(57)【要約】【課題】サファイア等の基板を反りの発生なく研削する。【解決手段】基板Ｗを両面から研削する両面研削装置である。前記両面研削装置１は、それぞれの研削面が対向するように横方向に設けられると共にその少なくとも一方が水平動することで互いに接近離反動自在な２連の研削ヘッド２１ａ、２１ｂと、円盤状に形成され、その円周方向に複数の基板保持孔３９が設けられると共に前記両研削ヘッド２１ａ、２１ｂの間に位置するターンレット３１とを備える。前記ターンレット３１は、前記基板Ｗを供給する供給部３４と前記基板Ｗを前記両研削ヘッド２１ａ、２１ｂで挟持される研削部３５とを有する。【選択図】図１
2014205227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を両面から研削する両面研削装置において、
それぞれの研削面が対向するように且つ該研削面が鉛直方向となるように設けられると共にその少なくとも一方が水平動することで互いに接近離反動自在な２連の研削ヘッドと、
円盤状に形成され、その円周方向に複数の基板保持孔が設けられると共に前記研削ヘッドの間に位置する回転自在なターンレットとを備え、
前記ターンレットは、前記基板保持孔に少なくとも前記基板を供給する供給部と前記基板を前記両研削ヘッドで挟持される研削部とが配され、前記基板を研削するごとに順次回転して前記基板供給部から基板研削部に基板を送り込むようにしたことを特徴とする基板の両面研削装置。
【請求項２】
前記基板はサファイア、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライドのいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の基板の両面研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サファイア、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド等の基板を両面から研削する基板の両面研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シリコン等のウエハが研削ヘッドで片面ずつ研削され、薄厚化されている。また、最近ではＬＥＤの需要拡大から、そのベース基板となるサファイア、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド等の基板も上記同様に研削されている。
【０００３】
上記は、上下方向に沿って設けられた研削ヘッドと、その研削ヘッドに対向するテーブルを備え、該テーブル上にウエハを吸着保持し、前記研削ヘッドの回転と前記テーブルの回転により前記ウエハを研削するものである（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４４４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように片面ずつ研削ヘッドでウエハを研削する方法は、ウエハを研削した際にウエハに歪が発生し、前記テーブルからウエハの吸着を解放した際にその歪によりウエハが反る問題があった。また、前記反ったウエハをテーブルに吸着保持し、反対側の面を研削すると、その反りを矯正した際の歪により厚みにばらつきが生じる問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、基板を両面から研削する両面研削装置において、
それぞれの研削面が対向するように且つ該研削面が鉛直方向となるように設けられると共にその少なくとも一方が水平動することで互いに接近離反動自在な２連の研削ヘッドと、
円盤状に形成され、その円周方向に複数の基板保持孔が設けられると共に前記研削ヘッドの間に位置する回転自在なターンレットとを備え、
前記ターンレットは、前記基板保持孔に少なくとも前記基板を供給する供給部と前記基板を前記両研削ヘッドで挟持される研削部とが配され、前記基板を研削するごとに順次回転して前記基板供給部から基板研削部に基板を送り込むようにした構成を採用した基板の両面研削装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、前記基板がサファイア、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライドのいずれかである構成を採用した請求項１に記載の基板の両面研削装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】は、本発明の基板の両面研削装置の全体斜視図である。
【図２】は、本発明の基板の両面研削装置の側面図である。
【図３】は、本発明の基板の両面研削装置のインデックス部の斜視図である。
【図４】は、本発明の基板の両面研削装置のインデックス部の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の基板の両面研削装置の一実施形態について図１乃至図４に基づいて以下に説明する。
【００１１】
