特許 7747533 研削装置

(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】

(24)【登録日】2025-09-22

(45)【発行日】2025-10-01

(54)【発明の名称】研削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 55/06 20060101AFI20250924BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20250924BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20250924BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20250924BHJP

【ＦＩ】

B24B55/06

B24B7/04 A

B24B41/06 L

H01L21/304 631

H01L21/304 622P

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2022005079

(22)【出願日】2022-01-17

(65)【公開番号】P2023104215

(43)【公開日】2023-07-28

【審査請求日】2024-11-19

(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】弁理士法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 晋也

【審査官】山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０７９８５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ５５／００－５７／０４；

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ポーラス部材の保持面によって板状物を吸引保持するチャックテーブルと、該保持面が吸引保持した板状物を研削砥石で研削する研削機構と、板状物を保持し該保持面に搬入する搬入機構と、板状物を保持し該保持面から搬出する搬出機構と、制御部と、を備える研削装置であって、
該搬出機構または該搬入機構によって保持された板状物の下面を洗浄する下面洗浄機構をさらに備え、
該制御部は、
該保持面に板状物を吸引保持させることと、
該搬出機構または該搬入機構によって、該保持面が吸引保持している該板状物を保持することと、
該板状物が覆った状態の該保持面から、水とエアとを混合させた二流体を噴出させることと、
該保持面から該二流体を噴出させた後、該保持面から離間させた該板状物の下面を、該下面洗浄機構によって洗浄し、再び該保持面を該板状物で覆い、該保持面から該二流体を噴出させることと、
を制御し、
該保持面から噴出した二流体が、該保持面と該板状物との間を該保持面の直径方向に外側に流れ、該ポーラス部材および該保持面から研削屑を除去する、
研削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、研削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

研削装置では、チャックテーブルのポーラス部材の保持面が吸引保持した板状物を、研削砥石で研削して、研削屑を排出している。そのため、保持面は、吸引保持した板状物の外周部分から、研削屑を吸引している。また、吸引された研削屑は、保持面の外周部分で吸引され、保持面の外周部分に留まり、保持面の外周部分の吸引力を低下させ、板状物の外周部分の厚みを薄くする。

【0003】

このような保持面の吸引力の低下を防止するために、保持面を研削するセルフグラインドを定期的に実施して、保持面の外周部分の研削屑を除去している。しかし、セルフグラインドによって保持面を研削する際に発生した研削屑が、ポーラス部材内に進入し、セルフグラインド後に、保持面によって保持された板状物の下面と保持面との間に研削屑が介在することがある。このため、板状物に部分的に厚みが薄くなるところが発生したり、板状物に十字クラックが発生したりすることがある。

【0004】

そのため、特許文献１に開示の技術では、保持面を覆う面積のカバーを備え、カバーが保持面を覆った状態で、保持面から水とエアとの二流体を噴出させ、保持面および保持面を構成するポーラス部材から研削屑を除去している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１５－０６０９２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１の技術では、保持面を覆うカバーと、カバーを移動させる移動機構を備えているので、装置が大きくなってしまう。

【0007】

したがって、本発明の目的は、装置を大きくすることなく、保持面および保持面を構成するポーラス部材から研削屑を排出することにより、保持面と板状物の下面との間に研削屑が介在することを抑制し、板状物を均一な厚みに研削することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の研削装置（本研削装置）は、ポーラス部材の保持面によって板状物を吸引保持するチャックテーブルと、該保持面が吸引保持した板状物を研削砥石で研削する研削機構と、板状物を保持し該保持面に搬入する搬入機構と、板状物を保持し該保持面から搬出する搬出機構と、制御部と、を備える研削装置であって、該搬出機構または該搬入機構によって保持された板状物の下面を洗浄する下面洗浄機構をさらに備え、該制御部は、該保持面に板状物を吸引保持させることと、該搬出機構または該搬入機構によって、該保持面が吸引保持している該板状物を保持することと、該板状物が覆った状態の該保持面から、水とエアとを混合させた二流体を噴出させることと、該保持面から該二流体を噴出させた後、該保持面から離間させた該板状物の下面を、該下面洗浄機構によって洗浄し、再び該保持面を該板状物で覆い、該保持面から該二流体を噴出させることと、を制御し、該保持面から噴出した二流体が、該保持面と該板状物との間を該保持面の直径方向に外側に流れ、該ポーラス部材および該保持面から研削屑を除去する。

【発明の効果】

【0009】

本研削装置では、板状物によって保持面を覆った状態で、ポーラス部材に二流体を流すことにより、保持面からポーラス部材内に進入した研削屑をポーラス部材および保持面から排出することができる。このため、研削機構による研削の際、保持面と被加工物との間に研削屑が介在することを抑制することができるので、被加工物を均一な厚みに研削することが可能である。

