JPH01310866A - 薄膜研磨装置の制御方法 - Google Patents
薄膜研磨装置の制御方法Info
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- JPH01310866A JPH01310866A JP14322988A JP14322988A JPH01310866A JP H01310866 A JPH01310866 A JP H01310866A JP 14322988 A JP14322988 A JP 14322988A JP 14322988 A JP14322988 A JP 14322988A JP H01310866 A JPH01310866 A JP H01310866A
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Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、薄膜研磨装置の制御技術に関し、特に、高い
研磨精度を要求される分野に適用して有効な技術に関す
る。
研磨精度を要求される分野に適用して有効な技術に関す
る。
たとえば、情報処理システムなどにおける記憶媒体とし
て使用される磁気ディスクなどにおいては、表面に被着
される磁性薄膜の表面粗さや膜厚などが情報の記録・再
生性能に大きく影響することが知られており、このため
、使用に先立って磁性薄膜を所定の厚さに精密に研磨す
ることが行われる。
て使用される磁気ディスクなどにおいては、表面に被着
される磁性薄膜の表面粗さや膜厚などが情報の記録・再
生性能に大きく影響することが知られており、このため
、使用に先立って磁性薄膜を所定の厚さに精密に研磨す
ることが行われる。
ところで、このような磁気ディスクの研磨技術について
は、たとえば特開昭５７−１０４８０６号公報に記載さ
れるものが知られている。
は、たとえば特開昭５７−１０４８０６号公報に記載さ
れるものが知られている。
その概要は、研磨加工中における磁性薄膜の膜厚の変化
を非接触式の膜厚測定器によって監視し、目標の膜厚に
到達した時点で研磨加工を終了させることにより、研磨
加工後の膜厚が加工前の膜厚のばらつきなどに影響され
ることを防止しようとするものである。
を非接触式の膜厚測定器によって監視し、目標の膜厚に
到達した時点で研磨加工を終了させることにより、研磨
加工後の膜厚が加工前の膜厚のばらつきなどに影響され
ることを防止しようとするものである。
ところで、前述のような精密な研磨加工では研磨される
対象物を研削液によって濡らしながら作業を遂行するこ
とが一般的であり、この研削液による磁気ディスクの濡
れのむら、波打ち、加工中に発生する残渣の磁気ディス
ク表面における蓄積や汚れなどに起因する膜厚の測定値
の誤差の補正は、高精度の研磨加工を実現するために必
須であるが、上記の従来技術においてはこの点について
なんら具体的な手段が提示されていない。
対象物を研削液によって濡らしながら作業を遂行するこ
とが一般的であり、この研削液による磁気ディスクの濡
れのむら、波打ち、加工中に発生する残渣の磁気ディス
ク表面における蓄積や汚れなどに起因する膜厚の測定値
の誤差の補正は、高精度の研磨加工を実現するために必
須であるが、上記の従来技術においてはこの点について
なんら具体的な手段が提示されていない。
すなわち、本発明者らの研究によれば、たとえば、要求
される膜厚の分散に対して研削液の濡れむらや波打ちは
５倍、残渣の蓄積は１０倍、汚れは５倍程度の大きな誤
差要因となることが判明している。
される膜厚の分散に対して研削液の濡れむらや波打ちは
５倍、残渣の蓄積は１０倍、汚れは５倍程度の大きな誤
差要因となることが判明している。
そこで、本発明の目的は、研磨加工時における膜厚の計
測値を補正することにより研磨加工の精度を向上させる
ことが可能な薄膜研磨装置の制御技術を提供することに
ある。
測値を補正することにより研磨加工の精度を向上させる
ことが可能な薄膜研磨装置の制御技術を提供することに
ある。
本発明の他の目的は、研磨加工の所要時間を所定の値に
制御することが可能な薄膜研磨装置の制御技術を提供す
ることにある。
制御することが可能な薄膜研磨装置の制御技術を提供す
ることにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
。
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、以下の通りである。
