JP2004283962A

JP2004283962A - 板状ワークの平面研磨方法および平面研磨盤

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Publication number: JP2004283962A
Application number: JP2003079199A
Authority: JP
Inventors: Yamato Sako; 大和左光
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2003-03-20
Publication date: 2004-10-14

Abstract

【課題】板状ワークの研磨精度、特にその反りが十分に抑制される得られる板状ワークの平面研磨盤を提供する。
【解決手段】ワーク装着装置８４により、装着台７２上においてワークＷの周縁部が面方向の移動不能に拘束された状態でそのワークＷが装着されることから、研磨加工のための研削砥石（回転研磨工具）Ｇからの押圧力に拘わらず上記ワークＷの一部たとえば中央部の沈み込みが抑制されるので、研磨加工の終了と共に研削砥石ＧがワークＷから離隔させられるたときでも、そのワークＷが自由状態となるための変形がなく、ワークＷの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになると同時に、板状のワークＷの裏面が装着台７２上に全面的に接着される必要がなくなって研磨加工が能率的となる。
【選択図】図８

Description

【０００１】
【発明の属する技術手段】
本発明は、板状ワークの表面を高精度で平面研削するための板状ワークの平面研磨方法および平面研磨盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、装着台上に装着された板状ワークを垂直方向の回転軸心まわりに回転駆動するワーク回転駆動装置と、その板状ワークの上面を研磨するためにその垂直方向の回転軸心まわりに回転研磨工具を回転駆動する研磨工具回転駆動装置と、その研磨工具回転駆動装置をその回転軸心と平行な方向に送り込む研磨工具送り駆動装置とを備え、上記ワークの表面をサブミクロン或いはナノオーダの送り制御が可能な平面研磨盤が知られている。たとえば、特許文献１に記載された工具送り装置を備えた平面研磨盤がそれである。このような平面研磨盤は、ガラス板、半導体ウエハなどの板状ワークをμオーダ或いはサブミクロンオーダの平面度や反りとなるように加工するために用いられる。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２７６３４９号公報
【特許文献２】特開平６−２２４１６４号公報
【０００４】
上記のような平面研磨盤では、前工程においてラッピング装置などにより予備研磨された板状ワークが用いられるが、その板状ワークは微視的には、厚みが不均一であったり、板状ワークの一部たとえば中央部の上面が凸面且つ下面が凹面となるような断面湾曲形状となっていたりするので、研磨加工によってそれを除去することにより、規定の寸法精度、たとえば、０．１乃至２０μｍ程度の平坦度、０．０３乃至１μｍ程度の反り、１乃至１０Å程度の表面粗さとされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記の研磨加工では、装着台上の板状ワークの一面に回転研磨工具を押し当てることにより、その板状ワークの一（上）面が高精度で研磨される。しかしながら、板状ワークの上面が凸面且つ下面が凹面となるような断面湾曲形状である場合に上記回転研磨工具が押し当てられると、装着台の上面と板状ワーク下面との間の隙間分だけ板状ワークが弾性変形させられ、その弾性変形させられた状態で研磨加工が行われることから、たとえ研磨加工が精度よく行われたとしても、研磨加工の終了と共に回転研磨工具が板状ワークから離隔させられるたとき、その板状ワークが弾性復帰して自由状態となると再び断面湾曲形状となるので、研磨精度が十分に得られない場合があった。このような問題は、板状ワークの寸法が大きくなるほど、或いは薄くなるほど顕著となる。
【０００６】
