JPH0699350A - 定盤の温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】定盤をポリッシング加工開始後、短時間で設定
温度に上昇でき、また、加工から加工へ移る間の温度低
下を少なくして定盤の表面の変形量を少なくする定盤の
温度制御方法を提供する。 【構成】ポリッシング加工開始後、前記定盤１３の表面
温度が、設定温度より若干低い所定温度に達するまで、
前記第１および第２の流路２０，２１からの冷媒の供給
を停止し、定盤１３の表面温度が、所定温度を越えたと
き、第１の流路２０から冷媒を供給する第１の冷媒供給
工程と、前記定盤１３の表面温度が設定温度に達したと
き、第１および第２の流路２０，２１から冷媒を供給す
る第２の冷媒供給工程と、ポリッシング加工完了後、前
記第２の流路２１からの冷媒の供給を停止し、第１の流
路２０からのみ冷媒を供給し、定盤１３が所定温度にな
ったとき、第１の流路２０からの冷媒供給を停止する第
３の冷媒供給工程と有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はたとえば、半導体ウエハ
をポリッシング加工するポリッシング装置用の加工定盤
の温度制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポリッシング装置は、たとえば、図４に
示すように、定盤５を備えている。

【０００３】この定盤５の裏面側には冷媒を流すための
通路６が設けられている。この通路６には冷媒供給路７
および冷媒排出路８が接続されている。

【０００４】上記冷媒供給路７には供給管７ａが接続さ
れ、上記冷媒排出路８には排出管８ａが接続されてい
る。また、上記供給管７ａには供給回路９が接続され、
上記排出管８ａには排出回路１０が接続されている。

【０００５】上記供給回路９は第１および第２の流路９
ａ，９ｂを有し、前記第１の流路９ａには手動バルブ１
が設けられ、前記第２の流路９ｂには手動バルブ２およ
び電磁弁３が配設されている。

【０００６】また、４は上記定盤５の表面温度を検出す
る赤外線温度計である。

【０００７】上記供給回路９中の手動バルブ１は常時開
放され、冷却媒体を常に、定盤５に流し込んでいる。

【０００８】しかして、ポリッシング加工が開始されて
定盤５の表面温度が設定値を越えると、手動バルブ１，
２とともに、電磁弁３が開放されて多量の冷却媒体が定
盤５に流されて温度制御が行なわれる。

【０００９】定盤５の表面温度は赤外線温度計４にて検
出され、不図示の温度調節計にて検出された温度に応じ
て電磁弁３が開閉されて定盤５の表面温度が一定に保た
れる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おいては、加工中は勿論のこと、加工停止中にも冷媒を
流していたため、定盤５の表面温度が加工中の表面設定
温度よりも大きく低下していた。

【００１１】このため、次に加工を開始したとき、定盤
５が設定温度に達するまでに相当の時間がかかってしま
う。

【００１２】また、定盤５の表面温度が変化すると、定
盤５の表面が熱変形するが、一般に、ポリッシング加工
では、この点を考慮して、あらかじめ定盤５の表面を凹
形状に仕上げておき、温度が上がってきて設定温度にな
ったとき、初めて平らになるようにしている。

【００１３】しかしながら、たとえば、長時間停止後
に、運転を再開した当初と、続けて加工を行なっている
状況とでは、当然ながら定盤５の変形量が異なるため、
ウェハのポリッシング仕上状態に差が出てしまい加工精
度が低下する。

【００１４】そこで、本発明は定盤を短時間で設定温度
にできるとともに、加工から加工へ移る間の温度低下を
少なくして定盤の変形量を少なくする定盤の温度制御方
法を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、定盤に設けられた冷媒流路に第１および第２
の冷却回路から冷媒を供給して定盤の温度を設定温度に
制御する方法において、ポリッシング加工開始後、前記
定盤の表面温度が、設定温度より若干低い所定温度に達
するまで、前記第１および第２の冷却回路からの冷媒の
供給を停止し、定盤の表面温度が、所定温度を越えたと
き、第１の冷却回路から冷媒を供給する第１の冷媒供給
工程と、前記定盤の表面温度が設定温度に達したとき、
第１および第２の冷却回路から冷媒を供給する第２の冷
媒供給工程と、ポリッシング加工完了後、前記第２の冷
却回路からの冷媒の供給を停止し、第１の冷却回路から
のみ冷媒を供給し、定盤が所定温度になったとき、第１
の冷却回路からの冷媒供給を停止する第３の冷媒供給工
程とを具備し、また、定盤に設けられた流路にポリッシ
ング加工中、第１の回路から冷媒を流して前記定盤を設
定温度に制御する冷媒供給工程と、前記定盤の流路にポ
リッシング加工停止時、第２の回路から設定温度よりも
若干低い温度の温媒を供給して前記定盤を所定温度に保
温する温媒供給工程とを具備してなる。

