JP4992306B2 - Work carrier, manufacturing method thereof and double-side polishing machine - Google Patents

Work carrier, manufacturing method thereof and double-side polishing machine Download PDF

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Description

本発明は、ワークの研磨加工を行う際に用いられるワークキャリアとその製造方法及び
そのワークキャリアを備えた両面研磨機に関するものである。
The present invention relates to a work carrier used when polishing a work, a manufacturing method thereof, and a double-side polishing machine provided with the work carrier.

従来から研磨面が互いに平行となるように配設された上定盤及び下定盤を備え、上定盤
と下定盤との間に薄片状のワークを挟み込んだ状態で遊離砥粒(研磨剤)を含むスラリ(
泥漿)を供給しつつ相対回転させることでワークの両面に研磨加工を施す両面研磨機が知
られている。
このような両面研磨機による研磨加工に際しては、上定盤と下定盤との間にワークを保
持した状態で配置される薄板状のワークキャリアが使用されている。ワークキャリアは、
その一部に設けられた保持穴内にワークを納めた状態でワークと共に上定盤と下定盤との
間に挟み込まれ、研磨加工時に、ワークの表面両面が常に上定盤及び下定盤の研磨面によ
り同時に摺接されるように保持している。
Conventionally, an upper surface plate and a lower surface plate are provided so that the polishing surfaces are parallel to each other, and loose abrasive grains (abrasive) with a flaky workpiece sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate Slurry containing (
2. Description of the Related Art There is known a double-side polishing machine that polishes both surfaces of a workpiece by rotating relative to each other while supplying slurry.
In the polishing process using such a double-side polishing machine, a thin plate-like work carrier is used which is disposed in a state where a work is held between an upper surface plate and a lower surface plate. Work carrier
The work surface is sandwiched between the upper surface plate and lower surface plate with the work in a holding hole provided in a part of it, and both surfaces of the work surface are always polished surfaces of the upper surface plate and lower surface plate during polishing. Are held so as to be slid at the same time.

また、前記したような両面研磨機は、ガラスや半導体の研磨加工だけでなく、水晶振動
子などの各種水晶デバイスに用いられる水晶基板の研磨加工にも広く利用されている。
近年、水晶デバイスは組み込まれる機器の小型化に伴って、使用する水晶基板も小型化
及び薄型化が進み、その厚さが30μm〜100μm、外形が10mm〜50mm程度の
ものが求められ、かかる水晶基板の研磨加工に適した両面研磨機が求められている。
The double-side polishing machine as described above is widely used not only for polishing glass and semiconductors but also for polishing quartz substrates used in various quartz devices such as quartz crystal resonators.
In recent years, with the miniaturization of equipment in which quartz devices are incorporated, the quartz substrate used is also becoming smaller and thinner, and a thickness of 30 to 100 μm and an outer diameter of about 10 to 50 mm are required. There is a need for a double-side polishing machine suitable for polishing a substrate.

なお、特許文献1には、極薄手のワークの研磨加工に好適な両面研磨機用ワークキャリ
アとして、ワークキャリア内部に金属組織の骨材を含有させることで、ワークキャリアの
剛性及び耐摩耗性の向上を図るようにした両面研磨機用ワークキャリア及びその製造方法
が開示されている。
特開2004−195571公報
In addition, in Patent Document 1, as a work carrier for a double-side polishing machine suitable for polishing an extremely thin work, the work carrier rigidity and wear resistance of the work carrier are contained by including an aggregate of a metal structure inside the work carrier. A work carrier for a double-sided polishing machine and a method for manufacturing the same have been disclosed.
JP 2004-195571 A

ところで、両面研磨機を使用してワークのラッピング或いはポリッシュを行う場合は、
ワークの平行度と平面度の高精度化、及び外観を維持するために、ワークキャリアが平坦
であることが一つの重要な要素になる。なお、ラッピングとは、研磨剤を含んだ状態で摺
動運動を行い、加工物を微少切削しながら研磨することによって、加工物をより平坦に仕
上げていく遊離砥粒加工をいう。また、ポリッシングとは、研磨剤を研磨布(クロス、パ
ッド)で保持し、ワークの艶出しを行う加工であり、通常はラッピングの後工程として行
われるものである。
By the way, when lapping or polishing a workpiece using a double-side polishing machine,
In order to increase the accuracy of the parallelism and flatness of the workpiece and maintain the appearance, it is an important factor that the workpiece carrier is flat. Note that lapping refers to loose abrasive processing in which a workpiece is polished while performing a sliding motion in a state containing an abrasive, and the workpiece is polished while being finely cut, thereby finishing the workpiece more flat. Polishing is a process in which an abrasive is held by a polishing cloth (cloth, pad) to polish the workpiece, and is usually performed as a post-lapping process.

