JPWO2020044927A1 - Catalyst reference device - Google Patents
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Abstract
触媒層を備えた触媒体を用いて被加工物の表面を触媒基準エッチングによって平坦化する際に、触媒層の破損を抑制できる触媒基準装置を提供すること。
触媒基準エッチング装置２００は、被加工物の表面を触媒基準の反応によって当接又は近接した部分のみ除去するための触媒層を備えた触媒体２４０と、被加工物の表面を触媒体２４０の表面に触媒膜が剥がれないように当接又は近接させた後に、触媒基準の反応による除去に必要は表面形成処理動作を実行する処理実行部と、を備える。To provide a catalyst reference device capable of suppressing damage to the catalyst layer when the surface of a work piece is flattened by catalyst reference etching using a catalyst body provided with a catalyst layer.
The catalyst reference etching apparatus 200 includes a catalyst 240 provided with a catalyst layer for removing only abutting or adjacent portions on the surface of the workpiece by a reaction of the catalyst reference, and the surface of the workpiece 240 on the surface of the catalyst 240. It is provided with a treatment execution unit that executes a surface forming treatment operation, which is necessary for removal by a catalyst-based reaction, after the catalyst film is brought into contact with or brought close to the catalyst so as not to be peeled off.
Description
本発明は、触媒基準装置に関する。 The present invention relates to a catalyst reference device.
近年、半導体デバイスの製造分野では、Ｓｉウェハを始めＳｉＣやＧａＮ等基板の表面を、高品位に平坦化加工する方法として、触媒基準面に基づく触媒基準エッチング法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。 In recent years, in the field of semiconductor device manufacturing, a catalyst reference etching method based on a catalyst reference surface has been proposed as a method for flattening the surface of a substrate such as SiC or GaN including a Si wafer with high quality (for example, a patent). Reference 1).
特許文献１に記載の触媒基準エッチング法は、基板と研磨具とを互いに接触させつつ相対運動させて、基板を研磨する。 In the catalyst-based etching method described in Patent Document 1, the substrate and the polishing tool are moved relative to each other while being in contact with each other to polish the substrate.
触媒基準エッチング法を行う触媒基準エッチング装置においては、表面に触媒層を備えた触媒パッド（触媒体）が、被加工物の表面に対して傾いた状態で、当接又は近接すると、触媒パッド（触媒体）から触媒層が剥がれることがあった。
特に触媒基準エッチング装置においては、触媒層により被加工物の表面を加工するため、触媒パッドから触媒層が剥がれた場合には、触媒基準エッチングを行うことができない。そのため、触媒パッドの触媒層の破損を抑制できることが望まれている。In a catalyst-based etching apparatus that performs a catalyst-based etching method, when a catalyst pad (catalyst) having a catalyst layer on its surface is in contact with or close to the surface of a work piece, the catalyst pad (catalyst) The catalyst layer may be peeled off from the catalyst body).
In particular, in the catalyst reference etching apparatus, since the surface of the workpiece is processed by the catalyst layer, the catalyst reference etching cannot be performed when the catalyst layer is peeled off from the catalyst pad. Therefore, it is desired that the catalyst layer of the catalyst pad can be suppressed from being damaged.
本発明は、触媒層を備えた触媒体を用いて被加工物の表面を触媒基準エッチングによって平坦化する際に、触媒層の破損を抑制できる触媒基準装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a catalyst reference device capable of suppressing damage to the catalyst layer when the surface of a work piece is flattened by catalyst reference etching using a catalyst body provided with a catalyst layer.
本発明は、被加工物の表面を触媒基準の反応によって当接又は近接した部分のみ除去するための触媒層を備えた触媒体と、前記被加工物の表面を前記触媒体の表面に触媒膜が剥がれないように当接又は近接させた後に、触媒基準の反応による除去に必要な表面形成処理動作を実行する処理実行部と、を備える触媒基準装置に関する。 In the present invention, a catalyst body provided with a catalyst layer for removing only a contacted or adjacent portion on the surface of the work piece by a reaction based on a catalyst, and a catalyst film on the surface of the work piece on the surface of the catalyst body. The present invention relates to a catalyst reference device including a treatment execution unit that executes a surface forming treatment operation necessary for removal by a reaction of the catalyst reference after abutting or bringing the two close to each other so as not to be peeled off.
また、前記触媒基準の反応とは、触媒基準エッチング又は触媒基準クリーニングであり、前記処理実行部により実行される処理動作は、触媒基準エッチングに必要な平坦化の処理又は触媒基準クリーニングの成立に必要な主動作の少なくともいずれかであることが好ましい。 Further, the catalyst-based reaction is catalyst-based etching or catalyst-based cleaning, and the treatment operation executed by the treatment execution unit is necessary for the flattening treatment required for catalyst-based etching or the establishment of catalyst-based cleaning. It is preferably at least one of the main actions.
また、前記触媒体の表面と前記被加工物の表面とが平行な状態と、前記触媒体の表面と前記被加工物の表面とが平行ではない状態とを含む範囲において可動するように、前記触媒体及び前記被加工物の少なくともいずれかを傾かせることが可能な傾き可動機構部を備えることが好ましい。 Further, the movement is performed in a range including a state in which the surface of the catalyst body and the surface of the work piece are parallel and a state in which the surface of the catalyst body and the surface of the work piece are not parallel. It is preferable to provide a tilting movable mechanism portion capable of tilting at least one of the catalyst body and the work piece.
また、前記傾き可動機構部は、前記触媒体の表面又は前記被加工物の表面の表面方向において、前記触媒体の表面又は前記被加工物の表面の両端部の高さの差が０．０１ｍｍ以上となる範囲まで、前記触媒体及び前記被加工物の少なくともいずれかを傾かせることが可能であることが好ましい。 Further, in the tilting movable mechanism portion, the difference in height between both ends of the surface of the catalyst or the surface of the workpiece is 0.01 mm in the surface direction of the surface of the catalyst or the surface of the workpiece. It is preferable that at least one of the catalyst body and the work piece can be tilted up to the above range.
また、前記傾き可動機構部は、前記触媒体の表面に対する前記被加工物の表面の傾斜角度が相対的に０．０３°以上になるように、前記触媒体及び前記被加工物の少なくともいずれかを傾かせることが可能であることが好ましい。 Further, the tilting movable mechanism portion is at least one of the catalyst body and the work piece so that the inclination angle of the surface of the work piece with respect to the surface of the catalyst body is relatively 0.03 ° or more. It is preferable that the can be tilted.
本発明によれば、触媒層を備えた触媒体を用いて被加工物の表面を触媒基準エッチングによって平坦化する際に、触媒層の破損を抑制できる触媒基準エッチング装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a catalyst reference etching apparatus capable of suppressing damage to the catalyst layer when the surface of a work piece is flattened by catalyst reference etching using a catalyst body provided with a catalyst layer.
以下、本発明の被加工物加工処理システム１０の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態の被加工物加工処理システム１０の全体構成につき、図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の被加工物加工処理システム１０の全体構成を示す図である。 Hereinafter, preferred embodiments of the workpiece processing system 10 of the present invention will be described with reference to the drawings. The overall configuration of the workpiece processing system 10 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a workpiece processing system 10 of the present invention.
本実施形態の被加工物加工処理システム１０は、図１に示すように、被加工物の表面を研磨する機械的又は物理的表面加工手段１１と、潜傷除去手段１２と、第１クリーニング手段１３と、第１乾燥手段１４と、潜傷除去検査手段１５と、表面仕上げ手段１６と、第２クリーニング手段１７と、第２乾燥手段１８と、検査手段１９と、を備える。また、機械的又は物理的表面加工手段１１、潜傷除去手段１２、第１クリーニング手段１３、第１乾燥手段１４、潜傷除去検査手段１５、表面仕上げ手段１６、第２クリーニング手段１７、第２乾燥手段１８及び検査手段１９の各手段間の移動には、ロボットなどにより構成される搬送手段２０が用いられる。 As shown in FIG. 1, the workpiece processing system 10 of the present embodiment includes a mechanical or physical surface processing means 11 for polishing the surface of the workpiece, a latent scratch removing means 12, and a first cleaning means. A thirteen, a first drying means 14, a latent scratch removing inspection means 15, a surface finishing means 16, a second cleaning means 17, a second drying means 18, and an inspection means 19 are provided. In addition, mechanical or physical surface processing means 11, latent scratch removing means 12, first cleaning means 13, first drying means 14, latent scratch removing inspection means 15, surface finishing means 16, second cleaning means 17, second. A transport means 20 composed of a robot or the like is used for moving between the drying means 18 and the inspection means 19.
機械的又は物理的表面加工手段１１は、被加工物の表面を機械的又は物理的な加工により、切削、切断、ダイシング、又は研磨する表面処理を行う。被加工物としては、例えば、ＳｉＣ基板（ウェハ）などが挙げられる。なお、被加工物は、ＳｉＣ基板などの基板に限定されない。機械的又は物理的表面加工手段１１としては、例えば、研磨剤（砥粒）を用いて被加工物の表面を研磨するＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）の技術を用いたＣＭＰ装置が用いられる。ＣＭＰは、研磨剤（砥粒）自体が有する表面化学作用又は研磨液に含まれる化学成分の作用によって、研磨剤と研磨対象物の相対運動による機械的研磨（表面除去）効果を増大させ、高速かつ平滑な研磨面を得る技術である。ＣＭＰでは、研磨剤（砥粒）に、例えば硬いダイヤモンド砥粒を使用する。ＣＭＰなどの機械的研磨により被加工物の表面を研磨すると、見かけ上は平坦な表面であっても、潜傷と呼ばれる傷のダメージが内在する可能性が残り、この潜傷が被加工物の電気特性に悪影響を与えたり、潜傷が原因で被加工物の強度が弱くなったりするという問題がある。 The mechanical or physical surface processing means 11 performs surface treatment for cutting, cutting, dying, or polishing the surface of the workpiece by mechanical or physical processing. Examples of the workpiece include a SiC substrate (wafer) and the like. The workpiece is not limited to a substrate such as a SiC substrate. As the mechanical or physical surface processing means 11, for example, a CMP apparatus using a CMP (Chemical Mechanical Polishing) technique for polishing the surface of a work piece with an abrasive (abrasive grain) is used. CMP increases the mechanical polishing (surface removal) effect by the relative movement of the polishing agent and the object to be polished by the surface chemical action of the polishing agent (abrasive grains) itself or the action of the chemical components contained in the polishing liquid, and high speed. It is a technique for obtaining a smooth polished surface. In CMP, for example, hard diamond abrasive grains are used as the abrasive (abrasive grains). When the surface of the work piece is polished by mechanical polishing such as CMP, even if the surface is apparently flat, there is still the possibility of damage called latent scratches, and this latent scratch is the work piece. There is a problem that the electrical characteristics are adversely affected and the strength of the workpiece is weakened due to latent scratches.
潜傷除去手段１２は、機械的又は物理的表面加工手段１１により被加工物に形成された潜傷を除去する表面処理を行う。潜傷除去手段１２では、砥粒を利用した機械的な加工処理ではなく、砥粒を使用しない化学反応を利用した表面処理が行われる。そのため、潜傷除去手段１２は、被加工物に潜傷などのダメージを形成することなく、機械的又は物理的表面加工手段１１において被加工物に形成された潜傷を除去することができる。なお、潜傷除去手段１２における砥粒を使用しない化学反応を利用した表面処理は、電気的な作用による処理又は紫外線光を照射する処理を行いながら行われてもよい。砥粒を使用しない化学反応を利用した表面処理を、電気的な作用による処理又は紫外線光を照射する処理を行いながら行うことで、触媒等の化学反応を高速化させることができるため、被加工物の表面処理の速度を向上できる。 The latent scratch removing means 12 performs surface treatment for removing latent scratches formed on the workpiece by the mechanical or physical surface processing means 11. In the latent scratch removing means 12, a surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains is performed instead of a mechanical processing treatment using abrasive grains. Therefore, the latent scratch removing means 12 can remove the latent scratches formed on the workpiece by the mechanical or physical surface processing means 11 without forming damage such as latent scratches on the workpiece. The surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains in the latent scratch removing means 12 may be performed while performing a treatment by an electric action or a treatment of irradiating ultraviolet light. By performing surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains while performing treatment by electrical action or treatment by irradiating ultraviolet light, the chemical reaction of the catalyst etc. can be accelerated, so that it is processed. The speed of surface treatment of objects can be improved.
砥粒を使用しない化学反応を利用した加工処理としては、例えば、ケミカルポリッシング、ケミカルエッチング、又は触媒基準エッチングなどが用いられる。
ケミカルポリッシングは、砥粒を使用しないポリッシング液が導入された状態で行われる化学反応を利用した表面処理加工技術である。
ケミカルエッチングは、砥粒を使用しないエッチング液が導入された状態で行われる化学反応を利用した表面処理加工技術である。As a processing process using a chemical reaction that does not use abrasive grains, for example, chemical polishing, chemical etching, or catalyst reference etching is used.
Chemical polishing is a surface treatment technology that utilizes a chemical reaction that is carried out with a polishing liquid that does not use abrasive grains introduced.
Chemical etching is a surface treatment technology that utilizes a chemical reaction that is performed in a state where an etching solution that does not use abrasive grains is introduced.
触媒基準エッチングは、研磨剤や砥粒を全く使用しない化学反応を利用した加工技術である。触媒基準エッチングは、加工によって被加工面にスクラッチや加工変質層や潜傷を全く導入しない加工方法である。 Catalyst-referenced etching is a processing technique that utilizes a chemical reaction that does not use any abrasives or abrasive grains. The catalyst-based etching is a processing method that does not introduce scratches, work alteration layers, or latent scratches on the surface to be processed by processing.
具体的には、触媒基準エッチングは、加工溶液及び気体のいずれか一方又は両方の中に被加工物を配置して、触媒を被加工物の加工面に接触又は近接させて、加工溶液及び気体のいずれか一方又は両方の中に浸漬させた触媒に被加工物を接触又は近接させながら相対運動させることで、被加工物の加工面の加工を進行させる。 Specifically, in catalyst reference etching, the workpiece is placed in one or both of the working solution and the gas, and the catalyst is brought into contact with or close to the machining surface of the workpiece, so that the working solution and the gas are used. By moving the workpiece in contact with or close to the catalyst immersed in either one or both of the above, the machining of the processed surface of the workpiece is advanced.
被加工物は、例えば、ＳｉＣやＧａＮやサファイア、酸化ガリウム、ダイヤモンド、アルミニウムガリウムナイトライド、又はシリコンなどの基板、酸化物の基板、セラミックの基板、エピタキシャル成長膜や成膜面、フッ化カルシウム（ＣａＦ２）、３元混晶、４元混晶、化合物、Ｓｉ、Ｃ、Ｇａ、Ｎ、Ａｌ、Ｏ、Ｉｎ、Ｆの少なくともいずれかの成分を有する物などである。なお、触媒基準エッチングに用いられる被加工物は、基板に限定されない。被加工物は、任意の形状でよい。なお、被加工物は、触媒反応で加工できるものであれば、これらに限定されない。
触媒には、金属、例えば、白金、ニッケル又はセラミックス系固体触媒などを用いることができる。
加工溶液には、例えば、被加工物の加工面で加水分解を起こす液体や、触媒の表面でハロゲンラジカルを生成する液体などを用いることができる。The workpiece may be, for example, a substrate such as SiC, GaN, sapphire, gallium oxide, diamond, aluminum gallium nitride, or silicon, an oxide substrate, a ceramic substrate, an epitaxial growth film or a film-forming surface, or calcium fluoride (CaF). 2 ) A substance having at least one of the components of ternary mixed crystal, quaternary mixed crystal, compound, Si, C, Ga, N, Al, O, In, and F. The workpiece used for catalyst-based etching is not limited to the substrate. The workpiece may have any shape. The workpiece is not limited to these as long as it can be processed by a catalytic reaction.
As the catalyst, a metal such as platinum, nickel, or a ceramic solid catalyst can be used.
As the processing solution, for example, a liquid that hydrolyzes on the processed surface of the workpiece, a liquid that generates halogen radicals on the surface of the catalyst, or the like can be used.
被加工物の性質上、化学的に触媒基準エッチングの原理を用いて表面処理加工を行う場合において、加工液よりも気体の方が合理的に加工可能な場合には、気体を使用する。気体を使用する触媒基準エッチングの例としては、酸化反応を利用したものがある。
触媒基準エッチング反応の合理化、被加工物の加工表面付近の気体や液体の流動性向上、加工溶液の酸化防止や被加工物表面の加工促進、又は、触媒表面の再活性や触媒毒除去のいずれかを目的として、ミストやマイクロバブル水溶液やナノバブル水溶液の少なくともいずれかを利用することで、液体と気体との両方を使用してもよい。また、液体と気体の少なくともいずれかを加温してもよい。または、紫外線（ＵＶ）を援用（使用）してもよい。または、電気を援用してもよい。Due to the nature of the work piece, when surface treatment is chemically performed using the principle of catalytic standard etching, gas is used when gas can be reasonably processed rather than the processing liquid. An example of catalyst-based etching using a gas is one that utilizes an oxidation reaction.
Any of rationalization of catalyst standard etching reaction, improvement of fluidity of gas and liquid near the processed surface of the work piece, prevention of oxidation of the processing solution and promotion of processing of the work piece surface, or reactivation of the catalyst surface and removal of catalyst poison. For this purpose, both a liquid and a gas may be used by using at least one of a mist, a microbubble aqueous solution, and a nanobubble aqueous solution. Further, at least one of a liquid and a gas may be heated. Alternatively, ultraviolet rays (UV) may be used (used). Alternatively, electricity may be used.
例えば、被加工物の加工面で加水分解を起こす加工溶液として、硫酸ニッケル水溶液や、水（純水、超純水）などを用いることができる。なお、加工溶液として硫酸ニッケル水溶液を使用することで、被加工物の加工面で加水分解を起こすと共に、電圧を印加することで、触媒パッド１５５（後述）にメッキも形成できる。加水分解を起こして触媒基準エッチングを行う場合には、被加工物の加工面と触媒との間に加工溶液を介在させた状態で、加工溶液に浸漬させた触媒に被加工物を接触させながら相対運動させることで、被加工物の加工面で加水分解反応により分解生成物を生成する。そして、分解生成物を加工溶液中に溶出させることで、被加工物の加工面を加工する。 For example, an aqueous nickel sulfate solution, water (pure water, ultrapure water) or the like can be used as a processing solution that causes hydrolysis on the processed surface of the work piece. By using an aqueous nickel sulfate solution as the processing solution, hydrolysis can occur on the processed surface of the work piece, and by applying a voltage, plating can be formed on the catalyst pad 155 (described later). When hydrolysis is performed to perform catalytic reference etching, the workpiece is brought into contact with the catalyst immersed in the working solution with the machining solution interposed between the machining surface of the workpiece and the catalyst. By making the relative movement, a decomposition product is produced by a hydrolysis reaction on the processed surface of the workpiece. Then, the processed surface of the work piece is processed by eluting the decomposition product into the processing solution.
また、ハロゲンラジカルを生成する加工溶液として、フッ化水素酸水溶液などを用いることができる。ハロゲンラジカルを生成して触媒基準エッチングを行う場合には、被加工物に対して常態では溶解性を示さないハロゲンを含む分子が溶けた処理液中に被加工物を配置して、白金やルテニュウムなどの耐性のある金属触媒又はセラミックス系固体触媒からなる触媒を被加工物の加工面に接触若しくは近接させて配し、触媒の表面で生成したハロゲンラジカルと被加工物の表面原子との化学反応で生成したハロゲン化合物を溶出させることによって、被加工物を加工する。例えば、ＳｉＣ基板の被加工物を触媒基準エッチングする場合には、接触触媒として白金を用い、加工溶液としてフッ化水素酸水溶液を用いて、加工溶液に浸漬させた触媒に被加工物を接触させながら相対運動させることで加工を進行させる。
なお、触媒基準エッチングを行う触媒基準エッチング装置の構成の詳細については後述する。Further, as a processing solution for generating halogen radicals, an aqueous solution of hydrofluoric acid or the like can be used. When performing catalyst-based etching by generating halogen radicals, the workpiece is placed in a treatment solution in which molecules containing halogen, which normally do not show solubility in the workpiece, are dissolved, and platinum or ruthenium is used. A catalyst made of a metal catalyst or a ceramic solid catalyst having resistance to the above is placed in contact with or close to the processed surface of the workpiece, and the halogen radicals generated on the surface of the catalyst react with the surface atoms of the workpiece. The workpiece is processed by eluting the halogen compound produced in 1. For example, in the case of catalytic standard etching of a workpiece on a SiC substrate, platinum is used as a contact catalyst and a hydrofluoric acid aqueous solution is used as a processing solution, and the workpiece is brought into contact with a catalyst immersed in the processing solution. While moving relative to each other, the processing proceeds.
The details of the configuration of the catalyst reference etching apparatus for performing catalyst reference etching will be described later.
また、触媒基準エッチング装置においては、触媒基準エッチング法のメリットを延ばし、触媒基準エッチング法のデメリットを補完するために、被加工物の表面にダメージを残すことなく平坦度を高めるように、被加工物の表面に光を照射させながら被加工物の平坦加工を行うこともできる。これにより、被加工物のステップ端から除去反応が進行する媒基準エッチング法において、例えば、紫外線光を照射する光源を備えることで、紫外線光を受けた被加工物のステップ端以外からも、触媒基準エッチング法の反応による加工が可能になる。これにより、触媒基準エッチングだけでなく、光照射を更に加えた光照射触媒基準エッチングが可能となる。
なお、光照射触媒基準エッチングを行う光照射触媒基準エッチング装置の構成の詳細については後述する。Further, in the catalyst-based etching apparatus, in order to extend the advantages of the catalyst-based etching method and complement the disadvantages of the catalyst-based etching method, the work piece is processed so as to increase the flatness without leaving damage on the surface of the work piece. It is also possible to flatten the workpiece while irradiating the surface of the object with light. As a result, in the medium-based etching method in which the removal reaction proceeds from the step end of the work piece, for example, by providing a light source that irradiates ultraviolet light, the catalyst can be used from other than the step end of the work piece that has received the ultraviolet light. Processing by the reaction of the standard etching method becomes possible. This enables not only catalyst-based etching but also light-irradiation catalyst-based etching with further light irradiation.
The details of the configuration of the light irradiation catalyst reference etching apparatus for performing the light irradiation catalyst reference etching will be described later.
潜傷除去手段１２は、表面処理により被加工物に形成された潜傷を、被加工物の仕上げ加工前に、砥粒を使用しない化学反応を利用した表面処理により、少なくとも３０％以下に低減するように予め除去する（潜傷除去工程）。潜傷除去手段１２は、被加工物から、潜傷を、少なくとも３０％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは０％に低減するように予め除去する。 The latent scratch removing means 12 reduces the latent scratches formed on the work piece by the surface treatment to at least 30% or less by the surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains before the finishing work of the work piece. It is removed in advance so as to be performed (latent removal step). The latent scratch removing means 12 removes latent scratches from the workpiece in advance so as to reduce the latent scratches to at least 30% or less, preferably 10% or less, and more preferably 0%.
具体的には、ＣＭＰなどの機械的又は物理的表面加工手段１１により研磨した被加工物の表面は、見かけ上は平坦な表面である。しかし、ＣＭＰなどの機械的研磨により研磨した被加工物には、潜傷と呼ばれる傷のダメージが内在している。潜傷は、機械的又は物理的表面加工手段１１によって研磨中に被加工物表面のすぐ下に形成されるリスクがあり、被加工物の表面から、例えば１００ｎｍ程度の厚さを除去することで、潜傷のほぼ全部を除去できる。なお、潜傷を除去する厚さは、潜傷が形成される深さが機械的研磨の方法や条件によって異なるため、１００ｎｍに限定されない。 Specifically, the surface of the workpiece polished by the mechanical or physical surface processing means 11 such as CMP is an apparently flat surface. However, the workpiece polished by mechanical polishing such as CMP has inherent damage of scratches called latent scratches. There is a risk that latent scratches are formed just below the surface of the workpiece during polishing by the mechanical or physical surface processing means 11, and by removing a thickness of, for example, about 100 nm from the surface of the workpiece. , Can remove almost all of the latent injuries. The thickness for removing latent scratches is not limited to 100 nm because the depth at which latent scratches are formed varies depending on the method and conditions of mechanical polishing.
機械的又は物理的表面加工手段１１により被加工物に形成された潜傷は、ＣＭＰなどの機械的研磨で研磨した被加工物を、砥粒を使用しない化学反応を利用した表面処理により、厚さ数ｎｍ〜数十ｎｍ（例えば、２０ｎｍ）取り除くことで、被加工物の表面に顕在化させることができる。この状態から、潜傷除去手段１２は、砥粒を使用しない化学反応を利用した表面処理により、被加工物から、潜傷を、少なくとも３０％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは０％に低減するように予め除去する。潜傷除去工程により潜傷除去処理を行った被加工物が形成される。 The latent scratches formed on the work piece by the mechanical or physical surface processing means 11 are thickened by surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains on the work piece polished by mechanical polishing such as CMP. By removing several nm to several tens of nm (for example, 20 nm), it can be made apparent on the surface of the workpiece. From this state, the latent scratch removing means 12 removes latent scratches from the workpiece by at least 30% or less, preferably 10% or less, more preferably 0%, by surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains. Remove in advance to reduce to. A workpiece that has been subjected to the latent scratch removing treatment is formed by the latent scratch removing step.
ここで、本実施形態の潜傷除去手段１２においては、例えば、触媒基準エッチングによる加工方法で加工処理が行われている。触媒基準エッチングによる潜傷除去の処理を行った後においては、被加工物の表面には、金属、例えば、白金、金、クロム又はセラミックス系固体触媒からなる成分が、品質を損なう有害成分の付着物として付着している。 Here, in the latent scratch removing means 12 of the present embodiment, for example, the processing process is performed by a processing method based on catalyst-based etching. After the treatment of removing latent scratches by catalytic standard etching, a component consisting of a metal such as platinum, gold, chromium or a ceramic solid catalyst is attached to the surface of the work piece as a harmful component that impairs the quality. It is attached as a kimono.
そのため、本実施形態においては、被加物の表面に付着した有害成分を除去するクリーニング（洗浄）を行う。被加工物の表面に付着した有害成分を除去するクリーニングは、第１クリーニング手段１３により行われる。 Therefore, in the present embodiment, cleaning is performed to remove harmful components adhering to the surface of the object. Cleaning for removing harmful components adhering to the surface of the work piece is performed by the first cleaning means 13.
第１クリーニング手段１３は、潜傷除去手段１２において、例えば、触媒基準エッチングにより潜傷除去の処理が行われた被加工物の表面をクリーニングする。第１クリーニング手段１３は、第１メインクリーニング手段１３ａと、仕上げクリーニング手段１３ｂと、を備える。 The first cleaning means 13 cleans the surface of the workpiece that has been subjected to the treatment of removing latent scratches by, for example, catalytic reference etching in the latent scratch removing means 12. The first cleaning means 13 includes a first main cleaning means 13a and a finish cleaning means 13b.
第１メインクリーニング手段１３ａは、品質を損なう有害成分が付着した被加工物を、有害成分及び被加工物との関係で触媒反応を生じさせる洗浄用物質に当接又は近接させることで、洗浄用物質による触媒反応によって、被加工物の表面に付着した有害成分の全部又は一部を、被加工物の表面の一部とともに除去する（クリーニング工程）。 The first main cleaning means 13a is used for cleaning by bringing a work piece to which a harmful component that impairs quality is attached into contact with or close to a cleaning substance that causes a catalytic reaction in relation to the harmful component and the work piece. By catalytic reaction with a substance, all or part of harmful components adhering to the surface of the work piece is removed together with a part of the surface of the work piece (cleaning step).
例えば、被加工物の表面が潜傷除去手段１２において触媒基準エッチングで加工処理された場合には、被加工物の表面には、触媒基準エッチングにおいて触媒として用いられた、例えば、Ｐｔ（白金）などの有害物質が金属汚染などとして付着している。第１メインクリーニング手段１３ａは、例えば、触媒基準エッチングにおいて触媒として用いられ、かつ、被加工物の表面に付着した有害物質をクリーニングする。第１メインクリーニング手段１３ａにおいては、例えば、前述の触媒基準エッチングの技術を応用し、被加工物に当接又は近接した部分のみを原子レベルで化学反応を用いて除去可能である。特に、被加工物であるクリーニング対象物の表面がワンバイレーヤのステップテラス構造になっている場合等、第１メインクリーニング手段１３ａは、表面の原子レベルの平坦性を維持したい場合の洗浄で、ステップテラス端から原子レベルでクリーニング可能である。洗浄用物質としての触媒を用いて、被加工物の表面に付着した有害物質のクリーニングの処理を行うことが可能である。また、第１メインクリーニング手段１３ａは、潜傷を発生させること無く、クリーニングを行うことが可能である。 For example, when the surface of the workpiece is processed by the catalyst reference etching in the latent scratch removing means 12, the surface of the workpiece is used as a catalyst in the catalyst reference etching, for example, Pt (platinum). Hazardous substances such as are attached as metal contamination. The first main cleaning means 13a, for example, is used as a catalyst in catalyst reference etching and cleans harmful substances adhering to the surface of the workpiece. In the first main cleaning means 13a, for example, by applying the above-mentioned catalyst-based etching technique, only the portion abutting or close to the workpiece can be removed by a chemical reaction at the atomic level. In particular, when the surface of the object to be cleaned, which is the work piece, has a one-by-layer step terrace structure, the first main cleaning means 13a is for cleaning when it is desired to maintain the atomic level flatness of the surface, and the step terrace. It can be cleaned from the edge at the atomic level. It is possible to clean the harmful substances adhering to the surface of the work piece by using a catalyst as a cleaning substance. In addition, the first main cleaning means 13a can perform cleaning without causing latent scratches.
洗浄用物質として使用される触媒としては、貴金属、遷移金属、セラミックス系固体触媒、塩基性固体触媒、酸性固体触媒などの触媒がある。被加工物の表面に付着した有害物質（成分）や被加工物のクリーニングで除去される表面成分は、触媒基準のクリーニングで洗浄用物質と流体により液中に混ざる必要がある。洗浄用物質の選定は、被加工物と被加工物に付着する洗浄用物質の成分を考慮する必要がある。第１メインクリーニング手段１３ａで使用する洗浄用物質は、可能な限り被加工物へ悪影響を及ぼすこと無く、第１仕上げクリーニング手段１３ｂにより除去可能である必要がある。被加工物と洗浄用物質と洗浄手段との相性を考慮して、第１メインクリーニング手段１３ａに使用する触媒と第１仕上げクリーニング手段１３ｂとを選択する必要がある。 Examples of the catalyst used as the cleaning substance include catalysts such as precious metals, transition metals, ceramic solid catalysts, basic solid catalysts, and acidic solid catalysts. Hazardous substances (components) adhering to the surface of the work piece and surface components removed by cleaning the work piece need to be mixed in the liquid by the cleaning substance and fluid in the catalyst-based cleaning. When selecting a cleaning substance, it is necessary to consider the work piece and the components of the cleaning substance adhering to the work piece. The cleaning substance used in the first main cleaning means 13a needs to be removable by the first finishing cleaning means 13b without adversely affecting the workpiece as much as possible. It is necessary to select the catalyst used for the first main cleaning means 13a and the first finishing cleaning means 13b in consideration of compatibility between the work piece, the cleaning substance, and the cleaning means.
