(57)【要約】【課題】研磨布の溝内に構成材料が突出するのを確実に防止でき、溝加工を高精度に行うこと。【解決手段】刃物台４に押さえ部材２０が設けられ、押さえ部材２０は、溝加工工具５が研磨布３０に溝加工しているとき、研磨布３０を定盤２方向に押さえるものであり、シャフト１５の長さ方向に沿った薄肉の板状体をなし、中央部にくり抜き窓が設けられ、また進行方向の前部には斜め上方に傾斜する傾斜片２０ｂが設けられる。くり抜き窓は、加工工具５の切刃が溝加工できるように突出させる。刃物台４には除電部材２３が設けられている。【選択図】  図４
2004291200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨布の表面に溝を形成する溝加工装置であって、
研磨布を固定する定盤と、該定盤の面と平行な面において、一方向及び該一方向と直交する方向に移動可能に支持され移動体と、該移動体に前記定盤の面と直交する方向に移動可能に搭載され、かつ前記研磨布に溝を形成する加工工具を有する刃物台とを備えてなり、
前記加工工具が前記研磨布を溝加工するとき、前記研磨布を押さえる押さえ部材を設けてな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、
前記押さえ部材が研磨布と接触した時点で、静電気を除去する除電部材を備えていることを特徴とする溝加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、Ｓｉ半導体やガラス基板の表面を研磨する場合には、不織布等からなる研磨布によって研磨するようにしている。この場合、研磨布と被研磨材表面との間には、研磨剤を含んだ研磨液（スラリー）を供給することが行われる。前記研磨布には、通常、その表面に種々の形状からなる溝が設けられており、スラリーが被研磨部全体に行き渡るようになっている。
従来、研磨布に溝を設ける溝加工装置としては、研磨布である被研磨材を回転テーブルに吸引して被研磨材が移動しないようにすることで、溝を精度よく加工するようにすること、また切削工具が、刃物台で刃物ユニットである溝フライスユニットとドリルユニットを交換可能にすることで、加工形状に応じて選択できるようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１１６３０号公報（第３−６頁、第１図−第４図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来例においては、研磨布が回転テーブルに吸引されることで研磨布が移動しないものの、切削工具で研磨布に溝加工を行うと、研磨布が不織布等から構成されているので、図９に示すように、溝ａの内側に不織布が引き出され、突起部ｂ、ｂ′となって突出する問題があった。特に、この種の研磨布は、前述のようにＳｉ半導体やガラス基板等のような高精度の平滑面が要求される研磨を行う必要があって溝幅が微小な寸法となっており、その微小な寸法の溝内に研磨布の構成材料が突出すると、研磨布の表面に溝を均一に加工することができなくなるばかりでなく、研磨液が溝内に流入することが阻害されるおそれがあった。
【０００５】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、研磨布に溝加工したとき、その溝内に構成材料が突出するのを確実に防止でき、溝加工を高精度に行うことができる溝加工装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、研磨布の表面に溝を形成する溝加工装置であって、研磨布を固定する定盤と、該定盤の面と平行な面において、一方向及び該一方向と直交する方向に移動可能に支持され移動体と、該移動体に前記定盤の面と直交する方向に移動可能に搭載され、かつ前記研磨布に溝を形成する加工工具を有する刃物台とを備えてなり、前記加工工具が前記研磨布を溝加工しているとき、前記研磨布を押さえる押さえ部材を設けてなることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係る溝加工装置によれば、加工工具による溝加工時、押さえ板が研磨布の上面を押さえ付けているので、研磨布の不織布等のような細い突起が溝内に突出するのを防ぐことができ、溝の形成を良好かつ確実に行うことができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の溝加工装置において、前記押さえ部材が研磨布と接触した時点で、静電気を除去する除電部材を備えていることを特徴とする。
