JP2007268679A - 両面研磨装置のための研磨パッド用修正治具及びこの修正治具を備えた両面研磨装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両面研磨装置における上下の定盤の研磨パッドを同時にかつ簡単に修正することができる、研磨パッド修正のための技術的手段を提供する。
【解決手段】キャリヤ８に保持されたワークＷを両側から挟んで研磨する上定盤４及び下定盤５と、上記キャリヤ８を駆動するサンギヤ６及びインターナルギヤ７とを備えた両面研磨装置１において、修正治具２Ａの棒状をした治具本体２１を上下の定盤４，５間に半径方向に介在させると共に、この治具本体２１に形成した上側修正面２ａ及び下側修正面２ｂを上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａに同時に当接させ、上定盤４で荷重を加えた状態で上下の定盤４，５を互いに逆向きに回転させることにより、上側修正面２ａ及び下側修正面２ｂで両定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａを同時に修正する。
【選択図】図１

Description

本発明は、研磨パッドが貼着された上下の定盤によって半導体ウエハやガラスウエハあるいはセラミックスウエハといった薄板状のワークの両面を研磨する両面研磨装置において、上記両定盤のパッド面を必要な面形状に修正するための技術に関するものであり、特に、両定盤のパッド面を同時に修正するための技術に関するものである。

半導体ウエハやガラスウエハあるいはセラミックスウエハなどの薄板状のワークの表面を研磨する研磨装置として、一般に、ワークの両面を研磨する両面研磨装置と、ワークの片面を研磨する片面研磨装置とが知られている。このうち両面研磨装置、特にポリッシング加工用の両面研磨装置は、図１５に示すように、同心状に位置する円環状の上定盤１０１及び下定盤１０２と、ワークキャリヤ１０３を遊星運動させるサンギヤ１０４及びインターナルギア１０５とを有していて、上記両定盤１０１，１０２を中心軸線Ｌの回りに通常は互いに逆方向に回転させながら、ワークキャリヤ１０３に保持されたワークＷをこれらの定盤１０１，１０２により両側から挟持し、両定盤に貼られた研磨パッド１０６，１０７で該ワークＷの表面を研磨して平坦化するものである。

このように、一般的な両面研磨装置は、ワークの表面を研磨によって平坦化することを目的としているため、上下の定盤に貼られた研磨パッド１０６，１０７のパッド面１０６ａ，１０７ａは常に平坦であるように管理されている。即ち、研磨されたワーク表面の平坦度が一定限度まで低下していることが検出されると、例えば特許文献１に記載されているように、平歯車形の修正キャリヤ（ドレッサ）を使用し、この修正キャリヤで上下の定盤のパッド面を修正して平坦化するようにしている。

しかしながら、最近では、ワークの表面を研磨で平坦に仕上げる場合でも、上下の定盤のパッド面は必ずしも平面である必要はなく、ワークの研磨条件等によっては、例えば図１６に示すように、環状のパッド面１０６ａ，１０７ａをその半径に沿って凹形又は凸形に湾曲する曲面に形成するといった具合に、上下の定盤１０１，１０２間で相互にマッチングする凸と凹の曲面にした方が良い場合もあるということが分かっている。

また、ワークの種類によっては、例えば図１７（ａ）及び１７（ｂ）に示すように、該ワークＷの表面を積極的に凹形又は凸形の曲面に研磨しなければならない場合もあり、このような場合には、図１８（ａ）及び１８（ｂ）に示すように、定盤１０１，１０２のパッド面１０６ａ，１０７ａを平面にするのではなく、研磨パッド１０６，１０７の半径に沿って凸形又は凹形に湾曲する曲面に形成するなど、ワークの表面形状に適した曲面形状に形成する必要がある。
なお、上記各図におけるパッド面の凹凸形状は、分かり易くするため誇張して描かれているが、実際の湾曲の度合いはμｍ単位の大きさである。

ところが、修正キャリヤを使用する従来の方法は、この修正キャリヤを上下の定盤のパッド面の間に介在させ、上記ワークキャリヤと同様の遊星運動、即ち、自転させながら円環状のパッド面に沿って公転させるものであるため、該パッド面を平面に修正したり、図１９（ａ）及び１９（ｂ）に示すように、定盤１０１，１０２の直径方向全体に凹又は凸の円錐面状に修正することはできるが、上述したように半径に沿って凸形又は凹形の曲面に修正することはできない。しかも、このような修正キャリヤは通常非常に重いため、それを取り扱うことによる危険性も伴う。

このような問題を解消できるものとして、特許文献２には、上下の定盤に形状制御機構を設け、この形状制御機構で定盤の底部側の径を変化させることにより、環状のパッド面をその半径方向に凹形や凸形あるいは平面などに変形させる技術が提案されている。この技術を用いれば、研磨条件に応じて定盤のパッド面を任意の形状に確実にコントロールすることができるが、構造がやや複雑である。

