特許 6770403 ウエーハ厚み測定器の洗浄治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6770403

(24)【登録日】2020年9月29日

(45)【発行日】2020年10月14日

(54)【発明の名称】ウエーハ厚み測定器の洗浄治具

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/04 20060101AFI20201005BHJP

   B24B 49/12 20060101ALI20201005BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20201005BHJP

【ＦＩ】

   B24B49/04 Z

   B24B49/12

   H01L21/304 622S

【請求項の数】1

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2016-217864(P2016-217864)

(22)【出願日】2016年11月8日

(65)【公開番号】特開2018-75650(P2018-75650A)

(43)【公開日】2018年5月17日

【審査請求日】2019年9月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】110001014

【氏名又は名称】特許業務法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】杉山 聡

(72)【発明者】

【氏名】高木 敦史

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０７−３１１０１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１５９６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５８７２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２３１５０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５９５８１４８（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ４９／０４、４９／１２

Ｂ２４Ｂ ７／０４、 ７／２２

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

ＤＷＰＩ（Ｄｅｒｗｅｎｔ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

保持テーブルに保持されるウエーハの厚みを測定するウエーハ厚み測定器のカバーガラスを洗浄する洗浄治具であって、
該保持テーブルの上面に載置される被載置面を有する本体と、
該本体に形成され少なくとも該カバーガラスが収容される収容部と、
該収容部に収容された該カバーガラスに向けて流体を噴出させる噴出口と、
該本体内に形成され該噴出口とエア供給源とを連通させる第１の流路と、
該第１の流路に配設され該噴出口から噴出されるエアのエア量を調節するエア量調節部と、
該本体内に形成され該第１の流路に合流して該噴出口と水供給源とを連通させる第２の流路と、
該第２の流路に配設され該噴出口から該エアとともに噴出される水の水量を調節する水量調節部と、を備え、
該噴出口から噴出される該エアと該水とが混合した２流体により該カバーガラスを洗浄するウエーハ厚み測定器の洗浄治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ウエーハ厚み測定器を洗浄する洗浄治具に関する。

【背景技術】

【0002】

加工装置においてウエーハを研削・研磨する際には、保持テーブルに保持されたウエーハの厚みを測定しながら加工することによってウエーハの厚みにばらつきが発生しないようにしている。ウエーハの厚みを測定する手段としては、例えば分光干渉を利用したウエーハ厚み測定器がある。ウエーハ厚み測定器は、加工装置内に配設され、例えば、レーザヘッド部と、レーザヘッド部の内部に配設されレーザ光を下方に向けて照射する照射部と、照射部から照射されたレーザ光がウエーハで反射した反射光を受光する受光部と、照射部の先端開口を塞ぐカバーガラスとを備え、保持テーブルに保持されたウエーハの上面に向けてレーザ光を照射してウエーハの上面で反射した反射光とウエーハを通過して下面で反射した反射光との干渉波によってウエーハの厚みを測定することができる。

【0003】

上記のようなウエーハ厚み測定器においては、照射部からレーザ光を一定の状態でウエーハに照射するとともにウエーハで反射した反射光を正確に受光部で受光する必要があるため、カバーガラスの下方側に形成された空間に水膜を形成することで、加工時に使用され加工屑が含まれる加工水が当該空間に入り込むのを防ぎ、レーザ光や反射光が加工屑によって遮られないようにしている（例えば、下記の特許文献１及び２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００９−０５０９４４号公報

【特許文献2】特許第５３３５７８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように、ウエーハの加工中は、カバーガラスの下方側に形成された空間に常に水膜を形成しているが、加工が終了したときに当該空間に向けた水の供給を停止している。そのため、当該空間に水膜がなくなってカバーガラスが乾くと加工屑がカバーガラスに付着して、カバーガラスが汚れてしまう。また、ウエーハを加工する加工室内には、通常、加工水が霧状になって飛散しており、その中にも加工屑が含まれていることから、カバーガラスを汚さないようにすることは困難となっている。

