JP2001326203A - 超平坦化加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークを平坦かつ平行に加工する超平坦化加
工装置を提供する。 【解決手段】 ワーク７を水平面内において所望の運動
パターンで移動させるＸＹステージ２，並びに，二対の
ラジアル静圧パッド５５，５６，及び三対のスラスト静
圧パッド５７〜５９により回転軸５２を案内する主軸部
５等により、超平坦化加工装置を構成した。制御部６
は、各サーボバルブ５５Ｖ〜５９により、各静圧パッド
５５（ａ，ｂ）〜５９（ａ，ｂ）に対して任意の圧力で
流体を供給可能である。そして、制御部６は、回転軸５
２に取り付けられた作用部分５３の位置及び姿勢を制御
して、運動転写によりワーク７を加工可能である。ま
た、制御部６は、各スラスト静圧パッド５７（ａ，ｂ）
〜５９（ａ，ｂ）における差圧を一定に保つことによ
り、圧力転写によりワーク７を加工可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シリコンウエハそ
の他のワークの表面を、高精度に平坦化加工する超平坦
化加工装置に、関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、シリコンウエハの加工対象面を平
坦に加工する装置として、図１１に示されるＣＭＰ（Ch
emical Mechanical Polishing）装置が、利用されてい
る。このＣＭＰ装置は、プラテン８１，ポリッシングパ
ッド８２，及び加圧ヘッド機構８３を、備えている。

【０００３】プラテン８１は、扁平な円柱状の外形を有
し、その中心軸を鉛直に向けてプラテン駆動部８１ａに
軸支されている。そして、このプラテン８１は、プラテ
ン駆動部８１ａに駆動されてその中心軸を中心として回
転する。ポリッシングパッド８２は、円板状に形成さ
れ、プラテン８１の上面に装着されており、プラテン８
１とともに回転する。

【０００４】加圧ヘッド機構８３は、略円柱状のヘッド
８４，及び，シリコンウエハ等のワークＷを固定するパ
ッキング材８５を有する。ヘッド８４は、その中心軸を
鉛直に向けるとともに、該中心軸を中心として回転可能
に図示せぬヘッド駆動機構に軸支されている。なお、パ
ッキング部材８５は、ヘッド８４の下面側に設けられて
おり、加工対象となるワークＷを固定する。

【０００５】そして、この加圧ヘッド機構８３は、その
パッキング部材８５により保持されたワークＷをポリッ
シングパッド８２に対向させた状態で、そのヘッド８４
を回転させることにより、該ヘッド８４とともにパッキ
ング部材８５及びワークＷを回転させる。さらに、この
加圧ヘッド機構８３は、そのヘッド８４を、鉛直方向に
移動させるとともに、当該ヘッド８４の中心軸がプラテ
ン８１の中心軸に対して近接又は離反するように水平移
動させることができる。

【０００６】さらに、このＣＭＰ装置は、遊離砥粒を含
んだスラリーを供給するスラリー供給機構８６を、有す
る。そして、このスラリー供給機構８６は、プラテン８
１とともに回転するポリッシングパッド８２上に、スラ
リーを供給する。この状態において、加圧ヘッド機構８
３は、そのパッキング材８５により固定したワークＷを
回転させるとともに、そのヘッド８４を鉛直方向に移動
させて、当該ワークＷをポリッシングパッド８２に圧接
させる。さらに、加圧ヘッド機構８３は、そのヘッド８
４を水平移動させて、ワークＷを水平面内における所定
範囲内において往復移動させる。

【０００７】なお、加圧ヘッド機構８３は、ワークＷを
所定の圧力でポリッシングパッド８２に圧接させてい
る。このため、このワークＷは、圧力転写により研磨さ
れることになる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術による加工装置には、以下のような問題点があ
る。まず、この加工装置では、ワークＷの位置に応じて
当該ワークＷとポリッシングパッド８２との相対速度が
異なっている。従って、ワークは、その加工対象面にお
いて、不均一に研削されてしまうことになる。このワー
クＷとポリッシングパッド８２との相対速度の差を小さ
くするためには、大型のプラテン８１が用いられる必要
がある。しかし、プラテン８１が大型化すると、装置の
フットプリントが大きくなってしまう。

【０００９】そこで、ワークをその加工対象となる面の
全領域において高精度で平坦に加工可能かつコンパクト
構成が可能な超平坦化加工装置を提供することを、本発
明の課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明による超平坦化加
工装置は、上記課題を解決するために、以下のような構
成を採用した。

【００１１】即ち、この超平坦化加工装置は、加工対象
のワークと作用部とを互いに接触させながら所定平面内
で相対移動させることによって、前記ワークに前記所定
平面と平行な面を加工する超平坦化加工装置であって、
前記ワークを載置可能であるとともに、このワークを前
記所定平面内において姿勢を変えることなく移動させる
ステージと、前記ステージに載置されたワークに対向し
た状態に前記作用部を保持するとともに、この作用部
を、前記所定平面に直交する方向を向いた中心軸を中心
として回転させる回転機構と、前記ステージと前記回転
機構とを、前記所定平面に直交する方向に相対的に接近
及び離反させる進退駆動機構と、前記ステージを制御し
て前記ワークを移動させつつ、前記回転機構を制御して
前記作用部を回転させた状態で、前記進退駆動機構を制
御して前記作用部と前記ワークとを互いに当接させるこ
とにより、当該ワークを加工させる制御部とを、備えた
ことを特徴とする。

【００１２】このように構成されると、制御部は、ステ
ージを制御して、ワークの姿勢を保った状態で当該ワー
クを所望の運動パターンで移動させつつ、回転機構を制
御して作用部を回転させた状態で、進退駆動機構を制御
してこの作用部とワークとを互いに当接させることがで
きる。このため、ワークの加工対象面における全領域が
均等に加工されるのである。なお、前記進退移動機構
は、前記回転機構を前記ステージに対して移動させても
よく、前記ステージを前記回転機構に対して移動させて
もよい。

【００１３】また、ステージは、ワークを固定するワー
クテーブルを有していてもよく、このワークテーブル
は、流体静圧により案内されていてもよい。さらに、こ
のワークテーブルは、高速移動が可能なリニアモータに
より駆動されてもよい。このように構成されると、ワー
クテーブルは、所定の平面内で所望の運動パターンに従
って、滑らかに並進移動することができる。

【００１４】さらに、この超平坦化加工装置は、その作
用部をスラスト方向における互いに反対の向きへ流体静
圧により付勢するスラスト静圧パッドの対と、これら各
スラスト静圧パッドに対して所望の圧力で流体を供給す
るスラスト用流体供給部とを、備えていてもよい。この
場合、制御部は、このスラスト用流体供給部を制御し
て、各スラスト静圧パッドに差圧を発生させることによ
り、作用部をスラスト方向へ変位させることができる。
さらに、スラスト静圧パッドの対は、３対以上設けられ
ていてもよい。この場合、制御部は、スラスト用流体供
給部を制御して、これら各スラスト静圧パッドの対に対
して個別に差圧を発生させて、作用部の姿勢を調節する
ことも可能になる。

