研磨装置及研磨方法与流程

本发明涉及一种研磨装置及研磨方法。

背景技术：

作为在半导体晶片(以下称为晶片)的精磨工序中使用的研磨方法，已知有使用晶片吸盘与保持环被一体化的研磨头的研磨方法。在该研磨方法中，将晶片保持于研磨头上，并且向研磨垫上供给浆料，并以使保持环不与研磨垫接触的状态对晶片进行研磨。

另一方面，已知有晶片吸盘与保持环独立地驱动的研磨装置(例如，文献1：日本特开2009-107094号公報)。该文献1的研磨装置具备设置于晶片吸盘面(背面)的橡胶膜，通过该橡胶膜内的压力控制来控制将晶片按压于研磨垫的压力。

然而，当以使保持环不与研磨垫接触的状态对晶片进行研磨时，因由向保持环内外移动的浆料引起的保持环的磨损或晶片本身的厚度尺寸的不均匀而导致研磨加工余量(晶片的加工余量)不均匀。认为这是因为如下原因。

即，认为若晶片突出量(从保持环的下表面的晶片的被研磨面的突出量)变大，则保持器垫间隙尺寸(保持环与研磨垫的间隙的尺寸)也变大。

并且，认为若保持器垫间隙尺寸变大，则从流体润滑的观点而言，作用于保持环的下表面的保持器液压(由在保持环内外移动的浆料产生的液压)变小。

因此，认为若晶片突出量变大，则保持器液压变小。

并且，保持器液压沿与对研磨头赋予的磨头加压力(向靠近研磨垫的方向的压力)相反的方向起作用。因此，实际作用于晶片的研磨加压力(向靠近研磨垫的方向的压力)变得与磨头加压力减去保持器液压的值大致相等。

当将磨头加压力的大小、平台或研磨头的转速、1批次的研磨时间设为恒定而依次对晶片进行研磨时，若保持器垫间隙尺寸不发生变化，则保持器液压也不发生变化。因此，研磨加压力也不会发生变化，每1批次的研磨加工余量不会发生不均匀。

但是，如上所述，实际上因保持环的磨损或晶片的厚度尺寸的不均匀而导致晶片突出量不均匀，保持器液压也会不均匀。随着该保持器液压的不均匀，研磨加压力也会变得不均匀，其结果，导致研磨加工余量不均匀。

在使用了如上所述的晶片吸盘与保持环被一体化的研磨头的情况下，由于无法变更晶片吸盘与保持环的相对位置，因此无法按每1批次控制晶片突出量，无法解决如上所述的问题点。

另一方面，在如文献1中所记载的研磨装置中，通过使晶片吸盘与保持环独立地驱动，能够按每1批次控制晶片突出量，但是用于使晶片吸盘与保持环独立地驱动的结构复杂，存在需要较多传感器或控制部件的问题点。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种能够以简单的结构适当地控制晶片的加工余量的研磨装置及研磨方法。

本发明的研磨装置具备：平台，设置有研磨垫；研磨头，保持晶片的晶片吸盘及保持环被一体化；旋转驱动机构，使所述平台与所述研磨头相对旋转；研磨头加压机构，对所述研磨头赋予将所述晶片按压于所述研磨垫的压力；及研磨控制机构，控制所述旋转驱动机构及所述研磨头加压机构，所述研磨装置使用供给至所述研磨垫上的浆料，以所述保持环与所述研磨垫不接触的状态对晶片进行研磨，所述研磨装置的特征在于，具备：保持器液压测定机构，在晶片的研磨中测定所述保持环从所述研磨垫上的浆料受到的液压；及参数设定机构，根据由所述保持器液压测定机构测定的液压来设定对所述研磨头赋予的压力、所述平台的转速及研磨时间中的至少1个参数，所述研磨控制机构根据由所述参数设定机构设定的参数来控制所述旋转驱动机构及所述研磨头加压机构中的至少一个。

