JP2001300845A - Polishing device and polishing method - Google Patents

Polishing device and polishing method

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JP2001300845A
JP2001300845A JP2000121950A JP2000121950A JP2001300845A JP 2001300845 A JP2001300845 A JP 2001300845A JP 2000121950 A JP2000121950 A JP 2000121950A JP 2000121950 A JP2000121950 A JP 2000121950A JP 2001300845 A JP2001300845 A JP 2001300845A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of a defective, and to reduce polishing time while repeatedly measuring the thickness without taking out workpiece from a polishing device. SOLUTION: This polishing device is composed of a workpiece installing part 5, a surface plate rotating mechanism 6 for rotating a surface plate 16, an abrasive grain spraying mechanism 9 for spraying an abrasive grain on a surface plate surface 26 and a polishing device control part 1 for controlling polishing by a plate thickness signal from a thickness meter 3. The workpiece installing part 5 is composed of a pressurizing mechanism 4 for applying pressure to the workpiece 27, a workpiece fixing part 2 for bringing the workpiece 27 into close contact with the surface plate surface 26 and the thickness meter 3 mounted on the polishing object fixing part 2. Plate thickness measured data from the thickness meter 3 is transferred to the polishing device control part 1 via a signal passage 7, and is transferred to the pressurizing mechanism 4 from the polishing device control part 1 via a signal passage 8. Since the polishing device control part 1 controls a surface plate rotating speed, pressurization to the workpiece and the grain size of the abrasive grain with a plate thickness as a parameter, there is no need to measure the thickness by taking out the workpiece from the polishing device.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハなど
の作製に用いると好適な研磨装置及び研磨方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method suitable for producing a semiconductor wafer or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、半導体ウエハなどの作製工程には
研磨工程がある。従来から用いられている研磨装置の基
本構成は、研磨材が塗布される定盤にウエハを貼り付け
て該定盤に押しつける支持具からなる。定盤はモータの
力で回転する。また、支持具は定盤の回転に引きずられ
て回転する。装置の規模が大きい場合には支持具はモー
タの力で自転する場合もある。ウエハが所望の厚みに達
するまで研磨が続けられる。目標とする板厚に達したと
き、研磨を停止する。
2. Description of the Related Art Usually, a polishing process is included in a process for manufacturing a semiconductor wafer or the like. The basic configuration of a polishing apparatus that has been used conventionally includes a support that attaches a wafer to a surface plate to which an abrasive is applied and presses the wafer against the surface plate. The platen is rotated by the power of the motor. Further, the support is rotated by being pulled by the rotation of the surface plate. When the size of the device is large, the support may rotate by the force of the motor. Polishing is continued until the wafer reaches the desired thickness. When the target thickness is reached, polishing is stopped.

【0003】既に研磨の経験があったり、繰り返し研磨
を行っている材料の場合には、この停止するタイミング
は研磨速度から推し量って得られる研磨時間を経過した
時である。実際に板厚を測定することなく研磨を終わ
る。板厚の確認は研磨装置からウエハを取り出して行わ
れる。また、新しい材料の場合には、研磨速度が不明で
あることから研磨速度を見積もるための予備実験が必要
であった。
[0003] In the case of a material which has been polished or has been repeatedly polished, the timing of stopping is when a polishing time obtained by estimating the polishing speed has elapsed. The polishing is completed without actually measuring the thickness. Confirmation of the plate thickness is performed by taking out the wafer from the polishing apparatus. Further, in the case of a new material, since the polishing rate is unknown, a preliminary experiment for estimating the polishing rate was necessary.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の研磨装
置及び研磨方法では、研磨,研磨装置からの被研磨物の
取り出し、および、厚み測定(研磨工程の分割)の各工
程が繰り返し行われるので、研磨が仕上がるまでの研磨
時間が多くかかっていた。また、その研磨精度も高くな
い。さらに、もし、研磨装置から被研磨物を取り出して
測定したときの測定値が板厚より薄くなっていれば、ウ
エハは使い物にならなくなる。従って、研磨工程で不良
品が発生したり、研磨時間が多くかかったりしていた。
However, in the conventional polishing apparatus and the conventional polishing method, the steps of polishing, taking out the object to be polished from the polishing apparatus, and measuring the thickness (division of the polishing step) are repeatedly performed. However, it took a long time to finish the polishing. Also, the polishing accuracy is not high. Further, if the measured value when the object to be polished is taken out from the polishing apparatus and measured is smaller than the plate thickness, the wafer becomes unusable. Therefore, defective products are generated in the polishing process, and a long polishing time is required.

【0005】また、効率良く研磨するために、板厚が厚
いときには被研磨物に大きな圧力を、板厚が薄くなると
小さな圧力を加えるように圧力の制御を行うことがあ
る。この場合にも、作業員が板厚を監視してこの圧力を
制御していた。さらに、定盤の回転速度を板厚が厚いと
きには速く、薄いときには遅くする場合がある。この場
合にも同じく作業員が板厚を監視して研磨装置の加圧部
を制御していた。さらには、研磨に用いる砥粒の粒度も
変える必要がある。板厚が厚いときには粒度を粗くして
研磨速度を高める。板厚が薄いときには、粒度を下げて
平面度を高めることと、被研磨物への損傷を押さえる必
要がある。この場合にも同様に作業員が砥粒の交換を行
っていた。
[0005] In order to polish efficiently, pressure control may be performed so that a large pressure is applied to the object to be polished when the plate thickness is large, and a small pressure is applied to the object to be polished when the plate thickness is small. In this case, too, the operator monitored the plate thickness and controlled this pressure. Further, the rotation speed of the platen may be high when the plate thickness is large, and may be low when the plate thickness is small. In this case as well, the operator monitors the plate thickness and controls the pressing unit of the polishing apparatus. Furthermore, it is necessary to change the particle size of the abrasive used for polishing. When the plate thickness is large, the polishing speed is increased by coarsening the grain size. When the plate thickness is small, it is necessary to increase the flatness by reducing the grain size and to suppress damage to the object to be polished. In this case as well, the operator similarly changed the abrasive grains.

【0006】このような状態で研磨せざるを得なかった
理由は、研磨中に板厚を測定できる厚み計が搭載されて
いなかったためである。もし、搭載されていても研磨装
置の自転,公転、あるいは遊星回転を停止しなければ目
視は不可能である。この目視のためには作業員が必要で
ある。つまり、研磨中は作業員が研磨装置に張り付く必
要があり、このことが研磨の工数価を高くする要因とな
る。従来の研磨装置がこのような構造となっていたの
は、被研磨物の支持具が回転体であるために厚み計の電
気信号を外部に取り出せなかったためである。
The reason why polishing must be performed in such a state is that a thickness gauge capable of measuring a plate thickness during polishing is not mounted. Even if it is mounted, visual observation is impossible unless the rotation, revolution, or planetary rotation of the polishing apparatus is stopped. An operator is required for this visual inspection. That is, it is necessary for an operator to stick to the polishing apparatus during polishing, which is a factor that increases the man-hour value of polishing. The reason that the conventional polishing apparatus has such a structure is that the electric signal of the thickness gauge cannot be taken out to the outside because the support for the object to be polished is a rotating body.

