JP4505600B1 - 欠陥修正方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】テープ使用効率が改善され、ランニングコストが大幅に安価になる欠陥修正装置及び方法を実現する。
【解決手段】突起欠陥５３を修正又は除去する欠陥修正装置であり、ワーク１３を保持するステージ１４と、研磨処理を行う研磨ユニットと、研磨ユニットを、ステージ１４のワーク１３に対して、研磨テープ４２の走行方向と直交する方向に移動させる移動手段とを具える。研磨ユニットは、研磨テープ走行手段４４と、研磨ユニットに対してテープ走行方向と直交する方向に移動可能に装着され、研磨テープ４２をワーク１３表面に対して当接させるヘッドチップ４６と、ヘッドチップ４６を、研磨ユニットに対してテープ走行方向と直交し、前記方向とは反対向きの方向に相対移動させる移動手段と５０、５１を有する。研磨処理中、突起欠陥５３に対して研磨テープ４２だけがテープ走行方向と直交する方向に変位し、ヘッドチップ４６は静止状態に維持される。
【選択図】図５

Description

本発明は、カラーフィルタ基板等の各種ワークの表面に存在する突起欠陥を研磨テープにより修正する欠陥修正方法及び欠陥修正装置に関するものである。

FPD（フラット パネル ディスプレイ）用のガラス基板等の各種ワーク表面に存在する突起欠陥を修正する方法として、走行する研磨テープにより突起欠陥を修正する方法が実用化されている。この研磨テープを用いた欠陥修正方法では、テープ走行機構が搭載されている研磨ユニットを所定量だけ降下させながら研磨テープを走行させ、走行する研磨テープにより突起欠陥を研磨し、突起欠陥が許容高さ以下となるように修正されている。このテープ研磨方法では、研磨テープを突起欠陥に当接させる手段として研磨ユニットの先端に装着された押圧ローラが用いられ、押圧ローラから突起欠陥に対して所定の押圧力を作用させながら研磨テープを所定の長さだけ走行させている（例えば、特許文献１参照）。別の突起欠陥修正方法として、研磨ユニットの先端にＺ軸方向に変位可能なヘッドピンを設け、ヘッドピンを介して研磨テープを突起欠陥に対して押圧し、研磨テープを走行させている（例えば、特許文献２参照）。

上述した従来の欠陥修正装置においては、突起欠陥の修正処理に際し、研磨ユニットを降下させて研磨テープを突起欠陥に当接させる。同時に、巻取りリールを駆動して研磨テープを走行させ、走行する研磨テープにより突起欠陥を研磨する。研磨テープを所定の長さだけ走行させ又は所定の研磨時間だけ走行させると研磨は終了し、研磨ユニットを所定の位置まで上昇させる。続いて、研磨ユニットを別の突起欠陥の位置に移動させ、次の欠陥について修正処理が行われる。
特開平６−１９８５５４号公報 特開２００７−２５３３１７号公報

上述した研磨テープを用いた欠陥修正方法では、数１０μｍ程度の微少な突起欠陥を高精度に修正又は除去することができ、カラーフィルタ基板の突起欠陥を修正する装置として極めて有用である。しかしながら、研磨処理毎に研磨テープを所定長だけ巻き取るため、テープの使用効率が低い欠点がある。図１は、研磨処理後の研磨テープの研磨の痕跡を示す図である。図１に示すように、研磨テープ１の幅は約３．８１ｍｍであり、突起欠陥と接触して研磨に利用される研磨領域２の幅は、約２００μｍ程度である。従って、残りの大部分の領域は研磨処理に使用されず、テープ使用効率が極めて低く、ランニングコストが高価になる欠点があった。

本発明の目的は、テープ使用効率が改善され、ランニングコストが大幅に安価になる欠陥修正装置及び欠陥修正方法を実現することにある。

本発明による欠陥修正装置は、走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置であって、
ワークを保持するステージと、
ワークに対して研磨処理を行う研磨ユニットと、
研磨ユニットを、ステージ上のワークに対して、研磨テープの走行方向であるテープ走行方向と直交する第１の方向に相対移動させる第１の移動手段とを具え、前記研磨ユニットは、
前記研磨テープを走行させる研磨テープ走行手段と、
前記研磨ユニットに対して前記第１の方向に相対移動可能に装着され、前記研磨テープをワーク表面に対して当接させるヘッドチップと、
前記ヘッドチップを、研磨ユニットに対して前記第１の方向に沿って相対移動させる第２の移動手段とを有し、
研磨処理中に、前記研磨ユニットとヘッドチップは、互いに同期して、前記第１の方向に沿って互いに反対向きの方向に相対移動することを特徴とする。

