JP7209344B2 - 両面研磨機用のドレッシング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークの両面を研磨する両面研磨機の定盤に取り付けられた研磨パッドをドレッシングする両面研磨機用のドレッシング装置に関する発明である。

従来から、シリコンウェーハ等のワークの両面を研磨する下定盤及び上定盤にそれぞれ取り付けられた研磨パッドのドレッシングを行う両面研磨機用のドレッシング装置（以下、「ドレッシング装置」という）が知られている。この従来のドレッシング装置では、アーム部材の先端に設けられたドレスヘッドを下定盤と上定盤の間に入れ込み、ドレスヘッドに設けられたドレッシング部材を動力シリンダによって押圧して研磨パッドに押し付ける。そして、下定盤と上定盤とを互いに逆方向に回転させる。これにより、研磨パッドとドレッシング部材とを相対運動させ、研磨パッドをドレッシングする（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６－２７２４９８号公報

ところで、従来のドレッシング装置では、ドレッシング部材を押圧する動力シリンダのピストンロッドにドレッシング部材が固定されている。そのため、研磨パッドとドレッシング部材とが相対運動することで、水平方向に作用する横荷重がドレッシング部材に作用すると、ピストンロッドにもこの横荷重が作用する。そのため、動力シリンダの耐久性を低下させるという問題が生じる。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、ドレッシング部材を押圧するピストンロッドに対する横荷重の作用を低減できる両面研磨機用のドレッシング装置を提供することを課題としている。

上記目的を達成するため、本発明の両面研磨機用のドレッシング装置は、回転軸を中心に回転可能な下定盤と回転軸を中心に回転可能な上定盤との間にドレッシング部材を入れ込み、下定盤に取り付けられた研磨パッド又は上定盤に取り付けられた研磨パッドの少なくとも一方にドレッシング部材を押し付けて、研磨パッドとドレッシング部材との相対運動により研磨パッドをドレッシングする。
このドレッシング装置は、下定盤と上定盤の間に進退可能に進入するアーム部材と、アーム部材の先端に設けられた支持部材と、支持部材に設けられてドレッシング部材を研磨パッドに向けてピストンロッドによって押圧する動力シリンダと、ドレッシング部材と動力シリンダとの間に介装されて研磨パッドとドレッシング部材との相対運動によってドレッシング部材に作用し、ドレッシング部材から動力シリンダのピストンロッドに伝達される横荷重の作用を低減する荷重低減手段と、を備えている。
そして、荷重低減手段は、研磨パッドに対向する表面にドレッシング部材が取り付けられると共に、ピストンロッドに固定されたシリンダプレートと、第１端部がシリンダプレートに固定され、第２端部が支持部材に形成されたガイド穴に挿通されるか、若しくは、第１端部がシリンダプレートに形成されたガイド穴に挿通され、第２端部が支持部材に固定されるガイドシャフトと、を有し、ドレッシング部材は、弾性部材を介してシリンダプレートに取り付けられている。

本発明の両面研磨機用のドレッシング装置では、ドレッシング部材と動力シリンダとの間に荷重低減手段を備えたことで、ドレッシング部材を押圧するピストンロッドに対する横荷重の作用を低減することができる。

実施例１のドレッシング装置及び両面研磨機の全体構成を模式的に示す説明図である。 実施例１のドレッシング装置及びその動作を模式的に示す平面図である。 実施例１のドレッシング装置のドレスヘッドを示す斜視図である。 実施例１のドレッシング装置のドレスヘッドの側面図である。 実施例２のドレッシング装置のドレスヘッドを示す斜視図である。 実施例２のドレッシング装置のドレスヘッドの側面図である。 実施例３のドレッシング装置のドレスヘッドを示す斜視図である。 実施例４のドレッシング装置のドレスヘッドを示す斜視図である。

以下、本発明の両面研磨機用のドレッシング装置（以下、「ドレッシング装置」という）を実施するための形態を、図面に示す実施例１～実施例４に基づいて説明する。

（実施例１）
以下、実施例１のドレッシング装置１の構成を説明する。

ドレッシング装置１は、図１に示すように、回転軸１３を中心に回転可能な下定盤１１と、回転軸１３を中心に回転可能な上定盤１２との間に、後述するドレッシング部材３３を有するドレスヘッド３を入れ込む。そして、ドレスヘッド３を下定盤１１と上定盤１２で挟み込むと共に、動力シリンダ３２によってドレッシング部材３３を研磨パッド１１ａ、１２ａに押し付ける。その後、下定盤１１を第１の方向（例えば時計回り方向）に回転させ、上定盤１２を第１の方向に対して逆向きの第２の方向（例えば反時計回り方向）に回転させる。これにより、研磨パッド１１ａ、１２ａとドレッシング部材３３とを相対運動させ、研磨パッド１１ａ、１２ａをドレッシングする。

ドレッシング装置１は、アーム部材２と、アーム部材２の先端２ｂに設けられたドレスヘッド３と、アーム部材２を回動する駆動機構４及びドレッシング部材３３を押圧する動力シリンダ３２の駆動を制御する制御部（図示せず）と、を備えている。

アーム部材２は、両面研磨機１０の近傍に配置された駆動機構４から水平方向に延在されたパイプ部材であり、駆動機構４によって基部２ａを中心に回動し、下定盤１１と上定盤１２の間に進退可能に進入する。すなわち、アーム部材２の先端２ｂは、図２に示すように、基部２ａを中心にした円弧状の軌道２ｃに沿って移動する。アーム部材２は、ドレッシング時にドレスヘッド３が下定盤１１と上定盤１２の間で軌道２ｃに沿って移動するように回動させられ、ドレッシング時以外はドレスヘッド３が下定盤１１と上定盤１２の間から退避する位置に回動させられる。また、このアーム部材２の内部には、ドレッシング時に洗浄水が流れる。

