JP2001018160A - 平面ラップ装置 - Google Patents
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Abstract
るラップ装置の提供。 【解決手段】 ポリシャを有する水平方向に回転
可能なテ−ブル(A)、該テ−ブルのポリシャ上に設け
られたポリシャ面のコンディショニングを行なうコンデ
ィショナ−(B)、該コンディショナ−の位置決め機構
(C)および回転駆動機構(D)、前記コンディショナ
−ならびにコンディショナ−の位置決め機構および回転
駆動機構の配列に対して対称の位置に設けられた一対の
ワ−クの加工ステ−ション位置決め機構(E,E)、治
具に取り付けられたワ−クに荷重をかけ、かつ、ポリシ
ャ面上でワ−クを保持する一対の加工ステ−ション
(F,F)、前記ワ−クの加工ステ−ション位置決め機
構(E)をポリシャ上で往復移動させる駆動機構
(G)、およびポリシャ上に研磨剤を供給する機構
(H)を具備する平面ラップ装置。
Description
半導体シリコンウエハ、LEDガラス基板、セラミック
基板等のワ−クの片面をラップするのに用いる平面ラッ
プ装置に関する。本発明の平面ラップ装置は、表面の平
滑度(厚みのバラツキの幅)が1〜3μmのワ−クを与
えることができる。
面形状がワ−クの研磨(ラップ)の進行とともに変化
し、所望の面形状の加工ワ−クを得るためにはポリシャ
の特定位置にワ−クを置く必要があったが、ラップ加工
時に常時ポリシャをコンディショナ−で整形することに
よりポリシャの面形状の変化を抑え、ワ−クの面仕上げ
を向上させる平面ラップ装置は知られている。例えば、
特開平11−151658号公報は、図7、図8に示す
ポリシャ101'を有する回転テ−ブル101と、ワ−
クを保持部材105の枠105'に保持する加工ステ−
ション104と、加工ステ−ションのワ−クを回転させ
るロ−ラ103と、該回転テ−ブル上で加工ステ−ショ
ンを保持・移動させるための加工ステ−ション位置決め
機構102と、固定クランプ107およびハンドル10
8と、ポリシャ上を回転・往復移動可能なコンディショ
ナ−109を具備する光学的ワ−クのラップ装置が開示
されている。
は、ワ−クを保持部材105の枠105'に保持した加
工ステ−ション104を加工ステ−ション位置決め機構
102のハンドル108でクランプ107により固定
し、2箇所の回転ロ−ラ103,103により加工ステ
−ション104が支えられる。研磨剤は加工ステ−ショ
ン104の保持部材105に設けられたスリット106
よりテ−ブル101上に供給される。テ−ブル101の
回転により加工ステ−ション104が従属的に回転し、
保持部材105に保持されたワ−クが回転しているポリ
シャ101'と研磨剤によりラップ加工される。
なる円盤状コンディショナ−109はテ−ブル101の
回転に伴ってコンディショナ−位置決め部材110に固
定された回転ロ−ラ110'に支えられて軸109'を中
心に従属的に回転し、ポリシャの形状を整える。
は、ワ−クのラップ加工と同時にコンディショナ−によ
り常時ポリシャの形状修正を行っているので加工された
ワ−クの平滑度が5〜8μmと従来のラップ装置で加工
されたものよりも良好であるが、例えばAlTiC基板
を用いたGMRヘッド、MRヘッドのような平滑度が1
から3μmが要求される用途には充分とは言えない。本
発明は、ラップ加工されたワ−クの平滑度が1から3μ
mのものを与える平面ラップ装置の提供を目的とする。
する水平方向に回転可能なテ−ブル(A)、該テ−ブル
のポリシャ上に設けられたポリシャ面のコンディショニ
ングを行なうコンディショナ−(B)、該コンディショ
ナ−の位置決め機構(C)および回転駆動機構(D)、
前記コンディショナ−ならびにコンディショナ−の位置
決め機構および回転駆動機構の配列に対して対称の位置
に設けられた一対のワ−クの加工ステ−ション位置決め
機構(E,E)、治具に取り付けられたワ−クに荷重を
かけ、かつ、ポリシャ面上でワ−クを保持する一対の加
工ステ−ション(F,F)、前記ワ−クの加工ステ−シ
ョン位置決め機構(E)をポリシャ上で往復移動させる
駆動機構(G)、およびポリシャ上に研磨剤を供給する
機構(H)を具備する平面ラップ装置を提供するもので
ある。
シャのテ−ブルの回転に従属させるのではなく、直接、
コンディショナ−の回転駆動機構(D)で強制的に回転
させることによりポリシャの修復が向上し、よって、ワ
−クの表面平滑度のバラツキが小さくなる。また、ポリ
シャ面に当接するワ−クには錘の荷重が強制的に負荷さ
れ、高い研磨圧がワ−クにかかるので、およびワ−クは
