JP3333778B2 - 研磨定盤の洗浄方法及びその洗浄装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は研磨定盤の洗浄方法
及びその洗浄装置に関し、更に詳細には両面研磨装置に
設けられた上定盤と下定盤とを回転しつつ、互いに対向
する前記上定盤と下定盤との研磨面の各々に沿って移動
する噴射ノズルから水を噴射して各研磨面を洗浄する研
磨定盤の洗浄方法及びその洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコンウェーハに代表される薄板状の
被加工物の両面を研磨する両面研磨装置としては、例え
ばラッピング装置が汎用されている。かかるラッピング
装置を図７に示す。図７に示すラッピング装置では、上
定盤２０の下面にシリコンウェーハ等の薄板状の被加工
物であるワーク１０をラッピングする研磨面が形成さ
れ、上面にキー２１が装着されている。この上定盤２０
の上方には、空圧等のシリンダ装置２２が位置してお
り、シリンダ装置２２は門型フレーム１４の上部に設置
されている。上定盤２０は、回転板２３及び連結ロッド
２７を介し、シリンダ装置２２のピストンロッド２２ａ
の先端に吊り下げられ、回転自在に支持されている。す
なわち、回転板２３に固定された連結部２２ｂによっ
て、ピストンロッド２２ａは回転しない状態で、ピスト
ンロッド２２ａに対し、連結ロッド２７を介して連繋さ
れた回転板２３及び上定盤２０が、回転可能且つ脱落し
ないように設けられている。このため、上定盤２０は、
その自重に基づく下定盤３０への押圧力を、シリンダ装
置２２による吊り上げ力の調整で加減圧可能に設けられ
ている。尚、下定盤３０への押圧力の調整は、シリンダ
装置等の加圧手段によって上定盤２０に加えられる押圧
力を調整して行う場合もある。

【０００３】また、上定盤２０は、キー２１が駆動モー
タ７０の動力で回転される回し金５４のキー溝に挿入・
係合しており、駆動モータ７０によって回転駆動され
る。回し金５４の下部には回し金シャフト５４ａが垂設
されており、その下端部に設けられたシャフトギヤ５４
ｂは、アイドルギヤ６３を介してスピンドル６０に設け
られたスピンドルギヤ６４に噛合している。この動力伝
達機構により、駆動モータ７０の動力が回し金５４を介
して上定盤２０に伝達される。尚、上定盤２０と回し金
５４とをキー２１で連繋するのは、ワーク１０の給排或
いは保守管理の際に、シリンダ装置２０を駆動して上定
盤２０を下定盤３０との間隔が広く開くように吊り上げ
る必要のためである。

【０００４】キャリア４０に噛合してキャリア４０を回
転駆動するギアとしては、エクスターナルギヤ５０とイ
ンターナルギア５２とが形成されており、エクスターナ
ルギヤ５０には、回し金シャフト５４ａの周囲に同心に
設けられた第１中空シャフト５０ａが連結しており、そ
の第１中空シャフト５０ａに設けられたシャフトギヤ５
０ｂは、スピンドル６０に設けられたスピンドルギヤ６
５に噛合している。更に、下定盤３０には、第１中空シ
ャフト５０ａの周囲に同心に設けられた第２中空シャフ
ト３０ａが連結されており、その第２中空シャフト３０
ａの中途部に設けられたシャフトギヤ３０ｂがスピンド
ル６０に設けられたスピンドルギヤ６１に噛合してい
る。

【０００５】また、インターナルギヤ５２には、第２中
空シャフト３０ａの周囲に同心状に設けられた第３中空
シャフト５２ａが連結されており、その第３中空シャフ
ト５２ａに設けられたシャフトギヤ５２ｂがスピンドル
６０に設けられたスピンドルギヤ６２に噛合している。
このスピンドル６０は、可変減速機６９に連結されてお
り、その可変減速機６９はベルトを介して電動モータ、
油圧モータ等の駆動モータ７０に連結されている。この
様に、上定盤２０、下定盤３０、エクスターナルギヤ５
０、インターナルギヤ５２は、同一の駆動モータ７０よ
って、可変減速機６９、ギヤ列、各シャフトを介してそ
れぞれ動力が伝達されて、回転駆動されている。

【０００６】ところで、図７に示す下定盤３０の上向き
の研磨面には、図８に示す様に、横溝１２と縦溝１６と
が格子状に形成されている。かかる格子状の横溝１２及
び縦溝１６は、上定盤２０の下向きの研磨面にも形成さ
れている。この各研磨面に形成された格子状の横溝１２
及び縦溝１６は、ワーク１０の研磨屑や研磨液等を排出
するためのものである。かかる横溝１２及び縦溝１６に
は、ワーク１０の研磨が終了した後に残留した研磨屑や
研磨剤等が次第に堆積し、遂にはワーク１０の研磨面を
損傷する等の弊害が発生するため、所定枚数のワーク１
０の研磨が終了した後、シリンダ装置２２を駆動して上
定盤２０と下定盤３０との間を広げ、上定盤２０及び下
定盤３０の各研磨面を洗浄する。しかし、上定盤２０及
び下定盤３０の各研磨面に形成された横溝１２及び縦溝
１６に堆積した堆積物は固化しかけた状態であるため、
その除去は人手によって金属板を溝中に挿入して堆積物
を掻き出す掻出作業がなされていた。かかる掻出作業
は、時間が掛かると共に、研磨面を損傷するおそれがあ
った。

