TW201808528A - 研磨裝置 - Google Patents

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Abstract

即使當難以從保持平台的保持面令研磨水通水至旋轉接頭的情形下，仍有效率地令研磨水通水至旋轉接頭。
研磨裝置的保持單元，包含：保持平台，具有將被加工物予以保持之保持部及在該保持部的外側吸引研磨水之研磨水吸引部；及旋轉軸，將一端固定於保持平台的底面側的中央；及筒狀的旋轉接頭，圍繞該旋轉軸；及馬達，令該旋轉軸旋轉。旋轉軸，具有和保持平台的保持部連通之第1吸引路及和研磨水吸引部連通之第2吸引路。旋轉接頭，具有令第1吸引路與第2吸引路至少連通至吸引源之連通路。

Description

研磨裝置
本發明有關一面對藉由保持手段被保持的被加工物供給研磨水一面將被加工物研磨之研磨裝置。
半導體晶圓等板狀的被加工物，在藉由研磨裝置(例如參照專利文獻1)被研磨而形成為規定的厚度後，藉由切削裝置等被分割而成為個別的元件晶片，元件晶片被利用於各種電子機器等。研磨裝置，具備吸引保持被加工物之保持平台，在保持平台的底面側，連接著旋轉軸的一端。
保持平台的保持面，例如透過形成於旋轉軸的內部之吸引流路，而和由真空發生裝置等所構成之吸引源連通，吸引源產生出的吸引力透過吸引流路傳達至保持面，藉此保持平台能夠在保持面上將被加工物吸引保持。又，在保持平台與吸引源之間配設有旋轉接頭(rotary joint)(例如參照專利文獻2)，旋轉接頭，肩負使藉由吸引源產生出的吸引力無遺漏地傳達至旋轉軸的吸引流路之職責。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2001-287141號公報
[專利文獻2]日本特開2004-019912號公報
上述專利文獻2中記載般的旋轉接頭，具備將被固定於保持平台的旋轉軸予以圍繞之機殼(housing)，令形成於機殼之流路和形成於旋轉軸之吸引流路連通，即使在旋轉軸正在旋轉當中也能使保持平台的保持面和吸引源連通。
旋轉接頭，防止來自流路內的流體的洩漏，同時還不得妨礙旋轉軸的旋轉運動。若使旋轉接頭的機殼之內周面與旋轉軸之外周面完全緊貼，則雖可防止流體洩漏，但旋轉軸會因接觸面的摩擦力而使旋轉受妨礙。鑑此，在旋轉接頭的內部，配設有防止流體的洩漏之機械密封(mechanical seal)。機械密封，例如具備藉由彈簧等而可朝旋轉軸的軸方向移動且和旋轉軸共同旋轉之旋轉密封環、及不朝軸方向移動且不旋轉之固定密封環。然後，藉由彈簧的力而旋轉密封環被推壓至固定密封環，垂直於旋轉密封環的旋轉軸之滑動面與垂直於固定密封環的旋轉軸之滑動面會互相接觸，旋轉密封環與固定密封環相對地旋轉，藉此，會在機殼與旋轉軸之間空出微米單位的間隙 而使得旋轉軸的旋轉不會受到機殼妨礙，同時能夠將來自流路內的流體洩漏阻止在最小限度。此外，藉由對機殼與旋轉軸之間的微米單位的間隙(所謂的密封空間)供給水，以此水填滿密封空間內，便能提高對於通過旋轉接頭內的流體(例如氣體)之密封性，且可達成機械密封中的密封面的冷卻。
在此，研磨裝置中，於研磨加工中是在保持平台吸引保持被加工物，但例如會從保持平台的保持面與被加工物的被保持面之些微間隙、或從被加工物的外周緣與保持面之間隙一面吸引研磨水一面進行研磨。也就是說，在被保持於保持平台之被加工物上將透過研磨手段等而供給的研磨水，從保持平台的保持面吸水，而將吸水到的研磨水一面通水至旋轉接頭一面研磨。藉由令研磨水通水至旋轉接頭，會防止因旋轉軸的旋轉而透過機械密封產生的摩擦熱所造成之旋轉接頭的故障，此外，會以水填滿旋轉接頭的密封空間內而提高密封性。
