JP2023076289A - 被加工物の加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物の研磨後に、被加工物の被研磨面に付着する加工屑を低減できる加工方法を提供すること。【解決手段】被加工物の加工方法は、保持テーブルに保持された被加工物１００に研削または研磨する加工工具である研磨パッド２６を接触させ、押圧しながら加工する加工ステップと、加工工具の研磨パッド２６が被加工物１００に接触した状態で、加工工具の研磨パッド２６と被加工物１００とを相対的に所定の速度で水平方向に離反させ、加工工具の研磨パッド２６が被加工物１００に接触する接触領域を徐々に少なくする退避ステップと、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、被加工物を研磨する加工方法に関する。

被加工物を研磨する研磨方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５－１６６８６１号公報

被加工物を研磨パッドで研磨すると、研磨加工中に加工屑（研磨屑）が被加工物の被研磨面に付着しまうという問題がある。特に、乾式の研磨パッドで被加工物を研磨する際には加工屑が被加工物に付着しやすいという問題がある。

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、被加工物の研磨後に、被加工物の被研磨面に付着する加工屑を低減できる加工方法を提供することである。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の被加工物の加工方法は、被加工物の加工方法であって、保持テーブルに保持された被加工物に研削または研磨する加工工具を接触させ、押圧しながら加工する加工ステップと、該加工工具が被加工物に接触した状態で、該加工工具と被加工物とを相対的に所定の速度で水平方向に離反させ、該加工工具が被加工物に接触する接触領域を徐々に少なくする退避ステップと、を備える。

該退避ステップは、該接触領域にかかる該加工工具の押圧による荷重が所望する荷重になるように、該保持テーブルと該加工工具との鉛直方向の間隔を相対的に調整しながら実施されてもよい。

本発明は、被加工物の研磨後に、被加工物の被研磨面に付着する加工屑を低減できる。

図１は、実施形態１に係る被加工物の加工方法を実施する加工装置の構成例を示す斜視図である。 図２は、図１の加工装置の要部を示す断面図である。 図３は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図４は、図３の退避ステップを説明する断面図である。 図５は、実施形態２に係る被加工物の加工方法を説明するグラフである。 図６は、実施形態２に係る被加工物の加工方法を説明するグラフである。 図７は、実施形態２に係る被加工物の加工方法で使用する退避ステップ制御データの一例を示す図である。 図８は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の作用効果を説明する図である。

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に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。まず、実施形態１に係る被加工物の加工方法を実施する加工装置１を図面に基づいて説明する。図１は、実施形態１に係る被加工物の加工方法を実施する加工装置１の構成例を示す斜視図である。図２は、図１の加工装置１の要部を示す断面図である。加工装置１は、被加工物１００を研磨する研磨装置であり、図１に示すように、保持テーブル１０と、加工ユニット２０と、テーブル移動ユニット３０と、加工送りユニット４０と、荷重センサ５０と、制御ユニット６０とを備える。

実施形態１において、加工装置１が研磨加工する対象である被加工物１００は、例えば、シリコン、サファイア、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素などを母材とする円板状の半導体デバイスウエーハや光デバイスウエーハなどである。被加工物１００は、表面１０１に分割予定ラインやデバイスが形成されていてもよいし、形成されていなくてもよい。被加工物１００は、表面１０１とは裏側の裏面１０２が被加工面（被研磨面）であり、表面１０１に表面１０１側を保護する保護部材が貼着されていてもよい。また、被加工物１００は、本発明ではこれに限定されず、樹脂により封止されたデバイスを複数有した矩形状のパッケージ基板、セラミックス板、又はガラス板等でも良い。

保持テーブル１０は、図１及び図２に示すように、凹部が形成された円盤状の枠体１１と、凹部内に嵌め込まれた円盤形状の吸着部１２と、を備える。枠体１１は、ステンレス等で円盤状に形成されている。また、吸着部１２は、多数のポーラス孔を備えたアルミナを含むポーラスセラミック等から形成されている。吸着部１２は、不図示の真空吸引経路を介して不図示の真空吸引源と接続されている。保持テーブル１０の吸着部１２の上面は、被加工物１００が載置されて、載置された被加工物１００を吸引保持する保持面１３である。保持面１３は、例えば、被加工物１００が被加工面となる裏面１０２側を上方に向けて載置され、載置された被加工物１００の表面１０１側を吸引保持する。

