(57)【要約】【課題】  ディンプル跡がなく、表面光沢の優れる研削加工基板を与える円盤状ポーラスセラミック製チャックの洗浄方法の提供。【解決手段】      ポーラスセラミック製チャックテーブル２表面に載置された半導体基板裏面を裏面研削し、研削された半導体基板ｗの研削面を洗浄した後、洗浄された研削加工半導体基板をチャックテーブル上より取り去り、このチャックテーブルを洗浄液で洗浄するチャックテーブルの洗浄方法において、チャックテーブル２の底面側から表面側に向けて洗浄流体を供給するとともに、前記チャックテーブルの上方に設けられた噴射ノズル１０より加圧水をチャックテーブル表面に噴射してスラッジをチャックテーブルより除去する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル表面に載置された半導体基板裏面を裏面研削し、研削された半導体基板の研削面を洗浄した後、洗浄された研削加工半導体基板を円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル上より取り去り、この円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブルを洗浄液で洗浄するポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄方法において、ポーラスセラミック製チャックテーブルの底面側から表面側に向けて０．２〜２．５Ｍｐａの洗浄流体を供給するとともに、前記ポーラスセラミック製チャックテーブルの上方に設けられた噴射ノズルより０．４〜３Ｍｐａの加圧水をチャックテーブル表面に噴射してスラッジをポーラスセラミック製チャックテーブルより除去することを特徴とする、洗浄方法。
【請求項２】
円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル表面に載置された半導体基板裏面を裏面研削し、研削された半導体基板の研削面を洗浄した後、洗浄された研削加工半導体基板を円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル上より取り去り、この円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブルを洗浄液で洗浄するポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄方法において、
円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル洗浄の第１回においては、ポーラスセラミック製チャックテーブルの底面側から表面側に向けて０．２〜２．５Ｍｐａの洗浄流体を供給するバックフラッシュ洗浄を行った後に、ポーラスセラミック製チャックテーブル表面にツルーイング砥石を摺擦してポーラスセラミック製チャックテーブル表面を成形し、ついで、ポーラスセラミック製チャックテーブル上に載置された半導体基板裏面を裏面研削し、研削された半導体基板の研削面を洗浄した後、洗浄された研削加工半導体基板を円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル上より取り去り、ついで、研削加工された半導体基板が取り去られた円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄の２回目以降から設定された洗浄回数ｍ（ｍは２以上１０，０００以下の整数である。）においては、洗浄された研削加工半導体基板を円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル上より取り去った後、ポーラスセラミック製チャックテーブルの底面側から表面側に向けて０．２〜２．５Ｍｐａの洗浄流体を供給するバックフラッシュ洗浄を行うとともに、前記ポーラスセラミック製チャックテーブルの上方に設けられた噴射ノズルより０．４〜３Ｍｐａの加圧水をチャックテーブル表面に噴射してスラッジをポーラスセラミック製チャックテーブルより除去することを特徴とする、ポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体基板の裏面研削装置に設置されているポーラスセラミック製チャックの洗浄方法に関する。詳しくは、ポーラスセラミック製チャック内に埋もれたもしくは突き刺さった研削残滓や粒子屑を効果的にポーラスセラミック製チャックより取り除くチャックの洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体基板の裏面研削装置において、ポーラスセラミック製チャックテーブル上に載置された半導体基板の裏面を研削し、この裏面研削された基板表面に洗浄液を吹き付けて基板を洗浄し、洗浄された研削基板を取り去った後、このポーラスセラミック製チャックテーブル内に埋もれたもしくは突き刺さった研削残滓や粒子屑を効果的にポ−ラスセラミック製チャックより取り除くチャックの洗浄方法が数多く提案されている。
