JP6109681B2 - 異物除去工具及び異物除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、双凹形状の保持面を有した保持テーブルから異物を除去する異物除去工具及び異物除去方法に関する。

研削装置や研磨装置において、微細なシリコン等の研削屑が吸着チャックの載置面に強固に付着した場合には、ブラシ等の洗浄具によっては研削屑などの異物を取り除くことができない。研削装置には、研削作業で汚れた吸着チャックの載置面にセラミックスで形成された洗浄パッドを接触せしめ、接触部を相対的に摺動させることにより吸着チャックの載置面に強固に付着した切削屑などの異物を強制的に削ぎ落とすようにしたチャックテーブルの洗浄装置が装備されている（特許文献１）。

一方で、研削装置においてTAIKO加工が知られている（特許文献２）。TAIKO加工用の研削装置の保持テーブルは、専用の物（TAIKOウェーハ研削に適したチャックテーブル上面形状・双凹形状に形成されている）が使用される（特許文献３）。

特開２００１−３２６２０５号公報 特開２００７−０１９４６１号公報 特開２００８−０６０４７０号公報

TAIKO研削用の保持テーブルは双凹形状が通常の研削用の保持テーブルと比較して大き
い（特許文献３）。そのため、通常研削用の洗浄パッド（異物除去工具）で通常の洗浄方法を行うと、保持テーブルの双凹形状の中心と外周の頂点に洗浄パッドを当接させることになり、これらの頂点が欠けてしまったり、頂点が過度に磨耗してテーブルの寿命が短命化するという問題がある。

本発明の目的は、双凹形状の保持テーブルの寿命を従来より延命しうる異物除去工具及び異物除去方法を提供することである。

本発明の異物除去工具は、被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周に向かって凹状に湾曲し、該保持面の中心を回転軸線として回転駆動する保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去工具であって、該保持面の中心と外周縁との間の半径領域に当接する円盤形状のセラミック砥石からなる円形砥石部と、該円形砥石部を該保持テーブルの該保持面の該半径領域に位置付ける移動部と、該移動部の下端に回転可能に接続され且つ下方に該円形砥石部を保持する円形砥石部保持部とを備え、該半径領域に位置付けられた該円形砥石部は該保持テーブルの回転に連れ回って回転し該保持テーブルの上面の異物を除去することを特徴とする。

上記異物除去工具において、該円形砥石部と該円形砥石部保持部とは弾性部材を介して連結されていることが好ましい。

本発明の異物除去方法は、被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周縁に向かって凹状に湾曲し、該保持面の中心を回転軸線として回転駆動する保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去方法であって、上記異物除去工具の該円形砥石部を、該保持面の中心と外周縁との間の半径領域に位置付ける異物除去工具位置付け工程と、該異物除去工具位置付け工程を実施した後に、該保持テーブルを回転させることで該円形砥石部が該保持テーブルの該保持面の該凹状にならって連れ回って回転し、該保持面上の異物を除去する異物除去工程と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る異物除去工具は、被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周に向かって凹状に湾曲し、該保持面の中心を回転軸線として回転駆動する保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去工具であって、該保持面の中心と外周縁との間の半径領域に当接する円盤形状のセラミック砥石からなる円形砥石部と、該円形砥石部を該保持テーブルの該保持面の該半径領域に位置付ける移動部と、該移動部の下端に回転可能に接続され且つ下方に該円形砥石部を保持する円形砥石部保持部とを備える。該半径領域に位置付けられた該円形砥石部は該保持テーブルの回転に連れ回って回転し該保持テーブルの上面の異物を除去する。本発明に係る異物除去工具によれば、双凹形状の保持テーブルの寿命を従来より延命しうるという効果を奏する。

図１は、第１実施形態に係る研削装置の斜視図である。 図２は、第１実施形態に係る異物除去工具の要部を示す側面図である。 図３は、第１実施形態に係る被加工物を示す斜視図である。 図４は、研削加工を示す斜視図である。 図５は、研削加工を説明する平面図である。 図６は、第１実施形態の異物除去工具の動作を示す平面図である。 図７は、第１実施形態の異物除去工具の動作を示す側面図である。 図８は、第１実施形態の変形例に係る異物除去工具の要部を示す側面図である。 図９は、第２実施形態に係る異物除去工具の要部を示す側面図である。

以下に、本発明の実施形態に係る異物除去工具及び異物除去方法につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［第１実施形態］
図１から図７を参照して、第１実施形態について説明する。本実施形態は、異物除去工具及び異物除去方法に関する。図１は、本発明の第１実施形態に係る研削装置の斜視図、図２は、第１実施形態に係る異物除去工具の要部を示す側面図、図３は、第１実施形態に係る被加工物を示す斜視図、図４は、研削加工を示す斜視図、図５は、研削加工を説明する平面図、図６は、第１実施形態の異物除去工具の動作を示す平面図、図７は、第１実施形態の異物除去工具の動作を示す側面図である。

