(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物の、加工歪を有する被処理面を研磨して、加工歪を除去するための加工歪除去装置にして、
被処理面を露呈せしめて被加工物を保持するための、被加工物搬入・搬出域と研磨域とに選択的に位置せしめられるチャック手段と、
被処理面から加工歪を除去すべき被加工物を該チャック手段上に搬入するための、吸着具を有する被加工物搬入手段と、
被処理面から加工歪が除去された被加工物を該チャック手段上から搬出するための、吸着具を有する被加工物搬出手段と、
回転軸及び該回転軸に装着された研磨工具を含み、回転せしめられている該研磨工具を被加工物の被処理面に押圧せしめることによって、該チャック手段上に保持された被加工物の被処理面を乾式研磨するための研磨手段と
洗浄プールと、
該被加工物搬出手段の該吸着具の下面を洗浄するための吸着具洗浄手段と、
該研磨域に位置せしめられている該チャック手段、該チャック手段上に保持された被加工物及び被加工物の被処理面に押圧せしめられている該研磨工具を囲繞する防塵カバーと、
を具備し、
該被加工物搬入手段は、該吸着具の下面に被処理面から加工歪を除去すべき被加工物の被処理面を吸着して被加工物を該洗浄プール内の洗浄液に浸し、しかる後に該被加工物搬入・搬出域に位置せしめられている該チャック手段上に搬入し、
被処理面から加工歪を除去すべき被加工物が該チャック手段上に搬入された後に、該チャック手段が該研磨域に移動せしめられて、該チャック手段上に保持されている被加工物の被処理面が該研磨手段によって乾式研磨され被処理面から加工歪が除去され、しかる後に該チャック手段が該被加工物搬入・搬出域に戻され、次いで該被加工物搬出手段が該チャック手段上から被加工物を搬出し、
該防塵カバーには該チャック手段が該被加工物搬入・搬出域から該研磨域へ移動する際及び該研磨域から該被加工物搬入・搬出域へ移動する際に該チャック手段及び該チャック手段上に保持された被加工物が通過することができる開口が形成されていると共に、該防塵カバー内を排気するための排気ダクトが接続されている、
ことを特徴とする加工歪除去装置。
【請求項２】
被加工物は表面には多数の回路が施された半導体ウエーハであり、被処理面は研削加工を受けた裏面である、請求項１記載の加工歪除去装置。
【請求項３】
該研磨工具はフェルトと該フェルト中に分散せしめられた砥粒とから構成された研磨部材を有する、請求項１又は２記載の加工歪除去装置。
【請求項４】
該研磨工具は円形支持面を有する支持部材を有し、該研磨部材は該支持部材の該円形支持面に接合された円板形状である、請求項３記載の加工歪除去装置。
【請求項５】
該研磨部材に高圧気体を噴射して該研磨部材をドレッシングするドレッシング手段を具備する、請求項３又は４記載の加工歪除去装置。
【請求項６】
該研磨域において該研磨工具及び／又は被加工物に冷却気体を噴射する冷却手段を具備する、請求項１から５までのいずれかに記載の加工歪除去装置。
【請求項７】
該研磨手段によって被加工物の被処理面を研磨する時には、該チャック手段が該研磨手段の該回転軸と平行に延びる回転中心軸線を中心として回転せしめられると共に該研磨手段の該回転軸に対して実質上垂直な方向に往復動せしめられる、請求項１から６までのいずれかに記載の加工歪除去装置。
【請求項８】
該チャック手段は該回転軸に対して実質上垂直な方向に延びる直線経路に沿って移動自在であり、該被加工物搬入・搬出域と該研磨域とに選択的に位置せしめられる時の該チャック手段の移動と該研磨手段によって被加工物の該被処理面を研磨する時の該チャック手段の往復動とは共に該直線経路に沿ったものである、請求項７記載の加工歪除去装置。
【請求項９】
該研磨手段の該回転軸はその中心軸線方向に移動自在であり、該防塵カバーには該回転軸がその中心軸線方向に移動せしめられることによって該研磨工具が該チャック手段上に保持されている被加工物に対して接近及び離隔する方向に移動せしめられる際に該研磨工具が通過することができる開口が形成されている、請求項１から８までのいずれかに記載の加工歪除去装置。
【請求項１０】
該チャック手段は多孔性材料から形成され且つ実質上平坦な表面を有するチャック板を含んでおり、被加工物は該チャック板上に吸着せしめられ、該チャック板を洗浄するためのチャック板洗浄手段が配設されている、請求項１から９までのいずかに記載の加工歪除去装置。
【請求項１１】
