JP4790322B2 - Processing apparatus and processing method - Google Patents

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Description

本発明は,加工装置および加工方法に関し,特に,被加工物の表面を化学的機械的研磨する研磨ユニットを含む加工装置およびこれを利用した加工方法に関する。   The present invention relates to a processing apparatus and a processing method, and more particularly, to a processing apparatus including a polishing unit that chemically and mechanically polishes the surface of a workpiece, and a processing method using the same.

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ェハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる切断予定ラインによって複数の矩形領域が区画され,かかる矩形領域の各々に半導体回路を形成する。このように複数の半導体回路が形成された半導体ウェハをストリートに沿って分離することにより,個々の半導体チップを形成する。また,光デバイスウェハは,サファイヤ基板等の表面に格子状に形成されたストリートによって複数の領域が区画され,この区画された領域に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された光デバイスが形成されている。かかる光デバイスウェハは,分離予定ラインに沿って個々の発光ダイオードやレーザーダイオード等の光デバイスに分離され,電気機器に広く利用されている。   In a semiconductor device manufacturing process, a plurality of rectangular areas are defined by scheduled cutting lines called streets arranged in a grid on the surface of a semiconductor wafer having a substantially disk shape, and a semiconductor circuit is formed in each of the rectangular areas. . Individual semiconductor chips are formed by separating the semiconductor wafer on which a plurality of semiconductor circuits are formed in this way along the streets. An optical device wafer is divided into a plurality of regions by streets formed in a lattice pattern on the surface of a sapphire substrate or the like, and an optical device in which a gallium nitride compound semiconductor or the like is laminated is formed in the partitioned regions. Yes. Such optical device wafers are separated into optical devices such as individual light emitting diodes and laser diodes along the planned separation line, and are widely used in electrical equipment.

上述したように,個々に分離された半導体チップの小型化および軽量化を図るために,通常,半導体ウェハをストリートに沿って切断して個々の半導体チップに分離するのに先立ち,半導体ウェハの裏面を研削して所定の厚さに形成している。半導体ウェハの裏面の研削は,通常,ダイヤモンド砥粒を,例えばレジンボンド等のボンドで固着して形成した研削工具を高速回転させながら,半導体ウェハの裏面に押圧させることによって行われている。   As described above, in order to reduce the size and weight of individual semiconductor chips, the back surface of the semiconductor wafer is usually cut prior to cutting the semiconductor wafer along the streets and separating the semiconductor chips into individual semiconductor chips. Is formed to a predetermined thickness. The grinding of the back surface of the semiconductor wafer is usually performed by pressing diamond grinding grains against the back surface of the semiconductor wafer while rotating a grinding tool formed by bonding with a bond such as a resin bond at a high speed.

このような研削方式によって半導体ウェハの裏面を研削すると,半導体ウェハの裏面にマイクロクラック等の加工歪が生成され,これにより個々に分離された半導体チップの抗折強度が低減する。この研削された半導体ウェハの裏面に生成される加工歪を除去する対策として,研削された半導体ウェハの裏面を硝酸およびフッ化水素酸を含むエッチング液を使用して,化学的にエッチングするウェットエッチング法やエッチングガスを用いるドライエッチング法が使用されている。また,研削された半導体ウェハの裏面を,遊離砥粒を使用して研磨するCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械的研磨)法も実用化されている。   When the back surface of the semiconductor wafer is ground by such a grinding method, processing strain such as microcracks is generated on the back surface of the semiconductor wafer, thereby reducing the bending strength of the individually separated semiconductor chips. Wet etching that chemically etches the back surface of the ground semiconductor wafer using an etchant containing nitric acid and hydrofluoric acid as a countermeasure to remove the processing strain generated on the back surface of the ground semiconductor wafer. A dry etching method using an etching method or an etching gas is used. Further, a CMP (Chemical Mechanical Polishing) method for polishing the back surface of a ground semiconductor wafer using loose abrasive grains has been put into practical use.

ところで,研削装置によって研削された半導体ウェハをエッチングまたは研磨するために,半導体ウェハを研削装置からエッチング装置または研磨装置に搬送する際に,半導体ウェハが破損するという問題がある。   By the way, there is a problem that the semiconductor wafer is damaged when the semiconductor wafer is transferred from the grinding device to the etching device or the polishing device in order to etch or polish the semiconductor wafer ground by the grinding device.

このような問題を解消するために,例えば,特許文献1に記載されたように,半導体ウェハを保持する保持手段と,この保持手段に保持された半導体ウェハの一方の面を研削する研削手段とを備えた平面加工装置に,保持手段に保持され研削手段によって研削された半導体ウェハの研削面を研磨する研磨手段を設けた加工装置が提案されている。   In order to solve such a problem, for example, as described in Patent Document 1, a holding means for holding a semiconductor wafer, and a grinding means for grinding one surface of the semiconductor wafer held by the holding means, Has been proposed in which a polishing means for polishing a ground surface of a semiconductor wafer held by a holding means and ground by a grinding means has been proposed.

特許文献1に記載された平面加工装置では,研磨手段として遊離砥粒を使用して研磨パッドで研磨するCMPが行われているが,このようなCMPが行われる場合には,研磨パッドの表面に目詰まりが生じるため,研磨パッドの表面を洗浄しなければならない。そこで,上記平面加工装置には,研磨パッド洗浄ステージが設けられており,定期的に研磨パッドを移動させて,研磨パッドの洗浄が行われている。   In the flat surface processing apparatus described in Patent Document 1, CMP is performed using a polishing pad using loose abrasive grains as a polishing means. When such CMP is performed, the surface of the polishing pad is used. The surface of the polishing pad must be cleaned because clogging occurs. Therefore, the planar processing apparatus is provided with a polishing pad cleaning stage, and the polishing pad is periodically moved to clean the polishing pad.

特開平2000−254857号JP 2000-254857 A

しかしながら,上記特許文献1に記載された平面加工装置のような構成であると,研削ステージや研磨ステージの他に,別途研磨パッド洗浄ステージを設けなければならないため,装置が大型化してしまうという問題があった。   However, in the case of the configuration of the flat surface processing apparatus described in Patent Document 1, a polishing pad cleaning stage must be separately provided in addition to the grinding stage and the polishing stage, so that the apparatus becomes large. was there.

また,研磨パッドの洗浄は,通常,研磨工程と次の研磨工程との間に行われており,研磨パッドの表面の洗浄が終了するまでは,次の半導体ウェハを研磨することができない。したがって,次に研磨する半導体ウェハの研削工程が終了し,半導体ウェハが研磨位置に移動したとしても,すぐに研磨工程を開始することができず,待ち時間が必要となるため,スループットが低下するという問題があった。さらに,場合によっては,研磨パッドの洗浄を1枚の半導体ウェハの研磨が終了する毎に行わなければならないことがあり,そのような場合には,特に待ち時間が長くなるため,スループットが大きく低下していた。   In addition, the polishing pad is usually cleaned between the polishing process and the next polishing process, and the next semiconductor wafer cannot be polished until the cleaning of the surface of the polishing pad is completed. Therefore, even if the grinding process of the semiconductor wafer to be polished next is completed and the semiconductor wafer is moved to the polishing position, the polishing process cannot be started immediately and a waiting time is required, resulting in a decrease in throughput. There was a problem. Further, in some cases, the polishing pad must be cleaned each time polishing of one semiconductor wafer is completed. In such a case, the waiting time is particularly long, so that the throughput is greatly reduced. Was.

そこで,本発明は,このような問題に鑑みてなされたもので,その目的は,装置の大型化を防止するとともに,半導体ウェハの研削工程が終了したらすぐに研磨工程を開始できるようにしてスループットを向上させることが可能な,新規かつ改良された加工装置およびこれを利用した加工方法を提供することにある。   Accordingly, the present invention has been made in view of such problems, and its object is to prevent an increase in the size of the apparatus and to enable the polishing process to be started as soon as the semiconductor wafer grinding process is completed. It is an object of the present invention to provide a new and improved processing apparatus and a processing method using the same.

本発明者らは,上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果,被加工物の研磨位置に位置するチャックテーブルの近傍に研磨パッド洗浄手段を設け,研磨パッドの洗浄を研磨工程終了時に行う水研磨工程の際に同時に行うことにより,装置の大型化を防止するとともにスループットを向上させることができることを見出し,この知見に基づいて本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have provided a polishing pad cleaning means in the vicinity of the chuck table located at the polishing position of the workpiece, and the polishing pad is cleaned at the end of the polishing process. It has been found that the simultaneous use of the water polishing step to be performed can prevent an increase in the size of the apparatus and improve the throughput, and the present invention has been completed based on this finding.