另一方面，本发明的研磨方法为使用研磨装置的研磨方法，所述研磨装置具备：平台，设置有研磨垫；研磨头，保持晶片的晶片吸盘及保持环被一体化；旋转驱动机构，使所述平台与所述研磨头相对旋转；及研磨头加压机构，对所述研磨头赋予将所述晶片按压于所述研磨垫的压力，所述研磨装置使用供给至所述研磨垫上的浆料，以所述保持环与所述研磨垫不接触的状态对晶片进行研磨，所述研磨方法的特征在于，在所述研磨装置中设置在晶片的研磨中测定所述保持环从所述研磨垫上的浆料受到的液压的保持器液压测定机构，并且所述研磨方法实施以下工序：参数设定工序，在晶片的研磨中，根据由所述保持器液压测定机构测定的液压来设定对所述研磨头赋予的压力、所述平台的转速及研磨时间中的至少1个参数；及研磨控制工序，根据在所述参数设定工序中设定的参数来控制所述旋转驱动机构及所述研磨头加压机构中的至少一个。

在如以上那样的研磨装置及研磨方法中，在具备晶片吸盘及保持环被一体化的研磨头的研磨装置中设置测定保持器液压的保持器液压测定机构。并且，根据由该保持器测定机构测得的测定结果来设定磨头加压力(对研磨头赋予的压力)、平台转速(平台的转速)及研磨时间中的至少1个参数。

因此，例如，即使相对于紧跟前的批次，晶片突出量发生变化，通过根据与晶片突出量有相关关系的保持器液压来设定下一批次的研磨条件，也能够适当地控制研磨加工余量。例如，若通过研磨头加压机构的控制来变更磨头加压力，则晶片加压力发生变化，因此能够控制研磨加工余量。并且，若变更平台转速，则进入保持环内的浆料量发生变化，因此保持器液压也发生变化，其结果，能够控制研磨加工余量。另外，若通过旋转驱动机构的控制来变更批次研磨时间(每1批次的研磨时间)，则能够控制研磨加工余量。

并且，由于使用晶片吸盘及保持环被一体化的研磨头，因此结构也不会变得复杂。

另外，可以在1批次中进行多次基于保持器液压的研磨条件(磨头加压力、平台转速、研磨时间)的设定处理，而不是按每1批次(在1批次中进行1次)进行基于保持器液压的研磨条件(磨头加压力、平台转速、研磨时间)的设定处理。

在本发明的研磨装置中，优选所述参数设定机构根据由所述保持器液压测定机构测定的液压，利用下述数学式(1)计算晶片的加工余量的预测值，并以使该预测值与预先设定的目标值相等的方式设定所述至少1个参数。

x＝a×{fh-(fr×sr)}/sw×r×t…(1)

x：加工余量的预测值

a：比例常数

fh：对研磨头赋予的压力

fr：由保持器液压测定机构测定的液压

sr：与保持环的研磨垫对置的面的表面积

sw：晶片的被研磨面的表面积

r：平台的转速

t：研磨时间

根据本发明，利用仅仅在数学式(1)中代入各种参数的简单的方法能够精密地控制研磨加工余量的不均匀。

另外，预测值与目标值相等是指预测值与目标值大致一致，并不仅限于完全一致的情况。

在本发明的研磨装置中，优选在所述研磨头中设置有使该研磨头的规定位置与所述保持环的下表面沿上下方向连通的连通孔，所述保持器液压测定机构以堵塞所述连通孔的上端的开口面的方式设置。

根据本发明，以堵塞连通孔的上端的开口面的方式设置保持器液压测定机构。因此，通过利用毛细管现象在连通孔内上升的浆料与保持器液压测定机构接触，能够直接测定保持器液压，从而能够提高保持器液压的测定精度。因此，能够适当地控制研磨加工余量。

在本发明的研磨装置中，优选所述保持器液压测定机构沿着所述保持环的外缘方向以等间隔设置有多个，所述参数设定机构根据由多个保持器液压测定机构测得的测定结果的平均值来设定所述至少1个参数。

在此，在实际研磨时，由于通过研磨头的旋转而作用于该研磨头的力矩等的影响，存在保持环的下表面与研磨垫的研磨面变得不平行的情况。如此，当保持环与研磨垫不平行时，会存在保持器垫间隙尺寸大且保持器液压小的部位和保持器垫间隙尺寸小且保持器液压大的部位。因此，在保持环的1个部位设置1个保持器液压测定机构的结构的情况下，一边使保持环旋转一边测定保持器液压，因此测定保持器垫间隙尺寸不同的多个部位中的1个部位的保持器液压。因此，根据测定时刻，保持器液压不均匀，有可能无法适当地控制研磨加工余量。

相对于此，例如在沿着保持环的外缘方向以等间隔设置4个保持器液压测定机构的结构的情况下，保持器垫间隙尺寸不同的4个部位的保持器液压的平均值不依赖于测定时刻而成为大致恒定的值。因此，即使在保持环与研磨垫不平行的情况下，也能够适当地控制研磨加工余量。

