CN115443206A

CN115443206A - 研磨***

Info

Publication number: CN115443206A
Application number: CN202180030565.2A
Authority: CN
Inventors: 高桥笃; 前泽明弘; 月形扶美子; 沟口启介
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2020-04-27
Filing date: 2021-04-12
Publication date: 2022-12-06
Anticipated expiration: 2041-04-12
Also published as: US20230191554A1; TW202218796A; WO2021220787A1; JPWO2021220787A1; CN115443206B; TWI801842B

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够简单且精度良好地对被研磨物的研磨量进行测量的研磨***。本发明的研磨***是使用研磨剂浆料对被研磨物进行研磨的研磨***，其特征在于，具有研磨量计算工序部，该研磨量计算工序部对来源于完成加工浆料中被研磨物的、元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的游离金属离子的量进行测定，根据所述游离金属离子的量来计算所述被研磨物的研磨量。

Description

研磨***

技术领域

本发明涉及研磨***。更详细地说，涉及能够简单且精度良好地对被研磨物的研磨量进行测量的研磨***。

背景技术

在玻璃的精密研磨加工中，使用氧化铈等稀土类氧化物作为研磨剂(也被称作“研磨材料”)。在光学玻璃、智能手机的玻璃盖板以及车载显示屏的玻璃盖板等多种产品的精加工工序中，实施使用了氧化铈的研磨工序。

在玻璃的研磨加工中，一般通过以下这样的方法来使用氧化铈研磨剂。通过研磨布或刷子等，将使氧化铈的微粒子分散于水等而得到的浆料按压在玻璃上，一边施加压力一边使它们相对运动来实施研磨加工。研磨加工的速度或表面的精加工品质受到加工时的压力、相对运动速度、加工面的温度、浆料的性状、研磨布或刷子的性状等各种因子的影响，由于各个因子时刻变化，因而难以在每次的研磨加工中都得到相同的加工品质。

期望在研磨加工中对研磨量(厚度)严格地进行管理。如果是光学用玻璃，在几十μm的加工中，需要以正负几μm以下的精度实施研磨加工。在研磨量不足的情况下，需要再次实施加工，在该情况下，工序的生产能力降低。与之相对，在研磨量超过规格值的情况下，所加工的玻璃会作为次品而被废弃。

虽然做出了在物理上对研磨量(厚度)实时评价的方案(例如，参照专利文献1和专利文献2)，但是出于以下理由，难以以数μm的精度对研磨量进行评价。

在研磨加工中，如上所述，将待研磨加工的玻璃夹在粘贴有研磨布等的上平板和下平板之间，一边供给研磨剂浆料，一边在上平板和下平板之间施加压力，使上下平板向相对方向旋转来进行研磨。在这里所使用的研磨布一般使用使聚氨酯等材料发泡的厚度为1mm～数mm左右的片状的合成树脂发泡体，利用上下板的压力引起压缩变形。

在研磨加工时，由于所流入的浆料或研磨加工中产生的热的影响，研磨布的弹性会发生变化，因而研磨机的上平板与下平板之间的间隔与玻璃要被研磨的厚度不一致。

因此，即使通过提高机械精度来对研磨机的上下的平板的间隔进行控制，也难以对玻璃的研磨量进行控制。并且，即使例如通过涡电流式的膜厚计等对上下板的间隔进行测量，也难以正确地评价玻璃的研磨量。

另外，玻璃的研磨加工所使用的研磨剂浆料通常并不是流动冲刷使用，在研磨加工中反复使用之后会进行更换、废弃。由于研磨剂浆料中的、通过研磨加工而产生的玻璃成分浓度上升，因而研磨加工速度或精加工品质下降。

因此，在使用一定次数之后更换为新的研磨剂浆料。由于难以在现场简单且短时间地对研磨剂浆料中的玻璃成分量进行测量，因而例如能够采用两周至一月更换一次的方法进行研磨剂浆料的更换。研磨剂浆料所包含的玻璃成分量随着所使用的研磨机而变化，因此在更换的时机存在玻璃成分过多而处于不适合研磨加工的状态的情况，也存在玻璃成分的量少而还不需要进行交换却被废弃的情况。从提高研磨加工的品质、研磨剂的有效利用的两方面来看都不是优选的。

