(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜ステージを、交差する２軸方向及びその２軸方向をベクトル合成した合成方向にそれぞれ傾斜させる多軸傾斜機構であって、
前記傾斜ステージを少なくとも２個を一組として有し、
前記２軸方向の交差位置を支点とし、 
前記一の傾斜ステージを基準出しステージに前記支点を中心として傾斜可能に支持するとともに、前記他の傾斜ステージを前記一の傾斜ステージに前記支点を中心として傾斜可能に支持することにより、前記一の傾斜ステージと前記他の傾斜ステージとを独立させて傾斜可能とし、
前記組をなす一の傾斜ステージの前記合成方向に他の傾斜ステージの一軸方向を配向させて、前記一の傾斜ステージにおける前記合成方向への動きを前記他の傾斜ステージの前記一軸方向の動きに置き換えた構造であることを特徴とする多軸傾斜機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、傾斜ステージを交差する２軸方向及びその２軸方向をベクトル合成した合成方向にそれぞれ傾斜させる多軸傾斜機構に関する。
【背景の技術】
従来から、１個の傾斜ステージを交差する２軸方向及びその２軸方向をベクトル合成した合成方向にそれぞれ傾斜させる２軸傾斜機構が開発されており、この２軸傾斜機構は、レーザービームの光軸を調整する、或いは研磨材に対する被研磨材の取付姿勢などを調整するために用いられている（特許文献１）。
【０００２】  一般的な２軸傾斜機構の一例を図１７（ａ）に基づいて説明する。図１７（ａ）に示すように前記２軸傾斜機構は、交差する２軸方向のアーム１００ａ，１００ｂを備えた基準出しステージ１００と、基準出しステージ１００と同様に交差する２軸方向のアーム１０１ａ，１０１ｂを備えた１個の傾斜ステージ１０１とを上下２段に組み合わせている。その１個の傾斜ステージ１０１は、基準出しステージ１００のアーム１００ａ，１００ｂが交差する位置の支点ｏを中心としてｘ軸方向，ｙ軸方向及びｘ軸方向及びｙ軸方向をベクトル合成した合成方向ｄとに傾斜するようになっている。
さらに、上段の傾斜ステージ１００にはマイクロメータ１０２，１０３を備えており、それらのマイクロメータ１０２，１０３の操作棹１０２ａ，１０３ａを１個の傾斜ステージ１０１に当接させ、ばね１０４により１個の傾斜ステージ１０１を支持ステージ１００側に付勢している。
【０００３】  従って、図１７（ａ）に示すように、基準出しステージ１００を水平に保った状態で一のマイクロメータ１０２を操作してマイクロメータ１０２の操作棹１０２ａで支点ｏを中心として下段の傾斜ステージ１０１をｘ軸方向で押し下げると、傾斜ステージ１０１がｘ軸方向に下傾する。同様に、基準出しステージ１００を水平に保った状態で他のマイクロメータ１０３を操作してマイクロメータ１０３の操作棹１０３ａで支点ｏを中心として傾斜ステージ１０１をｙ軸方向で押し下げると、下段の傾斜ステージ１０１がｙ軸方向に下傾する。
【０００４】  さらに、基準出しステージ１００を水平に保った状態で一のマイクロメータ１０２と他のマイクロメータ１０３とを同時に操作してマイクロメータ１０２，１０３の操作棹１０２ａ，１０３ａで傾斜ステージ１０１をｘ軸方向及びｙ軸方向に下傾すると、傾斜ステージ１０１が合成方向ｄに下傾する。
【先行技術文献】
【０００５】
【特許文献】
【特許文献】  特開２００３−１２１５７２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  上述した２軸傾斜機構では、傾斜ステージ１０１を合成方向ｄに下傾するには、基準出し１００に取り付けた２個のマイクロメータ１０２，１０３を同時に操作する必要があるため、傾斜ステージ１０１を合成方向ｄに下傾させる作業は煩わしいものであった。また、傾斜ステージ１０１を上傾させる場合も同様であった。【０００７】  傾斜ステージ１０１を合成方向に傾斜させた状態を基準として、さらに傾斜ステージ１０１の傾斜角度を調整する場合には、２個のマイクロメータ１０２，１０３を同時に操作する必要があり、調整作業が煩わしいものであった。【０００８】  本発明の目的は、２軸方向の動きを合成した合成方向への傾斜の調整作業を簡素化する多軸傾斜機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明に係る多軸傾斜機構は、傾斜ステージを、交差する２軸方向及びその２軸方向をベクトル合成した合成方向にそれぞれ傾斜させる多軸傾斜機構であって、
