JP2002540955A - モジュール制御プラテン作成システム及び方法 - Google Patents
モジュール制御プラテン作成システム及び方法Info
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
ラップ加工を行うためのプラテン（１１４）を作成するシステムと方法が開示されている。本システムは、ベース（１１０）に回転可能に搭載されプラテンをその上に支持するよう構成されたプラッタ（１２０）を備えている。プラッタ（１２０）とその上に配置されたプラテン（１１４）を回転させる主駆動モータ（１１８）が設けられている。ベース（１１０）上には、複数の押さえアーム（１２８）が設けられており、プラテン（１１４）のラップ面（１１６）と整合する位置に位置決め可能な工具受け部を備えるよう構成されている。各工具受け部には、プラテンのラップ面上で所定の作業を実行できるように工具（１３２）が取り付けられている。プラテンの作成中に所定のパラメータを監視してほぼ一定の状態を維持するようモニタ（１３８）が設けられている。
Description
【０００１】 （発明の背景） 技術分野 本発明はプラテン作成システムに関し、特に、様々なシステムパラメータを正
確に制御する機能を有する、プラテンのテクスチャリング及び装入システムに関
する。
確に制御する機能を有する、プラテンのテクスチャリング及び装入システムに関
する。
【０００２】 関連技術の説明 半導体ウェハ、磁気ディスク基板、磁気ヘッド装置等の様々な被削材に対して
ラップ加工を行うため、ラップ盤が一般的に使用されている。そのようなラップ
盤は、ラップ定盤を利用して被削材に対する研削加工や研磨加工を行っている。
近年のハードディスクドライブの小型化と容量増加の大勢によって、精密許容差
を維持しながら高い平坦性を有する材料が必要になってきている。したがって、
そのような材料を研削及び研磨するためのラップ定盤が高精度で製作されなけれ
ばならない。
ラップ加工を行うため、ラップ盤が一般的に使用されている。そのようなラップ
盤は、ラップ定盤を利用して被削材に対する研削加工や研磨加工を行っている。
近年のハードディスクドライブの小型化と容量増加の大勢によって、精密許容差
を維持しながら高い平坦性を有する材料が必要になってきている。したがって、
そのような材料を研削及び研磨するためのラップ定盤が高精度で製作されなけれ
ばならない。
【０００３】 通常、ラップ定盤は、片面または両面が所定密度の研磨材を含むように構成さ
れている。ラップ定盤は、研削加工時やラップ加工時に、研磨材を含むスラリー
とともに使用されることがある。ラップ定盤に含まれている砥粒は、時間がたて
ば、摩耗し、ラップ定盤の効力を低下させる。したがって、ラップ定盤の材質と
構成はその耐用寿命を向上させるため、及び製造コストを低減するために重要で
ある。
れている。ラップ定盤は、研削加工時やラップ加工時に、研磨材を含むスラリー
とともに使用されることがある。ラップ定盤に含まれている砥粒は、時間がたて
ば、摩耗し、ラップ定盤の効力を低下させる。したがって、ラップ定盤の材質と
構成はその耐用寿命を向上させるため、及び製造コストを低減するために重要で
ある。
【０００４】 ラップ定盤の研磨面を構成するために、様々な種類の材料と方法が採用されて
いる。例えば、研磨面は、装入作業として公知の工程においてダイヤモンド粒子
をラップ定盤に埋め込むことによって形成されている。ダイヤモンド粒子は、そ
の硬度特性のために優れた耐磨耗性をもたらす傾向がある。ダイヤモンド粒子を
ラップ定盤に埋め込む手順は、工具を使った手作業の装入から様々な工具を備え
たラップ盤上での装入に至るまで及んでいる。さらに、メタルボンドダイヤモン
ドがめっきされた修正リングを使用してラップ定盤をテクスチャリングしている
。この修正リングは、通常、電気鍍金されたニッケル被着物によって所定位置に
保持された単層ダイヤモンドで片面が被覆された金属製リングからなっている。
いる。例えば、研磨面は、装入作業として公知の工程においてダイヤモンド粒子
をラップ定盤に埋め込むことによって形成されている。ダイヤモンド粒子は、そ
の硬度特性のために優れた耐磨耗性をもたらす傾向がある。ダイヤモンド粒子を
ラップ定盤に埋め込む手順は、工具を使った手作業の装入から様々な工具を備え
たラップ盤上での装入に至るまで及んでいる。さらに、メタルボンドダイヤモン
ドがめっきされた修正リングを使用してラップ定盤をテクスチャリングしている
。この修正リングは、通常、電気鍍金されたニッケル被着物によって所定位置に
保持された単層ダイヤモンドで片面が被覆された金属製リングからなっている。
【０００５】 現在、ラップ定盤を作成するために特別に構成された装置は存在しない。現在
の装置は、ラップ加工用プラテンの作成用に改造されたラップ盤の形態をとって
いる。そのような装置は、ラップ定盤作成のために使用する場合、いくつかの欠
点を有している。例えば、ラップ定盤を作成するプロセスはいくつかの加工工程
を必要としており、各加工工程用に装置を改造する必要がある。その結果得られ
たラップ定盤は、各加工工程用に装置を最適化できないために、幾分不完全であ
る。
の装置は、ラップ加工用プラテンの作成用に改造されたラップ盤の形態をとって
いる。そのような装置は、ラップ定盤作成のために使用する場合、いくつかの欠
点を有している。例えば、ラップ定盤を作成するプロセスはいくつかの加工工程
を必要としており、各加工工程用に装置を改造する必要がある。その結果得られ
たラップ定盤は、各加工工程用に装置を最適化できないために、幾分不完全であ
る。
【０００６】 文献中には、ラップ定盤に砥粒を装入する工程を説明した様々な例が存在する
。例えば、ムッチ(Mucci)に対して発行された米国特許５，１０７，６２６号に
は、特定の模様を有する研磨品を使用して基板の表面に模様を付与する方法が記
載されている。この研磨品は、少なくとも１種類の研磨複合材料が結合された基
材を備えている。研磨複合材料は、結合剤中に砥粒が分散された形態をしており
、複数の山と谷からなる所定の配列に配設されている。
。例えば、ムッチ(Mucci)に対して発行された米国特許５，１０７，６２６号に
は、特定の模様を有する研磨品を使用して基板の表面に模様を付与する方法が記
載されている。この研磨品は、少なくとも１種類の研磨複合材料が結合された基
材を備えている。研磨複合材料は、結合剤中に砥粒が分散された形態をしており
、複数の山と谷からなる所定の配列に配設されている。
【０００７】 ホルムストランド(Holmstrand)に対して発行された両米国特許４，８６６，８
８６号及び４，８２１，４６１号には、耐用寿命を向上させ摩削一貫性を高める
ために選択的にテクスチャリングされたラップ定盤が記載されている。ラップ定
盤のラップ面に対して、複数のガラスビーズが直列に押し進められて、均一のサ
イズと分布ならびに所望の密度を有する球状の凹部が形成される。凹部はラップ
面に不連続性を付与してハイドロプレーン現象を防止する。また、凹部は遊離し
た粗い砥粒や、工作物の破片や、その他の異物を受け入れて工作物表面をより円
滑に機械加工させる。
８６号及び４，８２１，４６１号には、耐用寿命を向上させ摩削一貫性を高める
ために選択的にテクスチャリングされたラップ定盤が記載されている。ラップ定
盤のラップ面に対して、複数のガラスビーズが直列に押し進められて、均一のサ
イズと分布ならびに所望の密度を有する球状の凹部が形成される。凹部はラップ
面に不連続性を付与してハイドロプレーン現象を防止する。また、凹部は遊離し
た粗い砥粒や、工作物の破片や、その他の異物を受け入れて工作物表面をより円
滑に機械加工させる。
【０００８】 ラップ定盤を作成する装置のその他の例も様々に存在する。例えば、米国特許
３，６８０，２６５号、３，９０３，６５３号、４，４１８，５０１号、５，７
１３，１２３号及び５，７４９，７６９号を参照されたい。しかしながら、従来
の装置はいずれもラップ定盤を作成するためには構成されていない。その結果、
これらの装置はラップ定盤の性能を最適化することができない。
３，６８０，２６５号、３，９０３，６５３号、４，４１８，５０１号、５，７
１３，１２３号及び５，７４９，７６９号を参照されたい。しかしながら、従来
の装置はいずれもラップ定盤を作成するためには構成されていない。その結果、
