TWI554362B - 兩頭平面硏磨法及兩頭平面硏磨盤 - Google Patents

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TWI554362B
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Description

兩頭平面研磨法及兩頭平面研磨盤
本發明係關於兩頭平面研磨法及兩頭平面研磨盤。
於藉由臥式兩頭平面研磨盤機對矽晶圓等之薄板狀工件的兩側面進行研磨時，藉由左右一對之靜壓墊自厚度方向的兩側靜壓保持工件，並於此狀態下一面藉由輪片使工件旋轉一面藉由左右一對之研磨輪將工件之兩面研磨至既定厚度(專利文獻1)。
於此種兩頭平面研磨中，將工件保持於靜壓墊間之中央位置進行研磨，對提高研磨精度非常重要。因此，以往有考慮到於工件之研磨時利用移動機構使左右兩個靜壓墊移動相同量等的各種方案。
專利文獻1之臥式兩頭平面研磨盤係構成為具有於研磨時使左右兩個靜壓墊同步地移動之移動機構，且將工件之裝載基準位置作為中央，並以該位置為基準，於工件之研磨時使兩個靜壓墊同步以相同速度移動相同量。
除具有此種移動機構之臥式兩頭平面研磨盤 外，還可考慮採用如下調整方法之臥式兩頭平面研磨盤。首先將工件插入輪片，藉由左右兩個靜壓墊且借助靜壓水以非接觸狀態靜壓保持工件，然後環繞輪片之中心旋轉驅動輪片以使工件旋轉，使工件於兩個靜壓墊間保持穩定。然後，當工件之狀態穩定時，藉由兩個靜壓墊所具備之空氣感測器測量此時之工件的位置，且將此測量位置作為零進行歸零，並記憶該歸零位置。接著，於使輪片之旋轉停止後，使左右兩個研磨輪前進，以兩個研磨輪自左右兩側挾持藉由兩個靜壓墊所靜壓保持之工件，並以此時之兩個輪軸的位置與記憶之歸零位置一致之方式進行調整，輸入所挾持之工件的厚度，進行研磨位置之定位。
此外，還可考慮使用能接觸於工件之接觸式的左右一對之定位裝置，對兩個靜壓墊之位置及工件的左右兩面之位置進行測量，進而計算出靜壓墊之間的中央位置。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2003-236746號公報
以往之具有移動機構的臥式兩頭平面研磨盤具有機構複雜化的缺點，此外，即使將工件之裝載基準位置作為中央，於工件之研磨時以此位置為基準而使兩 個靜壓墊同步地以相同速度移動相同量，仍無法保證裝載基準位置會位於兩個研磨輪間之中央位置。
此外，採用前者之調整方法的臥式兩頭平面研磨盤中，於有變更作業順序之情況下，會有迄研磨再開為止需要較多時間、及需要進行工件之試研磨的缺點。這是因為工件形狀並非為一定，每個工件之形狀是不一致的。此外，根據作業順序狀態，不表示已將兩個研磨輪之輪軸與兩個靜壓墊之工件支撐面的直角角度等調整為零。因此，即使藉由兩個靜壓墊且借助靜壓水來靜壓保持工件，根據工件形狀及作業順序狀態，仍有工件在傾斜狀態下進行旋轉等而難以在兩個靜壓墊間之中央位置穩定地使工件旋轉的情形，及歸零位置偏離兩個靜壓墊間之中央位置很大距離的情形。藉此，於此種情況下，會有於迄研磨再開為止需要較多時間，並且因試研磨而造成工件大量浪費之問題。
又，使用後者之接觸式定位裝置的臥式兩頭平面研磨盤，雖可更確實地計算出兩個靜壓墊間之中央位置，但存在有需要花費時間及勞力用於該計算，並且要求操作者具有高熟練度等之問題。