保持テーブル１０の保持面１３と枠体１１の上面とは、実施形態１では、図２に示すように、保持テーブル１０の回転中心である中心１４を頂点とし、外周が僅かに低い円錐面状に形成されているが、本発明ではこれに限定されず、平坦に形成されていてもよい。

保持テーブル１０は、テーブル移動ユニット３０により水平方向の一方向であるＹ軸方向に移動自在に設けられている。保持テーブル１０は、不図示の回転駆動源が接続されており、不図示の回転駆動源により保持テーブル１０の中心１４を通過する所定の回転軸回りに回転自在に設けられている。

また、保持テーブル１０は、下方に、保持テーブル１０の回転軸を鉛直方向と平行なＺ軸方向に対して傾斜させる傾斜調整ユニット１５が設けられている。保持テーブル１０に設けられた傾斜調整ユニット１５は、保持テーブル１０の保持面１３の傾斜を調整する際に使用される。傾斜調整ユニット１５は、実施形態１では、周方向に等間隔（例えば、１２０度間隔）で複数箇所（例えば、３箇所）に配置されている。傾斜調整ユニット１５は、例えば、ロッドがシリンダ内からＺ軸方向に移動可能な電動シリンダやエアシリンダ等で構成されるが、本発明ではこれに限定されず、例えばＺ軸方向に伸縮する圧電素子等で構成されてもよい。

加工ユニット２０は、保持テーブル１０に保持された被加工物１００を研磨する研磨ユニットであり、図１及び図２に示すように、本発明に係る加工工具の一例であるマウント２１に取付けられた研磨パッド２６と、スピンドル２２と、スピンドルハウジング２３と、ホルダ２４と、研磨液供給源２５と、を備える。

研磨パッド２６は、本発明に係る加工工具の一例である。マウント２１は、円板状に形成され、一方の面に被加工物１００を研磨する研磨パッド２６が配置されている。スピンドル２２は、円柱状に形成されて、下端にマウント２１が固定され、マウント２１の下面に研磨パッド２６が装着される。スピンドル２２は、鉛直方向であるＺ軸方向と平行な軸心回りに回転する。スピンドル２２の下端に装着されたマウント２１は、スピンドル２２によりＺ軸方向と平行な軸心回りの回転動作が加えられて、研磨パッド２６側が保持テーブル１０に保持された被加工物１００の裏面１０２側に接触して押圧されることにより、研磨パッド２６で被加工物１００の裏面１０２側を研磨加工する。研磨液供給源２５は、マウント２１の内部からスピンドル２２の内部にかけてＺ軸方向に延びて形成された不図示の研磨液流路を通じて研磨パッド２６に研磨液を供給する。

研磨パッド２６は、実施形態１では、例えば、不織布や、ウレタンなどの弾性を有する樹脂等により形成されたものが使用される。また、研磨パッド２６は、固定砥粒を含んでいても含んでいなくてもよい。加工ユニット２０は、実施形態１では、研磨液供給源２５より研磨液として砥粒を含むスラリーを供給しながら研磨パッド２６により被加工物１００の裏面１０２を研磨してもよく、研磨液供給源２５より研磨液として純水を供給しながら固定砥粒を含む研磨パッド２６を用いて被加工物１００の裏面１０２を研磨しても良く、研磨液供給源２５より研磨液としてアルカリ性の研磨液を供給しながら研磨パッド２６を用いて化学的機械的研磨（ＣＭＰ：Chemical Mechanical Polishing）を実施しても良く、研磨液供給源２５より研磨液を供給しないで研磨パッド２６を用いて被加工物１００の裏面１０２に対してドライ研磨を実施してもよい。

