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TWI648130B - Double-head plane grinding device - Google Patents

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TWI648130B
TWI648130B TW104141106A TW104141106A TWI648130B TW I648130 B TWI648130 B TW I648130B TW 104141106 A TW104141106 A TW 104141106A TW 104141106 A TW104141106 A TW 104141106A TW I648130 B TWI648130 B TW I648130B
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workpiece holding
double
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Inventor
芝中篤志
Original Assignee
日商光洋機械工業股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Abstract

本發明要解決的問題是即使在工件的研磨中產生了振動,也使工件保持體不易從研磨時位置移位。為解決上述問題,在本發明中,在第一工件保持體30和第二工件保持體40上設有多根止擋螺栓62。在內部殼體8上設有供止擋螺栓62的頂端部抵接的多個止擋塊63。多根止擋螺栓62中的至少一根止擋螺栓62的頂端部相對於其它止擋螺栓62的頂端部朝滑動方向偏移。在止擋螺栓62與止擋塊63抵接的研磨時位置,第一工件保持體30和第二工件保持體40以與止擋螺栓62的頂端部偏移的量相應地相對於引導桿51的軸向傾斜了的形態被定位。

Description

雙頭平面研磨裝置
本發明關於一種雙頭平面研磨裝置。
迄今為止,用來對半導體晶圓等薄板狀工件的兩面進行研磨的雙頭平面研磨裝置已為人所知(例如參照專利文獻1)。
該雙頭平面研磨裝置具備一對工件保持體、引導桿和滑動驅動機構。該一對工件保持體以夾住工件的方式布置著,並且借助流體的壓力非接觸地支承著工件。該引導桿支承著工件保持體使該工件保持體能夠滑動。該滑動驅動機構使工件保持體沿著引導桿滑動。並且,在利用一對工件保持體支承著工件的狀態下,通過使工件和磨石旋轉來對工件兩面上的被研磨面進行研磨。
〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2005-205528號公報
近年来,形成在晶圓表面上的圖案不斷地細微化,曝光裝置的聚焦深度變得非常淺,與此相伴地,要求晶圓表面具有相當高水平的平坦度。
但是,有可能發生這樣的情況:在利用磨石對工件的被研磨面進行研磨時,在研磨中產生的振動傳遞到工件保持體上,從而工件保持體偏離研磨時位置而移位。一旦工件保持體移位,一對工件保持體之間的距離就變大,工件的形態就不穩定,從而無法滿足對晶圓表面的平坦度的要求。
本發明是鑑於上述問題而完成的,其目的在於:即使在工件的研磨中發生了振動,也使工件保持體不易從研磨時位置移位。
本發明是以一種雙頭平面研磨裝置為對象,採取了下述解決方式。該雙頭平面研磨裝置具備:第一工件保持體和第二工件保持體,該第一工件保持體和該第二工件保持體以夾住薄板狀工件的方式布置著,並且該第一工件保持體和該第二工件保持體保持該工件;多根引導桿,這些引導桿支承著上述第一工件保持體和上述第二工件保持體,使該第一工件保持體和該第二工件保持體能夠滑動;第一汽缸和第二汽缸,該第一汽缸和該第二汽缸使上述第一工件保持體和上述第二工件保持體沿著上述引導桿滑動;以及一對磨石,上述磨石對由上述第一工件保持體和上述第二工件保持體保持的上述工件的兩面上的被研磨面進行研磨。
