JP4766678B2 - Grinding device chuck table cleaning device - Google Patents
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Description
本発明は、研削装置のチャックテーブルを洗浄する装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for cleaning a chuck table of a grinding apparatus.
シリコンウェーハの製造過程では、研削工程が実施され、シリコンウェーハが所望する厚さ、所望する平坦度となるように研削される。 In the manufacturing process of the silicon wafer, a grinding process is performed, and the silicon wafer is ground to have a desired thickness and a desired flatness.
図1は、研削装置1の構成例を示している。 FIG. 1 shows a configuration example of the grinding apparatus 1.
この研削装置1では、チャックテーブル11のチャック面12にシリコンウェーハ2が真空吸着によってチャックされ、砥石21によって、シリコンウェーハ2の吸着面2b(裏面2b)とは反対側の面2a(表面2a)が研削される。
In this grinding apparatus 1, the
シリコンウェーハ2が研削される毎に微細な研削屑や砥石21の摩耗粉などの異物がチャックテーブル11のチャック面12に残留する。
Every time the
しかし、研削屑や砥石摩耗粉などの異物を残留したままにすると、次に研削加工を施す際に、シリコンウェーハ2の吸着面2bとチャックテーブル11のチャック面12との間に異物が挟まった状態で研削されることになり、異物が存在する部分でシリコンウェーハ2で凹みが生じ平坦に研削できなくなり、所望する平坦度が得られなくなるおそれがある。
However, if foreign matter such as grinding scraps or grinding wheel wear powder remains, the foreign matter is caught between the suction surface 2b of the
そこで、従来より、1枚のシリコンウェーハ2を研削加工する毎に、チャックテーブル11のチャック面12に、洗浄部材31を接触させて、洗浄部材31をチャックテーブル11のチャック面12に対して摺動させることにより、チャックテーブル11のチャック面12を洗浄して、異物を除去するようにしている。
Therefore, conventionally, each time one
図2、図3は従来の洗浄装置の構成例を示している。 2 and 3 show a configuration example of a conventional cleaning apparatus.
図2は、カップ型の洗浄部材31によってチャックテーブル11のチャック面12を洗浄する洗浄装置3を例示している。
FIG. 2 illustrates a
図2に示す洗浄装置3は、後掲する特許文献1(特開平8−148449号公報)、特許文献2(特開2001−326205号公報)に記載されている。
The
図2(a)、(b)、(c)はそれぞれ、洗浄装置3の平面図、図2(a)の矢視A図、図2(a)の矢視B図である。
2A, 2B, and 2C are a plan view of the
すなわち、チャックテーブル11のチャック面12に、カップ型の洗浄部材31を押し当てて接触させ、チャックテーブル11を、チャック面12の中心12cを回転軸として周方向Hに回転させるとともに、カップ型洗浄部材31をその中心31cを回転軸として周方向Iにチャックテーブル11とは反対側に回転させることにより、チャックテーブル11のチャック面12上の異物を掻き落とし洗浄するようにしている。
In other words, the cup-
図3は、矩形の洗浄部材31によってチャックテーブル11のチャック面12を洗浄する洗浄装置3を例示している。
FIG. 3 illustrates the
図3に示す洗浄装置3は、後掲する特許文献3(特開平10−166268号公報)に記載されている。
The
図3(a)、(b)、(c)はそれぞれ、洗浄装置3の平面図、図3(a)の矢視A図、図3(a)の矢視B図である。
3A, 3B, and 3C are a plan view of the
すなわち、チャックテーブル11のチャック面12に、チャックテーブル11のチャック面12の半径に応じた長さを有する洗浄部材31をバネ32によって押し当てて接触させ、チャックテーブル11を、チャック面12の中心12cを回転軸として周方向Hに回転させることにより、チャックテーブル11のチャック面12上の異物を掻き落とし洗浄するようにしている。
しかし、図2に示す洗浄装置3では、カップ型の洗浄部材31が自転することでチャックテーブル11のチャック面12を摺動するため、チャック面12の場所毎に、カップ型の洗浄部材31とチャックテーブル11との相対速度が異なる。チャックテーブル11のチャック面12の中心部12C付近では相対速度が小さく、チャック面12の外周部12Aでは相対速度が大きい。このためチャックテーブル11のチャック面12の中心部12Cに比較して外周部12Aの方が、洗浄能力が大きくなり、摩耗が大きくなる。
また、洗浄部材31は、チャックテーブル11から摩擦力を受けて傾きながらチャック面12に接触するため、チャック面12の面内部12Bで強く当たる。このためチャックテーブル11のチャック面12の中心部12Cに比較して面内部12Bの方が洗浄能力が大きくなり、摩耗が大きくなる。
However, in the
Further, since the
図3に示す洗浄装置3でも事情は同様である。
The situation is the same in the
図3に示す洗浄装置3の矩形の洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12から摩擦力を受けて傾き、チャック面12の中心12cを通る中心線12Dからずれて、線接触にてチャック面12に当たる。このように半径に応じた長さを有する洗浄部材31が傾いた状態でチャックテーブル11が回転すると、チャックテーブル11のチャック面12の中心部12Cでは、洗浄部材31が接触されなくなり、中心部12での洗浄能力が極めて低くなり、摩耗が極めて小さくなる。
The
