研磨装置
阅读：768发布：2020-05-31
专利汇可以提供研磨装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 研磨 装置，其基于研磨中的 工件 的形状变化的推移，在已经成为所期望的工件形状的时刻或者成为所期望的工件形状的时刻能够停止工件的研磨加工。其具备：研磨机，其由旋转的下定盘及上定盘研磨工件；形状测量部，其通过形成在所述上定盘上的测量孔对所述工件的形状进行测量；存储部，其存储由所述形状测量部测量的所述工件的形状信息；显示部，其显示由所述形状测量部测量的所述工件的形状信息；控制部，其对所述显示部显示的内容进行控制，所述控制部生成第一绘图，并将所述第一绘图显示在所述显示部，所述第一绘图是将由所述形状测量部测量的作为当前研磨中的工件的研磨中工件的形状绘图按照时间序列排列。，下面是研磨装置专利的具体信息内容。
1.一种研磨装置，其特征在于：
所述研磨装置具备：研磨机，其利用旋转的定盘来研磨工件；
形状测量部，其通过形成在所述定盘上的测量孔对所述工件的形状进行测量；
存储部，其存储由所述形状测量部测量的所述工件的形状信息；
显示部，其显示由所述形状测量部测量的所述工件的形状信息；以及
控制部，其对所述显示部显示的内容进行控制，
所述控制部生成第一绘图，并将所述第一绘图显示在所述显示部，所述第一绘图是将由所述形状测量部测量的作为当前研磨中的工件的研磨中工件的形状绘图按照时间序列进行排列而成的。
2.根据权利要求1所述的研磨装置，其特征在于：
所述存储部将研磨加工所述工件时的条件属性或者学习生成的条件属性与预测信息相关联并存储，所述预测信息包含所述工件的形状信息和对所述工件的形状信息进行运算处理所得到的工件形状模式中的至少一方，
所述控制部基于比较运算的结果，对所述研磨中工件的形状推移进行预测，并基于所述研磨中工件的形状推移的预测，实施所述研磨中工件的状态判定，所述比较运算是所述研磨中工件的预测信息的时间序列变化和与所述研磨中工件的条件属性匹配的条件属性相关联的预测信息的时间序列变化之间的比较运算。
3.根据权利要求2所述的研磨装置，其特征在于：
所述控制部在根据所述研磨中工件的状态判定的结果，判定停止所述研磨中工件的研磨加工时，实施所述研磨中工件的研磨加工的停止和所述研磨中工件的研磨加工的停止判定的通知中的至少一方。
4.根据权利要求2所述的研磨装置，其特征在于：
所述控制部在基于所述研磨中工件的形状推移的预测而判定所述研磨中工件不能成为所期望的工件状态时，在所述研磨中工件为二次容许状态时，实施所述研磨中工件的研磨加工的停止和所述研磨中工件的研磨加工的停止判定的通知中的至少一方。
5.根据权利要求4所述的研磨装置，其特征在于：
所述控制部针对所述研磨中工件的二次容许状态的出现而确定相关度高的条件属性，或者针对所述研磨中工件的二次容许状态的出现而按照相关度的高低顺序列举条件属性，并通知所确定或所列举的条件属性。
6.一种研磨装置，其特征在于：
所述研磨装置具备：研磨机，其利用旋转的定盘来研磨工件；
形状测量部，其通过形成在所述定盘上的测量孔对所述工件的形状进行测量；
存储部，其存储由所述形状测量部测量的所述工件的形状信息；
显示部，其显示由所述形状测量部测量的所述工件的形状信息；以及
控制部，其对所述显示部显示的内容进行控制，
所述控制部生成第一绘图和第二绘图，并将所述第一绘图和第二绘图同时显示在所述显示部，所述第一绘图是将由所述形状测量部测量的作为当前研磨中的工件的研磨中工件的形状绘图按照时间序列进行排列而成的，所述第二绘图是将在所述研磨中工件的研磨之前被研磨加工的工件的形状绘图按照时间序列进行排列而成的。
7.根据权利要求6所述的研磨装置，其特征在于：
所述存储部将研磨加工所述工件时的条件属性或者学习生成的条件属性与所述工件的形状信息相关联并存储，
所述控制部基于与所述研磨中工件的条件属性匹配的条件属性相关联的工件的形状信息来生成所述第二绘图。
8.根据权利要求6或者7所述的研磨装置，其特征在于：
所述控制部基于工件形状模式生成所述第二绘图，所述工件形状模式是对所述存储部存储的所述工件的形状信息进行运算处理而获得的工件形状模式、或者是基于研磨加工所述工件时的条件属性与所述工件的形状信息之间的相关度的学习结果所生成的工件形状模式。
9.根据权利要求6或者7所述的研磨装置，其特征在于：
所述存储部，将研磨加工所述工件时的条件属性或者学习生成的条件属性与预测信息相关联并存储，所述预测信息包含所述工件的形状信息和对所述工件的形状信息进行运算处理而获得的工件形状模式中的至少一方，
所述控制部基于比较运算的结果，对所述研磨中工件的形状推移进行预测，并基于所述形状推移的预测，实施所述研磨中工件的状态判定，所述比较运算是所述研磨中工件的预测信息的时间序列变化和与所述研磨中工件的条件属性匹配的条件属性相关联的预测信息的时间序列变化之间的比较运算。
10.根据权利要求9所述的研磨装置，其特征在于：
所述控制部在根据所述研磨中工件的状态判定的结果，判定停止所述研磨中工件的研磨加工时，实施所述研磨中工件的研磨加工的停止和所述研磨中工件的研磨加工的停止判定的通知中的至少一方。
11.根据权利要求9所述的研磨装置，其特征在于：
所述控制部在基于所述研磨中工件的形状推移的预测而判定所述研磨中工件不能成为所期望的工件状态时，在所述研磨中工件为二次容许状态时，实施所述研磨中工件的研磨加工的停止和所述研磨中工件的研磨加工的停止判定的通知中的至少一方。
12.根据权利要求11所述的研磨装置，其特征在于：
所述控制部针对所述研磨中工件的二次容许状态的出现而确定相关度高的条件属性，或者针对所述研磨中工件的二次容许状态的出现而按照相关度的高低顺序列举条件属性，并通知所确定或所列举的条件属性。
研磨装置
技术领域
背景技术
[0002] 以往，已知有一种研磨装置，其具备上定盘、下定盘、太阳齿轮、内齿轮、以及游星轮板等，并对保持在游星轮板的硅晶片等工件的表面进行研磨(参照专利文献1)。该研磨装置具有测量装置，该测量装置通过形成在上定盘中的通孔实时测量被研磨工件的厚度，并且基于该测量装置的工件厚度的测量结果来判定研磨加工的停止时刻(时机)。
[0003] (现有技术文献)
[0004] (专利文献)
[0005] 专利文献1：日本特开2015-47656号公报
发明内容
[0006] (发明所要解决的问题)
[0007] 可是，以往的研磨装置中，基于工件厚度的测量结果来判定研磨加工的停止时刻。但是，很难从工件厚度的临时性的测定结果来预测在继续研磨加工的情况下的未来工件的形状变化的推移。因此，在继续研磨加工时不能把握工件形状是否接近所期望的形状，从而产生一个问题，即很难在成为所期望的工件形状的时刻停止工件的研磨。另外，与研磨加工相关的各种条件的差异不仅影响研磨结束之后的工件的形状，而且还影响研磨中的工件形状推移。然而，至今为止，伴随研磨加工的时间序列的工件形状变化的推移在很大程度上取决于使用者的技能，这阻碍了工艺改进的效率提高。
[0008] 本发明着眼于上述问题做出，提供一种基于研磨中的工件的形状变化的推移，在已经成为所期望的工件形状的时刻或者成为所期望的工件形状的时刻能够停止工件的研磨加工的研磨装置为目的。
[0009] (用于解决问题的手段)
[0010] 为了达到上述目的，本发明的研磨装置具备：研磨机，其由旋转的定盘研磨工件；形状测量部，其通过形成在所述定盘上的测量孔对所述工件的形状进行测量；存储部，其存储由所述形状测量部测量的所述工件的形状信息；显示部，其显示由所述形状测量部测量的所述工件的形状信息；控制部，其对所述显示部的显示的内容进行控制。
[0011] 而且，所述控制部生成第一绘图，并将所述第一绘图显示在所述显示部，所述第一绘图是将由所述形状测量部测量的作为当前研磨中的工件的研磨中工件的形状绘图按照时间序列排列。
[0012] (发明的效果)
[0014] 图1是示意性地表示第一实施例的研磨装置的整体结构的说明图。
[0015] 图2是表示第一实施例的太阳齿轮和内齿轮和游星轮板的位置关系的说明图。
[0016] 图3A是表示在第一实施例的研磨装置中测量孔经过工件时的经过轨迹的说明图。
[0017] 图3B是表示第一实施例的研磨装置中表示工件的截面形状的截面形状线的说明图。
[0018] 图4是表示由第一实施例的研磨装置生成的第一绘图的说明图。
[0019] 图5是表示由第一实施例的研磨装置生成的第二绘图的说明图。
[0020] 图6是表示在第一实施例中实施的研磨停止判定处理的流程的流程图。
[0021] 图7是表示在第一实施例中实施的第二绘图生成处理的流程的流程图。
[0022] 图8是表示第一实施例的研磨装置的显示部的屏幕的说明图。
[0023] 图9A按时间序列排列对第一工件进行研磨加工时的形状绘图的说明图。
[0024] 图9B按时间序列排列对第二工件进行研磨加工时的形状绘图的说明图。
[0025] 图10A按时间序列排列对第三工件进行研磨加工时的形状绘图的说明图。
[0026] 图10B按时间序列排列对第四工件进行研磨加工时的形状绘图的说明图。
[0027] 图11是示意性地表示第二实施例的研磨装置的整体结构的说明图。
[0028] 图12是表示在第二实施例中实施的研磨停止判定处理的流程的流程图。
[0029] 图13A按时间序列排列对第五工件进行研磨加工时的形状绘图的说明图。
[0030] 图13B按时间序列排列对第六工件进行研磨加工时的形状绘图的说明图。
[0031] 图14A是表示工件研磨时间与工件中心部的平担度之间的关系的说明图。
[0032] 图14B是表示工件研磨时间与工件的外周区域的平担度之间的关系的说明图。
具体实施方式
[0033] 以下，结合附图所示的第一实施例及第二实施例，对实施本发明的研磨装置的实施方式进行说明。
[0034] (第一实施例)
[0035] 以下，将第一实施例的研磨装置1的构成分为“整体构成”，“研磨机的详细构成”，“形状测量部的详细构成”，“存储部的详细构成”，“显示部的详细构成”，“控制部的详细构成”，“研磨停止判定处理构成”，“第二绘图生成处理构成”进行说明。
[0036] [整体构成]
[0037] 第一实施例的研磨装置1是双面研磨装置，其研磨如半导体晶片，石英晶片，蓝宝石晶片，玻璃晶片或陶瓷晶片等的薄板形工件W的前表面和后表面。如图1所示，研磨装置1包括研磨机10，形状测量部20，存储部30，显示部40和控制部50。
[0038] [研磨机的详细构成]
[0039] 研磨机10是通过旋转的下定盘11及上定盘12对工件W进行研磨。研磨机10具有：以轴线L1为中心同心设定的圆盘状的下定盘11及上定盘12；太阳齿轮13，其以旋转自如的方式设置在下定盘11的中心部；内齿轮14，其设置在下定盘11的外周侧；游星轮板15，其设置在下定盘11和上定盘12之间且设置有工件保持孔15a(参照图2)。另外，在下定盘11的上表面上固定(粘贴)有研磨垫11a，而在上定盘12的下表面上固定有研磨垫12a。进一步，在上定盘12设置有用于供应研磨酱料的供给孔(未图示)。
