JP4387557B2 - 研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法および洗浄装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された載置面を有するチャックテーブルを備えた研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法および洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハを所定の厚さに形成するために、半導体ウエーハの表面を研削している。このような半導体ウエーハの表面を研削する研削装置は、被加工物である半導体ウエーハを載置面を有するチャックテーブル上に吸引保持し、このチャックテーブル上に吸引保持された半導体ウエーハの表面を研削手段によって研削する。なお、上記チャックテーブルを構成する載置面を有する吸着チャックは、一般にポーラスなセラミックスによって構成されている。このような研削装置においては、研削作業に伴う研削屑が発生し、この研削屑がチャックテーブルを構成する吸着チャックの載置面に付着する。微細なシリコン等の研削屑が吸着チャックの載置面に強固に付着した場合には、ブラシ等の洗浄具によっては研削屑を取り除くことができない。この研削屑が付着された状態の吸着チャックの載置面上に半導体ウエーハを載置して研削作業を遂行すると、半導体ウエーハが割れるという問題がある。
【０００３】
上述した問題を解消するために研削装置には、研削作業で汚れた吸着チャックの載置面にセラミックスで形成された洗浄パッドを接触せしめ、該接触部を相対的に摺動させることにより吸着チャックの載置面に強固に付着した切削屑を強制的に削ぎ落とすようにしたチャックテーブルの洗浄装置が装備されている。従来用いられているチャックテーブルの洗浄装置は、セラミックスで形成された洗浄パッドと、該洗浄パッドを回転させる回転駆動部と、洗浄パッドおよび回転駆動部を支持して昇降する昇降用スライダと、昇降用スライダを水平方向に移動せしめる水平移動用スライダとによって構成されている。このように構成されたチャックテーブルの洗浄装置は、被加工物搬出位置に位置付けられているチャックテーブルを回転させつつ吸着チャックの載置面に洗浄用ノズルから洗浄水を供給し、上記水平移動用スライダを作動して洗浄パッドをチャックテーブルの真上に位置付けるとともに、回転駆動部によって洗浄パッドを回転させながら昇降用スライダを作動して吸着チャックの載置面に接触させ相対的に摺動することにより、吸着チャックの載置面を洗浄する。
【０００４】
また、研削装置は、研削加工された半導体ウエーハをチャックテーブル上から搬出してスピンナ洗浄部に搬送する被加工物搬出手段を備えている。この被加工物搬出手段は、吸着パッドと該吸着パッドに吸引力を作用せしめる吸引手段を具備しており、研削加工された半導体ウエーハを吸着パッドで吸引保持してスピンナ洗浄部に搬送する。しかるに、吸着パッドに研削屑が付着した状態で半導体ウエーハを吸引保持すると、研削屑の凹凸によって半導体ウエーハが割れる虞があるので、研削装置は被加工物搬出手段の吸着パッドを洗浄するための吸着パッド洗浄装置も備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述したチャックテーブルの洗浄装置および吸着パッド洗浄装置は、いずれも研削装置において必要なものであるが、特にチャックテーブルの洗浄装置は大がかりでありコスト高の要因の一つになっている。また、チャックテーブルの洗浄装置を装備していないタイプの研削装置を納入した後、ユーザーの要求によってチャックテーブル洗浄装置を新たに取り付けたい場合、非常に大がかりな改造が必要となり、取付けコストが増大するとともに、取付け作業期間が長期化するため研削装置の可動停止が長期に及び生産性を悪化させるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、洗浄装置が大がかりとならず安価に製作でき、かつ、チャックテーブル洗浄装置を装備していない研削装置に後で取り付ける際にも大がかりな改造を必要としないチャックテーブルの洗浄方法および洗浄装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された載置面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブル上に吸引保持された被加工物を研削する研削手段と、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された吸着面を有する吸着パッドを備え該吸着パッドに該チャックテーブル上の被加工物を吸引保持して搬出する被加工物搬出手段と、を具備する研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法であって、
該吸着パッドの吸着面を該チャックテーブルの載置面に接触させ、該接触部に洗浄水を供給しつつ該吸着パッドの吸着面と該チャックテーブルの載置面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる、
ことを特徴とする研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法が提供される。
【０００８】
上記チャックテーブルを回転することによりチャックテーブルの載置面と上記吸着パッドの吸着面とを相対的に摺動せしめることができる。また、上記吸着パッドを水平面内で作動せしめることによりチャックテーブルの載置面と吸着パッドの吸着面とを相対的に摺動せしめることができる。
【０００９】
上記接触部への洗浄水の供給は、上記チャックテーブルの載置面から洗浄水を噴出せしめることにより遂行することができる。また、上記接触部への洗浄水の供給は、上記吸着パッドの吸着面から洗浄水を噴出せしめることにより遂行することができる。更に、上記接触部への洗浄水の供給は、上記接触部の外側から洗浄水を供給せしめることにより遂行することができる。
【００１０】
上記接触部に供給する洗浄水には、超音波を付与することが望ましい。
【００１１】
また、本発明によれば、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された載置面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブル上に吸引保持された被加工物を研削する研削手段と、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された吸着面を有する吸着パッドを備え該吸着パッドに該チャックテーブル上の被加工物を吸引保持して搬出する被加工物搬出手段と、を具備する研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置であって、
該吸着パッドの吸着面を該チャックテーブルの載置面に接触せしめる吸着パッド接触機構と、
該チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる摺動機構と、
該チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との接触部に洗浄水を供給する洗浄水供給機構と、を具備する、
ことを特徴とする研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置が提供される。
【００１２】
上記摺動機構は、上記チャックテーブルを回転する回転駆動機構によって構成され、チャックテーブルの洗浄時にチャックテーブルを回転せしめる。また、上記摺動機構は、上記吸着パッドを水平面内で作動せしめる作動機構によって構成され、チャックテーブルの洗浄時に吸着パッドを水平面内で作動せしめる。
【００１３】
上記洗浄水供給機構は、上記チャックテーブルの載置面から洗浄水を噴出せしめる洗浄水噴出機構からなっている。また、上記洗浄水供給機構は、上記吸着パッドの吸着面から洗浄水を噴出せしめる洗浄水噴出機構からなっている。更に、上記洗浄水供給機構は、上記チャックテーブルの載置面と上記吸着パッドの吸着面との接触部に向けて該接触部の外側から洗浄水を供給する外部洗浄水供給機構からなっている。
【００１４】
上記接触部に供給する洗浄水に超音波を付与する超音波発振手段を備えていることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された表面研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法および洗浄装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１には本発明に従って構成されたチャックテーブルの洗浄装置を装備した表面研削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における研削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。装置ハウジング２の図１において右上端には、静止支持板４が立設されている。この静止支持板４の内側面には、上下方向に延びる２対の案内レール６、６および８、８が設けられている。一方の案内レール６、６には荒研削手段としての荒研削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されており、他方の案内レール８、８には仕上げ研削手段としての仕上げ研削ユニット１２が上下方向に移動可能に装着されている。
【００１７】
