FR2677288A1 - Polishing machine with taut micro-abrasive sheet - Google Patents

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FR2677288A1
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Barrois Gerard
Blanc Henry
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Abstract

According to the invention the polishing head (disc) of the machine comprises a flat reference head (30) and a micro-abrasive sheet (33) stretched over this head by suitable means (35, 35'). These means may be a dispensing reel and a receiving reel. Application to the polishing of silicon wafers containing built-in components, particularly magnetic read and write heads.

Description

DESCRIPTION
MACHINE DE POLISSAGE
A FEUILLE MICROABRASIVE TENDUE
La présente invention a pour objet une machine de poLissage à feuille microabrasive tendue.
DESCRIPTION
POLISHING MACHINE
TENSIONED MICROABRASIVE SHEET
The present invention relates to a polishing machine with a tensile microabrasive sheet.

L'invention trouve une application particulière au poLissage de composants microélectroniques intégrés dans des plaquettes de semiconducteur (en silicium par exemple). Il peut s'agir, notamment, de têtes magnétiques d'écriture et de lecture
Des procédés de réalisation de telles têtes sont décrits dans de nombreux documents et notamment dans US-A-4,837,924 et US-A-4,333,229. Le premier document se rapporte à des têtes à structure dite "horizontaLe" -car formée d'un empiLement de couches déposées sur la face supérieure d'une plaquette semiconductrice- et Le second à des têtes à structure dite "verticaLe" -car formée de couches déposées sur
La tranche d'une telle plaquette-.
The invention finds a particular application in the polishing of microelectronic components integrated in semiconductor wafers (in silicon for example). They may, in particular, be magnetic writing and reading heads.
Methods for producing such heads are described in numerous documents and in particular in US-A-4,837,924 and US-A-4,333,229. The first document relates to heads with a so-called "horizontal" structure -car formed from a stack of layers deposited on the upper face of a semiconductor wafer- and the second to heads with a structure called "vertical" -car formed from layers deposited on
The edge of such a wafer.

Les micro-usinages effectués sur de telles plaquettes consistent, dans le premier cas, à niveler (ou "pLanariser") et à polir divers sous-ensembles intermédiaires obtenus au cours du procédé de réalisation, à définir un entrefer et à amener L'ensemble de la tête dans le plan général du substrat, dit encore plan de vol. The micro-machining carried out on such wafers consists, in the first case, in leveling (or "pLanariser") and in polishing various intermediate sub-assemblies obtained during the production process, in defining an air gap and in bringing the assembly of the head in the general plane of the substrate, also called the flight plan.

Dans le second cas, Les micro-usinages ont pour but de définir un entrefer et d'ajuster la forme des patins de vol. In the second case, the purpose of micro-machining is to define an air gap and to adjust the shape of the flight pads.

Bien que pouvant s'appliquer éventuellement à la réalisation de têtes de la deuxième catégorie (têtes verticales), la machine objet de La présente invention est avant tout destinée au polissage d'ensembles ou sous-ensembles correspondants à La première catégorie (têtes horizontaLes) car c'est dans ce cas que Les problèmes technologiques sont Les plus ardus. Although possibly applicable to the production of heads of the second category (vertical heads), the machine object of the present invention is primarily intended for polishing assemblies or sub-assemblies corresponding to the first category (horizontal heads) because it is in this case that the technological problems are the most difficult.

La figure 1 montre, à titre d'exemple de pièce à polir, une tête magnétique d'écriture et de
Lecture en structure horizontale. L'ensemble représenté correspond à la dernière étape de réalisation avant polissage final. Cet ensemble comprend un substrat de silicium 10 dans lequel un caisson a été gravé, un circuit magnétique 12 en alliage fer-nickel, un double bobinage 14 en cuivre, une couche en silice 16 de 3 à 6Y m d'épaisseur, un espaceur amagnétique 18 en silice de 1fm d'épaisseur environ et deux pièces polaires supérieures 20 en fer-nickel. Le plan de polissage final est marqué en trait interrompu et référencé 22.
Figure 1 shows, as an example of a polishing piece, a magnetic writing and
Reading in horizontal structure. The assembly represented corresponds to the last stage of production before final polishing. This set includes a silicon substrate 10 in which a box has been etched, a magnetic circuit 12 made of iron-nickel alloy, a double coil 14 made of copper, a layer of silica 16 3 to 6Y m thick, a non-magnetic spacer 18 in silica approximately 1m thick and two upper pole pieces 20 in iron-nickel. The final polishing plan is marked in broken lines and referenced 22.

L'enlèvement de matière porte sur les pièces polaires 20 et sur les dépassements 23 en silice. The material removal relates to the pole pieces 20 and to the protrusions 23 in silica.

