JPH0630367Y2 - ポリシング装置の定盤間隔保持構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、上定盤と下定盤との間に被加工物を挿入して
相対的に回転させてポリシングするポリシング装置、さ
らに詳しくは、定盤の少なくとも一方の相対向面に貼着
された研磨布を洗浄するにおいて、定盤間に洗浄ブラシ
を介在する際に定盤間隔を所定の値に広げて保持し得る
ようにしたポリシング装置の定盤間隔保持構造に関す
る。

［考案の技術的背景とその問題点］ この種のポリシング装置は、互いに反対方向へ回転する
上定盤と下定盤の相対向する面の一方、または両方に研
磨布を貼着し、これらの定盤間にウエハなどの被加工物
をキャリヤに保持させて置き、かつこのキャリヤをイン
ターナル歯車及び太陽歯車に噛合させて自転及び公転さ
せることにより、前記研磨布を貼着した定盤と被加工物
とを相対的に回転ないし移動させて被加工物表面をポリ
シングするもので、通常第１図に示すような構成となっ
ている。

すなわち、第１図に示すように、１は上定盤、２は下定
盤で、これらの相対向する表面には研磨布３，４が貼着
されているとともに、下定盤２はベアリング押え５、中
空軸６、ベアリング７，７及び軸受金８を介しベース９
に回転可能に支持され、かつ中空軸６に取付けたギヤ１
０により図示しない駆動源から回転が付与されるように
なっている一方、上定盤１は、フレーム１１に固定され
た昇降用シリンダとしてのメインシリンダ１２のピスト
ンロッド１３にカップリング１６を介して上下動可能に
懸垂されている。

そして、前記中空軸６内には、ベアリング１７，１７、
後述する中空軸１８並びにベアリング１９，１９を介し
て回転駆動軸としての軸２０が回転可能に挿入され、こ
の軸２０はその下端に取付けられたギヤ２１を介して図
示しない駆動源から前記中空軸６とは逆方向の回転を与
え得るようになっているとともに、その上端にはスプラ
イン軸２０ａが取付けられ、このスプライン軸２０ａ
は、前記上定盤１を懸垂するカップリング１６のスプラ
イン穴１６ａに着脱可能に係合するようになっている。

また、前記上下両定盤１，２間には、第２図及び第３図
に詳図するように、保持孔２２ａ内に被加工物Ａを嵌入
保持して位置規制するキャリヤ２２が複数個介在されて
いて、このキャリヤ２２の外周部には歯車部２２ｂが形
成され、この歯車部２２ｂを前記中空軸１８の上端に設
けた太陽歯車２３及び軸受金８にベアリング２４，２４
を介して回転可能に取付けたインターナル歯車２５に噛
合させるとともに、これら太陽歯車２３及びインターナ
ル歯車２５を図示しない駆動源からギヤ２６，２７によ
って回転させることにより、キャリヤ２２を自転及び公
転させるようになっている。

すなわち、上記したポリシング装置は、上定盤１を上動
させて開状態にする一方、下定盤２上に複数の被加工物
Ａ…をキャリヤ２２の保持孔２２ａに嵌入させて載置
し、メインシリンダ１２の作動により前記上定盤１を所
定の下降位置に下降させることにより被加工物Ａ…に挟
圧力、つまり所定の値に設定された加工圧力を付与して
被加工物Ａ…を上下の研磨布３，４間で挟圧し、図示し
ない駆動源によりギヤ１０，２１，２６，２７を介して
上下両定盤１，２及び太陽歯車２３、インターナル歯車
２５をそれぞれ回転させて被加工物Ａ…のポリシング加
工を行なうようになっているものである。

ところが、一般にウエハ等の被加工物のポリシングにお
いて、上下両定盤１，２の相対向面に貼着された研磨布
３，４は目詰まりを起し易く、この目詰まりによって研
磨布３，４の機械的特性が変化したり、あるいはポリシ
ング能力が低下することから、研磨布３，４を数回の使
用で新らたなものと取換えることが必要であるが、研磨
布は高価なために数十回使用しているのが現状であり、
必然的に被加工物のポリシングによる高精度化を期待す
ることが不可能であった。

そこで、従来は研磨布を洗浄することにより、ポリシグ
による被加工物の高精度化を図っているものであるが、
洗浄時間の占める割合は、ポリシング時間の約1/4を占
め、効果的な洗浄を行なう必要がある。

