JP3981291B2

JP3981291B2 - Carrier for double-side polishing apparatus and double-side polishing apparatus

Info

Publication number: JP3981291B2
Application number: JP2002101071A
Authority: JP
Inventors: 紀彦守屋; 智樹神田; 倉惇鍛治
Original assignee: FUJIKOSHI MACHINE INDUSTRY CO.,LTD.
Current assignee: FUJIKOSHI MACHINE INDUSTRY CO.,LTD.
Priority date: 2002-04-03
Filing date: 2002-04-03
Publication date: 2007-09-26
Anticipated expiration: 2022-04-03
Also published as: JP2003300152A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体チップの素材となるシリコンウェーハ等の薄物研磨加工に適した両面研磨装置用キャリアおよび両面研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ワークとしてのシリコンウェーハ（以下、単にウェーハと称する）の両面を研磨する両面研磨装置として、特開平１１−２５４３０８号公報には、図７及び図８に示す両面研磨装置が提案されている。
かかる両面研磨装置には、回転する上定盤１４と下定盤１６との間に挟まれて両面に研磨が施されるウェーハ１０、１０・・の各々を保持する透孔１２ａが形成された平板状のキャリア１２と、上定盤１４と下定盤１６とを囲むようにリング状に形成され、その内側にキャリア１２の周縁部を保持するキャリアホルダ２２と、上定盤１４及び下定盤１６に挟まれたウェーハ１０を同一面内で円運動をさせるように、キャリア１２が保持されたキャリアホルダ２２を同一面内で自転しない円運動をさせる円運動機構２０とが設けられている。
図７及び図８に示す両面研磨装置では、円運動機構２０によって、キャリア１２を同一面内で自転しない円運動をさせることができる。このため、キャリア１２の透孔１２ａに挿入されていると共に、回転する上定盤１４と下定盤１６との間に挟持されているウェーハ１０も、同一面内で円運動することができる。
【０００３】
図７及び図８の両面研磨装置によれば、キャリアを自転させた場合に発生する、キャリアの周縁部と中央部との周速差によるウェーハの不均一研磨を解消でき、均一研磨が可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図７及び図８の両面研磨装置において、キャリアホルダ２２の内側に保持されるキャリア１２としては、従来、図９に示すキャリア１２Ｂが用いられてきた。キャリア１２Ｂは、その外周縁に沿って貫通孔１２ｂ、１２ｂ・・が形成されている。かかる貫通孔１２ｂ、１２ｂ・・の各々は、キャリア１２Ｂをキャリアホルダ２２の内側に保持する際に、図１０に示すように、キャリアホルダ２２内側縁に沿って立設されたピン２３、２３・・に挿入され、キャリアホルダ２２の同一面内での自転しない円運動をキャリア１２Ｂに伝達する。
【０００５】
しかし、図７及び図８に示す両面研磨装置にキャリア１２Ｂを用いてウェーハ１０に研磨を長時間施すと、キャリアホルダ２２のピン２３は、図１１に示す如く、キャリア１２Ｂの貫通孔１２ｂの内壁面と接触する外周部分２３ａが磨り減ってしまうことが判明した。これは、円運動機構２０による運動をピン２３を通じてキャリア１２Ｂに伝達する際、ピン２３の外周部分２３ａとキャリア１２Ｂの貫通孔１２ｂの内周部分とが強く当接して擦れ合い、その摩擦力によって生じるものと考えられる。
【０００６】
この様に、ピン２３の外周部分２３ａが磨り減ると、段取り替えなどの工程でキャリア１２Ｂの交換のためにキャリア１２Ｂをピン２３から抜き出す際に、キャリア１２Ｂが、ピン２３の磨り減って形成された溝部に引っ掛かって抜き取りにくくなるという問題が発生する。特に、キャリア１２Ｂのキャリアホルダ２２への着脱を専用のキャリア着脱装置によって自動化した場合、キャリア着脱装置がキャリア１２Ｂの取り出す際にキャリア１２Ｂを抜き取れず、工程をストップさせなければならなくなることがある。
また、ピン２３が削られることで屑が発生して上定盤１４、下定盤１６やウェーハ１０に付着し、ウェーハ１０の品質に悪影響を与えるという課題がある。
【０００７】
本発明は上記課題を解決すべくなされ、その目的とするところは、キャリアホルダのキャリア保持用のピンの磨り減りを軽減することで、キャリアがキャリアホルダのピンに引っ掛かって抜き取りにくくなることを防ぐと共に、ピンが削られて発生する屑の発生を抑えることが可能な両面研磨装置用キャリアおよびそれを用いた両面研磨装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る両面研磨装置用キャリアは、上記課題を解決するために、以下の構成を備える。すなわち、回転する上定盤と下定盤との間に挟まれたワークを保持する透孔が形成された平板状であり、前記透孔に保持するワークを同一面内で円運動をさせ、前記上定盤と前記下定盤とによりワークの両面を研磨する両面研磨装置に用いられる両面研磨装置用キャリアであって、円運動機構によって同一面内で自転しない円運動をするリング状のキャリアホルダに保持されるように、該キャリアホルダに立設された複数個のピンの各々に遊嵌される貫通孔が周縁に沿って穿設され、少なくとも前記貫通孔の周縁部が、その他の部分よりも肉厚に形成されている。
また、本発明に係る両面研磨装置は、回転する上定盤と下定盤との間に挟まれて両面に研磨が施されるワークを保持する透孔が形成された平板状のキャリアと、リング状に形成され、その内側に前記上定盤及び下定盤の周縁からはみ出すキャリアの周縁部を保持するキャリアホルダと、前記上定盤及び下定盤に挟まれたワークを同一面内で円運動をさせるように、前記キャリアが保持されたキャリアホルダを同一面内で自転しない円運動をさせる円運動機構とを具備する両面研磨装置であって、前記キャリアホルダには、その内側に前記キャリアを保持するように、該キャリアの周縁に沿って穿設されている貫通孔に遊嵌される複数個のピンが立設され、前記キャリアの貫通孔の少なくとも周縁部が、前記キャリアの他の部分よりも肉厚に形成されている。
