WO2006137453A1 - 超音波振動を利用する研磨装置 - Google Patents

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WO2006137453A1
WO2006137453A1 PCT/JP2006/312440 JP2006312440W WO2006137453A1 WO 2006137453 A1 WO2006137453 A1 WO 2006137453A1 JP 2006312440 W JP2006312440 W JP 2006312440W WO 2006137453 A1 WO2006137453 A1 WO 2006137453A1
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WO
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elastic body
annular elastic
ultrasonic
polishing
annular
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Application number
PCT/JP2006/312440
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kazumasa Ohnishi
Original Assignee
Kazumasa Ohnishi
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Publication date
Application filed by Kazumasa Ohnishi filed Critical Kazumasa Ohnishi
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B1/00Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
    • B24B1/04Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes subjecting the grinding or polishing tools, the abrading or polishing medium or work to vibration, e.g. grinding with ultrasonic frequency
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B41/00Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
    • B24B41/04Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
    • B24B41/047Grinding heads for working on plane surfaces
    • B24B41/0475Grinding heads for working on plane surfaces equipped with oscillating abrasive blocks, e.g. mounted on a rotating head

Definitions

  • the present invention relates to a polishing apparatus that uses ultrasonic vibration and is used to smoothly polish the surface of an object to be polished formed of glass or silicon.
  • various substrates such as a glass substrate, a silicon substrate, or a silicon nitride substrate have been used to form a thin film electronic device.
  • the surfaces of these substrates are polished smoothly using a polishing apparatus.
  • optical parts such as lenses and prisms may need to be polished smoothly.
  • a polishing apparatus that utilizes ultrasonic vibration.
  • FIG. 1 is a front view of a conventional polishing apparatus described in Patent Document 1
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the polishing apparatus 10 cut along a cutting line II line written in FIG. It is.
  • the description of the polishing object 11, the support table 12, and the pipe 21 for supplying the polishing liquid shown in FIG. 1 is omitted.
  • a polishing apparatus 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes a rotatable disk-shaped support table (work fixing base) 12 on which a polishing object (polishing object) 11 is supported and fixed, and a support table 12 above.
  • a polishing shaft 14 that can be moved up and down and reciprocated horizontally, an elastic body 17 that is fixed to the base of the polishing shaft 14, an annular grindstone 18 that is provided below the elastic body 17, and an elastic body
  • a force such as a pair of laminated piezoelectric actuators 19 attached to the upper surface of 17 is also configured.
  • the multilayer piezoelectric actuator is arranged on the upper surface of the elastic body in any force that discloses other modes.
  • an object 11 to be polished is fixed on a support table 12, and ultrasonic vibration generated in each stacked piezoelectric actuator 19 is rotated while the support table 12 is rotated.
  • the elephant 11 is polished.
  • the polishing apparatus 10 generates in-plane vibration of standing waves on the polishing surface (lower surface) of the mortar 18 or generates elliptical vibration perpendicular to the polishing surface. Since the laminated piezoelectric actuator 19 (or Langevin vibrator) is used as an ultrasonic vibration generating means, the turret 18 can be vibrated with a large amplitude, so that the polishing object 11 can be made with high accuracy and in a short time. It is described that it can be polished.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 5-200659
  • An object of the present invention is to provide a polishing apparatus using ultrasonic vibration that can polish an object to be polished with high accuracy.
  • the present inventor has arranged a connection plate between an annular elastic body having a turret at the lower part and a base of a rotating shaft for rotating the grindstone, and this connection plate And the ring-shaped elastic body are connected to each other via a plurality of connecting portions and space portions, which are alternately formed, so that the ring-shaped elastic body portion between the connection portion and the connection portion is connected.
  • ultrasonic vibration is greatly increased, and when an ultrasonic vibration is generated by fixing the ultrasonic vibrator to the former ring-shaped elastic body part, this ultrasonic wave is generated. Since most of the vibration is hardly transmitted to the rotating shaft via each connecting portion (and connecting plate), it is applied to the turret via the ring-shaped elastic body, so that the accuracy of polishing the object to be polished is improved. I found out.
  • the present invention provides a support table on which an object to be polished is supported and fixed on the upper surface, a rotary shaft that can be raised and lowered arranged above the support table, a drive device that drives raising and lowering of the rotary shaft, and driving the rotation of the rotary shaft Drive device, an elastic body fixed to the base of the rotating shaft, an annular grindstone provided at the bottom of the elastic body, a plurality of ultrasonic vibrators attached to the elastic body, and electric energy transmitted to the ultrasonic vibrator
  • a polishing device that uses ultrasonic vibrations consisting of a transmission device
  • the elastic body is an annular elastic body
  • a connecting plate is disposed between the annular elastic body and the base of the rotating shaft, and the lower surface of the peripheral edge of the connecting plate and the upper surface of the annular elastic body are
  • the plurality of ultrasonic transducers are connected to each other by the connecting means composed of a plurality of connecting portions and space portions formed alternately, and the plurality of ultrasonic transducers face the space portion of the connecting means. Force placed on the outer side surface or inner side surface of the annular elastic body below the upper surface or space, or
  • the elastic body is an annular elastic body
  • a connecting plate is disposed between the annular elastic body and the base of the rotating shaft, and the outer side surface of the peripheral portion of the connecting plate and the inner side surface of the annular elastic body are
  • the plurality of ultrasonic transducers are connected to each other by the connecting means composed of a plurality of connecting portions and space portions formed alternately.
  • the polishing apparatus is disposed on the outer side surface opposite to the side surface or the inner side surface or the upper surface of the annular elastic body adjacent to the space portion.
  • Preferred embodiments of the polishing apparatus of the present invention are as follows.
  • Both the connecting plate and the connecting portion are elastic bodies.
  • the connecting plate and the connecting portion are both elastic bodies, and the connecting plate and the connecting portion are formed integrally with the annular elastic body.
  • the ratio of the length of the connecting portion and the space portion along the periphery of the connecting plate in the connecting means is in the range of 1: 1 to 1:20 as the ratio of the length of the connecting portion to the length of the space portion. .
  • the transmission device that transmits electrical energy to the ultrasonic transducer is a rotary transformer.
  • the plurality of connecting portions and the space portions of the connecting means are arranged symmetrically with respect to the rotation axis.
  • Each of the plurality of ultrasonic transducers is arranged symmetrically with respect to the rotation axis.
  • the apparatus further includes a drive device that can rotate the support table and rotationally drive the support table.
  • a connection plate is disposed between an annular elastic body having a mortar at the lower part and a base of a rotating shaft that rotates the mortar, and the connection plate and the annular elastic body Are connected to each other through connecting means formed of a plurality of connecting portions and space portions which are alternately formed.
  • the ultrasonic vibration generated by each ultrasonic vibrator fixed at a predetermined position of the annular elastic body is connected to the connecting portion by the annular elastic body portion between the connecting portion and the connecting portion.
  • it is easy to vibrate ultrasonically greatly, so most of it is difficult to be transmitted to the rotating shaft via each connecting part (and connection plate). To be granted. For this reason, by using the polishing apparatus of the present invention, the polishing object can be polished with high accuracy.
  • FIG. 3 is a front view showing a configuration example of the polishing apparatus of the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of the polishing tool 40 including the connection plate 42, the coupling means 45, the annular elastic body 37, the ultrasonic vibrator 39, and the grindstone 38 provided in the polishing apparatus 30 shown in FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the polishing tool 40 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a plan view of the annular elastic body 37, the ultrasonic transducer 39, and the turret 38 included in the polishing tool 40 of FIG. 4, and
  • FIG. 7 is a sectional view taken along the line II II of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an annular elastic body 37, an ultrasonic vibrator 39, and a grindstone 38 cut along.
  • the polishing apparatus 30 includes a support table 32 on which an object to be polished 31 is supported and fixed on an upper surface, a rotary shaft 34 that can be moved up and down arranged above the support table 32, and a rotating device.
  • a drive device 35 that drives the raising and lowering of the rotating shaft 34
  • a drive device 36 that drives the rotation of the rotating shaft 34
  • an elastic body 37 fixed to the base of the rotating shaft 34 and an annular grindstone provided at the lower portion of the elastic body 37 38
  • multiple ultrasonic transducers 39 attached to the elastic body 37 and ultrasonic transducers 39
  • It consists of a transmission device 41 that transmits electrical energy.
  • the elastic body 37 is an annular elastic body
  • the connection plate 42 is disposed between the annular elastic body 37 and the base of the rotating shaft 34.
  • the lower surface of the peripheral edge portion of the connection plate 42 and the upper surface of the annular elastic body 37 are connected by connecting means 45 comprising a plurality of connecting portions 43 and space portions 44 formed alternately.
  • a plurality of ultrasonic transducers 39 are arranged on the upper surface of the annular elastic body 37 facing the space 44 of the connecting means 45.
  • polishing object 31 to be polished by the polishing apparatus 30 there are no particular restrictions on the type of polishing object 31 to be polished by the polishing apparatus 30, but typical examples thereof include glass substrates, silicon substrates (silicon wafers), silicon nitride substrates, and lithium niobate substrates. It is done.
  • the polishing object 31 is fixed and supported on the surface of the support table 32 using, for example, a hot-melt adhesive.
  • the object to be polished may be supported and fixed indirectly on the surface of the support table, for example, by holding it in a separately prepared holder and fixing the holder to the support table.
  • the support table and the holding tool may be fixed by bolts, or may be fixed by using electromagnetic force.
  • the support table 32 is preferably installed on the base 51 and is driven to rotate by a drive device (eg, electric motor) 33 connected to the lower surface of the support table 32, for example.
  • the number of rotations of the support table 32 is normally set within the range of 50 to 500 rotations Z.
  • the support table 32 and the drive device 33 may be connected to each other via a power transmission component such as a gear or a belt, for example.
  • the support table 32 may be moved linearly (for example, reciprocating) along its surface, for example.
  • the planar shape (the shape of the upper surface) of the support table 32 is preferably a circle or a regular polygon in order to rotate the table 32 stably.
  • the rotating shaft 34 disposed above the support table 32 is driven up and down by a driving device 35 and is driven to rotate by the driving device 36.
  • the drive device 35 is connected to a rotation drive device 52 installed on the base 51, a feed screw 53 connected to the rotation shaft 52a of the rotation drive device 52, and a nut 53a of the feed screw 53.
  • Bearings 55 that can be moved up and down along the pillars 54 erected on the base 51 and the nuts of the feed screw 53
  • the arm 56 connected to the base 53a and the bearing 57 that supports the rotating shaft 34 are provided near the tip of the arm 56 !.
  • As the bearing 57 a bearing that supports the rotating shaft 34 in a state where it can rotate and cannot move up and down relatively with respect to the bearing 57 is used.
  • the drive device 36 includes a rotary drive device 58 fixed to the nut 53a of the feed screw 53 of the drive device 35, a pulley 59a fixed to the tip of the rotary shaft 58a of the rotary drive device 58, and the rotary shaft 34. Pulley 59b fixed around the belt 60, and belt 60 connecting pulley 59a and pulley 59b.
  • the drive device 36 applies the driving force of the rotation drive device 58 to the rotation shaft 34 via the belt 60 to rotate the rotation shaft 34 supported by the bearing 57.
  • the rotation speed of the rotary shaft 34 is usually set within the range of 1000 to 10,000 rotations Z.
  • An annular elastic body 37 is fixed to the base of the rotating shaft 34 via the connecting plate 42 and the connecting means 45 as described above, and an annular elastic body 37 is attached to the lower portion of the annular elastic body 37.
  • Turret 38 is provided.
  • annular grindstone 38 for example, a boulder formed by binding an agglomerate represented by a diamond agglomerate with a resin bond can be used.
  • the average diameter of the cannonball is set in the range of 0.1 to 50 m.
  • the annular grindstone 38 of the polishing apparatus 30 is set, for example, to a height of about 5 to about LOmm and a width of about 10 to 10 mm.
  • annular turret includes those in which a plurality of turret pieces are arranged in an annular shape.
  • an annular grindstone is composed of a plurality of grindstone pieces, it becomes easy to produce an annular grindstone (especially one having a large size), and by applying ultrasonic vibrations to the boulder stone, Since the stress generated inside the grinding wheel is reduced by the thermal expansion of the grinding wheel caused by friction, the occurrence of damage to the turret (eg, cracks) can be suppressed.
