JP2016198826A - 薄板状ワークの製造方法及び両頭平面研削装置 - Google Patents

薄板状ワークの製造方法及び両頭平面研削装置 Download PDF

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Abstract

【課題】薄板状ワークの研削を高精度で行うための事前調整を作業者の熟練度合いに拘わらず容易且つ確実に行うことが可能な薄板状ワークの製造方法等を提供する。
【解決手段】両頭平面研削装置を用いて、一対の静圧パッド１，２の間で静圧支持された薄板状のワークを回転させながら、一対の研削砥石４，５によりワークの両面を研削する研削工程（Ｓ１１）と、前記研削工程の前に両頭平面研削装置を調整する事前調整工程（Ｓ１〜Ｓ１０）とを備えた薄板状ワークの製造方法であって、事前調整工程では、調整用ワークＷａを静圧支持しつつ研削砥石４，５により挟持する第１状態と、調整用ワークＷａを静圧支持することなく研削砥石４，５により挟持する第２状態とで調整用ワークＷａと静圧パッド１，２との距離を取得し、それら両状態における距離の変化量に基づいて両頭平面研削装置を調整する。
【選択図】図４

Description

本発明は、薄板状ワークの製造方法及び両頭平面研削装置に関するものである。
例えば横型の両頭平面研削装置は、左右一対の静圧パッドと左右一対の研削砥石とを備えており、シリコンウェーハ等の薄板状ワークを、その両面側から静圧パッドにより静圧支持しつつ中心軸廻りに回転させ、回転する一対の研削砥石によりそのワークを両面側から挟み込んで研削するようになっている（例えば特許文献１参照）。
この種の両頭平面研削装置では、研削中のワークは、２つの支持手段、即ち静圧パッドと研削砥石とにより、互いに異なる２箇所で支持されているため、例えばそれら２つの支持手段による支持位置が軸方向、即ちワークの板厚方向にずれていると、ワークに曲げ応力が発生し、高精度の研削を行うことができない。
これに対し、特許文献１に記載の両頭平面研削装置は、左右の静圧パッドを軸方向に同調して移動させる移動機構を備え、ワークの装填基準位置を中心として、ワークの研削時に両静圧パッドを同調して同一速度で同一量移動させるように構成されており、これによって静圧パッドをワーク装填基準位置に対して正確に位置決めでき、高精度な研削が可能になるとしている。
特開２００３−２３６７４６号公報
特許文献１に記載の両頭平面研削装置では、上述のようにワークの装填基準位置を中心としてワークの研削時に両静圧パッドを同調して同一速度で同一量移動させているが、ワークが両静圧パッド間の中央で静圧支持されるとは限らず、また静圧支持位置と両研削砥石間の中央位置とが一致するとも限らないため、ワークに曲げ応力が発生しないという保証はない。
また、研削中のワークに曲げ応力を発生させないための他の方法としては、例えば予め試研削を行い、その試研削中の各種データ（砥石軸の電流値変化データ、ワーク挙動データ等）、研削後のワークの目視確認結果（表面粗さ、歪み等）、研削後のワークの測定データ等を総合的に分析して調整を行うという一連の作業を、所定精度が得られるまで繰り返し行う方法が考えられる。
しかしながら、このような試研削の繰り返しによる事前調整作業は、適切に行えば確実に高い精度を得られる一方、試研削の結果に基づいて適切な調整を行うためには作業者の十分な経験が必要であり、経験の浅い作業者には難しいという問題があった。
本発明はこのような問題点に鑑み、薄板状ワークの研削を高精度で行うための事前調整を作業者の熟練度合いに拘わらず容易且つ確実に行うことが可能な薄板状ワークの製造方法及び両頭平面研削装置を提供することを目的とする。
本発明は、一対の静圧パッドと一対の研削砥石とを有する両頭平面研削装置を用いて、前記一対の静圧パッドの間で静圧支持された薄板状のワークを回転させながら、前記一対の研削砥石により前記ワークの両面を研削する研削工程と、前記研削工程の前に前記両頭平面研削装置を調整する事前調整工程とを備えた薄板状ワークの製造方法において、前記事前調整工程では、調整用ワークを前記一対の静圧パッドの間で静圧支持しつつ前記一対の研削砥石により挟持する第１状態と、前記調整用ワークを前記静圧パッドにより静圧支持することなく前記一対の研削砥石により挟持する第２状態とで前記調整用ワークの姿勢に関する所定値を取得し、それら両状態における前記所定値の変化に基づいて前記両頭平面研削装置を調整するものである。
