JPH01205950A - ポーラスチャックテーブルの洗浄方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、研削機械に搭載され被加工物を吸着保持する
ポーラスチャックテーブルの洗浄方法と洗浄装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

ウェーハ等の被加工物を研削する研削機械にはチャック
テーブルが搭載され、そのチャックテーブルに被加工物
を吸着保持して被加工物の研削が行われている。

第７図にはチャックテーブルを搭載した研削機械の一例
が示されている。同図において、ベツド基台１にはター
ンテーブル２が回転自在に配設され、そのターンテーブ
ル２の表面には一対のチャックテーブル３ａ、３ｂが回
転自在に配設されている。図中、４はヘッド基台ｌに上
下移動自在に装着されているヘッドであり、このヘッド
４には回転自在のスピンドル５が垂設され、そのスピン
ドル５の下端部に砥石６が固定されている。７はチャッ
クテーブル３ａ、３ｂに吸着保持されている被加工物と
してのウェーハであり、８は矢印の方向に往復して旋回
するブラシであり、また、ＩＯは吸盤１１によってウェ
ーハ７を吸着し、咳ウェーハ７をレール１２に１合って
運搬するトランスファアームである。

この種の研削機械を用いてウェーハ７を研削する場合は
、次のような手順に従って行われる。

まず、図示されていないローディング（搬入）手段によ
って搬入されて来るウェーハ７を吸盤１１で吸着し、ト
ランスファアーム１０によってチャックテーブル３ａの
所定位置に運搬して定置する。この定置位置で、ウェー
ハ７はチャックテーブル３ａに吸着保持される。

次に、ターンテーブル２を１８０°回転し、ウェーハ７
を砥石６側に移動し、該砥石６の回転駆動によって研削
する。この研削中にチャックテーブル３ｂには次に加工
するウェーハ７が同様に吸着保持される。前記ウェーハ
７の研削が完了すると再びターンテーブル２が１８０°
回転され、チャックテーブル３ｂ上のウェーハ７の研削
が行われる一方で、チャックテーブル３ａから研削完了
後のウェーハ７がトランスファアーム１０によって図示
されていないアンローディング（搬出）手段側に搬送さ
れる。そして、チャックテーブル３ａからウェーハ７が
取り除かれた後に、図示されていない洗浄液供給手段に
よってチャックテーブル３ａの表面に水等の洗浄液が掛
けられ、ブラシ８を旋回してチャックテーブル３ａの表
面の洗浄が行われる。このように、ウェーハ７をチャッ
クテーブルへ定置してから、ウェーハ７を取り除いてチ
ャックテーブルの表面を洗浄するまでの手順を繰り返す
ことにより、ウェーハ７の研削とチャックテーブルの洗
浄とが次々に行われるのである。

ところで、この種の研削機械に使用されるチャックテー
ブル３ａ、３ｂとして、かっては第８図に示すように、
金属基台１３に複数の真空吸引孔１４を穿設したものが
用いられていた。ところが、このようなチャックテーブ
ル３ａ、３ｂを用いてウェーハ７を真空吸引孔１４を利
用して吸着保持すると、この真空吸引孔１４の部分に局
部的な吸引力が作用するため、真空吸引孔１４の孔形状
がウェーハ７の表面に転写されてしまうという不都合が
生じた。近年においては、かかる不都合を避けるため、
内部に無数の孔が形成されているポーラス部材をチャッ
クテーブルの表面側に配置したポーラスチャックテーブ
ルが使用されている。このポーラスチャックテーブルを
使用すれば、ウェーハ７はポーラス部材の無数の孔を利
用して吸引されるため、吸引力がウェーハ７の表面に均
一に作用し、孔形状がウェーハ７の表面に転写されると
いう前記不都合は解消されることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、ポーラスチャックテーブルは表面に微小
の孔が無数に存在するため、研削くずがこの孔の中に入
り込み易く、−旦孔に入り込むと、洗浄ン夜を打しナな
がらフ゛ラシ８でポーラスチャックテーブルの表面を擦
うてもなかなか完全には取り去ることが難しい。この結
果、ポーラスチャックテーブル（詳しくはポーラス部材
）が目詰りを起こして真空吸引力が弱められ、ウェーハ
７の保持が不完全になったり、ポーラス部材の孔に入り
込んだ研削くずの一部がチャックテーブルの表面に突出
し、これがウェーハ７の表面に当たり、その当たり部分
からウェーハ７にクラックが発生するという新たな課題
が表面化するに至った。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり
、その目的は、たとえ研削くずがポーラスチャックテー
ブル（ポーラス部材）の孔に入り込んでも、この研削く
ずを効果的に除去することができるポーラスチャックテ
ーブルの洗浄方法とその洗浄装置を提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため次のように構成されて
いる。すなわち、本発明の洗浄方法は、砥石によって研
削される被加工物を吸着保持するポーラスチャックテー
ブルの洗浄方法において、研削完了後の被加工物をポー
ラスチャックテーブルの表面から取り除いた後に該ポー
ラスチャックテーブルにおけるポーラス部材の底面側か
ら表面側に向けて加圧流体を供給しポーラス部材の孔に
入り込んだ研削くずを表面側に噴き出させるとともに、
テーブル摺擦部材をポーラスチャックテーブルの表面に
押し付けて摺捺し、ポーラス部材の孔から表面に突出し
ている研削くずを除去することを特徴として構成されて
おり、また、本発明の装置は、ポーラスチャックテーブ
ルにおけるポーラス部材の底面側に加圧流体を供給する
加圧流体供給手段と、ポーラスチャックテーブルの表面
側に配置されたテーブル摺擦部材と、このテーブル摺擦
部材のポーラスチャックテーブル表面への押圧駆動と押
圧解除駆動を行う摺擦部材駆動機構と、を有することを
特徴として構成されている。