【０００９】
さらに、前記キャリアには、貫通孔が、該キャリアの周縁に沿って接合されたリング状のフランジ板及び該キャリアを貫通して形成されている。
または、前記キャリアには、貫通孔の各々に、キャリアホルダに立設されたピンが遊嵌されるように、フランジ部材が接合されている。
または、前記キャリアの貫通孔の各々に、第一のフランジ部材に立設されたスリーブが挿入されていると共に、前記貫通孔から突出したスリーブの突出部に第二のフランジ部材が螺着され、前記第一のフランジ部材及びスリーブの各内径が、キャリアホルダに立設されたピンが遊嵌される径である。
【００１０】
本発明に係る両面研磨装置用キャリアによれば、ピンが遊嵌されるキャリアの貫通孔の周縁部が、肉厚に形成されることで、貫通孔の内周部分がピンに当接する圧力が小さくなり、キャリアの貫通孔に遊嵌されたキャリアホルダのピンが削られにくくできる。
また、かかる両面研磨装置用キャリアを用いた両面研磨装置によれば、貫通孔に遊嵌したキャリアホルダのピンからキャリアを容易に抜き取ることができ、キャリア着脱装置を用いることができる。また、ピンが削られることで屑が発生して上定盤、下定盤やワークに付着することによる、ワークの品質低下を抑えることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明に係る両面研磨装置としては、図７及び図８に示す両面研磨装置を用いることができる。
図７及び図８に示す両面研磨装置には、薄平板に透孔１２ａが形成されたキャリア１２と、キャリア１２の透孔１２ａに配されたウェーハ１０を挟み込み、ウェーハ１０に対して相対的に移動して研磨する上定盤１４と下定盤１６とを具備する。上定盤１４と下定盤１６との間には、研磨布１４ａ、１６ａが貼付されて研磨面が形成されている。
このキャリアホルダ２２は、円運動機構２０によって駆動され、キャリア１２を同一面内で自転しない円運動をさせる。このため、かかるキャリア１２の透孔１２ａに挿入され、回転する上定盤１４と下定盤１６との間に挟持されているウェーハ１０も、同一面内で円運動する。
【００１２】
この円運動機構２０の構成を、図７及び図８を用いて説明する。
円運動機構２０を構成する偏心アーム２４には、軸２４ａが一面側に立設され、他面側に基体３０（図８参照）に回転可能に軸着される軸２４ｂが立設されている。軸２４ａ、２４ｂは、上定盤１４と下定盤１６との軸線Ｌに平行に、両軸間に所定の距離Ｍをおいて設けられている。このため、軸２４ａ、２４ｂが設けられた偏心アーム２４は、クランク機構のクランクアームと同様な機能を備える。
偏心アーム２４は、キャリアホルダ２２の外周面に突設された４箇所の軸受け部２２ｃ、２２ｃ・・の各々に配設され、各偏心アーム２４の軸２４ａは、軸受け部２２ｃに回転可能に軸着されている。
また、各偏心アーム２４の軸２４ｂの端部は、図８に示すように、基体３０の一面側から他面側に貫通されており、基体３０の他面側に突出した軸２４ｂの端部には、スプロケット２５が固着されている。従って、軸２４ｂの端部にスプロケット２５が固着された偏心アーム２４、２４・・は、各スプロケット２５に掛け渡されたタイミングチェーン２８によって同期されて回転できる。
【００１３】
かかる偏心アーム２４、２４・・を回転する回転駆動手段としては、モータ３２が用いられる。モータ３２の出力軸に固定された出力ギヤ３４は、偏心アーム２４の基体側の軸２４ｂに同軸に固定されたギア２６に噛合している。これにより、偏心アーム２４を基体側の軸２４ｂを中心に回転させる。
以上の構成による円運動機構２０により、モータ３２が回転することで、キャリアホルダ２２は同一面内で自転しない円運動をする。
【００１４】
下定盤１６は、下定盤回転用動力手段としてのギャードモータ３６によって回転される。上定盤１４は、同様にギャードモータ等によって構成可能な上定盤回転用動力手段３８によって回転される。
【００１５】
この両面研磨装置では、図８に示すようにキャリア１２の透孔１２ａ内に配されたウェーハ１０を上定盤１４と下定盤１６で挟んだ状態で、上定盤１４と下定盤１６とを回転させることで、ウェーハ１０の研磨加工がなされる。この際、ウェーハ１０が挟圧される力は、主に上定盤１４側に設けられた加圧手段（図示せず）による。加圧手段としては、例えば、空気圧を利用し、エアバック方式で上定盤１４のウェーハ１０への押圧力を調整するようにする。なお、上定盤１４側には加圧手段の他に上定盤１４を昇降動させる昇降装置４０が設けられ、ウェーハ１０の給排のときなどに作動する。
【００１６】
本発明に係る両面研磨装置においては、キャリア１２として、図１及び図２に示すキャリア１２Ａを用いる。
キャリア１２Ａは、円形の薄平板であって、ウェーハ１０が配される透孔１２ａは、研磨を施すウェーハ１０の形状にあわせて形成される。図１に示すキャリア１２Ａは円形のウェーハ１０を保持するため、その透孔１２ａは円形に形成される。キャリア１２Ａは、ガラスエポキシ等の樹脂製であり、その寸法は、一般的に、厚さ０．８ｍｍのウェーハ１０に対してキャリア１２Ａの厚さを０．７ｍｍ程度に形成する。
また、キャリア１２Ａの周縁に沿って、キャリアホルダ２２に立設された複数個のピン２３の各々に遊嵌される貫通孔１２ｂが穿設される。
【００１７】
図１及び図２に示すキャリア１２Ａには、貫通孔１２ｂの各々の周辺部にフランジ部材６２が接合されている。フランジ部材６２は、その穴が貫通孔１２ｂに連通するようにキャリア１２Ａの平板部に接合される。接合方法としては、接着剤を用いる等の方法を採ることができる。
図２は、キャリアホルダ２２のピン２３に遊嵌されてキャリア１２Ａが保持された状態の、ピン２３とキャリア１２Ａの部分断面図である。図２に示すように、フランジ部材６２は、キャリアホルダ２２に設けられたピン２３がフランジ部材６２の穴に遊嵌されるように、キャリア１２Ａの平板部に接合されている。このため、キャリア１２Ａの貫通孔１２ｂの周縁部は、フランジ部材６２によって、キャリア１２Ａの他の部分よりも肉厚に形成される。
【００１８】
