JPH10264012A - 両面研磨装置における加圧制御機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上定盤の下定盤への加圧をリニアに減圧可能
にした両面研磨装置における加圧制御機構を提供する。 【解決手段】 上定盤４を下定盤５に加圧させてこれら
をそれぞれ回転駆動させる油圧モータ１０，２３と、前
記上定盤４を吊り下げ支持するための上定盤支持機構１
１と、前記上定盤支持機構１１を上下動させて前記上定
盤４を前記下定盤５に対して接離動させる上下動シリン
ダ７とを備え、前記上定盤支持機構１１は、前記油圧モ
ータ１０により回転駆動される中空シャフト１２に固定
された回転板１５と、前記回転板１５より上方に対向し
て設けられた可動支持板１６と、前記可動支持板１６に
上端を連結されると共に前記回転板１５を挿通して下端
を前記上定盤４に連結された複数のリンク１７と、前記
回転板１５と可動支持板１６との間に周方向に複数箇所
に設けられた、前記上定盤４の下定盤５への加圧を減圧
するためのエアバッグ１８とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はワークを支持する下
定盤と、該下定盤に加圧減圧調整可能な上定盤との間で
ワークを挟圧し、前記上定盤と下定盤とを相対的に運動
させてワークを研磨する両面研磨装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコンウェーハ等の被加工物の研磨面
を研磨する装置としてラッピング装置があり、その被加
工物の研磨面を鏡面に研磨するポリッシング装置があ
る。ラッピング装置は、太陽ギヤである外歯車（以下、
「エクスターナルギヤ」）と内歯車（以下、「インター
ナルギヤ」という）を異なる角速度で回転することによ
って、加工材料（以下、「ワーク」という）を担持した
遊星歯車に相当するキャリアを自転させると共に公転さ
せ、上記キャリアの上下に設けられた上下の研磨定盤
（以下、単に「上定盤」「下定盤」という）によりワー
クを上下から挟むと共に各定盤と被加工物の間にスラリ
ーが供給され、該ワークに対して相対的に移動して両面
研磨する、いわゆる４ウェイ駆動方式の両面研磨装置が
知られている。この両面研磨装置は、精度が高く、ワー
クの両面を同時に研磨できるため、加工時間が短くて済
み、半導体チップの素材となるシリコンウェーハ等の薄
物研磨加工に適している。

【０００３】また、ポリッシング装置は、一般的に上面
に研磨クロスが接着され回転する定盤、その定盤の上方
に回転可能かつ上下動可能な保持棒、その保持棒の下面
に結合されかつ最下面に被加工物が密着された研磨プレ
ートとを備える。このポリッシング装置は、定盤と被加
工物の相対運動をさせ、このとき、研磨液を供給し研磨
加工が行われる。

【０００４】上記両面研磨装置のうち、例えば図８に示
すラッピング装置を用いて説明する。図８において、上
定盤５１は門型ガイド５２の上部に設けられた空圧等の
メインシリンダ５３に連結された上定盤支持機構５４の
ロッド先端に吊り下げ支持されている。上記上定盤５１
は、下定盤５５に加圧圧接すると共に、キー５６が下定
盤５５側に設けられた回し金５７のキー溝に挿入されて
いるため、下定盤５５の回転駆動に追従して回転駆動さ
れる。

