JP2012011500A - 研磨装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】管状の研磨工具を回転させ、被加工物に圧接して研磨液を吐出しながら研磨する研磨装置において、吐出する研磨液の圧力が変化して研磨除去量が不正確となるのを防ぐ。
【解決手段】研磨液を吐出しながら被加工物20を研磨する管状の研磨工具1は、隙間9をもってハウジング10の穴に嵌挿され、回転モーター5によって回転駆動される。研磨液は、ハウジング10の穴と研磨工具1の間の隙間9に供給され、管状穴7を介して被加工部21に吐出される。ハウジング10の穴の側面に設けられた溝である研磨液調整部位11aは、研磨液調整圧力計18を有する流路を経て研磨液調整ポンプ16に接続され、隙間9に満たされた研磨液の圧力を一定に保つ。
【選択図】図1
【解決手段】研磨液を吐出しながら被加工物20を研磨する管状の研磨工具1は、隙間9をもってハウジング10の穴に嵌挿され、回転モーター5によって回転駆動される。研磨液は、ハウジング10の穴と研磨工具1の間の隙間9に供給され、管状穴7を介して被加工部21に吐出される。ハウジング10の穴の側面に設けられた溝である研磨液調整部位11aは、研磨液調整圧力計18を有する流路を経て研磨液調整ポンプ16に接続され、隙間9に満たされた研磨液の圧力を一定に保つ。
【選択図】図1
Description
本発明は、高い形状精度が要求される光学素子等を研磨加工する研磨装置に関するものである。
近年、X線や短波長を用いる露光装置の光学素子等を研磨加工する高精度な研磨装置においては、数ナノメートルの研磨除去量精度が必要となる。このような研磨装置には、管状の研磨工具を回転させ、被加工面に圧接させながら、微粒子を含むスラリー状の研磨液を圧接部に吐出するものがある。この場合、圧接部に吐出する研磨液の圧力は、研磨除去量に比例しており、高い正確さが求められる。
従来の研磨装置は、回転する管状の研磨工具の管内へ微粒子を含むスラリー状の研磨液を導入し吐出するため、そのシール部にメカニカルシールを配置している。メカニカルシールとは、例えば、回転軸に取付けられる摺動リングと、固定されたハウジングに嵌合する固定リングが、その摺動面で接触するように構成されているものである。
また、特許文献1に開示されたように、摺動面での接触部位の材質を炭化珪素等にし、かつ接触部位が線接触する尖端形状に形成され、互いに押圧されて構成されているものがある。さらに、特許文献2に開示されたように、回転する軸部の内部に研磨工具の加工面部方向に研磨液の出口を有する通路を設け、回転軸部の外周に研磨液の入口を有し、研磨液の供給部を装備したリング部材を回転軸部に遊嵌する構成が知られている。回転軸部とリング部材との間には研磨液導入部を設けている。
しかしながら、メカニカルシールを使用した場合には、微粒子を含むスラリー状の研磨液中の微粒子が、メカニカルシールの摺動面間に入り込み摺動リングが磨耗し、早期にシールが破壊され研磨液の漏れを生じ、漏れ量が変化していく場合があった。特許文献1に開示されたように、接触部位の材質を炭化珪素等にし、線接触する尖端形状に形成した場合においても、長期間使用を続けると、摺動面に微粒子が入り込みシール面が磨耗し、シールが破壊され研磨液の漏れを生じて、その漏れ量が変化していく。シール部からの漏れ量が変化すると、圧接部に吐出する研磨液の圧力が変化し、研磨除去量が不正確となる。
また、特許文献2に開示され構成では、リング部材が遊嵌であるために回転軸部とリング部材との隙間の変化が生じ、研磨液の出口圧力(圧接部に吐出する圧力)が変化して、研磨除去量が不正確となるおそれがある。
本発明は、露光装置に用いられるレンズやミラー等の光学素子を高精度で研磨加工することのできる研磨装置を提供することを目的とするものである。
本発明の研磨装置は、管状穴から研磨液を吐出しながら被加工物を研磨する管状の研磨工具と、前記研磨工具を嵌挿させる穴を有するハウジングと、前記ハウジングの前記穴と前記研磨工具の間の隙間に研磨液を供給する手段と、前記研磨工具の前記管状穴を前記隙間に連通させる連通部と、前記ハウジングの前記穴の側面に設けられた溝と、前記隙間の研磨液の圧力を調整するために、前記溝に接続された研磨液調整ポンプと、を有する。