図１に示す研削装置１は、板状物を収容するカセット２３，２４と、カセット２３からの板状物の搬出またはカセット２４への板状物の搬入を行う搬出入手段７と、被加工物Ｗの位置合わせを行うセンター合わせテーブル８と、板状物を搬送する第一の搬送手段９および第二の搬送手段２０と、上部に板状物を吸引保持する保持テーブル４と、保持テーブル４を支持して回転可能なターンテーブル３と、保持テーブル４に保持された板状物を研削する第一研削手段５および第二研削手段６からなる研削手段４０と、板状物の洗浄を行う洗浄手段２１とを有している。また、本実施形態にかかる異物除去工具１０は、図１に示す移動部１１と、図２に示す円形砥石部１２と、円形砥石部保持部１３とを含んで構成されている。

図１に戻り、研削装置１の本体２は、直方体の形状を有する筐体である。ターンテーブル３は、本体２の上面に配置されている。ターンテーブル３は、鉛直軸（Ｚ軸）回りに回転自在である。ターンテーブル３は、モーター等の駆動源によって回転駆動されて鉛直軸回りに回転する。カセット２３には研削前の被加工物Ｗ（図３参照）、例えば半導体ウェーハが複数段に重ねて収納されており、搬出入手段７によって１枚ずつピックアップされてセンター合わせテーブル８に載置される。そして、ここで被加工物Ｗの位置合わせが行われた後、第一の搬送手段９に吸着されると共に第一の搬送手段９が矢印Ｙ１で示すように旋回動することによって、保持テーブル４に被加工物Ｗが載置され、吸引保持される。

次に、ターンテーブル３が所要角度回転して被加工物Ｗが第一研削手段５の直下に位置付けられる。そして、第一研削手段５の直下に位置付けられた被加工物Ｗは、第一研削手段５の作用を受けて上面が研削される。

ここで、第一研削手段５においては、回転可能に支持されたスピンドル５１の先端に設けたマウンタ５２の下部に第一の研削ホイール５３が固定され、図４に示すように、第一の研削ホイール５３の下部には、第一の研削砥石５ａが環状に配設されており、ここでは粗研削が行われる。第一の研削砥石５ａは、粗研削用の砥石、例えば粒度＃６００の粒径より大きい粒径の砥粒から構成される。

そして、粗研削が行われた後は、ターンテーブル３が所要角度回転し、保持テーブル４が第二研削手段６の直下に位置付けられ、第二研削手段６の作用を受けて被加工物Ｗの上面が研削される。

ここで、第二研削手段６においては、回転可能に支持されたスピンドル６１の先端に設けたマウンタ６２の下部に第二の研削ホイール６３が固定され、図４に示すように、第二の研削ホイール６３の下部には、第二の研削砥石６ａが環状に配設されており、ここでは仕上げ研削が行われる。第二の研削砥石６ａは、仕上げ研削用の砥石、例えば粒度＃１０００の粒径より小さい粒径の砥粒から構成される。

なお、研削手段４０を構成する第一研削手段５および第二研削手段６は、図１に示すように、起立して設けられた壁体２７に対して上下動可能となっている。ここで、第一研削手段５と第二研削手段６とはほぼ同様に構成されるため、共通する部位には同一の符号を付して説明する。壁体２７の内側の面には、一対のレール２８が垂直方向に併設され、駆動源２９に駆動されてレール２８に沿ってスライド板３５が上下動するのに伴い、ボルト３６，３７によってスライド板３５に固定された第一研削手段５、第二研削手段６がそれぞれ上下動するようになっている。研削装置１は、第一研削手段５による一の被加工物Ｗに対する研削加工と、第二研削手段６による他の被加工物Ｗに対する研削加工とを同時に行うことができる。

本実施形態にかかる研削装置１では、ターンテーブル３上に４つの保持テーブル４が配置されている。保持テーブル４は、ターンテーブル３の周方向に所定の間隔で配置されており、例えば等間隔で配置されている。保持テーブル４は、平面視における形状が円形である円盤状の部材である。

上述したように、保持テーブル４は、被加工物Ｗを保持する。保持テーブル４は、円形の保持面４ａを有する。保持面４ａは、保持テーブル４の上面に配置されている。保持面４ａは、例えば、ボーラスセラミック等の多孔質の部材で構成されている保持部である。保持面４ａは、図示しない吸引源と連通しており、吸引源から供給される負圧により被加工物を吸引保持する。

