JPS6125976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、シリコンウエハーやガラス等の薄物
のワークの片面加工に好適な平面研削装置に関す
るものである。

近年、エレクトロニクスの隆盛と共に半導体産
業も著しい伸長をみせているが、その中でも特
に、その根幹をなすシリコンウエハーに対する精
度的な要求が時間毎に高くなつており、その結
果、シリコンウエハーに対するラツピング及びポ
リツシング技術も著しい向上を示し、製品の平面
度や厚さ、平行度に関する精度は日々高度なもの
になつている。

而して一般に、金属や非金属の平面加工を行う
手段として、ラツピングマシンやポリシングマシ
ンなどの平面研削装置が使用されており、この種
の平面研削装置には、ワークの両面を同時に加工
する両面加工方式のものと、片面のみを加工する
片面加工方式のものとがあるが、上記シリコンウ
エハーを加工対象とする場合、その両面に鏡面加
工を施すと、製品としての精度は向上するものの
ゲツタリング効果を失うため実用に適さず、従つ
て現在では、片面加工方式の研削装置によつてそ
の片面のみを鏡面に加工する方法が採られてい
る。

しかしながら、片面加工方式の研削装置で加工
する場合は、加工精度が研削温度、研削圧力、研
削液供給量、ウエハー接着ブロツクの熱変形等に
より様々に変化し、量産における精度的安定性は
作業者の勘や経験に依存する面が多かつた。

一方、両面加工方式のものは、上述したゲツタ
リングの問題があつてウエハーの研削には不向き
であるが、精度的な安定性は片面加工方式に比し
て数段勝れている。

本考案は、上記従来の問題点に鑑み、両面加工
方式の利点をいかしながらシリコンウエハーやガ
ラスなどの薄物の片面加工を好適に行うことので
きる平面研削装置を提供しようとするもので、ワ
ークの取付面を上下両面に備えたワーク取付用の
治具を使用し、この治具を上下の取付面にそれぞ
れワークを取付けた状態で上下の定盤間に位置す
るキヤリヤに保持させることにより、各ワークの
片面加工を上下の定盤によつて同時に行い得るよ
うになし、而して加工精度の向上と量産とを可能
にすると共に、肉厚の薄いワークの加工性及びハ
ンドリングを容易したことを特徴とするものであ
る。

以下、本考案の実施例を図面に基づいて詳細に
説明するに、第１図において、１，２は上下の定
盤であつて、これらの定盤１，２は、間隔をおい
て互いに対向するワークの加工面１ａ，２ａを備
え、それぞれの定盤が図示しない駆動機構を介し
て互いに逆方向に回転するように配設されてい
る。

上記上下の定盤１，２の間には、周囲にギヤ３
ａを備えた複数のキヤリヤ３が放射状に配設さ
れ、該キヤリヤ３におけるギヤ３ａは、中央に位
置する太陽歯車４と外周に位置する内歯歯車５と
に同時に噛合せしめられ、これらの歯車４，５の
駆動回転によつてキヤリヤ３に自転運動と公転運
動とが与えられるようになつている。なお、上記
歯車４，５の駆動機構は省略している。

上記キヤリヤ３における支持穴６内には、ワー
ク取付用の治具７が取出し可能に嵌合支持されて
おり、該治具７は、シリコンウエハーやガラス等
の薄物のワーク８をキヤリヤ３に対して間接的に
保持させるためのもので、第２図に示すように、
上記支持穴６内に遊嵌状に収容可能となした円板
状の母材９を有し、キヤリヤ３よりも肉厚を大き
くした該母材９の上下両面に、ワツクスレス用パ
ツド１０，１０を接着剤にて接着することにより
ワーク８の取付面１１，１１をそれぞれ形成する
と共に、ワーク嵌合穴１３を備えた断面Ｌ字状の
ガイドリング１２，１２を該母材９の周縁部に嵌
着することにより構成している。該ガイドリング
１２，１２は、パツド１０上に取付けられるワー
ク８を上記ワーク嵌合穴１３内へ嵌合させること
によりその位置決めを行うと同時に、円環部１２
ａ，１２ａによつてワツクスレス用パツド１０，
１０の周縁部を押圧してその剥離を防止するよう
にしたもので、これを母材９へ取付けるに当つて
は、該母材９の周側面に凹溝１４，１４を切設し
て、該凹溝１４，１４内に、弾性を有し且つ摩擦
係数の比較的大きいゴム、合成樹脂等からなるＯ
リング１５，１５を嵌装し、ガイドリング１２，
１２の円筒部１２ｂ，１２ｂを上記Ｏリング１
５，１５を介して母材９の周側面に弾力的に圧嵌
させる。

