JP5877520B2 - Planarization processing apparatus and planarization processing method for sapphire substrate - Google Patents

Planarization processing apparatus and planarization processing method for sapphire substrate Download PDF

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Description

本発明は、サファイアインゴットをワイヤーカットして得られた400〜525μm厚みのサファイア基板の表面を平坦化加工する装置および平坦化加工方法に関する。この平坦化加工されるサファイア基板としては、サファイア基板の表面に光デバイス層を形成した光デバイス基板の裏面のサファイア基板の400〜525μm厚みを5〜30μm厚みまで減らす平坦化加工方法の対象物も含まれる。   The present invention relates to an apparatus for flattening a surface of a sapphire substrate having a thickness of 400 to 525 μm obtained by wire-cutting a sapphire ingot and a flattening method. As the sapphire substrate to be flattened, there is also an object of a flattening method that reduces the thickness of 400 to 525 μm of the sapphire substrate on the back surface of the optical device substrate in which the optical device layer is formed on the surface of the sapphire substrate to 5 to 30 μm. included.

LEDに利用されるサファイア基板は、特開2007−137736号公報(特許文献1)に開示されるように、次のS01からS09の工程を経て調製される。
(S01)サファイアインゴットの結晶棒を引き上げる。
(S02)インゴットの表面をアニール処理する。
(S03)インゴットの結晶方位を切断してC軸端面を垂直面とし、インゴットブロックとする。
(S04)インゴットブロックの外周面を円筒研削して表面平滑な円柱状ブロックとする。
(S05)円柱状ブロックの結晶方位をX線方位測定機器(XRD機)で測定し、インゴットブロックに砥石でオリフラを形成する。
(S06)オリフラが形成されたインゴットブロックをC軸に垂直な面にワイヤー切断して多数の400〜525μm厚みのサファイア基板とする。
(S07)サファイア基板の表面を研削加工またはラップ加工して表面を平坦化する。表面を平坦化したサファイア基板をエッチング処理またはアニール処理する。
(S08)処理されたサファイア基板を片面ポリッシング(研磨)して表面をより平坦化する。
および、
(S09)研磨加工されたサファイア基板を洗浄する。
The sapphire substrate used for the LED is prepared through the following steps S01 to S09 as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-137736 (Patent Document 1).
(S01) Pull up the crystal rod of the sapphire ingot.
(S02) The surface of the ingot is annealed.
(S03) The crystal orientation of the ingot is cut so that the C-axis end face is a vertical plane to form an ingot block.
(S04) The outer peripheral surface of the ingot block is cylindrically ground to obtain a cylindrical block having a smooth surface.
(S05) The crystal orientation of the cylindrical block is measured with an X-ray orientation measuring device (XRD machine), and an orientation flat is formed on the ingot block with a grindstone.
(S06) The ingot block on which the orientation flat is formed is wire-cut into a plane perpendicular to the C axis to obtain a large number of 400 to 525 μm thick sapphire substrates.
(S07) The surface of the sapphire substrate is ground or lapped to flatten the surface. The sapphire substrate whose surface is flattened is etched or annealed.
(S08) The treated sapphire substrate is polished on one side (polished) to flatten the surface.
and,
(S09) The polished sapphire substrate is washed.

特表2010−514581号公報(特許文献2)は、ワイヤー切断して得られたサファイア基板を吸着チャックに保持させ、粗研削砥石を用いてサファイア基板表面を粗研削加工して表面厚み30μm以上を除去した後、仕上げ研削砥石を用いてサファイア基板表面を5μm以上除去し、表面粗さRaが0.1μm以下のサファイア基板とし、さらに、研磨パッドを用いて仕上げ研削表面をCMP研磨してa面、r面、m面、及びc面配向からなる群から選択される結晶配向を有し且つ約0.037μm/cm2以下のnTTVを
有し、10.0Å以下の粗さRaを有する表面を含むサファイア基板の製造方法を提案する。
JP 2010-514581 A (Patent Document 2) holds a sapphire substrate obtained by wire cutting on a suction chuck and rough-grinds the surface of a sapphire substrate using a rough grinding wheel to increase the surface thickness to 30 μm or more. After removal, the surface of the sapphire substrate is removed by 5 μm or more using a finish grinding wheel to obtain a sapphire substrate having a surface roughness Ra of 0.1 μm or less, and further, the finish grinding surface is subjected to CMP polishing using a polishing pad. A surface having a crystal orientation selected from the group consisting of an r-plane, an m-plane, and a c-plane orientation and having an nTTV of about 0.037 μm / cm 2 or less and a roughness Ra of 10.0 mm or less. A method for manufacturing a sapphire substrate is proposed.

特開2010−46744号公報(特許文献3)は、サファイア基板上に複数の光デバイスが分割予定ラインによって区画された半導体層が積層されたサファイアウエーハの裏面を研削する研削方法であって、該半導体層の分割予定ラインの全部又は一部を切削して応力を分散させる応力分散工程と、該半導体層の表面に保護粘着易剥離テープを貼着する保護テープ貼着工程と、該保護テープ側を下にして研削装置のチャックテーブル上にサファイアウエーハを保持し、研削砥石でサファイアウエーハの裏面を研削する研削工程とを具備したことを特徴とするサファイアウエーハの研削方法を提案する。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2010-46744 (Patent Document 3) is a grinding method for grinding the back surface of a sapphire wafer in which a plurality of optical devices are stacked on a sapphire substrate and divided by lines to be divided. A stress distribution step of cutting the whole or part of the dividing line of the semiconductor layer to disperse the stress, a protective tape attaching step of attaching a protective adhesive easy-release tape to the surface of the semiconductor layer, and the protective tape side A sapphire wafer grinding method is provided, comprising a step of holding a sapphire wafer on a chuck table of a grinding apparatus and grinding a back surface of the sapphire wafer with a grinding wheel.

また、特開2011−44473号公報(特許文献4)は、保護粘着易剥離テープが光デバイス層側に貼付されたサファイア基板をサファイア基板面を上方に向けて保持し回転可能なチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持されたサファイア基板面を研削す
る研削砥石を有する研削ホイールを回転可能に支持する研削手段とを備えたサファイア基板の裏面研削装置であって、該チャックテーブルは、サファイア基板を吸引保持する保持面を有する吸引板と、該吸引板の保持面以外を囲繞するとともに該保持面の反対面を支持する底部を有する枠体とを含み、該枠体の底部には、該吸引板の中央部の吸引力が外周部の吸引力よりも強くなるように吸引溝が外周部に比較して中央部で密になる様に形成されており、該チャックテーブルの該吸引板は、該枠体に形成された吸引溝を介して吸引源に連通されていることを特徴とする、サファイア基板の裏面研削装置を提案する。
JP 2011-44473 A (Patent Document 4) discloses a chuck table that can be rotated while holding a sapphire substrate with a protective adhesive easy-release tape affixed to the optical device layer side with the sapphire substrate surface facing upward, A sapphire substrate back surface grinding device comprising a grinding means for rotatably supporting a grinding wheel having a grinding wheel for grinding a sapphire substrate surface held by the chuck table, the chuck table sucking the sapphire substrate A suction plate having a holding surface for holding; and a frame body having a bottom portion that surrounds other than the holding surface of the suction plate and supports the opposite surface of the holding surface; The suction groove is formed so as to be denser in the central portion compared to the outer peripheral portion so that the suction force in the central portion is stronger than the suction force in the outer peripheral portion. Suction plate, characterized in that it communicates with the suction source through a suction groove formed in the frame body, proposes a backside grinding apparatus of the sapphire substrate.

一方、フェーシング装置付きラップ盤“SPL15F”(商品名)は、本願特許出願人の半導体装置カタログ(非特許文献1)に記載されるように市場にすう多く出回っている。   On the other hand, a lapping machine “SPL15F” (trade name) with a facing device is on the market a lot as described in the semiconductor device catalog (Non-patent Document 1) of the present applicant.

株式会社岡本工作機械製作所の半導体関連装置カタログ、「精密ラッピングマシン SPL15F」、2010年6月発行Okamoto Machine Tool Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor Related Equipment Catalog, “Precision Wrapping Machine SPL15F”, published in June 2010

特開2007−137736号公報JP 2007-137736 A 特表2010−514581号公報Japanese translation of PCT publication 2010-51481 特開2010−46744号公報JP 2010-46744 A 特開2011−44473号公報JP 2011-44473 A

シリコン基板の素材の単結晶シリコンとは異なり、サファイア基板は六方位結晶であるので、砥石による研削加工の場合、基板と砥石が摺擦する摩擦熱により研削加工されたサファイア基板が反り易い欠点がある。それゆえ、特許文献1の一段研削方法より、特許文献2記載の粗研削工程と仕上げ研削工程の2段研削工程を採用する方が研削得られる加工して得られるサファイア基板の反りが小さいゆえ好ましい。   Unlike single crystal silicon, which is the material of the silicon substrate, the sapphire substrate is a hexagonal crystal. Therefore, when grinding with a grindstone, the sapphire substrate that has been ground by the frictional heat that the substrate and the grindstone rub against each other tends to warp. is there. Therefore, it is preferable to adopt the two-stage grinding process of the rough grinding process and the finish grinding process described in Patent Document 2 because the warpage of the sapphire substrate obtained by grinding is smaller than the one-stage grinding method of Patent Document 1. .

特許文献3および特許文献4の保護粘着易剥離テープを光デバイス層表面に貼付したサファイア基板は、前記研削加工されたサファイア基板の反りの程度を更により小さくする上で好ましい。   The sapphire substrate in which the protective adhesive easy-release tape of Patent Document 3 and Patent Document 4 is attached to the surface of the optical device layer is preferable for further reducing the degree of warpage of the ground sapphire substrate.

特許文献3および特許文献4の保護粘着易剥離テープを光デバイス層表面に貼付したサファイア基板の裏面研削方法は、後工程の研磨工程で反りが問題とならないように研削加工する場合は、研削砥石の回転数を高くすることが困難で、サファイア基板の裏面研削加工時間が長くなる欠点がある。また、後工程の研磨工程でも、研磨される基板がクッション性(弾性)のある研磨パッドと摺擦する際の摩擦熱で研磨加工されたサファイア基板の反りが増加する欠点がある。この研磨摩擦により生じる反りは、サファイア基板をアニール処理することによりある程度は解決できる。   When the backside grinding method of the sapphire substrate with the protective adhesive easy-release tape affixed to the surface of the optical device layer of Patent Literature 3 and Patent Literature 4 is ground so that warpage does not become a problem in the subsequent polishing step, a grinding wheel It is difficult to increase the rotation speed of the sapphire, and there is a drawback that the back grinding time of the sapphire substrate becomes long. Further, even in the subsequent polishing step, there is a drawback that warpage of the sapphire substrate polished by frictional heat when the substrate to be polished is rubbed against a cushioning (elastic) polishing pad is increased. The warp caused by this polishing friction can be solved to some extent by annealing the sapphire substrate.

LEDの消費需要の増加により、光デバイス市場では生産性の高いサファイア基板の平坦化加工装置の出現が望まれている。本願発明者らは、サファイア基板の平坦化加工において、研削加工時間が律速工程であるので、この研削加工を、粗研削加工、中仕上げ研削加工、仕上げ研削加工の3段階に分ければ各々の研削工程において熱履歴がサファイア基板に及ぼす影響が軽減され、保護粘着易剥離テープの効果も相伴なって反りの発生が抑えられる。また、研磨工程の代わりに硬い金属ラップ定盤を用いるラップ加工工程を採用すれば反りの発生が抑えられると想到した。   With the increase in demand for LED consumption, the emergence of a high productivity sapphire substrate planarization apparatus is desired in the optical device market. Since the grinding time is a rate-determining process in the flattening process of the sapphire substrate, the inventors of the present application can divide the grinding process into three stages: rough grinding process, intermediate finish grinding process, and finish grinding process. In the process, the influence of the thermal history on the sapphire substrate is reduced, and the occurrence of warpage is suppressed with the effect of the protective adhesive easy-release tape. Further, it has been conceived that the occurrence of warpage can be suppressed by adopting a lapping process using a hard metal lapping plate instead of the polishing process.

ついで、前記3段階の研削工程を取ることにより、ラップ工程を2個のサファイア基板のラップ加工を同時に行うように設計することにより、生産性の高いサファイア基板の平坦化加工装置となると想到した。   Then, by taking the three-stage grinding process, it was conceived that the lapping process was designed to simultaneously lapping two sapphire substrates, thereby providing a highly productive sapphire substrate planarization apparatus.