【０００５】また、上記回し金５７の下部には回し金シ
ャフト６１が垂設されており、その下端側に設けられた
シャフトギヤ６２は、アイドルギヤを介してスピンドル
６３に設けられたスピンドルギヤ（図示せず）に噛合し
ている。また、キャリア６０に噛合して回転駆動させる
エクスターナルギヤ５８には、上記回し金シャフト６１
の周囲に同心状に設けられた第１中空シャフト５８ａが
連結しており、該第１中空シャフト５８ａに設けられた
シャフトギヤ５８ｂは、上記スピンドル６３に設けられ
たスピンドルギヤ（図示せず）に噛合している。また、
上記下定盤５５には、上記第１中空シャフト５８ａの周
囲に同心状に設けられた第２中空シャフト５５ａが連結
されており、該第２中空シャフト５５ａの中途部に設け
られたシャフトギヤ５５ｂが上記スピンドル６３に設け
られたスピンドルギヤ６４に噛合している。また、上記
インターナルギヤ５９には、上記第２中空シャフト５５
ａの周囲に同心状に設けられた第３中空シャフト５９ａ
が連結されており、該第３中空シャフト５９ａに設けら
れたシャフトギヤ５９ｂが上記スピンドル６３に設けら
れたスピンドルギヤ６５に噛合している。上記スピンド
ル６３は、図示しない可変減速機に連結されており、該
可変減速機はベルトを介して油圧モータ等の駆動モータ
に連結されている。よって、上記上定盤５１、下定盤５
５、エクスターナルギヤ５８、インターナルギヤ５９
は、同一の駆動モータより可変減速機、ギヤ列、シャフ
トを介してそれぞれ駆動伝達されて、回転駆動されてい
た。

【０００６】上記上定盤５１の加圧圧力は、最大で上定
盤５１の自重を加えることが可能であるが、減圧調整は
メインシリンダ５３を作動させることにより上定盤支持
機構５４を介して上定盤５１を引き上げることにより行
われていた。今日の半導体製品の量産化，多様化等によ
り、例えばシリコンウェーハの加工においても厚みのば
らつきが均一になるまで上定盤５１を減圧をしながらラ
ッピングし最後に上定盤５１の自重を加えるよう加圧調
整してラッピング加工が行われている。このとき、上定
盤５１による減圧調整は精度良く行われることが望まし
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ラ
ッピング装置においては、上定盤５１の減圧が主として
メインシリンダ５３により行われるため、該メインシリ
ンダ５３の内部抵抗によりリニアに減圧して微調整する
ことが困難であった。また、門型ガイド５２の上部にメ
インシリンダ５３を装備しているため、マシニングセン
タの高さが高くなり、また、上定盤５１、下定盤５５、
エクスターナルギヤ５８、インターナルギヤ５９は同一
の駆動源より可変減速機、ギヤ列、シャフト等を介して
それぞれ駆動伝達されるため、装置全体が大型化し設置
スペースを要する。また、上定盤５１は、直径が２ｍ以
上で重さが２ｔ以上のものが用いられているため、これ
を回転駆動或いは駆動停止するためには大きな駆動トル
ク或いは駆動停止トルクを要する。上記上定盤５１はキ
ーとキー溝との係止により駆動伝達されるため、大きな
トルク変動があると駆動伝達が円滑に行われず、上定盤
５１を支持するロッドが傾くことにより、品質の低下の
要因となる。よって、上記上定盤５１が大型化して重量
が大きくなればなるほど、該上定盤５１に円滑に駆動伝
達して回転駆動することが困難になる。

【０００８】そこで、本発明の目的は、上定盤の下定盤
への加圧をリニアに減圧可能にすると共に、装置全体の
高さを抑え設置スペースを縮小して小型化を図り、更に
は上定盤への駆動伝達を簡略化してスムーズに行うこと
により加工精度を高度に維持可能な両面研磨装置におけ
る加圧制御機構を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するに次の構成を備える。即ち、ワークを支持する下
定盤と、該下定盤に加圧減圧調整可能な上定盤との間で
ワークを挟圧し、前記上定盤と下定盤とを相対的に運動
させてワークを研磨する両面研磨装置における加圧制御
機構において、前記上定盤を下定盤に加圧させてこれら
を回転駆動させる駆動源と、前記上定盤を吊り下げ支持
するための上定盤支持機構と、前記上定盤支持機構を移
動させて前記上定盤を前記下定盤に対して接離動させる
接離動手段とを備え、前記上定盤支持機構は、前記駆動
源により回転駆動される駆動軸に固定された回転板と、
前記回転板より上方に対向して設けられた可動支持板
と、前記可動支持板に上端を連結されると共に前記回転
板を挿通して下端を前記上定盤に連結された複数のリン
クと、前記回転板と可動支持板との間に周方向に複数箇
所に設けられた、前記上定盤の下定盤への加圧を減圧す
るための減圧手段と、を備えたことを特徴とする。