鑑於這些問題，本發明之目的在於，提供一種兩頭平面研磨法及兩頭平面研磨盤，其能容易且確實地將薄板狀工件之研磨位置定位於兩個靜壓墊間之中央位置，並能以既定之研磨精度自作業順序剛開始後的首個製品開始研磨。
本發明之兩頭平面研磨法，係於使藉由一對靜壓墊所靜壓支撐之薄板狀工件旋轉並藉由一對研磨輪對該工件之兩面進行研磨時，一面藉由該研磨輪使該工件朝靜壓支撐位置之該兩個靜壓墊間的中央側移動一面藉由工件位置檢測手段檢測該工件之位置，並將該工件位置檢測手段檢測出該工件自該各靜壓墊離開既定距離時之該研磨輪的位置定為研磨前進端位置，使該兩個研磨輪自該研磨前進端位置以相同速度前進而對該工件進行研磨。
較佳為，於將該工件壓抵於該靜壓支撐位置之一方的該靜壓墊上之後，分別進行藉由使該一方之靜壓墊側的該研磨輪前進並且為停止旋轉之狀態下的該研磨輪，使該工件自該一方之靜壓墊浮出既定量，並將該工件浮出既定量時之該研磨輪的位置定為研磨前進端位置的操作，然後藉由該兩個靜壓墊對該工件進行靜壓支撐。
也可自另一方之該靜壓墊供給靜壓流體，將該工件按壓於該一方之靜壓墊側。較佳為，預先決定該兩個研磨輪之前進限制位置，於該工件之研磨時，將該兩個研磨輪設定成不會超過該前進限制位置而前進。
此外，本發明之兩頭平面研磨盤，係使藉由一對靜壓墊所靜壓支撐之薄板狀工件旋轉並藉由一對研磨輪對該工件之兩面進行研磨，該兩頭平面研磨盤具備：一對工件位置檢測手段，其檢測該工件自靜壓支撐位置之該兩個靜壓墊遠離既定距離的位置；研磨前進端位 置決定手段，其將該各工件位置檢測手段檢測出遠離既定距離的位置時之該研磨輪的位置定為研磨前進端位置；及研磨循環控制手段，其使該兩研磨輪以相同速度自藉由該研磨前進端位置決定手段所決定之研磨前進端位置前進，以執行研磨循環。
根據本發明，具有能容易且確實地將薄板狀工件之研磨位置定位於兩個靜壓墊間之中央位置，並能以既定之研磨精度自作業順序剛開始後的首個製品開始研磨之優點。
W‧‧‧工件
1、2‧‧‧靜壓墊
3、4‧‧‧研磨輪
5‧‧‧輪片
8、9‧‧‧輪軸
17‧‧‧浮出量設定手段
18‧‧‧研磨前進端位置決定手段
19‧‧‧間隙設定手段
20‧‧‧加工完成厚度設定手段
21‧‧‧研磨循環控制手段
C‧‧‧既定浮出量
F1、F2‧‧‧研磨前進端位置
S‧‧‧前進量
第1圖為顯示本發明之一實施形態的臥式兩頭平面研磨盤之概略剖視圖。
第2圖為顯示本發明之一實施形態的臥式兩頭平面研磨盤之側視圖。
第3圖為顯示本發明之一實施形態的臥式兩頭平面研磨盤之控制裝置之方塊圖。
第4圖為顯示本發明之一實施形態的臥式兩頭平面研磨盤之說明圖。
第5圖為顯示本發明之一實施形態的臥式兩頭平面研磨盤之動作說明圖。
第6圖為顯示本發明之一實施形態的臥式兩頭平面研磨盤之動作說明圖。
第7圖為顯示本發明之一實施形態的臥式兩頭平面 研磨盤之動作說明圖。
第8圖為顯示本發明之一實施形態的臥式兩頭平面研磨盤之動作說明圖。
第9圖為顯示本發明之一實施形態的臥式兩頭平面研磨盤之流程圖。
第10圖為顯示本發明之一實施形態的臥式兩頭平面研磨盤之工件之浮出狀態之說明圖。
[實施發明之形態]
