JPH1058320A - 研削装置および研磨装置 - Google Patents

研削装置および研磨装置

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JPH1058320A
JPH1058320A JP22014496A JP22014496A JPH1058320A JP H1058320 A JPH1058320 A JP H1058320A JP 22014496 A JP22014496 A JP 22014496A JP 22014496 A JP22014496 A JP 22014496A JP H1058320 A JPH1058320 A JP H1058320A
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JP
Japan
Prior art keywords
spindle
spindle head
back plate
motor
grinding
Prior art date
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Pending
Application number
JP22014496A
Other languages
English (en)
Inventor
Saburo Sekida
田 三 郎 関
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shibayama Kikai Co Ltd
Original Assignee
Shibayama Kikai Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shibayama Kikai Co Ltd filed Critical Shibayama Kikai Co Ltd
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Publication of JPH1058320A publication Critical patent/JPH1058320A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転テーブルに対する砥石の角度を容易に微
調整する。 【解決手段】 スピンドルヘッド11を背面板7および
スライド板6を介してコラム3にスライド可能に取り付
け、背面板7の下部とスピンドルヘッド11の下部の間
を球関節継手9で支持するとともに、スピンドルヘッド
11の上部と背面板7の上部の間にモータ15により駆
動されるピッチに差を設けた差動ねじ機構8を設けて、
スピンドルヘッド11を背面板7に対して少なくとも前
後方向に傾動可能に保持する。モータ15により差動ね
じ機構8を動作させることにより、スピンドル13に保
持された砥石14の回転テーブル2に対する角度を容易
に微調整することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン半導体材
料やガリウム砒素、ガリウム燐、インジウム燐等の化合
物半導体材料またはセラミック材料または金属材料の表
面を研削する研削装置やファイングラインディング盤、
またはラップ盤やポリッシュ盤等の研磨装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年のエレクトロニクス技術のめざまし
い発展により、多くの電子機器にさまざまな半導体装置
が使用されるようになってきた。半導体装置は、シリコ
ン等の半導体材料を円柱状に結晶させ、これをウェハと
呼ばれる薄い円盤状にスライスしたものをベースとして
製造される。ウェハは、非常に高度な平坦度が要求され
るため、機械研磨および化学研磨により鏡面に仕上げら
れる。機械研磨には研削盤または研磨盤が用いられる。
【0003】研削盤によるウェハの研削は、一般に回転
テーブル上にウェハを真空吸着して回転させ、その表面
に回転テーブルとは反対方向に回転するリング状の砥石
を押し当てることにより行う。リング状の砥石は、モー
タに連結されたスピンドルに取り付けられて回転すると
ともに、スピンドルを保持するスピンドルヘッドが、装
置本体のコラムに取り付けられたボールねじにより垂直
方向に移動して、回転テーブル上のウェハに対し切り込
みを行う。ウェハを研磨するラップ盤も、上記研削盤と
