连结机构、基板研磨装置、旋转中心定位方法及程序、最大按压负荷确定方法及程序的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种连结机构、基板研磨装置、旋转中心定位方法及程序、最大按压负荷确定方法及程序。该连结机构可使旋转体追随研磨面的起伏而不会使旋转体产生抖动及振动，并且，即便在小于旋转体的重力的负荷区域内也可精密地控制旋转体对研磨面的负荷。连结机构包括配置在驱动轴与旋转体之间的上侧球面轴承及下侧球面轴承。上侧球面轴承具有相互接触的第1凹状接触面和第2凸状接触面，下侧球面轴承具有相互接触的第3凹状接触面和第4凸状接触面。第1凹状接触面及第2凸状接触面的位置较第3凹状接触面及第4凸状接触面靠上方。第1凹状接触面、第2凸状接触面、第3凹状接触面及第4凸状接触面呈同心状配置。
【专利说明】
连结机构、基板研磨装置、旋转中心定位方法及程序、最大按压负荷确定方法及程序
技术领域
[0001]本发明涉及一种用以将研磨头及修整器等旋转体连结至驱动轴的连结机构、以及装有该连结机构的基板研磨装置。进而，本发明涉及一种连结机构的旋转中心定位方法、以及连结机构的旋转中心定位程序。进而，本发明涉及一种旋转体的最大按压负荷确定方法、以及旋转体的最大按压负荷确定程序。
【背景技术】
[0002]近年来，随着半导体装置的高集成化、高密度化，电路的布线越来越微细化，多层布线的层数也在增加。若要在谋求电路的微细化的情况下实现多层布线，由于阶差会承袭下侧层的表面凹凸而变得更大，因此，随着布线层数的增加，薄膜形成中的对阶差形状的膜被覆性(阶梯覆盖)会变差。因而，为了进行多层布线，必须改善该阶梯覆盖，以适当的过程进行平坦化处理。此外，随着光刻的微细化，焦点深度变浅，因此必须对半导体装置表面进行平坦化处理，使得半导体装置的表面的凹凸阶差在焦点深度以下。
[0003]因而，在半导体装置的制造工艺中，半导体装置表面的平坦化技术变得越来越重要。该平坦化技术中，最重要的技术是化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing)。该化学机械研磨(以下，称为CMP)是一边将含有二氧化硅(S12)等研磨粒的研磨液供给至研磨垫上一边使晶圆等基板与研磨垫滑动接触来进行研磨。
[0004]该化学机械研磨使用CMP装置来进行。CMP装置通常包括在上表面贴附有研磨垫的研磨台和保持晶圆等基板的研磨头。一边使研磨台及研磨头分别以其轴心为中心旋转，一边利用研磨头将基板按压至研磨垫的研磨面(上表面)，继而，一边将研磨液供给至研磨面上，一边对基板的表面进行研磨。研磨液通常使用在碱溶液中悬浮由二氧化硅等微粒构成的研磨粒而成的研磨液。基板通过碱的化学研磨作用与研磨粒的机械研磨作用的复合作用而得以研磨。
[0005]当进行基板研磨时，研磨粒或研磨肩会堆积在研磨垫的研磨面上，此外，研磨垫的特性会发生变化，导致研磨性能劣化。因此，随着基板研磨的反复进行，研磨速度会降低。因此，为了使研磨垫的研磨面再生，邻接于研磨台而设置有修整装置。
[0006]修整装置通常包括具有与研磨垫接触的修整面的修整器。修整面由金刚石颗粒等研磨粒构成。修整装置一边使修整器以其轴心为中心旋转，一边将修整面按压至旋转的研磨台上的研磨垫的研磨面，由此来去除研磨面上所堆积的研磨液或切削肩，并进行研磨面的平坦化及整形(修整)。
[0007]研磨头及修整器是以自身的轴心为中心进行旋转的旋转体。使研磨垫旋转时，有时会在研磨垫的表面(即研磨面)产生起伏。因此，为了使旋转体追随研磨面的起伏，使用有将旋转体经由球面轴承连结至驱动轴的连结机构。由于该连结机构将旋转体可偏斜地连结至驱动轴，因此旋转体可追随研磨面的起伏。
[0008]然而，在将修整器按压在研磨垫上时，因摩擦力所引起的相对较大的力矩会作用于球面轴承，结果存在修整器产生抖动或振动的情况。尤其是在晶圆的直径大口径化到450mm的情况下，由于修整器的直径也增大，因此更容易产生修整器的抖动或振动。这种修整器的抖动或振动有碍研磨垫的恰当的修整，结果导致无法获得均匀的研磨面。
[0009]专利文献I揭示了一种整形头，其包括:驱动套筒，其固定轴毂;垫板，其与保持整形盘的整形盘支架的主体连接；以及多个片状辐条，其连结轴毂与垫板。轴毂具有凹形球面部分，垫板具有凸形球面部分，所述凸形球面部分以与轴毂的凹形球面部分相同的半径滑动自如地与该凹形球面部分卡合。轴毂的凹形球面部分与垫板的凸形球面部分形成球面轴承。
[0010]专利文献I中所揭示的整形头是利用作为片簧而发挥作用的片状辐条将整形盘、整形盘支架及垫板与驱动套筒连结。因而，在片状辐条发生了塑性变形的情况下，整形盘将无法灵活地追随研磨垫的研磨面。尤其是在提升整形头时，整形盘、整形盘支架及垫板会从片状辐条往下垂，容易发生片状辐条的塑性变形。此外，在提升整形头时，轴毂的凹形球面部分会与垫板的凸形球面部分分离。结果，必须对整形头施加大于整形盘、整形盘支架及垫板的合计重量的负荷才能对研磨面施加修整负荷。因而，无法在低负荷区域实施研磨面的修整，所以无法执行细致的修整控制。
[0011]以往技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献I日本专利特表2002-509811号公报
【发明内容】
[0014]发明要解决的问题
[0015]本发明是鉴于上述的以往问题而成，其目的在于提供一种连结机构，所述连结机构可使旋转体追随研磨面的起伏而不会使旋转体产生抖动及振动，并且，即便在小于旋转体的重力的负荷区域内也可精密地控制旋转体对研磨面的负荷。此外，本发明的目的在于提供一种装有该连结机构的基板研磨装置。进而，本发明的目的在于提供一种连结机构的旋转中心定位方法以及旋转中心定位程序，其可确定不会使旋转体产生抖动或振动的连结机构的旋转中心的位置。进而，本发明的目的在于提供一种最大负荷确定方法以及最大负荷确定程序，其可确定不会使旋转体产生抖动或振动的旋转体的最大按压负荷。
[0016]解决问题的技术手段
[0017]用以解决上述问题的本发明的第I形态为一种连结机构，其将旋转体可偏斜地连结至驱动轴，其包括配置在所述驱动轴与所述旋转体之间的上侧球面轴承及下侧球面轴承，所述上侧球面轴承具有夹在所述驱动轴与所述旋转体之间的第I滑动接触构件和第2滑动接触构件，所述第I滑动接触构件具有第I凹状接触面，所述第2滑动接触构件具有与所述第I凹状接触面接触的第2凸状接触面，所述下侧球面轴承具有安装在所述驱动轴上的第3滑动接触构件和安装在所述旋转体上的第4滑动接触构件，所述第3滑动接触构件具有第3凹状接触面，所述第4滑动接触构件具有与所述第3凹状接触面接触的第4凸状接触面，所述第I凹状接触面及所述第2凸状接触面的位置较所述第3凹状接触面及所述第4凸状接触面靠上方，所述第I凹状接触面、所述第2凸状接触面、所述第3凹状接触面及所述第4凸状接触面呈同心状配置。
[0018]本发明的优选形态中，所述第I凹状接触面及所述第2凸状接触面具有由具有第I半径的球面的上半部分的一部分构成的形状，所述第3凹状接触面及所述第4凸状接触面具有由具有小于所述第I半径的第2半径的球面的上半部分的一部分构成的形状。
[0019]本发明的优选形态中，所述上侧球面轴承及所述下侧球面轴承具有同一旋转中心，所述旋转中心的位置较所述第I凹状接触面、所述第2凸状接触面、所述第3凹状接触面及所述第4凸状接触面靠下方。
[0020]本发明的优选形态中，通过选定所述第I凹状接触面、所述第2凸状接触面、所述第3凹状接触面及所述第4凸状接触面的曲率半径，可变更所述旋转体的下端面到所述旋转中心的距离。
[0021]本发明的优选形态中，所述旋转中心处于所述旋转体的下端面上。
[0022]本发明的优选形态中，所述旋转中心与绕该旋转中心偏斜的位移部的惯性中心一致。
[0023]本发明的优选形态中，所述旋转中心位于绕该旋转中心偏斜的位移部的惯性中心与所述旋转体的下端面之间。
[0024]本发明的优选形态中，所述旋转中心的位置较所述旋转体的下端面靠下方。
[0025]本发明的优选形态中，所述第I滑动接触构件及所述第2滑动接触构件中的一方与另一方的杨氏模量相同，或者具有比另一方的杨氏模量低的杨氏模量，或者具有比另一方的阻尼系数高的阻尼系数。
[0026]本发明的第2形态为一种连结机构，其将旋转体可偏斜地连结至驱动轴，其包括配置在所述驱动轴与所述旋转体之间的阻尼构件，所述阻尼构件安装在所述驱动轴的下端并且安装在所述旋转体上，所述阻尼构件与所述驱动轴的杨氏模量相同，或者具有比所述驱动轴的杨氏模量低的杨氏模量，或者具有比所述驱动轴的阻尼系数高的阻尼系数。
[0027]本发明的优选形态中，所述阻尼构件具有处于0.1GPa至210GPa的范围的杨氏模量或者阻尼比范围为0.1至0.8的阻尼系数。
[0028]本发明的优选形态中，所述阻尼构件为橡胶衬套。
[0029]本发明的优选形态中，所述阻尼构件为具有环状形状的阻尼环。
[0030]本发明的第3形态为一种基板研磨装置，其包括:研磨台，其支承研磨垫；以及研磨头，其将基板按压至所述研磨垫，所述研磨头通过上述连结机构与驱动轴连结。
[0031 ]本发明的第4形态为一种基板研磨装置，其包括:研磨台，其支承研磨垫;研磨头，其将基板按压至所述研磨垫；以及修整器，其被按压至所述研磨垫，所述修整器通过上述连结机构与驱动轴连结。
[0032]本发明的优选形态包括测定所述研磨垫的研磨面的高度的研磨垫高度测定器，所述研磨垫高度测定器具有:研磨垫高度传感器，其固定在旋转自如地支承所述驱动轴的修整器臂上；以及传感器靶，其固定在所述驱动轴上。
[0033]本发明的第5形态为一种旋转中心定位方法，其为连结机构的旋转中心定位方法，所述连结机构包括具有同一旋转中心的上侧球面轴承和下侧球面轴承，将旋转体可偏斜地连结至驱动轴，该旋转中心定位方法，在一边使所述旋转体旋转、一边使该旋转体与旋转的研磨台上所支承的研磨垫滑动接触时，确定绕所述旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的运动方程式，根据所述偏斜运动的运动方程式，确定用以防止所述旋转体抖动及振动的偏斜运动的稳定条件式，根据所述偏斜运动的稳定条件式，算出用以防止所述旋转体抖动及振动的所述旋转中心的位置的范围，以所述旋转中心处于所述所算出的范围内的方式确定所述旋转中心的位置。
[0034]本发明的优选形态中，在所述位移部的惯性中心处于所述所算出的范围内时，使所述旋转中心与所述惯性中心一致。
[0035]本发明的第6形态为一种旋转中心定位程序，其为连结机构的旋转中心定位程序，所述连结机构包括具有同一旋转中心的上侧球面轴承和下侧球面轴承，将旋转体可偏斜地连结至驱动轴，该旋转中心定位程序使电脑执行如下处理:在一边使所述旋转体旋转、一边使该旋转体与旋转的研磨台上所支承的研磨垫滑动接触时，利用根据绕所述旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的运动方程式而确定的偏斜运动的稳定条件式，算出用以防止所述旋转体抖动及振动的所述旋转中心的位置的范围，以所述旋转中心处于所述所算出的范围内的方式确定所述旋转中心的位置。
[0036]本发明的优选形态中，在所述位移部的惯性中心处于所述所算出的范围内时，使所述电脑执行使所述旋转中心与所述惯性中心一致的处理。
[0037]本发明的第7形态为一种最大按压负荷确定方法，其为旋转体的最大按压负荷确定方法，所述旋转体通过包括具有同一旋转中心的上侧球面轴承和下侧球面轴承的连结机构而可偏斜地连结至驱动轴，该最大按压负荷确定方法，在一边使所述旋转体旋转、一边使该旋转体与旋转的研磨台上所支承的研磨垫滑动接触时，确定绕所述旋转中心偏斜的位移部的平移运动的运动方程式以及偏斜运动的运动方程式，根据所述平移运动的运动方程式，确定用以防止所述旋转体抖动及振动的平移运动的稳定条件式，根据所述偏斜运动的运动方程式，确定用以防止所述旋转体抖动及振动的偏斜运动的稳定条件式，根据所述平移运动的稳定条件式，算出平移运动中的按压负荷的临界值，根据所述偏斜运动的稳定条件式，算出偏斜运动中的按压负荷的临界值，对所述平移运动中的按压负荷的临界值与所述偏斜运动中的按压负荷的临界值进行比较，在所述平移运动中的按压负荷的临界值小于或等于所述偏斜运动中的按压负荷的临界值时，将所述平移运动中的按压负荷的临界值确定为旋转体的最大按压负荷，在所述平移运动中的按压负荷的临界值大于所述偏斜运动中的按压负荷的临界值时，将所述偏斜运动中的按压负荷的临界值确定为旋转体的最大按压负荷。