但，依研磨加工的態樣不同，於研磨加工中也有無法令研磨水通水至旋轉接頭之情形。例如，當在被加工物的和被加工面相反側之面貼附有保護膠帶，此保護膠帶的外周部被貼附於環狀框，藉此被加工物成為受到環狀框支撐之狀態的情形下，保持平台的保持面全都被保護膠帶覆蓋，因此無法從保持面將研磨水吸水而無法令其通水至旋轉接頭。此外，當增強吸引源的吸引力而將被加工物強力地吸引保持於保持平台的保持面之情形下，也無法 從保持面將研磨水吸水而無法令其通水至旋轉接頭。因此，由於因旋轉軸旋轉而產生的摩擦熱，會有旋轉接頭的密封空間內的水氣化，導致旋轉接頭內部乾燥之情形。其結果，會有摩擦熱進一步增大而旋轉接頭破損之情形。
研磨水對旋轉接頭之通水，於從保持平台將研磨加工完畢的被加工物搬出時也能進行。也就是說，當從保持平台將被加工物搬出時，從氣體供給源對保持平台的保持面供給氣體，藉由氣體的噴射壓力將被加工物從保持面頂起，將被加工物從保持平台所做的吸引保持中釋放。因此，被加工物從保持面脫離後，能夠將水通水至旋轉接頭。但，當研磨藍寶石基板或SiC基板這樣硬的被加工物的情形下，研磨會花費許多時間，因此保持平台所做的被加工物之吸引保持亦變得進行比通常還長期間。因此，於保持平台的被加工物之吸引保持釋放時通水的水，在一片被加工物的研磨加工結束時會蒸發，而有旋轉接頭由於因旋轉軸旋轉而產生的摩擦熱而破損之情形。
故，研磨裝置中，存在下述待解問題，即，即使當難以從保持平台的保持面令研磨水通水至旋轉接頭的情形下，仍有效率地令研磨水通水至旋轉接頭，藉此避免發生肇因於摩擦熱之旋轉接頭的破損。
按照本發明，提供一種研磨裝置，為具備保持被加工物之保持手段、及對被保持於該保持手段的被加 工物一面供給研磨水一面藉由研磨砥石予以研磨之研磨手段的研磨裝置，該保持手段，包含：保持平台，具有將被加工物予以吸引保持之保持部及在該保持部的外側吸引研磨水之研磨水吸引部；及旋轉軸，將一端固定於該保持平台的底面側的中央；及筒狀的旋轉接頭，圍繞該旋轉軸；及旋轉手段，令該旋轉軸旋轉；該旋轉軸，具有和該保持平台的該保持部連通之第1吸引路及和該研磨水吸引部連通之第2吸引路，該旋轉接頭，具有令該第1吸引路與該第2吸引路至少連通至吸引源之連通路，在該旋轉軸與該旋轉接頭之間，介有流入至該第2吸引路之研磨水。
按照本發明之研磨裝置，即使當保持平台的保持面被保護膠帶等覆蓋而難以從保持面令研磨水通水至旋轉接頭的情形下，藉由令流入至第2吸引路的研磨水介於旋轉軸與旋轉接頭之間，仍能降低研磨加工中產生的摩擦熱而防止旋轉接頭發生破損。此外，被通水至旋轉接頭內部的水為研磨水，因此也無需在研磨裝置設置用來供給防止旋轉接頭破損用的水之另外的水源等，十分經濟。
1‧‧‧研磨裝置
10‧‧‧基座
11‧‧‧柱
3‧‧‧保持手段
30‧‧‧保持平台
300‧‧‧保持部
300a‧‧‧保持面
301‧‧‧框體
301a‧‧‧框體的上面中的低一階之上面
301c‧‧‧吸引路
301d‧‧‧通水路
301e‧‧‧吸引口
303‧‧‧研磨水吸引部
31‧‧‧旋轉軸
311‧‧‧第1吸引路
312‧‧‧第2吸引路
33‧‧‧旋轉接頭
330‧‧‧軸承
331、332‧‧‧連通路
333、334‧‧‧環狀溝
331a、332a‧‧‧配管
35‧‧‧旋轉手段
350‧‧‧驅動軸
351‧‧‧馬達
352‧‧‧驅動滑輪
353‧‧‧無端皮帶
354‧‧‧從動滑輪
36‧‧‧機械密封
39‧‧‧罩
5‧‧‧研磨饋送手段
50‧‧‧滾珠螺桿
51‧‧‧導軌
52‧‧‧馬達
53‧‧‧升降板
54‧‧‧托座
60‧‧‧三方電磁閥