を簡単に説明すれば、以下の通りである。
すなわち、基板上に被着された薄膜を研削液を注ぎなが
ら研磨する研磨ヘッド部と、薄膜の膜厚を随時計測する
膜厚測定部と、膜厚測定部において計測された膜厚の変
化に基づいて研磨ヘッド部の動作を制御する制御部とか
らなる薄膜研磨装置であって、研削液の存在の有無およ
び研磨加工中に発生する残渣の各々による膜厚の計測値
への第１および第２の影響量の少なくとも一方を把握す
ることにより、加工中における膜厚の計測値を補正する
ようにしたものである。
ら研磨する研磨ヘッド部と、薄膜の膜厚を随時計測する
膜厚測定部と、膜厚測定部において計測された膜厚の変
化に基づいて研磨ヘッド部の動作を制御する制御部とか
らなる薄膜研磨装置であって、研削液の存在の有無およ
び研磨加工中に発生する残渣の各々による膜厚の計測値
への第１および第２の影響量の少なくとも一方を把握す
ることにより、加工中における膜厚の計測値を補正する
ようにしたものである。
上記した手段によれば、たとえば研削液や残渣などに起
因して研磨加工中における薄膜の膜厚の計測に介在する
誤差を確実に排除することができるので、正確に計測さ
れた膜厚に基づいて薄膜の研磨加工量の制御を精密に行
うことが可能となり、研磨加工における精度が向上する
。
因して研磨加工中における薄膜の膜厚の計測に介在する
誤差を確実に排除することができるので、正確に計測さ
れた膜厚に基づいて薄膜の研磨加工量の制御を精密に行
うことが可能となり、研磨加工における精度が向上する
。
また、加工中における研磨ヘッド部の基板に対する押圧
力を可変にして単位時間当たりの真の膜厚減少量を制御
し、目標の加工時間内に目標の膜厚までの研磨加工が終
了するようにすることで、たとえば研磨ヘッド部の磨耗
などに起因する研磨能力の低下などに影響されることな
く、個々の基板の研磨作業における所要時間を所定の値
に制御することができる。
力を可変にして単位時間当たりの真の膜厚減少量を制御
し、目標の加工時間内に目標の膜厚までの研磨加工が終
了するようにすることで、たとえば研磨ヘッド部の磨耗
などに起因する研磨能力の低下などに影響されることな
く、個々の基板の研磨作業における所要時間を所定の値
に制御することができる。
第１図は、本発明の一実施例である薄膜研磨装置におけ
る制御動作の一例を示すフローチャートであり、第２図
はその要部の構成を示すブロック図、さらに第３図およ
び第４図はその作用を説明する線図である。
る制御動作の一例を示すフローチャートであり、第２図
はその要部の構成を示すブロック図、さらに第３図およ
び第４図はその作用を説明する線図である。
まず、本実施例における薄膜研磨装置は第２図に示され
るように、両面に所定の磁性薄膜などが被着された磁気
ディスク１ （基板）を回転させるスピンドル２と、図
示しない研削ベルトが張架されるローラ３およびこのロ
ーラ３を磁気ディスク１の表面に垂直な方向に駆動する
加工荷重調整器４などからなる研磨ヘッド部５を備えて
おり、ローラ３に張架された図示しない研削ベルトを周
回させながら回転する磁気ディスク１に所望の荷重で押
圧することにより、磁気ディスク１の表面に被着された
磁性薄膜の研磨加工が行われるものである。
るように、両面に所定の磁性薄膜などが被着された磁気
ディスク１ （基板）を回転させるスピンドル２と、図
示しない研削ベルトが張架されるローラ３およびこのロ
ーラ３を磁気ディスク１の表面に垂直な方向に駆動する
加工荷重調整器４などからなる研磨ヘッド部５を備えて
おり、ローラ３に張架された図示しない研削ベルトを周
回させながら回転する磁気ディスク１に所望の荷重で押
圧することにより、磁気ディスク１の表面に被着された
磁性薄膜の研磨加工が行われるものである。
磁気ディスク１の近傍には、ローラ３の上方から磁気デ
ィスク１の表面に対して所定の組成の研削液６を注ぐ研
削液ノズル７が配置されており、研磨加工中などに磁気
ディスク１の表面から発生する研磨層などの残渣が除去
されるように構成されている。
ィスク１の表面に対して所定の組成の研削液６を注ぐ研
削液ノズル７が配置されており、研磨加工中などに磁気
ディスク１の表面から発生する研磨層などの残渣が除去
されるように構成されている。
磁気ディスク１の同一側面においてスピンドル２を介し
て研磨ヘッド部５と並ぶ位置には、たとえば磁気ディス
ク１の表面に被着された磁性薄膜中に含まれる鉄分から
の蛍光Ｘ線の量を検知することによって当該磁性薄膜の