すなわち,本発明のある観点によれば,被加工物を保持するチャックテーブルと;被加工物より大きな径を有する研磨パッドと,研磨液と洗浄液とを選択的に供給する加工液供給手段とを有し,研磨パッドをチャックテーブルに保持された被加工物の上側から接触させて被加工物を研磨する研磨手段と;ターンテーブル上に配設された複数のチャックテーブルのそれぞれの近傍に,ターンテーブル上に固定して設けられ,研磨パッドの表面を下側から洗浄する研磨パッド洗浄手段と;を備える加工装置が提供される。
That is, according to one aspect of the present invention, there is provided a chuck table for holding a workpiece; a polishing pad having a larger diameter than the workpiece; and a processing liquid supply means for selectively supplying a polishing liquid and a cleaning liquid. Polishing means for polishing the workpiece by bringing a polishing pad into contact with the workpiece from the upper side of the workpiece held by the chuck table; in the vicinity of each of the plurality of chuck tables disposed on the turntable ; And a polishing pad cleaning means that is fixed on the table and cleans the surface of the polishing pad from below.

上記加工装置においては,研磨手段は,チャックテーブルに保持された被加工物の加工面に研磨液を供給しながら化学的機械的研磨し,研磨パッド洗浄手段は,研磨パッドの径方向に研磨パッドに対して相対移動しながら研磨パッドの表面を洗浄することを特徴とする。   In the above processing apparatus, the polishing means performs chemical mechanical polishing while supplying a polishing liquid to the processing surface of the workpiece held on the chuck table, and the polishing pad cleaning means includes the polishing pad in the radial direction of the polishing pad. The surface of the polishing pad is cleaned while moving relative to the surface.

また,上記加工装置は,チャックテーブルが複数配設され,回動可能に設けられたターンテーブルと;チャックテーブルに保持された被加工物を研削する研削手段と;をさらに備え,研磨手段は,研削手段により研削された被加工物を研磨する。
The processing apparatus further includes a turntable provided with a plurality of chuck tables and rotatably provided; a grinding means for grinding a workpiece held on the chuck table; and a polishing means, you polished workpiece is ground by the grinding means.

このように,本発明に係る加工装置によれば,研磨パッド洗浄手段を被加工物の研磨位置に位置するチャックテーブルの近傍に設けることにより,別途洗浄ステージを必要としないので,装置の大型化を防止することができる。   As described above, according to the processing apparatus according to the present invention, since the polishing pad cleaning means is provided in the vicinity of the chuck table located at the polishing position of the workpiece, a separate cleaning stage is not required. Can be prevented.

また,上記加工装置においては,研磨パッド洗浄手段は,加工液供給手段が研磨液の供給を中止して洗浄液を供給している場合(いわゆる水研磨工程のとき)に,研磨パッドの表面を洗浄する。
In the processing apparatus, the polishing pad cleaning means cleans the surface of the polishing pad when the processing liquid supply means stops supplying the polishing liquid and supplies the cleaning liquid (during a so-called water polishing process). you.

このように,本発明に係る加工装置によれば,研磨工程終了時に行う被加工物の表面を洗浄する水研磨工程を利用して,同時に研磨パッドの表面を洗浄することにより,前の研磨工程が終了したら,すぐに次の研磨工程を開始することができ,待ち時間をなくし,スループットを向上させることができる。   Thus, according to the processing apparatus according to the present invention, the surface of the workpiece is cleaned at the same time by using the water polishing process for cleaning the surface of the workpiece performed at the end of the polishing process. When the process is completed, the next polishing process can be started immediately, the waiting time can be eliminated, and the throughput can be improved.

また,上記研磨パッド洗浄手段は,少なくとも研磨パッドの中心部から外周部まで相対移動するように構成する。このように構成することにより,研磨パッド洗浄手段が相対移動しているときに同時に研磨パッドが水平方向に回転していれば,研磨パッドの前面を洗浄することができる。   The polishing pad cleaning means is configured to relatively move at least from the center to the outer periphery of the polishing pad. With this configuration, the front surface of the polishing pad can be cleaned if the polishing pad is rotating in the horizontal direction at the same time as the polishing pad cleaning means is relatively moving.

また,上記研磨パッド洗浄手段は,例えば,液体を噴射する液体噴射手段,液体と気体とを混合して噴射する2流体噴射手段,ブラシ手段などとして構成することができる。   The polishing pad cleaning means can be configured as, for example, a liquid ejecting means for ejecting liquid, a two-fluid ejecting means for mixing and ejecting liquid and gas, a brush means, and the like.

また,本発明の別の観点によれば,上述したような加工装置を使用した加工方法において,チャックテーブルに保持された被加工物を研磨する研磨工程時に,被加工物の加工面に対して,研磨液の供給を停止し,洗浄水を供給することにより,上記加工面を研磨パッドで研磨するとともに,研磨パッド洗浄手段と研磨パッドとを径方向に相対移動させて,研磨パッドの表面を洗浄することを特徴とする加工方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, in the processing method using the processing apparatus as described above, the polishing surface for polishing the workpiece held on the chuck table is applied to the processing surface of the workpiece. , By stopping the supply of the polishing liquid and supplying cleaning water, the above-mentioned processed surface is polished with the polishing pad, and the polishing pad cleaning means and the polishing pad are moved relative to each other in the radial direction so that the surface of the polishing pad is A processing method characterized by washing is provided.

このように,本発明に係る加工方法によれば,研磨工程終了時に行う半導体ウェハの表面を洗浄する水研磨工程を利用して,同時に研磨パッドの表面を洗浄するため,前の研磨工程が終了したら,すぐに次の研磨工程を開始することができ,待ち時間をなくし,スループットを向上させることができる。   As described above, according to the processing method of the present invention, the surface of the polishing pad is simultaneously cleaned using the water polishing process for cleaning the surface of the semiconductor wafer performed at the end of the polishing process, so that the previous polishing process is completed. Then, the next polishing process can be started immediately, waiting time can be eliminated, and throughput can be improved.

本発明によれば,被加工物の研磨位置に位置するチャックテーブルの近傍に研磨パッド洗浄手段を設け,研磨パッドの洗浄を研磨工程終了時に行う水研磨工程の際に同時に行うことにより,装置の大型化を防止するとともに,スループットを向上させることが可能な,加工装置およびこれを利用した加工方法を提供することができる。   According to the present invention, the polishing pad cleaning means is provided in the vicinity of the chuck table located at the polishing position of the workpiece, and the polishing pad is cleaned simultaneously with the water polishing step performed at the end of the polishing step. It is possible to provide a processing apparatus and a processing method using the same that can prevent an increase in size and improve the throughput.

以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, components having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

(第1の実施形態)
まず,図1に基づいて,本発明の第1の実施形態に係る加工装置の一例として構成された半導体ウェハ加工装置1の全体構成について説明する。なお,図1は,本実施形態に係る半導体ウェハ加工装置1の全体構成を示す斜視図である。
(First embodiment)
First, the overall configuration of a semiconductor wafer processing apparatus 1 configured as an example of a processing apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of the semiconductor wafer processing apparatus 1 according to the present embodiment.

図1に示すように,半導体ウェハ加工装置1は,被加工物の一例である半導体ウェハ50の裏面を研削加工するとともに,研削加工された半導体ウェハの研削面を研磨加工する装置として構成されている。半導体ウェハ50は,例えば,8,12インチ等の略円盤状のシリコンウェハなどである。半導体ウェハ加工装置1は,この半導体ウェハ50の裏面(半導体素子が形成された回路面とは反対側の面)を研削加工して,例えば50〜100μmの厚さにまで薄型化する。さらに,研削加工により薄型化された半導体ウェハ50の研削面(被研磨面)を研磨加工して,当該研削面を高精度で平坦化(鏡面加工)する。   As shown in FIG. 1, a semiconductor wafer processing apparatus 1 is configured as an apparatus that grinds the back surface of a semiconductor wafer 50, which is an example of a workpiece, and polishes the ground surface of the ground semiconductor wafer. Yes. The semiconductor wafer 50 is, for example, a substantially disc-shaped silicon wafer such as 8, 12 inches. The semiconductor wafer processing apparatus 1 grinds the back surface (surface opposite to the circuit surface on which the semiconductor elements are formed) of the semiconductor wafer 50 to reduce the thickness to, for example, 50 to 100 μm. Furthermore, the grinding surface (surface to be polished) of the semiconductor wafer 50 that has been thinned by grinding is polished and the ground surface is flattened (mirror finish) with high accuracy.

