加工ヘッド、加工機械及び加工方法
【課題】微細気泡を含有する液剤を被加工物の表面の加工に有効に利用することのできる加工ヘッドを提供することである。
【解決手段】回転する工作具１０を被加工物Ｗの表面に接触させて当該被加工物Ｗの表面を加工する加工ヘッド１００であって、前記工作具１０の内部に設けられ、供給される液体を導いて被加工物Ｗの工作具１０が接触する部位の近傍に向けて吐出する少なくとも１つの流路２５を備え、前記流路２５には絞り部２５５ａ〜２５５ｈが形成された構成となる。
【解決手段】回転する工作具１０を被加工物Ｗの表面に接触させて当該被加工物Ｗの表面を加工する加工ヘッド１００であって、前記工作具１０の内部に設けられ、供給される液体を導いて被加工物Ｗの工作具１０が接触する部位の近傍に向けて吐出する少なくとも１つの流路２５を備え、前記流路２５には絞り部２５５ａ〜２５５ｈが形成された構成となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥石等の工作具を回転させて被加工物の表面を加工する加工ヘッド、該加工ヘッドを用いた加工機械、及び加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１記載の研磨装置（加工機械）が知られている。この研磨装置は、平板状の被研磨物（被加工物）が回転するキャリア（支持体）に弾性体のパッドを介して取り付けられ、その被研磨物が、別途回転する研磨定盤のパッド（研磨布）に所定の圧力で押し付けられる構造となっている。そして、研磨を促進させる砥粒がキャリア近傍のノズルから研磨定盤のパッド上へ供給される。また、パッドを介して被研磨物が取り付けられたキャリアは、研磨定盤のパッド表面上で往復運動（搖動）も行っており、研磨定盤のパッドによる被研磨物に対する研磨の均一性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３１５８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような加工機械では、外部から供給される砥粒の混ざった液体やスラリ等の加工を補助する液体を被加工物の表面の加工に有効に利用することが望まれている。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、微細気泡を含有する液体を被加工物の表面の加工に有効に利用することのできる加工ヘッド、その加工ヘッドを用いた加工機械及び加工方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る加工機械は、回転する工作具を被加工物の表面に接触させて当該被加工部物の表面を加工する加工ヘッドであって、前記工作具の内部に設けられ、供給される液体を導いて前記被加工物の前記工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出する少なくとも１つの流路を備え、前記流路には絞り部が形成された構成となる。
【０００７】
このような構成により、気体が多く溶解された気体溶存液を流路に供給すると、該気体溶存液が流路を流れて絞り部を通る際の加圧及び圧力解放によって、液中に微細気泡が発生する。そして、その微細気泡を含有した液体が当該流路から被加工物の工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出される。この状態で、微細気泡含有の液体が回転する工作具と被加工物の表面に供給され、微細気泡含有の液体の存在のもとで回転する工作具による被加工物の表面の加工がなされる。
【０００８】
本発明に係る加工機械は、前記加工ヘッドと、気体を液体に溶解させて気体溶存液を生成し、前記気体溶存液を前記加工ヘッドの前記流路に供給する気体溶存液生成機構とを備えた構成となる。
【０００９】
このような構成により、気体溶存液生成機構から供給される気体溶存液が加工ヘッドの流路を流れて絞り部を通過する際の加圧及び圧力解放によって、液中に微細気泡が発生する。そして、その微細気泡を含有した液体が当該流路から被加工物の工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出される。この状態で、微細気泡含有の液体が回転する工作具と被加工物の表面に供給され、微細気泡含有の液体の存在のもとで回転する工作具による被加工物の表面の加工がなされる。
【００１０】
また、本発明に係る加工方法は、前記加工ヘッドを用い、前記加工ヘッドの前記流路に気体溶存液を供給するステップと、前記気体溶存液が前記流路の絞り部を通過する際に発生する微細気泡を含有する液体を前記工作具の内側から前記被加工物の当該工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出しつつ、前記工作具の回転によって前記被加工物の表面を加工するステップとを有する構成となる。
【００１１】
このような構成により、加工ヘッドの流路に気体溶存液が供給されると、該気体溶存液が前記流路を流れて絞り部を通過する際の加圧及び圧力解放によって、液中に微細気泡が発生する。そして、その微細気泡を含有した液体が当該流路から被加工物の工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出される。この状態で、微細気泡含有の液体が回転する工作具と被加工物の表面に供給され、微細気泡含有の液体の存在のもとで回転する工作具による被加工物の表面の加工がなされる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る加工ヘッド、加工機械及び加工方法によれば、工作具の内部に設けられた流路で微細気泡が発生するので、発生から間もない、当該気泡発生時の粒径が維持された多量の微細気泡を含有する液体を被加工物の表面の工作具が接触する部位に供することができる。よって、微細気泡を含有する液体を被加工物の表面の加工に有効に利用することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態にかかる加工機械の構成を示す図である。
【図２】図１に示す加工機械における加工ヘッドの断面構造を拡大して示す図である。
【図３】加工ヘッドの平面構造を拡大して示す図である。
【図４】加工ヘッドにおける液体供給ヘッドの断面構造を拡大して示す図である。
