JP2001347447A - Tape polishing device - Google Patents
Tape polishing deviceInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、テープ研磨装置に
関し、さらに詳細には砥粒が保持された砥粒面を有する
研磨テープと、平面状の被研磨面を有するワークとを前
記砥粒面と前記被研磨面とを接触させつつ相対的に運動
させると共に、前記研磨テープを長尺方向へ送って前記
被研磨面を研磨するテープ研磨装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tape polishing apparatus, and more particularly, to a polishing tape having an abrasive grain surface holding abrasive grains and a work having a planar surface to be polished. The present invention relates to a tape polishing apparatus that moves the polishing tape relative to the surface to be polished while bringing the polishing tape into contact with the surface to be polished and polishes the surface to be polished by feeding the polishing tape in a longitudinal direction.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、半導体装置の高集積化が進むに伴
い、その製造工程における高精度な研磨技術が重要にな
ってきている。特に、ウェーハ表面にデバイスを形成す
る際の堆積形成された層間絶縁膜や金属配線等について
は、より一層、高精度に研磨することが要求されてい
る。これに対して、従来のウェーハの研磨装置では、ウ
ェーハの被研磨面を、研磨クロスが定盤に貼付されて形
成された研磨面へ、全面的に均等な圧力で押圧できるよ
うに、ウェーハを保持する保持部にエアバック機能を備
えたものが提案されている。2. Description of the Related Art In recent years, as semiconductor devices have become more highly integrated, a highly accurate polishing technique in the manufacturing process thereof has become important. In particular, it is required that the interlayer insulating film, metal wiring, and the like deposited and formed when a device is formed on the wafer surface be polished with higher precision. On the other hand, in the conventional wafer polishing apparatus, the wafer is polished so that the surface to be polished can be pressed with a uniform pressure over the polishing surface formed by attaching a polishing cloth to the surface plate. A holding portion having an airbag function has been proposed.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来のウェーハの研磨装置では、研磨面が平坦に形成さ
れ、柔軟性がない。そのため、デバイスが表面に形成さ
れることでベース材であるシリコンとの熱膨張率の違い
などから、うねりが発生したウェーハの場合、その表面
を基準に均一に研磨することは困難であった。すなわ
ち、ウェーハのうねりによって生じる高い部分が、より
多く削り取られてしまい、均一に研磨できないという課
題があった。However, in the conventional wafer polishing apparatus, the polished surface is formed flat and has no flexibility. For this reason, it is difficult to uniformly polish the surface of a undulated wafer because of the difference in the coefficient of thermal expansion from silicon as a base material due to the formation of devices on the surface. In other words, there is a problem that a high portion caused by the undulation of the wafer is shaved more and cannot be uniformly polished.
【0004】また、このウェーハの研磨装置では、研磨
を促進させる化学成分と遊離砥粒を含んだ研磨液を用い
て研磨するもので、化学成分が堆積形成された層間絶縁
膜や金属配線等を所定以上に侵食してしまうという課題
があった。Further, in this wafer polishing apparatus, polishing is performed using a polishing solution containing a chemical component for promoting polishing and free abrasive grains, and an interlayer insulating film or metal wiring on which the chemical component is deposited is formed. There has been a problem that the erosion occurs more than a predetermined amount.
【0005】なお、これに対しては、ハードディスクの
表面テクスチャリングの技術(テープ研磨技術)を応用
することが考えられる。例えば、特開昭63−9917
0号(研磨加工装置)に記載された動圧効果によるテー
プ浮上に配慮した研磨テープによる加工技術を応用する
ことが考えられる。図13に示すように、ハードディス
ク14は、中央が開口したドーナツ状であり、円の中央
部分15の研磨を必要としない。このため、その開口し
た中央部分15でスピンドルに固定し、高速で自転させ
ることが可能である。研磨テープ10は、円柱状のバッ
クアップローラ16に巻き回され、供給リール26と巻
取リール28とによって送りがなされる。これにより、
被研磨面14aと研磨テープ10との相対運動を得るこ
とができ、研磨が可能となっている。[0005] To deal with this, it is conceivable to apply a technique of surface texturing of a hard disk (tape polishing technique). For example, JP-A-63-9917
It is conceivable to apply a processing technique using a polishing tape which considers tape floating due to a dynamic pressure effect described in No. 0 (polishing apparatus). As shown in FIG. 13, the hard disk 14 has a donut shape with an opening at the center, and does not require polishing of the central portion 15 of the circle. For this reason, it is possible to fix to the spindle at the opened central portion 15 and to rotate at high speed. The polishing tape 10 is wound around a cylindrical backup roller 16 and fed by a supply reel 26 and a take-up reel 28. This allows
The relative movement between the polished surface 14a and the polishing tape 10 can be obtained, and the polishing can be performed.
【0006】しかしながら、半導体装置の製造工程で
は、円形のウェーハ全面について加工する必要がある。
つまり、ウェーハを、その中央を通る軸心を中心に高速
で回転させたとしても、外周の周速は速いが、中央の周
速はゼロである。従って、その中央付近は、研磨テープ
との相対運動の速度が小さくなり、研磨できない。この
ため、ハードディスクに係る表面テクスチャリングの技
術を、半導体装置の製造工程にかかる表面研磨へは、直
接応用することができないという課題もあった。However, in the process of manufacturing a semiconductor device, it is necessary to process the entire surface of a circular wafer.
In other words, even if the wafer is rotated at a high speed about the axis passing through the center, the peripheral speed at the outer periphery is high, but the peripheral speed at the center is zero. Therefore, in the vicinity of the center, the speed of the relative movement with the polishing tape becomes small, and polishing is not possible. For this reason, there is also a problem that the technique of surface texturing relating to a hard disk cannot be directly applied to surface polishing in a manufacturing process of a semiconductor device.
【0007】そこで、本発明の目的は、より均一で精度
の高い表面基準研磨をすることが可能なテープ研磨装置
を提供することにある。An object of the present invention is to provide a tape polishing apparatus capable of performing more uniform and highly accurate surface reference polishing.
【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、本発明は次の構成を備える。すなわち、本発明は、
砥粒が保持された砥粒面を有する研磨テープと、平面状
の被研磨面を有するワークとを前記砥粒面と前記被研磨
面とを接触させつつ相対的に運動させると共に、前記研
磨テープを長尺方向へ送って前記被研磨面を研磨するテ
ープ研磨装置において、前記研磨テープを該研磨テープ
の背面から前記被研磨面側へ押圧する押圧部材を有し、
該押圧部材の前記被研磨面に対向する部位に沿わせて前
記研磨テープを送る供給リールと巻取リールが設けられ
た研磨テープ送り機構を有する研磨ヘッドと、該研磨ヘ
ッドを、前記被研磨面に直交する研磨ヘッドの軸心を中
心に回転させる研磨ヘッドの回転機構と、前記研磨ヘッ
ドの側部に、前記ワークに臨んで設けられた光学的加工
終点検出モニタとを備えることを特徴とする。To achieve the above object, the present invention has the following arrangement. That is, the present invention
A polishing tape having an abrasive grain surface in which abrasive grains are held, and a work having a planar polished surface are relatively moved while the abrasive grain surface and the polished surface are in contact with each other, and the polishing tape In a tape polishing apparatus for polishing the surface to be polished by feeding in the longitudinal direction, a pressing member for pressing the polishing tape from the back surface of the polishing tape to the surface to be polished,
A polishing head having a polishing tape feeding mechanism provided with a supply reel and a take-up reel for feeding the polishing tape along a portion of the pressing member opposed to the surface to be polished; A rotating mechanism of the polishing head for rotating the axis of the polishing head orthogonal to the axis of the polishing head, and an optical processing end point detection monitor provided on a side portion of the polishing head so as to face the work. .