【００１５】また、この超平坦化加工装置は、その作用
部を所定の第１ラジアル方向における互いに反対の向き
へ流体静圧により付勢する第１ラジアル静圧パッドの対
と、この第１ラジアル方向と直交する第２ラジアル方向
における互いに反対の向きへ流体静圧により付勢する第
２ラジアル静圧パッドの対と、これら各ラジアル静圧パ
ッドの対に対して夫々所望の圧力で流体を供給するラジ
アル用流体供給部とを、備えていてもよい。この場合、
制御部は、ラジアル用流体供給部を制御して、各ラジア
ル静圧パッドの対に対して個別に差圧を発生させて、作
用部のラジアル方向への位置を調節することも可能にな
る。

【００１６】このように、作用部の位置及び姿勢が高精
度に調節されることにより、ワークは、運動転写により
所望の形状に加工される。また、各ラジアル静圧パッド
における差圧が一定に保たれることにより、ワークは、
圧力転写により加工される。そして、この超平坦化加工
装置は、制御部における制御を切り換えることにより、
運動転写と圧力転写とを切り換えることができる。

【００１７】さらに、前記進退駆動機構は、前記回転機
構を案内するガイドを有していてもよい。このガイド
は、一般の転がり軸受やすべり軸受であってもよく、よ
り好ましくは、流体静圧による静圧ガイドであってもよ
い。このように、超平坦化加工装置における各可動部分
が流体静圧により滑らかに案内されると、ワークは、高
精度に平坦化加工されることになる。なお、この超平坦
化加工装置は、ウエハ，水晶基板等の平坦化加工に用い
られてもよく、半導体デバイス多層化の際の平坦化加工
に用いられてもよい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図１は、本実施形態による超平坦
化加工装置の構成を示す一部断面正面図である。この超
平坦化加工装置は、ベース１，ＸＹステージ２，架台
３，送り部４，及び主軸部５を、備えている。

【００１９】ベース１は、その上面が水平面に加工され
ている。例えば、このベース１は、花崗岩により構成さ
れていてもよい。ＸＹステージ２は、このベース１上に
設置されており、後述の如くワーク７を水平面（所定平
面）内において移動させる。架台３は、ベース１上に設
置されており、送り部４を、ＸＹステージ２の上方に配
置している。主軸部５は、後述のように、送り部４によ
ってＸＹステージ２上のワーク７に対して近接又は離反
する方向に進退駆動されるとともに、当該ワーク７を加
工する。

【００２０】図２は、ＸＹステージ２の構成を示す斜視
図である。以下、この図２を併せて参照し、ＸＹステー
ジ２について説明する。このＸＹステージ２は、一対の
ガイドレール２１，２１，スライダ２２，及びワークテ
ーブル２３を、備えている。これら各ガイドレール２
１，２１は、長尺状であるとともにその横断面が矩形に
形成され、その長手方向を夫々図２におけるＹ方向（第
１方向）へ向けてベース１上に対向配置されている。な
お、これら各ガイドレール２１，２１における相対向す
る面は、スライダ２２を案内するスライダ案内面になっ
ている。

【００２１】このスライダ２２は、互いに平行な一対の
短尺部分２２１，２２１，及び，これら両短尺部分２２
１，２２１を一体に連結するＸガイド部分２２２により
なり、その平面視による形状が略「Ｈ」字状になってい
る。このスライダ２２は、その各短尺部分２２１，２２
１を、夫々、各ガイドレール２１，２１のスライダ案内
面に対して所定の間隙を開けて対向させている。

【００２２】さらに、このスライダ２２における各短尺
部分２２１，２２１は、各ガイドレール２１，２１に夫
々対向させて設けられた複数の（Ｙ方向案内）静圧ベア
リングＳＹを、有する。これら各静圧ベアリングＳＹ
は、水等の流体を当該短尺部分２２１，２２１とガイド
レール２１，２１との間隙へ噴出させる。なお、これら
各静圧ベアリングＳＹは、第１の案内機構の構成要素で
ある。

【００２３】また、スライダ２２は、その各短尺部分２
２１，２２１の下面に固定された複数の（Ｚ方向規制）
静圧ベアリングＳＺを、有する。図２に示される例で
は、各静圧ベアリングＳＺは、スライダ２２における一
方の短尺部分２２１下面の各端部近傍に１つずつ設けら
れるとともに、他方の短尺部分２２１下面の中央近傍に
１つ設けられている。これら各静圧ベアリングＳＺは、
扁平な略円柱状の外形を有し、その下面から水等の流体
をベース１の上面に対して噴出させる。

【００２４】そして、スライダ２２は、重力及び各静圧
ベアリングＳＺにより鉛直方向（図２におけるＺ方向）
の変位が規制されるとともに、ベース１上においてスラ
イド可能に案内されている。さらに、スライダ２２は、
各静圧ベアリングＳＹにより図２におけるＹ方向にのみ
スライド可能に案内されている。

【００２５】なお、スライダ２２のＸガイド部分２２２
は、その横断面が略矩形状であり、その長手方向を図２
におけるＹ方向及びＺ方向に夫々垂直なＸ方向（第２方
向）へ向けている。また、このＸガイド部分２２２にお
ける図２のＸ方向に平行な一対の側面は、ワークテーブ
ル２３をＸ方向へ案内するテーブル案内面になってい
る。

【００２６】ワークテーブル２３は、矩形板状の上板部
分２３１，及び，この上板部分２３１の相対向する一対
の縁辺近傍に、当該上板部分に対して夫々垂直かつ一体
に取り付けられた一対の側板部分２３２，２３２を、有
する。これら各側板部分２３２，２３２における相対向
する一対の内面は、スライダ２２におけるＸガイド部分
２２２の各テーブル案内面に対して所定の間隙を開けて
対向している。さらに、各側板部分２３２，２３２は、
スライダ２２におけるＸガイド部分２２２の各テーブル
案内面に対向させて設けられた複数の（Ｘ方向案内）静
圧ベアリングＳＸを、有する。これら各静圧ベアリング
ＳＸは、水等の流体を当該側板部分２３２，２３２とＸ
ガイド部分２２２との間隙に噴出させる。なお、これら
各静圧ベアリングＳＸは、第２の案内機構の構成要素で
ある。

