雙頭平面研磨裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙頭平面研磨裝置。本發(fā)明要解決的問題是即使在工件的研磨中產(chǎn)生了振動，也使工件保持體不易從研磨時(shí)位置移位。為解決上述問題，在本發(fā)明中，在第一工件保持體(30)和第二工件保持體(40)上設(shè)有多根止擋螺栓(62)。在內(nèi)部殼體(8)上設(shè)有供止擋螺栓(62)的頂端部抵接的多個(gè)止擋塊(63)。多根止擋螺栓(62)中的至少一根止擋螺栓(62)的頂端部相對于其它止擋螺栓(62)的頂端部朝滑動方向偏移。在止擋螺栓(62)與止擋塊(63)抵接的研磨時(shí)位置，第一工件保持體(30)和第二工件保持體(40)以與止擋螺栓(62)的頂端部偏移的量相應(yīng)地相對于引導(dǎo)桿(51)的軸向傾斜了的形態(tài)被定位。
【專利說明】
雙頭平面研磨裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種雙頭平面研磨裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]迄今為止，用來對半導(dǎo)體晶片等薄板狀工件的兩面進(jìn)行研磨的雙頭平面研磨裝置已為人所知(例如參照專利文獻(xiàn)I)。
[0003]該雙頭平面研磨裝置具備一對工件保持體、引導(dǎo)桿和滑動驅(qū)動機(jī)構(gòu)。該一對工件保持體以夾住工件的方式布置著，并且借助流體的壓力非接觸地支承著工件。該引導(dǎo)桿支承著工件保持體使該工件保持體能夠滑動。該滑動驅(qū)動機(jī)構(gòu)使工件保持體沿著引導(dǎo)桿滑動。并且，在利用一對工件保持體支承著工件的狀態(tài)下，通過使工件和磨石旋轉(zhuǎn)來對工件兩面上的被研磨面進(jìn)行研磨。
[0004]專利文獻(xiàn)I:日本公開專利公報(bào)特開2005-205528號公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]—發(fā)明要解決的技術(shù)問題一
[0006]近年來，形成在晶片表面上的圖案不斷地細(xì)微化，曝光裝置的聚焦深度變得非常淺，與此相伴地，要求晶片表面具有相當(dāng)高水平的平整度。
[0007]但是，有可能發(fā)生這樣的情況:在利用磨石對工件的被研磨面進(jìn)行研磨時(shí)，在研磨中產(chǎn)生的振動傳遞到工件保持體上，從而工件保持體偏離研磨時(shí)位置而移位。一旦工件保持體移位，一對工件保持體之間的距離就變大，工件的形態(tài)就不穩(wěn)定，從而無法滿足對晶片表面的平整度的要求。
[0008]本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，其目的在于:即使在工件的研磨中發(fā)生了振動，也使工件保持體不易從研磨時(shí)位置移位。
[0009]—用以解決技術(shù)問題的技術(shù)方案一
[0010]本發(fā)明以一種雙頭平面研磨裝置為對象，采取了下述解決方式。該雙頭平面研磨裝置具備:第一工件保持體和第二工件保持體，該第一工件保持體和該第二工件保持體以夾住薄板狀工件的方式布置著，并且該第一工件保持體和該第二工件保持體保持該工件；多根引導(dǎo)桿，這些引導(dǎo)桿支承著上述第一工件保持體和上述第二工件保持體，使該第一工件保持體和該第二工件保持體能夠滑動;第一氣缸和第二氣缸，該第一氣缸和該第二氣缸使上述第一工件保持體和上述第二工件保持體沿著上述引導(dǎo)桿滑動；以及一對磨石，上述磨石對由上述第一工件保持體和上述第二工件保持體保持的上述工件的兩面上的被研磨面進(jìn)行研磨。
[0011 ]也就是說，第一方面的發(fā)明的特征在于:上述雙頭平面研磨裝置具備多個(gè)定位部件，這些定位部件用來以所述第一工件保持體和所述第二工件保持體中的至少一方在研磨時(shí)位置處相對于所述引導(dǎo)桿的軸向傾斜了的形態(tài)將該第一工件保持體和該第二工件保持體中的該至少一方定位，該研磨時(shí)位置是由該第一工件保持體和該第二工件保持體保持所述工件的位置。
[0012]在第一方面的發(fā)明中，第一工件保持體和第二工件保持體被多個(gè)定位部件定位于研磨時(shí)位置。此時(shí)，第一工件保持體和第二工件保持體中的至少一方成為相對于引導(dǎo)桿的軸向傾斜了的形態(tài)。
[0013]通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，由于第一工件保持體和第二工件保持體成為相對于引導(dǎo)桿扭歪的狀態(tài)，因此即使在工件的研磨中產(chǎn)生振動，第一工件保持體和第二工件保持體也不易從研磨時(shí)位置移位。這樣一來，就能夠利用第一工件保持體和第二工件保持體穩(wěn)定地保持工件，從而能夠提高工件的研磨精度。
[0014]第二方面的發(fā)明是在第一方面的發(fā)明的基礎(chǔ)上，具有下述特征:
