JP4263735B2 - 円盤状基板の製造方法 - Google Patents
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Description
この特許文献1では、ガラスディスクを積層した積層ガラスディスクを中心軸回りに回転可能にセッティングし、軸回りに無数のブラシ毛を持つ軸付研磨ブラシを積層ガラスディスクの中心孔に挿入する。そして、この軸付研磨ブラシを、往復動させつつ積層ガラスディスクの回転方向とは逆方向に回転させて、積層ガラスディスクの内周面を研磨している。
また、特許文献2では、浮遊砥粒を含有した研磨液にガラス基板を浸漬することで、液切れによる研磨不足や研磨不良を来すことのない研磨方法が提案されている。また、この特許文献2では、回転軸上に螺旋状に植毛されたブラシ毛を回転させて研磨することで、被研磨面に常に新鮮な研磨液を循環供給し、研磨効率、再現性および精度を高める技術が開示されている。
また、駆動側歯車の回転駆動により回転させながら基板ホルダをブラシの軸芯方向に往復動させるステップを更に備えたことを特徴とすることができる。
そして、この複数枚の円盤状基板を治具に取り付けるステップは、中心に開孔とこの開孔と外周部とを連通させる連通部とを備えた導入スペーサを、積層される円盤状基盤の間に取り付けることを特徴とすれば、研磨の対象となる基板ホルダの内周面に、研磨液を良好に供給できる点で好ましい。
図1−1(a)〜(d)、図1−2(e)〜(h)は、本実施の形態が適用される円盤状基板(ディスク基板)の製造工程を示した図である。この製造工程では、まず図1−1(a)に示す1次ラップ工程にて、円盤状基板(ワーク)10の原材料を定盤21に載置し、円盤状基板10の平面11を削る。このとき、円盤状基板10を載置した定盤21の表面には、例えばダイヤモンドの砥粒が分散して散りばめられる。次に、図1−1(b)に示す内外周研削工程にて、円盤状基板10の中心に設けられた開孔(hole)12を内周砥石22によって研削し、円盤状基板10の外周13を外周砥石23によって研削する。このとき、内周砥石22と外周砥石23で円盤状基板10の内周面と外周面を挟み込んで同時加工することで、内径と外径の同軸度を確保し易くすることができる。そして、図1−1(c)に示す外周研磨工程では、外周研磨用ブラシ24を用いて円盤状基板10の外周13が研磨される。その後、図1−1(d)に示す2次ラップ工程にて、円盤状基板10を定盤21に載置し、円盤状基板10の平面11を更に削る。
図2は、内周研磨工程の流れを示すフローチャートである。ここではまず、全体の処理の流れを大まかに説明する。内周研磨行程では、まず、円盤状基板(ワーク)10を取り付け治具にセットする(ステップ101)。次に、取り付け治具に重ねられ積層された円盤状基板10(積層ワーク)をホルダにセットする(ステップ102)。そして、このホルダにセットされた積層ワークの中心の開孔に第1のブラシを挿入する(ステップ103)。この第1のブラシは、後述する第2のブラシに比べて軟らかく、毛の長さが長いブラシである。円盤状基板(ワーク)10の内周に形成された面取り部分を良好に研磨するために用いられる。尚、第1のブラシおよび第2のブラシは、共に毛先が螺旋(らせん)状に並べられ、かつ芯が柔軟性を有している点に特徴がある。
図3−1(a)〜(d)、図3−2(e)は、ステップ101に示した円盤状基板10の治具への取り付けを説明するための斜視図である。図3−1(a)はワークである円盤状基板10の斜視図、図3−1(b)はこの円盤状基板10の中心の開孔部分の部分断面図である。また図3−1(c)は研磨液導入スペーサ41を示し、図3−1(d)は両端スペーサ42を示している。更に、図3−2(e)は、図3−1(a)〜(d)に示す各要素を治具44に取り付けた状態を示している。
そして、この図3−2(e)に示すように円盤状基板10を積層することで、研磨液導入スペーサ41の間隔および軸方向の位置が定まる。
図6は、円盤状基板10およびブラシ60がセットされた基板ホルダ50が軸方向を水平方向(略水平方向)として研磨装置70にセットされた状態を示した斜視図である。また図7は、研磨装置70の駆動系を示した説明図である。更に図8は、基板ホルダ50の回転の駆動系を示した説明図であり、図6に示す研磨装置70の軸方向の第2の回転軸72側から眺めた状態を省略して示している。
一方、基板ホルダ50のスラスト方向の位置決めでは、当接円環部材55の側面が、後述するフランジ74b、74d、75b、75dによって僅かなガタ(隙間、クリアランス)をもって位置規制されるようになっている。