また、矩形の洗浄部材31は、チャック面12の半径に応じた長さを有する部材であるため、チャックテーブル11から受ける摩擦力は、洗浄部材31の長手方向の各部で異なる。洗浄部材31のうちチャック面12の中心部12Cに近い部位ほど摩擦力が小さくなり、チャック面12の外周部12Aに近い部位ほど摩擦力が大きくなる。洗浄部材31は一体の部材であるため、こうした長手方向各部の摩擦力の違いによって、ねじれが生じる。このため洗浄部材31の長手方向の各部で、チャック面12に対する当たりが不均一となり、洗浄能力がチャック面12の各部でばらつく。またチャック面12の各部で摩耗量がばらつき、偏摩耗が生じる。
Further, since the
また、図3(c)の部材31の図に示すように、チャックテーブル11との相対運動によって、部材31は、傾いた状態でチャック面12に接触するため、接触線がチャック面12の中心部12Cから外れてしまい、中心部12Cの近傍を洗浄出来ない。
Further, as shown in the drawing of the
この結果、図2に示す洗浄装置3、図3に示す洗浄装置3のいずれの場合でも、チャックテーブル11のチャック面12の中心部12Cの洗浄能力が小さくなり、面内部12B、外周部12Cでは洗浄能力が大きくなるという洗浄能力の偏りが生じる。同様に、チャックテーブル11のチャック面12の中心部12Cで摩耗が小さくなり、面内部12B、外周部12Aでは摩耗が大きくなるという偏摩耗が生じる。
As a result, in both the
図4(a)は、図2に示す洗浄装置3によって洗浄された研削装置1を用いて研削されたシリコンウェーハ2の吸着面2bの汚れの状態を示している。
FIG. 4A shows a dirt state of the suction surface 2b of the
図4(a)は、シリコンウェーハ2の吸着面2bを、清浄度測定機で汚れの程度を計測した結果を濃淡度で示している。図4(a)で黒くなっている部分が汚れが大きく洗浄能力が小さい部分である。同図4(a)に示すように、シリコンウェーハ2の吸着面2bのうち、洗浄能力が小さいチャック面12の中心部12Cに対応する部分では、汚れが大きくなっており、チャック面12上の異物を除去し切れていないことがわかる。
FIG. 4A shows the result of measuring the degree of contamination on the suction surface 2b of the
図4(b)は、図3に示す洗浄装置3で洗浄された研削装置1を用いて研削されたシリコンウェーハ2の吸着面2bの汚れの状態を示している。
FIG. 4B shows a dirt state of the suction surface 2b of the
同図4(b)に示すように、シリコンウェーハ2の吸着面2bのうち、洗浄能力が小さいチャック面12の中心部12Cに対応する部分では、汚れが大きくなっており、チャック面12上の異物を除去し切れていないことがわかる。
As shown in FIG. 4B, the portion of the suction surface 2b of the
また、図2に示す洗浄装置3、図3に示す洗浄装置3のいずれの場合でも、チャックテーブル11のチャック面12で偏摩耗が生じるため、短期間でチャックテーブル11のチャック面12の平坦度が崩れてしまう。このためシリコンウェーハ2の平坦度を所望のレベルに維持するために、短期間のサイクルで、チャックテーブル11のチャック面12を研削装置で研削して、崩れた平坦度を元の平坦度に回復させる必要がある。このチャックテーブル11を研削する作業は、シリコンウェーハ2の研削加工を一旦中止して行う必要がある。このためシリコンウェーハ2の生産性に悪影響を与える。
Further, in both cases of the
本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、チャックテーブル11のチャック面12の各部の洗浄能力を高いレベルで均等にするとともに、同チャック面12で偏摩耗を生じさせないようにして、チャックテーブル11のチャック面12上の異物を除去する能力を高めるとともに、チャックテーブル11のチャック面12の平坦度を長期間高いレベルに維持し、もって、シリコンウェーハ2の平坦度の向上を図るとともに、シリコンウェーハ2の生産性を向上させることを解決課題とするものである。
The present invention has been made in view of such a situation, and while making the cleaning ability of each part of the
第1発明は、
チャックテーブルのチャック面に被研削対象物をチャックして、研削手段によって被研削対象物を研削する研削装置に適用され、チャックテーブルのチャック面に、当該チャックテーブルのチャック面の半径に応じた長さを有する洗浄部材を接触させて、洗浄部材をチャックテーブルのチャック面に対して相対的に周方向に回動させることにより、チャックテーブルのチャック面を洗浄するようにした、研削装置のチャックテーブルの洗浄装置であって、
チャックテーブルのチャック面の半径方向に垂直な平面で切った洗浄部材の断面のうち、少なくともチャックテーブルのチャック面に接触する部位は、曲線で構成されていること
を特徴とする。
The first invention is
The present invention is applied to a grinding apparatus that chucks an object to be ground on the chuck surface of the chuck table and grinds the object to be ground by a grinding means. The chuck table has a length corresponding to the radius of the chuck surface of the chuck table. The chuck table of the grinding device is configured to clean the chuck surface of the chuck table by contacting the cleaning member having a thickness and rotating the cleaning member in the circumferential direction relative to the chuck surface of the chuck table. A cleaning device of
Of the cross-section of the cleaning member cut by a plane perpendicular to the radial direction of the chuck surface of the chuck table, at least a portion in contact with the chuck surface of the chuck table is configured by a curve.
