JP2024024197A - 目詰まり判定方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】チャックテーブルのポーラス板の外周部における目詰まりの状態の判定に特化した目詰まり判定方法を提供する。【解決手段】流路を介して吸引源と連通するポーラス板の外周部よりも内側の部分が覆われ、かつ、ポーラス板の外周部が露出するように遮蔽部材をポーラス板に配置した状態で吸引源を動作させながら流路における圧力の値を測定する。すなわち、ポーラス板の外周部よりも内側の部分からのリークを防止した状態で吸引源を動作させながら流路における圧力の値を測定する。ここで、ポーラス板の外周部が目詰まりしている場合には、この外周部を介したリークが生じにくくなるため、測定される圧力の値が小さくなる。そのため、測定された圧力の値が予め設定された閾値を下回っている場合には、ポーラス板の外周部が目詰まりしていると判定することができる。【選択図】図7
Description
本発明は、底壁と底壁の外周部から立設する側壁とを有し、吸引源に連通可能な流路が底壁に形成されている枠体と、底壁と側壁とによって画定される凹部において固定されているポーラス板と、を備えるチャックテーブルのポーラス板の外周部における目詰まりの状態を判定する目詰まり判定方法に関する。
IC(Integrated Circuit)等のデバイスのチップは、携帯電話及びパーソナルコンピュータ等の各種電子機器において不可欠の構成要素である。このようなチップは、例えば、以下の順序で製造される。
まず、フォトリソグラフィ等を実施してウェーハ等の被加工物の表面にそれぞれが多数の素子を含む複数のデバイスを形成する。次いで、被加工物の裏面側を研削して被加工物を薄化する。次いで、複数のデバイスの境界に沿って被加工物を切削して被加工物を複数のチップへと分割する。
被加工物を研削する研削装置又は被加工物を切削する切削装置等の加工装置においては、チャックテーブルによって被加工物が保持された状態で被加工物が加工される。このチャックテーブルは、一般的に、凹部が形成されている枠体と、この凹部において固定されているポーラス板とを備える。
また、枠体にはポーラス板と連通する流路が形成されており、この流路は、エジェクタ等の吸引源と連通可能である。そして、加工装置においては、被加工物がポーラス板に載せられた状態で吸引源を動作させることによって、被加工物がチャックテーブルに吸引されて保持される。
また、加工装置において被加工物が加工されると、加工具と被加工物との摩擦に起因して被加工物が加熱されるとともに除去された被加工物の屑(加工屑)が発生する。そして、被加工物の加熱及び/又は加工屑の被加工物への付着が起こると、被加工物が破損し、かつ/又は、被加工物から製造されるチップの品質が悪化するおそれがある。
そのため、加工装置においては、被加工物を冷却するとともに加工屑を洗い流すために、加工具と被加工物との接触界面(加工点)に純水等の液体(加工液)が供給された状態で被加工物が加工されることが多い。
ここで、この加工は、チャックテーブルによって被加工物が吸引された状態で行われる。そのため、加工液によって運ばれた加工屑等の異物が被加工物とポーラス板との隙間に侵入してポーラス板を詰まらせることがある。そして、異物がポーラス板に詰まると、被加工物に作用する吸引力が弱くなるおそれがある。
そこで、このような加工装置においては、ポーラス板における目詰まりの状態が判定され(例えば、特許文献1参照)、ポーラス板に異物が詰まっていると判定された場合に異物を除去するための処理が行われることがある(例えば、特許文献2参照)。
上述したポーラス板における目詰まりの状態の判定は、ポーラス板からエア及び水が噴出された状態でポーラス板の表面を撮像することによって形成される画像を利用して行われている。すなわち、この判定は、ポーラス板の全域を対象として行われている。
ただし、被加工物とチャックテーブルとの隙間に侵入した異物は、ポーラス板の中央部に到達することなく、その外周部を詰まらせることが多い。そして、ポーラス板の中央部に異物が詰まっていなくとも、その外周部が詰まっている場合には、チャックテーブルによって被加工物を保持することが困難になるおそれがある。
この点に鑑み、本発明の目的は、チャックテーブルのポーラス板の外周部における目詰まりの状態の判定に特化した目詰まり判定方法を提供することである。
本発明によれば、底壁と該底壁の外周部から立設する側壁とを有し、吸引源に連通可能な流路が該底壁に形成されている枠体と、該底壁と該側壁とによって画定される凹部において固定されているポーラス板と、を備えるチャックテーブルの該ポーラス板の外周部における目詰まりの状態を判定する目詰まり判定方法であって、該ポーラス板の該外周部よりも内側の部分が覆われ、かつ、該ポーラス板の該外周部が露出するように遮蔽部材を該ポーラス板に配置する配置ステップと、該配置ステップの後に、該流路と該吸引源とを連通させた状態で該吸引源を動作させながら該流路における圧力の値を測定する測定ステップと、該測定ステップにおいて測定された該圧力の値が予め設定された閾値を下回っている場合に該ポーラス板の該外周部が目詰まりしていると判定する判定ステップと、を備える目詰まり判定方法が提供される。