【0007】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、研磨精度が低い、研磨工程における工数が多
い(研磨速度を見積もるための予備実験、精度を出すた
めの研磨工程の分割による時間ロス)、研磨における歩
留まりが低い、被研磨物への圧力制御が不十分なことや
不適切な定盤回転速度および砥粒サイズの不適切な選択
による被研磨物の破損および研磨効率の低下、研磨作業
中に監視要員が必ず必要なことにより工数価が高くなる
等の問題を解決できる研磨装置及び研磨方法を提供する
ことを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and has a low polishing accuracy and a large number of man-hours in a polishing process (a preliminary experiment for estimating a polishing speed, a division of a polishing process for obtaining accuracy). Time loss), low yield in polishing, inadequate pressure control on the object to be polished, damage to the object to be polished due to improper selection of platen rotation speed and improper selection of abrasive size and reduction in polishing efficiency It is another object of the present invention to provide a polishing apparatus and a polishing method capable of solving problems such as an increase in man-hours due to the necessity of monitoring personnel during the polishing operation.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、被研磨物固定部の支持具に厚み計が搭載
されていること、被研磨物装着部が回転中でもその指示
値を外部に取り出すことのできる機構を有すること、そ
の信号を研磨装置にフィードバックすることによって被
研磨物へのタイムリーな圧力制御、研磨砥粒の自動選
択、定盤回転数の制御、目標とする板厚となると同時に
研磨装置を停止できることを主要な特徴とする。従来の
技術とは、厚み計およびその電気信号取り出し機構が異
なる。
In order to achieve the above object, the present invention relates to a method for mounting a polishing object on a support for a fixing portion of a polishing object, the method comprising: Have a mechanism that can take out to the outside, timely pressure control on the object to be polished by feeding back the signal to the polishing device, automatic selection of polishing abrasive grains, control of the number of revolutions of the platen, and target The main feature is that the polishing apparatus can be stopped at the same time as the plate thickness is increased. The thickness gauge and its electric signal extraction mechanism are different from the conventional technology.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】上記課題を解決するため本発明の
研磨装置は、研磨剤が塗布された表面や、ヤスリ状の凹
凸からなる表面を有する定盤16に被研磨物27を密着
させ、被研磨物27と定盤16の相対的移動により、被
研磨物27を研磨する研磨装置であって、被研磨物27
に圧力を加える加圧機構4と、被研磨物27を定盤面2
6に密着させる被研磨物固定部2と、被研磨物27の板
厚を測定する厚み計3とからなる被研磨物装着部5と、
定盤16を回転させる定盤回転機構6と、定盤面26に
砥粒を噴霧する砥粒噴霧機構9と、厚み計3からの板厚
信号により研磨を制御する研磨装置制御部1とから構成
されていることに特徴を有している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In order to solve the above-mentioned problems, a polishing apparatus of the present invention has a polishing object 27 brought into close contact with a surface plate 16 having a surface to which an abrasive is applied or a surface having file-like irregularities. A polishing apparatus for polishing the object to be polished 27 by a relative movement between the object to be polished 27 and the platen 16,
Mechanism 4 for applying pressure to the platen, and the object to be polished 27
6, a polished work fixing portion 2 to be brought into close contact with 6, and a polished work mounting portion 5 including a thickness gauge 3 for measuring the thickness of the polished work 27;
It is composed of a platen rotating mechanism 6 for rotating the platen 16, an abrasive spraying mechanism 9 for spraying abrasive grains on the platen surface 26, and a polishing apparatus controller 1 for controlling the polishing by a thickness signal from the thickness gauge 3. It is characterized by being done.

【0010】また、本発明の研磨装置は、厚み計3から
の板厚信号が無線によって研磨装置制御部1に転送され
る構成であることに特徴を有している。
The polishing apparatus according to the present invention is characterized in that the thickness signal from the thickness gauge 3 is transmitted to the polishing apparatus control unit 1 by radio.

【0011】さらに、本発明の研磨装置は、被研磨物固
定部2の信号取出端子40を介して厚み計3からの板厚
信号を研磨装置制御部1に転送する構成であることに特
徴を有している。
Further, the polishing apparatus of the present invention is characterized in that the thickness signal from the thickness gauge 3 is transferred to the polishing apparatus control section 1 via the signal extraction terminal 40 of the workpiece fixing section 2. Have.

【0012】また、本発明の研磨装置は、加圧機構4に
被研磨物27を吸着する真空吸着部28を被研磨物固定
部2の一端を基準にして下方に押し付けるアクチュエー
タ36を有することに特徴を有している。
Further, the polishing apparatus of the present invention has an actuator 36 for pressing the vacuum suction portion 28 for sucking the workpiece 27 to the pressing mechanism 4 downward with reference to one end of the workpiece fixing portion 2. Has features.

【0013】上記課題を解決するため本発明の研磨方法
は、研磨装置制御部1から送出される厚み計3からの板
厚信号によって、加圧機構4が制御されることに特徴を
有している。
In order to solve the above-mentioned problem, the polishing method of the present invention is characterized in that the pressing mechanism 4 is controlled by a thickness signal from the thickness gauge 3 sent from the polishing apparatus controller 1. I have.

【0014】また、本発明の研磨方法は、研磨装置制御
部1から送出される厚み計3からの板厚信号によって、
定盤回転機構6が制御されることに特徴を有している。
Further, the polishing method of the present invention uses the thickness signal from the thickness gauge 3 sent from the polishing device control unit 1 to
It is characterized in that the platen rotating mechanism 6 is controlled.

【0015】さらに、本発明の研磨方法は、研磨装置制
御部1から送出される厚み計3からの板厚信号によっ
て、砥粒噴霧機構9が制御されることに特徴を有してい
る。
Further, the polishing method according to the present invention is characterized in that the abrasive spray mechanism 9 is controlled by a thickness signal from the thickness gauge 3 sent from the polishing apparatus control section 1.

【0016】また、本発明の研磨方法は、定盤16の回
転停止後の厚み測定と測定後の研磨を繰り返すことによ
り、研磨することに特徴を有している。
The polishing method of the present invention is characterized in that polishing is performed by repeating the thickness measurement after the rotation of the surface plate 16 is stopped and the polishing after the measurement.

【0017】さらに、本発明の研磨方法は、厚み測定を
複数回行い、それらの平均値に基づいて研磨することに
特徴を有している。
Further, the polishing method of the present invention is characterized in that the thickness is measured a plurality of times and polishing is performed based on an average value thereof.

【0018】また、本発明の研磨方法は、研磨中に厚み
測定を時間間隔を決めて行い、得られた時間と厚み変化
との関係から研磨時間および研磨条件を設定して研磨す
ることに特徴を有している。
Further, the polishing method of the present invention is characterized in that the thickness is measured at predetermined time intervals during polishing, and polishing is performed by setting the polishing time and polishing conditions based on the relationship between the obtained time and the change in thickness. have.

【0019】[0019]

【実施例】本発明による研磨装置は、被研磨物固定部の
支持部に厚み計が搭載されており、被研磨物固定部が回
転中でもその板厚信号を外部に取り出すことができ、そ
の信号を研磨装置にフィードバックして目標とする板厚
となると同時に研磨装置を停止できる構造からなってい
る。また、本発明による研磨方法は、研磨中にリアルタ
イムで自動的に板厚を測定しており、その信号を研磨定
盤の回転機構にフィードバックして定盤の回転速度の制
御及び停止が可能である。そのため、新しい材料であっ
ても研磨速度を見積もる予備実験が不要である。該信号
を加圧機構にフィードバックすることにより、被研磨物
への最適な加圧が可能である。また、厚み計からの板厚
信号を噴霧する研磨材の粒度を選択できる砥粒噴霧機構
にフィードバックすることにより、最適な砥粒の選択が
可能である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a polishing apparatus according to the present invention, a thickness gauge is mounted on a support portion of an object-to-be-polished fixed portion, and a thickness signal thereof can be taken out even while the object-to-be-polished fixed portion is rotating. Is fed back to the polishing apparatus, and the polishing apparatus can be stopped at the same time when the target plate thickness is obtained. In addition, the polishing method according to the present invention automatically measures the thickness in real time during polishing, and the signal is fed back to the rotation mechanism of the polishing platen to control and stop the rotation speed of the platen. is there. Therefore, a preliminary experiment for estimating the polishing rate is unnecessary even for a new material. By feeding the signal back to the pressurizing mechanism, optimal pressurization of the object to be polished is possible. Also, by feeding back the thickness signal from the thickness gauge to the abrasive spraying mechanism capable of selecting the particle size of the abrasive to be sprayed, it is possible to select the optimal abrasive.

