JP2002224938A - 板状部材の研磨装置および研磨方法 - Google Patents
板状部材の研磨装置および研磨方法Info
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- JP2002224938A JP2002224938A JP2001018725A JP2001018725A JP2002224938A JP 2002224938 A JP2002224938 A JP 2002224938A JP 2001018725 A JP2001018725 A JP 2001018725A JP 2001018725 A JP2001018725 A JP 2001018725A JP 2002224938 A JP2002224938 A JP 2002224938A
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- polishing
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】本発明は、板状部材の側端面と角部の研磨にあ
たって、押付け荷重を管理して、安定した荷重をかける
ことにより、品質が安定し、かつ高い研磨精度を得られ
る板状部材の研磨装置および研磨方法を提供する。 【解決手段】板状部材である石英ガラスGを回動自在に
支持する吸着ヘッド11と、この吸着ヘッドを石英ガラ
スとともに昇降駆動するZ軸移動機構部15と、このZ
軸移動機構部によって降下駆動される上記石英ガラスに
接触し研磨する研磨パッド2と、この研磨パッドに対し
て石英ガラスを所定の押付け荷重で押付ける押付け荷重
シリンダ10とを具備した。
たって、押付け荷重を管理して、安定した荷重をかける
ことにより、品質が安定し、かつ高い研磨精度を得られ
る板状部材の研磨装置および研磨方法を提供する。 【解決手段】板状部材である石英ガラスGを回動自在に
支持する吸着ヘッド11と、この吸着ヘッドを石英ガラ
スとともに昇降駆動するZ軸移動機構部15と、このZ
軸移動機構部によって降下駆動される上記石英ガラスに
接触し研磨する研磨パッド2と、この研磨パッドに対し
て石英ガラスを所定の押付け荷重で押付ける押付け荷重
シリンダ10とを具備した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、板状部材として、
たとえば半導体製造用のフォトマスクとして用いられる
石英ガラスの側端面および角部を研磨するための研磨装
置と、その研磨方法に関する。
たとえば半導体製造用のフォトマスクとして用いられる
石英ガラスの側端面および角部を研磨するための研磨装
置と、その研磨方法に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、半導体製造用のフォトマスク
として用いられる石英ガラスを成形するのに、石英ガラ
スの側端面および角部を研磨して、ここに付着するゴミ
を除去する工程が必要である。上記石英ガラスは、所定
の板厚を有する矩形状のガラス板材からなっており、板
状部材とも呼ばれる。
として用いられる石英ガラスを成形するのに、石英ガラ
スの側端面および角部を研磨して、ここに付着するゴミ
を除去する工程が必要である。上記石英ガラスは、所定
の板厚を有する矩形状のガラス板材からなっており、板
状部材とも呼ばれる。
【0003】図7に、従来の石英ガラス側端面および角
部を研磨する研磨装置を示す。上記石英ガラスGは、吸
着ヘッドa上に吸着固定されていて、この吸着ヘッドa
は支持台b上面から突出する支軸cの端部に取付けられ
る。上記支持台bには上記支軸cと所定間隔を存して駆
動モータdが配置され、この駆動モータdと支軸cとは
適宜な機構を介して連結される。
部を研磨する研磨装置を示す。上記石英ガラスGは、吸
着ヘッドa上に吸着固定されていて、この吸着ヘッドa
は支持台b上面から突出する支軸cの端部に取付けられ
る。上記支持台bには上記支軸cと所定間隔を存して駆
動モータdが配置され、この駆動モータdと支軸cとは
適宜な機構を介して連結される。
【0004】上記支持台bは、たとえばエアーシリンダ
の作動杆eに取付け固定され、この作動杆eの軸方向に
沿って進退駆動されるようになっている。また、エアー
シリンダ作動杆eの突出方向において研磨パッドKが配
置されていて、この研磨パッドKの研磨面は吸着ヘッド
a上の石英ガラスG側端面に対向している。
の作動杆eに取付け固定され、この作動杆eの軸方向に
沿って進退駆動されるようになっている。また、エアー
シリンダ作動杆eの突出方向において研磨パッドKが配
置されていて、この研磨パッドKの研磨面は吸着ヘッド
a上の石英ガラスG側端面に対向している。
【0005】上記石英ガラスGの側端面を研磨するに
は、エアーシリンダ作動杆eを突出して石英ガラスG側
端面を研磨パッドKの研磨面に押し当てる。そのうえ
で、研磨パッドKを回転駆動することにより、研磨がな
される。
は、エアーシリンダ作動杆eを突出して石英ガラスG側
端面を研磨パッドKの研磨面に押し当てる。そのうえ
で、研磨パッドKを回転駆動することにより、研磨がな
される。
【0006】この石英ガラスGの全ての側端面の研磨が
終了したあと、角部の研磨に移る。このときは、エアー
シリンダeのエアーを抜いて押付け力を除去する。そし
て、駆動モータdに通電して吸着ヘッドaとともに石英
ガラスGを回動させる。
終了したあと、角部の研磨に移る。このときは、エアー
シリンダeのエアーを抜いて押付け力を除去する。そし
て、駆動モータdに通電して吸着ヘッドaとともに石英
ガラスGを回動させる。
【0007】同時に、研磨パッドKを回転駆動すること
により、石英ガラスGの角部が徐々に研磨面に接して研
磨される。エアーシリンダeのエアー圧が無いので、石
英ガラスG角部の研磨パッドK研磨面への接触を保持し
ながら支持台bごと後退する。すなわち、エアーシリン
ダeの押付け方向の摺動抵抗だけで、研磨パッドKに対
する石英ガラスGの押付け荷重を制御することになる。
により、石英ガラスGの角部が徐々に研磨面に接して研
磨される。エアーシリンダeのエアー圧が無いので、石
英ガラスG角部の研磨パッドK研磨面への接触を保持し
ながら支持台bごと後退する。すなわち、エアーシリン
ダeの押付け方向の摺動抵抗だけで、研磨パッドKに対
する石英ガラスGの押付け荷重を制御することになる。
【0008】石英ガラスGを45°回動したところで、
この角部の頂点が研磨面に接触する。これ以降は、エア
ーシリンダeの摺動抵抗が石英ガラスGの押付け力とし
て作用しないので、モータeの駆動を停止する。結局、
角部の残り45°(半分)は研磨されないことになる。
この角部の頂点が研磨面に接触する。これ以降は、エア
ーシリンダeの摺動抵抗が石英ガラスGの押付け力とし
て作用しないので、モータeの駆動を停止する。結局、
