研磨定盤の洗浄方法及びその洗浄装置

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【発明の名称】	研磨定盤の洗浄方法及びその洗浄装置
【発明者】	【氏名】守屋紀彦【住所又は居所】長野県長野市松代町清野１６５０番地不二越機械工業株式会社内
【要約】	【課題】両面研磨装置に設けられた上定盤と下定盤との各研磨面の全面を、噴射ノズルから各研磨面に噴射した噴射水や噴霧水等を研磨装置が載置されている空間内に噴出することなく洗浄できる研磨定盤の洗浄方法を提供する。【解決手段】両面研磨装置に設けられた上定盤２０と下定盤３０とを回転しつつ、研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズル３５から水を噴射して各研磨面を洗浄する際に、該噴射ノズル３５を囲むように設けられたブラシ状部材３４を具備する洗浄装置を用い、上定盤２０の研磨面とブラシ状部材３４とによって囲まれ、研磨面に向けて噴射水を噴射する噴射ノズル３５を、上定盤２０の研磨面の外周端に近接するまで移動し、ブラシ状部材３４と上定盤２０の外周端との間に隙間が形成されたとき、前記隙間を経由して噴射ノズル３５からの噴射水等が噴出しないように、前記隙間をブラシ材１８によって閉塞することを特徴とする。

【特許請求の範囲】
【請求項１】両面研磨装置に設けられた上定盤と下定盤とを回転しつつ、互いに対向する前記上定盤と下定盤との研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから水を噴射して各研磨面を洗浄する際に、該噴射ノズルを囲むように設けられ、前記噴射ノズルから洗浄対象の研磨面に噴射された噴射水等の飛散防止手段と、前記洗浄対象の研磨面に沿って噴射ノズルを移動する移動手段とを具備する洗浄装置を用い、前記上定盤の研磨面と飛散防止手段とによって囲まれ、前記上定盤の研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルを、前記上定盤の研磨面の外周端近傍を洗浄すべく、前記移動手段により上定盤の外周端近接に移動し、前記飛散防止手段と上定盤の外周端との間に隙間が形成されたとき、前記隙間を経由して噴射ノズルからの噴射水等が噴出しないように、前記隙間を隙間閉塞手段によって閉塞することを特徴とする研磨定盤の洗浄方法。
【請求項２】噴射ノズルとして、上定盤の研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルと、下定盤の研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルとを備える請求項１記載の研磨定盤の洗浄方法。
【請求項３】噴射ノズルとして、回動可能に設けられた噴射ノズルを用い、洗浄対象の研磨面に水を噴射できるように前記噴射ノズルを回動する回動手段を備える請求項１記載の研磨定盤の洗浄方法。
【請求項４】飛散防止手段として、噴射ノズルを囲むように植設したブラシ状部材を用いる請求項１～３のいずれか一項記載の研磨定盤の洗浄方法。
【請求項５】隙間閉塞手段として、飛散防止手段と上定盤の外周端との間に形成された隙間を閉塞する閉塞用ブラシ状部材と、前記閉塞用ブラシ状部材を前記間隙を閉塞する閉塞位置に移動する移動手段とを具備する隙間閉塞手段を用いる請求項１～４のいずれか一項記載の研磨定盤の洗浄方法。
【請求項６】上定盤の研磨面を洗浄した後、下定盤の研磨面を洗浄する請求項１～５のいずれか一項記載の研磨定盤の洗浄方法。
【請求項７】両面研磨装置に設けられた上定盤と下定盤とを回転し、互いに対向する前記上定盤と下定盤との研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから水を噴射して各研磨面を洗浄する研磨定盤の洗浄装置において、該噴射ノズルを取り囲むように設けられ、前記噴射ノズルから洗浄対象の研磨面に噴射された噴射水等の飛散防止手段と、前記洗浄対象の研磨面に沿って噴射ノズルを移動する移動手段とを具備し、前記上定盤の研磨面と飛散防止手段とによって囲まれ、前記上定盤の研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルを、前記移動手段により上定盤の外周端近接に移動し、前記飛散防止手段と上定盤の外周端との間に隙間が形成されたとき、前記間隙を経由して噴射ノズルからの噴射水等が噴出しないように、前記隙間を閉塞する隙間閉塞手段が設けられていることを特徴とする研磨定盤の洗浄装置。
【請求項８】上定盤の研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルと、下定盤の研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルとが設けられている請求項７記載の研磨定盤の洗浄装置。
【請求項９】噴射ノズルに水を供給する水供給手段が設けられ、上定盤の研磨面を洗浄した後、下定盤の研磨面を洗浄するように、前記水供給手段を制御する制御手段が設けられている請求項８項記載の研磨定盤の洗浄装置。
【請求項１０】噴射ノズルが、回動可能に設けられた噴射ノズルであって、洗浄対象の研磨面に向けて水を噴射できるように前記噴射ノズルを回動する回動手段が設けられている請求項７記載の研磨定盤の洗浄装置。
【請求項１１】噴射ノズルに水を供給する水供給手段が設けられ、上定盤の研磨面を洗浄した後、下定盤の研磨面を洗浄するように、前記水供給手段及び前記噴射ノズルを回動する回動手段を制御する制御手段が設けられている請求項１０項記載の研磨定盤の洗浄装置。