研磨工具から吐出する研磨液の圧力変化を低減し、研磨除去量が不正確となるのを回避することができる。
図1は、一実施例による研磨装置を示すもので、管状の研磨工具1と、ベアリング2とを有する。研磨工具1はφ10mmであり、回転保持部材3に保持されるベアリング2によって支持され、カップリング4を介して回転モーター5によって回転駆動される。回転モーター5は、モータードライバー6に接続され、任意な回転数で動作できる。研磨工具1は、管状穴7に連通する連通部である複数(2個)の繋ぎ穴8を有する。研磨工具1を嵌挿させ、その外周との間に隙間9を形成する穴を備えたハウジング10は、穴の側面に設けられた溝である研磨液導入穴11aと、ハウジング10の穴の側面に設けられた研磨液調整部位11bと、研磨液調整穴11cと、を有する。
研磨液は、研磨液ポンプ12により、研磨液タンク13から、ハウジング10のラジアル方向に設けられた研磨液導入穴11aに供給される。研磨液ポンプ12は、研磨液タンク13と、研磨液圧力計14と、研磨液ポンプドライバー15と、に接続され、任意な液送量で動作できる。研磨液導入穴11aの上下2ヶ所に配置された研磨液調整部位11bは、ハウジング10の穴の側面に設けられた溝であり、隙間9と連通している。
隙間9に満たされた研磨液は、研磨液調整部位11bを介して、ハウジング10のラジアル方向に形成された研磨液調整穴11cから、研磨液調整ポンプ16により、研磨液調整タンク17へ送液される。2つの研磨液調整穴11cに接続された流路は途中で合流し、研磨液調整圧力計18は、研磨液調整部位11bから排出される研磨液の圧力を計測する。研磨液調整ポンプ16は、研磨液調整ポンプドライバー19に接続され、任意な液送量で動作できる。研磨液導入穴11aに送られた研磨液は、隙間9に満たされ、研磨工具1内の管状穴7に連通する2つの繋ぎ穴8により管内へ流入する。そして、被加工物20の被加工部21に吐出される。
被加工物20は、Xステージ22及びYステージ23からなる移動ステージに支持された容器24内に配置される。被加工物20の被加工部21に吐出され、容器24に流出した研磨液は、研磨液ドレンタンク25へ回収される。ハウジング10を保持する保持板26は、架台27に連結されている。隙間9は、研磨工具1が回転保持部材3によって支持され、かつハウジング10が保持板26に固定されて一定となる。
本実施例では、隙間9は0.05mm、管状穴7はφ3mmとした。2箇所の繋ぎ穴8、研磨液導入穴11a及び研磨液調整穴11cはφ1.5mmとした。各研磨液調整部位11bの溝幅は3.5mmとした。研磨液は酸化セリウムの微粒子を純粋に混合させたスラリーである。架台27に設置されたXステージ22及びYステージ23は、容器24を載せ、被加工物20を水平方向に動かす。
研磨工具1、カップリング4、回転モーター5、回転保持部材3等を含む可動部及び錘28は、架台27に設置されたZスライド29によりアキシャル(重力)方向に自由に移動可能である。錘28の荷重を調整することにより、被加工部21の荷重を任意に変えられる。
次に、研磨装置を使った研磨加工方法を説明する。被加工物20は、φ220mmの合成石英ガラスであり、平面研磨加工を施す。まず、錘28を調整し、被加工部21の荷重を4Nとして被加工物20に研磨工具1を圧接させる。次に、モータードライバー6に指令を送り、回転モーター5によって研磨工具1を1500rpmで回転させる。そして、研磨液ポンプドライバー15に指令を送り、研磨液ポンプ12を研磨液圧力計14の値が20Kpaになるように作動させる。研磨液は、研磨液タンク13からハウジング10のラジアル方向に設けられた研磨液導入穴11aに送られ、隙間9に満たされると同時に、管状の研磨工具1の繋ぎ穴8により管内へ流入し、被加工部21に吐出される。この時には、隙間9に満たされた研磨液は、ハウジング10より外へ漏れ出す。
次に、研磨液調整ポンプドライバー19に指令を送り、研磨液調整ポンプ16を作動させる。この時、研磨液圧力計14の値が20Kpaを維持し、かつ研磨液がハウジング10より外へ漏れ出さないように、研磨液調整ポンプドライバー19を調節する。本実施例において、調整後の研磨液調整圧力計18の値は−7KPaであった。