也就是說,第一樣態的發明的特徵在於:上述雙頭平面研磨裝置具備多個定位部件,這些定位部件用來以所述第一工件保持體和所述第二工件保持體中的至少一方在研磨時位置處相對於所述引導桿的軸向傾斜了的形態將該第一工件保持體和該第二工件保持體中的該至少一方定位,該研磨時位置是由該第一工件保持體和該第二工件保持體保持所述工件的位置。
在第一樣態的發明中,第一工件保持體和第二工件保持體被多個定位部件定位在研磨時位置。此時,第一工件保持體和第二工件保持體中的至少一方成為相對於引導桿的軸向傾斜了的形態。
通過採用這樣的結構,由於第一工件保持體和第二工件保持體成為相對於引導桿扭歪的狀態,因此即使在工件的研磨中產生振動,第一工件保持體和第二工件保持體也不易從研磨時位置移位。這樣一來,就能夠利用第一工件保持體和第二工件保持體穩定地保持工件,從而能夠提高工件的研磨精度。
第二樣態的發明是在第一樣態的發明的基礎上,具有下述特徵: 所述第一工件保持體和第二工件保持體是以在所述研磨時位置處相對於所述引導桿的軸向傾斜了的形態相互平行地被定位。
在第二樣態的發明中,第一工件保持體和第二工件保持體在研磨時位置處相對於引導桿的軸向成傾斜的形態且相互平行。這樣一來,能夠使第一工件保持體和第二工件保持體之間的距離保持一定,從而使工件的形態保持穩定。
第三樣態的發明是在第一或第二樣態的發明的基礎上,具有下述特徵:所述雙頭平面研磨裝置具備收納所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的殼體,所述定位部件具有分別設在所述第一工件保持體和所述第二工件保持體上的多根止擋螺栓、以及設在所述殼體上且供所述止擋螺栓的頂端部抵接的多個止擋塊,所述多根止擋螺栓中的至少一根止擋螺栓的頂端部設置為相對於其它所述止擋螺栓的頂端部朝所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向偏移。
在第三樣態的發明中,在第一工件保持體和第二工件保持體上設有多根止擋螺栓,在殼體上設有多個止擋塊。而且,至少一根止擋螺栓的頂端部設置為相對於其它止擋螺栓的頂端部朝滑動方向偏移。這樣一來,在止擋螺栓與止擋塊抵接時,能夠與止擋螺栓的頂端部偏移的量相應地使第一工件保持體和第二工件保持體傾斜。
第四樣態的發明是在第一或第二樣態的發明的基礎上,具有下述特徵:所述雙頭平面研磨裝置具備收納所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的殼體, 所述定位部件具有分別設在所述第一工件保持體和所述第二工件保持體上的多根止擋螺栓、以及設在所述殼體上且供所述止擋螺栓的頂端部抵接的多個止擋塊,所述多個止擋塊中的至少一個止擋塊的抵接面相對於其它所述止擋塊的抵接面朝所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向偏移。
在第四樣態的發明中,在第一工件保持體和第二工件保持體上設有多根止擋螺栓,在殼體上設有多個止擋塊。而且,至少一個止擋塊的抵接面設置為相對於其它止擋塊的抵接面滑動方向偏移。這樣一來,當止擋螺栓與止擋塊抵接時,能夠與止擋塊的抵接面偏移的量相應地使第一工件保持體和第二工件保持體傾斜。
第五樣態的發明是在第一到第四樣態中任一樣態的發明的基礎上,具有下述特徵:所述雙頭平面研磨裝置具備偏芯吸收機構,該偏芯吸收機構支承著所述第一汽缸和所述第二汽缸中的至少一方,使該第一汽缸和該第二汽缸中的該至少一方能夠擺動,並且該偏芯吸收機構容許第一及第二汽缸中受到支承而能夠擺動之汽缸的汽缸桿在相對於所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向傾斜了的形態下突出、縮回。