以下，參照圖式詳細地對本發明之實施形態進行說明。圖中例示採用本發明之臥式兩頭平面研磨盤。如第1及第2圖所示，臥式兩頭平面研磨盤具備：左右一對之靜壓墊1、2，其左右對向地配置且用以靜壓支撐矽晶圓等之薄板狀工件W；左右一對之研磨輪3、4，其與各靜壓墊1、2之凹部1a、2a對應地配置為能環繞左右方向之軸心自由旋轉，且對藉由靜壓墊1、2所保持之工件W的左右兩側面進行研磨；及輪片5，其使藉由靜壓墊1、2所保持之工件W環繞其大致中心旋轉。輪片5係藉由圖外之驅動手段而可環繞工件W之大致中心被旋轉驅動。
靜壓墊1、2係可於工件W附近之靜壓支撐位置H1、H2(參照第1圖)與自靜壓支撐位置H1、H2後退之後退位置(省略圖示)之間沿左右方向自由移動，當於靜壓支撐位置H1、H2自兩個靜壓墊1、2朝工件支撐面1b、2b側供給靜壓水等之靜壓流體(以下，稱為靜壓水)時， 借助此靜壓水以非接觸狀態將工件W靜壓支撐於兩個靜壓墊1、2間之中央位置，並且，當自一方之靜壓墊1、2供給靜壓水時，可借助此靜壓水將工件W朝另一方之靜壓墊1、2側按壓。
除於靜壓墊1、2之工件支撐面1b、2b側配置複數個供給靜壓水之凹穴(省略圖示)、及將來自各凹穴之靜壓水朝外側排出的排出槽(省略圖示)外，還於凹部1a、2a之附近沿圓周方向隔開既定間隔配置複數個(例如，於圓周方向配置3個)空氣感測器6、7。空氣感測器6、7係構成檢測工件W之位置的工件位置檢測手段者，其以自空氣噴嘴朝工件W側噴出空氣，並根據此時之背壓的變化來測量工件W與靜壓墊1、2之工件支撐面1b、2b間的間隙之方式構成。
又，空氣感測器6、7僅為工件位置檢測手段之一例而已，只要能檢測工件W之位置，也可為其他感測器。此外，工件位置檢測手段具有接觸式及非接觸式，兩者中之任一者均可。
研磨輪3、4係杯子型等，且固定於左右方向之輪軸8、9的前端，藉由輪軸8、9之移動，可於前進端位置與後退端位置之間沿左右方向自由移動，並環繞輪軸8、9旋轉而對工件W之左右兩面進行研磨。
輪片5係具有大致同心狀之承載孔10，工件W可拆裝自如地插入該承載孔10內，輪片5係藉由配置在外周側且圓周方向之複數個支撐輥11所支撐而能環繞工件W之大致中心自由旋轉，且藉由驅動機構(省略圖示)而能 環繞工件W之大致中心被旋轉驅動。輪片5係具有突出於承載孔10內且與工件W之凹口部12卡合的卡合部13。
第3圖顯示控制臥式平面研磨盤之控制裝置。該控制裝置具備：靜壓墊控制手段15，其對靜壓墊1、2之靜壓水的供給及停止、靜壓墊1、2之移動等進行控制；輪軸控制手段16，其對輪軸8、9之前進及後退、旋轉及停止等進行控制；左右一對之空氣感測器(工件位置檢測手段)6、7，其對工件W自靜壓支撐位置H1、H2之靜壓墊1、2浮出的浮出量C1、C2(靜壓墊1、2與工件W之距離)進行檢測(參照第5及第7圖)；浮出量設定手段17，其對工件W自靜壓墊1、2浮出之既定浮出量C進行設定；研磨前進端位置決定手段18，其將以該空氣感測器6、7所檢測出之浮出量C1、C2成為由浮出量設定手段17所設定的既定浮出量C時之兩個輪軸8、9的位置定為研磨前進端位置F1、F2(參照第5及第7圖)；間隙設定手段19，其對在靜壓支撐位置H1、H2上之兩個靜壓墊1、2間的間隙A進行設定(參照第1圖)；加工完成厚度設定手段20，其對工件W之加工完成厚度B進行設定；及研磨循環控制手段21，其根據以間隙設定手段19所設定之兩個靜壓墊1、2間的間隙A及以加工完成厚度設定手段20所設定之工件W的加工完成厚度B，對兩個輪軸8、9之前進量S進行運算，且以大致相同速度使兩個研磨輪3、4自以研磨前進端位置決定手段18所決定的研磨前進端位置F1、F2前進相同量，以執行藉由其前端之兩個研磨輪3、4研磨工件W的研磨循環。
