用于对工件进行研磨的化学机械研磨装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于对金属筐体等工件进行研磨并进行镜面精加工的化学机械研磨(CMP)装置。化学机械研磨装置包括：研磨垫(2)，该研磨垫(2)具有环状研磨面(2a)，环状研磨面(2a)具有弯曲的纵截面；工件保持部(11)，该工件保持部(11)对具有多边形形状的工件(W)进行保持；旋转装置(15)，该旋转装置(15)使工件保持部(11)绕工件(W)的轴心旋转；按压装置(14)，该按压装置(14)将工件(W)的周缘部按压到环状研磨面(2a)；以及动作控制部(25)，该动作控制部(25)根据工件(W)的旋转角度改变旋转装置(15)使工件(W)旋转的速度。在研磨台(3)的半径方向上，按压装置(14)配置于比工件保持部(11)靠内侧的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对工件进行研磨的化学机械研磨装置
本专利技术涉及一种化学机械研磨(CMP)装置，所述化学机械研磨(CMP)装置用于对金属筐体等工件进行研磨并进行镜面加工。
技术介绍
从功能性和设计上的观点来看，需要对具有平面和曲面组合而成的立体表面形状的工件进行镜面精加工。作为该类工件的例子，可列举出由铝合金或不锈钢等形成的金属筐体零件、或者树脂筐体零件。这些金属筐体零件以及树脂筐体零件是例如用于手机、智能手机、多功能移动终端、移动游戏机、摄像头、钟表、音乐媒体播放器、个人电脑、电子仪器、汽车零件、装饰品、以及医疗仪器等的。在以往的研磨技术或抛光技术中，虽然能够对平面进行研磨并进行镜面精加工，但用研磨技术以及抛光技术进行曲面的镜面精加工非常困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种化学机械研磨装置，所述化学机械研磨装置能够对具有由曲面构成的周缘部的工件进行镜面研磨。本专利技术的一方式的化学机械研磨装置用于对具有多边形形状的工件进行研磨，其特征在于，包括：研磨垫，所述研磨垫具有环状研磨面，所述环状研磨面具有弯曲的纵截面；研磨台，所述研磨台对所述研磨垫进行支承，并能够旋转；工件保持部，所述工件保持部对所述工件进行保持；旋转装置，所述旋转装置使所述工件保持部绕所述工件的轴心旋转；按压装置，所述按压装置将所述工件的周缘部按压到所述环状研磨面；研磨液供给喷嘴，所述研磨液供给喷嘴将研磨液供给到所述环状研磨面；以及动作控制部，所述动作控制部根据所述工件的旋转角度而改变所述旋转装置使所述工件旋转的速度，在所述研磨台的半径方向上，所述按压装置配置于比所述工件保持部靠内侧的位置。本专利技术的优选方式的特征在于，还包括研磨状态监视装置，所述研磨状态监视装置对所述工件的周缘部的研磨状态进行监视。本专利技术的优选方式的特征在于，所述研磨垫具有环状的形状，所述环状研磨面由所述研磨垫的内周面形成。根据本专利技术，工件的周缘部通过和环状研磨面滑动接触而被研磨。环状研磨面具有弯曲的纵截面，因而构成工件的周缘部的曲面和环状研磨面均匀接触而被镜面研磨。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的化学机械研磨装置的侧视图。图2是图1所示的化学机械研磨装置的俯视图。图3是表示旋转角度为0度时的矩形状的工件的图。图4是表示旋转角度为45度时的矩形状的工件的图。图5是表示工件的旋转角度和工件的旋转速度的关系的图表。图6是表示包括多个研磨头的化学机械研磨装置的俯视图。图7是表示包括表面状态监视装置的化学机械研磨装置的侧视图，所述表面状态监视装置对工件的周缘部的表面状态进行监视。图8是表示包括电动机电流计的化学机械研磨装置的侧视图，所述电动机电流计对供给到使研磨台旋转的台电动机的电流进行监视。图9是表示其他实施方式的化学机械研磨装置的侧视图。图10是图9所示的化学机械研磨装置的俯视图。图11是表示另一个其他实施方式的化学机械研磨装置的侧视图。图12是图11所示的化学机械研磨装置的俯视图。图13是表示化学机械研磨装置的一实施方式的俯视图，所述化学机械研磨装置包括多个图11以及图13所示的研磨头。具体实施方式下面，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。图1是表示本专利技术的一实施方式的化学机械研磨装置的侧视图。图2是化学机械研磨装置的俯视图。化学机械研磨装置包括：研磨垫2，所述研磨垫2具有环状研磨面2a；研磨台3，所述研磨台3对研磨垫2进行支承，并能够旋转；研磨液供给喷嘴5，所述研磨液供给喷嘴5将研磨液供给到环状研磨面2a；以及研磨头1，所述研磨头1将工件W的周缘部按压到研磨垫2的环状研磨面2a从而对工件W的周缘部进行研磨。工件W的周缘部由曲面构成。环状研磨面2a在内侧具有弯曲的纵截面，环状研磨面2a的纵截面具有沿着工件W的周缘部的纵截面而形成的形状。环状研磨面2a的弯曲的纵截面的曲率和工件W的周缘部的纵截面的曲率相比，相同或略大。