【0010】

また、本研削装置では、ポーラス部材および保持面から研削屑を排出するために、既存の構成である搬出機構あるいは搬入機構を用いている。したがって、研削屑の排出のために追加される構成を少なくできるので、本研削装置の大型化を回避しながら、研削屑の排出を実施することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】研削装置の構成を示す斜視図である。

【図2】第１保持工程および第２保持工程を示す説明図である。

【図3】流体噴出工程を示す説明図である。

【図4】下面洗浄工程を示す説明図である。

【図5】搬出機構のパッドの変形例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１に示すように、本実施形態にかかる研削装置１は、被加工物の一例であるウェーハ１００を研削するための装置である。ウェーハ１００は、たとえば円形の板状ワークであり、表面１０１および裏面１０２を有している。ウェーハ１００の裏面１０２は、研削加工が施される被加工面となる。また、ウェーハ１００は、ポーラス部材２１および保持面２２の研削屑を除去する際に用いられる板状物としても機能する。

【0013】

研削装置１は、第１の装置ベース１０と、第１の装置ベース１０の後方（＋Ｙ方向側）に配置された第２の装置ベース１１とを有している。

【0014】

第１の装置ベース１０の－Ｙ方向側には、第１のカセットステージ１６０および第２のカセットステージ１６２が設けられている。第１のカセットステージ１６０には、加工前のウェーハ１００が収容される第１のカセット１６１が載置されている。第２のカセットステージ１６２には、加工後のウェーハ１００が収容される第２のカセット１６３が載置されている。

【0015】

第１のカセット１６１および第２のカセット１６３は、内部に複数の棚を備えており、各棚に一枚ずつウェーハ１００が収容されている。すなわち、第１のカセット１６１および第２のカセット１６３は、複数のウェーハ１００を棚状に収容する。

【0016】

第１のカセット１６１および第２のカセット１６３の開口（図示せず）は、＋Ｙ方向側を向いている。これらの開口の＋Ｙ方向側には、ロボット１５５が配設されている。ロボット１５５は、ウェーハ１００を保持する保持面を備えている。ロボット１５５は、加工後のウェーハ１００を第２のカセット１６３に搬入（収納）する。また、ロボット１５５は、第１のカセット１６１から加工前のウェーハ１００を取り出して、仮置き機構１５２の仮置きテーブル１５４に載置する。

【0017】

仮置き機構１５２は、第１のカセット１６１から取り出されたウェーハ１００を仮置きするために用いられ、ロボット１５５に隣接する位置に設けられている。仮置き機構１５２は、仮置きテーブル１５４、および、位置合わせ部材１５３を有している。位置合わせ部材１５３は、仮置きテーブル１５４を囲むように外側に配置される複数の位置合わせピンと、位置合わせピンを仮置きテーブル１５４の径方向に移動させるスライダとを備えている。位置合わせ部材１５３では、位置合わせピンが仮置きテーブル１５４の径方向に中央に向かって移動されることにより、複数の位置合わせピンを結ぶ円が縮径される。これにより、仮置きテーブル１５４に載置されたウェーハ１００が、仮置きテーブル１５４の中心とウェーハ１００の中心とが一致した所定の位置に位置合わせ（センタリング）される。

【0018】

仮置き機構１５２に隣接する位置には、搬入機構１７０が設けられている。搬入機構１７０は、仮置き機構１５２に仮置きされたウェーハ１００を保持し、チャックテーブル２０の保持面２２に搬入して載置する。

【0019】

チャックテーブル２０は、ウェーハ１００を保持する保持部材の一例であり、ウェーハ１００を吸引保持する保持面２２を備えている。保持面２２は、吸引源４７（図２参照）に連通されて、ウェーハ１００を吸引保持することが可能である。チャックテーブル２０は、保持面２２によってウェーハ１００を吸引保持した状態で、保持面２２の中心を通りＺ軸方向に延在する中心軸を中心として、回転可能である。

【0020】

本実施形態では、第２の装置ベース１１上に配設されたターンテーブル６の上面に、２つのチャックテーブル２０が、ターンテーブル６の中心を中心とする円上に配設されている。ターンテーブル６の中心には、ターンテーブル６を自転させるための図示しない回転軸が配設されている。ターンテーブル６は、この回転軸によって、Ｚ軸方向に延びる軸心を中心に自転することができる。ターンテーブル６が自転することで、２つのチャックテーブル２０が公転する。これにより、チャックテーブル２０を、仮置き機構１５２の近傍、および、研削機構７０の下方に位置付けることができる。

【0021】

また、第２の装置ベース１１の＋Ｙ方向側には、コラム１５が立設されている。コラム１５の前面には、ウェーハ１００を研削する研削機構７０、および、研削送り機構６０が設けられている。