【0020】次に本発明の実施例における研磨装置つい
て説明する。なお、実施例は一つの例示であって、本発
明の精神を逸脱しない範囲で、種々の変更あるいは改良
を行い得ることは言うまでもない。
Next, a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described. The embodiment is merely an example, and it goes without saying that various changes or improvements can be made without departing from the spirit of the present invention.

【0021】(実施例1)図1は本発明の研磨装置のブ
ロックダイアグラムである。研磨装置の構成は、研磨装
置制御部1、被研磨物固定部2、厚み計3、加圧機構
4、被研磨物装着部5、定盤回転機構6、厚み計3から
研磨装置制御部1への信号路7、研磨装置制御部1から
加圧機構4への信号路8、および、砥粒噴霧機構9から
なっている。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of a polishing apparatus according to the present invention. The configuration of the polishing apparatus is as follows: the polishing apparatus control section 1, the workpiece fixing section 2, the thickness gauge 3, the pressing mechanism 4, the workpiece mounting section 5, the platen rotating mechanism 6, and the thickness gauge 3. , A signal path 8 from the polishing apparatus controller 1 to the pressurizing mechanism 4, and an abrasive spray mechanism 9.

【0022】厚み計3からの測定データは、信号路7を
介して研磨装置制御部1に転送される。研磨装置制御部
1では、高品質な研磨を効率良く行うために、板厚をパ
ラメータとして定盤の回転数、被研磨物へ加える圧力、
および、砥粒の粒度についてプログラム機構を有する制
御が可能である。厚み計3からの板厚信号は、研磨装置
制御部1から加圧機構4へ信号路8を介して転送され
る。また、研磨装置制御部1から定盤回転機構6および
砥粒回転機構9への制御信号は、通常一般に用いられる
電気信号のケーブルによって転送される。
The measurement data from the thickness gauge 3 is transferred to the polishing apparatus controller 1 via the signal path 7. In the polishing apparatus controller 1, in order to efficiently perform high-quality polishing, the rotation speed of the platen, the pressure applied to the workpiece,
In addition, control having a program mechanism for the grain size of the abrasive grains is possible. The board thickness signal from the thickness gauge 3 is transferred from the polishing apparatus controller 1 to the pressing mechanism 4 via the signal path 8. Further, control signals from the polishing apparatus controller 1 to the platen rotating mechanism 6 and the abrasive grain rotating mechanism 9 are transferred by a generally used electric signal cable.

【0023】図2は、本発明による研磨装置の構造を示
す。本発明の研磨装置は、研磨装置から着脱可能な被研
磨物固定部2、真空チャック用の真空排気ホース出口1
1、厚み計3、被研磨物固定部2の自転の補助回転機構
13,14、補助回転機構13,14の支持腕15、定
盤16、研磨装置の架台17、定盤面成型リング18、
定盤面成型リング18の自転の補助回転機構19,2
0、補助回転機構19,20の支持腕21、研磨装置制
御部1、研磨材Aの噴出部23、研磨材Bの噴出部2
4、および、研磨材Cの噴出部25からなる。
FIG. 2 shows the structure of a polishing apparatus according to the present invention. The polishing apparatus according to the present invention includes an object to be polished 2 that is detachable from the polishing apparatus and a vacuum exhaust hose outlet 1 for a vacuum chuck.
1. Thickness gauge 3, auxiliary rotation mechanisms 13 and 14 for rotation of object-to-be-polished fixed part 2, support arms 15 for auxiliary rotation mechanisms 13 and 14, platen 16, polishing machine stand 17, platen surface forming ring 18,
Auxiliary rotation mechanism 19, 2 for rotation of platen surface forming ring 18
0, the support arms 21 of the auxiliary rotation mechanisms 19 and 20, the polishing apparatus control unit 1, the abrasive material A ejection portion 23, and the abrasive material B ejection portion 2
4 and an ejection portion 25 of the abrasive C.

【0024】続いて、各部の機構を説明する。定盤16
は、図中の矢印の方向に回転する。定盤16の回転に引
きずられて、被研磨物固定部2は図中の矢印の方向に回
転する。ここで、真空排気ホース出口11は固定されて
いない。被研磨物固定部2の自転の補助回転機構13,
14は、被研磨物固定部2が定盤16上を移動しないた
めの固定治具であり、かつ、被研磨物固定部2が定盤1
6の回転により自転するように補助する役目もしてい
る。また、補助回転機構13,14は、それぞれ、被研
磨物固定部2の自転に伴い図中の矢印の方向に友回りす
る。被研磨物装着部5の被研磨物固定部2に搭載されて
いる厚み計3と研磨装置制御部1との間での信号の転送
には無線を用いた。また、厚み計3としては、ダイヤル
ゲージを用いた。これにより、被研磨物装着部5と研磨
装置制御部1との間の相対的位置関係が変化しても、ま
た、被研磨物装着部5が研磨装置制御部1に対して回転
しても、信号のやり取りが可能となる。
Next, the mechanism of each part will be described. Surface plate 16
Rotates in the direction of the arrow in the figure. The workpiece fixing portion 2 is rotated by the rotation of the platen 16 in the direction of the arrow in the drawing. Here, the evacuation hose outlet 11 is not fixed. An auxiliary rotation mechanism 13 for rotating the object-to-be-polished
Reference numeral 14 denotes a fixing jig for preventing the object-to-be-polished fixing portion 2 from moving on the surface plate 16, and the object-to-be-polished fixing portion 2 being fixed to the surface
It also serves to assist the self-rotation by the rotation of 6. In addition, the auxiliary rotation mechanisms 13 and 14 respectively rotate in the direction of the arrow in the drawing as the polished work fixing portion 2 rotates. Signal transmission between the thickness gauge 3 mounted on the polished-substrate fixing unit 2 of the polished-substrate mounting unit 5 and the polishing-apparatus controller 1 was performed by radio. As the thickness gauge 3, a dial gauge was used. Thereby, even if the relative positional relationship between the workpiece mounting unit 5 and the polishing apparatus control unit 1 changes, or even if the workpiece mounting unit 5 rotates with respect to the polishing apparatus control unit 1. , Signals can be exchanged.

【0025】また、被研磨物の被研磨物固定部2への固
定は真空吸着で行ったが、そのための真空引きは、被研
磨物固定部2の中央に設置されている真空引きホースか
ら行った。このホースの接続には市販の真空機密な回転
口を用いた。このため、被研磨物固定部2が回転しても
ホースは回転することがなく真空引きを継続でき、被研
磨物を安定して被研磨物固定部2に固定できる。ここで
用いた定盤面成型リング18の定盤16に接する面が気
相ダイヤによって作られており、研磨中終始定盤上に搭
載されており、定盤16の回転に伴って自転する。この
間、定盤面は定盤面成型リング18の気相ダイヤによっ
て研磨され、その平坦性が保たれる。
The object to be polished is fixed to the object-to-be-fixed part 2 by vacuum suction. The evacuation for this purpose is performed by a vacuum evacuation hose provided at the center of the object-to-be-polished fixed part 2. Was. A commercially available vacuum secret rotary port was used for connection of this hose. For this reason, even if the workpiece fixing part 2 rotates, the hose does not rotate and the evacuation can be continued, and the workpiece can be stably fixed to the workpiece fixing part 2. The surface of the platen surface forming ring 18 used here that is in contact with the platen 16 is formed by a vapor phase diamond, and is mounted on the platen throughout the polishing, and rotates with the rotation of the platen 16. During this time, the platen surface is polished by the gas phase diamond of the platen surface forming ring 18 to maintain its flatness.

