KR102631614B1 - 기판 처리 장치 및 제어 방법 - Google Patents

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다카히로 난조
히로유키 다케나카
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가부시키가이샤 에바라 세이사꾸쇼
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Abstract

비용을 억제함과 함께 대상 처리의 처리간에 있어서의 추가 처리를 필요로 하지 않고, 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 한다.
처리 테이프를 처리 대상물에 맞닿게 하고, 해당 처리 테이프와 처리 대상물의 상대적 운동에 의해 해당 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치이며, 테이프 공급 릴과, 테이프 회수 릴과, 테이프 회수 릴에 토크를 부여하는 회수용 모터와, 처리 테이프를 송출하는 테이프 이송 모터와, 테이프 이송 모터를 제어하는 제어부를 갖고, 제어부는, 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 테이프 회수 릴에 의해 권취된 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 회수용 모터의 토크를 제어한다.

Description

기판 처리 장치 및 제어 방법 {SUBSTRATE TREATMENT APPARATUS AND CONTROL METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 제어 방법에 관한 것이다.
종래의 기판 처리 장치에서는, 기판 처리용 테이프인 처리 테이프(예를 들어, 연마 테이프)를 공급하는 테이프 공급 릴(테이프 공급 롤러라고도 함)을 회전시키는 모터의 토크를 테이프의 장력이 일정하게 되도록 제어하는 일이 행해지고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에는, 테이프 외경 검출 수단에 의해 검출된 테이프 외경은, 테이프를 테이프 공급 롤러로부터 송출하는 모터의 제어 장치에 보내지고, 테이프를 테이프 공급 롤러로부터 송출하는 모터의 토크값이 연속적으로 원활하게 전환되어, 테이프의 장력이 일정한 것이 개시되어 있다. 여기서, 특허문헌 1에 있어서의 테이프 외경 검출 수단은, 투광부와 수광부를 갖는 광학 센서로 구성되고, 테이프 공급 롤러에 감겨 있는 테이프의 외경은, 수광부에 있어서의 광의 수광량을 검출함으로써 검출된다.
또한, 특허문헌 2에는, 연마 테이프의 권체의 외경을 산출하고, 이어서 처리에 있어서 연마 테이프에 부여하는 장력이 소정의 일정값이 되도록, 테이프 공급 릴을 회전시키는 구동 모터 및 테이프 회수 릴을 회전시키는 구동 모터의 출력 토크를 산출하고, 해당 출력 토크가 되도록, 양쪽의 구동 모터를 컨트롤하는 것이 개시되어 있다. 여기서, 연마 테이프의 권체의 외경의 산출은, 연마 헤드의 틸트 각도를 0도로부터 α도 경사지게 하여, 테이프 회수 릴의 회전 각도를 로터리 인코더에서 검출하고, 또한 대기 각도로 되돌림으로써 행해지고 있다.
일본 특허 공개 제2006-303112호 공보
그러나, 특허문헌 1의 테이프 외경 검출 수단은, 투광부와 수광부를 갖는 광학 센서를 마련하지 않으면 안되므로, 테이프 공급 릴의 양측에 투광부와 수광부를 설치하는 스페이스를 취함과 함께 비용이 증대된다고 하는 문제가 있다. 또한, 특허문헌 2에서는, 테이프의 외경을 산출하기 위해서는, 연마 헤드를 기울여 테이프 회수 릴의 회전 각도를 로터리 인코더에서 검출해야만 하므로, 연마 중에는 테이프의 외경을 정확하게 산출할 수 없고, 연마 처리간에 처리가 필요하다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 비용을 억제함과 함께 대상 처리의 처리간에 있어서의 추가 처리를 필요로 하지 않고, 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 하는 것을 가능하게 하는 기판 처리 장치 및 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 양태에 관한 기판 처리 장치는, 처리 테이프를 처리 대상물에 맞닿게 하고, 해당 처리 테이프와 처리 대상물의 상대적 운동에 의해 해당 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치이며, 처리 테이프를 공급하기 위한 테이프 공급 릴과, 상기 처리 테이프를 회수하기 위한 테이프 회수 릴과, 상기 테이프 회수 릴에 토크를 부여하는 회수용 모터와, 상기 테이프 공급 릴과 상기 테이프 회수 릴의 사이에서, 상기 처리 테이프를 송출하는 테이프 이송 모터와, 상기 테이프 이송 모터를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 상기 테이프 회수 릴에 의해 권취된 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 회수용 모터의 토크를 제어한다.
이 구성에 따르면, 제어부는, 자신이 제어하고 있는 테이프 이송 모터에 의해 송출된 처리 테이프의 이송량과, 기지의 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다. 이 때문에, 광 센서의 설치가 필요없게 되어, 비용을 억제할 수 있다. 또한, 테이프 이송 모터에 의해 송출된 처리 테이프의 이송량은, 제어부에 의한 제어에 의해 결정되므로, 처리 중이라도 처리 테이프의 이송량을 파악할 수 있고, 대상 처리와 다음 대상 처리의 사이에 추가 처리를 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 비용을 억제함과 함께 대상 처리간에 있어서의 추가 처리를 필요로 하지 않고, 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 관한 기판 처리 장치는, 제1 양태에 관한 기판 처리 장치이며, 상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께에 기초하여, 상기 테이프 회수 릴에 의해 회수된 처리 테이프의 권체의 외경을 결정하고, 당해 권체의 외경에 따라, 상기 회수용 모터의 토크를 제어한다.
이 구성에 따르면, 처리 테이프의 권체의 외경에 따라, 회수용 모터의 토크를 제어하므로, 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
본 발명의 제3 양태에 관한 기판 처리 장치는, 제2 양태에 관한 기판 처리 장치이며, 상기 회수용 모터는 토크 모터이고, 상기 처리 테이프의 권체의 외경이 최대가 될 때, 당해 처리 테이프에 일정하게 거는 장력인 설정 장력으로 당해 처리 테이프를 인장하였을 때 컨트롤러가 출력하는 토크 명령값을 설정 토크 명령값으로서 기억 장치에 기억하고 있고, 상기 제어부는, 상기 설정 토크 명령값을 출력하는 컨트롤러와, 상기 결정된 처리 테이프의 권체의 직경 또는 반경에 따라, 당해 처리 테이프의 장력이 일정하게 되는 토크를 결정하고, 결정한 토크를 상기 설정 토크 명령값으로 나눈 계수를 결정하고, 당해 계수를 상기 토크 명령값에 곱하고, 곱한 후의 토크 명령값을 출력하는 토크 가변 모듈과, 상기 토크 가변 모듈로부터 출력된 토크 명령값의 토크가 상기 회수용 모터에 걸리도록, 상기 회수용 모터를 구동하는 드라이버를 갖는다.
이 구성에 따르면, 회수용 모터가 토크 모터인 경우에 있어서, 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다. 토크 모터는 서보 모터와 비교하여 저렴하기 때문에, 비용을 억제할 수 있다.
본 발명의 제4 양태에 관한 기판 처리 장치는, 제3 양태에 관한 기판 처리 장치이며, 상기 토크 가변 모듈은 D/A 컨버터를 갖고, 상기 D/A 컨버터는, 상기 토크 명령값을 출력할 때, 당해 토크 명령값을 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환하여 출력한다.
이 구성에 따르면, 드라이버에 아날로그 신호로 토크 명령값을 출력할 수 있다.