【０００３】
例えば、ポーラスセラミック製チャックの洗浄表面に洗浄液を供給しながら回転軸に放射状に支持された複数のセラミック製竿をチャックに接触させながら回転してポーラスセラミック製チャック表層の微細孔に一部噛み込んだ研削屑を除去する方法である（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
また、ポーラスセラミック製チャックテーブルの底面側から表面側に向けて洗浄流体（例えば加圧空気、加圧水）を供給（バックフラッシュ）してポーラス孔に入り込んだ研削屑を表面側に噴出させた後、オイルストーン（砥石部材）をポーラスセラミック製チャックテーブルの表面に押し付けて摺擦してポーラスセラミック製チャックテーブルの表面より突出している研削屑を除去し、ついで、前記ポーラスセラミック製チャックテーブルの上方に設けられた噴射ノズルより純水をチャックテーブル表面に噴射し、噴射した純水を孔を通してチャックテーブルの底面側へと導く洗浄方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００５】
さらに、半導体基板を吸着して保持するポーラスセラミック製チャックテーブルから半導体基板が取り除かれて露出した状態のポーラスセラミック製チャックテーブル表面に対して、斜め上方に設けられた噴射ノズルより３〜１０Ｍｐａ、好ましくは７Ｍｐａの高圧水を前記チャックテーブル表面に５〜２０リットル／分量ジェット噴射し、チャックテーブル表面より研削屑を洗い落とす洗浄方法も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【０００６】
また、ポーラスセラミック製チャックテーブル表面に保持されている表面がブラシ洗浄された半導体基板を、チャックテーブル底面側から加圧空気を噴出（バックフラッシュ）してチャックテーブル表面から半導体基板の分離を容易としたのち、搬送吸着パッドで半導体基板を次工程ステージへ移送し、次いで、チャックテーブルを回転させつつ上方より洗浄液をこの回転するチャックテーブル表面に供給しながら回転するセラミック製竿を下降させてチャックテーブル表面に摺擦させてチャックテーブル表面に付着しているスラッジ（研削屑や砥粒）を除去する洗浄方法も提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【０００７】
さらに、ポーラスセラミック製チャックテーブル表面に保持されている表面がブラシ洗浄された半導体基板を、チャックテーブル底面側から加圧空気を噴出（バックフラッシュ）してチャックテーブル表面から半導体基板の分離を容易としたのち、搬送吸着パッドで半導体基板を次工程ステージへ移送し、次いで、チャックテーブルを回転させつつ上方より洗浄液をこの回転するチャックテーブル表面に供給しながら回転するセラミック製竿を下降させてチャックテーブル表面に摺擦させてチャックテーブル表面に付着しているスラッジ（研削屑や砥粒）を除去し、ついで、セラミック製竿を上昇させ、回転ブラシを下降させてチャックテーブル表面に摺擦させてチャックテーブル表面に付着しているスラッジを完全に除去する洗浄方法も提案されている（例えば、特許文献５参照。）。
【０００８】
【特許文献１】特公平５−９２２９号公報
【特許文献２】特公平５−５５２０７号公報
【特許文献３】特開２００４−０９５７７１号公報
【特許文献４】特開２００５−０４４８７４号公報
【特許文献５】特開２００６−２３７１０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１、２および特許文献４に記載されるバックフラッシュを併用するセラミック製竿やオイルストーンなどの砥石摺擦でポーラスセラミック製チャックの孔に突き刺さった研削屑や砥粒を洗い流す洗浄方法は、ポーラスセラミック製チャック表面の磨耗が大きく、厚みが２０〜５０μｍ極薄半導体基板を裏面研削加工するとき、時々、ポーラスセラミック製チャックテーブルを取り外し、そのチャックテーブル表面を研削加工またはラップ加工して平坦化再生し、ロータリーテーブル上に載置し直す必要がある。例えば、３基のポ−ラスセラミック製チャックテーブルを有するインデックステーブル型裏面研削装置を用い、１日２０時間稼動において３００ｍｍ径のシリコンウエハを６週間（第一研削ステージのポーラスセラミック製チャック上で２４００枚、第二研削ステージでは７２００枚）研削したときのチャック中央部の磨耗が約３μｍ程度あるので、加工プログラム中の前記砥石を軸承するスピンドル傾斜角度を週１回の割合で補正する必要があった。