又，較佳為，使兩個研磨輪3、4自研磨前進端位置F1、F2前進時之前進速度係左右相同速度，前進量係左右相同量，但只要是在工件W之研磨精度的允許範圍內，前進速度、前進量大致相同亦可。此外，於各研磨輪3、4之前進速度分多級增速或減速之情況下，也可左右大致同步(大致協調)地增速或減速。因此，不需要使各研磨輪3、4一定要始終以一定速度前進。
靜壓墊控制手段15係可個別地控制靜壓水對靜壓墊1、2之供給及停止，藉由此控制可同時自兩個靜壓墊1、2供給靜壓水而對輪片5內之工件W進行靜壓保持，也可自任一方之靜壓墊1、2供給靜壓水而將輪片5內之工件W朝另一方之靜壓墊1、2側按壓。又，也可根據需要於工件W之搬入、搬出時供給靜壓水。
研磨前進端位置決定手段18係藉由靜壓墊控制手段15及輪軸控制手段16等，左右分別進行將工件W壓抵於靜壓支撐位置H1、H2之一方之靜壓墊1、2的操作，然後使與一方之靜壓墊1、2位於相同側之一方之輪軸8、9前進，藉由各輪軸8、9之前端的研磨輪3、4使工件W自靜壓墊1、2浮出的操作，將左右之工件W的浮出量C1、C2成為既定浮出量C時之兩個研磨輪3、4之位置定為左右之研磨前進端位置F1、F2。
於工件W之研磨位置之確定時，首先將工件W壓抵於一方之靜壓墊1、2。然後於此狀態下使一方之輪軸8、9前進而使一方的研磨輪3、4接觸於工件W之後，藉由停止旋轉之狀態下的兩個研磨輪3、4按壓工件W ，使工件W自一方之靜壓墊1、2浮出。然後，將工件W之浮出量C1、C2成為既定浮出量C時之位置設定為一方之輪軸8、9的研磨前進端位置F1、F2。然後，左右分別相同地進行此操作。
藉此，左右兩個研磨輪3、4間之中央位置成為兩個靜壓墊1、2間的大致中央位置，所以若於此狀態下藉由兩個研磨輪3、4對工件W之兩面進行研磨，可於兩個靜壓墊1、2間之大致中央位置研磨工件W。因此，具有可容易且確實地將薄板狀工件W之研磨位置定位於兩個靜壓墊1、2間的大致中央位置，能以既定之研磨精度自作業順序剛開始後的首個製品開始研磨之優點。
又，較佳為，兩個研磨輪3、4間之中央位置係兩個靜壓墊1、2間的中央位置，但只要對工件W之研磨精度的影響在可允許範圍內，兩個研磨輪3、4間之中央位置與兩個靜壓墊1、2間的中央位置之間也可略微存在偏差。因此，兩個研磨輪3、4間的中央位置只要是在工件W之研磨精度的可允許範圍內位於兩個靜壓墊1、2間之中央位置即可。
此臥式平面研磨盤係以左右輪軸8、9位於同一軸上，且左右兩個靜壓墊1、2之工件支撐面1b、2b相對於兩個輪軸8、9呈直角，並且被預先調整成為兩個靜壓墊1、2之工件支撐面1b、2b平行。又，兩個靜壓墊1、2之間的間隙A係根據工件W之厚度或研磨條件等所決定。
其次，參照第9圖之流程進行說明。首先，將 工件W插入輪片5內(步驟S1)。此工件W之插入可直接以手工作業進行，也可於具有搬入搬出手段之情況下藉由搬入搬出手段自動地進行。
例如，於藉由搬入搬出手段將工件W自動地插入輪片5內之情況下，使右靜壓墊2位於輪片5附近之靜壓支撐位置H2，於此狀態下藉由搬入搬出手段將工件W自左側插入輪片5，於搬入搬出手段與右靜壓墊2之間挾持工件W之後，將工件W真空吸附於右靜壓墊2側。接著使搬入搬出手段朝外部退避之後，使左靜壓墊1朝靜壓支撐位置H1移動，以工件W不會自輪片5脫落之方式自兩側進行挾持。又，兩個靜壓墊1、2之靜壓支撐位置H1、H2係與藉由間隙設定手段19所設定之間隙A對應。