[0038]本发明的第8形态为一种最大按压负荷确定程序，其为旋转体的最大按压负荷确定程序，所述旋转体通过包括具有同一旋转中心的上侧球面轴承和下侧球面轴承的连结机构而可偏斜地连结至驱动轴，该最大按压负荷确定程序使电脑执行如下处理:在一边使所述旋转体旋转、一边使该旋转体与旋转的研磨台上所支承的研磨垫滑动接触时，利用根据绕所述旋转中心偏斜的位移部的平移运动的运动方程式而确定的平移运动的稳定条件式，算出可防止所述旋转体抖动及振动的平移运动中的按压负荷的临界值，在一边使所述旋转体旋转、一边使该旋转体与旋转的研磨台上所支承的研磨垫滑动接触时，利用根据所述位移部的偏斜运动的运动方程式而确定的偏斜运动的稳定条件式，算出可防止所述旋转体抖动及振动的偏斜运动中的按压负荷的临界值，对所述平移运动中的按压负荷的临界值与所述偏斜运动中的按压负荷的临界值进行比较，在所述平移运动中的按压负荷的临界值小于或等于所述偏斜运动中的按压负荷的临界值时，将所述平移运动中的按压负荷的临界值确定为旋转体的最大按压负荷，在所述平移运动中的按压负荷的临界值大于所述偏斜运动中的按压负荷的临界值时，将所述偏斜运动中的按压负荷的临界值确定为旋转体的最大按压负荷。
[0039]发明的效果
[0040]根据本发明的第I形态，上侧球面轴承及下侧球面轴承挡住作用于旋转体的径向的力，另一方面，持续挡住导致旋转体产生振动的轴向(垂直于径向的方向)的力。进而，上侧球面轴承及下侧球面轴承一方面可挡住这些径向的力和轴向的力，另一方面可对因旋转体与研磨垫之间所产生的摩擦力而绕旋转中心产生的力矩作用滑动力。结果，可防止旋转体产生抖动或振动。尤其是在旋转中心位于旋转体的下端面上或者旋转体的下端面附近的情况下，几乎不产生因旋转体与研磨垫之间所产生的摩擦力所引起的力矩。结果，可更有效地防止旋转体产生抖动或振动。进而，在提升旋转体时，该旋转体被上侧球面轴承支承。结果，即便在小于旋转体的重力的负荷区域内也可精密地控制对研磨面的负荷。
[0041]根据本发明的第2形态，在旋转的研磨垫的研磨面产生了起伏的情况下，通过阻尼构件进行适度变形，旋转体可适度追随研磨面的起伏。此外，由于旋转体经由阻尼构件而固定在驱动轴上，因此可提高该旋转体的耐振动特性。更具体而言，可利用阻尼构件使因旋转体与研磨面滑动接触时所产生的摩擦力所引起的旋转体的振动衰减。结果，可抑制旋转体产生振动或抖动。进而，由于旋转体固定在驱动轴上所固定的阻尼构件上，因此，即便在小于旋转体的重力的负荷区域内也可精密地控制对研磨面的负荷。
[0042]根据本发明的第3、第4形态，上述旋转体为研磨头或修整器。研磨头或修整器因通过上述连结机构与驱动轴连结，所以可相对于旋转的研磨垫的研磨面的起伏而灵活地偏斜。此外，可防止研磨头或修整器产生抖动或振动。进而，即便在小于研磨头或修整器的重力的负荷区域内也可精密地控制对研磨面的负荷。结果，可执行细致的研磨控制或修整控制。
[0043]根据本发明的第5形态及第6形态，利用根据位移部的偏斜运动的运动方程式而确定的偏斜运动的稳定条件式，可确定不会产生旋转体的抖动或振动的连结机构的旋转中心的位置。
[0044]根据本发明的第7形态及第8形态，利用根据位移部的平移运动的运动方程式而确定的平移运动的稳定条件式、以及根据位移部的偏斜运动的运动方程式而确定的偏斜运动的稳定条件式，可确定不会产生旋转体的抖动或振动的旋转体的最大按压负荷。
【附图说明】
[0045]图1为示意性地表示基板研磨装置的立体图。
[0046]图2为表示由本发明的一实施方式的连结机构支承的修整器的概略剖视图。
[0047]图3为图2所示的连结机构的放大图。
[0048]图4为表示由图2所示的连结机构支承的修整器发生倾斜的状态的概略剖视图。
[0049]图5为表示连结机构的另一实施方式的剖视图。
[ΟΟδΟ]图6为表不连结机构的又一实施方式的概略剖视图。
[0051]图7为图6所示的连结机构的放大图。
[0052]图8为表不连结机构的又一实施方式的概略剖视图。
[0053]图9为表示图2所示的连结机构的旋转中心处于修整器的下端面的情况下的平移运动和旋转运动的模式图。
[0054]图10为表示图2所示的连结机构的旋转中心的位置较修整器的下端面靠下方的情况下的平移运动和旋转运动的模式图。
[0055]图11为表示图2所示的连结机构的旋转中心的位置较修整器的下端面靠上方的情况下的平移运动和旋转运动的模式图。
[0056]图12为表示由使旋转中心与位移部的惯性中心一致的连结机构支承的修整器的概略剖视图。
[0057]图13为表示绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的一例的曲线图。
[0058]图14为表示绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的另一例的曲线图。
[0059]图15为表示绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。
[0060]图16为表示绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。
[0061]图17为表示绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。
[0062]图18为表示绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。
[0063]图19为表示绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。
[0064]图20为表示绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。
[0065]图21为表示临界值y’cri与修整器的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的曲线图。
[0066]图22为表示μ’的值为负数时的绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的一例的曲线图。
[0067]图23为表示μ’的值为负数时的绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的另一例的曲线图。
[0068]图24为表示μ’的值为负数时的绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。
[0069]图25为表示μ’的值为负数时的绕旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器的下端面到旋转中心的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。
[0070]图26为表示利用多个转矩传递销代替波纹管对修整器传递转矩的修整装置的一例的概略剖视图。
[0071]图27为表示执行旋转中心定位程序的电脑的一例的示意图。
[0072]图28为表示根据一实施方式的旋转中心定位程序来确定图2所示的连结机构的旋转中心的一系列处理的流程图。
[0073]图29为表示根据一实施方式的最大按压负荷确定程序来确定图2所示的修整器的最大按压负荷的一系列处理的流程图。
[0074]图30为表示在修整装置上设置有用以获取研磨垫的轮廓的研磨垫高度测定器的基板研磨装置的一例的概略侧视图。
【具体实施方式】
[0075]下面，参考附图，对本发明的实施方式进行说明。
[0076]图1为示意性地表示基板研磨装置I的立体图。该基板研磨装置I包括:研磨台3，其安装有具有研磨面1a的研磨垫10;研磨头5，其保持晶圆等基板W，并将基板W按压至研磨台3上的研磨垫1;研磨液供给喷嘴6，其用以对研磨垫10供给研磨液或修整液(例如纯水);以及修整装置2，其包括用以进行研磨垫10的研磨面1a的修整的修整器7。
[0077]研磨台3经由研磨台轴3a与其下方所配置的研磨台马达11连结，通过该研磨台马达11，研磨台3沿箭头所示的方向旋转。在该研磨台3的上表面贴附有研磨垫1，研磨垫1的上表面构成研磨晶圆的研磨面10a。研磨头5与研磨头轴14的下端连结。研磨头5构成为可通过负压吸引将晶圆保持在其下表面。研磨头轴14通过上下运动机构(未图示)而上下运动。
[0078]晶圆W的研磨以如下方式进行。使研磨头5及研磨台3分别沿箭头所示的方向旋转，并从研磨液供给喷嘴6将研磨液(浆料)供给至研磨垫10上。在该状态下，研磨头5将晶圆W按压至研磨垫10的研磨面10a。晶圆W的表面通过研磨液中所含的研磨粒的机械作用和研磨液的化学作用而得以研磨。研磨结束后，利用修整器7进行研磨面1a的修整(整形)。
[0079]修整装置2包括:修整器7，其与研磨垫10滑动接触;修整器轴23，其连结修整器7;气缸24，其设置在修整器轴23的上端；以及修整器臂27，其以修整器轴23旋转自如的方式对其支承。修整器7的下表面构成修整面7a，该修整面7a由研磨粒(例如金刚石颗粒)构成。气缸24配置在由多个支柱25支承的支承台20上，这些支柱25固定在修整器臂27上。
[0080]修整器臂27以如下方式构成:被未图示的马达驱动，从而以回旋轴28为中心进行回旋。修整器轴23通过未图示的马达的驱动而旋转，通过该修整器轴23的旋转，修整器7以修整器轴23为中心沿箭头所示的方向旋转。气缸24作为如下致动器而发挥功能:经由修整器轴23而使修整器7上下运动，将修整器7以指定按压力按压至研磨垫10的研磨面(表面)1a0
[0081]研磨垫10的修整以如下方式进行。一边使修整器7以修整器轴23为中心进行旋转，一边从研磨液供给喷嘴6将纯水供给至研磨垫10上。在该状态下，修整器7被气缸24按压至研磨垫10，使得其修整面7a与研磨垫10的研磨面1a滑动接触。进而，使修整器臂27以回旋轴28为中心进行回旋，从而使修整器7沿研磨垫10的半径方向摆动。如此一来，通过修整器7而使得研磨垫10得以刮削，使得其表面1a得到修整(再生)。
[0082]上述研磨头轴14是可旋转并可上下运动的驱动轴，上述研磨头5是以其轴心为中心进行旋转的旋转体。同样地，上述修整器轴23是可旋转并可上下运动的驱动轴，上述修整器7是以其轴心为中心进行旋转的旋转体。这些旋转体5、7通过以下所说明的连结机构，以可相对于驱动轴14、23偏斜的方式分别与该驱动轴14、23连结。
[0083]图2为表示由本发明的一实施方式的连结机构支承的修整器(旋转体)7的概略剖视图。如图2所示，修整装置2的修整器7包括:圆形的修整盘支架30;以及环状的修整盘31，其固定在修整盘支架30的下表面。修整盘支架30由支架主体32及套筒35构成。修整盘31的下表面构成上述修整面7a。
[0084]在修整盘支架30的支架主体32上形成有具有阶差部33a的孔33，该孔33的中心轴与通过修整器轴(驱动轴)23而旋转的修整器7的中心轴一致。孔33以沿铅垂方向贯穿支架主体32的方式延伸。
[0085]套筒35嵌入至支架主体32的孔33内。在套筒35的上部形成有套筒法兰35a，套筒法兰35a嵌入至孔33的阶差部33a。在该状态下，套筒35使用螺栓等固定构件(未图示)固定在支架主体32上。在套筒35中设置有朝上方开口的插入凹部35b。在该插入凹部35b内配置有后文叙述的连结机构(万向架机构)50的上侧球面轴承52及下侧球面轴承55。
[0086]设置有连结修整器轴23与修整器7的波纹管44。更具体而言，与波纹管44的上部连接的上侧圆筒部45固定在修整器轴23的外周面，与波纹管44的下部连接的下侧圆筒部46固定在修整器7的套筒35的上表面。波纹管44以如下方式构成:一方面将修整器轴23的转矩传递至修整盘支架30(即修整器7)，另一方面容许修整器7相对于修整器轴23偏斜。
