(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物の研磨面を研磨する研磨テーブルと、
前記被研磨物の研磨面を洗浄する洗浄手段と、
前記被研磨物の研磨面を観察・計測する研磨面検出手段と、
を備えた研磨装置において、
前記研磨テーブルの研摩面と面一な上面を有し、前記上面に開口を有する穴が設けられ、更に、前記上面の前記開口の回りに排水溝が形成された計測テーブルを前記研磨テーブルに隣接して設け、
前記洗浄手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面を洗浄し、
洗浄後の洗浄液は前記排水溝を介して装置外へ排水され、
前記研磨面検出手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面の観察・計測を行なうことを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
被研磨物の研磨面を研磨する研磨テーブルと、
前記被研磨物の研磨面を洗浄する洗浄手段と、
前記被研磨物の研磨面を観察・計測する研磨面検出手段と、
を備えた研磨装置において、
前記研磨テーブルの研磨面上に開口を有する穴を設け、
前記洗浄手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面を洗浄し、
前記研磨面検出手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面の観察・計測を行なうと共に、
前記被研磨物を保持する治具の上面から被研磨物まで達する穴を設け、
前記研磨面検出手段は、前記治具の穴から入射し、前記被研磨物を透過した自然光又は室内光を検出することを特徴とする研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体や半導体を製造する際に用いる研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
記録媒体や半導体を製造する際に、表面を所定の表面粗さにすることが必要な場合がある。この場合、図５に示すような研磨装置を用いて行なわれる。
【０００３】
図において、研磨テーブル１は、矢印Ｉ方向に回転駆動される。一方、研磨される記録媒体や半導体（以下、被研磨物という）３は、被研磨物３の研磨面以外の面を覆う治具５に保持され、研磨テーブル１上に載置され、さらに、治具５の外周は円弧状の押え用治具７に支持される。
【０００４】
研磨テーブル１が矢印Ｉ方向に回転すると、押え用治具７に保持された治具５も同方向（矢印Ｉ方向）に回転し、研磨テーブル１上に滴下された研磨剤９により、被研磨物３が研磨される。
【０００５】
そして、研磨装置で記録媒体や半導体等の被研磨物３を研磨しながら研磨層の厚さを測定し、研磨層が設定した厚さになると研磨を中断し、被研磨物３を研磨装置から取り外し、不透明な研磨材を除去するために研磨面を純水で洗浄し、三次元顕微鏡等にセットし、研磨面の表面粗さを観察・測定していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の研磨の場合、研磨面の表面粗さを観察・測定する際には、研磨を中断し、研磨面を洗浄して、三次元顕微鏡等に記録媒体や半導体をセットする必要があり手間がかかる問題点がある。さらに、一回の研磨面の観察・測定で、所望の表面粗さを得られない場合、繰り返して、研磨→研磨面の洗浄→研磨面の観察・測定を行なう必要があり、所望の表面粗さを精度よく、また、高い再現性で得にくい問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その第１の課題は、表面粗さの観察・計測に手間がかからない研磨装置を提供することにある。又、第２の課題は、所望の表面粗さを精度良く、高い再現性で得られる研磨装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する請求項１記載の発明は、被研磨物の研磨面を研磨する研磨テーブルと、前記被研磨物の研磨面を洗浄する洗浄手段と、前記被研磨物の研磨面を観察・計測する研磨面検出手段と、を備えた研磨装置において、前記研磨テーブルの研摩面と面一な上面を有し、前記上面に開口を有する穴が設けられ、更に、前記上面の前記開口の回りに排水溝が形成された計測テーブルを前記研磨テーブルに隣接して設け、前記洗浄手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面を洗浄し、洗浄後の洗浄液は前記排水溝を介して装置外へ排水され、前記研磨面検出手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面の観察・計測を行なうことを特徴とする研磨装置である。
