JP2023028360A - Machining device, and method for washing holding surface of chuck table - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を加工する加工装置、及び加工装置に配設されるチャックテーブルの保持面の洗浄方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus for processing a workpiece such as a semiconductor wafer, and a cleaning method for a holding surface of a chuck table provided in the processing apparatus.
研削装置は、チャックテーブルのポーラス部材の保持面でウェーハを吸引保持させ、研削砥石でウェーハを研削している。そして、チャックテーブルは、研削加工中にウェーハの外周縁から加工屑をポーラス部材内部に吸い込んでいる。 The grinding device holds the wafer by suction on the holding surface of the porous member of the chuck table, and grinds the wafer with a grinding wheel. Then, the chuck table sucks processing waste from the outer peripheral edge of the wafer into the inside of the porous member during the grinding process.
チャックテーブルは、ウェーハの脱着によって、吸い込んだ加工屑をポーラス部材内部から吹き出す。この吹き出した加工屑が保持面に付着することがある。このように、加工屑が付着した保持面で保持したウェーハを研削すると、研削後の厚みが均一にならないという問題がある。この問題を解決するために、例えば特許文献1に開示されているように、ブラシを用いて保持面を清掃している。また、特許文献2に開示されているように、水とエアとが混合された二流体を用いて保持面を洗浄している。また、特許文献3に開示されているように、砥石を用いて保持面を洗浄している。
The chuck table blows out sucked processing waste from the inside of the porous member by attaching and detaching the wafer. This blown out processing waste may adhere to the holding surface. Thus, when a wafer held by a holding surface to which processing debris adheres is ground, there is a problem that the thickness after grinding is not uniform. To solve this problem, a brush is used to clean the holding surface, as disclosed in Patent Document 1, for example. Further, as disclosed in
しかし、特許文献1のようにブラシを用いる場合では、ブラシの削れた屑が保持面に付着するという問題がある。また、特許文献2のように二流体を用いる場合では、保持面に付着した(刺さった)加工屑をなかなか除去することができないという問題がある。また、特許文献3のように砥石を用いる場合では、加工屑の除去と共に保持面を削ってしまい、削られた保持面でウェーハを吸引保持して研削砥石で研削を行っても、研削後のウェーハの面内厚みが均一にならないという問題がある。
However, in the case of using a brush as in Patent Literature 1, there is a problem that dust scraped by the brush adheres to the holding surface. Moreover, in the case of using two fluids as in
したがって、ウェーハを吸引保持するチャックテーブルの保持面を洗浄する場合には、保持面を削らないようにしつつ、保持面に例えば刺さるように付着した加工屑を除去し、保持面に加工屑を付着させないように洗浄を行うという課題がある。 Therefore, when cleaning the holding surface of a chuck table that sucks and holds a wafer, it is necessary to remove, for example, the processing waste adhering to the holding surface so as to stick to the holding surface while avoiding scraping the holding surface, and the processing waste adhering to the holding surface. There is a problem of washing so as not to cause
上記課題を解決するための本発明は、ポーラス部材の保持面で被加工物を保持するチャックテーブルと、該保持面が保持した被加工物を加工する加工機構と、該保持面を洗浄するテーブル洗浄機構と、を備える加工装置であって、該テーブル洗浄機構は、ビッカース硬度が600HV以上で該ポーラス部材の材質のビッカース硬度より小さい材質で形成され該保持面に接触させる洗浄面を有する洗浄部を備え、該チャックテーブルと、該保持面に該洗浄面を接触させた該洗浄部とを、該保持面に平行な方向に相対的に移動させる移動機構を備える加工装置である。
例えば、前記洗浄面は、ガラス、シリコン、又は窒化アルミニウムのいずれかで形成される。
To solve the above problems, the present invention provides a chuck table for holding a workpiece on a holding surface of a porous member, a machining mechanism for machining the workpiece held by the holding surface, and a table for cleaning the holding surface. and a cleaning mechanism, wherein the table cleaning mechanism has a cleaning surface formed of a material having a Vickers hardness of 600 HV or more and less than the Vickers hardness of the material of the porous member, and having a cleaning surface that is brought into contact with the holding surface. and a moving mechanism for relatively moving the chuck table and the cleaning unit with the cleaning surface in contact with the holding surface in a direction parallel to the holding surface.
For example, the cleaning surface is formed of either glass, silicon, or aluminum nitride.
また、上記課題を解決するための本発明は、前記加工装置の前記テーブル洗浄機構の前記洗浄部を用いる前記保持面の洗浄方法であって、前記チャックテーブルの該保持面から、流体を噴出させながら該保持面に該洗浄部の前記洗浄面を接触させて該保持面を洗浄する保持面の洗浄方法である。 Further, the present invention for solving the above-mentioned problems is a method for cleaning the holding surface using the cleaning unit of the table cleaning mechanism of the processing apparatus, wherein a fluid is ejected from the holding surface of the chuck table. and cleaning the holding surface by bringing the cleaning surface of the cleaning unit into contact with the holding surface while cleaning the holding surface.