図１及び図２に示すキャリア１２Ａによれば、キャリアホルダ２２が円運動機構２０によって円運動され、キャリア１２Ａが貫通孔１２ｂに遊嵌されたピン２３に導かれてキャリアホルダ２２に伴って円運動する際、ピン２３の外周面と貫通孔１２ｂの内壁面とが当接する部分の面積を、従来の図９及び図１０に示すキャリア１２Ｂを用いた場合に比較して、大幅に広くできる。従って、円運動機構２０による運動をピン２３を通じてキャリア１２Ａに伝達する際に、ピン２３の外周部分２３ａとキャリア１２Ａの貫通孔１２ｂの内周部分とが当接する圧力が小さくなり、その間の摩擦力が軽減される。その結果、ピン２３の外周が部分的に磨り減るのを抑えることができる。
【００１９】
また、図１及び図２に示すキャリア１２Ａに替えて、図３及び図４に示すキャリア１２Ａを用いることもできる。
図３及び図４に示すキャリア１２Ａは、貫通孔１２ｂの周縁部の肉厚部が、第一のフランジ部材６３と、第二のフランジ部材６４とから形成されている。つまり、第一のフランジ部材６３に立設されたスリーブ６３ａが、キャリア１２Ａの一面側から貫通孔１２ｂに挿入され、キャリア１２Ａの他面側に突出するスリーブ６３ａの突出部の外周面には、第二のフランジ部材６４が螺着される。
なお、第一のフランジ部材６３およびスリーブ６３ａには、キャリアホルダ２２のピン２３が挿入される貫通孔が形成されている。
【００２０】
図３及び図４に示すキャリア１２Ａによれば、第一のフランジ部材６３とスリーブ６３ａとを貫通する貫通孔の内壁面がピン２３の外周面と当接することとなり、その当接する部分の面積は、図９及び図１０に示す従来のキャリア１２Ｂを用いた場合に比較して、大幅に広くなる。従って、図３及び図４に示すキャリア１２Ａによれば、図１および図２に示すキャリア１２Ａと同様に、ピン２３の外周が部分的に磨り減るのを抑えることができる。
また、図３及び図４に示すキャリア１２Ａによれば、第一のフランジ部材６３または第二のフランジ部材６４が破損した場合に、それらを簡単に交換することができ、メンテナンス性が向上するというメリットもある。
【００２１】
また、図１及び図２に示すキャリア１２Ａに替えて、図５及び図６に示すキャリア１２Ａを用いることもできる。
図５及び図６に示すキャリア１２Ａには、キャリア１２Ａの周縁に沿ってリング状のフランジ板６６が接合され、キャリア１２Ａの貫通孔１２ｂは、図６（ａ）に示すように、キャリア１２Ａとフランジ板６６とを貫通して形成される。
フランジ板６６は、図５及び図６（ｂ）に示すように、各貫通孔１２、１２・・の間に形成されたキャリア１２Ａの本体部を貫通する別の貫通孔１２ｃに挿入された留ねじ６８に螺着されることで、キャリア１２Ａの本体部に接合される。なお、フランジ板６６とキャリア１２Ａの本体部との接合は、接着剤によって行っても良い。
【００２２】
図５および図６に示すキャリア１２Ａによれば、キャリア１２Ａの貫通孔１２ｂの内周面と、キャリアホルダ２２のピン２３とが当接する部分の面積は、図９及び図１０に示す従来のキャリア１２Ｂを用いた場合に比較して広くなり、図１及び図２に示すキャリア１２Ａと同様に、ピン２３の外周が部分的に磨り減るのを抑えることができる。
【００２３】
なお、図１〜図６に示したキャリア１２Ａにおいて、貫通孔１２ｂの下面側の縁部には、下方に向かって開くテーパー部１２ｄが形成される。テーパー部１２ｄにより、貫通孔１２ｂにピン２３を差し込む際の貫通孔１２ｂの位置合わせが容易となる。そのため、特にキャリア１２Ａのキャリアホルダ２２への着脱を専用のキャリア着脱装置によって自動化した場合には、着脱時のエラーが発生しにくくなるといった効果を得ることができる。
【００２４】
これら図１から図６に示す両面研磨装置用キャリア１２Ａを用いることにより、キャリアホルダ２２のキャリア保持用のピン２３の磨り減りを抑えることができる。それにより、段取り替えなどの工程でキャリア１２Ａの交換のためにキャリア１２Ａをピン２３から抜き出す際に、キャリア１２Ａが、ピン２３の磨り減って形成された溝部に引っ掛かって抜き取りにくくなるという現象が発生しなくなる。特に、キャリア１２Ａのキャリアホルダ２２への着脱を専用のキャリア着脱装置によって自動化した場合、キャリア着脱装置がキャリア１２Ａの取り出す際にキャリア１２Ａを抜き取れず、工程をストップすることがなくなる。
また、ピン２３が削られることで屑が発生して上定盤１４、下定盤１６やウェーハ１０に付着することによる、ウェーハ１０の品質低下を抑えることができる。
【００２５】
以上の説明では、貫通孔１２ｂの少なくとも周縁部に、フランジ部材６２、または、第一のフランジ部材６３および第二のフランジ部材６４、または、フランジ板６６を取り付けることによって、肉厚部を形成した。しかし、本発明は上記構成に限らず、貫通孔１２ｂの少なくとも周縁部が肉厚に形成されていれば良く、例えばキャリア１２Ａと一体に肉厚部を形成しても良い。
また、本実施形態においては、キャリアホルダ２２のピン２３は円柱形に形成されているが、必ずしも円柱形である必要はなく、肉厚に形成された貫通孔１２ｂの内周がピン２３の形状に合わせて形成され、ピン２３の外周と貫通孔１２ｂの当接面積が、肉厚部によって大きくなるよう構成されていればよい。
また、フランジ部材６２、第一のフランジ部材６３、第二のフランジ部材６４およびフランジ板６６は、各種の材料を用いて構成可能であるが、例えばＰＶＣで構成すると好適である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明に係る両面研磨装置用キャリアおよびそれを用いた両面研磨装置によれば、キャリアホルダのキャリア保持用のピンの磨り減りを軽減することで、キャリアがキャリアホルダのピンに引っ掛かって抜き取りにくくなることを防ぐと共に、ピンが削られて発生する屑の発生を抑えることで、ワークの品質低下を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る両面研磨装置用キャリアの平面図である。
【図２】本発明に係る両面研磨装置用キャリアの部分断面図である。
【図３】本発明に係る両面研磨装置用キャリアの平面図である。
【図４】本発明に係る両面研磨装置用キャリアの部分断面図である。
【図５】本発明に係る両面研磨装置用キャリアの平面図である。
【図６】本発明に係る両面研磨装置用キャリアの部分断面図である。
【図７】両面研磨装置の斜視組み立て図である。
【図８】両面研磨装置の側断面図である。
【図９】従来の両面研磨装置用キャリアの平面図である。
【図１０】従来の両面研磨装置用キャリアの部分断面図である。
