JP2022135312A - ワークピース処理装置およびワークピース処理方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、ベルヌーイチャックを用いてワークピースを支持してワークピースを処理する際に、発生した静電気を除去するワークピース処理装置を提供する。【解決手段】ワークピース処理装置１は、ワークピースＷを支持するためのワークピース支持装置１０と、ワークピースＷの表面を処理するための処理ヘッド２０を備え、ワークピース支持装置１０は、流体を流すための流体供給ライン１５と、流体供給ライン１５に接続されたベルヌーイチャック１２を有し、ベルヌーイチャック１２は、流体を噴出することで、ワークピースＷの表面を吸引するように構成されており、ベルヌーイチャック１２の少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。【選択図】図４
Description
本発明は、ウェーハ、基板、パネルなどのワークピースを処理するためのワークピース処理装置およびワークピース処理方法に関する。
近年、メモリー回路、ロジック回路、イメージセンサ（例えばＣＭＯＳセンサー）などのデバイスは、より高集積化されつつある。これらのデバイスを形成する工程においては、微粒子や塵埃などの異物がデバイスに付着することがある。デバイスに付着した異物は、配線間の短絡や回路の不具合を引き起こしてしまう。したがって、デバイスの信頼性を向上させるために、デバイスが形成されたワークピースを洗浄して、ワークピース上の異物を除去することが必要とされる。
ワークピースの裏面（非デバイス面）にも、上述したような微粒子や粉塵などの異物が付着することがある。このような異物がワークピースの裏面に付着すると、ワークピースが露光装置のステージ基準面から離間し、またはワークピース表面がステージ基準面に対して傾き、結果として、パターニングのずれや焦点距離のずれが生じることとなる。このような問題を防止するために、ワークピースの裏面に異物が付着することを防止する必要がある。
従来、ウェーハ、基板、パネルなどのワークピースを支持する機構として、ベルヌーイチャックが用いられている。ベルヌーイチャックは、流体を噴出することで、ベルヌーイの定理を利用して吸引力を発生させるチャックであり、流体を介してワークピースを非接触状態で支持する。
図９は、ベルヌーイチャック１１２によりワークピースＷを支持している様子を示す模式図である。ベルヌーイチャック１１２は、流体供給ライン１１５から供給される流体を噴出することにより、ワークピースＷの第１の面１０２ａを非接触で支持している。しかしながら、ベルヌーイチャック１１２から流体が噴出されると、流体とベルヌーイチャック１１２との摩擦により、ベルヌーイチャック１１２が帯電する。ベルヌーイチャック１１２の近傍において、ワークピースＷの研磨などの処理によって研磨屑などの異物が発生すると、異物がベルヌーイチャック１１２に引き寄せられて、ベルヌーイチャック１１２に付着する。これらの異物はワークピースＷの汚染の原因となる。同様に、流体とワークピースＷの第１の面１０２ａとの摩擦によりワークピースＷが帯電し、同様の問題が起こり得る。
そこで、本発明は、ベルヌーイチャックを用いてワークピースを支持してワークピースを処理する際に、ベルヌーイチャックに発生した静電気を除去することができるワークピース処理装置を提供することを目的とする。
一態様では、ワークピースの表面を処理するワークピース処理装置であって、前記ワークピースを支持するためのワークピース支持装置と、前記ワークピースの表面を処理するための処理ヘッドを備え、前記ワークピース支持装置は、流体を流すための流体供給ラインと、前記流体供給ラインに接続されたベルヌーイチャックを有し、前記ベルヌーイチャックは、前記流体を噴出することで、前記ワークピースの表面を吸引するように構成されており、前記ベルヌーイチャックの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている、ワークピース処理装置が提供される。
一態様では、前記流体は気体であり、前記ワークピース支持装置は、前記流体供給ラインを流れる前記気体をイオン化させるイオナイザーをさらに有する。
一態様では、前記流体は炭酸水であり、前記ワークピース支持装置は炭酸水供給源をさらに有し、前記流体供給ラインは前記炭酸水供給源に接続されている。
一態様では、前記流体は気体であり、前記ワークピース支持装置は、前記流体供給ラインを流れる前記気体をイオン化させるイオナイザーをさらに有する。
一態様では、前記流体は炭酸水であり、前記ワークピース支持装置は炭酸水供給源をさらに有し、前記流体供給ラインは前記炭酸水供給源に接続されている。
一態様では、前記ワークピース支持装置は、前記ワークピースの端部に接触するローラーをさらに有し、前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。
一態様では、前記導電性材料は、導電性樹脂または導電性セラミックである。
一態様では、前記導電性材料は、導電性樹脂または導電性セラミックである。