[0015]所述第一工件保持體和第二工件保持體以在所述研磨時(shí)位置處相對于所述引導(dǎo)桿的軸向傾斜了的形態(tài)相互平行地被定位。
[0016]在第二方面的發(fā)明中，第一工件保持體和第二工件保持體在研磨時(shí)位置處相對于引導(dǎo)桿的軸向成傾斜的形態(tài)且相互平行。這樣一來，能夠使第一工件保持體和第二工件保持體之間的距離保持一定，從而使工件的形態(tài)保持穩(wěn)定。
[0017]第三方面的發(fā)明是在第一或第二方面的發(fā)明的基礎(chǔ)上，具有下述特征:
[0018]所述雙頭平面研磨裝置具備收納所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的殼體，
[0019]所述定位部件具有分別設(shè)在所述第一工件保持體和所述第二工件保持體上的多根止擋螺栓、以及設(shè)在所述殼體上且供所述止擋螺栓的頂端部抵接的多個(gè)止擋塊，
[0020]所述多根止擋螺栓中的至少一根止擋螺栓的頂端部設(shè)置為相對于其它所述止擋螺栓的頂端部朝所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向偏移。
[0021]在第三方面的發(fā)明中，在第一工件保持體和第二工件保持體上設(shè)有多根止擋螺栓，在殼體上設(shè)有多個(gè)止擋塊。而且，至少一根止擋螺栓的頂端部設(shè)置為相對于其它止擋螺栓的頂端部朝滑動方向偏移。這樣一來，在止擋螺栓與止擋塊抵接時(shí)，能夠與止擋螺栓的頂端部偏移的量相應(yīng)地使第一工件保持體和第二工件保持體傾斜。
[0022]第四方面的發(fā)明是在第一或第二方面的發(fā)明的基礎(chǔ)上，具有下述特征:
[0023]所述雙頭平面研磨裝置具備收納所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的殼體，
[0024]所述定位部件具有分別設(shè)在所述第一工件保持體和所述第二工件保持體上的多根止擋螺栓、以及設(shè)在所述殼體上且供所述止擋螺栓的頂端部抵接的多個(gè)止擋塊，
[0025]所述多個(gè)止擋塊中的至少一個(gè)止擋塊的抵接面相對于其它所述止擋塊的抵接面朝所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向偏移。
[0026]在第四方面的發(fā)明中，在第一工件保持體和第二工件保持體上設(shè)有多根止擋螺栓，在殼體上設(shè)有多個(gè)止擋塊。而且，至少一個(gè)止擋塊的抵接面設(shè)置為相對于其它止擋塊的抵接面朝滑動方向偏移。這樣一來，當(dāng)止擋螺栓與止擋塊抵接時(shí)，能夠與止擋塊的抵接面偏移的量相應(yīng)地使第一工件保持體和第二工件保持體傾斜。
[0027]第五方面的發(fā)明是在第一到第四方面中任一方面的發(fā)明的基礎(chǔ)上，具有下述特征:
[0028]所述雙頭平面研磨裝置具備偏芯吸收機(jī)構(gòu)，該偏芯吸收機(jī)構(gòu)支承著所述第一氣缸和所述第二氣缸中的至少一方，使該第一氣缸和該第二氣缸中的該至少一方能夠擺動，并且該偏芯吸收機(jī)構(gòu)容許氣缸桿在相對于所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向傾斜了的形態(tài)下突出、縮回。
[0029]在第五方面的發(fā)明中，第一氣缸和第二氣缸中的至少一方被偏芯吸收機(jī)構(gòu)支撐著能夠擺動。偏芯吸收機(jī)構(gòu)例如由球面軸承構(gòu)成。這樣一來，即使是在第一工件保持體和第二工件保持體在研磨時(shí)位置處成為傾斜了的形態(tài)這樣的情況下，也能夠利用偏芯吸收機(jī)構(gòu)吸收該第一工件保持體和第二工件保持體的傾斜，因此能夠使第一氣缸桿和第二氣缸桿順利地突出、縮回。
[0030]一發(fā)明的效果一
[0031]根據(jù)本發(fā)明，由于第一工件保持體和第二工件保持體成為相對于引導(dǎo)桿扭歪的狀態(tài)，因此即使在工件的研磨中產(chǎn)生振動，第一工件保持體和第二工件保持體也不易從研磨時(shí)位置移位。這樣一來，就能夠利用第一工件保持體和第二工件保持體穩(wěn)定地保持工件，從而能夠提高工件的研磨精度。
【附圖說明】
[0032]圖1是示出本第一實(shí)施方式的雙頭平面研磨裝置的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0033]圖2是工件保持體位于工件裝卸時(shí)位置時(shí)的正面剖視圖。
[0034]圖3是示出雙頭平面研磨裝置的結(jié)構(gòu)的正面剖視圖。
[0035]圖4是從右方看去時(shí)的雙頭平面研磨裝置的側(cè)面剖視圖。
[0036]圖5是示出使第一工件保持體和第二工件保持體相互遠(yuǎn)離了的狀態(tài)的俯視圖。
