JP2024029312A - 研磨装置及び乾式研磨工具の高さ位置の設定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ドレスユニットの支持テーブルに残存する粉塵の量を低減する。【解決手段】被加工物に対して乾式研磨を施す研磨装置であって、被加工物を保持する保持テーブルと、スピンドル及びマウントを有し、マウントを介してスピンドルに乾式研磨工具が装着される研磨ユニットと、研磨ユニットを上下方向に沿って移動させる移動機構と、保持テーブルで保持された被加工物に対して乾式研磨を施す際に所定位置に配置された保持テーブル及び被加工物の上方及び側方を覆い、加工室を規定する加工室カバーと、加工室カバーに固定され、粉塵を吸引するためのダクトと、加工室内に配置されている支持テーブルと、支持テーブルの上面に設けられており、乾式研磨工具をドレッシングするためのドレス部と、支持テーブルの上面に堆積した粉塵を吹き飛ばすための気体を支持テーブルの上面に対して噴射可能な気体噴射部と、を備える研磨装置を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、被加工物に対して乾式研磨を施す研磨装置と、研磨装置の加工室カバー内に配置されたドレス部を支持する支持テーブルの上面に対して乾式研磨工具の高さ位置の設定を行う乾式研磨工具の高さ位置の設定方法と、に関する。

半導体ウェーハ等の被加工物の研磨には、研磨液を用いるＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）等の湿式研磨と、研磨液を用いない乾式研磨（例えば、特許文献１参照）と、がある。

乾式研磨を行う研磨装置では、研磨が行われる所定空間（即ち、加工室カバーで規定される加工室）内において研磨屑等の粉塵が飛散するので、加工室カバーに接続されているダクトを介して加工室内の粉塵を吸引除去する。

この加工室内には、研磨パッドの研磨面の目立てを行うためのドレスユニットが設けられている。ドレスユニットは、研磨パッドに接触するドレス部（ドレッサー部、ドレッシング部とも称される）と、ドレス部を支持する支持テーブルと、を含む。

ドレス部が研磨面の目立てに利用される一方で、支持テーブルの上面は、研磨パッドの高さ位置のセットアップに利用される。具体的には、支持テーブルに係る荷重を測定しながら、研磨パッドを支持テーブルに向けて降下させ、研磨パッドの研磨面（底面）が支持テーブルの上面に接触した（即ち、荷重が急上昇した）ときの研磨面の位置を、研磨パッドの基準位置とする（即ち、原点位置決め）。

しかし、支持テーブルの上面に堆積した粉塵は、上述のダクトを介した吸引除去では、十分に除去できない場合がある。支持テーブルの上面に粉塵が残存していると、研磨パッドの基準位置が正しく測定されない恐れがある。

特開２００３－５３６６２号公報

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、ドレスユニットの支持テーブルに残存する粉塵の量を低減することを目的とする。

本発明の一態様によれば、被加工物に対して乾式研磨を施す研磨装置であって、該被加工物を保持する保持テーブルと、円柱状のスピンドルと、該スピンドルの下端部に固定された円板状のマウントと、を有し、該マウントを介して該スピンドルに乾式研磨工具が装着される研磨ユニットと、該研磨ユニットを上下方向に沿って移動させる移動機構と、該保持テーブルで保持された該被加工物に対して乾式研磨を施す際に所定位置に配置された該保持テーブル及び該被加工物の上方及び側方を覆い、加工室を規定する加工室カバーと、該加工室カバーに固定され、粉塵を吸引するためのダクトと、該加工室内に配置されている支持テーブルと、該支持テーブルの上面に設けられており、該乾式研磨工具をドレッシングするためのドレス部と、該支持テーブルの該上面に堆積した該粉塵を吹き飛ばすための気体を該上面に対して噴射可能な気体噴射部と、を備える研磨装置が提供される。

好ましくは、該ダクトは、該加工室カバーの側面に固定されており、該気体噴射部は、該加工室カバーの上面視において、該ダクトの吸引口に向けて気体を噴射可能な位置に設けられている。

本発明の他の態様によれば、被加工物に対して乾式研磨を施す研磨装置の加工室カバー内に配置されたドレス部を支持する支持テーブルの上面に対して乾式研磨工具の高さ位置の設定を行う乾式研磨工具の高さ位置の設定方法であって、該支持テーブルの該上面に気体噴射部から気体を噴射させて該上面に堆積した粉塵を吹き飛ばすと共に該加工室カバーに固定されたダクトから該粉塵を吸引することで、該上面における該粉塵の量を低減する気体噴射工程と、該気体噴射工程の後、該乾式研磨工具の貫通孔に該ドレス部が挿入される様に、該乾式研磨工具の下方に配置された該支持テーブルに対して該乾式研磨工具を下降させ、該乾式研磨工具の下面を該支持テーブルの該上面に接触させる下降工程と、該乾式研磨工具の該下面と、該支持テーブルの該上面と、が接触した高さ位置に基づいて、該ドレス部の上端の高さ位置を算出する算出工程と、を備える乾式研磨工具の高さ位置の設定方法が提供される。