請求項1の発明は、平坦化加工装置を据え付ける部屋を前方部より後方部に向かって、部屋の前方左半部をワーク搬送室兼ワーク洗浄室とし、前方右半部をワークのラップ加工室に区分けし、後方部をワークの研削加工室と3区画化し、
前記ワーク搬送室兼ワーク洗浄室には、前方から後方に向かって
最前列にはワークの収納カセットの複数を、
第二列目には、中央に多関節型アーム式ワーク搬送ロボットを、
第三列目には、左側から右側に向かって、
左側1番列目に部室の壁上部に第二案内レールを滑走可能なワーク吸着搬送器を、
2番列目の前方に仮置台を、2番列目の後方にロール回転式ワーク表面洗浄器を、
3番列目の前記多関節型ワーク搬送ロボット後ろに多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器を、
4番列目にラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器と、ラップ加工ワーク表面用のベルクリン洗浄器を設け、
第四列目には、左側から右側に向かって、
前記ワーク吸着搬送器の右横側であって、かつ、前記ロール回転式ワーク表面洗浄器の後方に、研削加工されたワークのスピナー洗浄器を設け、
この研削加工されたワークのスピナー洗浄器の右横側であって、かつ、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器の後方に、センタリング装置付き仮置台を設け、
前述の前方右半部のラップ加工室を囲繞する四壁の左側壁には、ワーク搬入口窓が設けられ、このラップ加工室内には、金属製回転定盤1個に対してワーク吸着ヘッドを昇降および回転軸に揺動可能に備えたワーク押圧手段の一対と、前記ワーク吸着ヘッド下部を洗浄する回転ブラシを備えたワーク吸着ヘッド洗浄器の一対と、2個の金属製回転定盤リング状コンディショナと、金属製回転定盤洗浄機構と、金属製回転定盤のフェーシング装置1台を備え、
前記後方部の研削加工室内には、
1台のインデックステーブル、およびインデックステーブルの回転軸を回転駆動させる駆動手段、
このインデックステーブルの回転軸心を中心点とする同一円周上に等間隔に設置した4つの円筒刳り貫き空間内に設けた吸着チャックテーブル4台、およびそれら吸着チャックテーブル4台の回転軸を回転駆動させる駆動手段、
前記4台の吸着チャックテーブルの内、前記ワーク搬送室兼ワーク洗浄室内の研削ワーク洗浄器およびセンタリング装置付き仮置台に近い位置にある第一吸着チャックテーブルをローデイング/アンローデイングステージ(s)位置とし、このローデイング/アンローデイングステージ(s)位置を囲む壁の左半部のL字状側壁および天井は削除されており、壁天上部には昇降可能なアームを前記第一吸着チャックテーブルの中心点と前記センタリング装置付き仮置台の中心点の間を移動できる第一案内レールを備えた第一ワーク搬送機構を設け、前記第一吸着チャックテーブルと第一ワーク搬送機構とでローデイング/アンローデイングステージ(s)を構成し、
第二吸着チャックテーブルの上方にはカップホイール型粗研削砥石を砥石軸に軸承させた粗研削ヘッドを設けて第二吸着チャックテーブルと粗研削ヘッドとで粗研削ステージ(s)を構成し、
第三吸着チャックテーブルの上方にはカップホイール型中仕上げ研削砥石を砥石軸に軸承させた中仕上げ研削ヘッドを設けて第三吸着チャックテーブルと中仕上げ研削ヘッドとで中仕上げ研削ステージ(s)を構成し、
および、
第四吸着チャックテーブルの上方にはカップホイール型仕上げ研削砥石を砥石軸に軸承させた仕上げ研削ヘッドを設けて第四吸着チャックテーブルと仕上げ研削ヘッドとで仕上げ研削ステージ(s)を構成した研削ステージを設け、
前記ローデイング/アンローデイングステージ(s)を構成する第一吸着チャックテーブルの傍には吸着パッドをアームに支持させたペンダント揺動回転方式のワーク吸着搬送パッド機構を設け、この吸着パッドが前記第一吸着チャックテーブル上と前記研削加工されたワークのスピン洗浄器上間を揺動回転移動するように設置し、
前述のワーク搬送室兼ワーク洗浄室内の多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームは、収納カセット、センタリング装置付き仮置台、研削加工ワークの洗浄器、仮置台、および、ラップ加工ワーク表面の洗浄器上のワーク、並びに一対のワーク吸着ヘッド下部に吸着されたワークを搬送できる軌跡を移動、並びに、前記のこれらの機器にワークを移送できる軌跡を移動できるものであり、
前述のワーク搬送室兼ワーク洗浄室内の第二案内レールを滑走可能なワーク吸着搬送器は、仮置台の中心点、ロール回転式ワーク表面洗浄器、および、スピナー洗浄器の中心点を結ぶ線上を移動できるように設計されている、
ことを特徴とするサファイア基板の平坦化加工装置を提供するものである。
According to the first aspect of the present invention, the room in which the flattening apparatus is installed is directed from the front part toward the rear part, the front left half part of the room is used as a workpiece transfer chamber / work washing room, and the front right half part is used as a workpiece lapping chamber. The rear part is divided into three sections with the workpiece grinding chamber,
The workpiece transfer chamber / work washing chamber has a plurality of workpiece storage cassettes in the front row from the front to the rear,
In the second row, an articulated arm type work transfer robot in the center,
In the third row, from left to right,
In the first row on the left side, a workpiece suction transporter that can slide the second guide rail on the upper wall of the club room,
A temporary mounting table in front of the second row, a roll rotary work surface washer in the rear of the second row,
An arm washer for an articulated arm type work transfer robot behind the articulated type work transfer robot in the third row,
In the 4th row, there is a spin cleaner on the back side of the lapping workpiece and a Bergrin cleaner for the lapping workpiece surface.
In the fourth row, from left to right,
Provided on the right side of the workpiece adsorption transporter and behind the roll rotary workpiece surface cleaner is a ground workpiece spinner cleaner,
A temporary table with a centering device is provided on the right side of the spinner cleaner for the ground workpiece and behind the arm cleaner for the articulated arm-type workpiece transfer robot,
A work entrance window is provided on the left side wall of the four walls surrounding the lapping chamber in the right front half portion, and a lapping head for a metal rotating surface plate is provided in the lapping chamber. A pair of work pressing means provided so as to be able to swing on the lifting and rotating shafts, a pair of work suction head cleaning devices provided with a rotating brush for cleaning the lower part of the workpiece suction head, and two metal rotating surface plate rings It is equipped with a conditioner, a metal rotating surface plate washing mechanism, and a metal rotating surface plate facing device.
In the rear grinding chamber,
One index table, and a driving means for rotationally driving the rotation shaft of the index table;
Four suction chuck tables provided in four cylindrical punching spaces installed at equal intervals on the same circumference centered on the rotation axis of the index table, and the rotation shafts of the four suction chuck tables are rotated. Driving means for driving,
Of the four suction chuck tables, the first suction chuck table located near the temporary work table with the grinding work washer and centering device in the work transfer chamber / work washing chamber is positioned at the loading / unloading stage (s 1 ). The L-shaped side wall and the ceiling of the left half of the wall surrounding the loading / unloading stage (s 1 ) position are deleted, and an up and down arm is provided on the top of the wall. A first work transfer mechanism having a first guide rail capable of moving between a center point and the center point of the temporary table with the centering device is provided, and loading / unloading is performed by the first suction chuck table and the first work transfer mechanism. Configure stage (s 1 )
Above the second suction chuck table, a rough grinding head in which a cup wheel type rough grinding wheel is supported on the grinding wheel shaft is provided, and the second suction chuck table and the rough grinding head constitute a rough grinding stage (s 2 ).
The third suction chuck Above the table provided finish grinding head in which the finish grinding wheel in a cup-wheel is journalled in the wheel spindle third suction chuck table and semi-finish grinding head and a medium finish grinding stage (s 3) Configure
and,
Above the fourth suction chuck table, a finish grinding head having a cup wheel type finish grinding wheel supported by a grinding wheel shaft is provided, and the fourth suction chuck table and the finish grinding head constitute a finish grinding stage (s 4 ). Set up a stage,
Next to the first suction chuck table constituting the loading / unloading stage (s 1 ), there is provided a pendant swing rotation type work suction transport pad mechanism in which a suction pad is supported by an arm. Installed to swing and rotate between a single chuck table and the spin cleaner of the ground workpiece,
The arm of the articulated arm type workpiece transfer robot in the workpiece transfer chamber / work washing chamber described above includes a storage cassette, a temporary table with a centering device, a grinding workpiece cleaning device, a temporary table, and a lapping workpiece surface cleaning device It is possible to move a trajectory that can transport the workpiece adsorbed to the upper workpiece and the lower part of the pair of workpiece adsorbing heads, and to move a trajectory that can transport the workpiece to these devices,
The workpiece suction and transfer device that can slide on the second guide rail in the workpiece transfer chamber and workpiece cleaning chamber is on the line connecting the center point of the temporary table, the roll rotary workpiece surface cleaner, and the center point of the spinner cleaner. Designed to move,
An apparatus for planarizing a sapphire substrate is provided.

