JP2020021878A - Processing device and peeling device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、加工装置及び剥離装置、特に超音波振動手段の共振周波数検出手段を備えた加工装置及び剥離装置に関する。 The present invention relates to a processing apparatus and a peeling apparatus, and more particularly to a processing apparatus and a peeling apparatus provided with a resonance frequency detecting unit of an ultrasonic vibration unit.
超音波振動手段の特性を利用した加工手段または剥離手段を備えた加工装置または剥離装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照)。 2. Description of the Related Art There is known a processing apparatus or a peeling apparatus provided with a processing means or a peeling means using characteristics of an ultrasonic vibration means (for example, see Patent Documents 1 and 2).
超音波振動手段は、計測に使用したり直接機械を振動させたりと様々な工業的応用がなされているが、いずれも共振状態で最大振幅し、共振周波数を外れた電力が印加された場合には振幅が非常に小さくなるか、あるいは全く振動しなくなる。従って、超音波振動手段は、温度変化や負荷変動などがあっても安全な動作を確保するためには共振周波数のトラッキングが不可欠である。 Ultrasonic vibration means are used in various industrial applications such as measurement and direct vibration of machines, but all of them have a maximum amplitude in the resonance state, and when power outside the resonance frequency is applied. Has a very small amplitude or no oscillation at all. Therefore, in the ultrasonic vibration means, tracking of the resonance frequency is indispensable to ensure safe operation even when there is a temperature change or a load change.
ところが、超音波振動手段の特性を利用した加工手段または剥離手段を備えた装置(例えば、特許文献1、2参照)において、その共振周波数を特定するためには、高価な周波数特性分析器を用いる必要があった。また、前述した装置において、装置内部に配置された超音波振動手段の共振周波数を特定するためには上記の周波数特性分析器をセッティングする必要があるが、加工装置や剥離装置の構造上、周波数特性分析器をセッティングするのは困難な作業であり、時間がかかるという課題があった。 However, in an apparatus provided with a processing means or a peeling means utilizing characteristics of the ultrasonic vibration means (for example, see Patent Documents 1 and 2), an expensive frequency characteristic analyzer is used to specify the resonance frequency. Needed. Further, in the above-described apparatus, it is necessary to set the above-mentioned frequency characteristic analyzer in order to specify the resonance frequency of the ultrasonic vibration means arranged inside the apparatus. Setting the characteristic analyzer is a difficult task and has a problem that it takes time.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、高価な周波数特性分析器を用いなくても加工装置内で超音波振動手段の共振周波数特定を完結することができる加工装置及び剥離装置を提供することである。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to perform processing capable of completing the specification of the resonance frequency of an ultrasonic vibration unit in a processing apparatus without using an expensive frequency characteristic analyzer. An apparatus and a peeling apparatus are provided.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の被加工物を加工する加工装置は、被加工物を加工する加工手段と、該加工手段に配設され該加工手段を振動させる超音波振動手段と、該超音波振動手段に交流電圧を印加する電力供給手段と、該超音波振動手段の共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、を有し、該共振周波数検出手段は、該超音波振動手段に印加する交流電圧の周波数を変更する周波数変更部と、該超音波振動手段に交流電圧を印加した際の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、該周波数変更部によって変更された周波数毎に該抵抗値を記録する記録部と、該記録部で記録された該抵抗値に基づいて、最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を該超音波振動手段の共振周波数と判定する判定部と、を備え、該共振周波数検出手段で検出した共振周波数で該超音波振動手段に交流電圧を印加し加工手段を振動させ、加工を実施することを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the object, a processing apparatus for processing a workpiece according to the present invention includes a processing unit for processing a workpiece, and a processing unit disposed on the processing unit and vibrating the processing unit. Ultrasonic vibration means, a power supply means for applying an AC voltage to the ultrasonic vibration means, and a resonance frequency detection means for detecting the resonance frequency of the ultrasonic vibration means, the resonance frequency detection means, A frequency changing unit that changes a frequency of an AC voltage applied to the ultrasonic vibrating unit, a resistance measuring unit that measures a resistance value when an AC voltage is applied to the ultrasonic vibrating unit, and a frequency changing unit. A recording unit that records the resistance value for each of the frequencies, based on the resistance value recorded by the recording unit, the frequency of the AC voltage indicating the lowest resistance value is the resonance frequency of the ultrasonic vibration means and A determination unit for determining At the resonance frequency detected by the frequency detection means to vibrate the processing means applies an AC voltage to the ultrasonic vibration unit, which comprises carrying out the process.
前記加工装置において、該共振周波数検出手段は、該抵抗値が所定の値以下になった場合、該周波数を変更する間隔を変更し、該抵抗値が所定の値より大きい場合と比較して該抵抗値の測定点数を増やしても良い。前記加工装置において、さらに、該抵抗値が所定の値以下になった場合の該周波数を変更する間隔は、該抵抗値が所定の値より大きい時の1/5〜1/100であっても良い。 In the processing apparatus, the resonance frequency detecting means changes an interval for changing the frequency when the resistance value is equal to or less than a predetermined value, and compares the frequency with a case where the resistance value is larger than a predetermined value. The number of resistance value measurement points may be increased. In the above-described processing apparatus, the interval at which the frequency is changed when the resistance value is equal to or less than a predetermined value may be 1/5 to 1/100 of the time when the resistance value is larger than a predetermined value. good.
前記加工装置において、該加工手段は、チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための回転スピンドルと、該回転スピンドルの端面に取り付けられた切削ブレードと、を含み、該超音波振動手段は、該切削ブレードを振動させても良い。 In the processing apparatus, the processing unit includes a rotary spindle for cutting a workpiece held on a chuck table, and a cutting blade attached to an end surface of the rotary spindle, and the ultrasonic vibration unit includes: Alternatively, the cutting blade may be vibrated.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の被加工物を剥離する剥離装置は、被加工物を加工する加工手段によって加工された被加工物を剥離する剥離手段と、該剥離手段に配設され該剥離手段を振動させる超音波振動手段と、該超音波振動手段に交流電圧を印加する電力供給手段と、該超音波振動手段の共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、を有し、該共振周波数検出手段は、該超音波振動手段に印加する交流電圧の周波数を変更する周波数変更部と、該超音波振動手段に交流電圧を印加した際の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、該周波数変更部によって変更された周波数毎に該抵抗値を記録する記録部と、該記録部で記録された該抵抗値に基づいて、最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を該超音波振動手段の共振周波数と判定する判定部と、を備え、該共振周波数検出手段で検出した共振周波数で該超音波振動手段に交流電圧を印加し剥離手段を振動させ、剥離を実施することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, a peeling device for peeling a workpiece according to the present invention includes a peeling unit that peels a workpiece processed by a processing unit that processes a workpiece, Ultrasonic vibration means disposed on the peeling means for vibrating the peeling means, power supply means for applying an AC voltage to the ultrasonic vibration means, and resonance frequency detecting means for detecting the resonance frequency of the ultrasonic vibration means The resonance frequency detecting means has a frequency changing unit for changing the frequency of the AC voltage applied to the ultrasonic vibration means, and measures a resistance value when the AC voltage is applied to the ultrasonic vibration means A resistance measuring unit, a recording unit that records the resistance value for each frequency changed by the frequency changing unit, and an AC voltage indicating the lowest resistance value based on the resistance value recorded by the recording unit. The frequency of the ultrasonic vibration means Comprising a determining unit and the resonant frequency, and by vibrating the applied stripping means an AC voltage to the ultrasonic vibrating means at a resonant frequency detected by the resonant frequency detector, which comprises carrying out the peeling.
