(57)【要約】【課題】基板とバキュ−ムチャックの洗浄が可能なフットプリントが小さく、作動時間（動線）の短い洗浄装置。【解決手段】基板のブラシ洗浄機構３１とチャックの洗浄機構３２を上下方向に同じ軸芯３３ａ上に一体化させた洗浄装置１とすることにより、インデックス型裏面研削装置における洗浄装置が占める面積を小さくすることができる。また、従来のブラシ洗浄機構とチャッククリ−ナが横並列の洗浄装置では、チャック上へのブラシ洗浄機構とチャッククリ−ナの横手方向移動が交代で行われる動線の長い設置であったのが本発明の洗浄装置では横方向の移動は不要となるため、スル−プット時間を短縮できる。【選択図】          図２
2005044874.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状のポ−ラスセラミック製チャック表面をセラミック製竿で、およびこのチャック上に保持された基板表面をブラシ洗浄する洗浄装置であって、該洗浄装置は、
鉛直方向に据え付けされた中空スピンドルの下部側壁面に固定された取付具下面に等間隔に備えられた複数個の基板洗浄ブラシ、
前記中空スピンドルの中空部に軸芯を同一にして据え付けられたシャフトの下部に固定された円盤状ホルダで、この円盤状ホルダは上下に貫通する洗浄液通路孔を複数対称位置に設けるとともに前記ブラシが突出することができる空間部を備える円盤状ホルダであって、該円盤状ホルダの下部周縁には弧状のセラミック製竿を複数対称に固定した円盤状ホルダ、
前記中空スピンドルのユニット昇降機構、
前記円盤状ホルダの昇降機構、
前記円盤状ホルダの洗浄液通路孔に洗浄液を供給する機構、
および、
前記中空スピンドルおよびシャフトを回転させる回転駆動機構、
とを備える基板およびチャック兼用洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板の裏面研削装置に付属して設けられる基板およびチャック兼用洗浄装置に関する。詳しくは、ポ−ラスセラミック製チャック上に載置された半導体基板の裏面を研削し、この研削基板表面をブラシの回転と洗浄液の供給で行うブラシ洗浄が可能で、研削基板を取り去ったポ−ラスセラミック製チャック表面をセラミック製竿の回転と洗浄液の供給で行うチャック洗浄が１台の装置で実施できる基板およびチャック兼用洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体基板の裏面研削装置において、ポ−ラスセラミック製チャック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に洗浄液を吹き付けて基板を洗浄し、研削基板を取り去ったポ−ラスセラミック製チャック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−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ことは提案され、実施されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
さらに、図６に示すインデックステ−ブル１３に設けられたポ−ラスセラミック製チャック１２上に離間して設けたレ−ル１４にブラシ洗浄機構１５ａとセラミック製竿を備えたチャッククリ−ナ（チャック洗浄機構）１５ｂを対として横方向に走行可能とした洗浄機器１５を備えるインデックス型の裏面研削装置を用い、チャック１２上に載置されている研削砥石１６ｄで研削された基板上にブラシ洗浄機構１５ａを走行させ、基板に洗浄液を供給しながら回転しているブラシを下降させて基板を洗浄し、ついで、ブラシを上昇させ、搬送パッド１７で洗浄された基板を基板洗浄機構１０へと搬送した後、チャッククリ−ナ１５ｂをチャック１２上に走行させ、チャック１２面に洗浄液を供給しながら回転しているセラミック製竿を下降させてチャックを洗浄することも提案され、実施されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特公平５−９２２９号公報（第２頁および図１、図３参照）
【特許文献２】
特開平１１−３０７４８９号公報（第３−５頁および図１、図３参照）
【０００５】
従来のノズルより供給される洗浄液のみで基板を洗浄する洗浄方法に対し、特許文献２に開示されるブラシ洗浄方式は径が大きい基板のスラッジを除去する効果がより優れる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
