JP7490311B2 - 研磨装置及び研磨方法 - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物を研磨する研磨装置、及び該被加工物を研磨装置で研磨する研磨方法に関する。
携帯電話やコンピュータ等の電子機器に使用されるデバイスチップの製造工程では、まず、半導体ウエーハの表面にＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ(Large Scale Integration)等の複数のデバイスを形成する。次に、該ウエーハを裏面側から研削して所定の厚みに薄化し、該ウエーハをデバイス毎に分割して個々のデバイスチップを形成する。
ウエーハの裏面側を研削すると、被研削面には研削痕として微小な凹凸形状が形成される。そのため、ウエーハを分割して形成されるデバイスチップにも、微小な凹凸形状が残る。この微小な凹凸形状は、デバイスチップの抗折強度を低下させる要因となる。そこで、研削を実施した後、例えば、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法等により該ウエーハの裏面を研磨することが知られている（特許文献１参照）。
ウエーハ等の被加工物を研磨する研磨装置は、該被加工物を保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された該被加工物を研磨する研磨パッドが装着された研磨ユニットと、を備える。研磨装置を使用して被加工物を研磨すると、微小な凹凸が除去されて被加工物が鏡面に加工される。
研磨装置では、被加工物の研磨時にはスラリーが研磨液として該被加工物の被研磨面に供給される。スラリーは、例えば、砥粒が分散された薬液である。スラリーは、化学的及び機械的に作用して研磨に寄与するだけでなく、研磨により生じた研磨屑の排出にも寄与する。スラリーは、研磨パッドに中心に設けられた供給路から供給され、研磨パッドと被加工物の間を進行して被加工物の外周に到達する。
被加工物の外周に到達した研磨屑を含むスラリーは、被加工物の被研磨面から落ちてチャックテーブルの保持面の外周部に堆積し、固着する。そして、被加工物の研磨が完了した後に該被加工物をチャックテーブル上から搬出すると、該被加工物が存在していた領域を囲繞するように該チャックテーブルの上面に固着した研磨屑が残る。
研磨パットで次に研磨する被加工物をチャックテーブル上に搬入する際、この固着した研磨屑が該チャックテーブル及び該被加工物の間に入り込む等して、搬入の妨げとなることがある。例えば、固着した研磨屑を除去するためにチャックテーブルの保持面の外周部に洗浄水を供給することが考えられるが、固着した研磨屑を除去するのは容易ではない。
また、被加工物の外周部に到達した研磨屑を含むスラリーが固着する前に該スラリーを洗い流すために、研磨パッドで被加工物が研磨されている際、チャックテーブルの保持面の外周部に十分な量の洗浄液を供給することが考えられる。しかしながら、研磨パッドと被加工物の間に供給されているスラリーに該洗浄液が混入してスラリーが薄まると、研磨工程が適切に実施されないおそれがある。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、チャックテーブルの外周部に固着した研磨屑を除去できる研磨装置及び研磨方法を提供することである。
本発明の一態様によると、被加工物を研磨する研磨装置であって、保持面を有し、該保持面に載せられた該被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持された該被加工物にスラリーを供給しながら該被加工物を研磨パッドで研磨する研磨ユニットと、該チャックテーブルの該保持面に高圧水蒸気を噴射するノズルを備えた高圧水蒸気噴射ユニットと、を含み、該チャックテーブルで保持された該被加工物が該研磨ユニットにより研磨されたときに研磨屑が該被加工物から該保持面の外周部に落下して該保持面の該外周部に堆積した該研磨屑に該高圧水蒸気噴射ユニットから該高圧水蒸気を噴射して該研磨屑を該保持面から除去できることを特徴とする研磨装置が提供される。好ましくは、該保持面の該外周部に堆積した該研磨屑に該高圧水蒸気噴射ユニットから該高圧水蒸気を噴射する間、該チャックテーブルの該保持面から水を噴出できる。また、好ましくは、該チャックテーブルは、該保持面に垂直な軸の周りに回転でき、該高圧水蒸気噴射ユニットの該ノズルは、該チャックテーブルの該外周部の該高圧水蒸気の被噴射位置における該チャックテーブルの回転方向に対向するように傾けられている。また、好ましくは、該チャックテーブルで保持された該被加工物を該研磨ユニットで研磨しながら該チャックテーブルの該保持面の該外周部に堆積した該研磨屑に該高圧水蒸気噴射ユニットから該高圧水蒸気を噴射できる。
