JP4529136B2

JP4529136B2 - 研磨装置、および、研磨方法

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Publication number: JP4529136B2
Application number: JP2005164441A
Authority: JP
Inventors: 明彦岡部
Original assignee: Fuji Electric Device Technology Co Ltd
Current assignee: Fuji Electric Co Ltd
Priority date: 2005-06-03
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2010-08-25
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Description

本発明は、磁気ディスク装置に装着される磁気媒体（ハードディスク）の円盤母材であるガラス基板等の板状基板の研磨を行う、研磨装置、および、研磨方法に関する。

磁気ディスクの高記録密度化に伴い、磁気情報を読書きするヘッドの浮上高さも小さくなり、その記録媒体としての磁気ディスクの表面の平滑化や欠陥の微細化が求められる。

当初、磁気ディスク媒体の円盤母材はアルミ基板であったが、ノートパソコンや近年のカーナビや携帯機器への磁気ディスクの搭載では、表面の平滑性に加え、小型・薄型化に達し、耐衝撃性に優れたガラス基板が磁気媒体の円盤母材の主流となっている。このガラス基板は、フロート法などにより作成したガラス板を研削、研磨して作られる。

研磨工程では、酸化セリウムなどの砥粒を主成分とした研磨材を用いてガラス基板の一定の平滑性を確保しているが、研磨後の水洗浄ではガラス基板に残存した研磨材、特に酸化セリウムなどの砥粒は完全に除去することは困難である。研磨砥粒が残存したガラス基板を磁気媒体にして磁気ディスク装置に装着すると、砥粒起因の磁気媒体表面突起とリード・ライトヘッドとの接触によりヘッドクラッシュを起こしてしまうため、磁気媒体メーカーは表面突起検査であるグライドハイト試験（ＧＨＴ）を行って不良媒体として廃棄してしまう。このため、ガラスのエッチング効果があるフッ化水素酸などの薬液をガラス基板洗浄に用いて酸化セリウムを除去することが、特許文献１に開示されている。

ところが、上記研磨材除去のための薬液洗浄はガラスのエッチング作用によりガラス基板に滞在した研磨傷を拡大させたり、エッチング斑や突起残存の課題があることを指摘し、この対策案として研磨後のガラス基板をコロイダルシリカの縣濁液を用いてスクラブ洗浄し、その後ｐＨ１１のＮａＯＨ水溶液でさらに第２のスクラブ洗浄を施すことが、特許文献２に開示されている。

上記のような課題を勘案して、１次研磨として酸化セリウムの砥粒を用いてガラス基板を研磨し、２次の仕上げ研磨としてコロイダルシリカの砥粒を用いてガラス基板を研磨する研磨方式がある。このコロイダルシリカを用いた仕上げ研磨では、（１）１次研磨の残存砥粒が除去される、（２）ガラス基板の平滑性を一層向上させる（鏡面化）、（３）１次研磨で発生した研磨傷を除去する効果がある。

特開昭５０−４５４６５号公報特開２０００−３４３３９０号公報特開平１０−２０２５１５号公報

しかしながら、コロイダルシリカを用いた仕上げ研磨では、研磨後のコロイダルシリカを含有した廃液の滴下が起因して、洗浄後もガラス基板にコロイダルシリカが残存する課題があった。以下、研磨後の工程における問題点について説明する。

図２８は、研磨機１の基板研磨後における研磨廃液の飛散の様子を示す。

研磨機１は、上定盤２と、下定盤３とから構成される。上定盤２には、研磨液を供給するための多数の通管４が配設されていると共に下定盤３に対向する側の面には研磨パット５が配設されている。下定盤３には、ガラス基板等の研磨基板６を収納したキャリア７が配設されている。また、この研磨機１に隣接した位置には、研磨基板６に代わって研磨される次研磨基板８を搭載した次基板ホルダー９が待機している。

そして、研磨して洗浄後、研磨基板６を搭載した下定盤３に対して、上定盤２を上方に移動させていくことによって、上定盤２の開錠が行われる。この移動時に、上定盤２の研磨パット５の表面から研磨廃液１０の滴下があり、この滴下が隣接する次研磨基板８の表面に飛散する。このような飛散は、上定盤２の開錠と同時に始まり、キャリア７への次研磨基板８のセット（基板のロード）を経て次の研磨が開始されるまでの間は発生する。

一方、洗浄による研磨材の完全除去は洗浄工程時間の制約から不可能であり、研磨廃液１０には、研磨砥粒が残存する。従って、上定盤２の表面からの研磨廃液１０の飛散により、次研磨基板８の表面には、研磨砥粒が付着し、研磨開始までの間に乾燥・固着が発生することになる。

このような問題は一般の研磨処理に当てはまるが、ガラス基板の研磨において、研磨砥粒がコロイダルシリカの場合は、乾燥後のガラス基板とコロイダルシリカ砥粒の固着が強固で、極めて深刻な問題となる。その理由は、ガラスとコロイダルシリカの主低分はともにＳｉＯ_２であるため、研磨廃液１０の乾燥でガラスとコロイダルシリカの化学的な一体化が発生するためで、こうして残存したガラス基板の表面のコロイダルシリカはその後の研磨で除去すると研磨時間が多大になり、また研磨後に残存すると洗浄では極めて除去困難になる。従って、コロイダルシリカによる仕上げ研磨の利点を生かしきれず、ガラス基板では酸化セリウムによる研磨が主流になっている。