角部の残り45°(半分)は研磨されないことになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このような研磨装置で
は、石英ガラスGの回転モーメントとエアーシリンダe
の摺動抵抗が研磨時の押付け荷重に関係する。しかしな
がら、実際にはエアーシリンダeの摺動抵抗だけで押付
け荷重の数値管理をなし、微妙で精度の高い管理を行う
ことができず信頼性が低い。
は、石英ガラスGの回転モーメントとエアーシリンダe
の摺動抵抗が研磨時の押付け荷重に関係する。しかしな
がら、実際にはエアーシリンダeの摺動抵抗だけで押付
け荷重の数値管理をなし、微妙で精度の高い管理を行う
ことができず信頼性が低い。
【0010】すなわち、石英ガラスGの角部を研磨する
際に、この石英ガラスを回動駆動しながら行うので、研
磨パッドKに対して回転モーメントが発生する。この回
転モーメントは研磨パッドKを押して回そうとする力で
あり、エアーシリンダeの押付け方向の摺動抵抗に加算
された荷重として研磨パッドKに加わる。
際に、この石英ガラスを回動駆動しながら行うので、研
磨パッドKに対して回転モーメントが発生する。この回
転モーメントは研磨パッドKを押して回そうとする力で
あり、エアーシリンダeの押付け方向の摺動抵抗に加算
された荷重として研磨パッドKに加わる。
【0011】そのため、研磨パッドKに対する荷重が常
に変動し、研磨精度が不安定となる。また、実際には石
英ガラスGを研磨パッドKに押付けていないので、一度
に角部の半分づつしか研磨できず、作業性が悪い。
に変動し、研磨精度が不安定となる。また、実際には石
英ガラスGを研磨パッドKに押付けていないので、一度
に角部の半分づつしか研磨できず、作業性が悪い。
【0012】たとえば、本出願人が出願した特開平2−
279275号公報には、研磨制御の数値データに基づ
いて研磨機構の研磨工具の位置決めを行い、この研磨工
具により被研磨材を研磨する数値制御の研磨装置が開示
されているが、ここでは非球面および自由曲面形状に対
する研磨として最適であり、上述の石英ガラスGの側端
面および角部の研磨に対応するにはコストの面で適さな
い。
279275号公報には、研磨制御の数値データに基づ
いて研磨機構の研磨工具の位置決めを行い、この研磨工
具により被研磨材を研磨する数値制御の研磨装置が開示
されているが、ここでは非球面および自由曲面形状に対
する研磨として最適であり、上述の石英ガラスGの側端
面および角部の研磨に対応するにはコストの面で適さな
い。
【0013】本発明は上述の課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、板状部材の
側端面と角部の研磨にあたって、板状部材の研磨手段に
対する押付け荷重を管理し、安定した荷重をかけること
により、品質が安定し、かつ高い研磨精度を得られる板
状部材の研磨装置および研磨方法を提供しようとするも
のである。
れたものであり、その目的とするところは、板状部材の
側端面と角部の研磨にあたって、板状部材の研磨手段に
対する押付け荷重を管理し、安定した荷重をかけること
により、品質が安定し、かつ高い研磨精度を得られる板
状部材の研磨装置および研磨方法を提供しようとするも
のである。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を満足するため
請求項1の発明は板状部材の研磨装置であり、板状部材
を支持する支持手段と、上記板状部材を研磨する研磨手
段と、上記支持手段と上記研磨手段を相対的に移動させ
る移動手段と、上記研磨手段に対して上記板状部材を所
定の押付け荷重で押付ける加圧手段とを具備したことを
特徴とする。
請求項1の発明は板状部材の研磨装置であり、板状部材
を支持する支持手段と、上記板状部材を研磨する研磨手
段と、上記支持手段と上記研磨手段を相対的に移動させ
る移動手段と、上記研磨手段に対して上記板状部材を所
定の押付け荷重で押付ける加圧手段とを具備したことを
特徴とする。
【0015】請求項2として、請求項1記載の研磨装置
において上記支持手段は、板状部材を吸着保持する吸着
パッドと、この吸着パッドを回動駆動する第1のモータ
および、これら吸着パッドと第1のモータを取付けたレ
バーを備え、上記移動手段は、上記レバーの水平姿勢を
保持するガイド体と、このガイド体ごとレバーを駆動す
る第2のモータを備えたことを特徴とする。
において上記支持手段は、板状部材を吸着保持する吸着
パッドと、この吸着パッドを回動駆動する第1のモータ
および、これら吸着パッドと第1のモータを取付けたレ
バーを備え、上記移動手段は、上記レバーの水平姿勢を
保持するガイド体と、このガイド体ごとレバーを駆動す
る第2のモータを備えたことを特徴とする。
【0016】上記目的を満足するため請求項3の発明は
板状部材の研磨装置であり、板状部材を回動自在に支持
する支持手段と、上記板状部材を研磨する研磨手段と、
上記支持手段と上記研磨手段を相対的に昇降駆動する昇
降手段と、この昇降手段および支持手段が載設され、こ
れら昇降手段および支持手段をX−Y軸方向に移動する
XY軸移動手段と、上記板状部材を所定の押付け荷重で
研磨手段に押付ける加圧手段とを具備したことを特徴と
する。
板状部材の研磨装置であり、板状部材を回動自在に支持
する支持手段と、上記板状部材を研磨する研磨手段と、
上記支持手段と上記研磨手段を相対的に昇降駆動する昇
降手段と、この昇降手段および支持手段が載設され、こ
れら昇降手段および支持手段をX−Y軸方向に移動する
XY軸移動手段と、上記板状部材を所定の押付け荷重で
研磨手段に押付ける加圧手段とを具備したことを特徴と
する。
【0017】請求項4として、請求項3記載の板状部材
の研磨装置において上記支持手段は、板状部材の側端面
が研磨手段の研磨面に接するよう板面を垂直方向に向け
て支持し、かつ板厚方向に斜めに向けた姿勢に変位自在
としたことを特徴とする。
の研磨装置において上記支持手段は、板状部材の側端面
が研磨手段の研磨面に接するよう板面を垂直方向に向け
て支持し、かつ板厚方向に斜めに向けた姿勢に変位自在
としたことを特徴とする。
【0018】請求項5として、請求項3記載の板状部材
の研磨装置において上記加圧手段は、その中間部に支点
を介して回動自在に支持され、一端部に上記支持手段を
介して上記板状部材が取付けられるシーソー構造のアー
ムと、このアームの他端部に掛止され上記研磨手段に対
する板状部材の押付け荷重を設定する押付け荷重シリン
ダとを具備したことを特徴とする。
の研磨装置において上記加圧手段は、その中間部に支点
を介して回動自在に支持され、一端部に上記支持手段を
介して上記板状部材が取付けられるシーソー構造のアー
ムと、このアームの他端部に掛止され上記研磨手段に対
する板状部材の押付け荷重を設定する押付け荷重シリン
