JP2007331036A - 両面研磨機 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークキャリアが定盤上の定盤溝に引っ掛かるのを防止できる両面研磨装置を提
供する。
【解決手段】研磨面に定盤溝３が形成されたループ形状の上定盤１及び下定盤２と、定盤
溝３が形成された上定盤１及び下定盤２の間にワークを保持したワークキャリア１０を挟
んでワークの表裏両面を同時に研磨する両面研磨機であって、ワークキャリア１０が上定
盤１及び下定盤２の研磨面と干渉しないように、上定盤１及び下定盤２の研磨面に面取り
部５、６を設けるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワークの研磨加工を行う際に用いられる両面研磨機に関わり、研磨加工時に
おけるワークキャリアの破損を防止するのに好適なものである。

図２は従来の両面研磨機の構造を示した図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図、
（ｃ）は、（ａ）に示す破線円Ｘの部分の拡大上面図、（ｄ）は（ｂ）に示す破線円Ｙの
部分の拡大正面図である。なお、（ａ）（ｃ）（ｄ）は、両面研磨機の上定盤を省略して
示した図である。またワークキャリアは、上定盤及び下定盤に比べて無視できるほど薄い
が、図２では説明を分かり易くするためにワークキャリアを厚くして示している。
この図２（ａ）（ｂ）に示すように、従来の両面研磨機は、研磨面に夫々格子状の定盤
溝２３が形成されたループ状の上定盤２１及び下定盤２２を備え、定盤溝２３が形成され
た上定盤２１及び下定盤２２の間に図示しないワークを保持した複数枚のワークキャリア
１０を挟み込むようにしている。複数枚のワークキャリア１０は、上定盤２１及び下定盤
２２の内周側に位置するセンターギヤ２４と、上定盤２１及び下定盤２２の外周側に位置
する図示しないリングギヤとにより遊星歯車機構を構成している。
図示しない上定盤２１の研磨面及び下定盤２２の研磨面２２ａに夫々形成されている格
子状の定盤溝２３は、研磨時に上定盤２１と下定盤２２との間に供給される遊離砥粒（研
磨剤）を含むスラリ（泥漿）を研磨面全体に行き渡らせるために形成されている。

このように構成される両面研磨機では、複数枚のワークキャリア１０がワーク（図示し
ない）を収納した状態で、センターギヤ２４及びリングギヤ（図示しない）の間に嵌め入
れられて、上定盤２１と下定盤２２との間に挟み込まれる。そして、例えばスラリを供給
しつつ上定盤２１及び下定盤２２をそれらの軸心まわりに回転させ、且つ、ワークキャリ
ア１０を自転及び公転させることで、ワークキャリアに装填されたワークの両面に研磨加
工を施すようにしている。
なお、特許文献１には、ワークの割れや欠けの発生の可能性を自動的に且つ正確に検出
できるラップ盤の異常検出装置が開示されている。
特開平６−２７００５４号公報

しかしながら、前記したように上定盤２１の研磨面及び下定盤２２の研磨面２２ａには
、定盤溝２３が形成されているため、上定盤２１及び下定盤２２の研磨面の内周側及び外
周側の端面は、定盤溝２３との交差部分が鋭利になっている。また上定盤２１及び下定盤
２２の定盤溝２３は微少な凹凸がある。さらにワークキャリア１０はラッピング時に僅か
ではあるが撓みやうねり等が生じているため、図２（ｃ）に示すように、ワークキャリア
１０が定盤溝２３と上定盤２１又は下定盤２２の端面と定盤溝２３の交差部分を通過する
際に、ワークキャリア１０が定盤溝２３に引っ掛かることがある。

近年、水晶振動子などの高周波化に伴い、水晶振動子に使用する水晶チップの薄型化が
進み、水晶振動子の水晶片を切り出す水晶ウェーハをラッピングする際に使用するワーク
キャリアの薄型化が著しい。ワークキャリアが薄型化した場合はワークキャリア自体の強
度が低下する。このため、前記したようにワークキャリア１０が定盤溝２３に引っ掛かっ
た場合はワークキャリア１０が破損してワークの研磨を行うことができなくおそれがあっ
た。

