JP2001353648A - 大口径工作物のｅｌｉｄ鏡面研削装置及び方法 - Google Patents
大口径工作物のｅｌｉｄ鏡面研削装置及び方法Info
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- B24D5/02—Wheels in one piece
Abstract
(57)【要約】
【課題】 大型砥石を用いることなく大口径のウエーハ
を表面研削することができ、砥石のたわみが少なく高い
加工精度を維持でき、ツルーイングが短時間に容易にで
き、小型の電源設備で電解ドレッシングができ、平面以
外の断面形状（例えば凹形状）も加工することができる
大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置及び方法を提供す
る。 【解決手段】 平板状のワーク５（シリコンウエーハ）
を水平に回転駆動するワーク回転駆動装置１２と、ワー
ク表面に接触する外周面を有する円筒状の導電性砥石１
４と、砥石をその軸心を中心に回転駆動する砥石回転駆
動装置１６と、砥石をワークの表面に沿って往復動させ
る砥石往復動装置１８と、砥石の軸線Ｘを水平軸に対し
所定の角度で保持する軸線保持装置２０と、砥石の外周
面を電解ドレッシングするＥＬＩＤ装置２２とを備え、
砥石の軸線Ｘを水平軸に対し所定の角度θで保持し、同
時に砥石の外周面を電解ドレッシングする。
を表面研削することができ、砥石のたわみが少なく高い
加工精度を維持でき、ツルーイングが短時間に容易にで
き、小型の電源設備で電解ドレッシングができ、平面以
外の断面形状（例えば凹形状）も加工することができる
大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置及び方法を提供す
る。 【解決手段】 平板状のワーク５（シリコンウエーハ）
を水平に回転駆動するワーク回転駆動装置１２と、ワー
ク表面に接触する外周面を有する円筒状の導電性砥石１
４と、砥石をその軸心を中心に回転駆動する砥石回転駆
動装置１６と、砥石をワークの表面に沿って往復動させ
る砥石往復動装置１８と、砥石の軸線Ｘを水平軸に対し
所定の角度で保持する軸線保持装置２０と、砥石の外周
面を電解ドレッシングするＥＬＩＤ装置２２とを備え、
砥石の軸線Ｘを水平軸に対し所定の角度θで保持し、同
時に砥石の外周面を電解ドレッシングする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウェハや
ミラー等の大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置及び方
法に関する。
ミラー等の大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置及び方
法に関する。
【０００２】
【従来の技術】単結晶シリコンからなるインゴットから
薄いシリコンウエーハを切り出すために、従来から
（１）外周刃切断機、（２）内周刃切断機、（３）ワイ
ヤソー等が用いられている。
薄いシリコンウエーハを切り出すために、従来から
（１）外周刃切断機、（２）内周刃切断機、（３）ワイ
ヤソー等が用いられている。
【０００３】外周刃切断機は、図４（Ａ）に模式的に示
すように、中心軸２ａを有する薄い円盤状の切断刃２を
高速で回転させ、その外周でインゴット１を切断するも
のである。また内周刃切断機は、図４（Ｂ）に示すよう
に、中心孔３ａを有する薄い円盤状の切断刃３を高速で
回転させ、その内周部に設けられた電着砥石でインゴッ
ト１を切断するものである。更にワイヤソーは、図４
（Ｃ）に示すように、直径０．２〜０．３ｍｍの細いワ
イヤ４をガイドプーリ４ａを用いてエンドレスに移動さ
せ、かつインゴット１とワイヤ４の間に砥粒を含むスラ
リーを供給して切断するものである。
すように、中心軸２ａを有する薄い円盤状の切断刃２を
高速で回転させ、その外周でインゴット１を切断するも
のである。また内周刃切断機は、図４（Ｂ）に示すよう
に、中心孔３ａを有する薄い円盤状の切断刃３を高速で
回転させ、その内周部に設けられた電着砥石でインゴッ
ト１を切断するものである。更にワイヤソーは、図４
（Ｃ）に示すように、直径０．２〜０．３ｍｍの細いワ
イヤ４をガイドプーリ４ａを用いてエンドレスに移動さ
せ、かつインゴット１とワイヤ４の間に砥粒を含むスラ
リーを供給して切断するものである。
【０００４】上述した切断加工は、以下の要件を満たす
必要がある。 （１）切断面の反り（ウエーハ全体の反り）が少ないこ
と。 （２）切断したウエーハの厚みむら、すなわちＴＴＶ
（Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏ
ｎ）が小さいこと。 （３）表面粗さが小さいこと。
必要がある。 （１）切断面の反り（ウエーハ全体の反り）が少ないこ
と。 （２）切断したウエーハの厚みむら、すなわちＴＴＶ
（Ｔｏｔａｌ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｖａｒｉａｔｉｏ
ｎ）が小さいこと。 （３）表面粗さが小さいこと。
【０００５】次いで、切断したシリコンウエーハの表面
は、図５（Ａ）（Ｂ）に模式的に示すように、ワーク５
（シリコンウエーハ）を自転させながら、カップ砥石６
でその表面を研削するインフィード方式の片面研削装置
により研削される。なお、駆動ローラ７でワーク５を自
転させながらその両面を同時に研削する両面研削装置
（Ｃ）も実用化されている。
は、図５（Ａ）（Ｂ）に模式的に示すように、ワーク５
（シリコンウエーハ）を自転させながら、カップ砥石６
でその表面を研削するインフィード方式の片面研削装置
により研削される。なお、駆動ローラ７でワーク５を自
