JP4238836B2

JP4238836B2 - 研磨方法および研磨装置

Info

Publication number: JP4238836B2
Application number: JP2005084792A
Authority: JP
Inventors: 孝雄飯濱; 政行茨木; 和則小島
Original assignee: TAIYO.CO.,LTD
Current assignee: TAIYO.CO.,LTD
Priority date: 2005-03-23
Filing date: 2005-03-23
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2025-03-23
Also published as: JP2006263853A

Description

本発明は、磁気ディスク基板などのワークの面を研磨加工する研磨方法および研磨装置に関するものである。

従来、複数枚の磁気ディスク基板の両面を同時に研磨加工する両面研磨装置としては、図１に図示したように、上面に環状の下側研磨具（下側砥石あるいは下側研磨布）１５を設けた下定盤１４と、下面に環状の上側研磨具（上側砥石あるいは上側研磨布）５が下側研磨具１５に対向するようにして設けられた上定盤４とを有するものがある。ワーク６である磁気ディスク基板は、下側研磨具１５の上に配置される複数のキャリア７の保持孔に保持されるようになっており、それぞれのキャリア７は下定盤１４の回転中心部に回転自在に設けられた太陽歯車９に噛み合うと共に、下定盤１４の外側に設けられた内歯歯車８にも噛み合っている。

太陽歯車９を回転させて太陽歯車９の周りにキャリア７を自転させながら公転させた状態で上定盤４と下定盤１４を回転させると、キャリア７に保持されたワーク６は、上側研磨具５と下側研磨具１５とにより所定の押し付け力が加えられた状態で、両面が同時に研磨加工される。このような磁気ディスク基板６の両面研磨装置としては、例えば、特許第２５３５０８９号公報に記載されたものがある。この従来技術においては、上部定盤が上方待機位置に位置され状態で磁気ディスク用基板がワークキャリアの保持孔内に配置され、そして上部定盤が下降作動されて磁気ディスク用基板の両面が上下の砥石で挟まれる。そして、加圧状態において、太陽歯車が回転されることによりワークキャリアーが自転されながら太陽歯車の回りで公転され、更に上下の定盤も回転されて、同時に複数個の磁気ディスク用基板の両面の研磨加工がなされるものである。

前記両面研磨装置は、研磨加工終了時に、各々のキャリア７あるいはワーク６が所定の定位置に位置するようにしている。また、図２に図示したように、搬入テーブル２０のワーク載置部２１には、両面研磨装置のキャリア７に保持されている各々のワーク６の配置に対応した位置関係で未加工のワーク６が載置されている。

研磨加工が終了すると、特許第２５３５０８９号公報に開示されているように、上定盤を上方に移動させた後、両面研磨装置のキャリア７に保持されている全てのワーク６は搬送装置により一括して搬出テーブル３０のワーク載置部３１に載置される。次に、搬入テーブル２０のワーク載置部２１に載置されている未加工のワーク６を搬送装置により一括して両面研磨装置のキャリア７の保持孔に装填する。この際、両面研磨装置のキャリア７に保持されている各々のワーク６の配置に対応した位置関係で、未加工のワーク６が搬入テーブル２０のワーク載置部２１に載置されているので、搬送装置で未加工のワーク６を把持して上方に移動し、両面研磨装置の上方まで並行移動して、そのまま下降するとキャリア７の保持孔にワーク６をスムーズに装填することができる。次に、特許第２５３５０８９号公報に開示されているように、上定盤を下方に移動させ、上側研磨具と下側研磨具とにより所定の押し付け力が加えられた状態で、ワークの両面が同時に研磨加工される。

しかしながら、研磨加工終了時に、各々のキャリア７あるいはワーク６が所定の定位置に位置するように、従来は、研磨加工時間を設定する際、所望の研磨量に対応する研磨加工時間を設定すると共に、その研磨加工時間終了後の各々のキャリア７あるいはワーク６が所定の定位置に位置するまでの時間を更に研磨加工するようにしている。従って、キャリア７あるいはワーク６が所定の定位置に位置するまでの時間を余計に研磨加工を継続しなければならず、また、所望の研磨量よりも多く研磨加工をすることになり研磨品質が低下することになる。
特許第２５３５０８９号公報

解決しようとする課題は、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置する研磨方法および研磨装置を提供することである。

本発明は、前記課題を解決するために、複数のワークを保持したキャリアを複数個、太陽歯車と内歯歯車とにより自転および公転させ、前記ワークを全て一括して研磨加工する研磨方法であって、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車を所定量だけ回転移動させた後、研磨加工を開始することを特徴とするものである。

また、複数のワークを保持したキャリアを複数個、太陽歯車と内歯歯車とにより自転および公転させ、前記ワークを全て一括して研磨加工する研磨方法であって、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車および内歯歯車を所定量だけ回転移動させた後、研磨加工を開始することを特徴とするものである。