【００１０】
特許文献５のブラシ洗浄工程回数を増加させたポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄方法は、特許文献４に記載の洗浄方法と比較するとポーラスセラミック製チャック表面の磨耗程度が低減するので、チャックテーブルの再生時期を延ばすことができる利点を有する。しかし、半導体基板加工メーカーからは、このポーラスセラミック製チャックテーブルを再生する期間を更に延ばせることができるチャックの洗浄方法の出現が望まれている。
【００１１】
特許文献３の高圧ジェット洗浄のみのチャック洗浄方法では、ポーラスセラミック製チャックテーブルの孔に突き刺さった研削屑や砥粒を完全に除去することは困難であり、研削加工された半導体基板裏面の鏡面光沢が順次低減していき、研削加工された２４００枚目では半導体基板裏面が半光沢となってしまう。
【００１２】
本発明の目的は、ポーラスセラミック製チャックテーブルの経時的な磨耗の程度を低減させ、加工プログラム中のスピンドル傾斜角度を補正する経時的な機会を遅らせ、かつ、光沢を維持させることができる、ポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１の発明は、  円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル表面に載置された半導体基板裏面を裏面研削し、研削された半導体基板の研削面を洗浄した後、洗浄された研削加工半導体基板を円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル上より取り去り、この円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブルを洗浄液で洗浄するポ−ラスセラミック製チャックテーブルの洗浄方法において、ポーラスセラミック製チャックテーブルの底面側から表面側に向けて０．２〜２．５Ｍｐａの洗浄流体を供給するとともに、前記ポーラスセラミック製チャックテーブルの上方に設けられた噴射ノズルより０．４〜３Ｍｐａの加圧水をチャックテーブル表面に噴射してスラッジをポーラスセラミック製チャックテーブルより除去することを特徴とする、洗浄方法を提供するものである。
【００１４】
請求項２の発明は、円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル表面に載置された半導体基板裏面を裏面研削し、研削された半導体基板の研削面を洗浄した後、洗浄された研削加工半導体基板を円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル上より取り去り、この円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブルを洗浄液で洗浄するポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄方法において、
円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル洗浄の第１回においては、ポーラスセラミック製チャックテーブルの底面側から表面側に向けて０．２〜２．５Ｍｐａの洗浄流体を供給するバックフラッシュ洗浄を行った後に、ポーラスセラミック製チャックテーブル表面にツルーイング砥石を摺擦してポーラスセラミック製チャックテーブル表面を成形し、ついで、ポーラスセラミック製チャックテーブル上に載置された半導体基板裏面を裏面研削し、研削された半導体基板の研削面を洗浄した後、洗浄された研削加工半導体基板を円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル上より取り去り、ついで、研削加工された半導体基板が取り去られた円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄の２回目以降から設定された洗浄回数ｍ（ｍは２以上１０，０００以下の整数である。）においては、洗浄された研削加工半導体基板を円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル上より取り去った後、ポーラスセラミック製チャックテーブルの底面側から表面側に向けて０．２〜２．５Ｍｐａの洗浄流体を供給するバックフラッシュ洗浄を行うとともに、前記ポーラスセラミック製チャックテーブルの上方に設けられた噴射ノズルより０．４〜３Ｍｐａの加圧水をチャックテーブル表面に噴射してスラッジをポーラスセラミック製チャックテーブルより除去することを特徴とする、ポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によれば、円盤状ポー−ラスセラミック製チャックテーブルよりスラッジを除去する手段としてバックフラッシュおよび加圧ジェット水洗浄を併用するので、公知のオイルスオーンやセラミック製竿をバックフラッシュと併用する洗浄方法と比較してポーラスセラミック製チャックテーブル表面の磨耗時期を延ばすことができる。