ドレスヘッド３は、図３及び図４に示すように、支持部材３１と、一対の動力シリンダ３２、３２と、一対のドレッシング部材３３、３３と、一対の荷重低減手段３４、３４と、を有している。

支持部材３１は、アーム部材２の先端２ｂに固定された金属製の剛体であり、中央起立部３１ａと、第１水平部３１ｂと、第２水平部３１ｃと、を有している。

中央起立部３１ａには、ドレッシング時に支持部材３１の内部を流れる洗浄水を排出可能な複数の流出口３１ｅが形成されている。各流出口３１ｅには、高圧ノズル３１ｆ（噴射ノズル）が取り付けられている。なお、上面３１１ａとは、ドレスヘッド３を下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込んだときに上定盤１２に対向する面であり、下面３１２ａとは、ドレスヘッド３を下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込んだときに下定盤１１に対向する面である。

第１水平部３１ｂは、アーム部材２に対向した中央起立部３１ａの第１側面３１３ａに設けられ、水平方向に延在した板形状を呈している。なお、第１水平部３１ｂの側部には取付部３１８ｂが形成されている。支持部材３１は、この取付部３１８ｂを介してアーム部材２の先端２ｂに固定される。そして、第１水平部３１ｂの上面３１１ｂには、一方の動力シリンダ３２が固定されている。さらに、第１水平部３１ｂには、後述するガイドシャフト３４ｂが出没可能に挿通される一対のガイド穴３１６ｂ、３１６ｂが貫通している。なお、第１水平部３１ｂの上面３１１ｂとは、ドレスヘッド３を下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込んだときに上定盤１２に対向する面である。

第２水平部３１ｃは、中央起立部３１ａの第２側面３１４ａに設けられ、水平方向に延在した板形状を呈している。中央起立部３１ａの第２側面３１４ａとは、第１側面３１３ａに対して反対側の面である。ここで、第２水平部３１ｃと第１水平部３１ｂとは、高さ方向の位置がオフセットしており、第１水平部３１ｂが中央起立部３１ａの下面３１２ａに近い位置に設けられ、第２水平部３１ｃが中央起立部３１ａの上面３１１ａに近い位置に設けられている。

そして、第２水平部３１ｃの下面３１２ｃには、他方の動力シリンダ３２が固定されている。また、第２水平部３１ｃには、後述するガイドシャフト３４ｂが出没可能に挿通される一対のガイド穴３１６ｃ、３１６ｃが貫通している。なお、第２水平部３１ｃの下面３１２ｃとは、ドレスヘッド３を下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込んだときに下定盤１１に対向する面である。

一対の動力シリンダ３２、３２は、ここでは、空気を給排することでピストンロッド３２ａを出没させる空圧シリンダである。一方の動力シリンダ３２は、支持部材３１の第１水平部３１ｂに固定され、ドレスヘッド３の上方に向かってピストンロッド３２ａを伸長する。また、他方の動力シリンダ３２は、支持部材３１の第２水平部３１ｃに固定され、ドレスヘッド３の下方に向かってピストンロッド３２ａを伸長する。なお、各動力シリンダ３２へは、エアチューブ３２ｂを介してエアが供給される。

一対のドレッシング部材３３、３３は、ドレッシング中、研磨パッド１１ａ、１２ａにそれぞれ接触して研削する砥石である。各ドレッシング部材３３は、ここでは、鉄や炭素鋼等からなる台金の表面にメッキ層を形成し、形成したメッキ層にダイヤモンド砥粒やＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒を固着して形成されている。なお、ドレッシング部材３３としては、他にも、金属製線材やセラミック等の機能表面材を用いてもよい。また、ドレッシング部材３３は、アーム部材２の先端２ｂが移動する軌道２ｃにほぼ沿った長尺形状を呈している。そして、各ドレッシング部材３３は、後述するシリンダプレート３４ａの表面３４１ａに取り付けられている。

さらに、例えば図２に示すように、下定盤１１及び上定盤１２の回転方向と、ドレスヘッド３の入り込み方向とが調整され、高圧ノズル３１ｆが取り付けられた流出口３１ｅは、ドレッシング部材３３よりも、研磨パッド１１ａ、１２ａが移動していく方向（以下、「パッド移動方向」という）の上流側に配置されている。つまり、流出口３１ｅ（高圧ノズル３１ｆ）とドレッシング部材３３との位置関係は、研磨パッド１１ａ、１２ａとドレッシング部材３３とが相対運動したとき、研磨パッド１１ａ、１２ａのドレッシングを行っていない領域に対して、流出口３１ｅ（高圧ノズル３１ｆ）が対向した後、ドレッシング部材３３が対向する位置関係になっている。

一対の荷重低減手段３４、３４は、それぞれ動力シリンダ３２とドレッシング部材３３との間に介装され、ピストンロッド３２ａに対して水平方向に作用する荷重である横荷重の作用を低減する機構である。実施例１の一対の荷重低減手段３４、３４では、ピストンロッド３２ａに作用した横荷重を支持部材３１で支持させることにより、ピストンロッド３２ａに対する横荷重の作用を低減する。実施例１の一対の荷重低減手段３４、３４は、それぞれシリンダプレート３４ａと、一対のガイドシャフト３４ｂ、３４ｂと、を有している。

シリンダプレート３４ａは、ピストンロッド３２ａの先端に固定された板部材である。このシリンダプレート３４ａの表面３４１ａには、ドレッシング部材３３が取り付けられている。なお、表面３４１ａとは、ドレスヘッド３を下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込んだときに研磨パッド１１ａ、１２ａに対向する面である。