請求項2の発明は、請求項1に記載の平坦化加工装置を用い、次の工程を経てサファイア基板の表面を平坦加工してサファイア基板の厚みを減らすことを特徴とする、サファイア基板の平坦化加工方法を提供するものである。
1).収納カセット内の易剥離性粘着テープが表面に貼付されたサファイア基板(ワー
ク)を、多関節型アーム式ワーク搬送ロボットを使用してセンタリング装置付き仮置台上に移送し、仮置台上にワークを載置する。
2).前記センタリング装置付き仮置台上のワークを、ワーク第一搬送機構を用いて第一吸着チャックテーブル上に移送し、前記ワークの易剥離性粘着テープ面が下面に、サファイア基板面が上面となるようにワークを第一吸着チャックテーブル上に載置する。
3).インデックステーブルを90度回転させてローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にあるワークを搭載する第一チャックテーブルを粗研削ステージ(s)位置にある第二チャックテーブル位置へ移動させる。
4).第二チャックテーブルを回転させ、ついで、粗研削ヘッドを回転および下降させてカップホイール型粗研削砥石をワークのサファイア基板面に当接、摺擦させて粗研削加工を開始し、更にカップホイール型粗研削砥石を下降させてサファイア基板面のインフィード研削をする粗研削加工を行う。
5).インデックステーブルを90度回転させて粗研削ステージ(s)位置にある第二チャックテーブルを中仕上げ研削ステージ(s)位置にある第三チャックテーブル位置へ移動させる。
6).第三チャックテーブルを回転させ、ついで、中仕上げ研削ヘッドを回転および下降させてカップホイール型中仕上げ研削砥石をワークのサファイア基板面に当接、摺擦させて中仕上げ研削加工を開始し、更にカップホイール型中仕上げ研削砥石を下降させてサファイア基板面のインフィード研削をする中仕上げ研削加工を行う。
7).インデックステーブルを時計廻り方向に90度回転させて中仕上げ研削ステージ(s)位置にある第三チャックテーブルを仕上げ研削ステージ(s)位置にある第四チャックテーブル位置へ移動させる。
8).第四チャックテーブルを回転させ、ついで、仕上げ研削ヘッドを回転および下降させてカップホイール型仕上げ研削砥石をワークのサファイア基板面に当接、摺擦させて仕上げ研削加工を開始し、更にカップホイール型仕上げ研削砥石を下降させてサファイア基板面のインフィード研削をする仕上げ研削加工を行う。
9).インデックステーブルを時計廻り方向に90度、または時計逆周り方向に270度回転させて仕上げ研削ステージ(s)位置にある第四チャックテーブルをローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にある第一チャックテーブル位置へ移動させる。
10).ローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にある第一チャックテーブルに搭載された研削加工されたワークを、ワーク吸着搬送パッド機構を用いてワークのスピナー洗浄器上へ移動させた後、ワークを前記ワークのスピナー洗浄器上に載置する。
11).ワークのスピナー洗浄器により研削加工されたワーク面に洗浄水を吹き付けながらワークをスピン洗浄する。
12).ワーク吸着搬送器を第二案内レール上で後退させて前記ワークのスピナー洗浄器上へ移動させ、スピナー洗浄器に載置されているワークの研削加工・洗浄された面を吸着する。
13).ワーク吸着搬送器を第二案内レール上で後退させてロール回転式ワーク表面洗浄器上を通過させ、ワーク裏面のテープ面をロール洗浄する。
14).ワーク吸着搬送器を第二案内レール上で更に後退させて仮置台上で停止させ、ワークのテープ面を下方に、研削加工・洗浄サファイア基板面を上方に向けてワークを前記仮置台上に載置する。
15).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットを用い、研削加工・洗浄サファイア基板面をラップ加工室内のワーク吸着ヘッドの下方位置へ移送し、前記ワークのテープ貼付面を上方に向けて前記ワーク吸着ヘッドの下方にワークを受け渡す。
16).ワーク吸着ヘッドの旋回アームを回動させてワークを金属製回転定盤上へ位置させる。
17).前記仮置台上に新たに研削加工・洗浄サファイア基板面を上方に向けて載置されたワークを前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットを用いて前記ラップ加工室内の空いているワーク吸着ヘッドの下方位置に移送し、前記ワークのテープ貼付面を上方に向けて前記ワーク吸着ヘッドの下方にワークを受け渡す。
18).上記ワーク吸着ヘッドの旋回アームを回動させてワークを金属製回転定盤上へ位置させる。
19).前記ワーク吸着ヘッドの一対を下降させて金属製回転定盤上にワークのサファイア基板面を当接させるとともに摺擦させて2枚の前記ワークのラップ加工を開始し、所望するラップ取り代量のラップ加工となったら金属製回転定盤の回転を停止するとともに、前記ワーク吸着ヘッドの一対を上昇させた後、ワーク吸着ヘッドの旋回アームを前記と逆方向に回動してワーク吸着ヘッド待機位置へ戻し、ラップ加工を終了する。
20).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを前記ワーク吸着ヘッドの下方へ移動させ、ついで、ワーク吸着ヘッドの下方に吸着されているワークのラップ加工サファイア基板面を前記アームで吸着した後にワーク吸着ヘッドの減圧を解除し、その後、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームをラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器上へ移動させ、そこで、前記アームの減圧を解除してワークのラップ加工面を上に向けてスピナー仮置台上に載置する。
21).前記スピン洗浄器およびベルクリン洗浄器を用いて前記ワークの表裏面に洗浄水を吹き付けながらワークのスピン洗浄を行うとともに、ベルクリンでワークに付着した洗浄水を拭き取る。
22).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットを用い、ラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器上のワークを把持または吸着した後、ワークを収納カセット内に収納する。
23).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器上へと移送し、前記アームを洗浄する。
24).前記アームが洗浄された多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを前述の他方のワーク吸着ヘッドの下方へ移動させ、ついで、ワーク吸着ヘッドの下方に吸着されているワークのラップ加工サファイア基板面を受け取り、ついで、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームをラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器上へ移動させ、そこで、ワークのラップ加工面を上に向けてスピナー仮置台上に載置する。
25).前記スピン洗浄器およびベルクリン洗浄器を用いて前記ワークの表裏面に洗浄水を吹き付けながらワークのスピン洗浄を行うとともに、ワークに付着した洗浄水を拭き取る。
26).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームをラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器上へ移動させ、前記ワークを把持または吸着した後、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを収納カセットの棚内へ移送させ、ワークを収納カセット内に収納する。
27).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器上へと移送し、前記アームを洗浄する。
28).上記20)工程から27)工程が行われている間に、前記ラップ加工室内では、金属製回転定盤が回転され、金属製回転定盤用洗浄器より洗浄水が供給され金属製回転定盤の洗浄が行われるとともに、ワーク吸着ヘッド洗浄器によるワーク吸着ヘッド下部の洗浄が行われる。
According to a second aspect of the present invention, the flattening apparatus according to the first aspect is used to flatten the surface of the sapphire substrate through the following steps to reduce the thickness of the sapphire substrate. The present invention provides a chemical processing method.
1) Transfer the sapphire substrate (workpiece) with the easily peelable adhesive tape in the storage cassette on the surface onto a temporary table with a centering device using an articulated arm-type workpiece transfer robot. Place the workpiece on.
2). The workpiece on the temporary table with the centering device is transferred onto the first suction chuck table by using the workpiece first transport mechanism so that the easily peelable adhesive tape surface of the workpiece is the lower surface and the sapphire substrate surface is the upper surface. The workpiece is placed on the first suction chuck table.
3). The index table is rotated 90 degrees to move the first chuck table on which the workpiece at the loading / unloading stage (s 1 ) position is mounted to the second chuck table position at the rough grinding stage (s 2 ) position.
4). Rotate the second chuck table, then rotate and lower the rough grinding head to bring the cup wheel type rough grinding wheel into contact with the sapphire substrate surface of the workpiece and rub it to start the rough grinding process. Rough grinding is performed by lowering the rough grinding wheel and performing in-feed grinding of the sapphire substrate surface.
5). The index table is rotated 90 degrees to move the second chuck table at the rough grinding stage (s 2 ) position to the third chuck table position at the intermediate finish grinding stage (s 3 ) position.
6). Rotate the third chuck table, then rotate and lower the semi-finishing grinding head to bring the cup wheel type semi-finishing grinding wheel into contact with the sapphire substrate surface of the workpiece and rub it to start the semi-finishing grinding process. The cup wheel type intermediate finishing grinding wheel is lowered to perform intermediate finishing grinding for in-feed grinding of the sapphire substrate surface.
7). The index table is rotated 90 degrees clockwise to move the third chuck table at the intermediate finish grinding stage (s 3 ) position to the fourth chuck table position at the finish grinding stage (s 4 ) position.
8). Rotate the fourth chuck table, then rotate and lower the finish grinding head to bring the cup wheel type finish grinding wheel into contact with the sapphire substrate surface of the workpiece and rub it to start the finish grinding process. Finish grinding is performed by lowering the finish grinding wheel and performing in-feed grinding of the sapphire substrate surface.
9). The index table is rotated 90 degrees clockwise or 270 degrees counterclockwise, and the fourth chuck table at the finish grinding stage (s 4 ) position is positioned at the loading / unloading stage (s 1 ) position. Move to the chuck table position.
10). After moving the ground workpiece mounted on the first chuck table at the loading / unloading stage (s 1 ) position onto the workpiece spinner cleaner using the workpiece suction transfer pad mechanism, the workpiece is Place on the work spinner cleaner.
11). The workpiece is spin cleaned while spraying cleaning water onto the workpiece surface ground by the workpiece spinner cleaner.
12). The workpiece suction / conveying device is moved back on the second guide rail and moved onto the spinner cleaner of the workpiece, and the ground and cleaned surface of the workpiece placed on the spinner cleaner is sucked.
13). The work suction / conveyance device is moved back on the second guide rail and passed over the roll rotary work surface cleaning device, and the tape surface on the back surface of the work is roll cleaned.
14). The workpiece suction transporter is further retracted on the second guide rail and stopped on the temporary table, and the workpiece is placed on the temporary table with the tape surface of the workpiece facing down and the grinding / cleaning sapphire substrate surface facing up. Put.
15). Using the articulated arm type work transfer robot, the grinding / cleaning sapphire substrate surface is transferred to a position below the work suction head in the lapping chamber, and the work sticking surface of the work suction head is directed upward. Deliver the work downward.
16). The work arm is rotated onto the metal rotating surface plate by rotating the revolving arm of the work suction head.
17). The workpiece newly placed on the temporary table with the grinding / cleaning sapphire substrate surface facing upward is below the vacant workpiece suction head in the lapping chamber using the articulated arm-type workpiece transfer robot. The workpiece is transferred to a position, and the workpiece is delivered below the workpiece suction head with the tape application surface of the workpiece facing upward.
18). The revolving arm of the work suction head is rotated to position the work on the metal rotating surface plate.
19). A pair of the workpiece suction heads are lowered to bring the sapphire substrate surface of the workpiece into contact with the metal rotating surface plate and rubbed to start lapping of the two workpieces, and a desired lapping allowance amount is obtained. When lapping is performed, the rotation of the metal rotating surface plate is stopped and the pair of the workpiece suction heads are raised, and then the swing arm of the workpiece suction head is rotated in the opposite direction to the workpiece suction head standby position. Return to ending lapping.
20). Move the arm of the articulated arm-type workpiece transfer robot below the workpiece suction head, and then suck the workpiece lapping sapphire substrate sucked below the workpiece suction head with the arm and then suck the workpiece Release the pressure reduction of the head, and then move the arm of the articulated arm type work transfer robot onto the spin cleaner on the back surface of the lapping workpiece, where the pressure reduction of the arm is released and the lapping surface of the workpiece is moved. Place it on the spinner temporary table.
21). The spin cleaning of the workpiece is performed while spraying cleaning water on the front and back surfaces of the workpiece using the spin cleaner and the Berglin cleaner, and the cleaning water adhering to the workpiece is wiped off with Berglin.
22). Using the articulated arm-type workpiece transfer robot, the workpiece on the spin cleaner on the back of the lapping workpiece is gripped or sucked, and then the workpiece is stored in a storage cassette.
23). The arm of the articulated arm type work transfer robot is transferred onto the arm cleaner for the articulated arm type work transfer robot, and the arm is cleaned.
24). Move the arm of the articulated arm-type workpiece transfer robot whose arm has been cleaned to the lower side of the other workpiece suction head, and then wrap the sapphire substrate surface of the workpiece sucked under the workpiece suction head. Then, the arm of the articulated arm type work transfer robot is moved onto the spin cleaner on the back surface of the lapping workpiece, and is placed on the spinner temporary table with the lapping surface of the workpiece facing up.
25). The spin cleaning of the workpiece is performed while spraying the cleaning water on the front and back surfaces of the workpiece using the spin cleaner and the Berglin cleaner, and the cleaning water adhering to the workpiece is wiped off.
26). The arm of the articulated arm type work transfer robot is moved onto a spin cleaner on the back surface of the lapping work, and after gripping or adsorbing the work, the arm of the articulated type arm type work transfer robot is moved to a shelf of a storage cassette. The workpiece is transferred into the storage cassette and stored in the storage cassette.
27). The arm of the articulated arm type work transfer robot is transferred onto the arm cleaner for the articulated arm type work transfer robot, and the arm is cleaned.
28). While the steps 20) to 27) are being performed, the metal rotating surface plate is rotated in the lapping chamber, and the cleaning water is supplied from the metal rotating surface plate washer to the metal rotating surface plate. In addition, the lower part of the workpiece suction head is cleaned by the workpiece suction head cleaner.

研削工程段階のワークに蓄熱される熱履歴により加工ワークに反りが発生し易い影響を防止するため、研削加工ステージを3段階として各々の研削加工段階での初滅を低減させるとともに、易剥離製粘着テープでワークをバッキングしたことにより反りの発生も更に低減される。   In order to prevent the effect of warping of the workpiece due to the thermal history accumulated in the workpiece in the grinding process stage, the grinding stage is divided into three stages to reduce the initial extinction at each grinding stage and make it easy to peel. The occurrence of warpage is further reduced by backing the workpiece with an adhesive tape.

各々のワークの搬送工程、研削工程、ラップ工程の各々に発生する加工屑により汚染され易い加工ワーク面の洗浄工程、多関節型搬送ロボットのアームの洗浄工程を設けたので、加工ワークに付着する異物粒子の数は極端に少ない量となる。   Since there is a cleaning process for the surface of the workpiece that is easily contaminated by the processing waste generated in each workpiece conveyance process, grinding process, and lapping process, and an arm cleaning process for the articulated transfer robot, it adheres to the workpiece. The number of foreign particles is extremely small.

研削装置におけるワークの粗研削加工が律速工程となるので、研削砥石軸を3軸に、ラップワーク吸着ヘッドを2軸に設計したので、2枚のワークを同時に1台の金属製回転定盤でラップ加工でき、加工ワークの単位時間当たりの生産量が向上する。   Since rough grinding of workpieces in the grinding machine is the rate-limiting process, the grinding wheel axis is designed to be 3 axes and the lap workpiece suction head is designed to be 2 axes. Lapping can be performed, and the production volume per unit time of the workpiece can be improved.

図1はサファイア基板の平坦化加工装置の平面図である。FIG. 1 is a plan view of a flattening apparatus for a sapphire substrate. 図2は第一案内レールを滑走可能なワーク吸着搬送器の右側面図である。FIG. 2 is a right side view of the work suction / conveyor capable of sliding on the first guide rail. 図3は多関節型アーム式ワーク搬送ロボットと仮置台の右側面図である。FIG. 3 is a right side view of the articulated arm type work transfer robot and the temporary table. 図4は多関節型アーム式ワーク搬送ロボットとラップ盤の右側面図である。FIG. 4 is a right side view of the articulated arm type work transfer robot and the lapping machine. 図5はラップ加工室内のラップ盤の一部を切り欠いた右側面図である。FIG. 5 is a right side view in which a part of the lapping machine in the lapping chamber is cut away. 図6はラップ盤を後ろ方向から見た一部を切り欠いた背面図である。FIG. 6 is a rear view of the lapping machine with a part cut away when viewed from behind. 図7は研削装置の一部を切り欠いた正面図である。FIG. 7 is a front view in which a part of the grinding apparatus is cut away.

