(57)【要約】【課題】多孔質セラミックからなる保持テーブルの保持部の孔に詰まった研削屑を効果的に除去して保持部の吸引力を回復させることができる洗浄方法を提供する。【解決手段】研削加工したワークを保持テーブル２０の保持部２１上から搬出した後に保持部２１に水とエアとの混合流体を供給して保持部２１から吹き出させることにより、保持部２１内を洗浄し、保持部２１内の孔に詰まっている研削屑を除去する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたワークを研削加工する研削加工手段と、を有し、
前記保持テーブルは、ワークを吸着保持する多孔質セラミックで形成された保持部と、該保持部を囲む枠体と、該保持部に吸引力を発生させる吸引源に該保持部を連通させる吸引連通路と、を有する研削装置の前記保持部を洗浄する洗浄方法であって、
前記研削装置は、
前記保持部に空気を供給するエア供給源に該保持部を連通させるエア連通路と、
前記保持部に水を供給する水供給源に該保持部を連通させる水連通路と、
を有し、
ワークを前記保持テーブルの前記保持部で保持する工程と、
前記保持テーブルに保持されたワークを前記研削加工手段で研削加工する工程と、
研削加工後に前記保持テーブルの前記保持部上からワークを搬出する工程と、
前記保持テーブルの前記保持部にエアと水との混合流体を供給して該保持部を洗浄する工程と、
を含むことを特徴とする洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削装置に具備され研削加工するワークを負圧作用で吸着保持する保持テーブルの保持部を洗浄する洗浄方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造工程においては、ＩＣやＬＳＩ等による多数の電子回路が表面に形成された半導体ウェーハは、チップに分割される前に裏面が研削装置によって研削され、所定の厚さに薄化されている。半導体ウェーハの裏面研削を行う研削装置としては、ワークの着脱領域と加工領域に沿って回転可能に配設されたターンテーブルと、該ターンテーブルに配設されて順次加工領域に移動させられ、ワークを負圧作用で吸着保持する複数個の保持テーブルと、加工領域に配設され、該加工領域に位置付けられた保持テーブル上に保持したワークの裏面を研削加工する研削ホイールを備えた研削加工手段とを有するものが知られている（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−８６０４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記保持テーブルは、一般に、ワークを吸着保持する保持部が多孔質セラミックで構成されている。このため、研削加工を繰り返すうちに研削屑が該保持部の孔に入り込んで詰まってしまい、吸引力が低下するという問題があった。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その主な技術的課題は、多孔質セラミックからなる保持テーブルの保持部の孔に詰まった研削屑を効果的に除去して保持部の吸引力を回復させることができる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】
【０００６】
本発明の洗浄方法は、ワークを保持する保持テーブルと、該保持テーブルに保持されたワークを研削加工する研削加工手段と、を有し、前記保持テーブルは、ワークを吸着保持する多孔質セラミックで形成された保持部と、該保持部を囲む枠体と、該保持部に吸引力を発生させる吸引源に該保持部を連通させる吸引連通路と、を有する研削装置の前記保持部を洗浄する洗浄方法であって、前記研削装置は、前記保持部に空気を供給するエア供給源に該保持部を連通させるエア連通路と、前記保持部に水を供給する水供給源に該保持部を連通させる水連通路と、を有し、ワークを前記保持テーブルの前記保持部で保持する工程と、前記保持テーブルに保持されたワークを前記研削加工手段で研削加工する工程と、研削加工後に前記保持テーブルの前記保持部上からワークを搬出する工程と、前記保持テーブルの前記保持部にエアと水との混合流体を供給して該保持部を洗浄する工程と、を含むことを特徴とする。