61‧‧‧吸引源
62‧‧‧氣體供給源
7‧‧‧研磨手段
70‧‧‧旋轉軸
70a、70b‧‧‧流路
71‧‧‧機殼
72‧‧‧馬達
73‧‧‧座架
74‧‧‧研磨輪
740‧‧‧研磨砥石
741‧‧‧輪基台
8‧‧‧研磨水供給手段
80‧‧‧研磨水供給源
81‧‧‧配管
W‧‧‧被加工物
Wa‧‧‧被加工物的表面
Wb‧‧‧被加工物的背面
T1‧‧‧保護膠帶
A‧‧‧裝卸區域
B‧‧‧研磨區域
W1‧‧‧被加工物
T2‧‧‧保護膠帶
F‧‧‧環狀框
30A‧‧‧保持平台
307‧‧‧框體
307b‧‧‧框體的基部
307c‧‧‧平板部
307d‧‧‧環狀保持部
307e‧‧‧環狀的外壁部
307f‧‧‧環狀凹陷部
[圖1]研磨裝置之一例示意立體圖。
[圖2]研磨手段及保持手段的構造之一例示意縱截面 圖。
[圖3]具備了吸引保持被支撐於環狀框的被加工物之保持平台的保持手段之一例示意縱截面圖。
圖1所示之研磨裝置1，為將被保持於保持手段3的保持平台30上之被加工物W，藉由研磨手段7予以研磨之裝置。研磨裝置1的基座10上的前方(-Y方向側)，成為對保持手段3進行被加工物W的裝卸之區域亦即裝卸區域A，基座10上的後方(+Y方向側)，成為藉由研磨手段7進行被保持於保持手段3上的被加工物W的研磨之區域亦即研磨區域B。
在研磨區域B，立設有柱11，在柱11的-Y方向側的側面配設有將研磨手段7對保持手段3而言朝遠離或接近之上下方向予以研磨饋送之研磨饋送手段5。研磨饋送手段5，具備：滾珠螺桿50，具有鉛直方向(Z軸方向)的軸心；及一對導軌51，和滾珠螺桿50平行地配設；及馬達52，與滾珠螺桿50的上端連結而令滾珠螺桿50旋動；及昇降板53，內部的螺帽與滾珠螺桿50螺合而側部與導軌51滑接；及承座54，與昇降板53連結而保持研磨手段7；一旦馬達52令滾珠螺桿50旋動，則伴隨此，昇降板53受到導軌51導引而於Z軸方向來回移動，被保持於承座54的研磨手段7於Z軸方向被研磨饋送。
將被保持於保持手段3的被加工物W予以研磨 加工之研磨手段7，具備：旋轉軸70，軸方向為鉛直方向(Z軸方向)；及機殼71，將旋轉軸70可旋轉地予以支撐；及馬達72，將旋轉軸70予以旋轉驅動；及圓環狀的座架73，連接至旋轉軸70的下端；及研磨輪74，可裝卸地連接至座架73的下面。
研磨輪74，具備輪基台741、及在輪基台741的底面以環狀配設而成之略直方體形狀的複數個研磨砥石740。研磨砥石740，例如是鑽石研磨粒等藉由樹脂結合劑或金屬結合劑等被固著而成形。另，研磨砥石740的形狀，亦可為環狀地形成為一體之物。
如圖2所示，在旋轉軸70的內部，作為研磨水的通道之流路70a，是朝旋轉軸70的軸方向(Z軸方向)貫通形成，流路70a更通過座架73，而與形成於輪基台741之流路70b連通。流路70b，是在輪基台741的內部當中於和旋轉軸70的軸方向正交之方向，朝輪基台741的圓周方向相距一定間隔而配設，在輪基台741的底面係開口以便能朝向研磨砥石740噴出研磨水。
在研磨手段7，連接有對研磨手段7供給研磨水之研磨水供給手段8。研磨水供給手段8，例如由作為水源之由泵浦等所構成之研磨水供給源80、及與研磨水供給源80連接而與旋轉軸70內部的流路70a連通之配管81所構成。另，研磨水供給手段8，亦可由對於研磨砥石740與被加工物W之接觸部位而言從外部噴射研磨水之噴嘴等所構成。