[0087]为了使修整器7追随旋转的研磨垫10的研磨面1a的起伏，修整器7(旋转体)的修整盘支架30经由连结机构(万向架机构)50与修整器轴23(驱动轴)连结。下面，对连结机构50进行说明。
[0088]图3为图2所示的连结机构50的放大图。连结机构50包括沿铅垂方向相互隔开配置的上侧球面轴承52及下侧球面轴承55。这些上侧球面轴承52及下侧球面轴承55配置在修整器轴23与修整器7之间。
[0089]上侧球面轴承52包括:环状的第I滑动接触构件53，其具有第I凹状接触面53a;以及环状的第2滑动接触构件54，其具有与第I凹状接触面53a接触的第2凸状接触面54a。第I滑动接触构件53和第2滑动接触构件54夹在修整器轴23与修整器7之间。更具体而言，第I滑动接触构件53插入在套筒35的插入凹部35b内，进而，被与波纹管44的下部连接的下侧圆筒部46与第2滑动接触构件54夹住。修整器轴23的下端插入在环状的第2滑动接触构件54中，进而，第2滑动接触构件54被后文叙述的第3滑动接触构件56与第I滑动接触构件53夹住。第I滑动接触构件53的第I凹状接触面53a以及第2滑动接触构件54的第2凸状接触面54a具有由具有第I半径rl的球面的上半部分的一部分构成的形状。也就是说，这2个第I凹状接触面53a及第2凸状接触面54a具有同一曲率半径(与上述第I半径rl相等)，相互滑动自如地卡入口 ο
[0090]下侧球面轴承55包括:第3滑动接触构件56，其具有第3凹状接触面56c;以及第4滑动接触构件57，其具有与第3凹状接触面56c接触的第4凸状接触面57a。第3滑动接触构件56安装在修整器轴23上。更具体而言，在修整器轴23上形成有从该修整器轴23的下端朝上方延伸的螺孔23a。在第3滑动接触构件56的上部形成有螺栓部56a。通过使螺栓部56a螺合至螺孔23a，使得第3滑动接触构件56被固定在修整器轴23上，并使得第I滑动接触构件53及第2滑动接触构件54被按压至下侧圆筒部46。
[0091]上侧球面轴承52的第2滑动接触构件54夹在第I滑动接触构件53与第3滑动接触构件56之间。即，第2滑动接触构件54夹在第3滑动接触构件56的上部所形成的环状的肩部56b与第I滑动接触构件53的第I凹状接触面53a之间。第4滑动接触构件57安装在修整器7上。在本实施方式中，第4滑动接触构件57设置在修整器7的套筒35的底面上，第4滑动接触构件57与套筒35构成为一体。第4滑动接触构件57也可与套筒35不构成为一体。
[0092]第3滑动接触构件56的第3凹状接触面56c和第4滑动接触构件57的第4凸状接触面57a具有由具有小于上述第I半径rl的第2半径r2的球面的上半部分的一部分构成的形状。也就是说，这2个第3凹状接触面56c及第4凸状接触面57a具有同一曲率半径(与上述第2半径r2相等)，相互滑动自如地卡合。由气缸24(参考图1)产生的按压力经由修整器轴23及下侧球面轴承55而传递至修整器7。
[0093]上侧球面轴承52和下侧球面轴承55具有不同的旋转半径，另一方面，具有同一旋转中心CP。即，第I凹状接触面53a、第2凸状接触面54a、第3凹状接触面56c及第4凸状接触面57a为同心，其曲率中心与旋转中心CP—致。该旋转中心CP的位置较第I凹状接触面53a、第2凸状接触面54a、第3凹状接触面56c及第4凸状接触面57a靠下方。更具体而言，旋转中心CP配置在修整器7的下端面(即修整面7a)上或者修整器7的下端面附近。在图2所示的实施方式中，旋转中心CP位于距修整器7的下端面Imm的上方。即，如图3所示，修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h为1mm。该距离h也可为0mm(S卩，旋转中心CP位于修整器7的下端面上)，也可为负值(即，旋转中心CP的位置较修整器7的下端面靠下方)。通过酌情选定具有同一旋转中心CP的第I凹状接触面53a、第2凸状接触面54a、第3凹状接触面56c及第4凸状接触面57a的曲率半径，可变更修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h。结果，可获得所期望的距离h。为了将旋转中心CP配置在修整器7的下端面上或者下端面附近，上侧球面轴承52和下侧球面轴承55配置在支架主体32上所设置的孔33内所嵌插的套筒35的插入凹部35b内。产生自上侧球面轴承52和下侧球面轴承55的磨耗粉被套筒35挡住。从而防止磨耗粉落下至研磨垫10上。
[0094]上侧球面轴承52的第I凹状接触面53a及第2凸状接触面54a的位置较下侧球面轴承55的第3凹状接触面56c及第4凸状接触面57a靠上方。修整器7通过2个球面轴承即上侧球面轴承52和下侧球面轴承55而可偏斜地连结至修整器轴23。由于上侧球面轴承52和下侧球面轴承55具有同一旋转中心CP，因此修整器7可相对于旋转的研磨垫10的研磨面1a的起伏而灵活地偏斜。
[0095]上侧球面轴承52及下侧球面轴承55可挡住作用于修整器7的径向的力，另一方面，可持续挡住导致修整器7产生振动的轴向(垂直于径向的方向)的力。进而，上侧球面轴承52及下侧球面轴承55—方面可挡住这些径向的力和轴向的力，另一方面可对因修整器7与研磨垫10之间所产生的摩擦力而绕旋转中心CP产生的力矩作用滑动力。结果，可防止修整器7产生抖动或振动。在本实施方式中，由于旋转中心CP位于修整器7的下端面上或者修整器7的下端面附近，因此几乎不产生因修整器7与研磨垫10之间所产生的摩擦力所引起的力矩。在修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h为O时，该力矩为O。结果，可更有效地防止修整器7产生抖动或振动。进而，在提升修整器7时，该修整器7被上侧球面轴承52支承。结果，即便在小于修整器7的重力的负荷区域内也可精密地控制对研磨面1a的修整负荷。因而，可执行细致的修整控制。
[0096]图4为表示由图2所示的连结机构支承的修整器7发生倾斜的状态的概略剖视图。如图4所示，上侧球面轴承52及下侧球面轴承55容许修整器7根据研磨面1a的起伏而偏斜。在修整器7发生偏斜时，连结修整器轴23与修整器7的波纹管44根据修整器7的偏斜而变形。因而，修整器7可在受到经由波纹管44传来的修整器轴23的转矩的情况下进行偏斜。
[0097]图5为表示连结机构50的另一实施方式的剖视图。未特别说明的本实施方式的构成与图2所示的连结机构50的构成相同。在本实施方式中，上侧球面轴承52及下侧球面轴承55的旋转中心CP处于修整器7的下端面上(S卩，距离h = 0)。图5所示的修整器7的修整盘31由磁性材料构成，修整盘31通过分别配置在支架主体32的上表面所设置的多个凹部32a内的磁铁37而固定在支架主体32上。凹部32a及磁铁37沿支架主体32的圆周方向等间隔排列。
[0098]在套筒35的上表面(即套筒法兰35a的上表面)形成有环状槽35c，在该环状槽35c内配置有在连结机构50的周围延伸的O形圈41。O形圈41将套筒35与下侧圆筒构件46之间的间隙密封。
[0099]设置具有与下侧圆筒部46的外周面隔开些许而朝上方延伸的基部42a的第I圆筒罩42。第I圆筒罩42包括:基部42a，其从套筒35的上表面朝上方延伸；环状的水平部42b，其从基部42a的上端朝水平方向外侧延伸；以及回折部42c，其从水平部42b的外周端朝下方延伸。第I圆筒罩42的基部42a及回折部42c具有圆筒形状，水平部42b跨及基部42a的全周而沿水平方向延伸。在下侧圆筒部46的外周面设置有环状槽46a，在该环状槽46a内配置有O形圈
47。0形圈47将下侧圆筒部46的外周面与第I圆筒罩42的基部42a的内周面之间的间隙密封。
[0100]在以修整器轴23旋转自如的方式对其进行支承的修整器臂27上固定有第2圆筒罩
48。第2圆筒罩48包括:基部48a，其从修整器臂27的下端面朝下方延伸；环状的水平部48b，其从基部48a的下端朝水平方向内侧延伸；以及回折部48c，其从水平部48b的内周端朝上方延伸。第2圆筒罩48的基部48a及回折部48c具有圆筒形状，水平部48b跨及基部48a的全周而沿水平方向延伸。第2圆筒罩48的基部48a包围第I圆筒罩42的基部42a，第2圆筒罩48的回折部48c的位置较第I圆筒罩42的回折部42c靠内侧。第I圆筒罩42与第2圆筒罩48构成迷宫结构。虽然没有图示，但第I圆筒罩42的回折部42c的下端的位置也可较第2圆筒罩48的回折部48c的上端靠下方。
[0101]通过O形圈41、0形圈47、以及由第I圆筒罩42和第2圆筒罩48构成的迷宫结构，产生自上侧球面轴承52和下侧球面轴承55的磨耗粉飞散至修整器7的外部的情况得以防止。同样地，通过O形圈41、0形圈47、以及由第I圆筒罩42和第2圆筒罩48构成的迷宫结构，供给至修整器7的修整液到达至上侧球面轴承52和下侧球面轴承55的情况得以防止。
[0102]图6为表不连结机构的又一实施方式的概略剖视图。未特别说明的本实施方式的构成与上述实施方式相同，因此省略其重复的说明。图6所示的连结机构60构成将修整器7可偏斜地连结至修整器轴23的万向架机构。
[0103]图7为图6所示的连结机构60的放大图。如图7所示，连结机构60的下侧球面轴承55包括由球构成的第4滑动构件57。该第4滑动构件57配置在第3滑动接触构件56与套筒35之间。在该实施方式中，球状的第4滑动构件57的球面的大致上半部分构成下侧球面轴承55的第4凸状接触面57a。在第3滑动接触构件56的下端形成有第3凹状接触面56c。第4滑动构件57的第4凸状接触面57a与第3滑动接触构件56的第3凹状接触面56c相互滑动自如地卡合。在套筒35的插入凹部35b的底面固定有底座65，该底座65具有供球状的第4滑动构件57的球面的下部滑动自如地卡合的凹状接触面65b。该底座65也可与套筒35构成为一体。
[0104]图7所示的连结机构60的上侧球面轴承52和下侧球面轴承55具有不同的旋转半径，另一方面，具有同一旋转中心CP。即，第I凹状接触面53a、第2凸状接触面54a、第3凹状接触面56c、第4凸状接触面57a及凹状接触面65b为同心，其曲率中心与旋转中心CP—致。该旋转中心CP的位置较第I凹状接触面53a、第2凸状接触面54a、第3凹状接触面56c及第4凸状接触面57a靠下方。更具体而言，旋转中心CP为第4滑动构件57的中心，配置在修整器7的下端面(即修整面7a)附近。在图示的例子中，旋转中心CP位于距修整器7的下端面6mm的上方。
[0105]上侧球面轴承52的第I凹状接触面53a及第2凸状接触面54a的位置较下侧球面轴承55的第3凹状接触面56c及第4凸状接触面57a靠上方。修整器7通过2个球面轴承即上侧球面轴承52和下侧球面轴承55而可偏斜地连结至修整器轴23。由于上侧球面轴承52和下侧球面轴承55具有同一旋转中心CP，因此修整器7可相对于旋转的研磨垫10的研磨面1a的起伏而灵活地偏斜。
[0106]上侧球面轴承52及下侧球面轴承55可挡住作用于修整器7的径向的力，另一方面，可持续挡住导致修整器7产生振动的轴向(垂直于径向的方向)的力。进而，上侧球面轴承52及下侧球面轴承55—方面可挡住这些径向的力和轴向的力，另一方面可对因修整器7与研磨垫10之间所产生的摩擦力而绕旋转中心CP产生的力矩作用滑动力。结果，可防止修整器7产生抖动或振动。在本实施方式中，由于旋转中心CP位于修整器7的下端面附近，因此几乎不产生因修整器7与研磨垫10之间所产生的摩擦力所引起的力矩。结果，可更有效地防止修整器7产生抖动或振动。进而，在提升修整器7时，该修整器7被上侧球面轴承52支承。结果，即便在小于修整器7的重力的负荷区域内也可精密地控制对研磨面1a的修整负荷。因而，可执行细致的修整控制。也可将图5所示的O形圈41、0形圈47、第I圆筒罩42及第2圆筒罩48的构成应用于图6所示的实施方式。