【００２７】さらに、ワークテーブル２３は、その各側
板２３２，２３２の下面に固定された複数の（Ｚ方向規
制）静圧ベアリングＳＺを、有する。これら各静圧ベア
リングＳＺは、スライダ２２における各静圧ベアリング
ＳＺと同様の構成である。なお、図２に示される例で
は、各静圧ベアリングＳＺは、一方の側板部分２３２下
面の各端部近傍に１つずつ設けられるとともに、他方の
側板部分２３２下面の中央近傍に１つ設けられている。
このワークテーブル２３における各静圧ベアリングＳ
Ｚ，及び，前記スライダ２２における各静圧ベアリング
ＳＺは、平面案内静圧ベアリングに相当する。

【００２８】そして、ワークテーブル２３は、重力及び
各静圧ベアリングＳＺにより図２におけるＺ方向の変位
が規制されるとともに、ベース１上においてスライド可
能に案内されている。さらに、ワークテーブル２３は、
各静圧ベアリングＳＸにより図２におけるＸ方向にのみ
スライド可能に案内されている。

【００２９】さらに、このＸＹステージ２は、スライダ
２２を駆動する一対の（Ｙ方向）リニアモータＬＹ，Ｌ
Ｙと、ワークテーブル２３を駆動する（Ｘ方向）リニア
モータＬＸを、備えている。なお、これら各リニアモー
タＬＹ，ＬＹは、第１のスライド駆動機構に相当し、リ
ニアモータＬＸは、第２のスライド駆動機構に相当す
る。

【００３０】これら各リニアモータＬＹ，ＬＹは、各ガ
イドレール２１，２１上に、長手方向を図２のＹ方向へ
向けて夫々固定された一対の長尺状の固定子ＬＹ１，Ｌ
Ｙ１と、スライダ２２の各短尺部分２２１，２２１に対
して夫々固定された一対の可動子ＬＹ２，ＬＹ２とによ
り、構成されている。また、リニアモータＬＸは、スラ
イダ２２のＸガイド部分２２２において長手方向を図２
のＸ方向へ向けて固定された長尺状の固定子と、ワーク
テーブル２３の上板部分２３１の下面に対して取り付け
られた図示せぬ可動子とにより、構成されている。

【００３１】そして、スライダ２２は、各リニアモータ
ＬＹ，ＬＹにより駆動されて図２におけるＹ方向へ移動
し、ワークテーブル２３は、リニアモータＬＸにより駆
動されて図２におけるＸ方向へ移動する。なお、ワーク
テーブル２３における上板部分２３１の上面側には、ワ
ーク７をその表面が水平に向くように固定する図示せぬ
ワーク固定部材が設けられている。このため、ＸＹステ
ージ２は、そのワーク固定部材により固定したワーク７
を、水平面内の所定範囲内における任意の位置へ移動さ
せることができる。即ち、ＸＹステージ２は、スライダ
２２を移動させることにより、ワーク７を図２における
Ｙ方向へ移動させるとともに、ワークテーブル２３を移
動させることにより、ワーク７を図２におけるＸ方向へ
移動させることができる。

【００３２】さらに、ＸＹステージ２は、スライダ２２
のＹ方向における位置を検出する一対の（Ｙ方向）リニ
アエンコーダＣＹ，ＣＹと、ワークテーブル２３のＸ方
向における位置を検出する（Ｘ方向）リニアエンコーダ
ＣＸとを、備えている。

【００３３】なお、各ガイドレール２１，２１には、各
リニアモータＬＹ，ＬＹの固定子ＬＹ１に沿って夫々配
置された一対のリニアスケールＬＳ，ＬＳが、取り付け
られている。そして、各リニアエンコーダＣＹ，ＣＹ
は、夫々、スライダ２２における各短尺部分２２１，２
２１に取り付けられており、各リニアスケールＣＹ，Ｃ
Ｙに刻まれた目盛を読み取る。また、スライダ２２にお
けるＸガイド部分２２２には、リニアモータＬＸの固定
子に沿って配置されたリニアスケールが取り付けられて
いる。そして、リニアエンコーダＣＸは、ワークテーブ
ル２３の上板部分２３１の下部に取り付けられており、
リニアスケールＣＸに刻まれた目盛を読み取る。

【００３４】図３は、超平坦化加工装置の制御系のうち
のＸＹステージ２の制御に関する部分を示す図である。
この図３に示されるように、超平坦化加工装置は、制御
部６をさらに備えている。この制御部６は、例えば、コ
ンピュータによりなり、各リニアエンコーダＣＸ，Ｃ
Ｙ，ＣＹ，及び，各リニアモータＬＸ，ＬＹ，ＬＹに、
夫々接続されている。

【００３５】そして、この制御部６は、各リニアモータ
ＬＹ，ＬＹを制御してスライダ２２をＹ方向へ移動させ
るとともに、リニアモータＬＸを制御してワークテーブ
ル２３をＸ方向へ移動させる。なお、制御部６は、常
に、各リニアエンコーダＬＹ，ＬＹからの出力信号に基
づいてスライダ２２のＹ方向における位置を監視すると
ともに、リニアエンコーダＬＸからの出力信号に基づい
てワークテーブル２３のＸ方向における位置を監視して
いる。このため、制御部６は、ワークテーブル２３上に
ワーク固定部材を介して固定されたワーク７を、水平面
上の所定範囲内における任意の位置へ移動させることが
できるのである。

【００３６】次に、図１を参照して送り部４について説
明する。この送り部４は、架台３に対して固定された固
定筒４１，この固定筒４１に取り付けられた固定板４
２，固定筒４１内において移動するサドル４３，及び，
このサドル４３を駆動するシリンダ機構４４を、備えて
いる。固定筒４１は、略円筒状に形成されており、その
中心軸を鉛直に向けてＸＹステージ２上に配置されてい
る。この固定筒４１の上側開口は、略円板状に形成され
た固定板４２により封止されている。

【００３７】サドル４３は、固定筒４１の内径よりも僅
かに小さい外径の円筒状に形成された遊嵌部分４３１，
及び，この遊嵌部分４３１よりも大径かつ扁平な円柱状
の外形を有する主軸取付部分４３２を、同軸かつ一体に
有している。このサドル４３は、その主軸取付部分４３
２を下方へ向けるとともに、その遊嵌部分４３１におい
て固定筒４１内に遊嵌されている。なお、この遊嵌部分
４３１には、上面に開口する中心穴が穿たれている。こ
の中心穴は、その奥側（図１の下側）が小径の円柱状に
くりぬかれた形状であり、その開口側（図１の上側）が
当該奥側よりも大径の円柱状にくりぬかれた形状に、形
成されている。

【００３８】また、固定筒４１は、その内壁とサドル４
３の遊嵌部分４３１との間隙へ水等の流体を噴出させる
静圧ガイド４１１を、有する。サドル４３は、この静圧
ガイド４１１から噴出する流体の静圧により、その中心
軸方向にのみ移動可能に案内されている。なお、主軸取
付部分４３２には、その下面側に開口するように円柱状
にくりぬかれた形状の取付穴が、穿たれている。後述す
るように、この取付穴に主軸部５が取り付けられてい
る。