【図５】加工ヘッドにおける研磨ヘッドの他の構成例における平面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
本発明の実施の形態に係る加工機械は、図１に示すように構成される。この加工機械は、半導体ウェーハ（被加工物）の表面を研磨する研磨装置（精密研磨装置）である。また、この加工機械における加工ヘッドは、図２乃至図４に示すように構成される。なお、図２は、前記研磨装置における加工ヘッドの研磨面側から見た平面構造を拡大して示し、図３は、前記加工ヘッドの断面構造を拡大して示し、更に、図４は、加工ヘッドにおける液体供給ヘッドの断面構造を拡大して示す。
【００１６】
図１において、この研磨装置（加工機械）は、回転軸２０１に固定されて回転可能なテーブル２００に載置固定された半導体ウェーハＷ（被加工物）の表面の研磨（加工）を行う加工ヘッド１００と、加工ヘッド１００に気体溶存液を供給する気体溶存液生成機構５０とを備えている。加工ヘッド１００は、研磨ヘッド１０の内部に液体供給ヘッド２０が設けられた構造となっている。
【００１７】
図１とともに、図２に拡大して示すように、研磨ヘッド１０は、円筒状の研磨ヘッド本体１１と研磨ヘッド本体１１の径より小さい径となる円筒状の軸支持部１３とが連結して一体となった構造を有している。研磨ヘッド本体１１の円筒内部が被加工物（半導体ウェーハＷ）に対して開口する凹部１１ａとなって、その凹部１１ａの開口を囲むリング状の先端面に砥石等の研磨部１２（加工部）が設けられている。研磨部１２には、図３に拡大して示すように、研磨ヘッド本体１１の凹部１１ａ側とその外側（当該研磨部１２の内側と外側）とを連通する複数の切欠き部１２１ａ〜１２１ｐが所定間隔をもって形成されている。これにより、研磨部１２は、複数の研磨体がリング状に配列された構造となる。
【００１８】
軸保持部１３の内部にはすべり軸受け１４が固定されており、軸保持部１３の端部には固定部材１５を介して回転軸１６が固定されている。駆動機構（図示略）が回転軸１６を回転させることにより研磨ヘッド１０の全体が回転する。そして、この回転する研磨ヘッド１０の研磨部１２を、回転するステージ２００に載置固定された半導体ウェーハＷの表面に接触させることにより当該変動体ウェーハＷの表面が研磨（加工）される。
【００１９】
研磨ヘッド１０の内部には液体供給ヘッド２０が設けられている。液体供給ヘッド２０は、円柱状の液体供給ヘッド本体２１の一方の円形端面の中心から回転軸２２が突出する構造となっている。液体供給ヘッド本体２１が研磨ヘッド本体１１の凹部１１ａ内に配置されるとともに回転軸２２が研磨ヘッド１０の軸保持部１３に固定されたすべり軸受け１４に抜け止めされた状態で回転自在に支持されている。これにより、回転軸１６の回転に伴って研磨ヘッド１０が回転する際に、液体供給ヘッド２０が、研磨ヘッド１０の回転と同方向に研磨ヘッド１０の回転速度より遅い速度にて回転する。具体的な構成については後述するが、液体供給ヘッド２０には、回転軸２２の軸心を通る縦流路２５１を含む流路網２５が設けられている。なお、縦流路２５１は、研磨ヘッド１０の固定部材１５および回転軸１６の軸心を所定の遊びをもって貫通している。
【００２０】
更に、この研磨装置は、気体溶存液生成機構５０を備えている。気体溶存液生成機構５０は、純水や処理薬液等の液体を貯めた貯液槽５１、ポンプ５２、窒素、空気、酸素等の気体を収納したボンベ５３、及び加圧槽５５を有している。貯液槽５１から加圧槽５５に延びる送通管５８ａにポンプ５２が設けられ、送通管５８ａの貯液槽５１とポンプ５２との間の部位にボンベ５３からの気体が開閉弁５４の設けられた送通管５８ｂを介して供給されるようになっている。ポンプ５２の動作によって、貯液槽５１からの液体にボンベ５３からの気体が混ざった気体混合液が送通管５８ａを通って加圧槽５５に圧送される。加圧槽５５では、ポンプ５２によって圧送されることにより気体混合液が加圧されて、気体が液中に溶解し、気体の溶解濃度の高い気体溶存液が生成される。なお、圧力調整器５６によって加圧槽５５内の圧力を調整することができる。
【００２１】
気体溶存液生成機構５０にて生成される気体溶存液が加圧状態を維持しつつ送通管５８ｃを通って液体供給ヘッド２０に供給される。前述した気体供給ヘッド２０に設けられた縦流路２５１と気体溶存液生成機構５０から延びる送通管５８ｃとはロータリージョイント３０にて接続され、液体供給ヘッド２０の回転とともに回転する縦流路２５１に送通管５８ａからの気体溶存液が供給できるようになっている。
【００２２】
液体供給ヘッド２０に設けられた流路網２５の構成について、特に、図２、図３及び図４を参照して説明する。
【００２３】
液体供給ヘッド２０の回転軸２２の軸心を通って液体供給ヘッド本体２１の中央を上部から下方に延びる縦流路２５１に続いて、８つの横流路２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、２５２ｅ、２５２ｆ、２５２ｇ、２５２ｈが液体供給ヘッド本体２１の周辺部に向けて放射状に延びている。そして、各横流路２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、２５２ｅ、２５２ｆ、２５２ｇ、２５２ｈに続いて、吐出流路２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃ、２５３ｄ、２５３ｅ、２５３ｆ、２５３ｇ、２５３ｈが、液体供給ヘッド本体２１の研磨ヘッド本体１１の開口から露出する円形端面で開口する吐出口２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ、２５４ｄ、２５４ｅ、２５４ｆ、２５４ｇ、２５４ｈまで延びている。各吐出流路２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃ、２５３ｄ、２５３ｅ（図示されていないが、吐出流路２５４ｆ、２５４ｇ、２５４ｈについても同じ）は、図４に示すように、対応する横流路２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、２５２ｅから直下方に延びる直流路２５３ａａ、２５３ｂａ、２５３ｃａ、２５３ｄａ、２５３ｅａと、それに続いて斜め下方（例えば、半導体ウェーハＷの表面に対する角度が３０度以下の角度）に延びて吐出口２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ、２５４ｄ、２５４ｅに至る傾斜流路２５３ａｂ、２５３ｂｂ、２５３ｃｂ、２５３ｄｂ、２５３ｅｂとから構成されている。各傾斜流路２５３ａｂ、２５３ｂｂ、２５３ｃｂ、２５３ｄｂ、２５３ｅｂは、対応する直流路２５３ａａ、２５３ｂａ、２５３ｃａ、２５３ｄａ、２５３ｅａから研磨ヘッド１０の回転方向（図３における方向Ａ）と逆方向に向いて斜め下方に傾斜している。また、各傾斜経路２５３ａｂ、２５３ｂｂ、２５３ｃｂ、２５３ｄｂ、２５３ｅｂの吐出口２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ、２５４ｄ、２５４ｅの近傍位置に絞り部２５５ａ、２５５ｂ、２５５ｃ、２５５ｄ、２５５ｅが形成されている。
