(57)【要約】      （修正有）【課題】研磨布に溝を形成したときの切粉が集塵ボックス外に漏出して研磨布に付着したり、溝加工装置の周囲に飛散したりするのを抑制する溝加工装置および溝加工方法を提供する。【解決手段】研磨布に溝を形成する溝加工装置であって、集塵ボックス７の下面部は、研磨布に溝を形成する際にこの研磨布を押える、または研磨布の表面に対向させる押え面２０を備え、この押え面２０に、加工工具５が設けられたピッチ間隔と略同等の間隔をあけて複数の貫通孔が形成され、複数の加工工具はそれぞれ、これらの貫通孔を通して各別に押え面２０から定盤の面に向けて刃部が突出するように設けられている。【選択図】図４
2008087133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨布を固定する定盤と、この定盤の面に沿った方向および直交する方向それぞれに移動可能に設けられた加工工具とを備え、
前記加工工具は、前記研磨布に溝を形成する刃部を備えるとともに、集塵手段と連通された集塵ボックス内に、前記定盤の面に沿った方向における一方向に所定のピッチ間隔をあけて複数設けられた溝加工装置であって、
前記集塵ボックスの下面部は、前記研磨布に溝を形成する際にこの研磨布を押える、または研磨布の表面に対向させる押え面を備え、この押え面に、前記加工工具が設けられた前記ピッチ間隔と略同等の間隔をあけて複数の貫通孔が形成され、前記複数の加工工具はそれぞれ、前記研磨布に溝を形成する際にこれらの貫通孔を通して各別に前記押え面から前記定盤の面に向けて刃部が突出するように設けられていることを特徴とする溝加工装置。
【請求項２】
請求項１記載の溝加工装置において、
前記集塵ボックス内の前記加工工具に向けてエアを噴射するエア噴射手段を備えることを特徴とする溝加工装置。
【請求項３】
研磨布に溝を形成する溝加工方法であって、
請求項１または２に記載の溝加工装置を用いて前記研磨布に溝を形成することを特徴とする溝加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体等の表面を研磨する研磨布に溝を形成する溝加工装置および溝加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の溝加工装置として、従来から、例えば下記特許文献１に示されるような、研磨布を固定する定盤と、この定盤の面に沿った方向および直交する方向それぞれに移動可能に設けられた加工工具とを備え、前記加工工具は、前記研磨布に溝を形成する刃部を備えるとともに、集塵手段と連通された集塵ボックス内に、前記定盤の面に沿った方向における一方向に所定のピッチ間隔をあけて複数設けられた構成が知られている。
そして、前記集塵ボックスの下面部は、加工工具が前記研磨布に溝を形成する際にこの研磨布を押える、または研磨布の表面に対向させる押え面を備え、この押え面において加工工具と対向する位置にその全域にわたって貫通孔が形成され、この貫通孔を通して押え面から前記複数の加工工具の刃部を突出させることによって、前記押え面で研磨布を押えつつ加工工具によりこの研磨布に溝を形成するようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２９１２００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記従来例においては、押え面において加工工具と対向する位置にその全域にわたって貫通孔が形成されていたので、研磨布に溝を形成したときの切粉が貫通孔を介して集塵ボックス外に漏出して研磨布に付着したり、溝加工装置の周囲に飛散したりするという問題があった。
【０００４】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、研磨布に溝を形成したときの切粉が集塵ボックス外に漏出して研磨布に付着したり、溝加工装置の周囲に飛散したりするのを抑制することができる溝加工装置および溝加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決して、前記目的を達成するために、本発明の溝加工装置は、研磨布を固定する定盤と、この定盤の面に沿った方向および直交する方向それぞれに移動可能に設けられた加工工具とを備え、前記加工工具は、前記研磨布に溝を形成する刃部を備えるとともに、集塵手段と連通された集塵ボックス内に、前記定盤の面に沿った方向における一方向に所定のピッチ間隔をあけて複数設けられた溝加工装置であって、前記集塵ボックスの下面部は、前記研磨布に溝を形成する際にこの研磨布を押える、または研磨布の表面に対向させる押え面を備え、この押え面に、前記加工工具が設けられた前記ピッチ間隔と略同等の間隔をあけて複数の貫通孔が形成され、前記複数の加工工具はそれぞれ、前記研磨布に溝を形成する際にこれらの貫通孔を通して各別に前記押え面から前記定盤の面に向けて刃部が突出するように設けられていることを特徴とする。
