(57)【要約】【課題】研磨布の表面を高精度で平坦化することができる研磨ロールを提供する。【解決手段】筒状のロール本体２と、ロール本体２の外周面に螺旋帯状に設けられる砥粒４と、ロール本体２の砥粒が設けられていない部分に設けられるロール本体２の内外を貫通する複数の吹出口７と、ロール本体２の内部に設けられる各吹出口７に連通する流体の流通路１０とを備える。ロール本体２の外周面を研磨布に接触させ、流通路１０を介して各吹出口７から研磨布に向かって流体を吹き出しながら、研磨ロール１を回転させることにより研磨布の表面が研磨されて平坦化される。研磨布は、各吹出口７から吹き出される流体によって冷却される。研磨時に生じる研磨粉は、各吹出口７から吹き出される流体によって吹き飛ばされ、ロール本体２の外周面への付着が防止される。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨布の表面を研磨して平坦化する研磨ロールであって、筒状のロール本体と、該ロール本体の外周面の一部に設けられる砥粒と、該ロール本体の複数箇所に設けられる該ロール本体の内外を貫通する吹出口と、該ロール本体の内側に設けられる前記吹出口に連通する流体の流通路とを備えたことを特徴とする研磨ロール。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨ロールであって、前記ロール本体は、筒状の外筒と、該外筒の内側に設けられる筒状の内筒と、前記外筒と前記内筒との間を連結するリブとからなり、前記外筒の外周面の少なくとも一部に前記砥粒が設けられ、前記外筒の複数箇所に前記吹出口が設けられ、前記外筒と前記内筒との間に前記流通路が設けられていることを特徴とする研磨ロール。
【請求項３】
請求項２に記載の研磨ロールであって、前記砥粒は、前記外筒の外周面に螺旋帯状に設けられ、前記砥粒が設けられていない部分に前記吹出口が設けられていることを特徴とする研磨ロール。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の研磨ロールであって、前記リブは、前記外筒と前記内筒との間に螺旋状又は放射状に設けられ、隣接するリブ間に前記流通路が設けられていることを特徴とする研磨ロール。
【請求項５】
請求項１から４の何れかに記載の研磨ロールであって、前記流体は、イオンを混入させたものであることを特徴とする研磨ロール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨ロールに関し、特に、シリコンウエハ、ガラス基板等の薄板状の被研磨物の表面研磨に用いられる研磨布の目立てに有効な研磨ロールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、シリコンウエハ、ガラス基板等の薄板状の被研磨物の表面を研磨する研磨装置の一例として、相対的に回転可能に設けられる上定盤及び下定盤と、上下定盤間に回転可能に設けられるとともに、被研磨物を保持する孔が複数箇所に設けられるキャリヤと、各定盤の表面にそれぞれ貼り付けられる合成樹脂、人工皮革等からなる研磨布とを備えた研磨装置が知れている。
【０００３】
そして、このような構成の研磨装置のキャリヤの孔内に被研磨物を保持し、上下定盤間で被研磨物を押圧し、この状態で上下定盤間にスラリ状の研磨剤を供給しながら、上下定盤及びキャリヤを回転させることにより、上下定盤の研磨布によって被研磨物の上下面を研磨することができるものである。
【０００４】
上記のような研磨装置を用いて被研磨物の研磨を行う場合、研磨精度を高めるためには平坦度の高い研磨布を用いる必要がある。また、定期的に研磨布の表面の目立てを行い、研磨布の平坦度を初期の状態に保つ必要がある。
【０００５】
研磨布の表面の目立てを行う研磨装置の一例として、回転する定盤の表面の研磨布に切削工具を接触させ、切削工具を定盤の半径方向に移動させることにより研磨布の目立てを行うように構成した研磨装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、研磨布の表面の目立てを行うドレッサーの一例として、台金の表面に大粒径のダイヤモンド砥粒と小粒径のダイヤモンド砥粒とを貼着したドレッサーが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平８−１１０４９号公報
【特許文献２】