これらの装置はラップ定盤の性能を最適化することができない。
【０００９】 したがって、ラップ定盤の作成用に特別に構成され、それ故、ラップ定盤の性
能を最適化するプラテン作成システムが必要とされている。
能を最適化するプラテン作成システムが必要とされている。
【００１０】 （発明の開示） 本発明の利点は、ラップ加工を行うプラテンを作成するために特別に構成され
たプラテン作成システムである。
たプラテン作成システムである。
【００１１】 この利点及びその他の利点は、ラップ加工用プラテン作成システムが選択され
た作業を行いながらほぼ一定の状態を維持するように様々な動作パラメータを監
視するモニタを備えている本発明によって実現される。
た作業を行いながらほぼ一定の状態を維持するように様々な動作パラメータを監
視するモニタを備えている本発明によって実現される。
【００１２】 本発明の一態様では、ラップ加工用プラテン作成装置は、ベースと、プラッタ
と、主駆動モータと、少なくとも１つの押さえアームと、各押さえアームに接続
されたアクチュエータと、モニタとを備えている。上記プラッタは、上記ベース
に回転可能に搭載され、その上にプラテンを支持するよう構成されている。上記
主駆動モータは、上記ベースに取り付けられ、上記プラッタとその上に配置され
たプラテンとを回転可能にするよう上記プラッタに作動的に接続されている。上
記押さえアームは、上記ベース上に設けられるとともに上記プラテンのラップ面
と整合する位置に位置決め可能な工具受け部を備えている。各工具受け部には、
上記プラテンのラップ面上で所定の作業を実行できるように工具が取り付けられ
ている。上記アクチュエータは、上記押さえアームを指定された圧力で上記プラ
テンのラップ面に接触させて様々な作業を行う。選択された作業の間中、上記モ
ニタはほぼ一定の状態を維持するよう所定の判定基準を監視する。そのような装
置によれば、ただ１つの装置を使用して高品質のラップ定盤を作成することがで
きる。さらに、一定の状態を維持するよう或る判定基準を監視することによって
、一貫性と品質を繰り返しながら複数のラップ定盤を作成することができる。
と、主駆動モータと、少なくとも１つの押さえアームと、各押さえアームに接続
されたアクチュエータと、モニタとを備えている。上記プラッタは、上記ベース
に回転可能に搭載され、その上にプラテンを支持するよう構成されている。上記
主駆動モータは、上記ベースに取り付けられ、上記プラッタとその上に配置され
たプラテンとを回転可能にするよう上記プラッタに作動的に接続されている。上
記押さえアームは、上記ベース上に設けられるとともに上記プラテンのラップ面
と整合する位置に位置決め可能な工具受け部を備えている。各工具受け部には、
上記プラテンのラップ面上で所定の作業を実行できるように工具が取り付けられ
ている。上記アクチュエータは、上記押さえアームを指定された圧力で上記プラ
テンのラップ面に接触させて様々な作業を行う。選択された作業の間中、上記モ
ニタはほぼ一定の状態を維持するよう所定の判定基準を監視する。そのような装
置によれば、ただ１つの装置を使用して高品質のラップ定盤を作成することがで
きる。さらに、一定の状態を維持するよう或る判定基準を監視することによって
、一貫性と品質を繰り返しながら複数のラップ定盤を作成することができる。
【００１３】 本発明の別の態様では、プラテン作成装置を使用してラップ加工用プラテンを
作成する方法は、上記プラテンのラップ面を砥粒仕上げする工程と、上記プラテ
ンのラップ面を微細にテクスチャリングする工程と、上記プラテンのラップ面に
ダイヤモンド粒子を装入して砥粒装入状態のラップ面を形成する工程と、上記プ
ラテンに対してほぼ一定の状態を維持するよう上記装入工程を実時間で監視する
工程と、上記砥粒装入状態のラップ面をポリシングして上記ダイヤモンド粒子を
均一に露出させる工程とを備えている。
作成する方法は、上記プラテンのラップ面を砥粒仕上げする工程と、上記プラテ
ンのラップ面を微細にテクスチャリングする工程と、上記プラテンのラップ面に
ダイヤモンド粒子を装入して砥粒装入状態のラップ面を形成する工程と、上記プ
ラテンに対してほぼ一定の状態を維持するよう上記装入工程を実時間で監視する
工程と、上記砥粒装入状態のラップ面をポリシングして上記ダイヤモンド粒子を
均一に露出させる工程とを備えている。
【００１４】 本発明のさらなる利点と新規の特徴は、一部は以後の説明の中に記述されてお
り、そして、一部は以下の記述を精査することで当業者にとって明らかになり、
あるいは、本発明を実践することで理解できるであろう。図示及び記述による実
施形態は、本発明を実行するために熟慮された最良の形態を例示している。本発
明は、その精神及び範囲から全く逸脱することなく、様々な自明の点で変形可能
である。したがって、図面及び説明は当然例示的なものと見なすべきであり、限
定的なものと見なすべきではない。本発明の利点は、特許請求の範囲において明
示された手段と組合せによって実現することができる。
り、そして、一部は以下の記述を精査することで当業者にとって明らかになり、
あるいは、本発明を実践することで理解できるであろう。図示及び記述による実
施形態は、本発明を実行するために熟慮された最良の形態を例示している。本発
明は、その精神及び範囲から全く逸脱することなく、様々な自明の点で変形可能
である。したがって、図面及び説明は当然例示的なものと見なすべきであり、限
定的なものと見なすべきではない。本発明の利点は、特許請求の範囲において明
示された手段と組合せによって実現することができる。
【００１５】 図面を参照するにあたり、同じ符号によって指定された構成要素は同じ構成要
素を示す。
素を示す。
【００１６】 （好ましい実施形態の詳細な説明） 図面、まず、図１ないし図４をみると、本発明の一態様に従って構成されたラ
ップ定盤作成システム（すなわち、プラテン作成システム）１００が示されてい
る。プラテン作成システム１００は、剛性のある、あるいは、高強度の材料から
構成されたベース１１０を備えている。図１に示すように、ベース１１０は、台
、すなわち、適切な支持部材の上に搭載することができる。ベース１１０には、
プラッタ１１２が回転可能に搭載されている。プラッタ１１２は、ラップ加工を
行うために作成されるプラテン１１４を支持するよう構成されている。具体的に
は、プラテン１１４は、実際のラップ加工を行うために使用される１つ以上のラ
ップ面１１６（図では、１つだけ示す）を備えている。
ップ定盤作成システム（すなわち、プラテン作成システム）１００が示されてい
る。プラテン作成システム１００は、剛性のある、あるいは、高強度の材料から
構成されたベース１１０を備えている。図１に示すように、ベース１１０は、台
、すなわち、適切な支持部材の上に搭載することができる。ベース１１０には、
プラッタ１１２が回転可能に搭載されている。プラッタ１１２は、ラップ加工を
行うために作成されるプラテン１１４を支持するよう構成されている。具体的に
は、プラテン１１４は、実際のラップ加工を行うために使用される１つ以上のラ
ップ面１１６（図では、１つだけ示す）を備えている。
【００１７】 図４に示すように、上記ベース１１０には、主駆動モータ１１８が取り付けら
れており、プラテン作成システム１００の稼動時にプラッタ１１２を回転させる
のに必要な力を提供する。本発明の図示の実施形態では、プラッタ１１２を回転
させるために、主駆動モータ１１８にスピンドルアセンブリ１２０が接続されて
いる。スピンドルアセンブリ１２０は、主駆動モータ１１８に取り付けられた第
１のスピンドル１２２を備えている。プラッタ１１２には、第２のスピンドル１
２４が接続されている。第１のスピンドル１２２から第２のスピンドル１２４に
回転運動を伝達してプラッタ１１２を回転させるため、閉ループ状ベルト等の接
続子１２６が使用されている。
れており、プラテン作成システム１００の稼動時にプラッタ１１２を回転させる
のに必要な力を提供する。本発明の図示の実施形態では、プラッタ１１２を回転
させるために、主駆動モータ１１８にスピンドルアセンブリ１２０が接続されて
いる。スピンドルアセンブリ１２０は、主駆動モータ１１８に取り付けられた第
１のスピンドル１２２を備えている。プラッタ１１２には、第２のスピンドル１
２４が接続されている。第１のスピンドル１２２から第２のスピンドル１２４に