転させながらその両面を同時に研削する両面研削装置
（Ｃ）も実用化されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】シリコンインゴットは
大口径化がすすんでおり、従来は、直径が約８ｉｎ（約
２００ｍｍ）程度が限界であったが、近年は１２ｉｎ
（約３００ｍｍ）、１６ｉｎ（約４００ｍｍ）のものも
製造できるようになっている。また、このような大口径
インゴットを切断する場合、切断面の反り、厚みのバラ
ツキ、及び表面粗さは、小径インゴットに比較して悪化
せざるをえない。
大口径化がすすんでおり、従来は、直径が約８ｉｎ（約
２００ｍｍ）程度が限界であったが、近年は１２ｉｎ
（約３００ｍｍ）、１６ｉｎ（約４００ｍｍ）のものも
製造できるようになっている。また、このような大口径
インゴットを切断する場合、切断面の反り、厚みのバラ
ツキ、及び表面粗さは、小径インゴットに比較して悪化
せざるをえない。
【０００７】そのため、かかる大口径インゴットの表面
研削のために、上述した従来のインフィード方式の平面
研削装置を適用しようとすると、以下の問題点があっ
た。 （１）カップ砥石６の直径は、ワーク５の直径より大き
くする必要があるため、カップ砥石６の直径は、例えば
５００ｍｍにも達する。そのため、カップ砥石をワーク
に押付ける押付力により、カップ砥石がたわみやすく、
そのため、加工面の加工精度が悪化する。 （２）カップ砥石６が大型化するため、その回転支持機
構や回転駆動装置が大型化し、全体が数十トンにも達す
る大型機械となり、装置が非常に高価となる。 （３）カップ砥石の大型化に伴い、そのツルーイングに
時間がかかり、かつ電解ドレッシングを適用する場合
に、大きな電解容量が必要となり（例えば数１００Ａ以
上）、電源設備も大型・高価となる。 （４）次工程でラップ研削を適用する場合、研削後の表
面は単なる平面ではなく、わずかに凹形状にすることが
好ましいが、従来の装置では平面研削以外はできない
か、できても装置が非常に複雑化したり、形状の制御性
が悪い。
研削のために、上述した従来のインフィード方式の平面
研削装置を適用しようとすると、以下の問題点があっ
た。 （１）カップ砥石６の直径は、ワーク５の直径より大き
くする必要があるため、カップ砥石６の直径は、例えば
５００ｍｍにも達する。そのため、カップ砥石をワーク
に押付ける押付力により、カップ砥石がたわみやすく、
そのため、加工面の加工精度が悪化する。 （２）カップ砥石６が大型化するため、その回転支持機
構や回転駆動装置が大型化し、全体が数十トンにも達す
る大型機械となり、装置が非常に高価となる。 （３）カップ砥石の大型化に伴い、そのツルーイングに
時間がかかり、かつ電解ドレッシングを適用する場合
に、大きな電解容量が必要となり（例えば数１００Ａ以
上）、電源設備も大型・高価となる。 （４）次工程でラップ研削を適用する場合、研削後の表
面は単なる平面ではなく、わずかに凹形状にすることが
好ましいが、従来の装置では平面研削以外はできない
か、できても装置が非常に複雑化したり、形状の制御性
が悪い。
【０００８】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、大
型砥石を用いることなく大口径のウエーハを表面研削す
ることができ、砥石のたわみが少なく高い加工精度を維
持でき、ツルーイングが短時間に容易にでき、小型の電
源設備で電解ドレッシングができ、平面以外の断面形状
（例えば凹形状）も加工することができる大口径工作物
のＥＬＩＤ鏡面研削装置及び方法を提供することにあ
る。
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、大
型砥石を用いることなく大口径のウエーハを表面研削す
ることができ、砥石のたわみが少なく高い加工精度を維
持でき、ツルーイングが短時間に容易にでき、小型の電
源設備で電解ドレッシングができ、平面以外の断面形状
（例えば凹形状）も加工することができる大口径工作物
のＥＬＩＤ鏡面研削装置及び方法を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、平板状
のワーク（５）を水平に回転駆動するワーク回転駆動装
置（１２）と、ワーク表面に接触する外周面を有する円
筒状の導電性砥石（１４）と、該砥石をその軸心を中心
に回転駆動する砥石回転駆動装置（１６）と、前記砥石
をその軸線に沿って往復動させる砥石往復動装置（１
８）と、前記砥石の軸線を水平軸に対し所定の角度で保
持する軸線保持装置（２０）と、砥石の外周面を電解ド
レッシングするＥＬＩＤ装置（２２）とを備えた、こと
を特徴とする大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置が提
供される。
のワーク（５）を水平に回転駆動するワーク回転駆動装
置（１２）と、ワーク表面に接触する外周面を有する円
筒状の導電性砥石（１４）と、該砥石をその軸心を中心
に回転駆動する砥石回転駆動装置（１６）と、前記砥石
をその軸線に沿って往復動させる砥石往復動装置（１
８）と、前記砥石の軸線を水平軸に対し所定の角度で保
持する軸線保持装置（２０）と、砥石の外周面を電解ド
レッシングするＥＬＩＤ装置（２２）とを備えた、こと
を特徴とする大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置が提
供される。
【００１０】また、平板状のワーク（５）を水平に回転
駆動するワーク回転駆動装置（１２）と、ワーク表面に
接触する外周面を有する円筒状の導電性砥石（１４）
と、該砥石をその軸心を中心に回転駆動する砥石回転駆
動装置（１６）と、前記砥石をワークの回転軸に直交す
る方向に往復動させる砥石往復動装置（１８）と、前記