一方、特許文献３，４，５，６には、ローラ状のドレッサを使用してパッド面を修正する技術が開示されている。これらの技術は、円筒状あるいは円錐状をしたドレッサを定盤の半径方向や直径方向に配設し、パッド面に押し付けて回転させることにより、研磨加工で摩耗あるいは変形した該パッド面を修正して平坦化させるものである。

しかし、これらの技術は、片面研磨装置における１つの定盤のパッド面を修正するためのもので、片面研磨装置に特有のものであり、そのまま両面研磨装置に適用することはできない。特に、上記ドレッサとして、軸線方向一端側の径と他端側の径とが異なる円錐状のドレッサを使用したり、定盤の直径（又は幅）よりも長い円筒状のドレッサを該定盤全体を横断するように配設し、転動させてパッド面全体を修正するようにしているため、仮にそれらの技術を両面研磨装置における上下の定盤のパッド面の修正にそのまま利用できたとしても、両定盤のパッド面を別々に修正しなければならないとか、場合によっては両定盤を装置から取り外さなければならないなど、上下の定盤を装置に取り付けたままそれらのパッド面を同時にしかも簡単に修正することはできない。しかも、両定盤のパッド面を該定盤の半径に沿って凸形又は凹形に湾曲する曲面に修正することもできない。

特開平６−２２６６２８号公報 特開２００４−３１４１９２号公報 特開平９−２２５８１２号公報 特開平１１−３００５９９号公報 特開２０００−１５５６４号公報 特開２００１−３０１６９号公報

そこで本発明の目的は、両面研磨装置における上下の定盤の研磨パッドを同時にかつ簡単に修正することができる、研磨パッド修正のための新規かつ有効な技術的手段を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明によれば、両面研磨装置における上下の定盤に貼られた研磨パッドを修正するための修正治具が提供される。この修正治具は、上記研磨パッドの半径より短いがパッド面の幅とは同等以上の軸線方向長さを有する治具本体と、この治具本体の両端から上記軸線方向に延出する支軸とを有していて、上記治具本体には、上下の定盤のパッド面に同時に当接してこれらのパッド面を修正する上側修正面及び下側修正面が形成され、上記支軸の両端には、上記治具本体を上下両定盤間に該定盤の半径方向に介在させた状態で研磨装置の定盤内周側の位置と外周側の位置とに係止状態に取り付けるための取付部が形成されている。

また、本発明によれば、修正治具を備えた両面研磨装置が提供される。この両面研磨装置は、キャリヤに保持されたワークを両側から挟んで研磨する円環状の上定盤及び下定盤と、上記キャリヤを駆動するためのサンギヤ及びインターナルギヤと、上下両定盤に貼着された円環状の研磨パッドを修正するための上記修正治具とを有している。この修正治具は、上記研磨パッドの半径より短いがパッド面の幅とは同等以上の軸線方向長さを有する治具本体と、この治具本体の両端から上記軸線方向に延出する支軸とを有し、上記治具本体には、上下両定盤のパッド面に同時に当接してこれらのパッド面を修正する上側修正面及び下側修正面が形成されている。そして、上記支軸の一端が支持機構によって研磨装置の機体に旋回可能かつ昇降可能に支持され、それにって上記修正治具が、上下の定盤間に該定盤の半径方向に介在してパッド面を修正する修正位置と、これらの定盤から離れる収納位置との間を変位可能である。

上記修正治具の治具本体における上側修正面及び下側修正面は、それぞれ、該治具本体の長さ方向一半部側の面形状と他半部側の面形状とが互いに対称であるように形成されている。これらの上側修正面及び下側修正面は、それぞれ、該治具本体の長さ方向に真っ直ぐ延びる面であっても、凹形又は凸形をなすように湾曲した曲面であっても良い。

本発明の一つの具体的構成においては、上記治具本体が円形断面を有していて、円周の一部が上記上側修正面及び下側修正面である。

本発明の他の具体的構成においては、上記治具本体が非円形断面を有していて、互いに相反する方向を向く一対の外側面を有し、これらの外側面によって上記上側修正面及び下側修正面が形成される。

本発明の修正治具は、研磨装置に対して簡単に装着することができるように、支軸の両端の取付部を、サンギヤ及びインターナルギヤの歯にそれぞれ係脱自在なるように構成しておくことが望ましい。

本発明によれば、修正治具の治具本体を上下の定盤間に該定盤の半径方向に介在させ、該治具本体の上側修正面及び下側修正面をそれぞれ上下の定盤のパッド面に当接させ、上定盤により荷重を加えた状態で両定盤を互いに逆向きに回転させるだけで、上下両定盤の研磨パッドを同時にかつ簡単に修正することができる。
また、上記修正治具として、上側修正面及び下側修正面が凹又は凸の曲面形状をなすものを使用することにより、その修正面形状に倣ってパッド面の形状を、該パッド面の幅内において凹又は凸の曲面をなすよう修正することができる。