【００２４】
上述したような構成の研磨装置では、テーブル２００の回転に伴って回転する半導体ウェーハＷの表面に研磨部１２が接触した状態で研磨ヘッド１０が回転する。このとき、研磨ヘッド１０の内部においてすべり軸受け１４に回転軸２２が支持される液体供給ヘッド２０が研磨ヘッド１０と同じ方向に、研磨ヘッド１０の回転速度より遅い速度にて回転する。この状態で、気体溶存液生成機構５０から液体供給ヘッド２０の縦流路２５１に供給される気体溶存液が、縦流路２５１から８つの横流路２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、２５２ｅ、２５２ｆ、２５２ｇ、２５２ｈに分岐して流れる。そして、各横流路２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、２５２ｅ、２５２ｆ、２５２ｇ、２５２ｈを流れる気体溶存液が、各吐出流路２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃ、２５３ｄ、２５３ｅ、２５３ｆ、２５３ｇ、２５３ｈを流れて吐出口２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ、２５４ｄ、２５４ｅ、２５４ｆ、２５４ｇ、２５４ｈから後述する微細気泡を含有する液体となって半導体ウェーハＷの研磨ヘッド１０の研磨部１２が接触する部位の近傍に向けて吐出する。
【００２５】
気体溶存液が、各吐出流路２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃ、２５３ｄ、２５３ｅ（吐出流路２５３ｆ、２５３ｇ、２５３ｈについても同じ）における傾斜流路２５３ａｂ、２５３ｂｂ、２５３ｃｂ、２５３ｄｂ、２５３ｅｂの絞り部２５５ａ、２５５ｂ、２５５ｃ、２５５ｄ、２５５ｅを通過する際の加圧及び、通過後の圧力解放によって、液中に溶解していた気体が微細気泡（例えば、マイクロバブル、マイクロナノバブル、ナノバブル）として顕在化し、各吐出口２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ、２５４ｄ、２５４ｅから多数の微細気泡を含有する液体が吐出する。このようにして、微細気泡を含有する液体が回転する研磨ヘッド１０の研磨部１２及び半導体ウェーハＷの表面に供給され、微細気泡を含有する液体の存在のもとで回転する研磨ヘッド１０の研磨部１２による半導体ウェーハＷの研磨（加工）がなされる。
【００２６】
このように微細気泡を含有する気体の存在のもとで回転する研磨ヘッド１０の研磨部１２による半導体ウェーハＷの研磨がなされるので、微細気泡が、研磨部１２と半導体ウェーハＷの隙間や、研磨部１２の表面の隣接する砥粒間に入り込んで両者の摩擦を低減させる作用、微細気泡の異物（研磨部１２から離脱した砥粒や研磨屑等）への吸着、微細気泡の成長による異物を浮揚させる作用等の微細気泡の特徴を利用して研磨部位からの異物の効果的な除去を行いつつ半導体ウェーハＷの表面をより安定的に研磨することができるようになる。
【００２７】
そして、研磨ヘッド１０の内部に配置された液体供給ヘッド２０内で生成された微細気泡を含有する液体、具体的には、吐出流路２５３ａ〜２５３ｈ（傾斜流路２５３ａｂ〜２５３ｅｂ等）の吐出口２５４ａ〜２５４ｈの近傍に形成された絞り部２５５ａ〜２５５ｅ等にて生成された微細気泡を含有する液体が回転する研磨ヘッド１０の研磨部１２と半導体ウェーハＷの表面に供給されるので、発生から間もないことで微細な大きさを維持したより多くの微細気泡を含有する液体を研磨ヘッド１０の研磨部１２及び半導体ウェーハＷに供することができる。よって、切削屑や砥粒等のゴミを微細気泡に吸着させて効果的に取り除くことができるとともに、その発生当時の気泡の径が保たれたまま供給される微細気泡が研磨部１２表面の隣接する砥粒間により多く入り込んで効果的な摩擦低減を図れる等、微細気泡を含有する液体を半導体ウェーハＷ（被加工物）の表面の研磨（加工）に有効に利用することができるようになる。
【００２８】
また、研磨ヘッド１０の内側において、液体供給ヘッド２０における傾斜流路２５３ａｂ〜２５３ｅｂ等の吐出口２５４ａ〜２５４ｈから半導体ウェーハＷの研磨ヘッド１０の研磨部１２が接触する部位の近傍に向けて液剤が吐出するので、当該液剤が半導体ウェーハＷの表面に斜め上方から吹き付けられる。そして、研磨ヘッド１０のリング状の研磨部１２に複数の切欠き部１２１ａ〜１２１ｐが形成されていることと相まって、研磨屑や砥粒を効率的に研磨ヘッド１０の外側に流し出すことができ、微細気泡を多数含有する液体の置換性が向上して、半導体ウェーハＷを効率的に清浄にすることができる。
【００２９】
更に、液体供給ヘッド２０の回転軸２２が研磨ヘッド１０のすべり軸受け１４に支持されることにより、液体供給ヘッド２０が研磨ヘッド１０と同一方向で、研磨ヘッド１０の回転速度より遅い速度で回転した状態で、各吐出口２５４ａ〜２５４ｈから液体が吐出する。このため、研磨ヘッド１０が液体供給ヘッド２０に対して相対的に比較的低速にて回転するようになり、各吐出口２５４ａ〜２５４ｈから吐出する液剤が研磨ヘッド１０の研磨部１２の各部分にむらなく供給することができる。
【００３０】
また、液体供給ヘッド２０に設けられた流路網２５における各吐出流路２５３ａ〜２５３ｈを構成する各傾斜流路２５３ａｂ〜２５３ｅｂ等は、対応する直流路２５３ａａ〜２５３ｅａから研磨ヘッド１０の回転方向（図２における方向Ａ）と逆方向に向いて斜め下方に傾斜しているので、各吐出流路２５３ａ〜２５３ｈを通って各吐出口２５４ａ〜２５４ｈから研磨ヘッド１０の回転に逆らう方向に液体が吐出するようなる。このため、液体が比較的高い相対速度にて研磨ヘッド１０の内側から供給されるので、砥粒や研磨屑等の異物をより効率的に研磨ヘッド１０の外側に流し出すことができるようになる。