本発明による欠陥修正装置では、研磨処理中に研磨テープを走行させるだけでなく、研磨ユニット及びヘッドチップをテープ走行方向と直交する方向に移動させる。研磨テープを走行させながら研磨ユニットをテープ走行方向と直交する方向に移動させることにより、走行する研磨テープは、テープ走行方向と直交する方向に相対移動しながら突起欠陥と接触することになる。すなわち、研磨テープの速度ベクトルは、突起欠陥に対してテープ走行方向の速度ベクトル成分及びテープ走行方向と直交する方向の速度ベクトル成分を有する。他方において、研磨テープを突起欠陥に対して当接させるヘッドチップは、研磨ユニットに対して研磨ユニットの移動方向とは反対方向に同じ速度で相対移動するため、突起欠陥に対して静止状態に維持される。この結果、研磨処理中、突起欠陥は、走行する研磨テープに対してその走行方向（進行方向）に対して斜めの方向に沿って接触することになる。よって、研磨テープ上には、研磨テープの中心に対して斜めの角度（９０°及び０°以外の角度）で交差する研磨痕跡が形成され、研磨テープのほぼ全面を研磨処理に利用することが可能になる。

研磨ユニットをテープ走行方向と直交する方向に移動させる手段として、ガントリー構造体のワークに対する相対移動及びガントリー構造体に設けた修正ヘッドのワークに対する相対移動を利用することができ、或いは、研磨ユニットを修正ヘッドに対して相対的にテープ走行方向と直交する方向に移動させる手段を利用することができる。

本発明による別の欠陥修正装置は、走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置であって、
ワークを保持するステージと、
ステージに対して一方向に沿って相対移動するガントリー構造体と、
ガントリー構造体を移動させる第１の移動手段と、
ガントリー構造体に、その移動方向と直交する方向に移動可能に装着された修正ヘッドと、
修正ヘッドを移動させる第２の移動手段とを具え、前記修正ヘッドは、
ワークに対して研磨処理を行う研磨ユニットと、ワークに存在する欠陥を観察する光学ヘッドとを有し、前記研磨ユニットは、
前記研磨テープを走行させる研磨テープ走行手段と、
前記研磨テープをワーク表面に対して当接させるヘッドチップと
前記ヘッドチップを、研磨テープの走行方向であるテープ走行方向と直交する第１の方向にガイドするガイド手段と、
ヘッドチップを前記ガイド手段に沿って研磨ユニットに対して相対移動させる第３の移動手段とを有し、
研磨処理中に、研磨ユニットは、前記第１の移動手段又は第２の移動手段により研磨テープの走行方向と直交する第１の方向に移動し、前記ヘッドチップは、前記第３の移動手段により、研磨ユニットに対して前記第１の方向に沿って研磨ユニットの移動方向とは反対向きの方向に相対移動し、
研磨処理中、前記研磨ユニットとヘッドチップは、互いに同期して、前記第１の方向に沿って互いに反対向きの方向に相対移動し、前記ヘッドチップは修正されるべき欠陥に対してほぼ静止状態に維持されることを特徴とする。

本発明による別の欠陥修正装置は、走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置であって、
ワークを保持するステージと、
ステージに対して一方向に相対移動するガントリー構造体と、
ガントリー構造体に対して相対移動可能に装着された修正ヘッドとを具え、前記修正ヘッドは、
ワークに対して研磨処理を行う研磨ユニットと、研磨ユニットを第１の方向に沿って移動させる第１の移動機構とを有し、前記研磨ユニットは、
前記研磨テープを前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って走行させる研磨テープ走行手段と、
前記第１の方向に相対移動可能に装着され、前記研磨テープをワーク表面に対して当接させるヘッドチップと
前記ヘッドチップを、第１の方向に沿って研磨ユニットに対して相対移動させる第２の移動機構とを有し、
研磨処理中に、研磨テープは第２の方向に走行し、研磨ユニットとヘッドチップは、互いに同期して、前記第１の方向に沿って互いに反対向きの方向に相対移動し、当該ヘッドチップは、修正されるべき欠陥に対してほぼ静止状態に維持されることを特徴とする。

本発明によるテープ研磨装置は、走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置に用いられるテープ研磨装置であって、
研磨テープを巻き上げる巻き上げリールと、研磨テープが収納されている供給リールと、前記巻き上げリールを研磨テープを巻き上げる方向に駆動する第１の回転駆動手段と、前記供給リールを巻き上げ方向と反対の巻き戻し方向に駆動する第２の回転駆動手段と、研磨テープをワークの表面に当接させるヘッドチップと、ヘッドチップをテープ走行方向と直交する方向に沿って移動させるヘッドチップ移動手段とを具え、
前記研磨テープが突起欠陥と当接しながら走行する研磨処理中に、前記ヘッドチップは、前記研磨テープの走行と同期して、走行する研磨テープに対してその走行方向と直交する方向に相対移動することを特徴とする。

本発明による欠陥修正方法は、走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正方法であって、
研磨テープを走行させる研磨テープ走行手段、研磨テープをワーク表面に存在する突起欠陥に当接させるヘッドチップ、ヘッドチップを研磨テープの走行方向であるテープ走行方向と直交する第１の方向に移動させるヘッドチップ移動手段が搭載されている研磨ユニットを降下させ、研磨テープを突起欠陥に当接させる工程と、
研磨テープを走行させてワーク表面の突起欠陥を修正する欠陥修正工程と、
欠陥修正処理が終了した後、前記研磨ユニットを所定の位置まで上昇させる工程とを具え、
前記欠陥修正工程中に、前記研磨ユニットとヘッドチップは、互いに同期して、前記第１の方向に沿って互いに反対向きの方向に相対移動することを特徴とする。

