JP2000117608A - 修正研磨方法、およびこの方法を実行する研磨装置 - Google Patents
修正研磨方法、およびこの方法を実行する研磨装置Info
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 被研磨面の修正研磨を効率よく且つ的確に行
う。 【解決手段】 被研磨面２の法線３に対して研磨工具１
５の回転軸１６を特定角度θ傾け、研磨工具１５内で最
も研磨量が多くなる箇所を一点（最大研磨点Ｍ）にす
る。そして、目的の面形状に対して、被研磨面２上で凸
となる部分の頂点群である加工点群Ｐと、研磨工具１５
の最大研磨点Ｍとを一致させて、被研磨面２上の加工点
群Ｐの位置を選択的に研磨する。
う。 【解決手段】 被研磨面２の法線３に対して研磨工具１
５の回転軸１６を特定角度θ傾け、研磨工具１５内で最
も研磨量が多くなる箇所を一点（最大研磨点Ｍ）にす
る。そして、目的の面形状に対して、被研磨面２上で凸
となる部分の頂点群である加工点群Ｐと、研磨工具１５
の最大研磨点Ｍとを一致させて、被研磨面２上の加工点
群Ｐの位置を選択的に研磨する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、目的の面形状に対
して凸部となる部分を有する被研磨面の修正研磨方法、
及びこの方法を実行する研磨装置に関する。
して凸部となる部分を有する被研磨面の修正研磨方法、
及びこの方法を実行する研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、目的の面形状に対して凸部となる
部分を有する被研磨面を修正する場合、軟質ポリッシャ
が貼り付けられている研磨工具を自転させつつ、この研
磨工具を凸部分に押し合ってて、凸部分を選択的に研磨
している。具体的には、研磨工具の回転軸を被研磨面の
法線と平行にし、この法線方向に力を加え、研磨工具の
回転軸の延長線上に凸部分が位置するよう、研磨工具を
走査して、凸部分を選択的に研磨している。
部分を有する被研磨面を修正する場合、軟質ポリッシャ
が貼り付けられている研磨工具を自転させつつ、この研
磨工具を凸部分に押し合ってて、凸部分を選択的に研磨
している。具体的には、研磨工具の回転軸を被研磨面の
法線と平行にし、この法線方向に力を加え、研磨工具の
回転軸の延長線上に凸部分が位置するよう、研磨工具を
走査して、凸部分を選択的に研磨している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
修正研磨方法では、研磨量が速度に比例するため、研磨
工具の自転による研磨工具と被研磨物との相対速度が０
になる回転軸延長線上では研磨されず、工具内研磨量分
布は、図５（ａ）に示すように、Ｗ型になる。このた
め、最も研磨すべき凸部分の頂点が積極的に研磨され
ず、ある程度修正できた時点で妥協しており、高精度に
目的の面形状に仕上げることができないという問題点が
ある。
修正研磨方法では、研磨量が速度に比例するため、研磨
工具の自転による研磨工具と被研磨物との相対速度が０
になる回転軸延長線上では研磨されず、工具内研磨量分
布は、図５（ａ）に示すように、Ｗ型になる。このた
め、最も研磨すべき凸部分の頂点が積極的に研磨され
ず、ある程度修正できた時点で妥協しており、高精度に
目的の面形状に仕上げることができないという問題点が
ある。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に着目
し、的確に被研磨面を修正し、高精度の面形状を得るこ
とができる修正研磨方法及び研磨装置を提供することを
目的とする。
し、的確に被研磨面を修正し、高精度の面形状を得るこ
とができる修正研磨方法及び研磨装置を提供することを
目的とする。
【０００５】なお、本発明と類似する技術として、特開
平９−１７７５８号公報に記載されているものがある。
この技術は、弾性体に支持されて、研磨の際に変形して
しまう被研磨物（ウェハ）に対して、研磨工具の回転軸
を工具送り方向に対して傾斜させることで、被研磨面全
体を均一に研磨する技術で、本発明のように、特定箇所
を選択的に研磨する修正研磨とは異なる。
平９−１７７５８号公報に記載されているものがある。
この技術は、弾性体に支持されて、研磨の際に変形して
しまう被研磨物（ウェハ）に対して、研磨工具の回転軸
を工具送り方向に対して傾斜させることで、被研磨面全
体を均一に研磨する技術で、本発明のように、特定箇所
を選択的に研磨する修正研磨とは異なる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の修正研磨方法は、被研磨面の法線に対して研磨工具の
自転軸を特定角度傾けた際に、該被研磨面と該研磨工具
との接触面内で最も研磨量の多くなる最大研磨点の位置
を予め調べておき、前記被研磨面の形状データを取得
し、該形状データから、目的の面形状に対して凸となる