そこで、本発明は上記した点を鑑みたものであり、ワークキャリアが定盤上の定盤溝に
引っ掛かるのを防止してワークキャリアの破損を防止することができる両面研磨装置を提
供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の両面研磨機は、研磨面に溝部が形成された上定盤及
び下定盤と、溝部が形成された上定盤と下定盤との間にワークを保持したワークキャリア
を挟んでワークの表裏両面を同時に研磨する両面研磨機であって、ワークキャリアが上定
盤及び／又は下定盤の研磨面と干渉することを防止する退避部を上定盤及び／又は下定盤
の研磨面に設けるようにした。
本発明によれば、ワークキャリアが上定盤及び下定盤の研磨面と干渉することを防止退
避部を設けたことで、ワークキャリアが上定盤及び下定盤の研磨面に干渉するといったこ
とがない。これによりワークキャリアの破損を防止することができ、ラッピング工程にお
ける歩留まりの向上とワークキャリアの長寿命化を図ることができる。

また本発明の両面研磨機は、退避部が上定盤及び／又は下定盤の研磨面の内周角部及び
外周角部に形成した面取り部としたことで、ワークキャリアが上定盤及び下定盤の研磨面
と干渉するといったことがない。これにより、ワークキャリアが破損するのを防止するこ
とができ、ラッピング工程における歩留まりの向上とワークキャリアの長寿命化を図るこ
とができる。

また本発明の両面研磨機は、面取り部の面取り量を２．０ｍｍ以上とした。このように
構成すれば、ワークキャリアが上定盤及び下定盤の研磨面に干渉するのを確実に無くすこ
とができる。

また本発明の両面研磨機は、ワークキャリアが水晶ウェーハに対応したワークキャリア
とした。本発明によれば、ワークキャリアが上定盤及び下定盤の溝部に干渉するのを確実
に無くすことができるので、ワークキャリアとして薄く強度が弱い水晶ウェーハ用のワー
クキャリアに問題なく使用することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明の実施形態に係る両面研磨機の構造を示した図であり、（ａ）は上面図、
（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ｂ）に示す破線円Ｂの部分の拡大正面図である。なお、（ａ
）（ｃ）では両面研磨機の上定盤を省略して示した図である。またワークキャリアは、上
定盤及び下定盤に比べて無視できるほど薄いが説明を分かり易くするためにワークキャリ
アを厚くして示している。

この図１（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態の両面研磨機は、研磨面に夫々格子状
の溝部である定盤溝３が形成されたループ状の上定盤１及び下定盤２を備え、定盤溝３が
形成された上定盤１及び下定盤２の間に図示しないワークを保持した複数枚のワークキャ
リア１０を挟み込むようにしている。複数枚のワークキャリア１０は、上定盤１及び下定
盤２の内周側に位置するセンターギヤ４と、上定盤１及び下定盤２の外周側に位置する図
示しないリングギヤとにより遊星歯車機構を構成している。上定盤１の研磨面及び下定盤
２の研磨面２ａに夫々形成されている格子状の定盤溝３は、研磨時に上定盤１と下定盤２
との間に供給される遊離砥粒を含むスラリを研磨面全体に行き渡らせるために形成されて
いる。このように構成される両面研磨機による研磨加工に際しては、複数枚のワークキャ
リア１０がワーク（図示しない）を収納した状態で、センターギヤ４及びリングギヤ（図
示しない）の間に嵌め入れられて、上定盤１と下定盤２との間に挟み込まれる。そして、
例えばスラリを供給しつつ上定盤１及び下定盤２をそれらの軸心まわりに回転させ、且つ
、ワークキャリア１０を自転及び公転させることで、ワークキャリアに装填されたワーク
の両面に研磨加工を施すようにしている。