厚さを非接触に計測する膜厚測定器８が設けられており
、研磨加工中における磁性薄膜の厚さの変化が随時計測
可能にされている。
て研磨ヘッド部５と並ぶ位置には、たとえば磁気ディス
ク１の表面に被着された磁性薄膜中に含まれる鉄分から
の蛍光Ｘ線の量を検知することによって当該磁性薄膜の
厚さを非接触に計測する膜厚測定器８が設けられており
、研磨加工中における磁性薄膜の厚さの変化が随時計測
可能にされている。
膜厚測定器８と研磨ヘッド部５との間には、制御演算部
９が設けられており、この制御演算部９は、膜厚測定器
８から得られる磁性薄膜の膜厚に関する情報に基づいて
、研磨ヘッド部５の動作を制御するものである。
９が設けられており、この制御演算部９は、膜厚測定器
８から得られる磁性薄膜の膜厚に関する情報に基づいて
、研磨ヘッド部５の動作を制御するものである。
なお、図示は省略されているが磁気ディスク１の裏面側
にも研磨ヘッド部５．研削液ノズル７および膜厚測定器
８などが当該磁気ディスク１を介して表側と対称になる
ように配置されており、磁気ディスク１の両面に被着さ
れた磁性薄膜の研磨が前記制御演算部９の制御の下で同
時に行われるように構成されている。
にも研磨ヘッド部５．研削液ノズル７および膜厚測定器
８などが当該磁気ディスク１を介して表側と対称になる
ように配置されており、磁気ディスク１の両面に被着さ
れた磁性薄膜の研磨が前記制御演算部９の制御の下で同
時に行われるように構成されている。
この場合、制御演算部９には、研削液影響評価部１０と
、計測膜厚演算部１１と、残渣影響評価部１２と、判定
Ｂ１３と、荷重制御部１４とが設けられており、膜厚測
定器８から得られる測定値に対して所定の補正を施すこ
とで実際の膜厚の減少量を算出し、磁気ディスク１にお
ける磁性薄膜の厚さが所定の値に到達した時点で研磨加
工を終了させるような制御動作を行うものである。
、計測膜厚演算部１１と、残渣影響評価部１２と、判定
Ｂ１３と、荷重制御部１４とが設けられており、膜厚測
定器８から得られる測定値に対して所定の補正を施すこ
とで実際の膜厚の減少量を算出し、磁気ディスク１にお
ける磁性薄膜の厚さが所定の値に到達した時点で研磨加
工を終了させるような制御動作を行うものである。
すなわち、前記研削液影響評価部１０は、研削液６を磁
気ディスク１に供給しない乾いた状態での複数の測定値
から得られる平均の加工前の膜厚Ｘ１ と、研削液６を
注ぎながらローラ３を磁気ディスク１に接近させてゆく
、加工前のいわゆるランディング動作において得られる
複数の測定値から得られる加工前の膜厚ｘ２ とから
Ｗ−Ｘ ２ Ｘ ＋ ・・・（１）によって研
削液６の供給の有無による第１の影響量Ｗを求め、さら
に、ｎ回前までの加工において得られたＷの値を用いた
移動平均を次式により算出して今回の第１の影響量Ｗ゛
を得、 Ｗ゛−Σに、 Ｗ、 ／Σｋｊ ・・・（２）ただし
、Σｋｊ＝１ 」：加工の順番を示す添え字 に、：荷重平均計数 さらに、このＷ゛から、 ｘ２−Ｘ１ ＋Ｗ゛ ・・・（３） により、磁気ディスク１の表面に研削液６が存在する加
工前のランデインクにおける膜厚Ｘ２’を把握するもの
である。
気ディスク１に供給しない乾いた状態での複数の測定値
から得られる平均の加工前の膜厚Ｘ１ と、研削液６を
注ぎながらローラ３を磁気ディスク１に接近させてゆく
、加工前のいわゆるランディング動作において得られる
複数の測定値から得られる加工前の膜厚ｘ２ とから
Ｗ−Ｘ ２ Ｘ ＋ ・・・（１）によって研
削液６の供給の有無による第１の影響量Ｗを求め、さら
に、ｎ回前までの加工において得られたＷの値を用いた
移動平均を次式により算出して今回の第１の影響量Ｗ゛
を得、 Ｗ゛−Σに、 Ｗ、 ／Σｋｊ ・・・（２）ただし
、Σｋｊ＝１ 」：加工の順番を示す添え字 に、：荷重平均計数 さらに、このＷ゛から、 ｘ２−Ｘ１ ＋Ｗ゛ ・・・（３） により、磁気ディスク１の表面に研削液６が存在する加
工前のランデインクにおける膜厚Ｘ２’を把握するもの
である。
また、前記計測膜厚演算部１１は、加工中に変化しつつ
ある膜厚の現在の近似値Ｘｆｆ１．を最小自乗法により
次式で求めるものである。
ある膜厚の現在の近似値Ｘｆｆ１．を最小自乗法により
次式で求めるものである。
Ｘ ｔｈ Ｉ ＝
Ｚ ［（−２／ｉ） ＋６に／ｉ （ｉ＋１） ］ Ｘ
ｋ・・・（４） ここで、ｘｋ°過去のに番目の測定値 ｋ ：測定の順番を示す添え字 １ ：測定回数 また、前記残渣影響評価部１２は、膜厚の現在の近似値
