JPH05138529A - 研磨装置 - Google Patents
研磨装置Info
- Publication number
- JPH05138529A JPH05138529A JP3300656A JP30065691A JPH05138529A JP H05138529 A JPH05138529 A JP H05138529A JP 3300656 A JP3300656 A JP 3300656A JP 30065691 A JP30065691 A JP 30065691A JP H05138529 A JPH05138529 A JP H05138529A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- polishing
- resistance
- lap table
- motor
- output torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 研磨抵抗に基づいて研磨を行うことにより、
１台で粗研磨から仕上研磨までをまかなうことができる
研磨装置を提供することを目的とする。 【構成】 ラップテーブル上に加工対象物を載せ、ラッ
プテーブルの回転駆動に伴って加工対象物と載置面を擦
り合わせて研磨を行う研磨装置において、ダイレクト・
ドライブ・モータでラップテーブルを回転駆動する。そ
して、ダイレクト・ドライブ・モータのコイルに供給す
る励磁電流からモータの出力トルクを検出し、この出力
トルクから研磨抵抗を検出し、研磨抵抗に基づいて研磨
加工を制御する。
１台で粗研磨から仕上研磨までをまかなうことができる
研磨装置を提供することを目的とする。 【構成】 ラップテーブル上に加工対象物を載せ、ラッ
プテーブルの回転駆動に伴って加工対象物と載置面を擦
り合わせて研磨を行う研磨装置において、ダイレクト・
ドライブ・モータでラップテーブルを回転駆動する。そ
して、ダイレクト・ドライブ・モータのコイルに供給す
る励磁電流からモータの出力トルクを検出し、この出力
トルクから研磨抵抗を検出し、研磨抵抗に基づいて研磨
加工を制御する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、仕上加工に用いる研磨
装置に関するものであり、特に最適研磨ができるように
した研磨装置に関するものである。
装置に関するものであり、特に最適研磨ができるように
した研磨装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、このような研磨装置としては、例
えば図３に示す構成になったものがあった。図３で、１
は加工対象物となったワーク、２はワーク１が載せられ
ていてこのワーク１に対して研磨加工を行うラップテー
ブル、３はベルト４により動力伝達してラップテーブル
１を回転駆動するインダクションモータである。５はワ
ーク１を保持するキャリア、６は自重によりワーク１を
ラップテーブル２に押し付けるウェイト、７は位置固定
された固定部材、８は固定部材７に取り付けられた回転
自在なローラである。ローラ８はキャリア５に当接して
いる。図４はラップテーブル２を上方から見た図で、ロ
ーラ８とキャリア５の接触状態が示されている。９は研
磨液をラップテーブル２上に供給する研磨液供給手段で
ある。
えば図３に示す構成になったものがあった。図３で、１
は加工対象物となったワーク、２はワーク１が載せられ
ていてこのワーク１に対して研磨加工を行うラップテー
ブル、３はベルト４により動力伝達してラップテーブル
１を回転駆動するインダクションモータである。５はワ
ーク１を保持するキャリア、６は自重によりワーク１を
ラップテーブル２に押し付けるウェイト、７は位置固定
された固定部材、８は固定部材７に取り付けられた回転
自在なローラである。ローラ８はキャリア５に当接して
いる。図４はラップテーブル２を上方から見た図で、ロ
ーラ８とキャリア５の接触状態が示されている。９は研
磨液をラップテーブル２上に供給する研磨液供給手段で
ある。
【０００３】このような研磨装置において、ワーク１は
キャリア５とローラ８によりラップテーブル２上に回転
自在にしかも位置が動かないように固定されている。モ
ータ３によりラップテーブル２が回転駆動すると、ラッ
プテーブル２上の径方向位置による周速度の相違により
ワーク１はキャリア５とともに回転する。これによっ
て、ワーク１はラップテーブル２のテーブル面と擦り合
わせられ研磨加工が行われる。このような研磨加工は、
複数の工程に分けて行う。すなわち、最初は砥粒が大き