加工点を求め、前記被研磨面の法線に対して前記研磨工
具の自転軸を前記特定角度傾けた状態で、該研磨工具を
該被研磨面に接触させ、該研磨工具を自転させつつ、該
研磨工具の前記最大研磨点が前記加工点と一致するよ
う、該研磨工具を被研磨物に対して相対移動させて、該
被研磨面を修正することを特徴とするものである。
の修正研磨方法は、被研磨面の法線に対して研磨工具の
自転軸を特定角度傾けた際に、該被研磨面と該研磨工具
との接触面内で最も研磨量の多くなる最大研磨点の位置
を予め調べておき、前記被研磨面の形状データを取得
し、該形状データから、目的の面形状に対して凸となる
加工点を求め、前記被研磨面の法線に対して前記研磨工
具の自転軸を前記特定角度傾けた状態で、該研磨工具を
該被研磨面に接触させ、該研磨工具を自転させつつ、該
研磨工具の前記最大研磨点が前記加工点と一致するよ
う、該研磨工具を被研磨物に対して相対移動させて、該
被研磨面を修正することを特徴とするものである。
【０００７】また、前記目的を達成するための他の修正
研磨方法は、被研磨面の法線に対して研磨工具の自転軸
を特定角度傾けた際に、該被研磨面と該研磨工具との接
触面内で最も研磨量の多くなる最大研磨点の位置を予め
調べておき、前記被研磨面の形状データを取得し、該形
状データから、目的の面形状に対して凸となる加工点を
求め、前記被研磨面の法線に対して前記研磨工具の自転
軸を前記特定角度傾けた状態で、該研磨工具を該被研磨
面に接触させて、該研磨工具を自転させつつ被研磨物に
対して相対移動させ、該研磨工具の前記最大研磨点が前
記加工点の各予定被研磨点に至ると、研磨量が大きくな
るよう研磨パラメータを変化させて、該被研磨面を修正
することを特徴とするものである。
研磨方法は、被研磨面の法線に対して研磨工具の自転軸
を特定角度傾けた際に、該被研磨面と該研磨工具との接
触面内で最も研磨量の多くなる最大研磨点の位置を予め
調べておき、前記被研磨面の形状データを取得し、該形
状データから、目的の面形状に対して凸となる加工点を
求め、前記被研磨面の法線に対して前記研磨工具の自転
軸を前記特定角度傾けた状態で、該研磨工具を該被研磨
面に接触させて、該研磨工具を自転させつつ被研磨物に
対して相対移動させ、該研磨工具の前記最大研磨点が前
記加工点の各予定被研磨点に至ると、研磨量が大きくな
るよう研磨パラメータを変化させて、該被研磨面を修正
することを特徴とするものである。
【０００８】前記目的を達成するための研磨装置は、研
磨工具を自転軸回りに回転させる工具回転手段と、被研
磨物に対して前記研磨工具を相対移動させる移動手段
と、前記被研磨物の被研磨面の法線に対して、前記研磨
工具の自転軸を特定角度傾かせる工具傾斜手段と、前記
移動手段で前記研磨工具を前記被研磨面に接触させ、前
記工具回転手段で該研磨工具を自転させ、前記工具傾斜
手段で前記被研磨面の法線に対して該研磨工具の自転軸
が前記特定角度傾いた状態を維持させ、該被研磨面の法
線に対して該研磨工具の自転軸を該特定角度傾けた状態
で該被研磨面と該研磨工具との接触面内で最も研磨量の
多くなる最大研磨点が、目的の面形状に対して該被研磨
面上の凸となる加工点と一致するよう、前記移動手段で
該研磨工具を該被研磨物に対して相対移動させる制御手
段と、を備えていることを特徴とするものである。
磨工具を自転軸回りに回転させる工具回転手段と、被研
磨物に対して前記研磨工具を相対移動させる移動手段
と、前記被研磨物の被研磨面の法線に対して、前記研磨
工具の自転軸を特定角度傾かせる工具傾斜手段と、前記
移動手段で前記研磨工具を前記被研磨面に接触させ、前
記工具回転手段で該研磨工具を自転させ、前記工具傾斜
手段で前記被研磨面の法線に対して該研磨工具の自転軸
が前記特定角度傾いた状態を維持させ、該被研磨面の法
線に対して該研磨工具の自転軸を該特定角度傾けた状態
で該被研磨面と該研磨工具との接触面内で最も研磨量の
多くなる最大研磨点が、目的の面形状に対して該被研磨
面上の凸となる加工点と一致するよう、前記移動手段で
該研磨工具を該被研磨物に対して相対移動させる制御手
段と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】また、前記目的を達成するための他の研磨
装置は、研磨工具を自転軸回りに回転させる工具回転手
段と、被研磨物に対して前記研磨工具を相対移動させる
移動手段と、前記被研磨物の被研磨面の法線に対して、
前記研磨工具の自転軸を特定角度傾かせる工具傾斜手段
と、前記移動手段で前記研磨工具を前記被研磨面に接触
させつつ前記被研磨物に対して相対移動させ、前記工具
回転手段で該研磨工具を自転させ、前記工具傾斜手段で
前記被研磨面の法線に対して該研磨工具の自転軸が前記
特定角度傾いた状態を維持させ、該被研磨面の法線に対
して該研磨工具の自転軸を該特定角度傾けた状態で該被
研磨面と該研磨工具との接触面内で最も研磨量の多くな
る最大研磨点が、目的の面形状に対して該被研磨面上の