【０００７】
本発明によれば、研削加工したワークを保持テーブルの保持部上から搬出した後に、該保持部にエアと水との混合流体を供給することにより、保持部の孔に詰まった研削屑が放出され、保持部が洗浄される。このため、保持部の吸引力が回復する。
【０００８】
なお、本発明で言うワークは特に限定はされないが、例えば、シリコン、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）等からなる半導体ウェーハ、セラミック、ガラス、サファイア（Ａｌ２Ｏ３）系の無機材料基板、板状金属や樹脂の延性材料、ミクロンオーダーからサブミクロンオーダーの平坦度（ＴＴＶ：total thickness variation−ワークの被研削面を基準として厚さ方向に測定した高さのワークの被研削面全面における最大値と最小値の差）が要求される各種加工材料等が挙げられる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、多孔質セラミックからなる保持テーブルの保持部の孔に詰まった研削屑を効果的に除去して保持部の吸引力を回復させることができる洗浄方法が提供されるといった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る洗浄方法で洗浄される保持テーブルの保持部を有する研削装置の斜視図である。
【図２】同保持テーブルの分解斜視図である。
【図３】同保持テーブルの断面図である。
【図４】加工位置に位置付けられたワークと研削加工手段の位置関係を示す平面図である。
【図５】一実施形態の研削装置に設けられる保持部洗浄用およびワーク吸着保持用の配管図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
（１）研削装置の構成
図１により、一実施形態に係る研削装置を説明する。この研削装置１０は、例えば厚さが７００μｍ程度の円板状の半導体ウェーハ等をワークとするもので、そのようなワークを真空チャック式の保持テーブル２０に水平に保持してワークの被加工面を上方に露出させ、その被加工面を研削加工手段３０により研削してワークを所定厚さに加工するものである。保持テーブル２０は、ワークを負圧作用で吸着保持する保持部２１を表面側に有しており、本実施形態では、ワークの研削加工とともに保持部２１の洗浄がなされる。
【００１２】
研削装置１０は、Ｘ方向に長い直方体状の装置台を有している。装置台１１には、長方形状のテーブルベース２５がＸ方向に移動可能に設けられている。テーブルベース２５には、真空チャック式の保持テーブル２０がＺ方向（鉛直方向）を回転軸方向として回転可能に支持されている。
【００１３】
保持テーブル２０は、図２および図３に示すように、ステンレス等の中実な材料によって円板状に形成された枠体２２と、この枠体２２内で囲まれた上記保持部２１とを備えている。枠体２２は、外周縁部２２１と底部２２２とを有する皿状に形成されたもので、底部２２２の中心には吸引孔２２３が貫通形成されている。この吸引孔２２３は、図５に示す供給／吸引管部６３および吸引管部７３を介して、保持部２１に吸引力を発生させる吸引源７０に連通される。
【００１４】
枠体２２の外周縁部２２１の内周面には底部２２２に連なる環状の段部２２４が形成されており、また、底部２２２には、段部２２４と同じ高さの複数の仕切り２２５が、放射方向に複数形成されている。この場合の仕切り２２５は、吸引孔２２３を中心として同心状、かつ周方向に間欠的に配列されている。これら仕切り２２５間および最外周の仕切り２２５と段部２２４間に、放射方向および周方向に沿った複数の吸引溝２２６が形成されている。これら吸引溝２２６は、吸引孔２２３に連通している。
【００１５】
保持部２１は多孔質セラミックにより円板状に形成されたもので、段部２２４および各仕切り２２５に載置された状態で、枠体２２内の上部に嵌合されている。図３に示すように保持部２１の上面は枠体２２の外周縁部２２１の水平な上面と面一となっており、保持部２１の上面が、ワーク１を吸着保持する保持面２１１として構成されている。枠体２２の吸引溝２２６は保持部２１で覆われ、吸引溝２２６と吸引孔２２３とにより、上記吸引源７０に保持部２１を連通させる吸引連通路が構成されている。