[0037]圖6是示出將第一工件保持體和第二工件保持體定位于研磨時(shí)位置的狀態(tài)的俯視圖。
[0038]圖7是部分放大示出氣缸桿擺動了的狀態(tài)的剖視圖。
[0039]圖8是示出將本第二實(shí)施方式的所涉及的第一工件保持體和第二工件保持體定位于研磨時(shí)位置的狀態(tài)的俯視圖。
[0040]—符號說明一
[0041 ] I 一雙頭平面研磨裝置;3 —磨石;8—內(nèi)部殼體;30—第一工件保持體;35 —第一氣缸;37—第一氣缸桿;40—第二工件保持體;45—第二氣缸;47—第二氣缸桿;51 —引導(dǎo)桿；55-球面軸承(偏芯吸收機(jī)構(gòu))；62 —止擋螺栓;63 —止擋塊;70一定位部件;W—工件。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下，根據(jù)圖示對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。需要說明的是，以下優(yōu)選實(shí)施方式在本質(zhì)上僅為示例，并沒有意圖對本發(fā)明、其應(yīng)用對象或其用途的范圍加以限制。在各圖中，以箭頭表示了上下、前后左右的方向。除非有特別說明，否則對于上下等方向都是按照以箭頭表示的方向進(jìn)行說明。
[0043]〈第一實(shí)施方式〉
[0044]如圖1?圖4所示，雙頭平面研磨裝置I具備工件驅(qū)動裝置2和磨石裝置4。該工件驅(qū)動裝置2用來保持半導(dǎo)體晶片等薄板圓板狀工件W并驅(qū)動工件W旋轉(zhuǎn)。該磨石裝置4利用磨石(grinding stone)3對被工件驅(qū)動裝置2保持且被工件驅(qū)動裝置2驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)的工件W的兩面進(jìn)行研磨。工件驅(qū)動裝置2和磨石裝置4可裝卸地固定在水平的底座5上。
[0045]工件驅(qū)動裝置2是在對工件W的兩面進(jìn)行研磨時(shí)，用來保持工件W并驅(qū)動工件W旋轉(zhuǎn)的裝置，工件驅(qū)動裝置2具備工件保持機(jī)構(gòu)6、工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7、內(nèi)部殼體8、滑動驅(qū)動機(jī)構(gòu)9和外部殼體10 ο該工件保持機(jī)構(gòu)6從工件W的周緣部和兩面?zhèn)葘ぜ進(jìn)行保持。該工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7驅(qū)動被工件保持機(jī)構(gòu)6保持的工件W旋轉(zhuǎn)。該內(nèi)部殼體8收納工件保持機(jī)構(gòu)6并支承著工件保持機(jī)構(gòu)6使該工件保持機(jī)構(gòu)6能夠移動。該滑動驅(qū)動機(jī)構(gòu)9使工件保持機(jī)構(gòu)6相對于內(nèi)部殼體8滑移。該外部殼體1支承著內(nèi)部殼體8并覆蓋該內(nèi)部殼體8的外側(cè)。
[0046]內(nèi)部殼體8形成為上方和下方具有開口的近似矩形的箱狀，內(nèi)部殼體8布置在外部殼體10內(nèi)的上部側(cè)。外部殼體10形成為上方具有開口的近似矩形的箱狀，外部殼體10的底面固定在底座5的上表面上。在外部殼體10的前側(cè)設(shè)有用來支承內(nèi)部殼體8的前側(cè)的前側(cè)支承部13，在外部殼體10的后側(cè)設(shè)有用來支承內(nèi)部殼體8的后側(cè)的后側(cè)支承部14。
[0047]前側(cè)支承部13支承著內(nèi)部殼體8，使內(nèi)部殼體8能夠以其前側(cè)為支點(diǎn)進(jìn)行擺動，前側(cè)支承部13具備一對支承桿16和支承支架17。上述一對支承桿16分別設(shè)置在外部殼體10的左右側(cè)的側(cè)壁板的前側(cè)上方。該支承支架17設(shè)置在內(nèi)部殼體8的前側(cè)左右方，支承桿16可滑動地插穿在支承支架17上。這樣一來，內(nèi)部殼體8就經(jīng)由位于其前側(cè)的支承支架17被支承桿16支持著而能夠擺動。
[0048]后側(cè)支承部14以能夠在內(nèi)部殼體8的后側(cè)進(jìn)行高度位置調(diào)整的方式支承著內(nèi)部殼體8，后側(cè)支承部14具備凸輪21、凸輪電動機(jī)23和凸輪從動件24。該凸輪電動機(jī)23經(jīng)由凸輪軸22驅(qū)動凸輪21旋轉(zhuǎn)。該凸輪從動件24設(shè)置在內(nèi)部殼體8的后側(cè)。
[0049]在此，如果使凸輪電動機(jī)23工作，凸輪21就會經(jīng)由凸輪軸22被驅(qū)動而旋轉(zhuǎn)，與凸輪21滑動接觸的凸輪從動件24的位置就會上下移動。也就是說，內(nèi)部殼體8經(jīng)由其后側(cè)的凸輪從動件24被凸輪21以能夠進(jìn)行高度位置調(diào)整的方式支持著。