そして、ドレッシング部材３３をシリンダプレート３４ａに取り付けたことで、ピストンロッド３２ａが伸長すると、ドレッシング部材３３はシリンダプレート３４ａと一体となって研磨パッド１１ａ、１２ａに近接する。また、ピストンロッド３２ａが収縮すると、ドレッシング部材３３は、シリンダプレート３４ａと一体となって研磨パッド１１ａ、１２ａから離れる。

また、このシリンダプレート３４ａの裏面３４２ａには、ガイドシャフト３４ｂの第１端部３４１ｂが固定されている。ここでは、二本のガイドシャフト３４ｂ、３４ｂが、ピストンロッド３２ａの軸方向を中心にして点対称となる位置に固定されている。

ガイドシャフト３４ｂは、金属製の棒状部材であり、一方の端部である第１端部３４１ｂがシリンダプレート３４ａに固定され、他方の端部である第２端部３４２ｂが第１水平部３１ｂ或いは第２水平部３１ｃに形成されたガイド穴３１６ｂ、３１６ｃに出没可能に挿通されている。また、ガイドシャフト３４ｂのガイド穴３１６ｂ、３１６ｃへの挿通長さは、ピストンロッド３２ａの伸縮ストロークよりも長くなっている。そのため、ガイドシャフト３４ｂは、ピストンロッド３２ａが最大伸長したときであっても、第２端部３４２ｂがガイド穴３１６ｂ、３１６ｃから抜けることはない。

次に、実施例１のドレッシング装置１の作用を説明する。

実施例１のドレッシング装置１によって両面研磨機１０の研磨パッド１１ａ、１２ａをドレッシングするには、図示しない制御部により各部を制御し、まず、駆動機構４によってアーム部材２を回動する。そして、アーム部材２の先端２ｂに設けられたドレスヘッド３を下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込む。このとき、ピストンロッド３２ａは最も引き込まれた最収縮状態にされており、ドレッシング部材３３と研磨パッド１１ａ、１２ａの間には隙間が生じているか、若しくは上下方向の荷重が作用しない状態でドレッシング部材３３が研磨パッド１１ａ、１２ａに接している。

次に、下定盤１１と上定盤１２の間の隙間高さを予め設定した所定の高さに設定する。そして、動力シリンダ３２のピストンロッド３２ａを伸長させ、ドレッシング部材３３をシリンダプレート３４ａごと研磨パッド１１ａ、１２ａに近接させる。これにより、ドレッシング部材３３が研磨パッド１１ａ、１２ａに向けて押圧されることになり、ドレッシング部材３３が研磨パッド１１ａ、１２ａに押し付けられる。

そして、ドレッシング部材３３を研磨パッド１１ａ、１２ａに押し付けた状態で、回転軸１３を中心にして下定盤１１及び上定盤１２を互いに逆方向に回転させる。このとき、駆動機構４を駆動してアーム部材２を回動させる。この結果、ドレスヘッド３が軌道２ｃに沿って移動しながら研磨パッド１１ａ、１２ａとドレッシング部材３３とが相対運動し、研磨パッド１１ａ、１２ａがドレッシングされる。なお、「相対運動」とは、研磨パッド１１ａ、１２ａとドレッシング部材３３とが、互いに反対方向に向かって相対的に移動することである。

ここで、ドレッシング中、ドレッシング部材３３を研磨パッド１１ａ、１２ａに押し付けたまま、研磨パッド１１ａ、１２ａとドレッシング部材３３とを相対運動させるため、ドレッシング部材３３には横荷重（水平方向に作用する荷重）が作用する。一方、ドレッシング部材３３は、ピストンロッド３２ａに固定されたシリンダプレート３４ａに取り付けられている。そのため、ドレッシング部材３３に作用した横荷重は、ピストンロッド３２ａにも作用する。

これに対し、実施例１のドレッシング装置１では、ドレッシング部材３３とピストンロッド３２ａとの間に荷重低減手段３４が介装されている。すなわち、ドレッシング部材３３とピストンロッド３２ａとの双方が固定されたシリンダプレート３４ａに、ガイドシャフト３４ｂの第１端部３４１ｂを固定する。そして、このガイドシャフト３４ｂの第２端部３４２ｂを、第１水平部３１ｂを貫通したガイド穴３１６ｂ又は第２水平部３１ｃを貫通したガイド穴３１６ｃに挿通する。

これにより、ドレッシング部材３３に作用した横荷重がシリンダプレート３４ａに作用したとき、ガイドシャフト３４ｂがガイド穴３１６ｂ、３１６ｃの内周面に干渉し、ガイドシャフト３４ｂは支持部材３１によって支持される。このため、ガイドシャフト３４ｂを介して、シリンダプレート３４ａを支持部材３１により支持することができ、このシリンダプレート３４ａに固定されたピストンロッド３２ａも、支持部材３１によって支持することができる。

この結果、ピストンロッド３２ａへの横荷重の作用を低減することができる。そして、ピストンロッド３２ａにかかる横荷重を抑制でき、動力シリンダ３２の耐久性が低下することを防止できる。

また、実施例１のドレッシング装置１では、荷重低減手段３４が、シリンダプレート３４ａとガイドシャフト３４ｂとを有している。そのため、ドレッシング部材３３からピストンロッド３２ａへと伝達される横荷重を支持部材３１によって適切に支持させることができ、ピストンロッド３２ａへの横荷重の作用を効果的に低減することができる。

