JP2003322520A - 平面研削・研磨装置の定盤の平坦度及び形状測定装置 - Google Patents
平面研削・研磨装置の定盤の平坦度及び形状測定装置Info
- Publication number
- JP2003322520A JP2003322520A JP2002131303A JP2002131303A JP2003322520A JP 2003322520 A JP2003322520 A JP 2003322520A JP 2002131303 A JP2002131303 A JP 2002131303A JP 2002131303 A JP2002131303 A JP 2002131303A JP 2003322520 A JP2003322520 A JP 2003322520A
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- Japan
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- measurement
- measuring
- flatness
- surface plate
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 測定の基準となるものを装置内又は別に持た
なくてはならず、それらは大きく又非常に高価である。
しかも精度を保ち管理保管しなければならない。また基
準となるものの測定と上記測定面の測定は移動しないと
できないため移動する事により測定精度が著しく劣化し
てしまう。 【解決手段】 装置内部に自重によるたわみ・形状変化
が算出可能又は測定精度に影響を与えない測定の規準を
有し、その基準面を測長する測定器を測定面に平行に移
動させる機構と、上記測定面又は基準面までの距離情
報、計算により求めた基準面の自重によるたわみ量、測
定面に対する水平方向移動量を用いて平坦度及び表面形
状を求める。測定の基準となるものを断面積の小さい線
材もしくは薄い板材とし、装置内部にコンパクトに収納
した。
なくてはならず、それらは大きく又非常に高価である。
しかも精度を保ち管理保管しなければならない。また基
準となるものの測定と上記測定面の測定は移動しないと
できないため移動する事により測定精度が著しく劣化し
てしまう。 【解決手段】 装置内部に自重によるたわみ・形状変化
が算出可能又は測定精度に影響を与えない測定の規準を
有し、その基準面を測長する測定器を測定面に平行に移
動させる機構と、上記測定面又は基準面までの距離情
報、計算により求めた基準面の自重によるたわみ量、測
定面に対する水平方向移動量を用いて平坦度及び表面形
状を求める。測定の基準となるものを断面積の小さい線
材もしくは薄い板材とし、装置内部にコンパクトに収納
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェハや液晶ガ
ラス、ハードディスク用ガラスディスク、ハードディス
ク用アルミディスク、水晶発振子等の平面研削・研磨装
置の定盤面及びパット面（測定面）の平坦度及び形状を
測定する測定装置に関するものである。
ラス、ハードディスク用ガラスディスク、ハードディス
ク用アルミディスク、水晶発振子等の平面研削・研磨装
置の定盤面及びパット面（測定面）の平坦度及び形状を
測定する測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び問題点】従来平面研削・研磨装置では
対向して配され、互いに回転する２つの定盤又は片側の
み回転する１つの定盤と加工物を保持する（押さえつけ
て保持する）保持具によって挟み込まれた加工物を加工
する装置（図１、２）においては、前記各定盤（加工面
及び加工基準面）又は各定盤に貼付けられた研磨パット
・研磨砥石（加工面）の平坦度が加工物の加工精度に大
きな影響を与える。これらの平面研削・研磨装置は例え
ば半導体ウェハ・液晶ガラス・ハードディスク用ガラス
等の平坦加工などに用いられている。
対向して配され、互いに回転する２つの定盤又は片側の
み回転する１つの定盤と加工物を保持する（押さえつけ
て保持する）保持具によって挟み込まれた加工物を加工
する装置（図１、２）においては、前記各定盤（加工面
及び加工基準面）又は各定盤に貼付けられた研磨パット
・研磨砥石（加工面）の平坦度が加工物の加工精度に大
きな影響を与える。これらの平面研削・研磨装置は例え
ば半導体ウェハ・液晶ガラス・ハードディスク用ガラス