본 발명의 제5 양태에 관한 기판 처리 장치는, 제1 내지 제4 중 어느 양태에 관한 기판 처리 장치이며, 상기 테이프 이송 모터는 서보 모터이고, 상기 제어부는, 상기 처리 테이프를 이송하기 시작하고 나서부터 그 시점까지의 상기 서보 모터의 회전 횟수와 미리 설정된 1회전당 테이프 이송 길이에 기초하여, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이를 결정한다.
이 구성에 따르면, 테이프 이송 길이를 고정밀도로 결정할 수 있기 때문에, 테이프 회수 릴에 의해 권취된 처리 테이프의 권체의 외경을 고정밀도로 결정할 수 있고, 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
본 발명의 제6 양태에 관한 기판 처리 장치는, 제1 내지 제5 중 어느 양태에 관한 기판 처리 장치이며, 상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이를 사용하여, 상기 처리 테이프의 교환 타이밍을 결정한다.
이 구성에 따르면, 테이프 이송 길이가 처리 테이프의 권체의 길이가 되기 직전 등의 임의의 타이밍에, 처리 테이프를 교환할 수 있다.
본 발명의 제7 양태에 관한 기판 처리 장치는, 제1 내지 제6 중 어느 양태에 관한 기판 처리 장치이며, 상기 테이프 공급 릴에 토크를 부여하는 공급용 모터를 더 구비하고, 상기 공급용 모터는 서보 모터이고, 상기 제어부는, 상기 테이프 공급 릴에 감긴 처리 테이프의 외경에 따라, 상기 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 상기 공급용 모터에 부여하는 토크를 제어한다.
이 구성에 따르면, 테이프 공급 릴로부터 배출될 때의 처리 테이프의 장력을 일정하게 할 수 있다.
본 발명의 제8 양태에 관한 기판 처리 장치는, 처리 테이프를 처리 대상물에 맞닿게 하고, 해당 처리 테이프와 처리 대상물의 상대적 운동에 의해 해당 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치이며, 처리 테이프를 공급하기 위한 테이프 공급 릴과, 상기 테이프 공급 릴에 토크를 부여하는 공급용 모터와, 상기 처리 테이프를 회수하기 위한 테이프 회수 릴과, 상기 테이프 공급 릴과 상기 테이프 회수 릴의 사이에서, 상기 처리 테이프를 송출하는 테이프 이송 모터와, 상기 테이프 이송 모터를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 상기 테이프 공급 릴에 있어서의 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 공급용 모터의 토크를 제어한다.
이 구성에 따르면, 제어부는, 자신이 제어하고 있는 테이프 이송 모터에 의해 송출된 처리 테이프의 이송량과, 기지의 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다. 이 때문에, 광 센서의 설치가 필요없게 되어, 비용을 억제할 수 있다. 또한, 테이프 이송 모터에 의해 송출된 처리 테이프의 이송량은, 제어부에 의한 제어에 의해 결정되므로, 처리 중이라도 처리 테이프의 이송량을 파악할 수 있고, 대상 처리와 다음 대상 처리의 사이에 추가 처리를 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 비용을 억제함과 함께 대상 처리간에 있어서의 추가 처리를 필요로 하지 않고, 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
본 발명의 제9 양태에 관한 제어 방법은, 처리 테이프를 공급하기 위한 테이프 공급 릴과, 상기 처리 테이프를 회수하기 위한 테이프 회수 릴과, 상기 테이프 회수 릴에 토크를 부여하는 회수용 모터와, 상기 테이프 공급 릴과 상기 테이프 회수 릴의 사이에서, 상기 처리 테이프를 송출하는 테이프 이송 모터와, 상기 테이프 이송 모터를 제어하는 제어부를 구비하고, 처리 테이프를 처리 대상물에 맞닿게 하고, 해당 처리 테이프와 처리 대상물의 상대적 운동에 의해 해당 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치가 실행하는 제어 방법이며, 상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 상기 테이프 회수 릴에 의해 권취된 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 회수용 모터의 토크를 제어하는 제어 스텝을 갖는다.
이 구성에 따르면, 제어부는, 자신이 제어하고 있는 테이프 이송 모터에 의해 송출된 처리 테이프의 이송량과, 기지의 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다. 이 때문에, 광 센서의 설치가 필요없게 되어, 비용을 억제할 수 있다. 또한, 테이프 이송 모터에 의해 송출된 처리 테이프의 이송량은, 제어부에 의한 제어에 의해 결정되므로, 처리 중이라도 처리 테이프의 이송량을 파악할 수 있고, 대상 처리와 다음 대상 처리의 사이에 추가 처리를 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 비용을 억제함과 함께 대상 처리간에 있어서의 추가 처리를 필요로 하지 않고, 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
본 발명의 제10 양태에 관한 제어 방법은, 처리 테이프를 공급하기 위한 테이프 공급 릴과, 상기 테이프 공급 릴에 토크를 부여하는 공급용 모터와, 상기 처리 테이프를 회수하기 위한 테이프 회수 릴과, 상기 테이프 공급 릴과 상기 테이프 회수 릴의 사이에서, 상기 처리 테이프를 송출하는 테이프 이송 모터와, 상기 테이프 이송 모터를 제어하는 제어부를 구비하고, 처리 테이프를 처리 대상물에 맞닿게 하고, 해당 처리 테이프와 처리 대상물의 상대적 운동에 의해 해당 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치가 실행하는 제어 방법이며, 상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 상기 테이프 공급 릴에 있어서의 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 공급용 모터의 토크를 제어하는 제어 스텝을 갖는다.
이 구성에 따르면, 제어부는, 자신이 제어하고 있는 테이프 이송 모터에 의해 송출된 처리 테이프의 이송량과, 기지의 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다. 이 때문에, 광 센서의 설치가 필요없게 되어, 비용을 억제할 수 있다. 또한, 테이프 이송 모터에 의해 송출된 처리 테이프의 이송량은, 제어부에 의한 제어에 의해 결정되므로, 처리 중이라도 처리 테이프의 이송량을 파악할 수 있고, 대상 처리와 다음 대상 처리의 사이에 추가 처리를 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 비용을 억제함과 함께 대상 처리간에 있어서의 추가 처리를 필요로 하지 않고, 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 제어부는, 자신이 제어하고 있는 테이프 이송 모터에 의해 송출된 처리 테이프의 이송량과, 기지의 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다. 이 때문에, 광 센서의 설치가 필요없게 되어, 비용을 억제할 수 있다. 또한, 테이프 이송 모터에 의해 송출된 처리 테이프의 이송량은, 제어부에 의한 제어에 의해 결정되므로, 처리 중이라도 처리 테이프의 이송량을 파악할 수 있고, 대상 처리와 다음 대상 처리의 사이에 추가 처리를 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 비용을 억제함과 함께 대상 처리간에 있어서의 추가 처리를 필요로 하지 않고, 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 연마 장치를 사용한 기판 처리 장치의 구성예를 도시하는 평단면도이다.
도 2는, 도 1의 A-A 단면도이다.
도 3은, 본 실시 형태에 관한 연마 장치의 연마 테이프 공급ㆍ회수 기구의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는, 본 실시 형태에 관한 노치 연마부(40)의 개략 구성도이다.
도 5는, 본 실시 형태에 관한 연마 장치의 연마 테이프 공급ㆍ회수 기구의 구성을 도시하는 도면이다.