図5は、両面研磨機用に使用される従来のワークキャリアの平面図である。
この図5に示すワークキャリア50は、極薄で円板状の金属からなるキャリア本体51
と、このキャリア本体51の外周部に設けられた複数本の突起部52と、キャリア本体5
1の径方向中程に設けられて夫々矩形状を成す複数の保持穴53と、中央部に設けられて
円形状を成す中央穴54とにより構成される。このように構成されるワークキャリア50
を用いてワークのラッピング或いはポリッシュを行う場合は、ワークキャリア本体51の
保持穴53にワークを収納した状態で、図示しない上定盤及び下定盤の研磨面に研磨する
ようにしている。
FIG. 5 is a plan view of a conventional work carrier used for a double-side polishing machine.
A work carrier 50 shown in FIG. 5 is a carrier body 51 made of an extremely thin and disc-like metal.
A plurality of protrusions 52 provided on the outer periphery of the carrier body 51, and the carrier body 5
A plurality of holding holes 53 each having a rectangular shape provided in the middle of one radial direction and a central hole 54 having a circular shape provided in the central portion. Work carrier 50 configured in this way
When wrapping or polishing a workpiece using, the workpiece is stored in the holding hole 53 of the workpiece carrier body 51 and polished on the polishing surfaces of the upper and lower surface plates (not shown).

しかしながら、図5に示すようなワークキャリア50を用いてラッピングまたはポリッ
シュを行った場合、加工条件によってワークキャリア50自体に反りが発生する。例えば
、研磨前のキャリア本体51は、図6(a)に示すように平板であったとしても、研磨後
のキャリア本体51は、図6(b)に示すように反りが生じる。このようなキャリア本体
51の反りは、研磨時にワークキャリア50と上定盤及び下定盤との間に介在している研
磨剤によって研磨時にワークキャリア50にストレスが掛かることによって発生する。そ
して、かかるワークキャリア50を使用し続けた場合は、ワーク60が保持穴53から脱
落してしまうおそれがあった。本来、ワーク60の側面中央に接触すべきワークキャリア
50が、ワーク60の側面中央からずれた位置において接触することになるため、ワーク
60に対して偏った力が加わり、ワーク60にひびや割れが生じたり、或いはワーク60
が斜めに研磨されたりして品質が低下する。特に、ワーク60が水晶基板の場合、ワーク
60が斜めに研磨されてしまうとワーク60である水晶基板の切断角度が変わり、かか
る水晶基板を用いた水晶素子の温度特性が目標とする特性からずれたものになってしまう

However, when lapping or polishing is performed using the work carrier 50 as shown in FIG. 5, the work carrier 50 itself warps depending on the processing conditions. For example, even if the carrier body 51 before polishing is a flat plate as shown in FIG. 6A, the carrier body 51 after polishing is warped as shown in FIG. 6B. Such warpage of the carrier main body 51 occurs when stress is applied to the work carrier 50 during polishing by an abrasive that is interposed between the work carrier 50 and the upper and lower surface plates during polishing. When the workpiece carrier 50 is continuously used, the workpiece 60 may fall off the holding hole 53. Originally, the work carrier 50 that should come into contact with the center of the side surface of the work 60 comes in contact with the position shifted from the center of the side surface of the work 60. Or work 60
Is slanted and the quality deteriorates. In particular, in the case where the workpiece 60 is a quartz substrate, if the workpiece 60 is polished obliquely, the cutting angle of the quartz substrate that is the workpiece 60 changes, and the temperature characteristics of the quartz crystal element using the quartz substrate are from the target characteristics. It will be shifted.

そこで、従来、両面研磨機により研磨加工を行った際は、一定期間毎(例えばロット毎
)にワークキャリア50の表裏を反転することで、ワークキャリア50の反りを矯正する
ようにしていたが、従来のワークキャリア50は、外観から表裏を判別することができな
いため、反転作業を行う作業者がミスを犯し易いという問題点があった。この結果、ラッ
ピングあるいはポリッシュを施した水晶基板等の品質を向上することができなかった。
Therefore, conventionally, when the polishing process is performed by the double-side polishing machine, the warp of the work carrier 50 is corrected by inverting the front and back of the work carrier 50 at regular intervals (for example, for each lot). Since the conventional work carrier 50 cannot distinguish the front and back from the appearance, there is a problem that an operator who performs the reversing work easily makes a mistake. As a result, the quality of the lapped or polished quartz substrate or the like could not be improved.

また、特許文献1に開示されているワークキャリアは、キャリア内部に金属組織の骨材
を含有させる必要があるため、コストが大幅に高くなるという問題点があった。
そこで、本発明は上記した点を鑑みたものであり、作業者がワークキャリアの反りを防
止するための反転作業及びその管理を確実に行うことができるワークキャリアとその製造
方法及び両面研磨機を提供することを目的とする。
In addition, the work carrier disclosed in Patent Document 1 has a problem that the cost is significantly increased because it is necessary to contain an aggregate of a metal structure inside the carrier.
Therefore, the present invention has been made in view of the above-described points, and provides a work carrier, a manufacturing method thereof, and a double-side polishing machine capable of reliably performing reversing work and its management for preventing the work carrier from warping. The purpose is to provide.

