JPH11226521A - チャックテーブル洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 研磨装置等の加工装置に配設される洗浄装置
を用い、被加工物を保持するチャックテーブルの上面若
しくは該チャックテーブルに保持された被加工物の表面
にブラシ等の洗浄作用部を当接させると共にチャックテ
ーブルを回転させて洗浄する場合に、洗浄作用部が摩耗
していた場合にも、確実に洗浄を行う。 【解決手段】 洗浄装置に洗浄作用部の回転の有無を検
出する回転検出手段を配設し、チャックテーブルの回転
に伴って洗浄作用部が連れ回って回転したときの洗浄作
用部の位置を作用位置とし、作用位置において駆動源を
駆動して洗浄作用部に充分な回転力を与え、洗浄作用部
が摩耗していても確実に洗浄を遂行できるようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研磨装置等の加工
装置に搭載されて、被加工物を保持するチャックテーブ
ルまたは該チャックテーブルに保持された被加工物の表
面を洗浄する装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、図７に示す研磨装置４０におい
ては、研磨しようとする被加工物４１は、チャックテー
ブル４２に保持されて研磨手段４３の直下に位置付けら
れ、研磨手段４３に装着された回転する研磨砥石４４に
よって研磨される。

【０００３】研磨が行われると、チャックテーブル４２
には研磨によって生じた屑が混じった冷却水が付着する
ので、通常は、図８に示すようなブラシからなる洗浄作
用部４５をモーターによって駆動して回転させて、回転
するチャックテーブル４２に当接させることにより付着
物を除去するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ようにして洗浄を行う場合、洗浄作用部４５が洗浄を行
うときの高さである作用位置は常に一定の位置に固定さ
れるよう制御されるため、繰り返しの使用により先端が
摩耗していると、チャックテーブル４２に接触しないこ
とがあり、洗浄が充分行われない場合がある。

【０００５】従って、洗浄作用部が摩耗しているような
場合において、チャックテーブルとの接触が不十分であ
ることの検出、及び、摩耗の影響を受けることなく洗浄
作用部の充分な回転により確実に洗浄を行うことに課題
を有している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、被加工物を保持する回転
可能なチャックテーブルの上面または該チャックテーブ
ルに保持された被加工物の表面を洗浄するためのチャッ
クテーブル洗浄装置であって、作用位置と被作用位置と
に位置付けられ、作用位置に位置付けられた際にチャッ
クテーブルの上面または該チャックテーブルに保持され
た被加工物の表面に当接して回転しながら洗浄を遂行す
る洗浄作用部を備えた洗浄手段と、該洗浄手段への回転
力の伝達及び該回転力の遮断を行うクラッチ手段と、該
クラッチ手段に連結されて回転力を発生する駆動源とを
含み、洗浄手段には、洗浄作用部の回転の有無を検出す
る回転検出手段を配設したチャックテーブル洗浄装置を
提供するものである。

【０００７】そして、回転検出手段は、クラッチ手段に
よって駆動源と洗浄手段との連結が遮断されている状態
で該洗浄手段が作用位置に位置付けられた際に、チャッ
クテーブルの回転に起因して該洗浄手段が回転するか否
かを検出するようにしたこと、チャックテーブルの回転
に起因して洗浄作用部が回転した際は、回転検出手段か
らその旨の信号が発せられ、駆動源が回転すると共に、
クラッチ手段によって駆動源と洗浄手段とが連結され
て、駆動源に駆動されて洗浄作用部が回転してチャック
テーブルの上面または被加工物の表面を洗浄すること、
チャックテーブルの回転に起因して洗浄作用部が回転し
ない場合は、回転検出手段からその旨を示す信号を発す
るようにしたこと、回転検出手段は、駆動源が回転する
と共にクラッチ手段によって駆動源と洗浄手段とが連結
されて、駆動源に駆動されて洗浄作用部が回転してチャ
ックテーブルの上面または被加工物の表面を洗浄してい
る際は、該洗浄作用部の回転が円滑に遂行されているか
否かを検出するようにしたこと、洗浄手段とクラッチ手
段と駆動源とから構成された洗浄ユニットと、該洗浄ユ
ニットを上下方向に移動させる昇降動手段と、該洗浄ユ
ニットを水平方向に移動させる水平移動手段とを含み、
洗浄ユニットを昇降動手段と水平移動手段とによって上
下方向及び水平方向に移動させることにより、洗浄作用
部を作用位置と被作用位置とに位置付けるようにしたこ
と、被加工物を吸引保持するチャックテーブルに半導体
ウェーハを保持させ、該チャックテーブルに対峙して配
設された研磨手段を用いて半導体ウェーハを研磨する研
磨装置に装着されて、チャックテーブルの上面または半
導体ウェーハの表面を洗浄すること、洗浄作用部は、円
盤状のブラシであること、洗浄作用部は、円盤状のセラ
ミックスにより形成されたことを付加的要件とするもの
である。