附图说明

图1是本发明的第1、第2实施方式所涉及的研磨装置的剖视图。

图2是表示所述第1、第2实施方式中的研磨装置的概略结构的俯视图。

图3是所述第1、第2实施方式中的衬垫(backingpad)及保持环的剖视图。

图4是表示所述第1、第2实施方式中的晶片的研磨状态的剖视图。

图5是表示所述第1、第2实施方式中的研磨装置的概略结构的框图。

图6是表示所述第1实施方式中的研磨处理的流程图。

图7是表示所述第2实施方式中的研磨处理的流程图。

图8是表示本发明的变形例所涉及的研磨头的概略结构的俯视图。

图9是表示本发明的实施例1所涉及的晶片突出量与保持器液压的关系的曲线图。

图10是表示所述实施例1中的晶片突出量与研磨加工余量的实验值及预测值的关系的曲线图。

图11是表示本发明的实施例2所涉及的平台转速与保持器液压的关系的曲线图。

图12是表示所述实施例2中的平台转速与研磨加工余量的实验值及预测值的关系的曲线图。

具体实施方式

[第1实施方式]

以下，根据附图对本发明的第1实施方式进行说明。

另外，在本实施方式中，例示说明按每1批次(在1批次中为1次)进行基于保持器液压的研磨条件(磨头加压力、平台转速、研磨时间)的设定处理的结构，但也可以在1批次中进行多次。

〔研磨装置的结构〕

如图1及图2所示，研磨装置1是对直径尺寸为300mm的晶片w的表面进行精磨的单片式装置。另外，也可以设为将直径尺寸为300mm以外的晶片w作为对象的研磨装置1。

该研磨装置1具备研磨部2、四个研磨头3、研磨头驱动机构4(参考图5)、存储机构5(参考图5)及控制机构6(参考图5)。

研磨部2具备平台旋转驱动机构21、设置于该平台旋转驱动机构21的旋转轴上的圆板状的平台22及未图示的精磨浆料供给部。

在平台22的上表面设置有研磨垫23。精磨浆料供给部对研磨垫23的研磨面适当供给精磨用浆料p。

研磨头3具备通过研磨头驱动机构4的驱动而旋转的旋转轴部件31、设置于该旋转轴部件31的下端的衬垫32及设置于该衬垫32的下表面的保持环33。旋转轴部件31具备上下延伸的圆筒状的轴部311和设置于该轴部311的下端的圆板状的旋转框部312。

衬垫32形成为具有与旋转框部312大致相等的外径尺寸的圆板状，如图3所示，由pet薄膜321(聚对苯二甲酸乙二酯薄膜)和层叠于该pet薄膜321的一面的氨基甲酸酯发泡层322构成。并且，衬垫32通过设置于pet薄膜321的双面胶323而粘接于旋转框部312。

晶片w通过基于氨基甲酸酯发泡层322的水吸附而被衬垫32保持。

保持环33是用于防止在晶片w的研磨中晶片w因离心力而飞出的部件。该保持环33通过热熔接片331以包围晶片w的方式设置于衬垫32的氨基甲酸酯发泡层322的外周缘部。保持环33的材质并没有特别限定，能够使用玻璃环氧树脂等。

并且，如图1、图2及图4所示，在衬垫32及保持环33上设置有4个连通孔34。该连通孔34沿厚度方向贯穿衬垫32及保持环33，且沿着保持环33的外缘方向以等间隔设置。即，若作为研磨头3整体而考虑，则连通孔34以使研磨头3的规定位置与保持环33的下表面沿上下方向连通的方式设置。

并且，在衬垫32的上表面以堵塞4个各自的连通孔34的上端的开口面的方式设置有4个保持器液压测定机构35。该保持器液压测定机构35例如为隔膜型的压力传感器，测定保持器液压fr。具体而言，如图4所示，保持器液压测定机构35将通过毛细管现象在连通孔34内上升的浆料p接触时的压力作为保持器液压fr而进行测定，并将该测定结果输出到控制机构6。

如图5所示，研磨头驱动机构4具备使旋转轴部件31旋转的磨头旋转驱动机构41和对研磨头3赋予磨头加压力fh的研磨头加压机构42。磨头旋转驱动机构41及研磨头加压机构42通过控制机构6的控制而驱动。