Pour ne pas altérer le circuit magnétique, cet enlève- ment ne doit pas diminuer L'épaisseur de la couche uniforme de silice de plus de 0,38m. Le plan final de polissage définit le plan de voL de la tête.In order not to alter the magnetic circuit, this removal must not reduce the thickness of the uniform layer of silica by more than 0.38 m. The final polishing plane defines the voL plane of the head.

Deux telles têtes sont généralement disposées côte à côte sur deux bandes parallèles dites "skis", définissant deux plans de vol, dans une structure générale en catamaran. Two such heads are generally placed side by side on two parallel strips called "skis", defining two flight plans, in a general catamaran structure.

Le polissage, qui consiste en un enlèvement de matière en très petite quantité, est une opération bien connue. On la rencontre en métallographie, en optique et en microélectronique. L'une ou L'autre des deux techniques suivantes est utilisée :
- La rectification à L'outil diamanté
il s'agit d'un usinage dans lequel on
forme un "copeau" semi-continu ou continu
par deux mouvements combinés relatifs
entre l'outil et la pièce à usiner (un
mouvement d'avance et un mouvement de
coupe) ;
- Le rodage et Le polissage : il s'agit
d'une abrasion plus ou moins fine (ou
écrouissage) et contrôlée de la surface
par frottement sur des disques très variés
non abrasifs par nature, sur lesquels
on apporte un abrasif en pâte ou en solu
tion aqueuse ; une variante consiste à
placer, sur un plateau de polissage rota
tif, un disque de film abrasif et à arroser
celui-ci lors du polissage avec un liquide
pour refroidir la pièce et éviter l'encras
sement.
Polishing, which consists of removing material in very small quantities, is a well-known operation. It is found in metallography, optics and microelectronics. Either of the following two techniques is used:
- Grinding with a diamond tool
it is a machining in which
forms a semi-continuous or continuous "chip"
by two relative combined movements
between the tool and the workpiece (a
forward movement and a movement of
chopped off) ;
- Lapping and polishing: this is
more or less fine abrasion (or
work hardening) and controlled of the surface
by friction on a wide variety of discs
non-abrasive by nature, on which
an abrasive in paste or in solution
aqueous tion; a variant consists of
place on a rota polishing plate
tif, a disc of abrasive and watering film
this when polishing with a liquid
to cool the room and avoid clogging
sement.

Le polissage des plaquettes semiconductrices comprenant un très grand nombre de microcomposants intégrés pose des problèmes particuliers et difficiles
- tout d'abord, la plaquette est déformée
et déformable,
- par ailleurs, le rodage doit affecter
simultanément plusieurs matériaux de dure
tés très différentes : silice, alumine,
alliage alumine/carbure de titane, aLLiage
fer/nickel,
- les pièces à roder sont de surfaces très
petites par rapport à La plaquette de
silicium,
- enfin, il s'agit d'usiner, dans leur épais
seur, des couches déposées sur une plaquet
te, et, généralement, il faut polir simul
tanément 600 excroissances correspondant
à 600 têtes magnétiques, en dépassement
de quelques microns et cela avec une préci
sion de L'ordre du nanomètre, sans diminuer
L'épaisseur de la couche mince qui recouvre
la plaquette de plus de 200 à 300nm.
The polishing of semiconductor wafers comprising a very large number of integrated microcomponents poses particular and difficult problems
- first of all, the insert is deformed
and deformable,
- in addition, running-in must affect
simultaneously several hard materials
very different tees: silica, alumina,
alumina / titanium carbide alloy, alloy
iron / nickel,
- the parts to be lapped have very large surfaces
small compared to the brochure
silicon,
- finally, it is to machine, in their thick
seur, layers deposited on a plate
te, and generally polish simul
temporarily 600 corresponding growths
with 600 magnetic heads, exceeding
of a few microns and this with a preci
nanion order, without decreasing
The thickness of the thin layer that covers
the wafer of more than 200 to 300nm.

Les machines de polissage connues ne permettent pas de satisfaire à toutes ces exigences. En particulier, l'usage d'un liquide à grains abrasifs ou d'un film abrasif collé sur un support ne convient pas comme on peut s'en convaincre en liaison avec les figures 2 à 6. Known polishing machines do not meet all of these requirements. In particular, the use of an abrasive grain liquid or of an abrasive film bonded to a support is not suitable as may be convinced in connection with FIGS. 2 to 6.

La figure 2, tout d'abord, illustre Le principe connu du rodage avec liquide chargé de grains abrasifs. La plaquette 10 et ses excroissances 25 sont placées en regard d'un plateau de polissage 23 et Le liquide 24, chargé de grains abrasifs, forme un film entre la plaquette et le plan de référence. FIG. 2, first of all, illustrates the known principle of lapping with liquid loaded with abrasive grains. The wafer 10 and its protuberances 25 are placed opposite a polishing plate 23 and the liquid 24, loaded with abrasive grains, forms a film between the wafer and the reference plane.

