JP2003127051A - ウェーハエッジ研磨方法及び装置 - Google Patents
ウェーハエッジ研磨方法及び装置Info
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Abstract
接触圧でウェーハに接触させることができ、安定したエ
ッジ研磨を行なうことができると共に、複数のエッジ研
磨ドラムの配設が限定されないウェーハエッジ研磨方法
及び装置を提供する。 【解決手段】水平に保持されて回転させられるウェーハ
1の外周に対向して配設されたエッジ研磨ドラム2(2
A、2B、2C)と、エッジ研磨ドラム2(2A、2
B、2C)の傾斜角度を変える旋回駆動手段と、エッジ
研磨ドラム2(2A、2B、2C)を上下動させる上下
駆動手段と、エッジ研磨ドラム2(2A、2B、2C)
を水平方向に移動させると共にウェーハに圧力を付与す
る水平駆動手段とを備えたウェーハエッジ研磨ユニット
は、ウェーハ1の周囲に複数配設され、かつ各エッジ研
磨ドラム2(2A、2B、2C)の水平移動方向は、そ
れぞれウェーハ1の中心方向に向いている。
Description
磨方法及び装置に関する。
12に示すように、図示しないスピンドルにチャックさ
れて回転させられるウェーハ1のエッジ1a、1b、1
cに、回転駆動されるエッジ研磨ドラム2A、2B、2
Cの外周に貼り付けられた圧縮性のある柔軟な研磨パッ
ド3A、3B、3Cを押し付けて研磨している。エッジ
研磨ドラム2Aは、ウェーハ1と角度θ1(45°)で
接触して上面エッジ1aを研磨し、エッジ研磨ドラム2
Bは、ウェーハ1と角度θ2(90°)で接触して側面
エッジ1bを研磨し、エッジ研磨ドラム2Cは、ウェー
ハ1と角度θ3(135°)で接触して下面エッジ1c
を研磨する。なお、この種のウェーハエッジ研磨方法及
び装置として、例えば特開平10−328989号公
報、特開平11−33888号公報、特開平11−10
4942号公報等が挙げられる。
は、いずれもウェーハ1を研磨パッド3A、3B、3C
に押し付けて研磨している。このため、図11に示すよ
うに、複数の研磨パッド3A、3B、3Cでウェーハ1
の全周を一度に研磨する場合には、次のような問題があ
った。ウェーハ1が矢印L方向に付勢されている場合に
は、研磨パッド3Bは付勢方向Lと対向しているので、
一定の接触圧が得られる。しかし、研磨パッド3A、3
Cは付勢方向Lに対してある角度を持って配設されてい
るので、接触圧が変化し、良好な研磨状態が得られな
い。またウェーハ1の付勢方向Lと反対側、即ち図11
のウェーハ1の左側には研磨パッドを配設することがで
きなく、研磨パッドの配設が制限される。
をいずれも常に一定の接触圧でウェーハに接触させるこ
とができ、安定したエッジ研磨を行なうことができると
共に、複数のエッジ研磨ドラムの配設が限定されないウ
ェーハエッジ研磨方法及び装置を提供することにある。
の本発明の第1の方法は、水平に保持されたウェーハの
周囲に複数のエッジ研磨ドラムを配設し、ウェーハを回
転させながら、各エッジ研磨ドラムによってウェーハを
該ウェーハ中心方向に押し付けて研磨することを特徴と
する。
方法は、上記第1の方法において、複数のエッジ研磨ド
ラムのそれぞれは、ウェーハの形状に応じて接触する角
度及びウェーハエッジへの接触部分が異なることを特徴
とする。
装置は、水平に保持されて回転駆動されるウェーハの周
囲に複数のエッジ研磨ドラムを配設し、各エッジ研磨ド
ラムは、ウェーハの中心方向に向けて移動可能で、かつ
ウェーハに圧力を付与するように配設されていることを
特徴とする。
装置は、上記第1の装置において、複数のエッジ研磨ド
ラムのそれぞれは、ウェーハの形状に応じて接触する角
度及びウェーハエッジへの接触部分が異なることを特徴
とする。
装置は、水平に保持されて回転させられるウェーハの外
周に対向して配設されたエッジ研磨ドラムと、このエッ
ジ研磨ドラムの傾斜角度を変える旋回駆動手段と、前記
エッジ研磨ドラムを上下動させる上下駆動手段と、エッ
ジ研磨ドラムを水平方向に移動させると共にウェーハに
圧力を付与する水平駆動手段とを備えたウェーハエッジ
研磨ユニットであって、該ウェーハエッジ研磨ユニット
は、ウェーハの周囲に複数配設され、かつ各エッジ研磨