図１〜図９は、両面研磨装置１に取り付けて使用する研磨パッド用修正治具２Ａの実施形態を示すものである。
上記両面研磨装置１は、半導体ウエハや、フォトマスク等に用いられるガラスウエハあるいはセラミックスウエハといったような、薄板状をしたワークの表裏両面をポリッシング加工するためのものであって、研磨加工のための構成自体は公知のものと実質的に同じである。即ち、図１〜図３から分かるように、この両面研磨装置１は、軸線Ｌ１を中心にして同心状に位置する円環形の上下の定盤４，５と、下定盤５の中央に位置するサンギヤ６と、該下定盤５の外周を取り囲むように位置するインターナルギヤ７とを有していて、上記両定盤４，５と、両ギヤ６，７のうち少なくともサンギヤ６とが、それぞれ駆動軸１０，１１，１２，１３を介して図示しないモーターに連結され、必要な方向に必要な速度で個別に回転駆動されるようになっている。

上記上定盤４は、定盤受け１４及び定盤吊り１５を介して昇降用シリンダのロッド１６に取り付けられ、この昇降用シリンダで昇降自在となっており、ワークＷの研磨時に該上定盤４が下降すると、上記定盤受け１４に取り付けられたフック１４ａが駆動軸１０の上端のドライバ１０ａに係合し、このドライバ１０ａを介して回転駆動されるようになっている。

上記上定盤４及び下定盤５のパッド貼着面には、円環状の研磨パッド１８，１９が両面接着シートを介して貼着されている。この研磨パッド１８，１９としては、例えば硬質ウレタン製あるいは硬質不織布製のものを使用することができる。

また、上記サンギヤ６及びインターナルギヤ７は、それらの外周又は内周に、歯を構成する多数のピン６ａ及び７ａを一定のピッチで鉛直かつ円環状に配設したもので、ピン歯車の形態を有するものである。

上記両面研磨装置１によるワークＷの研磨時には、図１の左半部と図２とに一つのキャリヤ８で代表して示すように、外周に歯８ａを備えた複数のキャリヤ８が、上記下定盤５上に円周方向にほぼ等間隔に配置されると共に、上記両ギヤ６，７に噛合せしめられる。そして、各キャリヤ８のワーク保持孔８ｂ内に板状の上記ワークＷを嵌合、保持させ、上記サンギヤ６を回転させるか又はサンギヤ６とインターナルギヤ７の両方を回転させることにより、上記各キャリヤ８をサンギヤ６の回りで自転及び公転させながら、上下両定盤４，５の間に研磨液を供給し、回転するこれらの定盤の研磨パッド１８，１９の円環状のパッド面１８ａ，１９ａで上記ワークＷの表裏面を研磨加工する。

図１０に示す研磨プロセスに示すように、研磨されたワークＷの表面形状は、一枚毎あるいは一定枚数毎に測定され、表面形状が適正（ＯＫ）であればそのまま次のワークの研磨が行われ、表面形状が不適正（ＮＧ）であると、上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａが摩耗又は変形したとの判定が成される。そして、修正治具２Ａが上記研磨装置１に取り付けられ、該パッド面１８ａ，１９ａの修正作業が行われ、そのあとワークの研磨が再開される。

上記修正治具２Ａは、平面研磨装置１に対して着脱自在に構成されている。この修正治具２Ａは、図１〜図４から分かるように、金属やセラミックス等の硬質素材で形成された軸線Ｌ２方向に細長い棒状の治具本体２１と、この治具本体２１の両端から上記軸線Ｌ２に沿って延出する支軸２２と、この支軸２２の両端に設けられた取付部２３，２４とで構成され、パッド面１８ａ，１９ａの修正時にこれらの取付部２３，２４を、研磨装置１における下定盤５の内外周側に形成された取付受部２５，２６に係止させることにより、定盤４，５の半径方向に軸線Ｌ２を水平に向けて取り付けられるものである。上記治具本体２１は、支軸２２に回転自在に支持されていて、パッド面１８ａ，１９ａの修正時に上下の定盤４，５の回転に追随して従動回転するようになっている。

