KR100474030B1 - 연마방법, 표면연마기 및 작업편지지기구 - Google Patents

Abstract

작업편(17)을 견고하게 수납하기 위한 작업편 수납 구멍(60a)은 작업편(17) 보다 얇은 회전 디스크(60)의 중심에 형성된다. 작업편(17)의 방위를 결정할 목적으로 형성된 노치(17a)와 결합하는 작업편 구동부(60b)는 구멍(60a)의 가장자리를 따라 형성된다. 기어(59)는 모터(61)의 기어(62)에 의해 회전되고, 그에 의해 회전 디스크(60)를 회전 시키고 작업편(17)에 토오크를 분배한다. 따라서, 작업편의 양면은 더블 디스크 표면 연마기에 의해 연마된다.

Description

연마 방법, 표면 연마기 및 작업편 지지 기구{GRINDING METHOD, SURFACE GRINDER AND WORKPIECE SUPPORT MECHANISM}

본 발명은 극히 높은 정밀도로, 반도체로 사용되는 박판형 웨이퍼와 같은 작업편의 한면 또은 양면을 미세하게 연마하기 위한 연마 방법 및 표면 연마기에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 작업편 지지 기구 및 제품 받침대에 관한 것이다.

이에 더하여, 본 발명은 또한 작업편 지지 부재가 그라인딩 휠과 접촉하는 것을 방지하기 위한 접촉 방지 장치를 가진 표면 연마기에 관한 것이다.

종래에는, 내면 날 톱 또는 와이어 톱을 사용해 인고트(ingot)를 얇게 썰은 다음에, 실리콘 웨이퍼와 같은 웨이퍼가 래핑 머신에 의해 연마되었다.

인고트로부터 얇게 썰린 웨이퍼는 표면 거칠기와 기하학적 정밀도의 관점에서 거칠다. 인고트로부터 썰어진 웨이퍼를 래핑하는 데는 많은 시간이 걸리고, 따라서 작업 효울을 떨어 뜨린다. 웨이퍼의 한 면을 연마할 때에, 웨이퍼의 다른 면은 진공 척으로 파지된다. 이 때문에, 인고트에 의해 얇게 썰린 웨이퍼가 파지 중에 그 형상이 평평하더라도, 웨이퍼는 진공 척에서 작업편을 떼어낸 다음에는 접히는 경향이 있다.

래핑 작업의 효율 및 정확도를 개선하기 위해 시행되는 연마에 의한 웨이퍼 가공에 의하면, 짧은 가공시간으로도 필요한 면정밀도를 얻을 수 있다. 그러나, 만일 웨이퍼가 종래의 방식과 같이 진공척에 의해 파지된다면, 필요한 정확도가 얻어질 수 없다. 이것이 문제이다.

그러나, 웨이퍼에 대한 종래의 연마 방법은 예를 들어 일본국 실용신안 제 3028734호인 "기계 및 공구들" 1996년 7월호 페이지 60-64 및 "Proceeding of Abrasive Engineering Society" 1995년 7월호, 제3권, No. 4, 페이지 20-23에 공지되고 개시되어 있다.

일반적으로, 종래의 더블 디스크 표면 연마기는 회전 가능하게 서로 일직선으로 배열된 상부 및 하부 회전 스핀들로 구성된다. 그라인딩 휠(소위 연마석)은 상부 및 하부 그라인딩 휠 홀더들에 의해 서로 대향하는 회전 스핀들 각각의 단부에 파지되고 고착된다. 그라인딩 휠은 이것들의 연마면이 서로 평행하게 배치되는 것과 같이 서로 대향할 수 있도록 배치된다. 지지한 작업편에 대한 작업편 파지 기구는 이동될 수 있도록 그라인딩 휠 사이에 구비되고, 작업편 지지판은 작업편 지지 기구에 대하여 구비된다. 작업편이 작업편 지지판에 의해 지지된 상태에서, 양 그라인딩 휠은 회전되고 작업편 근처로 이동된다. 작업편의 양면은 그라인딩 휠의 연마면에 의해 서로 평행하게 될 수 있도록 연마된다. 이때에, 표면 연마기는 작업편이 작업편 지지판의 연마없이 상부 및 하부 그라인딩 휠에 의해서만 연마되는 방법으로 작동된다.

반면에, 많은 경우에 있어서, 작업편 지지판은 그 중량에 의해 접히게 된다. 작업편을 연마할 때에, 그라인딩 휠과 접촉하지 않은 상태에서 작업편 지지판을 유지시키는 것은 어려웠다.

작업편 지지판이 매우 얇은 시트 형태로 펼치는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이와 같은 경우에 있어서, 가공 작업 중에 작업편 지지 시트가 작업편에 가해지는 그라인딩 토오크를 견디기 어렵다.

본 발명의 목적은 종래 기술의 전술된 문제를 해결하고, 필요한 표면 거칠기와 기하학적 정밀도가 짧은 시간에 달성되는 연마 방법, 표면 연마기, 작업편 지지 기구 및 제품 받침대를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 작업편 지지 엘레먼트들이 그라인딩 휠과 접촉하는 것을 방지하기 위한 접촉 방지 장치를 가지고 있는 표면 연마기를 제공하는 것이다.

이러한 목적을 실현하기 위해 본 발명의 제1구성에 따르면,

결합부를 가지고 있는 작업편이 미세한 간극으로 느슨하게 끼워질 수 있는 관통공과 홈 중 어느 하나를 가지고 있고, 또한 상기 작업편의 상기 결합부와 맞물릴 수 있도록 상기 관통공 및 홈 중 어느 하나와 함께 구비된 작업편 구동부를 가지고 있는 회전 디스크; 단부면이 상기 작업편을 향한 상태에서 상기 홈과 관통공중 어느 하나에 느슨하게 끼워진 작업편 표면을 연마하기 위한 그라인딩 휠; 그라인딩 휠을 회전시키기 위한 스핀들; 상기 회전 디스크를 회전 가능하게 지지하기 위한 지지 부재; 및 상기 회전 디스크를 회전시키기 위한 회전 구동 수단;으로 구성되며, 상기 작업편의 결합부는 상기 작업편의 외주에지에 형성된 노치로서, 그 결정방위를 형성하며, 회전 디스크가 회전될 때, 회전 디스크에서 발생하는 토오크가 상기 지지 부재에 대해 상기 작업편을 회전시키도록 상기 작업편 구동부로 전달 되는 것을 특징으로 하는 표면연마기를 제공한다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 상기 그라인딩 휠이 표면 연마기의 수직 방향으로 상기 작업편의 상부면에 대향할 수 있도록 배열되는 상부 그라인딩 휠이며, 홈이 회전 디스크내에 형성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 그라인딩 휠이 표면 연마기의 수직 방향으로 작업편의 양면에 각각 대향할 수 있도록 배열된 상부 및 하부 그라인딩 휠로 구성되며, 관통공이 회전 디스크에 형성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 상부 및 하부 그라인딩 휠이 연마 능력의 크기의 관점에서 서로 다르다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 그라인딩 휠이 컵형 그라인딩 휠이고; 작업편이 실질적으로 원형이며; 작업편의 중심이 컵형 그라인딩 휠의 연마면 과 중심 사이에 중첩되도록 배열된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로 상기 회전 구동 수단이 : 지지 부재 위에 지지된 모터;와 상기 모터와 상기 회전 디스크 사이에 배치된 토오크 전달기구;로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 상기 지지 부재가 상기 회전 디스크를 회전 가능하게 지지하기 위한 미끄럼 테이블;과 그것을 따라 상기 미끄럼 테이블이 이동될 수 있고, 상기 그라인딩 휠의 회전축에 수직한 방향으로 뻗은 가이드 부재;로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 상기 작업편 구동부가 상기 작업편의 재질보다 부드러운 재질로 형성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 상기 회전 디스크가 : 실질적으로 환상인 회전 금속판 몸체; 와 작업편의 재질보다 부드러운 재료로 형성되고 상기 회전 몸체의 내주면을 따라 구비된 작업편을 느슨하게 끼우는 부재;로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 작업편 구동부가 회전 디스크로부터 일체적으로 형성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 결합부를 가진 작업편이 미세한 간극으로 느슨하게 끼워지는 홈과 관통공 중 어느 하나를 가지고 있고, 상기 작업편의 상기 결합부와 결합될 수 있도록 상기 홈과 관통공 중 어느 하나와 함께 구비된 작업편 구동부를 가지고 있는 회전 디스크; 회전 디스크를 회전 가능하게 지지하기 위한 지지 부재; 및 상기 회전 디스크를 회전시키기 위한 회전 구동 수단;으로 구성되며, 여기에서, 회전 디스크가 회전될 때, 회전 디스크에 생기는 토오크가 상기 지지 부재에 대하여 상기 작업편을 회전할 수 있도록 상기 작업편 구동부로 전달된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 상기 작업편 구동부가 상기 작업편의 재질보다 부드러운 재료로 형성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 상기 회전 디스크가 : 실질적으로 환상인 회전 금속판 몸체; 및 작업편의 재료보다 부드러운 재료로 형성되고, 상기 회전 몸체의 내주부를 따라 구비된 작업편을 느슨하게 끼우는 부재;로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 상기 작업편 구동부가 상기 회전디스크와 일체적으로 형성된다.

본 발명의 제2구성특징에 따르면, 결합부를 가진 작업편이 미세한 간극으로 느슨하게 끼워지는 홈과 관통공 중 어느 하나를 가지고 있고, 상기 작업편의 상기 결합부와 결합될 수 있도록 상기 홈과 관통공 중 어느 하나와 함께 구비된 작업편 구동부를 가지고 있는 회전 디스크; 회전 디스크를 회전 가능하게 지지하기 위한 지지 부재; 및 상기 회전 디스크를 회전시키기 위한 회전 구동 수단;으로 구성되며, 상기 작업편의 결합부는 상기 작업편의 외주에지에 형성된 노치로서, 그 결정방위를 형성하며, 상기 회전 디스크가 회전될 때, 회전 디스크에 생기는 토오크가 상기 지지 부재에 대하여 상기 작업편을 회전할 수 있도록 상기 작업편 구동부로 전달되는 것을 특징으로 하는 작업편 지지 기구를 제공한다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 상기 끼우는 단계가 상기 홈에 작업편을 느슨하게 끼우는 단계로 구성되고;

상기 작업편 연마 단계가 그라인딩 휠을 사용하여 상기 홈에 는슨하게 끼워지는 상기 작업편의 상부면을 연마하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마 방법.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로, 상기 끼우는 단계가 상기 관통공에 상기 작업편을 느슨하게 끼우는 단계로 구성되며; 상기 작업편 연마 단계가 상부 및 하부 그라인딩 휠을 사용하여 상기 관통공에 느슨하게 끼워진 상기 작업편의 양면을 연마하는 단계로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 작업편의 상부 및 하부면을 연마하는 단계가 : 일정한 연마 능력으로 상기 작업편의 상부면을 연마하는 단계: 상부면 연마 단계에서 채용된 연마 능력과 다른 연마 능력으로 상기 작업편의 하부면을 연마하는 단계:로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로 연마면이 상기 그라인딩 휠이 상기 작업편의 중심과 중첩되는 컵형 그라인딩 휠에 의해 동작된다.

바람직한 구성으로서, 상기 제1구성특징을 전제로, 상기 표면 연마기가 그라인딩 휠의 단부면과 접촉하게 되는 작업편 표면 부분 외측의 작업편 표면의 적어도 일부분을 지지하기 위한 제품 받침대 부재로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로 상기 제품 받침대 부재가 : 작업편의 상부면을 지지하기 위한 상부 제품 받침대; 및 작업편의 하부면을 지지하기 위한 하부 제품 받침대;로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 구성을 전제로 상기 제품 받침대 부재가 : 압축매체를 통하여 작업편의 표면을 지지하기 위한 유체 정역학적 슬라이드로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 표면 연마기는 상기 제품 받침대 부재가 작업편 표면을 지지하는 지지 위치와 상기 제품 받침대 부재가 작업편으로부터 떨어지는 퇴각 위치 사이로 상기 제품 받침대 부재를 이동시키기 위한 수단으로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 연마 방법은 작업편이 그라인딩 휠을 사용하여 연마될 때, 그라인딩 휠의 단부와 접촉하게 되는 작업편 표면 부분 이외에 최소한 작업편 표면의 일부를 지지하는 단계로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 지지 단계가 유체정역학적 슬라이들 사용하여 압축된 매체로 작업편 표면을 지지하는 단계로 구성된다.

본 발명의 제3구성특징에 따른 표면연마기에 따르면, 작업편을 지지하고 회전시키기 위한 작업편 지지 부재; 그라인딩 휠의 단부가 작업편의 표면과 계속하여 접촉한 상태에서 상기 작업편을 연마하기 위한 그라인딩 휠; 상기 그라인딩 휠의 단부와 접촉하게 되는 작업편 표면 부분 외측에서 최소한 작업편 표면의 일부를 지지하기 위한 제품 받침대 부재로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 제품 받침대 부재는 : 작업편의 상부면을 지지하기 위한 상부 제품 받침대; 작업편의 하부면을 지지하기 위한 하부 제품 받침대;로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 제품 받침대 부재가 압축 매체를 사용하여 작업편의 표면을 지지하기 위한 유체정역학적 슬라이드로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 표면 연마기는 상기 제품 받침대 부재가 작업편을 지지하는 지지 위치와 상기 제품 받침대 부재가 작업편에서 떨어지는 퇴각 위치 사이로 상기 제품 받침대 부재를 이동시키기 위한 수단으로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 이동 수단이 그라인딩 휠 홀더로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 이동 수단이 상기 그라인딩 휠의 회전축에 평행하게 구비된 피봇에 의해 지지되고 피봇 단부에 배치된 제품 받침대와 함께 구비되는 암 부재로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 이동 수단이 그라인딩 휠의 그라인딩 휠 홀더의 축선과 동심이 되도록 회전 가능하게 지지되는 환상의 테이블로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 그라인딩 휠의 외경이 상기 작업편 외경의 거의 절반이다.

바람직한 구성으로서, 그라인딩 휠이 컵형 그라인딩 휠로 구성된다.

본 발명의 제4구성특징에 따른 연마방법에 따르면,

그라인딩을 회전시키는 단계; 상기 회전 디스크에 형성된 작업편 구동부가 결정방위가 형성되도록 작업편에 형성된 노치와 결합되도록 하는 방식으로 회전 디스크에 형성된 홈과 관통공 중 어느 하나에 작업편을 느슨하게 끼우는 단계;

작업편이 상기 회전 디스크의 상기 작업편 구동부로부터 상기 작업편의 상기 노치로 상기 회전 디스크의 회전 토오크를 전달함으로써 상기 작업편을 느슨하게 끼우고 동시에 회전시키는 회전 디스크를 회전시키는 단계; 작업편이 회전되고 있는 상태에서 그라인딩 휠로 작업편을 연마하는 단계:로 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 구성으로서, 상기 연마방법에서 최소한 작업편 표면의 일부를 지지하는 단계가 압축된 매체를 사용하여 유체정역학적 슬라이드에 의해 작업편 표면을 지지하는 단계로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 작업편을 연마하는 단계가 : 상부 그라인딩 휠을 사용하여 작업편의 상부면을 연마하는 단계; 하부 그라인딩 휠을 사용하여 작업편의 하부면을 연마하는 단계;를 포함하고, 작업편을 지지하는 단계가 : 작업편의 상부 또는 하부면 중 적어도 한 개를 지지하는 단계를 포함한다.

바람직한 구성으로서, 연마 능력이 서로 다른 상부 및 하부 그라인딩 휠을 준비하는 단계를 더 포함한다.

바람직한 구성으로서, 상기 연마방법에서, 거의 원형인 작업편을 준비하는 단계, 그라인딩 휠로서 컵형 그라인딩 휠을 준비하는 단계; 그라인딩 휠이 작업편의 각각의 표면과 접촉하게 되고 그라인딩 휠의 연마면들이 작업편의 중심을 관통하는 상태에서 작업편을 연마하는 단계;를 더 포함한다.

바람직한 구성으로서, 그라인딩 휠의 단부면과 접촉하게 되는 작업편 표면 부분 외측에 작업편 표면의 최소 일부를 지지하기 위하여, 상기 작업편이 회전되고 그라인딩 휠의 단부면과 접촉하게 되는 상태에서 작업편을 연마하는 표면 연마기내에 배치된 작업편 지지 부재로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 작업편 지지 부재가 : 작업편의 상부면을 지지하기 위한 상부 작업편 지지 부재; 작업편의 하부면을 지지하기 위한 하부 작업편 지지 부재:로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 작업편 지지 부재가 압축된 매체를 통하여 작업편의 표면을 지지하는 유체정역학적 슬라이드이다.

바람직한 구성으로서, 상기 제품 받침대 부재가 작업편의 표면을 지지하는 지지 부재와 상기 제품 받침대 부재가 작업편으로부터 떨어지는 퇴각 위치 사이에 상기 제품 받침대를 이동시키기 위한 수단을 더 포함한다.

바람직한 구성으로서, 상기 이동 수단이 그라인딩 휠 홀더로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 상기 이동 수단이 상기 그라인딩 휠의 회전축에 평행하게 구비된 피봇에 의해 지지되고 피봇 단부에 배치된 제품 받침대와 함께 구비되는 암 부재로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 이동 수단이 그라인딩 휠의 그라인딩 휠 홀더의 축선과 동심이되도록 회전 가능하게 지지되는 환상 테이블로 구성된다.

바람직한 구성으로서, 제1구성특징을 전제로 상기 표면 연마기가 : 그라인딩 휠을 지지하기 위한 그라인딩 휠 홀더; 및 상기 그라인딩 휠 홀더와 상기 회전 디스크 사이에 동압을 발생시키기 위해 회전 디스크 또는 그라인딩 휠 홀더 중 최소 하나에 구비된 동압 발생 수단;을 포함한다.

바람직한 구성으로서, 상기 동압 발생 수단이 그라인딩 휠을 감싸기 위해 그라인딩 휠 홀더에 구비된다.

본 발명의 제5 구성특징에 따르면, 그라인딩 휠을 지지하기 위해, 상기 그라인명 휠을 회전시키는 한편 스핀들의 한 쪽 단부에 구비된 그라인딩 휠 홀더;

상기 그라인딩 휠에 의해 연마되는 작업편을 회전 가능하게 지지하는 작업편 지지판; 및 상기 그라인딩 휠 홀더와 상기 작업편 지지판 사이에 동압을 발생시키기 위해 그라인딩 휠 홀더 또는 작업편 지지판 중 최소 하나에 구비된 동압 발생 수단;을 구비하는 것을 특징으로 하는 표면 연마기를 제공한다.