これに対し、特許文献２に記載されているように、装着台の上面と板状ワークの下面との間の隙間にワックスのような接着剤を予め充填した後に、装着台上の板状ワークに回転研磨工具を押し当てるようにすることにより、研磨中の押圧力による板状ワークの変形を抑制し、反りの少ない研磨加工が得られるようにする装置が提案されている。しかしながら、このような特許文献２に記載されているような研磨装置では、板状ワークの裏面の全面が装着台上に接着されるので、板状ワークの着脱作業が煩雑となり、作業能率が十分に得られないという不都合があった。
【０００７】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、板状ワークの研磨精度特にその反りが十分に抑制される能率のよい研磨加工が可能となる板状ワークの平面研磨方法および平面研磨盤を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための第１の手段】
かかる目的を達成するための方法発明の要旨とするところは、板状ワークの一面に回転研磨工具を押し当てることによりその板状ワークの一面を高精度で研磨するための板状ワークの平面研磨方法であって、（ａ）前記回転研磨工具からの押圧力に拘わらず前記板状ワークの一部の沈み込みを抑制するために、該板状ワークの周縁部を面方向の移動不能に拘束した状態で該板状ワークを装着台上に装着する装着工程と、（ｂ）前記研磨台上に装着された板状ワークに対して前記回転研磨工具を押し当てつつ、該回転研磨工具の回転軸心をその板状ワークに対して相対移動させる研磨工程とを、含むことにある。
【０００９】
【第１発明の効果】
このようにすれば、装着工程において、前記回転研磨工具からの押圧力に拘わらず前記板状ワークの一部たとえば中央部の沈み込みを抑制するために、その板状ワークの周縁部を面方向の移動不能に拘束した状態で該板状ワークが装着台上に装着されることから、この状態で、板状ワークに対して前記回転研磨工具を押し当てつつ、その回転研磨工具の回転軸心をその板状ワークに対して相対移動させることによって研磨が行われるので、研磨加工の終了と共に回転研磨工具が板状ワークから離隔させられるたときでも、その板状ワークが自由状態となるための変形がなく、板状ワークの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになる。同時に、板状ワークの裏面が装着台上に全面的に接着される必要がなくなって研磨加工が能率的となる。
【００１０】
【課題を解決するための第２の手段】
また、上記方法発明が好適に適用される装置発明の要旨とするところは、装着台上に装着された板状ワークを垂直方向の回転軸心まわりに回転駆動するワーク回転駆動装置と、その板状ワークの上面を研磨するためにその垂直方向の回転軸心まわりに回転研磨工具を回転駆動する研磨工具回転駆動装置と、その研磨工具回転駆動装置をその回転軸心と平行な方向に送り込む研磨工具送り駆動装置とを備えた平面研磨盤であって、上記装着台は、前記回転研磨工具からの押圧力に拘わらず前記板状ワークの一部たとえば中央部の沈み込みを抑制するために、その板状ワークの周縁部を面方向の移動不能に拘束した状態でその板状ワークを装着台上に装着するワーク装着装置を、備えることにある。
【００１１】
【第２発明の効果】
このようにすれば、ワーク装着装置により、装着台上において板状ワークの周縁部が面方向の移動不能に拘束された状態でその板状ワークが装着されることから、研磨加工のための回転研磨工具からの押圧力に拘わらず上記板状ワークの一部たとえば中央部の沈み込みが抑制されるので、研磨加工の終了と共に回転研磨工具が板状ワークから離隔させられるたときでも、その板状ワークが自由状態となるための変形がなく、板状ワークの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになる。同時に、板状ワークの裏面が装着台上に全面的に接着される必要がなくなって研磨加工が能率的となる。
【００１２】
【第２発明の他の態様】