在第五樣態的發明中,第一汽缸和第二汽缸中的至少一方被偏芯吸收機構支撐著能夠擺動。偏芯吸收機構例如由球面軸承構成。這樣一來,即使是在第一工件保持體和第二工件保持體在研磨時位置處成為傾斜了的形態這樣的情況下,也能夠利用偏芯吸收機構吸收該第一工件保持體和第二工件保持體的傾斜,因此能夠使第一汽缸桿和第二汽缸桿順利地突出、縮回。
根據本發明,由於第一工件保持體和第二工件保持體成為相對於引導桿扭歪的狀態,因此即使在工件的研磨中產生振動,第一工件保持體和第 二工件保持體也不易從研磨時位置移位。這樣一來,就能夠利用第一工件保持體和第二工件保持體穩定地保持工件,從而能夠提高工件的研磨精度。
1‧‧‧雙頭平面研磨裝置
3‧‧‧磨石
8‧‧‧內部殼體
30‧‧‧第一工件保持體
35‧‧‧第一汽缸
37‧‧‧第一汽缸桿
40‧‧‧第二工件保持體
45‧‧‧第二汽缸
47‧‧‧第二汽缸桿
51‧‧‧引導桿
55‧‧‧偏芯吸收機構
62‧‧‧止擋螺栓
63‧‧‧止擋塊
70‧‧‧定位部件
W‧‧‧工件
圖1是示出本第一實施方式的雙頭平面研磨裝置的結構的俯視圖。
圖2是工件保持體位於工件裝卸時位置時的正面剖視圖。
圖3是示出雙頭平面研磨裝置的結構的正面剖視圖。
圖4是從右方看去時的雙頭平面研磨裝置的側面剖視圖。
圖5是示出使第一工件保持體和第二工件保持體相互遠離了的狀態的俯視圖。
圖6是示出將第一工件保持體和第二工件保持體定位在研磨時位置的狀態的俯視圖。
圖7是部分放大示出汽缸桿擺動了的狀態的剖視圖。
圖8是示出將本第二實施方式的所涉及的第一工件保持體和第二工件保持體定位在研磨時位置的狀態的俯視圖。
以下,根據圖式對本發明的實施方式進行說明。需要說明的是,以下較佳實施方式在本質上僅為示例,並沒有意圖對本發明、其應用對象或其用途的範圍加以限制。在各圖中,以箭頭表示了上下、前後左右的方向。除非有特別說明,否則對於上下等方向都是按照以箭頭表示的方向進行說明。
<第一實施方式>
如圖1~圖4所示,雙頭平面研磨裝置1具備工件驅動裝置2和磨石裝置4。該工件驅動裝置2用來保持半導體晶圓等薄板圓板狀工件W並驅動工件W旋轉。該磨石裝置4利用磨石(grinding stone)3對被工件驅動裝置2保持且被工件驅動裝置2驅動而旋轉的工件W的兩面進行研磨。工件驅動裝置2和磨石裝置4可裝卸地固定在水平的底座5上。
工件驅動裝置2是在對工件W的兩面進行研磨時,用來保持工件W並驅動工件W旋轉的裝置,工件驅動裝置2具備工件保持機構6、工件旋轉機構7、內部殼體8、滑動驅動機構9和外部殼體10。該工件保持機構6從工件W的周緣部和兩面側對工件W進行保持。該工件旋轉機構7驅動被工件保持機構6保持的工件W旋轉。該內部殼體8收納工件保持機構6並支承著工件保持機構6使該工件保持機構6能夠移動。該滑動驅動機構9使工件保持機構6相對於內部殼體8滑移。該外部殼體10支承著內部殼體8並覆蓋該內部殼體8的外側。
內部殼體8形成為上方和下方具有開口的近似矩形的箱狀,內部殼體8布置在外部殼體10內的上部側。外部殼體10形成為上方具有開口的近似矩形的箱狀,外部殼體10的底面固定在底座5的上表面上。在外部殼體10的前側設有用來支承內部殼體8的前側的前側支承部13,在外部殼體10的後側設有用來支承內部殼體8的後側的後側支承部14。
前側支承部13支承著內部殼體8,使內部殼體8能夠以其前側為支點進行擺動,前側支承部13具備一對支承桿16和支承支架17。上述一對支承桿16分別設置在外部殼體10的左右側的側壁板的前側上方。該支承支架17設置在內部殼體8的前側左右方,支承桿16可滑動地插穿在支承支架17上。這樣一來,內部殼體8就經由位於其前側的支承支架17被支承桿16支持著而能夠擺動。
後側支承部14以能夠在內部殼體8的後側進行高度位置調整的方式支承著內部殼體8,後側支承部14具備凸輪21、凸輪電動機23和凸輪從動件 24。該凸輪電動機23經由凸輪軸22驅動凸輪21旋轉。該凸輪從動件24設置在內部殼體8的後側。
