JP7744796B2 - Polishing Equipment - Google Patents
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Description
本発明は、半導体ウエハ等のワークを研磨するポリッシュ装置に関し、特に小型化が可能なインデックス機構を備えたポリッシュ装置に関する。 The present invention relates to a polishing device for polishing workpieces such as semiconductor wafers, and in particular to a polishing device equipped with an indexing mechanism that allows for miniaturization.
従来、半導体ウエハ等の研磨加工、例えばCMP(化学的機械研磨:Chemical Mechanical Polishing)等、を行うポリッシュ装置がある。この種のポリッシュ装置として、半導体ウエハ等のワークを研磨テーブル上の加工位置に搬送するインデックス機構を備えたものが知られている。 Conventionally, there are polishing devices that perform polishing processes on semiconductor wafers and the like, such as CMP (Chemical Mechanical Polishing). Known polishing devices of this type include those equipped with an indexing mechanism that transports workpieces such as semiconductor wafers to a processing position on a polishing table.
例えば、特許文献1には、正逆方向に回動可能な中空軸に中心部を軸承されたインデックスヘッドを有する研磨装置が開示されている。インデックスヘッドの下部には、インデックスヘッドの中空軸を中心として同一円周上に、ウエハを上方から吸着保持する複数のチャック機構が設けられている。チャック機構に保持されたウエハは、インデックスヘッドの回動によって研磨工程が行われる位置に移送され、チャック機構の回転軸を中心として回転しながら、下方にある回転するポリッシャに押圧され研磨される。 For example, Patent Document 1 discloses a polishing device having an index head whose center is journaled on a hollow shaft that can rotate forward and backward. Below the index head, multiple chuck mechanisms are provided on the same circumference around the hollow shaft of the index head, which suction-hold wafers from above. The wafers held by the chuck mechanisms are transported to the position where the polishing process will take place by the rotation of the index head, and as they rotate around the rotation axis of the chuck mechanisms, they are pressed against a rotating polisher below and polished.
また例えば、特許文献2には、上部に複数の基板ホルダーテーブルが配設されたインデックス型回転テーブルを有する半導体基板研磨装置が開示されている。インデックス型回転テーブルが回動することにより、基板ホルダーテーブルの上面に保持されたワークが移送される。そして、基板ホルダーテーブルがそれぞれに接続されたスピンドルを回転軸として回転し、回転するワークの上方から回転する研磨パッドが下降して、研磨パッドでワークの上面を摺擦する研磨が行われる。 For example, Patent Document 2 discloses a semiconductor substrate polishing apparatus having an index-type rotary table with multiple substrate holder tables arranged on top. The index-type rotary table rotates to transport the workpiece held on the upper surface of the substrate holder table. The substrate holder tables then rotate around the spindles connected to them as their rotation axes, and a rotating polishing pad descends from above the rotating workpiece, rubbing against the upper surface of the workpiece to polish it.
しかしながら、上記した従来技術のインデックス機構を備えたポリッシュ装置は、半導体ウエハ等の生産性を向上させると共に、装置の小型化を図るために改善すべき点があった。 However, the polishing apparatus equipped with the index mechanism of the above-mentioned conventional technology had some areas that needed improvement in order to improve productivity of semiconductor wafers and the like, as well as to reduce the size of the apparatus.
具体的には、従来技術のインデックス機構は、インデックスヘッドまたはインデックステーブル等の回動するインデックスの中心部に、これらを支持する回転軸となる支柱が設けられている。そのため、支柱の直径に相当する分は必ずインデックスの寸法が大きくなり、インデックス機構のための広い領域が必要になって、ポリッシュ装置が大型化する。 Specifically, in conventional indexing mechanisms, a support pillar is provided at the center of a rotating index, such as an index head or index table, which acts as a rotation axis to support the index. As a result, the dimensions of the index inevitably increase by an amount equivalent to the diameter of the pillar, requiring a large area for the indexing mechanism and resulting in a larger polishing device.
また、インデックスの中心部が支柱に支持される構成では、インデックスを回動させてワークを移動する際のワークの移動距離が長くなる。即ち、中心部に設けられた支柱の径に相当する分だけ、ワークの移動時の回動半径が大きくなり、回動周長が長くなる。よって、ワークの移動時間を短縮して生産性を向上させることが難しかった。 Furthermore, in a configuration in which the center of the index is supported by a support, the distance the workpiece moves when the index is rotated to move it becomes longer. In other words, the radius of rotation of the workpiece when it moves becomes larger by an amount equivalent to the diameter of the support provided in the center, and the rotation circumference becomes longer. As a result, it has been difficult to reduce the time it takes to move the workpiece and improve productivity.
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、小型で高効率なインデックス機構を備え、装置の小型化及び生産性の向上を図ることができるポリッシュ装置を提供することにある。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to provide a polishing device equipped with a small, highly efficient indexing mechanism, which allows for the device to be made smaller and for productivity to be improved.
本発明のポリッシュ装置は、上面に研磨布を保持して回転する研磨テーブルと、下面にワークを吸着して回転し前記ワークの下面を前記研磨布の上面に摺接させるチャックと、回動して前記チャックが保持する前記ワークを前記チャックと共に移送するインデックスと、上部に前記研磨テーブルが配設されたベーステーブルと、前記ベーステーブルの上部に設けられ前記インデックスを支持するコラムと、を具備し、前記インデックスの周縁部には、前記インデックスを回動自在に支持する支持部材が設けられていることを特徴とする。 The polishing apparatus of the present invention comprises a polishing table that rotates while holding an abrasive cloth on its upper surface , a chuck that adsorbs a workpiece to its lower surface and rotates, causing the lower surface of the workpiece to slide against the upper surface of the abrasive cloth, an index that rotates to transport the workpiece held by the chuck together with the chuck , a base table on top of which the polishing table is arranged, and a column that is arranged on top of the base table and supports the index , and is characterized in that a support member that supports the index so that it can rotate freely is provided on the peripheral edge of the index.
本発明のポリッシュ装置によれば、研磨布を保持して回転する研磨テーブルと、ワークを吸着して回転するチャックと、回動してチャックが保持するワークを移送するインデックスと、を具備し、インデックスの周縁部には、インデックスを回動自在に支持する支持部材が設けられている。このような構成により、インデックスの中央部にインデックスを支持する支柱等を設ける必要がなく、ポリッシュ装置を小型化することができる。また、インデックスの小型化によりワークの移送距離が短くなり、インデックスによる効率的なワーク搬送が実現する。 The polishing device of the present invention comprises a polishing table that holds and rotates an abrasive cloth, a chuck that rotates while adsorbing a workpiece, and an index that rotates to transport the workpiece held by the chuck. The periphery of the index is provided with a support member that rotatably supports the index. This configuration eliminates the need to provide a support pillar or the like in the center of the index, allowing for a more compact polishing device. Furthermore, the smaller index shortens the distance the workpiece must be transported, enabling more efficient workpiece transport by the index.
また、本発明のポリッシュ装置によれば、前記インデックスの周縁部には、駆動手段から前記インデックスに回動する動力を伝達する動力伝達部材が設けられても良い。これにより、インデックスに回動の動力を伝達するために、インデックスの中央部に回転軸等を設ける必要がない。よって、小型で高効率なインデックス機構が得られ、ポリッシュ装置を小型化し、且つ生産性の向上を図ることができる。 Furthermore, according to the polishing device of the present invention, a power transmission member that transmits rotational power from the drive means to the index may be provided on the peripheral edge of the index. This eliminates the need to provide a rotational shaft or the like in the center of the index to transmit rotational power to the index. This results in a compact, highly efficient index mechanism, making it possible to miniaturize the polishing device and improve productivity.