【0009】また、前記押圧部材は、前記研磨テープを
該研磨テープの背面から前記被研磨面側へ押圧する加圧
パッドであり、前記研磨テープ送り機構は、前記加圧パ
ッドの押圧面に沿わせて前記研磨テープを送ることで、
ウェーハ状のワークを好適に研磨できる。Further, the pressing member is a pressing pad for pressing the polishing tape from the back surface of the polishing tape toward the surface to be polished, and the polishing tape feeding mechanism is arranged along a pressing surface of the pressing pad. By sending the polishing tape
Wafer-shaped work can be suitably polished.
【0010】また、前記加圧パッドの押圧面が円形であ
ることで、安定的な回転運動を好適に得ることができ
る。[0010] Further, since the pressing surface of the pressing pad is circular, a stable rotational motion can be suitably obtained.
【0011】また、前記ワークを保持する保持部を、前
記研磨ヘッドの軸心と平行で所定の間隔が離れた軸心を
中心に回転させるワークの回転機構を備えることで、ワ
ークの全面を好適に研磨することができる。また、前記
研磨ヘッドの回転角速度が前記ワークの回転角速度に比
べて高速であることで、研磨テープの砥粒面を被研磨面
へ好適に接触させて精度良く研磨することができる。[0011] Further, by providing a work rotating mechanism for rotating the holding portion for holding the work about an axis parallel to the axis of the polishing head and separated by a predetermined distance, the entire surface of the work is preferably used. Can be polished. In addition, since the rotational angular velocity of the polishing head is higher than the rotational angular velocity of the work, the abrasive grain surface of the polishing tape can be suitably brought into contact with the surface to be polished, and the polishing can be accurately performed.
【0012】また、前記ワークの被研磨面が円形であ
り、該被研磨面の直径よりも前記押圧面の直径が小さい
ことで、光学的加工終点検出モニタが好適にワークに臨
むことができる。Further, the work surface to be polished is circular, and the diameter of the pressing surface is smaller than the diameter of the work surface, so that the optical processing end point detection monitor can appropriately face the work.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るテープ研磨装
置の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳
細に説明する。図1は、本発明に係るテープ研磨装置の
内部構造の一実施例を説明する断面図である。また、図
2は、図1の状態から研磨ヘッドを90度回転した状態
の断面図である。また、図3は、図1の実施例の研磨ヘ
ッドに係る回転状態を説明する平面図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a tape polishing apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a sectional view illustrating an embodiment of the internal structure of the tape polishing apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the polishing head is rotated 90 degrees from the state shown in FIG. FIG. 3 is a plan view illustrating a rotating state of the polishing head of the embodiment of FIG.
【0014】10は研磨テープであり、砥粒が保持され
た砥粒面12を有する。この研磨テープ10は、通常、
ポリエステル等のベースフィルム上に、研磨砥粒が、バ
インダ樹脂及び添加剤よりなる塗料を介して分散塗布さ
れたものである。この研磨テープ10が、平面状の被研
磨面31を有するワーク30に対して相対的に運動さ
れ、砥粒面12が被研磨面31に接触されつつ研磨がな
される。A polishing tape 10 has an abrasive grain surface 12 on which abrasive grains are held. This polishing tape 10 is usually
Abrasive grains are dispersed and applied on a base film of polyester or the like via a paint composed of a binder resin and an additive. The polishing tape 10 is relatively moved with respect to the workpiece 30 having the planar polished surface 31, and the polishing is performed while the abrasive grain surface 12 is in contact with the polished surface 31.
【0015】また、20は研磨ヘッドであり、加圧パッ
ド22を端部(本実施例では下端部)に備え、研磨テー
プ10を長尺方向へ送る研磨テープ送り機構25を内蔵
している。加圧パッド22は、研磨テープ10を、その
研磨テープ10の背面から被研磨面31側へ押圧するも
のである。また、この加圧パッド22は、加圧手段40
及びその調整手段によって押圧される。加圧手段40
は、研磨ヘッド20、加圧パッド22全体又はその押圧
面23を、往復動、本実施例では上下動させることが可
能な機構であればよい。例えば、シリンダ装置、又はモ
ータを駆動源とする上下動機構、或いはエアバック方式
による一種の伸縮機構を用いることができる。シリンダ
装置やエアバック方式の場合は、圧力室内へ供給する加
圧空気の圧力を調整することで、加圧パッド22による
研磨テープ10の押圧力を調整できる。なお、本実施例
では研磨ヘッド20側から加圧しているが、研磨ヘッド
20の上下位置を固定し、被研磨面31(ウェーハ3
0)側を上下方向に移動可能とし、被研磨面31側から
加圧パッド22側へ加圧することも可能である。A polishing head 20 has a pressure pad 22 at an end (lower end in this embodiment) and has a built-in polishing tape feed mechanism 25 for feeding the polishing tape 10 in the longitudinal direction. The pressure pad 22 presses the polishing tape 10 from the back surface of the polishing tape 10 toward the surface 31 to be polished. The pressing pad 22 is provided with a pressing means 40.
And its adjusting means. Pressurizing means 40
Any mechanism can be used as long as it can reciprocate the polishing head 20 and the entire pressure pad 22 or the pressing surface 23 thereof, and in this embodiment, move up and down. For example, a vertical movement mechanism using a cylinder device or a motor as a driving source, or a kind of expansion / contraction mechanism using an airbag system can be used. In the case of a cylinder device or an air bag system, the pressure of the polishing tape 10 by the pressure pad 22 can be adjusted by adjusting the pressure of the pressurized air supplied to the pressure chamber. In this embodiment, the pressure is applied from the polishing head 20 side. However, the vertical position of the polishing head 20 is fixed, and the polishing target surface 31 (wafer 3) is fixed.
It is also possible to make the 0) side movable in the vertical direction, and to apply pressure from the polished surface 31 side to the pressure pad 22 side.
【0016】また、本実施例では、加圧パッド22の押
圧面23が円形に形成されている。これによれば、研磨
ヘッド20の後述する高速回転に好適に対応して、加圧
パッド22及びそれを備える研磨ヘッド20が、安定的
したバランスのよい回転運動をすることができる。ま
た、加圧パッド22による押圧力が、研磨テープを介し
て被研磨面に高い対称性をもって作用し、バランスのよ
い研磨ができる。In this embodiment, the pressing surface 23 of the pressing pad 22 is formed in a circular shape. According to this, the pressure pad 22 and the polishing head 20 including the same can perform a stable and well-balanced rotational motion, suitably corresponding to the later-described high-speed rotation of the polishing head 20. Further, the pressing force of the pressure pad 22 acts on the surface to be polished with high symmetry via the polishing tape, and a well-balanced polishing can be performed.
【0017】研磨テープ送り機構25には、加圧パッド
22の押圧面23に沿わせて研磨テープ10を送る供給
リール26と巻取リール28が設けられている。加圧パ
ッド22の押圧面23は、被研磨面31に対面(対向)
する全体形状としては平面状に形成されている。すなわ
ち、本実施例の押圧面23は平面状に形成されているた
め、その押圧面23に倣って走行する研磨テープ10の
部分も平面状となる。また、この研磨テープ10の送り
は、新鮮な砥粒面12を順次供給するためになされるも
ので、低速度でよい。The polishing tape feeding mechanism 25 is provided with a supply reel 26 for feeding the polishing tape 10 along the pressing surface 23 of the pressing pad 22 and a take-up reel 28. The pressing surface 23 of the pressing pad 22 faces (opposes) the surface to be polished 31.
The overall shape is flat. That is, since the pressing surface 23 of the present embodiment is formed in a flat shape, the portion of the polishing tape 10 running following the pressing surface 23 also has a flat shape. The polishing tape 10 is fed in order to supply fresh abrasive grains 12 sequentially, and may be at a low speed.