本発明によれば、走行する研磨テープが突起欠陥と接触して突起欠陥を修正する研磨処理中に、研磨テープは、走行しながら突起欠陥に対してテープ走行方向と直交する方向に相対移動し、ヘッドチップは突起欠陥に対して静止状態に維持される。よって、研磨テープには、突起欠陥との接触により斜めに横切るような研磨痕跡が形成される。この結果、研磨テープのほぼ全面を研磨処理に利用することが可能になり、欠陥修正装置のランニングコストが大幅に安価になる。

従来の欠陥修正方法により研磨テープに研磨される研磨痕跡を示す図である。 本発明による欠陥修正装置の全体構成を示す図である。 修正ヘッドの一例を示す図である。 研磨ユニットに搭載されたテープ走行機構の一例を示す図である。 研磨ユニットのテープ走行方向から見た線図的側面図である。 研磨テープ上に形成される形成痕跡を示す図である。 本発明による欠陥修正方法のアルゴリズムの一例を示すフローチャートである。 本発明による欠陥修正装置の修正ヘッドの変形例を示す図であり、正面方向から見た線図である。 図８に示す修正ヘッドをテープ走行方向から見た線図である。 本発明による欠陥修正方法における研磨テープの巻き戻し方法の変形例を示す図である。

図２は本発明による欠陥修正装置の全体構成を示す図であり、図１（Ａ）は線図的平面図、図１（Ｂ）はガントリー構造体の移動方向から見た側面図である。欠陥修正装置１０は、架台１１を有し、架台１１上にベースステージ１２を配置する。ベースステージ１２上にワーク１３を支持するワークステージ１４を配置する。本例では、欠陥修正されるワークとして、ＲＧＢのカラーフィルタ素子が配列されているカラーフィルタ基板を用い、カラーフィルタ基板１３の表面に存在する突起欠陥を修正する。ワークステージ１４には真空吸着装置（図示せず）が搭載され、ワーク１３は真空吸着によりワークステージ１４上に保持される。

ベースステージ１２上には、突起欠陥を修正するための修正ヘッド１５が搭載されているガントリー構造体１６を配置する。ガントリー構造体１６は、Ｘ軸駆動機構及びＹ軸駆動機構を有し、コントローラ（図示せず）から供給される欠陥のアドレス情報に基づいて２つの駆動機構を駆動し、修正ヘッド１５をワーク１３に対して２次元的に移動させて欠陥の真上に位置させることができる。ガントリー構造体１６は、２本の支持軸１７ａ及び１７ｂを有し、これら２本の支持軸をベースステージ１２に設けた２つのＹ軸レール１８ａ及び１８ｂ上に移動可能に装着する。Ｙ軸駆動機構として、例えばリニアモータを用いることができ、ガントリー構造体１６は、リニアモータからの駆動力によりＹ軸レールに沿って移動する。

ガントリー構造体１６は、Ｘ軸駆動機構を駆動して修正ヘッド１５をＸ軸方向に移動させる。Ｘ軸駆動機構の一例として、ボールネジ機構１９とモータ２０を用いる。モータ２０には、ロータリーエンコーダ２１が連結され、修正ヘッド１５のＸ軸方向の位置が検出される。検出された位置情報は、コントローラに供給する。後述するように、本例では、ガントリー構造体のＸ軸駆動機構は、研磨処理中に研磨ユニットをテープ走行方向と直交する方向に移動させる移動手段としても用いられる。従って、研磨中の研磨ユニットのテープ走行方向と直交する方向の位置情報として、ロータリーエンコーダ２１から出力される位置情報が用いられる。

図３は修正ヘッドの一例を示す図である。修正ヘッドは、ガントリー構造体に連結された固定ベース部材３０を有する。固定ベース部材３０には、Ｚ軸方向に延在する２本のガイドレール３１ａ及び３１ｂが設けられ、これらガイドレール３１ａ及び３１ｂには、研磨ユニット４０を構成する可動ベース部材４１を昇降可能に連結する。固定ベース部材３０には、Ｚ軸駆動用のモータ３２を取付け、モータ３２にはボールネジ３３を構成するネジ軸を連結する。ボールネジ３３のネジ軸には、可動ベース部材４１に取り付けられたナットを移動可能に装着する。従って、可動ベース部材４１は、モータ３２の駆動によりＺ軸方向に沿って自在に昇降することができる。尚、Ｚ軸駆動装置として、モータとボールネジの組合せ以外の各種駆動機構を用いることができる。

研磨ユニットのＺ軸方向の位置を検出するため、位置検出装置であるリニアエンコーダ３４を装着する。固定ベース部材３０には、リニアエンコーダのＺ軸スケール３５を設け、可動ベース部材４１にはスケールヘッド３６を設ける。スケールヘッドにより読み取られた位置情報は、コントローラに供給され、基準座標系に対する研磨ユニットのＺ軸方向の位置情報として利用する。

可動ベース部材４１には、研磨テープ４２が巻回されている供給リール４３と巻き上げリール（巻取リール）４４とを含むテープカセット４５を交換可能に装着する。研磨テープ４２は、例えば４本のガイドローラとヘッドチップ（ヘッドピン）４６を介して２つのリール間に装着され、巻取りリールに連結したモータにより所定の走行速度で走行する。