ここで、好適には、前記装着台に備えられたワーク装着装置は、前記板状ワークが嵌め入れられる枠状部材と、その枠状部材の内周縁においてその枠状部材内に嵌め入れられた板状ワークを固着する接着剤とを有するものである。このようにすれば、枠状部材内に嵌め入れられた板状ワークの周縁部が接着剤によってその枠状部材の内周縁に固着されることから、研磨加工のための回転研磨工具からの押圧力に拘わらず上記板状ワークの一部たとえば中央部の沈み込みが抑制されるので、研磨加工の終了と共に回転研磨工具が板状ワークから離隔させられるたときでも、その板状ワークが自由状態となるための変形がなく、板状ワークの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになる。
【００１３】
また、好適には、前記装着台に備えられたワーク装着装置は、その装着台上に載置された前記板状ワークの端縁に当接可能に設けられた当接部材と、その当接部材の少なくとも一部を板状ワークの端縁に当接するまで駆動し且つその当接位置で固定する駆動固定装置とを含むものである。このようにすれば、装着台上に載置された前記板状ワークの端縁に当接可能に設けられた当接部材の少なくとも１部が、駆動固定装置によって板状ワークの端縁に当接するまで駆動され且つその当接位置で固定されることから、研磨加工のための回転研磨工具からの押圧力に拘わらず上記板状ワークの一部たとえば中央部の沈み込みが抑制されるので、研磨加工の終了と共に回転研磨工具が板状ワークから離隔させられるたときでも、その板状ワークが自由状態となるための変形がなく、板状ワークの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになる。
【００１４】
また、好適には、前記板状ワークは２対の互いに平行な２辺を有する矩形板状であり、前記装着台に備えられたワーク装着装置は、該装着台上に載置された前記板状ワークの互いに直交する２辺に当接可能に設けられた一対の固定当接部材と、前記板状ワークの前記互いに直交する２辺と対を成す２辺に当接するように移動可能に設けられた一対の可動当接部材と、その一対の可動当接部を該板状ワークの２辺に当接するまで駆動し且つその当接位置で固定する駆動固定装置とを含むものである。このようにすれば、装着台上に載置された前記板状ワークの端縁に当接するように移動可能に設けられた可動当接部材が、駆動固定装置によって板状ワークの端縁に当接するまで駆動され且つその当接位置で固定されることから、研磨加工のための回転研磨工具からの押圧力に拘わらず上記板状ワークの一部たとえば中央部の沈み込みが抑制されるので、研磨加工の終了と共に回転研磨工具が板状ワークから離隔させられるたときでも、その板状ワークが自由状態となるための変形がなく、板状ワークの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになる。
【００１５】
また、好適には、前記駆動固定装置は、板状ワークの端縁に対して接近離隔する方向に前記可動当接部材を駆動する駆動装置と、その可動当接部材の移動を機械的に阻止するロック装置とを含むものである。このようにすれば、可動当接部材を駆動するための駆動装置と可動当接部材の移動を機械的に阻止するロック装置とがそれぞれの機能を分担するように設けられているので、耐久性や信頼性が高められる。
【００１６】
【発明の好適な実施の形態】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の説明に用いる図面に関して、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。
【００１７】
図１は、本発明の一実施例の平面研磨盤である縦型ロータリ研削盤１０の正面図であり、図２はその側面図である。図１および２において、縦型ロータリ研削盤１０は、下部フレーム１２と、その下部フレーム１２の上面のうち定盤１４が載置された残りの部分において、水平軸心方向のピン１６まわりの回動が微調節可能に固定装置１７により固設された上部フレーム１８とを備えている。その上部フレーム１８には、垂直方向に長手状を成す角柱状の一対の支柱２０と、垂直方向案内部材として機能するその支柱２０にそれぞれ嵌装されて垂直方向に案内される一対の垂直方向静圧気体軸受装置２２とが設けられている。それら一対の垂直方向静圧気体軸受装置２２は、連結板２３などを介して互いに連結されている。図３は、上記支柱２０の断面を示している。
【００１８】