また、研磨終了後、上定盤２の開錠から研磨基板６のアンロード完了までの間、上定盤２の表面からの研磨廃液１０は研磨が終了した研磨基板６にも滴下するが、研磨終了後の研磨基板６はリンスによりウェット状態で、基板ロードに先立って研磨基板６はアンロードされるため、コロイダルシリカ砥粒の乾燥・固着の発生は軽微で、ＮａＯＨ水溶液等のスクラブ洗浄で除去可能のレベルにある。

しかしながら、研磨後の洗浄がスクラブを伴わない純水での超音波洗浄だけの場合は残存コロイダルシリカ砥粒の除去が困難で、アンロード基板上の研磨廃液１０の滴の除去は、研磨後の洗浄性能に左右されることになる。

図２９は、光学式（一般にはレーザ光）外観検査装置を用いて、洗浄後の研磨基板６の表面を評価した欠陥マップの例を示す。

この評価では、研磨基板６を研磨して洗浄した後に、コロイダルシリカ砥粒が基板表面に欠陥１１の突起として残ったときの例を示す。

図２９は、研磨基板６の表面を外観検査装置によって欠陥走査し、その結果をマップ表示したものであるが、この外観検査装置は、研磨基板６の表面にレーザ光を照射してその散乱光の強度の閾値判定により基板表面の凹凸欠陥を検出し、その欠陥１１がマップの斑点に対応している。

図３０は、図２９の欠陥マップにおいて円形状になっている欠陥（この欠陥を研磨円形欠陥と称す）１２の電子顕微鏡写真を示す。

この研磨円形欠陥１２のＳＥＭ（ＳｅｃｏｎｄａｒｙＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）像から、球形のコロイダルシリカが密集していることがわかる。

図３１は、研磨円形欠陥１２が生成される工程を示す。

ガラス基板からなる研磨基板６上のコロイダルシリカ１３の砥粒を含む研磨廃液１０の滴は半球形をなしており、乾燥により周囲円形部のコロイダルシリカ１３が研磨基板６に乾燥・固着して、欠陥マップ上で研磨円形欠陥１２となっている。

また、研磨基板６を磁気媒体として構成したとき、コロイダルシリカ１３の砥粒の粒径は数十ｎｍであるため、砥粒の残留部分は磁気媒体で高さ数十ｎｍの表面突起となる。一方、磁気媒体のＧＨＴ（ＧｌｉｄｅＨｉｇｈｔＴｅｓｔ）での試験ヘッド（ＧＨヘッド）の浮上高さは１０ｎｍ以下であるため、上記表面突起とＧＨヘッドとの接触は避けられない。実際、研磨円形欠陥１２の存在するガラス基板の磁気媒体化後のＧＨＴでは、ガラス基板の円形欠陥部でＧＨＴ不良となることも確認された。

そこで、本発明の目的は、研磨機の開閉動作と連動して遮蔽板の駆動制御を行うことにより、上定盤の表面から隣接する次研磨基板への研磨廃液の飛散、および、上定盤の表面からその下定盤に保持された研磨基板への研磨廃液の飛散を防止して、次研磨基板での研磨円形欠陥および研磨基板での研磨円形欠陥の発生を無くすことが可能な、研磨装置、および、研磨方法を提供することにある。

また、本発明の目的は、研磨基板および次研磨基板での研磨円形欠陥の発生を排除するために用いられる各遮蔽板の遮蔽動作と、各研磨機の上下定盤間の開閉動作と、各研磨機での研磨処理と、各研磨機間の基板の移し変え動作との複雑な作業を効率良く連動させて、簡素化した駆動制御を行い、ひいては最終研磨仕上げされた基板の歩留りを改善して生産効率を一段と高め、生産コストの低減化を図ることが可能な、研磨装置、および、基板の研磨方法を提供することにある。

本発明は、単一工程の研磨処理と、研磨前後の搬送処理とを連動させて制御する研磨装置であって、少なくとも１枚の平板状の研磨媒体を保持する基板ローダユニットと、前記平板状の研磨媒体に対して所定の研磨処理を行う上定盤と、該上定盤に対向して配設され、前記基板ローダユニットから搬送された前記平板状の研磨媒体を保持する下定盤とを有する１台の研磨機と、前記基板ローダユニットと前記１台の研磨機との間の対向する面内で移動可能な第１の遮蔽板と、研磨終了後の前記上定盤を前記下定盤から開錠する前に、前記第１の遮蔽板を、待機位置から前記基板ローダユニットと前記１台の研磨機との間の第１の遮蔽位置へ移動させる移動制御手段と、前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内で移動可能な第２の遮蔽板と、研磨終了後に前記第１の遮蔽板を前記第１の遮蔽位置へ移動させた後、前記上定盤を前記下定盤に密着した位置から開錠を開始した初期の時点で、前記第２の遮蔽板を待機位置から前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内の第２の遮蔽位置へ移動させ、その後、該面内で第２の遮蔽板を前記上定盤と連動させて最上方位置まで引き上げて開錠動作を停止する移動制御手段と、前記第１の遮蔽位置への前記第１の遮蔽板の移動および停止と、前記第２の遮蔽位置への前記第２の遮蔽板の移動および停止とを連動させて制御する連動制御手段とを具えたことを特徴とする。