【0018】35はキャプスタン駆動モータである。3
6はテープ送りキャプスタンであり、ベルト37等を介
してキャプスタン駆動モータ35によって駆動される。
また、38はピンチローラであり、研磨テープ10をテ
ープ送りキャプスタン36との間で挟み込む。また、巻
取リール28は、キャプスタン駆動モータ35が兼用さ
れること、或いは図示しない別の駆動モータによって、
研磨テープ10を巻き取るように回転駆動される。そし
て、供給リール26にはブレーキ機能が付いており、研
磨テープが緩まないように、所定の張力を与えることが
できるように設けられている。これらの機構は、研磨テ
ープ10を一定の速度で送るためのもので公知の技術を
用いることができる。Reference numeral 35 denotes a capstan drive motor. Three
A tape feed capstan 6 is driven by a capstan drive motor 35 via a belt 37 and the like.
Reference numeral 38 denotes a pinch roller, which sandwiches the polishing tape 10 with the tape feed capstan 36. In addition, the take-up reel 28 is configured such that the capstan drive motor 35 is also used, or another drive motor (not shown)
The polishing tape 10 is driven so as to be wound up. The supply reel 26 has a braking function, and is provided so as to apply a predetermined tension so that the polishing tape does not loosen. These mechanisms are for feeding the polishing tape 10 at a constant speed, and a known technique can be used.
【0019】39は研磨テープの送り用ガイドであり、
加圧パッド22の両側で、押圧面23より被研磨面31
から離れた位置にそれぞれ設けられている。本実施例で
は、被研磨面31が水平に位置されているため、この研
磨テープの送り用ガイド39も研磨テープ10を水平に
案内すべく、水平方向に延びた状態に配設されている。
この一対の研磨テープの送り用ガイド39、39によっ
て、研磨テープ10が、押圧面23に倣って平面状にな
るように好適に案内される。また、研磨テープの送り用
ガイド39は、研磨テープ10を滑り良く送るものであ
ればよく、ローラ状に回転自在に設けられていてもよ
い。Reference numeral 39 denotes a guide for feeding the polishing tape.
On both sides of the pressure pad 22, the surface to be polished 31
From each other. In this embodiment, since the surface 31 to be polished is positioned horizontally, the guide 39 for feeding the polishing tape is also provided in a state of extending in the horizontal direction so as to guide the polishing tape 10 horizontally.
The pair of polishing tape feeding guides 39, 39 suitably guides the polishing tape 10 so as to follow the pressing surface 23 and become flat. In addition, the guide 39 for feeding the polishing tape may be any one that feeds the polishing tape 10 in a slippery manner, and may be rotatably provided in a roller shape.
【0020】45は回転機構であり、研磨ヘッド20
を、被研磨面31に直交する研磨ヘッドの軸心21を中
心に回転させることで、砥粒面12を被研磨面31に対
して高速に自転運動させる。21aは研磨ヘッドの回転
軸であり、基体50に対してベアリング46を介して回
転自在に設けられている。また、47は研磨ヘッドの駆
動モータであり、回転軸21aに固定されたプーリ4
8、及びベルト49等を介して、研磨ヘッド20を高速
に回転駆動させる。これにより、研磨ヘッド20(研磨
テープ10)とワーク30との高速な相対運動(相対速
度)を好適に得ることができる。この相対速度(本実施
例では主に研磨ヘッド20の回転速度)は、後述する動
圧効果を好適に得ることができる程度に高速度であれば
よい。Reference numeral 45 denotes a rotating mechanism,
Is rotated about the axis 21 of the polishing head orthogonal to the surface 31 to be polished, so that the abrasive grain surface 12 rotates at high speed with respect to the surface 31 to be polished. Reference numeral 21a denotes a rotating shaft of the polishing head, which is rotatably provided on the base 50 via a bearing 46. Reference numeral 47 denotes a driving motor for the polishing head, which is a pulley 4 fixed to the rotating shaft 21a.
The polishing head 20 is driven to rotate at a high speed via the belt 8 and the belt 49. Thereby, a high-speed relative motion (relative speed) between the polishing head 20 (polishing tape 10) and the work 30 can be suitably obtained. The relative speed (mainly the rotation speed of the polishing head 20 in the present embodiment) may be high enough to suitably obtain the dynamic pressure effect described later.
【0021】52は先端振れ止めガイド部であり、研磨
ヘッド20の先端振れを防止すべく、ワーク側の研磨ヘ
ッドの先端部20aをガイドする。この先端振れ止めガ
イド部52は基体50の研磨ヘッド20を内包する筒状
部55の端部55a(本実施例では下端部)に設けられ
ている。本実施例の先端振れ止めガイド部52は、図3
に示すように円形(円筒状)の研磨ヘッド20の外周に
当接する3個以上のローラ状部材53から構成されてい
る。なお、このローラ状部材53は4個以上が配設され
ていてもよい。このローラ状の部材は、軸受、カムフォ
ロア或いはベアリングと称されるものを適宜用いればよ
い。これによれば、研磨部分の振れを低減し、研磨ヘッ
ド20の高速な回転にも好適に対応できる。また、研磨
テープ10の固定砥粒による高速加工で均一性及び平坦
性を向上できるという利点を、効果的に得ることができ
る。なお、先端振れ止めガイド部52は、これに限定さ
れず、例えば、研磨ヘッド20の外周を内包するリング
状のベアリングを用いることも可能である。Reference numeral 52 denotes a tip-sway-stopping guide, which guides the tip 20a of the polishing head 20 on the work side in order to prevent the tip of the polishing head 20 from swaying. The tip steadying guide portion 52 is provided at an end portion 55 a (a lower end portion in the present embodiment) of a tubular portion 55 of the base body 50 containing the polishing head 20. The tip steadying guide portion 52 of the present embodiment is similar to that of FIG.
As shown in the figure, the polishing head 20 is composed of three or more roller-shaped members 53 that come into contact with the outer periphery of the circular (cylindrical) polishing head 20. Note that four or more roller-shaped members 53 may be provided. What is called a bearing, a cam follower, or a bearing may be appropriately used as the roller-shaped member. According to this, it is possible to reduce the deflection of the polishing portion and to suitably cope with the high-speed rotation of the polishing head 20. Further, the advantage that uniformity and flatness can be improved by high-speed processing of the polishing tape 10 using fixed abrasive grains can be effectively obtained. The tip steadying guide 52 is not limited to this. For example, a ring-shaped bearing that includes the outer periphery of the polishing head 20 may be used.
【0022】次に、供給リール26、巻取リール28及
びキャプスタン駆動モータ35の研磨ヘッド20内での
位置関係について説明する。図1に明らかなように、本
実施例の研磨ヘッド20では、下側から巻取リール2
8、供給リール26、キャプスタン駆動モータ35の順
で上下に一列に配設されている。そして、研磨ヘッドの
軸心21が、供給リール26及び巻取リール28の中心
を通るように設けられている。別言すれば、主要構成で
ある供給リール26及び巻取リール28の重心が研磨ヘ
ッドの軸心21上にあるように配されている。このよう
に、研磨ヘッド20の軸心21と供給リール26及び巻
取リール28の重心とを一致されておくことで、安定的
な回転を得ることができ、高速回転に好適に対応でき
る。すなわち、供給リール26から研磨テープ10が繰
り出されると、その重量が減少するが、重心が回転中心
にあるため、回転のバランスが崩れない。また、巻取リ
ール28が研磨テープを巻き取ると、その重量が増大す
るが、重心が回転中心にあるため、回転のバランスが崩
れない。従って、均一で高精度の研磨を行うことができ
る。Next, the positional relationship of the supply reel 26, the take-up reel 28, and the capstan drive motor 35 in the polishing head 20 will be described. As is clear from FIG. 1, in the polishing head 20 of the present embodiment, the take-up reel 2
8, the supply reel 26, and the capstan drive motor 35 are arranged in a line up and down in this order. The axis 21 of the polishing head is provided so as to pass through the centers of the supply reel 26 and the take-up reel 28. In other words, the centers of gravity of the supply reel 26 and the take-up reel 28, which are the main components, are arranged so as to be on the axis 21 of the polishing head. In this way, by keeping the axis 21 of the polishing head 20 and the centers of gravity of the supply reel 26 and the take-up reel 28, stable rotation can be obtained, and suitable for high-speed rotation. That is, when the polishing tape 10 is fed from the supply reel 26, the weight of the polishing tape 10 is reduced. However, since the center of gravity is at the center of rotation, the balance of rotation is not lost. When the take-up reel 28 takes up the polishing tape, the weight of the polishing tape increases, but since the center of gravity is at the center of rotation, the balance of rotation is not lost. Therefore, uniform and highly accurate polishing can be performed.
