特開 2022-145478 ワーク加工装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022145478

(43)【公開日】2022-10-04

(54)【発明の名称】ワーク加工装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20220926BHJP

   H01L 21/3065 20060101ALI20220926BHJP

   B24B 37/10 20120101ALI20220926BHJP

   B24B 1/00 20060101ALI20220926BHJP

   B24B 37/00 20120101ALI20220926BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 621Z

H01L21/302 105B

H01L21/304 621D

B24B37/10

B24B1/00 Z

B24B37/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021204585

(22)【出願日】2021-12-16

(31)【優先権主張番号】P 2021044350

(32)【優先日】2021-03-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(71)【出願人】

【識別番号】304021288

【氏名又は名称】国立大学法人長岡技術科学大学

(71)【出願人】

【識別番号】591222670

【氏名又は名称】土肥 俊郎

(71)【出願人】

【識別番号】000236687

【氏名又は名称】不二越機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001726

【氏名又は名称】特許業務法人綿貫国際特許・商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】會田 英雄

(72)【発明者】

【氏名】武田 秀俊

(72)【発明者】

【氏名】土肥 俊郎

(72)【発明者】

【氏名】宮下 忠一

(72)【発明者】

【氏名】鍛冶倉 惇

【テーマコード（参考）】

3C049

3C158

5F004

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C049AA07

3C049AA09

3C049AC04

3C049CB03

3C158AA07

3C158AA09

3C158AC04

3C158CB03

3C158DA12

3C158DA17

3C158EA11

3C158EA26

3C158EB01

5F004AA01

5F004BA06

5F004BB19

5F004BB24

5F004BB29

5F004CA05

5F004CA08

5F004DA22

5F004DB19

5F057AA14

5F057AA31

5F057BB06

5F057BB09

5F057BB40

5F057CA12

5F057DA03

5F057DA11

5F057DA28

(57)【要約】

【課題】難加工材料を用いて形成されたワークに対して、高い加工レートを実現し、短時間で安定的に加工を行うことが可能なワーク加工装置を提供する。
【解決手段】本発明に係るワーク加工装置１は、保持プレート２０の上面に保持されたワークＷに対して加工ヘッド１４を摺接させて加工を行うワーク加工装置であって、加工ヘッド１４は、プラズマを発生させてワークＷの被加工面に照射するプラズマ電極３０を有し、プラズマ電極３０は、径方向中心に設けられる環状もしくは円柱状の中心電極３１と、中心電極３１に対して径方向外方に設けられる環状の外周電極３２とが、境界位置に環状のスリット部３６を介して配設されていると共に、スリット部３６がプラズマ発生空間として構成されており、中心電極３１および外周電極３２の底面に加工パッド４０が設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

保持プレートの上面に保持されたワークに対して加工ヘッドを摺接させて被加工面の加工を行うワーク加工装置であって、
前記加工ヘッドは、回転可能に設けられ、プラズマを発生させて前記ワークの被加工面に照射するプラズマ電極を有し、
前記プラズマ電極は、径方向中心に設けられる環状もしくは円柱状の中心電極と、前記中心電極に対して径方向外方に設けられる環状の外周電極とが、境界位置に環状のスリット部を介して配設されていると共に、前記スリット部がプラズマ発生空間として構成されており、前記中心電極および前記外周電極の底面に加工パッドが設けられていること
を特徴とするワーク加工装置。

【請求項2】

前記外周電極は、複数個が設けられており、各境界位置に前記スリット部が設けられていること
を特徴とする請求項１記載のワーク加工装置。

【請求項3】

前記プラズマ電極は、前記スリット部を介して対向する側面の少なくとも一方における下端位置に、前記スリット部の離間寸法を小さくする方向に突出する突出部を有すること
を特徴とする請求項１または請求項２記載のワーク加工装置。