本発明の一態様に係る研磨装置では、気体噴射部から気体を噴射することで、支持テーブルの上面に堆積した粉塵を吹き飛ばす。吹き飛ばされた粉塵は、ダクトから加工室外へ吸引されるので、支持テーブルに残存する粉塵の量を低減できる。

本発明の他の態様に係る高さ位置の算出方法では、支持テーブルの上面に気体噴射部から気体を噴射させて上面に堆積した粉塵を吹き飛ばすと共に加工室カバーに固定されたダクトから粉塵を吸引することで、上面における粉塵の量を低減する（気体噴射工程）。それゆえ、支持テーブルに堆積した粉塵を低減しない場合に比べて、支持テーブルの上面に対する乾式研磨工具の高さ位置の設定をより正確に行うことができる。

研磨装置の斜視図である。 図２（Ａ）は乾式研磨工具の上面側の斜視図であり、図２（Ｂ）は乾式研磨工具の下面側の斜視図である。 乾式研磨工具、チャックテーブル等の一部断面側面図である。 乾式研磨工具、ドレスユニット等の一部断面側面図である。 乾式研磨工程、ドレス工程等のフロー図である。 乾式研磨工程を示す加工室の上面図である。 ドレス工程を示す加工室の上面図である。 従来の高さ位置の設定を示す研磨ユニット等の一部断面側面図である。 乾式研磨パッドの下面の高さ位置の設定方法のフロー図である。 気体噴射工程を示す加工室の上面図である。 下降工程を示す研磨ユニット等の一部断面側面図である。 算出工程における支持テーブル等の一部断面側面図である。

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、被加工物１１に対して乾式研磨を施す研磨装置２の斜視図である。図１に示すＸ軸方向（前後方向）、Ｙ軸方向（左右方向）、及び、Ｚ軸方向（上下方向）は互いに直交する。

Ｘ軸方向は、互いに逆向きの＋Ｘ方向（後方向）及び－Ｘ方向（前方向）を含み、Ｙ軸方向は、互いに逆向きの＋Ｙ方向及び－Ｙ方向を含む。同様に、Ｚ軸方向は、互いに逆向きの＋Ｚ方向（上方向）及び－Ｚ方向（下方向）を含む。

本実施形態の研磨装置２は、マニュアル式の装置である。研磨装置２は、複数の構成要素を支持する基台４を有する。基台４は、Ｘ軸方向に沿う長手部を含む直方体形状を有する。基台４の上面には、長手部がＸ軸方向に沿って配置された矩形状の開口４ａが形成されている。

開口４ａには、略正方形の板状のテーブルカバー６が設けられている。テーブルカバー６のＸ軸方向の両側には、Ｘ軸方向に沿って伸縮可能な蛇腹状のカバー部材８が設けられている。テーブルカバー６及びカバー部材８の下方には、Ｘ軸方向移動機構１０が設けられている。

なお、図１では、Ｘ軸方向移動機構１０のおよその位置を矢印で示し、その具体的な構造を省略している。Ｘ軸方向移動機構１０は、各々Ｘ軸方向に沿って配置された一対のガイドレール（不図示）を有する。

一対のガイドレール上には、矩形板状の移動テーブル（不図示）が、Ｘ軸方向に沿ってスライド可能に取り付けられている。移動テーブルの下面側には、ナット部（不図示）が設けられている。

ナット部には、Ｘ軸方向に沿って配置されたねじ軸（不図示）が、複数のボール（不図示）を介して回転可能に連結されている。ねじ軸の一端部には、ステッピングモータ等の駆動源（不図示）が連結されている。駆動源を動作させると、移動テーブルは、Ｘ軸方向に沿って移動する。

テーブルカバー６上には、円板状のチャックテーブル（保持テーブル）１２が設けられている。チャックテーブル１２は、Ｘ軸方向移動機構１０の移動テーブルにより回転可能に支持されている。

チャックテーブル１２は、図３に示す様に、非多孔質セラミックスで形成された円板状の枠体１４を有する。枠体１４の外径は、チャックテーブル１２の外径１２ｂに対応し、例えば、３００ｍｍである。