図４は、研磨ユニットに搭載されている研磨テープ走行機構を説明するための図である。研磨ユニットを構成する可動ベース部材４１には、回転駆動装置である第１及び第２の２個のモータ４７及び４８を取り付ける。第１のモータ４７は供給リール４３を駆動し、第２のモータ４８は巻き上げリール４４を駆動する。研磨テープの走行経路中に配置したガイドローラにロータリーエンコーダ（図示せず）を連結する。当該ロータリーエンコーダにより、研磨処理中の研磨テープの走行長を計測すると共に研磨処理が終了した後のテープ巻き上げ量（テープ巻取り量）を計測する。計測されたテープ走行長及び巻き上げ量は、コントローラに出力する。コントローラは、ロータリーエンコーダからの出力信号に基づいて研磨テープの巻き上げ量及び巻き戻し量を制御する。

ここで、研磨テープの走行方向について説明する。本明細書では、研磨テープの走行方向は、供給リールから巻き上げリールに向かう方向とする。具体的には、図２〜図４に示す実施例においては、研磨テープは、ガントリー構造体の移動方向であるＹ方向に走行する。よって、テープ走行方向と直交する方向は、修正ヘッドの移動方向であるＸ方向となる。

図５は研磨ユニットに搭載されているヘッドチップの動作を説明するための研磨テープの走行方向側から見た線図的側面図である。可動ベース部材４１には、Ｘ方向に延在するガイド部材５０を設ける。ガイド部材５０には、ヘッドチップ４６をＸ方向に移動可能に連結する。また、可動ベース部材４１には、ヘッドヘッドチップ４６をＸ方向に移動させるヘッドチップ移動機構を設ける。本例では、ヘッドチップ移動機構としてボールネジ機構を用いる。ボールネジ機構は、可動ベース部材４１に取り付けた第３のモータ５１と、その回転軸であるネジ軸５２と、ヘッドチップ４６に連結したナット（図示せず）とを含む。研磨テープ４２を突起欠陥５３に対して押圧するヘッドチップは、ガイド部材５０とボールネジ機構によりＸ方向に移動することができる。また、ヘッドチップのＸ方向の位置を検出する位置検出器（図示せず）を設け、検出されたヘッドチップのＸ方向の位置情報をコントローラに供給する。位置検出器として、例えばリニアエンコーダを用いることができる。尚、ヘッドチップ移動機構として各種駆動機構を利用することができ、例えばリニアアクチュエータ、直動アクチュエータを用いることもできる。

次に、修正ヘッドに設けた光学ヘッドについて説明する。可動ベース部材４１には、突起欠陥の高さを測定すると共に突起欠陥を観察するための光学ヘッド５５を装着する。光学ヘッド５５は、共焦点光学系により構成される撮像装置を有する。この撮像装置は、集束したライン状の光ビームを発生する照明光学系と、ライン状光ビームによりワーク表面を走査する走査系と、ワーク面からの反射光を受光するラインセンサとを含み、ワーク面を集束したライン状光ビームにより走査することによりワーク表面の２次元共焦点画像を撮像する。ラインセンサからの出力信号は、画像信号としてコントローラに供給され、ワーク１３の表面の２次元画像信号が出力され、モニタ上にワーク面の２次元画像が表示される。従って、オペレータは、光学ヘッドを介して突起欠陥を画像を観察することにより、欠陥の形状等の性状を把握することができる。また、光学ヘッド５５による観察により、修正された突起欠陥の状態を把握し、１回の修正処理により許容範囲内に修正されたか否か判定すると共に観察結果により修正が不十分であると判定した場合、同一の突起欠陥について再度修正処理を行うことができる。

共焦点光学系の特性として、照明ビームの集束点をワーク面に対して連続的に変位させてＺ軸走査を行った場合、集束点（焦点）が試料表面上に位置すると受光素子には最大輝度値が検出される。従って、ワーク面上に焦点が位置した時の位置情報と焦点が突起欠陥の表面上に位置した時の位置情報とを信号処理装置に供給して信号処理を行うことにより、突起欠陥の高さを計測することができる。

次に、研磨ユニット及びヘッドチップの突起欠陥に対する相対移動について説明する。前述したように、研磨処理中に、研磨テープ走行機構及びヘッドチップを含む研磨ユニット４０は、修正ヘッド１５のＸ方向移動により、テープ走行方向と直交する第１の方向に移動する。同時に、研磨テープ４２を突起欠陥５４に対して押圧するヘッドチップ４６は、研磨ユニットに対して相対的にＸ方向に沿って第１の方向とは反対方向である第２の方向に研磨ユニットの移動速度と同一の速度で同期して移動する。従って、突起欠陥の修正処理中に、研磨テープ４２は突起欠陥に対して相対的にテープ走行方向と直交する方向である第１の方向に移動する。また、ヘッドチップ４６は研磨テープに対して第１の方向と反対方向である第２の方向に相対移動するが、突起欠陥５３に対しては静止状態に維持される。すなわち、ヘッドチップは、ヘッドチップ自身の第２の方向の移動により研磨ユニットの第１の方向の移動が相殺されるので、突起欠陥に対して静止状態に維持され、研磨テープだけが突起欠陥に対してテープ走行方向と直交する方向に移動する。