同時に複数の基板が研削されるインデックス型裏面研削装置において、研削される基板の径が従来の２００ｍｍから３００ｍｍ、４５０ｍｍへと拡径するにつれ、インデックステ−ブルも拡径する。また、基板のスル−プット時間も長くなる。本発明は、インデックス型裏面研削装置のフットプリント（設置面積）の拡大を少なくし、併せて、洗浄装置の動きを少なくしてスル−プット時間が伸びるのを防ぐことができる基板・チャック兼用洗浄装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、円盤状のポ−ラスセラミック製チャック表面をセラミック製竿で、およびこのチャック上に保持された基板表面をブラシ洗浄する洗浄装置であって、該洗浄装置は、
鉛直方向に据え付けされた中空スピンドルの下部側壁面に固定された取付具下面に等間隔に備えられた複数個の基板洗浄ブラシ、
前記中空スピンドルの中空部に軸芯を同一にして据え付けられたシャフトの下部に固定された円盤状ホルダで、この円盤状ホルダは上下に貫通する洗浄液通路孔を複数対称位置に設けるとともに前記ブラシが突出することができる空間部を備える円盤状ホルダであって、該円盤状ホルダの下部周縁には弧状のセラミック製竿を複数対称に固定した円盤状ホルダ、
前記中空スピンドルのユニット昇降機構、
前記円盤状ホルダの昇降機構、
前記円盤状ホルダの洗浄液通路孔に洗浄液を供給する機構、
および、
前記中空スピンドルおよびシャフトを回転させる回転駆動機構、
とを備える基板およびチャック兼用洗浄装置を提供するものである。
【０００８】
従来、横方向に並列されていたブラシ洗浄機構とチャック洗浄機構を上下方向に一体化させた洗浄装置とすることにより、インデックス型裏面研削装置における洗浄装置が占める面積を小さくすることができる。また、従来の横並列の洗浄装置では、チャック上へのブラシ洗浄機構とチャッククリ−ナの横手方向移動が交代で行われる設置であったのが本発明の洗浄装置では横方向の移動は不要となるため、スル−プット時間が伸びるのを防ぐことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は本発明の洗浄装置を下側から見た平面図、図２は本発明の洗浄装置の断面図で、図１においてＩ−Ｉの線で切断した正面断面図である。図３は本発明の洗浄装置を上側から見た平面図、図４はその右側面図、および図５はその左側面図である。
【００１０】
これら図に示す洗浄装置３０において、３１はブラシ、３２は弧状のセラミック製竿、３３は鉛直方向に据え付けされた中空スピンドル、３４は中空スピンドルの下部側壁面に固定された中央部が空洞３４ａの十文字状取付具で、前記ブラシ３１は十文字状取付具３４下面に等間隔に４個備えられている。３５はシャフトで、前記中空スピンドル３３の中空部に軸芯３３ａを同一にして据え付けられる。３６は円盤状ホルダで、前記シャフト３５の下部に固定ボルト３６ｃで固定される。この円盤状ホルダは上下に貫通する洗浄液通路孔３６ａを複数対称位置に設けているとともに前記ブラシ３１が突出することができる空間部３６ｂを備える。
【００１１】
前記弧状のセラミック製竿３２は該円盤状ホルダ３６の下部周縁に複数対称に固定されており、４分割されたリング状を呈している。３７は前記円盤状ホルダの昇降機構で、３７ａは空気シリンダ、３７ｂは空気入口、３７ｃは空気出口である。３８は前記中空スピンドルを上下移動させるユニット昇降機構、３８ａはユニット昇降シリンダ、３８ｂは取付板、３９は洗浄液供給管、４０はバルブ開閉用ハンドルである。手動でハンドルを開くに回動するか、研削装置の制御機構の指示によりバルブ４０が開かれると洗浄液が供給管３９より円盤状ホルダの洗浄液通路孔３６ａを経て基板上またはチャック上に供給される。
【００１２】
４１は駆動用モ−タで、中空スピンドル３３およびシャフト３５の軸芯３３ａから離して設置され、モ−タ軸の回転駆動をプ−リ−４３で中空スピンドル３３およびシャフト３５に同期して伝える。４２はモ−タ電源、４４、４５および４６は軸受、４７は回り止めピンである。モ−タ４１の回転駆動をプ−リ−４３が受けて中空スピンドル３３は回転される。回り止めピン４７によりシャフト３５は中空スピンドル３３に固定されているので、シャフト３５は中空スピンドル３３に連れ回りする。４８は保護カバ−である。ユニット昇降機構３８は図示されていない研削装置の基台上に立架された橋に取付板を介してチャック上に固定される。
【００１３】