本発明は、複数工程の研磨処理と、研磨前後の搬送処理とを連動させて制御する研磨装置であって、少なくとも１枚の平板状の研磨媒体を保持する基板ローダユニットと、前記平板状の研磨媒体に対して所定の研磨処理を行う上定盤と、該上定盤に対向して配設され、前記基板ローダユニットから搬送された前記平板状の研磨媒体を保持する下定盤とを有し、互いに研磨処理が異なる複数台の研磨機と、前記基板ローダユニットと、該基板ローダユニットに隣接した前記研磨初期段階の研磨処理を行う１台目の研磨機との間の対向する面内で移動可能な第１の遮蔽板と、研磨終了後の前記上定盤を前記下定盤から開錠する前に、前記第１の遮蔽板を、待機位置から前記基板ローダユニットと前記１台目の研磨機との間の第１の遮蔽位置へ移動させる移動制御手段と、前記２台目以降の各研磨機に設けられ、前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内で移動可能な複数の第２の遮蔽板と、研磨終了後に前記第１の遮蔽板を前記第１の遮蔽位置へ移動させた後、前記上定盤を前記下定盤に密着した位置から開錠を開始した初期の時点で、前記各第２の遮蔽板を待機位置から前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内の第２の遮蔽位置へ移動させ、その後、該面内で第２の遮蔽板を前記上定盤と連動させて最上方位置まで引き上げて開錠動作を停止する移動制御手段と、前記第１の遮蔽位置への前記第１の遮蔽板の移動および停止と、前記第２の遮蔽位置への前記各第２の遮蔽板の移動および停止とを連動させて制御する連動制御手段とを具えたことを特徴とする。

前記平板状の研磨媒体は、磁気ディスク媒体の基板を用いてもよい。

本発明は、単一工程の研磨処理と、研磨前後の搬送処理とを連動させて制御する研磨方法であって、基板ローダユニットに保持された少なくとも１枚の平板状の研磨媒体を、搬送手段を介して、１台の研磨機の下定盤に移し変える工程と、前記１台の研磨機の前記下定盤に保持された前記平板状の研磨媒体に対して、該下定盤に対向配置された上定盤を下降して密着させて所定の研磨処理を行う工程と、研磨終了後の前記上定盤を前記下定盤から開錠する前に、第１の遮蔽板を、待機位置から前記基板ローダユニットと前記１台の研磨機との間の対向する面内の第１の遮蔽位置へ移動させる工程と、研磨終了後に前記第１の遮蔽板を前記第１の遮蔽位置へ移動させた後、前記上定盤を前記下定盤に密着した位置から上方へ開錠を開始した初期の時点で、前記１台の研磨機に設けられた第２の遮蔽板を待機位置から前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内の第２の遮蔽位置へ移動させ、その後、該面内で第２の遮蔽板を前記上定盤と連動させて最上方位置まで引き上げて開錠動作を停止する工程とを具えたことを特徴とする。

本発明は、複数工程の研磨処理と、研磨前後の搬送処理とを連動させて制御する研磨方法であって、基板ローダユニットに保持された少なくとも１枚の平板状の研磨媒体を、搬送手段を介して、該基板ローダユニットに隣接する１台目の研磨機の下定盤に移し変える工程と、前記１台目の研磨機の前記下定盤に保持された前記平板状の研磨媒体に対して、該下定盤に対向配置された上定盤を下降して密着させて所定の研磨処理を行う工程と、研磨終了後の前記上定盤を前記下定盤から開錠する前に、第１の遮蔽板を、待機位置から前記基板ローダユニットと前記１台目の研磨機との間の対向する面内の第１の遮蔽位置へ移動させる工程と、研磨終了後に前記第１の遮蔽板を前記第１の遮蔽位置へ移動させた後、前記上定盤を前記下定盤に密着した位置から上方へ開錠を開始した初期の時点で、前記２台目以降の各研磨機に設けられた第２の遮蔽板を待機位置から前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内の各第２の遮蔽位置へ移動させ、その後、該面内で第２の遮蔽板を前記上定盤と連動させて最上方位置まで引き上げて開錠動作を停止する工程とを具えたことを特徴とする。

本発明によれば、基板ローダユニットと、上定盤と下定盤とを有する１台の研磨機とを備えたシステムにおいて、第１の遮蔽板を、基板ローダユニットと１台の研磨機との間の第１の遮蔽位置へ移動制御するようにしたので、上定盤の表面から隣接する次研磨基板への研磨廃液の飛散を防止して、新たにロードされる次研磨基板での研磨円形欠陥の発生を無くすことができる。

また、本発明によれば、第１の遮蔽板の遮蔽位置への移動制御に連動して、第２の遮蔽板を、１台の研磨機の上定盤と下定盤との間の第２の遮蔽位置へ移動制御するようにしたので、上定盤の表面からその下定盤に保持された研磨基板への研磨廃液の飛散を防止して、研磨基板での研磨円形欠陥の発生を無くすことができる。

さらに、本発明によれば、基板ローダユニットと、上定盤と下定盤とを有する複数台の研磨機とを備えたシステムにおいて、第１の遮蔽板を、基板ローダユニットと該ユニットに隣接する研磨機との間の第１の遮蔽位置へ移動する制御と、第２の遮蔽板を、各研磨機の上定盤と下定盤との間の第２の遮蔽位置へ移動する制御とを連動させて行うようにしたので、上記同様に研磨基板および次研磨基板での研磨円形欠陥を完全に排除できると同時に、該システムにおける研磨機毎に配置された各遮蔽板の遮蔽動作と、各研磨機の上下定盤間の開閉動作と、各研磨機での研磨処理と、各研磨機間の基板の移し変え動作との一連の連動した並列的な複雑な作業を効率良く連動させて、簡素化した駆動制御を行い、これにより、各工程で研磨処理されて最終研磨仕上げされた磁気ディスク媒体の基板の歩留りを改善し、生産効率を一段と高めることができ、ひいては生産コストを格段に低減することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
［第１の例］
本発明の第１の実施の形態を、図１〜図１６に基づいて説明する。
（構成）
図１は、本発明に係る研磨装置１００の全体構成を示す。