さらに、実施例１のドレッシング装置１では、ドレッシング中、アーム部材２を介して支持部材３１へ洗浄水を供給する。支持部材３１へ供給された洗浄水は、支持部材３１に形成された複数の流出口３１ｅから排出される。ここで、流出口３１ｅは、支持部材３１のうち、上定盤１２に対向する中央起立部３１ａの上面３１１ａと、下定盤１１に対向する中央起立部３１ａの下面３１２ａとに形成されている。また、各流出口３１ｅには、高圧ノズル３１ｆが取り付けられている。そのため、洗浄水は、流出口３１ｅから高圧ノズル３１ｆを介して高圧で噴射され、研磨パッド１１ａ、１２ａに吹き付けられる。

一方、一対のドレッシング部材３３、３３は、支持部材３１の第１水平部３１ｂに固定された一方の動力シリンダ３２と、支持部材３１の第２水平部３１ｃに固定された他方の動力シリンダ３２にそれぞれシリンダプレート３４ａを介して取り付けられている。また、高圧ノズル３１ｆが取り付けられた流出口３１ｅは、ドレッシング部材３３よりもパッド移動方向の上流側に配置されている。

これにより、高圧ノズル３１ｆから高圧の洗浄水を噴出させて研磨パッド１１ａ、１２ａを洗浄し、その後、ドレッシング部材３３によって研磨パッド１１ａ、１２ａのドレッシングを行うことができる。

すなわち、荷重を伴う研磨によって圧縮された状態となっている研磨パッド１１ａ、１２ａや、湿潤度合いが不十分な状態の研磨パッド１１ａ、１２ａをドレッシングすることは、ドレッシング時に研磨パッド１１ａ、１２ａに対するドレッシング部材３３の当接状態や研削状態が不均一になりやすく、安定的にドレッシングを行うことが難しかった。

これに対し、ドレッシングを行う前に研磨パッド１１ａ、１２ａへ洗浄水を高圧噴射することにより、圧縮された状態になっている研磨パッド１１ａ、１２ａの表層を解放してからドレッシングすることができる。さらに、研磨パッド１１ａ、１２ａを確実に湿潤状態にしてからドレッシングを行うことができる。そのため、研磨パッド１１ａ、１２ａが圧縮された状態や研磨パッド１１ａ、１２ａの湿潤度合いが不十分な状態でドレッシングを行う場合と比べて、ドレッシング時に研磨パッド１１ａ、１２ａに対するドレッシング部材３３の当接状態や研削状態が均一となり、ドレッシング後のパッド面質の安定化及び均一化を図ることができる。

さらに、研磨パッド１１ａ、１２ａに対するドレッシング部材３３の当接面上において、物理的障害となりうる不要な残留砥粒等を洗浄水によって取り除いてからドレッシングを行うことができる。

（実施例２）
実施例２のドレッシング装置１Ａは、ドレッシング部材を支持する薄板部材によって荷重低減手段を構成した例である。以下、図５及び図６に基づいて実施例２のドレッシング装置１Ａの構成を説明する。なお、実施例１と同様の構成については、実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

実施例２のドレッシング装置１Ａは、図５及び図６に示すように、アーム部材２と、アーム部材２の先端２ｂに設けられたドレスヘッド３Ａと、アーム部材２を回動する駆動機構（ここでは不図示）及びドレッシング部材３３を押圧する動力シリンダ３２の駆動を制御する制御部（図示せず）と、を備えている。

ドレスヘッド３Ａは、図５及び図６に示すように、支持部材３１と、一対の動力シリンダ３２、３２と、一対のドレッシング部材３３、３３と、一対の荷重低減手段３５、３５と、を有している。

実施例２の一対の荷重低減手段３５、３５は、ピストンロッド３２ａに対向する位置に、ピストンロッド３２ａに対して非固定状態でドレッシング部材３３を保持することにより、ピストンロッド３２ａへの横荷重の作用を低減する機構である。実施例２の一対の荷重低減手段３５、３５は、それぞれ薄い金属製の板部材によって構成されている。以下、一対の荷重低減手段３５、３５をそれぞれ薄板部材３５ａ、３５ｂとする。

薄板部材３５ａ、３５ｂは、厚み方向に弾性変形が可能な金属プレートであり、支持部材３１に片持ち状態で固定されている。ここでは、一方の薄板部材３５ａが、支持部材３１の第２水平部３１ｃの上面３１１ｃに固定され、他方の薄板部材３５ｂが、支持部材３１の第１水平部３１ｂの下面３１２ｂに固定されている。なお、第２水平部３１ｃの上面３１１ｃとは、ドレスヘッド３Ａを下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込んだときに上定盤１２に対向する面である。また、第１水平部３１ｂの下面３１２ｂとは、ドレスヘッド３Ａを下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込んだときに下定盤１１に対向する面である。

そして、第２水平部３１ｃに固定された一方の薄板部材３５ａは、表面３５１ａにドレッシング部材３３が取り付けられている。さらに、この一方の薄板部材３５ａは、第２水平部３１ｃへの固定位置から中央起立部３１ａを越えて、第１水平部３１ｂに対向する位置まで延在されている。そして、一方の薄板部材３５ａのうち、ドレッシング部材３３が取り付けられた領域である取付領域３５２ａが、第１水平部３１ｂに固定された一方の動力シリンダ３２のピストンロッド３２ａに対向する。なお、表面３５１ａとは、ドレスヘッド３Ａを下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込んだときに上定盤１２に取り付けた研磨パッド１２ａに対向する面である。また、この薄板部材３５ａには、高圧ノズル３１ｆとの干渉を避けるための開口が適宜形成されている。

また、第１水平部３１ｂに固定された他方の薄板部材３５ｂは、表面３５１ｂにドレッシング部材３３が取り付けられている。さらに、この他方の薄板部材３５ｂは、第１水平部３１ｂへの固定位置から中央起立部３１ａを越えて、第２水平部３１ｃに対向する位置まで延在されている。そして、他方の薄板部材３５ｂのうち、ドレッシング部材３３が取り付けられた領域である取付領域３５２ｂが、第２水平部３１ｃに固定された他方の動力シリンダ３２のピストンロッド３２ａに対向する。なお、表面３５１ｂとは、ドレスヘッド３Ａを下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込んだときに下定盤１１に取り付けた研磨パッド１１ａに対向する面である。また、この薄板部材３５ｂには、高圧ノズル３１ｆとの干渉を避けるための開口が適宜形成されている。

