JPH1177497A - 半導体ウエハの両面研削方法及び両面研削装置 - Google Patents
半導体ウエハの両面研削方法及び両面研削装置Info
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- JPH1177497A JPH1177497A JP23585597A JP23585597A JPH1177497A JP H1177497 A JPH1177497 A JP H1177497A JP 23585597 A JP23585597 A JP 23585597A JP 23585597 A JP23585597 A JP 23585597A JP H1177497 A JPH1177497 A JP H1177497A
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Abstract
面を同時研削可能にする。 【解決手段】 切刃1a,2aを対向させて同一軸心上
で回転する一対の砥石1,2と、内周面に、半導体ウエ
ハ8の外周面に予め形成された位相位置決め用のノッチ
8aまたはオリフラ8bに係合する駆動部7a,7bを
有し、かつ研削すべき半導体ウエハ8をセットするリン
グ状のキャリヤ7と、半導体ウエハ8のセットされたキ
ャリヤ7を、ウエハ搬入出位置及び研削位置へ移動する
キャリヤ支持手段10と、上記キャリヤ7の外周面を複
数点で支持する駆動ローラ11及びガイドローラ9と、
上記駆動ローラ11を介してキャリヤ7を回転させる回
転駆動源17と、半導体ウエハ8の両面に流体を吹き付
けることにより、流体圧で半導体ウエハ8を各砥石1,
2の間に保持する流体吹き付け手段20,21とより構
成したもので、半導体ウエハ8の両面を高精度で同時研
削が可能となる。
Description
転させながら両面を同時に研削加工する半導体ウエハの
両面研削方法及び両面研削装置に関する。
ハは、半導体インゴットを薄くスライスすることにより
製作されており、スライス後は、ウエハ表面の形状精度
及び面粗さの向上、加工歪みの低減などの目的で両面を
研削加工しており、またウエハ表面を研削加工する研削
方法や研削装置が、例えば特開平6−304854号公
報や、実公平4−13076号、特開昭62−1363
56号公報、特開昭63−127872号公報などで提
案されている。
は、工作物研削時に生じる研削抵抗力を利用することに
より、工作物外周面またはこの工作物を保持するワーク
保持治具外周面を、上記砥石車の外側位置で回転する摩
擦車の外周摩擦面に押し付けて、工作物を強制回転させ
るようにしたもので、工作物を回転駆動する駆動系を砥
石車外部に配置することが可能になると共に、肉厚のい
かんにかかわらず、工作物を強制回転させることによ
り、高い研削精度を確保することができる効果を有して
いる。
は、キャリヤ内に設けた回転伝達手段を介して回転され
る工作物治具に工作物を保持して、回転する上下砥石間
にキャリヤを回動させ、上下砥石で工作物の両面を同時
に研削するようにしたもので、平面度及び平行度の高い
研削面が得られるなどの効果を有している。
も、上記公報の研削装置と同様に、上下同時に配置され
て回転する上下砥石の間に、ワークを保持したキャリヤ
を挿入して、ワークに回転を与えながらワークの両面を
同時に研削加工するようにしたもので、熱変形の影響が
少ないため精度の高い研削が可能となるなどの効果を有
している。
工方法は、薄板円板の外周を複数のローラにより回転可
能に支持し、かつ円板の両面に高速回転する回転工具を
押し付けて、円板を自転させながらその両面を鏡面加工
するようにしたもので、円板に微小変形を生じることな
く鏡面研摩することができる効果を有している。
4号公報の研削方法では、工作物の研削時生じる研削抵
抗力を利用してワーク外周面や、ワークを保持するワー
ク保持治具外周面をローラに押し付けて、工作物を強制
回転させるため、研削状態により押し付け力が変化して
回転が不安定となり、加工精度に悪影響を及ぼすと共
に、直径が大きく、かつ薄い工作物の場合、ローラによ
り工作物を保持できない範囲が大きくなるため、工作物
が変形して、加工精度が低下するなどの不具合がある。
は、キャリヤ内に工作物治具を回転させるための回転伝
達手段が設けられているため、キャリヤが厚くなり、そ
の結果半導体ウエハのような薄い工作物は研削すること
ができない不具合がある。
は、研削分力の差によりワークに回転モーメントを発生
させる構造のため、ワークが小さい場合はよいが、ワー
クが半導体ウエハのように大径の場合、ウエハの径より
大きなオーバラップ面積を有する砥石が必要となるた