前記傾斜ステージを少なくとも２個を一組として有し、
前記２軸方向の交差位置を支点とし、
前記一の傾斜ステージを基準出しステージに前記支点を中心として傾斜可能に支持するとともに、前記他の傾斜ステージを前記一の傾斜ステージに前記支点を中心として傾斜可能に支持することにより、前記一の傾斜ステージと前記他の傾斜ステージとを独立させて傾斜可能とし、
前記組をなす一の傾斜ステージの前記合成方向に他の傾斜ステージの一軸方向を配向させて、前記一の傾斜ステージにおける前記合成方向への動きを前記他の傾斜ステージの前記一軸方向の動きに置き換えた構造であることを特徴とするものである。  そして、前記他の傾斜ステージをその一軸方向に傾斜させて前記一の傾斜ステージの合成方向に傾斜させることにより、合成方向への傾斜ステージの傾斜を１アクションで行う。
【発明の効果】
【００１０】  以上のように本発明によれば、一の傾斜ステージにおける合成方向への動きを他の傾斜ステージの一軸方向の動きに置き換えた構造であるため、従来例のように一の傾斜ステージに装備した少なくとも２個のマイクロメータを同時に操作して他の傾斜ステージを一の傾斜ステージの合成方向に傾斜させる必要がなく、他の傾斜ステージの一軸方向でのみの操作により他の傾斜ステージを一の傾斜ステージの合成方向に傾斜させることができるものである。【００１１】  さらに、傾斜ステージを少なくとも２個を一組として有しており、前記２軸方向の交差位置を支点とし、前記一の傾斜ステージを基準出しステージに前記支点を中心として傾斜可能に支持するとともに、前記他の傾斜ステージを前記一の傾斜ステージに前記支点を中心として傾斜可能に支持することにより、前記一の傾斜ステージと前記他の傾斜ステージとを独立させて傾斜可能としたため、従来例のように基準出しステージを水平に維持した状態のみから傾斜ステージを傾斜させる場合と比較すると、一の傾斜ステージを水平姿勢或いは傾斜姿勢に維持した状態において、他の傾斜ユニットを一の傾斜ステージの合成方向に傾斜させることができ、合成方向における傾斜ステージの傾斜姿勢を広範囲に得ることができるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態に係る多軸傾斜機構を透視して斜め方向から示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る多軸傾斜機構における基本機構を説明する機構図である。
【図３】図１に示す多軸傾斜機構多軸傾斜機構  の基本機構を３つの傾斜ステージを用いて具現した状態を斜め方向から示す斜視図であるである。
【図４】図３のＡ−Ａ線に沿って断面した切断面を斜め方向から示す斜視図である。
【図５】図３のＡ−Ａ線に沿って断面した切断面を正面方向から示す正面図である。
【図６】図３のＢ−Ｂ線に沿って断面した切断面を斜め方向から示す斜視図である。
【図７】図３のＢ−Ｂ線に沿って断面した切断面を正面方向から示す正面図である。
【図８】図３のＣ−Ｃ線に沿って断面した切断面を斜め方向から示す斜視図である。
【図９】図３のＣ−Ｃ線に沿って断面した切断面を正面方向から示す正面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る多軸傾斜機構の水平状態を斜め方向から示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る多軸傾斜機構の左側に傾斜させた状態を斜め方向から示す斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る多軸傾斜機構の左側に傾斜させた状態から左手前斜め方向に傾斜させた状態を斜め方向から示す斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態に係る多軸傾斜機構と従来例に係る２軸傾斜機構との姿勢制御を行う場合の作業内容を比較した図である。