保持テーブル４は、鉛直軸（Ｚ軸）回りに回転自在である。本実施形態の保持テーブル４は、保持面４ａの中心を回転軸線Ｃｏ（図７参照）として回転自在である。保持テーブル４は、図７に示す駆動源１９によって回転駆動されて鉛直軸回りに回転する。駆動源１９は、例えば、モーター等である。

本実施形態の研削装置１は、図３から図５を参照して説明するように、複数のデバイスＤが形成されたデバイス領域Ｗ１と、デバイス領域Ｗ１を囲繞する外周余剰領域Ｗ２とを表面Ｗａに備えた被加工物Ｗを加工する。図３に示すように、被加工物Ｗは、円板形状であり、例えば、シリコン等の材質で構成された基板である。被加工物Ｗの表面Ｗａには、半導体デバイスや光デバイス等のデバイスＤが複数形成されている。表面Ｗａは、デバイスＤが形成されたデバイス領域Ｗ１と、デバイス領域Ｗ１を囲繞する外周余剰領域Ｗ２とを有する。本実施形態では、デバイス領域Ｗ１は円形であり、外周余剰領域Ｗ２は円環形状である。

研削加工がなされる際には、被加工物Ｗの表面ＷａにデバイスＤを保護するテープ等の保護部材２５が予め貼着される。被加工物Ｗは、保護部材２５と保持面４ａとが対向する状態で保持テーブル４上に載置される。つまり、保持面４ａは、保護部材２５を介して被加工物Ｗの表面Ｗａを吸引保持する。

第一研削手段５および第二研削手段６は、被加工物Ｗを加工するにあたり、図４に示すように、被加工物Ｗの裏面Ｗｂのうちデバイス領域Ｗ１に相当する領域に凹部Ｗ３を形成し、凹部Ｗ３の外周側にリング状補強部Ｗ４を残存させる。リング状補強部Ｗ４は、外周余剰領域Ｗ２を含む部分である。

図５には、研削加工時の被加工物Ｗおよび第一研削手段５（または第二研削手段６）が示されている。研削砥石５ａ，６ａの最外周５ｂ，６ｂの直径ｄ１は、デバイス領域Ｗ１の半径Ｒよりも大きく、デバイス領域Ｗ１の直径Ｄよりも小さい。また、研削砥石５ａ，６ａの最内周５ｃ，６ｃの直径ｄ２は、デバイス領域Ｗ１の半径Ｒよりも小さい。

研削装置１は、保持テーブル４によって被加工物Ｗを回転させながら、回転する研削砥石５ａ，６ａを被加工物Ｗの裏面Ｗｂに接触させて被加工物Ｗを研削する。このとき、研削装置１は、研削砥石５ａ，６ａが被加工物Ｗの回転中心Ｗｏに接触し、かつ研削砥石５ａ，６ａが外周余剰領域Ｗ２よりも内側（回転中心Ｗｏ側）に位置するように、研削砥石５ａ，６ａを位置付ける。

このような研削加工（ＴＡＩＫＯ加工）により、図４に示すように、被加工物Ｗの裏面Ｗｂには、凹部Ｗ３が形成され、凹部Ｗ３の外周側にはリング状補強部Ｗ４が残存する。リング状補強部Ｗ４によってデバイス領域Ｗ１の外周側が補強されているため、研削加工後の被加工物Ｗの取扱いが容易となる。

本実施形態の研削装置１が有する保持テーブル４は、上記の研削加工に有利な形状、具体的には、図７に示すように、保持面４ａの形状が双凹形状となっている。保持テーブル４の保持面４ａは、回転軸線Ｃｏの近傍の中心部４ｃの形状と外周縁４ｅの形状が上方に向かう凸形状である。また、保持面４ａは、中心部４ｃと外周縁４ｅとの間が下方に向けて湾曲した凹形状である。つまり、保持面４ａは、回転軸線Ｃｏから外周に向かって凹状に湾曲している。言い換えると、回転軸線Ｃｏを含む断面における保持面４ａの断面形状は、２つの凹部４ｂを有する双凹形状である。凹部４ｂの断面形状は、本実施形態では円弧形状である。凹部４ｂの深さ等の保持テーブル４の形状は、例えば、特許文献３に開示された形状とされてもよい。

双凹形状の保持面４ａを有する保持テーブル４において上記の研削加工（ＴＡＩＫＯ加工）を実行すると、あやめ形状の条痕が生ずることを抑制しつつ被加工物Ｗの面内厚みを均一化できるといった効果を奏する。