【０００７】この様な掻出作業を自動化すべく、特開平
７−９３４２号公報には、図９に示す洗浄装置が提案さ
れている。この洗浄装置には、先端部にブラシ部材１０
２，１０２によって囲まれた二個の噴射ノズル１００
ａ，１００ｂが上下に設けられており、高圧ポンプ１０
４から供給される高圧水が噴射ノズル１００ａ、１００
ｂから上下方向に噴射される。かかる噴射ノズル１００
ａ，１００ｂは上下方向に昇降可能に設けられている共
に、水平方向にも移動可能に設けられている。このた
め、図９に示す洗浄装置によれば、図１０に示す様に、
回転している上定盤２０と下定盤３０との互いに対向す
る両研磨面間に、ブラシ部材１０２，１０２の先端が同
時に接触するように挿入した噴射ノズル１００ａ，１０
０ｂから各研磨面に向けて５０〜１００気圧程度の高圧
水を同時に噴射しつつ、噴射ノズル１００ａ，１００ｂ
を研磨面のラジアル方向に移動することによって、各研
磨面に形成された格子状の横溝１２及び縦溝１６に堆積
した堆積物を除去することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図９及び図１０に示す
洗浄装置によれば、従来の人手による上定盤２０及び下
定盤３０の各研磨面の洗浄を自動化できる。しかしなが
ら、図９及び図１０に示す洗浄装置では、噴射ノズル１
００ａ，１００ｂから同時に高圧水を噴射し、上定盤２
０及び下定盤３０の各研磨面を同時に洗浄する。このた
め、上定盤２０の下向きの研磨面を洗浄した洗浄水が、
洗浄が完了した下定盤３０の上向きの研磨面に落下し、
下定盤３０の研磨面を再汚染することがある。また、上
定盤２０及び下定盤３０の各研磨面に形成された格子状
の横溝１２及び縦溝１６の形成密度や溝幅等が相違した
場合、噴射ノズル１００ａ，１００ｂの最適移動速度
は、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面は同一ではな
く、研磨面の一方の洗浄が不足する場合がある。そこ
で、本発明の課題は、両面研磨装置に設けられた上定盤
と下定盤とを回転しつつ、互いに対向する上定盤と下定
盤との研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから水
を噴射して各研磨面を洗浄する際に、洗浄された下定盤
の上向きの研磨面が上定盤の下向きの研磨面を洗浄した
洗浄水による再汚染を防止し得る研磨定盤の洗浄方法及
びその洗浄装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題を
解決すべく検討した結果、先ず、上定盤の下向きの研磨
面を噴射ノズルから水を噴射して洗浄した後、下定盤の
上向きの研磨面を噴射ノズルから水を噴射して洗浄する
ことによって、上定盤の研磨面を洗浄した洗浄水が、洗
浄された下定盤の研磨面に落下して再汚染することを可
及的に防止できることを見出し、本発明に到達した。す
なわち、本発明は、両面研磨装置に設けられた上定盤と
下定盤とを回転しつつ、互いに対向する前記上定盤と下
定盤との研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから
水を噴射し、研磨屑や研磨液等を排出する溝の溝幅や形
成密度が相互に相違するように形成された前記上定盤と
下定盤との各研磨面を洗浄する際に、該噴射ノズルの周
囲に植設されたブラシ状部材が噴射ノズルと共に回動可
能に設けられた噴射ノズル部と、前記噴射ノズルが研磨
面の各々に水を噴射できるように噴射ノズル部を回動す
る回動手段と、前記研磨面に沿って噴射ノズル部を移動
する移動手段とを具備する洗浄装置を用い、前記上定盤
の下向きの研磨面を洗浄する噴射ノズル部の移動速度
と、前記下定盤の上向きの研磨面を洗浄する噴射ノズル
部の移動速度との各々を個別に調整して、前記噴射ノズ
ル部のブラシ状部材の先端が接触した上定盤の下向きの
研磨面を、噴射ノズルから水を噴射しつつ、前記移動手
段により噴射ノズル部を上定盤の下向きの研磨面に沿っ
て移動して洗浄した後、前記回動手段により噴射ノズル
部を回動し、前記噴射ノズル部のブラシ状部材の先端が
接触した下定盤の上向きの研磨面を、前記噴射ノズルか
ら水を噴射しつつ、前記移動手段により噴射ノズル部を
下定盤の上向きの研磨面に沿って移動して洗浄すること
を特徴とする研磨定盤の洗浄方法にある。