スピンドルハウジング２３は、スピンドル２２の下端を露出させ、かつ、下端を除く部分を収容することで、スピンドル２２が挿通されている。スピンドルハウジング２３は、スピンドル２２をＺ軸方向と平行な軸心周りに回転可能に支持する。ホルダ２４は、スピンドルハウジング２３を支持及び収容する。ホルダ２４は、側面に加工送りユニット４０が接続されている。加工ユニット２０のマウント２１、スピンドル２２、スピンドルハウジング２３及び研磨パッド２６は、ホルダ２４を介して、加工送りユニット４０により加工送り方向（研磨送り方向）であるＺ軸方向に移動自在に設けられている。

テーブル移動ユニット３０は、保持テーブル１０の下方にＹ軸方向に延びて設けられ、加工ユニット２０に対して保持テーブル１０をＹ軸方向に沿って移動させることにより、研磨パッド２６を含む加工ユニット２０と保持テーブル１０に保持された被加工物１００とを相対的に所定の速度で水平方向に接近又は離反させる。加工送りユニット４０は、ホルダ２４を介して加工ユニット２０のマウント２１、スピンドル２２、スピンドルハウジング２３及び研磨パッド２６を加工送り方向に沿って移動させることにより、研磨パッド２６を、保持テーブル１０に保持された被加工物１００に対して相対的に所定の速度で鉛直方向に接近又は離反させる。なお、この鉛直方向は、保持テーブル１０の保持面１３に対する垂直方向も含む。

テーブル移動ユニット３０及び加工送りユニット４０は、いずれも、軸心回りに回転自在に設けられた周知のボールねじ、ボールねじを軸心回りに回転させる周知のパルスモータ及び保持テーブル１０又は加工ユニット２０をＹ軸方向又はＺ軸方向に移動自在に支持する周知のガイドレールを備える。また、テーブル移動ユニット３０及び加工送りユニット４０は、いずれも、保持テーブル１０又は加工ユニット２０のＹ軸方向又はＺ軸方向の位置を検出する周知の位置検出器を備え、位置検出器で検出した位置を制御ユニット６０に出力する。

荷重センサ５０は、図１及び図２に示すように、テーブル荷重センサ５１と、ホルダ荷重センサ５２と、を備える。テーブル荷重センサ５１は、保持テーブル１０の枠体１１の下側に、リング部材を介してネジでネジ止めされて装着されている。テーブル荷重センサ５１は、保持テーブル１０の周方向に等間隔（例えば、１２０度間隔）で複数箇所（例えば、３箇所）に装着されている。ホルダ荷重センサ５２は、加工ユニット２０のホルダ２４の下側に、リング部材を介してネジでネジ止めされて装着されている。ホルダ荷重センサ５２は、ホルダ２４の周方向に等間隔（例えば、１２０度間隔）で複数箇所（例えば、３箇所）に装着されている。テーブル荷重センサ５１及びホルダ荷重センサ５２は、加工送りユニット４０による研磨パッド２６の研磨送りにより保持テーブル１０の保持面１３上の被加工物１００に押圧した際に、それぞれ保持テーブル１０側及び加工ユニット２０側にかかる荷重を測定し、荷重の測定値（実測値）を制御ユニット６０に出力する。テーブル荷重センサ５１及びホルダ荷重センサ５２は、例えば、圧電素子を用いた動力計等で構成されている。テーブル荷重センサ５１と、ホルダ荷重センサ５２と、はいずれか一つを少なくとも備えていれば良い。

制御ユニット６０は、加工装置１の各構成要素の動作を制御して、実施形態１に係る被加工物の加工方法を含む加工ユニット２０による研磨加工処理を加工装置１に実施させる。制御ユニット６０は、テーブル移動ユニット３０から取得する保持テーブル１０のＹ軸方向の位置に基づいて、マウント２１に取付けられた研磨パッド２６と保持テーブル１０上の被加工物１００の裏面１０２との保持面１３と平行な方向の相対的な位置関係を算出し、制御ユニット６０に事前に登録されている研磨パッド２６のサイズと、被加工物１００のサイズと、合わせて、研磨パッド２６と被加工物１００の裏面１０２とが接触している際の研磨パッド２６と被加工物１００の裏面１０２との接触領域の面積を算出する。