【０００９】
研磨装置に被研磨物の研磨面を洗浄する洗浄手段と、前記被研磨物の研磨面を観察・計測する研磨面検出手段とを備えたことにより、被研磨物の研磨面の観察・計測がすばやく行なえるので、表面粗さの観察・計測に手間がかからない。
【００１１】
また、前記研磨テーブルの研摩面と面一な上面を有し、前記上面に開口を有する穴を設けられた計測テーブルを前記研磨テーブルに隣接して設け、前記洗浄手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面を洗浄し、前記研磨面検出手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面の観察・計測を行なうことにより、被研磨物を滑らせることで研磨テーブルから計測テーブル、計測テーブルから研磨テーブルへの移動が行なえるので、表面粗さの観察・計測に手間がかからない。
【００１２】
請求項２記載の発明は、被研磨物の研磨面を研磨する研磨テーブルと、前記被研磨物の研磨面を洗浄する洗浄手段と、前記被研磨物の研磨面を観察・計測する研磨面検出手段と、を備えた研磨装置において、前記研磨テーブルの研磨面上に開口を有する穴を設け、前記洗浄手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面を洗浄し、前記研磨面検出手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面の観察・計測を行なうと共に、前記被研磨物を保持する治具の上面から被研磨物まで達する穴を設け、前記研磨面検出手段は、前記治具の穴から入射し、前記被研磨物を透過した自然光又は室内光を検出することを特徴とする研磨装置である。
【００１３】
前記研磨テーブルの研磨面上に開口を有する穴を設け、前記洗浄手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面を洗浄し、前記研磨面検出手段は、前記穴を介して前記被研磨物
の研磨面の観察・計測を行なうことにより、表面粗さの観察・計測に手間がかからない。
【００１４】
又、研磨テーブル上の開口の位置と、研磨時の被研磨物の研磨テーブル上の位置とを同じ円周上に位置させることで、研磨しながら、研磨物の研磨面の観察・計測を行なうことも可能となる。
【００１６】
前記被研磨物を保持する治具の上面から被検物まで達する穴を設け、前記研磨面検出手段は、前記治具の穴から入射し、前記被研磨物を透過した光を検出することにより、被研磨物の研磨面の観察・計測を行なう際に、被研磨物の研磨面を照射する光源が不要となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
次に図面を用いて本発明の実施の形態例を説明する。
（第１の実施の形態例）
最初に、図１を用いて第１の実施の形態例の研磨装置の外観形状を説明する、図１（ａ）は第１の実施の形態例の研磨装置の上面図、図１（ｂ）は正面図を示している。
【００１８】
これらの図において、研磨テーブル１１は、矢印Ｉ方向に回転駆動される。一方、研磨される被研磨物１３は、被研磨物１３の研磨面１３ａ以外の面を覆う治具１５に保持され、研磨テーブル１１上に載置され、さらに、治具１５の外周は円弧状の押え用治具１７に支持される。
【００１９】
研磨テーブル１１に隣接して計測テーブル５１が設けられている。この計測テーブル５１の上面は研磨テーブル１１の上面と面一となるように設定されている。計測テーブル５１には、上面に開口を有する穴５３が開設されている。
【００２０】
本実施の形態例の研磨装置には、被研磨物１３の研磨面１３ａを洗浄する洗浄手段６１と、被研磨物１３の研磨面１３ａを観察・計測する研磨面検出手段７１とが設けられている。
【００２１】
洗浄手段６１は、純水が貯留されたタンク６３と、タンク６３から純水を計測テーブル５１の穴５３を介して計測テーブル５１の上面に送り込むポンプ６５とからなっている。
【００２２】