上記治具本体２１の長さは、上記研磨パッド１８，１９（従って定盤）の半径Ｒより短いが、パッド面１８ａ，１９ａの幅Ｈに対しては同等かそれ以上の長さ関係にある。従って、修正治具２Ａを定盤４，５の半径方向に取り付けたとき、この治具本体２１が上記パッド面１８ａ，１９ａに全幅にわたって当接することになる。また、上記治具本体２１は円形の断面形状を有している。しかし、その断面の径は治具本体２１の全長にわたって一定ではなく、紡錘のように、長さ方向の中間部で最も径が大きく、両端部にいくに従って次第に径が縮小し、両端部の径はほぼ等しくなっている。換言すれば、上記治具本体２１の外周面の形状は、軸線Ｌ２方向（長さ方向）の中間部が最も凸形に膨出する滑らかな曲面であって、長さ方向一半部側の面形状と他半部側の面形状とは互いに対称である。

上記治具本体２１は、上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａに当接してこれらのパッド面１８ａ，１９ａを修正する上側修正面２ａ及び下側修正面２ｂを有している。これらの修正面２ａ，２ｂは、上記治具本体２１の外周面の上記パッド面１８ａ，１９ａに当接する部分よって形成されるものであり、従って、該治具本体２１の回転によって外周面上における修正面の位置は変化する。また、これらの修正面２ａ，２ｂは、治具本体２１の長さ方向の中間部において最も外側に膨出する滑らかな凸形の曲面であり、かつ、長さ方向一半部側の面形状と他半部側の面形状とは互いに対称である。

上記支軸２２の両端の取付部２３，２４は、サンギヤ６及びインターナルギヤ７の歯にそれぞれ係脱自在なるように構成されている。即ち、これらの取付部２３，２４は、ブロック形の部材２３ａ，２４ａの下面に１つ又は複数の係止孔２３ｂ，２４ｂを備えた構成を有していて、この係止孔２３ｂ，２４ｂを上記サンギヤ６及びインターナルギヤ７の１つ又は複数のピン６ａ，７ａに係合させるように構成されている。従って、研磨装置１側の上記取付受部２５，２６は、上記サンギヤ６及びインターナルギヤ７の歯を構成する上記ピン６ａ，７ａで形成されていることになる。

上記修正治具２Ａを使用して上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａを修正する操作は次の通りである。即ち、先ず、上定盤４を図１及び図３に示すように作業の邪魔にならない位置まで上昇させ、複数の修正治具２Ａを研磨装置１に取り付ける。その取り付けは、各修正治具２Ａを下定盤５上に該下定盤５の半径Ｒ方向に向け、両端の取付部２３，２４に形成された係止孔２３ｂ，２４ｂを上記サンギヤ６及びインターナルギヤ７のピン６ａ，７ａに係合させることにより行う。

このとき使用する修正治具２Ａの数は、２本でも良いが、好ましくは３本以上であり、３本以上の修正治具２Ａを、下定盤５の中心軸線Ｌの回りに等しい中心角で放射状に配設することが望ましい。しかし、それらの中心角は若干異なっていても特に問題はない。
これによって上記修正治具２Ａは、治具本体２１が研磨パッド１９の円環状のパッド面１９ａを半径方向に横断すると共に、下側修正面２ｂが該パッド面１９ａに幅Ｈ全体にわたり当接することになる。

次に、図５に示すように、上昇位置にある上定盤４を下面のパッド面１８ａが上記修正治具２Ａの上側修正面２ａに当接する位置まで下降させ、上下の定盤４，５により該治具本体２１を挟持して上定盤４で必要な荷重（加圧力）を加える。これにより、治具本体２１の上側修正面２ａが上定盤４のパッド面１８ａに圧接し、下側修正面２ｂが下定盤５のパッド面１９ａに圧接した状態になる。

そして、上記サンギヤ６とインターナルギヤ７とを非回転の状態に固定し、上下の定盤４，５だけをゆっくりした速度で互いに逆方向に等速で回転させると、上記治具本体２１が両定盤４，５の回転に追随して従動回転し、これら両定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａが上記修正治具２Ａの上下の修正面２ａ，２ｂによって修正され、上記修正面２ａ，２ｂの形状に倣った曲面形状に仕上げられる。図示した例の場合は、上記修正治具２Ａの修正面２ａ，２ｂの形状が凸形の曲面形状であるため、パッド面１８ａ，１９ａは、図１８（ａ）に示すように、その幅Ｈ内において研磨パッド１８，１９（従って定盤４，５）の半径に沿って凹形に湾曲する曲面に仕上げられることになる。

上記修正が終わると、上定盤４を上昇させ、各修正治具２Ａを取り外して必要な場所に収納し、そのあとワークＷの研磨が再開される。

かくして、複数の修正治具２Ａを上下の定盤４，５間に半径方向に介在させ、荷重を加えた状態で両定盤４，５を互いに逆向きに回転させるだけの非常に簡単な操作により、上下両定盤４，５の研磨パッド１８，１９をこの修正治具２Ａで同時にかつ簡単にしかも所定の面形状に修正することができる。

