KR20170104925A - Surface polishing apparatus and carrier - Google Patents

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KR20170104925A
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유스케 이노우에
히데아키 요시하라
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스피드팜 가부시키가이샤
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Abstract

In case of a carrier which is a carrier without a light transmitting property, the thickness of the carrier is measured by a laser beam. An effort of separating the carrier from a polishing apparatus is reduced when the thickness of the carrier is measured, thereby easily managing a gap between the thickness of the carrier and the thickness of a work. As a planar polishing apparatus (1) for polishing the work (40) held on the carrier (30), the planar polishing apparatus includes a thickness measuring device (X) for measuring the thicknesses of the carrier (30) and the work (40). The thickness measuring device (X) is configured to measure the thickness from light which is reflected from the surface thereof by irradiating the work (40) and the carrier (30) with the laser beam. The carrier (30) includes a body part (31) including a work holding hole (32) for holding the work (40) and a thickness measuring unit (Y) including a measurement hole (34) and a light transmitting member (35) fitted into the measurement hole (34).

Description

평면 연마 장치 및 캐리어{SURFACE POLISHING APPARATUS AND CARRIER}[0001] SURFACE POLISHING APPARATUS AND CARRIER [0002]

본 발명은 반도체 웨이퍼 등의 워크의 표리면을 연마하는 평면 연마 장치와, 상기 워크를 유지하는 캐리어에 관한 것이다.The present invention relates to a planar polishing apparatus for polishing the front and back surfaces of a work such as a semiconductor wafer and a carrier for holding the work.

반도체 웨이퍼나 유리 기판 등의 판상의 워크를 연마하는 평면 연마 장치는 일반적으로 회전 가능하게 배치된 상정반 및 하정반과, 상기 워크를 유지하는 캐 리어를 갖고, 그 캐리어에 유지된 상기 워크를 상정반 및 하정반으로 협지하여 그 워크의 표리면을 상기 상정반과 하정반에서 연마하도록 구성되어 있다.2. Description of the Related Art A planar polishing apparatus for polishing a plate-like work such as a semiconductor wafer or a glass substrate generally has an upper half and a lower half which are rotatably arranged and a carrier holding the work, And the upper and lower surfaces of the workpiece are sandwiched between the upper and lower surfaces.

이 종류의 평면 연마 장치에서는 워크의 두께와 캐리어의 두께의 차가 소정의 값으로 된 시점에서 연마를 종료함으로써 높은 평면도를 갖는 워크가 얻어지는 것이 알려져 있다. 이 때문에, 종래부터 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 워크의 두께와 캐리어의 두께를 각각 측정하여 그 워크의 두께와 캐리어의 두께의 차(갭)를 관리하고, 이 갭이 소정의 값으로 될 때까지 연마 가공하는 것이 행해지고 있다.In this type of planar polishing apparatus, it is known that a work having a high planarity can be obtained by completing the polishing when the difference between the thickness of the work and the thickness of the carrier becomes a predetermined value. Therefore, conventionally, as disclosed in Patent Document 1, the thickness of the work and the thickness of the carrier are measured, and the difference (thickness) between the thickness of the work and the thickness of the carrier is managed, A polishing process is carried out until the surface is polished.

그러나, 특허문헌 1에 개시된 것은 연마 개시 전에 캐리어의 두께를 측정함과 아울러 비연마시(연마 지립의 스위칭의 타이밍)에 워크의 두께를 측정하도록 하고 있기 때문에 작업 효율이 나쁘다고 하는 결점이 있다.However, the technique disclosed in Patent Document 1 is disadvantageous in that the work efficiency is poor because the thickness of the carrier is measured before the start of polishing and the thickness of the work is measured at the time of non-annealing (switching timing of the abrasive grains).

한편, 특허문헌 2에는 레이저광에 의한 두께 측정 장치를 지지 프레임에 장착하고, 이 두께 측정 장치로부터 워크에 레이저광을 조사하여 그 워크의 표면 및 이면으로부터 반사되는 반사광에 의거해서 그 워크의 두께를 산출하도록 한 것이 개시되어 있다. 이것에 의하면, 연마 중에 워크의 두께를 측정할 수 있기 때문에 작업 효율이 우수하다. 캐리어에 대해서는 그 캐리어로부터의 반사광은 약하기 때문에 그 반사광을 계측 에러로서 취급함으로써 레이저광에 의한 두께 측정은 행하고 있지 않다.On the other hand, in Patent Document 2, a laser beam thickness measuring apparatus is mounted on a support frame, laser light is irradiated from the thickness measuring apparatus to a workpiece, and the thickness of the workpiece is measured on the basis of reflected light reflected from the front and back surfaces of the workpiece Is calculated. According to this, since the thickness of the work can be measured during polishing, the working efficiency is excellent. Since the reflected light from the carrier is weak for the carrier, the reflected light is treated as a measurement error, and the thickness measurement by the laser light is not performed.

평면 연마 가공에 이용되는 캐리어는 반복하여 사용되는 까닭에 내구성이 필요하기 때문에 내구성이 우수한 캐리어를 이용하는 것이 일반적이다. 그 중에서도, 금속이나 섬유 강화 플라스틱 등으로 이루어지는 광투과성(투광성)을 갖지 않는 캐리어나 광투과성(투광성)이 낮고 반사광이 약한 캐리어(이하, 「광투과성(투광성)을 갖지 않는 캐리어」라고 함)의 반사광은, 그 강도가 약한 까닭에 연마 가공시에 있어서의 연마 장치의 진동 등에 의해 발생되는 노이즈에 반사광으로부터 얻어지는 측정 데이터의 피크값이 묻혀 버려 노이즈로서 취급되어 버린다(계측 에러가 됨). 특히, 금속제 캐리어의 경우에는 레이저광을 투과하지 않기 때문에 그 레이저광에 의한 두께의 측정이 불가능하다. 이 때문에, 금속 캐리어를 사용하여 워크를 연마하는 경우에는 비연마시에 그 캐리어를 일부러 연마 장치로부터 인출하여 마이크로미터 등의 측정기를 이용하여 두께를 측정할 필요가 있어 작업 효율이 나쁘다.Since the carrier used in the planar polishing process is repeatedly used, durability is required, so that a carrier having excellent durability is generally used. Among them, a carrier which does not have a light-transmissive property (light-transmissive property) made of metal or fiber-reinforced plastic, a carrier which has a low light transmissive property (transmissive property) and a weak reflected light (hereinafter referred to as a carrier having no light transmissive property Since the intensity of the reflected light is weak, the peak value of the measurement data obtained from the reflected light is buried in the noise generated by the vibration of the polishing apparatus at the time of polishing, and is treated as noise (measurement error occurs). In particular, in the case of a metal carrier, since the laser light is not transmitted, it is impossible to measure the thickness by the laser light. Therefore, when a workpiece is polished using a metal carrier, it is necessary to take out the carrier from the polishing apparatus in a non-refractory manner and measure the thickness using a measuring device such as a micrometer, which results in poor working efficiency.

일본 특허 공개 2010-45279호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-45279 일본 특허 공개 2008-227393호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-227393

