JP7300943B2

JP7300943B2 - 保持面の異物検出方法

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Publication number: JP7300943B2
Application number: JP2019165238A
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Inventors: 和裕小池
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Publication date: 2023-06-30
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Description

本発明は、保持テーブルの保持面の異物検出方法に関する。

樹脂や金属、テープ等の靱性材を含む被加工物を、ダイヤモンドを先端に有するバイト装置で切削し高さを揃える技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００－１７３９５４号公報特開２００５－１９７５７８号公報

しかし、バイト装置における保持テーブルの保持面に異物が存在すると、その部分の被加工物の厚みが薄くなってしまい、平坦に切削する事が出来ないという問題があった。このため、保持テーブルに異物が存在するか否かを検出するための技術として、鏡面が形成された被加工物の表面の干渉縞を読み取る技術が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、この表面の干渉縞を可視光で読み取るためには、レーザ干渉計などの特別な測定器が必要であり、困難であるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、保持テーブルの保持面の異物をより容易に検出することができる保持面の異物検出方法を提供することにある。

上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る保持面の異物検出方法は、被加工物を保持面で保持する保持テーブルと、スピンドルの先端に装着されたバイト工具を含むバイトホイールで該保持テーブルに保持された被加工物を切削加工する切削ユニットと、を備えたバイト切削装置における保持面の異物検出方法であって、被加工物の表面に樹脂を被覆する樹脂被覆ステップと、樹脂が被覆された被加工物の裏面側を保持テーブルに保持する保持ステップと、被加工物の表面側から該切削ユニットで該樹脂が完全に除去されない厚みまで被加工物を切削加工する加工ステップと、該加工ステップの実施後に該樹脂に形成される干渉縞の状態が所定の許容範囲を超えるか否かを判断する判断ステップと、該許容範囲を超えていた場合は該保持テーブルの保持面を洗浄する洗浄ステップと、を備えることを特徴とする。

また、上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る保持面の異物検出方法は、被加工物を保持面で保持する保持テーブルと、スピンドルの先端に装着された研削ホイールで該保持テーブルに保持された被加工物を研削加工する研削ユニットと、を備えた研削装置における保持面の異物検出方法であって、被加工物の表面に樹脂を被覆する樹脂被覆ステップと、樹脂が被覆された被加工物の裏面側を保持テーブルに保持する保持ステップと、被加工物の表面側から該研削ユニットで該樹脂が完全に除去されない厚みまで被加工物を研削加工する加工ステップと、該加工ステップの実施後に該樹脂に形成される干渉縞の状態が所定の許容範囲を超えるか否かを判断する判断ステップと、該許容範囲を超えていた場合は該保持テーブルの保持面を洗浄する洗浄ステップと、を備えることを特徴とする。

該加工ステップの実施後かつ判断ステップの実施前に、被加工物を該保持テーブルから外し、被加工物の表面側に異物により生じた厚みの凹凸を転写させる被加工物取り外しステップを更に備えてもよい。

該洗浄ステップは、該保持面に有機溶剤を供給する有機溶剤供給ステップと、該有機溶剤によって該保持面から浮かび上がった異物を洗浄する異物除去ステップと、を有していてもよい。

本発明に係る保持面の異物検出方法によれば、保持テーブルの保持面の異物をより容易に検出することができる。

図１は、実施形態１に係る保持面の異物検出方法を実施するバイト切削装置の構成の概略を示す斜視図である。図２は、図１のバイト切削装置における保持テーブルの構成の概略を示す斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。図４は、実施形態１に係る保持面の異物検出方法の処理を示すフローチャートである。図５は、図４の樹脂被覆ステップを示す断面図である。図６は、図４の保持ステップ及び加工ステップを示す断面図である。図７は、図４の加工ステップを経て形成された干渉縞を模式的に示す上面図である。図８は、図４の洗浄ステップの詳細の処理を示すフローチャートである。図９は、図８の有機溶剤供給ステップを示す断面図である。図１０は、図８の異物除去ステップを示す断面図である。図１１は、実施形態２に係る保持面の異物検出方法における保持ステップ及び加工ステップを示す断面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１に係る保持面の異物検出方法を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る保持面の異物検出方法を実施するバイト切削装置１の構成の概略を示す斜視図である。図２は、図１のバイト切削装置１における保持テーブル１０の構成の概略を示す斜視図である。図３は、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ断面図である。本発明の実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、図１に示すバイト切削装置１において実施される方法であり、バイト切削装置１の保持テーブル１０の保持面１１が平坦であるか否かを確認する方法である。

実施形態１に係る保持面の異物検出方法を実施するバイト切削装置１は、図１に示すように、保持テーブル１０と、切削ユニット２０と、加工送りユニット３０と、切り込み送りユニット４０と、制御ユニット５０と、を備える。バイト切削装置１は、実際には、シリコン等の基板にバンプを設けた複数のデバイスが形成され、デバイスがモールド樹脂で封止された被加工物を旋回切削し、かつ、旋回切削後、洗浄するものである。

保持テーブル１０は、被加工物を保持する保持面１１を備え、Ｚ軸方向の軸心周りに回転可能に設けられている。保持テーブル１０は、ステンレス鋼等の金属材によって円盤状に形成されている。保持面１１は、実施形態１では、円形状であり、水平面であるＸＹ平面に概ね平行に設けられている。