ここで、双凹形状の効果を発揮させるためには、ある程度凹部４ｂの深さを大きくすることが有利と考えられる。一方で、凹部４ｂの深さを大きくすると、保持テーブル４から異物を除去する場合に、保持面４ａにダメージを与えてしまう可能性がある。例えば、従来のようにして研削用の洗浄パッドを回転させながら保持面４ａに押し当てて洗浄を行うと、保持面４ａの中心部４ｃや外周縁４ｅに洗浄パッドを当接させることになる。これにより、洗浄中に中心部４ｃや外周縁４ｅの頂点が欠けてしまったり、頂点が過度に磨耗して保持テーブル４の寿命が短命化してしまったりする可能性がある。

本実施形態の異物除去工具１０は、保持テーブル４の保持面４ａから異物を除去するものであって、図２に示す円形砥石部１２と、円形砥石部保持部１３と、図１に示す移動部１１とを含んで構成されている。異物除去工具１０は、図６および図７を参照して説明するように、保持面４ａの回転軸線Ｃｏと外周縁４ｅとの間の半径領域４ｆに円形砥石部１２を位置付ける。半径領域４ｆに位置付けられた円形砥石部１２は、保持テーブル４の回転に連れ回って回転し保持テーブル４の上面の異物を除去する。

異物除去工具１０の円形砥石部１２は、回転自在に支持されており、保持テーブル４の回転に連れ回って回転する。これにより、円形砥石部１２と接触することによる保持面４ａに対する負荷が軽減され、中心部４ｃや外周縁４ｅの磨耗や欠けが抑制される。また、円形砥石部１２が半径領域４ｆに位置付けられることで、中心部４ｃや外周縁４ｅの磨耗や欠けが抑制される。

図１および図２を参照して、異物除去工具１０について詳細に説明する。図１に示すように、異物除去工具１０の移動部１１は、支持部１１ａと、ガイドレール１１ｂと、Ｘ軸移動手段１１ｃと、Ｚ軸移動手段１１ｄと、移動部本体１１ｅとを含んで構成されている。移動部本体１１ｅは、図２に示す円形砥石部保持部１３および円形砥石部１２を支持する本体部である。図１に戻り、支持部１１ａは、研削装置１の本体２に固定されており、２本のガイドレール１１ｂを保持している。２本のガイドレール１１ｂは、それぞれＸ軸方向（研削装置１の幅方向）に延在している。また、２本のガイドレール１１ｂは、所定の間隔をあけてＺ軸方向において並列に配置されており、かつ互いに平行である。

Ｘ軸移動手段１１ｃは、移動部本体１１ｅを本体２に対してＸ軸方向に相対移動させる。Ｘ軸移動手段１１ｃは、２本のガイドレール１１ｂにガイドされてＸ軸方向に移動する。Ｘ軸移動手段１１ｃの駆動源は、例えば、モーターや圧縮エアとすることができる。

Ｚ軸移動手段１１ｄは、移動部本体１１ｅを本体２に対してＺ軸方向に相対移動させる。Ｚ軸移動手段１１ｄは、Ｘ軸移動手段１１ｃによって支持されている。つまり、Ｘ軸移動手段１１ｃは、Ｚ軸移動手段１１ｄを介して移動部本体１１ｅを支持している。Ｚ軸移動手段１１ｄの駆動源は、例えば、モーターや圧縮エアとすることができる。研削装置１は、Ｘ軸移動手段１１ｃおよびＺ軸移動手段１１ｄによって、移動部本体１１ｅを移動させる。

図２に示すように、移動部本体１１ｅの下部には、支持軸１４が配置されている。支持軸１４は、移動部本体１１ｅの下面から下方に向けて突出している。円形砥石部保持部１３は、中心部に貫通孔１３ａを有する円環形状の部材である。円形砥石部保持部１３は、支持軸１４および支持部材１５によって回転自在に支持されている。支持軸１４は、円形砥石部保持部１３の貫通孔１３ａに挿入されて円形砥石部保持部１３の下方に突出している。支持部材１５は、支持軸１４の下端の外周に固定されている。支持部材１５の外径は、支持軸１４の外径よりも大きく、かつ貫通孔１３ａの径（円形砥石部保持部１３の内径）よりも大きい。これにより、円形砥石部保持部１３は、支持部材１５によって下方から支持されている。

円形砥石部保持部１３の貫通孔１３ａを囲む内周面と支持軸１４の外周面との間には、わずかに隙間が存在する。この隙間の大きさは、支持軸１４に対して円形砥石部保持部１３が相対回転することを許容し、かつ支持軸１４に対する円形砥石部保持部１３の偏心を抑制できるものであることが望ましい。また、この隙間の大きさは、円形砥石部保持部１３の上下方向の移動を許容するものであることが望ましい。本実施形態の円形砥石部保持部１３は、支持部材１５によって支持され、支持軸１４の中心軸線を回転中心として自在に回転できる。つまり、円形砥石部保持部１３は、移動部１１の移動部本体１１ｅの下端に回転可能に接続されていることになる。また、円形砥石部保持部１３は、支持軸１４に対して上下方向に相対移動可能である。