接著，自位於靜壓支撐位置H1、H2之左右兩個靜壓墊1、2中的例如右靜壓墊2朝第4圖之箭頭方向供給靜壓水2c(步驟S3)，如第4圖所示，藉由此靜壓水2c將輪片5內之工件W壓抵於位在靜壓支撐位置H1之左靜壓墊1的工件支撐面1b(步驟S4)。
然後，於使研磨輪3之旋轉停止的狀態下，以一定速度使左輪軸8朝第5圖之X箭頭方向前進(步驟S5)。於是，於左研磨輪3與左靜壓墊1之工件支撐面1b一致而接觸於工件W之後，對抗靜壓水2c之供給將工件W朝右方向(X箭頭方向)按壓，如第5圖所示，使工件W自左靜壓墊1之工件支撐面1b浮出(步驟S6)。然後，藉由右靜壓墊2之空氣感測器7對此時之工件W的浮出量C1進行測量(步驟S7)。
當空氣感測器7對工件W的浮出量C1進行測量時，於研磨前進端位置決定手段18對空氣感測器7之浮出量C1的輸出值與以浮出量設定手段17所設定之既定浮出量C的設定值進行比較，判斷工件W是否只自左靜壓墊1浮出了既定浮出量C(步驟S8)。若工件W浮出達到既定浮出量C，則空氣感測器7之輸出值與既定浮出量C的設定值一致，所以，與對既定浮出量C進行之判定同時，使左輪軸8之前進停止(步驟S9)，如第5圖所示，將此時之左輪軸8的位置定為左研磨前進端位置F1(步驟S10)。
又，工件W之既定浮出量C可任意設定。但於將兩個靜壓墊1、2間之間隙設為A，將研磨前之工件W的厚度設為D之情況下，需要為C<(A-D)/2。
若工件W自左靜壓墊1浮出既定浮出量C，則使左輪軸8後退既定量至後退位置(步驟S11)，並停止自右靜壓墊2的靜壓水2c之供給(步驟S12)。
接著，如第6圖所示，自左靜壓墊1朝箭頭方向供給靜壓水1c，藉由此靜壓水1c將工件W壓抵於位在靜壓支撐位置H2的右靜壓墊2後(步驟S13、S14)，如第7圖所示，進行以一定速度使停止旋轉之狀態下的右輪軸9朝第7圖之Y箭頭方向前進等的動作，並以相同之方法來決定右輪軸9的研磨前進端位置F2(步驟S15~S20)。然後，使右輪軸9後退與左輪軸8之後退量相同的量(步驟S21)。又，為了將自空氣感測器6、7檢測出既定浮出量C後至各輪軸8、9停止為止的移動距離設定為相同，兩個輸軸8、9之前進速度係設為相同速度。
接著，如第8圖所示，自右靜壓墊2供給靜壓水2c(步驟S22)，藉由位於靜壓支撐位置H1、H2之兩個靜壓墊1、2並借助於靜壓水1c、2c來靜壓支撐工件W，於使兩個研磨輪3、4旋轉之狀態下自研磨前進端位置F1、F2朝工件W側前進，執行藉由兩個研磨輪3、4對工件W進行研磨之研磨循環(步驟S23)。此時之兩個輪軸8、9的前進速度、兩個研磨輪3、4的轉速相同。
左右兩個靜壓墊1、2間之間隙A係藉由間隙設定手段19之設定所決定，並且工件W之加工完成厚度B係藉由加工完成厚度設定手段20之設定所決定，所以，研磨循環控制手段21一面根據兩個靜壓墊1、2間之間隙A及工件W的加工完成厚度B對兩個輪軸8、9之前進量S進行運算，一面以相同速度使兩個輪軸8、9自左右之研磨前進端位置F1、F2前進，並藉由其前端之兩個研磨輪3、4對工件W進行研磨。
