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JP2000308958A - ボール研磨装置 - Google Patents

ボール研磨装置

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JP2000308958A
JP2000308958A JP11949099A JP11949099A JP2000308958A JP 2000308958 A JP2000308958 A JP 2000308958A JP 11949099 A JP11949099 A JP 11949099A JP 11949099 A JP11949099 A JP 11949099A JP 2000308958 A JP2000308958 A JP 2000308958A
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ball
carrier band
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一尚 荒井
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボール半導体のような球状物体の表面を精度
良く効率的に研磨することができる研磨装置を提供す
る。 【解決手段】 球状物体を研磨する研磨領域１１と、該
研磨領域１１に球状物体を供給する供給領域１２と、研
磨領域１１において研磨された球状物体を搬出する搬出
領域１３とを少なくとも含み、球状物体の供給領域１２
から研磨領域１１までの搬送及び研磨領域１１から搬出
領域１３までの搬送を行う搬送手段１４と、搬送手段１
４によって搬送された球状物体を研磨領域１１において
研磨する研磨手段１８とから構成されるボール研磨装置
１０を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、球状物体の表面を
研磨する研磨装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＩＣ、ＬＳＩ等の回路は、半導体ウェー
ハの面に幾多の工程を経て形成され、ダイシングにより
チップに分割され、種々の電化製品に利用されている。
【０００３】ところが、このような製造方法に起因して
以下のような問題が発生している。 （１） シリコンインゴットから切り出されたウェーハ
は、研磨、ポリッシング、ダイシング等の工程を経て最
終的な完成品となるが、最終的に完成品として利用され
るシリコンは１％程度にすぎず、原材料の歩留まりが非
常に悪い。 （２） ウェーハの搬送、加工においてクリーンルーム
が不可欠であるため、膨大な設備費がかかる。 （３） 各工程において、スライシング装置、ポリッシ
ング装置、拡散炉、研磨装置、ステッパ、ダイシング装
置等の装置が必要であるが、ウェーハの径が変わるとそ
れに対応してすべての装置を入れ換えなければならず、
膨大な設備費が必要となる。 （４） 半導体チップは薄い小片であるため、欠けやす
く強度が低く寿命も比較的短い。
【０００４】そこで、以上のような問題点をすべて解消
するためのひとつの手法として、半導体を、物理的に最
も安定し、破損、変形等しないボール状に予め加工して
おき、ボール状に加工された半導体（以下、「ボール半
導体」という）の表面にＩＣ、ＬＳＩ等の回路を形成す
る製造方法が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法を実現するためには、ボール半導体のような球状物体
の表面を精度良く効率的に研磨できる装置が不可欠であ
り、そのような研磨装置を提供することに課題を有して
いる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、球状物体を研磨する研磨
領域と、該研磨領域に球状物体を供給する供給領域と、
該研磨領域において研磨された球状物体を搬出する搬出
領域とを少なくとも含むボール研磨装置であって、球状
物体の供給領域から研磨領域までの搬送及び研磨領域か
ら搬出領域までの搬送を行う搬送手段と、該搬送手段に
よって搬送された球状物体を研磨領域において研磨する
研磨手段とから構成されたボール研磨装置を提供する。
【０００７】そして、このボール研磨装置は、搬送手段
は、球状物体を収容する収容孔が形成されたキャリアバ
ンドと、該キャリアバンドを送り出すバンド送り手段と
から構成され、研磨手段は、キャリアバンドの送り速度
との間に生じる相対的な送り速度によりキャリアバンド
の収容孔に収容された球状物体に作用して研磨を遂行す
る研磨ベルトと、該研磨ベルトを摺動可能に支持する支
持ブロックと、該研磨ベルトとで球状物体を挟持して該
球状物体の偏摩耗を防止するランダマイズ部とから構成
されること、キャリアバンドには複数の収容孔が形成さ
れ、該収容孔のそれぞれには球状物体が１個ずつ収容さ