以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図1に示すサファイア基板の平坦化加工装置1は、平坦化加工装置を据え付ける部屋2を前方部より後方部に向かって、部屋2の前方左半部をワーク搬送室兼ワーク洗浄室2a、前方右半部をワークのラップ加工室2cに区分けし、後方部をワークの研削加工室2bと3区画化している。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
The sapphire substrate flattening apparatus 1 shown in FIG. 1 has a room 2 in which the flattening apparatus is installed facing from the front part to the rear part, the front left half of the room 2 is the work transfer chamber / work washing room 2a, and the front part. The right half is divided into a lapping chamber 2c for workpieces, and the rear portion is divided into three sections with a workpiece grinding chamber 2b.

研削屑の発生量が多い研削加工室2bを後方にし、最終工程のラップ加工室を前方に持って来ることにより、最終加工ワークへの加工屑がワークに付着する機会を減じている。   By making the grinding chamber 2b with a large amount of generated grinding scraps backward and bringing the lapping chamber of the final process forward, the chance of processing scraps adhering to the final workpiece is reduced.

前記ワーク搬送室兼ワーク洗浄室2aには、前方から後方に向かって、最前列にはワークの収納カセットの複数3,3を、第二列目には、中央に多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4を、第三列目には、左側から右側に向かって、左側1番列目に部室の壁上部に第
二案内レール7bを滑走可能な吸着パッド7aを備えるワーク吸着搬送器7を、2番列目の前方に仮置台9を、2番列目の後方にロール回転式ワーク表面洗浄器8を、3番列目の前記多関節型ワーク搬送ロボット4の後ろに多関節型アーム式ワーク搬送ロボットの吸着アーム4a用アーム洗浄器10を、4番列目にラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器11aと、このスピン洗浄器用のベルクリン洗浄器11bを設け、第四列目には、左側から右側に向かって、前記ワーク吸着搬送器7の右横側であって、かつ、前記ロール回転式ワーク表面洗浄器8の後方に、研削加工されたワークのスピナー洗浄器6を設け、この研削加工されたワークのスピナー洗浄器6の右横側であって、かつ、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器10の後方に、センタリング装置付き仮置台5を設けてある。前記収納カセット3,3は前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアーム4aによるワークの搬出、搬入を容易とするため、傾斜機構台3a上に設置される。
From the front to the rear, the workpiece transfer chamber / work washing chamber 2a has a plurality of workpiece storage cassettes 3 and 3 in the front row, and an articulated arm type workpiece transfer in the center in the second row. From the left side to the right side in the third row, the robot 4 is provided with a workpiece suction transfer device 7 having a suction pad 7a that can slide on the second guide rail 7b on the upper wall of the chamber in the first left side column, A temporary table 9 in front of the second row, a roll rotary work surface cleaner 8 in the rear of the second row, and an articulated arm type behind the articulated workpiece transfer robot 4 in the third row. The arm cleaning device 10 for the suction arm 4a of the workpiece transfer robot is provided with a spin cleaning device 11a on the back surface of the lapping workpiece and a berlin cleaning device 11b for the spin cleaning device in the fourth row. The workpiece is attracted from the right side A spinner cleaner 6 for a ground workpiece is provided on the right side of the feeder 7 and behind the roll-rotating workpiece surface cleaner 8, and the spinner cleaner 6 for the ground workpiece is provided. And a temporary table 5 with a centering device is provided behind the arm washer 10 for the articulated arm type work transfer robot. The storage cassettes 3 and 3 are installed on the tilt mechanism base 3a in order to easily carry out and carry in the work by the arm 4a of the articulated arm type work transfer robot 4.

前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアーム4aによるワークの把持は、アーム下面に真空孔を穿ったアーム4aによる減圧吸着でもよいし、アーム4a先端に設けたアーム両爪によってワーク外周を把持するタイプの多関節型アーム式ワーク搬送ロボットも利用できる。   The workpiece can be gripped by the arm 4a of the articulated arm-type workpiece transfer robot 4 by vacuum suction by the arm 4a having a vacuum hole in the lower surface of the arm, or the workpiece outer periphery can be gripped by both arm claws provided at the tip of the arm 4a. This type of multi-joint arm-type workpiece transfer robot can also be used.

前記スピン洗浄器11aはワークの下面および上面にノズルより線浄水を吹き付けながらスピナーによりワークを回転させてワークの表裏洗浄を行い、前記ベルクリン洗浄器11bはワーク上面に洗浄ブラシを進出させてワーク上面をスクラブ洗浄する。   The spin cleaner 11a rotates the workpiece with a spinner while spraying line clean water from the nozzle to the lower surface and upper surface of the workpiece to clean the front and back of the workpiece, and the Berglin cleaner 11b advances a cleaning brush on the workpiece upper surface to move the workpiece upper surface. Clean the scrub.

前方右半部のラップ加工室2cを囲繞する四壁の左側壁には、ワーク搬入口窓2cが設けられ、このラップ加工室内には、1個の金属製回転定盤21に対してワーク吸着ヘッド22を昇降および回転軸23に回動可能に備えたワーク押圧手段の一対24,24と、前記ワーク吸着ヘッド下部を洗浄する回転ブラシ25aを備えたワーク吸着ヘッド洗浄器の一対25,25と、2個の金属製回転定盤リング状コンディショナ26,26と、金属製回転定盤洗浄機構27と、1台の金属製回転定盤のフェーシング装置28を備えたラップ盤20が設置されている。 The left side wall of the fourth wall surrounding the lapping chamber 2c of the front right half portion, the workpiece carry-in port window 2c l is provided, this lapping chamber, work for one of the metal rotation plate 21 A pair 24, 24 of work pressing means provided with the suction head 22 so that it can be moved up and down and rotated on the rotary shaft 23, and a pair 25, 25 of a work suction head washer comprising a rotating brush 25a for cleaning the lower part of the work suction head. And a lapping machine 20 having two metal rotating surface plate ring conditioners 26, 26, a metal rotating surface plate cleaning mechanism 27, and a single metal rotating surface plate facing device 28. ing.

金属製回転定盤21素材の金属としては、銅、錫、真鍮、鉄等の鋳物定盤、これら金属の粉と樹脂との混合鋳物、例えばケメット定盤が使用できる。   As the metal of the metal rotating surface plate 21 material, there can be used a casting surface plate made of copper, tin, brass, iron or the like, or a mixed casting of these metal powder and resin, for example, a chemet surface plate.

前記後方部の研削加工室2b内には、1台のインデックステーブル31、このインデックステーブルの回転軸32を回転駆動させる駆動手段33、このインデックステーブルの回転軸心を中心点とする同一円周上に等間隔に設置した4つの円筒刳り貫き空間内に設けた4台の吸着チャックテーブル34a,34b,34c,34d、およびそれら吸着チャックテーブル4台の回転軸35を回転駆動させる駆動手段36を具備する。   In the rear grinding chamber 2b, there is one index table 31, driving means 33 for rotationally driving the rotary shaft 32 of the index table, and on the same circumference with the rotational axis of the index table as the center point. Provided with four suction chuck tables 34a, 34b, 34c, 34d provided in four hollow cylindrical spaces installed at equal intervals, and driving means 36 for rotationally driving the rotation shafts 35 of the four suction chuck tables. To do.

前記4台の吸着チャックテーブル34a,34b,34c,34dの内、前記ワーク搬送室兼ワーク洗浄室2a内の研削ワーク洗浄器6およびセンタリング装置付き仮置台5に近い位置にある第一吸着チャックテーブル34aをローデイング/アンローデイングステージ(s)位置とし、このローデイング/アンローデイングステージ(s)位置を囲む壁の左半部2bのL字状側壁および天井は削除されており、壁天上部には昇降可能なワークを把持する前後移動可能な爪、または吸着パッドを備えるアーム39aを有する搬送パッド機構39を前記第一吸着チャックテーブル34aの中心点と前記センタリング装置付き仮置台5の中心点の間を移動させる第二案内レール39bを備え、この搬送パッド機構39と、前記第一吸着チャックテーブル34aとでローデイング/アンローデイングステージ(s)を構成する。 Of the four suction chuck tables 34a, 34b, 34c, 34d, the first suction chuck table is located close to the grinding workpiece cleaner 6 and the temporary table 5 with a centering device in the workpiece transfer chamber / work cleaning chamber 2a. 34 a is a loading / unloading stage (s 1 ) position, and the L-shaped side wall and ceiling of the left half 2 b l of the wall surrounding the loading / unloading stage (s 1 ) position are deleted, and the top of the wall Includes a claw that can move back and forth to hold a work that can be moved up and down, or a transport pad mechanism 39 having an arm 39a that includes a suction pad. A second guide rail 39b that moves between the transport pad mechanism 39 and the first suction Make up the the loading / unloading Rohde queuing stage (s 1) in the Yakkuteburu 34a.

第二吸着チャックテーブル34bの上方にはカップホイール型粗研削砥石34gを砥
石軸34oに軸承させた粗研削ヘッド34hを設けて第二吸着チャックテーブル34bと粗研削ヘッド34hとで粗研削ステージ(s)を構成する。
Rough grinding with a second suction chuck table 34b second suction chuck table 34b and the rough grinding head 34h c provided rough grinding head 34h c with a cup wheel type rough grinding 34g c is journalled in the wheel spindle 34o above the The stage (s 2 ) is configured.

カップホイール型粗研削砥石34gとしては、砥番が#180から#380のダイヤモンド粒、CBN粒を刃先素材とした粗研削砥石が利用される。砥石軸34oはビルトインモータ34mにより回転駆動される。 As the cup wheel type rough grinding wheel 34g c , a rough grinding wheel using diamond grains having a grinding number of # 180 to # 380 and CBN grains as a cutting edge material is used. The grindstone shaft 34o is rotationally driven by a built-in motor 34m.

第三吸着チャックテーブル34cの上方にはカップホイール型中仕上げ研削砥石34gを砥石軸34oに軸承させた中仕上げ研削ヘッド34hを設けて第三吸着チャックテーブル34cと中仕上げ研削ヘッド34hとで中仕上げ研削ステージ(s)を構成する。 Third and third suction chuck table 34c and the semi-finish grinding head 34h m finish grinding wheel 34g m in the cup wheel type provided finish grinding head 34h m in which is journalled in the wheel spindle 34o above the suction chuck table 34c The intermediate finish grinding stage (s 3 ) is constituted by

カップホイール型中仕上げ研削砥石34gとしては、砥番が#420から#660のダイヤモンド粒、CBN粒を刃先素材とした中仕上げ研削砥石が利用される。 The cup wheel type in the finishing grinding wheel 34g m, abrasive numbered diamond grains # 660 and # 420, the finishing grinding wheel in which the CBN particles and the cutting edge material is utilized.

第四吸着チャックテーブル34dの上方にはカップホイール型仕上げ研削砥石34gを砥石軸34oに軸承させた仕上げ研削ヘッド34hを設けて第四吸着チャックテーブル34dと仕上げ研削ヘッド34hとで仕上げ研削ステージ(s)を構成する。 Finish grinding with the fourth adsorption fourth suction chuck table 34d above the chuck table 34d provided finish grinding head 34h f with a cup wheel type finishing grindstone 34g f is journalled in the wheel spindle 34o and finish grinding head 34h f The stage (s 4 ) is configured.

カップホイール型仕上げ研削砥石34gとしては、砥番が#680から#800のダイヤモンド粒、CBN粒を刃先素材とした仕上げ研削砥石が利用される。 The cup wheel type finishing grindstone 34g f, abrasive numbered diamond grains # 800 and # 680, the finishing grinding wheel having a CBN particle and the cutting edge material is utilized.