도 6은, 비교예에 관한 제어 방법을 사용한 경우에 있어서, 테이프 사용량에 대한 테이프의 인장력의 계산값의 관계와, 테이프 사용량에 대한 연마 자국 피치의 실험값의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 7은, 제어부(100)의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8은, 설정 토크 명령값의 계측을 설명하기 위한 모식도이다.
도 9는, 연마 테이프의 권체의 일례를 도시하는 단면도이다.
도 10은, 연마 테이프에 걸리는 장력이 5.2N으로 일정하게 되도록 하였을 때의 회수용 모터(Mb)의 토크와 테이프 이송 길이의 관계를 도시하는 그래프이다.
도 11은, 본 실시 형태에 관한 제어 방법의 흐름의 일례를 도시하는 흐름도이다.
도 12는, 비교예에 있어서의 테이프 사용량에 대한 연마 자국 피치의 관계와 본 실시 형태에 관한 테이프 사용량에 대한 연마 자국 피치의 관계를 비교한 그래프이다.
이하, 각 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하면서 설명한다. 단, 필요 이상으로 상세한 설명은 생략하는 경우가 있다. 예를 들어, 이미 잘 알려진 사항의 상세 설명이나 실질적으로 동일한 구성에 대한 중복 설명을 생략하는 경우가 있다. 이것은, 이하의 설명이 불필요하게 장황하게 되는 것을 피하고, 당업자의 이해를 용이하게 하기 위해서이다. 본 실시 형태에서는 대상 처리가 일례로서 연마이며, 처리 테이프가 일례로서 연마 테이프이며, 처리 대상물이 연마 대상물인 것으로 하여, 이하에 설명한다.
도 1은, 본 실시 형태에 관한 연마 장치를 사용한 기판 처리 장치의 구성예를 도시하는 평단면도이다. 도 2는, 도 1의 A-A 단면도이다. 기판 처리 장치(10)는 기판을 보유 지지하기 위한 기판 보유 지지 스테이지(23)를 갖는 기판 보유 지지 스테이지 유닛(20)과, 해당 기판 보유 지지 스테이지 유닛(20)을 기판 보유 지지 스테이지(23)의 표면과 평행인 방향으로 이동시키기 위한 기판 보유 지지 스테이지 이동 수단(60), 및 기판 보유 지지 스테이지(23)에 보유 지지된 기판(W)의 주연부를 연마하기 위한 2 이상의 연마부로 구성된다. 또한, 본 실시 형태에서는 기판(W)으로서 반도체 웨이퍼를 예로 들어 설명하지만, 기판(W)은 반도체 웨이퍼에 한정되는 것은 아니다.
여기서, 도시하는 예에서는, 이들 2 이상의 연마부로서, 대표적으로 기판 보유 지지 스테이지(23)에 보유 지지된 기판(W)의 노치를 연마하는 노치 연마부(40), 및 기판 보유 지지 스테이지(23)에 보유 지지된 기판(W)의 베벨부(주연부)를 연마하는 베벨 연마부(50)의 2개의 연마부를 갖는 기판 처리 장치에 대하여 설명하지만, 2 이상의 연마부로서, 다수의 노치 연마부나 베벨 연마부를 더 구비해도 된다. 즉, 예를 들어 노치 연마부 및 베벨 연마부의 각각의 제1 연마부에서 초벌 연마를 행하고, 제2 연마부에서 마무리 연마를 행하고, 제3 연마부에서 클리닝을 행할 수 있다.
하우징(11)은, 구획판(14)에 의해 2개의 공간으로 구획되며, 상부 공간을 상부실(15), 하부 공간을 하부실(16)이라고 하고 있다. 상부실(15)에 기판 보유 지지 스테이지 유닛(20), 노치 연마부(40)가 수용 배치되고, 하부실(16)에 기판 보유 지지 스테이지 이동 수단(60)이 수용 배치되어 있다.
상부실(15)의 측면에 개구부(12)를 갖는다. 이 개구부(12)는, 실린더(도시하지 않음)에 의해 구동되는 셔터(13)에 의해 개폐된다. 기판(W)은, 이 개구부(12)를 통하여, 하우징(11)의 내외로 반입, 반출된다. 기판(W)의 반입, 반출은, 반송 로봇 핸드(후에 상술함)와 같은 기지의 기판 반송 수단에 의해 행해진다. 또한, 셔터(13)에 의해 하우징(11)의 개구부(12)를 폐쇄함으로써, 하우징(11)의 내부가 외부로부터 완전히 차단되고, 연마 중, 하우징(11) 내의 클린도 및 기밀성이 유지되며, 이에 의해, 하우징(11)의 외부로부터의 기판(W)의 오염이나, 연마 중에 하우징(11)의 내부로부터의 연마액이나 파티클 등의 비산에 의한 하우징(11) 외부의 오염을 방지할 수 있다.
본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)는, 하우징(11) 내에 반입된 기판(W)을 기판 보유 지지 스테이지(23)에 적재하거나, 또는 기판 보유 지지 스테이지(23)에 보유 지지된 기판(W)을 기판 보유 지지 스테이지(23)로부터 꺼내 올리기 위한 기판 척 기구(80)를 구비하고 있다.
도 1 내지 도 3에 도시하는 바와 같이, 기판 보유 지지 스테이지 유닛(20)은 기판 보유 지지 스테이지(23)를 회전시키기 위한 기판 보유 지지 스테이지 회전 수단, 및 기판 보유 지지 스테이지(23)에 보유 지지된 기판(W)의 노치부에 대하여 기판 보유 지지 스테이지(23)를, 해당 기판 보유 지지 스테이지(23)에 보유 지지된 기판(W)의 표면과 동일 평면 내에서 선회 왕복 이동(도 1의 화살표(R5) 방향으로 왕복 이동)시키기 위한 스테이지 선회 왕복 이동 수단을 더 구비한다.
기판 보유 지지 스테이지(23)는, 진공 펌프(도시하지 않음)에 연통된 1개 또는 복수개의 흡인 구멍(도시하지 않음)을 마련한 평탄한 표면을 갖는다. 이 표면에는, 이 흡인 구멍을 막지 않도록, 일정한 높이(두께)의 탄력성이 있는 패드(24)가 첩부되어 있다. 기판(W)은, 이 패드(24) 상에 적재된다. 이 흡인 구멍은, 중공의 샤프트(27)의 하단에 회전 가능하게 설치한 파이프(28), 및 중공의 샤프트(61)를 통하여, 외부의 진공 펌프(도시하지 않음)에 연통되어 있다.
패드(24)의 상면에는, 흡인 구멍에 연통되는 홈(도시하지 않음)이 형성되어 있다. 적합하게는, 패드(24)의 상면에, 동심원상의 복수개의 환상의 홈(도시하지 않음)과 해당 환상의 홈(도시하지 않음)을 연결하는 복수개의 홈(도시하지 않음)이 형성되고, 이들 환상의 홈(도시하지 않음)과 방사상의 홈(26b)은, 상기 진공 펌프에 연통되어 있다. 패드(24) 상에 기판(W)을 적재하면, 이들 홈(도시하지 않음)은 기판(W)의 이면에 의해 기밀하게 시일된다. 그리고, 진공 펌프를 구동하면 기판(W)은 흡인되고, 패드(24) 상에 지지되어, 변형(만곡)되지 않고, 기판 보유 지지 스테이지(23)에 흡착 보유 지지된다.