【００１０】また、前記減圧手段は、内部に流体を入出
力することで経時的に伸縮変化可能なベローズを用いて
も良い。また、前記上定盤の駆動源は下定盤の駆動源と
は別個に前記上定盤支持機構に一体に組み込まれている
ようにしても良い。また、前記複数のリンクは、前記回
転板の周面に複数設けられたリニアブッシュ及び球面軸
受を有する継手を挿通することにより、前記上定盤と可
動支持板との間で傾倒可能に連結されているのが望まし
い。また、前記駆動軸として中空シャフトを用い、該中
空シャフト内を利用して前記減圧手段に流体を供給する
ようにしても良い。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる好適な実施
の態様を添付図面と共に詳細に説明する。本実施の態様
は、両面研磨装置の一例としてラッピング装置を用いて
説明する。図１は本発明によるラッピング装置の上定盤
の加圧制御機構を示す透視図、図２は図１の上定盤の加
圧制御機構における継手の部分拡大図、図３はエアーバ
ッグによるエアー圧の減圧変化を示すグラフ図、図４は
ラッピング装置の上定盤が下定盤より離間した状態を示
す説明図、図５はラッピング装置の上定盤が下定盤に圧
接した状態を示す説明図である。

【００１２】先ず、図４及び図５を参照してラッピング
装置の概略構成について説明する。ラッピング装置１は
半導体チップの原料となるシリコンウェーハを研磨する
装置である。すなわち、このラッピング装置１は、図４
及び図５に示すように、キャリア（図示せず）の透孔内
に保持されたワークであるシリコンウェーハを、上定盤
４と下定盤５で挟圧すると共に、その上下定盤４，５を
相対的に運動させてウェーハの両面を研磨する装置であ
る。

【００１３】また、上記上定盤４は、門型ガイド６に一
体に装備された上定盤支持機構１１に吊り下げ支持され
ており、該門型ガイド６に連結された接離動手段として
の上下動シリンダ（油圧シリンダ）７によって上下方向
に移動する。また、上記下定盤５は基台８上に後述する
駆動機構により回動可能に装備されている。上記上下動
シリンダ７を作動させて、上定盤４を下定盤５より上方
に離間した位置から該下定盤５に近接した位置まで下動
させる。そして、後述する可動支持板１６と回転板１５
との間に設けられた複数のエアバッグ１８のエアーを抜
くことにより上定盤４を更に若干量下動させて当接部９
に当接させて水平状態を保持させる。上記当接部９は後
述するアクチュエータ２９により上方に付勢されている
ため、上定盤４を当接部９に当接させると該上定盤４が
水平状態を保持しつつその着地速度が制御されながら下
動して下定盤５に載置され、キャリアに保持されたシリ
コンウェーハを上定盤４と下定盤５との間で挟圧する。
上記上定盤４と下定盤５とによってウェーハを挟圧する
部分が、研磨部となっている。

【００１４】次に上記上定盤１側の構成について図１〜
図５を参照してより詳細に説明する。図４及び図５にお
いて、門型ガイド６には、上定盤４を回転駆動させるた
めの駆動源となる油圧モータ１０が一体に組み込まれ、
上記上定盤４を吊り下げ支持すると共に上記油圧モータ
１０より駆動伝達する上定盤支持機構１１が装備されて
いる。