ラップ時にポリシャ面上を揺動するので、研磨加工して
得られるワ−クの表面平滑度は1から3μmと優れたも
のとなる。
て、コンディショナ−(B)は環状であり、研磨剤を供
給する機構(H)は研磨剤をコンディショナ−の環内に
供給するように設置されていることを特徴とする。環状
リングのコンディショナ−(B)のリング内に研磨剤は
供給されるので、テ−ブル(A)の回転により研磨剤に
遠心力がかかってもコンディショナ−のリングが壁とな
って研磨剤がポリシャ外へ飛び出すことが防止され、研
磨剤を有効に利用できる。
詳細に説明する。図1は、本発明の平面ラップ装置の平
面図、図2は平面ラップ装置の側面図、図3は平面ラッ
プ装置の正面図、図4はワ−クを保持する加工ステ−シ
ョンの要部を示す正面図、図5はワ−クを保持する治具
の平面図、図6は加工ステ−ション位置決め機構の要部
を示す断面図である。
ラップ装置、wはワ−ク、2は基台、3は回転テ−ブ
ル、4は中央に空洞を有するポリシャ、5はスピンドル
軸、6はテ−ブル回転駆動源のモ−タ−、7はプ−リ
−、8はベルト、9はプ−リ−である。テ−ブル3上に
設けられたアルミニウム、錫、銅、真鍮などの金属鋳造
製ポリシャ3は基台2面上にスピンドル軸5を介して軸
承される。モ−タ−5の回転駆動は、プ−リ−7、ベル
ト8、プ−リ−9を介してスピンドル軸5に伝達され、
スピンドル軸の回転によりテ−ブル3およびポリシャ4
が水平方向に回転する。
ショナ−の位置決め機構、12はコンディショナ−の回
転駆動機構である。コンディショナ−10は、アルミニ
ウム、セラミック、銅などの硬い材料を素材とする。コ
ンディショナ−10の形状は円盤状でもリング状でもよ
いが、ポリシャのコンディショニング、ワ−ク研磨に利
用される研磨剤の有効利用率を高めるにはリング(環)
状であるのが好ましい。コンディショナ−の直径は、ポ
リシャ面の幅(ポリシャ外半径から中央の空洞の径を差
し引いた長さ)の1から2割増の長さであり、高さは2
0〜50mmである。コンディショナ−の位置決め機構
11は、コンディショナ−10の外周の約2/3を囲む
一対の爪11a,11aと、該爪の先端部に設けられた
従属駆動ロ−ラ11b,11bおよびこれら爪の固定枠
11cよりなる。コンディショナ−の回転駆動機構12
は、前記枠11c内に設けられた回転ロ−ラ−12aを
駆動するモ−タ−12bおよび前記従属駆動ロ−ラ11
b,11bよりなる。モ−タ−12bの駆動を受けて回
転ロ−ラ−12aが回転し、コンディショナ−10を回
転させる。コンディショナ−10の外周に接している従
属駆動ロ−ラ11b,11bは連れ回りする。ポリシャ
4とコンディショナ−10の回転方向は同一方向、逆方
向いずれでもよいが同一方向の方がエネルギ−効率の面
から好ましい。
ョナ−の位置決め機構11および回転駆動機構12の配
列に対して対称の位置に一対のワ−クの加工ステ−ショ
ン位置決め機構13,13および加工ステ−ション1
4,14が設けられる。加工ステ−ション位置決め機構
13は、フレ−ム13a、ハンドル13b、加工ステ−
ション支軸13c、該支軸13cの前後方向(図1の矢
印B方向)位置調整スライド板13d、フレ−ム支軸1
3e、加工ステ−ション支軸13cと加工ステ−ション
14を同時に図1の矢印A方向に示す方向に往復移動
(揺動)させる駆動機構15、加工ステ−ション支軸1
3cより垂下された軸13fに固定された洋弓状の爪1
3g、および該爪に具備された一対の従属回転ロ−ル1
3h,13hよりなる。
の程度により加工ステ−ション支軸13cがスライド板
13d内を移動し、加工ステ−ション14の前後方向距
離(図1のB矢印)が変えられる。ポリシャ4上に加工
ステ−ション14を矢印A方向に往復移動させる駆動機
構15は、モ−タ−15a、該モ−タ−の回転軸に軸承
されたプ−リ−15b、加工ステ−ション位置決め機構
13のフレ−ム支軸13eの下部(基台2より下面)に
設けられたプ−リ−15c,15c、案内ロ−ラ15
d,15d、これら15b,15d,15c,15c,
15dに張り巡ぐされたベルト15e、プ−リ−15c
の支軸15gの上方に具備された回転プレ−ト15fの
軸15f'に固定されたロ−ラカム15h、該ロ−ラカ
ム15hを挟持する枠体15iよりなる。モ−タ−15
aの回転駆動は、ベルト15eによりプ−リ−15cに
伝達され、軸15gの回転力が回転プレ−ト15fを回
転させ、ロ−ラカム15hが軸15gを中心軸として回
動して枠体15iを移動させるので、加工ステ−ション
の軸13cは図1に示す矢印A方向に往復移動する。
に示す中央に凹部141を、その凹部の両端に対称に設