例えば、従来は、被加工物の表面に付着したＰｔ（白金）などの有害物質は、煮沸王水などを使用しないと除去できないとされていたが、被加工物の表面は、被加工物の成分によっては王水や熱に対する耐性が低かった。また、従来、被加工物に付着している除去したい成分を除去可能な洗浄方法で被加工物を洗浄しようとしても、洗浄液や洗浄方法や被加工物の耐性により、被加工物に付着している除去したい成分の除去ができないこともあった。これに対して、第１メインクリーニング手段１３ａにおいて、液や気体中においてＮｉやＦｅの成分からなる触媒を洗浄物質として使用すれば、被加工物の表面に付着したＰｔ（白金）などの品質に悪影響を及ぼす有害物質を、煮沸王水を使用せずに、低減又は除去することができる。しかも、第１メインクリーニング手段１３ａは、一般的な化学薬品を用いたクリーニングのように表面に薬品をかけるだけで表面全体を溶かす洗浄ではないため、被加工物の表面粗さを維持しやすい。 For example, conventionally, it has been said that harmful substances such as Pt (platinum) adhering to the surface of the work piece cannot be removed without using boiling aqua regia, but the surface of the work piece is the work piece. Some components had low resistance to aqua regia and heat. Further, even if an attempt is made to clean the workpiece by a cleaning method capable of removing the components to be removed that have conventionally adhered to the workpiece, the workpiece adheres to the workpiece due to the cleaning liquid, the cleaning method, and the resistance of the workpiece. In some cases, the components to be removed could not be removed. On the other hand, if a catalyst composed of Ni and Fe components is used as a cleaning substance in the liquid or gas in the first main cleaning means 13a, the quality of Pt (platinum) adhering to the surface of the workpiece can be improved. Hazardous substances that have an adverse effect can be reduced or removed without using boiling aqua regia. Moreover, since the first main cleaning means 13a is not cleaning that dissolves the entire surface only by applying chemicals to the surface as in cleaning using general chemicals, it is easy to maintain the surface roughness of the workpiece.
通常の洗浄は、新たなパーティクル（ゴミ）や金属汚染の付着を避ける。しかし、本発明の洗浄（第１メインクリーニング手段１３ａ）では、被加工物に新しい金属汚染源になる成分などをあえて洗浄用物質として使用する。被加工物に付着する洗浄用物質（金属汚染等）の成分は、第１仕上げクリーニング手段１３ｂの洗浄手段において、第１仕上げクリーニング手段１３ｂの洗浄手段及び被加工物との相性が良い。そのため、洗浄用物質（金属汚染等）の成分除去が可能な洗浄液などを第１仕上げクリーニング手段１３ｂの洗浄手段として選ぶことで、潜傷やピットを洗浄工程で発生させることなく被加工物の表面から有害成分を低減又は除去可能になる。 Normal cleaning avoids the adhesion of new particles (dust) and metal contamination. However, in the cleaning (first main cleaning means 13a) of the present invention, a component or the like that becomes a new metal contamination source is intentionally used as a cleaning substance in the workpiece. The components of the cleaning substance (metal contamination, etc.) adhering to the workpiece are compatible with the cleaning means of the first finishing cleaning means 13b and the workpiece in the cleaning means of the first finishing cleaning means 13b. Therefore, by selecting a cleaning liquid or the like capable of removing components of cleaning substances (metal contamination, etc.) as the cleaning means of the first finishing cleaning means 13b, the surface of the work piece is processed without causing latent scratches or pits in the cleaning process. It becomes possible to reduce or remove harmful components from.
なお、被加工物には、基板を用いることができ、基板以外にも、厚みや形状が異なる物も対応可能である。被加工物としては、例えば、円柱形状や角柱形状、円筒形状や角筒形状、凹凸や孔のある形状、又は立体形状も対応可能である。被加工物の材質は、エピタキシャル成長膜や成膜面、化合物、３元混晶、４元混晶、酸化物やセラミックやフッ化カルシウム（ＣａＦ２）やＩｎやＳｉやＣやＧａやＮやＯやＡｌやＺｎやＦの原子のいずれかを少なくとも含むものがある。紫外線（ＵＶ）を援用（使用）した研磨ができる方がよい。なお、被加工物の材料は、触媒反応で加工できるものであれば、これらに限定されない。A substrate can be used as the workpiece, and in addition to the substrate, objects having different thicknesses and shapes can also be used. As the workpiece, for example, a cylindrical shape or a prismatic shape, a cylindrical shape or a prismatic shape, a shape having irregularities or holes, or a three-dimensional shape can be supported. The material of the work piece is epitaxial growth film, film-forming surface, compound, ternary mixed crystal, quaternary mixed crystal, oxide, ceramic, calcium fluoride (CaF 2 ), In, Si, C, Ga, N, O. And some contain at least one of the atoms of Al, Zn and F. It is better to be able to polish with the help (use) of ultraviolet rays (UV). The material of the work piece is not limited to these as long as it can be processed by a catalytic reaction.
本実施形態においては、第１メインクリーニング手段１３ａは、例えば、洗浄用物質としての触媒にＮｉを用いて、被加工物の表面に付着したＰｔ（白金）などの付着成分を除去するクリーニングを行う。この場合、第１メインクリーニング手段１３ａのクリーニング動作は、前述の触媒基準エッチングを行う装置を用いて、触媒をＰｔとしてエッチングを行うのに代えて、触媒をＮｉとしてクリーニングを行うことで、被加工物に付着したＰｔを除去することができる。この場合、被加工物の表面からはＰｔが除去され、Ｐｔが除去された被加工物の表面には、Ｎｉが付着する。 In the present embodiment, the first main cleaning means 13a uses, for example, Ni as a catalyst as a cleaning substance to perform cleaning for removing adhered components such as Pt (platinum) adhering to the surface of the workpiece. .. In this case, the cleaning operation of the first main cleaning means 13a is performed by cleaning with the catalyst as Ni instead of etching with the catalyst as Pt by using the above-mentioned device for performing catalyst reference etching. Pt attached to an object can be removed. In this case, Pt is removed from the surface of the work piece, and Ni adheres to the surface of the work piece from which Pt has been removed.
なお、第１メインクリーニング手段１３ａは、品質を損なう有害成分が付着した被加工物を洗浄用物質に当接又は近接させる前に、触媒の反応を阻害する触媒反応阻害成分を除去するために用いることが可能な液体、気体又は紫外線（ＵＶ）の少なくともいずれかを洗浄用物質に作用させる処理（触媒反応阻害成分除去工程）を実行してもよい。これにより、被加工物をクリーニングする際に、被加工物に付着した有害成分を効果的に除去できる。また、被加工物を洗浄用物質に当接又は近接させる前に、被加工物の表面に、紫外線（ＵＶ）を照射してもよい。紫外線（ＵＶ）を作用させることで、被加工物の表面において、例えば原子の層において数層だけステップテラス端以外からも、有害成分を除去可能になる。紫外線（ＵＶ）を照射することにより、被加工物の表面から、有害成分を除去できる可能性を向上させることができる。 The first main cleaning means 13a is used to remove the catalytic reaction-inhibiting component that inhibits the catalytic reaction before the workpiece to which the harmful component that impairs the quality is attached is brought into contact with or close to the cleaning substance. A treatment (catalytic reaction inhibitory component removing step) may be performed in which at least one of a possible liquid, gas or ultraviolet (UV) is allowed to act on the cleaning substance. As a result, when cleaning the work piece, harmful components adhering to the work piece can be effectively removed. Further, the surface of the work piece may be irradiated with ultraviolet rays (UV) before the work piece is brought into contact with or close to the cleaning substance. By allowing ultraviolet rays (UV) to act, harmful components can be removed from the surface of the work piece, for example, only a few layers in the atomic layer other than the step terrace edge. By irradiating with ultraviolet rays (UV), the possibility of removing harmful components from the surface of the work piece can be improved.
また、第１メインクリーニング手段１３ａは、品質を損なう有害成分が付着した被加工物を洗浄用物質に当接又は近接させる前後の少なくともいずれかにおいて、気体又は液体の少なくともいずれかからなる触媒反応を不活性にする触媒毒などの成分を、被加工物に付着した触媒成分に作用させる処理（触媒成分作用工程）を実行してもよい。これにより、被加工物をクリーニングする際に、被加工物に付着した触媒成分などの有害成分に対して、触媒毒を作用させることで、被加工物の表面に付着した有害触媒成分による触媒反応を低減可能である。 Further, the first main cleaning means 13a conducts a catalytic reaction consisting of at least one of gas and liquid at least before and after the workpiece to which the harmful component that impairs the quality is attached is brought into contact with or close to the cleaning substance. A treatment (catalyst component action step) may be performed in which a component such as a catalyst poison that is inactivated is allowed to act on the catalyst component adhering to the workpiece. As a result, when cleaning the work piece, the catalytic poison acts on the harmful components such as the catalyst component adhering to the work piece, so that the catalytic reaction by the harmful catalyst component adhering to the surface of the work piece Can be reduced.
第１仕上げクリーニング手段１３ｂは、第１メインクリーニング手段１３ａにより被加工物の表面に付着した有害物質を除去するクリーニング処理を実行する。第１仕上げクリーニング手段１３ｂは、洗浄用物質の成分の全部又は一部を、ウエット洗浄、ドライ洗浄、スクラブ洗浄、又は超音波洗浄の少なくともいずれかの一般的なクリーニング手段（洗浄）により、洗浄用物質の成分が付着した被加工物から除去する（洗浄工程）。本実施形態においては、第１メインクリーニング手段１３ａで使用される洗浄用物質について、一般的な洗浄で除去可能な洗浄用物質を用いている。一般的な洗浄としては、洗浄用物質により付着した成分を、除去又は低減できる洗浄であれば良く、被加工物の使用用途の条件を満たす洗浄である必要がある。 The first finishing cleaning means 13b executes a cleaning process for removing harmful substances adhering to the surface of the workpiece by the first main cleaning means 13a. The first finishing cleaning means 13b cleans all or a part of the components of the cleaning substance by at least one general cleaning means (cleaning) of wet cleaning, dry cleaning, scrub cleaning, or ultrasonic cleaning. It is removed from the work piece to which the substance component is attached (cleaning step). In the present embodiment, as the cleaning substance used in the first main cleaning means 13a, a cleaning substance that can be removed by general cleaning is used. As a general cleaning, any cleaning that can remove or reduce the components adhering to the cleaning substance is sufficient, and it is necessary to perform cleaning that satisfies the conditions for use of the workpiece.
一般的なクリーニング（洗浄）としてのウエット洗浄、スクラブ洗浄について説明する。
ウエット洗浄は、水を媒体とする洗浄である。ウエット洗浄の代表的なものとして、例えば、ＲＣＡ洗浄がある。被加工物との相性で被加工物に潜傷やピットが発生しないＲＣＡ洗浄などの洗浄が好ましい。
スクラブ洗浄は、被加工物（基板など）の表面に付着した汚染物質に物理的衝撃を与えて、被加工物（基板など）の表面から汚染物質を除去する洗浄である。Wet cleaning and scrub cleaning as general cleaning (cleaning) will be described.
Wet cleaning is cleaning using water as a medium. A typical example of wet cleaning is RCA cleaning. Cleaning such as RCA cleaning, which is compatible with the work piece and does not cause latent scratches or pits on the work piece, is preferable.
Scrub cleaning is cleaning that removes contaminants from the surface of a work piece (such as a substrate) by giving a physical impact to the contaminants adhering to the surface of the work piece (such as a substrate).
本実施形態においては、第１仕上げクリーニング手段１３ｂは、例えば、第１メインクリーニング手段１３ａにより被加工物の表面に付着した、例えば、洗浄用物質であるＮｉ成分を、被加工物（基板など）の洗浄に用いられる一般的なクリーニングを行うことで除去する。 In the present embodiment, the first finishing cleaning means 13b uses, for example, the Ni component, which is a cleaning substance, attached to the surface of the work piece by the first main cleaning means 13a, and the work piece (such as a substrate). It is removed by performing the general cleaning used for cleaning.
従来、被加工物に付着した、例えば、Ｐｔ（白金）などの有害物質を被加工物の表面から除去する場合に、被加工物を王水に浸漬させることで、被加工物の表面に付着した白金を除去していた。被加工物に付着した白金を王水でクリーニングするには、王水が人体への危険性が高く、かつ、王水を高温にするなどの別の設備が必要となり、困難である。 Conventionally, when a harmful substance such as Pt (platinum) adhering to a work piece is removed from the surface of the work piece, the work piece is immersed in aqua regia to adhere to the surface of the work piece. Platinum was removed. Cleaning platinum adhering to a work piece with aqua regia is difficult because the aqua regia has a high risk to the human body and requires other equipment such as raising the temperature of the aqua regia.
これに対して、本発明は、第１メインクリーニング手段１３ａにより、洗浄用物質による触媒反応によって、被加工物の表面に付着した有害成分の全部又は一部を、被加工物の表面の一部とともに除去する。これにより、被加工物のクリーニングにおいて、管理及び使用のために別の設備が必要な王水などを使用しなくてよいため、被加工物に付着した有害成分を容易に除去できる。これは、被加工物と除去したい有害物質と洗浄液との関係で、洗浄することができない組み合わせの場合には、特に有効である。一例としては、被加工物に付着して除去したい有害物質が、Ｐｔ（白金）であり、被加工物が、材質的又は温度条件的に煮沸王水が耐えられない被加工物である場合などがある。
また、第１仕上げクリーニング手段１３ｂにより一般的なクリーニングを行うことで、第１メインクリーニング手段１３ａのクリーニングの際に付着した洗浄用物質を容易に除去できる。On the other hand, in the present invention, all or part of the harmful components adhering to the surface of the work piece by the catalytic reaction by the cleaning substance by the first main cleaning means 13a is partially removed from the surface of the work piece. Remove with. As a result, in cleaning the workpiece, it is not necessary to use aqua regia or the like, which requires separate equipment for management and use, so that harmful components adhering to the workpiece can be easily removed. This is particularly effective in the case of a combination that cannot be washed due to the relationship between the work piece, the harmful substance to be removed, and the cleaning liquid. As an example, when the harmful substance to be removed by adhering to the work piece is Pt (platinum) and the work piece is a work piece that cannot withstand boiling aqua regia due to material or temperature conditions. There is.
Further, by performing general cleaning with the first finishing cleaning means 13b, the cleaning substance adhering to the cleaning of the first main cleaning means 13a can be easily removed.
第１乾燥手段１４は、第１クリーニング手段１３においてクリーニングされた被加工物を乾燥させる。 The first drying means 14 dries the workpiece cleaned by the first cleaning means 13.
潜傷除去検査手段１５は、第１クリーニング手段１３により洗浄されて第１乾燥手段１４により乾燥された後に、被加工物に形成された潜傷が除去されたか否かを検査する。被加工物に形成された潜傷の有無を確認する方法としては、例えば、潜傷が形成された被加工物の表面を所定の厚み除去した後に被加工物の表面を観察する方法がある。 The latent scratch removal inspection means 15 inspects whether or not the latent scratches formed on the workpiece have been removed after being washed by the first cleaning means 13 and dried by the first drying means 14. As a method of confirming the presence or absence of latent scratches formed on the work piece, for example, there is a method of observing the surface of the work piece after removing a predetermined thickness from the surface of the work piece on which the latent scratches are formed.
潜傷除去検査手段１５における被加工物に形成された潜傷の有無を確認する具体的な手順について説明する。
まず、潜傷が形成された被加工物において、被加工物の表面を、研磨剤や砥粒を全く使用しない化学反応を利用した加工により、潜傷が表面に現れる程度の厚さ、例えば、数ｎｍ〜数十ｎｍ除去する。この場合に、例えば、被加工物の表面に現れた潜傷を、被加工物から潜傷を除去する前の基準とする。なお、潜傷が表面に現れる程度の被加工物の厚さは、潜傷の残存率を算出する際の基準となる程度に潜傷を顕在化させた厚さであればよく、被加工物の表面を除去する厚さは、適宜設定される。A specific procedure for confirming the presence or absence of latent scratches formed on the workpiece in the latent scratch removal inspection means 15 will be described.
First, in the workpiece on which the latent flaw is formed, the surface of the workpiece is processed using a chemical reaction that does not use any abrasives or abrasive grains, so that the latent flaw appears on the surface, for example. Remove several nm to several tens of nm. In this case, for example, the latent flaw appearing on the surface of the workpiece is used as a reference before removing the latent flaw from the workpiece. The thickness of the work piece to the extent that the latent scratches appear on the surface may be a thickness that makes the latent scratches manifest to the extent that it can be used as a reference when calculating the residual rate of the latent scratches. The thickness for removing the surface of the surface is appropriately set.
潜傷の有無を確認する検査工程においては、被加工物の表面を、潜傷を除去する前の基準から、更に、所定の厚さ、例えば、数ｎｍ〜数十ｎｍずつ除去していく。そして、数ｎｍ〜数十ｎｍ除去したごとに、潜傷を除去する前の基準からの差を見ることで、潜傷の有無を確認する検査工程を行う。これにより、潜傷の有無を確認する検査工程においては、被加工物の潜傷の残存率が、少なくとも３０％以下であるか、好ましくは１０％以下であるか、より好ましくは０％に低減されているかの検査を行う。 In the inspection step for confirming the presence or absence of latent scratches, the surface of the workpiece is further removed to a predetermined thickness, for example, several nm to several tens of nm from the standard before removing the latent scratches. Then, every time a few nm to several tens of nm are removed, an inspection step is performed to confirm the presence or absence of the latent scratch by observing the difference from the standard before removing the latent flaw. As a result, in the inspection step for confirming the presence or absence of latent scratches, the residual rate of latent scratches on the workpiece is reduced to at least 30% or less, preferably 10% or less, or more preferably 0%. Inspect whether it is done.
潜傷の残存率は、例えば、表面を正面から見た場合において、潜傷の数や、潜傷の総長さや、潜傷が形成されている範囲の総面積などを算出して、これらに基づいて判断する。被加工物の表面の潜傷は、例えば、ＳｉＣウェハ欠陥検査装置（レーザーテック株式会社製 ＳＩＣＡ）などにより測定することができる。 The residual rate of latent injuries is based on, for example, calculating the number of latent injuries, the total length of latent injuries, the total area of the area where latent injuries are formed, etc. when the surface is viewed from the front. To judge. The latent scratches on the surface of the work piece can be measured by, for example, a SiC wafer defect inspection device (SICA manufactured by Lasertec Co., Ltd.) or the like.
潜傷除去検査手段１５により検査された被加工物について、所定の潜傷の残存率を満たさない場合には、例えば、潜傷除去手段１２に戻されて、被加工物における潜傷の除去の再処理を行う。潜傷除去検査手段１５により検査された被加工物について、所定の潜傷の残存率を満たす場合には、被加工物は、表面仕上げ手段１６に向けて搬送される。ここで、被加工物が量産品である場合には、例えば、同じロットにおいて、潜傷を取り除ける条件を見つけた場合には、残りの被加工物について、その条件で潜傷を除去することで、被加工物を検査する工程を省けるため、加工時間を短縮できる。 When the workpiece inspected by the latent scratch removing inspection means 15 does not satisfy the predetermined residual rate of latent scratches, for example, it is returned to the latent scratch removing means 12 to remove the latent scratches in the workpiece. Reprocess. When the work piece inspected by the latent scratch removal inspection means 15 satisfies a predetermined residual rate of latent scratches, the work piece is conveyed toward the surface finishing means 16. Here, when the work piece is a mass-produced product, for example, when a condition for removing the latent flaw is found in the same lot, the latent flaw is removed from the remaining work piece under the condition. Since the process of inspecting the work piece can be omitted, the processing time can be shortened.
なお、潜傷除去手段１２において被加工物の表面から除去する厚さについては、例えば、複数の潜傷除去条件において潜傷除去処理を行った被加工物をデバイス化して、デバイスの性能結果に基づいた潜傷残存率の実験データを収集して、収集された実験データ等に基づいて、被加工物から潜傷がなくなる（例えば、３０％以下、１０％以下、０％）までの被加工物の表面から除去する厚さを予め設定してもよい。 Regarding the thickness to be removed from the surface of the workpiece by the latent scratch removing means 12, for example, the workpiece that has been subjected to the latent scratch removing treatment under a plurality of latent scratch removing conditions is made into a device, and the performance result of the device is obtained. Based on the experimental data of the residual rate of latent injuries, based on the collected experimental data and the like, the workpiece is processed until the latent flaw disappears (for example, 30% or less, 10% or less, 0%). The thickness to be removed from the surface of an object may be preset.
従来、被加工物の表面加工処理において、ＣＭＰなどの機械的研磨処理を行う場合には、被加工物の表面を平坦にしつつ、傷ができやすい粗い研磨を行う加工処理から、徐々に細かい研磨を行う加工処理になるように、傷が少なくなる加工処理を行っていた。つまり、研磨剤の粒子等を細かくしていくことで、被加工物の表面を平坦にしつつ、潜傷ができにくいように、被加工物の表面を研磨する加工を行うものであった。この従来の加工方法は、被加工物の表面を平坦にしつつ潜傷ができにくいように加工する加工方法であって、被加工物の潜傷を見ながら行っているものではなかった。 Conventionally, in the surface processing of a work piece, when mechanical polishing treatment such as CMP is performed, the surface of the work piece is flattened and rough polishing that is easily scratched is performed, and then gradually fine polishing is performed. The processing process was performed to reduce scratches so that the processing process would be performed. That is, by making the particles of the abrasive finer and the like, the surface of the work piece is flattened and the surface of the work piece is polished so that latent scratches are less likely to occur. This conventional processing method is a processing method for processing while flattening the surface of the work piece so that latent damage is unlikely to occur, and is not performed while observing the latent damage of the work piece.
これに対して、本発明は、被加工物の潜傷を除去した後に、被加工物の表面を平坦化するものである。つまり、本発明における被加工物の加工方法においては、表面処理により被加工物に形成された潜傷を、被加工物の仕上げ加工前に、砥粒を使用しない化学反応を利用した表面処理により、被加工物から、一旦、少なくとも３０％以下に低減するように予め除去する。これにより、被加工物から、潜傷をなくす処理を実行した後に、仕上げ処理を行う。よって、被加工物の研磨加工の全部を、例えばステップ端からの触媒基準エッチングのような加工時間を要する原子レベルでの加工方法で行わなくてもよいため、被加工物の平坦化時間を短縮しつつ、低コストで被加工物の表面加工を行うことができる。 On the other hand, the present invention flattens the surface of the work piece after removing the latent scratches on the work piece. That is, in the processing method of the workpiece in the present invention, the latent scratches formed on the workpiece by the surface treatment are treated by the surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains before the finishing of the workpiece. , It is removed from the work piece in advance so as to reduce it to at least 30% or less. As a result, the finishing process is performed after the process of eliminating latent scratches from the workpiece is executed. Therefore, the entire polishing process of the workpiece does not have to be performed by a processing method at the atomic level that requires processing time such as catalyst reference etching from the step end, so that the flattening time of the workpiece is shortened. At the same time, the surface of the workpiece can be processed at low cost.
これにより、砥粒を使用しない化学反応を使用した表面処理により、被加工物から仕上加工前に予め潜傷を除法するため、新たな潜傷を形成することなく、仕上加工では、被加工物の表面を仕上るだけでよくなる。従来は、潜傷がある状態から、潜傷を除去しながら表面の仕上加工を行っていた。
また、ＣＭＰなどの機械的研磨で加工時間を短縮して被加工物である基板の表面の研磨を行った後に、機械的研磨により形成された潜傷を、潜傷除去工程において被加工物の表面から除去できる。よって、仕上げ加工で触媒基準エッチングを行う場合は、被加工物である基板に潜傷を存在させずに、被加工物である基板表面の平坦化品質を担保できる。ＣＭＰで仕上加工を行う場合においても、既存の潜傷を除去しなくてよい分仕上加工時間が短くなることで、新たに潜傷が発生するリスクを最小に抑えることが可能になる。
したがって、仕上加工前に潜傷を少なくとも３０％以下にしてから、表面を仕上げるので、仕上加工で潜傷が発生するリスクを下げ、被加工物に潜傷を存在させずに、仕上加工時間を短縮可能であると共に、潜傷を限りなくゼロにし、被加工物の表面をデバイスで求められる程度に平坦に仕上げることができる。スラリーを用いなければ、取り扱いが容易で、かつ、低コストに被加工物の表面加工を行うことも可能である。As a result, the surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains removes latent scratches from the workpiece in advance before finishing, so that the workpiece is finished without forming new latent flaws. All you have to do is finish the surface of. Conventionally, the surface is finished while removing the latent scratches from the state where the latent scratches are present.
Further, after the processing time is shortened by mechanical polishing such as CMP to polish the surface of the substrate which is the workpiece, the latent scratches formed by the mechanical polishing are removed in the latent flaw removing step. Can be removed from the surface. Therefore, when the catalyst reference etching is performed in the finishing process, the flattening quality of the substrate surface of the workpiece can be ensured without the presence of latent scratches on the substrate of the workpiece. Even when finishing is performed by CMP, the risk of new latent scratches can be minimized by shortening the finishing process time because it is not necessary to remove the existing latent scratches.
Therefore, since the surface is finished after making the latent scratches at least 30% or less before the finishing process, the risk of the latent scratches occurring in the finishing process is reduced, and the finishing process time is reduced without the latent scratches existing in the workpiece. It can be shortened, the latency can be reduced to zero, and the surface of the workpiece can be finished as flat as required by the device. If no slurry is used, it is easy to handle and it is possible to process the surface of the workpiece at low cost.
例えば、本発明であれば、仕上加工前に本発明の潜傷除去工程で潜傷を０個にした場合、仕上加工では潜傷除去を行う必要が無くなるので、表面の形成という最小限の表面加工で足りる。触媒基準エッチングで仕上加工を行う場合は、前加工で潜傷が０個であれば、仕上加工でも潜傷は発生しないため、表面を形成するだけで、潜傷が０個のままで加工を終えることが可能である。仕上加工がＣＭＰの場合は、潜傷の状態で見れば、潜傷が０個から何個増えるのかの加工になる。本発明は、仕上加工がＣＭＰの場合は、仕上ＣＭＰを表面が形成されるまでの短い時間だけ行うだけで足りる。よって、新規の潜傷が仕上加工で発生するリスクを、従来よりも減らすことができる。 For example, in the case of the present invention, if the number of latent scratches is reduced to 0 in the latent scratch removing step of the present invention before the finishing process, it is not necessary to remove the latent scratches in the finishing process, so that the minimum surface formation is the minimum surface. Processing is sufficient. When finishing with catalyst standard etching, if there are no latent scratches in the pre-processing, no latent scratches will occur even in the finishing process, so just form the surface and process with 0 latent scratches. It is possible to finish. When the finishing process is CMP, the number of latent scratches increases from 0 when viewed in the state of latent scratches. In the present invention, when the finishing process is CMP, it is sufficient to perform the finishing CMP only for a short time until the surface is formed. Therefore, the risk of new latent scratches occurring in the finishing process can be reduced as compared with the conventional case.
従来のように、例えば被加工物の表面に数百個の潜傷が存在する状態から表面を形成しつつ、潜傷を少しでも０に向けて行う加工では、従来は約１００ｎｍの厚み分だけ、潜傷を除去しようとした場合、加工レートの低くなりがちな仕上加工で、表面全面を均等に除去する必要があった。この時、仕上げを仮に砥粒を使用したＣＭＰで行う場合、従来は約１００ｎｍの厚み分だけ、仕上加工で除去しなければならない。仕上げを仮に砥粒を使用したＣＭＰで行う場合は、加工前の表面から約１００ｎｍの厚み分が除去できるまで、常に新規の潜傷が発生するリスクが存在していた。本発明によれば、その問題を改善できる。なお、補足として、従来の技術説明において、潜傷の存在する深さが約１００ｎｍと記載したが、潜傷が残っている深さは、仕上げ工程前の工程までにおいて実施した加工の仕方や条件に依存する。よって、潜傷の存在する深さは、一律に約１００ｎｍとは限らない。 As in the conventional process, for example, in the process of forming the surface from the state where there are hundreds of latent scratches on the surface of the workpiece and making the latent scratches even a little toward 0, the conventional method is only about 100 nm thick. When trying to remove latent scratches, it was necessary to evenly remove the entire surface surface by finishing processing in which the processing rate tends to be low. At this time, if finishing is performed by CMP using abrasive grains, conventionally, only a thickness of about 100 nm must be removed by finishing. If finishing is performed by CMP using abrasive grains, there is always a risk of new latent scratches occurring until a thickness of about 100 nm can be removed from the surface before processing. According to the present invention, the problem can be improved. As a supplement, in the conventional technical description, the depth at which the latent scratches are present is described as about 100 nm, but the depth at which the latent scratches remain is the processing method and conditions performed up to the step before the finishing process. Depends on. Therefore, the depth at which the latent wound exists is not always about 100 nm.
表面仕上げ手段１６は、潜傷除去手段１２により潜傷が除去された被加工物の表面の仕上げ加工を行う（表面仕上げ工程）。表面仕上げ手段１６は、例えば、仕上げＣＭＰや、触媒基準エッチングなどにより実行される。表面仕上げ手段１６は、主に、被加工物の仕上げ処理において、被加工物の表面を平坦化する処理を行う。表面仕上げ手段１６は、潜傷除去手段１２により行われる潜傷除去工程により潜傷除去処理を行った被加工物について、被加工物の表面を平坦化する処理を行う。つまり、潜傷除去手段１２における潜傷除去工程は、被加工物の表面から潜傷を除去する処理が主な処理であり、表面仕上げ手段１６における仕上げ処理は、被加工物の表面を平坦化する処理が主な処理である。 The surface finishing means 16 finishes the surface of the workpiece whose latent scratches have been removed by the latent scratch removing means 12 (surface finishing step). The surface finishing means 16 is executed by, for example, finishing CMP, catalyst reference etching, or the like. The surface finishing means 16 mainly performs a process of flattening the surface of the workpiece in the finishing process of the workpiece. The surface finishing means 16 performs a process of flattening the surface of the workpiece that has been subjected to the latent scratch removing process by the latent scratch removing step performed by the latent scratch removing means 12. That is, the latent scratch removing step in the latent scratch removing means 12 is mainly a process of removing latent scratches from the surface of the workpiece, and the finishing process in the surface finishing means 16 flattens the surface of the workpiece. The main process is to do.
仕上げＣＭＰは、前述の機械的又は物理的表面加工手段１１で用いられるＣＭＰよりも仕上げ向けのスラリー（例えば砥粒の粒径が細かいスラリー）を用いて研磨処理が実行され、被加工物に潜傷を生じさせない範囲で行われる。そのため、仕上げＣＭＰは、被加工物に潜傷を生じさせるリスクを従来法よりも確率的に減らせる。 The finishing CMP is subjected to a polishing treatment using a slurry for finishing (for example, a slurry having a finer grain size) than the CMP used in the above-mentioned mechanical or physical surface processing means 11, and is hidden in the workpiece. It is done within the range that does not cause scratches. Therefore, the finishing CMP can stochastically reduce the risk of causing latent scratches on the workpiece as compared with the conventional method.
触媒基準エッチングは、前述の潜傷除去手段１２において用いられる処理と同様の処理であって、表面仕上げ処理にも用いることができる。触媒基準エッチングは、仕上げ処理において用いられる場合においても、研磨剤や砥粒を全く使用しない化学反応を利用しているため、被加工物の表面に潜傷を生じさせずに、被加工物の表面を平坦化加工するための仕上げ処理に用いることができる。 The catalyst reference etching is a treatment similar to the treatment used in the above-mentioned latent scratch removing means 12, and can also be used for a surface finishing treatment. Even when used in the finishing process, catalyst-based etching uses a chemical reaction that does not use any abrasives or abrasive grains, so it does not cause latent scratches on the surface of the workpiece and the workpiece. It can be used as a finishing process for flattening the surface.