本発明においては、流路を介して吸引源と連通するポーラス板の外周部よりも内側の部分が覆われ、かつ、ポーラス板の外周部が露出するように遮蔽部材をポーラス板に配置した状態で吸引源を動作させながら流路における圧力の値を測定する。すなわち、本発明においては、ポーラス板の外周部よりも内側の部分からのリークを防止した状態で吸引源を動作させながら流路における圧力の値を測定する。
ここで、ポーラス板の外周部が目詰まりしている場合には、この外周部を介したリークが生じにくくなるため、測定される圧力の値が小さくなる。そのため、測定された圧力の値が予め設定された閾値を下回っている場合には、ポーラス板の外周部が目詰まりしていると判定することができる。
添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。図1は、研削装置の一例を模式的に示す斜視図である。なお、図1においては、研削装置の一部の構成要素が機能ブロックで示されている。また、図1に示されるX軸方向(左右方向)及びY軸方向(前後方向)は、水平面上において互いに直交する方向であり、また、Z軸方向(上下方向)は、X軸方向及びY軸方向に直交する方向(鉛直方向)である。
図1に示される研削装置2は、各構成要素を支持又は収容する基台4を備える。この基台4の前端部の上面には、一対のカセット載置領域6a,6bが設けられている。そして、各カセット載置領域6a,6bの上には、それぞれがZ軸方向において互いに離隔した状態で複数の被加工物を収容可能なカセット8a,8bが載置される。
すなわち、各カセット8a,8bには、それぞれにおいて被加工物を収容可能な複数段の収容領域が設けられている。図2は、カセット8a,8bに収容される被加工物の一例を模式的に示す斜視図である。図2に示される被加工物11は、例えば、円状の表面11a及び裏面11bを有し、シリコン(Si)等の半導体材料からなるウェーハである。
この被加工物11は格子状に設定される複数の分割予定ライン13によって複数の領域に区画されており、各領域の表面11a側にはIC等のデバイス15が形成されている。また、被加工物11は、このデバイス15を覆うように設けられたフィルム状のテープを含んでもよい。このテープは、デバイス15が形成されているウェーハの直径と概ね等しい直径を有し、例えば、樹脂からなる。
そして、このテープは、被加工物11の裏面11b側を研削する際に表面11a側に加わる衝撃を緩和してデバイス15を保護する。なお、被加工物11の材質、形状、構造及び大きさ等に制限はない。例えば、被加工物11は、他の半導体材料、セラミックス、樹脂又は金属を含んでもよい。
また、図1に示されるように、カセット載置領域6a,6bの後方には窪み4aが形成されており、この窪み4aの内側には搬送ユニット10が設けられている。この搬送ユニット10は、研削前の被加工物11をカセット8a,8bの複数の収容領域のいずれか(元の収容領域)から搬出し、また、研削後の被加工物11を、例えば、元の収容領域に搬入する際に利用される。
具体的には、搬送ユニット10は、例えば、複数の関節とロボットハンドとを有し、このロボットハンドの一面において被加工物11を保持する。さらに、搬送ユニット10は、被加工物11を保持するロボットハンドを反転させること、すなわち、被加工物11の上下を反転させることもできる。
また、窪み4aの斜め後方には、被加工物11の位置を調整するための位置調整機構12が設けられている。この位置調整機構12は、円盤状の位置調整用テーブルと、位置調整用テーブルの周囲に配置された複数のピンとを含む。そして、搬送ユニット10によってカセット8a,8bから搬出された被加工物11は、この位置調整用テーブルに搬入されて、その中心が所定の位置に合わせられる。
具体的には、被加工物11は、その裏面11bが上を向くように位置調整用テーブルに搬入される。そして、位置調整用テーブルの径方向に沿って複数のピンが位置調整用テーブルに接近する。これにより、複数のピンが被加工物11の側面に接触して被加工物11を僅かに移動させる。その結果、被加工物11の中心が所定の位置に合わせられる。
また、位置調整機構12の側方には、被加工物11を保持して後方に搬送する搬送ユニット14が設けられている。この搬送ユニット14は、例えば、Z軸方向に沿って延在する支持軸と、この支持軸の上端部に基端部が固定され、かつ、Z軸方向と直交する方向に沿って延在するアームと、このアームの先端部の下側に固定されている吸引パッドとを有する。
さらに、搬送ユニット14の支持軸は、モータに接続されている。そして、このモータを動作させると、Z軸方向に沿った直線を回転軸として支持軸が回転する。また、搬送ユニット14の支持軸は、例えば、ボールねじ式の移動機構(不図示)に連結されている。そして、この移動機構を動作させると、Z軸方向に沿って支持軸が移動する、すなわち、支持軸が昇降する。
例えば、搬送ユニット14は、以下の順序で被加工物11を保持して後方に搬送する。まず、位置調整機構12において中心が所定の位置に合わせられた被加工物11の直上に吸引パッドが位置付けられるように支持軸を回転させる。次いで、この吸引パッドを被加工物11の裏面(上面)11に接触させるように支持軸を下降させる。