荒研削ユニット１０は、ユニットハウジング１０１と、該ユニットハウジング１０１の下端に回転自在に装着された研削ホイール１０２と、該ユニットハウジング１０１の上端に装着され研削ホイール１０２を矢印で示す方向に回転せしめられる回転駆動機構１０３と、ユニットハウジング１０１を装着した移動基台１０４とを具備している。移動基台１０４には被案内レール１０５、１０５が設けられており、この被案内レール１０５、１０５を上記静止支持板４に設けられた案内レール６、６に移動可能に嵌合することにより、荒研削ユニット１０が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における荒研削ユニット１０は、上記移動基台１０４を案内レール６、６に沿って移動させ研削ホイール１０２の切り込み深さを調整する送り機構１１を具備している。送り機構１１は、上記静止支持板４に案内レール６、６と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド１１１と、該雄ねじロッド１１１を回転駆動するためのパルスモータ１１２と、上記移動基台１０４に装着され雄ねじロッド１１１と螺合する図示しない雌ねじブロックを具備しており、パルスモータ１１２によって雄ねじロッド１１１を正転および逆転駆動することにより、荒研削ユニット１０を上下方向に移動せしめる。
【００１８】
上記仕上げ研削ユニット１２も荒研削ユニット１０と同様に構成されており、ユニットハウジング１２１と、該ユニットハウジング１２１の下端に回転自在に装着された研削ホイール１２２と、該ユニットハウジング１２１の上端に装着され研削ホイール１２２を矢印で示す方向に回転せしめられる回転駆動機構１２３と、ユニットハウジング１２１を装着した移動基台１２４とを具備している。移動基台１２４には被案内レール１２５、１２５が設けられており、この被案内レール１２５、１２５を上記静止支持板４に設けられた案内レール８、８に移動可能に嵌合することにより、仕上げ研削ユニット１２が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における仕上げ研削ユニット１２は、上記移動基台１２４を案内レール８、８に沿って移動させ研削ホイール１２３の切り込み深さを調整する送り機構１３を具備している。この送り機構１３は、上記送り手段１１と実質的に同じ構成である。即ち、送り機構１３は、上記静止支持板４に案内レール６、６と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド１３１と、該雄ねじロッド１３１を回転駆動するためのパルスモータ１３２と、上記移動基台１２４に装着され雄ねじロッド１３１と螺合する図示しない雌ねじブロックを具備しており、パルスモータ１３２によって雄ねじロッド１２１を正転および逆転駆動することにより、仕上げ研削ユニット１２を上下方向に移動せしめる。
【００１９】
図示の実施形態における研削装置は、上記静止支持板４の前側において装置ハウジング２の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル１５を具備している。このターンテーブル１５は、比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印１５ａで示す方向に適宜回転せしめられる。ターンテーブル１５には、図示の実施形態の場合それぞれ１２０度の位相角をもって３個のチャックテーブル２０が水平面内で回転可能に配置されている。このチャックテーブル２０は、図２に示すように円盤状の基台２１と円盤状の吸着保持チャック２２とからなっている。基台２１は適宜のセラミックスによって構成され、その下面中央部には回転軸部２１１が突出して形成されており、この回転軸部２１１がターンテーブル１５に軸受２３、２３によって回転自在に支持されている。なお、図示の実施形態においては、回転軸部２１１の外周中央部にはチャックテーブル２０を回転駆動するための電動モータ２４が装着されている。即ち、ターンテーブル１５に取り付けられた電動モータ２４のロータが回転軸部２１１と連結されている。このように電動モータ２４に連結されたチャックテーブル２０は、電動モータ２４によって矢印で示す方向（図１参照）に回転せしめられる。
【００２０】
また、基台２１の上面には上方が開放された円形状の凹部２１２が形成されており、この凹部２１２は回転軸部２１１に設けられた連通路２１３、ロータリージョイント２５１および２５２、および配管２６１を介してバキュームタンク等の第１の吸引源２７に接続されている。なお、配管２６１には電磁開閉弁２８１が配設されており、制御手段１００によって開閉制御される。上記吸着保持チャック２２は、ポーラスセラミック盤によって形成され、上記基台２１に形成された凹部２１２に嵌合されている。従って、吸着保持チャック２２上に被加工物を載置して電磁開閉弁２８１を開き、凹部２１２を連通路２１３、ロータリージョイント２５１および２５２、および配管２６１を介して第１の吸引源２７に連通することにより、被加工物を吸着保持チャック２２上に吸引保持することができる。以上のように構成されターンテーブル１５に配設された３個のチャックテーブル２０は、ターンテーブル１５が適宜回転することにより被加工物搬入・搬出域Ａ、荒研削加工域Ｂ、および仕上げ研削加工域Ｃおよび被加工物搬入・搬出域Ａに順次移動せしめられる。
【００２１】
図示の実施形態における研削装置は、上記チャックテーブル２０を構成する吸着保持チャック２２の載置面に洗浄水を供給する洗浄水供給機構３０を具備している。洗浄水供給機構３０は、図２に示すようにアキュームレータ等の洗浄水供給源３０１と、この洗浄水供給源３０１と上記ロータリージョイント２５１とを接続する配管３０２と、該配管３０２に配設され制御手段１００によって開閉制御される電磁開閉弁３０３とを有している。従って、電磁開閉弁３０３を開くことにより、洗浄水供給源３０１から配管３０２、ロータリージョイント２５１および連通路２１３を介して凹部２１２に洗浄水が供給される。この結果、凹部２１２に嵌合された吸着保持チャック２２がポーラスセラミック盤によって形成されているので、凹部２１２に供給された洗浄水は吸着保持チャック２２の表面に噴出せしめられる。
【００２２】
図示の研削装置は、被加工物搬入・搬出域Ａに対して一方側に配設され研削加工前の被加工物である半導体ウエーハをストックする第１のカセット３１と、被加工物搬入・搬出域Ａに対して他方側に配設され研削加工後の被加工物である半導体ウエーハをストックする第２のカセット３２と、第１のカセット３１と被加工物搬入・搬出域Ａとの間に設けられた被加工物載置部３３と、被加工物搬入・搬出域Ａと第２のカセット３２との間に配設された洗浄手段３４と、第１のカセット３１内に収納された被加工物である半導体ウエーハを被加工物載置部３３に搬出するとともに洗浄手段３４で洗浄された半導体ウエーハを第２のカセット３２に搬送する被加工物搬送手段３５と、被加工物載置部３３上に載置された半導体ウエーハを被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上に搬送する被加工物搬入手段３６と、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置されている研削加工後の半導体ウエーハを洗浄手段３４に搬送する被加工物搬出手段４０とを具備している。
【００２３】
次に、被加工物搬出手段４０について図２および図３を参照して説明する。
図示の実施形態における被加工物搬出手段４０は、Ｌ字状の作動アーム４１を備えている。このＬ字状の作動アーム４１は垂直部４１１と水平部４１２をからなっており、垂直部４１１の下端が昇降機構４２に連結されている。昇降機構４２は例えばエアピストン等からなっており、作動アーム４１を矢印４０ａで示すように上下方向に作動せしめる。また、作動アーム４１の垂直部４１１と連結した昇降手段４２は、正転・逆転可能な電動モータを含む作動機構４３に連結されている。従って、作動機構４３を正転方向または逆転方向に駆動することにより、作動アーム４１は垂直部４１１を中心として図３において矢印４０ｂで示す方向に揺動せしめられる。この結果、作動アーム４１の水平部４１２は水平面内で作動せしめられ、この水平部４１２の先端部に装着される後述する吸着パッド４４が水平面内で作動せしめられる。なお、上記昇降機構４２および作動機構４３は、制御手段１００によって制御される。
【００２４】
上記作動アーム４１の水平部４１２の先端部に装着される吸着パッド４４は、図２に示すように円盤状の基台４５とパッド４６とからなっている。基台４５は適宜のセラミックスによって構成され、その上面中央部には支持軸部４５１が突出して形成されており、この支持軸部４５１が作動アーム４１を構成する水平部４１２の先端部に装着される。支持軸部４５１の上端には係止部４５２が設けられており、この係止部４５２が水平部４１２に形成された係合部４１３と係合するようになっている。なお、基台４５の上面と作動アーム４１を構成する水平部４１２との間には圧縮コイルばね４７が配設され、基台４５を下方に向けて付勢している。
【００２５】
また、基台４５の下面には下方が開放された円形状の凹部４５３が形成されており、この凹部４５３は支持軸部４５１に設けられた連通路４５４、作動アーム４１内に配設されたフレキシブルパイプ４８、および配管４９を介してバキュームタンク等の第２の吸引源５０に接続されている。なお、配管４９には電磁開閉弁５１が配設されており、この電磁開閉弁５１は制御手段１００によって開閉制御される。上記パッド４６は、ポーラスセラミック盤によって形成され、上記基台４５に形成された凹部４５３に嵌合されている。従って、電磁開閉弁５１を開き、凹部４５３を連通路４５４、フレキシブルパイプ４８、および配管４９を介して第２の吸引源５０に連通することにより、被加工物を吸着パッド４４を構成するパッド４６の吸着面（図２において下面）に吸引保持することができる。
【００２６】
図示の実施形態における研削装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