回転運動を伝達してプラッタ１１２を回転させるため、閉ループ状ベルト等の接
続子１２６が使用されている。
【００１８】 プラテン作成システム１００は、ベース１１０上に配設された一対の押さえア
ーム１２８を備えている。図面上は２つの押さえアーム１２８しか示していない
が、他の様々な構成も可能である。例えば、押さえアーム１２８を１つだけ設け
てもよいし、押さえアーム１２８を３つ以上設けることも可能である。各押さえ
アーム１２８は工具受け部１３０を備えている。各工具受け部１３０には、プラ
テン１１４のラップ面１１６に対して加工を行う工具１３２が取り付けられてい
る。各工具受け部１３０は、その対応する押さえアーム１２８に回転可能に取り
付けられている。各押さえアーム１２８は、工具受け部１３０の回転を制御する
スピンドルモータ１３４をさらに備えている。本発明に開示された実施形態では
、工具受け部１３０を、様々なテクスチャリング工具や装入工具を受け入れやす
くする急速交換構成を備えた構成とすることができる。押さえアーム１２８は、
ラップ加工に備えて（工具１３２とともに）使用されてプラテン１１４に対して
テクスチャリング加工と装入加工を実行する。
ーム１２８を備えている。図面上は２つの押さえアーム１２８しか示していない
が、他の様々な構成も可能である。例えば、押さえアーム１２８を１つだけ設け
てもよいし、押さえアーム１２８を３つ以上設けることも可能である。各押さえ
アーム１２８は工具受け部１３０を備えている。各工具受け部１３０には、プラ
テン１１４のラップ面１１６に対して加工を行う工具１３２が取り付けられてい
る。各工具受け部１３０は、その対応する押さえアーム１２８に回転可能に取り
付けられている。各押さえアーム１２８は、工具受け部１３０の回転を制御する
スピンドルモータ１３４をさらに備えている。本発明に開示された実施形態では
、工具受け部１３０を、様々なテクスチャリング工具や装入工具を受け入れやす
くする急速交換構成を備えた構成とすることができる。押さえアーム１２８は、
ラップ加工に備えて（工具１３２とともに）使用されてプラテン１１４に対して
テクスチャリング加工と装入加工を実行する。
【００１９】 本発明の図示の実施形態では、各押さえアーム１２８に、アクチュエータ１３
６が接続されている。アクチュエータ１３６は、工具１３２をプラテン１１４の
ラップ面１１６に接触させるように働く。具体的には、アクチュエータ１３６は
、押さえアーム１２８を様々な動作位置に配置することができる。図２に示すよ
うに、工具受け部１３０を、工具１３２がプラテン１１４のラップ面１１６と接
触する第１の位置に配置することができる。工具１３２が上昇してプラテン１１
４と整合した状態から外れた第２の位置も図示されている。勿論、アクチュエー
タ１３６は、図２に示す２つの位置の間のどの中間位置にも工具１３２を配置す
ることができる。アクチュエータ１３６は、その作動態様により、工具１３２を
指定された圧力でプラテン１１４のラップ面１１６に接触させるように制御可能
である。以下にさらに詳細に説明するように、そのような能力によって、一定の
作業時に結果の向上を実現することができる。
６が接続されている。アクチュエータ１３６は、工具１３２をプラテン１１４の
ラップ面１１６に接触させるように働く。具体的には、アクチュエータ１３６は
、押さえアーム１２８を様々な動作位置に配置することができる。図２に示すよ
うに、工具受け部１３０を、工具１３２がプラテン１１４のラップ面１１６と接
触する第１の位置に配置することができる。工具１３２が上昇してプラテン１１
４と整合した状態から外れた第２の位置も図示されている。勿論、アクチュエー
タ１３６は、図２に示す２つの位置の間のどの中間位置にも工具１３２を配置す
ることができる。アクチュエータ１３６は、その作動態様により、工具１３２を
指定された圧力でプラテン１１４のラップ面１１６に接触させるように制御可能
である。以下にさらに詳細に説明するように、そのような能力によって、一定の
作業時に結果の向上を実現することができる。
【００２０】 プラテン作成システム１００は、ベース１１０に搭載されたスラリー分配装置
１３８を備えている。スラリー分配装置１３８は、制御された量のスラリーをプ
ラテン１１４のラップ面１１６上に供給するために使用される。公知のように、
プラテン１１４上に供給されたスラリーは所定濃度の砥粒を含む液体の形態をし
ている。本発明のスラリー分配装置１３８は、実行される加工に応じて、スラリ
ーを様々なやり方で供給するよう構成することができる。例えば、スラリー分配
装置１３８を、スラリーを滴下式にラップ面１１６に供給するよう構成すること
ができる。あるいは、スラリーを霧状に供給することが可能である。そのような
機能は、滴下方式ではスラリーをラップ面１１６上から流出させてしまうような
場合に、スラリーをプラテン１１４上に均一に配分することができるという利点
をもたらす。スラリー分配装置１３８は、実行される加工に特有の要件に応じて
、所定時間スラリーを供給したり供給しなかったりするよう制御することも可能
である。
１３８を備えている。スラリー分配装置１３８は、制御された量のスラリーをプ
ラテン１１４のラップ面１１６上に供給するために使用される。公知のように、
プラテン１１４上に供給されたスラリーは所定濃度の砥粒を含む液体の形態をし
ている。本発明のスラリー分配装置１３８は、実行される加工に応じて、スラリ
ーを様々なやり方で供給するよう構成することができる。例えば、スラリー分配
装置１３８を、スラリーを滴下式にラップ面１１６に供給するよう構成すること
ができる。あるいは、スラリーを霧状に供給することが可能である。そのような
機能は、滴下方式ではスラリーをラップ面１１６上から流出させてしまうような
場合に、スラリーをプラテン１１４上に均一に配分することができるという利点
をもたらす。スラリー分配装置１３８は、実行される加工に特有の要件に応じて
、所定時間スラリーを供給したり供給しなかったりするよう制御することも可能
である。
【００２１】 プラテン作成システム１００は、プラテン１１４に対する作業の間中ほぼ一定
の状態を維持するために、様々な機能を継続して監視し制御するモニタ１４０（
図５参照）も備えている。モニタ１４０は、プラテン作成システム１００の様々
な構成部品に接続された複数のセンサ１４２を備えている。図１ないし図５を見
れば、センサ１４２は、主駆動モータ１１８、押さえアーム１２８、アクチュエ
ータ１３６及びスラリー分配装置１３８に接続されている。センサ１４２は、以
下のものには限定されないが、主駆動モータ１１８が発生するトルクの量、プラ
ッタ１１２の回転速度、スラリー供給量、スピンドルモータ１３４の回転速度と
トルク、ラップ面１１６に対して押さえアーム１２８が発生する圧力の量等の様
々な関数を監視及び制御する。なお、プラテン作成システム１００の様々なパラ
メータを監視するためにさらにセンサ１４２を設けることもできる。
の状態を維持するために、様々な機能を継続して監視し制御するモニタ１４０（
図５参照）も備えている。モニタ１４０は、プラテン作成システム１００の様々
な構成部品に接続された複数のセンサ１４２を備えている。図１ないし図５を見
れば、センサ１４２は、主駆動モータ１１８、押さえアーム１２８、アクチュエ
ータ１３６及びスラリー分配装置１３８に接続されている。センサ１４２は、以
下のものには限定されないが、主駆動モータ１１８が発生するトルクの量、プラ
ッタ１１２の回転速度、スラリー供給量、スピンドルモータ１３４の回転速度と
トルク、ラップ面１１６に対して押さえアーム１２８が発生する圧力の量等の様
々な関数を監視及び制御する。なお、プラテン作成システム１００の様々なパラ
メータを監視するためにさらにセンサ１４２を設けることもできる。
【００２２】 モニタ１４０は、センサ１４２が収集したデータを受け取って分析する制御部
１４４も備えている。制御部１４４は、１つ以上の制御信号を出力して主駆動モ
ータ１１８、スピンドルモータ１３４、アクチュエータ１３６及びスラリー分配
装置１３８を制御する。制御部１４４は、例えば、データ記憶装置（図示せず）
に格納された情報の形で予めプログラムされた状態に基づいて上記データの分析
を可能にする処理装置を備えることができる。図５に破線で示すように、制御部
１４４からの制御信号は、使用されるセンサ１４２のタイプとセンサ１４２を個