[0107]图2、图5、图6所示的第I滑动接触构件53及第2滑动接触构件54中的一方优选为与另一方的杨氏模量相同，或者具有比另一方的杨氏模量低的杨氏模量，或者具有比另一方的阻尼系数高的阻尼系数。在图2、图5、图6所示的连结机构中，第2滑动接触构件54与第I滑动接触构件53的杨氏模量相同，或者具有比第I滑动接触构件53的杨氏模量低的杨氏模量，或者具有比第I滑动接触构件53的阻尼系数高的阻尼系数。根据该构成，可提高修整器7的耐振动特性。也就是说，可利用第I滑动接触构件53及第2滑动接触构件54中的一方来使受到修整器7与研磨面1a之间所产生的摩擦力时所产生的修整器轴23的振动衰减。结果，可抑制修整器7产生振动或抖动。
[0108]在本实施方式中，第2滑动接触构件54与第I滑动接触构件53的杨氏模量相同，或者具有比第I滑动接触构件53的杨氏模量低的杨氏模量，或者具有比第I滑动接触构件53的阻尼系数高的阻尼系数。作为构成这种第2滑动接触构件54的材料的例子，在第I滑动接触构件53由不锈钢制成的情况下，可列举聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)及聚丙烯(PP)等树脂、以及Viton(注册商标)等橡胶。例如，图2、图5、图6所示的第2滑动接触构件54可由橡胶制成。
[0109]第2滑动接触构件54优选为具有处于0.1GPa至210GPa的范围的杨氏模量或者阻尼比范围为0.1至0.8的阻尼系数。此处，若将第2滑动接触构件54的阻尼比设为ζ、第2滑动接触构件54的阻尼系数设为C、第2滑动接触构件54的临界阻尼系数设为Ce，则根据公式G = C/Ce求出阻尼比ζ。在第2滑动接触构件54的质量为m、第2滑动接触构件54的弹簧常数为K时，临界阻尼系数Ce为2.(m.K)1/2。第2滑动接触构件54的阻尼比最优选为0.707。若阻尼比过大，则修整器7将无法灵活地追随研磨面1a的起伏。
[0110]图8为表示连结机构的又一实施方式的概略剖视图。本实施方式的连结机构与上述实施方式的不同点在于不具有上侧球面轴承及下侧球面轴承。未特别说明的其他构成与上述实施方式相同，因此省略其重复的说明。
[0111]在图8所示的连结机构中，在修整器轴23的下端固定有阻尼环(阻尼构件)70。在图示的例子中，阻尼环70具有圆环形状，通过固定构件71固定在修整器轴23上。更具体而言，通过将固定构件71的螺栓部71a螺合至修整器轴23的螺孔23a，使得阻尼环70夹在修整器轴23的肩部23b与固定构件71的法兰部71b之间。阻尼环70以其内周面70a与修整器轴23的下端的外周面接触的方式安装在修整器轴23的下端。进而，阻尼环70以其外周面70b与套筒35的插入凹部35b的内周面接触的方式安装在修整器7的套筒35内。如此，阻尼环70夹在修整器轴23的下端与修整器7的套筒35之间，修整器7经由阻尼环70与修整器轴23连结。修整器轴23的转矩经由阻尼环70及波纹管44而传递至修整器7。此外，由气缸24(参考图1)产生的按压力经由修整器轴23及阻尼环70而传递至修整器7。
[0112]阻尼环70与修整器轴23的杨氏模量相同，或者具有比修整器轴23的杨氏模量低的杨氏模量，或者具有比修整器轴23的阻尼系数高的阻尼系数。作为构成这种阻尼环70的材料的例子，在修整器轴23由不锈钢制成的情况下，可列举聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)及聚丙烯(PP)等树脂、以及Viton(注册商标)等橡胶。例如，图8所示的阻尼环70由橡胶制成，构成为橡胶衬套。
[0113]阻尼环70优选为具有处于0.1GPa至210GPa的范围的杨氏模量或者阻尼比范围为
0.1至0.8的阻尼系数。此处，若将阻尼环70的阻尼比设为ζ、阻尼环70的阻尼系数设为C、阻尼环70的临界阻尼系数设为Ce，则根据公式G = C/Cc求出阻尼比ζ。在阻尼环70的质量为m、阻尼环70的弹簧常数为K时，临界阻尼系数Ce为2.(m.K)1/2。阻尼环70的阻尼比最优选为
0.707。若阻尼比过大，则修整器7将无法灵活地追随研磨面1a的起伏。
[0114]固定修整器7的阻尼环70与修整器轴(驱动轴)23的杨氏模量相同，或者具有比修整器轴23的杨氏模量低的杨氏模量，或者具有比修整器轴23的阻尼系数高的阻尼系数。在旋转的研磨垫10的研磨面1a产生了起伏的情况下，通过该阻尼环70进行适度变形，修整器7可适度追随研磨面1a的起伏。此外，由于修整器7经由阻尼环70而固定在修整器轴23上，因此可提高该修整器7的耐振动特性。更具体而言，可利用阻尼环70来使因修整器7与研磨面1a滑动接触时所产生的摩擦力所引起的修整器7的振动衰减。结果，可抑制修整器7产生振动或抖动。进而，由于修整器7经由阻尼环70与修整器轴23连结，因此，即便在小于修整器7的重力的负荷区域内也可精密地控制对研磨面1a的修整负荷。因而，可执行细致的修整控制。
[0115]在以往的修整装置中，在将修整器按压至研磨垫的修整负荷增大时，存在在修整器与研磨垫之间产生粘滑的情况。作为粘滑对策，以往是增大修整器轴的直径来提高修整器轴的刚性。此外，在采用滚珠花键作为使修整器轴旋转的机构的情况下，是增大花键轴与花键螺母之间的增压。然而，在增大修整器轴的直径或者增大花键轴与花键螺母之间的增压的情况下，会使修整器轴上下运动时的滑动阻力会增大。结果，修整负荷的细致的控制受到阻碍。
[0116]根据图8所示的实施方式的连结机构，在修整器轴23的下端所安装的阻尼环70上固定有修整器7。可利用阻尼环70来使因修整器7与研磨面1a滑动接触时所产生的摩擦力所引起的修整器7的振动衰减。结果，可抑制修整器7产生粘滑。因而，无须增大修整器轴23的直径或者增大花键轴与花键螺母之间的增压，所以可执行细致的修整控制。
[0117]至此，对将修整器7连结至修整器轴23的连结机构的实施方式进行了说明，但也可使用这些实施方式的连结机构将研磨头5连结至研磨头轴14。由上述实施方式的连结机构支承的研磨头5可追随旋转的研磨垫10的研磨面1a的起伏而不会产生抖动或振动。此外，上述连结机构即便在小于研磨头5的重力的负荷区域内也可精密地控制对研磨面1a的研磨负荷。因而，可执行细致的研磨控制。
[0118]如上所述，在图2及图5所示的连结机构50中，通过酌情选定具有同一旋转中心CP的第I凹状接触面53a、第2凸状接触面54a、第3凹状接触面56c及第4凸状接触面57a的曲率半径，可变更修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h。即，可变更连结机构50的旋转中心CP的位置。下面，对用以确定不会使旋转体产生抖动或振动的连结机构的旋转中心CP的位置(即，修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h)的旋转中心定位方法进行说明。
[0119]在本实施方式的旋转中心定位方法中，首先确定一边使修整器(旋转体)7旋转、一边使该修整器7与旋转的研磨垫10滑动接触时的修整器7的平移运动的运动方程式以及偏斜运动的运动方程式。图9为表示图2所示的连结机构50的旋转中心CP处于修整器7的下端面的情况下的平移运动和旋转运动的模式图。图10为表示图2所示的连结机构50的旋转中心CP的位置较修整器7的下端面靠下方的情况下的平移运动和旋转运动的模式图。图11为表示图2所示的连结机构50的旋转中心CP的位置较修整器7的下端面靠上方的情况下的平移运动和旋转运动的模式图。
[0120]如图9至图11所示，在后文叙述的运动方程式中，修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h是以修整器(旋转体)7的下端面为原点的沿铅垂方向延伸的座标轴Z上的数值。更具体而言，在旋转点中心CP处于修整器7的下端面上的情况下(参考图9)，距离h为0，在旋转中心CP的位置较修整器7的下端面靠下方的情况下(参考图10)，距离h为正数，在旋转中心CP的位置较修整器7的下端面靠上方的情况下(参考图11)，距离h为负数。
[0121]将修整器7的滑动速度设为S、修整器7相对于研磨垫10的相对速度设为V、修整器7因其与研磨垫10的摩擦而相对于研磨垫10沿水平方向细微地位移X程度时的修整器7的速度设为X ’。在该情况下，在滑动速度s、相对速度V及位移速度X ’之间，下式(I)成立。
[0122]s = V—x' ---(I)
[0123]进而，在将修整器7与研磨垫10之间的摩擦系数设为μ时，以下式(2)定义μ’。
[0124]μ' = (dy/ds)---(2)
[0125]再者，μ’例如也可根据斯特里贝克曲线而获得。μ’相当于斯特里贝克曲线的切线的斜率。
[0126]施加至修整器7的水平方向的力FO以下式(3)表示。
[0127]ρο=(μΟ+μ’.s).FD
[0128]=(μ0+μ’.V).FD—μ’.FD.χ’...(3)
[0129]此处，μ0为修整器7与研磨垫10之间的静摩擦系数，H)为将修整器7按压至研磨垫10时施加至修整器7的按压负荷。
[0130]从修整器7施加至研磨垫10的按压负荷ro的分布的中心因滑动速度s(=V—X’)而从修整器7的中心偏移(参考图9)。在将按压负荷FD的分布的中心的距修整器7的中心的偏移量设为负荷半径R的情况下，定义下式(4)。
[0131]R = f(V-x,)---(4)
[0132]式(4)表示负荷半径R由以滑动速度s(=V—x’)为变量的函数f确定。函数f为如下函数:相对速度V为O时，负荷半径R为O，相对速度V为⑴时，负荷半径R为修整器7的半径Rd。
[0133]在修整器7的半径方向上的位置R(i)处将修整器7的按压负荷设为FD (i)的情况下，由该按压负荷FD(i)产生的力矩的合计M以下式(5)表示。
[0134]M= I(R(i).FD(i))---(5)
[0135]进而，以下式(6)定义负荷半径R。
[0136]R=M/FD = Rd.(V—x’).η...(6)
[0137]此处，Tl为负荷半径R相对于修整器7的半径Rd的比。例如，在按压负荷FD的分布的中心处于修整器7的中心与外缘之间的中央的情况下，η的值为0.5。
[0138]在修整器7追随研磨垫10的研磨面1a的起伏而绕旋转中心CP偏斜旋转角Θ程度时，修整器7所产生的绕旋转中心CP的力矩MO以下式(7)表示。
[0139]Μ0 = (μ0+μ’.s).FD.h+q.FD.Rd(V—x’)
[0140]= (μΟ+μ，.V).FD.h — μ，.FD.h2.θ，+η.FD.Rd.V—η.FD.Rd.h.θ，)...(7)
[0141 ]此处，θ ’为修整器7绕旋转中心CP偏斜旋转角θ程度时的角速度。
[0142]根据上述式(I)至式(7)，可确定修整器(旋转体)7的平移运动的运动方程式以及偏斜运动的运动方程式。修整器7的平移运动的运动方程式以下式(8)表示。
[0143]m.x” + (Cx+y’.FD)x’+Kx.χ=(μΟ+μ’.V).FD---(8)
[0144]此处，m为因研磨垫10的起伏而绕旋转中心CP偏斜的位移部的质量，在图2所示的实施方式中，位移部不仅包括修整器7，还包括与波纹管44的下部连接的下侧圆筒部46(参考图2)。因而，位移部的质量m为修整器7的质量与下侧圆筒部46的质量的合计值。X”为修整器7因其与研磨垫10的摩擦而相对于研磨垫10沿水平方向位移X程度时的修整器7的加速度。Cx为平移运动的阻尼系数，Kx为平移运动的刚性。
[0145]在式(8)的左边，“(Cx+μ’.Π))χ’”项为平移运动的运动方程式中的速度项，在该速度项为负数时，修整器7的平移运动变得不稳定(发散)。即，在该速度项变为负数时，会产生修整器7的抖动或振动。因而，下式(9)成为用以防止产生修整器7的抖动或振动的平移运动的稳定条件式。
[0146](Cx+μ，.FD)>0...(9)
[0147]像根据平移运动的稳定条件式而明确的那样，在μ’的值为负数时，平移运动的运动方程式中的速度项容易变为负数。即，在μ’的值为负数时，容易产生修整器7的抖动或振动。通常，在修整器7相对于研磨垫10的相对速度V较低、且修整器7的按压负荷FD较大时，μ’的值为负数。
[0148]修整器7的偏斜运动的运动方程式以下式(1)表示。