为了评价浆料的状态，使用ICP(Inductively Coupled Plasma；电感耦合等离子体)发光分光分析法(也称作“ICP－AES”)等方法，能够进行浆料中所包含的元素的定量(例如，参照专利文献3和专利文献4。)，然而现状是分析会花费时间，在制造现场不能够短时间、简单而精度良好地掌握被研磨物的研磨量。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2006-231470号公报

专利文献2：(日本)特开2006-231471号公报

专利文献3：(日本)特许第5370598号公报

专利文献4：国际公开第2013/122123号

发明内容

发明所要解决的技术问题

本发明是鉴于上述问题、状况而作出的，所要解决的技术问题在于提供一种能够简单且精度良好地对被研磨物的研磨量进行测量的研磨***。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的发明人为了解决上述技术问题而对上述问题的原因等进行了探讨，结果发现在使用氧化铈作为研磨剂对玻璃进行研磨的情况下，硅元素以外的成分、特别是元素周期表第一主族或第二主族的金属元素作为游离金属离子在研磨加工后的浆料中游离。另外，如果研磨量增加，则该离子浓度相对于玻璃的研磨量大致线性地增加。因此，发现了通过对研磨剂浆料中的游离金属离子浓度进行测量，能够在短时间内精度良好对研磨量即研磨加工的玻璃的量进行测量。

另外，本发明的发明人意识到如果研磨量增加，则会出现不仅是完成加工的浆料中的游离金属离子浓度、电导率也几乎线性增加这一现象，从而得到本发明。

即，本发明的上述技术问题能够通过以下方式解决。

1.一种研磨***，使用研磨剂浆料对被研磨物进行化学机械研磨，其特征在于，

所述被研磨物是含有元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的玻璃，

具有研磨量计算工序部，该研磨量计算工序部对来源于完成加工浆料中的被研磨物的、所述金属元素的游离金属离子的量进行测定，根据所述游离金属离子的量来计算所述被研磨物的研磨量。

2.根据1所述的研磨***，其特征在于，

基于所述被研磨物的研磨量来决定研磨的终点。

3.根据1或2所述的研磨***，其特征在于，

基于所述被研磨物的研磨量来决定研磨剂浆料的废弃时机。

4.根据1至3中任一项所述的研磨***，其特征在于，

来源于所述被研磨物的游离金属离子是元素周期表第一主族金属元素的游离金属离子。

5.根据1至4中任一项所述的研磨***，其特征在于，

来源于所述被研磨物的游离金属离子是钠离子或钾离子。

6.根据1至5中任一项所述的研磨***，其特征在于，

所述研磨剂浆料含有氧化铈。

7.一种研磨***，使用研磨剂浆料对被研磨物进行化学机械研磨，其特征在于，

具有研磨量计算工序部，该研磨量计算工序部对完成加工浆料的电导率进行测定，根据所述电导率来计算所述被研磨物的研磨量。

发明的效果

根据本发明的上述方法，能够提供一种可简单且精度良好地对被研磨物的研磨量进行测量的研磨***。

对于呈现本发明的效果或作用的机制来说，虽然尚未明确，但推测如下。

意识到如果完成加工的研磨剂浆料所含有的玻璃成分量增加、即研磨量增加，则研磨剂浆料的电导率或离子浓度相对于研磨量大致线性地增加这一现象。

从该现象可以推定，在使用氧化铈的研磨加工中，被研磨物(玻璃)不是固态物质而是处于溶解状态，研磨加工前的玻璃所含有的硅元素以外的成分即元素周期表第一主族或第二主族金属元素作为离子在研磨加工后的浆料中，与研磨量成比例地游离。

因此，推定能够通过对完成加工研磨剂浆料中的游离金属离子的量进行测定，从而精度良好地对研磨量进行测定。

另一方面，研磨量也能够通过电导率的测定来进行的理由能够如以下这样考虑。玻璃通过研磨加工而被研磨，玻璃成分混入研磨剂浆料。而且，离子从玻璃成分游离(＝游离离子)。因此，能够认为游离离子导致浆料的电导率上升。

也就是说，以下关系式成立。

(浆料中的被研磨的玻璃的量)∝(游离离子的量)∝(电导率)