保持テーブル１０は、図１に示すように、装置本体２の上面に、加工送りユニット３０によりＸ軸方向に移動可能に設けられている。保持テーブル１０は、被加工物を搬出入する搬出入位置と、保持面１１で保持した被加工物に対し切削ユニット２０により切削加工を実行する加工位置との間で、Ｘ軸方向に移動可能に設けられている。

保持テーブル１０は、図２及び図３に示すように、外周部に形成された外周環状保持部１２と、外周環状保持部１２の内側に形成された吸引凹部１３と、吸引凹部１３内に設けられた複数の支持ピン１４と、を備える。保持テーブル１０では、外周環状保持部１２の上面及び複数の支持ピン１４の上面が、保持面１１を構成する。

保持テーブル１０は、実施形態１では、外周環状保持部１２の幅が１ｍｍ程度に形成され、支持ピン１４の直径が１ｍｍの円柱状に形成されている。また、保持テーブル１０は、実施形態１では、図３に示すように、被加工物を保持する保持面１１が、外周環状保持部１２及び複数の支持ピン１４の上面に形成された厚みが２００μｍ程度のニッケル等により構成されたメッキ層で構成されている。なお、保持テーブル１０は、本発明ではこれに限定されず、被加工物を保持面１１で保持することが可能な形態であれば、どのような形態であってもよい。

保持テーブル１０では、吸引凹部１３が、吸引通路１５を介して図示しない吸引手段に連通されている。保持テーブル１０は、図示しない吸引手段を作動することにより、吸引通路１５を介して吸引凹部１３に負圧が作用し、保持面１１上に載置された被加工物を吸引保持する。このとき、被加工物は、外周環状保持部１２と複数の支持ピン１４によって支持される。保持テーブル１０は、鉛直方向であるＺ軸方向と平行な軸心回りに回転自在な図示しない支持基台に支持されている。

切削ユニット２０は、図１に示すように、スピンドル２１と、バイト工具２２を含むバイトホイール２３と、モーター２４と、を備える。スピンドル２１は、保持面１１に直交する方向である鉛直方向に沿って軸心方向が配されている。バイトホイール２３は、バイト工具２２を鉛直方向の下方に向けて、鉛直方向の上方側がスピンドル２１の先端に装着されている。モーター２４は、スピンドル２１に設けられ、スピンドル２１を軸心回りに回転させる。切削ユニット２０は、スピンドル２１の先端に装着されたバイト工具２２を含むバイトホイール２３をモーター２４で回転させることで、保持テーブル１０に保持された被加工物を旋回切削する。切削ユニット２０の切削加工面及び切削ユニット２０による被加工物の被切削加工面は、保持面１１に平行、すなわち水平面であるＸＹ平面に概ね平行となる。

加工送りユニット３０は、図１に示すように、装置本体２上に設置され、保持テーブル１０を保持面１１と平行な加工送り方向であるＸ軸方向に相対移動させるものである。加工送りユニット３０は、保持テーブル１０を支持した支持基台をＸ軸方向に移動させることで、保持テーブル１０を搬出入位置と加工位置との間を移動させる。

切り込み送りユニット４０は、図１に示すように、装置本体２の上面の＋Ｘ方向の端部に立設した直立壁３に配設されている。切り込み送りユニット４０は、保持テーブル１０の保持面１１に直交する方向であるＺ軸方向に沿って設けられたネジロッド及びネジロッドを回転駆動するパルスモータにより、移動基台を介して装着された切削ユニット２０をＺ軸方向に沿って移動させる。切り込み送りユニット４０は、切削ユニット２０を鉛直方向下方である－Ｚ方向に沿って移動させ、バイト工具２２を保持テーブル１０の保持面１１で吸引保持した被加工物に向けて移動させる。

制御ユニット５０は、各部及び各ユニットを制御して、バイト切削装置１に実施形態１に係る保持面の異物検出方法に係る各動作を含む種々の動作を実施させるものである。制御ユニット５０は、ＣＰＵ（central processing unit）のようなマイクロプロセッサを有する演算処理装置と、ＲＯＭ（read only memory）又はＲＡＭ（random access memory）のようなメモリを有する記憶装置と、入出力インターフェース装置とを有するコンピュータである。制御ユニット５０の演算処理装置は、記憶装置に記憶されているコンピュータプログラムに従って演算処理を実施して、バイト切削装置１を制御するための制御信号を、入出力インターフェース装置を介してバイト切削装置１の各部及び各ユニットに出力する。

バイト切削装置１は、図１に示すように、さらに、カセット６０－１，６０－２と、搬出入ユニット６１と、位置合わせユニット６２と、搬入ユニット６３と、搬出ユニット６４と、洗浄ユニット６５と、を備える。カセット６０－１，６０－２は、いずれも複数のスロットを有する被加工物用の収容器であり、それぞれ、装置本体２の上面の－Ｘ方向の端部側に配設されている。カセット６０－１は、バイト切削装置１による切削加工前の被加工物を収容し、カセット６０－２は、バイト切削装置１による切削加工後の被加工物を収容する。

搬出入ユニット６１は、切削加工前の被加工物をカセット６０－１から位置合わせユニット６２へ搬出するとともに、切削加工後の被加工物を洗浄ユニット６５からカセット６０－２へ搬入する。