また、本発明のポリッシュ装置によれば、前記動力伝達部材は、前記インデックスの周縁部に設けられたベルトクランプと、両端部が前記ベルトクランプに固定されたベルトと、を有しても良い。このような構成により、インデックスの周縁部への取り付けが容易な動力伝達部材が得られると共に、駆動手段からの動力を効率的に伝達し、中心部に支柱がない小型のインデックスを効率良く回動させることができる。 Furthermore, according to the polishing device of the present invention, the power transmission member may include a belt clamp provided on the periphery of the index and a belt with both ends fixed to the belt clamp. This configuration provides a power transmission member that can be easily attached to the periphery of the index, efficiently transmits power from the drive means, and efficiently rotates a small index that does not have a support pillar in the center.
また、本発明のポリッシュ装置によれば、前記動力伝達部材は、前記インデックスの周縁部に設けられ伝道面に凹凸歯形が形成されたプーリと、前記プーリに噛合するベルトと、を有しても良い。このような構成により、駆動手段からの動力を効率的に伝達し、中心部に支柱がない小型のインデックスを効率良く回動させることができる。 Furthermore, according to the polishing device of the present invention, the power transmission member may include a pulley provided on the periphery of the index and having a concave-convex tooth profile formed on the transmission surface, and a belt meshing with the pulley. This configuration allows for efficient transmission of power from the drive means, enabling efficient rotation of a small index that does not have a support pillar in the center.
前記動力伝達部材は、前記インデックスの周縁部に前記インデックスと同軸に設けられた大歯車と、前記大歯車に噛合する小歯車と、を有しても良い。このような構成により、駆動手段からの動力を歯車機構で効率的に伝達し、中心部に支柱がない小型のインデックスを効率良く回動させることができる。 The power transmission member may include a large gear provided coaxially with the index around the periphery of the index, and a small gear meshing with the large gear. This configuration allows the power from the drive mechanism to be efficiently transmitted via a gear mechanism, enabling efficient rotation of a small index that does not have a support pillar in the center.
また、本発明のポリッシュ装置によれば、上部に前記研磨テーブルが配設されたベーステーブルと、前記ベーステーブルの上部に設けられ前記インデックスを支持するコラムと、を具備し、前記研磨布は、前記研磨テーブルの上面に保持され、前記ワークは、前記チャックの下面に吸着され、前記ワークの下面が前記研磨布の上面に摺接しても良い。このような構成により、ポリッシュ装置の大型化を抑えながら、チャックに保持されたワークよりも径の大きな研磨布を高精度に保持できる大径の研磨テーブルを設けることができる。よって、中央部に支柱がない小型のインデックスで効率的にワークを移送して、大径の研磨布でワークを高精度に研磨することができる。 The polishing apparatus of the present invention further comprises a base table on which the polishing table is disposed, and a column disposed above the base table and supporting the index. The polishing cloth may be held on the upper surface of the polishing table, and the workpiece may be attracted to the lower surface of the chuck, with the lower surface of the workpiece sliding against the upper surface of the polishing cloth. This configuration makes it possible to provide a large-diameter polishing table that can precisely hold a polishing cloth with a larger diameter than the workpiece held in the chuck, while preventing the polishing apparatus from becoming too large. This allows the workpiece to be efficiently transported using a small index with no central support, and the workpiece can be polished with high precision using a large-diameter polishing cloth.
また、本発明のポリッシュ装置によれば、前記支持部材は、前記インデックスの周縁部に固定された内輪と、前記コラム側に固定された外輪と、前記内輪と前記外輪との間にそれぞれが交互に直交するよう配列された円筒状の転動体と、を有する軸受であっても良い。これにより、内輪及び外輪と転動体との線接触により、ラジアル荷重、アキシアル荷重及びモーメント等の複雑な荷重を同時に小さい弾性変位で受けることができ、インデックスを高精度な回動ができるよう支持することができる。よって、インデックスの中心部に支柱を設けることなく、小型のインデックスでワークを正確に移送することができ、高効率な研磨加工を行うことができる。 Furthermore, according to the polishing device of the present invention, the support member may be a bearing having an inner ring fixed to the periphery of the index, an outer ring fixed to the column side, and cylindrical rolling elements arranged between the inner ring and the outer ring so that they intersect alternately at right angles. This allows for line contact between the inner ring and the outer ring and the rolling elements, allowing for complex loads such as radial loads, axial loads, and moments to be received simultaneously with small elastic displacement, and the index can be supported to rotate with high precision. Therefore, without providing a support pillar in the center of the index, workpieces can be transported accurately using a small index, enabling highly efficient polishing.
以下、本発明の実施形態に係るポリッシュ装置を図面に基づき詳細に説明する。
図1は、本発明の実施形態に係るポリッシュ装置1の概略構成を示す平面図である。
図1を参照して、ポリッシュ装置1は、略基板状のワークWの表面を研磨する装置である。具体的には、ワークWは、例えば、半導体基板であり、ポリッシュ装置1は、例えば、化学的機械研磨(CMP)加工を行う装置である。即ち、ポリッシュ装置1は、ワークWを形成する半導体等の表面や、半導体等の表面に形成された各種被覆等を、高精度に平坦状に仕上げるために用いられる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A polishing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a polishing apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
1, the polishing apparatus 1 is an apparatus for polishing the surface of a substantially substrate-shaped workpiece W. Specifically, the workpiece W is, for example, a semiconductor substrate, and the polishing apparatus 1 is an apparatus for performing, for example, chemical mechanical polishing (CMP). That is, the polishing apparatus 1 is used to finish the surface of the semiconductor or the like that forms the workpiece W, or various coatings or the like formed on the surface of the semiconductor or the like, to a highly flat surface.
ポリッシュ装置1は、ワークWを研磨する研磨布9を保持する研磨テーブル2と、ワークWを保持するチャック3と、チャック3が保持するワークWを移送するインデックス4と、ワークWをチャック3に搬送するワーク搬送機構5と、を有する。 The polishing device 1 has a polishing table 2 that holds an abrasive cloth 9 for polishing the workpiece W, a chuck 3 that holds the workpiece W, an index 4 that transports the workpiece W held by the chuck 3, and a workpiece transport mechanism 5 that transports the workpiece W to the chuck 3.
図2は、ポリッシュ装置1の概略構成を示す側面図である。
図1及び図2を参照して、研磨テーブル2は、ワークWを研磨する研磨布9を吸着保持して回転させる装置である。具体的には、研磨テーブル2は、略円形状の形態を成し、ベースフレーム10の上部に水平回転自在に設けられ、上部にある保持面に研磨布9を保持した状態で図示しない駆動手段によって駆動されて回転する。なお、研磨布9は、例えば、図示しない減圧装置等を利用して研磨テーブル2の保持面に真空吸着されても良い。
FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the polishing device 1. As shown in FIG.
1 and 2, the polishing table 2 is a device that suction-holds and rotates a polishing cloth 9 for polishing a workpiece W. Specifically, the polishing table 2 is substantially circular, is mounted on a base frame 10 so as to be horizontally rotatable, and is driven to rotate by a driving means (not shown) with the polishing cloth 9 held on a holding surface at the top. The polishing cloth 9 may be vacuum-sucked onto the holding surface of the polishing table 2 using, for example, a pressure reducing device (not shown).