前記ローデイング/アンローデイングステージ(s)を構成する第一吸着チャックテーブル34aの傍であってインデックステーブル31外側には回動軸廻りにワーク吸着搬送パッド34pを支えるアーム34kが旋回揺動できるペンダント方式のワーク吸着搬送パッド機構34tを設け、このワーク吸着搬送パッド34tが前記第一吸着チャックテーブル34a上と前記研削加工されたワークのスピン洗浄器6上の間を揺動回転移動するように設置する。 A pendant that can swing and swing an arm 34k that supports a workpiece suction / conveying pad 34p around a rotation axis near the first suction chuck table 34a constituting the loading / unloading stage (s 1 ) and outside the index table 31. A workpiece suction / transport pad mechanism 34t of the type is provided, and the workpiece suction / transport pad 34t is installed so as to swing and rotate between the first suction chuck table 34a and the spin cleaner 6 of the ground workpiece. To do.

前述のワーク搬送室兼ワーク洗浄室2a内の多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアームは、収納カセット4、センタリング装置付き仮置台5、研削加工ワークの洗浄器6、仮置台9、および、ラップ加工ワーク表面の洗浄器25上のワーク、並びに一対のワーク吸着ヘッド22,22下部に吸着されたワークを搬送できる軌跡を移動、並びに、前記のこれらの機器にワークを移送できる軌跡を移動できるものである。   The arm of the articulated arm-type workpiece transfer robot 4 in the workpiece transfer chamber / work washing chamber 2a described above includes a storage cassette 4, a temporary table 5 with a centering device, a grinding workpiece cleaner 6, a temporary table 9, and It is possible to move the trajectory on which the workpiece on the cleaner 25 on the lapping workpiece surface and the workpiece adsorbed to the lower part of the pair of workpiece suction heads 22 and 22 can be transported, and the trajectory on which the workpiece can be transferred to these devices. Is.

前述のワーク搬送室兼ワーク洗浄室2a内の第二案内レールを滑走可能なワーク吸着搬送器は、仮置台9の中心点、ロール回転式ワーク表面洗浄器8、および、スピナー洗浄器6の中心点を結ぶ線上を移動できるように設計されている。   The above-described workpiece adsorption / conveyance device capable of sliding on the second guide rail in the workpiece conveyance chamber / work washing chamber 2a is the center point of the temporary table 9, the center of the roll rotary type workpiece surface cleaning device 8, and the center of the spinner cleaning device 6. It is designed to be able to move on the line connecting the points.

本発明のサファイア基板の平坦化加工装置1を用い、易剥離性粘着テープが貼付されたサファイア基板のサファイア基板面を平坦化加工する工程は、次の工程を経て行われる。   The step of flattening the sapphire substrate surface of the sapphire substrate to which the easily peelable adhesive tape is attached using the sapphire substrate flattening apparatus 1 of the present invention is performed through the following steps.

厚み550μmにワイヤーカットソウされた6インチ径のサファイア基板の表面に易剥離性粘着テープを貼付したものをワークとして使用する。易剥離性粘着テープとしては、丸石産業株式会社のQ―チャック(商品名)、フジコピアン株式会社のFIXFILM(商品名)シリーズのSTD1、STD2、HG1、HG2(グレード名)等のワークと粘着剤層間の剥離力(JIS K−6854に準拠)が10mN/12.7mm幅以下であって、ワークを吸着する吸着パッドを横方向にずらす際のサファイア基板と粘着剤層間のせん断力が1.0N/cm以上であるものが好ましい。 A workpiece is prepared by attaching an easily peelable adhesive tape to the surface of a 6-inch diameter sapphire substrate wire-cut to a thickness of 550 μm. Easy-release adhesive tapes include Q-chuck (trade name) of Maruishi Sangyo Co., Ltd., FIXFILM (trade name) series of Fuji Copian Co., Ltd. The peel force (conforming to JIS K-6854) is 10 mN / 12.7 mm width or less, and the shear force between the sapphire substrate and the adhesive layer when the suction pad that adsorbs the workpiece is shifted laterally is 1.0 N / What is cm < 2 > or more is preferable.

1).収納カセット3内の易剥離性粘着テープが表面に貼付されたサファイア基板(ワ
ーク)wを多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアーム4aに吸着させ、センタリング装置付き仮置台5上に移送し、アームの減圧を解除して前記センタリング装置付き仮置台5上にワークを載置する。
1) The sapphire substrate (work) w with the easily peelable adhesive tape in the storage cassette 3 attached to the surface is adsorbed to the arm 4a of the articulated arm type work transfer robot 4 and placed on the temporary table 5 with a centering device. The arm is depressurized and the work is placed on the temporary table 5 with the centering device.

2).ワーク第一搬送機構39のアームを下降させて前記センタリング装置付き仮置台5上のワークを吸着パッド39aで吸着した後、前記アームを上昇させる。ついで、ワークを吸着するアームを第一案内レール39b上で移動させて第一吸着チャックテーブル34aの中心点上方に位置させた後、ワークを吸着する吸着パッド39aを下降させて第一吸着チャックテーブル上に易剥離性粘着テープ面が下面に、サファイア基板面が上面となるようにワークwを載置する。その後、吸着パッドの減圧を停止し、吸着パッドを上昇させてワーク表面より遠ざける。   2). After lowering the arm of the work first transport mechanism 39 to suck the work on the temporary table 5 with the centering device by the suction pad 39a, the arm is lifted. Next, after the arm that sucks the workpiece is moved on the first guide rail 39b and is positioned above the center point of the first suction chuck table 34a, the suction pad 39a that sucks the workpiece is lowered and the first suction chuck table is lowered. The workpiece w is placed so that the easily peelable adhesive tape surface is on the lower surface and the sapphire substrate surface is the upper surface. Thereafter, the vacuuming of the suction pad is stopped, and the suction pad is lifted away from the workpiece surface.

3).インデックステーブル31を90度回転させてローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にあるワークを搭載する第一チャックテーブル34aを粗研削ステージ(s)位置にある第二チャックテーブル34b位置へ移動させる。 3). The index table 31 is rotated 90 degrees to move the first chuck table 34a mounted with the workpiece at the loading / unloading stage (s 1 ) position to the second chuck table 34b position at the rough grinding stage (s 2 ) position. .

4).第二チャックテーブル34bを300rpmで回転させ、ついで、粗研削ヘッド34hを3,000rpmで回転および下降させてカップホイール型粗研削砥石34gをワークのサファイア基板面に当接、摺擦させて粗研削加工を開始し、更にカップホイール型粗研削砥石34gを下降させてサファイア基板面のインフィード研削をし、100μm厚みの粗研削取り代となったら粗研削ヘッド34hを上昇させることによりワーク表面より遠ざけて粗研削加工を終了させる。ついで、第二チャックテーブル34bの回転を停止する。この粗研削加工がなされている間に、ローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にある第一チャックテーブル34a上には、新たなワークが載置される。 4). The second chuck table 34b is rotated at 300 rpm, and then the rough grinding head 34h c is rotated and lowered at 3,000 rpm to bring the cup wheel type rough grinding wheel 34g c into contact with and rub against the sapphire substrate surface of the workpiece. By starting the rough grinding process, lowering the cup wheel type rough grinding wheel 34g c to infeed grinding the sapphire substrate surface, and raising the rough grinding head 34h c when the rough grinding allowance of 100 μm thickness is reached. Finish the rough grinding process away from the workpiece surface. Next, the rotation of the second chuck table 34b is stopped. While this rough grinding is being performed, a new workpiece is placed on the first chuck table 34a at the loading / unloading stage (s 1 ) position.

5).インデックステーブル31を90度回転させて粗研削ステージ(s)位置にある第二チャックテーブル34bを中仕上げ研削ステージ(s)位置にある第三チャックテーブル34c位置へ移動させる。 5). The index table 31 is rotated 90 degrees to move the second chuck table 34b at the rough grinding stage (s 2 ) position to the third chuck table 34c position at the intermediate finish grinding stage (s 3 ) position.

6).第三チャックテーブル34cを280rpmで回転させ、ついで、中仕上げ研削ヘッド34hを3,000rpmで回転および下降させてカップホイール型中仕上げ研削砥石34gをワークのサファイア基板面に当接、摺擦させて中仕上げ研削加工を開始し、更にカップホイール型中仕上げ研削砥石34gを下降させてサファイア基板面のインフィード研削をし、70μm厚みの中仕上げ研削取り代となったら中仕上げ研削ヘッドを上昇させることによりワーク表面より遠ざけて中仕上げ研削加工を終了させる。ついで、第三チャックテーブル34cの回転を停止する。この中仕上げ研削加工がなされている間に、ローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にある第一チャックテーブル34a上には、新たなワークが載置され、粗研削ステージ(s)位置にある第二チャックテーブル34bではワークの粗研削加工が行われる。 6). Third chuck table 34c is rotated at 280 rpm, then contact the rotation and descent is allowed by the cup wheel type in the finishing grinding wheel 34g m the semi-finish grinding head 34h m at 3,000rpm the sapphire substrate surface of the work, rubbing It is allowed to start the semi-finish grinding, the the infeed grinding of the sapphire substrate surface by further lowering the cup wheel type in the finishing grinding wheel 34g m, the semi-finish grinding head When a finish grinding allowance in the 70μm thick The intermediate finish grinding process is finished by moving it away from the workpiece surface. Next, the rotation of the third chuck table 34c is stopped. While the intermediate finish grinding is being performed, a new workpiece is placed on the first chuck table 34a at the loading / unloading stage (s 1 ) position, and is placed at the rough grinding stage (s 2 ) position. On a certain second chuck table 34b, rough grinding of the workpiece is performed.

7).インデックステーブル31を時計廻り方向に90度回転させて中仕上げ研削ステージ(s)位置にある第三チャックテーブル34cを仕上げ研削ステージ(s)位置にある第四チャックテーブル位置へ移動させる。 7). The index table 31 is rotated 90 degrees in the clockwise direction to move the third chuck table 34c at the intermediate finish grinding stage (s 3 ) position to the fourth chuck table position at the finish grinding stage (s 4 ) position.

8).第四チャックテーブル34dを280rpmで回転させ、ついで、仕上げ研削ヘッド34hを3,000rpmで回転および下降させてカップホイール型仕上げ研削砥石34gをワークのサファイア基板面に当接、摺擦させて仕上げ研削加工を開始し、更
にカップホイール型仕上げ研削砥石34gを下降させてサファイア基板面のインフィード研削をし、50μm厚みの仕上げ研削取り代となったら仕上げ研削ヘッド34hを上昇させることによりワーク表面より遠ざけて仕上げ研削加工を終了させる。ついで、第四チャックテーブル34dの回転を停止する。この仕上げ研削加工がなされている間に、ローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にある第一チャックテーブル34a上には、新たなワークが載置され、粗研削ステージ(s)位置にある第二チャックテーブル34bではワークの粗研削加工が行われ、中仕上げ研削ステージ(s)位置にある第三チャックテーブル34cではワークの中仕上げ研削加工が行われる。
8). The fourth chuck table 34d is rotated at 280 rpm, and then the finish grinding head 34h f is rotated and lowered at 3,000 rpm so that the cup wheel type finish grinding wheel 34g f comes into contact with and rubs against the sapphire substrate surface of the workpiece. start the finish grinding, by further infeed grinding the sapphire substrate surface lowers the cup wheel type finishing grindstone 34g f, increasing the finish grinding head 34h f If a finish grinding allowance of 50μm thickness Finish grinding by moving away from the workpiece surface. Next, the rotation of the fourth chuck table 34d is stopped. While this finish grinding is being performed, a new workpiece is placed on the first chuck table 34a at the loading / unloading stage (s 1 ) position and is at the rough grinding stage (s 2 ) position. The rough grinding of the workpiece is performed on the second chuck table 34b, and the semi-finished grinding of the workpiece is performed on the third chuck table 34c at the position of the intermediate finish grinding stage (s 3 ).

9).インデックステーブルを時計廻り方向に90度、または時計逆周り方向に270度回転させて仕上げ研削ステージ(s)位置にある第四チャックテーブル34dをローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にある第一チャックテーブル34a位置へ移動させる。 9). The index table is rotated 90 degrees clockwise or 270 degrees counterclockwise to move the fourth chuck table 34d at the finish grinding stage (s 4 ) position to the loading / unloading stage (s 1 ) position. One chuck table 34a is moved to the position.