그래서, 본 발명의 기술적 과제는 캐리어가 상기 광투과성(투광성)을 갖지 않는 캐리어인 경우라도 레이저광에 의한 그 캐리어의 두께 측정을 가능하게 함으로써 그 캐리어의 두께 측정시에 그 캐리어를 연마 장치로부터 분리할 필요를 없애서 갭 관리에 의한 워크의 연마를 효율적으로 행할 수 있도록 하는 것에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a method of measuring the thickness of a carrier by laser light even when the carrier is a carrier having no light transmissive property (light transmitting property), thereby separating the carrier from the polishing apparatus So that the work can be efficiently polished by gap management.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 의하면 회전 가능하게 배치된 상정반 및 하정반과, 워크를 유지하기 위한 캐리어를 갖고, 그 캐리어에 유지된 워크를 상기 상정반과 하정반으로 협지하여 그 워크의 양면을 연마하는 평면 연마 장치로서, 상기 평면 연마 장치는 상기 워크 및 캐리어의 두께를 측정하기 위한 두께 측정 장치를 갖고, 상기 두께 측정 장치는 레이저광을 상기 워크 및 캐리어를 향하여 조사하고, 그 워크 및 캐리어의 표면으로부터의 반사광과 이면으로부터의 반사광으로부터 그 워크 및 캐리어의 두께를 측정하도록 구성되고, 상기 캐리어는 상기 워크를 유지하기 위한 워크 유지 구멍을 갖는 본체부와, 그 캐리어의 두께를 측정하기 위한 두께 측정부를 갖고, 그 두께 측정부는 상기 워크 유지 구멍과는 다른 위치에 형성된 측정 구멍과, 그 측정 구멍에 끼워넣어진 투광 부재를 갖고 있으며, 그 투광 부재는 상기 본체부보다 광투과성(투광성)이 우수하고, 또한 그 투광 부재의 두께는 상기 본체부의 두께와 동등하고, 또한 그 투광 부재의 표리면은 상기 본체부의 표리면과 동일 높이면을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 평면 연마 장치가 제공된다.In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an upper half and a lower half that are rotatably arranged; and a carrier for holding the work, wherein the work held by the carrier is sandwiched between the upper half and the lower half, Wherein the planar polishing apparatus has a thickness measuring device for measuring a thickness of the work and the carrier, the thickness measuring device irradiating a laser beam toward the work and the carrier, Wherein the carrier is configured to measure a thickness of the work and a carrier from light reflected from a surface of the carrier and a light reflected from the back surface, the carrier including a body portion having a workpiece holding hole for holding the workpiece, And a thickness measuring section for measuring a thickness of the workpiece, And the light transmitting member is superior in light transmittance (light transmitting property) to that of the main body portion and the thickness of the light transmitting member is equal to the thickness of the main body portion, Wherein the front and back surfaces of the main body portion are flush with the front and rear surfaces of the main body portion.

본 발명에 따른 평면 연마 장치에 있어서는, 상기 측정 구멍의 구경은 상기 워크 유지 구멍의 구경보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 상기 투광 부재의 연마 레이트는 상기 본체부의 연마 레이트와 동등하거나 또는 그것 이하인 것이 보다 바람직하다. In the planar polishing apparatus according to the present invention, it is preferable that a diameter of the measurement hole is smaller than a diameter of the workpiece holding hole. It is more preferable that the polishing rate of the translucent member is equal to or lower than the polishing rate of the main body portion.

또한, 본 발명에 의하면 평면 연마 장치의 상정반과 하정반 사이에 배치되고, 그 상정반과 하정반에 의해 연마되는 워크를 유지하기 위한 캐리어로서, 상기 캐리어는 상기 워크를 유지하기 위한 워크 유지 구멍을 갖는 본체부와, 레이저광으로 그 캐리어의 두께를 측정하기 위한 두께 측정부를 갖고, 그 두께 측정부는 상기 워크 유지 구멍과는 다른 위치에 형성된 측정 구멍과, 그 측정 구멍에 끼워넣어진 투광 부재를 갖고 있으며, 그 투광 부재는 상기 본체부보다 광투과성(투광성)이 우수하고, 또한 그 투광 부재의 두께는 상기 본체부의 두께와 동등하고, 또한 그 투광 부재의 표리면은 상기 본체부의 표리면과 동일 높이면을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 캐리어가 제공된다.Further, according to the present invention, there is provided a carrier for holding a work to be polished by an upper half and a lower half, the lower half being disposed between an upper half and a lower half of a planar polishing apparatus, the carrier including a work holding hole And a thickness measuring section for measuring the thickness of the carrier with laser light. The thickness measuring section has a measuring hole formed at a position different from the workpiece holding hole, and a light-transmitting member sandwiched between the measuring hole and the measuring hole (Translucency) of the translucent member is greater than that of the main body portion, and the front and back surfaces of the translucent member are flush with the front and back surfaces of the main body portion The carrier is provided.

본 발명에 의한 캐리어에 있어서는, 상기 측정 구멍의 구경은 상기 워크 유지 구멍의 구경보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 상기 투광 부재의 연마 레이트는 상기 본체부의 연마 레이트와 동등하거나 그것 이하인 것이 보다 바람직하다.In the carrier according to the present invention, it is preferable that the diameter of the measurement hole is smaller than the diameter of the workpiece holding hole. It is more preferable that the polishing rate of the translucent member is equal to or less than the polishing rate of the main body portion.

(발명의 효과)(Effects of the Invention)

이와 같이, 본 발명에 의하면 캐리어가 광투과성(투광성)을 갖지 않거나 또는 광투과성(투광성)이 낮은 재료라도, 레이저광에 의해서 그 캐리어의 두께가 측정되고, 또한 캐리어의 두께를 측정할 때 그 캐리어를 연마 장치로부터 일부러 분리할 필요가 없기 때문에, 워크의 두께와 캐리어의 두께의 갭 관리가 용이한 것으로 되어 그 작업 공정수가 삭감된다. 또한, 캐리어의 분리·재장전에 의한 캐리어의 변형이나 파손을 방지할 수 있기 때문에, 그 변형이나 파손에 의해 상하정반의 연마면에 대한 접촉이 불균일해져서 연마면의 상태가 불안정해지는 것에 의한 워크의 가공 정밀도의 편차의 발생을 방지할 수 있어 안정된 연마 가공의 실현이 가능해진다.As described above, according to the present invention, even when a carrier does not have a light transmitting property (light transmitting property) or a light transmitting property (light transmitting property) is low, the thickness of the carrier is measured by laser light, The gap between the thickness of the work and the thickness of the carrier can be easily managed, and the number of working steps can be reduced. Further, it is possible to prevent the carrier from being deformed or damaged due to the separation and rewinding of the carrier, so that the contact with the polishing surface of the upper and lower platens becomes uneven due to deformation or breakage thereof and the state of the polishing surface becomes unstable, It is possible to prevent the deviation of the precision from occurring and realize stable polishing processing.

도 1은 본 발명에 의한 평면 연마 장치의 일 실시형태의 전체 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 상정반과 하정반 상에 배치된 복수의 캐리어를 나타내는 개략 평면도이다.
도 3은 워크의 두께를 측정하는 상태를 나타내는 개략 부분 확대도이다.
도 4는 본 실시형태의 캐리어의 제 1 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 5는 상기 캐리어의 제 2 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 6은 상기 캐리어의 제 3 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 7은 상기 캐리어의 제 4 예를 나타내는 개략 평면도이다.
도 8은 캐리어의 두께를 측정하는 상태를 나타내는 개략 부분 확대도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing the entire configuration of an embodiment of a planar polishing apparatus according to the present invention.
Fig. 2 is a schematic plan view showing a plurality of carriers arranged on an assumption half and a lower half;
3 is a schematic enlarged view showing a state of measuring the thickness of the work.
4 is a schematic plan view showing a first example of the carrier according to the present embodiment.
5 is a schematic plan view showing a second example of the carrier.
6 is a schematic plan view showing a third example of the carrier.
7 is a schematic plan view showing a fourth example of the carrier.
8 is a schematic enlarged view showing a state in which the thickness of the carrier is measured.

이하에, 본 발명에 의한 평면 연마 장치의 일 실시형태에 대해서 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 본 실시형태에 의한 평면 연마 장치(1)는 규소 웨이퍼나 유리 기판과 같은 광투과성(투광성)을 갖는 판상의 워크(40)의 표리면을 연마하기 위한 것이며, 도 1에 나타내는 바와 같이 그 평면 연마 장치(1)의 기체에 축선(L)을 중심으로 회전 가능하게 배치된 상정반(2) 및 하정반(3)과 선 기어(4) 및 인터널 기어(5)를 가짐과 아울러, 상기 하정반(3) 상에 등간격으로 적재되어서 상기 선 기어(4) 및 인터널 기어(5)에 맞물리는 금속제의 캐리어(30)를 갖고 있다. 그 캐리어(30)에는 상기 워크(40)를 유지하는 위한 워크 유지 구멍(32)이 형성되어 있다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, one embodiment of a planar polishing apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The planar polishing apparatus 1 according to the present embodiment is for polishing the front and back surfaces of a plate-like work 40 having light transmittance (such as a silicon wafer or a glass substrate). As shown in Fig. 1, And an internal gear 5 and an upper half 2 and a lower half 3 disposed on the base body of the apparatus 1 so as to be rotatable around an axis L. In addition, And a metal carrier 30 which is stacked on the stage 3 at equal intervals and meshed with the sun gear 4 and the internal gear 5. A workpiece holding hole 32 for holding the workpiece 40 is formed in the carrier 30.