【図１４】本発明の実施形態における多軸傾斜機構とスライダーとの関係を斜め方向から示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施形態における多軸傾斜機構とスライダーとの関係を分解した状態で斜め方向から示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る多軸傾斜機構における基本機構の応用例を説明する機構図である。
【図１７】（ａ）は従来例に係る多軸傾斜機構の機構を斜め方向から示す斜視図、（ｂ）は、本発明の実施形態及び従来例に係る多軸傾斜機構を研磨装置に適用して半導体チップを研磨する際の状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】  次に、本発明の実施形態を図に基づいて詳細に説明する。
上述したように図１７（ａ）に示す２軸傾斜機構では、１個の傾斜ステージをｘ軸方向とｙ軸方向との動きを合成した合成方向に下傾するには、基準出しステージに取り付けた２個のマイクロメータによる１個の傾斜ステージのｘ軸方向とｙ軸方向との傾き量をそれぞれ個別に調整する必要があるから、傾斜ステージの姿勢制御の作業に煩わしさがあったのである。
さらに、図１７（ａ）に示す２軸傾斜機構では、基準出しステージを水平に維持した状態のみから傾斜ステージを傾斜させる場合に限定されていた。【００１４】  本発明者等は、図１７（ａ）に示す２軸傾斜機構の問題を技術的に解析した。傾斜ステージの姿勢制御における作業の煩わしさは、合成方向に姿勢制御する際に２個のマイクロメータを相互の関連性なくそれぞれ個別に操作することにあることを突き止めた。
本発明者等は、傾斜ステージのｘ軸方向とｙ軸方向とをベクトル合成した合成方向での姿勢制御を１つのアクションで実現する機構を研究開発した。本発明者等が開発した発明の基本構成は図２に示すように、組をなす一の傾斜ステージ１における合成方向ｄへの動きを他の傾斜ステージ２の１軸方向に置き換える構造を構築したのである。図２では、組をなす傾斜ステージ１，２の相互関係を明確にするため、これらの傾斜ステージ１，２を支持している図１に示す基準出しステージ７は省略している。基準出しステージ７と傾斜ステージ１，２の関係は後述する。【００１５】  図１及び図２において、基準出しステージ７を上段に配置し、組をなす一の傾斜ステージ１を下段に、組をなす他の傾斜ステージ２を基準ステージ７と一の傾斜ステージ１との間にそれぞれ配置している。
そして、組をなす他の傾斜ステージ２は、交差するｘ２軸方向とｙ２軸方向との２軸方向及び２軸方向をベクトル合成した合成方向ｄ´に支点ｏを中心として基準出しステージ７に上方或いは下方に傾斜可能に支持されており、支点ｏを中心とした２軸方向ｘ２，ｙ２における傾斜ステージ２の傾き量は少なくとも２個のマイクロメータ５，６により調整されるものである。
さらに、組をなす一の傾斜ステージ１は、交差するｘ１軸方向とｙ１軸方向との２軸方向及び２軸方向をベクトル合成した合成方向ｄに支点ｏを中心として他の傾斜ステージ２に上方或いは下方に傾斜可能に支持されており、支点ｏを中心とした２軸方向ｘ１，ｙ１における傾斜ステージ１の傾き量は少なくとも２個のマイクロメータ３，４により調整されるものである。
なお、一の傾斜ステージ１及び他の傾斜ステージ２をマイクロメータ３，４，５，６により傾き量を調整するようにしたが、傾き量を調整する手段としては、マイクロメータに限られるものではなく、高さ調整ネジを用いてもよく、傾き量を調整できるものであれば、いずれのものであってもよい。
図２では、一の傾斜ステージ１は、支点ｏを頂点とする三角形Ａ，Ｂ，Ｃの形状として表しており、他の傾斜ステージ２は、支点ｏを頂点とする三角形ａ，ｂ，ｃの形状として表しているが、図１では傾斜ステージ１，２の外形形状を矩形形状に構築している。これらの傾斜ステージ１，２の外形形状は図１７（ａ）に示す形状であってもよく、要は交差する２軸方向及びその２軸方向をベクトル合成した合成方向に傾斜できるものであれば、その外形形状はいずれのものでもよい。【００１６】  図２において、組をなす２個の傾斜ステージ１，２の支点ｏを共通にし、前記一の傾斜ステージ１における前記合成方向ｄに前記他の傾斜ステージ２の１軸方向（ｘ２軸方向）を配向することにより、前記一の傾斜ステージ１における前記合成方向ｄへの動きを前記他の傾斜ステージ２の前記１軸方向ｘ２の動きに置き換えた構造に組み立てている。