一態様では、ワークピースの表面を処理するワークピース処理装置であって、前記ワークピースを支持するためのワークピース支持装置と、前記ワークピースの表面を処理するための処理ヘッドを備え、前記ワークピース支持装置は、気体を流すための流体供給ラインと、前記流体供給ラインを流れる前記気体をイオン化させるイオナイザーと、前記流体供給ラインに接続され、前記イオン化された気体を噴出することで前記ワークピースの表面を吸引するベルヌーイチャックと、前記ベルヌーイチャックを囲むように配置され、前記ベルヌーイチャックの周囲で炭酸水を放出する液体吐出部材と、前記液体吐出部材に前記炭酸水を供給するための炭酸水供給源を備えている、ワークピース処理装置が提供される。
一態様では、前記ベルヌーイチャックおよび／または前記液体吐出部材の少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。
一態様では、前記ワークピース支持装置は、ワークピースの端部に接触するローラーをさらに有し、前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。
一態様では、前記導電性材料は、導電性樹脂または導電性セラミックである。
一態様では、前記ワークピース支持装置は、ワークピースの端部に接触するローラーをさらに有し、前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。
一態様では、前記導電性材料は、導電性樹脂または導電性セラミックである。
一態様では、ワークピースの表面を処理するワークピース処理方法であって、ベルヌーイチャックから流体を噴出することで前記ベルヌーイチャックにより前記ワークピースの表面を吸引し、前記ベルヌーイチャックにより吸引されている前記ワークピースの前記表面を処理ヘッドにより処理する工程を含み、前記ベルヌーイチャックの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている、ワークピース処理方法が提供される。
一態様では、前記ベルヌーイチャックから噴出する前記流体は、イオン化された気体である。
一態様では、前記ベルヌーイチャックから噴出する前記流体は、炭酸水である。
一態様では、ローラーを前記ワークピースの端部に接触させて、前記ワークピースを支持する工程をさらに含み、前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。
一態様では、前記ベルヌーイチャックから噴出する前記流体は、イオン化された気体である。
一態様では、前記ベルヌーイチャックから噴出する前記流体は、炭酸水である。
一態様では、ローラーを前記ワークピースの端部に接触させて、前記ワークピースを支持する工程をさらに含み、前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。
一態様では、ワークピースの表面を処理するワークピース処理方法であって、イオン化された気体をベルヌーイチャックから噴出することで前記ベルヌーイチャックにより前記ワークピースの表面を吸引しながら、前記ベルヌーイチャックを囲むように配置された液体吐出部材から炭酸水を前記ワークピースの前記表面に放出し、前記ベルヌーイチャックにより吸引されている前記ワークピースの前記表面を処理ヘッドにより処理する、ワークピース処理方法が提供される。
一態様では、前記ベルヌーイチャックおよび／または前記液体吐出部材の少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。
一態様では、ローラーを前記ワークピースの端部に接触させて、前記ワークピースを支持する工程をさらに含み、前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。
一態様では、前記ベルヌーイチャックおよび／または前記液体吐出部材の少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。
一態様では、ローラーを前記ワークピースの端部に接触させて、前記ワークピースを支持する工程をさらに含み、前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。
本発明によれば、ベルヌーイチャックの少なくとも一部が導電性材料により構成され、かつ接地されていることにより、ベルヌーイチャックに発生した静電気を除去することができる。
さらに本発明によれば、イオン化させた気体および／または炭酸水をベルヌーイチャックを通じて流すことにより、ベルヌーイチャックに発生した静電気を除去することができる。
さらに本発明によれば、ローラーの少なくとも一部が導電性材料により構成され、かつ接地されていることにより、ワークピースに発生した静電気を除去することができる。
さらに本発明によれば、イオン化させた気体および／または炭酸水をベルヌーイチャックを通じて流すことにより、ベルヌーイチャックに発生した静電気を除去することができる。
