JP2015020261A - 異物除去機構及び異物除去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保持テーブルの寿命が短くなるのを防止できる異物除去工具及び異物除去方法を提供する。
【解決手段】被加工物を保持する円形の保持面（４ａ）を有し、保持面は中心から外周にかけて凹状に湾曲するとともに中心と外周とに頂部（４ｂ，４ｃ）を有した保持テーブル（４）の保持面から異物を除去する異物除去機構（２）であって、保持面に対面して配設され、保持面の半径よりも小径の砥石部（６）と、砥石部を、保持面に当接する当接位置と保持面から離反した退避位置とにそれぞれ位置づけ可能な位置づけ手段（１２）と、保持面上で頂部を避けるように砥石部を相対移動させる移動手段（１４）と、を備える構成とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、保持テーブルの保持面に付着した異物を除去する異物除去機構及び異物除去方法に関する。

半導体ウェーハ等の被加工物を研削によって薄く加工すると、被加工物の剛性は大幅に低下して後工程での取り扱いが難しくなる。そのため、被加工物の中央領域のみを研削して外周縁の厚みを維持することで、研削後の被加工物に所定の剛性を残す加工方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

このような加工方法において、研削に使用される研削ホイールの回転軸を、被加工物の被研削面に直交させると、研削後の被加工物に研削痕が残り易くなる。そこで、研削ホイールの回転軸を僅かに傾斜させると共に、この傾斜に応じた形状の保持テーブルに被加工物を吸引保持させることで、研削痕を残り難くしている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００７−１９４６１号公報 特開２００８−６０４７０号公報

ところで、上述のような保持テーブルにおいて、被加工物と当接する保持面には、研削屑等の異物が付着してしまうことがある。異物が付着した保持テーブルに被加工物を吸引保持させると、異物による凹凸が被研削面に現れ被加工物を平坦に研削できなくなるので、例えば、オイルストーン（油砥石）等で保持面を擦って異物を除去している。

しかしながら、上述のように、研削ホイールの回転軸が傾斜されている場合には、保持テーブルの保持面も平坦でなくなっている。具体的には、保持面は、中心から外周にかけて凹状に湾曲されており、中心及び外周には凸状の頂部が形成されている。そのため、オイルストーン等で保持面を擦ると、頂部に摩耗や欠けを生じ、保持テーブルの寿命が短くなってしまうという問題があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、保持テーブルの寿命が短くなるのを防止できる異物除去工具及び異物除去方法を提供することである。

本発明によれば、被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周にかけて凹状に湾曲するとともに該中心と該外周とに頂部を有した保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去機構であって、該保持面に対面して配設され、該保持面の半径よりも小径の砥石部と、該砥石部を、該保持面に当接する当接位置と該保持面から離反した退避位置とにそれぞれ位置づけ可能な位置づけ手段と、該保持面上で該頂部を避けるように該砥石部を相対移動させる移動手段と、を備えたことを特徴とする異物除去機構が提供される。

また、本発明によれば、被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周にかけて凹状に湾曲するとともに該中心と該外周とに頂部を有した保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去方法であって、該保持面に対面して配設され、該保持面の半径よりも小径の砥石部と、該砥石部を、該保持面に当接する当接位置と該保持面から離反した退避位置とにそれぞれ位置づけ可能な位置づけ手段と、該保持面上で該頂部を避けるように該砥石部を相対移動させる移動手段と、を備えた異物除去機構を準備する準備ステップと、該異物除去機構の該砥石部を該保持面に当接させる当接ステップと、該当接ステップを実施した後、該保持テーブルを回転させつつ、該保持面上で該頂部を避けるように該砥石部を相対移動させることで該保持面上の異物を除去する異物除去ステップと、を備えたことを特徴とする異物除去方法が提供される。

本発明の異物除去機構は、保持面の半径よりも小径の砥石部と、保持面上で頂部を避けるように砥石部を相対移動させる移動手段と、を備えるので、砥石部を頂部に接触させることなく保持面に付着した異物を除去できる。

また、本発明の異物除去方法は、保持面の半径よりも小径の砥石部を保持面に当接させる当接ステップと、保持面上で頂部を避けるように砥石部を相対移動させることで保持面上の異物を除去する異物除去ステップと、を備えるので、砥石部を頂部に接触させることなく保持面に付着した異物を除去できる。