本発明の他の一態様によると、保持面に載せられた被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持された該被加工物にスラリーを供給しながら該被加工物を研磨パッドで研磨する研磨ユニットと、を備えた研磨装置を用いた研磨方法であって、該被加工物を該保持面に載せ該チャックテーブルで保持する保持ステップと、該チャックテーブルで保持された該被加工物にスラリーを供給しながら該被加工物を該研磨パッドで研磨する研磨ステップと、該研磨ステップで研磨された該被加工物を該チャックテーブルから搬出する搬出ステップと、該研磨ステップで該被加工物が研磨されたときに研磨屑が該被加工物から落下する該チャックテーブルの該保持面の外周部に堆積した該研磨屑に高圧水蒸気を噴射し、該研磨屑を除去する研磨屑除去ステップと、を備えることを特徴とする研磨方法が提供される。好ましくは、該研磨屑除去ステップでは、該保持面の該外周部に堆積した該研磨屑に該高圧水蒸気を噴射する間、該チャックテーブルの該保持面から水を噴出する。また、好ましくは、該研磨屑除去ステップでは、該チャックテーブルを該保持面に垂直な軸の周りに回転させつつ、該保持面の該外周部に載って回転移動する該研磨屑に進行方向に逆らう向きから該高圧水蒸気を噴射する。また、好ましくは、該研磨屑除去ステップは、該研磨ステップが実施される間に実施される。
本発明の一態様に係る研磨装置及び研磨方法では、被加工物にスラリーを供給しながら該被加工物を研磨パッドで研磨する。被加工物を研磨すると、生じた研磨屑がチャックテーブルの保持面の外周部に堆積して固着する。ここで、保持面の外周部に固着した研磨屑に高圧水蒸気を噴射すると、固着した研磨屑が熱せられ水が送り込まれて軟化する。そのため、高圧水蒸気の噴射を続けると固着した研磨屑を比較的容易に保持面から除去できる。保持面から研磨屑を除去できると、新たな被加工物を該保持面に支障なく載せられる。
したがって、本発明の一態様によると、チャックテーブルの外周部に固着した研磨屑を除去できる研磨装置及び研磨方法が提供される。
添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。本実施形態に係る研磨装置及び研磨方法で研磨される被加工物について説明する。図３には、半導体ウエーハ等の被加工物１を模式的に示す斜視図が含まれている。
被加工物１は、例えば、シリコン、ＳｉＣ（シリコンカーバイド）、若しくは、その他の半導体等の材料で形成されたウエーハ、または、サファイア、ガラス、石英等の材料からなる略円板状の基板である。被加工物１の表面１ａは格子状に配列された複数の分割予定ライン（ストリート）５により複数の領域に区画されており、該複数の領域のそれぞれにはＩＣやＬＳＩ等のデバイス７が形成されている。最終的に、被加工物１が分割予定ライン５に沿って分割されることで、個々のデバイスチップが形成される。
被加工物１は、裏面１ｂが研削されることで薄化される。研削された被加工物１の裏面１ｂには、研削痕と呼ばれる微小な凹凸形状が形成される。このまま被加工物１が分割予定ライン５に沿って分割されてデバイスチップが製造されると、該デバイスチップに微小な凹凸形状が残り、該デバイスチップの抗折強度を低下させる要因となる。そこで、裏面１ｂが研削された被加工物１の裏面１ｂ側を研磨し、該裏面１ｂの微小な凹凸を除去して平坦化する。すると、デバイスチップに該微小な凹凸形状が残らない。
被加工物１の裏面１ｂ側を研磨する際、該被加工物１の表面１ａ側を保護するために保護テープ３が予め貼着される。保護テープ３は、被加工物１の裏面１ｂに対する研磨や被加工物１の搬送等の際に加わる衝撃から被加工物１の表面１ａ側を保護し、デバイス７に損傷が生じるのを防止する。
保護テープ３は、可撓性を有するフィルム状の基材と、該基材の一方の面に形成された糊層（接着剤層）と、を有する。例えば、基材にはポリオレフィン、ポリエチレンテレフタラート、ポリ塩化ビニル、または、ポリスチレン等が用いられる。また、糊層（接着剤層）には、例えば、シリコーンゴム、アクリル系材料、エポキシ系材料等が用いられる。