Le mouvement de translation de la plaquette provoque l'abrasion des excroissances.The translational movement of the insert causes abrasion of the growths.

Mais des phénomènes hydrodynamiques complexes, liés notamment à la formation de mouvements tourbillonnaires autour des excroissances et à des phénomènes de cavitation, conduisent à un polissage défectueux dont le résultat est illustré sur La figure 3. Sur cette figure, la partie a montre une excroissance 25a avant polissage, dont la forme correspond très sensiblement à celle que l'on rencontre dans le cas des têtes magnétiques intégrées, comme on le verra mieux par la suite. Ce profil prend la forme 25b après un début de polissage (partie b) et, enfin, la forme 25c (partie c) en fin de polissage. However, complex hydrodynamic phenomena, linked in particular to the formation of vortex movements around the growths and to cavitation phenomena, lead to a defective polishing, the result of which is illustrated in FIG. 3. In this figure, the part a shows a growth 25a before polishing, the shape of which corresponds very substantially to that encountered in the case of integrated magnetic heads, as will be seen more clearly below. This profile takes the form 25b after the start of polishing (part b) and, finally, the form 25c (part c) at the end of polishing.

On voit qu'on n'a pas obtenu le résultat recherché car Le plan de vol a été atteint et des pics subsistent. En particulier, les matériaux tendres se trouvent plus creusés que les matériaux durs.We see that we did not obtain the desired result because the flight plan was reached and peaks remain. In particular, soft materials are more hollow than hard materials.

Une autre technique connue consiste à utiliser un film plastique microabrasif collé sur un plateau de référence. On voit ainsi, sur la figure 4, un plateau de référence 23 sur lequel un film microabrasif 27 a été collé au moyen de points de colle 28 (aéro sols). La couche de colle présente une épaisseur d'environ 1QOzm. L'épaisseur de la feuille est d'environ 50 à 75je. L'ensemble présente donc une épaisseur d'environ 150 à 175pm.  Another known technique consists in using a microabrasive plastic film bonded to a reference plate. We thus see, in Figure 4, a reference plate 23 on which a microabrasive film 27 has been glued by means of glue dots 28 (aerosols). The adhesive layer has a thickness of approximately 1QOzm. The thickness of the sheet is about 50 to 75 µm. The assembly therefore has a thickness of approximately 150 to 175 μm.

La figure 5 montre ce moyen abrasif avec une plaquette 10 et ses excroissances 25 à polir. FIG. 5 shows this abrasive means with a plate 10 and its protrusions 25 to be polished.

On observe que la présence des excroissances et la relativement forte épaisseur de La couche de polissage entraînent un plissement de celle-ci, par compression locale de la feuille et écrasement des points de colle.It is observed that the presence of the protuberances and the relatively large thickness of the polishing layer cause it to crease, by local compression of the sheet and crushing of the glue dots.

Dans ce cas encore, le poli obtenu finalement n'est pas satisfaisant. Les figures 6 montrent schématiquement le profil d'un patin poli 29, avant polissage (figure 6a) et après polissage (figure 6b). In this case again, the polish finally obtained is not satisfactory. Figures 6 schematically show the profile of a polished pad 29, before polishing (Figure 6a) and after polishing (Figure 6b).

La présente invention a justement pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un moyen de polissage simple et efficace. Ce moyen consiste à utiliser un film mince microabrasif non pas collé mais tendu sur un plateau de référence. Ce film, de préférence très mince (épaisseur de L'ordre de quelques dizaines de microns, par exemple 25 ou 50 ou 75) est plaqué sur le plan de référence, sans points de col Le. The object of the present invention is precisely to remedy these drawbacks by proposing a simple and effective polishing means. This means consists in using a microabrasive thin film not glued but stretched on a reference plate. This film, preferably very thin (thickness of the order of a few tens of microns, for example 25 or 50 or 75) is plated on the reference plane, without neck points Le.

L'épaisseur totale du moyen abrasif est alors de L'or dre de 25 à 75Jm (à comparer avec les 150 à 175ru de l'art antérieur). Il n'y a donc plus de plissements de la feuille abrasive lors du polissage et, partant, plus d'anomalies de polissage.The total thickness of the abrasive means is then gold from 25 to 75 μm (to be compared with the 150 to 175 μm of the prior art). There is therefore no more wrinkling of the abrasive sheet during polishing and, therefore, no more polishing anomalies.