また、前記一対の静圧パッドと前記調整用ワークとの距離を検出する距離検出センサの出力値を前記所定値とすることが望ましい。この場合、前記第１状態と前記第２状態とにおける前記距離検出センサの出力値の変化量が所定判定値以下となることを条件に前記事前調整工程を終了することが望ましい。
また、前記事前調整工程は、前記調整用ワークを前記一対の静圧パッドの間で静圧支持する静圧支持工程と、前記静圧支持工程で静圧支持された前記調整用ワークを前記一対の研削砥石により挟持する砥石支持工程と、前記砥石支持工程の後に前記一対の静圧パッドによる静圧支持を停止する静圧支持停止工程と、前記静圧支持停止工程の前後における前記距離検出センサの出力値の変化量が前記所定判定値以下であるか否かを判定する姿勢変化判定工程とを備え、前記姿勢変化判定工程で前記変化量が前記所定判定値以下であると判定されるまで、前記変化量を小さくする方向に前記両頭平面研削装置を調整しつつ前記静圧支持工程以降の工程を繰り返すことが望ましい。
また、前記砥石支持工程では、前記距離検出センサの出力値が前記静圧支持工程のときと略同一となる位置で前記一対の研削砥石により前記調整用ワークを挟持することが望ましい。
また本発明は、一対の静圧パッドの間で静圧支持された薄板状のワークを回転させながら、一対の研削砥石により前記ワークの両面を研削する両頭平面研削装置において、調整用ワークを前記一対の静圧パッドの間で静圧支持しつつ前記一対の研削砥石により挟持する第１状態と、前記調整用ワークを前記静圧パッドにより静圧支持することなく前記一対の研削砥石により挟持する第２状態とで前記調整用ワークの姿勢に関する所定値を夫々取得し、それら両状態における前記所定値の変化に基づいて、前記ワークの研削前に所定の調整を行う事前調整手段を備えたものである。
本発明によれば、薄板状ワークの研削を高精度で行うための事前調整を作業者の熟練度合いに拘わらず容易且つ確実に行うことが可能である。
本発明の第１の実施形態を示す横型両頭平面研削装置の平面断面図である。 同装置の側面図である。 同装置の制御系のブロック図である。 同装置を用いた薄板状ワークの製造方法のフローチャートである。 同製造方法における静圧支持工程の説明図である。 同製造方法における砥石支持工程の説明図である。 同製造方法における静圧支持停止工程の説明図である。 同製造方法における第１状態と第２状態とにおけるセンサ出力値の変化の一例を示す説明図である。 同製造方法における第１状態と第２状態とにおけるセンサ出力値の変化の一例を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態を示す横型両頭平面研削装置の制御系のブロック図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。図１〜図９は本発明を横型両頭平面研削装置及びそれを用いた薄板状ワークの製造方法に採用した第１の実施形態を例示している。本実施形態の横型両頭平面研削装置は、図１，図２に示すように、シリコンウェーハ等の薄板状のワークＷを静圧支持する左右一対の静圧パッド１，２と、それら静圧パッド１，２により静圧支持されたワークＷを、キャリア３を介してその略中心廻りに回転駆動する駆動手段（図示省略）と、左右方向の軸心廻りに回転自在に配置され且つワークＷをその両面側から挟み込んで研削する左右一対の研削砥石４，５とを備えている。
静圧パッド１，２は軸方向視略円形で、外周側から中心側に向けて凹入する凹部１ａ，２ａを例えば下部側に備え、その凹部１ａ，２ａに対応して研削砥石４，５が配置されている。静圧パッド１，２は、ワークＷの近傍の前進位置と、その前進位置よりもワークＷから離間した退避位置との間で左右方向に移動可能であり、前進位置において、ワークＷに対向するワーク支持面１ｂ，２ｂに供給される静圧流体（ここでは静圧水）を介してワークＷを静圧支持するようになっている。