凸となる部分の各頂点に至ると、研磨量が大きくなるよ
う研磨パラメータを変化させる制御手段と、を備えてい
ることを特徴とするものである。
装置は、研磨工具を自転軸回りに回転させる工具回転手
段と、被研磨物に対して前記研磨工具を相対移動させる
移動手段と、前記被研磨物の被研磨面の法線に対して、
前記研磨工具の自転軸を特定角度傾かせる工具傾斜手段
と、前記移動手段で前記研磨工具を前記被研磨面に接触
させつつ前記被研磨物に対して相対移動させ、前記工具
回転手段で該研磨工具を自転させ、前記工具傾斜手段で
前記被研磨面の法線に対して該研磨工具の自転軸が前記
特定角度傾いた状態を維持させ、該被研磨面の法線に対
して該研磨工具の自転軸を該特定角度傾けた状態で該被
研磨面と該研磨工具との接触面内で最も研磨量の多くな
る最大研磨点が、目的の面形状に対して該被研磨面上の
凸となる部分の各頂点に至ると、研磨量が大きくなるよ
う研磨パラメータを変化させる制御手段と、を備えてい
ることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る各種実施形態
について、図面を用いて説明する。
について、図面を用いて説明する。
【００１１】まず、本発明に係る第一の実施形態として
の修正研摩方法及び研磨システムについて、図１〜図４
に基づき説明する。
の修正研摩方法及び研磨システムについて、図１〜図４
に基づき説明する。
【００１２】本実施形態における研磨システムは、図１
に示すように、被研磨物１の被研磨面を研磨する研磨装
置１０と、この研磨装置１０の動作を制御する制御用コ
ンピュータ３０と、被研磨面の形状データに基づいて研
磨装置１０の動作制御データを作成する制御データ作成
用コンピュータ３１と、被研磨面の形状データを取得す
る形状データ取得用コンピュータ３２と、被研磨面の形
状を測定する形状測定装置３３と、を有している。
に示すように、被研磨物１の被研磨面を研磨する研磨装
置１０と、この研磨装置１０の動作を制御する制御用コ
ンピュータ３０と、被研磨面の形状データに基づいて研
磨装置１０の動作制御データを作成する制御データ作成
用コンピュータ３１と、被研磨面の形状データを取得す
る形状データ取得用コンピュータ３２と、被研磨面の形
状を測定する形状測定装置３３と、を有している。
【００１３】研磨装置１０は、図２に示すように、被研
磨物１を回転させる回転テーブル１１と、この回転テー
ブル１１を水平面内のＸ方向へ移動させるＸ方向移動テ
ーブル１２と、このＸ方向移動テーブル１２を水平面内
でＸ方向と直角なＹ方向へ移動させるＹ方向移動テーブ
ル１３と、研磨工具１５を自転させる工具回転機構２０
と、研磨工具１５の回転軸（自転軸）１６に対して垂直
なＡ軸回りに工具回転機構２０を回転させる第一の傾斜
機構２１と、研磨工具１５の回転軸１６及びＡ軸に対し
て垂直なＢ軸回りに工具回転機構２０及び第一の傾斜機
構２１を回転させる第二の傾斜機構２２と、研磨工具１
５を鉛直方向（Ｚ方向）に移動させるＺ方向移動テーブ
ル２３と、このＺ方向移動テーブル２３を支える支持脚
２４と、を備えている。
磨物１を回転させる回転テーブル１１と、この回転テー
ブル１１を水平面内のＸ方向へ移動させるＸ方向移動テ
ーブル１２と、このＸ方向移動テーブル１２を水平面内
でＸ方向と直角なＹ方向へ移動させるＹ方向移動テーブ
ル１３と、研磨工具１５を自転させる工具回転機構２０
と、研磨工具１５の回転軸（自転軸）１６に対して垂直
なＡ軸回りに工具回転機構２０を回転させる第一の傾斜
機構２１と、研磨工具１５の回転軸１６及びＡ軸に対し
て垂直なＢ軸回りに工具回転機構２０及び第一の傾斜機
構２１を回転させる第二の傾斜機構２２と、研磨工具１
５を鉛直方向（Ｚ方向）に移動させるＺ方向移動テーブ
ル２３と、このＺ方向移動テーブル２３を支える支持脚
２４と、を備えている。
【００１４】なお、本実施形態において、工具回転手段
は、工具回転機構２０で構成され、移動手段は、回転テ
ーブル１１とＸ方向移動テーブル１２とＹ方向移動テー
ブル１３とＺ方向移動テーブル２３とを有して構成さ
れ、工具傾斜手段は、第一の傾斜機構２１及び第二の傾
斜機構２２を有して構成されている。また、制御手段
は、制御用コンピュータ３０を有して構成されている。
は、工具回転機構２０で構成され、移動手段は、回転テ
ーブル１１とＸ方向移動テーブル１２とＹ方向移動テー
ブル１３とＺ方向移動テーブル２３とを有して構成さ
れ、工具傾斜手段は、第一の傾斜機構２１及び第二の傾
斜機構２２を有して構成されている。また、制御手段
は、制御用コンピュータ３０を有して構成されている。
【００１５】次に、図３を用いて、本実施形態における
修正研磨方法の基本原理について説明する。図３に示す
ように、本実施形態における研磨工具１５は、回転軸
（自転軸）１６と、この回転軸１６の端部に設けられて
いる工具皿１７と、この工具皿１７に貼り付けられてい