【図１１】従来の両面研磨装置用キャリアの部分断面図である。
【符号の説明】
１０ウェーハ（ワーク）
１２両面研磨装置用キャリア
１２Ａ本発明の両面研磨装置用キャリア
１２Ｂ従来の両面研磨装置用キャリア
１２ａ透孔
１２ｂ貫通孔
１２ｄテーパー部
１４上定盤
１６下定盤
２０円運動機構
２２キャリアホルダ
２３ピン
２３ａピンの外周部分
３２モータ（円運動機構の回転駆動手段）
３６ギャードモータ（下定盤回転用動力手段）
３８上定盤回転用動力手段
６２フランジ部材
６３第一のフランジ部材
６３ａスリーブ
６４第二のフランジ部材
６６フランジ板
６８留ねじ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a carrier for a double-side polishing apparatus and a double-side polishing apparatus suitable for polishing a thin object such as a silicon wafer used as a semiconductor chip material.
[0002]
[Prior art]
JP-A-11-254308 proposes a double-side polishing apparatus shown in FIGS. 7 and 8 as a double-side polishing apparatus for polishing both surfaces of a silicon wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) as a workpiece.
In such a double-side polishing apparatus, a flat plate on which through holes 12a are formed to hold each of the wafers 10, 10... Sandwiched between the rotating upper surface plate 14 and lower surface plate 16 and polished on both surfaces. The carrier 12 is formed in a ring shape so as to surround the upper surface plate 14, the upper surface plate 14, and the lower surface plate 16. The carrier holder 22 that holds the peripheral edge of the carrier 12 inside, the upper surface plate 14 and the lower surface plate 16 A circular motion mechanism 20 is provided to cause the carrier holder 22 holding the carrier 12 to perform a circular motion that does not rotate within the same plane so that the sandwiched wafers 10 perform a circular motion within the same plane.
In the double-side polishing apparatus shown in FIGS. 7 and 8, the circular motion mechanism 20 can cause the carrier 12 to perform a circular motion that does not rotate within the same plane. For this reason, the wafer 10 inserted into the through-hole 12a of the carrier 12 and sandwiched between the rotating upper surface plate 14 and the lower surface plate 16 can also make a circular motion in the same plane.
[0003]
7 and 8, the uneven polishing of the wafer due to the difference in peripheral speed between the peripheral edge and the center of the carrier, which occurs when the carrier rotates, can be eliminated and uniform polishing is possible. is there.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the double-side polishing apparatus of FIGS. 7 and 8, the carrier 12B shown in FIG. 9 has been conventionally used as the carrier 12 held inside the carrier holder 22. The carrier 12B has through holes 12b, 12b,... Formed along the outer peripheral edge thereof. Each of the through holes 12b, 12b,..., When holding the carrier 12B inside the carrier holder 22, as shown in FIG. The circular motion that is inserted into the carrier holder 22 and does not rotate within the same plane of the carrier holder 22 is transmitted to the carrier 12B.