因此，推定可以根据游离金属离子的量来计算玻璃的研磨量，也可以根据电导率来计算玻璃的量。

图2B是Type1玻璃的研磨加工例。具体地说，对后述、Type1玻璃(含有Na的、以SiO₂作为主要成分的被研磨物)进行研磨时的，研磨剂浆料中的硅元素成分量(Si成分量)也就是表示玻璃的研磨量和研磨剂浆料中来源于被研磨物的游离Na离子浓度的关系的一个例子。详细情况将如后所述，由于游离Na离子浓度与玻璃的研磨量对应而成比例地增加，因此通过对游离Na离子浓度进行测量，能够精度良好地掌握被研磨加工的玻璃的量即研磨量。

由于游离金属离子浓度能够简单且在短时间内测量，因此能够实时地掌握研磨加工时的玻璃的研磨量，并且能够抑制每次研磨加工的研磨量的偏差。并且，能够根据所含有的玻璃成分的量来设定浆料的更换时机，能够抑制加工品质的下降、抑制无谓的研磨剂更换导致的研磨剂消耗。

附图说明

图1是表示本发明的研磨***的一个例子的示意图；

图2A是Type1的玻璃的研磨加工例；

图2B是Type1的玻璃的研磨加工例；

图2C是Type1的玻璃的研磨加工例；

图2D是Type1的玻璃的研磨加工例；

图2E是Type1的玻璃的研磨加工例；

图2F是Type1的玻璃的研磨加工例；

图3A是Type2的玻璃的研磨加工例；

图3B是Type2的玻璃的研磨加工例；

图3C是Type2的玻璃的研磨加工例；

图3D是Type2的玻璃的研磨加工例；

图3E是Type2的玻璃的研磨加工例；

图3F是Type2的玻璃的研磨加工例；

图4A是Type3的玻璃的研磨加工例；

图4B是Type3的玻璃的研磨加工例；

图4C是Type3的玻璃的研磨加工例；

图4D是Type3的玻璃的研磨加工例；

图4E是Type3的玻璃的研磨加工例；

图4F是Type3的玻璃的研磨加工例。

具体实施方式

本发明的研磨***是使用研磨剂浆料对被研磨物进行化学机械研磨的研磨***，其特征在于，所述被研磨物是含有元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的玻璃，具有研磨量计算工序部，该研磨量计算工序部对来源于已加工浆料中的被研磨物的、所述金属元素的游离金属离子的量进行测定，根据所述游离金属离子的量来计算所述被研磨物的研磨量。该特征是与以下各实施方式(方案)共通或对应的技术特征。

作为本发明的实施方式，从体现本发明效果的观点来看，优选基于所述被研磨物的研磨量来决定研磨的终点。

并且，从体现本发明效果的观点来看，优选基于所述被研磨物的研磨量来决定研磨剂浆料的废弃时机。

另外，在本发明中，优选来源于所述被研磨物的游离金属离子是元素周期表第一主族金属元素的游离金属离子。元素周期表的第一主族的金属元素容易出现从被研磨物(玻璃)的游离，由此，从能够简单地测定游离金属离子浓度或电导率来看是优选的。

作为本发明的实施方式，来源于所述被研磨物的游离金属离子是钠离子或钾离子，这样一来，由于从玻璃游离的离子量多，能够简单地进行测定，因而是优选的。

所述研磨剂浆料优选含有氧化铈。由此，通过对被研磨物即玻璃进行化学机械研磨，玻璃在浆料中不是以固态物质，而是以溶解状态或凝胶状存在，因而玻璃所含有的金属离子容易游离，因而是优选的。

本发明的研磨***是使用研磨剂浆料对被研磨物进行化学机械研磨的研磨***，其特征在于，所述被研磨物是含有元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的玻璃，具有研磨量计算工序部，该研磨量计算工序部对完成加工的浆料的电导率进行测定，根据所述电导率来计算所述被研磨物的研磨量。

以下，对本发明及其构成要素、用于实施本发明的方式/方案进行详细的说明。需要说明的是，在本申请中，“～”以包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用。