【００３１】
なお、液体供給ヘッド２０に設けられる流路網２５は、前述したもの（図２及び図３参照）に限られず、絞り部の形成された単一または複数の流路にて構成することができる。
【００３２】
また、研磨ヘッド１０の研磨部１２は、切欠き部１２１ａ〜１２１ｐによって分割される複数の研磨体にて構成されるものでなく、例えば、図５に示すように、リング状の研磨部１２の全体が研磨体にて構成されるものであってもよい。
【００３３】
流路網２５における各吐出流路２５３ａ〜２５３ｈは、半導体ウェーハＷの回転方向と同方向に液体を吐出するように形成されるものであってもよい。ただし、研磨が行われれば問題ないが、半導体ウェーハＷの回転方向と異なる方向に液体が吐出されるほうが、半導体ウェーハＷに供給される液体の置換性が良くなり、好ましい。
【００３４】
流路網２５における各流路は、吐出口２５４ａ〜２５４ｈに向けて傾斜するものであったが、これに限られない。傾斜しているほうが、液体の流れが良くなり、置換性が向上するので好ましいが、必ずしも傾斜している必要はなく、研磨部１２の半導体ウェーハＷ（被加工物）との接触部の近傍に微細気泡を含有した液体を供給できるものであればよい。また、傾斜させる場合であっても、その傾斜角度は３０度以下に限定されるものではない。
【００３５】
研磨ヘッド１０の回転速度と液体供給ヘッド２０との回転速度は、研磨部１２に微細気泡含有の液体が当たる機会が多くなるという観点から、異なるほうが好ましいが、同じであってもよいし、研磨ヘッド１０の回転速度が液体供給ヘッド２０の回転速度より遅くてもよい。
【００３６】
テーブル２００の回転方向と、加工ヘッド１００の回転方向とは、同方向でもよいが、相対速度が大きくなるという観点から、異なることが好ましい。
【００３７】
図３に示すように研磨部１２に形成される複数の切欠き部１２１ａ〜１２１ｐは、外方に向けて広がる形状であったが、これに限られず、等幅のものであってよい。また、各切欠き部１２１ａ〜１２１Ｐは、研磨ヘッド１０の中心からの放射状ではなく、例えば、液体供給ヘッド２０から微細気泡が供給される方向に沿って斜めに形成されるものであってもよい。この場合、液体の流れが良くなり、供給される液体の置換性が向上する。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 研磨ヘッド（工作具）
１１ 研磨ヘッド本体
１１ａ 凹部
１２ 研磨部（加工部）
１３ 軸保持部
１４ すべり軸受け
１５ 固定部材
１６ 回転軸
２０ 液体供給ヘッド
２１ 液体供給ヘッド本体
２２ 回転軸
２５ 流路網
３０ ロータリージョイント
５０ 気体溶存液生成機構
５１ 貯液槽
５２ ポンプ
５３ ボンベ
５４ 開閉弁
５５ 加圧槽
５６ 圧力調整器
５８ａ〜５８ｃ 送通管
１２１ａ〜１２１ｂ 切欠き部
２５１ 縦流路
２５２ａ〜２５２ｈ 横流路
２５３ａ〜２５３ｈ 吐出流路
２５３ａａ〜２５３ｅａ 直流路
２５３ａｂ〜２５３ｅｂ 傾斜流路
２５４ａ〜２５４ｈ 吐出口
２５５ａ〜２５５ｈ 絞り部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、砥石等の工作具を回転させて被加工物の表面を加工する加工ヘッド、該加工ヘッドを用いた加工機械、及び加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１記載の研磨装置（加工機械）が知られている。この研磨装置は、平板状の被研磨物（被加工物）が回転するキャリア（支持体）に弾性体のパッドを介して取り付けられ、その被研磨物が、別途回転する研磨定盤のパッド（研磨布）に所定の圧力で押し付けられる構造となっている。そして、研磨を促進させる砥粒がキャリア近傍のノズルから研磨定盤のパッド上へ供給される。また、パッドを介して被研磨物が取り付けられたキャリアは、研磨定盤のパッド表面上で往復運動（搖動）も行っており、研磨定盤のパッドによる被研磨物に対する研磨の均一性を向上させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３１５８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような加工機械では、外部から供給される砥粒の混ざった液体やスラリ等の加工を補助する液体を被加工物の表面の加工に有効に利用することが望まれている。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、微細気泡を含有する液体を被加工物の表面の加工に有効に利用することのできる加工ヘッド、その加工ヘッドを用いた加工機械及び加工方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る加工機械は、回転する工作具を被加工物の表面に接触させて当該被加工部物の表面を加工する加工ヘッドであって、前記工作具の内部に設けられ、供給される液体を導いて前記被加工物の前記工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出する少なくとも１つの流路を備え、前記流路には絞り部が形成された構成となる。
【０００７】
このような構成により、気体が多く溶解された気体溶存液を流路に供給すると、該気体溶存液が流路を流れて絞り部を通る際の加圧及び圧力解放によって、液中に微細気泡が発生する。そして、その微細気泡を含有した液体が当該流路から被加工物の工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出される。この状態で、微細気泡含有の液体が回転する工作具と被加工物の表面に供給され、微細気泡含有の液体の存在のもとで回転する工作具による被加工物の表面の加工がなされる。
【０００８】
本発明に係る加工機械は、前記加工ヘッドと、気体を液体に溶解させて気体溶存液を生成し、前記気体溶存液を前記加工ヘッドの前記流路に供給する気体溶存液生成機構とを備えた構成となる。
【０００９】