【００３９】シリンダ機構４４は、ロッド４４１，ピス
トン４４２，及び，シリンダ４４３を、有する。なお、
シリンダ機構４４及び静圧ガイド４１１は、進退駆動機
構に相当する。ロッド４４１は、固定板４２の下面にこ
の固定板４２と同軸に固定されている。ピストン４４２
は、このロッド４４１に対して固定されている。シリン
ダ４４３は、サドル４３の遊嵌部分４３１内に固定され
ている。即ち、シリンダ４４３は、この遊嵌部分４３１
に開けられた中心穴の上側部分に対して嵌合固定されて
いる。そして、このシリンダ４４３は、その内壁におい
てピストン４４２の外壁に対して密接するとともに、そ
の上部及び下部において夫々ロッドに対して密接してい
る。即ち、このシリンダ４４３は、ピストン４４２によ
って上室と下室に分けられている。

【００４０】図４は、超平坦化加工装置の制御系のうち
の送り部４及び主軸部５の制御に関する部分を示す図で
ある。この図４に示されるように、送り部４におけるシ
リンダ機構４４は、制御部６に接続された駆動供給部４
４４を、有している。この駆動供給部４４４は、シリン
ダ４４３の上室及び下室の夫々に対して空気や水等の流
体を供給又は排出させる。そして、制御部６は、この駆
動供給部４４４を制御して、上室に対して流体を与える
とともに下室内の流体を排出させることにより、サドル
４３を上方へ移動させ、下室に対して流体を与えるとと
もに上室内の流体を排出させることにより、サドル４３
を下方へ移動させる。

【００４１】さらに、シリンダ機構４４は、制御部６に
接続されたサドル位置センサ４４５を、有している。こ
のサドル位置センサ４４５は、サドル４３の鉛直方向に
おける変位を検出する。例えば、このサドル位置センサ
４４５は、リニアエンコーダ等により構成されていても
よい。

【００４２】次に、主軸部５の構成について説明する。
図１に示されるように、この主軸部５は、固定軸５１，
回転軸５２，作用部分（作用部）５３，及び，主軸モー
タ５４を、備えている。固定軸５１は、円柱状の小径部
分，及び，この小径部分よりも大径かつ扁平な円柱状の
大径部分を、同軸かつ一体に有している。この固定軸５
１は、その小径部分の上部において、サドル４３の主軸
取付部分４３２の取付穴に嵌合固定されている。

【００４３】回転軸５２は、略円柱状の外形を有し、そ
の上面に開口した嵌合穴が穿たれている。この回転軸５
２の嵌合穴は、その上部側における内径が固定軸５１の
小径部分よりも僅かに大径であるとともに、その下部側
における内径が固定軸５１の大径部分よりも僅かに大径
に形成されている。そして、この回転軸５２は、その嵌
合穴に固定軸５１を遊嵌させている。

【００４４】作用部分５３は、回転対称な形状に形成さ
れるとともに、ワーク７加工用の研削作用面を有する。
この作用部分５３は、この回転軸５２の下面に該回転軸
５２と同軸に取り付けられている。例えば、この作用部
分５３は、固定砥粒を有するリング型砥石もしくはカッ
プ型砥石，又は，遊離砥粒とともに使用される円板状の
ポリッシングパッドによりなる。

【００４５】主軸モータ５４は、サドル４３の主軸取付
部分４３２の下面に固定されたモータステータ５４１，
及び，回転軸５２の外周に固定されるとともにこのモー
タステータ５４１に対向するモータロータ５４２を、有
する。図４に示されるように、この主軸モータ５４は、
制御部６に接続されている。なお、回転軸５２及び主軸
モータ５４は、回転機構に相当する。

【００４６】なお、後述するように、固定軸５１は、流
体静圧により回転軸５２を高速回転可能に軸支してい
る。この状態において、制御部６は、主軸モータ５４を
制御して、そのモータロータ５４２をモータステータ５
４１に対して回転させることにより、回転軸５２を固定
軸５１に対して高速回転させる。なお、図１に示される
例では、回転軸５２は、ダイレクトドライブ方式により
駆動されているが、その代わりに、ベルト駆動方式によ
り駆動されてもよい。

【００４７】図５は、主軸部５の固定軸５１周辺を示す
斜視図である。図６は、主軸部５のラジアル方向の制御
を示す説明図であり、図７は、主軸部５のスラスト方向
の制御を示す説明図である。以下、これら図５乃至図７
を併せて参照し、主軸部５についてさらに説明する。図
５に示されるように、この主軸部５は、二対のラジアル
静圧パッド５５ａ，５５ｂ，５６ａ，５６ｂ，及び，三
対のスラスト静圧パッド５７ａ，５７ｂ，５８ａ，５８
ｂ，５９ａ，５９ｂを、備えている。

【００４８】これら各ラジアル静圧パッド５５ａ，５５
ｂ，５５ａ，５６ｂは、夫々、固定軸５１における小径
部分の外周に等間隔で、配置されている。なお、両ラジ
アル静圧パッド５５ａ，５５ｂは、固定軸５１の中心軸
に関して互いに対称である。同様に、両ラジアル静圧パ
ッド５６ａ，５６ｂは、固定軸５１の中心軸に関して互
いに対称である。一方のラジアル静圧パッド５５ａ，５
５ｂの対は、第１ラジアル静圧パッドの対に相当し、他
方のラジアル静圧パッド５６ａ，５６ｂの対は、第２ラ
ジアル静圧パッドの対に相当する。

【００４９】また、各スラスト静圧パッド５７ａ，５８
ａ，５９ａは、固定軸５１における大径部の上面に、設
けられており、各スラスト静圧パッド５７ｂ，５８ｂ，
５９ｂは、固定軸５１における大径部の下面に、設けら
れている。なお、両スラスト静圧パッド５７ａ，５７ｂ
は、その平面視における位置を一致させており、両スラ
スト静圧パッド５８ａ，５８ｂは、その平面視における
位置を一致させており、両スラスト静圧パッド５９ａ，
５９ｂは、その平面視における位置を一致させている。

【００５０】さらに、図４に示されるように、主軸部５
は、制御部６に夫々接続された２つのラジアル用サーボ
バルブ５５Ｖ，５６Ｖ，及び，３つのスラスト用サーボ
バルブ５７Ｖ，５８Ｖ，５９Ｖを、有する。図６に示さ
れるように、第１のラジアル用サーボバルブ５５Ｖは、
一対のポートを有し、一方のポートをラジアル静圧パッ
ド５５ａに連通させるとともに、他方のポートをラジア
ル静圧パッド５５ｂに連通させている。そして、このサ
ーボバルブ５５Ｖは、その一方のポートに対して水等の
流体を所望の圧力で供給するとともに、その他方のポー
トに対して水等の流体を所望の圧力で供給する。