【００１５】上記上定盤支持機構１１には、中空シャフ
ト１２と該中空シャフト１２に油圧モータ１０より駆動
伝達するウォーム減速機１３が一体に装備されている。
また、上記中空シャフト１２の上端にはディストリビュ
ータ１４が取り付けられており、上記中空シャフト１２
の中空部を利用して下定盤５側の研磨部に冷却水を供給
したり、後述する減圧手段にエアー（圧縮空気）を供給
する。また、前記中空シャフト１２の下端には、回転板
１５が固定されており、上記中空シャフト１２と共に回
転駆動される。上記回転板１５の周面には、８本のリン
ク１７が挿通して設けられいる（図１参照）。このリン
ク１７の上端は、上記回転板１５よりの上方に設けられ
たドーナツ状の可動支持板１６に連結されており、下端
は上定盤４に連結されている。上記上定盤４は上記可動
支持板１６に吊り下げ支持されている。また、上記回転
板１５と可動支持板１６との間には減圧手段としてのエ
アバッグ１８がリンク１７の間に周方向に８箇所に設け
られており、前記上定盤４の下定盤５への加圧を減圧調
整可能に構成されている。

【００１６】上記回転板１５は、中空シャフト１２を中
心に８か所で扇形に切り抜かれて軽量化が図られてお
り、周縁部のみ連続した円板状に成形されている。上記
回転板１５の中心部より周縁部に放射状に延びる部分に
は補強用のリブ１５ａが放射状に形成されており、その
周縁部には、周方向に８箇所にリニアブッシュ１９ａ及
び球面軸受１９ｂを一体化した継手１９が嵌め込まれて
いる（図１参照）。リンク１７は、図２（ａ）に示すよ
うに、上記継手１９を上下方向に挿通している。上記油
圧モータ１０を起動して中空シャフト１２及び回転板１
５を介してリンク１７の上下端部に連結された可動支持
板１６及び上定盤４を回転駆動するとき、これらの回転
速度の差や振動などを継手１９により吸収して、各リン
ク１７は図２（ｂ）に示すように傾倒可能に連結されて
いる。上記リニアブッシュ１９ａは、ステンレス製の円
筒内周面に長手方向にベアリングが埋設された直動軸受
が好適に用いられ、各リンク１７をスラスト方向に移動
可能に支持する。また、上記球面軸受１９ｂは各リンク
１７を回動可能に支持する。これらリニアブッシュ１９
ａ及び球面軸受１９ｂの動作を組み合わせることによ
り、各リンク１７は回転板１５に対して傾倒可能に挿通
されている。

【００１７】また、上記可動支持板１６と回転板１５と
の間には、エアバッグ１８が周方向に上記リンク１７と
交互に所定間隔を保って８箇所に設けられている（図１
参照）。上記エアバッグ１８は、上定盤４の水平状態を
保持するため防振性を有するゴム製のベローズが好適に
用いられる。尚、上記ベローズはゴム製に限らず振動吸
収性，弾性を有するものであれば樹脂，金属等であって
も良く、流体としてはエアー等の気体に限らず水等の液
体であっても良い。上記エアバッグ１８には、ディスト
リビュータ１４より中空シャフト１２内を介してエアー
が供給され、回転板１５の放射状下部を経てエアーが供
給される。上記エアーが供給されると上記エアバッグ１
７が膨らみ、可動支持板１５を各リンク１６が継手１９
にガイドされて上方向に若干量移動させ、上定盤４の下
定盤５への加圧量を微細に減圧調整することができる
（図５参照）。上記エアバッグ１８等のベローズを用い
ることにより上定盤４の下定盤５への加圧をリニアに減
圧することが可能となる。

【００１８】また、前記門型ガイド６は、上下動シリン
ダ７を作動させることによりシリンダロッドを伸長する
と、門型ガイド６を図示しないリニアガイドに沿って上
動させて上定盤４を下定盤５より離間させる方向に移動
させ（図４参照）、シリンダロッドを収縮すると、門型
ガイド６を上記リニアガイドに沿って下動させて上定盤
４を当接部９に当接させる位置まで下動させて水平状態
を保持させる。そして、上記上定盤４を当接部９に当接
させると該上定盤４の着地速度が制御されつつ下動して
下定盤５に載置される（図５参照）。