枠体１４の上面側には、円板状の凹部が形成されている。この凹部には、多孔質セラミックスで形成された円板状の多孔質板１６が固定されている。枠体１４の凹部の底部には、複数の第１流路が放射線状に形成されている。

また、凹部の径方向の中心部には、枠体１４の厚さ方向で枠体１４を貫通する第２流路が形成されている。第２流路には、電磁弁（不図示）を介して、真空ポンプ等の吸引源（不図示）が接続されている。

吸引源を動作させた状態で電磁弁を開状態とすると、第１流路、第２流路等を介して多孔質板１６の上面に負圧が伝達される。枠体１４及び多孔質板１６の上面は、略面一且つ略平坦であり、被加工物１１を吸引保持する保持面１２ａとして機能する。

チャックテーブル１２の下面側には、円柱状の回転軸１８が固定されている。なお、図３では、回転軸１８を一点鎖線で示す。回転軸１８には、Ｘ軸方向移動機構１０の移動板上に固定されたサーボモータ等の回転駆動源（不図示）から動力が伝達され、回転軸１８は回転角度の制限無く回転可能である。

図１に戻って、基台４の後方向側における＋Ｙ方向の側部には、長手部がＺ軸方向に沿って配置された角柱状の支持柱２０が設けられている。支持柱２０の一面側には、Ｚ軸方向移動機構（移動機構）２２が設けられている。

Ｚ軸方向移動機構２２は、それぞれＺ軸方向に略平行に配置された一対のガイドレール２４を有する。一対のガイドレール２４には、移動板２６がスライド可能に固定されている。移動板２６の裏面側には、ナット部（不図示）が設けられている。

このナット部には、Ｚ軸方向に沿って配置されたねじ軸２８が、複数のボール（不図示）を介して回転可能に連結されている。ねじ軸２８の上端部には、ステッピングモータ等の駆動源３０が連結されている。

駆動源３０でねじ軸２８を回転させることにより、移動板２６は、Ｚ軸方向に沿って移動する。移動板２６の表面側には、研磨ユニット３２が設けられており、研磨ユニット３２は、上述のＺ軸方向移動機構２２によりＺ軸方向に沿って移動させられる。

研磨ユニット３２は、移動板２６の表面側に固定された筒状の支持具３４を有する。支持具３４の内側には、長手部がＺ軸方向に沿って配置された円筒状のスピンドルハウジング３６が設けられている。

スピンドルハウジング３６には、長手部がＺ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル３８（図３参照）の一部が回転可能に収容されている。スピンドル３８の上端部の近傍には、サーボモータ等の回転駆動源（不図示）が設けられている。

スピンドル３８の下端部は、支持具３４及びスピンドルハウジング３６の下端よりも下方に突出している。スピンドル３８の下端部には、金属で形成された円板状のマウント４０の上面側が固定されている。

このマウント４０の下面側には、円板状の乾式研磨工具４２が、ボルト（不図示）を利用して固定されている。この様に、乾式研磨工具４２は、マウント４０を介してスピンドル３８に装着されている。

図２（Ａ）は、乾式研磨工具４２の上面側の斜視図であり、図２（Ｂ）は、乾式研磨工具４２の下面側の斜視図である。乾式研磨工具４２は、アルミニウム合金等の金属で形成された円板状の基台４４を有する。基台４４の外径は、例えば、４５０ｍｍである。

基台４４の中央部には、基台４４を貫通する様に所定径の貫通孔４４ａが形成されている。貫通孔４４ａの径は、例えば、１４０ｍｍである。また、基台４４の上面側の外周部には、複数のねじ穴４４ｂが基台４４の外周に沿って略等間隔に形成されている。

各ねじ穴４４ｂには、乾式研磨工具４２をスピンドル３８に装着する際に、マウント４０の外周部に形成された貫通孔（不図示）を介して上述のボルトが固定される。基台４４の下面側には、基台４４と略同径の円板状の乾式研磨パッド４６が接着剤で固定されている。

乾式研磨パッド４６は、基台４４と同心状に配置されている。乾式研磨パッド４６の中央部には、乾式研磨パッド４６を貫通する様に所定径の貫通孔４６ａが形成されている。貫通孔４６ａの径は、例えば、１５０ｍｍである。

乾式研磨パッド４６は、砥粒と、ボンド材と、を有する。砥粒は、例えば、酸化セリウム等の金属酸化物や、石英、溶融シリカ等の酸化ケイ素で形成されている。ボンド材としては、例えば、エポキシ系樹脂、フェノール系樹脂、又は、天然ゴム、合成ゴム等のゴムで形成された粉末が使用される。