[0050]在外部殼體10內(nèi)的下部布置有用來對磨石3進(jìn)行修整的修整裝置25。修整裝置25例如可裝卸地固定在底座5上。
[0051 ]工件保持機(jī)構(gòu)6由第一工件保持體30和第二工件保持體40構(gòu)成，該第一工件保持體30和第二工件保持體40相互對置且被內(nèi)部殼體8支持著能夠在左右方向上移動。
[0052]第一工件保持體30具備第一支承板31和第一支持墊32，第二工件保持體40具備第二支承板41和第二支持墊42，該第一支承板31和該第二支承板41分別與前后方向上的鉛直面平行地布置著，該第一支持墊32設(shè)在第一支承板31上的與第二支承板41相對的一側(cè)，該第二支持墊42設(shè)在第二支承板41上的與第一支承板31相對的一側(cè)。
[0053]需要說明的是，在圖4中，只示出了第一支承板31和第一支持墊32的側(cè)面，但是由于第一支承板31與第二支承板41的結(jié)構(gòu)基本上大致相同，且第一支持墊32與第二支持墊42的結(jié)構(gòu)基本上大致相同，因此在圖中省略了第二支承板41和第二支持墊42的側(cè)面。
[0054]第一支持墊32和第二支持墊42借助水等流體的壓力從工件W的兩面?zhèn)确墙佑|地支承工件W，第一支持墊32和第二支持墊42形成為近似圓板狀。在第一支持墊32上的與第二支持墊42相對的一側(cè)上、以及第二支持墊42上的與第一支持墊32相對的一側(cè)上形成有多個(gè)用于噴出流體的流體供給孔65。
[0055]在第一支持墊32和第二支持墊42的下部側(cè)形成有磨石用缺口部66，該磨石用缺口部66從第一支持墊32和第二支持墊42的外緣側(cè)形成到稍微超過第一支持墊32和第二支持墊42的中心位置，磨石用缺口部66呈與磨石3相對應(yīng)的圓弧狀。
[0056]第一支承板31和第二支承板41形成為上下方向上的尺寸與第一支持墊32和第二支持墊42大致相等且前后方向上的尺寸大于第一支持墊32和第二支持墊42的近似矩形，第一支持墊32可裝卸地固定在第一支承板31上的與第二支承板41相對的一側(cè)的大致中央位置，第二支持墊42可裝卸地固定在第二支承板41上的與第一支承板31相對的一側(cè)的大致中央位置。在第一支承板31和第二支承板41上形成有與第一支持墊32和第二支持墊42側(cè)的磨石用缺口部66相對應(yīng)的缺口部67。
[0057]在第一工件保持體30的第一支承板31上布置有四個(gè)支承輥61，這四個(gè)支承輥61沿著第一支持墊32的外周大致等間距地布置在第一工件保持體30上的與第二工件保持體40相對的一側(cè)而且是第一支持墊32的周邊部上，用來保持工件W的工件保持載臺60被這四個(gè)支承輥61支承著能夠自由地旋轉(zhuǎn)。
[0058]工件保持載臺60形成為能夠?qū)⒐ぜ松嵌合進(jìn)來的環(huán)狀，形成在工件保持載臺60的內(nèi)周側(cè)的一部分上的、朝半徑方向內(nèi)側(cè)突出的未圖示出的突起部與工件W側(cè)的凹口相互嚙合。這樣一來，隨著工件保持載臺60沿周向旋轉(zhuǎn)，工件W也進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0059]工件旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)7具備工件旋轉(zhuǎn)電動機(jī)27，該工件旋轉(zhuǎn)電動機(jī)27用來使頂端安裝有工件驅(qū)動齒輪(省略圖示)的工件轉(zhuǎn)軸26旋轉(zhuǎn)。工件旋轉(zhuǎn)電動機(jī)27的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動力經(jīng)由工件轉(zhuǎn)軸26傳遞到工件保持載臺60，工件保持載臺60旋轉(zhuǎn)的同時(shí)工件W也旋轉(zhuǎn)。
[0060]第一工件保持體30和第二工件保持體40被沿著左右方向延伸的多根、例如四根引導(dǎo)桿51支承在內(nèi)部殼體8側(cè)而能夠在左右方向上自由地滑動。也就是說，在內(nèi)部殼體8側(cè)設(shè)有前后上下各一根、合計(jì)四根的引導(dǎo)桿51。
[0061 ]在第一工件保持體30和第二工件保持體40上設(shè)有與引導(dǎo)桿51相對應(yīng)的四個(gè)通孔52，這四個(gè)通孔52設(shè)置在第一工件保持體30和第二工件保持體40上而且是第一支持墊32和第二支持墊42的左右兩側(cè)的位置上。內(nèi)部殼體8側(cè)的引導(dǎo)桿51經(jīng)由襯套53與通孔52滑動自在地嵌合，從而第一工件保持體30和第二工件保持體40被支撐著能在左右方向上滑動。
[0062]在此，作為襯套53，優(yōu)選的是使用雙襯套(doublebush)，以避免引導(dǎo)桿51在進(jìn)行工件W的研磨時(shí)彎曲。但是，如果所有的襯套53都使用雙襯套，那么裝置的總長度就會變長，因此在本實(shí)施方式中，對于在第一工件保持體30側(cè)支承上側(cè)前部和下側(cè)后部的引導(dǎo)桿51的襯套53、以及在第二工件保持體40側(cè)支承下側(cè)前部和上側(cè)后部的引導(dǎo)桿51的襯套53，使用雙襯套。