また、円形砥石部保持部１３は、下方に円形砥石部１２を保持している。本実施形態の円形砥石部保持部１３は、弾性部材１６を介して円形砥石部１２と連結されている。本実施形態の弾性部材１６は、コイルバネである。円形砥石部１２は、円形砥石部保持部１３の下方に、かつ円形砥石部保持部１３と同軸上に配置されている。円形砥石部１２は、弾性部材１６を介して円形砥石部保持部１３と接続されていることから、円形砥石部保持部１３に対して上下方向に相対移動可能である。また、本実施形態では、円形砥石部保持部１３は、更に、砥石支持軸１７を介して円形砥石部１２を支持している。

砥石支持軸１７は、円形砥石部１２に固定されており、円形砥石部１２の上面から上方に向けて突出している。砥石支持軸１７は、弾性部材１６に挿入され、かつ円形砥石部保持部１３の貫通孔１３ｂに挿入されて円形砥石部保持部１３よりも上方に突出している。砥石支持軸１７の上端の外周には、支持部材１８が固定されている。支持部材１８の外周は、砥石支持軸１７の外径よりも大きく、かつ貫通孔１３ｂの径よりも大きい。円形砥石部保持部１３の貫通孔１３ｂを囲む内周面と砥石支持軸１７の外周面との間には、わずかに隙間が存在する。この隙間の大きさは、円形砥石部保持部１３に対する砥石支持軸１７の上下方向の相対移動を許容するものである。また、この隙間の大きさは、円形砥石部保持部１３と砥石支持軸１７とを摺動可能とするものであることが好ましい。

本実施形態では、２つの弾性部材１６によって円形砥石部保持部１３と円形砥石部１２とが接続され、かつ２つの砥石支持軸１７および支持部材１８によって円形砥石部保持部１３と円形砥石部１２とが接続されている。２つの弾性部材１６は、円形砥石部１２の回転軸線を間に挟んで対称な位置に配置されることが好ましい。また、２つの砥石支持軸１７は、円形砥石部１２の回転軸線を間に挟んで対称な位置に配置されることが好ましい。
弾性部材１６は、押し縮められた状態で円形砥石部保持部１３と円形砥石部１２との間に配置されている。従って、弾性部材１６は、円形砥石部１２に対して下方に向かう付勢力を作用させている。

円形砥石部１２は、保持面４ａの半径領域４ｆに当接するものである。円形砥石部１２は、円盤（円板）形状のセラミック砥石からなる。本実施形態の円形砥石部１２は、砥石本体１２ａと、砥石保持部１２ｂとを含んで構成されている。砥石本体１２ａは、円板形状のセラミック砥石である。砥石保持部１２ｂは、砥石本体１２ａを保持する円板形状の部材である。砥石保持部１２ｂは、砥石本体１２ａの上面に取り付けられている。従って、本実施形態では、弾性部材１６および砥石支持軸１７は、砥石保持部１２ｂに接続されている。砥石保持部１２ｂの外径は、砥石本体１２ａの外径と同じであるか、砥石本体１２ａの外径よりもわずかに大きい。

次に、異物除去工具１０による保持テーブル４の異物除去について説明する。異物除去工具１０は、保持テーブル４の異物を除去する場合、被加工物Ｗが載置されていない保持テーブル４の半径領域４ｆに円形砥石部１２を位置付ける。より具体的には、移動部１１は、まず、異物を除去する対象の保持テーブル４（以下、単に「対象の保持テーブル４」と記載する。）の上方に円形砥石部１２を移動させる。移動部１１は、Ｘ軸移動手段１１ｃによって、対象の保持テーブル４の上方に円形砥石部１２を移動させる。このときのＸ軸方向における円形砥石部１２の目標位置は、例えば、予め定められている。

ターンテーブル３の停止位置、すなわち保持テーブル４の停止位置は、予め定められている。従って、対象の保持テーブル４の半径領域４ｆに対応する円形砥石部１２の停止位置も予め定めておくことが可能である。移動部１１は、Ｘ軸移動手段１１ｃによって予め定められた目標位置に円形砥石部１２を移動させることにより、対象の保持テーブル４の半径領域４ｆの真上に円形砥石部１２を位置付ける。