研磨布9は、ワークWを研磨するための布部材である。研磨布9としては、例えば、発泡ポリウレタンシート、合成繊維等から成る不織布、その他のフェルトが利用されても良い。 The polishing cloth 9 is a cloth member used to polish the workpiece W. For example, a foamed polyurethane sheet, a nonwoven fabric made of synthetic fibers, or other felt may be used as the polishing cloth 9.
チャック3は、研磨対象のワークWを吸着保持して回転させる機構である。チャック3は、ワークWを保持する略円形状の保持面を有する。チャック3には、上下方向、即ち保持面に対して垂直な方向、に延在する回転軸14が設けられており、回転軸14を介してインデックス4に支持されている。 The chuck 3 is a mechanism that suction-holds and rotates the workpiece W to be polished. The chuck 3 has a roughly circular holding surface that holds the workpiece W. The chuck 3 is provided with a rotation shaft 14 that extends vertically, i.e., perpendicular to the holding surface, and is supported by the index 4 via the rotation shaft 14.
ワークWを保持するチャック3の保持面は、略中央に設けられた回転軸14を中心として回転自在に構成されている。インデックス4の上方には、チャック3を回転させる駆動手段としてチャック用モータ15が設けられている。チャック3は、チャック用モータ15によって駆動されて回転する。即ち、ワークWは、チャック3の回転軸14を中心として水平回転する。 The holding surface of the chuck 3 that holds the workpiece W is configured to rotate freely around a rotation axis 14 located approximately in the center. A chuck motor 15 is provided above the index 4 as a drive means for rotating the chuck 3. The chuck 3 is driven to rotate by the chuck motor 15. In other words, the workpiece W rotates horizontally around the rotation axis 14 of the chuck 3.
なお、チャック3は、研磨テーブル2よりも小径である。換言すれば、研磨テーブル2は、チャック3に保持されたワークWよりも径の大きな研磨布9を高精度に保持できる。このような大径の研磨テーブル2が設けられることにより、ポリッシュ装置1は、中央部に支柱がない小型のインデックス4で装置全体の大型化を抑えながら、大径の研磨布9でワークWを高精度に研磨することができる。 The chuck 3 has a smaller diameter than the polishing table 2. In other words, the polishing table 2 can hold with high precision a polishing cloth 9 with a larger diameter than the workpiece W held by the chuck 3. By providing such a large-diameter polishing table 2, the polishing device 1 can polish the workpiece W with high precision using a large-diameter polishing cloth 9 while preventing the overall device size from increasing by using a small index 4 with no central support.
チャック用モータ15の回転動力をチャック3に伝達する動力伝達手段は、例えば、V形ベルト、タイミングベルト、その他各種のベルト機構等である。インデックス4の上方には、回転軸14に連結されたプーリ16と、チャック用モータ15の出力軸に固定されたプーリ17と、プーリ16及びプーリ17に掛けられたベルト18と、が設けられている。なお、チャック用モータ15は、動力伝達手段を介さずチャック3を駆動するダイレクトドライブモータ等であっても良い。 The power transmission means that transmits the rotational power of the chuck motor 15 to the chuck 3 is, for example, a V-belt, timing belt, or any other type of belt mechanism. Above the index 4, there are provided a pulley 16 connected to the rotation shaft 14, a pulley 17 fixed to the output shaft of the chuck motor 15, and a belt 18 looped around the pulley 16 and pulley 17. The chuck motor 15 may also be a direct drive motor that drives the chuck 3 without using a power transmission means.
また、ポリッシュ装置1は、チャック3の保持面を上下方向に送る送り手段としてのエアシリンダ19を有する。エアシリンダ19は、インデックス4の上方に設けられ、チャック3を上下方向に送ると共に、研磨工程においては、チャック3に保持されたワークWを研磨布9の研磨面に向かって押圧する。 The polishing device 1 also has an air cylinder 19 as a feeding means for vertically feeding the holding surface of the chuck 3. The air cylinder 19 is located above the index 4 and feeds the chuck 3 vertically, and during the polishing process, it presses the workpiece W held by the chuck 3 against the polishing surface of the polishing cloth 9.
ポリッシュ装置1では、ワークWに研磨布9を接触させて相対移動させることによりワークWの研磨が行われる。詳しくは、研磨工程において、ワークWの被研磨面、即ち下面は、チャック3の回転軸14を中心として回転しながら、研磨テーブル2の回転軸を中心として回転している研磨布9の研磨面、即ち上面、に当接する。そして、ワークWの被研磨面は、研磨布9の研磨面に押圧される。これにより、ワークWの被研磨面が研磨される。 In the polishing device 1, the workpiece W is polished by bringing the polishing cloth 9 into contact with the workpiece W and moving them relative to each other. More specifically, during the polishing process, the surface to be polished of the workpiece W, i.e., the lower surface, rotates around the rotation axis 14 of the chuck 3 and comes into contact with the polishing surface, i.e., the upper surface, of the polishing cloth 9, which rotates around the rotation axis of the polishing table 2. The surface to be polished of the workpiece W is then pressed against the polishing surface of the polishing cloth 9. This causes the surface to be polished of the workpiece W to be polished.
インデックス4は、チャック3に保持されたワークWを、回転しながら研磨位置40に移送する割り出し装置である。具体的には、インデックス4は、略円形状の形態を成し、ベースフレーム10の上方に設けられたコラム11に水平回動自在に支持されている。 The index 4 is an indexing device that rotates to transfer the workpiece W held in the chuck 3 to the polishing position 40. Specifically, the index 4 is approximately circular and is supported by a column 11 located above the base frame 10 so that it can rotate horizontally.
詳しくは、ベースフレーム10の上方には、ベースフレーム10から立設された支柱13と、支柱13に支持されたアッパープレート12と、を有するコラム11が形成されている。そして、インデックス4は、コラム11のアッパープレート12に回動自在に支持されている。 More specifically, above the base frame 10, a column 11 is formed, which has a support 13 erected from the base frame 10 and an upper plate 12 supported by the support 13. The index 4 is rotatably supported on the upper plate 12 of the column 11.
インデックス4には、2つのチャック3が設けられており、インデックス4は、チャック3を支持した状態で、インデックス4の中心軸を中心とし回動する。インデックス4の回動によって、ワークWは、チャック3に保持された状態でローディング位置41から研磨位置40に、または、その逆に送られる。 The index 4 is provided with two chucks 3, and the index 4 rotates around its central axis while supporting the chucks 3. By rotating the index 4, the workpiece W is transported from the loading position 41 to the polishing position 40 while held by the chucks 3, or vice versa.
ここで、インデックス4の回動機構について詳述する。インデックス4の周縁部には、インデックス4を回動自在に支持する支持部材としての軸受20が設けられている。具体的には、インデックス4は、その周縁部が軸受20を介してアッパープレート12に回転自在に支持されている。 Now, the rotation mechanism of the index 4 will be described in detail. A bearing 20 is provided on the periphery of the index 4 as a support member that rotatably supports the index 4. Specifically, the periphery of the index 4 is rotatably supported on the upper plate 12 via the bearing 20.