【請求項１２】飛散防止手段が、噴射ノズルを取り囲むように植設されたブラシ状部材である請求項７～１１のいずれか一項記載の研磨定盤の洗浄装置。
【請求項１３】隙間閉塞手段には、飛散防止手段と上定盤の外周端との間に形成された隙間を閉塞する閉塞用ブラシ状部材と、前記閉塞用ブラシ状部材を前記間隙を閉塞する閉塞位置に移動する移動手段とが設けられている請求項７～１２のいずれか一項記載の研磨定盤の洗浄装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は研磨定盤の洗浄方法及びその洗浄装置に関し、更に詳細には、両面研磨装置に設けられた上定盤と下定盤とを回転しつつ、互いに対向する前記上定盤と下定盤との研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから水を噴射して各研磨面を洗浄する研磨定盤の洗浄方法及びその洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】シリコンウェーハに代表される薄板状の被加工物の両面を研磨する両面研磨装置としては、例えばラッピング装置が汎用されている。かかるラッピング装置を図９に示す。図９に示すラッピング装置では、上定盤２０の下面にシリコンウェーハ等の薄板状の被加工物であるワーク１０をラッピングする研磨面が形成され、上面にキー２１が装着されている。この上定盤２０の上方には、空圧等のシリンダ装置２２が位置しており、シリンダ装置２２は門型フレーム１４の上部に設置されている。上定盤２０は、回転板２３及び連結ロッド２７を介し、シリンダ装置２２のピストンロッド２２ａの先端に吊り下げられ、回転自在に支持されている。すなわち、回転板２３に固定された連結部２２ｂによって、ピストンロッド２２ａは回転しない状態で、ピストンロッド２２ａに対し、連結ロッド２７を介して連繋された回転板２３及び上定盤２０が、回転可能且つ脱落しないように設けられている。このため、上定盤２０は、その自重に基づく下定盤３０への押圧力を、シリンダ装置２２による吊り上げ力の調整で加減圧可能に設けられている。尚、下定盤３０への押圧力の調整は、シリンダ装置等の加圧手段によって上定盤２０に加えられる押圧力を調整して行う場合もある。
【０００３】また、上定盤２０は、キー２１が駆動モータ７０の動力で回転される回し金５４のキー溝に挿入・係合しており、駆動モータ７０によって回転駆動される。回し金５４の下部には回し金シャフト５４ａが垂設されており、その下端部に設けられたシャフトギヤ５４ｂは、アイドルギヤ６３を介してスピンドル６０に設けられたスピンドルギヤ６４に噛合している。この動力伝達機構により、駆動モータ７０の動力が回し金５４を介して上定盤２０に伝達される。尚、上定盤２０と回し金５４とをキー２１で連繋するのは、ワーク１０の給排或いは保守管理の際に、シリンダ装置２０を駆動して上定盤２０を下定盤３０との間隔が広く開くように吊り上げる必要のためである。
【０００４】キャリア４０に噛合してキャリア４０を回転駆動するギアとしては、エクスターナルギヤ５０とインターナルギア５２とが形成されており、エクスターナルギヤ５０には、回し金シャフト５４ａの周囲に同心に設けられた第１中空シャフト５０ａが連結しており、その第１中空シャフト５０ａに設けられたシャフトギヤ５０ｂは、スピンドル６０に設けられたスピンドルギヤ６５に噛合している。更に、下定盤３０には、第１中空シャフト５０ａの周囲に同心に設けられた第２中空シャフト３０ａが連結されており、その第２中空シャフト３０ａの中途部に設けられたシャフトギヤ３０ｂがスピンドル６０に設けられたスピンドルギヤ６１に噛合している。
【０００５】また、インターナルギヤ５２には、第２中空シャフト３０ａの周囲に同心状に設けられた第３中空シャフト５２ａが連結されており、その第３中空シャフト５２ａに設けられたシャフトギヤ５２ｂがスピンドル６０に設けられたスピンドルギヤ６２に噛合している。このスピンドル６０は、可変減速機６９に連結されており、その可変減速機６９はベルトを介して電動モータ、油圧モータ等の駆動モータ７０に連結されている。この様に、上定盤２０、下定盤３０、エクスターナルギヤ５０、インターナルギヤ５２は、同一の駆動モータ７０よって、可変減速機６９、ギヤ列、各シャフトを介してそれぞれ動力が伝達されて、回転駆動されている。
【０００６】ところで、図９に示す下定盤３０の上向きの研磨面には、図１０に示す様に、横溝１２と縦溝１６とが格子状に形成されている。かかる格子状の横溝１２及び縦溝１６は、上定盤２０の下向きの研磨面にも形成されている。この各研磨面に形成された格子状の横溝１２及び縦溝１６は、ワーク１０の研磨屑や研磨液等を排出するためのものである。かかる横溝１２及び縦溝１６には、ワーク１０の研磨が終了した後に残留した研磨屑や研磨剤等が次第に堆積し、遂にはワーク１０の研磨面を損傷する等の弊害が発生するため、所定枚数のワーク１０の研磨が終了した後、シリンダ装置２２を駆動して上定盤２０と下定盤３０との間を広げ、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面を洗浄する。しかし、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面に形成された横溝１２及び縦溝１６に堆積した堆積物は固化しかけた状態であるため、その除去は人手によって金属板を溝中に挿入して堆積物を掻き出す掻出作業がなされていた。かかる掻出作業は、時間が掛かると共に、研磨面を損傷するおそれがあった。
