(57)【要約】【課題】円板形ワークの外周部両面を同時に効率的に研磨加工し得るようにする。【解決手段】この研磨装置は、半導体ウエーハＷ等の円板形ワークの一方面のチャンファ面３と他方面のチャンファ面４とを研磨加工するために、チャンファ面３に接触する環状研磨面１６が設けられて回転駆動される複数の下側研磨ドラム１１と、環状研磨面１６と径が相違しこれに対して交差した状態でチャンファ面４に接触する環状研磨面２６が設けられて回転駆動される複数の上側研磨ドラム２１とを有している。半導体ウエーハＷは、ノッチ６に係合する係合ピン１７により回転駆動され、両方のチャンファ面３，４は複数対の下側研磨ドラム１１と上側研磨ドラム２１とにより同時に複数箇所で研磨加工され、半導体ウエーハＷの外周面５は外周面研磨ドラム３１の環状研磨面３６により研磨加工される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板形ワークの一方面の外周部に形成された第１のチャンファ面と他方面の外周部に形成された第２のチャンファ面とを研磨加工する円板形ワークの研磨装置であって、
それぞれ前記第１のチャンファ面に接触する第１の環状研磨面が設けられ、回転駆動される複数の下側研磨ドラムと、
それぞれ前記第１の環状研磨面と径が相違し前記第１の環状研磨面に対して交差した状態で前記第２のチャンファ面に接触する第２の環状研磨面が設けられ、回転駆動されるとともに前記下側研磨ドラムと対をなす複数の上側研磨ドラムと、
前記円板形ワークの外周部に形成されたノッチに係合する係合ピンが設けられ、前記円板形ワークを前記ノッチの部分で回転駆動する回転部材とを有し、
前記回転部材により回転駆動される前記円板形ワークの第１と第２のチャンファ面を複数対の前記下側研磨ドラムと前記上側研磨ドラムとにより同時に複数箇所で研磨加工することを特徴とする円板形ワークの研磨装置。
【請求項２】
請求項１記載の円板形ワークの研磨装置において、それぞれ前記円板形ワークの外周面に接触する第３の環状研磨面が設けられ、前記円板形ワークの回転中心軸に対して直角方向の回転中心軸を中心に回転駆動される複数の外周面研磨ドラムを有し、前記円板形ワークの外周面を同時に複数箇所で研磨加工することを特徴とする円板形ワークの研磨装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の円板形ワークの研磨装置において、前記第１の環状研磨面の外径を前記第２の環状研磨面の内径よりも小径とし、前記下側研磨ドラムを前記上側研磨ドラムの内部に入り込ませて前記第１の環状研磨面と前記第２の環状研磨面とを交差させることを特徴とする円板形ワークの研磨装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の円板形ワークの研磨装置において、前記上側研磨ドラムと対をなす前記下側研磨ドラムを相互に前記円板形ワークの円周方向に間隔を隔てて３つ配置することを特徴とする円板形ワークの研磨装置。
【請求項５】
請求項２〜４のいずれか１項に記載の円板形ワークの研磨装置において、前記外周面研磨ドラムを前記３つの下側研磨ドラムの間に相互に前記円板形ワークの円周方向に間隔を隔てて３つ配置することを特徴とする円板形ワークの研磨装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の円板形ワークの研磨装置において、それぞれの前記上側研磨ドラムおよび前記外周面研磨ドラムは前記円板形ワークに対して接近離反移動自在であることを特徴とする円板形ワークの研磨装置。
【請求項７】
円板形ワークの一方面の外周部に形成された第１のチャンファ面と他方面の外周部に形成された第２のチャンファ面とを研磨加工する円板形ワークの研磨方法であって、