この発明によれば、前記押え面に、前記加工工具が設けられた前記ピッチ間隔と略同等の間隔をあけて複数の貫通孔が形成され、前記複数の加工工具はそれぞれ、前記研磨布に溝を形成する際にこれらの貫通孔を通して各別に前記押え面から前記定盤の面に向けて刃部が突出するように設けられているので、押え面における前記貫通孔の開口面積を最小限に抑えて集塵ボックス内の密封性を向上させることが可能になり、研磨布に溝を形成したときの切粉が集塵ボックス外へ漏出して研磨布に付着したり、溝加工装置の周囲に飛散したりするのを抑制することができる。
【０００６】
ここで、前記集塵ボックス内の前記加工工具に向けてエアを噴射するエア噴射手段を備えてもよい。
この場合、エア噴出手段が備えられているので、加工工具に付着した切粉をこの加工工具から除去することが可能になるとともに、集塵ボックス内のエアを流動させることが可能になり、溝加工時に発生した切粉の集塵効率をさらに向上させることができる。
また、本発明の溝加工方法は、研磨布に溝を形成する溝加工方法であって、本発明の溝加工装置を用いて前記研磨布に溝を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る溝加工装置および溝加工方法によれば、研磨布に溝を形成したときの切粉が集塵ボックス外に漏出して研磨布に付着したり、溝加工装置の周囲に飛散したりするのを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照し、この発明の実施の形態について説明する。本実施形態の溝加工装置１は、研磨布３０を固定する定盤２と、この定盤２の面に沿った方向および直交する方向それぞれに移動可能に設けられた加工工具５とを備えている。定盤２は、基台６の上部中央部に鉛直軸周り方向Ａに回転可能に取り付けられており、その上面に図示しない吸引機構によって研磨布３０が固定される。研磨布３０は、例えば線状の構成材料を重ね合わせた不織布、あるいは発泡ウレタン材等からなる円板状体とされている。
【０００９】
加工工具５は、研磨布３０が固定される定盤２の面に対して昇降可能に設けられた刃物台４に取り付けられている。さらに、この刃物台４は、前記定盤２の面に沿った方向において一方向およびこの一方向に直交する方向それぞれに移動可能に設けられた移動体３に取り付けられている。
具体的には、移動体３はテーブル７に搭載されており、テーブル７は、基台６の上部両側にそれぞれ設けられた一対のガイドレール８上に配置されるとともに、基台６の片側側部に設けられたスクリュー軸９と係合している。これにより、移動体３は、スクリュー軸９がＸ軸モータ１０に駆動されることによりガイドレール８に沿ってテーブル７とともにＸ方向に移動するようになっている。
さらに、テーブル７上には、移動体３が配置されたガイドレール１１、および移動体３と係合したスクリュー軸１２が設けられ、移動体３は、スクリュー軸１２がＹ軸モータ１３に駆動されることにより、テーブル７上でガイドレール１１に沿ってＸ方向と直交するＹ方向に移動するようになっている。
また、刃物台４は、図４に示すように、移動体３に対しＺ軸モータ１４の駆動によって昇降、つまり定盤２の面と直交するＺ方向に移動可能に取り付けられている。
以上より、加工工具５は、前記定盤２の面に沿った方向（Ｘ方向およびＹ方向）および直交する方向（Ｚ方向）それぞれに移動できるようになっている。
【００１０】