Ｘイ、とランディングにおける膜厚Ｘ２’とから次式に
より、 Ｑｌ ”−Ｘ２ ” Ｘ−＋ ・・・（５）
現在の見掛けの加工量Ｑｉ ’を求め、さらに、予め
実験などによって求釣られている見掛けの加工量Ｑ＋
’とその時の残渣による第２の影響量ｒ。
ｋ・・・（４） ここで、ｘｋ°過去のに番目の測定値 ｋ ：測定の順番を示す添え字 １ ：測定回数 また、前記残渣影響評価部１２は、膜厚の現在の近似値
Ｘイ、とランディングにおける膜厚Ｘ２’とから次式に
より、 Ｑｌ ”−Ｘ２ ” Ｘ−＋ ・・・（５）
現在の見掛けの加工量Ｑｉ ’を求め、さらに、予め
実験などによって求釣られている見掛けの加工量Ｑ＋
’とその時の残渣による第２の影響量ｒ。
との相関関数ｆにより、
ｒ＋ ＝ｆ （ｑ＋ ”） ・・・（６）残
渣の存在による膜厚の測定値に対する第２の影響量ｒ、
を求める。
渣の存在による膜厚の測定値に対する第２の影響量ｒ、
を求める。
なお、本発明者らの研究によれば、この相関関数ｆは一
次関数となることが判明している。
次関数となることが判明している。
そして、この第２の影響量ｒ、と見掛けの加工量Ｑｉ
’とから式（７）によって、Ｑｌ ＝ｒ＋ ＋ｑｉ
’ ・・・（７）真の加工量ｑ、を算出し、この
真の加工量ｑ、を研削液６の影響のない状態で測定され
た乾いた状態での複数の測定値から得られる平均の加工
前の膜厚Ｘ、を差し引くことによって、 ｘｐ□ ＝ Ｘ ＋ ｑ ＋ ・・・（８
）その時の真の膜厚ｘ１．を算出するものである。
’とから式（７）によって、Ｑｌ ＝ｒ＋ ＋ｑｉ
’ ・・・（７）真の加工量ｑ、を算出し、この
真の加工量ｑ、を研削液６の影響のない状態で測定され
た乾いた状態での複数の測定値から得られる平均の加工
前の膜厚Ｘ、を差し引くことによって、 ｘｐ□ ＝ Ｘ ＋ ｑ ＋ ・・・（８
）その時の真の膜厚ｘ１．を算出するものである。
また、前記判定部１３は、磁気ディスク１のΔ。
Ｂ両面の各々における真の膜厚Ｘｐｌａ＋Ｘｐｌｂ の
平均値が目標の膜厚以下か否かを判定し、以下の場合に
は直ちに研磨動作を停止させる制御動作を行うものであ
る。
平均値が目標の膜厚以下か否かを判定し、以下の場合に
は直ちに研磨動作を停止させる制御動作を行うものであ
る。
また、前記荷重制御部１４は、前記判定部１３の側から
得られる１回の加工中の磁気ディスクＩの加工時間１５
（！：外部から予め設定される目標加工時間ＴＯ５とか
ら、たとえば次式に示されるＰＩ （比例・積分）制御
によって研磨ヘッド部５の加工荷重調整器に指令する加
工荷重Ｐ、を適宜増減させることで、目標加工時間内に
研磨加工を完了させるような制御を行うものである。
得られる１回の加工中の磁気ディスクＩの加工時間１５
（！：外部から予め設定される目標加工時間ＴＯ５とか
ら、たとえば次式に示されるＰＩ （比例・積分）制御
によって研磨ヘッド部５の加工荷重調整器に指令する加
工荷重Ｐ、を適宜増減させることで、目標加工時間内に
研磨加工を完了させるような制御を行うものである。
ただし、ｋｌ、比例ゲイン
に１ ・積分ゲイン
ＴＭｔ ：制御時間
なお、積分ゲインに、 は一定加工時間における加工時
間と加工量との関係によって得られるが本実施例の場合
には約１／２に設定する。
間と加工量との関係によって得られるが本実施例の場合
には約１／２に設定する。
さらに、比例ゲインに、は積分ゲインの遅れ分を補うよ
うに求め、実施例の場合には約１／３に設定する。
うに求め、実施例の場合には約１／３に設定する。
また、加工時間１５は、加工前の膜厚Ｘ、に応じて比例
補正を行う。
補正を行う。
以下、本実施例の作用を説明する。
まず、研磨すべき磁気ディスク１をスピンドル２に装着
し、研削液６を供給しない状態で回転させながら膜厚測
定器８によって複数回膜厚の測定を行い、その平均値を
研削液６を供給する前の磁性薄膜の膜厚ｘ１ とする
。（ステップ１０１）次に、研削液６を注ぎながら、研
磨ヘッド部５のローラ３を磁気ディスク１の表面に接近
させるランディングを開始し、研削液６で磁気ディスク
１が濡れた状態で膜厚を複数回測定してその平均値をｘ
２ としくステップ１０２）、さらにＸ２ とｘｌ
との差から研削液６の存在による膜厚測定に対する第１
の影響量Ｗを把握する。（ステップ１ここで、個々の磁
気ディスク１におけるＷの分散（１σ）は、約０．００
５μｍ程度と比較的安定に得られるが多数枚の加工工程
の中には研削液６の状態などによって特異な測定値も散
発するため荷重移動平均によって平滑化してＷ′止し、