【００１０】また、本発明は、両面研磨装置に設けられ
た上定盤と下定盤とを回転し、互いに対向する前記上定
盤と下定盤との研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズ
ルから水を噴射して、研磨屑や研磨液等を排出する溝の
溝幅や形成密度が相互に相違するように形成された前記
上定盤と下定盤との各研磨面を洗浄する研磨定盤の洗浄
装置において、該噴射ノズルの周囲に植設されたブラシ
状部材が噴射ノズルと共に回動可能に設けられた噴射ノ
ズル部と、前記噴射ノズルが研磨面の各々に水を噴射で
きるように噴射ノズル部を回動する回動手段と、前記研
磨面に沿って噴射ノズル部を移動する移動手段とが設け
られ、前記上定盤と下定盤との各研磨面を洗浄する際
に、前記噴射ノズル部の回動手段と移動手段とを制御
し、前記上定盤の研磨面を洗浄する噴射ノズル部の移動
速度と、前記下定盤の研磨面を洗浄する噴射ノズル部の
移動速度との各々を個別に調整して、前記噴射ノズル部
のブラシ状部材の先端が接触した上定盤の下向きの研磨
面に噴射ノズルから水を噴射し、前記移動手段により噴
射ノズル部を上定盤の下向きの研磨面に沿って移動して
前記上定盤の下向きの研磨面を洗浄した後、前記回動手
段により噴射ノズル部を回動し、前記噴射ノズル部のブ
ラシ状部材の先端が接触した下定盤の上向きの研磨面に
噴射ノズルから水を噴射して前記移動手段により噴射ノ
ズル部を下定盤の上向きの研磨面に沿って移動し、前記
下定盤の上向きの研磨面を洗浄する制御部が設けられて
いることを特徴とする研磨定盤の洗浄装置にある。

【００１１】

【００１２】ところで、上定盤の下向きの研磨面を噴射
ノズル部から水を噴射して洗浄した後、下定盤の上向き
の研磨面を噴射ノズル部から水を噴射して洗浄する場合
は、図１０に示す上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面
に向けて２個の噴射ノズル１００ａ，１００ｂを設け、
噴射ノズル１００ａ，１００ｂから同時に水を噴射する
洗浄装置に比較して、洗浄速度が低下し易い傾向にあ
る。かかる洗浄速度の低下は、上定盤の下向きの研磨面
に水を噴射する上定盤用噴射ノズル部と、下定盤の上向
きの研磨面に水を噴射する下定盤用噴射ノズル部とを、
前記噴射ノズル部の各々から各研磨面に水を噴射しつつ
移動し、その際に、前記上定盤の研磨面を洗浄して下定
盤の研磨面に落下した洗浄水を洗浄し得るように、前記
下定盤用噴射ノズル部を上定盤用噴射ノズル部よりも所
定時間遅れて移動することによって解消できる。或い
は、同一方向に水を噴射する複数個の噴射ノズル部が直
列状に配設され、前記噴射ノズル部の各々が同時に同一
方向に回動可能に設けられていると共に、上定盤と下定
盤との各研磨面に対して同一方向に移動可能に設けられ
ている洗浄装置を用いることによっても解消できる。
尚、噴射ノズルへの水の供給圧力を、１０．７９ＭＰａ
以上の高圧水とすることによって、噴射ノズルから噴射
された高圧水により各研磨面に形成された格子状の横溝
１２及び縦溝１６に堆積した堆積物を容易に破壊し除去
できる。

【００１３】本発明によれば、先ず、上定盤の下向きの
研磨面を、噴射ノズル部のブラシ状部材の先端を接触さ
せた状態で噴射ノズルから水を噴射して洗浄する。次い
で、この噴射ノズル部を回動し、噴射ノズル部のブラシ
状部材の先端を接触させた下定盤の上向きの研磨面を、
噴射ノズルから水を噴射して洗浄する。このため、上定
盤の研磨面を洗浄した洗浄水が下定盤の研磨面に落下し
ても、下定盤の研磨面を洗浄する際に、上定盤の研磨面
から落下した洗浄水も洗浄され、下定盤の研磨面の再汚
染を防止できる。また、上定盤及び下定盤の各研磨面を
別々に洗浄するため、研磨屑や研磨液等を排出する溝の
溝幅や形成密度等が相互に相違するように形成された上
定盤及び下定盤の各研磨面を洗浄する際にも、水を噴射
する噴射ノズルの移動速度を、洗浄を施す各研磨面を充
分に洗浄し得る最適移動速度に容易に調整できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係る研磨定盤の洗浄装置
の一例を図１に示す。図１は洗浄装置の概略構造を示す
説明図である。図１に示す洗浄装置には、移動装置２６
を昇降可能に支承するロッド２４ａのピストンが挿入さ
れた圧空駆動のシリンダ装置２４、噴射ノズル部３２に
高圧水を供給する供給ポンプ３８及び供給ポンプ３８に
水を供給するタンク３９等が設けられている。この移動
装置２６は、モータ２８によって正転方向又は逆転方向
に回転されるボールネジ３６がケーシング内に設けられ
ており、ボールネジ３６をモータ２８によって正転又は
逆転すると、ケーシングの上面に設けられたレール４４
に沿って移動体２５を移動できる。かかる移動体２５に
載置されたモータ４５（アクチュエータであってもよ
い）には、一端部に噴射ノズル部３２が設けられたパイ
プ部材２９の他端部が回動可能設けられている。このた
め、噴射ノズル部３２は、移動体２５の移動に伴って上
定盤２０又は下定盤３０の研磨面に沿って移動可能であ
り、モータ４５の回動に伴なって上定盤２０又は下定盤
３０の研磨面方向に水を噴射し得るように回動可能であ
る。尚、移動体２５の移動限界位置を検出するため、ケ
ーシングの先端部近傍と後端部近傍とに、近接センサ等
の位置検出センサ４１，４２が設置されている。