而して上記ガイドリング１２，１２は、ワーク
嵌合穴１３，１３内にワーク８を嵌合させた状態
で該ワーク８の加工を行うことから、少なくとも
円環部１２ａ，１２ａをワーク８より薄肉に形成
する必要があり、またこのガイドリングは、ワー
ク８の形状や大きさ等に合わせて交換可能とする
ことができる。

一方、母材上に接着されたワツクスレス用パツ
ド１０は、ワーク８を接着剤等を用いることなく
母材９上に取付けるためのもので、合成樹脂製の
基板１０ａ上に可塑性を有するビニール層１０ｂ
を発泡成形により一体化し、該ビニール層１０ｂ
にワーク８を当接させた際に無数の気孔によつて
生じるマイクロ・サクシヨンを利用して該ワーク
８を吸着保持させるようにしたものや、上記ビニ
ール層１０ｂを熱可塑性を有する非発泡層とし、
該ビニール層１０ｂを加熱により軟化させてワー
ク８を保持させるようにしたものを採用すること
ができる。

上記構成を有する表面研削装置によつてワーク
の加工を行うに当つては、該ワーク８を、第２図
に示す如く治具７における上下の取付面１１，１
１上にパツド１０，１０を介してそれぞれ取付
け、該治具７を第１図に示すようにキヤリヤ３に
おける支持穴６内に嵌合支持させる。この状態で
上下の定盤１，２及び太陽歯車４、内歯歯車５を
駆動回転させると、キヤリヤ３は自転しながら下
定盤２の回転方向と同じ方向へ公転し、これによ
つてワークの片面加工が上下同時に行われる。そ
の際、各ワークには、上下定盤１，２の回転とキ
ヤリヤ３の自転及び公転によつて相対的に４方向
の運動が与えられ、極めて高精度の加工が行われ
ることになる。

加工が完了したワーク８をキヤリヤ３から取出
す場合は、治具７を持つてその取出しを行うよう
にすればよく、こうすることによつて薄肉のワー
クを加工面に触れることなく取出すことができ
る。

以上詳述したように本考案によれば、次に列挙
するような効果を期待することができる。

(1) 上下両面にワークの取付面を備えた治具を使
用し、該治具に取付けたワークを上下の定盤に
よつて同時に片面加工するようにしたので、一
時に多くのワークを加工することができる。

(2) ワークの取付面を上下に備えた治具を介して
ワークをキヤリヤに保持させるようにしたの
で、両面加工方式をワークの片面加工に容易に
適用することができ、これによつて、従来の片
面加工に比べて加工精度及び加工効率を著しく
向上させることができる。

(3) キヤリヤより肉厚の大きい治具を使用し、こ
の治具の上下両面にワークを取付けた状態でそ
れをキヤリヤに嵌合支持させるようにしたの
で、シリコンウエハーやガラスなどの薄物特に
ミクロン単位の極薄のワークであつてもそれを
確実且つ容易に保持させて加工することがで
き、しかも、治具より小径のワークであればそ
の径や肉厚の大小に拘らず共通のキヤリヤ及び
治具を使用して加工することも可能であり、ま
た、キヤリヤの厚さをワークの厚さと無関係に
厚くすることができるため、その機械的強度を
高めて歯部などの破損が生じるのを防止するこ
とができ、しかも高加圧、高速回転が可能とな
るので加工時間を著しく短縮することができ
る。

さらに、ワークを治具に取付けたまま該治具
と共に加工位置へ搬入、搬出することができる
ため、極薄のワークであつてもその破損を生じ
たり加工面に触れてそれを汚染することなく作
業を行うことができる。

(4) ワツクスレス用パツドを介してワークを取付
けるようにしたので、ワークの取付けに接着剤
等を使用する必要がなく、その取付けを簡単且
つ迅速に行うことができ、しかも接着剤等の使
用によりワークの厚さや平行度にばらつきが発
生するのを確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す要部断面図、
第２図は治具の拡大断面図である。 １，２……定盤、３……キヤリヤ、４……太陽
歯車、５……内歯歯車、６……支持穴、７……治
具、８……ワーク、９……母材、１０……ワツク
スレス用パツド、１１……取付面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 間隔をおいて相互に対向する加工面を備え、相
   対的に回転可能に配設された上下の定盤と；上下
   の定盤間に配設され、治具用支持穴を有すると共
   に周囲にギヤを備えたキヤリヤと；該キヤリヤの
   周囲のギヤに噛合して該キヤリヤに自転及び公転
   運動を与える太陽歯車及び内歯歯車と；上記キヤ
   リヤの支持穴内に収容可能な大きさを有し且つ該
   キヤリヤよりも肉厚の大きい板状の母材の上下両
   面に、ワツクスレス用パツドを接着することによ
   りワークの取付面をそれぞれ形成したワーク取付
   用の治具と；からなることを特徴とする平面研削
   装置。