On peut ajouter un autre avantage à l'invention. L'usage des liquides abrasifs est en fait incompatible avec les exigences posées par la technologie de l'électronique intégrée (utilisation de salles "blanches"). L'utilisation d'une feuille mi c roabrasi ve tendue, est en revanche parfaitement compatible avec ces exigences. Le travail à sec facilite aussi les manutentions. Another advantage can be added to the invention. The use of abrasive liquids is in fact incompatible with the requirements posed by integrated electronics technology (use of "clean" rooms). The use of a stretched mi c roabrasi ve sheet, on the other hand, is perfectly compatible with these requirements. Dry working also facilitates handling.

Enfin, il est possible, selon L'invention, de régler la tension de la feuille, ce qui donne un paramètre supplémentaire de réglage des conditions de polissage. Finally, it is possible, according to the invention, to adjust the tension of the sheet, which gives an additional parameter for adjusting the polishing conditions.

Les feuilles microabrasives utilisables dans L'invention peuvent être des feuilles du commerce, comme celles que commercialise La Société 3M. Le film dit "Film Imperial Lapping (ILF)" d'épaisseur 12 ou 25 ou 35 ou 50 ou 7511m peut convenir. Ce film est disponible en rouleau. The microabrasive sheets which can be used in the invention can be commercial sheets, such as those sold by the company 3M. The film called "Imperial Lapping Film (ILF)" of thickness 12 or 25 or 35 or 50 or 7511m may be suitable. This film is available on roll.

De façon précise, la présente invention a donc pour objet une machine de polissage qui, comme certaines machines connues, comprend
- un plateau de polissage,
- une tête support apte à maintenir Les
échantillons à polir, face à polir en
regard du plateau de polissage,
- des moyens pour exercer une force sur
La tête support pour appliquer La face
à polir sur Le plateau de polissage et
pour la déplacer transversalement par
rapport au plateau de polissage, cette machine étant caractérisée par le fait que le plateau de polissage est constitué par un plateau de référence plan immobiLe et une feuille microabrasive tendue sur ce plateau par des moyens appropriés.
Specifically, the present invention therefore relates to a polishing machine which, like certain known machines, comprises
- a polishing plate,
- a support head capable of holding the
samples to be polished, face to be polished in
look of the polishing plate,
- means to exert force on
The support head for applying The face
to be polished on the polishing plate and
to move it transversely by
relative to the polishing plate, this machine being characterized in that the polishing plate is constituted by a fixed reference plate immobLe and a microabrasive sheet stretched over this plate by appropriate means.

Tendre une feuille de quelques dizaines de micromètres d'épaisseur sur une largeur d'environ 30cm n'est pas une opération aisée. La présente invention a donc également pour objet une machine particulière de polissage munie de moyens aptes à assurer la parfaite tension de la feuille microabrasive sur toute sa largeur. En même temps, ces moyens permettent de faire défiler lentement La bande microabrasive, ce qui assure le renouvellement de la surface abrasive. Stretching a sheet a few tens of micrometers thick over a width of about 30cm is not an easy operation. The present invention therefore also relates to a particular polishing machine provided with means capable of ensuring the perfect tension of the microabrasive sheet over its entire width. At the same time, these means make it possible to slowly scroll the microabrasive strip, which ensures the renewal of the abrasive surface.

De toute façon, les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lumiè- re de la description qui va suivre. Cette description porte sur des exemples de réalisation donnés à titre explicatif et nullement limitatif et se réfère à des dessins annexés, sur lesquels
- la figure 1, déjà décrite, montre un exem
ple de pièce à polir correspondant à une
tête magnétique d'écriture et de lecture,
- la figure 2, déjà décrite, illustre le
principe connu du rodage avec film liquide
chargé de grains abrasifs,
- La figure 3, déjà décrite, montre le profil
d'un motif au cours d'un polissage effectué
par le principe précédent,
- la figure 4, déjà décrite, illustre le
principe connu du rodage par film plastique
microabrasif collé sur un plateau de réfé
rence,
la figure 5, déjà décrite, montre la défor
mation subie Lors d'un polissage par une
feuille microabrasive collée,
La figure 6, déjà décrite, montre le profil
d'un patin poli par La technique des figu
res 4 et 5,
la figure 7 montre La disposition de l'in
vention avec feuille microabrasive tendue
sur un plateau de référence,
les figures 8a et 8b (respectivement vue
de dessus et vue de côté) montrent une
machine de polissage conforme à L'inven-
tion,
la figure 9 montre un sous-ensemble inter
médiaire dans la réalisation d'une tête
magnétique d'écriture et de lecture,
la figure 10 montre le profil de ce
sous-ensemble avant et après polissage,
la figure 11 montre la tête magnétique
terminée,
La figure 12 montre le profil de cette
tête avant et après polissage.
In any case, the characteristics and advantages of the invention will appear more clearly in the light of the description which follows. This description relates to exemplary embodiments given by way of explanation and in no way limitative and refers to the attached drawings, in which
- Figure 1, already described, shows an example
full of polishing piece corresponding to a
magnetic writing and reading head,
- Figure 2, already described, illustrates the
known principle of lapping with liquid film
loaded with abrasive grains,
- Figure 3, already described, shows the profile
a pattern during polishing
by the previous principle,
- Figure 4, already described, illustrates the
known principle of lapping by plastic film
microabrasive glued on a refereed tray
rence,
Figure 5, already described, shows the defor
mation undergone When polishing with a
glued microabrasive sheet,
Figure 6, already described, shows the profile
a skate polished by La technique des figu
res 4 and 5,
Figure 7 shows the layout of the in
vention with stretched microabrasive sheet
on a reference plate,
Figures 8a and 8b (respectively seen
from above and side view) show a
polishing machine according to the invention
tion,
Figure 9 shows an inter subset
medial in the realization of a head
magnetic writing and reading,
Figure 10 shows the profile of this
sub-assembly before and after polishing,
figure 11 shows the magnetic head
finished,
Figure 12 shows the profile of this
head before and after polishing.