垂直方向静圧気体軸受装置２２は、たとえば図４にその要部を示すように、支柱２０の４つの案内面を取り囲むハウジング２４と、そのハウジング２４内において上記案内面と対向し且つわずかな隙間を隔てて位置するように設けられた多孔質部材２６と、その多孔質部材２６の上記案内面側とは反対側に圧縮気体たとえば圧縮空気を供給するための気体供給通路２８とを備え、上記支柱２０の案内面との間の隙間に多孔質部材２６から噴出させた高圧流体圧（静圧）を介在させることにより被接触でハウジング２４が支柱２０に支持或いは拘束されるようにする。
【００１９】
上記垂直方向静圧気体軸受装置２２には、ガラス板、半導体ウエハなどの被研磨体である板状のワークＷの一面（上面）を研削するために垂直方向の回転軸心Ａまわりに研削砥石Ｇを回転駆動する砥石駆動装置３０が連結され固定されている。この砥石駆動装置３０は、たとえばカップ砥石のような回転研磨工具である研削砥石Ｇを回転駆動するための研磨工具回転駆動装置として機能している。従って、支柱２０およびそれにより案内される垂直方向静圧気体軸受け装置２２は、砥石駆動装置３０を垂直方向に移動可能に支持するための砥石駆動装置支持装置として機能している。上記砥石駆動装置３０は、垂直方向静圧気体軸受装置２２により垂直方向への移動可能に支持されている。砥石駆動装置３０は、軸（下）端に研削砥石Ｇが固定された回転軸３２と、その回転軸３２を回転駆動するモータ３４が固定された固定板３６と、そのモータ３４に固定され、上記回転軸３２を静圧気体を介して回転可能に支持する静圧気体回転軸受装置３８とを備えている。この静圧気体回転軸受装置３８は、回転軸３２の外周面に対向する多孔質部材から吹き出させた高圧流体圧（静圧）介在させた状態でその回転軸３２を無接触で支持するものである。
【００２０】
ワークＷの研磨に際して砥石ＧをワークＷに向かって所定の切込み量で送り込むために、その砥石ＧをワークＷに向かってその回転軸心Ａに平行な方向すなわち垂直方向へ送り込む砥石送り駆動装置４０が上部フレーム１８に設けられている。砥石送り駆動装置４０は、位置固定の上部フレーム１８に設けられた送りねじ装置４２と、その送りねじ装置４２により送られる可動部材４４と前記垂直方向静圧気体軸受装置２２に連結された連結板２３との間に設けられ、その垂直方向静圧気体軸受装置２２をその可動部材４４の移動方向と平行な方向に移動させる圧電アクチュエータ４６とを備えたものである。送りねじ装置４２は、垂直方向の回転軸心まわりに回転可能に上部フレーム１８に設けられた送りねじ４８と、その送りねじ４８に連結されて上部フレーム１８に設けられたモータ５０とを備え、モータ５０により回転駆動される送りねじ４８の回転に伴ってそれに螺合した可動部材４４が垂直方向に位置決めする。また、上記圧電アクチュエータ４６は、たとえば板状の圧電セラミックスが積層されたものであり、印加された駆動電圧に応じてその全長がたとえば２００μｍストローク内で高精度で変化させられ、たとえば６ｋＮの出力が得られるものである。
【００２１】
また、上記上部フレーム１８には、垂直方向静圧気体軸受装置２２により片持ち状に支持された砥石駆動装置３０の荷重に起因して前記支柱２０の案内面における面圧分布の偏在を緩和するための荷重平衡装置５４が設けられている。荷重平衡装置５４は、上記砥石駆動装置３０と略同等の荷重を備えて上部フレーム１８内に上下方向の移動が可能に配置された平衡錘５６と、その平衡錘５６と砥石駆動装置３０との間を連結し、且つローラ５８により逆Ｕ字状に案内されたケーブル６０とを備え、上記砥石駆動装置３０にそれを引上げる方向の推力を付与することによりその荷重をその上下位置に拘わらず軽減する。
【００２２】
前記下部フレーム１２上には、ワークＷの上面を研磨するためにそのワークＷを垂直方向の回転軸心Ｂまわりに回転駆動するワーク回転駆動装置６４が、定盤１４、３分力動力計６２、およびワーク回転駆動装置支持装置６６を介して設けられている。ワーク回転駆動装置支持装置６６は、上記ワーク回転駆動装置６４を水平方向に移動可能に支持するためのものであって、その水平方向に延びる水平方向案内部材６８と、上記ワーク回転駆動装置６４が連結され、その水平方向案内部材６８の案内面との間に静圧気体を介在させた状態でその水平方向案内部材６８により１水平方向に案内される水平方向静圧気体軸受装置７０とを備えている。上記ワーク回転駆動装置６４に固定されたワークＷは、前記研削砥石Ｇと垂直方向において、ワークＷの半径以上重複するように設定されている。