該チャック板洗浄手段は洗浄ブラシ及びオイルストーンを含み、該洗浄ブラシ及び該オイルストーンは、夫々、該チャック板の表面に押圧せしめられると共に、該チャック板の表面に対して実質上垂直に延びる回転中心軸線を中心として回転せしめられ且つ該チャック板の表面に対して実質上平行な方向に往復動せしめられる、請求項１０記載の加工歪除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被加工物の、加工歪を有する被処理面を研磨して加工歪を除去するための加工歪除去装置、特に、それに限定されるものではないが、表面には多数の回路が施された半導体ウエーハの、研削加工を施すことによって加工歪が生成せしめられた裏面を研磨してそこから加工歪を除去するのに適した加工歪除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体チップの製造工程においては、半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートによって多数の矩形領域を区画し、矩形領域の各々に半導体回路を配設する。そして、ストリートの各々に沿って半導体ウエーハを分離することによって矩形領域の各々を半導体チップにせしめている。半導体チップの小型化及び軽量化のために、通常、ストリートの各々に沿って半導体ウエーハを切断して矩形領域を個々に分離するのに先立って、半導体ウエーハの裏面を研削して半導体ウエーハの厚さを低減せしめている。或いは、先ダイシング様式と称される様式においては、半導体ウエーハの表面からストリートに沿って切削加工を加えて所定深さの溝を形成し、しかる後に半導体ウエーハの裏面から上記溝の底面を越える深さまで研削加工を加え、これによって半導体ウエーハの厚さを低減せしめると共に矩形領域を個々に分離している。研削加工は、一般に、ダイヤモンド砥粒をレジンボンドの如き適宜のボンドで結合することによって形成された研削部材乃至研削砥石を有する回転研削工具を半導体ウエーハの裏面に作用せしめることによって遂行される。
【０００３】
而して、半導体ウエーハの裏面に研削加工を施すと、半導体ウエーハの裏面に加工歪が生成され、かかる加工歪によって抗折強度が相当低減されてしまう。そこで、半導体ウエーハの裏面から加工歪を除去して抗折強度の低減を回避するために、半導体ウエーハの研削された裏面を遊離砥粒を使用して研磨すること、半導体ウエーハの研削された裏面を硝酸及び弗化水素酸を含むエンチング液を使用して化学的にエッチングすること、或いは半導体ウエーハの研削された裏面にプラズマを作用させて物理的にエッチングすることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
然るに、遊離砥粒を使用する研磨には、遊離砥粒の供給及び回収等に煩雑な操作が必要であり研磨効率が低い、大量に使用される遊離砥粒を産業廃棄物として処理しなければならない、という問題が存在する。また、化学的エッチング及び物理的エッチングには、相当高価な設備を必要とする、充分に均一なエッチングを施すことが困難である、という問題が存在する。
【０００５】
一方、本出願人の出願にかかる特願２００１−９３３９７（発明の名称「研磨工具」）に開示されている如く、研磨工具、特にフェルトとこのフェルト中に分散せしめられた砥粒とから構成された研磨部材を有する研磨工具を使用して、半導体ウエーハの裏面を研磨すると、効果的に加工歪を除去することができることが判明している。かような研磨工具を使用する研磨においては、産業廃棄物として処理しなければならない廃棄物が大量に生成されることはない。
【０００６】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、被加工物の、加工歪を有する被処理面、例えば半導体ウエーハの研削された裏面、を研磨工具によって高効率で且つ高品質に研磨して加工歪を除去することができる、新規且つ優れた加工歪除去装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記主たる技術的課題を達成する加工歪除去装置として、被加工物の、加工歪を有する被処理面を研磨して、加工歪を除去するための加工歪除去装置にして、
被処理面を露呈せしめて被加工物を保持するための、被加工物搬入・搬出域と研磨域とに選択的に位置せしめられるチャック手段と、
被処理面から加工歪を除去すべき被加工物を該チャック手段上に搬入するための、吸着具を有する被加工物搬入手段と、
被処理面から加工歪が除去された被加工物を該チャック手段上から搬出するための、吸着具を有する被加工物搬出手段と、
回転軸及び該回転軸に装着された研磨工具を含み、回転せしめられている該研磨工具を被加工物の被処理面に押圧せしめることによって、該チャック手段上に保持された被加工物の被処理面を乾式研磨するための研磨手段と
洗浄プールと、
該被加工物搬出手段の該吸着具の下面を洗浄するための吸着具洗浄手段と、
該研磨域に位置せしめられている該チャック手段、該チャック手段上に保持された被加工物及び被加工物の被処理面に押圧せしめられている該研磨工具を囲繞する防塵カバーと、
を具備し、
該被加工物搬入手段は、該吸着具の下面に被処理面から加工歪を除去すべき被加工物の被処理面を吸着して被加工物を該洗浄プール内の洗浄液に浸し、しかる後に該被加工物搬入・搬出域に位置せしめられている該チャック手段上に搬入し、
被処理面から加工歪を除去すべき被加工物が該チャック手段上に搬入された後に、該チャック手段が該研磨域に移動せしめられて、該チャック手段上に保持されている被加工物の被処理面が該研磨手段によって乾式研磨され被処理面から加工歪が除去され、しかる後に該チャック手段が該被加工物搬入・搬出域に戻され、次いで該被加工物搬出手段が該チャック手段上から被加工物を搬出し、