位置合わせユニット６２は、カセット６０－１から搬出された切削加工前の被加工物の中心位置及びオリエンテーションフラット又はノッチの位置を検出して、中心位置合わせ及び方向位置合わせを行う。搬入ユニット６３は、位置合わせユニット６２で位置合わせされた切削加工前の被加工物を搬出入位置にある保持テーブル１０の保持面１１に搬入する。

搬出ユニット６４は、切削加工後の被加工物を搬出入位置にある保持テーブル１０の保持面１１から洗浄ユニット６５に搬出する。洗浄ユニット６５は、切削加工後の被加工物を洗浄し、切削された被切削加工面に付着している切削屑等のコンタミネーションを除去する。

バイト切削装置１が保持面の異物検出方法を実施する際に切削加工する加工対象である被加工物１００（図５等参照）は、バイト切削装置１が、実際に旋回切削しかつ旋回切削後、洗浄する上記の被加工物とは異なるものであり、保持面１１に異物が付着しているか否かを確認するために、バイト切削装置１が旋回切削するものである。被加工物１００は、実施形態１では、例えば、例えば、シリコン、サファイア、ガリウムヒ素などを母材とする円板状のウエーハ等である。被加工物１００は、表面１０１及び表面１０１とは反対側の裏面１０２が平坦に形成されている。被加工物１００は、実施形態１では、表面１０１がデバイス形成されていないものであり、例えば、ダミーウエーハである。被加工物１００は、ダミーウエーハ等のデバイスが形成されていないものである場合、バイト切削装置１が実施する実施形態１に係る保持面の異物検出方法において、後述する干渉縞３００（図７参照）のデバイスによる影響を抑制することができるとともに、バイト切削装置１が安価に実施形態１に係る保持面の異物検出方法を実施することを可能にする。なお、被加工物１００は、本発明では、デバイス形成されていないものに限定されず、表面１０１にデバイスが形成された半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等であってもよい。

図４は、実施形態１に係る保持面の異物検出方法の処理を示すフローチャートである。実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、バイト切削装置１によって実施され、図４に示すように、樹脂被覆ステップＳＴ１１と、保持ステップＳＴ１２と、加工ステップＳＴ１３と、被加工物取り外しステップＳＴ１４と、判断ステップＳＴ１５と、洗浄ステップＳＴ１６と、を備える。実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、バイト切削装置１の保持テーブル１０の保持面１１に異物５００（図９及び図１０参照）があるか否かを検出する方法であり、バイト切削装置１の保持テーブル１０の保持面１１が平坦であるか否かを確認する方法である。

図５は、図４の樹脂被覆ステップＳＴ１１を示す断面図である。樹脂被覆ステップＳＴ１１は、樹脂被覆ステップＳＴ１１は、図５に示すように、被加工物１００の表面１０１に樹脂２０１を被覆するステップである。

樹脂被覆ステップＳＴ１１では、具体的には、まず、図５に示すように、樹脂被覆ユニット７０の保持テーブル７１が被加工物１００の裏面１０２側を保持面７２で保持する。樹脂被覆ステップＳＴ１１では、次に、樹脂被覆ユニット７０の樹脂供給部７３が、保持面７２で保持した被加工物１００の露出している面側である表面１０１に向けて、樹脂液２００を滴下して供給する。ここで、樹脂液２００は、樹脂２０１を含有し、揮発性を有する溶剤によって樹脂２０１が分散して塗布液となったものである。

樹脂被覆ステップＳＴ１１では、樹脂液２００の供給後、保持テーブル７１を保持面７２に直交する方向に沿った軸心周りに回転させることで、保持テーブル７１及び被加工物１００を介して、被加工物１００の表面１０１上の樹脂液２００に遠心力を付与し、この遠心力により、被加工物１００の表面１０１の全体に樹脂液２００を薄く拡散して塗布する。樹脂被覆ステップＳＴ１１では、その後、薄く拡散して塗布された樹脂液２００中の溶剤が揮発することで、被加工物１００の表面１０１上に薄い膜状の樹脂２０１が形成される。

なお、樹脂被覆ステップＳＴ１１では、薄い膜状の樹脂２０１を、被加工物１００の表面１０１上に１層のみ形成してもよく、２層以上重ねて形成してもよい。樹脂被覆ステップＳＴ１１では、薄い膜状の樹脂２０１を１層のみ形成した場合はもちろん、２層以上重ねて形成した場合でも、同じ樹脂液２００を用いて形成するので、層方向に分離せず、一体となった薄い膜上の樹脂２０１を被加工物１００の表面１０１上に形成することができる。

樹脂被覆ステップＳＴ１１では、さらに、樹脂２０１の種類に応じて、不図示の加熱装置を使用して、被加工物１００の表面１０１上に形成した樹脂２０１を加熱硬化することが好ましい。樹脂被覆ステップＳＴ１１では、樹脂２０１を２層以上重ねて形成した場合には、最後にまとめて２層以上の樹脂２０１を加熱硬化することが好ましい。