等の平坦加工などに用いられている。
【０００３】近年半導体ウェハや液晶ガラス等の平坦度
に求められる要求は非常に高度なものとなっており、こ
の要求を満たすためには、平面研削・研磨装置の定盤
（加工面及び加工基準面）の平坦度が重要なファクター
となっている。即ち、定盤の形状を平坦、或いは僅かな
がら凸又は凹となるよう微妙に変化させるなどしてコン
トロールし、これによって加工物の平坦度を向上させる
ことがなされている。
に求められる要求は非常に高度なものとなっており、こ
の要求を満たすためには、平面研削・研磨装置の定盤
（加工面及び加工基準面）の平坦度が重要なファクター
となっている。即ち、定盤の形状を平坦、或いは僅かな
がら凸又は凹となるよう微妙に変化させるなどしてコン
トロールし、これによって加工物の平坦度を向上させる
ことがなされている。
【０００４】このように定盤形状が重要になるにつれ、
定盤の平坦度を精密に測定する事が求められている。こ
のため平坦度及び形状を測定する種々の装置が提案され
ている。
定盤の平坦度を精密に測定する事が求められている。こ
のため平坦度及び形状を測定する種々の装置が提案され
ている。
【０００５】例えば特開平８−６１９４９には、定盤及
び研磨パットの表面形状測定装置が提案され、この装置
では、定盤或いは研磨パットまでの距離を測定する手段
と、測定手段を定盤とほぼ平行に移動させる移動手段
と、これらの手段によって得られた定盤或いは定盤上に
貼付された研磨パットまでの距離情報を処理する手段を
備え形状を測定している。
び研磨パットの表面形状測定装置が提案され、この装置
では、定盤或いは研磨パットまでの距離を測定する手段
と、測定手段を定盤とほぼ平行に移動させる移動手段
と、これらの手段によって得られた定盤或いは定盤上に
貼付された研磨パットまでの距離情報を処理する手段を
備え形状を測定している。
【０００６】しかしながら、これらの装置はいずれも、
測定する前又は装置が製作させた時に平坦度及び形状の
基準となる石定盤及びストレートエッジ等の上で平坦度
及び形状の基準を装置に記憶させ、この記憶させたデー
ターを基に装置を被測定定盤上に移動させ定盤及び研磨
パットまでの距離を測定し、平坦度又は形状を測定して
いる。この為これらの装置は、平坦度及び形状の基準と
なるもの（石定盤・ストレートエッジ等）を有し、これ
らの基準となるものの精度を崩さないよう保管管理しな
くてはならない。また、これら平坦度及び形状の基準と
なるものは非常に高価で且つ管理も容易ではない。
測定する前又は装置が製作させた時に平坦度及び形状の
基準となる石定盤及びストレートエッジ等の上で平坦度
及び形状の基準を装置に記憶させ、この記憶させたデー
ターを基に装置を被測定定盤上に移動させ定盤及び研磨
パットまでの距離を測定し、平坦度又は形状を測定して
いる。この為これらの装置は、平坦度及び形状の基準と
なるもの（石定盤・ストレートエッジ等）を有し、これ
らの基準となるものの精度を崩さないよう保管管理しな
くてはならない。また、これら平坦度及び形状の基準と
なるものは非常に高価で且つ管理も容易ではない。
【０００７】また使用勝手においても、基準となるもの
によって基準データーを測定記憶後、そのデーターを基
に測定装置を移動させ、定盤あるいは定盤に貼付けられ
た研磨パット上に装置を移動させた後測定する為、基準
データーを測定した状態と測定装置を移動させ測定した
状態によって、フレームの歪みや測定装置が水平に置か
れているかなどの設置環境により、測定した平坦度及び
形状におおきな影響を及ぼすと考えられる。
によって基準データーを測定記憶後、そのデーターを基
に測定装置を移動させ、定盤あるいは定盤に貼付けられ
た研磨パット上に装置を移動させた後測定する為、基準
データーを測定した状態と測定装置を移動させ測定した
状態によって、フレームの歪みや測定装置が水平に置か
れているかなどの設置環境により、測定した平坦度及び
形状におおきな影響を及ぼすと考えられる。
【０００８】しかも近年、装置の大型化によって定盤径
も非常に大きなもの（φ２０００ｍｍ以上）となってい
ることから、平坦度及び形状の基準となるものも大きな
ものとなり、非常に高価で製作も難しく使い勝手・保管
管理も現実離れしてしまっている。
も非常に大きなもの（φ２０００ｍｍ以上）となってい
ることから、平坦度及び形状の基準となるものも大きな
ものとなり、非常に高価で製作も難しく使い勝手・保管