研磨面検出手段７１は、計測テーブル５１の穴５３の開口に臨むように設けられ、光学計測素子７３と、光学計測素子７３からの信号を取り込んで、光の干渉や反射光の分布等により被研磨物１３の研磨面１３ａを三次元計測して、研磨面１３ａの表面粗さの画像表示や数値表示を行なう計測手段７５とからなっている。
【００２３】
又、研磨テーブル１１の上面の上方には、研磨剤１９が貯留されたタンク２３が設けられ、オンオフバルブ２５により研磨剤１９の研磨テーブル１１上への滴下がオンオフされるようになっている。
【００２４】
さらに、計測テーブル５１の上面には、穴５３から供給された純水を計測テーブル５１の上面から装置外部へ排水する排水溝５５が形成されている。
次に、上記構成の研磨装置の電気的構成を図２を用いて説明する。
【００２５】
図において、８１は制御部、８３は研磨テーブル１１を回転駆動する研磨テーブル駆動モータ、８５は研磨スイッチ、８７は再研磨スイッチである。
次に、図３を用いて上記構成の研磨装置の作動を説明する。
【００２６】
研磨スイッチ８５がオンされる（ステップ１）と、制御部８１は研磨テーブル駆動モータ８３を駆動し、研磨テーブル１１を回転させ（ステップ２）、オンオフバルブ２５を開いて、研磨テーブル１１上に研磨剤を滴下する（ステップ３）。
【００２７】
あらかじめ決められた設定時間中は研磨を続行し（ステップ４，５）、設定時間を過ぎると、オンオフバルブ２５を閉じて、研磨テーブル１１上への研磨剤の滴下を停止する（ステップ６）。
【００２８】
ここで、研磨装置のオペレータが被研磨物１３（治具１５）を研磨テーブル１１から計測テーブル５１へ移動させる。
被研磨物１３の移動が完了すると、制御部８１は、ポンプ６５を駆動して純水（洗浄液）を計測テーブル５１の穴５３から計測テーブル５１上に放出し、被研磨物１３の研磨面１３ａの洗浄を行なう（ステップ７）。放出された純水は排水溝５５を通って装置外部に排水される。洗浄が終了したら、研磨面検出手段７１の計測手段７５を駆動し、被研磨物１３の研磨面１３ａの表面粗さの画像表示や数値表示等を行なう（ステップ８）。
【００２９】
研磨装置のオペレータは、表示された被研磨物１３の研磨面１３ａの表面状態を見て、研磨が終了したかどうかを判断し、研磨終了ならば研磨スイッチ８５をオフして（ステップ９）、一連の作動を終了する。
【００３０】
オペレータが被研磨物１３の研磨がさらに必要と判断したならば、被研磨物１３（治具１５）を計測テーブル５１から研磨テーブル１１へ移動させ、再研磨スイッチをオンする（ステップ１０）。すると、制御部８１はポンプ６５の駆動を停止し（ステップ１１）、ステップ３へ戻り、再度研磨を行なう。
【００３１】
このような構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）研磨装置に被研磨物１３の研磨面１３ａを洗浄する洗浄手段６１と、被研磨物１３の研磨面１３ａを観察・計測する研磨面検出手段７１とを備えたことにより、被研磨物１３の研磨面１３ａの観察・計測がすばやく行なえるので、表面粗さの観察・計測に手間がかからない。
（２）回転して被研磨物１３の研磨を行なう研磨テーブル１１に隣接し、研磨テーブル１１の上面と面一で開口が設けられた上面を有する計測テーブル５１を設けたことにより、被研磨物１３を滑らせることで研磨テーブル１１から計測テーブル５１、計測テーブル５１から研磨テーブル１１への移動が行なえるので、さらに、表面粗さの観察・計測に手間がかからない。
（第２の実施の形態例）
図４を用いて第２の実施の形態例を説明する。尚、図１に示す第１の実施の形態例と同一部分には、同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００３２】
研磨テーブル１１１には、上面に開口を有し、研磨テーブル１１１を貫通する穴１１３が開設されている。この穴１１３には、ポンプで送出される純水（洗浄水）が通るチューブ１１５が挿通されている。さらに、チューブ１１５内には、光ファイバ１１７が設けられている。この光ファイバ１１７の一方の端部は穴１１３の開口近傍に位置し、他方の端部は図示しない光学計測素子７３に当接している。
【００３３】
一方、治具１５には、その上面に開口を有し、被研磨物１３の上面（研磨面１３ａと対向する面）まで達する穴１１９が設けられている。
又、研磨テーブル１１１上の穴１１３の開口の位置を研磨時の被研磨物の研磨テーブル上の位置と同じ円周上とすることで、研磨しながら、研磨物の研磨面の観察・計測を行なうことも可能となる。