該防塵カバーには該チャック手段が該被加工物搬入・搬出域から該研磨域へ移動する際及び該研磨域から該被加工物搬入・搬出域へ移動する際に該チャック手段及び該チャック手段上に保持された被加工物が通過することができる開口が形成されていると共に、該防塵カバー内を排気するための排気ダクトが接続されている、
ことを特徴とする加工歪除去装置が提供される。
【０００８】
好適実施形態においては、被加工物は表面には多数の回路が施された半導体ウエーハであり、被処理面は研削加工を受けた裏面である。該研磨工具はフェルトと該フェルト中に分散せしめられた砥粒とから構成された研磨部材を有する。該研磨工具は円形支持面を有する支持部材を有し、該研磨部材は該支持部材の該円形支持面に接合された円板形状である。好ましくは、該研磨部材に高圧気体を噴射して該研磨部材をドレッシングするドレッシング手段、及び該研磨域において該研磨工具及び／又は被加工物に冷却気体を噴射する冷却手段を具備する。該研磨手段によって被加工物の被処理面を研磨する時には、該チャック手段が該研磨手段の該回転軸と平行に延びる回転中心軸線を中心として回転せしめられると共に該研磨手段の該回転軸に対して実質上垂直な方向に往復動せしめられるのが好適である。該チャック手段は該回転軸に対して実質上垂直な方向に延びる直線経路に沿って移動自在であり、該被加工物搬入・搬出域と該研磨域とに選択的に位置せしめられる時の該チャック手段の移動と該研磨手段によって被加工物の該被処理面を研磨する時の該チャック手段の往復動とは共に該直線経路に沿ったものであるのが好都合である。また、該研磨手段の該回転軸はその中心軸線方向に移動自在であり、該防塵カバーには該回転軸がその中心軸線方向に移動せしめられることによって該研磨工具が該チャック手段上に保持されている被加工物に対して接近及び離隔する方向に移動せしめられる際に該研磨工具が通過することができる開口が形成されている。該チャック手段は多孔性材料から形成され且つ実質上平坦な表面を有するチャック板を含んでおり、被加工物は該チャック板上に吸着せしめられ、該チャック板を洗浄するためのチャック板洗浄手段が配設されているのが好適である。該チャック板洗浄手段は洗浄ブラシ及びオイルストーンを含み、該洗浄ブラシ及び該オイルストーンは、夫々、該チャック板の表面に押圧せしめられると共に、該チャック板の表面に対して実質上垂直に延びる回転中心軸線を中心として回転せしめられ且つ該チャック板の表面に対して実質上平行な方向に往復動せしめられるのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に従って構成された加工歪除去装置の好適実施形態を図示している添付図面を参照して、更に詳細に説明する。
【００１０】
図１には、本発明に従って構成された加工歪除去装置の好適実施形態が図示されている。図示の加工歪除去装置は全体を番号２で示すハウジングを具備している。このハウジング２は、細長く延在する直方体形状の主部４を有する。主部４の後端部には実質上鉛直に上方に延びる直立壁６が配設されている。ハウジング２の主部４における前半部上には、カセット搬入域８、カセット搬出域１０、搬送機構１２、仮受手段１４、及び洗浄手段１６が配設されている。カセット搬入域８上には、複数個の被加工物を収容したカセット１８が手動で載置される。
【００１１】
カセット１８に収容される被加工物は、図２に図示する如くフレーム２０に装着テープ２２を介して装着した半導体ウエーハ２４、或いは図３に図する如く支持基板（サブストレート）２６上に装着した半導体ウエーハ２４でよい。図２において、適宜の金属板或いは適宜の合成樹脂から形成することができるフレーム２０にはその中央部に装着開口２８が形成されており、半導体ウエーハ２４は表裏反転状態、即ち裏面を上方に向けた状態でフレーム２０の装着開口２８内に位置せしめられている。フレーム２０の下面と半導体ウエーハ２４の表面即ち下面とに跨がって装着テープ２２が接着されており、これによってフレーム２０に半導体ウエーハ２４が装着されている。図３においては、ガラス又はセラミックスから形成することができる支持基板２６上に半導体ウエーハ２４が表裏反転状態、即ちその裏面を上方に向けた状態で接着されている。支持基板２６の外形は半導体ウエーハ２４の外形と実質上同一でよい。装着テープ２２と半導体ウエーハ２４との接着及び支持基板２６と半導体ウエーハ２４との接着は、後の剥離の際に加熱或いは紫外線照射等によって接着作用が解消される周知の接着剤を介して遂行されているのが好都合である。半導体ウエーハ２４の表面には格子状に配列されたストリート（図示していない）によって多数の矩形領域が規定されており、かかる矩形領域の各々に半導体回路（図示していない）が形成されている。半導体ウエーハ２４の厚さを低減せしめるために、半導体ウエーハ２４の上方に向けられた裏面には研削加工が施されており、かかる研削加工に起因して半導体ウエーハ２４の裏面には加工歪が残留せしめられている。
【００１２】