[0005]
However, when the wafer 10 is polished for a long time using the carrier 12B in the double-side polishing apparatus shown in FIGS. 7 and 8, the pins 23 of the carrier holder 22 are inserted into the through holes 12b of the carrier 12B as shown in FIG. It has been found that the outer peripheral portion 23a in contact with the wall surface is worn away. This is because when the motion by the circular motion mechanism 20 is transmitted to the carrier 12B through the pin 23, the outer peripheral portion 23a of the pin 23 and the inner peripheral portion of the through hole 12b of the carrier 12B are in strong contact with each other and rubbed. It is thought to occur.
[0006]
In this manner, when the outer peripheral portion 23a of the pin 23 is worn down, the carrier 12B is formed by polishing the pin 23 when the carrier 12B is extracted from the pin 23 for replacement of the carrier 12B in a process such as setup change. There is a problem that it becomes difficult to pull out by being caught in the groove. In particular, when the attachment / detachment of the carrier 12B to / from the carrier holder 22 is automated by a dedicated carrier attachment / detachment device, the carrier attachment / detachment device may not be able to remove the carrier 12B when taking out the carrier 12B, and the process may have to be stopped. .
In addition, there is a problem that scraps are generated due to the cutting of the pins 23 and adhere to the upper surface plate 14, the lower surface plate 16 and the wafer 10, and adversely affect the quality of the wafer 10.
[0007]
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to reduce the wear of the carrier holding pin of the carrier holder, thereby preventing the carrier from being caught by the carrier holder pin and becoming difficult to remove. In addition, an object of the present invention is to provide a carrier for a double-side polishing apparatus capable of suppressing generation of scraps generated by shaving pins and a double-side polishing apparatus using the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The carrier for a double-side polishing apparatus according to the present invention has the following configuration in order to solve the above problems. That is, it is a flat plate formed with a through hole that holds a work sandwiched between a rotating upper surface plate and a lower surface plate, the work held in the through hole is caused to perform a circular motion in the same plane, and A carrier for a double-side polishing apparatus used in a double-side polishing apparatus that polishes both surfaces of a workpiece with an upper surface plate and a lower surface plate, and a ring-shaped carrier holder that does not rotate in the same plane by a circular motion mechanism. A through hole that is loosely fitted to each of the plurality of pins erected on the carrier holder is formed along the peripheral edge so that at least the peripheral part of the through hole is more than the other part. It is thick.
Further, the double-side polishing apparatus according to the present invention includes a flat carrier having a through hole for holding a work sandwiched between a rotating upper surface plate and a lower surface plate and polished on both surfaces, and a ring. The carrier holder that holds the periphery of the carrier protruding from the periphery of the upper surface plate and the lower surface plate, and the workpiece sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate are moved in a circular motion within the same plane. A double-side polishing apparatus comprising a circular motion mechanism for causing the carrier holder holding the carrier to perform a circular motion that does not rotate within the same plane, the carrier holder holding the carrier inside thereof A plurality of pins loosely fitted in through holes formed along the peripheral edge of the carrier, and at least the peripheral edge of the through hole of the carrier is more than the other part of the carrier. Also thickly shaped It is.
[0009]
Further, a through hole is formed in the carrier so as to penetrate the carrier and a ring-shaped flange plate joined along the periphery of the carrier.
Alternatively, a flange member is joined to the carrier so that a pin erected on the carrier holder is loosely fitted in each of the through holes.
Alternatively, each of the through holes of the carrier has a sleeve erected on the first flange member inserted therein, and a second flange member is screwed to the protruding portion of the sleeve protruding from the through hole, The inner diameter of each of the first flange member and the sleeve is a diameter on which a pin erected on the carrier holder is loosely fitted.
[0010]
According to the carrier for a double-side polishing apparatus according to the present invention, the peripheral edge portion of the through hole of the carrier in which the pin is loosely fitted is formed thick so that the pressure at which the inner peripheral portion of the through hole contacts the pin is increased. As a result, the carrier holder pin loosely fitted in the through hole of the carrier is less likely to be scraped.
Further, according to the double-side polishing apparatus using the carrier for double-side polishing apparatus, the carrier can be easily extracted from the pins of the carrier holder loosely fitted in the through holes, and the carrier attaching / detaching apparatus can be used. In addition, it is possible to suppress the deterioration of the work quality due to the scrap generated by the pin being scraped and adhering to the upper surface plate, the lower surface plate and the work.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As the double-side polishing apparatus according to the present invention, the double-side polishing apparatus shown in FIGS. 7 and 8 can be used.
In the double-side polishing apparatus shown in FIG. 7 and FIG. 8, a carrier 12 in which a through hole 12 a is formed in a thin flat plate and a wafer 10 disposed in the through hole 12 a of the carrier 12 are sandwiched, and relative to the wafer 10. An upper surface plate 14 and a lower surface plate 16 that move and polish are provided. Between the upper surface plate 14 and the lower surface plate 16, polishing cloths 14a and 16a are affixed to form a polished surface.
The carrier holder 22 is driven by the circular motion mechanism 20 to cause the carrier 12 to perform a circular motion that does not rotate within the same plane. For this reason, the wafer 10 inserted into the through hole 12a of the carrier 12 and sandwiched between the rotating upper surface plate 14 and the lower surface plate 16 also moves circularly in the same plane.
[0012]
The configuration of the circular motion mechanism 20 will be described with reference to FIGS.
A shaft 24a is erected on one surface side of the eccentric arm 24 constituting the circular motion mechanism 20, and a shaft 24b is rotatably erected on the other surface side so as to be rotatably mounted on the base body 30 (see FIG. 8). . The shafts 24a and 24b are provided in parallel to the axis L between the upper surface plate 14 and the lower surface plate 16, with a predetermined distance M between the two shafts. For this reason, the eccentric arm 24 provided with the shafts 24a and 24b has the same function as the crank arm of the crank mechanism.