このように、本発明によれば、砥石部との接触によって頂部に摩耗や欠けが発生することはないので、保持テーブルの寿命が短くなるのを防止できる。

本実施の形態に係る異物除去機構の構成例を模式的に示す一部断面側面図である。 本実施の形態に係る異物除去方法の当接ステップを模式的に示す一部断面側面図である。 本実施の形態に係る異物除去方法の異物除去ステップを模式的に示す一部断面側面図である。 本実施の形態に係る異物除去方法の異物除去ステップを模式的に示す平面図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態に係る異物除去機構の構成例を模式的に示す一部断面側面図である。図１に示すように、本実施の形態に係る異物除去機構２は、円盤状の保持テーブル４と近接する位置に設けられている。

保持テーブル４は、半導体ウェーハ等の被加工物（不図示）を吸引保持できるように構成されており、被加工物を研削する研削装置（不図示）に装着されている。つまり、本実施の形態に係る異物除去機構２も、研削装置内、又は研削装置と近接する位置に設けられる。

保持テーブル４は、モータ等の回転機構（不図示）と連結されており、鉛直方向に延びる回転軸Ｃ１の周りに回転する。なお、保持テーブル４の下方には、移動機構（不図示）が設けられており、保持テーブル４は水平方向にも移動できる。

保持テーブル４の円形の表面は、被加工物を吸引保持する保持面４ａとなっている。この保持面４ａには、保持テーブル４の内部に形成された流路（不図示）を通じて吸引源（不図示）の負圧が作用し、被加工物を吸引する吸引力が発生する。

また、保持面４ａは、中心から外周にかけて凹状に湾曲されており、中心及び外周には凸状の頂部４ｂ，４ｃが設けられている。頂部４ｂの平面形状は点状であり、頂部４ｃの平面形状は環状である（図４参照）。なお、図１〜図３では、説明の便宜上、保持面４ａの形状を誇張して示しているが、保持面４ａの高低差は、例えば、保持テーブル４の直径が２００ｍｍの場合で１０μｍ程度である。

異物除去機構２は、保持テーブル４の保持面４ａと対面する砥石部６を備えている。砥石部６は、例えば、ビトリファイド等でなるオイルストーン（油砥石）を用いて、保持面４ａの半径より小径の円柱状に形成されている。ただし、砥石部６は、オイルストーンを用いて形成されることに限定されず、例えば、セラミック等を用いて形成されても良い。

砥石部６の上面には、ばね等でなる押圧機構８の一端側が固定されている。押圧機構８の他端側は、Ｌ字状の支持アーム１０の一端側に固定されている。砥石部６は、この押圧機構８によって保持テーブル４の保持面４ａに押し付けられる。

支持アーム１０の他端側には、昇降機構（位置づけ手段）１２及び移動機構（移動手段）１４が設けられている。すなわち、砥石部６は、押圧機構８及び支持アーム１０を介して、昇降機構１２及び移動機構１４に連結されている。

昇降機構１２は、シリンダケース１２ａ及びピストンロッド１２ｂを備えており、ピストンロッド１２ｂの上端に固定された支持アーム１０を昇降させる。この昇降機構１２によって、砥石部６は、保持面４ａに当接する当接位置、又は保持面４ａから離反した退避位置のいずれかに位置づけられる。

移動機構１４は、例えば、モータ等を含み、鉛直方向に延びる回動軸Ｃ２の周りに所定の角度範囲で支持アーム１０を回動させる。砥石部６は、この移動機構１４によって、保持面４ａ上の頂部４ｂ，４ｃを避けるように移動する。

昇降機構１２で支持アーム１０を下降させ、砥石部６を当接位置に位置づけると、砥石部６は、押圧機構８で保持面４ａに押し付けられる。この状態で、保持テーブル４を回転させつつ支持アーム１０を回動させれば、保持面４ａは砥石部６で擦られ、異物が除去される。

次に、上述した異物除去機構２を用いる異物除去方法について説明する。本実施の形態に係る異物除去方法は、準備ステップと、当接ステップと、異物除去ステップと、を含む。

図２は、本実施の形態に係る異物除去方法の当接ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図３は、異物除去ステップを模式的に示す一部断面側面図であり、図４は、異物除去ステップを模式的に示す平面図である。

まず、上述した異物除去機構２を準備する準備ステップを実施する。具体的には、少なくとも、砥石部６、昇降機構（位置づけ手段）１２及び移動機構（移動手段）１４を備える異物除去機構２を、保持テーブル４に隣接させる。なお、この準備ステップにおいては、図１に示すように、昇降機構１２で支持アーム１０を上昇させ、保持面４ａから離反した退避位置に砥石部６を位置づけておく。