【００２３】
上記ワーク回転駆動装置６４は、前記ワークＷが着脱可能に装着される装着台７２が固定された図示しない回転軸と、その回転軸を回転駆動するモータ７３と、そのモータ７３に固定され、その回転軸を静圧気体を介して支持する静圧気体回転軸受装置７４とを備えたものである。この静圧気体回転軸受装置７４は、上記図示しない回転軸の外周面に対向する多孔質部材から吹き出させた高圧流体圧（静圧）介在させた状態でその回転軸３２を無接触で支持するものである。また、上記水平方向静圧気体軸受装置７０は、前記垂直方向静圧気体軸受装置２２と同様に、水平方向案内部材６８の案内面を取り囲むハウジング７６と、そのハウジング７６内において上記案内面と対向し且つわずかな隙間を隔てて位置するように設けられた図示しない多孔質部材と、その多孔質部材の上記案内面側とは反対側に圧縮気体たとえば圧縮空気を供給するための気体通路とを備え、上記水平方向案内部材６８の案内面との間の隙間に多孔質部材から噴出させた高圧流体圧（静圧）を介在させることにより被接触でハウジング７６が水平方向案内部材６８の案内方向以外の移動が拘束されるようにする。
【００２４】
ワークＷはたとえば図５に示すように２対の互いに平行な２辺を有する矩形板状であって、そのワークＷが嵌め入れられる矩形の枠状部材８０が装着台７２に着脱可能に固定されるようになっている。図６はその枠状部材８０の構成例を示している。そして、図７の要部拡大図に示すように、この枠状部材８０の内周縁とそれに嵌め入れられたワークＷの外周縁との間が、樹脂、ワックス、金属製ロー材などの接着剤８２によって固着され、研磨中におけるワークＷの外周縁が少なくとも面方向において拘束されるように固定される。本実施例では、上記枠状部材８０および接着剤８２がワーク装着装置８４に対応している。
【００２５】
以上のように構成された縦型ロータリ研削盤１０では、たとえば図７に詳しく示すように、ワークＷが上記枠状部材８０内においてその内周縁に固着された状態で装着台７２に装着される（装着工程）と、研削砥石ＧおよびワークＷが所定の方向に回転駆動されるとともに図示しない研削液が供給されつつ、その研削砥石ＧがワークＷに接触する直前まで送りねじ装置４２により下降させられる。次いで、圧電アクチュエータ４６により研削砥石ＧがワークＷに切り込まれつつ、図示しない水平方向駆動装置或いは手動操作によってワークＷが水平方向支持装置６６によって水平方向に１ストローク移動させられる。この研磨加工程が必要に応じて繰り返えされることによって、ワークＷの上面の全面に研磨加工が行われる（研磨工程）。たとえばワークＷの上面が凸形状、下面が凹形状であるためにその断面形状が湾曲している場合において、ワークＷの外周縁が枠状部材８０および接着剤８２によって外側への移動不能に拘束されていることから、研磨のために研削砥石Ｇが所定の切れ込み量で送り込まれて研削荷重が付与されてもワークＷの弾性変形がないので、研削終了にともなって研削砥石Ｇが非研削位置へ移動させられてもワークＷの弾性復帰がない。このため、図８に示すようにワークＷの上面が平坦に研磨され、ワークＷが枠状部材８０から取り外された状態も同様の形状となる。同様にワークＷ裏面も研磨されることにより、桁違いに小さな平面度や反り、たとえば０．１乃至１０μｍ程度の平面度（平坦度）、０．１乃至１μｍ程度の反りを備えたワークＷが得られる。ここで、平面度とはワークＷの最大厚みと最小厚みとの差であり、反りとはワークＷの厚み中心線の両端を結ぶ直線とその厚み中心線との間の最大距離である。
【００２６】
図９および図１０は、上記枠状部材８０に替えて、ワークＷの外周縁を拘束した状態で着脱可能に装着台７２に装着するためにその装着台７２に設けられたワーク装着装置８４を示している。このワーク装着装置８４は、装着台７２の上面（平面）に載置されたワークＷの端縁に当接可能に設けられた複数の当接部材８６と、それらの当接部材８６の少なくとも一部をワークＷの端縁に当接するまで駆動し且つその当接位置で固定する駆動固定装置８８とを有するものである。
【００２７】