并且，在本发明中，“研磨剂浆料”是指，包含与研磨加工工序相应的下述各种研磨剂浆料而笼统表达的浆料。从研磨加工工序的观点来看，“初期研磨剂浆料”是指研磨初期的加工液，含有研磨剂构成成分和水并且实质上不含有被研磨物构成成分。“完成加工研磨剂浆料”是指含有被研磨物构成成分的研磨剂浆料。

另外，在本发明中“化学机械研磨”是指通过研磨剂自身具有的表面化学作用或研磨剂浆料所含有的化学成分的作用，使研磨剂和被研磨物的相对运动导致的机械研磨效果增大，从而得到高速且平滑的研磨面的研磨。

《研磨***》

本发明的研磨***是使用研磨剂浆料而对被研磨物进行化学机械研磨的研磨***，其特征在于，所述被研磨物是含有元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的玻璃，具有研磨量计算工序部，该研磨量计算工序部对来源于完成加工浆料中的被研磨物的、所述金属元素的游离金属离子的量进行测定，根据所述游离金属离子的量来计算所述被研磨物的研磨量。

图1是表示本发明的研磨***的一个例子的示意图。本发明的研磨***优选具有：研磨加工工序部1，其使用研磨机12进行研磨加工；研磨剂浆料回收工序部2，其具有贮存向研磨加工工序部1供给的研磨剂浆料的浆料供给箱21。而且，将研磨加工后被浆料供给箱21回收的完成加工研磨剂浆料向研磨机12供给并反复循环使用。而且，在研磨量达到极限时进行更换、废弃。在本发明中，具有研磨量计算工序部3(未图示)，该研磨量计算工序部3对该浆料供给箱21中的、来源于研磨剂浆料中的被研磨物的、元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的游离金属离子的量进行测定，根据所述游离金属离子的量来计算所述被研磨物的研磨量。

游离金属离子量的测定可以使用测定传感器而直接对浆料供给箱21中的、完成加工研磨剂浆料的游离金属离子浓度进行测定，也可以对浆料供给箱21中的完成加工研磨剂浆料采样适当量来进行测定。也可以基于该测定值和预先生成的被研磨物的研磨量与游离金属离子量的标定线来正确且简单地对被研磨物的研磨量进行测量。正确且简单地对研磨量进行测量的工序由研磨量计算工序部3进行。

在研磨量计算工序部3，可以代替游离金属离子浓度而同样地对完成加工浆料的电导率进行测定，根据所述电导率来计算所述被研磨物的研磨量。

(1)研磨加工工序部

在研磨加工工序部1中，优选通过研磨加工和研磨部的清洗来构成一个研磨加工工序部。

(1－1)研磨加工

在研磨加工工序部1，优选研磨机12具有研磨平板，在该研磨平板粘贴有由无纺布、合成树脂发泡体或合成皮革等构成的研磨布、或者研磨刷。优选该研磨平板由上平板和下平板构成，构成为能够转动。在研磨作业时，能够通过上平板和下平板来夹住被研磨物(例如，光学玻璃等)，一边使用压板以规定的按压力N按压于上述研磨平板，一边供给研磨剂浆料，使研磨平板向相对方向旋转。

研磨垫在进行了连续研磨之后，能够进行垫修整或者垫清刷。垫修整是指通过对垫进行物理切削使其表面粗糙，从而将垫状态保持为恒定的处理。与之相对，垫清刷是指不对垫进行切削地为了将垫的凹凸所包含的研磨屑等除去而进行的处理。

并且，可以在一个批次的加工中使用多台研磨机进行研磨。在这样的情况下，优选下一批次相对于前一批次的每批次的加工时间的变化幅度为10％以内。如果在该范围内，则能够抑制多台研磨机之间的研磨的加工时间的偏差。在这里，一个批次是指一次的研磨加工单位，例如能够在一个批次中对六片玻璃基板进行研磨加工。

(1－2)清洗

在被研磨后的玻璃基板和研磨机中附着有大量的研磨剂。因此，优选在研磨后从清洗水箱11供给水等来代替研磨剂浆料，由喷射嘴向附着于玻璃基板和研磨机的研磨剂喷洒而进行清洗。优选清洗按批次单位在研磨加工结束后进行。具体地说，优选按研磨加工开始(研磨剂浆料供给开始)→研磨加工结束(研磨剂浆料供给停止：一个批次的加工结束)→清洗(清洗水供给)→清洗结束(清洗水停止)来进行。

