(57)【要約】      （修正有）【課題】  被加工物に貼着された保護部材を剥離させることなく洗浄することができる洗浄機構を備えた研削装置を提供する。【解決手段】  チャックテーブルと、研削手段と、吸着パッド３７２を備えた被加工物搬出手段３７と、洗浄手段とを具備する研削装置であって、洗浄手段は円柱状の洗浄ローラ３８２を回転駆動するための正転・逆転可能な電動モータとを具備しており、吸着パッド３７２の中心部が洗浄ローラ３８２に達する時点を検出する検出手段と、検出手段からの検出信号に基づいて電動モータの回転方向を制御する制御手段とを具備している。制御手段は、吸着パッド３７２の中心部が洗浄ローラ３８２に達するまでは電動モータを正転駆動し、吸着パッド３７２の中心部が洗浄ローラ３８２に達したら該電動モータを逆転駆動する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブル上に保持された被加工物を研削する研削手段と、該チャックテーブル上で研削された被加工物を吸引保持する吸着パッドを備えた被加工物搬出手段と、該吸着パッドの搬出経路に配設され該吸着パッドに吸引保持された被加工物を洗浄する洗浄手段と、を具備する研削装置において、
該洗浄手段は、円柱状の洗浄ローラと、該洗浄ローラを回転駆動するための正転・逆転可能な電動モータとを具備しており、
該吸着パッドの中心部が該洗浄ローラに達する時点を検出する検出手段と、
該検出手段からの検出信号に基づいて該電動モータの回転方向を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該吸着パッドの中心部が該洗浄ローラに達するまでは該洗浄ローラの回転方向が該吸着パッドと対向する位置において該吸着パッドの移動方向と順方向になるように該電動モータを正転駆動し、該吸着パッドの中心部が該洗浄ローラに達したら該洗浄ローラの回転方向が該吸着パッドと対向する位置において該吸着パッドの移動方向と逆方向になるように該電動モータを逆転駆動する、
ことを特徴とする研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、チャックテーブル上において研削手段によって研削された被加工物の下面を洗浄する洗浄手段を備えた研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
当業者には周知の如く、半導体デバイス製造工程においては、ＩＣ、ＬＳＩ等の回路が複数個形成された半導体ウエーハは、個々のチップに分割される前にその裏面を研削装置によって研削して所定の厚さに形成されている。半導体ウエーハの裏面を研削する研削装置は、被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブル上に吸引保持された被加工物を研削する研削手段と、該チャックテーブル上で研削された被加工物を吸引保持して搬出する被加工物搬出手段を具備している。
【０００３】
上述した研削装置を用いて半導体ウエーハの裏面を研削する際には、半導体ウエーハの表面側をチャックテーブル上に保持するので、半導体ウエーハの表面に形成された回路の損傷を防止するために、半導体ウエーハの表面にポリ塩化ビニール等からなる保護部材を貼着している。しかるに、半導体ウエーハの表面に保護部材を貼着してチャックテーブル上に吸引保持した状態で半導体ウエーハの裏面を研削すると、研削によって発生する研削屑がチャックテーブルに吸引され保護部材との間に侵入して保護部材の表面に付着する。保護部材の表面に研削屑が付着すると、半導体ウエーハから保護部材をはがす際の妨げとなったり、以後の工程の汚染源となるという問題がある。
【０００４】
一方、研削された被加工物をチャックテーブル上から搬出する被加工物搬出手段における被加工物を吸引保持するための吸着パッドの吸着面にも研削屑が付着する。吸着パッドの吸着面に研削屑が付着すると、半導体ウエーハのように薄く形成された被加工物は吸着されたとき割れるという問題がある。
【０００５】