La machine représentée sur la figure 7 comprend schématiquement
un plateau de polissage fixe 30,
une tête support d'échantillon 32,
des moyens 34 pour exercer une force F
sur la tête support 32 afin d'appliquer
l'échantillon à polir 44 sur le plateau
de polissage 30 et pour déplacer la tête
par rapport au plateau, ce moyen pouvant
comprendre un excentrique 37.
The machine shown in Figure 7 schematically includes
a fixed polishing plate 30,
a sample support head 32,
means 34 for exerting a force F
on the support head 32 in order to apply
the polishing sample 44 on the plate
polishing 30 and to move the head
relative to the plate, this means being able
understand an eccentric 37.

Selon L'invention, Le moyen de polissage comprend une feuille microabrasive 33 tendue et plaquée sur un plateau de référence 30. La feuille 33 est tendue par des moyens 35, 35' disposés de part et d'autre du plateau 30. According to the invention, the polishing means comprises a microabrasive sheet 33 stretched and pressed against a reference plate 30. The sheet 33 is stretched by means 35, 35 ′ arranged on either side of the plate 30.

Les figures 8a et 8b illustrent un mode particulier de réalisation des moyens 35, 35' aptes à tendre convenablement une feuille abrasive et à permettre le lent défilement -de celle-ci au-dessus du plateau. Sur ces figures, la machine est représentée en vue de dessus sur la partie a et en vue de côté sur la partie b. FIGS. 8a and 8b illustrate a particular embodiment of the means 35, 35 ′ capable of suitably stretching an abrasive sheet and of allowing the slow scrolling thereof over the plate. In these figures, the machine is shown in top view on part a and in side view on part b.

Par souci de simplification, la machine représentée ne comprend pas de support de plaquettes à polir, ni d'excentrique, ni de broche rotative, etc. Les figures 8a et 8b s'en tiennent au plateau de référence et aux divers moyens pour tendre sur ce plateau le film microabrasif et le faire défiler. For the sake of simplification, the machine shown does not include a support for polishing pads, an eccentric, a rotating spindle, etc. Figures 8a and 8b stick to the reference plate and the various means for stretching the microabrasive film on this plate and making it run.

Telle que représentée, la machine comprend une première bobine 40 et une seconde bobine 50 disposées de part et d'autre du plateau de référence 30. As shown, the machine comprises a first coil 40 and a second coil 50 arranged on either side of the reference plate 30.

Sur ces bobines est enroulée une bande microabrasive 33, laquelle se trouve ainsi tendue entre les deux bobines.On these coils is wound a microabrasive strip 33, which is thus stretched between the two coils.

La première bobine 40 est une bobine débitrice équipée de moyens pour exercer un couple résistant ; La seconde bobine 50 est une bobine réceptrice commandée par un moteur. La bande microabrasive 33 peut ainsi passer de la première bobine 40 à La seconde 50, en défilant au-dessus du plateau de référence 30, ce qui permet le renouvellement de la surface abrasive. The first coil 40 is a supply coil equipped with means for exerting a resistant torque; The second coil 50 is a take-up coil controlled by a motor. The microabrasive strip 33 can thus pass from the first reel 40 to the second 50, by passing over the reference plate 30, which allows the renewal of the abrasive surface.

Les deux bobines 40, 50 sont disposées sous la face supérieure du plateau de référence 30, deux tambours 41, 51 étant disposés entre les bobines et le plateau de référence 30. La feuille microabrasive 33 passe sur ces tambours 41, 51 à la sortie de la bobine débitrice 40 et à l'entrée dans la bobine réceptrice 50. The two coils 40, 50 are arranged under the upper face of the reference plate 30, two drums 41, 51 being arranged between the coils and the reference plate 30. The microabrasive sheet 33 passes over these drums 41, 51 at the outlet of the supply reel 40 and at the entry into the take-up reel 50.