【0022】

研削送り機構６０は、チャックテーブル２０と研削機構７０の研削砥石７７とを、保持面２２に垂直なＺ軸方向（研削送り方向）に相対的に移動させる。本実施形態では、研削送り機構６０は、チャックテーブル２０に対して、研削砥石７７をＺ軸方向に移動させるように構成されている。

【0023】

研削送り機構６０は、Ｚ軸方向に平行な一対のＺ軸ガイドレール６１、このＺ軸ガイドレール６１上をスライドするＺ軸移動テーブル６３、Ｚ軸ガイドレール６１と平行なＺ軸ボールネジ６２、Ｚ軸モータ６４、および、Ｚ軸移動テーブル６３に取り付けられたホルダ６６を備えている。ホルダ６６は、研削機構７０を支持している。

【0024】

Ｚ軸移動テーブル６３は、Ｚ軸ガイドレール６１にスライド可能に設置されている。Ｚ軸移動テーブル６３には、図示しないナット部が固定されている。このナット部には、Ｚ軸ボールネジ６２が螺合されている。Ｚ軸モータ６４は、Ｚ軸ボールネジ６２の一端部に連結されている。

【0025】

研削送り機構６０では、Ｚ軸モータ６４がＺ軸ボールネジ６２を回転させることにより、Ｚ軸移動テーブル６３が、Ｚ軸ガイドレール６１に沿って、Ｚ軸方向に移動する。これにより、Ｚ軸移動テーブル６３に取り付けられたホルダ６６、および、ホルダ６６に支持された研削機構７０も、Ｚ軸移動テーブル６３とともにＺ軸方向に移動する。

【0026】

研削機構７０は、チャックテーブル２０の保持面２２が吸引保持したウェーハ１００を研削砥石７７によって研削する。研削機構７０は、ホルダ６６に固定されたスピンドルハウジング７１、スピンドルハウジング７１に回転可能に保持されたスピンドル７２、スピンドル７２を回転駆動するスピンドルモータ７３、スピンドル７２の下端に取り付けられたホイールマウント７４、および、ホイールマウント７４に支持された研削ホイール７５を備えている。

【0027】

スピンドルハウジング７１は、Ｚ軸方向に延びるようにホルダ６６に保持されている。スピンドル７２は、チャックテーブル２０の保持面２２と直交するようにＺ軸方向に延び、スピンドルハウジング７１に回転可能に支持されている。

【0028】

スピンドルモータ７３は、スピンドル７２の上端側に連結されている。このスピンドルモータ７３により、スピンドル７２は、Ｚ軸方向に延びる回転軸を中心として回転する。

【0029】

ホイールマウント７４は、円板状に形成されており、スピンドル７２の下端（先端）に固定されている。ホイールマウント７４は、研削ホイール７５を支持している。

【0030】

研削ホイール７５は、外径がホイールマウント７４の外径と略同径を有するように形成されている。研削ホイール７５は、金属材料から形成された円環状のホイール基台７６を含む。ホイール基台７６の下面には、全周にわたって、環状に配列された複数の研削砥石７７が固定されている。研削砥石７７は、その中心を軸に、スピンドル７２とともにスピンドルモータ７３によって回転され、チャックテーブル２０に保持されたウェーハ１００の裏面１０２を研削する。

【0031】

研削後のウェーハ１００は、搬出機構１７２によって搬出される。搬出機構１７２は、チャックテーブル２０の保持面２２に保持されたウェーハ１００を保持し、保持面２２から搬出する。搬出機構１７２は、保持面２２から搬出したウェーハ１００を、枚葉式のスピンナ洗浄機構１５６のスピンナテーブル１５７に搬送する。なお、搬出機構１７２の構成については後述する。

【0032】

スピンナ洗浄機構１５６は、ウェーハ１００を洗浄するスピンナ洗浄ユニットである。スピンナ洗浄機構１５６は、ウェーハ１００を保持するスピンナテーブル１５７、および、スピンナテーブル１５７に向けて洗浄水および乾燥エアを噴射するノズル１５８を備えている。

【0033】

スピンナ洗浄機構１５６では、ウェーハ１００を保持したスピンナテーブル１５７が回転するとともに、ウェーハ１００に向けて洗浄水が噴射されて、ウェーハ１００がスピンナ洗浄される。その後、ウェーハ１００に乾燥エアが吹き付けられて、ウェーハ１００が乾燥される。

【0034】

スピンナ洗浄機構１５６によって洗浄されたウェーハ１００は、ロボット１５５により、第２のカセットステージ１６２上の第２のカセット１６３に搬入される。

【0035】

また、ターンテーブル６とスピンナ洗浄機構１５６との間には、下面洗浄機構１８０が配設されている。下面洗浄機構１８０は、搬出機構１７２によってチャックテーブル２０からスピンナ洗浄機構１５６に搬送されるウェーハ１００の下面である表面１０１を洗浄するために用いられる。すなわち、下面洗浄機構１８０は、搬出機構１７２が保持したウェーハ１００の表面１０１を洗浄する。