另外，由平台旋转驱动机构21和磨头旋转驱动机构41构成本发明的旋转驱动机构。

存储机构5中存储有用于进行晶片w的研磨的各种信息。作为该存储的信息，能够例示出磨头加压力fh(参考图4)、平台转速r(平台22的转速)、批次研磨时间tb(每1批次的研磨时间)、保持环33的下表面(与研磨垫23相对置的面)的表面积sr、晶片w的被研磨面的表面积sw、研磨加工余量的目标值等。另外，通过控制机构6的后述的参数设定机构62根据需要更新磨头加压力fh、平台转速r及批次研磨时间tb，详细内容后述。

控制机构6具备通过由cpu(centralprocessingunit：中央处理器)处理存储于存储机构5中的程序及数据而构成的研磨控制机构61和参数设定机构62。

研磨控制机构61根据存储于存储机构5中的参数来控制研磨条件。

具体而言，研磨控制机构61以使平台转速r及批次研磨时间tb成为存储于存储机构5中的值的方式按每1批次控制平台旋转驱动机构21及磨头旋转驱动机构41中的至少一个。并且，以使磨头加压力fh成为存储于存储机构5中的值的方式按每1批次控制研磨头加压机构42。

参数设定机构62根据由保持器液压测定机构35测定的保持器液压fr和预先求出的以下的数学式(1)来计算研磨加工余量的预测值x。另外，比例常数a为在预备实验中求出的值。

x＝a×{fh-(fr×sr)}/sw×r×t…(1)

x：研磨加工余量的预测值

a：比例常数

fh：磨头加压力

fr：保持器液压

sr：保持环的与研磨垫相对置的面的表面积

sw：晶片的被研磨面的表面积

r：平台转速

tb：批次研磨时间

并且，若判定为根据数学式(1)计算出的预测值x与存储于存储机构5中的目标值不相等，则参数设定机构62以使预测值x与目标值相等的方式变更磨头加压力fh、平台转速r、批次研磨时间tb中的至少1个参数并存储于存储机构5中。

〔研磨装置的作用〕

接着，作为上述研磨装置1的作用，对晶片w的研磨处理进行说明。

首先，若设定并输入开始晶片w的研磨的指令，则如图6所示，构成研磨装置1的控制机构6的研磨控制机构61读出存储于存储机构5中的参数(磨头加压力fh、平台转速r、批次研磨时间tb)(步骤s1)。并且，根据在该步骤s1中读出的参数控制平台旋转驱动机构21、磨头旋转驱动机构41及研磨头加压机构42来开始晶片w的研磨(步骤s2)。另外，在该步骤s2中的研磨中，如图4所示，以保持环33与研磨垫23不接触的状态对晶片w进行研磨。

然后，4个保持器液压测定机构35根据与在连通孔34中上升而来的浆料p的接触状态来测定保持器液压fr(步骤s3)，并将其测定结果输出到参数设定机构62。

若获取来自4个保持器液压测定机构35的保持器液压测定结果，则参数设定机构62计算该4个保持器液压fr的平均值(步骤s4)。

另外，由于从保持器液压测定机构35常时输出保持器液压fr的测定结果，因此参数设定机构62计算从研磨开始经过规定时间之后获取的保持器液压fr的平均值。

并且，参数设定机构62通过将保持器液压fr的平均值及存储于存储机构5中的各种信息代入数学式(1)而计算研磨中的晶片w的研磨加工余量的预测值x(步骤ss)。

然后，参数设定机构62判断计算出的预测值x与存储于存储机构5中的目标值是否相等(步骤s6)。

在该步骤s6中，若判断为不相等，则参数设定机构62以使假定在下一批次中保持器液压fr不发生变化时的预测值x与目标值相等的方式设定磨头加压力fh、平台转速r、批次研磨时间tb中的至少1个参数，并更新存储于存储机构5中的下一批次的参数(步骤s7)。

在此，作为预测值x与目标值不相等的原因，可以举出磨头加压力fh相对于紧跟前的批次发生变化。并且，作为磨头加压力fh发生变化的原因，可以举出因保持环33的磨损、晶片w的厚度尺寸的不均匀、由反复水吸附晶片w而引起的衬垫32的压碎而晶片突出量hd发生变化，随着该变化而保持器液压fr发生变化。