第2発明は、
チャックテーブルのチャック面に被研削対象物をチャックして、研削手段によって被研削対象物を研削する研削装置に適用され、チャックテーブルのチャック面に、当該チャックテーブルのチャック面の半径に応じた長さを有する洗浄部材を接触させて、洗浄部材をチャックテーブルに対して相対的に周方向に回動させることにより、チャックテーブルのチャック面を洗浄するようにした、研削装置のチャックテーブルの洗浄装置であって、
前記洗浄部材は、チャックテーブルのチャック面の半径方向に沿って、複数に分割されて構成され、
分割された各洗浄部材はそれぞれ、独立した押付け部材によってチャックテーブルのチャック面に押し付けられること
を特徴とする。
The second invention is
The present invention is applied to a grinding apparatus that chucks an object to be ground on the chuck surface of the chuck table and grinds the object to be ground by a grinding means. The chuck table has a length corresponding to the radius of the chuck surface of the chuck table. A cleaning device for a chuck table of a grinding apparatus, wherein a cleaning member having a thickness is brought into contact and the cleaning surface of the chuck table is cleaned by rotating the cleaning member in a circumferential direction relative to the chuck table. Because
The cleaning member is divided into a plurality along the radial direction of the chuck surface of the chuck table,
Each of the divided cleaning members is pressed against the chuck surface of the chuck table by an independent pressing member.
第3発明は、
チャックテーブルのチャック面に被研削対象物をチャックして、研削手段によって被研削対象物を研削する研削装置に適用され、チャックテーブルのチャック面に、当該チャックテーブルのチャック面の半径に応じた長さを有する洗浄部材を接触させて、洗浄部材をチャックテーブルに対して相対的に周方向に回動させることにより、チャックテーブルのチャック面を洗浄するようにした、研削装置のチャックテーブルの洗浄装置であって、
チャックテーブルのチャック面の半径方向に垂直な平面で切った洗浄部材の断面のうち、少なくともチャックテーブルに接触する部位は、曲線で構成され、かつ、
前記洗浄部材は、チャックテーブルのチャック面の半径方向に沿って、複数に分割されて構成され、
分割された各洗浄部材はそれぞれ、独立した押付け部材によってチャックテーブルのチャック面に押し付けられること
を特徴とする。
The third invention is
The present invention is applied to a grinding apparatus that chucks an object to be ground on the chuck surface of the chuck table and grinds the object to be ground by a grinding means. The chuck table has a length corresponding to the radius of the chuck surface of the chuck table. A cleaning device for a chuck table of a grinding apparatus, wherein a cleaning member having a thickness is brought into contact and the cleaning surface of the chuck table is cleaned by rotating the cleaning member in a circumferential direction relative to the chuck table. Because
Of the cross section of the cleaning member cut by a plane perpendicular to the radial direction of the chuck surface of the chuck table, at least a portion that contacts the chuck table is configured by a curve, and
The cleaning member is divided into a plurality along the radial direction of the chuck surface of the chuck table,
Each of the divided cleaning members is pressed against the chuck surface of the chuck table by an independent pressing member.
第4発明は、第2発明または第3発明において、
前記分割された各洗浄部材は、合計した長さが、チャックテーブルのチャック面の半径以上に長くなるように構成され、
チャックテーブルの半径分のチャック面に常時接触するように、前記洗浄部材を半径方向に沿って揺動させる揺動機構が設けられること
を特徴とする。
4th invention is 2nd invention or 3rd invention,
Each of the divided cleaning members is configured such that the total length is longer than the radius of the chuck surface of the chuck table,
A swinging mechanism for swinging the cleaning member along the radial direction is provided so as to always contact the chuck surface corresponding to the radius of the chuck table.
第1発明の洗浄部材31は、図5に示すように、チャックテーブル11のチャック面12の半径に応じた長さを有する洗浄部材である。洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12に接触して、チャックテーブル11のチャック面12に対して相対的に周方向に回動する。
As shown in FIG. 5, the cleaning
洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12の半径方向Jに垂直な平面で切った断面のうち、少なくともチャックテーブル11のチャック面12に接触する部位は、曲線で構成されている。
Of the cross section of the cleaning