図１は、本発明の基板Ｗの両面研削装置１の全体斜視図である。前記両面研削装置１は、本体機枠上に機台２が設けられ、この機台２上の中央にターンレット部３０が立設されている。また、このターンレット部３０の一部を挟むように２連のヘッド保持部１０ａ、１０ｂが左右対称に設けられている。なお、前記ヘッド保持部１０ａ、１０ｂの構造は、同一であるので、共通部分は一方についてのみ説明する。
【００１２】
前記機台２上には、２枚の支持板３がそれぞれ３本の支持軸８上に螺合したナット部材１２を介して支持されている。前記支持軸８は、三角形状に配置され、前記ナット部材１２には図示しない球面座金が内蔵されている。従って、前記支持板３は、前記ナット部材１２のそれぞれを調整することで水平方向の傾斜の調整が可能になっている。なお、調整度合は、ナット部材１２の近傍に設けたゲージ１３によって適宜行なえば良い。
【００１３】
また、支持板３上には、水平方向に回動可能なヘッド保持板１１が設けられ、図示しない回転軸に軸支されている。また、ヘッド保持板１１の両側には軸９、９が設けられ、前記軸９、９のそれぞれは支持板３上にブラケットを介して固定されたナット部材５が螺合している。従って、前記ナット部材５を調整することでヘッド保持板１１は、水平方向の角度が調整可能になっている。この角度は、ナット部材５の近傍に設けられたゲージ６に従って調整すれば良い。
【００１４】
前記ヘッド保持板１１は、その上面の長手方向に沿って２本のレール１４、１４が敷設されている。また、前記ヘッド保持板１１上には、ヘッドブロック２０が設けられ、該ヘッドブロック２０の下面に設けた複数のスライドガイド１５が前記レール１４、１４のそれぞれに摺動可能に嵌合している。従って、前記ヘッドブロック２０は、前記レール１４に沿って水平動が可能になっている。
【００１５】
また、前記レール１４、１４間でヘッド保持板１１の一端にはモータ１６が固定されており、このモータ１６のモータ軸には前記レール１４と平行にボールネジ１７が設けられている。前記ボールネジ１７はヘッドブロック２０に設けられた図示しないナット部材と螺合しており、前記モータ１６を駆動することで前記ヘッドブロック２０は、水平動するようになっている。
【００１６】
前記ヘッドブロック２０は、その上部に図示しないスピンドルが水平方向に沿って軸支されている。このスピンドルの装置中央側の一端には、研削ホイール２１が固定されている。また、前記スピンドルの他端側にはヘッドブロック２０を介して従動プーリ２５が軸止されている。また、前記ヘッドブロック２０上にはモータ２６が固定されており、このモータ軸に駆動プーリ２３が軸止されている。前記駆動プーリ２３と従動プーリ２５にはベルト２４が掛け渡され、前記モータ２６を駆動することで前記研削ホイール２１が回転するようになっている。
【００１７】
また、前記研削ホイール２１の研削面側にはダイヤモンド砥粒で形成された砥石２２が設けられている。前記砥石２２は、適宜、研削する基板Ｗの硬度や材質に応じて適宜配置や材質のものが選択できる。また、前記砥粒２２の粗さも仕上げる基板Ｗの面粗度に応じて、適宜の粒径のものが選択できる。前記ヘッドブロック２０は、２連設けられ、それぞれの研削ホイール２１ａと２１ｂが砥石面を互いに対向するように配置されている。
【００１８】
前記ターンレット部３０は、機台２上の長手方向と垂直に設けられた支持枠３７上に立設されており、このターンレット部３０は、円盤状のターンレット３１を有している。前記支持枠３７上の上面には２本のレール３３、３３が設けられており、前記レール３３にスライドガイド４０を介して支持板４１が設けられている。また、この支持板４１に立設された支持枠３２に前記ターンレット３１が回転可能に軸支されている。
【００１９】
前記支持板４１は、図示しない適宜の駆動源により、前記レール３３に沿って移動するようになっており、この移動に伴ってターンレット部３０は、機台２の長手方向と垂直に移動するようになっている。
【００２０】
前記ターンレット３１は、その中心が、図示しない回転軸を介して支持枠３２に軸支されており、この回転軸の一端はモータ３８に接続されている。従ってモータ３８を駆動することで前記ターンレッド３１は、支持枠３２に対して回転するようになっている。
【００２１】
前記ターンレット３１は、図４のようにその外周に沿って基板Ｗとほぼ同径の基板保持孔３９が複数設けられている。この基板保持孔３９には、基板Ｗが供給され、嵌合保持されるようになっている。
【００２２】
また、ターンレット３１の基板保持孔３９は、図４のハッチ部が基板Ｗの供給される基板供給部３４となっており、この基板保持孔３９から１８０°回転した位置に基板研削部３５が設定されている。そして、前記基板研削部３５が研削ヘッド２１ａ、２１ｂの間に位置するようになっている。
【００２３】
また、図１乃至図３のようにターンレット３１が回転する際に基板保持孔３９から基板Ｗが脱落しないように支持枠３２には、前記ターンレット３１の円周方向に沿ってカバー３６がターンレット３１の両面に設けられている。前記ターンレット３１が回転する際には、前記カバー３６に基板Ｗが保持されながら回転するので基板Ｗは、ターンレット３１から脱落しない。
