JPH01210260A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、安定した回転で無騒音の研磨装置に関する
ものである。

〔従来の技術〕

第４図は従来の研磨装置の断面略図である。１は回転可
能な工具定盤（例えばラップ皿）、２は前記定盤１に取
付けられた主軸で、この主軸２はベース３に対して玉軸
受４を介して回転可能に保持されている。５は前記主軸
２の下端部に取付けられたプーリである。６と６°は回
転可能なガイドローラで、支持板７を介してベース３に
保持される。８は前記ガイドローラ６．６′で保持回転
されるリング（修正リングともいう）である。９は前記
ベース３に取付けられたモータで、その回転軸１０に取
り付けられたプーリ１１と上記プーリ５との間にベルト
１２が掛は渡され、モータ９の回転力が定盤に伝達され
るように構成されている。なお、１３はランナで、主軸
２に取付けられており、このランナ１３上に工具定盤１
が載置され、図示しないと等で工具定盤１とランナ１３
とを係止させランナ１３の回転により工具定盤１が回転
するようになっているが、ランナ１３を省略して直接工
具定盤１と主軸とを結合してもよい。

試料を研磨するためには、試料（図示せず）を貼りつけ
たプレート治具をリング８内に挿入して加圧し、工具定
盤１を回転させつつリング８を従動回転させ、同時に工
具定盤１上に研磨剤を供給、シ、なから相対運動すると
試料の研磨が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記の装置を用いて各種試料を研磨すると、次
のような問題点が生ずる。すなわち、工具定盤１の平面
の精度を高くして研磨しても、実際の研磨時にはその平
面が必ずしも試料に転写されない。これはベルト駆動で
あるので、とくに起動時、負荷変動時、あるいはモータ
９と回転軸１０、プーリ５，１１などの偏心等により、
ヘルド１２の伸ひ縮みがあり、またプーリ５．１１゜ヘ
ルド１２のすべり等があり、工具定盤１の速度か一定に
保つことが困難となるからである。その上、伝達ベルト
１２の張力により主軸２に倒れモーメントが働き、ラジ
アル方向の力が加わるので、工具定盤１か傾斜して回転
振れが生じる。これらの結果、伝達系のガタ、ねじれな
どにより、工具定盤１の回転制御が不安定になりやすい
問題点があるので、試料もしくは試料を貼りつけたブレ
ート治具などの姿勢が不安定になり、研磨された試料の
平面精度か悪くなる。また、不安定な回転があるので、
試料の周辺のふちたれか大きくなる上に、とくに試料周
辺にチッピングか生じ易い欠点が指摘されていた。

このようなことは、とくにへき開性の大きいＧａＡｓ、
ＩｎＰ、ＬｉＴａＯ２，ＬｉＮｂＯ３゜Ｓｉ等のウェハ
加工（研磨）のさいに問題となる。さらに最近では、電
子・光部品等の急速な進展にともない新規な部品、部品
の高性化を実現するため、ウェハ若しくは小片チップ上
の試料を薄片化加工することか要望されているが、４０
〜５０μｍ程度の厚さしかできず、歩留りも極めて低い
状態であり、プロセスを遂行する上で重大な問題となっ
ていた。

上記以外にイ」随する問題点としてモータ９（通常イン
ククションモータ）、ベルト１２とプーリ１１．５との
間あるいは軸受４などから発する騒音、さらには研磨装
置の幅が広くなり設置のために広いスペースを要するこ
となどの問題点があつこの発明は、このような事情に鑑
みて成されたもので、上記問題点を解消して、超精密研
磨を可能として、かつ騒音を発しない研磨装置を提供す
ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明にかかる研磨装置は、工具定盤たはランサに固
定され回転中心部線上に延長された主軸と、この主軸に
直接結合されたロータと主軸を中心としてベースに固定
されたステータとからなる駆動部を備えたものである。

また、主軸に複数の工具定盤を取付けることもできる。

〔作用〕

この発明においては、工具定盤に固定した主軸に直接結
合したロニタがステータにより回転せしめられ、これに
よって工具定盤が回転し、研磨が行われる。また、１個
の主軸に複数の工具定盤を備えたのて、能率的に研磨を
行うことができる。

〔実施例〕

以下、この発明の研磨装置の一実施例について説明する
。

第１図は、この発明の一実施例における主軸を直接駆動
させるための駆動部の断面図である。

２０は形抜きしである多数枚のコアを束ねたヨーク、２
１はこのヨーク２０に巻いたコイルであり、このヨーク
２０は固定用板２３を介してベース３に固定されている
。この実施例では、ヨーク２０とコイル２１が所謂ステ
ータ２２となる。−方、３０はロータで、ロータ３０の
内周側には多数個のマグネット３１が等分装置・固定さ
れ、このロータ３０には、第４図と同様に主軸２を介し
てランナや工具定盤１　（図示せず）が連結され、ラジ
アル、スラスト軸受（図示せず）に取り付けられた主軸
２に固定され回転できるようになっている。そして後述
するように、多数個のコイル２１からの引出し線は電源
部に結線されている。