樹脂被覆ステップＳＴ１１で使用する樹脂液２００に含有される樹脂２０１は、切削加工後の被切削加工面の表面粗さが被加工物１００よりも小さくなる材料であれば、どのような材料でも好適に使用することができる。樹脂被覆ステップＳＴ１１で使用する樹脂液２００に含有される樹脂２０１は、実施形態１では、具体的には、ポジ型レジスト膜として利用される樹脂、水溶性レジスト膜として利用される樹脂、光重合型レジスト膜として利用される樹脂等を好適に使用することができる。樹脂被覆ステップＳＴ１１の樹脂２０１に使用される、ポジ型レジスト膜として利用される樹脂は、例えば、感光剤のナフトキノンジアジドスルホン酸エステル、有機アルカリ水溶液、可溶性のノボラック樹脂等が挙げられる。樹脂被覆ステップＳＴ１１の樹脂２０１に使用される、水溶性レジスト膜として利用される樹脂は、例えば、カゼイン、水溶性樹脂に重クロム酸塩を加えたもの等が挙げられる。樹脂被覆ステップＳＴ１１の樹脂２０１に使用される、光重合型レジスト膜として利用される樹脂は、例えば、所定のポリマ、モノマ等が挙げられる。

樹脂被覆ステップＳＴ１１の樹脂２０１として、上で挙げたポジ型レジスト膜として利用される樹脂、または、光重合型レジスト膜として利用される樹脂を使用する場合、樹脂２０１を加熱硬化することが好ましく、この場合、樹脂２０１の加熱硬化により、後述する加工ステップＳＴ１３で、バイト工具２２の刃先に樹脂２０１が付着したり引き伸ばされたりする等に起因して被切削加工面が荒れてしまうことを抑制することができ、これにより、バイト工具２２の刃先状態の確認及び精度確認を好適に実施できる。また、樹脂被覆ステップＳＴ１１の樹脂２０１として、上で挙げた水溶性レジスト膜として利用される樹脂を使用する場合、硬化すれば、後述する加工ステップＳＴ１３で、バイト工具２２の刃先に樹脂２０１が付着したり引き伸ばされたりする可能性が十分に低いため、樹脂２０１を加熱硬化しなくてもよい。

図６は、図４の保持ステップＳＴ１２及び加工ステップＳＴ１３を示す断面図である。保持ステップＳＴ１２は、図６に示すように、樹脂２０１が被覆された被加工物１００の裏面１０２側を保持テーブル１０に保持するステップである。

保持ステップＳＴ１２は、具体的には、保持テーブル１０が搬出入位置に位置付けられて実施される。保持ステップＳＴ１２では、搬出入ユニット６１によりカセット６０－１から搬出され、位置合わせユニット６２で位置合わせされた切削加工前の被加工物１００を、搬入ユニット６３が、被加工物１００の裏面１０２側を保持面１１に向けて、搬出入位置にある保持テーブル１０の保持面１１に搬入する。保持ステップＳＴ１２では、保持テーブル１０が、樹脂２０１が被覆された表面１０１とは反対側である裏面１０２側を保持面１１で保持することで、樹脂２０１が被覆された表面１０１側を鉛直方向上側に向けて露出させ、実質的に切削ユニット２０に向けて保持する状態となる。

加工ステップＳＴ１３は、図６に示すように、被加工物１００の表面１０１側から切削ユニット２０で樹脂２０１が完全に除去されない厚みまで被加工物１００を切削加工するステップである。ここで、樹脂２０１が完全に除去されない厚みまで被加工物１００を切削加工するとは、被加工物１００自体を切削加工せず、被加工物１００の表面１０１側に被覆した樹脂２０１のみを切削加工して薄肉化することで、被加工物１００の表面１０１側の全面に、樹脂２０１より薄い切削加工後の樹脂２０２を残存させた状態にすることを指す。

加工ステップＳＴ１３では、具体的には、まず、切り込み送りユニット４０が、切削ユニット２０を鉛直方向下方に移動させることで、バイト工具２２の切削加工面を、保持テーブル１０の保持面１１で吸引保持した被加工物１００の表面１０１と、樹脂被覆ステップＳＴ１１で被加工物１００の表面１０１上に形成した薄い膜状の樹脂２０１の上面との間の高さに移動させる。加工ステップＳＴ１３では、例えば、切り込み送りユニット４０が、バイト工具２２の鉛直方向下側に向けられた先端の高さを樹脂２０１に切り込む位置に移動させる。

加工ステップＳＴ１３では、次に、モーター２４が、スピンドル２１の先端に装着されたバイト工具２２を含むバイトホイール２３を回転させる。加工ステップＳＴ１３では、そして、加工送りユニット３０が、バイト工具２２を含むバイトホイール２３を回転させた状態で、被加工物１００を保持している保持テーブル１０を搬出入位置から加工位置に向けて移動させる。これにより、加工ステップＳＴ１３では、バイト工具２２の先端が、保持テーブル１０の保持面１１で吸引保持した被加工物１００の表面１０１上に形成された薄い膜状の樹脂２０１に対して、周方向から接触する。そして、加工ステップＳＴ１３では、加工送りユニット３０が、保持テーブル１０を完全に加工位置まで移動させることで、バイト工具２２が、被加工物１００の表面１０１上に形成された薄い膜状の樹脂２０１を、全面に渡って、樹脂２０１が完全に除去されない厚みまで切削加工して、切削加工後の樹脂２０２とする。