【００２４】
本発明の基板の両面研削装置の構成は以上であり、次に本発明の基板の両面研削装置での基板の研削方法について以下に説明する。
【００２５】
図４のように、図示ハッチ部の基板供給部３４に適宜の手段で基板Ｗを供給し、該基板供給部３４に位置する基板保持孔３９にサファイア等の基板Ｗを装着保持させる。
【００２６】
上記と同様に先に保持された基板Ｗがターンレット３１の回転により基板研削部３５に位置すると、前記ヘッド保持部１０ａ、１０ｂがそれぞれ接近するようにモータ１６が駆動される。なお、研削前に前記ベース板３とヘッド保持板１１のナット部材１２、ナット部材５を調整して研削ホイール２１ａ、２１ｂの角度を調整しておく。
【００２７】
研削ホイール２１ａ、２１ｂをモータ２６の駆動により回転させながら、基板研削部３５に位置した基板Ｗを研削ホイール２１ａ、２１ｂの砥石面に挟持させると共に適宜ターンレット３１をレール３３に沿って揺動運動させることで基板Ｗを両面から同時に研削する。
【００２８】
このように両面から基板Ｗを研削することで、歪を発生させずに基板Ｗを研削することができる。研削が終わると、順次ターンレット３１を回転させて基板Ｗを順次研削し、基板供給部３４に研削済みの基板Ｗが位置すると、基板Ｗを取り出す。
【００２９】
以上が、本発明の基板の両面研削装置の一実施形態である。なお、本発明は適宜、発明の範囲に応じて変更が可能である。
【００３０】
本発明の実施形態においては、研削ヘッドの角度をナット部材で調整するようにしたが、適宜駆動源を設け、自動で調整可能とすることもできる。
【符号の説明】
【００３１】
Ｗ    基板
１    両面研削装置
２    機台
３    ベース板
４    ナット部材
５    ナット部材
６    ゲージ
７    ゲージ
１０ａ  ヘッド保持部
１０ｂ  ヘッド保持部
１１    ヘッド保持板
１２    ナット部材
１３    ゲージ
１４    レール
１５    スライドガイド
１６    モータ
１７    ボールネジ
２０    ヘッドブロック
２１ａ  研削ホイール
２１ｂ  研削ホイール
２２    砥石
２３    駆動プーリ
２４    ベルト
２５    従動プーリ
２６    モータ
３０    ターンレット部
３１    ターンレット
３２    支持枠
３３    レール
３４    基板供給部
３５    基板研削部
３６    保持カバー
３７    支持枠
３８    モータ
３９    保持孔
４０    スライドガイド
４１    支持板
【図１】
2014205227.tif 000003
【図２】
2014205227.tif 000004
【図３】
2014205227.tif 000005
【図４】
2014205227.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成25年6月13日(2013.6.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2014205227.tif 000007
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2014205227.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月28日(2013.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サファイア、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド等の基板を両面から研削する基板の両面研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、シリコン等のウエハが研削ヘッドで片面ずつ研削され、薄厚化されている。また、最近ではＬＥＤの需要拡大から、そのベース基板となるサファイア、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライド等の基板も上記同様に研削されている。
【０００３】
上記は、上下方向に沿って設けられた研削ヘッドと、その研削ヘッドに対向するテーブルを備え、該テーブル上にウエハを吸着保持し、前記研削ヘッドの回転と前記テーブルの回転により前記ウエハを研削するものである（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−４４４７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１のように片面ずつ研削ヘッドでウエハを研削する方法は、ウエハを研削した際にウエハに歪が発生し、前記テーブルからウエハの吸着を解放した際にその歪によりウエハが反る問題があった。また、前記反ったウエハをテーブルに吸着保持し、反対側の面を研削すると、その反りを矯正した際の歪により厚みにばらつきが生じる問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は上記課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、基板を両面から研削する両面研削装置において、