静圧パッド１，２のワーク支持面１ｂ，２ｂ側には、所定のノズルを介して静圧水が供給される複数個のポケット（図示省略）、各ポケットからの静圧水を外側へと排出する排出溝（図示省略）の他、凹部１ａ，２ａの近傍に所定間隔をおいて複数個（例えば周方向に３個）のエアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃが配置されている。
エアセンサ（距離検出センサ）６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃは、エアノズルからワークＷ側にエアを噴出して、そのときの背圧の変化によりワークＷと静圧パッド１，２のワーク支持面１ｂ，２ｂとの隙間の大きさ（距離）に応じた出力を行うようになっており、凹部１ａ，２ａの前側（図１における下側）にエアセンサ６ａ，７ａが、後側（図１における上側）にエアセンサ６ｃ，７ｃが、上側にエアセンサ６ｂ，７ｂが、夫々左右方向に対応するように配置されている。なお、エアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃは距離検出センサの一例に過ぎず、ワークＷとの距離を検出し得るものであれば他のセンサ、例えばレーザ式センサ、接触式センサ等を用いてもよい。
研削砥石４，５はカップ型等であって、軸受ケース８，９により回転自在に支持される左右方向の砥石軸１０，１１の先端側に設けられており、砥石駆動モータ１２，１３の駆動により砥石軸１０，１１を介してその砥石軸１０，１１廻りに回転するようになっている。また研削砥石４，５は、例えば軸受ケース８，９等を介して切り込み駆動モータ（図示省略）の駆動により左右方向（軸方向）に移動可能であり、また例えば軸受ケース８，９等を介して軸方向に対する傾きを調整可能となっている。
キャリア３は、ワークＷを挿入可能なワーク装着孔１４を備えた略円環状で、その板厚はワークＷよりも薄く、外周に沿って配置された複数個の支持ローラ１５により略中心廻りに回転自在に支持され、駆動手段（図示省略）により回転駆動可能となっている。キャリア３には、ワーク装着孔１４内に突出してワークＷのノッチ部１６に係合する係合部１７が一体に設けられている。
図３は本実施形態の横型両頭平面研削装置の制御係の概略構成を示している。この制御系は、静圧パッド１，２の移動（前進・後退）、静圧水の供給・停止等を制御する静圧パッド制御手段２１と、研削砥石４，５の移動（前進・後退）、回転・停止等を制御する砥石制御手段２２と、それら静圧パッド制御手段２１、砥石制御手段２２等に対する各種設定、その他の操作を行うための操作手段２３等を備えている。
操作手段２３には、例えば静圧パッド制御手段２１に対して静圧水の流量を設定するための流量設定手段２４、砥石制御手段２２に対して研削砥石４，５の軸方向位置を設定するための位置設定手段２５、砥石制御手段２２に対して研削砥石４，５の傾きを設定するための傾き設定手段２６等の他、エアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃからの出力値を表示するセンサ出力値表示手段２７等を備えている。なお、例えば研削砥石４，５の傾きについては、砥石制御手段２２を介することなく、別途設けた傾き調整手段により調整するようにしてもよい。
続いて、図４に示すフローチャートを参照しつつ、本実施形態の横型両頭平面研削装置を用いた薄板状ワークの製造方法（調整方法及び研削方法）について説明する。横型両頭平面研削装置を用いて薄板状ワークを製造する際には、図４に示すように、まず横型両頭平面研削装置を調整する事前調整工程（Ｓ１〜Ｓ１０）を行い、その事前調整後の横型両頭平面研削装置を用いて、ワークＷの両面を研削する研削工程（Ｓ１１）を行うようになっている。