本例による欠陥修正装置では、１回の研磨処理毎に研磨テープを所定長だけ巻き上げ、研磨終了後に所定長だけ巻き戻すと共に研磨ユニット及びヘッドチップを元の位置に戻し、その後新たな研磨処理を行うように制御する。本例では、研磨処理は時間制御するものとし、１回の研磨処理時間中における研磨テープの巻き上げ量をｄ1とし、研磨処理後の巻き戻し量をｄ2とし、巻き上げ量と巻き戻し量との差は、一例として３００μｍとする。すなわち、１回の研磨処理において研磨テープと突起欠陥とが接触する幅は、高々２００μｍ程度であることが経験的に把握されている。このため、公差を見込んで研磨処理間の研磨テープの幅方向の間隔を３００μｍに設定する。すなわち、ｄ1−ｄ2＝３００μｍとなるように設定する。また、テープ幅が３．８１ｍｍの研磨テープを用いる場合、研磨ユニットのテープ走行方向と直交する方向の移動量Ｗを一例として３．４ｍｍとする。

図６は、研磨処理により研磨テープに形成される研磨の痕跡を示す。尚、図面を明瞭にするため、研磨痕跡間の間隔は拡大して図示する。研磨テープが突起欠陥と接触を開始すると共に研磨テープが走行を開始する。研磨テープの走行の開始と同時に研磨ユニット及びヘッドチップの相対移動も開始する。この間に、研磨テープはテープ長ｄ1だけ走行すると共にテープ走行方向と直交する方向（Ｘ方向）に距離Ｗだけ移動する。この結果、研磨テープ上には、テープ中心線Ｌに対して斜めに研磨の痕跡が形成される。研磨時間の終了に伴い研磨ユニット及びヘッドチップの相対移動も終了する。研磨時間が終了すると、巻き戻し用のモータが駆動し、研磨テープをテープ長ｄ2だけ巻き戻す。また、テープ巻き戻し期間中に修正ヘッド及びヘッドチップが元の位置に戻り、研磨ユニットが研磨のスタート位置に戻ると共にヘッドチップもスタート位置まで移動する。続いて、修正ヘッドが次の突起欠陥のアドレス位置に移動し、次の突起欠陥の修正作業を開始する。このように、本発明による欠陥修正装置では、研磨処理により研磨テープ上に形成される研磨の痕跡は研磨テープに対して斜めに形成されるので、研磨テープのほぼ全面を研磨処理に利用することが可能になる。

次に、本発明による欠陥修正方法のアルゴリズムについて説明する。図７は本発明による欠陥修正装置の修正アルゴリズムの一例を示すフローチャートである。研磨に先立って、欠陥検査装置により検出された欠陥のアドレス情報を用いて、修正ヘッドを突起欠陥の真上に位置させる。続いて、光学ヘッドを利用して修正すべき突起欠陥を観察すると共に突起欠陥の高さを測定し、研磨ユニットの降下量を設定する。

ステップ１において、欠陥のアドレス情報を用いて、研磨ユニットを修正すべき突起欠陥の真上に位置させ、研磨ユニットの降下を開始する。研磨ユニットの降下量は、光学ヘッドにより測定しておく。続いて、僅かな時間だけ遅延して研磨テープの巻き上げを開始する（ステップ２）。さらに、ステップ３において、研磨テープの巻き上げの開始に対応して研磨ユニットとヘッドチップの相対移動を開始する。すなわち、研磨ユニットとヘッドチップを同期してテープ走行方向と直交する方向に互いに反対向きに同一の速度で移動させる。尚、図７において、研磨テープの巻き上げ開始（ステップ２）と研磨ヘッド及びヘッドチップの相対移動の開始（ステップ３）とを別々に記載したが、これらステップ２とステップ３は同時に開始する。

ステップ４において、所定の研磨時間経過したか否かを判定する。所定の研磨時間が経過した場合、研磨処理は終了する（ステップ５）。そして、研磨テープの巻取り、研磨ユニットの降下、及び研磨ユニットとヘッドチップの相対移動を停止する。

ステップ６において、研磨ユニットの上昇を開始して所定の待機位置に戻す。

ステップ７において、研磨テープの巻き戻しを開始し、巻取りモータに連結したロータリーエンコーダの出力に基づき、テープ長ｄ2だけ巻き戻す。尚、研磨テープの巻き戻し量は一例であり、突起欠陥の特性や研磨の目的及びグレード等に基づいて適宜設定することができる。

ステップ８において、研磨テープの巻き戻しに対応して、研磨ユニット及びヘッドチップをそれぞれ反対方向に距離Ｗだけ移動させ、ロータリーエンコーダからの出力を用いて研磨開始位置まで移動させる。

ステップ９において、光学ヘッドが修正された突起欠陥の真上に位置するように設定し、修正処理された突起欠陥をレビューする。レビューの結果、突起欠陥が修正されたことが確認できた場合、研磨処理は終了し、次の突起欠陥の修正に移行する。研磨処理が不十分な場合、必要な距離だけ研磨ユニットを降下させて再度研磨を行う。