加工ステップＳＴ１３では、切削ユニット２０のバイト工具２２で、被加工物１００の表面１０１上の樹脂２０１を全面に渡って切削加工して樹脂２０２とした後、加工送りユニット３０が、被加工物１００を保持する保持テーブル１０を加工位置から搬出入位置まで移動させる。

被加工物取り外しステップＳＴ１４は、加工ステップＳＴ１３の実施後かつ判断ステップＳＴ１５の実施前に、被加工物１００を保持テーブル１０から外し、被加工物１００の表面１０１側に異物５００により生じた厚みの凹凸を転写させるステップである。ここで、被加工物１００の表面１０１側に異物５００により生じた厚みの凹凸は、異物５００が付着した保持面１１に被加工物１００が吸引保持されて旋回切削されて、被加工物１００の厚みがばらつくこと、即ち被加工物１００の厚みが不均一になることをいう。

被加工物取り外しステップＳＴ１４では、具体的には、まず、搬出ユニット６４が、加工ステップＳＴ１３の実施後に、搬出入位置に位置付けられた保持テーブル１０から、表面１０１上に切削加工後の樹脂２０２が形成された被加工物１００を取り外す。

被加工物取り外しステップＳＴ１４で取り出した被加工物１００の表面１０１上に被覆された切削加工後の被加工物１００の樹脂２０２の表面には、凹凸が形成される。切削加工後の樹脂２０２の表面は、具体的には、保持面１１に異物５００が付着していた箇所上の被加工物１００の表面１０１の領域では凸となり、凹凸が形成される。このように、本発明では、被加工物が保持テーブル１０に保持されている状態では、異物５００により被加工物１００の厚みにばらつきは生じているが、被加工物１００の保持面１１に接している面（本実施形態では裏面１０２）に凹凸があり、被加工物１００の露出している反対側の面（本実施形態では表面１０１）は平坦になっているため可視光において干渉縞が確認しにくい。しかし、被加工物取り外しステップＳＴ１４において被加工物１００を保持テーブル１０から取り外すことで、表面１０１側に異物による凹凸が転写されるため可視光でも干渉縞が見えやすい状態となる。異物５００により被加工物１００の面内に厚みばらつきがあった場合に被加工物１００の表面１０１側に厚みの凹凸が転写される。

図７は、図４の加工ステップＳＴ１３を経て形成された干渉縞３００を模式的に示す上面図である。干渉縞３００は、切削加工後の樹脂２０２の厚みの凹凸に起因して、光学現象により生じているものである。このため、干渉縞３００は、図７に示すように、切削加工後の樹脂２０２において厚みが等しい位置を結んだ曲線である等厚線の群として表される。干渉縞３００、すなわち等厚線の密度は、切削加工後の樹脂２０２の厚みの変化量の傾斜を表している。

判断ステップＳＴ１５は、加工ステップＳＴ１３の実施後に切削加工後の樹脂２０２に形成される干渉縞３００の状態が所定の許容範囲を超えるか否かを判断するステップである。実施形態１に係る保持面の異物検出方法では、切削加工後の樹脂２０２に形成される干渉縞３００の状態が所定の許容範囲を超える場合（判断ステップＳＴ１５でＹｅｓ）、処理を洗浄ステップＳＴ１６に進め、切削加工後の樹脂２０２に形成される干渉縞３００の状態が所定の許容範囲を超えない、すなわち許容範囲内である場合（判断ステップＳＴ１５でＮｏ）、洗浄ステップＳＴ１６を実施せずに処理を終了させる。ここで、本実施形態では、干渉縞３００の状態が所定の許容範囲を超えるとは、干渉縞３００が可視光で認識できる場合であり、干渉縞３００の状態が所定の許容範囲内であるとは、干渉縞３００が可視光で認識できない場合である。

判断ステップＳＴ１５では、具体的には、干渉縞３００が可視光で認識できた場合、干渉縞３００の状態が所定の許容範囲を超えると判断し、保持テーブル１０の保持面１１は十分に平坦ではなく、異物５００が保持テーブル１０の保持面１１に存在すると判断する（判断ステップＳＴ１５でＹｅｓ）。干渉縞３００が可視光で認識できない場合、干渉縞３００の状態が所定の許容範囲内であると判断する。保持テーブル１０の保持面１１は十分に平坦であり、異物５００が保持テーブル１０の保持面１１に存在しないと判断する（判断ステップＳＴ１５でＮｏ）。

また、判断ステップＳＴ１５では、干渉縞３００が可視光で認識できた場合、干渉縞３００が認識できた領域を、保持テーブル１０の保持面１１において異物５００が存在している領域と対応しているとして認識することができる。

なお、判断ステップＳＴ１５は、実施形態１では、制御ユニット５０が、所定の撮像装置及び所定の画像解析装置等を使用して機械的に実施してもよく、オペレータが切削加工後の樹脂２０２が形成された被加工物１００を視認して実施してもよく、また、干渉縞３００の領域、例えば干渉縞３００の中で厚みが一番薄くなる干渉縞３００の中央と干渉縞３００の外側の領域との厚みを測定し、しきい値以上の厚みの差があるかを確認するという厚み測定による判断を実施してもよい。

洗浄ステップＳＴ１６は、切削加工後の樹脂２０２に形成される干渉縞３００の状態が所定の許容範囲を超えていた場合は保持テーブル１０の保持面１１を洗浄するステップである。すなわち、洗浄ステップＳＴ１６は、判断ステップＳＴ１５でＹｅｓと判断した場合にのみ実施する。