【０００７】この様な掻出作業を自動化すべく、特開平７－９３４２号公報には、図１１に示す洗浄装置が提案されている。この洗浄装置には、先端部にブラシ状部材１０２，１０２によって囲まれた二個の噴射ノズル１００ａ，１００ｂが、シャフト１０６に上下に設けられており、高圧ポンプ１０４から供給される高圧水が噴射ノズル１００ａ、１００ｂから上下方向に噴射される。かかる噴射ノズル１００ａ，１００ｂが設けられたシャフト１０６は、上下方向に昇降可能に設けられている共に、水平方向にも移動可能に設けられている。このため、図１０に示す洗浄装置によれば、図１２に示す様に、回転している上定盤２０と下定盤３０との互いに対向する両研磨面間に、ブラシ状部材１０２，１０２の先端が同時に接触するように挿入した噴射ノズル１００ａ，１００ｂから各研磨面に向けて５０～１００気圧程度の高圧水を同時に噴射しつつ、噴射ノズル１００ａ，１００ｂを研磨面のラジアル方向に移動することによって、各研磨面に形成された格子状の横溝１２及び縦溝１６に堆積した堆積物を除去することができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図９及び図１０に示す洗浄装置によれば、従来の人手による上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面の洗浄を自動化できる。更に、噴射ノズル１００ａ，１００ｂの各々から各研磨面に噴射水を噴射する際には、噴射ノズル１００ａ，１００ｂの各々は、ブラシ状部材１０２，１０２の各々と各研磨面とに囲まれた領域内に位置し、噴射ノズル１００ａ，１００ｂの各々から各研磨面に噴射された噴射水等は、この領域外に噴出することを防止できる。しかし、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面の全面を洗浄するには、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面の外周端近傍も洗浄する必要がある。このため、噴射ノズル１００ａ，１００ｂを上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面の外周端近傍まで移動すると、図１３に示す如く、上定盤２０及び下定盤３０の各外周端とブラシ状部材１００ａ，１００ｂとの間に隙間が形成される。このため、この隙間を経由して噴射ノズル１００ａ，１００ｂから噴射された噴射水や噴霧水等が噴出する。
【０００９】下定盤３０の外周端との隙間から噴出する噴射ノズル１００ｂから噴射された噴射水や噴霧水等は、下定盤３０から排出される研磨液を受けて装置外に導く研磨液の排出受けに噴出される。この排出受けは、下定盤３０の外周面に沿って設けられており、下定盤３０の外周端に沿って開口されている。この開口には、図９に示す様に、インターナルギヤ５２等が設けられており、開口幅を狭くしている。このため、研磨液の排出受けに噴出した噴射水や噴霧水等は、研磨液の排出受けの開口から再噴出することはない。これに対し、上定盤２０の外周端との隙間から噴出する、噴射ノズル１００ａから噴射された噴射水や噴霧水等は、研磨装置が載置されている空間に直接噴射される。この様に、研磨装置が載置されている空間に直接噴射された噴射水や噴霧水等は、上定盤２０の研磨面を洗浄した洗浄水であるため、研磨製品等に付着して汚染したりする。特に、シリコンウェーハに研磨を施す研磨装置は、クリーンルーム内に載置されていることが多く、上定盤２０の外周端との隙間から噴出する、噴射ノズル１００ａから噴射された噴射水や噴霧水等は、クリーンルーム内の清浄度を低下させる原因ともなる。
【００１０】一方、上定盤２０の研磨面に噴射ノズル１００ａから噴射された噴射水や噴霧水等が、上定盤２０の外周端との隙間から噴出されないように、噴射ノズル１００ａ，１００ｂの移動範囲を制限すると、上定盤２０及び下定盤３０の研磨面の外周端近傍が洗浄されず、人手で各研磨面を洗浄しなければならない。このため、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面の洗浄を自動化することは困難となる。そこで、本発明の課題は、両面研磨装置に設けられた上定盤と下定盤との各研磨面の全面を、噴射ノズルから各研磨面に噴射した噴射水や噴霧水等を研磨装置が載置されている空間内に噴出することなく洗浄できる研磨定盤の洗浄方法及びその洗浄装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者は、前記課題を解決すべく検討した結果、噴射ノズルを囲むブラシ状部材と上定盤の研磨面とによって画され、上定盤の研磨面に向けて噴射水を噴射する噴射ノズルを、上定盤の外周端近接に移動し、ブラシ状部材と上定盤の外周端との間に隙間が形成されたとき、この隙間を別のブラシ材によって閉塞することによって、研磨装置が載置されている空間に、上定盤の外周端とブラシ状部材との隙間から噴射水や噴霧水等が噴出することを防止できることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、両面研磨装置に設けられた上定盤と下定盤とを回転しつつ、互いに対向する前記上定盤と下定盤との研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから水を噴射して各研磨面を洗浄する際に、該噴射ノズルを囲むように設けられ、前記噴射ノズルから洗浄対象の研磨面に噴射された噴射水等の飛散防止手段と、前記洗浄対象の研磨面に沿って噴射ノズルを移動する移動手段とを具備する洗浄装置を用い、前記上定盤の研磨面と飛散防止手段とによって囲まれ、前記上定盤の研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルを、前記上定盤の研磨面の外周端近傍を洗浄すべく、前記移動手段により上定盤の外周端近接に移動し、前記飛散防止手段と上定盤の外周端との間に隙間が形成されたとき、前記隙間を経由して噴射ノズルからの噴射水等が噴出しないように、前記隙間を隙間閉塞手段によって閉塞することを特徴とする研磨定盤の洗浄方法にある。