制御ユニット６０は、加工送りユニット４０から取得する加工ユニット２０のＺ軸方向の位置に基づいて、マウント２１に取付けられた研磨パッド２６と保持テーブル１０上の被加工物１００の裏面１０２との鉛直方向の相対的な位置関係（鉛直方向の間隔）を算出する。なお、鉛直方向の相対的な関係性とは、研磨パッド２６のマウント２１に取付けられる面と、被加工物１００の裏面１０２との距離である。後述する加工ステップ１００１の実施後は、研磨パッド２６の下面は被加工物１００の裏面１０２に接触しているため、加工送りユニット４０によってＺ軸方向に加工送りをしても研磨パッド２６の下面と、被加工物１００の裏面１０２との間隔は変わらず、研磨パッド２６の弾性力によって研磨パッド２６がひずみ、被加工物１００に押し込まれることで荷重が変化するからである。

制御ユニット６０は、オペレータにより入力ユニットから入力された研磨の加工条件に基づいて、研磨パッド２６で被加工物１００の裏面１０２側を研磨加工する際の研磨パッド２６と被加工物１００の裏面１０２との接触領域にかかるマウント２１に取付けられた研磨パッド２６の押圧による荷重が、所望する荷重となるときの加工ユニット２０のＺ軸方向の位置を算出する。なお、研磨の加工条件によって、研磨を実施する空間の温度、マウント２１や研磨液や被加工物１００の厚み等の状態等が変わるため、制御ユニット６０は、それらを加味して、加工ユニット２０のＺ軸方向の位置を算出する。

制御ユニット６０は、実施形態１では、コンピュータシステムを含む。制御ユニット６０が含むコンピュータシステムは、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。制御ユニット６０の演算処理装置は、制御ユニット６０の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、加工装置１を制御するための制御信号を、制御ユニット６０の入出力インターフェース装置を介して加工装置１の各構成要素に出力する。

加工装置１は、さらに、不図示のカセット載置部と、不図示の搬送ユニットとを備える。カセット載置部は、複数の被加工物１００を収容するための収容器であるカセット７０を載置する載置台である。不図示の搬送ユニットは、加工前の被加工物１００をカセット７０内から保持テーブル１０の保持面１３上に搬送し、加工後の被加工物１００を保持テーブル１０の保持面１３上からカセット７０内に搬送する。

加工装置１は、さらに、不図示の表示ユニットを備える。不図示の表示ユニットは、加工装置１の不図示のカバーに、表示面側を外側に向けて設けられており、加工装置１の加工条件等の設定の画面や加工結果を示す画面等をオペレータに視認可能に表示する。表示ユニットは、液晶表示装置等により構成される。表示ユニットは、オペレータが加工装置１の加工条件等や画像の表示に関する指令情報等を入力する際に使用する不図示の入力ユニットが設けられている。表示ユニットに設けられた入力ユニットは、表示ユニット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。

次に、本明細書は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の処理を図面に基づいて説明する。実施形態１に係る被加工物の加工方法の処理は、加工装置１によって実施される。図３は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の処理の手順の一例を示すフローチャートである。図４は、図３の退避ステップ１００２を説明する断面図である。実施形態１に係る被加工物の加工方法は、図３に示すように、加工ステップ１００１と、退避ステップ１００２と、を備える。

加工ステップ１００１は、制御ユニット６０が、保持テーブル１０に保持された被加工物１００に、回転中のマウント２１の研磨パッド２６側を接触させ、押圧しながら研磨加工するステップである。

加工ステップ１００１では、まず、制御ユニット６０が、不図示の搬送ユニットを制御して、研磨加工前の被加工物１００をカセット７０から取り出して、被研磨面である裏面１０２側を上方に向けて保持テーブル１０の保持面１３上に搬送し、不図示の真空吸引源から不図示の真空吸引経路を介して保持テーブル１０の保持面１３上に負圧を導入して、保持テーブル１０の保持面１３で研磨加工前の被加工物１００の表面１０１側を吸引保持する。