[0149](Ip+m.L2).θ，，+ (〇+μ，.FD.h2+n.FD.Rd.h)θ，+ (Κθ+Kpad).Θ=(μ0+μ，.V).FD.h+n.FD.Rd.V---(1)
[0150]此处，(Ip+m.L2)为因研磨垫10的起伏而绕旋转中心CP偏斜的位移部的惯性力矩，L为位移部的惯性中心(惯性质量的中心)G到旋转中心CP的距离。Ip为惯性质量中心的惯性力矩。Θ”为修整器7绕旋转中心CP旋转旋转角Θ程度时的角加速度。此外，C为绕旋转中心CP的阻尼系数，ΚΘ为绕旋转中心CP的倾斜刚性，Kpad为因研磨垫的弹性特性而产生的绕旋转中心CP的倾斜刚性。
[0151]在式(10)的左边，“(c+μ’.FD.h2+n.FD.Rd.h)Θ’”项为偏斜运动的运动方程式中的速度项，在该速度项为负数时，修整器7的偏斜运动变得不稳定(发散)ο即，在该速度项为负数时，容易产生修整器7的抖动或振动。因而，下式(11)成为用以防止产生修整器7的抖动或振动的偏斜运动的稳定条件式。
[0152](C+μ，.FD.h2+n.FD.Rd.h)>0---(ll)
[0153]像根据偏斜运动的稳定条件式而明确的那样，在μ’的值为负数时，偏斜运动的运动方程式中的速度项容易变为负数。即，在μ’的值为负数时，容易产生修整器7的抖动或振动。进而，在距离h为负数时，速度项容易变为负数。即，在旋转中心CP的位置较修整器7的下端面靠上方时，容易产生修整器7的抖动或振动。另一方面，在距离h为正数时，偏斜运动的运动方程式中的速度项容易变为正数。即，在旋转中心CP的位置较修整器7的下端面靠下方时，不易产生修整器7的抖动或振动。进而，在距离h为正数时，即便μ’为负数，有时也满足偏斜运动的稳定条件式。即，在旋转中心CP的位置较修整器7的下端面靠下方的情况下，可有效防止产生修整器7的抖动或振动。
[0154]进而，在距离h为0(旋转中心CP处于修整器7的下端面上)时，无论修整器7的按压负荷FD、修整器7的半径Rd、以及μ’的值为多少，均可满足偏斜运动的稳定条件式。
[0155]如此，在本实施方式的旋转中心定位方法中，根据偏斜运动的运动方程式即式(10)来确定偏斜运动的稳定条件式即式(11)。进而，在本实施方式的旋转中心定位方法中，针对距离h来解式(11)，算出下式(12)所示的距离h的范围。
[0156](-b-(b2-4.a.c)1/2)/(2.a)<h<(_b+(b2 —4.a.c)1/2)/(2.a)…(12)
[0157]根据式(12)，能以下式(13)及式(14)表示可防止产生修整器7的抖动或振动的距离h的下限值hmin及上限值hmax。
[0158]hmin= (_b —(b2 —4.a.c)1/2)/(2.a)...(13)
[0159]hmax= (~b+(b2 —4.a.c)1/2)/(2.a)…(14)
[0160]再者，在式(12)至式(14)中，a为μ’.H)，b为η.H).Rd，c为绕旋转中心CP的阻尼系数C。
[0161]式(12)表示可防止产生修整器7的抖动或振动的距离h(即，旋转中心CP的位置)的范围。因而，在本实施方式的旋转中心定位方法中，以满足式(12)的方式确定旋转中心CP的位置。更具体而言，以选定第I凹状接触面53a、第2凸状接触面54a、第3凹状接触面56c及第4凸状接触面57a的曲率半径的方式确定旋转中心CP的位置。再者，在算出可防止产生修整器7的抖动或振动的距离h的范围时，可使用根据研磨垫10的特性而假定的μ’的值，也可使用根据斯特里贝克曲线而获得的μ’的值。不管怎样，μ’的值均优选为使用所假定或者所获得的最大的负值。按压负荷FD优选为使用修整工艺中所使用的最大按压负荷。进而，负荷半径R相对于修整器7的半径Rd的比Tl可根据所假定的最大相对速度V来确定，也可使用由实验等获得的指定值(例如，假定η为0.8)。绕旋转中心CP的阻尼系数C是设定由实验等获得的指定值(例如，假定C为0.05)。
[0162]修整器7优选为相对于研磨垫10的研磨面1a的起伏而迅速偏斜。修整器7相对于研磨面1a的起伏的偏斜的响应性与位移部的固有频率ωθ成正比，在该固有频率ωθ为最大值时变得最高。固有频率ω Θ以下式(15)表示。
[0163]o0 = ((K0+Kpad)/(Ip+m.L2))1/2…(15)
[0164]像根据式(15)而明确的那样，固有频率ωθ与绕旋转中心CP的倾斜刚性ΚΘ成正比，与惯性质量中心的惯性力矩Ip以及位移部的惯性中心G到旋转中心CP的距离L成反比。在距离L为O时，固有频率ω Θ为最大值。即，在旋转中心CP与位移部的惯性中心G—致时，修整器7对研磨垫10的研磨面1a的起伏的响应性最高。因而，在修整器7的下端面到惯性中心G的距离处于由式(12)确定的距离h的范围内时，优选为使旋转中心CP与惯性中心G—致。
[0165]图12为表示由使旋转中心CP与位移部的惯性中心G—致的连结机构50支承的修整器7的概略剖视图。除了旋转中心CP与惯性中心G—致以外，图12所示的实施方式的连结机构50的构成与图2所示的实施方式的连结机构50的构成相同，因此省略其重复的说明。
[0166]在图12所示的实施方式中，修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h为-7mm，该旋转中心CP与位移部的惯性中心G—致。如图12所示，在使旋转中心CP与惯性中心G—致的情况下，可使修整器7最佳地追随研磨垫10的研磨面1a的起伏。虽然没有图示，但也可在修整器7的下端面到位移部的惯性中心G的范围内选择旋转中心CP，以防止产生修整器7的抖动或振动，并提高修整器7相对于研磨垫10的研磨面1a的起伏的偏斜的响应性。
[0167]接着，对绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器(旋转体)7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系进行说明。位移部的临界阻尼系数Ce以下式(16)表示。
[0168]Cc = 2.((Ip+m.L2).(Κθ+Kpad))1/2...(16)
[0169]进而，阻尼比ζ以下式(17)表示。
[0170]ζ = IC/Cc
[0171]= (C+μ'.FD.h2+n.FD.Rd.h)/2.((Ip+m.L2).(Κθ+Kpad))1/2...(17)
[0172]在式(17)所示的阻尼比ζ为负数时，修整器7的偏斜运动变得不稳定(发散)。即，在该阻尼比ζ为负数时，会产生修整器7的抖动或振动。
[0173]根据式(17)，对位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器(旋转体)7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系进行了模拟。图13为表示绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的一例的曲线图。图14为表示绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的另一例的曲线图。图13为对具有300mm直径的晶圆进行研磨的研磨垫1所使用的修整器7 (其直径为I OOmm)的模拟结果。图14为对具有450mm直径的晶圆进行研磨的研磨垫10所使用的修整器7(其直径为150_)的模拟结果。
[0174]图13所示的曲线图的左侧的纵轴表示阻尼比ζ，图13所示的曲线图的横轴表示修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h。进而，图13所示的曲线图的右侧的纵轴表示固有频率ωθ。在后文叙述的图14至图20中也是一样，曲线图的左侧的纵轴表示阻尼比ζ，曲线图的横轴表示修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h，曲线图的右侧的纵轴表示固有频率ωθ。
[0175]结果示于图13的模拟是根据式(17)，在以下的模拟条件下执行。
[0176]绕旋转中心CP的阻尼系数C = 0.1
[0177]μ，=0
[0178]修整器7的按压负荷Π) = 70[Ν]
[0179]ri = 0.7
[0180]修整器7的半径Rd = 50[mm]
[0181]惯性质量中心的惯性力矩Ip = 0.00043[kg.m2]
[0182]位移部的质量m = 0.584[kg]
[0183]位移部的惯性中心G与旋转中心CP的距离L = 9+h[mm]
[0184]在图13中，粗实线表示ΚΘ与Kpad的合计值即2K(=K0+Kpad)为4000的情况下的阻尼比ζ的模拟结果，粗单点划线表示ΣΚ为40000的情况下的阻尼比ζ的模拟结果，粗双点划线表示ΣΚ为400000的情况下的阻尼比ζ的模拟结果。进而，在图13中，细实线表示ΣΚ为4000的情况下的固有频率ω Θ的模拟结果，细单点划线表示Σ K为40000的情况下的固有频率ω Θ的模拟结果，细双点划线表示ΣΚ为400000的情况下的固有频率ω Θ的模拟结果。在后文叙述的图14至图20中也是一样，粗实线表示ΚΘ与Kpad的合计即ΣΚ( =K0+Kpad)为4000的情况下的阻尼比ζ的模拟结果，粗单点划线表示ΣΚ为40000的情况下的阻尼比ζ的模拟结果，粗双点划线表示ΣΚ为400000的情况下的阻尼比ζ的模拟结果。进而，在图14至图20中，细实线表示Σ K为4000的情况下的固有频率ω Θ的模拟结果，细单点划线表示Σ K为40000的情况下的固有频率ωθ的模拟结果，细双点划线表示ΣΚ为400000的情况下的固有频率ωθ的模拟结果。
[0185]结果示于图14的模拟是根据式(17)，在以下的模拟条件下执行。
[0186]绕旋转中心CP的阻尼系数C = 0.1
[0187]μ，=0
[0188]修整器7的按压负荷Π) = 70[Ν]
[0189]η = 0.8
[0190]修整器7的半径Rd = 75[mm]
[0191]惯性质量中心的惯性力矩Ip = 0.0014[kg.m2]
[ΟΙ92] 位移部的质量m = 0.886[kg]
[0193]位移部的惯性中心G与旋转中心CP的距离L = 7+h[mm]
[0194]在结果示于图13及图14的模拟中，将μ’的值设定为O。如图13所示，在修整器7的半径Rd为50mm的情况下，即便ΣΚ的值为400000，阻尼比ζ也为正数，不会产生修整器7的抖动或振动。另一方面，如图14所示，在修整器7的半径Rd为75mm的情况下，在Σ K的值为400000且距离h为-18mm时，阻尼比ζ大致为O。因而，在距离h小于-18mm(旋转中心CP位于距修整器7的下端面18mm以上的上方)的情况下，会产生修整器7的抖动或振动。进而，比较图13及图14可知，随着修整器7的半径Rd增大，容易产生修整器7的抖动或振动。进而，如图13及图14所示，随着ΣΚ的值增大，阻尼比ζ减小，因此容易产生修整器7的抖动或振动。
[0195]图15为表示绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。在结果示于图15的模拟中，将绕旋转中心CP的阻尼系数C设定为0.05。在结果示于图15的模拟中，除了绕旋转中心CP的阻尼系数C以外，模拟条件与结果示于图13的模拟的模拟条件相同。
[0196]如图15所示，在ΣK为40000及400000且距离h为-17mm时，阻尼比ζ大致为O。因而，在距离h小于-17mm的情况下，容易产生修整器7的抖动或振动。比较图13与图15可知，随着绕旋转中心CP的阻尼系数C减小，容易产生修整器7的抖动或振动。
[0197]图16为表示绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。在结果示于图16的模拟中，将绕旋转中心CP的阻尼系数C设定为0.05。在结果示于图16的模拟中，除了绕旋转中心CP的阻尼系数C以外，模拟条件与结果示于图14的模拟的模拟条件相同。