この発明に係る溝加工装置によれば、除電部材が研磨布と接触することで、研磨布に帯電している静電気を除去することができ、しかも研磨布の表面と接触することで切粉を積極的に取り除くこともできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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。図１から図７はこの発明の一実施の形態に係る溝加工装置を示す図であって、図１は溝加工装置を示す平面図、図２は溝加工装置の正面図、図３は溝加工装置の側面図、図４は刃物台の拡大図、図５は刃物台の正面図、図６は押さえ板を示す全体斜視図、図７は研磨布を示す説明図である。
図１〜図３に示すこの実施形態の溝加工装置１は、大別すると、研磨布３０を固定する定盤２と、定盤２に対して移動する移動体３と、移動体３に搭載された刃物台４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、線状の構成材料を重ね合わせた不織布、或いは発泡ウレタン材等により、図７（ａ）に示すように円板形状をなしており、例えば同図（ｂ）に示すように、矩形等の溝３１が形成される。
【００１０】
再び図１〜図３に戻って説明すると、移動体３は、定盤２の面と平行な面において、互いに直交する方向に移動するようになっている。即ち、移動体３は、基台６上でテーブル７に搭載されている。テーブル７は、基台６の上部両側にそれぞれ設けられたガイドレール８、及び基台６の片側側部に設けられたスクリュー軸９と係合しており、スクリュー軸９がＸ軸モータ１０によって駆動されることでガイドレール８に沿いＸ方向に移動するようになっている。
また、テーブル７上には、移動体３と係合するガイドレール１１及びスクリュー軸１２が設けられ、スクリュー軸１２がＹ軸モータ１３によって駆動されることで、移動体３がテーブル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。
【００１１】
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。従って、刃物台４は、移動体３と共にＸ方向及びＹ方向へ移動し、また移動体３上でＺ方向に移動できるようになっている。
【００１２】
刃物台４は、研磨布３０に溝加工するための加工工具５を有している。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に所定のピッチ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と共に回転することで、溝加工を行うようになっている。加工工具５は、円板状をなしており、研磨布３０に設けられる溝３１の間隔に応じたピッチで複数設けられると共に、溝３１の幅に応じた厚みのものが選定されるようになっている。
なお、モータ１６の出力軸とシャフト１５間には、プーリ２７、２８、ベルト２９からなる動力伝達部が設けられている。
【００１３】
更に、刃物台４には、押さえ部材２０が設けられている。この押さえ部材２０は、加工工具５が研磨布３０に溝加工しているとき、研磨布３０を定盤２方向に押さえるものである。そのため、押さえ部材２０は、シャフト１５の長さ方向に沿った薄肉の板状体をなしており、図６に示すように、その中央部にくり抜き窓２０ａが設けられ、また進行方向の前部には斜め上方に傾斜する傾斜片２０ｂが設けられている。くり抜き窓２０ａは、加工工具５の切刃を突出させるためのものである。この押さえ部材２０は、図４及び図５に示すように、刃物台４にばね材を含んで構成された支持部２２を介して取り付けられ、溝加工時、研磨布２０に対し支持部２２のばね力で適宜の押さえ力を発生させるようにしている。また、押さえ部材２０は、研磨布３０を押さえ付けたとき、その研磨布に帯電している静電気を除去できるよう導電材によって構成されている。
【００１４】
また、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共に、溝加工時の切粉（切屑）を取り除くものである。
また更に、刃物台４には、図５に示すように、刃物台４において加工工具５の背面側に吸込み孔２４が設けられている。吸込み孔２４は、図示していないホース等を介して吸引機に接続され、溝加工されている研磨布３０の切粉を吸引するものである。
【００１５】
この実施形態の溝加工装置１は、上記のように構成されているので、次にその動作について説明する。
加工に際しては、予め、加工工具５が刃物台４のシャフト１５に装着される一方、定盤２の上に研磨布３０が載置され、かつ図示しない吸引手段の吸着によって固定される。
【００１６】