在此,如果使凸輪電動機23工作,凸輪21就會經由凸輪軸22被驅動而旋轉,與凸輪21滑動接觸的凸輪從動件24的位置就會上下移動。也就是說,內部殼體8經由其後側的凸輪從動件24被凸輪21以能夠進行高度位置調整的方式支持著。
在外部殼體10內的下部布置有用來對磨石3進行修整的修整裝置25。修整裝置25例如可裝卸地固定在底座5上。
工件保持機構6由第一工件保持體30和第二工件保持體40構成,該第一工件保持體30和第二工件保持體40相互對置且被內部殼體8支持著能夠在左右方向上移動。
第一工件保持體30具備第一支承板31和第一支持墊32,第二工件保持體40具備第二支承板41和第二支持墊42,該第一支承板31和該第二支承板41分別與前後方向上的鉛直面平行地布置著,該第一支持墊32設在第一支承板31上的與第二支承板41相對的一側,該第二支持墊42設在第二支承板41上的與第一支承板31相對的一側。
需要說明的是,在圖4中,只示出了第一支承板31和第一支持墊32的側面,但是由於第一支承板31與第二支承板41的結構基本上大致相同,且第一支持墊32與第二支持墊42的結構基本上大致相同,因此在圖中省略了第二支承板41和第二支持墊42的側面。
第一支持墊32和第二支持墊42借助水等流體的壓力從工件W的兩面側非接觸地支承工件W,第一支持墊32和第二支持墊42形成為近似圓板狀。在第一支持墊32上的與第二支持墊42相對的一側上、以及第二支持墊42上的與第一支持墊32相對的一側上形成有多個用於噴出流體的流體供給孔65。
在第一支持墊32和第二支持墊42的下部側形成有磨石用缺口部66,該磨石用缺口部66從第一支持墊32和第二支持墊42的外緣側形成到稍微超過第一支持墊32和第二支持墊42的中心位置,磨石用缺口部66呈與磨石3相對應的圓弧狀。
第一支承板31和第二支承板41形成為上下方向上的尺寸與第一支持墊32和第二支持墊42大致相等且前後方向上的尺寸大於第一支持墊32和第二支持墊42的近似矩形,第一支持墊32可裝卸地固定在第一支承板31上的與第二支承板41相對的一側的大致中央位置,第二支持墊42可裝卸地固定在第二支承板41上的與第一支承板31相對的一側的大致中央位置。在第一支承板31和第二支承板41上形成有與第一支持墊32和第二支持墊42側的磨石用缺口部66相對應的缺口部67。
在第一工件保持體30的第一支承板31上布置有四個支承輥61,這四個支承輥61沿著第一支持墊32的外周大致等間距地布置在第一工件保持體30上的與第二工件保持體40相對的一側而且是第一支持墊32的周邊部上,用來保持工件W的工件保持載台60被這四個支承輥61支承著能夠自由地旋轉。
工件保持載台60形成為能夠將工件W松嵌合進來的環狀,形成在工件保持載台60的內周側的一部分上的、朝半徑方向內側突出的未圖示出的突起部與工件W側的凹口相互嚙合。這樣一來,隨著工件保持載台60沿周向旋轉,工件W也進行旋轉。
工件旋轉機構7具備工件旋轉電動機27,該工件旋轉電動機27用來使頂端安裝有工件驅動齒輪(省略圖式)的工件轉軸26旋轉。工件旋轉電動機27的旋轉驅動力經由工件轉軸26傳遞到工件保持載台60,工件保持載台60旋轉的同時工件W也旋轉。
第一工件保持體30和第二工件保持體40被沿著左右方向延伸的多根、例如四根引導桿51支承在內部殼體8側而能夠在左右方向上自由地滑動。也就是說,在內部殼體8側設有前後上下各一根、合計四根的引導桿51。
在第一工件保持體30和第二工件保持體40上設有與引導桿51相對應的四個通孔52,這四個通孔52設置在第一工件保持體30和第二工件保持體40上而且是第一支持墊32和第二支持墊42的左右兩側的位置上。內部殼體8側的引導桿51經由軸襯53與通孔52滑動自在地嵌合,從而第一工件保持體30和第二工件保持體40被支撐著能在左右方向上滑動。