【0023】また、研磨ヘッドの軸心21が、研磨テー
プ送り機構25を駆動するモータの重心を通るように設
けられている。本実施例では、キャプスタン駆動モータ
35が、巻取リール28の回転駆動装置も兼用してお
り、その重心を研磨ヘッドの軸心21が通っている。こ
のように駆動モータ(キャプスタン駆動モータ35)の
重心が回転中心にあることで、特別なバランサを装着す
ることを要せずに、回転がアンバランスになることを好
適に防止することができる。従って、均一で高精度の研
磨を行うことができる。The axis 21 of the polishing head is provided so as to pass through the center of gravity of the motor driving the polishing tape feed mechanism 25. In this embodiment, the capstan drive motor 35 also serves as a rotation drive device for the take-up reel 28, and the center of gravity passes through the axis 21 of the polishing head. Since the center of gravity of the drive motor (capstan drive motor 35) is at the center of rotation in this manner, unbalanced rotation can be suitably prevented without requiring a special balancer to be mounted. . Therefore, uniform and highly accurate polishing can be performed.
【0024】32は保持部であり、ワーク30を保持す
る。ワーク30を保持する手段としては、例えば真空減
圧による真空吸着、水の表面張力を利用して貼付するも
の、接着、静電吸着等、公知の技術を用いればよい。こ
のとき、保持部32上のワーク31の外周部分に、ワー
クとほぼ同じ厚さのガイドリング32gを設置すること
により、ワーク外周部分で研磨テープとワークとの接触
力を均一にすることができ、ワーク外周部分ダレを防止
することができる。34はワークの回転機構であり、保
持部32を、研磨ヘッドの軸心21と平行で所定の間隔
が離れた保持部の軸心33を中心に回転させることで、
ワーク30を自転運動させる。例えば、モータの回転駆
動を、減速装置を介して所望の回転数とする駆動機構か
ら成る。なお、41は加工槽であり、研磨用に供給され
た液体を受ける。Reference numeral 32 denotes a holding unit, which holds the work 30. As a means for holding the work 30, for example, a known technique such as vacuum suction by vacuum decompression, application using surface tension of water, adhesion, and electrostatic suction may be used. At this time, by providing a guide ring 32g having substantially the same thickness as the work on the outer peripheral portion of the work 31 on the holding portion 32, the contact force between the polishing tape and the work can be made uniform at the outer peripheral portion of the work. In addition, sagging of the outer peripheral portion of the work can be prevented. Numeral 34 denotes a work rotating mechanism, which rotates the holding unit 32 about an axis 33 of the holding unit which is parallel to the axis 21 of the polishing head and is separated from the holding unit 32 by a predetermined distance.
The work 30 rotates. For example, it is constituted by a drive mechanism for setting the rotational drive of a motor to a desired rotational speed via a speed reduction device. A processing tank 41 receives the liquid supplied for polishing.
【0025】このワークの回転機構34によれば、ワー
ク30の被研磨面31全面について研磨テープ10の砥
粒面12が接触できるように、ワーク30の角度位置を
変えことができる。つまり、被研磨面31を、その被研
磨面に直交する軸心33を中心に回転させ、研磨テープ
10の平面状の砥粒面12へ順次送ることができる。こ
のワークの回転機構34によれば、ワーク30が比較的
低速で回転(自転)される。本実施例では、少なくと
も、研磨ヘッド20の回転角速度が前記ワークの回転角
速度に比べて高速であるように設定されている。また、
このワークの回転機構34の回転速度を適宜調整するこ
とで、研磨速度等を適宜調整できる。例えば、その回転
速度の調整によれば、研磨ヘッド20(研磨テープ)の
回転速度及び研磨テープ10の押圧力等との関係におい
て、被研磨面31全面をより均一に研磨するように調整
することができる。According to the work rotating mechanism 34, the angular position of the work 30 can be changed so that the abrasive surface 12 of the polishing tape 10 can contact the entire surface 31 to be polished of the work 30. That is, the surface 31 to be polished can be rotated about the axis 33 perpendicular to the surface to be polished, and can be sequentially fed to the planar abrasive surface 12 of the polishing tape 10. According to the work rotation mechanism 34, the work 30 is rotated (rotated) at a relatively low speed. In this embodiment, at least the rotational angular velocity of the polishing head 20 is set to be higher than the rotational angular velocity of the work. Also,
The polishing speed and the like can be appropriately adjusted by appropriately adjusting the rotation speed of the work rotation mechanism 34. For example, according to the adjustment of the rotation speed, in relation to the rotation speed of the polishing head 20 (polishing tape), the pressing force of the polishing tape 10, and the like, it is necessary to perform adjustment so that the entire surface to be polished 31 is more uniformly polished. Can be.
【0026】また、本実施例によれば、ワーク30の被
研磨面31が円形である。つまり、本実施例のワーク3
0は、半導体装置を製造するための集積回路形成工程中
の基部(ベース)がシリコン等で形成されたウェーハで
ある。薄肉板であると共に、ノッチ部やオリエンテーシ
ョンフラット部の一部を除いて円形に形成されている。
そして、このワーク30の被研磨面31の直径よりも押
圧面23の直径が小さく設定されている。また、被研磨
面31の半径よりも押圧面23の直径の方が大きく形成
されている。これにより、ワークの回転機構34によっ
てワーク30を回転(自転)させれば、ワーク30の被
研磨面31が順次高速で回転する前記砥粒面12へ接触
するように供給される。従って、ワーク30の被研磨面
31の全面を効率良く好適に研磨できる。Further, according to the present embodiment, the polished surface 31 of the work 30 is circular. That is, the work 3 of the present embodiment
Reference numeral 0 denotes a wafer whose base is formed of silicon or the like during an integrated circuit forming process for manufacturing a semiconductor device. It is a thin plate and is formed in a circular shape except for a part of the notch portion and the orientation flat portion.
The diameter of the pressing surface 23 is set smaller than the diameter of the polished surface 31 of the work 30. Further, the diameter of the pressing surface 23 is larger than the radius of the polished surface 31. Accordingly, when the work 30 is rotated (rotated) by the work rotating mechanism 34, the workpiece 30 is supplied so that the polished surface 31 of the work 30 sequentially contacts the abrasive grain surface 12 rotating at a high speed. Therefore, the entire surface to be polished 31 of the work 30 can be efficiently and suitably polished.