기판 보유 지지 스테이지 회전 수단은, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 기판 보유 지지 스테이지(23)의 이측에 회전축(Cs)과 동축으로 설치된 샤프트(27), 및 이 샤프트(27)에 풀리(30) 및 벨트(31)를 통하여 연결된 모터(33)로 구성된다. 샤프트(27)는, 유닛 본체(21)의 지지체(22)에 베어링을 통하여 회전 가능하게 설치되어 있다. 모터(33)는, 지지체(22)에 고정되어 있다. 기판 보유 지지 스테이지(23)는, 모터(33)를 구동하면, 샤프트(27)를 중심으로 회전한다.
스테이지 선회 왕복 이동 수단은, 기판 보유 지지 스테이지(23)의 표면과 동일 평면 내에서, 기판 보유 지지 스테이지(23)를 선회 왕복 이동시키기 위한 것이다. 이 스테이지 선회 왕복 이동 수단은, 기판 보유 지지 스테이지(23)의 회전축(Cs)으로부터 기판(W)의 대략 반경의 길이만큼 오프셋된 위치에서, 하우징(11)의 구획판(14)의 개구부(17)를 관통하여, 기판 보유 지지 스테이지 유닛(20)의 유닛 본체(21)의 지지체(22)의 하면에 고정된 샤프트(61), 및 구획판(14)의 하측에서, 샤프트(61)에 풀리(67)와 벨트(68)를 통하여 연결된 모터(69)로 구성된다. 샤프트(61)는, 중공 통상의 축대(29)에 베어링을 통하여 회전 가능하게 설치되어 있다. 이 축대(29)의 하면은, 하우징(11)의 구획판(14)의 하방에 위치하는 지지판(62)에 고정되고, 축대(29)의 상면은, 유닛 본체(21)의 하면에 맞닿아 해당 유닛 본체(21)를 지지하고 있다.
또한, 모터(69)는 지지판(62)에 고정되어 있다. 기판 보유 지지 스테이지 유닛(20)은, 이 모터(69)를 구동하면, 이 오프셋된 위치, 즉 선회축(Ct)에 관하여, 기판 보유 지지 스테이지(23)의 표면과 동일 평면 내에서 선회 왕복 이동(도 1에 화살표(R5)로 나타내는 방향으로 왕복 이동)한다. 적합하게는, 스테이지 선회 왕복 이동 수단은, 기판(W)을 보유 지지한 기판 보유 지지 스테이지(23)를, 기판(W)의 노치에 관하여, 기판 보유 지지 스테이지(23)의 표면과 동일 평면 내에서 선회 왕복 이동시킨다.
기판 보유 지지 스테이지 이동 수단(60)은, 도 2 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 스테이지 선회 왕복 이동 수단의 축대(29)를 고정한 지지판(62), 및 이 지지판(62)을, 기판 보유 지지 스테이지(23)의 표면과 평행인 방향으로 이동시키기 위해 구성된다.
상기 기판 보유 지지 스테이지 이동 수단(60)은, 도시하는 바와 같이, 하우징(11)의 구획판(14)과 지지판(62)의 사이에 위치하고, 제1 방향(도 1 및 도 3에 도시하는 화살표(X) 방향)으로 이동 가능하게 리니어 가이드(65)를 통하여 구획판(14)에 설치된 가동판(63), 이 가동판(63)을 화살표(X) 방향으로 이동시키기 위해, 가동판(63)에 연결한 볼 나사(70)를 구동하기 위한 구획판(14)의 하면에 고정된 모터(71)를 갖는다. 가동판(63)은 개구부(63a)를 갖고, 이 개구부(63a)를 축대(29)가 통과한다. 또한, 이 가동판(63)의 하면에, 지지판(62)이, 제1 방향(X)과 직교하는 방향(도 1 및 도 2에 화살표(Y)로 나타내는 방향)으로 이동 가능하게 리니어 가이드(64)를 통하여 설치되고, 지지판(62)을 화살표(Y) 방향으로 이동시키기 위해, 볼 나사(72)가, 가동판(63)에 고정된 모터(73)에 의해 구동된다. 즉, 모터(71)를 구동하면, 가동판(63)에 연결된 볼 나사(70)가 회전하고, 가동판(63)은 화살표(X) 방향으로 이동한다.
또한, 가동판(63)에 고정된 모터(73)를 구동하면, 지지판(62)에 연결된 볼 나사(72)가 회전하고, 지지판(62)이, 가동판(63)에 관하여, 화살표(Y) 방향으로 이동한다. 또한, 기판 보유 지지 스테이지 유닛(20)의 화살표(X, Y) 방향의 이동 범위는, 구획판(14)에 마련한 개구부(17)의 크기와, 가동판(63)에 마련한 개구부(63a)의 크기에 의존하므로, 기판 보유 지지 스테이지 유닛(20)의 이동 범위를 크게 할 때에는, 기판 처리 장치(10)의 설계 단계에 있어서, 이들 개구부(17, 63a)의 크기를 크게 하면 된다.
도 4는, 본 실시 형태에 관한 노치 연마부(40)의 개략 구성도이다. 노치 연마부(40)는 본 실시 형태에 관한 연마 장치이며, 연마 테이프를 연마 대상물(여기서는 일례로서 기판(W)의 노치부)에 맞닿게 하고, 해당 연마 테이프와 연마 대상물의 상대적 운동에 의해 해당 연마 대상물을 연마한다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 노치 연마부(40)는, 연마 테이프를 공급하기 위한 테이프 공급 릴(46)과, 연마 헤드(44)와, 연마 테이프를 회수하기 위한 테이프 회수 릴(47)을 구비한다. 또한, 노치 연마부(40)는 롤러(R1, R2, R5, R6)를 구비한다.
연마 헤드(44)는, 롤러(R3, R4)와, 연마 테이프(43)를 송출하는 테이프 이송 모터(Mc)를 구비한다. 제어부(100)는, 이 테이프 이송 모터(Mc)를 제어한다. 여기서 본 실시 형태에 관한 테이프 이송 모터(Mc)는 일례로서, 서보 모터이다. 이 경우에 있어서, 본 실시 형태에 관한 제어부(100)는, 연마 테이프(43)를 이송하기 시작하고 나서부터 그 시점까지의 서보 모터의 회전 횟수와 미리 설정된 1회전당 테이프 이송 길이에 기초하여, 테이프 이송 모터(Mc)에 의해 송출된 테이프 이송 길이를 결정한다. 이 구성에 의해, 테이프 이송 길이를 고정밀도로 결정할 수 있기 때문에, 테이프 회수 릴에 의해 권취된 연마 테이프의 권체의 외경을 고정밀도로 결정할 수 있고, 연마 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 연마 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 일례로서 테이프 이송 모터(Mc)는 연마 헤드(44)에 마련되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 테이프 공급 릴(46)과 테이프 회수 릴(47)의 사이에 배치되어 있으면 된다.
노치 연마부(40)는, 연마 테이프(43)를 기판(W)의 노치부에 압박한 상태에서, 연마 헤드(44)를 기판(W)의 표면에 수직인 방향으로 왕복 이동시키기 위한 수직 방향 왕복 이동 수단을 구비하고 있다. 이 수직 방향 왕복 이동 수단은, 도시하지 않았지만, 기판 보유 지지 스테이지(23)의 표면에 수직인 방향으로 긴 리니어 가이드, 연마 헤드(44)를 모터 구동에 의해 왕복 이동시키기 위한 크랭크 샤프트 기구로 구성되어 있다.
