WO2022210721A1 - 加工装置および加工方法 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a processing device that grinds and polishes a workpiece.
- silicon has been used as a semiconductor material.
- the surface of the semiconductor material greatly affects the performance of the semiconductor device. Therefore, it has always been demanded to grind and polish silicon with high accuracy. Grinding and polishing of a silicon substrate is performed by fixing the substrate on a processing table, pressing the substrate with a processing head provided with a processing material such as a whetstone, and rotating the processing table and the processing head respectively.
- GaN, SiC, and diamond have attracted attention as next-generation semiconductor materials.
- GaN, SiC, and diamond have received particular attention in recent years due to their wider bandgap, superior dielectric strength, and high thermal conductivity compared to silicon.
- diamond substrates of 5 mm square can be produced by, for example, heteroepitaxial growth of diamond by CVD (Chemical Vapor Deposition), and attention has been focused on practical use of diamond in addition to GaN and SiC.
- Patent Literature 1 discloses a diamond polishing method in which a pad is pressed against the diamond surface and rotated to polish the surface of a diamond substrate.
- the diamond substrate is extremely hard, so even if the particles of the slurry and the oxidizing agent are adjusted, it will not lead to a drastic improvement in the polishing speed.
- a very high pressing force is required in order to process the diamond substrate while pressing and rotating it. Therefore, an apparatus having rigidity sufficient to process a silicon substrate is distorted during processing, making it difficult to process a diamond substrate with high accuracy.
- excessive pressure is applied to the diamond substrate, the diamond substrate and the platen may be damaged.
- diamond processing is generally performed by scaife polishing, lapping or polishing. This is done by rotating the surface plate or processing table and pressing the diamond fixed to the head against the surface plate or processing table. It is a method of polishing to
- scaife polishing requires a high pressing force, and considering the rigidity of the apparatus, only substrates with small areas can be polished. For example, if the length of one side of a rectangular substrate is doubled, the area is quadrupled, so the pressing force must be quadrupled. Therefore, polishing a diamond substrate by scaife polishing is not practical for large substrates.
- the inventors focused on the crystal structure of the material of the substrate.
- the c-plane is easier to process than the a-plane.
- a material such as diamond has an easy-to-process direction depending on the crystal plane. And if it is possible to grind and polish each material in the easy-to-process direction, the processing rate will improve, and it will be possible to polish high-hardness materials with equipment rigidity sufficient to process silicon substrates. be done.
- the present inventors departed from the conventional viewpoint of improving the rigidity of the apparatus, and dared to adopt reciprocating linear motion, which was conventionally avoided from the viewpoint of uniformly grinding and polishing the machined surface.
- a cam mechanism is provided between the surface plate or the machining head and the motor so that the machining head performs reciprocating linear motion in the direction of easy machining of each material.
- Non-Patent Document 2 Even with silicon, by grinding and polishing in the direction of easy processing, the processing rate can be improved more easily than before, and processing can be performed with lower device rigidity.
- the present invention was completed based on the knowledge that can be obtained. The present invention obtained from these findings is as follows.
- a processing apparatus comprising a fixing portion for fixing a workpiece or the like, and a processing head for grinding/polishing the workpiece with a processing material, wherein at least one of the fixing portion and the processing head includes a motor, and a cam mechanism for converting rotary motion of a motor into reciprocating linear motion, and grinds and polishes a workpiece by interlocking with the reciprocating linear motion converted by the cam mechanism.
- Each of the fixed part and the processing head includes a motor and a cam mechanism that converts the rotational motion of the shaft of the motor into reciprocating linear motion, and interlocks with the reciprocating linear motion converted by the cam mechanism (1) above.
- the processing apparatus according to any one of the above (5).
- FIG. 1 is a perspective view showing an example of a processing apparatus according to this embodiment.
- FIG. 2 is a flow chart of the processing method according to this embodiment.
- FIG. 3 is a flow chart of a processing method according to another embodiment.
- FIG. 1 is a perspective view showing an example of a processing apparatus 1 according to the present embodiment.
- the processing device 1 includes a fixed part 10 and a processing head 20 .
- the fixed part 10 is fixed to a surface plate (not shown) on the pedestal 2
- the machining head 20 is fixed to the cam mechanism 30 .
- the cam mechanism 30 is fixed to the shaft (not shown) of the motor 40 and converts the rotary motion of the shaft of the motor 40 into reciprocating linear motion by the power of the motor 40 .
- a motor 40 is fixed to the frame 3 .
- the processing apparatus 1 is also provided with a control panel (not shown) for controlling the rotational speed of the motor 40 and the processing time.
- the fixing part 10 fixes the workpiece 11 and the like by a chuck mechanism similar to the conventional one.
- chuck mechanisms include wax-down, vacuum chucks, and electrostatic chucks.
- the workpiece 11 may be fixed with a jig.
- a surface plate (not shown) that fixes the fixed part 10 is connected to the motor via a cam mechanism in the same manner as the processing head 20 in FIG. good too.
- the motor and cam mechanism are provided in the base 2, and can perform reciprocating linear motion in the horizontal direction 20a shown in FIG.
- the motor and cam mechanism provided in the pedestal 2 are not particularly limited, but may be similar to the cam mechanism 30 and motor 40 in FIG. Note that when the fixed part 10 is fixed to a surface plate (not shown), the operation of the fixed part 10 becomes the operation of the surface plate, and the surface plate performs reciprocating linear motion.
- the motion speed of the reciprocating linear motion depends on the rotation speed of the motor 40 .
- the movement speed is preferably 100 times/minute or more, more preferably 3000 times/minute or more.
- the upper limit is not particularly limited, the upper limit can be appropriately determined according to the performance of the cam mechanism 30 and the motor 40 . For example, it may be 100000 times/minute or 10000 times/minute. The faster the movement speed, the more the workpiece 11 can be ground and polished only by the shear force.
- the workpiece 11 is fixed to the fixing portion 10 of the processing apparatus 1, but the workpiece 11 may be fixed to a machining head, which will be described later.
- a whetstone, a polishing pad, or the like may be fixed to the fixed portion 10 as a processing material.
- the grindstone may be composed of, for example, diamond abrasive grains or CBN abrasive grains bound together by a vitrified bond. Further, slurry, chemicals for surface modification, and abrasive grains may be supplied between the fixed portion 10 and the workpiece 11 as in the conventional case.
- the work piece 11 to be processed by the processing apparatus 1 is, for example, a substrate of silicon, sapphire, GaN, alumina, SiC, diamond, glass material, amorphous material, single crystal material, or a cleaved surface. is preferred.
- the workpiece 11 may be in the form of a crystal ingot, a single crystal block, or the like, in addition to the substrate.