ドラムの前記水平移動方向は、それぞれウェーハの中心
方向に向いていることを特徴とするウェーハエッジ研磨
装置。
装置は、上記第3の装置に、ウェーハの外周に対応して
上下に配設された平面研磨ドラム及びノッチ研磨ドラム
と、平面研磨ドラム及びノッチ研磨ドラムを回転駆動さ
せる回転駆動手段と、平面研磨ドラム及びノッチ研磨ド
ラムを共に上下動及び水平移動させる上下駆動手段及び
水平駆動手段とを備えたノッチ・平面エッジ研磨ユニッ
トを付加したことを特徴とする。
図4により説明する。図1乃至図4は図11及び図12
に示すエッジ1a、1b、1cを研磨するエッジ研磨ユ
ニットを示す。図1に示すように、上下方向(矢印A、
A’方向)及び水平方向(矢印B、B’方向)に移動可
能で水平に配設された可動板10には、ウェーハ1側に
垂直に配設された回転用モータ11が固定されており、
回転用モータ11の出力軸にはエッジ研磨ドラム2(2
A、2B、2C)が固定され、エッジ研磨ドラム2の外
周には圧縮性のある柔軟な研磨パッド3(3A、3B、
3C)が貼り付けられている。従って、回転用モータ1
1が回転すると、研磨パッド3が回転する。
は、研磨パッド3のウェーハ1側を除いた側面を覆うよ
うにカバー12が固定されている。カバー12には、研
磨パッド3の研磨面に向けてノズル13が形成されてお
り、ノズル13には図示しない研磨液供給手段より研磨
液が供給される。
下方には、ウェーハ1の半径方向に伸びた水平ガイド1
4が配設されており、水平ガイド14には可動板10の
下面に固定された水平スライダ15が摺動自在に嵌挿さ
れている。水平ガイド14は支持板16に固定されてお
り、支持板16の上面にはモータブラケット17が固定
されている。モータブラケット17には圧力制御手段を
備えた水平駆動用シリンダ18が固定されている。水平
駆動用シリンダ18の作動ロッドは、可動板10の立ち
上がり部10aに連結されている。従って、水平駆動用
シリンダ18が作動すると、水平スライダ15が水平ガ
イド14に沿って摺動し、可動板10と共に研磨パッド
3がウェーハ1に当接又は離反する矢印B又はB’方向
に移動する。
下方には垂直に垂直ガイド20が配設されており、垂直
ガイド20には垂直スライダ21が摺動自在に嵌挿され
ている。垂直スライダ21は前記支持板16の前面部に
固定されている。垂直ガイド20は前方側支持板22に
固定されており、前方側支持板22には、可動板10が
上下動及び旋回可能に開口部22aが設けられている。
垂直支持板22には上下動用モータ23が固定されてお
り、上下動用モータ23の出力軸にはピニオン24が固
定されている。ピニオン24は垂直に配設されたラック
25に噛合しており、ラック25は前方側支持板22に
固定されている。従って、上下動用モータ23が回転す
ると、ピニオン24が回転しながらラック25によって
上下動する。即ち、垂直ガイド20に沿って垂直スライ
ダ21が上下動し、垂直スライダ21と共に支持板16
を介して可動板10及び研磨パッド3が矢印A又はA’
方向に上下動する。
側方支持板30が固定されており、側方支持板30には
円弧状の歯車31が固定されている。歯車31の中心
は、研磨パッド3がウェーハ1と側面エッジ1bに当接
した状態において、ウェーハ1のエッジ円弧中心1d
(図12(a)参照)とした円弧となっている。側方支
持板30には旋回用スライダ32が固定されており、旋
回用スライダ32は歯車31と同芯円弧状に形成された
旋回ガイド33に摺動自在に嵌挿されている。旋回ガイ
ド33はベース板34に固定されており、ベース板34
には旋回用モータ35が固定されている。旋回用モータ
35の出力じくには歯車31に噛合する歯車36が固定
されている。従って、旋回用モータ35が回転すると、
歯車36によって歯車31と共に側方支持板30及び旋
回用スライダ32が旋回ガイド33に沿って旋回する。
これにより、装置全体がエッジ円弧中心1dを中心とし
て旋回、即ち研磨パッド3がエッジ円弧中心1d(図1
2参照)を中心として旋回する。
されたウェーハ1の周囲に本装置を3台設置する。この
場合、各装置のそれぞれのエッジ研磨ドラム2A、2
B、2Cがウェーハ1の中心方向に向けて移動するよう
に配設する。即ち、各エッジ研磨ドラム2A、2B、2