ダとを具備したことを特徴とする。
【0019】請求項6として、請求項3記載の板状部材
の研磨装置において上記XY軸移動手段は、上記研磨手
段の作用時に、研磨手段が板状部材の同一位置で研磨を
継続しないよう、板状部材をXY方向に移動変位するこ
とを特徴とする。
の研磨装置において上記XY軸移動手段は、上記研磨手
段の作用時に、研磨手段が板状部材の同一位置で研磨を
継続しないよう、板状部材をXY方向に移動変位するこ
とを特徴とする。
【0020】請求項7として、請求項5記載の板状部材
の研磨装置において上記シーソー構造のアーム端部と押
付け荷重シリンダとの間に、上記加圧手段の押付け荷重
を検知する検知手段を備え、この検知手段の検知信号を
受けて加圧手段にフィードバックし、この押付け荷重を
制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
の研磨装置において上記シーソー構造のアーム端部と押
付け荷重シリンダとの間に、上記加圧手段の押付け荷重
を検知する検知手段を備え、この検知手段の検知信号を
受けて加圧手段にフィードバックし、この押付け荷重を
制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【0021】上記目的を満足するため請求項8の発明は
板状部材の研磨方法であり、一端部に吸着ヘッドを介し
て板状部材が吸着保持され、他端部に押付け荷重シリン
ダが掛止されるシーソー構造のアームに対し、このアー
ムが水平になるように上記押付け荷重シリンダからアー
ムに荷重をかけ、板状部材に対する押付け荷重を軽減す
る工程と、上記アームを駆動降下し、上記板状部材の側
端面を研磨パッドに当接する工程と、上記押付け荷重シ
リンダの押付け荷重を、板状部材側端面研磨の設定値に
変更調整する工程と、この板状部材をXY軸方向に揺動
変位させ、研磨パッドを回転駆動して板状部材の側端面
を研磨する工程と、板状部材の側端面の研磨後に、上記
押付け荷重シリンダの押付け荷重を板状部材角部研磨の
設定値に切換える工程と、上記板状部材をXY軸方向に
沿って位置補正し、さらに回動してZ軸方向の位置補正
をなし、研磨パッドに対する板状部材角部の接触位置を
設定して上記アームを水平姿勢に保持する工程と、この
板状部材をXY軸方向に揺動変位させ、研磨パッドを回
転駆動して板状部材の角部を研磨する工程とを具備した
ことを特徴とする。
板状部材の研磨方法であり、一端部に吸着ヘッドを介し
て板状部材が吸着保持され、他端部に押付け荷重シリン
ダが掛止されるシーソー構造のアームに対し、このアー
ムが水平になるように上記押付け荷重シリンダからアー
ムに荷重をかけ、板状部材に対する押付け荷重を軽減す
る工程と、上記アームを駆動降下し、上記板状部材の側
端面を研磨パッドに当接する工程と、上記押付け荷重シ
リンダの押付け荷重を、板状部材側端面研磨の設定値に
変更調整する工程と、この板状部材をXY軸方向に揺動
変位させ、研磨パッドを回転駆動して板状部材の側端面
を研磨する工程と、板状部材の側端面の研磨後に、上記
押付け荷重シリンダの押付け荷重を板状部材角部研磨の
設定値に切換える工程と、上記板状部材をXY軸方向に
沿って位置補正し、さらに回動してZ軸方向の位置補正
をなし、研磨パッドに対する板状部材角部の接触位置を
設定して上記アームを水平姿勢に保持する工程と、この
板状部材をXY軸方向に揺動変位させ、研磨パッドを回
転駆動して板状部材の角部を研磨する工程とを具備した
ことを特徴とする。
【0022】このような課題を解決する手段を採用する
ことにより、請求項1ないし請求項8の発明によれば、
板状部材の側端面と角部の研磨にあたって、板状部材の
研磨手段に対する押付け荷重を管理し、安定した荷重を
かけることにより、品質が安定し、かつ高い研磨精度を
得られる。
ことにより、請求項1ないし請求項8の発明によれば、
板状部材の側端面と角部の研磨にあたって、板状部材の
研磨手段に対する押付け荷重を管理し、安定した荷重を
かけることにより、品質が安定し、かつ高い研磨精度を
得られる。
【0023】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
にもとづいて説明する。図1は、第1の実施の形態にお
ける研磨装置を概略的に示した外観の斜視図である。こ
の研磨装置に入る前の工程として、ガラスブロックから
所定の厚さにカットし、面取りなどを行い、石英ガラス
Gの原形状を決める工程がある。
にもとづいて説明する。図1は、第1の実施の形態にお
ける研磨装置を概略的に示した外観の斜視図である。こ
の研磨装置に入る前の工程として、ガラスブロックから
所定の厚さにカットし、面取りなどを行い、石英ガラス
Gの原形状を決める工程がある。
【0024】研磨装置として、装置架台1の上面に研磨
パッド(研磨手段)2が研磨面2aを上面に向けた状態
で支持される。この研磨パッド2は装置架台1内に配置
される図示しない第1のモータに連結され、回転駆動さ
れるようになっている。
パッド(研磨手段)2が研磨面2aを上面に向けた状態
で支持される。この研磨パッド2は装置架台1内に配置
される図示しない第1のモータに連結され、回転駆動さ
れるようになっている。
【0025】研磨パッド2と所定間隔を存した位置に支
柱部3が立設されていて、この上端部にZ軸モータ(第
2のモータ)4が取付けられる。Z軸モータ4の回転軸
にボールねじ部5が設けられ、ガイド体6を介して支持
されるベース基板7の図示しないねじ孔部に螺合してい
る。これら支柱部3からベース基板7でZ軸移動機構部
(移動手段,昇降手段)15が構成される。
柱部3が立設されていて、この上端部にZ軸モータ(第
2のモータ)4が取付けられる。Z軸モータ4の回転軸
にボールねじ部5が設けられ、ガイド体6を介して支持
されるベース基板7の図示しないねじ孔部に螺合してい
る。これら支柱部3からベース基板7でZ軸移動機構部
(移動手段,昇降手段)15が構成される。
【0026】このZ軸移動機構部15は、蟻溝付きガイ
ド体8を備えている。すなわち、上記ベース基板7の表
面側には蟻溝付きガイド体8の固定部8aが設けられ、
ここに移動自在に嵌め込まれる移動部8bにはレバー9
の一端部が取付け固定される。このレバー9の他端部
は、装置架台1上面と並行に延出される。
ド体8を備えている。すなわち、上記ベース基板7の表
面側には蟻溝付きガイド体8の固定部8aが設けられ、
ここに移動自在に嵌め込まれる移動部8bにはレバー9
の一端部が取付け固定される。このレバー9の他端部
は、装置架台1上面と並行に延出される。
【0027】さらに、上記ベース基板7の表面側には、
作動杆10aを下方に延出させた押付け荷重シリンダ
(加圧手段)10が取付けられている。この作動杆10
aの中間部にロードセルRが設けられ、かつ先端部は上
記レバー9の裏面側中間部に設けられる固定片9aに取