【００１６】

【作用】ポリッシング加工開始後、定盤が設定温度より
若干低い所定温度になるまで、定盤への冷媒の供給を停
止し、あるいは、所定温度の温媒を定盤に供給すること
により、運転開始時の定盤の設定温度への温度上昇を早
め、また、加工から加工へ移る間の定盤の温度低下を少
なくする。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図１および図２に示す一実施
例を参照して説明する。

【００１８】図中１１は支持台で、この支持台１１には
基体１２が回転自在に設けられ、この基体１２上に定盤
１３が設けられている。

【００１９】上記定盤１３の裏面側には冷媒流路として
の螺旋溝２７が形成され、この螺旋溝２７には冷媒供給
路１４および排出路１５が連通されている。

【００２０】上記冷媒供給路１４および排出路１５には
冷媒供給管１６および排出管１７がそれぞれ接続されて
いる。

【００２１】また、上記冷媒供給管１６には冷媒供給回
路１８が接続され、上記排出管１７には冷媒排出回路１
９が接続されている。

【００２２】上記冷媒供給回路１８は第１および第２の
冷却回路としての第１および第２の流路２０，２１を有
し、これら第１および第２の流路２０，２１には手動バ
ルブ２３，２４および電磁弁２５，２６がそれぞれ配設
されている。

【００２３】２８は上記定盤１３の表面の温度を検出す
る赤外線温度計である。

【００２４】上記電磁弁２５，２６は、ポリッシング加
工が開始されて定盤１３の温度が設定温度（たとえば４
０℃）より若干低い所定の温度（３７〜３８℃）に達す
るまでは閉塞される。

【００２５】上記電磁弁２５は定盤１３が所定温度を越
えると、開放される。

【００２６】上記手動バルブ２３，２４は所定の開度で
開放され、各電磁弁２５，２６に流される冷媒流量はあ
らかじめ設定されている。

【００２７】また、上記電磁弁２５はその開度が小さく
設定されて冷媒を少なめに流し、上記電磁弁２６はその
開度は大きく設定されて冷媒を多めに流すようになって
いる。

【００２８】上記電磁弁２６は定盤１３の表面温度が設
定温度を越えると、開放される。

【００２９】また、ポリッシング加工が終了して定盤１
３の温度が設定温度より下がると、電磁弁２６は閉塞さ
れ、このときは、電磁弁２５のみが開放された状態を保
ち定盤１３が所定温度以下になるまで冷媒が流し続けら
れる。

【００３０】上記電磁弁２５の開放により、定盤１３が
所定温度になるまで冷媒を流し続ける理由は、次の加工
時のスタート温度を同じにするためである。

【００３１】上記電磁弁２５は定盤１３の温度が所定温
度より低下すると、閉塞される。

【００３２】しかして、ポリッシング加工が開始される
と、定盤１３の表面温度が上昇し、その温度が赤外線温
度計２８により検出される。そして、定盤１３の表面温
度が図２に示すように、所定温度を越えると、電磁弁２
５が開放されて冷媒が流される。この冷媒は冷媒供給回
路１８を介して冷媒供給管１６へ送られ、さらに、この
冷媒供給管１６から冷媒供給路１４を介して螺旋溝２７
に供給されて定盤１３が冷却される。

【００３３】また、ポリッシング加工の継続により、定
盤１３の表面温度が設定温度を越えると、電磁弁２６が
開放されて冷媒が流されて温度制御を開始する。

【００３４】そして、ポリッシング加工を終了して定盤
１３の温度が設定温度より下がると、電磁弁２６が閉塞
されて温調が停止される。このとき、電磁弁２５は開放
されたままで定盤１３が所定温度になるまで冷媒が流し
続けられる。