図８及び図９は本発明による欠陥修正装置の変形例を示す図であり、図８は研磨ユニットを正面から見た線図的側面図であり、図９は修正ヘッドをテープ走行方向から見た線図的側面図である。上述した実施例では、ガントリー構造体に設けた修正ヘッドのＸ方向移動により研磨テープをテープ走行方向と直交する方向に移動させる構成を採用した。これに対して、本例では、研磨ユニットを修正ヘッドに対して相対移動させることにより研磨テープをテープ走行方向と直交する方向に移動させる。尚、図２〜図６で用いた部材と同一の構成要素には同一符号を付して説明する。修正ヘッド１５の固定ベース部材３０にＺ軸駆動用のモータ３２を取り付ける。モータ３２はボールネジ機構３３を構成し、そのボールネジのナットは第１の支持部材６０に固定する。従って、第１の支持部材６０は、固定ベース部材３０に設けられＺ軸方向に延在する２本のガイドレール３１ａ及び３１ｂ沿って案内され、Ｚ軸方向に沿って昇降する。第１の支持部材６０には、ＸＹ面内で延在する第２の支持部材６１を取り付ける。

第２の支持部材６１には、リニアモータ６２を装着する。リニアモータ６２の固定子部材は第２の支持部材６１にＸ軸方向に延在するように固定する。また、可動子部材は、ＸＹ面内に延在する第３の支持部材６３に固定する。第３の支持部材６３には、研磨ユニットを構成する可動ベース部材４１を装着する。前述したように、可動ベース部材４１には、テープ走行機構及びヘッドチップ移動機構を装着する。

第２の支持部材６１には、Ｘ軸方向に延在する２本のガイドレール６４ａ及び６４ｂを装着する。また、第３の支持部材には、ガイドレール６４ａ及び６４ｂとそれぞれ係合するスライダ６５ａ及び６５ｂを取り付ける。さらに、第３の支持部材６３にはリニアスケール６６が装着され、第３の支持部材のＸ軸方向の位置、すなわち、研磨ユニット及び研磨テープのＸ軸方向の位置が検出される。ニリアスケール６６の出力信号は、コントローラへ供給する。リニアモータ６２が駆動すると、テープ走行機構及びヘッドチップ移動機構を支持する可動ベース部材４１はＸ軸方向に沿って往復移動し、研磨ユニットは修正ヘッド１５に対してＸ軸方向に相対移動する。また、研磨テープ及びヘッドチップのＸ軸方向の位置はリニアスケール６６により検出される。

突起欠陥を修正する際、欠陥のアドレス情報に基づいてヘッドチップが突起欠陥の真上に位置するように位置決めされる。続いて、モータ３２が駆動して研磨ユニットを降下させ、突起欠陥の修正を開始する。同時に、研磨テープ４２を含むテープ走行機構がＸ軸方向に沿って第１の方向に移動を開始する。また、テープ走行機構のＸ軸方向の移動と同期してヘッドチップ４６がＸ軸方向に沿って第１の方向とは反対方向に同一の速度で移動する。この結果、修正されるべき突起欠陥に対して研磨テープはテープ走行方向と直交するＸ軸方向に沿って移動し、ヘッドチップは突起欠陥に対して静止状態に維持される。このように、研磨ユニットを修正ヘッドに対してＸ方向に相対移動させることにより、研磨テープだけをテープ走行方向と直交する方向に移動させることも可能である。

図１０は、テープ巻き戻し方法の変形例を示す図である。図１０において、符号７０は研磨テープを示し、符号７１は研磨テープに形成される研磨痕跡を示す。前述した実施例では、１回の研磨処理ごとに、研磨テープを所定長だけ巻き戻すと共に研磨ユニット及びヘッドチップを元の位置に戻し、その後研磨処理を行うように設定した。一方、図１０に示すように、１回の研磨処理の後、研磨ユニット及びヘッドチップを元の位置に戻さず、研磨処理直後の位置をスタートと位置とし、研磨痕跡よりも長い微少距離ｄ3だけ研磨テープを走行させる。その状態をスタート状態とし、別の突起欠陥の修正を行う。この際、巻き戻し用のモータを駆動して所定長だけ研磨テープを巻き戻しながら研磨ユニットを降下させ研磨処理を行う。研磨処理が終了した後、微少距離ｄ3だけ研磨テープを走行させ、続いて次の突起欠陥について研磨処理を行う。このようにして研磨処理を行う場合でも、研磨テープのほぼ全面を利用することが可能になる。

１０ 欠陥修正装置
１１ 架台
１２ ベースステージ
１３ ワーク
１４ ワークステージ
１５ 修正ヘッド
１６ ガントリー構造体
１８ａ，１８ｂ Ｙ軸レール
１９ ボールネジ機構
２０ モータ
２１ ロータリーエンコーダ
３０ 固定ベース部材
４０ 研磨ユニット
４１ 可動ベース部材
４２ 研磨テープ
４３ 供給リール
４４ 巻き上げリール
４５ テープカセット
４６ ヘッドチップ