上述した問題を解消するために、被加工物搬出手段を構成する吸着パッドの搬出経路に吸着パッドの吸着面を洗浄する洗浄手段を配設した研削装置が提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００３−４５８４１号公報
【０００６】
上記特開２００３−４５８４１号公報に開示された洗浄手段は、円柱状の洗浄ブラシを回転し、この回転する洗浄ブラシに吸着パッドの吸着面を接触させながら通過させる構成であり、吸着パッドの吸着面を効果的に洗浄することができる。この洗浄手段を利用して吸着パッドに吸引保持された被加工物の下面を洗浄することも可能である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
而して、上述した洗浄手段を利用して吸着パッドに吸引保持された半導体ウエーハの表面に貼着された保護部材の表面を洗浄すると、洗浄ブラシの回転に起因して保護部材の外周部が半導体ウエーハから剥離するという問題が発生した。即ち、洗浄ブラシと吸着パッドに保持された半導体ウエーハと対向する位置において洗浄ブラシの回転方向が半導体ウエーハの移動方向と逆方向の場合には、半導体ウエーハの表面に貼着された保護部材における洗浄ブラシに接触し始める側の外周面が剥離する。また、洗浄ブラシの回転方向を半導体ウエーハと対向する位置において半導体ウエーハの移動方向と順方向になるようにすると、半導体ウエーハの表面に貼着された保護部材における洗浄ブラシを通過する側の外周面が剥離することが判った。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は、被加工物に貼着された保護部材を剥離させることなく洗浄することができる洗浄手段を備えた研削装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブル上に保持された被加工物を研削する研削手段と、該チャックテーブル上で研削された被加工物を吸引保持する吸着パッドを備えた被加工物搬出手段と、該吸着パッドの搬出経路に配設され該吸着パッドに吸引保持された被加工物を洗浄する洗浄手段と、を具備する研削装置において、
該洗浄手段は、円柱状の洗浄ローラと、該洗浄ローラを回転駆動するための正転・逆転可能な電動モータとを具備しており、
該吸着パッドの中心部が該洗浄ローラに達する時点を検出する検出手段と、
該検出手段からの検出信号に基づいて該電動モータの回転方向を制御する制御手段と、を具備し、
該制御手段は、該吸着パッドの中心部が該洗浄ローラに達するまでは該洗浄ローラの回転方向が該吸着パッドと対向する位置において該吸着パッドの移動方向と順方向になるように該電動モータを正転駆動し、該吸着パッドの中心部が該洗浄ローラに達したら該洗浄ローラの回転方向が該吸着パッドと対向する位置において該吸着パッドの移動方向と逆方向になるように該電動モータを逆転駆動する、
ことを特徴とする研削装置が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明による研削装置は以上のように構成されているので、被加工物搬出手段を構成する吸着パッドに吸引保持された被加工物が洗浄ローラを通過する際に、被加工物に貼着された保護部材が洗浄ローラと接触し始める側の外周も洗浄ローラを通過する側の外周も剥離することなく洗浄される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に従って構成された研削装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１には本発明に従って構成された被加工物搬出機構を備えた研削装置の斜視図が示されている。
図示の実施形態における研削装置は、略直方体状の装置ハウジング２を具備している。装置ハウジング２の図１において右上端には、静止支持板４が立設されている。この静止支持板４の内側面には、上下方向に延びる２対の案内レール６、６および８、８が設けられている。一方の案内レール６、６には荒研削手段としての荒研削ユニット１０が上下方向に移動可能に装着されており、他方の案内レール８、８には仕上げ研削手段としての仕上げ研削ユニット１２が上下方向に移動可能に装着されている。