々の構成部品に接続する方法とに応じて、様々な経路で送ることができる。例え
ば、選択されたセンサ１４２をデータ収集のみを可能とするように接続する場合
、制御部１４４は１つ以上の制御信号を個々の構成部品に対して直接出力するこ
とになる。あるいは、選択されたセンサ１４２をデータ受信と対応する構成部品
の制御の両方を可能とするように接続する場合、制御部１４４は制御信号をセン
サ１４２に対してもしくは直接に個々の構成部品に対して出力することができる
。
１４４も備えている。制御部１４４は、１つ以上の制御信号を出力して主駆動モ
ータ１１８、スピンドルモータ１３４、アクチュエータ１３６及びスラリー分配
装置１３８を制御する。制御部１４４は、例えば、データ記憶装置（図示せず）
に格納された情報の形で予めプログラムされた状態に基づいて上記データの分析
を可能にする処理装置を備えることができる。図５に破線で示すように、制御部
１４４からの制御信号は、使用されるセンサ１４２のタイプとセンサ１４２を個
々の構成部品に接続する方法とに応じて、様々な経路で送ることができる。例え
ば、選択されたセンサ１４２をデータ収集のみを可能とするように接続する場合
、制御部１４４は１つ以上の制御信号を個々の構成部品に対して直接出力するこ
とになる。あるいは、選択されたセンサ１４２をデータ受信と対応する構成部品
の制御の両方を可能とするように接続する場合、制御部１４４は制御信号をセン
サ１４２に対してもしくは直接に個々の構成部品に対して出力することができる
。
【００２３】 本発明の別の実施形態では、直接にセンサ１４２に対してあるいは制御部１４
４に対して、コンピュータシステム１４６を接続することができる。コンピュー
タシステム１４６は、センサ１４２に接続された場合、プラテン作成システム１
００の動作パラメータを制御するためにデータを受け取って分析する。コンピュ
ータシステム１４６は後の時点で分析を行えるようにデータを格納することも可
能である。コンピュータシステム１４６が制御部１４４に接続された場合、コン
ピュータシステム１４６を使用して後の分析用にデータを格納することもできる
し、あるいは、制御部１４４とともに使用してプラテン作成システム１００の動
作パラメータを制御することもできる。図５に示すように、モニタ１４０はフィ
ードバック式に動作する。言い換えると、センサ１４２から実時間で情報を受け
取り、受け取った情報に応答して制御信号を出力する。
４に対して、コンピュータシステム１４６を接続することができる。コンピュー
タシステム１４６は、センサ１４２に接続された場合、プラテン作成システム１
００の動作パラメータを制御するためにデータを受け取って分析する。コンピュ
ータシステム１４６は後の時点で分析を行えるようにデータを格納することも可
能である。コンピュータシステム１４６が制御部１４４に接続された場合、コン
ピュータシステム１４６を使用して後の分析用にデータを格納することもできる
し、あるいは、制御部１４４とともに使用してプラテン作成システム１００の動
作パラメータを制御することもできる。図５に示すように、モニタ１４０はフィ
ードバック式に動作する。言い換えると、センサ１４２から実時間で情報を受け
取り、受け取った情報に応答して制御信号を出力する。
【００２４】 ここで図６を見ると、ラップ加工用プラテン１１４の作成時に実行される、本
発明の一実施形態にかかる工程を説明する工程図が示されている。特に図示はし
ないが、プラテン１１４を前工程で機械加工してラップ面１１６用の所望の表面
形状を得ておく必要がある。前工程は、上述のプラテン作成システム１１０を使
用して行うこともできるし、あるいは、専用の機械を使用して行うことも可能で
ある。前工程でのラップ面１１６の作成方法に関係なく、プラテン１１４は引き
続いて加工のためにプラッタ１１２上に配置されなければならない。
発明の一実施形態にかかる工程を説明する工程図が示されている。特に図示はし
ないが、プラテン１１４を前工程で機械加工してラップ面１１６用の所望の表面
形状を得ておく必要がある。前工程は、上述のプラテン作成システム１１０を使
用して行うこともできるし、あるいは、専用の機械を使用して行うことも可能で
ある。前工程でのラップ面１１６の作成方法に関係なく、プラテン１１４は引き
続いて加工のためにプラッタ１１２上に配置されなければならない。
【００２５】 ステップＳ６１０では、押さえアーム１２８の１つを使用してラップ面１１６
を砥粒仕上げする。砥粒仕上げ工程（Ｓ６１０）は、ラップ面１１６を機械加工
する前工程によって生じる表面の損傷と変形を取り除く修正またはマクロテクス
チャリングに相当する。ステップＳ６１０は、ダイヤモンド複合材工具を利用し
てラップ面１１６の表面領域の変形を低減する。ダイヤモンド複合材工具は平均
粒径が約３ないし６ミクロンのダイヤモンド粒子を含むことができる。そのよう
な工具は、本発明の譲受人（エンジスコーポレーション(ENGIS Corporation)に
よって製造され、そこから容易に入手することができる。さらに、使用される工
具１３２のタイプ、またはプラテン１１４を構成する材料、またはその両方に応
じて、専用の潤滑油を使用することができる。
を砥粒仕上げする。砥粒仕上げ工程（Ｓ６１０）は、ラップ面１１６を機械加工
する前工程によって生じる表面の損傷と変形を取り除く修正またはマクロテクス
チャリングに相当する。ステップＳ６１０は、ダイヤモンド複合材工具を利用し
てラップ面１１６の表面領域の変形を低減する。ダイヤモンド複合材工具は平均
粒径が約３ないし６ミクロンのダイヤモンド粒子を含むことができる。そのよう
な工具は、本発明の譲受人（エンジスコーポレーション(ENGIS Corporation)に
よって製造され、そこから容易に入手することができる。さらに、使用される工
具１３２のタイプ、またはプラテン１１４を構成する材料、またはその両方に応
じて、専用の潤滑油を使用することができる。
【００２６】 本発明の一実施形態では、２つの工程で、すなわち、第１及び第２のテクスチ
ャリング工程で砥粒仕上げを行うことができる。第１のテクスチャリング工程は
、平均粒径約６ミクロンのダイヤモンド粒子を含むダイヤモンド複合材工具を利
用する。次に、第２のテクスチャリング工程は、平均粒径約３ミクロンのダイヤ
モンド粒子を含むダイヤモンド複合材工具を利用して行われる。使用される材料
次第では、第２のテクスチャリング工程を、平均粒径約１ミクロンのダイヤモン
ド粒子を含むダイヤモンド複合材工具を利用して行うことも可能である。あるい
は、１ミクロンのダイヤモンド複合材工具を利用して第３のテクスチャリング工
程を実行することもできる。
ャリング工程で砥粒仕上げを行うことができる。第１のテクスチャリング工程は
、平均粒径約６ミクロンのダイヤモンド粒子を含むダイヤモンド複合材工具を利
用する。次に、第２のテクスチャリング工程は、平均粒径約３ミクロンのダイヤ
モンド粒子を含むダイヤモンド複合材工具を利用して行われる。使用される材料
次第では、第２のテクスチャリング工程を、平均粒径約１ミクロンのダイヤモン
ド粒子を含むダイヤモンド複合材工具を利用して行うことも可能である。あるい
は、１ミクロンのダイヤモンド複合材工具を利用して第３のテクスチャリング工
程を実行することもできる。
【００２７】 運転時には、各工具を所定時間動作させることが可能である。例えば、ステッ
プＳ６１０が一工程で実行される場合、工具を約５ないし１５分間動作させるこ
とができる。ステップＳ６１０が複数の工程で実行される場合は、各工具を約５
分間動作させた後、さらに微細なダイヤモンド粒径、すなわち、４ミクロン、３
ミクロンあるいは１ミクロンの次の工具と交換することができる。各工具交換中
に、ラップ面１１６を軽く洗浄して残渣を取り除き、表面の保全性が損なわれる
ことを防止する。ステップＳ６１０の間に、潤滑油またはスラリーを計量供給す
ることができる。テクスチャリング段階中に潤滑油を計量供給することは重要で
あり、最良の結果を得るために監視する必要がある。使用する潤滑油が多すぎる
と、工具１３２がハイドロプレーン現象を起こして効率的に切削することができ
なくなる。使用する潤滑油が少なすぎると、工具１３２はラップ面１１６にさら
に多くの変形を及ぼすことになる。好ましいのは、モニタ１４０を使用して潤滑
油の量とその供給方法を制御することである。あるいは、スラリー分配装置１３