  • the annular elastic body 37 that supports the turret 38 is made of a material similar to that of an elastic body provided in a known polishing apparatus, such as aluminum, bronze, stainless steel, or an aluminum alloy typified by duralumin. It is made of a metal material with excellent ultrasonic vibration transmission.
  • connection plate 42 disposed between the annular elastic body 37 and the base of the rotating shaft 34 examples include titanium and iron in addition to the metal material forming the annular elastic body 37.
  • Metal materials such as
  • connection plate 42 is made of titanium, iron, or stainless steel in order to increase its rigidity (mechanical strength). It is preferable to form a metal material such as steel.
  • the connecting plate 42 has high rigidity, the annular elastic body 37 is stably supported by the rotating shaft 34.
  • the annular elastic body 37 and the connection plate 42 also form a material force having a greatly different acoustic impedance value.
  • the annular elastic body 37 is made of aluminum (acoustic impedance: 17.3 X 10 6 Ns / m 3 )
  • the connecting plate 42 is made of stainless steel (acoustic impedance: 45.7 X 10 6 Ns / m 3). )
  • the acoustic impedance values of the two are greatly different. Therefore, the ultrasonic vibration generated by the ultrasonic vibrator 39 is transmitted through the annular elastic body 37, the connecting means 45, and the connecting plate 42 to the rotating shaft 34. It becomes difficult to be transmitted to.
  • connection plate 42 and the upper surface of the annular elastic body 37 are formed by connecting means 45 including a plurality of connecting portions 43 and space portions 44 formed alternately. It is connected.
  • the connecting plate 42, the connecting portion 43 of the connecting means 45, and the annular elastic body 37 are connected, for example, by screwing bolts 63 into screw holes 62a formed in each of them.
  • An example of the material of the connecting portion 43 is the same as that of the connection plate 42 described above.
  • the number of the connecting portions 43 (or the space portions 44) of the connecting means 45 is not particularly limited, but is preferably in the range of 3 to 30! /. If the number of the connecting portions 43 (or the space portions 44) is less than 3, the annular elastic body 37 is unstablely supported by the connection plate 42, so that the accuracy of polishing the object to be polished tends to be lowered. On the other hand, if it exceeds 30, it is a force that takes time and effort to manufacture the polishing tool 40. [0035]
  • the plurality of ultrasonic transducers 39 that generate ultrasonic vibrations to be applied to the turret 38 are the upper surfaces of the annular elastic bodies 37 facing the space 44 of the connecting means 45 (that is, the adjacent adjoining links). It is arranged and fixed on the upper surface of the annular elastic body part between the part 43 and the connecting part 43.
  • each ultrasonic transducer 39 for example, a plate-like piezoelectric body having a shape curved along the annular elastic body 37, and a pair of electrode layers attached to each of the upper and lower surfaces of the piezoelectric body
  • a typical example of a piezoelectric material is a lead zirconate titanate-based piezoelectric ceramic material.
  • the piezoelectric body is polarized in the thickness direction, for example.
  • Examples of the material for the electrode layer include metal materials such as silver and phosphor bronze.
  • the polarization directions of the piezoelectric bodies of the ultrasonic vibrators adjacent to each other are opposite to each other (the polarization direction of the piezoelectric body of one vibrator is vertical and upward, and the other
  • the vibrator is disposed at the predetermined position on the upper surface of the annular elastic body 37 so that the polarization direction of the vibrator is vertical and downward.
  • Each ultrasonic transducer 39 is fixed to the annular elastic body 37 using, for example, epoxy resin.
  • epoxy resin By this epoxy resin, the electrode layer on the lower surface of each ultrasonic transducer 39 and the annular dielectric 37 are electrically insulated from each other.
  • an insulating paint on the surface of each ultrasonic vibrator 39, a pair of electrode layers of the ultrasonic vibrator is used for polishing! Example, mutual) through water)! Therefore, it is possible to prevent electrical short circuit.
  • the upper electrode layers of the plurality of ultrasonic transducers 39 are electrically connected to each other using the electrical wiring 64a, and the lower electrode layers are electrically connected to each other using the electrical wiring 64b. ing.
  • a rotary transformer is used as the transmission apparatus 41 that transmits electrical energy to the plurality of ultrasonic transducers 39.
  • FIG. 8 is a plan view of the rotary transformer (transmission device) 41 shown in FIG. 3, and FIG. 9 is a cross-sectional view of the rotary transformer 41 cut along line III-III in FIG. It is a figure.
  • the configuration and operation of the rotary transformer 41 will be described with reference to FIGS. 3 to 9. I will explain.
  • the rotary transformer 41 is used to supply electric energy of the power source 65 to the plurality of ultrasonic transducers 39 that rotate together with the annular elastic body 37 when the polishing object 31 is polished.
  • the rotary transformer 41 has a configuration in which the power supply unit 66a and the power receiving unit 66b are arranged close to each other with a slight space therebetween.
  • the power supply unit 66a and the power receiving unit 66b are each set in an annular shape.
  • the power supply unit 66a is composed of an annular stator core 67a and a stator coil 68a
  • the power receiving unit 66b is composed of an annular rotor core 67b and a rotor coil 68b.
  • Each of the stator core 67a and the rotor core 67b is made of a magnetic material such as ferrite, for example, and an annular groove is formed along the circumferential direction thereof.
  • Each of the stator coil 68a and the rotor coil 68b has a configuration in which a conductor is wound in a coil shape along the length direction (circumferential direction) of an annular groove formed in each of the stator core 67a and the rotor core 67b. And then.
  • a power source 65 is electrically connected to the stator coil 68a of the power supply unit 66a, and each ultrasonic transducer 39 is connected to the rotor coil 68b of the power receiving unit 66b via an electric wiring 64c. Electrically connected. Note that the upper end of the electrical wiring 64c is connected to the rotor coil 68b, and the lower end passes through a through hole formed in the hollow rotating shaft 34 and then in the center of the connection plate 42. It is electrically connected to the ultrasonic transducer 39.
  • each of the ultrasonic vibrators 39 (each electrode of the piezoelectric vibrator used as the ultrasonic vibrator
  • the ultrasonic vibration generated by applying electrical energy (eg, AC voltage) generated by the power source 65 is applied to the annular turret 38 via the annular elastic body 37.
  • a slip ring can be used instead of the above-described rotary transformer.
  • the above rotary single transformer transmits electric energy through a power supply unit and a power receiving unit that are arranged in contact with each other, so that the rotary shaft rotates together with the rotary shaft until the rotational speed is about 10,000 rpm.
  • power can be stably supplied to the ultrasonic transducer.
  • the rotational speed of the rotating shaft exceeds about 5000 revolutions Z, it will be difficult to stably supply power to the rotating ultrasonic transducer.
  • the polishing object 31 is temporarily fixed to a steel holder using, for example, a hot melt adhesive. Then, the holder on which the polishing object 31 is temporarily fixed is fixed to the upper surface of the support table 32 of the polishing apparatus 30 using, for example, electromagnetic force.
  • the drive device 36 is operated, and the rotary shaft is driven to rotate at a rotational speed of 5000 revolutions Z, for example.
  • the electric energy generated by the power source 65 is applied to the plurality of ultrasonic transducers 39 of the polishing tool 40 through the rotary transformer 41.
  • the ultrasonic vibration generated by each ultrasonic transducer 39 is applied to the annular turret 38 via the annular elastic body 37.
  • a cooling liquid for example, water
  • a cooling liquid is sprayed on the surface of the object 31.
  • a cooling liquid is dropped from the nozzle 61b into the rotary shaft 34, and this liquid passes through a through hole formed in the rotary shaft 34 and in the center of the connection plate 42 during polishing.
  • the drive device 33 is operated, the support table 32 is rotationally driven, for example, at a rotational speed of 300 rotations Z, and the drive device 35 is operated to gradually lower the rotary shaft 34.
  • the vicinity of the lower end of the side surface of the turret 38 to which ultrasonic vibration is applied comes into contact with the vicinity of the upper end of the side surface of the polishing object 31, and then the entire surface (upper surface) of the polishing object 31 is polished (ground). )
  • the rotating shaft 34 is further lowered, the polishing of the polishing object 31 is continued until a predetermined thickness is reached.
  • the connecting plate 42 is provided between the annular rigid body 37 having the mortar 38 in the lower portion and the base of the rotating shaft 34 that rotates the mortar 38.
  • the connecting plate 42 and the ring-shaped elastic body 37 are connected to each other via connecting means 45 including a plurality of connecting portions 43 and space portions 44 formed alternately.
  • the ultrasonic vibration generated by each ultrasonic transducer 39 fixed to a predetermined position of the annular elastic body 37 is caused by the annular elastic body portion between the connecting portion 43 and the connecting portion 43.
  • the polishing object 31 can be polished with high accuracy by using the polishing apparatus 30 of the present invention.
  • the specific force of the length along the periphery of the connecting plate between the connecting portion and the space portion in the connecting means is as follows.
  • the ratio between the length of the connecting portion and the length of the space portion is 1 It is preferably in the range of 1 to 1:20.
  • the specific force between the length (L) of the connecting portion 43 and the length (L) of the space portion 44 is approximately 1:
  • the connecting plate 42 and the annular elastic body 37 are firmly coupled to each other, and it is easy to ultrasonically vibrate both as a single structure.
  • the generated ultrasonic vibration is easily transmitted to the rotating shaft 34 through the connecting portion 43 of the connecting means 45 and the connecting plate 42. Accordingly, sufficient ultrasonic vibration is not applied to the turret 38, and the accuracy of polishing the object to be polished is lowered.
  • the above (L / L) value exceeds 20,
  • the rigidity of the joint 43 is reduced, and the turret 38 is supported in an unstable state with respect to the rotating shaft 34. Therefore, the accuracy of polishing the object to be polished is reduced.
  • each of the plurality of connecting portions 43 and the space portions 44 of the connecting means 45 is arranged symmetrically with respect to the rotation axis (Fig. 3: 34).
  • the annular elastic body 37 is filled in, for example, FIG. It becomes easy to generate ultrasonic vibration (natural vibration called in-plane bending vibration) that is displaced as shown by the two-dot chain line around the one-dot chain line.
  • This ultrasonic vibration shows a displacement indicated by a two-dot chain line in FIG. 6, and after a half cycle of the vibration cycle, a displacement having a symmetrical shape with respect to the displacement indicated by the two-dot chain line centered on the one-dot chain line.
  • each of the plurality of ultrasonic transducers 39 is disposed symmetrically with respect to the rotation axis (Fig. 3: 34).
  • the annular elastic body 37 is subjected to ultrasonic vibration that is displaced symmetrically with respect to the rotation axis (FIG. 3: 34) (for example, ultrasonic vibration that is displaced as shown by the two-dot chain line in FIG. 6 above). It is a force that is more likely to occur.
  • connection plate 42 for example, the acoustic impedance forms the annular elastic body. It may be filled with silicone rubber or the like that is significantly different from the metal material to be used.
  • FIG. 10 is a front view showing another configuration example of the polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of the polishing tool 100 shown in FIG.
  • each connecting portion 43 of the connecting means 45 is fixed to the annular elastic body 37 in advance. 4 except that the connecting plate 42 and each connecting portion 43 are fixed to each other by screwing a bolt into a screw hole 62a formed in each.
  • the annular elastic body 37 is centered on, for example, the one-dot chain line shown in FIG.
  • This ultrasonic vibration shows a displacement indicated by a two-dot chain line in FIG. 10, and after a half cycle of the vibration cycle, a displacement having a symmetrical shape with respect to the two-dot chain line around the one-dot chain line. Show.
  • annular body 37 is displaced in the same manner as the displacement indicated by the two-dot chain line in FIG. Ultrasonic vibration can also be generated.
  • FIG. 12 is a perspective view showing still another configuration example of the polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • the connecting plate 42 and the connecting portion 43 are both elastic bodies (formed of the same metal material as that of the annular elastic body 37). 4 is the same as the polishing tool 40 of FIG. 4 except that is formed integrally with the annular elastic body 37.
  • the connecting plate 42 and the connecting portion 43 are formed integrally with the annular elastic body 37, for example, a disk-shaped metal member is drilled in the axial direction, and then the diametrical direction is formed.
  • the polishing tool 120 can be easily produced.
  • the annular turret 38 of the polishing tool 120 a plurality of talc pieces 38a arranged in an annular shape is used.