誤差の影響を最小限に止める。（ステップ１０４）そし
て、この平滑化された第１の影響量Ｗ゛と前記Ｘ１
との和から、研削液６の影響を加味した加工前の膜厚Ｘ
２’を算出する。（ステップ１０次に、所望の荷重によ
ってローラ３に張架されて周回する図示しない研削ベル
トを回転する磁気ディスク１の表面に押し当てて研磨加
工を開始し、所定の時間間隔て加工中の膜厚を計測し、
それ以前の計測値とから最小自乗法によって近似値Ｘ。
し、研削液６を供給しない状態で回転させながら膜厚測
定器８によって複数回膜厚の測定を行い、その平均値を
研削液６を供給する前の磁性薄膜の膜厚ｘ１ とする
。（ステップ１０１）次に、研削液６を注ぎながら、研
磨ヘッド部５のローラ３を磁気ディスク１の表面に接近
させるランディングを開始し、研削液６で磁気ディスク
１が濡れた状態で膜厚を複数回測定してその平均値をｘ
２ としくステップ１０２）、さらにＸ２ とｘｌ
との差から研削液６の存在による膜厚測定に対する第１
の影響量Ｗを把握する。（ステップ１ここで、個々の磁
気ディスク１におけるＷの分散（１σ）は、約０．００
５μｍ程度と比較的安定に得られるが多数枚の加工工程
の中には研削液６の状態などによって特異な測定値も散
発するため荷重移動平均によって平滑化してＷ′止し、
誤差の影響を最小限に止める。（ステップ１０４）そし
て、この平滑化された第１の影響量Ｗ゛と前記Ｘ１
との和から、研削液６の影響を加味した加工前の膜厚Ｘ
２’を算出する。（ステップ１０次に、所望の荷重によ
ってローラ３に張架されて周回する図示しない研削ベル
トを回転する磁気ディスク１の表面に押し当てて研磨加
工を開始し、所定の時間間隔て加工中の膜厚を計測し、
それ以前の計測値とから最小自乗法によって近似値Ｘ。
ｌを逐次算出する。（ステップ１０６）
さらに、その時に測定される膜厚の近似値Ｘ ｍ ｉを
研削液６の影響を加味した加工前の膜厚Ｘ２’から指し
引くことで見掛けの加工量Ｑｉ ’を算出しくステッ
プ１０７）、さらに、この見掛けの加工量ｑ＋’から、
予め実験などによって求めておいた相関関数ｆにより、
加工中に発生する研磨屑などの残渣の存在による第２の
影響量ｒ、を算出しくステップ１０８）、この第２の影
響量ｒ１ と見掛けの加工量Ｑ＋ ”とから真の加
工量ｑＩ を算出しくステップ１０９）、研削液６の影
響のない加工前の膜厚ｘ１ から真の加工量Ｑ＋ を差
し引くことで加工中のその時点で磁気ディスク１に被着
している薄膜の真の膜厚ｘＰＩを算出する。（ステップ
１１０） そして、磁気ディスク１のＡ、Ｂ面の各々における真の
膜厚Ｘ ｐ ＩＢ ＋ Ｘ ｐ ＋ ｂ の平均値と
目標膜厚とを比較しくステップ１１１）、真の膜厚Ｘｐ
＋ａ＋ｘ、１．の平均値が目標膜厚よりも大きい場合に
は、ステップ１０６〜１１０を繰り返しながら研磨加工
を継続するとともに、真の膜厚Ｘ、□ａ 、 Ｘｐｌ
ｂの平均値が目標膜厚と等しいか小さくなった時点で研
磨加工を終了する。
研削液６の影響を加味した加工前の膜厚Ｘ２’から指し
引くことで見掛けの加工量Ｑｉ ’を算出しくステッ
プ１０７）、さらに、この見掛けの加工量ｑ＋’から、
予め実験などによって求めておいた相関関数ｆにより、
加工中に発生する研磨屑などの残渣の存在による第２の
影響量ｒ、を算出しくステップ１０８）、この第２の影
響量ｒ１ と見掛けの加工量Ｑ＋ ”とから真の加
工量ｑＩ を算出しくステップ１０９）、研削液６の影
響のない加工前の膜厚ｘ１ から真の加工量Ｑ＋ を差
し引くことで加工中のその時点で磁気ディスク１に被着
している薄膜の真の膜厚ｘＰＩを算出する。（ステップ
１１０） そして、磁気ディスク１のＡ、Ｂ面の各々における真の
膜厚Ｘ ｐ ＩＢ ＋ Ｘ ｐ ＋ ｂ の平均値と
目標膜厚とを比較しくステップ１１１）、真の膜厚Ｘｐ
＋ａ＋ｘ、１．の平均値が目標膜厚よりも大きい場合に
は、ステップ１０６〜１１０を繰り返しながら研磨加工
を継続するとともに、真の膜厚Ｘ、□ａ 、 Ｘｐｌ
ｂの平均値が目標膜厚と等しいか小さくなった時点で研
磨加工を終了する。
また、本実施例では、加工中においてステップ１０６〜
１１０の演算を行う場合、特にステップ１０６における
演算量が大きくなるが、これは、ｋ＝１〜１−１までの
項を前回の測定値Ｘ ｆｉｌの計算直後における演算部
の空き時間内に計算するようにする。
１１０の演算を行う場合、特にステップ１０６における
演算量が大きくなるが、これは、ｋ＝１〜１−１までの
項を前回の測定値Ｘ ｆｉｌの計算直後における演算部
の空き時間内に計算するようにする。