Xステージ22及びYステージ23により被加工物20を移動させ、研磨加工を4時間施した。研磨加工中、研磨液の漏れを生じず、かつ隙間9の変化による研磨液圧力の変動が生じなかった。4時間の加工結果は、高い除去量精度が得られ、被加工物20の加工後研磨面の表面粗さは2.8ナノメートルRMSとなり、露光装置に用いるレンズやミラーレベルの高精度な加工が実現できた。
1 研磨工具
2 ベアリング
3 回転保持部材
7 管状穴
8 繋ぎ穴
9 隙間
11a 研磨液導入穴
11b 研磨液調整部位
12 研磨液ポンプ
13 研磨液タンク
16 研磨液調整ポンプ
18 研磨液調整圧力計
2 ベアリング
3 回転保持部材
7 管状穴
8 繋ぎ穴
9 隙間
11a 研磨液導入穴
11b 研磨液調整部位
12 研磨液ポンプ
13 研磨液タンク
16 研磨液調整ポンプ
18 研磨液調整圧力計
Claims (1)
- 管状穴から研磨液を吐出しながら被加工物を研磨する管状の研磨工具と、
前記研磨工具を嵌挿させる穴を有するハウジングと、
前記ハウジングの前記穴と前記研磨工具の間の隙間に研磨液を供給する手段と、
前記研磨工具の前記管状穴を前記隙間に連通させる連通部と、
前記ハウジングの前記穴の側面に設けられた溝と、
前記隙間の研磨液の圧力を調整するために、前記溝に接続された研磨液調整ポンプと、を有する研磨装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010150239A JP2012011500A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010150239A JP2012011500A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 研磨装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012011500A true JP2012011500A (ja) | 2012-01-19 |
Family
ID=45598541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010150239A Pending JP2012011500A (ja) | 2010-06-30 | 2010-06-30 | 研磨装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012011500A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111702584A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-25 | 泉州市宏铭机械开发有限公司 | 一种用于凹凸面打磨的磨盘及采用该磨盘的磨石机 |
CN111702583A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-25 | 泉州市宏铭机械开发有限公司 | 一种凹凸面打磨用水循环结构及磨石机 |
-
2010
- 2010-06-30 JP JP2010150239A patent/JP2012011500A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111702584A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-25 | 泉州市宏铭机械开发有限公司 | 一种用于凹凸面打磨的磨盘及采用该磨盘的磨石机 |
CN111702583A (zh) * | 2020-04-29 | 2020-09-25 | 泉州市宏铭机械开发有限公司 | 一种凹凸面打磨用水循环结构及磨石机 |
CN111702583B (zh) * | 2020-04-29 | 2021-07-06 | 泉州市宏铭机械开发有限公司 | 一种凹凸面打磨用水循环结构及磨石机 |
CN111702584B (zh) * | 2020-04-29 | 2021-07-06 | 泉州市宏铭机械开发有限公司 | 一种用于凹凸面打磨的磨盘及采用该磨盘的磨石机 |
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