上記目的を達成するため、本発明のワークキャリアは、両面研磨機によってワークを研
磨加工する際にワークを保持するワークキャリアであって、ワークを保持する複数の保持
穴を有した円盤状のキャリア本体と、キャリア本体の表裏を目視により判別するためにキ
ャリア本体に設けたマーキング部と、を備え、マーキング部を円盤状のキャリア本体の中
心部と、保持穴を回避した盤面に設けるようにした。
このような本発明によれば、キャリア本体に形成したマーキング部によりキャリア本体
の表裏を目視により判別することができるため、ワークキャリアの反りを防止するための
反転作業や、その管理を確実に行うことができる。
In order to achieve the above object, the work carrier of the present invention is a work carrier that holds a work when the work is polished by a double-side polishing machine, and has a disc-like carrier having a plurality of holding holes for holding the work. The main body and a marking portion provided on the carrier main body for visually distinguishing the front and back of the carrier main body are provided, and the marking portion is provided on the center portion of the disk-shaped carrier main body and on the board surface avoiding the holding hole. .
According to the present invention, since the front and back of the carrier main body can be visually determined by the marking portion formed on the carrier main body, the reversing work for preventing the work carrier from warping and its management are surely performed. be able to.

また本発明のワークキャリアは、マーキング部を貫通穴により形成した。これにより、
キャリア本体を表面側或いは裏面側から見た場合でも容易に表裏を判別することができる
。また、ワークキャリアを使用している途中でマーキング部が消えてしまうといったこと
もない。
Moreover, the workpiece carrier of this invention formed the marking part by the through-hole. This
Even when the carrier body is viewed from the front side or the back side, the front and back sides can be easily distinguished. In addition, the marking portion does not disappear while using the work carrier.

また本発明のワークキャリアは、保持穴と貫通穴との中心角度をA、隣接する保持穴間
の中心角度をBとしたときに、貫通穴を、0<A<B/2の関係を満たす位置に形成する
ようにした。このような本発明によれば、キャリア本体を一方の盤面から見たときと他方
の盤面から見たときで貫通穴の位置が異なるので、ワークキャリアの表裏を容易に判別す
ることができる。
In the work carrier of the present invention, when the center angle between the holding hole and the through hole is A and the center angle between the adjacent holding holes is B, the through hole satisfies the relationship 0 <A <B / 2. It was made to form in a position. According to the present invention, since the position of the through hole is different when the carrier body is viewed from one board surface and when viewed from the other board surface, the front and back of the work carrier can be easily discriminated.

また本発明のワークキャリアは、貫通穴の直径をDm、保持穴の直径をDwとしたときに、
貫通穴を、0.2mm≦Dm<Dwの関係を満たす大きさに形成するようにした。このよう
な本発明によれば、作業者が目視により視認可能で、且つ、十分な強度を有するワークキ
ャリアを実現することができる。
The work carrier of the present invention has a through hole diameter Dm and a holding hole diameter Dw.
The through hole was formed in a size satisfying the relationship of 0.2 mm ≦ Dm <Dw. According to the present invention as described above, a work carrier that can be visually recognized by an operator and has sufficient strength can be realized.

また本発明のワークキャリアは、マーキング部をキャリア本体の一方の盤面に形成した
凹部とした。これにより作業者は盤面に凹部があるか否かによってキャリア本体の表裏を
容易に判別することができる。
Moreover, the work carrier of this invention made the marking part the recessed part formed in the one board surface of a carrier main body. Thus, the operator can easily discriminate between the front and back of the carrier body depending on whether or not there is a recess in the board surface.

また本発明のワークキャリアの製造方法は、両面研磨機によってワークを研磨加工する
際にワークを保持するワークキャリアの製造方法であって、少なくとも、キャリア本体に
ワークを保持する複数の保持穴と、キャリア本体の表裏を判別するマーキング部とを形成
するエッチング工程を備えるようにした。このような本発明によれば、キャリア本体にワ
ークを保持する保持穴と、ワークキャリアの表裏を判別するマーキング部とを同時に形成
することができるので、コストアップなしでキャリア本体にマーキング部を作製すること
が可能になる。
The work carrier manufacturing method of the present invention is a work carrier manufacturing method for holding a work when the work is polished by a double-side polishing machine, and at least a plurality of holding holes for holding the work in the carrier body, An etching process for forming a marking portion for discriminating the front and back of the carrier body is provided. According to the present invention, since the holding hole for holding the workpiece in the carrier body and the marking portion for discriminating the front and back of the workpiece carrier can be formed at the same time, the marking portion is produced in the carrier body without increasing the cost. It becomes possible to do.