또한, 상기 평면 연마 장치(1)는 상기 축선(L)을 중심으로 동축상으로 배치되어서 하단이 구동 모터 등의 구동원에 접속된 제 1-제 4 구동축(2a-5a)을 구비하고, 제 1 구동축(2a)의 상단에는 드라이버(10)가 장착되고, 제 2 구동축(3a)의 상단은 상기 하정반(3)에 접속되고, 제 3 구동축(4a)의 상단은 상기 선 기어(4)에 접속되고, 제 4 구동축(5a)의 상단은 상기 인터널 기어(5)에 접속되어 있고, 이들 구동축(2a-5a)에 의해서 상기 상정반(2) 및 하정반(3)과, 선 기어(4) 및 인터널 기어(5)가 상기 축선(L)을 중심으로 구동, 회전되도록 되어 있다. 또한, 상기 제 1 구동축(2a)에 의한 상정반(2)의 구동에 대해서는 이하의 설명에 의해 명백하다.The planar polishing apparatus 1 is provided with a first-fourth drive shaft 2a-5a disposed coaxially with the axis L and connected at its lower end to a drive source such as a drive motor, The upper end of the second drive shaft 3a is connected to the lower half 3 and the upper end of the third drive shaft 4a is connected to the upper end of the sun gear 4 And the upper end of the fourth drive shaft 5a is connected to the internal gear 5. These drive shafts 2a-5a are connected to the forward and backward planes 2 and 3, 4 and the internal gear 5 are driven and rotated about the axis L. [ In addition, the driving of the first half 2 by the first driving shaft 2a is apparent from the following description.

상기 상정반(2)의 상방에는 상기 기체와 일체의 지지 프레임(6)이 설치되어 있고, 그 지지 프레임(6)에는 모터나 실린더 등의 승강용 액추에이터(7)가 장착되고, 그 승강용 액추에이터(7)의 승강 로드(7a)의 하단에, 정반 헹거(8)가 연결되고, 이 정반 헹거(8)에 상기 상정반(2)이 복수의 지지 스터드(8a)에 의해 지지되어 있다. 상기 정반 헹거(8)의 내주와 상기 승강 로드(7a)의 외주 사이에는 베어링(12)이 설치되고, 그 베어링(12)에 의해 상기 승강 로드(7a)와 정반 헹거(8)가 상하 방향으로는 서로 고정되어 있지만, 상기 축선(L)을 중심으로 하는 회전 방향으로는 상대적으로 회전 가능하도록 연결되어 있다.An elevating actuator 7 such as a motor or a cylinder is mounted on the supporting frame 6 which is integrally formed with the base body above the supporter 2, A table hanger 8 is connected to the lower end of the lifting rod 7a of the table 7 and the table 2 is supported by a plurality of supporting studs 8a. A bearing 12 is provided between the inner circumference of the table hanger 8 and the outer circumference of the elevating rod 7a and the elevating rod 7a and the table hanger 8 are vertically Are connected to each other so as to be relatively rotatable in the rotational direction about the axis L.

그리고, 워크(40)의 연마시에는 상기 승강용 액추에이터(7)에 의해 승강 로드(7a)를 신장시켜서 상정반(2)을 도 1의 연마 위치까지 하강시키면, 그 상정반(2)에 설치된 후크(9)가 상기 제 1 구동축(2a)의 상단의 상기 드라이버(10)에 맞물리고, 그것에 의해서 그 상정반(2)이 상기 드라이버(10)를 통해서 상기 제 1 구동축(2a)에 의해 구동, 회전된다.When the work 40 is polished, the lifting rod 7a is extended by the lifting actuator 7 to lower the lifting base 2 to the polishing position in Fig. The hook 9 is engaged with the driver 10 at the upper end of the first drive shaft 2a so that the receiver 2 is driven by the first drive shaft 2a via the driver 10 .

워크의 비연마시에는 상기 승강용 액추에이터(7)에 의해 승강 로드(7a)를 수축시켜서 상기 상정반(2)을 연마 위치로부터 떨어진 대피 위치로 상승시키면, 상기 후크(9)가 드라이버(10)와의 맞물림으로부터 해제된다.When the work 9 is not lifted, the lifting rod 7a is contracted by the lifting actuator 7 and the lifting rod 7 is lifted to the retracted position away from the polishing position. Is released from the engagement.

도 1에 나타내는 바와 같이 상기 상정반(2)의 하면과 하정반(3)의 상면에는 각각 균일 두께를 갖는 연마 패드(11)가 부착되어 있다. 이 연마 패드(11)로서는 부직포제의 것이나 우레탄제의 것이 사용된다. 그러나, 연마 패드(11)는 필수는 아니고, 연마 패드(11) 대신에 숫돌을 부착시킨 구조나 정반면 자체가 연마면을 이루는 구조여도 좋다.As shown in Fig. 1, a polishing pad 11 having a uniform thickness is attached to the lower surface of the supposing plate 2 and the upper surface of the lower polishing plate 3, respectively. As the polishing pad 11, a nonwoven fabric or a urethane is used. However, the polishing pad 11 is not essential. Instead of the polishing pad 11, a structure in which a grindstone is attached or a structure in which the polishing pad 11 itself is a polishing surface may be used.

상기 캐리어(30)는 광투과성(투광성)을 갖지 않거나 또는 광투과성(투광성)이 낮은 재료로 이루어지는 캐리어이다. 그러한 캐리어의 재질로서는 스테인레스 스틸·SK 스틸·티탄 등의 금속, 세라믹스, 유리 섬유·탄소 섬유·아라미드 섬유 등을 이용한 섬유 강화 플라스틱, 아라미드 수지, 염화비닐, 클로스 베이크, 또는이것들을 내마모성·내약품성·내구성을 갖는 재료로 코팅한 것 등이 있지만, 여기서는 금속으로 설명한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 캐리어(30)는 본체부(31)의 외주에 기어(31a)를 가짐과 아울러 워크와 동일한 형상을 이룬 하나의 워크 유지 구멍(32)을 편심한 위치에 갖고, 이 워크 유지 구멍(32) 내에 상기 워크(40)가 유지된다(도 1 및 도 2 참조). 이 캐리어(30)는 상기 하정반(3)의 연마 패드(11) 상에 적재되고, 외주의 기어(31a)를 상기 선 기어(4)와 인터널 기어(5)에 맞물리게 함으로써 이들 선 기어(4)와 인터널 기어(5)의 회전에 의해서 상기 선 기어(4)의 주위를 자전하면서 공정한다.The carrier 30 is a carrier that does not have a light transmitting property (light transmitting property) or is made of a material having a low light transmitting property (light transmitting property). Examples of the material of such a carrier include metal such as stainless steel, SK steel, and titanium, fiber reinforced plastic using ceramics, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, aramid resin, vinyl chloride, cloth bake, A material coated with a material having durability, and the like. As shown in Fig. 4, the carrier 30 has a gear 31a on the outer periphery of the main body 31 and one work holding hole 32 having the same shape as the work in an eccentric position, The workpiece 40 is held in the workpiece holding hole 32 (see Figs. 1 and 2). The carrier 30 is mounted on the polishing pad 11 of the lower stage 3 and engages the outer gear 31a with the sun gear 4 and the internal gear 5, 4 and the internal gear 5 rotate while rotating around the sun gear 4.

상기 캐리어(30)는 연마 전의 워크(40)의 두께보다 얇게 제작되어 있어서, 그 연마 전의 워크(40)를 워크 유지 구멍(32)에 유지했을 때, 그 워크(40)가 캐리어(30)의 표면보다 상방으로 돌출된다(도 1 및 도 3 참조).The carrier 30 is made thinner than the thickness of the work 40 prior to polishing so that when the work 40 before the polishing is held in the work holding hole 32, And protrudes upward from the surface (see Figs. 1 and 3).

또한, 상기 캐리어(30)는 도 4-도 7에 나타내는 바와 같이, 슬러리 도입 구멍(33)을 갖고, 워크(40)의 연마시에 미도시의 슬러리 공급부로부터 공급되는 연마 슬러리가 이 슬러리 도입 구멍(33)을 통해서 워크(40)의 표리면에 골고루 퍼지도록 되어 있다.4 to 7, the carrier 30 has a slurry introduction hole 33, and the polishing slurry supplied from the slurry supply unit (not shown) at the time of polishing the work 40 is supplied to the slurry introduction hole And is spread evenly over the front and back surfaces of the work 40 through the opening 33.