Claims (17)

1. 走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置であって、
   ワークを保持するステージと、
   ワークに対して研磨処理を行う研磨ユニットと、
   研磨ユニットを、ステージ上のワークに対して、研磨テープの走行方向であるテープ走行方向と直交する第１の方向に相対移動させる第１の移動手段とを具え、前記研磨ユニットは、
   前記研磨テープを走行させる研磨テープ走行手段と、
   前記研磨ユニットに対して前記第１の方向に相対移動可能に装着され、前記研磨テープをワーク表面に対して当接させるヘッドチップと、
   前記ヘッドチップを、研磨ユニットに対して前記第１の方向に沿って相対移動させる第２の移動手段とを有し、
   研磨処理中に、前記研磨ユニットとヘッドチップは、互いに同期して、前記第１の方向に沿って互いに反対向きの方向に相対移動することを特徴とする欠陥修正装置。
2. 請求項１に記載の欠陥修正装置において、研磨処理中に、前記第１の移動手段は研磨ユニットを第１の方向に沿ってワークに対して相対移動させ、前記第２の移動手段は、ヘッドチップを前記第１の方向に沿って研磨ユニットに対してその移動方向とは反対向きの方向に相対移動させ、前記ヘッドチップは、前記ワークに対してほぼ静止状態に維持されることを特徴とする欠陥修正装置。
3. 請求項１又は２に記載の欠陥修正装置において、さらに、前記ステージ上のワークに対して相対移動するガントリー構造体と、ガントリー構造体を相対移動させる移動手段と、ガントリー構造体に装着された修正ヘッドとを具え、前記研磨ユニットは前記修正ヘッドに設けられ、
   前記第１の移動手段として、前記ガントリー構造体を移動させる移動手段を用い、研磨処理中ガントリー構造体の移動により研磨ユニットを前記第１の方向に移動させることを特徴とする欠陥修正装置。
4. 請求項１又は２に記載の欠陥修正装置において、さらに、前記ステージ上のワークに対して相対移動するガントリー構造体と、ガントリー構造体に装着され、ワークに対して相対移動可能な修正ヘッドと、修正ヘッドをワークに対して相対移動させる移動手段とを具え、前記研磨ユニットは前記修正ヘッドに設けられ、
   前記第１の移動手段として、前記修正ヘッドを相対移動させる移動手段を用い、研磨処理中修正ヘッドの移動により研磨ユニットを第１の方向に移動させることを特徴とする欠陥修正装置。
5. 請求項１又は２に記載の欠陥修正装置において、さらに、前記ステージ上のワークに対して相対移動するガントリー構造体と、ガントリー構造体に装着された修正ヘッドとを具え、前記研磨ユニットは、修正ヘッドに対して相対移動可能に支持され、当該研磨ユニットは、修正ヘッドに対する相対移動により前記第１の方向に移動することを特徴とする欠陥修正装置。
6. 請求項１から５までのいずれか１項に記載の欠陥修正装置において、前記ヘッドチップは、研磨テープと当接する凸状の湾曲面を有することを特徴とする欠陥修正装置。
7. 請求項１から６までのいずれか１項に記載の欠陥修正装置において、前記研磨テープ走行手段は、使用された研磨テープを巻き取る巻き上げリールと、未使用の研磨テープが収納されている供給リールと、巻き上げリールを巻き上げ方向に駆動する第１の回転駆動手段と、供給リールを前記巻き上げ方向とは反対の巻き戻し方向に駆動する第２回転駆動手段とを有し、研磨処理において第１の回転駆動手段の駆動により巻き取られる研磨テープの巻き上げ量をＬ1とし、研磨処理が終了した後第２の回転駆動手段の駆動により巻き戻される巻き戻し量をＬ2とした場合に、Ｌ1＞Ｌ2となるように設定されていることを特徴とする欠陥修正装置。
8. 請求項１から７までのいずれか１項に記載の欠陥修正装置において、研磨処理が終了した研磨テープの表面には、研磨テープの中心線に対して０°及び９０°以外の斜めの角度をなす研磨痕跡が形成されることを特徴とする欠陥修正装置。
9. 走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置であって、
   ワークを保持するステージと、
   ステージに対して一方向に沿って相対移動するガントリー構造体と、
   ガントリー構造体を移動させる第１の移動手段と、
   ガントリー構造体に、その移動方向と直交する方向に移動可能に装着された修正ヘッドと、
   修正ヘッドを移動させる第２の移動手段とを具え、前記修正ヘッドは、
   ワークに対して研磨処理を行う研磨ユニットと、ワークに存在する欠陥を観察する光学ヘッドとを有し、前記研磨ユニットは、
   前記研磨テープを走行させる研磨テープ走行手段と、
   前記研磨テープをワーク表面に対して当接させるヘッドチップと
   前記ヘッドチップを、研磨テープの走行方向であるテープ走行方向と直交する第１の方向にガイドするガイド手段と、
   ヘッドチップを前記ガイド手段に沿って研磨ユニットに対して相対移動させる第３の移動手段とを有し、
   研磨処理中に、研磨ユニットは、前記第１の移動手段又は第２の移動手段により研磨テープの走行方向と直交する第１の方向に移動し、前記ヘッドチップは、前記第３の移動手段により、研磨ユニットに対して前記第１の方向に沿って研磨ユニットの移動方向とは反対向きの方向に相対移動し、