配設於研磨裝置1的基座10上而保持被加工物W之保持手段3，如圖2所示，至少具備：保持平台30，將被加工物W予以吸引保持；及旋轉軸31，將一端固定於保持平台30的底面側的中央；及筒狀的旋轉接頭33，圍繞旋轉軸31；及旋轉手段35，令旋轉軸31旋轉。保持平台30，例如其外形為圓形狀，具備由多孔構件等所構成而將被加工物W予以吸引保持之保持部300、及支撐保持部300之框體301。保持部300的露出面亦即保持面300a，例如形成為以保持平台30的中心為頂點之圓錐面。保持部300和圖2所示之吸引源61連通，藉由吸引源61吸引而產生出的吸引力會傳達至保持面300a，藉此保持平台30會在保持面300a上將被加工物W予以吸引保持。此外，保持平台30，是藉由圖1所示之罩39而被包圍周圍的同時可旋轉，藉由配設於罩39下之未圖示的Y軸方向饋送手段，可於基座10上朝Y軸方向往復移動。
例如，在保持平台30的框體301的中央部，朝厚度方向(Z軸方向)貫通形成有以虛線表示之吸引路301c，吸引路301c的上端，和保持部300連通。此外，在框體301的內部，朝圓周方向以一定間隔形成有複數個供研磨水通過之通水路301d。在框體301的上面，例如形成有1階環狀的階差，各通水路301d的一端，和吸引口301e連通，該吸引口301e是朝保持平台30的上面中的位於靠外周側之低一階的上面301a開口。吸引口301e，例如是在低一階的上面301a朝圓周方向相距一定間隔形成有複數(例 如以90度間隔形成4處，圖2中僅圖示2處)處。在各吸引口301e上，於保持部300的外側分別配設有吸引研磨水之研磨水吸引部303。各研磨水吸引部303，例如是將陶瓷等多孔構件或海綿構件等形成為圓板狀而成之物，以覆蓋各吸引口301e之方式藉由適當的接著劑等固定於低一階的上面301a。另，吸引路301c、吸引口301e及研磨水吸引部303的數量，不限定於本實施形態中的數量，亦可分別為各1個，此外，吸引口301e亦可在低一階的上面301a形成為環狀。
在保持平台30的底面側的中央，固定著軸方向為鉛直方向(Z軸方向)且形成為圓柱狀之旋轉軸31的上端。令旋轉軸31旋轉之旋轉手段35，例如為旋轉滑輪(pulley)機構，具備：驅動軸350，軸方向為鉛直方向；及馬達351，安裝於驅動軸350的下端側而將驅動軸350旋轉驅動；及驅動滑輪352，安裝於驅動軸350的上端；及無端狀的驅動皮帶353，捲繞於驅動滑輪352；及從動滑輪354，在旋轉軸31安裝於上端側的外周面。驅動皮帶353，亦被捲繞於從動滑輪354，驅動軸350藉由馬達351而旋轉驅動，伴隨此，從動滑輪354亦旋轉。然後，藉由因從動滑輪354旋轉而產生出的旋轉力，旋轉軸31旋轉。另，旋轉手段35的構成不限定於本實施形態，亦可藉由在旋轉軸31的下端安裝馬達來構成。
旋轉軸31，具備和保持平台30的保持部300連通之第1吸引路311及和研磨水吸引部303連通之第2吸引路 312。以虛線表示之第1吸引路311，朝向旋轉軸31的軸方向延伸，其上端側和框體301的吸引路301c連通。此外，第1吸引路311的下端側，於旋轉軸31的內部朝向徑方向外側彎曲而朝旋轉軸31的外周面開口。第2吸引路312，例如在旋轉軸31的內部形成複數條，各第2吸引路312的上端側，各自和形成於框體301的內部之各通水路301d連通。此外，各第2吸引路312的下端側，於旋轉軸31的內部朝向徑方向外側彎曲而在旋轉軸31的外周面分別開口。
旋轉軸31，透過軸承330被插入至外形為筒狀之旋轉接頭33，從旋轉軸31的下端側直到中間部係被旋轉接頭33圍繞。在旋轉接頭33的筒內周面與旋轉軸31的外周面之間，形成有些微的間隙V。在旋轉接頭33，從旋轉接頭33的外周面朝向內周面形成有用來令流體流通於旋轉軸31的內部之連通路331及連通路332。連通路331的一端透過配管331a，而連通路332的一端透過配管332a，分別連接至三方電磁閥60。在三方電磁閥60，連接有由真空產生裝置及壓縮機等所構成而產生出吸引力之吸引源61、及將氣體供給至旋轉接頭33之氣體供給源62。