【００１９】次に、上記下定盤５側の概略構成について
図４及び図５を参照して説明する。基台８には、上記下
定盤５を回転駆動するための駆動機構及びエクスターナ
ルギヤ２０を回転駆動するための駆動機構、インターナ
ルギヤ２１を回転駆動するための駆動機構（図示せず）
などが装備されている。上記下定盤５は中空シャフト２
２に連結されており、該中空シャフト２２には駆動源で
ある油圧モータ２３より駆動伝達されるウォーム減速機
２４が一体に取り付けられている。上記油圧モータ２３
を起動すると、ウォーム減速機２４、中空シャフト２２
を介して下定盤５が回転駆動される。また、上記下定盤
５内には、ワークの研磨中に発生する熱を除去するため
の冷却水を通水させるための導通路（図示せず）が形成
されている。

【００２０】また、上記エクスターナルギヤ２０は、上
記中空シャフト２２内に挿通された中空シャフト２５に
連結されており、該中空シャフト２５には駆動源である
電動モータ２６より駆動伝達されるウォーム減速機２７
が一体に取り付けられている。上記エクスターナルギヤ
２０は、下定盤５より駆動トルクが小さくてすむため、
電動モータ２６を用いて回転駆動することが可能であり
装置の小型下に寄与できる。また、上記インターナルギ
ヤ２１は、上記エクスターナルギヤ２０と同様に、図示
しない電動モータ及びウォーム減速機を有する駆動装置
により回転駆動される。尚、上記エクスターナルギヤ２
０とインターナルギヤ２１は、下定盤５の摩耗状態に応
じて上下の位置調整できるように、油圧シリンダ（図示
せず）等の駆動装置によって上下動可能に設けられてい
る。

【００２１】また、上記中空シャフト２５内には、上端
が上記当接部９に連結された上下動シャフト２８が挿通
されており、該上下動シャフト２８の下端は、油圧又は
空圧或いはスプリングなどのアクチュエータ２９により
上方に付勢されている（図４参照）。上記当接部９は、
上定盤４が下定盤５に向かって下動する際に、上定盤４
が傾斜状態で載置されるのを防止すべく設けられてい
る。上記上定盤４は、下動する際に一旦上記当接部９に
当接して水平に保持されたまま、上記アクチュエータ２
９により着地速度を制御されながら、該アクチュエータ
２９を押し下げて下定盤５に載置される（図５参照）。

【００２２】次に、図５において、上定盤４を回転駆動
するには、油圧モータ１０を起動させてウォーム減速機
１３，中空シャフト１２を介して回転板１５を回転させ
ることにより、可動支持板１６にリンク１７を介して吊
り下げ支持された上定盤４が回転駆動される。また、上
記下定盤５を回転駆動するには、油圧モータ２３を起動
させてウォーム減速機２４，中空シャフト２２を介して
回転駆動される。また、上記上定盤４及び下定盤５に挟
圧される図示しないキャリアは、エクスターナルギヤ２
０及びインターナルギヤ２１に噛合して自転しながら公
転する。上記エクスターナルギヤ２０及びインターナル
ギヤ２１は、電動モータ及びウォーム減速機を備えた駆
動機構によりそれぞれ回転駆動される。上記上定盤４及
び下定盤５、エクスターナルギヤ２０及びインターナル
ギヤ２１をそれぞれ別個の駆動源により回転駆動可能に
構成したので、ワークを保持したキャリアの自転速度や
公転速度を自在に制御でき、より高精度な研磨加工が可
能となる。