次に、被加工物１の裏面１ｂを被研磨面として研磨する本実施形態に係る研磨装置について説明する。図１は、研磨装置２を模式的に示す斜視図である。研磨装置２は、各構成を支持する基台４を有する。基台４の前側部分の上面には、カセット載置台６ａ，６ｂが設けられている。
カセット載置台６ａ上には、例えば、研磨前の被加工物１を収容したカセット８ａが載置される。カセット載置台６ｂには、例えば、研磨後の被加工物１を収容するためのカセット８ｂが載置される。基台４上には、カセット載置台６ａ，６ｂに隣接して被加工物１を搬送する被加工物搬送ロボット１０が据え付けられている。
基台４の前側部分の上面には更に、複数の位置決めピンで被加工物１を挟んで該被加工物１の位置を調整する位置決めテーブル１２と、被加工物１をチャックテーブル２０に載せる被加工物搬入機構（ローディングアーム）１４と、が配設されている。さらに、被加工物１をチャックテーブル２０から搬出する被加工物搬出機構（アンローディングアーム）１６と、研磨された被加工物１を洗浄及びスピン乾燥するスピンナ洗浄装置５２と、が配設されている。
基台４の後側部分の上面には、開口４ａが設けられている。該開口４ａ内には、被加工物１を吸引保持するチャックテーブル２０が上面に載るＸ軸移動テーブル１８が備えられている。Ｘ軸移動テーブル１８は、図示しないＸ軸方向移動機構によりＸ軸方向に移動可能である。Ｘ軸移動テーブル１８は、Ｘ軸方向移動機構の機能により、チャックテーブル２０上で被加工物１が着脱される搬出入領域２２と、該チャックテーブル２０上に吸引保持される被加工物１が研磨加工される加工領域２４と、に位置付けられる。
チャックテーブル２０の上面には、被加工物１と同等の径の円板状の多孔質部材が露出している。チャックテーブル２０の上面は、被加工物１を保持する保持面２０ａとなる。チャックテーブル２０は、一端が該多孔質部材に通じ他端が図示しない吸引源に接続された吸引路（不図示）を内部に備える。該吸引源を作動させると、保持面２０ａ上に載せられた被加工物１に負圧が作用して、該被加工物１がチャックテーブル２０に吸引保持される。また、チャックテーブル２０は、保持面２０ａに垂直な軸の周りに回転できる。
加工領域２４の上方には、被加工物１を研磨する研磨ユニット２６が配設される。研磨装置２の基台４の後方端部には支持部２８が立設されており、この支持部２８により研磨ユニット２６が支持されている。支持部２８の前面には、Ｚ軸方向に伸長する一対のＺ軸ガイドレール３０が設けられ、それぞれのＺ軸ガイドレール３０には、Ｚ軸移動プレート３２がスライド可能に取り付けられている。
Ｚ軸移動プレート３２の裏面側（後面側）には、ナット部（不図示）が設けられており、このナット部には、Ｚ軸ガイドレール３０に平行なＺ軸ボールねじ３４が螺合されている。Ｚ軸ボールねじ３４の一端部には、Ｚ軸パルスモータ３６が連結されている。Ｚ軸パルスモータ３６でＺ軸ボールねじ３４を回転させれば、Ｚ軸移動プレート３２は、Ｚ軸ガイドレール３０に沿ってＺ軸方向に移動する。Ｚ軸移動プレート３２の前面側下部には、研磨ユニット２６が固定されている。Ｚ軸移動プレート３２をＺ軸方向に移動させれば、研磨ユニット２６をＺ軸方向に移動できる。
研磨ユニット２６は、基端側に連結されたモータにより回転するスピンドル４０と、該スピンドル４０の先端側に配設されたマウント４２に固定具４６により固定された研磨ホイール４４と、を備える。該モータはスピンドルハウジング３８内に備えられおり、該モータを作動させると、研磨ホイール４４がスピンドル４０の回転に従って回転する。
図２は、研磨ホイール４４の研磨面側を模式的に示す斜視図である。研磨ホイール４４は、例えば、被加工物１の裏面１ｂより径の大きいフェルト地のウレタン等で形成された研磨パッド４４ｂと、該研磨パッド４４ｂが固定されたホイールベース４４ａと、を備える。
ホイールベース４４ａには、研磨パッド４４ｂが固定されている側の面とは反対側の面に固定具４６が進入する複数の固定穴（不図示）が設けられている。研磨ホイール４４のホイールベース４４ａと、研磨パッド４４ｂと、には、中央を厚さ方向に貫く貫通孔が形成されており、該貫通孔の研磨パッド４４ｂ側の端部が研磨液供給口５４となる。