図８は、図４の洗浄ステップＳＴ１６の詳細の処理を示すフローチャートである。洗浄ステップＳＴ１６は、実施形態１では、図８に示すように、有機溶剤供給ステップＳＴ２１と、異物除去ステップＳＴ２２と、を有する。なお、洗浄ステップＳＴ１６は、本発明ではこの形態に限定されず、保持テーブル１０の保持面１１に付着した異物５００を除去可能であれば、どのような形態であってもよい。

図９は、図８の有機溶剤供給ステップＳＴ２１を示す断面図である。有機溶剤供給ステップＳＴ２１は、図９に示すように、保持面１１に有機溶剤４００を供給するステップである。

有機溶剤供給ステップＳＴ２１では、具体的には、図９に示すように、保持テーブル洗浄ユニット８０の有機溶剤供給部８１が、保持面１１、すなわち外周環状保持部１２の上面及び複数の支持ピン１４の上面に向けて、有機溶剤４００を供給する。有機溶剤供給ステップＳＴ２１では、滴下、噴射、散布、塗布等の方法により有機溶剤４００を供給することができる。有機溶剤供給ステップＳＴ２１では、前の判断ステップＳＴ１５で保持テーブル１０の保持面１１において異物５００が存在している領域を求めていた場合、異物５００が存在している領域及びその周辺のみに有機溶剤４００を供給してもよい。有機溶剤供給ステップＳＴ２１では、異物５００が存在している領域に有機溶剤４００を供給することで、異物５００が保持面１１に固着しているような場合であっても、有機溶剤４００が保持面１１に好適に濡れて、保持面１１と異物５００との間に入り込み、異物５００を保持面１１から好適に浮かび上がらせることができる。

有機溶剤供給ステップＳＴ２１で使用する有機溶剤４００は、実施形態１では、例えば、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール（IsoPropyl Alcohol、ＩＰＡ）、ノルマルプロピルアルコール（n-Propyl Alcohol、ＮＰＡ）、アセトン等が挙げられる。

図１０は、図８の異物除去ステップＳＴ２２を示す断面図である。異物除去ステップＳＴ２２は、図１０に示すように、有機溶剤４００によって保持面１１から浮かび上がった異物５００を洗浄するステップである。

異物除去ステップＳＴ２２では、具体的には、図１０に示すように、保持テーブル洗浄ユニット８０の洗浄ブラシ８２を、保持面１１に対して所定の圧力で押圧しながら相対的に水平方向に移動させて、保持面１１にこすり付けることで、有機溶剤４００によって保持面１１から浮かび上がった異物５００を保持面１１から除去する。また、異物除去ステップＳＴ２２では、エアと水を混ぜた二流体洗浄水を供給して有機溶剤４００によって保持面１１から浮かび上がった異物５００を保持面１１から除去しても良い。

このように、実施形態１に係る保持面の異物検出方法では、洗浄ステップＳＴ１６を実施することで、保持テーブル１０の保持面１１から異物５００を除去して、保持テーブル１０の保持面１１を十分に平坦な正常状態に戻すことができる。

実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、樹脂被覆ステップＳＴ１１で表面１０１に樹脂２０１を被覆した被加工物１００を、保持ステップＳＴ１２で異物５００の有無を検出したい保持面１１に保持させて、加工ステップＳＴ１３で樹脂２０１を完全に除去されない厚みまで切削加工する。このため、実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、靱性の高い樹脂２０１を被覆して加工するので、従来の靱性の低い被加工物１００を加工する場合と比較して、被切削加工面の表面粗さが小さい状態を形成することができる。これにより、実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、切削加工により形成した樹脂２０２が、従来のようにレーザ干渉計などの特別な測定器を使用することなく、可視光でも樹脂２０２の厚みばらつきに起因する干渉縞３００を十分に明瞭に観察することができる。

また、実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、加工ステップＳＴ１３で、被加工物１００に被覆した樹脂２０１の上面を平坦に加工する。このため、実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、加工ステップＳＴ１３で、切削加工後の樹脂２０２を、保持テーブル１０の保持面１１に異物５００がある場合に、異物５００に起因する被加工物１００の面内の厚みばらつきに基づく厚みの凹凸を有するものとすることができる。

以上により、実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、判断ステップＳＴ１５で、切削加工後の樹脂２０２に形成される干渉縞３００の状態が所定の許容範囲を超えるか否かを判断することで、保持テーブル１０の保持面１１に異物５００があるか否かを判断することができるので、保持テーブル１０の保持面１１の異物５００をより容易に検出することができるという作用効果を奏するものとなる。

また、実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、さらに、加工ステップＳＴ１３の実施後かつ判断ステップＳＴ１５の実施前に、被加工物１００を保持テーブル１０から外し、被加工物１００の表面１０１側に異物５００により生じた厚みの凹凸を転写させる被加工物取り外しステップＳＴ１４を実施する。このため、実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、表面１０１側に異物による凹凸が転写されるため可視光でも干渉縞がさらに見えやすい状態となるので、保持テーブル１０の保持面１１の異物５００をさらに容易に検出することができるという作用効果を奏する。