８を使用してモニタ１４０の制御下で潤滑油を計量供給することもできる。本発
明の一実施形態では、（エンジスコーポレーションから入手可能な）OSタイプの
IV潤滑油が使用されている。例えば、（エンジスコーポレーションから入手可能
な）L6364-1V等のその他のタイプの潤滑油を異なる分量で使用することも可能で
ある。最適の分量の基準は潤滑油に特有のものであり、具体的に決める必要があ
る。
プＳ６１０が一工程で実行される場合、工具を約５ないし１５分間動作させるこ
とができる。ステップＳ６１０が複数の工程で実行される場合は、各工具を約５
分間動作させた後、さらに微細なダイヤモンド粒径、すなわち、４ミクロン、３
ミクロンあるいは１ミクロンの次の工具と交換することができる。各工具交換中
に、ラップ面１１６を軽く洗浄して残渣を取り除き、表面の保全性が損なわれる
ことを防止する。ステップＳ６１０の間に、潤滑油またはスラリーを計量供給す
ることができる。テクスチャリング段階中に潤滑油を計量供給することは重要で
あり、最良の結果を得るために監視する必要がある。使用する潤滑油が多すぎる
と、工具１３２がハイドロプレーン現象を起こして効率的に切削することができ
なくなる。使用する潤滑油が少なすぎると、工具１３２はラップ面１１６にさら
に多くの変形を及ぼすことになる。好ましいのは、モニタ１４０を使用して潤滑
油の量とその供給方法を制御することである。あるいは、スラリー分配装置１３
８を使用してモニタ１４０の制御下で潤滑油を計量供給することもできる。本発
明の一実施形態では、（エンジスコーポレーションから入手可能な）OSタイプの
IV潤滑油が使用されている。例えば、（エンジスコーポレーションから入手可能
な）L6364-1V等のその他のタイプの潤滑油を異なる分量で使用することも可能で
ある。最適の分量の基準は潤滑油に特有のものであり、具体的に決める必要があ
る。
【００２８】 ステップＳ６１２では、ラップ面１１６を微細にテクスチャリングする。ステ
ップＳ６１２は、制御された状態で、ラップ面１１６にほぼ均一の寸法と分布と
密度を有する凹部と突出ランド面を形成する。これは、いくつかの方法で実現可
能である。本発明の一実施形態では、約０．１ミクロンから１ミクロンの範囲の
平均粒径のダイヤモンド粒子を含むダイヤモンド複合材工具をそれに適した潤滑
油とともに使用することができる。さらに、ラップ面１１６上にスラリーを計量
供給することができる。本発明の別の実施形態では、複合材工具を約０．１ミク
ロンから１ミクロンの範囲の平均粒径のダイヤモンド粒子を含む高品質の砥粒ス
ラリーとともに使用することができる。そのようなスラリーはエンジスコーポレ
ーションから入手可能である。
ップＳ６１２は、制御された状態で、ラップ面１１６にほぼ均一の寸法と分布と
密度を有する凹部と突出ランド面を形成する。これは、いくつかの方法で実現可
能である。本発明の一実施形態では、約０．１ミクロンから１ミクロンの範囲の
平均粒径のダイヤモンド粒子を含むダイヤモンド複合材工具をそれに適した潤滑
油とともに使用することができる。さらに、ラップ面１１６上にスラリーを計量
供給することができる。本発明の別の実施形態では、複合材工具を約０．１ミク
ロンから１ミクロンの範囲の平均粒径のダイヤモンド粒子を含む高品質の砥粒ス
ラリーとともに使用することができる。そのようなスラリーはエンジスコーポレ
ーションから入手可能である。
【００２９】 ステップＳ６１４では、ラップ面１１６にダイヤモンド粒子を装入して砥粒装
入状態のラップ面を形成する。装入は、液体中に浮遊する遊離砥粒（すなわち、
ダイヤモンド粒子）をラップ面１１６に埋め込む工程として定義することができ
る。ステップＳ６１４は、ダイヤモンド複合材工具をダイヤモンド砥粒装入用ス
ラリーと組み合わせて使用することによって行われる。具体的には、押さえアー
ム１２８がプラテン１１４に圧力を加えて、スラリー中に含まれるダイヤモンド
粒子をラップ面１１６に埋め込ませる。ステップＳ６１４は一定状態で実行され
ることが好ましい。したがって、装入用工具の回転速度、圧力およびスラリー濃
度を正確に制御する必要がある。なお、ステップＳ６１４の実行はダイヤモンド
複合材工具を使用する場合に限定する必要はない。ダイヤモンド複合材工具の代
わりに、例えば、セラミック製修正リング等、テクスチャリング加工において一
般的に使用される他の様々な工具を使用することもできる。
入状態のラップ面を形成する。装入は、液体中に浮遊する遊離砥粒（すなわち、
ダイヤモンド粒子）をラップ面１１６に埋め込む工程として定義することができ
る。ステップＳ６１４は、ダイヤモンド複合材工具をダイヤモンド砥粒装入用ス
ラリーと組み合わせて使用することによって行われる。具体的には、押さえアー
ム１２８がプラテン１１４に圧力を加えて、スラリー中に含まれるダイヤモンド
粒子をラップ面１１６に埋め込ませる。ステップＳ６１４は一定状態で実行され
ることが好ましい。したがって、装入用工具の回転速度、圧力およびスラリー濃
度を正確に制御する必要がある。なお、ステップＳ６１４の実行はダイヤモンド
複合材工具を使用する場合に限定する必要はない。ダイヤモンド複合材工具の代
わりに、例えば、セラミック製修正リング等、テクスチャリング加工において一
般的に使用される他の様々な工具を使用することもできる。
【００３０】 ステップＳ６１６は、プラテンに対してほぼ一定の状態を維持するために、装
入工程（Ｓ６１４）の間に様々なパラメータを監視する。モニタ１４０は、これ
らのパラメータを監視及び制御し、図６に示すように、ステップＳ６１４とほぼ
同時にステップＳ６１６を実行する。具体的には、制御部１４４が、工具１３２
及びプラッタ１１２の回転速度、ラップ面１１６に対する圧力及びスラリー濃度
等のパラメータを表すデータをセンサ１４２を使って収集する。そのデータは実
時間で分析され、制御信号がセンサ１４２に対して出力されて、各構成部品が制
御されるとともにプラテン１１４に対してほぼ一定の回転速度と圧力が維持され
る。
入工程（Ｓ６１４）の間に様々なパラメータを監視する。モニタ１４０は、これ
らのパラメータを監視及び制御し、図６に示すように、ステップＳ６１４とほぼ
同時にステップＳ６１６を実行する。具体的には、制御部１４４が、工具１３２
及びプラッタ１１２の回転速度、ラップ面１１６に対する圧力及びスラリー濃度
等のパラメータを表すデータをセンサ１４２を使って収集する。そのデータは実
時間で分析され、制御信号がセンサ１４２に対して出力されて、各構成部品が制
御されるとともにプラテン１１４に対してほぼ一定の回転速度と圧力が維持され
る。
【００３１】 本発明に開示された実施形態では、ステップＳ６１４は約１５分間実行され、
遊離砥粒スラリーをラップ面１１６装入用ダイヤモンド粒子の唯一の供給源とし
て利用する。また、スラリー中に含まれる潤滑油以外にさらに潤滑油を供給する
必要はない。工具の回転速度は、ダイヤモンド粒子がラップ面１１６内に完全に
埋め込まれるように、例えば、約３０ＲＰＭの低速で維持されることが好ましい
。しかしながら、回転速度として、押さえアーム１２８で加えられる圧力等、他
の実時間の条件に基づいて他の値が選択されてもよい。
遊離砥粒スラリーをラップ面１１６装入用ダイヤモンド粒子の唯一の供給源とし
て利用する。また、スラリー中に含まれる潤滑油以外にさらに潤滑油を供給する
必要はない。工具の回転速度は、ダイヤモンド粒子がラップ面１１６内に完全に
埋め込まれるように、例えば、約３０ＲＰＭの低速で維持されることが好ましい
。しかしながら、回転速度として、押さえアーム１２８で加えられる圧力等、他
の実時間の条件に基づいて他の値が選択されてもよい。
【００３２】 ステップＳ６１８では、ラップ面１１６をポリシングして、ステップＳ６１４
中に埋め込まれたダイヤモンド粒子を均一に露出させる。具体的には、微細な研
磨材を使用して装入工程に起因する変形を取り除き、次のラップ加工に備えてダ
イヤモンド砥粒を完全に露出させる。ステップＳ６１８は、ケミカルメカニカル
ポリシング（ＣＭＰ）を専用のケミカルソリューションと組み合わせて使用する
２つの構成部分で実行される。ケミカルソリューションは高ｐＨ濃度であること
が好ましい。ケミカルソリューションはラップ面１１６上に滴下式に計量供給さ
れる。ポリシング工程（Ｓ６１８）の第１の構成部分は、第１のＣＭＰ工程にお