る軟質ポリッシャ１８とを有している。
修正研磨方法の基本原理について説明する。図３に示す
ように、本実施形態における研磨工具１５は、回転軸
（自転軸）１６と、この回転軸１６の端部に設けられて
いる工具皿１７と、この工具皿１７に貼り付けられてい
る軟質ポリッシャ１８とを有している。
【００１６】図３（ａ）に示すように、被研磨面２の法
線３に対して回転軸１６を平行にして研磨する場合、被
研磨面２上であって回転軸１６の延長線上の位置が、最
も研磨工具１５からの圧力を受ける。しかしながら、研
磨工具１５の自転による研磨工具１５と被研磨面２との
相対速度は、回転軸１６の延長線上の位置が０であるた
め、この位置は圧力が最大であるものの研磨量が０にな
り、回転軸１６の延長線上からある程度離れた位置で研
磨量が最大となる。このため、この場合の工具内研磨量
分布は、Ｗ型になる。
線３に対して回転軸１６を平行にして研磨する場合、被
研磨面２上であって回転軸１６の延長線上の位置が、最
も研磨工具１５からの圧力を受ける。しかしながら、研
磨工具１５の自転による研磨工具１５と被研磨面２との
相対速度は、回転軸１６の延長線上の位置が０であるた
め、この位置は圧力が最大であるものの研磨量が０にな
り、回転軸１６の延長線上からある程度離れた位置で研
磨量が最大となる。このため、この場合の工具内研磨量
分布は、Ｗ型になる。
【００１７】また、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、被
研磨面２の法線３に対して回転軸１６を特定角度θ傾斜
させて研磨する場合、被研磨面２上であって回転軸１６
の延長線上の位置から一定距離Ｓ離れた一点が、最も研
磨工具１５からの圧力を受け、研磨量も最大となる。な
お、図３（ｃ）は、図３（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面での
工具内研磨量分布を示している。そこで、被研磨面２の
法線３に対して回転軸１６を特定角度θ傾斜させて研磨
する場合、被研磨面２と接触している研磨工具１５の面
内で最も研磨量が多くなる最大研磨点Ｍの位置を予め調
べておく。この最大研磨点Ｍの位置は、回転軸１６の延
長線上の位置からの距離Ｓを求めることで得られる。そ
して、被研磨面２の法線３に対して回転軸１６を特定角
度θ傾斜させて、被研磨面２上で目的の面形状から凸に
なっている部分の頂点の位置と研磨工具１５の最大研磨
点Ｍと一致させて、被研磨面２を研磨する。このよう
に、修正研磨すると、目的の面形状から凸になっている
部分の頂点、つまり、最も研磨したい点を、効率よく且
つ的確に修正研磨することができ、高精度の面形状を得
ることができる。
研磨面２の法線３に対して回転軸１６を特定角度θ傾斜
させて研磨する場合、被研磨面２上であって回転軸１６
の延長線上の位置から一定距離Ｓ離れた一点が、最も研
磨工具１５からの圧力を受け、研磨量も最大となる。な
お、図３（ｃ）は、図３（ｂ）におけるＣ−Ｃ断面での
工具内研磨量分布を示している。そこで、被研磨面２の
法線３に対して回転軸１６を特定角度θ傾斜させて研磨
する場合、被研磨面２と接触している研磨工具１５の面
内で最も研磨量が多くなる最大研磨点Ｍの位置を予め調
べておく。この最大研磨点Ｍの位置は、回転軸１６の延
長線上の位置からの距離Ｓを求めることで得られる。そ
して、被研磨面２の法線３に対して回転軸１６を特定角
度θ傾斜させて、被研磨面２上で目的の面形状から凸に
なっている部分の頂点の位置と研磨工具１５の最大研磨
点Ｍと一致させて、被研磨面２を研磨する。このよう
に、修正研磨すると、目的の面形状から凸になっている
部分の頂点、つまり、最も研磨したい点を、効率よく且
つ的確に修正研磨することができ、高精度の面形状を得
ることができる。
【００１８】次に、本実施形態における研磨システムに
よる、具体的な修正研磨手順について説明する。まず、
形状測定装置３３で、被研磨物の被研磨面の形状を測定
し、この形状データを形状取得用コンピュータ３２に入
力する。形状データは、基本的に、被研磨面の全体の形
状を測定して、これを三次元形状データとすることが好
ましいが、被研磨物１のある断面位置における形状デー
タを被研磨物１の中心軸Ｃを中心として回転させて、こ
れを三次元形状データとしてもよい。
よる、具体的な修正研磨手順について説明する。まず、
形状測定装置３３で、被研磨物の被研磨面の形状を測定
し、この形状データを形状取得用コンピュータ３２に入
力する。形状データは、基本的に、被研磨面の全体の形
状を測定して、これを三次元形状データとすることが好
ましいが、被研磨物１のある断面位置における形状デー
タを被研磨物１の中心軸Ｃを中心として回転させて、こ
れを三次元形状データとしてもよい。
【００１９】制御データ作成用コンピュータ３１は、形
状取得用コンピュータ３２からの形状データに基づい
て、研磨装置１０の動作制御データを作成する。この制