管理も現実離れしてしまっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来、定盤及び定盤上
に貼付けられた研磨パットの平坦度及び形状を測定する
際必ず測定の基準となるもの（石定盤・ストレートエッ
ジ等）を装置内または別に持たなくてはならず、またそ
の基準となるものは非常に高価で、しかもその基準とな
るものの精度を保ち保管管理しなければならないこと。
に貼付けられた研磨パットの平坦度及び形状を測定する
際必ず測定の基準となるもの（石定盤・ストレートエッ
ジ等）を装置内または別に持たなくてはならず、またそ
の基準となるものは非常に高価で、しかもその基準とな
るものの精度を保ち保管管理しなければならないこと。
【００１０】また基準となるものによって測定した状態
と、実際に定盤及び研磨パット上へ移動して測定した状
態が、設置環境により変化してしまい測定精度を著しく
劣化させてしまうこと。
と、実際に定盤及び研磨パット上へ移動して測定した状
態が、設置環境により変化してしまい測定精度を著しく
劣化させてしまうこと。
【００１１】
【目的】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、定
盤及び定盤上に貼付けられた研磨パットの平坦度及び形
状を測定するに当たり、装置とは別に平坦度及び形状の
基準となるもの（石定盤・ストレートエッジ等）を持た
ず、測定しようとする定盤及び定盤に貼付けられた研磨
パット上において安価で管理が容易な基準となるものを
用い、定盤及び定盤上に貼付けられた研磨パットの平坦
度をより高精度で測定することができる装置を提供する
ことを目的としている。
盤及び定盤上に貼付けられた研磨パットの平坦度及び形
状を測定するに当たり、装置とは別に平坦度及び形状の
基準となるもの（石定盤・ストレートエッジ等）を持た
ず、測定しようとする定盤及び定盤に貼付けられた研磨
パット上において安価で管理が容易な基準となるものを
用い、定盤及び定盤上に貼付けられた研磨パットの平坦
度をより高精度で測定することができる装置を提供する
ことを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による測定装置
は、基準となるものの断面積を小さくする事によりその
自重によるたわみ・形状変化が計測精度に対し影響を与
えない、もしくは算出可能となることで、装置内に安価
でコンパクトに装備する事ができるものである。本測定
装置は、装置内に断面積が小さく材質が均一な線材又は
測定面を平坦に加工した薄い板材等を一定の張力で水平
に引っ張り測定基準面とした手段（前記、基準となるも
の）と、その基準面に接触もしくは離間して測長できる
手段と、平面研削・研磨装置の定盤又は定盤に貼り付け
られた研磨パット（測定面）に接触するリニアスケール
等の測長器、あるいは測定面に接触するプローブの上端
までの距離を離間して測定するレーザー変位センサー等
を備え、これらを基準面・測定面に平行に移動させる手
段を備えている。また、基準面・測定面までそれぞれの
距離情報、計算により求めた前記線材及び薄い板材等の
たわみ量、測定面に対する水平方向移動量を用いて平坦
度及び表面形状を求める信号処理手段を備えている。
は、基準となるものの断面積を小さくする事によりその
自重によるたわみ・形状変化が計測精度に対し影響を与
えない、もしくは算出可能となることで、装置内に安価
でコンパクトに装備する事ができるものである。本測定
装置は、装置内に断面積が小さく材質が均一な線材又は
測定面を平坦に加工した薄い板材等を一定の張力で水平
に引っ張り測定基準面とした手段（前記、基準となるも
の）と、その基準面に接触もしくは離間して測長できる
手段と、平面研削・研磨装置の定盤又は定盤に貼り付け
られた研磨パット（測定面）に接触するリニアスケール
等の測長器、あるいは測定面に接触するプローブの上端
までの距離を離間して測定するレーザー変位センサー等
を備え、これらを基準面・測定面に平行に移動させる手
段を備えている。また、基準面・測定面までそれぞれの
距離情報、計算により求めた前記線材及び薄い板材等の
たわみ量、測定面に対する水平方向移動量を用いて平坦
度及び表面形状を求める信号処理手段を備えている。
【００１３】
【実施例】本発明の測定装置の一例を図３、図４、図５
に基づいて説明する。
に基づいて説明する。
【００１４】本例は、図４、図５の２：レーザー測長器
を使用し、３：水平に張られた線材位置を基準としたも
のである。求める精度、被測定物により測長器はリニア