図１に破線で示す通り、研磨ユニット２６の内部には、該研磨ユニット２６をＺ軸方向に貫く研磨液供給路５０が形成されている。研磨液供給路５０の上端側は研磨液供給源４８に接続されており、被加工物１の研磨時には、該研磨液供給源４８から該研磨液供給路５０を通じて該研磨パッド４４ｂの中央部に形成された研磨液供給口５４（図２参照）にスラリーと呼ばれる研磨液が供給される。
スラリーは、砥粒（遊離砥粒）が分散された薬液であり、砥粒の材質、砥粒の粒径、分散媒の種別等は、被加工物１の材質等に応じて適宜選択される。
砥粒としては、例えば、シリカ、アルミナ、ジルコニア、二酸化マンガン、セリア、クロイダルシリカ、ヒュームドシリカ、ベーマイト、バイヤライト、ダイヤモンド等を使用できる。分散媒としては、例えば、酢酸カリウム、塩化カリウム、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、炭酸アンモニウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素ナトリウム、イミダゾール、ピラゾール、ピラジンが溶解したアルカリ水溶液を使用できる。ただし、スラリーに含まれる部材はこれに限定されず、その他の添加剤等が添加されてもよい。
加工領域２４に位置付けられたチャックテーブル２０に保持された被加工物１を研磨する際には、研磨パッド４４ｂを被加工物１の上方に配設する。そして、研磨ホイール４４と、チャックテーブル２０と、をＺ軸方向に沿ったそれぞれの軸の周りに回転させ、該研磨ホイール４４を下降させて研磨パッド４４ｂを被加工物１に当接させる。このとき、被加工物１と、研磨パッド４４ｂと、の間にスラリーを供給するために、研磨液供給源４８を作動させて、研磨液供給路５０にスラリーを送る。
図５は、被加工物１を研磨する様子を模式的に示す斜視図である。被加工物１を研磨する際には、例えば、チャックテーブル２０の回転数は３００ｒｐｍ程度とされ、研磨ホイール４４の回転数は１０００ｒｐｍ程度とされるとよい。
研磨パッド４４ｂの研磨液供給口５４が被加工物１により塞がれるように、チャックテーブル２０の位置が予め調整される。そのため、研磨液供給口５４から供給された該スラリーは、被加工物１上に留まる。研磨パッド４４ｂと、被加工物１と、を互いに当接させながらＺ軸方向に沿った軸の周りに回転させると、スラリーは、研磨パッド４４ｂと、被加工物１の被研磨面（裏面１ｂ）と、の間に侵入する。
研磨パッド４４ｂで被加工物１が研磨されると、被研磨面（裏面１ｂ）から研磨屑が生じる。該研磨屑は、スラリーに取り込まれて研磨パッド４４ｂの外側に向けて排出される。研磨屑を取り込んだスラリー５６は、やがて被加工物１の裏面１ｂの外周部に達し、チャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂに落下する。
その後、一部のスラリー５６は、チャックテーブル２０から脱落して研磨装置２の基台４の開口４ａに形成された排水口４ｂから排出される。その一方で、チャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂに落下したスラリーの他の一部は、外周部２０ｂ上で乾燥し、研削屑とともに該外周部２０ｂに固着する。被加工物１の裏面１ｂでは、研磨により加工熱が生じてスラリーの温度が比較的高く維持されるが、保持面２０ａの外周部２０ｂに落下したスラリーの温度は急減に低下するため、固着が進みやすい。
図６は、研磨された被加工物１をチャックテーブル２０から搬出する様子を模式的に示す斜視図である。図６に示す通り、チャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂには、固着した研磨屑９が残る。
研磨装置２では、カセット８ａに収容された複数の被加工物１が次々に搬出されてチャックテーブル２０に載せられ、研磨ユニット２６で研磨され、該チャックテーブル２０から搬出され、スピンナ洗浄装置５２で洗浄されてカセット８ｂに収容される。そして、固着した研磨屑９が外周部２０ｂに残る保持面２０ａには、次に研磨される被加工物１が載せられる。
複数の被加工物１の研磨を繰り返すと、保持面２０ａの外周部２０ｂに研磨屑９が次々に堆積する。そして、外周部２０ｂに固着した研磨屑９の量が増えると、新たな被加工物１をチャックテーブル２０に載せる際、被加工物１と保持面２０ａの間に研磨屑９が入り込むおそれがある。この場合、被加工物１をチャックテーブル２０で適切に保持できないため、研磨ユニット２６で被加工物１を適切に研磨できなくなる。