御データ作成用コンピュータ３１には、被研磨面の法線
に対して回転軸１６を特定角度θ傾斜させて研磨する場
合、被研磨面と接触している研磨工具１５の面内で最も
研磨量が多くなる最大研磨点Ｍの位置が、回転軸１６の
延長線上の点に対する相対位置として、予め記憶されて
いる。制御データ作成用コンピュータ３１は、被研磨面
の形状データから、目的の面形状に対して凸の部分の頂
点群の位置を抽出し、これを加工点群（予定被研磨点
群）Ｐの位置とする。さらに、研磨工具１５の回転軸１
６が被研磨面の法線に対して特定角度θ傾いた状態を維
持させ、その際の研磨工具１５の最大研磨点Ｍが加工点
群Ｐに沿って移動するよう、研磨工具１５を移動させる
動作制御データを作成する。
状取得用コンピュータ３２からの形状データに基づい
て、研磨装置１０の動作制御データを作成する。この制
御データ作成用コンピュータ３１には、被研磨面の法線
に対して回転軸１６を特定角度θ傾斜させて研磨する場
合、被研磨面と接触している研磨工具１５の面内で最も
研磨量が多くなる最大研磨点Ｍの位置が、回転軸１６の
延長線上の点に対する相対位置として、予め記憶されて
いる。制御データ作成用コンピュータ３１は、被研磨面
の形状データから、目的の面形状に対して凸の部分の頂
点群の位置を抽出し、これを加工点群（予定被研磨点
群）Ｐの位置とする。さらに、研磨工具１５の回転軸１
６が被研磨面の法線に対して特定角度θ傾いた状態を維
持させ、その際の研磨工具１５の最大研磨点Ｍが加工点
群Ｐに沿って移動するよう、研磨工具１５を移動させる
動作制御データを作成する。
【００２０】制御用コンピュータ３０は、制御データ作
成用コンピュータ３１からの動作制御データに基づい
て、研磨装置１０の各動作機構の動作を制御する。
成用コンピュータ３１からの動作制御データに基づい
て、研磨装置１０の各動作機構の動作を制御する。
【００２１】ここで、修正研磨中の研磨工具の動作につ
いて、図４を用いて、具体的に説明する。
いて、図４を用いて、具体的に説明する。
【００２２】研磨工具１５は、その回転軸１６が被研磨
面２の法線３に対して、特定角度θ傾けられる。そし
て、その際の研磨工具１５の最大研磨点Ｍが加工点群Ｐ
上に位置するよう、研磨工具１５の位置が制御される。
この結果、前述したように、最も研磨したい点の集まり
である加工点群Ｐの位置を、効率よく且つ的確に修正研
磨することができる。
面２の法線３に対して、特定角度θ傾けられる。そし
て、その際の研磨工具１５の最大研磨点Ｍが加工点群Ｐ
上に位置するよう、研磨工具１５の位置が制御される。
この結果、前述したように、最も研磨したい点の集まり
である加工点群Ｐの位置を、効率よく且つ的確に修正研
磨することができる。
【００２３】ここで、本実施形態において、注目すべき
点は、被研磨物１の中心軸Ｃと被研磨面２の法線３，３
とを含む面Ｖ，Ｕ内において、研磨工具１５の回転軸１
６を被研磨面２の法線３，３に対して特定角度θ傾斜さ
せていることである。一方、「発明が解決しようとする
課題」の欄で述べた特開平９−１７７５８号公報に記載
されているものは、研磨工具の回転軸を工具送り方向に
対して傾斜させている。このように、研磨工具の回転軸
を工具送り方向に対して傾斜させると、被研磨面が曲面
である場合には、被研磨面の法線に対する研磨工具の回
転軸の角度が研磨工具の移動に伴って変化し、研磨工具
内の最大研磨点の位置及び研磨量も研磨工具の移動に伴
って変化してしまう。このため、仮に、研磨工具の回転
軸を工具送り方向に対して特定角度傾斜させて修正研磨
しようとすると、制御が非常に複雑になり、実質的に修
正研磨を行うことができない。これに対して、本実施形
態では、研磨工具１５の回転軸１６を被研磨面２の法線
３に対して特定角度θ傾けているので、以上のような不
具合を生じない。
点は、被研磨物１の中心軸Ｃと被研磨面２の法線３，３
とを含む面Ｖ，Ｕ内において、研磨工具１５の回転軸１
６を被研磨面２の法線３，３に対して特定角度θ傾斜さ
せていることである。一方、「発明が解決しようとする
課題」の欄で述べた特開平９−１７７５８号公報に記載
されているものは、研磨工具の回転軸を工具送り方向に
対して傾斜させている。このように、研磨工具の回転軸
を工具送り方向に対して傾斜させると、被研磨面が曲面
である場合には、被研磨面の法線に対する研磨工具の回
転軸の角度が研磨工具の移動に伴って変化し、研磨工具
内の最大研磨点の位置及び研磨量も研磨工具の移動に伴
って変化してしまう。このため、仮に、研磨工具の回転
軸を工具送り方向に対して特定角度傾斜させて修正研磨
しようとすると、制御が非常に複雑になり、実質的に修
正研磨を行うことができない。これに対して、本実施形
態では、研磨工具１５の回転軸１６を被研磨面２の法線
３に対して特定角度θ傾けているので、以上のような不
具合を生じない。
【００２４】なお、この実施形態では、形状データの取
得、動作制御データの作成、研削装置１０の動作制御を