スケール・渦電流式等の何を使用しても可能であり、水
平方向移動距離と選択した測長器により基準面に線材を
使用するか図３の３：板材とするかも任意である。ま
た、測長器により基準面（線材・板材）と測定面（定盤
等）を同時（本例）にまたは個別に測定してもかまわな
い。
を使用し、３：水平に張られた線材位置を基準としたも
のである。求める精度、被測定物により測長器はリニア
スケール・渦電流式等の何を使用しても可能であり、水
平方向移動距離と選択した測長器により基準面に線材を
使用するか図３の３：板材とするかも任意である。ま
た、測長器により基準面（線材・板材）と測定面（定盤
等）を同時（本例）にまたは個別に測定してもかまわな
い。
【００１５】本装置例では、まず基準面となる線材のた
わみを算出し、計算機にその結果を記憶する。被測定物
上に本装置を設置し、水平方向に測長器移動用モータを
駆動し測定面上をスキャンする。この時のモータ回転量
を非測定物の位置情報とし、これに同期し測長データー
（基準面・測定面距離）を取り込む。基準面距離と測定
面距離の差から被測定物の形状をリアルタイムで算出で
きることから、従来のような基準面の計測を行なう必要
が無く１度のスキャンで高精度の測定ができる。結果は
表示器・プリンタ等に出力する。
わみを算出し、計算機にその結果を記憶する。被測定物
上に本装置を設置し、水平方向に測長器移動用モータを
駆動し測定面上をスキャンする。この時のモータ回転量
を非測定物の位置情報とし、これに同期し測長データー
（基準面・測定面距離）を取り込む。基準面距離と測定
面距離の差から被測定物の形状をリアルタイムで算出で
きることから、従来のような基準面の計測を行なう必要
が無く１度のスキャンで高精度の測定ができる。結果は
表示器・プリンタ等に出力する。
【００１６】板材を使用した場合、板材測定面の平坦度
は計算から算出する事は不可能なため、予め精密な計測
を行なった結果を計算機に保存しておかなければならな
い。しかし、測長器に接触式のリニアスケール等を選択
した場合・水平方向移動距離が短い場合等においては、
レーザー測長器を使用するものに比較しコストパフォー
マンスが優れる。
は計算から算出する事は不可能なため、予め精密な計測
を行なった結果を計算機に保存しておかなければならな
い。しかし、測長器に接触式のリニアスケール等を選択
した場合・水平方向移動距離が短い場合等においては、
レーザー測長器を使用するものに比較しコストパフォー
マンスが優れる。
【００１７】図７に本発明装置を使用し定盤面を測定し
た結果の一例を示す。グラフにおいて、横軸は定盤直径
方向の測定位置（ｍｍ）、縦軸は定盤の平坦度（μｍ）
をそれぞれ表している。
た結果の一例を示す。グラフにおいて、横軸は定盤直径
方向の測定位置（ｍｍ）、縦軸は定盤の平坦度（μｍ）
をそれぞれ表している。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、高精度の平坦度基準面
が安価でコンパクトに実現できるため、平坦化を必要と
する平面研削・研磨装置定盤の形状の大小にかかわら
ず、安価で使用勝手が良く保管管理が容易で高精度な計
測を行なう事ができ、より大型化する平面研削・研磨装
置定盤の平坦度計測が可能な装置を提供する事ができ
る。
が安価でコンパクトに実現できるため、平坦化を必要と
する平面研削・研磨装置定盤の形状の大小にかかわら
ず、安価で使用勝手が良く保管管理が容易で高精度な計
測を行なう事ができ、より大型化する平面研削・研磨装
置定盤の平坦度計測が可能な装置を提供する事ができ
る。
【図１】平面研削・研磨装置１ （機能概略図）
【図２】平面研削・研磨装置２ （機能概略図）
【図３】平坦度形状測定器１ （概観図）
【図４】平坦度形状測定器２ （概観図）
【図５】測定器２測定部詳細図
【図6】制御機能ブロック図
【図７】測定結果１例
Claims (4)
- 【請求項１】平面研削・研磨装置の定盤及びパット面
（測定面）の平坦度及び形状を測定する測定器におい
て、平面研削・研磨装置の定盤及びパット面（測定面）
の測長を測定できる測定器と、装置内部に自重によるた
わみ・形状変化が算出可能又は測定精度に影響を与えな
い測定の規準となるものを有し、その基準となるものを
測長できる測定器と、上記定盤面及びパット面の測定器
と測定の基準となるものの測定器又はそれらを同時に測
定できる測定器を測定面に平行に移動させる機構と、上
記定盤面及びパット面又は基準となるものまでの距離情