【0036】

ここで、チャックテーブル２０の構成について説明する。
図２に示すように、チャックテーブル２０は、ウェーハ１００を保持するための円形板状のテーブルである。チャックテーブル２０は、円形板状のポーラス部材２１、および、ポーラス部材２１を支持する枠体２３を備えている。ポーラス部材２１は、吸引源４７に連通されることが可能である。吸引源４７からの吸引力が、ポーラス部材２１の上面である保持面２２に伝達されることで、チャックテーブル２０は、ポーラス部材２１の保持面２２によってウェーハ１００を吸引保持することができる。

【0037】

また、チャックテーブル２０は、回転機構３０によって回転可能となっている。回転機構３０は、たとえばプーリ機構であり、駆動源となるモータ３１、モータ３１のシャフトに取り付けられた主動プーリ３２、主動プーリ３２に対して無端ベルト３３を介して接続されている従動プーリ３４、および、従動プーリ３４を支持する回転軸３５を備えている。

【0038】

回転軸３５は、チャックテーブル２０の下面における保持面２２の中心の直下に接続されており、チャックテーブル２０の保持面２２に対して垂直に延在している。モータ３１が主動プーリ３２を回転駆動することで、主動プーリ３２の回転に伴って無端ベルト３３が回動する。無端ベルト３３が回動することで、従動プーリ３４および回転軸３５が回転する。これにより、チャックテーブル２０が、保持面２２の中心を軸に回転される。

【0039】

また、研削装置１は、流体流通機構４０を備えている。流体流通機構４０は、チャックテーブル２０の保持面２２に対して、流体であるエアあるいは水を供給する、あるいは、保持面２２に吸引力を付与するための機構である。

【0040】

流体流通機構４０は、吸引溝４０３、吸引溝４０３に連通されている吸引流路４７０、回転軸３５に接続するロータリージョイント４６０、および、吸引流路４７０に連通されている吸引配管４７１を備えている。

【0041】

吸引溝４０３は、ポーラス部材２１の下面に接するように、チャックテーブル２０における枠体２３の凹部の底面に設けられている。吸引溝４０３は、チャックテーブル２０の中心を中心として、同心円状に形成されている。

【0042】

吸引流路４７０は、吸引溝４０３の底面から、枠体２３、回転軸３５およびロータリージョイント４６０を通過するように延びている。

【0043】

吸引流路４７０は、ロータリージョイント４６０の外部で、吸引配管４７１に接続されている。吸引配管４７１の一端側は、吸引流路４７０に連通されている。吸引配管４７１の他端側には、吸引源４７が接続されている。この吸引源４７は、たとえば、エジェクター機構あるいは真空発生装置等を備え、チャックテーブル２０のポーラス部材２１に連通されて、その上面である保持面２２に吸引力を与えるために用いられる。

【0044】

また、吸引配管４７１には、吸引源４７から吸引流路４７０側に向かって順に、吸引開閉弁４７５および吸引流量調整部４７３が配設されている。吸引開閉弁４７５は、吸引配管４７１と吸引源４７との連通状態を切り換える。吸引流量調整部４７３は、たとえば比例制御弁であり、吸引開閉弁４７５が開いているときに、内部のオリフィス径を変更して、吸引源４７からポーラス部材２１の保持面２２に伝達される吸引力を調整するために用いられる。
なお、吸引流量調整部４７３は、手動でオリフィス径を調整するニードルバルブ、ゲートバルブでもよい。

【0045】

さらに、吸引配管４７１には、エア配管４８１が連通されている。エア配管４８１は、チャックテーブル２０の保持面２２とエア供給源４８とを連通するための配管である。

【0046】

エア配管４８１の一端側は、吸引配管４７１を介して、吸引流路４７０に連通されている。エア配管４８１の他端側には、エア供給源４８が接続されている。エア供給源４８は、コンプレッサー等を備え、チャックテーブル２０の保持面２２にエアを供給するために用いられる。

【0047】

また、エア配管４８１には、エア供給源４８から吸引流路４７０側に向かって順に、エア供給開閉弁４８５およびエア調整部４８３が配設されている。エア供給開閉弁４８５は、エア配管４８１とエア供給源４８との連通状態を切り換える。エア調整部４８３は、たとえば比例制御弁であり、エア供給開閉弁４８５が開いているときに、内部のオリフィス径を変更して、エア供給源４８から保持面２２に送られるエアの流量を調整するために用いられる。
なお、エア調整部４８３は、手動でオリフィス径を調整するニードルバルブ、ゲートバルブでもよい。