尚、第1の回転軸71および第2の回転軸72の何れか一方だけではなく、両方の回転軸に引っ張り機構を設ける構成を採用することもできる。
即ち、ブラシ部61の軸方向の長さをL、積層ワークの長さをL0、往復動の距離をL1とすると、
L > L0 + L1
の関係がある。
本実施の形態では、液槽73の外部に第1の回転軸71および第2の回転軸72があり、ブラシモータ81(図7参照)、連結機構などの各種駆動機構も液槽73から分離している。その結果、研磨液(スラリ)100が各種駆動機構に浸ることがなく、軸受け等の機構部品が研磨液(スラリ)に含まれる研磨剤によって摩耗する問題を解消することができる。
本実施の形態では、基板ホルダ50を水平状態に保持して円盤状基板10(積層ワーク)の一部を研磨液(スラリ)100にディップさせた。そして、この状態で基板ホルダ50とブラシ60とを回転させることで、積層された円盤状基板10(積層ワーク)の中心の開孔12に研磨液(スラリ)100を充分に供給することが可能となった。また、このとき、本実施の形態では、第1の回転軸71および第2の回転軸72、およびこれらを駆動する各種駆動機構が、研磨液(スラリ)100を溜める液槽73から離間した位置に配置されている。これによって、各種機構部品が研磨液(スラリ)100の影響を受けない状態で装置を稼働することが可能となり、例えば研磨剤による軸受けの摩耗等を防止することができる。
Claims (8)
- 中心に開孔を有する円盤状基板が軸方向に沿って複数枚装着される装着部と外周部に設けられた歯車とを備えた基板ホルダに、当該円盤状基板を複数枚装着するステップと、
前記基板ホルダに装着された前記円盤状基板の前記開孔にブラシを挿入するステップと、
前記基板ホルダに設けられた前記歯車に駆動側歯車を噛合させるステップと、
前記駆動側歯車を回転駆動させるステップとを備え、
前記基板ホルダは研磨液流入用の開口を有し、前記駆動側歯車の回転駆動により前記歯車を介して回転し、該回転によって当該研磨液流入用の開口に研磨液を供給することを特徴とする円盤状基板の内周を研磨する円盤状基板の製造方法。 - 前記ブラシを回転させるステップを更に備え、
前記駆動側歯車を回転駆動させるステップは、前記ブラシの回転方向とは逆方向に前記基板ホルダを前記歯車を介して回転させることを特徴とする請求項1に記載の円盤状基板の製造方法。 - 前記駆動側歯車の回転駆動により回転させながら前記基板ホルダを前記ブラシの軸芯方向に往復動させるステップを更に備えた請求項1に記載の円盤状基板の製造方法。
- 前記噛合させるステップは、前記基板ホルダの前記外周部に設けられた当接円環部材を、前記駆動側歯車が設けられた回転軸に取り付けられた円環部材に当接させることで、前記歯車と当該駆動側歯車との噛み合い関係を定めることを特徴とする請求項1に記載の円盤状基板の製造方法。
- 前記円盤状基板の中心の前記開孔に対して治具を挿入することで、積層される複数枚の当該円盤状基板を当該治具に取り付けるステップを更に備え、
前記円盤状基板を複数枚装着するステップは、前記治具に取り付けられた状態のままの当該円盤状基板を前記装着部から挿入し、積層された複数枚の円盤状基板を軸方向に押し付けて前記基板ホルダに装着し、当該治具を取り外した状態の前記開孔に前記ブラシを挿入することを特徴とする請求項1に記載の円盤状基板の製造方法。 - 前記複数枚の円盤状基板を治具に取り付けるステップは、中心に開孔とこの開孔と外周部とを連通させる連通部とを備えた導入スペーサを、積層される当該円盤状基盤の間に取り付けることを特徴とする請求項5に記載の円盤状基板の製造方法。
- 中心に開孔を有する円盤状基板が軸方向に沿って複数枚装着される装着部と外周部に設けられた第1の歯車および第2の歯車とを備えた基板ホルダに、当該円盤状基板を複数枚装着するステップと、
前記基板ホルダに装着された前記円盤状基板の前記開孔にブラシを挿入するステップと、
前記基板ホルダに設けられた前記第1の歯車に駆動側歯車を噛合させるステップと、
前記駆動側歯車を回転駆動させて前記開孔を研磨するステップと、
前記駆動側歯車を停止させ、前記基板ホルダの軸方向の一端と他端とを反転させて前記第2の歯車に当該駆動側歯車を噛合させるステップと、
前記駆動側歯車を回転駆動させて前記開孔を研磨するステップと
を備えた円盤状基板の製造方法。 - 前記第1の歯車と前記第2の歯車とは、前記基板ホルダの軸方向に対して互いに対称となる位置に設けられることを特徴とする請求項7に記載の円盤状基板の製造方法。
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