上記当接部材８６は、装着台７２上に載置されたワークＷの互いに隣接し且つ直交する２辺Ｈ_１およびＨ_２にそれぞれ当接可能に設けられた一対の固定当接部材８６ｓと、ワークＷの上記互いに直交する２辺Ｈ_１およびＨ_２と対を成す他の２辺Ｈ_３およびＨ_４にそれぞれ当接するように移動可能に設けられた一対の可動当接部材８６ｍとから構成されている。上記駆動固定装置８８は、ワークＷの端縁（他の２辺Ｈ_３およびＨ_４）に対して接近離隔する方向に上記一対の可動当接部材８６ｍをそれぞれ駆動するための駆動装置として機能する一対の駆動モータ９０と、その一対の可動当接部材８６ｍの移動をそれぞれ機械的に阻止するロック装置９２とを備えている。図９は、それぞれ一対の駆動モータ９０およびロック装置９２のうちの一方を示している。
【００２８】
上記一対の可動当接部材８６ｍは、装着台７２内に設けられた案内装置９４と摺接する被案内部９６を備えており、その被案内部９６がその案内装置９４によって一方向に案内されることにより、ワークＷの他の２辺Ｈ_３およびＨ_４に対して直交する方向に移動可能に設けられている。上記駆動モータ９０の出力軸９８に連結されたねじ軸１００は、上記可動当接部材８６ｍの下端部と螺合させられており、その可動当接部材８６ｍは駆動モータ９０によって駆動されることにより、ワークＷの端縁に当接するまで移動させられる。上記駆動モータ９０は、その回転作動中は出力軸９８の回転を許容するが、非回転作動中は出力軸９８の回転を阻止するブレーキ機構である前記ロック装置９２を備えている。
【００２９】
たとえば、モータ駆動制御装置１０２から駆動モータ９０へ供給される駆動電流は駆動電流検出回路１０４によって検出されるようになっており、当接判定回路１０６はその検出された駆動電流の急激な増加によって可動当接部材８６ｍのワークＷの端縁に対する当接が判定される。このようにして可動当接部材８６ｍのワークＷの端縁に対する当接が判定されると、モータ駆動制御装置１０２は駆動モータ９０に対して供給されていた駆動電流を停止させるとともに、ロック装置９２を作動させ、ワークＷの端縁に当接した可動当接部材８６ｍの移動をロック装置９２によって阻止させる。すなわち、可動当接部材８６ｍのワークＷの端縁に対する当接がその駆動モータ９０へ供給される駆動電流の急増によって判定されるまで、可動当接部材８６ｍが移動させられる。
【００３０】
上述のように本実施例によれば、装着工程において、研削砥石（回転研磨工具）Ｇからの押圧力に拘わらずワークＷの一部たとえば中央部の沈み込みを抑制するために、そのワークＷの周縁部を面方向の移動不能に拘束した状態でそのワークＷが装着台７２上に装着されることから、この状態で、ワークＷに対して研削砥石Ｇを押し当てつつ、その研削砥石Ｇの回転軸心ＡをそのワークＷに対して相対移動させることによって研磨が行われるので、研磨加工の終了と共に研削砥石ＧがワークＷから離隔させられるたときでも、そのワークＷが自由状態となるための変形がなく、ワークＷの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになると同時に、板状のワークＷの裏面が装着台７２上に全面的に接着される必要がなくなって研磨加工が能率的となる。
【００３１】
また、本実施例によれば、ワーク装着装置８４により、装着台７２上においてワークＷの周縁部が面方向の移動不能に拘束された状態でそのワークＷが装着されることから、研磨加工のための研削砥石（回転研磨工具）Ｇからの押圧力に拘わらず上記ワークＷの一部たとえば中央部の沈み込みが抑制されるので、研磨加工の終了と共に研削砥石ＧがワークＷから離隔させられるたときでも、そのワークＷが自由状態となるための変形がなく、ワークＷの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになると同時に、板状のワークＷの裏面が装着台７２上に全面的に接着される必要がなくなって研磨加工が能率的となる。
【００３２】
また、本実施例によれば、装着台７２に備えられたワーク装着装置８４は、ワークＷが嵌め入れられる枠状部材８０と、その枠状部材８０の内周縁においてその枠状部材８０内に嵌め入れられたワークＷを固着する接着剤８２とを有するものであり、枠状部材８０内に嵌め入れられたワークＷの周縁部が接着剤８２によってその枠状部材８０の内周縁に固着されることから、研磨加工のための研削砥石（回転研磨工具）Ｇからの押圧力に拘わらず上記ワークＷの一部たとえば中央部の沈み込みが抑制されるので、研磨加工の終了と共に研削砥石Ｇが板状ワークから離隔させられるたときでも、そのワークＷが自由状態となるための変形がなく、ワークＷの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになる。