第２クリーニング手段１７は、表面仕上げ処理が行われた被加工物の表面をクリーニングする。第２クリーニング手段１７は、メインクリーニング手段１７ａと、仕上げクリーニング手段１７ｂと、を備える。第２クリーニング手段１７の構成及び動作は、第１クリーニング手段１３の構成及び動作と同様であるため、その説明を省略する。 The second cleaning means 17 cleans the surface of the work piece to which the surface finishing treatment has been performed. The second cleaning means 17 includes a main cleaning means 17a and a finish cleaning means 17b. Since the configuration and operation of the second cleaning means 17 are the same as the configuration and operation of the first cleaning means 13, the description thereof will be omitted.
第２乾燥手段１８は、第２クリーニング手段１７においてクリーニングされた被加工物を乾燥させる。 The second drying means 18 dries the workpiece cleaned by the second cleaning means 17.
検査手段１９は、表面加工処理がされた後の被加工物の検査を行う。検査手段１９は、例えば、表面加工処理がされた後の被加工物の厚みや重さを測定し、所定の基準を満たすか否かを検査する。所定の基準を満たさない場合には、例えば、欠陥品として除去され、又は、被加工物の再処理を行うように制御される。
検査手段１９により検査された被加工物は、次の工程に向けて搬送される。The inspection means 19 inspects the work piece after the surface processing treatment is performed. The inspection means 19 measures, for example, the thickness and weight of the work piece after the surface processing treatment, and inspects whether or not it satisfies a predetermined standard. If it does not meet the predetermined criteria, for example, it is removed as a defective product or controlled to reprocess the work piece.
The workpiece inspected by the inspection means 19 is transported to the next process.
［光照射触媒基準エッチング装置］
次に、図１における潜傷除去手段１２及び表面仕上げ手段１６において行われる触媒基準エッチングを実行可能な光照射触媒基準エッチング装置（加工装置）について説明する。例えば、触媒基準エッチング装置の第１装置例及び第２装置例について説明する。光照射触媒基準エッチング装置の第１装置例及び第２装置例は、前述の潜傷除去手段１２において実行される潜傷除去工程、及び表面仕上げ手段１６において実行される表面仕上げ工程を行う加工装置の一例である。[Light irradiation catalyst standard etching equipment]
Next, a light irradiation catalyst reference etching apparatus (processing apparatus) capable of performing the catalyst reference etching performed by the latent scratch removing means 12 and the surface finishing means 16 in FIG. 1 will be described. For example, an example of the first apparatus and an example of the second apparatus of the catalyst reference etching apparatus will be described. The first device example and the second device example of the light irradiation catalyst reference etching device are processing devices that perform a latent scratch removing step executed by the above-mentioned latent scratch removing means 12 and a surface finishing step executed by the surface finishing means 16. This is an example.
（光照射触媒基準エッチング装置の第１装置例）
光照射触媒基準エッチングを行う光照射触媒基準エッチング装置の第１装置例について説明する。図２は、光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例を示す全体側面図である。図３は、光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例の詳細を示す縦断面図である。図４は、光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例の支持定盤１４０及び桶容器１５０の構成を主に示した平面図である。図５は、光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例の主駆動部ＰＤの構成を示す図である。(Example of the first device of the light irradiation catalyst reference etching device)
An example of the first apparatus of the light irradiation catalyst reference etching apparatus which performs the light irradiation catalyst reference etching will be described. FIG. 2 is an overall side view showing an example of the first apparatus of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100. FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing details of a first apparatus example of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100. FIG. 4 is a plan view mainly showing the configurations of the support surface plate 140 and the tub container 150 of the first apparatus example of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100. FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a main drive unit PD of a first device example of the light irradiation catalyst reference etching device 100.
第１装置例における光照射触媒基準エッチング装置１００は、図２〜図４に示すように、基台１１０の左右位置に、一対の平坦加工部ＳＰ１、ＳＰ２を備えている。左右の平坦加工部ＳＰ１、ＳＰ２は、同等構造で、加工精度誤差分を除外すればほぼ同じ重量である。平坦加工部ＳＰ１について、その詳細を、図３を参照しつつ、以下に説明する。 As shown in FIGS. 2 to 4, the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 in the first apparatus example includes a pair of flat processing portions SP1 and SP2 at the left and right positions of the base 110. The left and right flat processing portions SP1 and SP2 have the same structure and have substantially the same weight except for the processing accuracy error. The details of the flat processing portion SP1 will be described below with reference to FIG.
図３に示すように、基台１１０上に、対称形のＬ字断面とした架台１２１，１２２が平行に配設されて、図３の前後方向（図２の左右方向）へ延びている。なお、左右の平坦加工部ＳＰ１、ＳＰ２は、一体的に設けられる。そして、左右の架台１２１，１２１及び架台１２２，１２２は、それぞれ同一直線上に位置している。左右の各架台１２１，１２２上には、これらに沿って、それぞれ、案内部材であるリニアガイド１３０を構成するレール１３１が固定されている。レール１３１には、長手方向の２箇所に、これに沿って、摺動移動可能なスライダ１３２が設けられており、左右前後のスライダ１３２上には、第２保持手段としての四角形の支持定盤１４０（定盤）が載設されている。 As shown in FIG. 3, pedestals 121 and 122 having a symmetrical L-shaped cross section are arranged in parallel on the base 110 and extend in the front-rear direction (horizontal direction in FIG. 2) of FIG. The left and right flat processing portions SP1 and SP2 are integrally provided. The left and right pedestals 121 and 121 and the pedestals 122 and 122 are located on the same straight line, respectively. Rails 131 constituting the linear guide 130, which is a guide member, are fixed along the left and right pedestals 121 and 122, respectively. The rail 131 is provided with sliders 132 that can be slidably moved along the rails 131 at two locations in the longitudinal direction, and a square support surface plate as a second holding means is provided on the left, right, front, and rear sliders 132. 140 (surface plate) is installed.
支持定盤１４０は、被加工物の加工に有効な波長の光を透過させることに適さない材料により形成される。具体的には、支持定盤１４０は、紫外線光を透過しない材料により形成される。支持定盤１４０は、例えば、金属材料、紫外線に耐性を有すると共に強度を有する材料、又は、紫外線に耐性を有する表面処理が施されている材料により形成される。例えば、支持定盤１４０は、紫外線光を透過しないＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属や、紫外線光を透過しないセラミックス、紫外線光を透過しない樹脂、又は、これらの複合材料などにより形成される。表面を、紫外線光、液体又は気体に対して耐性をより持たせるために、表面は、白金族や金などの成膜やメッキ、もしくは、テフロン（登録商標）コートなど耐性のある膜によって表面処理されていてもよい。そのため、支持定盤１４０は、紫外線光を透過するために石英などで全部が形成されるよりも、強度が高く確保されている。支持定盤１４０は、クリーンルームでの使用が良好でかつ紫外線に耐性のある、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６などで形成されることがより好ましい。また、支持定盤１４０は、９０度以下の水成分又は酸素成分に耐性を有することが好ましい。水成分の温度は、被加工物によっては７５度以下でもよい。例えば、被加工物がＳｉＣである場合に、水成分の温度が６０度を超えたあたりから７０度ぐらいになると、加工レートが臨界的に向上する。被加工物がＳｉＣである場合は、少なくとも７３度以上の水成分に耐性があればよい。 The support surface plate 140 is formed of a material that is not suitable for transmitting light having a wavelength effective for processing the workpiece. Specifically, the support surface plate 140 is formed of a material that does not transmit ultraviolet light. The support surface plate 140 is formed of, for example, a metal material, a material having resistance to ultraviolet rays and having strength, or a material having a surface treatment resistant to ultraviolet rays. For example, the support surface plate 140 is formed of a metal such as SUS (stainless steel) that does not transmit ultraviolet light, ceramics that do not transmit ultraviolet light, a resin that does not transmit ultraviolet light, or a composite material thereof. In order to make the surface more resistant to ultraviolet light, liquid or gas, the surface is surface-treated with a film or plating of platinum group or gold, or with a resistant film such as Teflon (registered trademark) coat. It may have been done. Therefore, the support surface plate 140 is secured to have higher strength than that of the support surface plate 140, which is entirely formed of quartz or the like in order to transmit ultraviolet light. It is more preferable that the support surface plate 140 is formed of SUS304, SUS316, or the like, which is well used in a clean room and is resistant to ultraviolet rays. Further, the support surface plate 140 preferably has resistance to a water component or an oxygen component of 90 degrees or less. The temperature of the water component may be 75 degrees or less depending on the work piece. For example, when the workpiece is SiC and the temperature of the water component exceeds 60 degrees to about 70 degrees, the processing rate is critically improved. When the work piece is SiC, it suffices if it is resistant to a water component of at least 73 degrees or higher.
支持定盤１４０は、ＵＶランプ１２５から出射された紫外線光が通過する複数のスリット溝１４１（定盤側貫通開口）を有する。複数のスリット溝１４１は、後述する駆動モータ１８２により移動される支持定盤１４０の移動方向（レール１３１が延びる方向）に直交する幅方向に延び、かつ、支持定盤１４０の移動方向（レール１３１が延びる方向）に並んで配置される。複数のスリット溝１４１は、支持定盤１４０の下方に配置されるＵＶランプ１２５（後述）からの紫外線光が透過する位置に形成され、触媒基準エッチングの加工動作の際にＵＶランプ１２５（後述）からの紫外線光が透過する位置に形成される。 The support surface plate 140 has a plurality of slit grooves 141 (surface plate side through openings) through which ultraviolet light emitted from the UV lamp 125 passes. The plurality of slit grooves 141 extend in the width direction orthogonal to the moving direction (the direction in which the rail 131 extends) of the support surface plate 140 moved by the drive motor 182 described later, and the moving direction of the support surface plate 140 (rail 131). Are arranged side by side in the extending direction). The plurality of slit grooves 141 are formed at positions where ultraviolet light from the UV lamp 125 (described later) arranged below the support surface plate 140 is transmitted, and the UV lamp 125 (described later) is used during the processing operation of the catalyst reference etching. It is formed at a position where ultraviolet light from the surface is transmitted.
支持定盤１４０は、レール１３１に沿って往復直線移動が可能である。なお、架台１２１，１２２は、Ｌ字断面以外に、フラットバーなど、レールを載せる面が出ているものであればよい。基台１１０と架台１２１，１２２とは一体でもよい。基台１１０と架台１２１，１２２とが一体である場合のメリットは、基台１１０と架台１２１，１２２との面精度を出す切削加工の際などに、基台１１０と架台１２１，１２２とが別体である場合よりも、歪みにくい点である。また、支持定盤１４０を案内する案内部材は、上記構造に限られるものではなく、例えば、ガイド軸を包持して、これに沿って摺動するようなものでもよい。支持定盤１４０は、特に四角形である必要は無い。 The support surface plate 140 can reciprocate and linearly move along the rail 131. The pedestals 121 and 122 may have a surface on which the rail is placed, such as a flat bar, in addition to the L-shaped cross section. The base 110 and the pedestals 121 and 122 may be integrated. The merit when the base 110 and the pedestals 121 and 122 are integrated is that the pedestal 110 and the pedestals 121 and 122 are separated when cutting to obtain the surface accuracy of the pedestal 110 and the pedestals 121 and 122. It is less likely to be distorted than when it is a body. Further, the guide member for guiding the support surface plate 140 is not limited to the above structure, and may be, for example, one that includes a guide shaft and slides along the guide shaft. The support surface plate 140 does not have to be particularly quadrangular.
支持定盤１４０の下方には、光照射触媒基準エッチングに用いられると共に紫外線光を出射するＵＶランプ１２５（紫外線照射部）が配置されている。ＵＶランプ１２５は、被加工物の加工に有効な波長の紫外線光を出射する。例えば、ＵＶランプ１２５は、紫外光波長の光を照射するＬＥＤランプにより構成される。ＵＶランプ１２５は、紫外線光を出射する低圧水銀ＵＶランプ、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプ、エキシマランプ、ＬＥＤランプ少なくとものいずれかにより構成されていてもよい。ＵＶランプ１２５がＬＥＤランプの場合は、支持定盤１４０の上方から触媒パッド１５５までの間、より好ましくは桶容器１５０から触媒パッド１５５までの間にＬＥＤランプを設けてもよい。支持定盤１４０の上方から触媒パッド１５５までの間にＬＥＤランプを設ける場合、ＵＶランプ１２５であるＬＥＤからの発熱を、前述の潜傷除去工程や表面仕上工程に用いることができる。また、例えば、ＵＶランプ１２５であるＬＥＤからの発熱を、潜傷除去工程又は表面仕上工程において触媒基準エッチングにより加工を行う場合には、触媒基準エッチング加工に必要な熱として用いることができる。具体的には、被加工物Ｗの表面に向けて紫外線を出力するＵＶランプ１２５である紫外線発光用ＬＥＤの発熱は、加工溶液に放散されて当該加工溶液が加温されると同時にＬＥＤが冷却されるように構成してもよい。
支持定盤１４０の上面中心部には、気体や液貯留用の桶容器１５０（桶部）が載設されている。桶容器１５０は、支持定盤１４０に対して着脱可能である。本実施形態においては、桶容器１５０は、上方が開放されて形成される。なお、桶容器１５０は、上方が開放されていることに限定されず、上方が開放されていなくてもよい。Below the support surface plate 140, a UV lamp 125 (ultraviolet irradiation unit) that is used for light irradiation catalyst reference etching and emits ultraviolet light is arranged. The UV lamp 125 emits ultraviolet light having a wavelength effective for processing the workpiece. For example, the UV lamp 125 is composed of an LED lamp that irradiates light having an ultraviolet light wavelength. The UV lamp 125 may be composed of at least one of a low-pressure mercury UV lamp, a high-pressure mercury lamp, a metal halide lamp, an excima lamp, and an LED lamp that emit ultraviolet light. When the UV lamp 125 is an LED lamp, the LED lamp may be provided between the upper side of the support platen 140 and the catalyst pad 155, more preferably between the tub container 150 and the catalyst pad 155. When the LED lamp is provided between the upper side of the support surface plate 140 and the catalyst pad 155, the heat generated from the LED, which is the UV lamp 125, can be used in the above-mentioned latent scratch removal step and surface finishing step. Further, for example, when the heat generated from the LED of the UV lamp 125 is processed by the catalyst reference etching in the latent scratch removing step or the surface finishing step, it can be used as the heat required for the catalyst reference etching process. Specifically, the heat generated by the UV light emitting LED, which is a UV lamp 125 that outputs ultraviolet rays toward the surface of the work piece W, is dissipated into the processing solution to heat the processing solution and at the same time cool the LED. It may be configured to be.
A tub container 150 (tub portion) for storing gas or liquid is mounted on the center of the upper surface of the support surface plate 140. The tub container 150 is removable from the support surface plate 140. In the present embodiment, the tub container 150 is formed with the upper side open. The tub container 150 is not limited to being open at the top, and may not be open at the top.
桶容器１５０は、上方が開放されている本実施形態においては、支持定盤１４０の上方側に配置される底板１５１と、底板１５１の周縁から立ち上がる周壁部１５２と、を備えている。桶容器１５０は、加工溶液や気体を保持できる桶状に形成される。桶容器１５０は、例えば、樹脂、金属、セラミックス、又は紫外線光の透過率の低いガラス系金属酸化物などの材料により形成されている。桶容器１５０は、９０度以下の水成分又は酸素成分に耐性を有することが好ましい。水成分の温度は、被加工物によっては７５度以下でもよい。例えば、被加工物がＳｉＣである場合に、水成分の温度が６０度を超えたあたりから７０度ぐらいになると、加工レートが臨界的に向上する。被加工物がＳｉＣである場合は、少なくとも７３度以上の水成分に耐性があればよい。 In the present embodiment in which the upper part of the tub container 150 is open, the tub container 150 includes a bottom plate 151 arranged on the upper side of the support surface plate 140, and a peripheral wall portion 152 rising from the peripheral edge of the bottom plate 151. The tub container 150 is formed in a tub shape that can hold a processing solution or a gas. The tub container 150 is made of, for example, a material such as a resin, a metal, a ceramic, or a glass-based metal oxide having a low transmittance of ultraviolet light. The tub container 150 preferably has resistance to a water component or an oxygen component of 90 degrees or less. The temperature of the water component may be 75 degrees or less depending on the work piece. For example, when the workpiece is SiC and the temperature of the water component exceeds 60 degrees to about 70 degrees, the processing rate is critically improved. When the work piece is SiC, it suffices if it is resistant to a water component of at least 73 degrees or higher.
桶容器１５０には、加工溶液が貯留される。本実施形態の光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例においては、加工溶液として、例えば硫酸ニッケル水溶液を用いることで、被加工物の加工面で加水分解を起こすと共に、電圧を印加することで、触媒パッド１５５（後述）にメッキを形成できる。加水分解を起こして触媒基準エッチングを行う場合には、被加工物の加工面と触媒との間に加工溶液を介在させた状態で、加工溶液に浸漬させた触媒に被加工物を接触させながら相対運動させることで、被加工物の加工面で加水分解反応により分解生成物を生成する。そして、分解生成物を加工溶液中に溶出させることで、被加工物の加工面を加工する。 The processing solution is stored in the tub container 150. In the first apparatus example of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 of the present embodiment, by using, for example, an aqueous nickel sulfate solution as the processing solution, hydrolysis is caused on the processed surface of the workpiece and a voltage is applied. Therefore, plating can be formed on the catalyst pad 155 (described later). When hydrolysis is performed to perform catalytic reference etching, the workpiece is brought into contact with the catalyst immersed in the working solution with the machining solution interposed between the machining surface of the workpiece and the catalyst. By making the relative movement, a decomposition product is produced by a hydrolysis reaction on the processed surface of the workpiece. Then, the processed surface of the work piece is processed by eluting the decomposition product into the processing solution.
ここで、仮に、加工溶液としてフッ化水素酸水溶液を用いた場合には、後述する紫外線透過部材１５７を例えば石英により構成すると、フッ化水素酸水溶液が、石英を溶かしてしまう。そのため、紫外線光を照射する光照射触媒基準エッチング装置１００において、石英により構成された紫外線透過部材１５７を使用する場合には、加工溶液として、フッ化水素酸水溶液を用いることができない。そのため、本実施形態においては、加工溶液として、水成分を少なくとも含む液体、例えば超純水や純水、過酸化水素水、ニッケルなどの触媒として利用できる電解メッキが可能な成分を含む水溶液などの薬品耐性を満たす液体を用いている。また、気体として、酸素成分、窒素成分又はオゾン成分の少なくともいずれかを含む薬品耐性を満たす気体を使用することもできる。 Here, if an aqueous hydrofluoric acid solution is used as the processing solution and the ultraviolet transmissive member 157 described later is composed of, for example, quartz, the aqueous hydrofluoric acid solution dissolves the quartz. Therefore, when the ultraviolet transmission member 157 made of quartz is used in the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 that irradiates ultraviolet light, the hydrofluoric acid aqueous solution cannot be used as the processing solution. Therefore, in the present embodiment, the processing solution is a liquid containing at least a water component, for example, an aqueous solution containing a component capable of electroplating that can be used as a catalyst such as ultrapure water, pure water, hydrogen peroxide solution, and nickel. A liquid that satisfies chemical resistance is used. Further, as the gas, a gas satisfying chemical resistance containing at least one of an oxygen component, a nitrogen component and an ozone component can also be used.
なお、フッ化水素酸水溶液はサファイアガラスを溶かさないため、紫外線透過部材１５７を、例えば、サファイアガラスで構成することで、加工溶液として、フッ化水素酸水溶液を用いてもよい。ただし、紫外線透過部材１５７をサファイアガラスにより構成した場合には、光源として、サファイアガラスを透過可能で且つ被加工物の加工に有効な波長の光を出射可能な光源を選択する必要がある。特にフッ化水素を使用する場合は、人体に有毒なガスが発生するため、スクラバーなどでガスを除去して無毒化する必要がある。 Since the hydrofluoric acid aqueous solution does not dissolve the sapphire glass, the hydrofluoric acid aqueous solution may be used as the processing solution by forming the ultraviolet transmissive member 157 with, for example, sapphire glass. However, when the ultraviolet transmissive member 157 is made of sapphire glass, it is necessary to select a light source capable of transmitting light through the sapphire glass and emitting light having a wavelength effective for processing the workpiece. In particular, when hydrogen fluoride is used, gas that is toxic to the human body is generated, so it is necessary to remove the gas with a scrubber or the like to detoxify it.
桶容器１５０は、支持定盤１４０上部に配置される。そのため、桶容器１５０は、支持定盤１４０が移動方向Ｍ（レール１３１が延びる方向）に移動することで、移動方向Ｍに移動可能である。桶容器１５０は、図４に示すように、桶容器１５０の下端部における移動方向（レール１３１が延びる方向）Ｍに直交する幅方向Ｗの両側において、一対の位置決め部材１５３，１５３により位置決めされた状態で、支持定盤１４０に取り付けられている。一対の位置決め部材１５３，１５３は、桶容器１５０の幅方向Ｗの長さに対応して幅方向Ｗに離間して配置される。一対の位置決め部材１５３，１５３は、平坦加工部ＳＰ１，ＳＰ２の移動方向（レール１３１が延びる方向）Ｍに所定長さ延びる位置決め本体部１５３ａと、平坦加工部ＳＰ１，ＳＰ２の移動方向（レール１３１が延びる方向）Ｍの両端部において内側に延びる位置決め延在部１５３ｂと、を有する。一対の位置決め部材１５３，１５３は、位置決め本体部１５３ａにより桶容器１５０の幅方向Ｗの移動を規制し、かつ、位置決め延在部１５３ｂにより桶容器１５０における平坦加工部ＳＰ１，ＳＰ２の移動方向（レール１３１が延びる方向）Ｍへの移動を規制した状態で、支持定盤１４０の上面に固定されている。また、位置決め部材１５３は、一般的なクランプ機構でもよい。 The tub container 150 is arranged above the support surface plate 140. Therefore, the tub container 150 can move in the moving direction M by moving the support surface plate 140 in the moving direction M (the direction in which the rail 131 extends). As shown in FIG. 4, the tub container 150 was positioned by a pair of positioning members 153 and 153 on both sides of the width direction W orthogonal to the moving direction (direction in which the rail 131 extends) M at the lower end of the tub container 150. In this state, it is attached to the support platen 140. The pair of positioning members 153 and 153 are arranged apart from each other in the width direction W corresponding to the length of the tub container 150 in the width direction W. The pair of positioning members 153 and 153 have a positioning main body portion 153a extending a predetermined length in the moving direction (direction in which the rail 131 extends) M of the flat processing portions SP1 and SP2 and a moving direction (rail 131) of the flat processing portions SP1 and SP2. Extending direction) It has a positioning extending portion 153b extending inward at both ends of M. The pair of positioning members 153 and 153 regulate the movement of the tub container 150 in the width direction W by the positioning main body 153a, and the moving direction (rail) of the flattening portions SP1 and SP2 in the tub container 150 by the positioning extension portion 153b. It is fixed to the upper surface of the support platen 140 in a state where the movement to M (direction in which 131 extends) is restricted. Further, the positioning member 153 may be a general clamp mechanism.
底板１５１には、図４に示すように、紫外線光が通過する複数のスリット溝１５１ａ（底板側貫通開口）が形成される。桶容器１５０に形成される複数のスリット溝１５１ａは、支持定盤１４０に形成される複数のスリット溝１４１に対応した位置に設けられる。また、支持定盤１４０は、ＵＶランプ１２５からの紫外線光を透過させない部分を有し、紫外線光を透過させたくない部分への紫外線光照射を防いで、桶容器１５０などの劣化を最小限に抑制する。 As shown in FIG. 4, the bottom plate 151 is formed with a plurality of slit grooves 151a (through openings on the bottom plate side) through which ultraviolet light passes. The plurality of slit grooves 151a formed in the tub container 150 are provided at positions corresponding to the plurality of slit grooves 141 formed in the support surface plate 140. Further, the support surface plate 140 has a portion that does not transmit the ultraviolet light from the UV lamp 125, and prevents the portion that does not want to transmit the ultraviolet light from being irradiated with the ultraviolet light, thereby minimizing the deterioration of the tub container 150 and the like. Suppress.
桶容器１５０にある底板１５１の下方側には、図３に示すように、紫外線透過部材１５７が取り付けられている。紫外線透過部材１５７は、支持定盤１４０の下方に配置されるＵＶランプ１２５からの紫外線光を透過可能な透過部材である。本実施形態では、紫外線透過部材１５７は、例えば、石英により構成される。 As shown in FIG. 3, an ultraviolet transmitting member 157 is attached to the lower side of the bottom plate 151 of the tub container 150. The ultraviolet transmitting member 157 is a transmitting member capable of transmitting ultraviolet light from a UV lamp 125 arranged below the support surface plate 140. In the present embodiment, the ultraviolet transmitting member 157 is made of, for example, quartz.
紫外線透過部材１５７は、桶容器１５０にある底板１５１に形成される複数のスリット溝１５１ａ（底板側貫通開口）を塞ぐように桶容器１５０にある底板１５１の下面に取り付けられる。紫外線透過部材１５７は、桶容器１５０にある底板１５１の下方側に配置された状態で、紫外線透過部材１５７の周縁部が、止水処理部１５７ａにおいて止水処理が施されている。つまり、紫外線透過部材１５７は、止水処理部１５７ａにおいて底板１５１に止水処理が施された状態で取り付けられている。 The ultraviolet ray transmitting member 157 is attached to the lower surface of the bottom plate 151 in the tub container 150 so as to close the plurality of slit grooves 151a (through openings on the bottom plate side) formed in the bottom plate 151 in the tub container 150. The ultraviolet transmissive member 157 is arranged on the lower side of the bottom plate 151 in the tub container 150, and the peripheral edge portion of the ultraviolet transmissive member 157 is water-stopped by the water-stopping treatment unit 157a. That is, the ultraviolet transmissive member 157 is attached to the bottom plate 151 in the water stop treatment unit 157a in a state where the water stop treatment is applied.
ここで、止水処理部１５７ａの配置に関して、支持定盤１４０に形成される複数のスリット溝１４１は、紫外線透過部材１５７における止水処理部１５７ａに対応しない部分に設けられる。これにより、止水処理部１５７ａは、ＵＶランプ１２５からの紫外線光が届かない位置に配置される。よって、止水処理部１５７ａにおいて、ＵＶランプ１２５から照射される紫外線光による劣化を生じさせることを抑制できる。 Here, regarding the arrangement of the water stop treatment unit 157a, the plurality of slit grooves 141 formed in the support surface plate 140 are provided in the portion of the ultraviolet ray transmitting member 157 that does not correspond to the water stop treatment unit 157a. As a result, the water stop treatment unit 157a is arranged at a position where the ultraviolet light from the UV lamp 125 does not reach. Therefore, it is possible to suppress the water stop treatment unit 157a from causing deterioration due to the ultraviolet light emitted from the UV lamp 125.
桶容器１５０の底板１５１には、図３に示すように、表面全面に、触媒層がスパッタリング等によって所定厚さで形成されたパッド部の一例として触媒パッド１５５が設けられている。触媒パッド１５５は、被加工物Ｗの表面を触媒基準エッチングによって平坦化するための触媒層を有する。触媒パッド１５５は、桶容器１５０における底板１５１の上方側に配置される。触媒パッド１５５には、複数のスリット溝１５５ａが形成されている。触媒パッド１５５に形成される複数のスリット溝１５５ａは、桶容器１５０に形成される複数のスリット溝１５１ａ及び支持定盤１４０に形成される複数のスリット溝１４１に対応した位置に設けられる。つまり、桶容器１５０に形成される複数のスリット溝１５１ａ、支持定盤１４０に形成される複数のスリット溝１４１及び触媒パッド１５５に形成される複数のスリット溝１５５ａは、上下方向に連続して貫通しており、ＵＶランプ１２５からの紫外線光を透過可能に構成されている。触媒パッド１５５は、９０度以下の水成分又は酸素成分に耐性を有することが好ましい。スリット溝１５５ａは、寸法やピッチなど全てが同一で貫通している必要はなく、また、連続に設けられていなくてよい。また、スリット溝１５５ａは、孔などでもよい。例えば、支持定盤１４０の取り外しが困難な場合などには、被加工物の形状により、加工動作に応じて、触媒パッド１５５に形成される複数のスリット溝１５５ａを、貫通穴寸法や貫通穴間のピッチなどを最適化して、寸法やピッチなどを調整した複数のスリット溝１４１を設けた支持定盤１４０に取り付けて使用してもよい。例えば、一部だけ紫外線（ＵＶ）を透過させたい場合は、触媒パッド１５５に形成されるスリット溝１５５ａの貫通穴を最適化して構成してもよい。また、桶容器１５０に形成される複数のスリット溝１５１ａも同様である。 As shown in FIG. 3, the bottom plate 151 of the tub container 150 is provided with a catalyst pad 155 as an example of a pad portion in which a catalyst layer is formed to a predetermined thickness by sputtering or the like on the entire surface. The catalyst pad 155 has a catalyst layer for flattening the surface of the workpiece W by catalyst reference etching. The catalyst pad 155 is arranged on the upper side of the bottom plate 151 in the tub container 150. A plurality of slit grooves 155a are formed in the catalyst pad 155. The plurality of slit grooves 155a formed in the catalyst pad 155 are provided at positions corresponding to the plurality of slit grooves 151a formed in the tub container 150 and the plurality of slit grooves 141 formed in the support surface plate 140. That is, the plurality of slit grooves 151a formed in the tub container 150, the plurality of slit grooves 141 formed in the support surface plate 140, and the plurality of slit grooves 155a formed in the catalyst pad 155 penetrate continuously in the vertical direction. It is configured to be able to transmit ultraviolet light from the UV lamp 125. The catalyst pad 155 preferably has resistance to a water component or an oxygen component of 90 degrees or less. The slit grooves 155a do not have to have the same dimensions, pitch, etc., and do not have to penetrate through the slit grooves 155a, and may not be provided continuously. Further, the slit groove 155a may be a hole or the like. For example, when it is difficult to remove the support surface plate 140, depending on the shape of the workpiece, a plurality of slit grooves 155a formed in the catalyst pad 155 may be formed in the through hole dimensions or between the through holes according to the machining operation. It may be used by being attached to a support surface plate 140 provided with a plurality of slit grooves 141 whose dimensions and pitches have been adjusted by optimizing the pitch and the like. For example, when it is desired to transmit ultraviolet rays (UV) only partially, the through hole of the slit groove 155a formed in the catalyst pad 155 may be optimized. The same applies to the plurality of slit grooves 151a formed in the tub container 150.
触媒パッド１５５の材料としては、加工溶液や気体に対する耐性のあるゴムや樹脂、セラミックス、ガラス、金属等を使用する。触媒としてはＰｔ等の遷移金属を使用できる。触媒に金属を積層させる場合は、金属結合が望ましい。金属の一例として、クロム、金、白金などを挙げることができる。 As the material of the catalyst pad 155, rubber, resin, ceramics, glass, metal or the like resistant to a processing solution or gas is used. A transition metal such as Pt can be used as the catalyst. Metallic bonding is desirable when metal is laminated on the catalyst. Examples of metals include chromium, gold and platinum.