【００１５】パイプ部材２９の一端部に設けられた噴射
ノズル部３２には、供給ポンプ３８から供給配管３３を
経由して水が供給される噴射ノズル３５が設けられてお
り、噴射ノズル３５の周囲はブラシ状部材３４，３４に
よって囲まれている。ブラシ状部材３４，３４は、その
先端部が上定盤２０又は下定盤３０の各研磨面に当接し
て研磨面を洗浄すると共に、噴射ノズル３５から噴射さ
れた水が飛び散る範囲を画する。更に、ブラシ状部材３
４からは水が流出可能であるため、ブラシ状部材３４で
囲まれた範囲内に水が滞留することを防止している。ま
た、供給配管３３の途中には、制御弁（電磁弁）３７が
設けられており、噴射ノズル３５への水の供給を制御し
ている。尚、噴射ノズル３５から噴射された水のラッピ
ング装置外への飛散を防止すべく、上定盤２０及び下定
盤３０が設けられた空間は囲い１１によって囲まれてい
る。

【００１６】図１に示す移動装置２６のモータ２８，４
５、供給ポンプ３８、シリンダ装置２４及び制御弁３７
は、制御部４３によって制御されている。つまり、図７
に示すラッピング装置の上定盤２０及び下定盤３０の各
研磨面を洗浄する際には、先ず、ラッピング装置のシリ
ンダ装置２２を駆動し、停止状態の上定盤２０と下定盤
３０との間を所定間隙となるように、上定盤２０を引き
上げる。更に、制御部４３からの信号によってモータ２
８，４５及びシリンダ装置２４を駆動し、上定盤２０と
下定盤３０との間に形成された所定間隔に噴射ノズル部
３２を挿入し、水の噴射方向が上定盤２０の下向きの研
磨面に向くように噴射ノズル部３２を回動する。次い
で、上定盤２０及び下定盤３０を回転し、回転する上定
盤２０の下向きの研磨面を噴射ノズル部３２の噴射ノズ
ル３５から水を噴射して洗浄した後、噴射ノズル部３２
を回動して水の噴射方向を下定盤３０の上向きの研磨面
とする。その後、回転する下定盤３０の上向きの研磨面
を噴射ノズル部３２の噴射ノズル３５から高圧水を噴射
して洗浄する。

【００１７】ここで、回転する上定盤２０の研磨面を洗
浄する際には、制御部４３からの信号によって移動装置
２６のモータ２８及びシリンダ装置２４を駆動し、回転
する上定盤２０の研磨面の最外研磨面に噴射ノズル部３
２のブラシ状部材３４の先端部を当接した状態とした
後、制御部４３からの信号によって供給ポンプ３８を起
動すると共に、制御弁３７を開き、噴射ノズル部３２の
噴射ノズル３５から水を上定盤２０の研磨面に向けて噴
射する。かかる水は、１０〜９０℃、特に４０℃程度の
温水とすることが研磨面の汚れを落ち易くでき、その圧
力は、供給ポンプ３８の吐出口近傍で１０．７９ＭＰａ
以上、特に１１．７６ＭＰａ以上の高圧水とすることが
好ましい。尚、水の供給圧力と噴射水量との関係は、水
の供給圧力が高圧となる程、水の噴射量を減少できる。

【００１８】この様に、上定盤２０の研磨面に水を噴射
する噴射ノズル部３２は、制御部４３からの信号により
駆動するモータ２８によって、上定盤２０の研磨面に水
を噴射しつつ、上定盤２０の研磨面の最外研磨面から最
内研磨面の方向に移動する。噴射ノズル部３２が最内研
磨面に到達したとき、制御部４３は、噴射ノズル部３２
を、そのブラシ状部材３４の先端部を上定盤２０の研磨
面に当接させた状態で噴射ノズル３５から水を噴射しつ
つ、上定盤２０の最外研磨面方向に移動するようにモー
タ２８を制御する。この様に、噴射ノズル３５ａから水
を噴射しつつブラシ状部材３４の先端部を上定盤２０の
研磨面に当接した状態で噴射ノズル部３２を、上定盤２
０の研磨面に平行に往復動することによって、上定盤２
０の研磨面を洗浄できる。かかる上定盤２０の研磨面の
洗浄時間は、予め実験等によって求めてタイマーに設定
しておき、設定時間が経過したとき、上定盤２０の研磨
面の洗浄を終了することができる。尚、制御部４３は、
噴射ノズル部３２ａが上定盤２０の最外研磨面又は最内
研磨面に到達したことは、位置センサ４１，４２からの
信号で知ることができる。