先ず、上述した研削装置の加工処理動作について簡単に説明する。
第１のカセット３１に収容された研削加工前の被加工物である半導体ウエーハは被加工物搬送手段３５の上下動作および進退動作により搬送され、被加工物載置部３３に載置され６本のピン３３１の中心に向かう径方向運動により中心合わせされる。被加工物載置部３３に載置され中心合わせされた半導体ウエーハは、被加工物搬入手段３６の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置される。チャックテーブル２０上に半導体ウエーハが載置されたならば、上記電磁開閉弁２８１を開くことにより、凹部２１２が連通路２１３、ロータリージョイント２５１および２５２、および配管２６１を介して第１の吸引源２７に連通するので、半導体ウエーハを吸着保持チャック２２上に吸引保持することができる。そして、ターンテーブル１５を図示しない回転駆動機構によって矢印１５ａで示す方向に１２０度回動せしめて、半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０を荒研削加工域Ｂに位置付ける。
【００２７】
半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０は荒研削加工域Ｂに位置付けられると図示しない回転駆動機構によって矢印で示す方向に回転せしめられ、一方、荒研削ユニット１０の研削ホイール１０２が矢印で示す方向に回転せしめられつつ送り機構１１によって所定量下降することにより、チャックテーブル２０上の半導体ウエーハに荒研削加工が施される。なお、この間に被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられた次のチャックテーブル２０上には、上述したように研削加工前の半導体ウエーハが載置される。次に、ターンテーブル１５を矢印１５ａで示す方向に１２０度回動せしめて、荒研削加工した半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０を仕上げ研削加工域Ｃに位置付ける。なお、このとき被加工物搬入・搬出域Ａにおいて半導体ウエーハが載置された次のチャックテーブル２０は荒研削加工域Ｂに位置付けられ、次の次のチャックテーブル２０が被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられる。
【００２８】
このようにして、荒研削加工域Ｂに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置された荒研削加工前の半導体ウエーハには荒研削ユニット１０によって荒研削加工が施され、仕上げ研削加工域Ｃに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置され荒研削加工された半導体ウエーハには仕上げ研削ユニット１２によって仕上げ研削加工が施される。次に、ターンテーブル１５を矢印１５ａで示す方向に１２０度回動せしめて、仕上げ研削加工した半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０を被加工物搬入・搬出域Ａに位置付ける。なお、荒研削加工域Ｂにおいて荒研削加工された半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０は仕上げ研削加工域Ｃに、被加工物搬入・搬出域Ａにおいて研削加工前の半導体ウエーハが載置されたチャックテーブル２０は荒研削加工域Ｂにそれぞれ移動せしめられる。
【００２９】
なお、荒研削加工域Ｂおよび仕上げ研削加工域Ｃを経由して被加工物搬入・搬出域Ａに戻ったチャックテーブル２０は、ここで仕上げ研削加工された半導体ウエーハの吸着保持を解除する。即ち、上記電磁開閉弁２８１を閉じ凹部２１２と第１の吸引源２７との連通を遮断する。そして、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上の仕上げ研削加工された半導体ウエーハは、被加工物搬出手段４０によって洗浄手段３４に搬送される。即ち、上記昇降機構４２および作動機構４３を作動せしめて吸着パッド４４を被加工物搬入・搬出域Ａに戻ったチャックテーブル２０に載置された被加工物の上面に位置付ける。次に、上記電磁開閉弁５１を開き吸着パッド４４の凹部４５３を第２の吸引源５０に連通することにより、チャックテーブル２０に載置された半導体ウエーハを吸着パッド４４によって吸引保持する。このようにして、吸着パッド４４に半導体ウエーハを吸引保持したならば、昇降機構４２および作動機構４３を作動せしめて半導体ウエーハを洗浄手段３４に搬送する。洗浄手段３４に搬送された半導体ウエーハは、ここで洗浄された後、被加工物搬送手段３５よって第２のカセット３２の所定位置に収納される。なお、図示の実施形態においては、被加工物載置部３３に載置された半導体ウエーハを被加工物搬入手段３６によって被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置する例を示したが、この被加工物の搬入を被加工物搬出手段４０によって実行するように構成してもよい。
【００３０】
上述した研削作業に伴い研削屑が発生し、この研削屑がチャックテーブル２０を構成する吸着チャック２２の載置面に付着する。次に、研削屑が付着した吸着チャック２２の洗浄について説明する。
先ず、吸着チャック２２を洗浄するチャックテーブル２０を被加工物搬入・搬出域Ａに位置付ける。次に、上記昇降機構４２および作動機構４３を作動せしめて、被加工物搬送手段４０を構成する吸着パッド４４のパッド４６の吸着面をチャックテーブル２０の吸着チャック２２の載置面に接触せしめる。このとき、吸着パッド４４の基台４５と作動アーム４１の水平部４１２との間に配設された圧縮コイルばね４７によって、吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面とが密着する。従って、上記昇降機構４２および作動機構４３は吸着パッドの吸着面をチャックテーブルの載置面に接触せしめる吸着パッド接触機構として機能する。吸着パッド４４の吸着面を吸着チャック２２の載置面に接触せしめたならば、洗浄水供給機構３０の電磁開閉弁３０３を開きチャックテーブル２０の凹部２１２を洗浄水供給源３０１に連通することにより、洗浄水が吸着保持チャック２２の表面に噴出せしめられる。この結果、吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面との接触部に洗浄水が供給される。このようにして吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面との接触部に洗浄水を供給させつつ、吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面とを接触させた状態で相対的に摺動せしめる。即ち、上記電動モータ２４を駆動してチャックテーブル２０を矢印で示す方向に回転することにより、吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面とを接触させた状態で相対的に摺動させることができる。従って、電動モータ２４はチャックテーブルの載置面と吸着パッドの吸着面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる摺動機構として機能する。
【００３１】
なお、上述したチャックテーブルの載置面と吸着パッドの吸着面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる摺動作用は、上記被加工物搬出手段４０を構成する作動アーム４１を図３において矢印４０ｂで示す方向に揺動作動し、この作動アーム４１に装着された吸着パッド４４をチャックテーブル２０に対して水平面内で作動することにとって遂行してもよい。また、この摺動作用はチャックテーブル２０の回転とともに遂行してもよい。上述した作動アーム４１の図３において矢印４０ｂで示す方向に揺動作動は、正転・逆転可能な電動モータを含む作動機構４３の正転駆動と逆転駆動を繰り返し実行することによって遂行する。従って、作動機構４３はチャックテーブルの載置面と吸着パッドの吸着面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる摺動機構として機能する。
【００３２】
以上のように、図示の実施形態におけるチャックテーブルの洗浄装置は、セラミックスによって形成された吸着チャック２２の載置面とセラミックスによって形成された吸着パッド４４の吸着面とを接触させ、該接触部に洗浄水を供給しつつ吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面とを接触させた状態で相対的に摺動せしめるので、吸着チャック２２の載置面および吸着パッド４４の吸着面に強固に付着した切削屑を強制的に削ぎ落として洗浄することができる。しかも、図示の実施形態におけるチャックテーブルの洗浄装置は、吸着パッド４４を備えた被加工物搬送手段４０を利用しているので、洗浄装置を構成する特別な機構を必要としないので、極めて安価に構成することができる。また、上述したように、吸着パッド４４の吸着面に付着した切削屑も同時に洗浄することができるので、生産性が向上するとともに、吸着パッド４４の洗浄装置が不要となり大幅なコスト低減を図ることができる。なお、図示の実施形態におけるチャックテーブルの洗浄装置は、上記のように洗浄装置を構成する特別な機構を必要としないので、既に稼働中の研削装置にユーザーの要望により新たに洗浄装置を装備する場合にも、大幅な改造が不要であり、被加工物搬送手段とチャックテーブルと洗浄水供給機構の制御ソフトを組み込むだけで容易に洗浄装置を装備せしめることができる。従って、洗浄装置の取付けコストが著しく安価であるとともに、洗浄装置の取付け時間が短縮できるので非稼働時間が短縮され生産性を向上することができる。