い研磨液を使って粗研磨を所定時間だけ行い、粗研磨が
終わったところで、ワークを別の研磨装置にセットし、
今度は砥粒が小さい研磨液を使って仕上研磨を所定時間
だけ行う。仕上研磨は要求されている仕上げ精度に応じ
て複数台の研磨装置で分けて行うこともある。粗研磨と
仕上研磨を行う時間は、砥粒の大きさ毎に、研磨量の経
時的変化を表したグラフを実験的に作成し、このグラフ
から求める。
キャリア５とローラ８によりラップテーブル２上に回転
自在にしかも位置が動かないように固定されている。モ
ータ３によりラップテーブル２が回転駆動すると、ラッ
プテーブル２上の径方向位置による周速度の相違により
ワーク１はキャリア５とともに回転する。これによっ
て、ワーク１はラップテーブル２のテーブル面と擦り合
わせられ研磨加工が行われる。このような研磨加工は、
複数の工程に分けて行う。すなわち、最初は砥粒が大き
い研磨液を使って粗研磨を所定時間だけ行い、粗研磨が
終わったところで、ワークを別の研磨装置にセットし、
今度は砥粒が小さい研磨液を使って仕上研磨を所定時間
だけ行う。仕上研磨は要求されている仕上げ精度に応じ
て複数台の研磨装置で分けて行うこともある。粗研磨と
仕上研磨を行う時間は、砥粒の大きさ毎に、研磨量の経
時的変化を表したグラフを実験的に作成し、このグラフ
から求める。
【０００４】このような研磨装置では、研磨工程に応じ
て研磨装置を変えているため、研磨装置が複数台必要に
なって加工機械にかかる投資が重むという問題点があっ
た。また、研磨の途中でワークを研磨装置にセットしな
おさなければならないため、作業が面倒である。
て研磨装置を変えているため、研磨装置が複数台必要に
なって加工機械にかかる投資が重むという問題点があっ
た。また、研磨の途中でワークを研磨装置にセットしな
おさなければならないため、作業が面倒である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題点を解決するためになされたものであり、研磨抵抗
に基づいて研磨を行うことにより、１台で粗研磨から仕
上研磨までをまかなうことができる研磨装置を実現する
ことを目的とする。
問題点を解決するためになされたものであり、研磨抵抗
に基づいて研磨を行うことにより、１台で粗研磨から仕
上研磨までをまかなうことができる研磨装置を実現する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、次のとおりの
構成になった研磨装置である。 （１）モータによって回転駆動されるラップテーブル上
に加工対象物を載せ、ラップテーブルの回転駆動に伴っ
て前記加工対象物をラップテーブルの載置面と擦り合わ
せ、擦り合わせられる部分で研磨加工を行う研磨装置に
おいて、ダイレクトドライブモータで前記ラップテーブ
ルを回転駆動するとともに、前記ダイレクトドライブモ
ータのコイルに供給される励磁電流をもとにモータの出
力トルクを検出するトルク検出手段と、検出した出力ト
ルクからモータにかかる研磨抵抗を検出する研磨抵抗検
出手段と、検出した研磨抵抗に基づいてダイレクト・ド
ライブ・モータを制御する制御部と、を具備したことを
特徴とする研磨装置。 （２）砥粒の大きさが異なる研磨液を前記ラップテーブ
ルにそれぞれ供給する複数の研磨液供給手段と、前記研
磨抵抗検出手段で検出した研磨抵抗に基づいて研磨液を
供給する研磨液供給手段を選択する研磨液制御手段と、
を具備したことを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
構成になった研磨装置である。 （１）モータによって回転駆動されるラップテーブル上
に加工対象物を載せ、ラップテーブルの回転駆動に伴っ
て前記加工対象物をラップテーブルの載置面と擦り合わ
せ、擦り合わせられる部分で研磨加工を行う研磨装置に
おいて、ダイレクトドライブモータで前記ラップテーブ
ルを回転駆動するとともに、前記ダイレクトドライブモ
ータのコイルに供給される励磁電流をもとにモータの出
力トルクを検出するトルク検出手段と、検出した出力ト
ルクからモータにかかる研磨抵抗を検出する研磨抵抗検
出手段と、検出した研磨抵抗に基づいてダイレクト・ド
ライブ・モータを制御する制御部と、を具備したことを
特徴とする研磨装置。 （２）砥粒の大きさが異なる研磨液を前記ラップテーブ
ルにそれぞれ供給する複数の研磨液供給手段と、前記研
磨抵抗検出手段で検出した研磨抵抗に基づいて研磨液を
供給する研磨液供給手段を選択する研磨液制御手段と、