【００１３】
荒研削ユニット１０は、ユニットハウジング１０１と、該ユニットハウジング１０１の下端に回転自在に装着された研削ホイール１０２と、該ユニットハウジング１０１の上端に装着され研削ホイール１０２を矢印１０２aで示す方向に回転せしめられる回転駆動機構１０３と、ユニットハウジング１０１を装着した移動基台１０４とを具備している。移動基台１０４には被案内レール１０５、１０５が設けられており、この被案内レール１０５、１０５を上記静止支持板４に設けられた案内レール６、６に移動可能に嵌合することにより、荒研削ユニット１０が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における荒研削ユニット１０は、上記移動基台１０４を案内レール６、６に沿って移動させ研削ホイール１０２の切り込み深さを調整する送り機構１１を具備している。送り機構１１は、上記静止支持板４に案内レール６、６と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド１１１と、該雄ねじロッド１１１を回転駆動するためのパルスモータ１１２と、上記移動基台１０４に装着され雄ねじロッド１１１と螺合する図示しない雌ねじブロックを具備しており、パルスモータ１１２によって雄ねじロッド１１１を正転および逆転駆動することにより、荒研削ユニット１０を上下方向に移動せしめる。
【００１４】
上記仕上げ研削ユニット１２も荒研削ユニット１０と同様に構成されており、ユニットハウジング１２１と、該ユニットハウジング１２１の下端に回転自在に装着された研削ホイール１２２と、該ユニットハウジング１２１の上端に装着され研削ホイール１２２を矢印１２２aで示す方向に回転せしめられる回転駆動機構１２３と、ユニットハウジング１２１を装着した移動基台１２４とを具備している。移動基台１２４には被案内レール１２５、１２５が設けられており、この被案内レール１２５、１２５を上記静止支持板４に設けられた案内レール８、８に移動可能に嵌合することにより、仕上げ研削ユニット１２が上下方向に移動可能に支持される。図示の形態における仕上げ研削ユニット１２は、上記移動基台１２４を案内レール８、８に沿って移動させ研削ホイール１２２の切り込み深さを調整する送り機構１３を具備している。この送り機構１３は、上記送り手段１１と実質的に同じ構成である。即ち、送り機構１３は、上記静止支持板４に案内レール６、６と平行に上下方向に配設され回転可能に支持された雄ねじロッド１３１と、該雄ねじロッド１３１を回転駆動するためのパルスモータ１３２と、上記移動基台１２４に装着され雄ねじロッド１３１と螺合する図示しない雌ねじブロックを具備しており、パルスモータ１３２によって雄ねじロッド１２１を正転および逆転駆動することにより、仕上げ研削ユニット１２を上下方向に移動せしめる。
【００１５】
図示の実施形態における研削装置は、上記静止支持板４の前側において装置ハウジング２の上面と略面一となるように配設されたターンテーブル１５を具備している。このターンテーブル１５は、比較的大径の円盤状に形成されており、図示しない回転駆動機構によって矢印１５ａで示す方向に適宜回転せしめられる。ターンテーブル１５には、図示の実施形態の場合それぞれ１２０度の位相角をもって３個のチャックテーブル２０が水平面内で回転可能に配置されている。このチャックテーブル２０は、図２に示すように円盤状の基台２１とポーラスセラミック材によって円盤状に形成され吸着保持チャック２２とからなっており、吸着保持チャック２２上に載置された被加工物を図示しない吸引手段を作動することにより吸引保持する。このように構成されたチャックテーブル２０は、図１に示すように図示しない回転駆動機構によって矢印２０aで示す方向に回転せしめられる。ターンテーブル１５に配設された３個のチャックテーブル２０は、ターンテーブル１５が適宜回転することにより被加工物搬入・搬出域Ａ、荒研削加工域Ｂ、および仕上げ研削加工域Ｃおよび被加工物搬入・搬出域Ａに順次移動せしめられる。
【００１６】