事前調整工程では、まず事前準備として、作業者が砥石軸１０，１１の平行・同軸の調整、静圧パッド１，２の砥石軸１０，１１に対する角度（直角）の調整、エアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃのキャリブレーション、研削砥石４，５のドレッシング等を行う（Ｓ１）。エアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃのキャリブレーションでは、ワークＷと静圧パッド１，２のワーク支持面１ｂ，２ｂとの間の距離の変化量と、それに対応するセンサ出力値の変化量とが１：１となるように調整することが望ましいが、少なくとも両変化量の間に相関があればよい。また本実施形態のエアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃの出力値は、基準値を０としてワークＷとの距離が小さくなる方向が＋、大きくなる方向が−となるように設定されている。
事前準備（Ｓ１）に続いては、例えばキャリア３を一対の静圧パッド１，２の間に装着し、そのキャリア３に調整用ワークＷａを装着する（Ｓ２）。この調整用ワークＷａの装着は作業者が手作業で行ってもよいし、ワーク搬入出装置により自動的に行ってもよい。また、調整用ワークＷａには研削済みのワークＷを用いることが望ましいが、研削前のワークＷを用いてもよい。また、この事前調整工程ではワークの研削は行わないため、調整用ワークＷａには、実際の研削対象とは異なる金属板や樹脂板等を用いてもよい。
調整用ワークＷａの装着（Ｓ２）が完了すると、続いて作業者が操作手段２３を操作することにより、静圧パッド制御手段２１の制御により左右の静圧パッド１，２に静圧水１ｃ，２ｃを供給し、図５に示すように調整用ワークＷａを静圧パッド１，２間で静圧支持する（Ｓ３：静圧支持工程）。なおこのとき、調整用ワークＷａは回転させない。続いて、作業者が操作手段２３を操作することにより、砥石制御手段２２の制御により左右の研削砥石４，５を回転停止状態のまま前進させて、図６に示すようにそれら研削砥石４，５により調整用ワークＷａを両面側から挟持する（Ｓ４：砥石支持工程）。そしてその状態で、作業者はエアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃによるセンサ出力値を例えばセンサ出力値表示手段２７から取得する（Ｓ５）。
ここで、Ｓ４の砥石支持工程では、エアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃによるセンサ出力値がその前後（研削砥石４，５による挟持前と挟持後）で略同じ値となるように研削砥石４，５の軸方向位置を調整することが望ましい。なお、このＳ４後の状態が、調整用ワークＷａを一対の静圧パッド１，２の間で静圧支持しつつ一対の研削砥石４，５により挟持する第１状態の一例である。この第１状態は、ワークＷの研削時（Ｓ１１）と同様に、調整用ワークＷａを静圧パッド１，２と研削砥石４，５との両方で支持している状態であるが、Ｓ５で取得した第１状態のセンサ出力値のみでは、調整用ワークＷａに曲げ応力が発生しているか否かは判別できない。
続いて、研削砥石４，５により調整用ワークＷａを挟持した状態のまま、作業者が操作手段２３を操作することにより、静圧パッド制御手段２１の制御により図７に示すように静圧パッド１，２への静圧水１ｃ，２ｃの供給を停止し、静圧パッド１，２による静圧支持を停止する（Ｓ６：静圧支持停止工程）。そしてその状態で、作業者はエアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃによるセンサ出力値を例えばセンサ出力値表示手段２７から取得する（Ｓ７）。なお、このＳ６後の状態が、調整用ワークＷａを静圧パッド１，２により静圧支持することなく一対の研削砥石４，５により挟持する第２状態の一例である。この第２状態は、第１状態から静圧パッド１，２による静圧支持をやめて研削砥石４，５による支持のみとした状態であるから、調整用ワークＷａに曲げ応力が発生していないことは明らかである。
そして、Ｓ５で取得した第１状態（静圧支持停止前）におけるセンサ出力値と、Ｓ７で取得した第２状態（静圧支持停止後）におけるセンサ出力値との間の変化量を求め、その変化量が所定判定値（例えば５μｍ）以下であるか否かを判定する（Ｓ８：姿勢変化判定工程）。