【００５１】第２のラジアル用サーボバルブ５６Ｖは、
一対のポートを有し、一方のポートをラジアル静圧パッ
ド５６ａに連通させるとともに、他方のポートをラジア
ル静圧パッド５６ｂに連通させている。そして、このサ
ーボバルブ５６Ｖは、その一方のポートに対して水等の
流体を所望の圧力で供給するとともに、その他方のポー
トに対して水等の流体を所望の圧力で供給する。なお、
これら各サーボバルブ５５Ｖ，５６Ｖは、ラジアル用流
体供給部に相当する。

【００５２】そして、制御部６は、サーボバルブ５５Ｖ
を制御することにより、各静圧パッド５５ａ，５５ｂに
対して供給される流体の圧力を個別に調節する。する
と、回転軸５２は、水平面内における所定の第１ラジア
ル方向に変位することになる。同様に、制御部６は、サ
ーボバルブ５６Ｖを制御することにより、各静圧パッド
５６ａ，５６ｂに対して供給される流体の圧力を個別に
調節する。すると、回転軸５２は、前記第１ラジアル方
向に対して水平面内で直交する第２ラジアル方向へ変位
することになる。

【００５３】即ち、制御部６は、主軸モータ５４により
回転軸５２を高速回転させた状態で、各サーボバルブ５
５Ｖ，５６Ｖを夫々制御して、この回転軸５２を、固定
軸５１に接触させない範囲内で、ラジアル方向へ任意に
変位させることができる。

【００５４】図７に示されるように、第１のスラスト用
サーボバルブ５７Ｖは、一対のポートを有し、一方のポ
ートをスラスト静圧パッド５７ａに連通させるととも
に、他方のポートをスラスト静圧パッド５７ｂに連通さ
せている。そして、このサーボバルブ５７Ｖは、その一
方のポートに対して水等の流体を所望の圧力で供給し、
その他方のポートに対して水等の流体を所望の圧力で供
給する。

【００５５】第２のスラスト用サーボバルブ５８Ｖは、
一対のポートを有し、一方のポートをスラスト静圧パッ
ド５８ａに連通させるとともに、他方のポートをスラス
ト静圧パッド５８ｂに連通させている。そして、このサ
ーボバルブ５８Ｖは、その一方のポートに対して水等の
流体を所望の圧力で供給し、その他方のポートに対して
水等の流体を所望の圧力で供給する。

【００５６】第３のスラスト用サーボバルブ５９Ｖは、
一対のポートを有し、一方のポートをスラスト静圧パッ
ド５９ａに連通させるとともに、他方のポートをスラス
ト静圧パッド５９ｂに連通させている。そして、このサ
ーボバルブ５９Ｖは、その一方のポートに対して水等の
流体を所望の圧力で供給し、その他方のポートに対して
水等の流体を所望の圧力で供給する。なお、これら各サ
ーボバルブ５７Ｖ，５８Ｖ，５９Ｖは、スラスト用流体
供給部に相当する。

【００５７】そして、制御部６は、サーボバルブ５７Ｖ
を制御することにより、各静圧パッド５７ａ，５７ｂに
対して供給される流体の圧力を個別に調節する。同様
に、制御部６は、サーボバルブ５８Ｖを制御することに
より、各静圧パッド５８ａ，５８ｂに対して供給される
流体の圧力を個別に調節する。さらに、制御部６は、サ
ーボバルブ５９Ｖを制御することにより、各静圧パッド
５９ａ，５９ｂに対して供給される流体の圧力を個別に
調節する。

【００５８】このように調節されると、回転軸５２は、
スラスト方向へ変位することになる。即ち、制御部６
は、主軸モータ５４により回転軸５２を高速回転させた
状態で、各サーボバルブ５７Ｖ，５８Ｖ，５９Ｖを制御
して、この回転軸５２を、固定軸５１に接触させない範
囲内で、スラスト方向へ任意に変位させることができ
る。さらに、制御部６は、各サーボバルブ５７Ｖ，５８
Ｖ，５９Ｖを個別に制御して、回転軸５２を、両静圧パ
ッド５７ａ，５７ｂの位置，両静圧パッド５８ａ，５８
ｂの位置，及び，両静圧パッド５９ａ，５９ｂの位置に
おいて個別に変位させることにより、当該回転軸５２の
姿勢を変化させることができる。

【００５９】このように、制御部６は、各サーボバルブ
５５Ｖ〜５９Ｖを夫々制御することにより、回転軸５２
の位置及び姿勢を調節させる。図８は、いわゆる対向パ
ッド静圧軸受の原理説明図である。この図８には、静圧
パッド５５ａ，５５ｂの対，及び，回転軸５２が模式的
に示されている。なお、実際の回転軸５２は、固定軸５
１の外側において回転するが、この図８では、図示の都
合上、当該回転軸５２が、両静圧パッド５５ａ，５５ｂ
間に介在した状態で、示されている。また、その他の静
圧パッド５６（ａ，ｂ）〜５９（ａ，ｂ）の対も、この
静圧パッド５５（ａ，ｂ）の対と同様の原理により制御
される。

【００６０】そして、サーボバルブ５５Ｖは、その一方
のポートに対して、粘性係数ηの流体を圧力Ｐ_sで供給
する。このサーボバルブ５５Ｖの一方のポートに供給さ
れた流体は、管路を通じて一方の静圧パッド５５ａへ供
給される。なお、この管路における絞り係数をｋ_cとす
る。また、この静圧パッド５５ａのランドにおける流体
の圧力をＰ_rとする。

【００６１】同様に、サーボバルブ５５Ｖは、その他方
のポートに対して、粘性係数ηの流体を圧力Ｐ_s’で供
給する。このサーボバルブ５５Ｖの他方のポートに供給
された流体は、管路を通じて他方の静圧パッド５５ｂへ
供給される。なお、この管路における絞り係数をｋ_cと
する。また、この静圧パッド５５ｂのランドにおける流
体の圧力をＰ_r’とする。

【００６２】このサーボバルブ５５Ｖは、その各ポート
へ供給する流体の圧力Ｐｓ，Ｐｓ’を個別に変化させる
ことができるが、この図８に示される例では、サーボバ
ルブ５５Ｖは、一方のポートへの圧力Ｐ_sのみを変化さ
せることとし、他方のポートへの圧力Ｐ_s’を一定に保
っている。

【００６３】そして、このサーボバルブ５５Ｖが圧力Ｐ
_sを変化させると、回転軸５２は、各静圧パッド５５
ａ，５５ｂに対して隙間を開けた状態で、図８における
左右方向へ変位することになる。なお、この回転軸５２
と一方の静圧パッド５５ａとの隙間，及び，この回転軸
５２と他方の静圧パッド５５ｂとの隙間が、互いに等し
くなった場合において、この回転軸５２は、中立位置に
あるという。