また本発明の両面研磨機は、上定盤と、下定盤と、前記上定盤と前記下定盤との間に、
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、ワークキャリアが本発明のワークキャリアとした。
このような本発明によれば、ラッピングあるいはポリッシュを行った際に、ワークキャ
リアの反転及びその管理を確実に行うことができるので、ワークの品質を高めることがで
きる。
Further, the double-side polishing machine of the present invention has an upper surface plate, a lower surface plate, and between the upper surface plate and the lower surface plate,
A double-side polishing machine that simultaneously polishes both the front and back surfaces of a workpiece with a workpiece carrier holding the workpiece interposed therebetween, and the workpiece carrier is the workpiece carrier of the present invention.
According to the present invention, since the work carrier can be reversed and managed reliably when lapping or polishing is performed, the quality of the work can be improved.

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用のワークキャリアの構成を示した平面図
である。
図1に示すワークキャリア1は、両面研磨機によってワークを研磨加工する際にワーク
を保持するワークキャリアであり、ワークを保持する複数の保持穴4を有した円盤状のキ
ャリア本体2と、キャリア本体2の表裏を目視により判別するためにキャリア本体2に設
けたマーキング部6とを備える。キャリア本体2は、極薄のスチール鋼により構成されて
いる。なお、キャリア本体2の材質は、スチール鋼に限らず、ステンレス鋼、塩化ビニル
樹脂、ガラスエポキシ樹脂などを用いて構成することも可能である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a configuration of a work carrier for a double-side polishing machine according to an embodiment of the present invention.
A work carrier 1 shown in FIG. 1 is a work carrier that holds a work when the work is polished by a double-side polishing machine, and includes a disc-shaped carrier main body 2 having a plurality of holding holes 4 that hold the work, and a carrier. In order to distinguish the front and back of the main body 2 by visual observation, a marking portion 6 provided on the carrier main body 2 is provided. The carrier body 2 is made of ultra-thin steel steel. The material of the carrier body 2 is not limited to steel, but can be configured using stainless steel, vinyl chloride resin, glass epoxy resin, or the like.

キャリア本体2の中央部には、中央穴5が形成されている、またキャリア本体2の外周
部には複数本の突起3が設けられている。またキャリア本体2の径方向中程には複数(例
えば4個)の円形状の保持穴4が形成されている。なお、本実施形態では、保持穴4の形
状を円形としているが矩形形状であってもよい。
そして、本実施形態のワークキャリア1では、作業者がワークキャリア1の表裏を判別
するためのマーキング部として、円盤状のキャリア本体2の中心部と保持穴4を回避した
キャリア本体2の盤面状に貫通穴6を形成した点に特徴がある。なお、ワークキャリア1
は、表面または裏面といった表裏の区別は無いが、本明細書では便宜上ワークキャリア1
の一方の盤面を表面、他方の盤面を裏面と称することがある。
A central hole 5 is formed in the center of the carrier body 2, and a plurality of protrusions 3 are provided on the outer periphery of the carrier body 2. A plurality of (for example, four) circular holding holes 4 are formed in the middle of the carrier body 2 in the radial direction. In the present embodiment, the shape of the holding hole 4 is circular, but may be rectangular.
And in the work carrier 1 of this embodiment, the board surface shape of the carrier main body 2 which avoided the center part and the holding hole 4 of the disk-shaped carrier main body 2 as a marking part for an operator to discriminate | determine the front and back of the work carrier 1 This is characterized in that the through hole 6 is formed in. Work carrier 1
There is no distinction between the front and back surfaces, such as the front surface or the back surface.
One board surface may be referred to as the front surface and the other board surface as the back surface.

マーキング部である貫通穴6は、ワークキャリア1を一方の盤面(表面)から見たとき
と、他方の盤面(裏面)からみたときに、保持穴4との位置関係が異なるような位置に形
成されている。
具体的に説明すれば、例えばキャリア本体2に形成した隣接する保持穴4、4の中心角
度が90°の場合、貫通穴6を保持穴4、4の中間位置、つまり保持穴4との中心角度が
45°の位置に貫通穴6を形成すると、ワークキャリア1を表面から見たときと裏面から
見たときに保持穴4と貫通穴6との位置関係が同一になり、ワークキャリア1の表裏を判
別することができない。そこで、本実施形態では、ワークキャリア1を表面から見たとき
と裏面からみたときに、保持穴4との位置関係が異なる位置、即ち、保持穴4と貫通穴6
との中心角度が45°以外を採るような位置に貫通穴6を形成するようにした。なお、貫
通穴6の形状は、矩形形状であってもよい。
従って、本実施形態のワークキャリア1における貫通穴6の位置は、キャリア本体2の
中心から見て、保持穴4と貫通穴6との中心角度をA、隣接する保持穴4、4の中心角度
をBとすれば、貫通穴6は0<A<B/2の関係を満たす位置と定義することができる。
The through-hole 6 as a marking portion is formed at a position where the positional relationship with the holding hole 4 is different when the work carrier 1 is viewed from one board surface (front surface) and from the other board surface (back surface). Has been.
Specifically, for example, when the center angle of the adjacent holding holes 4 and 4 formed in the carrier body 2 is 90 °, the through hole 6 is located at the intermediate position between the holding holes 4 and 4, that is, the center with the holding hole 4. When the through hole 6 is formed at an angle of 45 °, the positional relationship between the holding hole 4 and the through hole 6 is the same when the work carrier 1 is viewed from the front surface and from the back surface. The front and back cannot be distinguished. Therefore, in the present embodiment, when the work carrier 1 is viewed from the front surface and the back surface, the positional relationship with the holding hole 4 is different, that is, the holding hole 4 and the through hole 6.
The through hole 6 is formed at a position where the central angle is other than 45 °. The through hole 6 may have a rectangular shape.
Therefore, the position of the through hole 6 in the work carrier 1 of the present embodiment is that the center angle between the holding hole 4 and the through hole 6 is A and the center angle between the adjacent holding holes 4 and 4 when viewed from the center of the carrier body 2. Is defined as B, the through hole 6 can be defined as a position satisfying a relationship of 0 <A <B / 2.