を具備したことを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
【０００７】
【作用】このような本発明では、ダイレクト・ドライブ
・モータでラップテーブルを回転駆動する。そして、ダ
イレクト・ドライブ・モータのコイルに供給する励磁電
流からモータの出力トルクを検出し、この出力トルクを
もとに研磨抵抗を検出する。そして、研磨抵抗に基づい
て研磨加工を制御する。さらに、研磨抵抗に応じてラッ
プテーブルに供給する研磨液の種類を変える。このよう
にして１台の研磨装置で粗研磨から仕上研磨までをまか
なう。
・モータでラップテーブルを回転駆動する。そして、ダ
イレクト・ドライブ・モータのコイルに供給する励磁電
流からモータの出力トルクを検出し、この出力トルクを
もとに研磨抵抗を検出する。そして、研磨抵抗に基づい
て研磨加工を制御する。さらに、研磨抵抗に応じてラッ
プテーブルに供給する研磨液の種類を変える。このよう
にして１台の研磨装置で粗研磨から仕上研磨までをまか
なう。
【０００８】
【実施例】以下、図面を用いて本発明を説明する。図１
は本発明の一実施例を示した構成図である。図１で図３
と同一のものは同一符号を付ける。図１において、９1
〜９nはそれぞれ砥粒の大きさが異なる研磨液を供給す
る研磨液供給手段である。１０はアクチュエータであ
り、ダイレクト・ドライブ・モータ（以下、ＤＤモータ
とする）１０１と、回転センサ１０２からなる。ＤＤモ
ータ１０１はラップテーブル２を減速機を介することな
く直接駆動する。回転センサ１０２はＤＤモータ１０１
の回転を検出するもので例えば磁気レゾルバや光学式エ
ンコーダが用いられる。
は本発明の一実施例を示した構成図である。図１で図３
と同一のものは同一符号を付ける。図１において、９1
〜９nはそれぞれ砥粒の大きさが異なる研磨液を供給す
る研磨液供給手段である。１０はアクチュエータであ
り、ダイレクト・ドライブ・モータ（以下、ＤＤモータ
とする）１０１と、回転センサ１０２からなる。ＤＤモ
ータ１０１はラップテーブル２を減速機を介することな
く直接駆動する。回転センサ１０２はＤＤモータ１０１
の回転を検出するもので例えば磁気レゾルバや光学式エ
ンコーダが用いられる。
【０００９】１１は与えられた指令値と回転センサ１０
２の検出信号をもとにＤＤモータ１０１の回転位置、回
転速度、出力トルク等をフィードバック制御する制御信
号を出力する制御部、１２は制御部１１の制御信号をも
とにＤＤモータ１０１のコイルに励磁電流を供給する駆
動回路、１３は駆動回路１２から供給される励磁電流を
もとにＤＤモータ１０１の出力トルクを検出するトルク
検出手段である。１４はトルク検出手段１３で検出した
トルクをもとに研磨抵抗を求める研磨抵抗検出手段であ
る。研磨抵抗Ｒは次式から求める。 Ｒ＝Ｔ1−Ｔ0 （１） Ｔ1：トルク検出手段１３で検出したＤＤモータの出力
トルク Ｔ0：無負荷状態でＤＤモータを動かすのに必要な最小
トルク （１）式で研磨抵抗Ｒはトルクのディメンジョンをもっ
たものである。また、最小トルクＴ0はモータは既知の
値である。１５は研磨液制御手段であり、研磨抵抗検出
手段１４で検出した研磨抵抗をもとに、研磨液を供給す
る研磨液供給手段を９1〜９nの中から選択したり、供給
する研磨液の流量を制御する。
２の検出信号をもとにＤＤモータ１０１の回転位置、回
転速度、出力トルク等をフィードバック制御する制御信
号を出力する制御部、１２は制御部１１の制御信号をも
とにＤＤモータ１０１のコイルに励磁電流を供給する駆
動回路、１３は駆動回路１２から供給される励磁電流を
もとにＤＤモータ１０１の出力トルクを検出するトルク
検出手段である。１４はトルク検出手段１３で検出した
トルクをもとに研磨抵抗を求める研磨抵抗検出手段であ
る。研磨抵抗Ｒは次式から求める。 Ｒ＝Ｔ1−Ｔ0 （１） Ｔ1：トルク検出手段１３で検出したＤＤモータの出力
トルク Ｔ0：無負荷状態でＤＤモータを動かすのに必要な最小
トルク （１）式で研磨抵抗Ｒはトルクのディメンジョンをもっ
たものである。また、最小トルクＴ0はモータは既知の
値である。１５は研磨液制御手段であり、研磨抵抗検出
手段１４で検出した研磨抵抗をもとに、研磨液を供給す
る研磨液供給手段を９1〜９nの中から選択したり、供給
する研磨液の流量を制御する。
【００１０】このように構成した研磨装置の動作を説明
する。図２は研磨加工におけるＤＤモータ１０１の出力
トルクＴ1の経時的変化を表したグラフである。図２に
示すように、ＤＤモータ１０１は出力トルクＴ1を増大
していく。そして、出力トルクＴ1が研磨装置の静摩擦
トルクを超えたところでラップテーブル２が回転し始め