[0198]如图16所示，无论ΣΚ的值为多少，在距离h小于-12mm时，阻尼比ζ的值均为负数。因而，在距离h小于-12mm的情况下，会产生修整器7的抖动或振动。比较图14与图16可知，随着绕旋转中心CP的阻尼系数C减小，容易产生修整器7的抖动或振动。
[0199]图17为表示绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。在结果示于图17的模拟中，将修整器7的按压负荷H)设定为40N。在结果示于图17的模拟中，除了修整器7的按压负荷H)以外，模拟条件与结果示于图15的模拟的模拟条件相同。
[0200]图18为表示绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。在结果示于图18的模拟中，将修整器7的按压负荷H)设定为40N。在结果示于图18的模拟中，除了修整器7的按压负荷H)以外，模拟条件与结果示于图16的模拟的模拟条件相同。
[0201]比较图15与图17以及图16与图18可知，随着修整器7的按压负荷FD增大，容易产生修整器7的抖动或振动。
[0202]图19为表示绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。在结果示于图19的模拟中，将绕旋转中心CP的阻尼系数C设定为O。在结果示于图19的模拟中，除了绕旋转中心CP的阻尼系数C以外，模拟条件与结果示于图17的模拟的模拟条件相同。
[0203]图20为表示绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。在结果示于图20的模拟中，将绕旋转中心CP的阻尼系数C设定为O。在结果示于图20的模拟中，除了绕旋转中心CP的阻尼系数C以外，模拟条件与结果示于图18的模拟的模拟条件相同。
[0204]如图19及图20所示，即便绕旋转中心CP的阻尼系数C为0，在距离h大于O的情况下，阻尼比ζ也为正数。因而，只要旋转中心CP的位置较修整器7的下端面靠下方，则无论修整器7的半径Rd为多少，均可防止修整器7的抖动或振动。
[0205]图15至图20表示μ’的值被设定为O时的模拟结果。下面，对μ’的值为负数的情况下的模拟结果进行说明。如上所述，在μ’的值为负数的情况下，容易产生修整器7的抖动或振动。
[0206]阻尼比ζ由上述式(17)表示。若假定绕旋转中心CP的阻尼系数C的值为0，则由式
(17)表示的阻尼比ζ为正数的条件式为下式(18)。
[0207](μ，.FD.h2+q.FD.Rd.h)>0
[0208](μ，.h+n.Rd)FD.h>0."(18)
[0209]在式(18)中，若假定距离h为正数，则阻尼比ζ为正数的条件式以下式(19)表示。
[0210](μ，.h+n.Rd)>0."(19)
[0211]根据式(19)，导出下式(20)。
[0212]μ，>(-η.Rd)/h."(20)
[0213]根据式(20)，以式(21)定义阻尼比ζ为正数的μ’的下限值(临界值)S卩y’cri。
[0214]y，cri = (-ri.Rd)/h."(21)
[0215]在μ’的值小于临界值y’cri时，阻尼比ζ为负数，在μ’的值大于临界值y’cri时，阻尼比ζ为正数。即，在V的值小于临界值y’cri时，会产生修整器7的抖动或振动。
[0216]根据式(21)，对临界值y’cri与修整器(旋转体)7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系进行了模拟。图21为表示临界值y’cri与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的曲线图。在图21中，纵轴表示临界值y’cri，横轴表示修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h。在图21中，细实线表示修整器7的半径Rd为50mm的情况下的模拟结果，单点划线表示修整器7的半径Rd为75_的情况下的模拟结果，双点划线表示修整器7的半径Rd为10mm的情况下的模拟结果，粗实线表示修整器7的半径Rd为125mm的情况下的模拟结果。在结果示于图21的所有(4个)模拟中，Tl的值均设定为0.8。
[0217]如图21所示，在距离h固定的情况下，随着修整器7的半径Rd增大，临界值y’cri减小。因而，在修整器7的半径Rd较大时，容易产生修整器7的抖动或振动。
[0218]图22为表示μ’的值为负数时的、绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的一例的曲线图。图23为表示μ’的值为负数时的、绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的另一例的曲线图。结果示于图22及图23的模拟是根据式(17)而执行。在结果示于图22的模拟中，μ’的值被设定为-100。在结果示于图23的模拟中，μ’的值被设定为-50。在结果示于图22及图23的模拟中，除了μ’的值以外，模拟条件与结果示于图20的模拟的模拟条件相同。
[0219]在图22及图23中，实线表示ΚΘ与Kpad的合计即ΣΚ( =K0+Kpad)为4000的情况下的阻尼比ζ的模拟结果，单点划线表示ΣΚ为40000的情况下的阻尼比ζ的模拟结果，双点划线表示ΣΚ为400000的情况下的阻尼比ζ的模拟结果。
[0220]如图22及图23所示，阻尼比ζ的模拟结果描绘的是上凸的二次曲线。在该二次曲线中，在距离h为O或者等于hi时，阻尼比ζ为O。因而，在修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h位于O与hi之间时，阻尼比ζ为正数，在距离h小于O或者大于hi时，阻尼比ζ为负数。
[0221]像根据图22与图23的比较而明确的那样，在μ’的负值较大时，阻尼比ζ的峰值减小。进而，在μ ’的负值较大时，距离hi减小。因而，随着μ ’的负值增大，不会使修整器7产生抖动或振动的距离h的范围减小。
[0222]像根据式(17)以及图13至图18所示的模拟结果而明确的那样，在绕旋转中心CP的阻尼系数C为正数时，图22所示的二次曲线偏移至图22中的左方。同样地，在绕旋转中心CP的阻尼系数C为正数时，图23所示的二次曲线偏移至图23中的左方。图24及图25为表示μ’的值为负数时的、绕旋转中心CP偏斜的位移部的偏斜运动的阻尼比ζ与修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的关系的模拟结果的又一例的曲线图。在结果示于图24的模拟中，绕旋转中心CP的阻尼系数C为0.05，除了修整器7的按压负荷FD为70N以外，模拟条件与结果示于图23的模拟的模拟条件相同。进而，在结果示于图25的模拟中，除了μ’的值为-20以外，模拟条件与结果示于图24的模拟的模拟条件相同。
[0223]如图24及图25所示，表示不会产生修整器7的抖动或振动的旋转中心CP的位置的距离h也可为负数。即，只要式(17)所示的阻尼比ζ不为负数，则旋转中心CP的位置也可较修整器7的下端面靠上方。
[0224]像根据图13至图20以及图22至图25而明确的那样，在同一距离h下对阻尼比ζ进行比较时，随着ΚΘ与Kpad的合计值即ΣΚ减小，阻尼比ζ的值增大。因而，为了不产生修整器7的抖动或振动，绕旋转中心CP的倾斜刚性即ΚΘ的值较有利为较小。然而，对于修整器7相对于研磨垫10的研磨面1a的起伏的偏斜的响应性而言，绕旋转中心CP的倾斜刚性即ΚΘ的值较有利为较大。根据目的/用途来选择ΚΘ的值即可。
[0225]图26为表示利用多个转矩传递销代替波纹管44对修整器7传递转矩的修整装置的一例的概略剖视图。在图26所示的实施方式中，设置圆环状的上侧法兰81、圆环状的下侧法兰82、多个转矩传递销84及多个弹簧机构85代替图2所示的波纹管44、上侧圆筒部45及下侧圆筒部46。未特别说明的本实施方式的构成与图2所示的实施方式的构成相同，因此省略其重复的说明。
[0226]上侧法兰81具有与下侧法兰82相同的直径。上侧法兰81固定在修整器轴23上，在上侧法兰81与下侧法兰82之间形成有微小的间隙。上侧法兰81及下侧法兰82例如由不锈钢等金属构成。
[0227]下侧法兰82固定在修整器7的套筒35的上表面，与修整器7连结。上侧球面轴承52的第I滑动接触构件53被下侧法兰82与第2滑动接触构件54夹住。进而，上侧法兰81与下侧法兰82通过多个转矩传递销(转矩传递构件)84而相互连结。这些转矩传递销84等间隔地配置在上侧法兰81及下侧法兰82的周围(S卩，修整器轴23的中心轴的周围)。转矩传递销84容许修整器7相对于修整器轴23偏斜，并将修整器轴23的转矩传递至修整器7。
[0228]转矩传递销84具有球面状的滑动接触面，该滑动接触面松弛地卡合在上侧法兰81的收容孔内。在转矩传递销84的滑动接触面与上侧法兰81的收容孔之间形成有微小的间隙。当下侧法兰82以及与该下侧法兰82连结的修整器7经由上侧球面轴承52及下侧球面轴承55而相对于上侧法兰81倾斜时，转矩传递销84在维持与上侧法兰81的卡合的情况下与下侧法兰82及修整器7—体地倾斜。
[0229]转矩传递销84将修整器轴23的转矩传递至下侧法兰82及修整器7。通过这种构成，修整器7及下侧法兰82能以上侧球面轴承52及下侧球面轴承55的旋转中心CP为支点进行偏斜，并且可将修整器轴23的转矩经由转矩传递销84传递至修整器7而不会束缚其偏斜运动。
[0230]进而，上侧法兰81与下侧法兰82通过多个弹簧机构85而相互连结。这些弹簧机构85等间隔地配置在上侧法兰81及下侧法兰82的周围(S卩，修整器轴23的中心轴的周围)。各弹簧机构85包括:棒体85a，其固定在下侧法兰82上，以贯穿上侧法兰81的方式延伸；以及弹簧85b，其配置在棒体85a的上端所形成的凸缘部与上侧法兰81的上表面之间。弹簧机构85产生抵抗修整器7及下侧法兰82的偏斜的力，使修整器7返回至原位置(姿态)。
[0231]在图2所示的实施方式中，连结修整器轴23与修整器7的波纹管44一方面根据修整器7的偏斜而变形，另一方面接受修整器轴23的转矩。因而，波纹管44必须具有一定程度的刚性，从而无法减小绕旋转中心CP的倾斜刚性ΚΘ。另一方面，在图26所示的实施方式中，由于转矩传递销84将修整器轴23的转矩传递至修整器7，因此位移部(本实施方式中为修整器7和下侧法兰82)倾斜时的绕旋转中心CP的倾斜刚性ΚΘ可根据弹簧85b的弹簧常数进行变更。因而，可任意地设定绕旋转中心CP的倾斜刚性ΚΘ，结果，可减小绕旋转中心CP的倾斜刚性ΚΘ。
[0232]接着，对确定修整器(旋转体)7的最大按压负荷FDmax的最大按压负荷确定方法进行说明，所述修整器(旋转体)7通过包括具有同一旋转中心CP的上侧球面轴承52和下侧球面轴承55的连结机构50而可偏斜地连结至修整器轴(驱动轴)23。
[0233]在本实施方式的最大按压负荷确定方法中，在距离h(即，修整器7的下端面到旋转中心CP的距离)已知的情况下，确定可将修整器7按压至研磨垫10的研磨面1a而不会使修整器7产生抖动或振动的修整器(旋转体)7的最大按压负荷FDmax。
[0234]本实施方式的最大按压负荷确定方法确定平移运动的运动方程式即上述式(8)、以及偏斜运动的运动方程式即上述式(10)。进而，根据平移运动的运动方程式来确定平移运动的稳定条件式即上述式(9)，根据偏斜运动的运动方程式来确定偏斜运动的稳定条件式即上述式(11)。
[0235]进而，根据平移运动的稳定条件式，可获得下式(22)。
[0236]Π)>(-〇χ)/μ，...(22)
[0237]根据式(22)，以下式(23)表示在平移运动中不会使修整器7产生抖动或振动的按压负荷FD的上限值(临界值)FDl。
[0238]FDl = (-Cx)/y,---(23)
[0239]同样地，根据偏斜运动的稳定条件式，可获得下式(24)。
[0240]Π)>(-0/(μ，.h2+n.Rd.h)---(24)
[0241]根据式(24)，以下式(25)表示在偏斜运动中不会使修整器7产生抖动或振动的按压负荷FD的上限值(临界值)FD2。