前記剥離装置において、該共振周波数検出手段は、該抵抗値が所定の値以下になった場合、該周波数を変更する間隔を変更し、該抵抗値が所定の値より大きい場合と比較して該抵抗値の測定点数を増やしても良い。前記剥離装置において、さらに、該抵抗値が所定の値以下になった場合の該周波数を変更する間隔は、該抵抗値が所定の値より大きい時の1/5〜1/100であっても良い。 In the peeling device, the resonance frequency detecting means changes an interval for changing the frequency when the resistance value is equal to or less than a predetermined value, and compares the frequency with a case where the resistance value is larger than a predetermined value. The number of resistance value measurement points may be increased. In the peeling apparatus, the interval for changing the frequency when the resistance value is equal to or less than a predetermined value may be 1/5 to 1/100 of the time when the resistance value is larger than a predetermined value. good.
前記剥離装置において、該被加工物は、表面側にバッファ層を介して光デバイス層が積層されたエピタキシー基板と、該光デバイス層の表面に接合層を介して接合された移設基板と、を含む複合基板であり、該加工手段は、該エピタキシー基板に対しては透過性を有し該バッファ層に対しては吸収性を有する波長のレーザービーム発振手段を備えたレーザービーム照射手段であり、該剥離手段はホーンであり、該超音波振動手段は、該エピタキシー基板の裏面側から該レーザービームを照射することによって破壊されたバッファ層を起点として該光デバイスを移設基板に移設し、該エピタキシー基板を剥離する為のホーンを振動させても良い。 In the peeling apparatus, the workpiece includes an epitaxy substrate on which an optical device layer is stacked on a surface side via a buffer layer, and a transfer substrate bonded on a surface of the optical device layer via a bonding layer. A composite substrate, the processing means is a laser beam irradiation means having a laser beam oscillation means of a wavelength having a transmittance to the epitaxy substrate and absorptivity to the buffer layer, The peeling means is a horn, and the ultrasonic vibration means transfers the optical device to a transfer substrate starting from the buffer layer destroyed by irradiating the laser beam from the back side of the epitaxy substrate, and transfers the optical device to the epitaxy substrate. A horn for separating the substrate may be vibrated.
もしくは、前記剥離装置において、該被加工物は単結晶SiCであり、該加工手段は該被加工物に対して透過性を有する波長のレーザービーム発振手段を備えたレーザービーム照射手段であり、該剥離手段はホーンであり、該超音波振動手段は該レーザービームを照射することによって該単結晶SiCに形成された剥離層を起点として剥離するためのホーンを振動させても良い。 Alternatively, in the peeling apparatus, the workpiece is single-crystal SiC, and the processing means is a laser beam irradiation means including a laser beam oscillation means having a wavelength that is transparent to the workpiece. The peeling means may be a horn, and the ultrasonic vibration means may irradiate the laser beam to vibrate a horn for peeling from a peeling layer formed on the single crystal SiC as a starting point.
本願発明の加工装置及び剥離装置は、高価な周波数特性分析器を用いなくても加工装置内で超音波振動手段の共振周波数特定を完結することができるという効果を奏する。 The processing apparatus and the peeling apparatus of the present invention have an effect that the resonance frequency of the ultrasonic vibration means can be completely specified in the processing apparatus without using an expensive frequency characteristic analyzer.
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。 An embodiment (embodiment) for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited by the contents described in the following embodiments. The components described below include those that can be easily assumed by those skilled in the art and those that are substantially the same. Further, the configurations described below can be appropriately combined. In addition, various omissions, substitutions, or changes in the configuration can be made without departing from the spirit of the present invention.
〔実施形態1〕
本発明の実施形態1に係る加工装置10を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係る被加工物を加工する加工装置の一例を示す斜視図である。図2は、図1に示された加工装置の要部の斜視図である。図3は、図1及び図2に示された制御手段の構成例を示すブロック図である。図4は、図1、図2及び図3に示された超音波振動手段の周波数毎の抵抗値の測定データの一例を示すグラフである。
[Embodiment 1]
A
実施形態1に係る加工装置10は、加工対象の被加工物の一例であるウェーハ100を切削加工する装置である。実施形態1では、被加工物は、半導体デバイスや光デバイスが形成された半導体ウェーハ、光デバイスウェーハ等のウェーハ100であるが、本発明では、無機材料基板、延性樹脂材料基板、セラミックス基板もしくはガラス基板等でも良い。ウェーハ100は、図1に示すように、円板状に形成され、表面101に格子状に交差した複数の分割予定ライン102が形成されている。ウェーハ100は、表面101の複数の分割予定ライン102で区画された複数の領域に、IC(Integrated Circuit)、LSI(Large Scale Integration)等のデバイス103が形成されている。実施形態1において、ウェーハ100は、例えば、裏面107に粘着テープ108が貼着され、粘着テープ108の外縁部に環状フレーム109が貼着されて、環状フレーム109に支持されている。
The
実施形態1に係る加工装置10は、分割予定ライン102に沿ってウェーハ100を切削加工する装置であり、図1及び図2に示すように、加工手段28を備える加工ユニット20と、加工手段28の回転スピンドル22に配設され切削ブレード21及び回転スピンドル22を振動させる超音波振動手段30と、超音波振動手段30に交流電圧を供給する電力供給手段43と、加工装置10の各構成要素を制御する制御手段40と、を有する。