【００３３】
次に、上述したチャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との接触部に洗浄水を供給する洗浄水供給機構の他の実施形態について、図４を参照して説明する。図４に示す洗浄水供給機構３０ａは、上記被加工物搬出手段４０の吸着パッド４４の吸着面から洗浄水を噴出せしめるように構成したもので、被加工物搬出手段４０そのものの構成は上記実施形態と実質的に同一でよく、従って、上記実施形態と同一部品には同一符号を付してその説明を省略する。
図４に示す洗浄水供給機構３０ａは、アキュームレータ等の洗浄水供給源３０１ａと、この洗浄水供給源３０１ａと吸着パッド４４の凹部４５３に連通したフレキシブルパイプ４８に接続された配管４９とを接続する配管３０２ａと、該配管３０２ａに配設され上記制御手段１００によって開閉制御される電磁開閉弁３０３ａとを有している。このように構成された洗浄水供給機構３０ａは、電磁開閉弁３０３ａを開くことにより、洗浄水供給源３０１ａから配管３０２ａ、配管４９、フレキシブルパイプ４８および連通路４５４を介して凹部４５３に洗浄水を供給することができる。この結果、凹部４５３に嵌合されたパッド４６がポーラスセラミック盤によって形成されているので、凹部４５３に供給された洗浄水はパッド４６の表面（吸着面）に噴出せしめられる。
【００３４】
次に、上述したチャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との接触部に洗浄水を供給する洗浄水供給機構の更に他の実施形態について、図５を参照して説明する。図５に示す洗浄水供給機構は、上記チャックテーブル２０の載置面と吸着パッド６の吸着面との接触部に向けて該接触部の外側から洗浄水を供給する外部洗浄水供給機構３０ｂとして機能する。
図５に示す外部洗浄水供給機構３０ｂは、チャックテーブル２０の載置面と吸着パッド４４の吸着面との接触部に向けて洗浄水を噴出する洗浄水供給ノズル３００ｂと、アキュームレータ等の洗浄水供給源３０１ｂと、この洗浄水供給源３０１ｂと上記洗浄水供給ノズル３００ｂとを接続する配管３０２ｂと、該配管３０２ｂに配設され上記制御手段１００によって開閉制御される電磁開閉弁３０３ｂとを有している。このように構成された外部洗浄水供給機構３０ｂは、電磁開閉弁３０３ｂを開くことにより、洗浄水供給源３０１ｂから配管３０２ａおよび洗浄水供給ノズル３００ｂを通して洗浄水をチャックテーブル２０の載置面と吸着パッド４４の吸着面との接触部に供給することができる。
【００３５】
上述したチャックテーブルの洗浄装置においては、チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との接触部に供給する洗浄水に超音波を付与して、研削屑を流動させることが望ましい。図６および図７には、洗浄水に超音波を付与する超音波発振手段の各実施形態が示されている。
図６に示す実施形態は、上記図２に示す実施形態におけるチャックテーブル２０を構成する基台２１の回転軸部２１１に、連通路２１３を囲むように超音波発振器６０を配設したものである。
また、図７に示す実施形態は、上記図４に示す実施形態における被加工物搬出手段４０の作動アーム４１に装着された吸着パッド４４を構成する基台４５の支持軸部４５１に超音波発振器６０ａを配設したものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法および洗浄装置は以上のように構成されているで、次の作用効果を奏する。
【００３７】
即ち、本発明によれば、セラミックスによって形成された吸着チャックの載置面とセラミックスによって形成された吸着パッドの吸着面とを接触させ、該接触部に洗浄水を供給しつつ吸着チャックの載置面と吸着パッドの吸着面とを接触させた状態で相対的に摺動せしめるので、吸着チャックの載置面および吸着パッドの吸着面に強固に付着した切削屑を強制的に削ぎ落として洗浄することができる。また、本発明によるチャックテーブルの洗浄装置は、吸着パッドを備えた被加工物搬送手段を利用しているので、洗浄装置を構成する特別な機構を必要としないので、極めて安価に構成することができる。更に、吸着パッドの吸着面に付着した切削屑も同時に洗浄することができるので、生産性が向上するとともに、吸着パッドの洗浄装置が不要となり大幅なコスト低減を図ることができる。また、上記のように洗浄装置を構成する特別な機構を必要としないので、既に稼働中の研削装置にユーザーの要望により新たに洗浄装置を装備する場合にも、大幅な改造が不要であり、被加工物搬送手段とチャックテーブルと洗浄水供給機構の制御ソフトを組み込むだけで容易に洗浄装置を装備せしめることができる。従って、洗浄装置の取付けコストが著しく安価であるとともに、洗浄装置の取付け時間が短縮できるので非稼働時間が短縮され生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって構成されたチャックテーブルの洗浄装置を装備して表面研削装置の斜視図。
【図２】図１に示す表面研削装置に装備されるチャックテーブルの洗浄装置の概略構成図。
【図３】図１に示す表面研削装置に装備される被加工物搬出機構の要部斜視図。
【図４】チャックテーブル洗浄装置を構成する洗浄水供給機構の他の実施形態を示す概略構成図。
【図５】チャックテーブル洗浄装置を構成する洗浄水供給機構の更に他の実施形態を示す概略構成図。
【図６】洗浄水に超音波を付与する超音波発振器を備えたチャックテーブルの一実施形態を示す断面図。
【図７】洗浄水に超音波を付与する超音波発振器を備えた被加工物搬出機構の作動アームの要部を破断して示す正面図。
【符号の説明】
２：装置ハウジング
４：静止支持板４
６：案内レール
８：案内レール
１０：荒研削ユニット
１０１：ユニットハウジング
１０２：研削ホイール
１０３：回転駆動機構
１０４：移動基台
１０５：被案内レール
１１：送り機構
１１１：雄ねじロッド
１１２：パルスモータ
１２：仕上げ研削ユニット
１２１：ユニットハウジング
１２２：研削ホイール
１２３：回転駆動機構
１２４：移動基台
１２５：被案内レール
１３：送り機構
１３１：雄ねじロッド
１３２：パルスモータ
１５：ターンテーブル
２０：チャックテーブル
２１：チャックテーブルの基台
２２：チャックテーブルの吸着保持チャック
２４：電動モータ
２７：第１の吸引源２７
２８１：電磁開閉弁
３０：洗浄水供給機構
３０１：洗浄水供給源
３０３：電磁開閉弁
３１：第１のカセット
３２：第２のカセット
３３：被加工物載置部
３４：洗浄手段
３５：被加工物搬送手段
３６：被加工物搬入手段
４０：被加工物搬出手段
４１：作動アーム
４２：昇降機構
４３：作動機構
４４：吸着パッド
４５：吸着パッドの基台
４６：吸着パッドのパッド
４７：圧縮コイルばね
４８：フレキシブルパイプ
５０：第２の吸引源
５１：電磁開閉弁
１００：制御手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された載置面を有するチャックテーブルを備えた研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法および洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハを所定の厚さに形成するために、半導体ウエーハの表面を研削している。このような半導体ウエーハの表面を研削する研削装置は、被加工物である半導体ウエーハを載置面を有するチャックテーブル上に吸引保持し、このチャックテーブル上に吸引保持された半導体ウエーハの表面を研削手段によって研削する。なお、上記チャックテーブルを構成する載置面を有する吸着チャックは、一般にポーラスなセラミックスによって構成されている。このような研削装置においては、研削作業に伴う研削屑が発生し、この研削屑がチャックテーブルを構成する吸着チャックの載置面に付着する。微細なシリコン等の研削屑が吸着チャックの載置面に強固に付着した場合には、ブラシ等の洗浄具によっては研削屑を取り除くことができない。この研削屑が付着された状態の吸着チャックの載置面上に半導体ウエーハを載置して研削作業を遂行すると、半導体ウエーハが割れるという問題がある。
【０００３】
上述した問題を解消するために研削装置には、研削作業で汚れた吸着チャックの載置面にセラミックスで形成された洗浄パッドを接触せしめ、該接触部を相対的に摺動させることにより吸着チャックの載置面に強固に付着した切削屑を強制的に削ぎ落とすようにしたチャックテーブルの洗浄装置が装備されている。従来用いられているチャックテーブルの洗浄装置は、セラミックスで形成された洗浄パッドと、該洗浄パッドを回転させる回転駆動部と、洗浄パッドおよび回転駆動部を支持して昇降する昇降用スライダと、昇降用スライダを水平方向に移動せしめる水平移動用スライダとによって構成されている。このように構成されたチャックテーブルの洗浄装置は、被加工物搬出位置に位置付けられているチャックテーブルを回転させつつ吸着チャックの載置面に洗浄用ノズルから洗浄水を供給し、上記水平移動用スライダを作動して洗浄パッドをチャックテーブルの真上に位置付けるとともに、回転駆動部によって洗浄パッドを回転させながら昇降用スライダを作動して吸着チャックの載置面に接触させ相対的に摺動することにより、吸着チャックの載置面を洗浄する。
【０００４】
また、研削装置は、研削加工された半導体ウエーハをチャックテーブル上から搬出してスピンナ洗浄部に搬送する被加工物搬出手段を備えている。この被加工物搬出手段は、吸着パッドと該吸着パッドに吸引力を作用せしめる吸引手段を具備しており、研削加工された半導体ウエーハを吸着パッドで吸引保持してスピンナ洗浄部に搬送する。しかるに、吸着パッドに研削屑が付着した状態で半導体ウエーハを吸引保持すると、研削屑の凹凸によって半導体ウエーハが割れる虞があるので、研削装置は被加工物搬出手段の吸着パッドを洗浄するための吸着パッド洗浄装置も備えている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