このようにインデックス4は周縁部が軸受20に支持されているので、インデックス4の中央部にインデックス4を支持する支柱等を設ける必要がない。これにより、ポリッシュ装置1の小型化を図ることができる。また、インデックス4の小型化によりワークWの移送距離が短くなり、インデックス4による効率的なワークWの搬送が実現する。よって、ポリッシュ装置1によるワークWの生産性を高めることができる。 As the index 4 is supported at its periphery by the bearings 20, there is no need to provide a support pillar or the like in the center of the index 4 to support it. This allows the polishing device 1 to be made more compact. Furthermore, the smaller size of the index 4 shortens the transport distance of the workpiece W, allowing the index 4 to transport the workpiece W more efficiently. This increases the productivity of the workpiece W produced by the polishing device 1.
また、コラム11には、インデックス4を回動させてワークWを移送するための駆動手段であるインデックス用モータ24が設けられている。インデックス用モータ24の回動動力は、インデックス4の周縁部に伝達される。 The column 11 is also provided with an index motor 24, which is a driving means for rotating the index 4 and transporting the workpiece W. The rotational power of the index motor 24 is transmitted to the periphery of the index 4.
詳しくは、インデックス4の周縁部には、インデックス用モータ24からインデックス4に回動する動力を伝達する動力伝達部材としてのベルト27の両端部を固定するベルトクランプ25が設けられている。 More specifically, belt clamps 25 are provided around the periphery of the index 4 to secure both ends of a belt 27, which serves as a power transmission member that transmits rotational power from the index motor 24 to the index 4.
そして、インデックス用モータ24の出力軸にはプーリ26が固定されている。インデックス用モータ24の出力軸に固定されたプーリ26と、インデックス4の周縁部に設けられたベルトクランプ25とは、ベルト27を介して動力伝達可能に連結されている。 A pulley 26 is fixed to the output shaft of the index motor 24. The pulley 26 fixed to the output shaft of the index motor 24 and a belt clamp 25 provided on the periphery of the index 4 are connected via a belt 27 so that power can be transmitted.
このようにインデックス4の周縁部に回動動力を伝達する機構が設けられることにより、前述の如く、インデックス4に回動の動力を伝達するために、インデックス4の中央部に回転軸等を設ける必要がない。よって、小型で高効率なインデックス機構が得られ、ポリッシュ装置1を小型化し、且つ生産性の向上を図ることができる。 By providing a mechanism for transmitting rotational power to the periphery of the index 4 in this way, it is not necessary to provide a rotational shaft or the like in the center of the index 4 to transmit rotational power to the index 4, as mentioned above. This results in a compact, highly efficient index mechanism, making it possible to reduce the size of the polishing device 1 and improve productivity.
なお、インデックス用モータ24の動力をインデックス4の周縁部に伝達するベルトクランプ25、プーリ26及びベルト27として、例えば、V形ベルト、タイミングベルト、その他各種のベルト機構等を採用することができる。 The belt clamp 25, pulley 26, and belt 27 that transmit the power of the index motor 24 to the periphery of the index 4 can be, for example, a V-belt, a timing belt, or any other type of belt mechanism.
例えば、インデックス4に回動動力を伝達する動力伝達部材のプーリ26は、伝道面に台形歯形等の凹凸歯形が形成されたタイミングプーリであり、ベルト27は、プーリ26に噛合するタイミングベルト、ベルトクランプ25は、タイミングベルトの両端部を固定するクランプであっても良い。 For example, the pulley 26, a power transmission member that transmits rotational power to the index 4, may be a timing pulley with a concave-convex tooth profile such as a trapezoidal tooth profile formed on the transmission surface, the belt 27 may be a timing belt that meshes with the pulley 26, and the belt clamp 25 may be a clamp that secures both ends of the timing belt.
このような構成により、インデックス用モータ24からの動力を効率的且つ正確に伝達し、中心部に支柱がない小型のインデックス4を正確な位置に効率良く高精度に回動させることができる。 This configuration allows the power from the index motor 24 to be transmitted efficiently and accurately, allowing the small index 4, which has no central support, to be rotated efficiently and with high precision to an accurate position.
なお、インデックス4の周縁部には、インデックス用モータ24からインデックス4に回動する動力を伝達する動力伝達部材として、ベルト27に噛合する図示しないプーリが、インデックス4及び軸受20と同軸に設けられても良い。 In addition, a pulley (not shown) that meshes with the belt 27 may be provided coaxially with the index 4 and bearing 20 on the periphery of the index 4 as a power transmission member that transmits rotational power from the index motor 24 to the index 4.
また、インデックス用モータ24からインデックス4に回動する動力を伝達する動力伝達部材は、歯車機構を構成するものであっても良い。例えば、インデックス4の周縁部には、動力伝達部材として、インデックス4及び軸受20と同軸のピッチ円で歯形が形成された図示しない大歯車が設けられても良い。インデックス4の周縁部に設けられた大歯車は、インデックス用モータ24の出力軸に設けられた図示しない小歯車と、直接または他の歯車を介して動力伝達自在に噛み合う。 The power transmission member that transmits the rotational power from the index motor 24 to the index 4 may also be a gear mechanism. For example, a large gear (not shown) with teeth formed on a pitch circle coaxial with the index 4 and bearing 20 may be provided on the periphery of the index 4 as the power transmission member. The large gear provided on the periphery of the index 4 meshes with a small gear (not shown) provided on the output shaft of the index motor 24 directly or via another gear, allowing for free power transmission.
ポリッシュ装置1は、研磨工程において研磨布9に研磨液を供給する図示しない研磨液供給装置を有する。研磨工程においては、研磨液供給装置から供給される研磨液は、研磨布9を介して研磨面に供給される。研磨液としては、例えば、純水、アルカリ性水溶液、酸性水溶液等の溶液中に、砥粒として酸化ケイ素(シリカ)、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化セリウム(セリア)、酸化マンガン等が混濁されたものが使用されても良い。 The polishing apparatus 1 has a polishing liquid supply device (not shown) that supplies polishing liquid to the polishing cloth 9 during the polishing process. During the polishing process, the polishing liquid supplied from the polishing liquid supply device is supplied to the polishing surface via the polishing cloth 9. The polishing liquid may be, for example, a solution such as pure water, alkaline aqueous solution, or acidic aqueous solution, in which abrasive grains such as silicon oxide (silica), aluminum oxide (alumina), cerium oxide (ceria), or manganese oxide are mixed.
また、ポリッシュ装置1は、研磨布9の研磨面をドレッシングする図示しないドレッシング装置を有する。ドレッシング装置は、研磨布9の目詰まり除去や目立てを行うための図示しないドレッサを有する。ドレッサは、例えば、ダイヤモンド砥粒がニッケル(Ni)電着されたダイヤモンドドレッサである。 The polishing apparatus 1 also has a dressing device (not shown) that dresses the polishing surface of the polishing cloth 9. The dressing device has a dresser (not shown) that removes clogging from the polishing cloth 9 and sharpens it. The dresser is, for example, a diamond dresser with diamond abrasive grains electroplated with nickel (Ni).
また、ドレッサは、例えば、合成樹脂から形成されても良い。ドレッサを構成する合成樹脂材料は、高強度で耐熱性に優れた工業用プラスチック(エンジニアリングプラスチック)、例えば、ポリアミド(PA)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等が好ましい。具体的には、ドレッサは、ナイロンブラシまたはPEEKブラシ等であっても良い。 The dresser may also be made of, for example, synthetic resin. The synthetic resin material that makes up the dresser is preferably an industrial plastic (engineering plastic) with high strength and excellent heat resistance, such as polyamide (PA) or polyether ether ketone (PEEK). Specifically, the dresser may be a nylon brush or a PEEK brush.