砥粒とボンド材の粉末とを混合した後、混合物を圧縮成型し、次いで、これを焼成することで、乾式研磨パッド４６が形成される。乾式研磨パッド４６において、砥粒は、焼成を経て互いに融着したボンド材中に分散される態様で、このボンド材に固定されている。

図１に示す様に、研磨ユニット３２の下方且つ開口４ａの＋Ｙ方向には、研磨パッド用ノズル５０が設けられている。研磨パッド用ノズル５０は、圧縮エア等の常温の気体１３（図３参照）を上方に向けて噴射する。

図３は、乾式研磨工具４２、チャックテーブル１２等の一部断面側面図である。図３に示す様に、チャックテーブル１２の外径１２ｂは、乾式研磨工具４２の外径４６ｂよりも小さく、研磨パッド用ノズル５０はＹ軸方向においてチャックテーブル１２から離れて配置されている。それゆえ、研磨パッド用ノズル５０は、被加工物１１の研磨時にチャックテーブル１２と干渉しない。

研磨時には、保持面１２ａで吸引保持された被加工物１１を乾式研磨パッド４６で研磨すると共に、被加工物１１に接触していない乾式研磨パッド４６の下面（研磨面）４６ｃ側に、研磨パッド用ノズル５０の開口５０ａから気体１３を噴射する。

研磨時には、被加工物１１との間で生じる摩擦熱により、下面４６ｃ側の研磨領域は、７０℃から８０℃の範囲に加熱される。開口５０ａから気体１３を噴射することで、この加熱された乾式研磨パッド４６を冷却できると共に、乾式研磨パッド４６に付着した研磨屑の落下を促進できる。

ここで、再度図１に戻る。チャックテーブル１２は、Ｘ軸方向移動機構１０により、基台４の前方向側に位置する搬入搬出位置Ａ１と、後方向側に位置する研磨位置（所定位置）Ａ２と、の間を移動できる。

チャックテーブル１２が搬入搬出位置Ａ１に配置されているとき、チャックテーブル１２には乾式研磨が施される前の被加工物１１が搬入される、又は、チャックテーブル１２から乾式研磨が施された後の被加工物１１が搬出される。

被加工物１１は、円板状のシリコン単結晶基板を有し、このシリコン単結晶基板に対して乾式研磨が施される。しかし、シリコンに限定されず、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）等の他の半導体材料で形成された単結晶基板を、被加工物１１は有してもよい。

本実施形態では、被加工物１１の表面１１ａ側を保持面１２ａで吸引保持し、被加工物１１の裏面１１ｂ側に対して乾式研磨を施す。本実施形態の被加工物１１の表面１１ａ側には、樹脂で形成され被加工物１１と略同径の保護テープは貼り付けられていない。

しかし、被加工物１１の表面１１ａ側にＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイス（不図示）が形成されている場合には、表面１１ａ側へのダメージを低減するために、保護テープ（不図示）が表面１１ａ側に貼り付けられる。

被加工物１１に対して乾式研磨を施す際には、被加工物１１をチャックテーブル１２で吸引保持した後、当該チャックテーブル１２を、研磨位置Ａ２に配置する。研磨位置Ａ２に配置されたチャックテーブル１２及び被加工物１１の上方及び側方は、直方体状の加工室カバー５２で覆われる。

図１では、説明の便宜上、加工室カバー５２を二点鎖線で示す。加工室カバー５２は、Ｘ軸方向に長辺を有する矩形状の頂壁５２ａを有する。頂壁５２ａには、乾式研磨工具４２のＺ軸方向への進退を許容するための貫通孔５２ａ_１が形成されている（図４参照）。

頂壁５２ａのＹ軸方向の両端部には、頂壁５２ａから垂下する態様で第１側壁５２ｂ_１及び第２側壁５２ｂ_２が設けられている。また、頂壁５２ａの＋Ｘ方向の端部には、頂壁５２ａから垂下する態様で後壁５２ｃが設けられている。

頂壁５２ａの前方向の端部には、頂壁５２ａから垂下する態様で前壁５２ｄが設けられており、前壁５２ｄには、チャックテーブル１２の加工室カバー５２内への移動を許容する矩形状の切り欠き５２ｄ_１が形成されている。

頂壁５２ａ、第１側壁５２ｂ_１、第２側壁５２ｂ_２、後壁５２ｃ及び前壁５２ｄで規定される加工室カバー５２内の空間は、加工室５２Ａとなる（図４参照）。乾式研磨時に発生する研磨屑等の粉塵の飛散範囲は、この加工室５２Ａ内に略限定される。

第１側壁５２ｂ_１には、ダクト６４の一端部が固定されている。ダクト６４の他端部には、真空ポンプ等の吸引源６６が接続されている。吸引源６６を動作させると、加工室５２Ａ内の粉塵が吸引される。