次いで、吸引パッドによって被加工物11の裏面(上面)11b側を吸引して保持する。次いで、被加工物11を保持する吸引パッドを上昇させるように支持軸を上昇させる。次いで、被加工物11を保持する吸引パッドを旋回させるように支持軸を回転させる。これにより、被加工物11が後方へと搬送される。
搬送ユニット14の後方には、ターンテーブル16が設けられている。このターンテーブル16は、モータに接続されている。そして、このモータを動作させると、ターンテーブル16の上面の中心を通り、かつ、Z軸方向に沿った直線を回転軸としてターンテーブル16が回転する。
また、ターンテーブル16には、ターンテーブル16の周方向に沿って概ね等しい角度の間隔で3個の円盤状のテーブルベース(不図示)が設けられている。さらに、各テーブルベースの上部には、ベアリング等を介してチャックテーブル18が装着されている。このチャックテーブル18は、例えば、直径が8インチのウェーハ(例えば、被加工物11)を保持することが可能なテーブルである。
図3は、チャックテーブル18及びチャックテーブル18と連通可能な構成要素を模式的に示す図である。このチャックテーブル18は、例えば、セラミックス等からなる円盤状の枠体20を有する。
この枠体20は、円盤状の底壁20aと、この底壁20aの外周部から立設する円筒状の側壁20bとを有する。すなわち、枠体20の上面側には、底壁20a及び側壁20bによって画定される円盤状の凹部が形成されている。そして、この凹部には、多孔質セラミックス等からなる円盤状のポーラス板22が固定されている。
なお、枠体20の外径は被加工物11の直径よりも僅かに大きく、その内径(ポーラス板22の直径)は被加工物11の直径よりも僅かに小さい。また、枠体20の側壁20bの上面及びポーラス板22の上面は、円錐の側面に相当する形状に構成されており、被加工物11を保持するための保持面として機能する。
また、底壁20aには、凹部の底面において開口し、かつ、底壁20aを貫通する流路20cが形成されている。そして、この流路20cは、バルブ24aを介して吸引源26aに接続され、かつ、バルブ24bを介してエア供給源26bに接続されている。また、流路20cには、流路20cにおける圧力の値を測定する圧力計28が設けられている。
なお、吸引源26aは、例えば、エジェクタ等を含む。また、エア供給源26bは、例えば、高圧エアを貯蔵するためのタンクと、タンクから供給される気体に混入した異物を取り除くためのフィルタと、タンクから供給される気体の圧力を調整するためのレギュレータとを含む。
さらに、チャックテーブル18は、回転機構(不図示)に接続されている。この回転機構は、例えば、モータ及びプーリ等を含む。そして、この回転機構が動作すると、チャックテーブル18の保持面の中心を通る直線を回転軸としてチャックテーブル18が回転する。
また、チャックテーブル18は、テーブルベースを介して傾き調整機構(不図示)に接続されている。この傾き調整機構は、チャックテーブル18の周方向に沿って概ね等しい角度の間隔で配置されている2つの可動軸及び1つの固定軸を含む。そして、2つの可動軸の少なくとも一方がテーブルベース及びチャックテーブル18を部分的に昇降させると、チャックテーブル18の回転軸の傾きが調整される。
なお、テーブルベースにチャックテーブル18が装着された状態でターンテーブル16を回転させると、テーブルベースとともにチャックテーブル18が移動する。具体的には、この場合には、ターンテーブル16の周方向に沿ってテーブルベース及びチャックテーブル18が移動する。
これにより、テーブルベース及びチャックテーブル18を、例えば、搬送ユニット14に隣接する搬入搬出位置Aと、搬入搬出位置の斜め後方の粗研削位置Bと、粗研削位置の側方の仕上げ研削位置Cとに順番に位置付けることができる(図1参照)。
そして、搬入搬出位置Aに位置付けられたチャックテーブル18には、搬送ユニット14によって後方へと搬送された被加工物11が搬入される。例えば、被加工物11のチャックテーブル18への搬入は、以下の順序で行われる。
まず、搬送ユニット14の吸引パッドによって裏面(上面)11b側が吸引されて保持された被加工物11をチャックテーブル18の保持面に接近させるように、搬送ユニット14の支持軸に連結されている支持軸を下降させる。次いで、吸引パッドによる被加工物11の裏面(上面)11b側の吸引を停止する。これにより、被加工物11が吸引パッドから分離してチャックテーブル18に搬入される。
次いで、被加工物11の表面(下面)11a側がチャックテーブル18に吸引されて保持されるように、吸引源26aを動作させ、かつ、バルブ24aを開状態にする。次いで、この被加工物11を保持するチャックテーブル18を粗研削位置Bに位置付けるようにターンテーブル16を回転させる。
粗研削位置B及び仕上げ研削位置Cのそれぞれの後方には、柱状の支持構造30が設けられている。各支持構造30の前面側には、移動機構32が設けられている。この移動機構32は、Z軸方向に沿って延在する一対のガイドレール34を備える。さらに、一対のガイドレール34には、移動プレート36がスライド可能な態様で取り付けられている。