10).ローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にある第一チャックテーブル34aに搭載された研削加工されたワーク面をワーク吸着搬送パッド機構34tの吸着パッド34pで吸着し、ついでワーク吸着搬送パッド機構のアーム34kを左方向に旋回させて研削加工されたワークのスピナー洗浄器6上へ移動させた後、ワーク吸着搬送パッド34pの減圧を解除してワークの吸着固定を解いてワークをワークのスピナー洗浄器6上に載置する。ついで、ワーク吸着搬送パッド機構34tのアームを右方向に回転させてワーク吸着搬送パッド機構のアームを待機位置へ戻す。 10). The ground workpiece surface mounted on the first chuck table 34a at the loading / unloading stage (s 1 ) position is adsorbed by the adsorption pad 34p of the workpiece adsorption / transfer pad mechanism 34t, and then the arm of the workpiece adsorption / transfer pad mechanism 34k is turned leftward and moved to the spinner cleaner 6 for the workpiece that has been ground, and then the work suction spinner cleaner is released by releasing the pressure reduction of the workpiece suction transfer pad 34p and releasing the suction of the workpiece. 6 is mounted. Then, the arm of the work suction / transport pad mechanism 34t is rotated rightward to return the arm of the work suction / transport pad mechanism to the standby position.

11).ワークのスピナー洗浄器6により研削加工されたワーク面に洗浄水を吹き付けながらワークをスピン洗浄する。ワーク吸着搬送パッド機構34tのアームを待機位置へ戻す前にこのスピン洗浄を開始すれば、ワークのスピン洗浄とともにワーク吸着搬送パッド34pを水洗浄できる。   11). The workpiece is spin cleaned while spraying cleaning water onto the workpiece surface ground by the workpiece spinner cleaner 6. If this spin cleaning is started before returning the arm of the workpiece suction transfer pad mechanism 34t to the standby position, the workpiece suction transfer pad 34p can be washed with water together with the workpiece spin cleaning.

12).ワーク吸着搬送器7の吸着パッド7aを第二案内レール7b上で後退させて前記ワークのスピナー洗浄器6上へ移動させ、スピナー洗浄器6に載置されているワークの研削加工・洗浄された面を吸着する。   12). The suction pad 7a of the workpiece suction / conveyor 7 is retracted on the second guide rail 7b and moved onto the spinner cleaner 6 of the workpiece, and the workpiece placed on the spinner cleaner 6 is ground and cleaned. Adsorb the surface.

13).ワーク吸着搬送器7の吸着パッド7aを第二案内レール上で後退させてロール回転式ワーク表面洗浄器8上を通過させ、ワーク裏面の易剥離性粘着テープ面をロール回転水洗浄する。   13). The suction pad 7a of the workpiece suction / conveying device 7 is retracted on the second guide rail and passed over the roll-rotating workpiece surface cleaning device 8, and the easily peelable adhesive tape surface on the back surface of the workpiece is cleaned with roll rotation water.

14).ワーク吸着搬送器7の吸着パッド7aを第二案内レール7b上で更に後退させて仮置台9上で停止させ、ついで、ワーク吸着搬送器の吸着パッド7aの減圧を開放することにより前記仮置台9上にワークのテープ面を下方に、研削加工・洗浄サファイア基板面を上方に向けてワークを載置する。   14). The suction pad 7a of the workpiece suction transporter 7 is further retracted on the second guide rail 7b and stopped on the temporary placement table 9, and then the pressure reduction of the suction pad 7a of the workpiece suction transporter 7 is released to release the temporary placement table 9. The workpiece is placed with the tape surface of the workpiece facing down and the grinding / cleaning sapphire substrate surface facing upward.

15).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアーム4aに研削加工・洗浄サファイア基板面を吸着させ、ラップ加工室2c内のワーク吸着ヘッド22の下方位置へワークを移送中に前記ワークwのテープ貼付面が上方を向くように前記アーム4aを旋回させた後、前記ラップ加工室内のワーク吸着ヘッド22の下方にワークを位置させ、ワーク吸着ヘッドを減圧してワークのテープ貼付面を吸着固定する。   15). The grinding / cleaning sapphire substrate surface is attracted to the arm 4a of the articulated arm-type workpiece transfer robot 4, and the workpiece w is attached to the tape while the workpiece is transferred to a position below the workpiece suction head 22 in the lapping chamber 2c. After the arm 4a is turned so that the surface faces upward, the work is positioned below the work suction head 22 in the lapping chamber, and the work suction head is depressurized to suck and fix the tape application surface of the work.

16).ワーク吸着ヘッド22の旋回アームを回動軸23廻りに回動させてワークを金属製回転定盤21上へ位置させる。   16). The revolving arm of the work adsorption head 22 is rotated about the rotation axis 23 to position the work on the metal rotating surface plate 21.

17).前記仮置台9上に新たに研削加工・洗浄サファイア基板面を上方に向けて載置
されたワークwを前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアーム4aに吸着させ、ラップ加工室内のワーク吸着ヘッド22の下方位置へワークを移送中に前記ワークのテープ貼付面が上方を向くように前記アームを旋回させた後、前記ラップ加工室内の空いているワーク吸着ヘッド22の下方にワークを位置させ、ワーク吸着ヘッドを減圧してワークのテープ貼付面を吸着固定する。
17). The workpiece w newly placed on the temporary table 9 with the grinding / cleaning sapphire substrate surface facing upward is adsorbed to the arm 4a of the articulated arm type work transfer robot 4 to adsorb the workpiece in the lapping chamber. While the workpiece is being transferred to a position below the head 22, the arm is turned so that the tape application surface of the workpiece faces upward, and then the workpiece is positioned below the empty workpiece suction head 22 in the lapping chamber. Then, the work suction head is depressurized to fix the tape application surface of the work by suction.

18).上記ワーク吸着ヘッド22の旋回アームを回動させてワークを金属製回転定盤21上へ位置させる。   18). The revolving arm of the work suction head 22 is rotated to position the work on the metal rotating surface plate 21.

19).前記ワーク吸着ヘッドの一対22,22を下降させて180mm/分の速度で回転している金属製回転定盤21上にワークのサファイア基板面を当接させるとともに摺擦させて2枚の前記ワークのラップ加工を開始し、20μm厚みのラップ取り代量のラップ加工となったら金属製回転定盤21の回転を停止するとともに、前記ワーク吸着ヘッドの一対22,22を上昇させた後、ワーク吸着ヘッド22の旋回アームを前記と逆方向に回動してワーク吸着ヘッド待機位置へ戻し、ラップ加工を終了する。   19). A pair of the workpiece suction heads 22 and 22 are lowered and the sapphire substrate surface of the workpiece is brought into contact with and slid on the metal rotating surface plate 21 rotating at a speed of 180 mm / min. Is started, and when the lapping process has a lapping amount of 20 μm, the rotation of the metal rotating surface plate 21 is stopped and the pair of workpiece suction heads 22 and 22 are raised, and then the workpiece suction is performed. The revolving arm of the head 22 is rotated in the opposite direction to the above and returned to the workpiece suction head standby position, and the lapping process is completed.

20).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアーム4aを前記ワーク吸着ヘッド22の下方へ移動させ、ついで、ワーク吸着ヘッド22の下方に吸着されているワークのラップ加工サファイア基板面を前記アーム4aで吸着した後にワーク吸着ヘッド22の減圧を解除し、その後、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアームをラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器11a上へ移動させ、そこで、前記アーム4aの減圧を解除してワークのラップ加工面を上に向けてスピナー仮置台11a上に載置する。 20). The arm 4a of the articulated arm-type workpiece transfer robot 4 is moved below the workpiece suction head 22, and the lap sapphire substrate surface of the workpiece sucked below the workpiece suction head 22 is moved by the arm 4a. After the suction, the pressure reduction of the workpiece suction head 22 is released, and then the arm of the articulated arm type work transfer robot 4 is moved onto the spin cleaner 11a on the back surface of the lapping workpiece, where the pressure of the arm 4a is reduced. cancel placed on the spinner provisional table 11a t toward the lapping surface of the workpiece to above.

21).前記スピン洗浄器11aおよびベルクリン洗浄器11bを用いて前記ワークの表裏面に洗浄水を吹き付けながらワークのスピン洗浄を行うとともに、ベルクリンでワークに付着した洗浄水を拭き取る。   21). The spin cleaning of the workpiece is performed while spraying cleaning water on the front and back surfaces of the workpiece using the spin cleaning device 11a and the Bergrin cleaning device 11b, and the cleaning water adhering to the workpiece is wiped off with Berglin.

22).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアーム4aをラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器11a上へ移動させ、前記アームを減圧してワークのラップ加工面を吸着した後、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを収納カセット3の棚内へ移送させ、そこで前記アーム4aの減圧を解除してサファイア基板厚みが310μmのワークを収納カセット3内に収納する。   22). After moving the arm 4a of the articulated arm-type workpiece transfer robot 4 onto the spin cleaner 11a on the back surface of the lapping workpiece, the arm is decompressed to adsorb the lapping surface of the workpiece, and then the articulated arm type The arm of the workpiece transfer robot is transferred into the shelf of the storage cassette 3, where the pressure of the arm 4 a is released and a workpiece having a sapphire substrate thickness of 310 μm is stored in the storage cassette 3.

23).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアームを多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器10上へと移送し、前記アーム4a洗浄する。   23). The arm of the articulated arm type work transfer robot 4 is transferred onto the arm cleaner 10 for the articulated arm type work transfer robot, and the arm 4a is cleaned.

24).前記アームが洗浄された多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアーム4aを前述の他方のワーク吸着ヘッド22の下方へ移動させ、ついで、ワーク吸着ヘッドの下方に吸着されているワークのラップ加工サファイア基板面を前記アーム4aで吸着した後にワーク吸着ヘッド22の減圧を解除し、その後、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアーム4aをラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器11a上へ移動させ、そこで、前記アームの減圧を解除してワークのラップ加工面を上に向けてスピナー仮置台11a上に載置する。 24). The arm 4a of the articulated arm-type workpiece transfer robot 4 with the arm cleaned is moved below the other workpiece suction head 22, and then the workpiece lapping sapphire sucked below the workpiece suction head. After the substrate surface is adsorbed by the arm 4a, the pressure reduction of the work adsorption head 22 is released, and then the arm 4a of the articulated arm type work transfer robot is moved onto the spin cleaner 11a on the back surface of the lapping work, , placed on a spinner provisional table 11a t toward the lapping surface of the workpiece upward by releasing the vacuum of the arm.

25).前記スピン洗浄器11aおよびベルクリン洗浄器11bを用いて前記ワークの表裏面に洗浄水を吹き付けながらワークのスピン洗浄を行うとともにベルクリンでワークに付着した洗浄水を拭き取る。   25). The spin cleaning of the work is performed while spraying the cleaning water on the front and back surfaces of the work using the spin cleaning device 11a and the Berglin cleaning device 11b, and the cleaning water adhering to the work is wiped off with Berglin.

26).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアーム4aをラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器11a上へ移動させ、前記アームを減圧してワークのラップ加工面を
吸着した後、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアーム4aを収納カセット3の棚内へ移送させ、そこで前記アーム4aの減圧を解除してサファイア基板厚みが310μmのワークを収納カセット3内に収納する。
26). After moving the arm 4a of the articulated arm-type workpiece transfer robot 4 onto the spin cleaner 11a on the back surface of the lapping workpiece, the arm is decompressed to adsorb the lapping surface of the workpiece, and then the articulated arm type The arm 4a of the workpiece transfer robot is transferred into the shelf of the storage cassette 3, where the decompression of the arm 4a is released and a workpiece having a sapphire substrate thickness of 310 μm is stored in the storage cassette 3.

27).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット4のアーム4aを多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器10上へと移送し、前記アームを洗浄する。洗浄後、アーム4aは多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアーム待機位置へと戻される。   27). The arm 4a of the articulated arm type work transfer robot 4 is transferred onto the arm cleaner 10 for the articulated arm type work transfer robot, and the arm is cleaned. After cleaning, the arm 4a is returned to the arm standby position of the articulated arm type work transfer robot.

28).上記20)工程から27)工程が行われている間に、前記ラップ加工室2c内では、金属製回転定盤21が回転され、金属製回転定盤用洗浄器27より洗浄水が供給されて金属製回転定盤の洗浄が行われるとともに、ワーク吸着ヘッド洗浄器25によるワーク吸着ヘッド22下部の洗浄が行われる。また、ワークのラップ加工が行われていない間にフェーシング装置28で金属製回転定盤21面の溝切補修加工が行われる。   28). During the steps 20) to 27), the metal rotating surface plate 21 is rotated in the lapping chamber 2c, and cleaning water is supplied from the metal rotating surface plate cleaning device 27. The metal rotating surface plate is cleaned, and the lower part of the workpiece suction head 22 is cleaned by the workpiece suction head cleaner 25. Further, the grooving repair processing of the surface of the metal rotating surface plate 21 is performed by the facing device 28 while the workpiece is not lapping.