さらに、本実施形態の両面研磨機においては、ワークキャリア１０が、上定盤１の研磨
面及び下定盤２の研磨面２ａの定盤溝３と干渉しないように、上定盤１及び下定盤２の定
盤溝３が形成された表面の内周角部及び外周角部に夫々退避部として面取り部５、６を形
成するようにした。このように構成すれば、ワークキャリア１０が上定盤１及び下定盤２
の定盤溝３に引っ掛かる等といった干渉を起こすことなく、ワークキャリア１０が破損す
るのを防止することができる。この結果、ラッピング工程における歩留まりの向上とワー
クキャリア１０の長寿命化を図ることができる。

このとき、上定盤１及び下定盤２の面取り部５、６を４５°の傾斜で平面加工する所謂
Ｃ面取りにより形成し、且つその面取り量を２．０ｍｍ以上とすると、ワークキャリア１
０が上定盤１及び下定盤２の定盤溝３に引っ掛かるのを無くせることが分かった。なお、
面取り用を大きくすると、その分、研磨面が減少するので、実際には、ワークキャリア１
０のサイズが９インチであれば、上定盤１及び下定盤２の面取り部５、６の面取り量を２
．０ｍｍ〜３．０ｍｍ程度に設定することが望ましい。また、本実施の形態では面取り部
５、６をＣ面取りにより形成したが、面取り部５、６を曲面加工のＲ面取りを施すように
しても良い。
また、本実施形態の両面研磨機において、ワークキャリア１０として、薄くて強度が弱
い水晶ウェーハ用のワークキャリアを使用した結果、従来、１回／１０ロット程度であっ
たキャリアの破損率を、１回／５０ロット程度まで低減することができた。

なお、本実施形態では、ワークキャリア１０が上定盤１及び下定盤２の研磨面と干渉す
るのを防止する退避部として面取り部５、６を上定盤１及び下定盤２の研磨面に設けるよ
うにしているが、あくまでも一例であり、例えば干渉する定盤が予め分かっている場合は
、上定盤１又は下定盤２の何れか一方の研磨面だけに形成しても良い。
また、本実施形態では上定盤１及び下定盤２の内周角部に面取り部５を形成し、外周角
部に面取り部６を形成しているが、内周角部又は外周角部の何れか一方だけに面取り部を
形成しても良い。

また、本実施の形態に説明した上定盤１及び下定盤の構造はあくまでも一例であり、本
発明は、研磨面に溝部が形成された上定盤及び下定盤と、溝部が形成された上定盤と下定
盤との間にワークを保持したワークキャリアを挟んでワークの両面を同時に研磨する両面
研磨機であれば、何れの構造のものであっても適用可能である。
なお、従来から上定盤及び下定盤の内周角部及び外周角部に対してバリ等を除去するこ
とを目的として、０．５ｍｍ程度の面取り部が形成されているものもあるが、その程度の
面取り量では、ワークキャリアと上定盤及び下定盤の溝部との干渉を防止することができ
ないものである。

本発明の実施形態に係る両面研磨機の構造を示した図である。 従来の両面研磨機の構造を示した図である。

符号の説明

１…上定盤、１０…ワークキャリア、２…下定盤、３…定盤溝、４…センターギヤ、５
、６…面取り部、１０…ワークキャリア

Claims (4)

1. 研磨面に溝部が形成された上定盤及び下定盤と、前記溝部が形成された前記上定盤と下
   定盤との間にワークを保持したワークキャリアを挟んでワークの表裏両面を同時に研磨す
   る両面研磨機であって、
   前記ワークキャリアが前記上定盤及び／又は下定盤の研磨面と干渉することを防止する
   退避部を前記上定盤及び／又は下定盤の前記研磨面に設けたことを特徴とする両面研磨機
   。
2. 前記退避部は、前記上定盤及び／又は下定盤の前記研磨面の内周角部及び外周角部に形
   成した面取り部であることを特徴とする請求項１に記載の両面研磨機。
3. 前記面取り部の面取り量を２．０ｍｍ以上としたことを特徴とする請求項１又は２に記
   載の両面研磨機。
4. 前記ワークキャリアが水晶ウェーハに対応したワークキャリアであることを特徴とする
   請求項１乃至３の何れか１項に記載の両面研磨機。

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