この一連の経過における測定値の処理を示したものが第
３図であり、同図に示されるように、個々の測定値Ｘ、
が研削液６や加工中に発生する研＝ １５− 磨屑の残渣などの影響を受けて大きくばらついても、そ
れらの影響を受けることなく、所定の目標膜厚Ｘ、に精
密に研磨加工することができる。
３図であり、同図に示されるように、個々の測定値Ｘ、
が研削液６や加工中に発生する研＝ １５− 磨屑の残渣などの影響を受けて大きくばらついても、そ
れらの影響を受けることなく、所定の目標膜厚Ｘ、に精
密に研磨加工することができる。
一方、加工中において荷重制御部１４は、制御動作によ
って得られる制御時間Ｔ Ｍ ｔ と、予め設定された
目標時間ＴＯｔなどに基づいて、加工荷重Ｐｔ をＰＩ
制御することで、たとえば、第４図に示されるように、
加工荷重Ｐ、は磁気ディスク１の研磨加工枚数、すなわ
ち研磨作業回数の増加とともに漸増し、１枚の磁気ディ
スク１の研磨における加工所要時間は、研磨作業量の増
加とともに劣化する研磨能力などに影響されることなく
、所定の目標時間ＴＯｔに漸次収束する。
って得られる制御時間Ｔ Ｍ ｔ と、予め設定された
目標時間ＴＯｔなどに基づいて、加工荷重Ｐｔ をＰＩ
制御することで、たとえば、第４図に示されるように、
加工荷重Ｐ、は磁気ディスク１の研磨加工枚数、すなわ
ち研磨作業回数の増加とともに漸増し、１枚の磁気ディ
スク１の研磨における加工所要時間は、研磨作業量の増
加とともに劣化する研磨能力などに影響されることなく
、所定の目標時間ＴＯｔに漸次収束する。
このように、本実施例によれば、加工中に磁気ディスク
１の表面に供給される研削液６や加工中に生じる研磨屑
などの残渣が磁気ディスク１の表面に付着することなど
の誤差要因を個別に把握することで、研磨加工中におけ
る膜厚測定器８による膜厚の測定値の補正を正確に行う
ことができ、当該測定値に基づいて制御される磁気ディ
スク１の研磨加工後の磁性薄膜の膜厚を所望の値に精密
に設定することができる。
１の表面に供給される研削液６や加工中に生じる研磨屑
などの残渣が磁気ディスク１の表面に付着することなど
の誤差要因を個別に把握することで、研磨加工中におけ
る膜厚測定器８による膜厚の測定値の補正を正確に行う
ことができ、当該測定値に基づいて制御される磁気ディ
スク１の研磨加工後の磁性薄膜の膜厚を所望の値に精密
に設定することができる。
また、研磨加工中における加工荷重Ｐｔ を目標加工時
間と実際の加工の経過時間などに基づいてＰＩ制御する
ことにより、個々の磁気ディスク１の研磨加工作業を所
定の設定時間内に完結させることができる。
間と実際の加工の経過時間などに基づいてＰＩ制御する
ことにより、個々の磁気ディスク１の研磨加工作業を所
定の設定時間内に完結させることができる。
さらに、比較的大量の演算が必要となるＸ ｍ Ｉを求
めるステップ１０６において、ｋ＝１〜１−１までの項
を前回の測定値Ｘ ｍ Ｌの計算直後における演算部の
空き時間内に計算させ、各測定値毎の演算動作を並列的
に行わせることで、制御演算部９の制御動作が実際の研
磨加工動作から遅延して制御不能に陥るなどの不都合も
ない。
めるステップ１０６において、ｋ＝１〜１−１までの項
を前回の測定値Ｘ ｍ Ｌの計算直後における演算部の
空き時間内に計算させ、各測定値毎の演算動作を並列的
に行わせることで、制御演算部９の制御動作が実際の研
磨加工動作から遅延して制御不能に陥るなどの不都合も
ない。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである
。
すなわち、基板上に被着された薄膜を研削液を注ぎなが
ら研磨する研磨ヘッド部と、前記薄膜の膜厚を随時計測
する膜厚測定部と、該膜厚測定部において計測された前
記膜厚の変化に基づいて前記研磨ヘッド部の動作を制御
する制御部とからなる薄膜研磨装置であって、前記研削
液の存在の有無および研磨加工中に発生する残渣の各々
による前記膜厚の計測値への第１および第２の影響量の
少なくとも一方を把握することにより、加工中における
前記膜厚の計測値を補正するようにしたので、研磨加工
中における薄膜の膜厚の計測に介在する誤差を確実に排
除することができる。
ら研磨する研磨ヘッド部と、前記薄膜の膜厚を随時計測
する膜厚測定部と、該膜厚測定部において計測された前
記膜厚の変化に基づいて前記研磨ヘッド部の動作を制御
する制御部とからなる薄膜研磨装置であって、前記研削
液の存在の有無および研磨加工中に発生する残渣の各々