それぞれ前記第１のチャンファ面に接触する第１の環状研磨面が設けられ、回転駆動される複数の下側研磨ドラムと、それぞれ前記第１の環状研磨面と径が相違し前記第２のチャンファ面に接触する第２の環状研磨面が設けられ、回転駆動されるとともに前記下側研磨ドラムと対をなす複数の上側研磨ドラムとを、前記第１の環状研磨面と前記第２の環状研磨面とが交差した状態で前記円板形ワークの外周部を挟み付ける位置まで相対的に接近させる工程と、
前記円板形ワークの外周部に形成されたノッチに係合する係合ピンが設けられた回転部材により前記円板形ワークを前記ノッチの部分で回転駆動し、前記円板形ワークの第１と第２のチャンファ面を複数対の前記下側研磨ドラムと前記上側研磨ドラムとにより同時に複数箇所で研磨加工する研磨工程とを有することを特徴とする円板形ワークの研磨方法。
【請求項８】
請求項７記載の円板形ワークの研磨方法において、それぞれ前記円板形ワークの外周面に接触する第３の環状研磨面が設けられた複数の外周面研磨ドラムを前記円板形ワークの回転中心軸に対して直角方向の回転中心軸を中心に回転駆動し、前記円板形ワークの外周面を同時に複数箇所で研磨加工することを特徴とする円板形ワークの研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半導体ウエーハ等の円板形ワークの外周部表裏両面を同時に研磨加工する円板形ワークの研磨技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路はシリコン製の半導体ウエーハやガリウムヒ素などの化合物半導体ウエーハの表面に一連の製造プロセスを経て形成され、半導体ウエーハからチップ片を切り出すことにより半導体デバイスつまり半導体集積回路装置が製造される。シリコン半導体ウエーハは、円柱形状のシリコン単結晶インゴットからカッターにより円板形に切り出すことにより形成されている。切り出された半導体ウエーハは、表裏両面が砥石により研削加工され、外周部には砥石を用いて面取り加工することによりチャンファ面つまりベベル面が研削加工されるとともに外周面も砥石を用いて研磨加工される。研削加工が行われた半導体ウエーハは、研磨具によりラッピングやポリッシング加工されて研磨加工部位は鏡面に仕上げられる。
【０００３】
半導体ウエーハの外周部に加工されたチャンファ面を鏡面に仕上げ加工するための研磨装置としては、特許文献１に記載されるように、半導体ウエーハをその裏面で真空チャックにより保持して回転駆動するようにしたタイプ、および特許文献２に記載されるように、半導体ウエーハを外周部に噛み合う３つの回転体により垂直に保持して回転駆動させるようにしたタイプ等がある。
【特許文献１】特開２００２−１４４２０１号公報
【特許文献２】特開２００６−１９８７５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体ウエーハをその裏面でチャックにより保持して回転駆動する場合には、通常ではチャックとしては真空チャックが用いられている。真空チャックはゴム等の弾性材料からなる吸着パッドにより形成されており、半導体ウエーハの回転時にはその裏面に吸着パッドが密着することになるので、吸着パッドは半導体ウエーハの吸着面の表面欠陥や汚れの発生源となっている。特に、半導体デバイスにおける回路パターンの微細化、高密度化、および配線の多層化が進むと、微粒子異物や金属不純物等の微小な汚染物質が半導体ウエーハに付着しても、半導体デバイスの製造歩留まりを低下させることになるので、半導体ウエーハを吸着パッドにより吸着して回転駆動すると、吸着パッドに起因して半導体デバイスの製造歩留まりを低下させることになる。
【０００５】