而して、上述したチャックテーブルの洗浄装置および吸着パッド洗浄装置は、いずれも研削装置において必要なものであるが、特にチャックテーブルの洗浄装置は大がかりでありコスト高の要因の一つになっている。また、チャックテーブルの洗浄装置を装備していないタイプの研削装置を納入した後、ユーザーの要求によってチャックテーブル洗浄装置を新たに取り付けたい場合、非常に大がかりな改造が必要となり、取付けコストが増大するとともに、取付け作業期間が長期化するため研削装置の可動停止が長期に及び生産性を悪化させるという問題がある。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、洗浄装置が大がかりとならず安価に製作でき、かつ、チャックテーブル洗浄装置を装備していない研削装置に後で取り付ける際にも大がかりな改造を必要としないチャックテーブルの洗浄方法および洗浄装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された載置面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブル上に吸引保持された被加工物を研削する研削手段と、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された吸着面を有する吸着パッドを備え該吸着パッドに該チャックテーブル上の被加工物を吸引保持して搬出する被加工物搬出手段と、を具備する研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法であって、
該吸着パッドの吸着面を該チャックテーブルの載置面に接触させ、該接触部に洗浄水を供給しつつ該吸着パッドの吸着面と該チャックテーブルの載置面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる、
ことを特徴とする研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法が提供される。
【０００８】
上記チャックテーブルを回転することによりチャックテーブルの載置面と上記吸着パッドの吸着面とを相対的に摺動せしめることができる。また、上記吸着パッドを水平面内で作動せしめることによりチャックテーブルの載置面と吸着パッドの吸着面とを相対的に摺動せしめることができる。
【０００９】
上記接触部への洗浄水の供給は、上記チャックテーブルの載置面から洗浄水を噴出せしめることにより遂行することができる。また、上記接触部への洗浄水の供給は、上記吸着パッドの吸着面から洗浄水を噴出せしめることにより遂行することができる。更に、上記接触部への洗浄水の供給は、上記接触部の外側から洗浄水を供給せしめることにより遂行することができる。
【００１０】
上記接触部に供給する洗浄水には、超音波を付与することが望ましい。
【００１１】
また、本発明によれば、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された載置面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブル上に吸引保持された被加工物を研削する研削手段と、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された吸着面を有する吸着パッドを備え該吸着パッドに該チャックテーブル上の被加工物を吸引保持して搬出する被加工物搬出手段と、を具備する研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置であって、
該吸着パッドの吸着面を該チャックテーブルの載置面に接触せしめる吸着パッド接触機構と、
該チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる摺動機構と、
該チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との接触部に洗浄水を供給する洗浄水供給機構と、を具備する、
ことを特徴とする研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置が提供される。
【００１２】
上記摺動機構は、上記チャックテーブルを回転する回転駆動機構によって構成され、チャックテーブルの洗浄時にチャックテーブルを回転せしめる。また、上記摺動機構は、上記吸着パッドを水平面内で作動せしめる作動機構によって構成され、チャックテーブルの洗浄時に吸着パッドを水平面内で作動せしめる。
【００１３】
上記洗浄水供給機構は、上記チャックテーブルの載置面から洗浄水を噴出せしめる洗浄水噴出機構からなっている。また、上記洗浄水供給機構は、上記吸着パッドの吸着面から洗浄水を噴出せしめる洗浄水噴出機構からなっている。更に、上記洗浄水供給機構は、上記チャックテーブルの載置面と上記吸着パッドの吸着面との接触部に向けて該接触部の外側から洗浄水を供給する外部洗浄水供給機構からなっている。
【００１４】
上記接触部に供給する洗浄水に超音波を付与する超音波発振手段を備えていることが望ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された表面研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法および洗浄装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１には本発明に従って構成されたチャックテーブルの洗浄装置を装備した表面研削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における研削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。装置ハウジング２の図１において右上端には、静止支持板４が立設されている。この静止支持板４の内側面には、上下方向に延びる２対の案内レール６、６および８、８が設けられている。一方の案内レール６、６には荒研削手段としての荒研削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されており、他方の案内レール８、８には仕上げ研削手段としての仕上げ研削ユニット１２が上下方向に移動可能に装着されている。
【００１７】
荒研削ユニット１０は、ユニットハウジング１０１と、該ユニットハウジング１０１の下端に回転自在に装着された研削ホイール１０２と、該ユニットハウジング１０１の上端に装着され研削ホイール１０２を矢印で示す方向に回転せしめられる回転駆動機構１０３と、ユニットハウジング１０１を装着した移動基台１０４とを具備している。移動基台１０４には被案内レール１０５、１０５が設けられており、この被案内レール１０５、１０５を上記静止支持板４に設けられた案内レール６、６に移動可能に嵌合することにより、荒研削ユニット１０が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における荒研削ユニット１０は、上記移動基台１０４を案内レール６、６に沿って移動させ研削ホイール１０２の切り込み深さを調整する送り機構１１を具備している。送り機構１１は、上記静止支持板４に案内レール６、６と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド１１１と、該雄ねじロッド１１１を回転駆動するためのパルスモータ１１２と、上記移動基台１０４に装着され雄ねじロッド１１１と螺合する図示しない雌ねじブロックを具備しており、パルスモータ１１２によって雄ねじロッド１１１を正転および逆転駆動することにより、荒研削ユニット１０を上下方向に移動せしめる。
【００１８】
上記仕上げ研削ユニット１２も荒研削ユニット１０と同様に構成されており、ユニットハウジング１２１と、該ユニットハウジング１２１の下端に回転自在に装着された研削ホイール１２２と、該ユニットハウジング１２１の上端に装着され研削ホイール１２２を矢印で示す方向に回転せしめられる回転駆動機構１２３と、ユニットハウジング１２１を装着した移動基台１２４とを具備している。移動基台１２４には被案内レール１２５、１２５が設けられており、この被案内レール１２５、１２５を上記静止支持板４に設けられた案内レール８、８に移動可能に嵌合することにより、仕上げ研削ユニット１２が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における仕上げ研削ユニット１２は、上記移動基台１２４を案内レール８、８に沿って移動させ研削ホイール１２３の切り込み深さを調整する送り機構１３を具備している。この送り機構１３は、上記送り手段１１と実質的に同じ構成である。即ち、送り機構１３は、上記静止支持板４に案内レール６、６と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド１３１と、該雄ねじロッド１３１を回転駆動するためのパルスモータ１３２と、上記移動基台１２４に装着され雄ねじロッド１３１と螺合する図示しない雌ねじブロックを具備しており、パルスモータ１３２によって雄ねじロッド１２１を正転および逆転駆動することにより、仕上げ研削ユニット１２を上下方向に移動せしめる。
【００１９】