め、装置が大型となる不具合がある。
工方法では、ワークの外周面を直接複数のローラにより
回転可能に支持する構造のため、半導体ウエハのよう
に、位相位置決めのためのノッチやオリフラ(オリエン
テーションフラット)が予め形成されたワークでは、ノ
ッチやオリフラによりワークの回転が円滑にできないた
め、精度の高い加工ができなかったり、回転数を制御す
ることができないなどの不具合がある。
ためになされたもので、大径の半導体ウエハでも両面を
同時に、かつ高精度で研削が可能な半導体ウエハの研削
方法及び研削装置を提供することを目的とするものであ
る。
達成するため請求項1記載の発明は、切刃を対向させて
同一軸心上に設けられた一対の砥石の間に、半導体ウエ
ハをセットしたキャリヤを位置させ、かつ半導体ウエハ
の両面に流体を吹き付けて、流体圧により各砥石の間に
半導体ウエハを保持しながら、キャリヤを介して半導体
ウエハを回転させ、かつ回転する上記砥石の切刃で、半
導体ウエハの両面を同時に研削するようにしたものであ
る。
エハを対向した切刃の中間に保持しながら、各切刃によ
りウエハ両面を研削することができることから、高精度
の平坦度及び平行度が得られると共に、カップ型ホイー
ル砥石のように、切刃の幅が狭く、かつ加工時切刃が半
導体ウエハを挟んでいる面積が小さくとも、半導体ウエ
ハのだれによる変形がほとんどないため、精度の高い加
工が可能となる上、切刃の幅が狭い分研削抵抗が小さく
なるため、キャリヤを駆動する回転駆動源の容量も小さ
くできる。
出して切刃に付着することがないので、切刃が目詰まり
して、切れ味が早期に低下することがない。
明は、キャリヤの内周面に設けた駆動部を、半導体ウエ
ハの外周面に予め形成された位相位置決め用のノッチま
たはオリフラに係合させて、キャリヤにより半導体ウエ
ハを回転させるようにしたものである。
転させることができるため、所望の回転数で半導体ウエ
ハを自転させて両面研削が行えるようになり、これによ
って平坦度、平行度精度がさらに向上する。
発明は、切刃を対向させて同一軸心上で回転する一対の
砥石と、内周面に、半導体ウエハの外周面に予め形成さ
れた位相位置決め用のノッチまたはオリフラに係合する
駆動部を有し、かつ研削すべき半導体ウエハをセットす
るリング状のキャリヤと、半導体ウエハのセットされた
キャリヤを、ウエハ搬入出位置及び研削位置へ移動する
キャリヤ支持手段と、上記キャリヤの外周面を複数点で
支持する駆動ローラ及びガイドローラと、上記駆動ロー
ラを介してキャリヤを回転させる回転駆動源と、半導体
ウエハの両面に流体を吹き付けることにより、流体圧で
半導体ウエハを各砥石の間に保持する流体吹き付け手段
とより構成したものである。
たキャリヤの外周の複数点を駆動ローラ及びガイドロー
ラで支持してキャリヤを回転させることができるため、
半導体ウエハを所望の回転数で自転させながら、回転す
る砥石でウエハ両面を同時研削できるようになり、これ
によって平坦度、平行度の高い両面研削が可能になると
共に、半導体ウエハの径が大きくなっても、ほぼ等径の
砥石でウエハ両面を研削することができるため、研削装
置の小型化が図れるようになる。
要がないため、キャリヤを薄くすることができ、これに
よって半導体ウエハのような薄いワークの両面研削が可
能になると共に、砥石を上下に配置すれば、半導体ウエ
ハを自転させながらダウンフィードで半導体ウエハを両
面研削することができるため、平坦度及び平行度精度は
さらに向上する。
明は、駆動ローラをキャリヤに押し付ける付勢手段及び
ガイドローラをキャリヤに押し付ける押し付け手段の少
なくとも一方に、押し付け力調整手段を設けたものであ
る。
付け力で駆動ローラ及びガイドローラをキャリヤ外周面
に押し付けることができるため、キャリヤの回転が安定
すると共に、キャリヤ外周面が摩耗した場合、押し付け
力調整手段で押し付け力を調整することにより、再び安
定した回転が得られるようになる。
し図4に示す図面を参照して詳述する。図1は両面研削
装置の縦断面図、図2は図1のA−A線に沿う断面図、
図3は図1のB−B線に沿う断面図、図4の(イ)及び
(ロ)はキャリヤの説明図である。
石よりなる上砥石、2は同下砥石で、上下に同軸となる
よう設けられた中空の上主軸3及び下支軸4に、切刃1
a,2aを対向させてそれぞれ着脱自在に取付けられて
いる。上記上下主軸3,4は支軸台5に軸受け6を介し
て回転自在に支承されていて、図示しない主軸モータに
より逆方向または同方向に回転されるようになっている
と共に、図示しないフィード機構により上下方向へ進退
動できるようになっている。
下単にウエハという)8の外径より僅かに大きく形成さ
れたリング状のキャリヤで、ウエハ8の外径及びウエハ