桶容器１５０の上方には、図３に示すように、円形断面の主軸１６０が垂設されており、主軸１６０は、スリーブ１６１に垂直姿勢で回転可能に保持されている。主軸１６０は、第１駆動手段としての駆動モータ１７１によって回転させられる。スリーブ１６１は、第２駆動手段としての駆動シリンダやボールねじなどの駆動パーツ１７２によって昇降させられ、これに応じて主軸１６０は、触媒パッド１５５に対して遠近前後動させられる。主軸１６０の下端には、研磨ヘッド１６３が設けられている。研磨ヘッド１６３の下面には、被加工物Ｗが保持されている。研磨ヘッド１６３は、被加工物Ｗを保持可能に構成され、第１保持手段としてのホルダとしても機能する。なお、主軸１６０、駆動モータ１７１、駆動シリンダ等の駆動パーツ１７２は、基台１１０上やそれより上方に設けられている。 As shown in FIG. 3, a spindle 160 having a circular cross section is vertically installed above the tub container 150, and the spindle 160 is rotatably held by the sleeve 161 in a vertical posture. The spindle 160 is rotated by a drive motor 171 as a first drive means. The sleeve 161 is moved up and down by a drive part 172 such as a drive cylinder or a ball screw as a second drive means, and the spindle 160 is moved back and forth with respect to the catalyst pad 155 accordingly. A polishing head 163 is provided at the lower end of the spindle 160. The workpiece W is held on the lower surface of the polishing head 163. The polishing head 163 is configured to be able to hold the workpiece W, and also functions as a holder as a first holding means. The main shaft 160, the drive motor 171 and the drive parts 172 such as the drive cylinder are provided on the base 110 or above the base 110.
図２に示すように、左右の平坦加工部ＳＰ１、ＳＰ２の中間には、主駆動部ＰＤが設けられている。主駆動部ＰＤの詳細を図５に示す。主駆動部ＰＤは、図５に示すように、基台１１０に垂直姿勢で設けられたブラケット板１８１を備えており、当該ブラケット板１８１上で、上下方向にのびる軸体１９０が軸受け部材１９１，１９２によって、回転可能に保持されている。軸体１９０の下端中心には、ブラケット板１８１に沿って、上下方向に設けられた駆動モータ１８２の出力軸１８２ａが進入結合されている。 As shown in FIG. 2, a main drive unit PD is provided between the left and right flat processing portions SP1 and SP2. The details of the main drive unit PD are shown in FIG. As shown in FIG. 5, the main drive unit PD includes a bracket plate 181 provided in a vertical position on the base 110, and a shaft body 190 extending in the vertical direction on the bracket plate 181 is a bearing member 191. It is held rotatably by 192. An output shaft 182a of a drive motor 182 provided in the vertical direction is approach-coupled to the center of the lower end of the shaft body 190 along the bracket plate 181.
上記軸体１９０の中間部外周には、図５に示すように、それぞれ、左右方向へ水平に延びる一対のリンク板１８３，１８４の一端部が相対回転可能に連結されている。軸体１９０の下側に連結されたリンク板１８３は、途中で上方へ屈曲して、その他端部は、連結軸１８３ａを介して相対回転可能に平坦加工部ＳＰ１の支持定盤１４０に連結されている（図２参照）。一方、軸体１９０の上側に連結されたリンク板１８４は、途中で下方へ屈曲して、その他端部は、連結軸１８４ａを介して、相対回転可能に平坦加工部ＳＰ２の支持定盤１４０に連結されている。ここで、平坦加工部ＳＰ１，ＳＰ２の支持定盤１４０の上面は、同一水平面上に位置している。 As shown in FIG. 5, one end portions of a pair of link plates 183 and 184 extending horizontally in the left-right direction are connected to the outer periphery of the intermediate portion of the shaft body 190 so as to be relatively rotatable. The link plate 183 connected to the lower side of the shaft body 190 is bent upward in the middle, and the other ends are connected to the support surface plate 140 of the flat processing portion SP1 so as to be relatively rotatable via the connecting shaft 183a. (See Fig. 2). On the other hand, the link plate 184 connected to the upper side of the shaft body 190 is bent downward in the middle, and the other end portion is connected to the support platen 140 of the flat processing portion SP2 so as to be relatively rotatable via the connecting shaft 184a. It is connected. Here, the upper surface of the support surface plate 140 of the flat processing portions SP1 and SP2 is located on the same horizontal plane.
軸体１９０の上記中間部は、図５の拡大図に示すように、各リンク板１８３，１８４が連結された軸部１９３，１９４の軸芯Ｃ１，Ｃ２が軸体１９０の軸芯Ｃ（駆動モータ１８２の出力軸１８２ａの軸芯）から偏心させられている。すなわち、リンク板１８３が連結された軸部１９３とリンク板１８４が連結された軸部１９４の各軸芯Ｃ１，Ｃ２は、軸体１９０の軸芯Ｃから径方向へ同量ｄだけ離れて互いに１８０度の対称位置に位置している。 As shown in the enlarged view of FIG. 5, in the intermediate portion of the shaft body 190, the shaft cores C1 and C2 of the shaft portions 193 and 194 to which the link plates 183 and 184 are connected are the shaft cores C (driving) of the shaft body 190. It is eccentric from the axis of the output shaft 182a of the motor 182). That is, the shaft portions C1 and C2 of the shaft portion 193 to which the link plate 183 is connected and the shaft portion 194 to which the link plate 184 is connected are separated from each other by the same amount d in the radial direction from the shaft core C of the shaft body 190. It is located at a 180 degree symmetrical position.
したがって、駆動モータ１８２によって軸体１９０がその軸芯Ｃを中心に回転させられると、軸部１９３，１９４の各軸芯Ｃ１，Ｃ２は、軸体１９０の軸芯Ｃ回りに旋回移動させられる。これに伴い、リンク板１８３，１８４を介して各支持定盤１４０は、同一直線上で互いに逆位相で距離（振幅）２ｄの間を往復移動させられる。この際、往復移動の一例は、２ｄ＝３ｍｍ、軸体１９０の回転数（支持定盤１４０の往復振動数）は５００ｒｐｍである。なお、距離２ｄの値は、３ｍｍに限定されず、例えば１０ｍｍなど任意の値であってもよい。 Therefore, when the shaft body 190 is rotated about the shaft core C by the drive motor 182, the shaft cores C1 and C2 of the shaft portions 193 and 194 are swiveled around the shaft core C of the shaft body 190. Along with this, each support surface plate 140 is reciprocated between the distances (amplitudes) 2d on the same straight line and in opposite phases with each other via the link plates 183 and 184. At this time, an example of the reciprocating movement is 2d = 3 mm, and the rotation speed of the shaft body 190 (reciprocating frequency of the support surface plate 140) is 500 rpm. The value of the distance 2d is not limited to 3 mm, and may be any value such as 10 mm.
このような構造の平坦加工装置で被加工物Ｗの下面（被加工面）の平坦加工を行う場合には、左右の支持定盤１４０上の桶容器１５０内に、触媒反応に必要な気体や液体、例えば、液体の場合には、フッ化水素（ＨＦ）や水成分や過酸化水素成分や硫酸成分の少なくともいずれかを含む液体を満たし、駆動パーツ１７２（図３参照）によって、被加工物Ｗを触媒パッド１５５に近接ないし当接させる。この状態で、駆動モータ１８２によって支持定盤１４０およびその上に設けた桶容器１５０をレール１３１に沿う水平方向で直線往復動させる。また、駆動モータ１７１（図３参照）で主軸１６０を回転することにより、被加工物Ｗを回転させてもよい。 When flattening the lower surface (surface to be machined) of the workpiece W with a flattening device having such a structure, the gas required for the catalytic reaction is contained in the tub container 150 on the left and right support platens 140. A liquid, for example, in the case of a liquid, is filled with a liquid containing at least one of hydrogen fluoride (HF), a water component, a hydrogen peroxide component, and a sulfuric acid component, and is subjected to a work piece by a driving part 172 (see FIG. 3). W is brought close to or in contact with the catalyst pad 155. In this state, the drive motor 182 linearly reciprocates the support surface plate 140 and the tub container 150 provided on the support platen 140 in the horizontal direction along the rail 131. Further, the workpiece W may be rotated by rotating the spindle 160 with the drive motor 171 (see FIG. 3).
すなわち、被加工物Ｗの被加工面と、これが当接する触媒層を形成した触媒パッド１５５とを、互いを当接させ又は近接させた後に、相対往復動させる。この時、この往復移動は揺動のような平均化という副加工ではなく主な加工レートを担当する主加工の役割として用いる。これにより、被加工物Ｗの被加工面が触媒基準エッチング加工によって、原子レベル程度の高い精度で平坦加工される。この際、左右の平坦加工部ＳＰ１，ＳＰ２の支持定盤１４０は同一直線上で互いに逆位相で往復移動（振動）させられるから、互いの振動が相殺されて、基台１１０に対する起振力は十分に小さくなり、その振動が防止される。 That is, the surface to be processed of the workpiece W and the catalyst pad 155 on which the catalyst layer with which the workpiece W is formed are brought into contact with each other or brought close to each other, and then reciprocated relative to each other. At this time, this reciprocating movement is used not as a sub-machining such as averaging such as rocking, but as a main machining role in charge of the main machining rate. As a result, the surface to be processed of the workpiece W is flattened with high accuracy at the atomic level by the catalyst standard etching process. At this time, since the support surface plates 140 of the left and right flat processing portions SP1 and SP2 are reciprocated (vibrated) on the same straight line in opposite phases, the mutual vibrations cancel each other out and the oscillating force with respect to the base 110 is increased. It is small enough to prevent its vibration.
以上のように構成される本発明に係る光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例は、従来の光照射触媒基準エッチング装置と比べて以下の利点がある。
従来、光照射触媒基準エッチング法に用いられる定盤は、紫外線照射部の光源から照射される紫外線光の透過性に優れた材料、例えば石英などを材料として形成されている。しかし、近年、より高速に光照射触媒基準エッチングの加工が進むように、出力主波長が１８０ｎｍ付近や２５０ｎｍ付近の短波長のＵＶランプを使用するようになった。出力主波長の変更に伴って、光透過可能な定盤部の素材も１８０ｎｍ付近などの短波長の光を透過可能な素材を選ぶ必要が発生し、コストが増加する傾向にある。また、短波長のＵＶランプを使用することで、１８０ｎｍ付近のＵＶランプの紫外線光を透過可能な石英を準備しても、光透過可能な定盤がＵＶランプの光によりダメージを受けることになる。そのため、定盤を交換する必要が生じて、定盤は消耗品になる可能性がある。The first device example of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 according to the present invention configured as described above has the following advantages as compared with the conventional light irradiation catalyst reference etching apparatus.
Conventionally, the surface plate used in the light irradiation catalyst reference etching method is formed of a material having excellent transparency of ultraviolet light emitted from a light source of an ultraviolet irradiation unit, such as quartz. However, in recent years, short-wavelength UV lamps having an output main wavelength of around 180 nm or 250 nm have come to be used so that the processing of light irradiation catalyst reference etching proceeds at a higher speed. With the change of the output main wavelength, it becomes necessary to select a material capable of transmitting light of a short wavelength such as around 180 nm as the material of the surface plate portion capable of transmitting light, and the cost tends to increase. Further, by using a short wavelength UV lamp, even if quartz capable of transmitting the ultraviolet light of the UV lamp near 180 nm is prepared, the light transmitting platen will be damaged by the light of the UV lamp. .. Therefore, it becomes necessary to replace the surface plate, and the surface plate may become a consumable item.
更に、近年、被加工物の大型化のニーズが発生している。一例として、被加工物のサイズが２インチから８インチへの変更に伴い、加工に使用する光透過可能な定盤を４倍に大型化する必要も生じた。今後、被加工物はより大型化していく可能性も高く、短波長の光透過可能な大面積の石英材料が必要になる。石英などの素材は短波長に対応する素材であるほど又は大面積なほど素材の価格は上昇する。また、大面積の石英などで短波長な光を透過可能な定盤とした場合には、高度な表面研磨などの加工技術や、定盤を製作する特別な治具や装置などが必要となり、コストが高くなりがちである。光透過可能な定盤は、被加工物の加工したい表面の全面に均一になるように光を透過させなければ、被加工物の平坦化加工に悪影響を及ぼすことになる。更に、被加工物の大型化に伴って、一度に触媒表面に接触する被加工物の面積も、サイズが２インチのような小さい被加工物を用いる場合に比べて、増大傾向にある。被加工物における触媒表面への接触面積の増大に伴い、被加工物の加工時の単位面積当たりの荷重を最適条件にするためには、定盤には、高荷重をかける必要も出てきた。 Furthermore, in recent years, there has been a need for an increase in the size of the workpiece. As an example, as the size of the workpiece changed from 2 inches to 8 inches, it became necessary to increase the size of the light-transmitting surface plate used for processing by four times. In the future, there is a high possibility that the workpiece will become larger, and a quartz material with a large area capable of transmitting light with a short wavelength will be required. The price of a material such as quartz increases as the material corresponds to a shorter wavelength or as the area becomes larger. In addition, if a surface plate capable of transmitting short wavelength light is used with a large area of quartz, processing technology such as advanced surface polishing and special jigs and devices for manufacturing the surface plate are required. The cost tends to be high. A surface plate capable of transmitting light will adversely affect the flattening process of the workpiece unless the light is transmitted uniformly over the entire surface of the workpiece to be processed. Further, as the size of the workpiece increases, the area of the workpiece that comes into contact with the catalyst surface at one time also tends to increase as compared with the case where a small workpiece having a size of 2 inches or the like is used. With the increase in the contact area of the workpiece with the catalyst surface, it has become necessary to apply a high load to the surface plate in order to optimize the load per unit area during machining of the workpiece. ..
背景技術で説明した特開２０１２−６４９７２号公報に記載の技術のように、被加工物を保持するヘッド部と、ヘッド部に比べて大きい定盤と、を備えて構成され、定盤を回転させるように構成される従来の光照射触媒基準エッチング法の場合、光透過可能な定盤を支え動力を伝える軸は、光透過可能な定盤が回転する際に光を出力するＵＶランプなどに接触しないように、少なくとも中央部に配置するか最外周に配置する必要があった。ところが、定盤の大型化に伴い単位面積当たりの荷重を保とうとすると、被加工物のサイズが２インチなどの小さい場合よりも、光透過可能な定盤に高荷重をかける必要が出てくる。しかも、従来よりも被加工物のサイズが大型化しているので、モーメント加重もかかりやすくなる。定盤は、厚みが従来のものと同じままで、サイズが大型化すると、例えば石英やサファイアなどを材料として形成されているため、強度が弱く、破損しやすい。そのため、定盤の厚みを破損しないように厚くする必要があり、コスト増につながっていた。また、定盤には、厚みと大きさと形状、透過させたい光の波長によっては技術的に作成できないものもある。さらに、短波長の光はパワーが減衰しやすいので、ＵＶランプから被加工物までの距離に制限が発生する。よって、光照射触媒基準エッチング装置において、紫外線照射部からの光を被加工物の加工面まで透過しつつ、強度も確保された消耗品になりうるコストの大型化にも対応可能な光透過可能な定盤が必要であった。 As in the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-64972 described in Background Technology, the surface plate is rotated by being configured to include a head portion for holding an workpiece and a surface plate larger than the head portion. In the case of the conventional light irradiation catalyst standard etching method, the axis that supports the light-transmitting surface plate and transmits power is a UV lamp that outputs light when the light-transmitting surface plate rotates. It had to be placed at least in the center or on the outermost edge so as not to touch. However, when trying to maintain the load per unit area as the surface plate becomes larger, it becomes necessary to apply a higher load to the surface plate that can transmit light than when the size of the workpiece is as small as 2 inches. .. Moreover, since the size of the workpiece is larger than before, it is easy to apply moment load. When the surface plate has the same thickness as the conventional one and the size is increased, the surface plate is formed of, for example, quartz or sapphire, so that the strength is weak and the surface plate is easily damaged. Therefore, it is necessary to increase the thickness of the surface plate so as not to damage it, which leads to an increase in cost. In addition, some surface plates cannot be technically created depending on the thickness, size, shape, and wavelength of light to be transmitted. Further, since the power of light having a short wavelength is easily attenuated, the distance from the UV lamp to the workpiece is limited. Therefore, in the light irradiation catalyst standard etching device, it is possible to transmit the light from the ultraviolet irradiation part to the processed surface of the work piece, and also to be able to cope with the increase in cost, which can be a consumable item with secured strength. I needed a good surface plate.
これに対して、本発明に係る光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例においては、特に大型化と荷重と短波長光に対応するために、従来の石英で形成された定盤を見直し、支持定盤１４０を、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６などで形成することで、強度を確保すると共に厚みを維持した。また、消耗部品の削減対策として、支持定盤１４０を消耗部品にならない部材で構成し、支持定盤１４０のスリット溝１４１を塞ぐように、紫外線透過部材１５７を配置して、紫外線光を透過させるように構成した。これにより、支持定盤１４０を消耗部品とせずに、紫外線透過部材１５７を消耗部品として交換できるように構成した。このように構成される光照射触媒基準エッチング装置１００は、ＵＶランプ１２５により照射される紫外線光により触媒基準エッチングを促進させつつ、支持定盤１４０の強度を確保できる。従って、支持定盤１４０の上方側に配置される部材の総荷重が増大しても、支持定盤１４０の破損を抑制できる。 On the other hand, in the first apparatus example of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 according to the present invention, the conventional surface plate made of quartz is reviewed in order to cope with the increase in size, load and short wavelength light. By forming the support surface plate 140 with SUS304, SUS316, or the like, the strength was secured and the thickness was maintained. Further, as a measure for reducing consumable parts, the support surface plate 140 is composed of members that do not become consumable parts, and the ultraviolet transmission member 157 is arranged so as to close the slit groove 141 of the support surface plate 140 to transmit ultraviolet light. It was configured as follows. As a result, the UV-transmitting member 157 can be replaced as a consumable part without using the support surface plate 140 as a consumable part. The light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 configured in this way can secure the strength of the support surface plate 140 while promoting the catalyst reference etching by the ultraviolet light emitted by the UV lamp 125. Therefore, even if the total load of the members arranged on the upper side of the support surface plate 140 increases, the damage of the support surface plate 140 can be suppressed.
また、本発明に係る光照射触媒基準エッチング装置１００は、上記の支持定盤１４０、桶容器１５０、紫外線透過部材１５７、触媒パッド１５５を備える。紫外線光を被加工物に透過させるために、平均化や平坦化の加工動作に合わせた光透過用の穴や開口を支持定盤１４０、桶容器１５０、触媒パッド１５５に加工することで、被加工物に光が当たるために必要な透過スペースを確保した。透過スペースに光透過に最適な石英などの紫外線透過部材１５７をはめ込むことで、加工に必要な桶容器１５０に貯める液体やガスが、加工エリアからＵＶランプなどのエリアに流れ込まないように構成できる。 Further, the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 according to the present invention includes the above-mentioned support surface plate 140, tub container 150, ultraviolet transmission member 157, and catalyst pad 155. In order to transmit ultraviolet light to the work piece, holes and openings for light transmission that match the averaging and flattening processing operations are processed on the support surface plate 140, tub container 150, and catalyst pad 155. The transmission space required for the work piece to be exposed to light was secured. By fitting an ultraviolet transmitting member 157 such as quartz, which is optimal for light transmission, into the transmission space, it is possible to prevent the liquid or gas stored in the tub container 150 required for processing from flowing from the processing area to the area such as a UV lamp.
また、本発明に係る光照射触媒基準エッチング装置１００においては、紫外線透過部材１５７は、コストや、加工で使用する薬液や気体と透過したい波長光などを考慮して、最適なものを選定した。例えば、量産工程で流れている石英基板を使用して構成した。光透過が保障された半導体グレードの石英基板であれば、クリーンルームでも使用でき、光透過の品質も安定している。専用の紫外線透過部材を作成するよりも安価に手に入る。平坦度なども安定している。更に石英基板は３００ｍｍなど大口径にも対応している。紫外線透過部材１５７で使用される石英は短波長のＵＶ光の使用により劣化するが、石英基板は安価であるため、安価に交換可能である。透過部は透過する波長光と薬液やガスの相性によってはサファイアで形成された基板なども使用可能である。石英などの基板を紫外線透過部材１５７に使用することは基板自体が１ｍｍなど薄いため破損しやすいが、本発明は支持定盤１４０で荷重を受け止めることで、紫外線透過部材１５７が破損しないようにしている。また、桶容器１５０を、加工で使用する液体や気体に耐性のある材質で構成している。 Further, in the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 according to the present invention, the optimum ultraviolet transmission member 157 is selected in consideration of cost, the chemical solution used in processing, the wavelength light to be transmitted with the gas, and the like. For example, it was constructed using a quartz substrate flowing in a mass production process. A semiconductor-grade quartz substrate with guaranteed light transmission can be used in a clean room, and the quality of light transmission is stable. It is cheaper to obtain than making a dedicated UV transmission member. The flatness is also stable. Furthermore, the quartz substrate is compatible with large diameters such as 300 mm. Quartz used in the ultraviolet transmitting member 157 deteriorates due to the use of UV light having a short wavelength, but the quartz substrate is inexpensive and can be replaced at low cost. As the transmitting portion, a substrate made of sapphire can be used depending on the compatibility between the transmitted wavelength light and the chemical solution or gas. When a substrate such as quartz is used for the ultraviolet transmitting member 157, it is easily damaged because the substrate itself is as thin as 1 mm, but in the present invention, the load is received by the support surface plate 140 so that the ultraviolet transmitting member 157 is not damaged. There is. Further, the tub container 150 is made of a material resistant to liquids and gases used in processing.
また、本発明に係る光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例においては、電気を援用した触媒基準エッチングも併せて行う。光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例において、電気的作用により加工を行う場合に用いられる各電極に係る構成について説明する。光照射触媒基準エッチング装置１００には、メッキ形成用の電極や、電解研磨用の電極や、ＵＶ電気用の電極などが配置されている。図６は、光照射触媒基準エッチング装置の第１装置例において、各電極部を示す図である。 Further, in the first apparatus example of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 according to the present invention, the catalyst reference etching using electricity is also performed. In the first device example of the light irradiation catalyst reference etching device 100, the configuration related to each electrode used when processing is performed by an electric action will be described. An electrode for plating formation, an electrode for electrolytic polishing, an electrode for UV electricity, and the like are arranged in the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100. FIG. 6 is a diagram showing each electrode portion in the first device example of the light irradiation catalyst reference etching device.
図６に示すように、研磨ヘッド１６３には、紫外線（ＵＶ）を照射する際に用いるヘッド側直流電圧電源通電部１６５と、メッキや電解研磨の際に用いるヘッド側補助電極１６４ａと、が設けられる。桶容器１５０には、参照電極１０３と、通電部１０１と、が設けられる。 As shown in FIG. 6, the polishing head 163 is provided with a head-side direct current voltage power supply energizing portion 165 used for irradiating ultraviolet rays (UV) and a head-side auxiliary electrode 164a used for plating or electrolytic polishing. Be done. The tub container 150 is provided with a reference electrode 103 and an energizing portion 101.
桶容器１５０の内部において、触媒パッド１５５は、通電部１０１を構成するワッシャが触媒パッド１５５の表面に当接した状態で、絶縁性のポリカねじ１０２により、桶容器１５０の底板１５１に固定されている。触媒パッド１５５の表面は、通電部１０１からの電気により、作用電極１５５ｂとなる。桶容器１５０側においては、桶容器１５０に加工溶液が貯留されているため、触媒パッド１５５の表面である作用電極１５５ｂとヘッド側補助電極１６４ａと参照電極１０３との間に電力が供給されることで、作用電極１５５ｂへメッキを形成することと、電解研磨をすることと、が可能となる。これにより、触媒表面の触媒活性状態を維持することが可能となる。よって、触媒パッド１５５の表面には、例えば、電解メッキからなるニッケル触媒層を形成しやすくなる。 Inside the tub container 150, the catalyst pad 155 is fixed to the bottom plate 151 of the tub container 150 by an insulating polyca screw 102 in a state where the washer constituting the energizing portion 101 is in contact with the surface of the catalyst pad 155. There is. The surface of the catalyst pad 155 becomes a working electrode 155b by electricity from the energizing unit 101. On the tub container 150 side, since the processing solution is stored in the tub container 150, power is supplied between the working electrode 155b, which is the surface of the catalyst pad 155, the head side auxiliary electrode 164a, and the reference electrode 103. Therefore, it is possible to form a plating on the working electrode 155b and to perform electrolytic polishing. This makes it possible to maintain the catalytically active state of the catalyst surface. Therefore, for example, a nickel catalyst layer made of electrolytic plating can be easily formed on the surface of the catalyst pad 155.
研磨ヘッド１６３において、研磨ヘッド１６３を桶容器１５０に貯留された加工溶液に入れた状態で、ヘッド側補助電極１６４ａと触媒パッド１５５の表面である作用電極１５５ｂとの間に電流が流れることで、触媒面に電解研磨やメッキをすることができる。その結果、触媒表面の触媒活性状態が維持されて再生可能となることで、触媒と被加工物Ｗとの接触面における触媒基準エッチングの加工の持続性が向上する。 In the polishing head 163, in a state where the polishing head 163 is placed in the processing solution stored in the tub container 150, a current flows between the head side auxiliary electrode 164a and the working electrode 155b which is the surface of the catalyst pad 155. The catalyst surface can be electropolished or plated. As a result, the catalytically active state of the catalyst surface is maintained and reproducible, so that the sustainability of the catalyst reference etching process on the contact surface between the catalyst and the workpiece W is improved.
例えば、紫外線（ＵＶ）の場合は、研磨ヘッド１６３の被加工物保持部１６６に直流電圧電源（＋）を通電するヘッド側直流電圧電源通電部１６５を設け、ヘッド側直流電圧電源通電部１６５の下方に光照射触媒基準エッチング法で加工可能な被加工物Ｗ（一例として、基板、エピタキシャル成長膜や成膜面、化合物、３元混晶、４元混晶、ＩｎやＡｌやＳｉやＣやＧａやＮやＯやＺｎやＦの成分のいずれかを少なくとも含む被加工物、ＳｉＣやＧａＮや酸化ガリウムやダイヤモンドやアルミニウムガリウムナイトライドなどの被加工物）を取り付ける。そして、被加工物Ｗの下方に光照射触媒基準エッチング法で使用する通電可能な液体や気体を配置し、液体や気体の下に被加工物Ｗが当接する触媒パッド１５５を配置する。触媒パッド１５５の下方から紫外線透過部材１５７の間に陰極を設ける。陰極は、例えば、被加工物の加工に必要な紫外線（ＵＶ）などの光に耐性のある白金などを使用し、もしくは、白金や金などがメッキされたものを使用する。陰極の線のサイズは、径の大きさが例えばφ１〜φ０．３ｍｍ等で線が断線せずに且つ加工に必要な紫外線（ＵＶ）などの光も透過できるサイズであれば、特に制限されない。陰極は、配線パターンのように数μｍの薄い膜などで作られていてもよい。触媒パッド１５５の１又は複数のスリット溝１５５ａの大きさに合わせて、陰極の線や膜を適宜選定できる。陰極には直流電圧電源（−）が電気的に接続されればよい。ヘッド側直流電圧電源通電部１６５は、加工で使用する光や液体や気体に耐性があり電気の抵抗値が低ければ、特にパーツに制約はない。使用する具体的なバイアス電圧は、被加工物ＷがＳｉＣの場合、２Ｖ〜十数Ｖである。被加工物Ｗ自体にも抵抗がある場合、理想的には、被加工物Ｗの裏面の全面に電極を接触させるようにする。被加工物Ｗ自体に抵抗がある場合、電極から離れた加工表面で、正味のバイアス電圧が低下し、加工速度が遅くなるためである。 For example, in the case of ultraviolet rays (UV), the head-side DC voltage power supply energizing unit 165 for energizing the DC voltage power supply (+) is provided in the workpiece holding portion 166 of the polishing head 163, and the head side DC voltage power supply energizing unit 165. Work piece W that can be processed downward by the light irradiation catalyst standard etching method (for example, substrate, epitaxial growth film or film-forming surface, compound, ternary mixed crystal, quaternary mixed crystal, In, Al, Si, C, Ga A work piece containing at least one of the components of N, O, Zn, and F, and a work piece such as SiC, GaN, gallium oxide, diamond, and aluminum gallium nitride) are attached. Then, an energizable liquid or gas used in the light irradiation catalyst reference etching method is arranged below the workpiece W, and a catalyst pad 155 with which the workpiece W abuts is arranged under the liquid or gas. A cathode is provided between the ultraviolet transmitting member 157 from below the catalyst pad 155. As the cathode, for example, platinum or the like which is resistant to light such as ultraviolet rays (UV) necessary for processing the workpiece is used, or a cathode plated with platinum or gold is used. The size of the cathode wire is not particularly limited as long as the diameter is, for example, φ1 to φ0.3 mm, the wire is not broken, and light such as ultraviolet rays (UV) required for processing can be transmitted. The cathode may be made of a thin film of several μm or the like like a wiring pattern. The cathode line or film can be appropriately selected according to the size of one or a plurality of slit grooves 155a of the catalyst pad 155. A DC voltage power supply (-) may be electrically connected to the cathode. The head-side DC voltage power supply energizing unit 165 is not particularly limited in parts as long as it is resistant to light, liquid, and gas used in processing and has a low electric resistance value. The specific bias voltage used is 2V to a dozen V when the workpiece W is SiC. When the workpiece W itself has resistance, ideally, the electrode is brought into contact with the entire back surface of the workpiece W. This is because when the workpiece W itself has resistance, the net bias voltage decreases on the processed surface away from the electrodes, and the processing speed becomes slow.
また、本発明では、被加工物Ｗの表面の酸化の速度が律速である。「加工したい表面の平坦加工速度≧電気的作用又は光照射による加工したい表面の酸化の速度」という関係を満たすような条件下で光照射触媒基準エッチング法の加工を行うのが好ましい。仕上げは、光照射触媒基準エッチング法で使用する紫外線などの被加工物の加工に有効な光を遮断、退避もしくはオフ後、被加工物Ｗの表面において、光で焼けた表層を触媒基準エッチング法などの仕上げ加工で除去することが好ましい。 Further, in the present invention, the rate of oxidation of the surface of the workpiece W is rate-determining. It is preferable to perform the processing by the light irradiation catalyst standard etching method under the condition that "the flat processing speed of the surface to be processed ≥ the rate of oxidation of the surface to be processed by electrical action or light irradiation". Finishing is a catalyst-based etching method on the surface of the workpiece W after blocking, evacuating, or turning off light that is effective for processing the workpiece such as ultraviolet rays used in the light irradiation catalyst-based etching method. It is preferable to remove it by finishing such as.