また貫通穴6は、キャリア本体2の外周に設けた突起部3より内側に形成する必要があ
るため、キャリア本体2の中心と貫通穴6の中心とのの距離をR0、貫通穴6の直径をDm、キャリア本体2の歯底円半径をR2とすれば、貫通穴6は(R0+Dm/2)<R2の関係を満たす位置と定義することができる。なお、貫通穴6が矩形形状の場合、貫通穴6の直径Dmは対角寸法とする。
また貫通穴6の直径は、作業者が目視にて確認でき、且つ、キャリア本体2の強度が低
下しない範囲内の大きさに形成する必要がある。実験によれば、作業者が目視にて確認で
きる貫通穴の直径は、約0.2mmであることがわかった。またキャリア本体2の強度は
、通常、キャリア本体2に形成する保持穴4の大きさを基準にして決められているため、
キャリア本体2の強度が低下しない範囲内での貫通穴6の最大サイズは、保持穴4のサイ
ズ以下であれば良いことになる。因みに貫通穴6を保持穴4より大きくすると、キャリア
本体2の強度バランスにバラツキが生じ、ワークの仕上がり品質にバラツキが生じること
になる。以上のことから貫通穴6の直径Dmは、保持穴4の直径をDwとすれば、0.2m
m(目視可能なサイズ)≦Dm<Dwの関係を満たす大きさと定義することができる。なお、
保持穴4が矩形状の場合、保持穴4の直径Dwは対角寸法とする。
Since the through hole 6 must be formed inside the protrusion 3 provided on the outer periphery of the carrier body 2 , the distance between the center of the carrier body 2 and the center of the through hole 6 is R 0, If the diameter is Dm and the root radius of the carrier body 2 is R2, the through hole 6 can be defined as a position satisfying the relationship of (R0 + Dm / 2) <R2. When the through hole 6 has a rectangular shape, the diameter Dm of the through hole 6 is a diagonal dimension.
Further, the diameter of the through hole 6 needs to be formed in a size that can be visually confirmed by the operator and does not decrease the strength of the carrier body 2. According to the experiment, it was found that the diameter of the through hole that can be visually confirmed by the operator is about 0.2 mm. Moreover, since the strength of the carrier body 2 is usually determined based on the size of the holding hole 4 formed in the carrier body 2,
The maximum size of the through hole 6 within a range in which the strength of the carrier body 2 is not lowered may be equal to or smaller than the size of the holding hole 4. Incidentally, when the through hole 6 is made larger than the holding hole 4, the strength balance of the carrier body 2 is varied, and the finished quality of the workpiece is also varied. From the above, the diameter Dm of the through hole 6 is 0.2 m if the diameter of the holding hole 4 is Dw.
It can be defined as a size satisfying the relationship of m (visible size) ≦ Dm <Dw. In addition,
When the holding hole 4 is rectangular, the diameter Dw of the holding hole 4 is a diagonal dimension.

従って、前記した定義を満たすような貫通穴4を備えたワークキャリア1を構成すれば
、作業者は貫通穴6によりワークキャリア1の表裏を容易に、且つ確実に判別することが
可能になるため、ワークキャリア1の反りを防止するための反転作業及びその管理を確実
に行うことができるようになる。つまり、水晶基板等の極薄のワークを研磨する際に使用
するワークキャリアの反転作業及びその管理を確実に行うことが可能になる。
Therefore, if the work carrier 1 having the through hole 4 that satisfies the above-described definition is configured, the operator can easily and reliably discriminate the front and back of the work carrier 1 by the through hole 6. Thus, the reversing work for preventing the work carrier 1 from warping and its management can be performed reliably. That is, it is possible to reliably perform the work carrier reversal work and its management used when polishing an extremely thin work such as a quartz substrate.