付け固定される。すなわち、上記レバー9はロードセル
Rを介して押付け荷重シリンダ10の作動杆10a先端
部に連結されることになる。
作動杆10aを下方に延出させた押付け荷重シリンダ
(加圧手段)10が取付けられている。この作動杆10
aの中間部にロードセルRが設けられ、かつ先端部は上
記レバー9の裏面側中間部に設けられる固定片9aに取
付け固定される。すなわち、上記レバー9はロードセル
Rを介して押付け荷重シリンダ10の作動杆10a先端
部に連結されることになる。
【0028】上記レバー9の一側端部には駆動モータ1
1が取付けられていて、この回転軸に吸着ヘッド12が
設けられ、被研磨材としての板状部材である石英ガラス
Gが吸着支持される。これらレバー9と吸着ヘッド12
および駆動モータ11とで支持機構(支持手段)13が
構成される。
1が取付けられていて、この回転軸に吸着ヘッド12が
設けられ、被研磨材としての板状部材である石英ガラス
Gが吸着支持される。これらレバー9と吸着ヘッド12
および駆動モータ11とで支持機構(支持手段)13が
構成される。
【0029】このようにして構成される研磨装置であ
り、以下に研磨方法を説明する。Z軸モータ4を駆動し
てボールねじ部5を回転駆動し、ベース基板7を下降さ
せる。そして、石英ガラスGの側端面が研磨パッド2の
研磨面2aに当接したら、Z軸モータ4の駆動を停止し
てベース基板7の下降の停止をなす。この状態では、石
英ガラスGの研磨パット2に対する押付け荷重が「0」
である。
り、以下に研磨方法を説明する。Z軸モータ4を駆動し
てボールねじ部5を回転駆動し、ベース基板7を下降さ
せる。そして、石英ガラスGの側端面が研磨パッド2の
研磨面2aに当接したら、Z軸モータ4の駆動を停止し
てベース基板7の下降の停止をなす。この状態では、石
英ガラスGの研磨パット2に対する押付け荷重が「0」
である。
【0030】つぎに、押付け荷重シリンダ10を制御
し、石英ガラスGの研磨すべき側端面部位に応じた必要
な押付け荷重を設定して、石英ガラスGを研磨パッド2
の研磨面2aに押付ける。
し、石英ガラスGの研磨すべき側端面部位に応じた必要
な押付け荷重を設定して、石英ガラスGを研磨パッド2
の研磨面2aに押付ける。
【0031】この状態を保持して研磨パッド2を回転駆
動し、研磨面2aに当接する石英ガラスGの側端面を研
磨する。所定時間研磨パッド2を回転駆動することによ
り、その側端面の研磨が終了する。
動し、研磨面2aに当接する石英ガラスGの側端面を研
磨する。所定時間研磨パッド2を回転駆動することによ
り、その側端面の研磨が終了する。
【0032】つぎに、Z軸モータ4を逆転駆動して一旦
レバー9を上昇させ、所定位置において駆動モータ11
を駆動し、回転軸に取付けられる吸着ヘッド12を所定
角度回動して石英ガラスGの他の側端面を水平姿勢に保
持する。
レバー9を上昇させ、所定位置において駆動モータ11
を駆動し、回転軸に取付けられる吸着ヘッド12を所定
角度回動して石英ガラスGの他の側端面を水平姿勢に保
持する。
【0033】再びレバー9を降下させ石英ガラスGの側
端面を研磨パッド2の研磨面2aに当接して、上述した
ように押付け荷重シリンダ10において所定の押付け荷
重を設定する。その押付け荷重を保持して、研磨パッド
2を回転駆動して石英ガラスG側端面を研磨する。この
ようにして、各側端面の研磨をなす。
端面を研磨パッド2の研磨面2aに当接して、上述した
ように押付け荷重シリンダ10において所定の押付け荷
重を設定する。その押付け荷重を保持して、研磨パッド
2を回転駆動して石英ガラスG側端面を研磨する。この
ようにして、各側端面の研磨をなす。
【0034】つぎに、石英ガラスGの角部の研磨を行う
ため、Z軸モータ4を作用させて一旦レバー9を上昇さ
せ、同時に駆動モータ11を駆動して吸着ヘッド12と
ともに石英ガラスGを徐々に回動させる。
ため、Z軸モータ4を作用させて一旦レバー9を上昇さ
せ、同時に駆動モータ11を駆動して吸着ヘッド12と
ともに石英ガラスGを徐々に回動させる。
【0035】この状態で、押付け荷重シリンダ10を作
動して必要な荷重をかけながら研磨パッド2を回転駆動
し、石英ガラスGの角部の研磨をなす。レバー9は蟻溝
付きガイド体8によって水平を確実に保持されながら上
昇するので、石英ガラスGの角部が同一精度を持って研
磨面2aに接することになる。
動して必要な荷重をかけながら研磨パッド2を回転駆動
し、石英ガラスGの角部の研磨をなす。レバー9は蟻溝
付きガイド体8によって水平を確実に保持されながら上
昇するので、石英ガラスGの角部が同一精度を持って研
磨面2aに接することになる。
【0036】押付け荷重シリンダ10の作動を停止した
状態で石英ガラスGを研磨ヘッド2に押付けたとき、吸
着ヘッド12、駆動モータ11、レバー9およびガイド
体移動部8bの合計重量が自重として研磨ヘッド2にか
かる。
状態で石英ガラスGを研磨ヘッド2に押付けたとき、吸
着ヘッド12、駆動モータ11、レバー9およびガイド
体移動部8bの合計重量が自重として研磨ヘッド2にか
かる。
【0037】したがって、この場合は、自重(合計重
量)のみが荷重となって、押付け荷重が「0」の状態で
ある。そのうえで、押付け荷重シリンダ10が必要な荷
重をかけるので、荷重数値の制御が可能である。
量)のみが荷重となって、押付け荷重が「0」の状態で
ある。そのうえで、押付け荷重シリンダ10が必要な荷
重をかけるので、荷重数値の制御が可能である。
【0038】しかも、ベース基板7とレバー9との間に
蟻溝付きガイド体8を備えていて、レバー9を介して石
英ガラスGのZ軸方向以外の位置変動を確実に規制し、
Z軸の位置制御の精度を高く保持できる。
蟻溝付きガイド体8を備えていて、レバー9を介して石
英ガラスGのZ軸方向以外の位置変動を確実に規制し、
Z軸の位置制御の精度を高く保持できる。
【0039】図2は、第2の実施の形態における研磨装
置の、概略な外観を示す斜視図である。
置の、概略な外観を示す斜視図である。
【0040】装置架台20上には、石英ガラス供給部2
1と、研磨パッド(研磨手段)22と、ヘッド部23お
よびスライドテーブル24が載設され、装置架台20内
部には研磨液タンク25が収容されている。
1と、研磨パッド(研磨手段)22と、ヘッド部23お
よびスライドテーブル24が載設され、装置架台20内
部には研磨液タンク25が収容されている。
【0041】上記石英ガラス供給部21は、矩形状の板
状部材である石英ガラスGを積層して収容し、かつ順次
1枚づつ上記ヘッド部23に供給する機構を備えてい
る。上記研磨パッド22は装置架台20内に配置される
図示しない駆動モータに連結されており、その上面側が
研磨面22aである。
状部材である石英ガラスGを積層して収容し、かつ順次
1枚づつ上記ヘッド部23に供給する機構を備えてい
る。上記研磨パッド22は装置架台20内に配置される