【００１９】制御部４３は、上定盤２０の研磨面の洗浄
が終了した信号、例えばタイマーからの信号を受けた際
に、供給ポンプ３８を停止する信号を発すると共に、制
御弁３７を閉じる信号を発し、水の噴射方向が下定盤３
０の上向きの研磨面に向くように噴射ノズル部３２を回
動する信号をモータ４５に発する。更に、下定盤３０の
研磨面の最外研磨面に噴射ノズル部３２のブラシ部３４
の先端部が当接したとき、制御部４３は、供給ポンプ３
８を起動する信号を発すると共に、制御弁３７を開く信
号を発し、噴射ノズル３５から水を下定盤３０の研磨面
に噴射し、下定盤３０の研磨面の洗浄を施す。かかる下
定盤３０の研磨面の洗浄も、上定盤２０の研磨面と同様
に、噴射ノズル部３２を、そのブラシ状部材３４の先端
部が下定盤３０の研磨面に当接した状態で噴射ノズル３
５から水を噴射しつつ、下定盤３０の最外研磨面と最内
研磨面との間を往復動するようにモータ２８を制御す
る。

【００２０】この噴射ノズル３５の上定盤２０及び下定
盤３０の各研磨面に沿った移動速度は、予め上定盤２０
及び下定盤３０の各研磨面に形成された格子状の横溝１
２及び縦溝１６に堆積した堆積物を充分に洗浄し得る移
動速度を実験的に求めておき、制御部４３に設定してお
くことが好ましい。この様に、上定盤２０及び下定盤３
０の各研磨面を洗浄する噴射ノズル部３２の移動速度の
各々を予め実験的に求めて制御部４３に設定するのは、
各研磨面に形成された格子状の横溝１２及び縦溝１６の
形成密度や溝幅等によって、各研磨面を充分に洗浄し得
る最適移動速度が異なるからである。

【００２１】噴射ノズル３５から水を噴射しつつブラシ
状部材３４の先端部を下定盤３０の研磨面に当接した状
態で、下定盤２０の研磨面に沿って噴射ノズル部３２を
往復動することによって、下定盤３０の研磨面を洗浄で
きる。その際に、下定盤３０の研磨面に付着した汚れを
洗浄すると共に、上定盤２０の研磨面を洗浄して落下し
た洗浄水も洗い流すことができ、下定盤３０の研磨面に
は、上定盤２０の研磨面の洗浄水による再汚染を防止で
きる。かかる下定盤３０の研磨面の洗浄時間も、予め実
験等によって求めてタイマーに設定しておき、設定時間
が経過したとき、下定盤３０の研磨面の洗浄を終了する
ことができる。下定盤３０の研磨面の洗浄を終了する際
には、下定盤３０の研磨面の洗浄が終了した信号、例え
ばタイマーからの信号を受けた制御部４３は、供給ポン
プ３８を停止する信号を発すると共に、制御弁３７を閉
じる信号を発する。更に、上定盤２０と下定盤３０との
間隙から噴射ノズル部３２を抜出すことによって、上定
盤２０及び下定盤３０の各研磨面の洗浄を終了する。こ
こで、噴射ノズル部３２の移動速度は一定速度であって
もよいが、上定盤２０及び下定盤３０の研磨面の洗浄面
積及び周速度との関係で噴射ノズル部３２の移動速度を
可変としてもよい。例えば、上定盤２０及び下定盤３０
の研磨面の最外研磨面近傍は、最内研磨面近傍に比較し
て、洗浄面積が広く且つ周速度が速いため、最外研磨面
近傍の研磨面を洗浄する噴射ノズル部３２を、最内研磨
面近傍の研磨面を洗浄する噴射ノズル部３２よりも移動
速度を低速とし、噴射ノズル部３２による最外研磨面近
傍における洗浄可能面積を可及的に広くしてもよい。

【００２２】図１に示す噴射ノズル部３２には、噴射ノ
ズル３５が１個設けられているが、上定盤２０及び下定
盤３０の各研磨面の洗浄時間を短縮すべく、図２に示す
様に、噴射ノズル部３２に複数個の噴射ノズル３５，３
５・・を設けてもよい。かかる複数個の噴射ノズル３
５，３５・・を、図２（ａ）に示す様に、噴射ノズル部
３２の移動方向に並列状に並べてもよく、図２（ｂ）に
示す様に、噴射ノズル部３２の移動方向に直列状に並べ
てもよい。更に、複数個の噴射ノズル３５，３５・・の
全部又は一部からは、水に超音波を照射しつつ噴射して
もよい。この場合、噴射ノズル３５，３５・・のうち、
一部の噴射ノズルからは供給ポンプ３８の吐出口近傍で
１０．７９ＭＰａ以上の高圧水を噴射し、他の噴射ノズ
ルからは供給ポンプ３８の吐出口近傍で１０．７９ＭＰ
ａ未満の低圧水に超音波を照射しつつ噴射してもよい。
この様に、高圧水の噴射と超音波を照射した低圧水の噴
射とを併用することによって、上定盤２０及び下定盤３
０の各研磨面に形成された格子状の横溝１２及び縦溝１
６に堆積した堆積物を超音波で粉砕し、粉砕した粉砕物
を高圧水の噴射で掻き出すことができる。尚、複数個の
噴射ノズル３５，３５・・の一部からは、防錆剤を含む
液を噴射してもよい。