加工ステップ１００１では、次に、制御ユニット６０が、傾斜調整ユニット１５を制御して保持テーブル１０の保持面１３の傾斜を調整した後、回転駆動源を制御して保持テーブル１０及び保持テーブル１０上の被加工物１００を所定の回転軸回りに回転させつつ、スピンドル２２を回転させることによりスピンドル２２の下端に装着されたマウント２１を回転させながら、加工送りユニット４０によりマウント２１に取付けられた研磨パッド２６側を保持テーブル１０上の被加工物１００に接触させ、押圧することにより、研磨パッド２６で被加工物１００の裏面１０２側を研磨加工する。

加工ステップ１００１では、制御ユニット６０が、加工送りユニット４０により、予めオペレータにより入力ユニットから入力された研磨の加工条件及び荷重の設定値に基づいて算出したＺ軸方向の位置に加工ユニット２０を位置付けて、研磨パッド２６を被加工物１００の裏面１０２側に押圧して、研磨加工を実施する。加工ステップ１００１では、制御ユニット６０が、荷重センサ５０から荷重の測定値を取得して、荷重センサ５０から取得した荷重の測定値を荷重の設定値に近付けるように、加工送りユニット４０により加工ユニット２０のＺ軸方向の位置を制御することにより、研磨パッド２６の上面と保持テーブル１０上の被加工物１００との鉛直方向の間隔を調整して、研磨パッド２６を被加工物１００の裏面１０２側に押圧する荷重を調整する。

退避ステップ１００２は、加工ステップ１００１を所定時間実施した後、制御ユニット６０が、マウント２１に取付けられた研磨パッド２６が保持テーブル１０に保持された被加工物１００に接触した状態で、研磨パッド２６と被加工物１００とを相対的に所定の速度で徐々に水平方向に離反させ、研磨パッド２６が被加工物１００に接触する接触領域を徐々に少なくするステップである。

ここで、所定の速度は、研磨処理の効率を著しく落としてしまうほどに遅過ぎる速度よりは十分に速く、なおかつ、マウント２１に取付けられた研磨パッド２６と被加工物１００の被研磨面である裏面１０２との間に大きな摩擦熱を起こしてしまったり研磨処理の品質に大きな悪影響を及ぼしてしまったりするほどに速過ぎる速度よりは十分に遅ければ、どのような速度でも良い。退避ステップ１００２では、研磨パッド２６と被加工物１００とを相対的に水平方向に離反させる速度を変化させてもよいが、概ね一定の速度で実施することが、退避ステップ１００２によってもたらされる作用効果が安定するため好ましい。

退避ステップ１００２では、図４に示すように、制御ユニット６０が、加工ステップ１００１に引き続き回転駆動源を制御して保持テーブル１０及び保持テーブル１０上の被加工物１００を所定の回転軸回りに回転させつつ、スピンドル２２を回転させることによりスピンドル２２の下端に装着されたマウント２１を回転させながら、テーブル移動ユニット３０により保持テーブル１０をＹ軸方向に沿って研磨パッド２６から離反する方向（退避させる方向）に移動させる。退避ステップ１００２では、図４に示すように、研磨パッド２６が保持テーブル１０によって保持された被加工物１００の被研磨面である裏面１０２に接触する接触領域が徐々に少なくなる。

退避ステップ１００２では、そして、制御ユニット６０が、保持テーブル１０上の被加工物１００を研磨パッド２６から完全にまたは所定距離まで離反（退避）した後、すなわち、研磨パッド２６と保持テーブル１０上の被加工物１００との接触面積が０または所定量まで減少した後に、テーブル移動ユニット３０による保持テーブル１０の移動を停止し、被加工物１００が保持テーブル１０から搬出される際に干渉しないよう、加工送りユニット４０により研磨パッド２６をさらに鉛直方向に上昇させ、回転駆動源による保持テーブル１０及び保持テーブル１０上の被加工物１００の回転を停止して、加工ユニット２０による研磨加工を終了する。