それぞれの研削面が対向するように且つ該研削面が鉛直方向となるように設けられると共にその少なくとも一方が水平動することで互いに接近離反動自在な２連の研削ヘッドと、
円盤状に形成され、その円周方向に複数の基板保持孔が設けられると共に前記研削ヘッドの間に位置する回転自在なターンレットとを備え、
前記ターンレットは、前記基板保持孔に少なくとも前記基板を供給する供給部と前記基板を前記両研削ヘッドで挟持される研削部とが配され、前記基板を研削するごとに順次回転して前記基板供給部から基板研削部に基板を送り込むようにした構成を採用した基板の両面研削装置である。
【０００８】
請求項２の発明は、前記基板がサファイア、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライドのいずれかである構成を採用した請求項１に記載の基板の両面研削装置である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、両面を同時に研削するので両面を均等に研削でき、加工歪が発生せず、精度の良い研削が行なえる。
【００１０】
また、請求項２の発明によれば、研削する基板にサファイア、シリコンカーバイド、ガリウムナイトライドのいずれかであるので、硬質な基板を高速で研削できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】は、本発明の基板の両面研削装置の全体斜視図である。
【図２】は、本発明の基板の両面研削装置の側面図である。
【図３】は、本発明の基板の両面研削装置のインデックス部の斜視図である。
【図４】は、本発明の基板の両面研削装置のインデックス部の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の基板の両面研削装置の一実施形態について図１乃至図４に基づいて以下に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の基板Ｗの両面研削装置１の全体斜視図である。前記両面研削装置１は、本体機枠上に機台２が設けられ、この機台２上の中央にターンレット部３０が立設されている。また、このターンレット部３０の一部を挟むように２連のヘッド保持部１０ａ、１０ｂが左右対称に設けられている。なお、前記ヘッド保持部１０ａ、１０ｂの構造は、同一であるので、共通部分は一方についてのみ説明する。
【００１４】
前記機台２上には、２枚の支持板３がそれぞれ３本の支持軸８上に螺合したナット部材１２を介して支持されている。前記支持軸８は、三角形状に配置され、前記ナット部材１２には図示しない球面座金が内蔵されている。従って、前記支持板３は、前記ナット部材１２のそれぞれを調整することで水平方向の傾斜の調整が可能になっている。なお、調整度合は、ナット部材１２の近傍に設けたゲージ１３によって適宜行なえば良い。
【００１５】
また、支持板３上には、水平方向に回動可能なヘッド保持板１１が設けられ、図示しない回転軸に軸支されている。また、ヘッド保持板１１の両側には軸９、９が設けられ、前記軸９、９のそれぞれは支持板３上にブラケットを介して固定されたナット部材５が螺合している。従って、前記ナット部材５を調整することでヘッド保持板１１は、水平方向の角度が調整可能になっている。この角度は、ナット部材５の近傍に設けられたゲージ６に従って調整すれば良い。
【００１６】
前記ヘッド保持板１１は、その上面の長手方向に沿って２本のレール１４、１４が敷設されている。また、前記ヘッド保持板１１上には、ヘッドブロック２０が設けられ、該ヘッドブロック２０の下面に設けた複数のスライドガイド１５が前記レール１４、１４のそれぞれに摺動可能に嵌合している。従って、前記ヘッドブロック２０は、前記レール１４に沿って水平動が可能になっている。
【００１７】
また、前記レール１４、１４間でヘッド保持板１１の一端にはモータ１６が固定されており、このモータ１６のモータ軸には前記レール１４と平行にボールネジ１７が設けられている。前記ボールネジ１７はヘッドブロック２０に設けられた図示しないナット部材と螺合しており、前記モータ１６を駆動することで前記ヘッドブロック２０は、水平動するようになっている。
【００１８】
前記ヘッドブロック２０は、その上部に図示しないスピンドルが水平方向に沿って軸支されている。このスピンドルの装置中央側の一端には、研削ホイール２１が固定されている。また、前記スピンドルの他端側にはヘッドブロック２０を介して従動プーリ２５が軸止されている。また、前記ヘッドブロック２０上にはモータ２６が固定されており、このモータ軸に駆動プーリ２３が軸止されている。前記駆動プーリ２３と従動プーリ２５にはベルト２４が掛け渡され、前記モータ２６を駆動することで前記研削ホイール２１が回転するようになっている。
【００１９】