【0026】ここでは、被研磨物装着部5の厚み計3か
らの板厚信号を研磨装置制御部1に転送するための信号
路7および研磨装置制御部1から加圧機構4への信号路
8として無線を用いたが、現在、パソコンやプリンタと
の接続に広く用いられている赤外線でも良い。
Here, a signal path 7 for transferring a thickness signal from the thickness gauge 3 of the workpiece mounting section 5 to the polishing apparatus control section 1 and a signal path from the polishing apparatus control section 1 to the pressing mechanism 4. Although the wireless communication is used as 8, an infrared light widely used for connection to a personal computer or a printer at present may be used.

【0027】(実施例2)実施例1では被研磨物装着部
5と研磨装置制御部1との間で信号を転送するための厚
み計3から研磨装置制御部1への信号路7および研磨装
置制御部1から加圧機構4への信号路8として無線を用
いていたが、本実施例では、厚み計3の搭載された被研
磨物固定部2が電極を有しており、かつ、被研磨物固定
部2以外の領域に設置された電極端子を介して厚み計3
の信号を研磨装置制御部1に転送する構成としている。
以下、これについて述べる。
(Embodiment 2) In Embodiment 1, a signal path 7 from the thickness gauge 3 to the polishing apparatus control section 1 for transferring a signal between the workpiece mounting section 5 and the polishing apparatus control section 1 and polishing are performed. Although wireless was used as the signal path 8 from the device control unit 1 to the pressurizing mechanism 4, in this embodiment, the polished work fixing unit 2 on which the thickness gauge 3 is mounted has an electrode, and Thickness meter 3 via an electrode terminal installed in an area other than polishing object fixing portion 2
Is transferred to the polishing apparatus control unit 1.
Hereinafter, this will be described.

【0028】図3は、図2における被研磨物固定部2、
真空排気ホース出口11、厚み計3の中心を通って切断
した縦断面図であり、定盤16の定盤面26上に被研磨
物27が固定された被研磨物固定部2が載っている状態
を示す。すなわち、被研磨物27が真空吸着部28の真
空吸着口29のところで真空吸着されて固定されてい
る。被研磨物固定部2は、真空吸着部28,真空吸着口
29及びこれらが内設された支持部32から構成されて
いる。真空吸着部28の真空引きは、上方に設けられた
真空用ロータリコネクタ30を介して真空ポンプ引き口
31から行われている。真空用ロータリコネクタ30を
用いているため、被研磨物固定部2が自転しても、真空
引き用ホースが捩れることはない。真空吸着部28は、
被研磨物固定部2の支持部32の中に入っている。真空
吸着部28と被研磨物固定部2の支持部32の間には滑
りリング33によってギャップが保たれ、お互いが滑る
ようになっている。
FIG. 3 is a view showing the fixing portion 2 of the object to be polished in FIG.
FIG. 2 is a vertical cross-sectional view taken through the evacuation hose outlet 11 and the center of the thickness gauge 3, and shows a state in which an object-to-be-polished fixing portion 2 on which an object-to-be-polished 27 is fixed is mounted on a surface 26 of a surface plate 16. Is shown. That is, the object to be polished 27 is vacuum-adsorbed and fixed at the vacuum suction port 29 of the vacuum suction section 28. The object-to-be-polished fixing portion 2 is composed of a vacuum suction portion 28, a vacuum suction port 29, and a support portion 32 in which these are provided. The vacuum suction section 28 is evacuated from a vacuum pump inlet 31 via a vacuum rotary connector 30 provided above. Since the vacuum rotary connector 30 is used, the vacuuming hose is not twisted even when the polished work fixing portion 2 rotates. The vacuum suction unit 28
It is contained in the support portion 32 of the fixed portion 2 of the object to be polished. A gap is maintained between the vacuum suction part 28 and the support part 32 of the object-to-be-polished fixing part 2 by a sliding ring 33 so that they slide.

【0029】また、被研磨物27の板厚方向に厚み計3
に設けられたの探針37の先端が真空吸着部28の上面
に接するように配置されている。厚み計3からの信号
は、被研磨物固定部2の支持部32の外周上に絶縁体3
9を介して取り付けられている厚み計の信号取出端子4
0に導かれている。この絶縁体39と信号取出端子40
は、被研磨物固定部2の支持部32の外周を一周してい
る。厚み計3と信号取出端子40の間は電気ケーブル
(図示せず)で接続して良い。厚み計3と信号取出端子
40は共に支持部32の上に搭載されているので、例え
支持部32が回転しても相対位置は変わらないため、こ
の電気ケーブルが捩れることはない。なお、耐研磨部3
8は超硬台金からなっており、被研磨物27より遥かに
硬く、ほとんど磨耗しない。
The thickness of the object to be polished 27 is
The probe 37 is disposed so that the tip of the probe 37 is in contact with the upper surface of the vacuum suction unit 28. The signal from the thickness gauge 3 is applied to the insulator 3 on the outer periphery of the support portion 32 of the workpiece fixing portion 2.
Signal take-out terminal 4 of thickness gauge attached via 9
It is led to 0. The insulator 39 and the signal extraction terminal 40
Extends around the outer periphery of the support portion 32 of the fixed portion 2 of the object to be polished. The thickness gauge 3 and the signal extraction terminal 40 may be connected by an electric cable (not shown). Since the thickness gauge 3 and the signal extraction terminal 40 are both mounted on the support portion 32, the relative position does not change even if the support portion 32 rotates, so that the electric cable is not twisted. The anti-polishing part 3
Numeral 8 is made of cemented carbide, is much harder than the object to be polished 27, and hardly wears.

【0030】次に、図4,図5を用いて、厚み計信号の
取り出し端子40から被研磨物固定部2の支持部32の
外部への信号取り出し機構について説明する。図4は平
面図であり、図5は立面図である。厚み計の信号取出端
子40は、絶縁体39によって互いに絶縁されており、
かつ、被研磨物固定部2の支持部32からも絶縁されて
いる。被研磨物固定部2の自転の補助回転機構13,1
4、補助回転機構13,14を支持するための支持腕1
5により、被研磨物固定部2の支持部32を主構成品と
する被研磨物固定部2を定盤16上で揺動させる。支持
腕15にはアクチュエータ46,支持バネ47,電極支
持体48、および、電極支持体48に張り付けられた電
極49が搭載されている。電極49からリード線50が
出ており、このリード線50から厚み計3の信号を取り
出すことができる。
Next, a mechanism for extracting a signal from the thickness gauge signal extraction terminal 40 to the outside of the support portion 32 of the workpiece fixing portion 2 will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a plan view, and FIG. 5 is an elevation view. The signal extraction terminals 40 of the thickness gauge are insulated from each other by the insulator 39,
Further, it is also insulated from the support portion 32 of the polishing object fixing portion 2. Auxiliary rotation mechanism 13, 1 for rotating the object-to-be-polished fixed part 2
4. Support arm 1 for supporting auxiliary rotation mechanisms 13 and 14
By 5, the object-to-be-polished fixing portion 2 having the support portion 32 of the object-to-be-polished fixing portion 2 as a main component is swung on the surface plate 16. An actuator 46, a support spring 47, an electrode support 48, and an electrode 49 attached to the electrode support 48 are mounted on the support arm 15. A lead wire 50 extends from the electrode 49, and a signal of the thickness gauge 3 can be taken out from the lead wire 50.