また、移動プレート36の後面側にはボールねじのナット(不図示)が固定されており、このナットにはZ軸方向に沿って延在するねじ軸38が回転可能な態様で連結されている。また、このナットは、ねじ軸38の回転に応じてねじ軸38の表面を転がる多数のボールを収容する。
さらに、ねじ軸38の一端部(上端部)には、モータ40が接続されている。そして、モータ40によってねじ軸38を回転させると、多数のボールがナット内を循環してナットとともに移動プレート36がZ軸方向に沿って移動する。
また、移動プレート36の前面(表面)には、研削ユニット42が設けられている。この研削ユニット42は、移動プレート36に固定されるスピンドルハウジング44を有する。さらに、スピンドルハウジング44には、Z軸方向又はZ軸方向に対して僅かに傾いた方向に沿って延在するスピンドル(図1においては不図示)が回転可能な態様で収容されている。
図4は、このスピンドルの先端部(下端部)等を模式的に示す一部断面側面図である。このスピンドル46の先端部はスピンドルハウジング44の下端面から露出しており、この下端部には円盤状のマウント48が固定されている。
そして、粗研削位置B側の研削ユニット42のマウント48の下面には、粗研削用の研削ホイール50aが装着されている。同様に、仕上げ研削位置C側の研削ユニット42のマウント48の下面には、仕上げ研削用の研削ホイール50bが装着されている。
この研削ホイール50a,50bは、ステンレス鋼又はアルミニウム等の金属からなる環状のホイール基台52を含む。また、ホイール基台52の下面には、ホイール基台52の周方向に沿って概ね等しい角度の間隔で複数の研削砥石54が固定されている。
そして、複数の研削砥石54のそれぞれは、ビトリファイド又はレジノイド等の結合剤と、この結合剤に分散されたダイヤモンド等の砥粒とを含む。なお、仕上げ研削用の研削ホイール50bが備える研削砥石54に含まれる砥粒の平均粒径は、粗研削用の研削ホイール50aが備える研削砥石54に含まれる砥粒の平均粒径よりも小さい。
また、研削ホイール50a,50bの近傍には、研削液供給ユニット56a,56bが設けられている。この研削液供給ユニット56a,56bは、例えば、平面視において研削ホイール50a,50bの内側に位置するノズル58a,58bと、このノズル58a,58bに純水等の液体(研削液)を供給するポンプ(不図示)とを有する。
そして、このポンプが動作すると、粗研削位置B又は仕上げ研削位置Cに位置付けられたチャックテーブル18において保持された被加工物11の裏面(上面)11bにノズル58a,58bから研削液が供給される。また、研削液供給ユニット56a,56bにおいては、ノズル58a,58bに換えて、又は、ノズル58a,58bに加えて、研削ホイール50a,50bに形成されている流路を介して研削液が供給されてもよい。
また、スピンドル46の基端部(上端部)には、モータ60が接続されている(図1参照)。そして、このモータ60を動作させると、スピンドル46とともにマウント48及び研削ホイール50a,50bがZ軸方向又はZ軸方向に対して僅かに傾いた直線を回転軸として回転する。
また、被加工物11を保持するチャックテーブル18が粗研削位置B又は仕上げ研削位置Cに位置付けられると、被加工物11の裏面(上面)11b側の粗研削又は仕上げ研削が行われる。
図5は、被加工物11の裏面(上面)11b側の粗研削又は仕上げ研削が行われる様子を模式的に示す図である。被加工物11の裏面(上面)11b側の粗研削又は仕上げ研削を行う際には、まず、チャックテーブル18及び研削ホイール50a,50bの双方を回転させるようにチャックテーブル18に接続されている回転機構及びモータ60を動作させる。
次いで、チャックテーブル18及び研削ホイール50a,50bの双方を回転させたまま、被加工物11に複数の研削砥石54を接触させるように移動機構32(具体的には、モータ40)を動作させる。すなわち、チャックテーブル18及び研削ホイール50a,50bの双方を回転させたまま、被加工物11と複数の研削砥石54とが接触するまで研削ホイール50a,50bを下降させる。
また、被加工物11と複数の研削砥石54とが接触する直前に、被加工物11に研削液Lが供給されるように研削液供給ユニット56a,56bを動作させる。これにより、被加工物11と複数の研削砥石54との接触界面(加工点)に研削液Lが供給された状態で、被加工物11の裏面11b側(上面側)が粗研削又は仕上げ研削される。
そして、被加工物11の裏面(上面)11b側の粗研削及び仕上げ研削が完了すれば、被加工物11を保持するチャックテーブル18が搬入搬出位置Aに位置付けられるようにターンテーブル16を回転させる。
図1に示されるように、搬入搬出位置Aの前方、かつ、搬送ユニット14の側方には、被加工物11を保持して前方に搬送する搬送ユニット62が設けられている。図6は、搬送ユニット62を模式的に示す一部断面側面図である。この搬送ユニット62は、被加工物11の裏面(上面)11b側を保持するための保持機構64を有する。