図示しない駆動モータに連結されており、その上面側が
研磨面22aである。
【0042】上記ヘッド部23は、石英ガラス供給部2
1から供給された石英ガラスGを吸着して板面を垂直方
向に向ける吸着ヘッド(支持手段)26を備えている。
そして、この吸着ヘッド26は、吸着した石英ガラスG
の板面を垂直方向に向けた状態で、周方向に360°回
転駆動する機構と、かつ板厚方向に垂直姿勢から斜めに
傾けた姿勢まで回動駆動する機構に支持されている。
1から供給された石英ガラスGを吸着して板面を垂直方
向に向ける吸着ヘッド(支持手段)26を備えている。
そして、この吸着ヘッド26は、吸着した石英ガラスG
の板面を垂直方向に向けた状態で、周方向に360°回
転駆動する機構と、かつ板厚方向に垂直姿勢から斜めに
傾けた姿勢まで回動駆動する機構に支持されている。
【0043】上記吸着ヘッド26は、装置架台20上面
と並行に延出されるアーム27の一端に取付けられる。
このアーム27の中途部には支点部28が設けられ、さ
らに吸着ヘッド26とは反対側端部には押付け荷重シリ
ンダ29の作動部が連結される。これらアーム27と押
付け荷重シリンダ29とで加圧機構(加圧手段)30が
構成される。
と並行に延出されるアーム27の一端に取付けられる。
このアーム27の中途部には支点部28が設けられ、さ
らに吸着ヘッド26とは反対側端部には押付け荷重シリ
ンダ29の作動部が連結される。これらアーム27と押
付け荷重シリンダ29とで加圧機構(加圧手段)30が
構成される。
【0044】このヘッド部23は、上記スライドテーブ
ル24によってX−Y−Z方向に移動自在に支持されて
いる。すなわち、スライドテーブル24は、装置架台2
0上に直接配置され、X方向に移動変位させるX軸移動
機構部(X軸移動手段)31を備えている。このX軸移
動機構部31にはY軸移動機構部(Y軸移動手段)32
が跨設され、X方向とは直交する方向であるY方向に移
動変位させる。
ル24によってX−Y−Z方向に移動自在に支持されて
いる。すなわち、スライドテーブル24は、装置架台2
0上に直接配置され、X方向に移動変位させるX軸移動
機構部(X軸移動手段)31を備えている。このX軸移
動機構部31にはY軸移動機構部(Y軸移動手段)32
が跨設され、X方向とは直交する方向であるY方向に移
動変位させる。
【0045】そして、Y軸移動機構部32上に押付けシ
リンダSとロードセルRを備えたZ軸移動機構部(昇降
手段)33が立設されていて、ここに取付けられるヘッ
ド部23をZ方向である上下方向に移動変位自在であ
る。
リンダSとロードセルRを備えたZ軸移動機構部(昇降
手段)33が立設されていて、ここに取付けられるヘッ
ド部23をZ方向である上下方向に移動変位自在であ
る。
【0046】したがって、ヘッド部23に備えられる吸
着ヘッド26は、上記スライドテーブル24を構成する
X,Y,Z軸移動機構部31,32,33の作用によっ
てXYZ方向に移動制御されるようになっている。
着ヘッド26は、上記スライドテーブル24を構成する
X,Y,Z軸移動機構部31,32,33の作用によっ
てXYZ方向に移動制御されるようになっている。
【0047】このようにして構成される研磨装置は、図
5(A)に示すような、たとえば半導体製造用のフォト
マスクとして用いられる石英ガラスGを研磨するのに最
適である。
5(A)に示すような、たとえば半導体製造用のフォト
マスクとして用いられる石英ガラスGを研磨するのに最
適である。
【0048】すなわち、この石英ガラスGには、平面と
直交する側端面であるF面を4面備えている。図5
(B)にも示すように、各F面と平面とに沿って面取り
されるC面が、F面の上下部にあるので、C面は計8面
ある。また、これらF面とC面との境界をCF面とよ
び、各側端面の上下に2面づつあるので、計8面ある。
直交する側端面であるF面を4面備えている。図5
(B)にも示すように、各F面と平面とに沿って面取り
されるC面が、F面の上下部にあるので、C面は計8面
ある。また、これらF面とC面との境界をCF面とよ
び、各側端面の上下に2面づつあるので、計8面ある。
【0049】再び図5(A)に示すように、各F面の側
端相互が交わる部位、すなわち角部に形成される面をR
F面と呼んでいて、これが4面ある。そして、仕様によ
っては、各C面の側端相互が交わる角部において20数
度に削成されるノッチ面を備えていて、ここでは2面あ
る。このノッチ面を除くC面の角部をRC面と呼び、6
面(8面−2面)ある。石英ガラスGにおける側端面と
角部の各面を全て合計すると32面となり、後述する研
磨装置は各面を順次研磨するよう設定されている。
端相互が交わる部位、すなわち角部に形成される面をR
F面と呼んでいて、これが4面ある。そして、仕様によ
っては、各C面の側端相互が交わる角部において20数
度に削成されるノッチ面を備えていて、ここでは2面あ
る。このノッチ面を除くC面の角部をRC面と呼び、6
面(8面−2面)ある。石英ガラスGにおける側端面と
角部の各面を全て合計すると32面となり、後述する研
磨装置は各面を順次研磨するよう設定されている。
【0050】上記研磨装置は、以下に述べるように作用
する。なお、研磨の前工程として石英ガラスGの位置決
めがあり、これを石英ガラス供給部21で行う。すなわ
ち、石英ガラス供給部21から供給された石英ガラスG
の中心部を吸着ヘッド26が吸着するために、XY方向
の位置決めをなす。位置決めされた石英ガラスGを吸着
ヘッド26が吸着把持し、研磨位置まで搬送する。
する。なお、研磨の前工程として石英ガラスGの位置決
めがあり、これを石英ガラス供給部21で行う。すなわ
ち、石英ガラス供給部21から供給された石英ガラスG
の中心部を吸着ヘッド26が吸着するために、XY方向
の位置決めをなす。位置決めされた石英ガラスGを吸着
ヘッド26が吸着把持し、研磨位置まで搬送する。
【0051】石英ガラスGを研磨パッド22の上方部位
へ搬送したら、石英ガラスGの研磨すべき側端面を研磨
パッド22の研磨面22aに沿うよう吸着ヘッド26を
回動駆動する。つぎに、Z軸移動機構部33を駆動し
て、石英ガラスGを下降させ、この側端面を研磨パッド
22の研磨面22aに接触させる。
へ搬送したら、石英ガラスGの研磨すべき側端面を研磨
パッド22の研磨面22aに沿うよう吸着ヘッド26を
回動駆動する。つぎに、Z軸移動機構部33を駆動し
て、石英ガラスGを下降させ、この側端面を研磨パッド
22の研磨面22aに接触させる。
【0052】この状態で、研磨パッド22を回転駆動し
て石英ガラスGの側端面を研磨する。研磨中に、X軸移
動機構部31とY軸移動機構部32を制御駆動して、石
英ガラスGを平面XY軸方向に微小な揺動駆動をなす。
て石英ガラスGの側端面を研磨する。研磨中に、X軸移
動機構部31とY軸移動機構部32を制御駆動して、石
英ガラスGを平面XY軸方向に微小な揺動駆動をなす。