ここで、光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例のように、小さな振幅で往復移動させる構成の場合には、可動範囲が狭いため、随時加工しながらメッキや電解研磨をするには、図６に示すように、研磨ヘッド１６３にヘッド側補助電極１６４ａを取り付けた構造にしないと、支持定盤１４０側が大揺動で移動している間に、加工溶液中の研磨ヘッド１６３を避けるようにして、補助電極（図示せず）を液に出し入れして、メッキや電解研磨をしなければならず、装置構成として難しい。これに対して、図６に示すように、研磨ヘッド１６３のヘッド側補助電極１６４ａに補助電極を備えることで、支持定盤１４０の大揺動による進行とともに、被加工物の加工部を中心にメッキや電解研磨を行える。メッキや電解研磨のいずれかをする際は、被加工物と触媒パッドを接触させながらする方式と、触媒パッドの触媒面からの高さを調節してメッキや電解研磨をする方式とが考えられる。研磨ヘッド１６３にあるヘッド側補助電極１６４ａを用いたメッキや電解研磨時には、平均化動作を行いながらメッキをすることで、均一なメッキを得ることができる。ヘッド側補助電極１６４ａ（メッキや電解研磨用）の形状を、外周部においてテーパ形状に形成したり、反応を阻害する気体を逃がしたり、反応に必要な流体を攪拌する溝をつけたり、研磨ヘッドの回転速度を上げたりすることで、触媒パッドの触媒面へのメッキや電解研磨時に発生する酸素や水素を補助電極部の外周方向へ飛ばしながらメッキや電解研磨を行える。尚、被加工物Ｗの表面よりも触媒層表面の面積を小さくすれば、小さな触媒パッド１５５の被加工物Ｗ表面に対する位置と滞在時間を制御して、被加工物Ｗ表面の局所加工量を制御することができる。つまり、数値制御による局所加工を行うことができる。 Here, in the case of a configuration in which the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 is reciprocated with a small amplitude as in the first apparatus example, the movable range is narrow, so that plating or electrolytic polishing can be performed while processing at any time. As shown in FIG. 6, unless the head-side auxiliary electrode 164a is attached to the polishing head 163, the polishing head 163 in the processing solution should be avoided while the support surface plate 140 side is moving in a large swing. Then, the auxiliary electrode (not shown) must be taken in and out of the liquid for plating and electrolytic polishing, which is difficult as an apparatus configuration. On the other hand, as shown in FIG. 6, by providing the auxiliary electrode 164a on the head side of the polishing head 163, the support platen 140 progresses due to the large swing, and the machined portion of the workpiece is centered. Can perform plating and electrolytic polishing. When performing either plating or electrolytic polishing, a method in which the workpiece is in contact with the catalyst pad and a method in which the height of the catalyst pad from the catalyst surface is adjusted to perform plating or electrolytic polishing can be considered. .. At the time of plating or electrolytic polishing using the head-side auxiliary electrode 164a on the polishing head 163, uniform plating can be obtained by plating while performing the averaging operation. The shape of the auxiliary electrode 164a (for plating and electrolytic polishing) on the head side is formed into a tapered shape at the outer periphery, the gas that inhibits the reaction escapes, a groove is provided to stir the fluid required for the reaction, and the polishing head By increasing the rotation speed, plating and electrolytic polishing can be performed while the oxygen and hydrogen generated during plating on the catalyst surface of the catalyst pad and electrolytic polishing are blown toward the outer periphery of the auxiliary electrode portion. If the area of the catalyst layer surface is smaller than the surface of the workpiece W, the position and residence time of the small catalyst pad 155 with respect to the surface of the workpiece W can be controlled to reduce the local processing amount of the surface of the workpiece W. Can be controlled. That is, local machining can be performed by numerical control.
（光照射触媒基準エッチング装置の第２装置例）
光照射触媒基準エッチング装置の第２装置例について説明する。図７は、光照射触媒基準エッチング装置２００の第２装置例を示す斜視図である。図８は、光照射触媒基準エッチング装置２００の第２装置例を下方側から見た斜視図である。図９は、光照射触媒基準エッチング装置２００の第２装置例の支持定盤２１０及び桶容器２２０の構成を主に示した部分断面図である。(Example of the second device of the light irradiation catalyst reference etching device)
An example of the second apparatus of the light irradiation catalyst reference etching apparatus will be described. FIG. 7 is a perspective view showing an example of a second apparatus of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 200. FIG. 8 is a perspective view of a second device example of the light irradiation catalyst reference etching device 200 as viewed from below. FIG. 9 is a partial cross-sectional view mainly showing the configurations of the support surface plate 210 and the tub container 220 of the second device example of the light irradiation catalyst reference etching device 200.
第２装置例の光照射触媒基準エッチング装置２００は、図７〜図９に示すように、被加工物である被加工物Ｗと触媒パッド２４０の触媒層２３０を気体雰囲気や液体に浸漬した状態で被加工物の加工を行う構造である。光照射触媒基準エッチング装置２００は、支持定盤２１０（定盤）と、気体や液体一例としての水２０１を保持する桶容器２２０と、少なくとも表面に触媒物質を有する触媒層２３０が設けられ水２０１に浸漬させて桶容器２２０内に配置される触媒パッド２４０と、被加工物Ｗを保持して水２０１に浸漬させ、触媒層２３０と接触若しくは接近させた状態で桶容器２２０内に配置される研磨ヘッド２６０と、触媒パッド２４０と研磨ヘッド２６０とを接触若しくは接近させながら相対運動させる駆動機構２７０と、ＵＶランプ２２５（紫外線照射部）と、を備える。 As shown in FIGS. 7 to 9, the light irradiation catalyst reference etching apparatus 200 of the second apparatus example is in a state where the workpiece W as the workpiece and the catalyst layer 230 of the catalyst pad 240 are immersed in a gas atmosphere or a liquid. It is a structure that processes the workpiece in. The light irradiation catalyst reference etching apparatus 200 is provided with a support platen 210 (plate plate), a tub container 220 holding water 201 as an example of a gas or liquid, and a catalyst layer 230 having a catalyst substance at least on the surface of the water 201. The catalyst pad 240, which is immersed in the tub container 220 and is placed in the tub container 220, and the workpiece W are held and immersed in water 201, and are arranged in the tub container 220 in a state of being in contact with or close to the catalyst layer 230. It is provided with a polishing head 260, a drive mechanism 270 for relatively moving the catalyst pad 240 and the polishing head 260 while contacting or approaching each other, and a UV lamp 225 (ultraviolet irradiation unit).
被加工物の種類（例えばＳｉＣ等）によっては、紫外線光が通過する桶容器２２０の複数の貫通孔２２１ａ（図９参照）と触媒パッド２４０の複数の貫通孔２４１（図９参照）との間に陰極を設け、研磨ヘッド２６０の直流電圧電源（＋）と、被加工物の裏面に配置される研磨ヘッド２６０を保持する被加工物保持部と、被加工物Ｗと、加工で用いる溶液と、紫外線光が通過する桶容器２２０の複数の貫通孔２２１ａと触媒パッド２４０の複数の貫通孔２４１との間に設ける陰極と、陰極につながる直流電圧電源（−）と、を電気的に接続できる状態としてもよい。 Depending on the type of work piece (for example, SiC, etc.), between the plurality of through holes 221a (see FIG. 9) of the tub container 220 through which ultraviolet light passes and the plurality of through holes 241 (see FIG. 9) of the catalyst pad 240. A cathode is provided in the work piece, and a DC voltage power supply (+) of the polishing head 260, a work piece holding portion for holding the work piece 260 arranged on the back surface of the work piece, a work piece W, and a solution used in the work. , The cathode provided between the plurality of through holes 221a of the tub container 220 through which the ultraviolet light passes and the plurality of through holes 241 of the catalyst pad 240, and the DC voltage power supply (-) connected to the cathode can be electrically connected. It may be in a state.
支持定盤２１０は、被加工物の加工に有効な波長の光を透過させることに適さない材料により形成される。具体的には、支持定盤２１０は、図７及び図８に示すように、円板状に形成され、紫外線光を透過しない材料により形成される。支持定盤２１０は、金属材料、紫外線に耐性を有すると共に強度を有する材料、又は、紫外線に耐性を有する表面処理が施されている材料により形成される。例えば、支持定盤２１０は、紫外線光を透過しないＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属や、紫外線光を透過しないセラミックス、紫外線光を透過しない樹脂、又は、これらの複合材料などにより形成される。表面を、紫外線光、液体又は気体に対して耐性をより持たせるために、表面は、白金族や金などの成膜やメッキ、もしくは、テフロン（登録商標）コートなど耐性のある膜によって表面処理されていてもよい。そのため、支持定盤２１０は、紫外線光を透過するために石英などで全部が形成されるよりも、強度が高く確保されている。支持定盤２１０は、クリーンルームでの使用が良好でかつ紫外線の耐性のある、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３１６などで形成されることが更により好ましい。 The support surface plate 210 is formed of a material that is not suitable for transmitting light having a wavelength effective for processing the workpiece. Specifically, as shown in FIGS. 7 and 8, the support surface plate 210 is formed of a disk-shaped material that does not transmit ultraviolet light. The support surface plate 210 is formed of a metal material, a material having resistance to ultraviolet rays and having strength, or a material having a surface treatment resistant to ultraviolet rays. For example, the support surface plate 210 is formed of a metal such as SUS (stainless steel) that does not transmit ultraviolet light, ceramics that do not transmit ultraviolet light, a resin that does not transmit ultraviolet light, or a composite material thereof. In order to make the surface more resistant to ultraviolet light, liquid or gas, the surface is surface-treated with a film or plating of platinum group or gold, or with a resistant film such as Teflon (registered trademark) coat. It may have been done. Therefore, the support surface plate 210 is secured to have higher strength than that of the support surface plate 210, which is entirely formed of quartz or the like in order to transmit ultraviolet light. It is even more preferable that the support surface plate 210 is formed of SUS304, SUS316, or the like, which is well used in a clean room and has resistance to ultraviolet rays.
支持定盤２１０は、図８に示すように、ＵＶランプ２２５から出射された紫外線光が通過する複数の貫通孔群２１１を有する。複数の貫通孔群２１１は、複数の貫通孔２１１ａ（定盤側貫通開口）により構成された外形が円形状の集合体により形成される。複数の貫通孔２１１ａは、支持定盤２１０の下方に配置されるＵＶランプ２２５（後述）からの紫外線光が透過する位置に形成され、触媒基準エッチング加工動作の際にＵＶランプ２２５（後述）からの紫外線光が透過する位置に形成される。複数の貫通孔群２１１は、支持定盤２１０の中心から径方向の外方所定位置において、周方向に離間して配置される。複数の貫通孔２１１ａは、隣接する３つの貫通孔２１１ａを見た場合に、隣接する３つの貫通孔２１１ａが、正三角形の頂点に位置するように配置される。貫通孔群２１１を構成する複数の貫通孔２１１ａは、直径Ｒが例えば５ｍｍであり、隣接する貫通孔２１１ａの間隔Ｌが１０ｍｍである。 As shown in FIG. 8, the support surface plate 210 has a plurality of through-hole groups 211 through which the ultraviolet light emitted from the UV lamp 225 passes. The plurality of through-hole groups 211 are formed by an aggregate having a circular outer shape, which is composed of a plurality of through holes 211a (through openings on the surface plate side). The plurality of through holes 211a are formed at positions where ultraviolet light from the UV lamp 225 (described later) arranged below the support surface plate 210 is transmitted, and are formed from the UV lamp 225 (described later) during the catalyst reference etching processing operation. It is formed at a position where the ultraviolet light of the surface is transmitted. The plurality of through-hole groups 211 are arranged apart from each other in the circumferential direction at predetermined positions outward in the radial direction from the center of the support surface plate 210. The plurality of through holes 211a are arranged so that the three adjacent through holes 211a are located at the vertices of an equilateral triangle when the three adjacent through holes 211a are viewed. The plurality of through holes 211a constituting the through hole group 211 have a diameter R of, for example, 5 mm, and an interval L of adjacent through holes 211a is 10 mm.
支持定盤２１０の下方には、触媒基準エッチングに用いられると共に紫外線光を出射するＵＶランプ２２５（紫外線照射部）が配置されている。
支持定盤２１０下面の中心には、駆動機構２７０における下方側回転軸２７１の上端部が接続されている。支持定盤２１０は、下方側回転軸２７１が回転することで、回転移動可能である。
支持定盤２１０の上面には、上方へ開放する円形液貯留用の桶容器２２０（桶部）が載設されている。桶容器２２０は、支持定盤２１０に対して着脱可能である。Below the support surface plate 210, a UV lamp 225 (ultraviolet irradiation unit) that is used for catalyst reference etching and emits ultraviolet light is arranged.
The upper end of the lower rotation shaft 271 in the drive mechanism 270 is connected to the center of the lower surface of the support surface plate 210. The support surface plate 210 can be rotationally moved by rotating the lower rotation shaft 271.
On the upper surface of the support surface plate 210, a tub container 220 (tub portion) for storing a circular liquid that opens upward is mounted. The tub container 220 is removable from the support surface plate 210.
桶容器２２０は、上方が開放されており、支持定盤２１０の上方側に配置される。桶容器２２０は、紫外線光が通過する複数の貫通孔２２１ａ（底板側貫通開口）を有する円板状の底板２２１と、底板２２１の周縁から立ち上がる円筒状の周壁部２２２と、を備えている。桶容器２２０は、加工溶液や気体を保持できる桶状に形成される。桶容器２２０は、例えば、樹脂や、金属や、セラミックスや、紫外線光の透過率の低いガラス系金属酸化物などの材料により形成されている。桶容器２２０の複数の貫通孔２２１ａは、支持定盤２１０に形成される複数の貫通孔２１１ａに対応した位置に設けられる。また、支持定盤２１０は、ＵＶランプ２２５からの紫外線光が透過させない部分を有し、紫外線光を透過させたくない部分に対する紫外線光の照射を防いで、桶容器２２０などの劣化を最小限に抑制する。 The tub container 220 has an open upper part and is arranged on the upper side of the support surface plate 210. The tub container 220 includes a disk-shaped bottom plate 221 having a plurality of through holes 221a (bottom plate side through openings) through which ultraviolet light passes, and a cylindrical peripheral wall portion 222 rising from the peripheral edge of the bottom plate 221. The tub container 220 is formed in a tub shape that can hold a processing solution or a gas. The tub container 220 is made of, for example, a material such as a resin, a metal, a ceramic, or a glass-based metal oxide having a low transmittance of ultraviolet light. The plurality of through holes 221a of the tub container 220 are provided at positions corresponding to the plurality of through holes 211a formed in the support surface plate 210. Further, the support surface plate 210 has a portion that does not allow the ultraviolet light from the UV lamp 225 to pass through, and prevents the portion that does not want to transmit the ultraviolet light from being irradiated with the ultraviolet light, thereby minimizing the deterioration of the tub container 220 and the like. Suppress.
桶容器２２０における底板２２１の下方側には、紫外線透過部材２１２が取り付けられている。紫外線透過部材２１２は、支持定盤２１０の下方に配置されるＵＶランプ２２５からの紫外線光を透過可能な透過部材である。本実施形態では、紫外線透過部材２１２は、例えば、石英により構成される。 An ultraviolet ray transmitting member 212 is attached to the lower side of the bottom plate 221 of the tub container 220. The ultraviolet transmitting member 212 is a transmitting member capable of transmitting ultraviolet light from a UV lamp 225 arranged below the support surface plate 210. In the present embodiment, the ultraviolet transmitting member 212 is made of, for example, quartz.
桶容器２２０には、加工溶液が貯留される。本実施形態の光照射触媒基準エッチング装置２００の第２装置例においては、加工溶液として、例えば水を用いることで、被加工物の加工面で加水分解を起こすように構成される。加水分解を起こして触媒基準エッチングを行う場合には、被加工物の加工面と触媒との間に加工溶液を介在させた状態で、加工溶液に浸漬させた触媒に被加工物を接触させながら相対運動させることで、被加工物の加工面で加水分解反応により分解生成物を生成する。そして、分解生成物を加工溶液中に溶出させることで、被加工物の加工面を加工する。 The processing solution is stored in the tub container 220. In the second device example of the light irradiation catalyst reference etching device 200 of the present embodiment, for example, water is used as the processing solution so that hydrolysis occurs on the processed surface of the workpiece. When hydrolysis is performed to perform catalytic reference etching, the workpiece is brought into contact with the catalyst immersed in the working solution with the machining solution interposed between the machining surface of the workpiece and the catalyst. By making the relative movement, a decomposition product is produced by a hydrolysis reaction on the processed surface of the workpiece. Then, the processed surface of the work piece is processed by eluting the decomposition product into the processing solution.
ここで、仮に、加工溶液としてフッ化水素酸水溶液を用いた場合には、後述する紫外線透過部材２１２を例えば石英により構成すると、フッ化水素酸水溶液が、石英を溶かしてしまう。そのため、紫外線光を照射する光照射触媒基準エッチング装置２００において、石英により構成された紫外線透過部材２１２を使用する場合には、加工溶液として、フッ化水素酸水溶液を用いることができない。そのため、本実施形態においては、加工溶液として水を用いている。 Here, if a hydrofluoric acid aqueous solution is used as the processing solution, if the ultraviolet transmissive member 212 described later is composed of, for example, quartz, the hydrofluoric acid aqueous solution dissolves the quartz. Therefore, when the ultraviolet transmissive member 212 made of quartz is used in the light irradiation catalyst reference etching apparatus 200 that irradiates ultraviolet light, the hydrofluoric acid aqueous solution cannot be used as the processing solution. Therefore, in this embodiment, water is used as the processing solution.
なお、フッ化水素酸水溶液はサファイアガラスを溶かさないため、紫外線透過部材２１２を、例えば、サファイアガラスで構成することで、加工溶液として、フッ化水素酸水溶液を用いてもよい。ただし、紫外線透過部材２１２をサファイアガラスにより構成した場合には、サファイアガラスが石英に比べて特定の短波長の紫外線を透過しないため、短波長すぎると紫外線光には対応できない可能性が有る。そのため、透過可能な波長の光を照射するＵＶランプ２２５を使用する必要がある。 Since the hydrofluoric acid aqueous solution does not dissolve the sapphire glass, the hydrofluoric acid aqueous solution may be used as the processing solution by forming the ultraviolet transmissive member 212 with, for example, sapphire glass. However, when the ultraviolet transmitting member 212 is made of sapphire glass, the sapphire glass does not transmit ultraviolet rays having a specific short wavelength as compared with quartz, so if the wavelength is too short, it may not be able to cope with ultraviolet light. Therefore, it is necessary to use a UV lamp 225 that irradiates light having a wavelength that can be transmitted.
紫外線透過部材２１２は、桶容器２２０の底板２２１の複数の貫通孔２２１ａ（底板側貫通開口）を塞ぐように桶容器２２０の底板２２１の下面に取り付けられる。紫外線透過部材２１２は、桶容器２２０の底板２２１の下方側に配置された状態で、紫外線透過部材２１２の周縁部は、止水処理部２１２ａにおいて止水処理が施されている。これにより、紫外線透過部材２１２は、止水処理部２１２ａにおいて底板２２１に止水処理が施された状態で取り付けられている。 The ultraviolet ray transmitting member 212 is attached to the lower surface of the bottom plate 221 of the tub container 220 so as to close the plurality of through holes 221a (through openings on the bottom plate side) of the bottom plate 221 of the tub container 220. The ultraviolet transmissive member 212 is arranged below the bottom plate 221 of the tub container 220, and the peripheral edge portion of the ultraviolet transmissive member 212 is water-stopped by the water-stop treatment portion 212a. As a result, the ultraviolet transmissive member 212 is attached to the bottom plate 221 in a water-stopping treatment portion 212a in a water-stopping treatment state.
ここで、止水処理部２１２ａの配置に関して、支持定盤２１０の複数の貫通孔２２１ａは、紫外線透過部材２１２における止水処理部２１２ａに対応しない部分に設けられる。つまり、止水処理部２１２ａは、ＵＶランプ２２５からの紫外線光が届かない位置に配置される。よって、止水処理部２１２ａにおいて、ＵＶランプ２２５から照射される紫外線光による劣化を生じさせることを抑制できる。 Here, regarding the arrangement of the water stop treatment portion 212a, the plurality of through holes 221a of the support surface plate 210 are provided in the portion of the ultraviolet transmission member 212 that does not correspond to the water stop treatment portion 212a. That is, the water stop treatment unit 212a is arranged at a position where the ultraviolet light from the UV lamp 225 does not reach. Therefore, it is possible to suppress the water stop treatment unit 212a from causing deterioration due to the ultraviolet light emitted from the UV lamp 225.
桶容器２２０の底板２２１の上方側には、図９に示すように、表面全面に、触媒層２３０がスパッタリング等によって所定厚さで形成されたパッド部の一例としての触媒パッド２４０が設けられている。触媒パッド２４０は、被加工物Ｗの表面を触媒基準エッチングによって平坦化するための触媒層２３０を有する。触媒パッド２４０は、桶容器２２０における底板２２１の上方側に配置される。触媒パッド２４０には、複数の貫通孔２４１が形成されている。 As shown in FIG. 9, on the upper side of the bottom plate 221 of the tub container 220, a catalyst pad 240 as an example of a pad portion in which the catalyst layer 230 is formed to a predetermined thickness by sputtering or the like is provided on the entire surface. There is. The catalyst pad 240 has a catalyst layer 230 for flattening the surface of the workpiece W by catalyst reference etching. The catalyst pad 240 is arranged on the upper side of the bottom plate 221 in the tub container 220. A plurality of through holes 241 are formed in the catalyst pad 240.
触媒パッド２４０に形成される複数の貫通孔２４１は、桶容器２２０に形成される複数の貫通孔２２１ａ及び支持定盤２１０に形成される複数の貫通孔２１１ａに対応した位置に設けられる。つまり、桶容器２２０に形成される複数の貫通孔２２１ａ、支持定盤２１０に形成される複数の貫通孔２１１ａ及び触媒パッド２４０に形成される複数の貫通孔２４１は、上下方向に連続して貫通しており、ＵＶランプ２２５からの紫外線光を透過可能に構成されている。触媒パッド２４０は、９０度以下の水成分又は酸素成分に耐性を有することが好ましい。貫通孔２４１は、寸法やピッチなど全てが同一で貫通している必要はなく、また、連続に設けられていなくてよい。例えば、支持定盤２１０の取り外しが困難な場合などには、被加工物の形状により、加工動作に応じて、触媒パッド２４０に形成される複数の貫通孔２４１を、穴の寸法やピッチなどを最適化して、寸法やピッチなどを調整した複数の貫通孔２１１ａを設けた支持定盤２１０に取り付けて使用してもよい。例えば、一部だけ紫外線（ＵＶ）を透過させしたい場合は、触媒パッド２４０の貫通孔２４１を最適化して構成してもよい。また、桶容器２２０に形成される複数の貫通孔２２１ａも同様である。 The plurality of through holes 241 formed in the catalyst pad 240 are provided at positions corresponding to the plurality of through holes 221a formed in the tub container 220 and the plurality of through holes 211a formed in the support surface plate 210. That is, the plurality of through holes 221a formed in the tub container 220, the plurality of through holes 211a formed in the support surface plate 210, and the plurality of through holes 241 formed in the catalyst pad 240 continuously penetrate in the vertical direction. It is configured to be able to transmit ultraviolet light from the UV lamp 225. The catalyst pad 240 preferably has resistance to a water component or an oxygen component of 90 degrees or less. The through holes 241 do not have to have the same dimensions, pitch, etc., and do not have to be continuously provided. For example, when it is difficult to remove the support surface plate 210, depending on the shape of the workpiece, a plurality of through holes 241 formed in the catalyst pad 240 may be formed according to the machining operation, such as hole dimensions and pitch. It may be used by being attached to a support surface plate 210 provided with a plurality of through holes 211a whose dimensions and pitches have been adjusted by optimizing. For example, when it is desired to transmit ultraviolet rays (UV) only partially, the through hole 241 of the catalyst pad 240 may be optimized and configured. The same applies to the plurality of through holes 221a formed in the tub container 220.
触媒パッド２４０の材料としては、加工溶液や、気体に対する耐性のあるゴムや樹脂、セラミックス、ガラス、金属等を使用する。触媒としてはＰｔ等の遷移金属が使用できる。触媒に金属を積層させる場合は、金属結合が望ましい。金属の一例として、クロム、金、白金などを挙げることができる。ここで、桶容器２２０は、気体を貯留するものであっても良い。 As the material of the catalyst pad 240, a processing solution, rubber or resin resistant to gas, ceramics, glass, metal or the like is used. A transition metal such as Pt can be used as the catalyst. Metallic bonding is desirable when metal is laminated on the catalyst. Examples of metals include chromium, gold and platinum. Here, the tub container 220 may store gas.
桶容器２２０の上方には、図７に示すように、駆動機構２７０の上方側回転軸２７２が垂設されている。上方側回転軸２７２は、桶容器２２０の上方側において、桶容器２２０における底板２２１の中心から径方向にずれた位置に配置されている。上方側回転軸２７２は、図１０に示すように、スリーブ２６１に対して垂直姿勢で回転可能に保持されている。上方側回転軸２７２は、第１駆動手段としての駆動モータ２７３によって回転させられる。スリーブ２６１は、第２駆動手段としての駆動シリンダやボールねじなどの駆動パーツ２７４によって昇降させられ、これに応じて上方側回転軸２７２は、触媒パッド２４０に対して近づけたり遠ざけたりするように前後方向に移動させられる。上方側回転軸２７２の下端には、研磨ヘッド２６０が設けられている。研磨ヘッド２６０の下面には、被加工物Ｗが保持されている。研磨ヘッド２６０は、被加工物Ｗを保持可能に構成され、第１保持手段としてのホルダとしても機能する。 As shown in FIG. 7, an upper rotation shaft 272 of the drive mechanism 270 is vertically installed above the tub container 220. The upper rotation shaft 272 is arranged on the upper side of the tub container 220 at a position radially deviated from the center of the bottom plate 221 of the tub container 220. As shown in FIG. 10, the upper rotation shaft 272 is rotatably held in a vertical posture with respect to the sleeve 261. The upper rotation shaft 272 is rotated by a drive motor 273 as the first drive means. The sleeve 261 is moved up and down by a drive part 274 such as a drive cylinder and a ball screw as a second drive means, and accordingly, the upper rotary shaft 272 is moved back and forth so as to move closer to or further away from the catalyst pad 240. Can be moved in the direction. A polishing head 260 is provided at the lower end of the upper rotation shaft 272. The workpiece W is held on the lower surface of the polishing head 260. The polishing head 260 is configured to be able to hold the workpiece W, and also functions as a holder as a first holding means.
次に、研磨ヘッド２６０の動作制御について説明する。図１０は、研磨ヘッド２６０に保持された被加工物Ｗが触媒パッド２４０の表面に当接又は近接された後に、触媒基準エッチングの動作が開始される制御について説明する図である。 Next, the operation control of the polishing head 260 will be described. FIG. 10 is a diagram illustrating a control in which the operation of catalyst reference etching is started after the workpiece W held by the polishing head 260 comes into contact with or is brought close to the surface of the catalyst pad 240.
上方側回転軸２７２と研磨ヘッド２６０とは、図１０に示すように、傾き可動機構部２６２により接続される。傾き可動機構部２６２は、触媒パッド２４０の表面と被加工物Ｗの表面とが平行な状態と、触媒パッド２４０の表面と被加工物Ｗの表面とが平行ではない状態とを含む範囲において可動するように、触媒パッド２４０及び被加工物Ｗの少なくともいずれかを傾かせることが可能である。本実施形態においては、傾き可動機構部２６２は、研磨ヘッド２６０を３６０°の範囲において水平方向に対して傾かせることが可能であるため、被加工物Ｗを３６０°の範囲において水平方向に対して傾かせることが可能である。 As shown in FIG. 10, the upper rotating shaft 272 and the polishing head 260 are connected by a tilting movable mechanism portion 262. The tilting movable mechanism unit 262 is movable in a range including a state in which the surface of the catalyst pad 240 and the surface of the workpiece W are parallel and a state in which the surface of the catalyst pad 240 and the surface of the workpiece W are not parallel. It is possible to tilt at least one of the catalyst pad 240 and the workpiece W so as to do so. In the present embodiment, since the tilting movable mechanism unit 262 can tilt the polishing head 260 in the horizontal direction in the range of 360 °, the workpiece W can be tilted in the horizontal direction in the range of 360 °. It is possible to tilt it.
傾き可動機構部２６２は、触媒パッド２４０の表面又は被加工物Ｗ表面の表面方向において、例えば、触媒パッド２４０の表面又は被加工物Ｗ表面における両端部高さの差Ｈが０．０１ｍｍ以上となる範囲まで、触媒パッド２４０及び被加工物Ｗの少なくともいずれかを傾かせることが可能である。傾き可動機構部２６２は、例えば、触媒パッド２４０の表面に対する被加工物Ｗ表面の傾斜角度αが相対的に０．０３度以上になるように、触媒パッド２４０及び被加工物Ｗの少なくともいずれかを傾かせることが可能である。これにより、傾き可動機構部２６２により、被加工物Ｗの表面と、触媒パッド２４０の表面とを追従させることができる。よって、被加工物Ｗの表面を触媒パッド２４０の表面に当接又は近接させる際の、被加工物Ｗの表面追従性を高めることができる。触媒パッド２４０は、触媒基準エッチング（触媒基準の反応）によって、被加工物Ｗの表面を当接又は近接した部分のみ除去するための触媒層を備えている。 In the tilting movable mechanism portion 262, the difference H between the heights of both ends of the surface of the catalyst pad 240 or the surface of the workpiece W is 0.01 mm or more in the surface direction of the surface of the catalyst pad 240 or the surface of the workpiece W. It is possible to tilt at least one of the catalyst pad 240 and the workpiece W to a certain extent. The tilting movable mechanism unit 262 is, for example, at least one of the catalyst pad 240 and the workpiece W so that the tilt angle α of the surface of the workpiece W with respect to the surface of the catalyst pad 240 is relatively 0.03 degrees or more. It is possible to tilt. As a result, the tilting movable mechanism portion 262 can make the surface of the workpiece W follow the surface of the catalyst pad 240. Therefore, it is possible to improve the surface followability of the workpiece W when the surface of the workpiece W is brought into contact with or close to the surface of the catalyst pad 240. The catalyst pad 240 is provided with a catalyst layer for removing only a portion abutting or adjacent to the surface of the workpiece W by catalyst-based etching (catalyst-based reaction).
触媒基準エッチングに必要な平坦化の処理を実行する場合には、図１０に示すように、上方側回転軸２７２の回転を停止すると共に下方側回転軸２７１（図７参照）を停止して支持定盤２１０を止めた状態で、第２駆動手段としての駆動パーツ２７４によってスリーブ２６１を降下させることで上方側回転軸２７２を降下させて、被加工物Ｗの表面を触媒パッド２４０の表面に触媒膜が剥がれないように当接又は近接させる。その後、第１駆動手段としての駆動モータ２７３によって上方側回転軸２７２を回転すると共に下方側回転軸２７１を回転させて支持定盤２１０を回転させることで、触媒基準エッチング（触媒基準の反応）に必要な平坦化の処理を、平坦化処理実行部（図示せず）により実行する。これにより、触媒パッド２４０が停止した状態で、被加工物Ｗの表面を触媒パッド２４０の表面に触媒膜が剥がれないように当接又は近接させることができるため、触媒パッド２４０の表面に形成される触媒層が剥がれることが抑制される。よって、触媒パッド２４０の表面の触媒層の剥がれが抑制できるため、被加工物Ｗの加工品質を向上できる。 When the flattening process required for catalyst reference etching is performed, as shown in FIG. 10, the rotation of the upper rotating shaft 272 is stopped and the lower rotating shaft 271 (see FIG. 7) is stopped and supported. With the surface plate 210 stopped, the sleeve 261 is lowered by the drive part 274 as the second drive means to lower the upper rotary shaft 272, and the surface of the workpiece W is catalysted on the surface of the catalyst pad 240. Contact or bring the film close to each other so that it does not come off. After that, the upper rotating shaft 272 is rotated by the drive motor 273 as the first driving means, and the lower rotating shaft 271 is rotated to rotate the support platen 210, thereby performing catalyst-based etching (catalyst-based reaction). The necessary flattening process is executed by the flattening process execution unit (not shown). As a result, the surface of the workpiece W can be brought into contact with or close to the surface of the catalyst pad 240 so that the catalyst film does not peel off, while the catalyst pad 240 is stopped, so that the surface of the workpiece W is formed on the surface of the catalyst pad 240. The peeling of the catalyst layer is suppressed. Therefore, peeling of the catalyst layer on the surface of the catalyst pad 240 can be suppressed, so that the processing quality of the workpiece W can be improved.