本発明に係る加工装置は、保持面を削ってしまうことなく、保持面に例えば刺さるように付着した加工屑を例えば引き抜くように除去し、保持面に加工屑を付着させないように洗浄を行うことが可能となる。 The processing apparatus according to the present invention removes, for example, by pulling out the processing chips sticking to the holding surface without scraping the holding surface, and cleans the holding surface so that the processing chips do not adhere to the holding surface. becomes possible.
また、上記加工装置のテーブル洗浄機構の洗浄部を用いる本発明に係る保持面の洗浄方法は、保持面を削ってしまうことなく、保持面に例えば刺さるように付着した加工屑を除去し、保持面に加工屑を付着させないように洗浄を行うことが可能となる。 In addition, the method for cleaning the holding surface according to the present invention using the cleaning unit of the table cleaning mechanism of the above-described processing apparatus removes the processing waste adhering to the holding surface so as to stick it, for example, without scraping the holding surface. It is possible to wash the surface so as not to deposit processing waste on the surface.
以下に、本発明に係る実施形態1の加工装置1(以下、研削装置1とする)について説明する。
図1に示す研削装置1は、チャックテーブル30上に保持された被加工物90を加工機構29(以下、研削機構29とする)によって研削する装置である。研削装置1のベース20上の前方(-Y方向側)は、チャックテーブル30に対して被加工物90の搬入出が行われる搬入出領域となっており、また、ベース20上の後方(+Y方向側)は、研削機構29によってチャックテーブル30上に保持された被加工物90の研削加工が行われる加工領域となっている。研削装置1は、所謂、フルオートのグラインダーである。
なお、本発明に係る加工装置は、粗研削ユニットと仕上げ研削ユニットとを備え、回転するターンテーブルで被加工物90を粗研削ユニット又は仕上げ研削ユニットの下方に位置づけ可能な2軸以上の研削装置等であってもよい。
A processing apparatus 1 (hereinafter referred to as a grinding apparatus 1) of Embodiment 1 according to the present invention will be described below.
A grinding apparatus 1 shown in FIG. 1 is an apparatus that grinds a
The processing apparatus according to the present invention includes a rough grinding unit and a finish grinding unit, and is a two or more shaft grinding apparatus capable of positioning the
ベース20の正面側(-Y方向側)には、第1のカセットステージ150及び第2のカセットステージ151が設けられており、第1のカセットステージ150には複数の加工前の被加工物90が収納される第1のカセット157が載置され、第2のカセットステージ151には加工後の被加工物90が収納される第2のカセット158が載置される。
A
第1のカセット157の+Y方向側の開口の前方には、第1のカセット157から加工前の被加工物90を搬出するとともに加工後の被加工物90を第2のカセット158に搬入するロボット155が配設されている。ロボット155に隣接する位置には、仮置き領域152が設けられており、仮置き領域152には位置合わせユニット153が配設されている。位置合わせユニット153は、仮置き領域152に載置された被加工物90を、縮径する位置合わせピンで所定の位置に位置合わせする。
In front of the opening on the +Y direction side of the
位置合わせユニット153と隣接する位置には、被加工物90を保持した状態で旋回するローディングアーム204が配置されている。ローディングアーム204は、位置合わせユニット153において位置合わせされた被加工物90を保持し、チャックテーブル30へ搬送する。ローディングアーム204の隣には、加工後の被加工物90を保持した状態で旋回するアンローディングアーム205が設けられている。アンローディングアーム205と近接する位置には、アンローディングアーム205により搬送された加工後の被加工物90を洗浄するスピンナ洗浄ユニット156が配置されている。スピンナ洗浄ユニット156により洗浄・乾燥された被加工物90は、ロボット155により第2のカセット158に搬入される。
A
図1に示すベース20上の後方側には、コラム21が立設されており、コラム21の-Y方向側の前面には、研削機構29をチャックテーブル30の保持面302に垂直な上下方向(Z軸方向)に移動させる上下動ユニット27が配設されている。上下動ユニット27は、軸方向がZ軸方向であるボールネジ270と、ボールネジ270と平行に延在する一対のガイドレール271と、ボールネジ270に連結しボールネジ270を回動させるモータ272と、内部のナットがボールネジ270に螺合し側部が一対のガイドレール271に摺接する昇降板273とから構成され、モータ272がボールネジ270を回動させると、これに伴い昇降板273がガイドレール271にガイドされてZ軸方向に往復移動し、昇降板273に取り付けられた研削機構29もZ軸方向に往復移動する。