砥石の軸線を水平軸に対し所定の角度で保持する軸線保
持装置（２０）と、砥石の外周面を電解ドレッシングす
るＥＬＩＤ装置（２２）とを備えた、ことを特徴とする
大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置が提供される
駆動するワーク回転駆動装置（１２）と、ワーク表面に
接触する外周面を有する円筒状の導電性砥石（１４）
と、該砥石をその軸心を中心に回転駆動する砥石回転駆
動装置（１６）と、前記砥石をワークの回転軸に直交す
る方向に往復動させる砥石往復動装置（１８）と、前記
砥石の軸線を水平軸に対し所定の角度で保持する軸線保
持装置（２０）と、砥石の外周面を電解ドレッシングす
るＥＬＩＤ装置（２２）とを備えた、ことを特徴とする
大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置が提供される
【００１１】更に、本発明によれば、平板状のワーク
（５）を水平に回転駆動し、ワーク表面に接触する外周
面を有する円筒状の導電性砥石（１４）をその軸心を中
心に回転駆動し、前記砥石をワークの表面に沿って往復
動させ、前記砥石の軸線を水平軸に対し所定の角度で保
持し、同時に砥石の外周面を電解ドレッシングする、こ
とを特徴とする大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削方法が
提供される。
（５）を水平に回転駆動し、ワーク表面に接触する外周
面を有する円筒状の導電性砥石（１４）をその軸心を中
心に回転駆動し、前記砥石をワークの表面に沿って往復
動させ、前記砥石の軸線を水平軸に対し所定の角度で保
持し、同時に砥石の外周面を電解ドレッシングする、こ
とを特徴とする大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削方法が
提供される。
【００１２】上記本発明の装置及び方法によれば、ワー
ク回転駆動装置（１２）により平板状のワーク（５）が
水平に回転駆動され、ほぼ水平な軸線を有する円筒状の
導電性砥石（１４）の外周面がワーク表面に接触してこ
れを研削するので、導電性砥石の直径はワークの大きさ
にかかわらず自由に設定できる。従って、例えば１６ｉ
ｎ（約４００ｍｍ）のウエーハの表面を研削する場合で
も、砥石外径を小さく設定でき、大型砥石を用いること
なく大口径のウエーハを表面研削することができる。
ク回転駆動装置（１２）により平板状のワーク（５）が
水平に回転駆動され、ほぼ水平な軸線を有する円筒状の
導電性砥石（１４）の外周面がワーク表面に接触してこ
れを研削するので、導電性砥石の直径はワークの大きさ
にかかわらず自由に設定できる。従って、例えば１６ｉ
ｎ（約４００ｍｍ）のウエーハの表面を研削する場合で
も、砥石外径を小さく設定でき、大型砥石を用いること
なく大口径のウエーハを表面研削することができる。
【００１３】また、導電性砥石の直径がウエーハに比較
して小さく設定でき、かつ砥石回転駆動装置（１６）の
軸受で砥石をほぼ水平な軸線のまわりに回転可能に支持
できるので、ワーク加工時の研削抵抗によるたわみを大
幅に低減できる。更に、ＥＬＩＤ装置（２２）により砥
石の外周面を電解ドレッシングするので、研削抵抗及び
これによるたわみを更に低減し、加工面の加工精度を高
めることができる。
して小さく設定でき、かつ砥石回転駆動装置（１６）の
軸受で砥石をほぼ水平な軸線のまわりに回転可能に支持
できるので、ワーク加工時の研削抵抗によるたわみを大
幅に低減できる。更に、ＥＬＩＤ装置（２２）により砥
石の外周面を電解ドレッシングするので、研削抵抗及び
これによるたわみを更に低減し、加工面の加工精度を高
めることができる。
【００１４】更に、導電性砥石（１４）が小型になるた
め、そのツルーイング時間も電解ドレッシング時間も短
くなり、かつ電解ドレッシングの電解電流が小さくな
り、電源設備も小型・安価にできる。また、軸線保持装
置（２０）により砥石の軸線を水平軸に対し所定の角度
θで保持して、砥石往復動装置（１８）により砥石をそ
の軸線に沿って往復動させるので、角度θの設定によ
り、ウエーハを平面以外の断面形状（例えば凹形状）に
加工することができる
め、そのツルーイング時間も電解ドレッシング時間も短
くなり、かつ電解ドレッシングの電解電流が小さくな
り、電源設備も小型・安価にできる。また、軸線保持装
置（２０）により砥石の軸線を水平軸に対し所定の角度
θで保持して、砥石往復動装置（１８）により砥石をそ
の軸線に沿って往復動させるので、角度θの設定によ
り、ウエーハを平面以外の断面形状（例えば凹形状）に
加工することができる
【００１５】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
ワーク回転駆動装置（１２）は、平板状のワーク（５）
の外周面に接触してこれを回転駆動する複数の駆動ロー
ラ（１３）からなり、上下１対の導電性砥石（１４）が
ワークの両面にそれぞれ接触するように設けられてい
る。
ワーク回転駆動装置（１２）は、平板状のワーク（５）
の外周面に接触してこれを回転駆動する複数の駆動ロー
ラ（１３）からなり、上下１対の導電性砥石（１４）が
ワークの両面にそれぞれ接触するように設けられてい
る。
【００１６】この構成により、複数の駆動ローラ（１
３）により平板状のワーク（５）を回転駆動しながら、
上下１対の導電性砥石（１４）によりワークの同一位置
の両面を同時に研削加工でき、ワークに反りや厚さのバ
ラツキがある場合でも、ワークを所定の形状（平、凸、
凹）に研削加工することができる。
３）により平板状のワーク（５）を回転駆動しながら、
上下１対の導電性砥石（１４）によりワークの同一位置
の両面を同時に研削加工でき、ワークに反りや厚さのバ