従来、例えば、被加工物Ｗの表面を主加工の加工動作で加工を行いながら、被加工物Ｗの表面を触媒パッド２４０の表面に当接又は近接させると、被加工物Ｗと触媒パッド２４０との傾き角度の影響で、被加工物Ｗの端部が触媒パッド２４０に接触してしまい、被加工物Ｗの端部が当たった触媒パッド２４０の触媒部分が、被加工物Ｗ端部の面取り状態によっては、図１１に示すように、剥がれ部分Ｘにおいて、剥がれてしまうという問題が発生していた。
この対策として、加工に必要な被加工物Ｗの表面を触媒パッド２４０の表面に当接又は近接した状態にしてから、第１駆動手段としての駆動モータ２７３によって上方側回転軸２７２を回転させると共に、下方側回転軸２７１を回転させることによって支持定盤２１０を回転させる主加工の加工動作を行うことで、従来に比べて、触媒パッド２４０の触媒が剥がれることがない加工を実施できる。Conventionally, for example, when the surface of the workpiece W is processed by the main processing operation and the surface of the workpiece W is brought into contact with or close to the surface of the catalyst pad 240, the workpiece W and the catalyst pad 240 are processed. Due to the influence of the inclination angle with, the end portion of the workpiece W comes into contact with the catalyst pad 240, and the catalyst portion of the catalyst pad 240 that the end portion of the workpiece W hits is the end portion of the workpiece W. Depending on the chamfered state, as shown in FIG. 11, there was a problem that the peeled portion X was peeled off.
As a countermeasure, after the surface of the workpiece W required for processing is brought into contact with or close to the surface of the catalyst pad 240, the upper rotary shaft 272 is rotated by the drive motor 273 as the first drive means. By performing the main processing operation of rotating the support surface plate 210 by rotating the lower rotation shaft 271, it is possible to perform processing in which the catalyst of the catalyst pad 240 does not come off as compared with the conventional case.
また、量産時において触媒層２３０が膜剥がれするリスクを、物理的に抑えることができる。触媒基準エッチングの加工中に、触媒層２３０が剥がれた触媒パッド２４０の表面に水貼り現象で被加工物Ｗがくっついた場合に、触媒パッド２４０の材質が例えばゴムである場合には、被加工物Ｗと触媒パッド２４０との間の水貼り現象と、被加工物Ｗと触媒パッド２４０がゴムとの間に発生するグリップ力とで、被加工物Ｗを保持する研磨ヘッド２６０から被加工物Ｗが外れて、触媒基準エッチング装置２００の加工動作により、被加工物Ｗが外周部へ飛んでいき破損するリスクがある。しかし、触媒層２３０が剥がれなければ、そのリスクを減らすことができる。 In addition, the risk of the catalyst layer 230 peeling off during mass production can be physically suppressed. When the workpiece W adheres to the surface of the catalyst pad 240 from which the catalyst layer 230 has been peeled off during the catalyst reference etching process due to a water sticking phenomenon, and the material of the catalyst pad 240 is rubber, for example, the workpiece is processed. Due to the water sticking phenomenon between the object W and the catalyst pad 240 and the grip force generated between the workpiece W and the catalyst pad 240 between the rubber, the etching head 260 that holds the workpiece W to the workpiece There is a risk that the W will come off and the workpiece W will fly to the outer peripheral portion and be damaged due to the machining operation of the catalyst reference etching apparatus 200. However, if the catalyst layer 230 does not come off, the risk can be reduced.
通常、被加工物Ｗの表面を主加工の加工動作で加工を行いながら触媒パッド２４０に被加工物Ｗの表面を当接又は近接した方が、被加工物Ｗの表面を触媒パッド２４０に当接させてから加工動作するよりも、理論上、水貼り現象により被加工物Ｗが触媒パッド２４０に貼り付く可能性が低い。触媒パッド２４０に貼り付いた被加工物Ｗが研磨ヘッド２６０のリテーナ（保持部分）から抜けて破損するリスクは、主加工の加工動作で加工を行いながら触媒パッド２４０に被加工物Ｗの表面を当接又は近接した方が、動摩擦抵力が被加工物とパッドの間に発生するので、静止摩擦力に比べて低くなるため好ましい。しかし、本発明では、被加工物Ｗの表面を触媒パッド２４０に当接させてから加工動作することで、触媒パッド２４０の触媒が剥がれるのを予防している。触媒パッドの触媒が剥がれるのは、触媒基準エッチングにおける特有の課題である。 Normally, the surface of the workpiece W is brought into contact with or close to the catalyst pad 240 while the surface of the workpiece W is being processed by the main machining operation, so that the surface of the workpiece W hits the catalyst pad 240. Theoretically, it is less likely that the workpiece W will stick to the catalyst pad 240 due to the water sticking phenomenon, rather than the machining operation after contacting. The risk that the workpiece W attached to the catalyst pad 240 will come off from the retainer (holding portion) of the polishing head 260 and be damaged is that the surface of the workpiece W is attached to the catalyst pad 240 while machining in the main machining operation. It is preferable that they are in contact with each other or in close proximity to each other because a dynamic frictional force is generated between the workpiece and the pad, which is lower than the static frictional force. However, in the present invention, the surface of the workpiece W is brought into contact with the catalyst pad 240 and then the processing operation is performed to prevent the catalyst of the catalyst pad 240 from peeling off. Peeling of the catalyst on the catalyst pad is a unique problem in catalyst reference etching.
なお、被加工物Ｗの表面において行われる主加工の加工動作とは、研磨加工の成立に必要な最低限度の動作のことである。
本実施形態においては、例えば、主加工の加工動作とは、主に加工レートを出す動作であり、図７の触媒基準エッチング装置の場合、主加工の加工動作は、加工に必要な液や気体雰囲気中で、被加工物Ｗと触媒パッド２４０とが当接又は近接している状態において、第１駆動手段としての駆動モータ２７３によって上方側回転軸２７２を回転させると共に、下方側回転軸２７１を回転させることによって支持定盤２１０を回転させる動作である。これに対して、副加工の加工動作とは、揺動動作におる加工動作である。副加工の加工動作とは、平均化を主加工の加工動作と共に行うことで、被加工物Ｗの加工表面のＰＶ値（Ｐｅａｋ ｔｏ Ｖａｌｌｅｙ：最大誤差）とＲＭＳ値（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ：２乗平均平方根）とをより向上させられる動作である。主加工の加工動作は、副加工の加工動作は無くても、主加工の加工動作のみで触媒基準エッチングにおける必要最低限の加工が成立する加工動作である。The processing operation of the main processing performed on the surface of the workpiece W is the minimum operation necessary for the establishment of the polishing process.
In the present embodiment, for example, the processing operation of the main processing is an operation of mainly producing a processing rate, and in the case of the catalyst reference etching apparatus of FIG. 7, the processing operation of the main processing is a liquid or gas required for processing. In an atmosphere, in a state where the workpiece W and the catalyst pad 240 are in contact with each other or in close proximity to each other, the drive motor 273 as the first drive means rotates the upper rotary shaft 272 and the lower rotary shaft 271. This is an operation of rotating the support platen 210 by rotating it. On the other hand, the machining operation of the sub-machining is a machining operation in the swinging motion. The machining operation of the sub-machining is to perform averaging together with the machining operation of the main machining, and the PV value (Peak to Valley: maximum error) and RMS value (Root Mean Square: root mean square) of the machined surface of the workpiece W. It is an operation that can further improve the square root). The processing operation of the main processing is a processing operation in which the minimum necessary processing in the catalyst reference etching is established only by the processing operation of the main processing even if there is no processing operation of the sub processing.
以上のように構成される光照射触媒基準エッチング装置２００は、触媒パッド２４０が、円盤状の回転定盤であり、該定盤よりも小さな面積の被加工物Ｗを保持した研磨ヘッド２６０と触媒パッド２４０を、互いに平行で偏心した回転軸で、所定速度で回転させるようにしている。また、研磨ヘッド２６０は、荷重を調節して、触媒パッド２４０の触媒層２３０に対する被加工物Ｗの接触圧力を調節できるようになっている。また、触媒パッド２４０や定盤や桶や流体部や研磨ヘッド２６０の少なくともいずれかに温度制御機能を備えれば、加工温度を所定温度で一定に維持することができるので望ましい。例えば被加工物ＷがＳｉＣの場合には、水を用いた触媒基準エッチング（水ＣＡＲＥともいう）において７０度の温度で加工することで、常温の水を用いて加工する場合よりも、加工レートが向上する。尚、被加工物Ｗの表面よりも触媒層２３０の表面の面積を狭くすれば、小さな触媒パッド２４０の被加工物Ｗの表面に対する位置と滞在時間を制御して、被加工物Ｗの表面の局所加工量を制御し、つまり数値制御による局所加工を行うことができる。 In the light irradiation catalyst reference etching apparatus 200 configured as described above, the catalyst pad 240 is a disk-shaped rotary surface plate, and the polishing head 260 and the catalyst holding the workpiece W having an area smaller than the surface plate. The pads 240 are rotated at a predetermined speed on rotation axes that are parallel to each other and eccentric. Further, the polishing head 260 can adjust the load to adjust the contact pressure of the workpiece W with respect to the catalyst layer 230 of the catalyst pad 240. Further, if at least one of the catalyst pad 240, the surface plate, the tub, the fluid part, and the polishing head 260 is provided with a temperature control function, the processing temperature can be kept constant at a predetermined temperature, which is desirable. For example, when the workpiece W is SiC, the processing rate is higher than that when processing with water at room temperature by processing at a temperature of 70 degrees in catalyst standard etching (also called water CARE) using water. Is improved. If the area of the surface of the catalyst layer 230 is made smaller than the surface of the workpiece W, the position and residence time of the small catalyst pad 240 with respect to the surface of the workpiece W can be controlled to control the surface of the workpiece W. The local machining amount can be controlled, that is, the local machining can be performed by numerical control.
第２装置例の光照射触媒基準エッチング装置２００は、水分子が解離して固体酸化膜を構成する酸素元素と他の元素のバックボンドを切って吸着し、加水分解による分解生成物を水中に溶出させ、被加工物Ｗの表面を加工するものである。また、桶容器２２０の水２０１を浄化し、水位を一定に保つために水循環系２９０を備えている。この水循環系２９０は、供給管２９１、排水管２９２、図示しない処理液精製器、バッファタンク、ポンプ、廃液部等で構成される。 In the light irradiation catalyst reference etching apparatus 200 of the second apparatus example, the water molecules are dissociated to cut and adsorb the back bonds of the oxygen element and other elements constituting the solid oxide film, and the decomposition products due to hydrolysis are put into water. The surface of the workpiece W is processed by elution. Further, a water circulation system 290 is provided to purify the water 201 of the tub container 220 and keep the water level constant. The water circulation system 290 includes a supply pipe 291 and a drain pipe 292, a treatment liquid purifier (not shown), a buffer tank, a pump, a waste liquid portion, and the like.
［クリーニング装置］
次に、図１における第１クリーニング手段１３及び第２クリーニング手段１７において行われるクリーニングを実行可能なクリーニング装置について説明する。
クリーニング装置は、光照射触媒基準エッチング装置１００，２００の基本構成において、触媒を変更することで、実現できる。例えば、光照射触媒基準エッチング装置１００，２００において触媒をＰｔとしてエッチングを行うのに代えて、触媒をＮｉとしてエッチングを行うことで、被加工物に付着したＰｔを除去するクリーニング装置を実現できる。この場合、被加工物の表面からは、Ｐｔが除去される。Ｐｔが除去された被加工物の表面には、Ｎｉが付着する。[Cleaning device]
Next, a cleaning device capable of performing cleaning performed by the first cleaning means 13 and the second cleaning means 17 in FIG. 1 will be described.
The cleaning device can be realized by changing the catalyst in the basic configuration of the light irradiation catalyst reference etching devices 100 and 200. For example, a cleaning device for removing Pt adhering to a work piece can be realized by performing etching using Ni as a catalyst instead of etching using Pt as a catalyst in the light irradiation catalyst reference etching devices 100 and 200. In this case, Pt is removed from the surface of the work piece. Ni adheres to the surface of the work piece from which Pt has been removed.
なお、前述の潜傷除去手段１２において実行される処理を行う装置と第１クリーニング手段１３において実行される処理を行う装置とを、同じ装置で構成してもよいし、異なる装置で構成してもよい。また、同様に、前述の表面仕上げ手段１６において実行される処理を行う装置と第２クリーニング手段１７において実行される処理を行う装置とを、同じ装置で構成してもよいし、異なる装置で構成してもよい。この場合には、光照射触媒基準エッチング装置１００，２００において、触媒基準エッチングの処理を実行した後に、クリーニング液を桶容器１５０，２２０に導入して、触媒を変更することで、実現してもよい。 The device that performs the processing executed by the latent scratch removing means 12 and the device that performs the processing executed by the first cleaning means 13 may be configured by the same device or may be configured by different devices. May be good. Similarly, the device that performs the process executed by the surface finishing means 16 and the device that performs the process executed by the second cleaning means 17 may be configured by the same device or may be configured by different devices. You may. In this case, even if the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100, 200 executes the catalyst reference etching process, the cleaning liquid is introduced into the tub containers 150, 220, and the catalyst is changed. Good.
（光照射触媒基準エッチング装置及び被加工物加工処理システムの変形形態）
なお、上述した光照射触媒基準エッチング装置は、上記光照射触媒基準エッチング装置１００，２００の構成に加えて、以下の構成を備えていてもよい。また、被加工物加工処理システム１０も、以下の構成を備えていてもよい。なお、以下に記載した内容には、上記に説明した内容と重複した内容も一部含まれている。(Modified form of light irradiation catalyst standard etching equipment and workpiece processing system)
The above-mentioned light irradiation catalyst reference etching apparatus may have the following configurations in addition to the above-mentioned configurations of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 and 200. Further, the workpiece processing system 10 may also have the following configuration. In addition, the contents described below include some contents that overlap with the contents explained above.
例えば、光照射触媒基準エッチング装置は、付着する汚染物質を洗浄する際に薬品耐性のある被加工物収納カセットとケース（好ましくは、洗浄方法が確立しやすいのでカセットとケースは１材質、水没させて搬送する場合は、ケース天井にエア抜き穴付き）や、触媒基準エッチング法の工程で使用するカセット取り付け部や、被加工物を洗浄前に乾燥させないための吸引方式のハンドリング部や、ＵＶランプの紫外線光が直接目に入らないようにするための監視カメラや、ＵＶランプの紫外線光が直接目に入らないようにするためのモニタや、被加工物保持部、触媒パッド保持部、ヘッド部にあるメッキや電解研磨用補助電極や、メッキや電解研磨用補助電極のついた研磨ヘッドや、ＵＶランプ用の通電が可能な研磨ヘッドなどを備えていてもよい。 For example, in a light irradiation catalyst standard polishing device, a chemical-resistant workpiece storage cassette and case (preferably, the cassette and case are submerged in one material because a cleaning method can be easily established) when cleaning adhering contaminants. (With air bleeding holes on the ceiling of the case), the cassette mounting part used in the process of the catalyst standard etching method, the suction type handling part to prevent the work piece from drying before cleaning, and the UV lamp. Surveillance camera to prevent the ultraviolet light of the UV lamp from directly entering the eyes, the monitor to prevent the ultraviolet light of the UV lamp from directly entering the eyes, the workpiece holding part, the catalyst pad holding part, the head part It may be provided with an auxiliary electrode for plating or electrolytic polishing, a polishing head with an auxiliary electrode for plating or electrolytic polishing, or a polishing head capable of energizing a UV lamp.
また、光照射触媒基準エッチング装置は、被加工物（基板など）を保持するように構成された被加工物保持部と、触媒パッドを保持するように構成された触媒パッド保持部と、被加工物の被処理領域と触媒とが接触した状態で、被加工物保持部と触媒パッド保持部とを相対的に移動させるように構成された駆動部と、を備えていてもよい。触媒パッド保持部は、触媒パッドを保持するための弾性部材を備えていてもよい。触媒パッド保持部は、触媒パッドと被加工物とが接触した状態において、触媒パッド保持部と被加工物との間において、処理液が移動できるように構成される複数の溝や穴を有していてもよい。 In addition, the light irradiation catalyst reference etching apparatus includes a work piece holding part configured to hold a work piece (such as a substrate), a catalyst pad holding part configured to hold a catalyst pad, and a work piece to be processed. It may be provided with a drive unit configured to relatively move the workpiece holding portion and the catalyst pad holding portion in a state where the object to be treated and the catalyst are in contact with each other. The catalyst pad holding portion may include an elastic member for holding the catalyst pad. The catalyst pad holding portion has a plurality of grooves or holes configured so that the treatment liquid can move between the catalyst pad holding portion and the workpiece in a state where the catalyst pad and the workpiece are in contact with each other. It may be.
また、光照射触媒基準エッチング装置は、処理液の温度を、１０度以上かつ９０度以下の範囲内で所定温度に調整する処理液温度調整部を備えていてもよい。処理液の温度を調整することで、酸化物やＳｉＣなどの被加工物では加工レートが向上したり、Ｓｉ成分などの触媒毒除去が可能になる。また、触媒基準エッチング装置は、処理液を被加工物の被処理領域上に供給するための供給口を有する処理液供給部を備えていてもよい。処理液供給部は、供給口が触媒保持部とともに移動するように構成されていてもよい。 Further, the light irradiation catalyst reference etching apparatus may include a processing liquid temperature adjusting unit that adjusts the temperature of the processing liquid to a predetermined temperature within a range of 10 degrees or more and 90 degrees or less. By adjusting the temperature of the treatment liquid, the processing rate can be improved for workpieces such as oxides and SiC, and catalytic poisons such as Si components can be removed. Further, the catalyst reference etching apparatus may include a processing liquid supply unit having a supply port for supplying the processing liquid onto the area to be processed of the workpiece. The treatment liquid supply unit may be configured such that the supply port moves together with the catalyst holding unit.
また、光照射触媒基準エッチング装置は、電解作用を利用して触媒表面のエッチング生成物を除去するように構成された電解再生部を備えていてもよい。電解再生部は、触媒と電気的に接続可能に構成された電極を有しており、触媒と電極との間に電圧を印加することによって、触媒の表面に付着したエッチング生成物を電解作用により除去するように構成されていてもよい。 Further, the light irradiation catalyst reference etching apparatus may include an electrolytic regeneration unit configured to remove etching products on the catalyst surface by utilizing an electrolytic action. The electrolytic regeneration unit has an electrode configured to be electrically connectable to the catalyst, and by applying a voltage between the catalyst and the electrode, the etching product adhering to the surface of the catalyst is electrolyzed. It may be configured to be removed.
また、光照射触媒基準エッチング装置は、触媒を再生するように構成されたメッキ再生部を備えていてもよい。メッキ再生部は、触媒と電気的に接続可能に構成された電極を有しており、硫酸ニッケル（水和物）などのニッケル塩液中に触媒を浸漬した状態で、触媒と電極との間に電圧を印加することによって、触媒の表面をメッキ再生するように構成されていてもよい。または、触媒の表面を化学的に溶かしながら使用してもよい。触媒を加工液に対して正電位状態にして、該加工面の遷移金属膜を溶解させてもよい。 Further, the light irradiation catalyst reference etching apparatus may include a plating regeneration unit configured to regenerate the catalyst. The plating regeneration part has an electrode configured to be electrically connectable to the catalyst, and is between the catalyst and the electrode in a state where the catalyst is immersed in a nickel salt solution such as nickel sulfate (hydrate). The surface of the catalyst may be plated and regenerated by applying a voltage to the catalyst. Alternatively, the surface of the catalyst may be chemically dissolved before use. The catalyst may be brought into a positive potential state with respect to the processing liquid to dissolve the transition metal film on the processing surface.
また、光照射触媒基準エッチング装置は、被加工物の被処理領域のエッチング処理状態をモニタリングするモニタリング部や、モニタリング部によって得られるエッチング処理状態に基づいて処理中の被加工物の処理条件における少なくとも１つのパラメータを制御するように構成された制御部や、参照電極を有する電位調整部であって触媒と参照電極とを処理液を介して電気化学的に接続して、触媒の表面の電位を制御するように構成された電位調整部を備えていてもよい。また、モニタリング部は、触媒保持部と被加工物保持部とが相対的に移動する際の駆動部のトルク電流に基づいてエッチング処理状態をモニタリングするトルク電流モニタリング部や、被加工物の被処理領域に向けて光を照射し、被加工物の被処理領域の表面で反射するか、該被加工物を透過した後に反射する反射光を受光し、該受光した光に基づいてエッチング処理状態をモニタリングする光学式モニタリング部を備えていてもよい。 Further, the light irradiation catalyst reference etching apparatus includes a monitoring unit that monitors the etching processing state of the area to be processed of the workpiece, and at least the processing conditions of the workpiece being processed based on the etching treatment state obtained by the monitoring unit. A control unit configured to control one parameter, or a potential adjusting unit having a reference electrode, in which the catalyst and the reference electrode are electrochemically connected via a treatment liquid to control the potential on the surface of the catalyst. It may include a potential adjusting unit configured to control. Further, the monitoring unit includes a torque current monitoring unit that monitors the etching processing state based on the torque current of the driving unit when the catalyst holding unit and the workpiece holding portion move relative to each other, and a workpiece to be processed. Light is irradiated toward the region and reflected on the surface of the region to be processed of the work piece, or the reflected light that is reflected after passing through the work piece is received, and the etching treatment state is determined based on the received light. It may be provided with an optical monitoring unit for monitoring.
また、光照射触媒基準エッチング装置は、触媒の表面に、触媒の表面を洗浄するための水および／または薬液を供給するように構成された触媒洗浄ノズルや、触媒保持部内を通って処理液を被加工物の前記被処理領域上に供給するための供給口を有する処理液供給部を有していてもよい。 Further, the light irradiation catalyst reference etching apparatus passes the treatment liquid through the catalyst cleaning nozzle configured to supply water and / or the chemical solution for cleaning the surface of the catalyst to the surface of the catalyst, and the inside of the catalyst holding portion. It may have a processing liquid supply unit having a supply port for supplying the object to be processed on the area to be processed.
また、被加工物加工処理システムは、被加工物を洗浄するように構成された被加工物洗浄部と、被加工物を搬送する被加工物搬送部と、を備えていてもよい。
また、被加工物加工処理システムは、被加工物処理装置によって処理された後の被加工物の被処理領域の表面状態、厚み又は重さを測定するように構成された被加工物測定部や、被加工物測定部の測定結果が所定の基準を満たさない場合に、被加工物処理装置によって処理された後の被加工物を再処理するように構成された再処理制御部を備えていてもよい。また、被加工物搬送部は、ウエット状態の被加工物とドライ状態の被加工物を別々に搬送できるように構成されていてもよい。Further, the workpiece processing processing system may include a workpiece cleaning unit configured to clean the workpiece and a workpiece transporting portion for transporting the workpiece.
In addition, the workpiece processing system is configured to measure the surface state, thickness, or weight of the workpiece region of the workpiece after it has been processed by the workpiece processing apparatus. A reprocessing control unit configured to reprocess a work piece after being processed by a work piece processing device is provided when the measurement result of the work piece measurement unit does not meet a predetermined standard. May be good. Further, the workpiece transporting unit may be configured so that the wet workpiece and the dry workpiece can be transported separately.
また、被加工物加工処理システムは、被加工物に成膜処理を行うように構成される成膜装置を備えていてもよい。成膜装置は、化学気相成長（ＣＶＤ）装置、スパッタ装置、メッキ装置、およびコーター装置の少なくとも１つを有していてもよい。 Further, the work piece processing processing system may include a film forming apparatus configured to perform a film forming process on the work piece. The film forming apparatus may have at least one of a chemical vapor deposition (CVD) apparatus, a sputtering apparatus, a plating apparatus, and a coater apparatus.
また、前記実施形態では、被加工物のクリーニング方法について、触媒基準エッチングの処理を行った後において被加工物の表面に付着した有害物質を除去するようにしたが、これに限定されない。表面に付着した有害物質は、触媒基準エッチングの処理で付着したものでなくてもよい。つまり、被加工物のクリーニング方法を、触媒基準エッチングの処理を行った後ではない場合における被加工物の表面に付着した有害物質を除去する場合にも適用できる。例えば、被加工物のクリーニング方法を用いることにより、全反射蛍光Ｘ線分析装置（例えば、株式会社リガク社製）を用いた測定で観察可能な被加工物の表面に付着した成分を低減することが可能である。本発明を用いれば、被加工物や付着物の関係で強力な酸やアルカリの化学薬品でそのまま溶かしてクリーニングするよりも、クリーニングによる表面荒れの心配がなく、表面粗さＲａなどを維持することや向上させることが可能である。表面粗さＲａなどを維持させたり向上させたままでのクリーニングが可能である。また、被加工物のクリーニング方法において、潜傷を発生させること無くクリーニングも可能である。 Further, in the above-described embodiment, the cleaning method of the work piece is such that the harmful substances adhering to the surface of the work piece are removed after the catalyst reference etching process is performed, but the method is not limited to this. Hazardous substances adhering to the surface do not have to be adhered by the catalyst standard etching process. That is, the cleaning method of the work piece can also be applied to the case of removing harmful substances adhering to the surface of the work piece when the treatment of the catalyst reference etching is not performed. For example, by using a cleaning method for a work piece, it is possible to reduce components adhering to the surface of the work piece that can be observed by measurement using a total internal reflection fluorescent X-ray analyzer (for example, manufactured by Rigaku Co., Ltd.). Is possible. According to the present invention, there is no concern about surface roughness due to cleaning, and surface roughness Ra, etc. can be maintained, as compared with cleaning by dissolving as it is with a strong acid or alkaline chemical due to the work piece or deposits. It is possible to improve. Cleaning is possible while maintaining or improving the surface roughness Ra and the like. Further, in the cleaning method of the workpiece, cleaning is possible without causing latent scratches.
また、例えば、前記実施形態においては、図２に示す光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例、又は、図２に示す光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例の基本構成において触媒を変更して実現したクリーニング装置において、一対の支持定盤１４０を同一直線上で互いに逆位相で往復移動させるように構成したが、これに限定されない。例えば、一対の支持定盤１４０を、平面視で長円形の範囲で互いに逆位相で往復移動するように構成してもよい。これにより、一対の支持定盤１４０を同一直線上で互いに逆位相で往復移動させる場合よりも、移動範囲を広げることが可能であるため、被加工物の表面を処理する範囲を拡大することができる。 Further, for example, in the above-described embodiment, the catalyst is used in the basic configuration of the first device example of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 shown in FIG. 2 or the first apparatus example of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 shown in FIG. In the cleaning device realized by changing the above, the pair of support surface plates 140 are configured to reciprocate on the same straight line in opposite phases, but the present invention is not limited to this. For example, the pair of support surface plates 140 may be configured to reciprocate in opposite phases within an oval range in a plan view. As a result, the range of movement can be expanded as compared with the case where the pair of support surface plates 140 are reciprocated on the same straight line in opposite phases, so that the range of processing the surface of the workpiece can be expanded. it can.
また、例えば、前記実施形態においては、桶容器１５０、２２０（桶部）を設けて、桶容器１５０、２２０（桶部）を、底板１５１、２２１及び底板１５１、２２１の周縁から立ち上がる周壁部１５２、２２２を有するように構成したが、これに限定されない。桶容器１５０、２２０（桶部）を設けずに、支持定盤１４０、２１０（定盤）に周壁を設けてもよい。この場合、支持定盤１４０、２１０（定盤）に紫外線透過部材１５７、２１２（光透過部材）が配置されていても良い。 Further, for example, in the above-described embodiment, the tub containers 150 and 220 (tub portions) are provided, and the tub containers 150 and 220 (tub portions) are raised from the peripheral edges of the bottom plates 151 and 221 and the bottom plates 151 and 221. It is configured to have 222, but is not limited to this. A peripheral wall may be provided on the support surface plates 140 and 210 (surface plate) without providing the tub containers 150 and 220 (tub portion). In this case, the ultraviolet transmitting members 157 and 212 (light transmitting members) may be arranged on the supporting surface plates 140 and 210 (surface plates).
また、桶部の形状は、液体や気体の少なくともいずれかを貯められるような桶の形状をしていてもよい。桶部の形状としては、前記実施形態の桶容器１５０、２２０のように上方が開放する形状でもよいし、又は、密閉形状でもよい。上方が開放する形状の場合には、加工に使用する液体や気体によっては横方向や逆さ方向で使用する場合があり、この場合には、桶部が開放する上方は、横向きや下向きでもよい。 Further, the shape of the tub portion may be the shape of a tub that can store at least one of a liquid and a gas. The shape of the tub portion may be a shape in which the upper side is open, such as the tub containers 150 and 220 of the above embodiment, or a closed shape. In the case of a shape in which the upper part is open, it may be used in the lateral direction or the upside-down direction depending on the liquid or gas used for processing. In this case, the upper part in which the tub portion is open may be sideways or downward.
以上のような本実施形態の触媒基準エッチング装置によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the catalyst-based etching apparatus of the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
（１）触媒基準エッチング装置２００においては、被加工物の表面を触媒基準エッチングによって当接又は近接した部分のみ除去するための触媒層を備えた触媒パッド２４０と、被加工物の表面を触媒パッド２４０の表面に触媒膜が剥がれないように当接又は近接させた後に、接触反応による除去に必要な平坦化処理（表面形成処理動作）を実行する平坦化処理実行部と、を備えて構成した。これにより、触媒パッド２４０が停止した状態で、被加工物Ｗの表面を触媒パッド２４０の表面に当接又は近接させることができるため、触媒パッド２４０の表面に形成される触媒層が剥がれることが抑制される。よって、触媒パッド２４０表面の触媒層が剥がれるのを抑制できるため、被加工物Ｗの加工品質を向上できる。 (1) In the catalyst reference etching apparatus 200, a catalyst pad 240 provided with a catalyst layer for removing only a contacted or adjacent portion on the surface of the workpiece by catalyst reference etching, and a catalyst pad on the surface of the workpiece. A flattening treatment execution unit that executes a flattening treatment (surface forming treatment operation) necessary for removal by a contact reaction after abutting or bringing the catalyst film close to the surface of the 240 so as not to peel off is provided. .. As a result, the surface of the workpiece W can be brought into contact with or close to the surface of the catalyst pad 240 while the catalyst pad 240 is stopped, so that the catalyst layer formed on the surface of the catalyst pad 240 may be peeled off. It is suppressed. Therefore, since the catalyst layer on the surface of the catalyst pad 240 can be suppressed from peeling off, the processing quality of the workpiece W can be improved.