いて、工具受け部１３０に有孔研磨パッド（図示せず）を取り付けて行われる。
次に、第２のＣＭＰ工程は、工具受け部１３０に低い毛羽立ちの布を取り付けて
行われる。ケミカルソリューションは、エンジスコーポレーションから入手可能
な製品番号MECH CHEM 6391-1を選択することが好ましい。また、ケミカルソリュ
ーションは毎分約１．３３オンスの割合で加えられる。運転時には、各ＣＭＰ工
程（すなわち、有孔研磨パッドを使用する工程と毛羽立ち布を使用する工程）は
約５分間行われることが好ましい。その後直ちに、ステップＳ６２０において、
ラップ面１１６を洗浄し、詰まったシリコンが乾燥する際に一般に形成される不
溶酸化物やガラス相の形成を防止する。この時点で、プラテン１１４はラップ加
工を行う準備が整う。
中に埋め込まれたダイヤモンド粒子を均一に露出させる。具体的には、微細な研
磨材を使用して装入工程に起因する変形を取り除き、次のラップ加工に備えてダ
イヤモンド砥粒を完全に露出させる。ステップＳ６１８は、ケミカルメカニカル
ポリシング（ＣＭＰ）を専用のケミカルソリューションと組み合わせて使用する
２つの構成部分で実行される。ケミカルソリューションは高ｐＨ濃度であること
が好ましい。ケミカルソリューションはラップ面１１６上に滴下式に計量供給さ
れる。ポリシング工程（Ｓ６１８）の第１の構成部分は、第１のＣＭＰ工程にお
いて、工具受け部１３０に有孔研磨パッド（図示せず）を取り付けて行われる。
次に、第２のＣＭＰ工程は、工具受け部１３０に低い毛羽立ちの布を取り付けて
行われる。ケミカルソリューションは、エンジスコーポレーションから入手可能
な製品番号MECH CHEM 6391-1を選択することが好ましい。また、ケミカルソリュ
ーションは毎分約１．３３オンスの割合で加えられる。運転時には、各ＣＭＰ工
程（すなわち、有孔研磨パッドを使用する工程と毛羽立ち布を使用する工程）は
約５分間行われることが好ましい。その後直ちに、ステップＳ６２０において、
ラップ面１１６を洗浄し、詰まったシリコンが乾燥する際に一般に形成される不
溶酸化物やガラス相の形成を防止する。この時点で、プラテン１１４はラップ加
工を行う準備が整う。
【００３３】 本発明のプラテン作成システムは、ラップ加工を行う１つ以上のプラテンを自
動的に作成するよう構成することができる。図７は、本発明の一実施形態に従っ
て構成されたモジュール制御プラテン作成システム２００を示す。このモジュー
ル構成のプラテン作成システム２００は、貯蔵部２１０と、複数のプラテン作成
装置２２０Ａ−２２０Ｅ（集合的には２２０）と、自動ローダ２３０を備えてい
る。図７に示すモジュール構成プラテン作成システム２００は、ラップ加工用の
プラテンを複数個自動的に作成するように構成されている。
動的に作成するよう構成することができる。図７は、本発明の一実施形態に従っ
て構成されたモジュール制御プラテン作成システム２００を示す。このモジュー
ル構成のプラテン作成システム２００は、貯蔵部２１０と、複数のプラテン作成
装置２２０Ａ−２２０Ｅ（集合的には２２０）と、自動ローダ２３０を備えてい
る。図７に示すモジュール構成プラテン作成システム２００は、ラップ加工用の
プラテンを複数個自動的に作成するように構成されている。
【００３４】 貯蔵部２１０は、ラップ加工用に作成される予定の１つ以上のプラテン１１４
を貯蔵するよう構成されている。各プラテン作成装置２２０は、図１ないし図６
に基づいて説明したプラテン作成システム１００と同様に構成されている。しか
しながら、各プラテン作成装置２２０は専用の工具を１つだけ装備されており、
例えば、テクスチャリング、砥粒装入等の専用の作業の実行に限定されている。
を貯蔵するよう構成されている。各プラテン作成装置２２０は、図１ないし図６
に基づいて説明したプラテン作成システム１００と同様に構成されている。しか
しながら、各プラテン作成装置２２０は専用の工具を１つだけ装備されており、
例えば、テクスチャリング、砥粒装入等の専用の作業の実行に限定されている。
【００３５】 図７に示す実施形態では、モジュール構成プラテン作成システム２００は５つ
のプラテン作成装置２２０を備えている。装置２２０Ａはプラテン１１４のラッ
プ面を機械加工するように構成されている。これは、上述した前工程に相当する
。装置２２０Ｂはプラテンのラップ面をテクスチャリングするよう構成されてい
る。これは、一部の実施形態において、砥粒仕上げと微細テクスチャリングの両
方を含んでいる。あるいは、１つのプラテン装置２２０をプラテン１１４を砥粒
仕上げするよう設ける一方、別のプラテン作成装置２２０をプラテン１１４を微
細テクスチャリングするよう設けることができる。装置２２０Ｃ〜２２０Ｅはプ
ラテン１１４のラップ面に対して砥粒装入を行うよう構成されている。しかしな
がら、３つのプラテン作成装置２２０Ｃ〜２２０Ｅはプラテン１１４のラップ面
に対して砥粒装入を行わなくてもよい。本発明の実施形態によっては、１つのプ
ラテン作成装置２２０のみが、プラテン１１４のラップ面に対して砥粒装入を行
うよう設けられてもよい。
のプラテン作成装置２２０を備えている。装置２２０Ａはプラテン１１４のラッ
プ面を機械加工するように構成されている。これは、上述した前工程に相当する
。装置２２０Ｂはプラテンのラップ面をテクスチャリングするよう構成されてい
る。これは、一部の実施形態において、砥粒仕上げと微細テクスチャリングの両
方を含んでいる。あるいは、１つのプラテン装置２２０をプラテン１１４を砥粒
仕上げするよう設ける一方、別のプラテン作成装置２２０をプラテン１１４を微
細テクスチャリングするよう設けることができる。装置２２０Ｃ〜２２０Ｅはプ
ラテン１１４のラップ面に対して砥粒装入を行うよう構成されている。しかしな
がら、３つのプラテン作成装置２２０Ｃ〜２２０Ｅはプラテン１１４のラップ面
に対して砥粒装入を行わなくてもよい。本発明の実施形態によっては、１つのプ
ラテン作成装置２２０のみが、プラテン１１４のラップ面に対して砥粒装入を行
うよう設けられてもよい。
【００３６】 自動ローダ２３０は、貯蔵部２１０と複数のプラテン作成装置２２０に作動的
に接続されている。本発明に開示された実施形態では、自動ローダ２３０は、プ
ラテン１１４を貯蔵部２１０から各プラテン作成装置２２０へ物理的に移送し、
貯蔵部２１０に戻す。具体的には、最初に、貯蔵部２１０は、作成予定の全ての
プラテン１１４を貯蔵する。通常運転時には、自動ローダ２３０は、最初のプラ
テンを貯蔵部２１０から機械加工用の第１プラテン作成装置２２０Ａに移送する
。次に、自動ローダ２３０は、最初のプラテンを第１プラテン作成装置２２０Ａ
からテクスチャリング用の第２プラテン作成装置２２０Ｂに移送する。この手順
は、最初のプラテンが各プラテン作成装置２２０によって加工されるまで繰り返
される。最終的に、自動ローダ２３０は、最初のプラテンを貯蔵部２１０に戻す
ようになっている。これらの工程は、貯蔵部２１０に最初に貯蔵されていたプラ
テン１１４の全てがラップ加工用に作成されるまで繰り返される。
に接続されている。本発明に開示された実施形態では、自動ローダ２３０は、プ
ラテン１１４を貯蔵部２１０から各プラテン作成装置２２０へ物理的に移送し、
貯蔵部２１０に戻す。具体的には、最初に、貯蔵部２１０は、作成予定の全ての
プラテン１１４を貯蔵する。通常運転時には、自動ローダ２３０は、最初のプラ
テンを貯蔵部２１０から機械加工用の第１プラテン作成装置２２０Ａに移送する
。次に、自動ローダ２３０は、最初のプラテンを第１プラテン作成装置２２０Ａ
からテクスチャリング用の第２プラテン作成装置２２０Ｂに移送する。この手順
は、最初のプラテンが各プラテン作成装置２２０によって加工されるまで繰り返
される。最終的に、自動ローダ２３０は、最初のプラテンを貯蔵部２１０に戻す
ようになっている。これらの工程は、貯蔵部２１０に最初に貯蔵されていたプラ
テン１１４の全てがラップ加工用に作成されるまで繰り返される。
【００３７】 本発明の一実施形態では、モジュール構成プラテン作成システム２００は、各
プラテン作成装置２２０を同時に作動させることによって最適化される。そのよ
うな実施形態では、最初のプラテンが第１プラテン作成装置２２０Ａから第２プ
ラテン作成装置２２０Ｂに移送された後に、自動ローダ２３０が、第１プラテン
作成装置２２０Ａに配置するための次のプラテンを取り出す。最初のプラテンが