【００３３】
また、本実施例によれば、装着台７２に備えられたワーク装着装置８４は、その装着台７２上に載置されたワークＷの端縁に当接可能に設けられた複数の当接部材８６と、それらの当接部材８６の少なくとも一部を板状ワークＷの端縁に当接するまで駆動し且つその当接位置で固定する駆動固定装置８８とを含み、ワークＷの端縁に当接可能に設けられた当接部材８６の少なくとも１部が、駆動固定装置８８によってワークＷの端縁に当接するまで駆動され且つその当接位置で固定されることから、研磨加工のための回転研磨工具からの押圧力に拘わらず上記板状ワークの一部たとえば中央部の沈み込みが抑制されるので、研磨加工の終了と共に研削砥石ＧがワークＷから離隔させられるたときでも、そのワークＷが自由状態となるための変形がなく、ワークＷの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになる。
【００３４】
また、本実施例によれば、ワークＷは２対の互いに平行な２辺を有する矩形板状であり、装着台７２に備えられたワーク装着装置８４は、その装着台７２上に載置されたワークＷの互いに直交する２辺Ｈ_１およびＨ_２に当接可能に設けられた一対の固定当接部材８６ｓと、ワークＷの互いに直交する２辺Ｈ_１およびＨ_２と対を成す他の２辺Ｈ_３およびＨ_４に当接するように移動可能に設けられた一対の可動当接部材８６ｍと、その一対の可動当接部８６ｍをワークＷの他の２辺Ｈ_３およびＨ_４に当接するまで駆動し且つその当接位置で固定する駆動固定装置８８とを含むものであり、ワークＷの端縁に当接するように移動可能に設けられた可動当接部材８６ｍが、駆動固定装置８８によってワークＷの端縁に当接するまで駆動され且つその当接位置で固定されることから、研磨加工のための研削砥石（回転研磨工具）Ｇからの押圧力に拘わらず上記ワークＷの一部たとえば中央部の沈み込みが抑制されるので、研磨加工の終了と共に研削砥石ＧがワークＷから離隔させられるたときでも、そのワークＷが自由状態となるための変形がなく、板状ワークの反りが十分に抑制されて研磨精度が十分に得られるようになる。
【００３５】
また、本実施例によれば、駆動固定装置８８は、ワークＷの端縁に対して接近離隔する方向に可動当接部材８６ｍを駆動する駆動モータ（駆動装置）９０と、その可動当接部材８６ｍの移動を機械的に阻止するロック装置９２とを含むものであることから、可動当接部材８６ｍを駆動するための駆動モータ９０と可動当接部材８６ｍの移動を機械的に阻止するロック装置９２とがそれぞれの機能を分担するように設けられているので、耐久性や信頼性が高められる。
【００３６】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００３７】
例えば、前述の実施例において、可動当接部材８６ｍは駆動モータ９０によって回転駆動されるねじ軸１００の回転により移動させられるものであったが、リンク機構などの他の機構によって移動させられるものであってもよい。
【００３８】
また、前述の実施例のロック装置９２は、駆動モータ９０の出力軸９８を介して可動当接部材８６ｍの移動を間接的に阻止するものであったが、直接的に可動当接部材８６ｍの移動を阻止するものであってもよい。このように可動当接部材８６ｍの移動を機械的に阻止するだけでなく、電気的或いは時期的に阻止するものであってもよい。
【００３９】
また、前述の砥石駆動装置３０は、一対の支柱２０の間に位置するように配置されても差し支えない。このようにすれば、荷重平衡装置５４は不要となる。また、前記垂直方向静圧気体軸受装置２２の耐荷重容量が大きい場合には、その荷重平衡装置５４は図１および図２の実施例においても必ずしも必要とされない。
【００４０】
また、前述の実施例において、砥石送り装置４０は圧電アクチュエータ４６を用いて研削砥石Ｇの切れ込み量を制御していたが、その圧電アクチュエータ４６に替えて磁歪素子などが用いられてもよい。