【0053】したがって、研磨パッド22の研磨面22
aに対する石英ガラスG側端面の位置が常に変動し、研
磨面全面を均一的に使用して、この局部的な摩耗を阻止
することとなる。
aに対する石英ガラスG側端面の位置が常に変動し、研
磨面全面を均一的に使用して、この局部的な摩耗を阻止
することとなる。
【0054】石英ガラスGにおける、先に説明したF面
やC面およびCF面などの側端面を研磨する際、および
ノッチ面を研磨する際は、石英ガラスGを一定の高さに
保持して研磨を行うので、Z軸移動機構部33は停止さ
せている。
やC面およびCF面などの側端面を研磨する際、および
ノッチ面を研磨する際は、石英ガラスGを一定の高さに
保持して研磨を行うので、Z軸移動機構部33は停止さ
せている。
【0055】また、RF面やRC面などの角部で、しか
もR状面を研磨する際は、研磨中の面が常に一定の高さ
になるように、石英ガラスGの回動に合わせてZ軸移動
機構部33を作動し上下方向の位置を制御する。
もR状面を研磨する際は、研磨中の面が常に一定の高さ
になるように、石英ガラスGの回動に合わせてZ軸移動
機構部33を作動し上下方向の位置を制御する。
【0056】上記アーム27は、その中間に設けられる
支点部28が支持されているので、一端側の吸着ヘッド
26に吸着固定される石英ガラスGと、他端側の押付け
荷重シリンダ29とがシーソーの関係になっている。
支点部28が支持されているので、一端側の吸着ヘッド
26に吸着固定される石英ガラスGと、他端側の押付け
荷重シリンダ29とがシーソーの関係になっている。
【0057】したがって、押付け荷重シリンダ29がア
ーム27に対して荷重をかけることで、吸着ヘッド26
を介して石英ガラスGから研磨パッド22の研磨面22
aにかかる押付け荷重を制御できる。
ーム27に対して荷重をかけることで、吸着ヘッド26
を介して石英ガラスGから研磨パッド22の研磨面22
aにかかる押付け荷重を制御できる。
【0058】なお具体的に説明すれば、たとえばF面の
研磨と、このF面の終了後にRF面を研磨するには、以
下に述べるようになる。図3(A)に模式的に示す(以
下同じ)ように、はじめ、レバー27が水平になるよう
に押付け荷重シリンダ29における荷重を設定する。こ
の状態で、レバー27を介して石英ガラスGを研磨パッ
ド22に押付ける押付け荷重が「0」である。なお、押
付け荷重シリンダ29が作用しない場合は、自重で上記
ヘッド部23が降下して自重分の押付け荷重がかかるこ
とは先に説明した通りである。
研磨と、このF面の終了後にRF面を研磨するには、以
下に述べるようになる。図3(A)に模式的に示す(以
下同じ)ように、はじめ、レバー27が水平になるよう
に押付け荷重シリンダ29における荷重を設定する。こ
の状態で、レバー27を介して石英ガラスGを研磨パッ
ド22に押付ける押付け荷重が「0」である。なお、押
付け荷重シリンダ29が作用しない場合は、自重で上記
ヘッド部23が降下して自重分の押付け荷重がかかるこ
とは先に説明した通りである。
【0059】図3(B)に示すように、上記Z軸移動機
構部33を駆動しアーム27を下降させて、石英ガラス
Gの研磨すべきF面が研磨パッド22の研磨面に当接し
たところで下降を停止する。そして、押付け荷重シリン
ダ29の荷重設定を研磨荷重であるF面設定値に上げ
る。
構部33を駆動しアーム27を下降させて、石英ガラス
Gの研磨すべきF面が研磨パッド22の研磨面に当接し
たところで下降を停止する。そして、押付け荷重シリン
ダ29の荷重設定を研磨荷重であるF面設定値に上げ
る。
【0060】この状態で研磨パッド22を回転駆動する
とともに、X軸移動機構部31とY軸移動機構部32を
駆動して石英ガラスGをXY軸方向に揺動し、研磨パッ
ド22に対する位置を変えることで、石英ガラスGの研
磨が効果的に行われる。
とともに、X軸移動機構部31とY軸移動機構部32を
駆動して石英ガラスGをXY軸方向に揺動し、研磨パッ
ド22に対する位置を変えることで、石英ガラスGの研
磨が効果的に行われる。
【0061】所定時間経過後、図3(C)に示すよう
に、押付け荷重シリンダ29の押付け荷重をRF面設定
値に切換える。そして、吸着ヘッド26を徐々に回動し
て石英ガラスGの回動変位をなす。このとき、回転角に
よるZ方向の変位量を求め、その変位量に合わせてZ軸
移動機構部33を駆動して石英ガラスGの上下位置を補
正制御する。
に、押付け荷重シリンダ29の押付け荷重をRF面設定
値に切換える。そして、吸着ヘッド26を徐々に回動し
て石英ガラスGの回動変位をなす。このとき、回転角に
よるZ方向の変位量を求め、その変位量に合わせてZ軸
移動機構部33を駆動して石英ガラスGの上下位置を補
正制御する。
【0062】これによりアーム27は常に水平状態を保
持でき、しかも研磨パッド22は石英ガラスGの回転モ
ーメント荷重の影響を受けることがなく、石英ガラスG
のRF面を一定の荷重で研磨する。
持でき、しかも研磨パッド22は石英ガラスGの回転モ
ーメント荷重の影響を受けることがなく、石英ガラスG
のRF面を一定の荷重で研磨する。
【0063】吸着ヘッド26を90°回動して、石英ガ
ラスGのRF面の研磨を終了した後、シーソー構造とな
っているアーム27の水平状態を保持するよう押付け荷
重シリンダ29の荷重を設定し、荷重「0」の状態に戻
す。
ラスGのRF面の研磨を終了した後、シーソー構造とな
っているアーム27の水平状態を保持するよう押付け荷
重シリンダ29の荷重を設定し、荷重「0」の状態に戻
す。
【0064】そして、先に説明した押付け荷重をF面設
定値に上げる工程から順次、RF面設定値に切換え、か
つZ軸移動機構部33による上下位置を制御しながら研
磨するまでの工程を3回繰り返えす。
定値に上げる工程から順次、RF面設定値に切換え、か
つZ軸移動機構部33による上下位置を制御しながら研
磨するまでの工程を3回繰り返えす。
【0065】そのあと、再び図3(A)の状態に戻っ
て、Z軸移動機構部33がヘッド部23を上昇させるこ
とにより、その石英ガラスGの全てのF面およびRF面
に対する研磨が終了する。
て、Z軸移動機構部33がヘッド部23を上昇させるこ
とにより、その石英ガラスGの全てのF面およびRF面
に対する研磨が終了する。
【0066】このように、シーソー構造としたアーム2
7を介して押付け荷重シリンダ29により押付け荷重を
かける。実際には、エアーシリンダのエアー圧力を制御
することで荷重制御をなす。
7を介して押付け荷重シリンダ29により押付け荷重を
かける。実際には、エアーシリンダのエアー圧力を制御
することで荷重制御をなす。
【0067】シーソー構造の利点として、バランス調整
により押付け荷重シリンダ29の推力が設定研磨荷重相
当でよいこと、また、スライド式に比較してシール抵抗
が少ないために、低荷重制御に対応できるなどの特徴が
ある。