また、複数のワークを保持したキャリアを複数個、太陽歯車と内歯歯車とにより自転および公転させ、前記ワークを全て一括して研磨加工する研磨装置であって、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車を所定量だけ回転移動させるように制御する制御システムを有することを特徴とするものである。

また、複数のワークを保持したキャリアを複数個、太陽歯車と内歯歯車とにより自転および公転させ、前記ワークを全て一括して研磨加工する研磨装置であって、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車および内歯歯車を所定量だけ回転移動させるように制御する制御システムを有することを特徴とするものである。

本発明の研磨方法および研磨装置は、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車、あるいは太陽歯車および内歯歯車を所定量だけ回転移動させた後、研磨加工を開始するようにしたので、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置することができ、研磨品質を高精度に研磨加工できると共に研磨加工時間を正確に制御することができ、高品質のワークを生産効率良く研磨加工することができる研磨方法および研磨装置を提供することができる。

本発明の研磨方法は、複数のワークを保持したキャリアを複数個、太陽歯車と内歯歯車とにより自転および公転させ、前記ワークを全て一括して研磨加工する研磨方法であって、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車、あるいは太陽歯車および内歯歯車を所定量だけ回転移動させた後、研磨加工を開始するようにしたものである。このように構成したことにより、
所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置することができ、研磨品質を高精度に研磨加工できると共に研磨加工時間を正確に制御することができ、高品質のワークを生産効率良く研磨加工することができる研磨方法を提供することができる。

本発明の研磨方法および研磨装置の一実施例について以下説明する。

複数枚の磁気ディスク基板の両面を同時に研磨加工する両面研磨装置としては、図１に図示したように、上面に環状の下側研磨具（下側砥石あるいは下側研磨布）１５を設けた下定盤１４と、下面に環状の上側研磨具（上側砥石あるいは上側研磨布）５が下側研磨具１５に対向するようにして設けられた上定盤４とを有するものである。ワーク６である磁気ディスク基板は、下側研磨具１５の上に配置される複数のキャリア７の保持孔に保持されるようになっており、それぞれのキャリア７は下定盤１４の回転中心部に回転自在に設けられた太陽歯車９に噛み合うと共に、下定盤１４の外側に設けられた内歯歯車８にも噛み合っている。

特許第２５３５０８９号公報に開示されているように、上定盤を下方に移動させ、上側研磨具と下側研磨具とにより所定の押し付け力が加えられた状態で、ワークの両面が同時に研磨加工される。つまり、太陽歯車９、あるいは太陽歯車９と内歯歯車８とを回転させて太陽歯車９の周りにキャリア７を自転させながら公転させた状態で上定盤４と下定盤１４を回転させると、キャリア７に保持されたワーク６は、上側研磨具５と下側研磨具１５とにより所定の押し付け力が加えられた状態で、両面が同時に研磨加工される。

太陽歯車９は、太陽歯車９の中心部の下方に連結された太陽歯車駆動軸１０により回転駆動され、下定盤１４は、下定盤１４の中心部の下方に連結され太陽歯車駆動軸１０が貫通する中空の下定盤駆動軸１１により回転駆動される。

下定盤１４の回転中心部には、外形が下側研磨具１５の内径よりもやや小径の太陽歯車９が回転自在に設けられている。下側研磨具１５の外側には、この外形よりもやや大径の環状の内歯歯車８が下定盤１４を囲むように回転体に固定され、内歯歯車８は回転体によって回転駆動される。或いは、内歯歯車８は装置本体（架台）に固定され、回転しない場合もある。内歯歯車８を回転させず、太陽歯車９と上定盤４および下定盤１４を回転させてワーク６を研磨加工する研磨装置をいわゆる３Ｗａｙ方式の研磨装置といい、内歯歯車８も回転させて研磨加工する研磨装置をいわゆる４Ｗａｙ方式の研磨装置という。本発明は、３Ｗａｙ方式の研磨装置にも４Ｗａｙ方式の研磨装置にも適用することができる。

両面研磨装置は、上定盤４を回転駆動するために、下定盤１４の上方に上下動自在に配置されたコラムに垂直方向の回転中心を有する上定盤駆動軸１を設け、この上定盤駆動軸１にいわゆるユニバーサルジョイント方式の連結機構２で連結された駆動プレート３に上定盤４を固定するようにしている。

研磨加工が終了すると、特許第２５３５０８９号公報に開示されているように、上定盤４を上方に移動させた後、両面研磨装置のキャリア７に保持されている全てのワーク６は搬送装置により一括して搬出テーブル３０のワーク載置部３１に載置される。次に、搬入テーブル２０のワーク載置部２１に載置されている未加工のワーク６を搬送装置により一括して両面研磨装置のキャリア７の保持孔に装填する。この際、両面研磨装置のキャリア７に保持されている各々のワーク６の配置に対応した位置関係で、未加工のワーク６が搬入テーブル２０のワーク載置部２１に載置されているので、搬送装置で未加工のワーク６を把持して上方に移動し、両面研磨装置の上方まで並行移動して、そのまま下降するとキャリア７の保持孔にワーク６をスムーズに装填することができる。次に、特許第２５３５０８９号公報に開示されているように、上定盤を下方に移動させ、上側研磨具と下側研磨具とにより所定の押し付け力が加えられた状態で、ワークの両面が同時に研磨加工される。