在此,作為軸襯53,較佳的是使用雙軸襯(double bush),以避免引導桿51在進行工件W的研磨時彎曲。但是,如果所有的軸襯53都使用雙軸襯,那麼裝置的總長度就會變長,因此在本實施方式中,對於在第一工件保持體30側支承上側前部和下側後部的引導桿51的軸襯53、以及在第二工件保持體40側支承下側前部和上側後部的引導桿51的軸襯53,使用雙軸襯。
第一工件保持體30和第二工件保持體40被滑動驅動機構9驅動而沿著引導桿51滑動,該滑動驅動機構9布置在上下的引導桿51之間而且夾著工件W布置在第一工件保持體30和第二工件保持體40的左右兩側。
滑動驅動機構9具備用來使第一工件保持體30滑動的第一汽缸35和用來使第二工件保持體40滑動的第二汽缸45。第一汽缸35和第二汽缸45例如由氣壓式氣缸構成。
第一汽缸35具有第一汽缸主体36和第一汽缸桿37,該第一汽缸桿37從第一汽缸主体36伸出或縮回第一汽缸主体36。第一汽缸主体36的右端部安裝在內部殼體8的左側壁上。第一汽缸主体36的左端部貫穿外部殼體10而突出到外部殼體10的左外側。
第一汽缸桿37的頂端部貫穿內部殼體8,經由偏芯吸收機構55能夠擺動地安裝在第一工件保持體30的第一支承板31上。需要說明的是,偏芯吸收機構55的結構後述。
第二汽缸45具有第二汽缸主体46和第二汽缸桿47,該第二汽缸桿47從第二汽缸主体46伸出或縮回第二汽缸主体46。第二汽缸主体46的左端部安裝在第二工件保持體40的第二支承板41上。第二汽缸主体46的右端部貫穿內部殼體8和外部殼體10而突出到外部殼體10的右外側。第二汽缸桿47的頂端部經由偏芯吸收機構55能夠擺動地安裝在第一工件保持體30的第一支承板31上。需要說明的是,偏芯吸收機構55的結構後述。
通過設置滑動驅動機構9,從而在進行工件W的研磨時,第一工件保持體30和第二工件保持體40被保持在“研磨時位置”(參照圖1),該“研磨時位置”是第一支持墊32和第二支持墊42在內部殼體8內的左右方向上的大致中央位置相互接近的位置。
在第一工件保持體30和第二工件保持體40上設有筒狀的蓋54,在“研磨時位置”處,該蓋54覆蓋引導桿51、第二汽缸桿47使該引導桿51、該第二汽缸桿47不露出。具體而言,用來覆蓋上側前部的引導桿51和下側後部的引導桿51的蓋54設在第二支承板41上的與第一支承板31相對的一側上。用來覆蓋第二汽缸桿47的蓋54設在第二支承板41上的與第一支承板31相對的一側上。用來覆蓋下側前部的引導桿51和上側後部的引導桿51的蓋54設在第一支承板31上的與第二支承板41相對的一側。
裝卸工件W時,第一工件保持體30和第二工件保持體40從位於“研磨時位置”的狀態改變為被保持在“工件裝卸時位置”(參照圖2),該“工件裝卸時位置”是只有第二汽缸45朝使第二汽缸桿47突出的方向工作,從而第二工件保持體40從第一工件保持體30遠離了規定距離的位置。
利用修整裝置25修整磨石3時,例如,第一工件保持體30和第二工件保持體40從位於“研磨時位置”的狀態改變為被保持在“修整作業時位置”(參照圖3),該“修整作業時位置”是第二汽缸45朝使第二汽缸桿47突出的方向(左方)工作,並且第一汽缸35朝使第一汽缸桿37縮回的方向(左方)工作,從而第一工件保持體30和第二工件保持體40朝相互遠離的方向移動了的位置。
在“研磨時位置”處,為了借助流體的壓力非接觸地支承工件W,第一支持墊32和第二支持墊42之間的距離非常重要。於是,為了將第一工件保持體30和第二工件保持體40準確地定位在“研磨時位置”,設置了多個定位部件70。
如圖5所示,定位部件70具有止擋螺栓62和止擋塊63。止擋螺栓62分別設置在第一工件保持體30和第二工件保持體40的四個角落部上,並且被螺栓保持部64保持著。能夠通過使止擋螺栓62的頂端部沿著第一工件保持體30和第二工件保持體40的滑動方向前進、後退來調整止擋螺栓62從螺栓保持部64突出的突出量。