- the work piece 11 is fixed to the fixed part 10 or the processing head 20, but is fixed to the side that performs the reciprocating linear motion so that the work piece 11 can be easily ground or polished along the direction of easy processing. preferably.
- FIG. 1 shows the rectangular workpiece 11
- the shape of the workpiece 11 is not particularly limited.
- the easy-to-machine direction is a direction obtained according to the material of the workpiece 11 and its machined surface, and the easy-to-machine direction exists in all plane orientations.
- the easy processing direction of diamond is the predetermined direction described in Non-Patent Document 1, and if it is a cleaved surface, it can be further easily ground and polished.
- the easy-to-process direction of silicon is a predetermined direction described in Non-Patent Document 2.
- the machining head 20 performs reciprocating linear motion by a cam mechanism in accordance with the rotary motion of the motor.
- a cam mechanism in accordance with the rotary motion of the motor.
- it may be connected to a motor 40 via a cam mechanism 30, and the cam mechanism 30 can perform reciprocating linear motion.
- the configuration of the cam mechanism 30 is not particularly limited in the present invention, for example, the cam mechanism 30 shown in FIG. 1 may be used.
- the cam mechanism 30 includes an eccentric cylinder 31 and a recessed member 32 .
- the eccentric cylinder 31 is connected to the shaft (not shown) of the motor 40 and has a drive pin 33 on the surface facing the machining head 20 .
- the drive pin 33 protrudes into the recess 32 a of the recess member 32 .
- the concave member 32 moves only in the left-right direction 20a by a guide (not shown) provided in the left-right direction 20a shown in FIG. Even if the fixed portion 10 performs reciprocating linear motion, for example, if the cam mechanism 30 and the motor 40 are provided in the base 2, the concave member 32 is provided with a guide in the same manner as described above. As a result, the recess member moves only in the left-right direction 20a.
- the eccentric cylinder 31 rotates in the same direction together with the shaft of the motor 40 (not shown).
- the driving pin 33 rotates in a circular motion, is guided along the longitudinal direction of the recess 32a while sliding on the side wall of the recess 32a, and performs reciprocating linear motion in the front-rear direction 33a within the recess 32a.
- the concave member 32 When the drive pin 33 rotates to draw a circle, the concave member 32 performs reciprocating linear motion in the left-right direction 20a by a distance corresponding to the diameter of the circle drawn by the drive pin 33. Since the processing head 20 is fixed to the recessed member 32 , the processing head 20 performs reciprocating linear motion in the left-right direction 20 a like the recessed member 32 . Therefore, the rotary motion of the motor 40 is converted into reciprocating linear motion by the cam mechanism 30 , and the machining head 20 performs reciprocating linear motion on the surface of the workpiece 11 in conjunction with the converted reciprocating linear motion.
- the processing head 20 performs reciprocating linear motion to grind and polish the workpiece 11.
- the processing head 20 may be prevented from moving by a frame body. 3 may be directly fixed.
- the workpiece 11 may be ground and polished only by the reciprocating linear motion of the fixed part 10 .
- the cam mechanism 30 and the motor 40 may be provided in the pedestal 2 in the same manner as the processing head 20, as described above.
- the motion speed of the reciprocating linear motion is preferably 100 times/minute or more, more preferably 3000 times/minute or more.
- the upper limit is not particularly limited, the upper limit can be appropriately set according to the performance of the cam mechanism 30 and the motor 40. For example, it may be 100,000 times/minute or less, and may be 50,000 times/minute or less. The faster the movement speed, the more the workpiece 11 can be ground and polished only by the shear force.
- some conventional devices are equipped with a mechanism that causes a rotating processing head to perform an oscillating motion in order to reduce unevenness in grinding and polishing.
- This unevenness is caused by processing anisotropy of the workpiece. That is, when grinding and polishing are performed by rotating the processing head, the processing amount in the easy-to-process direction is large, and the processing amount in the difficult-to-process direction is small. end up
- a device provided with a mechanism that performs a swinging motion together with a rotating motion.
- the workpiece is not machined by the oscillating motion, but by the rotary motion of the machining head.
- the processing head rotates, if the oscillating motion is too fast, unevenness will occur. There is, and it is set to exercise late daringly. Therefore, in the conventional apparatus, it is impossible to grind or polish a substrate only by stopping the rotary motion and only by the oscillating motion.
- the machining head oscillates, but since the machining head rotates and performs the oscillating movement at a slow speed, when the machining head 20 performs reciprocating linear motion, It differs greatly from the processing apparatus 1 of the present embodiment, which does not rotate.
- both the fixed part 10 and the processing head 20 may perform reciprocating linear motion.
- each of the fixed part 10 and the machining head 20 is provided with the aforementioned cam mechanism 30 and motor 40 .
- the concave members 32 of the cam mechanism 30 move only in the left-right direction 20a by guides (not shown).
- the reciprocating linear motion directions of the fixed part 10 and the processing head 20 may be the same direction or opposite directions. If the reciprocating linear motion direction of the processing head 20 is opposite to the reciprocating linear motion direction of the fixed part 10, each reciprocating linear motion speed may be the same. When the reciprocating linear motion speeds are different, the same direction and the opposite direction are periodically repeated.
- the relative speed is doubled. Therefore, the machining rate is improved as compared with the case where only one of them reciprocates linearly. Further, when grinding or polishing is performed by this operation, the relative speed is doubled, so the number of revolutions of the motor 40 provided in the fixed part 10 and the processing head 20 can be halved. load can be reduced.
- the reciprocating linear motion speed is 1000 times/minute.
- each reciprocating linear motion speed must be 500 times. /min will suffice.
- the reciprocating linear motion speeds of the fixed part 10 and the processing head 20 are different, and in the operation in which the opposite direction and the same direction are periodically repeated, polishing and grinding are periodically performed in the same direction. , the load applied to the processing apparatus 1 is reduced, and more highly accurate surface processing can be achieved.
- the surface of the workpiece 11 is ground and polished using shearing force generated between the workpiece 11 and the workpiece as the main processing force.
- a pressing force is required in addition to the shearing force.
- the workpiece 11 is ground and polished mainly by shear force, and the pressing force of the processing head 20 hardly acts on the grinding and polishing.
- the pressing force may be 100 kg/cm 2 or less, more preferably 1 kg/cm 2 or less, and may be 0.1 kg/cm 2 or less. .
- the pressing force can be measured by, for example, a load cell.
- the processing head 20 of the processing apparatus 1 may be provided with a grindstone or polishing pad (not shown) on the surface on the side of the workpiece 11 as a processing material.
- a grindstone for example, diamond abrasive grains or CBN abrasive grains may be bonded with a vitrified bond.