【００３４】
そして、研磨テーブル１１１上の穴１１３の開口の位置と、研磨時の被研磨物１３の研磨テーブル１１１上の位置とは同じ円周上にあるようにした。
このような構成によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）被研磨物１３の研磨を行なう研磨テーブル１１１の上面に開口を有する穴１１３を設け、開口を介して、被研磨物１３の研磨面１３ａの洗浄、被研磨物１３の研磨面１３ａの観察・計測が行なえるので、表面粗さの観察・計測に手間がかからない。
（２）研磨テーブル１１１上の穴１１３の開口の位置と、研磨時の被研磨物１３の研磨テーブル１１１上の位置とを同じ円周上に位置させることで、純水により洗浄を行なうタイミングをうまく合わせることで、研磨しながら、被研磨物１３の研磨面１３ａの観察・計測を行なうことも可能となる。
（３）被研磨物１３を保持する治具１５の上面に開口を有する穴１１９を設け、開口から被研磨物１３を透過した光を検出することで、被研磨物１３の研磨面の観察・計測を行なう際に、被研磨物１３の研磨面を照射する光源が不要となる
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項１記載の発明によれば、研磨装置に被研磨物の研磨面を洗浄する洗浄手段と、前記被研磨物の研磨面を観察・計測する研磨面検出手段とを備えたことにより、被研磨物の研磨面の観察・計測がすばやく行なえるので、表面粗さの観察・計測に手間がかからない。
【００３６】
また、前記研磨テーブルの研摩面と面一な上面を有し、前記上面に開口を有する穴を設けられた計測テーブルを前記研磨テーブルに隣接して設け、前記洗浄手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面を洗浄し、前記研磨面検出手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面の観察・計測を行なうことにより、被研磨物を滑らせることで研磨テーブルから計測テーブル、計測テーブルから研磨テーブルへの移動が行なえるので、表面粗さの観察・計測に手間がかからない。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、前記研磨テーブルの研磨面上に開口を有する穴を設け、前記洗浄手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面を洗浄し、前記研磨面検出手段は、前記穴を介して前記被研磨物の研磨面の観察・計測を行なうことにより、表面粗さの観察・計測に手間がかからない。
【００３８】
又、研磨テーブル上の開口の位置と、研磨時の被研磨物の研磨テーブル上の位置とを同じ円周上に位置させることで、研磨しながら、研磨物の研磨面の観察・計測を行なうことも可能となる。
【００３９】
又、前記被研磨物を保持する治具の上面から被研磨物まで達する穴を設け、前記研磨面検出手段は、前記治具の穴から入射し、前記被研磨物を透過した自然光又は室内光を検出することにより、被研磨物の研磨面の観察・計測を行なう際に、被研磨物の研磨面を照射する光源が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態例の研磨装置を説明する図で、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は正面図である。
【図２】図１に示す研磨装置の電気的構成を説明する図である。
【図３】図１に示す研磨装置の作動を説明するフロー図である。
【図４】第２の実施の形態例の研磨装置を説明する図で、（ａ）図は上面図、（ｂ）図は正面図、（ｃ）図は（ｂ）図のチューブの拡大斜視図である。
【図５】従来の研磨装置を説明する図で、（ａ）図は斜視図、（ｂ）図は正面図である。
【符号の説明】
１１  研磨テーブル
１３  被研磨物
１３ａ  研磨面
５１  計測テーブル
５３  穴
６１  洗浄手段
７１  研磨面検出手段
【図１】
0004011892.tif 000002
【図２】
0004011892.tif 000003
【図３】
0004011892.tif 000004
【図４】
0004011892.tif 000005
【図５】
0004011892.tif 000006