ラツキがある場合でも、ワークを所定の形状（平、凸、
凹）に研削加工することができる。
【００１７】また、前記導電性砥石（１４）はメタルボ
ンド砥石であり、前記ＥＬＩＤ装置（２２）は、砥石の
外周面から間隔を隔てたＥＬＩＤ用電極（２３）と、前
記砥石を陽極とし前記電極を陰極としてその間に直流パ
ルス電圧を印加する電圧印加手段（２４）と、前記砥石
と電極との間に導電性加工液を供給する加工液供給手段
（２５）とを備え、砥石の外周面を電解ドレッシングし
ながら、同時に、砥石でワークを研削する。
ンド砥石であり、前記ＥＬＩＤ装置（２２）は、砥石の
外周面から間隔を隔てたＥＬＩＤ用電極（２３）と、前
記砥石を陽極とし前記電極を陰極としてその間に直流パ
ルス電圧を印加する電圧印加手段（２４）と、前記砥石
と電極との間に導電性加工液を供給する加工液供給手段
（２５）とを備え、砥石の外周面を電解ドレッシングし
ながら、同時に、砥石でワークを研削する。
【００１８】この構成により、電解ドレッシングにより
メタルボンド砥石表面を精度よく目立てできるので、微
細な砥粒を用いることにより、切断面を鏡面に近い優れ
た平坦に仕上げることができる。更に、後工程（研磨）
の負荷を大幅に低減することができ、かつ結晶に与える
加工ダメージを最小限に抑えることができる。
メタルボンド砥石表面を精度よく目立てできるので、微
細な砥粒を用いることにより、切断面を鏡面に近い優れ
た平坦に仕上げることができる。更に、後工程（研磨）
の負荷を大幅に低減することができ、かつ結晶に与える
加工ダメージを最小限に抑えることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。図１は、本発明によるＥＬＩＤ鏡面研削装置の第１
実施形態の構成図である。この図に示すように、本発明
の大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置１０は、ワーク
回転駆動装置１２、導電性砥石１４、砥石回転駆動装置
１６、砥石往復動装置１８、軸線保持装置２０及びＥＬ
ＩＤ装置２２からなる。
を図面を参照して説明する。なお、各図において共通す
る部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略す
る。図１は、本発明によるＥＬＩＤ鏡面研削装置の第１
実施形態の構成図である。この図に示すように、本発明
の大口径工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置１０は、ワーク
回転駆動装置１２、導電性砥石１４、砥石回転駆動装置
１６、砥石往復動装置１８、軸線保持装置２０及びＥＬ
ＩＤ装置２２からなる。
【００２０】平板状のワーク５は、この例では、外径１
６ｉｎ（約４００ｍｍ）程度の単結晶シリコンウエーハ
である。なお、本発明はかかるウエーハに限定されず、
その他のウエーハ、例えばＳｉＣウエーハや石英ウエー
ハ等にも適用することができる。また当然、厚肉の工作
物の加工にも適用でき、本発明の適用はウエーハに限定
されたものではない。
６ｉｎ（約４００ｍｍ）程度の単結晶シリコンウエーハ
である。なお、本発明はかかるウエーハに限定されず、
その他のウエーハ、例えばＳｉＣウエーハや石英ウエー
ハ等にも適用することができる。また当然、厚肉の工作
物の加工にも適用でき、本発明の適用はウエーハに限定
されたものではない。
【００２１】ワーク回転駆動装置１２は、この例では、
水平な上面をもつワーク取付台１２ａとこれを垂直な回
転軸Ｚのまわりに回転する回転駆動装置１２ｂとからな
り、吸着等でワーク取付台１２ａの上面に固定したワー
ク５を水平に回転駆動する。また回転駆動装置１２ｂの
回転軸Ｚは、好ましくは垂直軸に対して傾斜角ψで触れ
るようになっている。
水平な上面をもつワーク取付台１２ａとこれを垂直な回
転軸Ｚのまわりに回転する回転駆動装置１２ｂとからな
り、吸着等でワーク取付台１２ａの上面に固定したワー
ク５を水平に回転駆動する。また回転駆動装置１２ｂの
回転軸Ｚは、好ましくは垂直軸に対して傾斜角ψで触れ
るようになっている。
【００２２】導電性砥石１４は、ワーク表面に接触する
外周面を有する円筒状のメタルボンド砥石である。この
メタルボンド砥石は、砥粒（例えばダイヤモンド砥粒）
と金属結合材とからなる。さらに、プラスチックパウダ
を混合してもよい。砥粒の粒度は、最終仕上げ面を鏡面
に近い優れた平坦に仕上げるために、粒径が細かいほど
好ましく、例えば粒径２μｍ（粒度＃８０００相当）〜
粒径５ｎｍ（粒度＃３，０００，０００相当）のものを
用いる。なお、切削能率を高めるために相対的に粒径が
粗いもの、例えば粒度＃３２５相当〜粒径４μｍ（粒度
＃４０００相当）のものを用いてもよい。粗い砥粒を用
いることにより、効率よく加工ができ、細かい砥粒を用
いることにより、鏡面に近い優れた平面を加工すること
ができる。
外周面を有する円筒状のメタルボンド砥石である。この
メタルボンド砥石は、砥粒（例えばダイヤモンド砥粒）
と金属結合材とからなる。さらに、プラスチックパウダ
を混合してもよい。砥粒の粒度は、最終仕上げ面を鏡面
に近い優れた平坦に仕上げるために、粒径が細かいほど
好ましく、例えば粒径２μｍ（粒度＃８０００相当）〜
粒径５ｎｍ（粒度＃３，０００，０００相当）のものを
用いる。なお、切削能率を高めるために相対的に粒径が
粗いもの、例えば粒度＃３２５相当〜粒径４μｍ（粒度
＃４０００相当）のものを用いてもよい。粗い砥粒を用
いることにより、効率よく加工ができ、細かい砥粒を用
いることにより、鏡面に近い優れた平面を加工すること
ができる。
【００２３】砥石回転駆動装置１６は、砥石１４をその
軸線Ｘのまわりに回転可能に支持する軸受１６ａと、砥
石１４をその軸線Ｘを中心に回転駆動する駆動装置１６