[0040] 在此，如图2所示，游星轮板15与太阳齿轮13及内齿轮14啮合。而且，游星轮板15通过太阳齿轮13及内齿轮14的旋转而进行自转并且在轴线L1的周围旋转(公转)。
[0041] 工件W设置在游星轮板15的工件保持孔15a内。而且，粘贴在旋转的下定盘11的研磨垫11a和粘贴在旋转的上定盘12的研磨垫12a夹着工件W的状态下，通过游星轮板15的自转及公转，由研磨垫11a及研磨垫12a对工件W进行研磨加工。即，研磨垫11a及研磨垫12a的表面是研磨工件W的研磨表面。
[0042] 上定盘12经由安装在其上表面的支撑柱16a和安装构件16b固定在杆16上。杆16通过第五驱动装置M5在竖直方向上伸展和收缩。也就是说，上定盘12由杆16伸展和收缩而上下移动。
[0043] 在研磨机10的中心设置有沿轴线L1竖立的第一驱动轴17a。第一驱动轴17a是由第一驱动装置M1旋转的轴。该第一驱动轴17a的上端部上固定有驱动件18。据此，驱动件18通过第一驱动装置M1而与第一驱动轴17a一体旋转。
[0044] 驱动件18外侧形成有与设置在上定盘12上挂钩12b卡合的槽部(未图示)。而且，杆16伸长而上定盘12向下侧移动，并通过挂钩12b与驱动件18的槽部卡合而驱动轴18与上定盘12成为一体旋转。也就是说，通过第一驱动装置M1，上定盘12与第一驱动轴17a一体旋转。
[0045] 第二驱动轴17b以贯穿状态固定在太阳齿轮13的中心部的孔13a中。第二驱动轴17b是两端开口的中空管，并且第一驱动轴17a旋转自如地贯穿其中。另外，第二驱动轴17b通过第二驱动装置M2旋转。据此，通过第二驱动装置M2，太阳齿轮13与第二驱动轴17b一体旋转。
[0046] 第三驱动轴17c形成在下定盘11的中心部的下部。第三驱动轴17c是两端开口的中空管，并且第二驱动轴17b以旋转自如地贯穿其中。另外，第三驱动轴17c通过第三驱动装置M3旋转。据此，通过第三驱动装置M3，下定盘11与第三驱动轴17c一体旋转。
[0047] 第四驱动轴17d形成在内齿轮14中。第四驱动轴17d是两端开口的中空管，并且第三驱动轴17c以旋转自如地贯穿其中。另外，第四驱动轴17d通过第四驱动装置M4旋转。据此，通过第四驱动装置M4，内齿轮14与第四驱动轴17d一体旋转。
[0048] 进一步，上定盘12上，从中心沿径向有预定距离的位置上形成有测量孔19。该测量孔19贯穿上定盘12及研磨垫12a，并且安装传输作为测量光的激光的窗口部件19a。
[0049] [形状测量部的详细构成]
[0050] 形状测量部20朝向工件W照射测量光，并且通过接收工件W所反射的测量光(反射光)而测量研磨中的工件W的厚度。另外，该形状测量部20从测量的工件W的厚度求出工件W的截面形状。形状测量部20具有测量单元21、厚度测量部22及形状运算部23。
[0051] 测量单元21安装在上定盘12上，并与上定盘12一体旋转。另外，测量单元21具有：激光源，其通过上定盘12的测量孔19的窗口部件19a朝向工件W照射作为测量光的激光(未图示)；接收光部，其接收工件W所反射的放射光(未图示)。接收光部接收的接收光信号由送信部21a向厚度测量部22发送。
[0052] 厚度测量部22是例如利用光反射干涉法对工件W的厚度进行测量的部件。该厚度测量部22具有接收从测量单元21发送的接收光信号的接收信号部22a，该接收信号部22a基于接收的接收光信号而求出工件W的厚度。
[0053] 在此，如图3A所示，通过上定盘12的旋转，在测量孔19经过工件W的表面的期间，从测量单元21的激光连续照射在工件W的表面上。因此，厚度测量部22对测量孔19经过的轨迹Na～Nc上的工件W的各表面内位置的厚度进行连续的测量。而且，该厚度测量部22在测量孔19经过的轨迹Na～Nc的期间(从工件W的一端W1a～W3a到另一端W1b～W3b的测量孔19的经过期间)，发送(输出)其每经过时的由连续的多个厚度数据形成的数据流。据此，厚度测量部22在测量孔19每经过工件W的表面时，发送由多个连续的数据形成的数据流，该连续的数据是对工件W的各表面内位置的厚度进行测量的连续的数据。此外，从厚度测量部22发出的数据流存储在存储部30。
[0054] 形状运算部23求得工件W的截面形状。求得工件W的截面形状的间隔能够任意设定。在第一实施例中，例如，基于间隔15秒取得的数据流而求得工件W的截面形状，并以15秒间隔从新求得工件W的截面形状。另外，通过形状运算部23制作的工件截面形状等的形状信息，或者对其形状信息进行运算处理而获得的工件形状模式、基于对工件W进行研磨加工时的条件属性与工件W的形状信息之间的相关度的学习结果而生成的工件形状模式等存储在存储部30。
[0055] 另外，形状运算部23求得如图3B所示的截面形状线T1。截面形状线T1是表示工件W的截面形状的形状绘图。每当厚度测量部22测量工件W的厚度时，获得截面形状线T1。据此，通过按时间序列排列针对相同工件W获得的截面形状线T1，而示出该工件W的形状变化的推移(变化)。另外，根据该工件W的研磨结束时的截面形状线T1，示出工件W的最终工件形状的加工结果信息。此外，由形状运算部23求得的截面形状线T1的信息(工件W的截面形状信息)存储在存储部30。
[0056] [存储部的详细构成]
[0057] 存储部30是能够从形状测量部20和控制部50读取和写入数据的存储装置。该存储部30中存储由厚度测量部22求得的工件W的厚度的信息和由形状运算部23求得的工件W的截面形状的信息(以下，简称“工件W的形状信息”)等。
[0058] 另外，该存储部30将研磨加工工件W时的条件属性与该工件W的形状信息相关联并存储。在此，“条件属性”是指研磨条件、研磨环境、装置特性等的给工件W的研磨加工产生影响，并针对工件W的研磨状态具有相关性的各种参数。作为“条件属性”具有，例如，研磨机10的运转条件、研磨浆料条件、研磨垫条件、游星轮板条件、工件条件及研磨工艺条件等。
[0059] 此外，研磨机10的运行条件是指，例如，下定盘11和上定盘12的旋转速度、太阳齿轮13和内齿轮14的旋转速度、上定盘12的加工负荷设定值及单位压力、负荷斜率、下定盘11和上定盘12的冷却水温度、游星轮板15的自转和公转的旋转速度、研磨机10的振动状态和倾斜特性等。研磨浆料条件是指，例如，研磨浆料的种类·温度·流量、浆料寿命及浆料pH值等。研磨垫条件是指，例如，研磨垫11a或者研磨垫12a的种类·厚度·凹槽形状·表面粗糙度、研磨垫寿命、变性材料沉积程度、调试(Seasoning)条件等。游星轮板条件是指，游星轮板15的材质·厚度·工件保持孔15a或虚设孔的形状·变形特征、游星轮板寿命、磨损产生部位等。工件条件是指，工件W的种类·研磨开始时的厚度·研磨开始形状、批次(批量生产)中的工件厚度的分散等。研磨工艺条件是指，批次中的形状变化的推移信息、连续研磨计数、工件研磨量、研磨时间、游星轮板15和工件W之间的厚度差异等。
[0060] [显示部的详细构成]
[0061] 基于来自控制部50的显示指令，显示部40显示，当前研磨中的工件W的形状信息、过去研磨的工件W的形状信息、以及运算处理工件W的形状信息后获得的工件形状模式、基于研磨加工工件W时的条件属性与工件W的形状信息之间的相关度的学习结果而生成的工件形状模式、判定停止研磨工件W等的任意信息。例如，显示部40安装在研磨机10。该显示部40具有研磨机10的使用者能够看到的屏幕40a(参见图8)。
[0062] [控制部的详细构成]
[0063] 控制部50具备：由CPU(Central Processing Unit)形成的控制运算部51；子存储部52；输入装置53等。该控制部50基于子存储部52存储的编码或研磨机10的使用者通过输入装置53输入的工件W的加工目标及条件属性等，从控制运算部51向第一驱动装置M1～第五驱动装置M5发出控制指令来控制研磨机10的动作(运行)。
[0064] 另外，控制运算部51使显示部40显示按时间序列排列研磨中的工件W的形状绘图的第一绘图P1，并且基于形状信息预测工件形状的推移，对应该预测结果实施判定是否停止工件W的研磨加工的研磨停止判定处理。也就是说，该控制运算部51包括第一绘图生成部54、第二绘图生成部55、显示控制部56、形状推移预测部57及状态判定部58。
[0065] 第一绘图生成部54从存储部30中选取由形状测量部20测量的当前正在被研磨的工件(以下，简称“研磨中工件Wα”)的形状信息。在此，从存储部30选取的形状信息是在从研磨中工件Wα的研磨开始至选取形状信息之前为止实施的测量期间所获得的形状信息。而且，该第一绘图生成部54中基于选取的研磨中工件Wα的形状信息而生成按时间序列排列研磨中工件Wα的形状绘图的第一绘图P1(参照图4)。此外，研磨中工件Wα的形状信息是伴随研磨中工件Wα的研磨加工的进行而每增加测量次数而增加。因此，根据测量次数，第一绘图P1逐渐从图4左侧所示的图变为图4右侧所示的图。
[0066] 第二绘图生成部55从存储部30中选取：在获取研磨中工件Wα的条件属性的基础上，与过去，即研磨中工件Wα的研磨之前的研磨加工的工件W中的，与研磨中工件Wα的条件属性匹配的条件属性相关联的工件(以下，简称“形状参考工件Wβ”)的形状信息；或者与研磨中工件Wα的条件属性匹配的条件属性相关联的典型的形状信息。在此，从存储部30选取的形状信息是从存储在存储部30的形状信息中的所期望范围内选取。
[0067] 此外，“典型的形状信息”是作为对工件W进行研磨加工时的典型的形状推移，是由运算方式得到抽象的且具有代表性的形状信息，是基于在对工件W进行研磨加工时的条件属性和工件W的形状信息之间的相关度的学习结果产生的工件形状模式。另外，在以下，将包含形状参考工件Wβ的形状信息或者典型的形状信息简称为“所选主控的形状信息”。
[0068] 另外，“与研磨中工件Wα的条件属性相匹配”是指，研磨时的条件属性的至少一部分与研磨中工件Wα的条件属性相同的情况，或者，其至少一部分与研磨中工件Wα的条件属性相似的情况。例如，作为研磨中工件Wα的条件属性，被设定为“下定盘11的旋转速度＝A”、“上定盘12的旋转速度＝B”、“浆料种类＝C”、“游星轮的材质＝D”的情况时，“下定盘11的旋转速度＝A±x”、“上定盘12的旋转速度＝B±y”、“浆料种类＝C或者C＇”、“游星轮的材质＝D或者D＇”等的条件属性被判定为“与研磨中工件Wα的条件属性相匹配”，并从存储部30选取与这些条件属性相关联的所选主控的形状信息。此外，能够任意设定条件属性是否匹配的判定标准。