また、本実施形態では、ワークキャリア1を表面から見たときと裏面からみたときに、
貫通穴6と保持穴4との位置関係が異なるような位置に形成したことで、作業者はワーク
キャリア1の何れの面からもワークキャリア1の表裏を判別することができる。
なお、キャリア本体2に貫通穴6を形成する方法としては、ワークキャリア1自体が完
成品で有れば、ドリルなどを用いてキャリア本体2に貫通穴を形成すればよい。またワー
クキャリア1を新たに作製する場合、ワークキャリアがエッチング加工品であれば保持穴
4と同時に貫通穴6を形成すればよい。
Moreover, in this embodiment, when seeing the work carrier 1 from the front surface and from the back surface,
By forming the through holes 6 and the holding holes 4 at different positions, the operator can discriminate the front and back of the work carrier 1 from any surface of the work carrier 1.
As a method of forming the through hole 6 in the carrier body 2, if the work carrier 1 itself is a finished product, the through hole may be formed in the carrier body 2 using a drill or the like. When a new work carrier 1 is manufactured, if the work carrier is an etched product, the through hole 6 may be formed simultaneously with the holding hole 4.

またこれまでの説明では、ワークキャリア1の表裏を判別するマーキング部としてキャ
リア本体2に貫通穴6を形成するようにしているが、貫通穴6の代わりにキャリア本体2
の何れか一方の盤面に凹部6を形成し、この凹部6の有無によりワークキャリア1の表裏
を判別するようにしても良い。
なお、キャリア本体2の何れかの面に油性ペンでマーキングを施して表裏を判別するこ
とも考えられるが、その場合は、研磨中にマーキングが消えてしまうので、本実施形態の
ようにキャリア本体2に凹部を形成するほうが好ましい。
Further, in the above description, the through hole 6 is formed in the carrier body 2 as a marking portion for discriminating the front and back of the work carrier 1, but the carrier body 2 is used instead of the through hole 6.
A recess 6 may be formed on any one of the board surfaces, and the front and back of the work carrier 1 may be determined based on the presence or absence of the recess 6.
In addition, it is conceivable to mark either side of the carrier body 2 with an oil pen to distinguish the front and back, but in this case, the marking disappears during polishing, so the carrier body as in this embodiment It is preferable to form a recess in 2.

また、キャリア本体2の一方の盤面にダイヤモンドカッタでキズを付けて表裏を判別す
ることも考えられるが、その場合はキャリア本体2が塑性変形するなどして強度が低下す
るおそれがあるので、本実施形態のようにキャリア本体2に凹部を形成するほうが好まし
い。
キャリア本体2にマーキング部として凹部6を形成する方法としては、ワークキャリア
1自体が完成品で有ればキャリア本体2にザグリ加工を施せば良い。またワークキャリア
1がエッチング加工品で有ればハーフエッチングなどを施すことにより形成することがで
きる。
なお、本実施形態では、水晶基板の研磨を行う際に使用するワークキャリアを例に挙げ
て説明したが、これはあくまでも一例であり、半導体などの研磨を行う際に使用するワー
クキャリアにも適用可能であることは言うまでもない。
In addition, it may be possible to discriminate the front and back surfaces by scratching one surface of the carrier body 2 with a diamond cutter. In this case, the carrier body 2 may be plastically deformed and the strength may be reduced. It is preferable to form a recess in the carrier body 2 as in the embodiment.
As a method of forming the concave portion 6 as a marking portion on the carrier body 2, if the work carrier 1 itself is a finished product, the carrier body 2 may be counterbored. If the work carrier 1 is an etched product, it can be formed by performing half etching or the like.
In this embodiment, the work carrier used when polishing the quartz substrate is described as an example. However, this is only an example, and the work carrier used when polishing a semiconductor or the like is also applied. It goes without saying that it is possible.

図2は、本実施形態のワークキャリアの製造工程を示した図である。
本実施形態のワークキャリアの製造工程は、フォトリソグラフィー法に則った工程によ
り行われる。即ち、先ずパターン描画工程S1において、CADシステムにより入力され
たデータをもとにレーザプロッタによりフィルム感材、ガラス乾板に高精度の描画パター
ン(エッチングパターン)を作成する。次に、前処理工程S2として、レジストの密着を
良くするために、ワークキャリア1となる金属板(スチール鋼)の油や汚れの付着を取り
去る脱脂洗浄処理を行う。この後、レジスト塗布工程S3として、クリーンルーム内で粘
着管理されたレジスト感光膜を金属板の両面に均一に塗布する。次に、露光工程S4とし
て、レジストが塗布された金属板にエッチングパターンを使用して表裏両面を同時に露光
し、金属板に保持穴4と貫通穴6とを形成するための感光膜を転写する。
FIG. 2 is a diagram showing a work carrier manufacturing process according to the present embodiment.
The manufacturing process of the work carrier of this embodiment is performed by the process according to the photolithography method. That is, first, in a pattern drawing step S1, a highly accurate drawing pattern (etching pattern) is created on a film sensitive material and a glass dry plate by a laser plotter based on data input by a CAD system. Next, as a pretreatment step S2, a degreasing cleaning process is performed to remove the adhesion of oil and dirt on the metal plate (steel steel) serving as the work carrier 1 in order to improve the adhesion of the resist. Thereafter, as a resist coating step S3, a resist photosensitive film whose adhesion is controlled in a clean room is uniformly coated on both surfaces of the metal plate. Next, as an exposure step S4, both the front and back surfaces are simultaneously exposed using an etching pattern on a metal plate coated with a resist, and a photosensitive film for forming the holding holes 4 and the through holes 6 is transferred to the metal plate. .