止擋塊63設置在內部殼體8側。前側的止擋塊63和後側的止擋塊63布置為在前後方向上排成一列。這樣一來,止擋塊63上的與止擋螺栓62的頂端部相抵接的抵接面就位於在前後方向上延伸的同一平面上。
在此,在第一工件保持體30中,後側的止擋螺栓62的頂端部比前側的止擋螺栓62的頂端部突出了規定的偏移量。另一方面,在第二工件保持體40中,前側的止擋螺栓62的頂端部比後側的止擋螺栓62的頂端部突出了規定的偏移量。
需要說明的是,在圖5中,為了容易理解地說明設置在前側和後側的止擋螺栓62的頂端部相互偏移地設置這一情況,誇大示出了止擋螺栓62的突出量。實際上,將前後側的止擋螺栓62之間的偏移量設為x〔mm〕,並且將 前後側的止擋螺栓62的中心間距離設為D〔mm〕時,x與D的關係設定為滿足下述式(1)。
0<x/D<0.001...(1)
具體而言,止擋螺栓62的中心間距離D為100mm時,偏移量x為0~0.1mm(0~100μm)。更佳的是,將偏移量x設為0.02~0.07mm(20~70μm)。
例如,當研磨裝置是能夠研磨300mm晶圓這樣的工件W的研磨裝置時,止擋螺栓62的中心間距離D為400mm左右。在該情況下,較佳的是將偏移量x設為0.08~0.28mm(80~280μm)。
如圖6所示,當第一工件保持體30和第二工件保持體40的止擋螺栓62與內部殼體8側的止擋塊63抵接時,第一工件保持體30和第二工件保持體40就以與止擋螺栓62的頂端部偏移的量相應地相對於引導桿51的軸向傾斜了的形態定位在“研磨時位置”。
通過採用這樣的結構,由於第一工件保持體30和第二工件保持體40成為相對於引導桿51扭歪的狀態,因此即使在工件W的研磨中產生振動,第一工件保持體30和第二工件保持體40也不易從研磨時位置移位。這樣一來,就能夠利用第一工件保持體30和第二工件保持體40穩定地保持工件W,從而能夠提高工件W的研磨精度。
此外,由於在“研磨時位置”處,第一工件保持體30和第二工件保持體40以相互平行的方式傾斜,因此能夠使第一工件保持體30和第二工件保持體40之間的距離保持一定,從而使工件W的形態保持穩定。
此外,在本實施方式中,第二汽缸45的第二汽缸桿47安裝在第一工件保持體30上,第二汽缸45的第二汽缸主体46安裝在第二工件保持體40上。也就是說,第二汽缸45不直接安裝在內部殼體8上。因此,在“研磨時位置”處,第一工件保持體30和第二工件保持體40的止擋螺栓62與止擋塊63抵接時的衝擊 力是經由止擋螺栓62在第一工件保持體30和第二工件保持體40之間傳遞,而不是傳遞到內部殼體8側。
這樣一來,就能夠抑制在內部殼體8側產生振動、撓曲、翹曲、變形等情況。其結果是,能夠使第一工件保持體30和第二工件保持體40之間的距離保持穩定,能夠高精度地研磨工件W。
在“研磨時位置”處,由於第一工件保持體30和第二工件保持體40成為傾斜了的形態,因此可能無法使第一汽缸桿37和第二汽缸桿47順利地突出、縮回。
於是,在本實施方式中,為了容許第一汽缸桿37和第二汽缸桿47在傾斜了的形態下突出、縮回,設置了作為偏芯吸收機構55的球面軸承。
具體而言,如圖7所示,偏芯吸收機構55具有被加工為球體的左右兩側呈平坦狀的形狀,在偏芯吸收機構55上形成有沿左右方向貫穿的孔。在第一汽缸桿37的頂端部上,由緊固螺栓58緊固固定有偏芯吸收機構55。在第二汽缸桿47的頂端部上,也同樣地由緊固螺栓58緊固固定有偏芯吸收機構55。
在第一支承板31的左側面和右側面上分別埋設有軸承座56。軸承座56具有與偏芯吸收機構55的彎曲凸面相對應的彎曲凹面,軸承座56以偏芯吸收機構55能夠滑動的方式支承著偏芯吸收機構55。在左側的軸承座56的左方設置有夾持板57。在右側的軸承座56的右方也同様地設置有夾持板57。左右側的夾持板57被沿著左右方向貫穿第一支承板31的緊固螺栓58緊固,從而夾持住左右側的軸承座56和第一支承板31。