【0048】

また、エア配管４８１には、圧力センサ４８７が設けられている。圧力センサ４８７は、このエア配管４８１の圧力値を検出することにより、保持面２２の吸引力を検知する。

【0049】

また、エア配管４８１には、水配管４９１が連通されている。水配管４９１は、チャックテーブル２０の保持面２２と水供給源４９とを連通するための配管である。

【0050】

水配管４９１の一端側は、エア配管４８１および吸引配管４７１を介して、吸引流路４７０に連通されている。水配管４９１の他端側には、水供給源４９が接続されている。水供給源４９は、ポンプ等を備え、チャックテーブル２０の保持面２２に水を供給するために用いられる。

【0051】

また、水配管４９１には、水供給源４９から吸引流路４７０側に向かって順に、水供給開閉弁４９５および水調整部４９３が配設されている。水供給開閉弁４９５は、水配管４９１と水供給源４９との連通状態を切り換える。水調整部４９３は、たとえば比例制御弁であり、水供給開閉弁４９５が開いているときに、内部のオリフィス径を変更して、水供給源４９から保持面２２に送られる水の流量を調整するために用いられる。
なお、水調整部４９３は、手動でオリフィス径を調整するニードルバルブ、ゲートバルブでもよい。

【0052】

次に、搬入機構１７０および搬出機構１７２の構成について説明する。なお、本実施形態では、搬入機構１７０と搬出機構１７２とは、互いに同一の構成を有している。このため、以下では、搬出機構１７２の構成について説明する。

【0053】

搬出機構１７２は、図２に示すように、円板状のパッド８０、および、パッド８０を上下自在に吊持するアーム８１を備えている。アーム８１の一方の端部は、第１の装置ベース１０（図１参照）からＺ軸方向に延びる回動柱部８２の上端に連結されている。なお、回動柱部８２は、回動柱部８２をアーム８１とともに回動させるモータ９４、および、回動柱部８２をアーム８１とともに上下方向に移動させる上下移動機構９５に接続されている。

【0054】

アーム８１の他方の端部には、支柱８３を介して、円板部材８４が連結されている。円板部材８４には、複数（たとえば３つ）の貫通孔８５が、円周上に等間隔に貫通形成されている。そして、貫通孔８５には、パッド８０に連結されたボルト８６が挿入されている。

【0055】

ボルト８６は、貫通孔８５よりも僅かに小さな径を有する軸部８７と、軸部８７の上端に形成された頭部８８とを備えている。
軸部８７は、貫通孔８５を貫通して遊嵌されている。軸部８７の下端は、パッド８０の枠体９１の上面に連結されている。頭部８８は、貫通孔８５よりも大径に形成されており、ボルト８６の下降範囲を制限している。
また、ボルト８６は、軸部８７の周囲に、衝撃吸収部材としてのスプリング８６０を有している。スプリング８６０の上端は円板部材８４の下面に接触している一方、スプリング８６０の下端は、パッド８０の枠体９１の上面に接触している。スプリング８６０は、円板部材８４とパッド８０とを、互いに遠ざかる方向に付勢している。

【0056】

アーム８１は、このような構成の円板部材８４およびボルト８６を介して、パッド８０に加えられる衝撃を吸収しながら、パッド８０を吊持することが可能となっている。

【0057】

円板状のパッド８０は、たとえば、ウェーハ１００の面積よりもわずかに大きい面積を有しており、ポーラス材からなるパッド保持部９０と、パッド保持部９０を支持する枠体９１とを備えている。パッド保持部９０の下面は、ウェーハ１００の上面である裏面１０２を吸引保持するパッド保持面９２となっている。

【0058】

また、搬出機構１７２は、吸引路８９を備えている。吸引路８９は、アーム８１、支柱８３、円板部材８４、およびパッド８０の枠体９１を貫通するように延びており、その下端が、パッド保持部９０の上面に接続されている。また、吸引路８９の上端は、吸引源９９に接続されている。

【0059】

したがって、搬出機構１７２では、チャックテーブル２０の保持面２２に保持されているウェーハ１００にパッド保持面９２が接触している状態で、吸引源９９を吸引路８９に連通させることにより、吸引源９９の吸引力がパッド保持面９２に伝達されて、パッド保持面９２によってウェーハ１００を吸引保持することが可能となる。

【0060】

そして、モータ９４および上下移動機構９５によって回動柱部８２およびアーム８１を旋回および昇降させることにより、ウェーハ１００を保持しているパッド８０を旋回および昇降させて、ウェーハ１００をチャックテーブル２０から搬出することができる。

【0061】

また、研削装置１は、図１に示すように、その内部に、研削装置１の制御のための制御部７を有している。制御部７は、制御プログラムに従って演算処理を行うＣＰＵ、および、メモリ等の記憶媒体等を備えている。制御部７は、各種の処理を実行し、研削装置１の各構成要素を統括制御する。