또한, 노치 연마부(40)는, 기판(W)의 노치의 표면측이 연마되도록, 연마 테이프(43)를 노치부에 압박한 상태에서, 연마 헤드(44)를, 노치부에 관하여 선회 왕복 이동시키는 연마 헤드 틸트 기구를 갖고 있다. 이 연마 헤드 틸트 기구는, 도시하지 않지만, 연마 테이프(43)의 주행 방향과 수직인 방향으로 신장되는 샤프트, 및 이 샤프트를 회전시키는 모터로 구성된다. 이 샤프트는 연마 테이프(43)에 기판(W)의 노치부가 압박되는 위치에 배치된다. 그리고, 이 샤프트(이 샤프트가 연마 헤드(44)의 선회축이 됨)는 연마 헤드(44)에 연결되어 있다. 모터를 구동하여 이 샤프트를 회전시키면, 연마 테이프는 압박된 상태에서 샤프트를 선회축으로 하여 선회하고, 기판(W)의 노치부의 표면측과 이면측을 연마할 수 있다.
노치 연마부(40)는, 기판(W)의 노치부에 물 또는 물 베이스의 반응에 연마재 지립을 분산시킨 슬러리상의 연마액이나, 냉각수를 공급하기 위한 노즐(48)을 더 구비하고 있다.
베벨 연마부(50)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 선단에 연마 헤드(54), 및 연마 테이프를 연마 헤드(54)에 공급하고, 공급한 연마 테이프를 권취하는 연마 테이프 공급ㆍ회수 기구(55)(도 3 참조)를 구비하고 있다.
연마 테이프 공급ㆍ회수 기구(55)는, 연마 테이프를 감은 테이프 공급 릴(56), 테이프 공급 릴(56)로부터의 연마 테이프를 권취하기 위한 테이프 회수 릴(57), 및 연마 테이프를 권취하기 위해, 테이프 회수 릴(57)을 구동하는 구동 수단(도시하지 않음)으로 구성된다. 연마 헤드(54)에 있어서의 연마 테이프가, 기판(W)의 베벨부에 압박되고, 이에 의해, 베벨부가 연마된다.
베벨 연마부(50)는, 베벨에, 물 또는 물 베이스의 반응액에 연마재 지립을 분산시킨 슬러리상의 연마액이나, 냉각수를 공급하기 위한 노즐(58)(도 3 참조)을 더 구비하고 있다.
도 5는, 본 실시 형태에 관한 연마 장치의 연마 테이프 공급ㆍ회수 기구의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 테이프 공급 릴(46) 및 테이프 회수 릴(47)에는 각각 회전 구동용 공급용 모터(Ma), 회수용 모터(Mb)가 연결되어 있다. 공급용 모터(Ma)는 테이프 공급 릴(46)에 토크를 부여하고, 회수용 모터(Mb)는 테이프 회수 릴(47)에 토크를 부여한다. 본 실시 형태에서는, 공급용 모터(Ma)는 서보 모터이고, 회수용 모터(Mb)는 토크 모터이다. 또한 공급용 모터(Ma)에는 회전 각도를 검출하는 로터리 인코더(REa)가 연결되어 있다. 테이프 공급 릴(46)에 토크를 부여하는 공급용 모터(Ma)는, 테이프의 장력이 일정하게 되도록 제어된다. 또한, 제어부(100)는, 공급용 모터(Ma) 및 회수용 모터(Mb)에 접속되어 있고, 이들 공급용 모터(Ma) 및 회수용 모터(Mb)를 제어한다.
<비교예에 관한 제어 방법>
본 실시 형태에 관한 제어 방법을 보다 잘 이해하기 위해, 비교예에 관한 제어 방법에 대하여 설명한다. 비교예에서는, 테이프를 공급하는 테이프 공급 릴(46)을 회전시키는 공급용 모터(Ma)의 토크를 테이프의 장력이 일정하게 되도록 제어함과 함께, 테이프 이송 모터(Mc)에 의해 일정 속도로 테이프를 이송한다. 또한, 테이프를 회수하는 테이프 회수 릴(47)을 회전시키는 회수용 모터(Mb)에 걸리는 토크가 일정하게 되도록 제어한다.
도 6은, 비교예에 관한 제어 방법을 사용한 경우에 있어서, 테이프 사용량에 대한 테이프의 인장력의 계산값의 관계와, 테이프 사용량에 대한 연마 자국 피치의 실험값의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 6에 있어서, 곡선(W1)이, 테이프 사용량에 대한 테이프의 인장력의 계산값의 관계를 나타내는 그래프이다. 곡선(W2)이, 테이프 사용량에 대한 연마 자국 피치의 실험값의 관계를 나타내는 그래프이다.
비교예에 있어서, 도 6에 도시하는 바와 같이, 테이프 회수 릴(47)에 의해 회수된 테이프 권체의 외경이 변화하여 연마 테이프에 걸리는 장력이 바뀌기 때문에, 실제로는 연마 테이프의 이송 속도가 일정하게 되어 있지 않고, 연마 테이프의 이송 속도가 서서히 느려진다. 이 때문에, 테이프 이송 모터(Mc)를 어느 회전수만큼 회전시켜도, 그에 따른 양만큼 연마 테이프를 이송할 수 없어, 결국 상정보다 연마 테이프가 남아 버린다고 하는 문제가 있다.
<본 실시 형태에 관한 제어 방법>
그 문제를 해결한 본 실시 형태에 관한 제어 방법에 대하여, 이하에 설명한다.
우선, 제어부(100)는, 테이프 공급 릴(46)에 감긴 연마 테이프의 외경에 따라, 연마 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 공급용 모터(Ma)에 부여하는 토크를 제어한다. 이 구성에 의해, 테이프 공급 릴(46)로부터 배출될 때의 연마 테이프의 장력을 일정하게 할 수 있다.
또한 제어부(100)는, 테이프 이송 모터(Mc)에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 연마 테이프의 두께를 사용하여, 당해 연마 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 테이프 회수 릴(47)에 의해 권취된 연마 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 회수용 모터(Mb)의 토크를 제어한다. 이 구성에 의해, 제어부(100)는, 자신이 제어하고 있는 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 기지의 연마 테이프의 두께를 사용하여, 당해 연마 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다. 이 때문에, 광 센서의 설치가 필요없게 되어, 비용을 억제할 수 있다. 또한, 테이프 이송 모터에 의해 송출된 연마 테이프의 이송량은, 제어부에 의한 제어에 의해 결정되므로, 연마 중이라도 연마 테이프의 이송량을 파악할 수 있고, 연마 처리와 다음 연마 처리의 사이에 추가 처리를 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 비용을 억제함과 함께 연마 처리간에 있어서의 추가 처리를 필요로 하지 않고, 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
그 제어의 일례로서 제어부(100)는, 테이프 이송 모터(Mc)에 의해 송출된 연마 테이프의 이송량과, 당해 연마 테이프의 두께에 기초하여, 테이프 회수 릴(47)에 의해 회수된 연마 테이프의 권체의 외경을 결정하고, 당해 권체의 외경에 따라, 회수용 모터(Mb)의 토크를 제어한다. 이 구성에 의해, 연마 테이프의 권체의 외경에 따라, 회수용 모터(Mb)의 토크를 제어하므로, 연마 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
<제어부의 구성>
계속해서, 본 실시 형태에 관한 제어 방법을 실현하기 위한 제어부(100)의 구성에 대하여 이하, 도 7을 사용하여 설명한다. 도 7은, 제어부(100)의 개략 구성을 도시하는 블록도이다. 도 7에 도시하는 바와 같이, 제어부(100)는, 회수용 모터(Mb)에 접속되고, 회수용 모터(Mb)의 토크를 제어한다. 회수용 모터(Mb)는 토크 모터이다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 제어부(100)는, 컨트롤러(101)와, 토크 가변 모듈(102)과, 드라이버(103)를 갖는다.