【００１６】
請求項２の発明によれば、初回の洗浄工程において、円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル表面をツルーイング砥石で成形する平坦化工程を加えたので、チャック表面の磨耗により裏面研削加工された半導体基板にディンプルやクローが発生するに到る研削回数ｋを経験則または予めの実験より確認しておけばｋより小さい整数の回数ｓをツルーイング再開する時期（ｍ＝ｓ）として数値制御の記録部に記録しておけば、記憶部に収納された加工プログラムの洗浄回数ｍがｓに到った際に、洗浄回数ｍの値を１に戻し、ツルーイング砥石による成型工程を行う前記初回の洗浄工程を再開するので、半導体基板の連続した裏面研削加工を中断することなく連続して行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は基板裏面研削装置のポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄装置を説明する図である。
【００１８】
図１において、１は半導体基板裏面研削装置の半導体基板ホルダ、２は円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル、３はロータリーテーブル、４はロータリーテーブルを軸承する中空主軸、４ａは空気軸受、５は中空主軸駆動サーボモータ、５ａはプーリー、５ｂはベルト、６は流体供給管で、その左先は前記中空主軸内部６に伸びており、その右先は真空ポンプ７に接続されている減圧管６ａ、コンプレッサ８に接続されている加圧空気供給管６ｂ、ポンプ６ｄに接続されている純水供給管６ｃに分岐されている。６ｅはロータリーユニバーサルジョイント、６ｆは切替弁、９は圧力計である。
【００１９】
１０は加圧洗浄水噴射ノズルハウジングでノズル１０ａが３個口設けられている。１１は噴射ノズルカバー、１２は噴射ノズル上下昇降／回転案内機器、１３は恒温水ユニット、１４は恒温水ユニットへ純水を供給する管、１５はツルーイング砥石、１６は砥石の支持板、１７は砥石主軸、１８砥石主軸回転駆動モータ、１９は砥石主軸昇降機器、２０は砥石直動案内機器、２１は洗浄水供給ノズルである。ツルーイング砥石１５としては、アルカンサスストーン砥石、セラミック竿、オイルストーンなどを用いることができる。
【００２０】
裏面研削加工され、研削面をブラシ洗浄された半導体基板は、中空主軸４内に設けられた流体供給管６内を経由して  ０．１〜１．１Ｍｐａの加圧洗浄液もしくは加圧空気を前記ポーラスセラミック製チャックテーブル２底面側に中空軸６より１〜５秒間供給してチャックテーブル２からの半導体基板ｗの剥離を容易とした後、搬送機器アーム２２先端に取り付けた搬送吸着パッド２２ａ底面に吸着され、ポーラスセラミック製チャックテーブル２上より次工程ステージへと移送される。
【００２１】
洗浄された研削加工半導体基板ｗを取り去った円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル２の洗浄は、ポーラスセラミック製チャックテーブル２を上部に載置するロータリーテーブル３を軸承する中空主軸４の駆動サーボモータ５の駆動により１０〜１００ｒｐｍの回転数で回転４を回転させ、前記ポーラスセラミック製チャックテーブル２の底面側から表面側に向けて０．２〜２．５Ｍｐａの洗浄流体（加圧空気または加圧洗浄液）を供給するとともに、恒温水ユニット１３より供給された洗浄液を加圧ポンプ６ｄで加圧して加圧水とし、加圧洗浄水噴射ノズル１０ａより０．４〜３Ｍｐａの加圧水を円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル２表面に２〜１０リットル／分の流量で５〜１０秒間噴射してスラッジをポーラスセラミック製チャックテーブル２より除去する。加圧洗浄水噴射ノズル１０は、円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル２の半径方向に１０〜２５ｍｍ幅直線揺動させてもよい。
【００２２】
実施例１
チャックテーブルの洗浄回数ｍを２，４００回に入力した。３０５ｍｍ径のポーラスセラミック製チャックテーブル底面側から表面側に向けて０．７Ｍｐａの洗浄流体を供給するバックフラッシュ洗浄を行った後に、ポーラスセラミック製チャックテーブル表面にアルカンサスストーン砥石を摺擦してポーラスセラミック製チャックテーブル表面を成形した。