そして、実施例２のドレッシング装置１Ａでは、下定盤１１及び上定盤１２の回転方向と、ドレスヘッド３Ａの入り込み方向とが調整され、薄板部材３５ａ、３５ｂは、それぞれ研磨パッド１１ａ、１２ａの移動方向に沿って延在するように配置されている。さらに、薄板部材３５ａ、３５ｂのうち、支持部材３１に固定された固定領域３５３ａ、３５３ｂが研磨パッド１１ａ、１２ａの移動方向の上流側に配置され、ドレッシング部材３３が取り付けられた取付領域３５２ａ、３５２ｂが研磨パッド１１ａ、１２ａの移動方向の下流側に配置されている。

また、実施例２のドレッシング装置１Ａにおいても、下定盤１１及び上定盤１２の回転方向と、ドレスヘッド３Ａの入り込み方向とが調整され、支持部材３１の中央起立部３１ａに設けられると共に、高圧ノズル３１ｆが取り付けられた流出口３１ｅは、ドレッシング部材３３よりも、研磨パッド１１ａ、１２ａの移動方向の上流側に配置されている。

次に、実施例２のドレッシング装置１Ａの作用を説明する。

実施例２のドレッシング装置１Ａによって両面研磨機１０の研磨パッド１１ａ、１２ａをドレッシングする際、実施例１と同様に、ドレッシング部材３３を研磨パッド１１ａ、１２ａに押し付けた状態で、研磨パッド１１ａ、１２ａとドレッシング部材３３とを相対運動させる。

ここで、実施例２のドレッシング装置１Ａでは、ドレッシング部材３３を、支持部材３１に片持ち状態で固定された薄板部材３５ａ、３５ｂに取り付けている。そして、薄板部材３５ａ、３５ｂのうち、ドレッシング部材３３が取り付けられた取付領域３５２ａ、３５２ｂがピストンロッド３２ａに対向している。

そのため、ピストンロッド３２ａを伸長すると、ピストンロッド３２ａは、薄板部材３５ａ、３５ｂの取付領域３５２ａ、３５２ｂに接触し、薄板部材３５ａ、３５ｂを介してドレッシング部材３３を押圧する。一方、薄板部材３５ａ、３５ｂの表面３５１ａ、３５１ｂにはドレッシング部材３３が取り付けられている。しかしながら、薄板部材３５ａ、３５ｂとピストンロッド３２ａとは非固定である。これにより、ドレッシング部材３３に作用した横荷重がピストンロッド３２ａに全て伝達されることはない。

この結果、ピストンロッド３２ａへの横荷重の作用を低減することができる。そして、ピストンロッド３２ａにかかる横荷重を抑制し、動力シリンダ３２の耐久性が低下することを防止できる。

また、実施例２のドレッシング装置１Ａでは、薄板部材３５ａ、３５ｂが研磨パッド１１ａ、１２ａの移動方向に沿って延在するように配置されている。さらに、薄板部材３５ａ、３５ｂは、固定領域３５３ａ、３５３ｂが研磨パッド１１ａ、１２ａの移動方向の上流側に配置され、取付領域３５２ａ、３５２ｂが研磨パッド１１ａ、１２ａの移動方向の下流側に配置されている。そのため、研磨パッド１１ａ、１２ａとドレッシング部材３３とが相対運動したとき、横荷重は、ドレッシング部材３３に対して固定領域３５３ａ、３５３ｂから取付領域３５２ａ、３５２ｂに向かう方向に作用する。これにより、自由端である取付領域３５２ａ、３５２ｂが浮き上がり、ドレッシング部材３３が研磨パッド１１ａ、１２ａに引っ掛かることを防止できる。

さらに、実施例２のドレッシング装置１Ａにおいても、高圧ノズル３１ｆが取り付けられた流出口３１ｅが、ドレッシング部材３３よりも研磨パッド１１ａ、１２ａの移動方向の上流側に配置されている。そのため、上定盤１２の研磨パッド１２ａに洗浄水を噴射する高圧ノズル３１ｆと、下定盤１１の研磨パッド１１ａに洗浄水を噴射する高圧ノズル３１ｆとを、いずれも中央起立部３１ａに設けることができる。また、薄板部材３５ａ、３５ｂの固定領域３５３ａ、３５３ｂを研磨パッド１１ａ、１２ａの移動方向の上流側に配置し、取付領域３５２ａ、３５２ｂを研磨パッド１１ａ、１２ａの移動方向の下流側に配置することが可能となる。

（実施例３）
実施例３のドレッシング装置１Ｂは、ピストンロッドに固定したシリンダプレートに対して弾性部材を介してドレッシング部材を取り付けた例である。以下、図７に基づいて実施例３のドレッシング装置１Ｂの構成を説明する。なお、実施例１と同様の構成については、実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

実施例３のドレッシング装置１Ｂは、図７に示すように、アーム部材２と、アーム部材２の先端２ｂに設けられたドレスヘッド３Ｂと、アーム部材２を回動する駆動機構（ここでは不図示）及びドレッシング部材３３を押圧する動力シリンダ３２の駆動を制御する制御部（図示せず）と、を備えている。

ドレスヘッド３Ｂは、図７に示すように、支持部材３１と、一対の動力シリンダ３２、３２と、一対のドレッシング部材３３、３３と、一対の荷重低減手段３６、３６と、を有している。