このようにして、ヨーク２０とコイル２１からなるステ
ータ２２とロータ３０とでこの発明の駆動部を有するブ
ラシレスモータが構成され、その主軸２を直接駆動させ
る構造になっているので、駆動源のブラシレスモータの
回転を確実に工具定盤１に与えることができる。

この実施例のブラシレスモータを駆動させるには、ＤＣ
電源を準備して、電圧を印加し、この電圧を変化させる
ことにより所定の回転数に設定できる。なお、第１図の
ブラシレスモータ構成ではロータ３０を外周側にしたが
、逆にマグネット３１を内側にしてヨーク２０を外側し
てロータ３０を内側にすることができることはいうまで
もない。

第２図は、第１図で説明した駆動部を用いて、実際に研
磨装置を構成した一例を示す一部を破断した斜視図であ
る。この図で、１．０１　、！よ”引出し線で、電源部
１０２とコイル２１とを接続する。

１０３は荷重であり、その他は第１図、第４図と同一符
号は同一部分を示す。軸受にはラジアル。

スラストとも油動圧軸受（特願昭６２−１７９９２８）
を使用している。これを動作させるには、工具定盤１上
にリング８を設置し、そのリング８内に被加工物の試料
を貼布した接着プレートを人れると同時に、該プレート
の上から所定の荷重１０３を載置して、研磨剤を工具定
盤１に滴下しつつ予め所定の回転が得られるようにセッ
トした電圧を印加するか、もしくは写から徐々に印加電
圧を上げて所定の回転数が得られるようにして（これを
クツションスタートと称する）、工具定盤１を回転させ
ると所料の研磨がなされる。この場合、制御回路を内蔵
する電源部１０２を本体から離した場所に置き、研磨を
制御できるので、操作が遠隔的に、かつ簡便に行うこと
ができる。

なお、上記実施例では、主軸のラジアル、スラスト軸受
に油動圧軸□受を使用した例を示したが、′勿論、ころ
がり軸受、すべり軸受、空気軸受でも直接駆動形研磨装
置を構成できることは言うまでもない。

さらに、駆動部が工具定盤１の下部にある例を示したが
、工具定盤１に直結された主軸２を上部に出して、駆動
部を上方に配置・構成してもよい。なお、電源部１０２
を研磨機本体から切離した例を示したが、勿論、電源部
１０２を本体に内蔵させてもよい。

第４図はこの発明の他の実施例を示すものである。駆動
部を中央に配置して、その上下方向に工具定盤１と１゛
を設置し、・一つの駆動部で同時に２つの工具定盤１と
１°で試料を研磨することができるものであり、多数個
の試料を同時に能率よく研磨できる。あるいは、上側の
工具定盤１で仕上げ研磨を、下側の工具定盤１′で粗研
磨を、そ　。

れぞれ同時に行うことができるので、自動研磨装置の構
成法として有益である。この実施例は、二階式の研磨装
置であるが、さらに多数階に拡大させて、駆動部のトル
クを高”めれば１、多段式の積層形研磨装置が実現でき
る。　　　　　　゛〔発明の効果〕 以上説明したようにこの発明は、工具定盤またはランサ
に固定され回転中心部線上に延長された主軸と、この主
軸に直結されたロータと、主軸を中心としてベースに固
定されたステータとからなる駆動部を備えたので、従来
のベルト駆動と異り、工具定盤に直結する主軸を直接回
転させているので効率がよく、無騒音であり、また、主
軸に倒れモーメントを与えることなく振動がほとんどな
く安定した回転を得ることができる。

また、工具定盤を複数階に取付けたので、能率的に研磨
を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の主要部を示す断面図、第
２図はこの発明の一実施例の研磨装置の一部を破断して
示す斜視図、第３図はこの発明による複数階構造の研磨
装置の一実施例を示す断面略図１．第４図はベルト駆動
形の従来の研磨装置の断面略図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）工具定盤を固定されたベースに対して回転させ前
   記工具定盤上の被加工物を研磨する研磨装置において、
   前記工具定盤またはこの工具定盤を載置するランナに固
   定され回転中心部線上に延長された主軸と、この主軸に
   直結されたロータと、前記主軸を中心として前記ベース
   に固定されたステータとからなる駆動部を備えたことを
   特徴とする研磨装置。（２）主軸に複数個の工具定盤を
   複数階に取付けたことを特徴とする請求項（１）記載の
   研磨装置。