一方、シリコン製の半導体ウエーハは１ｍｍ程度の厚みであり、研磨加工時に半導体ウエーハにこれを折り曲げるように外力が加えられると、半導体ウエーハは破損してしまうことになる。このため、特許文献２に記載のように、半導体ウエーハを外周部に噛み合う３つの回転体により垂直に保持して回転駆動させるようにすると、半導体ウエーハには回転体により押し付け力が加えられて折り曲げられることになるので、研磨具を半導体ウエーハに強く押し付けることができない。このため、外周部の研磨加工に時間がかかるという問題点がある。
【０００６】
本発明の目的は、半導体ウエーハ等の円板形ワークの外周部両面を同時に効率的に研磨加工し得るようにすることにある。
【０００７】
本発明の他の目的は、円板形ワークの製造歩留まりを高めつつ外周部両面を研磨加工し得るようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の円板形ワークの研磨装置は、円板形ワークの一方面の外周部に形成された第１のチャンファ面と他方面の外周部に形成された第２のチャンファ面とを研磨加工する円板形ワークの研磨装置であって、それぞれ前記第１のチャンファ面に接触する第１の環状研磨面が設けられ、回転駆動される複数の下側研磨ドラムと、それぞれ前記第１の環状研磨面と径が相違し前記第１の環状研磨面に対して交差した状態で前記第２のチャンファ面に接触する第２の環状研磨面が設けられ、回転駆動されるとともに前記下側研磨ドラムと対をなす複数の上側研磨ドラムと、前記円板形ワークの外周部に形成されたノッチに係合する係合ピンが設けられ、前記円板形ワークを前記ノッチの部分で回転駆動する回転部材とを有し、前記回転部材により回転駆動される前記円板形ワークの第１と第２のチャンファ面を複数対の前記下側研磨ドラムと前記上側研磨ドラムとにより同時に複数箇所で研磨加工することを特徴とする。
【０００９】
本発明の円板形ワークの研磨装置は、それぞれ前記円板形ワークの外周面に接触する第３の環状研磨面が設けられ、前記円板形ワークの回転中心軸に対して直角方向の回転中心軸を中心に回転駆動される複数の外周面研磨ドラムを有し、前記円板形ワークの外周面を同時に複数箇所で研磨加工することを特徴とする。
【００１０】
本発明の円板形ワークの研磨装置は、前記第１の環状研磨面の外径を前記第２の環状研磨面の内径よりも小径とし、前記下側研磨ドラムを前記上側研磨ドラムの内部に入り込ませて前記第１の環状研磨面と前記第２の環状研磨面とを交差させることを特徴とする。
【００１１】
本発明の円板形ワークの研磨装置は、前記上側研磨ドラムと対をなす前記下側研磨ドラムを相互に前記円板形ワークの円周方向に間隔を隔てて３つ配置することを特徴とする。
【００１２】
本発明の円板形ワークの研磨装置は、前記外周面研磨ドラムを前記３つの下側研磨ドラムの間に相互に前記円板形ワークの円周方向に間隔を隔てて３つ配置することを特徴とする。
【００１３】
本発明の円板形ワークの研磨装置は、それぞれの前記上側研磨ドラムおよび前記外周面研磨ドラムは前記円板形ワークに対して接近離反移動自在であることを特徴とする。
【００１４】
本発明の円板形ワークの研磨方法は、円板形ワークの一方面の外周部に形成された第１のチャンファ面と他方面の外周部に形成された第２のチャンファ面とを研磨加工する円板形ワークの研磨方法であって、それぞれ前記第１のチャンファ面に接触する第１の環状研磨面が設けられ、回転駆動される複数の下側研磨ドラムと、それぞれ前記第１の環状研磨面と径が相違し前記第２のチャンファ面に接触する第２の環状研磨面が設けられ、回転駆動されるとともに前記下側研磨ドラムと対をなす複数の上側研磨ドラムとを、前記第１の環状研磨面と前記第２の環状研磨面とが交差した状態で前記円板形ワークの外周部を挟み付ける位置まで相対的に接近させる工程と、前記円板形ワークの外周部に形成されたノッチに係合する係合ピンが設けられた回転部材により前記円板形ワークを前記ノッチの部分で回転駆動し、前記円板形ワークの第１と第２のチャンファ面を複数対の前記下側研磨ドラムと前記上