れ、研磨ベルトには球状物体に接触して形状を転写する
転写溝が形成されること、供給領域には、キャリアバン
ドに形成された収容孔に球状物体を供給する供給手段が
配設され、搬出領域には、収容孔から球状物体を吸引し
搬出する搬出手段が配設されること、研磨ベルトとラン
ダマイズ部には微細な固定砥粒が含まれること、研磨領
域には遊離砥粒が供給されること、球状物体はボール半
導体であることを付加的要件とする。
【０００８】このように構成されるボール研磨装置によ
れば、球状物体を精度良くかつ効率的に研磨することが
できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例とし
て、図１に示すボール研磨装置１０について説明する。
このボール研磨装置１０を領域別に区分すると、図２に
示すように、球状物体を研磨する研磨領域１１と、研磨
領域１１に研磨対象となる球状物体を供給する供給領域
１２と、研磨領域１１において研磨された球状物体を搬
出する搬出領域１３とからなり、各領域間における球状
物体の搬送は搬送手段１４により行われる。
【００１０】図１に示すように、研磨領域１１には、球
状物体の表面に接触して研磨を行う研磨ベルト１５と、
研磨ベルト１５を摺動可能に支持する支持ブロック１６
と、研磨ベルト１５との間で球状物体を上下方向に挟持
するランダマイズ部１７とからなる研磨手段１８が配設
されている。
【００１１】研磨ベルト１５の表面には微細な固定砥粒
が含まれており、その中心部には球状物体の最終形状に
対応した形状の転写溝１９が形成されている。また、研
磨ベルト１５は、モータに駆動されて回転する複数のプ
ーリーからなるベルト送り機構２０によって支持ブロッ
ク１６により下方から摺動可能に支持された状態で循環
する。
【００１２】ランダマイズ部１７は、球状物体の研磨箇
所を変化させて満遍なく研磨を行うために、球状物体に
回転を与えて偏摩耗を防止する役目を果たすものであ
り、回転駆動部２１と、回転駆動部２１に駆動されて水
平方向に前後運動しながら球状物体に上方から圧力を加
えるランダマイズブロック２２と、球状物体に加える圧
力を調整する圧力調整手段２３とから構成される。な
お、ランダマイズブロック２２は、回転運動するように
構成してもよい。
【００１３】ランダマイズブロック２２の下面は平面に
形成され、この面の摩擦係数は、研磨ベルト１５の表面
の摩擦係数より大きくなっている。また、より効率的に
研磨を行わせたい場合は、ランダマイズブロック２２の
下面に微細な固定砥粒を含ませておくこともできる。
【００１４】搬送手段１４は、球状物体の供給領域１２
から研磨領域１１への搬送及び研磨領域１１から搬出領
域１３への搬送を行うキャリアバンド２５と、キャリア
バンド２５をたるみを防止しながら送り出す複数のプー
リーからなるバンド送り手段２７とから構成され、キャ
リアバンド２５には、球状物体を収容できる複数の収容
孔２４を備えている。
【００１５】供給領域１２には、供給手段２８が連結さ
れ、収容した球状物体４０を研磨領域１１に供給すべく
キャリアバンド２５の収容孔２４に供給する。一方、搬
出領域１３には、吸引源２９から供給される吸引力によ
って研磨済みの球状物体を収容孔２４から吸引して搬出
する搬出手段３０が連結されている。
【００１６】次に、このように構成されるボール研磨装
置１０を用いて、球状物体の一種であるボール半導体を
研磨する場合について説明する。
【００１７】研磨しようとするボール半導体４０は、供
給手段２８に収容される。そして、収容されたボール半
導体４０は、１個ずつキャリアバンド２５の収容孔２４
に収容されていく。
【００１８】収容孔２４に収容されたボール半導体４０
は、キャリアバンド２５の移動によって研磨領域１１に
おける研磨手段１８に位置付けられる。研磨手段１８に
おいては、研磨ベルト１５が一定方向に移動しており、
研磨ベルト１５とキャリアバンド２５との間に生じる相
対的な送り速度の差によって、ボール半導体４０の表面
が研磨される。例えば、図示した例においては、研磨ベ
ルト１５とキャリアバンド２５とが逆方向に移動するこ
とにより両者の間に相対的な送り速度の差が生じてい
る。
【００１９】このとき、図３に示すように、研磨ベルト
１５は支持ブロック１６によって摺動可能に支持されて
いるため、一定の高さを維持しながら安定的に水平移動
する。一方、キャリアバンド２５の収容孔２４に収容さ
れたボール半導体４０には、ランダマイズブロック２２
と支持ブロック１６とによって挟まれて回転ができる程
度に上下方向から圧力が加わるため、移動する研磨ベル
ト１５の上をボール半導体４０が滑り、研磨ベルト１５
の固定砥粒２６によって表面が研磨される。ここで、研
磨ベルト１５には転写溝１９が形成されているため、そ
の形状がボール半導体４０に高精度に転写される。
【００２０】また、ランダマイズブロック２２の下面の
摩擦係数は、研磨ベルト１５の表面の摩擦係数より大き
いため、ボール半導体４０には、ランダマイズブロック
２２が前後動する方向、即ち、研磨ベルト１５と交わる
