JPS5817724Y2 - 両面研摩装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、エレクトロニクス工業に広く用いられている
半導体結晶やその他の結晶などのウェハに対して板厚寸
法、平行度、平面度など形状精度を極めて良好に仕上げ
ることが可能な両面研摩装置に関するものである。

第１図は、従来の両面研摩装置の一例を示す図で、ａは
平面図すは断面図である。

第１図において、１は薄片状加工物である被研摩試料、
２は砥粒と水や油などの混合液からなる研摩液３を貯え
るタンク、４はモータなどにより一定速度で回転され中
央部に凹みを有する円板状の下みがき皿、５は下みがき
皿４と同様に回転できるように構成され研摩液３を供給
するための穴が設けられている円板状の上みがき皿、６
は被研摩試料１を数個同時に保持できる穴が同心円上に
設けられ被研摩試料１よりも厚さ寸法が小さな円板状の
キャリアで上下みがき皿４，５の間に挿入されかつ両者
のみがき皿表面に接触しないように組立てられている。

７と８はキャリア６の外周部分を両側からはさみ、ねじ
９により締付は固定するためのリング状ホルダー、１０
はキャリア６とリング状ホルダー７．８からなる集合体
を上下みがき皿４，５に対して揺動運動できるように保
持するための揺動アーム、１１は基板１２に固定され揺
動アーム１０を回転可能に取付けるための支軸、１３は
モータなどにより回転される偏心重、１４は揺動アーム
１０と偏心重１３に各々ピン１５で結合され偏心重１３
の回転運動を支軸１１を中心とした円弧揺動運動に変え
るための連接板である。

上下みがき皿４，５を同方向あるいは逆方向に回転させ
ながらキャリア６を揺動運動させることによってキャリ
ア６内に挿入された被研摩試料１は上下みがき皿４，５
の両者の全面に亙って摺動し、被研摩試料１と上下みが
き皿４，５の表面間に研摩液３が供給されて両面研摩が
同時に行なわれる。

なお本図ではキャリアが揺動運動する場合について述べ
たが、回転運動、往復運動、偏心円運動（ふるい運動）
などを行なわせても何ら支障がなく研摩が遠戚される。

しかし、本図のような両面研摩装置のキャリア保持具は
、上下みがき皿に対してキャリアを平行にかつ接触しな
いように組立てる必要があり、したがって装置の加工や
組立ての精度が高く要求されること、特に極薄ウェハの
加工に対してはミクロンオーダーの精度が必要になり、
組立てが極めて困難になること、また上下みがき皿に対
するキャリアの取付が固定式のため、加工の進行に伴い
ウェハの厚さが減少してくるとキャリアは常にウェハの
厚さの中心を保持できなくなりキャリアの穴からウェハ
が外れ易くなること、みがき皿の摩耗によるキャリアと
下みがき皿の間の距離が増大する結果、ウェハの厚さの
中心をキャリアで保持できなくなり、ウェハが外れ易く
なること、仕上り寸法、厚さが異なるウェハの研摩を行
なう場合、各々の厚さに対してキャリアの高さを調整す
る必要があるがその調整が困難であること、などの欠点
がある。

本考案の目的は、キャリアの上下みがき皿に対する平行
調整および上下方向の位置調整が容易にでき、かつウェ
ハの保持が安定した両面研摩を達成すると同時に作業能
率の向上を日掛した両面研摩装置を提供することにある
。

本考案によればキャリアおよびホルダーからなる集合体
を数本の引上用ばねと押下用ばねを用いて上下両方向か
ら釣合わせて保持することにより、加工中のウェハ厚さ
の減少やみがき皿の摩耗によるウェハのキャリアに対す
る位置変化は容易に追従できる利点がありキャリアから
のウェハの外れによる破損は全く解消される。

第２図は、本考案の両面研摩装置の一実施例を示すキャ
リア保持具を説明するための図で、ａは平面図、ｂはＡ
−０−Ａ断面図である。

６′はキャリア、７′と８′はキャリア６′を両側から
はさみネジで締付けるためのリング状ホルダー、１０’
は揺動アーム、１６はリング状ホルダー８′とネジ結合
により組立てられた支柱、１７はキャリア６′を上方に
引上げるためのコイルばね、１８はコイルばね１７を支
柱１６に取付けると共にその張力を調整するためのナツ
トで、ゆるみ防止のためダブルナツト方式に構成されて
いる。