このような構成により、気体溶存液生成機構から供給される気体溶存液が加工ヘッドの流路を流れて絞り部を通過する際の加圧及び圧力解放によって、液中に微細気泡が発生する。そして、その微細気泡を含有した液体が当該流路から被加工物の工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出される。この状態で、微細気泡含有の液体が回転する工作具と被加工物の表面に供給され、微細気泡含有の液体の存在のもとで回転する工作具による被加工物の表面の加工がなされる。
【００１０】
また、本発明に係る加工方法は、前記加工ヘッドを用い、前記加工ヘッドの前記流路に気体溶存液を供給するステップと、前記気体溶存液が前記流路の絞り部を通過する際に発生する微細気泡を含有する液体を前記工作具の内側から前記被加工物の当該工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出しつつ、前記工作具の回転によって前記被加工物の表面を加工するステップとを有する構成となる。
【００１１】
このような構成により、加工ヘッドの流路に気体溶存液が供給されると、該気体溶存液が前記流路を流れて絞り部を通過する際の加圧及び圧力解放によって、液中に微細気泡が発生する。そして、その微細気泡を含有した液体が当該流路から被加工物の工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出される。この状態で、微細気泡含有の液体が回転する工作具と被加工物の表面に供給され、微細気泡含有の液体の存在のもとで回転する工作具による被加工物の表面の加工がなされる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る加工ヘッド、加工機械及び加工方法によれば、工作具の内部に設けられた流路で微細気泡が発生するので、発生から間もない、当該気泡発生時の粒径が維持された多量の微細気泡を含有する液体を被加工物の表面の工作具が接触する部位に供することができる。よって、微細気泡を含有する液体を被加工物の表面の加工に有効に利用することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態にかかる加工機械の構成を示す図である。
【図２】図１に示す加工機械における加工ヘッドの断面構造を拡大して示す図である。
【図３】加工ヘッドの平面構造を拡大して示す図である。
【図４】加工ヘッドにおける液体供給ヘッドの断面構造を拡大して示す図である。
【図５】加工ヘッドにおける研磨ヘッドの他の構成例における平面構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
本発明の実施の形態に係る加工機械は、図１に示すように構成される。この加工機械は、半導体ウェーハ（被加工物）の表面を研磨する研磨装置（精密研磨装置）である。また、この加工機械における加工ヘッドは、図２乃至図４に示すように構成される。なお、図２は、前記研磨装置における加工ヘッドの研磨面側から見た平面構造を拡大して示し、図３は、前記加工ヘッドの断面構造を拡大して示し、更に、図４は、加工ヘッドにおける液体供給ヘッドの断面構造を拡大して示す。
【００１６】
図１において、この研磨装置（加工機械）は、回転軸２０１に固定されて回転可能なテーブル２００に載置固定された半導体ウェーハＷ（被加工物）の表面の研磨（加工）を行う加工ヘッド１００と、加工ヘッド１００に気体溶存液を供給する気体溶存液生成機構５０とを備えている。加工ヘッド１００は、研磨ヘッド１０の内部に液体供給ヘッド２０が設けられた構造となっている。
【００１７】
図１とともに、図２に拡大して示すように、研磨ヘッド１０は、円筒状の研磨ヘッド本体１１と研磨ヘッド本体１１の径より小さい径となる円筒状の軸支持部１３とが連結して一体となった構造を有している。研磨ヘッド本体１１の円筒内部が被加工物（半導体ウェーハＷ）に対して開口する凹部１１ａとなって、その凹部１１ａの開口を囲むリング状の先端面に砥石等の研磨部１２（加工部）が設けられている。研磨部１２には、図３に拡大して示すように、研磨ヘッド本体１１の凹部１１ａ側とその外側（当該研磨部１２の内側と外側）とを連通する複数の切欠き部１２１ａ〜１２１ｐが所定間隔をもって形成されている。これにより、研磨部１２は、複数の研磨体がリング状に配列された構造となる。
【００１８】
軸保持部１３の内部にはすべり軸受け１４が固定されており、軸保持部１３の端部には固定部材１５を介して回転軸１６が固定されている。駆動機構（図示略）が回転軸１６を回転させることにより研磨ヘッド１０の全体が回転する。そして、この回転する研磨ヘッド１０の研磨部１２を、回転するステージ２００に載置固定された半導体ウェーハＷの表面に接触させることにより当該変動体ウェーハＷの表面が研磨（加工）される。
【００１９】
研磨ヘッド１０の内部には液体供給ヘッド２０が設けられている。液体供給ヘッド２０は、円柱状の液体供給ヘッド本体２１の一方の円形端面の中心から回転軸２２が突出する構造となっている。液体供給ヘッド本体２１が研磨ヘッド本体１１の凹部１１ａ内に配置されるとともに回転軸２２が研磨ヘッド１０の軸保持部１３に固定されたすべり軸受け１４に抜け止めされた状態で回転自在に支持されている。これにより、回転軸１６の回転に伴って研磨ヘッド１０が回転する際に、液体供給ヘッド２０が、研磨ヘッド１０の回転と同方向に研磨ヘッド１０の回転速度より遅い速度にて回転する。具体的な構成については後述するが、液体供給ヘッド２０には、回転軸２２の軸心を通る縦流路２５１を含む流路網２５が設けられている。なお、縦流路２５１は、研磨ヘッド１０の固定部材１５および回転軸１６の軸心を所定の遊びをもって貫通している。
【００２０】
更に、この研磨装置は、気体溶存液生成機構５０を備えている。気体溶存液生成機構５０は、純水や処理薬液等の液体を貯めた貯液槽５１、ポンプ５２、窒素、空気、酸素等の気体を収納したボンベ５３、及び加圧槽５５を有している。貯液槽５１から加圧槽５５に延びる送通管５８ａにポンプ５２が設けられ、送通管５８ａの貯液槽５１とポンプ５２との間の部位にボンベ５３からの気体が開閉弁５４の設けられた送通管５８ｂを介して供給されるようになっている。ポンプ５２の動作によって、貯液槽５１からの液体にボンベ５３からの気体が混ざった気体混合液が送通管５８ａを通って加圧槽５５に圧送される。加圧槽５５では、ポンプ５２によって圧送されることにより気体混合液が加圧されて、気体が液中に溶解し、気体の溶解濃度の高い気体溶存液が生成される。なお、圧力調整器５６によって加圧槽５５内の圧力を調整することができる。