により押付け荷重シリンダ29の推力が設定研磨荷重相
当でよいこと、また、スライド式に比較してシール抵抗
が少ないために、低荷重制御に対応できるなどの特徴が
ある。
【0068】そして、Z軸移動機構部33を制御して石
英ガラスGの上下方向の位置制御を行うことで、図3
(C)で説明したように石英ガラスGを回動する際の回
転モーメント力の影響を受けることなく荷重をかけるこ
とができる。
英ガラスGの上下方向の位置制御を行うことで、図3
(C)で説明したように石英ガラスGを回動する際の回
転モーメント力の影響を受けることなく荷重をかけるこ
とができる。
【0069】このようなZ方向変位量における位置補正
の詳細を、図4にもとづいて説明する。すなわち、同図
は石英ガラスG角部研磨時において、石英ガラスGを回
転することによるZ方向の位置変化の様子を示してい
る。
の詳細を、図4にもとづいて説明する。すなわち、同図
は石英ガラスG角部研磨時において、石英ガラスGを回
転することによるZ方向の位置変化の様子を示してい
る。
【0070】Z方向の変化量Xを求めるため、以下の式
を展開する。 B = Csin45° A = Csin(45°+θ) : 0≦θ≦45° X = Csin(45°+θ) ― Csin45° 以上の式で求められるように、石英ガラスGの回転角θ
に対して、上下動作をXだけ補正しながら研磨を行うこ
とにより、高精度で信頼性の高い研磨が可能となる。
を展開する。 B = Csin45° A = Csin(45°+θ) : 0≦θ≦45° X = Csin(45°+θ) ― Csin45° 以上の式で求められるように、石英ガラスGの回転角θ
に対して、上下動作をXだけ補正しながら研磨を行うこ
とにより、高精度で信頼性の高い研磨が可能となる。
【0071】実際には、所定のF面を所定時間研磨し、
押付け荷重シリンダ29のエアー圧を電空レギュレータ
で切換えることにより荷重設定の調整をなし、つぎのF
面の研磨をなす。そして、F面―RF面の加工を4回繰
り返すことによって、同面における全周の研磨を終了す
る。
押付け荷重シリンダ29のエアー圧を電空レギュレータ
で切換えることにより荷重設定の調整をなし、つぎのF
面の研磨をなす。そして、F面―RF面の加工を4回繰
り返すことによって、同面における全周の研磨を終了す
る。
【0072】C面からRC面への研磨も同様である。こ
のとき、F面研磨の姿勢から石英ガラスGの厚さ方向に
45°回転させてから、上述のごとく研磨する。すなわ
ち、回転に対するZ軸の補正を行いながら研磨している
面が常に一定の高さになるように研磨する。
のとき、F面研磨の姿勢から石英ガラスGの厚さ方向に
45°回転させてから、上述のごとく研磨する。すなわ
ち、回転に対するZ軸の補正を行いながら研磨している
面が常に一定の高さになるように研磨する。
【0073】図6は、第3の実施の形態における研磨装
置一部を概略的に示した外観斜視図である。板状部材で
ある石英ガラスGはアーム40の一端部に設けられ、回
転駆動源41aに連結される吸着ヘッド(支持手段)4
1に吸着支持される。アーム40の中央部は支点部42
となっていて、アーム40はサーボモータ43を備えた
Z軸移動機構部(昇降手段)44に回動自在に支持され
る。
置一部を概略的に示した外観斜視図である。板状部材で
ある石英ガラスGはアーム40の一端部に設けられ、回
転駆動源41aに連結される吸着ヘッド(支持手段)4
1に吸着支持される。アーム40の中央部は支点部42
となっていて、アーム40はサーボモータ43を備えた
Z軸移動機構部(昇降手段)44に回動自在に支持され
る。
【0074】また、アーム40の吸着ヘッド41とは反
対側の端部にロードセル(検知手段)45を介して押付
け荷重シリンダ(加圧手段)46が掛止している。押付
け荷重シリンダ46はロードセル45を介してアーム4
0に押付け荷重をかける。
対側の端部にロードセル(検知手段)45を介して押付
け荷重シリンダ(加圧手段)46が掛止している。押付
け荷重シリンダ46はロードセル45を介してアーム4
0に押付け荷重をかける。
【0075】しかして、石英ガラスGの側端面が図示し
ない研磨パッドの研磨面に接するようZ軸移動機構部4
4が制御される。研磨パッドが回転駆動され石英ガラス
Gの周端一面が研磨されたあと、吸着ヘッド41が回動
駆動され石英ガラスGの角部の研磨に移行する。
ない研磨パッドの研磨面に接するようZ軸移動機構部4
4が制御される。研磨パッドが回転駆動され石英ガラス
Gの周端一面が研磨されたあと、吸着ヘッド41が回動
駆動され石英ガラスGの角部の研磨に移行する。
【0076】このとき、吸着ヘッド41と石英ガラスG
の回転始動により回転トルクが設定した研磨荷重の以外
の負荷荷重を研磨パッドに与えるため、上記ロードセル
45で研磨荷重を常に検知する。
の回転始動により回転トルクが設定した研磨荷重の以外
の負荷荷重を研磨パッドに与えるため、上記ロードセル
45で研磨荷重を常に検知する。
【0077】そして、設定値よりもロードセル45の検
知荷重が軽い場合はZ軸移動機構部44を制御して、ア
ーム40とともに吸着ヘッド41の位置を下げ、より大
きな荷重になるよう調整する。
知荷重が軽い場合はZ軸移動機構部44を制御して、ア
ーム40とともに吸着ヘッド41の位置を下げ、より大
きな荷重になるよう調整する。
【0078】設定値よりもロードセル45の検知荷重が
重い場合もZ軸移動機構部44を制御して、アーム40
とともに吸着ヘッド41の位置を上げ、より小さな荷重
になるよう調整する。
重い場合もZ軸移動機構部44を制御して、アーム40
とともに吸着ヘッド41の位置を上げ、より小さな荷重
になるよう調整する。
【0079】このようにして、吸着ヘッド41の上下駆
動の荷重をフィードバック制御して、研磨パッドに対す
る研磨荷重を設定値である、たとえば2Kgf±200
gになるようコントロールできる。
動の荷重をフィードバック制御して、研磨パッドに対す
る研磨荷重を設定値である、たとえば2Kgf±200
gになるようコントロールできる。
【0080】したがって、回転トルクによる過荷重と研
磨パッドの摩耗を軽減でき、この研磨パッドの部分的摩
耗である片寄りの低減を得られ、よって研磨パッドの交
換頻度が少なくなる。
磨パッドの摩耗を軽減でき、この研磨パッドの部分的摩
耗である片寄りの低減を得られ、よって研磨パッドの交
換頻度が少なくなる。
【0081】なお、研磨する石英ガラスGは長辺部に限
らず、短辺側の角部でも可能であり、ワーク形状は正方
形に限らず、長方形あるいはその他の形状であってもよ
い。この場合、回転に対するZ方向の変位量が分かれば
よい。
らず、短辺側の角部でも可能であり、ワーク形状は正方
形に限らず、長方形あるいはその他の形状であってもよ
い。この場合、回転に対するZ方向の変位量が分かれば
よい。
【0082】また、石英ガラスGを水平方向に寝かせて