在旋轉接頭33的內周面，以繞筒內周面一周之方式分別形成有環狀溝333及環狀溝334，環狀溝333和連通路331連通，環狀溝334和連通路332連通。又，環狀溝333，透過間隙V和朝旋轉軸31的外周面開口之第1吸引路311的下端連通，環狀溝334，透過間隙V和朝旋轉軸31的外周面開口之第2吸引路312的下端連通。
如圖2所示，在旋轉接頭33的內周面與旋轉軸31的外周面之間的間隙V，沿著旋轉軸31配設有複數個(圖2所示例子中為3個)機械密封36。機械密封36，例如是由藉由彈簧等而可朝旋轉軸31的軸方向移動且和旋轉軸31共同旋轉之旋轉密封環、及不朝軸方向移動且不旋轉之固定密封環等所構成。機械密封36，於旋轉軸31正在旋轉當中，例如當因吸引源61進行吸引而產生出的吸引力，通過由第1吸引路311、間隙V及環狀溝333所構成之吸引力的移動路徑時，係肩負將吸引力的遺漏抑制在最小限度之職責。
以下，利用圖1、2，說明研磨裝置1中，當一面對被保持於保持手段3的被加工物W供給研磨水一面藉由研磨砥石740研磨的情形下之研磨裝置1的動作。
圖1所示之被加工物W，例如為由SiC或藍寶石這樣的硬質材所形成之外形為圓形板狀的晶圓，被加工物W的背面Wb，成為被施加研磨加工之被研磨面。被加工物W的表面Wa，被保護膠帶T1貼附而受到保護。
被加工物W之研磨中，首先，在圖1所示之裝卸區域A內，被加工物W以保護膠帶T1側朝下而被載置於保持面300a上，而使得保持平台30的中心與被加工物W的中心大略契合。然後，藉由圖2所示之吸引源61產生出的吸引力，通過配管331a、連通路331、環狀溝333、第1吸引路311及吸引路301c而傳達至保持面300a，藉此保持平台30會在保持面300a上將被加工物W予以吸引保持。如圖 2所示，保持平台30的保持面300a全面，成為被貼附於被加工物W的保護膠帶T1覆蓋之狀態。
接下來，保持了被加工物W的保持平台30，從裝卸區域A往+Y方向移動至研磨區域B內的研磨手段7的下方，並進行研磨手段7中具備之研磨輪74與被加工物W之對位。對位，例如如圖2所示，是以下述方式進行，即，研磨輪74的旋轉中心相對於保持平台30的旋轉中心而言朝+X方向恰好錯開規定的距離，使得研磨砥石740的旋轉軌道通過保持平台30的旋轉中心。
進行了研磨手段7中具備之研磨輪74與被加工物W之對位後，伴隨著旋轉軸70受到旋轉驅動，研磨輪74旋轉。此外，研磨手段7藉由研磨饋送手段5(圖2中未圖示)往-Z方向被饋送，旋轉的研磨輪74的研磨砥石740抵接至被加工物W的背面Wb，藉此進行研磨加工。研磨中，隨著旋轉手段35令旋轉軸31旋轉而令保持平台30旋轉，被保持於保持面300a上的被加工物W亦旋轉，故研磨砥石740會進行被加工物W的背面Wb全面的研磨加工。吸引源61產生出的吸引力，即使當從旋轉接頭33傳達至旋轉軸31時，亦藉由機械密封36而不致遺漏，因此研磨加工中保持面300a的吸引力不會降低。此外，研磨水供給手段8，將研磨水通過旋轉軸70中的流路70a而對研磨砥石740與被加工物W之接觸部位供給，將研磨砥石740與被加工物W的背面Wb之接觸部位予以冷卻/洗淨。
從研磨手段7噴射出的研磨水，將研磨砥石 740與被加工物W的背面Wb之接觸部位予以冷卻，且將從被加工物W產生的研磨屑予以除去，和研磨屑一起從被加工物W的背面Wb上朝向徑方向外側逐漸流動，而流下至保持平台30的上面中的位於靠外周側之低一階的上面301a。在此，藉由圖2所示之吸引源61產生出的吸引力，還會通過配管332a、連通路332、環狀溝334、第2吸引路312、通水路301d、及吸引口301e而傳達至研磨水吸引部303。是故，流下至上面301a的研磨水的一部分，會被研磨水吸引部303吸引。