特に、膜剥がれの問題は、被加工物を自動的に加工する量産の時に影響が出る。触媒基準エッチングは、触媒が存在するところで触媒反応が起こる。しかし、被加工物の表面がエピタキシャル膜など均等に表面全面を同じだけ除去したい場合に、気が付かない間に触媒膜が剥がれていると、触媒膜が剥がれている部分だけ加工されずに加工ムラが発生する。そうすると、品質保証ができなかったり、量産時に連続で被加工物を加工しようとした際に、いつのタイミングで膜剥がれが発生したか分からない場合、多量の不良品を生じさせることもありうる。被加工物の表面にムラができると、触媒基準エッチング装置２００で行う加工動作の場合、平均化動作を使って加工しているので、カメラの監視などで加工槽を時系列で保存しないと、いつのタイミングで膜が剥がれたのか推測が出来なくなる。本発明によれば、このようなリスクを低減できる。また、触媒基準エッチングの加工中に、触媒層２３０が剥がれた触媒パッド２４０の表面に水貼り現象で被加工物Ｗがくっついた場合に、触媒パッド２４０の材質が例えばゴムである場合には、被加工物Ｗと触媒パッド２４０との間の水貼り現象と、被加工物Ｗと触媒パッド２４０の触媒層２３０が剥がれてむき出しになったゴムとの間に発生するグリップ力とで、被加工物Ｗを保持する研磨ヘッド２６０から被加工物Ｗが外れて、触媒基準エッチング装置２００の加工動作により、被加工物Ｗが外周部へ飛んでいき破損するリスクがある。しかし、触媒層２３０が剥がれなければ、そのリスクを減らすことができる。 In particular, the problem of film peeling affects mass production in which the workpiece is automatically processed. In catalytic reference etching, a catalytic reaction occurs where the catalyst is present. However, when the surface of the work piece wants to remove the same amount of the entire surface evenly, such as an epitaxial film, if the catalyst film is peeled off without being noticed, only the part where the catalyst film is peeled off is not processed and processing unevenness occurs. appear. Then, if quality cannot be guaranteed or if it is not known when the film peeling occurs when the workpiece is continuously processed during mass production, a large amount of defective products may be produced. If the surface of the work piece becomes uneven, in the case of the processing operation performed by the catalyst reference etching device 200, the processing is performed using the averaging operation, so the processing tank must be saved in chronological order by monitoring the camera or the like. It becomes impossible to guess when the film was peeled off. According to the present invention, such a risk can be reduced. Further, when the workpiece W adheres to the surface of the catalyst pad 240 from which the catalyst layer 230 has been peeled off due to a water sticking phenomenon during the catalyst reference etching process, the material of the catalyst pad 240 is, for example, rubber. The process is due to the water-etching phenomenon between the workpiece W and the catalyst pad 240 and the grip force generated between the workpiece W and the rubber where the catalyst layer 230 of the catalyst pad 240 is peeled off and exposed. There is a risk that the workpiece W will come off from the polishing head 260 that holds the object W, and the workpiece W will fly to the outer peripheral portion and be damaged by the machining operation of the catalyst reference etching apparatus 200. However, if the catalyst layer 230 does not come off, the risk can be reduced.
（２）また、触媒パッド２４０の表面と被加工物の表面とが平行な状態と、触媒パッド２４０の表面と被加工物の表面とが平行ではない状態とを含む範囲において可動するように、触媒パッド２４０及び被加工物の少なくともいずれかを傾かせることが可能な傾き可動機構部２６２を備える。この傾き可動機構部２６２により、被加工物Ｗの表面と触媒パッド２４０の表面とを追従させて、触媒パッド２４０又は被加工物の表面の角度を変化させることができる。よって、被加工物Ｗの表面を触媒パッド２４０の表面に当接又は近接させる際に、被加工物Ｗ表面の追従性を高めることができる。 (2) Further, the surface of the catalyst pad 240 and the surface of the work piece are parallel to each other, and the surface of the catalyst pad 240 and the surface of the work piece are not parallel to each other. A tilting movable mechanism unit 262 capable of tilting at least one of the catalyst pad 240 and the workpiece is provided. By the tilting movable mechanism unit 262, the surface of the workpiece W and the surface of the catalyst pad 240 can be made to follow, and the angle of the surface of the catalyst pad 240 or the workpiece can be changed. Therefore, when the surface of the workpiece W is brought into contact with or close to the surface of the catalyst pad 240, the followability of the surface of the workpiece W can be improved.
なお、本発明に係る光照射触媒基準エッチング装置２００は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。
例えば、前記実施形態においては、触媒基準エッチングで平坦化の処理を実行する平坦化処理実行部を備えたが、これに限定されない。触媒基準クリーニング（触媒基準の反応）で処理を実行する処理実行部を備えてもよい。触媒基準クリーニングで処理を実行する場合には、処理実行部により実行される処理は、触媒基準クリーニングの成立に必要な主動作でもよい。The light irradiation catalyst reference etching apparatus 200 according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified.
For example, in the above-described embodiment, the flattening process executing unit for executing the flattening process by the catalyst reference etching is provided, but the present invention is not limited to this. A treatment execution unit that executes the treatment by catalyst-based cleaning (catalyst-based reaction) may be provided. When the treatment is executed by the catalyst reference cleaning, the treatment executed by the treatment execution unit may be the main operation necessary for the establishment of the catalyst reference cleaning.
また、別の観点から、本開示は、被加工物の加工方法及び加工装置に適用できる。
従来、半導体デバイスの製造分野では、Ｓｉ基板（ウェハ）などの被加工物を始め様々な基板の表面を、高品位に平坦化加工する方法若しくは研磨する方法（ポリッシング）が各種提供されている。代表的には、研磨剤（砥粒）を用いて被加工物（基板など）の表面を研磨するＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）がある（例えば、特許文献１（特開２０１２−２３８８２４号公報）参照）。From another point of view, the present disclosure can be applied to a processing method and a processing apparatus for a workpiece.
Conventionally, in the field of manufacturing semiconductor devices, various methods (polishing) have been provided for flattening or polishing the surface of various substrates including workpieces such as Si substrates (wafers) with high quality. Typically, there is CMP (Chemical Mechanical Polishing) in which the surface of a work piece (such as a substrate) is polished using an abrasive (abrasive grains) (see, for example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-238824)). ).
ＣＭＰは、研磨剤（砥粒）自体が有する表面化学作用又は研磨液に含まれる化学成分の作用によって、研磨剤と研磨対象物の相対運動による機械的研磨（表面除去）効果を増大させ、高速かつ平滑な研磨面を得る技術である。これに対し、基板などの被加工物は、ＳｉＣやＧａＮなどの材料の場合、Ｓｉに比べてスイッチングロスが少ないことや高温に対応する材質として注目されている。ＳｉＣやＧａＮはＳｉよりも硬いので、ＣＭＰでは、研磨剤（砥粒）に、例えば硬いダイヤモンド砥粒を使用している。ダイヤモンド砥粒などを使用すると、潜傷と呼ばれる被加工物の表面の下に原子レベルでのダメージが形成されることがある。砥粒を用いた研磨加工により生じる潜傷は、被加工物をデバイスにした際に、被加工物本来の性能が発揮されずに、電気特性が悪かったり、強度が弱くなることにつながる。 CMP increases the mechanical polishing (surface removal) effect by the relative movement of the polishing agent and the object to be polished by the surface chemical action of the polishing agent (abrasive grains) itself or the action of the chemical components contained in the polishing liquid, and high speed. It is a technique for obtaining a smooth polished surface. On the other hand, in the case of materials such as SiC and GaN, workpieces such as substrates are attracting attention as materials that have less switching loss than Si and can cope with high temperatures. Since SiC and GaN are harder than Si, in CMP, for example, hard diamond abrasive grains are used as the abrasive (abrasive grains). When diamond abrasive grains or the like are used, damage at the atomic level may be formed under the surface of the workpiece called latent flaw. Latent scratches caused by polishing with abrasive grains lead to poor electrical characteristics and weak strength when the work piece is used as a device, because the original performance of the work piece is not exhibited.
これに対して、近年、潜傷を生じさせずに、ＳｉＣ等の難加工物や光学ガラス等の固体酸化膜を加工する技術として、触媒基準面に基づく触媒基準エッチング法が提案されている（例えば、特許文献２（特開２００６−１１４６３２号公報）参照）。 On the other hand, in recent years, a catalyst-based etching method based on a catalyst reference plane has been proposed as a technique for processing a difficult-to-process object such as SiC or a solid oxide film such as optical glass without causing latent scratches ( For example, see Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-114632).
特許文献２に記載の触媒基準エッチング法は、研磨剤や砥粒を全く使用しない加工技術であり、加工によって被加工面にスクラッチや加工変質層などの潜傷を生じさせない理想的な加工方法である。しかし、触媒基準エッチング法は、被加工物の表面を、触媒を使用して、被加工物と液や気体と接触した部分のみを原子レベルで加工する技術であるため、砥粒を用いた研磨加工よりも加工時間を要する。 The catalyst-based etching method described in Patent Document 2 is a processing technique that does not use any abrasives or abrasive grains, and is an ideal processing method that does not cause scratches or latent scratches on the work surface due to processing. is there. However, since the catalyst standard etching method is a technique for processing the surface of the work piece using a catalyst only at the atomic level, only the part where the work piece comes into contact with liquid or gas is polished using abrasive grains. It takes more processing time than processing.
被加工物の表面を平坦化する表面加工技術に関して、砥粒を用いた研磨加工は、触媒基準エッチング法と比べて、加工時間が短いという利点があるが、研磨加工により、被加工物に潜傷を生じさせることがある。被加工物に形成された潜傷は、被加工物をデバイスにした際に、被加工物本来の性能が発揮されずに、電気特性が悪かったり、強度が弱くなることにつながるため、被加工物に存在しないことが好ましい。仕上げ加工時間を短縮できると共に、潜傷を何らかの手段で限りなくゼロにし、被加工物の表面をデバイスで求められる程度に平坦に仕上げたい。 Regarding the surface processing technology for flattening the surface of the work piece, the polishing process using abrasive grains has the advantage that the processing time is shorter than that of the catalyst-based etching method, but the polishing process hides in the work piece. May cause scratches. When the work piece is used as a device, the latent scratches formed on the work piece do not exhibit the original performance of the work piece, leading to poor electrical characteristics and weak strength. It is preferable that it does not exist in the object. We want to shorten the finishing time, eliminate latent scratches by some means, and finish the surface of the workpiece as flat as required by the device.
本発明は、被加工物の表面を平坦化する表面加工技術に関して、前記課題を解決するために、仕上加工時間を短縮できると共に、潜傷を限りなくゼロにし、被加工物の表面をデバイスで求められる程度に平坦に仕上げることができる被加工物の加工方法及び加工装置を提供することを目的とする。 The present invention relates to a surface processing technique for flattening the surface of a work piece, and in order to solve the above problems, the finishing work time can be shortened, the latent scratches can be reduced to zero, and the surface of the work piece can be made a device. An object of the present invention is to provide a processing method and a processing apparatus for a workpiece that can be finished as flat as required.
上記課題を解決するために以下の手段がある。
＜１＞
表面処理により被加工物に形成された潜傷を、被加工物の仕上加工前に、砥粒を使用しない化学反応又は紫外線光を利用した表面処理により、少なくとも３０％以下に低減するように予め除去する潜傷除去工程と、
前記潜傷除去工程の後に、被加工物表面の仕上加工を行う表面仕上工程と、を含む被加工物の加工方法。
＜２＞
前記潜傷除去工程における前記砥粒を使用しない化学反応を利用した表面処理は、砥粒を使用しないケミカルエッチングやケミカルポリッシング、電気的な作用による処理又は紫外線光を照射する処理を行いながら行われる＜１＞に記載の被加工物の加工方法。
＜３＞
前記紫外線光は、紫外光波長の光を照射するＬＥＤランプであり、
前記ＬＥＤランプからの発熱を、前記潜傷除去工程又は前記表面仕上工程に用いる＜１＞又は＜２＞に記載の加工方法。
＜４＞
前記ＬＥＤランプからの発熱は、前記潜傷除去工程又は前記表面仕上工程において触媒基準エッチングにより加工を行う場合には、触媒基準エッチング加工に必要な熱として用いられる＜３＞に記載の被加工物の加工方法。
＜５＞
＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の前記潜傷除去工程及び前記表面仕上工程を実行する加工装置。
＜６＞
＜５＞に記載の加工装置で使用する液体、気体、光透過部、光吸収部、光反射部、電極、紫外線照射部の少なくともいずれかの物質。
＜７＞
＜１＞〜＜４＞のいずれかに記載の潜傷除去工程により潜傷除去処理を行った被加工物。There are the following means to solve the above problem.
<1>
In advance, the latent scratches formed on the work piece by the surface treatment are reduced to at least 30% or less by a chemical reaction without abrasive grains or a surface treatment using ultraviolet light before the finish work of the work piece. The latent scratch removal process to remove and
A method for processing a work piece, which comprises a surface finishing step of finishing the surface of the work piece after the latent scratch removal step.
<2>
The surface treatment using the chemical reaction that does not use abrasive grains in the latent scratch removing step is performed while performing chemical etching or chemical polishing that does not use abrasive grains, treatment by electrical action, or treatment by irradiating ultraviolet light. The method for processing a work piece according to <1>.
<3>
The ultraviolet light is an LED lamp that irradiates light having an ultraviolet light wavelength.
The processing method according to <1> or <2>, wherein the heat generated from the LED lamp is used in the latent scratch removing step or the surface finishing step.
<4>
The work piece according to <3>, wherein the heat generated from the LED lamp is used as heat required for the catalyst-based etching process when the process is performed by the catalyst-based etching in the latent scratch removing step or the surface finishing step. Processing method.
<5>
A processing apparatus that executes the latent scratch removing step and the surface finishing step according to any one of <1> to <4>.
<6>
At least one substance of a liquid, a gas, a light transmitting portion, a light absorbing portion, a light reflecting portion, an electrode, and an ultraviolet irradiation portion used in the processing apparatus according to <5>.
<7>
A workpiece that has been subjected to a latent scratch removing process by the latent scratch removing step according to any one of <1> to <4>.
以上のような本実施形態の被加工物の加工方法によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the processing method of the workpiece of the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
（１）被加工物の加工方法について、表面処理により被加工物に形成された潜傷を、被加工基板の仕上加工前に、砥粒を使用しない化学反応を利用した表面処理により、少なくとも３０％以下に低減するように予め除去する潜傷除去工程と、潜傷除去工程の後に、被加工物の表面の仕上加工を行う表面仕上工程と、を含んで構成した。 (1) Regarding the processing method of the work piece, at least 30 latent scratches formed on the work piece by the surface treatment are treated by surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains before finishing the work substrate. It was configured to include a latent scratch removing step of removing in advance so as to reduce the amount to% or less, and a surface finishing step of finishing the surface of the workpiece after the latent scratch removing step.
これにより、砥粒を使用しない化学反応を使用した表面処理により、被加工物から仕上加工前に予め潜傷を除法するため、新たな潜傷を形成することなく、仕上加工では、被加工物の表面を仕上るだけで良くなる。従来は、潜傷がある状態から、潜傷を除去しながら表面の仕上加工を行っていた。
また、ＣＭＰなどの機械的研磨で加工時間を短縮して被加工物である基板の表面の研磨を行った後に、潜傷除去工程では機械的研磨により形成された潜傷を、被加工物の表面から除去できる。よって、被加工物である基板に潜傷を存在させずに、被加工物である基板表面の平坦化品質を仕上げ加工で触媒基準エッチングを行う場合は担保できる。ＣＭＰで仕上加工を行う場合においても、既存の潜傷を除去しなくてよい分、新たに潜傷が発生するリスクを仕上加工時間が短くなることで最小に抑えることが可能になる。
したがって、仕上加工前に潜傷を少なくとも３０％以下にしてから、表面を仕上げるので、仕上加工で潜傷が発生するリスクを下げ、被加工物に潜傷を存在させずに、仕上加工時間を短縮可能であると共に、潜傷を限りなくゼロにし、被加工物の表面をデバイスで求められる程度に平坦に仕上げることができる。また、取り扱いが容易で、かつ、低コストで、被加工物の表面加工を行うことが可能である。As a result, the surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains removes latent scratches from the workpiece in advance before finishing, so that the workpiece is finished without forming new latent flaws. All you have to do is finish the surface of. Conventionally, the surface is finished while removing the latent scratches from the state where the latent scratches are present.
Further, after the processing time is shortened by mechanical polishing such as CMP to polish the surface of the substrate which is the workpiece, the latent flaw formed by the mechanical polishing is removed in the latent scratch removal step. Can be removed from the surface. Therefore, the flattening quality of the surface of the substrate to be processed can be guaranteed when catalyst-based etching is performed in the finishing process without causing latent scratches on the substrate to be processed. Even when finishing processing is performed by CMP, the risk of new latent scratches can be minimized by shortening the finishing processing time because the existing latent scratches do not have to be removed.
Therefore, since the surface is finished after making the latent scratches at least 30% or less before the finishing process, the risk of the latent scratches occurring in the finishing process is reduced, and the finishing process time is reduced without the latent scratches existing in the workpiece. It can be shortened, the latency can be reduced to zero, and the surface of the workpiece can be finished as flat as required by the device. In addition, it is possible to process the surface of the workpiece easily and at low cost.
例えば、本発明であれば、仕上加工前に本発明の潜傷除去工程で潜傷を０個にした場合、仕上加工では潜傷除去を行う必要が無くなるので、表面の形成という最小限の表面加工で足りる。触媒基準エッチングで仕上加工を行う場合は、前加工で潜傷が０個であれば、仕上加工でも潜傷は発生しないため、表面を形成するだけで、潜傷が０個のままで加工を終えることが可能である。仕上加工がＣＭＰの場合は、潜傷の状態で見れば、潜傷が０個から何個増えるのかの加工になる。本発明は、仕上加工がＣＭＰの場合は、仕上ＣＭＰを表面が形成されるまでの短い時間だけ行うだけで足りる。よって、新規の潜傷が仕上加工で発生するリスクを、従来よりも減らすことができる。 For example, in the case of the present invention, if the number of latent scratches is reduced to 0 in the latent scratch removing step of the present invention before the finishing process, it is not necessary to remove the latent scratches in the finishing process, so that the minimum surface formation is the minimum surface. Processing is sufficient. When finishing with catalyst standard etching, if there are no latent scratches in the pre-processing, no latent scratches will occur even in the finishing process, so just form the surface and process with 0 latent scratches. It is possible to finish. When the finishing process is CMP, the number of latent scratches increases from 0 when viewed in the state of latent scratches. In the present invention, when the finishing process is CMP, it is sufficient to perform the finishing CMP only for a short time until the surface is formed. Therefore, the risk of new latent scratches occurring in the finishing process can be reduced as compared with the conventional case.
従来のように、例えば被加工物の表面に数百個の潜傷が存在する状態から表面を形成しつつ、潜傷を少しでも０（ゼロ）に向けて行う加工では、従来は約１００ｎｍの厚み分だけ、潜傷を除去しようとした場合、加工レートの低くなりがちな仕上加工であるため、表面全面を除去する必要があった。この時、仕上げを仮に砥粒を使用したＣＭＰで行う場合、従来は約１００ｎｍの厚み分だけ、仕上加工で除去しなければならない。仕上げを仮に砥粒を使用したＣＭＰで行う場合は、加工前の表面から約１００ｎｍの厚み分が除去できるまで、常に新規の潜傷が発生するリスクが存在していた。また、従来のように、例えば被加工物の表面に数百個の潜傷が存在する状態から表面を形成しつつ、潜傷を少しでも０（ゼロ）に向けて行う加工の場合には、加工方法や被加工物の形状によっては、表面全面を均一に１００ｎｍずつ除去できる保証が無い。そのため、従来の方法では、被加工物の表面から均一に潜傷を除去できなかった場合、加工以前に発生した潜傷の取り残しの可能性もあった。本発明によれば、潜傷を予め除去することで、その問題を改善できる。なお、補足として、従来の技術説明において、潜傷の存在する深さが約１００ｎｍと記載したが、潜傷が残っている深さは、仕上げ工程前の工程までにおいて実施した加工の仕方や条件に依存する。よって、潜傷の存在する深さは、一律に約１００ｎｍとは限らない。 As in the conventional process, for example, in the process of forming the surface from the state where there are hundreds of latent scratches on the surface of the work piece and making the latent scratches toward 0 (zero) as much as possible, the conventional method is about 100 nm. When trying to remove latent scratches by the thickness, it is necessary to remove the entire surface because the finishing process tends to have a low processing rate. At this time, if finishing is performed by CMP using abrasive grains, conventionally, only a thickness of about 100 nm must be removed by finishing. If finishing is performed by CMP using abrasive grains, there is always a risk of new latent scratches occurring until a thickness of about 100 nm can be removed from the surface before processing. Further, as in the conventional case, for example, in the case of processing in which the surface is formed from the state where there are hundreds of latent flaws on the surface of the workpiece and the latent flaws are reduced to 0 (zero) as much as possible. Depending on the processing method and the shape of the workpiece, there is no guarantee that the entire surface can be uniformly removed by 100 nm. Therefore, if the conventional method cannot uniformly remove the latent scratches from the surface of the work piece, there is a possibility that the latent scratches generated before the processing may be left behind. According to the present invention, the problem can be improved by removing the latent wound in advance. As a supplement, in the conventional technical description, the depth at which the latent scratches are present is described as about 100 nm, but the depth at which the latent scratches remain is the processing method and conditions performed up to the step before the finishing process. Depends on. Therefore, the depth at which the latent wound exists is not always about 100 nm.
また、例えば被加工物がＳｉＣやＧａＮである場合には、ＳｉＣやＧａＮなどは、原子が規則正しく並んでいる結晶である。そのため、潜傷が存在すると、被加工物の表面上の結晶が壊れているのと同じである。これにより、その潜傷からリーク電流が発生するため、信頼性と性能に致命的な影響が出る。このような場合において、本発明によれば、潜傷を予め除去することで、その問題を改善できる。 Further, for example, when the workpiece is SiC or GaN, SiC or GaN is a crystal in which atoms are regularly arranged. Therefore, the presence of latent scratches is the same as breaking the crystals on the surface of the workpiece. As a result, a leakage current is generated from the latent injury, which has a fatal effect on reliability and performance. In such a case, according to the present invention, the problem can be improved by removing the latent wound in advance.
（２）潜傷除去工程における砥粒を使用しない化学反応を利用した表面処理は、電気的な作用による処理又は紫外線光を照射する処理を行いながら行うことが好ましい。そのため、触媒反応を高速化させることができるため、被加工物の表面処理の速度を向上できる。よって、被加工物から潜傷を除去する時間を短縮できる。 (2) The surface treatment using a chemical reaction that does not use abrasive grains in the latent scratch removing step is preferably performed while performing a treatment by an electric action or a treatment of irradiating ultraviolet light. Therefore, the catalytic reaction can be accelerated, and the speed of surface treatment of the workpiece can be improved. Therefore, the time for removing latent scratches from the workpiece can be shortened.
潜傷除去工程の一例として、被加工物ＳｉＣに対してＵＶ光（紫外線光）を照射して電気を用いることで、ＳｉＣ表面（表面上の穴や溝も含む）を石英レンズ（ＳｉＯ２）にすることが出来る。この状態で、砥粒をもちいないケミカルポリッシングやケミカルエッチングを行うことでＳｉＯ２を化学反応で溶かせば、ＳｉＣ表面の潜傷除去が出来る。この手法では、仕上げ加工前に、被加工物の加工したい表面より、潜傷を、少なくとも３０％以下、好ましくは１０％以下、より好ましくは０％に、低減するように先に除去する。As an example of the latent scratch removal process, by irradiating the work piece SiC with UV light (ultraviolet light) and using electricity, the SiC surface (including holes and grooves on the surface) is made into a quartz lens (SiO 2 ). Can be. In this state, if SiO 2 is melted by a chemical reaction by performing chemical polishing or chemical etching without using abrasive grains, latent scratches on the SiC surface can be removed. In this method, before the finishing process, latent scratches are first removed from the surface of the workpiece to be processed so as to be reduced to at least 30% or less, preferably 10% or less, more preferably 0%.
なお、このＵＶ光（紫外線光）を照射して潜傷を除去する手段には、砥粒を用いないと記載したが例外がある。
ＳｉＯ２にも潜傷を発生させない砥粒が入ったスラリーは、被加工物ＳｉＣに潜傷を発生させない。そのため、ＳｉＯ２にも潜傷を発生させない砥粒が入ったスラリーは、本発明の潜傷除去工程で使用可能である。具体的には、ＳｉＯ２にも潜傷を発生させない砥粒が入ったスラリーは、被加工物ＳｉＣの表面の通常のＣＭＰでは加工レートが見込めないため、従来のＳｉＣ加工では使用されていない。しかし、本発明では、ＳｉＣ表面にＵＶ光を照射してＳｉＯ２にしながら加工をするので、ＳｉＯ２にも潜傷を発生させない砥粒が入ったスラリーを使用可能である。なお、ＳｉＯ２にも潜傷を発生させない砥粒が入ったスラリーの一例は、石英レンズ（ＳｉＯ２）の仕上加工でＳｉＯ２を磨く際に使用するスラリーである。他の例として、ＧａＮを加工する際に酸化ガリウムにも潜傷を発生させない砥粒が入ったスラリーがある。本発明では、ＧａＮ表面にＵＶ光を照射して表面を酸化したガリウムにしながら加工をするので、ＧａＮを加工する際に酸化ガリウムにも潜傷を発生させない砥粒が入ったスラリーを使用可能である。
つまり、ＵＶ光を照射した後の表面状態を潜傷の発生無く仕上げることが出来る砥粒入りスラリーは、本発明の潜傷除去で例外的に良好に使用可能である。
より限定するとすれば、ＵＶ光を照射した後の表面状態を潜傷の発生無く仕上げることが出来る加工レートが出ない砥粒入りスラリーは、本発明の潜傷除去で例外的に良好に使用可能である。It is described that no abrasive grains are used as a means for irradiating this UV light (ultraviolet light) to remove latent scratches, but there are exceptions.
A slurry containing abrasive grains that does not cause latent scratches in SiO 2 does not cause latent scratches in the workpiece SiC. Therefore, the slurry containing the abrasive grains that do not cause latent scratches in SiO 2 can be used in the latent scratch removing step of the present invention. Specifically, a slurry containing abrasive grains that does not cause latent scratches in SiO 2 is not used in conventional SiC processing because a processing rate cannot be expected with normal CMP on the surface of the workpiece SiC. However, in the present invention, since the SiC surface is irradiated with UV light to form SiO 2 , a slurry containing abrasive grains that does not cause latent scratches can be used in SiO 2 . Incidentally, an example of the slurry abrasive does not generate a latent scratches on SiO 2 particle enters is a slurry used in polishing the SiO 2 in the finishing of the quartz lens (SiO 2). As another example, there is a slurry containing abrasive grains that do not cause latent damage in gallium oxide when processing GaN. In the present invention, since the GaN surface is processed by irradiating the surface with UV light to form oxidized gallium, it is possible to use a slurry containing abrasive grains that does not cause latent damage in gallium oxide when processing GaN. is there.
That is, the slurry containing abrasive grains, which can finish the surface state after irradiation with UV light without the occurrence of latent scratches, can be used exceptionally well in the removal of latent scratches of the present invention.
More specifically, a slurry containing abrasive grains that can finish the surface state after irradiation with UV light without causing latent scratches can be used exceptionally well in the latent scratch removal of the present invention. Is.
補足として、砥粒入りスラリーとＵＶ光（紫外線光）との併用がスラリーの使用条件上難しい場合には、例えば加工反応が起こってしまう。スラリーが濁っていることで光が透過できないなどの場合は、例えば水と紫外線（ＵＶ）と電気とで、被加工物の表面に加工起点を設けておいて、液を排水し、その後、砥粒入りスラリーで研磨して、スラリーを止めて加工槽から除去する。再度、水と紫外線（ＵＶ）と電気とで、被加工物の表面に加工起点を設けておいて、その後、スラリーで研磨する。これらのことを繰り返してもよい。また、ＵＶを被加工物へ照射する工程と、被加工物を研磨する工程とは異なる加工槽を往復して行う被加工物の加工を繰り返してもよい。 As a supplement, if it is difficult to use the slurry containing abrasive grains together with UV light (ultraviolet light) due to the conditions of use of the slurry, for example, a processing reaction will occur. If the slurry is turbid and light cannot be transmitted, for example, water, ultraviolet rays (UV), and electricity are used to set a processing starting point on the surface of the work piece, drain the liquid, and then grind. Polish with a granular slurry to stop the slurry and remove it from the processing tank. Again, with water, ultraviolet rays (UV), and electricity, a processing starting point is provided on the surface of the workpiece, and then polishing is performed with a slurry. These things may be repeated. Further, the process of irradiating the workpiece with UV and the process of reciprocating a processing tank different from the step of polishing the workpiece may be repeated.
なお、本発明に係る光照射触媒基準エッチング装置１００は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。 The light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified.
また、別の観点から、本開示は、被加工物のクリーニング方法及びクリーニング装置に適用できる。
従来、被加工物（基板など）に付着した白金を王水でクリーニングする方法が知られている（例えば、特許文献１（特開２０１２−６４９７２号公報）参照）。Ｓｉ基板（ウェハ）などの被加工物の表面を平坦に除去する加工（触媒基準エッチング法を利用した加工）を行うと、例えば、触媒基準エッチング法を利用した加工において触媒として白金を用いた場合に、加工後における被加工物表面に白金成分が付着した状態で残存する。これに対して、特許文献１に記載の技術は、被加工物を王水に浸漬させることで、被加工物の表面に付着した白金成分を除去する技術である。From another point of view, the present disclosure can be applied to cleaning methods and cleaning devices for workpieces.
Conventionally, a method of cleaning platinum adhering to a work piece (such as a substrate) with aqua regia is known (see, for example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-64972)). When the surface of the workpiece such as a Si substrate (wafer) is removed flatly (processing using the catalyst standard etching method), for example, when platinum is used as a catalyst in the processing using the catalyst standard etching method. In addition, the platinum component remains on the surface of the workpiece after processing. On the other hand, the technique described in Patent Document 1 is a technique for removing the platinum component adhering to the surface of the workpiece by immersing the workpiece in aqua regia.
しかし、被加工物に付着した白金を王水でクリーニングするには、王水が人体への危険性が高く、かつ、王水を高温にするなどの別の設備が必要となり、困難である。そのため、被加工物（基板など）に付着した有害成分を容易に除去できるクリーニング方法が望まれる。 However, cleaning platinum adhering to a work piece with aqua regia is difficult because the aqua regia has a high risk to the human body and requires other equipment such as raising the temperature of the aqua regia. Therefore, a cleaning method capable of easily removing harmful components adhering to a work piece (such as a substrate) is desired.
本発明は、被加工物に付着した有害成分を容易に除去できる被加工物のクリーニング方法及びクリーニング装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a cleaning method and a cleaning device for a work piece, which can easily remove harmful components adhering to the work piece.
上記課題を解決するために以下の手段がある。
＜１＞
品質を損なう有害成分が付着した被加工物を、前記有害成分及び前記被加工物との関係で触媒反応を生じさせる洗浄用物質に当接または近接させることで、前記洗浄用物質による触媒反応によって、前記被加工物の表面に付着した前記有害成分の全部又は一部を、前記被加工物の表面とともに除去する除去工程を含む被加工物のクリーニング方法。
＜２＞
前記除去工程の後に、前記洗浄用物質の成分が付着した被加工物から、前記洗浄用物質の成分の全部又は一部を、ウェット洗浄、ドライ洗浄またはスクラブ洗浄の少なくともいずれかの手段により除去する洗浄工程を含む＜１＞に記載の被加工物のクリーニング方法。
＜３＞
前記除去工程の前に、触媒の反応を阻害する触媒反応阻害成分を除去するために用いることが可能な液体、気体または紫外線（ＵＶ）の少なくともいずれかを前記洗浄用物質に作用させる工程を含む＜１＞又は＜２＞に記載の被加工物のクリーニング方法。
＜４＞
＜１＞から＜３＞のいずれか１つに記載のクリーニング方法を実行するクリーニング装置。
＜５＞
＜１＞から＜３＞のいずれか１つに記載の被加工物のクリーニング方法で使用される液体、気体、洗浄用物質やパッドの少なくともいずれかの物質。
＜６＞
＜１＞から＜５＞のいずれか１つに記載の被加工物のクリーニング方法により洗浄が行われる被加工物。There are the following means to solve the above problem.