[0069] 而且，在第二绘图生成部55中，基于根据研磨中工件Wα的条件属性而选取所选主控的形状信息，生成将该所选主控的形状信息(截面形状线T1)从研磨开始至研磨停止为止的按时间序列排列的第二绘图P2(参见图5)。此外，第二绘图生成部55在工件W的研磨中，已经在监视研磨中工件Wα的条件属性。而且，例如，由于浆料流动异常等原因，在一定批次的进行过程中研磨中工件Wα的条件属性偏离初始设定或预期的状态的情况时，基于研磨中工件Wα的条件属性的偏离模式，编辑新的条件属性的组合。而且，从存储部30选取与新条件属性的组合相关联的所选主控的形状信息。而且，基于新选取的所选主控的形状信息再次生成第二绘图P2。另外，该第二绘图生成部55在再次生成第二绘图P2时，基于由学习功能导出的形状绘图的虚拟模式而生成也可。
[0070] 显示控制部56向显示部40发出在显示部40的屏幕40a上显示由第一绘图生成部54生成的第一绘图P1和由第二绘图生成部55生成的第二绘图P2的控制指令。另外，该显示控制部56在状态判定部58判定由研磨机10的研磨加工停止时，向显示部40发出在显示部40的屏幕40a上显示实施了该研磨停止判定的主旨的控制指令。
[0071] 在形状推移预测部57中对由第一绘图生成部54选取的研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化和由第二绘图生成部55选取的所选主控的形状信息的时间序列变化进行比较运算。而且，该形状推移预测部57基于比较运算的结果对研磨中工件Wα的此后(未来)的形状推移进行预测。此外，由该形状推移预测部57预测的研磨中工件Wα的形状推移是指包括最终的研磨状态的每次测量所得到的工件形状的推移。
[0072] 而且，由该形状推移预测部57实施的形状信息的时间序列变化的比较运算例如由以下的步骤进行。也就是说，按照每个条件属性将所选主控的截面形状线T1以时间序列进行排列。而且，生成每个条件属性的所选主控的形状推移模式，并形成与形状推移模式有关的数据库。在此，在所选主控中，研磨时的条件属性与研磨中工件Wα的条件属性相匹配。因此，研磨中工件Wα的形状推移被认为与所选主控的形状推移相同。
[0073] 因此，形状推移预测部57通过对研磨中工件Wα的截面形状线T1和数据库式化的形状推移模式进行模式识别而实施比较。而且，参考所选主控的形状推移，确定当前的研磨中工件Wα的研磨阶段在研磨开始到研磨停止之间的哪一个阶段。进一步，形状推移预测部57基于研磨中工件Wα的当前研磨阶段和所选主控的形状推移来预测研磨中工件Wα的此后的形状推移。此外，该形状推移预测部57具备机器学习功能，并且以机器学习的方式使形状推移模式和时间变化模式随时更新。进一步，在伴随研磨加工的进行，研磨中工件Wα的研磨加工中的监视的条件属性超过可忽略的范围而变化时，该形状推移预测部57立即基于新的条件属性对此后的研磨中工件Wα进行形状预测，并运算而输出。
[0074] 在状态判定部58中，基于由形状推移预测部57预测的研磨中工件Wα的此后的形状推移来确定研磨中工件Wα的当前的研磨状态。在此，“研磨状态”中包括以下状态等：研磨停止状态，其是在研磨中工件Wα的工件形状已达到能够停止的研磨加工的工件形状的状态；研磨继续状态，其需要继续研磨机10研磨加工的状态。
[0075] [研磨停止判定处理构成]
[0076] 图6是示出由第一实施例的控制部50的控制运算部51实施的研磨停止判定处理的流程的流程图。以下，基于图6，对第一实施例的研磨停止判定处理的各步骤进行说明。
[0077] 在步骤S1中，对研磨机10是否在实施工件W的研磨加工进行判定。在是(工件研磨中)的情况时进入步骤S2。在不是(没有工件研磨)的情况时返回步骤S1。
[0078] 在此，研磨机10的工件研磨实施的判定是伴随从控制运算部51向第一驱动装置M1～第五驱动装置M5的控制指令，并基于是否设置了研磨加工指令标志而实施。
[0079] 在步骤S2中，在步骤S1中的工件研磨中的判定之后，从存储部30中选取由形状测量部20测量的研磨中工件Wα的形状信息，并进入步骤S3。
[0080] 在步骤S3中，在步骤S2中选取研磨中工件Wα的形状信息之后，基于在该步骤S2中选取的研磨中工件Wα的形状信息，生成由研磨机10从研磨开始至信息选取之前实施的测量为止的按时间序列依次排列研磨中工件Wα的形状绘图的第一绘图P1(参见图4)，并进入步骤S4。
[0081] 在步骤S4中，在步骤S3中生成第一绘图P1之后，读取在步骤S3中生成的第一绘图P1和在后述的第二绘图生成处理中生成的第二绘图P2(参照图5)，并进入步骤S5。在此，生成第二绘图P2的处理(第二绘图生成处理)是与图6所示的研磨停止判定处理的各步骤并行实施，并且第二绘图P2在研磨中工件Wα的研磨中变更条件属性的情况时，被适当地替换。
[0082] 在步骤S5中，在步骤S4中读取第一绘图P1及第二绘图P2之后，在步骤S3中生成，并向显示部40发出将在步骤S4中读取的第一绘图P1和在步骤S4中读取的第二绘图P2同时显示在显示部40的屏幕40a上的控制指令，并进入步骤S6。
[0083] 此外，在第一实施例中，如图8所示，显示部40将第一绘图P1和第二绘图P2的各X轴和Z轴的比率对齐，并且使第一绘图P1和第二绘图P2沿水平方向排列而并显示在屏幕40a上。另外，显示部40同时在屏幕40a上显示研磨中工件Wα的条件属性(部分或全部)。此外，是否显示所有条件属性可以考虑屏幕40a的显示空间和监视条件属性等的便利性来设置。另外，也可以在屏幕40a上不显示研磨中工件Wα的条件属性。
[0084] 在步骤S6中，在步骤S5中向显示部40发出控制指令之后，对在生成第二绘图P2时选取的所选主控的形状信息的时间序列变化和在步骤S2选取的研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化进行比较运算，并从该比较运算结果预测研磨中工件Wα的在此后的形状推移，并进入步骤S7。
[0085] 此外，在生成第二绘图P2时所选取的所选主控的形状信息，在第二绘图P2被替换的情况时，根据被替换的第二绘图P2而变化。
[0086] 在步骤S7中，在步骤S6中预测研磨中工件Wα的形状推移之后，基于该预测的形状推移判定研磨中工件Wα的研磨状态，并且进入步骤S8。
[0087] 在此，研磨中工件Wα的研磨状态被判定为以下的任意一个状态，即，研磨加工达到停止可能的工件形状的“研磨停止状态”，或者，需要继续研磨加工的“研磨继续状态”。
[0088] 在步骤S8中，在步骤S7中判定研磨中工件Wα的研磨状态之后，基于在该步骤S7中实施的研磨状态的判定，判定是否停止由研磨机10对研磨中工件Wα的研磨加工。在是(在研磨停止)的情况时进入步骤S9。在不是(在研磨继续)的情况时进入步骤S2。
[0089] 在此，当在步骤S7中判定为“研磨停止状态”时，进行研磨中工件Wα的研磨停止的判定。
[0090] 在步骤S9中，在步骤S8中判定研磨停止之后，向显示部40发出在显示部40的屏幕40a上显示判定研磨中工件Wα的研磨停止的内容的控制指令，并通知研磨停止判定而进入步骤S10。
[0091] 在步骤S10中，在步骤S9中的研磨停止判定的通知之后，停止研磨机10对研磨中工件Wα的研磨加工，并进入结束。
[0092] 在此，研磨机10的研磨加工的停止是，通过从控制运算部51向第一驱动装置M1～第五驱动装置M5输出停止控制指令而实施。
[0093] [第二绘图生成处理构成]
[0094] 图7是示出由第一实施例的控制部50的第二绘图生成部55实施的第二绘图生成处理的流程的流程图。以下，基于图7，对第一实施例的第二绘图生成处理的各步骤进行说明。
[0095] 在步骤S11中，对研磨机10是否在实施工件W的研磨加工进行判定。在是(工件研磨中)的情况时进入步骤S12。在不是(没有工件研磨)的情况时反复步骤S11。
[0096] 在此，判断研磨机10的工件研磨实施与研磨停止判断处理中的步骤S1相同。
[0097] 在步骤S12中，继在步骤S11中判定工件研磨中之后，获取当前研磨加工的研磨中工件Wα的条件属性，并进入步骤S13。
[0099] 在步骤S13中，在步骤S12中获取研磨中工件Wα的条件属性之后，从存储部30选取在过去研磨加工的工件W中与在步骤12中获取的条件属性相匹配的条件属性相关联的所选主控的形状信息(形状参考工件Wβ的形状信息，或者是典型的形状信息)，并进入步骤S14。
[0100] 在步骤S14中，在步骤S13中选取所选主控的形状信息之后，在基于该步骤S13中选取的所选主控的形状信息，生成第二绘图P2，该第二绘图P2是将所选主控的形状信息在研磨机10的从研磨开始至研磨停止为止的时间序列中按照序列排列的绘图(参照图5)，并进入步骤S15。
[0101] 在步骤S15中，在步骤S14中生成第二绘图P2之后，判定是否继续实施研磨中工件Wα的研磨。在是(在研磨继续)的情况时进入步骤S16。在不是(在研磨停止)的情况时无需生成第二绘图P2或无需替换并进入最后，并且结束第二绘图生成处理。
[0102] 在此，在基于研磨中工件Wα的研磨状态判定需要继续研磨加工的“研磨继续状态”时，判定为研磨中工件Wα的研磨继续。
[0103] 在步骤S16中，在步骤S15中判定研磨继续之后，再次获取研磨中工件Wα的条件属性，并进入步骤S17。
[0104] 在步骤S17中，在步骤S16中再次获取研磨中工件Wα的条件属性之后，对在研磨中工件Wα的条件属性的状态上是否产生变化进行判定。在是(产生变化)的情况时进入步骤S18。在不是(没有产生变化)的情况时返回步骤S15。
[0105] 在此，通过对在步骤S16中获取的研磨中工件Wα的条件属性与在此之前获得的研磨中工件Wα的条件属性进行比较，并根据偏差来判断在研磨中工件Wα的条件属性中是否产生状态变化。此外，在研磨中工件Wα的条件属性中产生状态变化的情况是指，伴随研磨加工的进行，条件属性与当初设定的状态具有大的偏离的情况，或者条件属性与假设有很大的变动的情况等。
[0106] 在步骤S18中，在步骤S17中判定条件属性中产生状态变化之后，基于在步骤S16中获取的产生变化后的研磨中工件Wα的条件属性，对所选主控的条件属性进行编辑，并进入步骤S19。
[0108] 在步骤S19中，在步骤S18中对条件属性进行编辑之后，该步骤S19从存储部30选取与编辑的条件属性最匹配的条件属性相关联的所选主控的形状信息(形状参考工件Wβ的形状信息或者典型的形状信息)，并进入步骤S20。
[0109] 在步骤S20中，在步骤S19中选取的所选主控的形状信息之后，从基于该步骤S19选取的所选主控的形状信息再次生成第二绘图P2。而且，由该新产生的第二绘图P2替换在再次选取所选主控的形状信息时为止产生的第二绘图P2，并返回步骤S15。
[0110] 以下，对作用进行说明。
[0111] 首先，对“工件研磨停止时的问题”进行说明，然后，将第一实施例的研磨装置1的作用分为“研磨停止作用”、“形状推移的预测精度改善作用”进行说明。
[0112] [工件研磨停止时的问题]