ａとからなる。また、砥石往復動装置１８は、砥石回転
駆動装置１６をその軸線Ｘに沿って往復動可能に案内す
るガイド１８ａと、これを往復動させる駆動シリンダ１
８ｂとからなる。
軸線Ｘのまわりに回転可能に支持する軸受１６ａと、砥
石１４をその軸線Ｘを中心に回転駆動する駆動装置１６
ａとからなる。また、砥石往復動装置１８は、砥石回転
駆動装置１６をその軸線Ｘに沿って往復動可能に案内す
るガイド１８ａと、これを往復動させる駆動シリンダ１
８ｂとからなる。
【００２４】軸線保持装置２０は、砥石往復動装置１８
を水平面に対して所定の角度θに保持し、砥石１４の軸
線Ｘを水平軸に対し所定の角度で保持する。この角度θ
は、任意であり、０°でもよく、或いは＋又は−の角度
でもよい。更に、この角度の変更を揺動装置により数値
制御により随時変更するようにしてもよい。その場合、
所定の曲率をもつ球面形状や曲率の変化する例えば非球
面形状を作り出すこともできる。
を水平面に対して所定の角度θに保持し、砥石１４の軸
線Ｘを水平軸に対し所定の角度で保持する。この角度θ
は、任意であり、０°でもよく、或いは＋又は−の角度
でもよい。更に、この角度の変更を揺動装置により数値
制御により随時変更するようにしてもよい。その場合、
所定の曲率をもつ球面形状や曲率の変化する例えば非球
面形状を作り出すこともできる。
【００２５】更に図１に示すように、ＥＬＩＤ装置２２
は、砥石１４の外周面から間隔を隔てたＥＬＩＤ用電極
２３と、砥石１４を陽極（＋）とし電極２３を陰極
（−）としてその間に直流パルス電圧を印加する電圧印
加手段２４と、砥石１４と電極２３との間に導電性加工
液を供給する加工液供給手段２５とを備える。この構成
により、砥石１４の外周面を電解ドレッシングしなが
ら、同時に、砥石でワーク５を研削することができる。
は、砥石１４の外周面から間隔を隔てたＥＬＩＤ用電極
２３と、砥石１４を陽極（＋）とし電極２３を陰極
（−）としてその間に直流パルス電圧を印加する電圧印
加手段２４と、砥石１４と電極２３との間に導電性加工
液を供給する加工液供給手段２５とを備える。この構成
により、砥石１４の外周面を電解ドレッシングしなが
ら、同時に、砥石でワーク５を研削することができる。
【００２６】上述した図１の構成のＥＬＩＤ鏡面研削装
置１０を用い、本発明の方法によれば、ワーク回転駆動
装置１２により平板状のワーク５を水平に回転駆動し、
砥石回転駆動装置１６によりワーク表面に接触する外周
面を有する円筒状の導電性砥石１４をその軸心Ｘを中心
に回転駆動し、砥石往復動装置１８により砥石１４をそ
の軸線Ｘに沿って往復動させ、軸線保持装置２０により
砥石１４の軸線Ｘを水平軸に対し所定の角度θで保持
し、同時にＥＬＩＤ装置２２により砥石１４の外周面を
電解ドレッシングする。
置１０を用い、本発明の方法によれば、ワーク回転駆動
装置１２により平板状のワーク５を水平に回転駆動し、
砥石回転駆動装置１６によりワーク表面に接触する外周
面を有する円筒状の導電性砥石１４をその軸心Ｘを中心
に回転駆動し、砥石往復動装置１８により砥石１４をそ
の軸線Ｘに沿って往復動させ、軸線保持装置２０により
砥石１４の軸線Ｘを水平軸に対し所定の角度θで保持
し、同時にＥＬＩＤ装置２２により砥石１４の外周面を
電解ドレッシングする。
【００２７】上述した本発明の装置及び方法によれば、
平板状のワーク５が水平に回転駆動され、ほぼ水平な軸
線を有する円筒状の導電性砥石１４の外周面がワーク表
面に接触してこれを研削するので、導電性砥石の直径は
ワークの大きさにかかわらず自由に設定できる。従っ
て、例えば１６ｉｎ（約４００ｍｍ）のウエーハの表面
を研削する場合でも、砥石外径を小さく設定でき、大型
砥石を用いることなく大口径のウエーハを表面研削する
ことができる。
平板状のワーク５が水平に回転駆動され、ほぼ水平な軸
線を有する円筒状の導電性砥石１４の外周面がワーク表
面に接触してこれを研削するので、導電性砥石の直径は
ワークの大きさにかかわらず自由に設定できる。従っ
て、例えば１６ｉｎ（約４００ｍｍ）のウエーハの表面
を研削する場合でも、砥石外径を小さく設定でき、大型
砥石を用いることなく大口径のウエーハを表面研削する
ことができる。
【００２８】また、導電性砥石の直径がウエーハに比較
して小さく設定でき、かつ砥石回転駆動装置１６の軸受
１６ａで砥石１４をほぼ水平な軸線Ｘのまわりに回転可
能に支持できるので、ワーク加工時の研削抵抗によるた
わみを大幅に低減できる。更に、ＥＬＩＤ装置２２によ
り砥石１４の外周面を電解ドレッシングするので、研削
抵抗及びこれによるたわみを更に低減し、加工面の加工
精度を高めることができる。
して小さく設定でき、かつ砥石回転駆動装置１６の軸受
１６ａで砥石１４をほぼ水平な軸線Ｘのまわりに回転可
能に支持できるので、ワーク加工時の研削抵抗によるた
わみを大幅に低減できる。更に、ＥＬＩＤ装置２２によ
り砥石１４の外周面を電解ドレッシングするので、研削
抵抗及びこれによるたわみを更に低減し、加工面の加工
精度を高めることができる。
【００２９】また、導電性砥石１４が小型になるため、
そのツルーイング時間が短くなり、かつ電解ドレッシン
グの電解電流が小さくなり、電源設備も小型・安価にで
きる。更に、軸線保持装置２０により砥石の軸線を水平
軸に対し所定の角度θで保持して、砥石往復動装置１８
により砥石１４をその軸線Ｘに沿って往復動させるの
で、角度θの設定により、ウエーハを平面以外の断面形
状（例えば凹形状）に加工することができる
そのツルーイング時間が短くなり、かつ電解ドレッシン
グの電解電流が小さくなり、電源設備も小型・安価にで
きる。更に、軸線保持装置２０により砥石の軸線を水平
軸に対し所定の角度θで保持して、砥石往復動装置１８
により砥石１４をその軸線Ｘに沿って往復動させるの
