研磨加工工具以及构件的加工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有特定的端部形状的被研磨加工物的研磨加工方法，特别是涉及一种为了高效且均匀地研磨加工被研磨加工物中的具有曲面的端部而利用保持有被形状加工了的研磨垫的旋转研磨加工工具来进行的研磨加工方法。
【背景技术】
[0002]对于利用通常保持有研磨垫的旋转研磨加工工具进行的研磨加工方法而言，将旋转驱动的研磨加工工具加压保持于被研磨加工物的端部而接触于被研磨加工物的端部、并对该接触面进行研磨加工的方法较常见。对于例如硅晶圆等的边缘部分的研磨，一边以恒定角度按压硅晶圆一边进行倒角部的形成。(例如参照专利文献1、2)
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1:日本特开平11 一 188590号公报
[0006]专利文献2:日本特开2001 — 205549号公报
【发明内容】
[0007]发明要解决的问题
[0008]然而，为了研磨加工被研磨加工物的端部而需要与被研磨加工物的端部的形状相应地调整被研磨加工物与研磨加工工具相接触的接触位置.角度，特别是在将端部研磨加工成曲面的情况下，需要精细地调整被研磨加工物的位置.角度而将端部整体精加工成曲面，存在不仅要求加工熟练、而且与通常的平面研磨相比需要更长的研磨时间等较多的问题。
[0009]另外，在以往的方法中，一次能够研磨加工的被研磨加工物的个数也是有限的，因此，不仅需要研磨加工时间而且加工效率不恒定，无法进行高效加工。
[0010]因此，寻求能够均匀且高效地研磨加工被研磨加工物中的具有曲面的端部的旋转研磨加工工具、加工方法。
[0011]用于解决问题的方案
[0012]本发明人鉴于上述那样的问题进行了深入研究，结果是完成了本发明。即，发现:本发明能够通过用包括如下工序的研磨加工方法进行加工，从而均匀地研磨加工被研磨加工物的曲面，该工序为:将包括具有与被研磨加工物的曲面相对应的形状的研磨面的研磨垫的旋转研磨加工工具按压于所述被研磨加工物的曲面部以与所述被研磨加工物的曲面均匀地接触，向该按压部分供给加工液而使研磨垫相对于被研磨加工物相对移动，从而研磨加工被研磨加工物。
[0013]为了达到上述目的，在本发明的一技术方案中，提供一种研磨加工工具，其特征在于，该研磨加工工具包括具有与被研磨加工物的曲面相对应的形状的研磨面的研磨垫，以与所述曲面均匀地接触。
[0014]所述研磨加工工具优选为直径20mm以上的圆板状，并且所述研磨垫的硬度以肖氏A硬度计优选为5以上。
[0015]另外，本发明的另一技术方案中，提供一种加工方法，其特征在于，使用包括具有与被研磨加工物的曲面相对应的形状的研磨面的研磨垫的研磨加工工具，以与所述曲面均匀地接触，将该研磨垫按压保持于被研磨加工物的端面曲面，一边向所述研磨垫和所述被研磨加工物之间的接触部供给加工液一边使所述研磨加工工具旋转而研磨加工被研磨加工物的曲面。优选的是，将所述加工工具的直径增大为20mm以上，为了进一步抑制所述加工液的飞溅，控制加工工具的转速而抑制相对于研磨面的离心力。
[0016]另外，本发明的另一技术方案中，提供一种使用了具有压力控制装置的加工装置的加工方法，其特征在于，在该方法中，测量被研磨加工物曲面和研磨加工工具表面之间的接触部分的接触压力，控制研磨加工工具的加工部分的形状以及加工压力以使该接触压力的面分布变得均匀。
[0017]发明的效果
[0018]根据本发明，使用具有所述研磨垫的研磨加工工具，能够高效且均匀地研磨加工被研磨加工物的曲面。
【附图说明】
[0019]图1是表示研磨垫的形状的一例子的图。
[0020]图2是表示研磨垫的形状的一例子的图。在图2所示的研磨垫加工有用于自垫的中心供给加工液的槽。准备两个相同形状的垫，将两个垫组合起来使用。
[0021]图3是表示研磨垫的形状的一例子的图。在图3所示的研磨垫加工有用于向垫的中央部分附近供给加工液的孔。
[0022]图4是表示研磨垫的形状的一例子的图。图4所示的研磨垫是图2的垫和图3的垫组合而成的。
[0023]图5是表示研磨加工装置的一例子的图。
[0024]图6是表示研磨加工装置的一例子的图。
[0025]图7是表示研磨加工装置的一例子的图。图7是设有加工液供给部的例子。
[0026]图8是表示研磨加工装置的一例子的图。图8是设有压力传感器或者具有与压力传感器类似的功能的装置的例子。
[0027]图9是表示具有研磨垫的研磨加工工具以及被研磨构件的变形例的局部侧视图。
[0028]图10是表示具有研磨垫的研磨加工工具以及被研磨构件的变形例的局部侧视图。
[0029]图11是表示具有研磨垫的研磨加工工具以及被研磨构件的变形例的局部侧视图。
[0030]图12是表示具有研磨垫的研磨加工工具以及被研磨构件的变形例的局部侧视图。
[0031]图13是表示研磨垫的形状的变形例的局部侧视图。
[0032]图14是表示研磨垫的形状的变形例的局部侧视图。
【具体实施方式】