【００１２】また、本発明は、両面研磨装置に設けられた上定盤と下定盤とを回転し、互いに対向する前記上定盤と下定盤との研磨面の各々に沿って移動する噴射ノズルから水を噴射して各研磨面を洗浄する研磨定盤の洗浄装置において、該噴射ノズルを取り囲むように設けられ、前記噴射ノズルから洗浄対象の研磨面に噴射された噴射水等の飛散防止手段と、前記洗浄対象の研磨面に沿って噴射ノズルを移動する移動手段とを具備し、前記上定盤の研磨面と飛散防止手段とによって囲まれ、前記上定盤の研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルを、前記移動手段により上定盤の外周端近接に移動し、前記飛散防止手段と上定盤の外周端との間に隙間が形成されたとき、前記間隙を経由して噴射ノズルからの噴射水等が噴出しないように、前記隙間を閉塞する隙間閉塞手段が設けられていることを特徴とする研磨定盤の洗浄装置にある。
【００１３】かかる本発明において、噴射ノズルとして、上定盤の研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルと、下定盤の研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルとを備えることによって、上定盤の研磨面と下定盤の研磨面とを同時に洗浄できる。或いは、噴射ノズルとして、回動可能に設けられた噴射ノズルを用い、洗浄対象の研磨面に水を噴射できるように前記噴射ノズルを回動する回動手段を備えることにより、上定盤と下定盤との各研磨面のうち、任意の研磨面を洗浄できる。また、飛散防止手段として、噴射ノズルを囲むように植設したブラシ状部材を用いることにより、ブラシ状部材は、その先端部が上定盤又は下定盤の各研磨面に当接して研磨面を洗浄すると共に、噴射ノズルから噴射された水が飛び散る範囲を画し、ブラシ状部材からは水が流出可能であるため、ブラシ状部材で囲まれた領域内に水が滞留することを防止できる。更に、隙間閉塞手段として、飛散防止手段と上定盤の外周端との間に形成された隙間を閉塞する閉塞用ブラシ状部材と、前記閉塞用ブラシ状部材を前記間隙を閉塞する閉塞位置に移動する移動手段とを具備する隙間閉塞手段を用いることにより、飛散防止手段と上定盤の外周端面との間に形成された隙間を確実に閉塞できる。かかる研磨装置では、上定盤の研磨面を洗浄した後、下定盤の研磨面を洗浄することにより、上定盤と下定盤との各研磨面を同時に洗浄した場合の様に、下定盤の研磨面を洗浄した後、上定盤の研磨面を洗浄した洗浄液が落下する事態を避けることができる。
【００１４】本発明の対象とする両面研磨装置では、その下定盤の研磨面を噴射ノズルから噴射水を噴射して洗浄する際に、噴射ノズルを囲むように設けられ、噴射ノズルから噴射された噴射水等の飛散防止手段と下定盤の外周端との間に形成された隙間から噴射水等が噴出しても、両面研磨装置の構造から研磨装置が載置されている空間内に噴射水等が噴出することがない。したがって、上定盤の研磨面を噴射ノズルから水を噴射して洗浄する際に、噴射ノズルから上定盤の研磨面に噴射した噴射水等を研磨装置が載置されている空間内に噴出させることなく上定盤の研磨面の全面を洗浄できれば、両面研磨装置の上定盤と下定盤との各研磨面の全面を、噴射ノズルから各研磨面に噴射した噴射水等を研磨装置が載置されている空間内に噴出することなく洗浄できる。この点、本発明では、上定盤の研磨面と飛散防止手段とによって囲まれ、研磨面に向けて水を噴射する噴射ノズルを、上定盤の外周端近接に移動し、飛散防止手段と上定盤の外周端との間に形成された隙間から噴射水等が噴出しないように、この隙間を隙間閉塞手段によって閉塞する。このため、噴射ノズルから上定盤の研磨面に噴射した噴射水や噴霧水等を研磨装置が載置されている空間内に噴出することなく、上定盤の研磨面の全面を洗浄できる結果、上定盤と下定盤との各研磨面の全面を、噴射ノズルから各研磨面に噴射した噴射水や噴霧水等を研磨装置が載置されている空間内に噴出することなく洗浄できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明に係る洗浄装置の一例の概略を図１に示す。図１に示す洗浄装置には、図１１に示す洗浄装置と同様に、噴射水等の飛散防止手段としてのブラシ状部材１０２，１０２によって囲まれた二個の噴射ノズル１００ａ，１００ｂが、上定盤２０と下定盤３０との各研磨面に沿って延出されているシャフト１０６の先端部に上下に設けられており、高圧ポンプ１０４から供給される高圧水が噴射ノズル１００ａ、１００ｂから上下方向に噴射される。この様に、噴射ノズル１００ａ，１００ｂの各々を囲むように植設されたブラシ状部材１０２，１０２は、その先端部が上定盤２０又は下定盤３０の各研磨面に当接して研磨面を洗浄すると共に、噴射ノズル１００ａ，１００ｂから噴射された噴射水が飛び散る範囲を画する。更に、ブラシ状部材１００ａ，１００ｂからは水が流出可能であるため、ブラシ状部材１００ａ，１００ｂで囲まれた領域内に水が滞留することを防止できる。かかる噴射ノズル１００ａ，１００ｂが先端部に設けられたシャフト１０６は、昇降手段としてのハンドル１０８により上下方向に昇降可能に設けられている共に、移動手段としてのモータ１１０により水平方向にも移動可能に設けられている。