図示の実施形態における研削装置は、上記静止支持板４の前側において装置ハウジング２の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル１５を具備している。このターンテーブル１５は、比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印１５ａで示す方向に適宜回転せしめられる。ターンテーブル１５には、図示の実施形態の場合それぞれ１２０度の位相角をもって３個のチャックテーブル２０が水平面内で回転可能に配置されている。このチャックテーブル２０は、図２に示すように円盤状の基台２１と円盤状の吸着保持チャック２２とからなっている。基台２１は適宜のセラミックスによって構成され、その下面中央部には回転軸部２１１が突出して形成されており、この回転軸部２１１がターンテーブル１５に軸受２３、２３によって回転自在に支持されている。なお、図示の実施形態においては、回転軸部２１１の外周中央部にはチャックテーブル２０を回転駆動するための電動モータ２４が装着されている。即ち、ターンテーブル１５に取り付けられた電動モータ２４のロータが回転軸部２１１と連結されている。このように電動モータ２４に連結されたチャックテーブル２０は、電動モータ２４によって矢印で示す方向（図１参照）に回転せしめられる。
【００２０】
また、基台２１の上面には上方が開放された円形状の凹部２１２が形成されており、この凹部２１２は回転軸部２１１に設けられた連通路２１３、ロータリージョイント２５１および２５２、および配管２６１を介してバキュームタンク等の第１の吸引源２７に接続されている。なお、配管２６１には電磁開閉弁２８１が配設されており、制御手段１００によって開閉制御される。上記吸着保持チャック２２は、ポーラスセラミック盤によって形成され、上記基台２１に形成された凹部２１２に嵌合されている。従って、吸着保持チャック２２上に被加工物を載置して電磁開閉弁２８１を開き、凹部２１２を連通路２１３、ロータリージョイント２５１および２５２、および配管２６１を介して第１の吸引源２７に連通することにより、被加工物を吸着保持チャック２２上に吸引保持することができる。以上のように構成されターンテーブル１５に配設された３個のチャックテーブル２０は、ターンテーブル１５が適宜回転することにより被加工物搬入・搬出域Ａ、荒研削加工域Ｂ、および仕上げ研削加工域Ｃおよび被加工物搬入・搬出域Ａに順次移動せしめられる。
【００２１】
図示の実施形態における研削装置は、上記チャックテーブル２０を構成する吸着保持チャック２２の載置面に洗浄水を供給する洗浄水供給機構３０を具備している。洗浄水供給機構３０は、図２に示すようにアキュームレータ等の洗浄水供給源３０１と、この洗浄水供給源３０１と上記ロータリージョイント２５１とを接続する配管３０２と、該配管３０２に配設され制御手段１００によって開閉制御される電磁開閉弁３０３とを有している。従って、電磁開閉弁３０３を開くことにより、洗浄水供給源３０１から配管３０２、ロータリージョイント２５１および連通路２１３を介して凹部２１２に洗浄水が供給される。この結果、凹部２１２に嵌合された吸着保持チャック２２がポーラスセラミック盤によって形成されているので、凹部２１２に供給された洗浄水は吸着保持チャック２２の表面に噴出せしめられる。
【００２２】
図示の研削装置は、被加工物搬入・搬出域Ａに対して一方側に配設され研削加工前の被加工物である半導体ウエーハをストックする第１のカセット３１と、被加工物搬入・搬出域Ａに対して他方側に配設され研削加工後の被加工物である半導体ウエーハをストックする第２のカセット３２と、第１のカセット３１と被加工物搬入・搬出域Ａとの間に設けられた被加工物載置部３３と、被加工物搬入・搬出域Ａと第２のカセット３２との間に配設された洗浄手段３４と、第１のカセット３１内に収納された被加工物である半導体ウエーハを被加工物載置部３３に搬出するとともに洗浄手段３４で洗浄された半導体ウエーハを第２のカセット３２に搬送する被加工物搬送手段３５と、被加工物載置部３３上に載置された半導体ウエーハを被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上に搬送する被加工物搬入手段３６と、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置されている研削加工後の半導体ウエーハを洗浄手段３４に搬送する被加工物搬出手段４０とを具備している。
【００２３】
次に、被加工物搬出手段４０について図２および図３を参照して説明する。
図示の実施形態における被加工物搬出手段４０は、Ｌ字状の作動アーム４１を備えている。このＬ字状の作動アーム４１は垂直部４１１と水平部４１２をからなっており、垂直部４１１の下端が昇降機構４２に連結されている。昇降機構４２は例えばエアピストン等からなっており、作動アーム４１を矢印４０ａで示すように上下方向に作動せしめる。また、作動アーム４１の垂直部４１１と連結した昇降手段４２は、正転・逆転可能な電動モータを含む作動機構４３に連結されている。従って、作動機構４３を正転方向または逆転方向に駆動することにより、作動アーム４１は垂直部４１１を中心として図３において矢印４０ｂで示す方向に揺動せしめられる。この結果、作動アーム４１の水平部４１２は水平面内で作動せしめられ、この水平部４１２の先端部に装着される後述する吸着パッド４４が水平面内で作動せしめられる。なお、上記昇降機構４２および作動機構４３は、制御手段１００によって制御される。
【００２４】
上記作動アーム４１の水平部４１２の先端部に装着される吸着パッド４４は、図２に示すように円盤状の基台４５とパッド４６とからなっている。基台４５は適宜のセラミックスによって構成され、その上面中央部には支持軸部４５１が突出して形成されており、この支持軸部４５１が作動アーム４１を構成する水平部４１２の先端部に装着される。支持軸部４５１の上端には係止部４５２が設けられており、この係止部４５２が水平部４１２に形成された係合部４１３と係合するようになっている。なお、基台４５の上面と作動アーム４１を構成する水平部４１２との間には圧縮コイルばね４７が配設され、基台４５を下方に向けて付勢している。
【００２５】
また、基台４５の下面には下方が開放された円形状の凹部４５３が形成されており、この凹部４５３は支持軸部４５１に設けられた連通路４５４、作動アーム４１内に配設されたフレキシブルパイプ４８、および配管４９を介してバキュームタンク等の第２の吸引源５０に接続されている。なお、配管４９には電磁開閉弁５１が配設されており、この電磁開閉弁５１は制御手段１００によって開閉制御される。上記パッド４６は、ポーラスセラミック盤によって形成され、上記基台４５に形成された凹部４５３に嵌合されている。従って、電磁開閉弁５１を開き、凹部４５３を連通路４５４、フレキシブルパイプ４８、および配管４９を介して第２の吸引源５０に連通することにより、被加工物を吸着パッド４４を構成するパッド４６の吸着面（図２において下面）に吸引保持することができる。
【００２６】
図示の実施形態における研削装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
先ず、上述した研削装置の加工処理動作について簡単に説明する。
第１のカセット３１に収容された研削加工前の被加工物である半導体ウエーハは被加工物搬送手段３５の上下動作および進退動作により搬送され、被加工物載置部３３に載置され６本のピン３３１の中心に向かう径方向運動により中心合わせされる。被加工物載置部３３に載置され中心合わせされた半導体ウエーハは、被加工物搬入手段３６の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置される。チャックテーブル２０上に半導体ウエーハが載置されたならば、上記電磁開閉弁２８１を開くことにより、凹部２１２が連通路２１３、ロータリージョイント２５１および２５２、および配管２６１を介して第１の吸引源２７に連通するので、半導体ウエーハを吸着保持チャック２２上に吸引保持することができる。そして、ターンテーブル１５を図示しない回転駆動機構によって矢印１５ａで示す方向に１２０度回動せしめて、半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０を荒研削加工域Ｂに位置付ける。
【００２７】
半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０は荒研削加工域Ｂに位置付けられると図示しない回転駆動機構によって矢印で示す方向に回転せしめられ、一方、荒研削ユニット１０の研削ホイール１０２が矢印で示す方向に回転せしめられつつ送り機構１１によって所定量下降することにより、チャックテーブル２０上の半導体ウエーハに荒研削加工が施される。なお、この間に被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられた次のチャックテーブル２０上には、上述したように研削加工前の半導体ウエーハが載置される。次に、ターンテーブル１５を矢印１５ａで示す方向に１２０度回動せしめて、荒研削加工した半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０を仕上げ研削加工域Ｃに位置付ける。なお、このとき被加工物搬入・搬出域Ａにおいて半導体ウエーハが載置された次のチャックテーブル２０は荒研削加工域Ｂに位置付けられ、次の次のチャックテーブル２０が被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられる。
【００２８】