図２に示す例では、組をなす２個の傾斜ステージ１，２の支点ｏを共通にする際に、組をなす傾斜ステージ１，２の支点ｏを図１に示す基準出しステージ７の２軸方向と交差する方向に図４に示すように一致させて配列して、組をなす傾斜ステージ１，２を図１の基準出しステージ７に支持しているが、これに限られるものではない。組をなす２個の傾斜ステージ１，２の支点ｏを共通にする際に、図１６に示すように、一の傾斜ステージ１の支点ｏと他の傾斜ステージ２の支点ｏとを相対的に平行移動させた状態で、組をなす傾斜ステージ１，２の支点ｏを基準出しステージ７の２軸方向と交差する方向に配列して、組をなす傾斜ステージ１，２を基準出しステージ７に支持してよいものである。【００１７】  図２に示す機構では、マイクロメータ３の長さを短くすると、一の傾斜ステージ１は、そのｘ１軸方向が支点ｏを中心として他の傾斜ステージ１に接近する方向に傾斜する。逆に、マイクロメータ３の長さを長くすると、一の傾斜ステージ１は、そのｘ１軸方向が支点ｏを中心として他の傾斜ステージ２から離れる方向に傾斜する。
同様に、マイクロメータ４の長さを短くすると、一の傾斜ステージ１は、そのｙ１軸方向が支点ｏを中心として他の傾斜ステージ２に接近する方向に傾斜する。逆に、マイクロメータ４の長さを長くすると、一の傾斜ステージ１は、そのｙ１軸方向が支点ｏを中心として他の傾斜ステージ２から離れる方向に傾斜する。【００１９】  本発明の実施形態では、組をなす２個の傾斜ステージ１，２の支点ｏを共通にし、前記一の傾斜ステージ１における前記合成方向ｄに前記他の傾斜ステージ２の１軸方向（ｘ２軸方向）を配向することにより、前記一の傾斜ステージ１における前記合成方向ｄへの動きを前記他の傾斜ステージ２の前記１軸方向ｘ２の動きに置き換えた構造に組み立てているため、他の傾斜ステージ２をマイクロメータ５，６で傾斜量を調整した場合、一の傾斜ステージ１と異なる動きをすることになる。
すなわち、マイクロメータ５の長さを短くすると、他の傾斜ステージ２は、一の傾斜ステージ１の合成方向ｄで支点ｏを中心として基準出しステージ７に接近する方向に傾斜する。逆に、マイクロメータ５の長さを長くすると、他の傾斜ステージ２は、一の傾斜ステージ１の合成方向ｄで支点ｏを中心として基準出しステージ７から離れる方向に傾斜する。
さらに、マイクロメータ６の長さを短くすると、他の傾斜ステージ２は、一の傾斜ステージ１の合成方向ｄと交差する合成方向ｄ´で支点ｏを中心として基準出しステージ７に接近する方向に傾斜する。逆に、マイクロメータ６の長さを長くすると、他の傾斜ステージ２は、一の傾斜ステージ１の合成方向ｄと交差する合成方向ｄ´で支点ｏを中心として基準出しステージ７から離れる方向に傾斜する。【００２０】  図１７（ａ）に示す従来例では、傾斜ステージ１０１を基準出しステージ１００の合成方向ｄに傾斜させるには、基準出しステージ１００に取り付けた２個のマイクロメータ１０２，１０３をそれぞれ操作する必要があり、それらのマイクロメータ１０２，１０３を操作する際には、一方のマイクロメータ１０２または１０３の操作と他方のマイクロメータ１０３または１０２の操作とが同時に連動しないので、傾斜ステージ１０１を設定した合成方向ｄに傾斜させる作業は煩わしいものであった。
しかしながら、本発明の実施形態では、図２（図１６）に示す機構から明らかなように、一の傾斜ステージ１における合成方向ｄへの動きを他の傾斜ステージ２の１軸方向ｘ２の動きに置き換えた構造であるため、一の傾斜ステージ１に装備した少なくとも２個のマイクロメータ３，４をそれぞれ操作して一の傾斜ステージ１を合成方向ｄに傾斜させる必要がなく、他の傾斜ステージ２に装備した１個のマイクロメータ５のみの操作により多軸傾斜機構（他の傾斜ステージ２）を一の傾斜ステージ１の合成方向ｄに傾斜させることができるものである。
すなわち、他の傾斜ステージ２を一の傾斜ステージ１の合成方向ｄに傾斜させるには、一の傾斜ステージ１の動きを停止させたままで他の傾斜ステージ２をｘ軸方向及びｙ軸方向に傾斜させる場合と同様に１個のマイクロメータ５を操作することにより、一の傾斜ステージ１の合成方向ｄに傾斜させることができ、その操作を簡素化できるものである。【００２１】  次に、基準出しステージ７と傾斜ステージ１，２の関係を図１，図３〜図１２に基づいて説明する。【００２２】  基準出しステージ７は図１及び図３に示すように、支持ステージ８により例えば研磨装置の支柱に水平に取り付けられる。そして、基準ステージ７を上段に据えて、他の傾斜ステージ２を中段に、一の傾斜ステージ１を下段に配置している。