【００１６】
保持テーブル２０は、図１においてテーブルベース２５がＸ方向に移動することにより、手前側（Ｘ１側）の端部の搬入出位置から奥側（Ｘ２側）の加工位置の間を往復移動させられる。装置台１１にはテーブルベース２５をＸ方向に移動させる移動機構が設けられており、テーブルベース２５には保持テーブル２０を回転させる回転駆動機構が設けられている（いずれも図示略）。テーブルベース２５の移動方向の両側には、テーブルベース２５の移動路を覆って研削屑等が装置台１１内に落下することを防ぐ伸縮自在な蛇腹状のカバー１２が設けられている。
【００１７】
保持テーブル２０は、はじめは搬入出位置に位置付けられており、この保持テーブル２０の保持部２１の保持面２１１に、オペレータによってワークを載置する。そして、上記吸引源７０を作動させ、これによって保持面２１１に発生する負圧作用で保持面２１１にワークを吸着保持する（ワークを保持する工程）。ワークは保持部２１と同程度の直径を有するものとされ、保持面２１１に同心状に載置される。吸引源７０が作動して保持部２１にワークが吸着保持される作用については後述する。
【００１８】
保持テーブル２０の保持部２１にワークを吸着保持させたら、テーブルベース２５を図１においてＸ２方向に移動させ、ワークを加工位置に位置付けて上方の研削加工手段３０に対向配置させる。
【００１９】
図１に示すように、研削加工手段３０は、装置台１１の後端部（Ｘ２側の端部）に立設されたコラム１３の前面側に配設されている。コラム１３の前面には、一対のＺ軸ガイド１４を介してスライダ１５がＺ方向に沿って昇降可能に取り付けられており、このスライダ１５に、研削加工手段３０が固定されている。
【００２０】
研削加工手段３０は、軸方向がＺ方向に延びる円筒状のスピンドルハウジング３１内に図示せぬスピンドルシャフトが同軸的、かつ回転自在に組み込まれ、該スピンドルシャフトの下端に設けられたフランジ状のホイールマウント３２に研削ホイール３３が着脱自在に固定された構成のものである。スピンドルハウジング３１の上端部にはモータ部３４が設けられており、このモータ部３４によって上記スピンドルシャフトが回転駆動される。
【００２１】
研削ホイール３３は、ホイールマウント３２の下面に着脱可能に固定される環状の基台部３３１と、基台部３３１の下面の外周部に環状に配列されて固着された多数の砥石３３２とから構成されるものである。砥石３３２はワークに応じたものが用いられ、例えば、ダイヤモンドの砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めて成形したダイヤモンド砥石等が用いられる。研削ホイール３３は、モータ部３４によって上記スピンドルシャフトと一体に回転駆動される。
【００２２】
研削加工手段３０は、ホイールマウント３２を下方に配して軸方向をＺ方向と平行にした状態で、スピンドルハウジング３１がホルダ３５を介してスライダ１５に固定されている。スライダ１５は、一対のＺ軸ガイド１４間に配設されてスライダ１５に螺合した状態で連結されたＺ方向に延びるボールねじ３６１と、ボールねじ３６１を回転駆動するサーボモータ３６２とを備えた加工送り手段３６によって昇降駆動される。したがって、研削加工手段３０は加工送り手段３６によってスライダ１５と一体に昇降する。
【００２３】
上記加工位置に位置付けられたワークは、上方に露出させられた被加工面が研削加工手段３０によって研削され、目的厚さに薄化される（ワークを研削加工する工程）。研削加工手段３０による研削は、モータ部３４を作動させて研削ホイール３３を回転させながら、かつ保持テーブル２０を一方向に回転させてワークを自転させながら、加工送り手段３６によりスライダ１５とともに研削加工手段３０を下降させ、回転する研削ホイール３３の砥石３３２をワークの被加工面に押し付けることによりなされる。研削の際には、潤滑、冷却および清浄化等を目的として、研削ホイールの基台部３３１からワークの被加工面に研削液を供給する。
【００２４】