The
また、加工装置10は、加工送り方向であるX軸方向に移動可能に設けられた保持手段であるチャックテーブル15と、切削ブレード21とチャックテーブル15に保持されたウェーハ100との位置合わせを行うアライメント時にウェーハ100の表面101を撮像する図示しない撮像ユニットと、切削加工後のウェーハ100を洗浄する洗浄ユニット11と、ウェーハ100を収容するカセット12が設置されるカセットエレベータ13と、ウェーハ100をカセット12から出し入れする搬出入ユニット14と、アライメント時に撮像ユニットが撮像したウェーハ100の表面101の画像や、加工ユニット20の加工に関する設定情報等の各種情報を表示するモニタ等の表示装置16が設けられている。
Further, the
加工ユニット20は、図2に示すように、加工手段28と、スピンドルハウジング23と、を備える。加工手段28は、ウェーハ100を加工するものであり、チャックテーブル15に保持されたウェーハ100を切削するための回転スピンドル22と、回転スピンドル22に取り付けられた切削ブレード21とを含む。なお、実施形態1では、加工手段28は、切削加工する切削ブレード21及び回転スピンドル22を含んでいるが、本発明はこれに限定されず、その他の加工手段であっても良い。
The
切削ブレード21は、ナット27によって、Y軸方向に沿って延びる回転スピンドル22の先端部の端面に取り付けられており、回転スピンドル22の回転動作に伴ってY軸方向と平行な軸心周りに回転し、チャックテーブル15に保持されたウェーハ100を分割予定ライン102に沿って切削する。回転スピンドル22は、スピンドルハウジング23によって切削ブレード21が取り付けられた先端部を除く部分が覆われており、後端部に設けられた図示しない回転駆動機構によってY軸周りに回転する。回転スピンドル22は、後端部に配設された超音波振動手段30の振動を、先端部の端面に取り付けられた切削ブレード21に伝達する。
The
超音波振動手段30は、実施形態1では、ジルコン酸チタン酸鉛(Lead Zirconate Titanate、PZT)等の圧電セラミックス材料等で構成された電歪振動子、または、超磁歪振動子等であり、回転スピンドル22の後端部に取り付けられている。実施形態1において、超音波振動手段30は、電力供給手段43から例えば50kW以上60kW以下程度の周波数の交流電圧が印加されることにより、例えば50kHz等といった所定周波数の超音波振動を発生して回転スピンドル22を超音波振動させる。超音波振動は、回転スピンドル22の軸方向(Y軸方向)に伝達され、回転スピンドル22の先端部に装着された切削ブレード21に向かう。超音波振動手段30は、回転スピンドル22を介して切削ブレード21を超音波振動させる。また、超音波振動手段30は、超音波振動の振幅が極大となる共振周波数が予め定められており、共振周波数の交流電圧が印加されることにより超音波振動の振幅が極大となる。
In the first embodiment, the
超音波振動手段30は、図4に示すように、印加される交流電圧の周波数の変化に応じて、抵抗値及び発生する超音波振動の振幅が変化する。なお、図4の横軸は、交流電圧の周波数を示し、縦軸は、超音波振動手段30の抵抗値を示している。超音波振動手段30は、図4中に白丸で示す抵抗値の測定データ31のように、所定の周波数の範囲35において、共振周波数の交流電圧が印加されると、抵抗値が最も低くなり、すなわち極小となる。また、超音波振動手段30は、共振周波数の近傍の範囲36では抵抗値が所定の値である閾値34以下となり、範囲36より外側の共振周波数を外れた範囲37では抵抗値が閾値34より大きくなるという傾向を有する。このため、超音波振動手段30は、いずれの振動子においても、共振周波数の交流電圧が印加されて形成される共振状態で極大の振幅で超音波振動し、共振周波数を外れた場合には超音波振動の振幅が非常に小さくなるか、あるいは全く超音波振動しなくなる。このために、超音波振動手段30は、温度変化や負荷変動などがあっても安全な動作を確保するためには、使用時の環境下における共振周波数のトラッキングが不可欠である。
As shown in FIG. 4, in the
制御手段40は、図1、図2及び図3に示すように、共振周波数検出手段41と、電力調整手段42と、を有する。共振周波数検出手段41は、超音波振動手段30の共振周波数を検出するものであり、図3に示すように、周波数変更部45と、抵抗値測定部46と、記録部47と、判定部48と、測定間隔変更部49と、を備える。電力調整手段42は、電力供給手段43から超音波振動手段30へ印加される交流電圧を、それらの間で、周波数変更部45によって設定または変更した周波数に調整するものであり、実施形態1では、交流電圧の周波数を調整する回路である。なお、電力調整手段42は、交流電圧の周波数以外の因子、例えば電圧の最大値、平均値及び実効値、並びに消費電力等についても、適宜、調整してもよく、実施形態1では、さらに交流電圧の大きさや消費電力等を調整する回路が組み込まれていても良い。
The control means 40 has a resonance
周波数変更部45は、所定の周波数の範囲35において、超音波振動手段30に印加する交流電圧の周波数を変更し、変更した周波数の情報を電力調整手段42に伝達する。ここで、周波数変更部45が変更する所定の周波数の範囲35は、使用時の環境下における超音波振動手段30の共振周波数を含み、かつ、抵抗値が極小となる共振周波数が2箇所以上検出されることなく1箇所のみ検出される程度の範囲に予め設定したものである。所定の周波数の範囲35は、具体的には、実施形態1では、超音波振動手段30の元々の共振周波数の設計値を中心に±10kHz程度の範囲であり、例えば、共振周波数の設計値が40kHzの場合には、30〜50kHzの範囲である。なお、使用時の環境下における超音波振動手段30の共振周波数は、超音波振動手段30の元々の共振周波数の設計値からずれが生じることがある。
The
周波数変更部45は、共振周波数を検出する際には、交流電圧の周波数を、所定の周波数の範囲35において一方向に変化させる。すなわち、周波数変更部45は、交流電圧の周波数を、所定の周波数の範囲35における最小値から最大値へ向かって変更するか、または、所定の周波数の範囲35における最大値から最小値へ向かって変更する。周波数変更部45は、共振周波数を検出した後には、交流電圧の周波数を検出した共振周波数に変更する。
When detecting the resonance frequency, the
抵抗値測定部46は、超音波振動手段30に交流電圧を印加した際の電気的な抵抗値を測定するものであり、実施形態1では、抵抗計に例示される抵抗値を測定する回路である。抵抗値測定部46は、記録部47と電気的に接続されており、測定した抵抗値の情報を記録部47に伝達する。
The resistance
記録部47は、所定の周波数の範囲35の全体に渡って、順次、周波数変更部45によって変更された周波数毎に、抵抗値測定部46によって測定された抵抗値を記録することで、超音波振動手段30に印加する交流電圧の当該周波数に対する超音波振動手段30の抵抗値の測定データ31を取得する。
The
判定部48は、記録部47で記録された抵抗値に基づいて、測定範囲である所定の周波数の範囲35内の最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を、判定時の環境下における超音波振動手段30の共振周波数33−1と判定し、判定した共振周波数33−1を周波数変更部45に伝達するとともに、記録部47に記録する。判定部48は、例えば、図4のグラフに示す抵抗値の測定データ31のうち、最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を、判定時の環境下における超音波振動手段30の共振周波数33−1と判定することができる。
Based on the resistance value recorded by the
測定間隔変更部49は、交流電圧の周波数を所定の周波数の範囲35において一方向に変化させる際に、抵抗値測定部46によって測定した抵抗値が閾値34より大きい値となった場合、交流電圧の周波数が共振周波数を外れた範囲37に入っているものと判断して、周波数変更部45が周波数を変更する測定間隔を広い間隔38に設定する。測定間隔変更部49は、交流電圧の周波数を所定の周波数の範囲35において一方向に変化させる際に、抵抗値測定部46によって測定した抵抗値が閾値34以下になった場合、交流電圧の周波数が共振周波数の近傍の範囲36に入ったものと判断して、この測定間隔を狭い間隔39に変更することで、抵抗値が閾値34より大きい場合と比較して抵抗値の測定点数を増やす。
When changing the frequency of the AC voltage in one direction in the
ここで、広い間隔38は、共振周波数の検出にかかる所要時間を抑制するために、共振周波数の近傍の範囲36よりも広くし、具体的には、50Hz以上100Hz以下の程度で設定する。また、狭い間隔39は、実施形態1では、共振周波数の近傍の範囲36よりも狭くし、広い間隔38の1/5以上1/100以下で設定することが好ましく、具体的には、10Hz以上1Hz以下の程度で設定する。なお、広い間隔38及び狭い間隔39について、本発明は、上記した様態に限定されずに、広い間隔38は、抵抗値を測定する際の交流電圧の周波数が範囲36を飛び越えないように、交流電流の周波数が共振周波数の近傍の範囲36よりも狭く、好ましくは、共振周波数の近傍の範囲36の半分よりも狭く設定しても良い。