このようにして、荒研削加工域Ｂに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置された荒研削加工前の半導体ウエーハには荒研削ユニット１０によって荒研削加工が施され、仕上げ研削加工域Ｃに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置され荒研削加工された半導体ウエーハには仕上げ研削ユニット１２によって仕上げ研削加工が施される。次に、ターンテーブル１５を矢印１５ａで示す方向に１２０度回動せしめて、仕上げ研削加工した半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０を被加工物搬入・搬出域Ａに位置付ける。なお、荒研削加工域Ｂにおいて荒研削加工された半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０は仕上げ研削加工域Ｃに、被加工物搬入・搬出域Ａにおいて研削加工前の半導体ウエーハが載置されたチャックテーブル２０は荒研削加工域Ｂにそれぞれ移動せしめられる。
【００２９】
なお、荒研削加工域Ｂおよび仕上げ研削加工域Ｃを経由して被加工物搬入・搬出域Ａに戻ったチャックテーブル２０は、ここで仕上げ研削加工された半導体ウエーハの吸着保持を解除する。即ち、上記電磁開閉弁２８１を閉じ凹部２１２と第１の吸引源２７との連通を遮断する。そして、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上の仕上げ研削加工された半導体ウエーハは、被加工物搬出手段４０によって洗浄手段３４に搬送される。即ち、上記昇降機構４２および作動機構４３を作動せしめて吸着パッド４４を被加工物搬入・搬出域Ａに戻ったチャックテーブル２０に載置された被加工物の上面に位置付ける。次に、上記電磁開閉弁５１を開き吸着パッド４４の凹部４５３を第２の吸引源５０に連通することにより、チャックテーブル２０に載置された半導体ウエーハを吸着パッド４４によって吸引保持する。このようにして、吸着パッド４４に半導体ウエーハを吸引保持したならば、昇降機構４２および作動機構４３を作動せしめて半導体ウエーハを洗浄手段３４に搬送する。洗浄手段３４に搬送された半導体ウエーハは、ここで洗浄された後、被加工物搬送手段３５よって第２のカセット３２の所定位置に収納される。なお、図示の実施形態においては、被加工物載置部３３に載置された半導体ウエーハを被加工物搬入手段３６によって被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置する例を示したが、この被加工物の搬入を被加工物搬出手段４０によって実行するように構成してもよい。
【００３０】
上述した研削作業に伴い研削屑が発生し、この研削屑がチャックテーブル２０を構成する吸着チャック２２の載置面に付着する。次に、研削屑が付着した吸着チャック２２の洗浄について説明する。
先ず、吸着チャック２２を洗浄するチャックテーブル２０を被加工物搬入・搬出域Ａに位置付ける。次に、上記昇降機構４２および作動機構４３を作動せしめて、被加工物搬送手段４０を構成する吸着パッド４４のパッド４６の吸着面をチャックテーブル２０の吸着チャック２２の載置面に接触せしめる。このとき、吸着パッド４４の基台４５と作動アーム４１の水平部４１２との間に配設された圧縮コイルばね４７によって、吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面とが密着する。従って、上記昇降機構４２および作動機構４３は吸着パッドの吸着面をチャックテーブルの載置面に接触せしめる吸着パッド接触機構として機能する。吸着パッド４４の吸着面を吸着チャック２２の載置面に接触せしめたならば、洗浄水供給機構３０の電磁開閉弁３０３を開きチャックテーブル２０の凹部２１２を洗浄水供給源３０１に連通することにより、洗浄水が吸着保持チャック２２の表面に噴出せしめられる。この結果、吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面との接触部に洗浄水が供給される。このようにして吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面との接触部に洗浄水を供給させつつ、吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面とを接触させた状態で相対的に摺動せしめる。即ち、上記電動モータ２４を駆動してチャックテーブル２０を矢印で示す方向に回転することにより、吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面とを接触させた状態で相対的に摺動させることができる。従って、電動モータ２４はチャックテーブルの載置面と吸着パッドの吸着面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる摺動機構として機能する。
【００３１】
なお、上述したチャックテーブルの載置面と吸着パッドの吸着面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる摺動作用は、上記被加工物搬出手段４０を構成する作動アーム４１を図３において矢印４０ｂで示す方向に揺動作動し、この作動アーム４１に装着された吸着パッド４４をチャックテーブル２０に対して水平面内で作動することにとって遂行してもよい。また、この摺動作用はチャックテーブル２０の回転とともに遂行してもよい。上述した作動アーム４１の図３において矢印４０ｂで示す方向に揺動作動は、正転・逆転可能な電動モータを含む作動機構４３の正転駆動と逆転駆動を繰り返し実行することによって遂行する。従って、作動機構４３はチャックテーブルの載置面と吸着パッドの吸着面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる摺動機構として機能する。
【００３２】
以上のように、図示の実施形態におけるチャックテーブルの洗浄装置は、セラミックスによって形成された吸着チャック２２の載置面とセラミックスによって形成された吸着パッド４４の吸着面とを接触させ、該接触部に洗浄水を供給しつつ吸着チャック２２の載置面と吸着パッド４４の吸着面とを接触させた状態で相対的に摺動せしめるので、吸着チャック２２の載置面および吸着パッド４４の吸着面に強固に付着した切削屑を強制的に削ぎ落として洗浄することができる。しかも、図示の実施形態におけるチャックテーブルの洗浄装置は、吸着パッド４４を備えた被加工物搬送手段４０を利用しているので、洗浄装置を構成する特別な機構を必要としないので、極めて安価に構成することができる。また、上述したように、吸着パッド４４の吸着面に付着した切削屑も同時に洗浄することができるので、生産性が向上するとともに、吸着パッド４４の洗浄装置が不要となり大幅なコスト低減を図ることができる。なお、図示の実施形態におけるチャックテーブルの洗浄装置は、上記のように洗浄装置を構成する特別な機構を必要としないので、既に稼働中の研削装置にユーザーの要望により新たに洗浄装置を装備する場合にも、大幅な改造が不要であり、被加工物搬送手段とチャックテーブルと洗浄水供給機構の制御ソフトを組み込むだけで容易に洗浄装置を装備せしめることができる。従って、洗浄装置の取付けコストが著しく安価であるとともに、洗浄装置の取付け時間が短縮できるので非稼働時間が短縮され生産性を向上することができる。
【００３３】
次に、上述したチャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との接触部に洗浄水を供給する洗浄水供給機構の他の実施形態について、図４を参照して説明する。図４に示す洗浄水供給機構３０ａは、上記被加工物搬出手段４０の吸着パッド４４の吸着面から洗浄水を噴出せしめるように構成したもので、被加工物搬出手段４０そのものの構成は上記実施形態と実質的に同一でよく、従って、上記実施形態と同一部品には同一符号を付してその説明を省略する。
図４に示す洗浄水供給機構３０ａは、アキュームレータ等の洗浄水供給源３０１ａと、この洗浄水供給源３０１ａと吸着パッド４４の凹部４５３に連通したフレキシブルパイプ４８に接続された配管４９とを接続する配管３０２ａと、該配管３０２ａに配設され上記制御手段１００によって開閉制御される電磁開閉弁３０３ａとを有している。このように構成された洗浄水供給機構３０ａは、電磁開閉弁３０３ａを開くことにより、洗浄水供給源３０１ａから配管３０２ａ、配管４９、フレキシブルパイプ４８および連通路４５４を介して凹部４５３に洗浄水を供給することができる。この結果、凹部４５３に嵌合されたパッド４６がポーラスセラミック盤によって形成されているので、凹部４５３に供給された洗浄水はパッド４６の表面（吸着面）に噴出せしめられる。
【００３４】
次に、上述したチャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との接触部に洗浄水を供給する洗浄水供給機構の更に他の実施形態について、図５を参照して説明する。図５に示す洗浄水供給機構は、上記チャックテーブル２０の載置面と吸着パッド６の吸着面との接触部に向けて該接触部の外側から洗浄水を供給する外部洗浄水供給機構３０ｂとして機能する。
図５に示す外部洗浄水供給機構３０ｂは、チャックテーブル２０の載置面と吸着パッド４４の吸着面との接触部に向けて洗浄水を噴出する洗浄水供給ノズル３００ｂと、アキュームレータ等の洗浄水供給源３０１ｂと、この洗浄水供給源３０１ｂと上記洗浄水供給ノズル３００ｂとを接続する配管３０２ｂと、該配管３０２ｂに配設され上記制御手段１００によって開閉制御される電磁開閉弁３０３ｂとを有している。このように構成された外部洗浄水供給機構３０ｂは、電磁開閉弁３０３ｂを開くことにより、洗浄水供給源３０１ｂから配管３０２ａおよび洗浄水供給ノズル３００ｂを通して洗浄水をチャックテーブル２０の載置面と吸着パッド４４の吸着面との接触部に供給することができる。
【００３５】
上述したチャックテーブルの洗浄装置においては、チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との接触部に供給する洗浄水に超音波を付与して、研削屑を流動させることが望ましい。図６および図７には、洗浄水に超音波を付与する超音波発振手段の各実施形態が示されている。