A
図1に示すチャックテーブル30の保持面302が保持した被加工物90を研削する研削機構29は、軸方向がZ軸方向である回転軸290と、回転軸290を回転可能に支持するハウジング291と、回転軸290を回転駆動するモータ292と、回転軸290の下端に接続された円板状のマウント293と、マウント293の下面に着脱可能に装着された研削ホイール294と、ハウジング291を支持し昇降板273に連結されたホルダ295と、を備える。
The
研削ホイール294は、ホイール基台297と、ホイール基台297の底面に環状に配置された略直方体形状の複数のセグメント砥石とを備える。セグメント砥石は、例えば、レジンボンドやビトリファイドボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。そして、複数の環状に並んだセグメント砥石によって、環状の研削砥石299が形成される。なお、セグメント砥石を隙間の無い円環状に配列した研削砥石、即ち、いわゆるコンティニュアス配列の研削砥石をホイール基台297の下面に配置してもよい。
The
回転軸290の内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる図示しない流路が、回転軸290の軸方向に貫通して設けられており、該流路は、さらにマウント293を通り、ホイール基台297の底面において環状の研削砥石299に向かって研削水を噴出できるように開口している。
Inside the
図1、図2に示すチャックテーブル30は、例えば、その外形が円形状であり、被加工物90を吸着する円形板状のポーラス部材300と、ポーラス部材300を囲繞して支持する枠体301とを備える。図2に示すように、ポーラス部材300は、真空発生装置等の吸引源39に吸引路390を介して連通する。吸引源39が作動することで、吸引源39が生み出す吸引力がポーラス部材300の露出面であり枠体301の上面と面一に形成されている保持面302に伝達され、チャックテーブル30は保持面302上で被加工物90を吸引保持する。
なお、保持面302は、チャックテーブル30の回転中心を頂点とし肉眼では判断できない程度の非常になだらかな円錐斜面となっている。
The chuck table 30 shown in FIGS. 1 and 2 has, for example, a circular outer shape, and includes a circular plate-shaped
The holding
また、ポーラス部材300は、純水等の水を送出可能なポンプ等からなる洗浄水供給源350に供給路351及びバルブ等を介して連通しているとともに、圧縮エアを送出可能なコンプレッサー等からなるエア供給源370にも供給路351及びバルブ等を介して連通している。
The
ポーラス部材300は、例えばアルミナポーラス(Al2O3)を用いている。アルミナポーラスのビッカース硬度は、1520HV(15.2GPa)である。また、ポーラス部材300は、研削加工する際に発生する加工熱が大きくなる様な被加工物90を冷却させながら研削を行っていく場合には、炭化珪素ポーラス(SiC)を用いてもよい。炭化珪素ポーラスのビッカース硬度は、2200HV(22GPa)である。
The
図1に示すように、チャックテーブル30は、カバー33によって周囲を囲まれつつ、その下方に配設されたテーブル回転部339により回転可能である。テーブル回転部339は、チャックベースによって図示しないベアリング等を介して回転可能に支持された回転軸と、回転軸に連結されたモータ等とで構成される。
As shown in FIG. 1, the chuck table 30 is surrounded by a
ベース20の内部には、例えば、ボールネジ機構等で構成され、チャックテーブル30をY軸方向に往復移動させる図示しないY軸移動ユニットが配設されている。
Inside the
図1、図2に示すように、研削装置1は、チャックテーブル30のポーラス部材300の保持面302を洗浄するテーブル洗浄機構6を備えている。
テーブル洗浄機構6は、例えばベース20上にチャックテーブル30の移動経路をX軸方向に跨ぐように配設された門型コラム207の前面(-Y方向側面)に、昇降ユニット64を介して配設されている。昇降ユニット64は、門型コラム207に取り付けられた電動シリンダ(又は、空圧シリンダ)等である。
As shown in FIGS. 1 and 2 , the grinding apparatus 1 includes a
The
図2、図3に示すテーブル洗浄機構6を構成する洗浄部60は、ビッカース硬度が600HV以上でチャックテーブル30のポーラス部材300の材質のビッカース硬度より小さい材質で形成され保持面302に接触させる洗浄面600を下面として有している。
The
図1に示す昇降ユニット64のZ軸方向に昇降するロッド640の下端には、モータ652及び回転軸650からなる洗浄部回転機構65が取り付けられている。そして、軸方向がZ軸方向である回転軸650の下端には、円形板状のマウント66が取り付けられており、マウント66の平坦な下面に洗浄ベース67が取り付けられている。
A washing
図3においては上側を向くように図示された円環板状の洗浄ベース67の平坦な下面には、平面視略扇型台形の板状の複数(例えば、12個)の洗浄部60が環状に並べられてそれぞれボンド固定されている。そして、複数の環状に等間隔空けて並んだ洗浄部60の下面が洗浄面600となる。図3に示すように、複数の洗浄部60の下面外周側の稜線606が保持面302に付着した研削屑(加工屑)を引っかけて取ることができる。また、各洗浄部60の隣り合う稜線606が保持面302に付着した研削屑を引っかけて取ることができる。
例えば、複数並べられた洗浄部60でなる円環の外径は、例えば、図1に示す保持面302の半径以上直径未満となっている。なお、円環の外径は、例えば、図1に示す研削砥石299の外径に一致していてもよい。
In FIG. 3, on the flat lower surface of an annular plate-shaped
For example, the outer diameter of the circular ring formed by the plurality of cleaning