による前記膜厚の計測値への第１および第２の影響量の
少なくとも一方を把握することにより、加工中における
前記膜厚の計測値を補正するようにしたので、研磨加工
中における薄膜の膜厚の計測に介在する誤差を確実に排
除することができる。
これにより、正確に計測された膜厚に基づいて薄膜の研
磨加工量の制御を精密に行うことが可能となり、研磨加
工における精度が向上する。
磨加工量の制御を精密に行うことが可能となり、研磨加
工における精度が向上する。
また、加工中における研磨ヘッド部の基板に対する押圧
力を可変にして単位時間当たりの真の膜厚減少量を制御
し、目標の加工時間内に目標の膜厚までの研磨加工が終
了するようにすることで、たとえば研磨ヘッド部の磨耗
などに起因する研磨能力の低下などに影響されることな
く研磨加工の所要時間を所定の値に制御することができ
る。
力を可変にして単位時間当たりの真の膜厚減少量を制御
し、目標の加工時間内に目標の膜厚までの研磨加工が終
了するようにすることで、たとえば研磨ヘッド部の磨耗
などに起因する研磨能力の低下などに影響されることな
く研磨加工の所要時間を所定の値に制御することができ
る。
第１図は本発明の一実施例である薄膜研磨装置における
制御動作の一例を示すフローチャート、第２図はその要
部の構成を示すブロック図、第３図はその作用を説明す
る線図、 第４図は同じくその作用を説明する線図である。 １・・・磁気ディスク（基板）、２・・・スピンドル、
３・・・ローラ、４・・・加工荷重調整器、５・・・研
磨ヘッド部、６・・・研削液、７・・・研削液ノズル、
８・・・膜厚測定器、９・・・制御演算部、１０・・・
研削液影響評価部、１１・・・計測膜厚演算部、１２・
・・残渣影響評価部、１３・・・判定部、１４・・・荷
重制御部、１５・・・加工時間。 代 理 人 弁理士 筒 井 大 和
制御動作の一例を示すフローチャート、第２図はその要
部の構成を示すブロック図、第３図はその作用を説明す
る線図、 第４図は同じくその作用を説明する線図である。 １・・・磁気ディスク（基板）、２・・・スピンドル、
３・・・ローラ、４・・・加工荷重調整器、５・・・研
磨ヘッド部、６・・・研削液、７・・・研削液ノズル、
８・・・膜厚測定器、９・・・制御演算部、１０・・・
研削液影響評価部、１１・・・計測膜厚演算部、１２・
・・残渣影響評価部、１３・・・判定部、１４・・・荷
重制御部、１５・・・加工時間。 代 理 人 弁理士 筒 井 大 和
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、基板上に被着された薄膜を研削液を注ぎながら研磨
する研磨ヘッド部と、前記薄膜の膜厚を随時計測する膜
厚測定部と、該膜厚測定部において計測された前記膜厚
の変化に基づいて前記研磨ヘッド部の動作を制御する制
御部とからなる薄膜研磨装置であって、前記研削液の存
在の有無および研磨加工中に発生する残渣の各々による
前記膜厚の計測値への第１および第２の影響量の少なく
とも一方を把握することにより、加工中における前記膜
厚の計測値を補正するようにしたことを特徴とする薄膜
研磨装置の制御方式。 ２、前記研削液を注ぐ前の乾いた状態での前記膜厚の第
１の平均測定値と、前記研削液を注ぎながら前記研磨ヘ
ッド部を前記基板に接近させる加工前のランデインク動
作における前記膜厚の第２の平均測定値との差から、前
記研削液の存在の有無による前記膜厚の計測値への前記
第１の影響量を把握するようにしたことを特徴とする請
求項１記載の薄膜研磨装置の制御方式。 ３、前記第１の影響量によって補正された加工前の前記
膜厚と加工中の任意の時刻に計測される加工中膜厚との
差として得られる第１の膜厚減少量に基づいて、加工中
に基板に付着する残渣による前記膜厚の計測値に対する
前記第２の影響量を算出し、この第２の影響量と、前記
第１の膜厚減少量との和として真の膜厚減少量を算出し
、前記第１の平均測定値と前記真の膜厚減少量との差か
らその時の真の膜厚を得るようにしたことを特徴とする
請求項１記載の薄膜研磨装置の制御方式。 ４、加工中における前記研磨ヘッド部の前記基板に対す
る押圧力を可変にして単位時間当たりの前記真の膜厚減
少量を制御することにより、目標の加工時間内に目標の
膜厚までの研磨加工が終了するようにしたことを特徴と
する請求項１記載の薄膜研磨装置の制御方式。 ５、加工中の任意の時刻に計測される前記加工中膜厚は
、それ以前の異なる時刻における複数の計測値を含むデ
ータに基づいて最小自乗法によって算出されるようにし