図示の研削装置は、被加工物搬入・搬出域Ａに対して一方側に配設され研削加工前の被加工物である半導体ウエーハをストックする第１のカセット３１と、被加工物搬入・搬出域Ａに対して他方側に配設され研削加工後の被加工物である半導体ウエーハをストックする第２のカセット３２と、第１のカセット３１と被加工物搬入・搬出域Ａとの間に配設され被加工物の中心合わせを行う中心合わせ手段３３と、被加工物搬入・搬出域Ａと第２のカセット３２との間に配設されたスピンナー洗浄手段３４と、第１のカセット３１内に収納された被加工物である半導体ウエーハを中心合わせ手段３３に搬出するとともにスピンナー洗浄手段３４で洗浄された半導体ウエーハを第２のカセット３２に搬送する被加工物搬送手段３５と、中心合わせ手段３３上に載置され中心合わせされた半導体ウエーハを被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上に搬送する被加工物搬入手段３６と、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置されている研削加工後の半導体ウエーハを洗浄手段３４に搬送する被加工物搬出手段３７と、該被加工物搬出手段３７における後述する吸着パッドの搬出経路上に配置され吸着パッドに保持された被加工物を洗浄する洗浄手段３８を具備している。
【００１７】
上記被加工物搬出手段３７は、Ｌ字状の作動アーム３７１と、該作動アーム３７１の先端部に装着された吸着パッド３７２を備えている。吸着パッド３７２は、図示しない吸引手段に接続されており、吸着手段を作動することにより吸着面（下面）に被加工物を吸引保持する。作動アーム３７１は、図示しない作動機構によって基部を中心として矢印３７aおよび３７bで示す方向に揺動可能に構成されている。即ち、被加工物搬出手段３７の吸着パッド３７２は、図2に示すように上記被加工物搬入・搬出域Ａとスピンナー洗浄手段３４の間を１点差線で示す搬出経路に沿って移動せしめられる。
【００１８】
次に、上記洗浄手段３８について、図3を参照して説明する。図示の実施形態における洗浄手段３８は、支持枠体３８１と、該支持枠体３８１に回転自在に支持された洗浄ローラ３８２と、該洗浄ローラ３８２の回転軸３８２aを回転駆動する正転・逆転可能な電動モータ３８３と、上記洗浄ローラ３８２の両側に配設され図示しない洗浄水供給手段に接続された洗浄水噴出ノズル３８４，３８４とを具備している。上記洗浄ローラ３８２は、図示の実施形態においてはスポンジ材によって形成されている。このように構成された洗浄手段３８は、図2に示すように上記被加工物搬出手段３７を構成する吸着パッド３７２の１点鎖線で示す搬出経路中に配設されている。
【００１９】
図２に基づいて説明を続けると、図示の実施形態における研削装置は、上記吸着パッド３７２が被加工物を保持して被加工物搬入・搬出域Ａからスピンナー洗浄手段３４へ搬出する際に、吸着パッド３７２の中心部が洗浄ローラ３８２に達する時点を検出する検出手段３９を備えている。また、研削装置は、検出手段３９からの検出信号に基づいて洗浄手段３８を構成する電動モータ３８３の回転方向を制御する制御手段４０を具備している。
【００２０】
図示の実施形態における研削装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
ここで、研削装置によって研削される被加工物としての半導体ウエーハについて、図４を参照して説明する。図４の(a)に示す半導体ウエーハ５０は、例えば厚さが６００μｍのシリコンウエーハからなっており、表面５０ａに複数のストリート５１が格子状に形成されているとともに該複数のストリート５１によって区画された複数の領域に回路５２が形成されている。このように構成された半導体ウエーハ５０の表面５０aには、図４の(b)に示すようにポリ塩化ビニール等によって形成された保護部材６０が貼着される。このように表面に保護部材が貼着された半導体ウエーハ５０は、裏面５０bを上側にして上記第１のカセット３１に複数枚収容される。
【００２１】