【０００８】このようなチャックテーブル洗浄装置によ
れば、回転検出手段によって洗浄作用部とチャックテー
ブルまたは被加工物との当接の有無を検出することがで
きるため、洗浄作用部が摩耗していても、摩耗の程度に
対応して洗浄作用部の作用位置を決定することができ
る。また、決定された作用位置において洗浄作用部を駆
動することにより充分な回転力を与えることができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明に係るチャックテーブル洗
浄装置１０は、例えば、図１に示す研磨装置３０に搭載
される。この研磨装置３０においては、ターンテーブル
３１に４つのチャックテーブルが配設されており、研磨
しようとする被加工物は、カセット３７ｂから搬出入手
段３８によってセンター合わせテーブル３９ｂに搬出さ
れ、搬送手段３６ｂによってセンター合わせテーブル３
９ｂの近傍に位置するチャックテーブルに載置される。

【００１０】そして、そのチャックテーブルは、ターン
テーブル３１が回転することによって研磨手段３２ｂの
直下に位置付けられ、チャックテーブルが回転すると共
に、研磨手段３２ｂの下部に装着された研磨砥石３３ｂ
が回転しながら下降して適宜の押圧力が加えられること
により、被加工物の研磨、例えばここでは粗仕上げが行
われる。

【００１１】そして更にターンテーブル３１が回転し、
研磨手段３２ａの直下に位置付けられ、チャックテーブ
ルが回転すると共に、研磨手段３２ａの下部に装着され
た研磨砥石３３ａが回転しながら下降して適宜の押圧力
が加えられることにより、被加工物の研磨、例えばここ
では鏡面仕上げが行われる。

【００１２】こうして研磨が行われた被加工物を保持し
たチャックテーブルは、ターンテーブル３１の回転によ
り仮受け台３５ａの近傍に移動し、研磨後の被加工物
は、搬送手段３６ａによって仮受け台３５ａへと搬送さ
れて洗浄が行われる。そして洗浄後はセンター合わせテ
ーブル３９ａに搬送された後、搬出入手段３８によって
カセット３７ａに収納される。

【００１３】研磨後の被加工物をカセット３７ａに収納
した後は、被加工物を保持していたチャックテーブルに
は研磨によって生じた屑が付着しているため、当該チャ
ックテーブルは、洗浄水が供給されチャックテーブル洗
浄装置１０によってその上面を洗浄される。

【００１４】図１及び図２に示すように、チャックテー
ブル洗浄装置１０は、ターンテーブル３１の上方に架設
した水平移動手段１１と、該水平移動手段１１にガイド
されて水平方向に所要範囲移動可能な支持部１２と、支
持部１２に上下動可能に支持された洗浄ユニット１３と
から構成され、洗浄ユニット１３は、支持部１２に垂直
方向に配設された昇降動手段１４のモータ１４ａの駆動
によって回転するボールスクリュー１４ｂに螺合連結さ
れたスライダー１５の上下動によって所要範囲上下動可
能となっている。

【００１５】図２に示すように、洗浄ユニット１３の函
体１６は、昇降動手段１４によって上下動を制御されて
おり、函体１６の下部には、チャックテーブルの洗浄時
にチャックテーブルの上面と接触して回転する洗浄作用
部１７、洗浄作用部１７の回転軸１８、回転軸１８を支
持する軸受け１９等を含む洗浄手段２０を備えている。

【００１６】洗浄作用部１７は、例えば円形のブラシに
よって形成され、その直径は、チャックテーブルの半径
より大きくなっている。なお、洗浄作用部１７にはセラ
ミックスを用いてもよい。