平坦化加工され、易剥離性テープを取り除いた厚み310μmの6インチ径サファイア基板の反りは、1.2mm程度であった。   The warping of the 6-inch sapphire substrate having a thickness of 310 μm, which was flattened and the easy-release tape was removed, was about 1.2 mm.

本発明のサファイア基板の平坦化加工装置は、サファイア基板面の研削・研磨加工を高スループットで割れを生じさせることなく行うことが可能である。また、得られる平坦化加工されたサファイア基板の反りは小さいものであり、従来、研削加工またはラップ加工後に行われていたアニーリング処理工程は不要となる。   The flattening apparatus for a sapphire substrate according to the present invention can perform grinding and polishing of a sapphire substrate surface with high throughput without causing cracks. Further, the warping of the flattened sapphire substrate obtained is small, and an annealing process step conventionally performed after grinding or lapping is not necessary.

1 基板の平坦化加工装置
2a ワーク搬送兼ワーク洗浄室
2b 研削加工室ラップ加工室
2c ラップ加工室
3 収納カセット
4 多関節型搬送ロボット
5 センタリング装置付き仮置台
20 ラップ盤
21 金属製回転定盤
22 ワーク吸着ヘッド
30 研削装置
31 インデックステーブル
34a,34b,34c,34d 吸着チャックテーブル
ローディング/アンローディングステージ
粗研削加工ステージ
中仕上げ研削加工ステージ
仕上げ研削加工ステージ
34h 粗研削砥石ヘッド
34h 中仕上げ研削砥石ヘッド
34h 仕上げ研削砥石ヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate flattening processing device 2a Work conveyance / work washing chamber 2b Grinding chamber Lapping chamber 2c Lapping chamber 3 Storage cassette 4 Articulated transfer robot 5 Temporary table 20 with centering device Lapping machine 21 Metal rotating surface plate 22 Workpiece suction head 30 Grinding device 31 Index tables 34a, 34b, 34c, 34d Suction chuck table s 1 Loading / unloading stage s 2 Coarse grinding stage s 3 Medium finish grinding stage s 4 Finish grinding stage 34h c Coarse grinding wheel Head 34h m Finishing grinding wheel head 34h f Finishing grinding wheel head

Claims (2)