研磨装置１００は、基板ローダユニット１０１と、１台の研磨機１０２と、基板アンローダユニット１０３と、第１の遮蔽板１０４と、第２の遮蔽板１０５と、これら各部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の駆動制御を行う駆動制御部１０６とから構成される。

図２は、基板ローダユニット１０１の構成例を示す。

基板ローダユニット１０１は、基板ローダ１１０と、基板ローダ１１０に取付けられた複数の基板チャッカー１１１と、複数の基板配置溝１１２（ここでは、５×５＝２５枚分の溝）が形成された基板配置盤１１３とから構成される。

図３は、研磨機１０２の構成例を示す。

研磨機１０２は、上定盤１２０と、下定盤１２１とからなる。上定盤１２０には、研磨液を供給するための多数の通管１２２と、下定盤１２１に対向する側の面に取付けられた研磨材としての研磨パット１２３とが配設されている。下定盤１２１には、磁気ディスク媒体の基板としてガラス基板等からなる研磨基板１２４を収納する複数のキャリア１２５（ここでは、キャリア１枚当り５枚の研磨基板１２４を搭載、計２５枚搭載）とが配設されている。キャリア１２５は、内外周ギヤ１２６により回転される。

図４は、基板アンローダユニット１０３の構成を示す。ここでは、基板ローダユニット１０１と同一の構成からなるものとする。

駆動制御部１０６は、研磨装置１００内の基板ローダユニット１０１、研磨機１０２、基板アンローダユニット１０３の動作制御を行うが、特に、該システムにおける研磨機１０２に配置された遮蔽板１０４，１０５の遮蔽動作と、研磨機１０２の上定盤１２０と下定盤１２１との間の開閉動作と、研磨機１０２での研磨処理と、研磨機１０２前後間の研磨基板１２４の移し変え動作とを連動させて駆動制御する点に特徴をもち、その制御方法については後述する。

（動作）
本装置の動作について説明する。
＜研磨処理の概要＞
まず、研磨処理の概要について説明する。
図３において、下定盤１２１のキャリア１２５に研磨基板１２４がセットされた研磨前の状態で上定盤１２０を降下して密着させ、これら上下定盤１２０，１２１でキャリア１２５を挟み込む。

次に、通管１２２から研磨液を上下定盤１２０，１２１間に供給しながら、上下定盤１２０，１２１を逆方向（例えば、上定盤１２０を時計周り、下定盤１２１を反時計周り）に回転させる。このとき、下定盤１２１の内外周ギヤ１２６に挟まれたキャリア１２５が自公転して、研磨基板１２４の基板表面の研磨を行う。

そして、研磨パット１２３による所定時間の研磨後、通管１２２への供給を研磨液から純水若しくは弱アルカリ水溶液（リンス液）に切り替えて研磨液の除去を行う（リンス工程）。リンス後は、上定盤１２０を上昇させて、研磨基板１２４を回収（基板のアンロード）して研磨処理を終了する。

図５は、遮蔽板の移動制御を含む研磨処理を説明するフローチャートである。
ステップＳ１では、基板ローダユニット１０１に保持された次研磨基板１３０（図６参照）を、搬送して、研磨機１０２の下定盤１２１に移し変え、研磨基板１２４として保持する。

ステップＳ２では、研磨機１０２の下定盤１２１に保持された研磨基板１２４に対して、下定盤１２１に対向配置された上定盤１２０を下降して密着させて所定の研磨処理を行う。

ステップＳ３では、研磨終了後の上定盤１２０を下定盤１２１から開錠する前に、第１の遮蔽板１０４を、待機位置から基板ローダユニット１０１と研磨機１０２との間の対向する面内であって該対向する面内の遮蔽する方向（Ｙ方向）に沿った位置（すなわち、第１の遮蔽位置）へ移動させる。

ステップＳ４では、研磨終了後に第１の遮蔽板１０４を第１の遮蔽位置へ移動させた後、上定盤１２０を下定盤１２１に密着した位置から上方へ開錠を開始した初期の時点で、研磨機１０２に設けられた第２の遮蔽板１０５を待機位置から上定盤１２０と下定盤１２１との間の対向する面内（Ｘ方向およびＺ方向）の第２の遮蔽位置へ移動させ、その後、該面内で第２の遮蔽板１０５を上定盤１２０と連動させて最上方位置まで引き上げて開錠動作を停止する。

ステップＳ５では、洗浄後の研磨基板１２４を基板アンローダユニット１０３へ移し変え、次研磨基板１３０を基板ローダユニット１０１から研磨機１０２へ移し変えて、同様な研磨処理を実行する。

図６〜図９は、第１および第２の遮蔽板１０４，１０５が、第１および第２の遮蔽位置へそれぞれ移動する例を示す。

図６は、研磨基板１２４のリンスが終了した時点での密閉状態を示す。

リンス終了後、研磨基板１２４をアンロードするために、上定盤１２０は上方に引き上げられる。このとき、上定盤１２０の表面から研磨廃液の滴下があり、この滴下液が次研磨基板１３０の表面に飛散する。