Cの水平移動方向A、A’は、ウェーハ1の中心方向と
なっている。そして、3台の装置のエッジ研磨ドラム2
A、2B、2Cの角度θ1、θ2、θ3をそれぞれ図1
2のように設定する。即ち、1台目のエッジ研磨ドラム
2Aは、図12(a)に示すようにウェーハ1に対して
角度θ1(45°)に設定する。2台目のエッジ研磨ド
ラム2Bは、図12(b)に示すようにウェーハ1に対
して角度θ2(90°)に設定する。3台目のエッジ研
磨ドラム2Cは、図12(c)に示すようにウェーハ1
に対して角度θ3(135°)に設定する。
Cの角度θ1、θ2、θ3の設定は、前記したように、
旋回用モータ35を回転させて行なう。旋回用モータ3
5が回転すると、歯車36によって歯車31と共に側方
支持板30及び旋回用スライダ32が旋回ガイド33に
沿って旋回する。これにより、装置全体がエッジ円弧中
心1dを中心として旋回、即ち研磨パッド3がエッジ円
弧中心1dを中心として旋回する。即ち、図12(b)
のエッジ研磨ドラム2Bは図1の状態にある。図12
(a)のエッジ研磨ドラム2Aは、図1の状態より歯車
36が矢印C方向に回転して歯車31が矢印D方向に回
転することにより設定できる。図12(c)のエッジ研
磨ドラム2Cは、図1の状態より歯車36が矢印C’方
向に回転して歯車31が矢印D’方向に回転することに
より設定できる。
ピンドルにウェーハ1がチャックされる前は、研磨パッ
ド3A、3B、3Cはウェーハ1に干渉しないように後
退した位置にある。ウェーハ1がスピンドルにチャック
されて回転駆動されると、回転用モータ11が回転して
研磨パッド3A、3B、3Cが回転する。この状態で水
平駆動用シリンダ18が駆動し、前記したように研磨パ
ッド3A、3B、3Cが前進してウェーハ1のエッジ1
a、1b、1cに水平駆動用シリンダ18の圧力制御手
段によって圧接する。一定時間後に水平駆動用シリンダ
18が前記と逆方向に作動し、研磨パッド3はウェーハ
1のエッジ1a、1b、1cより離れ、回転用モータ1
1及び旋回用モータ35の回転は停止する。これによ
り、ウェーハ1のエッジ1a、1b、1cの全周が一度
に研磨される。
水平に保持されたウェーハ1の周囲に複数配設され、か
つ各エッジ研磨ドラム2A、2B、2Cの水平移動方向
は、それぞれウェーハ1の中心方向に向き、各エッジ研
磨ドラム2A、2B、2Cによってウェーハ1を該ウェ
ーハ中心方向に押し付けて研磨するので、複数のエッジ
研磨ドラム2A、2B、2Cをいずれも常に一定の接触
圧でウェーハ1に接触させることができ、安定したエッ
ジ研磨を行なうことができると共に、複数のエッジ研磨
ドラム2A、2B、2Cの配設が限定されない。
を示す。本実施の形態は、図11及び図12(d1)
(d2)に示すように、ウェーハ1のノッチ1eと上面
エッジ1a周辺の平面1fを研磨するノッチ・平面研磨
ユニットを示す。図6、図8及び図10(特に図10参
照)に示すように、水平移動板50はドラム支持ブロッ
ク51が固定され、ドラム支持ブロック51の上下に
は、平面研磨ドラム52の軸部52aとノッチ研磨ドラ
ム53の軸部53aがそれぞれ回転自在に支承されてお
り、平面研磨ドラム52及びノッチ研磨ドラム53には
それぞれ研磨パッド54、55が貼り付けられている。
平面研磨ドラム52の軸部52a及びノッチ研磨ドラム
53の軸部53aにはそれぞれタイミングプーリ56、
57が固定されており、タイミングプーリ56、57に
はタイミングベルト58が掛け渡されている。軸部52
aにはドラム回転用モータ59の出力軸が連結され、ド
ラム回転用モータ59はモータブラッケト60を介して
水平移動板50に固定されている。
0にはコ字状の支持板65が固定されており、支持板6
5にはスライダ66が固定されている。スライダ66は
垂直に配設されたガイド67に摺動自在に嵌挿されてお
り、ガイド67は垂直板68に固定されている。垂直板
68の下方には、平面研磨ドラム52とノッチ研磨ドラ
ム53とを切り換えるための上下駆動用エアシリンダ6
9が固定されており、上下駆動用エアシリンダ69の作
動ロッドにはウェーハ1に平面研磨ドラム52又はノッ
チ研磨ドラム53を押し付けるためのエアシリンダ70
が固定されている。エアシリンダ70の作動ロッドは、
支持板65に固定された連結板71に固定されている。