さらに本発明によれば、ローラーの少なくとも一部が導電性材料により構成され、かつ接地されていることにより、ワークピースに発生した静電気を除去することができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
図１は、研磨装置１の一実施形態を示す模式図である。図１に示す研磨装置１は、ウェーハ、基板、パネルなどのワークピースＷを処理するためのワークピース処理装置の一例である。研磨装置１は、ワークピースＷを支持するワークピース支持装置１０と、処理具としての研磨テープ３をワークピースＷの第１の面２ａに摺接させてワークピースＷの第１の面２ａを研磨する研磨ヘッド２０と、研磨テープ３を研磨ヘッド２０に供給する研磨テープ供給機構３０を備えている。研磨ヘッド２０は、ワークピースＷの表面を処理する処理ヘッドの一例である。本実施形態では研磨ヘッド２０は４つであるが、研磨ヘッド２０の数は本実施形態に限定されない。例えば、１つ、２つ、３つまたは５つ以上の研磨ヘッド２０が設けられてもよい。
図１は、研磨装置１の一実施形態を示す模式図である。図１に示す研磨装置１は、ウェーハ、基板、パネルなどのワークピースＷを処理するためのワークピース処理装置の一例である。研磨装置１は、ワークピースＷを支持するワークピース支持装置１０と、処理具としての研磨テープ３をワークピースＷの第１の面２ａに摺接させてワークピースＷの第１の面２ａを研磨する研磨ヘッド２０と、研磨テープ３を研磨ヘッド２０に供給する研磨テープ供給機構３０を備えている。研磨ヘッド２０は、ワークピースＷの表面を処理する処理ヘッドの一例である。本実施形態では研磨ヘッド２０は４つであるが、研磨ヘッド２０の数は本実施形態に限定されない。例えば、１つ、２つ、３つまたは５つ以上の研磨ヘッド２０が設けられてもよい。
ワークピース支持装置１０は、ワークピースＷの周縁部に接触可能な複数のローラー１１と、ワークピースＷの第１の面（下面）２ａを流体で支持する複数のベルヌーイチャック１２を備えている。ワークピース支持装置１０は、それぞれのローラー１１の軸心を中心にして回転させるためのローラー回転機構（図示しない）を備えている。ベルヌーイチャック１２は、ワークピースＷの第１の面２ａを流体の流れにより吸引し、かつ非接触に支持する。本明細書において、ベルヌーイチャック１２は、流体を噴出することで、ベルヌーイの定理を利用して吸引力を発生させるチャックと定義される。
本実施形態では、ワークピースＷの第１の面２ａは、デバイスが形成されていない、またはデバイスが形成される予定がないワークピースＷの裏面、すなわち非デバイス面である。第１の面２ａとは反対側のワークピースＷの第２の面２ｂは、デバイスが形成されている、またはデバイスが形成される予定である面、すなわちデバイス面である。本実施形態では、ワークピースＷは、その第１の面２ａが下向きの状態で、ワークピース支持装置１０に水平に支持される。
研磨ヘッド２０は、ワークピース支持装置１０に支持されているワークピースＷの下側に配置されている。研磨ヘッド２０は、研磨テープ３をワークピースＷの第１の面２ａに対して押し付ける押圧部材２１と、押圧部材２１を上方に押し上げる加圧機構２２を備えている。加圧機構２２は、押圧部材２１を上方に押し上げ、押圧部材２１は研磨テープ３をその裏側からワークピースＷの第１の面２ａに摺接させることでワークピースＷの第１の面２ａを研磨する。
研磨テープ供給機構３０は、研磨テープ３を供給するテープ巻き出しリール３１と、研磨テープ３を回収するテープ巻き取りリール３２を備えている。テープ巻き出しリール３１およびテープ巻き取りリール３２は、それぞれテンションモータ３１ａ，３２ａに連結されている。テンションモータ３１ａ，３２ａは、リールベース３３に固定されている。テープ巻き取りリール３２を矢印で示す方向に回転させることにより、研磨テープ３はテープ巻き出しリール３１から研磨ヘッド２０を経由してテープ巻き取りリール３２の矢印で示す方向に送られる。複数のガイドローラー３４は、ワークピースＷの第１の面２ａと平行な方向に研磨テープ３が進行するように研磨テープ３をガイドする。複数のガイドローラー３４は、図示しない保持部材に固定されている。
テンションモータ３１ａは、所定のトルクをテープ巻き出しリール３１に与えることにより、研磨テープ３にテンションをかけることができる。テンションモータ３２ａは、研磨テープ３を一定速度で送るように制御される。研磨テープ３を送る速度は、テープ巻き取りリール３２の回転速度を変化させることによって変更できる。一実施形態では、研磨テープ３を送る方向は、図１の矢印で示す方向の逆方向としてもよい（テープ巻き出しリール３１とテープ巻き取りリール３２の配置を入れ替えてもよい）。テープ巻き取りリール３２とは別に、テープ送り装置を設けてもよい。この場合、テープ巻き取りリール３２に連結されているテンションモータ３２ａは、所定のトルクをテープ巻き取りリール３２に与えることにより、研磨テープ３にテンションをかけることができる。