在该步骤s7中，当预测值x小于目标值而需要增加研磨加工余量时，参数设定机构62增加磨头加压力fh、平台转速r、批次研磨时间tb中的至少1个。另一方面，当预测值x大于目标值而需要减小研磨加工余量时，减小磨头加压力fh、平台转速r、批次研磨时间tb中的至少1个。

如此，通过磨头加压力fh的变更而使研磨加压力fw发生变化，由此能够控制研磨加工余量。并且，通过平台转速r的变更而使保持器液压fr发生变化，还使研磨加压力fw发生变化，由此能够控制研磨加工余量。另外，通过批次研磨时间tb的变更能够控制研磨加工余量。

另外，步骤s6及步骤s7中的“预测值x与目标值相等”是指预测值x与目标值大致一致，并不仅限于完全一致的情况。

并且，研磨控制机构61在步骤s7中变更了参数之后或者在步骤s6中判断为预测值x与目标值相等之后，判断为经过了更新前的批次研磨时间tb时，结束研磨(步骤s8)，并判断是否进行下一批次的研磨处理(步骤s9)。在该步骤s9中，研磨控制机构61在判断为不进行下一批次的研磨处理时，结束研磨处理，判断为进行下一批次的研磨处理时，回到步骤s1，进行下一批次的研磨处理。

在此，当通过进行步骤s7的处理而更新了参数时，研磨控制机构61读出更新后的参数。另一方面，当未进行步骤s7的处理而参数未被更新时，研磨控制机构61读出与紧跟前的批次相同的参数。另外，当参数未被更新时，研磨控制机构61也可以不进行读出存储机构5的参数的处理。

〔第1实施方式的作用效果〕

在如上所述的第1实施方式中，能够发挥如下作用效果。

(1)研磨装置1根据由保持器液压测定机构35测定的保持器液压来控制磨头加压力fh、平台转速r及批次研磨时间tb中的至少1个参数。

因此，即使相对于紧跟前的批次，晶片突出量hd发生了变化，也根据与晶片突出量hd有相关关系的保持器液压fr来控制下一批次的研磨条件，因此能够适当地控制研磨加工余量。另外，由于使用衬垫32及保持环33被一体化的研磨头3，因此结构也不会变得复杂。

(2)参数设定机构62以使根据数学式(1)计算出的研磨加工余量的预测值x与目标值相等的方式设定磨头加压力fh、平台转速r及批次研磨时间tb中的至少1个参数。

因此，利用仅仅在数学式(1)中代入各种参数的简单的方法能够精密地抑制每个晶片w的研磨加工余量的不均匀。

(3)设置使衬垫32及保持环33上下连通的连通孔34，并且以堵塞该连通孔34的上端的开口面的方式设置保持器液压测定机构35。

因此，保持器液压测定机构35通过与在连通孔34内上升的浆料p的接触能够直接测定保持器液压fr。因此，能够提高保持器液压fr的测定精度，从而能够适当地控制研磨加工余量。

(4)沿着保持环33的外缘方向以等间隔设置有4个保持器液压测定机构35。并且，通过参数设定机构62，根据由4个保持器液压测定机构35测得的测定结果的平均值来设定参数。

因此，即使在因旋转力矩等的影响而保持环33的下表面与研磨垫23的研磨面不平行的情况下，也能够不依赖于保持器液压fr的测定时刻而根据成为大致相同的值的平均值来计算预测值，从而能够适当地控制研磨加工余量。

[第2实施方式]

接着，对本发明的第2实施方式进行说明。

另外，第2实施方式与第1实施方式的很大的不同点为晶片w的研磨处理，研磨装置1的结构与第1实施方式相同。

首先，如图7所示，研磨装置1的研磨控制机构61及4个保持器液压测定机构35进行与第1实施方式相同的步骤s1～s3的处理。

若获取来自4个保持器液压测定机构35的保持器液压测定结果，则参数设定机构62根据该4个保持器液压fr来计算保持环33的倾斜相关值(步骤s14)。

倾斜相关值是表示保持环33的下表面相对于研磨垫23的研磨面的倾斜状况的值。作为倾斜相关值的计算方法，能够例示出以下的(a)～(c)的方法，但认为尤其是利用(a)的方法得到的值更准确地表示倾斜状况。