しかしながら、従来のポリシング装置における研磨布を
洗浄するにあっては、上下両定盤間にロール状のブラシ
を挾み、かつこのブラシ軸を作業者が手で持って上下両
定盤をそれぞれ逆方向に回転させることにより行なう手
段や、第４図に詳図するように、インターナル歯車２５
と太陽歯車２３にキャリヤ２２と同形状の外周に歯車部
２８ａを有しかつ片面にブラシ毛２８ｂが植毛された円
板状洗浄用ブラシ２８をキャリヤ２２と同様な手段で噛
み合せて上下両定盤１，２間に挾み、かつ上下両定盤
１，２、インターナル歯車２５及び太陽歯車２３を適当
な速度で回転させて洗浄ブラシ２８を自転・公転させる
ことにより研磨布３，４を洗浄する手段があるが、いず
れの手段においても、ブラシに適当な変形量を与えるよ
うに上定盤１の位置決めを行なうには、上定盤１を懸垂
しているシリンダ１２の制御によることから、シリンダ
に懸垂された大きな負荷の慣性による影響のため、上定
盤を正確な中間位置に停止させることが困難であり、た
とえ上定盤を一時的に正確な位置に停止できたとして
も、シリンダの内部リーク、電磁弁のリーク等により長
時間に亙って定盤間隔を一定に保つことができず、これ
によってブラシの変形量が小さいと、研磨布の洗浄能力
が低下し、逆にブラシの変形量が大き過ぎると研磨布を
傷付けたり、ブラシ自体も損傷し易いなどの欠点が生じ
ていた。

また他の手段としては、シリンダを懸垂している負荷を
軽減する方向にシリンダ自体を加圧して上定盤からブラ
シに作用する圧力を適当な大きさに制御してブラシの変
形量を一定に保つことも考えられるが、シリンダに作用
する圧力を一定に制御するためには、機構が複雑化し、
高価なものになるのみならず、圧力変動を惹起し易い欠
点がある。

［考案の目的］ 本考案は、上記した事情のもとになされたもので、その
目的とするところは、上下両定盤の少なくとも一方の相
対向面に貼着された研磨布を洗浄する際、両定盤間に介
在される洗浄用ブラシに作用する圧力をシリンダ制御に
よることなく手軽に一定に保つことができるようにした
安全で、簡単な構造のポリシング装置を提供することに
ある。

［考案の概要］ 上記した目的を達成するために、本考案は、固定的に設
けられたフレームに固定された昇降用シリンダと、この
昇降用シリンダのピストンロッドの下端に固着したスプ
ライン穴を有するカップリングに懸垂され前記昇降用シ
リンダによって前記カップリングと一緒に上下動可能で
あり、かつ下面に研磨布を貼着した上定盤と、この上定
盤の下方に設けられ上下方向の動きが固定された状態で
回転駆動されるとともに上面に研磨布を貼着した下定盤
と、前記上下定盤の略中心部を上下方向に貫通する状態
かつ上下方向の動きが固定された状態に設けられ、その
上端部に設けられたスプライン軸を前記カップリングの
スプライン穴に嵌合することで前記カップリングおよび
これと一体の上定盤を回転駆動させる回転駆動軸と、前
記上下定盤の回転中心部分に設けられ上下定盤とは独立
して回転駆動される外周部に歯車部を有する太陽歯車
と、前記上下定盤の外周に環状に設けられ独立して回転
駆動されるインターナル歯車と、前記上下定盤間にあっ
て被加工物を保持する複数の保持孔を有すると共に外周
部に形成された歯車部を前記太陽歯車と前記インターナ
ル歯車とに噛合させることで自転および公転するキャリ
アとを具備してなり、かつ、前記キャリアの保持孔に装
填した被加工物を上下定盤で挟圧してポリシングするポ
リシング装置において、 研磨布を貼着した前記上下定盤の相互対向面間に前記キ
ャリアの代りにキャリア型洗浄用ブラシを介在させるた
めの間隔を保持すべく、前記カップリングのスプライン
穴の天井面と前記スプライン軸の上端面との間に間隔調
整部材を着脱可能に設けたものである。

［考案の実施例］ 以下、本考案を図示の一実施例を参照しながら詳細に説
明する。なお、本考案に係る図示の実施例において上述
した従来構造と構成が重複する部分は同一符号を用い説
明を省略する。

すなわち、本考案は、第５図及び第６図に示すように、
キャリヤ２２と同一の形状の歯車部２８ａを外周に有し
かつ片面にブラシ毛２８ｂが植毛された洗浄用ブラシ２
８を、相対向する面に研磨布３，４が貼着された上下両
定盤１，２間に複数枚介在するとともに、これら各々の
ブラシ２８…を太陽歯車２３及びインターナル歯車２５
に噛み合せて実際のポリシング工程と同様に前記上定盤
１、下定盤２、太陽歯車２３及びインターナル歯車２５
を適当に回転させることにより、研磨布３，４を洗浄す
るにおいて、上定盤１のカップリング１６と、このカッ
プリング１６に係合される上定盤１の回転駆動軸２０の
スプライン軸２０ａとの間に、第６図に示すような間隔
調整部材としての間隔片２９を挾み、前記ブラシ２８に
適当な圧力が作用するように間隔片２９の上下厚さ寸法
を選択的に調整して上下両定盤１，２の間隔を確保し得
るようになっているもので、この間隔片２９は、前記ス
プライン軸２０ａの上端面に載置されてロケートピン３
０とのピン結合により着脱可能になっている。