컨트롤러(101)는, 설정 토크 명령값 T를 토크 가변 모듈(102)에 출력한다.
토크 가변 모듈(102)은, 컨트롤러(101)로부터 입력된 설정 토크 명령값 T를 변경하고, 변경 후의 토크 명령값 T'를 드라이버(103)에 출력한다.
드라이버(103)는, 토크 가변 모듈(102)로부터 출력된 토크 명령값의 토크가 회수용 모터(Mb)에 걸리도록, 회수용 모터(Mb)를 구동한다.
도 8은, 설정 토크 명령값의 계측을 설명하기 위한 모식도이다. 도 8에 있어서, 테이프 회수 릴(47)의 코어(47a)에 지그(J)가 장착되어 있다. 이 지그의 외경은, 사용 예정인 연마 테이프의 권체가 미사용일 때의 외경(최대 직경이라고도 함)이 되도록 설정되어 있다. 예를 들어, 100m 감기인 연마 테이프의 경우에는, 100m 감기인 연마 테이프의 외경이 70mm이므로, 지그(J)의 외경도 70mm로 설정되어 있다. 지그(J)의 외면에 연마 테이프(WR)의 일단이 고정되어 있고, 연마 테이프(WR)의 타단이 텐션 미터(TM)에 접속되어 있다. 이 상태에서, 텐션 미터(TM)는, 당해 연마 테이프에 일정하게 거는 장력인 설정 장력으로 당해 연마 테이프를 인장한다. 이때, 컨트롤러가 출력하는 토크 명령값을 설정 토크 명령값으로서 취득한다.
이와 같이 지그(J)를 이용함으로써, 연마 테이프의 권체의 외경이 최대가 될 때, 당해 연마 테이프에 일정하게 거는 장력인 설정 장력으로 당해 연마 테이프를 인장하였을 때 컨트롤러(101)가 출력하는 토크 명령값을 설정 토크 명령값으로서 취득한다. 이 설정 토크 명령값은, 기억 장치(110)에 기억되어 있다.
도 9는, 연마 테이프의 권체의 일례를 도시하는 단면도이다. 도 9에 도시하는 바와 같이, 연마 테이프의 권체는, 코어(CA)의 주위에 연마 테이프(TP)가 감겨져 있다. 도 9에 있어서, 코어(CA)의 외경 c와 연마 테이프의 권체의 외경 d가 나타나 있다.
도 10은, 연마 테이프에 관한 장력이 5.2N으로 일정하게 되도록 하였을 때의 회수용 모터(Mb)의 토크와 테이프 이송 길이의 관계를 도시하는 그래프이다. 도 10에 도시하는 바와 같이, 테이프 이송 길이가 길어질수록, 테이프 회수 릴(47)에 감기는 연마 테이프의 권체의 외경이 커진다. 장력이 일정한 조건 하에서, 토크는 연마 테이프의 권체의 외경에 비례한다.
<본 실시 형태에 관한 제어 방법의 흐름>
이하, 본 실시 형태에 관한 제어 방법의 흐름에 대하여, 도 11의 흐름도를 사용하여 설명한다. 도 11은, 본 실시 형태에 관한 제어 방법의 흐름의 일례를 도시하는 흐름도이다. 도 11에 있어서, 설정 토크 명령값 T는, 미리 기억 장치(110)에 기억되어 있는 것으로 한다.
(스텝 S101)
우선, 제어부(100)의 토크 가변 모듈(102)은, 테이프 회수 릴(47)에 의해 회수된 연마 테이프의 권체의 외경 d를 다음 식에 따라 결정한다.
L×t=π/4×(d2-c2) … (1)
여기서, L은 테이프 이송 길이이고, t는 기지의 테이프 두께이다. 상기 식의 우변은 도 9에 있어서의 연마 테이프의 권체의 단면적을 나타내고 있고, 이 단면적은, 상기 식의 좌변에 나타내는 바와 같이, 테이프 이송 길이 L과 기지의 테이프 두께 t를 곱한 값과 동등하다. 여기서, 이 테이프 이송 길이 L은, 제어부(100)가 명령하는 스테핑 모터의 카운터값과, 미리 설정된 단위 카운트당 회전 각도를 곱함으로써, 제어부(100)의 토크 가변 모듈(102)에 의해 산출된다.
(스텝 S102)
이어서, 제어부(100)의 토크 가변 모듈(102)은, 연마 테이프의 장력 F가 일정하게 되는 토크 T'를 다음 식에 따라 결정한다.
T'=(d/2)×F … (2)
(스텝 S103)
이어서, 제어부(100)의 토크 가변 모듈(102)은, 계수 k(=T'/T)를 결정한다. 그때, 설정 토크 명령값 T는 제어부(100)에 의해 기억 장치(110)로부터 판독된다.
(스텝 S104)
이어서, 제어부(100)의 토크 가변 모듈(102)은, 계수 k를 설정 토크 명령값 T에 곱하고, 곱함으로써 얻어진 토크 명령값 T'를 드라이버(103)에 출력한다. 그때, 토크 가변 모듈(102)은, 토크 명령값 T'를 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환하여 드라이버(103)에 출력한다.
(스텝 S105)
이어서, 제어부(100)의 드라이버(103)는, 토크 명령값 T'의 토크가 회수용 모터(Mb)에 걸리도록 회수용 모터(Mb)를 제어한다. 이에 의해, 연마 테이프에 걸리는 장력을 일정한 장력 F로 할 수 있다. 그 후, 처리가 스텝 S101로 되돌아간다. 이와 같이 제어부(100)는, 상술한 스텝 S101 내지 S105의 처리를, 소정 시간 간격마다 실행한다.
이와 같이, 본 실시 형태에 관한 토크 가변 모듈(102)은, 결정된 연마 테이프의 권체의 외경(직경)에 따라, 당해 연마 테이프의 장력이 일정하게 되는 토크 T'를 결정하고, 결정한 토크 T'를 설정 토크 명령값 T로 나눈 계수 k를 결정하고, 당해 계수 k를 설정 토크 명령값 T에 곱하고, 곱한 후의 토크 명령값 T'를 출력한다. 여기서, 토크 가변 모듈(102)은 D/A 컨버터(1021)를 갖는다. 이 D/A 컨버터(1021)는, 토크 명령값을 출력할 때, 당해 토크 명령값을 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. 이 구성에 따르면, 회수용 모터가 토크 모터인 경우에 있어서, 연마 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다. 토크 모터는 서보 모터에 비하여 저렴하기 때문에, 비용을 억제할 수 있다.