研磨装置１は、リンス液供給ノズル（図示せず）および保護液供給ノズル（図示せず）をさらに備えていてもよい。リンス液供給ノズルは、ワークピースＷの第１の面２ａにリンス液（例えば純水、またはアルカリ性の薬液）を供給するために、ワークピースＷの下方に配置されている。第１の面２ａの加工点に供給されたリンス液は、ワークピースＷの第１の面２ａから研磨屑を除去することができる。また、加工点以外に供給されたリンス液は、ワークピースＷの乾燥を防止することができる。保護液供給ノズルは、ワークピースＷの第２の面２ｂに保護液（例えば純水）を供給するために、ワークピースＷの上方に配置されている。保護液は、遠心力によりワークピースＷの第２の面２ｂ上を広がって、ワークピースＷの研磨で生じた研磨屑や異物を含むリンス液がワークピースＷの第２の面２ｂに回り込んで付着することを防止する。
研磨装置１の動作は、動作制御部５０によって制御される。動作制御部５０はワークピース支持装置１０のローラー１１、研磨ヘッド２０、研磨テープ供給機構３０に電気的に接続されている。ワークピース支持装置１０のローラー１１、研磨ヘッド２０、研磨テープ供給機構３０の動作は、動作制御部５０によって制御される。動作制御部５０は、少なくとも１つのコンピュータから構成される。
図２は、ワークピース支持装置１０によってワークピースＷを支持する様子を示す平面図である。ワークピースＷの周縁部は、４つのローラー１１に保持され、ワークピースＷの第１の面２ａは６つのベルヌーイチャック１２によって支持されている。４つのローラー１１は、ワークピース支持装置１０の基準中心点Ｏの周囲に配列されている。ローラー回転機構（図示しない）は、４つのローラー１１を同じ方向に同じ速度で回転させるように構成されている。ワークピースＷの第１の面２ａの研磨中、ワークピースＷの周縁部は、ローラー１１によって把持される。ワークピースＷは水平に保持され、ローラー１１の回転によってワークピースＷはその軸心を中心に回転される。ワークピースＷの第１の面２ａの研磨中、４つのローラー１１はそれぞれの軸心を中心に回転するが、ローラー１１自体の位置は固定である。本実施形態ではローラー１１は４つであるが、ローラーの数は本実施形態に限定されず、例えば、５つ以上のローラーが設けられてもよい。一実施形態では、ワークピースＷは、水平方向に対して傾くように複数のローラー１１によって保持されてもよい。
ワークピースＷは、さらに複数のベルヌーイチャック１２によって支持されている。これらベルヌーイチャック１２は、研磨テープ３および押圧部材２１の両側に配列されている。押圧部材２１に支持された研磨テープ３の一方の側に配置されている３つのベルヌーイチャック１２は、研磨テープ３に沿って並んでいる。同様に、押圧部材２１に支持された研磨テープ３の他方の側に配置されている３つのベルヌーイチャック１２は、研磨テープ３に沿って並んでいる。６つのベルヌーイチャック１２は、それぞれ研磨テープ３および押圧部材２１から離れているが、近接している。本実施形態ではワークピース支持装置１２は６つであるが、ベルヌーイチャック１２の数および位置は本実施形態に限定されない。例えば、１つのベルヌーイチャック１２のみが設けられてもよい。
図３は、ワークピース支持装置１０の一実施形態を示す模式図である。図３では、ワークピース支持装置１０の構成の一部として、ローラー１１およびベルヌーイチャック１２をそれぞれ１つのみ示しているが、図１および図２を参照して説明したワークピース支持装置１０のローラー１１およびベルヌーイチャック１２はいずれも同様の構成である。ベルヌーイチャック１２は、その断面を示している。ベルヌーイチャック１２は、上向きの吸引面１２ａを有しており、吸引面１２ａは、ワークピースＷの第１の面（下面）２ａに対向している。ベルヌーイチャック１２は、吸引面１２ａの周囲に位置する流体噴出口１２ｂと、流体噴出口１２ｂに連通する流体流路１２ｃを有している。流体流路１２ｃは、流体を供給する流体供給ライン１５と連通している。流体は、気体（例えば、ドライエア、不活性ガス等）または液体（例えば、純水等）である。流体供給ライン１５は、図示しない流体供給源に接続されている。流体供給ライン１５には、流体供給弁１６が取り付けられており、流体供給弁１６は動作制御部５０と電気的に接続されている。流体供給弁１６の動作は、動作制御部５０によって制御される。流体供給弁１６の例としては、電動弁、電磁弁などのアクチュエータ型駆動弁が挙げられる。
動作制御部５０が流体供給弁１６を開くと、流体は流体供給ライン１５を通じてベルヌーイチャック１２に供給される。ベルヌーイチャック１２に供給された流体は、流体流路１２ｃを通って流体噴出口１２ｂからベルヌーイチャック１２の外側に向かって噴射される。吸引面１２ａから外側に広がる流体の流れは、吸引面１２ａの中心部とワークピースＷの第１の面２ａとの間の空間に負圧を形成する。これにより、ベルヌーイチャック１２は、吸引面１２ａの中心部に吸引力を発生させワークピースＷを吸引する。ベルヌーイチャック１２の外周部とワークピースＷの第１の面２ａとの間の空間には流体の流れが形成され、この流体の流れによりワークピースＷの第１の面２ａが支持される。このように、ベルヌーイチャック１２はワークピースＷを吸引しながら、ワークピースＷを非接触に支持することができる。したがって、ベルヌーイチャック１２がワークピースＷを支持しながら、ローラー１１は、ワークピースＷを回転させることができる。