研磨水吸引部303是由多孔構件形成，因此研磨水中含有的研磨屑，不會通過研磨水吸引部303，會在研磨水吸引部303上被捕集成為濾渣而逐漸蓄積。藉由研磨水吸引部303被吸引之過濾後的研磨水，會通過吸引口301e、通水路301d、及第2吸引路312，到達旋轉軸31與旋轉接頭33之間隙V及環狀溝334。
像這樣，本發明之研磨裝置1中，即使當保持平台30的保持面300a藉由保護膠帶T1被覆蓋，而難以從保持面300a令研磨水通水至旋轉接頭33的情形下，於研磨加工中仍能令研磨水通水至第2吸引路312，而令研磨水介於旋轉軸31與旋轉接頭33之間。此研磨水，會降低因旋轉的旋轉軸31與機械密封36而產生的摩擦熱，藉此防止旋轉接頭33的故障發生，此外，會提高機械密封36的密封性。此外，被通水至旋轉接頭33內部的水為研磨水，因此也無需在研磨裝置1設置用來供給防止旋轉接頭33破損用的水之 另外的水源等，十分經濟。
將一片被加工物W研磨恰好規定的研磨量，而完成了一片被加工物W的研磨後，藉由圖1所示之研磨饋送手段5令研磨手段7往+Z方向移動而令其從研磨加工完畢的被加工物W遠離。
藉由未圖示之Y軸方向饋送手段令保持平台30朝-Y方向移動而返回裝卸區域A的原本的位置。此外，停止保持平台30的旋轉，將被吸引保持於保持平台30上之已被施加研磨加工的被加工物W從保持平台30搬出。也就是說，停止吸引源61所做的吸引，解除保持平台30所做的被加工物W之吸引保持。又，藉由圖2所示之三方電磁閥60，來切換流路而使得配管331a及配管332a和氣體供給源62連通，從氣體供給源62對配管331a及配管332a供給氣體。被供給至配管331a的氣體，會通過連通路331、環狀溝333、第1吸引路311及吸引路301c而從保持面300a朝向上方噴出。藉由此氣體的噴射壓力，會將被加工物W從保持面300a頂起，可將殘存於保持面300a與被加工物W之間的真空吸附力予以排除，而將被加工物W從保持平台30確實地脫離。
被供給至配管332a的氣體，會通過連通路332、環狀溝334、第2吸引路312及通水路301d而從研磨水吸引部303噴出。藉由此氣體的噴射壓力，會將附著於研磨水吸引部303之研磨屑從研磨水吸引部303予以除去，藉此，例如即使當研磨一片被加工物W，接著研磨新的一片 被加工物W時，仍可從研磨水吸引部303吸引研磨水。
從保持平台30將被加工物W搬出後，將研磨加工前的另一新的一片被加工物W保持於保持平台30，如同上述般逐漸施加研磨加工。
另，本發明之研磨裝置1不限定於上述實施形態，此外，針對所附圖面中圖示之研磨裝置1的各構成的大小或形狀等亦不限定於此，在能夠發揮本發明功效之範圍內可適當變更。
例如，研磨裝置1，亦可做成具備圖3所示之保持手段3A。
保持手段3A，是將圖2所示之保持手段3的構成的一部分，亦即保持平台30變更為保持平台30A而成者，針對保持平台30與保持平台30A之構成差異以外，保持手段3與保持手段3A係構成為相同。保持平台30A，能夠將藉由環狀框F而受到支撐之狀態的被加工物W予以吸引保持。
圖3所示之被加工物W1，例如是外形為圓形狀的半導體晶圓，在被加工物W1的表面W1a貼附有比被加工物W1還大徑的保護膠帶T2。又，保護膠帶T2的外周部被貼附於環狀框F，藉此被加工物W1成為透過保護膠帶T2而被支撐於環狀框F之狀態。又，面向上側之背面W1b，成為被施加研磨加工之被研磨面。