研磨加工終了時に、各々のキャリア７あるいはワーク６が所定の定位置に位置するように、研磨加工時間を設定する際、所望の研磨量に対応する研磨加工時間を設定すると共に、研磨加工開始時に各々のキャリア７あるいはワーク６が所定の定位置に位置した状態で研磨加工を開始した場合に、その研磨加工時間終了後の各々のキャリア７あるいはワーク６が所定の定位置に位置するまでの時間および太陽歯車９、あるいは太陽歯車９と内歯歯車８の回転速度を確認して、この回転速度と前記時間とによるキャリア７あるいはワーク６の移動量分だけ研磨加工開始前に、つまり、上定盤が上方に位置した状態で、太陽歯車９、あるいは太陽歯車９と内歯歯車８を回転させておく。以上のような制御を予め制御システムとして構成しておくことで、本発明の実施は容易に行うことができる。

各々のキャリア７あるいはワーク６が所定の定位置に位置するタイミングは、太陽歯車９、あるいは太陽歯車９と内歯歯車８の回転速度を一定とすると、例えば４５秒毎にそのタイミングがあるとする。また、所望の研磨量に対応する研磨加工時間が２分であるとすると、従来のように研磨加工を開始した場合には、研磨加工を２分行った時点で全てのキャリア７あるいはワーク６は所定の定位置には位置しておらず、４５秒×３＝２分１５秒と、１５秒後に全てのキャリア７あるいはワーク６が所定の定位置に位置することになる。従って、この条件下で本発明を適用すると、研磨加工前に、つまり、上定盤が上方に位置した状態で、太陽歯車９、あるいは太陽歯車９と内歯歯車８を１５秒回転させた後、上定盤を下方に移動させ、研磨加工を開始することで研磨加工終了時には各々のキャリア７あるいはワーク６が所定の定位置に位置することになる。

以上のように本発明の研磨方法および研磨装置は、複数のワーク６を保持したキャリア７を複数個、太陽歯車９と内歯歯車８とにより自転および公転させ、ワーク６を全て一括して研磨加工する研磨方法および研磨装置であって、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリア７あるいは全てのワーク６が所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車９、あるいは太陽歯車９および内歯歯車８を所定量だけ回転移動させた後、研磨加工を開始するようにしたものである。このように構成したことにより、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリア７あるいは全てのワーク６が所定の定位置に位置することができ、研磨品質を高精度に研磨加工できると共に研磨加工時間を正確に制御することができ、高品質のワーク６を生産効率良く研磨加工することができる研磨方法を提供することができる。

なお、以上の説明では、研磨方法および研磨装置として両面研磨装置について説明したが、本発明は、片面の研磨装置にも適用でき、研磨装置全般に適用できる。また、ワーク６としては、磁気ディスク基板以外の半導体ウエハや液晶基板などにも適応できる。

本発明の一実施例に係わる両面研磨装置の主要部概要構成を示す概念図である。本発明の一実施例に係わる研磨装置の主要部概要構成を示す概念図である。

符号の説明

４上定盤
６ワーク
７キャリア
８内歯歯車
９太陽歯車
１４下定盤

Claims

複数のワークを保持したキャリアを複数個、太陽歯車と内歯歯車とにより自転および公転させ、前記ワークを全て一括して研磨加工する研磨方法であって、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車を所定量だけ回転移動させた後、研磨加工を開始することを特徴とする研磨方法。
複数のワークを保持したキャリアを複数個、太陽歯車と内歯歯車とにより自転および公転させ、前記ワークを全て一括して研磨加工する研磨方法であって、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車および内歯歯車を所定量だけ回転移動させた後、研磨加工を開始することを特徴とする研磨方法。
複数のワークを保持したキャリアを複数個、太陽歯車と内歯歯車とにより自転および公転させ、前記ワークを全て一括して研磨加工する研磨装置であって、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車を所定量だけ回転移動させるように制御する制御システムを有することを特徴とする研磨装置。
複数のワークを保持したキャリアを複数個、太陽歯車と内歯歯車とにより自転および公転させ、前記ワークを全て一括して研磨加工する研磨装置であって、所望の研磨量に対応する研磨加工時間の研磨加工終了時に、全てのキャリアあるいは全てのワークが所定の定位置に位置するように、研磨加工を開始する前に太陽歯車および内歯歯車を所定量だけ回転移動させるように制御する制御システムを有することを特徴とする研磨装置。