본 발명의 제5구성특징을 전제로, 동압 발생 수단이 그라인딩 휠을 감싸기 위해 그라인딩 휠 홀더에 구비되는 것이 바람직하다.

바람직한 구성으로서, 상기 제2구성특징을 전제로, 상기 작업편 구동부가 상기 회전 디스크의 반경 방향으로 이동될 수 있도록 구비되고 작업편 지지판의 중심을 향해 스프링 부재에 의해 편향된다.

바람직한 구성으로서, 상기 제2구성특징을 전제로 상기 작업편 지지기구는 :

회전 디스크의 반경 방향으로 이동될 수 있는 결합 부재; 회전 디스크의 중심을 향해 상기 결합 부재를 편향시키기 위한 스프링 부재; 상기 스프링 부재의 편향력에 대항하여 상기 회전 디스크의 외측을 향하여 상기 결합 부재를 퇴각하기 위하여 압축 유체에 의해 구동되는 액추에이터; 주어진 위치에 회전 디스크를 정지하기 위한 스톱퍼; 및 회전디스크 외측에 배치된 유압실린더;를 포함하고, 상기 회전 디스크가 상기 주어진 위치에 정지할 때, 상기 유압실린더가 상기 액추에이터에 압축유체를 공급하는 전방위치와 상기 유압실린더가 액추에이터의 내측으로부터 압축유체를 퇴출시키는 퇴각위치 사이에서 상기 유압실린더는 상기 액추에이터로부터 진퇴하는 것을 특징으로 한다.

바람직한 구성으로서, 액추에이터가 스프링-오프셋 유압 실린더이고, 압축된 유체는 회전 디스크 외측에 놓인 상기 유압 실린더의 플런더에 형성된 채널을 통해 상기 액추에이터로 공급된다.

바람직한 구성으로서, 상기 제2구성특징을 전제로, 상기 작업편 구동부에 가해지는 하중을 탐지하기 위한 하중 탐지 수단; 및 그라인딩 휠의 회전 속도, 작업편의 회전 속도 및 작업편이 연마되는 공급 속도 중에서 선택되는 인자들 중 최소한 하나를 제어하고 하중 탐지 수단에 의해 계산된 하중 크기 방향을 계산하기 위한 계산 제어 수단으로 구성된다.

본 발명의 제6구성특징에 따른 작업편 지지기구는 작업편을 지지하기 위한 환상의 작업편 지지판(460); 상기 작업편 지지판(460)의 외주 근처에 구비되는 회전 디스크(457); 상기 회전 디스크(467)의 하부면에 형성되는 주변 채널(457a)에 구비된 압축 링(471); 절환 방법으로 상기 회전 디스크와 상기 압축 링 사이에 상기 작업편 지지판(460)을 파지하기 위한 고정 수단(472);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 연마기에 사용되는 작업편 지지 기구를 제공한다.

이하에서 제1도 내지 제11도를 참고로 하여 본 발명의 실시예가 상세히 설명된다.

(제1 실시예)

제1도 내지 제4도에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 더블 디스크 표면 연마기는 하부 프레임(11)으로 구성되고, 상부 프레임(111)은 하부 프레임(11) 위에 장착된다. 하부 프레임(11)은 하부 그라인딩 휠 공급 유니트(12)와 작업편 지지 부재(14)로 구성되고, 상부 프레임(111)은 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(13)로 구성된다. 하부 그라인딩 휠 공급 유니트(12)는 하부 그라인딩 휠(15)을 가지고 있고, 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(13)는 상부 그라인딩 휠(16)을 가지고 있다. 하부 그라인딩 휠의 상단부에 구비된 연마면(15a)와 상부 그라인딩 휠(16)의 하단부에 구비된 연마면(16a)은 서로 대향하고 평행하게 될 수 있도록 배치된다. 작업편 지지 부재(14) 위에 지지된 상태에서, 박판형 작업편은 하부 및 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(12)(13)의 상부 및 하부 그라인딩 휠(15)(16) 사이에 삽입된다. 작업편의 양면은 그라인딩 휠(15)(16)의 연마면(15a)(16a)에 의해 동시에 연마된다.

제2도 및 제3도에 도시된 바와 같이, 하부 그라인딩 휠 공급 유니트(12)의 그라인딩 휠 테이블(20)은 하부 그라인딩 휠(15)의 회전축에 직각 방향으로 이동될 수 있도록 소위 V형과 평판형 가이드(21) 위에 지지된다. 하부 그라인드 휠을 가동시키기 위한 모터(22)는 하부 프레임(11)의 측면에 배치된다. 모터 회전의 결과, 그라인딩 휠 테이블(20)은 그라인딩 휠 테이블(20)에 고정된 볼 너트(23a)와 나사 결합하는 볼 나사(23)에 의해 수평으로 이동한다. 하부 스핀들 가이드(24)는 하부 그라인딩 휠(15)의 회전축 방향으로 이동될 수 있도록 그라인딩 휠 테이블(20)과 일체적으로 형성된 수직 가이드(24a)에 의해 지지된다. 하부 그라인딩 휠을 공급하기 위한 모터(25)는 그라인딩 휠 테이블(20) 밑에서 수직 가이드(24a)의 측면에 배치된다. 모터(25)가 회전함에 따라, 가이드(24a)에 의해 안내되는 상태에서, 하부 스핀들 가이드(24)는 웜 및 웜 휠로 구성되는 토오크 전달 기구를 통해, 그리고 하부 스핀들 가이드(24)에 고착되어 있는 브래키트(24b)에 고정된 도시되지 않은 볼 너트와 나사 결합하는 볼 나사(27)를 통해 상하 이동한다. 이와 같은 공급 행정은 작다.

하부 그라인딩 휠 스핀들(28)(소위 하부 스핀들)은 하부 스핀들 가이드(24) (소위 하부 하우징) 내에서 회전 가능하게 지지되고, 하부 그라인딩 휠(15)은 하부 그라인딩 휠 스핀들(28)의 상단부에 일체적으로 형성된다.

조립형인 그라인딩 휠 구동 모터(34)는 하부 스핀들 가이드(24) 내에 구비되고, 그라인딩 휠 구동 모터(24)의 고정자는 하부 스핀들 가이드(24)내로 견고하게 끼워진다. 또한, 그라인딩 휠 구동 모터의 회전자는 하부 그라인딩 휠 스핀들(28)내로 견고하게 끼워진다. 연마 작업시에, 하부 그라인딩 휠(15)은 하부 그라인딩 휠 스핀들(28)에 의해 모터(34)의 회전으로 고속으로 회전한다.

제3도에 도시된 바와 같이, 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(13)의 상부 스핀들 가이드(38)는 하부 그라인딩 휠(16)의 회전축 방향으로 이동될 수 있도록 상부 프레임(111)과 일체적으로 형성된 수직 가이드(39)에 의해 지지된다. 승강 모터(40)는 상부 프레임(111)의 측면에 배치된다. 모터(40)가 회전함에 따라, 상부 스핀들 가이드(38)는 상부 스핀들 가이드(38)에 고정된 브래키트(38a) 내로 견고하게 끼워지는 볼 너트(41a)와 나사 결합하는 볼 나사(41)에 의해 상하 이동한다.

상부 그라인딩 휠 스핀들(42)(소위 상부 스핀들)은 상부 스핀들 가이드(38) (소위 상부 하우징) 내에 회전 가능하게 지지되고, 상부 그라인딩 휠(16)은 상부 그라인딩 휠 스핀들(42)의 하단부와 일체적으로 형성된 그라인딩 휠 홀더(43) 위에 지지된다. 또한, 그라인딩 휠 구동 모터(48)의 회전자는 상부 그라인딩 휠 스핀들(42) 내로 견고하게 끼워진다. 연마 작업시에, 상부 그라인딩 휠(16)은 상부 그라인딩 휠 스핀들(42)에 의해 모터(48)의 회전에 의해 고속으로 회전된다.

제2도 및 제4도에 도시된 바와 같이, 작업편 지지 부재(14)의 지지 테이블(52)은 상부 및 하부 그라인딩 휠 공급 유니트들(12)(13) 사이에서 하부 프레임(11) 위에 놓인다. 미끄럼 테이블(53)은 하부 그라인딩 휠 공급 유니트(12)의 그라인딩 휠 테이블(20)이 이동되는 동일한 방향으로 이동될 수 있도록 지지 테이블(52) 위에 그리고 하부 그라인딩 휠(15)의 양측에 배치된 한 쌍의 가이드 레일(54)에 의해 지지된다. 제4도에 도시된 바와 같이, 미끄럼 테이블을 이동시키기 위한 모터(55)는 지지 테이블(52) 위에 장착된다. 모터(55)가 회전함에 따라, 모터(55)의 축에 이어진 볼 나사(56)는 미끄럼 테이블(53) 위에 세팅된 볼 너트(56a)와 나사 결합하여 미끄럼 테이블(53)을 이동할 수 있게 한다.

회전 디스크(57)는 미끄럼 테이블(53) 내에 배치되고, 또한 미끄럼 테이블(53)에 의해 회전 가능하게 지지되는 3개의 가이드 롤러(58)에 의해 회전 가능하게 지지된다 (제5도 참조). 회전 디스크(57)의 두꺼운 주변의 환상 프레임(57a)(이하에서 "주변 프레임"이라 함)은 작업편 지지판(60)과 함께 설치되고 기어(59)는 주변 프레임(57a)의 하부 주변을 따라 형성된다. 작업편 지지판(60)은 작업편(17) 보다 얇게 만들어 지며, 중력(그 자중)에 의해 접히거나 또는 변형되지 않도록 도시되지 않은 긴장 장치에 의해 주변 프레임(57a)의 하부면을 따라 수평으로 뻗어 있다. 수납 구멍(60a)은 작업편(17)을 느슨하게 끼우고 이동 가능하게 수납하기 위한 작업편 지지판(60)의 중심에 형성된다. 수납 구멍(60a)은 공차를 가지고 작업편(17)을 구멍 내로 끼워 넣도록 할 수 있는 지름을 가지고 있다. 회전 디스크를 회전시키기 위한 모터(61)는 미끄럼 테이블(53) 위에 배치되고, 회전 디스크(57)의 기어(59)와 맞물리는 기어(62)는 모터(61) 축에 고착된다. 회전 디스크(57)는 이들 기어(59)(62)의 결합에 의해 모터(61)의 회전에 의해 회전된다. 주변 프레임(57a)의 내경은 회전 디스크(57)에 대해 오프셋 방식으로 내려오는 상부 그라인딩 휠(16)이 작업편 지지판(60)에 접근할 수 있는 방식으로 세팅된다.

제4도에 도시된 바와 같이, 작업편 지지판(60)의 수납구멍(60a)에는 인고트에서 절단된 미연삭의 웨이퍼인 작업편(17)의 결정방위의 기준이 되는 방위판(orientation flat)등이 노치(17a)에 결합하도록 내주측을 향해 돌출하는 작업편 구동부(60b)가 마련되어 있다. 작업편(17)을 구동하기 위한 다른 노치(17a)는 노치가 작업편(17)의 결정 방위를 결정하기 위해 원래적으로 구비된 위치 이외의 위치에도 구비될 수 있다.

앞의 작업편 수납 구멍(60a)이 본 실시예에서는 원형이더라도, 작업편이 구멍에 의해 배치될 수 있는 한, 구멍은 원형이외의 다른 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 구멍은 작업편의 외주 부분의 적어도 3개의 삼분된 부분과 접촉하게 되는 방식으로 형성될 수 있다.

이하에서 전술된 구조를 가지고 있는 더블 디스크 표면 연마기의 작동에 대해 설명한다.

연마 동작이 더블 디스크 표면 연마기를 사용하여 행해지는 경우에는, 작업편(17)은 간극을 가지고 작업편 지지 부재(14)의 작업편 지지판(60)에 느슨하게 끼워지고 지지된 상태에서 하부 및 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(12)(13)의 상부 및 하부 그라인딩 휠(15)(16) 사이에 배치되고 그 사이로 삽입된다. 이와 같은 상태에서, 하부 및 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(12)(13)의 상부 및 하부 그라인딩 휠(15)(16)은 고속으로 회전되고, 모터(61)는 저속으로 회전되며, 그에 의해 회전 구동 수단으로 기능하는 기어(62)(59)의 치합에 의해 작업편 지지판(6)을 회전시킨다. 결과적으로, 수납 구멍(60a)에 파지된 작업편(17)은 회전된다. 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(13)의 상부 그라인딩 휠(16)은 작업편(17)에 근처로 하강한다. 작업편(17)의 양면은 그라인딩 휠(15)(16)의 연마면(15a)(16a)에 의해 동시에 연마된다.

제7도는 정면에서 본 그라인딩 공구의 연마면을 도시하는 정면도이고, 제8도는 제7도에서 본 그 중심과 연마 공구를 도시하는 길이 방향의 단면도이다. 본 실시예에서, 동일한 참고 번호는 집합적으로 참고 번호(1)로 표시된 양 그라인딩 휠을 그라인딩 휠(또는 그라인딩 공구)(15)(16)로 표시한다.

그라인딩 공구(1)는 강철 디스크 테이블(2), 그라인딩 휠로서 기능하고 디스크 테이블(2)의 단부면 위에 구비된 다이어몬드 그라인딩 휠(3) 및 작업편 지지물로서 사용되는 작업편 접촉 부재(4)(5)로 구성된다. 이 모든 구성 부품들은 일정한 폭을 가진 환상으로 동심상으로 구비된다. 특히, 다이아몬드 그라인딩 휠(3) 보다 지름이 큰 작업편 접촉 부재(4)은 디스크 테이블(2)의 외주면을 따라 구비되고, 다이아몬드 그라인딩 휠(3) 보다 지름이 작은 작업편 접촉 부재(5)는 디스크 테이블(2)의 중심을 따라 구비된다. 작업편 접촉 부재(4)(5) 중 하나만이 사용될 수 있다.

다이아몬드 그라인딩 휠(3)은 바인더(binder)로 다이아몬드 연마 분말을 결합함으로써, 그리고 디스크 테이블(2) 위에 이와 같이 형성된 다이아몬드 분말은 조여서 제작된다. 예를 들어, 오일 함유 세라믹과 같이 윤활성을 가지고 있고 작업편(17)에 의해 마모되는 물질로 작업편 접촉 부재(14)(15)를 만드는 것이 바람직하다.

다이아몬드 그라인딩 휠(3)의 연마면(3a)과 작업편 접촉 부재(4)의 접촉면(4a)(5a)는 그라인딩 휠 축선에 직각인 동일한 평면에 존재한다. 원통형으로 홈진 결합부(2a)는 디스크 테이블(2)의 반대측에 형성되고 그라인딩 휠 홀더(6)(전술된 그라인딩 휠 홀더(29)(43) 대신에 사용됨)의 돌출된 결합부(6a)를 알맞게 수납한다. 디스크 테이블(2)의 반대측이 그라인딩 휠 홀더(6)의 정면측과 밀착하게 된 상태에서, 디스크 테이블(2)과 그라인딩 휠 홀더는 볼트(7)를 디스크 테이블(2) 내에 형성된 볼트 구멍을 통해 그라인딩 휠 홀더(6)내로 나사 결합시킴으로써 서로 고착된다.

전술된 구조를 가지고 있는 그라인딩 공구(1)의 동작이 이하에서 설명된다. 그라인딩 휠(16)이 상승된 위치에서 유지된 상태에서, 작업편 수납 구멍(60a)의 중심(OW)은 미끄럼 테이블(53)의 이동에 의해 값 "e" 만큼 그라인딩 공구(1)의 중심(OG)로부터 오프셋될 수 있도록 배치된다. 오픗셋 값 "e"는 다이아몬드 그라인딩 휠(3)의 평균 반경에 상당한다. 하부 그라인딩 휠(15)은 작업편 지지판(60)의 하부면 근처로 상승되고, 작업편(17)의 노치(17a)는 작업편 수납 구멍(60a) 내로 돌출하는 작업편 구동부(60b)과 결합되며, 그에 의해 작업편(17)은 작업편 수납 구멍(60a) 내로 느슨하게 끼워지고 하부 그라인딩 휠(15) 위에 배치된다. 결과적으로, 작업편(17)의 양면은 작업편 지지판(60)의 상부 및 하부면으로부터 각각 돌출한다. 다음에, 상부 그라인딩 휠(16)은 작업편 근처로 하강한다.

작업편을 구동시키기 위한 그라인딩 휠 구동 모터(34)(48)와 모터(61)는 전류가 통하여, 그라인딩 휠(15)(16)과 작업편(17)을 회전시킨다. 상부 그라인딩 휠(16)이 작업편(17)과 접촉하도록 하강될 때, 다이아몬드 그라인딩 휠(3)은 작업편(17)의 양면을 연마한다. 연마 작업 중에, 다이아몬드 그라인딩 휠(3)의 연마면(3a)에 의해 연마되는 작업편(17) 부분 이외에 (즉, 작업편(17)의 중심을 관통하는 원형 아치 부분), 작업편(17)의 외주 근처의 양측면은 작업편 접촉 부재(4)(5)들에 의해 지지된다. 작업편 접촉 부재(4)(5)는 작업편을 마모시키지는 않고 작업편(17)에 의해 마모되는 물질 또는 작업편을 마모시키고 다이아몬드 그라인딩 휠(3) 보다 휠씬 빠르게 마모되는 물질로 만들어 진다. 작업편 접촉 부재(4)(5)는 부드러운 접착제를 사용하여 예를 들어 알루미나 연마제 또는 실리콘 카바이드 분말을 서로 결합시켜 만들어 진다.

적업편(17)이 연마된 후에, 상부 그라인딩 휠(16)은 상승하며 작업편(17) 부분(17b)은 하부 그라인딩 휠(15)의 외주부 바깥측으로 돌출하고(제7도 참조), 작업편(17)을 수납 구멍(60a)에서 제거한다.