実施例３の一対の荷重低減手段３６、３６は、ピストンロッド（ここでは不図示）に作用した横荷重を支持部材３１によって支持することにより、ピストンロッドに対する横荷重の作用を低減する機構である。実施例３の一対の荷重低減手段３６、３６は、それぞれシリンダプレート３６ａと、一対のガイドシャフト３４ｂ、３４ｂと、複数（ここでは四個）の支持バネ体３６ｃと、複数（ここでは四本）のガイドピン３６ｄと、を有している。

シリンダプレート３６ａは、ピストンロッドに固定された板部材である。このシリンダプレート３６ａの表面３６１ａには、複数の支持バネ体３６ｃ及び複数のガイドピン３６ｄが取り付けられている。なお、表面３６１ａとは、ドレスヘッド３Ｂを下定盤１１と上定盤１２の間に入れ込んだときに研磨パッド１１ａ、１２ａに対向する面である。また、このシリンダプレート３６ａの裏面３６２ａには、ガイドシャフト３４ｂの第１端部（ここでは不図示）が固定されている。

複数の支持バネ体３６ｃは、ピストンロッドの伸縮方向に弾性変形可能な金属製の弾性部材である。なお、ここでは、支持バネ体３６ｃを、金属片を湾曲させた板バネから構成するが、これに限らず、例えばコイルバネやその他の弾性部材によって支持バネ体３６ｃを構成してもよい。

支持バネ体３６ｃは、シリンダプレート３６ａとドレッシング部材３３との間に介装され、ドレッシング部材３３は、支持バネ体３６ｃを介してシリンダプレート３６ａに取り付けられる。

複数のガイドピン３６ｄは、シリンダプレート３６ａの表面３６１ａから起立し、ドレッシング部材３３の支持姿勢を規制する棒状部材である。実施例３では、一対のガイドピン３６ｄによって、ドレッシング部材３３の長手方向の端部を挟み込んでいる。

次に、実施例３のドレッシング装置１Ｂの作用を説明する。

実施例３のドレッシング装置１Ｂによって両面研磨機１０の研磨パッド１１ａ、１２ａをドレッシングする際、実施例１及び実施例２と同様に、ドレッシング部材３３を研磨パッド１１ａ、１２ａに押し付けた状態で、研磨パッド１１ａ、１２ａとドレッシング部材３３とを相対運動させる。

ここで、実施例３のドレッシング装置１Ｂでは、ドレッシング部材３３と、ピストンロッドに固定したシリンダプレート３６ａとの間に支持バネ体３６ｃを介装し、ドレッシング部材３３が支持バネ体３６ｃを介してシリンダプレート３６ａに取り付けられている。

そのため、ドレッシング中、研磨パッド１１ａ、１２ａの凹凸によって下定盤１１と上定盤１２の間の隙間高さが変動した際、支持バネ体３６ｃが変形し、隙間高さの変動を吸収することができる。これにより、ピストンロッドを伸縮制御することなく、ドレッシング部材３３の全長を研磨パッド１１ａ、１２ａに均一に接触させることが可能となる。

さらに、この実施例３のドレッシング装置１Ｂでは、シリンダプレート３６ａから複数のガイドピン３６ｄを起立させている。そして、ドレッシング部材３３の長手方向の端部を、一対のガイドピン３６ｄによって挟み込んでいる。

このため、ドレッシング中、ドレッシング部材３３に横荷重が作用して支持バネ体３６ｃが傾いたとき、ドレッシング部材３３がガイドピン３６ｄに干渉する。これにより、支持バネ体３６ｃによるドレッシング部材３３の支持姿勢の変化がガイドピン３６ｄによって規制される。よって、支持バネ体３６ｃに作用する横荷重を抑制し、支持バネ体３６ｃの水平方向の変形を防止することができる。

（実施例４）
実施例４のドレッシング装置１Ｃは、支持部材から起立した支持シャフトが貫通したスライド部材によってドレッシング部材を支持する例である。以下、図８に基づいて、実施例４のドレッシング装置１Ｃの構成を説明する。なお、実施例１と同様の構成については、実施例１と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。

実施例４のドレッシング装置１Ｃは、図８に示すように、アーム部材２と、アーム部材２の先端２ｂに設けられたドレスヘッド３Ｃと、アーム部材２を回動する駆動機構（ここでは不図示）及びドレッシング部材３３を押圧する動力シリンダ３２の駆動を制御する制御部（図示せず）と、を備えている。

ドレスヘッド３Ｃは、図８に示すように、支持部材３１と、一対の動力シリンダ３２、３２と、一対のドレッシング部材３３、３３と、一対の荷重低減手段３７、３７と、を有している。

実施例４の一対の荷重低減手段３７、３７は、ピストンロッド（ここでは図示せず）に対向する位置に、ピストンロッドに対して非固定状態でドレッシング部材３３を保持することにより、ピストンロッドへの横荷重の作用を低減する機構である。実施例４の一対の荷重低減手段３７、３７は、それぞれ四本の支持シャフト３７ａと、一対のスライド部材３７ｂと、四個の付勢部材３７ｃと、を有している。

四本の支持シャフト３７ａは、支持部材３１の第１水平部３１ｂの上面３１１ｂ、或いは第２水平部３１ｃの下面３１２ｃから起立している。これらの支持シャフト３７ａは、第１水平部３１ｂの上面３１１ｂに固定された一方の動力シリンダ３２の周囲、又は第２水平部３１ｃの下面３１２ｃに固定された他方の動力シリンダ３２の周囲に配置されている。また、四本の支持シャフト３７ａは、ドレッシング部材３３の長手方向に沿って延びる連結板３７ｄを介して二本ずつ連結されている。