特開２００１−２５２８７１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の研磨装置にあっては、切削工具を定盤の半径方向に移動させることにより研磨布の表面の目立てを行っているため、研磨布の表面を高精度で平坦化することができない。また、特許文献２に記載のドレッサーにあっては、ドレッサーを回転させることにより研磨布の表面の目立てを行っているため、研磨布の表面を高精度で平坦化することはできるが、ドレッサーを回転させる機構が複雑になるために装置全体が複雑化してしまう。さらに、特許文献１に記載の研磨装置及び特許文献２に記載のドレッサーにあっては、研磨布の目立て時に研磨布が発熱するのを抑えるために、冷却液の供給系統が必要になるため、装置全体が複雑化、大型化してしまい、研磨布の目立てコストが高くついてしまう。さらに、特許文献１に記載の研磨装置及び特許文献２に記載のドレッサーにあっては、研磨時に研磨布に静電気が帯電するのを防止する機能を備えていないため、研磨終了後の研磨布に静電気が帯電してしまう問題がある。
【０００９】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、研磨布の表面を高精度で平坦化することができるとともに、装置を簡素化、小型化することができて、研磨布の目立てコストを安く抑えることができ、さらに、研磨終了後の研磨布に静電気が帯電するのを防止できる研磨ロールを提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。すなわち、請求項１に係る研磨ロールは、研磨布の表面を研磨して平坦化する研磨ロールであって、筒状のロール本体と、該ロール本体の外周面の一部に設けられる砥粒と、該ロール本体の複数箇所に設けられる該ロール本体の内外を貫通する吹出口と、該ロール本体の内側に設けられる前記吹出口に連通する流体の流通路とを備えたことを特徴とする。
この発明による研磨ロールによれば、研磨ロールのロール本体の外周面を研磨布に接触させ、流通路に流体を供給して吹出口から流体を吹き出させながら、研磨ロールを回転させることにより、ロール本体の外周面の砥粒によって研磨布の表面が研磨されて平坦化されることになる。この場合、吹出口から吹き出す流体によって研磨布の発熱が抑えられるとともに、研磨によって生じた研磨粉等が吹き飛ばされることになる。
【００１１】
請求項２に係る研磨ロールは、請求項１に記載の研磨ロールであって、前記ロール本体は、筒状の外筒と、該外筒の内側に設けられる筒状の内筒と、前記外筒と前記内筒との間を連結するリブとからなり、前記外筒の外周面の少なくとも一部に前記砥粒が設けられ、前記外筒の複数箇所に前記吹出口が設けられ、前記外筒と前記内筒との間に前記流通路が設けられていることを特徴とする。
この発明による研磨ロールによれば、ロール本体の外筒の外周面の砥粒によって研磨布の表面が研磨される。また、流体は、ロール本体の外筒と内筒との間の流通路内を流れて外筒の吹出口に導かれ、吹出口から研磨布の表面に向かって吹き出し、研磨布を冷却等することになる。
【００１２】
請求項３に係る研磨ロールは、請求項２に記載の研磨ロールであって、前記砥粒は、前記外筒の外周面に螺旋帯状に設けられ、前記砥粒が設けられていない部分に前記吹出口が設けられていることを特徴とする。
この発明による研磨ロールによれば、外筒の外周面に螺旋帯状に設けられている砥粒によって研磨布の表面が研磨されるとともに、外筒の外周面の砥粒が設けられていない部分に設けられている吹出口から流体が研磨布に向かって吹き出し、研磨布を冷却等することになる。
【００１３】
請求項４に係る研磨ロールは、請求項２又は３に記載の研磨ロールであって、前記リブは、前記外筒と前記内筒との間に螺旋状又は放射状に設けられ、隣接するリブ間に前記流通路が設けられていることを特徴とする。
この発明による研磨ロールによれば、流体は、外筒と内筒との間に螺旋状又は放射状に設けられているリブ間に設けられる流通路内を流れて外筒の吹出口に導かれ、吹出口から研磨布に向かって吹き出し、研磨布を冷却等することになる。
【００１４】
請求項５に係る研磨ロールは、請求項１から４の何れかに記載の研磨ロールであって、前記流体は、イオンを混入させたものであることを特徴とする。