10 r.p.m.의 비율로 회전되고 있는 상태에서, 200mm의 지름을 가진 웨이퍼인, 작업편(17)은 같은 방향 그리고 동일한 속도로, 즉 2000 r.p.m. 내지 3000 r.p.m.의 속도 범위로 상부 및 하부 그라인딩 휠(15)(16)과 함께 130mm의 내경과 160mm의 외경을 가진 다이아몬드 그라인딩 휠(3)의 회전에 의해 연마된다. 작업편은 2분 동안 연마되고, 작업편의 전체 두께 변화(total thickness variation; TTV)는 0.3 μm 이다.

(제2 실시예)

제9도 및 제10도는 다이아몬드 함유 그라인딩 휠을 사용하는 그라인딩 공구(1)의 실예를 도시한다. 다수의 다이아몬드 함유 그라인딩 휠(8)은 서로 일정한 간격으로 간격 지도록 원형으로 배열되고, 그에 의해 구획진 원형 패턴을 형성한다. 이와 같은 원형 패턴은 한 원형 패턴으로 그라인딩 휠 사이의 간격이 디스크 테이블(2)의 반경 방향으로 인접한 원형 패턴으로 그것으로부터 오프셋된 방법으로 디스크 테이블(2)의 표면에 다수의 동심열로 배열된다. 그라인딩 공구(1)는 그것의 외주 부분이 작업편(17)의 중심을 관통하는 위치에서 그라인딩 공구(1)가 파지된 상태에서 전체 작업편(17)을 연마한다.

(제3 실시예)

만일 기본 목적이 작업편(17)의 단일면의 가공을 끝내는 것이라면, 작업편(17)은 하부 그라인딩 휠(15)가 고정되거나 또는 느리게 회전되고 있는 상태에서 선행의 더블 디스크 표면 연마기의 사용을 통하여 연마될 수 있거나, 또는 하부 그라인딩 휠(15)이 작업편(17)을 미세하게 연마하거나 또는 연마하지 않는 부재로 대체된 상태에서 작업편(17)이 연마될 수 있다.

(제4 실시예)

작업편(17)의 단일면은 그 단부면이 연마면으로 형성되는 그라인딩 휠을 가지고 있는 단일 디스크 표면 연마기의 사용을 통해 마무리 된다. 제11도는 이와 같은 단일 디스크 표면 연마기를 도시하고 있으며, 표면 연마기의 하부 프레임(11)은 하부 그라인더와 관련된 어떤 부재도 가지고 있지 않다. 가이드 레일(52)과 작업편 지지 부재(14) 만이 하부 프레임(11) 위에 구비된다. 이 경우에 있어서, 하부 프레임(11)의 상부면은 평평한 표면으로 형성될 수 있으며, 선행 작업편 지지판(60)은 상부면 근처에 배치되거나 또는 그것과 접촉되게 하기 위하여 상부면에 배치될 수 있다. 작업편 수납 구멍(60a)은 바닥과 함께 구비될 수 있다. 이와 같은 경우에 있어서, 물론 작업편 수납 구멍(60a)의 깊이는 작업편(17)의 두께 보다 작게 될 수 있도록 설정된다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라, 웨이퍼 보다 얇은 작업편 지지판은 작업편 수납 구멍과, 결정 방향과 관련하여 웨이퍼를 위치시키기 위해 웨이퍼에 형성된 노치와 결합할 수 있도록 돌출한 구동부로 구성된다. 작업편 지지판이 회전되고 있는 상태에서, 웨이퍼는 그라인딩 휠이 웨이퍼의 상부 및 하부면과 각각 동시에 접촉하게 함으로써 연마된다. 결과적으로, 웨이퍼의 전체 표면이 균일하게 연마될 뿐만 아니라, 실패없이 웨이퍼가 토오크를 분배하는 장점이 있다. 또한, 짧은 시간에 우수한 표면 거칠기를 달성할 수 있을 뿐만 아니라, 웨이퍼의 양면이 동시에 연마되는 장점이 있다. 웨이퍼가 진공 척에 의해 파지되는 경우에 있어서, 웨이퍼는 진공척의 흡입부에 의해 평평한 상태로 끌어 당겨져 파지된다. 만일 기하학적으로 떨어지는 정확도를 가진 웨이퍼가 이와 같은 상태에서 연마된다면, 웨이퍼는 진공척에서 제거된 다음에 그 자체의 탄성에 의해서 그 원래의 형태로 되돌아 가고, 결과적으로 웨이퍼의 기하학적 정확도에 왜곡이 발생된다. 이와는 대조적으로, 본 실시예에 따라서, 작업편은 지지될 때 평평한 상태로 파지되지 않기 때문에, 기하학적으로 뛰어난 정확도가 달성될 수 있다.

전술한 바와 같이, 단일 측면 연마 작업의 경우에 있어서도, 웨이퍼는 작업편 지지판의 작업편 수납 구멍 내에 견고하게 지지되고, 구동부는 결정 방향과 관련하여 웨이퍼를 배치할 목적으로 형성된 노치와 결합된다. 이와 같은 상태에서, 웨이퍼는 강제적으로 토오크가 전달되기 때문에, 우수한 기하학적인 정확도와 표면 거칠기가 달성된다.

또한, 본 실시예에서 사용되는 그라인딩 공구는 디스크 테이블의 단부면에 환상의 패턴으로 배열된 다이아몬드 그라인딩 휠과, 각각 디스크 판의 외부 및 내부 주변부를 따라 구비된 환상의 작업편 접촉부로 구성된다. 만일 다이아몬드 그라인딩 휠이 컵형 그라인딩 휠의 형태라면, 다이아몬드 그라인딩 휠의 연마면은 그라인딩 휠의 일부만을 압축할 수 있고, 웨이퍼를 어떻게 지지해야 하는가 라는 문제를 노출하게 된다. 그러나, 본 실시예에 따른 그라인딩 공구는 부가적으로 작업편 지지 부재에 표면 연마기를 구비함이 없이 문제를 해결한다.

표면 연마기가 전술된 실시예들에서 수직 더블 디스크 표면 연마기 또는 수직 단일 디스크 표면 연마기의 경우에 대하여 설명되었지만, 수평 더블 디스크 표면 연마기 또는 수평 단일 디스크 표면 연마기도 또한 사용될 수 있다.

전술된 설명이 수직 더블 디스크 표면 연마기 또는 수직 단일 디스크 표면 연마기가 표면 연마기로서 사용되는 경우를 설명하였지만, 수평 더블 디스크 표면 연마기 또는 수평 단일 디스크 표면 연마기가 그들 대신에 사용될 수 있다.

(제5 실시예)

제12도는 본 발명의 제5 실시예에 따른 작업편 지지 부재를 도시하는 평면도이고, 제13도는 제12도에 도시된 작업편 지지 부재를 도시하는 길이 방향의 단면도이다.

제5 실시예는 회전 디스크(57)에 부착되는 작업편 지지판(60)의 윤곽을 제외하고는 선행 실시예와 동일하다.

작업편 지지판(60)은 회전 디스크(57)의 주변 프레임(57a) 위에 고정된다. 작업편 지지판(60)은 금속판(60c)의 내주부에 일체적으로 고정된 링형 작업편 지지판(60d)(작업편 지지 부재)과 링형 금속판(60c)으로 구성된다.

작업편 지지판(60d)이 금속판(60c)과 결합된 때, 선행 실시예들에 대하여 설명된 작업편 지지판(60)과 동일한 작업편 지지판이 얻어진다. 작업편 지지판(60d)은 금속판(60c)과 일체적으로 형성되고, 또는 그들이 서로 용접 또는 본딩에 의해 고정된다. 금속판(60c)과 작업편 지지판(60d)은 항상 웨이퍼 또는 작업편(17) 보다 얇다. 금속판(60c)과 작업편 지지판(60d)은 두께면에서 서로 다르거나 또는 동일하다. 작업편 지지판(60d)은 합성 수지, 경화 고무, 구리 합금 또는 알루미늄 합금과 같은, 작업편(17) 보다 부드러운 금속으로 만들어 진다.

제5 실시예에서, 작업편 구동부(60b)는 작업편 지지판(60d)의 내측을 향해, 수납 구멍(60a), 작업편 지지판(60d)의 내주부로부터 돌출한다. 간단히 말해서, 작업편 구동부(60b)는 작업편 지지판(60d)을 반경 방향으로 가로지르기 위해서 뿐만아니라 금속판( 60c)으로부터 돌출할 수 있도록 형성된다.

제5 실시예에 따라서, 작업편(17)이 작업편(17) 보다 부드러운 금속으로 만들어진 작업편 지지판(60d)에 의해 지지되고 회전되기 때문에, 연마 토오크가 변하기 때문에 작업편(17)의 외주부와 작업편 지지판(60d)의 내주부 사이에 발생되는 째깍거리는 현상에 의해 손상이 야기되는, 작업편(17)의 외주부에, 짹짹 거리는 현상과 같은 손상을 방지하는 장점을 가져온다.

만일 선행의 작업편 지지판의 반경 방향의 폭이 감소된다면, 금속판(60c)의 내주부가 판으로 만들어 질 때 달성되는 것과 유사한 결과를 가져온다. 또한, 금속판의 내주부는 용접에 의해 합성 수지 재료로 만들어 질 수 있다. 간단히 말해서, 코팅된 내주부룰 가지고 있는 금속판(60c)으로 구성된 작업편 지지판도 또한 본 실시예에 포함된다.

(제6 실시예)

제6 실시예는 작업편 구동부(60b)가 웨이퍼 등의 노치(17a)와 맞물린 상태에서 회전 디스크(57)가 회전될 때 작업편(17)의 노치(17a)가 파괴되는 위험을 방지하기 위한 것이다.

제14도 및 제15도에 도시된 바와 같이, 작업편 구동부(60b)는 작업편 지지 금속판(60)의 메인 몸체(60e), 반경 방향으로 메인 몸체의 내주부로부터 외주부로 메인 몸체(60e) 내에 형성된 절개부(60f), 및 메인 몸체(60e)에 접착에 의해서 또는 일체적으로 형성되는 작업편 구동부(60b)의 뿌리부(60b1)으로 구성된다. 선택적으로, 메인 몸체(60e)는 작업편 구동부(60b)에 용접된다. 작업편 구동부(60b)는 예를 들어 웨이퍼와 같은 작업편 보다 부드러운 재료로서, 예를 들면 합성 수지, 알루미늄 합금, 구리 합금 등과 같은 재료로 만들어 진다.

작업편 구동부(60b)와 작업편 지지 금속 메인 몸체( 60e)는 작업편(17) 보다 얇다.

제6 실시예에 따라서, 그라인딩 토오크의 변화에 의해 야기되는 웨이퍼의 노치에, 째깍거리는 현상과 같은, 손상을 방지할 수 있다.

(제7 실시예)

제16도와 제17도는 본 발명의 제7 실시예를 도시한다. 제7 실시예에서, 작업편 지지판(60)은 내부 플라스틱 작업편 지지판(60h)와 일체적으로 형성된 외부 금속 디스크(60g)로 구성된다. 외부 디스크(60g)는 내부 작업편 지지판(60h)에 접착 또는 일체적으로 형성된다. 제7 실시예에서, 작업편 구동부( 60b)는 작업편 지지판(60h)의 내주부와 일체적으로 형성된다.

외부 디스크(60g)는 예를 들어 철로 만들어지고, 작업편 지지판(60h)은 예를 들어 구리 합금, 알루미늄 합금 또는 합성 수지와 같이, 작업편(17) 보다 부드러운 비철 금속으로 만들어 진다.

제7 실시예에 따라서, 외부 디스크(60g)는 외주부(57a)에 고정되기 때문에, 외부 디스크의 강도가 유지된다. 또한, 작업편 지지판으로부터 돌출한 작업편 구동부(60b)와 작업편 지지판(60h)은 작업편(17) 보다 부드럽고, 따라서 그라인딩 토오크의 변화에 의해 야기되는 째깍거리는 현상을 방지할 수 있다.

제7 실시예에서, 작업편 지지판(60h)은 외부 디스크(60g)의 모서리를 따라 구비되고, 작업편 지지판(60h)은 외부 디스크(60g) 보다 두껍다. 작업편 지지판(60h)은 접착 또는 용접에 의해 외부 디스크 판(60g)에 고정될 때에, 채널이 작업편 지지판(60h)의 외주부를 따라 형성된다. 이와 같이 형성된 채널은 외부 디스크(60g)의 내주부 내로 끼워진다.

그러나, 작업편 지지판(60h)이 얇기 때문에, 외부 디스크(60g)내로 끼워지는 채널을 형성하기 어렵다. 제18도 및 제19도에 도시된 바와 같이, 만일 작업편 지지판(60h)과 외부 디스크(60g)가 두껍고, 만일 용접 또는 접착에 의해 이들을 서로 부착하기 어렵다면, 작업편 지지판(60h)의 모서리는 외부 디스크(60g)의 모서리에 포개진다. 작업편 지지판(60h)과 외부 디스크(60g)는 이와 같이 포개진 모서리를 용접 또는 접착에 의해 서로 결합할 수 있다.

(제8 실시예)

선행 실시예에서, 작업편 구동부가 작업편 지지판에 고정되거나 또는 그것과 일체적으로 형성되기 때문에, 작업편 구동부는 고정적이다.

제8 실시예에서, 작업편 구동부는 작업편 지지판에 대하여 탄력있게 유지된다. 제20도 내지 제23도는 제8 실시예를 도시한다.

제20도는 위에서 볼 때 작업편 지지 부재를 도시하는 평면도이다. 회전 디스크(57)의 중심과 대면하는 작업편 구동부(60b)는 회전 디스크(57)의 작업편 지지판(60)의 상부면 위에 구비된다.

작업편 구동부(60b)는 작업편(17)의 노치(17a)와 결합하는 돌기(60b2)를 가지고 있다. 돌기(60b2)로부터 후방으로 뻗은 몸체(60b3)는 장착 브래키트(66)의 하부면 아래에 구비된 원통형 스터드(63)에 중점에 느슨하게 끼워지고, 작업편 구동부(60b)는 주변 프레임(57a)에 부착된다. 스터드(63)의 목 아래 부분은 δ/2 만큼 브래키트(66) 보다 높은 위치에 배치되고 너트(64)는 스터드(63)과 나사 결합한다. 따라서, 작업편 구동부는 미세하게 이동될 수 있다. 또한, 몸체(60b3)와 브래키트(66) 사이에 δ/2의 간격이 있다.

여기에서 δ는 0.1 mm 또는 그 이하이다. 그러므로, 돌기(60b2)와 몸체(60b3)로 구성되는 작업편 구동 부재(60b4)는 수직 방향으로 거의 고정적으로 유지되도록 설정된다. 몸체(60b3)는 모서리 진 형상을 가지고 있고, 큐션 부재(65)는 몸체(60b3)의 각각의 측면에 구비된다. 큐션 부재들(65)을 가지고 있는 장착 브래키트(66)는 도시되지 않은 볼트들에 의해 작업편 지지판(60)의 상부면에 고착된다. 작업편 구동부(60b)를 구성하는 작업편 구동 부재(60b4)는 큐션 부재(65)에 의해 댐핑되고 있을 때 수평면내에서 미세하게 이동가능하고, 그에 의해 돌기(60b2)에 주어지는 물리적 충격을 감소시킨다. 돌기(60b2) 다음에 형성된 작업편 구동 부재(60b4)는 작업편(17) 보다 얇다. 작업편 구동 부재(60b4)의 폭은 작업편 구동 부재가 작업편 지지판(60)내에 반경 방향으로 형성된 슬리트(60I)내로 느슨하게 끼워지는 방식으로 설정된다.

회전 디스크(57)가 회전될 때, 작업편 구동부(60b)의 돌기(60b2)는 작업편(17)의 노치(17a)와 결합하게 되고, 작업편(17)을 회전시킨다. 만일 그라인딩 토오크에 변화가 있다면, 작업편(17)을 구동시키기 위해 사용되는 토오크도 또한 변화하며, 작업편 구동부(60b)의 돌기(60b2)에 힘이 가해진다. 작업편(17)의 노치(17a)와 작업편 구동부(60b)의 돌기(60b2) 사이에서 발생하는 물리적 충격은 몸체(63)의 양측에 구비된 큐션 부재들(65)에 의해 흡수된다. 결과적으로, 작업편(17)이 예를 들어 웨이퍼인 경우에도, 작업편(17)의 노치(17a)는 손상되는 것이 방지되고, 작업편(17)의 외주부는 째깍거리는 것이 방지된다.

(제9 실시예)

제24도 내지 제28도는 본 발명의 제9 실시예를 도시한다.

제24도 및 제25도에 도시된 바와 같이, 작업편 구동부(60b)는 회전 디스크(57)의 주변 프레임(57a) 바로 뒤에 놓여 진다. 회전 디스크(57) 및 작업편 구동부(60b4)는 한 평면에 놓여지고, 작업편 구동부(60b4)의 돌기(60b2)는 작업편(17)의 노치(17a)와 결합할 수 있다. 작업편 구동부(60b)는 노치(17a)에서 떨어질 때까지 작업편 구동 부재(60b4)를 퇴각할 수 있을 뿐만 아니라(제26A도 참조), 그것이 노치(17a)와 결합할 때까지 반경 방향으로 작업편 구동 부재(60b4)를 밀 수 있도록 (제26B도 참조) 액추에이터(67)에 장착된다. 액추에이터(67)는 주변 프레임(57a)의 하부면에 고정된 매니폴드(68) 위에 장착된다. 모터(61)는 서보 모터이고 도시되지 않은 컨트롤러에 의해 활성화되고 그에 의해 디스크 판(57)을 회전시키고 주어진 위치에서 회전 디스크를 정지시킨다.

플런저(71)를 가지고 있는 유압 실린더(71)는 미끄럼 테이블(53) 위에 장착된다. 회전 디스크(57)의 고정된 정지 위치에서, 플런저(69)는 플런저(69)의 팁 단부(69a)가 입구(68a)로끼워질 때까지 매니폴드(68)의 입구(68a)로 전진하고, 또한 팁 단부(69a)가 입구(68a)로부터 이탈할 때까지 퇴각한다. 압축된 공기는 절환 밸브(73)에 의해 예를 들어 공기 압축기(72)와 같은 유체 공급원으로부터 유압 실린더(71)으로 공급되거나 또는 방출된다.