[0242]Π)2 = (_0/(μ，.h2+n.Rd.h)."(25)
[0243]在算出平移运动中的按压负荷的临界值roi以及偏斜运动中的按压负荷的临界值FD2时，可使用根据研磨垫10的特性而假定的μ’的值，也可使用根据斯特里贝克曲线而获得的μ’的值。不管怎样，μ’的值均优选为使用所假定或者所获得的最大的负值。平移运动的阻尼系数Cx是设定由实验等获得的指定值(例如，假定Cx为0.05)。同样地，绕旋转中心CP的阻尼系数C是设定由实验等获得的指定值(例如，假定C为0.05)。进而，负荷半径R相对于修整器7的半径Rd的比Tl可根据所假定的最大相对速度V来确定，也可使用由实验等获得的指定值(例如，假定η为0.8)。修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h以及修整器7的半径Rd使用已知值。
[0244]在本实施方式的最大按压负荷确定方法中，进而对平移运动中的按压负荷的临界值FDI与偏斜运动中的按压负荷的临界值Π)2进行比较。进而，在本实施方式的最大按压负荷确定方法中，在平移运动中的按压负荷的临界值FDl小于或等于偏斜运动中的按压负荷的临界值FD2时，将平移运动中的按压负荷的临界值FDI确定为修整器7的最大按压负荷FDmax。在平移运动中的按压负荷的临界值H) I大于偏斜运动中的按压负荷的临界值Π)2时，将偏斜运动中的按压负荷的临界值Π)2确定为修整器7的最大按压负荷FDmax。也可视需要对较小一方的临界值乘以指定的安全率(例如0.8)，将所获得的按压负荷的值确定为最大按压负荷FDmax。
[0245]接着，对用以执行上述旋转中心定位方法的旋转中心定位程序进行说明。图27为表示执行旋转中心定位程序的电脑90的一例的示意图。如图27所示，电脑90包括:硬盘等存储装置91，其存储旋转中心定位程序;运算部92，其处理旋转中心定位程序；以及键盘等输入部93，其输入执行旋转中心定位程序所需的信息。运算部92由CPU(Central ProcessingUnit:中央处理器)92a、R0M(Read Only Memory:只读存储器)92b及RAM(Random AccessMemory:随机读取存储器)92c等构成，根据存储装置91中所储存的旋转中心定位程序来算出旋转中心CP的位置的范围。由运算部92运算出来的旋转中心CP的位置的范围显示在电脑90所配备的显示部95上。
[0246]由电脑90执行的旋转中心定位程序可从CD_R0M(Compact Disk Read OnlyMemory:光盘只读存储器)、DVD(Digital Versatile Disk:数字多功能磁盘)、M0(MagnetoOptical Disk:磁光盘)、存储卡等可由电脑90读取的记录介质中存储至存储装置91，也可经由互联网等通信网络而储存至存储装置91。
[0247]图28为表示根据一实施方式的旋转中心定位程序来确定图2所示的连结机构50的旋转中心CP的一系列处理的流程图。本实施方式的旋转中心定位程序包括利用根据上述偏斜运动的运动方程式(10)而确定的稳定条件式(11)算出式(12)所示的距离h的范围(S卩，旋转中心CP的位置的范围)的程序。即，旋转中心定位程序包括根据式(12)算出修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的范围的程序。
[0248]为了使用电脑90来确定旋转中心CP的位置，首先，从电脑90的输入部93将修整器7的半径Rd、y’的值、τι的值、以及绕旋转中心CP的阻尼系数C输入至电脑90(步骤I)。输入至电脑90的μ’的值可使用根据研磨垫10的特性而假定的μ’的值，也可使用根据斯特里贝克曲线而获得的μ’的值。不管怎样，μ’的值均优选为使用所假定或者所获得的最大的负值。按压负荷FD优选为使用修整工艺中所使用的最大按压负荷。进而，输入至电脑90的Tl的值可根据所假定的最大相对速度V来确定，也可使用由实验等获得的指定值。例如，可假定输入至电脑90的η的值为0.8作为指定值。将被设定为指定值的阻尼系数C输入至电脑90。例如，假定绕旋转中心CP的阻尼系数C为0.05。
[0249]接着，电脑90根据旋转中心定位程序，利用上述式(12)算出修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h的范围(步骤2)，并将该距离h的范围显示在显示部95上(步骤3)。步骤2中所算出的距离h的范围表示可防止产生修整器7的抖动或振动的旋转中心CP的位置的范围。
[0250]进而，本实施方式的旋转中心定位程序包括考虑修整器7对研磨面1a的起伏的响应性的程序。更具体而言，旋转中心定位程序包括判断位移部的惯性中心G与旋转中心CP之间的距离L为O时的距离h是否包含在步骤2中所算出的距离h的范围内的程序。因而，电脑90通过旋转中心定位程序来判定距离L为O时的距离h是否处于步骤2中所算出的距离h的范围内(步骤4)。位移部的惯性中心G可根据修整器7的形状及材料、以及下侧圆筒部46的形状及材料而预先算出。或者，旋转中心定位程序可包括根据修整器7的形状及材料、以及下侧圆筒部46的形状及材料算出位移部的惯性中心G的程序。
[0251]在距离L为O时的距离h处于步骤2中所算出的距离h的范围内的情况下，电脑90根据旋转中心定位程序，将距离L为O时的距离h确定为旋转中心CP的位置(步骤5)。在距离L为O时的距离h处于步骤2中所算出的距离h的范围外的情况下，电脑90以旋转中心CP位于在步骤3中显示在显示部95上的距离h的范围内的方式确定旋转中心CP的位置(步骤6)。
[0252]在步骤6中，在确定旋转中心CP的位置时，电脑90也能以旋转中心CP位于修整器7的下端面上的方式确定旋转中心CP的位置。如上所述，在旋转中心CP处于修整器7的下端面上(距离h为0)时，无论修整器7的按压负荷H)、修整器7的半径Rd以及μ’的值为多少，均可满足偏斜运动的稳定条件式(11)。
[0253]旋转中心定位程序也可不包括考虑修整器7对研磨面1a的起伏的响应性的程序。即，电脑90也能以旋转中心CP位于在步骤3中显示在显示部95上的距离h的范围内的方式确定旋转中心CP的位置。在该情况下，电脑90能以旋转中心CP位于修整器7的下端面上的方式确定旋转中心CP的位置。
[0254]接着，对用以执行上述最大按压负荷确定方法的最大按压负荷确定程序进行说明。本实施方式的最大按压负荷确定程序由具有与图27所示的电脑90相同的构成的电脑执行。由电脑90执行的最大按压负荷确定程序可从CD-R0M(Compact Disk Read OnlyMemory:光盘只读存储器)、DVD(Digital Versatile Disk:数字多功能磁盘)、M0(MagnetoOptical Disk:磁光盘)、存储卡等可由电脑90读取的记录介质中储存至存储装置91，也可经由互联网等通信网络而储存至存储装置91。
[0255]图29为表示根据一实施方式的最大按压负荷确定程序来确定图2所示的修整器7的最大按压负荷romax的一系列处理的流程图。本实施方式的最大按压负荷确定程序包括利用根据上述平移运动的运动方程式(8)而确定的平移运动的稳定条件式(9)算出平移运动中的按压负荷的临界值FDl的程序。进而，本实施方式的最大按压负荷确定程序包括利用根据上述偏斜运动的运动方程式(10)而确定的偏斜运动的稳定条件式(11)算出偏斜运动中的按压负荷的临界值Π)2的程序。即，最大按压负荷确定程序包括根据上述式(23)算出平移运动中的按压负荷的临界值H) I的程序、以及根据上述式(25)算出偏斜运动中的按压负荷的临界值FD2的程序。
[0256]为了使用电脑90来算出平移运动的按压负荷的临界值FDI以及偏斜运动的按压负荷的临界值FD2，首先，从电脑90的输入部93将μ ’的值、平移运动的阻尼系数Cx、绕旋转中心CP的阻尼系数C、负荷半径R相对于修整器7的半径Rd的比Tl、修整器7的半径Rd、以及修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h输入至电脑90(步骤I)。
[0257]输入至电脑90的μ’的值可使用根据研磨垫10的特性而假定的μ’值，也可使用根据斯特里贝克曲线而获得的μ’的值。不管怎样，μ’的值均优选为使用所假定或者所获得的最大的负值。平移运动的阻尼系数Cx是设定由实验等获得的指定值(例如，假定Cx为0.05)。同样地，绕旋转中心CP的阻尼系数C是设定由实验等获得的指定值(例如，假定C为0.05)。进而，负荷半径R相对于修整器7的半径Rd的比Tl可根据所假定的最大相对速度V来确定，也可使用由实验等获得的指定值(例如，假定η为0.8)。修整器7的下端面到旋转中心CP的距离h以及修整器7的半径Rd使用已知值。
[0258]接着，电脑90根据最大按压负荷确定程序，利用上述式(23)算出平移运动中的按压负荷的临界值Π)1(步骤2)，进而，利用上述式(25)算出偏斜运动中的按压负荷的临界值Π)2(步骤3)。进而，电脑90根据最大按压负荷确定程序，将所算出的临界值roi以及所算出的临界值FD2显示在显示部95上(步骤4)。
[0259 ]接着，电脑90根据最大按压负荷确定程序，对平移运动中的按压负荷的临界值FDI与偏斜运动中的按压负荷的临界值Π)2进行比较。更具体而言，电脑90判断平移运动中的按压负荷的临界值FDl是否小于或等于偏斜运动中的按压负荷的临界值Π)2(步骤5)。进而，电脑90根据最大按压负荷确定程序，在平移运动中的按压负荷的临界值roi小于或等于偏斜运动中的按压负荷的临界值Π)2时，将平移运动中的按压负荷的临界值roi确定为最大按压负荷romax (步骤6)。在平移运动中的按压负荷的临界值H)I大于偏斜运动中的按压负荷的临界值Π)2时，电脑90将偏斜运动中的按压负荷的临界值FDl确定为最大按压负荷FDmax(步骤7)。进而，电脑90将最大按压负荷FDmax显示在显示部95上(步骤8)。
[0260]虽然没有图示，但电脑90也可根据最大按压负荷确定程序对较小一方的临界值乘以指定的安全率(例如0.8)，将由此获得的按压负荷值确定为最大按压负荷FDmax。在该情况下，电脑90优选为将最大按压负荷FDmax及安全率双方显示在显示部95上。
[0261]图30为表示在修整装置2上设置有用以获取研磨垫10的轮廓的研磨垫高度测定器100的基板研磨装置I的一例的概略侧视图。除了研磨垫高度测定器100以外，本实施方式的构成与图1所示的实施方式的构成相同，因此省略其重复的说明。
[0262]图30所示的研磨垫高度测定器100包括:研磨垫高度传感器101，其测定研磨面1a的高度;传感器靶102，其与研磨垫高度传感器101相对配置；以及修整监视装置104，其连接研磨垫高度传感器101。研磨垫高度传感器101固定在修整器臂27上，传感器靶102固定在修整器轴23上。传感器靶102与修整器轴23及修整器7—体地上下运动。另一方面，研磨垫高度传感器101的上下方向的位置固定。研磨垫高度传感器101为位移传感器，通过测定传感器靶102的位移，可间接测定研磨面1a的高度(研磨垫10的厚度)。由于传感器靶102与修整器7连结，因此研磨垫高度传感器101可在研磨垫10的修整过程中测定研磨面1a的高度。
[0263]研磨垫高度传感器101利用与研磨面1a接触的修整器7的上下方向的位置来间接测定研磨面10a。因而，通过研磨垫高度传感器101来测定修整器7的下表面(修整面)所接触的研磨面1a的高度的平均。作为研磨垫高度传感器101，可使用线性光栅尺式传感器、激光式传感器、超声波传感器或涡流式传感器等任何形式的传感器。
[0264]研磨垫高度传感器101与修整监视装置104连接，研磨垫高度传感器101的输出信号(即研磨面1a的高度的测定值)被送至修整监视装置104。修整监视装置104具备如下功能:根据研磨面1a的高度的测定值来获取研磨垫10的轮廓(研磨面1a的剖面形状)，进而判定是否正确地进行了研磨垫10的修整。