【００１７】軸受け１９によって支持された回転軸１８
は、函体１６の内部において、カップリング２１、クラ
ッチ手段２２、カップリング２３を介して駆動源２４と
接続されており、クラッチ手段２２を制御することによ
り、駆動源２４から発生する回転力を洗浄作用部１７に
伝達し、またはその回転力を遮断することができる。ク
ラッチ手段２２としては、例えば電磁クラッチが用いら
れる。

【００１８】カップリング２１の上部には、洗浄作用部
１７の回転に伴って回転する円盤状の回転検出盤２５が
固定されている。また、回転検出盤２５の外周部を上下
から挟むようにして非接触の状態で函体１６の内部にセ
ンサー２６が配設され、回転検出手段５０を構成してい
る。

【００１９】チャックテーブルの洗浄を行う場合は、洗
浄しようとするチャックテーブルを回転させると共に、
支持部１２を水平方向に移動させて洗浄しようとするチ
ャックテーブルの直上に位置付けて、昇降動手段１４に
よって洗浄ユニット１３を下降させていく。このとき、
クラッチ手段２２によって駆動源２４と洗浄手段２０と
は連結が遮断されており、洗浄作用部は自由回転となっ
ている。

【００２０】洗浄ユニット１３が下降していくと、やが
て、洗浄手段２０の下端に装着された洗浄作用部１７が
回転するチャックテーブル３４ａの上面に当接する。こ
のとき、図３に示すように、洗浄作用部１７をチャック
テーブル３４ａの中心を含む半径部分に当接させる。こ
のときの洗浄作用部１７の位置が作用位置となる。な
お、チャックテーブル３４ａに被加工物が保持されてお
り、被加工物の表面を洗浄するときは、被加工物と洗浄
部１７が当接する位置が作用位置となる。

【００２１】このようにして洗浄作用部１７をチャック
テーブル３４ａに当接させることにより、チャックテー
ブル３４ａの回転に伴い、自由回転にある洗浄作用部１
７も連れ回って同方向に回転する。洗浄作用部１７が回
転すると、これに伴い回転検出盤２５も回転し、センサ
ー２６がこれを検出する。具体的には、例えば以下のよ
うな方法によって回転を検出する。

【００２２】回転検出盤２５の外周の一部には、図４に
示すように、スリット２７を形成しておく。また、図５
に示すように、センサー２６には互いに対峙する位置に
発光部２８と受光部２９とを配設し、発光部２８には、
例えば発光ダイオードのような発光素子を備え、発光部
２８からは、常時一定の光が発せられており、回転検出
盤２５のスリット２７が発光部２８と受光部２９とを結
ぶ線上に位置したときのみ、受光部２９はスリット２７
を通った光を受光することができる。受光部２９には、
例えばフォトトランジスタのような受光素子を備えてお
り、光を受光したときは、その光を電気信号に変換する
ことができる。

【００２３】従って、回転検出盤２５が回転していない
場合、即ち、洗浄作用部１７が回転していない場合にお
いて、スリット２７が発光部２８と受光部２９とを結ぶ
線上に位置しているときは、常に受光部２９が光を受光
し一定の電気信号が発生し、一方、スリット２７が上記
位置に位置していない場合は、発光された光は回転検出
盤２５によって遮断されて受光部２９に達しないため、
受光部２９からは電気信号が発生しない。即ち、スリッ
ト２７がどこに位置していても、洗浄作用部１７が回転
しない場合は、電気信号の信号レベルに変化はない。

【００２４】一方、回転検出盤２５が回転すると、１回
転ごとに１回信号レベルが変化し、一定の速度で回転し
たときは、図６のようなパルス波形を得ることができ
る。この波形の周期から洗浄作用部１７の回転速度を求
めることができ、求めた回転速度が一定以上であれば、
洗浄作用部１７はチャックテーブル３４ａと充分接触し
ていると判断することができる。

【００２５】このようにしてセンサー２６が回転検出盤
２５の回転を検出すると、その旨を示す信号を昇降動手
段１４、クラッチ手段２２及び駆動源２４に発する。こ
の信号によって昇降動手段１４は、洗浄ユニット１３の
降下を停止させる。また、駆動源２４がこの信号によっ
て作動し、クラッチ手段２２がこの信号によって駆動源
２４と洗浄手段２０とを連結する。その結果、駆動源２
４による回転力がクラッチ手段２２を介して洗浄手段２
０に伝わり、洗浄作用部１７が回転する。