【請求項4】

前記突出部は、前記２つの側面の両方における下端位置において、相互に同じ径方向寸法で突出する形状に形成されていること
を特徴とする請求項３記載のワーク加工装置。

【請求項5】

前記２つの側面の径方向の間隔寸法は、前記２つの突出部の径方向の間隔寸法に対して５倍以上となるように構成されていること
を特徴とする請求項４記載のワーク加工装置。

【請求項6】

前記側面は、前記突出部が設けられていない領域が絶縁材料を用いて形成されていること
を特徴とする請求項４または請求項５記載のワーク加工装置。

【請求項7】

前記プラズマ電極は、前記スリット部に環状の追加電極を有し、平面視において、前記スリット部が前記追加電極によって分割された空間となり、それぞれの前記空間がプラズマ発生空間として構成されていること
を特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載のワーク加工装置。

【請求項8】

前記加工ヘッドは、相対的に位置が変わる全ての前記ワークの被加工面の全領域に対し、前記スリット部が通過可能で且つ前記加工パッドが摺接可能となる外径および配置で、１個もしくは複数個が設けられていること
を特徴とする請求項１～７のいずれか一項に記載のワーク加工装置。

【請求項9】

前記加工パッドは、前記プラズマ電極の側面に対して外方に向かって所定長さ延出して上方に傾斜する延出部を有すること
を特徴とする請求項１～８のいずれか一項に記載のワーク加工装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク加工装置に関し、さらに詳細には、保持プレートに保持されたワークに対して加工ヘッドを摺接させて表面の加工を行うワーク加工装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体パワーデバイスを作製する上でウェハに例示される基板（ワーク）に対し、表面の加工が必須となる。特に、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ダイヤモンドに代表されるワイドバンドギャップ半導体基板は硬く脆いことから、従来の機械的加工では高効率な加工は困難であるという課題がある。なお、本願における「加工」は、例えば、表面を削る研削、面粗度を低減する研磨、平面度を高める平坦化等のように表面の除去を行う加工を広く含むものとする。

【0003】

上記基板の加工に際して、Ｐ－ＣＶＭ（Ｐｌａｓｍａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒｉｚａｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ）という加工方法を用いることが考えられる。この方法は、大気圧雰囲気下でのプラズマを用いた化学的な加工方法であり、その高いラジカル密度から高効率な加工が可能となる。しかしながら、等方性エッチングを行う加工方法であり、表面凸部のみならず表面凹部も加工してしまうため、平坦化目的の場合には向かない点もある。

【0004】

そこで、特許文献１（特開２０１５－１５９２５７号公報）、特許文献２（特開２０１５－１７９８３０号公報）等において、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ダイヤモンド等の難加工材料に対して、プラズマ処理と機械加工とを複合させて高効率且つ高精度に加工する方法および装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１５－１５９２５７号公報

【特許文献2】特開２０１５－１７９８３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に例示される従来のワーク加工装置においては、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）を行う機構部とプラズマ処理を行う機構部とが別個に配設されており、それぞれの機構部においてワークの加工を交互に繰り返す構成であるため、タクトタイムが長くなり、生産効率が低下してしまう課題があった。

【0007】

一方、特許文献２に例示される従来のワーク加工装置においては、プラズマ処理を行う機構部が定盤に組込まれる構成であるため、当該組込み箇所において、スラリーの固着が生じ、また、スラリーの影響（ウェット環境）によってプラズマ発生が安定しない等の課題があった。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、上記事情に鑑みてなされ、難加工材料を用いて形成されたワークに対して、高い加工レートを実現し、短時間で安定的に加工を行うことが可能なワーク加工装置を提供することを目的とする。

【0009】

本発明は、一実施形態として以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。

【0010】

本発明に係るワーク加工装置は、保持プレートの上面に保持されたワークに対して加工ヘッドを摺接させて被加工面の加工を行うワーク加工装置であって、前記加工ヘッドは、回転可能に設けられ、プラズマを発生させて前記ワークの被加工面に照射するプラズマ電極を有し、前記プラズマ電極は、径方向中心に設けられる環状もしくは円柱状の中心電極と、前記中心電極に対して径方向外方に設けられる環状の外周電極とが、境界位置に環状のスリット部を介して配設されていると共に、前記スリット部がプラズマ発生空間として構成されており、前記中心電極および前記外周電極の底面に加工パッドが設けられていることを要件とする。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、難加工材料を用いて形成されたワークであっても、被加工面の改質やエッチングを行いながら加工を行うことができるため、加工レートを高めることが可能となる。また、プラズマ処理工程と加工工程とを同時に、すなわち機構間でワークの配置替えをせずに連続的な処理で行うことができるため、短時間で加工を行うことができ、生産効率の向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第一の実施形態に係るワーク加工装置の例を示す正面断面図である。