제27도는 액추에이터(67)를 도시한다. 액추에이터(67)는 원통형 실린더를 가지고 있는 실린더 몸체(67a); 실린더 몸체(67a)내로 견고하게 끼워지고 전진 또는 후퇴할 수 있는 플런저(67b); 압축된 상태에서 실린더 몸체(67a)의 후방 실린더 챔버(67r)에 놓여진 압축 코일 스프링(74); 및 기계 나사의 팁 단부가 그 축선 방향으로 플런저(67b)의 측면에 형성된 채널(67b1)내로 끼워질 때까지 실린더 몸체(67a) 내로 나사 결합하는 기계 나사(75);로 구성된다. 플런저(67b)는 실린더 몸체( 67a)에 대해 고정되어 있다. 작업편 구동 부재(60b4)는 플런저(67b)의 팁 단부에 수평으로 형성된 슬로트(67b2)내로 끼워지고 플러저(67b)내로 나사 결합하는 기계 나사에 의해 압축된다. 액추에이터(67)의 정면 실린더 챔버(67f)와 연통하는 포트(67c)는 매니폴드(68)의 압축 공기 흐름 채널(68b)에 연결된다.

제28도에 도시된 바와 같이, 매니폴드(68)의 압축 공기 흐름 채널(68b)의 입구(68a)는 잘려진 콘 형상을 가지고 있다. 유압 실린더(71)의 원통형 몸체(71a) 내로 견고히 끼워지는 플런저(69)의 팁 단부(69a)도 또한 잘려진 콘 형상을 가지고 있으며, 형상에 있어 매니폴드(68)의 입구(68a)와 일치한다. 압축 공기 채널(69c)는 플런저(69)가 전진 또는 후퇴하는 방향으로 플런저를 관통하도록 플런저(69)의 중심을 따라 형성된다. 작은 구멍 또는 오리피스(도시되지 않음)는 채널(69c)내에 형성되고, 그에 의해 플런저(69b)를 앞으로 확실히 이동하게 한다. 이와 같은 구조에 의해서, 유압 실린더(71)의 실린더 몸체(71a)의 후방 실린더 챔버(71r)는 플런저(69)의 팁 단부(69a)에 연결된다. 실린더 몸체(71a)의 전방 실린더 챔버(71f)와 후방 실린더 챔버(71r)는 각각 포트들(71b)(71c)를 통해 절환 밸브(73)에 연결된다. 압축 공기가 압력 공급원으로 사용되는 경우에 있어서, 절환 밸브(73)는 3 방향 절환 밸브이다.

제9 실시예에 따른 전술된 구성을 가지고 있는 작업편 지지 부재의 동작은 이하에서 설명된다.

더블 디스크 표면 연마기가 선행 가공 동작이 완성된 후 비활성 상태에 있는 경우에, 유압 실린더(71)의 플런저(69)는 후퇴된 위치에 놓여진다. 또한, 플런저(69)의 팁 단부( 69a)는 입구(68a)에 대해 퇴각한 위치에 놓여지고, 작업편 구동 부재(60b4)를 설치한 플런저(67b)는 플런저가 압축 코일 스프링(74)의 힘에 의해 밀려진 전방 단부에 놓여진다. 플런저(67b)가 전방 단부에 놓여 있을 때, 작업편 구동 부재(60b4)의 돌기(60b2)는 작업편(17)의 노치(17a)에 대해 회전 디스크(57)의 중심 근처의 위치에 존재한다. 압축 공기가 채널(69c)에 의해 후방 실린더 챔버(71r)의 외측으로 빠져 나갈 때, 전방을 향한 쓰러스트가 채널(69c)의 오리피스 저항 때문에 플런저(69c)에 발생하고, 플런저(69)를 전방으로 이동시킨다. 결과적으로, 플런저(69)의 팁 단부(69a)는 주어진 위치에서 정지해 있는 회전 디스크(57)에 끼워진 매니폴드(68)의 입구(68a)에 끼워진다. 플런저(69)의 채널(69c), 매니폴드(68)의 채널(69b) 및 포트(67c)에 의해서, 압축 공기는 액추에이터(67)의 정면 실린더 챔버(67f) 내로 흐르고, 압축 코일 스프링(74)의 힘에 저항하여 플런저(67b)를 퇴각시킨다. 결과적으로, 작업편 구동부(60b4)는 후퇴한다. 이와 같은 상태에서, 작업편(17)의 노치(17a)는 작업편 구동 부재(60b4)의 돌기(60b2)와 정렬하게 되고, 작업편(17)은 수납 구멍(60a)내로 끼워진다. 이 때에, 작업편(17)은 선행 실시예들에 설명된 더블 디스크 표면 연마기에 설정되는 것과 동일한 방법으로 유지된다.

다음에, 절환 밸브(73)에 의해 절환되는 공기 압축기(72)로부터 공급되는 압축 공기의 결과로써, 압축 공기는 유압 실린더(71)의 정면 실린더 챔버(71f)로 전달되고, 압축 공기가 후방 실린더 챔버(71r)로부터 공기 중으로 빠져 나가게 한다. 결과적으로, 플런저(60)의 팁 단부(69a)는 매니폴드(68)의 입구(68a)에서 떠난다. 동시에, 압축 공기는 액추에이터(67)의 정면 실린더 챔버(67f)로부터 포트(67c), 압축 공기 흐름 채널(68b) 및 입구(68a)에 의해 공기 중으로 빠져 나간다. 따라서, 그 때까지 정면 실린더 챔버(67f)내에 잡혀 있는 압축된 공기의 압력하에서 실린더의 좌측 부분에서 압축된 상태에 놓여진 압축 코일 스프링(74)의 힘에 의해서, 플런저(67b)는 작업편(17)의 노치(17a) 쪽으로 작업편 구동 부재(60b4)를 전진하기 위해 전방으로 이동시킨다. 제26A도에 도시된 바와 같이 작업편 구동 부재(60b4)의 삼각형 돌기(60b2)와 작업편(17)의 V형 노치(17a) 사이에 변위 α가 있는 경우에도, 작업편 구동 부재(60b4)의 돌기(60b2)는 압축 코일 스프링(74)의 힘에 의해 노치(17a)로 들어가고, 작업편(17)을 수납 구멍(60a) 내에서 회전된다. 제26A도 및 제26B도에 도시된 바와 같이, 작업편 구동 부재(60b4)의 돌기(60b2)는 노치(17a)와 맞물린다. 이와 같은 방법으로, 작업편(17)이 작업편 지지 부재(14) 위에 대략적으로 세팅된 경우에도, 작업편(17)은 정밀하게 정확한 위치에 재 세팅된다.

전술된 구성에 의해서, 매니폴드(68), 액추에이터(67) 및 작업편 지지 부재(60b4)는 일체적인 방법으로 회전 디스크(57)와 함께 회전된다. 압축 코일 스프링(74)의 스프링 력이 플런저(67b)에 의해 작업편 구동 부재(60b4)의 돌기(60b2)에 가해지는 상태에서, 돌기(60b4)와 노치(17a) 사이에 간극이 없다. 이와 같은 상태에서, 그라인딩 토오크에 변화가 있는 경우에, 돌기(60b2)는 노치(17a)와 충돌하는 것이 방지되며, 그에 의해 작업편(17)의 째깍거림과 같은, 작업편(17)의 손상이 방지된다. 또한, 작업편(17)이 회전 디스크(57) 위에 세팅되거나 또는 그로부터 떨어질 때에도, 작업편(17)의 노치(17a)는 작업편 구동부(60b)로 떨어진 위치에 놓인다. 따라서, 작업편(17)은 수납 구멍(60a)내로 거칠게 삽입된다.

작업편(17)이 연마 작업을 거친 후에, 회전 디스크(57)는 소정의 위치에서 정지하게 된다. 절환 밸브(73)를 절환하는 것은 플런저(69)의 전방 이동을 야기하고, 매니폴드(68)의 입구(68a)로 플런저의 팁 단부(69a)를 끼운다. 결과적으로, 압축된 공기는 매니폴드(68)의 채널(69a)과 액추에이터(67)의 포트(67c)에 의해 액추에이터(67)의 포트(67c)를 통해 액추에이터(67)의 정면 실린더 챔버(67f)로 공급되고, 그에 의해 압축 코일 스프링(74)의 스프링 힘에 대항하여 플런저(67b)를 퇴각시킨다. 결과적으로, 작업편(17)의 노치(17a)와 작업편 구동 부재(60b4) 사이에 간극이 생긴다. 연마된 작업편(17)은 수납 구멍으로부터 떨어지고, 다른 처리되지 않은 작업편(17)이 수납 구멍(60a)에 세팅된다.

(제10 실시예)

제10 실시예는 그라인딩 토오크의 변화를 탐지하는 데 있어 전술된 제8 실시예와 다르다. 제29도 내지 제31도는 제10 실시예를 도시한다. 본 실시예에 채용된 작업편 지지 부재는 제21도 및 제22도에 도시된 제8 실시예에 채용된 것과 동일한 전체 윤곽을 가지고 있다.

제31도에 도시된 바와 같이, 작업편 구동 부재(60b4)의 몸체(60b3)는 큐션 부재들(65) 사이에 끼워진다. 압력 탐지기(77a)는 작업편 구동 부재(60b4)의 몸체(60b3)의 한쪽 표면과 한쪽 측면에 장착 브레키트(66)의 내벽면 사이에 구비된 큐션 부재(65)내에 형성된 구멍에 삽입되고, 다른 압력 탐지기(77b)는 몸체(60b3)의 다른면과 다른 측면에 있는 장착 브래키트의 내벽면 사이에 구비된 큐션 부재(65)내에 형성된 구멍에 삽입된다. (탐지기들(77a)(77b)로 구성된) 압력 탐지기(77)는 압전기 엘레먼트로 구성되는 변위 게이지이다. 압력 탐지기(77)에 의해 탐지된 압력은 압전기 변환을 통해 전기 신호로 변환되고, 이와 같이 변환된 전기 신호는 증폭기들(78a, 78b)에 의해 증폭된다. 비교기로 구성된 제어기(79)는 압력 탐지기들(77a)(77b)에 의해 탐지된 압력 값들 사이의 차이를 계산하고, 작업편의 회전 속도, 그라인딩 휠의 회전 속도 및 작업편이 수치적 제어기(81)에 의해 그라인딩 휠에 의해 연마되는 정도를 제어한다.

특히, 제29도 및 제30도에 도시된 바와 같이, 압력 탐지기들(77a)(77b)에 의해 탐지된 압력 값들은 회전 디스크(57)와 동심원이 되도록 하기 위하여 작업편 지지판(60)의 하부면내에 형성된 2개의 미끄럼 링(82)을 따라 미끄러지는 방식으로 이동하는 2개의 브러시(83)에 의해 증폭기들(78a)(78b)에 공급된다. 선택적으로, 탐지 신호들은 압력 탐지기들(77a)(77b)의 도시되지 않은 전파 트랜스미터로부터 출력될 수 있으며 증폭기들(78a)(78b)은 도시되지 않은 전파 수신기에 의해 신호를 수신할 수 있다.

제10 실시예에 따라서, 만일 그라인딩 휠의 마모로 인한 그라인딩 토오크의 비정상적인 증가에 의해 작업편(17)의 노치(17a)가 깨질 위험이 있다면, 작업편이 연마되는 정도의 감소에 의해, 또는 그라인딩 휠 또는 작업편의 감속에 의해 위험에 대응할 수 있다.

(제11 실시예)

제32도 및 제33도는 작업편 구동부의 바람직한 실시예를 도시한다.

제32도는 작업편 구동부(60b)의 부풀은 만곡이 작업편(17)의 V형 노치와 접촉하게 되는 방법으로 설계된 작업편 구동부를 도시한다. 상기 만곡은 원형 표면, 2차식 표면 또는 인벌루트 표면에 상당한다. 이와 같은 기하학적인 만곡을 가지고, 작업편 구동부(60b)가 작업편(17)의 노치(17a)와 외주부 사이에 형성된 환상 부분(17c)와 접촉하게 되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 특히 째깍거릴 소지가 있는 작업편(17)의 환상 부분(17c)이 째깍거리는 것이 방지된다.

제33도는 그 노치(17a)가 현을 따라 작업편의 외주부의 얇게 썰린 부분에 의해 형성된 작업편(17)을 도시한다 (즉, 노치가 방위 평면으로 형성됨). 작업편 구동부(60b)의 평면부는 길이(L)에 걸쳐 노치(17c)의 평면부와 접촉하게 되고, 부드럽게 부풀은 만곡(60b6)은 작업편 구동부의 평면부의 양측에 접촉한다. 선택적으로, 작업편 구동부(60b)는 작업편(17)의 노치(17c)와 접촉하게 되는 만곡을 가질 수 있도록 형성된다. 전술된 기하학적인 구조를 가진 작업편 구동부와 노치를 가지고, 구동력이 작업편(17)에 가해지는 경우에도, 작업편 구동부(60b)는 작업편(17)의 노치(17a)와 작업편 구동부(60b) 사이에 형성된 각진 부분(17d)와 접촉하지 않게 된다. 따라서, 작업편(17)의 각진 부분(17d)은 째깍거리게 되는 것이 방지된다.

본 발명에 따른 표면 연마기와 연마 방법에 의해서, (웨이퍼와 같은) 작업편의 양면은 웨이퍼가 강제적으로 회전될 때 동시에 연마될 수 있으며, 따라서 웨이퍼는 우수한 표면 거칠기와 기하학적 정확성을 가지고 짧은 시간에 연마될 수 있다.

전술된 방법에 대하여, 웨이퍼의 양면이 서로 다른 연마 특성을 가진 그라인딩 휠을 사용하여 연마되는 한, 웨이퍼는 목표 거칠기로 연마될 수 있으며, 그위에 어떤 회로도 형성되지 않은 웨이퍼의 다른 면은 최소 요구 수준으로 연마될 수 있다.

전술된 방법에 관하여, 컵형 그라인딩 휠의 연마면이 웨이퍼 중심을 관통할 수 있는 한, 웨이퍼의 전체 표면은 연마될 수 있다.

더블 디스크 표면은 작업편 보다 얇고 각각의 그라인딩 휠의 단부면과 밀착하게 되는 작업편 지지판, 회전 디스크의 내주부를 따라 형성된 작업편 구동부, 작업편을 수납하기 위한 수납 구멍, 회전 디스크를 회전 가능하게 지지하기 위한 지지 부재 및 회전 디스크를 구동시키기 위한 회전 구동 수단으로 구성된다. 표면 연마기를 사용하여, 얇은 작업편은 우수한 기하학적 정화도(즉, 만곡)를 가진 제품으로 효율 좋게 연마될 수 있다.

본 발명에 따른 작업편 지지 부재는 더블 또는 싱글 디스크 표면 연마기에 용이하게 부착될 수 있고, 표면 연마기의 주요 유니트가 있는 그대로 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 작업편 지지 부재에 있어서, 작업편이 끼워지는 지지 부재 부분은 합성 수지 또는 고무로 형성된다. 따라서, 작업편 지지 부재는 작업편이 째깍거리게 되는 것을 방지하는 장점이 있다.

본 발명에 따라서, 작업편 구동부가 작업편의 재료보다 부드러운 재료로 만들어지기 때문에, 가령 노치의 치핑과 같은, 작업편 노치의 손상 위험이 제거된다.

본 발명에 따른 작업편 지지 부재에 있어서, 작업편과 접촉하게 되는 디스크 판 부분이 작업편 재료보다 부드러운 재료롤 만들어 지기 때문에, 작업편 지지 부재는 작업편에 크랙 또는 치핑과 같은, 작업편의 손상을 방지하는 장점을 가지고 있다.

본 발명에 따라서, 회전 디스크는 원형 금속판으로 만들어 지고, 작업편 유지 부재는 금속판의 내주부를 따라 금속판의 재료보다 부드러운 재료로 만들어 진다. 작업편 구동부가 금속판으로 만들어 지기 때문에, 작업편 구동부는 금속판의 내구성과 강도를 제공한다. 이와는 대조적으로, 작업편 구동부는 작업편 유지 부재 위에 형성되기 때문에, 작업편 노치에 손상의 위험을 감소시킨다.

본 발명에 따라서, 작업편과 접촉하게 되는 회전 디스크의 작업편 구동부의 표면은 만곡되기 때문에, 그렇지 않으면 작업편 구동부에 의해 작업편의 각진 부분에 힘이 가해지게 되는 작업편의 치핑을 방지할 수 있다.

본 발명에 따라서, 작업편 구동부는 회전 디스크에 대해 자유롭게 이동될 수 있도록 지지되고 작업편 지지 부재는 큐션 부재들에 의해 회전 디스크 위에 장착되기 때문에, 노치에 크랙과 같은 작업편 노치에 손상의 위험이 제거된다.

본 발명에 따라서, 작업편 구동 부재는 스프링 부재에 의해 편향되는 상태로회전지지부재에 배치되고 디스크의 중심을 향해 이동될 수도 있다. 따라서, 작업편 구동 부재는 항상 작업편 노치와 밀착한 상태에서 유지된다. 작업편에 가해지는 그라인딩 토오크가 변하기 때문에, 작업편 구동 부재에서 작업편에 인가되는 물리적 충격은 감소될 수 있으며, 차례로 작업편 노치가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

본 발명에 따라서, 작업편 지지 부재는 유압 실린더와 액추에이터를 구비하고 있다. 액추에이터는 스프링 부재에 의해 회전 디스크의 중심을 향해 작업편 구동 부재를 밀어 부친다. 회전 디스크는 주어진 위치 스톱퍼를 사용하여 주어진 위치에서 정지되고, 그에 의해 작업편 지지 부재를 후퇴시킨다. 이와 같이 작업편 구동 부재는 작업편의 용이한 제거를 실현할 수 있을 뿐만 아니라 작업편 노치에 손상을 방지할 수 있다.

본 발명에 따라서, 작업편 구동 부재는 액추에이터와 스프링 부재에 의해 전진 또는 후퇴할 수 있도록 설계되고, 압축된 유체는 플런저에 형성된 채널을 통해 액추에이터로 공급된다. 유압 실린더의 사용은 단순한 구조를 가진 작업편 구동 부재를 간단하게 할 수 있고, 작업편 노치가 손상되는 것을 방지하며, 작업편의 탈착을 용이하게 효과적으로 수행한다.

본 발명에 따라서, 작업편 지지 부재는 작업편 구동부에 가해지는 압력과 변위를 탐지하기 위한 부하 탐지 수단을 구비하고, 작업편 구동부에 가해지는 부하에 따라 그라인딩 토오크의 탐지에 의해 과부하에 대처할 수 있다. 이와 같은 작업편 지지 부재는 작업편 또는 연마기에서의 손상 뿐만아니라, 그라인딩 휠의 비정상적인 마모를 탐지할 수 있다.