加工工具５は、研磨布３０に溝を形成する刃部を備えるとともに、図示されない集塵手段に連通された集塵ボックス１７内に、前記定盤２の面に沿った方向における一方向（図示の例ではＹ方向）に所定のピッチ間隔をあけて複数設けられている。本実施形態では、  加工工具５は、図５に示すように、回転自在に支承されたシャフト１５にその回転軸線方向に所定のピッチ間隔で複数取り付けられ、モータ１６の駆動によってシャフト１５とともに回転することで、研磨布３０に溝を形成するようになっている。また、加工工具５は、円板状体とされ、研磨布３０に形成する溝の間隔に応じたピッチ間隔で複数設けられるとともに、形成する溝の幅に応じた厚みのものが選定されている。さらに、この加工工具５の刃部は、円板状体の外周部にその全周にわたって形成されている。
なお、モータ１６の出力軸とシャフト１５との間には、プーリ２７、２８およびベルト２９からなる動力伝達部が設けられている。
【００１１】
集塵ボックス１７は刃物台４に取り付けられ、集塵ボックス１７において前記定盤２の面に対向して位置する下面部は、研磨布３０に溝を形成する際にこの研磨布３０を押える押え面２０を備え、この押え面２０において加工工具５と対向する位置に、図６に示すように、この加工工具５が設けられたピッチ間隔と略同等の間隔をあけて複数の貫通孔２０ａが形成され、複数の加工工具５はそれぞれ、研磨布３０に溝を形成する際にこれらの貫通孔２０ａを通して各別に押え面２０から前記定盤２の面に向けて刃部が突出するように設けられている。
【００１２】
図示の例では、集塵ボックス１７のうち、前記下面部は、図４および図５に示すように別部材とされ、ばね材を有する支持部２２を介して刃物台４に取り付けられている。そして、溝加工時に押え面２０が研磨布３０を押えてばね材が縮小することによって、集塵ボックス１７内が、前記集塵手段との連結部分２４および前記貫通孔２０ａを除いて外部に対して密閉させられるとともに、研磨布３０に対して支持部２２のばね力で適宜の押え力を発生させるようになっている。また、集塵ボックス１７の前記下面部は、複数の加工工具５と対向する位置の全域にわたって配置された板状体とされている。さらに、押え面２０において溝加工時における加工工具５の進行方向の前端部２０ｂは、この進行方向の前方における斜め上方に向けて傾斜している。また、集塵ボックス１７の前記下面部は、押え面２０で研磨布３０を押えたときに、その研磨布３０に帯電している静電気を除去できるような導電材によって形成されている。
【００１３】
なお、刃物台４には、図４に示すように除電部材２３が設けられている。除電部材２３は、導電性の部材本体２３ａとブラシ２３ｂとからなっており、溝加工時、研磨布３０と接触することで、研磨布３０に帯電している静電気を除去するとともに、溝加工時の切粉（切屑）を取り除くものである。
【００１４】
さらに、本実施形態では、集塵ボックス１７内の加工工具５に向けてエアを噴射するエア噴射手段１８が備えられている。エア噴射手段１８は、集塵ボックス１７内において加工工具５の斜め上方に、この加工工具５が取り付けられたシャフト１５の回転軸線方向に沿って延設されている。そして、このエア噴出手段１８に、エア噴射手段１８が延在する方向に沿って、加工工具５が設けられたピッチ間隔と略同等の間隔をあけて複数のノズル孔１８ａが形成され、これらのノズル孔１８ａがそれぞれ、各加工工具５に向けて開口している。なお、加工工具５とエア噴出手段１８との間においてノズル孔１８ａの近傍には、静電気除電装置１９がエア噴出手段１８に沿って延設されている。
【００１５】
次に、以上のように構成された溝加工装置１により研磨布３０に溝を形成する方法について説明する。
まず予め、加工工具５をシャフト１５に装着する一方、前記定盤２の面に研磨布３０を載置して図示しない吸引手段により吸引固定する。次に、Ｘ軸モータ１０の駆動でテーブル７をＸ方向に移動することと、Ｙ軸モータ１３の駆動でテーブル７上の移動体３をＹ方向に移動することと、Ｚ軸モータ１４の駆動で刃物台４をＺ方向へ下降することとを選択的に行ったりそれらを適宜組み合わせたりすることで、研磨布３０に対して加工工具５を位置決めする。その後、モータ１６を駆動して加工工具５を回転することにより加工工具５で研磨布３０を切削して溝を形成する。
この際、集塵ボックス１７内において、エア噴出手段１８のノズル孔１８ａからエアを噴射して加工工具５に付着した切粉を除去するとともに、この集塵ボックス１７内のエアを流動させつつ、前記集塵手段を駆動し前記連結部分２４を介して切粉を回収する。なお、溝加工時に、押え面２０において、加工工具５が前記定盤２の面に向けて突出した部分同士の間に位置する部分、つまり貫通孔２０ａ同士の間に位置する部分は、研磨布３０を押えて集塵ボックス１７内を閉塞している。
