JP2015058501A - Polishing device for workpiece and method of manufacturing workpiece - Google Patents
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Description
本発明は、ワークの研磨装置及びワークの製造方法に関する。 The present invention relates to a workpiece polishing apparatus and a workpiece manufacturing method.
半導体部材を研磨する際のサポート基板として用いられるガラス板等のワークには、厚みむらが小さいことが要求される。特許文献1では、ワークの厚みむらを小さくし得るワークの研磨装置が提案されている。 A workpiece such as a glass plate used as a support substrate when polishing a semiconductor member is required to have small thickness unevenness. Patent Document 1 proposes a workpiece polishing apparatus that can reduce unevenness in workpiece thickness.
厚みむらがより小さなワークを製造し得る研磨装置が求められている。 There is a need for a polishing apparatus that can produce a workpiece with less uneven thickness.
本発明の主な目的は、厚みむらが小さなワークを製造し得る研磨装置及び当該研磨装置を用いたワークの製造方法を提供することにある。 A main object of the present invention is to provide a polishing apparatus capable of manufacturing a work with small thickness unevenness and a method of manufacturing a work using the polishing apparatus.
本発明に係るワークの研磨装置は、キャリアと、第1の研磨パッドと、第2の研磨パッドと、駆動機構とを備える。キャリアは、ホールを有する。ホールには、ワークが回転可能に挿入される。第1の研磨パッドは、キャリアの一方側に配されている。第1の研磨パッドは、ワークの一主面が当接する。第2の研磨パッドは、キャリアの他方側に配されている。第2の研磨パッドは、ワークの他主面が当接する。駆動機構は、キャリアを、キャリアの中心軸を中心として自転させながら、キャリア外に位置する公転軸を中心として公転させる。第1の研磨パッドは、キャリアが駆動機構により駆動されているときに、ワークの一主面が、第1の研磨パッドに当接する部分と、第1の研磨パッドに当接しない部分を有する期間が生じるように設けられている。 A workpiece polishing apparatus according to the present invention includes a carrier, a first polishing pad, a second polishing pad, and a drive mechanism. The carrier has a hole. A workpiece is rotatably inserted into the hole. The first polishing pad is disposed on one side of the carrier. One main surface of the work contacts the first polishing pad. The second polishing pad is disposed on the other side of the carrier. The other main surface of the work comes into contact with the second polishing pad. The drive mechanism revolves around the revolution axis located outside the carrier while rotating the carrier around the center axis of the carrier. The first polishing pad has a period in which one main surface of the workpiece has a portion that contacts the first polishing pad and a portion that does not contact the first polishing pad when the carrier is driven by the drive mechanism. Is provided to occur.
第1の研磨パッドは、ワークが公転軸から最も離れたときのワークの外側端よりも内側に設けられていてもよい。 The first polishing pad may be provided inside the outer end of the work when the work is farthest from the revolution axis.
第1の研磨パッドは、ワークが公転軸に最も近づいたときのワークの内側端よりも外側に設けられていてもよい。 The first polishing pad may be provided outside the inner end of the work when the work is closest to the revolution axis.
ホールの中心は、中心軸から離れた位置に設けられていることが好ましい。 The center of the hole is preferably provided at a position away from the central axis.
第1の研磨パッドがキャリアの鉛直方向の上側に位置していることが好ましい。 It is preferable that the first polishing pad is located on the upper side in the vertical direction of the carrier.
第1の研磨パッドは、キャリアの自転及び公転に伴ってワークが自転するように設けられていることが好ましい。 The first polishing pad is preferably provided so that the work rotates as the carrier rotates and revolves.