- the processing material is not always provided on the processing head 20, and may be slurry containing abrasive grains, chemicals for surface grinding/polishing, or abrasive grain powder. Grinding/polishing may be performed while these processing materials are supplied between the processing head 20 and the workpiece 11 .
- the workpiece 11 may be fixed to the machining head 20 . In this case, when the processing material is a grindstone or a processing tool, these may be fixed to the fixed portion 10 .
- the processing apparatus 1 grinds and polishes the workpiece 11 while at least one of the fixed part 10 and the processing head 20 performs reciprocating linear motion. Grinding and polishing can be performed in the easy-to-process direction of the workpiece 11 compared to the case where grinding and polishing are performed while the processing head and the surface plate rotate as in the conventional processing apparatus. Therefore, the load on the processing apparatus 1 is reduced, and even if the workpiece 11 has a high hardness such as diamond, the workpiece can be ground and polished at a high processing rate with the rigidity of the conventional apparatus. .
- the other when one of the fixed part 10 and the processing head 20 performs the reciprocating linear motion as described above, the other is provided with a motor as in the conventional device, and the shaft of the motor is The rotary motion may be performed in conjunction with the rotary motion of .
- the flow line of the workpiece on the workpiece 11 becomes a bellows shape.
- the bellows crests and troughs deviate from the easy machining direction of the workpiece 11 .
- the motion speed of the reciprocating linear motion is interlocked with the rotation speed of the motor 40, the motion is at high speed. Therefore, compared to the conventional apparatus in which both the fixed part 10 and the machining head 20 rotate, the workpiece 11 is generally machined in the easy-to-machine direction. Rigidity is suppressed and a high processing rate is obtained. In this case, as compared with the conventional case where at least one of them performs rotary motion for grinding and polishing, deviation from the direction of easy processing is greatly reduced, so the rigidity of the device can be kept lower than in the conventional case. and improve processing quality.
- the reciprocating linear motion speed of the side performing the reciprocating linear motion is set as much as possible so that the processing direction of grinding/polishing approaches the easy processing direction of the workpiece 11 as much as possible. Early is better.
- the movement speed is preferably 1,000 to 100,000 times/minute, more preferably 10,000 to 80,000 times/minute.
- the rotation mechanism when the fixed part 10 or the processing head 20 rotates may be the same as that of the conventional device. Further, the rotational speed may be the same as that of the conventional apparatus, but it is preferable that the rotational speed is as slow as possible in order to approach the easy-to-process direction of the workpiece 11 as much as possible.
- the movement speed is 1000 rpm or less, more preferably 500 rpm or less, and even more preferably 100 rpm or less.
- V reciprocating linear motion :V rotary motion 1000:1 to 1:1, more preferably 1000. :1 to 160:1.
- the fixed part 10 has three types of fixed, rotary motion, and reciprocating linear motion
- the processing head 20 also has three types of fixed, rotary motion, and reciprocating linear motion, for a total of nine. Contain street pattern. Furthermore, since two cases, that is, the case where the workpiece 11 is fixed to the fixed part 10 and the case where it is fixed to the processing head 20 are included, a total of 18 types of operation modes are included.
- processing can be performed using, for example, the processing apparatus 1 described above. Specifically, a processing method is illustrated in which a diamond substrate as a workpiece 11 is polished by reciprocating linear motion of a processing head 20 having a fixed portion 10 fixed to a pedestal 2 so as not to move and having a diamond grindstone as a processing material. and will be described with reference to FIG.
- FIG. 2 is a flow chart of the processing method according to this embodiment.
- a diamond substrate having a thickness of 50 ⁇ m to 2 mm and a size of 5 to 7 mm square is prepared, for example, by heteroepitaxial growth of diamond by CVD (S1).
- a substrate fixing tape is attached to the fixing portion 10 (S2).
- S2 when the diamond substrate is fixed to the processing head 20, a substrate fixing tape is adhered to the processing head 20. As shown in FIG.
- the diamond substrate is fixed to the fixing part 10 (S3).
- the diamond substrate is fixed by the fixing portion 10 so that the direction of the reciprocating linear motion of the processing head 20 is at an angle of 90° with respect to the (100) plane of the manufactured diamond substrate. Since the diamond substrate is provided with a mark in advance so that the direction of easy polishing can be identified, the diamond substrate is fixed to the fixing portion 10 based on the mark.
- the machining head 20 is pressed against the machining surface of the workpiece 11 (S4).
- the pressing force can be measured with a load cell, and the pressing force is, for example, 100 kg/cm 2 or less. Normally, the pressing force due to the weight of the processing head 20 may be sufficient.
- a control panel (not shown) provided in the processing apparatus 1 is used to set the rotational speed of the motor 40 and the processing time, and the processing head 20 starts reciprocating linear motion (S5) to start polishing the diamond substrate. do. If there is no control panel, grinding or polishing may be performed while observing the workpiece 11 through an external monitor (not shown) to monitor the amount of machining. In order to confirm the polishing amount of the substrate, the movement of the processing head 20 may be stopped midway to measure the polishing amount of the diamond substrate.
- the reciprocating linear motion speed of the processing head may be 100 times/minute or more, for example, 3000 to 5000 times/minute.
- S5 and S4 in FIG. 2 may be reversed, as in FIG.
- the machining head 20 may be pressed against the machining surface of the workpiece 11 after the reciprocating linear motion of the machining head 20 is started. Further, when the fixed part 10 also performs reciprocating linear motion, the timing of the operation of the fixed part 10 may be the same as that of the processing head 20 . Even when one of the fixed part 10 and the processing head 20 rotates, the timing of the operation may be the same timing as the operation of the other. After reaching a predetermined machining time or machining amount, the machining is terminated.