본 발명의 제12 실시예 내지 제19 실시예가 제34도 내지 제52도를 참고로하여 이하에서 설명된다.

(제12 실시예)

제34도 내지 제37도에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 따른 더블 디스크 표면 연마기는 하부 프레임(211)으로 구성되며, 상부 프레임(311)은 하부 프레임에 장착된다. 하부 프레임(211)은 작업편 지지 부재(214)와 하부 그라인딩 휠 구동 유니트(212)로 구성되며, 상부 프레임(311)은 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(213)로 구성된다. 하부 그라인딩 휠 공급 유니트(212)는 하부 그라인딩 휠(215)을 가지고 있으며, 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(213)는 상부 그라인딩 휠(216)을 가지고 있다. 하부 그라인딩 휠(215)의 상단부에 구비된 연마면(215a)과 상부 그라인딩 휠(216)의 하단부에 구비된 연마면(216a)은 서로 대향하고 평행하게 배치된다. 작업편 지지 부재(214)에 지지되고 있는 상태에서, 박판형 작업편(217)은 그라인딩 휠 공급 유니트(212)(213)의 그라인딩 휠들(215)(216) 사이에 삽입된다. 작업편(217)의 양면은 그라인딩 휠(215)(216)의 연마면(215a)(216a)에 의해 동시에 연마된다.

제35도 및 제36도에 도시된 바와 같이, 그라인딩 휠 공급 유니트(212)의 그라인딩 휠 테이블(220)은 하부 그라인딩 휠(215)의 회전축에 직각인 방향으로 이동될 수 있도록 소위 V형 이고 평평한 가이드(221)에 의해 상부 프레임(211) 위에 지지된다. 하부 그라인딩 휠을 이동시키기 위한 모터(222)는 하부 프레임(211) 측면에 배치된다. 모터(222)가 회전함에 따라, 그라인딩 휠 테이블(220)은 그라인딩 휠 테이블(220)에 고정된 볼 너트(223a)와 나사 결합하는 볼 나사(223)에 의해 수평으로 이동한다. 하부 스핀들 가이드(224)는 하부 그라인딩 휠 (215)의 축선 방향으로 이동될 수 있도록 그라인딩 휠 테이블(220)과 일체적으로 형성된 수직 가이드(224a)에 의해 지지된다. 하부 그라인딩 휠용의 모터(225)는 그라인딩 휠 테이블(220) 밑의 가이드(224a) 측면에 배치된다. 모터(225)가 회전함에 따라, 가이드(224a)에 의해 안내되고 있는 상태에서, 하부 스핀들 가이드(224)는 웜과 웜 휠로 구성되는 토오크 전달 기구를 통해 그리고 하부 스핀들 가이드(224)에 고착되는 브래키트에 고정된 도시되지 않은 볼 너트와 나사 결합하는 볼 나사(227)을 통해 승강한다. 이와 같은 공급 행정은 짧다.

조립형 그라인딩 휠 구동 모터(234)는 하부 스핀들 가이드(224)에 구비되고, 그라인딩 휠 구동 모터(234)의 고정자는 하부 스핀들 가이드(224) 내로 견고하게 끼워진다. 또한, 그라인딩 휠 구동 모터(234)의 회전자는 하부 그라인딩 휠 스핀들(228) 내로 견고하게 끼워진다. 연마 작업시에, 하부 그라인딩 휠(215)은 하부 그라인딩 휠 스핀들(228)에 의한 모터(234)의 회전에 의해 고속으로 회전한다.

제36도에 도시된 바와 같이, 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(213)의 상부 스핀들 가이드(238)은 하부 그라인딩 휠(216)의 회전축 방향으로 이동될 수 있도록 상우 프레임(311)과 일체적으로 형성된 수직 가이드(239)에 의해 지지된다. 승강 모터(240)는 상부 프레임(311)의 측면에 배치된다. 모터(240)가 회전함에 따라, 상부 스핀들 가이드(238)는 상부 스핀들 가이드(238)에 고정된 브래키트(238a)내로 견고하게 끼워지는 볼 너트(241a)와 나사 결합하는 볼 나사(241)에 의해 상승 및 하강한다.

상부 그라인딩 휠 스핀들(242)(소위 상부 스핀들)은 상부 스핀들 가이드(소위 상부 하우징) 내에 회전 가능하게 지지되고, 상부 그라인딩 휠(216)은 상부 그라인딩 휠 스핀들(242)의 하단부와 일체적으로 형성된 그라인딩 휠 홀더(243) 위에 지지된다. 조립형 그라인딩 휠 구동 모터(248)는 상부 스핀들 가이드(238) 내에 구비되고, 그라인딩 휠 구동 모터(248)의 고정자는 상부 스핀들 가이드(238) 내로 견고하게 고정된다. 또한, 그라인딩 휠 구동 모터(248)의 회전자는 상부 그라인딩 휠 내로 견고하게 고정된다. 연마 작업시에, 상부 그라인딩 휠(216)은 상부 그라인딩 휠 스핀들(242)에 의한 모터(248)의 회전에 의해 고속으로 회전한다.

제35도 및 제37도에 도시된 바와 같이, 작업편 지지 부재(214)의 지지 테이블(252)은 하부 및 상부 그라인딩 휠 공급 유니트들(212)(213) 사이의 하부 프레임(211)에 놓인다.

미끄럼 테이블(253)은 하부 그라인딩 휠 회전 공급 유니트(212)의 그라인딩 휠 테이블(220)이 이동되는 동일한 방향으로 이동될 수 있도록 하부 그라인딩 휠(216)의 양측에 그리고 지지 테이블(252) 위에 배치된 한 쌍의 가이드 레일(254)에 의해 지지된다. 제37도에 도시된 바와 같이, 미끄럼 테이블을 이동시키기 위한 모터(255)는 지지 테이블(252) 위에 장착된다. 모터(255)가 회전함에 따라, 모터(255)의 모터축과 이어진 볼 나사(256)는 미끄럼 테이블(253) 위에 세팅된 볼 너트(256a)와 나사 결합하고, 미끄럼 테이블(253)을 이동할 수 있도록 한다.

회전 디스크(257)는 미끄럼 테이블(253) 내에 배치되고 미끄럼 테이블(253)에 의해 회전 가능하게 지지되는 3개의 가이드 롤러(258)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 회전 디스크(257)의 후벽으로된 주변의 환상 프레임(257a)(이하에서는 간단히" 주변 프레임"이라 함)은 작업편 지지판(260)에 의해 설비되고, 기어(259)는 주변 프레임(257a)의 하부 주변부를 따라 형성된다. 작업편 지지판(260)은 작업편(217) 보다 얇게 형성되고 중력 (그자체의 하중)에 의해 변형 또는 접히게 되지 않도록 도시 되지 않은 긴장 기구에 의해 주변 프레임(257a)의 하부면을 따라 수평으로 뻗는다. 수납 구멍(260a)은 작업편(217)을 탈착 가능하게 수납하고 느슨하게 끼우기 위해 작업편 지지판(260)의 중심에 형성된다. 수납 구멍(260a)은 미세한 간극으로 구멍에 작업편(217)을 느슨하게 끼울 수 있도록 하는 지름을 가지고 있다. 회전 디스크(257)를 회전시키기 위한 모터(261)는 미끄럼 테이블(253) 위에 배치되고 회전 디스크(257)와 맞물리는 기어(262)는 모터(261) 축에 고착된다. 회전 디스크(257)는 기어들(259)(262) 간의 치합에 의해 모터(261)의 회전에 의해 회전된다. 주변 프레임(257a)의 내경은 회전 디스크(257)에 대해 오프셋된 방식으로 하강하는 상부 그라인딩 휠(216)이 작업편 지지판(260)에 접근할 수 있는 방식으로 설정된다.

제37도에 도시된 바와 같이, 작업편 구동부(260b)는 인코트에서 얇게 썰린 연마되지 않은 웨이퍼인 작업편(217)의 결정 방향에 대한 참고점으로 사용되는, 가령 노치 또는 방위 결정 평면과 같은, 노치(217a)를 결합할 목적으로 구멍의 내경을 향해 돌출하는 방법으로 작업편 지지판(260)의 수납 구멍(260a)내에 형성된다. 본 실시예에서와 같이, 작업편(217)의 노치(217a)는 작업편 외주부를 절개함으로써 형성된 V형 노치 또는 방위 결정 평면과 같은 형상을 가지고 있다. 작업편(217)을 구동시키기 위한 다른 노치(217a)는 작업편의 결정 방위를 정하기 위해 노치가 원래적으로 구비된 위치이외의 위치에 구비될 수 있다.

전방의 작업편 수납 구멍(260a)이 본 실시예에서는 원형이더라도, 작업편(217)이 구멍에 의해 배치되는 한, 원형 이외의 다른 어떠한 형상도 취할 수 있다. 예를 들어, 구멍은 작업편(217)의 외주부의 적어도 3분된 부분과 접촉하는 방식으로 형성될 수 있다.

연마 작업이 더블 디스크 표면 연마기를 사용하여 수행된 경우에, 작업편(217)은 간극을 가지고 작업편 지지 부재(214)의 작업편 지지판(260)내에 느슨하게 끼워지고 지지된 상태에서 하부 및 상부 그라인딩 휠 공급 유니트들(212)(213) 사이에 삽입되어 배치된다. 이와 같은 상태에서, 상부 및 하부 그라인딩 휠 공급 유니트들(212)(213)의 하부 및 상부 그라인딩 휠(215)(216)은 고속으로 회전되고, 모터(261)는 저속으로 회전되며, 그에 의해 회전 구동 수단으로써 기능하는 이들 기어(162)(259)의 치합에 의해 작업편 지지판(260)을 회전시킨다. 결과적으로, 수납 구멍(260a)에 유지된 작업편(217)은 회전된다. 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(213)의 상부 그라인딩 휠(216)은 작업편(217) 가까히 하강된다. 작업편(217)의 양면이 그라인딩 휠(215)(216)의 연마면들(215a)(216a)에 의해 동시에 연마된다.

제41도는 제40도에 도시된 그라인딩 공구와 그 중심을 도시하는 길이 방향의 단면도이다. 본 실시예에서, 동일한 참고 번호들이 그라인딩 휠(또는 그라인딩 공구들)(215)(216)에 배당되고 양 그라인딩 휠은 참고 번호(201)로 집합적으로 표시된다.

그라인딩 공구(201)는 강철 디스크 테이블(202)과 다이아몬드 그라인딩 휠(203)으로 구성된다. 다이아몬드 그라인딩 휠은 그라인딩 휠의 축과 동심상으로 되고 디스크 테이블(202)보다 지름이 조금 작게 되도록 하는 방식으로 회전 그라인딩 휠의 형태로 디스크 테이블(202)의 단부면에 구비된다. 다이아몬드 그라인딩 휠(203)은 일정한 폭을 가진 원형 패턴으로 형성된다.

다이아몬드 그라인딩 휠(203)은 바인더로 다이아몬드 연마제 분말을 서로 접착하여 제작된다.

다이아몬드 그라인딩 휠(203)의 연마면(203a)은 그라인딩 휠의 축선과 수직한 동일한 평면에 존재한다. 원통형으로 홈진 끼움부(202a)는 디스크 테이블(202)의 반대측에 형성되고, (전방 그라인딩 휠 홀더(229) 대신에 사용되는) 디스크 테이블(202)의 지름과 동일한 지름을 가진 그라인딩 휠 홀더(206)의 돌출 끼움부(206a)를 꼭맞게 수납한다. 디스크 테이블(202)의 반대측이 그라인딩 휠 홀더(206)의 정면측과 밀착하여 파지되어 있는 상태에서, 디스크 테이블과 그라인딩 휠 홀더는 디스크 테이블(202)에 형성된 볼트 구멍들을 통해 그라인딩 휠 홀더(206)내로 볼트(207)를 조임으로써 서로 고착된다.

제40도는 다이아몬드 그라인딩 휠(203)과 작업편(217) 간의 치수적 관계와 위치적 관계를 도시한다. 작업편(217)이 수납 구멍(260a)에 끼워질 때, 수납 구멍(260a)의 중심은 작업편(217) 중심에 정렬된다. 다이아몬드 그라인딩 휠(203)의 센터(OG)은 다이아몬드 그라인딩 휠(203)이 작업편의 중심(OW)을 관통하는 방식으로 작업편(217)의 중심(OW)으로부터 오프셋된다. 여기에서, 연마면(203a)의 반경 방향의 폭을 이분하는 점으로부터 다이아몬드 그라인딩 휠의 중심(OG)에 의해 연마면(203)의 반경 방향의 폭을 이분하는 다른 점까지 연장된 평균 지름은 평균 그라인딩 휠 지름으로 취한다. 본 실시예에서, 평균 그라인딩 휠 지름은 작업편(217) 지름의 절반에 상당한다. 이론적으로, 작업편(217)의 전체 표면은 평균 그라인딩 휠 지름을 가진 그라인딩 휠을 사용하여 연마될 수 있고, 평균 그라인딩 휠 지름은 작업편(217) 반경으로부터 연마면(203a)의 반경 방향의 폭을 마이너스하여 결정되는 값에서 다이아몬드 연마석의 외경이 작업편(217) 반경과 동일한 값까지의 범위에 이른다. 특별한 경우에 부분적으로 작업편 표면이 연마되지 않은 것을 방지하는 견지에서, 작업편(217) 반경 보다 크게 되도록 그라인딩 휠의 외경을 결정하는 것이 바람직하다.

이와는 대조적으로, 상부 그라인딩 휠(216)은 회전 디스크(257)의 주변 프레임(257a)의 내측으로 들어가지 때문에, Dg + Dp ＜ Df 로 표현되는 관계는 만족되어야 하고, 여기에서 그라인딩 휠의 평균 지름은 Dg 이고, 그라인딩 휠 홀더(206) (또는 디스크 테이블(202))의 지름은 Dp 이며, 주변 프레임의 내경은 Df 이다. 따라서, 그라인딩 휠의 지름(Dg)이 작업편(217)의 반경 보다 크더라도, 다이아몬드 그라인딩 휠(203)은 작업편(217)을 연마할 수 있다. 주변 프레임(257a)은 그라인딩 휠 홀더(206)의 지름(Dp)의 증가에 따라 지름이 더 크게 되고, 결과적으로 작업편의 중심(OW)과 그라인딩 휠의 중심(OG) 사이에 오프셋 량 "e" 만큼 증가된다. 따라서, 만일 그라인딩 휠의 평균 지름(Dg)이 작업편(217) 지름의 거의 절반인 값으로 설정된다면, 그라인딩 휠과 관련된 장치를 컴팩트하게 하는 장점이 생긴다.

제35도 및 제40도에 도시된 바와 같이, 제품 받침대(271)(272)는 상부 및 하부 그라인딩 휠(215)(216)과 접촉하는 작업편(217) 부분의 외주부로부터 돌출한 작업편(217) 부분의 양측면을 지지하기 위해 구비된다. 하부 제품 받침대(271)는 하부 프레임(211)위에 놓이거나(제35도 참조) 또는 하부 프레임(211)에 부착된 유압식 회전 액추에이터(273)의 길이 방향의 축의 축력축(273a) 뿌리 부분에 고정된 암(274) 위에 지지된다(제40도 참조).

제35도에 도시된 하부 프레임의 부분 확대도인 제50도에 도시된 바와 같이, 하부 유체정역학적 슬라이드(277)는 하부 제품 받침대(271) 용으로 구비되어 있다. 하부 유체정역학적 슬라이드(277)는 스페이서(276)를 통하여 암(274)에 고정된 하부 프레임(211) 또는 베이스(275)에 구비된다. 제40도에 도시된 바와 같이, 유체정역학적 슬라이드(277)의 미끄럼면(277a)은 작업편(217)이 그라인딩 공구(201)와 접촉하는 부분에서 돌출한 작업편(217) 부분의 평면내에서 서로 대향하게 될 수 있을 뿐만아니라, 그라인딩 휠의 중심(OG)과 회전 디스크의 중심(OW)을 연결하는 선에 대하여 대칭이 될 수 있는 방법으로 서로 작은 간격으로 간격져 있다. 도시되지 않은 포켓은 하부 유체정역학적 슬라이드(277)의 각각의 미끄럼면(277a)에 형성되고, 채널은 압축된 유체를 포켓에 공급하기 위해 구비된다. 그러나, 유체정역학적 필름이 포켓을 사용하지 않고 형성되기 때문에, 포켓은 생략될 수 있다. 특히, 베이스(275)의 유체 채널(275b)과 압축된 유체 입구(275a), 시일 링(278)에 의해 베이스(275)에 끼이는 하부 유체정역학적 슬라이드(277)의 유체 채널( 277b), 및 미끄럼면(277a)에 형성된 도시되지 않은 포켓과 유체 채널(277b)와 연통하는 오리피스(277c)는 서로 연결된다. 압축된 유체 입구(175a)로부터 공급되는 압축된 유체는 하부 유체정역학적 슬라이드(277)의 미끄럼면(277a)과 작업편(217)의 하부면 사이의 공간으로 흐른다. 미끄럼면(277a)과 작업편(217)의 하부면 사이의 공간으로 공급된 압축된 유체는 작업편(217)의 하부면에 대면하는 미끄럼면(277a)에 형성된 역류 포트(도시되지 않음)를 통해 되돌아 간다. 선택적으로, 슬라이드는 또한 작업편(217)과 미끄럼면(277a) 사이에 형성된 간극을 통해 밖으로 빠져나갈 수 있도록 작업편(217)과 미끄럼면(177a) 사이의 공간으로 압축된 공기로 공급함으로써 정압 또는 동압을 이용하고 어떤 역류 포트도 가지고 있지 않은 혼합 유체 압력 슬라이드로 만들어 질 수 있다.

상부 제품 받침대(272)는 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)를 가지고 있으며, 유체정역학적 실린더(279)는 실린더 몸체(279a), 실린더 부시(279b), 및 실린더 클로저(closure)(279a)로 구성된다. 피스톤(281e)은 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)를 수직으로 움직이도록 할 수 있도록 유압 실린더(279)에 구비된다. 압축된 유체는 실린더 몸체(279a)에 형성된 압축 유체 입구(279a), 실린더 부시(279b)의 구멍(279d), 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)의 외주부에 형성된 홈(281a), 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)에 형성된 유체 채널(281b), 및 유체 채널(281a)과 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)의 미끄럼면(281d)에 형성된 포켓을 연통하도록 하는 오리피스(281c)를 통해 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)로 공급된다.