The eccentric arm 24 is disposed at each of the four bearing portions 22c, 22c,... Projecting from the outer peripheral surface of the carrier holder 22, and the shaft 24a of each eccentric arm 24 is pivoted to the bearing portion 22c. It is worn.
Further, as shown in FIG. 8, the end portion of the shaft 24b of each eccentric arm 24 is penetrated from the one surface side of the base body 30 to the other surface side, and the end portion of the shaft 24b protruding to the other surface side of the base body 30. The sprocket 25 is fixed to the front. Therefore, the eccentric arms 24, 24,... With the sprocket 25 fixed to the end of the shaft 24b can rotate in synchronization with the timing chain 28 spanned over each sprocket 25.
[0013]
A motor 32 is used as the rotational drive means for rotating the eccentric arms 24, 24. The output gear 34 fixed to the output shaft of the motor 32 meshes with a gear 26 fixed coaxially to the shaft 24 b on the base side of the eccentric arm 24. As a result, the eccentric arm 24 is rotated about the base-side shaft 24b.
As the motor 32 is rotated by the circular motion mechanism 20 having the above configuration, the carrier holder 22 performs a circular motion that does not rotate within the same plane.
[0014]
The lower surface plate 16 is rotated by a guard motor 36 as power means for rotating the lower surface plate. The upper surface plate 14 is rotated by an upper surface plate rotating power means 38 that can be similarly configured by a geared motor or the like.
[0015]
In this double-side polishing apparatus, as shown in FIG. 8, the upper surface plate 14 and the lower surface plate 16 are sandwiched between the upper surface plate 14 and the lower surface plate 16 with the wafer 10 disposed in the through hole 12 a of the carrier 12. By rotating, the wafer 10 is polished. At this time, the force with which the wafer 10 is pinched is mainly due to a pressurizing means (not shown) provided on the upper surface plate 14 side. As the pressurizing means, for example, air pressure is used, and the pressing force of the upper surface plate 14 to the wafer 10 is adjusted by an air bag method. In addition to the pressurizing means, an elevating device 40 for elevating and lowering the upper surface plate 14 is provided on the upper surface plate 14 side, and operates when the wafer 10 is supplied and discharged.
[0016]
In the double-side polishing apparatus according to the present invention, the carrier 12A shown in FIGS.
The carrier 12A is a circular thin flat plate, and the through hole 12a in which the wafer 10 is disposed is formed in accordance with the shape of the wafer 10 to be polished. Since the carrier 12A shown in FIG. 1 holds the circular wafer 10, the through hole 12a is formed in a circular shape. The carrier 12A is made of a resin such as glass epoxy, and generally, the carrier 12A has a thickness of about 0.7 mm with respect to the wafer 10 having a thickness of 0.8 mm.
A through hole 12b is formed along the periphery of the carrier 12A so as to be loosely fitted to each of the plurality of pins 23 provided upright on the carrier holder 22.
[0017]
In the carrier 12A shown in FIGS. 1 and 2, a flange member 62 is joined to each peripheral portion of the through hole 12b. The flange member 62 is joined to the flat plate portion of the carrier 12A so that the hole communicates with the through hole 12b. As a joining method, a method such as using an adhesive can be employed.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the pin 23 and the carrier 12A in a state in which the carrier 12A is held by loosely fitting to the pin 23 of the carrier holder 22. As shown in FIG. 2, the flange member 62 is joined to the flat plate portion of the carrier 12 </ b> A so that the pin 23 provided on the carrier holder 22 is loosely fitted in the hole of the flange member 62. For this reason, the peripheral part of the through-hole 12b of the carrier 12A is formed thicker than the other part of the carrier 12A by the flange member 62.
[0018]
According to the carrier 12A shown in FIG. 1 and FIG. 2, the carrier holder 22 is circularly moved by the circular movement mechanism 20, and the carrier 12A is guided to the pin 23 loosely fitted in the through hole 12b and is accompanied with the carrier holder 22. When exercising, the area of the portion where the outer peripheral surface of the pin 23 and the inner wall surface of the through hole 12b abut can be greatly increased compared to the case where the carrier 12B shown in FIGS. 9 and 10 is used. Accordingly, when the motion by the circular motion mechanism 20 is transmitted to the carrier 12A through the pin 23, the pressure at which the outer peripheral portion 23a of the pin 23 abuts on the inner peripheral portion of the through hole 12b of the carrier 12A is reduced, and the frictional force therebetween Is reduced. As a result, it is possible to prevent the outer periphery of the pin 23 from being partially polished.
[0019]
Moreover, it can replace with the carrier 12A shown in FIG.1 and FIG.2, and the carrier 12A shown in FIG.3 and FIG.4 can also be used.
In the carrier 12 </ b> A shown in FIGS. 3 and 4, the thick portion at the peripheral edge of the through hole 12 b is formed of a first flange member 63 and a second flange member 64. That is, the sleeve 63a erected on the first flange member 63 is inserted into the through hole 12b from one surface side of the carrier 12A, and the outer peripheral surface of the protruding portion of the sleeve 63a protruding to the other surface side of the carrier 12A is The second flange member 64 is screwed.
The first flange member 63 and the sleeve 63a are formed with through holes into which the pins 23 of the carrier holder 22 are inserted.