【００２３】また、図１及び図２に示す噴射ノズル部３
２の噴射ノズル３５を囲むように植設されたブラシ状部
材３４は、所定の長さに揃えられているが、図３に示す
様に、長さの異なるブラシ状部材３４を植設してもよ
い。図３に示すブラシ状部材３４は、二重構造となって
おり、内側に配設された内側ブラシ状部材３４ａの長さ
は、外側に配設された外側ブラシ状部材３４ｂよりも短
く形成されている。かかる図３に示す長さの異なるブラ
シ状部材３４では、上定盤２０の研磨面を洗浄する際
に、短い内側ブラシ状部材３４ａの先端部が研磨面に当
接して洗浄しているとき、長い外側ブラシ状部材３４ｂ
の先端部は格子状の横溝１２（縦溝１６）に入り込み、
横溝１２（縦溝１６）内を洗浄できる。

【００２４】図１〜図３に示す洗浄装置では、噴射ノズ
ル部３２は、図４に示す洗浄装置Ａの様に、上定盤２０
及び下定盤３０の各研磨面に対して、その最外研磨面か
ら最内研磨面に直線的に往復動しているが、洗浄装置Ｂ
に示す様に、噴射ノズル部３２を上定盤２０及び下定盤
３０の各研磨面に対して弧状に回動させてもよい。ま
た、洗浄装置Ａ及び洗浄装置Ｂを併設してもよい。

【００２５】ところで、図１〜図４に示す洗浄装置で
は、上定盤２０の下向きの研磨面を噴射ノズル３５から
水を噴射して洗浄した後、下定盤３０の上向きの研磨面
を、回動した噴射ノズル３５から水を噴射して洗浄す
る。このため、図１０に示す上定盤２０及び下定盤３０
の各研磨面に向けて２個の噴射ノズル１００ａ，１００
ｂを設け、噴射ノズル１００ａ，１００ｂから同時に水
を噴射する洗浄装置に比較して、洗浄速度が低下し易い
傾向にある。かかる洗浄速度の低下は、図５（ａ）に示
す様に、同一方向に水を噴射する複数個の噴射ノズル部
３２ａ，３２ｂ，３２ｃを、等間隔で直列状にパイプ部
材２９に配設することによって解消し得る。

【００２６】この様に、パイプ部材２９に噴射ノズル部
３２ａ，３２ｂ，３２ｃを、等間隔で直列状に配設する
ことによって、図５（ｂ）に示す様に、噴射ノズル部３
２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、モータ４５側の噴射ノズ
ル部３２ｃを、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面の
最外研磨面に位置させることによって、パイプ部材２９
の先端部に配設された噴射ノズル部３２ａが上定盤２０
及び下定盤３０の各研磨面の内側面に位置する。このた
め、図５（ａ）に示す様に、複数個の噴射ノズル部３２
ａ，３２ｂ，３２ｃをパイプ部材２９に直列状に配設す
ることによって、図１に示す様に、パイプ部材２９に１
個の噴射ノズル部３２が設けられ場合に比較して、各噴
射ノズル部３２のストローク長を短くでき、洗浄速度の
低下を防止できる。かかる複数個の噴射ノズル部３２
ａ，３２ｂ，３２ｃも、モータ４５を駆動してパイプ部
材２９を回動することによって、同時に所定方向に回動
できる。このため、上定盤２０の下向きの研磨面を複数
個の噴射ノズル部３２ａ，３２ｂ，３２ｃから同時に水
を噴出してを洗浄した後、回動した複数個の噴射ノズル
部３２ａ，３２ｂ，３２ｃから下定盤３０の上向きの研
磨面に同時に水を噴出して洗浄できる。尚、図５（ａ）
に示す洗浄装置では、図１に示す洗浄装置を形成する部
材と同一部材は、同一番号を付して詳細な説明を省略し
た。

【００２７】また、前述した洗浄速度の低下は、図６
（ａ）に示す様に、上定盤２０の下向きの研磨面に水を
噴射する上定盤用噴射ノズル３５ｄが設けられた上定盤
用噴射ノズル部３２ｄと、下定盤３０の上向きの研磨面
に水を噴射する下定盤用噴射ノズル３５ｅが設けられた
下定盤用噴射ノズル部３２ｅとを設け、噴射ノズル３５
ｄ，３５ｅの各々から各研磨面に水を噴射しつつ、上定
盤用噴射ノズル部３２ｄと下定盤用噴射ノズル部３２ｅ
とを移動することによっても解消し得る。

【００２８】但し、上定盤用噴射ノズル部３２ｄと下定
盤用噴射ノズル部３２ｅとを同時に移動すると、上定盤
２０の研磨面を洗浄した洗浄液が洗浄した下定盤３０の
研磨面に落下し、下定盤３０の研磨面を再汚染する。こ
のため、図６（ａ）に示す様に、上定盤３０の研磨面を
洗浄して下定盤３０の研磨面に落下した洗浄水を洗浄す
るように、下定盤用噴射ノズル部３２ｅを上定盤用噴射
ノズル部３２ｄよりも所定時間遅れて移動することによ
って、洗浄した下定盤３０の研磨面を上定盤２０の研磨
面を洗浄した洗浄液に因る再汚染する懸念を解消し得
る。かかる上定盤用噴射ノズル部３２ｄと下定盤用噴射
ノズル部３２ｅとは、図６（ａ）に示す様に、上定盤用
噴射ノズル部３２ｄの直下に下定盤用噴射ノズル部３２
ｅを設けてもよく、図６（ｂ）に示す様に、上定盤用噴
射ノズル部３２ｄと下定盤用噴射ノズル部３２ｅとを別
々の場所に設けてもよい。尚、図６（ａ）の上定盤用噴
射ノズル部３２ｄと下定盤用噴射ノズル部３２ｅとは、
回動可能に設けられていなくてもよい。