   研磨処理中、前記研磨ユニットとヘッドチップは、互いに同期して、前記第１の方向に沿って互いに反対向きの方向に相対移動し、前記ヘッドチップは修正されるべき欠陥に対してほぼ静止状態に維持されることを特徴とする欠陥修正装置。
10. 走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置であって、
    ワークを保持するステージと、
    ステージに対して一方向に相対移動するガントリー構造体と、
    ガントリー構造体に対して相対移動可能に装着された修正ヘッドとを具え、前記修正ヘッドは、
    ワークに対して研磨処理を行う研磨ユニットと、研磨ユニットを第１の方向に沿って移動させる第１の移動機構とを有し、前記研磨ユニットは、
    前記研磨テープを前記第１の方向と直交する第２の方向に沿って走行させる研磨テープ走行手段と、
    前記第１の方向に相対移動可能に装着され、前記研磨テープをワーク表面に対して当接させるヘッドチップと
    前記ヘッドチップを、第１の方向に沿って研磨ユニットに対して相対移動させる第２の移動機構とを有し、
    研磨処理中に、研磨テープは第２の方向に走行し、研磨ユニットとヘッドチップは、互いに同期して、前記第１の方向に沿って互いに反対向きの方向に相対移動し、当該ヘッドチップは、修正されるべき欠陥に対してほぼ静止状態に維持されることを特徴とする欠陥修正装置。
11. 走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正装置に用いられるテープ研磨装置であって、
    研磨テープを巻き上げる巻き上げリールと、研磨テープが収納されている供給リールと、前記巻き上げリールを研磨テープを巻き上げる方向に駆動する第１の回転駆動手段と、前記供給リールを巻き上げ方向と反対の巻き戻し方向に駆動する第２の回転駆動手段と、研磨テープをワークの表面に当接させるヘッドチップと、ヘッドチップをテープ走行方向と直交する方向に沿って移動させるヘッドチップ移動手段とを具え、
    前記研磨テープが突起欠陥と当接しながら走行する研磨処理中に、前記ヘッドチップは、前記研磨テープの走行と同期して、走行する研磨テープに対してその走行方向と直交する方向に相対移動することを特徴とするテープ研磨装置。
12. 請求項１１に記載のテープ研磨装置において、前記ヘッドチップ移動手段は、ヘッドチップを支持すると共にヘッドチップをテープ走行方向と直交する方向にガイドするガイド手段と、ヘッドチップを前記カイド手段に沿って移動させる移動手段とを具えることを特徴とするテープ研磨装置。
13. 請求項１２に記載のテープ研磨装置において、前記第１の回転駆動手段、第２の回転駆動手段、ガイド手段、及びヘッドチップ移動手段は単一の支持部材に装着され、
    前記研磨処理中、前記ヘッドチップは、前記ヘッドチップ移動手段により、前記支持部材に対してテープ走行方向と直交する方向に相対移動することを特徴とするテープ研磨装置。
14. 走行する研磨テープによりワークの表面に存在する突起欠陥を修正又は除去する欠陥修正方法であって、
    研磨テープを走行させる研磨テープ走行手段、研磨テープをワーク表面に存在する突起欠陥に当接させるヘッドチップ、ヘッドチップを研磨テープの走行方向であるテープ走行方向と直交する第１の方向に移動させるヘッドチップ移動手段が搭載されている研磨ユニットを降下させ、研磨テープを突起欠陥に当接させる工程と、
    研磨テープを走行させてワーク表面の突起欠陥を修正する欠陥修正工程と、
    欠陥修正処理が終了した後、前記研磨ユニットを所定の位置まで上昇させる工程とを具え、
    前記欠陥修正工程中に、前記研磨ユニットとヘッドチップは、互いに同期して、前記第１の方向に沿って互いに反対向きの方向に相対移動することを特徴とすることを特徴とする欠陥修正方法。
15. 請求項１４に記載の欠陥修正方法において、前記研磨処理中に前記ヘッドチップはワークに対してほぼ静止状態に維持されることを特徴とする欠陥修正方法。
16. 請求項１４又は１５に記載の欠陥修正方法において、前記研磨ユニットは、ステージ上に配置されたワークに対して相対移動するガントリー構造体に移動可能に装着された修正ヘッドに装着され、研磨ユニットの第１の方向の移動は、ガントリー構造体のワークに対する相対移動又は修正ヘッドのワークに対する相対移動により行われることを特徴とする欠陥修正方法。
17. 請求項１４又は１５に記載の欠陥修正方法において、前記研磨ユニットは、ステージ上に配置されたワークに対して相対移動するガントリー構造体に相対移動可能に装着された修正ヘッドに設けられ、研磨ユニットは、修正ヘッドに対してテープ走行方向と直交する方向に移動可能に装着され、前記研磨ユニットの第１の方向の移動は、研磨ユニットの修正ヘッドに対する相対移動により行われることを特徴とする欠陥修正方法。

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