8の外周部に予め形成された位相位置決め用のノッチ8
aまたはオリフラ8bに応じて複数種類のものが予め用
意されている。
には、図4の(イ)に示すように内周面にノッチ8aに
嵌合する突起状の駆動部7aが突設されたキャリヤ7
を、またオリフラ8bの形成されたウエハ8には、図4
の(ロ)に示すように内周面に平面状の駆動部7bの形
成されたキャリヤ7を使用してウエハ8の研削を行うよ
うになっている。上記キャリヤ7は、研削するウエハ8
の厚みより薄く形成されていて、外周面が上下砥石1,
2間に設けられた一対のガイドローラ9と、キャリヤ支
持手段10側に設けられた駆動ローラ11により回転自
在に支持されている。上記キャリヤ支持手段10は、支
持台12上に支軸12aにより旋回自在に支承されてい
る。
は、支軸12aを中心にキャリヤ支持手段10をウエハ
搬入出位置より図1及び図2に示す研削位置に旋回させ
た際、砥石1,2と干渉しないよう半月状の切欠き10
aが、また前端側内部には、ウエハ8をセットしたキャ
リヤ7を収容するほぼ半円状のキャリヤ収容室10bが
形成されている。上記キャリヤ収容室10bは半径がキ
ャリヤ7の外径よりやや大きく、かつ高さがキャリヤ7
の厚みよりやや大きく形成されていて、前端側の開口部
10cよりウエハ8を収容したキャリヤ7が挿脱自在に
収容できるようになっており、開口部付近にキャリヤ7
を固定する一対のキャリヤクランプ13が、そして支軸
12a付近に、上記駆動ローラ11を収容する駆動室1
0dが設けられている。
4により枢支されて、水平方向に回動自在な回動アーム
15が設けられており、この回動アーム15の先端側に
上記駆動ローラ11が設けられている。上記駆動ローラ
11は無端ベルト16により、駆動室10d内に設置さ
れたモータよりなる回転駆動源17に接続されていて、
回転駆動源17により回転されるようになっていると共
に、上記回動アーム15は、ばねなどの付勢手段(図示
せず)により駆動ローラ11がキャリヤ7の外周面に圧
接される方向へ付勢されている。
ガイドローラ9は、中空な上下主軸3,4の中心部に設
けられた固定軸18に次のように支持されている。すな
わち上記固定軸18には水平方向にスリット18aが形
成されていて、このスリット18aの近傍に支持部18
bが横方向に突設されており、この支持部18b上面
に、キャリヤ7の接離方向にスライド自在にスライダ1
9が設けられている。このスライダ19の両端には、縦
方向にピン19aが突設されていて、これらピン19a
に上記ガイドローラ9が回転自在に支承されていると共
に、上記スライダ19は図示しない押し付け手段により
図2の実線で示す押し付け位置及び仮想線で示す退避位
置に進退自在となっている。
リヤ7内にセットされたウエハ8の図2の網線で示す範
囲を上下方向から挟み込むように流体吹き付け手段20
が、そしてキャリヤ支持手段10側にも、図2の網線で
示す範囲を挟み込むように流体吹き付け手段21がそれ
ぞれ設けられている。
ウエハ8と対向する面に圧力ポケット20aが開口され
ていて、これら圧力ポケット20aは、固定軸18内に
形成された流体通路18dを介して図示しない流体圧供
給源と接続されており、この流体圧供給源より供給され
た切削液や空気などの流体圧力が、圧力ポケット20a
よりウエハ8の上下面にほぼ均等に加えられて、この圧
力でウエハ8が上下砥石1,2の中間位置に保持される
ようになっている。
け手段21も同様に、ウエハ8と対向する面に圧力ポケ
ット21aが開口されていて、上記流体圧供給源より供
給された流体圧力が圧力ポケット21aよりウエハ8の
上下面に加えられることにより、ウエハ8が水平に保持
されるようになっている。
多数の噴出口を設けるようにしてもよい。また駆動ロー
ル11をキャリヤ7に押し付けるよう回動アーム15を
付勢する付勢手段及びガイドローラ9をキャリヤ7に押
し付ける押し付け手段(ともに図示せず)の少なくとも
一方には、押し付け力調整機構(図示せず)が設けられ
ていて、駆動ローラ11及びガイドローラ9の押し付け
力が調整できるようになっている。
てウエハ8を研削する方法を説明する。図示しないフィ
ード機構により上下砥石1,2をウエハ支持手段10と
干渉しない位置まで後退させた状態で、支軸12aを中
心にウエハ支持手段10の前端を手前側のウエハ搬入出
位置に旋回させ、この位置でウエハ8をセットしたキャ
リヤ7をキャリヤ収容室10bへ前方の開口部10cよ
り挿入し、キャリヤクランプ13によりキャリヤ7を所
定位置に固定する。
退避させた状態で、支軸12aを中心にキャリヤ支持手
段10を研削位置へ旋回させ、研削位置に停止させた
ら、押し付け手段によりスライダ19を押し付け位置ま