ポ−ラスセラミック製チャックのポ−ラス度は６０〜１２０番が好ましい。セラミック製竿３２はポ−ラスセラミック製チャックと同じ素材のセラミック、例えばアルミナやジルコニア、窒化珪素等のセラミック素材が好ましい。セラミック製竿３２はポ−ラス（多孔質）であってもノンポ−ラス（非多孔質）であってもよい。
【００１４】
ブラシは、ナイロン（ポリアミド）繊維、ポリビニ−ルアルコ−ル繊維、ポリプロピレン繊維が好ましい。ブラシ３１はその繊維先端が前記保護カバ−４８の下端より突出するよう設けられ、セラミック製竿３２はシリンダ３７ａ内のロッド３７ｄが上昇しているときはブラシの繊維先端よりも高い位置に、シリンダ３７ａのロッド３７ｄが下降しているときはブラシの繊維先端よりも低い位置となるよう設けられる。図２、図４および図５においては、シリンダ３７ａ内のロッド３７ｄが下降し、セラミック製竿３２下面がブラシの繊維先端よりも低い位置となっている。
【００１５】
本発明の洗浄装置３０を用いてチャック上の研削された基板を洗浄するには、水平方向に回転するバキュ−ムチャック１２上の基板面に洗浄液供給管３９より洗浄液を供給しながらユニット昇降機構３８のシリンダロッドを下降させてブラシを基板表面に当接させ、回転している基板表面を回転しているブラシ３１で摺動することにより基板表面のスラッジを除去する。
【００１６】
ついで、ユニット昇降機構３８のシリンダ内のロッドを上昇させてブラシを基板表面より遠ざけ、洗浄液の供給を止め、バキュ−ムチャック１２の回転を止めた後、チャックの減圧を開放し、チャック下面より空気を吹き付けて基板のチャックからの剥離を容易としたのち、搬送パッドで基板を吸着し、基板洗浄機構へ搬送する。
【００１７】
本発明の洗浄装置３０を用いてチャックを洗浄するには、水平方向にバキュ−ムチャック１２を回転させ、円盤状ホルダの昇降機構３７のロッドを下降させてブラシの繊維下面よりもセラミック製竿３２の下面が突出する位置に移動させたのち、バキュ−ムチャック１２上に洗浄液供給管３９より洗浄液を供給しながらユニット昇降機構３８のシリンダロッドを下降させてセラミック製竿３２をポ−ラスセラミック製チャック１２に当接させ、回転しているチャック表面を回転しているセラミック製竿３２で摺動することによりチャック表面のスラッジを除去する。
【００１８】
チャック洗浄後は、ユニット昇降機構３８のシリンダ内のロッドを上昇させてセラミック製竿３２をチャック表面より遠ざけ、洗浄液の供給を止め、バキュ−ムチャック１２の回転を止め、一方、シリンダ３７ａ内のロッド３７ｄを上昇させてセラミック製竿の下面位置をブラシの繊維先端よりも高い位置に戻す。
ポ−ラスセラミック製チャック１２の洗浄後、チャックのポ−ラス度が１００〜１２０番と細密であるときはチャック下面より高圧空気を吹き付けてチャックの孔間に詰まったスラッジを吹き上げて除去する工程を取り入れることもある。しかし、チャックのポ−ラス度が６０〜８０番と目が粗い場合はこのチャック下面よりの高圧空気の吹き付けは、この吹き付けが繰り返えされると逆にスラッジによるバキュ−ムチャックに除去できないスラッジの蓄積による目詰まりを早い時期に生じさせるので好ましくない。
【００１９】
本発明の別の実施態様として十文字状の取付具３４の代わりに三つ又状の取付具を用い、ブラシ３１を３個固定するようにしてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の基板とチャックの兼用洗浄装置は、コンパクトであり、設置面積が小さく、かつ、作動時間が短い利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の洗浄装置を下側から見た平面図である。
【図２】本発明の洗浄装置の断面図で、図１においてＩ−Ｉの線で切断した正面断面図である。
【図３】本発明の洗浄装置を上側から見た平面図である。
【図４】本発明の洗浄装置の右側面図である。
【図５】本発明の洗浄装置の左側面図である。
【図６】基板の裏面研削装置の斜視図である（公知）。
【符号の説明】
３０      洗浄装置
３１      ブラシ
３２      セラミック製竿
３３      中空スピンドル
３５      シャフト
３７      シャフト昇降機構
３８      ユニット昇降機構
４１      駆動モ−タ
【図１】
2005044874.tif 000003
【図２】
2005044874.tif 000004
【図３】
2005044874.tif 000005
【図４】
2005044874.tif 000006
【図５】
2005044874.tif 000007
【図６】
2005044874.tif 000008