ほぼ同様な構成を備え、下ラップ盤の上にキャリアを用
いて固定されたウェハを、上ラップ盤との間に供給され
た砥粒により研磨する。
【0004】研削装置または研磨装置によりウェハを高
精度(TTV)に仕上げるためには、回転テーブルまた
は定盤の平面に対してスピンドルの前後方向の傾きを高
精度に調整する必要がある。このような手段を備えた装
置としては、例えば特開昭61−274873号公報に
記載の装置がある。また特開平8−90376号公報に
は、回転テーブルに対してスピンドルを傾けるのではな
く、スピンドルに対して回転テーブルを傾ける装置が開
示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の研削装置では、いずれも回転テーブルまたは定盤に
対するスピンドルの傾きの調整が難しく、熟練した技術
者が手作業により調整するので、多くの時間と職人芸的
な技術を必要としていた。
【0006】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、回転テーブルまたは定盤に対するスピン
ドルの傾きを容易に調整することのできる研削装置およ
び研磨装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、回転するテーブルまたは定盤に固定され
た加工材料を、スピンドルに取り付けられた砥石または
定盤により研削または研磨する装置において、スピンド
ルを回転可能に支持するスピンドルヘッドを背面板を介
して装置のコラムに取り付け、背面板の下部とスピンド
ルヘッドの下部との間を球関節継手で支持するととも
に、スピンドルヘッドの上部と背面板の上部との間にモ
ータにより駆動されるピッチに差を設けた差動ねじ機構
を設けて、スピンドルヘッドを背面板に対して少なくと
も前後方向に傾動可能に保持するようにしたものであ
り、モータにより差動ねじ機構を動作させることによ
り、スピンドルヘッドを背面板すなわち垂直軸に対して
調整することができるため、回転テーブルまたは定盤に
対するスピンドルの傾きを容易に微調整することができ
る。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、回転するテーブルに固定された加工材料を、スピン
ドルに取り付けられた砥石により研削する研削装置にお
いて、前記スピンドルを回転可能に支持するスピンドル
ヘッドを背面板を介して装置のコラムに取り付け、前記
背面板の下部とスピンドルヘッドの下部との間を球関節
継手で支持するとともに、スピンドルヘッドの上部と背
面板の上部との間にモータにより駆動されるピッチに差
を設けた差動ねじ機構を設けて、スピンドルヘッドを背
面板に対して少なくとも前後方向に傾動可能に保持した
ことを特徴とする研削装置であり、モータにより差動ね
じ機構を動作させることにより、スピンドルヘッドを背
面板すなわち垂直軸に対して調整することができ、回転
テーブルまたは定盤に対するスピンドルの傾きを容易に
微調整することができる。
【0009】本発明の請求項2に記載の発明は、回転す
る下定盤に固定された加工材料を、スピンドルに取り付
けられた上定盤と下定盤との間に供給された研磨財より
研磨する研磨装置において、前記スピンドルを回転可能
に支持するスピンドルヘッドを背面板を介して装置のコ
ラムに取り付け、前記背面板の下部とスピンドルヘッド
の下部との間を球関節継手で支持するとともに、スピン
ドルヘッドの上部と背面板の上部との間にモータにより
駆動される差動ねじ機構を設けて、スピンドルヘッドを
背面板に対して少なくとも前後方向に傾動可能に保持し
たことを特徴とする研磨装置であり、モータによりピッ
チに差を設けた差動ねじ機構を動作させることにより、
スピンドルヘッドを背面板すなわち垂直軸に対して調整
することができ、回転テーブルまたは定盤に対するスピ
ンドルの傾きを容易に微調整することができる。
【0010】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図1は本発明の一実施例における平面研削装置
の概略側面図、図2は同装置のスピンドル角度調整部の
断面側面図である。図1において、1は平面研削装置の
基台であり、上部前方にはモータにより回転駆動される
回転テーブル2が配置されている。基台1の上部後方に
は、コラム3が立設され、その前部にはモータ4により
回転駆動されるボールねじが垂直方向に設けられてい
る。コラム3の前面には、ガイドレール5が垂直方向に