[0020]
According to the carrier 12A shown in FIG. 3 and FIG. 4, the inner wall surface of the through hole penetrating the first flange member 63 and the sleeve 63a comes into contact with the outer peripheral surface of the pin 23. Compared with the case where the conventional carrier 12B shown in FIGS. Therefore, according to the carrier 12A shown in FIGS. 3 and 4, it is possible to suppress the outer periphery of the pin 23 from being partially worn down, similarly to the carrier 12A shown in FIGS.
Further, according to the carrier 12A shown in FIGS. 3 and 4, when the first flange member 63 or the second flange member 64 is damaged, they can be easily replaced, and the maintainability is improved. There are also benefits.
[0021]
Further, the carrier 12A shown in FIGS. 5 and 6 can be used instead of the carrier 12A shown in FIGS.
A ring-shaped flange plate 66 is joined to the carrier 12A shown in FIGS. 5 and 6 along the periphery of the carrier 12A, and the through-hole 12b of the carrier 12A is connected to the carrier 12A as shown in FIG. It is formed through the flange plate 66.
As shown in FIGS. 5 and 6 (b), the flange plate 66 is a retaining plate inserted into another through-hole 12c that penetrates the main body of the carrier 12A formed between the through-holes 12, 12,. By being screwed onto the screw 68, it is joined to the main body of the carrier 12A. The flange plate 66 and the main body portion of the carrier 12A may be joined with an adhesive.
[0022]
According to the carrier 12A shown in FIGS. 5 and 6, the area of the portion where the inner peripheral surface of the through hole 12b of the carrier 12A abuts on the pin 23 of the carrier holder 22 is the same as that of the conventional carrier shown in FIGS. Compared to the case of using 12B, the outer periphery of the pin 23 can be prevented from being partially worn down, as in the carrier 12A shown in FIGS.
[0023]
In the carrier 12A shown in FIGS. 1 to 6, a tapered portion 12d that opens downward is formed at the edge on the lower surface side of the through hole 12b. The tapered portion 12d facilitates alignment of the through hole 12b when the pin 23 is inserted into the through hole 12b. Therefore, particularly when the attachment / detachment of the carrier 12A to / from the carrier holder 22 is automated by a dedicated carrier attachment / detachment device, it is possible to obtain an effect that an error during attachment / detachment is less likely to occur.
[0024]
By using the double-side polishing apparatus carrier 12A shown in FIGS. 1 to 6, it is possible to suppress the wear of the carrier holding pins 23 of the carrier holder 22 from being worn. As a result, when the carrier 12A is extracted from the pin 23 for replacement of the carrier 12A in a process such as setup change, a phenomenon occurs in which the carrier 12A is caught in the groove formed by the abrasion of the pin 23 and becomes difficult to extract. No longer. In particular, when the attachment / detachment of the carrier 12A to / from the carrier holder 22 is automated by a dedicated carrier attachment / detachment device, the carrier attachment / detachment device cannot remove the carrier 12A when taking out the carrier 12A, and the process is not stopped.
In addition, it is possible to suppress quality degradation of the wafer 10 due to scrap generated by the pins 23 being scraped and adhering to the upper surface plate 14, the lower surface plate 16 and the wafer 10.
[0025]
In the above description, the thick part is formed by attaching the flange member 62 or the first flange member 63 and the second flange member 64 or the flange plate 66 to at least the peripheral part of the through hole 12b. . However, the present invention is not limited to the above-described configuration, and it is sufficient that at least the peripheral edge portion of the through hole 12b is formed thick. For example, the thick portion may be formed integrally with the carrier 12A.
Further, in the present embodiment, the pin 23 of the carrier holder 22 is formed in a cylindrical shape, but it is not necessarily a cylindrical shape, and the inner periphery of the through-hole 12b formed thick is the shape of the pin 23. The contact area of the outer periphery of the pin 23 and the through-hole 12b should just be comprised by the thick part.
In addition, the flange member 62, the first flange member 63, the second flange member 64, and the flange plate 66 can be configured using various materials.
[0026]
【The invention's effect】
According to the carrier for a double-side polishing apparatus and the double-side polishing apparatus using the carrier according to the present invention, the carrier is caught on the pin of the carrier holder and is difficult to be pulled out by reducing the wear of the carrier holding pin of the carrier holder. In addition to preventing this, it is possible to suppress the quality degradation of the workpiece by suppressing the generation of scraps generated by cutting the pins.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a carrier for a double-side polishing apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a partial sectional view of a carrier for a double-side polishing apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view of a carrier for a double-side polishing apparatus according to the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of a carrier for a double-side polishing apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view of a carrier for a double-side polishing apparatus according to the present invention.
FIG. 6 is a partial sectional view of a carrier for a double-side polishing apparatus according to the present invention.
FIG. 7 is a perspective assembly view of a double-side polishing apparatus.
FIG. 8 is a side sectional view of the double-side polishing apparatus.
FIG. 9 is a plan view of a conventional carrier for a double-side polishing apparatus.
FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a conventional carrier for a double-side polishing apparatus.
FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a conventional carrier for a double-side polishing apparatus.