【００２９】これまで説明した図１〜図６に示す洗浄装
置では、研磨装置とは別個に設けたものであるが、研磨
装置を洗浄装置と一体に設けてもよい。また、シリコン
ウェーハ等のワークの両面を鏡面に研磨するポリシング
装置に本発明に係る研磨装置を用いてもよいことは勿論
のことである。この場合も、ポリシング装置の研磨面に
噴射する水は、１０〜９０℃、特に４０℃程度の温水と
することによって研磨面の汚れを落ち易くでき、その圧
力は、供給ポンプの吐出口近傍で１０．７９ＭＰａ以
上、特に１１．７６ＭＰａ以上の高圧水とすることが好
ましい。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、上定盤の研磨面を洗浄
した後、下定盤の研磨面を洗浄するため、上定盤の研磨
面を洗浄した洗浄水が洗浄後の下定盤の研磨面に落下し
て再汚染する事態を防止でき、各研磨面を洗浄した状態
で保持できる。また、上定盤及び下定盤の各研磨面を別
々に洗浄するため、上定盤及び下定盤の各研磨面に形成
された格子状の横溝及び縦溝の形成密度や溝幅の相違等
に起因する洗浄条件の相違に対しても、噴射ノズル部の
移動速度等を容易に調整でき、各研磨面を充分に洗浄で
きる。その結果、上定盤及び下定盤の各研磨面の洗浄不
足に起因して発生するワークの研磨傷等の損傷を可及的
に防止でき、研磨品の歩留率の向上等を図ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る洗浄装置の一例の概略構造を説明
する説明図である。

【図２】図１に示す洗浄装置に使用し得る噴射ノズル部
の他の例を示す部分正面図である。

【図３】図１に示す洗浄装置に使用し得る噴射ノズル部
の他の例を示す部分正面図である。

【図４】本発明に係る洗浄装置の噴射ノズル部の移動方
向を説明する説明図である。

【図５】本発明に係る洗浄装置の他の例を説明する説明
図である。

【図６】本発明に係る洗浄装置の他の例を説明する概略
図である。

【図７】両面研磨装置の一例としてラッピング装置の構
造を説明する説明図である。

【図８】図７に示すラッピング装置の下定盤３０の研磨
面の状態を説明する部分平面図である。

【図９】従来の洗浄装置を説明する概略図である。

【図１０】図９に示す従来の洗浄装置の噴射ノズル部を
説明する部分断面図である。

【符号の説明】

１１ 囲い（飛散防止手段） ２０ 上定盤 ２４ シリンダ装置（昇降手段） ２４ａ ロッド ２５ 移動体 ２８ モータ ２９ パイプ部材 ３０ 下定盤 ２６ 移動装置（移動手段） ３２，３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ 噴射
ノズル部 ３３ 供給配管 ３４ ブラシ状部材（飛散防止手段） ３５ 噴射ノズル ３７ 制御弁（電磁弁） ３８ 供給ポンプ（水の供給手段） ４３ 制御部 ４５ モータ（回動手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 毅 長野県長野市松代町清野1650番地 不二 越機械工業株式会社内 審査官 和田 雄二 (56)参考文献 特開 平９−309063（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−9342（ＪＰ，Ａ) 特開2000−246639（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−103719（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 37/00 - 37/04 B24B 53/00 - 55/12 H01L 21/304 B29C 45/17

