JPH0767665B2 - 平面研磨装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ワークの片面研磨に使用される平面研磨装置
に関するものである。

［従来の技術］ 従来、平面研磨装置によって半導体ウエハやガラスウエ
ハ等のワークの片面を研磨する場合には、第６図に示す
ように、加圧ヘッド１のワーク取付面にポリウレタンな
どのパッド２を貼り付け、このパッド２にワーク３を密
着させるか、あるいは、上記パッド２を貼り付けること
なく、直接ワークを３加圧ヘッド１のワーク取付面に密
着させて定盤４に押してつけるようにしていた。

しかしながら、このように加圧ヘッド１でワーク３を直
接定盤４に圧接する方法では、加圧ヘッド１のワーク取
付面及びワーク背面の平面度が精度的に均一である必要
があり、それらの平面度が悪いと、ワーク３と加圧ヘッ
ド１との各接点での面圧が一様でなくなるため、一様な
研磨ができなくなり、加工精度に悪影響を及ぼすことに
なる。このことは、加圧ヘッド１とワーク３との間にご
みなどの異物が介在する場合にも同様である。

また、加圧ヘッド１とワーク３とが接触しているため、
ワークに汚れや傷が付き易かった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の課題は、ワークに汚れや傷を生じることなく、
該ワークを一様な面圧で定盤に圧接させることができる
平面研磨装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 上記課題を解決するため、本発明の平面研磨装置は、加
圧ヘッドによりワークを回転する定盤に押しつけて研磨
するようにしたものにおいて、上記加圧ヘッドの下面
に、ワークの流体密に接する環状のシール部材を設ける
と共に、該シール部材に囲まれた領域を、加圧媒体とし
ての圧力流体を充填及び排出可能な加圧用空間部とした
ことを特徴とするものである。

［作 用］ ワークは加圧ヘッドにより圧力流体を介して定盤に押し
つけられ、その加工が行われる。このとき、圧力流体に
よる加圧力が、加圧ヘッドのワーク取付面及びワーク背
面の平面度とは無関係にワークの背面に均等に作用する
ため、該ワークの面圧は一様となり、該ワークは高い平
面度に仕上げられることになる。

また、ワークが圧力流体を介して間接的に加圧ヘッドと
接触するため、その汚れや傷が発生しにくい。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。

第１図において、10は回転自在の定盤、11は該定盤にワ
ーク12を圧接する加圧ヘッドを示している。

上記定盤10は、図示しない駆動軸を介してモータ等の駆
動源に接続されており、また、加圧ヘッド11は、図示し
ないシリンダに昇降自在に取付けられ、該シリンダの作
用力により、加圧媒体としての圧力流体を介してワーク
12を定盤10に押しつけるもので、具体的には次のように
構成されている。

即ち、第２図及び第３図に詳細に示すように、上記加圧
ヘッド11の下面には、その中央部にエアや液体などの圧
力流体を供給するための供給ポート14が設けられると共
に、該供給ポート14を囲むように環状の溝15が形成さ
れ、該溝15内に、合成樹脂性のワークホルダ16がダイヤ
フラム17により変位可能に取付けられており、該ワーク
ホルダ16の下面内側に形成されたワーク取付け用の段部
16aには、中央部にスリット19を備えたシール部材18が
取付けられ、該スリット19内に複数の吸引孔20が開口し
ている。

上記吸引孔20は、ワークホルダ16内の通孔23、加圧ヘッ
ド11内に収納されたチューブ24、ロータリージョイント
25を介して真空ポンプ26に接続され、一方上記供給ポー
ト14は、加圧ヘッド11内に収納された別のチューブ27、
上記ロータリージョイント25を介して圧力流体源28に接
続され、ワーク12の加工時や搬入時等に、上記吸引孔20
を通じてスリット19内のエアが吸引されることによりワ
ーク12が加圧ヘッド11に吸着保持され、また、ワーク12
の加工時に、加圧ヘッド11とワーク12との間に区画形成
される空間30内に供給ポート14から圧力流体が供給充填
されることにより、該圧力流体を介してワーク12が定盤
10に圧接されるようになっている。