保持平台30A，例如其外形為圓形狀，具備由多孔構件等所構成而將被加工物W予以吸引保持之保持部300、及支撐保持部300之框體307。保持平台30A的保持面 300a，例如形成為以保持平台30A的中心為頂點之圓錐面。保持部300和圖3所示之吸引源61連通。
框體307，例如具備從框體307的基部307b朝徑方向(和旋轉軸31的軸方向於水平方向正交之方向)向外延伸之平板部307c。在平板部307c上的靠基部307b側，以朝+Z方向突出之方式形成有環狀保持部307d，在比環狀保持部307d還更外周側，以朝+Z方向突出之方式形成有環狀的外壁部307e。又，在框體307，形成有被環狀保持部307d與外壁部307e圍繞之環狀凹陷部307f。另，在環狀凹陷部307f，形成有未圖示之排水口。
例如，在基部307b的中央部，朝厚度方向(Z軸方向)貫通形成有以虛線表示之吸引路307g，吸引路307g的上端和保持部300連通，下端和旋轉軸31內的第1吸引路311連通。
在框體307的內部，形成有複數個從基部307b延伸至環狀保持部307d而供研磨水通過之通水路307h。環狀保持部307d的上面，成將將支撐被加工物W1的環狀框F予以吸引保持之環狀的保持面307i。在環狀保持面307i，通水路307h的上端係開口。通水路307h的開口，例如是在環狀的保持面307i朝圓周方向相距一定間隔形成有複數(例如以90度間隔形成4處，圖3中僅圖示2處)處。通水路307h的下端，和旋轉軸31內的第2吸引路312連通。另，通水路307h的上端，亦可做成為在環狀保持部307d的保持面307i形成環狀溝，而和此環狀溝連通。
在環狀凹陷部307f的底面或內側側面，分別配設有在保持部300的外側吸引研磨水之研磨水吸引部303。各研磨水吸引部303，藉由適當的接著劑等被固定，以覆蓋形成於環狀凹陷部307f的底面而和通水路307h連通之吸引口307j、及形成於環狀凹陷部307f的內側側面而和通水路307h連通之吸引口307k。另，吸引口307j與吸引口307k，只要至少有其中一方即可，配設於框體307的數量可為1個亦可為複數個。此外，伴隨吸引口307j或吸引口307k的數量，研磨水吸引部303的數量亦會被適當變更。
以下，利用圖1、3，說明研磨裝置1中，當一面對被保持於保持手段3A的被加工物W1供給研磨水一面藉由研磨砥石740研磨的情形下之研磨裝置1的動作。
被加工物W1之研磨中，首先，被加工物W1，以保護膠帶T2側朝下而被載置於保持面300a上，此外，支撐被加工物W1的環狀框F，成為透過保護膠帶T2而被保持於環狀保持面307i之狀態。然後，藉由圖3所示之吸引源61產生出的吸引力，通過配管331a、連通路331、環狀溝333、第1吸引路311及吸引路307g而傳達至保持面300a，藉此保持平台30會在保持面300a上將被加工物W1予以吸引保持。此外，藉由吸引源61產生出的吸引力，會通過配管332a、連通路332、環狀溝334、第2吸引路312、及通水路307h而傳達至環狀保持面307i，藉此環狀框F會在環狀保持面307i上被吸引保持。然後，如圖3所示，保持平台30A的保持面300a全面，成為被貼附於被加工物W1的保護 膠帶T2覆蓋之狀態。
接下來，保持了被加工物W的保持平台30A，往+Y方向移動至研磨手段7的下方，並進行研磨手段7中具備之研磨輪74與被加工物W1之對位。然後，旋轉的研磨輪74往-Z方向逐漸下降，研磨砥石740抵接至被加工物W1的背面W1b，藉此進行研磨加工。又，研磨中，隨著旋轉手段35令旋轉軸31旋轉而令保持平台30A旋轉，被保持於保持面300a上的被加工物W1亦旋轉，故研磨砥石740會進行被加工物W1的背面W1b全面的研磨加工。此外，研磨水供給手段8，將研磨水對研磨砥石740與被加工物W1之接觸部位供給，將研磨砥石740與被加工物W1的背面W1b之接觸部位予以冷卻/洗淨。
