(57)【要約】      （修正有）【課題】上下定盤の研磨面のより広い領域を使用して、高効率の研磨をすることができる両面研磨機を提供する。【解決手段】被研磨物１０を保持したキャリア２０を円環状の上定盤３０と下定盤３１の間に挟み、キャリア２０を遊星運動させることによって被研磨物１０の上下面を研磨する両面研磨機において、上定盤３０及び／又は下定盤３１を、自己の図形中心からずれた点を中心に回転させる。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物を保持したキャリアを円環状の上定盤及び下定盤の間に挟み、該キャリアを遊星運動させることによって該被研磨物の上下面を研磨する両面研磨機において、
該上定盤及び／又は下定盤が、自己の図形中心からずれた点を中心に回転することを特徴とする両面研磨機。
【請求項２】
前記上定盤又は下定盤が、回転駆動軸から径方向に延びる複数本のピンに係合することにより回転駆動されるようになっており、該ピンの長さが異なることにより前記ずれが設けられていることを特徴とする請求項1に記載の両面研磨機。
【請求項３】
被研磨物を保持したキャリアを円環状の上定盤及び下定盤の間に挟み、該キャリアを遊星運動させることによって該被研磨物の上下面を研磨する両面研磨機において、
該上定盤及び／又は下定盤が、該キャリアの公転軸からずれた点を中心に回転することを特徴とする両面研磨機。
【請求項４】
前記ずれが、研磨中の前記被研磨物が前記上定盤及び／又は下定盤の研磨面の全域を通過するように設定されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の両面研磨機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、金属、セラミックス、結晶、ガラス、半導体等の板の両面を同時に研磨する両面研磨機に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、ガラスなど光学材料の薄板や半導体ウエハの平行平面研磨には、両面ラップ盤や両面ポリッシング盤と呼ばれる両面研磨機が使われる。
【０００３】
遊星歯車型の両面研磨機では、図３に示すように、内面に研磨シートを貼付した円環状の上下定盤５０、５１間に遊星歯車式のキャリア２０を挟み、キャリア２０を公転及び自転させることにより、キャリア２０に設けた１又は複数の保持穴２２に挿入された被研磨物１０を研磨する。
【０００４】
このような従来の遊星歯車式の両面研磨機では、図４に示すように、遊星運動するキャリア２０に保持された被研磨物１０が通過する領域は上下定盤の研磨面の中央部（これを研磨領域５６、５８と呼ぶ）のみであり、その内側及び外側の領域５７及び５９は研磨には使用されない。
【０００５】
研磨領域５６及び５８は、被研磨物１０の研磨に伴って少しずつ摩耗し、この磨耗により被研磨物の平面度が悪化する。そこで、精密な研磨が必要とされる場合、一定時間研磨する毎に研磨用キャリアに代えて修正キャリアを取り付けて上下定盤の研磨領域５６、５８の修正作業を行う。
【０００６】
しかし、このような上下定盤の研磨面の修正には、キャリアの交換等の繁雑な作業が伴う。また、上下定盤の研磨面のうち研磨に寄与しない領域５７、５９の存在は無駄であると共に、研磨領域５６、５８との段差が徐々に大きくなると、修正に多くの時間が必要となるだけでなく、最悪の場合、修正キャリアによる修正自体できなくなる。
【０００７】
【特許文献１】特開平09-254026号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案はこのような課題を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、上下定盤の研磨面のより広い領域を使用して、高効率の研磨をすることができる両面研磨機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するためになされた本考案に係る両面研磨機は、
被研磨物を保持したキャリアを円環状の上定盤及び下定盤の間に挟み、該キャリアを遊星運動させることによって該被研磨物の上下面を研磨する両面研磨機において、
該上定盤及び／又は下定盤が、自己の図形中心からずれた点を中心に回転することを特徴とする。
【００１０】
また、該上定盤及び／又は下定盤が、キャリアの公転軸からずれた点を中心に回転するようにしてもよい。
【考案の効果】
【００１１】
本考案に係る両面研磨機では、上定盤及び／又は下定盤が自己の図形中心からずれた点を中心に回転するため、その偏心を適度に調整することにより、従来の両面研磨機では使用されなかった上下定盤の周辺領域にも被研磨物が通過するようになる。これにより、上下定盤の研磨面において、被研磨物の研磨に関与する面積が広くなるため、研磨面を効率よく使用することができるとともに、研磨面の平面度の悪化を遅らせることができる。
【００１２】
被研磨物は、キャリアの遊星運動と、上定盤及び／又は下定盤の偏心点を中心とする回転運動が重なった複雑な軌跡を描きながら、上定盤及び／又は下定盤の研磨面上を移動する。そのため、被研磨物の軌跡が重なりにくくなり、上下定盤における面精度及び平行度の悪化が抑えられる。
【００１３】