本実施形態のベルヌーイチャック１２は、流体噴出口１２ｂから流体をベルヌーイチャック１２の外側に向かって放射状に噴射されるように構成されているが、ワークピースＷの第１の面２ａを流体の流れにより吸引し、かつ非接触に支持することができれば、ベルヌーイチャック１２はこの実施形態に限定されない。例えば、旋回流を形成してベルヌーイチャック１２の外側に流体を流すことでワークピースＷの第１の面２ａを吸引し、かつ非接触に支持するサイクロンタイプのベルヌーイチャックを適用してもよい。
ベルヌーイチャック１２の少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。特に、吸引面１２ａおよび流体噴出口１２ｂを含む、ワークピースＷの第１の面２ａに対向するベルヌーイチャック１２の部位は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。同様にローラー１１の少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。特に、ワークピースＷに接触するローラー１１の部位は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。ベルヌーイチャック１２およびローラー１１を構成する導電性材料の例としては、導電性樹脂、導電性セラミック等が挙げられる。導電性樹脂は、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン)、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）などの樹脂に導電性のフィラーを配合したものであってもよい。
図４は、ワークピースＷを図３に示すワークピース支持装置１０で支持しながら研磨している様子を示す模式図である。ワークピースＷは、ワークピース支持装置１０によって支持されている。研磨ヘッド２０は、処理具である研磨テープ３をワークピースＷの第１の面２ａに摺接させることによってワークピースＷの第１の面２ａを研磨している。ベルヌーイチャック１２から流体が噴出されると、流体とベルヌーイチャック１２との摩擦により、ベルヌーイチャック１２が帯電する。同様に、流体とワークピースＷの第１の面２ａとの摩擦、および研磨テープ３とワークピースＷとの摩擦により、ワークピースＷが帯電する。研磨屑等の異物は、帯電したベルヌーイチャック１２およびワークピースＷに引き寄せられてこれらに付着し、ワークピースＷの汚染の原因となり得る。
そこで、本実施形態のベルヌーイチャック１２は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。ベルヌーイチャック１２のＳ１で示す部分に発生した静電気は、破線の矢印で示すようにベルヌーイチャック１２から除去することができる。さらに、本実施形態のローラー１１は、導電性材料により構成され、かつ接地されている。ワークピースＷのＳ２およびＳ３で示す部分に発生した静電気は、破線の矢印で示すようにワークピースＷからローラー１１を介して除去することができる。
図５は、ワークピース支持装置１０の他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図３および図４を参照して説明した上記実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図５に示すベルヌーイチャック１２には、流体供給ライン１５から気体が供給されている。流体供給ライン１５は、図示しない気体供給源に接続されている。したがって、本実施形態の流体噴出口１２ｂ（図３参照）は、気体噴出口である。
ワークピース支持装置１０は、流体供給ライン１５を流れる気体をイオン化させるイオナイザー４０を備えている。イオナイザー４０は、流体供給ライン１５を流れる気体の流れ方向において、流体供給弁１６よりも下流側に設けられている。一実施形態では、イオナイザー４０は、流体供給ライン１５を流れる気体の流れ方向において、流体供給弁１６よりも上流側に設けられていてもよい。イオン化された気体には、正の電荷と負の電荷を帯びたイオンが存在する。流体供給ライン１５の配管は、流体供給ライン１５を流れる気体中のイオンを保つために、導電性樹脂等の導電性材料により構成されている。
イオン化された気体は、ベルヌーイチャック１２に流入し、ベルヌーイチャック１２を通って流れ、そしてベルヌーイチャック１２から噴出される。ベルヌーイチャック１２から噴出された、イオン化された気体は、ワークピースＷの第１の面２ａに沿って広がる。図５において、ベルヌーイチャック１２から噴出されたイオン化された気体を実線の矢印で示している。イオン化された気体は、帯電した部分の電荷を中和して静電気を除去することができる。したがって、本実施形態のベルヌーイチャック１２は、Ｓ１およびＳ２で示す帯電部分から静電気を除去することができる。さらに、イオン化された気体がワークピースＷの第１の面２ａに沿って広がり、Ｓ３で示す帯電部分に到達することにより、帯電部分Ｓ３から静電気を除去することができる。