加工室５２Ａ内には、ドレスユニット５４が配置されている。ドレスユニット５４は、長手方向がＹ軸方向に沿って配置された矩形板状の支持テーブル５６を有する。支持テーブル５６は、Ｘ軸方向移動機構１０によりＸ軸方向に沿って移動可能である。

支持テーブル５６のＸ軸方向の両側にも、テーブルカバー６と同様に、Ｘ軸方向に沿って伸縮可能な蛇腹状のカバー部材８が設けられている。支持テーブル５６は、チャックテーブル１２と同様に、一対のガイドレールにスライド可能に固定されている。

但し、支持テーブル５６は、チャックテーブル１２をＸ軸方向に沿って移動させるねじ軸及び駆動源とは異なるねじ軸及び駆動源（いずれも不図示）により、Ｘ軸方向に沿って移動する。

支持テーブル５６の上面５６ａ（図４参照）には、乾式研磨パッド４６をドレッシングするための円柱状のドレス部５８が設けられている。ドレス部５８の径は、例えば、８．０ｍｍであり、上面５６ａからの突出量は、例えば、８．５ｍｍである。

図４に示す様に、ドレス部５８は、上面５６ａに固定された円柱状の基台５８ａを有する。基台５８ａの上面には、円柱状の砥石部５８ｂが固定されている。砥石部５８ｂは、砥粒と、砥粒を固定するためのボンド材と、を有する。

砥石部５８ｂを構成する砥粒は、例えば、ＳｉＣ、ｃＢＮ（cubic boron nitride）、ダイヤモンド、又は、金属酸化物等で形成されている。砥粒を固定するボンド材は、例えば、熱硬化性樹脂であり、このボンド材中に砥粒が分散されている。但し、ボンド材は、樹脂に限定されず、ニッケル等の金属を用いた金属めっき層であってもよい。

なお、図１に示すドレスユニット５４は、チャックテーブル１２及び研磨ユニット３２の使用を前提とした待機位置Ｂ１にあり、チャックテーブル１２は搬入搬出位置Ａ１にある。

開口４ａの後方向には、ドレス部用ノズル６０が設けられている。ドレス部用ノズル６０は、加工室５２Ａ内において、基台４の上面に固定されている。

図４に示す様に、ドレス部用ノズル６０の開口６０ａは、ドレスユニット５４が待機位置Ｂ１にあるとき、圧縮エア等の常温の気体１３がドレス部５８の頂部に当たる様に、向き及び高さ位置が調整されている。

加えて、加工室５２Ａ内において、開口４ａの＋Ｙ方向には、支持テーブル用ノズル（気体噴射部）６２が設けられている。支持テーブル用ノズル６２は、加工室５２Ａ内において、基台４の上面に固定されている。

支持テーブル用ノズル６２の開口６２ａの開口６２ａの高さは、支持テーブル５６の上面５６ａよりも高い位置に配置されている。開口６２ａからは、圧縮エア等の常温の気体１３が支持テーブル５６の上面５６ａへ向けて噴射される。

図４は、乾式研磨工具４２、ドレスユニット５４等の一部断面側面図である。開口６２ａの向きは、支持テーブル５６の上面５６ａに向けて斜め下方に気体１３が噴射される様に調整されている。加えて、研磨装置２の上面視において、開口６２ａのＸＹ平面での向きは、ダクト６４の吸引口６４ａを向いている（図１０参照）。

この様に、支持テーブル用ノズル６２は、吸引口６４ａに向けて気体１３を噴射可能な位置に設けられているので、支持テーブル５６の上面５６ａに堆積した研削屑等の粉塵は、支持テーブル用ノズル６２から上面５６ａに噴射された気体１３により吹き飛ばされて、吸引口６４ａから吸引される。

本実施形態の研磨装置２では、支持テーブル用ノズル６２から気体１３を噴射することで、支持テーブル５６の上面５６ａに堆積した粉塵を吹き飛ばす。吹き飛ばされた粉塵は、ダクト６４から加工室５２Ａ外へ吸引されるので、支持テーブル５６に残存する粉塵の量を低減できる。例えば、上面５６ａにおける粉塵の量を略無くすことができる。

研磨パッド用ノズル５０、ドレス部用ノズル６０、及び、支持テーブル用ノズル６２には、図１に示す様に、気体供給源６８から分岐する管部（不図示）を介して気体１３が供給される。本実施形態の気体供給源６８は、コンプレッサ、ドライヤ、エアタンク等を有する圧縮エア供給源である。