〔作用〕

上記のように構成されている本発明において、加圧流体
供給手段を駆動して加圧流体をポーラスチャックテーブ
ルにおけるポーラス部材の底面側へ供給することにより
、該加圧流体はポーラス部材内の無数の孔（ポーラス孔
）を通って表面側に噴き出す。この噴き出しによって、
ポーラス部材の孔に入った研削くずがそのポーラス孔か
ら排出され、その加圧流体とともに流出される。

また、ポーラス孔から表面に突出している研削くずがた
とえ残存しても、この研削くずの突出部分は、摺擦部材
駆動機構を駆動して摺擦部材をポーラスチャックテーブ
ルの表面に押し付け、摺擦することで、除去される。こ
のように、本発明では、加圧流体の噴き出し作用と、摺
擦部材による除去作用との協同によって、ポーラスチャ
ックテーブル表面の洗浄が達成されるのである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には本発明に係る洗浄装置の一実施例が示されて
いる。同図において、ポーラスチャックテーブル３は前
記第７図に示す研削機械のターンテーブル２上に回転自
在に装着される。このポーラスチャックテーブル３は通
路形成基台１５とポーラス収容基台１６とを一体的に連
結したものであり、通路形成基台１５にはその内部に真
空吸引用の通路と加圧流体供給通路１７とが形成されて
いる。この真空吸引用の通路と加圧流体供給通路１７は
別系統の通路としてそれぞれ独立に形成してもよく、あ
るいは一系統の通路を形成し、これを真空吸引用と加圧
流体供給用とに適宜兼用するようにしてもよい。前記加
圧流体供給通路１７は入口側１７ａにおいて、複数の通
路に分岐され、その各分岐通路の出口側はポーラス収容
基台１６の底面側に臨んでいる。また、同通路１７の入
口側１７ａは加圧流体供給用のポンプ１８に通じている
。

ポーラス収容基台１６は表面側の中央部に座ぐり状の凹
部を形成したものであり、この凹部にポーラス部材２０
が収容されている。このポーラス部材２０は例えばビト
リファイド等の部材によって構成され、表面および内部
にスポンジのように無数の孔（ポーラス孔）が形成され
たものである。同基台１６の底壁には前記加圧流体供給
通路１７（具体的にはその各分岐通路）に通じる複数の
貫通孔２１が形成され、ポンプ１８から供給される加圧
流体を通路１７および貫通孔２１を通してポーラス部材
２０の底面側に導くようにしている。これら、貫通孔２
１と、加圧流体供給通路１７と、ポンプ１８と、このポ
ンプ１８の動作を制御する制御装置２２と、は加圧流体
供給手段を構成する。なお、加圧流体は空気等の気体で
もよく、水等の液体でもよく、さら、には、これら気体
と液体の混合体であってもよく、この加圧流体の種類は
仕様に応じ任意に設定される。

一方、ポーラスチャックテーブル３の表面側近傍には水
等の洗浄液を噴射する噴射ノズル２３がその噴出面を同
チャックテーブル３０表面に向けて配置されている。こ
の噴射ノズル２３の流路はポンプ２４の吐出口に通じて
おり、同ポンプ２４を駆動することにより、洗浄水がポ
ーラスチャックテーブル３の表面に掛かるようになって
いる。ポンプ２４の動作は前記制御装置２２によって制
御されており、これら、噴射ノズル２３と、ポンプ２４
と、制御装置２２とは、洗浄液供給手段を構成する。