また、ドレッシング装置は、高圧水を供給する高圧水発生装置と、研磨布9の研磨面またはドレッサのドレッシング面に向かって高圧水を噴射する高圧水噴射ノズルと、を有しても良い。高圧水発生装置から供給される高圧水の圧力は、例えば、1~15MPaである。このような構成により、研磨布9の研磨面またはドレッサのドレッシング面を効果的に洗浄することができ、優れたドレッシング性能が発揮される。 The dressing device may also include a high-pressure water generator that supplies high-pressure water, and a high-pressure water injection nozzle that injects high-pressure water toward the polishing surface of the polishing cloth 9 or the dressing surface of the dresser. The pressure of the high-pressure water supplied from the high-pressure water generator is, for example, 1 to 15 MPa. This configuration allows the polishing surface of the polishing cloth 9 or the dressing surface of the dresser to be effectively cleaned, demonstrating excellent dressing performance.
ポリッシュ装置1には、加工対象のワークWを装置内に供給するためのロードカセット37と、研磨加工が行われたワークWを装置から取り出すためのアンロードカセット38と、が設けられている。 The polishing device 1 is provided with a load cassette 37 for supplying the workpiece W to be processed into the device, and an unload cassette 38 for removing the workpiece W from the device after polishing.
ロードカセット37及びアンロードカセット38は、複数のワークWを収容可能なカセットである。また、ロードカセット37及びアンロードカセット38は、ポリッシュ装置1から取り外し可能に構成されている。 The load cassette 37 and unload cassette 38 are cassettes that can accommodate multiple workpieces W. Furthermore, the load cassette 37 and unload cassette 38 are configured to be removable from the polishing apparatus 1.
ワーク搬送機構5は、加工対象のワークWをチャック3に搬送する機構である。具体的には、ワーク搬送機構5は、ロードカセット37内に収容されている加工対象のワークWをチャック3に搬送し、研磨加工が完了したワークWをチャック3からアンロードカセット38に搬送する。 The workpiece transport mechanism 5 transports the workpiece W to be processed to the chuck 3. Specifically, the workpiece transport mechanism 5 transports the workpiece W to be processed that is stored in the load cassette 37 to the chuck 3, and transports the workpiece W after polishing has been completed from the chuck 3 to the unload cassette 38.
ワーク搬送機構5は、ロードカセット37及びアンロードカセット38に対してワークWの搬送を行うロボット36と、ロボット36から受け取ったワークWをチャック3に送るロードトレイ30と、チャック3からワークWを受け取り、ロボット36に受け渡すアンロードトレイ32と、を有する。 The workpiece transport mechanism 5 includes a robot 36 that transports workpieces W to and from the load cassette 37 and unload cassette 38, a load tray 30 that sends the workpieces W received from the robot 36 to the chuck 3, and an unload tray 32 that receives the workpieces W from the chuck 3 and hands them over to the robot 36.
ロボット36は、図示しない制御装置によって制御され、図示しない駆動手段によって駆動されて、ワークWを自動搬送する搬送用ロボットである。
ロボット36は、ロードカセット37に収容されているワークWを取り出してロードトレイ30に送る。また、ロボット36は、研磨加工が完了したワークWをアンロードトレイ32から受け取り、アンロードカセット38に収容する。
The robot 36 is a transport robot that is controlled by a control device (not shown) and driven by a driving means (not shown) to automatically transport the workpiece W.
The robot 36 takes out the workpiece W stored in the load cassette 37 and sends it to the load tray 30. The robot 36 also receives the workpiece W that has been polished from the unload tray 32 and stores it in the unload cassette 38.
ロードトレイ30は、ワークWをチャック3に送るためのトレイである。詳しくは、ロードトレイ30は、ロボット36から搬送された加工対象のワークWを受け取り、ワークWをチャック3に送って受け渡す。 The load tray 30 is a tray for sending the workpiece W to the chuck 3. More specifically, the load tray 30 receives the workpiece W to be processed that has been transported from the robot 36, and sends and hands over the workpiece W to the chuck 3.
ロードトレイ30は、ベースフレーム10の上部に設けられた水平方向に延在するレール34に支持され、レール34に沿って移動する。具体的には、ロードトレイ30は、図示しない駆動装置によって送られて、ロボット36からワークWを受け取る基準位置31からチャック3にワークWを受け渡すローディング位置41まで往復移動可能である。 The load tray 30 is supported on horizontally extending rails 34 provided on the top of the base frame 10 and moves along the rails 34. Specifically, the load tray 30 is driven by a drive unit (not shown) and can move back and forth between a reference position 31 where it receives the workpiece W from the robot 36 and a loading position 41 where it hands over the workpiece W to the chuck 3.
アンロードトレイ32は、ワークWをチャック3からロボット36に受け渡すためのトレイである。詳しくは、アンロードトレイ32は、ローディング位置41でチャック3から研磨加工後のワークWを受け取り、そのワークWを基準位置33まで送ってロボット36に受け渡す。 The unload tray 32 is a tray for transferring the workpiece W from the chuck 3 to the robot 36. Specifically, the unload tray 32 receives the polished workpiece W from the chuck 3 at the loading position 41, and then transports the workpiece W to the reference position 33 to transfer it to the robot 36.
アンロードトレイ32は、レール34に支持されており、レール34に沿って移動する。具体的には、アンロードトレイ32は、図示しない駆動装置によって送られて、ロボット36にワークWを受け渡す基準位置33から、チャック3からワークWを受け取るローディング位置41まで、往復移動可能である。 The unload tray 32 is supported by rails 34 and moves along the rails 34. Specifically, the unload tray 32 is driven by a drive unit (not shown) and can move back and forth between a reference position 33 where the workpiece W is handed over to the robot 36 and a loading position 41 where the workpiece W is received from the chuck 3.
このように、ロードトレイ30とアンロードトレイ32は、それぞれがレール34に沿って往復移動可能に、チャック3からの距離が略同じとなる左右対象な位置に設けられている。 In this way, the load tray 30 and unload tray 32 are positioned symmetrically on the left and right, so that they are each able to move back and forth along the rails 34 and are at approximately the same distance from the chuck 3.
ロードトレイ30がロボット36からワークWを受け取る基準位置31は、図1において、ポリッシュ装置1の略中央にあるローディング位置41の左側、即ちポリッシュ装置1の左側部分にある。他方、アンロードトレイ32がロボット36にワークWを受け渡す基準位置33は、ローディング位置41の右側、即ちポリッシュ装置1の右側部分にある。なお、ロードトレイ30とアンロードトレイ32の配設は、上記とは左右逆の形態であっても良い。 The reference position 31 where the load tray 30 receives the workpiece W from the robot 36 is located to the left of the loading position 41, which is approximately in the center of the polishing apparatus 1, in Figure 1, i.e., on the left side of the polishing apparatus 1. On the other hand, the reference position 33 where the unload tray 32 hands over the workpiece W to the robot 36 is located to the right of the loading position 41, i.e., on the right side of the polishing apparatus 1. Note that the arrangement of the load tray 30 and unload tray 32 may be reversed from the above.