次に、移動部１１は、Ｚ軸移動手段１１ｄによって、円形砥石部１２を下降させ、砥石本体１２ａを保持面４ａに接触させる。このときの円形砥石部１２のＺ軸方向における目標位置は、例えば、予め定められている。本実施形態では、図６に示すように、砥石本体１２ａのうち、外周１２ｃの一部が保持面４ａと接触し、当接する。このように外周１２ｃの一部を保持面４ａと接触させる構成として、本実施形態では、保持テーブル４の回転軸が、鉛直軸に対して傾いている。より具体的には、外周１２ｃの約半周に当たる部分１２ｄ（以下、「接触部分１２ｄ」と記載する。）が保持面４ａと接触するように、保持テーブル４の回転軸が傾いている。保持テーブル４の回転軸の傾きの方向は、砥石本体１２ａのうち、保持テーブル４の回転方向の前方側に位置する部分が保持面４ａに接触する方向である。

保持テーブル４の回転方向は、図６では反時計回りの方向である。この回転方向に回転する保持テーブル４では、砥石本体１２ａの外周１２ｃのうち左半分の部分が接触部分１２ｄとなって保持面４ａに接触するように、保持テーブル４の回転軸が傾けられている。

移動部１１は、接触部分１２ｄを保持面４ａの半径領域４ｆに接触させることで、円形砥石部１２を半径領域４ｆに位置付ける。図７には、図６のＡ視図が示されている。半径領域４ｆは、図７に示すように、半径方向における保持テーブル４の回転軸線Ｃｏから外周縁４ｅまでの領域である。移動部１１は、回転軸線Ｃｏに対していずれか一方の側の半径領域４ｆ、すなわち双凹形状の一方の凹部４ｂに円形砥石部１２を位置付ける。

半径領域４ｆに位置付けられた円形砥石部１２の接触部分１２ｄは、保持面４ａの異物を除去可能なように保持面４ａの半径領域４ｆと接触している。図７に示すように、本実施形態の砥石本体１２ａの外径は、保持テーブル４の半径と同じか、わずかに大きい。本実施形態では、半径領域４ｆの一端から他端まで砥石本体１２ａが当接している。言い換えると、凹部４ｂの円弧の一端から他端まで砥石本体１２ａが接触している。従って、砥石本体１２ａは、保持面４ａの全面から異物を除去することができる。

半径領域４ｆに位置付けられた円形砥石部１２は、保持テーブル４の回転に連れ回って回転し、保持テーブル４の上面の異物を除去する。保持テーブル４が反時計回りに回転すると、円形砥石部１２は、保持テーブル４の回転方向と同方向、すなわち反時計回りの回転方向に回転する。これにより、砥石本体１２ａは、保持面４ａと接触し、保持面４ａと摺動ながら回転し、保持テーブル４の上面の異物を除去する。保持テーブル４の回転数は、例えば、６０ｒｐｍ程度とすることが好ましいが、これに限定されるものではない。

本実施形態の異物除去工具１０では、円形砥石部１２が保持テーブル４の回転に連れ回って回転する。円形砥石部１２は、回転自在に支持されており、保持テーブル４の回転に連れ回ることから、保持面４ａに対する相対回転速度や相対移動速度が大きくなりすぎることが抑制されている。よって、モーター等によって円形砥石部１２を強制的に回転させる場合と比較して、保持面４ａに対するダメージが抑制される。

また、本実施形態の異物除去工具１０では、円形砥石部１２が弾性部材１６を介して円形砥石部保持部１３と連結されている。円形砥石部１２は、弾性部材１６を伸縮させて上下方向に移動可能である。これにより、円形砥石部１２が上下方向に移動不能である場合と比較して、円形砥石部１２が大きな力で保持面４ａに向けて押圧されることが抑制される。本実施形態では、砥石本体１２ａが、円形砥石部１２の自重による押圧力と、弾性部材１６の付勢力による押圧力とを合わせた力によって保持面４ａに向けて押圧される。

弾性部材１６の付勢力による押圧力は、適宜定められる。弾性部材１６の付勢力は、例えば、異物除去時に砥石本体１２ａが保持面４ａから浮き上がることを抑制できる程度の力とされてもよい。弾性部材１６の付勢力は、異物除去の効果と、保持面４ａに対するダメージの抑制とを両立できるように、適合実験等に基づいて定められることが好ましい。弾性部材１６の付勢力は、例えば、自重による押圧力よりも付勢力による押圧力が小さくなるように設定されてもよい。

本実施形態の研削装置１は、異物除去方法を実行可能である。異物除去方法は、被加工物Ｗを保持する円形の保持面４ａを有し、保持面４ａは中心から外周縁４ｅに向かって凹状に湾曲し、保持面４ａの中心を回転軸線として回転駆動する保持テーブル４の保持面４ａから異物を除去する異物除去方法である。異物除去方法は、異物除去工具位置付け工程と、異物除去工程とを含んで構成される。