そこで、本例では、このリンス終了後において飛散を防止するために、駆動制御部１０６の制御により、第１の遮蔽板１０４を、基板ローダユニット１０１と研磨機１０２との間の第１の遮蔽位置（Ｚ方向の位置Ｐ１）に挿入する。

図７は、次研磨基板１３０をロードするときの開錠状態を示す。

次研磨基板１３０をロードするために、上定盤１２０を開錠する。この開錠後、上定盤１２０の表面から研磨廃液の滴下を受け止めるために、駆動制御部１０６の制御により、第２の遮蔽板１０５を、上定盤１２０と下定盤１２１との間の第２の遮蔽位置（Ｘ方向の位置Ｐ２）に挿入する。

この第２の遮蔽板１０５により、下定盤１２１への研磨廃液の滴下を防止できる。この状態で、研磨基板１２４は、アンロードされて洗浄工程に送られる。

その後、次研磨基板１３０のロードを行うために支障になる第１の遮蔽板１０４を駆動制御部１０６の制御により取り除き、次研磨基板１３０を基板ローダにより吸引して引き上げ、水平方向（Ｘ方向）に移動して下定盤１２１の上方の位置まで移動した後、降下して、次研磨基板１３０を下定盤１２１に設置されたキャリア１２５内に格納する（図７中、移動方向を（Ａ）→（Ｂ）→（Ｃ）として示す）。このロード過程においては、第２の遮蔽板１０５により、次研磨基板１３０への研磨廃液の飛散は防止されている。

従って、上定盤１２０の表面から、隣接する次研磨基板１３０への研磨廃液の飛散を防止することができるので、次研磨基板１３０での研磨円形欠陥の発生を無くすことが可能となる。

図８〜図９は、第２の遮蔽板１０５の挿入手順を示す。

図８に示すように、リンス後の上定盤１２０の開錠は、上定盤１２０をゆっくり上方に引き上げていき、第２の遮蔽板１０５を挿入可能な程度の幅にて停止させ、この時点で水平方向（Ｘ方向）に第２の遮蔽板１０５を挿入する。

その挿入後、図９に示すように、上定盤１２０と第２の遮蔽板１０５とを共に同時に上方に引き上げていき、上定盤１２０の開錠を終了する。この第２の遮蔽板１０５の挿入により、上定盤１２０の表面からの研磨基板１２４への研磨廃液の滴下は最小限に抑えることができる。

以上より、上定盤１２０の表面からの研磨廃液は研磨が終了した研磨基板１２４にも滴下することがなくなるので、この滴下による研磨後の洗浄負荷の増大を回避させることが可能となる。

＜研磨処理の動作制御＞
次に、研磨処理の動作制御について説明する。
図１０〜図１６は、駆動制御部１０６による研磨処理時における基板ロードの動作制御の手順を示す。

まず、図１０は、基板ロード前の初期状態を示す。第１の遮蔽板１０４（シールド１）と、第２の遮蔽板１０５（シールド２−１）とは、移動前の待機位置の状態にある。

次に、図１１に示すように、基板供給ユニット１４０を用いて基板配置盤１１３上に次研磨基板１１３をセットし、その後、第１の遮蔽板１０４を、待機位置からＺ方向に移動させていくことにより、第１の遮蔽位置へ挿入する。

次に、図１２に示すように、上定盤１２０を開錠し、その後、第２の遮蔽板１０５を、待機位置から上定盤１２０の下面側の位置まで移動させていくことにより、第２の遮蔽位置へ挿入する。

次に、図１３に示すように、基板ローダ１１０を下降させて次研磨基板１３０をホールドし、その後、第１の遮蔽板１０４を第１の遮蔽位置から待機位置まで戻す。

次に、図１４に示すように、基板ローダ１１０を研磨機１０２の下定盤１２１上の位置まで移動させ、そのホールドされた次研磨基板１３０を下定盤１２１に配置する。

次に、図１５に示すように、基板アンチャク後、基板ローダ１１０を初期状態に戻す。

最後に、図１６に示すように、第２の遮蔽板１０５を第２の遮蔽位置から初期状態である待機位置へ戻し、その後、上定盤１２０を降下して下定盤１２１に密着して研磨処理を開始する。

上述したように、研磨機１０２の開閉動作と連動させて遮蔽板１０４，１０５の駆動制御を行うことにより、上定盤１２０の表面から下定盤１２１に保持された研磨基板１２４への研磨廃液の飛散を防止することができ、研磨基板１２４での研磨円形欠陥の発生を無くすことが可能となる。

また、研磨機１０２の開閉動作と連動させて遮蔽板１０４，１０５の駆動制御を行うことにより、上定盤１２０の表面から隣接する次研磨基板１３０への研磨廃液の飛散をそれぞれ防止することができ、次研磨基板１３０での研磨円形欠陥の発生を無くすことが可能となる。

以上より、研磨基板１２４および次研磨基板１３０での研磨円形欠陥の発生を完全に排除すると共に、遮蔽板１０４，１０５の動作を、研磨機１０２の開閉動作と連動して効率良く駆動制御を行うことができ、ひいては研磨基板１２４の歩留りを改善して、生産効率を飛躍的に高めることができる。

［第２の例］
本発明の第２の実施の形態を、図１７〜図２７に基づいて説明する。なお、前述した第１の例と同一部分については、その説明を省略し、同一符号を付す。

研磨装置２００は、基板ローダユニット１０１と、複数台（ここでは、Ｎ台）の研磨機１０２と、基板アンローダユニット１０３と、第１の遮蔽板１０４と、複数（ここでは、Ｎ枚）の第２の遮蔽板１０５と、これら各部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の駆動制御を行う駆動制御部１０６とから構成される。