【図2】図１におけるII－II線断面図である。

【図3】図１のワーク加工装置における加工ヘッドの拡大図である。

【図4】図１のワーク加工装置における加工ヘッドのプラズマ電極の例を示す斜視図である。

【図5】図１のワーク加工装置における加工ヘッドのプラズマ電極の他の例を示す斜視図ある。

【図6】図１のワーク加工装置における加工ヘッドの他の例を示す断面図である。

【図7】図１のワーク加工装置における加工ヘッドのプラズマ電極の他の例を示す断面図である。

【図8】図１のワーク加工装置における加工ヘッドのプラズマ電極の他の例を示す断面図である。

【図9】図１のワーク加工装置における加工ヘッドのプラズマ電極の他の例を示す断面図である。

【図10】本発明の第二の実施形態に係るワーク加工装置の例を示す正面断面図である。

【図11】図１０におけるXI－XI線断面図である。

【図12】図１０のワーク加工装置における加工ヘッドの他の例を示す断面図である。

【図13】図１０のワーク加工装置における加工ヘッドの他の例を示す断面図である。

【図14】図９におけるXIV部拡大図である。

【図15】表１に示す試料におけるプラズマの発生強度を可視化した図である。

【図16】図１のワーク加工装置における加工ヘッドのプラズマ電極の他の例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

（第一の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第一の実施形態について詳しく説明する。図１は、本実施形態に係るワーク加工装置１の例を示す正面断面図（概略図）である。また、図２は、図１におけるII－II線断面図（概略図）である。また、図３は、図１のワーク加工装置１における加工ヘッド１４の拡大図（概略図）である。なお、各実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰返しの説明は省略する場合がある。

【0014】

本実施形態に係るワーク加工装置１は、回転盤１２の上面に固定される保持プレート２０上のワークＷに対し、加工ヘッド１４を押圧しながら摺接させて加工（表面加工）を行う装置である。

【0015】

一方、加工対象のワークＷは、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ダイヤモンド等に例示される、いわゆる難加工材料を用いて形成された基板（一例として、円板状のウェハ）等であり、外径や厚さは特に限定されるものではない（一例として、外径数ｃｍ～数十ｃｍ程度、厚さ数μｍ～数ｍｍ程度）。

【0016】

また、本実施形態に係る保持プレート２０は、保持面（上面）に１枚もしくは複数枚のワークＷが保持（貼付）され、そのワークＷの被加工面（上面）を加工ヘッド１４のワーク加工面（下面）に当接させる作用をなす。本実施形態においては、公知の剥離可能な接着剤によって、ワークＷの下面が保持プレート２０の保持面（上面）に接着されて貼付されているがこれに限定されるものではなく、真空吸着、凹部形成による嵌め込み等の方法を用いてもよい。なお、この保持プレート２０は、平坦精度が高く、変形しにくい材質であることが要求され、一般に、ガラスもしくはセラミックス等を用いて形成されている。

【0017】

次に、本実施形態に係る回転盤１２は、金属材料（一例として、ステンレス合金等）を用いて平面視円形状に形成されており、ベアリング４４によって支持されて駆動装置（一例として、電気モータを備えた駆動機構）４２によって回転駆動される構成となっている（矢印Ａ方向）。なお、保持プレート２０は、キャリア２２を介して回転盤１２上の所定位置に保持（固定）される。このキャリア２２は、一般に、金属材料（一例として、ステンレス合金等）を用いて形成されている。