カセット搬出域１０には、後述するとおりにして裏面が研磨された被加工物即ち半導体ウエーハ２４を収容するためのカセット３０（かかるカセット３０は上記カセット１８と同一でよい）が載置されている。搬送機構１２はカセット１８から半導体ウエーハ２４を１枚毎仮受手段１４上に搬出する。仮受手段１４上に搬出された半導体ウエーハ２４は、後に詳述するとおりにしてその裏面が研磨されて加工歪が除去された後に、洗浄手段１６に搬送される。洗浄手段１６においては、半導体ウエーハ２４を高速で回転せしめながら純水でよい洗浄水が半導体ウエーハ２４の裏面に噴射され、半導体ウエーハ２４の裏面が洗浄され乾燥される。しかる後に、洗浄手段１６上の半導体ウエーハ２４がカセット３０に搬入される。カセット搬入域８上のカセット１８に収容されていた半導体ウエーハ２４が全て搬出されると、空のカセット１８に代えて複数個の半導体ウエーハ２４を収容した新しいカセット１８が手動でカセット搬入域８上に載置される。カセット搬出域１０上のカセット３０に所要数の半導体ウエーハ２４が搬入されると、かかるカセット３０が手動で搬出され、新しい空のカセットが載置される。
【００１３】
而して、図示の加工歪除去装置における上述した構成、即ちカセット搬入域８、カセット搬出域１０、搬送機構１２、仮受手段１４、及び洗浄手段１６の各々は、例えば株式会社ディスコから商品名「ＤＦＧ８４１」として販売されている研削機に使用されている構成と実質上同一でよく、それ故にこれらについての詳細な説明は本明細書においては省略する。
【００１４】
図１と共に図４を参照して説明を続けると、ハウジング２の主部４の後半部上には略矩形状の没入部３２が形成されており、かかる没入部３２にはチャック手段３４が装着されている。チャック手段３４は支持部材３６とこの支持部材３６に実質上鉛直に延びる回転中心軸線を中心として回転自在に装着された円板形状のチャック板３８とを含んでいる。支持部材内にはチャック板３８を回転せしめるための電動モータ（図示していない）が配設されている。チャック板３８は多孔性セラミッックスの如き適宜の多孔性材料から構成されているのが好都合である。没入部３２上にはハウジング４の延在方向に実質上水平（従って、後述する研磨手段の回転軸に対して実質上垂直）である矢印４０及び４２で示す方向に延在する一対の案内レール（図示していない）が配設されており、かかる一対の案内レールにチャック手段３４の上記支持部材３６が滑動自在に装着されている。没入部３２には更に矢印４０及び４２で示す方向に延在するねじ軸（図示していない）が回転自在に装着されている。一方、チャック手段３４の支持部材３６には矢印４０及び４２で示す方向に延びる貫通雌ねじ孔（図示していない）が形成されており、かかる雌ねじ孔に上記ねじ軸が螺合せしめられている。上記ねじ軸にはパルスモータでよい電動モータ（図示していない）の出力軸が連結されている。電動モータが正転せしめられると、チャック手段３４が矢印４０で示す方向に移動せしめられ、電動モータが逆転せしめられると、チャック手段３４が矢印４２で示す方向に移動せしめられる。チャック手段３４の移動方向両側には、横断面形状が逆チャンネル形状であって、上記ねじ軸等を覆っている蛇腹手段４４及び４６が付設されている。蛇腹手段４４及び４６はキャンパス布の如き適宜の材料から形成することができる。蛇腹手段４４の前端は没入部３４の前面壁に固定され、後端はチャック手段３４の支持部材３６の前端面に固定されている。蛇腹手段４６の前端はチャック手段３４の支持部材３６の後端面に固定され、後端はハウジング２の直立壁６の前面に固定されている。チャック手段３４が矢印４０で示す方向に移動せしめられる際には、蛇腹手段４４が伸張され蛇腹手段４６が収縮され、チャック手段３４が矢印４２で示す方向に移動せしめられる際には蛇腹手段４４が収縮され蛇腹手段４６が伸張せしめられる。矢印４０及び４２で示す方向に延びる直線経路に沿って移動せしめられるチャック手段３４は、後に更に詳述する如く、矢印４０及び４２で示す方向に間隔をおいて位置せしめられている被加工物搬入・搬出域５０及び研磨域５２に選択的に位置せしめられる（後に更に言及する如く、チャック手段３４は、更に、被加工物搬入・搬出域５０及び研磨域５２においては、所定範囲に渡って矢印４０及び４２で示す方向に往復動せしめられる）。チャック手段３４のチャック板３８は支持部材３６及びハウジング４内に配設された連通路（図示していない）を介して選択的に真空源に連通せしめられて、後に更に言及する如く研磨すべき被加工物即ち半導体ウエーハ２４を真空吸着する。
【００１５】