상기 평면 연마 장치(1)에 의해서 워크(40)의 연마를 행할 때에는 상기 상정반(2)을 대피 위치로 상승시킨 상태에서, 도 2에 나타내는 바와 같이 복수의 상기 캐리어(30)를 하정반(3) 상에 등간격 배치함과 아울러, 그 외주에 형성된 상기 기어(31a)를 상기 선 기어(4)와 인터널 기어(5)에 맞물리게 한다. 그리고, 각 캐리어(30)의 워크 유지 구멍(32)에 워크(40)를 유지시킨 후, 도 1에 나타내는 바와 같이 상기 상정반(2)을 연마 위치까지 하강시키고, 그 상정반(2)과 하정반(3)에 의해 캐리어(30)를 끼워넣는다. 그 상태에서, 상기 구동축(2a-5a)을 통해서 상정반(2) 및 하정반(3)과 선 기어(4) 및 인터널 기어(5)를, 미리 설정된 회전 방향 및 회전 속도로 회전시키면서 상기 상정반(2)과 하정반(3) 사이에 연마 슬러리를 공급함으로써, 상기 선 기어(4)의 주위를 자전 및 공전하는 상기 캐리어(30)에 유지된 워크(40)의 표리면이 상기 상정반(2)과 하정반(3)에 의해서 연마된다.When the work 40 is polished by the planar polishing apparatus 1, a plurality of the carriers 30 are moved to the lower half position (FIG. 2) while the upper half 2 is raised to the retracted position 3 and the gear 31a formed on the outer periphery thereof is engaged with the sun gear 4 and the internal gear 5. [ After holding the workpiece 40 in the workpiece holding holes 32 of the respective carriers 30 as shown in Fig. 1, the abovementioned inferred surface 2 is lowered to the polishing position, The carrier (30) is sandwiched by the lower and upper support (3). In this state, while rotating the hypothetical half 2 and the lower half 3, the sun gear 4 and the internal gear 5 through the drive shafts 2a-5a at predetermined rotational directions and rotational speeds, The front and rear surfaces of the workpiece 40 held by the carrier 30 rotating and revolving around the sun gear 4 are supplied to the front and rear wheels 2 and 3, And is polished by a half (2) and a bottom half (3).

또한, 도 2의 예에서는 4개의 캐리어(30)를 원주 방향으로 등간격으로 배열하고 있지만 하정반(3) 상에 배치되는 캐리어(30)의 수는 임의이다.In the example of Fig. 2, although the four carriers 30 are arranged at equal intervals in the circumferential direction, the number of the carriers 30 arranged on the lower stage 3 is arbitrary.

또한, 본 실시형태의 평면 연마 장치(1)는 워크(40)의 두께(T)와 캐리어(30)의 두께(t)를 각각 측정하여 해당 워크(40)의 두께과 캐리어(30)의 두께의 차(갭)가 소망의 값으로 된 시점에서 연마를 종료하는 갭 관리 방식의 연마를 행하도록 구성되어 있다. 이 때문에, 상기 평면 연마 장치(1)는 레이저광으로 워크(40)의 두께와 캐리어(30)의 두께를 측정하는 광학식의 두께 측정 장치(X)를 갖고 있다. The planar polishing apparatus 1 of the present embodiment measures the thickness T of the workpiece 40 and the thickness t of the carrier 30 to measure the thicknesses of the workpiece 40 and the carrier 30 And to perform polishing of a gap management method in which polishing is terminated when the difference (gap) becomes a desired value. Therefore, the planar polishing apparatus 1 has an optical thickness measuring apparatus X for measuring the thickness of the work 40 and the thickness of the carrier 30 with laser light.

상기 두께 측정 장치(X)는 상기 워크(40)의 연마 중에, 그 워크(40)의 두께와 상기 캐리어(30)의 두께 양쪽을 리얼타임으로 측정할 수 있도록 구성되어 있다. 이 때문에, 그 두께 측정 장치(X)는 도 1에 나타내는 바와 같이, 적외선 파장 영역의 레이저광을 출력하는 광원부(20)와, 이 광원부(20)로부터 출력되는 레이저광을 워크(40)를 향해서 조사함으로써 그 워크(40)의 두께를 측정하는 제 1 프로브(21)와, 상기 광원부(20)로부터 출력되는 레이저광을 캐리어(30)를 향하여 조사함으로써 그 캐리어(30)의 두께를 측정하는 제 2 프로브(50)를 갖고 있다. The thickness measuring apparatus X is configured such that both the thickness of the work 40 and the thickness of the carrier 30 can be measured in real time during the polishing of the work 40. 1, the thickness measuring apparatus X includes a light source unit 20 for outputting laser light in an infrared wavelength range, and a light source unit 20 for emitting laser light output from the light source unit 20 toward the work 40 A first probe 21 for measuring the thickness of the workpiece 40 by irradiating the carrier 30 with a laser beam emitted from the light source unit 20 toward the carrier 30, 2 probe 50. As shown in Fig.

상기 제 1 프로브(21)는 상기 상정반(2)과 함께 회전하도록 설치되어 있다. 즉, 그 제 1 프로브(21)는 상기 정반 헹거(8)나 상기 지지 스터드(8a) 등에 홀더(24)를 개재해서 하향으로 장착됨으로써 상기 상정반(2)의 상방에 배치되고, 상기 광원부(20)에 제 1 광파이버(22)에 의해 로터리 조인트(23)를 개재해서 접속되어 있다. 그리고, 도 3에 나타내는 바와 같이 상기 워크(40)의 연마 가공 중에 상기 상정반(2)에 형성된 측정용의 제 1 측정창부(25)를 통해서 그 워크(40)에 레이저광을 조사함과 아울러, 그 워크(40)의 표면 및 이면으로부터 반사된 반사광을 . 수광한 반사광에 의거한 측정 데이터는 상기 제 1 광파이버(22)를 통해서 연산 제어부(29)에 전송되고, 연산 제어부(29)에서 연산 처리되어 워크(40)의 두께가 산출된다.The first probe 21 is installed so as to rotate together with the supposition plate 2. That is, the first probe 21 is disposed above the supporter 2 by being mounted downward with the holder 24 via the support hanger 8 and the support stud 8a, 20 via a rotary joint 23 by a first optical fiber 22. 3, the work 40 is irradiated with a laser beam through the first measurement window 25 for measurement formed in the first half 2 during polishing of the work 40, And reflected light reflected from the front and back surfaces of the work 40. The measurement data based on the received reflected light is transmitted to the operation control section 29 through the first optical fiber 22 and is subjected to arithmetic processing in the operation control section 29 to calculate the thickness of the work 40. [

상기 제 1 프로브(21)에 의한 워크(40)의 두께의 측정은 선 기어(4)의 주위를 자전 및 공전하는 캐리어(30)에 유지된 워크(40)가 상기 제 1 프로브(21)의 바로 아래, 즉 상기 제 1 측정창부(25)의 바로 아래를 통과할 때에 행해진다.The measurement of the thickness of the workpiece 40 by the first probe 21 is carried out by measuring the thickness of the workpiece 40 held by the carrier 30 rotating and revolving around the sun gear 4, (That is, just below the first measurement window 25).

또한, 상기 제 1 프로브(21)에서 수광된 반사광에 의거한 측정 데이터는 상기 제 1 광파이버(22)를 통해서 광의 상태로 상기 연산 제어부(29)에 전송하여도 좋지만, 상기 제 1 프로브(21)에서 전기 신호로 변환하고, 그 제 1 프로브(21)와 상기 연산 제어부(29)를 로터리 조인트(23)를 개재해서 연결하는 미도시의 전기 케이블을 통해서 상기 연산 제어부(29)에 전송해도 좋고, 또는 무선으로 전송해도 상관없다.The measurement data based on the reflected light received by the first probe 21 may be transmitted to the operation control section 29 in the light state through the first optical fiber 22, And may be transferred to the arithmetic control unit 29 through an electric cable (not shown) for connecting the first probe 21 and the arithmetic control unit 29 via the rotary joint 23, Or wirelessly.