【００２１】
気体溶存液生成機構５０にて生成される気体溶存液が加圧状態を維持しつつ送通管５８ｃを通って液体供給ヘッド２０に供給される。前述した気体供給ヘッド２０に設けられた縦流路２５１と気体溶存液生成機構５０から延びる送通管５８ｃとはロータリージョイント３０にて接続され、液体供給ヘッド２０の回転とともに回転する縦流路２５１に送通管５８ａからの気体溶存液が供給できるようになっている。
【００２２】
液体供給ヘッド２０に設けられた流路網２５の構成について、特に、図２、図３及び図４を参照して説明する。
【００２３】
液体供給ヘッド２０の回転軸２２の軸心を通って液体供給ヘッド本体２１の中央を上部から下方に延びる縦流路２５１に続いて、８つの横流路２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、２５２ｅ、２５２ｆ、２５２ｇ、２５２ｈが液体供給ヘッド本体２１の周辺部に向けて放射状に延びている。そして、各横流路２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、２５２ｅ、２５２ｆ、２５２ｇ、２５２ｈに続いて、吐出流路２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃ、２５３ｄ、２５３ｅ、２５３ｆ、２５３ｇ、２５３ｈが、液体供給ヘッド本体２１の研磨ヘッド本体１１の開口から露出する円形端面で開口する吐出口２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ、２５４ｄ、２５４ｅ、２５４ｆ、２５４ｇ、２５４ｈまで延びている。各吐出流路２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃ、２５３ｄ、２５３ｅ（図示されていないが、吐出流路２５４ｆ、２５４ｇ、２５４ｈについても同じ）は、図４に示すように、対応する横流路２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、２５２ｅから直下方に延びる直流路２５３ａａ、２５３ｂａ、２５３ｃａ、２５３ｄａ、２５３ｅａと、それに続いて斜め下方（例えば、半導体ウェーハＷの表面に対する角度が３０度以下の角度）に延びて吐出口２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ、２５４ｄ、２５４ｅに至る傾斜流路２５３ａｂ、２５３ｂｂ、２５３ｃｂ、２５３ｄｂ、２５３ｅｂとから構成されている。各傾斜流路２５３ａｂ、２５３ｂｂ、２５３ｃｂ、２５３ｄｂ、２５３ｅｂは、対応する直流路２５３ａａ、２５３ｂａ、２５３ｃａ、２５３ｄａ、２５３ｅａから研磨ヘッド１０の回転方向（図３における方向Ａ）と逆方向に向いて斜め下方に傾斜している。また、各傾斜経路２５３ａｂ、２５３ｂｂ、２５３ｃｂ、２５３ｄｂ、２５３ｅｂの吐出口２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ、２５４ｄ、２５４ｅの近傍位置に絞り部２５５ａ、２５５ｂ、２５５ｃ、２５５ｄ、２５５ｅが形成されている。
【００２４】
上述したような構成の研磨装置では、テーブル２００の回転に伴って回転する半導体ウェーハＷの表面に研磨部１２が接触した状態で研磨ヘッド１０が回転する。このとき、研磨ヘッド１０の内部においてすべり軸受け１４に回転軸２２が支持される液体供給ヘッド２０が研磨ヘッド１０と同じ方向に、研磨ヘッド１０の回転速度より遅い速度にて回転する。この状態で、気体溶存液生成機構５０から液体供給ヘッド２０の縦流路２５１に供給される気体溶存液が、縦流路２５１から８つの横流路２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、２５２ｅ、２５２ｆ、２５２ｇ、２５２ｈに分岐して流れる。そして、各横流路２５２ａ、２５２ｂ、２５２ｃ、２５２ｄ、２５２ｅ、２５２ｆ、２５２ｇ、２５２ｈを流れる気体溶存液が、各吐出流路２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃ、２５３ｄ、２５３ｅ、２５３ｆ、２５３ｇ、２５３ｈを流れて吐出口２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ、２５４ｄ、２５４ｅ、２５４ｆ、２５４ｇ、２５４ｈから後述する微細気泡を含有する液体となって半導体ウェーハＷの研磨ヘッド１０の研磨部１２が接触する部位の近傍に向けて吐出する。
【００２５】
気体溶存液が、各吐出流路２５３ａ、２５３ｂ、２５３ｃ、２５３ｄ、２５３ｅ（吐出流路２５３ｆ、２５３ｇ、２５３ｈについても同じ）における傾斜流路２５３ａｂ、２５３ｂｂ、２５３ｃｂ、２５３ｄｂ、２５３ｅｂの絞り部２５５ａ、２５５ｂ、２５５ｃ、２５５ｄ、２５５ｅを通過する際の加圧及び、通過後の圧力解放によって、液中に溶解していた気体が微細気泡（例えば、マイクロバブル、マイクロナノバブル、ナノバブル）として顕在化し、各吐出口２５４ａ、２５４ｂ、２５４ｃ、２５４ｄ、２５４ｅから多数の微細気泡を含有する液体が吐出する。このようにして、微細気泡を含有する液体が回転する研磨ヘッド１０の研磨部１２及び半導体ウェーハＷの表面に供給され、微細気泡を含有する液体の存在のもとで回転する研磨ヘッド１０の研磨部１２による半導体ウェーハＷの研磨（加工）がなされる。
【００２６】
このように微細気泡を含有する気体の存在のもとで回転する研磨ヘッド１０の研磨部１２による半導体ウェーハＷの研磨がなされるので、微細気泡が、研磨部１２と半導体ウェーハＷの隙間や、研磨部１２の表面の隣接する砥粒間に入り込んで両者の摩擦を低減させる作用、微細気泡の異物（研磨部１２から離脱した砥粒や研磨屑等）への吸着、微細気泡の成長による異物を浮揚させる作用等の微細気泡の特徴を利用して研磨部位からの異物の効果的な除去を行いつつ半導体ウェーハＷの表面をより安定的に研磨することができるようになる。
【００２７】