次に、現像工程S5として、露光転写された金属板上の未露光部から皮膜を除去して金
属膜を露出させ、エッチング工程S6として、レジストが塗布された金属の露出部をエッ
チング液によりエッチングした後、剥離工程S7としてレジスト感光膜を除去し、剥離機
により製品の洗浄を行う。そして最後に検査工程S8において寸法・外観検査を行うよう
にする。
このようすれば、保持穴4と同時に貫通穴6を形成することができるので、従来のワー
クキャリアの製造工程と同じ工程で本実施形態のワークキャリア1を作製することができ
るため、従来とワークキャリアと同じ費用で本実施形態のワークキャリア1を作製するこ
とができる。
Next, as the developing step S5, the film is removed from the unexposed portion on the exposed and transferred metal plate to expose the metal film, and as the etching step S6, the exposed portion of the metal coated with the resist is etched with an etching solution. After that, the resist photosensitive film is removed as a peeling step S7, and the product is washed with a peeling machine. Finally, a dimension / appearance inspection is performed in the inspection step S8.
In this way, since the through hole 6 can be formed simultaneously with the holding hole 4, the work carrier 1 of the present embodiment can be manufactured in the same process as the conventional work carrier manufacturing process. The work carrier 1 of this embodiment can be produced at the same cost as the carrier.

図3は、本実施形態のワークキャリア1を両面研磨機による研磨加工に用いた様子を示
した図である。なお、図3は、両面研磨機の上定盤及び下定盤を省略して示した図である
。また、図4は、図3に示した両面研磨機の上定盤及び下定盤を加えたX−X断面を示し
た図である。なお、ワークキャリア1及びワーク20は、上定盤11及び下定盤12に比
べて無視できるほど薄いが、図4では説明を分かり易くするためにワークキャリア1を厚
くして示している。
これらの図3、図4に示すように、上定盤11及び下定盤12は、夫々の研磨面に研磨
パッド13が貼り付けられた同程度の寸法を備えた円板状部材によって構成されており、
それらの研磨面が互いに平行となるように同軸に配設されている。また、上定盤11と下
定盤12との間には、例えば3枚のワークキャリア1とセンターギヤ14及びリングギヤ
15とにより遊星歯車を構成している。
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the work carrier 1 of the present embodiment is used for polishing by a double-side polishing machine. In addition, FIG. 3 is a figure which abbreviate | omitted and showed the upper surface plate and lower surface plate of the double-side polisher. Moreover, FIG. 4 is the figure which showed the XX cross section which added the upper surface plate and lower surface plate of the double-side polisher shown in FIG. Although the work carrier 1 and the work 20 are negligibly thin as compared with the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12, in FIG. 4, the work carrier 1 is shown thicker for easy understanding.
As shown in FIGS. 3 and 4, the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12 are constituted by disk-like members having the same size with a polishing pad 13 attached to each polishing surface. And
The polished surfaces are arranged coaxially so as to be parallel to each other. Further, between the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12, for example, three work carriers 1, a center gear 14, and a ring gear 15 constitute a planetary gear.

このように構成される両面研磨機10による研磨加工に際して、各ワークキャリア1は
複数の保持穴4の夫々にワーク20を収納した状態で、センターギヤ14及びリングギヤ
15の間に嵌め入れられて、上定盤11と下定盤12との間に挟み込まれる。そして、例
えば研磨剤を供給しつつ上定盤11及び下定盤12をそれらの軸心まわりにワークキャリ
ア1に対して相対回転させ、且つ、センターギヤ14又はリングギヤ15をその軸心まわ
りに回転させることで、ワーク20の両面が上定盤11及び下定盤12夫々に備えられた
研磨パッド13の表面に摺接させられてワーク20の両面に研磨加工を施すようにしてい
る。このとき、センターギヤ14、リングギヤ15、及び下定盤12は、同じ方向に回転
し、上定盤11だけが反対方向に回転することになる。また下定盤12をワークキャリア
1より速く回転させると共に、上定盤11をワークキャリア1より遅く回転させることで
、ワーク20に対する上定盤11及び下定盤12の相対速度を均一に保つようにしている
At the time of polishing by the double-side polishing machine 10 configured in this way, each work carrier 1 is fitted between the center gear 14 and the ring gear 15 with the work 20 stored in each of the plurality of holding holes 4, It is sandwiched between the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12. Then, for example, while supplying the abrasive, the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12 are rotated relative to the work carrier 1 around the axis thereof, and the center gear 14 or the ring gear 15 is rotated around the axis. Thus, both surfaces of the work 20 are brought into sliding contact with the surfaces of the polishing pads 13 provided on the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12, respectively, so that both surfaces of the work 20 are polished. At this time, the center gear 14, the ring gear 15, and the lower surface plate 12 rotate in the same direction, and only the upper surface plate 11 rotates in the opposite direction. Further, by rotating the lower surface plate 12 faster than the work carrier 1 and rotating the upper surface plate 11 slower than the work carrier 1, the relative speed of the upper surface plate 11 and the lower surface plate 12 with respect to the work 20 is kept uniform. Yes.