상기 제 1 측정창부(25)는 상기 제 1 프로브(21)의 바로 아래에 배치되어 있고, 그 상정반(2)을 상하로 관통하는 통과 구멍(26)과, 그 통과 구멍(26)에 끼워맞추어지는 슬리브(27)와, 그 슬리브(27)의 하단에 장착된 투과판(28)을 갖고 있다. 또한, 상기 상정반(2)에 부착된 연마 패드(11)에는 상기 제 1 측정창부(25)가 설치된 부분에 개구(11a)가 형성되어 있다.The first measurement window part 25 is disposed directly below the first probe 21 and includes a through hole 26 penetrating the upper half 2 vertically and a through hole 26 And has a sleeve 27 to be fitted and a permeable plate 28 mounted on the lower end of the sleeve 27. An opening 11a is formed in a portion of the polishing pad 11 attached to the supporter 2 where the first measurement window 25 is provided.

상기 슬리브(27)는 합성 수지제나 유리제 등의 원통체이며, 상기 통과 구멍(26)의 구경과 대략 동등한 외경을 갖고, 상단의 플랜지부(27a)가 상정반(2)의 상면에 고정되어 있다. 또한, 상기 통과 구멍(26) 및 상기 슬리브(27)는 원통체에 한정되는 것은 아니고, 다각통체 등의 형상이어도 좋다.The sleeve 27 is a cylindrical body made of synthetic resin or glass and has an outer diameter substantially equal to the diameter of the through hole 26 and a flange portion 27a at the upper end is fixed to the upper surface of the receiving half 2 . Further, the through hole 26 and the sleeve 27 are not limited to a cylindrical body, but may be in the form of a polygonal cylinder or the like.

또한, 상기 투과판(28)은 합성 수지나 유리 등의 광투과성(투광성)을 갖는 재료, 바람직하게는 투명의 재료에 의해 판상으로 형성된 것이고, 상기 슬리브(27)의 하단의 개구를 폐색하도록 장착되어 있다.The transparent plate 28 is formed in a plate shape by a material having a light transmitting property (light transmitting property) such as synthetic resin or glass, preferably a transparent material, and is mounted so as to close the opening of the lower end of the sleeve 27 .

한편, 캐리어(30)의 두께를 측정하기 위한 상기 제 2 프로브(50)는 상기 지지 프레임(6)에 하향으로 장착되어 있고, 상기 광원부(20)에 제 2 광파이버(51)에 의해 접속되어 있다. 이 제 2 프로브(50)는 상정반(2)과 함께 회전하는 상기 제 1 프로브(21)와는 달리, 상기 지지 프레임(6)의 정위치에 적절한 고정 수단에 의해서 고정적으로 배치되어 있다.The second probe 50 for measuring the thickness of the carrier 30 is mounted on the support frame 6 in a downward direction and is connected to the light source unit 20 by a second optical fiber 51 . The second probe 50 is fixedly disposed at a predetermined position of the support frame 6 by a suitable fixing means, unlike the first probe 21 which rotates together with the reference plate 2.

상기 제 2 프로브(50)에 의해, 회전하는 상기 상정반(2)을 통해서 캐리어(30)의 두께를 측정하기 위해, 그 상정반(2)에는 레이저광을 투과시키기 위한 제 2 측정창부(52)가 1개 또는 복수 설치되어 있다. 도 2에 나타내는 실시형태에서는 합계 5개의 제 2 측정창부(52)가 상기 제 1 측정창부(25)와 동일 원주 상에 등간격을 두고서 배치되어 있다. 그러나, 상기 제 2 측정창부(52)가 배치되는 위치는 상기 제 1 측정창부(25)와 상정반(2)의 반경 방향의 다른 위치여도 좋다.In order to measure the thickness of the carrier 30 through the rotating second measuring unit 2 by the second probe 50, the second measuring unit 52 for transmitting laser light is provided in the second measuring unit 2 ) Are provided in a single unit. In the embodiment shown in Fig. 2, a total of five second measurement window portions 52 are arranged on the same circumference as the first measurement window portion 25 at regular intervals. However, the position where the second measurement window 52 is disposed may be different from the radial direction of the first measurement window 25 and the imaginary plane 2.

또한, 도 8에 나타내는 바와 같이 상기 제 2 측정창부(52)는 상기 제 1 측정창부(25)와 마찬가지로, 상정반(2)을 상하로 관통하는 통과 구멍(26)과, 그 통과 구멍(26)에 끼워맞추어지는 슬리브(27)와, 그 슬리브(27)의 하단에 장착된 투과판(28)을 갖고 있다. 또한, 상기 상정반(2)에 부착된 연마 패드(11)에는 상기 제 2 측정창부(52)가 설치된 부분에 상기 제 1 측정창부(25)가 설치된 부분과 마찬가지로 개구(11a)가 형성되어 있다.8, the second measurement window 52 has a through-hole 26 passing through the upper half 2 in the same manner as the first measurement window 25, and a through-hole 26 And a transmission plate 28 mounted on the lower end of the sleeve 27. The sleeve 27 is provided with a sleeve 27, An opening 11a is formed in the polishing pad 11 attached to the supporter 2 in the same manner as the portion where the first measurement window 25 is provided in the portion where the second measurement window 52 is provided .

상기 슬리브(27)는 합성 수지제나 유리제 등의 원통체이며, 상기 통과 구멍(26)의 구경과 대략 동등한 외경을 갖고, 상단의 플랜지부(27a)가 상정반(2)의 상면에 고정되어 있다. 또한, 상기 통과 구멍(26) 및 상기 슬리브(27)는 원통체에 한정되는 것은 아니고, 다각통체 등의 형상이어도 좋다.The sleeve 27 is a cylindrical body made of synthetic resin or glass and has an outer diameter substantially equal to the diameter of the through hole 26 and a flange portion 27a at the upper end is fixed to the upper surface of the receiving half 2 . Further, the through hole 26 and the sleeve 27 are not limited to a cylindrical body, but may be in the form of a polygonal cylinder or the like.

또한, 상기 투과판(28)은 합성 수지나 유리 등의 광투과성(투광성)을 갖는 재료, 바람직하게는 투명의 재료에 의해 판상으로 형성된 것이므로, 상기 슬리브(27)의 하단의 개구를 폐색하도록 장착되어 있다. Since the transparent plate 28 is formed in a plate shape by a synthetic resin or a light-transmissive material (preferably, transparent material) such as glass, it is mounted so as to close the opening at the lower end of the sleeve 27 .

그런데, 상기 캐리어(30)가 금속제인 경우에는 상기 제 2 프로브(50)에서 레이저광을 그 캐리어(30)에 조사해도, 그 캐리어(30)를 레이저광이 투과하지 않아 그 캐리어(30)의 이면측으로부터의 반사광을 얻을 수 없으므로, 그 캐리어(30)의 두께를 측정하는 것은 불가능하다. When the carrier 30 is made of metal, even if the second probe 50 irradiates the carrier 30 with the laser beam, the laser beam is not transmitted through the carrier 30, Reflected light from the back side can not be obtained, so that it is impossible to measure the thickness of the carrier 30.

그래서, 본 발명에 있어서는 도 1-도 4에 나타내는 바와 같이, 상기 캐리어(30)에 레이저광으로 두께를 측정하기 위한 하나의 두께 측정부(Y)가 형성되어 있다. 이 두께 측정부(Y)는 상기 워크 유지 구멍(32) 및 슬러리 도입 구멍(33)과는 다른 위치에 형성된 측정 구멍(34)과, 그 측정 구멍(34)에 메워넣어진 투광 부재(35)로 형성되어 있다. Thus, in the present invention, as shown in Figs. 1 to 4, a single thickness measuring section Y for measuring the thickness of the carrier 30 with laser light is formed. The thickness measuring section Y includes a measuring hole 34 formed at a position different from the workpiece holding hole 32 and the slurry introducing hole 33 and a light transmitting member 35 embedded in the measuring hole 34. [ Respectively.