で前進させて、各ガイドローラ9をキャリヤ7の外周面
に押し付け、この状態で流体吹き付け手段20,21の
各圧力ポケット20a,21aより流体圧を加えながら
キャリヤクランプ13を開放し、同時に回転駆動源17
により駆動ローラ11を回転させて、キャリヤ7を回転
させる。
エハ8に、キャリヤ7の内周面に突設された駆動部7a
を介して回転力が伝達され、ウエハ8はキャリヤ7とと
もに図2の矢印a方向へ回転されると共に、上下砥石
1,2が回転されながらフィード機構によりウエハ8側
へ前進されて、上下砥石1,2によりウエハ8両面の同
時研削が開始される。
付けられる流体圧により上下砥石1,2の中間部に保持
された状態で、駆動ローラ9によりキャリヤ7とともに
回転されるため、ウエハ8の両面を均一かつ高精度に同
時研削できると共に、研削により発生した切粉は、流体
とともに排出されるため、上下砥石1,2の切刃1a,
2aが切粉により目詰まりすることがないので、切刃1
a,2aの切れ味が早期に低下することもない。
研削が完了したら、フィード機構により上下砥石1,2
を上下方向へ後退させるが、このときウエハ8を収容し
たキャリヤ7の外周が複数の駆動ローラ11とガイドロ
ーラ9で3点支持されている上、上下方向より加えられ
る流体圧によりウエハ8が上下方向より支持されるた
め、上下砥石1,2をキャリヤ7及びウエハ8よりスム
ーズに離間させることができ、これによってウエハ8が
上下砥石1,2に引き付けられてスクラッチを発生した
り、キャリヤ7が上下砥石1,2に接触して破損するな
どの不具合を生じることもない。
せたら、キャリヤクランプ13によりキャリヤ7を固定
すると同時に、流体の吹き付けを停止し、この状態で支
軸12aを中心にキャリヤ支持手段10をウエハ搬入出
位置へ旋回させて、研削の完了したウエハ8をキャリヤ
7とともに取り出し、続けてウエハ8を研削する場合
は、先のウエハ8を加工している間に新たなウエハ8を
セットしたキャリヤ7をキャリヤ収容室10bへ収容し
て、再び上記動作を繰返すもので、ウエハ8の両面研削
が連続的かつ能率よく行える。
の外周面が摩耗した場合、回動アーム15を付勢する付
勢手段や、ガイドローラ9をキャリヤ7に押し付ける押
し付け手段に設けられた押し付け力調整機構により駆動
ローラ11やガイドローラ9の押し付け力を適正な値に
調整することにより、駆動ローラ11の回転力を確実に
キャリヤ7へ伝達することができるため、駆動ローラ1
1が空転して、キャリヤ7及びウエハ8の回転数に誤差
が発生するなどの不具合を生じることもない。
段10に設けた駆動ローラ11と、固定軸18側に設け
た一対のガイドローラ9の間でキャリヤ7の外周面を3
点支持するようにしたが、図5ないし図8に示すよう
に、キャリヤ支持部材10に設けた駆動ローラ11と補
助ローラ23と、固定軸18側に設けた1個のガイドロ
ーラ9の間でキャリヤ7の外周面を3点支持するように
してもよい。
形態と同一部分は同一符号を付してその説明は省略す
る。キャリヤ支持手段10に設けられた駆動ローラ11
は、回転駆動源17に直結されていて、回動アーム15
及び無端ベルト16は省略されていると共に、キャリヤ
支持手段10の旋回中心及びガイドローラ9の中心を通
る中心線O−O′を挟んで駆動ローラ11と対向する位
置に駆動ローラ11とほぼ同じ外径の補助ローラ23が
回転自在に支承されている。
在なスライダ24の先端に回転自在に支承されていて、
一定の圧力でキャリヤ7の外周面に押し付けられてい
る。
リヤ7を回転駆動する部分以外は前述した実施の形態と
同様なので、キャリヤ7の駆動部分のみを説明し、その
他の説明は省略する。
たキャリヤ7をキャリヤ支持手段10のキャリヤ収容室
10b内に収容したら、支軸12aを中心にキャリヤ支
持手段10を図5に示す研削位置に旋回させる。このと
きキャリヤ7の外周面は支軸12aを中心とした円軌跡
b上を移動してガイドローラ9と周接するため、前述し
た実施の形態のように、ガイドローラ9を退避させる必
要がない。
ローラ11を回転させて、駆動ローラ11と補助ローラ
23及びガイドローラ9で外周面が3点支持されたキャ
リヤ7を回転させ、同時に流体吹き付け手段20,21
により上下方向より流体圧をウエハ8に加えて、回転す
る上下砥石1,2によりウエハ8の両面を同時に研削す
るもので、前述した実施の形態と同様に精度の高い研削
加工が可能になる。
を上下方向に配置したが、横方向に配置してもよく、こ
の場合キャリヤ支持手段10は、水平方向に設けた支軸
12aを中心に旋回させればよい。
面研削装置を示す縦断面図である。