  • the polishing tool 120 has a rotating shaft (FIG. 3:34) via a disk-shaped mounting member (not shown). Fixed to the base of the. A screw hole 62b is formed in the connection plate 42 in order to fix the disk-shaped attachment member and the polishing tool 120 with, for example, a bolt.
  • FIG. 12 shows the vibration displacement when an ultrasonic vibration similar to that of the polishing tool 100 of FIG. 10 is generated in the annular elastic body 37 of the polishing tool 120 using a one-dot chain line and a two-dot chain line. Indicated.
  • FIG. 13 is a perspective view showing still another configuration example of a polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • the configuration of the polishing tool 130 of FIG. 13 is shown in FIG. 12, except that a plurality of ultrasonic transducers 39 are arranged on the outer side surface of the annular elastic body 37 below the space 44 of the connecting means 45. This is the same as the polishing tool 120.
  • the plurality of ultrasonic transducers 39 may be arranged on the outer side surface (or the inner side surface) of the annular elastic body 37 below the space portion 44 of the connecting means 45. ,.
  • each ultrasonic transducer for example, an ultrasonic transducer having the following configuration Is preferably used.
  • 14 and 15 are a front view and a plan view, respectively, showing the configuration of the ultrasonic transducer 39 provided in the polishing tool 130 of FIG.
  • the ultrasonic transducer 39 shown in FIGS. 14 and 15 is arranged such that a piezoelectric body 39e having a curved shape along the peripheral edge of the annular elastic body 37 and an upper portion of the piezoelectric body 39e are sandwiched in the thickness direction.
  • the pair of electrode layers 39a and 39a, and the pair of electrode layers 39b and 39b arranged so as to sandwich the lower portion therebetween.
  • the piezoelectric part sandwiched between the pair of electrode layers 39a and 39a is polarized in the direction from the front side to the back side of the paper surface of FIG. 14, and is sandwiched between the pair of electrode layers 39b and 39b.
  • the piezoelectric portion thus obtained is polarized in a direction in which the back side force of the paper in FIG. 14 is also directed toward the front side. Between the pair of electrode layers 39a and 39a and the pair of electrode layers 39b and 39b, the piezoelectric portion is polarized.
  • the electrode layer 39a and the electrode layer 3 on the front side of the sheet of FIG. A pair of electrode layers (provided on the outer surface of the vibrator) consisting of 9b, and an electrode (provided on the inner surface of the vibrator) consisting of an electrode layer 39a and an electrode layer 39b on the far side of the page.
  • the layer set By supplying an alternating voltage to the ultrasonic vibrator 39 using one set of electrode layers as a positive electrode and the other set of electrode layers as a negative electrode, the piezoelectric vibrator 39 is filled in, for example, FIG. Then, an ultrasonic vibration that is displaced as indicated by the two-dot chain line is generated around the one-dot chain line.
  • This ultrasonic vibration shows a displacement indicated by a two-dot chain line in FIG. 12, and then shows a displacement having a symmetrical shape with respect to the two-dot chain line around the one-dot chain line after a half cycle of the vibration period.
  • each of the plurality of ultrasonic vibrators 39 of the polishing tool 130 of Fig. 13 the phase of the AC voltage supplied to the vibrators adjacent to each other is reversed (for example, one vibrator When a set of electrode layers provided on the outer surface of the positive electrode is used as a positive electrode, by supplying an AC voltage (with a set of electrode layers provided on the outer surface of the other vibrator as a negative electrode), the annular elastic body 37 is As described above, it is possible to generate an ultrasonic vibration that is displaced as shown by a two-dot chain line in FIG.
  • FIG. 16 is a front view showing still another configuration example of the polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention
  • FIG. 17 is a plan view of the polishing tool 160 in FIG. 16
  • FIG. FIG. 18 is a cross-sectional view of the polishing tool 160 cut along the cutting line IV-IV entered in FIG.
  • the configuration of the polishing tool 160 of FIG. 16 is the same as that of the polishing tool 130 of FIG. 13 except that the shape of the outer peripheral edge of each of the connection plate 42 and the annular elastic body 37 is set to an octagon. .
  • the shape of the outer peripheral edge (or inner peripheral edge) of the annular elastic body 37 is set to a polygon (particularly, a regular polygon that can stably rotate the annular elastic body), the space of the connecting means 45 is reduced.
  • the outer side surface (or the inner side surface) of the annular elastic body 37 below the portion 44 is a flat surface, and a flat plate vibrator that is easy to manufacture is used as the ultrasonic vibrator attached to the outer side surface (or the inner side surface). Will be able to.
  • the shape of the outer peripheral edge or the inner peripheral edge of the connection plate 42 is not particularly limited, but if the same shape as the annular elastic body 37 is set, the polishing tool 160 can be easily manufactured.
  • an AC voltage is supplied to a plurality of ultrasonic transducers 39 such that the phase difference between AC voltages supplied to adjacent ultrasonic transducers is 90 degrees.
  • the annular elastic body 37 is displaced in the same manner as the displacement indicated by the two-dot chain line in FIG.
  • Ultrasonic vibration traveling in the circumferential direction of the elastic body 37 (traveling wave of ultrasonic vibration) can be generated.
  • this traveling wave of ultrasonic vibration is applied to the annular pallet 38 (each talc piece 38a)
  • each talc piece 38a oscillates in the vertical direction and horizontally (the circumferential direction of the annular elastic body).
  • the polishing speed of the object to be polished can be increased.
  • a rotary shaft 34 of the polishing apparatus 30 in FIG. A rotary transformer different from the transformer 41 is attached, and a power supply different from the power source 65 is electrically connected to the power supply unit, and a sine wave (sin wave) AC voltage is generated by one power source and the rotary transformer. Then, a cosine wave (cos wave) AC voltage may be supplied to each ultrasonic transducer 39 by the other power source and the rotary transformer.
  • the rotary transformer 41 shown in Fig. 3 has two channels (eg, two sets of coils arranged opposite to each other on the power supply unit and the power receiving unit of the rotary transformer are attached.
  • Each set of coils can transmit AC voltage independently of each other), and a sinusoidal AC voltage via one channel and a cosine AC voltage via the other channel, respectively. You can supply it to the ultrasonic vibrator.
  • FIG. 19 is a perspective view showing still another configuration example of the polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention, and FIG. 20 is cut along the cutting line V-V written in FIG. FIG.
  • the configuration of the polishing tool 190 of FIG. 19 includes a plurality of connecting portions 43 and space portions 44 in which the outer side surface of the peripheral portion of the connection plate 42 and the inner side surface of the annular elastic body 37 are alternately formed. 4 except that the plurality of ultrasonic transducers 39 are arranged on the upper surface of the annular elastic body 37 adjacent to the space 44 of the connecting means. Similar to the polishing tool 40. [0087] Also in the polishing apparatus of the present invention including the polishing tool 190 of Fig.
  • FIG. 19 shows the vibration displacement when an ultrasonic vibration similar to that of the polishing tool 100 of FIG. 10 is generated in the annular elastic body 37 of the polishing tool 190 using a one-dot chain line and a two-dot chain line. Indicated.
  • the polishing tool 190 in FIG. 19 has both the connection plate 42 and the connection portion 43 as elastic bodies, and the connection plate 42 and the connection portion 43 have an annular shape. It is formed integrally with the elastic body 37.
  • the polishing tool 190 of FIG. 19 has the advantage that it is easy to form a plurality of through holes for use as the plurality of space portions 44 of the connecting means 45.
  • each ultrasonic transducer 39 of the polishing tool 190 of FIG. 1 is used as each ultrasonic transducer 39 of the polishing tool 190 of FIG.
  • FIGS. 21 and 22 are a plan view and a front view of a plurality of ultrasonic transducers 39 provided in the polishing tool 190 of FIG. 19, respectively.
  • a plurality of ultrasonic transducers 39 shown in FIG. 21 and FIG. 22 include an annular piezoelectric body 39e and a total of four pairs of electrode layers (electrode layers) arranged so as to sandwich the piezoelectric body 39e in its thickness direction. 39a, 39a, electrode layers 39b, 39b, electrode layers 39c, 39c, and electrode layers 39d, 39d). Each piezoelectric body portion sandwiched between the pair of electrode layers 39a and 39a and the pair of electrode layers 39c and 39c is polarized in a direction toward the back side from the front side in FIG.
  • the piezoelectric layers sandwiched between the pair of electrode layers 39b and 39b and the pair of electrode layers 39d and 39d are polarized in a direction in which they are directed from the back side to the front side in FIG.
  • the piezoelectric part not sandwiched between any of these four pairs of electrode layers is polarized.
  • electrode layers 39a, 39b, 39c, and 39d on the front side of the paper surface of FIG. 21 are used as positive electrodes on these ultrasonic transducers 39, and four electrode layers on the back side of the paper surface are provided.
  • an AC voltage as the negative electrode, it is possible to cause the annular elastic body 37 to generate ultrasonic vibration that is displaced as indicated by a two-dot chain line in FIG.
  • FIG. 23 is a plan view showing still another configuration example of the polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention, and FIG. 24 is cut along the cutting line VI-VI line written in FIG. It is sectional drawing of the polished tool.
  • the configuration of the polishing tool 230 shown in FIGS. 23 and 24 includes an inner side surface of the annular elastic body 37 in which a plurality of ultrasonic transducers 39 face the space portion 44 of the connecting means 45, and a reaction between the inner side surface and
  • the polishing tool 190 is the same as the polishing tool 190 of FIG. 19 except that it is attached to the opposite outer side surface.
  • a plurality of ultrasonic transducers may be attached to the side surface of the annular elastic body.
  • Each ultrasonic transducer 39 has the same configuration as the ultrasonic transducer shown in FIGS. 14 and 15.
  • FIG. 25 is a plan view showing still another configuration example of the polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • the configuration of the polishing tool 250 in FIG. 25 is that the outer peripheral edge (and the inner peripheral edge) of the annular elastic body 37 has an octagonal shape, and a plurality of ultrasonic vibrators 39 are connected to the space of the connecting means 45.
  • 23 is the same as the polishing tool 230 of FIG. 23 except that it is attached to the outer side surface opposite to the inner side surface of the annular elastic body 37 facing the portion 44.
  • FIG. 26 is a perspective view showing still another configuration example of the polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • the configuration of the polishing tool 260 in FIG. 26 is such that three ultrasonic transducers 39 are fixed to the outer side surface opposite to the inner side surface of the annular elastic body 37 facing each space 44 of the connecting means 45, and 23 is the same as the polishing tool 230 in FIG. 23 except that a through hole 44a reaching the space 44 of the connecting means 45 is formed in the upper part of each vibrator 39 on the outer side surface of the annular elastic body. is there.
  • the through hole 44a functions in the same manner as the space part 44 of the connecting means 45, and the connecting part 43a between the through hole 44a and the through hole 44a. Functions in the same manner as the connecting portion 43 of the connecting means 45. Therefore, the ultrasonic waves generated by each ultrasonic transducer 39 The sound wave vibration is difficult to be transmitted to a portion of the annular elastic body 37 above the through hole 44a. Therefore, by using the polishing apparatus of the present invention provided with the polishing tool 260 of FIG. 26, it is possible to polish the object to be polished with higher accuracy.
  • the upper surface, the inner side surface, or the outer side surface of the annular elastic body on which a plurality of ultrasonic transducers are arranged has through holes (for example, FIG. 26).
  • the inner surface of the through hole is also included. That is, for example, in the polishing tool 260 of FIG. 26, each ultrasonic transducer 39 is arranged on the outer side surface opposite to the inner side surface of the annular elastic body 37 facing each space 44 of the connecting means 45.
  • the “outer side surface” referred to here includes the inner surface of the through hole 44a formed in the outer side surface. That is, each ultrasonic transducer 39 shown in FIG. 26 can be arranged on the inner surface of the through hole 44a.
  • FIG. 1 is a front view showing a configuration example of a conventional polishing apparatus.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the polishing apparatus 10 cut along a cutting line I I line entered in FIG. However, the description of the polishing object 11, the support table 12, and the pipe 21 for supplying the polishing liquid shown in FIG. 1 is omitted.
  • FIG. 3 is a front view showing a configuration example of a polishing apparatus according to the present invention.