[0033]以下，说明本发明的一实施方式。
[0034]本实施方式的研磨加工工具的特征在于，包括具有与被研磨加工物(被研磨构件)的曲面相对应的形状的研磨面的研磨垫，以与所述曲面均匀地接触(参照图1)。本实施方式的研磨加工工具的特征在于，以该研磨加工工具的周围相对于被研磨加工物的曲面变得均匀的方式而呈与曲面相对应的形状。
[0035]在本实施方式中所使用的被研磨加工物具有曲面。在此所说的曲面是指:在被研磨加工物的垂直于研磨面的截面中研磨面表现为曲线，在研磨面上的多个部位的截面中该曲线形状相同或者类似。若使用具有与被研磨加工物的曲面相对应的形状的研磨面的研磨加工工具来加工被研磨加工物的研磨面，则通过被研磨加工物的所述曲面与研磨加工工具的研磨面均匀地接触而能够进行均匀的加工。被研磨加工物的研磨面的截面的曲线形状是任意的，能够使用圆弧或者多个圆弧组合而成的形状，而且也可以局部包含直线部。另外，例如被研磨加工物的研磨面处的曲面也可以是:向该被研磨加工物的外侧弯曲而成的曲面(参照图9所示的一例子)、向该被研磨加工物的内侧凹陷而成的曲面(参照图10所示的一例子)。另外，被研磨加工物的研磨面也可以是:截面大致三角形状且顶部带圆角(参照图11所示的一例子)，或者大致阶梯形状且角部带圆角(参照图12所示的一例子)。即使在像这样被研磨加工物的研磨面具有上述的各种曲面形状的情况下，只要使用具有与被研磨加工物的曲面相对应的形状的研磨面的研磨加工工具来加工被研磨加工物的研磨面，则也能够通过被研磨加工物的曲面与研磨加工工具的研磨面均匀地接触来进行均匀的加工。
[0036]本实施方式的研磨加工工具的特征在于，包括具有与被研磨加工物的曲面相对应的形状的研磨面的研磨垫。本实施方式的研磨垫设于研磨加工工具的端部或者周围部即可，也可以是贴附于研磨加工工具的周围的研磨垫，安装于研磨加工工具的周围的研磨垫，以任意方法成形于研磨加工工具的周围的研磨垫，或者将研磨加工工具自身作为研磨垫成形而成的研磨垫。研磨加工工具的除研磨部(研磨垫)以外的部分的材质没有特别限制，既可以是树脂、金属、陶瓷中的任一者，另外也可以包括多种材料。例如，在使用树脂作为研磨加工工具的材质的情况下，能够使用任意的合成树脂。作为其例子，能够列举:热固化性树月旨(酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺等)、热塑性树脂(聚乙烯、聚丙烯、丙烯树月旨、聚酰胺、聚碳酸酯等)。另外，在使用金属作为研磨加工工具的材质的情况下，能够使用镁、铝、钛、铁、镍、钴、铜、锌、锰或者以上述一种金属为主要成分的合金。另外，在使用陶瓷作为研磨加工工具的材质的情况下，除了陶瓷器、玻璃之外，能够使用硅、铝、锆、钙、钡等的氧化物、氮化物、硼化物、碳化物等、氧化铝、氧化锆、氧化硅、碳化硅、氮化硅、氮化硼等。
[0037]另外，被研磨加工物的材质也能够使用任意的材料。例如，在使用树脂的情况下，能够使用任意的合成树脂。作为其例子，能够列举:热固化性树脂(酚醛树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺等)、热塑性树脂(聚乙烯、聚丙烯、丙烯树脂、聚酰胺、聚碳酸酯等)。另夕卜，在使用陶瓷作为被研磨加工物的材质的情况下，除了陶瓷器、玻璃、精制陶瓷之外，能够使用硅、铝、锆、钙、钡等的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等。另外，在使用金属作为被研磨加工物的材质的情况下，能够使用镁、铝、钛、铁、镍、钴、铜、锌、锰或者以上述一种金属为主要成分的合金等。另外，关于被研磨加工物的具体的用途也是任意的。能够将例如轮子、轴、容器、壳体(外壳，罩等)、框(框架等)、球、金属丝、装饰品等作为被研磨加工物的用途。
[0038]本实施方式的研磨加工工具优选是直径20mm以上的圆板状。若研磨加工工具的尺寸较大，则在相同旋转速度下能够得到较大的线速度，因此不需要为了研磨加工而使加工工具的转速较高，而且，能够抑制由于旋转而产生的相对于研磨面的离心力，因此能够防止加工液的飞溅。所述研磨加工工具的尺寸较优选的是直径30mm以上，更优选的是直径50mm以上。
[0039]另外，研磨加工工具的尺寸优选是直径1000mm以下，更优选的是400mm以下。在研磨加工工具的直径为1000mm的情况下，若转速为80转/分钟，则能够得到线速度300m/分钟。若是直径更大的研磨加工工具，则与之相应地能够以较小的转速得到更大的线速度，能够进一步抑制相对于研磨面的离心力，能够防止加工液的飞溅。但是，在研磨加工工具的尺寸非常大的情况下，存在加工装置变得大型且不经济的问题，因此，从经济观点出发，研磨加工工具的尺寸优选为直径1000mm以下。
[0040]但是，根据加工装置的规格、加工方法，例如利用一个加工工具加工多个被研磨加工物的这样的装置的情况下，也可以使用比所述加工工具的尺寸大的加工工具。通过一次加工多个被研磨加工物，能够提高加工效率且减少加