선택적으로, 상부 슬라이드는 혼합 유체 압력 슬라이드로 형성될 수 있다.

상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)는 선택적으로 압축 유체 입구 및 출구(279e)(279f)로부터 압축 유체의 유출 또는 그들로부터 피스톤(281e)으로 압축 유체의 유입을 허용함으로써 또는 압축 유체를 유입구 또는 유출구 어느 곳으로도 보내지 않음으로써 제어된다. 상부 실린더 챔버가 하부 실린더 챔버로 압축 유체의 유입을 허용함으로써 비압축 상태가 되었을 때, 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)는 하강한다. 압축 유체를 비압축 상태에서 머무르게 하는 실린더 챔버를 구비하여 유체정역학적 슬라이드 몸체의 활동 속도를 제어하는 것이 바람직하다. 만일 양 실린더 챔버가 비압축 상태로 된다면, 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)는 그 자체의 중량으로 하강하려고 한다.

전술된 구조를 가진 상부 유체정역학적 슬라이드를 구비한 제품 받침대(272)는 상부 프레임(311) 위에 놓이거나 또는 상부 스핀들 가이드(238)에 고착된다. 선택적으로, 상부 제품 받침대(272)는 도시되지 않은 공급 장치에 의해 수직으로 이동될 수 있다. 더욱 더 선택적으로, 하부 제품 받침대(271)를 지지하기 위해 사용되는 것과 유사한 암에 의해 상부 제품 받침대(272)는 제품 받침대가 작업편(217)의 표면을 지지하는 위치와 제품 받침대가 작업편(217)의 외측으로 후퇴하는 위치에서 작업편(217)을 따라 이동될 수 있도록 형성될 수 있다.

기체 또는 액체가 전술된 압축 유체로 고려될 수 있다. 기체로서는, 압축 공기가 사용될 수 있다. 이와는 대조적으로, 유체로서는, 오일 또는 냉매가 사용될 수 있다.

전술된 구조를 가진 더블 디스크 표면 연마기의 동작은 이하에서 설명될 것이다. 하부 유체정역학적 슬라이드(277)의 미끄럼 면(277a)은 작업편(217)의 하부면을 지지하는 위치에 존재하게 되고, 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)는 작업편(217)의 상부면을 유지하는 위치에서 퇴각한다. 퇴각 위치는 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)가 실린더(279)에 대해 상승된 위치에 존재하는 위치에 있어야 한다. 전술된 바와 같이, 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)가 상부 스핀들 가이드(238)와 함께 상승된 위치에 존재하는 경우에, 상부 스핀들 가이드(238)는 그에 의해 상부 그라인딩 휠(216)을 하강하도록 내려온다. 결과적으로, 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)는 실린더(279)에 대해 하강된 위치로 이동된다. 그라인딩 휠(216)이 상승된 위치에서 유지되는 상태에서, 작업편 수납 구멍(260a)의 중심(OW)은 미끄럼 테이블(253)의 이동에 의해 값 "e" 만큼 그라인딩 휠(201)의 중심(OG)으로부터 오프셋될 수 있도록 배치된다. 오프셋 값 "e" 는 다이아몬드 그라인딩 휠(215)(216)의 평균 반지름에 상당한다. 이 경우에 있어서, 다이아몬드 그라인딩 휠(215)(216) 위에 작업편의 중심(OW)를 필수적으로 배치할 필요가 있다. 하부 그라인딩 휠(215)은 작업편 지지판(260)의 하부면 근처로 상승되고, 작업편(217)의 노치(217a)는 작업편 수납 구멍(260a)내로 돌출한 작업편 수납 구동부(260b)와 결합되며, 그에 의해 작업편(217)은 작업편 수납 구멍(260a) 내로 끼워지고 하부 그라인딩 휠(215) 위에 배치된다. 결과적으로, 작업편(217)의 양면은 각각 작업편 지지판(260)의 상부 및 하부면들로부터 돌출한다. 다음에, 상부 그라인딩 휠(216)은 작업편(217) 근처로 하강된다. 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)의 미끄럼 면(281d)은 퇴각 위치로부터 작업편(217)의 상부면을 향해 이동된다. 이 때에, 미끄럼 면(281d)은 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)가 실린더(279)에 대한 최하단 위치로 하강된다.

압축된 유체는 작업편의 양면들이 그라인딩 휠(215)(216)에 대향하는 부분으로부터 돌출한 작업편(217) 부분(217b)를 유지하는 상부 및 하부 제품 받침대(271)(272)의 상부 및 하부 유체정역학적 슬라이드들 각각에 공급된다. 작업편(217)은 하부 유체정역학적 슬라이드(277)의 미끄럼 면(277a)과 관련하여 작업편(217)의 하부면을 위치시킴으로서 그리고 작업편(217)의 상부면 위의 위치에 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)를 위치시킴으로써 유지된다. 이 경우에 있어서, 압력은 실린더(279)에 의해서 또는 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)의 자체중력 만에 의해서 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)와 작업편(217) 표면 사이에 바람직한 유체막을 만들 수 있도록 작업편에 인가된다. 기체 또는 유체 중의 어느 하나가 실린더(279)를 압축할 목적으로 매체로서 사용될 수 있다. 작업편을 구동하기 위한 그라인딩 휠 구동 모터(234)(248)과 모터(261)는 활성화되고, 그라인딩 휠(215)(216)과 작업편(217)을 회전시킨다. 상부 그라인딩 휠(216)이 작업편(217)과 접촉할 수 있도록 하강된 때, 다이아몬드 그라인드 휠(216)(217)은 작업편(217)의 양면을 연마한다. 연마 작업 중에, 다이아몬드 그라인딩 휠(215)(216)의 연마면(215a)(216a)에 의해 연마되는 작업편(217) 부분이외의 부분 (즉, 작업편(217)의 중심을 관통하여 원형-아치 부분), 즉 작업편(217)의 외주부 근처의 양측면들은 제품 받침대(271)(272)에 의해 지지된다.

작업편(217)을 연마한 후에, 상부 그라인딩 휠(216)과 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)는 상승되고 그에 의해 하부 그라인딩 휠(215)의 외주부의 외측으로 돌출한 작업편(217) 부분(217b)를 상승시키고, 수납 구멍(260a)으로부터 작업편(217)을 제거한다. 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)의 자체중력 또는 실린더(279)에 의해 가해지는 압력과 유체정역학적 미끄럼 면(281d)과 작업편(217) 사이에 형성된 유체정역학적 유체막의 부하 능력 간의 균형이 달성되고, 표면 연마기는 그 열적 변형에 대처할 수 있다. 따라서, 작업편(217)는 항상 정확하게 유지될 수 있다.

10 r.p.m.의 속도로 회전되는 상태에서, 200 mm의 지름을 가진 웨이퍼인, 작업편(217)은 동일한 속도와 동일한 방향, 즉 2000 내지 3000 r.p.m.의 범위의 속도로 상부 및 하부 그라인딩 휠(215)(216)과 함께 130 mm의 내경과 160 mm의 외경을 가진 다이아몬드 그라인딩 휠(215)(216)의 회전에 의해 연마된다. 작업편은 2분 동안 연마되고 작업편의 전체 두께 변화(TTV; total thickness variation)은 0.3 μm이다.

작업편(217)의 양면이 전술된 설명에서 상부 및 하부 제품 받침대(271)(272)에 의해 유지되더라도, 작업편 표면중 하나만이 제품 받침대에 의해 지지될 수 있다. 따라서, 작업편(217)의 한면 만이 제품 받침대를 사용하여 지지되고, 더블 디스크 표면 연마기는 하부 제품 받침대(272) 또는 상부 제품 받침대(271) 중 하나에 구비된다.

(제13 실시예)

제42도 및 제43도는 다이아몬드 함유 그라인딩 휠을 사용하는 그라인딩 휠(201)의 실예를 도시한다. 다수의 다이아몬드 함유 그라인딩 휠(208)은 서로 주어진 간격으로 간격질 수 있도록 하기 위하여 환상으로 배열되고, 그에 의해 분할된 원형 패턴을 형성한다. 이와 같은 원형 패턴은 그라인딩 휠 사이의 간격은 디스크 테이블(202)의 반경 방향으로 인접한 원형 패턴으로 그것으로부터 오프셋되는 방식으로 디스크 테이블(202)의 표면에 다수의 동심원의 열들로 배열된다. 그라인딩 공구(201)가 그것의 외주부가 작업편(217)의 중심을 관통하는 위치에 파지된 상태에서 그라인딩 공구는 전체 작업편(217)을 연마한다. 그라인딩 휠의 지름은 컵형 그라인딩 휠의 경우에서 뿐만 아니라, 작업편(217) 지름의 절반 보다 미세하게 크게될 수 있도록 설정된다.

(제14 실시예)

만일 기본 목적이 작업편(217)의 단일면을 마무리 하는 것이라면, 작업편(217)은 하부 그라인딩 휠(215)이 고정되거나 또는 느리게 회전되는 상태에서 전술된 더블 디스크 표면 연마기를 사용하여 연마될 수 있으며, 또는 작업편(217)은 하부 그라인딩 휠(215)이 작업편(217)을 연마하지 않거나 또는 미세하게 연마하는 부재로 교체된 상태에서 연마될 수 있다.

(제15 실시예)

작업편(217)의 단일면은 그 단부면이 연마면내에 형성된 그라인딩 휠을 가지고 있는 싱글 디스크 표면 연마기를 사용하여 마무리될 수 있다. 제44도는 이와 같은 싱글 디스크 표면 연마기를 도시하고 있으며, 표면 연마기의 하부 프레임(211)은 하부 그라인딩 휠 공급 유니트와 관련된 어떠한 부재들도 가지고 있지 않다. 가이드 레일(252)과 작업편 지지 부재(214) 만이 하부 프레임(211) 위에 구비된다. 이 경우에, 제48도에 도시된 바와 같이, 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(283)는 하부 프레임(211)의 상부면 위에 구비되고, 전술된 작업편 지지판(260)은 상부면 근처에 배치될 수 있다. 제47도에 도시된 바와 같이, 작업편 수납 구멍(260a)은 작업편을 수납하기 위한 홈이 존재하도록 바닥(260c)과 함께 구비될 수 있다. 제47도에 도시된 경우에 있어서, 물론 작업편 수납 구멍(260a)의 깊이는 작업편(217)의 두께 보다 작게되도록 설정된다.

유체정역학적 슬라이드(283)는 작업편(217)과 동심원적으로 구비된다. 따라서, 작업편(217)의 전체면은 주어진 위치에서 지지되고, 작업편(217)과 고체 간의 어떠한 물리적 접촉도 없다. 그러므로, 가공되는 표면에 대향한 작업편(217)의 표면은 손상되는 것이 방지된다. 또한, 제48도에 도시된 바와 같이, 우수한 편평도는 작업편(217)을 지지하기 위한 유체정역학적 슬라이드(283)의 전체면에 걸쳐 확보되고, 유체정역학적 슬라이드(283)은 작업편(217)을 지지하기만 한다. 결과적으로, 표면 연마기는 작업편이 진공척에 의해 파지될 때 발생하는 것과 같은, 작업편의 연마후에 작업편의 원래 형상의 변형에 의해 야기되는 작업편의 기하학적 정확도가 떨어지는 일이 없다.

유체정역학적 슬라이드(283)는 작업편(217)이 그들 사이에 배치된 상태에서 부분적으로 상부 그라인딩 휠(216)에 대향하고, 유체정역학적 슬라이드(283)의 다른 부분은 상부 제품 받침대(272)에 대향한다. 따라서, 작업편(217)의 거의 전면은 유체정역학적 슬라이드(283)와 상부 그라인딩 휠(216)로부터의 압력을 수용한다. 그러므로, 작업편(217)이 접히는 것이 방지된다.

회전 디스크(257)의 수납 구멍(260a)이 바닥(260c)과 함께 구비된 경우에, 작업편(217)의 바닥면은 쉽게 지지된다. 이와 같은 경우에 있어서도, 작업편(217)은 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(272)와 상부 그라인딩 휠(216)으로부터의 압력을 수용하고, 따라서 작업편(217)이 접히는 것이 방지된다. 작업편(217)의 하부면은 상부 그라인딩 휠(216)과 동일한 지름을 가지고 있고 동심원상으로 배치되는 부재(예를 들어, 유체정역학적 베어링)에 의해 지지될 수 있다. 제품 받침대(271)(272)은 상부 그라인딩 휠(216)과 상부 그라인딩 휠(216)과 동일한 지름을 가지고 있고 동심원상으로 배치되는 부재 사이에 끼인 작업편 부분에서 돌출한 작업편(217) 부분을 지지하기 위해 사용될 수 있다.

(제16 실시예)

제45도는 본 실시예의 제16 실시예를 도시한다. 상부 및 하부 그라인딩 휠(215)(216)은 연마 작업을 통해 마모된다. 상부 및 하부 그라인딩 휠(215)(216)이 소정의 정도만큼 마모된 때에, 그라인딩 휠은 작업편(217)의 주어진 두께을 유지한다는 견지에서 작업편 근처로 (또는 전방으로) 이동되어야 한다.

도면에서, 그라인딩 휠(228)(242)과 평행한 피봇(284)은 회전 구동원에 의해 연결되고 지지된다. 암(285)의 뿌리는 피봇(284)에 견고하게 연결된다. 암의 팁 단부에 부착된 위치 센서(286)는 상부 및 하부 그라인딩 휠(215)(216)과 접촉하거나 또는 인접하게 되고, 그에 의해 그라인딩 휠(215)(216)의 연마면(215a)(216a)의 위치를 탐지할 수 있다.

제45도에 도시된 바와 같이, 상부 그라인딩 휠(215)은 기본적으로 상승되고, 마모되지 않은 그라인딩 휠(215)(216)의 연마면(215a)(216a)은 위치 센서(286)와 접촉하거나 또는 근접하게 된다. 위치 센서(286)에 의해 탐지된 위치에 따른 위치 데이터는 도시되지 않은 메모리 장치에 저장된다. 암(285)은 피봇되고 그에 의해 그라인딩 휠(215)(216)로부터 위치 센서(286)를 퇴각하도록 한다. 작업편(217)이 연마된 후에, 그라인딩 휠(215)(216)은 제45도에 도시된 것과 같은 위치로 퇴각된다. 연마면(215a)(216a)의 위치들이 전술된 것과 유사한 방법으로 탐지된다. 이와 같은 위치들을 탐지할 때에, 그라인딩 휠(215)(216)이 마모되는 정도는 모터(225)(240)에 부착된 엔코더에 의해 결정된다. 마모된 그라인딩 휠(215)(216)의 연마면(215a)(216a)은 제어기에 의해 이동되고, 따라서 작업편(217)은 주어진 두께로 마무리된다. 공기 마이크로메터, 차동 변압기가 위치 센서(286)로 사용된다.

(제17 실시예)

제17도는 본 발명의 제17 실시예를 도시한다. 제17 실시예는 하부 제품 받침대(271)에 의해 작업편(217)의 지지에 특징이 있다. 다른 관점들에서는, 제17 실시예는 제12 실시예와 구조상 동일하다.

그라인딩 휠 스핀(228)과 동심원상에 존재하는 디스크(291)는 하부 그라인딩 휠 테이블(220) 위에 장착된다. 레이디얼 베어링(228)은 같은 중심을 가지는 방식으로 디스크(291)에 고정된다. 유체정역학적 슬라이드(293)는 디스크(291)의 외주부의 양면을 파지하기 위해 구비된다. 디스크(291)의 상부 및 하부면들은 유체정역학적 슬라이드(293)를 지지한다. 유체정역학적 슬라이드(293)의 환상의 하부 슬라이드(293b)와 환상의 상부 슬라이드(293a)는 그들 사이에 배치된 스페이서(293c)에 의해 서로 고착된다. 상부 슬라이드(293a)는 레이디얼 베어링(292)에 회전 가능하게 끼워진다.

유체정역학적 슬라이드(293)는 환상의 테이블이고, 하부 유체정역학적 슬라이드 또는 하부 제품 받침대(71)는 환상 테이블의 상부 슬라이드(293a) 위에 형성된다. 압축 유체가 하부 유체정역학적 슬라이드에 공급되는 채널의 일부는 상부 슬라이드(293a) 내에 형성된다. 유체정역학적 슬라이드(293)가 도시되지 않은 구동 유니트에 의해 피봇되더라도, 슬라이드는 0° 내지 90° 범위의 각도로 피봇된다. 압축 유체는 도시되지 않은 튜브를 사용하여 유체정역학적 슬라이드(293)에 공급된다.

제49도에 도시된 상태에서, 상부 및 하부 제품 받침대(271)(272)는 서로 대향하고, 작업편(217)은 제품 받침대들에 의해 유지된 상태에서 그라인딩 휠(215)(216)에 의해 연마된다. 작업편(217)이 위로부터 표면 연마기에 부착되거나 또는 그로부터 제거될 때, 유체정역학적 슬라이드(293)는 제49도에 도시된 위치로부터 90°피봇된다. 결과적으로, 작업편(217) 밑에 배치된 하부 제품 받침대(271)에 의해 채워진 부분이 이용되게 된다. 따라서, 작업편(217)은 상부 유체정역학적 슬라이드 몸체(281)를 상승시킴으로써 표면 연마기에 부착되거나 또는 그로부터 용이하게 제거된다. 본 실시예에 따라서, 하부 제품 받침대(271)는 디스크(291)와 유체정역학적 슬라이드(293)에 의해 하부 그라인딩 휠 테이블(220)의 수직 운동을 한다. 작업편(217)을 지지하기 위한 하부 제품 받침대(271)의 미끄럼 면(277a)는 용이하게 연마되는 작업편(217)이 수평 위치로 항상 유지될 수 있는 위치에서 존재한다. 또한, 작업편의 진동 부품들 또은 열적 변형이 흡수될 수 있으며, 안정한 위치에 작업편을 파지할 수 있다.

(제18 실시예)

제51도 및 제52도는 제18 실시예에 사용되는 유체정역학적 슬라이드의 미끄럼 면을 도시한다. 본 실시예에서, 작업편(217)은 상부 제품 받침대(272)를 사용하지 않고 하부 제품 받침대(271) 만을 사용하여 지지된다.