図６は、ワークピース支持装置１０のさらに他の実施形態を示す模式図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図３および図４を参照して説明した上記実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図６に示すベルヌーイチャック１２には、流体供給ライン１５から炭酸水が供給されている。ワークピース支持装置１０は、炭酸水供給源４１を有しており、流体供給ライン１５は炭酸水供給源４１に接続されている。したがって、本実施形態の流体噴出口１２ｂ（図３参照）は、炭酸水噴出口である。本実施形態では、炭酸水供給源４１は、純水が流れる純水ライン４１Ａと、炭酸ガスが流れる炭酸ガスライン４１Ｂを備え、純水ライン４１Ａと炭酸ガスライン４１Ｂは接続されており、純水と炭酸ガスが混合されて炭酸水が生成される。一実施形態では、炭酸水供給源４１は、炭酸水を貯留する炭酸水タンクであってもよい。炭酸水中には、正の電荷を帯びた水素イオンと、負の電荷を帯びた炭酸イオンおよび炭酸水素イオンが存在する。流体供給ライン１５の配管は、流体供給ライン１５を流れる炭酸水中のイオンを保つために、導電性樹脂等の導電性材料により構成されている。
炭酸水は、ベルヌーイチャック１２に流入し、ベルヌーイチャック１２を通って流れ、そしてベルヌーイチャック１２から噴出される。ベルヌーイチャック１２から噴出された炭酸水は、ワークピースＷの第１の面２ａに沿って広がる。図６において、ベルヌーイチャック１２から噴出された炭酸水を実線の矢印で示している。炭酸水は、帯電した部分の電荷を中和して静電気を除去することができる。したがって、本実施形態のベルヌーイチャック１２は、Ｓ１およびＳ２で示す帯電部分から静電気を除去することができる。さらに、炭酸水がワークピースＷの第１の面２ａに沿って広がり、ワークピースＷのＳ３で示す帯電部分にも到達することにより、帯電部分Ｓ３から静電気を除去することができる。
図７（ａ）は、ワークピース支持装置のさらに他の実施形態を示す平面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＡ－Ａ線断面図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図５を参照して説明した上記実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。図７では、ワークピース支持装置１０のローラー１１は省略されている。ベルヌーイチャック１２には、流体供給ライン１５からイオン化された気体が供給されている。ベルヌーイチャック１２の構成は、図５を参照して説明した実施形態と同様である。したがって、本実施形態の流体噴出口１２ｂは、気体噴出口である。
本実施形態のワークピース支持装置１０は、ベルヌーイチャック１２を囲むように配置された液体吐出部材１３を備えている。液体吐出部材１３は炭酸水供給ライン１７に接続されており、液体吐出部材１３には、炭酸水供給ライン１７から炭酸水が供給される。ワークピース支持装置１０は、炭酸水供給源４１を有しており、炭酸水供給ライン１７は炭酸水供給源４１に接続されている。図７（ｂ）では炭酸水供給源４１は模式的に描かれているが、炭酸水供給源４１の構成は、図６を参照して説明した実施形態と同様であってもよいし、あるいは炭酸水供給源４１は炭酸水を貯留する炭酸水タンクであってもよい。
液体吐出部材１３は、複数の液体吐出口１３ａと、複数の液体流路１３ｂと、ベルヌーイチャック１２を囲む側壁１３ｃと、側壁１３ｃに接続された底部１３ｄを有する。側壁１３ｃの内径は、ベルヌーイチャック１２の外径よりも大きく、ベルヌーイチャック１２は液体吐出部材１３内に配置されている。
液体吐出口１３ａは、液体吐出部材１３の上面に形成された複数の孔であり、これら液体吐出口１３ａは、液体吐出部材１３の上から見たときに、同一円周上に等間隔に位置している。液体吐出口１３ａは、側壁１３ｃの上面に形成されており、ベルヌーイチャック１２を囲むように配置されている。
液体流路１３ｂは、液体吐出口１３ａから側壁１３ｃ内を底部１３ｄに向かって下方に延びており、さらに底部１３ｄ内を延びて底部１３ｄの中央部分で合流している。液体流路１３ｂは、液体吐出部材１３に炭酸水を供給する炭酸水供給ライン１７と連通している。炭酸水供給ライン１７には、炭酸水供給弁１８が取り付けられており、炭酸水供給弁１８は動作制御部５０と電気的に接続されている。炭酸水供給弁１８の動作は、動作制御部５０によって制御される。炭酸水供給弁１８の例としては、電動弁、電磁弁などのアクチュエータ型駆動弁が挙げられる。
図７（ａ）に示すように、気体噴出口である流体噴出口１２ｂは、ベルヌーイチャック１２の上から見たときに、同一円周上に等間隔に位置している。液体吐出部材１３の液体吐出口１３ａは、液体吐出部材１３の上から見たときに、ベルヌーイチャック１２の中心Ｑから流体噴出口１２ｂを通って延びる複数の直線上に位置している。本実施形態では、１２個の流体噴出口１２ｂおよび６つの液体吐出口１３ａが設けられているが、図７（ａ）および図７（ｂ）で示した流体噴出口１２ｂおよび液体吐出口１３ａの数、形状および位置は一例であり、特に限定されない。