側研磨ドラムとにより同時に複数箇所で研磨加工する研磨工程とを有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の円板形ワークの研磨方法は、それぞれ前記円板形ワークの外周面に接触する第３の環状研磨面が設けられた複数の外周面研磨ドラムを前記円板形ワークの回転中心軸に対して直角方向の回転中心軸を中心に回転駆動し、前記円板形ワークの外周面を同時に複数箇所で研磨加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、下側研磨ドラムと上側研磨ドラムとにより対をなして円板形ワークの外周部を挟み付けて両面のチャンファ面を同時に研磨加工するようにしたので、効率的にチャンファ面を研磨加工することができる。さらに外周面研磨ドラムによりチャンファ面と同時に外周面を研磨加工すると、効率的に円板形ワークの外周部を研磨加工することができる。
【００１７】
円板形ワークの表裏一方面を真空チャックにより吸着して円板形ワークを回転駆動することなく、円板形ワークの外周部に形成されたノッチに係合する係合ピンにより円板形ワークの外周部に回転力を加えて円板形ワークを回転駆動するようにしたので、円板形ワークの真空吸着面に表面欠陥が発生したり、汚れが付着したりすることを防止でき、研磨処理の歩留まりを向上させることができる。しかも、相互に対向し合う複数対の下側研磨ドラムと上側研磨ドラムとにより円板形ワークを挟んだ状態で研磨加工するので、円板形ワークには大きな変形力が伝わることなく、高品質の研磨面を加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の一実施の形態である円板形ワークの研磨装置を示す一部切り欠き正面図であり、図２は図１に示された研磨ドラムの配置関係を示す概略平面図であり、図３は円板形ワークを研磨加工している状態における概略平面図であり、図４は図３におけるＡ−Ａ線に沿う拡大断面図であり、図５（Ａ）は円板形ワークを示す斜視図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
【００１９】
この研磨装置は半導体ウエーハＷを被加工物である円板形ワークとしてその外周部を研磨加工して鏡面に仕上げ加工するために使用される。半導体ウエーハＷは、シリコン単結晶インゴットからカッターにより円板形に切り出された後に予め表裏両面が砥石により研削加工されて所定の厚みに設定されている。図５に示すように、半導体ウエーハＷの図５（Ｂ）において下側となっている裏面つまり一方面１と上側となっている表面つまり他方面２とのそれぞれの外周部には予め第１のチャンファ面３と第２のチャンファ面４とが研削加工されるとともに外周面５が研削加工されている。
【００２０】
図１に示すように、この研磨装置は基台７の上に垂直方向に伸びる複数の連結部材８を介してほぼ水平に取り付けられる支持板９を有し、支持板９の中央部上方には半導体ウエーハＷが回転中心軸Ｏを中心にほぼ水平となって回転自在に配置されるようになっている。この研磨装置は、図２に示すように、半導体ウエーハＷの円周方向に１２０度毎の等間隔に配置される３つの下側研磨ドラム１１を有している。図１に示すように、それぞれの下側研磨ドラム１１は半導体ウエーハＷの回転中心軸Ｏに対して傾斜角度θ1の回転中心軸Ｏ1を中心に回転駆動される。
【００２１】
それぞれの下側研磨ドラム１１は、図４に示すように、円筒部１２とこれと一体となった端壁部１３とを有し、断面Ｕ字形状となっている。円筒部１２の端面は、外径がＤ1aであり、内径がＤ1bとなった環状の取付面１４となっており、取付面１４は内径側に向けて傾斜するとともに湾曲して形成されている。この取付面１４には研磨パッド１５が貼り付けられており、研磨パッド１５の表面は半導体ウエーハＷの第１のチャンファ面３に接触する第１の環状研磨面１６を形成している。この環状研磨面１６は回転中心軸Ｏに対して角度θ1傾斜して上側を向いており、半導体ウエーハＷは３つの下側研磨ドラム１１のそれぞれの環状研磨面１６の上に配置される。半導体ウエーハＷが環状研磨面１６の上に配置された状態のもとでは、図３に示すように、半導体ウエーハＷのチャンファ面３の一部が環状研磨面１６にこれを横断するように接触する。