【００３５】以後順次、同様の動作が繰り返されて定盤
１３の温度が制御される。

【００３６】上記したように、加工開始後、定盤１３が
設定温度より若干低い所定温度になるまでは、定盤１３
に対する冷媒の供給を停止するため、設定温度になるま
での時間が短く、また、加工終了後、定盤１３が設定温
度より若干低い所定温度になると、定盤１３に対する冷
媒の供給を停止するため、次の加工へ移るまでの定盤１
３の表面の温度低下が少なくて済む。

【００３７】したがって、ポリッシング加工工程中の定
盤１３の変形も少なくなり、高い精度で加工できる。

【００３８】なお、本発明は上記一実施例に限られるも
のではなく、図３に示すようなものであっても良い。

【００３９】すなわち、図中３１は第１の回路としての
冷媒回路で、この冷媒回路３１には電磁弁３２、手動バ
ルブ３３、電磁弁３４が配設されている。

【００４０】また、上記電磁弁３２の流出側には第２の
回路としての温媒回路３５が接続され、この温媒回路３
５には電磁弁３６が設けられている。

【００４１】上記電磁弁３２は定盤１３の表面温度が設
定温度に達すると、開放されるようになっている。

【００４２】上記電磁弁３６及び電磁弁３４は機械が運
転停止中において開放され、設定温度（４０℃）よりわ
ずかに低い所定温度（３７〜３８℃）の温媒が常時流れ
ている。

【００４３】しかして、ポリッシング加工が開始される
と、電磁弁３６が閉じられ、定盤１３の表面温度が設定
温度に達すると、電磁弁３２が開放される。この電磁弁
３２の開放により冷媒が流され温度制御が開始される。

【００４４】そして、このポリッシング加工が終了する
と、電磁弁３２が閉塞して電磁弁３６が開放し定盤１３
内に温媒が流れ定盤１３の保温を行なう。

【００４５】この実施例によれば、ポリッシング加工開
始から終了までにおける定盤１３の表面の変化が少なく
なり、ひいては、定盤１３の変形も少なくなる。

【００４６】図３では図示されていないが、温媒、冷媒
に循環水を用いる場合には出口側に温冷媒の切換バルブ
を設け、温冷媒の混合を防止する。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加工開始後、定盤が設定温度に達するまでの時間が短縮
化するとともに、加工から加工に移る間の定盤の温度低
下を少なくできる。

【００４８】したがって、定盤の変形量を小さくする抑
えることができ、高精度でバラツキのない被加工物が常
に安定してポリッシングできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるポリッシング用加工定
盤の冷却回路を示す構成図。

【図２】図１の定盤のポリッシング加工時における温度
変化を示すグラフ図。

【図３】本発明の他の実施例である定盤の冷却回路を示
す構成図。

【図４】従来のポリッシング用加工定盤の冷却回路を示
す構成図。

【符号の説明】

１３…定盤、２７…螺旋溝（冷媒流路）、２０…第１の
流路（第１の冷却回路）、２１…第２の流路（第２の冷
却回路）、３１…冷媒回路（第１の回路）、３５…温媒
回路（第２の回路）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定盤に設けられた冷媒流路に第１および
   第２の冷却回路から冷媒を供給して定盤の温度を設定温
   度に制御する方法において、 ポリッシング加工開始後、前記定盤の表面温度が、設定
   温度より若干低い所定温度に達するまで、前記第１およ
   び第２の冷却回路からの冷媒の供給を停止し、定盤の表
   面温度が、所定温度を越えたとき、第１の冷却回路から
   冷媒を供給する第１の冷媒供給工程と、 前記定盤の表面温度が設定温度に達したとき、第１およ
   び第２の冷却回路から冷媒を供給する第２の冷媒供給工
   程と、 ポリッシング加工完了後、前記第２の冷却回路からの冷
   媒の供給を停止し、第１の冷却回路からのみ冷媒を供給
   し、定盤が所定温度になったとき、第１の冷却回路から
   の冷媒供給を停止する第３の冷媒供給工程と、を具備し
   てなる定盤の温度制御方法。
2. 【請求項２】 定盤に設けられた流路にポリッシング加
   工中、第１の回路から冷媒を流して前記定盤を設定温度
   に制御する冷媒供給工程と、 前記定盤の流路にポリッシング加工停止時、第２の回路
   から設定温度よりも若干低い温度の温媒を供給して前記
   定盤を所定温度に保温する温媒供給工程と、を具備して
   なる定盤の温度制御方法。