図６には、上記修正治具の第２実施形態が示されている。この第２実施形態の修正治具２Ｂは、治具本体２１が鼓形をしている点で上記第１実施形態の修正治具２Ａと相違している。即ち、この治具本体２１は、円形断面を有していて、長さ方向の中間部において径が最も縮小し、両端部にいくに従って径が次第に拡大した形をしている。従って、この治具本体２１に形成される上側修正面２ａ及び下側修正面２ｂの形状は、該治具本体２１の長さ方向の中間部において最も内側に窪んだ形に湾曲する滑らかな凹形の曲面である。もちろん、長さ方向一半部側の面形状と他半部側の面形状とは互いに対称である。

この修正治具２Ｂの上記以外の構成については、実質的に上記第１実施形態の修正治具２Ａと同じであるから、それらの同一構成部分に第１実施形態と同じ符号を付してその説明は省略する。
而して、この第２実施形態の修正治具２Ｂを使用した場合には、上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａの形状を、図１８（ｂ）に示すように、該パッド面１８ａ，１９ａの幅Ｈ内において研磨パッド１８，１９の半径に沿って凸形に湾曲する曲面に修正することができる。

なお、上記第１及び第２実施形態の修正治具２Ａ及び２Ｂにおいて、上記治具本体２１は支軸２２に非回転状態に固定することも可能である。

また、治具本体２１の断面形状は、上記第１及び第２実施形態の修正治具２Ａ及び２Ｂのように完全な円形である必要はなく、横長の楕円形や、円を左右に２分割して上端同士及び下端同士をそれぞれ直線で結んだような長円形であっても良い。このような治具本体２１の断面形状は、以下に述べる「非円形断面」の範疇に含まれるものである。

図７には、上記修正治具の第３実施形態が示されている。この第３実施形態の修正治具２Ｃは、治具本体２１が非円形の断面形状を有していて、互いに相反する方向を向く一対の外側面を有し、これらの外側面によって上側修正面２ａ及び下側修正面２ｂが形成されている。図示の例では、治具本体２１が横長をした矩形の断面形状を有する棒状又は板状をしていて、上下両修正面２ａ，２ｂの両側端の角部２ｃは、修正時にパッド面１８ａ，１９ａに引っ掛からないようにするため、面取りされるかあるいはアールが付けられている。上記治具本体２１は、支軸２２に相対的に回転できるように支持されていても、非回転状態に固定されていても良いが、何れにしても、上記第１及び第２実施形態の修正治具２Ａ，２Ｂとは違い、治具本体２１の断面形状が非円形であるため、修正時に該治具本体２１が両定盤４，５の回転に追随して従動回転することはない。

上記上側修正面２ａ及び下側修正面２ｂの形状は、治具本体２１の軸線Ｌ２方向（長さ方向）の中間部において最も外側に膨出する滑らかな凸形をした曲面であって、長さ方向一半部側の面形状と他半部側の面形状とは互いに対称である。
なお、この第３実施形態の修正治具２Ｃの上記以外の構成については、実質的に上記第１実施形態の修正治具２Ａと同じであるから、それらの同一構成部分に第１実施形態と同じ符号を付してその説明は省略する。
また、この第３実施形態の修正治具２Ｃを使用した場合には、上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａの形状を、図１８（ａ）に示すように、該パッド面１８ａ，１９ａの幅Ｈ内において研磨パッド１８，１９の半径に沿って凹形をなす曲面に修正することができる。

図８には、上記修正治具の第４実施形態が示されている。この第４実施形態の修正治具２Ｄが上記第３実施形態の修正治具２Ｃと相違する点は、上側修正面２ａ及び下側修正面２ｂの形状が、治具本体２１の軸線Ｌ２方向（長さ方向）の中間部において最も内側に窪んだ形に湾曲する、滑らかな凹形をした曲面であるという点である。

なお、この第４実施形態の修正治具２Ｄの上記以外の構成については、実質的に上記第３実施形態の修正治具２Ｃと同じであるから、それらの同一構成部分に第３実施形態と同じ符号を付してその説明は省略する。
この第４実施形態の修正治具２Ｄを使用した場合には、上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａの形状を、図１８（ｂ）に示すように、該パッド面１８ａ，１９ａの幅Ｈ内において研磨パッド１８，１９の半径に沿って凸形をなす曲面に修正することができる。

図９には、上記修正治具の第５実施形態が示されている。この第５実施形態の修正治具２Ｅが上記第３及び第４実施形態の修正治具２Ｃ及び２Ｄと相違する点は、上側修正面２ａと下側修正面２ｂとが、凸と凹といったように互いに逆向きに湾曲している点である。この場合、上側修正面２ａと下側修正面２ｂのどちらを凹凸何れの曲面にするかは、修正条件によって決められる。