(2)研磨剂浆料回收工序部

研磨剂浆料回收工序部2具有对在研磨中使用的研磨剂浆料进行贮存的浆料供给箱21，能够对由研磨机12和清洗水箱11构成的***所排出的完成加工的研磨剂浆料进行回收。

在研磨剂浆料回收工序部2中，除了浆料供给箱21之外，可以具有对废弃的研磨剂浆料进行回收的回收混合液箱22。

在浆料供给箱21中，预先调制的初期研磨剂浆料随着研磨加工的开始而被泵向研磨机12供给，在研磨加工后被回收至浆料供给箱21，在研磨加工期间，在它们之间反复循环。

通过研磨，被研磨物的玻璃在研磨剂浆料中处于溶解或凝胶化的状态。如果研磨剂浆料中的Si成分的浓度上升，则容易发生研磨剂浆料的固化而成为研磨剂浆料中的异物。由于上述异物是产生刮痕等缺陷的原因，因而研磨剂浆料变得无法使用。因此，需要精度良好地测量研磨量。如果加入氧化硅析出固态物质的除去步骤，则研磨剂回收率降低。

在本发明中，通过设置研磨量计算工序部来解决该问题，研磨量计算工序部对来源于完成加工浆料中的被研磨物的、元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的游离金属离子的量进行测定，根据所述游离金属离子的量，计算所述被研磨物的研磨量。

需要说明的是，本发明中对游离金属离子的量进行测定的完成加工浆料是在研磨加工之后，向由研磨机12、清洗水箱11构成的研磨加工工序部1的***外排出而贮存于浆料供给箱21的研磨剂浆料。

(3)研磨量计算工序部

在研磨量计算工序部3中，对来源于完成加工浆料中的被研磨物的、元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的游离金属离子的量进行测定，根据所述游离金属离子的量来测量所述被研磨物的研磨量。

具体而言，研磨量计算工序部3具有对游离金属离子的量进行测定的测定器。而且，根据所述游离金属离子的量来计算所述被研磨物的研磨量。在浆料供给箱21中，可以直接设置传感器，使测定器与测定传感器一起例如在研磨剂浆料回收工序部2中一体化，或者，也可以从浆料供给箱21对完成加工研磨剂浆料采样适当量，对游离金属离子的量进行测定。

作为对浆料供给箱21中完成加工研磨剂浆料的游离金属离子浓度或电导率进行测定的时机，如上述“清洗”项所述，通过在研磨开始和研磨结束的时刻进行测定，能够排除清洗水的混入造成的对离子浓度的影响。

在采样后的处置中，可以废弃进行了测定的样品。由于测定所需的量为5mL左右，因此不会对测定精度造成大的影响。

需要说明的是，为了消除清洗水的影响，通过根据浆料的比重、水位的变化来进行测定，能够掌握所混入的清洗水的量。这样一来考虑清洗水混入导致的离子浓度的变化，能够掌握由于玻璃的研磨而产生的离子量，也就是说，能够掌握玻璃的研磨量。

(完成加工浆料中的游离金属离子浓度和电导率的测定)

在游离金属离子浓度的测定中，如下所述，能够使用测定离子浓度或电导率(电导率)的测量器。

在游离金属离子浓度或电导率(也称作“电气传导率”)的测定中，能够使用以下的测定设备等。

紧凑型电导率计：LAQUA twin，B－771(Horiba公司制造)

紧凑型钠离子仪：LAQUA twin，Na－11(Horiba公司制造)

紧凑型钾离子仪：LAQUA twin，K－11(Horiba公司制造)

在离子浓度测定时，优选使用采样片。

采样片：采样片B，Y046(Horiba公司制造)

(根据游离金属离子浓度或电导率来计算玻璃的研磨量的方法)

从进行了研磨加工的玻璃游离的离子成分的量根据所研磨的玻璃的种类而不同。

计算浆料中含有的玻璃的成分量的方法如下所述。

(1)事先针对每个被研磨物，对研磨量与浆料容量、游离金属离子浓度的关系进行评价，预先生成标定线。

(2)通过测定研磨加工后的浆料中的游离金属离子浓度来确认标定线，从而掌握浆料中的玻璃成分量。

如前所述，通过代替游离金属离子浓度而测定与游离金属离子浓度存在比例关系的电导率，也能够掌握研磨量。在该情况下，需要预先针对每个玻璃类型生成研磨量与电导率的标定线。