報、計算により求めた基準となるものの自重によるたわ
み量、測定面に対する水平方向移動量を用いて平坦度及
び表面形状を求める信号処理手段を有する平坦度及び形
状測定器。 - 【請求項２】測定の基準となるものとその測定器を装置
内部に持つことで装置とは別に測定の基準となる定盤及
びストレートエッジ等を必要としない。 - 【請求項３】測定の基準となるものに断面積の小さく材
質が均一な線材、又は測定面を平坦に加工した薄い板材
等を使用し、これらを一定の張力で水平に引っ張り自重
によるたわみ・形状変化が計測精度に影響を与えない、
もしくは算出可能となる事で装置が安価でコンパクトに
製作できる、又それらの長さを変える事により従来製作
困難だった長尺の測定器が安価で容易に製作可能であ
る。 - 【請求項４】基準面の測定と実際の定盤及びパット面の
測定と同じ測定位置にて可能で装置を移動させる必要が
ない、このため移動することによるフレームの歪みや設
置環境の違い等が測定結果に大きな影響を及ぼさないた
め正確な測定が可能である。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002131303A JP2003322520A (ja) | 2002-05-07 | 2002-05-07 | 平面研削・研磨装置の定盤の平坦度及び形状測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002131303A JP2003322520A (ja) | 2002-05-07 | 2002-05-07 | 平面研削・研磨装置の定盤の平坦度及び形状測定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003322520A true JP2003322520A (ja) | 2003-11-14 |
Family
ID=29543987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002131303A Pending JP2003322520A (ja) | 2002-05-07 | 2002-05-07 | 平面研削・研磨装置の定盤の平坦度及び形状測定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003322520A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006119106A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Nec Electronics Corp | 平坦度測定器 |
| RU2733972C1 (ru) * | 2020-05-11 | 2020-10-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Поверочная плита |
| CN113701674A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-26 | 蚌埠高华电子股份有限公司 | 液晶玻璃基板研磨盘平坦度辅助检测装置及检测方法 |
-
2002
- 2002-05-07 JP JP2002131303A patent/JP2003322520A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006119106A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Nec Electronics Corp | 平坦度測定器 |
| RU2733972C1 (ru) * | 2020-05-11 | 2020-10-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" | Поверочная плита |
| CN113701674A (zh) * | 2021-07-29 | 2021-11-26 | 蚌埠高华电子股份有限公司 | 液晶玻璃基板研磨盘平坦度辅助检测装置及检测方法 |
| CN113701674B (zh) * | 2021-07-29 | 2023-11-17 | 蚌埠高华电子股份有限公司 | 液晶玻璃基板研磨盘平坦度辅助检测装置及检测方法 |
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