【0031】なお、図中、51は定盤16の回転方向
を、52は被研磨物固定部2の回転方向を、53は揺動
機構の揺動方向を示す。ここで用いたアクチュエータ4
6は、信号取出端子40に電極49を押しつける働きを
する。電極49から信号取出端子40へ一定以上の力が
加わらないようにアクチュエータ46は圧力センサ(図
示せず)を有している。信号取出端子40と電極49と
の間の接触面積を大きくし、かつ、被研磨物固定部2に
横方向の力を加えないために、電極支持体48と電極4
9の剛性が小さくなるように作られている。実際には、
電極支持体48にプラスチックシートを、電極49には
板厚0.1μmのリン青銅を用いた。
In the drawing, reference numeral 51 denotes the rotation direction of the platen 16, reference numeral 52 denotes the rotation direction of the workpiece fixing portion 2, and reference numeral 53 denotes the swing direction of the swing mechanism. Actuator 4 used here
6 functions to press the electrode 49 against the signal extraction terminal 40. The actuator 46 has a pressure sensor (not shown) so that a force exceeding a certain level is not applied from the electrode 49 to the signal extraction terminal 40. In order to increase the contact area between the signal extraction terminal 40 and the electrode 49 and not to apply a lateral force to the polished-piece fixing portion 2, the electrode support 48 and the electrode 4
9 is made to be less rigid. actually,
A plastic sheet was used for the electrode support 48, and phosphor bronze having a thickness of 0.1 μm was used for the electrodes 49.

【0032】(実施例3)図3に戻って、加圧機構につ
いて説明する。真空吸着部28には、パイプの外周に設
けられた加圧用バネ34と加圧用バネ34を下方に押し
付ける押付板35が組み込まれている。この押付板35
と被研磨物固定部2の支持部32との間にアクチュエー
タ36が配置されている。すなわち、支持部32を支点
にしてアクチュエータ36が延び、押付板35を下に向
けて押しつけることにより被研磨物27を加圧する。ア
クチュエータ36には圧力センサ(図示せず)が付いて
おり、任意の圧力を外部から加えられるようになってい
る。
Embodiment 3 Returning to FIG. 3, the pressurizing mechanism will be described. A pressure spring 34 provided on the outer circumference of the pipe and a pressing plate 35 for pressing the pressure spring 34 downward are incorporated in the vacuum suction unit 28. This pressing plate 35
An actuator 36 is disposed between the support portion 32 of the workpiece fixing portion 2 and the support portion 32. That is, the actuator 36 extends with the support portion 32 as a fulcrum, and presses the pressing plate 35 downward to press the workpiece 27. The actuator 36 has a pressure sensor (not shown) so that an arbitrary pressure can be applied from the outside.

【0033】さらに、本発明の実施例における研磨方法
をフローチャートに基づいて説明する。図6は、厚み計
3からの板厚信号に基づく研磨工程を示すフローチャー
ト図である。例として、板厚330μmのサファイア基
板を目標板厚50μmに研磨する。
Further, a polishing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to a flowchart. FIG. 6 is a flowchart illustrating a polishing process based on a thickness signal from the thickness gauge 3. As an example, a sapphire substrate having a thickness of 330 μm is polished to a target thickness of 50 μm.

【0034】研磨装置作動:研磨装置を手動で始動させ
る。 厚み計:研磨装置の作動により、初めに板厚の計測が自
動的に行われる。 板厚>100μm:プログラムに従って、砥石粒噴霧機
構の研磨材Aの噴出部から砥粒サイズ9μmの多結晶ダ
イヤが分散剤とともに定盤16上に噴霧される。次に、
加圧機構からサファイア基板に2kg/cm2 の圧力が
加えられ、定盤回転機構により定盤16が20rpmの
速度で回転する。この一連の動作は、研磨装置制御部に
よって自動的になされる。このようにして、研磨が始ま
る。研磨の間中、被研磨物固定部と定盤面成型具板厚
は、常時測定されている。
Polishing device operation: The polishing device is started manually. Thickness gauge: First, the thickness of the sheet is automatically measured by the operation of the polishing apparatus. Plate thickness> 100 μm: A polycrystalline diamond having an abrasive size of 9 μm is sprayed onto the platen 16 together with a dispersant from a jet portion of the abrasive material A of the abrasive grain spray mechanism according to a program. next,
A pressure of 2 kg / cm 2 is applied to the sapphire substrate from the pressing mechanism, and the platen 16 rotates at a speed of 20 rpm by the platen rotating mechanism. This series of operations is automatically performed by the polishing apparatus controller. Thus, polishing starts. During the polishing, the fixed part of the object to be polished and the plate thickness of the surface plate molding tool are constantly measured.

【0035】板厚>60μm:板厚が100μmとなっ
たところで、サファイア基板に加えられる圧力が0kg
/cm2 となり、定盤16表面には水が流れ、定盤面成
型リングによって定盤面表面についているダイヤ粒が除
去される。この時間は、本実施例では、10分とした。
その後、水が止まり、研磨材Bの噴出部から砥粒サイズ
3μmの多結晶ダイヤが分散剤とともに定盤16上に噴
霧される。サファイア基板には1kg/cm2 の圧力が
加えられ、定盤16が15rpmの速度で回転する。こ
のようにして、研磨が再開される。
Plate thickness> 60 μm: When the plate thickness reaches 100 μm, the pressure applied to the sapphire substrate is 0 kg
/ Cm 2 , and water flows on the surface of the surface plate 16, and diamond particles on the surface of the surface plate are removed by the surface surface forming ring. This time was set to 10 minutes in this embodiment.
Thereafter, the water stops, and a polycrystalline diamond having an abrasive size of 3 μm is sprayed onto the platen 16 together with the dispersant from the ejection portion of the abrasive B. A pressure of 1 kg / cm 2 is applied to the sapphire substrate, and the platen 16 rotates at a speed of 15 rpm. Thus, polishing is restarted.

【0036】板厚>50μm:板厚が60μmとなった
ところで、サファイア基板に加えられる圧力が0kg/
cm2 となり、定盤16表面には水が流れ、定盤面成型
リングによって定盤面表面についているダイヤ粒が除去
される。この時間は、本実施例では、10分とした。そ
の後、水が止まり、研磨材の噴出部Cから砥粒サイズ1
μmの多結晶ダイヤが分散剤とともに定盤16上に噴霧
される。サファイア基板には0.5kg/cm2 の圧力
が加えられ、定盤16が10rpmの速度で回転する。
このようにして、研磨が再開される。
Plate thickness> 50 μm: When the plate thickness reaches 60 μm, the pressure applied to the sapphire substrate is 0 kg /
cm 2 , water flows on the surface of the surface plate 16, and diamond particles on the surface of the surface plate are removed by the surface surface forming ring. This time was set to 10 minutes in this embodiment. After that, the water stops and the abrasive grain size 1
A polycrystalline diamond of μm is sprayed on the platen 16 together with a dispersant. A pressure of 0.5 kg / cm 2 is applied to the sapphire substrate, and the platen 16 rotates at a speed of 10 rpm.
Thus, polishing is restarted.

【0037】研磨装置停止:板厚が50μmになったと
ころで、サファイア基板に加えられる圧力が0kg/c
2 となり、定盤16の回転が停止し、研磨が終了とな
る。以上の一連の動作が、自動的に行われる。その結果
として、所望の板厚を短時間の研磨で得ることができ
る。また、研磨しすぎることがないため、工程の歩留ま
りが高い。さらに、板厚に応じた適正な定盤回転速度や
被研磨物27への圧力が加えられるため、被研磨物27
が破損されない。これにより、さらに歩留まりが高くな
る。
Stopping of the polishing apparatus: When the plate thickness became 50 μm, the pressure applied to the sapphire substrate was reduced to 0 kg / c.
m 2 , the rotation of the platen 16 stops, and the polishing is completed. The above series of operations are automatically performed. As a result, a desired plate thickness can be obtained by polishing in a short time. Further, since the polishing is not excessively performed, the yield of the process is high. Further, since an appropriate rotation speed of the platen and an appropriate pressure to the object to be polished 27 are applied according to the thickness of the object to be polished,
Is not damaged. This further increases the yield.