【００２２】
この研磨装置は、図２に示すように、それぞれの下側研磨ドラム１１に対応させて配置される３つの上側研磨ドラム２１を有しており、それぞれの上側研磨ドラム２１は下側研磨ドラム１１に対応しているので、上側研磨ドラム２１は半導体ウエーハＷの円周方向に１２０度毎の等間隔となって配置されており、下側研磨ドラム１１と上側研磨ドラム２１とが対となっている。図１に示すように、それぞれの上側研磨ドラム２１は半導体ウエーハＷの回転中心軸Ｏに対して下側研磨ドラム１１とは逆向きとなって傾斜角度θ2の回転中心軸Ｏ2を中心に回転駆動されるとともに、矢印で示すように、下側研磨ドラム１１に支持される半導体ウエーハＷに対して接近離反移動自在となっている。
【００２３】
それぞれの上側研磨ドラム２１は、図４に示すように、円筒部２２とこれと一体となった端壁部２３とを有し、断面Ｕ字形状となっている。円筒部２２の端面は、外径がＤ2aであり、内径がＤ2bとなった環状の取付面２４となっており、取付面２４は内径側に向けて傾斜するとともに湾曲して形成されている。この取付面２４には研磨パッド２５が貼り付けられており、研磨パッド２５の表面は半導体ウエーハＷの第２のチャンファ面４に接触する第２の環状研磨面２６を形成している。この環状研磨面２６は回転中心軸Ｏに対して角度θ2傾斜して下側を向いており、半導体ウエーハＷに接近移動させることにより、半導体ウエーハＷのチャンファ面４の一部が環状研磨面２６にこれを横断するように接触する。
【００２４】
下側研磨ドラム１１の円筒部１２の外径Ｄ1aは、上側研磨ドラム２１の円筒部２２の内径Ｄ2bよりも小径となっており、しかも円筒部１２の軸方向長さは円筒部２２の軸方向長さよりも短く設定されており、半導体ウエーハＷのチャンファ面３を下側研磨ドラム１１の環状研磨面１６に接触させた状態のもとで上側研磨ドラム２１を半導体ウエーハＷに接近させて環状研磨面２６をチャンファ面４に接触させると、小径の下側研磨ドラム１１は大径の上側研磨ドラム２１の内部に部分的に入り込むことになる。これにより、図４に示すように、下側研磨ドラム１１の環状研磨面１６は上側研磨ドラム２１の環状研磨面２６を含む面の中に入り込んだ状態となって、両方の環状研磨面１６，２６は相互に交差した状態となる。
【００２５】
図６は下側研磨ドラム１１の環状研磨面１６がチャンファ面３に接触した部分と、上側研磨ドラム２１の環状研磨面２６がチャンファ面４に接触した部分とを模式的に示す平面図である。図６に示すように、下側研磨ドラム１１の環状研磨面１６にはこれを横切るように半導体ウエーハＷのチャンファ面３が接触するので、環状研磨面１６は破線のハッチングで示す２箇所の部分Ａでチャンファ面３に接触する。これに対して上側研磨ドラム２１の環状研磨面２６にはこれを横切るように半導体ウエーハＷのチャンファ面４が接触するので、環状研磨面２６は実線のハッチングで示す２箇所の部分Ｂでチャンファ面４に接触することになる。しかも、両方の接触部Ａ，Ｂは円周方向に接近しているので、対をなす下側研磨ドラム１１と上側研磨ドラム２１とにより挟まれる半導体ウエーハＷの部分は、上下両方の研磨ドラム１１，２１により両面から研磨のための押し付け力を加えても、半導体ウエーハＷには変形させる程の曲げ力が加わることがない。
【００２６】