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Abstract
従来の装置の剛性で高い加工レートにて被加工物の加工を行うことができる加工装置および加工方法を提供する。加工装置は、被加工物等を固定する固定部と、加工材で被加工物の研削・研磨を行う加工ヘッドと、を備える。固定部および加工ヘッドの少なくとも一方は、モータ、およびモータの回転運動を往復直線運動に変換するカム機構を備え、カム機構で変換された往復直線運動に連動することにより、被加工物の研削・研磨を行う。
Description
本発明は、被加工物の研削・研磨を行う加工装置に関する。
従来から、半導体材料としてシリコンが用いられている。半導体材料の表面は半導体装置の性能に大きく影響する。このため、シリコンの研削・研磨を高い精度で行うことは、従来から現在に至るまで常に要求されている。シリコン基板の研削・研磨は、基板を加工テーブルに固定し、砥石などの加工材が設けられている加工ヘッドで基板を加圧し、加工テーブルと加工ヘッドを各々回転させることにより行われている。
近年では、次世代の半導体材料として、シリコンに代えて、サファイヤ、GaN、SiC、ダイヤモンドが注目されている。GaN、SiC、およびダイヤモンドは、シリコンと比較してバンドギャップが広く絶縁耐圧に優れ、熱伝導率が高いことから、近年では特に注目されている。最近では、例えばCVD(化学気相蒸着)によるダイヤモンドのヘテロエピタキシャル成長により、□5mmのダイヤモンド基板の製造が可能であり、GaNやSiCに加えてダイヤモンドも実用化に向けて注目されている。
CVD単結晶ダイヤモンドの結晶品質は、高温高圧(HPHT)法で成長したダイヤモンドの品質にはわずかに及ばないものの、ダイヤモンド基板の表面加工精度を向上させることにより、高温高圧法で成長したダイヤモンドと比較して同等以上になる。このため、ダイヤモンド基板の表面加工技術として種々の検討がなされている。例えば特許文献1には、パッドをダイヤモンド表面に押圧させながら回転させてダイヤモンド基板の表面を研磨するダイヤモンドの研磨方法が開示されている。
Grodzinski, Paul, "Diamond Technology", N.A.G. Press, 1956
Hironori Yamashida, Hidetoshi Takeda, Hideo Aida, "Planarization of brittle materials by laser assisted machining", International Conference on Planarization / CMP Technology ・ November 19-21, 2014 Kobe, 344-347.
特許文献1に記載の発明によれば、ダイヤモンドが極端に硬く化学的に不活性であるため、従来の化学機械研磨ではダイヤモンド基板の平坦化を行うことができない、とされている。この課題を解決するため、同文献に記載の発明ではスラリー中の粒子や酸化剤に着目することにより表面粗さの低減と研磨速度の向上が図られている。
しかし、前述のように、ダイヤモンド基板は極めて硬いため、スラリーの粒子や酸化剤が調整されたとしても研磨速度の抜本的な向上には繋がらない。また、ダイヤモンド基板を押圧するとともに回転しながら加工を行うためには、極めて高い押圧力が必要になる。したがって、シリコン基板の加工を行うことができる程度の剛性を備える装置では、加工中に装置が歪んでしまい、ダイヤモンド基板の加工を高い精度で行うことは難しい。さらに、ダイヤモンド基板には過度の圧力が加わるため、ダイヤモンド基板や定盤が損傷する恐れがある。これらの課題は、シリコン基板の加工装置でサファイヤ、GaN、SiCを加工する際にも当てはまることがある。
また、ダイヤモンドの加工は、一般にスカイフ研磨または、ラップ研磨もしくはポリッシュ加工により行われる。これは、定盤または加工テーブルを回転させ、ヘッドに固定されたダイヤモンドを定盤または加工テーブルに押し付けながら加工する際に生じる摩擦熱で酸化還元反応が生じ、この反応を利用して熱化学的に研磨する方法である。しかし、スカイフ研磨では高い押圧力が必要であり、装置剛性を考慮すると小さい面積の基板しか研磨を行うことができない。例えば、矩形基板において一辺の長さを2倍にすると面積は4倍になるため、押圧力を4倍にしなければならない。したがって、スカイフ研磨でダイヤモンド基板を研磨することは、大型基板では現実的ではない。
さらに、スカイフ研磨では、硬度が高い材料を加圧する為、材料表面の凹凸や変質層が形成されることがある。また、ダイヤモンド、サファイヤ、GaN、SiCなどは硬いため、スカイフ研磨であっても研磨時間がかかり、高品質の基板材料を得ることは困難である。
そこで、本発明の課題は、従来の装置の剛性で高い加工レートにて被加工物の加工を行うとともに、被加工物の品質の劣化を抑制することができる加工装置および加工方法を提供することである。
シリコン基板の研削・研磨は、加工面に対して均一に研削・研磨を行うため、従来から定盤もしくは加工テーブルや加工ヘッドが回転することにより行われている。これは、シリコンはダイヤモンド等と比較して硬度が低く、シリコンの結晶方位に由来する加工容易方向を考慮せずともある程度の加工レートが得られるためである。また、定盤や加工ヘッドを回転させて研削・研磨が行われると、基板表面の均質化を図ることができるためである。ダイヤモンドなどの硬い材料の研削・研磨においても、シリコン基板の加工と同様に、定盤や加工ヘッドを回転させて研削・研磨が行われていた。
しかし、硬い材料の研削・研磨でも、従来のように定盤や加工ヘッドを回転させていたため、前述のように加工レートが低く、シリコン基板の加工装置では装置剛性が足りないという課題が発生していた。
本発明者らは、基板の材質の結晶構造に着目した。例えば、サファイヤであれば、a面よりc面の方が加工しやすい。ダイヤモンドなどの材料であっても、非特許文献1に記載のように、結晶面に応じて加工容易方向が存在する。そして、各材料の加工容易方向に研削・研磨を行うことができれば、加工レートが向上するとともに、シリコン基板を加工することができる程度の装置剛性で硬度の高い材質を研磨することができると考えられる。
ただ、従来の研磨装置では定盤や加工ヘッドを回転しながら研磨を行うため、加工容易方向に研磨を行うことができない。基板が小さく、または研削・研磨時の回転半径が大きければ、略加工容易方向に研削・研磨を行うことができると思われる。しかし、従来の加工方法では結晶構造に着目した加工を行うことが難しく、これを理由として基板の小型化を図ることは、基板の大型化が望まれる昨今の実情には合致しない。また、たまたま略加工容易方向で研削・研磨を行うことができたとしても、それは略加工方向での研削・研磨であって、加工容易方向からある程度ずれた方向での研削・研磨になってしまう。またさらに、従来の研磨装置の定盤や加工ヘッドは回転しているため、基板を小型にするとともに回転半径を大きくしたとしても、定盤や加工ヘッドは回転しているため、加工方向は加工容易方向から大きくずれてしまう。