[研磨剂浆料]

本发明的研磨***是使用研磨剂浆料对被研磨物进行化学机械研磨的研磨***。

化学机械研磨通过物理作用和化学作用双方进行研磨，在半导体基板的表面或玻璃的研磨加工中，能够高精度地维持平坦性，并且得到充分的加工速度。

为了实施化学机械研磨，可以利用研磨剂自身具有的表面化学作用，也可以利用研磨剂浆料所含有的化学成分的作用。

在通过化学成分的作用进行化学机械研磨的情况下，作为化学成分，例如，能够使用氢氧化钾、氢氧化钠和氨等，例如，能够举出使用氢氧化钾和胶体二氧化硅的研磨***等。但是，从将所添加的化学成分导致的游离金属离子浓度或电导率的变化排除的观点来看，本发明中的研磨剂浆料优选为使用具有表面化学作用的研磨剂的研磨剂浆料。

并且，研磨剂浆料可以根据需要而含有分散剂等添加物。

(研磨剂)

作为具有表面化学作用的研磨剂，优选含有氧化铈。

与纯粹的氧化铈相比，大多使用将被称作氟碳铈矿的、大量含有稀土类元素的矿石进行煅烧之后再粉碎的氧化铈(例如，昭和电工公司、Solvey公司、Techno Rise公司、三井金属公司制造等)。氧化铈是主要成分，作为其他成分，可以含有镧、钕或镨等稀土类元素，除了氧化物之外还可以含有氟化物等。

本发明使用的研磨剂在上述研磨剂构成成分的含量为50质量％以上的情况下效果显著，因而是优选的。

研磨剂的粒子径取决于成为目标的被研磨物的平坦度，优选在0.1～5.0μm的范围内。

并且，优选研磨剂以0.1～20质量％的范围分散在水中。

(研磨剂的分散)

为了体现研磨剂浆料的化学机械研磨作用，优选研磨剂粒子在浆料中处于分散状态。可以通过添加分散剂或利用分散机进行处理而使浆料中的研磨剂粒子分散。

作为分散剂，可以使用丙烯酸－马来酸的共聚物等众所周知的分散剂。并且，为使研磨剂浆料中的研磨剂稳定地分散，可以使用分散机。

[被研磨物]

在本发明中，被研磨物是含有元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的玻璃。从对由玻璃游离的金属离子成分进行测量的观点来看，被研磨物优选为含有元素周期表第一主族金属元素的玻璃，进一步优选为含有Na元素或K元素的玻璃。

从对由玻璃游离的金属离子成分进行测量的观点来看，优选元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的含有率为玻璃整体的1质量％以上的范围。

并且，根据本发明，由于能够精度良好地测量被研磨物的研磨量因而适用于要求精密研磨的研磨，优选适用于光罩、镜头、棱镜等的光学玻璃，磁盘用玻璃基板，或者智能手机、车载显示屏的玻璃盖板等的研磨中。

以下，列举实施例对本发明具体地进行说明，但本发明不限于此。需要说明的是，在实施例中使用“部”或者“％”的表述，除非另有说明则表示“质量部”或“质量％”。

《被研磨物》

在以下的实施例中，作为被研磨物使用的Type1～3三种玻璃的详细情况如下所示。

[表1]