この発明による研磨ロールによれば、イオンを混入させた流体を研磨布に向かって吹き出させることにより、研磨時に研磨布が静電気を帯びるのを防止できることになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本発明の研磨ロールについて説明する。
図１及び図２には、本発明による研磨ロールの一実施の形態が示されていて、この研磨ロール１は、シリコンウエハ、ガラス基板等の薄板状の被研磨物の表面を研磨する研磨装置の研磨布の目立てに用いられるものであって、ロール本体２と、ロール本体２の外周面の一部に設けられる砥粒４とを備えている。
【００１６】
ロール本体２は、筒状の外筒３と、外筒３の中心部に軸線を一致させた状態で設けられるとともに、外筒３との間に環状の間隙を形成する内筒８と、外筒３と内筒８との間の間隙内に設けられるとともに、外筒３と内筒８とを一体に連結するリブ９とから構成されている。
【００１７】
外筒３の外周面には、砥粒４が螺旋帯状をなすように周知の電着法により全長に渡って所定の厚みで一体に設けられ、これにより外筒３の外周面には、砥粒４が設けられている螺旋帯状の砥粒域５と、隣接する砥粒域５間に位置する砥粒４が設けられていない砥粒域５よりも一段低い螺旋帯状の非砥粒域６とが形成されるようになっている。
【００１８】
この実施の形態においては、外筒３の外周面に４条の砥粒域５を設けているが、３条以下又は５条以上の砥粒域５を設けても良い。砥粒４としてはダイヤモンド砥粒が好ましいが、これに限定することなく、同様の特性を有するものであれば良い。
【００１９】
外筒３の非砥粒域６には、外筒３の内外周面間を貫通する流体の吹出口７が全長に渡って所定の間隔ごとに複数箇所に設けられ、この吹出口７は、後述する流体の流通路１０に連通するようになっている。吹出口７の大きさは特に制限されるものではないが、流体の吹出し効率を高めるためには、非砥粒域６の全幅に渡る大きさとすることが好ましい。吹出口７の形状は、特に制限されるものではなく、円形、三角形、四角形等とすることができる。
【００２０】
内筒８は、外筒３と略同一長さに形成されるものであって、内側に回転軸（図示せず）が嵌合されるようになっている。回転軸は、動力伝達機構（図示せず）を介して駆動源（図示せず）に連結されるようになっている。
【００２１】
リブ９は、板状をなすものであって、外筒３と内筒８との間の間隙内に螺旋状をなすように全長に渡って設けられるようになっている。この場合、リブ９は、内周側の部分が内筒８の外周面に、外周側の部分が外筒３の内周面にそれぞれ溶接等により一体に連結されるようになっている。この実施の形態においては、内筒８と外筒３との間の間隙内に４条のリブ９を設けているが、３条以下又は５条以上のリブ（図示せず）を設けても良い。なお、図示はしないが、外筒と内筒との間隙内にリブを放射状に設けても良い。
【００２２】
隣接するリブ９、９間には、螺旋状の空間である流体の流通路１０が形成され、この流通路１０に外筒３の各吹出口７が連通するようになっている。流通路１０は、配管等を介して流体供給源（図示せず）に連結され、流体供給源の作動により配管等を介して流体が供給されるようになっている。
【００２３】
流体としては、空気又はイオンを混入させた空気が好ましいが、これらに限定することなく、同様の特性を有するものであれば良い。
【００２４】
そして、上記のように構成した研磨ロール１を用いて研磨布（図示せず）の表面の目立てを行うには、研磨布の表面に研磨ロール１の外周面を接触させ、流体供給源を作動させて配管等を介して空気を流通路１０内に供給し、流通路１０を介して空気を各吹出口７に導き、各吹出口７から研磨布に向かって吹き出させる。
【００２５】
そして、この状態で研磨布を例えば定盤（図示せず）と一体に回転させながら、駆動源を作動させて研磨ロール１を回転させ、外筒３の外周面の砥粒域５の砥粒４によって研磨布の表面を研磨することにより、研磨布の表面が所定の平坦度に目立てられるものである。
【００２６】
上記のように構成したこの実施の形態による研磨ロール１にあっては、外筒３の外周面に螺旋帯状の砥粒域５を設け、研磨ロール１の回転時にこの砥粒域５によって研磨布の表面を研磨するように構成したので、研磨布の表面を高精度で平坦化することができることになる。
【００２７】
また、外筒３の外周面に螺旋帯状の非砥粒域６を設け、この非砥粒域６に設けた複数の吹出口７から研磨布に向かって空気を吹き出しながら、研磨布の表面の研磨を行うように構成したので、この空気によって研磨布を冷却することができることになる。従って、研磨布を冷却液によって冷却する必要はないので、冷却液の供給系統が不要となり、装置全体の構造を簡素化、全体を小型化することができ、研磨布の目立てコストを安く抑えることができる。