の両面研削装置を示す縦断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 切刃1a,2aを対向させて同一軸心上
に設けられた一対の砥石1,2の間に、半導体ウエハ8
をセットしたキャリヤ7を位置させ、かつ半導体ウエハ
8の両面に流体を吹き付けて、流体圧により各砥石1,
2の間に半導体ウエハ8を保持しながら、キャリヤ7を
介して半導体ウエハ8を回転させ、かつ回転する上記砥
石1,2の切刃1a,2aで、半導体ウエハ8の両面を
同時に研削することを特徴とする半導体ウエハの両面研
削方法。 - 【請求項2】 キャリヤ7の内周面に設けた駆動部7a
または7bを、半導体ウエハ8の外周面に予め形成され
た位相位置決め用のノッチ8aまたはオリフラ8bに係
合させて、キャリヤ7により半導体ウエハ8を回転させ
るようにしてなる請求項1記載の半導体ウエハの両面研
削方法。 - 【請求項3】 切刃1a,2aを対向させて同一軸心上
で回転する一対の砥石1,2と、内周面に、半導体ウエ
ハ8の外周面に予め形成された位相位置決め用のノッチ
8aまたはオリフラ8bに係合する駆動部7aまたは7
bを有し、かつ研削すべき半導体ウエハ8をセットする
リング状のキャリヤ7と、半導体ウエハ8のセットされ
たキャリヤ7を、ウエハ搬入出位置及び研削位置へ移動
するキャリヤ支持手段10と、上記キャリヤ7の外周面
を複数点で支持する駆動ローラ11及びガイドローラ9
と、上記駆動ローラ11を介してキャリヤ7を回転させ
る回転駆動源17と、半導体ウエハ8の両面に流体を吹
き付けることにより、流体圧で半導体ウエハ8を各砥石
1,2の間に保持する流体吹き付け手段20,21とを
具備したことを特徴とする半導体ウエハの両面研削装
置。 - 【請求項4】 駆動ローラ11をキャリヤ7に押し付け
る付勢手段及びガイドローラ9をキャリヤ7に押し付け
る押し付け手段の少なくとも一方に、押し付け力調整手
段を設けてなる請求項3記載の半導体ウエハの両面研削
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23585597A JPH1177497A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 半導体ウエハの両面研削方法及び両面研削装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23585597A JPH1177497A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 半導体ウエハの両面研削方法及び両面研削装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1177497A true JPH1177497A (ja) | 1999-03-23 |
| JPH1177497A5 JPH1177497A5 (ja) | 2005-03-17 |
Family
ID=16992259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23585597A Pending JPH1177497A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 半導体ウエハの両面研削方法及び両面研削装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1177497A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000067950A1 (en) * | 1999-05-07 | 2000-11-16 | Shin-Etsu Handotai Co.,Ltd. | Method and device for simultaneously grinding double surfaces, and method and device for simultaneously lapping double surfaces |
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| JP2016154170A (ja) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | 株式会社ディスコ | 研削装置 |
-
1997
- 1997-09-01 JP JP23585597A patent/JPH1177497A/ja active Pending
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