【００１６】この図１に示す洗浄装置を、両面研磨装置の上定盤２０と下定盤３０との各研磨面の洗浄に使用できる。図１に示す洗浄装置によれば、回転している上定盤２０と下定盤３０との互いに対向する両研磨面間に、ブラシ状部材１０２，１０２の先端が同時に接触するように挿入した噴射ノズル１００ａ，１００ｂから各研磨面に向けて５０～１００気圧程度の高圧水を同時に噴射しつつ、噴射ノズル１００ａ，１００ｂを研磨面に沿って移動することによって、各研磨面に形成された格子状の横溝１２及び縦溝１６に堆積した堆積物を除去できる。かかる上定盤２０と下定盤３０との各研磨面の洗浄の際に、噴射ノズル１００ａ，１００ｂの各々は、ブラシ状部材１０２，１０２の各々と対応する研磨面とに囲まれた領域内に位置し、噴射ノズル１００ａ，１００ｂの各々から各研磨面に噴射された噴射水等は、この領域外に噴出することを防止できる。
【００１７】図１に示す洗浄装置には、上定盤２０の外周端面にブラシ材１８の先端が接離可能となるように、上定盤２０の外周端面に接離可能に設けられたシャフト１１の先端部にブラシ材１８が設けられている。このブラシ材１８は、図２に示す様に、隙間閉塞部材として用いられている。すなわち、上定盤２０と下定盤３０との各研磨面の外周端近傍を洗浄すべく、噴射ノズル１００ａ，１００ｂを上定盤２０と下定盤３０の各外周端近接に移動したとき、ブラシ状部材１０２，１０２の各々と各研磨面の外周端との間に隙間が形成される。この際に、上定盤２０の外周端面に先端が当接するようにブラシ材１８が移動し、上定盤２０の外周端とブラシ状部材１０２との間に形成された間隙を、ブラシ材１８で閉塞することにより、間隙を経由して噴射ノズル１００ａから噴射された噴射水や噴霧水等を噴出することを防止できる。一方、下定盤３０の外周端とブラシ状部材１０２との間に形成された間隙からは、噴射ノズル１００ｂから噴射された噴射水や噴霧水等が噴出される。
【００１８】しかし、図１に示す洗浄装置が対象とする両面研磨装置では、下定盤３０の研磨面を噴射ノズル１００ｂから水を噴射して洗浄する際に、図２に示す様に、ブラシ状部材１０２と下定盤３０の外周端との間に形成された隙間から噴射水等が噴出しても、下定盤３０から排出される研磨液を受けて装置外に導く研磨液の排出受けに噴出される。この排出受けは、下定盤３０の外周面に沿って設けられており、下定盤３０の外周端に沿って開口されている。この開口には、図１０に示す様に、インターナルギヤ５２等が設けられており、開口幅を狭くしている。このため、研磨液の排出受けに噴出した噴射水や噴霧水等は、研磨液の排出受けの開口から再噴出することはない。したがって、図１及び図２に示す洗浄装置によれば、両面研磨装置の上定盤２０と下定盤３０との各研磨面の全面を、噴射ノズル１００ａ，１００ｂから各研磨面に噴射した噴射水や噴霧水等を研磨装置が載置されている空間内に噴出することなく洗浄できる。
【００１９】図１及び図２に示す洗浄装置では、上定盤２０と下定盤３０との各研磨面の全面を同時に洗浄するため、上定盤２０の下向きの研磨面を洗浄した洗浄水が、洗浄が完了した下定盤３０の上向きの研磨面に落下し、下定盤３０の研磨面を再汚染することがある。また、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面に形成された格子状の横溝１２及び縦溝１６の形成密度や溝幅等が相違した場合、噴射ノズル１００ａ，１００ｂの最適移動速度は、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面は同一ではなく、研磨面の一方の洗浄が不足する場合がある。この下定盤３０の研磨面を再汚染等は、図３に示す洗浄装置によって防ぐことができる。図３に示す洗浄装置には、移動装置２６を昇降可能に支承するロッド２４ａのピストンが挿入された圧空駆動のシリンダ装置２４、噴射ノズル部３２に高圧水を供給する供給ポンプ３８及び供給ポンプ３８に水を供給するタンク３９等が設けられている。
【００２０】この移動装置２６は、モータ２８によって正転方向又は逆転方向に回転されるボールネジ３６がケーシング内に設けられており、ボールネジ３６をモータ２８によって正転又は逆転すると、ケーシングの上面に設けられたレール４４に沿って移動体２５を移動できる。かかる移動体２５に載置されたモータ４５（アクチュエータであってもよい）には、一端部に噴射ノズル部３２が設けられて上定盤２０又は下定盤３０の各研磨面に沿って延出された延出部材２９の他端部が回動可能設けられている。このため、噴射ノズル部３２は、移動体２５の移動に伴って上定盤２０又は下定盤３０の研磨面に沿って移動可能であり、モータ４５の回動に伴なって上定盤２０又は下定盤３０の研磨面方向に水を噴射し得るように回動可能である。尚、移動体２５の移動限界位置を検出するため、ケーシングの先端部近傍と後端部近傍とに、近接センサ等の位置検出センサ４１，４２が設置されている。
【００２１】延出部材２９の一端部に設けられた噴射ノズル部３２には、供給ポンプ３８から供給配管３３を経由して水が供給される噴射ノズル３５が設けられており、噴射ノズル３５の周囲はブラシ状部材３４によって囲まれている。ブラシ状部材３４は、その先端部が上定盤２０又は下定盤３０の各研磨面に当接して研磨面を洗浄すると共に、噴射ノズル３５から噴射された噴射水が飛び散る範囲を画する。更に、ブラシ状部材３４からは水が流出可能であるため、ブラシ状部材３４で囲まれた領域内に水が滞留することを防止している。また、供給配管３３の途中には、制御弁（電磁弁）３７が設けられており、噴射ノズル３５への水の供給を制御している。更に、先端部にブラシ材１８が設けられたシャフト１７の後端部には、シャフト１７の駆動装置としてのシリンダ装置１９が設けられている。このシリンダ装置１９を駆動することによって、ブラシ材１８の先端を上定盤２０の外周端面に接離できる。