この状態にあるとき、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を位置決めすると共に、モータ１６の駆動によって加工工具５を回転することで加工工具５が研磨布３０に溝３１を形成する加工を行うこととなる。
【００１７】
上記溝加工時、図５に２点鎖線で示すように、刃物台４が降下することで刃物台４に設けられた押さえ板２０が研磨布３０の上面を押さえ付け、この状態で加工工具５によって溝が形成されるので、図７（ｂ）に示すように研磨布３０の溝３１に突起が形成されるのを防ぐことができ、溝３１を正規の状態に確実に形成することができる。そのため、研磨布３０を用いて研磨作業を行う際に、研磨液が溝３１内に均一に行き渡り、研磨作業を良好に行うことができる。
【００１８】
また、押さえ板２０が導電材からなっているので、研磨布３０を押さえ付けると、研磨布３０に帯電している静電気を除去することができ。しかも押さえ板２０の前部には図４及び図６に示すように、斜め上方に傾斜する傾斜片２０ｂが設けられているので、押さえ板２０が研磨布３０上で前進しても、押さえ板２０に研磨布３０が引き掛かるおそれがなく、押さえ板の移動をスムースに行うことができ、加工中における移動時であっても、研磨布３０の押さえ付けを良好に行える。
【００１９】
また、上記溝加工時、除電部材２３が研磨布３０と接触することで、研磨布３０に帯電している静電気を積極的に除去することができ、これにより、溝加工時に発生する切粉が溝３１内に詰まるおそれがない。しかも、除電部材２３は、そのブラシ２３ｂが研磨布３０の表面と接触することで切粉を取り除くことができるので、切粉の除去を良好に行える。
【００２０】
なお、研磨布３０に形成される溝３１としては、図７（ａ）に示すように、平行に形成されるばかりでなく、例えば図８（ａ）に示す格子状や、同図（ｂ）に示す放射状、更に図示していないが、螺旋状や波形形状のような曲線状でかつ格子状に形成することもできる。この場合、定盤２を自転しながら公転させるように構成すると共に、刃物台４をＸ及びＹ方向に移動させることにより、上記の各種の溝を容易に形成することができる。このような操作は、オペレータが操作したり、また予め入力されたプログラムデータに基づいて自動制御が可能である。
【００２１】
また、図示実施の形態において、加工工具が回転することで研磨布に溝を形成する例を示したが、加工工具としては、バイトなどのように前進することで溝加工を行うもの、更にはドリル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、その際、加工の種類に応じた種類の刃物台を使用することで実現でき、図示例に限定されるものではない。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、溝加工時、押さえ板が研磨布の上面を押さえ付けるように構成したので、研磨布の不織布等のような細い突起が溝に突出するのを防ぐことができ、溝の形成を良好かつ確実に行うことができるという効果が得られる。
【００２３】
請求項２に係る発明によれば、除電部材が研磨布と接触することで、研磨布に帯電している静電気を除去することができ、しかも研磨布の表面と接触することで切粉を積極的に取り除くこともできるので、溝加工の能率を高めることもできる効果がえられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る溝加工装置を平面図である。
【図２】同じく溝加工装置を示す正面図である。
【図３】同じく溝加工装置を示す側面図である。
【図４】刃物台を示す拡大図である。
【図５】刃物台を示す正面図である。
【図６】押さえ板を示す全体斜視図である。
【図７】研磨布を示す図であって、（ａ）は研磨布の全体図、（ｂ）は溝の一例を示す断面拡大図である。
【図８】研磨布に設けられる種々の溝形状を示す図であって、（ａ）は格子状の形状を示す説明図、（ｂ）は放射状の形状を示す説明図である。
【図９】従来の問題を示す説明図である。
【符号の説明】
１    溝加工装置
２    定盤
３    移動体
４    刃物台
５    溝加工工具
２０    押さえ部材
２３    除電部材
【図１】
2004291200.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2004291200.tif 000007
【図６】
2004291200.tif 000008
【図７】
2004291200.tif 000009
【図８】
2004291200.tif 000010
【図９】
2004291200.tif 000011