ハウジング２の主部４の中間部片側には、チャック手段３４が上記被加工物搬入及び搬出域５０に位置せしめられている時に、上記仮受手段１４上の被加工物即ち半導体ウエーハ２４をチャック板３８上に搬入する被加工物搬入手段５４が配設されている。かかる搬入手段５４は、実質上鉛直に延びる鉛直部及びこの鉛直部から実質上水平に延出する水平部を有する可動アーム５６と、可動アーム５６の先端に装着された吸着具５８とから構成されている。可動アーム５６の鉛直部は昇降動自在に且つ実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として回転自在に装着されている。吸着具５８の下面には多孔性部材が配設されている。可動アーム５６及びハウジング２の主部４に配設されている連通路（図示していない）を通して吸着具５８を真空源（図示していない）に選択的に連通せしめることによって吸着具５８の下面に半導体ウエーハ２４が吸着され、可動アーム５６の昇降動及び回転によって半導体ウエーハ２４が所要位置に搬送される。ハウジング２の主部の中間部他側には、チャック手段３４が上記被加工物搬入及び搬出域５０に位置せしめられている時に、チャック板３８上の半導体ウエーハ２４を上記洗浄手段１６に搬出するための被加工物搬出手段６０が配設されている。かかる搬出手段６０も、実質上鉛直に延びる鉛直部及びこの鉛直部から実質上水平に延出する水平部を有する可動アーム６２と、可動アーム６２の先端に装着された吸着具６４とから構成されている。可動アーム６２の鉛直部は昇降動自在に且つ実質上鉛直に延びる中心軸線を中心として回転自在に装着されている。吸着具６４の下面には多孔性部材が配設されている。可動アーム６２及びハウジング２の主部４に配設されている連通路（図示していない）を通して吸着具６４を真空源（図示していない）に選択的に連通せしめることによって吸着具６４の下面に半導体ウエーハ２４が吸着され、可動アーム６２の昇降動及び回転によって半導体ウエーハ２４が所要位置に搬送される。
【００１６】
被加工物搬入手段５４に関連せしめて、没入部３２の片側部には洗浄プール６５が配設されている。この洗浄プール６５内には純水でよい洗浄液が循環せしめられている。被加工物搬入手段５４は、その吸着具５８に吸着した被加工物即ち半導体ウエーハ２４をチャック手段３８上に搬入するのに先立って、半導体ウエーハ２４が装着されているフレーム２０及び装着テープ２２の下面或いは支持基板２６の下面を洗浄プール６５内の洗浄液に浸し、そこに埃乃至屑等は付着している場合にはかかる埃乃至屑等を離脱せしめる。
【００１７】
被加工物搬入手段５４の吸着具５８は、研磨される前の半導体ウエーハ２４の裏面に接触せしめられて半導体ウエーハ２４を吸着し、従って吸着具５８の下面に配設されている多孔性部材が汚染されることはない。しかしながら、被加工物搬出手段６０の吸着具６４は、研磨された後の半導体ウエーハ２４の裏面に接触せしめられて半導体ウエーハ２４を吸着し、従って吸着具６４の下面に配設されている多孔性部材は研磨屑によって汚染される。そこで、図示の実施形態においては、ハウジング２の主部４の他側には、被加工物搬出手段６０の吸着具６４の下面を必要に応じて洗浄するための吸着具洗浄手段６６が配設されている。この吸着具洗浄手段６６は、ハウジング２の主部４に形成されている上記没入部３２上に固定された支持枠体６８とこの支持枠体６８に並列配置されたブラシ部材７０及びオイルストーン７２とから構成されている。実質上水平に延びる円筒形状であるブラシ部材７０は、その中心軸線を中心として回転せしめられる。ブラシ部材７０の周表面には合成繊維でよい多数の繊維が配設されている。板形状でよいオイルストーン７２は実質上水平方向に往復動せしめられる。吸着具６４の下面を洗浄する際には、ブラシ部材７０が回転せしめられ、オイルストーン７２が往復動せしめられ、そして吸着具６４の下面をブラシ部材７０及び／又はオイルストーン７２に押圧せしめた状態で、所定範囲に渡って吸着具６４が往復旋回動せしめられる。ブラシ部材７０は多孔性部材から研磨屑を掃出し、オイルストーン７２は多孔性部材の表面を研削して多孔性部材内に侵入した研磨屑を排出すると共に多孔性部材の表面を平坦化する。
【００１８】
図示の実施形態においては、ハウジング２の主部４の中間部には洗浄液噴射手段７４も配設されている。この洗浄液噴射手段７４は、後述するチャック板洗浄手段によってチャック板３８を洗浄する際にチャック手段３４上に純水でよい洗浄液を噴射する。図４に図示する如く、ハウジング２の主部４に形成されている没入部３２には、洗浄液噴射手段７４から噴射された洗浄液を排液ホース（図示していない）に導くための排液口７６が形成されている。
【００１９】
図１に図示する如く、チャック手段３４が選択的に位置せしめられる被加工物搬入・搬出域５０に関連せしめて、ハウジング２の主部４上にはチャック板洗浄手段７８が配設されている。詳述すると、ハウンジング２の主部４の両側縁部には上方に延びる直立支持部材８０が配設されており、かかる支持部材８０間には実質上水平に延びる案内ロッド８２が固定されている。案内ロッド８２には滑動ブロック８４が装着されている。滑動ブロック８４には案内ロッド８２が挿通せしめられる貫通穴が形成されており、滑動ブロック８４は案内ロッド８２に沿って滑動自在である。上記支持部材８０間には、更に、案内ロッド８２の下方を実質上水平に延びるねじ軸８６が回転自在に装着されている。このねじ軸８６は滑動ブロック８４に形成されている貫通雌ねじ穴に螺合せしめられている。支持部材８０の一方には電動モータ８８が装着されており、かかるモータ８８の出力軸はねじ軸８６に連結されている。モータ８８が正転せしめられ、ねじ軸８６が所定方向に回転せしめられると、滑動ブロック８４が矢印９０で示す方向に移動せしめられ、モータ８８が逆転せしめられ、ねじ軸８６が逆方向に回転せしめられると、滑動ブロック８４が矢印９２で示す方向に移動せしめられる。