上記構成を有する本発明の平面研磨装置において、ワー
クホルダ16の段部16aに嵌合されたワーク12は、吸引孔2
0を通じて真空ポンプ26で吸引されることにより該ワー
クホルダ16に吸着保持され、その状態のまま回転する定
盤10に押しつけられ、その研磨加工が行われる。このと
き、加圧ヘッド11とワーク12との間の空間30には、圧力
流体源28から供給ポート14を通じて圧力流体が供給充填
され、この圧力流体を加圧媒体として該ワーク12が定盤
10に圧接される。従って、ワーク12の背面には、圧力流
体による加圧力が、加圧ヘッド11のワーク取付面やワー
ク背面の平面度とは無関係に均等に作用し、該ワーク12
の面圧は一様となり、該ワーク12は高い平面度に仕上げ
られることになる。

しかも、ワークホルダ16がダイヤフラム17により若干の
自由度を持って支持されているため、ワーク12と加圧ヘ
ッド11とが正確に平行でない場合でも、それらの誤差が
ワークホルダ16の変位により吸収され、ワーク12に偏っ
た加圧力が作用することがなく、これと上記圧力流体で
加圧することとの相乗効果により、ワークが均一な加圧
力で定盤に圧接されることになる。

また、上記の如く加工中にもエアチャックによりワーク
12が吸着されているため、シール部材18によるシール効
果が向上し、空間30内の圧力流体の漏れが生じないばか
りでなく、ワーク外周部分のばたつきが防止され、加工
精度が向上する。しかも、上記ダイヤフラム17により、
加工中に該空間30内あるいは溝15内への砥粒の侵入が防
止される。

さらに、加圧ヘッド１とワーク12の背面とが非接触であ
るため、該ワーク12の背面な汚れや傷が付ことがない。

加工が終了すると、空間30への圧力流体の供給が停止さ
れると共に、ワーク12がワークホルダ16から開放されて
取り出される。

上記実施例では、加工中にもエアチャックによりワーク
12を吸着させているが、ワークの形状やその運動軌跡の
とりかた等によっては、加工中にエアチャックしなくて
も、均一な平面加工精度が得られる。

これを第４図a,bと第５図a,bとによって説明すると、ワ
ーク12が、加工時に加圧ヘッド11により第４図a,bに示
すような軌跡をとる場合、該ワーク12は、定盤10からオ
ーバーハングしながら回転し研磨されるので、加工中に
該ワーク12をエアチャックにより吸着保持する必要があ
るが、第５図a,bに示すような軌跡をとる場合には、該
ワーク12は常に定盤10上にあるので、その外周部がばた
つくことはなく、従って、加工中に該ワーク12をエアチ
ャックにより加工ヘッド11に吸着保持させておく必要が
ない。

［発明の効果］ このように、本発明によれば、加圧ヘッドとワークとの
間に加圧媒体として圧力流体を介在させ、この圧力流体
を介してワークを定盤に押し付けるようにしたので、ワ
ークを直接加圧ヘッドで定盤に押しつける場合と違い、
該加圧ヘッドのワーク取付面やワーク背面等の平面度と
は無関係に加圧力をワークの背面に均等に作用させるこ
とができ、該ワークと面圧が一様となるため、該ワーク
を高い平面度に仕上げることができる。

また、上記圧力流体を直接ワークの背面に作用させるこ
とにより、加圧ヘッドとワークとを実質的に非接触とし
たので、該ワークの背面に加圧ヘッドやその他の加圧用
部材が接触することによる汚れが圧痕等の傷の付着を確
実に防止して、不良品を発生率を著しく低下させること
ができる。

更に、加圧ヘッドの下面に環状のシール部材を設け、該
シール部材に囲まれた領域を加圧用空間部として圧力流
体を給排するようにしたので、その構成が非常に簡単で
加工時の取り扱いも容易であり、しかも、圧力流体の給
排により、加圧力の設定や調整等を容易に行うことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部断面図、第２図はその
部分拡大断面図、第３図はその下面図、第４図a,bは加
工時におけるワークの運動軌跡のとりかたについて示す
平面図及び部分平面図、第５図a,bは他の運動軌跡のと
りかたについて示す平面図及び部分平面図、第６図は従
来例の部分断面図である。 10……定盤、11……加圧ヘッド、 12……ワーク。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 箱守 駿二 神奈川県綾瀬市早川2647 スピードファム 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭54−44299（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加圧ヘッドによりワークを回転する定盤に
   押しつけて研磨するようにしたものにおいて、 上記加圧ヘッドの下面に、ワークの流体密に接する環状
   のシール部材を設けると共に、該シール部材に囲まれた
   領域を、加圧媒体としての圧力流体を充填及び排出可能
   な加圧用空間部としたことを特徴とする平面研磨装置。