Claims (9)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両面研磨装置に設けられた上定盤と下定
   盤とを回転しつつ、互いに対向する前記上定盤と下定盤
   との研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから水を
   噴射し、研磨屑や研磨液等を排出する溝の溝幅や形成密
   度が相互に相違するように形成された前記上定盤と下定
   盤との各研磨面を洗浄する際に、 該噴射ノズルの周囲に植設されたブラシ状部材が噴射ノ
   ズルと共に回動可能に設けられた噴射ノズル部と、前記
   噴射ノズルが研磨面の各々に水を噴射できるように噴射
   ノズル部を回動する回動手段と、前記研磨面に沿って噴
   射ノズル部を移動する移動手段とを具備する洗浄装置を
   用い、前記上定盤の下向きの研磨面を洗浄する噴射ノズル部の
   移動速度と、前記下定盤の上向きの研磨面を洗浄する噴
   射ノズル部の移動速度との各々を個別に調整して、 前記噴射ノズル部のブラシ状部材の先端が接触した上定
   盤の下向きの研磨面を、噴射ノズルから水を噴射しつ
   つ、前記移動手段により噴射ノズル部を上定盤の下向き
   の研磨面に沿って移動して洗浄した後、 前記回動手段により噴射ノズル部を回動し、前記噴射ノ
   ズル部のブラシ状部材の先端が接触した下定盤の上向き
   の研磨面を、前記噴射ノズルから水を噴射しつつ、前記
   移動手段により噴射ノズル部を下定盤の上向きの研磨面
   に沿って移動して洗浄することを特徴とする研磨定盤の
   洗浄方法。
2. 【請求項２】 同一方向に水を噴射する複数個の噴射ノ
   ズル部が直列状に配設され、前記噴射ノズル部の各々が
   同時に同一方向に回動可能に設けられていると共に、上
   定盤と下定盤との各研磨面に対して同一方向に移動可能
   に設けられている洗浄装置を用いる請求項１記載の研磨
   定盤の洗浄方法。
3. 【請求項３】 両面研磨装置に設けられた上定盤と下定
   盤とを回転しつつ、互いに対向する前記上定盤と下定盤
   との研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから水を
   噴射して各研磨面を洗浄する際に、 該上定盤の下向きの研磨面に水を噴射する上定盤用噴射
   ノズルと、下定盤の上向きの研磨面に水を噴射する下定
   盤用噴射ノズルとを、前記噴射ノズルの各々から各研磨
   面に水を噴射しつつ移動し、 その際に、前記上定盤の研磨面を洗浄して下定盤の研磨
   面に落下した洗浄水を洗浄し得るように、前記下定盤用
   噴射ノズルを上定盤用噴射ノズルよりも所定時間遅れて
   移動することを特徴とする 研磨定盤の洗浄方法。
4. 【請求項４】 噴射ノズルへの水の供給圧力を、１０．
   ７９ＭＰａ以上の高圧水とする請求項１〜３のいずれか
   一項記載の研磨定盤の洗浄方法。
5. 【請求項５】 両面研磨装置に設けられた上定盤と下定
   盤とを回転し、互いに対向する前記上定盤と下定盤との
   研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから水を噴射
   して、研磨屑や研磨液等を排出する溝の溝幅や形成密度
   が相互に相違するように形成された前記上定盤と下定盤
   との各研磨面を洗浄する研磨定盤の洗浄装置において、 該噴射ノズルの周囲に植設されたブラシ状部材が噴射ノ
   ズルと共に回動可能に設けられた噴射ノズル部と、前記
   噴射ノズルが研磨面の各々に水を噴射できるように噴射
   ノズル部を回動する回動手段と、前記研磨面に沿って噴
   射ノズル部を移動する移動手段とが設けられ、 前記上定盤と下定盤との各研磨面を洗浄する際に、前記
   噴射ノズル部の回動手段と移動手段とを制御し、 前記上定盤の研磨面を洗浄する噴射ノズル部の移動速度
   と、前記下定盤の研磨面を洗浄する噴射ノズル部の移動
   速度との各々を個別に調整して、 前記噴射ノズル部のブラシ状部材の先端が接触した上定
   盤の下向きの研磨面に噴射ノズルから水を噴射し、前記
   移動手段により噴射ノズル部を上定盤の下向きの研磨面
   に沿って移動して前記上定盤の下向きの研磨面を洗浄し
   た後、前記回動手段により噴射ノズル部を回動し、前記
   噴射ノズル部のブラシ状部材の先端が接触した下定盤の
   上向きの研磨面に噴射ノズルから水を噴射して前記移動
   手段により噴射ノズル部を下定盤の上向きの研磨面に沿
   って移動し、前記下定盤の上向きの研磨面を洗浄する制
   御部が設けられていることを特徴とする研磨定盤の洗浄
   装置 。
6. 【請求項６】 噴射ノズル部のブラシ状部材の先端が前
   記研磨面に接触するように、前記噴射ノズル部を昇降す
   る昇降手段を制御する制御部が設けられている請求項５
   記載の研磨定盤の洗浄装置。
7. 【請求項７】 同一方向に水を噴射する複数個の噴射ノ
   ズル部が直列状に配設され、前記噴射ノズル部の各々が
   同時に同一方向に回動可能に設けられていると共に、上
   定盤と下定盤との各研磨面に対して同一方向に移動可能
   に設けられている請求項５又は請求項６記載の研磨定盤
   の洗浄装置。
8. 【請求項８】 両面研磨装置に設けられた上定盤と下定
   盤とを回転し、互いに対向する前記上定盤と下定盤との
   研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから水を噴射
   して各研磨面を洗浄する研磨定盤の洗浄装置において、 該上定盤の下向きの研磨面に水を噴射する噴射ノズルが
   設けられた上定盤用噴射ノズル部と、下定盤の上向きの
   研磨面に水を噴射する噴射ノズルが設けられた下定盤用
   噴射ノズル部と、前記研磨面に沿って前記噴射ノズル部
   の各々を移動する移動手段とを具備し、 前記噴射ノズルの各々から研磨面の各々に水を噴射する
   両噴射ノズル部を移動して各研磨面を洗浄する際に、前
   記下定盤用噴射ノズル部を上定盤用噴射ノズル部よりも
   所定時間遅れて移動し、前記上定盤の研磨面を洗浄して
   下定盤の研磨面に落下した洗浄水を洗浄し得るように、
   前記噴射ノズル部の各々の移動手段を制御する制御部が
   設けられていることを特徴とする研磨定盤の洗浄装置。
9. 【請求項９】 噴射ノズルに水を供給する水の供給手段
   が、噴射ノズルへの水の供給圧力を１０．７９ＭＰａ以
   上の高圧水とし得る水の供給手段である請求項項５〜８
   のいずれか一項記載の研磨定盤の洗浄装置。