そこで、本発明者らは、従来のように装置の剛性を向上させる観点から離れ、加工面を均一に研削・研磨する観点から従来では避けられていた往復直線運動を、敢えて採用した。そして、加工ヘッドが各材料の加工容易方向に往復直線運動を行うように、定盤または加工ヘッドとモータとの間にカム機構を設けた。その結果、定盤などの固定部および加工ヘッドの少なくとも一方が加工容易方向に沿って往復直線運動を行えば、被加工物を必要以上に押圧しなくても、高い加工レート且つ従来と同程度の装置剛性で硬い材料の研削・研磨を行うことができる知見が得られた。これにともない、□5mmを超える大型のダイヤモンド基板であっても、容易に研削・研磨を行うことができる知見が得られた。さらには、非特許文献2に示すように、シリコンであっても加工容易方向に研削・研磨を行うことにより、従来よりも更に容易に加工レートが向上するとともに、更に低い装置剛性で加工を行うことができる知見により、本発明は完成された。
これらの知見により得られた本発明は以下のとおりである。
これらの知見により得られた本発明は以下のとおりである。
(1)被加工物等を固定する固定部と、加工材で被加工物の研削・研磨を行う加工ヘッドと、を備える加工装置であって、固定部および加工ヘッドの少なくとも一方は、モータ、およびモータの回転運動を往復直線運動に変換するカム機構を備え、カム機構で変換された往復直線運動に連動することにより、被加工物の研削・研磨を行うことを特徴とする加工装置。
(2)被加工物は、被加工物と加工材との間に発生するせん断力を主たる加工力として研削・研磨がなされる、上記(1)に記載の加工装置。
(3)往復直線運動の運動速度は、100回/分以上である、上記(1)または上記(2)に記載の加工装置。
(4)被加工物は、ガラス材料、アモルファス材料、単結晶材料又はへき開面を有する材料で構成される、上記(1)~上記(3)のいずれか1項に記載の加工装置。
(5)被加工物は基板である、上記(1)~上記(4)のいずれか1項に記載の加工装置。
(6)固定部および加工ヘッドのいずれか一方が往復直線運動により被加工物の研削・研磨を行う場合、他方は動かないように固定されている、上記(1)~上記(5)のいずれか1項に記載の加工装置。
(7)固定部および加工ヘッドの各々は、モータ、およびモータの軸の回転運動を往復直線運動に変換するカム機構を備え、カム機構で変換された往復直線運動に連動する、上記(1)~上記(5)のいずれか1項に記載の加工装置。
(8)固定部と加工ヘッドは、互いに反対方向に往復直線運動を行う、上記(7)に記載の加工装置。
(9)固定部および加工ヘッドの運動速度は異なり、互いに周期的に反対方向および同一方向の運動を繰り返す、上記(7)に記載の加工装置。
(10)固定部および加工ヘッドのいずれか一方が往復直線運動により被加工物の研削・研磨を行う場合、他方は、モータを備え、モータの軸の回転運動に連動して回転運動を行う、上記(1)~上記(5)のいずれか1項に記載の加工装置。
(11)被加工物等を固定する固定部と、加工材で被加工物の研削・研磨を行う加工ヘッドと、を備える上記(1)~上記(10)のいずれか1項に記載の加工装置を用いた加工方法であって、固定部および加工ヘッドの少なくとも一方は、モータ、およびモータの回転運動を往復直線運動に変換するカム機構を備え、カム機構で変換された往復直線運動に連動することにより、被加工物の研削・研磨を行うことを特徴とする加工方法。
本発明の実施形態を図面に基づいて詳述する。本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。各実施形態に記載されている事項を組み合わせてもよい。
1.加工装置の構成
図1は、本実施形態に係る加工装置1の一例を示す斜視図である。加工装置1は、固定部10と加工ヘッド20を備える。固定部10は台座2上の不図示の定盤に固定されており、加工ヘッド20はカム機構30に固定されている。カム機構30はモータ40の軸(不図示)に固定されており、モータ40の動力によりモータ40の軸の回転運動を往復直線運動に変換する。モータ40は枠体3に固定されている。また、加工装置1には、モータ40の回転速度や加工時間を制御するための不図示の制御パネルが設けられている。
図1は、本実施形態に係る加工装置1の一例を示す斜視図である。加工装置1は、固定部10と加工ヘッド20を備える。固定部10は台座2上の不図示の定盤に固定されており、加工ヘッド20はカム機構30に固定されている。カム機構30はモータ40の軸(不図示)に固定されており、モータ40の動力によりモータ40の軸の回転運動を往復直線運動に変換する。モータ40は枠体3に固定されている。また、加工装置1には、モータ40の回転速度や加工時間を制御するための不図示の制御パネルが設けられている。
(1)固定部
固定部10は、従来と同様のチャック機構により被加工物11等を固定する。チャック機構としては、例えばワックスダウン、真空チャック、静電チャックなどが挙げられる。研削・研磨時に被加工物11がずれないようにするため、被加工物11を治具で固定してもよい。
固定部10は、従来と同様のチャック機構により被加工物11等を固定する。チャック機構としては、例えばワックスダウン、真空チャック、静電チャックなどが挙げられる。研削・研磨時に被加工物11がずれないようにするため、被加工物11を治具で固定してもよい。
固定部10は、図1では台座2に固定されているが、図1の加工ヘッド20と同様に、固定部10を固定する不図示の定盤がカム機構を介してモータと接続されていてもよい。この場合、モータとカム機構は台座2内に設けられ、また、図1に示す左右方向20aに往復直線運動を行うことができる。台座2内に設けられるモータおよびカム機構は特に限定されないが、図1のカム機構30およびモータ40と同様であってもよい。なお、固定部10が不図示の定盤に固定されている場合、固定部10の動作は定盤の動作になり、定盤が往復直線運動を行うことになる。
固定部10が往復直線運動を行う場合、往復直線運動の運動速度は、モータ40の回転速度に依存する。運動速度は100回/分以上が好ましく、3000回/分以上が更に好ましい。上限は特に限定されないが、カム機構30とモータ40の性能に応じて適宜上限を定めることができる。例えば、100000回/分であってもよく、10000回/分であってもよい。運動速度が早いほどせん断力のみで被加工物11の研削・研磨を行うことができる。
また、図1では、加工装置1には固定部10に被加工物11が固定されているが、被加工物11が後述する加工ヘッドに固定されていてもよい。この場合、固定部10には、加工材として、砥石や研磨パッドなどが固定されていてもよい。砥石としては、例えばダイヤモンド砥粒やCBN砥粒がビトリファイドボンドで結着されて構成されていてもよい。また、従来と同様に、スラリー、表面改質用の薬品、砥粒が固定部10と被加工物11との間に供給されるようにしてもよい。
(2)被加工物