図４は、加工位置に位置付けられたワーク１と研削ホイール３３との水平方向における位置関係を示している。同図に示すように、研削ホイール３３の研削外径（砥石３３２の回転軌跡の最外径）は、ワーク１の直径と同程度に設定される。また、ワーク１の加工位置は、砥石３３２の下面である刃先が、自転するワーク１の回転中心を通過する位置に設定される。そして、保持テーブル２０を一方向に回転させてワーク１を自転させながら研削ホイール３３の砥石３３２をワーク１の被加工面に押し付けることにより、被加工面の全面が研削される。
【００２５】
研削加工中のワークの厚さは、図示せぬ厚さ測定手段で測定される。加工送り手段３６による研削加工手段３０の加工送り動作は、該厚さ測定手段で逐一測定される厚さ測定値に基づいて制御する。そして、厚さ測定値が目的値になったら研削加工手段３０を上昇させて砥石３３２をワークから離し、研削加工を終了する。研削加工終了後は、テーブルベース２５を図１のＸ１方向に移動させてワークを搬入出位置まで戻すとともに保持テーブル２０の回転を停止させる。そして、保持テーブル２０によるワークの吸着保持を解除し、研削加工済みのワークを保持テーブル２０上から搬出して次の工程に移す（ワークを搬出する工程）。
【００２６】
（２）保持部の洗浄
ワークを保持テーブル２０の保持部２１上から搬出したら、次いで保持部２１を洗浄する。研削装置１０には、図５に示す保持部２１を洗浄するための配管系を有している。まず、この配管系から説明する。
【００２７】
（２−１）配管系
図５で符号４０，５０は、それぞれ水供給源、エア供給源である。水供給源４０には水供給管部４１が接続され、エア供給源５０にはエア供給管部５１が接続されている。これら水供給管部４１とエア供給管部５１とは合流点６０で合流しており、合流点６０よりも下流側の合流管部６１が、供給／吸引管部６３を介して上記保持テーブル２０の枠体２２の吸引孔２２３に接続されている。合流管部６１には、ソレノイドバルブ６２が設けられている。
【００２８】
水供給管部４１とエア供給管部５１においては、水供給源４０およびエア供給源５０の近傍に、開閉バルブ４２，５２がそれぞれ設けられている。水供給管部４１における開閉バルブ４２と合流点６０との間には上流側より水流量計４３とチェックバルブ４４が設けられており、エア供給管部５１における開閉バルブ５２と合流点６０との間には上流側よりエア流量計５３とチェックバルブ５４が設けられている。
【００２９】
また、エア供給管部５１における開閉バルブ５２とエア流量計５３との間からは吸引用エア供給管部７１が分岐している。この吸引用エア供給管部７１の末端には排気口７２が設けられている。吸引用エア供給管部７１には、供給／吸引管部６３から分岐した吸引管部７３が合流しており、その合流点が、保持テーブル２０の保持部２１に吸引力を発生させる吸引源７０として構成されている。
【００３０】
吸引管部７３の途中には、ソレノイドバルブ７４が設けられている。このソレノイドバルブ７４を開放し、合流管部６１のソレノイドバルブ６２を閉じた状態で、開閉バルブ５２を開けてエア供給源５０からエア供給管部５１にエアを供給すると、吸引用エア供給管部７１を流れて排気口７２から排出されるエアの流れによって吸引管部７３が負圧となる。そしてこの吸引管部７３の負圧が供給／吸引管部６３、枠体２２の吸引孔２２３、吸引溝２２６を経て保持部２１に伝わり、保持部２１に吸引力が発生するようになっている。上記の「ワークを保持する工程」では、このようにして吸引源７０を作動状態とすることにより、保持部２１の保持面２１１に負圧が発生し、保持面２１１にワークが吸着保持される。
【００３１】
図５においては、水または水とエアの供給経路を一点鎖線で示し、エアの供給経路を実線で示し、保持テーブル２０の保持部２１に吸引力を発生させる吸引経路を破線で示している。本実施形態では、水供給管部４１、合流管部６１および供給／吸引管部６３により本発明の水連通路が構成され、エア供給管部５１、合流管部６１および供給／吸引管部６３により本発明のエア連通路が構成されている。
【００３２】
（２−２）保持部を洗浄する工程
研削加工を終えて搬入出位置にワークを戻したら、吸引管部７３のソレノイドバルブ７４を閉じて吸引源７０の作動状態を停止させ、これにより保持テーブル２０の保持部２１によるワークの吸着保持を解除する。この後、以下のように操作して保持部２１を洗浄する。