【0018】

ここで、キャリア２２は、回転盤１２の中心軸と軸心を一致させて配置された太陽ギヤ１６とインターナルギヤ１８とで挟持された状態で噛合されており、回転盤１２の回転によって自転（矢印Ｃ方向）且つ公転（矢印Ｄ方向）するように回転駆動される。このキャリア２２の回転によって、保持プレート２０が自転（矢印Ｃ方向）且つ公転（矢印Ｄ方向）される。なお、本実施形態では、太陽ギヤ１６とインターナルギヤ１８との間に、４個のキャリア２２が配設される構成としているが、これに限定されるものではない。

【0019】

次に、本実施形態に係る加工ヘッド１４は、回転盤１２の上方位置において、上下動可能に支持されると共に、支持フレーム１０に配設された電気モータ等からなる駆動装置（不図示）によって回転可能に構成されている（矢印Ｂ方向）。一例として、スプライン等を備えた公知の機構によって構成されている。また、下面がワークＷの加工を行うワーク加工面として構成されており、さらに、プラズマを発生させてワークＷの被加工面に照射するプラズマ電極３０を備えて構成されている。

【0020】

ここで、本実施形態に係るプラズマ電極３０は、図４（底面側斜視図）に示すように、径方向中心に設けられる円柱状の中心電極３１と、中心電極３１に対して径方向外方に設けられる環状の外周電極３２とが、境界位置に環状のスリット部３６を介して配設されている。このスリット部３６がプラズマ発生空間として構成されている（詳細は後述）。また、プラズマ電極３０の変形例として、図５（底面側斜視図）に示すように、中心電極３１が環状に形成される構成としてもよい。なお、図３に示すように、中心電極３１および外周電極３２のそれぞれの底面には加工パッド４０が設けられているが、上記の図４、図５においては、構造をわかり易くするために加工パッド４０の図示を省略している。

【0021】

なお、プラズマは、ベースガス（Ｈｅ等の希ガス）および反応ガスを各貯留部（不図示）から配管４６を通じてスリット部３６に供給しつつ、当該スリット部３６を構成する隣接電極間に所定電圧を印加することによって発生させることができる。反応ガスの具体例として、被加工物がＳｉＣ等の場合にはフッ素系ガス、酸素ガス、被加工物がＧａＮの場合には塩素系ガス、酸素ガス、被加工物がダイヤモンドの場合にはフッ素系ガス、酸素ガス、もしくは水素ガスが好適に用いられる。

【0022】

上記の構成によれば、回転盤１２を回転（自転）させることにより、キャリア２２を介して保持プレート２０を自転且つ公転させることができる。同時に、加工ヘッド１４を回転（自転）させて、保持プレート２０に保持されたワークＷに押圧しながら摺接させることができる。このとき、回転状態のプラズマ電極３０によりプラズマを発生させてワークＷの被加工面に照射することができる。したがって、ワークＷの被加工面に対し、プラズマの照射によって改質やエッチング（ワークＷの材質、反応ガスの種類によって両方もしくは一方となる）を行いながら、加工を行うことができるため、加工レートを向上させることが可能となる。特許文献１に例示されるようなプラズマ処理工程と加工工程とを別個に配置された機構で交互に行う装置と比べて、本実施形態によれば、それらの工程を同時に、すなわち、ワークＷの配置替え等を必要とせず、連続的な処理によって実施することができるため、短時間での加工が可能となり、生産効率の向上が可能となる。

【0023】

本実施形態に係るワーク加工装置１は、各機構の移動（回転）によって相対的に位置が変わる全てのワークＷの被加工面の全領域に対して、スリット部３６が通過可能で且つ加工パッド４０が摺接可能となる外径および配置で、複数個（一例として、２個）の加工ヘッド１４が配設される構成としている。これによれば、加工レートを向上させることができ、短時間での加工が可能となる。ただし、加工ヘッド１４の配設数は、上記に限定されるものではなく、図６（図２に対応する位置の断面図）に示すように３個（もしくはそれ以上）が配設される構成としてもよく、あるいは、１個が配設される構成（不図示）としてもよい。