この第５実施形態の修正治具２Ｅを使用した場合には、上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａの形状を、例えば図１６に示すように、研磨パッド１８，１９の半径に沿って凹形と凸形とに湾曲する、相互にマッチングする曲面形状に修正することができる。
なお、上記各図における修正治具の修正面の曲面形状は、分かり易くするため誇張して描かれている。

また、上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａを平面に修正する場合は、修正治具の上側修正面２ａ及び下側修正面２ｂを、治具本体２１の長さ方向に軸線Ｌ２と平行に真っ直ぐ延びる面に形成すれば良い。具体的には、上記第１実施形態の修正治具２Ａのように治具本体２１の断面が円形である場合には、該治具本体２１を全長にわたって均一径を有する円柱状に形成するとか、第３実施形態の修正治具２ｃのように治具本体２１の断面が非円形である場合には、上側修正面２ａ及び下側修正面２ｂを軸線Ｌ２と平行な平面に形成すれば良い。なお、上側修正面２ａ及び下側修正面２ｂの一方を軸線Ｌ２と平行に延びる面に形成し、他方を凹形又は凸形の曲面に形成することもできる。

上記各実施形態においては、修正治具の両端の取付部２３，２４が係止孔２３ｂ，２４ｂを有していて、この係止孔２３ｂ，２４ｂをサンギヤ６及びインターナルギヤ７の取付受部２５，２６を兼ねるピン６ａ，７ａに係合させるようになっているが、これらの取付部２３，２４及び取付受部２５，２６の構成はこのようなものに限定されない。例えば、上記取付受部２５，２６をピン６ａ，７ａに兼用させることなく、ピン６ａ，７ａ以外の場所に上記取付部２３，２４の係止孔２３ｂ，２４ｂに嵌合するピンや突起などの専用の凸部を形成しても良い。あるいは、取付部２３，２４側を凸部とし、取付受部２５，２６側を孔などの凹部としてそれらを係合させるようにしても良い。

また、上記実施形態においては、サンギヤ６及びインターナルギヤ７がピン６ａ，７ａ歯車としての形態を有していて、多数のピン６ａ，７ａによって歯が形成されているが、通常の平歯車のように、内外周に中心軸線Ｌ１と平行する直線歯を放射状に備えたものであっても良い。このようにサンギヤ６及びインターナルギヤ７が直線歯を備えたものである場合、上記修正治具における取付部２３，２４を、上記直線歯と同様の歯状の凹凸を有するように形成し、この凹凸をサンギヤ６又はインターナルギヤ７の直線歯に噛合させるように構成することもできる。

図１１〜図１４には、研磨パッド用の修正治具３２を備えた両面研磨装置３１の実施形態が示されている。この両面研磨装置３１は、図１〜図９で説明した修正治具２Ａ〜２Ｅ及びその変形例が有する治具本体２１及び修正面２ａ，２ｂと同様の治具本体及び修正面を有する修正治具３２を、装置の一部として組み込んだものである。
なお、この実施形態の両面研磨装置３１は、図１〜図５で説明した両面研磨装置１と、ワークＷを研磨するための構成に関しては実質的に同じである。そこで、説明の重複を避けるため、図１〜図５の研磨装置１と同じ構成部分についてはこの図１〜図５で付したものと同じ符号を付し、再度の説明は省略するものとする。

また、一例として組み込まれている修正治具３２は、図１〜図５に示す第１実施形態の修正治具２Ａと同様の形態を有するものである。即ち、この修正治具３２は、円形の断面形状を有する紡錘形の治具本体２１と、この治具本体２１を回転自在に支持する支軸２２とからなっていて、上記治具本体２１には、該治具本体２１の長さ方向の中間部において最も外側に膨出する滑らかな凸形の曲面からなる上側修正面２ａと下側修正面２ｂが形成されている。そして、上記支軸２２の一端の取付部２４が、取付受部である支持機構３４を介して装置本体（機体）３３に取り付けられ、該支持機構３４を駆動することにより、図１２及び図１３に実線で示す修正位置Ｘと、同図に鎖線で示す収納位置Ｙとの間を変位するようになっている。
上記修正位置Ｘは、修正治具２Ａが上下の定盤４，５の半径方向に介在してこれらの定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａを修正するための位置であり、上記収納位置Ｙは、修正治具２Ａが定盤４，５から離れて待機するための位置である。

上記支持機構３４は、流体圧シリンダ等からなる昇降用アクチュエータ３５と、この昇降用アクチュエータ３５のロッド３５ａに取り付けられた旋回用アクチュエータ３６とを有していて、この旋回用アクチュエータ３６に上記修正治具３２の支軸２２の基端部が取り付けられている。そして、図１２に一つの操作途中位置を鎖線で示したように、上記昇降用アクチュエータ３５による昇降操作と旋回用アクチュエータ３６による旋回操作とを行うことにより、各修正治具３２を、上記修正位置Ｘと収納位置Ｙとに変位させるものである。この支持機構３４による修正治具３２の駆動は、自動操作あるいは手動操作により行うことができる。