加工装置1で加工する被加工物11とは、例えば、シリコン、サファイヤ、GaN、アルミナ、SiC、ダイヤモンドの基板が挙げられ、ガラス材料、アモルファス材料、単結晶材料又はへき開面を有する材料が好ましい。被加工物11は、基板の他に、結晶インゴット、単結晶ブロックなどの形態を有した被加工物11であってもよい。被加工物11は、固定部10または加工ヘッド20に固定されているが、被加工物11の加工容易方向に沿って研削や研磨が行われやすくするため、往復直線運動を行う方に固定されることが好ましい。
加工装置1で加工する被加工物11とは、例えば、シリコン、サファイヤ、GaN、アルミナ、SiC、ダイヤモンドの基板が挙げられ、ガラス材料、アモルファス材料、単結晶材料又はへき開面を有する材料が好ましい。被加工物11は、基板の他に、結晶インゴット、単結晶ブロックなどの形態を有した被加工物11であってもよい。被加工物11は、固定部10または加工ヘッド20に固定されているが、被加工物11の加工容易方向に沿って研削や研磨が行われやすくするため、往復直線運動を行う方に固定されることが好ましい。
また、図1では矩形状の被加工物11を示しているが、被加工物11の形状は特に限定されない。本発明において、加工容易方向とは、被加工物11の材質とその加工面に応じて得られる方向であり、すべての面方位に加工容易方向が存在する。例えばダイヤモンドの加工容易方向は非特許文献1に記載されている所定の方向であり、へき開面であれば更に研削・研磨を容易に行うことができる。シリコンの加工容易方向は、非特許文献2に記載されている所定の方向である。
(3)加工ヘッド
加工ヘッド20は、モータの回転運動をカム機構により往復直線運動を行う。例えば図1に示すように、カム機構30を介してモータ40と接続されていてもよく、カム機構30により往復直線運動を行うことができる。本発明においてカム機構30の構成は特に限定されないが、例えば図1に示すカム機構30を用いてもよい。カム機構30は、偏心筒31、凹部材32を備える。偏心筒31は、モータ40の軸(不図示)に接続されているとともに、加工ヘッド20側の面に駆動ピン33を備える。駆動ピン33は、凹部材32の凹部32aに突出している。また、凹部材32は、図1に示す左右方向20aに設けられている不図示のガイドにより、左右方向20aにのみ動作する。
なお、前述の固定部10が往復直線運動を行う場合であって、例えば台座2内にカム機構30およびモータ40が設けられる場合であっても、上述と同様に凹部材32にはガイドが設けられることにより、凹部材が左右方向20aにのみ動作する。
加工ヘッド20は、モータの回転運動をカム機構により往復直線運動を行う。例えば図1に示すように、カム機構30を介してモータ40と接続されていてもよく、カム機構30により往復直線運動を行うことができる。本発明においてカム機構30の構成は特に限定されないが、例えば図1に示すカム機構30を用いてもよい。カム機構30は、偏心筒31、凹部材32を備える。偏心筒31は、モータ40の軸(不図示)に接続されているとともに、加工ヘッド20側の面に駆動ピン33を備える。駆動ピン33は、凹部材32の凹部32aに突出している。また、凹部材32は、図1に示す左右方向20aに設けられている不図示のガイドにより、左右方向20aにのみ動作する。
なお、前述の固定部10が往復直線運動を行う場合であって、例えば台座2内にカム機構30およびモータ40が設けられる場合であっても、上述と同様に凹部材32にはガイドが設けられることにより、凹部材が左右方向20aにのみ動作する。
モータ40が回転方向40aの方向に回転すると、不図示のモータ40の軸とともに偏心筒31も同方向に回転する。この際、駆動ピン33は、円を描くように回転し、凹部32aの側壁に摺動しながら凹部32aの長手方向に沿って案内され、凹部32a内において前後方向33aに往復直線運動を行う。
駆動ピン33が円を描くように回転すると、凹部材32は駆動ピン33が描く円の直径に相当する距離だけ左右方向20aに往復直線運動を行う。加工ヘッド20は、凹部材32に固定されているため、凹部材32と同様に左右方向20aに往復直線運動を行う。したがって、モータ40の回転運動がカム機構30により往復直線運動に変換され、加工ヘッド20が変換された往復直線運動に連動し、被加工物11の表面で往復直線運動を行う。
本実施形態に係る加工装置1では、加工ヘッド20が往復直線運動を行うことにより被加工物11の研削・研磨が行われることを説明したが、例えば、加工ヘッド20が動かないように枠体3に直接固定されていてもよい。この場合、固定部10の往復直線運動だけで被加工物11の研削・研磨が行われてもよい。固定部10が往復直線運動を行うためには、前述のように、例えば、加工ヘッド20と同様にカム機構30とモータ40が台座2内に設けてもよい。
加工ヘッド20が往復直線運動を行う場合、往復直線運動の運動速度は、100回/分以上が好ましく、3000回/分以上が更に好ましい。上限は特に限定されないが、カム機構30とモータ40の性能に応じて適宜上限を定めることができるが、例えば100000回/分以下であればよく、50000回/分以下であってもよい。運動速度が早いほどせん断力のみで被加工物11の研削・研磨を行うことができる。
なお、従来の装置の中には、研削や研磨のムラを低減するために、回転する加工ヘッドが揺動運動を行う機構を備えるものがある。このムラは、被加工物の加工異方性に起因する。すなわち、加工ヘッドが回転することにより研削・研磨が行われる場合、加工し易い方向の加工量が大きく、加工し難い方向の加工量が小さくなるため、回転運動による研削・研磨では加工ムラが生じてしまう。このようなムラを抑制するために、回転運動とともに揺動運動を行う機構が設けられている装置がある。
ただ、この機構を備える装置であっても、揺動運動によって被加工物が加工されるのではなく、あくまで加工ヘッドの回転運動により被加工物が加工される。このような従来の装置では、加工ヘッドが回転運動を行うため、揺動運動が早いと、むしろ、ムラが出てしまうことから、揺動運動の運動速度は通常1~10回/分程度であり、敢えて遅く運動するように設定されている。したがって、従来の装置において、回転運動を停止するとともに揺動運動のみで基板の研削や研磨を行うことは不可能である。このように、従来の装置では、加工ヘッドが揺動運動を行うものもあったが、加工ヘッドが回転しつつ速度が遅い揺動運動を行うため、加工ヘッド20が往復直線運動を行う際に回転運動を行わない本実施形態の加工装置1とは大きく異なる。
また、本実施形態の変形例として、固定部10と加工ヘッド20が共に往復直線運動を行ってもよい。この場合、固定部10および加工ヘッド20の各々が、前述のカム機構30およびモータ40を備えることになる。また、前述のように、カム機構30の凹部材32は、各々不図示のガイドで左右方向20aにのみ動作する。
固定部10および加工ヘッド20の各々の往復直線運動方向は、同一方向であっても反対方向であってもよい。加工ヘッド20の往復直線運動方向が固定部10の往復直線運動方向と反対方向である場合には、各々の往復直線運動速度は同じであってもよい。往復直線運動速度が異なる場合には、周期的に同一方向と反対方向が繰り返されることになる。