以上のような構成を有する実施形態１に係る被加工物の加工方法は、退避ステップ１００２を実施することで、研磨パッド２６が加工ステップ１００１の終了後も被加工物１００の上方に位置付けられ付着した加工屑（研磨屑）が被加工物１００の被研磨面である裏面１０２上に落下して付着する可能性を抑制するとともに、被加工物１００から離反する研磨パッド２６で被加工物１００の被研磨面をこすりながら研磨パッド２６が被加工物１００の外周方向に相対的に移動するため、被研磨面に付着した加工屑（研磨屑）を除去することができるので、どのような研磨パッド２６や研磨液を使用して研磨する場合でも、特に従来の方法では加工屑（研磨屑）が付着しやすい研磨パッド２６で研磨液を使用せずに乾式で被加工物１００を研磨する場合でも、被加工物１００の研磨後に、被加工物１００の被研磨面である裏面１０２に付着する加工屑（研磨屑）を低減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に係る被加工物の加工方法を図面に基づいて説明する。図５及び図６は、実施形態２に係る被加工物の加工方法を説明するグラフである。図７は、実施形態２に係る被加工物の加工方法で使用する退避ステップ制御データ２１０の一例を示す図である。図５、図６及び図７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。

図５は、実施形態１の退避ステップ１００２を示したグラフである。破線２０１は、退避ステップ１００２の実施中に、荷重センサ５０が測定する荷重を一定に維持する様子を示している。実線２０２は、退避ステップ１００２の実施中に、研磨パッド２６と被加工物１００の裏面１０２との接触領域の面積と接触領域にかかる荷重の値を示している。研磨パッド２６と被加工物１００の裏面１０２との接触領域にかかる荷重は、図５に実線２０２で示すように、接触領域の面積が減少するに従って荷重の測定値が増加する関係となる。ここで、図５の横軸の接触領域の面積は、加工ステップ１００１を実施している際の接触領域の面積を１００％とした相対比率で表している。なお、図５に示す実線２０２は、接触領域の面積と荷重の測定値との相関関係の一例であり、研磨の加工条件等によって細かく変化する。

つまり、退避ステップ１００２の実施中も通常の加工ステップ１００１と同様に荷重センサ５０が測定する値が一定になる様に制御すると、研磨パッド２６が被加工物１００に接触している接触面積は小さくなっているので、実際には接触面積に対してかかる荷重は増加していく状態となることを示している。研磨条件によっては、接触領域にかかる荷重が大きくなっても被加工物１００の被研磨面が焼けてしまう面焼けやテープ焼け（保護部材焼け）が起こらない場合もあり、その場合は実施形態１で問題無い。

図６は、退避ステップ１００２を実施する際に、荷重センサ５０の荷重の測定値を減少させていく実施形態２を示したグラフである。破線２０４は、退避ステップ１００２の実施中に、荷重センサ５０が測定する荷重を徐々に減少させていく様子を示している。実線２０３は、退避ステップ１００２の実施中に、研磨パッド２６と被加工物１００の裏面１０２との接触領域にかかる荷重の値を示している。実線２０３で示す研磨パッド２６と被加工物１００の裏面１０２との接触領域にかかる荷重は、荷重センサ５０による荷重の測定値が徐々に減るように加工送りユニット４０によって研磨パッド２６と被加工物１００との鉛直方向の距離を広げ、被加工物１００に押しつける力を弱めているため、実線２０３で示すように、接触領域の面積が減少しても一定に維持されている。

このようにして、実施形態２に係る退避ステップ１００２は、加工装置１の制御ユニット６０により、荷重センサ５０による荷重の測定値が接触領域の面積の減少に応じて減少するように、保持テーブル１０と研磨パッド２６との鉛直方向の間隔を相対的に広げる調整を行いながら、退避ステップ１００２を実施する。例えば、実施形態２に係る退避ステップ１００２は、加工装置１の制御ユニット６０により、接触領域にかかる荷重が所定の閾値を超えると保持テーブル１０とマウント２１の研磨パッド２６との鉛直方向の間隔を相対的に広げる調整を行い、接触領域にかかる荷重が閾値以下になるように制御する。