上記修正治具３２における支軸２２の先端には、係止用の凸部又は凹部を有する取付部２３が形成され、これに対して研磨装置１の装置本体３３には、上記取付部２３の凸部又は凹部が係止する凹部又は凸部を備えた取付受部２５が形成されていて、修正治具３２が上記修正位置Ｘを占めるとき、これらの取付部２３と取付受部２５とにおける凸部と凹部とが相互に係合するようになっている。図示の例では、上記取付受部２５がサンギヤ６に形成されている。この場合、サンギヤ６の歯を形成するピン６ａをこの取付受部２５として兼用し、上記支軸２２の取付部２３にこのピン６ａが係合する孔などの凹部を形成することもできる。

なお、図示した例では３つの修正治具３２と支持機構３４とがインターナルギヤ７の周りにほぼ等間隔で配設されているが、これらの修正治具３２と支持機構３４との数は２つであっても４つ以上であっても良い。

上記両面研磨装置３１において、上定盤４を上昇させた状態で各修正治具３２が下定盤５上の所定の修正位置Ｘに送り込まれると、図１４に示すように、上定盤４が下降してこれらの修正治具３２に当接する。そして、上下の定盤４，５により該治具本体２１を挟持して上定盤４で必要な荷重（加圧力）を加え、上下の定盤４，５をゆっくりした速度で互いに逆方向に等速で回転させることにより、該修正治具３２の上側修正面２ａと下側修正面２ｂとによって上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａが修正される。このときの作用は、図１〜図５において修正治具２Ａで上下の定盤４，５のパッド面１８ａ，１９ａを修正するときの作用と実質的に同じである。
上記パッド面１８ａ，１９ａの修正が終わると、上定盤４を上昇させ、支持機構３４により各修正治具３２を収納位置Ｙに変位させる。

上記修正治具３２は、修正するパッド面１８ａ，１９ａの形状に応じて、それに適合する修正面形状を備えたものに交換することができる。

両面研磨装置の要部を概略的に示す断面図であって、右半部が本発明に係る修正治具をセットした状態であり、左半部がワークを保持するキャリヤをセットした状態である。 図１の両面研磨装置の上定盤を取り除いた状態の平面図である。 図１の要部拡大図である。 本発明に係る修正治具の第１実施形態を中間の一部を省略して示す底面図である。 図１の両面研磨装置において、修正治具で上下の定盤のパッド面を修正している状態を示す要部断面図である。 本発明に係る修正治具の第２実施形態を示す斜視図である。 本発明に係る修正治具の第３実施形態を支軸両端の取付部を省略して示す斜視図である。 本発明に係る修正治具の第４実施形態を支軸両端の取付部を省略して示す斜視図である。 本発明に係る修正治具の第５実施形態を支軸両端の取付部を省略して示す斜視図である。 修正治具による研磨パッドのパッド面の修正のプロセスを示すフローチャートである。 修正治具が組み込まれた本発明の両面研磨装置の実施形態を示す要部断面図である。 図１１の要部拡大図である。 図１１の両面研磨装置の上定盤を取り除いた状態の平面図である。 図１１の両面研磨装置において、修正治具で上下の定盤のパッド面を修正している状態を示す要部断面図である。 両面研磨装置によるワークの研磨の状態を一般的に説明するための概略的な要部断面図である。 上下両定盤のパッド面の形状例を説明する要部断面図である。 ワークの表面形状の一例を説明する断面図である。 ワークの表面形状の他例を説明する断面図である。 上下両定盤のパッド面の形状の他例を説明する要部断面図である。 上下両定盤のパッド面の形状のさらに他例を説明する要部断面図である。 従来の修正キャリヤによる上下両定盤のパッド面の修正例を説明する要部断面図である。 従来の修正キャリヤによる上下両定盤のパッド面の他の修正例を説明する要部断面図である。

符号の説明

１，３１ 両面研磨装置
２Ａ〜２Ｅ，３２ 修正治具
２ａ，２ｂ 修正面
４ 上定盤
５ 下定盤
６ サンギヤ６
７ インターナルギヤ
８ キャリヤ
１８，１９ 研磨パッド
１８ａ，１９ｂ パッド面
２１ 治具本体
２２ 支軸
２３，２４ 取付部
３３ 装置本体（機体）
３４ 支持機構
Ｗ ワーク
Ｘ 貼着位置
Ｙ 収納位置Ｙ
Ｒ 半径
Ｈ パッド面の幅
Ｌ２ 修正治具の軸線

Claims (13)