  • FIG. 4 is an enlarged view of a polishing tool 40 comprising a connection plate 42, a coupling means 45, an annular elastic body 37, an ultrasonic transducer 39, and a turret 38 provided in the polishing apparatus 30 shown in FIG.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of the polishing tool 40 shown in FIG.
  • FIG. 6 is a plan view of an annular elastic body 37, an ultrasonic transducer 39, and a turret 38 provided in the polishing tool 40 of FIG.
  • 39 is a cross-sectional view of 39 and the grindstone 28.
  • FIG. 39 is a cross-sectional view of 39 and the grindstone 28.
  • FIG. 8 is a plan view of the rotary transformer shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the rotary transformer cut along line III-III in FIG.
  • FIG. 10 is a front view showing another configuration example of a polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view of the polishing tool 100 shown in FIG.
  • FIG. 12 is a perspective view showing still another configuration example of a polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • FIG. 13 is a perspective view showing still another configuration example of a polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • FIG. 14 is a front view showing the configuration of an ultrasonic transducer 39 provided in the polishing tool 130 of FIG.
  • FIG. 15 is a plan view showing a configuration of an ultrasonic transducer 39 provided in the polishing tool 130 of FIG.
  • FIG. 16 is a front view showing still another configuration example of a polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • FIG. 17 is a plan view of the polishing tool of FIG.
  • FIG. 18 is a cross-sectional view of a polishing tool cut along a cutting line IV-IV entered in FIG.
  • FIG. 19 is a perspective view showing still another configuration example of a polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view of the polishing tool 190 cut along the cutting line V-V entered in FIG.
  • FIG. 21 is a plan view showing a configuration of an ultrasonic transducer 39 provided in the polishing tool 190 of FIG.
  • FIG. 22 is a front view showing a configuration of an ultrasonic transducer 39 provided in the polishing tool 190 of FIG.
  • FIG. 23 is a plan view showing still another configuration example of a polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view of the polishing tool cut along the cutting line VI—VI in FIG.
  • FIG. 25 is a plan view showing still another configuration example of a polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention.
  • FIG. 26 is a perspective view showing still another configuration example of a polishing tool used in the polishing apparatus of the present invention. Explanation of symbols

Landscapes

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Abstract

 上面に研磨対象物(31)が支持固定される支持テーブル(32)、支持テーブルの上方に配置された昇降可能な回転軸(34)、回転軸の昇降を駆動する駆動装置(35)、回転軸の回転を駆動する駆動装置(36)、回転軸の基部に固定された弾性体(37)、弾性体の下部に備えられた環状の砥石(38)、弾性体に付設された複数の超音波振動子(39)、そして超音波振動子に電気エネルギーを伝達する伝達装置(41)からなる超音波振動を利用する研磨装置であって、上記の弾性体が環状弾性体であり、この環状弾性体と回転軸の基部との間に接続板(42)が配置され、この接続板と上記環状弾性体とが、交互に形成されたそれぞれ複数の連結部とスペース部とからなる連結手段(45)により連結されていて、上記の複数の超音波振動子が弾性体の所定位置に配置されている研磨装置(30)を用いることにより、研磨対象物を高い精度で研磨することができる。

Description

明 細 書
超音波振動を利用する研磨装置
技術分野
[0001] 本発明は、ガラスやシリコンなどカゝら形成された研磨対象物の表面を平滑に研磨す るために用いられる、超音波振動を利用する研磨装置に関する。
背景技術
[0002] 従来より、薄膜型電子デバイスを形成するために、ガラス基板、シリコン基板あるい はシリコンナイトライド基板などの各種の基板が用いられている。これらの基板の表面 は、研磨装置を用いて平滑に研磨される。また、レンズやプリズムなどの光学部品に も、その表面を平滑に研磨することが必要とされる場合がある。このような各種の研磨 対象物の表面を研磨したり、あるいは研磨対象物をその表面の研磨を繰り返しながら 所定の厚みに加工したりするために、超音波振動を利用する研磨装置を用いること は既に知られている。
[0003] 図 1は、特許文献 1に記載されている従来の研磨装置の正面図であり、そして図 2 は、図 1に記入した切断線 I I線に沿って切断した研磨装置 10の断面図である。な お、図 2においては、図 1に示す研磨対象物 11、支持テーブル 12、および研磨液を 供給するパイプ 21の記載は省略してある。
[0004] 図 1及び図 2に示す研磨装置 10は、研磨対象物 (研磨物) 11が支持固定される回 転可能な円盤状の支持テーブル (ワーク固定台) 12、支持テーブル 12の上方に配 置されている、昇降及び水平方向に往復運動が可能な研磨軸 14、研磨軸 14の基部 に固定された弾性体 17、弾性体 17の下部に備えられた環状の砥石 18、そして弾性 体 17の上面に付設された一対の積層型圧電ァクチユエータ 19など力も構成されて いる。また、特許文献 1には、他の態様の開示もある力 いずれも前記積層型圧電ァ クチユエータは、弾性体の上面に配置されている。
[0005] この研磨装置 10においては、先ず、研磨対象物 11を支持テーブル 12の上に固定 し、そして支持テーブル 12を回転させながら、各々の積層型圧電ァクチユエータ 19 にて発生した超音波振動を弾性体 17を介して砲石 18に付与することにより、研磨対 象物 11の研磨が行なわれる。
[0006] 同文献においては、上記の研磨装置 10は、砲石 18の研磨面(下面)に定在波の 面内振動を発生させたり、あるいは研磨面に垂直な楕円振動を発生させたりする超 音波振動発生手段として積層型圧電ァクチユエータ 19 (あるいはランジュバン振動 子)を用いるため、砲石 18を大きな振幅にて振動させることができ、このため研磨対 象物 11を高 、精度で且つ短時間に研磨できると記載されて 、る。
特許文献 1:特開平 5 - 200659号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0007] 特許文献 1の研磨装置を用いることにより、研磨対象物を高い精度で且つ短時間 に研磨できる。しかしながら、本発明者の検討により、この研磨装置においては、積 層型圧電ァクチユエータにて発生した超音波振動の一部分が弾性体を介して研磨 軸に伝わり易ぐ砲石に十分に大きな超音波振動を付与することが難しいことが判明 した。
[0008] そして、砥石に付与する超音波振動の大きさが不十分であると、砥石と研磨対象物 との摩擦抵抗が大きくなり、両者が擦れ合う際に不要な機械振動を生じて研磨の精 度が低下する (研磨後の研磨対象物の表面の粗さが大きくなる)ことも判明した。
[0009] 本発明の課題は、研磨対象物を高い精度で研磨することができる、超音波振動を 利用する研磨装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0010] 本発明者は、更に検討を進めた結果、下部に砲石を備える環状の弾性体と、この 砥石を回転させる回転軸の基部との間に接続板を配置して、この接続板と環状弾性 体とを、交互に形成されたそれぞれ複数の連結部とスペース部とからなる連結手段を 介して連結することにより、上記連結部と連結部との間の環状弾性体部分が、連結部 に接続している環状弾性体部分と比較して大きく超音波振動し易くなり、そして前者 の環状弾性体部分に超音波振動子を固定して超音波振動を発生させると、この超音 波振動が各連結部 (及び接続板)を介して回転軸には伝わり難ぐその大部分が環 状弾性体を介して砲石に付与されるために研磨対象物を研磨する精度が向上する ことを見出した。
[0011] 本発明は、上面に研磨対象物が支持固定される支持テーブル、支持テーブルの 上方に配置された昇降可能な回転軸、回転軸の昇降を駆動する駆動装置、回転軸 の回転を駆動する駆動装置、回転軸の基部に固定された弾性体、弾性体の下部に 備えられた環状の砥石、弾性体に付設された複数の超音波振動子、そして超音波 振動子に電気エネルギーを伝達する伝達装置からなる超音波振動を利用する研磨 装置であって、
上記の弾性体が環状弾性体であり、この環状弾性体と回転軸の基部との間に接続 板が配置され、この接続板の周縁部の下側表面と上記環状弾性体の上側表面とが、 交互に形成されたそれぞれ複数の連結部とスペース部とからなる連結手段により連 結されて!、て、上記の複数の超音波振動子が連結手段のスペース部に面する上記 環状弾性体の上側表面またはスペース部の下側の上記環状弾性体の外側側面もし くは内側側面に配置されている力、あるいは、
上記の弾性体が環状弾性体であり、この環状弾性体と回転軸の基部との間に接続 板が配置され、この接続板の周縁部の外側側面と上記環状弾性体の内側側面とが、 交互に形成されたそれぞれ複数の連結部とスペース部とからなる連結手段により連 結されて!、て、上記の複数の超音波振動子が連結手段のスペース部に面する上記 環状弾性体の内側側面もしくは内側側面の反対側の外側側面またはスペース部に 近接する上記環状弾性体の上側表面に配置されていることを特徴とする研磨装置に ある。
[0012] 本発明の研磨装置の好ましい態様は、次の通りである。
(1)上記接続板と上記連結部が共に弾性体である。
(2)上記接続板と上記連結部が共に弾性体であり、そして接続板と連結部とが上 記環状弾性体と一体に形成されて ヽる。
(3)連結手段における連結部とスペース部との接続板の周縁に沿った長さの比が 連結部の長さとスペース部の長さとの比として、 1: 1乃至 1: 20の範囲にある。
(4)超音波振動子に電気エネルギーを伝達する伝達装置がロータリートランスであ る。 (5)連結手段の複数の連結部とスペース部のそれぞれが互いに回転軸に対称に 配置されている。
(6)複数の超音波振動子のそれぞれが、互いに回転軸に対称に配置されている。
(7)支持テーブルが回転可能であって、かつ支持テーブルを回転駆動する駆動装 置をさらに備える。
発明の効果
[0013] 本発明の研磨装置においては、下部に砲石を備える環状の弾性体と、この砲石を 回転させる回転軸の基部との間に接続板が配置され、この接続板と環状弾性体とが 、交互に形成されたそれぞれ複数の連結部とスペース部とからなる連結手段を介し て連結されている。そして、この環状弾性体の所定位置に固定された各々の超音波 振動子にて発生させた超音波振動は、上記連結部と連結部との間の環状弾性体部 分が、連結部に接続している環状弾性体部分と比較して大きく超音波振動し易いた め、各連結部 (及び接続板)を介して回転軸には伝わり難ぐその大部分が環状弾性 体を介して砲石に付与される。このため、本発明の研磨装置を用いることにより、研磨 対象物を高 、精度で研磨することができる。