また、実施形態２に係る退避ステップ１００２は、加工装置１の制御ユニット６０により、加工ステップ１００１の実施以降退避ステップ１００２の完了まで、接触領域にかかる荷重が所望する一定の荷重になるように、保持テーブル１０と研磨パッド２６との鉛直方向の間隔を相対的に調整することができる。例えば、実施形態２に係る退避ステップ１００２は、加工装置１の制御ユニット６０により、荷重センサ５０による荷重の測定値が加工ステップ１００１の実施時から徐々に減少して接触領域の面積が概ね０になるタイミングで荷重の測定値が概ね０になるように、加工送りユニット４０による研磨パッド２６の押圧による荷重を制御して実施することができる。

実施形態２では、加工装置１の制御ユニット６０の記憶部は、退避ステップ１００２の処理条件である図７に示す退避ステップ制御データ２１０を記憶する。退避ステップ制御データ２１０は、図７に示すように、退避ステップ１００２を開始してからの経過時間ごとに、接触領域にかかる荷重が一定になるように保持テーブル１０のＹ軸方向の位置と、加工ユニット２０のＺ軸方向の位置とを互いに対照付けたデータである。

実施形態２に係る退避ステップ１００２では、加工装置１の制御ユニット６０は、図７に示す退避ステップ制御データ２１０を参照して、テーブル移動ユニット３０を制御して研磨パッド２６と被加工物１００の裏面１０２との接触領域の面積の減少に応じて、加工送りユニット４０により加工ユニット２０のＺ軸方向の位置を制御することにより、研磨パッド２６の上面と保持テーブル１０上の被加工物１００との鉛直方向の間隔を調整して、研磨パッド２６の押圧による荷重を制御する。これにより、退避ステップ１００２の実施中の接触領域にかかる荷重を、所望の荷重に制御することができる。

退避ステップ制御データ２１０の生成方法は、例えば次の様に行う。まず、加工ユニット２０のＹ軸方向の移動に応じて変化する接触領域の面積を計算し、例えば接触面積が１／２になった時、荷重センサ５０の荷重の測定値も１／２になるように設定するなど、加工ユニット２０のＹ軸位置に応じて最適な荷重センサ５０の測定値を定める。次に、荷重センサ５０の測定値を監視しながら実際に被加工物１００を加工する加工ステップ１００１と退避ステップ１００２を実施する。退避ステップ１００２においては、加工ユニット２０のＹ軸方向の位置に応じて最適な荷重センサ５０の測定値になるように加工中に随時Ｚ軸方向の位置を調整する。この実験によって、退避ステップ１００２を開始してからの経過時間毎の加工ユニット２０のＺ軸方向の位置を取得する。

または、退避ステップ制御データ２１０は、退避ステップ１００２を開始してからの経過時間毎の加工ユニット２０のＺ軸方向の位置は記録せず、加工ユニット２０のＹ軸方向の位置と、それに応じた最適な荷重センサ５０の測定値と、の相関関係のみを定めた状態でもよい。この場合、退避ステップ１００２を開始してからの経過時間毎の加工ユニット２０のＺ軸方向の位置は、退避ステップ１００２を実施しながら荷重センサ５０の測定値が退避ステップ制御データ２１０に定めた荷重になるように調整する。

以上のような構成を有する実施形態２に係る被加工物の加工方法は、実施形態１に加えて、さらに、退避ステップ１００２が、加工装置１の制御ユニット６０により、接触領域にかかる研磨パッド２６の押圧による荷重が所望する荷重になるように、保持テーブル１０と研磨パッド２６との鉛直方向の間隔を調整しながら実施される。このため、実施形態２に係る被加工物の加工方法は、実施形態１と同様の作用効果に加えて、さらに、研磨パッド２６を被加工物１００の裏面１０２側に押圧する荷重が増加して過大になってしまうおそれを低減することができ、これにより、荷重が過大になった場合に生じる恐れのある被加工物１００の裏面１０２側の面焼けや、被加工物１００の表面１０１側に粘着テープ（保護部材）が貼着されている場合にテープ焼け（保護部材焼け）を防止することができるという作用効果を奏する。