保持機構64は、例えば、アルミニウム等の金属材料からなる円盤状の枠体64aを有する。この枠体64aの下面には円形の底面を有する凹部が形成されており、この凹部には多孔質セラミックス等からなる円盤状のポーラス板64bが固定されている。また、枠体64aの上面側には複数のねじ穴が形成されており、この複数のねじ穴のそれぞれにはボルト66が螺合されている。
具体的には、このボルト66は、Z軸方向に沿って延在する円柱状の軸部と、この軸部よりも直径が大きく、かつ、Z軸方向に沿った長さが小さい六角柱状の頭部とを有する。さらに、この軸部は、ねじ山が形成されている下部(ねじ部)と、ねじ山が形成されていない上部(円筒部)とを有する。そして、ボルト66のねじ部が、枠体64aの上面側に形成されているねじ穴に螺合されている。
また、枠体64aの上面側には、ポーラス板64bと連通する貫通孔が形成されている。そして、この貫通孔は、配管(不図示)及びバルブ(不図示)を介して、吸引源26aと同様の構造を有する吸引源(不図示)又はエア供給源26bと同様の構造を有するエア供給源(不図示)に選択的に連通可能である。
そして、ポーラス板64bの下面(保持面)に被加工物11の裏面11bが接触した状態で吸引源を動作させると、被加工物11の裏面(上面)11b側が保持機構64に吸引されて保持される。また、枠体64aの上面側に形成されている貫通孔等が負圧となっている状態でエア供給源を動作させると、この貫通孔にエアが供給されて常圧となり、被加工物11を保持機構64から離隔させることが容易になる。
保持機構64の上方には、円盤状の支持部材68が設けられている。この支持部材68には、厚さ方向において支持部材68を貫通し、それぞれの断面が円状の複数の貫通孔が形成されている。
これらの貫通孔は枠体64aの上面側に形成されている複数のねじ穴と重なるように位置付けられ、各貫通孔にはボルト66の円筒部が通されている。また、ボルト66の頭部の幅は、貫通孔の直径よりも大きい。そのため、ボルト66が貫通孔と通って落下することはない。
また、ボルト66の軸部のうち枠体64aと支持部材68との間に位置する部分の周囲には、圧縮コイルばね70が設けられている。換言すると、この部分は、圧縮コイルばね70の内側に位置する。そして、枠体64a及び支持部材68には、圧縮コイルばね70を圧縮することによって生じる反力が作用している。
また、支持部材68の側部には、アーム72の先端部が連結されている。このアーム72は、Z軸方向と直交する方向に沿って延在し、その基端部が、Z軸方向に沿って延在する支持軸74の上端部に固定されている。また、支持軸74の下端部は、モータ76に接続されている。
そして、このモータ76を動作させると、Z軸方向に沿った直線を回転軸として支持軸74が回転する、すなわち、保持機構64が旋回する。また、支持軸74及びモータ76は、移動機構78に接続されている。この移動機構78は、モータ76の側部に表面側が固定されている移動プレート78aを有する。
移動プレート78aの裏面側には、多数のボールを収容するナット78bが固定されている。そして、このナット78bには、Z軸方向に沿って延在するねじ軸78cが螺合されている。また、ねじ軸78cは、それぞれがZ軸方向に沿って延在する一対のガイドレール(不図示)の間に設けられており、この一対のガイドレールの表面側にはスライド可能な態様で移動プレート78aが取り付けられている。
さらに、ねじ軸78cの基端部(下端部)には、モータ78dが接続されている。そして、モータ78dによってねじ軸78cを回転させると、多数のボールがナット78b内を循環してナット78bとともに移動プレート78a及び保持機構64等がZ軸方向に沿って移動する。
そして、研削後の被加工物11を保持するチャックテーブル18が搬入搬出位置Aに位置付けられると、搬送ユニット62によって被加工物11がチャックテーブル18から搬出される。例えば、被加工物11のチャックテーブル18からの搬出は、以下の順序で行われる。
まず、吸引源26aの動作を停止させ、かつ、バルブ24aを閉状態とする。次いで、チャックテーブル18の枠体20に形成されている流路20cが常圧になるように、エア供給源26bを動作させ、かつ、バルブ24bを開状態にする。
次いで、チャックテーブル18の上に置かれている被加工物11の直上に保持機構64が位置付けられるように、モータ76を動作させて保持機構64を旋回させる。次いで、保持機構64のポーラス板64bの下面を被加工物11の裏面(上面)11bに接触させるように、移動機構78のモータ78dを動作させて保持機構64を下降させる。
次いで、被加工物11の裏面(上面)11b側が保持機構64に吸引されて保持されるように、ポーラス板64bと連通する吸引源を動作させる。次いで、被加工物11がチャックテーブル18から搬出されるように、移動機構78のモータ78dを動作させて保持機構64を上昇させる。次いで、被加工物11を保持する保持機構64を旋回させるようにモータ76を動作させる。これにより、被加工物11が前方へと搬送される。