気体供給源６８は、常温（例えば、約２３℃）の乾燥エアを所定の圧力（例えば、０．５ＭＰａ）で、研磨パッド用ノズル５０、ドレス部用ノズル６０、及び、支持テーブル用ノズル６２の各々に供給する。

研磨装置２は、Ｘ軸方向移動機構１０、チャックテーブル１２の回転駆動源及び吸引源、Ｚ軸方向移動機構２２、研磨ユニット３２、研磨パッド用ノズル５０、ドレス部用ノズル６０、支持テーブル用ノズル６２等の動作を制御するコントローラ（制御ユニット）７０を有する。

コントローラ７０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるプロセッサ（処理装置）と、メモリ（記憶装置）と、を含むコンピュータを有する。メモリは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）、ＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等の補助記憶装置と、を含む。

補助記憶装置には、所定のプログラムを含むソフトウェアが記憶されている。このソフトウェアに従いプロセッサ等を動作させることによって、コントローラ７０の機能が実現される。次に、研磨装置２の使用方法について図５から図７を参照しながら説明する。

図５は、乾式研磨工程Ｓ２０、ドレス工程Ｓ５０等のフロー図である。まず、搬入搬出位置Ａ１に配置されたチャックテーブル１２で被加工物１１を吸引保持した後、研磨位置Ａ２にチャックテーブル１２を移動させる（被加工物搬入工程Ｓ１０）。

このとき、チャックテーブル１２及び被加工物１１は、加工室５２Ａ内において研磨ユニット３２の直下に配置される。次に、チャックテーブル１２及びスピンドル３８をそれぞれ所定の回転数で回転させながら、乾式研磨工具４２を所定の圧力で被加工物１１の裏面１１ｂ側へ押圧する。

これにより、被加工物１１に対して乾式研磨を施す（乾式研磨工程Ｓ２０）。図６は、乾式研磨工程Ｓ２０を示す加工室５２Ａの上面図である。なお、乾式研磨工程Ｓ２０では、研磨パッド用ノズル５０から、例えば、圧力０．５ＭＰａ及び流量２５０Ｌ／ｍｉｎで気体１３を噴射しながら、被加工物１１に対して乾式研磨を施す。

乾式研磨の終了後、チャックテーブル１２を搬入搬出位置Ａ１へ戻し、被加工物１１を回収する（被加工物搬出工程Ｓ３０）。そして、所定数の乾式研磨が終了していない場合（Ｓ４０でＮＯ）、被加工物搬入工程Ｓ１０へ戻り、他の被加工物１１に対して乾式研磨を施す。

これに対して、所定数の乾式研磨が終了した場合（Ｓ４０でＹＥＳ）、ドレスユニット５４を待機位置Ｂ１からドレス位置Ｂ２へ移動させてドレス工程Ｓ５０を行う。図７は、ドレス工程Ｓ５０を示す加工室５２Ａの上面図である。

ドレス工程Ｓ５０では、研磨パッド用ノズル５０から、例えば、圧力０．５ＭＰａ及び流量２００Ｌ／ｍｉｎで気体１３を噴射しながら、乾式研磨工具４２を所定の圧力でドレス部５８へ押圧すると共に、スピンドル３８を所定の回転数で回転させる。この様にして、乾式研磨パッド４６の下面４６ｃに対してドレッシングが施される。

被加工物搬入工程Ｓ１０からドレス工程Ｓ５０の終了時まで、ダクト６４からの吸引は継続して行われているが、加工室５２Ａ内に配置されているドレスユニット５４には、研磨屑等の粉塵が堆積する。

ところで、所定期間、乾式研磨工具４２を使用すると砥粒の脱落等により研磨が困難になるので、乾式研磨工具４２を新品に交換する必要がある。そして、乾式研磨工具４２を新品に交換した後には、乾式研磨工具４２（即ち、乾式研磨パッド４６の下面４６ｃ）の高さ位置の設定を行う必要がある。

しかし、図８に示す様に、ドレスユニット５４上に粉塵１５が堆積した状態で高さ位置の設定を行うと、粉塵１５の厚さの分だけ、乾式研磨工具４２の高さ位置が不正確に算出される。図８は、従来の高さ位置の設定方法を示す研磨ユニット３２等の一部断面側面図である。

図８は、上面５６ａに堆積した粉塵１５により乾式研磨パッド４６の下面４６ｃが、支持テーブル５６の上面５６ａの高さ位置Ｚ_０ではなく、高さ位置Ｚ_０よりも上方に位置する高さ位置Ｚ_１にある場合を示す。