図４及び図５に示すように、基準出しステージ７と他の傾斜ステージ２との対向面に取り付けた凹状受け座９ａ，９ｂの間にボール１０を介装して他の傾斜ステージ２の支点ｏを形成し、同様に他の傾斜ステージ２と一の傾斜ステージ１との対向面に取り付けた凹状受け座１１ａ，１１ｂの間にボール１２を介装して一の傾斜ステージ１の支点ｏを形成している。図４及び図５に示す例では、基準出しステージ７の２軸方向と交差する方向ｚ（図の上下方向）でボール１０と１２とを同一線上に配置させている。【００２３】  図４，図５及び図６に示すように、他の傾斜ステージ２側から基準出しステージ７に取り付けたピン１３の座金１４と他の傾斜ステージ２の凹部１５との間にバネ１６を介装してバネ１６により他の傾斜ステージ２を基準出しステージ７側に付勢している。
他の傾斜ステージ２の一軸方向ｘ２での傾き量を調整するマイクロメータ５と、他の傾斜ステージ２の軸方向ｙ２での傾き量を調整するマイクロメータ６とを基準ステージ７に取付け、図８及び図９に示すように、そのマイクロメータ５，６の操作棹５ａ，６ａを他の傾斜ステージ２の盤面に当接させている。
したがって、一の傾斜ステージ１の合成方向ｄ（ｘ２軸方向）に位置するマイクロメータ５の基準出しステージ７から他の傾斜ステージ２側への突出量（長さ）を長くすると、バネ１６に抗して他の傾斜ステージ２が支点ｏを中心として合成方向ｄ（ｘ２軸方向）の下方（基準出しステージ７から離れる方向）に傾斜する。逆に、合成方向ｄ（ｘ２軸方向）のマイクロメータ５の基準ステージ７から他の傾斜ステージ２側への突出量（長さ）を短くすると、バネ１６のバネ力により他の傾斜ステージ２が支点ｏを中心として合成方向ｄ（ｘ２軸方向）の上方（基準出しステージ７に接近する方向）に傾斜する。
同様に、他の傾斜ステージ２のｙ２軸方向に位置するマイクロメータ６の基準ステージ７から他の傾斜ステージ２側への突出量（長さ）を長くすると、バネ１６に抗して他の傾斜ステージ２が支点ｏを中心としてｙ２軸方向の下方（基準出しステージ７から離れる方向）に傾斜する。逆に、ｙ２軸方向のマイクロメータ６の基準ステージ７から他の傾斜ステージ２側への突出量（長さ）を短くすると、バネ１６のバネ力により他の傾斜ステージ２が支点ｏを中心としてｙ２軸方向の上方（基準出しステージ７に接近する方向）に傾斜する。【００２４】  図４，図５、図６及び図７に示すように、他の傾斜ステージ２側から一の傾斜ステージ１に取り付けたピン１７の座金１８と他の傾斜ステージ２の凹部１９との間にバネ２０を介装してバネ２０により他の傾斜ステージ２を一の傾斜ステージ１側に付勢している。
さらに、一の傾斜ステージ１の傾き量を調整するマイクロメータ３，４を交差する２軸方向ｘ１，ｙ１に配置して他の傾斜ステージ２に取付け、そのマイクロメータ３，４の操作棹３ａ，４ａを一の傾斜ステージ１の盤面に当接させている。マイクロメータ３，４の頭部に位置する操作部は、基準出しステージ７のバカ孔７ａ，７ｂにそれぞれ遊嵌させてマイクロメータ５，６と同一面に配置している。
したがって、一の傾斜ステージ１のｘ１軸方向に位置するマイクロメータ３の他の傾斜ステージ２から一の傾斜ステージ１側への突出量（長さ）を長くすると、バネ２０に抗して一の傾斜ステージ１が支点ｏを中心としてｘ１軸方向の下方（基準出しステージ７から離れる方向）に傾斜する。逆に、ｘ１軸方向のマイクロメータ３の他の傾斜ステージ１から一の傾斜ステージ１側への突出量（長さ）を短くすると、バネ２０のバネ力により一の傾斜ステージ１が支点ｏを中心としてｘ１軸方向の上方（基準出しステージ７に接近する方向）に傾斜する。
同様に、一の傾斜ステージ１のｙ１軸方向に位置するマイクロメータ４の他の傾斜ステージ２から一の傾斜ステージ１側への突出量（長さ）を長くすると、バネ２０に抗して一の傾斜ステージ１が支点ｏを中心としてｙ１軸方向の下方（基準出しステージ７から離れる方向）に傾斜する。逆に、ｙ１軸方向のマイクロメータ４の他の傾斜ステージ２から一の傾斜ステージ１側への突出量（長さ）を短くすると、バネ２０のバネ力により一の傾斜ステージ１が支点ｏを中心としてｙ１軸方向の上方（基準出しステージ７に接近する方向）に傾斜する。【００２５】  次に、本発明の実施形態に係る多軸傾斜機構を用いて、対象物の取付姿勢を調整することにより前記対象物の位置決めを行う動作について説明する。【００２６】  図１０に示すように、基準出しステージ７を支持ステージ８により例えば研磨装置の支柱に水平状態で取り付けられ、最下段に位置する一の傾斜ステージ１にはスライダー２１が昇降可能に取り付けられ、そのスライダー２１にホルダー２２が装着され、そのホルダー２２に図１７（ｂ）に示す半導体チップ３０などの被研磨物が装着される。