【００１６】
以上説明したように、本実施形態に係る溝加工装置１によれば、押え面２０において加工工具５と対向する位置に、複数の加工工具５がシャフト１５に設けられているピッチ間隔と略同等の間隔をあけて複数の貫通孔２０ａが形成され、複数の加工工具５はそれぞれ、研磨布３０に溝を形成する際にこれらの貫通孔２０ａを通して各別に押え面２０から刃部が突出するように設けられているので、押え面２０における貫通孔２０ａの開口面積を最小限に抑えて集塵ボックス１７内の密封性を向上させることが可能になり、研磨布３０に溝を形成したときの切粉が集塵ボックス１７外に漏出して研磨布３０に付着したり、溝加工装置１の周囲に飛散したりするのを抑制することができる。
【００１７】
また、本実施形態では、集塵ボックス１７内の加工工具５に向けてエアを噴射するエア噴射手段１８が備えられているので、加工工具５に付着した切粉をこの加工工具５から除去することが可能になるとともに、集塵ボックス１７内のエアを流動させることが可能になり、溝加工時に発生した切粉の集塵効率をさらに向上させることができる。
【００１８】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
研磨布３０に形成する溝の形態は特に限定されるものではなく、例えば直線状の溝が所定の間隔をあけて複数形成されたもの、あるいは放射状、螺旋状若しくは波形形状のような曲線状の溝、またはこれらの曲線状の溝を互いに交差させるようにしてもよく、さらには格子状に形成することもできる。
【００１９】
また、前記実施形態では、加工工具５が回転することで研磨布３０に溝を形成する構成を示したが、加工工具５としては、例えばバイト等のように進退移動することで溝加工を行うもの、あるいはドリル等のように回転して孔空け加工を行うものであってもよく、その形態は限定されるものではない。なお、このような加工の種類に応じて刃物台を適宜選択することで前記と同様の作用効果が奏効されることになる。
さらに、前記実施形態では、集塵ボックス１７のうち前記下面部を別部材とし、溝加工時に押え面２０が研磨布３０を押えて支持部２２のばね材が縮小することによって、集塵ボックス１７内を、前記集塵手段との連結部分２４および前記貫通孔２０ａを除いて外部に対して密閉する構成を示したが、これに代えて、例えば前記下面部を含めて集塵ボックス１７全体を一体的に形成して、溝加工時か否かにかかわらず、集塵ボックス１７内を、前記集塵手段との連結部分２４および貫通孔２０ａを除いて外部に対して密閉するようにしてもよい。
また、前記実施形態では、定盤２として、鉛直軸周り方向Ａに回転可能に設けられた構成を示したが、これに限らず、例えば上面視正方形若しくは矩形等とされて固定された状態で使用される構成を採用してもよい。
さらに、前記実施形態では、研磨布３０に溝を形成する際に、押え面２０で研磨布３０を押えたが、研磨布の種類によっては、溝を形成する際に、押え面２０を、研磨布３０に接触させずこの研磨布３０の表面に対向させてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
研磨布に溝を形成したときの切粉が集塵ボックス外に漏出して研磨布に付着したり、溝加工装置の周囲に飛散したりするのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施形態として示した溝加工装置を示す平面図である。
【図２】図１に示す溝加工装置の正面図である。
【図３】図１に示す溝加工装置の側面図である。
【図４】図２および図３に示す刃物台の拡大図である。
【図５】図４に示す刃物台の正面図である。
【図６】図４および図５に示す集塵ボックスの下面部の全体斜視図である。
【符号の説明】
【００２２】
１  溝加工装置
２  定盤
５  加工工具
１７  集塵ボックス
１８  エア噴射手段
２０  押え面
２０ａ  貫通孔
３０  研磨布
【図１】
2008087133.tif 000003
【図２】
2008087133.tif 000004
【図３】
2008087133.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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