一対のスライド部材３７ｂは、それぞれ支持シャフト３７ａが二本ずつ摺動可能に貫通すると共に、ドレッシング部材３３の長手方向の端部が取り付けられている。ここで、同一のスライド部材３７ｂを貫通する二本の支持シャフト３７ａは、連結板３７ｄによって互いに連結されていないものである。そして、一対のスライド部材３７ｂは、動力シリンダ３２を挟んで対向し、ドレッシング部材３３をピストンロッドに対向させる。これにより、ドレッシング部材３３は、ピストンロッドに接触する。

四個の付勢部材３７ｃは、いずれもコイルバネであり、それぞれ支持シャフト３７ａが挿入されると共に、スライド部材３７ｂと連結板３７ｄとの間に配置されている。また、各付勢部材３７ｃは、連結板３７ｄによって抜け止めがなされ、スライド部材３７ｂを支持部材３１に向けて付勢する。

次に、実施例４のドレッシング装置１Ｃの作用を説明する。

実施例４のドレッシング装置１Ｃによって両面研磨機１０の研磨パッド１１ａ、１２ａをドレッシングする際、実施例１～実施例３と同様に、ドレッシング部材３３を研磨パッド１１ａ、１２ａに押し付けた状態で、研磨パッド１１ａ、１２ａとドレッシング部材３３とを相対運動させる。

ここで、実施例４のドレッシング装置１Ｃでは、支持シャフト３７ａが貫通したスライド部材３７ｂにドレッシング部材３３を取り付け、このドレッシング部材３３をピストンロッドに対向させている。

そのため、ピストンロッドを伸長すると、ピストンロッドは、ドレッシング部材３３に接触し、押圧する。一方、ドレッシング部材３３は、ピストンロッドを押圧するものの、ピストンロッドに接触するだけであり、非固定になっている。これにより、ドレッシング部材３３に作用した横荷重は、ピストンロッドに全て伝達されることはない。

この結果、ピストンロッドへの横荷重の作用を低減することができる。そして、ピストンロッドにかかる横荷重を抑制し、動力シリンダ３２の耐久性が低下することを防止できる。

なお、ドレッシング部材３３が取り付けられたスライド部材３７ｂには、支持シャフト３７ａが貫通している。そのため、支持シャフト３７ａによってスライド部材３７ｂの位置決めが行われ、ドレッシング部材３３をピストンロッドによって適切に押圧することができる。また、スライド部材３７ｂは、付勢部材３７ｃによって支持部材３１に向けて付勢されている。そのため、ドレッシング部材３３がピストンロッドに向かって付勢されることになり、ドレッシング部材３３に横荷重が作用しても、ピストンロッドに対して位置ずれが生じにくく、ピストンロッドによってドレッシング部材３３をさらに適切に押圧することができる。

以上、本発明の両面研磨機用のドレッシング装置を実施例１～実施例４に基づいて説明してきたが、具体的な構成については、これらの実施例に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。

実施例１～実施例４のドレッシング装置１～１Ｃは、いずれも一対のドレッシング部材３３、３３を備え、研磨パッド１１ａ、１２ａを同時にドレッシング可能とする例を示したが、これに限らない。例えば、ドレッシング部材３３を一つだけ有し、研磨パッド１１ａ、１２ａを交互にドレッシングするものであってもよい。また、研磨パッド１１ａ、１２ａのいずれか一方のみをドレッシングするものであってもよい。

また、研磨パッド１１ａや研磨パッド１２ａに対して、それぞれ複数のドレッシング部材３３を設けてもよい。さらに、実施例１～実施例４では、ドレッシング部材３３が長尺形状を呈する例を示したが、これに限らない。例えば、円盤形状や矩形のプレート形状等の任意の形状とすることができる。

実施例１～実施例４のドレッシング装置１～１Ｃでは、動力シリンダ３２として、空圧シリンダを用いた例を示したが、これに限らない。動力シリンダ３２は、空圧、油圧、水圧、電力等によってピストンロッド３２ａを伸縮駆動させることができればよく、任意に選択することができる。

実施例１～実施例４のドレッシング装置１～１Ｃでは、高圧ノズル３１ｆを介して研磨パッド１１ａ、１２ａに向けて洗浄水を噴出可能とした例を示したが、必ずしも洗浄水は噴出可能でなくてもよい。

さらに、実施例１～実施例４のドレッシング装置１～１Ｃでは、一つのドレッシング部材３３を一つの動力シリンダ３２によって押圧する例を示したが、これに限らない。一つのドレッシング部材を複数の動力シリンダ３２によって押圧してもよい。

また、実施例１及び実施例３のドレッシング装置１、１Ｂでは、ガイドシャフト３４ｂの第１端部３４１ｂがシリンダプレート３４ａに固定され、第２端部３４２ｂが支持部材３１に形成されたガイド穴３１６ｂ、３１６ｃに挿通される例を示した。しかしながら、これに限らない。シリンダプレート３４ａにガイドシャフト３４ｂが挿通可能なガイド穴を形成し、ガイドシャフト３４ｂの第２端部３４２ｂを支持部材３１に固定し、ガイドシャフト３４ｂの第１端部３４１ｂをシリンダプレート３４ａに形成したガイド穴に挿通してもよい。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ ドレッシング装置
２ アーム部材
２ｂ 先端
１０ 両面研磨機
１１ 下定盤
１１ａ 研磨パッド
１２ 上定盤
１２ａ 研磨パッド
１３ 回転軸
３１ 支持部材
３１ｆ 高圧ノズル（噴射ノズル）
３１６ｂ、３１６ｃ ガイド穴
３２ 動力シリンダ
３２ａ ピストンロッド
３３ ドレッシング部材
３４ 荷重低減手段
３４ａ シリンダプレート
３４ｂ ガイドシャフト
３５ 荷重低減手段
３５ａ 薄板部材
３５ｂ 薄板部材
３６ 荷重低減手段
３６ａ シリンダプレート
３６ｃ 支持バネ体（弾性部材）
３６ｄ ガイドピン
３７ 荷重低減手段
３７ａ 支持シャフト
３７ｂ スライド部材
３７ｃ 付勢部材