る。初期の段階ではワーク１の研磨面は粗くラップテー
ブル２との接触面積が小さいため、研磨抵抗は小さい。
研磨が進むにつれてワーク１の研磨面とラップテーブル
２との接触面積が増していくため、研磨抵抗が増加す
る。研磨抵抗は一定値まで増加したところで飽和する。
この飽和した段階が研磨が完了した段階である。飽和段
階では出力トルクＴ1がほぼ一定になり、また最小トル
クＴ0はもともと一定値であることから、（１）式から
研磨抵抗Ｒはほぼ一定の値に飽和する。研磨抵抗検出手
段１４は研磨抵抗の検出値が飽和したところで制御部１
１に完了信号を送り、研磨動作を終了させる。研磨液制
御手段１５は、研磨抵抗の増大に伴って研磨液供給手段
９1〜９nを選択し、供給する研磨液の砥粒を小さくして
いく。また、研磨液の流量制御も行う。このようにして
研磨抵抗をもとに研磨を行い、１台の研磨装置で粗研磨
から仕上研磨までを行う。
する。図２は研磨加工におけるＤＤモータ１０１の出力
トルクＴ1の経時的変化を表したグラフである。図２に
示すように、ＤＤモータ１０１は出力トルクＴ1を増大
していく。そして、出力トルクＴ1が研磨装置の静摩擦
トルクを超えたところでラップテーブル２が回転し始め
る。初期の段階ではワーク１の研磨面は粗くラップテー
ブル２との接触面積が小さいため、研磨抵抗は小さい。
研磨が進むにつれてワーク１の研磨面とラップテーブル
２との接触面積が増していくため、研磨抵抗が増加す
る。研磨抵抗は一定値まで増加したところで飽和する。
この飽和した段階が研磨が完了した段階である。飽和段
階では出力トルクＴ1がほぼ一定になり、また最小トル
クＴ0はもともと一定値であることから、（１）式から
研磨抵抗Ｒはほぼ一定の値に飽和する。研磨抵抗検出手
段１４は研磨抵抗の検出値が飽和したところで制御部１
１に完了信号を送り、研磨動作を終了させる。研磨液制
御手段１５は、研磨抵抗の増大に伴って研磨液供給手段
９1〜９nを選択し、供給する研磨液の砥粒を小さくして
いく。また、研磨液の流量制御も行う。このようにして
研磨抵抗をもとに研磨を行い、１台の研磨装置で粗研磨
から仕上研磨までを行う。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、ＤＤモータでラップテ
ーブルを直接駆動し、ＤＤモータの出力トルクから研磨
抵抗を検出し、検出した研磨抵抗に基づいて研磨を行っ
ている。これによって、実際の研磨状態に即して研磨を
行うことができるため、粗研磨用の研磨装置と仕上研磨
用の研磨装置を使い分けて研磨を行うことなく、１台の
研磨装置で粗研磨から仕上げ研磨までをまかなうことが
できる。これによって、加工機械にかける投資の低減
と、研磨作業にかかる労力の軽減が可能になる。また、
研磨抵抗に基づいて研磨を行っているため、最適な研磨
を行うことができ、不良品の発生を減らすことができ
る。このことは、生産ラインの最終工程で付加価値が高
くなっている加工対象物に研磨を行う場合等に特に有効
である。
ーブルを直接駆動し、ＤＤモータの出力トルクから研磨
抵抗を検出し、検出した研磨抵抗に基づいて研磨を行っ
ている。これによって、実際の研磨状態に即して研磨を
行うことができるため、粗研磨用の研磨装置と仕上研磨
用の研磨装置を使い分けて研磨を行うことなく、１台の
研磨装置で粗研磨から仕上げ研磨までをまかなうことが
できる。これによって、加工機械にかける投資の低減
と、研磨作業にかかる労力の軽減が可能になる。また、
研磨抵抗に基づいて研磨を行っているため、最適な研磨
を行うことができ、不良品の発生を減らすことができ
る。このことは、生産ラインの最終工程で付加価値が高
くなっている加工対象物に研磨を行う場合等に特に有効
である。
【図１】本発明の一実施例を示した構成図である。
【図２】図１の研磨装置の動作説明図である。
【図３】従来における研磨装置の構成例を示した図であ
る。
る。
【図４】図３の研磨装置の要部構成図である。
１ ワーク ２ ラップテーブル １０１ ＤＤモータ １１ 制御部 １２ 駆動回路 １３ トルク検出手段 １４ 研磨抵抗検出手段 １５ 研磨液制御手段
Claims (2)
- 【請求項１】 モータによって回転駆動されるラップテ
ーブル上に加工対象物を載せ、ラップテーブルの回転駆
動に伴って前記加工対象物をラップテーブルの載置面と
擦り合わせ、擦り合わせられる部分で研磨加工を行う研
磨装置において、 ダイレクトドライブモータで前記ラップテーブルを回転
駆動するとともに、 前記ダイレクトドライブモータのコイルに供給される励