研磨头1包括：工件保持部11，所述工件保持部11对工件W进行保持；伺服电动机15，所述伺服电动机15作为旋转装置，使工件保持部11绕工件W的轴心旋转；以及气缸14，所述气缸14作为按压装置，通过将伺服电动机15推向研磨垫2的中心，从而将保持于工件保持部11的工件W的周缘部按压到环状研磨面2a。本实施方式的研磨垫2是圆盘状，环状研磨面2a构成研磨垫2的外周面的至少一部分。研磨垫2安装于研磨台3的上表面。研磨台3以研磨台3的轴心为中心通过台电动机18进行旋转，研磨垫2以研磨垫2的轴心为中心和研磨台3一体地旋转。工件保持部11利用螺旋夹、磁力、真空吸引、制冷固定、真空吸附卡盘等而能够以能够装拆的方式对工件W进行保持。工件保持部11对工件W水平地进行保持。工件保持部11和伺服电动机15连结。伺服电动机15是一种旋转装置，该旋转装置使工件保持部11以及保持于该工件保持部11的工件W绕它们的轴心旋转。在伺服电动机15内置有旋转编码器(未图示)，该旋转编码器对工件保持部11以及工件W的旋转角度进行测定。伺服电动机15保持于水平延伸的线性导轨20，并能够沿线性导轨20的长度方向在水平方向上移动。线性导轨20的长度方向和研磨垫2的半径方向平行，伺服电动机15、工件保持部11、以及工件W能够在研磨垫2的半径方向上移动。伺服电动机15和气缸14相连接。该气缸14使伺服电动机15、工件保持部11、以及工件W一体地在水平方向(即、研磨垫2的半径方向)上移动。更具体而言，气缸14能够使工件W在从研磨垫2的环状研磨面2a分离的方向上以及在靠近环状研磨面2a的方向上移动。若气缸14将伺服电动机15推向研磨垫2的中心，则工件保持部11以及工件W和伺服电动机15一体地朝着环状研磨面2a移动，工件W的周缘部按压于环状研磨面2a。利用气缸14来调整工件W的周缘部按压于环状研磨面2a的力。气缸14以及伺服电动机15与动作控制部25连接。该动作控制部25对气缸14以及伺服电动机15的动作进行控制。更具体而言，动作控制部25对气缸14产生的力、即工件W的周缘部按压于环状研磨面2a的力进行控制，并且，动作控制部25对伺服电动机15使工件W旋转的速度进行控制。线性导轨20以及气缸14固定于基座27。所述基座27和定位机构29相连结，所述定位机构29用于对基座27的铅垂方向的位置进行调整。气缸14、线性导轨20、以及工件保持部11的铅垂方向的位置由定位机构29来调整。因此，保持于工件保持部11的工件W的相对于环状研磨面2a的相对的铅垂方向的位置也由定位机构29来调整。研磨液供给喷嘴5的供给口向着研磨垫2的环状研磨面2a，并将浆料等研磨液供给到环状研磨面2a。研磨液供给喷嘴5的供给口在研磨垫2以及研磨台3的旋转方向上配置于工件W的上游侧。因此，从研磨液供给喷嘴5供给来的研磨液利用旋转的环状研磨面2a而被运到工件W的被研磨部即周缘部。接着，对化学机械研磨装置的研磨动作进行说明。一边使研磨垫2以及研磨台3如图1以及图2所示旋转，一边将研磨液(浆料)从研磨液供给喷嘴5供给到研磨垫2的环状研磨面2a。并且，利用伺服电动机15使工件保持部11以及工件W进行旋转。在该状态下，气缸14将伺服电动机15、工件保持部11、以及工件W推向研磨垫2的中心，并将工件W的周缘部按压于环状研磨面2a。工件W的周缘部在研磨液存在的状态下与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种化学机械研磨装置，用于对具有多边形形状的工件进行研磨，其特征在于，包括：研磨垫，所述研磨垫具有环状研磨面，所述环状研磨面具有弯曲的纵截面；研磨台，所述研磨台对所述研磨垫进行支承，并能够旋转；工件保持部，所述工件保持部对所述工件进行保持；旋转装置，所述旋转装置使所述工件保持部绕所述工件的轴心旋转；按压装置，所述按压装置将所述工件的周缘部按压到所述环状研磨面；研磨液供给喷嘴，所述研磨液供给喷嘴将研磨液供给到所述环状研磨面；以及动作控制部，所述动作控制部根据所述工件的旋转角度而改变所述旋转装置使所述工件旋转的速度，在所述研磨台的半径方向上，所述按压装置配置于比所述工件保持部靠内侧的位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.31 JP 2014-2232921.一种化学机械研磨装置，用于对具有多边形形状的工件进行研磨，其特征在于，包括：研磨垫，所述研磨垫具有环状研磨面，所述环状研磨面具有弯曲的纵截面；研磨台，所述研磨台对所述研磨垫进行支承，并能够旋转；工件保持部，所述工件保持部对所述工件进行保持；旋转装置，所述旋转装置使所述工件保持部绕所述工件的轴心旋转；按压装置，所述按压装置将所述工件的周缘部按压到所述环状研磨面；研磨液供...

【专利技术属性】
技术研发人员：石井遊，伊藤贤也，森永均，玉井一诚，大月伸悟，浅野宏，
申请(专利权)人：株式会社荏原制作所，福吉米股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP