JPH10249687A - 薄板状工作物の両面研削・研磨装置 - Google Patents
薄板状工作物の両面研削・研磨装置Info
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- JPH10249687A JPH10249687A JP5358097A JP5358097A JPH10249687A JP H10249687 A JPH10249687 A JP H10249687A JP 5358097 A JP5358097 A JP 5358097A JP 5358097 A JP5358097 A JP 5358097A JP H10249687 A JPH10249687 A JP H10249687A
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Landscapes
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Mechanical Treatment Of Semiconductor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大径化した工作物であっても、高精度に両面
研削又は両面研磨する。 【解決手段】 薄板状工作物Ｗを挟んで対向配置される
一対の研削主軸１０，２０の薄板状工作物Ｗに対向する
面にリング状の研削ホイール１１，２１を設け、研削ホ
イール１１，２１の内側に工作物保持体１２，２２を設
ける。研削主軸１０，２０は、工作物Ｗの中心点を研削
ホイール１１，２１が通るように工作物Ｗに対して位置
決めされる。工作物保持体１２，２２として通気性及び
通水性のある多孔質セラミックス等を使用し、加工液を
供給する給水管及び排気管を保持体１２，２２の回転軸
内に設けてもよい。 【効果】 加工中の工作物Ｗの表面大部分が保持体１
２，２２で保持されるため、工作物Ｗの姿勢が安定化
し、高精度の研削又は研磨が可能となる。
研削又は両面研磨する。 【解決手段】 薄板状工作物Ｗを挟んで対向配置される
一対の研削主軸１０，２０の薄板状工作物Ｗに対向する
面にリング状の研削ホイール１１，２１を設け、研削ホ
イール１１，２１の内側に工作物保持体１２，２２を設
ける。研削主軸１０，２０は、工作物Ｗの中心点を研削
ホイール１１，２１が通るように工作物Ｗに対して位置
決めされる。工作物保持体１２，２２として通気性及び
通水性のある多孔質セラミックス等を使用し、加工液を
供給する給水管及び排気管を保持体１２，２２の回転軸
内に設けてもよい。 【効果】 加工中の工作物Ｗの表面大部分が保持体１
２，２２で保持されるため、工作物Ｗの姿勢が安定化
し、高精度の研削又は研磨が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体ウェーハ，磁気
ディスク，ガラス基板等の薄板状工作物を両面研削又は
両面研磨する装置に関する。
ディスク，ガラス基板等の薄板状工作物を両面研削又は
両面研磨する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】薄板状工作物の両面研削には、金属材料
の研削と同様なＳｉＣ，ホワイトアランダム等の砥石を
使用することが多い。たとえば、図１に示すようにカッ
プ砥石１，２の間に工作物３を挟み、工作物３を相対的
に回転させながら両面研磨している。カップ砥石１，２
の外径に比較して工作物３が小さいと、工作物３を保持
するキャリア４に十分な機械的強度を持たせることがで
き、キャリア４を介した工作物３の挿入・取出しも容易
である。また、カップ砥石１，２の内径を外径に対して
小さくすることによりカップ砥石１，２の作用面を大き
くとり、小さな工作物３を多数同時に研削することもで
きる。
の研削と同様なＳｉＣ，ホワイトアランダム等の砥石を
使用することが多い。たとえば、図１に示すようにカッ
プ砥石１，２の間に工作物３を挟み、工作物３を相対的
に回転させながら両面研磨している。カップ砥石１，２
の外径に比較して工作物３が小さいと、工作物３を保持
するキャリア４に十分な機械的強度を持たせることがで
き、キャリア４を介した工作物３の挿入・取出しも容易
である。また、カップ砥石１，２の内径を外径に対して
小さくすることによりカップ砥石１，２の作用面を大き
くとり、小さな工作物３を多数同時に研削することもで
きる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、半導体ウェ
ーハのように硬質の脆性材料を研削する際には、ダイヤ
モンドを砥粒とした研削ホイールが使用されている。半
導体ウェーハは、厚さが１ｍｍ程度であり、しかも大き
な加工面積をもつ。そのため、工作物３よりも薄いキャ
リア４の使用が余儀なくされる両面研削では、キャリア
４による工作物３の保持が不安定になり、加工中に工作
物３の姿勢が変化し易い。加工中に工作物３の姿勢が変
化すると、姿勢の変化分に対応して局部的に大きな切込
が工作物３に与えられ、目的とする平坦度が得られな
い。他方、外径に対して内径が小さい、すなわち作用面
の大きな研削ホイールを使用すると、工作物３の面積が
大きいことから作用砥粒数が多くなり、研削抵抗が増大
する。研磨ホイールの主軸や支持系は、増大した研削抵
抗に耐えられなくなると変形する。その結果、砥粒が工
作物に切り込めず、工作物が研削できなくなる。このこ
とから、半導体ウェーハ等の硬質材料の研削には、外径
に比較して内径の小さな研削ホイールの使用が適してお
らず、ウェーハと研削ホイールとの接触面積を小さくせ
ざるを得ず、加工中のウェーハを不安定にする原因とな
る。
ーハのように硬質の脆性材料を研削する際には、ダイヤ
モンドを砥粒とした研削ホイールが使用されている。半
導体ウェーハは、厚さが１ｍｍ程度であり、しかも大き
な加工面積をもつ。そのため、工作物３よりも薄いキャ
リア４の使用が余儀なくされる両面研削では、キャリア
４による工作物３の保持が不安定になり、加工中に工作
物３の姿勢が変化し易い。加工中に工作物３の姿勢が変
化すると、姿勢の変化分に対応して局部的に大きな切込
が工作物３に与えられ、目的とする平坦度が得られな
い。他方、外径に対して内径が小さい、すなわち作用面
の大きな研削ホイールを使用すると、工作物３の面積が
大きいことから作用砥粒数が多くなり、研削抵抗が増大
する。研磨ホイールの主軸や支持系は、増大した研削抵
抗に耐えられなくなると変形する。その結果、砥粒が工
作物に切り込めず、工作物が研削できなくなる。このこ
とから、半導体ウェーハ等の硬質材料の研削には、外径
に比較して内径の小さな研削ホイールの使用が適してお
らず、ウェーハと研削ホイールとの接触面積を小さくせ
ざるを得ず、加工中のウェーハを不安定にする原因とな
る。
【０００４】しかし、半導体デバイスの普及やチップサ
イズの大型化に伴ってウェーハも大径化する一方であ
る。この傾向に応じ、板厚に比較して加工面積の大きな
薄板状工作物を効率よく両面研磨する方法が従来にも増
して望まれている。このことは、大径化した磁気ディス
クやガラス基板の両面研磨においても同様である。以下
の説明及び請求項の文言では、研磨を包含する意味で研
削を使用している。本発明は、このような要望に応える
べく案出されたものであり、工作物の表面を保持パッド
で押圧しながら研磨することにより、加工面積の大きさ
に拘らず、安定した姿勢で工作物を両面研削又は両面研
磨することを目的とする。
イズの大型化に伴ってウェーハも大径化する一方であ
る。この傾向に応じ、板厚に比較して加工面積の大きな
薄板状工作物を効率よく両面研磨する方法が従来にも増
して望まれている。このことは、大径化した磁気ディス
クやガラス基板の両面研磨においても同様である。以下
の説明及び請求項の文言では、研磨を包含する意味で研
削を使用している。本発明は、このような要望に応える
べく案出されたものであり、工作物の表面を保持パッド
で押圧しながら研磨することにより、加工面積の大きさ
に拘らず、安定した姿勢で工作物を両面研削又は両面研
磨することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の薄板状工作物両
面研削・研磨装置は、その目的を達成するため、薄板状
工作物を挟んで対向配置される一対の研削主軸と、薄板
状工作物に対向する研削主軸の面に設けられたリング状
の研削ホイールと、研削ホイールの内側に設けられた工
作物保持体とを備え、工作物の中心点を研削ホイールが
通るように工作物に対して研削主軸が位置決めされるこ
とを特徴とする。工作物保持体として通気性及び通水性
のある多孔質セラミックス，多孔質プラスチックス，多
孔性の研磨クロス等を使用し、純水や砥粒分散液等を供
給する給水管及び排気管が研削主軸の内部空洞に設ける
とき、加工中の工作物の押圧保持は勿論、装着，取外し
時の工作物の吸着も可能となる。
面研削・研磨装置は、その目的を達成するため、薄板状
工作物を挟んで対向配置される一対の研削主軸と、薄板
状工作物に対向する研削主軸の面に設けられたリング状
の研削ホイールと、研削ホイールの内側に設けられた工
作物保持体とを備え、工作物の中心点を研削ホイールが
通るように工作物に対して研削主軸が位置決めされるこ
とを特徴とする。工作物保持体として通気性及び通水性
のある多孔質セラミックス，多孔質プラスチックス，多
孔性の研磨クロス等を使用し、純水や砥粒分散液等を供
給する給水管及び排気管が研削主軸の内部空洞に設ける
とき、加工中の工作物の押圧保持は勿論、装着，取外し
時の工作物の吸着も可能となる。
【０００６】
【実施の形態】本発明に従った両面研削装置を図面を参
照しながら説明するが、両面研磨装置にも同様な構成が
適用できることは勿論である。この両面研削装置は、図
２に示すように、工作物Ｗを挟んで配置される一対の研
削主軸１０，２０を備えている。工作物Ｗは、駆動ロー
ラ３１，３１で支持されながら回転する。研削主軸１
０，２０は、研削ホイール１１，２１が工作物Ｗの中心
点Ｃを通る位置関係で工作物Ｗに対向配置される。この
位置関係は、研削ホイール２１が当接する箇所を点線と
して図２に示している。研削主軸１０には、リング状の
研削ホイール１１が取り付けられており、研削ホイール
１１の内側に工作物保持体１２が設けられている。工作
物保持体１２で工作物Ｗの表面大部分が保持される。研
削ホイール１１には、一般にレジン，ビトリファイド，
メタルボンド等からなるダイヤモンドホイールが使用さ
れる。
照しながら説明するが、両面研磨装置にも同様な構成が
適用できることは勿論である。この両面研削装置は、図
２に示すように、工作物Ｗを挟んで配置される一対の研
削主軸１０，２０を備えている。工作物Ｗは、駆動ロー
ラ３１，３１で支持されながら回転する。研削主軸１
０，２０は、研削ホイール１１，２１が工作物Ｗの中心
点Ｃを通る位置関係で工作物Ｗに対向配置される。この
位置関係は、研削ホイール２１が当接する箇所を点線と
して図２に示している。研削主軸１０には、リング状の
研削ホイール１１が取り付けられており、研削ホイール
１１の内側に工作物保持体１２が設けられている。工作
物保持体１２で工作物Ｗの表面大部分が保持される。研
削ホイール１１には、一般にレジン，ビトリファイド，
メタルボンド等からなるダイヤモンドホイールが使用さ
れる。
【０００７】工作物保持体１２として、通気性及び通水
性のある多孔質セラミックス，多孔質プラスチックス，
多孔性の研磨クロス等を使用できる。この場合、研削主
軸１０は、図３に示すように研削ホイール保持用の回転
ユニット１５の内部に保持体固定用の回転軸１６を挿通
しており、加工液供給源（図示せず）に接続された給水
管１３及び真空源（図示せず）に接続された排気管１４
が内部に配置されている。工作物保持体１２は、たとえ
ばボルトナット等によって回転軸１６に固着されてお
り、排気管１４を介した真空吸着で工作物Ｗを保持す
る。他方の研削主軸２０も、同様な構造をもっている。
回転軸１６は、使用する工作物保持体１２の種類に対応
して研削ホイール１１の加工作用面１７と工作物保持体
１２の保持面１８との間のギャップ１９を調整できるよ
うに、軸方向のスライド機構（図示せず）を具備するこ
とができる。
性のある多孔質セラミックス，多孔質プラスチックス，
多孔性の研磨クロス等を使用できる。この場合、研削主
軸１０は、図３に示すように研削ホイール保持用の回転
ユニット１５の内部に保持体固定用の回転軸１６を挿通
しており、加工液供給源（図示せず）に接続された給水
管１３及び真空源（図示せず）に接続された排気管１４
が内部に配置されている。工作物保持体１２は、たとえ
ばボルトナット等によって回転軸１６に固着されてお
り、排気管１４を介した真空吸着で工作物Ｗを保持す
る。他方の研削主軸２０も、同様な構造をもっている。
回転軸１６は、使用する工作物保持体１２の種類に対応
して研削ホイール１１の加工作用面１７と工作物保持体
１２の保持面１８との間のギャップ１９を調整できるよ
うに、軸方向のスライド機構（図示せず）を具備するこ
とができる。
【０００８】回転軸１５及び回転軸１６は、それぞれ独
立して回転数を設定できるようになっており、実際の加
工に際しては回転軸１６を必要に応じて回転数ゼロ、す
なわち停止状態に維持してもよい。なお、図３は、保持
面１８が加工作用面１７よりも後退した状態となるよう
にギャップ１９を設けている。しかし、これに拘束され
ることなく、工作物保持体１２として軟質で多孔性の研
磨クロスを用いる場合等では、保持面１８が前進した状
態となるようにギャップ１９を設定することも可能であ
る。工作物Ｗの研削に際しては、真空チャック（図示せ
ず）に吸着した工作物Ｗを駆動ローラ３１，３１に載
せ、工作物Ｗの中心点Ｃに研削ホイール１１が来るよう
に片方の研削主軸１０に対して位置合わせする。このと
き、回転軸１６を前進させておき、保持面１８が加工作
用面１７よりも突出した状態にしておくことが好まし
い。
立して回転数を設定できるようになっており、実際の加
工に際しては回転軸１６を必要に応じて回転数ゼロ、す
なわち停止状態に維持してもよい。なお、図３は、保持
面１８が加工作用面１７よりも後退した状態となるよう
にギャップ１９を設けている。しかし、これに拘束され
ることなく、工作物保持体１２として軟質で多孔性の研
磨クロスを用いる場合等では、保持面１８が前進した状
態となるようにギャップ１９を設定することも可能であ
る。工作物Ｗの研削に際しては、真空チャック（図示せ
ず）に吸着した工作物Ｗを駆動ローラ３１，３１に載
せ、工作物Ｗの中心点Ｃに研削ホイール１１が来るよう
に片方の研削主軸１０に対して位置合わせする。このと
き、回転軸１６を前進させておき、保持面１８が加工作
用面１７よりも突出した状態にしておくことが好まし
い。
【０００９】次いで、排気管１４を介した吸引により、
工作物Ｗを工作物保持体１２に吸着させた後、真空チャ
ックによる工作物Ｗの吸着を解除する。同様にして、他
方の研削主軸２０側も保持面を工作物Ｗの他面に接触さ
せる。そして、給水管１３を介して所定の加工液を工作
物Ｗの両側から同時に供給する。このとき、工作物Ｗを
安定に保持するためには、加工液の圧力及び流量を工作
物Ｗの両側で等しくなるように設定することが好まし
い。加工液には、純水又は必要に応じて砥粒を分散させ
た研磨液が使用される。研削主軸１０，２０の間の所定
位置に工作物Ｗを保持した後、工作物Ｗ及び研削主軸１
０，２０を回転させる。このようにして工作物Ｗの表面
の大部分が工作物保持体１２，２２で保持されながら、
研削ホイール１１，２１により両面研削される。そのた
め、加工中に工作物Ｗの姿勢が安定に保たれ、高精度な
両面研削が可能となる。研削終了後、給水管１３からの
加工液の供給を停止し、排気管１４を介した真空吸引に
より片方の研削主軸１０に研削済みの工作物Ｗを吸着さ
せる。そして、他方の研削主軸２０を後退させ、工作物
Ｗを真空チャックに移し取り、次工程に搬送する。
工作物Ｗを工作物保持体１２に吸着させた後、真空チャ
ックによる工作物Ｗの吸着を解除する。同様にして、他
方の研削主軸２０側も保持面を工作物Ｗの他面に接触さ
せる。そして、給水管１３を介して所定の加工液を工作
物Ｗの両側から同時に供給する。このとき、工作物Ｗを
安定に保持するためには、加工液の圧力及び流量を工作
物Ｗの両側で等しくなるように設定することが好まし
い。加工液には、純水又は必要に応じて砥粒を分散させ
た研磨液が使用される。研削主軸１０，２０の間の所定
位置に工作物Ｗを保持した後、工作物Ｗ及び研削主軸１
０，２０を回転させる。このようにして工作物Ｗの表面
の大部分が工作物保持体１２，２２で保持されながら、
研削ホイール１１，２１により両面研削される。そのた
め、加工中に工作物Ｗの姿勢が安定に保たれ、高精度な
両面研削が可能となる。研削終了後、給水管１３からの
加工液の供給を停止し、排気管１４を介した真空吸引に
より片方の研削主軸１０に研削済みの工作物Ｗを吸着さ
せる。そして、他方の研削主軸２０を後退させ、工作物
Ｗを真空チャックに移し取り、次工程に搬送する。
【００１０】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の両面研
削・研磨装置においては、リング状の研磨ホイールの内
側に配置した工作物保持体で工作物の表面大部分を保持
しながら研削するため、加工される工作物の板厚に比較
して面積が大きなものであっても、加工中に工作物の姿
勢が安定に保持される。そのため、大径の工作物であっ
ても高精度な加工が可能となる。
削・研磨装置においては、リング状の研磨ホイールの内
側に配置した工作物保持体で工作物の表面大部分を保持
しながら研削するため、加工される工作物の板厚に比較
して面積が大きなものであっても、加工中に工作物の姿
勢が安定に保持される。そのため、大径の工作物であっ
ても高精度な加工が可能となる。
【図１】 従来のカップ砥石を用いた両面研磨装置
【図２】 本発明に従った両面研磨装置
【図３】 給水管及び排気管を内蔵した研削主軸
１０，２０：研削主軸 １１，２１：研削ホイール
１２，２２：工作物保持体 １３：給水管 １
４：排気管 １５：回転ユニット １６：回転軸
１７：加工作用面 １８：保持面 １９：ギャッ
プ ３１：駆動ローラ Ｗ：工作物 Ｃ：工作物の中心点
１２，２２：工作物保持体 １３：給水管 １
４：排気管 １５：回転ユニット １６：回転軸
１７：加工作用面 １８：保持面 １９：ギャッ
プ ３１：駆動ローラ Ｗ：工作物 Ｃ：工作物の中心点
Claims (2)
- 【請求項１】 薄板状工作物を挟んで対向配置される一
対の研削主軸と、薄板状工作物に対向する研削主軸の面
に設けられたリング状の研削ホイールと、研削ホイール
の内側に設けられた工作物保持体とを備え、工作物の中
心点を研削ホイールが通るように工作物に対して研削主
軸が位置決めされる薄板状工作物の両面研削・研磨装
置。 - 【請求項２】 通気性及び通水性のある工作物保持体を
使用し、液体を供給する給水管及び排気管が研削主軸の
内部空洞に設けられている請求項１記載の薄板状工作物
の両面研削・研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5358097A JPH10249687A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 薄板状工作物の両面研削・研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5358097A JPH10249687A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 薄板状工作物の両面研削・研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10249687A true JPH10249687A (ja) | 1998-09-22 |
Family
ID=12946788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5358097A Pending JPH10249687A (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | 薄板状工作物の両面研削・研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10249687A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008053421A (ja) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Micro Materials Japan:Kk | ウェーハ再生用ウェーハパターン研削機及び研削方法 |
| CN102814711A (zh) * | 2012-08-13 | 2012-12-12 | 镇江金港磁性元件有限公司(中外合资） | 双端面磨床 |
| JP2013215813A (ja) * | 2012-04-05 | 2013-10-24 | Koyo Mach Ind Co Ltd | 両頭平面研削におけるワーク搬入出方法及び両頭平面研削盤 |
| CN107855850A (zh) * | 2017-11-23 | 2018-03-30 | 马鞍山市飞达波纹管制造有限公司 | 一种金属管打磨装置 |
| CN114700857A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-07-05 | 徐州领测半导体科技有限公司 | 可完全去除环形氧化层的半导体晶圆抛光装置 |
| CN117506566A (zh) * | 2023-10-31 | 2024-02-06 | 北京创思工贸有限公司 | 碳化硅零件加工方法 |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP5358097A patent/JPH10249687A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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