洗浄ベース67の下面に配設される洗浄部は、上記洗浄部60に限定されるものではなく、図4に示す洗浄部68が配設されていてもよい。図4に示す洗浄部68は、平面視円形板状に形成されており、洗浄ベース67の図4においては上側を向いている下面に周方向に等間隔を空けて例えば6つ配設されており、主にその下面の外周稜線部分680で、保持面302に付着した研削屑を引っかけて取ることができる。
The cleaning section provided on the lower surface of the
図1に示す被加工物90は、例えば、シリコン母材等からなる円形の半導体ウェーハであり、図1においては下方を向いている被加工物90の表面900(下面900)は、複数のデバイスが形成されており、図示しない保護テープが貼着されて保護されている。被加工物90の上側を向いている裏面903(上面903)は、研削加工が施される。
A
図2、図3に示す洗浄部60は、例えば、本実施形態のように、被加工物90がシリコン(Si)からなる場合には、例えばシリコンで構成されている。この場合は、図5に示す表99から、シリコンウェーハである被加工物90のビッカース硬度と洗浄部60のビッカース硬度とが、1060HV(10.6GPa)で同一となる。そして、シリコンで構成される洗浄部60のビッカース硬度は、ポーラス部材300であるアルミナポーラス(Al2O3)=ビッカース硬度1520HV(15.2GPa)、又は炭化珪素ポーラス(SiC)=ビッカース硬度2200HV(22GPa)より小さくなる。
The
以下に、図1に示す研削装置1において、チャックテーブル30に保持された被加工物90を研削する場合の研削装置1の動作について説明する。まず、ロボット155が第1のカセット157から被加工物90を一枚引き出し、被加工物90を仮置き領域152に移動させる。次いで、位置合わせユニット153により被加工物90が仮置き領域152上でセンタリングされた後、ローディングアーム204が被加工物90の上面903を吸引保持しチャックテーブル30上に搬送して、チャックテーブル30の保持面302と被加工物90の中心とが略合致するように位置合わせを行う。
The operation of the grinding apparatus 1 shown in FIG. 1 when grinding the
チャックテーブル30に被加工物90が載置された後、吸引源39(図2参照)が作動することで生み出された吸引力が保持面302に伝達され、チャックテーブル30は保持面302上で被加工物90を吸引保持する。その後、被加工物90を保持したチャックテーブル30が、研削機構29の下まで+Y方向へ移動する。そして、研削砥石299の回転軌跡が被加工物90の回転中心を通るように位置づけされる。
After the
被加工物90の研削加工を開始するために、モータ292が回転軸290を所定の回転速度で回転駆動し、これに伴って研削ホイール294も回転する。そして、研削機構29が上下動ユニット27により-Z方向へと送られ、回転する研削砥石299が被加工物90の上面903に当接することで研削が行われる。研削中は、チャックテーブル30が回転して保持面302上に保持された被加工物90も回転するので、研削砥石299が被加工物90の上面903の全面の研削加工を行う。また、研削水が研削砥石299と被加工物90との接触部位に対して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。そして、被加工物90が所望の厚みまで研削された後に、研削機構29が上方に引き上げられて、研削砥石299が被加工物90から離間して研削が終了する。
In order to start grinding the
被加工物90を所望の厚みになるまで研削した後、チャックテーブル30を-Y方向に移動させてアンローディングアーム205の近傍に位置づける。次いで、アンローディングアーム205によって吸引保持された被加工物90が、スピンナ洗浄ユニット156に搬送され、被加工物90の上面903がスピンナ洗浄された後、被加工物90はエア乾燥又はスピン乾燥される。その後、被加工物90は、ロボット155により第2のカセット158に搬入される。
After grinding the
例えば、複数枚の被加工物90に対して上記のような研削加工が1枚ずつ連続的に行われることで、チャックテーブル30の保持面302に研削屑が付着してしまい、研削後の被加工物90の厚み精度が下がってしまう場合がある。そこで、ある被加工物90の研削が終了して、次の新しい被加工物90を研削する前の適宜のタイミング等で、本発明に係る保持面の洗浄方法を実施して、テーブル洗浄機構6の洗浄部60によって研削屑を保持面302から洗浄除去する。
For example, when a plurality of
具体的には、被加工物90を保持していないチャックテーブル30が、図示しないY軸移動ユニットによって、テーブル洗浄機構6の環状に並んだ複数の洗浄部60の下までY軸方向へ移動する。そして、環状に並んだ複数の洗浄部60の回転軌跡が保持面302の回転中心を通るように位置づけされる。また、該位置づけによって、例えば、環状に並んだ複数の洗浄部60が保持面302の半径領域に沿って配置される。
Specifically, the chuck table 30 that does not hold the
洗浄部回転機構65の回転軸650が所定の回転速度で回転し、環状に複数並んだ洗浄部60も回転する。そして昇降ユニット64により洗浄部60が下降し、回転する洗浄部60の洗浄面600が保持面302に当接することで、洗浄部60の主に稜線606が保持面302に付着した研削屑等の汚れを保持面302から引っかけて取るように除去する。ここで、例えばシリコンからなる洗浄部60は、ビッカース硬度が、シリコンからなる被加工物90の研削屑(シリコン屑)のビッカース硬度=1060HVと同じで、ポーラス部材300の材質(例えば、アルミナポーラス(Al2O3))のビッカース硬度1520HVよりも小さいため、保持面302は削らずに、保持面302に付着した研削屑のみを取ることが可能となる。
The
研削屑除去中は、チャックテーブル30がテーブル回転部339によって回転して保持面302も回転するので、洗浄部60が保持面302の全面の洗浄を行う。本実施形態においては、上記のように、洗浄部回転機構65及びテーブル回転部339によって、チャックテーブル30と、保持面302に洗浄面600を接触させた洗浄部60とを、保持面302に平行な方向に相対的に移動(回転移動)させる移動機構が構成される。なお、該移動機構は、チャックテーブル30を直動させる図示しないY軸移動ユニットであってもよい。
