JPH11254304A - センサを組み込んだ定盤 - Google Patents
センサを組み込んだ定盤Info
- Publication number
- JPH11254304A JPH11254304A JP5767198A JP5767198A JPH11254304A JP H11254304 A JPH11254304 A JP H11254304A JP 5767198 A JP5767198 A JP 5767198A JP 5767198 A JP5767198 A JP 5767198A JP H11254304 A JPH11254304 A JP H11254304A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work
- polishing
- sensor
- surface plate
- carrier
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 研磨加工中に異常状態を検出し、ワークやキ
ャリアの破損を防止する。 【構成】 薄板状ワーク４を挟んで両面研磨する定盤
１，３であって、定盤１，３の作用面に貼られた研磨布
９の下にセンサ１０が埋め込まれている。センサ１０と
しては、歪みセンサ，音響センサ等が使用され、研磨加
工中の薄板状ワーク４の摩擦状態を検出する。検出結果
に応じて加工作業を中断し、或いは加工条件を緩和する
とき、ワーク４やキャリア５の破損が防止される。
ャリアの破損を防止する。 【構成】 薄板状ワーク４を挟んで両面研磨する定盤
１，３であって、定盤１，３の作用面に貼られた研磨布
９の下にセンサ１０が埋め込まれている。センサ１０と
しては、歪みセンサ，音響センサ等が使用され、研磨加
工中の薄板状ワーク４の摩擦状態を検出する。検出結果
に応じて加工作業を中断し、或いは加工条件を緩和する
とき、ワーク４やキャリア５の破損が防止される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、シリコンウェーハ等の
薄板状ワークを平面加工するときに使用する定盤に関す
る。
薄板状ワークを平面加工するときに使用する定盤に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】Ｓｉウェーハ等の薄板状ワークを両面研
磨する装置として、たとえば図１の要部構成をもつもの
が使用されている。この研磨装置は、モータＭ１から回
転動力が伝達される下定盤１の上方に、モータＭ3 から
回転ドラム２を介して回転動力が伝達される上定盤３を
配置している。下定盤１と上定盤３との間には、図２に
示すようにワーク４を収容したキャリア５を複数配置し
ている。キャリア５には、複数のワーク４を収容する円
形状開口部が開けられ、外周面にギア６が形成されてい
る。ギア６は、モータＭ7 からの回転動力で回転するサ
ンギア７及びインターナルギア８と噛み合う。モータＭ
1 ，Ｍ3 ，Ｍ7 で下定盤１，上定盤３及びサンギア７を
回転させると、サンギア７及びインターナルギア８に噛
み合っているキャリア５は、サンギア７の回りを公転し
ながら自転する。キャリア５の動きに伴ってキャリア５
に収容されているワーク４も公転及び自転し、下定盤１
及び上定盤３に貼り付けられている研磨布９でワーク４
の両面が研磨される。
磨する装置として、たとえば図１の要部構成をもつもの
が使用されている。この研磨装置は、モータＭ１から回
転動力が伝達される下定盤１の上方に、モータＭ3 から
回転ドラム２を介して回転動力が伝達される上定盤３を
配置している。下定盤１と上定盤３との間には、図２に
示すようにワーク４を収容したキャリア５を複数配置し
ている。キャリア５には、複数のワーク４を収容する円
形状開口部が開けられ、外周面にギア６が形成されてい
る。ギア６は、モータＭ7 からの回転動力で回転するサ
ンギア７及びインターナルギア８と噛み合う。モータＭ
1 ，Ｍ3 ，Ｍ7 で下定盤１，上定盤３及びサンギア７を
回転させると、サンギア７及びインターナルギア８に噛
み合っているキャリア５は、サンギア７の回りを公転し
ながら自転する。キャリア５の動きに伴ってキャリア５
に収容されているワーク４も公転及び自転し、下定盤１
及び上定盤３に貼り付けられている研磨布９でワーク４
の両面が研磨される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】両面研磨されるシリコ
ンウェーハは、通常、厚さが０．６〜０．９ｍｍで口径
２００ｍｍ或いはそれ以上の薄いディスクであり、最近
の傾向として大口径化が著しく４００ｍｍウェーハも検
討されている。このような薄いディスクをワーク４とし
てキャリア５で保持し、両面に定盤１，２を押し当てな
がら回転させるとき、研磨時の摩擦力が局部的に大きく
なる現象が発生し易い。異常に大きな摩擦力は、ワーク
４を保持しているキャリア５に破壊や歪み等を誘発させ
る。その結果、ワーク４がキャリア５から飛び出し、ワ
ーク４自体が破損することになる。また、キャリア５か
ら飛び出したワーク４は、定盤１，２の回転中に他のワ
ーク４と衝突し、連鎖的に他のワーク４を破損させる結
果になる。摩擦力の異常上昇は、ワークの反り・面状
態，研磨スラリーの不均一供給，不織布９の面状態，定