Here, the
また、制御手段40は、加工装置10を構成する上述した各構成要素をそれぞれ制御するものである。即ち、制御手段40は、ウェーハ100に対する加工動作を加工装置10に実行させるものである。制御手段40は、共振周波数検出手段41で検出し記録部47に記録された共振周波数33−1の交流電圧を電力供給手段43から超音波振動手段30に印加し、切削ブレード21を超音波振動させて、切削加工を実施する。制御手段40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、入出力インタフェース装置とを有し、コンピュータプログラムを実行可能なコンピュータである。
Further, the control means 40 controls each of the above-described components constituting the
制御手段40の演算処理装置は、ROMに記憶されているコンピュータプログラムをRAM上で実行して、加工装置10を制御するための制御信号を生成する。制御手段40の演算処理装置は、生成した制御信号を入出力インタフェース装置を介して加工装置10の各構成要素に出力する。また、演算処理装置は、生成した制御信号を入出力インタフェース装置を介して、共振周波数検出手段41の抵抗値測定部46及び電力調整手段42に出力する。また、制御手段40は、表示装置16や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる入力装置と接続されている。入力装置は、表示装置16に設けられたタッチパネルと、キーボード等とのうち少なくとも一つにより構成される。表示装置16は、図4に示す周波数毎の抵抗値の測定データ31及び検出された共振周波数33−1等の共振周波数33−1の検出に関するグラフや画像などを表示する。
The arithmetic processing unit of the control means 40 executes a computer program stored in the ROM on the RAM to generate a control signal for controlling the
周波数変更部45、判定部48及び測定間隔変更部49の機能は、演算処理装置がROMに記憶されているコンピュータプログラムをRAM上で実行することにより実現される。記録部47の機能は、演算処理装置がROMに記憶されているコンピュータプログラムをRAM上で実行して、超音波振動手段30に印加された交流電圧の周波数と超音波振動手段30の抵抗値とを記憶装置に記録することにより実現される。
The functions of the
次に、加工装置10の共振周波数33−1を検出する方法の一例を説明する。図5は、図1に示された加工装置の共振周波数を検出する方法の流れを示すフローチャートである。加工装置10は、加工装置10の工場出荷時、又はメンテナンス時に図5に示されたフローチャートを実行する。加工装置10の共振周波数を検出する方法は、図5に示すように、周波数変更ステップST1と、抵抗値測定ステップST2と、記録ステップST3と、測定間隔変更ステップST4と、全体測定確認ステップST5と、判定ステップST6と、を有する。
Next, an example of a method for detecting the resonance frequency 33-1 of the
周波数変更ステップST1は、周波数変更部45が、所定の周波数の範囲35において、超音波振動手段30に印加する交流電圧の周波数を変更するステップである。周波数変更ステップST1は、加工方法が全体測定確認ステップST5を有するので、所定の周波数の範囲35の全体に渡って交流電圧の周波数を一通り設定または変更するまで、複数回に渡って実行される。周波数変更ステップST1では、実施形態1では、周波数変更部45は、加工方法において1回目に実行する場合には、超音波振動手段30に印加する交流電圧の周波数を、所定の周波数の範囲35における最小の周波数に設定する。周波数変更ステップST1では、周波数変更部45は、加工方法において2回目以降に実行する場合には、超音波振動手段30に印加する交流電圧の周波数を、前回実行した際に設定した周波数に対して、設定された間隔38または間隔39の分だけ増加した周波数に変更する。周波数変更ステップST1では、周波数変更部45は、設定または変更した周波数の情報を電力調整手段42に伝達する。周波数変更ステップST1では、実施形態1では、周波数変更部45は、このように実行する回数を重ねることで、超音波振動手段30に印加する交流電圧の周波数を、所定の周波数の範囲35における最小の周波数から最大の周波数へ向かって一方向に変化させる。超音波振動手段30に印加する交流電圧の周波数を設定または変更すると、抵抗値測定ステップST2に進む。
The frequency changing step ST1 is a step in which the
なお、本発明はこれに限定されず、周波数変更ステップST1では、周波数変更部45が、超音波振動手段30に印加する交流電圧の周波数を、1回目に実行する場合に所定の周波数の範囲35における最大の周波数に設定し、2回目以降に実行する場合には前回実行した際に設定した周波数に対して指定された間隔38または間隔39の分だけ減少した周波数に変更することで、所定の周波数の範囲35における最大の周波数から最小の周波数へ向かって一方向に変化させても良い。
Note that the present invention is not limited to this. In the frequency changing step ST1, the
抵抗値測定ステップST2は、周波数変更部45が周波数変更ステップST1で設定または変更した周波数の交流電圧を、電力調整手段42が超音波振動手段30に印加して、その交流電圧を印加した際の超音波振動手段30の抵抗値を、抵抗値測定部46が測定するステップである。抵抗値測定ステップST2では、まず、電力調整手段42が、周波数変更部45が周波数変更ステップST1で設定した周波数の情報を周波数変更部45から取得する。抵抗値測定ステップST2では、次に、電力調整手段42が、電力供給手段43から供給される交流電圧を、この周波数変更部45から取得した周波数に調整し、超音波振動手段30に印加する。抵抗値測定ステップST2では、その後、抵抗値測定部46が、超音波振動手段30に交流電圧を印加した際の抵抗値を測定する。
The resistance value measuring step ST2 is performed when the
なお、抵抗値測定ステップST2は、周波数変更ステップST1と同様に、所定の周波数の範囲35の全体に渡って一通り抵抗値を測定するまで、複数回に渡って実行される。加工方法は、超音波振動手段30に交流電圧を印加した際の超音波振動手段30の抵抗値を測定すると、記録ステップST3に進む。
Note that the resistance value measuring step ST2 is executed a plurality of times, as in the frequency changing step ST1, until the resistance value is measured over the entire
記録ステップST3は、記録部47が、周波数変更部45によって変更された周波数毎に超音波振動手段30の抵抗値を記録するステップである。記録ステップST3では、まず、記録部47が、周波数変更部45が周波数変更ステップST1で設定または変更した超音波振動手段30に印加する交流電圧の周波数の情報を、周波数変更部45から取得する。記録ステップST3では、次に、記録部47が、抵抗値測定部46がその直後の抵抗値測定ステップST2で測定した超音波振動手段30の抵抗値の情報を、抵抗値測定部46から取得する。記録ステップST3では、そして、記録部47が、ここで取得した周波数の交流電圧を超音波振動手段30に印加した際の抵抗値が、ここで取得した超音波振動手段30の抵抗値であるとして、この交流電圧の周波数とこの超音波振動手段30の抵抗値とを対応付けて記録する。
The recording step ST3 is a step in which the
なお、記録ステップST3は、周波数変更ステップST1及び抵抗値測定ステップST2と同様に、所定の周波数の範囲35の全体に渡って一通りの周波数毎に測定した抵抗値を記録するまで、複数回に渡って実行される。このため、記録ステップST3は、周波数変更部45によって変更された周波数毎に抵抗値を記録することができる。加工方法は、直前の周波数変更ステップST1で設定または変更した交流電圧の周波数と、直前の抵抗値測定ステップST2で測定した超音波振動手段30の抵抗値とを対応付けて記録すると、測定間隔変更ステップST4に進む。
Note that the recording step ST3 is performed a plurality of times until the resistance value measured at each frequency over the entire