このように本考案に係る両面研磨機では、従来よりも長時間連続的に研磨をしても、上定盤及び／又は下定盤の研磨面が悪化しにくくなる。そのため、上下定盤の修正回数を減らすことができる。また、上下定盤の研磨面全域を利用して、効率よく研磨をすることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づき、本考案に係る両面研磨機の一実施例を説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は本実施例に係る両面研磨機において上定盤を持ち上げた状態の斜視図である。本実施例に係る両面研磨機は、被研磨物１０を保持する複数個のキャリア２０を遊星運動させるためのキャリア駆動機構と、被研磨物１０の上面及び下面を研磨する上定盤３０及び下定盤３１を備える。なお、各キャリア２０には被研磨物１０は１個でも構わない。
【００１６】
キャリア駆動機構は、遊星歯車であるキャリア２０、太陽歯車であるエクスターナルギア４０、及び、外輪歯車であるインターナルギア４１から成る。キャリア２０をエクスターナルギア４０とインターナルギア４１の間に入れて両者に噛み合わせ、エクスターナルギア４０とインターナルギア４１を回転させると、キャリア２０は自転しつつ、エクスターナルギア４０及びインターナルギア４１の中心軸Ａを中心に公転する。なお、図１では、キャリア２０は保持穴２２を４つ有するが、保持穴２２の数は適宜定めればよい。
【００１７】
下定盤３１及び上定盤３０は円環板状とし、それぞれの対向面を研磨面とする。下定盤３１は、その下方に設けた下定盤駆動部（図示せず）により回転駆動する。このとき、下定盤駆動部と下定盤との連結は、図１に示すように、下定盤駆動部の回転中心軸Ａ’が円環状の下定盤３１の図形中心Ｃから少しずれるように設定する。また、下定盤駆動部の回転中心軸Ａ’は、遊星歯車の中心軸Ａと一致させる。
【００１８】
上定盤３０の上面には研磨剤を研磨面に流し込むための周方向及び放射方向の流路３２を設け、中央開口の縁の対向する位置には、内側（中心方向）に突出する２本のピン３３を設ける。上定盤３０は、下定盤３１の開口から突出する上定盤駆動部３４により回転駆動される。上定盤駆動部３４の回転軸は遊星歯車の中心軸Ａと一致させるが、上定盤３０は、図２に示すように、その図形中心Ｂが上定盤駆動部３４の回転軸から少しずれるように配置する。そのために、本実施例では、上定盤３０の中央開口から内側に突出する２本のピン３３の長さを互いに異なるものとし、それにより上定盤３０が上定盤駆動部３４に対して偏心して取り付けられるようにする。なお、これとは逆に、上定盤３０に設ける２本のピンを同じ長さにして上定盤駆動部３４の２本の溝３５を異なる長さにしたり、双方を異なる長さにすることにより、上定盤３０の図形中心Ｂと回転軸Ａがずれるようにしてもよい。
【００１９】
このように下定盤／上定盤の回転中心を図形中心からずらせたことにより、本実施例の両面研磨機では、被研磨物１０が上下定盤の従来の非研磨領域にも通過するようになり、上下定盤の研磨面がより効率的に利用されるようになり、研磨面の悪化を遅らせることができる。
【００２０】
また、被研磨物１０は、キャリア２０の遊星運動と、上下定盤の偏心点を中心とする回転運動が重なった複雑な軌跡を描きながら上下定盤の研磨面上を移動するため、被研磨物の軌跡が重なりにくくなり、上下定盤における面精度及び平行度の悪化が抑えられる。
【００２１】
このように本考案に係る両面研磨機では、従来よりも長時間連続的に研磨をしても、上下定盤の研磨面が悪化しにくくなる。そのため、上下定盤の修正回数を減らすことができる。また、上下定盤の研磨面全域を利用して、効率よく研磨をすることができる。
【００２２】
上下定盤の回転軸と図形中心のずれ量は、装置や加工条件等に応じて適宜定めればよい。その際、上下定盤を効率よく使用するためには、被研磨物が上下定盤全域を通過するように設定することが望ましい。また、このずれを上下定盤の双方に設定するのではなく、いずれかの定盤のみに設定してもよい。
【００２３】
図５に本実施例の変形例を示す。この例では、上定盤３０１及び下定盤３１１の回転中心Ｅ及びＦは、その図形中心とは一致させているが、キャリア２０１の公転軸Ｄからは少しずれるように設定している。このような構成であっても、被研磨物が上下定盤の従来の非研磨領域にも通過するようになり、上記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本考案の一実施例である両面研磨機において、上定盤３０を持ち上げた状態の斜視図
【図２】実施例における上定盤３０、下定盤３１及び上定盤駆動部３４の位置関係を示す平面図
【図３】従来の両面研磨機において上定盤５０を持ち上げた状態の斜視図
【図４】従来の両面研磨機の上定盤５０における研磨領域５６を示す図（ａ）及び下定盤５１における研磨領域５８を示す図（ｂ）
【図５】実施例の変形例におけるキャリア２０の公転軸Ｄ、上定盤３０１の回転中心Ｅ、下定盤３１１の回転中心Ｆの位置関係を示す平面図
【符号の説明】
【００２５】
１０…被研磨物
２０、２０１…キャリア
２１…ギア
２２…保持穴
３０、３０１、５０…上定盤
３１、３１１、５１…下定盤
３２…流路
３３、５３…ピン
３４、３４１、５４…上定盤駆動部
３５、５５…溝
４０、６０…エクスターナルギア
４１、６１…インターナルギア
５６、５８…研磨領域
５７、５９…研磨に寄与しない領域
Ａ…エクスターナルギア４０及びインターナルギア４１の中心軸
Ａ’…下定盤駆動部の回転中心軸
Ｂ…上定盤３０の図形中心
Ｃ…下定盤３１の図形中心
Ｄ…キャリア２０１の公転軸
Ｅ…上定盤３０１の回転中心
Ｆ…下定盤３１１の回転中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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