此時，若輪軸8、9自左右之研磨前進端位置F1、F2前進時的前進量S為(A-B)/2時，其左右研磨前進端位置F1、F2間的間隙比左右兩個靜壓墊1、2間之間隙A小相當於左右之浮出量C1、C2的量，所以，造成兩個研磨輪3、4對工件W過度研磨，而產生比既定之加工完成厚度B還薄的不良品。
因此，為了抑制此種不良品之產生，事先於研磨循環控制手段21中輸入偏移量G。此偏移量G係用以將比兩個靜壓墊1、2的間隙減去工件W的加工完成厚度B所得的值還偏到研磨前進端位置F1、F2側的位置設為兩 個輪軸8、9的前進界限，以兩個輪軸8、9對此偏移量G不再前進之方式，一面根據S=(A-B-G)/2對使左右之輪軸8、9自研磨前進端位置F1、F2前進時的前進量S進行運算，一面以相同速度使兩個輪軸8、9前進。
以該偏移量G係與工件W之既定浮出量C相同為較佳。但是，由於工件W之既定浮出量C根據輪軸8、9的前進速度及空氣感測器6、7之使用等而變動，所以，為了安全起見，實際上取用之偏移量G比工件W之既定浮出量C大很多。又，若將輪軸8、9的前進速度、空氣感測器6、7等之諸多條件中的每個條件之工件W的既定浮出量C資料庫化，並根據此資料庫來確定偏移量G，可更正確地確定偏移量G。
於根據此種研磨循環對工件W進行研磨之後，進行完成研磨之工件W是否被以既定的研磨精度進行精加工之判定(步驟S24)，若已精加工至既定之研磨精度，仍維持原樣連續地進行研磨(步驟S25)。此外，若研磨精度差，可進行再次對輪軸8、9之研磨前進端位置F1、F2進行計算以調整研磨位置，或對輪軸8、9進行傾斜調整等之既定的調整操作(步驟S26)，以獲得既定之研磨精度。
這樣，若決定了工件W之研磨位置，將工件W插入輪片5中，於將工件W壓抵於一方之靜壓墊1、2之後，左右分別進行使相同側之輪軸8、9前進而藉由一方之研磨輪3、4使工件W自一方之靜壓墊1、2浮出的操作，藉此，可將工件W定位於左右兩個靜壓墊1、2的中央 位置。因此，與操作者之熟練度如何無關，可容易且正確地進行定位，並可每次再現大致相同的研磨位置，盡量減少不良品之產生。
此外，可藉由兩個研磨輪3、4於兩個靜壓墊1、2之中央位置對工件W進行研磨，所以具有不需要試研磨，可削減試研磨工件W之量的優點。而且，不用使研磨輪3、4旋轉而進行工件W之定位，所以，不會對工件W造成傷害，可將試研磨之工件W直接應用於產品。
又，即使工件W產生彎曲或波紋，因為自一方之靜壓墊1、2供給靜壓水1c、2c而將工件W之整個面壓抵於另一方之靜壓墊1、2，所以，可不受工件W之形狀影響而正確地定位。此外，即使不知工件W之厚度，也可將工件W定位於兩個靜壓墊1、2之中央位置。來自靜壓墊1、2之靜壓水1c、2c的供給，可利用現有之靜壓支撐所使用的機器類，所以，不會有招致臥式平面研磨盤整體之製作成本上升等的問題。
此外，於使研磨輪3、4前進而使工件W浮出之情況下，若研磨輪3、4處於旋轉狀態，除因該旋轉之風壓等而引起之干擾外，恐還有研磨輪3、4研磨工件W且輪軸8、9前進過多等之擔憂。但是，藉由於停止研磨輪3、4之旋轉的狀態下使研磨輪3、4前進，可消除研磨輪3、4之旋轉引起的干擾、及工件W之研磨等的問題，並且可利用研磨輪3、4而使工件W自靜壓墊1、2浮出。