測定間隔変更ステップST4は、測定間隔変更部49が、直前の抵抗値測定ステップST2で測定した超音波振動手段30の抵抗値が閾値34以下になった場合、次回に実行する周波数変更ステップST1で周波数を変更する間隔を広い間隔38から狭い間隔39に変更し、抵抗値が閾値34より大きい場合と比較して抵抗値の測定点数を増やすステップである。また、測定間隔変更ステップST4は、測定間隔変更部49が、直前の抵抗値測定ステップST2で測定した超音波振動手段30の抵抗値が閾値34より大きくなった場合、次回に実行する周波数変更ステップST1で周波数を変更する間隔を狭い間隔39から広い間隔38に変更し、抵抗値が閾値34以下の場合と比較して抵抗値の測定点数を減らして、元に戻すステップである。
The measurement interval change step ST4 is a frequency change step ST1 executed next time when the measurement
測定間隔変更ステップST4では、詳細には、測定間隔変更部49が、直前の抵抗値測定ステップST2で測定した超音波振動手段30の抵抗値が閾値34以下である場合、この段階で超音波振動手段30の抵抗値が閾値34以下に至ったと認識して、次回に実行する周波数変更ステップST1で周波数を変更する間隔を広い間隔38から狭い間隔39に変更する。また、測定間隔変更ステップST4では、測定間隔変更部49が、周波数を変更する間隔を狭い間隔39に設定している場合、かつ、直前の抵抗値測定ステップST2で測定した超音波振動手段30の抵抗値が閾値34より大きい場合、この段階で超音波振動手段30の抵抗値が閾値34より大きくなるに至ったと認識して、次回に実行する周波数変更ステップST1で周波数を変更する間隔を狭い間隔39から広い間隔38に変更する。測定間隔変更ステップST4では、測定間隔変更部49が、上記以外の場合には、次回に実行する周波数変更ステップST1で周波数を変更する間隔を変更する必要がないと認識して、変更しない。なお、測定間隔変更部49は、周波数を変更する間隔を、初期から広い間隔38に設定しておくこともできる。上記した所定の条件を満たす場合においてのみ、次回に実行する周波数変更ステップST1で周波数を変更する間隔を変更すると、全体測定確認ステップST5に進む。
In the measurement interval changing step ST4, in detail, when the resistance value of the ultrasonic vibration means 30 measured in the immediately preceding resistance value measuring step ST2 is equal to or less than the
なお、測定間隔変更ステップST4は、周波数変更ステップST1、抵抗値測定ステップST2及び記録ステップST3と同様に、所定の周波数の範囲35の全体に渡って一通り抵抗値を測定するまで、複数回に渡って実行される。
Note that the measurement interval changing step ST4 is performed a plurality of times until the resistance value is measured over the entire
全体測定確認ステップST5は、共振周波数検出手段41が、所定の周波数の範囲35の全体に渡って一通り抵抗値を測定したか否かを確認するステップである。全体測定確認ステップST5では、具体的には、周波数変更部45が直前の周波数変更ステップST1で設定または変更した周波数の交流電圧が、所定の周波数の範囲35における最大の周波数に到達したか否かを以って、所定の周波数の範囲35の全体に渡って一通り抵抗値を測定したか否かを確認する。全体測定確認ステップST5では、より詳細には、周波数変更部45が直前の周波数変更ステップST1で設定または変更した交流電圧の周波数が、所定の周波数の範囲35における最大の周波数より大きいか否かを以って、所定の周波数の範囲35の全体に渡って一通り抵抗値を測定したか否かを確認する。
The overall measurement confirmation step ST5 is a step of confirming whether or not the resonance
全体測定確認ステップST5でNoとの判断を下した場合、すなわち、共振周波数検出手段41が所定の周波数の範囲35の全体に渡って一通り抵抗値を測定していないと確認した場合、周波数変更ステップST1に戻り、所定の周波数の範囲35の全体に渡って一通り抵抗値を測定するまで、周波数変更ステップST1、抵抗値測定ステップST2、記録ステップST3及び測定間隔変更ステップST4を繰り返し実行する。一方、加工方法は、全体測定確認ステップST5でYesとの判断を下した場合、すなわち、共振周波数検出手段41が所定の周波数の範囲35の全体に渡って一通り抵抗値を測定したと確認した場合、判定ステップST6に進む。以上のように、周波数変更ステップST1から全体測定確認ステップST5までの実行を経て、記録部47が、図4に示すような一連の超音波振動手段30の周波数毎の抵抗値の測定データ31が記載されたグラフを取得する。
If the determination of No is made in the overall measurement confirmation step ST5, that is, if it is confirmed that the resonance
判定ステップST6は、判定部48が、記録部47で記録された抵抗値に基づいて、最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を、判定時の環境下における超音波振動手段30の共振周波数33−1と判定するステップである。判定ステップST6では、判定部48が、例えば、図4のグラフに示す抵抗値の測定データ31のうち、最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を、判定時の環境下における超音波振動手段30の共振周波数33−1と判定する。以上のように、周波数変更ステップST1から判定ステップST6までの実行を経て、共振周波数検出手段41が、超音波振動手段30の共振周波数33−1を検出して、記録部47に記録する。判定時の環境下における超音波振動手段30の共振周波数33−1を検出すると、図5に示されたフローチャートを終了する。その後、加工装置10の制御手段40は、記録部47に記録された共振周波数33−1で超音波振動手段30に交流電圧を印加し、切削ブレード21を超音波振動させて、切削加工を実施する。
In the determination step ST6, the
実施形態1に係る加工装置10は、以上のように、超音波振動手段30の共振周波数を検出する共振周波数検出手段41を有し、共振周波数検出手段41が、超音波振動手段30に印加する交流電圧の周波数を変更する周波数変更部45と、超音波振動手段30に交流電圧を印加した際の抵抗値を測定する抵抗値測定部46と、周波数変更部45によって変更された周波数毎に抵抗値を記録する記録部47と、記録部47で記録された抵抗値に基づいて、最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を超音波振動手段30の共振周波数33−1と判定する判定部48と、を備えている。加工装置10は、共振周波数検出手段41で検出した共振周波数33−1で超音波振動手段30に交流電圧を印加し、回転スピンドル22を介して切削ブレード21を超音波振動させ、切削加工を実施する。このために、実施形態1に係る加工装置10は、高価な周波数特性分析器を用いなくても加工装置10内で超音波振動手段30の共振周波数33−1の特定を完結することができる。
As described above, the
また、実施形態1に係る加工装置10は、共振周波数検出手段41が、超音波振動手段30の抵抗値が所定の値である閾値34以下になった場合、周波数を変更する間隔を広い間隔38から狭い間隔39へ狭く変更し、超音波振動手段30の抵抗値が所定の値である閾値34より大きい場合と比較して、抵抗値の測定点数を増やしている。また、実施形態1に係る加工装置10は、さらに、抵抗値が閾値34以下になった場合の周波数を変更する狭い間隔39は、抵抗値が閾値34より大きい時の広い間隔38の1/5〜1/100である。このため、加工装置10は、共振周波数33−1を検出する上で必要と判断される周波数の範囲と考えられる共振周波数の近傍の範囲36だけ集中的に抵抗値の測定点数を増やすことができるので、共振周波数33−1の検出に係る測定時間を短縮することができる。
Further, in the
〔実施形態2〕
本発明の実施形態2に係る剥離装置50を図面に基づいて説明する。図6は、実施形態2に係る剥離装置の一例を示す断面図である。図7は、図6に示された剥離装置の剥離対象の被加工物を加工する加工ユニットの一例を示す斜視図である。なお、図6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。
[Embodiment 2]
A peeling