【0038】図7は、定盤の回転停止後の板厚測定とそ
の後の研磨の繰り返しに基づく研磨工程を示すフローチ
ャート図である。今までに研磨の経験のない新しい材料
を研磨する場合には、研磨速度が不明である。このた
め、何度か研磨速度を測定し、研磨を慎重に行う必要が
あるので、数十時間という長い時間が生じる場合があ
る。一方、時間を惜しんで慎重さを欠いた研磨をする
と、板厚が薄く成りすぎたり、被研磨物27を破損する
こともある。本実施例では、研磨データのない被研磨物
27を初めて研磨するとき、最適の研磨条件を出しなが
ら、効率よく研磨する方法である。例として、板厚33
0μmのサファイア基板を目標板厚50μmに研磨す
る。
FIG. 7 is a flowchart showing a polishing process based on the repetition of the measurement of the thickness after stopping the rotation of the surface plate and the subsequent polishing. When polishing a new material which has not been polished so far, the polishing rate is unknown. Therefore, it is necessary to measure the polishing rate several times and carefully carry out the polishing, so that a long time of several tens of hours may occur. On the other hand, if the polishing is performed with carelessness for a long time, the plate thickness may be too thin or the workpiece 27 may be damaged. In this embodiment, when the object to be polished 27 without polishing data is polished for the first time, the polishing is efficiently performed while setting the optimum polishing conditions. As an example, plate thickness 33
A 0 μm sapphire substrate is polished to a target thickness of 50 μm.

【0039】研磨装置定盤停止状態:研磨装置を手動で
始動させるた時の初期状態である。 厚み計板厚測定:研磨装置の定盤16が停止状態の時に
サファイア基板の板厚を測定する。 板厚>100μm:プログラムに従って、砥石粒噴霧機
構の研磨材Aの噴出部から砥粒サイズ9μmの多結晶ダ
イヤが分散剤とともに定盤16上に噴霧される。次に、
加圧機構からサファイア基板に2kg/cm2 の圧力が
加えられ、定盤回転機構により定盤16が20rpmの
速度で回転する。 研磨装置作動:10分間の研磨後に研磨装置定盤停止状
態→厚み計板厚測定→板厚>100μmにおける研磨→
10分間の研磨後に研磨装置定盤停止状態を繰り返す。
Polishing apparatus surface plate stopped state: This is the initial state when the polishing apparatus is manually started. Thickness measurement: Thickness measurement: The thickness of the sapphire substrate is measured when the surface plate 16 of the polishing apparatus is in a stopped state. Plate thickness> 100 μm: A polycrystalline diamond having an abrasive size of 9 μm is sprayed onto the platen 16 together with a dispersant from a jet portion of the abrasive material A of the abrasive grain spraying mechanism according to a program. next,
A pressure of 2 kg / cm 2 is applied to the sapphire substrate from the pressing mechanism, and the platen 16 rotates at a speed of 20 rpm by the platen rotating mechanism. Polishing device operation: Polishing device platen stopped after polishing for 10 minutes → thickness measurement of thickness gauge → polishing at plate thickness> 100 μm →
After polishing for 10 minutes, the polishing apparatus surface plate stop state is repeated.

【0040】板厚>60μm:板厚が100μmとなっ
たところで、サファイア基板に加えられる圧力が0kg
/cm2 となり、定盤16表面には水が流れ、定盤面成
型リングによって定盤面表面についているダイヤ粒が除
去される。この時間は、本実施例では、10分とした。
その後、水が止まり、研磨材Bの噴出部から砥粒サイズ
3μmの多結晶ダイヤが分散剤とともに定盤16上に噴
霧される。サファイア基板には1kg/cm2 の圧力が
加えられ、定盤16が15rpmの速度で回転する。こ
のようにして、研磨が再開される。 研磨装置作動:10分間の研磨後に研磨装置定盤停止状
態→厚み計板厚測定→板厚>100μm→板厚>60μ
mにおける研磨→10分間の研磨後に研磨装置定盤停止
状態を繰り返す。
Plate thickness> 60 μm: When the plate thickness reaches 100 μm, the pressure applied to the sapphire substrate is 0 kg
/ Cm 2 , and water flows on the surface of the surface plate 16, and diamond particles on the surface of the surface plate are removed by the surface surface forming ring. This time was set to 10 minutes in this embodiment.
Thereafter, the water stops, and a polycrystalline diamond having an abrasive size of 3 μm is sprayed onto the platen 16 together with the dispersant from the ejection portion of the abrasive B. A pressure of 1 kg / cm 2 is applied to the sapphire substrate, and the platen 16 rotates at a speed of 15 rpm. Thus, polishing is restarted. Polishing device operation: after polishing for 10 minutes, polishing device surface plate stopped → Thickness gauge thickness measurement → Thickness> 100 μm → Thickness> 60 μ
Polishing at m → After polishing for 10 minutes, the polishing apparatus surface plate stop state is repeated.

【0041】板厚>50μm:板厚が60μmとなった
ところで、サファイア基板に加えられる圧力が0kg/
cm2 となり、定盤16表面には水が流れ、定盤面成型
リングによって定盤面表面についているダイヤ粒が除去
される。この時間は、本実施例では、10分とした。そ
の後、水が止まり、研磨材Cの噴出部から砥粒サイズ1
μmの多結晶ダイヤが分散剤とともに定盤16上に噴霧
される。サファイア基板には0.5kg/cm2 の圧力
が加えられ、定盤16が10rpmの速度で回転する。
このようにして、研磨が再開される。 研磨装置作動:10分間の研磨後に研磨装置定盤停止状
態→厚み計板厚測定→板厚>100μm→板厚>60μ
m→板厚>50μmにおける研磨→10分間の研磨後に
研磨装置定盤停止状態を繰り返す。
Plate thickness> 50 μm: When the plate thickness reaches 60 μm, the pressure applied to the sapphire substrate is 0 kg /
cm 2 , water flows on the surface of the surface plate 16, and diamond particles on the surface of the surface plate are removed by the surface surface forming ring. This time was set to 10 minutes in this embodiment. After that, the water stops, and the abrasive grain size 1
A polycrystalline diamond of μm is sprayed on the platen 16 together with a dispersant. A pressure of 0.5 kg / cm 2 is applied to the sapphire substrate, and the platen 16 rotates at a speed of 10 rpm.
Thus, polishing is restarted. Polishing device operation: after polishing for 10 minutes, polishing device surface plate stopped → Thickness gauge thickness measurement → Thickness> 100 μm → Thickness> 60 μ
m → polishing at plate thickness> 50 μm → after polishing for 10 minutes, the polishing apparatus surface plate is stopped repeatedly.

【0042】研磨装置停止:板厚が50μmになったと
ころで、サファイア基板に加えられる圧力が0kg/c
2 となり、定盤16の回転が停止し、研磨が終了とな
る。以上の一連の動作が、自動的に行われ、所望の板厚
を得ることができる。また、研磨しすぎることがないた
め、工程の歩留まりが高い。さらに、板厚に応じた適正
な定盤回転速度や被研磨物への圧力が加えられるため、
被研磨物27が破損されない。これにより、さらに歩留
まりが高くなる。
Stopping of the polishing apparatus: When the plate thickness became 50 μm, the pressure applied to the sapphire substrate was reduced to 0 kg / c.
m 2 , the rotation of the platen 16 stops, and the polishing is completed. The above series of operations are automatically performed, and a desired plate thickness can be obtained. Further, since the polishing is not excessively performed, the yield of the process is high. In addition, since an appropriate platen rotation speed and pressure on the object to be polished are applied according to the plate thickness,
The object to be polished 27 is not damaged. This further increases the yield.