從研磨手段7噴射出的研磨水，會和從被加工物W1產生的研磨屑一起從被加工物W1的背面W1b上朝向徑方向外側逐漸流動，而流下至環狀凹陷部307f。在此，藉由圖3所示之吸引源61而產生出的吸引力，是在通水路307h分歧而還會通過吸引口307j(吸引口307k)傳達至研磨水吸引部303。是故，流下至環狀凹陷部307f的研磨水的一部分，會被研磨水吸引部303吸引。未被研磨水吸引部303吸引的研磨水，會藉由未圖示之排水口被排出至外部。
研磨水中含有的研磨屑，會在研磨水吸引部303上被捕集成為濾渣而逐漸蓄積。藉由研磨水吸引部303被吸引之過濾後的研磨水，會通過吸引口307j(吸引口 307k)、通水路307h、及第2吸引路312，到達旋轉軸31與旋轉接頭33之間隙V及環狀溝334。
像這樣，本發明之研磨裝置1中，即使當保持平台30A的保持面300a藉由保護膠帶T2被覆蓋，而難以從保持面300a令研磨水通水至旋轉接頭33的情形下，於研磨加工中仍能令研磨水通水至第2吸引路312，而令研磨水介於旋轉軸31與旋轉接頭33之間。而此研磨水，會降低因旋轉的旋轉軸31與機械密封36而產生的摩擦熱，藉此防止旋轉接頭33的故障發生，此外，會提高旋轉接頭33的密封性。此外，被通水至旋轉接頭33內部的水為研磨水，因此也無需在研磨裝置1設置用來供給防止摩擦熱造成之旋轉接頭33破損用的水之另外的水源等，十分經濟。
3‧‧‧保持手段
7‧‧‧研磨手段
8‧‧‧研磨水供給手段
30‧‧‧保持平台
31‧‧‧旋轉軸
33‧‧‧旋轉接頭
35‧‧‧旋轉手段
36‧‧‧機械密封
60‧‧‧三方電磁閥
61‧‧‧吸引源
62‧‧‧氣體供給源
70‧‧‧旋轉軸
70a、70b‧‧‧流路
73‧‧‧座架
74‧‧‧研磨輪
80‧‧‧研磨水供給源
81‧‧‧配管
300‧‧‧保持部
300a‧‧‧保持面
301‧‧‧框體
301a‧‧‧框體的上面中的低一階之上面
301c‧‧‧吸引路
301d‧‧‧通水路
301e‧‧‧吸引口
303‧‧‧研磨水吸引部
311‧‧‧第1吸引路
312‧‧‧第2吸引路
330‧‧‧軸承
331、332‧‧‧連通路
333、334‧‧‧環狀溝
331a、332a‧‧‧配管
350‧‧‧驅動軸
351‧‧‧馬達
352‧‧‧驅動滑輪
353‧‧‧無端皮帶
354‧‧‧從動滑輪
740‧‧‧研磨砥石
741‧‧‧輪基台
T1‧‧‧保護膠帶
V‧‧‧間隙
W‧‧‧被加工物
Wa‧‧‧被加工物的表面
Wb‧‧‧被加工物的背面

Claims (1)

  1. 一種研磨裝置，為具備保持被加工物之保持手段、及對被保持於該保持手段的被加工物一面供給研磨水一面藉由研磨砥石予以研磨之研磨手段的研磨裝置，該保持手段，包含：保持平台，具有將被加工物予以吸引保持之保持部及在該保持部的外側吸引研磨水之研磨水吸引部；及旋轉軸，將一端固定於該保持平台的底面側的中央；及筒狀的旋轉接頭，圍繞該旋轉軸；及旋轉手段，令該旋轉軸旋轉；該旋轉軸，具有和該保持平台的該保持部連通之第1吸引路及和該研磨水吸引部連通之第2吸引路，該旋轉接頭，具有令該第1吸引路與該第2吸引路至少連通至吸引源之連通路，在該旋轉軸與該旋轉接頭之間，介有流入至該第2吸引路之研磨水。
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