【００６４】この回転軸５２が中立位置にある場合にお
ける当該回転軸５２と各静圧パッド５５ａ，５５ｂとの
隙間の値を、ｈ_mとする。そして、図８の左右方向にお
いて、回転軸５２が右向きにΔｈだけ変位したとする
と、この回転軸５２と一方の静圧パッド５５ａとの隙間
は、ｈ_m＋Δｈになり、この回転軸５２と他方の静圧パ
ッド５５ｂとの隙間は、ｈ_m−Δｈになる。なお、この
ｈ_m＋Δｈを軸受隙間を代表する値として、ｈ＝ｈ_m＋Δ
ｈとおく。

【００６５】さらに、この図８には、当該静圧軸受のモ
デルの等価電気回路が示されている。この等価電気回路
を用いた解析により、当該静圧軸受の特性は、以下のよ
うに表される。まず、ｔを時間とし、静圧パッド５５ａ
（，５５ｂ）における受圧全面積を、Ａ_pとし、ΔＱｉ
を一方の静圧パッド５５ａにおける流体の流入量の変化
分とし、ΔＱｏを一方の静圧パッド５５ａにおける流体
の流出量の変化分とすると、

【００６６】

【数１】 これらの式により、

【００６７】

【数２】 よって、

【００６８】

【数３】 従って、回転軸５２を支持する力である軸受力ｆの変化
分Δｆは、

【００６９】

【数４】 なお、サーボバルブ５５Ｖは、一方のポートへ供給する
流体の圧力のみを変化させるので、

【００７０】

【数５】 ここで、

【００７１】

【数６】 よって、式（１）は、

【００７２】

【数７】 以上により、軸受力ｆの変化分Δｆ，供給圧力Ｐ_s，隙
間ｈは、次式により表される。

【００７３】

【数８】 但し、伝達関数Ｇ_p（ｓ），及び，伝達関数Ｇ_h（ｓ）の
記述に用いられている「ｓ」は、ラプラス変換における
像関数の定義域である。これら各伝達関数Ｇ_p（ｓ），
Ｇ_h（ｓ）を用いて、静圧軸受のブロック線図は、図９
のように表される。なお、この図９において、Ｆ_dは、
ワーク７の加工時に生じる外乱力である。

【００７４】このように、サーボバルブ５５Ｖは、その
一方のポートへの供給圧力Ｐ_sを変化させることによ
り、軸受力ｆ（負荷）を変化させて、回転軸５２を変位
させることができる。このため、制御部６は、各サーボ
バルブ５５Ｖ，５６Ｖを夫々制御して、回転軸５２を、
水平面内で互いに直交する所定の二軸方向に変位させる
ことができる。また、制御部６は、各サーボバルブ５７
Ｖ，５８Ｖ，５９Ｖを夫々制御して、回転軸５２をサド
ル４３に対して鉛直方向に変位させるとともに当該回転
軸５２の姿勢を変化させることができる。

【００７５】さらに、この超平坦化加工装置は、図４に
示されるように、制御部６に夫々接続されたＸセンサ５
５Ｓ，Ｙセンサ５６Ｓ，及び，３つのＺセンサ５７Ｓ，
５８Ｓ，５９Ｓを、備えている。例えば、これら各セン
サ５７Ｓ〜５９Ｓは、静電容量型センサにより構成され
ていてもよい。

【００７６】Ｘセンサ５５Ｓは、回転部５２の図１にお
けるＸ方向への変位を検出する。Ｙセンサ５６Ｓは、回
転部５２の図１におけるＹ方向への変位を検出する。ま
た、各Ｚセンサ５７Ｓ，５８Ｓ，５９Ｓは、夫々、各静
圧軸受の対５７（ａ，ｂ），５８（ａ，ｂ），５９
（ａ，ｂ）に夫々対応させて設けられ、回転軸５２のサ
ドル４３に対する図１のＺ方向への相対変位を、夫々検
出する。

【００７７】そして、制御部６は、Ｘセンサ５５Ｓから
の出力信号により回転部５２の図１のＸ方向における位
置を認識するとともに、Ｙセンサ５６Ｓからの出力信号
により回転部５２の図１のＹ方向における位置を認識す
る。また、制御部６は、各Ｚセンサ５７Ｓ，５８Ｓ，５
９Ｓからの出力信号により回転軸５２の姿勢を認識す
る。さらに、制御部６は、これら各Ｚセンサ５７Ｓ，５
８Ｓ，５９Ｓからの出力信号，及び，サドル位置センサ
４４５からの出力信号により、回転部５２の図１のＺ方
向における位置を認識する。このように、制御部６は、
回転部５２の位置及び姿勢を監視しながら、当該回転軸
を所望の位置及び姿勢に調整することができるのであ
る。

【００７８】さらに、この超平坦化加工装置は、図４に
示されるように、制御部６に接続された差圧計測器ＤＰ
を備えている。この差圧計測器ＤＰは、上側のスラスト
静圧パッド５７ａ（，５８ａ，５９ａ）における流体圧
力と下側のスラスト静圧パッド５７ｂ（，５８ｂ，５９
ｂ）における流体圧力との差圧を検出する。そして、制
御部６は、この差圧計測器ＤＰからの出力信号に基づ
き、当該回転軸５２に対して図１のＺ方向上向きにかか
る力を算出することができる。このため、制御部６は、
作用部分５３がワーク７に当接した状態において、この
作用部分５３のワーク７に対する加圧力を算出すること
ができる。

【００７９】上述のように構成された超平坦化加工装置
において、ワーク７に対する研削処理は、以下のように
なされる。まず、送り部４のシリンダ機構４４がサドル
４３を上昇させた状態において、ＸＹステージ２のワー
クテーブル２３上にワーク７が固定される。そして、制
御部６は、予め作業者により指定されたパターンに従っ
て、当該ワーク７を水平面内において移動させる。ま
た、制御部６は、主軸部５の主軸モータ５４を制御して
回転部５２及び作用部分５３を高速回転させる。

【００８０】この状態において、制御部６は、送り部４
のシリンダ機構４４を制御して、サドル４３を下降させ
て、作用部分５３をワーク７に対して当接させる。する
と、高速回転している作用部分５３は、ワーク７を研削
することになる。このワーク７は、水平面内において運
動しているので、その表面における全領域が研削され
る。

【００８１】なお、制御部６は、その作用部５３の位置
を予め定められた位置に保つように制御することによ
り、ワーク７を運動転写により研削することができる。
また、制御部６は、その作用部５３にかかる圧力を一定
に保つように制御することにより、ワーク７を圧力転写
により研削することができる。