水平軸方向の補正を行うことにより、位置関係を90°
回転させた構成も可能である。板状部材として石英ガラ
スGに限定されるものではなく、他の板状部材の研磨も
可能である。
水平軸方向の補正を行うことにより、位置関係を90°
回転させた構成も可能である。板状部材として石英ガラ
スGに限定されるものではなく、他の板状部材の研磨も
可能である。
【0083】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、板
状部材の側端部と角部に対する研磨において、研磨荷重
を数値で管理でき、特に、角部研磨時における回転によ
るモーメント荷重の影響を受けずにすみ、安定した荷重
での研磨が行えて、高精度の研磨と信頼性の向上を得ら
れるという効果を奏する。
状部材の側端部と角部に対する研磨において、研磨荷重
を数値で管理でき、特に、角部研磨時における回転によ
るモーメント荷重の影響を受けずにすみ、安定した荷重
での研磨が行えて、高精度の研磨と信頼性の向上を得ら
れるという効果を奏する。
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す、研磨装置の
概略の外観斜視図。
概略の外観斜視図。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示す、研磨装置の
概略の外観斜視図。
概略の外観斜視図。
【図3】同実施の形態の、研磨工程を順に説明する図。
【図4】同実施の形態の、Z方向の位置補正を説明する
図。
図。
【図5】研磨する板状部材である石英ガラスの側端面と
角部を説明する図。
角部を説明する図。
【図6】本発明の第3の実施の形態を示す、研磨装置一
部の概略の外観斜視図。
部の概略の外観斜視図。
【図7】従来の、研磨装置一部の概略の外観斜視図。
G…石英ガラス(板状部材)、 12,26,41…吸着ヘッド(支持手段)、 15,33,44…Z軸移動機構部(昇降手段)、 2,22…研磨パッド(研磨手段)、 10,29,46…押付け荷重シリンダ(加圧手段)、 28,42…支点部、 9,27,40…アーム、 45…ロードセル(検知手段)。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大石 恭史 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術センター内 Fターム(参考) 3C034 AA08 AA13 BB73 3C043 BB05 CC07 3C049 AB01 BA05 CA06 CB01
Claims (8)
- 【請求項1】板状部材を支持する支持手段と、 上記板状部材を研磨する研磨手段と、 上記支持手段と上記研磨手段を相対的に移動させる移動
手段と、 上記研磨手段に対して上記板状部材を所定の押付け荷重
で押付ける加圧手段とを具備したことを特徴とする板状
部材の研磨装置。 - 【請求項2】上記支持手段は、板状部材を吸着保持する
吸着パッドと、この吸着パッドを回動駆動する第1のモ
ータおよび、これら吸着パッドと第1のモータを取付け
たレバーを備え、 上記移動手段は、上記レバーの水平姿勢を保持するガイ
ド体と、このガイド体ごとレバーを駆動する第2のモー
タを備えたことを特徴とする請求項1記載の研磨装置。 - 【請求項3】板状部材を回動自在に支持する支持手段
と、 上記板状部材を研磨する研磨手段と、 上記支持手段と上記研磨手段を相対的に昇降駆動する昇
降手段と、 この昇降手段および支持手段が載設され、これら昇降手
段および支持手段をX−Y軸方向に移動するXY軸移動
手段と、 上記板状部材を所定の押付け荷重で研磨手段に押付ける
加圧手段とを具備したことを特徴とする板状部材の研磨
装置。 - 【請求項4】上記支持手段は、上記板状部材の側端面が
上記研磨手段の研磨面に接するよう板面を垂直方向に向
けて支持し、かつ板厚方向に斜めに向けた姿勢に変位自
在としたことを特徴とする請求項3記載の板状部材の研
磨装置。 - 【請求項5】上記加圧手段は、その中間部に支点を介し
て回動自在に支持され、一端部に上記支持手段を介して
上記板状部材が取付けられるシーソー構造のアームと、
このアームの他端部に掛止され上記研磨手段に対する板
状部材の押付け荷重を設定する押付け荷重シリンダとを
具備したことを特徴とする請求項3記載の板状部材の研
磨装置。 - 【請求項6】上記XY軸移動手段は、上記研磨手段の作
用時に、研磨手段が板状部材の同一位置で研磨を継続し
ないよう、板状部材をXY方向に移動変位することを特
徴とする請求項3記載の板状部材の研磨装置。 - 【請求項7】上記シーソー構造のアーム端部と押付け荷
重シリンダとの間に、上記加圧手段の押付け荷重を検知
する検知手段を備え、 この検知手段の検知信号を受けて上記加圧手段にフィー
ドバックし、この押付け荷重を制御する制御手段を備え
たことを特徴とする請求項5記載の板状部材の研磨装
置。 - 【請求項8】一端部に吸着ヘッドを介して板状部材が吸
着保持され、他端部に押付け荷重シリンダが掛止される
シーソー構造のアームに対し、このアームが水平になる
ように上記押付け荷重シリンダからアームに荷重をか
け、板状部材に対する押付け荷重を軽減する工程と、 上記アームを駆動降下し、上記板状部材の側端面を研磨
パッドに当接する工程と、 上記押付け荷重シリンダの押付け荷重を、板状部材側端
面研磨の設定値に変更調整する工程と、 この板状部材をXY軸方向に揺動変位させ、研磨パッド
を回転駆動して板状部材の側端面を研磨する工程と、 板状部材の側端面の研磨後に、上記押付け荷重シリンダ
の押付け荷重を板状部材角部研磨の設定値に切換える工
程と、 上記板状部材をXY軸方向に沿って位置補正し、さらに
回動してZ軸方向の位置補正をなし、研磨パッドに対す
る板状部材角部の接触位置を設定して上記アームを水平
姿勢に保持する工程と、 この板状部材をXY軸方向に揺動変位させ、研磨パッド
を回転駆動して板状部材の角部を研磨する工程とを具備
したことを特徴とする板状部材の研磨方法。
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JP2001018725A JP2002224938A (ja) | 2001-01-26 | 2001-01-26 | 板状部材の研磨装置および研磨方法 |
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-
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- 2001-01-26 JP JP2001018725A patent/JP2002224938A/ja not_active Withdrawn
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