如上所述,通過經由偏芯吸收機構55將第一汽缸桿37和第二汽缸桿47的頂端部可擺動地安裝到第一工件保持體30的第一支承板31上,從而即使是在第一工件保持體30和第二工件保持體40在“研磨時位置”處成為傾斜了的形態這樣的情況下,也能夠利用偏芯吸收機構55吸收該第一工件保持體30和第二 工件保持體40的傾斜。這樣一來,就夠使第一汽缸桿37和第二汽缸桿47順利地突出、縮回。
磨石裝置4具備杯(cup)型的磨石3和驅動磨石3旋轉的驅動電動機(省略圖式),在工件驅動裝置2的左右兩側各布置有一台磨石裝置4。磨石裝置4的磨石3布置為隔著第一工件保持體30和第二工件保持體40的缺口部67以及第一支持墊32和第二支持墊42的磨石用缺口部66與被工件保持載台60保持的工件W的兩面側對置。
需要說明的是,磨石裝置4構成為能夠使磨石3沿著軸向(左右方向)移動,在裝卸工件W時,將磨石3從“研磨位置”移到規定的“待機位置”。
在具有如上所述的結構的雙頭平面研磨裝置1中,當進行工件W的研磨時,在將磨石3保持在“待機位置”並且將第一工件保持體30和第二工件保持體40保持在“工件裝卸時位置”的狀態下,由未圖示出的裝載機(loader)將工件W經由第一工件保持體30和第二工件保持體40之間安裝到工件保持載台60上(參照圖2)。
當工件W被安裝到工件保持載台60上,第二汽缸45就朝著使第二汽缸桿47縮回的方向工作,第二工件保持體40朝著第一工件保持體30移動,從而第一支持墊32和第二支持墊42被保持在接近工件W的兩面側的“工件研磨時位置”。然後,空氣、水等流體從第一支持墊32和第二支持墊42側的流體供給孔65噴出,工件W在比由磨石3進行研磨的研磨位置還靠外側的區域,由其兩面側承受該流體的壓力,從而以非接觸狀態被保持著。
在該狀態下,工件保持載台60受工件旋轉電動機27驅動而開始旋轉,工件W也因此而開始旋轉,而且左右側的磨石3也開始旋轉。當工件W開始旋轉,左右側的磨石3就開始旋轉,並且從“待機位置”移動而逐漸地接近工件W 的被研磨面,之後成為工件W在研磨位置被左右側的磨石3夾住兩側的狀態,開始進行工件W的研磨。
當工件W的研磨結束,磨石3就從“研磨位置”移到“待機位置”,並且第二工件保持體40從“研磨時位置”移到“工件裝卸時位置”,研磨後的工件W被未圖示出的裝載機從工件保持載台60上取下來後搬運出去。
<第二實施方式>
以下,對與所述第一實施方式相同的部分標註相同的符號,只對不同的部分進行說明。如圖8所示,定位部件70具有止擋螺栓62和止擋塊63。止擋螺栓62分別設置在第一工件保持體30和第二工件保持體40的四個角落部上,並且被螺栓保持部64保持著。能夠通過使止擋螺栓62的頂端部沿著第一工件保持體30和第二工件保持體40的滑動方向前進、後退來調整止擋螺栓62從螺栓保持部64突出的突出量。
在第一工件保持體30中,前側和後側的止擋螺栓62被調整為其頂端部位於沿著前後方向延伸的同一平面上。而且,在第二工件保持體40中也同樣地,前側和後側的止擋螺栓62被調整為其頂端部位於沿著前後方向延伸的同一平面上。
止擋塊63設置在內部殼體8側。在此,前側的止擋塊63設置為相對於後側的止擋塊63朝右方偏移了規定的偏移量。其結果是,前側的止擋塊63的左右側上的抵接面設置為相對於後側的止擋塊63的左右側上的抵接面朝右方偏移了規定的偏移量。
需要說明的是,由於止擋塊63的偏移量x〔mm〕與前後側的止擋螺栓62的中心間距離D〔mm〕之間的關係與所述第一實施方式相同,因此省略說明。
當第一工件保持體30和第二工件保持體40的止擋螺栓62與內部殼體8側的止擋塊63抵接時,第一工件保持體30和第二工件保持體40就以與止擋塊63的抵接面偏移的量相應地相對於引導桿51的軸向傾斜了的形態定位在“研磨時位置”。
<其他實施方式>
所述實施方式還能採用如下所述的結構。