【0024】

また、本実施形態に係るワーク加工装置１は、スラリーの供給を行うスラリー供給装置を備える構成としている（不図示）。これによれば、ワークＷの材質や加工条件に応じて、加工工程におけるスラリーの供給（非供給を含む）について適宜、設定することができる。

【0025】

次に、加工ヘッド１４に設けられるプラズマ電極３０の実施例について詳しく説明する。本実施形態に係るプラズマ電極３０は、底面視が円形状に形成され、径方向中心に設けられる環状（円筒状）もしくは円柱状の中心電極３１と、中心電極３１に対して径方向外方に設けられる環状（円筒状）の外周電極３２とを備えて構成されている。前述の通り、境界位置に設けられる空間部であるスリット部３６がプラズマ発生空間として構成される。したがって、スリット部３６を介して隣接する電極同士の極性が異なるように構成される。一例として、図３の拡大図（断面図）および図４の斜視図に示すように、中心電極３１に対して、１個の外周電極３２を備えた構成となっている。なお、中心電極３１および外周電極３２の構成材料は特に限定されないが、導電性材料を用いて形成されている。

【0026】

また、変形例として、図７（図３に対応する位置の断面図）に示すように、中心電極３１に対して、複数個（個数は特に限定されないが、図７は２個の場合の例である）の外周電極３２（図中の３２Ａ、３２Ｂ）を備えた構成としてもよい。その場合、隣接する外周電極３２同士の境界位置にはそれぞれスリット部３６が設けられる。これによれば、スリット部３６（図中の３６Ａ、３６Ｂ）の個数を多く設定することができるため、加工ヘッド１４における１回転あたりのプラズマ発生回数（照射量）を増加させることができ、ワークＷにおける被加工面の改質作用やエッチング作用を高め、加工レートおよび生産効率をより一層、向上させることが可能となる。

【0027】

なお、外周電極３２の個数に関わらず、その底面に設けられる加工パッド４０は、図３に示すように、プラズマ電極３０（より具体的には、中心電極３１および外周電極３２）の外周面（ここでは、側面）に対して外方（側面と交わる方向）に向かって所定長さ延出して上方に傾斜する延出部４０ａを有する構成であることが好適である。これによれば、回転状態の加工ヘッド１４の底面がワークＷに対して押圧状態で摺接する際に、ワークＷのエッジを延出部４０ａの下に潜り込ませる作用が得られるため、加工パッド４０が当該エッジに当接して剥がれてしまうことを防止できる。

【0028】

次に、プラズマ電極３０の変形例について説明する。具体的には、図８（図３に対応する位置の断面図）に示すように、スリット部３６に外周電極３２の電極面と並行する環状（円筒状）のプレート状（もしくはブロック状）である追加電極３４が設けられている。すなわち、平面視において、当該追加電極３４によってスリット部３６が径方向に分割された空間となり、それぞれの空間がプラズマ発生空間として構成されている。なお、追加電極３４の構成材料は特に限定されないが、導電性材料を用いて形成されている。

【0029】

このような構成によれば、加工ヘッド１４において、外周電極３２の配設数を増加させることなく、スリット部３６の配設数、すなわち、プラズマ発生空間を増加させることができるため、加工ヘッド１４における１回転あたりのプラズマ発生回数（照射量）を増加させることができ、ワークＷにおける被加工面の改質作用やエッチング作用を高め、加工レートおよび生産効率をより一層、向上させることが可能となる。

【0030】

また、プラズマ電極３０の別の変形例について説明する。具体的には、図９（図３に対応する位置の断面図）に示すように、スリット部３６を介して対向する２つの側面３１ａ、３２ａの少なくとも一方（図９は、両方に設ける場合の構成例である）における下端位置に、スリット部３６の離間寸法（径方向寸法）を小さくする方向に突出する突出部３８が設けられている。なお、図９は対向する中心電極３１と外周電極３２との場合の構成例であるが、外周電極３２が複数個設けられる場合における、対向する外周電極３２同士の場合の構成例も同様となる。