상기 측정 구멍(34)은 캐리어(30)를 표면으로부터 이면으로 관통하는 원형의 구멍이고, 그 구경은 상기 워크 유지 구멍(32)의 구경보다 작은 것이 바람직하다. 그것에 의해서, 캐리어(30)의 강도를 손상시키는 일 없이 상기 측정 구멍에 설치되는 상기 투광 부재(35)가 연마면과 접촉함으로써 발생되는 마모를 억제할 수 있다. 이 측정 구멍(34)은 캐리어(30)의 중심에 가능한 한 가까운 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 측정 구멍(34)의 형상은 원형에 한정되는 것은 아니고, 다각형으로 해도 좋다.It is preferable that the measurement hole 34 is a circular hole penetrating the carrier 30 from the front surface to the back surface and the diameter thereof is smaller than the diameter of the workpiece holding hole 32. Thereby, it is possible to suppress the wear caused by the contact of the translucent member 35 provided on the measurement hole with the polishing surface without impairing the strength of the carrier 30. It is preferable that the measurement hole 34 is formed as close as possible to the center of the carrier 30. Further, the shape of the measurement hole 34 is not limited to a circular shape, but may be a polygonal shape.

상기 투광 부재(35)는 광투과성(투광성)을 갖는 재료로 형성되어 있어서, 상기 본체부(31)보다 광투과성(투광성)이 우수하고, 상기 본체부(31)의 두께와 동등한 두께를 갖고, 그 표리면이 상기 본체부(31)의 표리면과 동일 높이면을 이루도록 해서 상기 측정 구멍(34) 내에 끼워넣어져 있다.The translucent member 35 is formed of a material having light transmittance and is superior in light transmittance (light transmittance) to the main body 31 and has a thickness equal to the thickness of the main body 31, And the top and bottom surfaces thereof are sandwiched in the measuring hole 34 so as to be flush with the top and bottom surfaces of the main body 31.

금속제의 캐리어(30)에 이러한 측정 구멍(34) 및 투광 부재(35)로 이루어지는 두께 측정부(Y)를 형성한 것에 의해, 상기 제 2 프로브(50)에서 그 투광 부재(35)에레이저광을 조사함으로써 그 투광 부재(35)의 표면 및 이면으로부터의 반사광을 얻는 것이 가능해지고, 그 결과 그 캐리어(30)의 두께를 측정할 수 있는 것이다.The thickness measurement section Y made up of the measurement hole 34 and the light transmissive member 35 is formed on the metal carrier 30 so that the second probe 50 can transmit the low light of the light- It is possible to obtain reflected light from the front surface and the back surface of the translucent member 35. As a result, the thickness of the carrier 30 can be measured.

상기 투광 부재(35)는 광투과성(투광성)을 갖는 재료로서, 예를 들면 아크릴계 수지·우레탄계 수지·폴리에틸렌테레프탈레이트 수지(PET) 등의 합성 수지, 석영, 사파이어, 유리, 규소 등에 의해 구성할 수 있고, 상기 본체부(31)의 재질보다 광투과성(투광성)이 우수한 재료를 적절히 선택하는 것이 긴요하다. 특히, 적외선 파장 영역의 레이저광의 광투과성(투광성)이 상기 본체부(31)의 재질보다 우수한 재료(적외선 투과 재료)를 적절히 선택하는 것이 긴요하다. 또한, 이 투광 부재(35)의 상기 측정 구멍(34)으로의 장착은, 예를 들면 접착제에 의한 접착이어도 좋고, 쐐기 끼워맞춤에 의한 것이어도 좋고, 적절한 수단에 의해 장착될 수 있다. The translucent member 35 may be made of a synthetic resin such as acrylic resin, urethane resin, polyethylene terephthalate resin (PET), quartz, sapphire, glass, silicon or the like as a material having light transmittance And it is essential to suitably select a material that is superior in light transmittance (light transmittance) to the material of the main body 31. Particularly, it is essential that a material (infrared transmitting material) having a light transmittance (light transmittance) of the laser light in the infrared wavelength region is higher than that of the material of the main body 31. The mounting of the translucent member 35 to the measurement hole 34 may be effected, for example, by an adhesive, by wedge fitting, or by suitable means.

또한, 상기 투광 부재(35)의 연마 레이트는 상기 본체(31)의 연마 레이트와 동등하거나 상기 본체부(31)보다 연마 레이트가 낮은(연마되기 어려운) 것이 바람직하다. 그 이유는 연마 가공에 있어서는 하정반(3)의 연마면이 항상 상기 본체 부(31)의 하면과 접촉하고 있기 때문에 상기 본체부(31)가 연마되는 경우가 있고, 또한 연마 가공이 진행됨에 따라서 상기 상정반(2)과 상기 본체부(31)의 상면의 거리가 줄어들어, 상기 상정반(2)의 연마면과 상기 본체부(31)의 상면이 접촉함으로써 상기 본체부(31)가 연마되어 버리는 경우가 있다. 이 때문에, 상기 투광 부재(35)의 연마 레이트가 상기 본체부(31)의 연마 레이트보다 높으면(연마되기 쉬우면), 이 투광 부재(35)가 연마되어서 상기 본체부(31)보다 얇게 되어 버려서 두께의 측정 정밀도가 저하되기 때문이다. It is also preferable that the polishing rate of the translucent member 35 is equal to the polishing rate of the main body 31 or the polishing rate is lower than that of the main body 31 (hard to be polished). The reason for this is that, in polishing, the polishing surface of the lower polishing plate 3 is always in contact with the lower surface of the main body 31, so that the main body 31 may be polished. Further, The distance between the imaginary plane 2 and the upper surface of the main body 31 is reduced so that the polishing surface of the supporter 2 and the upper surface of the main body 31 come into contact with each other to polish the main body 31 There is a case to discard. Therefore, when the polishing rate of the translucent member 35 is higher than the polishing rate of the main body portion 31 (the polishing is likely to occur), the translucent member 35 is polished and thinner than the main body portion 31 This is because the measurement precision of the thickness is lowered.

도 8에 나타내는 바와 같이, 워크(40)의 연마 가공 중의 상기 제 2 프로브(50)에 의한 캐리어(30)의 두께 측정은 회전하는 상정반(2)에 형성된 상기 제 2 측정창부(52)와, 캐리어(30)에 장착된 상기 투광 부재(35)가 상기 제 2 프로브( 50)의 바로 아래를 통과할 때에 행해진다. 이 때, 상기 제 2 프로브(50)로부터 상기 투광 부재(35)에 조사된 레이저광은 그 투광 부재(35)의 표면 및 이면에서 반사되고, 그 반사광이 측정 데이터로서 상기 제 2 프로브(50)에 수광된다. 수광된 측정 데이터는 상기 제 2 광파이버(51)를 통해서 연산 제어부(29)로 전송되고, 연산 제어부(29)에서 연산 처리되어서 캐리어(30)의 두께가 산출된다. 8, the measurement of the thickness of the carrier 30 by the second probe 50 during the polishing of the workpiece 40 is carried out by measuring the thickness of the carrier 30 on the second measurement window 52 , And when the translucent member 35 mounted on the carrier 30 passes directly under the second probe 50. At this time, the laser beam emitted from the second probe 50 onto the translucent member 35 is reflected by the front surface and the back surface of the translucent member 35, and the reflected light is transmitted to the second probe 50 as measurement data. . The received measurement data is transmitted to the calculation control unit 29 through the second optical fiber 51 and is subjected to calculation processing by the calculation control unit 29 to calculate the thickness of the carrier 30. [

상기 제 2 프로브(50)로부터의 레이저광은 워크(40)의 연마 가공 중에 항시 조사되고 있어도 좋지만, 그 제 2 프로브(50)의 바로 아래에 상정반(2)의 제 2 측정창부(52)와 캐리어(30)의 투광 부재(35)가 늘어서는 순간에만 조사되도록 제어되어 있어도 좋다. 이 경우, 복수의 제 2 측정창부(52)를 등간격으로 배치함으로써 규칙적인 타이밍에서 조사할 수 있다. 또한, 제 2 측정창부(52)를 복수 설치함으로써 측정 횟수가 많아져서 측정 정밀도로 향상된다.The laser light from the second probe 50 may be always irradiated during the polishing of the work 40. The laser light from the second probe 50 may be irradiated to the second measurement window 52 of the target half 2 directly below the second probe 50, And the light transmitting member 35 of the carrier 30 may be controlled to be irradiated only at the instant of lining. In this case, the plurality of second measurement window portions 52 can be arranged at equal intervals and can be irradiated at regular timing. Further, by providing a plurality of the second measurement window portions 52, the number of times of measurement increases and the measurement accuracy improves.