それぞれ独立した三つのコンピュータ３０，３１，３２
で実行しているが、一つのコンピュータまたは二つのコ
ンピュータで以上の処理を実行するようにしてもよい。
得、動作制御データの作成、研削装置１０の動作制御を
それぞれ独立した三つのコンピュータ３０，３１，３２
で実行しているが、一つのコンピュータまたは二つのコ
ンピュータで以上の処理を実行するようにしてもよい。
【００２５】次に、本発明に係る第二の実施形態として
の修正研磨方法について、図５及び図６を用いて説明す
る。なお、この実施形態における修正研磨方法も、第一
の実施形態としての研磨システムを用いる。
の修正研磨方法について、図５及び図６を用いて説明す
る。なお、この実施形態における修正研磨方法も、第一
の実施形態としての研磨システムを用いる。
【００２６】例えば、形状データ取得用コンピュータ３
２が、図５のグラフの実線で示すような形状データを得
たとする。なお、同グラフにおいて、破線が研磨工具１
５の滞留時間データを示し、横軸が、被研磨物の中心軸
からの距離を示し、縦軸が、形状データ５が表す形状誤
差量及び滞留時間データ６が表す滞留時間を示してい
る。
２が、図５のグラフの実線で示すような形状データを得
たとする。なお、同グラフにおいて、破線が研磨工具１
５の滞留時間データを示し、横軸が、被研磨物の中心軸
からの距離を示し、縦軸が、形状データ５が表す形状誤
差量及び滞留時間データ６が表す滞留時間を示してい
る。
【００２７】このような形状データ５が得られた場合、
プラスの形状誤差量が大きい点Ｐで、研磨工具１５の滞
留時間を他の位置よりも長くすれば、この点Ｐにおける
形状誤差を修正することができる。すなわち、この実施
形態は、第一の実施形態と異なり、被研磨面２の全体を
研磨工具１５で走査し、プラスの形状誤差量が大きい領
域での研磨工具１０の滞留時間を長くして、この領域で
の研磨量を多くして、被研磨面２を修正するものであ
る。この実施形態では、形状誤差が最も小さい点での滞
留時間が実質的に０（研磨工具１５を素早く通過させ
る。）になるようにし、この点を基準にした各点での形
状誤差量に、各点での滞留時間を比例させている。な
お、特定位置で研磨量を多くする方法としては、研磨工
具１５の滞留時間を長くする方法の他、研磨工具１５の
回転数を高める方法や、被研磨物１に対する研磨工具１
５の押付圧力を高める方法等がある。
プラスの形状誤差量が大きい点Ｐで、研磨工具１５の滞
留時間を他の位置よりも長くすれば、この点Ｐにおける
形状誤差を修正することができる。すなわち、この実施
形態は、第一の実施形態と異なり、被研磨面２の全体を
研磨工具１５で走査し、プラスの形状誤差量が大きい領
域での研磨工具１０の滞留時間を長くして、この領域で
の研磨量を多くして、被研磨面２を修正するものであ
る。この実施形態では、形状誤差が最も小さい点での滞
留時間が実質的に０（研磨工具１５を素早く通過させ
る。）になるようにし、この点を基準にした各点での形
状誤差量に、各点での滞留時間を比例させている。な
お、特定位置で研磨量を多くする方法としては、研磨工
具１５の滞留時間を長くする方法の他、研磨工具１５の
回転数を高める方法や、被研磨物１に対する研磨工具１
５の押付圧力を高める方法等がある。
【００２８】被研磨面２の全体を研磨工具１５で走査す
る方法としては、図６に示すような方法がある。
る方法としては、図６に示すような方法がある。
【００２９】例えば、図６（ａ）に示すように、被研磨
物１を回転させずに、研磨工具１５を回転させつつ、研
磨工具１５を矩形波状に移動させる方法や、図６（ｂ）
に示すように、被研磨物１及び研磨工具１５を回転させ
つつ、研磨工具１５を被研磨面２の母線上を往復移動さ
せる方法等がある。このように、研磨工具１５で被研磨
面２の全体を走査する過程で、被研磨面２上の加工点群
Ｐに研磨工具１５の最大研磨点Ｍが至ると、本実施形態
では、前述したように、研磨工具１５の滞留時間を長く
する。なお、前述したように、被研磨面２上の加工点群
Ｐに研磨工具１５の最大研磨点Ｍが至ると、研磨工具１
５の滞留時間を長くする換わりに、研磨工具１５の回転
数を高めてもよいし、被研磨物１に対する研磨工具１５
の押付圧力を高めてもよい。
物１を回転させずに、研磨工具１５を回転させつつ、研
磨工具１５を矩形波状に移動させる方法や、図６（ｂ）
に示すように、被研磨物１及び研磨工具１５を回転させ
つつ、研磨工具１５を被研磨面２の母線上を往復移動さ
せる方法等がある。このように、研磨工具１５で被研磨
面２の全体を走査する過程で、被研磨面２上の加工点群
Ｐに研磨工具１５の最大研磨点Ｍが至ると、本実施形態
では、前述したように、研磨工具１５の滞留時間を長く
する。なお、前述したように、被研磨面２上の加工点群
Ｐに研磨工具１５の最大研磨点Ｍが至ると、研磨工具１
５の滞留時間を長くする換わりに、研磨工具１５の回転
数を高めてもよいし、被研磨物１に対する研磨工具１５
の押付圧力を高めてもよい。