図５に示すように、半導体ウエーハＷの外周部にはノッチ６がＶ字形状に形成されている。このノッチ６に係合つまり引っ掛かる係合ピン１７を有する回転ディスク１８が、図１に示すように、半導体ウエーハＷの下側となるように支持板９に設けられており、回転部材としての回転ディスク１８を回転駆動することによって、半導体ウエーハＷは回転駆動される。回転ディスク１８は半導体ウエーハＷの一方面１との間に隙間を介して対向しており、半導体ウエーハＷには接触しないように配置されている。しかも、回転ディスク１８の外周部は図４に示すように、外周面に向けて厚みが薄くなるようにテーパ面１９となっており、外周の縁部は環状研磨面１６と回転ディスク１８とが接触しない厚みに設定されている。
【００２７】
したがって、回転ディスク１８を回転駆動すると、ノッチ６に係合する係合ピン１７により半導体ウエーハＷは外周部により回転力が加えられて回転駆動される。半導体ウエーハＷを回転駆動した状態のもとで下側研磨ドラム１１の環状研磨面１６によりチャンファ面３が研磨加工され、上側研磨ドラム２１の環状研磨面２６によりチャンファ面４が研磨加工される。
【００２８】
この研磨装置は、図２に示すように、それぞれの上側研磨ドラム２１と対をなす３つの下側研磨ドラム１１の相互間に位置させて３つの外周面研磨ドラム３１を有している。それぞれの外周面研磨ドラム３１は半導体ウエーハＷの回転中心軸Ｏに対して直角方向の回転中心軸Ｏ3を中心に回転駆動されるとともに、矢印で示すように、半導体ウエーハＷに向けて接近離反移動自在となっている。
【００２９】
それぞれの外周面研磨ドラム３１は、図４に示すように、円筒部３２とこれと一体となった端壁部３３とを有し、断面Ｕ字形状となっている。円筒部３２の端面は、外径がＤ3aであり、内径がＤ3bとなった環状の取付面３４となっており、取付面３４は内径側に向けて傾斜するとともに半導体ウエーハＷの外周面５に対応して湾曲して形成されている。この取付面３４には研磨パッド３５が貼り付けられており、研磨パッド３５の表面は半導体ウエーハＷの外周面５に接触する環状研磨面３６を形成している。したがって、環状研磨面３６を半導体ウエーハＷの外周面５に押し付けた状態のもとで、半導体ウエーハＷを回転させるとともに外周面研磨ドラム３１を回転駆動させると、環状研磨面３６により外周面５が研磨加工される。なお、上側研磨ドラム２１と外周面研磨ドラム３１は、ほぼ同一の構造となっており、同一構造の研磨ドラムを上側研磨ドラム２１としても外周面研磨ドラム３１としても使用することができる。
【００３０】
図１に示すように、上側研磨ドラム２１を駆動する上側研磨ヘッド４１が台座４２を介して支持板９の上方に取り付けられている。図１には１つの上側研磨ヘッド４１のみが示されているが、研磨装置は図２および図３に示すように３つの上側研磨ドラム２１を有しているので、３つの上側研磨ヘッド４１が支持板９に取り付けられている。
【００３１】
図７は上側研磨ヘッド４１を水平状態として示す正面図であり、図８は図７の平面図であり、図９は図７の右側面図である。図７〜図９に示すように、上側研磨ヘッド４１は台座４２に固定される支持台４３を有しており、支持台４３に取り付けられたガイドレール４４には駆動ユニット４５が軸方向に往復動自在に装着されている。駆動ユニット４５は電動モータ４６とこれの先端に取り付けられるホルダー４７とを有し、上側研磨ドラム２１の回転軸４８がホルダー４７に回転自在に支持されるとともに電動モータ４６の主軸４９と回転軸４８が連結され、電動モータ４６により上側研磨ドラム２１は回転駆動される。
【００３２】
支持台４３には空気圧シリンダ５１が取り付けられ、空気圧シリンダ５１のピストンロッド５２はブラケット５３を介して駆動ユニット４５に連結されており、空気圧シリンダ５１により上側研磨ドラム２１は矢印で示すように半導体ウエーハＷに向けて接近離反移動自在となっている。
【００３３】