(a)计算出任意时刻的平台22的旋转上游侧的保持器液压fr与下游侧的保持器液压fr之差作为倾斜相关值。

另外，平台22的旋转上游侧的保持器液压fr是指保持器液压测定机构35存在于保持环33的旋转方向与平台22的旋转方向成为相同方向的位置时的由该保持器液压测定机构35测定的液压。下游侧的保持器液压fr是指保持器液压测定机构35存在于保持环33的旋转方向与平台22的旋转方向成为相反方向的位置时的由该保持器液压测定机构35测定的液压。

(b)计算出任意时刻的来自4个保持器液压测定机构35的保持器液压测定结果的最大值与最小值之差作为倾斜相关值。

(c)计算出1个保持器液压测定机构35中的同步于保持环33的旋转的保持器液压测定结果的周期性变化的振幅的最大值与最小值之差作为倾斜相关值。

然后，参数设定机构62判断计算出的倾斜相关值是否进入了允许范围内(步骤s15)。

在该步骤s15中，若判定为未进入允许范围内，则参数设定机构62以在下一批次中倾斜相关值进入允许范围内的方式，即以保持环33的下表面相对于研磨垫23的研磨面的倾斜大致消失的方式设定磨头加压力fh、平台转速r、批次研磨时间tb中的至少1个参数，并更新存储于存储机构5中的下一批次的参数(步骤s16)。

在该步骤s16中，参数设定机构62为了减小保持环33的倾斜，可以向减小磨头加压力fh、平台转速r、批次研磨时间tb中的至少1个的方向进行控制。并且，根据需要，也可以根据研磨垫23的表面状态自动调整浆料p的供给量、研磨头3的旋转速度、平台转速r等。

并且，研磨控制机构61在步骤s16中更新了参数之后或者在步骤s15中判断为倾斜相关值进入了允许范围内之后，进行步骤s8、s9的处理。

〔第2实施方式的作用效果〕

在如上所述的第2实施方式中，根据由保持器液压测定机构35测定的保持器液压，能够使保持环33的下表面相对于研磨垫23的研磨面的倾斜大致消失，即能够使研磨垫23的研磨面与保持环33的下表面大致平行，从而能够抑制1片晶片w中的研磨加工余量的不均匀。

[其他实施方式]

另外，本发明并不仅限于所述实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种改良及设计的变更等。

即，在第1实施方式中，可以设为如下结构。

作为用于计算研磨加工余量的预测值的关系式，使用了所述数学式(1)，但是例如也可以新导入与保持器液压fr有相关关系的参数，并使用与所述数学式(1)不同的关系式来计算研磨加工余量的预测值。

当新测定的保持器液压fr大于在紧跟前的批次中测定的保持器液压fr时，可以将磨头加压力fh、平台转速r、批次研磨时间tb中的至少1个参数仅增加预先设定的值。

在图6所示的研磨处理中，可以进行第2实施方式的步骤s14～s16的处理。

在第2实施方式中，也可以设为如下结构。

如图8所示，可以沿着保持环33的外缘方向以等间隔设置保持器液压测定机构35，并且将旋转框部312的中心至保持器液压测定机构35的距离一个一个地设为不同。即，可以设置中心位于假想圆l1上的保持器液压测定机构35和中心位于比该假想圆l1小的假想圆l2上的保持器液压测定机构35。若设为这种结构，则通过计算靠近晶片w的位置的保持器液压测定机构35与远离晶片w的位置的保持器液压测定机构35的测定结果之差，在减少研磨头3的旋转或平台22的旋转的影响的基础上，能够更高精度地检测保持环33的下表面相对于研磨垫23的研磨面的倾斜。

在第1、第2实施方式中，也可以是设为如下结构。

设置于1个研磨头3中的保持器液压测定机构35的个数可以为3个以下，也可以为5个以上。并且，也可以使连通孔34贯通至旋转框部312的上端面并在该上端面设置保持器液压测定机构35。

也可以适用面状的压力传感器作为保持器液压测定机构，并将该压力传感器设置于保持环33的下表面。

也可以代替水吸附式的衬垫32而使用抽吸式的晶片吸盘。

也可以根据由保持器液压测定机构35测得的保持器液压测定结果来判定保持环33的更换时期。即，随着保持环33的磨损量增加，保持器垫间隙尺寸hp变大，保持器液压fr减小。当保持器液压fr成为阈值以下时，根据该关系可以判定为是保持环33的更换时期。另外，当判定为是更换时期时，可以暂时结束研磨工作，并通知工作人员更换保持环33。