【００２３】次に、上記ラッピング装置において、上定
盤の加圧制御機構について、図４を参照して説明する。
前述したように、上定盤４は上下動シリンダ７により門
型ガイド６と共に上下動して当接部９に近接した位置ま
で上下動する。また、エアーバッグ１８のエアーを抜く
ことにより当接部９に当接して水平に保持されたまま、
若干量下動して下定盤５に載置される。また、上記上定
盤４は下定盤５に対して最大で自重に相当する加圧をす
ることが可能である。しかしながら、研磨するシリコン
ウェーハによっては、過負荷となる場合には減圧調整し
て研磨する必要がある。

【００２４】そこで、上記上定盤４が下動するときにエ
アーを抜いたエアバッグ１８内に、ディストリビュータ
１４より中空シャフト１２内を介してエアーを供給する
ことにより、可動支持板１６を若干上動させることによ
り、上定盤４の減圧調整を行う。上記エアバッグ１８へ
のエアーの入出力により、例えば図３の加圧値とエアー
圧との関係を示すグラフ図に示すように、上定盤４の加
圧をリニアに微調整可能となる。また、エアバッグ１８
をリンク１７の数に対応して複数箇所に配置したことに
より、リンク１本あたりに加わる加圧を分散でき、また
各エアバッグ１８へのエアー圧を調整することも可能で
あるので、水平バランスが良く、より高精密な減圧制御
を行うことができる。よって、半導体製品製造用の多様
なニーズに応えた研磨加工を精度良く行うことができ
る。

【００２５】また、上定盤４は下定盤５とは別個に油圧
モータ１０，２３より極めてシンプルな駆動伝達機構に
よりそれぞれ回転駆動され、該油圧モータ１０は上定盤
４と共に上下動可能な上定盤支持機構１１に組み込まれ
ているので、上記マシニングセンタ全体の高さを抑え、
装置全体の設置スペースを縮小して小型化を図ることが
できる。

【００２６】また、一般に直径が２ｍ以上で重量が２ｔ
以上のある上定盤４を回転駆動するためには大きな駆動
トルクを要する。本実施例の場合には、油圧モータ１０
を起動して、ウォーム減速機１３，中空シャフト１２，
回転板１５を介して上定盤４を回転駆動する際に、継手
１９によりリンク１７が垂直方向に対してフレキシブル
に傾倒して駆動伝達を行うことができ、上定盤４への駆
動伝達をスムーズに行うことにより加工精度を高度に維
持することができる。

【００２７】上記実施の態様では、上定盤４を保持して
上下動するガイドとして門型ガイド６を用いたが、ガイ
ドの形態はこれに限定されるものではなく、逆Ｌ字型等
の形態でもよい。但し、門型ガイドは、高荷重に耐える
ことができ、移動ガイドとして利用できる等の利点があ
る。

【００２８】また、上記実施例は、上定盤４及び下定盤
５の駆動源を別個に有しているが、従来技術に示す下定
盤５側の駆動源より上定盤４に駆動伝達して回転駆動す
る構成を採用することも可能である。尚、上記実施例と
同一部材には同一番号を付して説明を援用するものとす
る。

【００２９】図６及び図７において、上定盤４は、門型
ガイド６の上部に設けられた空圧等のメインシリンダ３
０に連結されたシリンダロッド先端に設けられた上定盤
支持機構３１に吊り下げ支持されている。上記上定盤支
持機構３１は、回転板１５と、その下側中央部に設けら
れたキー３２とを装備している。上記回転板１５の周面
には、前記実施例と同様に８本のリンク１７が挿通して
設けられている。このリンク１７の上端は、上記回転板
１５よりの上方に設けられたドーナツ状の可動支持板１
６に連結されており、下端は上定盤４に連結されてい
る。上記上定盤４は上記可動支持板１６に吊り下げ支持
されている。また、上記回転板１５と可動支持板１６と
の間には減圧手段としてのエアバッグ１８がリンク１７
の間に周方向に８箇所に設けられており、前記上定盤４
の下定盤５への加圧を減圧可能に構成されている。