또한, 상기 제 2 프로브(50)에 의한 측정 데이터는 상기 제 2 광파이버(51)를 통해서 광의 상태로 상기 연산 제어부(29)에 전송하여도 좋지만, 상기 제 2 프로브(50)에서 전기 신호로 변환하고, 그 제 2 프로브(50)와 상기 연산 제어부(29)를 연결하는 미도시의 전기 케이블을 통해서 그 연산 제어부(29)에 전송하여도 좋고, 또는 무선으로 전송해도 상관없다.The measurement data by the second probe 50 may be transmitted to the arithmetic control unit 29 in the optical state through the second optical fiber 51. However, And transmitted to the arithmetic control unit 29 through an electric cable (not shown) connecting the second probe 50 and the arithmetic control unit 29, or may be transmitted wirelessly.

워크(40)의 연마 가공 중에 이와 같이 하여 워크(40)의 두께와 캐리어(30)의 두께가 측정되면, 양자의 측정 데이터는 상기 연산 제어부(29)에서 비교되고, 워크(40)의 두께와 캐리어(30)의 두께의 차가 소망의 값으로 된 시점에서 연마가 종료된다.When the thickness of the workpiece 40 and the thickness of the carrier 30 are measured during the polishing process of the workpiece 40 in this manner, the measurement data of both the workpiece 40 and the carrier 30 are compared by the arithmetic and control unit 29, When the difference in thickness of the carrier 30 reaches a desired value, polishing is terminated.

또한, 이와 같이 워크(40)의 연마 가공 중에 그 워크(40)의 두께와 캐리어(30)의 두께를 측정하는 경우, 상기 제 1 프로브(21) 및 제 2 프로브(50)는 상기 워크(40)의 표리면으로부터의 반사광과, 상기 캐리어(30)의 투광 부재(35)의 표리면으로부터의 반사광의 양쪽의 반사광을 수광하지만, 양자의 피크값에는 차가 있기 때문에 그 차를 이용하여 상기 제 1 프로브(21)는 워크(40)로부터의 반사광만을 측정 데이터로서 수광하고, 제 2 프로브(50)는 캐리어(30)의 투광 부재(35)로부터의 반사광만을 측정 데이터로서 수광하도록 조정해 두는 것이 필요하다. When the thickness of the workpiece 40 and the thickness of the carrier 30 are measured during the polishing process of the workpiece 40 as described above, the first probe 21 and the second probe 50 are disposed on the work 40 And the reflected light from both the front side and the back side of the translucent member 35 of the carrier 30 are received. However, since there is a difference between the peak values of both of them, It is necessary that the probe 21 receive only the reflected light from the work 40 as measurement data and the second probe 50 adjusts so that only the reflected light from the translucent member 35 of the carrier 30 is received as measurement data Do.

상기 캐리어(30)의 두께 측정은 워크(40)를 연마하고 있지 않을 때에 행할 수 있다. 예를 들면, 연마 개시 전에 새로운 워크(40)를 캐리어(30)에 셋팅할 때에나, 워크(40)의 연마 후의 순수를 이용한 린스 공정시 등의 배치 처리 사이의 시간을 이용하여 행할 수 있다. 이 때의 두께 측정은 그 상정반(2)의 어느 하나의 제 2 측정창부(52)가 제 2 프로브(50)의 바로 아래에 있는 위치에서 그 상정반(2)을 정지시키고, 선 기어(4)와 인터널 기어(5)를 천천히 회전시켜서 캐리어(30)를 자전 및 공전시키고, 상기 투광 부재(35)를 상기 제 2 측정창부(52)의 아래를 통과시킴으로써 행한다. 이와 같이, 워크(40)의 비연마시에 캐리어(30)의 두께 측정을 행하는 장치에 있어서는, 상정반(2)에 형성되는 상기 제 2 측정창부(52)는 하나여도 좋다. The thickness measurement of the carrier 30 can be performed when the work 40 is not being polished. For example, it is possible to use the time between the setting of the new work 40 to the carrier 30 before the start of polishing, or the batching process such as the rinsing process using the pure water after the polishing of the work 40. At this time, the thickness measurement is performed by stopping the imaginary plane 2 at a position where the second measurement window part 52 of one of the supposition square 2 is directly below the second probe 50, 4 and the internal gear 5 are slowly rotated to rotate and revolve the carrier 30 and to pass the translucent member 35 under the second measurement window 52. As described above, in the apparatus for measuring the thickness of the carrier 30 when the work 40 is not squeezed, one of the second measurement window portions 52 formed in the estimation chamber 2 may be provided.

도 5-도 7에는 본 발명에 의한 캐리어(30)의 변형예가 나타내어져 있다.5 to 7 show a modification of the carrier 30 according to the present invention.

도 5에 나타내는 캐리어(30)가 도 4에 나타내는 캐리어(30)와 상위한 점은, 3개의 두께 측정부(Y)가 캐리어(30)의 둘레 방향에 등간격(120도 간격)으로 형성되어 있는 점이다. 이와 같이, 복수의 두께 측정부(Y)를 설치함으로써 측정 데이터의 취득수가 증대된다.The carrier 30 shown in Fig. 5 is different from the carrier 30 shown in Fig. 4 in that three thickness measuring portions Y are formed at regular intervals (120 degrees apart) in the circumferential direction of the carrier 30 . In this way, the number of measurement data can be increased by providing a plurality of thickness measurement units Y.

도 6에 나타내는 캐리어(30)에는 3개의 워크 유지 구멍(32)이 캐리어(30)의 둘레 방향으로 등간격(120도 간격)을 두고서 형성됨과 아울러, 3개의 슬러리 도입 구멍(33)이 인접하는 상기 워크 유지 구멍(32) 사이에 하나씩 형성되고, 그 캐리어(30)의 중심부에 단일의 두께 측정부(Y)가 설치되어 있다. 캐리어(30)의 중심부는 그 캐리어(30)가 자전 및 공전할 때의 이동량이 가장 적은 위치이기 때문에, 여기서 두께 측정부(Y)를 설치함으로써 연마 가공 중에 있어서 투광 부재(35)가 상정반(2)과 하정반(3)에 의해서 연마되기 어렵다고 하는 이점이 있다.6, three workpiece holding holes 32 are formed in the circumferential direction of the carrier 30 at equal intervals (120 degrees apart), and three slurry inlet holes 33 are formed adjacent to each other And a single thickness measurement unit Y is provided at the center of the carrier 30. The thickness measurement unit Y is provided at the center of the carrier 30, Since the central portion of the carrier 30 has the smallest amount of movement when the carrier 30 rotates and revolves, the thickness measuring portion Y is provided here so that the translucent member 35 can be moved 2) and the lower surface of the polishing pad 3.

도 7에 나타내는 캐리어(30)가 도 6에 나타내는 캐리어(30)와 상위한 점은, 복수의 두께 측정부(Y)가 형성되어 있는 점이다. 즉, 각 슬러리 도입 구멍(33)을 각각 끼우도록 2개의 두께 측정부(Y)가 형성됨으로써 전부 3세트, 즉 6개의 두께 측정부(Y)가 형성되어 있다.The carrier 30 shown in Fig. 7 is different from the carrier 30 shown in Fig. 6 in that a plurality of thickness measuring portions Y are formed. That is, two thickness measuring portions Y are formed so as to sandwich the respective slurry introduction holes 33, so that three sets, that is, six thickness measuring portions Y are formed.