（異物除去工具位置付け工程）
異物除去工具位置付け工程は、異物除去工具１０の円形砥石部１２を、保持面４ａの中心と外周縁４ｅとの間の半径領域４ｆに位置付ける工程である。異物除去工具位置付け工程において、移動部１１は、円形砥石部１２を、図６に示すように半径領域４ｆに位置付ける。半径領域４ｆに位置付けられた円形砥石部１２は、接触部分１２ｄが保持面４ａと接触する。

（異物除去工程）
異物除去工程は、異物除去工具位置付け工程を実施した後に実行される。異物除去工程において、研削装置１は、保持テーブル４を回転させる。図７に示すように、保持テーブル４が回転することで、円形砥石部１２が保持テーブル４の保持面４ａの凹形状にならって連れ回って回転し、保持面４ａ上の異物を除去する。なお、研削装置１は、異物除去工具位置付け工程が終了してから保持テーブル４の回転を開始しても、異物除去工具位置付け工程の実行前や実行中に保持テーブル４の回転を開始してもよい。

以上説明したように、本実施形態に係る異物除去工具１０および異物除去方法によれば、保持面４ａから異物を除去する際の保持面４ａに対するダメージを低減し、双凹形状の保持テーブル４の寿命を従来より延命することができる。

異物除去工具１０は、円形砥石部１２を保持テーブル４の中心部４ｃと外周縁４ｅに当接させ、保持テーブル４の回転に連れ回らせて保持テーブル４の全面を洗浄する。このため、中心部４ｃの頂点や外周縁４ｅに余分な力がかからず保持テーブル４の保持面４ａに対して円形砥石部１２が適度に当接される。よって、異物除去工具１０は、中心部４ｃの頂点や外周縁４ｅが欠けたり過度に磨耗したりすることを抑制し、保持テーブル４の寿命を従来よりも延命させることができる。

［第１実施形態の変形例］
第１実施形態の変形例について説明する。図８は、第１実施形態の変形例に係る異物除去工具の要部を示す側面図である。本変形例の異物除去工具１０において、上記第１実施形態の異物除去工具１０（図２参照）と異なる点は、円形砥石部保持部１３の上下方向の移動が規制されている点である。

図８に示すように、支持軸１４の下部は、回転軸１４ａとなっている。円形砥石部保持部１３は、支持軸１４に対して相対回転自在、かつ上下方向に相対移動不能である。本変形例では、円形砥石部保持部１３は、軸受を介して支持軸１４と接続されている。

このように円形砥石部保持部１３が上下方向に移動不能であっても、円形砥石部１２は、上下方向に移動可能である。従って、保持面４ａに対する円形砥石部１２の押圧力が大きくなりすぎることが抑制される。また、円形砥石部１２は円形砥石部保持部１３と共に回転自在に支持されていることから、保持テーブル４の回転に連れ回って回転することができる。よって、本変形例に係る異物除去工具１０は、上記第１実施形態に係る異物除去工具１０と同様の効果を奏することができる。

［第２実施形態］
図９を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態については、上記第１実施形態で説明したものと同様の機能を有する構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。図９は、第２実施形態に係る異物除去工具の要部を示す側面図である。第２実施形態の異物除去工具３０において、上記第１実施形態および上記第１実施形態の変形例に係る異物除去工具１０と異なる点は、円形砥石部１２が、板ばねを介して円形砥石部保持部１３と接続されている点である。

図９に示すように、本実施形態の弾性部材３１は、板ばねである。弾性部材３１は、固定部３１ａと、壁部３１ｂと、板部３１ｃとを有する。弾性部材３１は、例えば、１枚の平板状の金属部材を屈曲させて形成される。固定部３１ａは、円形砥石部１２に対して固定される部分である。固定部３１ａは、例えばビス３３によって砥石保持部１２ｂの上面の縁部に対して固定される。

壁部３１ｂは、固定部３１ａに対して直交する部分である。壁部３１ｂは、固定部３１ａと板部３１ｃとを接続している。板部３１ｃは、固定部３１ａと平行でかつ壁部３１ｂと直交している。弾性部材３１は、板部３１ｃや壁部３１ｂが変形することにより、円形砥石部１２が上下方向に移動することを許容する。接続部材３２は、円形砥石部保持部１３と弾性部材３１とを接続する。接続部材３２は、板部３１ｃの上面の中央部に接続されている。接続部材３２と板部３１ｃとは相対回転不能に接続されている。また、接続部材３２は、円形砥石部保持部１３の下面に対してビス３４により相対回転不能に接続されている。

円形砥石部保持部１３は、上記第１実施形態の変形例の円形砥石部保持部１３と同様に、支持軸１４に対して相対回転自在、かつ上下方向に相対移動不能である。つまり、第２実施形態の異物除去工具３０では、円形砥石部保持部１３と、接続部材３２と、弾性部材３１と、円形砥石部１２とが一体となって支持軸１４に対して相対回転する。