駆動機構は、公転軸を中心として配されたサンギアと、サンギアの周囲に公転軸を中心として配されたインターナルギアと、サンギア及びインターナルギアの少なくとも一方を公転軸を中心として回転させる動力源とを備え、キャリアは、外周にキャリアギアを有し、サンギアとインターナルギアとの間に設けられており、キャリアギアは、サンギアとインターナルギアとに噛合していてもよい。 The drive mechanism includes a sun gear arranged around the revolution axis, an internal gear arranged around the revolution gear around the revolution axis, and a power source for rotating at least one of the sun gear and the internal gear around the revolution axis. The carrier has a carrier gear on the outer periphery, and is provided between the sun gear and the internal gear. The carrier gear may mesh with the sun gear and the internal gear.
第1の研磨パッドの半径は、(サンギアの半径+キャリアの半径+キャリアの中心軸とホールの中心との間の距離)より大きく、(サンギアの半径+キャリアの半径+キャリアの中心軸とホールの外側端との間の距離)未満であることが好ましい。 The radius of the first polishing pad is greater than (sungear radius + carrier radius + distance between carrier center axis and hole center), and (sungear radius + carrier radius + carrier center axis and hole). It is preferable that the distance is less than the distance between the outer edges of the two.
第1の研磨パッドが円環形状であり、第1の研磨パッドの内周の半径は、(サンギアの半径+キャリアの半径−キャリアの中心軸とホールの外側端との間の距離)より大きく、(サンギアの半径+キャリアの半径−キャリアの中心軸とホールの中心との間の距離)未満であることが好ましい。 The first polishing pad has an annular shape, and the radius of the inner periphery of the first polishing pad is larger than (the radius of the sun gear + the radius of the carrier−the distance between the center axis of the carrier and the outer end of the hole). , (The radius of the sun gear + the radius of the carrier−the distance between the center axis of the carrier and the center of the hole).
本発明に係るワークの製造方法では、上記ワークの研磨装置を用いてワークの両面を研磨する。 In the workpiece manufacturing method according to the present invention, both surfaces of the workpiece are polished using the workpiece polishing apparatus.
本発明によれば、厚みむらが小さなワークを製造し得る研磨装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the grinding | polishing apparatus which can manufacture a workpiece | work with small thickness nonuniformity can be provided.
以下、本発明を実施した好ましい形態の一例について説明する。但し、下記の実施形態は、単なる例示である。本発明は、下記の実施形態に何ら限定されない。 Hereinafter, an example of the preferable form which implemented this invention is demonstrated. However, the following embodiment is merely an example. The present invention is not limited to the following embodiments.
また、実施形態等において参照する各図面において、実質的に同一の機能を有する部材は同一の符号で参照することとする。また、実施形態等において参照する図面は、模式的に記載されたものである。図面に描画された物体の寸法の比率などは、現実の物体の寸法の比率などとは異なる場合がある。図面相互間においても、物体の寸法比率等が異なる場合がある。具体的な物体の寸法比率等は、以下の説明を参酌して判断されるべきである。 Moreover, in each drawing referred in embodiment etc., the member which has a substantially the same function shall be referred with the same code | symbol. The drawings referred to in the embodiments and the like are schematically described. A ratio of dimensions of an object drawn in a drawing may be different from a ratio of dimensions of an actual object. The dimensional ratio of the object may be different between the drawings. The specific dimensional ratio of the object should be determined in consideration of the following description.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るワークの研磨装置の要部の模式的平面図である。図2は、図1の線II−II部分の模式的断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic plan view of a main part of the workpiece polishing apparatus according to the first embodiment. 2 is a schematic cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