전술된 바와 같이, 그라인딩 휠로부터 돌출한 작업편(217) 부분(217b)의 한쪽 면은 선행 실시예에서와 같이, 2개의 유체정역학적 베어링에 의해 지지된다.

도면에서, 하부 유체정역학적 슬라이드(277)는 선행 실시예에서와 같이, 원형 미끄럼면(277a)을 가지고 있다. 흡수용 오리피스(277d)는 미끄럼 면(277a)의 중심에 형성되고, 방출용 오리피스(277c)는 오리피스(277d)에 중심을 두고 있는 3분된 부분 중 하나에 형성된다.

오리피스(277c)에서 방출된 압축 유체는 작업편(217)의 하부면과 미끄럼 면(277a) 사이의 공간으로 들어가서, 유체정역학적 층을 형성한다.

유체정역학적 층에서, 압축 유체는 오리피스(277d)를 향해 흐른다. 오리피스(277d)에 의해 형성되는 부압 및 오리피스(277d)의 지름은 유체정역학적 층의 두께를 감소할 수 있도록 설정된다. 전술된 구성에 의해서, 작업편(217)은 작업편(217)과 유체정역학적 층의 부하 용량 사이의 균형을 달성하는 위치에서 들뜬 상태로 파지된다. 작업편(217)의 주변은 압축 유체를 방출하는 오리피스(277c)에 의해 떠오르게 되고, 그것의 중심은 흡수 목적으로 오리피스(277d)에 의해 흡수된다. 작업편(217)과 미끄럼 면(277a) 간의 균형이 이루어지고, 그들 사이의 미세한 간극을 가져온다. 따라서, 지지되는 작업편(217)의 파지 강도는 개선될 수 있다.

본 실시예에 따라서, 오리피스(277d)의 흡수력이 작업편(217)에 가해지는 정도는 작고, 작업편(217)은 변형을 가져오지 않고 견고하게 유지된다.

본 실시예에 따라서, 그 지름이 작업편 지름의 절반인 그라인딩 휠은 그라인딩 휠의 연마면이 그것의 외주면을 따를 뿐만 아니라 작업편의 회전 중심을 관통하는 것과 같은 방법으로 배치된다. 작업편을 지지하고 회전시키는 회전 디스크(257)의 주변 프레임(257a)는 작은 내경을 가지고 있으며, 회전 디스크(257)를 콤팩트하게 한다. 결과적으로, 작업편 지지 부재(214)는 콤팩트하게 된다.

본 실시예에 따라서, 그라인딩 휠의 연마면에서 돌출한 작업편 부분은 제품 받침대에 의해 유지된다. 그 지름이 전술된 작업편 지름의 거의 절반인 그라인딩 휠이 사용되는 경우에, 그라인딩 휠에서 돌출한 작업편 부분을 유지하는 방식에 관한 문제는 해결된다.

본 실시예에 따라서, 전술된 바와 같이, 작업편 지지판은 웨이퍼 보다 얇고, 작업편 수납 구멍을 가지고 있으며, 작업편 구동부는 결정방위에 관해 웨이퍼를 놓을 수 있도록 형성된 노치를 향해 수납 구멍의 가장 자리에서 돌출한다. 작업편 지지판이 회전되고 있는 상태에서, 웨이퍼의 상부 및 하부면은 그라인딩 휠을 각각 상부 및 하부편에 가져감으로써 동시에 연마된다. 결과적으로, 균일하게 연마되는 웨이퍼의 전체면의 장점 뿐만 아니라, 실패없이 토오크를 분배하는 웨이퍼의 장점이 있다. 또한, 짧은 시간에 우수한 표면 거칠기를 달성할 수 있을 뿐만아니라, 웨이퍼의 양면이 동시에 연마되는 장점이 있다. 웨이퍼가 진공척에 의해 파지되는 경우에, 웨이퍼는 진공척의 흡입부에 의해 편평한 상태로 당겨지고 파지된다. 만일 종래의 열악한 기하학적 정확도를 가지고 있는 웨이퍼는 이와 같은 상태에서 연마된다면, 웨이퍼는 진공척에서 제거된 후에 탄성에 의해 원래의 형상을 회복하고, 웨이퍼의 기하학적 정확도에 왜곡을 가져온다. 이와는 달리, 본 실시예에 따라서, 작업편이 지지되는 때에 편평한 상태로 파지되지 않기 때문에, 우수한 기하학적 정확도가 달성될 수 있다.

전술된 바와 같이, 단일면 연마 작업에 있어서도, 웨이퍼는 작업편 지지판의 작업편 수납 구멍내에 느슨하게 끼워지고 지지되며, 구동부는 결정 방위에 관해 웨이퍼를 놓기위해 형성된 노치와 결합된다. 이와 같은 상태에서, 웨이퍼에 강제적으로 토오크가 분배되기 때문에, 우수한 표면 거칠기와 기하학적 정확도 양자가 달성된다.

전술된 설명은 수직형 더블 디스크 표면 연마기 또는 수직한 싱글 디스크 표면 연마기가 표면 연마기로 사용되는 경우에 대하여 설명되었지만, 수평형 더블 디스크 표면 연마기 또는 수평형 싱글 디스크 표면 연마기가 그들 대신에 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 표면 연마기 및 연마 방법에 따라서, 그라인딩 휠에서 돌출한 작업편 부분은 위치의 관점에서 제품 받침대에 의해 조정된다. 결과적으로, 그라인딩 휠의 지름이 작업편 지름의 절반으로 설정된 경우에도, 작업편은 안정되게 연마될 수 있다. 또한, 작업편의 지지 부재는 콤팩트하게 만들어 질 수 있다.

제품 받침대가 유체정역학적 슬라이드로부터 형성되는 경우에, 제품 받침대에 의해 야기되는 작업편에 대한 손상이 방지된다. 또한, 유체정역학적 슬라이드가 댐핑 액션을 가지고 있기 때문에, 안정한 연마 작업이 행해진다.

(제19 실시예)

본 발명이 더블 디스크 표면 연마기의 형태로 구현되는, 본 발명의 제19 실시예가 첨부 도면을 참고로하여 이하에서 설명될 것이다.

제53도 내지 제56도에 도시된 바와 같이, 더블 디스크 표면 연마기는 하부 프레임(411)과 하부 프레임(411) 위에 놓인 중간 프레임(500)으로 구성되며, 상부 프레임(511)은 하부 프레임(411) 위에 장착된다. 하부 프레임(411)은 하부 그라인딩 휠 공급 유니트(412)와 작업편 지지 부재(414)로 구성되며, 상부 프레임(511)은 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(413)로 구성된다. 하부 그라인딩 휠 공급 유니트(413)는 하부 그라인딩 휠(415)를 가지고 있으며, 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(413)는 상부 그라인딩 휠(416)을 가지고 있다. 하부 그라인딩 휠(415)의 상단부에 구비된 연마면(415a)과 상부 그라인딩 휠(416)의 하단부에 구비된 연마면(416a)은 서로 대향하고 평행하게 된다. 작업편 지지 부재(414) 위에 지지된 상태에서, 작업편(417)은 그라인딩 휠 공급 유니트들(412)(413)의 그라인딩 휠(415)(416) 사이에 삽입된다. 작업편(417)의 양면은 그라인딩 휠(415)(416)의 연마면(415a)(416a)에 의해 동시에 연마된다.

제54도 및 제55도에 도시된 바와 같이, 하부 그라인딩 휠 공급 유니드(412)의 그라인딩 휠 테이블(420)은 하부 그라인딩 휠(415)의 회전축에 수직한 방향으로 이동될 수 있도록 가이드(421)에 의해 하부 프레임(411) 위에서 지지된다. 하부 그라인딩 휠(415)을 이동시키기 위한 모터(422)는 하부 프레임(411)의 측면에 배치된다. 모터(422)가 회전함에 따라, 그라인딩 휠 테이블(420)은 볼 나사(423)에 의해 수평 방향으로 이동한다. 스핀들 가이드(424)는 하부 그라인딩 휠(415)의 회전축 방향으로 이동될 수 있도록 가이드(424a)에 의해 지지된다. 하부 그라인딩 휠을 공급하기 위한 모터(425)는 그라인딩 휠 테이블(420) 밑에 배치된다. 모터(425)가 회전함에 따라, 스핀들 가이드(424)는 웜, 웜 휠 및 볼 나사(427)로 구성된 토오크 전달 기구(426)에 의해 승강된다. 이와 같은 공급 행정은 짧다.

회전축(428)(소위 스핀들)은 스핀들 가이드(424) 내에서 회전 가능하게 지지되고, 그라인딩 휠(415)은 그라인딩 휠 홀더(429)에 의해 회전축 상단부에 부착된다. 가공 모터(434)는 스핀들 가이드(424)내에 구비되고, 그라인딩 휠(415)는 회전축(428)과 그라인딩 휠 홀더(429)에 의해 가공 모터(434)의 회전에 의해 고속으로 회전된다.

제55도 및 제56도에 도시된 바와 같이, 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(413)의 스핀들 가이드(438)는 그라인딩 휠(416)의 회전축 방향으로 이동될 수 있도록 수직 가이드(439)에 의해 지지된다. 승강 모터(440)는 상부 프레임(511)의 측면에 배치된다. 모터(440)가 회전함에 따라, 스핀들 가이드(438)는 볼 나사(441)에 의해 승강된다.

회전축(442)은 스핀들 가이드(438) 내에서 회전 가능하게 지지되고, 그라인딩 휠(416)은 그라인딩 휠 홀더(443)에 의해 회전의 하단부에서 지지된다. 조립형 가공 모터(448)는 스핀들 가이드(438)에 구비되고, 연마 작업시에 그라인딩 휠(416)은 회전축(442)과 스핀들 가이드(443)에 의해 모터(448)의 회전에 의해 고속으로 회전된다.

제54도, 제56도, 제57도 및 제59도에 도시된 바와 같이, 작업편 지지 부재(414)이 지지 테이블(452)은 상부 및 하부 그라인딩 휠 공급 유니트(412)(413) 사이에서 하부 프레임(411)위에 놓인다. 가동 프레임(453)은 하부 그라인딩 휠 공급 유니트(412)의 그라인딩 휠 테이블(420)이 이동되는 방향과 동일한 방향으로 이동될 수 있도록 지지 테이블(452) 위에 배치된 한 쌍의 가이드 레일(454)에 의해 지지된다. 슬라이드 테이블을 이동시키기 위한 모터(455)는 지지 테이블(452) 위에 장착된다. 모터(455)가 회전됨에 따라, 가동 프레임(453)은 볼 나사(456)에 의해 이동된다.

제56도에 도시된 바와 같이, 원형 회전 디스크(457)는 가동 프레임(453) 내에 배치되고 3개의 가이드 롤러(458)에 의해 회전 가능하게 지지된다. 기어(459)는 회전 디스크(457)의 하부 주변을 따라 형성된다. 제59도에 도시된 바와 같이, 압축 링(471)은 회전 디스크(457)이 하부면에 형성된 주변홈(457a)을 따라 구비된다. 각각의 볼트(472)의 팁 단부는 회전 디스크(457)를 관통하도록 압축링(471) 내로 나사 결합한다. 작업편 지지 부재로서 기능하는 원형의 작업편 지지판(460)은 회전 디스크(457)와 압축링(471) 사이에 끼인다. 영구 변형하기 쉬운 전체 작업편 지지판(460)은 그자체의 자체중력으로 접히지 않도록 볼트(472)를 조여서 이완/긴장 상태로 파지된다.

제60a도 내지 제60c도에 도시된 바와 같이, 다수의 노치들(457b)(도면에 도시된 4개의 노치) 가 회전 디스크(457)에 형성된다. 또한, 제61도에 도시된 바와 같이, 다수의 홈(471a)(도면에 도시된 4개의 홈)은 압축링(471)에 형성된다. 또한, 제62도에 도시된 바와 같이, 압축편(473)은 볼트(474)에 의해 그 반경 방향으로 회전 디스크(457)의 노치(457b)에 끼워진다. 간극은 회전 디스크(457)의 노치(457b)와 압축링(471) 사이에 형성되고, 전술된 홈(471a)은 노치에 대응하도록 압축링(471)에 형성된다. 따라서, 작업편 지지판(460)이 압축편(473)으로부터 압축력을 받아들여 접히고, 작업편 지지판(460)은 반경 방향으로 외측을 향해 더욱 변형되고 홈(471a)으로 들어가며, 이에 따라서 작업편 지지판(460)은 이완/긴장 상태로 돌아간다.

수납 구멍(460a)은 작업편 지지판에 대한 작업편(417)의 부착 및 제거를 할 수 있도록 작업편 지지판(460)의 중심 근처에 형성된다. 제56도에 도시된 바와 같이, 수납 구멍(460a)의 중심은 작업편 지지판(460)의 중심과 일렬로 정렬되거나 또는 그것으로부터 미세하게 오프셋된다. 또한, 작업편 구동부(460b)로서 결합 돌기는 수납 구멍(460a)의 내주부를 따라 형성된다. 작업편 구동부(460b)는 작업편(417)내에 형성된 노치(417a)를 결합할 수 있다. 회전 목적을 위한 모터(461)는 가동 프레임(453) 위에 형성되고, 회전 디스크(457)의 기어(459)와 맞물리는 기어(462)는 모터 축에 고정된다. 모터(461)가 회전됨에 따라, 회전 디스크(457)는 기어들(462)(459)를 통해 저속으로 회전된다.

제54도, 제55도, 제57(a)도 및 제57(b)도에 도시된 바와 같이, 환상의 하부 회전링(463)은 작업편 지지판(460)에 대향할 수 있도록 그라인딩 휠 홀더(429)의 외주부를 따라 그라인딩 휠 홀더(429)의 축성과 일렬로 정렬되어 놓여지고, 환상의 상부 회전 링(464)는 작업편 지지판(460)에 대향할 수 있도록 그라인딩 휠 홀더(443)의 축선과 일렬로 정렬하여 놓여진다. 회전 링은 각각 그라인딩 휠(415)(416)을 감쌀 수 있도록 나사(470)에 의해 떼어낼 수 있도록 고정된다. 상부 및 하부 회전 링(464)(463)은 동일한 지름을 가지고 있으며 작업편 지지판(460)으로부터 간격져 있고, 그에 의해 작은 간극을 형성한다.

제58도에 도시된 바와 같이, 그위에 다수의 돌기와 다수의 홈이 구비된, 불규칙한 표면(463a)은 회전링(464)에 대향한 회전링(463) 위에 형성되고, 불규칙한 표면(464a)이 회전링(463)에 대향하는 회전링(464)에 형성되어 있다. 다수의 나선형 슬로트(465)가 각각의 불규칙한 표면(463a)(464a) 내에 같은 간격으로 형성된다. 슬로트(465)는 동일한 간격으로 동일한 원주에 마이크로미터에서 수십 마이크로미터의 범위의 깊이로 형성된다.

전술된 구조를 가진 더블 디스크 표면 연마기의 동작은 이하에서 설명된다.

연마 작업이 더블 디스크 표면 연마기를 사용하여 수행되는 경우에, 작업편 지지 부재(414)의 작업편 지지판(460) 내에 견고하게 지지된 상태에서, 작업편(417)은 하부 그라인딩 휠(415)위에 배치될 수 있도록 하부 및 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(412)(416)들 사이에 삽입되어 배치된다. 또한, 모터(461)가 회전됨에 따라, 회전 디스크(457)는 기어(459)(462)에 의해 회전되고, 그에 의해 그라인딩 휠(415)(416) 사이에 끼인 상태에서 수평판 내에서 저속으로 작업편(417)을 회전시킨다. 이와 같은 상태에서, 하부 및 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(412)(413)의 하부 및 상부 그라인딩 휠(415)(416)은 고속으로 회전되고, 상부 그라인딩 휠 공급 유니트(413)의 그라인딩 휠(416)은 작업편(417) 근처로 하강된다. 따라서, 작업편(417)의 양면은 그라인딩 휠(415)(416)의 연마면(415a)(416a)에 의해 동시에 연마된다.

전술된 바와 같이, 작업편(417)을 연마하는 동안에, 회전링(463)(464)은 그라인딩 휠(415)(416)과 함께 고속으로 회전된다. 작업편 지지판(460)과 회전링(464) 사이 뿐만아니라, 작업편 지지판(460)과 회전링(463) 사이에 미세한 간극이 있기 때문에, 동압이 간극내에 발생한다. 이와 같이 발전된 동압 때문에, 작업편 지지판(460)은 수평 상태에서 파지되고, 그에 의해 그라인딩 휠(415)(416)의 연마면(415a)(416a)을 작업편 지지판(460)과 계속해서 접촉하도록 한다.

그라인딩 휠(415)(416)은 연마 또는 드레싱 작업을 위해 사용함으로써 그 두깨가 감소된다. 따라서, 작업편 지지판(460)과 회전링(463)(464) 사이의 위치 관계는 그라인딩 휠 두께의 변화에 따라 변화한다. 그러므로, 다음의 대책들 중 하나가 위치 관계의 변화에 대하여 취해진다.

만일 그라인딩 휠(415)(416)의 두께가 감소된다면, 회전링(463)(464)은 회전링(464)(464) 두께가 그에 상응하여 감소되는 방법으로 드레싱 작업에 의해 연마된다. 이와 같은 경우에, 슬로트(465)의 제거를 방지한다는 견지에서 슬로트(465)는 깊게 형성된다.

회전링(463)(464)은 미리 작은 두께를 가질 수 있도록 설정되고, 그라인딩 휠(415)(416)의 두께를 감소할 수 있게 한다. 이와 같은 경우에, 회전링(464)과 작업편 지지판(460) 사이들 뿐만 아니라, 회전링(463)과 작업편 지지판(460) 사이의 간극이 회전링(463)(464)이 얇게 될 때까지 크게 되기 때문에, 슬로트(465)의 깊이, 개수 및 기하학적 형상은 강한 동압을 만들 수 있도록 설정된다.

각각 슬로트(465)를 가진, 서로 다른 형식의 엘레먼트들이 준비될 수 있으며, 한가지 형식의 이들 엘레먼트들은 회전링(463)(464) 두께의 감소에 상당할 수 있도록 다른 형식의 엘레먼트로 대체될 수 있다.

본 발명의 바람직한 결과가 이하에서 설명된다.