表I

Type1：作为元素周期表第一主族或第二主族的金属元素，含有Na、Mg和Ca的、以SiO₂为主要成分的被研磨物。

需要说明的是，MgO与CaO的质量比的值(MgO/CaO)为3。

Type2：作为元素周期表第一主族或第二主族的金属元素，含有Na和K的、以SiO₂为主要成分的被研磨物。

Type3：不含有元素周期表第一主族或第二主族的金属元素的、以SiO₂为主要成分的被研磨物。

需要说明的是，在表中，通过将各组成成分换算为氧化物时的质量％来表示。

〔实施例1〕

〈研磨剂浆料的调制〉

使氧化铈粒子(MIREK E21：三井金属公司制造)分散于水中，调制50L比重为1.15的浆料，将它们作为初期研磨剂浆料。

〈研磨加工〉

使用图1所示的本发明的研磨***，将调制的50L的初期研磨剂浆料收纳在研磨剂浆料工序部2的浆料供给箱21。

在研磨加工部1，使研磨布与上述玻璃接触，一边从浆料供给箱21供给研磨剂浆料，一边相对于接触面进行加压而使研磨垫与玻璃相对运动来开始研磨加工。在一次(一个批次)的加工中对各35片玻璃进行研磨加工，一边向研磨机循环供给研磨剂浆料一边实施研磨加工，从而分别达到50μm左右厚度的研磨量。反复使用该研磨剂浆料，实施共计十二次的研磨加工。

(研磨量、金属元素的浓度以及电导率的测定)

对各次加工的研磨量进行测定。研磨量是在每次研磨加工中，测定35片玻璃中、十片的研磨量(厚度)，取其算数平均值作为研磨量。

同样，针对每一次加工，采样5mL完成加工的研磨剂浆料，对研磨剂浆料中的Si成分量和Na、K、Mg和Ca的游离金属离子浓度以及浆料的25℃时的电导率进行测量。

需要说明的是，对于上述元素的浓度来说，对Na使用紧凑型钠离子仪(Horiba公司制造)，对K使用紧凑型钾离子仪(Horiba公司制造)，分别共用采样片(Horiba制造)进行测定。

对于Mg和Ca来说，在通过0.2μm孔径的PTFE薄膜过滤器对采样后的浆料进行过滤之后，通过前述ICP发光分光分析对滤液进行测定。

Si成分量是通过前述ICP发光分光分析对所采样的浆料进行测定而得到的。

使用紧凑型电导率计(LAQUA twin、B－771：Horiba公司制造)对电导率进行测定。需要说明的是，研磨剂浆料的总量由于采样和水分蒸发而逐渐减少。

〈评价结果〉

以上结果如表II～IV所示。需要说明的是，在以下的表中，游离Mg离子浓度一栏的“－”表示没有进行测定。

另外，基于表II～IV，对于Type1～3各玻璃的研磨加工，表示相对于累积研磨量的Si成分量，相对于Si成分量的Na、K、Mg的游离金属离子浓度以及电导率(相对于游离Na离子浓度的电导率)的图如图2A～图4F所示。图2A～图2F为Type1的玻璃的研磨加工例，图3A～图3F为Type2的玻璃的研磨加工例，图4A～图4F为Type3的玻璃的研磨加工例。

[表2]

表II

玻璃种类Type1

[表3]

表III

玻璃种类Type2

[表4]

表IV

玻璃种类Type3

在T_ype1和Type2的被研磨物中，可知与在研磨加工中使用的研磨剂浆料所含有的Si成分(来源于被研磨物的成分)的浓度变高成比例，来源于被研磨物的Na、K和Mg的金属元素的游离金属离子浓度和电导率成比例地上升。需要说明的是，Ca的游离金属离子浓度也同样地与研磨剂浆料所含有的Si成分(来源于被研磨物的成分)的浓度的变高而成比例地增加。

另一方面，在Type3的被研磨物中，即使在研磨加工中使用的研磨剂浆料所含有的Si成分(来源于被研磨物的成分)的浓度变高，也没有发现金属离子浓度和电导率的上升。

可以认为含有碱金属成分或碱土类金属离子成分的、以SiO₂为主要成分的被研磨物在进行研磨加工时，所含有的碱金属成分或碱土类金属离子成分在浆料中游离，从而产生浆料中的游离金属离子浓度的上升、电导率的上升。

也就是说，通过测量浆料中的游离金属离子浓度或者电导率，能够计算液体中含有的Si成分的量。

然而，碱金属离子或碱土类金属离子成分的游离量、电导率根据在研磨加工中使用的玻璃的种类而变化。因此，通过针对各玻璃的种类和研磨加工方法预先生成标定线来评价离子浓度或电导率，能够简单且精度良好地测量研磨剂浆料中的Si成分量即研磨量。