このため、図8(c)に示すように、洗浄部材31が、チャックテーブル11のチャック面12から摩擦力を受けて傾いたとき、チャック面12の中心12cを通る中心線12Dからずれるもののチャック面中心線12Dからのずれは極小であり、チャック面中心線12Dから僅かにずれて線接触にてチャック面12に当たる。このため、図3で説明した矩形の洗浄部材31を用いた従来の洗浄装置3と比較して、チャックテーブル11のチャック面12の中心部12Cを含めて洗浄部材31がチャック面12全面で接触し、チャック面12全面で洗浄能力が均等かつ高くなる。またチャック面12全面で摩耗が均等となる。
For this reason, as shown in FIG. 8C, when the cleaning
第2発明の洗浄部材31は、図5に示すように、チャックテーブル11のチャック面12の半径に応じた長さを有する洗浄部材である。洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12に接触して、チャックテーブル11のチャック面12に対して相対的に周方向に回動する。
As shown in FIG. 5, the cleaning
洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12の半径方向Jに、複数(2つ)に分割されて構成されている。
The cleaning
分割された各洗浄部材31A、31Bはそれぞれ、押付け部材32A、32Bによって、チャックテーブル11のチャック面12に独立して押し付けられる。
The divided
このため各洗浄部材31A、31Bは、チャックテーブル11から受ける摩擦力を、洗浄部材31の長手方向の各部で独立して受ける。これによりチャック面12の半径方向J、つまり洗浄部材31A、31Bの長手方向各部で摩擦力に違いがあったとしても、洗浄部材31A、31Bが一体である場合に比べて、摩擦力の差が小さくなるため、洗浄部材31A、31Bでねじれが極小ですむ。このため洗浄部材31の長手方向の各部で、チャック面12に対する当たりが均一となり、洗浄能力がチャック面12全面で均等となる。またチャック面12全面で摩耗が均等になる。
Therefore, each of the
第3発明は、第1発明と第2発明を組み合わせた発明であり、第1発明、第2発明が単独の場合よりも、チャックテーブル11のチャック面12の各部における洗浄能力、摩耗量を、一層均等にすることができる。
The third invention is an invention in which the first invention and the second invention are combined, and the cleaning ability and wear amount in each part of the
第4発明では、図5に示すように、分割された各洗浄部材31A、31Bは、合計した長さR+ΔRが、チャックテーブル11のチャック面12の半径の長さR以上に長くなるように構成されている。揺動機構33は、チャックテーブル11の半径R分のチャック面12に常時接触するように、洗浄部材31を、半径方向Jに沿って揺動させる。
In the fourth invention, as shown in FIG. 5, the divided cleaning
すなわち、図6(a)に示すように、仮に、各洗浄部材31A、31Bが合計した長さR−ΔRが、チャックテーブル11のチャック面12の半径の長さRよりも短く構成された場合には、洗浄部材31をチャック面12の半径方向Jに沿って揺動させると、方向転換する際に洗浄部材31のエッジ部31Eがチャック面12に強く当たり、線状の傷をチャック面12に与える。
That is, as shown in FIG. 6A, if the total length R−ΔR of the
本発明によれば、図6(b)に示すように、洗浄部材31を揺動させてもチャックテーブル11の半径R分のチャック面12に常時接触するために、方向転換する際には洗浄部材31のエッジ部31Eはチャック面12の外側に位置している。このため洗浄部材31のエッジ部31Eがチャック面12に強く当たって線状のきずをチャック面12に与えることを防止することができる。
According to the present invention, as shown in FIG. 6B, even if the cleaning
以下、図面を参照して本発明に係る研削装置のチャックテーブルの洗浄装置の実施の形態について説明する。 Embodiments of a chuck table cleaning apparatus of a grinding apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、実施形態の研削装置1の構成を示している。 FIG. 1 shows a configuration of a grinding apparatus 1 according to the embodiment.
研削装置1は、大きくは、チャック部10と、研削部20と、これらチャック10、研削部20を支持するベッド50とからなる。 The grinding device 1 mainly includes a chuck unit 10, a grinding unit 20, and a bed 50 that supports the chuck 10 and the grinding unit 20.
チャック部10は、円形状のチャック面12を有したチャックテーブル11と、チャックテーブル11を回転させるチャックテーブル用駆動モータ13とを備えている。チャックテーブル11は、チャック面12が鉛直方向に立てられた姿勢で配置されている。チャックテーブル用駆動モータ13の駆動軸は、チャックテーブル11の中心の回転軸に連結されており、同モータ13は、チャック面12の中心12cを回転中心にしてチャックテーブル11を回転駆動する。
The chuck unit 10 includes a chuck table 11 having a
図7は、チャックテーブル11の構成を説明する図である。図7(a)は側面図で、図7(b)は上面図である。 FIG. 7 is a diagram illustrating the configuration of the chuck table 11. FIG. 7A is a side view, and FIG. 7B is a top view.
チャックテーブル11は、緻密部14とポーラス部15とで構成されている。
The chuck table 11 includes a
緻密部14は、アルミナ(Al2O3)のセラミック体であり緻密に隙間なく構成されている。緻密部14は、ポーラス部15の装着面14aを有している。装着面14aの各部には溝14bが形成されている。緻密部14の中心には、真空引き、水、エアを吐出するための孔14cが形成されている。孔14cは、装着面14aの溝14bに連通している。
The
ポーラス部15は、アルミナ(Al2O3)のセラミック粒の焼結体であり、スポンジ状に通気性を有するように構成されている。ポーラス部15の表面がチャック面12に相当する。ポーラス部15の裏面が緻密部14の装着面14aに装着されることで、チャックテーブル11が構成される。
The
チャックテーブル11の孔14cには、図示しない真空ポンプの吸込口が連通されている。真空ポンプが作動すると、チャックテーブル11のチャック面12からポーラス部15、溝14b、孔14cを介して空気が吸い込まれ、チャック面12が負圧となり、チャック面12にシリコンウェーハ2が真空吸着される。
A suction port of a vacuum pump (not shown) is communicated with the
また、チャックテーブル11の孔14cには、図示しない水供給源、エア供給源が連通している。水供給源、エア供給源からチャックテーブル11の孔14c、溝14b、ポーラス部15を介してチャック面12に水、エアが吐出され、チャック面12が洗浄される。
Further, a water supply source and an air supply source (not shown) communicate with the