【００３０】本実施例においては、下定盤５側に当接部
９は設けられていないが、メインシリンダ３０のロッド
先端と上定盤支持機構３１との連結部に上定盤４の水平
保持装置４０が装備されているため、該上定盤４が下動
するときに発生する不均一な接触によるシリコンウェー
ハの破損を防止している。上記水平保持装置４０は、コ
ア材４０ａとその周囲に設けたシリンダ部材４０ｂとの
間に形勢された上下２つの気密空間（図示せず）に圧力
流体を交互に供給することで上記シリンダ部材４０ｂを
上下動させ、上定盤４を水平に保持するものである。上
記上定盤４は、メインシリンダ３０により下定盤５に近
接した位置まで上記水平保持装置４０により水平状態を
保持されたまま下動させられ、エアーバッグ１８のエア
ーを抜くことにより、若干量下動して下定盤５に載置さ
れる（図７参照）。

【００３１】下定盤５側には、図示しない油圧モータ等
の駆動源より駆動伝達されて回転する回し金３３が設け
られている。この回し金３３にはキー溝３４が設けられ
ており、上記上定盤４が下動して下定盤５に載置する際
にキー３２が、回し金３３のキー溝３４に嵌め込まれ
て、上定盤４が下定盤５の回転に追従して一体に回転駆
動される（図７参照）。上記上定盤４側のキー３２を下
定盤５側のキー溝３４に嵌め込む際にも、上記エアバッ
グ１８により上定盤４の加圧圧力を調整することによ
り、嵌め込み作業を円滑に行うことが可能となる。

【００３２】上記回し金３３の下部には、前述した図８
と同様に図示しない油圧モータ等の駆動源より下定盤
５、エクスターナルギヤ（図示せず）、インターナルギ
ヤ（図示せず）への駆動伝達機構が装備されている。複
数のスピンドルギヤを備えたスピンドルと、回し金３３
の下部に同心状に設けられ各シャフトに設けたシャフト
ギヤがそれぞれ噛合している。上記スピンドルは、可変
減速機に連結されており、該可変減速機はベルトを介し
て油圧モータ等の駆動源に連結されている。上記駆動源
を起動すると、スピンドルに設けられた各スピンドルギ
ヤに噛合する各シャフトギヤを介してそれぞれ駆動伝達
が行われる。

【００３３】また、上記実施の態様では両面研磨装置と
してラッピング装置を用いて説明してきたが、これに限
定されるものではなく、例えばポリッシング装置におい
て同様の構成で研磨プレートの減圧を行っても良い。ま
た、減圧手段として設けられるエアバッグ１８の数は、
必ずしも８個である必要はなく、これより増減してもよ
い等、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施
し得るのは勿論のことである。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、可動支持板と回転板と
の間に、該上定盤の下定盤への加圧を減圧するためのエ
アバッグ等の減圧手段を周方向に複数箇所に設け、該エ
アバッグ内にエアーを供給することにより、可動支持板
を若干上動させて上定盤をリニアに減圧調整を行うこと
ができる。上記エアバッグへのエアーの入出力により、
上定盤の加圧を微調整可能となる。また、前記エアバッ
グをリンクの数に対応して複数箇所に配置したことによ
り、リンク１本あたりに加わる加圧を分散して減圧する
ことができ、また各エアバッグ毎のエアー圧を調整する
ことも可能であるので、水平バランスが良く、高精密な
減圧制御を行うことができる。よって、半導体製品製造
用の多様なニーズに応えた研磨加工を精度良く行うこと
ができる。

【００３５】また、前記上定盤は下定盤とは別個の駆動
源により回転駆動され、該駆動源は上定盤を吊り下げ支
持する上定盤支持機構に一体に組み込まれるように構成
した場合には、上記マシニングセンタ全体の高さを抑
え、装置全体の設置スペースを縮小して小型化を図るこ
とができる。