前記被研磨物は、ホルダー２２に装着されて研磨材（例えばバフ）により研磨されるが、前記被研磨物の研磨材に対する接触角度が設定値からずれると、被研磨物の被研磨面が異常に研磨されてしまうこととなる。この異常研磨を回避するために、被研磨物の取り付け姿勢を調整する必要がある。【００２７】  図１０は、水平姿勢の基準出しステージ７に一の傾斜ステージ１および他の傾斜ステージ２が平行に配置されている状態、すなわち、基準出しステージ７および２個の傾斜ステージ１，２が水平に位置している状態を示している。【００２８】  図１０に示す状態から２軸テーブルを左斜めに傾斜させる場合を図１１および図１２に基づいて説明する。実施形態では、一の傾斜ステージ１の合成方向４５°の角度に他の傾斜ステージ２の一軸ｘ２を配向してあるため、図１２に示す状態は、多軸傾斜機構を左斜め４５°の合成方向ｄに傾斜させた場合を示している。なお、実施形態では、一の傾斜ステージ１の合成方向を４５°に設定しているが、この合成方向ｄの角度は４５°に限られるものではなく、この合成方向ｄの角度は任意に設定し、その設定した合成方向ｄに他の傾斜ステージ２の一軸ｘ２を配向させることとなる。【００２９】  図１１において、一の傾斜ステージ１のｘ１軸方向に位置するマイクロメータ３の他の傾斜ステージ２から一の傾斜ステージ１側への突出量（長さ）を長くし、バネ２０のバネ力に抗して一の傾斜ステージ１が支点ｏを中心としてｘ１軸方向の下方（基準出しステージ７から離れる方向に傾斜させる。
これにより、多軸傾斜機構の最下段に位置してホルダー２２を支えている一の傾斜ステージ１がｘ１軸方向で左側に傾斜することになる。この場合、他の傾斜テーブル２は操作が行われていないため、基準出しステージ７に対して水平姿勢に維持されたままである。【００３０】  次に、他の傾斜ステージ２のｘ２軸方向に位置するマイクロメータ５の基準ステージ７から他の傾斜ステージ２側への突出量（長さ）を長くし、バネ１６のバネ力に抗して他の傾斜ステージ２が支点ｏを中心としてｘ２軸方向、すなわち一の傾斜ステージ１の２軸方向をベクトル合成した合成方向ｄで下方（基準出しステージ７から離れる方向）に傾斜させる。
他の傾斜ステージ２のｘ２軸方向は一の傾斜ステージ１の２軸方向をベクトル合成した合成方向ｄに配向されているため、単一のマイクロメータ５の操作のみにより他の傾斜ステージ２を一の傾斜ステージ１の合成方向ｄに傾斜させることができる。この状態を図１２に示す。【００３１】  次に、図２に示す本発明の実施形態に係る多軸傾斜機構と図１７（ａ）に示す従来例に係る２軸傾斜機構との姿勢制御を行う場合の作業内容を比較する。
図１７（ｂ）に示すように、交差する２軸方向ｘ−ｙを有する面に半導体チップ３０を載置し、半導体チップ３０の斜め斜線の部分を研磨する際において、本発明と従来例とのマイクロメータ３，４，５，６および１０２，１０３を操作する場合の作業内容を比較する。その結果を図１３に示す。【００３２】  図１３（１）に示すように、矩形状の半導体チップ３０の上辺が異常に研磨される場合、本発明および従来例ともに、ｙ軸方向のマイクロメータ４、１０３のみを操作することにより、半導体チップ３０を水平姿勢に修正することができる。
図１３（２）に示すように、矩形状半導体チップ３０の下辺が異常に研磨される場合、本発明および従来例ともに、ｙ軸方向のマイクロメータ４、１０３のみを操作することにより、半導体チップ３０を水平姿勢に修正することができる。
図１３（３）に示すように、矩形状半導体チップ３０の左辺が異常に研磨される場合、本発明および従来例ともに、ｘ軸方向のマイクロメータ３、１０２のみを操作することにより、半導体チップ３０を水平に姿勢に修正することができる。
図１３（４）に示すように、矩形状半導体チップ３０の右辺が異常に研磨される場合、本発明および従来例ともに、ｘ軸方向のマイクロメータ３、１０２のみを操作することにより、半導体チップ３０を水平姿勢に修正することができる。