発明を実施するための最良の形態
[0014] 次に、本発明の研磨装置を添付の図面を用いて説明する。図 3は、本発明の研磨 装置の構成例を示す正面図である。図 4は、図 3に示す研磨装置 30が備える、接続 板 42、連結手段 45、環状弾性体 37、超音波振動子 39及び砥石 38から構成される 研磨具 40の拡大図であり、そして図 5は、図 4に示す研磨具 40の分解斜視図である 。また、図 6は、図 4の研磨具 40が備える環状弾性体 37、超音波振動子 39及び砲石 38の平面図であり、そして図 7は、図 6に記入した切断線 II II線に沿って切断した 環状弾性体 37、超音波振動子 39及び砥石 38の断面図である。
[0015] 図 3から図 7に示すように、研磨装置 30は、上面に研磨対象物 31が支持固定され る支持テーブル 32、支持テーブル 32の上方に配置された昇降可能な回転軸 34、回 転軸 34の昇降を駆動する駆動装置 35、回転軸 34の回転を駆動する駆動装置 36、 回転軸 34の基部に固定された弾性体 37、弾性体 37の下部に備えられた環状の砥 石 38、弾性体 37に付設された複数の超音波振動子 39、そして超音波振動子 39に 電気工ネルギーを伝達する伝達装置 41などから構成されている。
[0016] そして、本発明の研磨装置 30においては、上記の弾性体 37が環状の弾性体であ り、この環状弾性体 37と回転軸 34の基部との間に接続板 42が配置され、接続板 42 の周縁部の下側表面と環状弾性体 37の上側表面とが、交互に形成されたそれぞれ 複数の連結部 43とスペース部 44とからなる連結手段 45により連結されていて、上記 の複数の超音波振動子 39が連結手段 45のスペース部 44に面する上記環状弾性体 37の上側表面に配置されている。
[0017] 研磨装置 30で研磨する研磨対象物 31の種類に特に制限は無いが、その代表例と しては、ガラス基板、シリコン基板 (シリコンウェハ)、シリコンナイトライド基板及びリチ ゥムナイォベイト基板が挙げられる。
[0018] 研磨対象物 31は、例えば、ホットメルト型接着剤を用いて支持テーブル 32の表面 に固定され支持される。研磨対象物は、例えば、別に用意した保持具に保持させて 、この保持具を支持テーブルに固定することにより、支持テーブルの表面に間接的に 支持固定されていてもよい。支持テーブルと保持具とは、例えば、ボルトにより固定し てもよ 、し、あるいは電磁力を利用して固定してもよ 、。
[0019] 支持テーブル 32は、例えば、基台 51の上に設置され、支持テーブル 32の下面に 接続された駆動装置 (例、電動機) 33によって回転駆動することが好ましい。支持テ 一ブル 32の回転数は、通常、 50乃至 500回転 Z分の範囲内に設定される。支持テ 一ブル 32と駆動装置 33とは、例えば、歯車やベルトなどの動力伝達用の部品を介し て接続されていてもよい。なお、支持テーブル 32は、例えば、その表面に沿って直線 的に移動(例えば、往復移動)させてもよい。
[0020] 支持テーブル 32の平面形状 (上面の形状)は、テーブル 32を安定に回転させるた め、円形あるいは正多角形であることが好ましい。
[0021] 支持テーブル 32の上方に配置された回転軸 34は、駆動装置 35によって昇降駆動 され、そして駆動装置 36によって回転駆動される。
[0022] 駆動装置 35は、基台 51の上に設置された回転駆動装置 52、回転駆動装置 52の 回転軸 52aに接続された送りねじ 53、送りねじ 53のナット 53aに接続されている、基 台 51の上に立設された支柱 54に沿って昇降可能なベアリング 55、送りねじ 53のナ ット 53aに接続されて 、るアーム 56、そしてアーム 56の先端近傍に備えられて 、る、 回転軸 34を支持するベアリング 57から構成されて!、る。このベアリング 57としては、 回転軸 34を、回転可能且つベアリング 57に対して相対的には昇降できない状態に て支持するものが用いられて 、る。
[0023] 従って、駆動装置 35の回転駆動装置 52を駆動して、回転軸 52aを正転あるいは逆 転させると、回転駆動装置 52及びベアリング 55に接続された送りねじ 53のナット 53a を支柱 54に沿って昇降させることができ、これによりナット 53aに接続されたアーム 56 に備えられたベアリング 57に支持されている回転軸 34を昇降させることができる。
[0024] 駆動装置 36は、上記の駆動装置 35の送りねじ 53のナット 53aに固定された回転駆 動装置 58、回転駆動装置 58の回転軸 58aの先端に固定されたプーリ 59a、回転軸 34の周囲に固定されたプーリ 59b、そしてプーリ 59aとプーリ 59bとを連結しているべ ルト 60から構成されている。駆動装置 36は、回転駆動装置 58の駆動力をベルト 60 を介して回転軸 34に付与して、ベアリング 57に支持された回転軸 34を回転駆動す る。回転軸 34の回転数は、通常、 1000乃至 10000回転 Z分の範囲内に設定される
[0025] この回転軸 34の基部には、上記のように接続板 42、そして連結手段 45を介して環 状の弾性体 37が固定されており、そして環状弾性体 37の下部には、環状の砲石 38 が備えられている。
[0026] 環状の砥石 38としては、例えば、ダイヤモンド砲粒に代表される砲粒を、金属ボン ドゃレジンボンドで結着して形成した砲石を用いることができる。通常、砲粒の平均粒 径は 0. 1乃至 50 mの範囲内に設定される。
[0027] 研磨装置 30の環状の砥石 38は、例えば、その高さが 5〜: LOmm程度に、そして幅 力^〜 10mm程度に設定される。
[0028] なお、本明細書にぉ 、て、「環状の砲石」には、複数の砲石片が環状に配置された ものも含まれる。環状の砥石を複数の砥石片から構成すると、環状の砥石 (特にサイ ズの大きいもの)の作製が容易になり、また砲石への超音波振動の付与により、ある いは研磨対象物との摩擦が原因で生ずる砥石の熱膨張により砥石内部に生じる応 力が低減されるため、砲石の破損の発生 (例、クラックの発生)を抑制することができ る。
[0029] 砲石 38を支持する環状の弾性体 37は、公知の研磨装置が備える弾性体の材料と 同様の材料、例えば、アルミニウム、青銅、ステンレススチール、あるいはジュラルミン に代表されるアルミニウム合金などの超音波振動の伝達性に優れた金属材料から形 成される。
[0030] この環状弾性体 37と回転軸 34の基部との間に配置されている接続板 42の材料の 例としては、上記の環状弾性体 37を形成する金属材料の他に、チタン及び鉄などの 金属材料が挙げられる。
[0031] 環状弾性体 37と接続板 42とを互いに異なる材料カゝら形成する場合には、接続板 4 2は、その剛性 (機械的強度)を高くするために、チタン、鉄、あるいはステンレススチ ールなどの金属材料力 形成することが好ましい。接続板 42の剛性が高いと、環状 弾性体 37が回転軸 34に安定に支持される。
[0032] さらに、環状弾性体 37と接続板 42とは、互いに音響インピーダンスの値が大きく異 なる材料力も形成することが好ましい。例えば、環状弾性体 37をアルミニウム (音響ィ ンピーダンス: 17. 3 X 106Ns/m3)から形成し、そして接続板 42をステンレススチー ル(音響インピーダンス:45. 7 X 106Ns/m3)から形成すると、両者の音響インピー ダンスの値が大きく異なるため、超音波振動子 39にて発生した超音波振動が、環状 弾性体 37、連結手段 45、そして接続板 42を介して回転軸 34に伝わり難くなる。
[0033] そして、上記の接続板 42の周縁部の下側表面と環状弾性体 37の上側表面とは、 交互に形成されたそれぞれ複数の連結部 43とスペース部 44とからなる連結手段 45 により連結されている。接続板 42、連結手段 45の連結部 43、および環状弾性体 37 とは、例えば、これらの各々に形成されたねじ穴 62aに、ボルト 63をねじ込むことによ り連結される。連結部 43の材料の例は、上記の接続板 42の場合と同様である。
[0034] 連結手段 45の連結部 43 (あるいはスペース部 44)の数に特に制限はないが、各々 3乃至 30個の範囲にあることが好まし!/、。連結部 43 (あるいはスペース部 44)の数が 3個未満であると、環状弾性体 37が接続板 42に不安定に支持されるために研磨対 象物を研磨する精度が低下する傾向にあり、一方、 30個を超えると研磨具 40の作製 に手間が力かる力 である。 [0035] そして、砲石 38に付与する超音波振動を発生させる複数の超音波振動子 39は、 連結手段 45のスペース部 44に面する環状弾性体 37の上側表面 (すなわち、互いに 隣接する連結部 43と連結部 43との間の環状弾性体部分の上側表面)に配置され固 定されている。
[0036] 各々の超音波振動子 39としては、例えば、環状弾性体 37に沿って湾曲した形状 の板状の圧電体と、この圧電体の上面及び下面の各々に付設された一対の電極層 とから構成される圧電振動子が用いられて ヽる。
[0037] 圧電体の材料の代表例としては、ジルコン酸チタン酸鉛系の圧電セラミック材料が 挙げられる。圧電体は、例えば、その厚み方向に分極処理される。電極層の材料の 例としては、銀やリン青銅などの金属材料が挙げられる。
[0038] 複数の超音波振動子 39は、互いに隣接する超音波振動子の圧電体の分極方向 が互いに逆向き(一方の振動子の圧電体の分極方向が垂直且つ上向きに、そして他 方の振動子の分極方向が垂直且つ下向き)になるようにして、環状弾性体 37の上側 表面の上記所定位置に配置される。
[0039] 各々の超音波振動子 39は、例えば、エポキシ榭脂を用いて環状弾性体 37に固定 される。このエポキシ榭脂により、各々の超音波振動子 39の下面の電極層と環状弹 性体 37とが互いに電気的に絶縁される。また、各々の超音波振動子 39の表面に、 例えば、絶縁性の塗料を塗布することにより、超音波振動子の一対の電極層が、研 磨の際に用!ヽる冷却用の液体 (例、水)を介して互!、に電気的に短絡することを防止 することができる。
[0040] これら複数の超音波振動子 39の上面の電極層は、電気配線 64aを用いて互いに 電気的に接続され、そして下面の電極層は、電気配線 64bを用いて互いに電気的に 接続されている。
[0041] 研磨装置 30においては、上記の複数の超音波振動子 39に電気エネルギーを伝 達する伝達装置 41として、ロータリートランスが用いられて 、る。
[0042] 図 8は、図 3に示すロータリートランス(伝達装置) 41の平面図であり、そして図 9は、 図 8に記入した切断線 III— III線に沿って切断したロータリートランス 41の断面図であ る。以下、図 3から図 9を参照しながら、ロータリートランス 41の構成及び動作につい て説明する。
[0043] ロータリートランス 41は、研磨対象物 31を研磨する際に環状弾性体 37と共に回転 する複数の超音波振動子 39に、電源 65の電気エネルギーを供給するために用いら れている。
[0044] ロータリートランス 41は、電力供給ユニット 66aと電力受容ユニット 66bとが互いに僅 かに間隔をあけて近接配置された構成を有して 、る。電力供給ユニット 66a及び電 力受容ユニット 66bは、それぞれ円環状の形状に設定されている。
[0045] 電力供給ユニット 66aは、円環状のステータコア 67a及びステータコイル 68aから構 成され、そして電力受容ユニット 66bは、円環状のロータコア 67b及びロータコイル 6 8bから構成されている。そしてステータコア 67a及びロータコア 67bの各々は、例え ば、フェライトなどの磁性材料から形成され、その周方向に沿って円環状の溝が形成 されている。ステータコイル 68a及びロータコイル 68bの各々は、ステータコア 67a及 びロータコア 67bの各々に形成された円環状の溝の長さ方向(周方向)に沿って導 線がコイル状に巻かれた構成を有して 、る。
[0046] この電力供給ユニット 66aのステータコイル 68aには、電源 65が電気的に接続され 、そして電力受容ユニット 66bのロータコイル 68bには、電気配線 64cを介して各々 の超音波振動子 39が電気的に接続される。なお、電気配線 64cは、その上端がロー タコイル 68bに接続され、そして中空状に形成された回転軸 34の内部、次いで接続 板 42の中央に形成された透孔を通って、下端が複数の超音波振動子 39に電気的 に接続されている。
[0047] そして、ロータリートランス 41のステータコイル 68aに、電源 65にて発生した電気工 ネルギーを供給することにより、ステータコイル 68aとロータコイル 68bとが互いに磁 気的に結合される。このため、上記のステータコイル 68aに供給された電気工ネルギ 一は、ロータコイル 68b (すなわち電力受容ユニット 66b)が回転軸 34と共に回転して いる場合であってもロータコイル 68bに伝達する。従って、電源 65にて発生した電気 エネルギーを、研磨対象物 31を研磨する際に回転軸 34、そして環状弾性体 37と共 に回転する各々の超音波振動子 39に付与することができる。
[0048] 超音波振動子 39の各々に (超音波振動子として用いる圧電振動子の各々の電極 層に)、電源 65にて発生した電気エネルギー(例、交流電圧)を付与することにより発 生した超音波振動は、環状弾性体 37を介して環状の砲石 38に付与される。
[0049] なお、超音波振動子に電気エネルギーを伝達する伝達装置としては、上記のロー タリートランスに代えて、例えば、スリップリングを用いることができる。上記のロータリ 一トランスは、互いに非接触に配置されている電力供給ユニットと電力受容ユニットを 介して電気エネルギーを伝達するため、回転軸の回転数が 10000回転/分程度ま では、回転軸と共に回転する超音波振動子に安定に電力を供給できる利点がある。 一方、スリップリングは、回転軸の回転数が 5000回転 Z分程度を超えると、回転する 超音波振動子に安定に電力を供給することが難しくなる。
[0050] 次に、研磨装置 30により研磨対象物 31を研磨する手順について簡単に説明する
[0051] 先ず、研磨対象物 31を、例えば、ホットメルト型接着剤を用いて鋼製の保持具に仮 固定する。そして、研磨装置 30の支持テーブル 32の上面に、前記の研磨対象物 31 が仮固定された保持具を、例えば、電磁力を利用して固定する。