【0062】

たとえば、制御部７は、研削装置１の上述した各部材を制御して、ウェーハ１００に対する研削処理を実行する。

【0063】

また、制御部７は、チャックテーブル２０におけるポーラス部材２１の表面である保持面２２の吸引力の低下を防止するために、研削機構７０の研削砥石７７によって保持面２２を研削するセルフグラインドを定期的に実施して、保持面２２の外周部分の研削屑を除去する。
なお、保持面２２を研削する際に、保持面２２から流体を噴出させても、噴出させなくてもどちらでもよい。

【0064】

なお、このセルフグラインドでは、保持面２２の研削によって発生したポーラス部材２１が研削された屑と、保持面２２の外周部分に留まったウェーハ１００を研削した時の研削屑と、保持面２２を研削する研削砥石７７から脱落した砥粒とを含む研削屑が、ポーラス部材２１の内部に進入することがある。そこで、制御部７は、ポーラス部材２１および保持面２２の研削屑を除去するための洗浄処理を実施する。
以下に、本実施形態における洗浄処理について説明する。

【0065】

［第１保持工程］
洗浄処理では、制御部７は、まず、ロボット１５５によって第１のカセット１６１から加工前のウェーハ１００を取り出して、仮置き機構１５２の仮置きテーブル１５４に載置し、ウェーハ１００を、所定の位置に位置合わせする。

【0066】

さらに、制御部７は、搬入機構１７０を制御して、仮置き機構１５２上のウェーハ１００を保持する。すなわち、制御部７は、図２に示した搬入機構１７０のモータ９４および上下移動機構９５によってパッド８０を旋回および昇降させることにより、仮置き機構１５２上のウェーハ１００に、パッド保持面９２を接触させる。この状態で、吸引源９９を吸引路８９に連通させることにより、搬入機構１７０が、パッド８０のパッド保持面９２によってウェーハ１００を吸引保持する。

【0067】

その後、制御部７は、搬入機構１７０のパッド８０を旋回および昇降させることにより、仮置き機構１５２の近傍に位置しているチャックテーブル２０の保持面２２にウェーハ１００を載置し、パッド８０をチャックテーブル２０から退避させる。これにより、図２に示すように、保持面２２は、ウェーハ１００によって覆われた状態となる。

【0068】

その後、制御部７は、図２に示した吸引開閉弁４７５を開けるとともに、吸引流量調整部４７３のオリフィス径を調整して、チャックテーブル２０のポーラス部材２１を吸引源４７に連通させる。これにより、チャックテーブル２０の保持面２２が、ウェーハ１００を吸引保持する。なお、吸引流量調整部４７３のオリフィス径は、全開であってもよい。

【0069】

［第２保持工程］
次に、制御部７は、搬出機構１７２によって、保持面２２が吸引保持しているウェーハ１００を保持する。すなわち、制御部７は、搬出機構１７２のモータ９４および上下移動機構９５によってパッド８０を旋回および昇降させることにより、チャックテーブル２０の保持面２２に保持されているウェーハ１００に、パッド保持面９２を接触させる。この状態で、吸引源９９を吸引路８９に連通させることにより、搬出機構１７２が、パッド８０のパッド保持面９２によってウェーハ１００を吸引保持する。

【0070】

これにより、ウェーハ１００は、図２に示すように、チャックテーブル２０の保持面２２を覆った状態で、搬出機構１７２によって保持される。その後、制御部７は、吸引開閉弁４７５を閉じることによって、チャックテーブル２０の保持面２２によるウェーハ１００の吸引保持を停止する。

【0071】

［流体噴出工程］
次に、制御部７は、ウェーハ１００が覆った状態の保持面２２から、水とエアとを混合させた混合流体である二流体を噴出させる。これにより、保持面２２から噴出した二流体が、保持面２２とウェーハ１００との間を保持面２２の直径方向に外側に流れ、チャックテーブル２０のポーラス部材２１および保持面２２から研削屑を除去する。

【0072】

すなわち、制御部７は、エア供給開閉弁４８５および水供給開閉弁４９５を開けるとともに、エア調整部４８３のオリフィス径および水調整部４９３のオリフィス径を調整して、チャックテーブル２０のポーラス部材２１を、エア供給源４８および水供給源４９に連通させる。これにより、制御部７は、図３において矢印５０１に示すように、ポーラス部材２１に、所定量のエアおよび水の二流体を供給する。
なお、エア調整部４８３のオリフィス径および水調整部４９３のオリフィス径は、全開であってもよい。