そして、研磨ヘッド１０の内部に配置された液体供給ヘッド２０内で生成された微細気泡を含有する液体、具体的には、吐出流路２５３ａ〜２５３ｈ（傾斜流路２５３ａｂ〜２５３ｅｂ等）の吐出口２５４ａ〜２５４ｈの近傍に形成された絞り部２５５ａ〜２５５ｅ等にて生成された微細気泡を含有する液体が回転する研磨ヘッド１０の研磨部１２と半導体ウェーハＷの表面に供給されるので、発生から間もないことで微細な大きさを維持したより多くの微細気泡を含有する液体を研磨ヘッド１０の研磨部１２及び半導体ウェーハＷに供することができる。よって、切削屑や砥粒等のゴミを微細気泡に吸着させて効果的に取り除くことができるとともに、その発生当時の気泡の径が保たれたまま供給される微細気泡が研磨部１２表面の隣接する砥粒間により多く入り込んで効果的な摩擦低減を図れる等、微細気泡を含有する液体を半導体ウェーハＷ（被加工物）の表面の研磨（加工）に有効に利用することができるようになる。
【００２８】
また、研磨ヘッド１０の内側において、液体供給ヘッド２０における傾斜流路２５３ａｂ〜２５３ｅｂ等の吐出口２５４ａ〜２５４ｈから半導体ウェーハＷの研磨ヘッド１０の研磨部１２が接触する部位の近傍に向けて液剤が吐出するので、当該液剤が半導体ウェーハＷの表面に斜め上方から吹き付けられる。そして、研磨ヘッド１０のリング状の研磨部１２に複数の切欠き部１２１ａ〜１２１ｐが形成されていることと相まって、研磨屑や砥粒を効率的に研磨ヘッド１０の外側に流し出すことができ、微細気泡を多数含有する液体の置換性が向上して、半導体ウェーハＷを効率的に清浄にすることができる。
【００２９】
更に、液体供給ヘッド２０の回転軸２２が研磨ヘッド１０のすべり軸受け１４に支持されることにより、液体供給ヘッド２０が研磨ヘッド１０と同一方向で、研磨ヘッド１０の回転速度より遅い速度で回転した状態で、各吐出口２５４ａ〜２５４ｈから液体が吐出する。このため、研磨ヘッド１０が液体供給ヘッド２０に対して相対的に比較的低速にて回転するようになり、各吐出口２５４ａ〜２５４ｈから吐出する液剤が研磨ヘッド１０の研磨部１２の各部分にむらなく供給することができる。
【００３０】
また、液体供給ヘッド２０に設けられた流路網２５における各吐出流路２５３ａ〜２５３ｈを構成する各傾斜流路２５３ａｂ〜２５３ｅｂ等は、対応する直流路２５３ａａ〜２５３ｅａから研磨ヘッド１０の回転方向（図２における方向Ａ）と逆方向に向いて斜め下方に傾斜しているので、各吐出流路２５３ａ〜２５３ｈを通って各吐出口２５４ａ〜２５４ｈから研磨ヘッド１０の回転に逆らう方向に液体が吐出するようなる。このため、液体が比較的高い相対速度にて研磨ヘッド１０の内側から供給されるので、砥粒や研磨屑等の異物をより効率的に研磨ヘッド１０の外側に流し出すことができるようになる。
【００３１】
なお、液体供給ヘッド２０に設けられる流路網２５は、前述したもの（図２及び図３参照）に限られず、絞り部の形成された単一または複数の流路にて構成することができる。
【００３２】
また、研磨ヘッド１０の研磨部１２は、切欠き部１２１ａ〜１２１ｐによって分割される複数の研磨体にて構成されるものでなく、例えば、図５に示すように、リング状の研磨部１２の全体が研磨体にて構成されるものであってもよい。
【００３３】
流路網２５における各吐出流路２５３ａ〜２５３ｈは、半導体ウェーハＷの回転方向と同方向に液体を吐出するように形成されるものであってもよい。ただし、研磨が行われれば問題ないが、半導体ウェーハＷの回転方向と異なる方向に液体が吐出されるほうが、半導体ウェーハＷに供給される液体の置換性が良くなり、好ましい。
【００３４】
流路網２５における各流路は、吐出口２５４ａ〜２５４ｈに向けて傾斜するものであったが、これに限られない。傾斜しているほうが、液体の流れが良くなり、置換性が向上するので好ましいが、必ずしも傾斜している必要はなく、研磨部１２の半導体ウェーハＷ（被加工物）との接触部の近傍に微細気泡を含有した液体を供給できるものであればよい。また、傾斜させる場合であっても、その傾斜角度は３０度以下に限定されるものではない。
【００３５】
研磨ヘッド１０の回転速度と液体供給ヘッド２０との回転速度は、研磨部１２に微細気泡含有の液体が当たる機会が多くなるという観点から、異なるほうが好ましいが、同じであってもよいし、研磨ヘッド１０の回転速度が液体供給ヘッド２０の回転速度より遅くてもよい。
【００３６】
テーブル２００の回転方向と、加工ヘッド１００の回転方向とは、同方向でもよいが、相対速度が大きくなるという観点から、異なることが好ましい。
【００３７】
図３に示すように研磨部１２に形成される複数の切欠き部１２１ａ〜１２１ｐは、外方に向けて広がる形状であったが、これに限られず、等幅のものであってよい。また、各切欠き部１２１ａ〜１２１Ｐは、研磨ヘッド１０の中心からの放射状ではなく、例えば、液体供給ヘッド２０から微細気泡が供給される方向に沿って斜めに形成されるものであってもよい。この場合、液体の流れが良くなり、供給される液体の置換性が向上する。
【符号の説明】
【００３８】
１０ 研磨ヘッド（工作具）
１１ 研磨ヘッド本体
１１ａ 凹部
１２ 研磨部（加工部）
１３ 軸保持部
１４ すべり軸受け
１５ 固定部材
１６ 回転軸
２０ 液体供給ヘッド
２１ 液体供給ヘッド本体
２２ 回転軸
２５ 流路網
３０ ロータリージョイント
５０ 気体溶存液生成機構
５１ 貯液槽
５２ ポンプ
５３ ボンベ
５４ 開閉弁
５５ 加圧槽
５６ 圧力調整器
５８ａ〜５８ｃ 送通管
１２１ａ〜１２１ｂ 切欠き部
２５１ 縦流路
２５２ａ〜２５２ｈ 横流路
２５３ａ〜２５３ｈ 吐出流路
２５３ａａ〜２５３ｅａ 直流路
２５３ａｂ〜２５３ｅｂ 傾斜流路
２５４ａ〜２５４ｈ 吐出口
２５５ａ〜２５５ｈ 絞り部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する工作具を被加工物の表面に接触させて当該被加工部物の表面を加工する加工ヘッドであって、
前記工作具の内部に設けられ、供給される液体を導いて前記被加工物の前記工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出する少なくとも１つの流路を備え、
前記流路には絞り部が形成された加工ヘッド。
【請求項２】
前記工作具は、前記被加工部に対向して開口する凹部が形成されるとともに、該凹部の開口を囲むように配置されて前記被加工物の表面に接触するリング状の加工部を有し、
前記工作具の前記凹部内に配置され、供給される液体を導いて前記被加工物の前記加工部が接触する部位の近傍に向けて吐出する前記流路を有する液体供給部を備えた請求項１記載の加工ヘッド。
【請求項３】