滑動ブロック８４の前面にはケース９４及び９６が装着されている。滑動ブロック８４の前面には実質上鉛直に延びる案内レール９８及び１００が形成されており、ケース９４及び９６の各々の後面には実質上鉛直に延びる被案内溝が形成されており、ケース９４及び９６の被案内溝を夫々案内レール９８及び１００に係合せしめることによって、滑動ブロック８４の前面にケース９４及び９６が昇降動自在に装着されている。滑動ブロック８４とケース９４及び９６の各々との間には空気圧シリンダ機構でよい昇降動手段（図示していない）が介在せしめられており、かかる昇降動手段によってケース９４及び９６が昇降動せしめられる。ケース９４内には電動モータが装着されており、その出力軸１０２はケース９４を越えて下方に延出せしめられている。出力軸１０２は実質上鉛直に（従ってチャック板３８の表面に対して実質上垂直に）延び、その下端にはブラシ部材１０４が固定されている。ブラシ部材１０４は円板形状の基部とこの基部の下面に植設された合成繊維でよい多数の繊維から構成されている。ケース９６内にも電動モータが装着されており、その出力軸１０６はケース９６を越えて下方に延出せしめられている。出力軸１０６は実質上鉛直に（従ってチャック板３８の表面に対して実質上垂直に）延び、その下端には円板形状のオイルストーン１０８が固定されている。
【００２０】
後に更に言及する如く、被加工物搬入・搬出域５０に位置せしめられているチャック手段３４上に被加工物を搬入する際及びチャック手段３４上から被加工物を搬出する際には、ケース９４及び９６は非作用位置に上昇せしめられ、滑動ブロック８４はハウジング２の主部４の片側に退避せしめられる。一方、研磨処理を受けた被加工物がチャック手段３４上から搬出された後に、必要に応じてチャック手段３４のチャック板３８を洗浄する際には、滑動ブロック８４がハウジング２の主部４の中央部に移動せしめられてチャック手段３４のチャック板３８に対向して位置せしめられる。そして、ブラシ部材１０４及びオイルストーン１０８が回転駆動せしめられ、ケース９４及び９６が作用位置まで下降せしめられ、回転駆動せしめられているブラシ部材１０４及びオイルストーン１０８がチャック板３８の表面に押圧される。この際には、滑動ブロック８４は矢印９０及び９２で示す方向に（従ってチャック板３８の表面に平行な方向に）所定範囲に渡って往復動せしめられる。チャック手段３４は回転されると共に矢印４０及び４２で示す方向に所定範囲に渡って往復動せしめられる。更に、上記洗浄液噴射手段７４からチャック板３８に向けて洗浄液が噴射される。かくして、ブラシ部材１０４が多孔性材料から形成されているチャック板３８に作用してそこから研磨屑を掃出し、オイルストーン１０８がチャック板３８の表面を研削して侵入した研磨屑を排出すると共にチャック板３８の表面を平坦化する。
【００２１】
図４を参照して説明すると、チャック手段３４が選択的に位置せしめられる研磨域５２に関連せしめて、ハウジング２の主部４に形成されている上記没入部３２には冷却手段１１０が配設されている。図示の実施形態における冷却手段１１０は、研磨域５２に位置せしめられているチャック手段３４のチャック板３８上に保持されている被加工物即ち半導体ウエーハ２４に空気でよい冷却気体を噴射する第一の噴射手段１１１と、研磨域５２において被加工物の被処理面即ち半導体ウエーハ２４の裏面に作用せしめられている研磨工具（この研磨工具については後に詳述する）に空気でよい冷却気体を噴射する第二の噴射手段１１３とを含んでいる。所望ならば、かかる冷却手段１１０に加えて或いはこれに代えてチャック手段３４に適宜の冷却手段、例えば冷却媒体が循環せしめられる循環路を含む冷却手段、を配設するこもできる。図示の実施形態においては、研磨域５２に関連せしめてドレッシング手段１１２も配設されている。このドレッシング手段１１２は、研磨工具（この研磨工具にいては後に詳述する）の研磨部材に高圧空気でよい高圧気体を噴射して研磨部材に所謂ドレッシング作用を加える。
【００２２】
図１及び図４、特に図４を参照して説明を続けると、ハウジング２の後端に配設された上記直立壁６には研磨手段１１４が配設されている。更に詳述すると、直立壁６の前面には実質上鉛直に延びる一対の案内レール１１６が固定されている。かかる一対の案内レール１１６には、滑動ブロック１１８が鉛直方向に滑動自在に装着されている。滑動ブロック１１８の後面両側には実質上鉛直に延びる脚部１２０が形成されており、かかる脚部１２０に形成されている被案内溝が一対の案内レール１１６に滑動自在に係合せしめられている。直立壁６の前面には、更に、実質上鉛直に延びるねじ軸１２２が軸受部材１２４及び１２６によって回転自在に装着されている。軸受部材１２４にはパルスモータでよい電動モータ１２８も装着されており、かかるモータ１２８の出力軸がねじ軸１２２に連結されている。滑動ブロック１１８の後面にはその幅方向中央部から後方に突出する連結部（図示していない）も形成されており、かかる連結部には鉛直方向に延びる貫通雌ねじ孔が形成されており、かかる雌ねじ孔に上記ねじ軸１２２が螺合せしめられている。従って、モータ１２８が正転せしめられると、滑動ブロック１１８が下降せしめられ、モータ１２８が逆転せしめられると、滑動ブロック１１８が上昇せしめられる。