磁電流をもとにモータの出力トルクを検出するトルク検
出手段と、 検出した出力トルクからモータにかかる研磨抵抗を検出
する研磨抵抗検出手段と、 検出した研磨抵抗に基づいてダイレクト・ドライブ・モ
ータを制御する制御部と、を具備したことを特徴とする
研磨装置。 - 【請求項２】 砥粒の大きさが異なる研磨液を前記ラッ
プテーブルにそれぞれ供給する複数の研磨液供給手段
と、 前記研磨抵抗検出手段で検出した研磨抵抗に基づいて研
磨液を供給する研磨液供給手段を選択する研磨液制御手
段と、を具備したことを特徴とする請求項１記載の研磨
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300656A JPH05138529A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3300656A JPH05138529A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05138529A true JPH05138529A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17887489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3300656A Pending JPH05138529A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05138529A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000280166A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-10-10 | Infineon Technol North America Corp | 改良されたｃｍｐ均一性 |
| US6165056A (en) * | 1997-12-02 | 2000-12-26 | Nec Corporation | Polishing machine for flattening substrate surface |
| KR100404436B1 (ko) * | 1995-09-06 | 2004-03-20 | 가부시끼가이샤 도시바 | 폴리싱장치 |
| JP2006324417A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Sumco Corp | ウェーハ研磨装置及びウェーハ研磨方法 |
| KR101707450B1 (ko) * | 2015-12-04 | 2017-02-16 | 주식회사 포스코 | 시편 가공 장치 |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP3300656A patent/JPH05138529A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100404436B1 (ko) * | 1995-09-06 | 2004-03-20 | 가부시끼가이샤 도시바 | 폴리싱장치 |
| US6165056A (en) * | 1997-12-02 | 2000-12-26 | Nec Corporation | Polishing machine for flattening substrate surface |
| JP2000280166A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-10-10 | Infineon Technol North America Corp | 改良されたｃｍｐ均一性 |
| JP2006324417A (ja) * | 2005-05-18 | 2006-11-30 | Sumco Corp | ウェーハ研磨装置及びウェーハ研磨方法 |
| US7717768B2 (en) * | 2005-05-18 | 2010-05-18 | Sumco Corporation | Wafer polishing apparatus and method for polishing wafers |
| KR101707450B1 (ko) * | 2015-12-04 | 2017-02-16 | 주식회사 포스코 | 시편 가공 장치 |
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