JP2008126321A - 片面研磨機におけるワーク定寸装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シリコンウエハやガラス板等の板状ワークの片面を研磨する研磨装置で、加工時のワーク厚みを発生する熱や振動等の影響を排除し、正確な計測可能とするワーク定寸装置の提供する。
【解決手段】研磨加工時には、回転する１１研磨プレートに載置された１２修正リングに組み込み１４ワークを保持した１３錘プレートの上面移動距離を１５隙間センサで計測し１４ワークの厚みを算出し、１８加工制御盤で設定した数値に達すると加工を停止することにより、加工後の１４ワークの厚みを高精度に仕上げることを加工可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、シリコン、ガラス板、金属その他種々の材料の表面を研磨加工を行う磨装置に関する。

従来より水晶、シリコンウエハ等を研磨する装置では、シリコンウエハ等の被加工物であるワークを予め設定した寸法に達すると加工を停止させる定寸装置が備えられている。

このような定寸装置付き研磨装置の研磨方法としては、ワークを保持した錘プレートを研磨プレート上に載置し、研磨プレートとワーク加工面間に研磨剤を供給しつつ研磨プレートを回転させ研磨加工を行うものである。このときワークを保持した錘プレートに取り付けられた縦方向隙間センサーにより、加工中のワークの厚みを間接的に計測することで定寸計測としていた。
特開平０５−１８５３６７ 特開平０９−２８５９５９

しかし上記に記した従来からの定寸装置は、錘プレートに取り付けられたワークの厚みを測定する方法では、錘自身の傾きやワークとの位置ずれなどの要因により、ワーク厚み以外の厚みも同時に計測してしまうため精度的に安定しなかった。また、加工中に発生する熱による変形が、錘プレートなどの部分に伝達し、ワーク厚みを計測するセンサ自身にも伝達しセンサ自体も変形を生じてしまうため、不安定要素となっていた。

問題を解決するためには、ワーク厚みを計測するセンサ自身の変形防ぐ事が重要な用件となる。研磨プレートの外周側に旋回アームに保持された厚み計測センサを設置し、必要に応じて旋回させ、ワークを保持している重りプレートの上部を計測する。

旋回アームを旋回後、縦方向隙間を測定する際にはワークを保持している錘プレート上部との接触を避け、錘プレートとの隙間を非接触で計測する。

本発明のワーク定寸装置では、ワーク計測時のみアームを移動し厚み計測センサをワーク保持錘プレート中心と同心となるように旋回移動させ計測するため、ワークの研磨加工中又はワーク加工段取作業の障害とならず作業性の向上となった。

また、加工中に発生する熱が錘プレートを伝達し厚み計測センサに伝わることがないため、厚みを計測センサの変形がなく正確な測定が可能となった。

以下、本発明に係る片面研磨機におけるワーク定寸装置について図面を参照しながら説明する。

以下本発明の実施例について図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施例を示すための研磨装置構成図である。図２は、実施例の形態を示す装置断面図であり、同一符号は、同一対象物を示す。

図１において、１１は研磨プレートであり、１２は修正リング、１３は錘プレート、１４はウエハであるワークである。１３錘プレートは、１４ワークであるウエハを保持し、１２修正リング内径に組み込まれ、１１研磨プレート上に載置されている。
加工開始前には、２１研磨剤槽より２２研磨剤ポンプで吸引し２０研磨剤配送管で１１研磨プレートの加工面に供給される。

図示されていない錘プレート昇降機構により１４ワークを保持した１３錘プレートを１２修正リング内径部にセットし、研磨剤を適量１１研磨プレートの加工部分に供給する。１８加工制御盤には、１４ワークの目標厚み又は研磨代に応じた１１研磨プレート回転数の指令を提供するための機能を保持しており、その指令は、加工前の状態、１４ワーク材質、加工研磨代及び仕上がり面に応じた格別の加工プログラムがメモリーされている。

加工開始と共に１４ワークには研磨剤が供与され、１１研磨プレート及び１２修正リングは回転を開始する。１１研磨プレートは、供給された研磨剤のと粒を保持し１４ワークを研磨加工する。研磨加工時の１２修正リングの回転は、１１研磨プレートの加工面の平面を維持するためのである。また加工に供給する研磨剤の供給量は、２３研磨剤供給調整弁により１１研磨プレートの回転数に応じて制御する。このことは、研磨加工の原則に従ったものであり、高精度を要求される研磨加工では、この加工面の平面の制御が非常に重要となってくる。

加工中の１４ワークの厚みは、１４ワークを保持した１３錘プレート上面の予め定められた位置に１５隙間センサセットするため１６旋回アームを旋回移動し１１研磨プレート加工面を基準とし予め厚みを測定されている１３錘プレート厚み差より１４ワークの現在厚みを算出し１８加工制御盤に表示する。

図２は、従来方式の研磨装置の要部部分断面図である。
１４ワークを保持した１３錘プレートを昇降及び加工中の１４ワークを加減圧する28エアシリンダを固定する１６旋回アームに２４定寸装置具備し、２７エアシリンダ軸に固定された２６受皿の移動距離を２５定寸子により計測された定寸値から２８演算処理装置で減算させて定寸値を求める。

本発明の厚み計測方法と装置構成を示す図である。 従来方式の要部部分図である。

符号の説明

１０ 研磨装置本体
１１ 研磨プレート
１２ 修正リング
１３ 錘プレート
１４ ワーク
１５ 隙間センサ
１６ 旋回アーム
１７ 旋回アーム支柱
１８ 加工制御盤
１９ ガイドローラ
２０ 研磨剤供給管
２１ 研磨剤槽
２２ 研磨剤供給ポンプ
２３ 研磨剤供給調整弁
２４ 定寸装置
２５ 定寸子
２６ 受皿
２７ エアシリンダ軸
２８ エアシリンダ
２９ 表示器
３０ 演算処理装置

Claims (3)

1. 上下に昇降自由とした錘プレートにワーク保持し、回転する研磨プレートに載置された修正リング内径に組み込み研磨剤を供給しつつ研磨加工をおこなう研磨装置で、加工中のワークの厚みを計測する隙間センサを旋回可能とするアームを取付けた支柱を研磨装置本体上部の研磨プレート外周側面に取り付け、必要に応じて旋回させ、ワークを保持した錘プレート上面を計測し加工中又は加工後のワーク厚みを算出することを特徴とするワーク厚み計測する定寸装置。
2. 前記請求項１において、隙間センサを移動することにより、ワークを保持した錘プレートの上面の計測位置を変更可能とし、ワーク厚みを計測する厚み計測センサによるワーク定寸計測装置。
3. 前記請求項１及び２において、ワークを保持した錘プレートの上面を非接触で計測することにより、加工時に発生する研磨熱の影響を排除しワーク厚みを計測する厚み計測センサ旋回型ワーク定寸計測装置。

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