이와 같이 하여, 본 실시형태의 평면 연마 장치(1)에서는 레이저광을 조사했을 때의 워크(40)로부터의 반사광의 강도보다 낮은 반사광의 강도를 갖는 재료로 이루어지는 캐리어(30)를 사용하는 것이면서, 워크(40)의 두께와 캐리어(30)의 두께를 측정하여 갭 관리 방식에 의한 연마를 행할 수 있고, 그 결과 높은 평면도를 갖는 워크(40)를 얻을 수 있다. 또한, 상기 캐리어(30)의 두께의 측정을, 그 캐리어(30)를 평면 연마 장치에 셋팅한 채 인출하는 일없이 레이저광에 의해서 행할 수 있으므로, 종래 장치와 같이 캐리어를 장치로부터 인출하여 마이크로미터 등에 의해서 측정할 필요가 없어 측정의 수고가 덜어져서 작업성이 우수하다. 또한, 캐리어의 분리·재장전을 그때마다 행할 필요가 없기 때문에 캐리어의 변형이나 파손을 방지할 수 있고, 그 변형이나 파손에 기인하여 상하정반의 연마면에 대한 접촉이 불균일하고 또한 연마면의 상태가 불안정해지는 것에 의한 워크의 가공 정밀도의 편차의 발생을 방지할 수 있고, 그 결과 안정된 연마 가공의 실현이 가능해진다.Thus, in the planar polishing apparatus 1 of the present embodiment, the carrier 30 made of a material having the intensity of reflected light lower than the intensity of the reflected light from the work 40 when the laser light is irradiated is used , The thickness of the work 40 and the thickness of the carrier 30 can be measured to perform the polishing by the gap management method. As a result, the work 40 having a high planarity can be obtained. Since the measurement of the thickness of the carrier 30 can be performed by the laser light without setting the carrier 30 in the plane grinding apparatus while the carrier 30 is set in the plane grinding apparatus, It is not necessary to perform measurement with a light source, and the labor of measurement is reduced, and the workability is excellent. Further, since it is not necessary to carry out separation and reloading of the carrier every time, it is possible to prevent the carrier from being deformed or broken, and the contact with the polishing surface of the upper and lower base plates is uneven due to deformation or breakage thereof, It is possible to prevent occurrence of deviation in machining precision of the work due to unstable machining, and as a result, stable polishing processing can be realized.

이상, 본 발명에 의한 평면 연마 장치에 대해서 설명했지만, 본 발명은 상기실시형태 및 변형예에 한정되는 일 없이 특허청구의 범위의 취지를 벗어나지 않는 범위에서 각종 설계 변경이 가능하다. 예를 들면, 상술한 바와 같이 상기 제 1 프로브(21) 및 제 2 프로브(50)는 상기 워크(40)의 표리면으로부터의 반사광과, 상기 캐리어(30)의 투광 부재(35)의 표리면으로부터의 반사광의 양쪽의 반사광을 수광할 수 있으므로, 어느 한쪽의 프로브를 생략하고, 제 1 프로브(21) 또는 제 2 프로브(50)에 의해서 워크(40)의 두께와 캐리어(30)의 두께 양쪽을 측정하도록 구성할 수도 있다. 또한, 제 1 측정창부(25)와 제 2 측정창부(52) 중 어느 한쪽의 측정창부를 생략하고, 제 1 측정창부(25) 및 제 2 측정창부(52)에 의해서 워크(40)의 두께와 캐리어(30)의 두께 양쪽을 측정하도록 구성할 수도 있다.While the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the above-described embodiment and modifications. Various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims. For example, as described above, the first probe 21 and the second probe 50 can transmit the reflected light from the front and back surfaces of the work 40 and the front and rear surfaces of the translucent member 35 of the carrier 30, The thickness of the workpiece 40 and the thickness of the carrier 30 can be detected by the first probe 21 or the second probe 50 without any one of the probes, As shown in FIG. The measurement window of either the first measurement window 25 or the second measurement window 52 may be omitted and the thickness of the work 40 may be measured by the first measurement window 25 and the second measurement window 52, And the thickness of the carrier 30 may be measured.

1: 평면 연마 장치 2: 상정반
3: 하정반 30: 캐리어
31: 본체부 32: 워크 유지 구멍
34: 측정 구멍 35: 투광 부재
40: 워크 50: 제 2 프로브
X: 두께 측정 장치 Y: 두께 측정부1: Planar polishing apparatus 2:
3: Lower half 30: Carrier
31: main body 32: work holding hole
34: measurement hole 35: translucent member
40: work 50: second probe
X: thickness measuring device Y: thickness measuring part

Claims (6)

회전 가능하게 배치된 상정반 및 하정반과, 워크를 유지하기 위한 캐리어를 갖고, 상기 캐리어에 유지된 상기 워크를 상기 상정반과 하정반으로 협지하여 상기 워크의 양면을 연마하는 평면 연마 장치로서,
상기 평면 연마 장치는 상기 워크 및 캐리어의 두께를 측정하기 위한 두께 측정 장치를 갖고,
상기 두께 측정 장치는 레이저광을 상기 워크 및 캐리어를 향해서 조사하고, 상기 워크 및 캐리어의 표면으로부터의 반사광과 이면으로부터의 반사광으로부터 상기 워크 및 캐리어의 두께를 측정하도록 구성되고,
상기 캐리어는 상기 워크를 유지하기 위한 워크 유지 구멍을 갖는 본체부와, 상기 캐리어의 두께를 측정하기 위한 두께 측정부를 갖고,
상기 두께 측정부는 상기 워크 유지 구멍과는 다른 위치에 형성된 측정 구멍과 상기 측정 구멍에 끼워넣어진 투광 부재를 갖고, 상기 투광 부재는 상기 본체부보다 광투과성이 우수하고, 또한 상기 투광 부재의 두께는 상기 본체부의 두께와 동등하고, 또한 상기 투광 부재의 표리면은 상기 본체부의 표리면과 동일 높이면을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 평면 연마 장치. There is provided a planar polishing apparatus for polishing a work held on a carrier by sandwiching the work held by the carrier in the first half and the second half,
The planar polishing apparatus has a thickness measuring device for measuring the thickness of the work and the carrier,
The thickness measuring apparatus is configured to irradiate a laser beam toward the work and the carrier and to measure the thickness of the work and the carrier from the reflected light from the work and the surface of the carrier and the reflected light from the back surface,
Wherein the carrier has a body portion having a workpiece holding hole for holding the workpiece and a thickness measuring portion for measuring a thickness of the carrier,
Wherein the thickness measuring section has a measuring hole formed at a position different from the workpiece holding hole and a light transmitting member sandwiched between the measuring hole and the light transmitting member is superior in light transmittance to the main body section, And the front and back surfaces of the translucent member are flush with the front and rear surfaces of the main body. 제 1 항에 있어서,
상기 측정 구멍의 구경은 상기 워크 유지 구멍의 구경보다 작은 것을 특징으로 하는 평면 연마 장치.The method according to claim 1,
Wherein a diameter of the measurement hole is smaller than a diameter of the workpiece holding hole. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 투광 부재의 연마 레이트는 상기 본체부의 연마 레이트와 동등하거나 또는 그것 이하인 것을 특징으로 하는 평면 연마 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the polishing rate of the translucent member is equal to or less than a polishing rate of the main body portion. 평면 연마 장치에 상정반과 하정반의 사이에 배치되고, 상기 상정반과 하정반에 의해 연마되는 워크를 유지하기 위한 캐리어로서,
상기 캐리어는 상기 워크를 유지하기 위한 워크 유지 구멍을 갖는 본체부와, 레이저광으로 상기 캐리어의 두께를 측정하기 위한 두께 측정부를 갖고,
상기 두께 측정부는 상기 워크 유지 구멍과는 다른 위치에 형성된 측정 구멍과, 상기 측정 구멍에 끼워넣어진 투광 부재를 갖고 있고, 상기 투광 부재는 상기 본체부보다 광투과성이 우수하고, 또한 상기 투광 부재의 두께는 상기 본체부의 두께와 동등하고, 또한 상기 투광 부재의 표리면은 상기 본체부의 표리면과 동일 높이면을 이루고 있는 것을 특징으로 하는 캐리어.A carrier for holding a work to be polished by the above-mentioned upper half and lower half, arranged between an upper half half and a lower half half in a planar grinding machine,
Wherein the carrier has a body portion having a workpiece holding hole for holding the workpiece and a thickness measuring portion for measuring the thickness of the carrier with laser light,
Wherein the thickness measurement section has a measurement hole formed at a position different from the workpiece holding hole and a light-transmissive member sandwiched between the measurement hole and the light-transmissive member is superior in light transmittance to the body part, Wherein the thickness is equal to the thickness of the main body portion, and the front and back surfaces of the translucent member are flush with the front and back surfaces of the main body portion. 제 4 항에 있어서,
상기 측정 구멍의 구경은 상기 워크 유지 구멍의 구경보다 작은 것을 특징으로 하는 캐리어.5. The method of claim 4,
And the diameter of the measurement hole is smaller than the diameter of the workpiece holding hole. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
상기 투광 부재의 연마 레이트는 상기 본체부의 연마 레이트와 동등하거나 또는 그것 이하인 것을 특징으로 하는 캐리어.The method according to claim 4 or 5,
Wherein the polishing rate of the translucent member is equal to or less than a polishing rate of the main body portion.
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