ロードトレイ30及びアンロードトレイ32と、研磨テーブル2と、の間には、下隔壁28及び上隔壁29が設けられている。下隔壁28及び上隔壁29は、研磨工程時において、ワーク研磨テーブルの上方で研磨されるワークWからの研磨屑等がロードトレイ30及びアンロードトレイ32側に飛散することを防止する壁である。 A lower partition wall 28 and an upper partition wall 29 are provided between the load tray 30 and unload tray 32 and the polishing table 2. The lower partition wall 28 and the upper partition wall 29 are walls that prevent polishing debris and the like from the workpiece W being polished above the workpiece polishing table from scattering toward the load tray 30 and unload tray 32 during the polishing process.
具体的には、下隔壁28は、ベースフレーム10の上部に固定されている。下隔壁28の上端部は、研磨テーブル2の上面より高い位置にある。上隔壁29は、インデックス4の下部に固定されており、上隔壁29の下端部は、下隔壁28の上端部に近接している。そして、上隔壁29は、インデックス4と共に回動する。これにより、インデックス4の回動でワークWを移送する構成において、研磨屑等の飛散による研磨前及び研磨後のワークWの汚染を防止することができる。 Specifically, the lower partition 28 is fixed to the top of the base frame 10. The upper end of the lower partition 28 is located higher than the upper surface of the polishing table 2. The upper partition 29 is fixed to the bottom of the index 4, and the lower end of the upper partition 29 is close to the upper end of the lower partition 28. The upper partition 29 rotates together with the index 4. This prevents contamination of the workpiece W before and after polishing due to scattering of polishing debris, etc., in a configuration in which the workpiece W is transported by rotation of the index 4.
また、ポリッシュ装置1は、チャック3の保持面を洗浄する図示しないチャック洗浄装置を有しても良い。チャック洗浄装置は、研磨工程でチャック3に付着した研磨屑等を、次に加工すべきワークWを保持する前に除去する部材であり、例えば、ベースフレーム10の上部に設けられている。チャック洗浄装置の図示しないチャック洗浄部材は、例えば、合成樹脂から形成されたブラシ状の部材であり、ナイロンブラシ等である。 The polishing device 1 may also have a chuck cleaning device (not shown) that cleans the holding surface of the chuck 3. The chuck cleaning device is a component that removes polishing debris and the like that has adhered to the chuck 3 during the polishing process before holding the next workpiece W to be processed, and is provided, for example, on top of the base frame 10. The chuck cleaning member (not shown) of the chuck cleaning device is, for example, a brush-like member made of synthetic resin, such as a nylon brush.
なお、チャック洗浄装置には、チャック3を洗浄するために、チャック3の保持面に高圧水を噴き付ける図示しない高圧水噴射手段が設けられても良い。チャック3に噴き付けられる高圧水は、例えば、純水、アルカリ性水溶液、酸性水溶液である。 The chuck cleaning device may also be provided with a high-pressure water spraying means (not shown) that sprays high-pressure water onto the holding surface of the chuck 3 to clean the chuck 3. The high-pressure water sprayed onto the chuck 3 may be, for example, pure water, an alkaline aqueous solution, or an acidic aqueous solution.
図3(A)は、インデックス4を支持する軸受20の概略を示す断面図であり、図3(B)は、図3(A)に示すA-A線断面図である。
図3(A)及び(B)を参照して、インデックス4を支持する支持部材としての軸受20は、例えば、クロスローラベアリングでも良い。詳しくは、軸受20は、インデックス4の周縁部に固定された内輪21と、コラム11側に固定された外輪22と、内輪21と外輪22との間にそれぞれが交互に直交するよう配列された略円筒状の転動体である、ころ23と、を有する。
FIG. 3A is a cross-sectional view showing an outline of the bearing 20 that supports the index 4, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. 3A.
3A and 3B, the bearing 20 serving as a support member for supporting the index 4 may be, for example, a cross roller bearing. More specifically, the bearing 20 has an inner ring 21 fixed to the periphery of the index 4, an outer ring 22 fixed to the column 11 side, and rollers 23, which are substantially cylindrical rolling elements, arranged alternately between the inner ring 21 and the outer ring 22 so as to intersect at right angles.
このようにインデックス4を支持する軸受20としてクロスローラベアリングが採用されることにより、支持部材の小型化を図ることができると共に、インデックス4の高精度な回動が可能となる。 By using a cross roller bearing as the bearing 20 that supports the index 4 in this way, the support member can be made smaller and the index 4 can rotate with high precision.
即ち、軸受20は、内輪21及び外輪22と、ころ23との線接触により、小型でありながら、ワークW(図2参照)の移送工程や研磨工程においてインデックス4に作用するラジアル荷重、アキシアル荷重及びモーメント等の複雑な荷重を同時に、且つ小さい弾性変位で、受けることができる。 In other words, due to the line contact between the inner ring 21, outer ring 22, and rollers 23, the bearing 20 is small yet can simultaneously withstand complex loads such as radial loads, axial loads, and moments that act on the index 4 during the workpiece W (see Figure 2) transfer and polishing processes, with little elastic displacement.
これによりコラム11は、軸受20を介して、インデックス4を高精度な回動ができるよう支持することができる。よって、インデックス4の中心部に支柱を設けることなく、小型のインデックス4でワークWを正確に安定して移送することができ、高効率且つ高精度な研磨加工を行うことができる。 This allows the column 11 to support the index 4 via the bearing 20, allowing it to rotate with high precision. Therefore, without providing a support pillar in the center of the index 4, the workpiece W can be transported accurately and stably using a small index 4, allowing for highly efficient and precise polishing.
次に、図4ないし図10を参照して、ポリッシュ装置1のワークWを搬送して研磨する動作について説明する。
図4は、ロードカセット37からワークWを受け取る状態を示す平面図である。
図4に示すように、先ず、研磨対象のワークWが収容されたロードカセット37がポリッシュ装置1に取り付けられる。前述の通り、ロードカセット37には、複数枚のワークWが収容されても良い。ポリッシュ装置1にロードカセット37を取り付ける作業は、作業者によって行われても良いし、他の図示しない搬送装置等によって自動的に行われても良い。
Next, the operation of the polishing apparatus 1 for transporting and polishing the workpiece W will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a plan view showing a state in which the workpiece W is received from the load cassette 37. As shown in FIG.
4, first, a load cassette 37 containing workpieces W to be polished is attached to the polishing apparatus 1. As described above, the load cassette 37 may contain a plurality of workpieces W. The work of attaching the load cassette 37 to the polishing apparatus 1 may be performed by an operator, or may be performed automatically by another transport device (not shown) or the like.
図5は、ロードトレイ30でワークWを受け取った状態を示す平面図である。
図4及び図5を参照して、ロードカセット37に収容されているワークWは、ロボット36によって取り出され、ロードトレイ30に受け渡される。即ち、ワークWは、ロボット36によって、ロードトレイ30の上部に載置される。この時、ロードトレイ30は、インデックス4の左側の、ワークWを受け取る基準位置31にある。
FIG. 5 is a plan view showing a state in which the workpiece W is received by the load tray 30. As shown in FIG.
4 and 5, the workpiece W stored in the load cassette 37 is taken out by the robot 36 and transferred to the load tray 30. That is, the workpiece W is placed on top of the load tray 30 by the robot 36. At this time, the load tray 30 is at the reference position 31 on the left side of the index 4 for receiving the workpiece W.
図6は、チャック3にワークWを受け渡す状態を示す平面図である。
図5に示すように、ロードトレイ30にワークWが保持された状態で、図6に示すように、ロードトレイ30はポリッシュ装置1の中央方向にあるローディング位置41に移動し、ワークWが一方のチャック3aに受け渡される。なお、この時、アンロードトレイ32は、ポリッシュ装置1の右側の、ワークWを受け渡す基準位置33にある。
FIG. 6 is a plan view showing a state in which the workpiece W is transferred to the chuck 3. As shown in FIG.