研削部20は、研削摺動面21aが周方向に沿って形成された研削用砥石21と、研削用砥石21を回転させる研削砥石用駆動モータ22と、研削用砥石21をチャックテーブル11側に近づく方向または遠ざかる方向に移動させる送り機構23を備えている。研削用砥石21は、研削摺動面21aが鉛直方向に立てられた姿勢で、研削摺動面21aが、チャックテーブル11のチャック面12に対向するように、配置されている。研削砥石用駆動モータ22の駆動軸は、研削用砥石21の中心の回転軸に連結されており、同モータ22は、研削用砥石21の研削摺動面21aの中心21cを回転中心にして研削用砥石21を回転駆動する。
The grinding unit 20 includes a grinding wheel 21 having a grinding sliding surface 21a formed along the circumferential direction, a grinding wheel drive motor 22 for rotating the grinding wheel 21, and the grinding wheel 21 on the chuck table 11 side. A feeding mechanism 23 is provided for moving in the approaching or moving away direction. The grinding wheel 21 is disposed such that the grinding sliding surface 21 a faces the
以上のように研削装置1が構成されており、チャックテーブル11のチャック面12にシリコンウェーハ2の吸着面2b(裏面2b)が真空吸着され、チャックテーブル用駆動モータ13が回転駆動するとともに、研削砥石用駆動モータ22が回転駆動すると、チャックテーブル11と研削用砥石21とが回転し、この状態で送り機構23によって研削用砥石21の研削摺動面21aが、シリコンウェーハ2の表面2a(研削面)に当接する位置まで移動されると、研削用砥石21の研削摺動面21aがシリコンウェーハ2の研削面2a(表面2a)を摺動して、シリコンウェーハ2が研削される。
As described above, the grinding apparatus 1 is configured, and the chucking
なお、チャックテーブル11のチャック面12へシリコンウェーハ2を搬送する処理および同チャック面12からシリコンウェーハ2を搬出処理は、図示しない搬送ロボットが行う。
Note that the process of transporting the
チャックテーブル11に近接して、洗浄装置3が設けられている。
A
図5は、実施形態の洗浄装置3の構成を示している。図5(a)は、洗浄装置3の側面図で、図5(b)は洗浄装置の上面図である。また図5(c)、図5(d)は洗浄部材31を取りだして示す図で、図5(c)は、図5(a)の洗浄部材31を下方からみた矢視C図で、図5(d)は、図5(a)の洗浄部材31の断面図である。
FIG. 5 shows the configuration of the
図8は、前述した図2、図3に対応する図であり、本実施形態の洗浄装置3の動きを説明する図である。図8(a)、(b)、(c)はそれぞれ、洗浄装置3の平面図、図8(a)の矢視A図、図8(a)の矢視B図である。
FIG. 8 is a diagram corresponding to FIGS. 2 and 3 described above, and is a diagram for explaining the movement of the
これら図に示すように、洗浄装置3は、大きくは、前後進・旋回機構34と、揺動機構33と、押付け部材32と、アーム35と、洗浄部材31とからなる。 洗浄部材31は、押付け部材32を介してアーム35に取り付けられている。
As shown in these drawings, the
前後進・旋回機構34は、アーム35を方向A、Bに(図5(a)中、上下方向)前後進させるとともに、方向Eに(図5(b)参照)旋回させる機構であり、たとえばエアシリンダ、油圧シリンダなどの直動アクチュエータ、ロータリアクチュエータ、リニアガイド、近接スイッチ等で構成することができる。前後進・旋回機構34は、アーム35を前進方向A、つまりチャック面12から遠ざかる方向Aに移動させるとともに、アーム35を後退方向B、つまりチャック面12に近づく方向Bに移動させる(図5(a)参照)。また、前後進・旋回機構34は、アーム35を矢印E方向に旋回させて、洗浄部材31を、チャックテーブル11の外側の退避位置Fと、チャックテーブル11のチャック面12上の洗浄位置Gとの間で移動させる。洗浄位置Gでは、洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12の中心12cを通る中心線12D上に位置される(図5(b)参照)。なお、図5(b)では、研削加工時の研削用砥石21の位置を破線で示している。
The forward / backward moving / turning mechanism 34 is a mechanism for moving the arm 35 forward and backward in the directions A and B (vertical direction in FIG. 5A) and turning in the direction E (see FIG. 5B). It can be composed of a direct acting actuator such as an air cylinder or a hydraulic cylinder, a rotary actuator, a linear guide, a proximity switch, or the like. The forward / reverse / swing mechanism 34 moves the arm 35 in the forward direction A, that is, the direction A away from the
揺動機構33は、洗浄部材31が洗浄位置Gに位置された際に、洗浄部材31をチャックテーブル11の半径方向Jに沿って揺動させる機構であり、たとえばエアシリンダ、油圧シリンダなどの直動アクチュエータ36の軸37に押付け部材32を介して洗浄部材31が連結されて構成されている。
The swing mechanism 33 is a mechanism that swings the cleaning
洗浄部材31は、たとえばアルミナセラミックで構成されており、チャックテーブル11のチャック面12に接触して摺動することで、チャック面12を洗浄して、チャック面12上の異物を取り除く。
The cleaning
洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12の半径に応じた長さを有する矩形状の部材である。
The cleaning
前後進・旋回機構34が作動すると、洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12の中心線12D上の洗浄位置Gに位置され、チャック面12に接触する。更に、チャックテーブル用駆動モータ13が回転駆動されると、洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12に対して相対的に周方向Hに回動して、チャック面12を洗浄する。
When the forward / backward movement / revolution mechanism 34 operates, the cleaning
洗浄部材31は、長手方向に対して、つまりチャックテーブル11のチャック面12の半径方向Jに対して、垂直な平面で切った断面のうち、少なくともチャックテーブル11のチャック面12に接触する部位が、曲線に、具体的には円弧状に構成されている(図5(d)参照)。
The cleaning