[0113] 当由研磨装置1的研磨机10研磨工件W的两个表面时，工件W的厚度和截面形状伴随研磨加工的进行而逐渐变化。特别是，工件W的截面形状在其他条件属性以期望状态恒定的情况时，一般由游星轮板15与工件W之间的厚度的差距决定，但是随着研磨加工的进行，例如“中央凸·外周下垂形状”经由“扁平形状”变为“中央凹·外周隆起(Tachi)状”的方式推移。此外，“中央凸形状”是指，工件W的中心部的厚度大于外周区域的厚度的形状。“外周下垂形状”是指，厚度朝向工件W的外周边缘逐渐变小的形状。“扁平形状”是指，工件W的整个表面基本上是平坦的形状。“中央凹形状”是指，工件W的中心部分的厚度小于外周区域的厚度的形状。此外，“外周隆起状”是指，厚度朝向工件W的外周边缘逐渐增加的形状。
[0114] 而且，由于工件W的厚度在目标厚度范围(T1≤厚度≤T2)内时停止研磨加工，所以工件W成为期望的厚度。另一方面，尽管工件W的截面形状也取决于后续工序的加工流程中的设定，但是，通常优选工件W的整个表面为基本平坦的“扁平形状”的情况较多。因此，在厚度落入目标厚度范围内并且截面形状变为“扁平形状”时，希望停止工件W的研磨加工。
[0115] 另一方面，实时测量工件W的厚度，并在每次测量工件W时，基于测量结果生成研磨中的工件W的形状绘图。而且，研磨机10的使用者监视该工件W的形状绘图，以在工件W的厚度落入目标厚度范围内，并在截面形状被认为已达到“扁平形状”的时刻实施停止研磨机10。
[0116] 但是，由于研磨工件W时的条件属性的不同等影响，工件W的截面形状的变化的过程(形状推移)也存在不同的情形。另外，工件W的截面形状是根据与工件W的研磨时的条件属性之间的相关性而存在不能成为像“扁平形状”的所期望的形状的情况，此时，在二次容许的截面形状时产生停止研磨加工的必要。
[0117] 另一方面，仅通过临时监视工件W的形状绘图很难预测工件形状将来如何变化。也就是说，例如，在当前为“弱中心凸形状”的工件W的情况时，存在通过继续研磨加工成为“扁平形状”的情况和成为“外周隆起状”的情况。仅通过临时监视作为当前的工件形状的“弱中心凸形状”，则此后的工件形状不是很明确，并且在适当的时刻不能停止研磨加工，其结果是，工件W变为“外周隆起状”，并且工件外周区域中的SFQR(Site front least squares range)可能劣化。另外，尽管工件W已变为“扁平形状”，但是研磨停止时间可能比适时延迟。
[0118] 即，仅通过临时监视工件W的形状绘图，不可能掌握研磨中的工件W的形状变化的推移。因此，基于工件W的形状变化的推移，产生在工件形状变成了期望的工件形状的时刻或者工件形状将要变为期望的工件形状的时刻不能停止工件W的研磨加工的问题。
[0119] [研磨停止的作用]
[0120] 第一实施例的研磨装置1中，由研磨机10研磨工件W的过程中形状测量机20测量工件W的厚度及截面形状。而且，该研磨装置1将形状测量机20测量的工件W的厚度及截面形状的信息存储在存储部30。
[0121] 另一方面，当研磨机10实施工件W的研磨加工时，控制部50的控制运算部51判定工件W正在研磨中，并且按照图6的流程图中所示的步骤S1向S2、S3、以及S4的各处理顺序实施。即，第一绘图生成部54从存储部30中选取研磨中工件Wα的形状信息，并基于所选取的研磨中工件Wα的形状信息生成第一绘图P1。另外，显示控制部56读取由第一绘图生成部54生成的第一绘图P1和由第二绘图生成部55生成的第二绘图P2，并向显示部40的屏幕40a发出显示第一绘图P1和第二绘图P2的控制指令。
[0122] 据此，在显示部40的屏幕40a上同时显示第一绘图P1和第二绘图P2。如此，在第一实施例的研磨装置1中，当形状测量部20测量研磨中工件Wα的形状时，第一绘图P1被显示在显示部40上。
[0123] 在此，第一绘图P1是通过按时间序列依次布置研磨中工件Wα的形状绘图(截面形状线T1)。因此，研磨机10的使用者能够以列表形式识别被连续绘图的研磨中工件Wα的形状绘图。据此，使用者能够掌握从研磨开始到现在(第一绘图生成点)的期间的研磨中工件Wα的形状变化的推移。其结果是，使用者可以基于在研磨中工件Wα的形状变化的推移来预测研磨中工件Wα的未来形状推移。因此，即使通过使用者的手动操作控制研磨机10而停止研磨加工的情况时，也容易在已成为期望的工件形状的时刻或在成为期望的工件形状的时刻停止研磨加工。
[0124] 另外，由于使用者能够在与条件属性相关联的状态下列表形式识别研磨中工件Wα的形状绘图，因此该使用者能够容易实施，研磨机10的装置设计或者浆料等的辅料的设计、辅料的选择、进一步加工的条件的选择等的研磨加工时的条件属性的改进计划。而且，使用者能够更加有效地实施工艺改进计划，从而能够提高最终工件形状成为所期望的形状的晶片的生产效率。
[0125] 而且，在第一实施例中，第一绘图P1和第二绘图P2同时显示在显示部40的屏幕40a上。因此，研磨机10的使用者通过观看屏幕40a，能够同时监视第一绘图P1和第二绘图P2。
[0126] 在此，第二绘图P2是将所选主控的形状绘图(截面形状线T1)按时间序列依次排列的绘图，该所选主控的形状绘图是基于研磨中工件Wα的条件属性而选取。因此，研磨机10的使用者监视第一绘图P1的同时识别第二绘图P2而参考第二绘图P2中所示的所选主控的形状推移，从而能够更加正确地预测研磨中工件Wα的今后的形状变化的推移。其结果是，当使用者通过手动操作控制研磨机10而停止研磨加工时，能够在更适当的时刻停止研磨加工。进一步，在某些情况下，也能够故意变更条件属性来调整最终工件形状和研磨结束的时间。
[0127] 另一方面，在第一实施例的研磨装置1中，在显示部40的屏幕40a上显示第一绘图P1和第二绘图P2之后，按照图6的流程图中所示的步骤S6向步骤S7、S8的各处理的序列实施。即，形状推移预测部57将研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化与所选主控的时间序列变化进行比较运算，并基于该结果预测研磨中工件Wα的未来的形状推移。另外，状态判定部58基于由形状推移预测部57预测的研磨中工件Wα的形状推移，来判定研磨中工件Wα的当前研磨状态，并且基于研磨状态的判定结果来判定是否停止研磨加工。
[0128] 而且，由该状态判定部58判定为停止研磨中工件Wα的研磨加工的情况时，按照图6的流程图中所示的步骤S9的处理实施。即，显示控制部56输出用于在显示部40的屏幕40a上显示已经判定研磨中工件Wα的研磨停止的控制指令。而且，在显示部40的屏幕40a上，显示判定研磨中工件Wα的研磨停止，并通知研磨停止判定。
[0129] 其结果是，研磨机10的使用者能够通过观看屏幕40a来掌握已经判定研磨停止的信息。据此，即使在使用者通过手动操作控制研磨机10而停止研磨加工的情况时，也能够在适当的时间停止研磨加工。此外，如后述的那样，即使当由自控制部50的停止控制指令使研磨机10停止的情况时，使用者也能够识别研磨机10的停止操作。
[0130] 之后，实施图6的流程图中所示的步骤S10的处理。即，控制部50的控制运算部51是向第一驱动装置M1～第五驱动装置M5实施诸如停止控制指令等的研磨加工终止的各种输出。其结果是，研磨机10在经过预定的序列之后自动停止，并且终止对研磨中工件Wα的研磨加工。据此，在第一实施例的研磨装置1中，能够防止研磨加工的停止时间比适时延迟，并在适当的时间自动停止研磨加工。
[0131] 而且，在根据第一实施例的研磨装置1中，由控制部50的控制运算部51所具有的形状推移预测部57和状态判定部58对研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化与所选主控的时间序列变化进行比较运算。进一步，基于该比较运算的结果，对研磨中工件Wα的形状变化的推移进行预测。而且，基于该研磨中工件Wα的形状变化的推移，对研磨中工件Wα的研磨状态进行自动识别。
[0132] 在此，所选主控的形状信息链接到(相关联至)与研磨中工件Wα的条件属性匹配的条件属性。因此，该所选主控的时间序列变化反映研磨中工件Wα的条件属性与形状推移之间的相关性。据此，在该研磨装置1中，能够提高在研磨中工件Wα的形状推移的预测精度，并能够适当地实施研磨中工件Wα的状态判定。而且，通过适当地实施研磨中工件Wα的状态判定，能够在研磨中工件Wα变成期望的形状或者在研磨中工件Wα变为期望的形状的最佳时刻停止研磨加工。
[0133] 进一步，在第一实施例的研磨装置1中，对应研磨中工件Wα的研磨状态判定是否停止研磨加工或继续研磨加工，并且在判定为适当的时刻自动停止研磨机10。通过以这种方式实施自动停止研磨而能够防止研磨停止的时间(时刻)比适时延迟。另外，根据装置控制的组合方法，也能够有意图地变更研磨中工件Wα的条件属性，并调整最终工件形状和研磨结束的时间。
[0134] 另外，在第一实施例中，第二绘图生成部55中与研磨停止判定处理并行实施第二绘图生成处理，并且在研磨中工件Wα的研磨开始到其结束的期间，监视研磨中工件Wα的条件属性是否改变。而且，在改变研磨中工件Wα的条件属性时，无论研磨停止判定处理的时间点在哪个步骤(步骤情况)中，都替换第二绘图P2。
[0135] 也就是说，当研磨机10实施工件W的研磨加工时，第二绘图生成部55判定工件W正在研磨中，并且按照图7的流程图中所示的步骤S11向S12、S13、以及S14的各处理序列实施。即，第二绘图生成部55获取研磨中工件Wα的条件属性，并从存储部30中选取与所获取的条件属性匹配的条件属性相关联的所选主控的形状信息(形状参考工件Wβ的形状信息，或者是典型的形状信息)。而且，该第二绘图生成部55基于选取的所选主控的形状信息生成第二绘图P2。
[0136] 一旦生成第二绘图P2时，第二绘图生成部55实施步骤15的处理，并判定是否继续研磨中工件Wα的研磨加工。而且，在继续研磨加工的情况时，按照步骤16、步骤17的处理序列实施，并再次获取研磨中工件Wα的条件属性来判定是否在该条件属性上产生变化。
[0137] 而且，在判定研磨中工件Wα的条件属性上产生变化的情况时，判定为在研磨加工的途中条件属性发生变化而按照图7的流程图中所示的步骤S18向S19、S20的各处理序列实施。即，基于再次获取的研磨中工件Wα的条件属性编辑修改，并基于与编辑修改的条件属性最匹配的条件属性相关联的所选主控生成新的第二绘图P2。而且，用新的替换先前的第二绘图P2。
[0138] 据此，即使研磨中工件Wα的条件属性随着研磨加工的进行而变化，也能够使第二绘图P2变成对应研磨中工件Wα的条件属性的变化的最新的绘图，并能够适当地实施后续的研磨中工件Wα的形状预测。
[0139] 以下对具体示例进行说明。
[0140] 如图9A所示，在研磨初期的研磨阶段A中，中心部为较大凹进的“强凹形状”的截面形状的第一工件W1是在研磨加工进行并其厚度达到目标厚度范围(T1≤厚度≤T2)之后的研磨阶段B中截面形状成为“弱凹形状(中心部为较小压痕(凹)的状态)”。而且，在继续研磨加工并其厚度接近目标厚度范围的下限(T1)的研磨阶段C中，第一工件W1的截面形状变为“扁平形状”。