With the workpiece W held on the load tray 30 as shown in Fig. 5, the load tray 30 moves to a loading position 41 toward the center of the polishing apparatus 1, and the workpiece W is transferred to one of the chucks 3a as shown in Fig. 6. At this time, the unload tray 32 is located at a reference position 33 on the right side of the polishing apparatus 1 for transferring the workpiece W.
詳しくは、ローディング位置41は、回動自在なインデックス4に支持された研磨加工中でない一方のチャック3aの下方である。即ち、ワークWは、研磨テーブル2の回転領域から径方向に離れた研磨加工を実行中でないチャック3aの保持面の下方に送られる。
なお、この時、研磨テーブル上の研磨位置40にある他方のチャック3bには、図示しない他のワークWを保持されており、そのワークWの研磨加工が行われている。
More specifically, the loading position 41 is below one of the chucks 3a that is not currently being polished and is supported by a rotatable index 4. That is, the workpiece W is sent below the holding surface of the chuck 3a that is not currently being polished, which is radially away from the rotation area of the polishing table 2.
At this time, the other chuck 3b at the polishing position 40 on the polishing table holds another workpiece W (not shown), and the workpiece W is being polished.
ローディング位置41に送られたワークWは、上方のチャック3aに受け渡されて吸着保持される。即ち、チャック3aは、エアシリンダ19(図2参照)によって、保持面の下方にあるワークWに当接するように送られ、ワークWを吸着する。そして、ワークWを保持したチャック3aは、インデックス4が回動可能な高さ、詳しくは、ワークWが下隔壁28を超えて回動できる高さまで、上方に送られる。 The workpiece W sent to the loading position 41 is handed over to the upper chuck 3a and held by suction. That is, the chuck 3a is moved by the air cylinder 19 (see Figure 2) so that it abuts against the workpiece W below the holding surface and adsorbs the workpiece W. The chuck 3a holding the workpiece W is then moved upward to a height at which the index 4 can rotate, specifically, to a height at which the workpiece W can rotate past the lower partition wall 28.
図7は、ポリッシュ装置1の研磨加工時の状態を示す平面図である。
図6に示すように、ローディング位置41でチャック3aにワークWが受け渡された後、図7に示すように、インデックス4は、周縁部を軸受20に支持された状態で180度回動する。これにより、チャック3a及びチャック3aに保持されたワークWがローディング位置41から研磨位置40に送られる。
なお、この時、研磨テーブル上にあった他方のチャック3bは、研磨加工が行われた図示しないワークWを保持して、研磨位置40からローディング位置41に送られる。
FIG. 7 is a plan view showing the state of the polishing device 1 during polishing.
As shown in Fig. 6, after the workpiece W is transferred to the chuck 3a at the loading position 41, as shown in Fig. 7, the index 4 rotates 180 degrees with its peripheral edge supported by the bearing 20. As a result, the chuck 3a and the workpiece W held by the chuck 3a are sent from the loading position 41 to the polishing position 40.
At this time, the other chuck 3b on the polishing table is moved from the polishing position 40 to the loading position 41 while holding the workpiece W (not shown) that has been polished.
次いで、チャック3aは下方に送られ、ワークWの被研磨面である下面は、研磨テーブル2に保持されている研磨布9の研磨面である上面に摺接する。そして、ワークWの研磨工程が実行される。 The chuck 3a is then moved downward, and the lower surface of the workpiece W, which is the surface to be polished, slides against the upper surface, which is the polishing surface, of the polishing cloth 9 held on the polishing table 2. Then, the polishing process of the workpiece W is carried out.
具体的には、エアシリンダ19(図2参照)によってチャック3aを介してワークWが押圧されると共に、チャック用モータ15(図2参照)によってチャック3aが回転し、図示しない駆動手段に駆動されて研磨テーブル2が回転する。ワークWと研磨布9との相対移動により、ワークWの被研磨面が研磨される。 Specifically, the workpiece W is pressed against the chuck 3a by the air cylinder 19 (see Figure 2), and the chuck 3a is rotated by the chuck motor 15 (see Figure 2), which in turn rotates the polishing table 2 via a driving means (not shown). The surface of the workpiece W to be polished is polished by the relative movement between the workpiece W and the polishing cloth 9.
研磨工程が完了したら、チャック3aは、ワークWを保持した状態で上方に送られる。即ち、チャック3aは、ワークWが下隔壁28より高く、インデックス4が回動可能な高さまで上昇する。 Once the polishing process is completed, the chuck 3a is sent upward while still holding the workpiece W. That is, the chuck 3a is raised to a height where the workpiece W is higher than the lower partition wall 28 and the index 4 can rotate.
図8は、アンロードトレイ32でワークWを受け取る状態を示す平面図である。
図8に示すように、研磨工程が終了してチャック3aが上昇した後、インデックス4は、その中央部を中心として回動する。
FIG. 8 is a plan view showing a state in which the unload tray 32 receives the workpiece W. As shown in FIG.
As shown in FIG. 8, after the polishing process is completed and the chuck 3a is raised, the index 4 rotates around its center.
具体的には、インデックス4は、軸受20に周縁部を支持された状態で、インデックス用モータ24によって駆動され、180度逆転する。これにより、研磨加工が実行された後のワークWは、研磨位置40から研磨テーブル2の回転領域外にあるローディング位置41に移送される。
なお、この時、次に研磨される図示しない他のワークWは、他方のチャック3bに保持された状態で、ローディング位置41から研磨位置40に送られる。
Specifically, the index 4 is driven by the index motor 24 to rotate 180 degrees in the reverse direction while its peripheral edge is supported by the bearing 20. As a result, the workpiece W after polishing is transferred from the polishing position 40 to a loading position 41 outside the rotation area of the polishing table 2.
At this time, another workpiece W (not shown) to be polished next is sent from the loading position 41 to the polishing position 40 while being held by the other chuck 3b.
ここで、アンロードトレイ32は、チャック3aからワークWを受け取るためにローディング位置41に移動する。即ち、アンロードトレイ32は、チャック3aに保持されたワークWの下方にある。そして、チャック3aは、下方に送られ、アンロードトレイ32にワークWを受け渡す。
ワークWをアンロードトレイ32に受け渡した後、チャック3aは、アンロードトレイ32が移動できるよう、上方に送られる。
Here, the unload tray 32 moves to the loading position 41 to receive the workpiece W from the chuck 3a. That is, the unload tray 32 is located below the workpiece W held by the chuck 3a. Then, the chuck 3a is sent downward to transfer the workpiece W to the unload tray 32.
After the workpiece W is transferred to the unload tray 32, the chuck 3a is sent upward so that the unload tray 32 can move.
図9は、アンロードトレイ32からワークWを受け渡す状態を示す平面図である。
図9を参照して、ローディング位置41でチャック3aからワークWを受け取ったアンロードトレイ32は、ロボット36にワークWを受け渡す基準位置33に送られる。
そして、基準位置33において、ワークWは、ロボット36に受け取られる。
FIG. 9 is a plan view showing a state in which the workpiece W is transferred from the unload tray 32. As shown in FIG.
Referring to FIG. 9, the unload tray 32 that has received the workpiece W from the chuck 3 a at the loading position 41 is sent to the reference position 33 where the workpiece W is handed over to the robot 36 .