しかして、上定盤１を位置決めするには、シリンダ１２
を適当に操作して下降させ、上定盤１のカップリング１
６の天井面が間隔片２９の上面に接触した時、シリンダ
１２の動きの停止により、ブラシ２８のブラシ毛２８ｂ
に適当な変形量を与えるように上下定盤１，２間の間隔
を保持してなるものである。

また、第７図から第９図は本考案に係る間隔片の他の実
施例をそれぞれ示し、第７図に示すように、上定盤１の
下降位置決め時の衝撃を緩和するために、上定盤側の接
触面にプラスチックまたはゴム等の材質からなる間隔片
３１を用い、他の部分を金属からなる間隔片３２を用い
た複合構造にしたり、第８図に示すように、上下一対の
間隔片３３，３４をボルト３５、カラー３６，３７及び
ピン３８によって連結し、ボルト３５の左右方向の回動
により上下両間隔片３３，３４間の間隔調整を可能にし
て厚さ寸法を変えることができるようにしたり、あるい
は第９図に示すように、間隔片３９，４０をねじ４１に
より伸縮可能にし、かつロックナット４２によって適宜
の厚さ寸法位置で固定できるように構成したものであ
る。

なお、第７図に示す他の実施例において両間隔片３１，
３２をプラスチックまたはゴム等の素材と金属との組合
せ構造にしたが、両間隔片３１，３２をプラスチックま
たはゴムで形成しても同様な作用・効果を得ることがで
きる。

その他、本考案は、本考案の要旨を変えない範囲で種々
変更実施可能なことは勿論である。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によれば、上定盤のカップ
リングと、このカップリングに係合する上定盤の回転駆
動軸との間に間隔片を介在させ、この間隔片で上下両定
盤の間隔を所定の値に調整保持可能にしたことから、研
磨布の洗浄の際、洗浄用ブラシに一定の押圧力を付与さ
せることができ、これによって的確な洗浄が出来るとと
もに、従来のような研磨布やブラシの損傷を奉仕するこ
とができ、さらにカップリング、間隔片並びに軸の各間
には相対的回転がないために、構造が簡単で、保守・点
検も容易にできるなど、実用性にすぐれた効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】 第１図はポリシング装置の概略的断面図、第２図は要部
の平面図、第３図は同じく縦断面図、第４図は従来の研
磨布の洗浄状態を示す要部拡大断面図、第５図は本考案
に係る研磨布の洗浄状態の一実施例を示す要部断面図、
第６図は間隔片の拡大平面図、第７図から第９図は間隔
片の他の実施例をそれぞれ示す説明図である。 １……上定盤、２……下定盤、３，４……研磨布、１６
……カップリング、２０……軸、２０ａ……スプライン
軸、２８……洗浄用ブラシ、２９……間隔調整部材（間
隔片）。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】固定的に設けられたフレームに固定された
   昇降用シリンダと、 この昇降用シリンダのピストンロッドの下端に固着した
   スプライン穴を有するカップリングに懸垂され前記昇降
   用シリンダによって前記カップリングと一緒に上下動可
   能であり、かつ下面に研磨布を貼着した上定盤と、 この上定盤の下方に設けられ上下方向の動きが固定され
   た状態で回転駆動されるとともに上面に研磨布を貼着し
   た下定盤と、 前記上下定盤の略中心部を上下方向に貫通する状態かつ
   上下方向の動きが固定された状態に設けられ、その上端
   部に設けられたスプライン軸を前記カップリングのスプ
   ライン穴に嵌合することで前記カップリングおよびこれ
   と一体の上定盤を回転駆動させる回転駆動軸と、 前記上下定盤の回転中心部分に設けられ上下定盤とは独
   立して回転駆動される外周部に歯車部を有する太陽歯車
   と、 前記上下定盤の外周に環状に設けられ独立して回転駆動
   されるインターナル歯車と、 前記上下定盤間にあって被加工物を保持する複数の保持
   孔を有すると共に外周部に形成された歯車部を前記太陽
   歯車と前記インターナル歯車とに噛合させることで自転
   および公転するキャリアと、 を具備してなり、かつ、前記キャリアの保持孔に装填し
   た被加工物を上下定盤で挟圧してポリシングするポリシ
   ング装置において、 研磨布を貼着した前記上下定盤の相互対向面間に前記キ
   ャリアの代りにキャリア型洗浄用ブラシを介在させるた
   めの間隔を保持すべく、前記カップリングのスプライン
   穴の天井面と前記スプライン軸の上端面との間に間隔調
   整部材を着脱可能に設けたことを特徴とするポリシング
   装置の定盤間隔保持構造。
2. 【請求項２】間隔調整部材を、上下厚さ寸法調整可能に
   形成したことを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１
   項に記載のポリシング装置の定盤間隔保持構造。