本実施形態のベルヌーイチャック１２は、イオン化された気体を流体噴出口１２ｂからベルヌーイチャック１２の外側に向かって放射状に噴射されるように構成されているが、イオン化された気体の流れによりワークピースＷの第１の面２ａを吸引し、かつ非接触に支持することができれば、ベルヌーイチャック１２はこの実施形態に限定されない。例えば、ベルヌーイチャック１２の外側にイオン化された気体を流すことで旋回流を形成してワークピースＷの第１の面２ａを吸引し、かつ非接触に支持するサイクロンタイプのベルヌーイチャックを適用してもよい。
本実施形態の液体吐出部材１３は、ベルヌーイチャック１２を囲む側壁１３ｃを有しているが、ベルヌーイチャック１２の周囲で炭酸水を放出することができるように構成されていれば、液体吐出部材１３はこの実施形態に限定されない。例えば、液体吐出部材１３の液体吐出口１３ａは、液体吐出部材１３の上から見たときに、底部１３ｄの外周に沿った環状であってもよい。また、液体吐出部材１３は、側壁１３ｃを有さず、代わりに、ベルヌーイチャック１２の周囲で炭酸水を放出する複数の液体ノズルを備えてもよい。
動作制御部５０が流体供給弁１６および炭酸水供給弁１８を開くと、イオン化された気体がベルヌーイチャック１２に、炭酸水が液体吐出部材１３に供給される。ベルヌーイチャック１２に供給されたイオン化された気体は、流体流路１２ｃを通って複数の流体噴出口１２ｂからベルヌーイチャック１２の外側に向かって放射状に噴射される。液体吐出部材１３に供給された炭酸水は、液体流路１３ｂを通じて複数の液体吐出口１３ａから液体吐出部材１３の外側に向かって放出される。図７（ａ）および図７（ｂ）において破線で示した矢印はイオン化された気体の流れを表し、実線で示した矢印は炭酸水の流れを表している。
図８は、ワークピースＷを図７に示すワークピース支持装置１０で支持しながら研磨している様子を示す模式図である。図８において、イオン化された気体を破線の矢印で示し、炭酸水を実線の矢印で示している。イオン化された気体は、ベルヌーイチャック１２から噴出され、ワークピースＷの第１の面２ａに沿って広がる。炭酸水は、液体吐出部材１３から噴出され、ワークピースＷの第１の面２ａに沿って広がる。イオン化された気体および炭酸水は、帯電した部分の電荷を中和して静電気を除去することができる。したがって、本実施形態のベルヌーイチャック１２および液体吐出部材１３は、Ｓ１およびＳ２で示す帯電部分から静電気を除去することができる。さらに、イオン化された気体および炭酸水は、ワークピースＷの第１の面２ａに沿って広がり、ワークピースＷのＳ３で示す帯電部分にも到達することにより、帯電部分Ｓ３から静電気を除去することができる。
図７および図８に示す実施形態のベルヌーイチャック１２および／または液体吐出部材１３の少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されていてもよい。特に、ワークピースＷの第１の面２ａに対向するベルヌーイチャック１２の部位および／またはワークピースＷの第１の面２ａに対向する液体吐出部材１３の部位は、導電性材料により構成され、かつ接地されていてもよい。同様にローラー１１は、導電性材料により構成され、かつ接地されていてもよい。これにより、Ｓ１で示す部分に発生した静電気は、ベルヌーイチャック１２および／または液体吐出部材１３を介して除去することができる。さらに、Ｓ２およびＳ３で示す部分に発生した静電気は、ローラー１１を介して除去することができる。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
１ 研磨装置（ワークピース処理装置）
２ａ 第１の面
２ｂ 第２の面
３ 研磨テープ（処理具）
１０ ワークピース支持装置
１１ ローラー
１２ ベルヌーイチャック
１２ａ 吸引面
１２ｂ 流体噴出口
１２ｃ 流体流路
１３ 液体吐出部材
１３ａ 液体吐出口
１３ｂ 液体流路
１３ｃ 側壁
１３ｄ 底部
１５ 流体供給ライン
１６ 流体供給弁
１７ 炭酸水供給ライン
１８ 炭酸水供給弁
２０ 研磨ヘッド（処理ヘッド）
２１ 押圧部材
２２ 加圧機構
３０ 研磨テープ供給機構
３１ テープ巻き出しリール
３２ テープ巻き取りリール
３３ リールベース
３４ ガイドローラー
４０ イオナイザー
４１ 炭酸水供給源
４１Ａ 純水ライン
４１Ｂ 炭酸ガスライン
５０ 動作制御部
２ａ 第１の面
２ｂ 第２の面
３ 研磨テープ（処理具）
１０ ワークピース支持装置
１１ ローラー
１２ ベルヌーイチャック
１２ａ 吸引面
１２ｂ 流体噴出口
１２ｃ 流体流路
１３ 液体吐出部材
１３ａ 液体吐出口
１３ｂ 液体流路
１３ｃ 側壁
１３ｄ 底部
１５ 流体供給ライン
１６ 流体供給弁
１７ 炭酸水供給ライン
１８ 炭酸水供給弁
２０ 研磨ヘッド（処理ヘッド）
２１ 押圧部材
２２ 加圧機構
３０ 研磨テープ供給機構
３１ テープ巻き出しリール
３２ テープ巻き取りリール
３３ リールベース
３４ ガイドローラー
４０ イオナイザー
４１ 炭酸水供給源
４１Ａ 純水ライン