図1及び図2に示されるように、ワークの研磨装置1は、例えば、半導体部材を研磨する際のサポート基板として用いられるワーク2の両面を研磨し、厚みむらの小さなワーク2を製造するための装置である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the workpiece polishing apparatus 1 is for polishing, for example, both surfaces of a
ワーク2の材質は、特に限定されない。ワーク2は、例えば、ガラス、セラミック、樹脂等により構成されていてもよい。
The material of the
研磨装置1は、公転軸C1を中心として配されたサンギア10を有する。サンギア10の周囲には、公転軸C1を中心として配されたインターナルギア11が配されている。インターナルギア11とサンギア10とは同心に設けられている。
The polishing apparatus 1 has a
インターナルギア11とサンギア10との間には、キャリア12が設けられている。具体的には、本実施形態では、キャリア12は、円板状であり、インターナルギア11とサンギア10との間に、複数のキャリア12が周方向に沿って等間隔に配されている。各キャリア12は、外周にキャリアギア12aを有している。キャリアギア12aは、インターナルギア11とサンギア10との両方に噛合している。各キャリア12は、中心軸C2を有する。
A
研磨装置1は、モーターなどにより構成された動力源13(図2を参照)を有する。この動力源13と、サンギア10と、インターナルギア11とによって駆動機構14が構成されている。
The polishing apparatus 1 has a power source 13 (see FIG. 2) configured by a motor or the like. The
動力源13は、インターナルギア11及びサンギア10との少なくとも一方を公転軸C1を中心として回転駆動させる。これにより、キャリア12が、キャリア12の中心軸C2を中心として自転しながら、キャリア12外に位置する公転軸C1を中心として公転する。
The
キャリア12は、少なくとも一つのホール12bを有する。具体的には、本実施形態では、キャリア12は、周方向に沿って等間隔に配された複数のホール12bを有する。ホール12bの中心は、中心軸C2から離れた位置に設けられている。各ホール12bの中心と中心軸C2との間の距離は、実質的に等しい。各ホール12bには、ワーク2が回転可能に挿入されている。ホール12b及びワーク2の形状寸法は、ワーク2がホール12b内において回転可能である限りにおいて特に限定されない。ホール12b及びワーク2は、例えば、円形であることが好ましい。ホール12bの内径は、ワーク2の外径と等しいことが好ましい。なお、ホール12bの内径が、ワーク2の外径よりも大きい場合は、(ホール12bの内径)−(ワーク2の外径)≦10mmであることが好ましい。
The
キャリア12は、ワーク2よりも薄い。ワーク2は、ワーク2がキャリア12からキャリア12の厚み方向の両側に突出するようにキャリア12に挿入される。
The
キャリア12の一方側には、第1の研磨パッド21が配されている。第1の研磨パッド21は、キャリア12に挿入されたワーク2の一主面2aに当接する。駆動機構14によりキャリア12が自転及び公転することにより、ワーク2の主面2aが第1の研磨パッド21により研磨される。
A
キャリア12の他方側には、第2の研磨パッド22が配されている。第2の研磨パッド22は、キャリア12に挿入されたワーク2の他主面2bに当接する。駆動機構14によりキャリア12が自転及び公転することにより、ワーク2の主面2bが第2の研磨パッド22によって研磨される。
A
なお、動力源13により第1及び第2の研磨パッド21,22の少なくとも一方が回転駆動されてもよい。
Note that at least one of the first and
ところで、通常は、第1の研磨パッドは、ワークの主面の全体に常に当接するように設けられる。第2の研磨パッドは、ワークの主面の全体に常に当接するように設けられる。しかしながら、このように構成した場合、研磨後のワークの厚みむらが大きくなるときがあった。また、ワークがワークの中心軸を中心として好適に自転した場合には、研磨後のワークの厚みむらが小さくなるものの、ワークが好適に自転しなかった場合には、研磨後のワークの厚みむらが大きくなることを見出した。 By the way, normally, the first polishing pad is provided so as to always contact the entire main surface of the workpiece. The second polishing pad is provided so as to always contact the entire main surface of the workpiece. However, when configured in this way, the thickness unevenness of the workpiece after polishing sometimes increases. In addition, when the workpiece is preferably rotated about the central axis of the workpiece, the thickness unevenness of the workpiece after polishing is reduced, but when the workpiece is not properly rotated, the thickness unevenness of the workpiece after polishing is reduced. Found that it will grow.