그라인딩 휠 홀더(443)와 작업편 지지 부재(460) 사이 뿐만 아니라 그라인딩 휠 홀더(428)와 작업편 지지 부재(460) 사이에서 발생하는 동압 때문에, 작업편 지지판(460)은 그라인딩 휠(415)(416)과 비접촉 상태에서 유지될 수 있다. 따라서, 작업편 지지판(460)이 그라인딩 휠(415)(416)에 의해 연마되는 것이 방지될 수 있다.

회전링(463)(464) 만이 각각의 그라인딩 휠 홀더(429)(443) 위에 구비되고 링은 어떠한 가동 부분도 가지고 있지 않다. 따라서, 그라인딩 휠(415)(416)이 작업편 지지판(460)에 의해 연마되는 것을 방지하는 구조는 간단한 형상으로 구비될 수 있다.

돌출 표면과 홈진 표면을 포함하는, 불규칙한 표면(463a)(464a)은 나선형 슬로트(465)로부터 형성되기 때문에 강한 동압이 발생되고, 그에 의해 작업편 지지판(460)과 그라인딩 휠(415)(416)의 접촉을 확실히 방지한다.

전술된 실시예는 다음과 같은 방식으로 형성될 수 있다.

상부 및 하부 회전링(463)(464)의 불규칙한 표면(463a)(464a)의 기하학적 형상은 필요에 따라 변화한다. 예를 들어, 제63도에 도시된 바와 같이, 불규칙한 표면(463a)(464a)은 그 반경 방향으로 회전링(463)(464)내에 만들어진 홈들로부터 만들어 진다.

압력 발생 수단은 작업편 지지판(460)에 대하여 구비된다. 예를 들어, 그 표면이 돌기 및 홈을 포함하는 불규칙한 시트는 작업편 지지판(460)의 각각의 면에 표시되거나 또는 작업편 지지판(460)의 상부 및 하부면은 황삭 가공을 통해 불규칙하게 만들어진다. 이와 같은 경우에, 그라인딩 휠 홀더(429)(443)은 압력 발생 수단을 구비 또는 구비하지 않을 수 있다. 작업편 지지판(460)과 연마기 홀더(443) 사이뿐만 아니라, 작업편 지지판(460)과 연마기 홀더(429) 사이에 작은 간격을 유지하기 위한 수단을 구비하고 있다.

회전링(463)(464)은 각각 그라인딩 휠(415)(416)과 일체적으로 형성된다.

다음에, 전술된 실시예와 다르고 그것으로부터 생각될 수 있는 기술적 사상은 그들의 바람직한 결과와 함께 이하에서 설명된다.

본 발명에 따른 표면 연마기는 동압을 발생시킬 목적으로 불규칙한 표면을 가지는 동압 발생 수단과, 다수의 슬로트(465)를 포함하는 불규칙한 표면으로 구성된다는 특징이 있다. 이와 같은 구성에 의해서, 강한 동압이 발생될 수 있다.

본 발명에 따른 표면 연마기는 불규칙한 표면을 가진 동압 발생 수단과, 그라인딩 휠의 반경 방향으로 뻗은 다수의 슬로트(466)를 포함하는 불규칙한 표면으로 구성된다는 특징을 가지고 있다. 이와 같은 구성에 의해서, 불규칙한 표면은 용이하게 동작될 수 있다.

본 발명은 전술한 구성을 가지고 있게 때문에, 다음과 같은 바람직한 결과를 만들어 낸다.

본 발명에 따라서, 동압이 동압 발생 수단을 사용하여 그라인딩 휠 홀더와 작업편 지지 부재 사이에서 발생되고, 작업편 지지 부재가 그라인딩 휠과 계속 접촉하도록 할 수 있다. 결과적으로, 작업편 지지 부재가 그라인딩 휠에 의해 연마되는 것이 방지된다. 또한, 단순한 링을 가진 연마기를 구비하는 것만을 요구하기 때문에, 연마기는 단순한 구조로 충족될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 다양한 변화 및 변경이 본 발명을 일탈함이 없이 만들어 질 수 있다는 것은 당해 기술 분야의 당업자들에게는 명백한 것이고, 그러므로 이와 같은 모든 변화 및 변경은 본 발명의 범위 및 사상 내에 포함되는 것으로 첨부한 특허청구범위에서 커버되는 것을 의도한다.

제1도는 본 발명의 한 실시예에 따른 더블 디스크 표면 연마기를 도시하는 정면도.

제2도는 하부 프레임의 기본 엘레먼트들을 도시하는 길이 방향의 단면도.

제3도는 상부 프레임의 기본 엘레먼트들을 도시하는 길이 방향의 단면도.

제4도는 작업편 지지 부재를 도시하는 평면도.

제5도는 미끄럼 테이블을 도시하는 길이 방향의 단면도.

제6도는 미끄럼 테이블을 도시하는 사시도.

제7도는 그라인딩 공구를 도시하는 정면도.

제8도는 제7도에 도시된 그라인딩 공구를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제9도는 그라인딩 공구의 다른 실예를 도시하는 정면도.

제10도 제9에 도시된 그라인딩 공구를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제11도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 싱글 디스크 표면 연마기를 도시하는 정면도.

제12도는 제5 실시예에 따른 작업편 지지 부재의 기본 엘레먼트들을 도시하는 평면도.

쩨13도는 제12도에 도시된 작업편 지지 부재를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제14도는 본 발명의 제6 실시예에 따른 작업편 지지 부재의 기본 엘레먼트들을 도시하는 평면도.

제15도는 제14도에 도시된 작업편 지지 부재를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제16도는 본 발명의 제7 실시예에 따른 작업편 지지 부재의 기본 엘레먼트들을 도시하는 평면도.

제17도는 제16도에 도시된 작업편 지지 부재를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제18도는 제7 실시예에 따른 작업편 지지 부재의 변경예를 도시하는 평면도.

제19도는 제18도에 도시된 변경예를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제20도는 본 발명의 제8 실시예에 따른 작업편 지지 부재의 기본 엘레먼트들을 도시하는 평면도.

제21도는 제18도에 도시된 변경예를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제22도는 본 발명의 제8 실시예에 따른 작업편 구동부를 도시하는 사시도.

제23도는 제20도에 도시된 작업편 지지 부재를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제24도는 본 발명의 제9 실시예에 따른 작업편 지지 부재를 도시하는 평면도.

제25도는 제24도에 도시된 작업편 구동부를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제26A도 및 제26B도는 작업편 지지 부재의 동작을 각각 도시하는 평면도.

제27도는 작업편 지지 부재 위에 놓여진 액츄에이터를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제28도는 제25도에 도시된 작업편 구동부의 일부를 도시하는 부분 단면 및 확대 측면도.

제29도는 본 발명에 따른 제10 실시예에 따른 작업편 지지 부재를 도시하는 평면도.

제30도는 제27도에 도시된 액츄에이터를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제31도는 제10 실시예에 따른 부하 탐지 수단의 내측을 부분적으로 도시한 사시도.

제32도는 본 발명에 따른 작업편 지지 부재를 도시하는 평면도.

제33도는 제11 실시예에 따른 작업편 지지 부재를 도시하는 평면도.

제34도는 본 발명의 제12 실시예에 따른 더블 디스크 표면 연마기를 도시하는 정면도.

제35도는 하부 프레임의 기본 엘레먼트들을 도시하는 길이 방향의 단면도.

제36도는 상부 프레임의 기본 엘레먼트들을 도시하는 길이 방향의 단면도.

제37도는 작업편 지지 부재를 도시하는 평면도.

제38도는 미끄럼 테이블을 도시하는 길이 방향의 단면도.

제39도는 미끄럼 테이블을 도시하는 사시도.

제40도는 절삭 공구, 작업편 및 제품 받침대 사이의 관계를 도시하는 평면도.

제41도는 제40도에 도시된 절삭 공구를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제42도는 본 발명의 제13 실시예로서 절삭 공구의 다른 실예를 도시하는 정면도.

제43도는 제42도에 도시한 절삭 공구를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제44도는 본 발명의 제15 실시예에 따른 싱글 디스크 표면 연마기를 도시하는 정면도.

제45도는 그라인딩 휠의 마멸을 탐지하는 방법을 개략적으로 표현한 평면도.

제46도는 작업편 지지 부재를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제47도는 작업편 지지 부재를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제48도는 작업편 지지 부재를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제49도는 본 발명의 제17 실시예에 따른 제품 받침대의 가동 부재를 도시하는 길이 방향의 단면도.

제50도는 제35도에 도시된 하부 프레임을 도시하는 부분 확대도.

제51도는 본 발명의 제18 실시예에 따른 유체 정역학적 슬라이드(slide)를 도시하는 평면도.

제52도는 제51도는 선 A-A을 따라 취한 단면도.

제53도는 본 발명의 제19 실시예에 따른 더블 디스크 표면 연마기를 도시하는 정면도.

제54도는 하부 프레임을 도시하는 단면도.

제55도는 상부 프레임을 도시하는 단면도.

제56도는 작업편 지지 기구를 도시하는 평면도.

제57(a)도는 그라인딩 휠의 외경 보다 큰 지름을 가지고 있는 작업편이 연마될 때, 작업 지지 기구를 도시하는 확대 단면도이고, 제57(b)도는 그라인딩 휠의 외경 보다 작은 지름을 가지고 있는 작업편이 연마될 때, 작업 지지 기구를 도시하는 확대 단면도.

제58도는 링을 도시하는 평면도.

제59도는 작업편 지지 기구의 단부를 도시하는 부분 확대 단면도.

제60A도는 회전 디스크를 도시하는 평면도이고, 제60B도는 제60A도에 도시된 선α-α을 따라 취한 회전 디스크를 도시하는 단면도이며, 제60C도는 제60A도에 도시된 선β-β을 따라 취한 단면도.

제61도는 압축 링을 도시하는 사시도.

제62도는 작업편 지지 기구의 단부를 도시하는 부분 확대 단면도.

제63도는 다른 실시예에 따른 링을 도시하는 평면도.

※ 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명

2--디스크 테이블 3--다이아몬드 그라인딩 휠 4, 5--작업편 접촉 부재 4a, 5a--작업편 접촉 부재의 접촉면 6--그라인딩 휠 홀더 6a--돌출 끼움부 11--하부 프레임 12--하부 그라인딩 휠 구동 유니트 13--상부 그라인딩 휠 구동 유니트 14--작업편 지지 부재 15--하부 그라인딩 휠 15a--염마면 16--상부 그라인딩 휠 16a--연마면 17--박판형 작업편 17a--작업편의 노치 20--그라인딩 휠 테이블 21--V형 및 평형 가이드 22--모터 23--볼 나사 23a--볼 너트 24--하부 스핀들 가이드 24b--브래키트 25--모터 26--토오크 전달 기구 27--볼 나사 28--하부 그라인딩 휠 스핀들 29--그라인딩 휠 홀더 34--그라인딩 휠 구동 유니트 38--상부 스핀들 가이드 38a--브래키트 40--승강 모터(hosting/lowering motor) 41--볼 나사 42--상부 그라인딩 휠 스핀들 43--그라인딩 휠 홀더 48--그라인딩 휠 구동 모터 52--지지 테이블 54--가이드 레일 55--모터 56--볼 나사 56a--볼 너트 57--회전 디스크 57a--주변 프레임(peripheral frame} 59--기어 60--작업편 지지판 60a--수납공 60b--작업편 구동부 60c--금속판 60d--작업편 지지판 60e--주 몸체 60f--절개부 60g--외부 디스크 60h--작업편 지지판 61--모터 62--기어 63--스터드(stud) 65--큐션 부재 66--장착 브레키트 67--액츄에이터 67a--실린더 몸체 67b--프런저 68--매니폴드 68a--입구 69--프런저(plunger) 69a--프런저 팁 단부 69b--프런저 69c--채널(channel) 71--유압 실린더 71a--실린더 몸체 71b, 71c--포트 71f-- 전방 실린더 챔버 71r--후방 실린더 챔버 72--에어 콤프레서 73--절환 밸브 74--압축 코일 스프링

Claims (14)

1. 결합부를 가지고 있는 작업편이 미세한 간극으로 느슨하게 끼워질 수 있는 관통공과 홈 중 어느 하나를 가지고 있고, 또한 상기 작업편의 상기 결합부와 맞물릴 수 있도록 상기 관통공 및 홈 중 어느 하나와 함께 구비된 작업편 구동부를 가지고 있는 회전 디스크;

   단부면이 상기 작업편을 향한 상태에서 상기 홈과 관통공 중 어느 하나에 느슨하게 끼워진 작업편 표면을 연마하기 위한 그라인딩 휠;

   그라인딩 휠을 회전시키기 위한 스핀들;

   상기 회전 디스크를 회전 가능하게 지지하기 위한 지지 부재; 및

   상기 회전 디스크를 회전시키기 위한 회전 구동 수단;으로 구성되며,

   상기 작업편의 결합부는 상기 작업편의 외주에지에 형성된 노치로서, 그 결정방위를 형성하며,

   회전 디스크가 회전될 때, 회전 디스크에서 발생하는 토오크가 상기 지지 부재에 대해 상기 작업편을 회전시키도록 상기 작업편 구동부로 전달되는 것을 특징으로 하는 표면 연마기.
2. 제1항에 있어서, 상기 그라인딩 휠이 표면 연마기의 수직 방향으로 상기 작업편의 상부면에 대향할 수 있도록 배열되는 상부 그라인딩 휠이며,

   홈이 회전 디스크 내에 형성된 것을 특징으로 하는 표면 연마기.
3. 제1항에 있어서, 그라인딩 휠이 표면 연마기의 수직 방향으로 작업편의 양면에 각각 대향할 수 있도록 배열된 상부 및 하부 그라인딩 휠로 구성되며,

   관통공이 회전 디스크에 형성된 것을 특징으로 하는 표면 연마기.
4. 제1항에 있어서, 상기 회전 구동 수단이 :

   지지 부재 위에 지지된 모터;와

   상기 모터와 상기 회전 디스크 사이에 배치된 토오크 전달 기구;로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 연마기.
5. 결합부를 가진 작업편이 미세한 간극으로 느슨하게 끼워지는 홈과 관통공 중 어느 하나를 가지고 있고, 상기 작업편의 상기 결합부와 결합될 수 있도록 상기 홈과 관통공 중 어느 하나와 함께 구비된 작업편 구동부를 가지고 있는 회전 디스크;

   회전 디스크를 회전 가능하게 지지하기 위한 지지 부재; 및

   상기 회전 디스크를 회전시키기 위한 회전 구동 수단;으로 구성되며,

   상기 작업편의 결합부는 상기 작업편의 외주에지에 형성된 노치로서, 그 결정방위를 형성하며,

   상기 회전 디스크가 회전될 때, 회전 디스크에 생기는 토오크가 상기 지지 부재에 대하여 상기 작업편을 회전할 수 있도록 상기 작업편 구동부로 전달되는 것을 특징으로 하는 작업편 지지 기구.
6. 상기 회전 디스크에 형성된 작업편 구동부가 결정방위가 형성되도록 작업편에 형성된 노치와 결합되도록 하는 방식으로 회전 디스크에 형성된 홈과 관통공 중 어느 하나에 작업편을 느슨하게 끼우는 단계;

   작업편이 상기 회전 디스크의 상기 작업편 구동부로부터 상기 작업편의 상기 노치로 상기 회전 디스크의 회전 토오크를 전달함으로써 상기 작업편을 느슨하게 끼우고 동시에 회전시키는 회전 디스크를 회전시키는 단계;

   작업편이 회전되고 있는 상태에서 그라인딩 휠로 작업편을 연마하는 단계:로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마 방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 끼우는 단계가 상기 홈에 작업편을 느슨하게 끼우는 단계로 구성되고;

   상기 작업편 연마 단계가 그라인딩 휠을 사용하여 상기 홈에 느슨하게 끼워지는 상기 작업편의 상부면을 연마하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마 방법.
8. 제6항에 있어서, 상기 끼우는 단계가 상기 관통공에 상기 작업편을 느슨하게 끼우는 단계로 구성되며;

   상기 작업편 연마 단계가 상부 및 하부 그라인딩 휠을 사용하여 상기 관통공에 느슨하게 끼워진 상기 작업편의 양면을 연마하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마 방법.
9. 제1항에 있어서, 상기 표면 연마기가 그라인딩 휠의 단부면과 접촉하게 되는 작업편 표면 부분 외측의 작업편 표면의 적어도 일부분을 지지하기 위한 제품 받침대 부재로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 연마기.
10. 제9항에 있어서, 상기 제품 받침대 부재가 :

    압축 매체를 통하여 작업편의 표면을 지지하기 위한 유체 정역학적 슬라이드로 구성되는 것을 특징으로 하는 표면 연마기.
11. 제6항에 있어서, 연마 방법은 작업편이 그라인딩 휠을 사용하여 연마될 때, 그라인딩 휠의 단부와 접촉하게 되는 작업편 표면 부분 이외에 최소한 작업편 표면의 일부를 지지하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마 방법.
12. 제11항에 있어서, 상기 지지 단계가 유체정역학적 슬라이드들 사용하여 압축된 매체로 작업편 표면을 지지하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 연마 방법.
13. 제5항에 있어서, 상기 작업편 지지기구가 상기 회전 디스크의 반경 방향으로 이동될 수 있도록 구비되고 작업편 지지판의 중심을 향해 스프링 부재에 의해 편향되는 것을 특징으로 하는 작업편 지지 기구.
14. 제11항에 있어서, 상기 작업편 지지기구는 :

    회전 디스크의 반경 방향으로 이동될 수 있는 결합 부재;

    회전 디스크의 중심을 향해 상기 결합 부재를 편상시키기 위한 스프링 부재;

    상기 스프링 부재의 편향력에 대항하여 상기 회전 디스크의 외측을 향하여 상기 결합 부재를 퇴각하기 위하여 압축 유체에 의해 구동되는 액추에이터;

    주어진 위치에 회전 디스크를 정지하기 위한 스톱퍼; 및

    회전디스크 외측에 배치된 유압실린더;를 포함하고,

    상기 회전디스크가 상기 주어진 위치에 정지할 때, 상기 유압실린더가 상기 액추에이터에 압축유체를 공급하는 전방위치와 상기 유압실린더가 액추에이터의 내측으로부터 압축유체를 퇴출시키는 퇴각위치 사이에서 상기 유압실린더는 상기 액추에이터로부터 진퇴하는 것을 특징으로 하는 작업편 지지기구.