次のプラテン作成装置２２０に移送されると、残るプラテンも次のプラテン作成
装置２２０に移送される。この時点で、第１プラテン作成装置２２０Ａは使用可
能になっており、さらにもう１つのプラテンを自動ローダ２３０により貯蔵部か
ら取り出し、第１プラテン作成装置２２０Ａ上に配置することができる。なお、
モジュール構成プラテン作成システム２００は、貯蔵部２１０に最初に貯蔵され
たプラテンの数並びに貯蔵部２１０に戻されたプラテンの数を追跡する機能を備
えている。そのような機能は、貯蔵部２１０に既に戻されたプラテンが第１プラ
テン作成装置に戻されたり不必要に加工されたりするのを防止できるので有利で
ある。また、そのような機能は、貯蔵部２１０に貯蔵されたプラテンの数を追跡
の目的で手動で入力しなければならないという要件を無くすことができる。
プラテン作成装置２２０を同時に作動させることによって最適化される。そのよ
うな実施形態では、最初のプラテンが第１プラテン作成装置２２０Ａから第２プ
ラテン作成装置２２０Ｂに移送された後に、自動ローダ２３０が、第１プラテン
作成装置２２０Ａに配置するための次のプラテンを取り出す。最初のプラテンが
次のプラテン作成装置２２０に移送されると、残るプラテンも次のプラテン作成
装置２２０に移送される。この時点で、第１プラテン作成装置２２０Ａは使用可
能になっており、さらにもう１つのプラテンを自動ローダ２３０により貯蔵部か
ら取り出し、第１プラテン作成装置２２０Ａ上に配置することができる。なお、
モジュール構成プラテン作成システム２００は、貯蔵部２１０に最初に貯蔵され
たプラテンの数並びに貯蔵部２１０に戻されたプラテンの数を追跡する機能を備
えている。そのような機能は、貯蔵部２１０に既に戻されたプラテンが第１プラ
テン作成装置に戻されたり不必要に加工されたりするのを防止できるので有利で
ある。また、そのような機能は、貯蔵部２１０に貯蔵されたプラテンの数を追跡
の目的で手動で入力しなければならないという要件を無くすことができる。
【００３８】 本発明のプラテン作成システムは、繰返し可能で一貫性のあるラッピング性能
特性を生じるような制御された形で（サブミクロンの粒子を含む）ダイヤモンド
粒子を埋め込む工程を自動化するが、あらゆる段階で停止できるよう制御するこ
とによってプラテンのラップ面に一定した品質に調整されたマクロまたはミクロ
の組織や表面粗さを作成することもできる。
特性を生じるような制御された形で（サブミクロンの粒子を含む）ダイヤモンド
粒子を埋め込む工程を自動化するが、あらゆる段階で停止できるよう制御するこ
とによってプラテンのラップ面に一定した品質に調整されたマクロまたはミクロ
の組織や表面粗さを作成することもできる。
【００３９】 上記の説明では、本発明を全体を通して理解するために、具体的な材料、構造
、工程等の多数の細部を述べている。しかしながら、当業者であれば分かるよう
に、本発明は具体的に述べた細部に頼ることなく実施可能である。それ以外の事
例では、本発明を不必要に曖昧にしないように、公知の加工構造については詳細
に説明していない。
、工程等の多数の細部を述べている。しかしながら、当業者であれば分かるよう
に、本発明は具体的に述べた細部に頼ることなく実施可能である。それ以外の事
例では、本発明を不必要に曖昧にしないように、公知の加工構造については詳細
に説明していない。
【００４０】 本文の開示には、本発明の好ましい実施形態とその汎用例のみが図示及び説明
されている。なお、本発明は他の様々な組合せや状況において使用可能であり、
本文中に述べた本発明の概念の範囲内で変更及び変形が可能である。
されている。なお、本発明は他の様々な組合せや状況において使用可能であり、
本文中に述べた本発明の概念の範囲内で変更及び変形が可能である。
【図１】 図１は本発明に従って構成されたプラテン作成システムの説明図である。
【図２】 図２はプラテン作成システムの上面図である。
【図３】 図３は内部の構成部品を示す図２の切欠き図である。
【図４】 図４はプラテン作成システムの正面立面図である。
【図５】 図５はモニタとその動作を説明するブロック図である。
【図６】 図６はラップ加工実施用のプラテンの作成時に実行される工程を説明する工程
図である。
図である。
【図７】 図７は本発明に従って構成されたモジュール制御プラテン作成システムの説明
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ， ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，Ｃ Ｒ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ， ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，Ｋ Ｚ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ， ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，Ｓ Ｋ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 ダグラス サイツ アメリカ合衆国 ミネソタ州 55109，メ イプルウッド プロスペリティロード 1965 (72)発明者 ロバート パッセリ アメリカ合衆国 イリノイ州 60631，シ カゴ ノースオザーク 6817 Ｆターム(参考） 3C058 AA07 AA09 AA12 AA18 AB03 AC04 BA05 BB06 BB09 CA01 CB10 DA12 4F033 BA03 BA05 BA06 CA01 DA01 EA01 4F041 AA01 AB01 AB05 BA05
Claims (30)
- 【請求項１】 ラップ加工を行うプラテンを作成する装置であって、 ベースと、 上記ベースに回転可能に搭載されたプラッタと、 上記ベースに取り付けられ、上記プラッタに作動的に接続された主駆動モータ
と、 上記ベース上に設けられ、上記プラテンのラップ面と整合する位置に位置決め
可能な工具受け部をそれぞれ備えた少なくとも１つの押さえアームと、 各工具受け部に取り付けられた工具と、 上記少なくとも１つの押さえアームにそれぞれ接続されたアクチュエータと、 上記装置に接続され、少なくとも上記少なくとも１つの押さえアームに関して
状態を監視するモニタを備えている装置。 - 【請求項２】 上記少なくとも１つの押さえアームにそれぞれ接続されたス
ピンドルモータをさらに備えている請求項１記載の装置。 - 【請求項３】 上記プラッタの回転速度、上記少なくとも１つの押さえアー
ムにそれぞれ取り付けられた工具の回転速度及び各アクチュエータによって加え
られる圧力がほぼ一定レベルで正確に維持されるように、上記モニタは、少なく
とも１つのセンサと、制御部を備えている請求項２記載の装置。 - 【請求項４】 上記ベース上に搭載されたスラリー分配装置をさらに備えて
いる請求項１記載の装置。 - 【請求項５】 上記スラリー分配装置は上記スラリーを滴下するようにして
供給するよう構成されている請求項４記載の装置。 - 【請求項６】 上記スラリー分配装置は上記スラリーを霧状に供給するよう
構成されている請求項４記載の装置。 - 【請求項７】 プラテン作成装置を使用してラップ加工用のプラテンを作成
する方法であって、 上記プラテンのラップ面を砥粒仕上げする工程と、 上記プラテンのラップ面を微細にテクスチャリングする工程と、 上記プラテンのラップ面にダイヤモンド粒子を装入して砥粒装入状態のラップ
面を形成する工程と、 上記プラテンに対してほぼ一定の状態を維持するよう上記装入工程を実時間で
監視する工程と、 上記砥粒装入状態のラップ面をポリシングして上記ダイヤモンド粒子を均一に
露出させる工程とを備えた方法。 - 【請求項８】 上記微細テクスチャリング工程は、約０．１ミクロンから約
１ミクロンの範囲の平均粒径のダイヤモンド粒子を含む工具を使用して上記プラ
テンのラップ面を微細にテクスチャリングする工程を備えている請求項７記載の
方法。 - 【請求項９】 上記微細テクスチャリング工程は、約０．１ミクロンから約
１ミクロンの範囲の平均粒径のダイヤモンド粒子を含む砥粒スラリーとともに複
合材工具を使用して上記プラテンのラップ面を微細にテクスチャリングする工程