図６に示す実施形態は、上記図２に示す実施形態におけるチャックテーブル２０を構成する基台２１の回転軸部２１１に、連通路２１３を囲むように超音波発振器６０を配設したものである。
また、図７に示す実施形態は、上記図４に示す実施形態における被加工物搬出手段４０の作動アーム４１に装着された吸着パッド４４を構成する基台４５の支持軸部４５１に超音波発振器６０ａを配設したものである。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法および洗浄装置は以上のように構成されているで、次の作用効果を奏する。
【００３７】
即ち、本発明によれば、セラミックスによって形成された吸着チャックの載置面とセラミックスによって形成された吸着パッドの吸着面とを接触させ、該接触部に洗浄水を供給しつつ吸着チャックの載置面と吸着パッドの吸着面とを接触させた状態で相対的に摺動せしめるので、吸着チャックの載置面および吸着パッドの吸着面に強固に付着した切削屑を強制的に削ぎ落として洗浄することができる。また、本発明によるチャックテーブルの洗浄装置は、吸着パッドを備えた被加工物搬送手段を利用しているので、洗浄装置を構成する特別な機構を必要としないので、極めて安価に構成することができる。更に、吸着パッドの吸着面に付着した切削屑も同時に洗浄することができるので、生産性が向上するとともに、吸着パッドの洗浄装置が不要となり大幅なコスト低減を図ることができる。また、上記のように洗浄装置を構成する特別な機構を必要としないので、既に稼働中の研削装置にユーザーの要望により新たに洗浄装置を装備する場合にも、大幅な改造が不要であり、被加工物搬送手段とチャックテーブルと洗浄水供給機構の制御ソフトを組み込むだけで容易に洗浄装置を装備せしめることができる。従って、洗浄装置の取付けコストが著しく安価であるとともに、洗浄装置の取付け時間が短縮できるので非稼働時間が短縮され生産性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によって構成されたチャックテーブルの洗浄装置を装備して表面研削装置の斜視図。
【図２】図１に示す表面研削装置に装備されるチャックテーブルの洗浄装置の概略構成図。
【図３】図１に示す表面研削装置に装備される被加工物搬出機構の要部斜視図。
【図４】チャックテーブル洗浄装置を構成する洗浄水供給機構の他の実施形態を示す概略構成図。
【図５】チャックテーブル洗浄装置を構成する洗浄水供給機構の更に他の実施形態を示す概略構成図。
【図６】洗浄水に超音波を付与する超音波発振器を備えたチャックテーブルの一実施形態を示す断面図。
【図７】洗浄水に超音波を付与する超音波発振器を備えた被加工物搬出機構の作動アームの要部を破断して示す正面図。
【符号の説明】
２：装置ハウジング
４：静止支持板４
６：案内レール
８：案内レール
１０：荒研削ユニット
１０１：ユニットハウジング
１０２：研削ホイール
１０３：回転駆動機構
１０４：移動基台
１０５：被案内レール
１１：送り機構
１１１：雄ねじロッド
１１２：パルスモータ
１２：仕上げ研削ユニット
１２１：ユニットハウジング
１２２：研削ホイール
１２３：回転駆動機構
１２４：移動基台
１２５：被案内レール
１３：送り機構
１３１：雄ねじロッド
１３２：パルスモータ
１５：ターンテーブル
２０：チャックテーブル
２１：チャックテーブルの基台
２２：チャックテーブルの吸着保持チャック
２４：電動モータ
２７：第１の吸引源２７
２８１：電磁開閉弁
３０：洗浄水供給機構
３０１：洗浄水供給源
３０３：電磁開閉弁
３１：第１のカセット
３２：第２のカセット
３３：被加工物載置部
３４：洗浄手段
３５：被加工物搬送手段
３６：被加工物搬入手段
４０：被加工物搬出手段
４１：作動アーム
４２：昇降機構
４３：作動機構
４４：吸着パッド
４５：吸着パッドの基台
４６：吸着パッドのパッド
４７：圧縮コイルばね
４８：フレキシブルパイプ
５０：第２の吸引源
５１：電磁開閉弁
１００：制御手段
Claims (14)
- 被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された載置面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブル上に吸引保持された被加工物を研削する研削手段と、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された吸着面を有する吸着パッドを備え該吸着パッドに該チャックテーブル上の被加工物を吸引保持して搬出する被加工物搬出手段と、を具備する研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法であって、
該吸着パッドの吸着面を該チャックテーブルの載置面に接触させ、該接触部に洗浄水を供給しつつ該チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面とを接触させた状態で相対的に摺動せしめる、
ことを特徴とする研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法。 - 該チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との相対的摺動は、該チャックテーブルを回転することにより遂行する、請求項１記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法。
- 該チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との相対的摺動は、該吸着パッドを水平面内で作動せしめることにより遂行する、請求項１又は２記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法。
- 該接触部への洗浄水の供給は、該チャックテーブルの載置面から洗浄水を噴出せしめることにより遂行する、請求項１から３のいずれかに記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法。
- 該接触部への洗浄水の供給は、該吸着パッドの吸着面から洗浄水を噴出せしめることにより遂行する、請求項１から３のいずれかに記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法。
- 該接触部への洗浄水の供給は、該接触部の外側から洗浄水を供給せしめることにより遂行する、請求項１から３のいずれかに記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法。
- 該接触部に供給する洗浄水に超音波を付与する、請求項１から６のいずれかに記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄方法。
- 被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された載置面を有するチャックテーブルと、該チャックテーブル上に吸引保持された被加工物を研削する研削手段と、被加工物を吸引保持するセラミックスで形成された吸着面を有する吸着パッドを備え該吸着パッドに該チャックテーブル上の被加工物を吸引保持して搬出する被加工物搬出手段と、を具備する研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置であって、
該吸着パッドの吸着面を該チャックテーブルの載置面に接触せしめる吸着パッド接触機構と、
該チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面を接触させた状態で相対的に摺動せしめる摺動機構と、
該チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との接触部に洗浄水を供給する洗浄水供給機構と、を具備する、
ことを特徴とする研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置。 - 該摺動機構は、該チャックテーブルを回転する回転駆動機構によって構成され、該チャックテーブルの洗浄時に該チャックテーブルを回転せしめる、請求項８記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置。
- 該摺動機構は、該吸着パッドを水平面内で作動せしめる作動機構によって構成され、該チャックテーブルの洗浄時に該吸着パッドを水平面内で作動せしめる、請求項８又は９記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置。
- 該洗浄水供給機構は、該チャックテーブルの載置面から洗浄水を噴出せしめる洗浄水噴出機構からなっている、請求項８から１０のいずれかに記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置。
- 該洗浄水供給機構は、該吸着パッドの吸着面から洗浄水を噴出せしめる洗浄水噴出機構からなっている、請求項８から１０のいずれかに記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置。
- 該洗浄水供給機構は、該チャックテーブルの載置面と該吸着パッドの吸着面との接触部に向けて該接触部の外側から洗浄水を供給する外部洗浄水供給機構からなっている、請求項８から１０のいずれかに記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置。
- 該接触部に供給する洗浄水に超音波を付与する超音波発振手段を備えている、請求項８から１３のいずれかに記載の研削装置におけるチャックテーブルの洗浄装置。
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