図1に示されるように、搬送ユニット62の側方には、チャックテーブル18から搬出された被加工物11を洗浄する洗浄装置80が設けられている。この洗浄装置80は、例えば、被加工物11の表面(下面)11a側を保持するためのスピンナテーブルと、スピンナテーブルによって保持された被加工物11の裏面(上面)11b側に純水等の液体(洗浄液)を供給するノズルを含む洗浄ユニットとを備える。
なお、このスピンナテーブルは、図1に示されるチャックテーブル18と同様の構造を有し、また、モータ等に接続されている。そして、このモータを動作させると、スピンナテーブルの上面の中心を通り、かつ、Z軸方向に沿った直線を回転軸としてスピンナテーブルが回転する。
そして、スピンナテーブルには、搬送ユニット62によってチャックテーブル18から搬出された被加工物11が搬入される。例えば、被加工物11のスピンナテーブルへの搬入は、以下の順序で行われる。
まず、被加工物11を保持する保持機構64がスピンナテーブルの直上に位置付けられるように、モータ76を動作させて保持機構64を旋回させる。次いで、被加工物11の表面(下面)11aをスピンナテーブルの保持面に接近させるように、移動機構78のモータ78dを動作させて保持機構64を下降させる。
次いで、保持機構64のポーラス板64bと連通する吸引源の動作を停止させる。次いで、被加工物11を保持機構64から離隔させるように、保持機構64のポーラス板64bと連通するエア供給源を動作させる。これにより、被加工物11のスピンナテーブルへの搬入が完了する。
この洗浄装置80においては、被加工物11の表面(下面)11a側を保持するスピンナテーブルを回転させながら被加工物11の裏面(上面)11bに洗浄ユニットから洗浄液を供給することによって被加工物11が洗浄される。そして、洗浄装置80における被加工物11の洗浄が完了すると、搬送ユニット10が洗浄装置80からカセット8a,8bの複数の収容領域のいずれか(例えば、元の収容領域)に被加工物11を搬入する。
また、基台4の上面には、上述した構成要素を覆うカバー(不図示)が設けられている。そして、このカバーの前面には、タッチパネル82が配置されている。このタッチパネル82は、例えば、静電容量方式又は抵抗膜方式のタッチセンサ等の入力ユニットと、液晶ディスプレイ又は有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の表示ユニットとによって構成され、ユーザインターフェースとして機能する。
上述した研削装置2の構成要素は、研削装置2に内蔵された制御ユニット84によって制御される。この制御ユニット84は、処理装置84aと記憶装置84bとを含む。処理装置84aは、例えば、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサによって構成される。
また、記憶装置84bは、例えば、DRAM(Dynamic Random Access Memory)又はSRAM(Static Random Access Memory)等の揮発性メモリと、SSD(Solid State Drive)(NAND型フラッシュメモリ)又はHDD(Hard Disk Drive)(磁気記憶装置)等の不揮発性メモリとによって構成される。
そして、記憶装置84bは、処理装置84aにおいて用いられる各種の情報(データ及びプログラム等)を記憶する。例えば、この記憶装置68bには、チャックテーブル18のポーラス板22の外周部における目詰まりの状態の判定に利用される圧力の閾値が記憶されている。なお、この判定の一例については後述する。
また、処理装置84aは、例えば、記憶装置84bに記憶された上記のプログラムを読みだして実行するように研削装置2の構成要素を制御する。例えば、処理装置84aは、被加工物11の裏面11b側の粗研削又は仕上げ研削が行うためのプログラムを記憶装置84bから読み出して実行するように研削装置2の構成要素を制御する。
ここで、研削装置2においては、吸引源26aが動作し、かつ、バルブ24aが開状態になった状態で被加工物11の裏面(上面)11b側の粗研削又は仕上げ研削が行われる(図5参照)。そのため、研削液Lによって研削屑等の異物が被加工物11の表面(下面)11aとチャックテーブル18の保持面との隙間に侵入してポーラス板22の外周部を詰まらせることがある。
図7は、チャックテーブル18のポーラス板22の外周部における目詰まりの状態を判定する目詰まり判定方法を含む研削装置2の駆動方法の一例を模式的に示すフローチャートである。端的には、この方法においては、ポーラス板22の外周部が目詰まりしていると判定された場合に外周部に詰まった異物を除去するための研削装置2の駆動方法の一例である。
具体的には、この方法においては、まず、遮蔽部材をポーラス板22に配置する(配置ステップS1)。図8は、配置ステップS1の様子を模式的に示す図である。ポーラス板22に配置される遮蔽部材21は、例えば、円状の表面21a及び裏面21bを有し、シリコン(Si)等の半導体材料からなるウェーハである。
この遮蔽部材21の直径は、被加工物11の直径及びポーラス板22の直径よりも小さい。例えば、被加工物11の直径が8インチである場合には遮蔽部材21の直径は6インチである。また、遮蔽部材21は、図2に示されるデバイス15が形成されていないウェーハ、いわゆる、ミラーウェーハである。