【0073】

ポーラス部材２１に供給された二流体は、ポーラス部材２１内を下から上に向けて流れて、ポーラス部材２１内の研削屑とともに保持面２２から外部に噴出する。これにより、図３に示すように、保持面２２を覆った状態で搬出機構１７２によって保持されているウェーハ１００が、矢印５０３によって示すように、二流体２００によって、スプリング８６０の付勢力に抗して、パッド８０とともに保持面２２から浮き上がる。そして、保持面２２とウェーハ１００との隙間から、研削屑を含む二流体２００が、保持面２２の径方向外側に流れ出る。
なお、この際、図３に示すように、パッド８０の上昇とともにスプリング８６０が収縮し、ボルト８６の頭部８８が、円板部材８４の上面から浮き上がる。

【0074】

二流体２００の噴出開始から所定時間が経過した後、制御部７は、エア供給開閉弁４８５および水供給開閉弁４９５を閉じて、二流体２００の噴出を停止する。その後、制御部７は、ウェーハ１００を保持している搬出機構１７２のパッド８０を旋回および昇降させることにより、ウェーハ１００を保持面２２から離間させる。

【0075】

以上のように、本実施形態では、ウェーハ１００によって保持面２２を覆った状態で、ポーラス部材２１の下方から保持面２２に向けて二流体２００を流すことにより、保持面２２からポーラス部材２１に進入した研削屑を、ポーラス部材２１および保持面２２から排出することができる。このため、研削機構７０によってウェーハ１００を研削する際、保持面２２とウェーハ１００との間に研削屑が介在することを抑制することができるので、ウェーハ１００を均一な厚みに研削することが可能である。

【0076】

また、本実施形態では、ポーラス部材２１から研削屑を排出するために、被加工物であるウェーハ１００、および、既存の構成である搬出機構１７２を用いている。したがって、ポーラス部材２１および保持面２２からの研削屑の排出のために追加される構成を少なくできるので、研削装置１の大型化を回避しながら、研削屑の排出を実施することが可能である。

【0077】

なお、流体噴出工程において、保持面２２がウェーハ１００によって覆われていない状態で、ポーラス部材２１に二流体２００を供給すると、二流体２００は、ポーラス部材２１における通過しやすい部分だけを通過して、保持面２２からが噴出する。このため、ポーラス部材２１の全域から研削屑を排出することが困難である。

【0078】

これに関し、本実施形態では、搬出機構１７２によって保持されているウェーハ１００によって保持面２２を覆った状態で、ポーラス部材２１に二流体２００を供給している。これにより、保持面２２に圧力がかかった状態で、二流体２００を保持面２２から噴出させることができるので、保持面２２の全面から二流体２００を噴出させることができる。したがって、ポーラス部材２１内の略全域から、研削屑を排出することが可能となる。

【0079】

なお、制御部７は、保持面２２から二流体２００を噴出させた後、保持面２２から離間させたウェーハ１００の下面である表面１０１を、図１に示した下面洗浄機構１８０によって洗浄し、再び保持面２２をウェーハ１００で覆い、保持面２２から二流体２００を噴出させて、ポーラス部材２１および保持面２２から研削屑を除去してもよい。

【0080】

この場合、制御部７は、流体噴出工程の後、以下の下面洗浄工程を実施する。

【0081】

［下面洗浄工程］
制御部７は、ウェーハ１００を保持している搬出機構１７２のパッド８０を旋回および昇降させることにより、ウェーハ１００を保持面２２から離間させて、図４に示すように、下面洗浄機構１８０の直上に配置する。

【0082】

下面洗浄機構１８０は、スポンジローラ１８１、スポンジローラ１８１内に挿入されてスポンジローラ１８１を保持している中空のシャフト１８２、および、シャフト１８２を回転自在に支持するベース部材１８３を備えている。シャフト１８２は、継手１８４を介して水源１８５に接続されており、水源１８５から供給される水を、シャフト１８２の表面に設けられている穴を通してスポンジローラ１８１に供給することが可能となっている。

【0083】

そして、制御部７は、図４に示すように、下面洗浄機構１８０におけるスポンジローラ１８１にウェーハ１００の表面１０１が接するように、ウェーハ１００を保持している搬出機構１７２のパッド８０の位置を調整する。さらに、制御部７は、下面洗浄機構１８０のスポンジローラ１８１に水を供給しながら、図４に矢印５０５によって示すように、下面洗浄機構１８０に対して、ウェーハ１００を保持しているパッド８０を水平方向に旋回移動させる。これにより、水を含んでいるスポンジローラ１８１がウェーハ１００の表面１０１に回転しながら接触して、表面１０１が洗浄される。

【0084】

ウェーハ１００の表面１０１の全面が洗浄された後、制御部７は、下面洗浄工程を終了し、搬出機構１７２のパッド８０を旋回および昇降させて、ウェーハ１００によってチャックテーブル２０の保持面２２を覆う。そして、制御部７は、上述した流体噴出工程を再び実施して、ポーラス部材２１および保持面２２から研削屑を除去する。