駆動制御部１０６は、基板ローダユニット１０１、研磨機１０２、基板アンローダユニット１０３の各動作制御を行うが、特に、該システムにおける研磨機１０２に配置された遮蔽板１０４および複数の遮蔽板１０５の遮蔽動作と、各研磨機１０２の上定盤１２０と下定盤１２１との間の開閉動作と、各研磨機１０２での研磨処理と、各研磨機１０２前後間の研磨基板１２４の移し変え動作とを連動させて駆動制御する点に特徴をもつものであり、その制御方法については後述する。

なお、基板ローダユニット１０１、研磨機１０２、基板アンローダユニット１０３の各部の構成は、前述した第１の例の図２〜図４と同様であり、ここでの説明は省略する。

図１８は、遮蔽板の移動制御を含む研磨処理を説明するフローチャートである。
ステップＳ１１では、基板ローダユニット１０１に保持された次研磨基板１３０を、搬送して、第１番目の研磨機１０２の下定盤１２１に移し変え、研磨基板１２４として保持する。

ステップＳ１２では、第１番目の研磨機１０２の下定盤１２１に保持された研磨基板１２４に対して、下定盤１２１に対向配置された上定盤１２０を下降して密着させて所定の研磨処理を行う。

ステップＳ１３では、研磨終了後の上定盤１２０を下定盤１２１から開錠する前に、第１の遮蔽板１０４を、待機位置から基板ローダユニット１０１と第１番目の研磨機１０２との間の対向する面内であって該対向する面内の遮蔽する方向（Ｙ方向）に沿った位置（すなわち、第１の遮蔽位置）へ移動させる。

ステップＳ１４では、研磨終了後に第１の遮蔽板１０４を第１の遮蔽位置へ移動させた後、上定盤１２０を下定盤１２１に密着した位置から上方へ開錠を開始した初期の時点で、第１番目の研磨機１０２に設けられた第２の遮蔽板１０５を待機位置から上定盤１２０と下定盤１２１との間の対向する面内（Ｘ方向およびＺ方向）の第２の遮蔽位置へ移動させ、その後、該面内で第２の遮蔽板１０５を上定盤１２０と連動させて最上方位置まで引き上げて開錠動作を停止する。

ステップＳ１５では、第１番目の研磨機１０２で洗浄された研磨基板１２４を第２番目の研磨機１０２へ移し変え、その一方で、次研磨基板１３０を基板ローダユニット１０１から第１番目の研磨機１０２へ移し変えて、同様な研磨処理を実行する。

ステップＳ１６では、以後の研磨終了毎に、研磨基板１２４の移し変えを第Ｎ番目の研磨機１０２まで順次繰り返して行い、最終的に、研磨基板１２４を第Ｎ番目の研磨機１０２から基板アンローダユニット１０３へ移し変える。

＜研磨処理の動作制御＞
次に、研磨処理の動作制御について説明する。
図１９〜図２７は、駆動制御部１０６による研磨処理時における基板ロードの動作制御の手順を示す。

まず、図１９は、基板ロード前の初期状態を示す。第１の遮蔽板１０４（シールド１）と、Ｎ台の研磨機１０２のそれぞれに設けられた第２の遮蔽板１０５（シールド２−１、シールド２−２、…、シールド２−Ｎ）とは、移動前の待機位置の状態にある。各研磨機１０２の間には、基板移し変えユニット１５０（ユニット１−２）がそれぞれ配置されている。

次に、図２０に示すように、第２番目の研磨機１０２の上定盤１２０を開錠し、その定盤１２０の下面側に位置して、第２の遮蔽板１０５（シールド２−２）を挿入する。

次に、図２１に示すように、第１の遮蔽板１０４（シールド１）を挿入し、その後、第１番目の研磨機１０２の上定盤１２０を開錠し、その定盤１２０の下面側に位置して、第２の遮蔽板１０５（シールド２−１）を挿入する。

次に、図２２に示すように、基板移し変えユニット１５０（ユニット１−２）を第１番目の研磨機１０２の下定盤１２１上に移動させ、研磨終了後の研磨基板１２４をチャックする。その後、基板移し変えユニット１５０（ユニット１−２）を第２番目の研磨機１０２の下定盤１２１上に移動させ、チャックした研磨基板１２４をアンチャックして、その第２番目の研磨機１０２の下定盤１２１上にセットする。

次に、図２３に示すように、基板移し変えユニット１５０（ユニット１−２）を初期状態に戻し、その後、第２番目の研磨機１０２の第２の遮蔽板１０５（シールド２−２）を初期状態に戻す。そして、第２番目の研磨機１０２の上定盤１２０を下ろして、研磨を開始する。ここで、第１番目の研磨機１０２への基板ロードを実施する。

次に、図２４に示すように、第３番目の研磨機１０２の上定盤１２０を開錠後、第２の遮蔽板１０５（シールド２−３）を挿入する。続いて、第２番目の研磨機１０２の上定盤１２０を開錠後、第２の遮蔽板１０５（シールド２−２）を挿入する。さらに、基板移し変えユニット１５０（ユニット２−３）を使用して、第２番目の研磨機１０２の研磨終了後の研磨基板１２４を第３番目の研磨機１０２へ移す。このときの移し変え作業は、上記基板移し変えユニット１５０（ユニット１−２）を使用して、第１番目の研磨機１０２を第２番目の研磨機１０２へ移したときと同様な手順で行う。