Since the chuck table 30 is rotated by the
さらに、図2に示す洗浄水供給源350から送出された洗浄水が保持面302から噴出する、又は洗浄水供給源350から送出された洗浄水とエア供給源370から送出された圧縮エアとが混合した二流体が保持面302から噴出する。その結果、保持面302に付着していた研削屑や、ポーラス部材300内部から保持面302に洗浄水、又は二流体によって吐き出された研削屑が洗浄部60によって上記のように引っかけられて取られるとともに、洗浄水によって保持面302から洗浄除去されていく。そして、研削屑を含んだ洗浄水は、例えば、図1に示すカバー33及びカバー33に連結された蛇腹カバー333の両脇に形成された排水口から、図示しないウォータケースに流下していく。
Furthermore, the cleaning water sent from the cleaning
そして、所定時間上記洗浄が実施された後に、昇降ユニット64によって洗浄ベース67が上方に引き上げられて、洗浄部60が保持面302から離間して洗浄が終了する。
After the cleaning is performed for a predetermined period of time, the
例えば、図5の表99に示すように、被加工物90がシリコン(Si)からなり、かつ、例えばチャックテーブル30のポーラス部材300が炭化珪素ポーラス(SiC)からなる場合に、図2、図3に示す洗浄部60は、例えば、ジルコニア(ZrO2)=ビッカース硬度1230HV、又はアルミナ(Al2O3)=ビッカース硬度1520HVで構成されていてもよい。この場合は、シリコンウェーハである被加工物90のビッカース硬度=1060HVで、洗浄部60のビッカース硬度の方が大きくなる。そして、アルミナ(Al2O3)、又はジルコニア(ZrO2)でなる洗浄部60のビッカース硬度は、炭化珪素ポーラス(SiC)でなるポーラス部材300のビッカース硬度2200HVより小さくなる。この場合においても、洗浄部60で保持面302を削ってしまうことなく、保持面302に付着したシリコン研削屑だけを保持面302から洗浄除去できる。
For example, as shown in Table 99 of FIG. 3 may be made of, for example, zirconia (ZrO 2 )=1230 HV Vickers hardness, or alumina (Al 2 O 3 )=1520 HV Vickers hardness. In this case, the Vickers hardness of the
例えば、図5の表99に示すように、被加工物90がイットリア(Y2O3)=ビッカース硬度600HV、リチウムタンタレート(LiTaO3)=ビッカース硬度650HV、ガリウムヒ素(GaAs)=ビッカース硬度690HV、又は石英ガラス(SiO2)=860HV~980HVからなり、かつ、例えばチャックテーブル30のポーラス部材300がアルミナポーラス(Al2O3)、又は炭化珪素ポーラス(SiC)からなる場合に、図2、図3に示す洗浄部60は、例えば、石英ガラス(SiO2)、窒化アルミニウム(AlN)=ビッカース硬度1040HV、シリコン(Si)、又はジルコニア(ZrO2)で構成されていてもよい。この場合においても、洗浄部60で保持面302を削ってしまうことなく、保持面302に付着した研削屑だけを保持面302から洗浄除去できる。
For example, as shown in Table 99 of FIG. 5, the
例えば、洗浄部60を用いた上記保持面302の洗浄を複数回行った場合には、洗浄部60の洗浄面600を、図6に示すドレッサボード8を用いて修正すると好ましい。
For example, when the cleaning of the holding
図6に示すドレッサボード8は、砥粒をボンド剤で固定させた板状砥石80と、板状砥石80を配設するドレス基台81とを備えている。板状砥石80は、例えば、ダイヤモンド砥粒がレジンボンドで円形板状に固められた砥石であり、その上下面は平坦面となっている。なお、板状砥石80に含まれる砥粒は、洗浄部60の材質の種類等により適宜適切なものを選択でき、ダイヤモンド砥粒以外にも、例えば、CBN(立方晶窒化ホウ素)砥粒、GC砥粒(グリーンカーボン)、又はアルミナ砥粒を用いてもよい。また、ボンド剤もレジンボンドに限定されず、セラミックボンド等であってもよい。
The
ドレス基台81は、例えば、所定の合金又は硬質プラスチック等からなり、その上下面が平坦面となっている。そして、板状砥石80の中心と、ドレス基台81の中心とが略合致した状態で、板状砥石80が接着剤でドレス基台81上に固定された構成となっている。なお、板状砥石80の形状は円形に限定されるものではない。
The
洗浄部60の洗浄面600の修正においては、チャックテーブル30にドレス基台81が載置され、保持面302でドレッサボード8が吸引保持された状態になる。そして、回転する洗浄部60の洗浄面600が、回転するドレッサボード8の板状砥石80の上面に当接して、洗浄面600が板状砥石80によって研削され稜線606を形成した適切な洗浄面600へと修正される。このように、洗浄部60の洗浄面600を、ドレッサボード8を用いて修正することで、洗浄部60を無駄なく長期間使用することが可能となる。
なお、洗浄面600の修正は、保持面302を洗浄している際にも行われている。つまり、ポーラス部材300からなる保持面302は、表面が凹凸になっていて、ポーラス部材300は洗浄部60よりも硬いので、保持面302が洗浄面600を削りながら保持面302を洗浄している。そのため、保持面302から水を噴出させながら保持面302を洗浄するとよい。
In correcting the
The
上記のように、本発明に係る研削装置1は、テーブル洗浄機構6は、ビッカース硬度が被加工物90のビッカース硬度以上でポーラス部材300の材質のビッカース硬度より小さい材質で形成され保持面302に接触させる洗浄面600を有する洗浄部60を備え、チャックテーブル30と、保持面302に洗浄面600を接触させた洗浄部60とを、保持面302に平行な方向に相対的に移動させる例えば洗浄部回転機構65及びテーブル回転部339で構成される移動機構を備えることで、保持面302を削らないようにして、保持面302に例えば刺さるように付着した研削屑を除去し、保持面302に研削屑を付着させないように洗浄を行うことが可能となる。