Dans la variante illustrée, la bobine débitrice 40 est reliée à un bâti 60 par deux paliers à rotules 41, 42 et deux glissières 43, 44 dont Les extrémités viennent en appui sur deux capteurs de pression 45, 46 liés au bâti par deux butées réglables 47, 48. Le réglage des butées permet d'équilibrer la tension de La bande sur toute sa Largeur. In the illustrated variant, the supply coil 40 is connected to a frame 60 by two ball bearings 41, 42 and two slides 43, 44 whose ends come to bear on two pressure sensors 45, 46 linked to the frame by two adjustable stops 47, 48. The adjustment of the stops makes it possible to balance the tension of the strip over its entire width.

Les moyens pour exercer sur La bobine débitrice 40 un couple résistant peuvent être constitués, dans une première variante, par un moteur annulaire 62 monté directement sur l'un des paliers 41 ou 42, en bout de glissière 43. Des moyens 64 de commande de ce moteur sont également prévus. Dans une seconde variante, ces moyens sont constitués par un moteur 66 séparé de la bobine débitrice 40 et par une courroie de transmission 68 entre ce moteur 66 et la bobine débitrice 40. Le brin tendu 68a de La courroie 68 est dans un plan perpendiculaire aux glissières 43, 44. Des moyens 64 de commande de ce moteur sont également prévus. The means for exerting a resistive torque on the supply reel 40 can be constituted, in a first variant, by an annular motor 62 mounted directly on one of the bearings 41 or 42, at the end of the slide 43. Means 64 for controlling the this engine are also provided. In a second variant, these means consist of a motor 66 separate from the supply coil 40 and by a transmission belt 68 between this motor 66 and the supply coil 40. The stretched strand 68a of the belt 68 is in a plane perpendicular to the slides 43, 44. Means 64 for controlling this motor are also provided.

Par ailleurs, les deux capteurs de pression 45, 46, disposés aux extrémités des deux glissières 43, 44, sont reliés aux moyens de commande 64 des moteurs 62 ou 66 exerçant un couple résistant sur
La bobine débitrice 40.
Furthermore, the two pressure sensors 45, 46, arranged at the ends of the two slides 43, 44, are connected to the control means 64 of the motors 62 or 66 exerting a resistant torque on
The supply reel 40.

De son côté, la bobine réceptrice 50 est commandée en rotation par un motoréducteur 70. Cette bobine peut être reliée au motoréducteur 70 par un moyen 72 d'interruption de La transmission, tel qu'un accouplement mécanique ou un embrayage électro-magnétique. For its part, the take-up reel 50 is controlled in rotation by a geared motor 70. This reel can be connected to the geared motor 70 by a means 72 for interrupting the transmission, such as a mechanical coupling or an electromagnetic clutch.

les dispositions qui viennent d'être décrites peuvent être avantageusement combinées à d'autres dispositions prévues dans deux autres demandes de brevets déposées par le présent Demandeur, Le jour même du dépôt de la présente demande, et qui sont intitulées respectivement
- -"Machine de polissage à tête support de
plaquettes perfectionnée",
- "Machine de polissage à contrôle de pres
sion".
the provisions which have just been described can advantageously be combined with other provisions provided for in two other patent applications filed by this Applicant, The same day of filing of this application, and which are entitled respectively
- - "Polishing machine with support head
improved pads ",
- "Press control polishing machine
if we".

Avec une machine de polissage comprenant le plateau de polissage qui vient d'être décrit, ainsi qu'une tête support de plaquette perfectionnée et des moyens de contrôle de la pression, le Demandeur a obtenu des résultats remarquables qui sont illustrés sur les figures 9 à 12. With a polishing machine comprising the polishing plate which has just been described, as well as an improved wafer support head and pressure control means, the Applicant has obtained remarkable results which are illustrated in FIGS. 9 to 12.

La figure 9 montre, en coupe, un sous-ensemble correspondant à une tête magnétique d'écriture et de lecture en structure horizontale, du genre de celle qui a été déjà évoquée à propos de La figure 1. Le sous-ensemble de la figure 9 comprend essentiellement un substrat en silicium 100, deux bords de caisson 102 en silice, deux plots verticaux 104 en fer-nickel. Il s'agit de polir ce sous-ensemble selon un plan 106 avant de poursuivre Les opérations de formation de la pièce polaire supérieure. FIG. 9 shows, in section, a sub-assembly corresponding to a magnetic writing and reading head in a horizontal structure, of the kind which has already been mentioned in connection with FIG. 1. The sub-assembly of FIG. 9 essentially comprises a silicon substrate 100, two edges of the casing 102 in silica, two vertical pads 104 in iron-nickel. It is a question of polishing this sub-assembly according to a plan 106 before continuing the operations of forming the upper pole piece.