従って、本実施形態のワークキャリア1を用いて両面研磨機10を構成し、両面研磨機
10において水晶基板などのワーク20のラッピングあるいはポリッシングを行うように
すれば、ワーク20の平行度、平面度及び外観の品質を向上することが可能になる。
Therefore, if the double-side polishing machine 10 is configured using the work carrier 1 of the present embodiment and the double-side polishing machine 10 performs lapping or polishing of the workpiece 20 such as a quartz substrate, the parallelism and flatness of the workpiece 20 are achieved. And the quality of the appearance can be improved.

本発明の実施形態に係る両面研磨機用のワークキャリアの構成を示した平面図である。It is a top view showing composition of a work carrier for double-side polish machines concerning an embodiment of the present invention. 本実施形態のワークキャリアの製造工程を示した図である。It is the figure which showed the manufacturing process of the work carrier of this embodiment. 本実施形態のワークキャリア1が両面研磨機による研磨加工に用いられる様子を示した図である。It is the figure which showed a mode that the work carrier 1 of this embodiment was used for the grinding | polishing process by a double-side polisher. 図2に示した両面研磨機に上定盤及び下定盤を加えたX−X断面を示した図である。It is the figure which showed XX cross section which added the upper surface plate and the lower surface plate to the double-side polisher shown in FIG. 従来の両面研磨機用のワークキャリアの平面図である。It is a top view of the work carrier for the conventional double-side polisher. 従来のワークキャリアにおいて発生する反りの説明図である。It is explanatory drawing of the curvature which generate | occur | produces in the conventional work carrier.

符号の説明Explanation of symbols

1…ワークキャリア、2…キャリア本体、3…突起部、4…保持穴、5…中央穴、6…
保持部(貫通穴、凹部)、10…両面研磨機、11…上定盤、12…下定盤、13…研磨
パッド、14…センターギヤ、15…リングギヤ、20…ワーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Work carrier, 2 ... Carrier main body, 3 ... Projection part, 4 ... Holding hole, 5 ... Center hole, 6 ...
Holding part (through hole, recess), 10 ... Double-side polishing machine, 11 ... Upper surface plate, 12 ... Lower surface plate, 13 ... Polishing pad, 14 ... Center gear, 15 ... Ring gear, 20 ... Workpiece

Claims (5)

両面研磨機によってワークを研磨加工する際にワークを保持する複数の保持穴を有している円盤状のキャリア本体と、
前記キャリア本体の表裏を判別するために前記キャリア本体に設けているマーキング部と、を備え、
前記マーキング部と前記保持穴との中心角度Aと、隣接する前記保持穴間の中心角度Bとが、0<A<B/2の関係を満たし、
さらに、前記マーキング部の直径Dmと、前記保持穴の直径Dwとが、0.2mm≦Dm<Dwの関係を満たすように形成されていることを特徴とするワークキャリア。
A disk-shaped carrier body which has a holding hole in multiple that holds the workpiece during the polishing of the workpiece by a double-sided polishing machine,
And a marking portion which is provided on the carrier body in order to determine different front and back of the carrier body,
The center angle A between the marking portion and the holding hole and the center angle B between the adjacent holding holes satisfy the relationship 0 <A <B / 2,
Further, the work carrier is characterized in that a diameter Dm of the marking portion and a diameter Dw of the holding hole satisfy a relationship of 0.2 mm ≦ Dm <Dw .
前記マーキング部が貫通穴であることを特徴とする請求項1に記載のワークキャリア。 The work carrier according to claim 1, wherein the marking portion is a through hole. 前記マーキング部が凹部であることを特徴とする請求項1に記載のワークキャリア。 The work carrier according to claim 1, wherein the marking portion is a concave portion. 前記マーキング部は、前記キャリア本体の中心と前記マーキング部の中心との間の距離R0と、前記マーキング部の直径Dmと、前記キャリア本体の歯底円半径R2(mm)とが、(R0+Dm/2)<R2の関係を満たすことを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか一項に記載のワークキャリア。The marking portion has a distance R0 between the center of the carrier body and the center of the marking portion, a diameter Dm of the marking portion, and a root circle radius R2 (mm) of the carrier body (R0 + Dm / 2) The work carrier according to any one of claims 1 to 3, wherein a relationship of <R2 is satisfied. 上定盤と、下定盤と、前記上定盤と前記下定盤との間に、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は、請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載のワークキャリアで
あることを特徴とする両面研磨機。
An upper surface plate, a lower surface plate, and a double-side polishing machine that simultaneously polishes both the front and back surfaces of a work with a work carrier holding the work between the upper surface plate and the lower surface plate,
The double-side polishing machine according to claim 1, wherein the work carrier is the work carrier according to claim 1.
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