また、ポーラスチャックテーブル３の表面側近傍にはテ
ーブル摺擦装置としてのオイルストーン装置２５が配置
されている。このオイルストーン装置２５はテーブル摺
擦部材としてのオイルストーン２６と、このオイルスト
ーン２６を収容している枠体２７と、この枠体２７を遊
嵌している保持枠２８とを存しており、枠体２７の基端
側はピン３０によって保持枠２８に回転自在に軸支され
ている。そして、枠体２７の先端側と保持枠２８との間
には常時オイルストーン２６を前方（ポーラスチャック
テーブルの方向）へ付勢するばね３１が介設されている
。

このオイルストーン装置２５はオイルストーン２６をポ
ーラスチャックテーブル３の表面に押圧駆動する摺擦部
材駆動機構としてのオイルストーン駆動機構３２に保持
されている。

このオイルストーン駆動機構３２の構成としては他に様
々な態様のものが考えられるが、本実施例ではシリンダ
装置３３を用いて駆動機構３２を構成している。

すなわち、第１図で、オイルストーン駆動機構３２は、
シリンダ装置３３と、作動ロッド３４と、保持アーム３
５と、筒袖部３６と、シリンダ装置３３の動作を制御す
る制御装置２２と、を主要要素として構成されている。

前記シリンダ装置３３は研削機械のベツド基台１にアー
ム３７等を介して固定されており、シリンダロッド３８
と作動ロッド３４の先端部はカップリング４０によって
連結されている。また、作動ロッド３４の基端部には伝
達アーム４４の一端側がピンによって結合され、この伝
達アーム４４の他’４側と保持アーム３５０基端部は筒
袖部３６に固定されている。この筒軸部３６は軸４１に
嵌合され、該軸４１を支点として回転自在となっている
。そして、保持アーム３５の先端部にはオイルストーン
装置２５の保持枠２８が固定されている。

本実施例の洗浄装置は上記のように構成されており、以
下、同装置を用いたポーラスチャックテーブルの洗浄方
法を同装置の作用とともに説明する。

まず、ポーラスチャックテーブル３の表面の洗浄に際し
ては、前記第７図で説明したように、トランスファアー
ム１０によって、研削完了のウェーハ７はポーラスチャ
ックテーブル３から取り除かれる。このウェーハ７の除
去後、ポーラスチャックテーブル３を回転させながらポ
ンプ２４を起動して洗浄液を噴射ノズル２３からテーブ
ル３の表面に向けて噴射する。

その一方で、シリンダ装置３３を駆動し、第１図の状態
で、シリンダロッド３８を上昇させる。このロッド３８
の上昇によって筒袖部３６は軸４１を支点として反時計
方向に回転する。したがって、筒軸部３６に基端部が固
定されている保持アーム３５も反時計方向に回転し、オ
イルストーン２６はポーラスチャックテーブル３の表面
に当接する。

この場合、オイルストーン２６はばね３１の付勢力を受
け、ピン３０を支点として反時計方向の回転力を受けて
いるから、基端側２６ｂよりも先端側２６ａの方が前方
に傾斜して突出している。したがって、オイルストーン
２６は、まず、先端側２６ａがポーラスチャックテーブ
ル３の表面に当接し、ひき続いてシリンダロッド３８が
上昇するにつれて基端側２６ｂに向けて徐々に当接し、
最後には第２図に示すように、オイルストーン２６の研
削面が均一に前記テーブル３の表面に当接する。

この当接状態でポーラスチャックテーブル３を回転駆動
すれば、第３図に示すように、ポーラス孔４２に研削く
ず４３が突出状態で入り込んでいても、この突出部分は
オイルストーン２６によって削り取られ、その削りかす
は洗浄液によって外部へ流出される。

このポーラスチャックテーブル３の洗浄に際し、本実施
例では、さらに、ポンプ１８が起動され、加圧流体が加
圧流体供給通路１７および貫通孔２１を通ってポーラス
部材２０の下面（底面）側に供給される。この加圧流体
はポーラス部材２０の内部のポーラス孔４２を伝わって
表面側に噴出する。この加圧流体の噴出によってポーラ
ス孔４２内に入り込んでいる微小な研削くずは加圧流体
の噴流によって表面側に噴き出され、この噴き出された
研削くずは前記洗浄液によって外部へ流出される。