【００８２】まず、運動転写による研削について説明す
る。なお、運動転写による研削がなされる場合には、作
用部分５３は、固定砥粒を有する砥石であるとよい。運
動転写による研削は、作用部分５３の位置が高精度に保
たれるとともに、当該作用部分５３が高剛性に保たれた
状態で、この作用部分５３における固定砥粒がワーク７
に切り込むことによりなされる。

【００８３】この超平坦化加工装置における制御部６
は、主軸モータ５４を制御して回転軸５２及び作用部分
５３を高速回転させた状態で、Ｘセンサ５５Ｓ，Ｙセン
サ５６Ｓ，Ｚセンサ５７Ｓ，５８Ｓ，５９Ｓの出力信号
により作用部分５３の位置及び姿勢を監視しながら、各
サーボバルブ５５Ｖ〜５９Ｖを制御して、当該作用部分
５３を高精度で所定の位置に保つ。即ち、作用部分５３
は、高精度に位置制御されることにより、運動転写に必
要な剛性が得られることになる。このとき、制御部６
は、ＸＹステージ２を制御して、ワーク７を水平面内に
おける所定領域内で、任意の運動パターンにより移動さ
せている。このため、ワーク７の表面における全域が運
動転写によって研削される。

【００８４】このように、制御部６は、作用部分５３を
高精度に位置制御できるので、ワーク７の加工面は、正
確に所望の形状に研削される。例えば、制御部６は、こ
のワーク７の表面がその裏面に対して平行かつ平坦にな
るように当該ワーク７を研削させることができる。仮
に、ワーク７の表面と裏面とが互いに平行になっていな
かったとしても、この運動転写による研削により、当該
ワーク７表面は、その裏面に対して高精度に平行かつ平
坦になるように加工される。なお、作用部分５３の位置
制御が高精度になされるので、研削加工中にワーク７が
破損してしまうこともなくなる。

【００８５】次に、圧力転写による研削について説明す
る。なお、この圧力転写がなされる場合には、この圧力
転写がなされる場合には、作用部分５３は、遊離砥粒と
ともに用いられるポリッシングパッドであっても固定砥
粒とともに用いられるポリッシングパッドであってもよ
い。そして、この圧力転写による研削は、作用部分５３
のワーク７に対する加圧力が一定に保たれた状態でなさ
れる。この超平坦化加工装置における制御部６は、主軸
モータ５４を制御して回転軸５２及び作用部分５３を高
速回転させた状態で、差圧計測器ＤＰからの出力信号に
より作用部分５３のワークに対する加圧力を監視しなが
ら、各サーボバルブ５７Ｖ〜５９Ｖを制御して、当該作
用部分５３が所定の加圧力でワーク７に当接するように
保つことにより、圧力転写によってワーク７を研削す
る。

【００８６】特に、圧力転写の場合には、ワーク７の表
面における全域が均等に作用部分５３に研削されること
が望ましい。この超平坦化加工装置における制御部６
は、ＸＹステージ２を制御して、ワーク７を水平面内に
おける所定領域内で、任意の運動パターンにより移動さ
せることができる。このため、制御部６は、ＸＹステー
ジ２を制御して、作用部分５３がワーク７表面における
全域を均等に研削するように、ワーク７を移動させるこ
とができる。

【００８７】図１０は、ワーク７の運動パターンを示す
説明図である。この図１０の（Ａ），（Ｂ）に例示され
るように、制御部６は、ＸＹステージ２を制御して、ワ
ーク７を所望のパターンに従って移動させることができ
る。このため、作業者は、制御部６に対してワーク７の
運動パターンを設定しておくことにより、ワーク７の種
類，作用部分５３の種類，又は，研削方式（運動転写又
は圧力転写）に応じて、最適な運動パターンにより、当
該ワーク７を移動させることができる。

【００８８】上述のように、この超平坦化加工装置は、
ワーク７の種類や加工目的に合わせて、当該ワーク７を
運動転写又は圧力転写によって研削することができる。
従って、粗加工から仕上加工を連続して行うこともでき
る。また、この超平坦化加工装置は、その制御部６にお
ける制御を切り換えることにより、運動転写と圧力転写
とを容易に切り換えることができる。さらに、この超平
坦化加工装置は、運動転写による加工，及び圧力転写に
よる加工が可能であるにも拘らず、そのフットプリント
が小さく、コンパクトな装置構成になっている。

【００８９】また、ＸＹステージ２は、その各リニアモ
ータＬＸ，ＬＹ，ＬＹによりワーク７を移動させるの
で、ワーク７の移動における速度安定性及び位置精度が
高くなっている。そのうえ、ＸＹステージ２の各静圧ベ
アリングＳＸ，ＳＹ，ＳＺは、水等の流体を噴出させて
いるので、ワーク７が研削されて生じる微粒子や砥粒等
は、この流体により洗い流されることになる。従って、
このＸＹステージ２は、これら微粒子や砥粒等による影
響を受けることなく、常に、安定して動作することがで
きる。

【００９０】

【発明の効果】以上のように構成された本発明による超
平坦化加工装置によると、ワークは、その加工対象面に
おける全域で高精度に平坦加工される。さらに、ワーク
は、ステージにより任意の方向へ移動可能であるので、
ワークは均一に加工されるとともに、装置の設置に要す
るスペースは小さくて済む。

【００９１】また、この超平坦化加工装置は、運動転写
によりワークを加工する場合には、このワークを所望の
形状に高精度で加工することができる。さらに、この超
平坦化加工装置は、運動転写による加工と圧力転写によ
る加工を切換可能とした場合には、加工対象となるワー
クの種類や加工目的に合わせて、最適な加工を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態の超平坦化加工装置の一
部断面正面図

【図２】 ＸＹステージの構成を示す斜視図

【図３】 ＸＹステージの制御を示す図

【図４】 送り部及び主軸部の制御を示す図

【図５】 主軸部の固定軸周辺を示す斜視図

【図６】 主軸部のラジアル方向の制御を示す説明図

【図７】 主軸部のスラスト方向の制御を示す説明図

【図８】 対向パッド静圧軸受の原理説明図

【図９】 静圧軸受のブロック線図

【図１０】 ワークの運動パターンを示す説明図

【図１１】 従来の加工装置を示す説明図

【符号の説明】

１ ベース ２ ＸＹステージ ２２ スライダ ２３ ワークテーブル ＳＸ，ＳＹ，ＳＺ 静圧ベアリング ３ 架台 ４ 送り部 ４１１ 静圧ガイド ４３ サドル ４４ シリンダ機構 ４４５ サドル位置センサ ５ 主軸部 ５２ 回転軸 ５４ 主軸モータ ５５（ａ，ｂ），５６（ａ，ｂ） ラジアル静圧パッド ５７（ａ，ｂ）〜５９（ａ，ｂ） スラスト静圧パッド ５５Ｖ〜５９Ｖ サーボバルブ ５５Ｓ Ｘセンサ ５６Ｓ Ｙセンサ ５７Ｓ〜５９Ｓ Ｚセンサ ＤＰ 差圧計測器 ６ 制御部 ７ ワーク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C034 BB07 CA16 CB08 DD09 DD10 3C043 BA02 BA09 CC04 CC07 DD01 DD05 3C058 AA04 AA07 AA11 AA14 AA16 AB01 AB06 BA06 BB04 BC02 CB01 DA12 DA17