１９は圧縮コイルばね１７、ナツト１８を内蔵し、支柱
１６が上下方向に摺動できるように組立てられたつばを
有する円筒カバー、２０は支柱１６の間に等間隔で配置
されリング状ホルダー８′を下方に押付けるために設け
られた押圧ピン、２１はキャリア６′を下方に押下げる
ためのコイルばね、２２は押圧ピン２０が上下方向に摺
動できるように組立てられ、コイルばね２１の張力を調
整するためのハンドル、２３は、押圧ピン２０、コイル
ばね２１を内蔵し、ハンドル２２とネジ結合により組立
てられたつばを有する円筒状のハウジング、２４は３本
の支柱１６と３本の押圧ピン２０を交互に６０°間隔で
円周上に配置し上下方向に摺動可能に取付た支持円板で
ある。

この支持円板２４は、円筒カバー１９とハウジング２３
がネジによって交互に取付けられており、揺動アーム１
０′に固定保持されている。

図において、上下みがき皿４，５に対するキャリア６′
の平行調整および上下方向の位置調整は、３個のハンド
ル２２を各々適当に左右方向に回転させることにより、
コイルばね２１を経由して押圧ピン２０が上下方向に移
動し従って押圧ピン２０の先端に接触しているキャリア
６′を内蔵したリング状ホルダー８′が移動して行なわ
れる方式である。

仕上り寸法厚さの異なるウェハの研摩におけるキャリア
６′の上下みがき皿４，５に対する高さの調整も上記と
同様に３個のハンドル２２の操作により簡単に行なうこ
とができる。

加工中におけるウェハ厚さの減少みがき皿の摩耗によっ
て生ずるキャリアからのウェハ厚さ中心部のずれは、キ
ャリアが上方に引上げるコイルバネ１７と下方に押下げ
るコイルバネ２１により上下方向に自由に移動できる構
造で結合され、容易に追従できるため全く解消される。

本考案のような両面研摩装置は、みがき皿が回転した時
、みがき皿表面とキャリア表面の平行が異なっていても
、キャリアがは゛ねによって吊されているため、みがき
皿に対して容易に追従して平行が維持される利点があり
、キャリアとみがき皿の接触によるキャリアの破損やキ
ャリアからのウェハの外れを防止することができる。

特にみがき皿表面に弾性体の研摩布を貼布して行なう研
摩の場合にはウェハが研摩布巾に埋込まれるためキャリ
アは上下方向に自由に移動できる必要があり、有効な手
段である。

以上述べたように本考案によれば、装置の製作が容易に
でき、機能的に優れ、耐久性を有し、取扱いも便利な両
面研摩装置が達成される。

【図面の簡単な説明】 第１図は、従来の両面研摩装置の一例を示す図で、ａは
一部を切欠いて示す平面図、ｂは断面図である。 第２図は、本考案の両面研摩装置の一実施例を示すキャ
リア保持具を説明するための図でａは平面図、ｂはＡ−
０−Ａ断面図である。 図中１は被研摩試料、２はタンク、３は研摩液、４は下
みがき皿、５は上みがき皿、６，６′はキャリア、７．
７’、８．８’はリング状ホルダー、１０．１０’は揺
動アーム、１１は支軸、１２は基板、１３は偏心重、１
４は連接板、１５はピン、１６は支柱、１７．２１はコ
イルばね、１８はナツト、１９は円筒カバー、２０は押
圧ピン、２２はハンドル、２３はハウジング、２４は支
持円板である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上下みがき皿の間に挿入された被研摩試料をキャリアに
   よって保持し、上下みがき皿およびキャリアの三者間に
   相対的な摺動運動を行なわせて被研摩試料の両面を同時
   に研摩する装置において、キャリアを取付たホルダーを
   上方に引上げるばね機構と下方に押下げるばね機構のそ
   れぞれの複数個をバランスした位置に取り付けたキャリ
   ア保持具を備え、上記キャリアを上下みがき器間の所定
   位置に釣合せて保持したことを特徴とする両面研摩装置
   。