[0141] 另一方面，如图9B所示，在研磨初期的研磨阶段A中，中心部为较小凸起的“弱凸形状”的截面形状的第二工件W2是在进行研磨加工并其厚度达到目标厚度范围(T1≤厚度≤T2)之后的研磨阶段B中截面形状成为“弱凹形状(中心部为较小压痕(凹)的状态)”。但是，在其后继续研磨加工并其厚度接近目标厚度范围的下限(T1)的研磨阶段C中，第二工件W2的截面形状变为“强凹形状(中心部为较大压痕(凹)的状态)”。
[0142] 另一方面，在第一实施例的研磨装置1中，生成按时间序列将第一工件W1和第二工件W2的形状绘图依次排列的第一绘图P1，并在显示部40上显示第一绘图P1。因此，把握从该第一绘图P1向第一工件W1和第二工件W2的各自的形状推移，并能够预测之后的状态变化。
[0143] 也就是说，在第一实施例的研磨装置1中，在研磨阶段B时，在第一工件W1中能够判定为“由于中心部的压痕逐渐变浅，因此最好研磨加工实施至研磨阶段C”。另一方面，在第二工件W2中能够判定为“由于中心部的压痕逐渐变深，因此最好不是研磨至研磨阶段C而是在研磨阶段B中停止研磨加工”。如上所述，第一实施例的研磨装置1能够在对应研磨开始时的工件形状适当地判定研磨停止的最佳时刻，并研磨成所需(所期望)的工件形状。
[0144] 另外，在第一实施例的研磨装置1中，对研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化与所选主控的时间序列变化进行比较运算。因此，即使仅通过当前批次的形状推移不能预测后期的工件形状的变化的推移的情况时，也能够适当地预测形状推移。
[0145] 如图10A所示，对研磨开始时使用“工件周缘部难以翘曲(warpage)的条件属性”的研磨机10对中心部为较大突出的“强凸形状”的第三工件W3实施研磨加工的情况进行说明。在研磨初期的研磨始阶段A中的“强凸形状”的第三工件W3的截面形状是在进行研磨加工并在其厚度达到目标厚度范围(T1≤厚度≤T2)之后的研磨阶段B中成为“弱凸形状(中心部分突出小的状态)”。进一步，在继续研磨加工并其厚度接近目标厚度范围的下限(T1)的研磨阶段C中，第三工件W3的截面形状成为“扁平形状”。
[0146] 另一方面，如图10B所示，对研磨开始时使用“工件周缘部容易翘曲(warpage)的条件属性”的研磨机10对中心部为较大突出的“强凸形状”的第四工件W4实施研磨加工的情况进行说明。在研磨初期的研磨始阶段A中的“强凸形状”的第四工件W4的截面形状是在进行研磨加工并在其厚度达到目标厚度范围(T1≤厚度≤T2)之后的研磨阶段B中成为“弱凸形状(中心部分突出小的状态)”。进一步，在继续研磨加工并其厚度接近目标厚度范围的下限(T1)的研磨阶段C中，第四工件W4的截面形状成为“弱凸·弱隆起状(中心部及周缘部分别为较小突起的状态)”。
[0147] 在此，在由于数据累积不充分并且不能预测与条件属性具有强相关度的形状推移的情况下，例如，从研磨中工件Wα的研磨之前(例如，一个批次之前)从研磨加工的工件的形状推移，能够预测表示与当前批次相同趋向的形状推移的当前批次的某一点之后的研磨中工件Wα的形状推移。也就是说，在第一实施例的研磨装置1中，作为所选主控，例如采用在研磨中工件Wα的1个批次前研磨加工的工件。而且，通过对所选主控的时间序列变化与第三工件W3和第四工件W4的形状信息的时间序列变化进行比较运算，从而能够确定当前批次或者当前批次前后实施的批次中的使用的研磨机10的条件属性。
[0148] 即，在第一实施例的研磨装置1中，使用“工件周缘部难以翘曲的条件属性”的研磨机10实施研磨加工时，在研磨阶段B时能够判定为“由于即使中心部的突出变浅也难以在外周区域形成隆起状，因此最好(优选)研磨加工至研磨阶段C”。另一方面，使用“工件周缘部容易翘曲的条件属性”的研磨机10实施研磨加工时，在研磨阶段B时能够判定为“由于伴随研磨加工的进行而外周区域形成隆起状，因此最好不是研磨至研磨阶段C而是在研磨阶段B中停止研磨加工”。如此，第一实施例的研磨装置1是对应由使用者选择的研磨机10的条件属性或赋予研磨机10的条件属性而适当地判定研磨停止的最佳时刻，并能够研磨成所期望的工件形状。
[0149] [提高形状推移的预测精度的作用]
[0150] 在第一实施例的研磨装置1中，相对工件W的形状信息使该工件W的研磨时的条件属性与其相关联而存储在存储部30。而且，从存储部30选取与研磨中工件Wα的条件属性相匹配的条件属性相关联的形状信息，并基于选取的所选主控的形状信息生成第二绘图P2。
[0151] 因此，由第二绘图P2所示的所选主控的形状推移反应在研磨中工件Wα中的条件属性和形状推移之间的相关性。而且，将这样的第二绘图P2与第一绘图P1同时显示而能够提高监控这些绘图的使用者在研磨中工件Wα的形状推移的预测精度。
[0152] 另外，作为所选主控的形状信息，使用基于研磨加工完工件W时的条件属性与工件W的形状信息之间的相关度的学习结果生成的工件形状模式(典型的形状信息)的情况下，作为所选主控的形状信息，比使用形状参考工件Wβ的形状信息能够提高第二绘图P2所示的工件形状的推移精度。因此，能够更加准确地实施研磨中工件Wα的形状推移的预测并进一步在适当时刻实施研磨停止。
[0153] 另外，第一实施例中研磨推移预测部57具备机械式学习功能，并且机械式学习方式随时更新数据库化的形状推移预测模式。据此，研磨中工件Wα的当前之后的形状推移预测自动地变得更加准确。
[0154] 进一步，由于提高形状推移的预测精度，因此基于工件形状的推移的预测实施研磨中工件Wα的状态判定时，能够更加适当地实施工件状态的判定。
[0155] 其结果是，更加高精度地能够实施在最佳时间停止研磨。
[0156] 接下来，对效果进行说明。
[0157] 在第一实施例的研磨装置1中能够得到以下的列举效果。
[0158] (1)具备：由旋转的定盘(下定盘11及上定盘12)对工件W进行研磨的研磨机10；
[0159] 经由在定盘(上定盘12)上形成的测量孔19对工件W的状态进行测量的形状测量部20；
[0160] 将由形状测量部20测量的工件W的形状信息存储在存储部30；
[0161] 将由形状测量部20测量的工件W的形状信息显示在显示部40；
[0162] 以及控制显示部40所显示的内容的控制部50，
[0163] 控制部50具有以下构成：生成将由形状测量部20测量当前研磨中的工件的研磨中工件Wα的形状绘图按时间序列排列的第一绘图P1，并将该第一绘图P1显示在显示部40上。
[0164] 据此，基于研磨中工件Wα的形状变化的推移，能够在已经成为所期望的工件形状的时刻或者在成为所期望的工件形状的时刻停止研磨中工件Wα的研磨加工。
[0165] (2)存储部30是使研磨加工该工件W时的条件属性与工件W的形状信息相关联而存储，
[0166] 控制部50具有以下构成，基于对研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化和与研磨中工件Wα的条件属性相匹配的条件属性相关联的形状信息(所选主控的形状信息)的时间序列变化进行比较运算的结果来预测研磨中工件Wα的形状推移，并基于该研磨中工件Wα的形状推移的预测来实施研磨中工件Wα的状态判定。
[0167] 据此，能够提高研磨中工件Wα的形状推移的预测精度而适当实施状态判定，并且能够在研磨中工件Wα已经变为所期望的形状的最佳时刻或者研磨中工件Wα变为所期望的形状的最佳时刻上停止研磨加工。
[0168] (3)具备：由旋转的定盘(下定盘11及上定盘12)对工件W进行研磨的研磨机10；
[0169] 经由在定盘(上定盘12)上形成的测量孔19对工件W的状态进行测量的形状测量部20；
[0170] 将由形状测量部20测量的工件W的形状信息存储在存储部30；
[0171] 将由形状测量部20测量的工件W的形状信息显示在显示部40；
[0172] 以及控制显示部40所显示的内容的控制部50，
[0173] 控制部50具有以下构成：生成将由形状测量部20测量当前研磨中的工件的研磨中工件Wα的形状绘图按时间序列排列的第一绘图P1和研磨中工件Wα的研磨之前的被研磨加工的工件(所选主控)的形状绘图按时间序列排列的第二绘图P2，并将第一绘图P1及第二绘图P2同时显示在显示部40上。
[0174] 据此，基于研磨中工件Wα的形状变化的推移，能够在已经成为所期望的工件形状的时刻或者研磨中工件Wα成为所期望的形状的时刻停止研磨中工件Wα的研磨加工。
[0175] (4)存储部30是将研磨加工该工件W时的条件属性与工件W的形状信息相关联而存储，
[0176] 控制部50是基于与研磨中工件Wα的条件属性相匹配的条件属性相关联的工件(所选主控)的形状信息来生成第二绘图P2的构成。
[0177] 据此，能够提高由第二绘图P2所示的工件形状的推移精度，并能够更加准确实施研磨中工件Wα的形状推移的预测。
[0178] (5)控制部50基于由在研磨加工工件W时的条件属性与工件W的形状信息之间的相关度而生成的工件形状模式(典型的形状信息)来生成第二绘图P2。
[0179] 据此，能够提高由第二绘图P2所示的工件形状的推移精度，并更加准确地实施研磨中工件Wα的形状推移的预测。
[0180] (6)存储部30是使研磨加工工件W时的条件属性与该工件W的形状信息相关联而存储，
[0181] 控制部50由以下构成：基于对研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化和与研磨中工件Wα的条件属性相匹配的条件属性相关联的形状信息(所选主控的形状信息)的时间序列变化进行比较运算的结果来预测研磨中工件Wα的形状推移，并基于该研磨中工件Wα的形状推移的预测来实施研磨中工件Wα的状态判定。
[0182] 据此，能够提高研磨中工件Wα的形状推移的预测精度而适当实施状态判定，并且能够在研磨中工件Wα已经成为所期望的形状或者研磨中工件Wα成为所期望的形状的最佳时刻上停止研磨加工。
[0183] (7)控制部50具有以下构成：在研磨中工件Wα的状态判定的结果是停止研磨中工件Wα的研磨加工时，在停止研磨加工研磨中工件Wα的同时通知研磨中工件Wα的研磨加工被停止的判定的情形。
[0184] 据此，在适当的时刻自动实施研磨中工件Wα的研磨停止的同时能够向研磨机10的使用者通知研磨加工停止。
[0185] (第二实施例)
[0186] 第二实施例的研磨装置确定研磨中工件Wα的最终工件形状成为能够被二次容许的工件形状时的责任参数，并且通知相应的责任参数的实例。以下，对第二实施例的研磨装置进行说明。此外，关于与第一实施例的研磨装置1相同的结构，附上与第一实施例相同的符号并省略详细说明。
[0187] 在第二实施例的研磨装置1A中，如图11所示，控制部50A的控制运算部51A包括：第一绘图生成部54；第二绘图生成部55；显示控制部56A；形状推移预测部57A；状态判定部58A；参数确定部59；以及相关度数据处理部60。.