【００３３】
すなわち、合流管部６１のソレノイドバルブ６２を開放し、かつ吸引管部７３のソレノイドバルブ７４を閉じたままで、水供給管部４１とエア供給管部５１の各開閉弁４２，５２を開いた状態とする。すると、水供給源４０から供給される水が水供給管部４１を通って合流管部６１のソレノイドバルブ６２に至り、エア供給源５０から供給されるエアがエア供給管部５１を通って合流管部６１のソレノイドバルブ６２に至る。
【００３４】
水とエアは合流点６０で合流し、ソレノイドバルブ６２を通過することにより混合流体となる。この水とエアの混合流体が、供給／吸引管部６３を流れて枠体２２の吸引孔２２３から吸引溝２２６を経て保持部２１に至る。そしてこの混合流体は、保持部２１の下面から保持部２１内の孔を通過して保持面２１１から上方に吹き上げる。これにより保持部２１内の孔は洗浄され、ワークの研削加工時に発生した研削屑がその孔に入り込んで詰まっていた場合、その研削屑は保持部２１から放出除去される。
【００３５】
また、図３に示すように、枠体２２の底部２２２と仕切り２２５や段部２２４とで形成される内隅部に研削屑２が付着して溜まる場合がある。このような研削屑２は、単なる流体の接触では除去されにくいが、吸引溝２２６を迷路状に流動することによりバブル状となる混合流体で覆われることにより剥離し、除去されやすくなる。
【００３６】
保持部２１を洗浄する時の、水供給源４０から供給される水の圧力および流量と、エア供給源５０から供給されるエアの圧力および流量は、適切な混合流体が生成されるように適宜に設定される。例えば水とエアの流量の比率は、水：エア＝７：３程度が好適とされ、実際の流量としては水が２０．０Ｌ／ｍｉｎ程度でエアが８．６Ｌ／ｍｉｎ程度とされる。また、圧力は、水が０．２〜０．３ＭＰａ（好ましくは０．３ＭＰａ付近）、エアは０．５〜０．８ＭＰａ程度が好適な例である。水の流量は水流量計４３を確認しながら制御することができ、エアの流量はエア流量計５３を確認しながら制御することができ。また、水とエアの圧力は、図示せぬそれぞれの圧力計で確認しながら制御される。
【００３７】
保持部２１へ混合流体を供給する洗浄工程が所定時間なされたら、合流管部６１のソレノイドバルブ６２を閉じて混合流体の供給を停止する。この状態で、保持テーブル２０の保持部２１に新たなワークを載置するとともに吸引管部７３のソレノイドバルブ７４を開放して吸引源７０を作動させ、上記の研削加工を繰り返す。
【００３８】
（２−３）一実施形態の効果
本実施形態によれば、研削加工したワークを保持テーブル２０の保持部２１上から搬出した後に保持部２１に水とエアとの混合流体を供給して保持部２１から吹き出させることにより、保持部２１内の孔は洗浄され、研削屑が孔に詰まっていた場合にはその研削屑が保持部２１から除去される。このため、保持部２１の研削屑による詰まりが解消され、保持部２１の吸引力が回復する。
【００３９】
なお、保持部２１の洗浄は、１枚のワークの研削加工が終わる度に行ってもよく、また、所定枚数のワークを研削加工する度に間欠的に行ってもよい。さらには、保持部２１の吸引力の低減が認められた段階で行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００４０】
１…ワーク
１０…研削装置
２０…保持テーブル
２１…保持部
２２…枠体
２２３…吸引孔（吸引連通路）
２２６…吸引溝（吸引連通路）
３０…研削加工手段
４０…水供給源
４１…水供給管部（水連通路）
５０…エア供給源
５１…エア供給管部（エア連通路）
６１…合流管部（水連通路）
６３…供給／吸引管部（水連通路）
７０…吸引源
【図１】
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【図２】
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【図３】
2012006123.tif 000005
【図４】
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【図５】
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