并且，通过基于所得到的研磨量决定研磨的终点，能够高效地实施符合目的的研磨加工。

同样，通过基于所得到的研磨量来决定研磨剂浆料的废弃时机，能够高效地实施符合目的的研磨加工。

[实施例2]

对使用Type1的玻璃，一边测定游离金属离子浓度一边调节研磨加工的时间而进行研磨的情况(实施例)与基于固定的研磨加工条件而研磨的情况(比较例)的研磨后的玻璃进行比较。

(研磨加工)

对于研磨加工，在实施例1记载的Type1的玻璃的研磨方法中，追加以下所述的变形而实施。

1.研磨剂浆料的容量为20L，所使用的研磨剂浆料在每次(一个批次)全部更换；

2.在每一个批次都实施研磨垫的清刷；

3.作为研磨加工的规格值，将研磨量设定在20μm±2μm(18～22μm)的范围内；

4.研磨加工次数为十次，分别在每次(一个批次)研磨35片玻璃(共计350片)；

5.在实施例和比较例中如下所述地改变研磨加工的时间。

〈实施例的研磨〉

在实施例中，在研磨中每五分钟测定一次研磨材料浆料的游离Na离子浓度，根据实施例1中得到的、研磨量(厚度)与游离Na离子浓度的关系来计算出被研磨物的研磨量，从而对各批的研磨加工时间进行调节。

〈比较例的研磨〉

对于比较例来说，最初将加工时间改变为30分、35分、40分、45分和50分而进行加工，确认研磨后的厚度为20μm的加工时间为36分，将各个加工时间固定为36分而进行研磨。

[评价]

分别对实施例和比较例的研磨完成的所有350片玻璃进行研磨量(厚度)和划痕/变色的评价。

对于研磨量来说，对加工前后的各玻璃的厚度进行全数检查并评价。将所设定的研磨量范围内的玻璃作为良品，将超出范围的玻璃作为次品。需要说明的是，在比较例的研磨中，计算每批研磨后的各玻璃的研磨量的算数平均而作为平均研磨量表示在表中。

对于划痕和变色的产生来说，通过目视对加工后的玻璃进行全数评价。

划痕的评价通过在暗幕内使用聚光灯照射研磨加工后的各玻璃的表面并目视检查来进行，将在玻璃表面确认到划痕的作为良品，将不能确认的作为次品。

白色变色或蓝色变色等变色通过目视研磨加工后的玻璃进行判断，将没有确认到变色存在的作为良品，将确认到变色存在的作为次品。

评价结果如表V和VI所示。在表V和VI中，表示的是次品的数量，并且，对于划痕和变色来说，将次品的数量相加表示。

[表5]

表V

实施例：根据游离Na离子浓度对研磨时间进行调节

[表6]

表VI

比较例：研磨时间一定

根据表V和表VI可知，在比较例的研磨中，次品为135片，其比例为38.6％，而在实施例的研磨中，次品的数量为17片，其比例为4.9％，直接产率高。

并且，根据比较例可知，即使研磨时间固定，也难以精密地对研磨量进行控制，通过对游离金属离子的量进行测定，根据所述游离金属离子的量来计算被研磨物的研磨量进而对研磨时间进行调节，能够实现精度高的研磨。

工业实用性

本发明的研磨***由于能够精度良好地对被研磨物的研磨量进行测量，因而适用于要求精密研磨的研磨，优选适用于光罩、镜头、棱镜等光学玻璃，磁盘用玻璃基板，或者智能手机、车载显示屏的玻璃盖板等的研磨。

附图标记说明

1 研磨加工工序部；

2 研磨剂浆料回收工序部；

11 清洗水箱；

12 研磨机；

21 浆料供给箱；

22 回收混合液箱。

Claims

2.根据权利要求1所述的研磨***，其特征在于，

基于所述被研磨物的研磨量来决定研磨的终点。

3.根据权利要求1或2所述的研磨***，其特征在于，

基于所述被研磨物的研磨量来决定研磨剂浆料的废弃时机。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的研磨***，其特征在于，

5.根据权利要求1至4中任一项所述的研磨***，其特征在于，

来源于所述被研磨物的游离金属离子是钠离子或钾离子。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的研磨***，其特征在于，

所述研磨剂浆料含有氧化铈。