【００２３】
ついで、ポーラスセラミック製チャックテーブル上に３００ｍｍ径、厚み１２０μｍの半導体基板を載置し、ダイヤモンドカップホイール型砥石を用いてその基板裏面の厚み７０μｍを取り去る裏面研削を行った。中空主軸内に設けられた流体供給管内を経由して  ０．４Ｍｐａの加圧洗浄水を前記ポーラスセラミック製チャックテーブル底面側に１秒間供給してチャックテーブルからの半導体基板の剥離を容易とした後、搬送機器アーム先端に取り付けた搬送吸着パッド底面に基板を吸着し、ポーラスセラミック製チャックテーブル上より次工程ステージへと移送した。
【００２４】
ついで、３０５ｍｍ径のポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄を、ポーラスセラミック製チャックテーブルの回転数２０ｒｐｍ、２．２Ｍｐａの加圧空気のバックフラッシュ２秒、４０ｍｍピッチ間隔の加圧洗浄水噴射ノズル３個口より２．０Ｍｐａの加圧純水を３リットル／分の流量で７秒間噴射する洗浄条件で行った。
【００２５】
新しい厚み１２０μｍ、直径３００ｍｍの半導体基板を洗浄されたポーラスセラミック製チャックテーブル上に載置し、以下前記と同様に裏面研削を行い、ポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄を行い、研削加工された半導体基板をポーラスセラミック製チャックテーブル上より取り去り、前記と同様のポーラスセラミック製チャックテーブルの回転数２０ｒｐｍ、２．２Ｍｐａの加圧空気のバックフラッシュ２秒、４０ｍｍピッチ間隔の加圧洗浄水噴射ノズル３個口より２．０Ｍｐａの加圧純水を３リットル／分の流量で７秒間噴射するポーラスセラミック製チャックテーブル洗浄条件で行った。
【００２６】
以後、同様にして、半導体基板の裏面研削、ポーラスセラミック製チャックテーブル上からの除去、ポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄を２，３９９回行った。この半導体基板の裏面研削を２，４００枚行ったときのポーラスセラミック製チャックテーブルの表面磨耗量は０．８μｍ、ディンプルの発生枚数は１枚であった。この磨耗量は、特許文献２に記載のオイルストーンを毎回利用する洗浄方法の２，４００枚で３．１μｍの磨耗量、ディンプルの発生枚数１１枚と比較して小さいものであった。
【００２７】
本発明の別の態様として、半導体基板の裏面研削前の初回にツルーイング砥石による成型工程を入れず、例えば、毎回４９９回の裏面研削後に１回（洗浄回数ｍは５００回目）、ツルーイング砥石による成型工程を入れてもよい。
【００２８】
ツルーイング砥石による洗浄回数目ｓをツルーイング再開する時期（ｍ＝ｓ）として数値制御の記録部に記録しておけば、記憶部に収納された加工プログラムの洗浄回数ｍがｓに到った際に、洗浄回数ｍの値を１に戻し、アルカンサスストーン砥石によるツルーイング工程を行う前記初回の洗浄工程を再開するので、半導体基板の連続した裏面研削加工を中断することなく連続して行うことができる。
【００２９】
ツルーイング砥石１６の回転主軸１８の回転数は、１０〜３０ｒｐｍ、ツルーイング砥石１６のポーラスセラミック製チャックテーブル２表面摺擦時間は、１〜４秒、洗浄液供給量は１〜１０リットル／分で充分である。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明のポーラスセラミック製チャックテーブル底面側からのバックフラッシュ洗浄とポーラスセラミック製チャックテーブル表面側からの加圧ジェット水洗浄の併用は、従来のバックフラッシュ洗浄とオイルストーンまたはセラミック製竿を用いる摺擦洗浄と比較してポーラスセラミック製チャックテーブル表面の磨耗量が小さい利点を有する。特に、ポーラスセラミック製チャックテーブルのポーラス度が１００〜１２０番と緻密であるときはポーラスセラミック製チャックテーブルの表面側および底側の両側から加圧流体で洗浄されるので、チャック孔内にある、あるいはチャックに突き刺さっているスラッジを除去する効果に優れる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】ポーラスセラミック製チャックテーブルの洗浄装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１    半導体基板ホルダ
２    円盤状ポーラスセラミック製チャックテーブル
３    ロータリーテーブル
４    中空主軸
５    サーボモータ
６    流体供給管
６ａ  減圧管
６ｂ  加圧空気供給管
６ｃ  純水供給管
１０ａ  加圧洗浄水噴射ノズル
１５  ツルーイング砥石
【図１】
2008311382.tif 000003