設けられており、このガイドレール5にスライド板6が
係合するとともに、スライド板6に上記したボールねじ
が係合している。スライド板6には背面板7が固定さ
れ、背面板7には、上部に差動ねじ機構8、下部に球関
節継手9を介して傾動機構支持部10が取り付けられて
いる。傾動機構支持部10には、スピンドルヘッド11
が固定され、スピンドルヘッド11の内部には、モータ
12により回転駆動されるスピンドル13が回転可能に
配置され、その下端部には砥石14が着脱可能に固定さ
れている。傾動機構支持部10と背面板7との間に設け
られた差動ねじ機構8にはモータ15が連結され、モー
タ15の回転により差動ねじ機構8が前後に移動して、
傾動機構支持部10およびスピンドルヘッド11を、背
面板7に対して球関節継手9を支点として前後に傾動さ
せる。
【0011】次に、上記実施例の動作について説明す
る。図1において、装置の初期設定時または砥石14を
交換した場合は、まずモータ4によりボールねじを回転
させると、ボールねじのナット部に結合されたスライド
板6がガイドレール5をスライドしてスピンドルヘッド
11を降下させ、砥石14を回転テーブル2の上面また
は回転テーブル2に真空吸着したダミーウェハに当接さ
せ、その位置で定寸ゲージのゼロ設定を行う。実際にウ
ェハを研削する場合は、研削しようとするウェハを回転
テーブル2の上面に真空吸着するとともに、モータ4に
よりスピンドルヘッド11を所定の位置まで早送りして
砥石14をウェハ表面に近接させた後、所定の送り速度
すなわち切り込み量でスピンドルヘッド11を降下させ
る。そして、回転テーブル2を比較的低速で回転させる
とともに、モータ12によりスピンドル13を比較的高
速で、回転テーブル2とは反対側に回転させ、砥石14
により回転テーブル2上のウェハを研削する。ウェハを
研削している間、砥石14には研削水が供給される。ウ
ェハに対する研削が基準の厚さ近くまで進むと、初めの
ゼロ設定が回転テーブル2の上面を基準にした場合は、
定寸ゲージがウェハの基準厚さになった時点で研削を終
了し、初めのゼロ設定が回転テーブル2上のダミーウェ
ハの上面を基準にした場合は、定寸ゲージがゼロになっ
た時点で研削を終了し、モータ4が逆回転してスピンド
ルヘッド11を所定位置まで上昇させる。
【0012】次に、上記平面研削装置のスピンドル傾動
機構について図2を参照して詳細に説明する。図2にお
いて、スピンドルヘッド11にはボルト16を介して傾
動機構支持部10が固定され、傾動機構支持部10と背
面板7とは、下部で球関節継手9により支持され、上部
で差動ねじ機構8により結合されている。背面板7とス
ライド板6とは、ボルト17、18により結合されてい
る。球関節継手9は、背面板7に固定された半球状の凸
部9aに、傾動機構支持部10に形成された半球状の凹
部9bが嵌合する構造である。差動ねじ機構8は、モー
タ15によって回転駆動される小歯車19とこれに噛み
合う大歯車20と、大歯車20に固定された差動ねじ2
1を有する。差動ねじ21は、傾動機構支持部10に固
定された雌ねじ部材22に噛み合う右ねじ部21aと、
この右ねじ部21aとはピッチを異にし、背面板7に固
定された雌ねじ部材23に噛み合う右ねじ部21bとを
有し、両者の中間の軸部21cには複数の皿ばね24が
挿入されている。
【0013】回転テーブル2の上面に対する砥石14の
角度すなわちスピンドル13の角度調整は次のようにし
て行われる。図2において、差動ねじ21の右ねじ部2
1aのピッチを1.0mm、右ねじ部21bのピッチを
1.1mmとする。モータ15が右回転すると、小歯車1
9から大歯車20を通じて差動ねじ21が左回転する。
差動ねじ21は、その先端部で右ねじ部21bが、背面
板7に固定された雌ねじ部材23に螺合しているので、
図において左方向に1回転で1.1mm進む。これに対
し、右ねじ部21aは、傾動機構支持部10に固定され
た雌ねじ部材22に螺合しているので、皿ばね24によ
りバックラッシュを除去されながら、傾動機構支持部1
0が、差動ねじ21の1回転で背面板7に対して右方向
に1.0mm進む。この結果、傾動機構支持部10は、差
し引き0.1mmだけ背面板7から離間し、傾動機構支持
部10にボルト16を介して結合されたスピンドルヘッ
ド11が、球関節継手9を中心に前方に僅かに傾斜する
ことになる。したがって、モータ15の回転を制御する
ことにより、スピンドル13すなわち砥石14の回転テ