実施形態2に係る剥離装置50の剥離対象の一例である被加工物である複合基板300は、実施形態2では、図6に示すように、光デバイスを製造するための光デバイスウェーハ210と、光デバイスウェーハ210に接合された移設基板220と、を含む。光デバイスウェーハ210は、表面212側にバッファ層213を介して光デバイス層214が積層されたエピタキシー基板211と、光デバイス層214の表面215と移設基板220とを接合している接合層216とを含む。移設基板220は、光デバイス層214の表面215に接合層216を介して接合されている。
In Embodiment 2, as shown in FIG. 6, an
エピタキシー基板211は、実施形態2では、直径が50mm程度で厚みが600μm程度の円板形状を有するサファイア基板である。光デバイス層214は、実施形態2では、エピタキシー基板211の表面212にエピタキシャル成長法によって10μm程度の厚さで形成されるn型窒化ガリウム半導体層及びp型窒化ガリウム半導体層である。また、光デバイス層214は、実施形態1のウェーハ100の表面101側と同様に、格子状に交差した図示しない複数の分割予定ラインによって区画された複数の領域に図示しない光デバイスが形成されている。バッファ層213は、実施形態2では、エピタキシー基板211に光デバイス層214を積層する際に、エピタキシー基板211の表面212と光デバイス層214のn型窒化ガリウム半導体層との間に形成される厚みが1μm程度のGaN層である。
In the second embodiment, the
また、複合基板300は、図7に示す加工ユニット70によってエピタキシー基板211とバッファ層213との境界面に剥離層219が形成されている。剥離層219は、実施形態2では、N2ガス層とGa層とからなる。複合基板300に剥離層219を形成する加工ユニット70は、実施形態2では、レーザー加工装置である。加工ユニット70は、図7に示すように、複合基板300の移設基板220側を保持面71で保持する保持テーブル72と、保持テーブル72を鉛直方向であるZ軸方向回りに回転駆動する回転駆動源73と、保持テーブル72に保持された複合基板300のエピタキシー基板211の裏面217側から所定の波長のレーザービームを照射するレーザービーム照射手段75と、保持テーブル72をX軸方向に移動させるX軸移動ユニット76と、保持テーブル72をY軸方向に移動させるY軸移動ユニット77と、保持テーブル72に保持された複合基板300の裏面217側から撮像する撮像手段78と、各構成要素を制御する図示しない制御ユニットと、を備える。なお、レーザービーム照射手段75は、複合基板300をレーザー加工する加工手段である。
In the
加工ユニット70は、撮像手段78により複合基板300を撮像して、複合基板300とレーザービーム照射手段75との位置合わせを行なうアライメントを遂行し、エピタキシー基板211に対しては透過性を有し、バッファ層213に対しては吸収性を有する波長のレーザービームをレーザービーム照射手段75が備えるレーザービーム発振手段により発振し、保持テーブル72に保持された複合基板300に裏面217側から照射して、バッファ層213におけるGa化合物を破壊することで、剥離層219を形成する。加工ユニット70は、そして、回転駆動源73、X軸移動ユニット76及びY軸移動ユニット77により、レーザービーム照射手段75によりレーザービームを照射する複合基板300における位置を概ね全面に渡って適宜移動させることで、剥離層219をエピタキシー基板211とバッファ層213との境界面の概ね全面に渡って形成する。
The
実施形態2に係る剥離装置50は、図6に示すように、剥離手段であるホーン61を備える剥離ユニット60と、ホーン61に配設されかつホーン61を超音波振動させる超音波振動手段30と、制御手段40と、電力供給手段43と、を有する。
As shown in FIG. 6, the peeling
超音波振動手段30は、実施形態2では、実施形態1に係る加工装置10の回転スピンドル22及び切削ブレード21に代えて、ホーン61を超音波振動させる。超音波振動手段30は、エピタキシー基板211の裏面217側からレーザービームを照射することによって破壊されたバッファ層213、すなわち剥離層219を起点として、光デバイス層214を移設基板220に移設し、エピタキシー基板211を剥離する為のホーン61を超音波振動させる。ホーン61は、複合基板300の裏面217に接触することで、光デバイス層214を移設基板220に移設し、エピタキシー基板211を剥離する為の超音波振動を伝播させる先端面62を有する。
In the second embodiment, the
実施形態2に係る剥離装置50は、実施形態1に係る加工装置10と同様に、超音波振動手段30の共振周波数が検出されて、記録部47に記録される。剥離装置50は、ホーン61の先端面62をエピタキシー基板211の裏面217に接触させた状態で、記録部47に記録された共振周波数の交流電圧を超音波振動手段30に印加して、バッファ層213すなわち剥離層219を起点として光デバイス層214を移設基板220に移設しエピタキシー基板211を剥離する為にホーン61を超音波振動させる。
In the
実施形態2に係る剥離装置50は、超音波振動手段30の共振周波数を検出する共振周波数検出手段41を有し、共振周波数検出手段41が、実施形態1に係る加工装置10と同様に、周波数変更部45と、抵抗値測定部46と、記録部47と、判定部48と、を備え、共振周波数検出手段41で検出した共振周波数33−1で超音波振動手段30に交流電圧を印加し、ホーン61を超音波振動させる。このために、実施形態2に係る剥離装置50は、実施形態1に係る加工装置10と同様に、高価な周波数特性分析器を用いなくても剥離装置50内で超音波振動手段30の共振周波数33−1の特定を完結することができる。
The peeling
また、実施形態2に係る剥離装置50は、実施形態1に係る加工装置10と同様に、共振周波数検出手段41が、抵抗値が所定の値である閾値34以下になった場合、周波数を変更する間隔を間隔38から間隔39へ変更している。また、実施形態2に係る剥離装置50は、実施形態1に係る加工装置10と同様に、さらに、抵抗値が所定の値以下になった場合の周波数を変更する間隔39が間隔38の1/5〜1/100である。このため、剥離装置50は、共振周波数33−1を検出する上で必要と判断される周波数の範囲と考えられる共振周波数の近傍の範囲36だけ集中的に抵抗値の測定点数を増やすことができるので、共振周波数33−1の検出に係る測定時間を短縮することができる。
Further, similarly to the
〔実施形態3〕
本発明の実施形態3に係る剥離装置80を図面に基づいて説明する。図8は、実施形態3に係る剥離装置の一例を示す断面図である。なお、図8は、実施形態1及び実施形態2と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
[Embodiment 3]
A peeling
実施形態3に係る剥離装置80の剥離対象の被加工物の一例である単結晶SiC400は、SiC(炭化ケイ素)からなるインゴットであり、上面402が研磨され、内部に改質部と改質部からc面に等方的に形成されるクラックとからなる剥離層401が形成されている。剥離層401は、実施形態2で説明した加工ユニット70と同様のレーザー加工装置により形成される。改質部は、密度、屈折率、機械的強度やその他の物理的特性が周囲のそれとは異なる状態になった領域のことを意味し、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域、及びこれらの領域が混在した領域等を例示できる。
Single crystal SiC400, which is an example of a workpiece to be peeled by the peeling
加工ユニット70は、加工手段であるレーザービーム照射手段75から単結晶SiC400に対して透過性を有する波長のレーザービームを、その集光点を単結晶SiC400の上面402から所定の深さに位置づけて単結晶SiC400に照射して改質部即ち剥離層401を形成する。なお、実施形態3に係る剥離装置80の剥離対象の被加工物は、この単結晶SiC400に限定されず、その他の剥離層が形成された単結晶インゴッドでも良い。
The
実施形態3に係る剥離装置80は、図8に示すように、剥離手段であるホーン91を備える剥離ユニット90と、ホーン91に配設されかつホーン91を超音波振動させる超音波振動手段30と、制御手段40と、電力供給手段43と、を有する。剥離ユニット90は、ホーン91と、ホーン91の超音波振動を単結晶SiC400の上面402に伝播させる水の媒質層93を形成する水供給部92と、上面402側を上方に向けて単結晶SiC400を保持する保持面95を有する保持台94とを備える。
As shown in FIG. 8, the peeling
超音波振動手段30は、実施形態1に係る加工装置10の回転スピンドル22及び切削ブレード21及び実施形態2に係る剥離装置50のホーン61に代えて、図8に示すレーザービームを照射することによって単結晶SiC400に形成された剥離層401を起点として剥離する為のホーン91を超音波振動させる。ホーン91は、単結晶SiC400の上面402側に形成された水の媒質層93に接触することで、単結晶SiC400を剥離する為の超音波振動を水の媒質層93を介して単結晶SiC400に伝播させる。
The