[0052] 次に、駆動装置 36を作動させ、回転軸を、例えば、 5000回転 Z分の回転数にて 回転駆動する。次に、電源 65にて発生した電気エネルギーをロータリートランス 41を 介して研磨具 40の複数の超音波振動子 39に付与する。これにより、各々の超音波 振動子 39にて発生した超音波振動は、環状弾性体 37を介して環状の砲石 38に付 与される。
[0053] 一方、研磨の際に、砥石 38と研磨対象物 31との摩擦抵抗を低減して不要な機械 振動の発生を抑制し、そして砲石との摩擦による研磨対象物の温度上昇を抑制して 研磨の精度を高くするため、例えば、ノズル 6 laから冷却用の液体 (例、水)を噴射し て、研磨の際に支持テーブル 32と共に回転してノズル 61aの下方に移動した研磨対 象物 31の表面に冷却用の液体が噴射されるようにする。同様に、ノズル 61bから冷 却用の液体を回転軸 34の内部に滴下して、この液体が回転軸 34の内部、そして接 続板 42の中央に形成された透孔を通して、研磨の際に支持テーブル 32と共に回転 して回転軸 34の下方に移動した研磨対象物 31の表面に落下して接触するようにす る。 [0054] そして、駆動装置 33を作動させ、支持テーブル 32を、例えば、 300回転 Z分の回 転数にて回転駆動して、駆動装置 35を作動させて回転軸 34を次第に下降させるこ とにより、超音波振動が付与された砲石 38の側面の下端近傍が、研磨対象物 31の 側面の上端近傍に接触し、次 ヽで研磨対象物 31の表面 (上面)の全体が研磨 (研削 )される。そして、回転軸 34を更に下降させながら、所定の厚みになるまで研磨対象 物 31の研磨を続ける。
[0055] 上記のように、本発明の研磨装置 30においては、下部に砲石 38を備える環状弹 性体 37と、この砲石 38を回転させる回転軸 34の基部との間に接続板 42が配置され 、この接続板 42と環状弾性体 37とが、交互に形成されたそれぞれ複数の連結部 43 とスペース部 44とからなる連結手段 45を介して連結されている。そして、この環状弹 性体 37の所定位置に固定された各々の超音波振動子 39にて発生させた超音波振 動は、上記連結部 43と連結部 43との間の環状弾性体部分が、連結部 43に接続して いる環状弾性体部分と比較して大きく超音波振動し易いため、各連結部 43 (及び接 続板 42)を介して回転軸 34には伝わり難ぐその大部分が環状弾性体 37を介して砥 石 38に付与される。このため、本発明の研磨装置 30を用いることにより、研磨対象物 31を高 、精度で研磨することができる。
[0056] 本発明の研磨装置においては、上記の連結手段における連結部とスペース部との 接続板の周縁に沿った長さの比力 連結部の長さとスペース部の長さとの比として、 1 : 1乃至 1 : 20の範囲にあることが好ましい。上記の研磨装置 30の場合には、図 5に 示すように、上記連結部 43の長さ(L )とスペース部 44の長さ(L )との比力 概ね 1 :
1 2
8に設定されている。
[0057] 上記の連結部 43の長さ(L )とスペース部 44の長さ(L )との比、すなわち(L /L
1 2 2 1
)の値が 1未満であると、接続板 42と環状弾性体 37とが強固に結合され、両者が一 体の構造物として超音波振動し易くなるため、各々の超音波振動子 39にて発生した 超音波振動が連結手段 45の連結部 43、そして接続板 42を介して回転軸 34に伝わ り易くなる。従って、砲石 38に十分に超音波振動が付与されなくなり、研磨対象物を 研磨する精度が低下する。一方、上記の (L /L )の値が 20を超えると、各々の連
2 1
結部 43の剛性が小さくなり、回転軸 34に対して砲石 38が不安定な状態で支持され るため、研磨対象物を研磨する精度が低下する。
[0058] 更に、上記の連結手段 45の複数の連結部 43とスペース部 44のそれぞれは互いに 回転軸(図 3 : 34)に対称に配置されていることが好ましい。このように複数の連結部 4 3を配置して、そして各々の超音波振動子 39にて発生する超音波振動の周波数を 調節することにより、環状弾性体 37に、例えば、図 6に記入した一点鎖線を中心とし て、二点鎖線で示すように変位する超音波振動(面内曲げ振動と呼ばれる固有振動 )を生じ易くなる。この超音波振動は、図 6の二点鎖線で示す変位を示した後、振動 の周期の半周期後には、一点鎖線を中心として上記の二点鎖線で示す変位に対し て対称な形状の変位を示す。
[0059] また、複数の超音波振動子 39のそれぞれは、互いに回転軸(図 3: 34)に対称に配 置されていることが好ましい。このような配置により、環状弾性体 37に回転軸(図 3 : 3 4)に対称に変位する超音波振動(例えば、上記の図 6に二点鎖線で示すように変位 する超音波振動)を更に生じ易くなる力 である。
[0060] 環状弾性体 37に図 6に二点鎖線で示すように変位する超音波振動を生じさせると 、各々の連結部 43に接続して 、る環状弾性体部分に殆ど変位 (振動)を生じなくなる ため、各々の超音波振動子 39にて発生した超音波振動は、各々の連結部 43を介し て接続板には殆ど伝わることなぐその大部分が環状弾性体 37を介して砲石 38に付 与される。従って、研磨対象物を更に高い精度で研磨することができるようになる。
[0061] なお、環状弾性体 37に発生させる超音波振動(例えば、上記の図 6に二点鎖線で 示すように変位する固有振動)の周波数を調節するには、有限要素法により研磨具 の固有振動数の計算を行なって、接続板 42、連結手段 45、環状弾性体 37、あるい は砥石 38の形状を調節すればょ ヽ。
[0062] また、上記の連結手段 45のスペース部 44には、環状弾性体 37にて発生した超音 波振動を接続板 42に伝え難 ヽ材料 (例えば、音響インピーダンスが環状弾性体を形 成する金属材料と大きく異なるシリコーンゴムなど)が充填されていてもよい。
[0063] 図 10は、本発明の研磨装置に用いる研磨具の別の構成例を示す正面図であり、 そして図 11は、図 10に示す研磨具 100の分解斜視図である。図 10及び図 11に示 す研磨具 100の構成は、環状弾性体 37に連結手段 45の各々の連結部 43が予め固 定され、そして接続板 42と各連結部 43とが、各々に形成されたねじ孔 62aにボルトを ねじ込むことにより互いに固定されていること以外は図 4の研磨具 40と同様である。
[0064] また、研磨具 100の各々の超音波振動子 39にて発生する超音波振動の周波数を 調節することにより、環状弾性体 37に、例えば、図 10に記入した一点鎖線を中心とし て、二点鎖線で示すように変位する超音波振動(面垂直曲げ振動と呼ばれる、上記 の図 6を用いて説明した固有振動とは異なる固有振動)を生じさせることもできる。こ の超音波振動は、図 10の二点鎖線で示す変位を示した後、振動の周期の半周期後 には、一点鎖線を中心として上記の二点鎖線に対して対称な形状の変位を示す。
[0065] そして、環状弾性体 37に図 10に二点鎖線で示すように変位する超音波振動を生 じさせると、上記の各連結部 43に接続して 、る環状弾性体部分に殆ど変位 (振動)を 生じなくなるため、各々の超音波振動子 39にて発生した超音波振動は、各々の連結 部 43を介して接続板 42には殆ど伝わることなぐその大部分が環状弾性体 37を介し て砲石 38に付与される。従って、研磨対象物を更に高い精度で研磨することができ るよつになる。
[0066] なお、研磨具 100の各々の超音波振動子 39にて発生する超音波振動の周波数を 調節することにより、環状体 37に、図 6に二点鎖線で示す変位と同様に変位する超 音波振動を生じさせることもできる。
[0067] 図 12は、本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す斜視図であ る。図 12の研磨具 120の構成は、接続板 42と連結部 43が共に弾性体であり(上記 環状弾性体 37の材料と同じ金属材料から形成されており)、接続板 42と連結部 43と が環状弾性体 37と一体に形成されていること以外は図 4の研磨具 40と同様である。
[0068] このように、接続板 42と連結部 43とが環状弾性体 37と一体に形成されていると、例 えば、円盤状の金属製部材をその軸方向に穴あけ加工し、次いで直径方向に連結 手段 45のスペース部 44として用いる複数の透孔を切削加工し、そして超音波振動 子 39や砲石 38を固定することにより、研磨具 120を簡単に作製することができる。な お、研磨具 120の環状の砲石 38としては、複数の砲石片 38aが環状に配置されたも のが用いられている。
[0069] 研磨具 120は、円盤状の取り付け部材(図示は略する)を介して回転軸(図 3 : 34) の基部に固定される。この円盤状の取り付け部材と研磨具 120とを、例えば、ボルト により固定するため、接続板 42にはねじ孔 62bが形成されている。
[0070] そして、研磨具 120の各々の超音波振動子 39にて発生する超音波振動の周波数 を調節することにより、図 6あるいは図 10に二点鎖線で示す変位と同様に変位する超 音波振動を生じさせることができる。図 12には、研磨具 120の環状弾性体 37に、図 1 0の研磨具 100の場合と同様の超音波振動を生じさせた場合の振動の変位を一点 鎖線と二点鎖線とを用いて示した。
[0071] 図 13は、本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す斜視図であ る。図 13の研磨具 130の構成は、複数の超音波振動子 39が連結手段 45のスぺー ス部 44の下側の環状弾性体 37の外側側面に配置されていること以外は図 12に示 す研磨具 120と同様である。
[0072] このように、複数の超音波振動子 39は、連結手段 45のスペース部 44の下側の環 状弾性体 37の外側側面 (ある 、は内側側面)に配置されて 、てもよ 、。
[0073] 複数の超音波振動子を環状弾性体の外側側面 (あるいは内側側面)に配置する場 合には、各々の超音波振動子として、例えば、下記のような構成を持つ超音波振動 子を用いることが好ましい。
[0074] 図 14及び図 15は、それぞれ図 13の研磨具 130が備える超音波振動子 39の構成 を示す正面図及び平面図である。
[0075] 図 14及び図 15に示す超音波振動子 39は、環状弾性体 37の周縁に沿って湾曲し た形状の圧電体 39e、この圧電体 39eの上側部分を厚み方向に挟むようにして配置 された一対の電極層 39a、 39a、そして下側部分を挟むようにして配置された一対の 電極層 39b、 39bから構成されている。一対の電極層 39a、 39aに挟まれた圧電体部 分は、図 14の紙面の手前側から奥側に向力う方向に分極処理されており、そして一 対の電極層 39b、 39bに挟まれた圧電体部分は、図 14の紙面の奥側力も手前側に 向力う方向に分極処理されている。一対の電極層 39a、 39a、そして一対の電極層 3 9b、 39bの 、ずれにも挟まれて 、な 、圧電体部分は分極処理されて!、な 、(超音波 振動子としては用いられて ヽな 、)。
[0076] このような超音波振動子 39の、図 14の紙面の手前側にある電極層 39aと電極層 3 9bとからなる(振動子の外側表面に備えられた)電極層の組、そして紙面の奥側にあ る電極層 39aと電極層 39bとからなる(振動子の内側表面に備えられた)電極層の組 の!、ずれか一方の電極層の組を正極とし、他方の電極層の組を負極として超音波振 動子 39に交流電圧を供給することにより、圧電振動子 39は、例えば、図 14に記入し た一点鎖線を中心として、二点鎖線で示すように変位する超音波振動を生じる。この 超音波振動は、図 12に二点鎖線で示す変位を示した後、振動の周期の半周期後に は、一点鎖線を中心として上記の二点鎖線に対して対称な形状の変位を示す。
[0077] そして、図 13の研磨具 130の複数の超音波振動子 39の各々に、互いに隣接する 振動子に供給される交流電圧の位相が逆相となるように(例えば、一方の振動子の 外側表面に備えられた電極層の組を正極とする場合、他方の振動子の外側表面に 備えられた電極層の組を負極として)交流電圧を供給することにより、環状弾性体 37 に、上記のように図 13に二点鎖線で示すように変位する超音波振動を生じさせること ができる。
[0078] 図 16は、本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す正面図であ り、図 17は、図 16の研磨具 160の平面図であり、そして図 18は、図 17に記入した切 断線 IV— IV線に沿って切断した研磨具 160の断面図である。
[0079] 図 16の研磨具 160の構成は、接続板 42及び環状の弾性体 37の各々の外側周縁 の形状が八角形に設定されていること以外は図 13の研磨具 130と同様である。
[0080] このように環状弾性体 37の外側周縁 (あるいは内側周縁)の形状を多角形 (特に、 環状弾性体を安定に回転することができる正多角形)に設定すると、連結手段 45の スペース部 44の下側の環状弾性体 37の外側側面 (あるいは内側側面)が平面となり 、この外側側面 (あるいは内側側面)に付設する超音波振動子として、製造が容易な 平板状の振動子を用いることができるようになる。なお、接続板 42の外側周縁あるい は内側周縁の形状に特に制限はないが、環状弾性体 37と同一の形状に設定すると 研磨具 160の作製が容易になる。
[0081] また、図 17に示すように、複数の超音波振動子 39に、互いに隣接する超音波振動 子に供給される交流電圧の位相差が 90度となるように交流電圧を供給することにより 、環状弾性体 37に、例えば、図 13に二点鎖線で示す変位と同様に変位し且つ環状 弾性体 37の周方向に進行する超音波振動 (超音波振動の進行波)を生じさせること ができる。この超音波振動の進行波が環状の砲石 38 (各々の砲石片 38a)に付与さ れると、各砲石片 38aが垂直方向に振動すると共に、水平方向(環状弾性体の周方 向)にも振動するため、研磨対象物を研磨する速度を高くすることができる。
[0082] 複数の超音波振動子 39に、上記のように互いの位相差が 90度に設定された交流 電圧を付与するには、例えば、図 3の研磨装置 30の回転軸 34に、ロータリートランス 41とは別のロータリートランスを付設して、その電力供給ユニットに電源 65とは別の 電源を電気的に接続し、そして一方の電源及びロータリートランスにより正弦波(sin 波)交流電圧を、そして他方の電源及びロータリートランスにより余弦波(cos波)交流 電圧を各々の超音波振動子 39に供給すればよい。