けた1組の凹部142,142ならびに2組の凹部14
3,143を有し、かつ底部144を有するワ−ク治具
14a、錘14b、一対の連結ボルト14c,14c用
孔を有する錘受板14d、前記一対の連結ボルト14
c,14cを上下方向にスライド可能に保持するボ−ル
ブッシュ14e,14e、該ボ−ルブッシュの下部に設
けられた前記、一対の連結ボルト14c,14c用の孔
を有する連結板14f、該連結板14fの中央部に設け
られた窪みより垂下された高さ調整ボルト14g、前記
ワ−ク治具14aの中央凹部141に収容されたボ−ル
14h、支軸13cへのガイド止めピン14i、該ガイ
ド止めピン14iより起立させた位置合ヘッド14jよ
りなる。前記連結板14fの孔を貫通した連結ボルト1
4c,14cの下部先端はワ−ク治具14aの上面の凹
部142,142内に挿入される。錘14bの荷重は、
錘受板14dにより一対の連結ボルト14c,14cに
分散され、ワ−ク治具14aに負荷される。連結ボルト
14c,14cはボ−ルブッシュ14e,14eをスラ
イド可能に取り付けられており、このボ−ルブッシュの
下部に設けられた連結板14fに前記一対の連結ボルト
14c,14cはネジ止めされる。該連結板14fの中
央部に設けられた窪みより垂下された高さ調整ボルト1
4gがワ−ク治具14aの上面の凹部141に置かれた
ボ−ル14hに当接する高さに連結ボルト14c,14
cを連結板14fにネジ止めすることにより加工ステ−
ションの高さ位置決めが行なわれる。
ワ−クwが接着される。ワ−クがMRヘッドの棒(幅
1.2mm、高さ2mm、長さ50〜70mm)のよう
に長尺状の小さいものであるときは複数のワ−クがク治
具14aの底部に接着される。接着にはワックス、ポリ
エチレンなどのホットメルト接着剤、粘着テ−プ、紫外
線硬化型粘着剤などが使用される。
の加工度により異なるが10g/cm2〜10kg/c
m2である。上記寸法の磁気ヘッド棒2本を治具に張り
付けてのラップの際の錘の重さは、0.1〜2kgが好
ましい。
に研磨剤が供給される。研磨剤の種類は、ワ−クの用途
により異なるが、ダイヤモンドスラリ−、アルミナスラ
リ−、酸化セリウムスラリ−、ベ−マイトスラリ−など
が用いられる。AlTiCのような硬いワ−クの際はダ
イヤモンドスラリ−が最適である。
は、特開平11−151658号公報の図2(本願明細
書では図7)に示すように加工ステ−ションの支軸を経
てワ−ク治具に設けたスリットからポリシャ上に供給す
るようにしてもよい。また、コンディショナ−10が環
状であるときはコンディショナ−の環状内に供給するよ
うにしてもよい。また、双方、併用してもよい。本明細
書の図1と図3では、双方併用の例を示している。一方
の研磨剤の供給機構16は、研磨剤供給ポンプ16aと
研磨剤タンク16bを有し、タンク内の研磨剤はポンプ
により加工ステ−ション14の支軸13cを経てワ−ク
治具に設けたスリットらポリシャ3上に供給される。他
方の研磨剤の供給機構16'はコンディショナ−10の
環状内に供給するように研磨剤供給機構を軸承させてい
る。
の回転数は1から30rpm、コンディショナ−の回転
数は1から60rpmで、加工ステ−ションの矢印A方
向の往復移動幅は1〜60mm、移動オシレ−ション速
度は1〜25rpmである。
のAlTiC製磁気ヘッド棒材をラップ加工した。錘を
それぞれ1kg、テ−ブルの回転数を3rpm、コンデ
ィショナ−の回転数を10rpm、加工ステ−ションの
矢印A方向の往復移動幅を6mm、移動オシレ−ション
速度を1.5rpmとし、ダイヤモンドスラリ−をワ−
ク治具のスリットと、コンディショナ−の環状内に供給
してラップ加工したとき(実施例1)は、得られたワ−
クの表面平滑度は1.2μmであった。また、ダイヤモ
ンドスラリ−をワ−ク治具のスリットからのみ供給して
ラップ加工した際(実施例2)の、得られたワ−クの表
面平滑度は1.8μmであり、ダイヤモンドスラリ−を
コンディショナ−の環状内のみに供給してラップ加工し
た際(実施例3)の、得られたワ−クの表面平滑度は
2.2μmであった。
たワ−クは、表面平滑性に優れるものである。また、加
工ステ−ションをポリシャ上に2基備えているので生産
性が高い。
る。
断面図である。
ブルとの関係を示す部分断面図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ポリシャを有する水平方向に回転可能な
テ−ブル(A)、該テ−ブルのポリシャ上に設けられた
ポリシャ面のコンディショニングを行なうコンディショ
ナ−(B)、該コンディショナ−の位置決め機構(C)