【0031】

このような構成によれば、プラズマ電極３０における突出部３８の位置、すなわち、ワークＷにより近い下端位置において、プラズマを集中的に発生させることができる。したがって、ワークＷに作用するプラズマ照射量を増加させることができるため、ワークＷにおける被加工面の改質作用やエッチング作用を高め、加工レートおよび生産効率をより一層、向上させることが可能となる。

【0032】

ここで、本発明者らは、上記効果をより高めることができるプラズマを発生させるために、突出部３８の構成についてさらに研究を行った。一例として、突出部３８の構成（図１４参照、ただし図の簡素化のため加工パッド４０は不図示）が異なる試料（１）～（５）を用いて行った実験結果を表１および図１５に示す。表１は、プラズマを安定的に発生させるために必要な電力［Ｗ］の測定結果を示すものである。一方、図１５は、プラズマ電極３０の下面から所定距離（一例として、２ｍｍに設定）離間した位置におけるプラズマの発生強度を、株式会社サクラクレパス製プラズマインジケーター（登録商標）を用いて可視化したものである（色の濃い領域が高い（強い）強度を示す）。

【0033】

【表1】

【0034】

表１に示すように、突出部３８を有する構成（試料（２）～（５））が、突出部３８を有しない構成（試料（１））よりも、プラズマを安定的に発生させるために必要な電力を低減できる、すなわち、省エネルギー化を図ることができる結果が得られた。

【0035】

また、図１５Ａ～図１５Ｅに示すように、突出部３８がプラズマ電極３０の２つの側面３１ａ、３２ａの両方に同じ径方向寸法（略同じ寸法を含む）で設けられる構成（試料（４）、（５））が、一方にのみ設けられる構成（試料（２）、（３））よりも、高い（強い）強度のプラズマを発生させることができる、すなわち、ワークＷに作用するプラズマ照射量を増加させることができる結果が得られた。併せて、２つの側面３１ａ、３２ａの径方向の間隔寸法ｃが、２つの突出部３８Ａ、３８Ｂの径方向の間隔寸法ａに対して５倍以上となるように構成することが上記の効果を確実に得るために好適であることも確認された。

【0036】

さらに、プラズマ電極３０の別の変形例について説明する。具体的には、図１６（図３に対応する位置の断面図）に示すように、スリット部３６を介して対向する２つの側面３１ａ、３２ａに関して、突出部３８が設けられていない領域（この場合、軸方向領域）が絶縁材料を用いて形成された構成を備えている。これによれば、突出部３８が設けられていない領域への放電を抑制することができるため、２つの突出部３８Ａ、３８Ｂ間において、より集中的にプラズマを発生させることができる。したがって、ワークＷに作用するプラズマ照射量を増加させることができる。

【0037】

上記の絶縁材料の例として、セラミックス、耐熱ガラス、石英、樹脂等が用いられる。ここで、当該樹脂の例として、プラズマ照射時間が相対的に短時間に設定される場合には、ＰＯＭ（ポリアセタール樹脂）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル樹脂）、超高分子ポリエチレン樹脂、フェノール樹脂等が好適に用いられる。一方、プラズマ照射時間が相対的に短時間に設定される場合には、耐熱性が必要となり、エポキシ樹脂、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン樹脂）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン樹脂）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド樹脂）等が好適に用いられる。なお、材料の選定や径方向厚さの設定に際しては、加工条件に対する寸法安定性、耐薬品性等が考慮される。

【0038】

（第二の実施形態）
続いて、本発明の第二の実施形態に係るワーク加工装置１について説明する。ここで、図１０は、本実施形態に係るワーク加工装置１の例を示す正面断面図（概略図）である。また、図１１は、図１０におけるXI－XI線断面図（概略図）である。

【0039】

本実施形態に係るワーク加工装置１は、前述の第一の実施形態と基本的な構成は同様であるが、特に、保持プレート２０を回転させる機構等において相違点を有する。以下、当該相違点を中心に本実施形態について説明する。なお、前述の図７～図９に示す変形例についても、本実施形態に対して同様に適用し得る。