たことを特徴とする請求項１記載の薄膜研磨装置の制御
方式。 ６、個々の測定値に対する最小自乗法の演算においては
、当該測定値以前の測定値を含む項の演算は前回測定値
に対する最小自乗法演算の終了後における演算器の空き
時間に行わせるようにしたことを特徴とする請求項５記
載の薄膜研磨装置の制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63143229A JP2851620B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 薄膜研磨装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63143229A JP2851620B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 薄膜研磨装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01310866A true JPH01310866A (ja) | 1989-12-14 |
| JP2851620B2 JP2851620B2 (ja) | 1999-01-27 |
Family
ID=15333904
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63143229A Expired - Fee Related JP2851620B2 (ja) | 1988-06-10 | 1988-06-10 | 薄膜研磨装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2851620B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114633203A (zh) * | 2020-12-15 | 2022-06-17 | 应用材料公司 | 在原位电磁感应监测中对浆料组成的补偿 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512157A (ja) * | 1974-06-22 | 1976-01-09 | Toyo Bearing Mfg Co | Kanjohansobutsupinno hokohenkansochi |
| JPS5622904A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-04 | Kanai Hiroyuki | Measuring method for web unevenness |
| JPS57104806A (en) * | 1980-12-23 | 1982-06-30 | Fujitsu Ltd | Thickness control of grinding painted film |
-
1988
- 1988-06-10 JP JP63143229A patent/JP2851620B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS512157A (ja) * | 1974-06-22 | 1976-01-09 | Toyo Bearing Mfg Co | Kanjohansobutsupinno hokohenkansochi |
| JPS5622904A (en) * | 1979-08-01 | 1981-03-04 | Kanai Hiroyuki | Measuring method for web unevenness |
| JPS57104806A (en) * | 1980-12-23 | 1982-06-30 | Fujitsu Ltd | Thickness control of grinding painted film |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114633203A (zh) * | 2020-12-15 | 2022-06-17 | 应用材料公司 | 在原位电磁感应监测中对浆料组成的补偿 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2851620B2 (ja) | 1999-01-27 |
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