例えば、研磨屑９に水を噴射してチャックテーブル２０の保持面２０ａを洗浄することが考えられるが、単に水を噴射するだけでは洗浄効果が低く、研磨屑９を除去しきれない。また、チャックテーブル２０の保持面２０ａを機械的に研磨することも考えられるが、保持面２０ａに固着した研磨屑９が引きずられて保持面２０ａに傷が生じるおそれがある。
そこで、本実施形態に係る研磨装置２では、保持面２０ａの外周部２０ｂに研磨屑９が固着したチャックテーブル２０を高圧水蒸気で洗浄する。研磨装置２は、例えば、被加工物１の搬出入が実施される搬出入領域２２の近傍に、高圧水蒸気噴射ユニット５８が設けられる。
図７（Ａ）は、高圧水蒸気噴射ユニット５８により高圧水蒸気６０が噴射されるチャックテーブル２０を模式的に示す斜視図である。高圧水蒸気噴射ユニット５８は、例えば、Ｚ軸方向に伸長した軸部５８ａと、軸部５８ａの上端から水平方向に伸長した腕部５８ｂと、腕部５８ｂの先端に設けられたノズル５８ｃと、を備えるパイプ状の部材である。高圧水蒸気噴射ユニット５８は、例えば、軸部５８ａが回転することで腕部５８ｂが回転し、所定の位置にノズル５８ｃが位置付けられてもよい。
軸部５８ａの下端には、図示しない高圧水蒸気供給源が接続されている。該高圧水蒸気供給源は、例えば、水を所定の温度に加熱する加熱部（不図示）を備える。高圧水蒸気噴射ユニット５８は、例えば、１０５℃程度に加熱された水蒸気を０．３ＭＰａ程度の圧力でチャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂに噴射する。
チャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂを洗浄する際には、例えば、チャックテーブルを３０ｒｐｍ程度の回転数で回転させるとよい。すると、保持面２０ａの外周部２０ｂに全周にわたって高圧水蒸気６０が噴射される。
保持面２０ａの外周部２０ｂに固着した研磨屑９に高圧水蒸気６０が噴射されると、研磨屑９が加熱されるとともに水にさらされるため、研磨屑９が軟化する。そして、高圧水蒸気６０の噴射を続けると、やがて研磨屑９が保持面２０ａの外周部２０ｂから剥離し、除去される。
なお、高圧水蒸気噴射ユニット５８から高圧水蒸気６０を噴射する間、チャックテーブル２０の保持面２０ａを形成する多孔質部材から水を噴出させるとよい。この場合、外周部２０ｂから剥離した研磨屑９が該多孔質部材に入り込むことがなく、チャックテーブル２０の保持面２０ａの外側に排出されるため、剥離した研磨屑９の保持面２０ａへの再付着等の問題を抑制できる。
ここで、高圧水蒸気噴射ユニット５８のノズル５８ｃは、例えば、鉛直方向（Ｚ軸方向）の下方に向けられるとよい。水蒸気は雰囲気中で上昇しやすい傾向にあるため、保持面２０ａの外周部２０ｂに真上から高圧水蒸気６０を噴射すると、効率的に高圧水蒸気６０を研磨屑９に作用しやすくなる。
また、高圧水蒸気噴射ユニット５８のノズル５８ｃは、チャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂの被噴射位置におけるチャックテーブル２０の回転方向に対向するように、Ｚ軸方向に対して所定の角度で傾けられていてもよい。この場合、高圧水蒸気６０は、保持面９ａの外周部９ｂに載って回転移動する研磨屑９に進行方向に逆らう向きから噴射されるため、高圧水蒸気６０を強く研磨屑９に作用しやすくなる。ただし、本実施形態に係る研磨装置２において、ノズル５８ｃの向きはこれに限定されない。
以上に説明するように、本実施形態に係る研磨装置２では、チャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂに固着した研磨屑９に高圧水蒸気を噴射でき、該研磨屑９を容易に除去できる。図７（Ｂ）は、保持面２０ａの外周部２０ｂから研磨屑９が除去されたチャックテーブル２０を模式的に示す斜視図である。保持面２０ａが洗浄されたチャックテーブル２０は新しい被加工物１を問題なく吸引保持できるため、該被加工物１を研磨ユニット２６で適切に研磨できる。
次に、研磨装置２で被加工物１を研磨し、チャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂを洗浄する本実施形態に係る研磨方法について説明する。図８（Ａ）は、本実施形態に係る研磨方法の各ステップの流れを模式的に示すフローチャートである。