かかる半導体ウェハ加工装置1の各構成要素について具体的に説明する。図1に示すように,半導体ウェハ加工装置1は,例えば,ハウジング2と,粗研削ユニット3と,仕上げ研削ユニット4と,研磨ユニット5と,研磨ユニット移動機構6と,加工液供給ユニット7と,ターンテーブル8上に設置された例えば4つのチャックテーブル9と,カセット11,12と,ポジションテーブル13と,搬送アーム15と,ロボットピック20と,スピンナー洗浄装置30とを主に備える。   Each component of the semiconductor wafer processing apparatus 1 will be specifically described. As shown in FIG. 1, a semiconductor wafer processing apparatus 1 includes, for example, a housing 2, a rough grinding unit 3, a finish grinding unit 4, a polishing unit 5, a polishing unit moving mechanism 6, a processing liquid supply unit 7, For example, four chuck tables 9 installed on the turntable 8, cassettes 11 and 12, a position table 13, a transfer arm 15, a robot pick 20, and a spinner cleaning device 30 are mainly provided.

半導体ウェハ加工装置1においては,半導体ウェハの大型化・薄型化により半導体ウェハを研削装置から研磨装置に搬送する際などに半導体ウェハが破損したり撓んだりするという問題を解消するために,研削手段(研削ユニット3,4)と研磨手段(研磨ユニット5)とが共に備えられた構成となっている。   In the semiconductor wafer processing apparatus 1, in order to solve the problem that the semiconductor wafer is damaged or bent when the semiconductor wafer is transferred from the grinding apparatus to the polishing apparatus due to the increase in size and thickness of the semiconductor wafer, the grinding is performed. Both the means (grinding units 3 and 4) and the polishing means (polishing unit 5) are provided.

粗研削ユニット3は,スピンドル3aの下端に装着された研削ホイール3bを回転させながら,チャックテーブル9に保持された半導体ウェハ50の裏面に押圧することによって,半導体ウェハ50の裏面を粗研削加工する。また,同様に,仕上げ研削ユニット4は,スピンドル4aに装着された研削ホイール4bを回転させながら,上記粗研削された後の半導体ウェハ50の裏面に押圧することによって,当該半導体ウェハ50の裏面を高精度で仕上げ研削加工する。   The rough grinding unit 3 performs rough grinding on the back surface of the semiconductor wafer 50 by pressing the back surface of the semiconductor wafer 50 held on the chuck table 9 while rotating the grinding wheel 3b mounted on the lower end of the spindle 3a. . Similarly, the finish grinding unit 4 presses the back surface of the semiconductor wafer 50 after the rough grinding while rotating the grinding wheel 4b mounted on the spindle 4a, thereby causing the back surface of the semiconductor wafer 50 to be pressed. Finish grinding with high accuracy.

研磨ユニット5は,スピンドル5aの下端に装着された研磨パッド5bを回転させながら,チャックテーブル9に保持された仕上げ研削加工後の半導体ウェハ50の裏面に押圧することによって,半導体ウェハ50の裏面を研磨加工する。研磨ユニット移動機構6は,研磨ユニット5を水平方向(研磨パッド5bの径方向,図1ではX軸方向)および垂直方向(スピンドル5aの軸方向,図1ではZ軸方向)に移動させることができる。また,加工液供給ユニット7は,研磨加工時に,研削加工後の半導体ウェハ50の加工面に研磨液と洗浄液とを選択的に供給する。この加工液供給ユニット7は,加工液供給路72を介して,研磨ユニット5の上端部と連結され,研磨ユニット5に研磨液または洗浄液を供給する。これら研磨ユニット5,研磨ユニット移動機構6および加工液供給ユニット7は,全体として,本実施形態に係る研磨手段を構成している。なお,かかる研磨手段の詳細については後述する。   The polishing unit 5 presses the back surface of the semiconductor wafer 50 after finish grinding held on the chuck table 9 while rotating the polishing pad 5b attached to the lower end of the spindle 5a, thereby rotating the back surface of the semiconductor wafer 50. Polishing. The polishing unit moving mechanism 6 moves the polishing unit 5 in the horizontal direction (the radial direction of the polishing pad 5b, the X-axis direction in FIG. 1) and the vertical direction (the axial direction of the spindle 5a, the Z-axis direction in FIG. 1). it can. Further, the processing liquid supply unit 7 selectively supplies the polishing liquid and the cleaning liquid to the processed surface of the semiconductor wafer 50 after the grinding process during the polishing process. The machining liquid supply unit 7 is connected to the upper end portion of the polishing unit 5 via the machining liquid supply path 72 and supplies the polishing liquid or the cleaning liquid to the polishing unit 5. The polishing unit 5, the polishing unit moving mechanism 6 and the machining liquid supply unit 7 constitute the polishing means according to this embodiment as a whole. Details of the polishing means will be described later.

ターンテーブル8は,ハウジング2の上面に設けられた円盤状のテーブルであり,水平方向に回転可能である。このターンテーブル8上には,例えば,4つのチャックテーブル9(9a〜9d)が,例えば90度の位相角で等間隔に配設されている。このチャックテーブル9は,その上面に真空チャックを備えており,載置された半導体ウェハ50を真空吸着して保持する。このチャックテーブル9は,研削加工時および研磨加工時には,回転駆動機構(図示せず)によって水平方向に回転可能である。かかる構成のチャックテーブル9は,ターンテーブル8の回転によって,搬入搬出領域A,粗研削領域B,仕上げ研削領域C,研磨領域D,搬入搬出領域Aに,順次移動される。   The turntable 8 is a disk-shaped table provided on the upper surface of the housing 2 and can be rotated in the horizontal direction. On the turntable 8, for example, four chuck tables 9 (9a to 9d) are arranged at equal intervals with a phase angle of 90 degrees, for example. The chuck table 9 has a vacuum chuck on its upper surface, and holds the semiconductor wafer 50 placed thereon by vacuum suction. The chuck table 9 can be rotated in the horizontal direction by a rotation drive mechanism (not shown) during grinding and polishing. The chuck table 9 having such a configuration is sequentially moved to the carry-in / carry-out area A, the rough grinding area B, the finish grinding area C, the polishing area D, and the carry-in / carry-out area A by the rotation of the turntable 8.

カセット11,12は,複数のスロットを有する半導体ウェハ用の収容器である。カセット11は,研削加工前の半導体ウェハ50を収容し,一方,カセット12は,研磨加工後の半導体ウェハ50を収容する。また,ポジションテーブル13は,カセット11から取り出された半導体ウェハ50が仮置きされて,その中心位置合わせを行うためのテーブルである。   The cassettes 11 and 12 are containers for semiconductor wafers having a plurality of slots. The cassette 11 accommodates the semiconductor wafer 50 before grinding, while the cassette 12 accommodates the semiconductor wafer 50 after polishing. The position table 13 is a table on which the semiconductor wafer 50 taken out from the cassette 11 is temporarily placed and its center is aligned.

搬送アーム15は,水平方向(Y軸方向)に移動可能に構成されており,ポジションテーブル13に載置された研削加工前の半導体ウェハ50を搬送して,搬入搬出領域Aに位置するチャックテーブル9aに載置する。また,搬送アーム15は,搬入搬出領域Aに位置するチャックテーブル9aに載置された研磨加工後の半導体ウェハ50を搬送して,スピンナー洗浄装置30のスピンナーテーブルに載置する。   The transfer arm 15 is configured to be movable in the horizontal direction (Y-axis direction), and transfers the semiconductor wafer 50 before grinding that is placed on the position table 13 and is located in the carry-in / out area A. 9a. Further, the transfer arm 15 transfers the polished semiconductor wafer 50 placed on the chuck table 9 a located in the carry-in / out region A and places it on the spinner table of the spinner cleaning device 30.

ロボットピック20は,ウェハ保持部(例えば,U字型ハンド)を備え,このウェハ保持部によって半導体ウェハ50を吸着保持して搬送する。具体的には,ロボットピック20は,研削加工前の半導体ウェハ50をカセット11からポジションテーブル13へ搬送する。また,研磨加工後の半導体ウェハ50をスピンナー洗浄装置30からカセット12へ搬送する。   The robot pick 20 includes a wafer holder (for example, a U-shaped hand), and the semiconductor wafer 50 is sucked and held by the wafer holder and transferred. Specifically, the robot pick 20 carries the semiconductor wafer 50 before grinding from the cassette 11 to the position table 13. Further, the polished semiconductor wafer 50 is transferred from the spinner cleaning device 30 to the cassette 12.