盤１，３のブレ等に原因があるものと推察される。しか
し、これらの研磨条件を厳格に管理しても、摩擦力の異
常上昇を完全に解消できない。
ンウェーハは、通常、厚さが０．６〜０．９ｍｍで口径
２００ｍｍ或いはそれ以上の薄いディスクであり、最近
の傾向として大口径化が著しく４００ｍｍウェーハも検
討されている。このような薄いディスクをワーク４とし
てキャリア５で保持し、両面に定盤１，２を押し当てな
がら回転させるとき、研磨時の摩擦力が局部的に大きく
なる現象が発生し易い。異常に大きな摩擦力は、ワーク
４を保持しているキャリア５に破壊や歪み等を誘発させ
る。その結果、ワーク４がキャリア５から飛び出し、ワ
ーク４自体が破損することになる。また、キャリア５か
ら飛び出したワーク４は、定盤１，２の回転中に他のワ
ーク４と衝突し、連鎖的に他のワーク４を破損させる結
果になる。摩擦力の異常上昇は、ワークの反り・面状
態，研磨スラリーの不均一供給，不織布９の面状態，定
盤１，３のブレ等に原因があるものと推察される。しか
し、これらの研磨条件を厳格に管理しても、摩擦力の異
常上昇を完全に解消できない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題を解消すべく案出されたものであり、研磨加工中に摩
擦力を常時検出し、摩擦力に異常な上昇が検出された場
合、研磨装置を停止させ或いは加工条件を緩和させるこ
とにより、ワークやキャリアの破損を防止することを目
的とする。本発明は、その目的を達成するため、薄板状
ワークを挟んで両面研磨する定盤であって、定盤の作用
面に貼られた研磨布の下に、研磨加工中の薄板状ワーク
に摩擦状態を検出するセンサが埋め込まれていることを
特徴とする。
題を解消すべく案出されたものであり、研磨加工中に摩
擦力を常時検出し、摩擦力に異常な上昇が検出された場
合、研磨装置を停止させ或いは加工条件を緩和させるこ
とにより、ワークやキャリアの破損を防止することを目
的とする。本発明は、その目的を達成するため、薄板状
ワークを挟んで両面研磨する定盤であって、定盤の作用
面に貼られた研磨布の下に、研磨加工中の薄板状ワーク
に摩擦状態を検出するセンサが埋め込まれていることを
特徴とする。
【０００５】
【実施の形態】本発明に従った両面研磨装置は、図３に
示すようにキャリア５に収容したワーク４の両面に対向
して下定盤１及び上定盤３を配置している。下定盤１及
び上定盤３には研磨布９が貼られており、研磨布９と定
盤１，３の作用面との間に圧力センサ１０が埋め込まれ
ている。圧力センサ１０としては、荷重，圧力，トルク
等の物理量を電気的信号として取り出せる歪みセンサ，
変形や破壊等の際に発生する音に基づいてワーク４の状
態を検出する音響センサ等が使用される。以下の説明で
は、歪みセンサを圧力センサ１０として使用した場合を
説明するが、音響センサで検出される異常音によっても
同様にワーク４の研磨状態が判定される。
示すようにキャリア５に収容したワーク４の両面に対向
して下定盤１及び上定盤３を配置している。下定盤１及
び上定盤３には研磨布９が貼られており、研磨布９と定
盤１，３の作用面との間に圧力センサ１０が埋め込まれ
ている。圧力センサ１０としては、荷重，圧力，トルク
等の物理量を電気的信号として取り出せる歪みセンサ，
変形や破壊等の際に発生する音に基づいてワーク４の状
態を検出する音響センサ等が使用される。以下の説明で
は、歪みセンサを圧力センサ１０として使用した場合を
説明するが、音響センサで検出される異常音によっても
同様にワーク４の研磨状態が判定される。
【０００６】圧力センサ１０の埋設位置は、研磨加工さ
れるワーク４に研磨布９が押し当てられる箇所に設定さ
れる。圧力センサ１０は、単数又は複数が研磨布９の下
に配置される。大口径のワーク４にあってはキャリア５
で一枚のワーク４を保持して両面研磨することもある
が、この場合には一つの同心円状に単数又は複数の圧力
センサ１０を配置する。圧力センサ１０から引出された
リード線１１は、下定盤１及び上定盤３に摺動摩擦して
いるスリップリング１２を介して応力解析装置１３に導
かれる。応力解析装置１３では、図４のブロック図に示
すように、圧力センサ１０で検出された圧力を予め入力
されている設定圧力と比較し、検出圧力が適性範囲にあ
るか否かを判定する。検出圧力が異常に高くなった場合
には、演算結果を制御信号として圧力制御系１４及び駆
動機構制御系１５に出力する。
れるワーク４に研磨布９が押し当てられる箇所に設定さ
れる。圧力センサ１０は、単数又は複数が研磨布９の下
に配置される。大口径のワーク４にあってはキャリア５
で一枚のワーク４を保持して両面研磨することもある
が、この場合には一つの同心円状に単数又は複数の圧力
センサ１０を配置する。圧力センサ１０から引出された
リード線１１は、下定盤１及び上定盤３に摺動摩擦して
いるスリップリング１２を介して応力解析装置１３に導
かれる。応力解析装置１３では、図４のブロック図に示
すように、圧力センサ１０で検出された圧力を予め入力
されている設定圧力と比較し、検出圧力が適性範囲にあ
るか否かを判定する。検出圧力が異常に高くなった場合
には、演算結果を制御信号として圧力制御系１４及び駆
動機構制御系１５に出力する。
【０００７】圧力制御系１４では、応力解析装置１３か