【００２２】図３に示す移動装置２６のモータ２８，４５、供給ポンプ３８、シリンダ装置１９，２４及び制御弁３７は、制御部４３によって制御されている。つまり、図９に示すラッピング装置の上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面を洗浄する際には、先ず、ラッピング装置のシリンダ装置２２を駆動し、停止状態の上定盤２０と下定盤３０との間を所定間隙となるように、上定盤２０を引き上げる。更に、制御部４３からの信号によってモータ２８，４５及びシリンダ装置２４を駆動し、上定盤２０と下定盤３０との間に形成された所定間隔に噴射ノズル部３２を挿入し、水の噴射方向が上定盤２０の下向きの研磨面に向くように噴射ノズル部３２を回動する。次いで、上定盤２０及び下定盤３０を回転し、回転する上定盤２０の下向きの研磨面を噴射ノズル部３２の噴射ノズル３５から水を噴射して洗浄した後、噴射ノズル部３２を回動して水の噴射方向を下定盤３０の上向きの研磨面とする。その後、回転する下定盤３０の上向きの研磨面を噴射ノズル部３２の噴射ノズル３５から高圧水を噴射して洗浄する。
【００２３】ここで、回転する上定盤２０の研磨面を洗浄する際には、制御部４３からの信号によって移動装置２６のモータ２８及びシリンダ装置２４を駆動し、回転する上定盤２０の外周端近傍に噴射ノズル部３２のブラシ状部材３４の先端部を当接した状態とした後、制御部４３からの信号によって供給ポンプ３８を起動すると共に、制御弁３７を開き、噴射ノズル部３２の噴射ノズル３５から水を上定盤２０の研磨面に向けて噴射する。かかる水は、１０～９０℃、特に４０℃程度の温水とすることが研磨面の汚れを落ち易くでき、その圧力は、供給ポンプ３８の吐出口近傍で１０．７９ＭＰａ以上、特に１１．７６ＭＰａ以上の高圧水とすることが好ましい。尚、水の供給圧力と噴射水量との関係は、水の供給圧力が高圧となる程、水の噴射量を減少できる。
【００２４】この様に、上定盤２０の研磨面に水を噴射する噴射ノズル部３２は、制御部４３からの信号により駆動するモータ２８によって、上定盤２０の研磨面に水を噴射しつつ、上定盤２０の研磨面の外周端近傍から内周端近傍の方向に移動する。噴射ノズル部３２が内周端近傍に到達したとき、制御部４３は、噴射ノズル部３２を、そのブラシ状部材３４の先端部を上定盤２０の研磨面に当接させた状態で噴射ノズル３５から水を噴射しつつ、上定盤２０の外周端方向に移動するようにモータ２８を制御する。上定盤２０の外周端近傍に噴射ノズル部３２が到達した際には、ブラシ状部材３４と上定盤２０の外周端との間に隙間が形成される。このため、制御部４３は、シリンダ装置１９を駆動し、図２に示す様に、ブラシ材１８の先端を上定盤２０の外周端面に当接し、ブラシ状部材３４と上定盤２０の外周端との間に形成された隙間を閉塞する。その後、噴射ノズル部３２が、上定盤２０の外周端近傍から内周端近傍の方向に移動を開始し、ブラシ状部材３４と上定盤２０の外周端面との間に形成された隙間が消滅したときは、制御部４３は、シリンダ装置１９を駆動して上定盤２０の外周端面からブラシ材１８を離す。この様にして、噴射ノズル３５ａから水を噴射しつつブラシ状部材３４の先端部を上定盤２０の研磨面に当接した状態で噴射ノズル部３２を、上定盤２０の研磨面に平行に往復動することによって、上定盤２０の研磨面を洗浄できる。かかる上定盤２０の研磨面の洗浄時間は、予め実験等によって求めてタイマーに設定しておき、設定時間が経過したとき、上定盤２０の研磨面の洗浄を終了することができる。尚、制御部４３は、噴射ノズル部３２ａが上定盤２０外周端近傍又は内周端近傍に到達したことは、位置センサ４１，４２からの信号で知ることができる。
【００２５】制御部４３は、上定盤２０の研磨面の洗浄が終了した信号、例えばタイマーからの信号を受けた際に、供給ポンプ３８を停止する信号を発すると共に、制御弁３７を閉じる信号を発し、水の噴射方向が下定盤３０の上向きの研磨面に向くように噴射ノズル部３２を回動する信号をモータ４５に発する。更に、下定盤３０の研磨面の外周端近傍に噴射ノズル部３２のブラシ状部材３４の先端部が当接したとき、制御部４３は、供給ポンプ３８を起動する信号を発すると共に、制御弁３７を開く信号を発し、噴射ノズル３５から水を下定盤３０の研磨面に噴射し、下定盤３０の研磨面の洗浄を施す。かかる下定盤３０の研磨面の洗浄も、上定盤２０の研磨面と同様に、噴射ノズル部３２を、そのブラシ状部材３４の先端部が下定盤３０の研磨面に当接した状態で噴射ノズル３５から水を噴射しつつ、下定盤３０の外周端近傍と内周端近傍との間を往復動するようにモータ２８を制御する。ところで、下定盤３０の研磨面を洗浄する際には、ブラシ状部材３４と下定盤３０の外周端との間に形成された隙間から噴射水等が研磨液の排出受けに噴出しても、先述した様に、研磨液の排出受けの開口から再噴出することがない。このため、ブラシ状部材３４と下定盤３０の外周端との間に形成された隙間を閉塞する隙間閉塞手段を設けることを要しないが、下定盤３０側にも隙間閉塞手段を設けてもよい。
【００２６】この噴射ノズル３５の上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面に沿った移動速度は、予め上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面に形成された格子状の横溝１２及び縦溝１６に堆積した堆積物を充分に洗浄し得る移動速度を実験的に求めておき、制御部４３に設定しておくことが好ましい。この様に、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面を洗浄する噴射ノズル部３２の移動速度の各々を予め実験的に求めて制御部４３に設定するのは、各研磨面に形成された格子状の横溝１２及び縦溝１６の形成密度や溝幅等によって、各研磨面を充分に洗浄し得る最適移動速度が異なるからである。