<1>
A work piece to which a harmful component that impairs quality is attached is brought into contact with or close to a cleaning substance that causes a catalytic reaction in relation to the harmful component and the work piece, thereby causing a catalytic reaction by the cleaning substance. A method for cleaning a work piece, which comprises a removal step of removing all or a part of the harmful components adhering to the surface of the work piece together with the surface of the work piece.
<2>
After the removing step, all or a part of the components of the cleaning substance are removed from the workpiece to which the components of the cleaning substance are attached by at least one of wet cleaning, dry cleaning or scrub cleaning. The method for cleaning a workpiece according to <1>, which includes a cleaning step.
<3>
Prior to the removal step, the removal step comprises the step of allowing at least one of a liquid, gas or ultraviolet (UV) that can be used to remove the catalytic reaction inhibitory component that inhibits the catalytic reaction to act on the cleaning substance. The method for cleaning a work piece according to <1> or <2>.
<4>
A cleaning device that executes the cleaning method according to any one of <1> to <3>.
<5>
At least one of a liquid, a gas, a cleaning substance, and a pad used in the method for cleaning a workpiece according to any one of <1> to <3>.
<6>
A workpiece to be cleaned by the cleaning method for the workpiece according to any one of <1> to <5>.
以上のような本実施形態の被加工基板のクリーニング方法によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the method for cleaning the substrate to be processed according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
（１）被加工基板のクリーニング方法について、品質を損なう有害成分が付着した被加工基板を、有害成分及び被加工基板との関係で触媒反応を生じさせる洗浄用物質に当接または近接させることで、洗浄用物質による触媒反応によって、被加工基板の表面に付着した有害成分の全部又は一部を、被加工物の表面の一部とともに除去する除去工程を含む。これにより、被加工基板をクリーニングする際に、被加工基板に付着した有害成分を効果的に除去できる。そして、被加工基板のクリーニングにおいて、管理や使用するために別の設備が必要な王水などを使用しなくてよいため、被加工基板（被加工物）に付着した有害成分を容易に除去できる。例えば、液や気体中においてＮｉやＦｅの成分からなる触媒を洗浄物質として使用すれば、被加工物の表面に付着したＰｔ（白金）などの品質に悪影響を及ぼす有害物質を、煮沸王水を使用せずに、低減又は除去することができる。ここで、液は、超純水でもよい。液や気体は温度管理されている方が好ましい。 (1) Regarding the cleaning method of the substrate to be processed, the substrate to be processed to which harmful components that impair quality are attached is brought into contact with or close to a cleaning substance that causes a catalytic reaction in relation to the harmful components and the substrate to be processed. Includes a removal step of removing all or part of harmful components adhering to the surface of the substrate to be processed together with a part of the surface of the workpiece by a catalytic reaction with a cleaning substance. As a result, when cleaning the substrate to be processed, harmful components adhering to the substrate to be processed can be effectively removed. Further, in cleaning the substrate to be processed, it is not necessary to use aqua regia or the like, which requires separate equipment for management and use, so that harmful components adhering to the substrate to be processed (workpiece) can be easily removed. .. For example, if a catalyst composed of Ni and Fe components is used as a cleaning substance in a liquid or gas, harmful substances such as Pt (platinum) adhering to the surface of the work piece, which adversely affect the quality, can be removed by boiling aqua regia. It can be reduced or eliminated without use. Here, the liquid may be ultrapure water. It is preferable that the temperature of the liquid or gas is controlled.
（２）また、除去工程の後に、洗浄用物質の成分が付着した被加工物から、洗浄用物質の成分の全部又は一部を、ウェット洗浄、またはスクラブ洗浄の少なくともいずれかの手段により除去する洗浄工程を含む。これにより、除去工程の後に、一般的なクリーニングを行うことで、第１メインクリーニング部１３ａのクリーニングの際に付着した洗浄用物質を容易に除去できる。 (2) Further, after the removal step, all or part of the components of the cleaning substance are removed from the workpiece to which the components of the cleaning substance are attached by at least one of wet cleaning or scrub cleaning. Includes cleaning step. Thereby, by performing general cleaning after the removing step, the cleaning substance adhering to the cleaning of the first main cleaning unit 13a can be easily removed.
（３）また、除去工程の前に、触媒の反応を阻害する触媒反応阻害成分を除去するために用いることが可能な液体、気体または紫外線（ＵＶ）の少なくともいずれかを洗浄用物質に作用させる工程を含む。これにより、品質を損なう有害成分が付着した基板を洗浄用物質に当接または近接させる前に、触媒の反応を阻害する触媒反応阻害成分を除去するために用いることが可能な液体、気体または紫外線（ＵＶ）の少なくともいずれかを洗浄用物質に作用させることができるため、被加工基板をクリーニングする際に、被加工基板に付着した有害成分に対して、触媒反応を効果的に作用させることができる。 (3) Further, before the removal step, at least one of a liquid, a gas, or ultraviolet rays (UV) that can be used to remove the catalytic reaction inhibitory component that inhibits the catalytic reaction is allowed to act on the cleaning substance. Includes steps. This allows a liquid, gas or UV light that can be used to remove the catalytic reaction-inhibiting component that inhibits the catalytic reaction before the substrate with the detrimental harmful components is brought into contact with or close to the cleaning material. Since at least one of (UV) can act on the cleaning substance, the catalytic reaction can effectively act on the harmful components adhering to the substrate to be processed when cleaning the substrate to be processed. it can.
なお、本発明に係る光照射触媒基準エッチング装置１００の基本構成において触媒を変更して実現したクリーニング装置は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。 The cleaning device realized by changing the catalyst in the basic configuration of the light irradiation catalyst reference etching device 100 according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate.
また、別の観点から、本開示は、例えば紫外線（ＵＶ）を利用（援用）した研磨装置（定盤や研磨用のパッド含む）に適用できる。特に触媒基準エッチング法を利用した平坦加工に好適に使用できるものであり、被加工物の表面を加工するために使用される光照射触媒基準エッチングの装置（定盤や研磨用のパッド含む）に関する。 From another point of view, the present disclosure can be applied to, for example, a polishing apparatus (including a surface plate and a pad for polishing) using (incorporating) ultraviolet rays (UV). In particular, it is suitable for flat processing using the catalyst standard etching method, and relates to a light irradiation catalyst standard etching device (including a surface plate and a pad for polishing) used for processing the surface of a work piece. ..
近年、触媒基準エッチング法のメリットを延ばし、触媒基準エッチング法のデメリットを補完するために、被加工物の表面にダメージを残すことなく平坦度を高めるように、被加工物の表面に光を照射させながら被加工物の平坦加工を行う光照射触媒基準エッチング法が提案されている（例えば、特許文献１（特開２０１２−６４９７２号公報）参照）。 In recent years, in order to extend the advantages of the catalyst-based etching method and complement the disadvantages of the catalyst-based etching method, the surface of the workpiece is irradiated with light so as to improve the flatness without leaving damage on the surface of the workpiece. A light irradiation catalyst-based etching method for flattening a work piece has been proposed (see, for example, Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-64972)).
特許文献１の段落［００３２］などに記載の光照射触媒基準エッチング法を用いた光照射触媒基準エッチング装置は、処理液で内部が満たされた容器と、定盤回転軸の上端に連結されて容器内に回転自在に配置され容器の底面を兼ねる定盤と、ホルダ回転軸の下端に連結されて被加工面の表面を下向きにした状態で被加工物を着脱自在に保持するホルダと、定盤の下方に配置される光源と、を有している。定盤は、光透過性に優れた固体酸性触媒、例えば石英によって構成されている。被加工物の下側の表面には、光源により、定盤を通じて、光、例えば紫外線光が照射される。なお、定盤は、光透過性に優れたサファイアやジルコニアなどで構成されていてもよい。触媒基準エッチング法では、被加工物のステップ端から除去反応が進行する。これに加えて、紫外線を照射する光源を備えることで、紫外線光を受けた被加工物のステップ端以外からも触媒基準エッチング法の反応による加工が可能になる。 The light irradiation catalyst reference etching apparatus using the light irradiation catalyst reference etching method described in paragraph [0032] of Patent Document 1 is connected to a container whose inside is filled with a treatment liquid and the upper end of a surface plate rotation shaft. A surface plate that is rotatably arranged inside the container and also serves as the bottom surface of the container, and a holder that is connected to the lower end of the holder rotation shaft and holds the work piece detachably with the surface of the work surface facing down. It has a light source arranged below the board. The surface plate is composed of a solid acidic catalyst having excellent light transmission, for example, quartz. The lower surface of the work piece is irradiated with light, for example, ultraviolet light through a surface plate by a light source. The surface plate may be made of sapphire, zirconia, or the like having excellent light transmission. In the catalyst-based etching method, the removal reaction proceeds from the step end of the workpiece. In addition to this, by providing a light source that irradiates ultraviolet rays, processing by the reaction of the catalyst reference etching method can be performed from other than the step end of the workpiece that has received the ultraviolet light.
従来の光照射触媒基準エッチング法に用いられる定盤は、紫外線照射部の光源から照射される紫外線光の透過性に優れた材料、例えば石英などを材料として形成されている。近年、被加工物の大型化のニーズが発生し、今後は、より大型化していく可能性も高い。被加工物のサイズが大型化することで、被加工物の単位面積当たりの荷重を保とうとすると、光透過可能な定盤に高荷重がかかる必要性が生じ、定盤へのモーメント加重も増加する。定盤は、厚みが従来のものと同じままで、サイズが大型化すると、例えば石英などを材料として形成されているため、強度が弱く、破損しやすい。一方、定盤の厚みを破損しないように厚くすると、コスト増につながる。そのため、光照射触媒基準エッチング装置において、紫外線照射部からの光を被加工物の被加工面まで透過しつつ、強度も確保されたコスト増につながらない光透過可能な定盤が必要であった。 The surface plate used in the conventional light irradiation catalyst standard etching method is formed of a material having excellent transparency of ultraviolet light emitted from the light source of the ultraviolet irradiation unit, such as quartz. In recent years, there has been a need for an increase in the size of the workpiece, and there is a high possibility that the size will increase in the future. As the size of the workpiece increases, when trying to maintain the load per unit area of the workpiece, it becomes necessary to apply a high load to the surface plate that can transmit light, and the moment load on the surface plate also increases. To do. When the surface plate has the same thickness as the conventional one and the size is increased, the surface plate is formed of, for example, quartz, so that the strength is weak and the surface plate is easily damaged. On the other hand, if the thickness of the surface plate is increased so as not to be damaged, the cost will increase. Therefore, in the light irradiation catalyst standard etching apparatus, there is a need for a surface plate capable of transmitting light that allows light from the ultraviolet irradiation unit to be transmitted to the surface to be processed of the work piece while also ensuring strength and not increasing the cost.
本発明は、強度を確保できると共に紫外線照射部からの光を被加工物の被加工面まで透過可能な定盤を備える例えば紫外線（ＵＶ）を利用（援用）した研磨装置を提供することを目的とする。特に光照射触媒基準エッチング装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a polishing apparatus using, for example, ultraviolet rays (UV), which is provided with a surface plate capable of ensuring intensity and transmitting light from an ultraviolet irradiation unit to a work surface of a work piece. And. In particular, it is an object of the present invention to provide a light irradiation catalyst reference etching apparatus.
上記課題を解決するために以下の手段がある。
＜１＞
光照射触媒基準エッチングに用いられ、被加工物の加工に有効な波長の光を出射する光照射部と、
前記光照射部から出射された光が通過する１又は複数の定盤側貫通開口を有し、前記光照射部により出射された光を透過させることに適さない材料により形成される定盤と、
前記定盤の上方側に配置され、前記光照射部により出射された光が通過する１又は複数の底板側貫通開口を有する底板を備える桶部と、
前記１又は複数の底板側貫通開口を塞ぐように前記桶部に配置される光透過部材と、
前記桶部における前記底板の上方側に配置されるパッド部と、を備える光照射触媒基準エッチング装置。
＜２＞
前記定盤は、金属材料、紫外線に耐性を有すると共に強度を有する材料又は紫外線に耐性を有する表面処理が施されている材料で形成される＜１＞に記載の光照射触媒基準エッチング装置。
＜３＞
前記桶部は、前記定盤に対して着脱可能である＜１＞又は＜２＞に記載の光照射触媒基準エッチング装置。
＜４＞
被加工物の加工に有効な波長の光を透過する前記光透過部材は、止水処理部において前記底板に止水処理が施された状態で取り付けられており、
前記１又は複数の定盤側貫通開口は、前記光透過部材における前記止水処理部に対応しない部分に設けられる＜１＞から＜３＞のいずれか１項に記載の光照射触媒基準エッチング装置。
＜５＞
前記定盤、前記桶部及び前記パッド部のうちの少なくともいずれかは、９０度以下の水成分又は酸素成分の少なくともいずれかに耐性を有する＜１＞から＜４＞のいずれか１項に記載の光照射触媒基準エッチング装置。
＜６＞
＜１＞から＜５＞に記載の光照射触媒基準エッチング装置で使用する定盤、桶部、光透過部材、触媒パッドの少なくともいずれかの物質。
＜７＞
光照射触媒基準エッチングに用いられ、被加工物の加工に有効な波長の光を出射する光照射部と、
前記光照射部から出射された光が通過する１又は複数の定盤側貫通開口を有し、前記光照射部により出射された光を透過させることに適さない材料により形成される定盤と、
前記定盤の周縁から立ち上がる周壁部と、
前記１又は複数の定盤側貫通開口を塞ぐように前記定盤に配置される光透過部材と、
前記定盤の上方側に配置されるパッド部と、を備える光照射触媒基準エッチング装置。There are the following means to solve the above problem.
<1>
Light irradiation catalyst A light irradiation unit that emits light with a wavelength that is used for reference etching and is effective for processing the workpiece,
A surface plate formed of a material having one or more surface plate-side through openings through which the light emitted from the light irradiation unit passes and which is not suitable for transmitting the light emitted by the light irradiation unit.
A tub portion which is arranged on the upper side of the surface plate and has a bottom plate having one or a plurality of bottom plate side through openings through which the light emitted by the light irradiation unit passes.
A light transmitting member arranged in the tub so as to close the one or more bottom plate side through openings, and
A light irradiation catalyst reference etching apparatus including a pad portion arranged on the upper side of the bottom plate in the tub portion.
<2>
The light irradiation catalyst reference etching apparatus according to <1>, wherein the surface plate is made of a metal material, a material having resistance to ultraviolet rays and having strength, or a material having a surface treatment resistant to ultraviolet rays.
<3>
The light irradiation catalyst reference etching apparatus according to <1> or <2>, wherein the tub portion is removable from the surface plate.
<4>
The light transmitting member that transmits light having a wavelength effective for processing a work piece is attached to the bottom plate in a water blocking treatment portion in a water blocking treatment state.
The light irradiation catalyst reference etching apparatus according to any one of <1> to <3>, wherein the one or a plurality of surface plate side through openings are provided in a portion of the light transmitting member that does not correspond to the water stop treatment portion. ..
<5>
The item according to any one of <1> to <4>, wherein at least one of the surface plate, the tub portion, and the pad portion has resistance to at least one of a water component and an oxygen component of 90 degrees or less. Light irradiation catalyst standard etching equipment.
<6>
At least one substance of a surface plate, a tub, a light transmitting member, and a catalyst pad used in the light irradiation catalyst reference etching apparatus according to <1> to <5>.
<7>
Light irradiation catalyst A light irradiation unit that emits light with a wavelength that is used for reference etching and is effective for processing the workpiece,
A surface plate formed of a material having one or more surface plate-side through openings through which the light emitted from the light irradiation unit passes and which is not suitable for transmitting the light emitted by the light irradiation unit.
The peripheral wall that rises from the periphery of the surface plate and
A light transmitting member arranged on the surface plate so as to close the one or a plurality of through openings on the surface plate side,
A light irradiation catalyst reference etching apparatus including a pad portion arranged on the upper side of the surface plate.
以上のような本実施形態の光照射触媒基準エッチング装置によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the light irradiation catalyst reference etching apparatus of the present embodiment as described above, the following effects can be obtained.
（１）光照射触媒基準エッチング装置１００、２００は、触媒基準エッチングに用いられ、紫外線光を出射するＵＶランプ１２５、２２５と、ＵＶランプ１２５、２２５から出射された紫外線光が通過する複数のスリット溝１４１又は複数の貫通孔２１１ａを有し、紫外線光を透過しない材料により形成される支持定盤１４０、２１０と、支持定盤１４０、２１０の上方側に配置され、紫外線光が通過する複数のスリット溝１５１ａ又は複数の貫通孔２２１ａを有する底板１５１、２２１を備えた桶容器１５０、２２０と、複数のスリット溝１５１ａ又は複数の貫通孔２２１ａを塞ぐように桶容器１５０、２２０に配置される紫外線透過部材１５７、２１２と、桶容器１５０、２２０における底板１５１、２２１の上方側に配置される触媒パッド１５５、２４０と、を備える。これにより、ＵＶランプ１２５、２２５により照射される紫外線光により触媒基準エッチングを促進させつつ、支持定盤１４０、２１０の強度を確保できる。 (1) The light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 and 200 are used for the catalyst reference etching, and the UV lamps 125 and 225 that emit ultraviolet light and a plurality of slits through which the ultraviolet light emitted from the UV lamps 125 and 225 pass. A plurality of support plateaus 140 and 210 having grooves 141 or a plurality of through holes 211a and not transmitting ultraviolet light, and a plurality of support plateaus 140 and 210 arranged above the support plateaus 140 and 210 through which ultraviolet light passes. Ultraviolet rays arranged in the tub containers 150 and 220 provided with bottom plates 151 and 221 having the slit grooves 151a or the plurality of through holes 221a and the tub containers 150 and 220 so as to block the plurality of slit grooves 151a or the plurality of through holes 221a. The transmission members 157 and 212 and the catalyst pads 155 and 240 arranged on the upper side of the bottom plates 151 and 221 in the tub containers 150 and 220 are provided. As a result, the strength of the support surface plates 140 and 210 can be secured while promoting the catalyst reference etching by the ultraviolet light emitted by the UV lamps 125 and 225.
（２）また、支持定盤１４０、２１０は、金属材料、紫外線に耐性を有すると共に強度を有する材料又は紫外線に耐性を有する表面処理が施されている材料で形成される。これにより、支持定盤１４０、２１０の強度を確保できる。よって、支持定盤１４０、２１０の上方側に配置される部材の総荷重が増大しても、支持定盤１４０、２１０の破損を抑制できる。被加工物Ｗの大口径化に伴う触媒基準エッチング加工時の接触面積の増大により、単位面積当たりの荷重を維持して増加する目的で、加工時に加える加重が増大しても、支持定盤１４０、２１０の破損を抑制できる。これにより、被加工物の大型化による定盤部分の大型化の影響で荷重が増加するが、モーメント方向からの荷重による支持定盤１４０、２１０の破損を抑制できる。 (2) Further, the support surface plates 140 and 210 are formed of a metal material, a material having resistance to ultraviolet rays and having strength, or a material having a surface treatment resistant to ultraviolet rays. As a result, the strength of the support surface plates 140 and 210 can be ensured. Therefore, even if the total load of the members arranged on the upper side of the support surface plates 140 and 210 increases, the damage of the support surface plates 140 and 210 can be suppressed. Support platen 140 even if the load applied during processing increases for the purpose of maintaining and increasing the load per unit area due to the increase in contact area during catalyst standard etching processing due to the increase in diameter of the workpiece W. , 210 damage can be suppressed. As a result, the load increases due to the increase in size of the surface plate portion due to the increase in size of the workpiece, but damage to the support surface plates 140 and 210 due to the load from the moment direction can be suppressed.
（３）また、桶容器１５０、２２０は、支持定盤１４０、２１０に対して着脱可能である。そのため、桶容器１５０、２２０の取り扱いが容易である。また、ＣＭＰの研磨装置に桶容器１５０、２２０を取り付けるスペースがある場合には、研磨装置に桶容器１５０、２２０を取り付けることで、水を用いた触媒基準エッチングにおいて、触媒パッド１５５、２４０を使用することが可能になる。支持定盤１４０、２１０に光を下から照射する穴が無い場合などには、触媒パッド１５５、２４０には、貫通した溝が形成されていなくてよい。 (3) Further, the tub containers 150 and 220 are removable from the support surface plates 140 and 210. Therefore, the tub containers 150 and 220 are easy to handle. If the CMP polishing apparatus has a space for attaching the tub containers 150 and 220, the tub containers 150 and 220 can be attached to the polishing apparatus to use the catalyst pads 155 and 240 in the catalyst reference etching using water. It becomes possible to do. When the support surface plates 140 and 210 do not have holes for irradiating light from below, the catalyst pads 155 and 240 do not have to have a penetrating groove.
（４）また、紫外線透過部材１５７、２１２は、止水処理部１５７ａ、２１２ａにおいて底板１５１、２２１に止水処理が施された状態で取り付けられており、支持定盤１４０、２１０における複数のスリット溝１４１又は複数の貫通孔２１１ａは、紫外線透過部材１５７、２１２における止水処理部１５７ａ、２１２ａに対応しない部分に設けられる。そのため、止水処理部１５７ａ、２１２ａにおいて、ＵＶランプ１２５、２２５から照射される紫外線光による劣化を生じさせることを抑制できる。 (4) Further, the ultraviolet transmitting members 157 and 212 are attached to the bottom plates 151 and 221 in the water blocking treatment portions 157a and 212a in a water blocking treatment state, and a plurality of slits in the support surface plates 140 and 210. The grooves 141 or the plurality of through holes 211a are provided in portions of the ultraviolet transmitting members 157 and 212 that do not correspond to the water stop treatment portions 157a and 212a. Therefore, it is possible to prevent the water stop treatment units 157a and 212a from being deteriorated by the ultraviolet light emitted from the UV lamps 125 and 225.
なお、本発明に係る光照射触媒基準エッチング装置１００は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜変更することができる。 The light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified.
また、前記実施形態の第１装置例及び第２装置例について、以下の他の実施形態に変更してもよい。
例えば、図２〜図６に示す前記実施形態の光照射触媒基準エッチング装置１００の第１装置例において、光照射触媒基準エッチング装置１００の支持定盤１４０は、前記第１装置例のスリット溝１４１に代えて、紫外線を照射したい被加工物Ｗの加工したい表面全体や大部分の大きさに対応した紫外線用の紫外線照射用開口を有していても良い。そして、紫外線照射用開口の下にＵＶランプ１２５を設けて、ＵＶランプ１２５により紫外線を照射する。ＵＶランプ１２５により紫外線を照射した後に、研磨ヘッド１６３による研磨加工を行う。Further, the first device example and the second device example of the above-described embodiment may be changed to the following other embodiments.
For example, in the first apparatus example of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 of the embodiment shown in FIGS. 2 to 6, the support platen 140 of the light irradiation catalyst reference etching apparatus 100 is the slit groove 141 of the first apparatus example. Alternatively, it may have an ultraviolet irradiation opening for ultraviolet rays corresponding to the entire surface or most of the size of the work piece W to be irradiated with ultraviolet rays. Then, a UV lamp 125 is provided under the ultraviolet irradiation opening, and ultraviolet rays are irradiated by the UV lamp 125. After irradiating ultraviolet rays with the UV lamp 125, polishing is performed with the polishing head 163.
そして、研磨加工を行う場合には、図２において、基台１１０を平行レール（図示せず）に沿って図２おける紙面の前後方向（図２を貫く方向）に移動させ、紫外線照射用開口が無い部分で、前記実施形態と同様に、主軸１６０を下降させて、研磨ヘッド１６３に支持又は保持させた被加工物Ｗを、触媒パッド１５５に当接または近接させる。その後、支持定盤１４０を駆動モータ１８２により図２の紙面の左右へ振動させ、この状態で、基台１１０を一定範囲で揺動させる。主軸１６０の回転は、この状態で、させてもさせなくても任意で良い。加工後、再び紫外線照射用開口へ被加工物Ｗを戻して紫外線を照射した後に、研磨加工する動作を繰り返しても良い。なお、ＵＶランプ１２５に被加工物Ｗを対向させた状態で、主軸１６０（研磨ヘッド１６３）を回転させれば、被加工物Ｗの研磨面に、より均一に、紫外線を照射可能である。
この手法のメリットは、被加工物Ｗの加工したい表面の全面に一度紫外線を照射できるため、表面をあと数ｎｍ加工したい場合などに、往復回数を設定することで、数ｎｍにおおよそ近い量で被加工物Ｗの表面を加工する制御が可能である。Then, when polishing is performed, in FIG. 2, the base 110 is moved along a parallel rail (not shown) in the front-rear direction (direction penetrating FIG. 2) of the paper surface in FIG. 2, and the opening for ultraviolet irradiation is performed. In the portion where there is no surface, the spindle 160 is lowered to bring the workpiece W supported or held by the polishing head 163 into contact with or close to the catalyst pad 155, as in the above embodiment. After that, the support surface plate 140 is vibrated to the left and right of the paper surface of FIG. 2 by the drive motor 182, and in this state, the base 110 is oscillated within a certain range. The rotation of the spindle 160 may or may not be allowed in this state. After the processing, the work piece W may be returned to the ultraviolet irradiation opening again to irradiate the ultraviolet rays, and then the operation of polishing may be repeated. If the spindle 160 (polishing head 163) is rotated with the work piece W facing the UV lamp 125, the polished surface of the work piece W can be more uniformly irradiated with ultraviolet rays.
The merit of this method is that the entire surface of the work piece W to be processed can be irradiated with ultraviolet rays once, so if you want to process the surface a few nm more, you can set the number of reciprocations so that the amount is close to several nm. It is possible to control the processing of the surface of the workpiece W.
また、例えば、図７〜図１０に示す前記実施形態の光照射触媒基準エッチング装置２００の第２装置例の場合は、支持定盤２１０が加工時に回転する方式のため、第１装置例の他の実施形態に類する動作をさせるために、支持定盤２１０は、外径部に、前記第２装置例の底板側貫通開口２２１ａに代えて、紫外線を照射したい被加工物Ｗの加工したい表面全体や大部分の大きさ分に対応した紫外線照射用開口を有していても良い。そして、紫外線照射用開口の下に光照射部２２５を設けて、研磨ヘッド２６０を上げた状態で、外径部において、光照射部２２５により紫外線を照射する。光照射部２２５により紫外線を照射した後に、光照射部２２５を支持定盤２１０の内径部へ移動させる。 Further, for example, in the case of the second device example of the light irradiation catalyst reference etching device 200 of the embodiment shown in FIGS. 7 to 10, since the support surface plate 210 rotates during processing, other than the first device example. In order to perform an operation similar to that of the above embodiment, the support surface plate 210 has an outer diameter portion of the entire surface to be processed of the workpiece W to be irradiated with ultraviolet rays instead of the bottom plate side through opening 221a of the second device example. It may have an opening for ultraviolet irradiation corresponding to most of the sizes. Then, a light irradiation unit 225 is provided under the ultraviolet irradiation opening, and with the polishing head 260 raised, ultraviolet rays are irradiated by the light irradiation unit 225 on the outer diameter portion. After irradiating the light irradiation unit 225 with ultraviolet rays, the light irradiation unit 225 is moved to the inner diameter portion of the support surface plate 210.
そして、研磨ヘッド２６０に支持又は保持された被加工物Ｗを下げて、触媒パッド２４０に当接又は近接させる。続けて、触媒基準エッチング加工を行い、加工後、再び、研磨ヘッド２６０を上げた状態で、光照射部２２５を外径部へ移動し、被加工物Ｗへの紫外線照射を行う。この動作を繰り返す。なお、内径部や中央部に光照射部２２５を設けることで、研磨ヘッド２６０を上げた状態で、光照射後に外径部で触媒基準エッチング加工の加工動作を繰り返しても良い。内径部や中央部に光照射部２２５が存在する場合は、その周辺に中空の駆動機構２７０の下方側回転軸２７１が存在する構造になる。外径部をベアリングで保持しても良い。
この手法のメリットは、被加工物Ｗの加工したい表面の全面に一度紫外線を照射できるため、表面をあと数ｎｍ加工したい場合などに、往復回数を設定することで、数ｎｍにおおよそ近い量で被加工物Ｗの表面を加工する制御が可能である。Then, the workpiece W supported or held by the polishing head 260 is lowered to abut or approach the catalyst pad 240. Subsequently, the catalyst reference etching process is performed, and after the process, the light irradiation unit 225 is moved to the outer diameter portion with the polishing head 260 raised again, and the work piece W is irradiated with ultraviolet rays. This operation is repeated. By providing the light irradiation unit 225 in the inner diameter portion or the central portion, the processing operation of the catalyst reference etching process may be repeated in the outer diameter portion after the light irradiation with the polishing head 260 raised. When the light irradiation unit 225 is present in the inner diameter portion or the central portion, the structure is such that the lower rotation shaft 271 of the hollow drive mechanism 270 is present around the light irradiation portion 225. The outer diameter portion may be held by a bearing.
The merit of this method is that the entire surface of the work piece W to be processed can be irradiated with ultraviolet rays once, so if you want to process the surface a few nm more, you can set the number of reciprocations so that the amount is close to several nm. It is possible to control the processing of the surface of the workpiece W.
２００ 触媒基準エッチング装置（触媒基準装置）
２４０ 触媒パッド（触媒体）
Ｗ 被加工物200 Catalyst standard etching equipment (catalyst reference equipment)
240 catalyst pad (catalyst)
W Work piece
Claims (6)
前記被加工物の表面を前記触媒体の表面に触媒膜が剥がれないように当接又は近接させた後に、触媒基準の反応による除去に必要な表面形成処理動作を実行する処理実行部と、を備える触媒基準装置。A catalyst body provided with a catalyst layer for removing only abutting or adjacent portions on the surface of the work piece by a catalyst-based reaction, and
A treatment execution unit that executes a surface forming treatment operation necessary for removal by a catalyst-based reaction after the surface of the work piece is brought into contact with or close to the surface of the catalyst body so that the catalyst film does not peel off. A catalyst reference device equipped.
前記処理実行部により実行される処理動作は、触媒基準エッチングに必要な平坦化の処理又は触媒基準クリーニングの成立に必要な主動作の少なくともいずれかである請求項１に記載の触媒基準装置。The catalyst-based reaction is catalyst-based etching or catalyst-based cleaning.
The catalyst reference apparatus according to claim 1, wherein the treatment operation executed by the treatment execution unit is at least one of a flattening process required for catalyst reference etching and a main operation required for establishment of catalyst reference cleaning.
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Citations (4)
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|---|---|---|---|---|
| JP2003297804A (en) * | 2002-01-31 | 2003-10-17 | Ebara Corp | Substrate processing device and method |
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003297804A (en) * | 2002-01-31 | 2003-10-17 | Ebara Corp | Substrate processing device and method |
| JP2011129596A (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Osaka Univ | Polishing tool and polishing apparatus |
| WO2015159973A1 (en) * | 2014-04-18 | 2015-10-22 | 株式会社荏原製作所 | Substrate processing device, substrate processing system, and substrate processing method |
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