さらに、遮蔽部材21は、ミラーウェーハの表面及び/又は裏面を覆うように設けられたフィルム状のテープを含んでもよい。このテープは、ミラーウェーハの直径と概ね等しい直径を有し、例えば、樹脂からなる。
この遮蔽部材21は、例えば、遮蔽部材21の中心をポーラス板22の中心に重ねるように、例えば、手動でポーラス板22に配置される。あるいは、遮蔽部材21は、図1に示されるカセット8a,8bに収容されており、上述した搬送ユニット10,14等を利用してポーラス板22に配置されてもよい。
そして、遮蔽部材21がポーラス板22に配置されると、ポーラス板22の外周部よりも内側の部分が覆われ、かつ、ポーラス板22の外周部が露出する。なお、配置ステップS1においては、吸引源26a及びエア供給源26bの双方の動作が停止され、かつ、バルブ24a,24bが閉状態とされている。
次いで、枠体20の底壁20aに形成されている流路20cと吸引源26aとを連通させた状態で吸引源26aを動作させながら流路20cにおける圧力の値を測定する(測定ステップS2)。図9は、測定ステップS2の様子を模式的に示す図である。
具体的には、測定ステップS2においては、吸引源26aを動作させ、かつ、バルブ24aを開状態にした後、流路20cにおける圧力の値を圧力計28によって測定する。なお、圧力計28によって測定された流路20cの圧力の値は、タッチパネル82の表示ユニットに表示されてもよい。
次いで、測定ステップS2において測定された圧力の値が予め設定された閾値を下回っているか否かを判定する(判定ステップS3)。具体的には、判定ステップS3においては、測定ステップS2において測定された圧力の値と記憶装置84bに記憶されている閾値とを処理装置84aが比較する。
なお、この閾値は、例えば、65kPa~75kPaの範囲に含まれる所定の値である。あるいは、この閾値は、新品のチャックテーブル18のポーラス板22、すなわち、外周部が目詰まりしていないポーラス板22に遮蔽部材21が配置された状態で測定ステップS2を実施することによって測定される圧力の値から2kPa~8kPaの範囲に含まれる所定の値を減算することによって得られる値であってもよい。
そして、測定ステップS2において測定された圧力の値が予め設定された閾値を下回っていれば(判定ステップS3:YES)、処理装置84aは、ポーラス板22の外周部が目詰まりしていると判定する。
さらに、ポーラス板22の外周部が目詰まりしていると判定されれば、ポーラス板22と遮蔽部材21とが互いに押圧された状態で、ポーラス板22の外周部からエアを噴出させる(噴出ステップS4)。図10は、噴出ステップS4の様子を模式的に示す図である。この噴出ステップS4は、例えば、以下の順序で実施される。
まず、遮蔽部材21が配置されたポーラス板22を含むチャックテーブル18が搬入搬出位置Aに位置付けられるようにターンテーブル16を回転させる。なお、チャックテーブル18が搬入搬出位置Aに位置付けられた状態で遮蔽部材21がポーラス板22に配置される場合には、ターンテーブル16を回転させる必要はない。
次いで、遮蔽部材21の直上に保持機構64が位置付けられるように、モータ76を動作させて保持機構64を旋回させる。次いで、保持機構64のポーラス板64bによって遮蔽部材21が押圧されるように、移動機構78のモータ78dを動作させて保持機構64を下降させる。
この時、圧縮コイルばね70が圧縮されることによって保持機構64に強い反力が作用する。これにより、保持機構64の枠体64aが遮蔽部材21の表面21aに倣うように僅かに変形する。また、保持機構64によって遮蔽部材21が押圧されるため、ポーラス板22と遮蔽部材21とが互いに押圧された状態となる。
次いで、吸引源26aの動作を停止させ、かつ、バルブ24aを開状態にするとともに、エア供給源26bを動作させ、かつ、バルブ24bを開状態にする。これにより、チャックテーブル18の枠体20の底壁20aに形成されている流路20cとエア供給源26bとが連通してポーラス板22の下側にエアが供給される。
そして、このエアは、ポーラス板22の外周部、すなわち、遮蔽部材21によって覆われることなく露出した部分から噴出する。これにより、噴出ステップS4においては、チャックテーブル18のポーラス板22の外周部に詰まった異物の少なくとも一部をエアによって吹き飛ばして除去することができる。
図11は、チャックテーブル18のポーラス板22の外周部における目詰まりの状態を判定する目詰まり判定方法を含む研削装置2の駆動方法の別の例を模式的に示すフローチャートである。端的には、この方法は、噴出ステップS4においてポーラス板22の外周部に詰まった異物を十分に除去することができなかった場合にオペレータにチャックテーブル18の交換を促すための研削装置2の駆動方法の一例である。
この方法においては、まず、上述した配置ステップS1、噴出ステップS4、測定ステップS2及び判定ステップS3を順に実施する。そして、判定ステップS3においてポーラス板22の外周部が目詰まりしていると判定されれば、チャックテーブル18の交換が必要であることをオペレータに報知する(報知ステップS5)。