【００４１】
また、前述の実施例の縦型ロータリ研削盤１０において、研削砥石ＧおよびワークＷは垂直な軸心ＡおよびＧまわりに回転可能に設けられていたが、傾斜したものなど回転軸心は必ずしも垂直でなくてもよい。
【００４２】
その他一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された装置の一例である縦型ロータリ研削盤を示す正面図である。
【図２】図１の実施例の縦型ロータリ研削盤を示す側面図である。
【図３】図１の実施例の縦型ロータリ研削盤において支柱の断面を示すための、図１のＩＩＩ−ＩＩＩ視断面図である。
【図４】図１乃至３の垂直方向静圧気体軸受け装置の構成の要部を説明する断面図である。
【図５】図１の縦型ロータリ研削盤において研磨されるワークの形状を説明する斜視図である。
【図６】図５のワークが嵌め入れられる枠状部材の形状を説明する斜視図である。
【図７】図５のワークが研磨されるために縦型ロータリ研削盤に装着された状態を説明する図である。
【図８】図５のワークの断面形状が湾曲している場合における研磨加工状態を示す図である。
【図９】本発明の他の実施例におけるワーク装着装置が設けられた装着台の平面図である。
【図１０】図９のワーク装着装置が設けられた装着台の要部断面図である。
【符号の説明】
１０：縦型ロータリ研削盤（平面研磨盤）
３０：砥石駆動装置（研磨工具回転駆動装置）
４０：砥石送り駆動装置（研磨工具送り駆動装置）
６４：ワーク回転駆動装置
７２：装着台
８４：ワーク装着装置
８０：枠状部材
８２：接着剤
８６：当接部材
８６ｓ：固定当接部材
８６ｍ：可動当接部材
８８：駆動固定装置
９０：駆動モータ
９２：ロック装置
Ｗ：板状のワーク
Ｇ：研削砥石（回転研磨工具）

Claims

板状ワークの一面に回転研磨工具を押し当てることにより該板状ワークの一面を高精度で研磨するための板状ワークの平面研磨方法であって、
前記回転研磨工具からの押圧力に拘わらず前記板状ワークの一部の沈み込みを抑制するために、該板状ワークの周縁部を面方向の移動不能に拘束した状態で該板状ワークを装着台上に装着する装着工程と、
前記研磨台上に装着された板状ワークに対して前記回転研磨工具を押し当てつつ、該回転研磨工具の回転軸心を該板状ワークに対して相対移動させる研磨工程と
を、含むことを特徴とする板状ワークの平面研磨方法。
装着台上に装着された板状ワークを垂直方向の回転軸心まわりに回転駆動するワーク回転駆動装置と、該板状ワークの上面を研磨するために該垂直方向の回転軸心まわりに回転研磨工具を回転駆動する研磨工具回転駆動装置と、該研磨工具回転駆動装置を該回転軸心と平行な方向に送り込む研磨工具送り駆動装置とを備えた平面研磨盤であって、
前記装着台は、前記回転研磨工具からの押圧力に拘わらず前記板状ワークの一部の沈み込みを抑制するために、該板状ワークの周縁部を面方向の移動不能に拘束した状態で該板状ワークを装着台上に装着するワーク装着装置を、備えることを特徴とする平面研磨盤。
前記装着台に備えられたワーク装着装置は、前記板状ワークが嵌め入れられる枠状部材と、該枠状部材の内周縁において該枠状部材内に嵌め入れられた板状ワークを固着する接着剤とを有するものである請求項２の平面研磨盤。
前記装着台に備えられたワーク装着装置は、該装着台上に載置された前記板状ワークの端縁に当接可能に設けられた当接部材と、該当接部材の少なくとも一部を該板状ワークの端縁に当接するまで駆動し且つその当接位置で固定する駆動固定装置とを含むものである請求項２の平面研磨盤。
前記板状ワークは、２対の互いに平行な２辺を有する矩形板状であり、
前記装着台に備えられたワーク装着装置は、該装着台上に載置された前記板状ワークの互いに直交する２辺に当接可能に設けられた一対の固定当接部材と、前記板状ワークの前記互いに直交する２辺と対を成す２辺に当接するように移動可能に設けられた一対の可動当接部材と、該一対の可動当接部を該板状ワークの２辺に当接するまで駆動し且つその当接位置で固定する駆動固定装置とを含むものである請求項４の平面研磨盤。
前記駆動固定装置は、板状ワークの端縁に対して接近離隔する方向に前記可動当接部材を駆動する駆動装置と、該可動当接部材の移動を機械的に阻止するロック装置とを含むものである請求項５の平面研磨盤。