で、角度θの設定により、ウエーハを平面以外の断面形
状（例えば凹形状）に加工することができる
【００３０】図２は、本発明によるＥＬＩＤ鏡面研削装
置の第２実施形態の構成図である。この図において、ワ
ーク回転駆動装置１２は、平板状のワーク５の外周面に
接触してこれを回転駆動する複数（少なくとも３つ）の
駆動ローラ１３からなる。この駆動ローラ１３は、駆動
装置１３ａにより、それぞれワーク５の外周面に所定の
力で押付けながら回転駆動され、これにより、ワーク５
を垂直な軸線Ｚを中心に回転させる。なお、この例では
駆動ローラ１３の中央部が凹んでワーク５の外周を保持
するようになっているが、別にワークを支持する支持ロ
ーラを設けてもよい。また、この例では上下１対の導電
性砥石１４が設けられ、各砥石１４はワーク５の同一位
置でその両面にそれぞれ接触するように設定されてい
る。その他の構成は図１と同様である。なおこの場合、
上述した砥石回転駆動装置１６、砥石往復動装置１８、
軸線保持装置２０及びＥＬＩＤ装置２２を別々に設ける
のが好ましいが、必要に応じて１台で共用するようにし
てもよい。
置の第２実施形態の構成図である。この図において、ワ
ーク回転駆動装置１２は、平板状のワーク５の外周面に
接触してこれを回転駆動する複数（少なくとも３つ）の
駆動ローラ１３からなる。この駆動ローラ１３は、駆動
装置１３ａにより、それぞれワーク５の外周面に所定の
力で押付けながら回転駆動され、これにより、ワーク５
を垂直な軸線Ｚを中心に回転させる。なお、この例では
駆動ローラ１３の中央部が凹んでワーク５の外周を保持
するようになっているが、別にワークを支持する支持ロ
ーラを設けてもよい。また、この例では上下１対の導電
性砥石１４が設けられ、各砥石１４はワーク５の同一位
置でその両面にそれぞれ接触するように設定されてい
る。その他の構成は図１と同様である。なおこの場合、
上述した砥石回転駆動装置１６、砥石往復動装置１８、
軸線保持装置２０及びＥＬＩＤ装置２２を別々に設ける
のが好ましいが、必要に応じて１台で共用するようにし
てもよい。
【００３１】図２に示した構成により、図１と同様の効
果が得られる。また、図２の構成により、特に複数の駆
動ローラ１３により平板状のワーク５を回転駆動しなが
ら、上下１対の導電性砥石１４によりワークの同一位置
の両面を同時に研削加工でき、ワークに反りや厚さのバ
ラツキがある場合でも、ワークを所定の形状（平、凸、
凹）に研削加工することができる。また、上下の砥石の
角度を変えることによって、上面は凹、下面は凸にする
加工をすることもできる。
果が得られる。また、図２の構成により、特に複数の駆
動ローラ１３により平板状のワーク５を回転駆動しなが
ら、上下１対の導電性砥石１４によりワークの同一位置
の両面を同時に研削加工でき、ワークに反りや厚さのバ
ラツキがある場合でも、ワークを所定の形状（平、凸、
凹）に研削加工することができる。また、上下の砥石の
角度を変えることによって、上面は凹、下面は凸にする
加工をすることもできる。
【００３２】図３は、本発明によるＥＬＩＤ鏡面研削装
置の第３実施形態の構成図である。この図において、上
下１対の導電性砥石１４は、切頭円錐形であり、その斜
面がワークの両面に接触するようになっている。この場
合、上述した砥石往復動装置１８は、砥石回転駆動装置
１６をワークの両面に沿って（すなわち回転軸Ｚに直交
する方向に）往復動させるようになっている。その他の
構成は第２実施形態と同様である。この構成により、ロ
ーラと砥石との干渉を容易に避けることができる。
置の第３実施形態の構成図である。この図において、上
下１対の導電性砥石１４は、切頭円錐形であり、その斜
面がワークの両面に接触するようになっている。この場
合、上述した砥石往復動装置１８は、砥石回転駆動装置
１６をワークの両面に沿って（すなわち回転軸Ｚに直交
する方向に）往復動させるようになっている。その他の
構成は第２実施形態と同様である。この構成により、ロ
ーラと砥石との干渉を容易に避けることができる。
【００３３】なお、本発明は上述した実施形態及び実施
例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更できることは勿論である。
例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更できることは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】上述したように、本発明の大口径工作物
のＥＬＩＤ鏡面研削方法及び装置は、大型砥石を用いる
ことなく大口径のウエーハを表面研削することができ、
砥石のたわみが少なく高い加工精度を維持でき、ツルー
イングが短時間に容易にでき、小型の電源設備で電解ド
レッシングができ、平面以外の断面形状（例えば凹形
状）も加工することができる、等の優れた効果を有す
る。
のＥＬＩＤ鏡面研削方法及び装置は、大型砥石を用いる
ことなく大口径のウエーハを表面研削することができ、
砥石のたわみが少なく高い加工精度を維持でき、ツルー
イングが短時間に容易にでき、小型の電源設備で電解ド
レッシングができ、平面以外の断面形状（例えば凹形
状）も加工することができる、等の優れた効果を有す
る。
【図１】本発明によるＥＬＩＤ鏡面研削装置の第１実施
形態の構成図である。
形態の構成図である。
【図２】本発明によるＥＬＩＤ鏡面研削装置の第２実施
形態の構成図である。
形態の構成図である。
【図３】本発明によるＥＬＩＤ鏡面研削装置の第３実施
形態の構成図である。
形態の構成図である。
【図４】従来の切断機の模式図である。
【図５】従来の研削装置の模式図である。
１ 円筒形インゴット、２ 切断刃（外周刃）、２ａ
中心軸、３ 切断刃（内周刃）、３ａ 中心孔、４ ワ