および回転駆動機構(D)、前記コンディショナ−なら
びにコンディショナ−の位置決め機構および回転駆動機
構の配列に対して対称の位置に設けられた一対のワ−ク
の加工ステ−ション位置決め機構(E,E)、治具に取
り付けられたワ−クに荷重をかけ、かつ、ポリシャ面上
でワ−クを保持する一対の加工ステ−ション(F,
F)、前記ワ−クの加工ステ−ション位置決め機構
(E)をポリシャ上で往復移動させる駆動機構(G)、
およびポリシャ上に研磨剤を供給する機構(H)を具備
する平面ラップ装置。 - 【請求項2】 コンディショナ−(B)は環状であり、
研磨剤を供給する機構(H)は研磨剤をコンディショナ
−の環内に供給するように設置されていることを特徴と
する、請求項1に記載の平面ラップ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19116399A JP4210003B2 (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | 平面ラップ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19116399A JP4210003B2 (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | 平面ラップ装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001018160A true JP2001018160A (ja) | 2001-01-23 |
JP4210003B2 JP4210003B2 (ja) | 2009-01-14 |
Family
ID=16269959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19116399A Expired - Fee Related JP4210003B2 (ja) | 1999-07-06 | 1999-07-06 | 平面ラップ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4210003B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013038289A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | サファイア基板の平坦化加工装置および平坦化加工方法 |
CN109397088A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-01 | 东莞市金太阳精密技术有限责任公司 | 一种快速更换磨头或磨头夹具的抛光机 |
CN111962003A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-20 | 合力(天津)能源科技股份有限公司 | 一种兼具研磨及表面缺陷修复功能的碳化钨喷涂设备 |
-
1999
- 1999-07-06 JP JP19116399A patent/JP4210003B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013038289A (ja) * | 2011-08-10 | 2013-02-21 | Okamoto Machine Tool Works Ltd | サファイア基板の平坦化加工装置および平坦化加工方法 |
CN109397088A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-03-01 | 东莞市金太阳精密技术有限责任公司 | 一种快速更换磨头或磨头夹具的抛光机 |
CN109397088B (zh) * | 2018-12-18 | 2024-01-09 | 东莞市金太阳精密技术有限责任公司 | 一种快速更换磨头或磨头夹具的抛光机 |
CN111962003A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-11-20 | 合力(天津)能源科技股份有限公司 | 一种兼具研磨及表面缺陷修复功能的碳化钨喷涂设备 |
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---|---|
JP4210003B2 (ja) | 2009-01-14 |
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