平坦化加工装置を据え付ける部屋を前方部より後方部に向かって、部屋の前方左半部をワーク搬送室兼ワーク洗浄室とし、前方右半部をワークのラップ加工室に区分けし、後方部をワークの研削加工室と3区画化し、
前記ワーク搬送室兼ワーク洗浄室には、前方から後方に向かって
最前列にはワークの収納カセットの複数を、
第二列目には、中央に多関節型アーム式ワーク搬送ロボットを、
第三列目には、左側から右側に向かって、
左側1番列目に部室の壁上部に第二案内レールを滑走可能なワーク吸着搬送器を、
2番列目の前方に仮置台を、2番列目の後方にロール回転式ワーク表面洗浄器を、
3番列目の前記多関節型ワーク搬送ロボット後ろに多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器を、
4番列目にラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器と、ラップ加工ワーク表面用のベルクリン洗浄器を設け、
第四列目には、左側から右側に向かって、
前記ワーク吸着搬送器の右横側であって、かつ、前記ロール回転式ワーク表面洗浄器の後方に、研削加工されたワークのスピナー洗浄器を設け、
この研削加工されたワークのスピナー洗浄器の右横側であって、かつ、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器の後方に、センタリング装置付き仮置台を設け、
前述の前方右半部のラップ加工室を囲繞する四壁の左側壁には、ワーク搬入口窓が設けられ、このラップ加工室内には、金属製回転定盤1個に対してワーク吸着ヘッドを昇降および回転軸に揺動可能に備えたワーク押圧手段の一対と、前記ワーク吸着ヘッド下部を洗浄する回転ブラシを備えたワーク吸着ヘッド洗浄器の一対と、2個の金属製回転定盤リング状コンディショナと、金属製回転定盤洗浄機構と、金属製回転定盤のフェーシング装置1台を備え、
前記後方部の研削加工室内には、
1台のインデックステーブル、およびインデックステーブルの回転軸を回転駆動させる駆動手段、
このインデックステーブルの回転軸心を中心点とする同一円周上に等間隔に設置した4つの円筒刳り貫き空間内に設けた吸着チャックテーブル4台、およびそれら吸着チャックテーブル4台の回転軸を回転駆動させる駆動手段、
前記4台の吸着チャックテーブルの内、前記ワーク搬送室兼ワーク洗浄室内の研削ワーク洗浄器およびセンタリング装置付き仮置台に近い位置にある第一吸着チャックテーブルをローデイング/アンローデイングステージ(s)位置とし、このローデイング/アンローデイングステージ(s)位置を囲む壁の左半部のL字状側壁および天井は削除されており、壁天上部には昇降可能なアームを前記第一吸着チャックテーブルの中心点と前記センタリング装置付き仮置台の中心点の間を移動できる第一案内レールを備えた第一ワーク搬送機構を設け、前記第一吸着チャックテーブルと第一ワーク搬送機構とでローデイング/アンローデイングステージ(s)を構成し、
第二吸着チャックテーブルの上方にはカップホイール型粗研削砥石を砥石軸に軸承させた粗研削ヘッドを設けて第二吸着チャックテーブルと粗研削ヘッドとで粗研削ステージ(s)を構成し、
第三吸着チャックテーブルの上方にはカップホイール型中仕上げ研削砥石を砥石軸に軸承させた中仕上げ研削ヘッドを設けて第三吸着チャックテーブルと中仕上げ研削ヘッドとで中仕上げ研削ステージ(s)を構成し、
および、
第四吸着チャックテーブルの上方にはカップホイール型仕上げ研削砥石を砥石軸に軸承させた仕上げ研削ヘッドを設けて第四吸着チャックテーブルと仕上げ研削ヘッドとで仕上げ研削ステージ(s)を構成した研削ステージを設け、
前記ローデイング/アンローデイングステージ(s)を構成する第一吸着チャックテーブルの傍には吸着パッドをアームに支持させたペンダント揺動回転方式のワーク吸着搬送パッド機構を設け、この吸着パッドが前記第一吸着チャックテーブル上と前記研削加工されたワークのスピン洗浄器上間を揺動回転移動するように設置し、
前述のワーク搬送室兼ワーク洗浄室内の多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームは、収納カセット、センタリング装置付き仮置台、研削加工ワークの洗浄器、仮置台、および、ラップ加工ワーク表面の洗浄器上のワーク、並びに一対のワーク吸着ヘッド下部に吸着されたワークを搬送できる軌跡を移動、並びに、前記のこれらの機器にワークを移送できる軌跡を移動できるものであり、
前述のワーク搬送室兼ワーク洗浄室内の第二案内レールを滑走可能なワーク吸着搬送器は、仮置台の中心点、ロール回転式ワーク表面洗浄器、および、スピナー洗浄器の中心点を結ぶ線上を移動できるように設計されている、
ことを特徴とするサファイア基板の平坦化加工装置。
The room in which the flattening machine is installed is directed from the front part to the rear part, the front left half of the room is divided into the work transfer room and work washing room, the front right half is divided into the work lapping room, and the rear part is divided. Three sections with the workpiece grinding room
The workpiece transfer chamber / work washing chamber has a plurality of workpiece storage cassettes in the front row from the front to the rear,
In the second row, an articulated arm type work transfer robot in the center,
In the third row, from left to right,
In the first row on the left side, a workpiece suction transporter that can slide the second guide rail on the upper wall of the club room,
A temporary mounting table in front of the second row, a roll rotary work surface washer in the rear of the second row,
An arm washer for an articulated arm type work transfer robot behind the articulated type work transfer robot in the third row,
In the 4th row, there is a spin cleaner on the back side of the lapping workpiece and a Bergrin cleaner for the lapping workpiece surface.
In the fourth row, from left to right,
Provided on the right side of the workpiece adsorption transporter and behind the roll rotary workpiece surface cleaner is a ground workpiece spinner cleaner,
A temporary table with a centering device is provided on the right side of the spinner cleaner for the ground workpiece and behind the arm cleaner for the articulated arm-type workpiece transfer robot,
A work entrance window is provided on the left side wall of the four walls surrounding the lapping chamber in the right front half portion, and a lapping head for a metal rotating surface plate is provided in the lapping chamber. A pair of work pressing means provided so as to be able to swing on the lifting and rotating shafts, a pair of work suction head cleaning devices provided with a rotating brush for cleaning the lower part of the workpiece suction head, and two metal rotating surface plate rings It is equipped with a conditioner, a metal rotating surface plate washing mechanism, and a metal rotating surface plate facing device.
In the rear grinding chamber,
One index table, and a driving means for rotationally driving the rotation shaft of the index table;
Four suction chuck tables provided in four cylindrical punching spaces installed at equal intervals on the same circumference centered on the rotation axis of the index table, and the rotation shafts of the four suction chuck tables are rotated. Driving means for driving,
Of the four suction chuck tables, the first suction chuck table located near the temporary work table with the grinding work washer and centering device in the work transfer chamber / work washing chamber is positioned at the loading / unloading stage (s 1 ). The L-shaped side wall and the ceiling of the left half of the wall surrounding the loading / unloading stage (s 1 ) position are deleted, and an up and down arm is provided on the top of the wall. A first work transfer mechanism having a first guide rail capable of moving between a center point and the center point of the temporary table with the centering device is provided, and loading / unloading is performed by the first suction chuck table and the first work transfer mechanism. Configure stage (s 1 )
Above the second suction chuck table, a rough grinding head in which a cup wheel type rough grinding wheel is supported on the grinding wheel shaft is provided, and the second suction chuck table and the rough grinding head constitute a rough grinding stage (s 2 ).
The third suction chuck Above the table provided finish grinding head in which the finish grinding wheel in a cup-wheel is journalled in the wheel spindle third suction chuck table and semi-finish grinding head and a medium finish grinding stage (s 3) Configure
and,
Above the fourth suction chuck table, a finish grinding head having a cup wheel type finish grinding wheel supported by a grinding wheel shaft is provided, and the fourth suction chuck table and the finish grinding head constitute a finish grinding stage (s 4 ). Set up a stage,
Next to the first suction chuck table constituting the loading / unloading stage (s 1 ), there is provided a pendant swing rotation type work suction transport pad mechanism in which a suction pad is supported by an arm. Installed to swing and rotate between one suction chuck table and the spin cleaner of the ground workpiece,
The arm of the articulated arm type workpiece transfer robot in the workpiece transfer chamber / work washing chamber described above includes a storage cassette, a temporary table with a centering device, a grinding workpiece cleaning device, a temporary table, and a lapping workpiece surface cleaning device. It is possible to move a trajectory that can transport the workpiece adsorbed to the upper workpiece and the lower part of the pair of workpiece adsorbing heads, and to move a trajectory that can transport the workpiece to these devices,
The workpiece suction and transfer device that can slide on the second guide rail in the workpiece transfer chamber and workpiece cleaning chamber is on the line connecting the center point of the temporary table, the roll rotary workpiece surface cleaner, and the center point of the spinner cleaner. Designed to move,
A flattening apparatus for a sapphire substrate.
請求項1に記載の平坦化加工装置を用い、次の工程を経てサファイア基板の表面を平坦加工してサファイア基板の厚みを減らすことを特徴とする、サファイア基板の平坦化加工方法。
1).収納カセット内の易剥離性粘着テープが表面に貼付されたサファイア基板(ワー
ク)を、多関節型アーム式ワーク搬送ロボットを使用してセンタリング装置付き仮置台上に移送し、仮置台上にワークを載置する。
2).前記センタリング装置付き仮置台上のワークを、ワーク第一搬送機構を用いて第一吸着チャックテーブル上に移送し、前記ワークの易剥離性粘着テープ面が下面に、サファイア基板面が上面となるようにワークを第一吸着チャックテーブル上に載置する。
3).インデックステーブルを90度回転させてローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にあるワークを搭載する第一チャックテーブルを粗研削ステージ(s)位置にある第二チャックテーブル位置へ移動させる。
4).第二チャックテーブルを回転させ、ついで、粗研削ヘッドを回転および下降させてカップホイール型粗研削砥石をワークのサファイア基板面に当接、摺擦させて粗研削加工を開始し、更にカップホイール型粗研削砥石を下降させてサファイア基板面のインフィード研削をする粗研削加工を行う。
5).インデックステーブルを90度回転させて粗研削ステージ(s)位置にある第二チャックテーブルを中仕上げ研削ステージ(s)位置にある第三チャックテーブル位置へ移動させる。
6).第三チャックテーブルを回転させ、ついで、中仕上げ研削ヘッドを回転および下降させてカップホイール型中仕上げ研削砥石をワークのサファイア基板面に当接、摺擦させて中仕上げ研削加工を開始し、更にカップホイール型中仕上げ研削砥石を下降させてサファイア基板面のインフィード研削をする中仕上げ研削加工を行う。
7).インデックステーブルを時計廻り方向に90度回転させて中仕上げ研削ステージ(s)位置にある第三チャックテーブルを仕上げ研削ステージ(s)位置にある第四チャックテーブル位置へ移動させる。
8).第四チャックテーブルを回転させ、ついで、仕上げ研削ヘッドを回転および下降させてカップホイール型仕上げ研削砥石をワークのサファイア基板面に当接、摺擦させて仕上げ研削加工を開始し、更にカップホイール型仕上げ研削砥石を下降させてサファイア基板面のインフィード研削をする仕上げ研削加工を行う。
9).インデックステーブルを時計廻り方向に90度、または時計逆周り方向に270度回転させて仕上げ研削ステージ(s)位置にある第四チャックテーブルをローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にある第一チャックテーブル位置へ移動させる。
10).ローデイング/アンローデイングステージ(s)位置にある第一チャックテーブルに搭載された研削加工されたワークを、ワーク吸着搬送パッド機構を用いてワークのスピナー洗浄器上へ移動させた後、ワークを前記ワークのスピナー洗浄器上に載置する。
11).ワークのスピナー洗浄器により研削加工されたワーク面に洗浄水を吹き付けながらワークをスピン洗浄する。
12).ワーク吸着搬送器を第二案内レール上で後退させて前記ワークのスピナー洗浄器上へ移動させ、スピナー洗浄器に載置されているワークの研削加工・洗浄された面を吸着する。
13).ワーク吸着搬送器を第二案内レール上で後退させてロール回転式ワーク表面洗浄器上を通過させ、ワーク裏面のテープ面をロール洗浄する。
14).ワーク吸着搬送器を第二案内レール上で更に後退させて仮置台上で停止させ、ワークのテープ面を下方に、研削加工・洗浄サファイア基板面を上方に向けてワークを前記仮置台上に載置する。
15).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットを用い、研削加工・洗浄サファイア基板面をラップ加工室内のワーク吸着ヘッドの下方位置へ移送し、前記ワークのテープ貼付面を上方に向けて前記ワーク吸着ヘッドの下方にワークを受け渡す。
16).ワーク吸着ヘッドの旋回アームを回動させてワークを金属製回転定盤上へ位置させる。
17).前記仮置台上に新たに研削加工・洗浄サファイア基板面を上方に向けて載置されたワークを前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットを用いて前記ラップ加工室内の空いているワーク吸着ヘッドの下方位置に移送し、前記ワークのテープ貼付面を上方に向けて前記ワーク吸着ヘッドの下方にワークを受け渡す。
18).上記ワーク吸着ヘッドの旋回アームを回動させてワークを金属製回転定盤上へ位置させる。
19).前記ワーク吸着ヘッドの一対を下降させて金属製回転定盤上にワークのサファイア基板面を当接させるとともに摺擦させて2枚の前記ワークのラップ加工を開始し、所望するラップ取り代量のラップ加工となったら金属製回転定盤の回転を停止するとともに、前記ワーク吸着ヘッドの一対を上昇させた後、ワーク吸着ヘッドの旋回アームを前記と逆方向に回動してワーク吸着ヘッド待機位置へ戻し、ラップ加工を終了する。
20).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを前記ワーク吸着ヘッドの下方へ移動させ、ついで、ワーク吸着ヘッドの下方に吸着されているワークのラップ加工サファイア基板面を前記アームで吸着した後にワーク吸着ヘッドの減圧を解除し、その後、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームをラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器上へ移動させ、そこで、前記アームの減圧を解除してワークのラップ加工面を上に向けてスピナー仮置台上に載置する。
21).前記スピン洗浄器およびベルクリン洗浄器を用いて前記ワークの表裏面に洗浄水を吹き付けながらワークのスピン洗浄を行うとともに、ベルクリンでワークに付着した洗浄水を拭き取る。
22).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットを用い、ラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器上のワークを把持または吸着した後、ワークを収納カセット内に収納する。
23).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器上へと移送し、前記アームを洗浄する。
24).前記アームが洗浄された多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを前述の他方のワーク吸着ヘッドの下方へ移動させ、ついで、ワーク吸着ヘッドの下方に吸着されているワークのラップ加工サファイア基板面を受け取り、ついで、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームをラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器上へ移動させ、そこで、ワークのラップ加工面を上に向けてスピナー仮置台上に載置する。
25).前記スピン洗浄器およびベルクリン洗浄器を用いて前記ワークの表裏面に洗浄水を吹き付けながらワークのスピン洗浄を行うとともに、ワークに付着した洗浄水を拭き取る。
26).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームをラップ加工ワーク裏面のスピン洗浄器上へ移動させ、前記ワークを把持または吸着した後、前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを収納カセットの棚内へ移送させ、ワークを収納カセット内に収納する。
27).前記多関節型アーム式ワーク搬送ロボットのアームを多関節型アーム式ワーク搬送ロボット用アーム洗浄器上へと移送し、前記アームを洗浄する。
28).上記20)工程から27)工程が行われている間に、前記ラップ加工室内では、金属製回転定盤が回転され、金属製回転定盤用洗浄器より洗浄水が供給され金属製回転定盤の洗浄が行われるとともに、ワーク吸着ヘッド洗浄器によるワーク吸着ヘッド下部の洗浄が行われる。
A flattening method for a sapphire substrate, characterized by using the flattening apparatus according to claim 1 to flatten the surface of the sapphire substrate through the following steps to reduce the thickness of the sapphire substrate.
1) Transfer the sapphire substrate (workpiece) with the easily peelable adhesive tape in the storage cassette on the surface onto a temporary table with a centering device using an articulated arm-type workpiece transfer robot. Place the workpiece on.
2). The workpiece on the temporary table with the centering device is transferred onto the first suction chuck table by using the workpiece first transport mechanism so that the easily peelable adhesive tape surface of the workpiece is the lower surface and the sapphire substrate surface is the upper surface. The workpiece is placed on the first suction chuck table.
3). The index table is rotated 90 degrees to move the first chuck table on which the workpiece at the loading / unloading stage (s 1 ) position is mounted to the second chuck table position at the rough grinding stage (s 2 ) position.
4). Rotate the second chuck table, then rotate and lower the rough grinding head to bring the cup wheel type rough grinding wheel into contact with the sapphire substrate surface of the workpiece and rub it to start the rough grinding process. Rough grinding is performed by lowering the rough grinding wheel and performing in-feed grinding of the sapphire substrate surface.
5). The index table is rotated 90 degrees to move the second chuck table at the rough grinding stage (s 2 ) position to the third chuck table position at the intermediate finish grinding stage (s 3 ) position.
6). Rotate the third chuck table, then rotate and lower the semi-finishing grinding head to bring the cup wheel type semi-finishing grinding wheel into contact with the sapphire substrate surface of the workpiece and rub it to start the semi-finishing grinding process. The cup wheel type intermediate finishing grinding wheel is lowered to perform intermediate finishing grinding for in-feed grinding of the sapphire substrate surface.
7). The index table is rotated 90 degrees clockwise to move the third chuck table at the intermediate finish grinding stage (s 3 ) position to the fourth chuck table position at the finish grinding stage (s 4 ) position.
8). Rotate the fourth chuck table, then rotate and lower the finish grinding head to bring the cup wheel type finish grinding wheel into contact with the sapphire substrate surface of the workpiece and rub it to start the finish grinding process. Finish grinding is performed by lowering the finish grinding wheel and performing in-feed grinding of the sapphire substrate surface.
9). The index table is rotated 90 degrees clockwise or 270 degrees counterclockwise, and the fourth chuck table at the finish grinding stage (s 4 ) position is positioned at the loading / unloading stage (s 1 ) position. Move to the chuck table position.
10). After moving the ground workpiece mounted on the first chuck table at the loading / unloading stage (s 1 ) position onto the workpiece spinner cleaner using the workpiece suction transfer pad mechanism, the workpiece is Place on the work spinner cleaner.
11). The workpiece is spin cleaned while spraying cleaning water onto the workpiece surface ground by the workpiece spinner cleaner.
12). The workpiece suction / conveying device is moved back on the second guide rail and moved onto the spinner cleaner of the workpiece, and the ground and cleaned surface of the workpiece placed on the spinner cleaner is sucked.
13). The work suction / conveyance device is moved back on the second guide rail and passed over the roll rotary work surface cleaning device, and the tape surface on the back surface of the work is roll cleaned.
14). The workpiece suction transporter is further retracted on the second guide rail and stopped on the temporary table, and the workpiece is placed on the temporary table with the tape surface of the workpiece facing down and the grinding / cleaning sapphire substrate surface facing up. Put.
15). Using the articulated arm type work transfer robot, the grinding / cleaning sapphire substrate surface is transferred to a position below the work suction head in the lapping chamber, and the work sticking surface of the work suction head is directed upward. Deliver the work downward.
16). The work arm is rotated onto the metal rotating surface plate by rotating the revolving arm of the work suction head.
17). The workpiece newly placed on the temporary table with the grinding / cleaning sapphire substrate surface facing upward is below the vacant workpiece suction head in the lapping chamber using the articulated arm-type workpiece transfer robot. The workpiece is transferred to a position, and the workpiece is delivered below the workpiece suction head with the tape application surface of the workpiece facing upward.
18). The revolving arm of the work suction head is rotated to position the work on the metal rotating surface plate.
19). A pair of the workpiece suction heads are lowered to bring the sapphire substrate surface of the workpiece into contact with the metal rotating surface plate and rubbed to start lapping of the two workpieces, and a desired lapping allowance amount is obtained. When lapping is performed, the rotation of the metal rotating surface plate is stopped and the pair of the workpiece suction heads are raised, and then the swing arm of the workpiece suction head is rotated in the opposite direction to the workpiece suction head standby position. Return to ending lapping.
20). Move the arm of the articulated arm-type workpiece transfer robot below the workpiece suction head, and then suck the workpiece lapping sapphire substrate sucked below the workpiece suction head with the arm and then suck the workpiece Release the pressure reduction of the head, and then move the arm of the articulated arm type work transfer robot onto the spin cleaner on the back surface of the lapping workpiece, where the pressure reduction of the arm is released and the lapping surface of the workpiece is moved. Place it on the spinner temporary table.
21). The spin cleaning of the workpiece is performed while spraying cleaning water on the front and back surfaces of the workpiece using the spin cleaner and the Berglin cleaner, and the cleaning water adhering to the workpiece is wiped off with Berglin.
22). Using the articulated arm-type workpiece transfer robot, the workpiece on the spin cleaner on the back of the lapping workpiece is gripped or sucked, and then the workpiece is stored in a storage cassette.
23). The arm of the articulated arm type work transfer robot is transferred onto the arm cleaner for the articulated arm type work transfer robot, and the arm is cleaned.
24). Move the arm of the articulated arm-type workpiece transfer robot whose arm has been cleaned to the lower side of the other workpiece suction head, and then wrap the sapphire substrate surface of the workpiece sucked under the workpiece suction head. Then, the arm of the articulated arm type work transfer robot is moved onto the spin cleaner on the back surface of the lapping workpiece, and is placed on the spinner temporary table with the lapping surface of the workpiece facing up.
25). The spin cleaning of the workpiece is performed while spraying the cleaning water on the front and back surfaces of the workpiece using the spin cleaner and the Berglin cleaner, and the cleaning water adhering to the workpiece is wiped off.
26). The arm of the articulated arm type work transfer robot is moved onto a spin cleaner on the back surface of the lapping work, and after gripping or adsorbing the work, the arm of the articulated type arm type work transfer robot is moved to a shelf of a storage cassette. The workpiece is transferred into the storage cassette and stored in the storage cassette.
27). The arm of the articulated arm type work transfer robot is transferred onto the arm cleaner for the articulated arm type work transfer robot, and the arm is cleaned.
28). While the steps 20) to 27) are being performed, the metal rotating surface plate is rotated in the lapping chamber, and the cleaning water is supplied from the metal rotating surface plate washer to the metal rotating surface plate. In addition, the lower part of the workpiece suction head is cleaned by the workpiece suction head cleaner.
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