らの信号に基づいて、ロードセル１６（図５）によって
定盤１，３に加えている圧力を軽減する制御信号を出力
する。駆動機構制御系１５では、同じく応力解析装置１
３からの信号に基づいて、下定盤用モータＭ1 ，上定盤
用モータＭ3 ，サンギア用モータＭ7 ，インターナルギ
ア用モータＭ8 に駆動停止信号を出力する。その結果、
駆動力伝達シャフトＳ 1 ，Ｓ3 ，Ｓ7 ，Ｓ8 を介してモ
ータＭ1 ，Ｍ3 ，Ｍ7 ，Ｍ8 に接続されている下定盤
１，上定盤３，サンギア７及びインターナルギア８が回
転を停止する。このようにして、研磨加工中に検出され
た圧力異常に応じて研磨装置が直ちに駆動停止するた
め、ワーク４やキャリア６の破損が防止される。したが
って、１枚のワークが破損した場合にあっても、その破
損が１枚に止まり、同時に加工されている他のワークが
連鎖的に破損することがなくなる。
らの信号に基づいて、ロードセル１６（図５）によって
定盤１，３に加えている圧力を軽減する制御信号を出力
する。駆動機構制御系１５では、同じく応力解析装置１
３からの信号に基づいて、下定盤用モータＭ1 ，上定盤
用モータＭ3 ，サンギア用モータＭ7 ，インターナルギ
ア用モータＭ8 に駆動停止信号を出力する。その結果、
駆動力伝達シャフトＳ 1 ，Ｓ3 ，Ｓ7 ，Ｓ8 を介してモ
ータＭ1 ，Ｍ3 ，Ｍ7 ，Ｍ8 に接続されている下定盤
１，上定盤３，サンギア７及びインターナルギア８が回
転を停止する。このようにして、研磨加工中に検出され
た圧力異常に応じて研磨装置が直ちに駆動停止するた
め、ワーク４やキャリア６の破損が防止される。したが
って、１枚のワークが破損した場合にあっても、その破
損が１枚に止まり、同時に加工されている他のワークが
連鎖的に破損することがなくなる。
【０００８】また、圧力センサ１０からの検出圧力を応
力解析装置１３で設定圧力と比較する際、装置を駆動停
止させることなく、比較演算結果に応じてワーク４に加
わる圧力を緩和することも可能である。圧力が緩和され
た状態で装置を暫時駆動させ、検出圧力が定常範囲に戻
ったときに装置を定常稼動させると、ワーク４やキャリ
ア５の破損を未然に防止でき、生産性良くワーク４を両
面研磨できる。なお、ワーク４としては、シリコンウェ
ーハを始めとしてガラス基板，セラミックス基板，金属
基板等があり、何れの基板でも同様に破損を防止しなが
ら両面研磨される。
力解析装置１３で設定圧力と比較する際、装置を駆動停
止させることなく、比較演算結果に応じてワーク４に加
わる圧力を緩和することも可能である。圧力が緩和され
た状態で装置を暫時駆動させ、検出圧力が定常範囲に戻
ったときに装置を定常稼動させると、ワーク４やキャリ
ア５の破損を未然に防止でき、生産性良くワーク４を両
面研磨できる。なお、ワーク４としては、シリコンウェ
ーハを始めとしてガラス基板，セラミックス基板，金属
基板等があり、何れの基板でも同様に破損を防止しなが
ら両面研磨される。
【０００９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の定盤
は、ワークに加えられている圧力や摩擦状態を研磨加工
中に検出できる。検出結果に応じて、研磨加工を中断
し、或いは加圧状態を緩和させるとき、ワークやキャリ
アの破損が防止され、高い歩留りでワークを目標表面状
態に仕上げることが可能となる。
は、ワークに加えられている圧力や摩擦状態を研磨加工
中に検出できる。検出結果に応じて、研磨加工を中断
し、或いは加圧状態を緩和させるとき、ワークやキャリ
アの破損が防止され、高い歩留りでワークを目標表面状
態に仕上げることが可能となる。
【図１】 薄板状ワークを両面加工する装置の要部断面
図
図
【図２】 サンギア及びインターナルギアに噛み合った
キャリアの平面図
キャリアの平面図
【図３】 本発明に従って圧力センサが埋め込まれた定
盤を備えた両面研磨装置の要部断面図
盤を備えた両面研磨装置の要部断面図
【図４】 圧力センサで検出された圧力に応じてワーク
の研磨状態を制御するブロック図
の研磨状態を制御するブロック図
【図５】 両面加工装置の駆動系を示した概略図
１：下定盤 ３：上定盤 ４：ワーク ５：キャ
リア ７：サンギア ８：インターナルギア ９：研磨布 １０：圧力セ
ンサ １１：リード線 １２：スリップリング １３：応力解析装置 １
６：ロードセル Ｍ1 ：下定盤用モータ Ｍ3 ：上定盤用モータ Ｍ7 ：サンギア用モータ Ｍ8 ：インターナルギア用モータ Ｓ1 ：下定盤用駆動力伝達シャフト Ｓ3 ：上定盤用駆動力伝達シャフト Ｓ7 ：サンギア用駆動力伝達シャフト Ｓ8 ：インターナルギア用駆動力伝達シャフト
リア ７：サンギア ８：インターナルギア ９：研磨布 １０：圧力セ
ンサ １１：リード線 １２：スリップリング １３：応力解析装置 １
６：ロードセル Ｍ1 ：下定盤用モータ Ｍ3 ：上定盤用モータ Ｍ7 ：サンギア用モータ Ｍ8 ：インターナルギア用モータ Ｓ1 ：下定盤用駆動力伝達シャフト Ｓ3 ：上定盤用駆動力伝達シャフト Ｓ7 ：サンギア用駆動力伝達シャフト Ｓ8 ：インターナルギア用駆動力伝達シャフト
Claims (1)
- 【請求項１】 薄板状ワークを挟んで両面研磨する定盤
であって、定盤の作用面に貼られた研磨布の下に、研磨
加工中の薄板状ワークの摩擦状態を検出するセンサが埋