在本實施方式中,示出了將磨石3布置為在左右方向上對置的雙頭平面研磨裝置的例子,但是也能應用在其他雙頭平面研磨裝置、例如具有使磨石3在上下方向上對置的結構的裝置等。
在本實施方式中,在各圖中由箭頭示出了前後左右的方向,並按照由這些箭頭示出的方向對裝置的結構進行了說明,但是在工廠內設置的雙頭平面研磨裝置1的實際的前後左右的方向可以與在各圖中由箭頭示出的方向相反。
在本實施方式中,以在“研磨時位置”處相對於引導桿51的軸向傾斜了的形態將第一工件保持體30和第二工件保持體40定位,但是例如也可以只使第二工件保持體40傾斜。
在本實施方式中,設有四個止擋螺栓62和四個止擋塊63,但是只要設有至少三個止擋螺栓62和三個止擋塊63即可。
〔產業上的可利用性〕
如上所述,本發明能夠得到即使在工件的研磨中產生了振動,也能夠使工件保持體不易從研磨時位置移位這樣的高實用性的效果,因此非常有用,在產業上的可利用性高。

Claims (5)

  1. 一種雙頭平面研磨裝置,其具備:第一工件保持體和第二工件保持體,該第一工件保持體和該第二工件保持體以夾住薄板狀工件的方式布置著,並且該第一工件保持體和該第二工件保持體保持該工件;多根引導桿,這些引導桿支承著上述第一工件保持體和上述第二工件保持體,使該第一工件保持體和該第二工件保持體能夠滑動;第一汽缸和第二汽缸,該第一汽缸和該第二汽缸使上述第一工件保持體和上述第二工件保持體沿著上述引導桿滑動;以及一對磨石,上述磨石對由上述第一工件保持體和上述第二工件保持體保持的上述工件的兩面上的被研磨面進行研磨,上述雙頭平面研磨裝置的特徵在於:上述雙頭平面研磨裝置具備多個定位部件,這些定位部件用來以所述第一工件保持體和所述第二工件保持體中的至少一方在研磨時位置處相對於所述引導桿的軸向傾斜了的形態將該第一工件保持體和該第二工件保持體中的該至少一方定位,該研磨時位置是由該第一工件保持體和該第二工件保持體保持所述工件的位置。
  2. 如請求項1所述的雙頭平面研磨裝置,其特徵在於:所述第一工件保持體和所述第二工件保持體是以在所述研磨時位置處相對於所述引導桿的軸向傾斜了的形態相互平行地被定位。
  3. 如請求項1或2所述的雙頭平面研磨裝置,其特徵在於:所述雙頭平面研磨裝置具備收納所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的殼體,所述定位部件具有分別設在所述第一工件保持體和所述第二工件保持體上的多根止擋螺栓、以及設在所述殼體上且供所述止擋螺栓的頂端部抵接的多個止擋塊,所述多根止擋螺栓中的至少一根止擋螺栓的頂端部設置為相對於其它所述止擋螺栓的頂端部朝所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向偏移。
  4. 如請求項1或2所述的雙頭平面研磨裝置,其特徵在於:所述雙頭平面研磨裝置具備收納所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的殼體,所述定位部件具有分別設在所述第一工件保持體和所述第二工件保持體上的多根止擋螺栓、以及設在所述殼體上且供所述止擋螺栓的頂端部抵接的多個止擋塊,所述多個止擋塊中的至少一個止擋塊的抵接面相對於其它所述止擋塊的抵接面朝所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向偏移。
  5. 如請求項1所述的雙頭平面研磨裝置,其特徵在於:所述雙頭平面研磨裝置具備偏芯吸收機構,該偏芯吸收機構支承著所述第一汽缸和所述第二汽缸中的至少一方,使該第一汽缸和該第二汽缸中的該至少一方能夠擺動,並且該偏芯吸收機構容許第一及第二汽缸中受到支承而能夠擺動之汽缸的汽缸桿在相對於所述第一工件保持體和所述第二工件保持體的滑動方向傾斜了的形態下突出、縮回。
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