[0063]第一工件保持體30和第二工件保持體40被滑動驅(qū)動機(jī)構(gòu)9驅(qū)動而沿著引導(dǎo)桿51滑動，該滑動驅(qū)動機(jī)構(gòu)9布置在上下的引導(dǎo)桿51之間而且夾著工件W布置在第一工件保持體30和第二工件保持體40的左右兩側(cè)。
[0064]滑動驅(qū)動機(jī)構(gòu)9具備用來使第一工件保持體30滑動的第一氣缸35和用來使第二工件保持體40滑動的第二氣缸45。第一氣缸35和第二氣缸45例如由氣壓式氣缸構(gòu)成。
[0065]第一氣缸35具有第一氣缸主體36和第一氣缸桿37，該第一氣缸桿37從第一氣缸主體36伸出或縮回第一氣缸主體36。第一氣缸主體36的右端部安裝在內(nèi)部殼體8的左側(cè)壁上。第一氣缸主體36的左端部貫穿外部殼體10而突出到外部殼體10的左外側(cè)。
[0066]第一氣缸桿37的頂端部貫穿內(nèi)部殼體8，經(jīng)由球面軸承55能夠擺動地安裝在第一工件保持體30的第一支承板31上。需要說明的是，球面軸承55的結(jié)構(gòu)后述。
[0067]第二氣缸45具有第二氣缸主體46和第二氣缸桿47，該第二氣缸桿47從第二氣缸主體46伸出或縮回第二氣缸主體46。第二氣缸主體46的左端部安裝在第二工件保持體40的第二支承板41上。第二氣缸主體46的右端部貫穿內(nèi)部殼體8和外部殼體10而突出到外部殼體10的右外側(cè)。第二氣缸桿47的頂端部經(jīng)由球面軸承55能夠擺動地安裝在第一工件保持體30的第一支承板31上。需要說明的是，球面軸承55的結(jié)構(gòu)后述。
[0068]通過設(shè)置滑動驅(qū)動機(jī)構(gòu)9，從而在進(jìn)行工件W的研磨時(shí)，第一工件保持體30和第二工件保持體40被保持在“研磨時(shí)位置”(參照圖1)，該“研磨時(shí)位置”是第一支持墊32和第二支持墊42在內(nèi)部殼體8內(nèi)的左右方向上的大致中央位置相互接近的位置。
[0069]在第一工件保持體30和第二工件保持體40上設(shè)有筒狀的蓋54，在“研磨時(shí)位置”處，該蓋54覆蓋引導(dǎo)桿51、第二氣缸桿47使該引導(dǎo)桿51、該第二氣缸桿47不露出。具體而言，用來覆蓋上側(cè)前部的引導(dǎo)桿51和下側(cè)后部的引導(dǎo)桿51的蓋54設(shè)在第二支承板41上的與第一支承板31相對的一側(cè)上。用來覆蓋第二氣缸桿47的蓋54設(shè)在第二支承板41上的與第一支承板31相對的一側(cè)上。用來覆蓋下側(cè)前部的引導(dǎo)桿51和上側(cè)后部的引導(dǎo)桿51的蓋54設(shè)在第一支承板31上的與第二支承板41相對的一側(cè)。
[0070]裝卸工件W時(shí)，第一工件保持體30和第二工件保持體40從位于“研磨時(shí)位置”的狀態(tài)改變?yōu)楸槐３衷凇肮ぜb卸時(shí)位置”(參照圖2)，該“工件裝卸時(shí)位置”是只有第二氣缸45朝使第二氣缸桿47突出的方向工作，從而第二工件保持體40從第一工件保持體30遠(yuǎn)離了規(guī)定距離的位置。
[0071 ]利用修整裝置25修整磨石3時(shí)，例如，第一工件保持體30和第二工件保持體40從位于“研磨時(shí)位置”的狀態(tài)改變?yōu)楸槐３衷凇靶拚鳂I(yè)時(shí)位置”(參照圖3)，該“修整作業(yè)時(shí)位置”是第二氣缸45朝使第二氣缸桿47突出的方向(左方)工作，并且第一氣缸35朝使第一氣缸桿37縮回的方向(左方)工作，從而第一工件保持體30和第二工件保持體40朝相互遠(yuǎn)離的方向移動了的位置。
[0072]在“研磨時(shí)位置”處，為了借助流體的壓力非接觸地支承工件W，第一支持墊32和第二支持墊42之間的距離非常重要。于是，為了將第一工件保持體30和第二工件保持體40準(zhǔn)確地定位于“研磨時(shí)位置”，設(shè)置了多個(gè)定位部件70。
[0073]如圖5所示，定位部件70具有止擋螺栓62和止擋塊63。止擋螺栓62分別設(shè)置在第一工件保持體30和第二工件保持體40的四個(gè)角落部上，并且被螺栓保持部64保持著。能夠通過使止擋螺栓62的頂端部沿著第一工件保持體30和第二工件保持體40的滑動方向前進(jìn)、后退來調(diào)整止擋螺栓62從螺栓保持部64突出的突出量。
[0074]止擋塊63設(shè)置在內(nèi)部殼體8側(cè)。前側(cè)的止擋塊63和后側(cè)的止擋塊63布置為在前后方向上排成一列。這樣一來，止擋塊63上的與止擋螺栓62的頂端部相抵接的抵接面就位于在前后方向上延伸的同一平面上。