実施形態3に係る剥離装置80は、実施形態1に係る加工装置10及び実施形態2に係る剥離装置50と同様に、超音波振動手段30の共振周波数が検出されて、記録部47に記録される。剥離装置80は、ホーン91を単結晶SiC400の上面402側に形成された水の媒質層93に接触させた状態で、記録部47に記録された共振周波数の交流電圧を超音波振動手段30に印加して、剥離層401を起点として上面402側を単結晶SiC400から剥離する為にホーン91を超音波振動させる。
The peeling
実施形態3に係る剥離装置80は、超音波振動手段30の共振周波数を検出する共振周波数検出手段41を有し、共振周波数検出手段41が、実施形態1及び実施形態2と同様に、周波数変更部45と、抵抗値測定部46と、記録部47と、判定部48と、を備え、共振周波数検出手段41で検出した共振周波数33−1で超音波振動手段30に交流電圧を印加し、ホーン91を超音波振動させる。このために、実施形態3に係る剥離装置80は、実施形態1及び実施形態2と同様に、高価な周波数特性分析器を用いなくても剥離装置80内で超音波振動手段30の共振周波数33−1の特定を完結することができる。
The peeling
また、実施形態3に係る剥離装置80は、実施形態1及び実施形態2と同様に、共振周波数検出手段41が、抵抗値が所定の値である閾値34以下になった場合、周波数を変更する間隔を間隔38から間隔39へ変更している。また、実施形態3に係る剥離装置80は、実施形態1及び実施形態2と同様に、さらに、抵抗値が所定の値以下になった場合の周波数を変更する間隔39が間隔38の1/5〜1/100である。このため、剥離装置80は、実施形態1及び実施形態2と同様に、共振周波数33−1の検出に係る測定時間を短縮することができる。
Further, in the
〔変形例1〕
本発明の実施形態1から実施形態3の変形例1を図面に基づいて説明する。図9は、実施形態1から実施形態3の変形例1に係る超音波振動手段の周波数毎の抵抗値の測定データ及び回帰曲線の一例を示すグラフである。なお、図9は、実施形態1、実施形態2及び実施形態3と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
[Modification 1]
A first modification of the first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a graph showing an example of measured data and a regression curve of the resistance value for each frequency of the ultrasonic vibration means according to the first modification of the first to third embodiments. In FIG. 9, the same portions as those in the first, second, and third embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
本発明の変形例1は、制御手段40に含まれる共振周波数検出手段41の判定部48の処理機能を変更した以外、実施形態1、実施形態2及び実施形態3と同じである。
The first modification of the present invention is the same as the first, second, and third embodiments except that the processing function of the
変形例1に係る判定部48は、判定ステップST6において、図9のグラフに示す抵抗値の測定データ31に基づいて、測定データ31に回帰した回帰曲線32を算出し、回帰曲線32において最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を、判定時の環境下における超音波振動手段30の共振周波数33−2と判定する。また、変形例1では、加工装置10、剥離装置50,80は、ウェーハ100、複合基板300及び単結晶SiC400に対する加工動作において、共振周波数33−2の交流電圧を超音波振動手段30に印加する。
The determining
変形例1は、以上のように、判定部48が、さらに、抵抗値の測定データ31に基づいて回帰した回帰曲線32を算出し、回帰曲線32において最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を、判定時の環境下における超音波振動手段30の共振周波数33−2と判定するので、実施形態1に係る加工装置10、実施形態2に係る剥離装置50、及び実施形態3に係る剥離装置80において、超音波振動手段30の共振周波数33−2を精度よく特定することができる。
In the first modification, as described above, the
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。 Note that the present invention is not limited to the above embodiment. That is, various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
10 加工装置
28 加工手段
30 超音波振動手段
33−1,33−2 共振周波数
34 閾値(所定の値)
38,39 間隔
41 共振周波数検出手段
42 電力調整手段
43 電力供給手段
45 周波数変更部
46 抵抗値測定部
47 記録部
48 判定部
50,80 剥離装置
60,90 剥離ユニット
61,91 ホーン
75 レーザービーム照射手段(加工手段)
100 ウェーハ(被加工物)
211 エピタキシー基板
212 表面
213 バッファ層
214 光デバイス層
215 表面
216 接合層
220 移設基板
300 複合基板
400 単結晶SiC(被加工物)
401 剥離層
DESCRIPTION OF
38, 39
100 wafer (workpiece)
401 release layer
Claims (9)
該加工手段に配設され該加工手段を振動させる超音波振動手段と、
該超音波振動手段に交流電圧を印加する電力供給手段と、
該超音波振動手段の共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、を有し、
該共振周波数検出手段は、
該超音波振動手段に印加する交流電圧の周波数を変更する周波数変更部と、
該超音波振動手段に交流電圧を印加した際の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、
該周波数変更部によって変更された周波数毎に該抵抗値を記録する記録部と、
該記録部で記録された該抵抗値に基づいて、最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を該超音波振動手段の共振周波数と判定する判定部と、を備え、
該共振周波数検出手段で検出した共振周波数で該超音波振動手段に交流電圧を印加し加工手段を振動させ、加工を実施することを特徴とする、被加工物を加工する加工装置。 Processing means for processing the workpiece;
Ultrasonic vibration means disposed on the processing means and vibrating the processing means,
Power supply means for applying an AC voltage to the ultrasonic vibration means,
Having a resonance frequency detection means for detecting a resonance frequency of the ultrasonic vibration means,
The resonance frequency detecting means includes:
A frequency changing unit that changes the frequency of the AC voltage applied to the ultrasonic vibration unit,
A resistance value measurement unit that measures a resistance value when an AC voltage is applied to the ultrasonic vibration unit,
A recording unit that records the resistance value for each frequency changed by the frequency changing unit,
Based on the resistance value recorded by the recording unit, a determination unit that determines the frequency of the AC voltage indicating the lowest resistance value as the resonance frequency of the ultrasonic vibration unit,