図１に示すように、下側研磨ドラム１１を駆動する下側研磨ヘッド６１が台座６２を介して支持板９に取り付けられている。図１には１つの下側研磨ヘッド６１のみが示されているが、この研磨装置は図２および図３に示すように、上側研磨ヘッド４１と同様に３つの下側研磨ヘッド６１を有しており、それぞれの下側研磨ヘッド６１は支持板９に取り付けられている。
【００３４】
図１に示すように、下側研磨ヘッド６１は、電動モータ６３とこれの先端に取り付けられるホルダー６４とを備えるとともに台座６２に固定される駆動ユニット６５を有している。ホルダー６４により下側研磨ドラム１１の回転軸６６が回転自在に支持されるとともに電動モータ６３の主軸６７と回転軸６６とが連結され、電動モータ６３により下側研磨ドラム１１は回転駆動される。
【００３５】
図１に示すように、外周面研磨ドラム３１を駆動する水平研磨ヘッド７１が台座７２を介して支持板９の上側に取り付けられている。図１には１つの水平研磨ヘッド７１のみが示されているが、この研磨装置は図２および図３に示すように３つの外周面研磨ドラム３１を有しているので、３つの水平研磨ヘッド７１が支持板９に取り付けられている。
【００３６】
図１０は水平研磨ヘッド７１を示す正面図であり、水平研磨ヘッド７１の基本構造は上側研磨ヘッド４１と同様である。図１および図１０に示すように、水平研磨ヘッド７１は台座７２に固定される支持台７３を有しており、支持台７３に取り付けられた図示しないガイドレールには駆動ユニット７５が軸方向に往復動自在に装着されている。駆動ユニット７５は電動モータ７６を有しており、電動モータ７６の先端に取り付けられたホルダー７７により外周面研磨ドラム３１の回転軸７８が回転自在に支持されるとともに電動モータ７６の主軸７９と回転軸７８が連結され、電動モータ７６により外周面研磨ドラム３１は回転駆動される。
【００３７】
支持台７３には空気圧シリンダ８１が取り付けられ、空気圧シリンダ８１のピストンロッド８２はブラケット８３を介して駆動ユニット７５に連結されており、空気圧シリンダ８１により外周面研磨ドラム３１は矢印で示すように半導体ウエーハＷに向けて接近離反移動自在となっている。
【００３８】
支持板９には、図１に示すように、回転ディスク１８を回転駆動するための駆動ユニット８４が取り付けられており、この駆動ユニット８４は基台７に固定される支持台８５により支持されており、駆動ユニット８４の内部には回転ディスク１８を回転駆動するための図示しない電動モータが組み込まれている。
【００３９】
次に、この研磨装置により半導体ウエーハＷの外周部の研磨加工手順について説明すると、図１および図２に示すように、上側研磨ドラム２１と外周面研磨ドラム３１とをそれぞれ後退移動させた状態のもとで、下側研磨ドラム１１の環状研磨面１６の上に半導体ウエーハＷを配置する。このときには、半導体ウエーハＷのノッチ６に回転ディスク１８の係合ピン１７を係合させる。
【００４０】
次いで、上側研磨ドラム２１を半導体ウエーハＷに接近移動させて、下側研磨ドラム１１の環状研磨面１６と上側研磨ドラム２１の環状研磨面２６との間で半導体ウエーハＷの外周部を挟み付ける。これにより、下側研磨ドラム１１は上側研磨ドラム２１の内部に図４に示すように部分的に入り込んだ状態となり、環状研磨面１６と環状研磨面２６は相互に交差した状態となる。
【００４１】
この状態のもとで、駆動ユニット８４に設けられた電動モータによって回転ディスク１８を回転させて半導体ウエーハＷを回転駆動するとともに全ての研磨ドラム１１，２１，３１を回転駆動させる。これにより、半導体ウエーハＷのチャンファ面３は３つの下側研磨ドラム１１の環状研磨面１６により研磨加工され、チャンファ面４は３つの上側研磨ドラム２１の環状研磨面２６により研磨加工され、さらに半導体ウエーハＷの外周面５は外周面研磨ドラム３１の環状研磨面３６により両方のチャンファ面３，４と同時に研磨加工されることになる。
【００４２】