そこで、本実施形態では、第1の研磨パッド21は、キャリア12が駆動機構14により駆動されており、自転及び公転しているときに、ワーク2の一主面2aが、第1の研磨パッド21に当接する部分と、第1の研磨パッド21に当接しない部分とを有する期間が生じるように設けられている。具体的には、研磨装置1では、第1の研磨パッド21は、ワーク2が公転軸C1から最も離れた位置にあるとき、ワーク2の外側端よりも内側に設けられている。このため、ワーク2が公転軸C1から最も離れた位置にあるときに、ワーク2の一主面2aの一部分は、第1の研磨パッド21に当接しているものの、一主面2aの一部分は、第1の研磨パッド21に当接しない。このため、ワーク2が第1の研磨パッド21に当接している部分と、ワーク2が第1の研磨パッド21に当接しない部分との間で、摩擦力に差が生じる。この摩擦力の差によりワーク2がワーク2の中心軸C3を中心として自転する。従って、研磨装置1では、ワーク2が確実に自転する。従って、研磨むらの発生を抑制できる。その結果、厚みむらの小さなワーク2を得ることができる。
Therefore, in the present embodiment, the
より好適にワーク2を回転させる観点からは、ワーク2の一主面2aの第1の研磨パッド21に当接していない部分の面積が最も大きくなったときの、ワーク2の直径に対する、一主面2aの第1の研磨パッド21に当接していない部分の直径方向における長さの比((一主面2aの第1の研磨パッド21に当接していない部分の直径方向における長さ)/(ワーク2の直径))は、0.05〜0.50であることが好ましく、0.1〜0.3であることがより好ましい。
From the viewpoint of rotating the
第1の研磨パッド21の半径は、(サンギア10の半径+キャリア12の半径+キャリア12の中心軸とホール12bの中心との間の距離)より大きく、(サンギア10の半径+キャリア12の半径+キャリア12の中心軸とホール12bの外側端との間の距離)未満であることが好ましい。
The radius of the
なお、本実施形態では、第1の研磨パッド21にワーク2の一主面2aの一部が当接しない期間が発生するように第1の研磨パッド21を設ける例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、第2の研磨パッド22にワーク2の他主面2bの一部が当接しない期間が発生するように第2の研磨パッド22を設けてもよい。例えば、第1の研磨パッド21にワーク2の一主面2aの一部が当接しない期間が発生するように第1の研磨パッド21を設けると共に、第2の研磨パッド22にワーク2の他主面2bの一部が当接しない期間が発生するように第2の研磨パッド22を設けてもよい。
In the present embodiment, the example in which the
第1の研磨パッド21と第2の研磨パッド22とは、例えば、水平方向に対向していてもよい。もっとも、研磨後のワーク2の厚みむらをより小さくするとともに、研磨剤の均一化を図る観点からは、第2の研磨パッド22をワーク2の鉛直方向の下側に配し、第1の研磨パッド21をワーク2の鉛直方向の上側に配し、第1の研磨パッド21にワーク2の一主面2aの一部が当接しない期間が発生するように第1の研磨パッド21を設けることが好ましい。
For example, the
第1の実施形態では、第1の研磨パッド21が、ワーク2が公転軸C1から最も離れたときのワーク2の外側よりも内側に設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、図3及び図4に示す研磨装置1aのように、第1の研磨パッド21が、円環形状であり、ワーク2が公転軸C1に最も近づいたときのワーク2の内側よりも外側に設けられていてもよい。
In the first embodiment, the example in which the
その場合、ワーク2が公転軸C1に最も近づいたときにワーク2の一主面2aの内側の部分は第1の研磨パッド21に当接しない一方、外側の部分は第1の研磨パッド21に当接する。
In that case, when the
なお、より好適にワーク2を回転させる観点からは、ワーク2の一主面2aの第1の研磨パッド21に当接していない部分の面積が最も大きくなったときの、ワーク2の直径に対する、一主面2aの第1の研磨パッド21に当接していない部分の直径方向における長さの比((一主面2aの第1の研磨パッド21に当接していない部分の直径方向における長さ)/(ワーク2の直径))は、0.05〜0.50であることが好ましく、0.1〜0.3であることがより好ましい。
From the viewpoint of more preferably rotating the
第1の研磨パッド21の内周の半径は、(サンギア10の半径+キャリア12の半径−キャリア12の中心軸とホール12bの外側端との間の距離)より大きく、(サンギア10の半径+キャリア12の半径−キャリア12の中心軸とホール12bの中心との間の距離)未満であることが好ましい。
The radius of the inner periphery of the
例えば、第1の研磨パッド21が、ワーク2が公転軸C1から最も離れたときのワーク2の外側よりも内側に設けられており、かつ、ワーク2が公転軸C1に最も近づいたときのワーク2の内側よりも外側に設けられていてもよい。