[0075]在此，在第一工件保持體30中，后側(cè)的止擋螺栓62的頂端部比前側(cè)的止擋螺栓62的頂端部突出了規(guī)定的偏移量。另一方面，在第二工件保持體40中，前側(cè)的止擋螺栓62的頂端部比后側(cè)的止擋螺栓62的頂端部突出了規(guī)定的偏移量。
[0076]需要說明的是，在圖5中，為了容易理解地說明設(shè)置在前側(cè)和后側(cè)的止擋螺栓62的頂端部相互偏移地設(shè)置這一情況，夸大示出了止擋螺栓62的突出量。實(shí)際上，將前后側(cè)的止擋螺栓6 2之間的偏移量設(shè)為X [ mm ]，并且將前后側(cè)的止擋螺栓6 2的中心間距離設(shè)為D [ mm ]時(shí)，X與D的關(guān)系設(shè)定為滿足下述式(I)。
[0077]0<x/D<0.001---(1)
[0078]具體而言，止擋螺栓62的中心間距離D為10mm時(shí)，偏移量X為O?0.lmm(0?100μm) ο更優(yōu)選的是，將偏移量X設(shè)為0.02?0.07mm(20?70μπι)。
[0079]例如，當(dāng)研磨裝置是能夠研磨300mm晶片這樣的工件W的研磨裝置時(shí)，止擋螺栓62的中心間距離D為400mm左右。在該情況下，優(yōu)選的是將偏移量X設(shè)為0.08?0.28mm(80?280μπι) ο
[0080]如圖6所示，當(dāng)?shù)谝还ぜ３煮w30和第二工件保持體40的止擋螺栓62與內(nèi)部殼體8側(cè)的止擋塊63抵接時(shí)，第一工件保持體30和第二工件保持體40就以與止擋螺栓62的頂端部偏移的量相應(yīng)地相對于引導(dǎo)桿51的軸向傾斜了的形態(tài)定位于“研磨時(shí)位置”。
[0081]通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，由于第一工件保持體30和第二工件保持體40成為相對于引導(dǎo)桿51扭歪的狀態(tài)，因此即使在工件W的研磨中產(chǎn)生振動，第一工件保持體30和第二工件保持體40也不易從研磨時(shí)位置移位。這樣一來，就能夠利用第一工件保持體30和第二工件保持體40穩(wěn)定地保持工件W，從而能夠提高工件W的研磨精度。
[0082]此外，由于在“研磨時(shí)位置”處，第一工件保持體30和第二工件保持體40以相互平行的方式傾斜，因此能夠使第一工件保持體30和第二工件保持體40之間的距離保持一定，從而使工件W的形態(tài)保持穩(wěn)定。
[0083]此外，在本實(shí)施方式中，第二氣缸45的第二氣缸桿47安裝在第一工件保持體30上，第二氣缸45的第二氣缸主體46安裝在第二工件保持體40上。也就是說，第二氣缸45不直接安裝在內(nèi)部殼體8上。因此，在“研磨時(shí)位置”處，第一工件保持體30和第二工件保持體40的止擋螺栓62與止擋塊63抵接時(shí)的沖擊力是經(jīng)由止擋螺栓62在第一工件保持體30和第二工件保持體40之間傳遞，而不是傳遞到內(nèi)部殼體8側(cè)。
[0084]這樣一來，就能夠抑制在內(nèi)部殼體8側(cè)產(chǎn)生振動、撓曲、翹曲、變形等情況。其結(jié)果是，能夠使第一工件保持體30和第二工件保持體40之間的距離保持穩(wěn)定，能夠高精度地研磨工件W。
[0085]在“研磨時(shí)位置”處，由于第一工件保持體30和第二工件保持體40成為傾斜了的形態(tài)，因此可能無法使第一氣缸桿37和第二氣缸桿47順利地突出、縮回。
[0086]于是，在本實(shí)施方式中，為了容許第一氣缸桿37和第二氣缸桿47在傾斜了的形態(tài)下突出、縮回，設(shè)置了作為偏芯吸收機(jī)構(gòu)的球面軸承55。
[0087]具體而言，如圖7所示，球面軸承55具有被加工為球體的左右兩側(cè)呈平坦?fàn)畹男螤?，在球面軸承55上形成有沿左右方向貫穿的孔。在第一氣缸桿37的頂端部上，由緊固螺栓58緊固固定有球面軸承55。在第二氣缸桿47的頂端部上，也同樣地由緊固螺栓58緊固固定有球面軸承55。
[0088]在第一支承板31的左側(cè)面和右側(cè)面上分別埋設(shè)有軸承座56。軸承座56具有與球面軸承55的彎曲凸面相對應(yīng)的彎曲凹面，軸承座56以球面軸承55能夠滑動的方式支承著球面軸承55。在左側(cè)的軸承座56的左方設(shè)置有夾持板57。在右側(cè)的軸承座56的右方也同樣地設(shè)置有夾持板57。左右側(cè)的夾持板57被沿著左右方向貫穿第一支承板31的緊固螺栓58緊固，從而夾持住左右側(cè)的軸承座56和第一支承板31。
[0089]如上所述，通過經(jīng)由球面軸承55將第一氣缸桿37和第二氣缸桿47的頂端部可擺動地安裝到第一工件保持體30的第一支承板31上，從而即使是在第一工件保持體30和第二工件保持體40在“研磨時(shí)位置”處成為傾斜了的形態(tài)這樣的情況下，也能夠利用球面軸承55吸收該第一工件保持體30和第二工件保持體40的傾斜。這樣一來，就夠使第一氣缸桿37和第二氣缸桿47順利地突出、縮回。