【0027】なお、ワーク30を送る運動としては、以
上のような回転運動の他に、揺動運動、或いは自転しな
い旋回運動等を用いることも可能である。また、本実施
例のようにワーク30の保持部32側を運動させること
に限定されず、高速で回転する研磨ヘッド20側を運動
させるようにしてもよい。つまり、被研磨面31の全面
を均一に研磨するように、ワーク30と研磨テープ10
とが相対的に移動する軌跡を設定すればよい。As the motion for feeding the work 30, in addition to the above-described rotational motion, a swinging motion, a turning motion that does not rotate, or the like can be used. Further, the present invention is not limited to the movement of the holding portion 32 of the work 30 as in the present embodiment, and the polishing head 20 rotating at a high speed may be moved. In other words, the work 30 and the polishing tape 10 are polished so that the entire surface to be polished 31 is uniformly polished.
What is necessary is just to set the locus | trajectory which moves relatively.
【0028】図2に示すように、60は光学的加工終点
検出装置であり、研磨ヘッド20の側部に、ワーク30
に臨んで設けられている。光学的加工終点検出装置60
としては、ワーク30がウェーハ状の場合、赤外線を発
してワーク30の表面からの反射光と、ワーク30を透
過して裏面で反射する反射光とを検出し、ワーク30の
厚さを検出するものを用いることができる。これによれ
ば、ワーク30の厚さを研磨中にリアルタイムで検出で
きるため、その検出データをもとに、研磨量(研磨の進
行)を制御することができる。このように、光学的加工
終点検出装置60が、ワーク30の被研磨面31を研磨
中にも好適にモニタするには、研磨ヘッドの軸心21と
ワークの回転機構34にかかる保持部32の軸心33と
が所定の間隔離れて設定されるか、相互に移動可能に設
定と良い。また、図3に示すようにワーク30(被研磨
面31)よりも加圧パッド22(押圧面23)が小さい
と好適である。これは、研磨ヘッド20とワークの回転
機構34にかかる相互の軸心のずれ、又はその相互の軸
心の相対的な移動によって、被検出面である被研磨面3
1が、光学的加工終点検出装置60に対面した状態に好
適に露出され易くなるためである。As shown in FIG. 2, reference numeral 60 denotes an optical processing end point detecting device.
It is provided facing. Optical processing end point detection device 60
In the case where the work 30 is in a wafer shape, the thickness of the work 30 is detected by detecting the reflected light from the front surface of the work 30 by emitting infrared rays and the reflected light transmitted through the work 30 and reflected on the back surface. Can be used. According to this, since the thickness of the work 30 can be detected in real time during polishing, the amount of polishing (progress of polishing) can be controlled based on the detected data. As described above, in order for the optical processing end point detection device 60 to appropriately monitor the polished surface 31 of the work 30 even during polishing, the optical processing end point detection device 60 needs to hold the shaft center 21 of the polishing head and the holder 32 on the work rotation mechanism 34. The axis 33 may be set so as to be separated from the axis 33 for a predetermined time, or may be set to be mutually movable. It is preferable that the pressure pad 22 (the pressing surface 23) is smaller than the work 30 (the surface to be polished 31) as shown in FIG. This is because the polishing head 20 and the rotation mechanism 34 of the workpiece are displaced from each other in the axial center, or the relative movement of the mutual axial center, causes the surface 3 to be detected to be the surface to be detected.
1 is likely to be suitably exposed in a state facing the optical processing end point detection device 60.
【0029】そして、本発明に係るテープ研磨によれ
ば、従来のような遊離砥粒を含んだ不透明の研磨液を用
いるものではないため、ワーク30の表面(被研磨面)
がきれいに保たれる。本実施例では、純水が加工液とし
て供給され、その純水が後述する動圧効果(流体潤滑又
は弾性流体潤滑)、及びクーラントとしての効果を発現
する。純水は勿論のことであるが、砥粒を含まない透明
な液体である。このため、以上に説明したような反射光
を検出する光学的検出装置によって、ワーク30を直接
観察して、好適にその厚さを計測し、加工終点を判断で
きる。また、別の方法として、可視光を含む光源を用
い、表面からの反射光の光量変化により表面状態をモニ
タし、研磨終点を検出することも可能である。なお、加
工液としては、他の液体、例えば、被研磨面31を腐食
させて研磨速度を向上させることができる化学成分を含
有させることも可能である。この場合でも砥粒を含まな
いため、光が透過できる液体とすることができ、光学的
加工終点検出装置60を好適に利用できる。これによ
り、適正な厚さの研磨を行うことができる。The tape polishing according to the present invention does not use an opaque polishing liquid containing free abrasive grains as in the prior art.
Is kept clean. In this embodiment, pure water is supplied as a working fluid, and the pure water exerts a dynamic pressure effect (fluid lubrication or elastic fluid lubrication) described later and an effect as a coolant. Pure water is, of course, a transparent liquid containing no abrasive grains. For this reason, the work 30 can be directly observed, the thickness thereof can be suitably measured, and the processing end point can be determined by the optical detection device that detects the reflected light as described above. As another method, it is also possible to use a light source including visible light, monitor the surface state based on a change in the amount of reflected light from the surface, and detect the polishing end point. The working liquid may contain another liquid, for example, a chemical component capable of corroding the polished surface 31 and improving the polishing rate. Even in this case, since it does not contain abrasive grains, it can be a liquid through which light can pass, and the optical processing end point detection device 60 can be suitably used. Thereby, polishing with an appropriate thickness can be performed.
【0030】24は凸部であり、加圧パッド22の押圧
面23に、図4に示すように、研磨ヘッド20とワーク
30との相対的な運動方向に交差する方向に延びるよう
に設けられている。この凸部24の相対的な運動方向に
沿って切断した場合の断面形状は、研磨ヘッド20のワ
ーク30に対する相対的な運動方向(図5の矢印F参
照)とは反対の方向へ向けて徐々に突き出し高さが大き
くなって最も突き出た部分まで続くように設けられてい
る。別言すれば、研磨テープ10背面の加圧パッド22
形状及び材質を、研磨テープ10と半導体ウェーハ等の
ワーク30との間に流体浮上力が発生し、両者間の接触
力が微小な状態で研磨テープ10がワーク30の被研磨
面31を研削できるように設定する。Reference numeral 24 denotes a convex portion, which is provided on the pressing surface 23 of the pressing pad 22 so as to extend in a direction intersecting the relative movement direction of the polishing head 20 and the work 30 as shown in FIG. ing. The cross-sectional shape when cut along the relative movement direction of the convex portion 24 gradually becomes toward the direction opposite to the relative movement direction of the polishing head 20 with respect to the workpiece 30 (see the arrow F in FIG. 5). The projection height is increased so as to continue to the most protruding portion. In other words, the pressure pad 22 on the back of the polishing tape 10
With respect to the shape and the material, a fluid levitation force is generated between the polishing tape 10 and the work 30 such as a semiconductor wafer, and the polishing tape 10 can grind the polished surface 31 of the work 30 with a small contact force therebetween. Set as follows.