[0083] なお、例えば、図 17に矢印と共に記入した「sin」は、この矢印で示す超音波振動 子に、その外側の電極層を正極、そして内側の電極層を負極として正弦波交流電圧 を供給することを意味し、そして矢印と共に記入した「一 sin」は、この矢印で示す超 音波振動子に、その外側の電極層を負極、そして内側の電極層を正極として正弦波 交流電圧を供給することを意味する。
[0084] また、別の方法として、図 3に示すロータリートランス 41を 2チャンネル化(例、ロータ リートランスの電力供給ユニット及び電力受容ユニットに互いに対向配置されたコィ ルの組を二組付設して、各組のコイルにて互いに独立に交流電圧を伝達できるよう にすること)して、一方のチャンネルを介して正弦波交流電圧を、そして他方のチャン ネルを介して余弦波交流電圧を各々の超音波振動子に供給してもよ 、。
[0085] 図 19は、本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す斜視図であ り、そして図 20は、図 19に記入した切断線 V—V線に沿って切断した研磨具 190の 断面図である。
[0086] 図 19の研磨具 190の構成は、接続板 42の周縁部の外側側面と環状弾性体 37の 内側側面とが、交互に形成されたそれぞれ複数の連結部 43とスペース部 44とからな る連結手段 45により連結されていて、上記の複数の超音波振動子 39が連結手段の スペース部 44に近接する上記環状弾性体 37の上側表面に配置されていること以外 は図 4に示す研磨具 40と同様である。 [0087] 図 19の研磨具 190を備える本発明の研磨装置においても、環状弾性体 37の上側 表面の所定位置に固定された各々の超音波振動子 39にて発生させた超音波振動 は、上記連結部 43と連結部 43との間の環状弾性体部分が、連結部 43に接続してい る環状弾性体部分と比較して大きく超音波振動し易 、ために、各々の連結部 43 (及 び接続板 42)を介して回転軸(図 3: 34)には伝わり難ぐその大部分が環状弾性体 3 7を介して砲石 38に付与される。このため、図 19の研磨具 190を備える本発明の研 磨装置を用いることにより、研磨対象物を高い精度で研磨することができる。
[0088] そして、研磨具 190の各々の超音波振動子 39にて発生する超音波振動の周波数 を調節することにより、図 6あるいは図 10に二点鎖線で示す変位と同様に変位する超 音波振動を生じさせることができる。図 19には、研磨具 190の環状弾性体 37に、図 1 0の研磨具 100の場合と同様の超音波振動を生じさせた場合の振動の変位を一点 鎖線と二点鎖線とを用いて示した。
[0089] なお、図 19の研磨具 190は、図 12の研磨具 120の場合と同様に、接続板 42と連 結部 43が共に弾性体であり、接続板 42と連結部 43とが環状弾性体 37と一体に形 成されている。図 19の研磨具 190は、連結手段 45の複数のスペース部 44として用 V、る複数の透孔の形成が容易であると!/、う利点を有して 、る。
[0090] 図 19の研磨具 190の各々の超音波振動子 39としては、例えば、下記のような構成 を持つ超音波振動子が用いられて 、る。
[0091] 図 21及び図 22は、それぞれ図 19の研磨具 190が備える複数の超音波振動子 39 の平面図及び正面図である。
[0092] 図 21及び図 22に示す複数の超音波振動子 39は、円環状の圧電体 39eと、圧電 体 39eをその厚み方向に挟むようにして配置された合計で四対の電極層(電極層 39 a、 39aの対、電極層 39b、 39bの対、電極層 39c、 39cの対、そして電極層 39d、 39 dの対)とから構成されている。電極層 39a、 39aの対、そして電極層 39c、 39cの対 に挟まれた各圧電体部分は、図 21の紙面の手前側から奥側に向力う方向に分極処 理されており、そして電極層 39b、 39bの対、そして電極層 39d、 39dの対に挟まれた 各圧電体部分は、図 14の紙面の奥側から手前側に向力う方向に分極処理されてい る。そして、これら四対の電極層のいずれにも挟まれていない圧電体部分は分極処 理されて ヽな ヽ (超音波振動子としては用いられて 、な!/、)。
[0093] そして、これらの超音波振動子 39に、例えば、図 21の紙面の手前側にある電極層 39a、 39b、 39c、 39dを正極として、そして紙面の奥側にある四つの電極層を負極と して交流電圧を供給することにより、環状弾性体 37に、上記のように図 19に二点鎖 線で示すように変位する超音波振動を生じさせることができる。
[0094] 図 23は、本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す平面図であ り、そして図 24は、図 23に記入した切断線 VI— VI線に沿って切断した研磨具の断面 図である。
[0095] 図 23及び図 24に示す研磨具 230の構成は、複数の超音波振動子 39が連結手段 45のスペース部 44に面する環状弾性体 37の内側側面と、更にこの内側側面の反 対側の外側側面とに付設されていること以外は図 19の研磨具 190と同様である。こ のように複数の超音波振動子は環状弾性体の側面に付設されて 、てもよ 、。なお、 各々の超音波振動子 39としては、図 14及び図 15に示す超音波振動子と同様の構 成ものが用いられている。
[0096] 図 25は、本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す平面図であ る。図 25の研磨具 250の構成は、環状弾性体 37の外側周縁 (および内側周縁)の 形状が八角形とされていること、そして複数の超音波振動子 39が連結手段 45のスぺ ース部 44に面する上記環状弾性体 37の内側側面の反対側の外側側面に付設され て 、ること以外は図 23の研磨具 230と同様である。
[0097] 図 26は、本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す斜視図であ る。図 26の研磨具 260の構成は、連結手段 45の各スペース部 44に面する環状弾性 体 37の内側側面の反対側の外側側面に三個ずつ超音波振動子 39が固定され、そ して上記の環状弾性体の外側側面の各々の振動子 39の上側部分に、連結手段 45 のスペース部 44にまで到達する透孔 44aが形成されていること以外は図 23の研磨 具 230と同様である。
[0098] このような透孔 44aが備えられていると、透孔 44aが上記の連結手段 45のスペース 部 44と同様に機能し、透孔 44aと透孔 44aとの間にある接続部 43aが連結手段 45の 連結部 43と同様に機能する。このため、各々の超音波振動子 39にて発生させた超 音波振動は、環状弾性体 37の上記透孔 44aよりも上側の部分にも伝わり難くなる。こ のため、図 26の研磨具 260を備えた本発明の研磨装置を用いることにより、研磨対 象物を更に高 、精度で研磨することができる。
[0099] なお、本明細書にぉ 、て、「複数の超音波振動子が配置される環状弾性体の上面 、内側側面あるいは外側側面」には、これらの面に透孔 (例えば、図 26に示す環状 弾性体 37の透孔 44a)や溝が形成されて!、る場合には、この透孔ゃ溝の内側表面を も含む。すなわち、例えば、図 26の研磨具 260においては、各々の超音波振動子 3 9が連結手段 45の各スペース部 44に面する環状弾性体 37の内側側面の反対側の 外側側面に配置されているが、ここで云う「外側側面」には、この外側側面に形成さ れた透孔 44aの内側表面も含まれる。すなわち、図 26に示す各々の超音波振動子 3 9は、透孔 44aの内側表面に配置することもできる。
図面の簡単な説明
[0100] [図 1]従来の研磨装置の構成例を示す正面図である。
[図 2]図 1に記入した切断線 I I線に沿って切断した研磨装置 10の断面図である。伹 し、図 1に示す研磨対象物 11、支持テーブル 12及び研磨液を供給するパイプ 21の 記載は省略してある。
[図 3]本発明の研磨装置の構成例を示す正面図である。
[図 4]図 3に示す研磨装置 30が備える、接続板 42、連結手段 45、環状弾性体 37、 超音波振動子 39及び砲石 38から構成される研磨具 40の拡大図である。
[図 5]図 4に示す研磨具 40の分解斜視図である。
[図 6]図 4の研磨具 40が備える環状弾性体 37、超音波振動子 39及び砲石 38の平面 図である。
[図 7]図 6に記入した切断線 II II線に沿って切断した環状弾性体 37、超音波振動子
39及び砥石 28の断面図である。
[図 8]図 3に示すロータリートランスの平面図である。
[図 9]図 8に記入した切断線 III III線に沿って切断したロータリートランスの断面図で ある。
[図 10]本発明の研磨装置に用いる研磨具の別の構成例を示す正面図である。 [図 11]図 10に示す研磨具 100の分解斜視図である。
[図 12]本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す斜視図である。
[図 13]本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す斜視図である。
[図 14]図 13の研磨具 130が備える超音波振動子 39の構成を示す正面図である。
[図 15]図 13の研磨具 130が備える超音波振動子 39の構成を示す平面図である。
[図 16]本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す正面図である。
[図 17]図 16の研磨具の平面図である。
[図 18]図 17に記入した切断線 IV— IV線に沿って切断した研磨具の断面図である。
[図 19]本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す斜視図である。
[図 20]図 19に記入した切断線 V—V線に沿って切断した研磨具 190の断面図である
[図 21]図 19の研磨具 190が備える超音波振動子 39の構成を示す平面図である。
[図 22]図 19の研磨具 190が備える超音波振動子 39の構成を示す正面図である。
[図 23]本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す平面図である。
[図 24]図 23に記入した切断線 VI— VI線に沿って切断した研磨具の断面図である。
[図 25]本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す平面図である。
[図 26]本発明の研磨装置に用いる研磨具の更に別の構成例を示す斜視図である。 符号の説明
10 研磨装置
11 研磨対象物
12 支持テーブル
14 研磨軸
17 弾性体
18 砥石
19 積層型圧電ァクチユエータ
21 パイプ
30 研磨装置
31 研磨対象物 支持テーブル
駆動装置
回転軸
駆動装置
駆動装置
環状弾性体
砥石
a 砥石片
超音波振動子
a, 39b、 39c、 39d 電極層e 圧電体
研磨具
伝達装置(ロータリートランス) 接続板
連結部
a 接続部
スペース |5
a 透孑し
連結手段
基台
回転駆動装置
a 回転軸
送りねじ
a ナツ卜
支柱
ベアリング
アーム
ベアリング 回転駆動装置
a 回転軸
a, 59b プーリ
ベノレト
a, 61b ノス、ノレ
a, 62b ねじ穴
ボノレト
a, 64b, 64c 電気配線
電源
a 電力供給ユニット
b 電力受容ユニット
a ステータコア
b ロータコア
a ステータコイル
b ロータコイル
0、 120、 130、 160、 190、 230、 250、 260 研磨具

Claims

請求の範囲
[1] 上面に研磨対象物が支持固定される支持テーブル、該支持テーブルの上方に配 置された昇降可能な回転軸、該回転軸の昇降を駆動する駆動装置、該回転軸の回 転を駆動する駆動装置、該回転軸の基部に固定された弾性体、該弾性体の下部に 備えられた環状の砥石、該弾性体に付設された複数の超音波振動子、そして該超 音波振動子に電気エネルギーを伝達する伝達装置からなる超音波振動を利用する 研磨装置であって、
該弾性体が環状弾性体であり、該環状弾性体と回転軸の基部との間に接続板が配 置され、該接続板の周縁部の下側表面と該環状弾性体の上側表面とが、交互に形 成されたそれぞれ複数の連結部とスペース部とからなる連結手段により連結されてい て、複数の超音波振動子が該連結手段の該スペース部に面する該環状弾性体の上 側表面または該スペース部の下側の該環状弾性体の外側側面もしくは内側側面に 配置されている力、あるいは、
該弾性体が環状弾性体であり、該環状弾性体と回転軸の基部との間に接続板が配 置され、該接続板の周縁部の外側側面と該環状弾性体の内側側面とが、交互に形 成されたそれぞれ複数の連結部とスペース部とからなる連結手段により連結されてい て、複数の超音波振動子が該連結手段の該スペース部に面する該環状弾性体の内 側側面もしくは該内側側面の反対側の外側側面またはスペース部に近接する該環 状弾性体の上側表面に配置されていることを特徴とする研磨装置。
[2] 上記接続板と上記連結部が共に弾性体である請求項 1に記載の研磨装置。
[3] 上記接続板と上記連結部が共に弾性体であり、そして該接続板と該連結部とが上 記環状弾性体と一体に形成されて!ヽる請求項 1に記載の研磨装置。
[4] 連結手段における連結部とスペース部との接続板の周縁に沿った長さの比が連結 部の長さとスペース部の長さとの比として、 1 : 1乃至 1 : 20の範囲にある請求項 1に記 載の研磨装置。
[5] 超音波振動子に電気エネルギーを伝達する伝達装置がロータリートランスである請 求項 1に記載の研磨装置。
[6] 連結手段の複数の連結部とスペース部のそれぞれが互いに回転軸に対称に配置 されてレ、る請求項 1に記載の研磨装置。
[7] 複数の超音波振動子のそれぞれが互いに回転軸に対称に配置されている請求項 1に記載の研磨装置。
[8] 支持テーブルが回転可能であって、かつ該支持テーブルを回転駆動する駆動装 置をさらに備える請求項 1に記載の研磨装置。
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008023693A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Disco Abrasive Syst Ltd 研削装置および研削ホイール