0の下方にはL字状の支持板75が固定されており、支
持板75には連結板76を介してスライダ77が固定さ
れている。スライダ77は、平面研磨ドラム52の軸部
52aの中心軸に直角に配設されたガイド78に摺動自
在に嵌挿されており、ガイド78は枠体79の垂直板7
9aに固定されている。枠体79には、ガイド78と平
行に配設されたねじ軸80が回転自在に支承されてお
り、ねじ軸80には連結板76に固定された雌ねじブロ
ック81が螺合している。枠体79にはモータブラッケ
ト82を介して水平駆動用モータ83が固定されてお
り、水平駆動用モータ83の出力軸に固定されたタイミ
ングプーリ84と、ねじ軸80に固定されたタイミング
プーリ85にはタイミングベルト86が掛け渡されてい
る。なお、図5、図8及び図9において、5はウェーハ
1を真空吸着するスピンドル5を示す。
ユニットは、前記エッジ研磨ユニットと同様にウェーハ
1の外周に配設する。この場合、水平駆動用モータ83
の回転により平面研磨ドラム52及びノッチ研磨ドラム
53がウェーハ1の中心方向に移動するように配設す
る。ノッチ1eの研磨と平面1fの研磨は、いずれを先
に行なってもよいが、ここではノッチ1eの研磨後に平
面1fの研磨を行なう場合について説明する。
1e(図110及び図12(d1)参照)の研磨時に
は、ウェーハ1は、ノッチ1eがノッチ研磨ドラム53
に対応した状態で停止している。ドラム回転用モータ5
9が回転すると、平面研磨ドラム52が回転し、またタ
イミングプーリ56、タイミングベルト58、タイミン
グプーリ57を介してノッチ研磨ドラム53が回転す
る。次に図8の状態よりエアシリンダ70の作動ロッド
が引っ込むと、回転している研磨パッド54がノッチ1
eに圧接し、該ノッチ1eを研磨する。一定時間後、エ
アシリンダ70の作動ロッドが突出し、研磨パッド54
はウェーハ1より離れ、またドラム回転用モータ59の
回転は停止する。
れにより、タイミングプーリ84、タイミングベルト8
6、タイミングプーリ85を介してねじ軸80が回転
し、雌ねじブロック81、連結板76及びスライダ77
がガイド78に沿って図7及び図8において矢印E方向
に移動する。これにより、支持板75、垂直板68、ガ
イド67、スライダ66、支持板65、水平移動板50
が共に矢印E方向に移動し、平面研磨ドラム52及びノ
ッチ研磨ドラム53はウェーハ1より離れる方向に移動
してウェーハ1の外側に位置する。次に上下駆動用エア
シリンダ69の作動ロッドが引っ込む。これにより、ノ
ッチ研磨ドラム53及び平面研磨ドラム52が下降し、
ノッチ研磨ドラム53はウェーハ1の下方側に位置し、
平面研磨ドラム52のみがウェーハ1の上方側に位置す
る。
に移動し、雌ねじブロック81が矢印E’方向に移動
し、図9に示すように平面研磨ドラム52がウェーハ1
の平面1fに対応し、またドラム回転用モータ59が回
転して研磨パッド54、55が回転する。またスピンド
ル5が回転してウェーハ1が回転する。次にエアシリン
ダ70の作動ロッドが引っ込み、研磨パッド54がウェ
ーハ1の平面1fに圧接し、研磨パッド54によって平
面1fを研磨する。この平面1fの研磨はエッジ1a、
1b、1cの研磨と同時に行なう。一定時間後、エアシ
リンダ70の作動ロッドが突出し、研磨パッド54はウ
ェーハ1より離れ、またドラム回転用モータ59の回転
が停止する。その後、水平駆動用モータ83が回転して
平面研磨ドラム52及びノッチ研磨ドラム53はウェー
ハ1より離れる方向に移動してウェーハ1の外側に位置
する。続いて上下駆動用エアシリンダ69の作動ロッド
が突出して平面研磨ドラム52及びノッチ研磨ドラム5
3が上昇し、ノッチ研磨ドラム53がウェーハ1の上方
側に移動して元の初期位置となる。
周囲に複数のエッジ研磨ドラムを配設し、ウェーハを回
転させながら、各エッジ研磨ドラムによってウェーハを
該ウェーハ中心方向に押し付けて研磨するので、複数の
エッジ研磨ドラムをいずれも常に一定の接触圧でウェー
ハに接触させることができ、安定したエッジ研磨を行な
うことができると共に、複数のエッジ研磨ドラムの配設
が限定されない。
の形態を示す一部断面正面図である。
形態を示す正面図である。
図11のI−I線断面図、(c)は図11のJ−J線断
面図、(d1)及び(d2)は図11のK−K線断面図