スピンナー洗浄装置30は,研磨加工後の半導体ウェハ50を洗浄して,研削および研磨された加工面に付着している研削屑や研磨屑等のコンタミネーションを除去する。   The spinner cleaning device 30 cleans the polished semiconductor wafer 50 and removes contamination such as grinding scraps and polishing scraps adhering to the ground and polished processed surface.

次に,上記構成の半導体ウェハ加工装置1の動作について説明する。まず,ロボットピック20は,カセット11内に載置されている研削加工前の半導体ウェハ50を1枚取り出して搬送し,ポジションテーブル13に載置する。次いで,ポジションテーブル13は,載置された半導体ウェハ50の中心位置合わせを行う。さらに,搬送アーム15は,中心位置あわせされた半導体ウェハ50を搬送し,搬入搬出領域Aに配置されたチャックテーブル9上に載置する。チャックテーブル9は,載置された半導体ウェハ50を真空吸着して保持する。   Next, the operation of the semiconductor wafer processing apparatus 1 having the above configuration will be described. First, the robot pick 20 takes out one semiconductor wafer 50 before grinding, which is placed in the cassette 11, carries it, and places it on the position table 13. Next, the position table 13 aligns the center of the mounted semiconductor wafer 50. Further, the transfer arm 15 transfers the semiconductor wafer 50 aligned at the center and places it on the chuck table 9 arranged in the loading / unloading area A. The chuck table 9 holds the semiconductor wafer 50 placed thereon by vacuum suction.

次いで,ターンテーブル8を回転させて,半導体ウェハ50を保持したチャックテーブル9を粗研削領域Bに移動させ,粗研削ユニット3の下方に位置付ける。この状態で,粗研削ユニット3によって半導体ウェハ50の裏面を粗研削加工する。さらに,ターンテーブル8を回転させて,上記粗研削加工された半導体ウェハ50を保持したチャックテーブル9を仕上げ研削領域Cに移動させ,仕上げ研削ユニット4の下方に位置付ける。この状態で,仕上げ研削ユニット4によって半導体ウェハ50の裏面を仕上げ研削加工する。なお,仕上げ研削用の研削ホイール4bは,粗研削用の研削ホイール3bより細かい砥粒が使用されており,より高精度の研削加工が行われる。   Next, the turntable 8 is rotated so that the chuck table 9 holding the semiconductor wafer 50 is moved to the rough grinding region B and positioned below the rough grinding unit 3. In this state, the back surface of the semiconductor wafer 50 is roughly ground by the rough grinding unit 3. Further, the turntable 8 is rotated, and the chuck table 9 holding the roughly ground semiconductor wafer 50 is moved to the finish grinding area C and positioned below the finish grinding unit 4. In this state, the back surface of the semiconductor wafer 50 is finish ground by the finish grinding unit 4. The grinding wheel 4b for finish grinding uses finer abrasive grains than the grinding wheel 3b for rough grinding, so that higher precision grinding is performed.

仕上げ研削加工終了後,さらに,ターンテーブル8を回転させて,上記仕上げ研削加工された半導体ウェハ50を保持したチャックテーブルを研磨領域Dに移動させ,研磨ユニット5の下方に位置付ける。この状態で,研磨ユニット5によって半導体ウェハ50の裏面を研磨加工する。この研磨加工は,仕上げ研削された半導体ウェハ50の加工変質層を除去し,半導体ウェハ50の裏面を鏡面加工するために行われる。なお,この研磨加工と同時に,後続の別の半導体ウェハ50を仕上げ研削ユニット4で仕上げ研削加工し,さらに別の半導体ウェハ50を粗研削ユニット3で粗研削加工することによって,ウェハの加工を効率化できる。   After the finish grinding process is completed, the turntable 8 is further rotated, and the chuck table holding the semiconductor wafer 50 subjected to the finish grinding process is moved to the polishing region D and positioned below the polishing unit 5. In this state, the back surface of the semiconductor wafer 50 is polished by the polishing unit 5. This polishing process is performed in order to remove the work-affected layer of the semiconductor wafer 50 that has been subjected to finish grinding, and to mirror-finish the back surface of the semiconductor wafer 50. At the same time as this polishing process, another subsequent semiconductor wafer 50 is finish-ground by the finish grinding unit 4, and further another semiconductor wafer 50 is roughly ground by the rough grinding unit 3, thereby efficiently processing the wafer. Can be

次いで,ターンテーブル8をさらに回転させて,上記研磨加工された半導体ウェハ50を保持したチャックテーブル9を再び搬入搬出領域Aに移動させる。次いで,搬送アーム15によって,研磨加工された半導体ウェハ50を搬出し,スピンナー洗浄装置30に搬送する。スピンナー洗浄装置30は,半導体ウェハ50の裏面(研削および研磨された加工面)に付着しているコンタミネーションを洗浄・除去する。その後,ロボットピック20は,洗浄された半導体ウェハ50をウェハ保持部によって吸着保持し,当該半導体ウェハ50をカセット12内に収容する。   Next, the turntable 8 is further rotated, and the chuck table 9 holding the polished semiconductor wafer 50 is moved to the loading / unloading area A again. Next, the polished semiconductor wafer 50 is unloaded by the transfer arm 15 and transferred to the spinner cleaning device 30. The spinner cleaning device 30 cleans and removes the contamination adhering to the back surface (the ground and polished processed surface) of the semiconductor wafer 50. Thereafter, the robot pick 20 sucks and holds the cleaned semiconductor wafer 50 by the wafer holding unit, and accommodates the semiconductor wafer 50 in the cassette 12.

半導体ウェハ加工装置1では,以上のようにして半導体ウェハ50の研削加工および研磨加工が行われる。この半導体ウェハ加工装置1における研磨は,研磨手段として遊離砥粒を使用して研磨パッドで研磨するCMP(Chemical Mechanical Polishing:化学的機械的研磨)が行われているが,CMPが行われる場合には,研磨パッドの表面に目詰まりが生じるため,研磨パッドの表面を洗浄しなければならない。   In the semiconductor wafer processing apparatus 1, the semiconductor wafer 50 is ground and polished as described above. Polishing in the semiconductor wafer processing apparatus 1 is performed by CMP (Chemical Mechanical Polishing) in which polishing is performed with a polishing pad using loose abrasive grains as polishing means. Since clogging occurs on the surface of the polishing pad, the surface of the polishing pad must be cleaned.

ところで,最近では,研磨工程の終了時には,研磨時に供給していた研磨液を洗浄水に切り換えて供給し,研磨パッドを半導体ウェハの表面に接触させて研磨する,いわゆる水研磨を行うことが多い。この水研磨は,半導体ウェハの表面から研磨屑をある程度落とし,後に行われるスピンナー洗浄の負担を低減させるために行われている。通常は,この水研磨の後に研磨パッドの洗浄が行われることになる。   Recently, at the end of the polishing process, so-called water polishing is often performed in which the polishing liquid supplied at the time of polishing is switched to cleaning water and then supplied with the polishing pad in contact with the surface of the semiconductor wafer. . This water polishing is performed in order to reduce the burden of spinner cleaning performed later by dropping polishing debris to some extent from the surface of the semiconductor wafer. Normally, the polishing pad is cleaned after this water polishing.

したがって,研磨パッド5bの表面の洗浄が終了するまでは,次の半導体ウェハ50を研磨することができなかった。すなわち,次に研磨する半導体ウェハ50の研削工程が終了し,半導体ウェハ50が研磨領域Dに移動したとしても,すぐに研磨工程を開始することができず,待ち時間が必要となるため,スループットが低下するという問題があった。さらに,場合によっては,研磨パッド5bの洗浄を1枚の半導体ウェハ50の研磨が終了する毎に行わなければならないことがあり,そのような場合には,特に待ち時間が長くなるため,スループットが大きく低下していた。   Therefore, the next semiconductor wafer 50 cannot be polished until the surface of the polishing pad 5b is cleaned. That is, even if the grinding process of the semiconductor wafer 50 to be polished next is completed and the semiconductor wafer 50 moves to the polishing region D, the polishing process cannot be started immediately, and a waiting time is required. There was a problem that decreased. Further, in some cases, the polishing pad 5b may have to be cleaned every time the polishing of one semiconductor wafer 50 is completed. In such a case, the waiting time is particularly long, and thus throughput is increased. It was greatly reduced.