实施例

接着，利用实施例对本发明进行进一步详细的说明，但本发明并不受这些例子的任何限定。

在本实施例中，进行了调查根据数学式(1)计算的研磨加工余量的预测值x是否与实际研磨加工余量一致的实验。

[实施例1]

首先，准备了所述实施方式所涉及的研磨装置1。

并且，进行了调查晶片突出量hd与保持器液压fr及研磨加工余量的关系的实验。

具体而言，将磨头加压力fh及研磨时间t固定为规定值，并且将平台转速r固定为18rpm。并且，以使晶片突出量hd成为规定值的方式，由研磨头3保持晶片w并进行研磨，测定了该研磨中的保持器液压fr(pa)。另外，测定了研磨结束后的晶片w的研磨加工余量。

并且，变更晶片突出量hd而同样地测定了研磨中的保持器液压fr和研磨加工余量。

将晶片突出量hd与保持器液压fr的关系示于图9。

并且，将晶片突出量hd与研磨加工余量的实验值y的关系示于图10。

接着，例如通过将晶片突出量hd为30μm时的保持器液压fr及研磨加工余量的实验值y和在上述实验中使用的各参数的值(磨头加压力fh、保持环的表面积sr、晶片w的表面积sw、平台转速r、批次研磨时间tb)代入以下数学式(2)而求出了晶片突出量hd为30μm时的假定数b。另外，数学式(2)是对数学式(1)进行变形，代替比例常数a而使用假定数b，且代替预测值x而使用实验值y的数学式。

b＝y/{fh-(fr-sr)}×sr/r/t…(2)

同样地，对在上述实验中使用的各晶片突出量hd，根据数学式(2)求出了假定数b。并且，将对该各晶片突出量hd分别求出的假定数b的平均值确定为数学式(1)的比例常数a。

接着，将根据数学式(2)确定的比例常数a、晶片突出量hd为30μm时的保持器液压fr及在上述实验中使用的各参数的值代入数学式(1)而求出了晶片突出量hd为30μm时的研磨加工余量的预测值x。同样地，对在上述实验中使用的各晶片突出量hd，根据数学式(1)求出了研磨加工余量的预测值x。将所得到的预测值x示于图10。

如图10所示，能够确认到研磨加工余量的预测值x与实验值y大致一致。

[实施例2]

使用与实施例1相同的研磨装置进行了调查平台转速r与保持器液压fr及研磨加工余量的关系的实验。

具体而言，固定磨头加压力fh及批次研磨时间tb，并且将晶片突出量hd固定为130μm。并且，在平台转速r成为规定值的条件下进行研磨，并测定了该研磨中的保持器液压fr(pa)。另外，测定了研磨结束后的晶片w的研磨加工余量。

并且，变更平台转速r而同样地测定了研磨中的保持器液压fr和研磨加工余量。

将平台转速r与保持器液压fr的关系示于图11。

并且，将平台转速r与研磨加工余量的实验值y的关系示于图12。

接着，例如通过将平台转速r为12rpm时的保持器液压fr及研磨加工余量的实验值y、在上述实验中使用的各参数的值(磨头加压力fh、保持环的表面积sr、晶片w的表面积sw、批次研磨时间tb)及平台转速r的值即12rpm代入数学式(2)而求出了平台转速r为12rpm时的假定数b。

同样地，对在上述实验中使用的各平台转速r，根据数学式(2)求出假定数b，将对该平台转速r分别求出的假定数b的平均值确定为数学式(1)的比例常数a。

接着，将上述确定的比例常数a、平台转速r为12rpm时的保持器液压fr、在上述实验中使用的各参数的值及平台转速r的值即12rpm代入数学式(1)而求出了平台转速r为12rpm时的研磨加工余量的预测值x。同样地，对在上述实验中使用的各平台转速r，根据数学式(1)求出了研磨加工余量的预测值x。将所得到的预测值x示于图12。

如图12所示，能够确认到研磨加工余量的预测值x与实验值y大致一致。

另外，如图12所示，平台转速r成为22rpm以上时研磨加工余量逐渐减少是因为，保持器液压fr变大，研磨加压力fw变小。

根据以上能够确认到，通过根据由保持器液压测定机构35测定的保持器液压fr和数学式(1)，以使研磨加工余量的预测值x与目标值相等的方式设定磨头加压力fh、平台转速r、批次研磨时间tb中的至少1个参数，能够适当地控制研磨加工余量。