固定部10と加工ヘッド20が互いに逆向きに同じ速度で往復直線運動を行う場合には、相対速度が2倍になる。このため、いずれか一方だけ往復直線運動を行う場合と比較して加工レートが向上する。また、この動作で研削や研磨を行う場合には、相対速度が2倍になるために固定部10および加工ヘッド20に設けられているモータ40の回転数を半分にすることができ、モータ40の負荷を低減することができる。例えば、加工ヘッド20のみ往復直線運動を行う図1に示す加工装置1において、往復直線運動速度が1000回/分であるとする。固定部10が加工ヘッド20とは反対方向に同じ速度で往復直線運動を行う装置を用いて、前述の装置と同じ加工速度で基板を加工するためには、各々の往復直線運動速度は500回/分でよいことになる。
また、固定部10と加工ヘッド20の往復直線運動速度が異なり、反対方向と同一方向が周期的に繰り返される動作では、周期的に同一方向での研磨や研削が行われるため、被加工物11と加工装置1に加わる負荷が低減され、より高精度の表面加工を実現することができる。固定部10と加工ヘッド20の往復直線運動速度の比は、前述の往復直線運動速度の範囲内において、V固定部:V加工ヘッド=1:10~10:1の範囲であればよく、1:5~5:1であることがより好ましい。この範囲であれば、被加工物11をソフトに加工することができ、加工精度が更に向上する。
本実施形態では、被加工物11の表面は、被加工物11と加工材との間に発生するせん断力を主たる加工力として研削・研磨が行われることになる。従来の加工装置では、加工容易方向での研削や研磨が行われないため、せん断力に加えて押圧力も必要になる。このため、特にダイヤモンドやGaNのように高硬度の材料を加工する場合には、高い装置剛性が必要になるとともに加工レートが向上しない。これに対して、本実施形態においては、被加工物11の研削・研磨は、主としてせん断力で行われ、加工ヘッド20による押圧力は研削や研磨にほとんど作用しない。これは、固定部10や加工ヘッド20の往復直線運動が被加工物11の加工容易方向に沿って行われる場合には、特に容易に研削・研磨が行われ、押圧力がほとんど必要ではないためである。押圧力は、100kg/cm2以下であればよく、1kg/cm2以下であれば更によく、0.1kg/cm2以下であってもよく、加工ヘッド20の自重による押圧力であればよい。押圧力は、例えばロードセルにより測定することができる。
加工装置1の加工ヘッド20は、加工材として、被加工物11側の面に不図示の砥石や研磨パッドが設けられていてもよい。砥石、例えば、ダイヤモンド砥粒やCBN砥粒がビトリファイドボンドで結着して構成されていてもよい。また、加工材は、必ず加工ヘッド20に設けられるわけはなく、砥粒を含有するスラリー、表面研削・研磨用薬品、砥粒粉末でもよい。これらの加工材を加工ヘッド20と被加工物11との間に供給されながら研削・研磨が行われてもよい。
加工ヘッド20に被加工物11が固定されていてもよい。この場合、加工材が砥石や加工工具である場合には、これらは固定部10に固定されていてもよい。
加工ヘッド20に被加工物11が固定されていてもよい。この場合、加工材が砥石や加工工具である場合には、これらは固定部10に固定されていてもよい。
本実施形態に係る加工装置1は、固定部10および加工ヘッド20の少なくとも一方が往復直線運動を行いながら被加工物11の研削・研磨を行う。従来の加工装置ように加工ヘッドや定盤が回転しながら研削・研磨が行われる場合と比較して、被加工物11の加工容易方向で研削・研磨を行うことができる。このため、加工装置1への負荷が低減され、ダイヤモンドなどの高硬度の被加工物11であっても従来の装置の剛性で高い加工レートにて被加工物の研削・研磨を行うことができる。
さらに、本実施形態の変形例としては、固定部10および加工ヘッド20のいずれか一方が前述のように往復直線運動を行う場合、他方は、従来の装置と同様にモータを備え、モータの軸の回転運動に連動して回転運動を行ってもよい。一方が往復直線運動を行うとともに他方が回転運動を行う場合、被加工物11上での加工材の動線は蛇腹状になる。この場合、固定部10および加工ヘッド20がいずれも往復直線運動を行う場合と比較して、蛇腹の山と谷の幅だけ被加工物11の加工容易方向からズレる。しかし、往復直線運動の運動速度はモータ40の回転速度に連動するために高速で運動する。したがって、従来の装置のように、固定部10と加工ヘッド20の両方が回転する場合と比較して、被加工物11は概ね加工容易方向での加工が行われるため、従来と比較して装置剛性が抑制されるとともに高い加工レートが得られる。この場合、従来のように少なくとも一方が回転運動を行うことにより研削・研磨を行う場合と比較して、加工容易方向からのずれは大幅に低減されるため、従来よりも装置剛性を低く抑えることができ、加工品質も向上する。
このように、一方が回転運動を行う形態では、研削・研磨の加工方向が被加工物11の加工容易方向になるべく近づくようにするため、往復直線運動を行う方の往復直線運動速度は、なるべく早い方が好まし。運動速度は、好ましくは1000~100000回/分であり、更に好ましくは10000~80000回/分である。
固定部10または加工ヘッド20が回転運動を行う場合の回転機構は従来の装置と同様でよい。また、回転速度も従来の装置と同様でよいが、なるべく被加工物11の加工容易方向に近づくようにするため、回転速度はなるべく遅い方が好ましい。運動速度は、1000rpm以下であり、より好ましくは500rpm以下であり、さらに好ましくは100rpm以下である。
このように、一方が往復直線運動を行い他方が回転運動を行う場合の運動速度の比は、好ましくはV往復直線運動:V回転運動=1000:1~1:1であり、より好ましくは1000:1~160:1である。この範囲であれば、一方が回転運動を行う場合であっても、被加工物11の加工容易方向になるべく近い方向で研削や研磨を行うことができる。
以上より、本実施形態および変形例は、固定部10が固定、回転運動、往復直線運動の3通りであり、加工ヘッド20も固定、回転運動、往復直線運動の3通りであり、合計で9通りのパターンを包含する。さらに、被加工物11が固定部10に固定される場合と加工ヘッド20に固定されている場合の2通りを包含するため、合計で18通りの動作形態が包含されることになる。
2.加工方法
本実施形態に係る加工方法は、例えば前述の加工装置1を用いて加工することができる。詳細には、固定部10が動かないように台座2に固定されており、加工材としてダイヤモンド砥石を備える加工ヘッド20の往復直線運動により、被加工物11としてダイヤモンド基板を研磨する加工方法を例示し、図2を用いて説明する。
本実施形態に係る加工方法は、例えば前述の加工装置1を用いて加工することができる。詳細には、固定部10が動かないように台座2に固定されており、加工材としてダイヤモンド砥石を備える加工ヘッド20の往復直線運動により、被加工物11としてダイヤモンド基板を研磨する加工方法を例示し、図2を用いて説明する。