Claims (5)

1. 回転軸を中心に回転可能な下定盤と前記回転軸を中心に回転可能な上定盤との間にドレッシング部材を入れ込み、前記下定盤に貼り付けられた研磨パッド又は前記上定盤に貼り付けられた研磨パッドの少なくとも一方に前記ドレッシング部材を押し付けて、前記研磨パッドと前記ドレッシング部材との相対運動により前記研磨パッドをドレッシングする両面研磨機用のドレッシング装置において、
   前記下定盤と前記上定盤の間に進退可能に進入するアーム部材と、
   前記アーム部材の先端に固定された支持部材と、
   前記支持部材に設けられ、前記ドレッシング部材を前記研磨パッドに向けてピストンロッドによって押圧する動力シリンダと、
   前記ドレッシング部材と前記動力シリンダとの間に介装され、前記研磨パッドと前記ドレッシング部材との相対運動によって前記ドレッシング部材に作用し、前記ドレッシング部材から前記ピストンロッドに伝達される横荷重の作用を低減する荷重低減手段と、を備え、
   前記荷重低減手段は、前記研磨パッドに対向する表面に前記ドレッシング部材が取り付けられると共に、前記ピストンロッドに固定されたシリンダプレートと、第１端部が前記シリンダプレートに固定され、第２端部が前記支持部材に形成されたガイド穴に挿通されるか、若しくは、前記第１端部が前記シリンダプレートに形成されたガイド穴に挿通され、前記第２端部が前記支持部材に固定されるガイドシャフトと、を有し、
   前記ドレッシング部材は、弾性部材を介して前記シリンダプレートに取り付けられている
   ことを特徴とする両面研磨機用のドレッシング装置。
2. 回転軸を中心に回転可能な下定盤と前記回転軸を中心に回転可能な上定盤との間にドレッシング部材を入れ込み、前記下定盤に貼り付けられた研磨パッド又は前記上定盤に貼り付けられた研磨パッドの少なくとも一方に前記ドレッシング部材を押し付けて、前記研磨パッドと前記ドレッシング部材との相対運動により前記研磨パッドをドレッシングする両面研磨機用のドレッシング装置において、
   前記下定盤と前記上定盤の間に進退可能に進入するアーム部材と、
   前記アーム部材の先端に固定された支持部材と、
   前記支持部材に設けられ、前記ドレッシング部材を前記研磨パッドに向けてピストンロッドによって押圧する動力シリンダと、
   前記ドレッシング部材と前記動力シリンダとの間に介装され、前記研磨パッドと前記ドレッシング部材との相対運動によって前記ドレッシング部材に作用し、前記ドレッシング部材から前記ピストンロッドに伝達される横荷重の作用を低減する荷重低減手段と、を備え、
   前記荷重低減手段は、前記支持部材に片持ち状態で固定されると共に、厚み方向の弾性変形が可能な薄板部材を有し、
   前記薄板部材は、前記研磨パッドに対向する表面に前記ドレッシング部材が取り付けられ、前記ドレッシング部材が取り付けられた領域が前記ピストンロッドに対向する位置に配置されている
   ことを特徴とする両面研磨機用のドレッシング装置。
3. 請求項２に記載された両面研磨機用のドレッシング装置において、
   前記薄板部材は、前記研磨パッドの移動方向に沿って延在され、前記移動方向の上流側が前記支持部材に固定され、前記移動方向の下流側に前記ドレッシング部材が取り付けられている
   ことを特徴とする両面研磨機用のドレッシング装置。
4. 回転軸を中心に回転可能な下定盤と前記回転軸を中心に回転可能な上定盤との間にドレッシング部材を入れ込み、前記下定盤に貼り付けられた研磨パッド又は前記上定盤に貼り付けられた研磨パッドの少なくとも一方に前記ドレッシング部材を押し付けて、前記研磨パッドと前記ドレッシング部材との相対運動により前記研磨パッドをドレッシングする両面研磨機用のドレッシング装置において、
   前記下定盤と前記上定盤の間に進退可能に進入するアーム部材と、
   前記アーム部材の先端に固定された支持部材と、
   前記支持部材に設けられ、前記ドレッシング部材を前記研磨パッドに向けてピストンロッドによって押圧する動力シリンダと、
   前記ドレッシング部材と前記動力シリンダとの間に介装され、前記研磨パッドと前記ドレッシング部材との相対運動によって前記ドレッシング部材に作用し、前記ドレッシング部材から前記ピストンロッドに伝達される横荷重の作用を低減する荷重低減手段と、を備え、
   前記荷重低減手段は、
   前記支持部材から起立した支持シャフトと、
   前記研磨パッドに対向する表面に前記ドレッシング部材が取り付けられると共に、前記支持シャフトが貫通したスライド部材と、
   前記スライド部材を前記支持部材に向けて付勢する付勢部材と、を有し、
   前記ドレッシング部材は、前記ピストンロッドに対向する位置に配置されている
   ことを特徴とする両面研磨機用のドレッシング装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項に記載された両面研磨機用のドレッシング装置において、
   前記支持部材には、前記研磨パッドに向けて洗浄水を噴射する噴射ノズルが設けられ、
   前記噴射ノズルは、前記ドレッシング部材よりも、前記研磨パッドの移動方向の上流側に配置されている
   ことを特徴とする両面研磨機用のドレッシング装置。

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