第１のカセット３１に収容された研削加工前の被加工物である半導体ウエーハ５０は被加工物搬送手段３５の上下動作および進退動作により搬送され、中心合わせ３３に載置され６本のピン３３１の中心に向かう径方向運動により中心合わせされる。中心合わせ手段３３に載置され中心合わせされた半導体ウエーハ５０は、被加工物搬入手段３６の旋回動作によって被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０の吸着保持チャック２２上に載置される。そして、図示しない吸引手段を作動して、半導体ウエーハ５０を吸着保持チャック２２上に吸引保持する。次に、ターンテーブル１５を図示しない回転駆動機構によって矢印１５ａで示す方向に１２０度回動せしめて、半導体ウエーハを載置したチャックテーブル２０を荒研削加工域Ｂに位置付ける。
【００２２】
半導体ウエーハ５０を保持したチャックテーブル２０は、荒研削加工域Ｂに位置付けられると図示しない回転駆動機構によって矢印２０aで示す方向に回転せしめられる。一方、荒研削ユニット１０の研削ホイール１０２は、矢印１０２aで示す方向に回転せしめられつつ送り機構１１によって所定量下降する。この結果、チャックテーブル２０上の半導体ウエーハ５０の裏面５０bに荒研削加工が施される。なお、この間に被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられた次のチャックテーブル２０上には、上述したように研削加工前の半導体ウエーハ５０が載置される。そして、図示しない吸引手段を作動することにより、半導体ウエーハ５０をチャックテーブル２０上に吸引保持する。次に、ターンテーブル１５を矢印１５aで示す方向に１２０度回動せしめて、荒研削加工された半導体ウエーハ５０を保持しているチャックテーブル２０を仕上げ研削加工域Ｃに位置付け、研削加工前の半導体ウエーハ５０を保持したチャックテーブル２０を荒研削加工域Ｂに位置付ける。
【００２３】
このようにして、荒研削加工域Ｂに位置付けられたチャックテーブル２０上に保持された荒研削加工前の半導体ウエーハ５０の裏面５０bには荒研削ユニット１０によって荒研削加工が施され、仕上げ研削加工域Ｃに位置付けられたチャックテーブル２０上に載置され荒研削加工された半導体ウエーハ５０の裏面５０bには仕上げ研削ユニット１２によって仕上げ研削加工が施される。次に、ターンテーブル１５を矢印１５ａで示す方向に１２０度回動せしめて、仕上げ研削加工した半導体ウエーハ５０を保持したチャックテーブル２０を被加工物搬入・搬出域Ａに位置付ける。なお、荒研削加工域Ｂにおいて荒研削加工された半導体ウエーハ５０を保持したチャックテーブル２０は仕上げ研削加工域Ｃに、被加工物搬入・搬出域Ａにおいて研削加工前の半導体ウエーハ５０を保持したチャックテーブル２０は荒研削加工域Ｂにそれぞれ移動せしめられる。
【００２４】
なお、荒研削加工域Ｂおよび仕上げ研削加工域Ｃを経由して被加工物搬入・搬出域Ａに戻ったチャックテーブル２０は、ここで仕上げ研削加工された半導体ウエーハ５０の吸着保持を解除する。そして、被加工物搬入・搬出域Ａに位置付けられたチャックテーブル２０上の仕上げ研削加工された半導体ウエーハ５０は、被加工物搬出手段３７を構成する吸着パッド３７２の吸着面（下面）に吸着保持され、スピンナー洗浄手段３４に向けて搬出される。この搬出過程において、吸着パッド３７２に吸引保持された半導体ウエーハ５０の表面５０a(下面)に貼着された保護部材６０の表面（下面）は、吸着パッド３７２の搬出経路に配設された洗浄手段３８を通過することにより、洗浄される。
【００２５】
上記保護部材６０の洗浄過程について説明する。