本実施形態に係る研磨方法では、まず、被加工物１を保持面２０ａに載せチャックテーブル２０で保持する保持ステップＳ１０を実施する。図３は、保持ステップＳ１０を模式的に示す斜視図である。
保持ステップＳ１０では、Ｘ軸移動テーブル１８を搬出入領域２２に位置付けておき、位置決めテーブル１２で所定の位置に位置付けられた被加工物１を被加工物搬入機構１４で保持面２０ａ上に搬入する。このとき、保護テープ３が貼着された被加工物１の表面１ａを保持面２０ａに向け、被研磨面となる裏面１ｂを上方に向ける。そして、チャックテーブル２０の吸引源を作動させて、チャックテーブル２０で被加工物１を吸引保持する。そして、Ｘ軸移動テーブル１８を加工領域２４に移動させる。
次に、チャックテーブル２０で保持された被加工物１にスラリーを供給しながら該被加工物１を研磨パッドで研磨する研磨ステップＳ２０を実施する。図５は、研磨ステップＳ２０を模式的に示す斜視図である。研磨ステップＳ２０では、チャックテーブル２０及び研磨ホイール４４をそれぞれの軸の周りに回転させる。そして、研磨液供給源４８から研磨液供給路５０を介してスラリーを被加工物１の裏面１ｂに供給しつつ、研磨ユニット２６を下降させて研磨パッド４４ｂを該裏面１ｂに接触させる。
このとき、スラリーが研磨パッド４４ｂと被加工物１の裏面１ｂの間に入り込み、被加工物１の裏面１ｂ側が研磨されて平坦となる。被加工物１等から生じた研磨屑は、スラリーに取り込まれて被加工物１の外周側に運ばれる。そして、研磨屑を取り込んだスラリー５６は、チャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂに落下し、一部の研磨屑等が外周部２０ｂに固着する。
次に、研磨ステップＳ２０で研磨された被加工物１をチャックテーブル２０から搬出する搬出ステップＳ３０を実施する。搬出ステップＳ３０では、Ｘ軸移動テーブル１８を搬出入領域２２に移動させ、チャックテーブル２０による被加工物１の吸引保持を解除し、被加工物１を被加工物搬出機構１６でスピンナ洗浄装置５２に搬送する。そして、スピンナ洗浄装置５２で被加工物１を洗浄及び乾燥して、被加工物搬送ロボット１０で被加工物１をカセット８ｂに収容する。
本実施形態に係る研磨方法では、被加工物１をチャックテーブル２０から搬出した後、チャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂに堆積した研磨屑９に高圧水蒸気６０を噴射し、該研磨屑９を除去する研磨屑除去ステップＳ４０を実施する。図７（Ａ）は、研磨屑除去ステップＳ４０を模式的に示す斜視図である。
研磨屑除去ステップＳ４０では、高圧水蒸気噴射ユニット５８のノズル５８ｃをチャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂに向ける。そして、ノズル５８ｃから保持面２０ａの外周部２０ｂに高圧水蒸気６０を噴出させる。このとき、所定の回転速度でチャックテーブル２０を回転させる。すると、外周部２０ｂに固着した研磨屑９が加熱されるとともに水にさらされて軟化し、さらなる高圧水蒸気６０の噴射により除去される。
また、研磨屑除去ステップＳ４０では、保持面２０ａを構成する多孔質部材から水を噴出させることで保持面２０ａの外周部２０ｂから除去された研磨屑９の該多孔質部材への入り込みを防止できる。図７（Ｂ）は、洗浄されて研磨屑９が除去されたチャックテーブル２０の斜視図が模式的に示されている。以上に説明する通り、本実施形態に係る研磨方法では、研磨屑９を容易に保持面２０ａの外周部２０ｂから除去できる。
なお、本実施形態に係る研磨装置２では、チャックテーブル２０の保持面２０ａに高圧水蒸気６０を噴射する高圧水蒸気噴射ユニット５８が加工領域２４の近傍に設けられてもよい。そして、本実施形態に係る研磨方法では、研磨ステップＳ２０を実施する間に研磨屑除去ステップＳ４０が実施されてもよい。図８（Ｂ）は、研磨ステップＳ２０で研磨屑除去ステップＳ４０が実施される場合における、本実施形態に係る研磨方法の各ステップの流れを示すフローチャートである。