次に、図２５に示すように、基板移し変えユニット１５０（ユニット２−３）を初期状態に戻し、第３番目の研磨機１０２の第２の遮蔽板１０５（シールド２−３）を初期状態に戻す。そして、第３番目の研磨機１０２の上定盤１２０を下ろして、研磨を開始する。ここで、第１番目の研磨機１０２の研磨終了を待って、第１番目の研磨機１０２の研磨終了後の研磨基板１２４を第２番目の研磨機１０２へ移す。

次に、図２６に示すように、第Ｎ番目の研磨機１０２の上定盤１２０を開錠後、第２の遮蔽板１０５（シールド２−Ｎ）を挿入する。

最後に、図２７に示すように、基板アンローダ１１０を第Ｎ番目の研磨機１０２の下定盤１２１上に移動して、研磨終了後の研磨基板１２４をチャックする。その後、その基板アンローダ１１０を基板アンローダユニット１０３の基板配置盤１１３上に戻して、そのチャックした研磨基板１２４をアンチャックする。ここで、第Ｎ−１番目の研磨機１０２の研磨終了を待って、第Ｎ−１番目の研磨機１０２の研磨終了後の研磨基板１２４を第Ｎ番目の研磨機１０２へ移し変える。

以上より、研磨基板１２４および次研磨基板１３０での研磨円形欠陥の発生を完全に排除すると共に、遮蔽板１０４，１０５の遮蔽動作と、各研磨機１０２の上下定盤間の開閉動作と、各研磨機１０２での研磨処理と、各研磨機１０２間の基板の移し変え動作との一連の連動した並列的な複雑な作業を効率良く連動させて、簡素化した駆動制御を行い、これにより、各工程で研磨処理されて最終研磨仕上げされた基板の歩留りを改善し、生産効率を一段と高めることができ、生産コストを格段に低減することができる。

本発明の第１の実施の形態である、研磨装置の全体構成を示すブロック図である。基板ローダユニットの構成を示す斜視図である。研磨機の構成を示す斜視図である。基板アンローダユニットの構成を示す斜視図である。遮蔽板の移動制御を含む研磨処理の制御を示すフローチャートである。研磨基板のリンスが終了した時点での密閉状態を示す説明図である。次研磨基板をロードするときの開錠状態を示す説明図である。リンス後の上定盤の開錠直後に遮蔽板を挿入する動作を示す説明図である。遮蔽板を挿入後に上方へ移動させる動作を示す説明図である。研磨基板をロードする前の初期状態を示す説明図である。研磨基板のセット後に、遮蔽板を挿入する動作を示す説明図である。上定盤の開錠後に遮蔽板を挿入する動作を示す説明図である。研磨基板をホールドし、遮蔽板を初期状態に戻す動作を示す説明図である。基板ローダを下定盤上に移動後、研磨基板を下定盤上に配置する動作を示す説明図である。研磨基板のアンチャック後、基板ローダを初期状態に戻す動作を示す説明図である。遮蔽板を初期状態に戻し、上定盤を降下後、研磨を開始する動作を示す説明図である。本発明の第２の実施の形態である、研磨装置の全体構成を示すブロック図である。遮蔽板の移動制御を含む研磨処理の制御を示すフローチャートである。研磨基板をロードする前の初期状態を示す説明図である。第２番目の研磨機の上定盤を開錠し、遮蔽板を挿入する動作を示す説明図である。第１番目の研磨機の上定盤を開錠し、遮蔽板を挿入する動作を示す説明図である。第１番目の研磨機で研磨終了した研磨基板を、第２番目の研磨機へ移し変える動作を示す説明図である。第２番目の研磨機での研磨開始と、第１番目の研磨機への基板ロードの動作を示す説明図である。第２番目の研磨機で研磨終了した研磨基板を、第３番目の研磨機へ移し変える動作を示す説明図である。第３番目の研磨機での研磨開始と、第１番目の研磨機で研磨終了した研磨基板を、第２番目の研磨機へ移し変える動作を示す説明図である。第Ｎ番目の研磨機の上定盤を開錠後、遮蔽板を挿入する動作を示す説明図である。第Ｎ番目の研磨機から基板配置盤への移し変え動作と、第Ｎ−１番目の研磨機から第Ｎ番目の研磨機への移し変え動作とを示す説明図である。研磨機の基板研磨後における研磨廃液の飛散の様子を示す説明図である。光学式外観検査装置を用い、洗浄後の研磨基板の表面を評価した欠陥マップの例を示す説明図である。図２９の欠陥マップにおいて円形状になっている研磨円形欠陥の電子顕微鏡写真を示す説明図である。研磨円形欠陥が生成される工程を示す説明図である。

符号の説明

１００研磨装置
１０１基板ローダユニット
１０２研磨機
１０３基板アンローダユニット
１０４第１の遮蔽板
１０５第２の遮蔽板
１０６駆動制御部
１１０基板ローダ
１１１基板チャッカー
１１２基板配置溝
１１３基板配置盤
１２０上定盤
１２１下定盤
１２２通管
１２３研磨パット
１２４研磨基板
１２５キャリア
１２６内外周ギヤ
１３０次研磨基板
１４０基板供給ユニット
１５０基板移し変えユニット
２００研磨装置