As described above, in the grinding apparatus 1 according to the present invention, the
また、上記研削装置1のテーブル洗浄機構6の洗浄部60を用いる本発明に係るチャックテーブル30の保持面302の洗浄方法は、チャックテーブル30の保持面302から、流体(水、又は二流体)を噴出させながら保持面302に洗浄部60の洗浄面600を接触させて保持面302を洗浄することで、保持面302を削らないようにして、保持面302に例えば刺さるように付着した研削屑を除去し、保持面302に研削屑を付着させないように洗浄を行うことが可能となる。
Further, the cleaning method for the holding
以下に、図7に示す本発明に係る実施形態2の加工装置2(以下、研削装置2とする)について説明する。なお、実施形態1の研削装置1の構成と同様の構成については、同じ符号を付して説明を省略する。
図7に示す研削装置2は、チャックテーブル30上に吸引保持された被加工物90を実施形態1と同様の研削機構29によって研削する装置である。研削装置2のベース20上の前方(-Y方向側)は、チャックテーブル30に対して被加工物90の搬入出が行われる搬入出領域となっており、また、ベース20上の後方(+Y方向側)は、研削機構29によってチャックテーブル30上に保持された被加工物90の研削加工が行われる加工領域となっている。研削装置2は、所謂、マニュアルタイプのグラインダーである。
A processing apparatus 2 (hereinafter referred to as a grinding apparatus 2) according to
A grinding
図7に示すベース20上の後方側には、コラム21が立設されており、コラム21の-Y方向側の前面には、研削機構29をチャックテーブル30の保持面302に垂直な上下方向(Z軸方向)に移動させる上下動ユニット27が配設されている。
A
図7に示すように、チャックテーブル30は、カバー33によって周囲を囲まれつつ、その下方に配設されたテーブル回転部339により回転可能である。テーブル回転部339は、チャックベース335によって図示しないベアリング等を介して回転可能に支持された回転軸とモータ等で構成される。
As shown in FIG. 7, the chuck table 30 is surrounded by a
ベース20の内部には、チャックテーブル30をY軸方向に往復移動させるY軸移動ユニット13が配設されている。Y軸移動ユニット13は、Y軸方向の軸心を有するボールネジ130と、ボールネジ130と平行に配設された一対のガイドレール131と、ボールネジ130の一端に連結しボールネジ130を回動させるモータ132と、内部のナットがボールネジ130に螺合し底部がガイドレール131に摺接する可動板133とを備えており、モータ132がボールネジ130を回動させると、これに伴い可動板133がガイドレール131にガイドされてY軸方向に直動し、図1に示すように可動板133上にテーブル回転部339、及びチャックベース335を介して配設されたチャックテーブル30をY軸方向に移動させることができる。
A Y-
図7に示す研削装置2は、チャックテーブル30のポーラス部材300の保持面302を洗浄するテーブル洗浄機構5を備えている。テーブル洗浄機構5は、例えばベース20上にチャックテーブル30の移動経路をX軸方向に跨ぐように配設された門型コラム207の前面(-Y方向側面)に、昇降ユニット54を介して配設されている。昇降ユニット54は、電動シリンダ(又は、空圧シリンダ)等である。
The grinding
図1に示すテーブル洗浄機構5を構成する円筒状の洗浄部50は、例えば、チャックテーブル30の進行方向であるY軸方向に対して水平面内で直交するX軸方向に、チャックテーブル30の保持面302の直径以上の長さで延在している。洗浄部50は、ビッカース硬度が600HV以上でポーラス部材300の材質のビッカース硬度より小さい材質で形成され保持面302に接触させる洗浄面500を有している。
The
円筒状の洗浄部50は、例えば、本実施形態のように、被加工物90がシリコン(Si)からなる場合には、シリコンで構成されており、図5の表99に示すように、シリコンウェーハである被加工物90の硬度と洗浄部50の硬度とが、1060HV(10.6GPa)で同一となる。そして、シリコンの硬度は、ポーラス部材300であるアルミナポーラス(Al2O3)=ビッカース硬度1520HV(15.2GPa)、又は炭化珪素ポーラス(SiC)=ビッカース硬度2200(22GPa)HVより小さくなる。
For example, when the
洗浄部50は、例えば、洗浄面500にX軸方向に延在する複数の溝501が形成されていてもよい。なお、溝501は、洗浄部50の洗浄面500の+X方向側の端から-X方向側の端まで1本つながるようにして形成されており、洗浄部50の洗浄面500の周方向に等間隔を空けて形成されていてもよい。
The
洗浄部50は、例えば、昇降ユニット54によって昇降する支持ユニット56により回転可能に支持されている。支持ユニット56は、例えば、洗浄部50の筒内に挿入されたシャフト560と、シャフト560をベアリング等を介して回転自在に支持するアーム561と、を備える。アーム561の略コの字部分に収容されたシャフト560は、図示しないモータによって回転駆動される構成となっているが、モータによらず自在回転可能となっていてもよい。
The
洗浄部50は、シャフト560によって回転しないように支持されていてもよい。この場合には、洗浄部50は、円筒状ではなく、例えばX軸方向に保持面302の直径以上の長さで延在する四角柱状に形成されており、水平移動するチャックテーブル30の保持面302に対して、主に下面と側面との稜線部分によって保持面302の洗浄を行うようにしてもよい。
The
以下に、図1に示す研削装置2において、チャックテーブル30に保持された被加工物90を研削する場合の研削装置2の動作について説明する。