洗浄部材31は、長手方向に沿って、つまりチャックテーブル11のチャック面12の半径方向Jに沿って、複数に、具体的には2つに、分割されて構成されている。
The cleaning
押付け部材32は、独立した押付け部材32A、32Bからなる。分割された各洗浄部材31A、31Bにはそれぞれ、独立した押し付け部材32A、32Bが設けられている。押し付け部材32A、32Bは、たとえばバネで構成されている。バネ32A、32Bの一端は、アーム35側に接続されている。バネ32A、32Bの他端は、洗浄部材31側に接続されている。このため前後進・旋回機構34が作動して、アーム35が後退方向Bに移動すると、各分割洗浄部材31A、31Bは、アームチャックテーブル11のチャック面12に独立して押し付けられる。
The pressing
分割された各洗浄部材31A、31Bは、合計した長さR+ΔRが、チャックテーブル11のチャック面12の半径の長さR以上に長くなるように構成されている。揺動機構33は、チャックテーブル11の半径R分のチャック面12に常時接触するように、洗浄部材31を、半径方向Jに沿って揺動させる。これにより図6(b)に示すように、洗浄部材31を揺動させても、洗浄部材31は、チャックテーブル11の半径R分のチャック面12に常時接触する。
Each of the divided cleaning
図9は、上述した研削装置1、洗浄装置3による研削工程、洗浄工程の動作のフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart of the operations of the grinding process and the cleaning process performed by the grinding apparatus 1 and the
まず、搬送ロボットによって研削装置1のチャックテーブル11のチャック面12へシリコンウェーハ2が搬送される(ステップ101)。
First, the
つぎに、チャックテーブル11のチャック面12に、シリコンウェーハ2の吸着面2b(裏面2b)が真空吸着される(ステップ102)。
Next, the suction surface 2b (back surface 2b) of the
つぎに、チャックテーブル用駆動モータ13が回転駆動するとともに、研削砥石用駆動モータ22が回転駆動して、チャックテーブル11と研削用砥石21とが回転する。この状態で送り機構23によって研削用砥石21の研削摺動面21aが、シリコンウェーハ2の表面2a(研削面)に当接する位置まで移動される。これにより研削用砥石21の研削摺動面21aがシリコンウェーハ2の研削面2a(表面2a)を摺動して、シリコンウェーハ2が研削される。シリコンウェーハ2の研削が終了すると、送り機構23によって研削用砥石21の研削摺動面21aが元の退避位置まで移動される。また、チャックテーブル用駆動モータ13の回転駆動が停止するとともに、研削砥石用駆動モータ22の回転駆動が停止されて、チャックテーブル11と研削用砥石21の回転が停止する(ステップ103)。
Next, the chuck table drive motor 13 is driven to rotate, and the grinding wheel drive motor 22 is driven to rotate, whereby the chuck table 11 and the grinding wheel 21 are rotated. In this state, the grinding mechanism 21 is moved to a position where the grinding sliding surface 21a of the grinding wheel 21 contacts the surface 2a (grinding surface) of the
つぎに搬送ロボットによって、研削加工が施されたシリコンウェーハ2が、チャックテーブル11のチャック面12から取り出され、次工程へ搬出される(ステップ104)。
Next, the
つぎに、チャックテーブル用駆動モータ13が回転駆動されて、バックフラッシュが開始される。所定時間後にバックフラッシュが終了し、チャックテーブル用駆動モータ13の回転駆動が停止される(ステップ105)。 Next, the chuck table drive motor 13 is driven to rotate, and backflushing is started. After a predetermined time, the backflushing is finished, and the rotation drive of the chuck table drive motor 13 is stopped (step 105).
つぎに、前後進・旋回機構34によってアーム35が、退避位置から前進方向Aに、所定ストロークS1(たとえば50mm)だけ移動され(ステップ106)、更に前後進・旋回機構34によってアーム35が、前進方向Aに、所定ストロークS2(たとえば20mm)だけ移動される(ステップ107;図5(a)参照)。
Next, the arm 35 is moved from the retracted position in the forward direction A by a predetermined stroke S1 (for example, 50 mm) by the forward / reverse / swivel mechanism 34 (step 106). It is moved in the direction A by a predetermined stroke S2 (for example, 20 mm) (
つぎに、前後進・旋回機構34によってアーム35が、矢印E方向に旋回されて、洗浄部材31が、チャックテーブル11の外側の退避位置Fから、チャックテーブル11のチャック面12上の洗浄位置Gまで移動される。これにより洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12の上方にあって、チャック面12の中心線12D上に位置される(ステップ108;図5(b)参照)。
Next, the arm 35 is swung in the direction of arrow E by the forward / backward moving / turning mechanism 34, and the cleaning
つぎに、前後進・旋回機構34によってアーム35が、後退方向Bに、所定ストロークS2(20mm)だけ移動されるとともに、チャックテーブル用駆動モータ13が回転駆動される。これにより洗浄部材31がチェックテーブル11のチャック面12に接触される。各分割洗浄部材31A、31Bは、チャックテーブル11のチャック面12に独立して押し付けられる(ステップ109)。
Next, the arm 35 is moved in the backward direction B by a predetermined stroke S2 (20 mm) by the forward / backward / revolving mechanism 34, and the chuck table drive motor 13 is rotationally driven. As a result, the cleaning
つぎに、洗浄部材31がチェックテーブル11のチェック面12に押し付けられた状態で、揺動機構33の直動アクチュエータ36が作動して、洗浄部材31が、半径方向Jに沿って揺動される。揺動機構33は、チャックテーブル11の半径R分のチャック面12に常時接触するように、洗浄部材31を、半径方向Jに沿って揺動させる。これにより洗浄部材31は、チャックテーブル11の半径R分のチャック面12に常時接触しながら、チャック面12の全面が洗浄され、チャック面12の異物が取り除かれる。また、アーム35に併設されたシャワーノズルより水が吐出され、チャック面12の水による洗浄が行われる。以上のような洗浄動作は所定時間継続して行われる(ステップ110)。