[0265]在通过上述旋转中心定位方法及旋转中心定位程序来确定了连结机构50的旋转中心CP的位置的情况下，不会产生修整器7的抖动或振动。同样地，在通过上述最大按压负荷确定方法及最大按压负荷确定程序来确定了修整器7的最大按压负荷FDmax的情况下，不会产生修整器7的抖动或振动。因而，在修整器7对研磨垫10的研磨面1a进行修整时，可获取研磨垫10的准确的轮廓。结果，修整监视装置104可准确判断是否正确地进行了研磨垫10的修整。
[0266]上述旋转中心定位方法及旋转中心定位程序的实施方式是确定将修整器7连结至修整器轴23的连结机构50的旋转中心CP的位置的实施方式。但也可使用同样的旋转中心定位方法及旋转中心定位程序来确定将研磨头5连结至研磨头轴14的连结机构的旋转中心的位置。进而，上述最大按压负荷确定方法及最大按压负荷确定程序的实施方式是确定修整器7的最大按压负荷FDmax的实施方式。但也可使用同样的最大按压负荷确定方法及最大按压负荷确定程序来确定研磨头5的最大按压负荷。
[0267]以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可在权利要求书中所记载的技术思想的范围内进行各种变形。
[0268]元件符号说明
[0269]I基板研磨装置
[0270]2 修整装置
[0271]3 研磨台
[0272]3a研磨台轴
[0273]5 研磨头
[0274]6 研磨液供给喷嘴
[0275]7 修整器
[0276]7a修整面
[0277]10研磨垫
[0278]1a研磨面
[0279]11研磨台马达
[0280]14研磨头轴
[0281]20 支承台
[0282]23修整器轴
[0283]23a 螺孔
[0284]23b 肩部
[0285]24 气缸
[0286]25 支柱
[0287]27修整器臂
[0288]28回旋轴
[0289]30修整盘支架
[0290]31修整盘
[0291]32支架主体
[0292]32a 凹部
[0293]33 孔
[0294]33a阶差部
[0295]35 套筒
[0296]35a套筒法兰
[0297]35b插入凹部
[0298]35c环状槽
[0299]37 磁铁
[0300]41 O形圈
[0301]42第I圆筒罩
[0302]42a 基部
[0303]42b水平部
[0304]42c回折部
[0305]44波纹管
[0306]45上侧圆筒部
[0307]46下侧圆筒部
[0308]46a环状槽
[0309]47 O形圈
[0310]48第2圆筒罩
[0311]48a 基部
[0312]48b水平部
[0313]48c回折部
[0314]50连结机构
[0315]52上侧球面轴承
[0316]53第I滑动接触构件
[0317]53a第I凹状接触面
[0318]54第2滑动接触构件
[0319]54a第2凸状接触面
[0320]55下侧球面轴承[0321 ]56第3滑动接触构件
[0322]56a螺栓部
[0323]56b 肩部
[0324]56c第3凹状接触面
[0325]57第4滑动接触构件
[0326]57a第4凸状接触面
[0327]60连结机构
[0328]65 底座
[0329]70阻尼环(阻尼构件)
[0330]70a内周面
[0331]70b外周面
[0332]71固定构件
[0333]71a螺栓部
[0334]71b法兰部
[0335]81上侧法兰
[0336]82下侧法兰
[0337]84转矩传递销
[0338]85弹簧机构
[0339]85a 棒体
[0340]85b 弹簧
[0341]90 电脑
[0342]91存储装置
[0343]92运算部
[0344]92a CPU
[0345]92b ROM
[0346]92c RAM
[0347]93输入部
[0348]95显示部
[0349]100研磨垫高度测定器
[0350]101研磨垫高度传感器
[0351]102传感器靶
[0352]104修整监视装置。
【主权项】
1.一种连结机构，其将旋转体可偏斜地连结至驱动轴，其特征在于， 包括配置在所述驱动轴与所述旋转体之间的上侧球面轴承及下侧球面轴承， 所述上侧球面轴承具有夹在所述驱动轴与所述旋转体之间的第I滑动接触构件和第2滑动接触构件， 所述第I滑动接触构件具有第I凹状接触面，所述第2滑动接触构件具有与所述第I凹状接触面接触的第2凸状接触面， 所述下侧球面轴承具有安装在所述驱动轴上的第3滑动接触构件和安装在所述旋转体上的第4滑动接触构件， 所述第3滑动接触构件具有第3凹状接触面，所述第4滑动接触构件具有与所述第3凹状接触面接触的第4凸状接触面， 所述第I凹状接触面及所述第2凸状接触面的位置较所述第3凹状接触面及所述第4凸状接触面靠上方， 所述第I凹状接触面、所述第2凸状接触面、所述第3凹状接触面及所述第4凸状接触面呈同心状配置。2.根据权利要求1所述的连结机构，其特征在于， 所述第I凹状接触面及所述第2凸状接触面具有由具有第I半径的球面的上半部分的一部分构成的形状， 所述第3凹状接触面及所述第4凸状接触面具有由具有第2半径的球面的上半部分的一部分构成的形状，所述第2半径小于所述第I半径。3.根据权利要求1所述的连结机构，其特征在于， 所述上侧球面轴承及所述下侧球面轴承具有同一旋转中心，所述旋转中心的位置较所述第I凹状接触面、所述第2凸状接触面、所述第3凹状接触面及所述第4凸状接触面靠下方。4.根据权利要求3所述的连结机构，其特征在于， 通过选定所述第I凹状接触面、所述第2凸状接触面、所述第3凹状接触面及所述第4凸状接触面的曲率半径，可变更所述旋转体的下端面到所述旋转中心的距离。5.根据权利要求3所述的连结机构，其特征在于， 所述旋转中心处于所述旋转体的下端面上。6.根据权利要求3所述的连结机构，其特征在于， 所述旋转中心与绕该旋转中心偏斜的位移部的惯性中心一致。7.根据权利要求3所述的连结机构，其特征在于， 所述旋转中心位于绕该旋转中心偏斜的位移部的惯性中心与所述旋转体的下端面之间。8.根据权利要求3所述的连结机构，其特征在于， 所述旋转中心的位置较所述旋转体的下端面靠下方。9.根据权利要求1至8中任一项所述的连结机构，其特征在于， 所述第I滑动接触构件及所述第2滑动接触构件中的一方与另一方的杨氏模量相同，或者具有比另一方的杨氏模量低的杨氏模量，或者具有比另一方的阻尼系数高的阻尼系数。10.一种连结机构，其将旋转体可偏斜地连结至驱动轴，其特征在于， 包括配置在所述驱动轴与所述旋转体之间的阻尼构件， 所述阻尼构件安装在所述驱动轴的下端并且安装在所述旋转体上， 所述阻尼构件与所述驱动轴的杨氏模量相同，或者具有比所述驱动轴的杨氏模量低的杨氏模量，或者具有比所述驱动轴的阻尼系数高的阻尼系数。11.根据权利要求10所述的连结机构，其特征在于， 所述阻尼构件具有处于0.1GPa至210GPa的范围的杨氏模量或者阻尼比在0.1至0.8的范围的阻尼系数。12.根据权利要求10所述的连结机构，其特征在于， 所述阻尼构件为橡胶衬套。13.根据权利要求10至12中任一项所述的连结机构，其特征在于， 所述阻尼构件为具有环状形状的阻尼环。14.一种基板研磨装置，其特征在于，包括: 研磨台，其支承研磨垫；以及 研磨头，其将基板按压至所述研磨垫， 所述研磨头通过根据权利要求1至13中任一项所述的连结机构与驱动轴连结。15.一种基板研磨装置，其特征在于，包括: 研磨台，其支承研磨垫； 研磨头，其将基板按压至所述研磨垫；以及 修整器，其被按压至所述研磨垫， 所述修整器通过根据权利要求1至13中任一项所述的连结机构与驱动轴连结。16.根据权利要求15所述的基板研磨装置，其特征在于， 包括测定所述研磨垫的研磨面的高度的研磨垫高度测定器， 所述研磨垫高度测定器具有: 研磨垫高度传感器，其固定在旋转自如地支承所述驱动轴的修整器臂上；以及 传感器靶，其固定在所述驱动轴上。17.一种旋转中心定位方法，其为连结机构的旋转中心定位方法，所述连结机构包括具有同一旋转中心的上侧球面轴承和下侧球面轴承，将旋转体可偏斜地连结至驱动轴，该旋转中心定位方法的特征在于， 在一边使所述旋转体旋转、一边使该旋转体与旋转的研磨台上所支承的研磨垫滑动接触时，确定绕所述旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的运动方程式， 根据所述偏斜运动的运动方程式，确定用以防止所述旋转体抖动及振动的偏斜运动的稳定条件式， 根据所述偏斜运动的稳定条件式，算出用以防止所述旋转体抖动及振动的所述旋转中心的位置的范围， 以所述旋转中心处于所述所算出的范围内的方式确定所述旋转中心的位置。18.根据权利要求17所述的旋转中心定位方法，其特征在于， 在所述位移部的惯性中心处于所述所算出的范围内时，使所述旋转中心与所述惯性中心一致。19.一种旋转中心定位程序，其为连结机构的旋转中心定位程序，所述连结机构包括具有同一旋转中心的上侧球面轴承和下侧球面轴承，将旋转体可偏斜地连结至驱动轴，该旋转中心定位程序的特征在于，使电脑执行如下处理: 在一边使所述旋转体旋转、一边使该旋转体与旋转的研磨台上所支承的研磨垫滑动接触时，利用根据绕所述旋转中心偏斜的位移部的偏斜运动的运动方程式而确定的偏斜运动的稳定条件式，算出用以防止所述旋转体抖动及振动的所述旋转中心的位置的范围， 以所述旋转中心处于所述所算出的范围内的方式确定所述旋转中心的位置。20.根据权利要求19所述的旋转中心定位程序，其特征在于， 在所述位移部的惯性中心处于所述所算出的范围内时，使所述电脑执行使所述旋转中心与所述惯性中心一致的处理。21.—种最大按压负荷确定方法，其为旋转体的最大按压负荷确定方法，所述旋转体通过连结机构可偏斜地连结至驱动轴，所述连结机构包括具有同一旋转中心的上侧球面轴承和下侧球面轴承，该最大按压负荷确定方法的特征在于， 在一边使所述旋转体旋转、一边使该旋转体与旋转的研磨台上所支承的研磨垫滑动接触时，确定绕所述旋转中心偏斜的位移部的平移运动的运动方程式以及偏斜运动的运动方程式， 根据所述平移运动的运动方程式，确定用以防止所述旋转体抖动及振动的平移运动的稳定条件式， 根据所述偏斜运动的运动方程式，确定用以防止所述旋转体抖动及振动的偏斜运动的稳定条件式， 根据所述平移运动的稳定条件式，算出平移运动中的按压负荷的临界值， 根据所述偏斜运动的稳定条件式，算出偏斜运动中的按压负荷的临界值， 对所述平移运动中的按压负荷的临界值与所述偏斜运动中的按压负荷的临界值进行比较， 在所述平移运动中的按压负荷的临界值小于或等于所述偏斜运动中的按压负荷的临界值时，将所述平移运动中的按压负荷的临界值确定为旋转体的最大按压负荷， 在所述平移运动中的按压负荷的临界值大于所述偏斜运动中的按压负荷的临界值时，将所述偏斜运动中的按压负荷的临界值确定为旋转体的最大按压负荷。22.—种最大按压负荷确定程序，其为旋转体的最大按压负荷确定程序，所述旋转体通过连结机构可偏斜地连结至驱动轴，所述连结机构包括具有同一旋转中心的上侧球面轴承和下侧球面轴承，该最大按压负荷确定程序的特征在于，使电脑执行如下处理: 在一边使所述旋转体旋转、一边使该旋转体与旋转的研磨台上所支承的研磨垫滑动接触时，利用根据绕所述旋转中心偏斜的位移部的平移运动的运动方程式而确定的平移运动的稳定条件式，算出可防止所述旋转体抖动及振动的平移运动中的按压负荷的临界值，在一边使所述旋转体旋转、一边使该旋转体与旋转的研磨台上所支承的研磨垫滑动接触时，利用根据所述位移部的偏斜运动的运动方程式而确定的偏斜运动的稳定条件式，算出可防止所述旋转体抖动及振动的偏斜运动中的按压负荷的临界值， 对所述平移运动中的按压负荷的临界值与所述偏斜运动中的按压负荷的临界值进行比较， 在所述平移运动中的按压负荷的临界值小于或等于所述偏斜运动中的按压负荷的临界值时，将所述平移运动中的按压负荷的临界值确定为旋转体的最大按压负荷， 在所述平移运动中的按压负荷的临界值大于所述偏斜运动中的按压负荷的临界值时，将所述偏斜运动中的按压负荷的临界值确定为旋转体的最大按压负荷。
【文档编号】B24B53/00GK105856057SQ201610060343
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年1月28日
【发明人】筱崎弘行
【申请人】株式会社荏原制作所