４１Ｂ 炭酸ガスライン
５０ 動作制御部
Claims (16)
- ワークピースの表面を処理するワークピース処理装置であって、
前記ワークピースを支持するためのワークピース支持装置と、
前記ワークピースの表面を処理するための処理ヘッドを備え、
前記ワークピース支持装置は、流体を流すための流体供給ラインと、前記流体供給ラインに接続されたベルヌーイチャックを有し、前記ベルヌーイチャックは、前記流体を噴出することで、前記ワークピースの表面を吸引するように構成されており、
前記ベルヌーイチャックの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている、ワークピース処理装置。 - 前記流体は気体であり、前記ワークピース支持装置は、前記流体供給ラインを流れる前記気体をイオン化させるイオナイザーをさらに有する、請求項１に記載のワークピース処理装置。
- 前記流体は炭酸水であり、前記ワークピース支持装置は炭酸水供給源をさらに有し、前記流体供給ラインは前記炭酸水供給源に接続されている、請求項１に記載のワークピース処理装置。
- 前記ワークピース支持装置は、前記ワークピースの端部に接触するローラーをさらに有し、
前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のワークピース処理装置。 - 前記導電性材料は、導電性樹脂または導電性セラミックである、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のワークピース処理装置。
- ワークピースの表面を処理するワークピース処理装置であって、
前記ワークピースを支持するためのワークピース支持装置と、
前記ワークピースの表面を処理するための処理ヘッドを備え、
前記ワークピース支持装置は、
気体を流すための流体供給ラインと、
前記流体供給ラインを流れる前記気体をイオン化させるイオナイザーと、
前記流体供給ラインに接続され、前記イオン化された気体を噴出することで前記ワークピースの表面を吸引するベルヌーイチャックと、
前記ベルヌーイチャックを囲むように配置され、前記ベルヌーイチャックの周囲で炭酸水を放出する液体吐出部材と、
前記液体吐出部材に前記炭酸水を供給するための炭酸水供給源を備えている、ワークピース処理装置。 - 前記ベルヌーイチャックおよび／または前記液体吐出部材の少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている、請求項６に記載のワークピース処理装置。
- 前記ワークピース支持装置は、ワークピースの端部に接触するローラーをさらに有し、
前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている、請求項６または７に記載のワークピース処理装置。 - 前記導電性材料は、導電性樹脂または導電性セラミックである、請求項６乃至８のいずれか一項に記載のワークピース処理装置。
- ワークピースの表面を処理するワークピース処理方法であって、
ベルヌーイチャックから流体を噴出することで前記ベルヌーイチャックにより前記ワークピースの表面を吸引し、
前記ベルヌーイチャックにより吸引されている前記ワークピースの前記表面を処理ヘッドにより処理する工程を含み、
前記ベルヌーイチャックの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている、ワークピース処理方法。 - 前記ベルヌーイチャックから噴出する前記流体は、イオン化された気体である、請求項１０に記載のワークピース処理方法。
- 前記ベルヌーイチャックから噴出する前記流体は、炭酸水である、請求項１０に記載のワークピース処理方法。
- ローラーを前記ワークピースの端部に接触させて、前記ワークピースを支持する工程をさらに含み、
前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている、請求項１０乃至１２のいずれか一項に記載のワークピース処理方法。 - ワークピースの表面を処理するワークピース処理方法であって、
イオン化された気体をベルヌーイチャックから噴出することで前記ベルヌーイチャックにより前記ワークピースの表面を吸引しながら、前記ベルヌーイチャックを囲むように配置された液体吐出部材から炭酸水を前記ワークピースの前記表面に放出し、
前記ベルヌーイチャックにより吸引されている前記ワークピースの前記表面を処理ヘッドにより処理する、ワークピース処理方法。 - 前記ベルヌーイチャックおよび／または前記液体吐出部材の少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている、請求項１４に記載のワークピース処理方法。
- ローラーを前記ワークピースの端部に接触させて、前記ワークピースを支持する工程をさらに含み、
前記ローラーの少なくとも一部は、導電性材料により構成され、かつ接地されている、請求項１４または１５に記載のワークピース処理方法。
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