【００３６】また、重量物である上定盤を回転駆動する
際に、該上定盤を吊り下げ支持するリンクが挿通する回
転板に設けた継手に球面軸受及びリニアブッシュを設け
たことにより、上記リンクが垂直方向に対してフレキシ
ブルに傾倒して駆動伝達を行うことができ、上定盤への
駆動伝達をスムーズに行うことにより加工精度を高度に
維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ラッピング装置の上定盤の加圧制御機構を示す
透視図である。

【図２】図１の上定盤の加圧制御機構における継手の部
分拡大図である。

【図３】エアーバッグによるエアー圧の減圧変化を示す
グラフ図である。

【図４】ラッピング装置の上定盤が下定盤より離間した
状態を示す説明図である。

【図５】ラッピング装置の上定盤が下定盤に圧接した状
態を示す説明図である。

【図６】他例に係るラッピング装置の上定盤が下定盤よ
り離間した状態を示す説明図である。

【図７】他例に係るラッピング装置の上定盤が下定盤に
圧接した状態を示す説明図である。

【図８】従来のラッピング装置の駆動伝達機構を示す一
部破断説明図である。

【符号の説明】

１ ラッピング装置 ４ 上定盤 ５ 下定盤 ６ 門型ガイド ７ 上下動シリンダ ８ 基台 ９ 当接部 １０，２３ 油圧モータ １１，３１ 上定盤支持機構 １２，２２，２５ 中空シャフト １３，２４，２７ ウォーム減速機 １４ ディストリビュータ １５ 回転板 １６ 可動支持板 １７ リンク １８ エアバッグ １９ 継手 ２０ エクスターナルギヤ ２１ インターナルギヤ ２６ 電動モータ ２８ 上下動シャフト ２９ アクチュエータ ３０ メインシリンダ ３２ キー ３３ 回し金 ３４ キー溝 ４０ 水平保持装置

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークを支持する下定盤と、該下定盤に
   加圧減圧調整可能な上定盤との間でワークを挟圧し、前
   記上定盤と下定盤とを相対的に運動させてワークを研磨
   する両面研磨装置における加圧制御機構において、 前記上定盤を下定盤に加圧させてこれらを回転駆動させ
   る駆動源と、 前記上定盤を吊り下げ支持するための上定盤支持機構
   と、 前記上定盤支持機構を移動させて前記上定盤を前記下定
   盤に対して接離動させる接離動手段とを備え、 前記上定盤支持機構は、 前記駆動源により回転駆動される駆動軸に固定された回
   転板と、 前記回転板より上方に対向して設けられた可動支持板
   と、 前記可動支持板に上端を連結されると共に前記回転板を
   挿通して下端を前記上定盤に連結された複数のリンク
   と、 前記回転板と可動支持板との間に周方向に複数箇所に設
   けられた、前記上定盤の下定盤への加圧を減圧するため
   の減圧手段と、 を備えたことを特徴とする両面研磨装置における加圧制
   御機構。
2. 【請求項２】 前記減圧手段は、内部に流体を入出力す
   ることで経時的に伸縮変化可能なベローズを用いたこと
   を特徴とする請求項１記載の両面研磨装置における加圧
   制御機構。
3. 【請求項３】 前記上定盤の駆動源は下定盤の駆動源と
   は別個に前記上定盤支持機構に一体に組み込まれている
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の両面研磨
   装置における加圧制御機構。
4. 【請求項４】 前記複数のリンクは、前記回転板の周面
   に複数設けられたリニアブッシュ及び球面軸受を有する
   継手を挿通することにより、前記上定盤と可動支持板と
   の間で傾倒可能に連結されていることを特徴とする請求
   項１、請求項２、又は請求項３記載の両面研磨装置にお
   ける加圧制御機構。
5. 【請求項５】 前記駆動軸として中空シャフトを用い、
   該中空シャフト内を利用して前記減圧手段に流体を供給
   することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、
   又は請求項４記載の両面研磨装置における加圧制御機
   構。