1. キャリヤに保持されたワークを両側から挟んで研磨する円環状の上定盤及び下定盤と、キャリヤ駆動用のサンギヤ及びインターナルギヤとを備えた両面研磨装置の、上下両定盤に貼着された円環状研磨パッドのパッド面を修正するための修正治具であって、
   上記研磨パッドの半径より短いがパッド面の幅とは同等以上の軸線方向長さを有する治具本体と、この治具本体の両端から上記軸線方向に延出する支軸とを有し、
   上記治具本体には、上下の定盤のパッド面に同時に当接してこれらのパッド面を修正する上側修正面及び下側修正面が形成され、
   上記支軸の両端には、上記治具本体を上下両定盤間に該定盤の半径方向に介在させた状態で研磨装置の定盤内周側の位置と外周側の位置とに係止状態に取り付けるための取付部が形成されている、
   ことを特徴とする両面研磨装置のための研磨パッド用修正治具。
2. 上記支軸の両端の取付部が、サンギヤ及びインターナルギヤの歯にそれぞれ係脱自在なるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の修正治具。
3. 上記治具本体における上側修正面及び下側修正面は、それぞれ、該治具本体の長さ方向一半部側の面形状と他半部側の面形状とが互いに対称であることを特徴とする請求項１又は２に記載の修正治具。
4. 上記上側修正面及び下側修正面が、それぞれ、治具本体の長さ方向に凹形又は凸形をなすように湾曲した曲面であることを特徴とする請求項３に記載の修正治具。
5. 上記治具本体が円形断面を有していて、円周の一部が上記上側修正面及び下側修正面であることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の修正治具。
6. 上記治具本体が非円形断面を有していて、互いに相反する方向を向く一対の外側面を有し、これらの外側面によって上記上側修正面及び下側修正面が形成されていることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の修正治具。
7. 円環状の研磨パッドが貼着され、キャリヤに保持されたワークを両側から挟んで研磨する円環状の上定盤及び下定盤；上記キャリヤを駆動するためのサンギヤ及びインターナルギヤ；上下両定盤における円環状のパッド面を修正するための修正治具；を有し、
   上記修正治具は、上記研磨パッドの半径より短いがパッド面の幅とは同等以上の軸線方向長さを有する治具本体と、この治具本体の両端から上記軸線方向に延出する支軸とを有し、上記治具本体には、上下両定盤のパッド面に同時に当接してこれらのパッド面を修正する上側修正面及び下側修正面が形成され、また、上記支軸の一端が支持機構によって研磨装置の機体に旋回可能かつ昇降可能に支持されていて、この支持機構によって上記修正治具が、上下の定盤間に該定盤の半径方向に介在してそれらのパッド面を修正する修正位置と、これらの定盤から離れる収納位置との間を変位可能である、
   ことを特徴とする研磨パッド用修正治具を備えた両面研磨装置。
8. 上記修正治具における支軸の先端に、上記修正位置において上記サンギヤに形成された取付受部に係止する取付部が形成されていることを特徴とする請求項７に記載の両面研磨装置。
9. 上記治具本体における上側修正面及び下側修正面は、それぞれ、該治具本体の長さ方向一半部側の面形状と他半部側の面形状とが互いに対称であることを特徴とする請求項７又は８に記載の修正治具。
10. 上記上側修正面及び下側修正面が、それぞれ、治具本体の長さ方向に凹形又は凸形をなすように湾曲した曲面であることを特徴とする請求項９に記載の両面研磨装置。
11. 上記治具本体が円形断面を有していて、円周の一部が上記上側修正面及び下側修正面であることを特徴とする請求項７から１０の何れかに記載の両面研磨装置。
12. 上記治具本体が非円形断面を有していて、互いに相反する方向を向く一対の外側面を有し、これらの外側面によって上記上側修正面及び下側修正面が形成されていることを特徴とする請求項７から１０の何れかに記載の両面研磨装置。
13. キャリヤに保持されたワークを両側から挟んで研磨する円環状の上定盤及び下定盤と、上記キャリヤを駆動するためのサンギヤ及びインターナルギヤとを備えた両面研磨装置において、上下の定盤に貼られた円環状の研磨パッドのパッド面を修正するための修正方法であって、
    上記研磨パッドの半径より短いがパッド面の幅とは同等以上の軸線方向長さを有する治具本体に、該パッド面を修正するための上側修正面及び下側修正面を形成した修正治具を使用し、
    該修正治具の治具本体を上下の定盤間に該定盤の半径方向に介在させると共に、上側修正面及び下側修正面を上下の定盤のパッド面に同時に当接させ、上定盤で荷重を加えた状態にして上下の定盤を互いに逆向きに回転させることにより、上記上側修正面及び下側修正面で両定盤のパッド面を同時に修正することを特徴とする両面研磨装置における研磨パッドの修正方法。

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