そこで、本実施形態では図９に示すフロー図に従って、ドレスユニット５４を清掃し、ドレスユニット５４に残存する粉塵１５の量を低減した上で、乾式研磨工具４２の高さ位置の設定を行う。図９は、研磨装置２において乾式研磨パッド４６の下面４６ｃの高さ位置の設定方法のフロー図である。

乾式研磨工具４２の高さ位置の設定では、例えば、まず、ドレスユニット５４を待機位置Ｂ１に配置する。そして、支持テーブル５６の上面５６ａに対して支持テーブル用ノズル６２から気体１３を噴射すると共に、ドレス部用ノズル６０からドレス部５８に気体１３を噴射する。

例えば、支持テーブル用ノズル６２から圧力０．５ＭＰａ及び流量３００Ｌ／ｍｉｎで気体１３を噴射すると共に、ドレス部用ノズル６０から圧力０．５ＭＰａ及び流量２００Ｌ／ｍｉｎで気体１３を噴射する。

これにより、支持テーブル５６の上面５６ａと、ドレス部５８と、にそれぞれ堆積した研磨屑等の粉塵１５を吹き飛ばすと共に、飛散した粉塵１５をダクト６４から吸引することで、上面５６ａ及びドレス部５８における粉塵１５の量を低減する（気体噴射工程Ｓ６０）。

図１０は、気体噴射工程Ｓ６０を示す加工室５２Ａの上面図である。なお、気体噴射工程Ｓ６０では、ドレスユニット５４を待機位置Ｂ１に固定してもよく、待機位置Ｂ１からドレス位置Ｂ２を経て、加工室５２Ａ内の前端部位置Ｂ３まで、ドレスユニット５４を移動させてもよい。また、待機位置Ｂ１と前端部位置Ｂ３との間を１回以上往復移動させてもよい。

この様にして、支持テーブル用ノズル６２等を使用してドレスユニット５４に堆積した粉塵１５の量を研磨装置２により自動で低減できるので、作業者によるドレスユニット５４の清掃を省略できる。このことは、作業者の清掃作業を省略できるので、研磨装置２の作業者にとって高い利便性を提供する。

気体噴射工程Ｓ６０の後、乾式研磨工具４２の貫通孔４４ａ，４６ａにドレス部５８が挿入される様に、研磨ユニット３２の直下に支持テーブル５６を配置する。この支持テーブル５６に対して、回転していない状態の乾式研磨工具４２を下降させ、乾式研磨パッド４６の下面４６ｃを、支持テーブル５６の上面５６ａに接触させる（下降工程Ｓ７０）。

図１１は、下降工程Ｓ７０を示す研磨ユニット３２等の一部断面側面図である。支持テーブル５６の上面５６ａからは粉塵１５が略除去されているので、乾式研磨パッド４６の下面４６ｃが支持テーブル５６の上面５６ａに接触すると、下面４６ｃ及び上面５６ａの高さ位置は略一致する。

図１１では、下面４６ｃ及び上面５６ａの高さ位置が高さ位置Ｚ_０となる例を示している。なお、高さ位置Ｚ_０は、例えば、支持テーブル５６の下面側に設けられた荷重センサ（不図示）で支持テーブル５６に係る荷重の変化を測定することで測定される。

より具体的には、乾式研磨パッド４６を所定の速度で下降させて、荷重センサで荷重の変化が測定されたタイミングに対応する下面４６ｃの高さ位置を、下面４６ｃ及び上面５６ａが接触した高さ位置Ｚ_０とする。

この高さ位置Ｚ_０が、下面４６ｃにとっての基準高さ位置（即ち、原点位置）となる。コントローラ７０は、高さ位置Ｚ_０を補助記憶装置に記憶すると共に、ドレス部５８の上端の高さ位置（即ち、砥石部５８ｂの上端の高さ位置Ｚ_２）を算出する（算出工程Ｓ８０）。

図１２は、算出工程Ｓ８０で算出されるドレス部５８の上端の高さ位置を示す支持テーブル５６等の一部断面側面図である。砥石部５８ｂの上端の高さ位置Ｚ_２は、例えば、上面５６ａから８．５ｍｍと予め定められているので、（高さ位置Ｚ_０＋８．５ｍｍ）と算出される。

この様に、上面５６ａの粉塵１５の量を低減した結果、高さ位置Ｚ_０を正確に測定できるので、次回のドレス工程Ｓ５０において、乾式研磨パッド４６の下面４６ｃを正確にドレス部５８の上端の高さ位置に配置できる。それゆえ、ドレス工程Ｓ５０で乾式研磨パッド４６の下面４６ｃがドレス部５８に接触せずに空振りするという事態を防ぐことができる。