【0085】

この構成では、ポーラス部材２１および保持面２２からの研削屑の除去を、ウェーハ１００の下面である表面１０１を洗浄しながら繰り返し実施することができる。したがって、ポーラス部材２１および保持面２２から、研削屑を良好に除去することが可能となる。

【0086】

また、上述の実施形態では、図２に示すように、搬出機構１７２におけるパッド８０の面積が、ウェーハ１００の面積よりもわずかに大きい。これに代えて、図５に示すように、パッド８０は、ウェーハ１００の面積よりも小さい面積を有していてもよい。

【0087】

この構成では、パッド８０は、ウェーハ１００の外周部分を保持していない。このため、流体噴出工程において二流体２００がチャックテーブル２０の保持面２２から噴出したときに、保持面２２とウェーハ１００の外周部分との間に隙間が生じやすくなる。したがって、保持面２２とウェーハ１００との隙間から、研削屑を含む二流体２００が保持面２２の径方向外側に排出されやすくなるので、ポーラス部材２１および保持面２２から研削屑を良好に除去することが可能となる。

【0088】

また、上述の実施形態では、流体噴出工程の際にチャックテーブル２０の保持面２２を覆う板状物として、ウェーハ１００が用いられている。これに関し、保持面２２を覆う板状物として、ダミーウェーハあるいは板状プレートが用いられてもよい。ダミーウェーハは、たとえば、研削装置１による研削加工の対象ではないウェーハである。また、板状プレートは、たとえば、ポーラス部材２１の洗浄のためのプレートである。この場合、ダミーウェーハあるいは板状プレートは、予め第１のカセット１６１内に収容されており、第１保持工程において、ロボット１５５によって取り出されて、チャックテーブル２０の保持面２２に吸引保持される。

【0089】

また、上述の実施形態では、制御部７は、搬出機構１７２によって保持されているウェーハ１００によってチャックテーブル２０の保持面２２を覆った状態で、流体噴出工程を実施している。これに代えて、制御部７は、搬入機構１７０によって保持されているウェーハ１００によってチャックテーブル２０の保持面２２を覆った状態で、流体噴出工程を実施してもよい。この場合、第２保持工程では、搬入機構１７０が、保持面２２に吸引保持されているウェーハ１００を保持する。また、この場合、下面洗浄機構１８０は、搬入機構１７０の近傍に配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0090】

１：研削装置、６：ターンテーブル、７：制御部、１０：第１の装置ベース、
１１：第２の装置ベース、１５：コラム、２０：チャックテーブル、
２１：ポーラス部材、２２：保持面、２３：枠体、３０：回転機構、３１：モータ、
３２：主動プーリ、３３：無端ベルト、３４：従動プーリ、３５：回転軸、
４０：流体流通機構、４７：吸引源、４８：エア供給源、４９：水供給源、
６０：研削送り機構、６１：Ｚ軸ガイドレール、６２：Ｚ軸ボールネジ、
６３：Ｚ軸移動テーブル、６４：Ｚ軸モータ、６６：ホルダ、
７０：研削機構、７１：スピンドルハウジング、７２：スピンドル、
７３：スピンドルモータ、７４：ホイールマウント、７５：研削ホイール、
７６：ホイール基台、７７：研削砥石、
８０：パッド、８１：アーム、８２：回動柱部、８３：支柱、８４：円板部材、
８５：貫通孔、８６：ボルト、８７：軸部、８８：頭部、８９：吸引路、
９０：パッド保持部、９１：枠体、９２：パッド保持面、９４：モータ、
９５：上下移動機構、９９：吸引源、１００：ウェーハ、１０１：表面、１０２：裏面、
１５２：仮置き機構、１５３：位置合わせ部材、１５４：仮置きテーブル、
１５５：ロボット、
１５６：スピンナ洗浄機構、１５７：スピンナテーブル、１５８：ノズル、
１６０：第１のカセットステージ、１６１：第１のカセット、
１６２：第２のカセットステージ、１６３：第２のカセット、
１７０：搬入機構、１７２：搬出機構、
１８０：下面洗浄機構、１８１：スポンジローラ、１８２：シャフト、
１８３：ベース部材、１８４：継手、１８５：水源、２００：二流体、４０３：吸引溝、
４６０：ロータリージョイント、４７０：吸引流路、４７１：吸引配管、
４７３：吸引流量調整部、４７５：吸引開閉弁、４８１：エア配管、
４８３：エア調整部、４８５：エア供給開閉弁、４８７：圧力センサ、
４９１：水配管、４９３：水調整部、４９５：水供給開閉弁、８６０：スプリング

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】