Then, at the reference position 33, the workpiece W is received by the robot 36.
図10は、アンロードカセット38にワークWを受け渡した状態を示す平面図である。
図10を参照して、ロボット36は、基準位置33に送られたアンロードトレイ32からワークWを受け取った後、そのワークWをアンロードカセット38に収容する。そして、アンロードカセット38に収容されるべき全てのワークWの研磨加工が終了してアンロードカセット38の収容が完了したら、アンロードカセット38がポリッシュ装置1から取り外される。
FIG. 10 is a plan view showing a state in which the workpiece W has been transferred to the unload cassette 38. As shown in FIG.
10, the robot 36 receives the workpieces W from the unload tray 32 sent to the reference position 33, and then stores the workpieces W in the unload cassette 38. Then, when polishing of all the workpieces W to be stored in the unload cassette 38 is completed and the unload cassette 38 is completely stored, the unload cassette 38 is removed from the polishing apparatus 1.
なお、図7に示す研磨加工時において、図8から図10に示すように研磨加工が完了したワークWをチャック3bからアンロードカセット38に搬送する工程や、図5から図7に示すようにワークWをロードカセット37からチャック3bに搬送する工程が進められても良い。 Note that during the polishing process shown in Figure 7, a process of transporting the workpiece W for which polishing has been completed from the chuck 3b to the unload cassette 38 may be carried out as shown in Figures 8 to 10, or a process of transporting the workpiece W from the load cassette 37 to the chuck 3b as shown in Figures 5 to 7.
図4及び図5に示すようにロボット36でワークWをロードカセット37からロードトレイ30に搬送する工程において、図8及び図9に示すようにアンロードトレイ32でワークWをチャック3から基準位置33に移送する工程が進められても良い。 As shown in Figures 4 and 5, during the process of transporting the workpiece W from the load cassette 37 to the load tray 30 by the robot 36, a process of transferring the workpiece W from the chuck 3 to the reference position 33 by the unload tray 32 may also be carried out as shown in Figures 8 and 9.
また、図5及び図6に示すようにロードトレイ30でワークWを基準位置31からローディング位置41に移送してチャック3に受け渡す工程が行われる際に、図10に示すようなロボット36でアンロードトレイ32からアンロードカセット38にワークWを搬送する工程が行われても良い。
上記の方法により、ワークWを効率良く搬送して、搬送時間を短縮することができ、生産性を向上させることができる。
Also, when the process of transferring the workpiece W from the reference position 31 to the loading position 41 on the load tray 30 and handing it over to the chuck 3 is performed as shown in Figures 5 and 6, a process of transporting the workpiece W from the unload tray 32 to the unload cassette 38 by a robot 36 as shown in Figure 10 may be performed.
By using the above method, the workpiece W can be transported efficiently, the transport time can be shortened, and productivity can be improved.
また、図6に示すようにワークWがロードトレイ30からチャック3aに受け渡される工程の前に、図示しないチャック洗浄装置でチャック3aの保持面を洗浄する工程が行われても良い。 Also, as shown in Figure 6, before the process of transferring the workpiece W from the load tray 30 to the chuck 3a, a process of cleaning the holding surface of the chuck 3a using a chuck cleaning device (not shown) may be performed.
以上説明の如く、本実施形態に係るポリッシュ装置1は、中央部に回転軸が不要なインデックス4によって装置の大型化を抑えることができると共に、小型のインデックス4で高精度且つ高効率なワークWの移送が可能である。よって、小型で高性能なポリッシュ装置1が得られ、半導体ウエハ等の生産性を向上させることができる。 As explained above, the polishing device 1 according to this embodiment can prevent the device from becoming too large by using an index 4 that does not require a central rotation axis, and the small index 4 allows for highly accurate and efficient transport of the workpiece W. This results in a compact, high-performance polishing device 1 that can improve productivity for semiconductor wafers and the like.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の変更実施が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention.
1 ポリッシュ装置
2 研磨テーブル
3、3a、3b チャック
4 インデックス
5 ワーク搬送機構
9 研磨布
10 ベースフレーム
11 コラム
12 アッパープレート
13 支柱
14 回転軸
15 チャック用モータ
16 プーリ
17 プーリ
18 ベルト
19 エアシリンダ
20 軸受
21 内輪
22 外輪
23 ころ
24 インデックス用モータ
25 ベルトクランプ
26 プーリ
27 ベルト
28 下隔壁
29 上隔壁
30 ロードトレイ
31 基準位置
32 アンロードトレイ
33 基準位置
34 レール
36 ロボット
37 ロードカセット
38 アンロードカセット
40 研磨位置
41 ローディング位置
W ワーク
1 Polishing device 2 Polishing table 3, 3a, 3b Chuck 4 Index 5 Workpiece transport mechanism 9 Polishing cloth 10 Base frame 11 Column 12 Upper plate 13 Support 14 Rotating shaft 15 Chuck motor 16 Pulley 17 Pulley 18 Belt 19 Air cylinder 20 Bearing 21 Inner ring 22 Outer ring 23 Roller 24 Index motor 25 Belt clamp 26 Pulley 27 Belt 28 Lower partition 29 Upper partition 30 Load tray 31 Reference position 32 Unload tray 33 Reference position 34 Rail 36 Robot 37 Load cassette 38 Unload cassette 40 Polishing position 41 Loading position W Workpiece
Claims (7)
下面にワークを吸着して回転し前記ワークの下面を前記研磨布の上面に摺接させるチャックと、
回動して前記チャックが保持する前記ワークを前記チャックと共に移送するインデックスと、
上部に前記研磨テーブルが配設されたベーステーブルと、
前記ベーステーブルの上部に設けられ前記インデックスを支持するコラムと、を具備し、
前記インデックスの周縁部には、前記インデックスを回動自在に支持する支持部材が設けられていることを特徴とするポリッシュ装置。 a polishing table that rotates and holds a polishing cloth on its upper surface ;
a chuck that adsorbs a workpiece on its lower surface and rotates to bring the lower surface of the workpiece into sliding contact with the upper surface of the polishing cloth;
an index that rotates to transfer the workpiece held by the chuck together with the chuck;
a base table on which the polishing table is disposed;
a column provided on the upper portion of the base table and supporting the index ;
A polishing device characterized in that a support member for rotatably supporting the index is provided on the periphery of the index.
ワークを吸着して回転し前記ワークを前記研磨布に摺接させるチャックと、
回動して前記チャックが保持する前記ワークを前記チャックと共に移送するインデックスと、を具備し、
前記インデックスの周縁部には、前記インデックスを回動自在に支持する支持部材と、駆動手段から前記インデックスに回動する動力を伝達する動力伝達部材と、が設けられており、
前記動力伝達部材は、前記インデックスの周縁部に前記インデックスと同軸に設けられた大歯車と、前記大歯車に噛合する小歯車と、を有することを特徴とするポリッシュ装置。 a polishing table that holds a polishing cloth and rotates;
a chuck that adsorbs and rotates a workpiece to bring the workpiece into sliding contact with the polishing cloth;
an index that rotates to transfer the workpiece held by the chuck together with the chuck;
A support member for rotatably supporting the index and a power transmission member for transmitting rotational power from a driving means to the index are provided on the periphery of the index,
A polishing device characterized in that the power transmission member has a large gear provided coaxially with the index on the periphery of the index, and a small gear meshing with the large gear .
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