そのセンサ出力値の変化量が十分に小さければ（所定判定値以下であれば）、Ｓ５時点（第１状態）とＳ７時点（第２状態）とで調整用ワークＷａの姿勢に殆ど変化がないということであるから、ワークＷの研削時と同じ条件の第１状態において調整用ワークＷａに発生する曲げ応力は許容範囲内であると判断できる。一方、センサ出力値の変化量が所定判定値よりも大であれば、Ｓ５時点（第１状態）とＳ７時点（第２状態）とで調整用ワークＷａの姿勢が大きく変化したということであるから、ワークＷの研削時と同じ条件の第１状態において調整用ワークＷａに無視できない曲げ応力が発生していると判断できる。
そこで、センサ出力値の変化量が所定判定値以下でなければ（Ｓ８：Ｎｏ）、作業者はそのセンサ出力値の変化方向及び変化量に基づいて、変化量を小さくする方向に所定の調整を行う（Ｓ９）。この調整は、例えば研削砥石４，５の軸方向位置や傾きを対象として行うのが望ましいが、それ以外の例えば静圧水１ｃ，２ｃの流量、ノズル径等を調整の対象としてもよいし、それらのうちの複数を同時に調整してもよい。
例えば図８に示すように、左側のエアセンサ６ａ〜６ｃの出力値の変化量が全て−１０であり、右側のエアセンサ７ａ〜７ｃの出力値の変化量が全て＋１０である場合、静圧パッド１，２による支持位置よりも研削砥石４，５による支持位置の方が右側にあると考えられる。従って作業者は、操作手段２３の位置設定手段２５を操作して、例えば研削砥石４，５の軸方向位置を左側にシフトするように調整すればよい。この場合、研削砥石４，５の軸方向位置を左側にシフトする代わりに、例えば右側の静圧パッド２側の静圧水２ｃの流量を左側の静圧パッド１側の静圧水１ｃの流量に対して相対的に小さくするように調整してもよいし、例えば右側の静圧パッド２側の静圧水２ｃのノズル径を左側の静圧パッド１側の静圧水１ｃのノズル径に対して相対的に小さくするように調整してもよい。
Ｓ９の調整が終了すると、Ｓ３以降の処理を再び実行する。即ち、Ｓ８でセンサ出力値の変化量が所定判定値以下であると判定されるまで、Ｓ３〜Ｓ９の処理を繰り返し行う。そして、図９に示す例のように、Ｓ８でセンサ出力値の変化量が所定判定値以下であると判定された場合には（Ｓ８：Ｙｅｓ）、研削中のワークに曲げ応力が発生しないように調整されたものと判断できるため、ここで事前調整工程を完了し（Ｓ１０）、その調整後の横型両頭平面研削装置によりワークＷの研削を行う（Ｓ１１：研削工程）。
以上説明したように、本実施形態に係る薄板状ワークの製造方法は、研削工程の前の事前調整工程において、調整用ワークＷａを一対の静圧パッド１，２の間で静圧支持しつつ一対の研削砥石４，５により挟持する第１状態と、調整用ワークＷａを静圧パッド１，２により静圧支持することなく一対の研削砥石４，５により挟持する第２状態とで、調整用ワークＷａと静圧パッド１，２との距離を検出するエアセンサ（距離検出センサ）６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃの出力値を取得し、それら両状態におけるセンサ出力値の変化に基づいて、その変化を小さくする方向に調整を行うものであるため、薄板状ワークの研削を高精度で行うための事前調整を、作業者の熟練度合いに拘わらず容易且つ確実に行うことが可能である。
また、本実施形態に係る薄板状ワークの製造方法は、ワークの端面位置を監視するために従来から両頭平面研削装置に搭載されているエアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃをそのまま用いることができるため、低コストで実現可能である。
図１０は本発明の第２の実施形態を例示し、第１の実施形態を一部変更して、横型両頭平面研削装置に、事前調整工程の少なくとも一部を自動的に行う事前調整手段３１を設けた例を示している。
本実施形態の横型両頭平面研削装置の制御系は、図１０に示すように、静圧パッド制御手段２１、砥石制御手段２２等の他、事前調整手段３１を備えている。この事前調整手段３１は、図４に示す事前調整工程の少なくとも一部、例えばＳ３〜Ｓ９の繰り返し処理を自動的に行うもので、第１状態制御手段３２、第１出力値取得手段３３、第２状態制御手段３４、第２出力値取得手段３５、判定手段３６、調整実行手段３７等を備えている。