Avant polissage, Le profil du sous-ensemble est représenté sur La partie a de la figure 10. En abscisses, la totalité de l'intervalle relevé mesure 1,2 mm (Les unités indiquées sont donc en micromètres). Before polishing, the profile of the sub-assembly is shown in Part a of Figure 10. On the abscissa, the entire recorded interval measures 1.2 mm (The units indicated are therefore in micrometers).

En ordonnées, les unités sont en centaines de nanomètres. On voit nettement, sur ce relevé, les deux bords du caisson et, au centre, les deux plots verticaux en fer-nickel.On the ordinate, the units are in hundreds of nanometers. We can clearly see, on this statement, the two edges of the box and, in the center, the two vertical iron-nickel studs.

Après polissage, le profil présente La forme de la partie b de la figure 10. La totalité de l'inter- valle relevé mesure 4 mm (ce qui signifie que Le relevé porte sur la totalité du "ski" portant la tête). En ordonnées, l'échelle est en dizaines de nanomètres. After polishing, the profile shows the shape of part b of Figure 10. The entire raised interval measures 4 mm (which means that the survey covers the entire "ski" carrying the head). On the ordinate, the scale is in tens of nanometers.

Le dépassement résiduel dans la courbure naturelle du "ski" est inférieur ou égal à 30 nm (cette courbure étant une fraction de la déformation du substrat).The residual overshoot in the natural curvature of the "ski" is less than or equal to 30 nm (this curvature being a fraction of the deformation of the substrate).

La figure Il montre la tête après les opérations de formation de L'espacer amagnétique 110 et des pièces polaires supérieures 112 en fer-nickel. Figure II shows the head after the operations of forming the non-magnetic space 110 and the upper pole pieces 112 made of iron-nickel.

Des reliefs 114 apparaissent au centre de la tête. Reliefs 114 appear in the center of the head.

Le plan final de polissage est référencé 116.The final polishing plan is referenced 116.

Sur la partie a de la figure 12, on voit le profil de ce sous-ensemble avant rodage. Les unités sont les mêmes que pour la figure lita : 1,2 mm pour la totalité de l'axe des abscisses et centaines de nanomètres en ordonnées. Les trois pics correspondants aux trois reliefs des pièces polaires sont bien visi bleus.  On part a of FIG. 12, we see the profile of this sub-assembly before running in. The units are the same as for figure lita: 1.2 mm for the entire abscissa axis and hundreds of nanometers on the ordinate. The three peaks corresponding to the three reliefs of the pole pieces are clearly visible in blue.

La partie b de la figure 12 montre le relevé après polissage. En abscisses, les unités sont encore en micromètres et en ordonnées, en dizaines de nanomètres. Aucun dépassement résiduel n'est détecté, on ne mesure que la courbure naturelle du patin (cette courbure étant une fraction de la déformation du substrat).  Part b of Figure 12 shows the reading after polishing. On the abscissa, the units are still in micrometers and on the ordinate, in tens of nanometers. No residual overshoot is detected, we only measure the natural curvature of the pad (this curvature being a fraction of the deformation of the substrate).