イヤ、４ａ ガイドプーリ、５ ワーク（シリコンウエ
ーハ）、６ カップ砥石、７ 駆動ローラ、１０ ＥＬ
ＩＤ鏡面研削装置、１２ ワーク回転駆動装置、１２ａ
ワーク取付台、１２ｂ 回転駆動装置、１３ 駆動ロ
ーラ、１４ 導電性砥石、１６ 砥石回転駆動装置、１
６ａ 軸受、１６ｂ 駆動装置、１８ 砥石往復動装
置、１８ａ ガイド、１８ｂ 駆動シリンダ、２０ 軸
線保持装置、２２ ＥＬＩＤ装置、２３ ＥＬＩＤ用電
極、２４ 電圧印加手段、２５ 加工液供給手段
中心軸、３ 切断刃（内周刃）、３ａ 中心孔、４ ワ
イヤ、４ａ ガイドプーリ、５ ワーク（シリコンウエ
ーハ）、６ カップ砥石、７ 駆動ローラ、１０ ＥＬ
ＩＤ鏡面研削装置、１２ ワーク回転駆動装置、１２ａ
ワーク取付台、１２ｂ 回転駆動装置、１３ 駆動ロ
ーラ、１４ 導電性砥石、１６ 砥石回転駆動装置、１
６ａ 軸受、１６ｂ 駆動装置、１８ 砥石往復動装
置、１８ａ ガイド、１８ｂ 駆動シリンダ、２０ 軸
線保持装置、２２ ＥＬＩＤ装置、２３ ＥＬＩＤ用電
極、２４ 電圧印加手段、２５ 加工液供給手段
Claims (5)
- 【請求項１】 平板状のワーク（５）を水平に回転駆動
するワーク回転駆動装置（１２）と、ワーク表面に接触
する外周面を有する円筒状の導電性砥石（１４）と、該
砥石をその軸心を中心に回転駆動する砥石回転駆動装置
（１６）と、前記砥石をその軸線に沿って往復動させる
砥石往復動装置（１８）と、前記砥石の軸線を水平軸に
対し所定の角度で保持する軸線保持装置（２０）と、砥
石の外周面を電解ドレッシングするＥＬＩＤ装置（２
２）とを備えた、ことを特徴とする大口径工作物のＥＬ
ＩＤ鏡面研削装置。 - 【請求項２】 平板状のワーク（５）を水平に回転駆動
するワーク回転駆動装置（１２）と、ワーク表面に接触
する外周面を有する円筒状の導電性砥石（１４）と、該
砥石をその軸心を中心に回転駆動する砥石回転駆動装置
（１６）と、前記砥石をワークの回転軸に直交する方向
に往復動させる砥石往復動装置（１８）と、前記砥石の
軸線を水平軸に対し所定の角度で保持する軸線保持装置
（２０）と、砥石の外周面を電解ドレッシングするＥＬ
ＩＤ装置（２２）とを備えた、ことを特徴とする大口径
工作物のＥＬＩＤ鏡面研削装置。 - 【請求項３】 前記ワーク回転駆動装置（１２）は、平
板状のワーク（５）の外周面に接触してこれを回転駆動
する複数の駆動ローラ（１３）からなり、上下１対の導
電性砥石（１４）がワークの両面にそれぞれ接触するよ
うに設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２
に記載のＥＬＩＤ鏡面研削装置。 - 【請求項４】 前記導電性砥石（１４）はメタルボンド
砥石であり、前記ＥＬＩＤ装置（２２）は、砥石の外周
面から間隔を隔てたＥＬＩＤ用電極（２３）と、前記砥
石を陽極とし前記電極を陰極としてその間に直流パルス
電圧を印加する電圧印加手段（２４）と、前記砥石と電
極との間に導電性加工液を供給する加工液供給手段（２
５）とを備え、砥石の外周面を電解ドレッシングしなが
ら、同時に、砥石でワークを研削する、ことを特徴とす
る請求項１乃至３のいずれかに記載のＥＬＩＤ鏡面研削
装置。 - 【請求項５】 平板状のワーク（５）を水平に回転駆動
し、ワーク表面に接触する外周面を有する円筒状の導電
性砥石（１４）をその軸心を中心に回転駆動し、前記砥
石をワークの表面に沿って往復動させ、前記砥石の軸線
を水平軸に対し所定の角度で保持し、同時に砥石の外周
面を電解ドレッシングする、ことを特徴とする大口径工
作物のＥＬＩＤ鏡面研削方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000181281A JP2001353648A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 大口径工作物のｅｌｉｄ鏡面研削装置及び方法 |
| TW090111276A TW555614B (en) | 2000-06-16 | 2001-05-11 | ELID mirror polishing device and method for the work of large diameter |
| KR1020010033467A KR100831148B1 (ko) | 2000-06-16 | 2001-06-14 | 대구경 공작물의 이엘아이디 경면 연삭장치 및 그 방법 |
| US09/880,011 US6537139B2 (en) | 2000-06-16 | 2001-06-14 | Apparatus and method for ELID grinding a large-diameter workpiece to produce a mirror surface finish |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000181281A JP2001353648A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 大口径工作物のｅｌｉｄ鏡面研削装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001353648A true JP2001353648A (ja) | 2001-12-25 |
Family
ID=18682239
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000181281A Pending JP2001353648A (ja) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | 大口径工作物のｅｌｉｄ鏡面研削装置及び方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6537139B2 (ja) |