図2は、本実施形態に係る加工方法のフローチャートである。まず、例えばCVDによるダイヤモンドのヘテロエピタキシャル成長により製造された、板厚が50μm~2mmである□5~7mmのダイヤモンド基板を準備する(S1)。次いで、固定部10に基板固定用テープを貼着する(S2)。
S2において、ダイヤモンド基板を加工ヘッド20に固定する場合には、基板固定用テープを加工ヘッド20に貼着する。
S2において、ダイヤモンド基板を加工ヘッド20に固定する場合には、基板固定用テープを加工ヘッド20に貼着する。
次に、ダイヤモンド基板を固定部10に固定する(S3)。ダイヤモンド基板の(100)面を研磨する場合には、90°、180°、または270°の角度で加工ヘッド20の往復直線運動により研磨を行うことが望ましい。例えば、製造したダイヤモンド基板の(100)面に対して90°の角度が加工ヘッド20の往復直線運動の方向になるように、ダイヤモンド基板を固定部10で固定する。ダイヤモンド基板には、研磨容易方向がわかるように予め印が設けられているため、印に基づいて固定部10にダイヤモンド基板を固定する。
その後、加工ヘッド20が運動を開始する前に、加工ヘッド20を被加工物11の加工面に押圧する(S4)。押圧力はロードセルで測定可能であり、例えば100kg/cm2以下の押圧力で押圧する。通常は、加工ヘッド20の自重による押圧力でよい。
次いで、加工装置1に設けられている不図示の制御パネルにて、モータ40の回転速度と加工時間を設定し、加工ヘッド20の往復直線運動を開始し(S5)、ダイヤモンド基板の研磨を開始する。制御パネルがない場合には、不図示の外部モニターで被加工物11を観察して加工量をモニタリングしながら研削や研磨を行ってもよい。基板の研磨量を確認するために、途中で加工ヘッド20の運動を停止して、ダイヤモンド基板の研磨量を測定してもよい。加工ヘッドの往復直線運動速度は100回/分以上であればよく、例えば3000~5000回/分であればよい。
別の実施形態としては、図3のように、図2のS5とS4を逆にしてもよい。すなわち、加工ヘッド20の往復直線運動を開始した後に、加工ヘッド20を被加工物11の加工面に押圧してもよい。また、固定部10も往復直線運動を行う場合には、固定部10の動作のタイミングは、加工ヘッド20と同じでよい。固定部10および加工ヘッド20の一方が回転運動を行う場合であっても、動作のタイミングは他方の動作と同じタイミングでよい。
所定の加工時間または加工量になった後、加工を終了する。
別の実施形態としては、図3のように、図2のS5とS4を逆にしてもよい。すなわち、加工ヘッド20の往復直線運動を開始した後に、加工ヘッド20を被加工物11の加工面に押圧してもよい。また、固定部10も往復直線運動を行う場合には、固定部10の動作のタイミングは、加工ヘッド20と同じでよい。固定部10および加工ヘッド20の一方が回転運動を行う場合であっても、動作のタイミングは他方の動作と同じタイミングでよい。
所定の加工時間または加工量になった後、加工を終了する。
1 加工装置、2 台座、3 枠体、10 固定部、11 被加工物、20 加工ヘッド、20a 左右方向、30 カム機構、31 偏心筒、32 凹部材、32a 凹部、33 駆動ピン、33a 前後方向、40 モータ、40a 回転方向
Claims (11)
- 被加工物等を固定する固定部と、加工材で被加工物の研削・研磨を行う加工ヘッドと、を備える加工装置であって、
前記固定部および前記加工ヘッドの少なくとも一方は、モータ、および前記モータの回転運動を往復直線運動に変換するカム機構を備え、前記カム機構で変換された前記往復直線運動に連動することにより、前記被加工物の研削・研磨を行う
ことを特徴とする加工装置。 - 前記被加工物は、前記被加工物と前記加工材との間に発生するせん断力を主たる加工力として研削・研磨がなされる、請求項1に記載の加工装置。
- 前記往復直線運動の運動速度は、100回/分以上である、請求項1または2に記載の加工装置。
- 前記被加工物は、ガラス材料、アモルファス材料、単結晶材料又はへき開面を有する材料で構成される、請求項1~3のいずれか1項に記載の加工装置。
- 前記被加工物は基板である、請求項1~4のいずれか1項に記載の加工装置。
- 前記固定部および前記加工ヘッドのいずれか一方が前記往復直線運動により前記被加工物の研削・研磨を行う場合、他方は動かないように固定されている、請求項1~5のいずれか1項に記載の加工装置。
- 前記固定部および前記加工ヘッドの各々は、モータ、および前記モータの軸の回転運動を往復直線運動に変換するカム機構を備え、前記カム機構で変換された往復直線運動に連動して前記往復直線運動を行う、請求項1~5のいずれか1項に記載の加工装置。
- 前記固定部と前記加工ヘッドは、互いに反対方向に往復直線運動を行う、請求項7に記載の加工装置。
- 前記固定部および前記加工ヘッドの運動速度は異なり、互いに周期的に反対方向および同一方向の運動を繰り返す、請求項7に記載の加工装置。
- 前記固定部および前記加工ヘッドのいずれか一方が前記往復直線運動により前記被加工物の研削・研磨を行う場合、他方は、モータを備え、前記モータの軸の回転運動に連動して回転運動を行う、請求項1~5のいずれか1項に記載の加工装置。
- 被加工物等を固定する固定部と、加工材で被加工物の研削・研磨を行う加工ヘッドと、を備える請求項1~10のいずれか1項に記載の加工装置を用いた加工方法であって、
前記固定部および前記加工ヘッドの少なくとも一方は、モータ、および前記モータの回転運動を往復直線運動に変換するカム機構を備え、前記カム機構で変換された往復直線運動に連動することにより、前記被加工物の研削・研磨を行う
ことを特徴とする加工方法。
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JPS56176146U (ja) * | 1980-05-31 | 1981-12-25 | ||
JP2000263408A (ja) * | 1999-03-15 | 2000-09-26 | Canon Inc | 研磨方法及び光学素子 |
JP2001287153A (ja) * | 2000-04-05 | 2001-10-16 | Asahi Optical Co Ltd | 研磨装置及びその制御方法 |
-
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Patent Citations (4)
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JP2001287153A (ja) * | 2000-04-05 | 2001-10-16 | Asahi Optical Co Ltd | 研磨装置及びその制御方法 |
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