【００２７】噴射ノズル３５から水を噴射しつつブラシ状部材３４の先端部を下定盤３０の研磨面に当接した状態で、下定盤２０の研磨面に沿って噴射ノズル部３２を往復動することによって、下定盤３０の研磨面を洗浄できる。その際に、下定盤３０の研磨面に付着した汚れを洗浄すると共に、上定盤２０の研磨面を洗浄して落下した洗浄水も洗い流すことができ、下定盤３０の研磨面には、上定盤２０の研磨面の洗浄水による再汚染を防止できる。かかる下定盤３０の研磨面の洗浄時間も、予め実験等によって求めてタイマーに設定しておき、設定時間が経過したとき、下定盤３０の研磨面の洗浄を終了することができる。下定盤３０の研磨面の洗浄を終了する際には、下定盤３０の研磨面の洗浄が終了した信号、例えばタイマーからの信号を受けた制御部４３は、供給ポンプ３８を停止する信号を発すると共に、制御弁３７を閉じる信号を発する。更に、上定盤２０と下定盤３０との間隙から噴射ノズル部３２を抜出すことによって、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面の洗浄を終了する。ここで、噴射ノズル部３２の移動速度は一定速度であってもよいが、上定盤２０及び下定盤３０の研磨面の洗浄面積及び周速度との関係で噴射ノズル部３２の移動速度を可変としてもよい。例えば、上定盤２０及び下定盤３０の研磨面の外周端近傍は、内周端近傍に比較して、洗浄面積が広く且つ周速度が速いため、外周端近傍の研磨面を洗浄する噴射ノズル部３２を、内周端近傍の研磨面を洗浄する噴射ノズル部３２よりも移動速度を低速とし、噴射ノズル部３２による外周端近傍における洗浄可能面積を可及的に広くしてもよい。
【００２８】図３に示す噴射ノズル部３２には、噴射ノズル３５が１個設けられているが、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面の洗浄時間を短縮すべく、図４に示す様に、噴射ノズル部３２に複数個の噴射ノズル３５，３５・・を設けてもよい。かかる複数個の噴射ノズル３５，３５・・を、図４（ａ）に示す様に、噴射ノズル部３２の移動方向に並列状に並べてもよく、図４（ｂ）に示す様に、噴射ノズル部３２の移動方向に直列状に並べてもよい。更に、複数個の噴射ノズル３５，３５・・の全部又は一部からは、水に超音波を照射しつつ噴射してもよい。この場合、噴射ノズル３５，３５・・のうち、一部の噴射ノズルからは供給ポンプ３８の吐出口近傍で１０．７９ＭＰａ以上の高圧水を噴射し、他の噴射ノズルからは供給ポンプ３８の吐出口近傍で１０．７９ＭＰａ未満の低圧水に超音波を照射しつつ噴射してもよい。この様に、高圧水の噴射と超音波を照射した低圧水の噴射とを併用することによって、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面に形成された格子状の横溝１２及び縦溝１６に堆積した堆積物を超音波で粉砕し、粉砕した粉砕物を高圧水の噴射で掻き出すことができる。尚、複数個の噴射ノズル３５，３５・・の一部からは、防錆剤を含む液を噴射してもよい。
【００２９】また、図３及び図４に示す噴射ノズル部３２の噴射ノズル３５を囲むように植設されたブラシ状部材３４は、所定の長さに揃えられているが、図５に示す様に、長さの異なるブラシ状部材３４を植設してもよい。図５に示すブラシ状部材３４は、二重構造となっており、内側に配設された内側ブラシ状部材３４ａの長さは、外側に配設された外側ブラシ状部材３４ｂよりも短く形成されている。かかる図５に示す長さの異なるブラシ状部材３４では、上定盤２０の研磨面を洗浄する際に、短い内側ブラシ状部材３４ａの先端部が研磨面に当接して洗浄しているとき、長い外側ブラシ状部材３４ｂの先端部は格子状の横溝１２（縦溝１６）に入り込み、横溝１２（縦溝１６）内を洗浄できる。
【００３０】図３～図５に示す洗浄装置では、噴射ノズル部３２は、図６に示す洗浄装置Ａの様に、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面に対して、その最外研磨面から最内研磨面に直線的に往復動しているが、洗浄装置Ｂに示す様に、噴射ノズル部３２を上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面に対して弧状に回動させてもよい。また、洗浄装置Ａ及び洗浄装置Ｂを併設してもよい。また、図３～図５に示す洗浄装置のように、図１及び図２に示す洗浄装置でも、上定盤２０の研磨面を洗浄した後、下定盤３０の研磨面を洗浄するには、噴射ノズル１００ａ，１００ｂの各々に水を供給する供給配管を二本設けると共に、各供給配管に制御弁（電磁弁）を設け、各制御弁を制御する制御部を設けることによって可能である。この制御部では、噴射ノズル１００ａに水を供給する供給配管の制御弁を開いて上定盤２０の研磨面を洗浄した後、噴射ノズル１００ｂに水を供給する供給配管の制御弁を開いて下定盤３０の研磨面を洗浄するように、各制御弁を制御する。
【００３１】ところで、図３～図６に示す洗浄装置では、上定盤２０の下向きの研磨面を噴射ノズル３５から水を噴射して洗浄した後、下定盤３０の上向きの研磨面を、回動した噴射ノズル３５から水を噴射して洗浄する。このため、図１又は図２に示す上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面に向けて２個の噴射ノズル１００ａ，１００ｂを設け、噴射ノズル１００ａ，１００ｂから同時に水を噴射する洗浄装置に比較して、洗浄速度が低下し易い傾向にある。かかる洗浄速度の低下は、図７（ａ）に示す様に、同一方向に水を噴射する複数個の噴射ノズル部３２ａ，３２ｂ，３２ｃを、等間隔で直列状に延出部材２９に配設することによって解消し得る。