方向に回転力が働く。従って、この回転力とキャリアバ
ンド２５の移動とによって、ボール半導体４０は、収容
孔２４内において自転軸が変化しながら回転し、研磨ベ
ルト１５によって表面が満遍なく均一に研磨される。ま
た、ランダマイズブロック２２の下面にも固定砥粒を含
ませておけば、その面によっても同時に研磨が行われ
る。更に、固定砥粒に替え研磨領域１１に遊離砥粒を供
給するように構成してもよいが、遊離砥粒と併用すれば
研磨を効率的に行うことができる。
【００２１】なお、それでも研磨が均一に行われない場
合には、例えば圧力調整手段２３から圧力を加えること
により荷重を加えて圧力を調整することができる。ま
た、支持ブロック１６からの圧力を調整するようにして
もよい。
【００２２】こうして表面が均一に研磨されたボール半
導体は、キャリアバンド２５の移動によって搬送される
ことによりランダマイズ部１７及び支持ブロック１６に
よる圧力から開放されて搬出領域１３に位置付けられ
る。そして、搬出領域１３においては、搬出手段３０に
よって研磨後のボール半導体が吸引されて装置外部に搬
出される。
【００２３】このようにしてボール研磨装置１０によっ
て研磨されたボール半導体は、表面が精度良く加工さ
れ、また、研磨に要する時間も短時間で済み効率的であ
る。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るボー
ル研磨装置によれば、球状物体を精度良く研磨すること
ができるため、球状物体の品質を高めることができる。
特に、球状物体がボール半導体の場合には、研磨の精度
を高めることにより、表面に形成される回路の特性等の
面からも高品質化を図ることができる。
【００２５】また、効率的に研磨することができるた
め、生産性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るボール研磨装置の実施の形態の一
例を示す斜視図である。
【図２】同ボール研磨装置を領域ごとに区分して示した
ブロック図である。
【図３】研磨領域においてボール半導体が研磨される様
子を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…ボール研磨装置 １１…研磨領域 １２…供給領域 １３…搬出領域 １４…搬送手段 １５…研磨ベルト １６…支持ブロック １７…ランダマイズ部 １８…研磨手段 １９…転写溝 ２０…ベルト送り機構 ２１…回転駆動部 ２２…ランダマイズブロック ２３…圧力調整手段 ２４…収容孔 ２５…キャリアバンド ２６…固定砥粒 ２７…バンド送り手段 ２８…供給手段 ２９…吸引源 ３０…搬出手段 ４０…ボール半導体

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 球状物体を研磨する研磨領域と、該研磨
    領域に球状物体を供給する供給領域と、該研磨領域にお
    いて研磨された球状物体を搬出する搬出領域とを少なく
    とも含むボール研磨装置であって、 球状物体の該供給領域から該研磨領域までの搬送及び該
    研磨領域から該搬出領域までの搬送を行う搬送手段と、 該搬送手段によって搬送された球状物体を該研磨領域に
    おいて研磨する研磨手段とから構成されるボール研磨装
    置。
  2. 【請求項２】 搬送手段は、球状物体を収容する収容孔
    が形成されたキャリアバンドと、該キャリアバンドを送
    り出すバンド送り手段とから構成され、 研磨手段は、キャリアバンドの送り速度との間に生じる
    相対的な送り速度により該キャリアバンドの収容孔に収
    容された球状物体に作用して研磨を遂行する研磨ベルト
    と、該研磨ベルトを摺動可能に支持する支持ブロック
    と、該研磨ベルトとで該球状物体を挟持して該球状物体
    の偏摩耗を防止するランダマイズ部とから構成される請
    求項１に記載のボール研磨装置。
  3. 【請求項３】 キャリアバンドには複数の収容孔が形成
    され、該収容孔のそれぞれには球状物体が１個ずつ収容
    され、 研磨ベルトには球状物体に接触して形状を転写する転写
    溝が形成される請求項２に記載のボール研磨装置。
  4. 【請求項４】 供給領域には、キャリアバンドに形成さ
    れた収容孔に球状物体を供給する供給手段が連結され、 搬出領域には、該収容孔から球状物体を吸引し搬出する
    搬出手段が連結される請求項３に記載のボール研磨装
    置。
  5. 【請求項５】 研磨ベルトとランダマイズ部には微細な
    固定砥粒が含まれる請求項２乃至４に記載のボール研磨
    装置。
  6. 【請求項６】 研磨領域には遊離砥粒が供給される請求
    項１乃至５に記載のボール研磨装置。
  7. 【請求項７】 球状物体はボール半導体である請求項１
    乃至６に記載のボール研磨装置。
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