チャックテーブル30に被加工物90が互いの中心を合わせて載置された後、チャックテーブル30は保持面302上で被加工物90を吸引保持する。次いで、被加工物90を保持したチャックテーブル30が、Y軸移動ユニット13によって、研削機構29の下まで+Y方向へ移動する。研削機構29による被加工物90の研削加工は、実施形態1の研削装置1における場合と同様に実施される。その後、研削が完了した被加工物90は、チャックテーブル30から搬出される。
The operation of the grinding
After the
ある被加工物90の研削が終了して、その次の新しい被加工物90を研削する前等の適宜のタイミング等で、本発明に係る保持面の洗浄方法を実施して、テーブル洗浄機構5の洗浄部50によって研削屑を保持面302から洗浄除去する場合について説明する。
被加工物90を保持していないチャックテーブル30が、Y軸移動ユニット13によって、テーブル洗浄機構5の保持面302の直径よりも長い円筒状の洗浄部50の下までY軸方向へ移動する。
After finishing the grinding of a
The chuck table 30 not holding the
洗浄部50がシャフト560を軸に例えばモータ回転しつつ、昇降ユニット54によって下降し、回転する洗浄部50の洗浄面500が保持面302に当接することで、主に洗浄面500に形成された溝501によって保持面302に付着した研削屑等の汚れが保持面302から引き抜かれるように除去される。ここで、例えばシリコンからなる洗浄部50は、そのビッカース硬度が、シリコンからなる被加工物90の研削屑(シリコン屑)のビッカース硬度=1060HVと同じで、ポーラス部材300の材質(例えば、アルミナポーラス(Al2O3))のビッカース硬度1520HVよりも小さいため、保持面302を削ってしまうことなく、保持面302に付着した研削屑のみを溝501の稜線部分で引き抜くように除去することが可能となる。
The cleaning
保持面302の研削屑除去中においては、Y軸移動ユニット13がチャックテーブル30をY軸方向に例えば往復移動させるので、洗浄部50が保持面302の全面の洗浄を行う。本実施形態においては、Y軸移動ユニット13が、チャックテーブル30と、保持面302に洗浄面500を接触させた洗浄部50とを、保持面302に平行な方向に相対的に移動(直動)させる移動機構となる。
Since the Y-
さらに、洗浄水を保持面302から噴出させる、又は洗浄水と圧縮エアとが混合した二流体を保持面302から噴出させる。そして、保持面302に付着していた研削屑や、ポーラス部材300内部から保持面302に洗浄水、又は二流体によって吐き出された研削屑が、洗浄部50によって引き抜かれるように除去されるとともに、洗浄水で保持面302から洗浄除去されていく。そして、研削屑を含んだ洗浄水は、例えば、カバー33及びカバー33に連結された蛇腹カバー333の両脇に形成された排水口から図示しないウォータケースに流下していく。所定時間上記洗浄が実施された後に、昇降ユニット54によって洗浄部50が上方に引き上げられて、洗浄部50が保持面302から離間して洗浄が終了する。
Furthermore, washing water is ejected from the holding
例えば、図5に示す表99に示すように、被加工物90がシリコン(Si)からなり、かつ、例えばポーラス部材300が炭化珪素ポーラス(SiC)からなる場合に、図7に示す洗浄部50は、例えば、ジルコニア(ZrO2)=ビッカース硬度1230HV(12.3GPa)、又はアルミナ(Al2O3)=ビッカース硬度1520HV(15.2GPa)で構成されていてもよい。そして、被加工物90のビッカース硬度=1060HVで、洗浄部50のビッカース硬度の方が高くなる。そして、例えばアルミナ(Al2O3)、又はジルコニア(ZrO2)でなる洗浄部50のビッカース硬度は、炭化珪素ポーラス(SiC)でなるポーラス部材300のビッカース硬度2200HV(22GPa)より小さくなるので、保持面302を洗浄部50で削ってしまうことなく、保持面302に付着した研削屑だけを保持面302から洗浄除去できる。
For example, as shown in Table 99 shown in FIG. 5, when the
例えば、図5に示す表99に示すように、被加工物90がイットリア(Y2O3)=ビッカース硬度600HV(6GPa)、リチウムタンタレート(LiTaO3)=ビッカース硬度650HV(6.5GPa)、ガリウムヒ素(GaAs)=ビッカース硬度690HV(6.9GPa)、又は石英ガラス(SiO2)=860HV~980HV(8.6GPa~9.8GPa)からなり、かつ、例えばポーラス部材300がアルミナポーラス(Al2O3)、又は炭化珪素ポーラス(SiC)からなる場合には、図7に示す洗浄部50は、例えば、石英ガラス(SiO2)、窒化アルミニウム(AlN)=ビッカース硬度1040HV、シリコン(Si)、又はジルコニア(ZrO2)で構成されていてもよい。この場合においても、保持面302を洗浄部50で削ってしまうことなく、保持面302に付着した研削屑だけを保持面302から洗浄除去できる。
For example , as shown in Table 99 shown in FIG. Gallium arsenide (GaAs) =
本発明に係る加工装置は上記実施形態1の研削装置1、及び実施形態2の研削装置2に限定されず、切削ブレードで保持面に保持された被加工物を切削する切削装置、研磨パッドで保持面に保持された被加工物を研磨する研磨装置など、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、研削装置1又は研削装置2を用いたチャックテーブル30の保持面302の洗浄方法の各工程も、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
The processing apparatus according to the present invention is not limited to the grinding apparatus 1 of the first embodiment and the