【００３２】この様に、延出部材２９に噴射ノズル部３２ａ，３２ｂ，３２ｃを、等間隔で直列状に配設することによって、図７（ｂ）に示す様に、噴射ノズル部３２ａ，３２ｂ，３２ｃのうち、モータ４５側の噴射ノズル部３２ｃを、上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面の最外研磨面に位置させることによって、延出部材２９の先端部に配設された噴射ノズル部３２ａが上定盤２０及び下定盤３０の各研磨面の内側面に位置する。このため、図７（ａ）に示す様に、複数個の噴射ノズル部３２ａ，３２ｂ，３２ｃを延出部材２９に直列状に配設することによって、図３に示す様に、延出部材２９に１個の噴射ノズル部３２が設けられ場合に比較して、各噴射ノズル部３２のストローク長を短くでき、洗浄速度の低下を防止できる。かかる複数個の噴射ノズル部３２ａ，３２ｂ，３２ｃも、モータ４５を駆動して延出部材２９を回動することによって、同時に所定方向に回動できる。このため、上定盤２０の下向きの研磨面を複数個の噴射ノズル部３２ａ，３２ｂ，３２ｃから同時に水を噴出してを洗浄した後、回動した複数個の噴射ノズル部３２ａ，３２ｂ，３２ｃから下定盤３０の上向きの研磨面に同時に水を噴出して洗浄できる。尚、図７（ａ）に示す洗浄装置では、図３に示す洗浄装置を形成する部材と同一部材は、同一番号を付して詳細な説明を省略した。
【００３３】また、前述した洗浄速度の低下は、図８（ａ）に示す様に、上定盤２０の下向きの研磨面に水を噴射する上定盤用噴射ノズル３５ｄが設けられた上定盤用噴射ノズル部３２ｄと、下定盤３０の上向きの研磨面に水を噴射する下定盤用噴射ノズル３５ｅが設けられた下定盤用噴射ノズル部３２ｅとを設け、噴射ノズル３５ｄ，３５ｅの各々から各研磨面に水を噴射しつつ、上定盤用噴射ノズル部３２ｄと下定盤用噴射ノズル部３２ｅとを移動することによっても解消し得る。但し、上定盤用噴射ノズル部３２ｄと下定盤用噴射ノズル部３２ｅとを同時に移動すると、上定盤２０の研磨面を洗浄した洗浄液が洗浄した下定盤３０の研磨面に落下し、下定盤３０の研磨面を再汚染する。このため、図８（ａ）に示す様に、上定盤３０の研磨面を洗浄して下定盤３０の研磨面に落下した洗浄水を洗浄するように、下定盤用噴射ノズル部３２ｅを上定盤用噴射ノズル部３２ｄよりも所定時間遅れて移動することによって、洗浄した下定盤３０の研磨面を上定盤２０の研磨面を洗浄した洗浄液に因る再汚染する懸念を解消し得る。かかる上定盤用噴射ノズル部３２ｄと下定盤用噴射ノズル部３２ｅとは、図８（ａ）に示す様に、上定盤用噴射ノズル部３２ｄの直下に下定盤用噴射ノズル部３２ｅを設けてもよく、図８（ｂ）に示す様に、上定盤用噴射ノズル部３２ｄと下定盤用噴射ノズル部３２ｅとを別々の場所に設けてもよい。尚、図８（ａ）の上定盤用噴射ノズル部３２ｄと下定盤用噴射ノズル部３２ｅとは、回動可能に設けられていなくてもよい。
【００３４】これまで説明した洗浄装置に設けられた隙間閉塞部材としてのブラシ材１８としては、シャフト１１を経由して供給された水を噴射するノズルの周囲に植設されたブラシ材を用いることもできる。かかるブラシ材を用いることによって、ノズルから噴射された水とブラシ材の先端部とで上定盤２０の外周端面を洗浄しつつ、噴射ノズル部３２を構成するブラシ状部材３４と上定盤２０の外周端との間に形成され、噴射ノズル部３２の噴射ノズル３５からの噴射水や噴霧水等が噴出する隙間を閉塞できる。また、説明してきた洗浄装置に設けられた噴射ノズル部には、ブラシ状部材３４が噴射ノズルの周囲に植設されていたが、噴射ノズル３５から噴射された噴射水や噴霧水等の飛散を防止できる材料であればよく、例えば網材や布材であってもよい。更に、ブラシ状部材１０２（３４）と上定盤２０の外周端面との間に形成された隙間を閉塞するブラシ材１８も、噴射ノズル３５から噴射された噴射水や噴霧水等の飛散を防止できる材料であればよく、例えば網材や布材であってもよい。また、図１～図８に示す洗浄装置は、研磨装置とは別個に設けたものであるが、研磨装置を洗浄装置と一体に設けてもよい。以上、説明してきた洗浄装置は、シリコンウェーハ等のワークの両面を鏡面に研磨する両面ポリシング装置に用いてもよいことは勿論のことである。この場合も、両面ポリシング装置の研磨面に噴射する水は、１０～９０℃、特に４０℃程度の温水とすることによって研磨面の汚れを落ち易くでき、その圧力は、供給ポンプの吐出口近傍で１０．７９ＭＰａ以上、特に１１．７６ＭＰａ以上の高圧水とすることが好ましい。
【００３５】
【発明の効果】本発明によれば、両面研磨装置に設けられた上定盤と下定盤との各研磨面の全面を、噴射ノズルから各研磨面に噴射した噴射水や噴霧水等を研磨装置が載置されている空間内に噴出することなく洗浄できる。このため、研磨装置をクリーンルーム内に載置しても、噴射ノズルから噴射された噴射水や噴霧水等によってクリーンルーム内の清浄度を低下させることがなく、シリコンウェーハ等の清浄度が要求される研磨を行うことができる。

【出願人】	【識別番号】０００２３６６８７【氏名又は名称】不二越機械工業株式会社【住所又は居所】長野県長野市松代町清野１６５０番地
【出願日】	平成１３年１０月１７日（２００１．１０．１７）
【代理人】	【識別番号】１０００７７６２１【弁理士】【氏名又は名称】綿貫隆夫（外１名）
【公開番号】	特開２００３－１１７８１９（Ｐ２００３－１１７８１９Ａ）
【公開日】	平成１５年４月２３日（２００３．４．２３）
【出願番号】	特願２００１－３１９３５２（Ｐ２００１－３１９３５２）