高圧水蒸気噴射ユニット５８が加工領域２４の近傍に設けられていると、研磨ユニット２６により被加工物１の研磨が実施されているときに、高圧水蒸気噴射ユニット５８からチャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂに高圧水蒸気６０を噴射できる。この場合、外周部２０ｂに到達した研磨屑を含むスラリーの温度が低下し乾燥して固着する前に、高圧水蒸気６０でスラリーを外周部２０ｂから除去できる。
この場合、高圧水蒸気６０が研磨パッド４４ｂと、被加工物１の裏面１ｂと、の間に入り込みスラリーの濃度を低下させるおそれがある。しかしながら、例えば、保持面２０ａの外周部２０ｂに高圧の水を噴射する場合と比較し、高圧水蒸気噴射ユニット５８からチャックテーブル２０の保持面２０ａに供給される水の量は、極めて少量である。そのため、高圧水蒸気６０の噴射が研磨に与える影響は少ない。
この場合、研磨が完了した被加工物１をチャックテーブル２０から搬出した後、すぐに新しい被加工物１をチャックテーブル２０に搬入できるため、複数の被加工物１を効率的に研磨できる。
さらに、本実施形態に係る研磨方法では、研磨屑除去ステップＳ４０は、保持ステップＳ１０の前に実施されてもよい。図８（Ｃ）は、保持ステップＳ１０の前に研磨屑除去ステップＳ４０を実施する場合における被加工物の研磨方法の各ステップの流れを模式的に示すフローチャートである。
例えば、複数の被加工物１を次々に研磨装置２で研磨するとき、新しい被加工物１をチャックテーブル２０に搬入する際に、その前に研磨ユニット２６で研磨された被加工物１に由来する研磨屑９が保持面２０ａの外周部２０ｂに固着していると問題となる。そこで、保持ステップＳ１０を実施する前に研磨屑除去ステップＳ４０が実施されて保持面２０ａが高圧水蒸気６０の噴射により洗浄されてもよい。
すなわち、研磨屑除去ステップＳ４０は、被加工物１を適切に研磨するために予め実施されるステップであると考えることもできる。また、研磨屑除去ステップＳ４０は、研磨ステップＳ２０において被加工物１の研磨により生じて保持面２０ａの外周部２０ｂに固着した研磨屑９を除去するステップであると考えることもできる。
いずれにせよ、本実施形態に係る研磨方法は、被加工物１を適切にチャックテーブル２０で保持して被加工物１を適切に研磨するとの効果を研磨装置２で研磨されるすべての被加工物１に対して奏するものである。チャックテーブル２０の交換や洗浄にかかる工数も減り、研磨ユニット２６の停止時間も減るため、被加工物１の加工効率も高まる。
なお、本発明は、上記の実施形態の記載に限定されず、種々変更して実施可能である。例えば、上記実施形態では、被加工物１を研磨する研磨装置２で被加工物１が研磨される場合について説明したが、本発明の一態様はこれに限定されない。例えば、研磨装置２は、被加工物１を研磨する研磨ユニット２６に加え、被加工物１を研削する研削ユニット（不図示）を有してもよい。そして、チャックテーブル２０で保持された被加工物１が該研削ユニットで研削され、その後に研磨ユニット２６でされてもよい。
この場合、チャックテーブル２０の保持面２０ａの外周部２０ｂには、研磨屑９に加えて研削屑も堆積することとなる。この場合においても、高圧水蒸気噴射ユニット５８から該外周部２０ｂに高圧水蒸気を噴出すると、研磨屑９とともに研削屑を除去できる。したがって、チャックテーブル２０に新しい被加工物１を載せる際、研磨屑９及び研削屑がチャックテーブル２０による該被加工物１の適切な保持を妨げることはない。
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
１ 被加工物
１ａ 表面
１ｂ 裏面
３ 保護テープ
５ 分割予定ライン
７ デバイス
９ 研磨屑
２ 研磨装置
４ 基台
４ａ 開口
４ｂ 排水口
６ａ，６ｂ カセット載置台
８ａ，８ｂ カセット
１０ 被加工物搬送ロボット
１２ 位置決めテーブル
１４ 被加工物搬入機構（ローディングアーム）
１６ 被加工物搬出機構（アンローディングアーム）
１８ Ｘ軸移動テーブル
２０ チャックテーブル
２０ａ 保持面
２２ 搬出入領域
２４ 加工領域
２６ 研磨ユニット
２８ 支持部
３０ Ｚ軸ガイドレール
３２ Ｚ軸移動プレート
３４ Ｚ軸ボールねじ
３６ Ｚ軸パルスモータ
３８ スピンドルハウジング
４０ スピンドル
４２ マウント
４４ 研磨ホイール
４４ａ ホイールベース
４４ｂ 研磨パッド
４６ 固定具
４８ 研磨液供給源
５０ 研磨液供給路
５２ スピンナ洗浄装置
５４ 研磨液供給口
５６ スラリー
５８ 高圧水蒸気噴射ユニット