[0188] 第二实施例的形状推移预测部57A中对研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化与所选主控的形状信息的时间序列进行比较运算，并基于该比较运算的结果来预测研磨中工件Wα的后续的形状推移。进一步，在该形状推移预测部57A中，基于研磨中工件Wα的后续的形状推移的预测，根据需要接受相关度数据处理部60的支援，并预测研磨中工件Wα的最终的工件形状(以下简称“最终工件形状”)是否能够成为所期望的工件形状。
[0189] 在此，“所期望的工件形状(以下简称“所期望状态”)”是指，满足预先设定的第一形状条件的形状。另一方面，最终工件形状不能成为所期望状态的情况时，形状推移预测部57A根据需要接受相关度数据处理部60的支援，预测最终工件形状是否成为能够被二次容许的工件形状。此外，“能够被二次容许的工件状态(以下简称“二次容许状态”)”是指，最终工件形状不能成为所期望状态，也就是说，能够满足第二形状条件的形状，该第二形状条件是在即使继续研磨加工也不能满足第一形状条件时被设定的形状条件。
[0190] 在第二实施例的状态判定部58A中，基于形状推移预测部57A预测的研磨中工件Wα的后续的形状推移，判定研磨中工件Wα的当前的研磨状态。在此，该由状态判定部58A判定的“研磨状态”中包括：研磨中工件Wα的工件形状达到所期望状态的第一研磨停止状态；研磨中工件Wα的工件形状达到二次容许状态的第二研磨停止状态；需要立即停止研磨的第三研磨停止状态；需要研磨机10继续研磨加工的研磨继续状态等。
[0191] 在参数确定部59中，当由形状推移预测部57A将最终工件形状判定为二次容许状态时，指定与研磨中工件Wα的最终工件形状已经成为二次容许形状(不能成为所期望状态)相关度高的条件属性(以下称为“责任参数”)。另外，在该参数确定部59中可以将责任参数按照相关度强度的高低列举。
[0192] 该参数确定部59的责任参数的指定是，例如按照以下步骤进行。即，通过相关度数据处理部60的检索整理：与存储在存储部30中的工件形状的异常状态具有高的相关度强度的条件属性的数据；以及被判定为二次容许状态的研磨中工件Wα的条件属性。并且，将具有相对高的相关度强度的条件属性指定为“责任参数”。此外，该责任参数的数量可以是一个或多个。
[0193] 另外，由参数确定部59按照责任参数的相关度强度的高低的列举是，例如按照以下步骤进行。即，整理与工件形状的异常状态具有高的相关度强度的条件属性的数据和被判定为二次容许状态的研磨中工件Wα的条件属性。而且，选择多个具有相关度强度相对高序列的条件属性并按照选择的序列列举责任参数。此外，选择的条件属性的数量两个以上即可。
[0194] 此外，还能够分析在工件W的研磨中被监视到的状态信息的异常和工件形状的异常之间相关性，此处工件W的研磨中被监视到的状态信息是指工件研磨垫上的温度分布的数据或轴承的振动或温度数据等。因此，不仅能够监控单一的工件形状推移，还能够监控横跨多个批次工件形状推移的趋势和条件属性的推移趋势之间的相关性，从而能够提高责任参数或责任参数的相关度强度的指定精度。此外，这些关联分析与基于这些而更新的预测模型，或者预测精度的即时更新中能够使用多变量分析和人工智能(机器学习，深度学习)等。
[0195] 而且，第二实施例的显示控制部56A中，当向显示部40输出用于在显示部40的屏幕40a上显示已经实施的研磨停止判定的控制指令时，如果状态判定部58A判定为“第一研磨停止状态”的情况时，输出显示工件形状为所期望状态的控制指令。另外，当状态判定部58A判定为“第二研磨停止状态”的情况时，输出：工件形状处于二次容许状态；由参数确定部59指定的责任参数的信息；或者按照相关度强度的高低序列列举的责任参数的信息。进一步，当状态判定部58A判定为“第三研磨停止状态”的情况时，输出显示工件形状是容许外形状(不容许的形状)的控制指令。
[0196] 相关度数据处理部60实施工件W的条件属性和研磨时的工件W的形状推移及最终工件形状之间的相关度强度的检索。由该相关度数据处理部60对相关度强度的检索是例如由以下的步骤实施。
[0197] 也就是说，基于过去实施的工件W的研磨结果，在预定的条件属性发生异常(例如，浆料流速的不连续性)的情况下的异常的状态识别与研磨中工件Wα的工件形状成为二次容许状态的情况下的形状推移(以下，简称“工件形状的异常状态”)之间的关系分别通过运算求得。此外，例如，通过将浆料流速低于预定值的时间长度与阈值进行比较来进行浆料流速的不连续状态识别。
[0198] 而且，对于发生工件形状的异常状态时的每个条件属性，根据回归分析算出相关系数等而搜索与工件形状的异常状态之间的相关度强度。另外，根据过去实施的工件W的研磨结果，获得预定条件属性与此时工件W的形状推移之间的关系。而且，基于预定条件属性和工件形状推移之间的关系，通过确定作为伴随研磨加工的所期望形状推移或所期望的最终工件形状与实际形状推移或最终工件形状之间的偏差的原因的可疑参数，可以搜索条件属性与工件形状推移及最终工件形状之间的相关度强度。该相关度强度数据与确定的异常状态的识别及条件属性相关联而存储在存储部30中。
[0199] 此外，该相关度数据处理部60是专用运算部，其对工件W的条件属性与研磨时工件W的形状推移及最终工件形状之间的相关度强度进行专用的搜索。因此，该相关度数据处理部60不管是否在工件W的研磨加工中，都能够实施相关度搜索的运算。
[0200] 接下来，参考图12所示的流程图，对由第二实施例的研磨装置1A实施的研磨停止判定处理进行说明。与第一实施例中的研磨停止判定处理相同的处理由与第一实施例中的相同的附图标记表示，并且将省略其详细描述。此外，在第二实施例的研磨装置1A中，与图12所示的研磨停止判定处理并行地实施用于生成第二绘图P2的第二绘图生成处理。在第二实施例中实施的研磨停止判定处理中，在必要的时刻(步骤S4)读取由第二绘图生成处理生成的第二绘图P2。
[0201] 在第二实施例中实施的研磨停止判定处理中，在步骤S6中对所选主控的形状信息的时间序列变化和研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化进行比较运算。
[0202] 然后，根据该比较运算结果来预测研磨中工件Wα的未来(后续)的形状推移时，进入步骤S61。
[0203] 在步骤S61中，基于研磨中工件Wα的未来形状推移的预测，判定研磨中工件Wα的最终工件形状是否能够成为所期望的工件形状。在是(能够成为所期望状态)的情况时，则进入步骤S71。如果否(不能成为所期望状态)的情况时，则进入步骤S62。
[0204] 在步骤S62中，在步骤S61的最终工件形状被判定为不能成为所期望状态之后，基于研磨中工件Wα的未来的形状推移的预测，对研磨中工件Wα的最终工件形状是否能够成为二次容许的工件形状而进行判定。在是(能够成为二次容许状态)的情况时，则进入步骤S63。如果否(不能成为二次容许状态)的情况时，则进入步骤S71。
[0205] 在步骤S63中，在判定步骤S62中的最终工件形状能够成为二次容许状态之后，针对研磨中工件Wα的最终工件形状成为二次容许状态而确定相关度高的条件属性的责任参数，或者将责任参数按照相关度强度的高低顺序列举，并进入步骤S71。
[0206] 在步骤S71中在以下所示步骤(步骤S61、步骤S62、步骤S63)的状态中的任何一个状态之后基于研磨中工件Wα的未来的形状推移的预测而判定研磨中工件Wα的研磨状态，并进入步骤S81，所述所示步骤的状态包括：判定步骤S61中的最终工件形状能够成为所期望状态；判定步骤S62中的最终工件形状不能成为所期望状态及二次容许状态的任意状态；确定步骤S63的责任参数或者按照相关度强度的高低顺序列举责任参数。
[0207] 在此，研磨中工件Wα的研磨状态被判定为以下状态中的任何一个：研磨中工件Wα的工件形状达到所期望状态的“第一研磨停止状态”，研磨中工件Wα的工件形状达到二次容许状态的“第二研磨停止状态”，直接停止研磨加工的“第三研磨停止状态”，有必要继续研磨加工的“研磨继续状态”。
[0208] 此外，当在步骤S61中判定最终工件形状能够成为所期望状态时，实施判定是否为“第一研磨停止状态”。另外，当在步骤S63中确定责任参数或者按照相关度强度的高低顺序列举责任参数时，实施判定是否为“第二研磨停止状态”。当在步骤S62中判定最终工件形状不能成为所期望状态及二次容许状态的任意状态时，判定为“第三研磨停止状态”。另外，虽然最终工件形状被判定为将要成为所期望状态或二次容许状态的任何一个，但是研磨中工件Wα的当前工件形状未达到所期望状态或二次容许状态的时实施判定为“研磨继续状态”。
[0209] 步骤S81中，判定步骤S71中的研磨中工件Wα的研磨状态之后，基于在该步骤S71中实施的研磨状态的判定来判定是否停止由研磨机10对研磨中工件Wα的研磨加工。在是(停止研磨)的情况时，则进入步骤S91。如果否(继续研磨)的情况时，则返回步骤S2。
[0210] 在此，研磨中工件Wα的研磨停止的判定是在步骤S71中的“第一研磨停止状态”、“第二研磨停止状态”、“第三研磨停止状态”的任何一个状态被判定时实施。
[0211] 在步骤S91中，在步骤S81中判定研磨停止之后，向显示部40输出在显示部40的屏幕40a上显示判定研磨中工件Wα的研磨停止的内容以及研磨中工件Wα的状态的控制指令，并通知研磨停止判定而进入步骤S10。
[0212] 在此，在步骤S71中判定为“第一研磨停止状态”的情况时，输出用于显示的判定研磨停止的内容以及研磨中工件Wα处于“所期望状态”的控制指令。另外，当在步骤S71中判定为“第二研磨停止状态”的情况时，输出用于显示的判定研磨停止的内容以及研磨中工件Wα处于“二次容许状态”的控制指令。进一步，在步骤S71中判定为“第三研磨停止状态”的情况时，输出用于显示的判定研磨停止的内容以及处于“容许外形状”的控制指令，该“容许外形状”是指研磨中工件Wα不处于所期望状态和二次容许状态的任何一个状态。
[0213] 接下来，对第二实施例的研磨装置1A的作用进行说明。
[0214] 在第二实施例的研磨装置1A中，当通过研磨机10对工件W的实施研磨加工时，与第一实施例相同的方式在显示部40的屏幕40a上显示第一绘图P1及第二绘图P2。其后，按照序列实施图12的流程图中所示的步骤S6和步骤S61的各处理。即，形状推移预测部57A将研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化与所选主控的形状信息的时间序列变化进行比较运算，并基于该结果预测研磨中工件Wα的未来形状推移。而且，基于该形状推移的预测，判定最终工件形状是否能够成为所期望状态。
[0215] 当判定最终工件形状能够成为所期望状态时，按照图12的流程图中所示的步骤S71向S81的处理的序列实施。即，状态判定部58A基于由形状推移预测部57A预测的研磨中工件Wα的形状推移，对研磨中工件Wα的当前研磨状态进行判定，并且基于研磨状态的判定结果来判定是否停止研磨加工。