【００２８】
さらに、吹出口７から研磨布に向かって空気を吹き出させることにより、研磨時に発生する研磨粉等を吹き飛ばすように構成したので、研磨粉等が研磨ロール１の外周面に付着して研磨性能が低下するようなことはなく、効率良く研磨布の表面の研磨を行うことができることになる。
【００２９】
さらに、吹出口７から吹き出させる空気にイオンを混入させることにより、研磨布の研磨終了時に研磨布に静電気が帯電するのを防止できるので、研磨布に空気中の塵等が付着するのを防止できることになる。
【００３０】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の請求項１に記載の研磨ロールによれば、ロール本体の外周面を研磨布に接触させ、流通路に流体を供給して吹出口から研磨布に向かって流体を吹き出させながら、研磨ロールを回転させることにより、ロール本体の外周面の砥粒によって研磨布の表面を研磨するように構成したので、研磨布の表面を高精度で平坦化することができることになる。また、吹出口から研磨布に向かって吹き出す流体によって研磨布を冷却するように構成したので、研磨布を冷却するための冷却液の供給系統が不要となり、装置全体を簡素化、小型化することができ、研磨布の目立てコストを安く抑えることができることになる。さらに、吹出口から吹き出す流体によって研磨布の研磨時に生じる研磨粉等を吹き飛ばすことができるので、それらが研磨ロールの表面に付着して研磨性能が低下するようなことはなく、効率良く研磨布の目立てを行うことができることになる。
【００３１】
また、本発明の請求項２に記載の研磨ロールによれば、ロール本体の外筒の外周面を研磨布に接触させ、ロール本体の外筒と内筒との間の流通路を介して外筒の吹出口から流体を研磨布に向かって吹き出させながら、研磨ロールを回転させることにより、外筒の外周面の砥粒によって研磨布の表面を研磨するように構成したので、研磨布の表面を高精度で平坦化することができることになる。また、吹出口から研磨布に向かって吹き出す流体によって研磨布を冷却するように構成したので、研磨布を冷却するための冷却液の供給系統が不要となり、装置全体を簡素化、小型化することができ、研磨布の目立てコストを安く抑えることができることになる。さらに、吹出口から吹き出す流体によって研磨布の研磨時に生じる研磨粉等を吹き飛ばすことができるので、それらが研磨ロールの表面に付着して研磨性能が低下するようなことはなく、効率良く研磨布の目立てを行うことができることになる。
【００３２】
さらに、請求項３に記載の研磨ロールによれば、砥粒は、外筒の外周面に螺旋帯状に設けられているので、研磨布の表面を高精度で平坦化することができることになる。また、砥粒が設けられていない部分に吹出口が設けられているので、研磨時に生じる研磨粉等を効率良く吹き飛ばすことができることになり、砥粒が設けられている部分に研磨粉等が付着するのを確実に防止できることになる。
【００３３】
さらに、請求項４に記載の研磨ロールによれば、リブは、外筒と内筒との間に螺旋状又は放射状に設けられ、隣接するリブ間に流通路が設けられているので、流通路内に供給される流体を効率良く吹出口に導き、吹出口から研磨布に向かって吹き出させることができることになる。従って、研磨時に生じる研磨粉等を効率良く吹き飛ばすことができるとともに、研磨布を効率良く冷却することができることになる。
【００３４】
さらに、請求項５に記載の研磨ロールによれば、流体にイオンを混入させたものを用いることにより、研磨時に研磨布が静電気を帯びるのを防止できることになり、研磨終了後に研磨布に空気中の塵等が付着するのを防止できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による研磨ロールの一実施の形態を示した断面図である。
【図２】図１の側面図である。
【符号の説明】
１  研磨ロール
２  ロール本体
３  外筒
４  砥粒
７  吹出口
８  内筒
９  リブ
１０  流通路
【図１】
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【図２】
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