또한, 토크 가변 모듈(102)은, 연마 테이프의 권체의 외경에 따라, 연마 테이프의 장력이 일정하게 되는 토크 T'를 결정하였지만, 이에 한정되지 않고, 연마 테이프의 권체의 외경이 아니라 반경에 따라, 연마 테이프의 장력이 일정하게 되는 토크 T'를 결정해도 된다.
도 12는, 비교예에 있어서의 테이프 사용량에 대한 연마 자국 피치의 관계와 본 실시 형태에 관한 테이프 사용량에 대한 연마 자국 피치의 관계를 비교한 그래프이다. 곡선(W3)은, 비교예에 있어서의 테이프 사용량에 대한 연마 자국 피치의 실측값의 관계를 나타내는 그래프이다. 곡선(W4)은, 본 실시 형태에 관한 테이프 사용량에 대한 연마 자국 피치의 실측값의 관계를 나타내는 그래프이다. 비교예에서는, 곡선(W3)에 나타내는 바와 같이, 회수용 모터(Mb)에 걸리는 토크를 일정하게 제어하였기 때문에, 테이프 사용량이 증가함에 따라 연마 자국 피치가 좁아졌다. 그에 비해, 본 실시 형태에서는, 곡선(W4)에 나타내는 바와 같이, 연마 테이프에 걸리는 장력을 일정하게 제어하였기 때문에, 테이프 사용량이 증가해도 연마 자국 피치가 일정하였다.
<본 실시 형태의 효과>
본 실시 형태에 관한 기판 처리 장치(10)에 따르면, 테이프 회수 릴(47)에 의한 연마 테이프의 권취 개시부터 권취 종료까지, 연마 테이프에 걸리는 장력을 항상 일정한 장력 F로 할 수 있다. 이에 의해, 테이프 회수 릴(47)은, 연마 테이프의 권취 개시부터 권취 종료까지, 일정한 속도로 연마 테이프를 회수할 수 있게 되어, 연마 테이프를 낭비없이 사용할 수 있다.
또한, 제어부(100)는, 테이프 이송 모터(Mc)에 의해 송출된 테이프 이송 길이를 사용하여, 연마 테이프의 교환 타이밍을 결정해도 된다. 이에 의해, 테이프 이송 길이가 연마 테이프의 권체 길이가 되기 직전 등의 임의의 타이밍에, 연마 테이프를 교환할 수 있다.
<변형예 1>
본 실시 형태에 관한 회수용 모터의 토크의 제어를, 공급용 모터의 토크의 제어에 적용해도 된다. 구체적으로는 제어부(100)는, 테이프 이송 모터(Mc)에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 연마 테이프의 두께를 사용하여, 당해 연마 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 테이프 공급 릴(46)에 있어서의 연마 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 공급용 모터(Ma)의 토크를 제어해도 된다. 즉, 테이프 이송 개시 시의 테이프 공급 릴(46)에 있어서의 연마 테이프의 권체의 측면의 면적을 구해 두고, 어떠한 시점에 있어서의 테이프 이송 길이와 당해 연마 테이프 두께의 곱을 감산하여 그 시점에 있어서의 테이프 공급 릴(46)에 있어서의 연마 테이프의 권체의 측면의 면적을 산출함으로써, 그 시점에 있어서의 테이프 공급 릴(46)에 있어서의 연마 테이프의 권체의 반경을 구할 수 있다. 따라서, 회수용 모터와 마찬가지의 사고 방식으로 테이프의 장력이 일정하게 되도록 공급용 모터의 토크를 제어하는 것이 가능하게 된다.
이 구성에 따르면, 제어부(100)는, 자신이 제어하고 있는 테이프 이송 모터에 의해 송출된 연마 테이프의 이송량과, 기지의 연마 테이프의 두께를 사용하여, 당해 연마 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다. 이 때문에, 광 센서의 설치가 필요없게 되어, 비용을 억제할 수 있다. 또한, 테이프 이송 모터에 의해 송출된 연마 테이프의 이송량은, 제어부에 의한 제어에 의해 결정되므로, 연마 중이라도 연마 테이프의 이송량을 파악할 수 있고, 연마 처리와 다음 연마 처리의 사이에 추가 처리를 필요로 하지 않는다. 이와 같이, 비용을 억제함과 함께 연마 처리간에 있어서의 추가 처리를 필요로 하지 않고, 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 할 수 있다.
이 경우에는, 공급용 모터를 서보 모터로부터 토크 모터로 변경해도 된다. 이에 의해, 공급용 모터의 비용을 억제할 수 있다.
본 실시 형태 및 변형예 1에 있어서, 노치 연마부(40)에 있어서의 제어에 대하여 설명하였지만, 베벨 연마부(50)도 노치 연마부(40)의 제어와 마찬가지로 제어해도 된다. 또한, 본 발명은 연마 테이프로 되어 있지만, 세정 테이프 등의 처리 테이프를 사용한 기판 처리에 적용해도 된다.
이상, 본 발명은 상기 실시 형태 그대로 한정되는 것은 아니며, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형시켜 구체화할 수 있다. 또한, 상기 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합에 의해, 여러 가지 발명을 형성할 수 있다. 예를 들어, 실시 형태에 나타나는 전체 구성 요소로부터 몇 가지 구성 요소를 삭제해도 된다. 또한, 상이한 실시 형태에 걸친 구성 요소를 적절하게 조합해도 된다.