また、実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、洗浄ステップＳＴ１６が、保持面１１に有機溶剤４００を供給する有機溶剤供給ステップＳＴ２１と、有機溶剤４００によって保持面１１から浮かび上がった異物５００を洗浄する異物除去ステップＳＴ２２とを有する。このため、実施形態１に係る保持面の異物検出方法は、判断ステップＳＴ１５を経て検出した異物５００が保持テーブル１０の保持面１１に固着している場合でも、好適に異物５００を保持面１１から除去することができるという作用効果を奏する。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る保持面の異物検出方法を図面に基づいて説明する。図１１は、実施形態２に係る保持面の異物検出方法における保持ステップＳＴ１２及び加工ステップＳＴ１３を示す断面図である。図１１は、実施形態１と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。

本発明の実施形態２に係る保持面の異物検出方法は、図１１に示す研削装置１－２において実施される方法である。実施形態２に係る保持面の異物検出方法を実施する研削装置１－２は、図１１に示すように、実施形態１に係る保持面の異物検出方法を実施するバイト切削装置１において、切削ユニット２０に代えて、研削ユニット９０を備えたものである。

研削装置１－２において、保持テーブル１０は、被加工物１００を搬出入する搬出入位置と、保持面１１で保持した被加工物１００に対し研削ユニット９０により研削加工を実行する加工位置との間で、Ｘ軸方向に移動可能に設けられている。

研削ユニット９０は、図１１に示すように、スピンドル９１と、研削砥石９２を含む研削ホイール９３と、モーター９４と、を備える。スピンドル９１は、保持面１１に直交する方向である鉛直方向に沿って軸心方向が配されている。研削ホイール９３は、研削砥石９２を鉛直方向の下方に向けて、鉛直方向の上方側がスピンドル９１の先端に装着されている。モーター９４は、スピンドル９１に設けられ、スピンドル９１を軸心回りに回転させる。研削ユニット９０は、スピンドル９１の先端に装着された研削砥石９２を含む研削ホイール９３をモーター９４で回転させることで、保持テーブル１０に保持された被加工物１００を研削する。研削ユニット９０の研削加工面及び研削ユニット９０による被加工物１００の被研削加工面は、保持面１１に平行、すなわち水平面であるＸＹ平面に概ね平行となる。

研削装置１－２において、切り込み送りユニット４０は、移動基台を介して装着された研削ユニット９０をＺ軸方向に沿って移動させる。研削装置１－２において、切り込み送りユニット４０は、研削ユニット９０を鉛直方向下方である－Ｚ方向に沿って移動させ、研削砥石９２を保持テーブル１０の保持面１１で吸引保持した被加工物１００に向けて移動させる。

本発明の実施形態２に係る保持面の異物検出方法は、本発明の実施形態１に係る保持面の異物検出方法において、加工ステップＳＴ１３を変更したものであり、その他の処理については実施形態１と同様である。

実施形態２に係る加工ステップＳＴ１３は、図１１に示すように、被加工物１００の表面１０１側から研削ユニット９０で樹脂２０１が完全に除去されない厚みまで被加工物１００を研削加工するステップである。

実施形態２に係る加工ステップＳＴ１３では、具体的には、まず、加工送りユニット３０が、被加工物１００を保持する保持テーブル１０を搬出入位置から加工位置まで移動させる。加工ステップＳＴ１３では、次に、モーター９４が、スピンドル９１の先端に装着された研削砥石９２を含む研削ホイール９３を回転させる。実施形態２に係る加工ステップＳＴ１３では、そして、切り込み送りユニット４０が、研削砥石９２を含む研削ホイール９３を回転させた状態で、研削ユニット９０を鉛直方向下方に移動させることで、研削砥石９２の研削加工面を、加工位置にある保持テーブル１０の保持面１１に向けて接近させる。これにより、実施形態２に係る加工ステップＳＴ１３では、研削砥石９２の先端が、保持テーブル１０の保持面１１で吸引保持した被加工物１００の表面１０１上に形成された薄い膜状の樹脂２０１に対して、上面側から接触する。

そして、実施形態２に係る加工ステップＳＴ１３では、研削砥石９２の研削加工面を、保持テーブル１０の保持面１１で吸引保持した被加工物１００の表面１０１と、樹脂被覆ステップＳＴ１１で被加工物１００の表面１０１上に形成した薄い膜状の樹脂２０１の上面との間の高さまで移動させることで、研削砥石９２が、被加工物１００の表面１０１上に形成された薄い膜状の樹脂２０１を、全面に渡って、樹脂２０１が完全に除去されない厚みまで研削加工して、研削加工後の樹脂２０２とする。加工ステップＳＴ１３では、例えば、切り込み送りユニット４０が、研削砥石９２の鉛直方向下側に向けられた先端の高さを、被加工物１００の表面１０１上に形成された薄い膜状の樹脂２０１の厚み方向の中央付近まで移動させて、研削加工をする。

実施形態２に係る保持面の異物検出方法は、実施形態１に係る保持面の異物検出方法と同様に、樹脂被覆ステップＳＴ１１で表面１０１に樹脂２０１を被覆した被加工物１００を、保持ステップＳＴ１２で異物５００の有無を検出したい保持面１１に保持させて、加工ステップＳＴ１３で樹脂２０１を完全に除去されない厚みまで研削加工する。そして、実施形態２に係る保持面の異物検出方法は、実施形態１に係る保持面の異物検出方法と同様に、加工ステップＳＴ１３で、研削加工後の樹脂２０２を、保持テーブル１０の保持面１１に異物５００がある場合に、異物５００に起因する被加工物１００の面内の厚みばらつきに基づく厚みの凹凸を有するものとすることができる。このため、実施形態２に係る保持面の異物検出方法は、実施形態１に係る保持面の異物検出方法と同様の作用効果を奏するものとなる。