以上の比較結果から明らかなように、半導体チップ３０の上、下、左および右の辺に異常摩耗が生じた場合における半導体チップ３０の姿勢制御には、１個のマイクロメータ３または４，１０２２または１０３を単独で操作することができ、本発明と従来例とでは同一操作が行われることとなる。【００３３】  次に、図１７（ｂ）に示すように、交差する２軸方向ｘ−ｙをベクトル合成した合成方向ｄで半導体チップ３０に異常研磨が生じた場合における本発明と従来例との作業内容について比較する。この場合は、矩形状の半導体チップ３０の４隅の領域に斜め斜線に示すように異常研磨が生じる。
図１３（５）および図１３（６）に示すように、矩形状半導体チップ３０の左斜め上方および右斜め下方の隅部が異常に研磨される場合、従来例ではｘ軸方向のマイクロメータ１０２とｙ軸方向のマイクロメータ１０３とを同時に操作しなければならない。２個のマイクロメータ１０２，１０３の調整量に誤差が生じた場合、当初の姿勢に傾斜ステージを戻して再度２個のマイクロメータ１０２、１０３を同時に繰り返して操作する必要がある。
これに対して、矩形状半導体チップ３０の左斜め上方および左斜め下方の隅部が異常に研磨される場合、本発明では、図２（図１６）に示す機構から明らかなように、一の傾斜ステージ１における合成方向ｄへの動きを他の傾斜ステージ２の１軸方向ｘ２の動きに置き換えた構造であるため、一の傾斜ステージ１に装備した少なくとも２個のマイクロメータ３，４をそれぞれ操作して一の傾斜ステージ１を合成方向ｄに傾斜させる必要がなく、他の傾斜ステージ２に装備した１個のマイクロメータ５のみの操作により他の傾斜ステージ２を一の傾斜ステージ１の合成方向ｄに傾斜させることができる。
すなわち、多軸傾斜機構を一の傾斜ステージ１の合成方向ｄに傾斜させるには、一の傾斜ステージ１の動きを停止させたままで他の傾斜ステージ２をｘ軸方向及びｙ軸方向に傾斜させる場合と同様に１個のマイクロメータ５を操作することにより、一の傾斜ステージ１の合成方向ｄに傾斜させることができる。【００３４】  図１３（７）および図１３（８）に示すように、矩形状半導体チップ３０の右斜め上方および右斜め下方の隅部が異常に研磨される場合、従来例ではｘ軸方向のマイクロメータ１０２とｙ軸方向のマイクロメータ１０３とを操作しなければならない。２個のマイクロメータ１０２，１０３の調整量に誤差が生じた場合、当初の姿勢に多軸傾斜機構  を戻して再度２個のマイクロメータ１０２、１０３を同時に繰り返して操作する必要がある。
これに対して、矩形状の半導体チップ３０の右斜め上方および右斜め下方の隅部が異常に研磨される場合、本発明では、図２（図１６）に示す機構から明らかなように、一の傾斜ステージ１における合成方向ｄへの動きを他の傾斜ステージ２の１軸方向ｘ２の動きに置き換えた構造であるため、一の傾斜ステージ１に装備した少なくとも２個のマイクロメータ３，４をそれぞれ操作して一の傾斜ステージ１を合成方向ｄに傾斜させる必要がなく、他の傾斜ステージ２に装備した１個のマイクロメータ５のみの操作により多軸傾斜機構  （他の傾斜ステージ２）を一の傾斜ステージ１の合成方向ｄに傾斜させることができる。
すなわち、多軸傾斜機構を一の傾斜ステージ１の合成方向ｄに傾斜させるには、一の傾斜ステージ１の動きを停止させたままで他の傾斜ステージ２をｘ軸方向及びｙ軸方向に傾斜させる場合と同様に１個のマイクロメータ５を操作することにより、一の傾斜ステージ１の合成方向ｄに傾斜させることができる。【００３５】  図１３（５）〜図１３（８）の結果から明らかなように、矩形状半導体チップ３０の左或いは右斜め上方および左或いは右斜め下方の隅部が異常に研磨される場合、本発明は図１７（ａ）に示す従来例と比較して被研磨物の姿勢制御を行う作業内容を簡素化することができることが明らかである。【００３６】  以上のように本発明の実施形態によれば、一の傾斜ステージにおける合成方向への動きを他の傾斜ステージの一軸方向の動きに置き換えた構造であるため、従来例のように一の傾斜ステージに装備した少なくとも２個のマイクロメータを同時に操作して他の傾斜ステージを一の傾斜ステージの合成方向に傾斜させる必要がなく、他の傾斜ステージの一軸方向でのみの操作により他の傾斜ステージを一の傾斜ステージの合成方向に傾斜させることができるものである。