A processing apparatus for processing a workpiece, wherein an AC voltage is applied to the ultrasonic vibration means at the resonance frequency detected by the resonance frequency detection means to cause the processing means to vibrate and perform processing.
チャックテーブルに保持された被加工物を切削するための回転スピンドルと、
該回転スピンドルの端面に取り付けられた切削ブレードと、を含み、
該超音波振動手段は、該切削ブレードを振動させ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項に記載の加工装置。 The processing means,
A rotary spindle for cutting the workpiece held on the chuck table,
A cutting blade mounted on the end face of the rotating spindle;
The processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the ultrasonic vibration unit vibrates the cutting blade.
該剥離手段に配設され該剥離手段を振動させる超音波振動手段と、
該超音波振動手段に交流電圧を印加する電力供給手段と、
該超音波振動手段の共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、を有し、
該共振周波数検出手段は、
該超音波振動手段に印加する交流電圧の周波数を変更する周波数変更部と、
該超音波振動手段に交流電圧を印加した際の抵抗値を測定する抵抗値測定部と、
該周波数変更部によって変更された周波数毎に該抵抗値を記録する記録部と、
該記録部で記録された該抵抗値に基づいて、最も低い抵抗値を示した交流電圧の周波数を該超音波振動手段の共振周波数と判定する判定部と、を備え、
該共振周波数検出手段で検出した共振周波数で該超音波振動手段に交流電圧を印加し剥離手段を振動させ、剥離を実施することを特徴とする、被加工物を剥離する剥離装置。 Peeling means for peeling the workpiece processed by the processing means for processing the workpiece,
Ultrasonic vibration means disposed on the peeling means and vibrating the peeling means,
Power supply means for applying an AC voltage to the ultrasonic vibration means,
Having a resonance frequency detection means for detecting a resonance frequency of the ultrasonic vibration means,
The resonance frequency detecting means includes:
A frequency changing unit that changes the frequency of the AC voltage applied to the ultrasonic vibration unit,
A resistance value measurement unit that measures a resistance value when an AC voltage is applied to the ultrasonic vibration unit,
A recording unit that records the resistance value for each frequency changed by the frequency changing unit,
Based on the resistance value recorded by the recording unit, a determination unit that determines the frequency of the AC voltage indicating the lowest resistance value as the resonance frequency of the ultrasonic vibration unit,
An exfoliation device for exfoliating a workpiece, wherein an alternating voltage is applied to the ultrasonic vibrating means at the resonance frequency detected by the resonance frequency detecting means to vibrate the exfoliating means to perform exfoliation.
該加工手段は、該エピタキシー基板に対しては透過性を有し該バッファ層に対しては吸収性を有する波長のレーザービーム発振手段を備えたレーザービーム照射手段であり、
該剥離手段はホーンであり、
該超音波振動手段は、該エピタキシー基板の裏面側から該レーザービームを照射することによって破壊されたバッファ層を起点として該光デバイスを移設基板に移設し、該エピタキシー基板を剥離する為のホーンを振動させることを特徴とする、請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の剥離装置。 The workpiece is a composite substrate including an epitaxy substrate having an optical device layer laminated on a surface side via a buffer layer, and a transfer substrate joined to the surface of the optical device layer via a joining layer. ,
The processing means is a laser beam irradiating means having a laser beam oscillating means having a wavelength having a transmittance to the epitaxy substrate and having an absorptivity to the buffer layer,
The peeling means is a horn,
The ultrasonic vibration means transfers the optical device to the transfer substrate starting from the buffer layer destroyed by irradiating the laser beam from the back side of the epitaxy substrate, and provides a horn for peeling the epitaxy substrate. The peeling device according to any one of claims 5 to 7, wherein the device is vibrated.
該加工手段は該被加工物に対して透過性を有する波長のレーザービーム発振手段を備えたレーザービーム照射手段であり、
該剥離手段はホーンであり、
該超音波振動手段は該レーザービームを照射することによって該単結晶SiCに形成された剥離層を起点として剥離するためのホーンを振動させることを特徴とする、請求項5から請求項7のいずれか1項に記載の剥離装置。 The workpiece is single crystal SiC,
The processing means is a laser beam irradiation means provided with a laser beam oscillation means of a wavelength having transparency to the workpiece,
The peeling means is a horn,
The ultrasonic vibration means vibrates a horn for peeling from a peeling layer formed on the single crystal SiC by irradiating the laser beam with the laser beam, as claimed in any one of claims 5 to 7. The peeling apparatus according to claim 1.
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