また、前記研削ホイール２１の研削面側にはダイヤモンド砥粒で形成された砥石２２が設けられている。前記砥石２２は、適宜、研削する基板Ｗの硬度や材質に応じて適宜配置や材質のものが選択できる。また、前記砥粒２２の粗さも仕上げる基板Ｗの面粗度に応じて、適宜の粒径のものが選択できる。前記ヘッドブロック２０は、２連設けられ、それぞれの研削ホイール２１ａと２１ｂが砥石面を互いに対向するように配置されている。
【００２０】
前記ターンレット部３０は、機台２上の長手方向と垂直に設けられた支持枠３７上に立設されており、このターンレット部３０は、円盤状のターンレット３１を有している。前記支持枠３７上の上面には２本のレール３３、３３が設けられており、前記レール３３にスライドガイド４０を介して支持板４１が設けられている。また、この支持板４１に立設された支持枠３２に前記ターンレット３１が回転可能に軸支されている。
【００２１】
前記支持板４１は、図示しない適宜の駆動源により、前記レール３３に沿って移動するようになっており、この移動に伴ってターンレット部３０は、機台２の長手方向と垂直に移動するようになっている。
【００２２】
前記ターンレット３１は、その中心が、図示しない回転軸を介して支持枠３２に軸支されており、この回転軸の一端はモータ３８に接続されている。従ってモータ３８を駆動することで前記ターンレッド３１は、支持枠３２に対して回転するようになっている。
【００２３】
前記ターンレット３１は、図４のようにその外周に沿って基板Ｗとほぼ同径の基板保持孔３９が複数設けられている。この基板保持孔３９には、基板Ｗが供給され、嵌合保持されるようになっている。
【００２４】
また、ターンレット３１の基板保持孔３９は、図４のハッチ部が基板Ｗの供給される基板供給部３４となっており、この基板保持孔３９から１８０°回転した位置に基板研削部３５が設定されている。そして、前記基板研削部３５が研削ヘッド２１ａ、２１ｂの間に位置するようになっている。
【００２５】
また、図１乃至図３のようにターンレット３１が回転する際に基板保持孔３９から基板Ｗが脱落しないように支持枠３２には、前記ターンレット３１の円周方向に沿ってカバー３６がターンレット３１の両面に設けられている。前記ターンレット３１が回転する際には、前記カバー３６に基板Ｗが保持されながら回転するので基板Ｗは、ターンレット３１から脱落しない。
【００２６】
本発明の基板の両面研削装置の構成は以上であり、次に本発明の基板の両面研削装置での基板の研削方法について以下に説明する。
【００２７】
図４のように、図示ハッチ部の基板供給部３４に適宜の手段で基板Ｗを供給し、該基板供給部３４に位置する基板保持孔３９にサファイア等の基板Ｗを装着保持させる。
【００２８】
上記と同様に先に保持された基板Ｗがターンレット３１の回転により基板研削部３５に位置すると、前記ヘッド保持部１０ａ、１０ｂがそれぞれ接近するようにモータ１６が駆動される。なお、研削前に前記ベース板３とヘッド保持板１１のナット部材１２、ナット部材５を調整して研削ホイール２１ａ、２１ｂの角度を調整しておく。
【００２９】
研削ホイール２１ａ、２１ｂをモータ２６の駆動により回転させながら、基板研削部３５に位置した基板Ｗを研削ホイール２１ａ、２１ｂの砥石面に挟持させると共に適宜ターンレット３１をレール３３に沿って揺動運動させることで基板Ｗを両面から同時に研削する。
【００３０】
このように両面から基板Ｗを研削することで、歪を発生させずに基板Ｗを研削することができる。研削が終わると、順次ターンレット３１を回転させて基板Ｗを順次研削し、基板供給部３４に研削済みの基板Ｗが位置すると、基板Ｗを取り出す。
【００３１】
以上が、本発明の基板の両面研削装置の一実施形態である。なお、本発明は適宜、発明の範囲に応じて変更が可能である。
【００３２】
本発明の実施形態においては、研削ヘッドの角度をナット部材で調整するようにしたが、適宜駆動源を設け、自動で調整可能とすることもできる。
【符号の説明】
【００３３】
Ｗ    基板
１    両面研削装置
２    機台
３    ベース板
４    ナット部材
５    ナット部材
６    ゲージ
７    ゲージ
１０ａ  ヘッド保持部
１０ｂ  ヘッド保持部
１１    ヘッド保持板
１２    ナット部材
１３    ゲージ
１４    レール
１５    スライドガイド
１６    モータ
１７    ボールネジ
２０    ヘッドブロック
２１ａ  研削ホイール
２１ｂ  研削ホイール
２２    砥石
２３    駆動プーリ
２４    ベルト
２５    従動プーリ
２６    モータ
３０    ターンレット部
３１    ターンレット
３２    支持枠
３３    レール
３４    基板供給部
３５    基板研削部
３６    保持カバー
３７    支持枠
３８    モータ
３９    保持孔
４０    スライドガイド
４１    支持板
【手続補正書】
【提出日】平成25年8月28日(2013.8.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2014205227.tif 000009
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2014205227.tif 000010