そこで,本実施形態に係る半導体ウェハ加工装置1の研磨ユニット5では,半導体ウェハ50の研磨が行われる研磨領域Dに位置するチャックテーブル9の近傍に研磨パッド洗浄手段40(後述の図5〜図7参照)を設け,上記水研磨が行われる際に,同時に研磨パッド洗浄手段40を使用して,研磨パッド5bの表面を洗浄する。これにより,従来のように,別途研磨パッド洗浄ステージを設ける必要がなくなり,また,水研磨工程後に次の半導体ウェハの研磨を行う時には,既に研磨パッドの洗浄は終了しているので,すぐに次の半導体ウェハの研磨を行うことができることから,スループットを向上させることができる。   Therefore, in the polishing unit 5 of the semiconductor wafer processing apparatus 1 according to the present embodiment, the polishing pad cleaning means 40 (FIGS. 5 to 5 described later) is provided in the vicinity of the chuck table 9 located in the polishing region D where the semiconductor wafer 50 is polished. 7), and when the water polishing is performed, the surface of the polishing pad 5b is cleaned using the polishing pad cleaning means 40 at the same time. As a result, it is not necessary to provide a separate polishing pad cleaning stage as in the prior art. Also, when the next semiconductor wafer is polished after the water polishing step, the polishing pad cleaning has already been completed. Since the semiconductor wafer can be polished, the throughput can be improved.

以下,図2〜図4に基づいて,本実施形態に係る研磨手段の構成について詳細に説明する。なお,図2および図3は,それぞれ,本実施形態に係る研磨ユニット5および研磨ユニット移動機構6の構成を示す斜視図および側面図であり,図4は,本実施形態に係る加工液供給ユニット7の内部構成を示す説明図である。   Hereinafter, based on FIGS. 2-4, the structure of the grinding | polishing means which concerns on this embodiment is demonstrated in detail. 2 and 3 are a perspective view and a side view, respectively, showing configurations of the polishing unit 5 and the polishing unit moving mechanism 6 according to the present embodiment, and FIG. 4 is a working fluid supply unit according to the present embodiment. 7 is an explanatory diagram showing an internal configuration of FIG.

上述したように,本実施形態に係る研磨手段は,主に,研削加工後の半導体ウェハ50の裏面に対し研磨加工を行う研磨ユニット5と,研磨ユニット5を水平方向および垂直方向に移動させる研磨ユニット移動機構6と,研磨加工時に研磨液と洗浄液とを選択的に供給する加工液供給ユニット7と,から構成されている。   As described above, the polishing means according to the present embodiment mainly includes the polishing unit 5 that performs polishing on the back surface of the semiconductor wafer 50 after grinding, and the polishing that moves the polishing unit 5 in the horizontal direction and the vertical direction. The unit moving mechanism 6 and a processing liquid supply unit 7 for selectively supplying a polishing liquid and a cleaning liquid at the time of polishing are configured.

研磨ユニット5は,研磨領域Dに配設され,半導体ウェハ50の裏面を化学的機械的研磨(CMP研磨)するように構成されている。具体的には,研磨ユニット5は,図2および図3に示すように,スピンドル5aと,スピンドル5aの先端に装着された研磨パッド5bとを備える。研磨パッド5bは,半導体ウェハ50より大きな径を有し,研磨パッド5b内部にある遊離砥粒を含んだ研磨液を供給する加工液供給路72(後述)から研磨液をチャックテーブル9に保持された半導体ウェハ50に供給しながら,半導体ウェハ50の裏面をCMP研磨する。また,研磨パッド5bは,例えば,モータ(図示せず)の駆動力がスピンドル5aを介して伝達されることにより,水平方向に所定速度で回転する。   The polishing unit 5 is disposed in the polishing region D and is configured to perform chemical mechanical polishing (CMP polishing) on the back surface of the semiconductor wafer 50. Specifically, as shown in FIGS. 2 and 3, the polishing unit 5 includes a spindle 5a and a polishing pad 5b attached to the tip of the spindle 5a. The polishing pad 5b has a larger diameter than the semiconductor wafer 50, and the polishing liquid is held on the chuck table 9 from a processing liquid supply path 72 (described later) for supplying a polishing liquid containing loose abrasive grains inside the polishing pad 5b. The back surface of the semiconductor wafer 50 is subjected to CMP polishing while being supplied to the semiconductor wafer 50. Further, the polishing pad 5b rotates at a predetermined speed in the horizontal direction, for example, when a driving force of a motor (not shown) is transmitted through the spindle 5a.

また,図3に示すように,スピンドル5aの軸方向に沿って,その内部を貫通するように,加工液供給ユニット7から供給された加工液(研磨液または洗浄液)を半導体ウェハ50の研磨面に供給するための加工液供給路72が形成されている。加工液供給路72はさらに,スピンドル5aの先端に装着された研磨パッド5bの中心部を貫通して,その先端部には加工液を噴射する噴射口72aが形成されている。一方,加工液供給路72の噴射口72aとは反対側の端部は,後述する加工液供給ユニット7に連結されている。   Further, as shown in FIG. 3, the processing liquid (polishing liquid or cleaning liquid) supplied from the processing liquid supply unit 7 so as to penetrate the inside of the spindle 5a along the axial direction of the spindle 5a is polished on the polishing surface of the semiconductor wafer 50. A machining fluid supply path 72 is provided for supplying to the substrate. The machining liquid supply path 72 further penetrates through the central portion of the polishing pad 5b attached to the tip of the spindle 5a, and an injection port 72a for injecting the machining liquid is formed at the tip. On the other hand, the end of the machining liquid supply path 72 opposite to the injection port 72a is connected to a machining liquid supply unit 7 described later.

研磨ユニット移動機構6は,図2および図3に示すように,例えば,移動基台部61と,研磨ユニット5の水平方向の移動を支持する水平移動支持部材62と,移動基台部61上にX軸方向に延長するように配設され,水平移動支持部材62のX軸方向の移動を案内する一対の水平移動ガイド部材63と,X軸方向に延長するように配設され,水平移動支持部材62と係合し,電動モータ64によって回転駆動されるボールスクリュー65と,研磨ユニット5の垂直方向の移動を支持する垂直移動支持部材66と,Z軸方向に延長するように配設され,垂直移動支持部材66のZ軸方向の移動を案内する二対(4本)の垂直移動ガイド部材67と,垂直移動支持部材66と係合し,電動モータ68によって回転駆動されるボールスクリュー69とからなる。   As shown in FIGS. 2 and 3, the polishing unit moving mechanism 6 includes, for example, a moving base 61, a horizontal movement support member 62 that supports the horizontal movement of the polishing unit 5, and the moving base 61. And a pair of horizontal movement guide members 63 for guiding the movement of the horizontal movement support member 62 in the X axis direction, and a horizontal movement guide member 63 extending in the X axis direction. A ball screw 65 that engages with the support member 62 and is rotationally driven by the electric motor 64, a vertical movement support member 66 that supports the vertical movement of the polishing unit 5, and a Z-axis direction are arranged. , Two pairs (four) of vertical movement guide members 67 for guiding the movement of the vertical movement support member 66 in the Z-axis direction, and the ball screw 6 engaged with the vertical movement support member 66 and rotated by an electric motor 68. Consisting of.

かかる構成を有する研磨ユニット移動機構6は,ボールスクリュー65を回転させて水平移動支持部材62を水平移動ガイド部材63に沿ってX軸方向に移動させることにより,研磨ユニット5をX軸方向に移動させることができる。また,研磨ユニット移動機構6は,ボールスクリュー69を回転させて垂直移動支持部材66を垂直移動ガイド部材67に沿ってZ軸方向に移動させることにより,研磨ユニット5をZ軸方向に移動させることができる。   The polishing unit moving mechanism 6 having such a configuration moves the polishing unit 5 in the X-axis direction by rotating the ball screw 65 and moving the horizontal movement support member 62 in the X-axis direction along the horizontal movement guide member 63. Can be made. Further, the polishing unit moving mechanism 6 moves the polishing unit 5 in the Z-axis direction by rotating the ball screw 69 and moving the vertical movement support member 66 along the vertical movement guide member 67 in the Z-axis direction. Can do.