【００２６】このようにして洗浄ユニット１３の下降が
停止したときの洗浄作用部１７の位置、即ち、作用位置
における洗浄作用部１７の回転、及び、チャックテーブ
ル３４ａの回転によって、チャックテーブル３４ａの上
面が充分洗浄される。

【００２７】また、洗浄中は、受光部２９から出力され
る信号に基づいて洗浄作用部１７の回転速度を監視する
ことにより、洗浄が円滑に行われているか否かを判断す
ることもできる。

【００２８】以上のように、チャックテーブル３４ａを
回転させておいた状態で洗浄ユニット１３を徐々に下降
させていき、洗浄作用部１７がチャックテーブル３４ａ
に接触した時点における洗浄作用部１７の回転を検出
し、ここで洗浄ユニット１３の下降を停止させ、駆動源
２４を回転させると共にクラッチ手段２２を接続して洗
浄手段２０を回転させることにより洗浄を始めるので、
たとえ、洗浄作用部１７が摩耗していたとしても、洗浄
作用部１７が確実にチャックテーブル３４ａに当接した
状態で洗浄作用部１７が回転を始める。従って、洗浄ユ
ニット１３は、洗浄作用部１７がチャックテーブル３４
ａに確実に当接する位置に固定され、空回りすることも
なく、確実に洗浄を行うことができる。つまり、摩耗の
度合いに合わせて作用位置を変更することができるので
ある。

【００２９】なお、洗浄作用部１７が摩耗していない場
合の洗浄時の高さである通常の作用位置を予め設定して
おき、設定した作用位置まで洗浄作用部１７が下降して
もセンサー２６が回転検出盤２５の回転を検出できない
場合、その旨を示す信号を出力するようにすれば、洗浄
作用部１７が摩耗しているものと判断することができ
る。

【００３０】また、本実施の形態においては、本発明を
研磨装置に適用した場合を例に挙げて説明したが、例え
ば、半導体ウェーハをダイシングするダイシング装置の
ような他の加工装置に適用することも可能である。

【００３１】更に、加工装置のチャックテーブルを洗浄
する場合だけでなく、チャックテーブルに保持された被
加工物の表面を洗浄する場合にも本発明を適用すること
ができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るチャ
ックテーブル洗浄装置によれば、回転検出手段によって
洗浄作用部とチャックテーブルまたは被加工物との当接
の有無を検出することができるため、洗浄作用部が摩耗
していても、摩耗の程度に対応して洗浄作用部の作用位
置を決定することができ、決定された作用位置において
洗浄作用部を駆動することにより充分な回転力を与える
ことができるため、洗浄を確実かつ充分に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るチャックテーブル洗浄装置が適用
される装置の一例である研磨装置の外観を示す斜視図で
ある。