その他、上述の実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。

上述の研磨装置２は、マニュアル式であるが、粗研削、仕上げ研削及び乾式研磨を順に行うフルオート式であってもよい。なお、フルオート式である場合、チャックテーブル１２がＸ軸方向に沿って移動することに代えて、研磨ユニット３２がＸ軸方向に沿って移動する。

２：研磨装置、４：基台、４ａ：開口、６：テーブルカバー、８：カバー部材
１０：Ｘ軸方向移動機構
１１：被加工物、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面、１３：気体、１５：粉塵
１２：チャックテーブル（保持テーブル）、１２ａ：保持面、１２ｂ：外径
１４：枠体、１６：多孔質板、１８：回転軸
２０：支持柱、２２：Ｚ軸方向移動機構（移動機構）
２４：ガイドレール、２６：移動板、２８：ねじ軸、３０：駆動源
３２：研磨ユニット、３４：支持具、３６：スピンドルハウジング、３８：スピンドル
４０：マウント、４２：乾式研磨工具、４４：基台、４４ａ：貫通孔、４４ｂ：ねじ穴
４６：乾式研磨パッド、４６ａ：貫通孔、４６ｂ：外径、４６ｃ：下面
５０：研磨パッド用ノズル、５０ａ：開口
５２：加工室カバー、５２Ａ：加工室
５２ａ：頂壁、５２ａ_１：貫通孔、５２ｂ_１：第１側壁、５２ｂ_２：第２側壁
５２ｃ：後壁、５２ｄ：前壁、５２ｄ_１：切り欠き
５４：ドレスユニット、５６：支持テーブル、５６ａ：上面
５８：ドレス部、５８ａ：基台、５８ｂ：砥石部
６０：ドレス部用ノズル、６０ａ：開口
６２：支持テーブル用ノズル（気体噴射部）、６２ａ：開口
６４：ダクト、６４ａ：吸引口
６６：吸引源、６８：気体供給源、７０：コントローラ
Ａ１：搬入搬出位置、Ａ２：研磨位置（所定位置）
Ｂ１：待機位置、Ｂ２：ドレス位置、Ｂ３：前端部位置
Ｓ１０：被加工物搬入工程、Ｓ２０：乾式研磨工程、Ｓ３０：被加工物搬出工程
Ｓ５０：ドレス工程、Ｓ６０：気体噴射工程、Ｓ７０：下降工程、Ｓ８０：算出工程
Ｚ_０，Ｚ_１，Ｚ_２：高さ位置

Claims (3)

1. 被加工物に対して乾式研磨を施す研磨装置であって、
   該被加工物を保持する保持テーブルと、
   円柱状のスピンドルと、該スピンドルの下端部に固定された円板状のマウントと、を有し、該マウントを介して該スピンドルに乾式研磨工具が装着される研磨ユニットと、
   該研磨ユニットを上下方向に沿って移動させる移動機構と、
   該保持テーブルで保持された該被加工物に対して乾式研磨を施す際に所定位置に配置された該保持テーブル及び該被加工物の上方及び側方を覆い、加工室を規定する加工室カバーと、
   該加工室カバーに固定され、粉塵を吸引するためのダクトと、
   該加工室内に配置されている支持テーブルと、
   該支持テーブルの上面に設けられており、該乾式研磨工具をドレッシングするためのドレス部と、
   該支持テーブルの該上面に堆積した該粉塵を吹き飛ばすための気体を該上面に対して噴射可能な気体噴射部と、
   を備えることを特徴とする研磨装置。
2. 該ダクトは、該加工室カバーの側面に固定されており、
   該気体噴射部は、該加工室カバーの上面視において、該ダクトの吸引口に向けて気体を噴射可能な位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
3. 被加工物に対して乾式研磨を施す研磨装置の加工室カバー内に配置されたドレス部を支持する支持テーブルの上面に対して乾式研磨工具の高さ位置の設定を行う乾式研磨工具の高さ位置の設定方法であって、
   該支持テーブルの該上面に気体噴射部から気体を噴射させて該上面に堆積した粉塵を吹き飛ばすと共に該加工室カバーに固定されたダクトから該粉塵を吸引することで、該上面における該粉塵の量を低減する気体噴射工程と、
   該気体噴射工程の後、該乾式研磨工具の貫通孔に該ドレス部が挿入される様に、該乾式研磨工具の下方に配置された該支持テーブルに対して該乾式研磨工具を下降させ、該乾式研磨工具の下面を該支持テーブルの該上面に接触させる下降工程と、
   該乾式研磨工具の該下面と、該支持テーブルの該上面と、が接触した高さ位置に基づいて、該ドレス部の上端の高さ位置を算出する算出工程と、
   を備えることを特徴とする乾式研磨工具の高さ位置の設定方法。

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