【００２３】
滑動ブロック１１８の前面には前方に突出した支持部１３０が形成されており、かかる支持部１３０にはケース１３２が装着されている。ケース１３２には実質上鉛直に延びる回転軸１３４が回転自在に装着されている。ケース１３２内には電動モータ（図示していない）も配設されており、かかるモータの出力軸は回転軸１３４に連結されている。回転軸１３４の下端部はケース１３２の下端を越えて下方に突出せしめられており、回転軸１３４の下端には研磨工具１３６が装着されている。詳述すると、回転軸１３４の下端には円板形状の装着部材１３８が固定されている。この装着部材１３８には周方向に間隔をおいて複数個の貫通孔（図示していない）が形成されている。研磨工具１３６は、図５及び図６に図示する如く、円板形状の支持部材１４０と同様に円板形状である研磨部材１４２とから構成されている。支持部材１４０には周方向に間隔をおいてその上面から下方に延びる複数個の盲ねじ孔１４４が形成されている。支持部材１４０の下面は円形支持面を構成しており、研磨部材１４２はエポキシ樹脂系接着剤の如き適宜の接着剤によって支持部材１４０の円形支持面に接合されている。研磨部材１４２はフェルトとこのフェルト中に分散せしめられた多数の砥粒とから構成されているのが好適である。かかる研磨部材１４２自体の構成についての詳細な説明は、上記特願２００１−９３３９７の明細書及び図面に詳細に説明されているのでかかる記載に委ね、本明細書においては説明を省略する。回転軸１３４の下端に固定されている上記装着部材１３８の下面に研磨工具１３６を位置せしめ、装着部材１３８に形成されている貫通孔を通して研磨工具１３６の支持部材１４０に形成されている盲ねじ孔１４４に締結ボルト１４６を螺着することによって、装着部材１３８に研磨工具１３６が装着される。
【００２４】
研磨域５２において、チャック手段３４のチャック板３８の表面に保持されている被加工物の被処理面、即ち半導体ウエーハ２４の裏面を研磨する際には、滑動ブロック１１８が下降せしめられ、回転駆動せしめられている研磨工具１３６の研磨部材１４２が半導体ウエーハ２４の裏面に押圧される。そして、チャック手段３４が実質上鉛直に延びる（従って研磨手段１１４の回転軸１３４に平行に延びる）回転中心軸線を中心として回転せしめられると共に矢印４０及び４２で示す方向に所定範囲に渡って移動せしめられる。かくして、研磨部材１４２が半導体ウエーハ２４の裏面に作用せしめられ、半導体ウエーハ２４の裏面が研磨されて残留加工歪が除去される。かような研磨の際には、冷却手段１１０を構成する第一の噴射手段１１１及び第二の噴射手段１１３から冷却気体が噴射され、半導体ウエーハ２４及び研磨部材１４２が冷却される。研磨が終了すると、滑動ブロック１１８が幾分上昇されて研磨部材１４２が半導体ウエーハ２４の裏面から離隔される。しかる後に、必要に応じてドレッシング手段１１２から研磨部材１４２に向けて高圧気体が噴射され、研磨部材１４２の目詰まりが解消される。
【００２５】
図１及び図４と共に図７を参照して説明を続けると、図示の実施形態においては、研磨域５２に位置せしめられているチャック手段３４と共に、チャック手段３４に保持されている被加工物の被処理面即ち半導体ウエーハ２４の裏面に押圧せしめられている研磨工具１３６を囲繞する防塵カバー１４８が配設されている。かかる防塵カバー１４８は全体として箱形状であり、上壁１５０、前壁１５２並びに両側壁１５４を有する。かかる防塵カバー１４８はその後端縁を上記直立壁６に密接せしめて図１に図示する位置に固定されている。防塵カバー１４８の両側壁１５４は上下方向中間に下方を向いた肩面１５６を有し、両側壁１５４の下半部は上記没入部３２の両側面に密接せしめられ、肩面１５６がハウジング２の主部４の両側縁部の上面に密接せしめられる。防塵カバー１４８の前壁１５２にはチャック手段３４の通過を許容するための矩形開口１５８が形成されている。防塵カバー１４８の上壁１５０には研磨手段１１４の支持部材１４０及び研磨部材１４２の通過を許容するための円形開口１６０が形成されている。防塵カバー１４８の上壁１５０の一部は開閉自在な扉１６２によって規定されている。この扉１６２はその片端縁が片側壁１５４の上端縁に旋回自在に連結された第一旋回部材１６４とその片端縁が第一旋回部材１６４の先端縁に旋回自在に連結された第二旋回部材１６６とから構成されている。第二旋回部材１６６の自由端縁には上記円形開口１６０の半分を規定する半円形状の切欠が形成されている。第二旋回部材１６６の外面には指を掛けることができる凹部１６８も形成されている。扉１６２は通常は図１及び図７に実線で示す閉位置に位置せしめられているが、研磨工具１３６の修理或いは交換等の際には凹部１６８に指を掛けて図７に二点鎖線で示す開位置にせしめることができる。防塵カバー１４８の上壁１５０には上記円形開口１６０の周縁から上方に延びる円筒部材１６１が付設されている。この円筒部材１６１は半円筒形状の２個の部材から構成されており、その一方は上壁１５０の主部に固定され、その他方は扉１６２の第二旋回部材１６６に固定されていて第二旋回部材１６６と共に開閉動せしめられる。防塵カバー１４８の上壁１５０には、更に、防塵カバー１４８内を排気するための排気ダクト１７０が付設されている。排気ダクト１７０には適宜の排気手段（図示していない）が付設されており、研磨工具１３６によって半導体ウエーハ２４の裏面を研磨する際には、防塵カバー１４８によって囲繞されている研磨域５２が排気される。