【0031】これによれば、動圧効果、別言すれば流体
潤滑又は弾性流体潤滑の効果が生じ、研磨テープ10の
テープ本体を被研磨面31から僅かに浮上させた状態
で、研磨テープ10とワーク30とを相対的に運動さ
せ、その研磨テープ10の砥粒面12で、被研磨面31
へ好適に接触して研磨することができる。すなわち、研
磨テープ10のテープ本体は僅かに浮上した状態である
が、そのテープ本体の表面(砥粒面)に付着して出っ張
った状態に固定されている砥粒が、被研磨面31に接触
する。別言すれば、研磨テープ10は浮いていて、砥粒
が接触している状態にある。そして、その砥粒による研
削によって被研磨面31が削られて研磨がなされる。こ
れにより、うねりのある被研磨面31(表面)でも、そ
のうねりに倣って小さい圧力で接触し、均一で精度の高
い表面基準研磨をすることができる。また、その浮上効
果によって、研磨テープ10を好適に送ることも可能に
なる。また、動圧効果を好適に得るには、研磨テープ1
0とワーク30との相対速度を、所定以上に高速にする
ことが必要であることは勿論である。例えば、本実施例
では、研磨ヘッド20を高速で回転させることで、流体
(加工液)が砥粒面12と被研磨面31との間に引き込
まれるように動圧効果が発生する。According to this, a dynamic pressure effect, in other words, an effect of fluid lubrication or elastic fluid lubrication occurs, and the polishing tape 10 is slightly lifted from the surface 31 to be polished while the tape main body of the polishing tape 10 is lifted. And the work 30 are relatively moved, and the abrasive surface 12 of the polishing tape 10
And can be suitably polished. In other words, the tape body of the polishing tape 10 is slightly floating, but the abrasive grains adhered to the surface (abrasive grain surface) of the tape body and fixed in a protruding state come into contact with the surface 31 to be polished. I do. In other words, the polishing tape 10 is floating and is in a state where the abrasive grains are in contact therewith. Then, the surface to be polished 31 is shaved by the grinding with the abrasive grains to be polished. Thereby, even the undulated polished surface 31 (surface) comes into contact with a small pressure following the undulation, and uniform and highly accurate surface reference polishing can be performed. Further, the floating effect enables the polishing tape 10 to be suitably fed. Further, in order to obtain the dynamic pressure effect suitably, the polishing tape 1
Of course, it is necessary to make the relative speed between 0 and the work 30 higher than a predetermined speed. For example, in the present embodiment, by rotating the polishing head 20 at a high speed, a dynamic pressure effect is generated such that a fluid (working liquid) is drawn between the abrasive surface 12 and the surface 31 to be polished.
【0032】また、凸部24の相対的な運動方向に沿っ
て切断した場合の断面形状が、図5に示すように、断面
円弧状であることで好適に凸面24pが形成され、研磨
テープ10を好適に浮上させることができ、うねりのあ
る被研磨面31でも好適に均一に研磨できる。なお、こ
の断面形状は、本実施例に限定されるものではなく、研
磨テープ10の運動に伴って引き込まれた純水等の液体
(流体)が、砥粒面12と被研磨面31との間でくさび
状に入り込むような状態(図5に示した小さな矢印参
照)を具現できる形態であればよい。つまり、研磨テー
プ表面に流体浮上力を発生させ、テープ接触力を低くで
きる導入部となる徐々に間隙を小さくできる形状であれ
ばよい。従って、凸部24は本実施例のような凸面24
pに限定されることはなく、単純な斜面、斜面と平面の
組合せ或いは段差付き平面等でもよい。例えば、図6に
示すようにテーパ部24tとフラット部24fの組合せ
によって斜面と平面の組み合わせから成るテーパフラッ
ト型の凸部が形成されたものを用いることができる。ま
た、図7に示すようにステップ部24sによって段差付
き平面から成るステップ型の凸部が形成されたものを用
いることができる。また、図8に示すように、軟質材に
よって形成され、変形可能な傾斜面24e(軟質材傾斜
面部)を持つ凸部を用いることもできる。図8(a)は
被加工物であるワーク30に加圧していない状態を示
し、図8(b)はワーク30に加圧している状態を示
す。図8(b)に示すように、図8(a)の状態の凸部
がワーク30に対して研磨テープ10を介して加圧され
ると、断面三角形の頂点側が変形し、その部分がワーク
30の表面とほぼ平行な平面(加圧平坦化部)となり、
結果的に図6のテーパフラット型と同様の形状になる。
これらによっても動圧効果を好適に得ることができる。Further, as shown in FIG. 5, the cross-sectional shape when cut along the relative movement direction of the convex portion 24 is preferably an arc-shaped cross-section, so that the convex surface 24p is suitably formed. Can be suitably levitated, and even the undulated polished surface 31 can be suitably and uniformly polished. Note that the cross-sectional shape is not limited to the present embodiment, and a liquid (fluid) such as pure water drawn in along with the movement of the polishing tape 10 causes the liquid between the abrasive grain surface 12 and the polished surface 31. Any form can be used as long as it can realize a state in which it enters a wedge shape (see the small arrow shown in FIG. 5). In other words, any shape may be used as long as it can generate a fluid levitation force on the polishing tape surface and gradually reduce the gap that becomes the introduction portion that can reduce the tape contact force. Therefore, the convex portion 24 is formed as the convex surface 24 as in this embodiment.
It is not limited to p, and may be a simple slope, a combination of a slope and a plane, or a plane with a step. For example, as shown in FIG. 6, a tapered flat type convex portion formed by a combination of a slope and a flat surface formed by a combination of a tapered portion 24t and a flat portion 24f can be used. In addition, as shown in FIG. 7, one having a step-shaped convex portion formed of a stepped flat surface formed by the step portion 24s can be used. In addition, as shown in FIG. 8, a convex portion formed of a soft material and having a deformable inclined surface 24e (a soft material inclined surface portion) can be used. FIG. 8A shows a state where the work 30 which is a workpiece is not pressed, and FIG. 8B shows a state where the work 30 is pressed. As shown in FIG. 8B, when the convex portion in the state of FIG. 8A is pressed against the work 30 via the polishing tape 10, the vertex side of the triangular cross section is deformed, and the portion is deformed. It becomes a plane (pressurization flattening part) almost parallel to the surface of 30,
As a result, the shape becomes the same as that of the taper flat type shown in FIG.
With these, the dynamic pressure effect can also be suitably obtained.
【0033】また、加圧パッド22の押圧面23の凸部
24は、螺旋又は放射線状等の適宜な形状に形成すれば
よい。前記図4の実施例では、凸部24が、放射線状に
延びる筋状に形成され、複数が円周方向等分位置に設け
られている。なお、中央部23aが開口されている。こ
れによれば、円形の押圧面23に凸部24を好適に配設
することができる。また、これにより、高速回転する凸
部24に倣って位置する研磨テープ10と、被研磨面3
1との間に、研磨テープ10を被研磨面31から浮上さ
せる動圧効果(流体潤滑又は弾性流体潤滑)が好適に発
生する。そして、その動圧効果が、円形の押圧面23の
複数箇所で好適に発生される。このため、被研磨面を効
率良く研磨できる。なお、凸部24が、4本形成されて
いるが、これに限定されるものではなく、さらに多い5
本以上が設けられていてもよい。The convex portion 24 of the pressing surface 23 of the pressing pad 22 may be formed in an appropriate shape such as a spiral or a radial shape. In the embodiment shown in FIG. 4, the convex portions 24 are formed in a stripe shape extending radially, and a plurality of the convex portions 24 are provided at equally-spaced positions in the circumferential direction. The central part 23a is open. According to this, the convex portions 24 can be suitably arranged on the circular pressing surface 23. In addition, the polishing tape 10 positioned along the convex portion 24 rotating at a high speed and the polishing target surface 3
1, a dynamic pressure effect (fluid lubrication or elastic fluid lubrication) that causes the polishing tape 10 to float from the surface 31 to be polished suitably occurs. Then, the dynamic pressure effect is suitably generated at a plurality of locations on the circular pressing surface 23. Therefore, the surface to be polished can be efficiently polished. In addition, although four convex portions 24 are formed, the present invention is not limited to this, and more convex portions 24 are formed.
More than one book may be provided.
【0034】また、図9に示すように、凸部24が、円
の接線方向に平行な状態に形成され、複数が円周方向等
分位置に設けられていてもよい。なお、中央部23aが
開口されている。また、図10に示すように、凸部24
Aが、円の中心から径方向外側へ延びる円弧状の線に沿
って形成され、複数が円周方向等分位置に設けられてい
てもよい。なお、中央部23aが開口されている。この
ように凸部24の形状を設定して配置することで、自転
による周速が小さくて浮上力を得られない内部側へ流体
を導いて、内部側の研磨テープの浮上を補助する。これ
により、動圧効果を、研磨テープの全面に均一に作用さ
せることができる。As shown in FIG. 9, the convex portions 24 may be formed in a state parallel to the tangential direction of the circle, and a plurality of the convex portions 24 may be provided at equal positions in the circumferential direction. The central part 23a is open. Further, as shown in FIG.