具体的には、報知ステップS5においては、チャックテーブル18の交換が必要であることを示す情報をタッチパネル82の表示ユニットに表示する。これにより、噴出ステップS4において除去できないほど研削屑が外周部に固着したポーラス板22を含むチャックテーブル18の交換をオペレータに促すことができる。
なお、本発明は、上述した内容に限定されない。例えば、本発明の目詰まり判定方法は、例えば、切削装置又はレーザー加工装置等の研削装置以外の加工装置に含まれるチャックテーブルのポーラス板の外周部における目詰まりの状態を判定するために実施されてもよい。
その他、上述した実施形態にかかる構造及び方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
2 :研削装置
4 :基台(4a:窪み)
6a,6b:カセット載置領域
8a,8b:カセット
10:搬送ユニット
11:被加工物(11a:表面、11b:裏面)
12:位置調整機構
13:分割予定ライン
14:搬送ユニット
15:デバイス
16:ターンテーブル
18:チャックテーブル
20:枠体(20a:底壁、20b:側壁、20c:流路)
21:遮蔽部材(21a:表面、21b:裏面)
22:ポーラス板
24a,24b:バルブ
26a:吸引源
26b:エア供給源
28:圧力計
30:支持構造
32:移動機構
34:ガイドレール
36:移動プレート
38:ねじ軸
40:モータ
42:研削ユニット
44:スピンドルハウジング
46:スピンドル
48:マウント
50a,50b:研削ホイール
52:ホイール基台
54:研削砥石
56a,56b:研削液供給ユニット
58a,58b:ノズル
60:モータ
62:搬送ユニット
64:保持機構(64a:枠体、64b:ポーラス板)
66:ボルト
68:支持部材
70:圧縮コイルばね
72:アーム
74:支持軸
76:モータ
78:移動機構(78a:移動プレート、78b:ナット)
(78c:ねじ軸、78d:モータ)
80:洗浄装置
82:タッチパネル
84:制御ユニット(84a:処理装置、84b:記憶装置)
4 :基台(4a:窪み)
6a,6b:カセット載置領域
8a,8b:カセット
10:搬送ユニット
11:被加工物(11a:表面、11b:裏面)
12:位置調整機構
13:分割予定ライン
14:搬送ユニット
15:デバイス
16:ターンテーブル
18:チャックテーブル
20:枠体(20a:底壁、20b:側壁、20c:流路)
21:遮蔽部材(21a:表面、21b:裏面)
22:ポーラス板
24a,24b:バルブ
26a:吸引源
26b:エア供給源
28:圧力計
30:支持構造
32:移動機構
34:ガイドレール
36:移動プレート
38:ねじ軸
40:モータ
42:研削ユニット
44:スピンドルハウジング
46:スピンドル
48:マウント
50a,50b:研削ホイール
52:ホイール基台
54:研削砥石
56a,56b:研削液供給ユニット
58a,58b:ノズル
60:モータ
62:搬送ユニット
64:保持機構(64a:枠体、64b:ポーラス板)
66:ボルト
68:支持部材
70:圧縮コイルばね
72:アーム
74:支持軸
76:モータ
78:移動機構(78a:移動プレート、78b:ナット)
(78c:ねじ軸、78d:モータ)
80:洗浄装置
82:タッチパネル
84:制御ユニット(84a:処理装置、84b:記憶装置)
Claims (1)
- 底壁と該底壁の外周部から立設する側壁とを有し、吸引源に連通可能な流路が該底壁に形成されている枠体と、該底壁と該側壁とによって画定される凹部において固定されているポーラス板と、を備えるチャックテーブルの該ポーラス板の外周部における目詰まりの状態を判定する目詰まり判定方法であって、
該ポーラス板の該外周部よりも内側の部分が覆われ、かつ、該ポーラス板の該外周部が露出するように遮蔽部材を該ポーラス板に配置する配置ステップと、
該配置ステップの後に、該流路と該吸引源とを連通させた状態で該吸引源を動作させながら該流路における圧力の値を測定する測定ステップと、
該測定ステップにおいて測定された該圧力の値が予め設定された閾値を下回っている場合に該ポーラス板の該外周部が目詰まりしていると判定する判定ステップと、
を備える目詰まり判定方法。
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JP2022126851A JP2024024197A (ja) | 2022-08-09 | 2022-08-09 | 目詰まり判定方法 |
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Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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2022
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