次に、本発明の発明者は、本発明の保持面の異物検出方法の効果を確認した。結果を以下の表１に示す。表１は、表面を切削加工後に、可視光で干渉縞３００が認識できたものを丸で示し、可視光で干渉縞３００が認識できなかったものをバツで示している。

表１中の本発明方法１は、実施形態１に係る保持面の異物検出方法において、樹脂被覆ステップＳＴ１１でポジ型レジスト膜として利用される樹脂の一例である感光剤のナフトキノンジアジドスルホン酸エステルを樹脂２０１として含有する樹脂液２００を使用して被加工物１００の表面１０１に被覆し、被覆した樹脂２０１を加熱硬化して、樹脂２０１を被覆した被加工物１００の裏面１０２側を異物５００を有する保持テーブル１０の保持面１１で保持し、樹脂２０１を完全に除去されない厚みまでバイト工具２２で切削加工して切削加工後の樹脂２０２を形成したものである。表１中の本発明方法２は、樹脂２０１を水溶性レジスト膜として利用される樹脂の一例であるカゼインに変更し、被覆した樹脂２０１の加熱硬化をしないこと以外、表１中の本発明方法１と同じ処理を実行したものである。表１中の本発明方法３は、樹脂２０１を光重合型レジスト膜として利用される樹脂の一例である所定のポリマに変更したこと以外、表１中の本発明方法１と同じ処理を実行したものである。表１中の本発明方法４は、バイト工具２２での切削加工を研削砥石９２での研削加工に変更したこと以外、表１中の本発明方法１と同じ処理を実行したものである。表１中の比較例は、被加工物１００の表面１０１に樹脂２０１を被覆しないで、樹脂２０１の代わりに被加工物１００の表面１０１を切削加工したこと以外、表１中の本発明方法１と同じ処理を実行したものである。

表１によれば、比較例は、可視光で干渉縞３００が認識できなかったのに対し、本発明方法１、本発明方法２、本発明方法３及び本発明方法４は、可視光で干渉縞３００が認識できた。よって、表１によれば、樹脂被覆ステップＳＴ１１で樹脂２０１を被覆して、樹脂２０１を完全に除去されない厚みまで加工して、加工後の樹脂２０２を形成することで、可視光で干渉縞３００が認識可能とすることができることが明らかとなった。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１バイト切削装置
１－２研削装置
１０，７１保持テーブル
１１，７２保持面
２０切削ユニット
２１，９１スピンドル
２２バイト工具
２３バイトホイール
９０研削ユニット
９２研削砥石
９３研削ホイール
１００被加工物
１０１表面
１０２裏面
２０１，２０２樹脂
３００干渉縞
４００有機溶剤
５００異物

Claims

被加工物を保持面で保持する保持テーブルと、スピンドルの先端に装着されたバイト工具を含むバイトホイールで該保持テーブルに保持された被加工物を切削加工する切削ユニットと、を備えたバイト切削装置における保持面の異物検出方法であって、
被加工物の表面に樹脂を被覆する樹脂被覆ステップと、
樹脂が被覆された被加工物の裏面側を保持テーブルに保持する保持ステップと、
被加工物の表面側から該切削ユニットで該樹脂が完全に除去されない厚みまで被加工物を切削加工する加工ステップと、
該加工ステップの実施後に該樹脂に形成される干渉縞の状態が所定の許容範囲を超えるか否かを判断する判断ステップと、
該許容範囲を超えていた場合は該保持テーブルの保持面を洗浄する洗浄ステップと、
を備えることを特徴とする、保持面の異物検出方法。
被加工物を保持面で保持する保持テーブルと、スピンドルの先端に装着された研削ホイールで該保持テーブルに保持された被加工物を研削加工する研削ユニットと、を備えた研削装置における保持面の異物検出方法であって、
被加工物の表面に樹脂を被覆する樹脂被覆ステップと、
樹脂が被覆された被加工物の裏面側を保持テーブルに保持する保持ステップと、
被加工物の表面側から該研削ユニットで該樹脂が完全に除去されない厚みまで被加工物を研削加工する加工ステップと、
該加工ステップの実施後に該樹脂に形成される干渉縞の状態が所定の許容範囲を超えるか否かを判断する判断ステップと、
該許容範囲を超えていた場合は該保持テーブルの保持面を洗浄する洗浄ステップと、
を備えることを特徴とする、保持面の異物検出方法。
該加工ステップの実施後かつ判断ステップの実施前に、被加工物を該保持テーブルから外し、被加工物の表面側に異物により生じた厚みの凹凸を転写させる被加工物取り外しステップを更に備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の保持面の異物検出方法。
該洗浄ステップは、
該保持面に有機溶剤を供給する有機溶剤供給ステップと、
該有機溶剤によって該保持面から浮かび上がった異物を洗浄する異物除去ステップと、
を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の保持面の異物検出方法。