【００２６】
図１及び図４を参照して、図示の加工歪除去装置における研磨作用の一例を要約して説明すると、チャック手段３４が被加工物搬入・搬出域５０に位置せしめられている時に、被加工物搬入手段５４によって受入手段１４上からチャック手段３４上へ、加工歪を有する裏面を研磨して加工歪を除去すべき半導体ウエーハ２４がその裏面を上方に向けた状態で搬入され、そしてかかる半導体ウエーハ２４がチャック板３８上に吸着される。しかる後に、チャック手段３４が矢印４０で示す方向に研磨域５２まで移動せしめられる。そして、研磨域５２においては、半導体ウエーハ２４を保持したチャック板３８が回転せしめられると共に、回転駆動せしめられている研磨工具１３６の研磨部材１４２がチャック板３８上の半導体ウエーハ２４の裏面に押圧され、そしてまたチャック手段３４が矢印４０及び４２で示す方向に所定範囲に渡って往復動せしめられ、かくして研磨部材１４２の作用によって半導体ウエーハ２４の裏面が乾式研磨され、残留加工歪が除去される。この際には、第一の噴射手段１１１から半導体ウエーハ２４に冷却気体が噴射され、第二の噴射手段１１３から研磨部材１４２に冷却気体が噴射される。また、排気ダクト１７０に付設されている排気手段が作動せしめられて、防塵カバー１４８内の粉塵が排気される。
【００２７】
研磨が終了すると、研磨工具１３６が半導体ウエーハ２４の裏面から上方に離隔され、チャック手段３４が矢印４２で示す方向に被加工物搬入・搬出域５０まで移動せしめられる。しかる後に、被加工物搬出手段６０によってチャック手段３４上から洗浄手段１６に半導体ウエーハ２４が搬出される。次いで、必要に応じてチャック板洗浄手段７８によってチャック板３８が洗浄される。更に詳述すると、滑動ブロック８４がハウジング２の主部４の中央部に移動せしめられてチャック手段３４のチャック板３８に対向して位置せしめられる。そして、ブラシ部材１０４及びオイルストーン１０８が回転駆動せしめられ、ケース９４及び９６が作用位置まで下降せしめられ、回転駆動せしめられているブラシ部材１０４及びオイルストーン１０８がチャック板３８の表面に押圧される。そして、滑動ブロック８４が矢印９０及び９２で示す方向に所定範囲に渡って往復動せしめられ、チャック手段３４が回転されると共に矢印４０及び４２で示す方向に所定範囲に渡って往復動せしめられる。更に、洗浄液噴射手段７４からチャック板３８に向けて洗浄液が噴射される。チャック板３８の洗浄が終了すると、ケース９４及び９６が非作用位置まで上昇され、滑動ブロック８４はハウジング２の主部４の片側まで退避される。しかる後に、被加工物搬入手段５４によって受入手段１４上に位置する次の半導体ウエーハ２４がチャック手段３４上に搬入される。チャック板洗浄域５０においてチャック板３８を洗浄している間に、必要に応じて被加工物搬出手段６０の吸着具６４を吸着具洗浄手段６６によって洗浄することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の加工歪除去装置においては、被加工物の、加工歪を有する被処理面、例えば半導体ウエーハの研削された裏面、を研磨工具によって高効率で且つ高品質に研磨して加工歪を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従って構成された加工歪除去装置の好適実施形態を示す斜面図。
【図２】加工歪が残留する被処理面を有する被加工物の典型例である半導体ウエーハを装着テープを介してフレームに装着した状態を示す斜面図。
【図３】加工歪が残留する被処理面を有する被加工物の典型例である半導体ウエーハを支持基板上に装着した状態を示す斜面図。
【図４】図１に示す加工歪除去装置の主要部を、防塵カバーを除去した状態で示す斜面図。
【図５】図１に示す加工歪除去装置に使用される研磨工具を示す斜面図。
【図６】図５に示す研磨工具をその下面側から見た状態で示す斜面図。
【図７】図１に示す加工歪除去装置に使用されている防塵カバーを示す斜面図。
【符号の説明】
２：ハウジング
２４：半導体ウエーハ（被加工物）
３４：チャック手段
３８：チャック板
５０：被加工物搬入・搬出域
５４：被加工物搬入手段
６０：被加工物搬出手段
６６：吸着具洗浄手段
７４：洗浄液噴射手段
７８：チャック板洗浄手段
１０４：ブラシ部材
１０８：オイルストーン
１１０：冷却手段
１１２：ドレッシング手段
１１４：研磨手段
１３６：研磨工具
１４２：研磨部材
１３８：防塵カバー
１６０：排気ダクト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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