次に、本発明の発明者は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の作用効果を確認した。図８は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の作用効果を説明する図である。図８は、作用効果を確認した際に得られた結果をまとめて示している。

図８の「比較例」の右の欄は、実施形態１に係る被加工物の加工方法の退避ステップ１００２を実施しないで被加工物の研磨加工のみを実施する従来相当の被加工物の研削方法を実施したときの被加工物の被研磨面である裏面に付着した加工屑（研磨屑）の結果を、加工屑（研磨屑）を黒色斑点で示した模式図で示している。図８の「実施例」の右の欄は、退避ステップ１００２を含む実施形態１に係る被加工物の加工方法を実施したときの被加工物の被研磨面である裏面に付着した加工屑（研磨屑）の結果を、加工屑（研磨屑）を黒色斑点で示した模式図で示している。なお、図８の「比較例」及び「実施例」では、いずれも、研磨パッドを使用し、研磨液を使用せずに乾式の研磨処理を実施した。

図８に示すように、実施形態１に係る被加工物の加工方法の退避ステップ１００２を実施しないで被加工物の研磨加工のみを実施する従来相当の被加工物の研削方法を実施したときと比較して、退避ステップ１００２を含む実施形態１に係る被加工物の加工方法を実施したときの方が、被加工物の被研磨面である裏面に付着した加工屑（研磨屑）が大きく低減しているという結果が得られた。これにより、図８に示す実施例では、退避ステップ１００２を実施することで、被加工物の研磨後に、被加工物の被研磨面である裏面に付着する加工屑（研磨屑）を低減できることが明らかになった。

また、図８では、研磨パッドを使用し、研磨液を使用せずに乾式の研磨処理を実施したものを示したが、その他のあらゆる研磨パッドや研磨液の組み合わせを使用して、例えば、研磨パッドとしては固定砥粒を含むものや含まないもの、研磨方法としては研磨液を用いない乾式のものや研磨液を用いる湿式のもの等を使用し、研磨液としては砥粒を含むスラリーや砥粒を含まない純水、アルカリ性の研磨液等を使用して、図８と同様の比較例及び実施例を実施した場合でも、図８に示す例と同様の傾向の、退避ステップ１００２を実施したときの方が、被加工物の被研磨面に付着した加工屑（研磨屑）が大きく低減しているという結果が得られた。

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。被加工物の加工方法は、実施形態１，２では、加工ステップ１００１で、加工工具であるマウント２１の一方の面に配置された研磨パッド２６により被加工物１００を研磨する例を示したが、本発明ではこれに限定されない。被加工物の加工方法は、他には、加工ステップで、加工工具である研削工具の一方の面に環状に配置された研削砥石により被加工物１００を研削してもよい。

１ 加工装置
１０ 保持テーブル
２０ 加工ユニット
２１ マウント
２６ 研磨パッド（本発明に係る加工工具の一例）
３０ テーブル移動ユニット
４０ 加工送りユニット
５０ 荷重センサ
６０ 制御ユニット
１００ 被加工物

Claims (2)

1. 被加工物の加工方法であって、
   保持テーブルに保持された被加工物に研削または研磨する加工工具を接触させ、押圧しながら加工する加工ステップと、
   該加工工具が被加工物に接触した状態で、該加工工具と被加工物とを相対的に所定の速度で水平方向に離反させ、該加工工具が被加工物に接触する接触領域を徐々に少なくする退避ステップと、
   を備える被加工物の加工方法。
2. 該退避ステップは、該接触領域にかかる該加工工具の押圧による荷重が所望する荷重になるように、該保持テーブルと該加工工具との鉛直方向の間隔を相対的に調整しながら実施されることを特徴とする請求項１に記載の被加工物の加工方法。

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