A may be formed along an arc-shaped line extending radially outward from the center of the circle, and a plurality of A may be provided at equally spaced positions in the circumferential direction. The central part 23a is open. By setting and arranging the shape of the convex portion 24 in this manner, the fluid is guided to the inner side where the peripheral speed due to the rotation is small and the levitation force cannot be obtained, and the floating of the polishing tape on the inner side is assisted. Thus, the dynamic pressure effect can be uniformly applied to the entire surface of the polishing tape.
【0035】また、凸部24、24Aが、弾性に富む軟
質材料で設けられていることで、動圧効果のうち弾性流
体潤滑の効果を好適に利用することができる。これによ
り、研磨テープ10を好適に浮上させることができ、う
ねりのある被研磨面31でもより柔軟に倣うことがで
き、均一で高精度に研磨できる。つまり、強い押圧力が
かかったときには、軟質材料による凸部24、24Aが
圧力でへこみ、押圧力を緩衝して被研磨面31に損傷を
与えることを抑制できる。Further, since the convex portions 24, 24A are provided with a soft material having high elasticity, the effect of the elastic fluid lubrication among the dynamic pressure effects can be suitably used. As a result, the polishing tape 10 can be floated appropriately, and the polished surface 31 can be copied more flexibly, and can be polished uniformly and with high precision. That is, when a strong pressing force is applied, the convex portions 24 and 24A made of the soft material are dented by the pressure, so that the pressing force is buffered and the polished surface 31 can be prevented from being damaged.
【0036】また、凸部24、24Aについては、耐候
性、摩擦低減のため、及び柔軟性を得るため、フッ素ゴ
ムスポンジ等を用いればよい。次に、図11及び図12
に基づいて、他の形状の凸部について説明する。図11
に示す凸部24Bは、断面円弧状を伏せた形態の凸部2
4に摩擦低減用の保護シート70が貼付されている。こ
れによれば、弾性流体潤滑の効果を好適に得ることがで
きると共に、研磨テープ10を滑り良く好適に送ること
ができる。また、図12に示す凸部24Cは、加圧パッ
ド22の表層側が、凸形状(波形状)金属加工部22a
として設けられている。また、その上の表層が弾性部と
して、均一膜厚のスポンジシート68で形成されてい
る。そして、さらにその上の最表層部に保護シート70
が貼付されている。これによっても、弾性流体潤滑の効
果を好適に得ることができると共に、研磨テープ10を
滑り良く好適に送ることができる。また、この構造によ
れば、信頼性のあるものを容易に製造できるという利点
もある。For the projections 24 and 24A, a fluoro rubber sponge or the like may be used for weather resistance, friction reduction and flexibility. Next, FIG. 11 and FIG.
Based on the above, a description will be given of a convex portion having another shape. FIG.
The convex portion 24B shown in FIG.
4 is provided with a protective sheet 70 for reducing friction. According to this, the effect of the elastic fluid lubrication can be suitably obtained, and the polishing tape 10 can be smoothly and suitably fed. In the convex portion 24C shown in FIG. 12, the surface side of the pressure pad 22 has a convex (corrugated) metal processing portion 22a.
It is provided as. Further, a surface layer thereon is formed of a sponge sheet 68 having a uniform thickness as an elastic portion. The protective sheet 70 is further provided on the outermost layer.
Is affixed. Also by this, the effect of the elastic fluid lubrication can be suitably obtained, and the polishing tape 10 can be smoothly and suitably fed. Further, according to this structure, there is an advantage that a reliable product can be easily manufactured.
【0037】また、65はドレッシング部材であり、図
1に示すように、研磨テープ10の砥粒面12を研磨部
へ供給る前に、その面を予め調整するために設けられて
いる。研磨テープ10の表面である砥粒面12は、初期
において凹凸のバラツキが大きい。このため、硬度のあ
る、例えば砥石、石英材等から成るドレッシング部材6
5を、接触させて初期ドレッシングすれば、必要以上の
砥粒の出っ張りを除去できる。従って、砥粒面12の均
一性を向上できる。これにより、被研磨面31に損傷を
与えることを防止でき、また、研磨の均質性を向上する
ことができる。A dressing member 65, as shown in FIG. 1, is provided for adjusting the abrasive grain surface 12 of the polishing tape 10 before it is supplied to the polishing section. The abrasive grain surface 12, which is the surface of the polishing tape 10, has large unevenness at the initial stage. For this reason, the dressing member 6 having a hardness, for example, made of a whetstone, a quartz material or the like.
If the initial dressing 5 is brought into contact with the contact 5, unnecessary protrusions of abrasive grains can be removed. Therefore, the uniformity of the abrasive grain surface 12 can be improved. Thereby, it is possible to prevent the surface to be polished 31 from being damaged, and it is possible to improve the uniformity of polishing.
【0038】また、研磨テープ10の送り速度を、適宜
調整することで、被研磨面31の研磨量或いは研磨に係
る質を調整することができる。送り速度を速くすれば新
鮮な砥粒面12が速く供給されるから単位時間当たりの
研磨量を増大させることができる。また、送り速度を低
速度にすれば、研削効率のよい砥粒が磨耗して減少する
ため、より面粗さのない平坦な面に仕上げることができ
る。また、研磨テープ10を送るとは、断続的に送るこ
とを含めて連続的に送ることを意味し、研磨工程中にそ
の送りを断続的或いは連続的に変更してもよい。例え
ば、連続的に供給された新鮮な面で研磨した後、送りを
止めて仕上げ研磨をするようにしてもよい。ところで、
42は接続電源等であり、例えばキャプスタンモータ電
源、ドレッシング用電源、終点検出用電源、検出出力装
置、加圧空気供給装置等であり、例えばスリップリング
等によって適宜接続されていればよく、説明を省略す
る。Further, by appropriately adjusting the feed speed of the polishing tape 10, the amount of polishing of the surface to be polished 31 or the quality of polishing can be adjusted. If the feed speed is increased, a fresh abrasive grain surface 12 is rapidly supplied, so that the polishing amount per unit time can be increased. Also, if the feed rate is reduced, abrasive grains having good grinding efficiency are worn and reduced, so that a flat surface with less surface roughness can be finished. In addition, sending the polishing tape 10 means sending continuously, including sending intermittently, and the sending may be changed intermittently or continuously during the polishing process. For example, after polishing on a continuously supplied fresh surface, feed may be stopped and finish polishing may be performed. by the way,
Reference numeral 42 denotes a connection power supply and the like, for example, a capstan motor power supply, a dressing power supply, an end point detection power supply, a detection output device, a pressurized air supply device, and the like. Is omitted.
【0039】また、以上に説明したテープ研磨装置によ
れば、本実施例のような半導体装置用ウェーハの他に、
被研磨面の平坦化の精度を向上させる他の分野でも好適
に応用できる。例えば、ガラス薄板材をベースとする四
角い液晶ディスプレイ用の基板、水晶等の硬脆性薄板材
の表面も好適に研磨することができる。以上、本発明の
好適な実施例について種々述べてきたが、本発明はこの
実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱し
ない範囲内でさらに多くの改変を施し得るのは勿論のこ
とである。According to the tape polishing apparatus described above, in addition to the semiconductor device wafer as in this embodiment,
The present invention can be suitably applied to other fields in which the accuracy of flattening the surface to be polished is improved. For example, the surface of a substrate for a square liquid crystal display based on a thin glass material, and the surface of a hard and brittle thin material such as quartz can be suitably polished. As described above, various preferred embodiments of the present invention have been described. However, the present invention is not limited to these embodiments, and it goes without saying that many more modifications can be made without departing from the spirit of the invention. That is.