| JP (1) | JP2001353648A (ja) |
| KR (1) | KR100831148B1 (ja) |
| TW (1) | TW555614B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009099849A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Denso Corp | ウェハの製造方法 |
| JP2009099788A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Denso Corp | ウェハの製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3874340B2 (ja) * | 2001-10-05 | 2007-01-31 | 秋田県 | 研磨装置 |
| CN1313245C (zh) * | 2001-12-26 | 2007-05-02 | 光洋机械工业株式会社 | 磨削磨具的整形修整方法及其整形修整装置与磨削装置 |
| JP2008073740A (ja) * | 2006-09-22 | 2008-04-03 | Disco Abrasive Syst Ltd | ビアホールの加工方法 |
| KR20100014404A (ko) | 2007-02-13 | 2010-02-10 | 폴 에이치 나이 | 개인용 어펙터 기계 |
| DE502007004211D1 (de) * | 2007-12-19 | 2010-08-05 | Agathon Ag Maschf | Schleifmaschine mit einer Vorrichtung zum Konditionieren einer Schleifscheibe und Verfahren dazu |
| KR101164101B1 (ko) * | 2010-01-11 | 2012-07-12 | 주식회사 엘지실트론 | 롤러 구조를 이용한 양면 연마 장치 |
| BR112013021988A2 (pt) | 2011-03-09 | 2016-11-16 | Colgate Palmolive Co | dispositivo de limpeza interdental |
| KR101342838B1 (ko) | 2013-04-17 | 2013-12-17 | 영 진 이 | 레이돔의 표면처리장치 |
| JP6270921B2 (ja) * | 2016-06-28 | 2018-01-31 | 株式会社リード | ブレードのドレッシング機構を備えた切削装置 |
| CN111716252A (zh) * | 2020-05-22 | 2020-09-29 | 山西太钢不锈钢股份有限公司 | 一种轧辊磨削前金刚石砂轮修整的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0760642A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-07 | Rikagaku Kenkyusho | 電解ドレッシング研削方法及び装置 |
| TW358764B (en) * | 1997-07-07 | 1999-05-21 | Super Silicon Crystal Res Inst | A method of double-side lapping a wafer and an apparatus therefor |
| JP2000061839A (ja) * | 1998-08-19 | 2000-02-29 | Rikagaku Kenkyusho | マイクロ放電ツルーイング装置とこれを用いた微細加工方法 |
-
2000
- 2000-06-16 JP JP2000181281A patent/JP2001353648A/ja active Pending
-
2001
- 2001-05-11 TW TW090111276A patent/TW555614B/zh active
- 2001-06-14 KR KR1020010033467A patent/KR100831148B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2001-06-14 US US09/880,011 patent/US6537139B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009099788A (ja) * | 2007-10-17 | 2009-05-07 | Denso Corp | ウェハの製造方法 |
| JP2009099849A (ja) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Denso Corp | ウェハの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6537139B2 (en) | 2003-03-25 |
| US20010053661A1 (en) | 2001-12-20 |
| KR100831148B1 (ko) | 2008-05-20 |
| KR20010113488A (ko) | 2001-12-28 |
| TW555614B (en) | 2003-10-01 |
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