【0040】

具体的に、本実施形態においては、保持プレート２０がキャリアを介さずに、回転盤１２の中心軸と軸心を一致させて、当該回転盤１２上に保持（固定）される構成となっている。すなわち、回転盤１２が回転（自転）されることによって（矢印Ａ方向）、保持プレート２０が回転（自転）される構成となっている（矢印Ｃ方向）。なお、加工ヘッド１４に関しては第一の実施形態と同様に回転（自転）される構成となっている（矢印Ｂ方向）。

【0041】

前述の第一の実施形態と比較して、回転盤１２上に保持される保持プレート２０が１つのみとなるため、同時に加工できるワークＷの枚数は減少するものの、装置の大幅な小型化を図ることが可能となる。

【0042】

一方、加工ヘッド１４に関しては、複数個（一例として、２個）が配設される構成としている。ただし、この構成に限定されるものではなく、変形例として、加工ヘッド１４が３個以上配設される構成（不図示）としてもよい。

【0043】

さらに別の変形例として、図１２、図１３（いずれも図１１に対応する位置の断面図）に示すように１個の加工ヘッド１４が回転盤１２に対して軸心を偏心させて配設される構成としてもよい。図１２は、保持プレート２０の保持面（上面）に保持プレート２０の半径よりも直径が小径のワークＷを複数枚保持（貼付）させて加工を行う場合の例である。一方、図１３は、保持プレート２０の保持面（上面）に保持プレート２０の半径よりも直径が大径のワークＷを１枚保持（貼付）させて加工を行う場合の例である。いずれの場合においても、この構成によれば、１個の加工ヘッド１４のみでワークＷの全面を加工することが可能となる。したがって、複数個の加工ヘッド１４を設ける場合と比較して、簡素な装置構成とすることができるため、装置コストの低減が可能となる。

【0044】

なお、その他の作用効果については、前述の第一の実施形態と同様であるため、繰り返しの説明を省略する。

【0045】

以上、説明した通り、本発明によれば、難加工材料を用いて形成されたワークであっても、被加工面の改質やエッチングを行いながら加工を行うことができるため、加工レートを高めることが可能となる。また、プラズマ処理工程と加工工程とを同時に、すなわち機構間でワークの配置替えをせずに連続的な処理で行うことができるため、短時間で加工を行うことができ、生産効率の向上が可能となる。

【0046】

なお、本発明は、以上説明した実施形態に限定されず、様々な実施形態が考えられる。具体的に、保持プレートの回転機構に関し、自転のみ、公転のみ、自転且つ公転、もしくは、非回転のいずれかから選択される構成とし、加工ヘッドの回転機構に関し、自転のみ、公転のみ、自転且つ公転、もしくは、非回転のいずれかから選択される構成とし、それらの組合せ数だけ構成例が考えられる（ただし、保持プレートが非回転、且つ、加工ヘッドが非回転となる組合せを除く）。これらの構成例によっても、上記と同種の効果を得ることができる。

【0047】

ちなみに、前述の第一の実施形態は、保持プレートの回転機構が自転且つ公転を行う構成であり、加工ヘッドの回転機構が自転を行う構成である場合に該当する。また、前述の第二の実施形態は、保持プレートの回転機構が自転を行う構成であり、加工ヘッドの回転機構が自転を行う構成である場合に該当する。特に、これらの実施形態の場合に、加工レートおよび生産効率を向上させる効果が高くなる。

【0048】

なお、加工を行うワークに関しても、円板状のウェハを例に挙げて説明を行ったが、これに限定されるものではなく、他の平板状（特に円板状）のワークに対しても同様に適用することができる。

【符号の説明】

【0049】

１ ワーク加工装置
１２ 回転盤
１４ 加工ヘッド
２０ 保持プレート
２２ キャリア
３０ プラズマ電極
３１ 中心電極
３２、３２Ａ、３２Ｂ 外周電極
３４ 追加電極
３６、３６Ａ、３６Ｂ スリット部
３８ 突出部
４０ 加工パッド
４０ａ 延出部
Ｗ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】