JP2008085271A (ja) * 2006-09-29 2008-04-10 Disco Abrasive Syst Ltd 切削ブレードに付与する超音波振動の周波数設定方法および切削装置
JP2008159864A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Disco Abrasive Syst Ltd 超音波振動子を備えた切削工具
WO2008108463A1 (ja) * 2007-03-07 2008-09-12 Kazumasa Ohnishi 研磨具及び研磨装置
JP2009107065A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Disco Abrasive Syst Ltd 研削ホイール
JP2009136991A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Disco Abrasive Syst Ltd 超音波ホイール
JP2009241191A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Disco Abrasive Syst Ltd 超音波振動子を備えた切削工具
JP2009285798A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Disco Abrasive Syst Ltd サファイア基板の研削方法
JP2010058212A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Disco Abrasive Syst Ltd 研削ホイール
JP2010058252A (ja) * 2008-09-08 2010-03-18 Disco Abrasive Syst Ltd 研削ホイール
JP2011083849A (ja) * 2009-10-14 2011-04-28 Disco Abrasive Syst Ltd 加工工具
JP2014037034A (ja) * 2012-08-17 2014-02-27 Disco Abrasive Syst Ltd 超音波研削ホイール
CN104002388A (zh) * 2014-05-22 2014-08-27 袁子科 一种聚能式瓷砖刮平机
JP2015058480A (ja) * 2013-09-17 2015-03-30 ミクロン精密株式会社 高周波振動援用研削装置
JP2016100557A (ja) * 2014-11-26 2016-05-30 株式会社ディスコ 研削方法
CN107855836A (zh) * 2017-12-06 2018-03-30 青岛理工大学 超声振动辅助磨削液微通道浸润的纳米流体微量润滑磨削装置
WO2019109920A1 (zh) * 2017-12-06 2019-06-13 青岛理工大学 超声振动辅助磨削液微通道浸润的纳米流体微量润滑磨削装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011152605A (ja) * 2010-01-27 2011-08-11 Disco Abrasive Syst Ltd 研削装置
CN101947749B (zh) * 2010-09-14 2011-11-16 西安理工大学 一种变位自转超声波振动平面双面研磨数控机床
JP2012169024A (ja) * 2011-02-16 2012-09-06 Showa Denko Kk 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法
CN102303136A (zh) * 2011-08-22 2012-01-04 赵辉 平面超声波多点加工刀头
CN102303135A (zh) * 2011-08-22 2012-01-04 赵辉 多点加工平面超声波刀头
CN102729135A (zh) * 2012-07-21 2012-10-17 深圳市华测检测技术股份有限公司 双向自动研磨抛光设备
DE102012224524B4 (de) * 2012-12-28 2014-07-10 Illinois Tool Works Inc. Kopplungsvorrichtung für eine Antriebsvorrichtung sowie Antriebseinrichtung
CN103286682B (zh) * 2013-05-08 2015-10-21 吉林大学 超声波振动辅助研磨/抛光的试件样品夹具
CN103406818A (zh) * 2013-07-12 2013-11-27 海安县吉程机械有限公司 可调控零件抛光打磨机
CN104786111B (zh) * 2015-02-03 2017-08-01 浙江工业大学 一种针对大面积超光滑表面的气液固三相磨粒流抛光装置
CN104942662A (zh) * 2015-07-10 2015-09-30 中南大学 一种超声振动辅助的光纤阵列端面抛光装置
CN105150033B (zh) * 2015-08-12 2017-06-16 华侨大学 一种大尺寸轴向超声辅助端面磨削磨盘
FR3090439B1 (fr) * 2018-12-21 2020-12-18 Renault Georges Ets outil électroportatif équipé d’un transformateur tournant doté de supports de bobine en plasto-ferrite
CN110421430A (zh) * 2019-08-16 2019-11-08 东莞市银泰丰光学科技有限公司 一种玻璃扩散板的制作设备及制作工艺
JP2022096834A (ja) * 2020-12-18 2022-06-30 株式会社ディスコ 研削ホイール
CN112892676B (zh) * 2021-01-18 2022-08-26 湖南乡乡嘴食品有限公司 一种新型大豆打磨机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62225280A (ja) * 1986-03-25 1987-10-03 斎藤 長男 超音波振動を振動工具に伝達する方法
JPH05200659A (ja) * 1992-01-24 1993-08-10 Olympus Optical Co Ltd 超音波研磨装置
JPH10156706A (ja) * 1996-11-27 1998-06-16 Speedfam Co Ltd 研磨装置及び研磨方法
JPH10315334A (ja) * 1997-05-20 1998-12-02 Seidensha Denshi Kogyo Kk 超音波加工装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5416375A (en) * 1992-06-15 1995-05-16 Olympus Optical Co., Ltd. Ultrasonic motor
US5688364A (en) * 1994-12-22 1997-11-18 Sony Corporation Chemical-mechanical polishing method and apparatus using ultrasound applied to the carrier and platen
CN2264058Y (zh) * 1995-12-08 1997-10-08 中国兵器工业第五二研究所 超声振动磨削头
US5968841A (en) * 1997-05-06 1999-10-19 International Business Machines Corporation Device and method for preventing settlement of particles on a chemical-mechanical polishing pad
US6290808B1 (en) * 1998-04-08 2001-09-18 Texas Instruments Incorporated Chemical mechanical polishing machine with ultrasonic vibration and method
JP3744711B2 (ja) * 1999-03-05 2006-02-15 株式会社岳将 超音波加工機におけるスピンドル構造
AU2003221126A1 (en) * 2002-03-25 2003-10-08 Kazumasa Ohnishi Lapping device and lapping method
US7749050B2 (en) * 2006-02-06 2010-07-06 Chien-Min Sung Pad conditioner dresser
US20100087125A1 (en) * 2007-03-07 2010-04-08 Kazumasa Ohnishi Polishing tool and polishing device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62225280A (ja) * 1986-03-25 1987-10-03 斎藤 長男 超音波振動を振動工具に伝達する方法
JPH05200659A (ja) * 1992-01-24 1993-08-10 Olympus Optical Co Ltd 超音波研磨装置
JPH10156706A (ja) * 1996-11-27 1998-06-16 Speedfam Co Ltd 研磨装置及び研磨方法
JPH10315334A (ja) * 1997-05-20 1998-12-02 Seidensha Denshi Kogyo Kk 超音波加工装置

Cited By (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008023693A (ja) * 2006-07-25 2008-02-07 Disco Abrasive Syst Ltd 研削装置および研削ホイール
JP2008085271A (ja) * 2006-09-29 2008-04-10 Disco Abrasive Syst Ltd 切削ブレードに付与する超音波振動の周波数設定方法および切削装置
JP2008159864A (ja) * 2006-12-25 2008-07-10 Disco Abrasive Syst Ltd 超音波振動子を備えた切削工具
JPWO2008108463A1 (ja) * 2007-03-07 2010-06-17 大西 一正 研磨具及び研磨装置
WO2008108463A1 (ja) * 2007-03-07 2008-09-12 Kazumasa Ohnishi 研磨具及び研磨装置
JP2009107065A (ja) * 2007-10-30 2009-05-21 Disco Abrasive Syst Ltd 研削ホイール
JP2009136991A (ja) * 2007-12-10 2009-06-25 Disco Abrasive Syst Ltd 超音波ホイール
JP2009241191A (ja) * 2008-03-31 2009-10-22 Disco Abrasive Syst Ltd 超音波振動子を備えた切削工具
JP2009285798A (ja) * 2008-05-30 2009-12-10 Disco Abrasive Syst Ltd サファイア基板の研削方法
JP2010058212A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Disco Abrasive Syst Ltd 研削ホイール
JP2010058252A (ja) * 2008-09-08 2010-03-18 Disco Abrasive Syst Ltd 研削ホイール
JP2011083849A (ja) * 2009-10-14 2011-04-28 Disco Abrasive Syst Ltd 加工工具
JP2014037034A (ja) * 2012-08-17 2014-02-27 Disco Abrasive Syst Ltd 超音波研削ホイール
JP2015058480A (ja) * 2013-09-17 2015-03-30 ミクロン精密株式会社 高周波振動援用研削装置
CN104002388A (zh) * 2014-05-22 2014-08-27 袁子科 一种聚能式瓷砖刮平机
CN104002388B (zh) * 2014-05-22 2016-03-30 袁子科 一种聚能式瓷砖刮平机
JP2016100557A (ja) * 2014-11-26 2016-05-30 株式会社ディスコ 研削方法
CN107855836A (zh) * 2017-12-06 2018-03-30 青岛理工大学 超声振动辅助磨削液微通道浸润的纳米流体微量润滑磨削装置
WO2019109920A1 (zh) * 2017-12-06 2019-06-13 青岛理工大学 超声振动辅助磨削液微通道浸润的纳米流体微量润滑磨削装置
GB2578978A (en) * 2017-12-06 2020-06-03 Univ Qingdao Technology Nano-fluid minimum quantity lubrication grinding apparatus with grinding fluid infiltration microchannel assisted by ultrasonic vibration
GB2578978B (en) * 2017-12-06 2022-05-04 Univ Qingdao Technology Nano-fluid minimum quantity lubrication grinding apparatus with grinding fluid infiltration microchannel assisted by ultrasonic vibration
US11597049B2 (en) 2017-12-06 2023-03-07 Qingdao university of technology Nanofluid minimum quantity lubrication grinding device of ultrasonic vibration assisted grinding fluid micro-channel infiltration

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