【００３７】  さらに、傾斜ステージを少なくとも２個を一組として有しており、前記２軸方向の交差位置を支点とし、前記一の傾斜ステージを基準出しステージに前記支点を中心として傾斜可能に支持するとともに、前記他の傾斜ステージを前記一の傾斜ステージに前記支点を中心として傾斜可能に支持することにより、前記一の傾斜ステージと前記他の傾斜ステージとを独立させて傾斜可能としたため、従来例のように基準出しステージを水平に維持した状態のみから傾斜ステージを傾斜させる場合と比較すると、一の傾斜ステージを水平姿勢或いは傾斜姿勢に維持した状態において、他の傾斜ユニットを一の傾斜ステージの合成方向に傾斜させることができ、合成方向における傾斜ステージの傾斜姿勢を広範囲に得ることができるものである。【００３８】  次に、本発明の実施形態を研磨装置に適用した場合を図１４及び図１５に基いて説明する。研磨装置は上述した多軸傾斜機構に例えば半導体チップなどの被研磨材を装填し、その被研磨材を図示しない回転テーブルに装填した研磨材に接触させ、研磨材により被研磨材を研磨するものである。
一の傾斜ステージ１には、上下方向に向けてガイド２４が取り付けられ、そのガイド２４にはスライダー２１が昇降可能に取り付けられている。
さらに、２本の腕２３ａ，２３ｂをもつバネ２３の基部が取り付け部材２５により一の傾斜ステージ１に固定され、バネ２３の自由端が取り付け部材２６によりスライダー２１に取り付けられている。従って、スライダー２１はバネ２３を介して一の傾斜ステージ１に支持されている。【００３９】  さらに、バネ２３のばね力をスライダー２１側の荷重を考慮して設定している。スライダー２１にはホルダー２２が装備され、ホルダー２２に例えば図１７（ｂ）に示した半導体チップ３０が装着されるものである。
図１４及び図１５では、半導体チップ３０がバフに接触した際におけるスライダー２１及びホルダー２２の総合荷重をαとした場合、バネ２３のばね力Ｆを前記荷重αに設定している。【００４０】  上述した内容から、Ｆ＝αであり、バネ２３が付与する力ｆ＝β×Ｘで表される。Ｘは変位量であり、図１４及び図１５の場合、スライダー２１の下方への移動量、すなわち、半導体チップの研磨量に比例してスライダー２１が下方に変位する量に相当するものである。
半導体チップが研磨されると、その研磨量に応じてスライダー２１が下方に変位し、その変位量に応じてバネ２３によりスライダー２１に下向きの力が付与される。【００４１】  従って、バネ２３が付与する力は直線的に変化するものであるから、スライダー２７の変位量とバネ２３による付与力とを比例関係に設定することにより、半導体チップに常に設定された圧着力を付与することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４２】  本発明によれば、被研磨対象物の姿勢制御或いは光ケーブルの光軸合わせ、さらには研磨加工など広い分野に応用して対象物の姿勢制御を簡素化できるものである。
【符号の説明】
【００４３】１  一の傾斜ステージ
２  他の傾斜ステージ
３、４，５，６  マイクロメータ
７  基準出しステージ
９ａ，９ｂ，１１ａ、１１ｂ  凹状受け座
１０、１２  ボール
ｏ  支点
ｄ  合成方向
【図１】
0006005395.tif 000002
【図２】
0006005395.tif 000003
【図３】
0006005395.tif 000004
【図４】
0006005395.tif 000005
【図５】
0006005395.tif 000006
【図６】
0006005395.tif 000007
【図７】
0006005395.tif 000008
【図８】
0006005395.tif 000009
【図９】
0006005395.tif 000010
【図１０】
0006005395.tif 000011
【図１１】
0006005395.tif 000012
【図１２】
0006005395.tif 000013
【図１３】
0006005395.tif 000014
【図１４】
0006005395.tif 000015
【図１５】
0006005395.tif 000016
【図１６】
0006005395.tif 000017
【図１７】
0006005395.tif 000018