【0043】図8は、複数の板厚測定から板厚の平均値
を算出するフローチャート図である。 n=0:初期値としてnを0とする。 n=n+1:n=n+1を通過する毎にnの数値を1づ
つ増やす。 n≦5:nが5以下であるかどうかをチェックする。こ
こでのnの数値は実際の板厚測定回数より1少ない。 研磨装置定盤停止状態:nが5以下であれば定盤16を
停止状態にする。 厚み計板厚測定d(n):板厚を測定する。 研磨装置定盤回転:定盤回転により研磨を1分行う→n
=n+1→n≦5→研磨装置定盤停止状態→厚み計板厚
測定d(n)→研磨装置定盤回転をnが6になるまで繰
り返す。 厚み計、板厚計算、D={d(1)+d(2)+d
(3)+d(4)+d(4)}/5:厚み計3による5
回の板厚測定値からから平均の板厚を算出する。
FIG. 8 is a flowchart for calculating the average value of the sheet thickness from a plurality of sheet thickness measurements. n = 0: n is set to 0 as an initial value. n = n + 1: Each time n = n + 1 is passed, the value of n is incremented by one. n ≦ 5: Check whether n is 5 or less. Here, the value of n is one less than the actual number of thickness measurements. Polishing device surface plate stopped state: When n is 5 or less, the surface plate 16 is stopped. Thickness gauge thickness measurement d (n): The thickness is measured. Polishing device platen rotation: Polishing is performed for 1 minute by platen rotation → n
= N + 1 → n ≤ 5 → polishing machine base plate stopped state → thickness gauge thickness measurement d (n) → polishing machine base plate rotation is repeated until n reaches 6. Thickness gauge, thickness calculation, D = {d (1) + d (2) + d
(3) + d (4) + d (4)} / 5: 5 by thickness meter 3
The average thickness is calculated from the measured thickness values.

【0044】図9は、板厚測定を時間間隔を決めて行う
ことにより研磨条件を求めるフローチャート図である。 初期設定条件:定盤回転数を20rpm、加圧2kg/
cm2 、砥粒を9μmとする。 研磨開始:研磨を開始する。 厚み計:研磨開始10分後に最初の板厚測定d(1)を
行う。 厚み計:研磨開始20分後に2回目の板厚測定d(2)
を行う。 研磨速度推定:V={d(1)+d(2)}/30の式
を計算する。 研磨速度を出力:式からの計算値を研磨速度として出力
する。 速度と研磨条件の対応表から研磨条件を研磨装置に出力
する。
FIG. 9 is a flowchart for obtaining polishing conditions by performing plate thickness measurement at predetermined time intervals. Initial setting conditions: platen rotation speed 20 rpm, pressurization 2 kg /
cm 2 and abrasive grains are 9 μm. Polishing start: Polishing is started. Thickness gauge: First thickness measurement d (1) is performed 10 minutes after the start of polishing. Thickness gauge: Second thickness measurement d (2) 20 minutes after the start of polishing
I do. Estimation of polishing rate: V = {d (1) + d (2)} / 30 is calculated. Output polishing rate: Output the calculated value from the equation as the polishing rate. The polishing conditions are output to the polishing apparatus from the correspondence table between the speed and the polishing conditions.

【0045】厚み計3で板厚を測定する場合、振動など
によりノイズが入りデータにばらつきが生じる場合があ
る。ノイズの源は定盤16の振動や砥粒の分布による場
合が多い。すなわち、定盤16の振動は定盤16の面内
での振動や定盤面26のたわみのために面に垂直な方向
での振動である。また、砥粒が原因の場合には定盤面2
6での不均一分布によっている。砥粒サイズが大きいほ
ど、砥粒濃度が低いほど影響が大きい。本実施例では、
このような場合に対する厚み計3の使い方について説明
する。
When the thickness is measured by the thickness gauge 3, noise may be generated due to vibration or the like, and the data may vary. The source of noise is often due to the vibration of the platen 16 or the distribution of abrasive grains. In other words, the vibration of the surface plate 16 is a vibration in the plane of the surface plate 16 or a vibration in a direction perpendicular to the surface due to the deflection of the surface plate surface 26. In addition, when abrasive grains are the cause,
6 due to the non-uniform distribution. The greater the size of the abrasive grains and the lower the concentration of the abrasive grains, the greater the effect. In this embodiment,
How to use the thickness gauge 3 in such a case will be described.

【0046】定盤がノイズの原因の場合には定盤16を
一旦停止し、その後、板厚の測定を行う。これによっ
て、振動によるノイズを防ぐことができる。この場合、
マイクロプロセッサを厚み計3に搭載しておき、この測
定の手順をプログラムしておけば自動的に測定を行うこ
とができる。また、定盤面26の平坦度を損ねるような
たわみがある場合には上述した測定を繰り替えし、得ら
れたデータの平均値を測定値とする。
When the surface plate is a cause of noise, the surface plate 16 is temporarily stopped, and thereafter, the thickness is measured. Thereby, noise due to vibration can be prevented. in this case,
If a microprocessor is mounted on the thickness gauge 3 and the procedure of this measurement is programmed, the measurement can be performed automatically. When there is a bend that impairs the flatness of the platen surface 26, the above measurement is repeated, and the average value of the obtained data is used as the measured value.

【0047】砥粒がノイズの原因の場合には、測定を繰
り返し、その平均値を測定値とする。以上述べた方法で
板厚を測定し、その値を研磨装置制御部に転送し、加圧
機構、定盤回転機構、および、砥粒噴霧機構を制御し
て、効率よく、精度の高い、加工損傷の少ない研磨を行
うことができる。
If the abrasive grains cause noise, the measurement is repeated, and the average value is used as the measured value. The thickness is measured by the method described above, the value is transferred to the polishing device controller, and the pressurizing mechanism, the platen rotating mechanism, and the abrasive spraying mechanism are controlled, and the processing is performed efficiently and with high accuracy. Polishing with less damage can be performed.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の研磨装置
および研磨方法を用いて研磨を行うと、逐次、被研磨物
の板厚測定、かつ、板厚に依存して被研磨物に加える圧
力調整、定盤の回転速度の制御、および、砥粒の選択を
行える。特に、厚み計とこれらの機能を連動させておけ
ば、全自動で、最短時間で、被研磨物に加工損傷を最低
限に押さえた最適研磨が可能となる。以上の利点から、
上記研磨装置および研磨方法によって研磨効率の向上、
人手の削減、研磨精度の向上、および、歩留まりの向上
を図ることができる。特に、研磨経験のない材料の研磨
には、最高の性能を発揮する。このことは産業界、およ
び、材料・部品研究大きな効果をもたらす。
As described above, when the polishing is performed using the polishing apparatus and the polishing method of the present invention, the thickness of the object to be polished is sequentially measured and added to the object to be polished depending on the thickness. Pressure adjustment, control of the rotation speed of the platen, and selection of abrasive grains can be performed. In particular, if the thickness gauge and these functions are linked, optimal polishing can be performed in a fully automatic manner and in the shortest time while minimizing processing damage to the object to be polished. From the above advantages,
Improvement of polishing efficiency by the polishing apparatus and the polishing method,
It is possible to reduce manpower, improve polishing accuracy, and improve yield. In particular, it exhibits the best performance for polishing materials that have no polishing experience. This has a great effect on industry and materials / parts research.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例における研磨装置のブロック
ダイアグラム図である。
FIG. 1 is a block diagram of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例における研磨装置の構成を示
す模式図である。
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例における研磨装置の断面図で
ある。
FIG. 3 is a sectional view of a polishing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例における研磨装置の厚み計信
号の取り出し機構を示す平面図である。
FIG. 4 is a plan view showing a mechanism for extracting a thickness gauge signal of the polishing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例における研磨装置の厚み計信
号の取り出し機構を示す立面図である。
FIG. 5 is an elevational view showing a mechanism for extracting a thickness gauge signal of the polishing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の一実施例の研磨方法における厚み計か
らの板厚信号に基づく研磨工程を示すフローチャート図
である。
FIG. 6 is a flowchart illustrating a polishing step based on a thickness signal from a thickness gauge in the polishing method according to one embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例の研磨方法における定盤の回
転停止後の板厚測定とその後の研磨の繰り返しに基づく
研磨工程を示すフローチャート図である。
FIG. 7 is a flowchart showing a polishing process based on repetition of the measurement of the thickness after stopping the rotation of the surface plate and the subsequent polishing in the polishing method of one embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例の研磨方法における複数の板
厚測定から板厚の平均値を算出するフローチャート図で
ある。
FIG. 8 is a flowchart for calculating an average value of sheet thickness from a plurality of sheet thickness measurements in the polishing method according to one embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施例の研磨方法における板厚測定
を時間間隔を決めて行うことにより研磨条件を求めるフ
ローチャート図である。
FIG. 9 is a flowchart for obtaining a polishing condition by performing a thickness measurement at predetermined time intervals in the polishing method according to one embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 研磨装置制御部 2 被研磨物固定部 3 厚み計 4 加圧機構 5 被研磨物装着部 6 定盤回転機構 7 信号路 8 信号路 9 砥粒噴霧機構 11 真空排気ホース出口 13 補助回転機構 14 補助回転機構 15 支持腕 16 定盤 17 架台 18 定盤面成型リング 19 補助回転機構 20 補助回転機構 21 支持腕 23 研磨材Aの噴出部 24 研磨材Bの噴出部 25 研磨材Cの噴出部 26 定盤面 27 被研磨物 28 真空吸着部 29 真空吸着口 30 真空用ロータリコネクタ 31 真空ポンプ引き口 32 支持部 33 滑りリング 34 加圧用バネ 35 押付板 36 アクチュエータ 37 探針 38 耐研磨部 39 絶縁体 40 信号取出端子 46 アクチュエータ 47 支持バネ 48 電極支持体 49 電極 50 リード線 51 定盤の回転方向 52 被研磨物固定部の回転方向 53 揺動機構の揺動方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing apparatus control part 2 Polishing object fixing part 3 Thickness gauge 4 Pressurizing mechanism 5 Polishing object mounting part 6 Surface plate rotation mechanism 7 Signal path 8 Signal path 9 Abrasive spray mechanism 11 Vacuum exhaust hose outlet 13 Auxiliary rotation mechanism 14 Auxiliary rotation mechanism 15 Support arm 16 Surface plate 17 Mount 18 Surface plate forming ring 19 Auxiliary rotation mechanism 21 Auxiliary rotation mechanism 21 Abrasive material A ejection part 24 Abrasive material B ejection part 25 Abrasive material C ejection part 26 Constant Board surface 27 Polished object 28 Vacuum suction part 29 Vacuum suction port 30 Vacuum rotary connector 31 Vacuum pump inlet 32 Support part 33 Slip ring 34 Pressing spring 35 Pressing plate 36 Actuator 37 Probe 38 Polishing part 39 Insulator 40 Signal Take-out terminal 46 Actuator 47 Support spring 48 Electrode support 49 Electrode 50 Lead wire 51 Rotation direction of platen 52 Cover Swinging direction of rotation 53 swinging mechanism Migakubutsu fixing portion