[Explanation of symbols]
10 Wafer (work)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Carrier 12A for double-side polish apparatus Carrier 12B for double-side polish apparatus of this invention Conventional carrier 12a for double-side polish apparatus 12a Through-hole 12b Through-hole 12d Tapered part 14 Upper surface plate 16 Lower surface plate 20 Circular motion mechanism 22 Carrier holder 23 Pin 23a Pin Outer peripheral part 32 motor (rotary drive means of circular motion mechanism)
36 geared motor (power means for rotating the lower surface plate)
38 Upper surface plate rotating power means 62 Flange member 63 First flange member 63a Sleeve 64 Second flange member 66 Flange plate 68 Set screw

Claims

回転する上定盤と下定盤との間に挟まれたワークを保持する透孔が形成された平板状であり、前記透孔に保持するワークを同一面内で円運動をさせ、前記上定盤と前記下定盤とによりワークの両面を研磨する両面研磨装置に用いられる両面研磨装置用キャリアであって、
円運動機構によって同一面内で自転しない円運動をするリング状のキャリアホルダに保持されるように、該キャリアホルダに立設された複数個のピンの各々に遊嵌される貫通孔が周縁に沿って穿設され、
少なくとも前記貫通孔の周縁部が、その他の部分よりも肉厚に形成されていることを特徴とする両面研磨装置用キャリア。The plate is formed with a through hole that holds a work sandwiched between a rotating upper surface plate and a lower surface plate, and the work held in the through hole is caused to make a circular motion in the same plane, thereby A carrier for a double-side polishing apparatus used in a double-side polishing apparatus that polishes both sides of a workpiece with a board and the lower surface plate,
A through-hole that is loosely fitted to each of a plurality of pins erected on the carrier holder so as to be held by a ring-shaped carrier holder that does not rotate in the same plane by the circular movement mechanism. Drilled along,
A carrier for a double-side polishing apparatus, wherein at least a peripheral edge portion of the through hole is formed thicker than other portions.

貫通孔が、キャリアの周縁に沿って接合されたリング状のフランジ板及び前記キャリアを貫通して形成されていることを特徴とする請求項１記載の両面研磨装置用キャリア。The carrier for a double-side polishing apparatus according to claim 1, wherein the through hole is formed through the ring-shaped flange plate joined along the periphery of the carrier and the carrier.

貫通孔の各々に、キャリアホルダに立設されたピンが遊嵌されるように、フランジ部材が接合されていることを特徴とする請求項１記載の両面研磨装置用キャリア。The carrier for a double-side polishing apparatus according to claim 1, wherein a flange member is joined to each of the through holes so that a pin erected on the carrier holder is loosely fitted.

貫通孔の各々に、第一のフランジ部材に立設されたスリーブが挿入されていると共に、前記貫通孔から突出したスリーブの突出部に第二のフランジ部材が螺着され、
前記第一のフランジ部材及びスリーブの各内径が、キャリアホルダに立設されたピンが遊嵌される径であることを特徴とする請求項１記載の両面研磨装置用キャリア。A sleeve erected on the first flange member is inserted into each of the through holes, and a second flange member is screwed onto the protruding portion of the sleeve protruding from the through hole,
2. The carrier for a double-side polishing apparatus according to claim 1, wherein each inner diameter of the first flange member and the sleeve is a diameter in which a pin erected on the carrier holder is loosely fitted.

回転する上定盤と下定盤との間に挟まれて両面に研磨が施されるワークを保持する透孔が形成された平板状のキャリアと、
リング状に形成され、その内側に前記上定盤及び下定盤の周縁からはみ出すキャリアの周縁部を保持するキャリアホルダと、
前記上定盤及び下定盤に挟まれたワークを同一面内で円運動をさせるように、前記キャリアが保持されたキャリアホルダを同一面内で自転しない円運動をさせる円運動機構とを具備する両面研磨装置であって、
前記キャリアホルダには、その内側に前記キャリアを保持するように、該キャリアの周縁に沿って穿設されている貫通孔に遊嵌される複数個のピンが立設され、
前記キャリアの貫通孔の少なくとも周縁部が、前記キャリアの他の部分よりも肉厚に形成されていることを特徴とする両面研磨装置。A flat carrier in which a through hole is formed to hold a work sandwiched between a rotating upper surface plate and a lower surface plate and polished on both surfaces;
A carrier holder that is formed in a ring shape and holds the peripheral edge of the carrier protruding from the peripheral edge of the upper and lower surface plates on the inside;
A circular motion mechanism for causing the carrier holder holding the carrier to perform a circular motion that does not rotate within the same plane so that the workpiece sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate performs a circular motion within the same surface. A double-side polishing apparatus,
The carrier holder is provided with a plurality of pins that are loosely fitted in through holes formed along the periphery of the carrier so as to hold the carrier inside thereof,
The double-side polishing apparatus, wherein at least a peripheral edge portion of the through hole of the carrier is formed thicker than other portions of the carrier.

前記キャリアには、貫通孔が、該キャリアの周縁に沿って接合されたリング状のフランジ板及び該キャリアを貫通して形成されていることを特徴とする請求項５記載の両面研磨装置。6. The double-side polishing apparatus according to claim 5, wherein a through hole is formed in the carrier so as to penetrate the carrier and a ring-shaped flange plate joined along the periphery of the carrier.

前記キャリアには、貫通孔の各々に、キャリアホルダに立設されたピンが遊嵌されるように、フランジ部材が接合されていることを特徴とする請求項５記載の両面研磨装置。6. The double-side polishing apparatus according to claim 5, wherein a flange member is joined to each of the through holes so that a pin erected on the carrier holder is loosely fitted to each of the through holes.

前記キャリアの貫通孔の各々に、第一のフランジ部材に立設されたスリーブが挿入されていると共に、前記貫通孔から突出したスリーブの突出部に第二のフランジ部材が螺着され、
前記第一のフランジ部材及びスリーブの各内径が、キャリアホルダに立設されたピンが遊嵌される径であることを特徴とする請求項５記載の両面研磨装置。A sleeve erected on the first flange member is inserted into each of the through holes of the carrier, and a second flange member is screwed to the protruding portion of the sleeve protruding from the through hole,
6. The double-side polishing apparatus according to claim 5, wherein each inner diameter of the first flange member and the sleeve is a diameter in which a pin erected on the carrier holder is loosely fitted.