還可於凹部2a附近沿圓周方向配置複數個空氣感測器6、7、例如於3個部位配置空氣感測器6、7，並 使用該3個部位之空氣感測器6、7的輸出值之加總或平均中的最快達到設定值之空氣感測器6、7的輸出、3個中之一個或2個空氣感測器7的輸出值，來檢測工件W之浮出量C1、C2，但於本實施形態中，使用配置於圓周方向之端部側的一個空氣感測器6、7，所以具有能容易地測量工件W之浮出量C1、C2的優點。
也就是說，於使一方之研磨輪3前進以按壓工件W之情況下，其對抗自另一方之靜壓墊2供給的靜壓水2c而按壓工件W，但相對於工件W是於其大致整個面承受靜壓水2c，研磨輪3係於靜壓墊1之凹部1a內按壓工件W之下半部分。因此，如第10圖所示，藉由研磨輪3所按壓之工件W，一面以其上側為支點P發生傾斜一面自靜壓墊1浮出，離支點P最遠之工件W的下側的浮出量最大。因此，具有以與此浮出量大之工件W的下側對應配置之端部側的一個空氣感測器7進行測量，藉此可簡單及明瞭地測量工件W之浮出量C1、C2的變化之優點。
此外，於藉由空氣感測器6、7對工件W之浮出量C1、C2進行測量的情況下，可使用設於與使工件W浮出之研磨輪3、4為相同側的靜壓墊1、2之空氣感測器6、7，也可使用設於相反側之靜壓墊1、2的空氣感測器6、7。
此情況下，若使用相反側之空氣感測器6、7，則有在零附近成為測量範圍外的感測器中也可使用之優點。例如，若既定浮出量C係測量範圍外之零附近的微小量，於使用相同側之靜壓墊1、2的空氣感測器6、7之 情況下，即使工件W之浮出量C1、C2成為既定浮出量C，由於是在測量範圍外，因而還是不能測量。然而，於藉由與研磨輪3、4為相反側之靜壓墊1、2的空氣感測器6、7進行測量之情況下，即使使用零附近成為測量範圍外的感測器，因相反側之靜壓墊1、2與工件W之間隔進入零附近以外之測量範圍內，所以，仍可藉由此空氣感測器6、7對工件W之略微的浮出量C1、C2進行測量。
以上，對本發明之實施形態詳細地進行了說明，但本發明不限於本實施形態，只要在未超出本發明之實質內容的範疇，即可作各種之變化。例如，實施形態中，使停止狀態之研磨輪3、4前進以按壓工件W，但只要是未對工件W進行研磨之程度的轉速，也可使研磨輪3、4旋轉。藉此，雖以研磨輪3、4係於停止狀態下按壓工件W為較佳，但不需要為完全停止旋轉之狀態。
此外，於採用現有之臥式平面研磨盤之情況下，於生產過程中定期地發生之研磨輪交換作業後，若將本實施形態之定位方法之程式輸入控制裝置，並與工件W之搬入搬出手段組合，即可自動地進行自工件W之搬入至研磨結束後的工件W之搬出為止作業，於此空檔，操作者可離開機器而進行其他之操作。
此外，也可於研磨循環開始前使用正式尺寸之工件W，使左右兩個輪軸8、9前進相同量，再次以手動進行兩個研磨輪3、4與工件W之定位，然後開始研磨循環。作為研磨循環，若採用使用自動測量裝置的研磨循環，可節省偏移量之設定等的操作，更簡單地按正式 尺寸對工件W進行研磨。
於使用自動測量裝置之研磨循環中，即使不知道左右兩個靜壓墊1、2的間隙，仍可確定兩個靜壓墊1、2間之中央位置，進而可獲得工件W之正式尺寸。此外，左右兩個靜壓墊1、2間之中央位置係以兩個靜壓墊1、2的工件支撐面1b、2b為基準來確定兩個研磨輪3、4之位置，因此，不會受到左右兩個靜壓墊1、2間的間隙A之影響。