め込まれていることを特徴とするセンサを組み込んだ定
盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5767198A JPH11254304A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | センサを組み込んだ定盤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5767198A JPH11254304A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | センサを組み込んだ定盤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11254304A true JPH11254304A (ja) | 1999-09-21 |
Family
ID=13062387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5767198A Pending JPH11254304A (ja) | 1998-03-10 | 1998-03-10 | センサを組み込んだ定盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11254304A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003010807A1 (fr) * | 2001-07-24 | 2003-02-06 | Hitachi, Ltd. | Procede de fabrication d'un dispositif de circuit integre semi-conducteur |
| JP2009039826A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Fujitsu Ltd | 研磨装置及び研磨方法、基板及び電子機器の製造方法 |
| JP2009285768A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Sumco Corp | 半導体ウェーハの研削方法および研削装置 |
| JP2013063481A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Fujitsu Semiconductor Ltd | ウエーハ研磨装置及びウエーハ検査方法 |
| JP2016517185A (ja) * | 2013-05-01 | 2016-06-09 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | Ｓｉ貫通電極露出処理の音響的なモニター及び制御のための装置及び方法 |
| WO2023248960A1 (ja) * | 2022-06-21 | 2023-12-28 | Ａｇｃ株式会社 | ワークを両面研磨する方法 |
-
1998
- 1998-03-10 JP JP5767198A patent/JPH11254304A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003010807A1 (fr) * | 2001-07-24 | 2003-02-06 | Hitachi, Ltd. | Procede de fabrication d'un dispositif de circuit integre semi-conducteur |
| JP2009039826A (ja) * | 2007-08-09 | 2009-02-26 | Fujitsu Ltd | 研磨装置及び研磨方法、基板及び電子機器の製造方法 |
| US8221190B2 (en) | 2007-08-09 | 2012-07-17 | Fujitsu Limited | Polishing apparatus cofigured to simultaneously polish two surfaces of a work |
| JP2009285768A (ja) * | 2008-05-28 | 2009-12-10 | Sumco Corp | 半導体ウェーハの研削方法および研削装置 |
| JP2013063481A (ja) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Fujitsu Semiconductor Ltd | ウエーハ研磨装置及びウエーハ検査方法 |
| JP2016517185A (ja) * | 2013-05-01 | 2016-06-09 | アプライド マテリアルズ インコーポレイテッドＡｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | Ｓｉ貫通電極露出処理の音響的なモニター及び制御のための装置及び方法 |
| WO2023248960A1 (ja) * | 2022-06-21 | 2023-12-28 | Ａｇｃ株式会社 | ワークを両面研磨する方法 |
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