【００３０】
【発明の効果】以上で説明したように、本発明によれ
ば、被研磨面の法線に対して、研磨工具の回転軸を傾け
ることで、研磨工具内で最も研磨量が多くなる箇所を一
点にし、目的の面形状に対して被研磨面上の凸の部分の
頂点群に、研磨工具の最大研磨点を一致させて、凸部分
を選択的に研磨するので、効率よく且つ的確に修正研磨
することができ、短時間で高精度の面形状を得ることが
できる。
ば、被研磨面の法線に対して、研磨工具の回転軸を傾け
ることで、研磨工具内で最も研磨量が多くなる箇所を一
点にし、目的の面形状に対して被研磨面上の凸の部分の
頂点群に、研磨工具の最大研磨点を一致させて、凸部分
を選択的に研磨するので、効率よく且つ的確に修正研磨
することができ、短時間で高精度の面形状を得ることが
できる。
【図１】本発明に係る第一の実施形態としての研磨シス
テムの構成図である。
テムの構成図である。
【図２】本発明に係る第一の実施形態としての研磨装置
の全体斜視図である。
の全体斜視図である。
【図３】研磨工具と被研磨面との接触面内における研磨
量分布を示す説明図である。
量分布を示す説明図である。
【図４】本発明に係る第一の実施形態としての修正研磨
方法を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
【図５】本発明に係る第二の実施形態としての修正研磨
方法において、被研磨面の形状誤差と研磨工具の滞留時
間との関係を示すグラフである。
方法において、被研磨面の形状誤差と研磨工具の滞留時
間との関係を示すグラフである。
【図６】本発明に係る第二の実施形態としての修正研磨
方法を示す説明図である。
方法を示す説明図である。
１…被研磨物、２…被研磨面、３…被研磨面の法線、１
０…研磨装置、１１…回転テーブル、１２…Ｘ方向移動
テーブル、１３…Ｙ方向移動テーブル、１５…研磨工
具、１６…研磨工具の回転軸、２０…工具回転機構、２
１…第一の傾斜機構、２２…第二の傾斜機構、２３…Ｚ
方向移動テーブル、３０…制御用コンピュータ、３１…
制御データ作成用コンピュータ、３２…形状データ取得
用コンピュータ、３３…形状測定装置。
０…研磨装置、１１…回転テーブル、１２…Ｘ方向移動
テーブル、１３…Ｙ方向移動テーブル、１５…研磨工
具、１６…研磨工具の回転軸、２０…工具回転機構、２
１…第一の傾斜機構、２２…第二の傾斜機構、２３…Ｚ
方向移動テーブル、３０…制御用コンピュータ、３１…
制御データ作成用コンピュータ、３２…形状データ取得
用コンピュータ、３３…形状測定装置。
Claims (4)
- 【請求項１】研磨工具を自転させつつ被研磨物に対して
相対移動させて、目的の面形状に対して凸部となる部分
が形成されている該被研磨物の被研磨面を修正する修正
研磨方法において、 被研磨面の法線に対して前記研磨工具の自転軸を特定角
度傾けた際に、該被研磨面と該研磨工具との接触面内で
最も研磨量の多くなる最大研磨点の位置を予め調べてお
き、 前記被研磨面の形状データを取得し、該形状データか
ら、目的の面形状に対して凸となる加工点を求め、 前記被研磨面の法線に対して前記研磨工具の自転軸を前
記特定角度傾けた状態で、該研磨工具を該被研磨面に接
触させ、該研磨工具を自転させつつ、該研磨工具の前記
最大研磨点が前記加工点と一致するよう、該研磨工具を
前記被研磨物に対して相対移動させて、該被研磨面を修
正することを特徴とする修正研磨方法。 - 【請求項２】研磨工具を自転させつつ被研磨物に対して
相対移動させて、目的の面形状に対して凸部となる部分
が形成されている該被研磨物の被研磨面を修正する修正
研磨方法において、 被研磨面の法線に対して前記研磨工具の自転軸を特定角
度傾けた際に、該被研磨面と該研磨工具との接触面内で
最も研磨量の多くなる最大研磨点の位置を予め調べてお
き、 前記被研磨面の形状データを取得し、該形状データか
ら、目的の面形状に対して凸となる加工点を求め、 前記被研磨面の法線に対して前記研磨工具の自転軸を前
記特定角度傾けた状態で、該研磨工具を該被研磨面に接
触させて、該研磨工具を自転させつつ前記被研磨物に対
して相対移動させ、該研磨工具の前記最大研磨点が前記
加工点に至ると、研磨量が大きくなるよう研磨パラメー
タを変化させて、該被研磨面を修正することを特徴とす
る修正研磨方法。 - 【請求項３】研磨工具を自転軸回りに回転させる工具回
転手段と、被研磨物に対して該研磨工具を相対移動させ
る移動手段とを備え、目的の面形状に対して凸部となる
部分が形成されている該被研磨物の被研磨面を修正する
研磨装置において、 前記被研磨面の法線に対して、前記研磨工具の自転軸を
特定角度傾かせる工具傾斜手段と、 前記移動手段で前記研磨工具を前記被研磨面に接触さ
せ、前記工具回転手段で該研磨工具を自転させ、前記工
具傾斜手段で前記被研磨面の法線に対して該研磨工具の
自転軸が前記特定角度傾いた状態を維持させ、該被研磨
面の法線に対して該研磨工具の自転軸を該特定角度傾け