【図２】同チャックテーブル洗浄装置の構成を示す説明
図である。

【図３】同チャックテーブル洗浄装置に備えた洗浄作用
部とチャックテーブルとの当接時の位置関係を示す説明
図である。

【図４】同チャックテーブル洗浄装置に備えた回転検出
盤を示す説明図である。

【図５】同チャックテーブル洗浄装置に備えた回転検出
手段の構成の一例を示す説明図である

【図６】同チャックテーブル洗浄装置に備えた回転検出
手段から出力される電気信号の波形の一例を示す説明図
である。

【図７】研磨装置の一部の外観を示す説明図である。

【図８】従来のチャックテーブルの洗浄方法を示す説明
図である。

【符号の説明】

１０……チャックテーブル洗浄装置 １１……水平移動
手段 １２……支持部 １３……洗浄ユニット １４……昇降動手段 １４ａ…
…モータ １４ｂ……ボールスクリュー １５……スライダー １６……函体 １７……洗浄作用部 １８……回転軸
１９……軸受け ２０……洗浄手段 ２１……カップリング ２２……ク
ラッチ手段 ２３……カップリング ２４……駆動源 ２５……回転
検出盤 ２６……センサー ２７……スリット ２８……発光部 ２９……受光部 ３０……研磨装置 ３１……ターンテ
ーブル ３２ａ、３２ｂ……研磨手段 ３３ａ、３３ｂ……研磨
砥石 ３４ａ、３４ｂ……ターンテーブル ３５ａ、３５ｂ…
…仮受け台 ３６ａ、３６ｂ……搬送手段 ３７ａ、３７ｂ……カセ
ット ３８……搬出入手段 ３９ａ、３９ｂ……センター合わ
せテーブル ４０……研磨装置 ４１……被加工物 ４２……チャッ
クテーブル ４３……研磨手段 ４４……研磨砥石 ４５……洗浄作
用部 ５０……回転検出手段

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物を保持する回転可能なチャック
   テーブルの上面または該チャックテーブルに保持された
   被加工物の表面を洗浄するためのチャックテーブル洗浄
   装置であって、 作用位置と被作用位置とに位置付けられ、作用位置に位
   置付けられた際にチャックテーブルの上面または該チャ
   ックテーブルに保持された被加工物の表面に当接して回
   転しながら洗浄を遂行する洗浄作用部を備えた洗浄手段
   と、該洗浄手段への回転力の伝達及び該回転力の遮断を
   行うクラッチ手段と、該クラッチ手段に連結されて回転
   力を発生する駆動源とを含み、 該洗浄手段には、洗浄作用部の回転の有無を検出する回
   転検出手段を配設したチャックテーブル洗浄装置。
2. 【請求項２】 回転検出手段は、クラッチ手段によって
   駆動源と洗浄手段との連結が遮断されている状態で該洗
   浄手段が作用位置に位置付けられた際に、チャックテー
   ブルの回転に起因して該洗浄手段が回転するか否かを検
   出するようにした請求項１に記載のチャックテーブル洗
   浄装置。
3. 【請求項３】 チャックテーブルの回転に起因して洗浄
   作用部が回転した際は、回転検出手段からその旨の信号
   が発せられ、駆動源が回転すると共に、クラッチ手段に
   よって駆動源と洗浄手段とが連結されて、駆動源に駆動
   されて洗浄作用部が回転してチャックテーブルの上面ま
   たは被加工物の表面を洗浄する請求項２に記載のチャッ
   クテーブル洗浄装置。
4. 【請求項４】 チャックテーブルの回転に起因して洗浄
   作用部が回転しない場合は、回転検出手段からその旨を
   示す信号を発するようにした請求項２に記載のチャック
   テーブル洗浄装置。
5. 【請求項５】 回転検出手段は、駆動源が回転すると共
   にクラッチ手段によって駆動源と洗浄手段とが連結され
   て、駆動源に駆動されて洗浄作用部が回転してチャック
   テーブルの上面または被加工物の表面を洗浄している際
   は、該洗浄作用部の回転が円滑に遂行されているか否か
   を検出するようにした請求項１乃至４に記載のチャック
   テーブル洗浄装置。
6. 【請求項６】 洗浄手段とクラッチ手段と駆動源とから
   構成された洗浄ユニットと、該洗浄ユニットを上下方向
   に移動させる昇降動手段と、該洗浄ユニットを水平方向
   に移動させる水平移動手段とを含み、 該洗浄ユニットを該昇降動手段と該水平移動手段とによ
   って上下方向及び水平方向に移動させることにより、洗
   浄作用部を作用位置と被作用位置とに位置付けるように
   した請求項１乃至５に記載のチャックテーブル洗浄装
   置。
7. 【請求項７】 被加工物を吸引保持するチャックテーブ
   ルに半導体ウェーハを保持させ、該チャックテーブルに
   対峙して配設された研磨手段を用いて該半導体ウェーハ
   を研磨する研磨装置に装着されて、該チャックテーブル
   の上面または該半導体ウェーハの表面を洗浄する請求項
   １乃至６に記載のチャックテーブル洗浄装置。
8. 【請求項８】 洗浄作用部は、円盤状のブラシである請
   求項１乃至７に記載のチャックテーブル洗浄装置。
9. 【請求項９】 洗浄作用部は、円盤状のセラミックスに
   より形成された請求項１乃至７に記載のチャックテーブ
   ル洗浄装置。