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】加工対象のワークと作用部とを互いに接触
   させながら所定平面内で相対移動させることによって、
   前記ワークに前記所定平面と平行な面を加工する超平坦
   化加工装置であって、 前記ワークを載置可能であるとともに、このワークを前
   記所定平面内において姿勢を変えることなく移動させる
   ステージと、 前記ステージに載置されたワークに対向した状態に前記
   作用部を保持するとともに、この作用部を、前記所定平
   面に直交する方向を向いた中心軸を中心として回転させ
   る回転機構と、 前記ステージと前記回転機構とを、前記所定平面に直交
   する方向に相対的に接近及び離反させる進退駆動機構
   と、 前記ステージを制御して前記ワークを移動させつつ、前
   記回転機構を制御して前記作用部を回転させた状態で、
   前記進退駆動機構を制御して前記作用部と前記ワークと
   を互いに当接させることにより、当該ワークを加工させ
   る制御部とを備えたことを特徴とする超平坦化加工装
   置。
2. 【請求項２】前記ステージは、ワークを固定するワーク
   テーブルと、 前記ワークテーブルを、前記所定平面内における所定の
   第１方向へ案内する第１の案内機構と、 前記ワークテーブルを、前記所定平面内において前記第
   １方向と直交する第２方向へ案内する第２の案内機構
   と、 前記ワークテーブルを、前記第１方向へ移動させる第１
   のスライド駆動機構と、 前記ワークテーブルを、前記第２方向へ移動させる第２
   のスライド駆動機構とを備えたことを特徴とする請求項
   １記載の超平坦化加工装置。
3. 【請求項３】前記ステージは、前記第１方向へ向けた状
   態で対向配置された一対のレールと、 これら両レール間において前記第１方向へ移動可能であ
   るとともに、前記ワークテーブルを前記第２方向へ移動
   可能に係合させたスライダとを、さらに備え、 前記第１の案内機構は、前記スライダを前記各レールに
   対して前記第１方向へ流体静圧により移動可能に案内す
   る静圧ベアリングを有し、 前記第２の案内機構は、前記ワークテーブルを前記スラ
   イダに対して前記第２方向へ流体静圧により移動可能に
   案内する静圧ベアリングを有し、 前記第１のスライド駆動機構は、前記レールに対して前
   記スライダを移動させるリニアモータを有し、 前記第２のスライド駆動機構は、前記スライダに対して
   前記ワークテーブルを移動させるリニアモータを有する
   ことを特徴とする請求項２記載の超平坦化加工装置。
4. 【請求項４】前記ステージは、前記所定平面に対して平
   行な上面が形成されたベースと、 前記スライダ及び前記ワークテーブルを、前記ベースの
   上面に沿って移動可能に流体静圧により案内する平面案
   内静圧ベアリングとをさらに備えたことを特徴とする請
   求項３記載の超平坦化加工装置。
5. 【請求項５】前記作用部を、そのスラスト方向における
   互いに反対の向きへ流体静圧により付勢するスラスト静
   圧パッドの対と、 前記各スラスト静圧パッドに対して夫々所望の圧力で流
   体を供給するスラスト用流体供給部とを、さらに備え、 前記制御部は、前記進退駆動機構を制御して前記ステー
   ジと前記回転機構とを相対的に移動させるとともに、前
   記スラスト用流体供給部を制御して、各スラスト静圧パ
   ッドに対して供給する流体の圧力を互いに変化させるこ
   とにより、前記作用部をスラスト方向へ変位させること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の超平坦化
   加工装置。
6. 【請求項６】前記スラスト静圧パッドの対を、３対以上
   備え、 前記制御部は、前記スラスト用流体供給部を制御して、
   前記作用部をスラスト方向へ変位させるとともに当該作
   用部の姿勢を変化させることを特徴とする請求項５記載
   の超平坦化加工装置。
7. 【請求項７】前記作用部を、所定の第１ラジアル方向に
   おける互いに反対の向きへ流体静圧により付勢する第１
   ラジアル静圧パッドの対と、 前記作用部を、前記第１ラジアル方向と直交する第２ラ
   ジアル方向における互いに反対の向きへ流体静圧により
   付勢する第２ラジアル静圧パッドの対と、 前記各ラジアル静圧パッドに対して夫々所望の圧力で流
   体を供給するラジアル用流体供給部とを、さらに備え、 前記制御部は、前記ラジアル用流体供給部を制御して、
   前記各第１ラジアル静圧パッドに対して供給する流体の
   圧力を互いに変化させることにより、前記作用部を前記
   第１ラジアル方向へ変位させるとともに、前記各第２ラ
   ジアル静圧パッドに対して供給する流体の圧力を互いに
   変化させることにより、前記作用部を前記第２ラジアル
   方向へ変位させることを特徴とする請求項６記載の超平
   坦化加工装置。
8. 【請求項８】前記作用部の位置及び姿勢を検出するセン
   サを、さらに備え、 前記制御部は、前記センサを監視して、前記作用部を所
   望の位置及び姿勢に調節することにより、前記ワークを
   運動転写により加工させることを特徴とする請求項７記
   載の超平坦化加工装置。
9. 【請求項９】前記スラスト静圧パッドの対の間に生じる
   流体の差圧を計測する差圧計測器を、さらに備え、 前記制御部は、前記差圧計測器を監視して、前記作用部
   と前記ワークとを互いに所定の圧力で当接させることに
   より、当該ワークを圧力転写により加工させることを特
   徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の超平坦化加工
   装置。
10. 【請求項１０】前記作用部の位置及び姿勢を検出するセ
    ンサと、 前記スラスト静圧パッドの対の間に生じる流体の差圧を
    検出する差圧計測器とを、さらに備え、 前記制御部は、前記センサを監視して、前記作用部を所
    望の位置及び姿勢に調節することにより、前記ワークを
    運動転写により加工可能であるとともに、前記差圧計測
    器を監視して、前記作用部と前記ワークとを互いに所定
    の圧力で当接させることにより、当該ワークを圧力転写
    により加工可能であることを特徴とする請求項７記載の
    超平坦化加工装置。
11. 【請求項１１】前記進退駆動機構は、前記回転機構を流
    体静圧により案内する静圧ガイドを有することを特徴と
    する請求項１〜１０のいずれかに記載の超平坦化加工装
    置。