[0090]磨石裝置4具備杯(cup)型的磨石3和驅(qū)動磨石3旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動電動機(jī)(省略圖示)，在工件驅(qū)動裝置2的左右兩側(cè)各布置有一臺磨石裝置4。磨石裝置4的磨石3布置為隔著第一工件保持體30和第二工件保持體40的缺口部67以及第一支持墊32和第二支持墊42的磨石用缺口部66與被工件保持載臺60保持的工件W的兩面?zhèn)葘χ谩?br>[0091]需要說明的是，磨石裝置4構(gòu)成為能夠使磨石3沿著軸向(左右方向)移動，在裝卸工件W時(shí)，將磨石3從“研磨位置”移到規(guī)定的“待機(jī)位置”。
[0092]在具有如上所述的結(jié)構(gòu)的雙頭平面研磨裝置I中，當(dāng)進(jìn)行工件W的研磨時(shí)，在將磨石3保持在“待機(jī)位置”并且將第一工件保持體30和第二工件保持體40保持在“工件裝卸時(shí)位置”的狀態(tài)下，由未圖示出的裝載機(jī)(loader)將工件W經(jīng)由第一工件保持體30和第二工件保持體40之間安裝到工件保持載臺60上(參照圖2)。
[0093]當(dāng)工件W被安裝到工件保持載臺60上，第二氣缸45就朝著使第二氣缸桿47縮回的方向工作，第二工件保持體40朝著第一工件保持體30移動，從而第一支持墊32和第二支持墊42被保持在接近工件W的兩面?zhèn)鹊摹肮ぜ心r(shí)位置”。然后，空氣、水等流體從第一支持墊32和第二支持墊42側(cè)的流體供給孔65噴出，工件W在比由磨石3進(jìn)行研磨的研磨位置還靠外側(cè)的區(qū)域，由其兩面?zhèn)瘸惺茉摿黧w的壓力，從而以非接觸狀態(tài)被保持著。
[0094]在該狀態(tài)下，工件保持載臺60受工件旋轉(zhuǎn)電動機(jī)27驅(qū)動而開始旋轉(zhuǎn)，工件W也因此而開始旋轉(zhuǎn)，而且左右側(cè)的磨石3也開始旋轉(zhuǎn)。當(dāng)工件W開始旋轉(zhuǎn)，左右側(cè)的磨石3就開始旋轉(zhuǎn)，并且從“待機(jī)位置”移動而逐漸地接近工件W的被研磨面，之后成為工件W在研磨位置被左右側(cè)的磨石3夾住兩側(cè)的狀態(tài)，開始進(jìn)行工件W的研磨。
[0095]當(dāng)工件W的研磨結(jié)束，磨石3就從“研磨位置”移到“待機(jī)位置”，并且第二工件保持體40從“研磨時(shí)位置”移到“工件裝卸時(shí)位置”，研磨后的工件W被未圖示出的裝載機(jī)從工件保持載臺60上取下來后搬運(yùn)出去ο
[0096]〈第二實(shí)施方式〉
[0097]以下，對與所述第一實(shí)施方式相同的部分標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，只對不同的部分進(jìn)行說明。如圖8所示，定位部件70具有止擋螺栓62和止擋塊63。止擋螺栓62分別設(shè)置在第一工件保持體30和第二工件保持體40的四個(gè)角落部上，并且被螺栓保持部64保持著。能夠通過使止擋螺栓62的頂端部沿著第一工件保持體30和第二工件保持體40的滑動方向前進(jìn)、后退來調(diào)整止擋螺栓62從螺栓保持部64突出的突出量。
[0098]在第一工件保持體30中，前側(cè)和后側(cè)的止擋螺栓62被調(diào)整為其頂端部位于沿著前后方向延伸的同一平面上。而且，在第二工件保持體40中也同樣地，前側(cè)和后側(cè)的止擋螺栓62被調(diào)整為其頂端部位于沿著前后方向延伸的同一平面上。
[0099]止擋塊63設(shè)置在內(nèi)部殼體8側(cè)。在此，前側(cè)的止擋塊63設(shè)置為相對于后側(cè)的止擋塊63朝右方偏移了規(guī)定的偏移量。其結(jié)果是，前側(cè)的止擋塊63的左右側(cè)上的抵接面設(shè)置為相對于后側(cè)的止擋塊63的左右側(cè)上的抵接面朝右方偏移了規(guī)定的偏移量。
[0100]需要說明的是，由于止擋塊63的偏移量X[mm]與前后側(cè)的止擋螺栓62的中心間距離D[mm]之間的關(guān)系與所述第一實(shí)施方式相同，因此省略說明。
[0101]當(dāng)?shù)谝还ぜ３煮w30和第二工件保持體40的止擋螺栓62與內(nèi)部殼體8側(cè)的止擋塊63抵接時(shí)，第一工件保持體30和第二工件保持體40就以與止擋塊63的抵接面偏移的量相應(yīng)地相對于引導(dǎo)桿51的軸向傾斜了的形態(tài)定位于“研磨時(shí)位置”。
[0102]〈其它實(shí)施方式〉
[0103]所述實(shí)施方式還能采用如下所述的結(jié)構(gòu)。
[0104]在本實(shí)施方式中，示出了將磨石3布置為在左右方向上對置的雙頭平面研磨裝置的例子，但是也能應(yīng)用在其它雙頭平面研磨裝置、例如具有使磨石3在上下方向上對置的結(jié)構(gòu)的裝置等。