藉由在與從自動測量裝置接受到工件W達到加工完成尺寸時的零點信號的同時，一併使用取得靜壓墊1、2之空氣感測器6、7的輸出值，監測空氣感測器6、7之輸出值是否存在左右差，以修正因兩個研磨輪3、4之磨耗差而產生的研磨位置的技術，對試研磨時之空氣感測器6、7的輸出值與作業順序前(砂輪交換前等)之空氣感測器6、7的輸出值進行比較，並以成為作業順序前之空氣感測器6、7的輸出值的方式進行修正，即可再現作業順序前之研磨位置，所以不會出現不良品而可再行開始生產，進而可長期間地穩定研磨精度。
又，若使用在研磨前對研磨位置之偏差進行修正的技術，藉由於研磨中即時地與作業順序前之空氣感測器6、7的輸出值比較而進行修正，可於迄至下一個作業順序為止的期間使研磨精度穩定。
本實施形態中，使用靜壓墊1、2所具備之空氣感測器6、7作為工件位置檢測手段，但若採用工件W之研磨中所使用的自動測量裝置，即可獲得左右兩個靜 壓墊1、2間之中央位置。只要工件位置檢測手段能檢測靜壓墊1、2與工件W之距離(浮出量C1、C2)，可使用任一種之感測器。
研磨盤係以左右配置兩個靜壓墊1、2及兩個研磨輪3、4之臥式兩頭平面研磨盤為較佳，但因為一面自兩個靜壓墊1、2供給靜壓水以按壓工件W一面藉由研磨輪3、4使工件W浮出，所以於上下配置兩個靜壓墊1、2及兩個研磨輪3、4的立式兩頭平面研磨盤中也同樣可實施。
W‧‧‧工件
1、2‧‧‧靜壓墊
1b、2b‧‧‧工件支撐面
3、4‧‧‧研磨輪
5‧‧‧輪片
6、7‧‧‧空氣感測器
8、9‧‧‧輪軸
10‧‧‧承載孔
11‧‧‧支撐輥
H1、H2‧‧‧靜壓支撐位置
A‧‧‧間隙

Claims (5)

  1. 一種兩頭平面研磨法，其特徵在於：使藉由一對靜壓墊所靜壓支撐之薄板狀工件旋轉並藉由一對研磨輪對該工件之兩面進行研磨時，一面藉由該研磨輪使該工件朝靜壓支撐位置之該兩個靜壓墊間的中央側移動一面藉由工件位置檢測手段檢測該工件之位置，並將該工件位置檢測手段檢測出該工件自該各靜壓墊離開既定距離時之該研磨輪的位置定為研磨前進端位置，使該兩個研磨輪自該研磨前進端位置以相同速度前進而對該工件進行研磨。
  2. 如申請專利範圍第1項之兩頭平面研磨法，其中於將該工件壓抵於該靜壓支撐位置之一方之該靜壓墊後，分別進行藉由使該一方之靜壓墊側的該研磨輪前進並且為停止旋轉之狀態下的該研磨輪，使該工件自該一方之靜壓墊浮出既定量，並將該工件浮出既定量時之該研磨輪的位置定為研磨前進端位置的操作，然後藉由該兩個靜壓墊對該工件進行靜壓支撐。
  3. 如申請專利範圍第2項之兩頭平面研磨法，其中自另一方之該靜壓墊供給靜壓流體，將該工件按壓於該一方之靜壓墊側。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之兩頭平面研磨法，其中預先決定該兩個研磨輪之前進限制位置，於該工件之研磨時，將該兩個研磨輪設定成不會超過該前進限制位置而前進。
  5. 一種兩頭平面研磨盤，係使藉由一對靜壓墊所靜壓支 撐之薄板狀工件旋轉並藉由一對研磨輪對該工件之兩面進行研磨，該兩頭平面研磨盤之特徵為具備：一對工件位置檢測手段，其檢測該工件自靜壓支撐位置之該兩個靜壓墊遠離既定距離的位置；研磨前進端位置決定手段，其將該各工件位置檢測手段檢測出遠離既定距離的位置時之該研磨輪的位置定為研磨前進端位置；及研磨循環控制手段，其使該兩個研磨輪以相同速度自藉由該研磨前進端位置決定手段所決定之研磨前進端位置前進，以執行研磨循環。
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