ーブル2に対する角度を微調整することができる。
【0014】以上のように、上記実施例によれば、スピ
ンドルヘッド11の後部を傾動機構支持部10および背
面板7を介してコラム3にスライド可能に設けるととも
に、傾動機構支持部10と背面板7との間に、下部に球
関節継手9および上部に差動ねじ機構8を設けたので、
モータ15により差動ねじ21を回転させることによ
り、スピンドル13すなわち砥石14を回転テーブル2
の上面に対し適正に微調整することができる。
【0015】なお、上記実施例においては、平面研削装
置を例にして説明したが、回転テーブル2の代わりに下
定盤を使用し、砥石14の代わりに上定盤を使用して、
下定盤に固定したウェハを研磨材を使用して研磨する研
磨装置に対しても同様に適用することができる。また、
差動ねじ機構は他の構造を用いてもよい。さらに、上記
実施例では、傾動機構をスピンドルヘッド11を前後方
向に傾動させる場合についてのみ示したが、同様な機構
をスピンドルヘッド11を左右方向に傾動させる構造を
組み合わせて用いてもよい。
【0016】
【発明の効果】本発明は、上記実施例から明らかなよう
に、スピンドルを回転可能に支持するスピンドルヘッド
を背面板を介して装置のコラムに取り付け、背面板の下
部とスピンドルヘッドの下部の間を球関節継手で支持す
るとともに、スピンドルヘッドの上部と背面板の上部の
間にモータにより駆動されるピッチに差を設けた差動ね
じ機構を設けて、スピンドルヘッドを背面板に対して少
なくとも前後方向に傾動可能に保持するようにしたの
で、モータにより差動ねじ機構を動作させることによ
り、スピンドルヘッドに保持されたスピンドルを背面板
すなわち垂直軸に対して容易に微調整することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す平面研削装置の概略側
面図である。
【図2】同装置のスピンドル角度調整部の断面側面図で
ある。
【符号の説明】
1 基台 2 回転テーブル 3 コラム 4 モータ 5 ガイドレール 6 スライド板 7 背面板 8 差動ねじ機構 9 球関節継手 10 傾動機構支持部 11 スピンドルヘッド 12 モータ 13 スピンドル 14 砥石 15 モータ 16、17、18 ボルト 19 小歯車 20 大歯車 21 差動ねじ 22、23 雌ねじ部材 24 皿ばね

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転するテーブルに固定された加工材料
    を、スピンドルに取り付けられた砥石により研削する研
    削装置において、前記スピンドルを回転可能に支持する
    スピンドルヘッドを背面板を介して装置のコラムに取り
    付け、前記背面板の下部とスピンドルヘッドの下部との
    間を球関節継手で支持するとともに、スピンドルヘッド
    の上部と背面板の上部との間にモータにより駆動される
    ピッチに差を設けた差動ねじ機構を設けて、スピンドル
    ヘッドを背面板に対して少なくとも前後方向に傾動可能
    に保持したことを特徴とする研削装置。
  2. 【請求項2】 回転する下定盤に固定された加工材料
    を、スピンドルに取り付けられた上定盤と下定盤との間
    に供給された研磨材により研磨する研磨装置において、
    前記スピンドルを回転可能に支持するスピンドルヘッド
    を背面板を介して装置のコラムに取り付け、前記背面板
    の下部とスピンドルヘッドの下部との間を球関節継手で
    支持するとともに、スピンドルヘッドの上部と背面板の
    上部との間にモータにより駆動されるピッチに差を設け
    た差動ねじ機構を設けて、スピンドルヘッドを背面板に
    対して少なくとも前後方向に傾動可能に保持したことを
    特徴とする研磨装置。
JP22014496A 1996-08-21 1996-08-21 研削装置および研磨装置 Pending JPH1058320A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004101218A1 (en) * 2003-05-15 2004-11-25 Fine Ace Technology Co. Ltd Tool work device of machine tool
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