前記加工部には、リング状の当該加工部の内側と外側とを連通する複数の切欠き部が形成された請求項２記載の加工ヘッド。
【請求項４】
前記液体供給部は、前記工作具の前記凹部内に回転自在に支持された請求項２または３記載の加工ヘッド。
【請求項５】
前記工作具は、当該工作具と同軸となるすべり軸受けを有し、
前記液体供給部は、前記すべり軸受けに回転自在に支持される軸部を有する請求項４記載の加工ヘッド。
【請求項６】
前記流路は、前記工作具の回転に逆らう方向に液体を吐出するように前記液体供給部内に配置された請求項２乃至５のいずれかに記載の加工ヘッド。
【請求項７】
前記流路は、斜め上方から前記被加工物の前記加工部が接触する部位の近傍に向けて液剤を吐出するように前記液体供給部内に配置された請求項２乃至６のいずれかに記載の加工ヘッド。
【請求項８】
前記流路は、前記液体供給部の中央部を上部から下方に前記気体含有液を導く縦流路と、
該縦流路に続いて前記液体供給部の中央部から周辺部に延びる横流路と、
該横流路から前記液体供給部の前記被加工物に対向する面で開口する吐出口まで続く吐出流路とを有し、
前記絞り部は、前記吐出流路に形成された請求項２乃至７のいずれかに記載の加工ヘッド。
【請求項９】
前記吐出流路は、斜め上方から前記被加工物の前記加工部が接触する部位の近傍に液剤を吐出する傾斜流路を有し、
前記絞り部は、前記傾斜流路に形成された請求項８記載の加工ヘッド。
【請求項１０】
前記液体供給部は、複数の流路を有し、該複数の流路から前記被加工物の前記加工部が接触する複数の部位それぞれの近傍に向けて液剤が吐出される請求項２乃至９のいずれかに記載の加工ヘッド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の加工ヘッドと、
気体を液体に溶解させて気体溶存液を生成し、前記気体溶存液を前記加工ヘッドの前記流路に供給する気体溶存液生成機構とを備えた加工機械。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の加工ヘッドを用い、
前記加工ヘッドの前記流路に気体溶存液を供給するステップと、
前記気体溶存液が前記流路の絞り部を通過する際に発生する微細気泡を含有する液体を前記工作具の内側から前記被加工物の当該工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出しつつ、前記工作具の回転によって前記被加工物の表面を加工するステップとを有する加工方法。
【請求項１】
回転する工作具を被加工物の表面に接触させて当該被加工部物の表面を加工する加工ヘッドであって、
前記工作具の内部に設けられ、供給される液体を導いて前記被加工物の前記工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出する少なくとも１つの流路を備え、
前記流路には絞り部が形成された加工ヘッド。
【請求項２】
前記工作具は、前記被加工部に対向して開口する凹部が形成されるとともに、該凹部の開口を囲むように配置されて前記被加工物の表面に接触するリング状の加工部を有し、
前記工作具の前記凹部内に配置され、供給される液体を導いて前記被加工物の前記加工部が接触する部位の近傍に向けて吐出する前記流路を有する液体供給部を備えた請求項１記載の加工ヘッド。
【請求項３】
前記加工部には、リング状の当該加工部の内側と外側とを連通する複数の切欠き部が形成された請求項２記載の加工ヘッド。
【請求項４】
前記液体供給部は、前記工作具の前記凹部内に回転自在に支持された請求項２または３記載の加工ヘッド。
【請求項５】
前記工作具は、当該工作具と同軸となるすべり軸受けを有し、
前記液体供給部は、前記すべり軸受けに回転自在に支持される軸部を有する請求項４記載の加工ヘッド。
【請求項６】
前記流路は、前記工作具の回転に逆らう方向に液体を吐出するように前記液体供給部内に配置された請求項２乃至５のいずれかに記載の加工ヘッド。
【請求項７】
前記流路は、斜め上方から前記被加工物の前記加工部が接触する部位の近傍に向けて液剤を吐出するように前記液体供給部内に配置された請求項２乃至６のいずれかに記載の加工ヘッド。
【請求項８】
前記流路は、前記液体供給部の中央部を上部から下方に前記気体含有液を導く縦流路と、
該縦流路に続いて前記液体供給部の中央部から周辺部に延びる横流路と、
該横流路から前記液体供給部の前記被加工物に対向する面で開口する吐出口まで続く吐出流路とを有し、
前記絞り部は、前記吐出流路に形成された請求項２乃至７のいずれかに記載の加工ヘッド。
【請求項９】
前記吐出流路は、斜め上方から前記被加工物の前記加工部が接触する部位の近傍に液剤を吐出する傾斜流路を有し、
前記絞り部は、前記傾斜流路に形成された請求項８記載の加工ヘッド。
【請求項１０】
前記液体供給部は、複数の流路を有し、該複数の流路から前記被加工物の前記加工部が接触する複数の部位それぞれの近傍に向けて液剤が吐出される請求項２乃至９のいずれかに記載の加工ヘッド。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の加工ヘッドと、
気体を液体に溶解させて気体溶存液を生成し、前記気体溶存液を前記加工ヘッドの前記流路に供給する気体溶存液生成機構とを備えた加工機械。
【請求項１２】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の加工ヘッドを用い、
前記加工ヘッドの前記流路に気体溶存液を供給するステップと、
前記気体溶存液が前記流路の絞り部を通過する際に発生する微細気泡を含有する液体を前記工作具の内側から前記被加工物の当該工作具が接触する部位の近傍に向けて吐出しつつ、前記工作具の回転によって前記被加工物の表面を加工するステップとを有する加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−４３２３９（Ｐ２０１３−４３２３９Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８１５４８（Ｐ２０１１−１８１５４８）
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２３日（２０１１．８．２３）
【出願人】（０００００２４２８）芝浦メカトロニクス株式会社 (907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]