半導体ウエーハ５０を吸引保持した吸着パッド３７２が図１において矢印３７aで示す方向(加被工物搬入・搬出域Ａからスピンナー洗浄手段３４へ搬出する方向)に移動し始めると、洗浄手段３８の洗浄水噴出ノズル３８４，３８４（図３参照）から線浄水を噴出するとともに、図５の(a)に示すように電動モータ３８３が正転駆動され洗浄ローラ３８２は矢印３８２aで示す方向に回転駆動されている。この洗浄ローラ３８２の回転方向は、図５の（a）に示すように吸着パッド３７２と対向する位置において吸着パッド３７２の移動方向（矢印３７a）と順方向になるように設定されている。このため、半導体ウエーハ５０の表面５０a(下面)に貼着された保護部材６０は、洗浄ローラ３８２と接触し始める際に外周が剥離されることはない。そして、図５の(b)に示すように半導体ウエーハ５０を吸着保持した吸着パッド３７２の中心部が洗浄ローラ３８２に達すると、上記図２に示す検出手段３９がこれを検出し制御手段４０に検出信号を送る。制御手段４０は、検出手段３９からの検出信号を入力すると、洗浄手段３８の電動モータ３８３を逆転駆動する。従って、洗浄ローラ３８２は、図５の(b)に示すように矢印３８２bで示す方向に回転駆動せしめられる。この結果、洗浄ローラ３８２の回転方向は、吸着パッド３７２と対向する位置において吸着パッド３７２の移動方向（矢印３７a）と逆方向となる。この状態で吸着パッド３７２に吸引保持された半導体ウエーハ５０が矢印３７aで示す方向に移動すると、図５の(c)に示すように洗浄ローラ３８２を通過する際にも洗浄ローラ３８２の回転方向が吸着パッド３７２の移動方向（矢印３７a）と逆方向となるため、半導体ウエーハ５０の表面５０a(下面)に貼着された保護部材６０の通過側の外周が剥離することはない。このようにして、吸着パッド３７２に吸引保持された半導体ウエーハ５０が洗浄ローラ３８２を通過することにより、半導体ウエーハ５０の表面５０a(下面)に貼着された保護部材６０の表面（下面）に付着している研削屑が除去される。以上のようにして、洗浄ローラ３８２を通過した半導体ウエーハ５０は、スピンナー洗浄手段３４に搬送される。
【００２６】
スピンナー洗浄手段３４に搬送された半導体ウエーハ４０は、ここで裏面５０a（研削面）および側面に付着している研削屑が洗浄除去されるとともに、スピン乾燥される。このようにして洗浄およびスピン乾燥された半導体ウエーハ５０は、被加工物搬送手段３５によって第２のカセット３２に搬送され収納される。
【００２７】
以上、本発明を図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明は実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲で種々の変形は可能である。例えば、上記吸着パッド３７２の中心部が洗浄ローラ３８２に達する時点を検出する検出手段としては、吸着パッド３７２が被工物搬入・搬出域Ａからスピンナー洗浄手段３４へ搬出する方向に所定角度回動したことを図示しない作動機構の駆動モータの回転数等により検出する手段を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明によって構成された研削装置の斜視図。
【図２】図１に示す研削装置に装備される被加工物搬出機構の移動経路および洗浄機構の配置関係を示す説明図。
【図３】図１に示す研削装置に装備される洗浄機構の斜視図。
【図４】図１に示す研削装置によって研削される被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。
【図５】図１に示す研削装置に装備される洗浄機構を構成する洗浄ローラによる洗浄過程を示す説明図。
【符号の説明】
【００２９】
２：装置ハウジング
４：静止支持板４
６：案内レール
８：案内レール
１０：荒研削ユニット
１２：仕上げ研削ユニット
１３：送り機構
１５：ターンテーブル
２０：チャックテーブル
３１：第１のカセット
３２：第２のカセット
３３：被加工物載置部
３４：洗浄手段
３５：被加工物搬送手段
３６：被加工物搬入手段
３７：被加工物搬出手段
３７１：作動アーム
３７２：吸着パッド
３８：洗浄機構
３８２：洗浄ローラ
３８３：電動モータ
３８４：洗浄水噴出ノズル
３９：検出手段
４０：制御手段
５０：半導体ウエーハ（被加工物）
６０：保護部材
【図１】
2005302831.tif 000003
【図２】
2005302831.tif 000004
【図３】
2005302831.tif 000005
【図４】
2005302831.tif 000006
【図５】
2005302831.tif 000007