である。
Claims (6)
- 【請求項1】 水平に保持されたウェーハの周囲に複数
のエッジ研磨ドラムを配設し、ウェーハを回転させなが
ら、各エッジ研磨ドラムによってウェーハを該ウェーハ
中心方向に押し付けて研磨することを特徴とするウェー
ハエッジ研磨方法。 - 【請求項2】 複数のエッジ研磨ドラムのそれぞれは、
ウェーハの形状に応じて接触する角度及びウェーハエッ
ジへの接触部分が異なることを特徴とする請求項1記載
のウェーハエッジ研磨方法。 - 【請求項3】 水平に保持されて回転駆動されるウェー
ハの周囲に複数のエッジ研磨ドラムを配設し、各エッジ
研磨ドラムは、ウェーハの中心方向に向けて移動可能
で、かつウェーハに圧力を付与するように配設されてい
ることを特徴とするウェーハエッジ研磨装置。 - 【請求項4】 複数のエッジ研磨ドラムのそれぞれは、
ウェーハの形状に応じて接触する角度及びウェーハエッ
ジへの接触部分が異なることを特徴とする請求項3記載
のウェーハエッジ研磨装置。 - 【請求項5】 水平に保持されて回転させられるウェー
ハの外周に対向して配設されたエッジ研磨ドラムと、こ
のエッジ研磨ドラムの傾斜角度を変える旋回駆動手段
と、前記エッジ研磨ドラムを上下動させる上下駆動手段
と、エッジ研磨ドラムを水平方向に移動させると共にウ
ェーハに圧力を付与する水平駆動手段とを備えたウェー
ハエッジ研磨ユニットであって、該ウェーハエッジ研磨
ユニットは、ウェーハの周囲に複数配設され、かつ各エ
ッジ研磨ドラムの前記水平移動方向は、それぞれウェー
ハの中心方向に向いていることを特徴とするウェーハエ
ッジ研磨装置。 - 【請求項6】 水平に保持されて回転させられるウェー
ハの外周に対向して配設されたエッジ研磨ドラムと、こ
のエッジ研磨ドラムを回転駆動させる回転駆動手段と、
前記エッジ研磨ドラムの傾斜角度を変える旋回駆動手段
と、前記エッジ研磨ドラムを上下動させる上下駆動手段
と、エッジ研磨ドラムを水平方向に移動させると共にウ
ェーハに圧力を付与する水平駆動手段とを備えたウェー
ハエッジ研磨ユニットと、ウェーハの外周に対応して上
下に配設された平面研磨ドラム及びノッチ研磨ドラム
と、平面研磨ドラム及びノッチ研磨ドラムを回転駆動さ
せる回転駆動手段と、平面研磨ドラム及びノッチ研磨ド
ラムを共に上下動及び水平移動させる上下駆動手段及び
水平駆動手段とを備えたノッチ・平面エッジ研磨ユニッ
トとを有し、前記ウェーハエッジ研磨ユニットは、ウェ
ーハの周囲に複数配設され、かつ各エッジ研磨ドラムの
前記水平移動方向は、それぞれウェーハの中心方向に向
いていることを特徴とするウェーハエッジ研磨装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001324613A JP3854844B2 (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | ウェーハエッジ研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
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JP2003127051A true JP2003127051A (ja) | 2003-05-08 |
JP3854844B2 JP3854844B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=19141311
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2001324613A Expired - Lifetime JP3854844B2 (ja) | 2001-10-23 | 2001-10-23 | ウェーハエッジ研磨装置 |
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- 2001-10-23 JP JP2001324613A patent/JP3854844B2/ja not_active Expired - Lifetime
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