５８ａ 軸部
５８ｂ 腕部
５８ｃ ノズル
１ａ 表面
１ｂ 裏面
３ 保護テープ
５ 分割予定ライン
７ デバイス
９ 研磨屑
２ 研磨装置
４ 基台
４ａ 開口
４ｂ 排水口
６ａ，６ｂ カセット載置台
８ａ，８ｂ カセット
１０ 被加工物搬送ロボット
１２ 位置決めテーブル
１４ 被加工物搬入機構（ローディングアーム）
１６ 被加工物搬出機構（アンローディングアーム）
１８ Ｘ軸移動テーブル
２０ チャックテーブル
２０ａ 保持面
２２ 搬出入領域
２４ 加工領域
２６ 研磨ユニット
２８ 支持部
３０ Ｚ軸ガイドレール
３２ Ｚ軸移動プレート
３４ Ｚ軸ボールねじ
３６ Ｚ軸パルスモータ
３８ スピンドルハウジング
４０ スピンドル
４２ マウント
４４ 研磨ホイール
４４ａ ホイールベース
４４ｂ 研磨パッド
４６ 固定具
４８ 研磨液供給源
５０ 研磨液供給路
５２ スピンナ洗浄装置
５４ 研磨液供給口
５６ スラリー
５８ 高圧水蒸気噴射ユニット
５８ａ 軸部
５８ｂ 腕部
５８ｃ ノズル
Claims (8)
- 被加工物を研磨する研磨装置であって、
保持面を有し、該保持面に載せられた該被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、
該チャックテーブルで保持された該被加工物にスラリーを供給しながら該被加工物を研磨パッドで研磨する研磨ユニットと、
該チャックテーブルの該保持面に高圧水蒸気を噴射するノズルを備えた高圧水蒸気噴射ユニットと、を含み、
該チャックテーブルで保持された該被加工物が該研磨ユニットにより研磨されたときに研磨屑が該被加工物から該保持面の外周部に落下して該保持面の該外周部に堆積した該研磨屑に該高圧水蒸気噴射ユニットから該高圧水蒸気を噴射して該研磨屑を該保持面から除去できることを特徴とする研磨装置。 - 該保持面の該外周部に堆積した該研磨屑に該高圧水蒸気噴射ユニットから該高圧水蒸気を噴射する間、該チャックテーブルの該保持面から水を噴出できることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
- 該チャックテーブルは、該保持面に垂直な軸の周りに回転でき、
該高圧水蒸気噴射ユニットの該ノズルは、該チャックテーブルの該外周部の該高圧水蒸気の被噴射位置における該チャックテーブルの回転方向に対向するように傾けられていることを特徴とする請求項１、または、請求項２に記載の研磨装置。 - 該チャックテーブルで保持された該被加工物を該研磨ユニットで研磨しながら該チャックテーブルの該保持面の該外周部に堆積した該研磨屑に該高圧水蒸気噴射ユニットから該高圧水蒸気を噴射できることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の研磨装置。
- 保持面に載せられた被加工物を吸引保持するチャックテーブルと、該チャックテーブルで保持された該被加工物にスラリーを供給しながら該被加工物を研磨パッドで研磨する研磨ユニットと、を備えた研磨装置を用いた研磨方法であって、
該被加工物を該保持面に載せ該チャックテーブルで保持する保持ステップと、
該チャックテーブルで保持された該被加工物にスラリーを供給しながら該被加工物を該研磨パッドで研磨する研磨ステップと、
該研磨ステップで研磨された該被加工物を該チャックテーブルから搬出する搬出ステップと、
該研磨ステップで該被加工物が研磨されたときに研磨屑が該被加工物から落下する該チャックテーブルの該保持面の外周部に堆積した該研磨屑に高圧水蒸気を噴射し、該研磨屑を除去する研磨屑除去ステップと、
を備えることを特徴とする研磨方法。 - 該研磨屑除去ステップでは、該保持面の該外周部に堆積した該研磨屑に該高圧水蒸気を噴射する間、該チャックテーブルの該保持面から水を噴出することを特徴とする請求項５に記載の研磨方法。
- 該研磨屑除去ステップでは、該チャックテーブルを該保持面に垂直な軸の周りに回転させつつ、該保持面の該外周部に載って回転移動する該研磨屑に進行方向に逆らう向きから該高圧水蒸気を噴射することを特徴とする請求項５、または、請求項６に記載の研磨方法。
- 該研磨屑除去ステップは、該研磨ステップが実施される間に実施されることを特徴とする請求項５から請求項７のいずれかに記載の研磨方法。
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