第１状態制御手段３２は、調整用ワークＷａを一対の静圧パッド１，２の間で静圧支持しつつ一対の研削砥石４，５により挟持する第１状態を実現すべく、静圧パッド制御手段２１及び砥石制御手段２２を介して図４のＳ３，Ｓ４の処理を自動的に実行させるように構成されている。また第１出力値取得手段３３は、その第１状態におけるエアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃの出力値を取得する（図４のＳ５）。
第２状態制御手段３４は、調整用ワークＷａを静圧パッド１，２により静圧支持することなく一対の研削砥石４，５により挟持する第２状態を実現すべく、静圧パッド制御手段２１を介して図４のＳ６の処理を自動的に実行させるように構成されている。また第２出力値取得手段３５は、その第２状態におけるエアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃの出力値を取得する（図４のＳ７）。
そして判定手段３６は、第１出力値取得手段３３により取得した第１状態（静圧支持停止前）におけるセンサ出力値と、第２出力値取得手段３５により取得した第２状態（静圧支持停止後）におけるセンサ出力値との間の変化量を求め、その変化量が所定判定値（例えば５μｍ）以下であるか否かを判定する（図４のＳ８）。
また、調整実行手段３７は、静圧水１ｃ，２ｃの流量を調整する流量調整手段３７ａ、研削砥石４，５の軸方向位置を調整する位置調整手段３７ｂ、研削砥石４，５の傾きを調整する傾き調整手段３７ｃ等を備えており、判定手段３６によりセンサ出力値の変化量が所定判定値以下でないと判定された場合に（図４のＳ８：Ｎｏ）、そのセンサ出力値の変化方向及び変化量に基づいて、流量調整手段３７ａ、位置調整手段３７ｂ、調整手段３７ｃ等により、変化量を小さくする方向に自動的に調整を行う（図４のＳ９）。
そして事前調整手段３１は、判定手段３６によりセンサ出力値の変化量が所定判定値以下であると判定されるまで、図４のＳ３〜Ｓ９を繰り返し実行する。
以上説明したように、本発明では第１状態と第２状態とにおけるセンサ出力値の変化方向及び変化量が数値化できるため、本実施形態のように事前調整工程の少なくとも一部を自動化することも可能である。
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、実施形態の事前調整工程は、第１状態でセンサ出力値を取得した後に第２状態に移行してセンサ出力値を取得するように構成したが、先に第２状態でセンサ出力値を取得した後に第１状態に移行してセンサ出力値を取得するように構成してもよい。
また、実施形態の事前調整工程は、静圧支持工程（図４のＳ３）を実行した後に静圧支持停止工程（図４のＳ４）を実行することにより第１状態に移行するように構成したが、先に研削砥石４，５により調整用ワークＷａを挟持した後に静圧パッド１，２による静圧支持を行うことにより第１状態に移行するように構成してもよい。
実施形態では、砥石支持工程（図４のＳ４）において、エアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃの出力値が静圧支持工程（図４のＳ３）のときと略同一となる位置で研削砥石４，５により調整用ワークＷａを挟持するように構成したが、エアセンサ６ａ〜６ｃ，７ａ〜７ｃの出力値に拘わらず、予め設定された位置で研削砥石４，５により調整用ワークＷａを挟持するように構成してもよい。但しこの場合には、その後の調整に時間がかかる可能性がある。
また、本発明の両頭平面研削装置は一対の静圧パッド１，２、一対の研削砥石４，５を上下に配置した縦型両頭平面研削装置においても同様に実施することが可能である。
１，２ 静圧パッド
４，５ 研削砥石
６ａ〜６ｃ，
７ａ〜７ｃ エアセンサ（距離検出センサ）
Ｗ ワーク
Ｗａ 調整用ワーク

Claims (6)

  1. 一対の静圧パッドと一対の研削砥石とを有する両頭平面研削装置を用いて、前記一対の静圧パッドの間で静圧支持された薄板状のワークを回転させながら、前記一対の研削砥石により前記ワークの両面を研削する研削工程と、前記研削工程の前に前記両頭平面研削装置を調整する事前調整工程とを備えた薄板状ワークの製造方法において、