この研磨装置においては、ノッチ６に係合する係合ピン１７により半導体ウエーハＷを回転させて、両面のチャンファ面３，４を同時に研磨加工するようにしたので、半導体ウエーハＷの表裏一方の面で吸着パッドにより吸着させて回転させることがなく、半導体ウエーハＷの吸着面に表面欠陥が発生したり、汚れが付着することを防止できる。しかも、相互に対向し合う複数対の下側研磨ドラム１１と上側研磨ドラム２１とにより半導体ウエーハＷを複数箇所で挟んだ状態のもとで、チャンファ面３，４を研磨加工することから、半導体ウエーハＷのチャンファ面３，４に研磨加工に必要なように押し付け力を加えても、半導体ウエーハＷを湾曲させることがなく、高品質の研磨加工を行うことができる。これにより、半導体ウエーハＷの研磨加工の歩留まりを高めることができる。
【００４３】
本発明は前述した実施の形態に限定されることなく、その要旨を変更しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した研磨装置は、下側研磨ドラム１１の外径Ｄ1aが上側研磨ドラム２１の内径Ｄ2bよりも小径となっているが、両方の研磨ドラム１１，２１の大小関係を逆としても良い。その場合には、下側研磨ドラム１１の環状研磨面１６と上側研磨ドラム２１の環状研磨面２６との間で半導体ウエーハＷの外周部を挟み付けた状態とすると、上側研磨ドラム２１が下側研磨ドラム１１の内部に入り込んだ状態となって、環状研磨面１６，２６が相互に交差した状態となる。また、この研磨装置は対をなす下側研磨ドラム１１と上側研磨ドラム２１とが３つずつ半導体ウエーハＷの円周方向に等間隔で配置されており、これらの対をなす研磨ドラムの間に外周面研磨ドラム３１が３つ配置されているが、それぞれの数は複数であれば、３つずつに限られない。さらに、この研磨装置は半導体ウエーハＷを被加工物の円板形ワークとしているが、ガラス基板などの他の円板形ワークについても研磨加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の一実施の形態である円板形ワークの研磨装置を示す一部切り欠き正面図である。
【図２】図１に示された研磨ドラムの配置関係を示す概略平面図である。
【図３】円板形ワークを研磨加工している状態における概略平面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線に沿う拡大断面図である。
【図５】（Ａ）は円板形ワークを示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線に沿う拡大断面図である。
【図６】下側研磨ドラムの環状研磨面がチャンファ面に接触した部分と、上側研磨ドラムの環状研磨面がチャンファ面に接触した部分とを模式的に示す平面図である。
【図７】上側研磨ヘッドを水平状態として示す正面図である。
【図８】図７の平面図である。
【図９】図７の右側面図である。
【図１０】水平研磨ヘッドを示す正面図である。
【符号の説明】
【００４５】
Ｗ      半導体ウエーハ（円板形ワーク）
１      一方面
２      他方面
３，４  チャンファ面
５      外周面
６      ノッチ
１１    下側研磨ドラム
１５    研磨パッド
１６    環状研磨面
１７    係合ピン
１８    回転ディスク（回転部材）
２１    上側研磨ドラム
２５    研磨パッド
２６    環状研磨面
３１    外周面研磨ドラム
３５    研磨パッド
３６    環状研磨面
４１    上側研磨ヘッド
６１    下側研磨ヘッド
７１    水平研磨ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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