た状態で該被研磨面と該研磨工具との接触面内で最も研
磨量の多くなる最大研磨点が、目的の面形状に対して該
被研磨面上の凸となる加工点と一致するよう、前記移動
手段で該研磨工具を該被研磨物に対して相対移動させる
制御手段と、 を備えていることを特徴とする研磨装置。 - 【請求項４】研磨工具を自転軸回りに回転させる工具回
転手段と、被研磨物に対して該研磨工具を相対移動させ
る移動手段とを備え、目的の面形状に対して凸部となる
部分が形成されている該被研磨物の被研磨面を修正する
研磨装置において、 前記被研磨面の法線に対して、前記研磨工具の自転軸を
特定角度傾かせる工具傾斜手段と、 前記移動手段で前記研磨工具を前記被研磨面に接触させ
つつ前記被研磨物に対して相対移動させ、前記工具回転
手段で該研磨工具を自転させ、前記工具傾斜手段で前記
被研磨面の法線に対して該研磨工具の自転軸が前記特定
角度傾いた状態を維持させ、該被研磨面の法線に対して
該研磨工具の自転軸を該特定角度傾けた状態で該被研磨
面と該研磨工具との接触面内で最も研磨量の多くなる最
大研磨点が、目的の面形状に対して該被研磨面上の凸と
なる部分の各頂点に至ると、研磨量が大きくなるよう研
磨パラメータを変化させる制御手段と、 を備えていることを特徴とする研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10296529A JP2000117608A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 修正研磨方法、およびこの方法を実行する研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10296529A JP2000117608A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 修正研磨方法、およびこの方法を実行する研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000117608A true JP2000117608A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17834720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10296529A Pending JP2000117608A (ja) | 1998-10-19 | 1998-10-19 | 修正研磨方法、およびこの方法を実行する研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000117608A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100190414A1 (en) * | 2009-01-27 | 2010-07-29 | Harada Daijitsu | Method of processing synthetic quartz glass substrate for semiconductor |
| CN109664178A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-23 | 天津大学 | 通过偏心调节块改变偏心值且传动比可变的抛光机构 |
-
1998
- 1998-10-19 JP JP10296529A patent/JP2000117608A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100190414A1 (en) * | 2009-01-27 | 2010-07-29 | Harada Daijitsu | Method of processing synthetic quartz glass substrate for semiconductor |
| US8360824B2 (en) * | 2009-01-27 | 2013-01-29 | Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. | Method of processing synthetic quartz glass substrate for semiconductor |
| CN109664178A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-04-23 | 天津大学 | 通过偏心调节块改变偏心值且传动比可变的抛光机构 |
| CN109664178B (zh) * | 2018-12-14 | 2020-10-16 | 天津大学 | 通过偏心调节块改变偏心值且传动比可变的抛光机构 |
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