    前記事前調整工程では、調整用ワークを前記一対の静圧パッドの間で静圧支持しつつ前記一対の研削砥石により挟持する第１状態と、前記調整用ワークを前記静圧パッドにより静圧支持することなく前記一対の研削砥石により挟持する第２状態とで前記調整用ワークの姿勢に関する所定値を取得し、それら両状態における前記所定値の変化に基づいて前記両頭平面研削装置を調整する
    ことを特徴とする薄板状ワークの製造方法。
  2. 前記一対の静圧パッドと前記調整用ワークとの距離を検出する距離検出センサの出力値を前記所定値とした
    ことを特徴とする請求項１に記載の薄板状ワークの製造方法。
  3. 前記第１状態と前記第２状態とにおける前記距離検出センサの出力値の変化量が所定判定値以下となることを条件に前記事前調整工程を終了する
    ことを特徴とする請求項２に記載の薄板状ワークの製造方法。
  4. 前記事前調整工程は、
    前記調整用ワークを前記一対の静圧パッドの間で静圧支持する静圧支持工程と、
    前記静圧支持工程で静圧支持された前記調整用ワークを前記一対の研削砥石により挟持する砥石支持工程と、
    前記砥石支持工程の後に前記一対の静圧パッドによる静圧支持を停止する静圧支持停止工程と、
    前記静圧支持停止工程の前後における前記距離検出センサの出力値の変化量が前記所定判定値以下であるか否かを判定する姿勢変化判定工程とを備え、
    前記姿勢変化判定工程で前記変化量が前記所定判定値以下であると判定されるまで、前記変化量を小さくする方向に前記両頭平面研削装置を調整しつつ前記静圧支持工程以降の工程を繰り返す
    ことを特徴とする請求項３に記載の薄板状ワークの製造方法。
  5. 前記砥石支持工程では、前記距離検出センサの出力値が前記静圧支持工程のときと略同一となる位置で前記一対の研削砥石により前記調整用ワークを挟持する
    ことを特徴とする請求項４に記載の薄板状ワークの製造方法。
  6. 一対の静圧パッドの間で静圧支持された薄板状のワークを回転させながら、一対の研削砥石により前記ワークの両面を研削する両頭平面研削装置において、
    調整用ワークを前記一対の静圧パッドの間で静圧支持しつつ前記一対の研削砥石により挟持する第１状態と、前記調整用ワークを前記静圧パッドにより静圧支持することなく前記一対の研削砥石により挟持する第２状態とで前記調整用ワークの姿勢に関する所定値を夫々取得し、それら両状態における前記所定値の変化に基づいて、前記ワークの研削前に所定の調整を行う事前調整手段を備えた
    ことを特徴とする両頭平面研削装置。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11400563B2 (en) * 2018-12-07 2022-08-02 Disco Corporation Processing method for disk-shaped workpiece
TWI826082B (zh) * 2022-09-08 2023-12-11 大陸商西安奕斯偉材料科技股份有限公司 監控研磨裝置的加工狀態的系統、方法及雙面研磨裝置
CN117226707A (zh) * 2023-11-10 2023-12-15 西安奕斯伟材料科技股份有限公司 驱动环、承载装置及双面研磨装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55125761U (ja) * 1979-02-24 1980-09-05
JPH10264024A (ja) * 1997-01-23 1998-10-06 Nippon Seiko Kk 砥石アンバランス測定方法
JP2002307303A (ja) * 2001-04-10 2002-10-23 Koyo Mach Ind Co Ltd 薄板円板状ワークの両面研削方法および装置
JP2005238444A (ja) * 1999-05-07 2005-09-08 Shin Etsu Handotai Co Ltd 両面同時研削方法および両面同時研削盤並びに両面同時ラップ方法および両面同時ラップ盤