【0040】[0040]
【発明の効果】本発明によれば、研磨テープを用いた研
磨において、光学的加工終点検出装置によって、ワーク
を直接観察して、その厚さを計測し、加工終点を好適に
判断できる。従って、本発明によれば、研磨テープによ
って好適な研磨を行うと共に、適正な研磨量の加工を行
うことで、より均一で高精度の表面基準研磨をすること
ができるという著効を奏する。According to the present invention, in polishing using a polishing tape, a work can be directly observed by an optical processing end point detecting device, its thickness can be measured, and the processing end point can be suitably judged. Therefore, according to the present invention, by performing suitable polishing using a polishing tape and performing processing with an appropriate polishing amount, it is possible to perform a more uniform and high-precision surface-based polishing.
【図1】本発明に係るテープ研磨装置の内部構造の一実
施例を説明する断面図である。FIG. 1 is a sectional view illustrating an embodiment of the internal structure of a tape polishing apparatus according to the present invention.
【図2】図1の状態から研磨ヘッドを90度回転した状
態の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a state in which the polishing head is rotated 90 degrees from the state of FIG.
【図3】図1の実施例の研磨ヘッドに係る回転状態を説
明する平面図である。FIG. 3 is a plan view illustrating a rotating state of the polishing head of the embodiment in FIG. 1;
【図4】加圧パッドの押圧面に形成される凸部の一実施
例を説明する説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a convex portion formed on a pressing surface of a pressing pad.
【図5】図4の実施例にかかる凸部の一断面形状を説明
する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating one cross-sectional shape of the protrusion according to the embodiment of FIG.
【図6】凸部の他の断面形状を説明する断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating another cross-sectional shape of the convex portion.
【図7】凸部の他の断面形状を説明する断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating another cross-sectional shape of the convex portion.
【図8】凸部の他の断面形状を説明する断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating another cross-sectional shape of the convex portion.
【図9】加圧パッドの押圧面に形成される凸部の他の実
施例を説明する説明図である。FIG. 9 is an explanatory view for explaining another embodiment of the convex portion formed on the pressing surface of the pressing pad.
【図10】加圧パッドの押圧面に形成される凸部の他の
実施例を説明する説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining another embodiment of the convex portion formed on the pressing surface of the pressing pad.
【図11】凸部の他の断面形状を説明する説明図であ
る。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating another cross-sectional shape of the convex portion.
【図12】凸部の他の断面形状を説明する説明図であ
る。FIG. 12 is an explanatory diagram illustrating another cross-sectional shape of the convex portion.
【図13】従来の技術を示す斜視図である。FIG. 13 is a perspective view showing a conventional technique.
10 研磨テープ 12 砥粒面 20 研磨ヘッド 21 研磨ヘッドの軸心 22 加圧パッド 23 押圧面 24 凸部 25 研磨テープ送り機構 26 供給リール 28 巻取リール 30 ワーク 31 被研磨面 32 保持部 33 保持部の軸心 34 ワークの回転機構 35 キャプスタン駆動モータ 40 加圧手段 45 回転機構 50 基体 52 先端振れ止めガイド部 60 光学的加工検出装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Abrasive tape 12 Abrasive surface 20 Abrasive head 21 Abrasive head axis 22 Pressure pad 23 Pressing surface 24 Convex part 25 Abrasive tape feed mechanism 26 Supply reel 28 Take-up reel 30 Work 31 Polished surface 32 Holding unit 33 Holding unit Axis of work 34 work rotation mechanism 35 capstan drive motor 40 pressurizing means 45 rotation mechanism 50 base 52 tip steady rest guide section 60 optical processing detection device
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西本 吉伸 長野県長野市松代町清野1650番地 不二越 機械工業株式会社内 Fターム(参考) 3C058 AA05 AA12 AA14 AA16 AB06 AC02 BA01 BA02 BA04 BA07 CA01 CB01 DA17 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Yoshinobu Nishimoto 1650 Kiyono, Matsushiro-machi, Nagano-shi, Nagano F-term in Fujikoshi Machinery Co., Ltd. F-term (reference)
Claims (6)
ープと、平面状の被研磨面を有するワークとを前記砥粒
面と前記被研磨面とを接触させつつ相対的に運動させる
と共に、前記研磨テープを長尺方向へ送って前記被研磨
面を研磨するテープ研磨装置において、 前記研磨テープを該研磨テープの背面から前記被研磨面
側へ押圧する押圧部材を有し、該押圧部材の前記被研磨
面に対向する部位に沿わせて前記研磨テープを送る供給
リールと巻取リールが設けられた研磨テープ送り機構を
有する研磨ヘッドと、 該研磨ヘッドを、前記被研磨面に直交する研磨ヘッドの
軸心を中心に回転させる研磨ヘッドの回転機構と、 前記研磨ヘッドの側部に、前記ワークに臨んで設けられ
た光学的加工終点検出モニタとを備えることを特徴とす
るテープ研磨装置。1. A polishing tape having an abrasive grain surface holding abrasive grains and a work having a planar polished surface are relatively moved while the abrasive grain surface and the polished surface are in contact with each other. A tape polishing apparatus for polishing the surface to be polished by feeding the polishing tape in the lengthwise direction, comprising a pressing member for pressing the polishing tape from the back surface of the polishing tape to the surface to be polished, A polishing head having a polishing tape feed mechanism provided with a supply reel and a take-up reel for feeding the polishing tape along a portion of the member facing the surface to be polished, and a polishing head orthogonal to the surface to be polished. A polishing head rotating mechanism for rotating the polishing head about an axis of the polishing head, and an optical processing end point detection monitor provided on a side portion of the polishing head so as to face the work. Dress Place.
磨テープの背面から前記被研磨面側へ押圧する加圧パッ
ドであり、前記研磨テープ送り機構は、前記加圧パッド
の押圧面に沿わせて前記研磨テープを送ることを特徴と
する請求項1記載の記載のテープ研磨装置。2. The pressing member is a pressing pad that presses the polishing tape from the back surface of the polishing tape toward the surface to be polished, and the polishing tape feeding mechanism is configured to move along the pressing surface of the pressing pad. 2. The tape polishing apparatus according to claim 1, wherein the polishing tape is fed at the same time.
とを特徴とする請求項1又は2記載の記載のテープ研磨
装置。3. The tape polishing apparatus according to claim 1, wherein the pressing surface of the pressure pad is circular.
磨ヘッドの軸心と平行で所定の間隔が離れた軸心を中心
に回転させるワークの回転機構を備えることを特徴とす
る請求項1、2又は3記載のテープ研磨装置。4. A work rotating mechanism for rotating a holding portion for holding the work about an axis parallel to and axially separated from the polishing head by a predetermined distance. 4. The tape polishing device according to 2, 3 or 4.
クの回転角速度に比べて高速であることを特徴とする請
求項4記載のテープ研磨装置。5. The tape polishing apparatus according to claim 4, wherein a rotational angular velocity of said polishing head is higher than a rotational angular velocity of said work.
被研磨面の直径よりも前記押圧面の直径が小さいことを
特徴とする請求項3、4又は5記載のテープ研磨装置。6. The tape polishing apparatus according to claim 3, wherein the surface to be polished of the work is circular, and the diameter of the pressing surface is smaller than the diameter of the surface to be polished.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012522649A (en) * | 2009-04-01 | 2012-09-27 | ピーター ヴォルターズ ゲーエムベーハー | Material removal machining method for ultra-thin workpiece in double-side grinding machine |
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- 2000-06-08 JP JP2000171664A patent/JP2001347447A/en active Pending
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