[0105]在本實(shí)施方式中，在各圖中由箭頭示出了前后左右的方向，并按照由這些箭頭示出的方向?qū)ρb置的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但是在工廠內(nèi)設(shè)置的雙頭平面研磨裝置I的實(shí)際的前后左右的方向可以與在各圖中由箭頭示出的方向相反。
[0106]在本實(shí)施方式中，以在“研磨時(shí)位置”處相對于引導(dǎo)桿51的軸向傾斜了的形態(tài)將第一工件保持體30和第二工件保持體40定位，但是例如也可以只使第二工件保持體40傾斜。
[0107]在本實(shí)施方式中，設(shè)有四個(gè)止擋螺栓62和四個(gè)止擋塊63，但是只要設(shè)有至少三個(gè)止擋螺栓62和三個(gè)止擋塊63即可。
[0108]一產(chǎn)業(yè)實(shí)用性一
[0109]如上所述，本發(fā)明能夠得到即使在工件的研磨中產(chǎn)生了振動，也能夠使工件保持體不易從研磨時(shí)位置移位這樣的高實(shí)用性的效果，因此非常有用，在產(chǎn)業(yè)上實(shí)用性高。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙頭平面研磨裝置，其具備: 第一工件保持體和第二工件保持體，該第一工件保持體和該第二工件保持體以夾住薄板狀工件的方式布置著，并且該第一工件保持體和該第二工件保持體保持該工件； 多根引導(dǎo)桿，這些引導(dǎo)桿支承著上述第一工件保持體和上述第二工件保持體，使該第一工件保持體和該第二工件保持體能夠滑動； 第一氣缸和第二氣缸，該第一氣缸和該第二氣缸使上述第一工件保持體和上述第二工件保持體沿著上述引導(dǎo)桿滑動；以及 一對磨石，上述磨石對由上述第一工件保持體和上述第二工件保持體保持的上述工件的兩面上的被研磨面進(jìn)行研磨， 上述雙頭平面研磨裝置的特征在于: 上述雙頭平面研磨裝置具備多個(gè)定位部件，這些定位部件用來以所述第一工件保持體和所述第二工件保持體中的至少一方在研磨時(shí)位置處相對于所述引導(dǎo)桿的軸向傾斜了的形態(tài)將該第一工件保持體和該第二工件保持體中的該至少一方定位，該研磨時(shí)位置是由該第一工件保持體和該第二工件保持體保持所述工件的位置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頭平面研磨裝置，其特征在于: 所述第一工件保持體和所述第二工件保持體以在所述研磨時(shí)位置處相對于所述引導(dǎo)桿的軸向傾斜了的形態(tài)相互平行地被定位。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙頭平面研磨裝置，其特征在于: 所述雙頭平面研磨裝置具備收納所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的殼體，所述定位部件具有分別設(shè)在所述第一工件保持體和所述第二工件保持體上的多根止擋螺栓、以及設(shè)在所述殼體上且供所述止擋螺栓的頂端部抵接的多個(gè)止擋塊， 所述多根止擋螺栓中的至少一根止擋螺栓的頂端部設(shè)置為相對于其它所述止擋螺栓的頂端部朝所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向偏移。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的雙頭平面研磨裝置，其特征在于: 所述雙頭平面研磨裝置具備收納所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的殼體，所述定位部件具有分別設(shè)在所述第一工件保持體和所述第二工件保持體上的多根止擋螺栓、以及設(shè)在所述殼體上且供所述止擋螺栓的頂端部抵接的多個(gè)止擋塊， 所述多個(gè)止擋塊中的至少一個(gè)止擋塊的抵接面相對于其它所述止擋塊的抵接面朝所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向偏移。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的雙頭平面研磨裝置，其特征在于: 所述雙頭平面研磨裝置具備偏芯吸收機(jī)構(gòu)，該偏芯吸收機(jī)構(gòu)支承著所述第一氣缸和所述第二氣缸中的至少一方，使該第一氣缸和該第二氣缸中的該至少一方能夠擺動，并且該偏芯吸收機(jī)構(gòu)容許氣缸桿在相對于所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向傾斜了的形態(tài)下突出、縮回。
【文檔編號】B24B37/28GK105881195SQ201510919110
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年12月10日
【發(fā)明人】芝中篤志
【申請人】光洋機(jī)械工業(yè)株式會社