例えば、図5の表99に示すように、被加工物90がシリコン(Si)からなり、かつ、例えばチャックテーブル30のポーラス部材300が炭化珪素ポーラス(SiC)からなる場合に、図2、図3に示す洗浄部60は、例えば、石英ガラス(SiO2)=860HV~980HVで形成されていてもよい。この場合は、シリコンウェーハである被加工物90のビッカース硬度=1060HVよりも、洗浄部60のビッカース硬度の方が小さくなる。この場合においても、洗浄部60で保持面302を削ってしまうことなく、保持面302に付着したシリコン研削屑だけを保持面302から、例えば洗浄部60の稜線606によって引き抜くようにして洗浄除去できる。
For example, as shown in Table 99 of FIG. 3 may be made of quartz glass (SiO 2 )=860 HV to 980 HV, for example. In this case, the Vickers hardness of the
1:実施形態1の研削装置
150:第1のカセットステージ 151:第2のカセットステージ
152:仮置き領域 153:位置合わせユニット 155:ロボット
156:スピンナ洗浄ユニット
204:ローディングアーム 205:アンローディングアーム
27:上下動ユニット 29:研削機構 294:研削ホイール
30:チャックテーブル 300:ポーラス部材 302:保持面
339:テーブル回転部
350:洗浄水供給源 370:エア供給源 39:吸引源
6:テーブル洗浄機構 60:洗浄部 600:洗浄面
64:昇降ユニット 65:洗浄部回転機構
68:円形板状の洗浄部
2:実施形態2の研削装置
13:Y軸移動ユニット
5:テーブル洗浄機構 50:洗浄部 500:洗浄面 501:溝
56:支持ユニット 560:シャフト
8:ドレッサボード
90:被加工物
1: Grinding device of Embodiment 1
150: First Cassette Stage 151: Second Cassette Stage
152: Temporary placement area 153: Alignment unit 155: Robot 156: Spinner cleaning unit
204: Loading arm 205: Unloading arm 27: Vertical movement unit 29: Grinding mechanism 294: Grinding wheel 30: Chuck table 300: Porous member 302: Holding surface 339: Table rotating part 350: Cleaning water supply source 370: Air supply source 39: Suction source 6: Table cleaning mechanism 60: Cleaning unit 600: Cleaning surface 64: Lifting unit 65: Cleaning unit rotation mechanism 68: Circular plate-shaped cleaning unit 2: Grinding
8: dresser board 90: workpiece
Claims (3)
該テーブル洗浄機構は、ビッカース硬度が600HV以上で該ポーラス部材の材質のビッカース硬度より小さい材質で形成され該保持面に接触させる洗浄面を有する洗浄部を備え、
該チャックテーブルと、該保持面に該洗浄面を接触させた該洗浄部とを、該保持面に平行な方向に相対的に移動させる移動機構を備える加工装置。 A processing apparatus comprising: a chuck table for holding a workpiece on a holding surface of a porous member; a machining mechanism for machining the workpiece held by the holding surface; and a table cleaning mechanism for cleaning the holding surface. ,
The table cleaning mechanism includes a cleaning unit having a cleaning surface formed of a material having a Vickers hardness of 600 HV or more and less than the Vickers hardness of the material of the porous member and brought into contact with the holding surface,
A processing apparatus comprising a moving mechanism for relatively moving the chuck table and the cleaning unit with the cleaning surface in contact with the holding surface in a direction parallel to the holding surface.
前記チャックテーブルの該保持面から、流体を噴出させながら該保持面に該洗浄部の前記洗浄面を接触させて該保持面を洗浄する保持面の洗浄方法。 A method for cleaning the holding surface using the cleaning unit of the table cleaning mechanism of the processing apparatus according to claim 1 or claim 2, comprising:
A holding surface cleaning method comprising: cleaning the holding surface by bringing the cleaning surface of the cleaning unit into contact with the holding surface while ejecting a fluid from the holding surface of the chuck table;
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