JPH0713964Y2 - 平面研磨装置用キャリヤ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、平面研磨装置においてワークの保持に使用さ
れるキャリヤに関するものであり、特に、極薄のワーク
の保持に使用されるキャリヤに関するものである。

［従来の技術］ 一般に、半導体ウエハやガラス、水晶、各種機械部品な
どのワークの両面を同時に研磨加工する平面研磨装置に
おいては、該ワークの保持にキャリヤが使用されてい
る。中でも、0.1mm以下の水晶のような極薄のワークの
研磨には、第６図に示すように、スウェーデン鋼などの
板材により形成された薄物のキャリヤ１が使用されてい
る。

而して、かかる薄物のキャリヤ１には、研磨精度を維持
するために高い平面度が要求されるが、それを板材から
成形した状態のままでは厚さが一様ではなく、しかも、
ワーク保持穴２の打ち抜き加工等によって歪が生じてい
るため、通常は、研磨に使用する前にキャリヤ１だけを
ラップし、上記歪を除去したり厚さを均一化するという
作業が行われている。

しかしながら、上記ラップ作業だけでは、キャリヤの歪
を完全に除去することは困難であり、従ってその平面度
を高精度に維持することはできない。即ち、ラップ作業
によって平面に仕上げられたキャリヤにも、実際には内
部応力が残留しており、これに研磨剤スラリーによる表
面張力や定盤形状などキャリヤに歪を生じさせるその他
の要因が加わることにより、該キャリヤが第７図Ａ〜Ｄ
に示すように様々な形に変形することになる。

而して、このようにキャリヤ１が変形した状態で研磨を
行うと、定盤面３上の研磨剤の流れが均一でなくなり、
複数のワーク４の研磨レートに差が生じる。即ち、例え
ば第７図A,Cに示すように、キャリヤ１の中央部が上方
へ持ち上った状態のときはキャリヤ１の中央部に、逆
に、第７図B,Dに示すようにキャリヤ１の外周部が上方
へ持ち上った状態のときは、キャリヤの外周部に研磨剤
が集まり易く、このように研磨剤が集まった場所の研磨
レートが大きくなる。

しかも、キャリヤ１を部分的または全体的なそりがある
状態で長時間使用していると、その部分が早く研磨され
て穴があいてしまったり、周囲のギヤが早く摩耗するな
どの不都合を生じ、キャリヤ自体の耐久性にも悪影響を
及ぼしていた。

［考案が解決しようとする問題点］ 本考案の課題は、上述したような極薄のワークの研磨に
使用される薄物のキャリヤにおいて、その内部応力を除
去することにより変形を防止し、該キャリヤを高い平面
度に維持すると共に、その耐久性を高めることにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本考案のキャリヤは、ワーク
を嵌合保持させるためのワーク保持穴と重複しない位置
に、応力を分散、吸収させるための複数の細孔を円周状
に配設したことを特徴とするものである。

［作用］ キャリヤの内部応力が細孔によって分散、吸収され、該
キャリヤが湾曲するなど歪の発生が抑えられる。従っ
て、該キャリヤは高度の平面状態に保持され、研磨剤の
流通も均一になるため、全てのワークが同様の研磨レー
トで研磨されて研磨精度が向上すると共に、キャリヤの
偏摩耗が防止されてその耐久性が向上する。

［実施例］ 以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本考案の第１実施例を示すもので、この実施例
におけるキャリヤ10は、従来のキャリヤと同様にスウェ
ーデン鋼などのような薄板材により形成されており、そ
の中心穴11の回りには、多数のワーク保持穴12が同心円
状に穿設されると共に、これらのワーク保持穴12と重複
しない位置に、該キャリヤ10に残留する内部応力を分散
または吸収させて除去させるための複数の細孔13が一定
間隔で円周状に配設されており、キャリヤ10の外周には
ギヤ14が形成されている。

上記細孔13は、中心穴11と内側のワーク保持穴列12aと
の間、及び内側と外側のワーク保持穴列12a,12bの間に
同心円状に配設されており、各細孔13は円周方向に長い
スリット状に形成され、その長さは、外側の細孔列13b
のものがワーク保持穴12の直径と同程度に、内側の細孔
列13aのものがそれより短く形成されている。このと
き、内側の細孔列13aと外側の細孔列13bとにおける各細
孔13の位置関係を、一方の細孔列における隣接する細孔
13,13の間に他方の細孔列における細孔13が位置するよ
うに設定するのが望ましく、また、キャリヤ10の強度を
必要以上低下させないで最大の効果を得るためには、上
記細孔13の幅を0.5mm以下とするのが望ましい。

なお、外側のワーク保持穴列12bの外側にも同様の細孔
を設けてもよい。

上記細孔の長さや形状、数等は任意に設定することがで
き、第２図に示す第２実施例のキャリヤ20においては、
同様の幅をもつ細孔23が上記第１実施例の場合よりも長
尺に形成され、外側の細孔列23bにおける細孔23が３つ
のワーク保持穴22にまたがるような長さに、内側の細孔
列23aにおける細孔23がワーク保持穴22の直径よりやや
大きい長さに形成されている。

また、第３図に示す第３実施例のキャリヤ30では、細孔
33がキャリヤ30の半径方向に長く形成され、それが、内
側のワーク保持穴列32aの内側、内側と外側のワーク保
持穴列32a,32bの間、及び外側のワーク保持穴列32bの外
側にそれぞれ円周状に配設されている。

さらに、第４図に示す第４実施例のキャリヤ40では、多
数の円形の細孔43を上記第３実施例の場合と同様の位置
に配設したものである。この場合にも、細孔43の直径は
0.5mm以下とするのが望ましい。

而して、上記キャリヤ10,20,30,40は、第５図にキャリ
ヤ10の場合を代表して例示するように、平面研磨装置に
おけるサンギヤ50とインターナルギヤ51とに噛合され、
サンギヤ50の回りを遊星歯車状に駆動されながらそのワ
ーク保持穴12内に嵌合したワーク52を保持するもので、
該ワーク52が上下の定盤53,54によって研磨されるよう
になっている。このとき、多数の細孔13によってキャリ
ヤ10の内部応力が分散または吸収されて除去され、該キ
ャリヤ10が湾曲するなど歪の発生が可及的に抑えられる
ため、該キャリヤ10は高度の平面状態に保持され、研磨
剤の流通も均一になる。従って、それに保持された全て
のワーク52が同様の研磨レートで研磨されることにより
研磨精度が向上し、且つキャリヤ10の偏摩耗が防止され
てその耐久性も向上する。このような作用、効果は、そ
の他のキャリヤ20,30,40についても同様である。

［考案の効果］ このように本考案によれば、キャリヤに多数の細孔を形
成することによって該キャリヤの内部応力を分散、吸収
させるようにしたので、該キャリヤの歪を防止してそれ
を高度の平面状態に保持させることができ、これによっ
て、ワーク加工精度の向上とキャリヤの耐久性の向上と
を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図はそれぞれ本考案のキャリヤの第１〜第
４実施例を示す正面図、第５図はその使用状態の要部断
面図、第６図は従来のキャリヤの正面図、第７図Ａ〜Ｄ
は従来のキャリヤの歪について説明する断面図である。 10,20,30,40……キャリヤ、12,22……ワーク保持穴、1
3,23,33,43……細孔。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークを嵌合保持させるためのワーク保持
   穴と重複しない位置に、応力を分散、吸収させるための
   複数の細孔を円周状に配設したことを特徴とする平面研
   磨装置用キャリヤ。