[0216] 而且，由该状态判定部58A判定研磨中工件Wα的研磨状态为“第一研磨停止状态”时，实施图12的流程图中所示的步骤S91的处理。即，显示控制部56A输出用于显示在显示部40的屏幕40a上的判定研磨中工件Wα的研磨停止的内容以及研磨中工件Wα处于“所期望状态”的控制指令。而且，在显示部40的屏幕40a上，除了判定停止研磨中工件Wα的研磨加工之外，还显示研磨中工件Wα处于“所期望状态”，并通知研磨停止判定。
[0217] 其结果是，研磨机10的使用者通过观察屏幕40a，能够掌握研磨停止判定信息和研磨中工件Wα的工件形状。据此，即使使用者通过手动操作控制研磨机10以停止研磨加工的情况时，也能够在适当的时间停止研磨加工。另外，即使当通过控制部50A的停止控制指令停止研磨机10的情况时，使用者也能够识别研磨机10的停止操作。
[0218] 其后，实施步骤S10的处理，使控制部50A的控制运算部51A实施用于向第一驱动装置M1至第五驱动装置M5的停止控制指令等的结束研磨加工的各种输出。其结果是，研磨机10在经过预定的序列之后自动停止，并且结束研磨中工件Wα的研磨加工。
[0219] 另一方面，当基于研磨中工件Wα的未来形状推移的预测而判定最终工件形状不能成为所期望状态时，实施图12的流程图中所示的步骤S62的处理。即，形状推移预测部57A基于研磨中工件Wα的未来形状推移的预测来判定最终工件形状是否能够成为二次容许状态。
[0220] 当最终工件形状被判定为能够成为二次容许状态时，实施图12的流程图中所示的步骤S63的处理。即，参数确定部59相对研磨中工件Wα的最终工件形状成为二次容许状态(最终工件形状不能处于期望状态)来确定相关度高的责任参数，或者按照相关度强度的高低顺序列举责任参数。
[0221] 而且，当责任参数被识别或被列举时，按照图12的流程图中所示的从步骤S71到步骤S81、步骤S91的处理序列实施。即，状态判定部58A基于研磨中工件Wα的形状推移来判定该研磨中工件Wα的当前研磨状态，并基于研磨状态的判定结果来判定是否停止研磨加工。而且，由状态判定部58A将研磨中工件Wα的研磨状态判定为“第二研磨停止状态”时，由显示控制部56A在判定研磨中工件Wα的研磨停止的内容之上，输出以下在显示部40的屏幕40a上显示的控制指令：研磨中工件Wα处于“二次容许状态”的信息；由参数确定部59指定的责任参数或者按照相关度强度的高低序列列举的责任参数。而且，在显示部40的屏幕40a上显示：判定研磨中工件Wα的研磨停止；研磨中工件Wα处于“二次容许状态”；以及责任参数或按照相关度强度的高低顺序列举的责任参数，并通知研磨停止判定。
[0222] 之后，实施步骤S10的处理，使控制部50A的控制运算部51A实施用于向第一驱动装置M1至第五驱动装置M5的停止控制指令等的结束研磨加工的各种输出。其结果是，研磨机10在经过预定的序列之后自动停止，并且结束研磨中工件Wα的研磨加工。
[0223] 其结果是，研磨机10的使用者通过观察屏幕40a，能够掌握研磨停止判定信息和研磨中工件Wα的工件形状，还能够掌握相对研磨中工件Wα成为二次容许状态的相关度为高的责任参数。据此，即使使用者通过手动操作控制研磨机10以停止研磨加工的情况时，也能够在适当的时间停止研磨加工。另外，即使当通过控制部50A的停止控制指令停止研磨机10的情况时，使用者也能够识别研磨机10的停止操作。
[0224] 进一步，通过能够掌握责任参数或其候补，能够合理地设计用于将最终工件形状设置为所期望状态的必要措施(如条件属性的改进和研磨机10的改进等)。而且，能够有效地获得所期望状态的工件W。并且，能够促进在所期望的最终工件形状与实际工件形状之间的偏差程度所对应的经验数据或者能够促进用于消除其偏差的研磨装置1的改进方案的积累。
[0225] 此外，在图12的流程图中所示的步骤S62中，最终工件形状被判定为不能成为二次容许状态时，按照从步骤S62到步骤S71、步骤S81、步骤S91的处理的序列实施。即，状态判定部58A判定研磨中工件Wα的当前研磨状态，并判定研磨中工件Wα的研磨状态在“第三研磨停止状态”中停止研磨加工的判定。而且，显示控制部56A输出用于在显示部40的屏幕40a上显示的判定研磨中工件Wα的研磨停止的内容以及研磨工件Wα处于“容许外形状”的控制指令。而且，在显示部40的屏幕40a上显示研磨中工件Wα的研磨停止的判定及研磨中工件Wα处于“容许外形状”，并且通知研磨停止判定。
[0226] 其后，实施步骤S10的处理，使控制部50A的控制运算部51A实施用于向第一驱动装置M1至第五驱动装置M5的停止控制指令等的结束研磨加工的各种输出。其结果是，研磨机10在经过预定的序列之后自动停止，并且结束研磨中工件Wα的研磨加工。
[0227] 其结果是，研磨机10的使用者通过观察屏幕40a，能够掌握研磨停止判定信息和研磨中工件Wα的工件形状。据此，即使使用者通过手动操作控制研磨机10以停止研磨加工的情况时，也能够直接停止研磨加工。另外，即使当通过控制部50A的停止控制指令停止研磨机10的情况时，使用者也能够识别研磨机10的停止操作。
[0228] 另外，由参数确定部59指定多个责任参数，并将这些责任参数以相关度强度高低序列显示在显示部40的屏幕40a上的情况时，掌握相对研磨中工件Wα成为二次容许状态的影响最大的条件属性变得更容易。据此，能够进一步合理地设计用于将最终工件形状设定为所期望状态的必要措施(条件属性的改进和研磨机10的改进等)。
[0229] 以下，描述具体示例。
[0230] 如图13A所示，对使用“修面后的第一批”的研磨机10对研磨加工开始时的外周区域已经被相对研磨的“凸起下垂形状”的第五工件W5进行研磨的情况进行说明。在研磨初期的研磨阶段A中“凸起下垂形状”的第五工件W5的截面形状是在实施研磨加工而厚度达到目标厚度范围(T1≤厚度≤T2)之后的研磨阶段B中成为“扁平·下垂形状(中心部是平坦的并且外周区域被过度研磨的状态)”。随后，在继续研磨加工，并且厚度接近目标厚度范围的下限(T1)的研磨阶段C中，该第五工件W5的截面形状变为所期望状态的“扁平形状”。
[0231] 接着，如图13B所示，对使用“修面后第十批”的研磨机10对研磨加工开始时的外周区域已经被相对研磨的“凸起下垂形状”的第六工件W6进行研磨的情况进行说明。在研磨初期的研磨阶段A中“凸起下垂形状”的第六工件W6的截面形状是在实施研磨加工而厚度达到目标厚度范围(T1≤厚度≤T2)之后的研磨阶段B中成为“扁平·下垂形状(中心部是平坦的并且外周区域被过度研磨的状态)”。但是，进一步继续研磨加工，其厚度接近目标厚度范围的下限(T1)的研磨阶段C中，该第六工件W6的截面形状成为“凹下垂形状(中心部为较大的凹陷并且周缘部被过度研磨的状态)”。
[0232] 在此，当使用“修面后的第一批”的研磨机10实施研磨加工时，由于在研磨步骤C中，该第五工件W5的截面形状是“扁平形状”，因此预测最终工件形状能够成为所期望状态。于此相比，使用“修面后的第十批”的研磨机10实施研磨加工时，无论在哪个研磨阶段，工件截面形状不会成为“扁平形状”。因此，在研磨第六工件W6时，预测最终工件形状不能成为期望状态。但是，由于在研磨阶段B中的“扁平·下垂形状”对应二次容许状态，因此预测该第六工件W6的最终工件形状能够成为二次容许状态。
[0233] 另外，对应在该研磨第六工件W6时出现最终工件形状不能成为所期望状态的“平形状”的现象，相关度较高的条件属性(责任参数)例如被判定为伴随批次数的增加而产生的研磨垫表面的改变。
[0234] 因此，在第二实施例的研磨装置1A中，当在第六工件W6的研磨期间，预测第六工件W6的形状推移时，基于该预测，最终工件形状不能成为所期望状态(扁平形状)，判定为能够成为二次容许状态(扁平·下垂形状)。而且，伴随研磨加工的进行第六工件W6的工件形状达到二次容许状态(扁平·下垂形状)的时刻，通知研磨停止判定并且通知第六工件W6处于二次容许状态(扁平·下垂形状)和作为相对成为二次容许状态的责任度较重的参数的“研磨垫的表面改变”。
[0235] 据此，适当判定研磨停止的最佳时刻，尽管最终工件形状不处于所期望形状，但能够保持在满足第二形状条件的二次容许状态。另外，由于能够掌握责任参数或其候选，因此有助于在研磨工件时改善条件属性，从而使用者能够更有效地制定流程规划。另外，研磨装置1本身能够提出改进建议。
[0236] 接下来，对效果进行说明。
[0237] 在第二实施例的研磨装置1A中，能够得到以下的效果。
[0238] (8)当控制部50A具有以下构成：基于研磨中工件Wα的形状推移的预测判定该研磨中工件Wα不能成为所期望的工件状态时，研磨中工件Wα处于二次容许状态时停止研磨中工件Wα的研磨加工，并且通知研磨加工的停止判定。
[0239] 据此，即使当最终工件形状不能成为所期望状态时，也能够在适当的时刻停止研磨加工，并且能够防止产生研磨加工的停止延迟。另外，防止研磨加工的停止时刻比适时延迟，并能够在适当的时刻自动停止研磨加工。
[0240] (9)控制部50A具有以下构成：相对在研磨中工件Wα的二次容许状态的出现识别相关度较高的条件属性(责任参数)，或者相对研磨中工件Wα的二次容许状态的出现而按照相关度高低顺序列举条件属性，并且通知确定或列举的相关度高的条件属性(责任参数或其候补)。
[0241] 据此，使用者能够掌握责任参数或其候补，并合理地制定最终工件形状成为所期望形状的必要的措施。
[0243] 在第一实施例的研磨装置1中示出了存储部30将研磨加工对象工件W时的条件属性与工件W的形状信息相关联并存储的例子。但是，在本发明中不限于此。例如，当在存储部30中存储工件W的形状信息时，可以将相对该工件W的形状信息学习生成的条件属性相关联而存储。在此，“学习生成的条件属性”是指，对过去实施的研磨加工时获得的形状信息与条件属性之间的关系(趋势)进行学习，并基于运算结果而获得的条件属性。该“学习生成的条件属性”例如是：基于在过去实施的研磨加工中积累的工件W的形状信息相关联的条件属性，对工件W的形状信息所对应的条件属性的倾向进行学习，并在给定的复杂条件系统中对条件属性的每个参数对研磨结果的影响程度的大小进行自动运算，并通过使用其结果而实施加权影响程度预测等的运算而输出的条件属性。
[0244] 而且，将研磨中工件Wα的条件属性与学习生成的条件属性相匹配并选取所选主控的形状信息，并对研磨中工件Wα的形状推移进行预测的情况时，使用者能够超越现有的预测模式和倾向而更加适宜地进行预测。
[0245] 也就是说，通过基于与学习生成的条件属性相关联的工件W的形状信息选取所选主控的形状信息，从而能够对特定条件下的特定参数的影响严重程度进行自主发现并提示，或者对影响严重程度进行调节。另外，取决于在调节影响严重程度的方式构成的学习运算法则的组成方式中，超出使用者预测的范围，并作为纯粹的运算结果的输出能够拓展研磨中工件Wα的形状推移的预测范围。
[0246] 其结果是，在过去容易被忽略的研磨中工件Wα的形状预测精度相比使用者的预测精度具有显着的提高。另外，能够对在特定条件下的条件属性与工件形状精度之间的相关性进行客观而高精度的预测，并且在研磨中工件Wα的研磨加工前或研磨加工的初始阶段，并根据需要促进条件属性的提前变更，并能够有助于提高产品的良品率和稳定性。