For example, the
第1の実施形態では、ホール12bは、中心軸C2から離れた位置に設けられている例について説明した。但し、本発明は、この構成に限定されない。例えば、ホール12bの中心軸が中心軸C2と一致しない限りにおいて、ホール12bは、中心軸C2を含む位置に設けられていてもよい。
In 1st Embodiment, the
1,1a:研磨装置
2:ワーク
2a:ワークの一主面
2b:ワークの他主面
10:サンギア
11:インターナルギア
12:キャリア
12a:キャリアギア
12b:ホール
13:動力源
14:駆動機構
21:第1の研磨パッド
22:第2の研磨パッド
C1:公転軸
C2,C3:中心軸
1, 1a: Polishing device 2:
Claims (10)
前記キャリアの一方側に配されており、前記ワークの一主面が当接する第1の研磨パッドと、
前記キャリアの他方側に配されており、前記ワークの他主面が当接する第2の研磨パッドと、
前記キャリアを、前記キャリアの中心軸を中心として自転させながら、前記キャリア外に位置する公転軸を中心として公転させる駆動機構と、
を備え、
前記第1の研磨パッドは、前記キャリアが前記駆動機構により駆動されているときに、前記ワークの一主面が、前記第1の研磨パッドに当接する部分と、前記第1の研磨パッドに当接しない部分を有する期間が生じるように設けられている、ワークの研磨装置。 A carrier having a hole into which the workpiece is rotatably inserted;
A first polishing pad disposed on one side of the carrier, with which one main surface of the workpiece abuts;
A second polishing pad disposed on the other side of the carrier and in contact with the other main surface of the workpiece;
A drive mechanism that revolves around a revolution axis located outside the carrier while rotating the carrier around the center axis of the carrier;
With
In the first polishing pad, when the carrier is driven by the drive mechanism, one main surface of the workpiece contacts the portion that contacts the first polishing pad and the first polishing pad. An apparatus for polishing a workpiece, which is provided so that a period having a non-contact portion is generated.
前記公転軸を中心として配されたサンギアと、
前記サンギアの周囲に前記公転軸を中心として配されたインターナルギアと、
前記サンギア及び前記インターナルギアの少なくとも一方を前記公転軸を中心として回転させる動力源と、
を備え、
前記キャリアは、外周にキャリアギアを有し、
前記キャリアは、前記サンギアと前記インターナルギアとの間に設けられており、
前記キャリアギアは、前記サンギアと前記インターナルギアとに噛合している、請求項1〜6のいずれか一項に記載のワークの研磨装置。 The drive mechanism is
Sun gear arranged around the revolution axis;
An internal gear arranged around the revolution axis around the sun gear;
A power source for rotating at least one of the sun gear and the internal gear about the revolution axis;
With
The carrier has a carrier gear on the outer periphery,
The carrier is provided between the sun gear and the internal gear,
The workpiece polishing apparatus according to claim 1, wherein the carrier gear meshes with the sun gear and the internal gear.
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- 2013-09-19 JP JP2013193739A patent/JP2015058501A/en active Pending
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