加工液供給ユニット7は,例えば,図4に示すように,研磨ユニット50へ加工液(研磨液または洗浄液)を供給する加工液供給路72と,研磨液を貯留する研磨液貯留タンク74と,半導体ウェハ50の表面上にあるコンタミネーションの除去に用いる洗浄液を貯留する洗浄液貯留タンク76と,加工液を加工液供給路72へ送り出す加工液供給ポンプ78と,研磨液の供給を制御する研磨液供給バルブ742と,洗浄液の供給を制御する洗浄液供給バルブ762と,を備える。   For example, as shown in FIG. 4, the processing liquid supply unit 7 includes a processing liquid supply path 72 that supplies a processing liquid (polishing liquid or cleaning liquid) to the polishing unit 50, a polishing liquid storage tank 74 that stores the polishing liquid, A cleaning liquid storage tank 76 for storing a cleaning liquid used for removing contamination on the surface of the semiconductor wafer 50, a processing liquid supply pump 78 for sending the processing liquid to the processing liquid supply path 72, and a polishing liquid for controlling the supply of the polishing liquid A supply valve 742 and a cleaning liquid supply valve 762 for controlling the supply of the cleaning liquid are provided.

かかる構成の加工液供給ユニット7は,研磨加工中に,被研磨面(すなわち,半導体ウェハ50の裏面)と研磨パッド5bとの間に,複数種類の加工液が供給できるように構成されている。具体的には,例えば,研磨液として砥粒を含有したアルカリ液(スラリー)を研磨液貯留タンク74に貯蔵し,洗浄液として純水を洗浄液貯留タンク76に貯蔵し,研磨液供給バルブ742の開閉と洗浄液供給バルブ762の開閉とを切り換えることにより,研磨液と洗浄液のいずれか一方を選択的に供給することができる。   The machining liquid supply unit 7 having such a configuration is configured to supply a plurality of types of machining liquid between the surface to be polished (that is, the back surface of the semiconductor wafer 50) and the polishing pad 5b during the polishing process. . Specifically, for example, an alkaline liquid (slurry) containing abrasive grains as a polishing liquid is stored in the polishing liquid storage tank 74, pure water is stored as a cleaning liquid in the cleaning liquid storage tank 76, and the polishing liquid supply valve 742 is opened and closed. By switching between opening and closing of the cleaning liquid supply valve 762, either the polishing liquid or the cleaning liquid can be selectively supplied.

以上のような構成を有する半導体ウェハ加工装置1においては,ターンテーブル8が回転し,仕上げ研削加工された半導体ウェハ50が研磨領域Dに位置付けられると,研磨ユニット5に備えられた研磨パッド5bを研磨領域Dに位置するチャックテーブル9に保持された半導体ウェハ50の上側から接触させて,研磨パッド5bの内部にある加工液供給路72から遊離砥粒を含む研磨液を供給しながら,半導体ウェハ50の仕上げ研削加工された面を化学的機械的研磨(CMP)する。   In the semiconductor wafer processing apparatus 1 having the above-described configuration, when the turntable 8 rotates and the semiconductor wafer 50 subjected to finish grinding is positioned in the polishing region D, the polishing pad 5b provided in the polishing unit 5 is used. The semiconductor wafer 50 is brought into contact from the upper side of the semiconductor wafer 50 held on the chuck table 9 located in the polishing region D, and a polishing liquid containing free abrasive grains is supplied from a processing liquid supply path 72 inside the polishing pad 5b. 50 finish ground surfaces are chemically mechanically polished (CMP).

ここで,チャックテーブル9および研磨パッド5bは,水平方向に(XY平面上で)回転可能に構成されており,研磨ユニット5が半導体ウェハ50を研磨している際は,チャックテーブル9と研磨パッド5bの双方が同方向または逆方向に回転している。また,研磨効率を上げるため,上記回転に加えて,研磨加工中に研磨パッド5bを水平方向(X軸方向)に揺動させながら研磨してもよい。   Here, the chuck table 9 and the polishing pad 5b are configured to be rotatable in the horizontal direction (on the XY plane). When the polishing unit 5 is polishing the semiconductor wafer 50, the chuck table 9 and the polishing pad Both 5b rotate in the same direction or in the opposite direction. Further, in order to increase the polishing efficiency, in addition to the above rotation, polishing may be performed while the polishing pad 5b is swung in the horizontal direction (X-axis direction) during the polishing process.

次に,このような半導体ウェハ50の裏面を研磨する研磨工程が終了すると,加工液供給ユニット7の研磨液供給バルブ744を閉じるとともに洗浄液供給バルブ764を開き,遊離砥粒を含む研磨液の供給から純水の供給に切り換えて,純水を供給しながら研磨(いわゆる水研磨)を行う。この水研磨は,半導体ウェハ50に付着した研磨屑などのコンタミネーションを除去することを目的として行う。   Next, when the polishing process for polishing the back surface of the semiconductor wafer 50 is completed, the polishing liquid supply valve 744 of the processing liquid supply unit 7 is closed and the cleaning liquid supply valve 764 is opened to supply the polishing liquid containing the free abrasive grains. Switching from pure water to pure water, polishing (so-called water polishing) while supplying pure water. This water polishing is performed for the purpose of removing contamination such as polishing dust adhering to the semiconductor wafer 50.

ところで,半導体ウェハ50の裏面を化学的機械的研磨する工程においては,研磨液に含まれる遊離砥粒が研磨パッド5bの表面の凹凸に入り込んで研磨パッド5bが目詰まりを起こしたり,研磨パッド5bの表面に付着した遊離砥粒が,次の半導体ウェハ50を研磨する際に半導体ウェハ50の表面を傷つけたりすることがある。したがって,研磨パッド5bの洗浄を行うことが必要であるが,別途研磨パッド5bの洗浄工程を設けると,上述したようにスループットが低下してしまうことから,本実施形態においては,上記水研磨工程の際に,同時に研磨パッド洗浄手段40を使用して,研磨パッド5bの表面の洗浄を行うこととしている。   By the way, in the step of chemically and mechanically polishing the back surface of the semiconductor wafer 50, the free abrasive grains contained in the polishing liquid enter the irregularities on the surface of the polishing pad 5b, causing the polishing pad 5b to be clogged, or polishing pad 5b. The loose abrasive particles adhering to the surface of the semiconductor wafer 50 may damage the surface of the semiconductor wafer 50 when the next semiconductor wafer 50 is polished. Accordingly, it is necessary to clean the polishing pad 5b. However, if a separate cleaning step for the polishing pad 5b is provided, the throughput decreases as described above. Therefore, in the present embodiment, the water polishing step is performed. At this time, the surface of the polishing pad 5b is cleaned by using the polishing pad cleaning means 40 at the same time.

本実施形態に係る研磨パッド洗浄手段40は,例えば,図3に示すように,研磨ユニット5がX軸方向(水平方向)に移動する範囲内にあるチャックテーブル9の近傍に,例えば,洗浄ブラシ,流体噴射ノズル等の形態で設けられる。以下,この研磨パッド洗浄手段40の構成および動作について詳細に説明する。   For example, as shown in FIG. 3, the polishing pad cleaning means 40 according to the present embodiment is provided near the chuck table 9 within a range in which the polishing unit 5 moves in the X-axis direction (horizontal direction), for example, a cleaning brush. , Provided in the form of a fluid injection nozzle or the like. Hereinafter, the configuration and operation of the polishing pad cleaning means 40 will be described in detail.

まず,図5に基づいて,研磨パッド洗浄手段40の構成について説明する。なお,図5は,本実施形態に係る研磨パッド洗浄手段40の構成および配置を説明するための上面図であり,(a)は第1の設置例,(b)は第2の設置例を示したものである。   First, the configuration of the polishing pad cleaning means 40 will be described with reference to FIG. 5A and 5B are top views for explaining the configuration and arrangement of the polishing pad cleaning means 40 according to the present embodiment. FIG. 5A is a first installation example, and FIG. 5B is a second installation example. It is shown.

図5に示すように,研磨パッド洗浄手段40は,少なくとも半導体ウェハ50の研磨が行われる研磨領域Dに位置するチャックテーブル9dの近傍に配置される。具体的には,例えば,図5(a)に示すように,4つの研磨パッド洗浄手段40a〜40dが,それぞれ,ターンテーブル8上に配置された4つのチャックテーブル9a〜9dの近傍に,ターンテーブル8上に固定して設置される構成としてもよい。この場合には,4つのチャックテーブル9a〜9dのそれぞれが研磨領域Dに位置したときに研磨パッド洗浄手段40a〜40dが使用される。一方,チャックテーブル9a〜9dが,それ以外の搬入搬出領域A,粗研削領域B,仕上げ研削領域Cに位置している場合には,研磨パッド洗浄手段40a〜40dは使用されない。   As shown in FIG. 5, the polishing pad cleaning means 40 is disposed at least in the vicinity of the chuck table 9d located in the polishing region D where the semiconductor wafer 50 is polished. Specifically, for example, as shown in FIG. 5 (a), four polishing pad cleaning means 40a to 40d are arranged in the vicinity of the four chuck tables 9a to 9d arranged on the turntable 8, respectively. It is good also as a structure fixed and installed on the table 8. FIG. In this case, the polishing pad cleaning means 40a to 40d are used when each of the four chuck tables 9a to 9d is located in the polishing region D. On the other hand, when the chuck tables 9a to 9d are located in the other carry-in / carry-out area A, rough grinding area B, and finish grinding area C, the polishing pad cleaning means 40a to 40d are not used.