本実施形態の異物除去工具３０は、上記第１実施形態の異物除去工具１０と同様に、円形砥石部保持部１３は移動部本体１１ｅの下端に回転可能に接続され、かつ下方に円形砥石部１２を保持している。また、円形砥石部１２と円形砥石部保持部１３とは弾性部材３１を介して連結されている。また、移動部１１は、円形砥石部１２を保持テーブル４の半径領域４ｆに位置付ける。

そして、半径領域４ｆに位置付けられた円形砥石部１２は、保持テーブル４の回転に連れ回って回転し保持テーブル４の上面の異物を除去することができる。従って、異物除去工具３０は、上記第１実施形態の異物除去工具１０と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態の異物除去工具３０を有する研削装置１は、上記第１実施形態と同様の異物除去方法を実行することができる。

［上記各実施形態の変形例］
上記第１実施形態および第２実施形態では、円形砥石部１２を半径領域４ｆに位置付ける際の円形砥石部１２のＸ軸方向における目標位置は予め定められていたが、これに代えて、例えば、保持テーブル４の位置の検出結果に基づいて目標位置が決定されてもよい。

上記第１実施形態および第２実施形態では、円形砥石部１２を半径領域４ｆに位置付ける際の円形砥石部１２のＺ軸方向における目標位置は予め定められていたが、これに代えて、例えば、砥石本体１２ａが実際に保持面４ａに接触したことを検出するようにしてもよい。例えば、保持テーブル４を回転させた状態で円形砥石部１２を下降させていく場合、砥石本体１２ａが保持テーブル４に接触すると、円形砥石部１２が回転を開始する。よって、例えば、円形砥石部１２の回転を検出した時に砥石本体１２ａが保持面４ａと接触し、円形砥石部１２が半径領域４ｆに位置付けられたと判断されてもよい。

上記第１実施形態および第２実施形態では、異物除去工具１０，３０が研削装置１に設けられていたが、これに代えて、異物除去工具１０，３０が他の加工装置、例えば研磨装置に設けられてもよい。

上記第１実施形態では、弾性部材１６が押し縮められた状態で円形砥石部１２と円形砥石部保持部１３との間に配置されていたが、これに代えて、弾性部材１６が引き延ばされた状態で配置されてもよい。

上記の各実施形態および変形例に開示された内容は、適宜組み合わせて実行することができる。

１ 研削装置
４ 保持テーブル
４ａ 保持面
４ｂ 凹部
４ｃ 中心部
４ｅ 外周縁
４ｆ 半径領域
５ 第一研削手段
６ 第二研削手段
１０ 異物除去工具
１１ 移動部
１１ａ 支持部
１１ｂ ガイドレール
１１ｃ Ｘ軸移動手段
１１ｄ Ｚ軸移動手段
１１ｅ 移動部本体
１２ 円形砥石部
１２ｄ 接触部分
１３ 円形砥石部保持部
１６ 弾性部材
Ｃｏ 回転軸線
Ｗ 被加工物
Ｗ１ デバイス領域
Ｗ２ 外周余剰領域
Ｗ３ 凹部
Ｗ４ リング状補強部
Ｗａ 表面
Ｗｂ 裏面

Claims (3)

1. 被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周に向かって凹状に湾曲し、該保持面の中心を回転軸線として回転駆動する保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去工具であって、
   該保持面の中心と外周縁との間の半径領域に当接する円盤形状のセラミック砥石からなる円形砥石部と、該円形砥石部を該保持テーブルの該保持面の該半径領域に位置付ける移動部と、該移動部の下端に回転可能に接続され且つ下方に該円形砥石部を保持する円形砥石部保持部とを備え、
   該半径領域に位置付けられた該円形砥石部は該保持テーブルの回転に連れ回って回転し該保持テーブルの上面の異物を除去する異物除去工具。
2. 該円形砥石部と該円形砥石部保持部とは弾性部材を介して連結されている、請求項１記載の異物除去工具。
3. 被加工物を保持する円形の保持面を有し、該保持面は中心から外周縁に向かって凹状に湾曲し、該保持面の中心を回転軸線として回転駆動する保持テーブルの該保持面から異物を除去する異物除去方法であって、
   請求項１又は２記載の異物除去工具の該円形砥石部を、該保持面の中心と外周縁との間の半径領域に位置付ける異物除去工具位置付け工程と、
   該異物除去工具位置付け工程を実施した後に、該保持テーブルを回転させることで該円形砥石部が該保持テーブルの該保持面の該凹状にならって連れ回って回転し、該保持面上の異物を除去する異物除去工程と、
   を備えた異物除去方法。

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