Next, in a state where the cleaning
洗浄動作が所定時間行われると、チャックテーブル用駆動モータ13の回転駆動が停止されるとともに、水の吐出が停止される。また揺動機構33の直動アクチュエータ36の作動が停止され、洗浄部材31の揺動が停止される。前後進・旋回機構34によってアーム35が、前進方向Aに、所定ストロークS2(20mm)だけ移動されて、洗浄部材31がチャックテーブル11のチャック面12の上方に位置される(ステップ111)。
When the cleaning operation is performed for a predetermined time, the rotation drive of the chuck table drive motor 13 is stopped and the water discharge is stopped. Further, the operation of the
つぎに、前後進・旋回機構34によってアーム35が、矢印E方向に旋回されて、洗浄部材31が、チャックテーブル11のチャック面12上の洗浄位置Gから外側の退避位置Fまで移動される(ステップ112;図5(b)参照)。
Next, the arm 35 is swung in the direction of arrow E by the forward / backward moving / turning mechanism 34, and the cleaning
つぎに、前後進・旋回機構34によってアーム35が、後退方向Bに、所定ストロークS2(20mm)だけ移動され(ステップ113)、更に前後進・旋回機構34によってアーム35が、後退方向Bに、所定ストロークS1(50mm)だけ移動されて、元の退避位置に位置される(ステップ114;図5(a)参照)。 Next, the arm 35 is moved in the backward direction B by a predetermined stroke S2 (20 mm) by the forward / reverse / swing mechanism 34 (step 113), and the arm 35 is further moved in the backward direction B by the forward / backward / swing mechanism 34. It is moved by a predetermined stroke S1 (50 mm) and positioned at the original retracted position (step 114; see FIG. 5A).
以下、ステップ101に戻り、同様の処理が繰り返され、研削装置1によるシリコンウェーハ2の研削加工、洗浄装置3によるチャックテーブル11のチャック面12の洗浄作業が繰り返し行われる。
Thereafter, returning to step 101, the same processing is repeated, and the grinding operation of the
本実施形態によれば、以下のような効果が得られる。以下図8を併せ参照して説明する。 According to this embodiment, the following effects can be obtained. This will be described below with reference to FIG.
本実施形態の洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12の半径方向Jに垂直な平面で切った断面のうち、少なくともチャックテーブル11のチャック面12に接触する部位が、曲線(円弧状)で構成されている(図5(d))。
In the cleaning
このため、図8(c)に示すように、洗浄部材31が、チャックテーブル11のチャック面12から摩擦力を受けて傾いたとき、チャック面12の中心線12Dからずれるもののチャック面中心線12Dからのずれは極小であり、チャック面中心線12Dとほぼ重なった線接触にてチャック面12に当たる。このため、図3で説明した矩形の洗浄部材31を用いた従来の洗浄装置3と比較して、チャックテーブル11のチャック面12の中心部12Cを含めて洗浄部材31がチャック面12全面で接触し、チャック面12全面で洗浄能力が均等かつ高くなる。またチャック面12全面で摩耗が均等となる。
For this reason, as shown in FIG. 8C, when the cleaning
また、本実施形態の洗浄部材31は、チャックテーブル11のチャック面12の半径方向Jに、複数(2つ)に分割されて構成されている。そして、分割された各洗浄部材31A、31Bはそれぞれ、押し付け部材32A、32Bによって、チャックテーブル11のチャック面12に独立して押し付けられる。
Further, the cleaning
このため各洗浄部材31A、31Bは、チャックテーブル11から受ける摩擦力を、洗浄部材31の長手方向の各部で独立して受ける。これによりチャック面12の半径方向J、つまり洗浄部材31A、31Bの長手方向各部で摩擦力に違いがあったとしても、洗浄部材31A、31Bが一体であった場合に比べて洗浄部材31A、31Bでねじれは小さくてすむ。
Therefore, each of the
特に、シリコンウェーハ2を研削する場合、研削品質を保持するために、図10に示すように、チャックテーブル11のチャック面12は、単純な平面ではなく、中心12cが高く外周部にいくにつれて低くなる円錐形状になっている。本実施形態では洗浄部材31が分割されているため各分割洗浄部材31A、31Bが独立してチャックテーブル11のチャック面12の稜線12Tに倣って摺動するため、稜線12Tからのずれを極小にすることができる。
In particular, when grinding the
このため洗浄部材31の長手方向の各部で、チャック面12に対する当たりが均一となり、洗浄能力がチャック面12全面で均等となる。またチャック面12全面で摩耗が均等になる。
For this reason, the contact with the
このように本実施形態によれば、チャックテーブル11のチャック面12の各部における洗浄能力、摩耗量を、均等にすることができる。
As described above, according to the present embodiment, the cleaning ability and the wear amount at each portion of the
また、本実施形態の分割された各洗浄部材31A、31Bは、合計した長さR+ΔRが、チャックテーブル11のチャック面12の半径の長さR以上に長くなるように構成されている。そして、揺動機構33は、チャックテーブル11の半径R分のチャック面12に常時接触するように、洗浄部材31を、半径方向Jに沿って揺動させる。
The divided
図6(a)は比較例を示している。同図6(a)に示すように、仮に、各洗浄部材31A、31Bが合計した長さR−ΔRが、チャックテーブル11のチャック面12の半径の長さRよりも短く構成された場合には、洗浄部材31をチャック面12の半径方向Jに沿って揺動させると、方向転換する際に洗浄部材31のエッジ部31Eがチャック面12に強く当たり、線状の傷をチャック面12に与えてしまう。
FIG. 6A shows a comparative example. As shown in FIG. 6A, if the total length R-ΔR of the
本実施形態によれば、図6(b)に示すように、洗浄部材31を揺動させてもチャックテーブル11の半径R分のチャック面12に常時接触するために、方向転換する際には洗浄部材31のエッジ部31Eはチャック面12の外側に位置している。このため洗浄部材31のエッジ部31Eがチャック面12に強く当たって線状の傷をチャック面12に与えることを防止することができる。