JP2012210698A (ja) * 2011-03-18 2012-11-01 Koyo Mach Ind Co Ltd 薄板状ワークの研削方法及び両頭平面研削盤
JP2013226605A (ja) * 2012-04-24 2013-11-07 Koyo Mach Ind Co Ltd 両頭平面研削法及び両頭平面研削盤

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5989108A (en) * 1996-09-09 1999-11-23 Koyo Machine Industries Co., Ltd. Double side grinding apparatus for flat disklike work
JPH11114792A (ja) * 1997-10-07 1999-04-27 Canon Inc 研磨装置
JP3571310B2 (ja) * 2001-06-12 2004-09-29 コマツ電子金属株式会社 半導体ウェーハ剥し装置および半導体ウェーハの製造方法
JP2003236746A (ja) * 2002-02-14 2003-08-26 Sumitomo Heavy Ind Ltd ワーク研削装置
JP3993856B2 (ja) * 2004-01-22 2007-10-17 光洋機械工業株式会社 両頭平面研削装置
US7662023B2 (en) * 2006-01-30 2010-02-16 Memc Electronic Materials, Inc. Double side wafer grinder and methods for assessing workpiece nanotopology
JP4985451B2 (ja) * 2008-02-14 2012-07-25 信越半導体株式会社 ワークの両頭研削装置およびワークの両頭研削方法
JP5463570B2 (ja) * 2008-10-31 2014-04-09 Ｓｕｍｃｏ Ｔｅｃｈｘｉｖ株式会社 ウェハ用両頭研削装置および両頭研削方法
JP5614397B2 (ja) * 2011-11-07 2014-10-29 信越半導体株式会社 両面研磨方法
JP5872947B2 (ja) * 2012-04-05 2016-03-01 光洋機械工業株式会社 両頭平面研削におけるワーク搬入出方法及び両頭平面研削盤
JP5724958B2 (ja) * 2012-07-03 2015-05-27 信越半導体株式会社 両頭研削装置及びワークの両頭研削方法
JP6033652B2 (ja) * 2012-11-23 2016-11-30 光洋機械工業株式会社 両面研削装置における静圧パッドの熱変形防止装置および両面研削装置
JP6145334B2 (ja) * 2013-06-28 2017-06-07 株式会社荏原製作所 基板処理装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55125761U (ja) * 1979-02-24 1980-09-05
JPH10264024A (ja) * 1997-01-23 1998-10-06 Nippon Seiko Kk 砥石アンバランス測定方法
JP2005238444A (ja) * 1999-05-07 2005-09-08 Shin Etsu Handotai Co Ltd 両面同時研削方法および両面同時研削盤並びに両面同時ラップ方法および両面同時ラップ盤
JP2002307303A (ja) * 2001-04-10 2002-10-23 Koyo Mach Ind Co Ltd 薄板円板状ワークの両面研削方法および装置
JP2012210698A (ja) * 2011-03-18 2012-11-01 Koyo Mach Ind Co Ltd 薄板状ワークの研削方法及び両頭平面研削盤
JP2013226605A (ja) * 2012-04-24 2013-11-07 Koyo Mach Ind Co Ltd 両頭平面研削法及び両頭平面研削盤

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