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Machine de polissage comprenant : 1. Polishing machine including: - un plateau de polissage (30), - a polishing plate (30), - une tête support (32) apte à maintenir - a support head (32) able to maintain les échantillons à polir (44), face à the samples to be polished (44), facing polir en regard du plateau de polissage polish next to the polishing plate (30), (30), - des moyens (34) pour exercer une force - means (34) for exerting a force sur la tête support pour appliquer la on the support head to apply the face à polir sur Le plateau de polissage face to be polished on the polishing plate (30) et pour La déplacer transversalement (30) and to move it transversely par rapport au plateau de polissage (30), cette machine étant caractérisée par le fait que le plateau de polissage est constitué par un plateau de référence plan (30) immobile et une feuille microabrasive (33) tendue sur ce plateau par des moyens appropriés (35, 35'). with respect to the polishing plate (30), this machine being characterized in that the polishing plate is constituted by a stationary plane reference plate (30) and a microabrasive sheet (33) stretched over this plate by suitable means ( 35, 35 '). 2. Machine selon La revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens (35, 35') pour tendre la feuille microabrasive (33) sont constitués par une première (40) et une seconde (50) bobines disposées de part et d'autre du plateau de référence (30) et sur lesquelles est enroulée une bande microabrasive (33), laquelle se trouve tendue entre les deux bobines (40, 50). 2. Machine according to claim 1, characterized in that the means (35, 35 ') for stretching the microabrasive sheet (33) consist of a first (40) and a second (50) coils arranged on either side another of the reference plate (30) and on which is wound a microabrasive strip (33), which is stretched between the two coils (40, 50). 3. Machine selon la revendication 2, caractérisée par le fait que la première bobine (40) est une bobine débitrice équipée de moyens (62, 66) pour exercer sur elle un couple résistant et La seconde bobine (50) est une bobine réceptrice commandée par un moteur, La bande microabrasive (33) pouvant ainsi passer de la première (40) à la seconde (50) bobines en défilant au-dessus du plateau de référence (30). 3. Machine according to claim 2, characterized in that the first reel (40) is a supply reel equipped with means (62, 66) for exerting on it a resistive torque and The second reel (50) is a controlled take-up reel by a motor, the microabrasive strip (33) can thus pass from the first (40) to the second (50) coils by passing over the reference plate (30). 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée par le fait que la première et la seconde bobines (40, 50) sont disposées sous la face supérieure du plateau de référence (30), deux tambours (41, 51) étant disposés entre Les bobines et le plateau de référence (30), la feuille microabrasive (33) passant sur ces tambours (41, 51) à sa sortie de la bobine débitrice (40) et à son entrée sur La bobine réceptrice (50). 4. Machine according to claim 3, characterized in that the first and the second coils (40, 50) are arranged under the upper face of the reference plate (30), two drums (41, 51) being arranged between the coils and the reference plate (30), the microabrasive sheet (33) passing over these drums (41, 51) at its exit from the supply reel (40) and at its entry onto the take-up reel (50). 5. Machine selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la bobine débitrice (40) est reliée à un bâti (60) par deux paliers à rotules (41, 42) et deux glissières (43, 44) dont les extrémités viennent en appui sur deux capteurs de pression (45, 46) liés au bâti par deux butées réglables (47, 48), 5. Machine according to claim 4, characterized in that the supply reel (40) is connected to a frame (60) by two spherical bearings (41, 42) and two slides (43, 44) whose ends come in support on two pressure sensors (45, 46) linked to the frame by two adjustable stops (47, 48), Le réglage des butées permettant d'équilibrer la tension de la bande sur sa largeur.The adjustment of the stops making it possible to balance the tension of the strip over its width. 6. Machine selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens pour exercer sur la bobine débitrice un couple résistant sont constitués par un moteur annulaire (62) monté directement sur un des paliers à rotule (41, 42), en bout de glissière (43), et par des moyens (64) de commande de ce moteur. 6. Machine according to claim 5, characterized in that the means for exerting a resistive torque on the supply coil consist of an annular motor (62) mounted directly on one of the spherical bearings (41, 42), at the end of slide (43), and by means (64) for controlling this motor. 7. Machine selon La revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens pour exercer sur 7. Machine according to claim 5, characterized in that the means for exerting on La bobine débitrice un couple résistant sont constitués par un moteur (66) séparé de la bobine débitrice (40) et par une courroie de transmission (68) entre ce moteur (66) et la bobine débitrice (40), cette courroie ayant un brin tendu (68a) dans un plan perpendiculaire aux glissières (43, 44) et par des moyens (64) deThe torque-resistant supply coil consist of a motor (66) separate from the supply coil (40) and by a transmission belt (68) between this motor (66) and the supply coil (40), this belt having one strand tensioned (68a) in a plane perpendicular to the slides (43, 44) and by means (64) of commande de ce moteur. control of this engine. 8. Machine selon les revendications 5, 6 8. Machine according to claims 5, 6 et 7, caractérisée par Le fait que les deux capteurs and 7, characterized by the fact that the two sensors de pression (45, 46) disposés aux extréiités des deux pressure (45, 46) arranged at the ends of the two glissières (43, 44) sont reliés aux moyens de commande slides (43, 44) are connected to the control means (64) du moteur (62, 66) exerçant un couple résistant (64) of the motor (62, 66) exerting a resistant torque sur La bobine débitrice (40). on the supply coil (40). 9. Machine selon la revendication 4, caracté 9. Machine according to claim 4, character risée par le fait que la bobine réceptrice (50) est laughed at by the fact that the take-up reel (50) is commandée en rotation par un motoréducteur (70). rotationally controlled by a geared motor (70). 10. Machine selon la revendication 4, 10. Machine according to claim 4, caractérisée par Le fait que La bobine réceptrice characterized by the fact that the take-up reel (50) est reliée au motoréducteur (70) par un moyen (50) is connected to the gearmotor (70) by a means d'interruption (72) de la transmission, tel qu'un interruption (72) of the transmission, such as accouplement mécanique ou un embrayage mechanical coupling or clutch électro-magnétique.  electromagnetic.
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