【0006】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、ウエーハ厚み測定器のカバーガラスの汚れを除去できるようにすることを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、保持テーブルに保持されるウエーハの厚みを測定するウエーハ厚み測定器のカバーガラスを洗浄する洗浄治具であって、該保持テーブルの上面に載置される被載置面を有する本体と、該本体に形成され少なくとも該カバーガラスが収容される収容部と、該収容部に収容された該カバーガラスに向けて流体を噴出させる噴出口と、該本体内に形成され該噴出口とエア供給源とを連通させる第１の流路と、該第１の流路に配設され該噴出口から噴出されるエアのエア量を調節するエア量調節部と、該本体内に形成され該第１の流路に合流して該噴出口と水供給源とを連通させる第２の流路と、該第２の流路に配設され該噴出口から該エアとともに噴出される水の水量を調節する水量調節部と、を備え、該噴出口から噴出される該エアと該水とが混合した２流体により該カバーガラスを洗浄することができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明にかかる洗浄治具は、保持テーブルの上面に載置される被載置面を有する本体と、本体に形成され少なくともカバーガラスが収容される収容部と、収容部に収容された該カバーガラスに向けて流体を噴出させる噴出口と、本体内に形成され噴出口とエア供給源とを連通させる第１の流路と、第１の流路に配設され噴出口から噴出されるエアのエア量を調節するエア量調節部と、本体内に形成され第１の流路に合流して噴出口と水供給源とを連通させる第２の流路と、第２の流路に配設され噴出口からエアとともに噴出される水の水量を調節する水量調節部とを備え、噴出口から噴出されるエアと水とが混合した２流体によりカバーガラスを洗浄するように構成したため、ウエーハ厚み測定器のカバーガラスを洗浄する際には、本体を保持テーブルの上面に載置して、例えばウエーハ厚み測定器の下方側に本体を水平に動かすだけでカバーガラスを収容部に簡単に収容することができる。そして、第１の流路に沿って流れてきたエアと第２の流路に沿って流れてきた水とを混合させ、噴出口からカバーガラスに向けて２流体を噴出することにより、カバーガラスに付着した研削屑などの異物を効果的に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】保持テーブル、ウエーハ厚み測定器及び洗浄治具の構成を示す斜視図である。

【図2】ウエーハ厚み測定器及び保持テーブルの構成を示す断面図である。

【図3】洗浄治具の構成を示す断面図である。

【図4】洗浄治具を用いてカバーガラスを洗浄する状態を示す斜視図である。

【図5】洗浄治具を用いてカバーガラスを洗浄する状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１に示す保持テーブル１は、図２に示すウエーハＷを吸引保持する保持テーブルの一例である。ウエーハＷは、被加工物の一例であって、複数のデバイスが形成された表面Ｗａと、被加工面となる裏面Ｗｂとを有している。保持テーブル１は、例えば、ポーラスセラミックスにより形成される保持部２を備えており、保持部２の上面がウエーハＷを吸引保持する保持面２ａとなっている。保持テーブル１には、図示しない吸引源が接続されている。保持テーブル１は、吸引源の吸引力を保持テーブル１の保持面２ａに作用させて保持面２ａでウエーハＷを吸引保持することができる。

【0011】

保持テーブル１は、例えば、ウエーハＷに研削水を供給しながら研削砥石によってウエーハＷに研削を施す研削装置に搭載される。研削装置においてウエーハＷを研削する場合は、保持テーブル１の保持面２ａで例えばウエーハＷの表面Ｗａ側を吸引保持して、裏面Ｗｂ側を上向きに露出させ、ウエーハＷに向けて図示しない研削水を供給しながら研削砥石によりウエーハＷの裏面Ｗｂを押圧しながら所定の厚みに至るまで研削する。

【0012】

保持テーブル１の上方側には、ウエーハＷの厚みを非接触で測定する光学式のウエーハ厚み測定器３が配設されている。ウエーハ厚み測定器３は、光学系の投光部及び受光部を内部に有する円柱状のヘッド部４と、ヘッド部４の下端に装着されたカバーガラス５とを少なくとも備えている。カバーガラス５によって、ウエーハＷの研削中に使用される研削水がヘッド部４の内部に浸入するのを防ぐことができる。

【0013】

ウエーハ厚み測定器３には、ヘッド部４を上下方向に昇降させる昇降手段６が接続されている。昇降手段６は、モータ７と、一方の面においてヘッド部４を支持する可動ブロック８と、可動ブロック８を上下方向にガイドするためのガイド板９とを備えている。ガイド板９は、可動ブロック８の他方の面に形成された案内溝８０に摺接している。昇降手段６は、モータ７の駆動によって、ガイド板９に沿って可動ブロック８とともにヘッド部４を上下方向に昇降させることにより、図２に示すように、ウエーハＷの厚みを測定せずに待機する待機位置Ｐ１とウエーハＷの厚みを測定する測定位置Ｐ２とにそれぞれヘッド部４を位置づけることができる。