このように本実施例においては、加圧流体の噴き出し作
用と、オイルストーン２６による研削くずの削り取り作
用と、洗浄液の流出作用とが協同し、効果的な研削くず
の除去作用が行われる。なお、加圧流体の噴き出しは、
オイルストーン２６の研削前に行ってもよく、オイルス
トーン２６の研削と同時に行ってもよく、オイルストー
ン２６の研削の前後にかけて連続的に行ってもよい。前
記ポーラスチャックテーブル３の洗浄完了時には、シリ
ンダ装置３３の進出駆動が行われ、シリンダロッド３８
は下方へ移動する。したがって、保持アーム３５は時計
方向に回転し、オイルストーン２６の押し付は動作が解
除される。そして、オイルストーン２６は元の定位置（
第１図の状態）に復帰し、次の洗浄に備えられる。

第４図および第５図にはオイルストーン駆動機構の他の
構成例が示されている。なお、第４図および第５図の構
成例の説明において、前記第１図の構成部分と同一の部
分には同一符号を付し、その重複説明は省略する。

この第４回および第５回に示す装置は、前記第１図に示
す装置と同様にビン３０を支点とした枠体２７の回動に
よってオイルストーン２６を前後方向に回動可能に構成
しているが、前記第１図の装置と異なる特徴的なところ
は、オイルストーン２６の左右方向の回動と前後方向の
移動が可能に構成されていることである。

すなわち、保持アーム３５の下面に箱状のシリンダ４５
が固定され、このシリンダ４５内にピストン４６が摺動
自在に収容されており、そして、このピストン４６の軸
部はシリンダ４５０前後両端面壁を気密にかつ摺動自在
に貫通して外に突出し、その突出先端部は保持枠２８に
軸支されている。したがって、ピストン４６は保持枠２
８が左右方向に回動するための回動輪として機能するこ
ととなり、シリンダロッド３８の上昇によって保持アー
ム３５が反時計方向に回転してオイルストーン２６の先
端部２６ａがポーラスチャックテーブル３に接触したと
き、オイルストーン２６はピン３０を支点として前後方
向に回転しく詳しくは時計方向に回転し）、さらに、ピ
ストン４６を支点として左右方向（図の入方向）に回転
しながらポーラスチャックテーブル３０表面己こ接触し
て行く。このようにオイルストーン２６の左右方向の回
転を加えることにより、オイルストーン２６の底面（研
削面）はよりなじんだ状態でポーラスチャックテーブル
３の表面に接触することとなり、同テーブル３の摺擦作
用をより効果的に行うことができる。

また、ピストン４６にオイルストーン２６が枠体２７と
保持枠２８とを介して固定されるものであるから、例え
ば、作動孔４７から作動流体をシリンダ４５内に供給す
れば、その流体圧力によってピストン４６は前方に摺動
し、その逆に、反対側の作動孔４８から作動流体をシリ
ンダ４５内に供給すれば、ピストン４６は後方へ摺動す
る。すなわち、シリンダ４５内に供給する作動流体の流
路を順次切り換えることにより、ピストン４６は前後方
向に摺動し、このピストン４６に連動してオイルストー
ン２６も前後方向に移動する。

このオイルストーン２６の前後移動をポーラスチャック
テーブル３との摺擦時に行えば、その摺擦作用をより効
果的に行うことができ、同テーブル３の洗浄効果は大幅
に高められる。

なお、本発明は上記実施例に限定されることはなく、様
々な実施の態様を採り得る。例えば、本実施例では作動
ロッド３４の上下移動を保持アーム３５の回転運動に変
換してオイルストーン２６をポーラスチャックテーブル
３へ押圧しているが、これと異なり、作動ロッド３４の
上下移動によって直接オイルストーンを同テーブル３の
表面へばね等を介して押し付けるようにしてもよい。

また、第１図では、ポーラス収容基台１６の凹部空間の
全域に渡ってポーラス部材２０を嵌め込んでいるが、例
えば、第６図に示すように、ポーラス収容基台１６の凹
部空間に同心状のセラミックス等からなる隔壁リング４
４を複数収容し、この各隔壁リング４４の間の空間部に
ポーラス部材２０を収容するようにしてもよい。このテ
ーブルは隔壁リング４４によって形成される吸着領域が
それぞれ独立しており、この各吸引領域に対応した吸引
通路の切り換えによって吸着領域を任意に切り換えるこ
とができるように構成されており、径の異なるウェーハ
を確実に吸着保持することができる。