According to the present embodiment, as shown in FIG. 6B, even when the cleaning
図4(c)は、本実施形態の洗浄装置3で洗浄された研削装置1を用いて研削されたシリコンウェーハ2の吸着面2bの汚れの状態を示している。
FIG. 4C shows a dirt state of the suction surface 2b of the
図4(c)は、シリコンウェーハ2の吸着面2bを、清浄度測定機で汚れの程度を計測した結果を濃淡度で示している。図4(c)で黒くなっている部分が汚れが大きく洗浄能力が小さい部分である。
FIG. 4 (c) shows the result of measuring the degree of contamination of the suction surface 2b of the
同図4(c)に示すように、シリコンウェーハ2の吸着面2bのうち、チャック面12の中心部12Cに対応する部分を含めてシリコンウェーハ全面で汚れが小さくなっており、チャック面12上の異物がほぼ除去されていることがわかる。
As shown in FIG. 4C, the dirt on the entire surface of the silicon wafer including the portion corresponding to the
また、本実施形態の洗浄装置3によれば、チャックテーブル11のチャック面12で摩耗が均等であり偏摩耗が生じていないため、長期間経過してもチャックテーブル11のチャック面12の平坦度が崩れない。このためシリコンウェーハ2の平坦度を所望のレベルに維持するために行うチャック面12の研削作業のサイクルを、長期間のサイクルに延ばすことができる。このためシリコンウェーハ2の生産性に与える影響を少なくすることができる。
Further, according to the
上述した実施形態は一例であり、種々の変形が可能である。 The above-described embodiment is an example, and various modifications are possible.
実施形態では洗浄部材31を、2つの洗浄部材31A、31Bに分割しているが、3つ以上の洗浄部材に分割する実施も可能である。
In the embodiment, the cleaning
また、本実施形態では、シリコンウェーハ2を研削対象物として説明したが、他の研削対象物を研削する研削装置の洗浄に本発明を適用することができる。
In the present embodiment, the
1 研削装置 2 シリコンウェーハ 3 洗浄装置 11 チャックテーブル 12 チャック面 31 31(31A、31B) 洗浄部材 32(32A、32B) 押付け部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
洗浄部材は、その長さが、チャックテーブルのチャック面の半径以上に長くなるように構成され、
チャックテーブルの半径分のチャック面に常時接触するように、チャックテーブルのチャック面の半径方向に沿って洗浄部材を揺動させる揺動機構が設けられ、
前記揺動機構により洗浄部材をチャックテーブルのチャック面の半径方法に沿って揺動させつつ当該洗浄部材をチャックテーブルのチャック面に対して相対的に周方向に回動させることにより、チャックテーブルのチャック面を洗浄すること
を特徴とする研削装置のチャックテーブルの洗浄装置。 The present invention is applied to a grinding apparatus that chucks an object to be ground on the chuck surface of the chuck table and grinds the object to be ground by a grinding means. The chuck table has a length corresponding to the radius of the chuck surface of the chuck table. The chuck table of the grinding device is configured to clean the chuck surface of the chuck table by contacting the cleaning member having a thickness and rotating the cleaning member in the circumferential direction relative to the chuck surface of the chuck table. A cleaning device of
The cleaning member is configured such that its length is longer than the radius of the chuck surface of the chuck table,
A swing mechanism is provided for swinging the cleaning member along the radial direction of the chuck surface of the chuck table so as to always contact the chuck surface for the radius of the chuck table.
By rotating the cleaning member in the circumferential direction relative to the chuck surface of the chuck table while swinging the cleaning member along the radius method of the chuck surface of the chuck table by the swing mechanism, A chuck table cleaning apparatus for a grinding apparatus, wherein the chuck surface is cleaned.
を特徴とする請求項1記載の研削装置のチャックテーブルの洗浄装置。 2. The cross section of the cleaning member cut along a plane perpendicular to the radial direction of the chuck surface of the chuck table, and at least a portion in contact with the chuck surface of the chuck table is configured by a curve. Cleaning device for chuck table of grinding machine.
分割された各洗浄部材はそれぞれ、独立した押付け部材によってチャックテーブルのチャック面に押付けられること
を特徴とする請求項1または2記載の研削装置のチャックテーブルの洗浄装置。 The cleaning member is divided into a plurality along the radial direction of the chuck surface of the chuck table,
The cleaning device for a chuck table of a grinding apparatus according to claim 1 or 2, wherein each of the divided cleaning members is pressed against the chuck surface of the chuck table by an independent pressing member.
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