を備えている請求項７記載の方法。 - 【請求項１０】 上記監視工程は、 少なくとも１つのセンサを使用して、上記プラテンのラップ面に関する回転速
度、圧力及び／またはスラリー濃度を表すデータを収集する工程と、 上記収集したデータを制御部に転送して実時間で分析する工程と、 上記プラテンに対してほぼ一定の回転速度と圧力を維持するよう上記実時間の
分析に基づいて上記プラテン作成システムに１つ以上の制御信号を出力する工程
とを備えている請求項７記載の方法。 - 【請求項１１】 上記砥粒装入状態のラップ面をポリシングする工程は、 上記プラテンのラップ面に比較的高いｐＨ濃度のケミカルソリューションを滴
下する工程と、 上記滴下工程と一緒に、有孔研磨パッドを使用して第１のケミカルメカニカル
ポリシング工程を実行する工程と、 上記滴下工程と一緒に、低い毛羽立ちの布を使用して第２のケミカルメカニカ
ルポリシング工程を実行する工程とを備えている請求項７記載の方法。 - 【請求項１２】 上記プラテンのラップ面を洗浄する工程をさらに備えてい
る請求項７記載の方法。 - 【請求項１３】 上記装入工程は、ダイヤモンド粒子を含むスラリーととも
に複合ダイヤモンド工具を使用して砥粒装入状態のラップ面を形成する工程を備
えている請求項７記載の方法。 - 【請求項１４】 上記装入工程時の上記複合ダイヤモンド工具に対して、毎
分約３０回転の回転速度が維持される請求項１３記載の方法。 - 【請求項１５】 上記砥粒仕上げ工程は、 高研削性の工具を使用して上記ラップ面をテクスチャリングする第１の工程と
、 適度の研削性の工具を使用して上記ラップ面をテクスチャリングする第２の工
程とを備えている請求項７記載の方法。 - 【請求項１６】 上記第１のテクスチャリング工程は、約６ミクロンの平均
粒径のダイヤモンド粒子を含む工具を使用して上記ラップ面をテクスチャリング
する第１の工程である請求項１５記載の方法。 - 【請求項１７】 上記第２のテクスチャリング工程は、約３ミクロンの平均
粒径のダイヤモンド粒子を含む工具を使用して上記ラップ面をテクスチャリング
する第２の工程である請求項１５記載の方法。 - 【請求項１８】 約１ミクロンの平均粒径のダイヤモンド粒子を含む工具を
使用して上記ラップ面をテクスチャリングする第３の工程をさらに備えている請
求項１５記載の方法。 - 【請求項１９】 上記第１のテクスチャリング工程の後に、上記プラテンの
ラップ面を軽く洗浄する工程をさらに備えている請求項１５記載の方法。 - 【請求項２０】 ラップ加工を行うためのプラテンを作成するシステムであ
って、 ベースと、 上記ベースに回転可能に搭載され、上記プラテンをその上に支持するプラッタ
と、 上記ベースに取り付けられ、上記プラッタを回転させるよう該プラッタに作動
的に接続された主駆動モータと、 上記ベース上に設けられ、上記プラテンのラップ面と整合する位置に位置決め
可能な工具受け部をそれぞれ備えた少なくとも１つの押さえアームと、 各工具受け部に取り付けられ、上記プラテンのラップ面上で所定の作業を実行
する工具と、 上記少なくとも１つの押さえアームにそれぞれ接続され、上記工具を指定され
た圧力で上記プラテンのラップ面に接触させて上記所定の作業を行うアクチュエ
ータと、 上記プラテンに対して選択された作業の間中ほぼ一定の状態を維持させるモニ
タを備えているシステム。 - 【請求項２１】 上記少なくとも１つの押さえアームにそれぞれ接続され、
上記工具を回転させるスピンドルモータをさらに備えている請求項２０記載のシ
ステム。 - 【請求項２２】 上記プラッタの回転速度、上記少なくとも１つの押さえア
ームにそれぞれ取り付けられた工具の回転速度及び各アクチュエータによって加
えられる圧力がほぼ一定レベルで正確に維持されるように、上記モニタは、 上記プラッタの回転速度、上記少なくとも１つの押さえアームにそれぞれ取り
付けられた工具の回転速度及び各アクチュエータによって加えられている圧力の
量を表すデータを収集する少なくとも１つのセンサと、 上記少なくとも１つのセンサが収集したデータを受け取って分析し、上記主駆
動モータ、上記各スピンドルモータ及び上記各アクチュエータを制御する１つ以
上の制御信号を出力する制御部を備えている請求項２１記載のシステム。 - 【請求項２３】 上記ベース上に搭載され、上記プラテンのラップ面上に制
御された量のスラリーを供給するスラリー分配装置をさらに備えている請求項２
０記載のシステム。 - 【請求項２４】 プラテン作成システムを使用してラップ加工用の複数のプ
ラテンを作成する方法であって、 最初のプラテンと次のプラテンのうちの一方を上記プラテン作成システムに搬
入する工程と、 上記搬入されたプラテンのラップ面を砥粒仕上げする工程と、 上記搬入されたプラテンのラップ面を微細にテクスチャリングする工程と、 上記搬入されたプラテンのラップ面にダイヤモンド粒子を装入して砥粒装入状
態のラップ面を形成する工程と、 上記搬入されたプラテンに対してほぼ一定の状態を維持するよう上記装入工程
を実時間で監視する工程と、 上記砥粒装入状態のラップ面をポリシングして上記ダイヤモンド粒子を均一に
露出させ、作成済みのプラテンを形成する工程と、 上記プラテン作成システムから作成済みのプラテンを取り外す工程と、 上記複数のプラテンから全てのプラテンが作成されるまで上記搬入工程、上記
砥粒仕上げ工程、上記微細テクスチャリング工程、上記装入工程、上記監視工程
、上記ポリシング工程、及び上記取外し工程を繰り返す工程を備え、 上記作成されたプラテンの全てがほぼ一定の一貫性と品質を有している方法。 - 【請求項２５】 ラップ加工を行うための１つ以上のプラテンを作成するモ
ジュール制御プラテン作成システムであって、 作成の前および後に上記１つ以上のプラテンを収容する貯蔵部と、 複数のプラテン作成装置と、 上記貯蔵部及び上記複数のプラテン作成装置に作動的に接続された自動ローダ
とを備えているモジュール制御プラテン作成システム。 - 【請求項２６】 上記自動ローダは、上記１つ以上のプラテンを上記貯蔵部
から上記複数のプラテン作成装置のそれぞれに移送し、上記貯蔵部に戻すよう構
成されている請求項２５記載のモジュール制御プラテン作成システム。 - 【請求項２７】 上記自動ローダは、次のプラテンを上記貯蔵部あるいは上
記プラテン作成装置から次のプラテン作成装置に移送するようさらに構成されて
いる請求項２６記載のモジュール制御プラテン作成システム。 - 【請求項２８】 上記複数のプラテン作成装置は、 上記プラテンのラップ面を機械加工するよう構成された第１のプラテン作成装
置と、 上記プラテンのラップ面をテクスチャリングするよう構成された第２のプラテ
ン作成装置と、 上記プラテンのラップ面に砥粒を装入するよう構成された第３のプラテン作成
装置を備えている請求項２５記載のモジュール制御プラテン作成システム。 - 【請求項２９】 上記プラテンのラップ面に砥粒を装入する少なくとも１つ
のプラテン作成装置をさらに備えている請求項２８記載のモジュール制御プラテ
ン作成システム。 - 【請求項３０】 上記各プラテン作成装置は、 ベースと、 上記ベースに回転可能に搭載されたプラッタと、 上記ベースに取り付けられ、上記プラッタに作動的に接続された主駆動モータ
と、 上記ベース上に設けられ、上記プラテンのラップ面と整合する位置に位置決め
可能な工具受け部をそれぞれ備えた少なくとも１つの押さえアームと、 各工具受け部に取り付けられた工具と、 上記少なくとも１つの押さえアームにそれぞれ接続されたアクチュエータと、 上記システムに接続され、少なくとも上記少なくとも１つの押さえアームに関
して状態を監視するモニタを備えている請求項２５記載のモジュール制御プラテ
ン作成システム。
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| US12747699P | 1999-04-02 | 1999-04-02 | |
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-
2002
- 2002-10-15 HK HK02107476.6A patent/HK1046252B/zh not_active IP Right Cessation
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