次に、砥石部６を保持テーブル４の保持面４ａに当接させる当接ステップを実施する。具体的には、図２に示すように、昇降機構１２で支持アーム１０を下降させて、保持面４ａと当接する当接位置に砥石部６を位置づける。

砥石部６は、押圧機構８を介して支持アーム１０に連結されている。よって、砥石部６は、押圧機構８によって発生する下向きの力Ｆで保持面４ａに押し付けられる。なお、押圧機構８によって発生する下向きの力Ｆは、砥石部６が保持面４ａに当接される程度の大きさで良い。

その後、保持面４ａ上に付着した異物を除去する異物除去ステップを実施する。異物除去ステップでは、図３及び図４に示すように、保持テーブル４を所定の回転方向Ｒ１に回転させつつ、移動機構１４によって支持アーム１０を所定の角度範囲Ｒ２で回動させる。

その結果、砥石部６は、支持アーム１０の長さ（水平方向の長さ）と角度範囲Ｒ２とで規定される円弧状の軌跡を描くように往復移動する。ここで、角度範囲Ｒ２は、砥石部６が保持面４ａ上の頂部４ｂ，４ｃに接触しないように設定されている。よって、砥石部６は、保持面４ａ上の頂部４ｂ，４ｃを避ける経路で保持テーブル４に対して相対移動する。

砥石部６は、当接位置に位置付けられており、押圧機構８によって発生する下向きの力Ｆで保持面４ａに押し付けられている。よって、上述のように、砥石部６が保持テーブル４に対して相対移動すると、保持テーブル４の保持面４ａは砥石部６で擦られて、付着した異物が除去される。

以上のように、本実施の形態に係る異物除去機構２は、保持面４ａの半径よりも小径の砥石部６と、保持面４ａ上で頂部４ｂ，４ｃを避けるように砥石部６を相対移動させる移動手段１４と、を備えるので、砥石部６を頂部４ｂ，４ｃに接触させることなく保持面４ａに付着した異物を除去できる。

また、本実施の形態に係る異物除去方法は、保持面４ａの半径よりも小径の砥石部６を保持面４ａに当接させる当接ステップと、保持面４ａ上で頂部４ｂ，４ｃを避けるように砥石部６を相対移動させることで保持面４ａ上の異物を除去する異物除去ステップと、を備えるので、砥石部６を頂部４ｂ，４ｃに接触させることなく保持面４ａに付着した異物を除去できる。

なお、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施の形態では、保持面４ａが中心から外周にかけて凹状に湾曲され、中心及び外周に凸状の頂部４ｂ，４ｃが設けられた構成の保持テーブル４を例示しているが、本発明の異物除去機構及び異物除去方法は、構成が異なる他の保持テーブルに付着した異物を除去することもできる。

この場合にも、凸状の頂部を避けるように砥石部６を相対移動させることで、砥石部との接触によって頂部に摩耗や欠けを発生させることなく、保持面上の異物を除去できる。

その他、上記実施の形態に係る構成、方法などは、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

２ 異物除去機構
４ 保持テーブル
４ａ 保持面
４ｂ，４ｃ 頂部
６ 砥石部
８ 押圧機構
１０ 支持アーム
１２ 昇降機構（位置づけ手段）
１２ａ シリンダケース
１２ｂ ピストンロッド
１４ 移動機構（移動手段）

Claims (2)

1. 被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周にかけて凹状に湾曲するとともに該中心と該外周とに頂部を有した保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去機構であって、
   該保持面に対面して配設され、該保持面の半径よりも小径の砥石部と、
   該砥石部を、該保持面に当接する当接位置と該保持面から離反した退避位置とにそれぞれ位置づけ可能な位置づけ手段と、
   該保持面上で該頂部を避けるように該砥石部を相対移動させる移動手段と、
   を備えたことを特徴とする異物除去機構。
2. 被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周にかけて凹状に湾曲するとともに該中心と該外周とに頂部を有した保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去方法であって、
   該保持面に対面して配設され、該保持面の半径よりも小径の砥石部と、該砥石部を、該保持面に当接する当接位置と該保持面から離反した退避位置とにそれぞれ位置づけ可能な位置づけ手段と、該保持面上で該頂部を避けるように該砥石部を相対移動させる移動手段と、を備えた異物除去機構を準備する準備ステップと、
   該異物除去機構の該砥石部を該保持面に当接させる当接ステップと、
   該当接ステップを実施した後、該保持テーブルを回転させつつ、該保持面上で該頂部を避けるように該砥石部を相対移動させることで該保持面上の異物を除去する異物除去ステップと、
   を備えたことを特徴とする異物除去方法。
   

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