10: 기판 처리 장치
100: 제어부
101: 컨트롤러
102: 토크 가변 모듈
1021: D/A 컨버터
103: 드라이버
11: 하우징
110: 기억 장치
12: 개구부
13: 셔터
14: 구획판
15: 상부실
16: 하부실
17: 개구부
20: 기판 보유 지지 스테이지 유닛
21: 유닛 본체
22: 지지체
23: 기판 보유 지지 스테이지
24: 패드
26b: 홈
27: 샤프트
28: 파이프
29: 축대
30: 풀리
31: 벨트
33: 모터
40: 노치 연마부
43: 연마 테이프
44: 연마 헤드
46: 테이프 공급 릴
47: 테이프 회수 릴
47a: 코어
50: 베벨 연마부
54: 연마 헤드
55: 연마 테이프 공급ㆍ회수 기구
56: 테이프 공급 릴
57: 테이프 회수 릴
58: 노즐
60: 기판 보유 지지 스테이지 이동 수단
61: 샤프트
62: 지지판
63: 가동판
63a: 개구부
64: 리니어 가이드
65: 리니어 가이드
67: 풀리
68: 벨트
69: 모터
70: 볼 나사
71: 모터
72: 볼 나사
73: 모터
80: 기판 척 기구

Claims (10)

  1. 처리 테이프를 처리 대상물에 맞닿게 하고, 해당 처리 테이프와 처리 대상물의 상대적 운동에 의해 해당 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치이며,
    처리 테이프를 공급하기 위한 테이프 공급 릴과,
    상기 처리 테이프를 회수하기 위한 테이프 회수 릴과,
    상기 테이프 회수 릴에 토크를 부여하는 회수용 모터와,
    상기 테이프 공급 릴과 상기 테이프 회수 릴의 사이에서, 상기 처리 테이프를 송출하는 테이프 이송 모터와,
    상기 테이프 이송 모터를 제어하는 제어부를
    구비하고,
    상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 상기 테이프 회수 릴에 의해 권취된 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 회수용 모터의 토크를 제어하고,
    상기 제어부는, 상기 처리 테이프의 권체의 미사용시의 외경과 동일한 외형으로 설정된 지그의 외면에 계측용 처리 테이프의 일단이 고정되고, 당해 계측용 처리 테이프의 타단이 텐션 미터에 접속된 상태에서, 상기 처리 테이프에 일정하게 거는 장력과 동일한 설정 장력으로 당해 계측용 처리 테이프를 인장한 때의 상기 회수용 모터의 토크 지령값인 설정 토크값을 기준으로 하여, 상기 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 회수용 모터의 토크를 변경하는, 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께에 기초하여, 상기 테이프 회수 릴에 의해 회수된 처리 테이프의 권체의 외경을 결정하고, 당해 권체의 외경에 따라, 상기 회수용 모터의 토크를 제어하는,
    기판 처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 회수용 모터는 토크 모터이고,
    상기 처리 테이프의 권체의 외경이 최대가 될 때, 당해 처리 테이프에 일정하게 거는 장력인 설정 장력으로 당해 처리 테이프를 인장하였을 때 컨트롤러가 출력하는 토크 명령값을 설정 토크 명령값으로서 기억 장치에 기억하고 있고,
    상기 제어부는,
    상기 설정 토크 명령값을 출력하는 컨트롤러와,
    상기 결정된 처리 테이프의 권체의 직경 또는 반경에 따라, 당해 처리 테이프의 장력이 일정하게 되는 토크를 결정하고, 결정한 토크를 상기 설정 토크 명령값으로 나눈 계수를 결정하고, 당해 계수를 상기 토크 명령값에 곱하고, 곱한 후의 토크 명령값을 출력하는 토크 가변 모듈과,
    상기 토크 가변 모듈로부터 출력된 토크 명령값의 토크가 상기 회수용 모터에 걸리도록, 상기 회수용 모터를 구동하는 드라이버를
    갖는,
    기판 처리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 토크 가변 모듈은 D/A 컨버터를 갖고,
    상기 D/A 컨버터는, 상기 토크 명령값을 출력할 때, 당해 토크 명령값을 디지털 신호로부터 아날로그 신호로 변환하여 출력하는,
    기판 처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테이프 이송 모터는 서보 모터이고,
    상기 제어부는, 상기 처리 테이프를 이송하기 시작하고 나서부터 그 시점까지의 상기 서보 모터의 회전 횟수와 미리 설정된 1회전당 테이프 이송 길이에 기초하여, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이를 결정하는,
    기판 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이를 사용하여, 상기 처리 테이프의 교환 타이밍을 결정하는,
    기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 테이프 공급 릴에 토크를 부여하는 공급용 모터를 더 구비하고,
    상기 공급용 모터는 서보 모터이고,
    상기 제어부는, 상기 테이프 공급 릴에 감긴 처리 테이프의 외경에 따라, 상기 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록 상기 공급용 모터에 부여하는 토크를 제어하는,
    기판 처리 장치.
  8. 처리 테이프를 처리 대상물에 맞닿게 하고, 해당 처리 테이프와 처리 대상물의 상대적 운동에 의해 해당 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치이며,
    처리 테이프를 공급하기 위한 테이프 공급 릴과,
    상기 테이프 공급 릴에 토크를 부여하는 공급용 모터와,
    상기 처리 테이프를 회수하기 위한 테이프 회수 릴과,
    상기 테이프 공급 릴과 상기 테이프 회수 릴의 사이에서, 상기 처리 테이프를 송출하는 테이프 이송 모터와,
    상기 테이프 이송 모터를 제어하는 제어부를
    구비하고,
    상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 상기 테이프 공급 릴에 있어서의 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 공급용 모터의 토크를 제어하고,
    상기 제어부는, 상기 처리 테이프의 권체의 미사용시의 외경과 동일한 외형으로 설정된 지그의 외면에 계측용 처리 테이프의 일단이 고정되고, 당해 계측용 처리 테이프의 타단이 텐션 미터에 접속된 상태에서, 상기 처리 테이프에 일정하게 거는 장력과 동일한 설정 장력으로 당해 계측용 처리 테이프를 인장한 때의 상기 공급용 모터의 토크 지령값인 설정 토크값을 기준으로 하여, 상기 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 공급용 모터의 토크를 변경하는, 기판 처리 장치.
  9. 처리 테이프를 공급하기 위한 테이프 공급 릴과,
    상기 처리 테이프를 회수하기 위한 테이프 회수 릴과,
    상기 테이프 회수 릴에 토크를 부여하는 회수용 모터와,
    상기 테이프 공급 릴과 상기 테이프 회수 릴의 사이에서, 상기 처리 테이프를 송출하는 테이프 이송 모터와, 상기 테이프 이송 모터를 제어하는 제어부를 구비하고, 처리 테이프를 처리 대상물에 맞닿게 하고, 해당 처리 테이프와 처리 대상물의 상대적 운동에 의해 해당 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치가 실행하는 제어 방법이며,
    상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 상기 테이프 회수 릴에 의해 권취된 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 회수용 모터의 토크를 제어하는 제어 스텝을 갖고,
    상기 제어 스텝에 있어서, 상기 제어부는, 상기 처리 테이프의 권체의 미사용시의 외경과 동일한 외형으로 설정된 지그의 외면에 계측용 처리 테이프의 일단이 고정되고, 당해 계측용 처리 테이프의 타단이 텐션 미터에 접속된 상태에서, 상기 처리 테이프에 일정하게 거는 장력과 동일한 설정 장력으로 당해 계측용 처리 테이프를 인장한 때의 상기 회수용 모터의 토크 지령값인 설정 토크값을 기준으로 하여, 상기 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 회수용 모터의 토크를 변경하는, 제어 방법.
  10. 처리 테이프를 공급하기 위한 테이프 공급 릴과, 상기 테이프 공급 릴에 토크를 부여하는 공급용 모터와, 상기 처리 테이프를 회수하기 위한 테이프 회수 릴과, 상기 테이프 공급 릴과 상기 테이프 회수 릴의 사이에서, 상기 처리 테이프를 송출하는 테이프 이송 모터와, 상기 테이프 이송 모터를 제어하는 제어부를 구비하고, 처리 테이프를 처리 대상물에 맞닿게 하고, 해당 처리 테이프와 처리 대상물의 상대적 운동에 의해 해당 처리 대상물을 처리하는 기판 처리 장치가 실행하는 제어 방법이며,
    상기 제어부는, 상기 테이프 이송 모터에 의해 송출된 테이프 이송 길이와, 당해 처리 테이프의 두께를 사용하여, 당해 처리 테이프에 걸리는 장력이 일정하게 되도록, 상기 테이프 공급 릴에 있어서의 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 공급용 모터의 토크를 제어하는 제어 스텝을 갖고,
    상기 제어 스텝에 있어서, 상기 제어부는, 상기 처리 테이프의 권체의 미사용시의 외경과 동일한 외형으로 설정된 지그의 외면에 계측용 처리 테이프의 일단이 고정되고, 당해 계측용 처리 테이프의 타단이 텐션 미터에 접속된 상태에서, 상기 처리 테이프에 일정하게 거는 장력과 동일한 설정 장력으로 당해 계측용 처리 테이프를 인장한 때의 상기 공급용 모터의 토크 지령값인 설정 토크값을 기준으로 하여, 상기 처리 테이프의 권체의 외경의 변화에 맞추어 상기 공급용 모터의 토크를 변경하는, 제어 방법.
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