また,図5(b)に示すように,1つの研磨パッド洗浄手段40が可動支持部材45により支持され,さらに可動支持部材45が固定支持部材46により支持されるような構成としてもよい。この可動支持部材45の右端は,ターンテーブル8の外側に固定して設置された固定支持部材46の略中央部と連結されており,可動支持部材45は,その右端を支点として,図5(b)の矢印で示したように回動可能に設けられている。これにより,研磨パッド洗浄手段40を,使用しないときにはターンテーブル8の外側に退避させることが可能であり,水研磨工程が行われるときだけ,図5(b)に示したチャックテーブル9dの近傍に位置させることができる。   Further, as shown in FIG. 5B, one polishing pad cleaning means 40 may be supported by a movable support member 45, and the movable support member 45 may be supported by a fixed support member 46. The right end of the movable support member 45 is connected to the substantially central portion of the fixed support member 46 fixedly installed outside the turntable 8, and the movable support member 45 has the right end as a fulcrum as a fulcrum in FIG. As shown by the arrow of b), it is provided so that rotation is possible. As a result, the polishing pad cleaning means 40 can be retracted to the outside of the turntable 8 when not in use, and only in the vicinity of the chuck table 9d shown in FIG. 5B when the water polishing step is performed. Can be positioned.

このように,研磨パッド洗浄手段40を退避可能に設けることにより,通常の研磨工程中に,研磨パッド洗浄手段40と,研磨パッド5bあるいは研削ホイール3b,4bとが接触等することによる研磨パッド5b等の損傷を防止することができる。   Thus, by providing the polishing pad cleaning means 40 so as to be retractable, the polishing pad cleaning means 40 is brought into contact with the polishing pad cleaning means 40 and the polishing pad 5b or the grinding wheels 3b and 4b during a normal polishing process. Etc. can be prevented.

上記のような構成の研磨パッド洗浄手段40としては,例えば,純水のような液体を噴射する液体噴射手段,純水のような液体と空気のような気体とを混合して噴射する2流体噴射手段,洗浄ブラシを備えるブラシ手段などが考えられる。   As the polishing pad cleaning means 40 having the above-described configuration, for example, a liquid ejecting means for ejecting a liquid such as pure water, or a two-fluid ejected by mixing a liquid such as pure water and a gas such as air. A spraying means, a brush means having a cleaning brush, and the like are conceivable.

以下,図6および図7に基づいて,研磨パッド洗浄手段40を用いた研磨パッド5bの洗浄方法について詳細に説明する。なお,図6は,本実施形態に係る研磨パッド洗浄手段40Aを用いた研磨パッド5bの洗浄方法を示す説明図であり,図7は,本実施形態の変形例に係る研磨パッド洗浄手段40Bを用いた研磨パッド5bの洗浄方法を示す説明図である。   Hereinafter, a method for cleaning the polishing pad 5b using the polishing pad cleaning means 40 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a method for cleaning the polishing pad 5b using the polishing pad cleaning means 40A according to the present embodiment. FIG. 7 shows the polishing pad cleaning means 40B according to a modification of the present embodiment. It is explanatory drawing which shows the washing | cleaning method of the used polishing pad 5b.

図6には,研磨パッド洗浄手段40が液体噴射手段としての洗浄水噴射ノズル40Aである例について示した。洗浄水噴射ノズル40Aは,洗浄水供給手段42Aを備えている。図6に示した例においては,この洗浄水供給手段42Aから研磨パッド5bの表面に向けて,例えば純水Wなどの液体を噴射して,研磨パッド5bの表面に付着した遊離砥粒等を除去することにより,研磨パッド5bを洗浄する。   FIG. 6 shows an example in which the polishing pad cleaning means 40 is a cleaning water jet nozzle 40A as a liquid jet means. The cleaning water jet nozzle 40A includes cleaning water supply means 42A. In the example shown in FIG. 6, a liquid such as pure water W is sprayed from the cleaning water supply means 42A toward the surface of the polishing pad 5b, for example, and free abrasive grains adhering to the surface of the polishing pad 5b are removed. By removing, the polishing pad 5b is cleaned.

このとき,研磨パッド5bを水平方向(X軸方向)に揺動させることにより,研磨パッド洗浄手段40を研磨パッド5bの全面に対して作用させるようにすることができる。すなわち,研磨パッド洗浄手段40としての洗浄水噴射ノズル40Aは,研磨パッド5bのX軸方向の揺動によって,少なくとも研磨パッド5bの外周部から中心までの距離dを,研磨パッド5bの径方向に沿って相対移動する。また,研磨パッド5bがX軸方向に陽動している間も研磨パッドbは水平方向に回転しているので,洗浄水噴射ノズル40Aを研磨パッド5bの径方向に相対移動させることによって,研磨パッド5bの全面を洗浄することができる。   At this time, the polishing pad cleaning means 40 can be made to act on the entire surface of the polishing pad 5b by swinging the polishing pad 5b in the horizontal direction (X-axis direction). That is, the cleaning water jet nozzle 40A as the polishing pad cleaning means 40 causes at least a distance d from the outer peripheral portion to the center of the polishing pad 5b in the radial direction of the polishing pad 5b by the swinging of the polishing pad 5b in the X axis direction. Relative movement along. Further, since the polishing pad b rotates in the horizontal direction while the polishing pad 5b is positively moved in the X-axis direction, the polishing pad is moved by moving the cleaning water jet nozzle 40A in the radial direction of the polishing pad 5b. The entire surface of 5b can be cleaned.

なお,研磨パッド洗浄手段40が2流体噴射手段の場合も,上記洗浄水噴射ノズル40Aの場合と同様に,研磨パッド5bの洗浄を行うことができる。   Even when the polishing pad cleaning means 40 is a two-fluid injection means, the polishing pad 5b can be cleaned as in the case of the cleaning water injection nozzle 40A.

図7には,研磨パッド洗浄手段40がブラシ手段としての洗浄ブラシ40Bである例について示した。洗浄ブラシ40Bは,ブラシ毛42Bを備えている。図6の場合のように研磨パッド5bに洗浄水を噴射する代わりに,ブラシ毛42Bを研磨パッド5bの表面に接触させた後,研磨パッド5bを揺動させて,洗浄ブラシ40Bを研磨パッド5bの径方向に対して相対移動させることにより,研磨パッド5bの表面に付着した遊離砥粒等を擦り取ることができる。洗浄ブラシ40Bの上記以外の動作については,研磨パッド洗浄手段40として洗浄水噴射ノズル40Aを用いた場合と同様であるので,詳しい説明は省略する。   FIG. 7 shows an example in which the polishing pad cleaning means 40 is a cleaning brush 40B as a brush means. The cleaning brush 40B includes brush bristles 42B. Instead of spraying the cleaning water onto the polishing pad 5b as in the case of FIG. 6, after bringing the bristles 42B into contact with the surface of the polishing pad 5b, the polishing pad 5b is swung and the cleaning brush 40B is moved to the polishing pad 5b. By moving relative to the radial direction, loose abrasive grains and the like adhering to the surface of the polishing pad 5b can be scraped off. Since the operation of the cleaning brush 40B other than the above is the same as that in the case where the cleaning water jet nozzle 40A is used as the polishing pad cleaning means 40, detailed description thereof is omitted.

以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to this example. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

例えば,上記実施形態においては,被加工物の具体例として半導体ウェハ50の例を挙げて説明したが,本発明は,かかる例に限定されない。被加工物は,例えば,各種の半導体基板,サファイヤ基板,ガラス材,セラミックス材,金属材,プラスチック等の合成樹脂材,あるいは,磁気ヘッド,レーザダイオードヘッド等を形成するための電子材料基板などであってもよい。また,被加工物の形状は,略円盤状以外にも,略楕円板,略矩形板形状など任意の形状であってよい。   For example, in the above embodiment, the example of the semiconductor wafer 50 has been described as a specific example of the workpiece, but the present invention is not limited to such an example. Workpieces are, for example, various semiconductor substrates, sapphire substrates, glass materials, ceramic materials, metal materials, synthetic resin materials such as plastics, or electronic material substrates for forming magnetic heads, laser diode heads, etc. There may be. Further, the shape of the workpiece may be an arbitrary shape such as a substantially elliptical plate or a substantially rectangular plate in addition to the substantially disk shape.