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/304 622 H01L 21/304 622S ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H01L 21/304 622 H01L 21/304 622S

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 研磨剤が塗布された表面や、ヤスリ状の
凹凸からなる表面を有する定盤(16)に被研磨物(2
7)を密着させ、被研磨物(27)と定盤(16)の相
対的移動により、被研磨物(27)を研磨する研磨装置
であって、 被研磨物(27)に圧力を加える加圧機構(4)と、被
研磨物(27)を定盤面(26)に密着させる被研磨物
固定部(2)と、被研磨物(27)の板厚を測定する厚
み計(3)とからなる被研磨物装着部(5)と、 定盤(16)を回転させる定盤回転機構(6)と、 定盤面(26)に砥粒を噴霧する砥粒噴霧機構(9)
と、 厚み計(3)からの板厚信号により研磨を制御する研磨
装置制御部(1)とから構成されていることを特徴とす
る研磨装置。
An object to be polished (2) is placed on a surface plate (16) having an abrasive-applied surface or a surface having file-like irregularities.
7) is a polishing apparatus for polishing the object to be polished (27) by bringing the object to be polished (27) into close contact with the object to be polished (27) by relative movement of the object to be polished (27) and the platen (16). A pressure mechanism (4), an object-to-be-fixed part (2) for bringing the object (27) into close contact with the surface plate (26), and a thickness gauge (3) for measuring the thickness of the object (27). A workpiece mounting portion (5) composed of: a surface plate rotating mechanism (6) for rotating a surface plate (16); and an abrasive grain spraying mechanism (9) for spraying abrasive grains onto a surface (26) of the surface plate.
A polishing apparatus, comprising: a polishing apparatus control section (1) for controlling polishing by a thickness signal from a thickness gauge (3).
【請求項2】 請求項1において、 厚み計(3)からの板厚信号が無線によって研磨装置制
御部(1)に転送される構成であることを特徴とする研
磨装置。
2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein a thickness signal from the thickness gauge (3) is wirelessly transmitted to the polishing apparatus control section (1).
【請求項3】 請求項1において、 被研磨物固定部(2)の信号取出端子(40)を介して
厚み計(3)からの板厚信号を研磨装置制御部(1)に
転送する構成であることを特徴とする研磨装置。
3. The polishing apparatus according to claim 1, wherein a thickness signal from the thickness gauge is transferred to the polishing apparatus control section via the signal extraction terminal of the workpiece fixing section. A polishing apparatus, characterized in that:
【請求項4】 請求項1から3のいずれかにおいて、 加圧機構(4)は、被研磨物(27)を吸着する真空吸
着部(28)を被研磨物固定部(2)の一端を基準にし
て下方に押し付けるアクチュエータ(36)を有するこ
とを特徴とする研磨装置。
4. The pressing mechanism (4) according to claim 1, wherein the pressing mechanism (4) includes a vacuum suction unit (28) for suctioning the workpiece (27) and one end of the workpiece fixing unit (2). A polishing apparatus comprising an actuator (36) for pressing downward with respect to a reference.
【請求項5】 請求項4において、 研磨装置制御部(1)から送出される厚み計(3)から
の板厚信号によって、加圧機構(4)が制御されること
を特徴とする研磨方法。
5. The polishing method according to claim 4, wherein the pressing mechanism (4) is controlled by a thickness signal from a thickness gauge (3) sent from the polishing apparatus controller (1). .
【請求項6】 請求項1において、 研磨装置制御部(1)から送出される厚み計(3)から
の板厚信号によって、定盤回転機構(6)が制御される
ことを特徴とする研磨方法。
6. The polishing machine according to claim 1, wherein the platen rotating mechanism (6) is controlled by a thickness signal from a thickness gauge (3) sent from the polishing apparatus control section (1). Method.
【請求項7】 請求項1において、 研磨装置制御部(1)から送出される厚み計(3)から
の板厚信号によって、砥粒噴霧機構(9)が制御される
ことを特徴とする研磨方法。
7. The polishing method according to claim 1, wherein the abrasive spray mechanism (9) is controlled by a thickness signal from a thickness gauge (3) sent from the polishing apparatus control section (1). Method.
【請求項8】 請求項1において、 定盤(16)の回転停止後の厚み測定と測定後の研磨を
繰り返すことにより、研磨することを特徴とする研磨方
法。
8. The polishing method according to claim 1, wherein the polishing is performed by repeating the thickness measurement after the rotation of the platen (16) is stopped and the polishing after the measurement.
【請求項9】 請求項1において、 厚み測定を複数回行い、 それらの平均値に基づいて研磨することを特徴とする研
磨方法。
9. The polishing method according to claim 1, wherein the thickness is measured a plurality of times, and polishing is performed based on an average value thereof.
【請求項10】 請求項1において、 研磨中に厚み測定を時間間隔を決めて行い、 得られた時間と厚み変化との関係から研磨時間および研
磨条件を設定して研磨することを特徴とする研磨方法。
10. The polishing method according to claim 1, wherein the thickness is measured during polishing at predetermined time intervals, and polishing is performed by setting a polishing time and polishing conditions based on a relationship between the obtained time and a change in thickness. Polishing method.
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