[0247] 在第一实施例的研磨装置1中，存储部30将研磨加工对象工件W时的条件属性与工件W的形状信息相关联并存储。而且，在形状推移预测部57中，对以研磨中工件Wα的条件属性为基准选取的所选主控的形状信息的时间序列变化与研磨中工件Wα的形状信息的时间序列变化进行比较运算，并示出了预测研磨中工件Wα的形状推移的例。即，在第一实施例中，基于作为工件形状模式的典型的形状信息对研磨中工件Wα的形状推移进行确定，此处的工件形状模式是，基于形状参考工件Wβ的形状信息，或者对工件W进行研磨加工时的条件属性与工件W的形状信息之间的相关度的学习结果而生成。但是，本发明不限于此。
[0248] 作为通过对工件W的形状信息进行运算处理而获得的工件形状模式，根据需要接受相关度数据处理部60的辅助，并可以使用具有工件W的形状特征的信息进行运算并得到的所期望的工件形状模式。在此情况下，在存储部30中，将所有对该工件W实施研磨加工时的条件属性与具有工件W的形状特征的工件形状模式相关联，并根据需要对条件属性进行分组，或者伴随学习过程中进行分段(细分)并存储。而且，形状推移预测部57可以基于与该研磨中工件Wα的条件属性相匹配的条件属性相关联的工件形状模式对研磨中工件Wα的形状推移进行预测。
[0249] 也就是说，将至少包括工件W的形状信息和对工件W的形状信息进行运算处理而获得的工件形状模式的任何一个(一方)信息称为“预测信息”，并且存储部30将对工件W实施研磨加工时的条件属性或者将以学习而生成的条件属性与所述预测信息相关联并存储。而且，控制部50的形状推移预测部57基于以下的比较运算的结果对研磨中工件Wα的形状推移进行预测，此处的比较运算结果是，将研磨中工件Wα的预测信息的时间序列变化与与该研磨中工件Wα的条件属性相匹配的条件属性相关联而存储在存储部30的预测信息的时间序列变化进行比较运算的结果。
[0250] 在此，“运算处理”是指：例如，对每个条件属性选择的多个工件W的截面形状线进行平均，并求得每个条件属性的平均截面形状线；从预定的截面形状线中的厚度的最大值和最小值之间的差值算出扁平度；使用多个截面形状线的最频繁值或中值来求得所期望的截面形状线；在以条件属性与工件形状之间的相关度的视点中，算出作为该组中的典型形状，所述该组中的典型形状是指：对与工件W的形状特征的组或与通过从新统计·运算而生成的组相关联的工件形状。
[0251] 也就是说，例如，按照每个工件研磨时间算出从过去研磨加工的工件W的形状信息获得的工件形状模式的工件W的中心部的平坦度。如图14A所示，随后实施回归分析等，将工件研磨时间与工件中心部的平坦度之间的关系作为第一平担度预测线La生成。而且，还可以将第一平坦度预测线La与研磨中工件Wα的中心部的平坦度的推移进行比较，并实施研磨中工件Wα的形状预测。
[0252] 另外，按照每个工件研磨时间算出从过去研磨加工的工件W的形状信息获得的工件形状模式的工件W的外周区域的平坦度。如图14B所示，随后实施回归分析等，将工件研磨时间与工件外周区域的平坦度之间的关系作为第二平担度预测线Lb生成。而且，还可以将第二平坦度预测线Lb与研磨中工件Wα的外周区域的平坦度的推移进行比较，并实施研磨中工件Wα的形状预测。
[0253] 此外，从第一平坦度预测线La可以看出：工件中心部的平坦度根据工件研磨时间逐渐减小，并且当超过预定时间Ta时劣化。因此，在工件研磨时间达到预定时间Ta的时刻停止研磨中工件Wα的研磨加工，从而能够获得中心部的平担度良好的工件。另外，从第二平坦度预测线Lb可以看出：工件外周区域的平坦度在在工件研磨时间达到预定时间Tb之前是保持在负侧基本恒定的值，直到工件研磨时间超过预定时间Tb时变为正侧并逐渐变大。因此，通过在工件研磨时间达到预定时间Tb的时刻停止研磨中工件Wα的研磨加工，并能够获得外周区域的平坦度良好的工件。
[0254] 另外，在第一实施例中示出了，第二绘图生成部55基于与研磨中工件Wα的条件属性匹配的条件属性相关联的所选主控的形状信息来生成第二绘图P2的例。但是，生成第二绘图P2时使用的工件W的形状信息不限于此。例如，不局限于研磨中工件Wα的条件属性，也可以基于由对研磨中工件Wα进行研磨加工的研磨机在研磨中工件Wα之前研磨加工的工件W的形状信息，生成第二绘图P2。另外，不局限于研磨中工件Wα的条件属性，也可以基于由对研磨中工件Wα进行研磨加工的研磨机在比研磨中工件Wα之前从前已经研磨加工的工件W的形状信息，生成第二绘图P2。
[0255] 另外，在第一实施例和第二实施例中示出了，第二绘图生成部55基于由研磨中工件Wα的条件属性选取的所选主控的形状信息生成第二绘图P2的例，但是并不局限于此，基于所选主控的形状信息的第二个第二绘图、第三个第二绘图等，基于研磨中工件Wα的条件属性选取多个所选主控，并根据这些所选主控的形状信息生成多个第二绘图，并且在显示部40的屏幕40a上显示，或者参考多个第二绘图对今后的形状变化的推移进行预测。
[0256] 进一步，从所期望的范围选取多个存储在存储部30中的工件W的形状信息，并基于具有形状特征的工件形状的模式生成第二绘图P2也可，此处的形状特征是指，对选取的工件W的形状信息进行平均，或者对从选取的工件W的形状信息获取特异数据并实施生成所期望的形状信息等的运算处理而获得的形状特征。
[0257] 即使在这种情况下，与使用所选主控的形状信息生成的第二绘图P2的情况相比能够提高由第二绘图P2表示的工件形状的推移的精度。
[0258] 因此，能够对研磨中工件Wα的形状推移实施更加准确的预测，并且在适当的时刻停止研磨加工。
[0259] 而且，该工件W的形状信息是，可以根据接收与研磨机10分开设置的形状测量专用装置(例如，单独的平担度测量专用装置等)的工件形状的测量值数据相比较的结果对获取的测量值数据根据需要进行修正，并进行调整。
[0260] 在第一实施例的研磨装置1中示出了，分别生成第一绘图P1和第二绘图P2，并且在显示部40上同时显示第一绘图P1和第二绘图P2的例。但是，本发明不限于此。也可以在显示部40上仅示出按照时间序列将研磨中工件Wα的形状绘图排列的第一绘图P1。即使在此情况时，使用者能够掌握研磨中工件Wα的形状变化的推移。而且，基于该研磨中工件Wα的形状变化的推移能够在成为所期望的工件形状的时刻停止研磨中工件Wα的研磨加工。
[0261] 另外，第一实施例的研磨装置1中示出了，当判定研磨中工件Wα的研磨停止时，在显示部40上显示并通知该研磨加工的停止判定，并且停止研磨机10的例。但是，例如，也可以仅通知已经实施了研磨加工的停止判定，或者也可以不通知停止判定而仅通过实施研磨机10的停止控制来停止研磨中工件Wα的研磨加工。
[0262] 在第二实施例中示出了，当基于在研磨中工件Wα的形状推移的预测判定最终工件形状不能成为所期望状态时，当研磨中工件Wα处于二次容许状态时，将该研磨加工的停止判定显示在显示部40上并通知，并且停止研磨机10的例。但是，研磨中工件Wα处于二次容许状态时，例如仅通知实施研磨加工的停止判定也可，或者不通知停止判定而仅通过实施研磨机10的停止控制来停止研磨中工件Wα的研磨加工也可。
[0263] 在第一实施例中示出了测量部21安装在上定盘12的例，但是本发明不限于此。例如，可以从在上定盘12的上方设置的光学头照射作为测量光的激光也可。在此情况时，沿上定盘12的圆周方向形成多个测量孔，并且每个测量孔通过上定盘12的旋转而工件每到光学头正下方时被激光照射，从而对工件的厚度进行测量。此外，可以在下定盘11上设置测量孔，并且可以通过从下定盘11的下方用激光照射工件W的下表面来测量厚度。
[0264] 另外，在第一实施例中，获得工件W的截面形状时，通过对获得的数据流进行移动平均处理或进行多项式近似曲线绘图处理等来平均厚度数据，但是本发明不限于此，只要能够可视化工件W的截面形状，可以使用任何方法。
[0265] 另外，在第一实施例和第二实施例中示出了，与研磨停止判定处理并行实施第二绘图生成处理，并监视研磨中工件Wα的条件属性的变化，并且适当地替换第二绘图P2的例。但是，本发明不限于此，例如，在判定正在进行研磨之后，可以将基于获得的研磨中工件Wα的条件属性已生成的第二绘图P2维持到研磨结束。进一步，在这种情况时，可以不与研磨停止判定处理并行实施第二绘图生成处理，而可以在研磨停止判定处理的途中(例如，在步骤S1和步骤S2之间或者在步骤S3和步骤S4之间等)实施第二绘图生成处理中的步骤S12、S13、S14的各处理。
[0266] 另外，在第一实施例和第二实施例中示出了具有下定盘11和上定盘12并且能够同时对工件W的两个表面进行研磨的双面研磨装置，但是对仅研磨工件W的一侧表面的单面研磨装置也能够适用本发明。
[0267] (符号的说明)
[0268] 1，1A 研磨装置
[0269] 10 研磨机
[0270] 11 下定盘
[0271] 12 上定盘
[0272] 20 形状测量部
[0273] 19 测量孔
[0274] 30 存储部
[0275] 40 显示部
[0276] 40a 屏幕
[0277] 50，50A 控制部
[0278] 51，51A 控制运算部
[0279] 54 第一绘图生成部
[0280] 55 第二绘图生成部
[0281] 56，56A 显示控制部
[0282] 57，57A 形状推移预测部
[0283] 58，58A 状态判定部
[0284] 59 参数确定部
[0285] 60 相关度数据处理部
| 标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
|---|---|---|
| 一种水泥研磨机用陶瓷研磨段及其制备方法 | 2020-05-13 | 453 |
| 一种合金研磨材料 | 2020-05-12 | 548 |
| 一种研磨材料制备方法 | 2020-05-12 | 38 |
| 用于在线研磨辊的研磨石 | 2020-05-11 | 675 |
| 一种自动加料研磨机 | 2020-05-12 | 977 |
| 一种研磨方法及其装置 | 2020-05-12 | 765 |
| 一种震动研磨机 | 2020-05-11 | 986 |
| 研磨机 | 2020-05-11 | 400 |
| 陶瓷研磨介质微珠坯体 | 2020-05-13 | 710 |
| 上下料便捷的研磨系统 | 2020-05-12 | 975 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台，是提供专利分析，专利查询，专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据，免费查、免费专利分析。
分析报告
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析，涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度，系统通过AI智能系统对图表进行解读，只需1分钟，一键生成行业专利分析报告。
研磨热门专利
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