Claims

単一工程の研磨処理と、研磨前後の搬送処理とを連動させて制御する研磨装置であって、
少なくとも１枚の平板状の研磨媒体を保持する基板ローダユニットと、
前記平板状の研磨媒体に対して所定の研磨処理を行う上定盤と、該上定盤に対向して配設され、前記基板ローダユニットから搬送された前記平板状の研磨媒体を保持する下定盤とを有する１台の研磨機と、
前記基板ローダユニットと前記１台の研磨機との間の対向する面内で移動可能な第１の遮蔽板と、
研磨終了後の前記上定盤を前記下定盤から開錠する前に、前記第１の遮蔽板を、待機位置から前記基板ローダユニットと前記１台の研磨機との間の第１の遮蔽位置へ移動させる移動制御手段と、
前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内で移動可能な第２の遮蔽板と、
研磨終了後に前記第１の遮蔽板を前記第１の遮蔽位置へ移動させた後、前記上定盤を前記下定盤に密着した位置から開錠を開始した初期の時点で、前記第２の遮蔽板を待機位置から前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内の第２の遮蔽位置へ移動させ、その後、該面内で第２の遮蔽板を前記上定盤と連動させて最上方位置まで引き上げて開錠動作を停止する移動制御手段と、
前記第１の遮蔽位置への前記第１の遮蔽板の移動および停止と、前記第２の遮蔽位置への前記第２の遮蔽板の移動および停止とを連動させて制御する連動制御手段と
を具えたことを特徴とする研磨装置。
複数工程の研磨処理と、研磨前後の搬送処理とを連動させて制御する研磨装置であって、
少なくとも１枚の平板状の研磨媒体を保持する基板ローダユニットと、
前記平板状の研磨媒体に対して所定の研磨処理を行う上定盤と、該上定盤に対向して配設され、前記基板ローダユニットから搬送された前記平板状の研磨媒体を保持する下定盤とを有し、互いに研磨処理が異なる複数台の研磨機と、
前記基板ローダユニットと、該基板ローダユニットに隣接した前記研磨初期段階の研磨処理を行う１台目の研磨機との間の対向する面内で移動可能な第１の遮蔽板と、
研磨終了後の前記上定盤を前記下定盤から開錠する前に、前記第１の遮蔽板を、待機位置から前記基板ローダユニットと前記１台目の研磨機との間の第１の遮蔽位置へ移動させる移動制御手段と、
前記２台目以降の各研磨機に設けられ、前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内で移動可能な複数の第２の遮蔽板と、
研磨終了後に前記第１の遮蔽板を前記第１の遮蔽位置へ移動させた後、前記上定盤を前記下定盤に密着した位置から開錠を開始した初期の時点で、前記各第２の遮蔽板を待機位置から前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内の第２の遮蔽位置へ移動させ、その後、該面内で第２の遮蔽板を前記上定盤と連動させて最上方位置まで引き上げて開錠動作を停止する移動制御手段と、
前記第１の遮蔽位置への前記第１の遮蔽板の移動および停止と、前記第２の遮蔽位置への前記各第２の遮蔽板の移動および停止とを連動させて制御する連動制御手段と
を具えたことを特徴とする研磨装置。
前記平板状の研磨媒体は、磁気ディスク媒体の基板であることを特徴とする請求項１又は２記載の研磨装置。
単一工程の研磨処理と、研磨前後の搬送処理とを連動させて制御する研磨方法であって、
基板ローダユニットに保持された少なくとも１枚の平板状の研磨媒体を、搬送手段を介して、１台の研磨機の下定盤に移し変える工程と、
前記１台の研磨機の前記下定盤に保持された前記平板状の研磨媒体に対して、該下定盤に対向配置された上定盤を下降して密着させて所定の研磨処理を行う工程と、
研磨終了後の前記上定盤を前記下定盤から開錠する前に、第１の遮蔽板を、待機位置から前記基板ローダユニットと前記１台の研磨機との間の対向する面内の第１の遮蔽位置へ移動させる工程と、
研磨終了後に前記第１の遮蔽板を前記第１の遮蔽位置へ移動させた後、前記上定盤を前記下定盤に密着した位置から上方へ開錠を開始した初期の時点で、前記１台の研磨機に設けられた第２の遮蔽板を待機位置から前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内の第２の遮蔽位置へ移動させ、その後、該面内で第２の遮蔽板を前記上定盤と連動させて最上方位置まで引き上げて開錠動作を停止する工程と
を具えたことを特徴とする基板の研磨方法。
複数工程の研磨処理と、研磨前後の搬送処理とを連動させて制御する研磨方法であって、
基板ローダユニットに保持された少なくとも１枚の平板状の研磨媒体を、搬送手段を介して、該基板ローダユニットに隣接する１台目の研磨機の下定盤に移し変える工程と、
前記１台目の研磨機の前記下定盤に保持された前記平板状の研磨媒体に対して、該下定盤に対向配置された上定盤を下降して密着させて所定の研磨処理を行う工程と、
研磨終了後の前記上定盤を前記下定盤から開錠する前に、第１の遮蔽板を、待機位置から前記基板ローダユニットと前記１台目の研磨機との間の対向する面内の第１の遮蔽位置へ移動させる工程と、
研磨終了後に前記第１の遮蔽板を前記第１の遮蔽位置へ移動させた後、前記上定盤を前記下定盤に密着した位置から上方へ開錠を開始した初期の時点で、前記２台目以降の各研磨機に設けられた第２の遮蔽板を待機位置から前記上定盤と前記下定盤との間の対向する面内の各第２の遮蔽位置へ移動させ、その後、該面内で第２の遮蔽板を前記上定盤と連動させて最上方位置まで引き上げて開錠動作を停止する工程と
を具えたことを特徴とする基板の研磨方法。