【0014】

ここで、ウエーハ厚み測定器３によって研削中のウエーハＷを測定する際には、昇降手段６によって、ウエーハ厚み測定器３を保持テーブル１に保持されたウエーハＷに接近する方向に下降させ、ヘッド部４を待機位置Ｐ１から測定位置Ｐ２を位置づける。続いて、ウエーハ厚み測定器３は、ヘッド部４の投光部によってウエーハＷに向けて測定光を投光する。測定光としては、例えば、ウエーハＷの裏面Ｗｂで一部が反射し、残りがウエーハＷの内部を通過し表面Ｗａで反射する測定光を用いるとよい。裏面Ｗｂで反射した反射光と表面Ｗａで反射した反射光とは、波長ごとに互いに干渉して、干渉光の大きさはウエーハＷの厚みに対応している。そして、干渉光をヘッド部４内の受光部に備えた素子（例えばＣＣＤ）において受光し、受光波形から光強度スペクトル分布を得た後、ＦＦＴ処理などの波形解析を行うことによりウエーハＷの厚みを算出することができる。

【0015】

図１に示す洗浄治具１０は、ウエーハ厚み測定器３のカバーガラス５を洗浄する洗浄治具である。洗浄治具１０は、保持テーブル１の上面（保持面２ａ）に載置される被載置面１１ｂを有する本体１１と、本体１１に形成され少なくともカバーガラス５が収容される収容部１２と、収容部１２に収容されたカバーガラス５に向けて流体を噴出させる噴出口１３とを備えている。本体１１は、保持テーブル１の保持面２ａと平行に形成された板状部材である。図示の例では、収容部１２は、凹状の溝からなり、本体１１の被載置面１１ｂと反対側の上面１１ａの端部に形成されている。

【0016】

収容部１２の後方側の内壁１２ａは、ウエーハ厚み測定器３のヘッド部４の外周面に沿って湾曲して形成されている。一方、収容部１２の前方側（内壁１２ａと対向する側）は開口した開口部１２ｂとなっている。収容部１２の底面１２ｃには、噴出口１３が形成されている。収容部１２の底面１２ｃの高さ位置は、図２に示した待機位置Ｐ１にウエーハ厚み測定器３が位置づけられているときのカバーガラス５の位置よりも低い位置に設定されている。これにより、待機位置Ｐ１で待機するウエーハ厚み測定器３の下方側に本体１１を移動させるだけで、ヘッド部４の直下に収容部１２を位置づけ、少なくともカバーガラス５を収容部１２に収容させることができる。本実施形態では、噴出口１３が１つ形成されているが、噴出口１３の数は特に限定されない。

【0017】

また、洗浄治具１０は、図３に示すように、本体１１の内部に形成され噴出口１３とエア供給源１６とを連通させる第１の流路１４と、第１の流路１４に配設され噴出口１３から噴出されるエアのエア量を調節するエア量調節部１５と、本体１１の内部に形成され第１の流路１４に合流して噴出口１３と水供給源１９とを連通させる第２の流路１７と、第２の流路１７に配設され噴出口１３からエアとともに噴出される水の水量を調節する水量調節部１８とを備えている。エア量調節部１５及び水量調節部１８は例えば可変絞り弁であり、エア及び水の流量を所定の流量に調節することができる。洗浄治具１０では、第１の流路１４に第２の流路１７が合流した流路１４０において、第１の流路１４に沿って流れてきたエアと第２の流路１７に沿って流れてきた水とを混合させ、２流体（エアと水とが混合された混合流体）となって噴出口１３から上方に向けて噴出させることができる。

【0018】

次に、洗浄治具１０を用いて、ウエーハ厚み測定器３のカバーガラス５を洗浄する洗浄動作について説明する。カバーガラス５を洗浄するタイミングは、ウエーハＷの研削加工時以外であれば特に限定されない。例えば定期的にカバーガラス５を洗浄してもよいし、ウエーハ厚み測定器３の動作不良時（例えば受光部での反射光の受光量が少ないとき）にカバーガラス５を洗浄してもよい。