また,上記実施形態においては,被加工物加工装置は,2つの研削ユニット3,4を具備するが,かかる例に限定されず,研削ユニットを1つのみ,あるいは3つ以上具備するように構成することもできる。   In the above embodiment, the workpiece processing apparatus includes the two grinding units 3 and 4, but is not limited to this example, and is configured to include only one or three or more grinding units. You can also

また,上記実施形態においては,研磨パッド洗浄手段40を固定して,研磨パッド5bを動かすことにより,研磨パッド洗浄手段40を研磨パッド5bの径方向に相対移動させる例を挙げて説明したが,本発明は,かかる例に限定されず,研磨パッド洗浄手段40を動かしても差し支えない。   In the above embodiment, the polishing pad cleaning unit 40 is fixed and the polishing pad 5b is moved to move the polishing pad cleaning unit 40 in the radial direction of the polishing pad 5b. The present invention is not limited to such an example, and the polishing pad cleaning means 40 may be moved.

また,上記実施形態においては,研磨パッド洗浄手段40を退避可能に構成する際,研磨パッド洗浄手段40が回動可能なように構成された例を挙げて説明したが,本発明は,かかる例に限定されず,洗浄手段支持部材(45,46)ごと上下動,左右動するように構成してもよい。   In the above embodiment, the polishing pad cleaning means 40 is configured to be retractable, and the polishing pad cleaning means 40 is configured to be rotatable. However, the present invention is not limited to this example. However, the cleaning means supporting members (45, 46) may be moved up and down and left and right.

本発明は,加工装置および加工方法に適用可能であり,特に,被加工物の表面を化学的機械的研磨する研磨ユニットを含む加工装置およびこれを使用した加工方法に適用可能である。   The present invention can be applied to a processing apparatus and a processing method, and in particular, can be applied to a processing apparatus including a polishing unit for chemically and mechanically polishing the surface of a workpiece and a processing method using the same.

本発明の第1の実施形態に係る半導体ウェハ加工装置の全体構成を示す斜視図である。1 is a perspective view showing an overall configuration of a semiconductor wafer processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 同実施形態に係る研磨ユニットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the grinding | polishing unit which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る研磨ユニットの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the grinding | polishing unit which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る加工液供給ユニットの内部構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the internal structure of the process liquid supply unit which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る研磨パッド洗浄手段の構成および配置を説明するための上面図である。It is a top view for demonstrating the structure and arrangement | positioning of the polishing pad washing | cleaning means based on the embodiment. 同実施形態に係る研磨パッド洗浄手段を用いた研磨パッドの洗浄方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cleaning method of the polishing pad using the polishing pad cleaning means which concerns on the embodiment. 同実施形態の変形例に係る研磨パッド洗浄手段を用いた研磨パッドの洗浄方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the cleaning method of the polishing pad using the polishing pad cleaning means which concerns on the modification of the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1 半導体ウェハ加工装置
3 粗研削ユニット
4 仕上げ研削ユニット
5 研磨ユニット
5a スピンドル
5b 研磨パッド
6 研磨ユニット移動機構
7 加工液供給ユニット
8 ターンテーブル
7 チャックテーブル
9 加工液供給ユニット
11,12 カセット
15 搬送アーム
20 ロボットピック
30 スピンナー洗浄装置
40 研磨パッド洗浄手段
40A 洗浄水噴射ノズル
40B 洗浄ブラシ
45 洗浄ユニット支持部材
50 半導体ウェハ
72 加工液供給路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Semiconductor wafer processing apparatus 3 Rough grinding unit 4 Finish grinding unit 5 Polishing unit 5a Spindle 5b Polishing pad 6 Polishing unit moving mechanism 7 Processing liquid supply unit 8 Turntable 7 Chuck table 9 Processing liquid supply unit 11, 12 Cassette 15 Transfer arm 20 Robot pick 30 Spinner cleaning device 40 Polishing pad cleaning means 40A Cleaning water jet nozzle 40B Cleaning brush 45 Cleaning unit support member 50 Semiconductor wafer 72 Processing liquid supply path

Claims (6)

  1. 被加工物を保持するチャックテーブルと;
    前記チャックテーブルが複数配設され,回動可能に設けられたターンテーブルと;
    前記チャックテーブルに保持された前記被加工物を研削する研削手段と;
    前記被加工物より大きな径を有する研磨パッドと,研磨液と洗浄液とを選択的に供給する加工液供給手段とを有し,前記研磨パッドを前記チャックテーブルに保持された前記被加工物の上側から接触させて前記被加工物を研磨する研磨手段と;
    前記ターンテーブル上に配設された前記複数のチャックテーブルのそれぞれの近傍に,前記ターンテーブル上に固定して設けられ,前記研磨パッドの表面を下側から洗浄する研磨パッド洗浄手段と;
    を備え,
    前記研磨手段は,前記チャックテーブルに保持され,前記研削手段により研削された前記被加工物の加工面に研磨液を供給しながら化学的機械的研磨し,
    前記研磨パッド洗浄手段は,前記研磨パッドの径方向に前記研磨パッドに対して相対移動しながら,前記加工液供給手段が前記洗浄液を供給している場合に,前記研磨パッドの表面を洗浄することを特徴とする,加工装置。
    A chuck table for holding the workpiece;
    A turntable provided with a plurality of chuck tables and rotatably provided;
    Grinding means for grinding the workpiece held on the chuck table;
    A polishing pad having a diameter larger than that of the workpiece; and a processing liquid supply means for selectively supplying a polishing liquid and a cleaning liquid; and the upper side of the workpiece held on the chuck table. Polishing means for polishing the workpiece by contacting with the workpiece;
    A polishing pad cleaning means provided on the turntable in the vicinity of each of the plurality of chuck tables disposed on the turntable and cleaning the surface of the polishing pad from below;
    With
    The polishing means is held by the chuck table and chemically and mechanically polished while supplying a polishing liquid to the processing surface of the workpiece ground by the grinding means ,
    The polishing pad cleaning means cleans the surface of the polishing pad when the processing liquid supply means supplies the cleaning liquid while moving relative to the polishing pad in the radial direction of the polishing pad. A processing device characterized by
  2. 前記研磨パッド洗浄手段は,少なくとも前記研磨パッドの中心部から外周部まで相対移動することを特徴とする,請求項1に記載の加工装置。 The processing apparatus according to claim 1, wherein the polishing pad cleaning unit relatively moves at least from a center portion to an outer peripheral portion of the polishing pad.
  3. 前記研磨パッド洗浄手段は,液体を噴射する液体噴射手段であることを特徴とする,請求項1または2に記載の加工装置。 The polishing pad cleaning means, characterized in that it is a liquid ejecting means which ejects liquid, machining apparatus according to claim 1 or 2.
  4. 前記研磨パッド洗浄手段は,液体と気体とを混合して噴射する2流体噴射手段であることを特徴とする,請求項1または2に記載の加工装置。 The polishing pad cleaning means, characterized in that it is a two-fluid injection means for injecting a mixture of liquid and gas, processing apparatus according to claim 1 or 2.
  5. 前記研磨パッド洗浄手段は,ブラシ手段であることを特徴とする,請求項1または2に記載の加工装置。 The polishing pad cleaning means, characterized in that it is a brush unit, the processing apparatus according to claim 1 or 2.
  6. 請求項1〜のいずれか1項に記載の加工装置を使用した加工方法において:
    前記チャックテーブルに保持された前記被加工物を研磨する研磨工程時に,前記被加工物の加工面に対して,前記研磨液の供給を停止し,前記洗浄水を供給することにより,前記加工面を前記研磨パッドで研磨するとともに,前記研磨パッド洗浄手段と前記研磨パッドとを径方向に相対移動させて,前記研磨パッドの表面を洗浄することを特徴とする,加工方法。
    In the processing method using the processing apparatus of any one of Claims 1-5 :
    During the polishing step of polishing the workpiece held on the chuck table, the supply of the polishing liquid to the processing surface of the workpiece is stopped, and the cleaning water is supplied to the processing surface. And polishing the surface of the polishing pad by relatively moving the polishing pad cleaning means and the polishing pad in the radial direction.
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