さらに、本実施例では第７図に示されているブラシ８が
省略されているが、このブラシ８をポーラスチャックテ
ーブル３の表面側に配設し、オイルストーン２６とこの
ブラシ８を併用して同テーブル３の表面洗浄を行うよう
にしてもよい。

さらにまた、本実施例では、テーブル摺擦部材としてオ
イルストーンを使用しているが、これに限らず、例えば
、ＣＢＮ等の砥粒をレジンボンド等の適宜のボンド剤で
形成した砥石を使用してもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、ポーラスチャックテーブ
ルのポーラス孔に入り込んだ微小な研削くずを加圧流体
によって表面に噴き出させ、かつ、ポーラス孔から突出
している研削くずをオイルストーンで削り取り、これら
、表面に噴き出した研削くずやオイルストーンで削り取
った削りかすを流出除去するように構成したものである
から、ポーラスチャックテーブルの表面に研削くずが突
出することなくチャックテーブルの面を平坦に洗浄でき
る。したがって、洗浄後にウェーハを吸着させたとき、
研削くずがウェーハ表面に局部的に当たってウェーハに
クランクを発生させることもない。

また、加圧流体によってポーラス孔に入り込む微小な研
削くずは表面側に噴き出し排除されるから、ポーラス孔
が目詰りすることもなく、ウェーハの吸着時に好適な吸
引力をウェーハに与えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図は同実
施例の作用説明図、第３図はポーラス孔に研削くずが突
出状態で入り込んでいる状態を示す説明図、第４図はオ
イルストーン駆動機構の他の構成例を示す斜視図、第５
図は第４図のオイルストーン装置部分の断面図、第６図
はポーラスチャックテーブルの他の態様図、第７図はブ
ラシ洗浄装置を搭載した研削機械の一例を示す平面図、
第８図はかってのチャックテーブルの構成を示す断面図
である。 ■・・・ヘッド基台、２・・・ターンテーブル、３・・
・ポーラスチャックテーブル、３ａ、３ｂ・・・チャッ
クテーブル、４・・・ヘッド、５・・・スピンドル、６
・・・砥石、７・・・ウェーハ、８・・・ブラシ、ｌＯ
・・・トランスファアーム、１１・・・吸盤、１２・・
・レール、１３・・・金属基台、１４・・・真空吸引孔
、１５・・・通路形成基台、１６・・・ポーラス収容基
台、１７・・・加圧流体供給通路−、１７ａ・・・入口
側、１８・・・ポンプ、２０・・・ポーラス部材、２１
・・・貫通孔、２２・・・制御装置、２３・・・噴射ノ
ズル、２４・・・ポンプ、２５・・・オイルストーン装
置、２６・・・オイルストーン、２７・・・枠体、２８
・・・保持枠、３０・・・ピン、３１・・・ばね、３２
・・・オイルストーン駆動機構、３３・・・シリンダ装
置、３４・・・作動ロッド、３５・・・保持アーム、３
６・・・筒軸部、３７・・・アーム、３８・・・シリン
ダ装置ド、４ｏ・・・カップリング、４１・・・軸、４
２・・・ポーラス孔、４３・・・研削くず、４４・・・
伝達アーム、４５・・・シリンダ、４６・・・ピストン
、４７．４８・・・作動孔。 ＄２２ 第３　図 第５凪 第６凪

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）砥石によって研削される被加工物を吸着保持する
   ポーラスチャックテーブルの洗浄方法において、研削完
   了後の被加工物をポーラスチャックテーブルの表面から
   取り除いた後に該ポーラスチャックテーブルにおけるポ
   ーラス部材の底面側から表面側に向けて加圧流体を供給
   しポーラス部材の孔に入り込んだ研削くずを表面側に噴
   き出させるとともに、テーブル摺擦部材をポーラスチャ
   ックテーブルの表面に押し付けて摺擦し、ポーラス部材
   の孔から表面に突出している研削くずを除去することを
   特徴とするポーラスチャックテーブルの洗浄方法。
2. （２）ポーラスチャックテーブルにおけるポーラス部材
   の底面側に加圧流体を供給する加圧流体供給手段と、ポ
   ーラスチャックテーブルの表面側に配置されたテーブル
   摺擦部材と、このテーブル摺擦部材のポーラスチャック
   テーブル表面への押圧駆動と押圧解除駆動を行う摺擦部
   材駆動機構と、を有することを特徴とするポーラスチャ
   ックテーブルの洗浄装置。