【0019】

まず、図４に示すように、例えばウエーハ厚み測定器３が待機位置Ｐ１に位置づけられた状態において、作業者が本体１１を把持し保持テーブル１の保持面２ａに被載置面１１ｂ側から本体１１を載置して、本体１１を水平に動かして開口部１２ｂ側からヘッド部４を進入させ、図３に示した内壁１２ａにヘッド部４の外周面を当接させることで収容部１２にヘッド部４を嵌め込んで収容する。その結果、図５に示すように、収容部１２の底面１２ｃとカバーガラス５との間に僅かな空隙Ｇが形成されるとともに、噴出口１３の真上の位置にカバーガラス５が位置づけられる。

【0020】

次いで、エア供給源１６から第１の流路１４を通じて噴出口１３へエアを供給するとともに、水供給源１９から第２の流路１７を通じて噴出口１３へ水を供給する。このとき、エア量調節部１５によって所定のエア量に調節するとともに、水量調節部１８によって所定の水量に調節するとよい。なお、水供給源１９から第２の流路１７へ流入される水としては、例えば純水を用いることができる。

【0021】

エア供給源１６から送出され第１の流路１４に沿って流れてきたエアと水供給源１９から送出され第２の流路１７に沿って流れてきた水とが流路１４０において混合すると、２流体２０となって噴出口１３から上方に向けて噴出される。２流体２０は、カバーガラス５と収容部１２の底面１２ｃとの間の僅かな空隙Ｇに溜まってカバーガラス５に常に接触した状態となり、カバーガラス５に付着した研削屑などを洗い流す。また、２流体２０は、常に収容部１２の開口部１２ｂから排出される。これにより、洗い流された研削屑を含む２流体２０が空隙Ｇに滞留することがないため、カバーガラス５の汚れを効果的に除去することができる。

【0022】

以上のとおり、本発明にかかる洗浄治具１０は、保持テーブル１の保持面２ａに載置される被載置面１１ｂを有する本体１１と、本体１１に形成され少なくともカバーガラス５が収容される収容部１２と、収容部１２に収容されたカバーガラス５に向けて流体を噴出させる噴出口１３と、本体１１の内部に形成され噴出口１３とエア供給源１６とを連通させる第１の流路１４と、第１の流路１４に配設され噴出口１３から噴出されるエアのエア量を調節するエア量調節部１５と、本体１１の内部に形成され第１の流路１４に合流して噴出口１３と水供給源１９とを連通させる第２の流路１７と、第２の流路１７に配設され噴出口１３からエアとともに噴出される水の水量を調節する水量調節部１８とを備え、噴出口１３から噴出されるエアと水とが混合した２流体２０によりカバーガラス５を洗浄するように構成したため、ウエーハ厚み測定器３のカバーガラス５を洗浄する際には、本体１１を保持テーブル１の保持面２ａに載置して、例えば待機位置Ｐ１に位置づけられたヘッド部４に対して本体１１を水平に動かすだけでカバーガラス５を収容部１２に簡単に収容することができる。そして、第１の流路１４に沿って流れてきたエアと第２の流路１７に沿って流れてきた水とを流路１４０において混合させ、噴出口１３からカバーガラス５に向けて２流体２０を噴出することにより、カバーガラス５に付着した研削屑などの異物を効果的に除去することが可能となる。

【0023】

本実施形態に示した洗浄治具１０は、研削装置に適用する場合を説明したが、光学式のウエーハ厚み測定器３を用いてウエーハＷの厚みを測定しながら加工する装置であれば、研削装置に限定されない。したがって、本発明は、例えばウエーハＷにスラリー等を供給しながら研磨パッドによりウエーハＷに研磨を施す研磨装置等にも適用することができる。

【符号の説明】

【0024】

１：保持テーブル ２：保持部 ２ａ：保持面 ３：ウエーハ測定器
４：ヘッド部 ５：カバーガラス ６：昇降手段 ７：モータ ８：可動ブロック
８０：案内溝 ９：ガイド板
１０：洗浄治具 １１：本体 １１ａ：上面 １１ｂ：被載置面 １２：収容部
１３：噴出口 １４：第１の流路 １５：エア量調節部 １６：エア供給源
１７：第２の流路 １８：水量調節部 １９：水供給源 ２０：２流体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】