JP2000072489A - ガラス基板の作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ガラス基板の平面度及び反りを高精度に制御
することにより、加工工程を短縮し、ガラス基板の肉厚
を極限まで薄くでき、原材料費、加工設備費、加工時間
等の大幅な節減を可能とするガラス基板の作製方法を提
供する。 【解決手段】 溶融ガラスを肉厚１．０ｍｍ以下の円板
状にプレス成形するプレス成形工程と、押圧部材にて均
等に圧力をかけて焼成する結晶化処理工程と、固定砥粒
による脆性破壊加工又は塑性変形加工を施す粗研削工程
と、スペーサ及び接着剤で固着・一体化する積み重ね工
程と、切削加工するコアーリング工程と、チャンファリ
ング工程と、ガラス基板の周辺部のエッジポリッシング
工程と、剥離・洗浄により得られたガラス基板の両表面
に対し、脆性破壊加工と塑性変形加工とを順次連続的に
行うノンドレス研削加工を施す精研削工程と、ガラス基
板の両表面のポリッシング工程とを備えたガラス基板の
作製方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、主にコンピュー
タの情報記録媒体として使用されるハードディスク用の
基板として用いられるガラス基板の作製方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】 近年、コンピュータの普及が急激に進
み、コンピュータの操作性を左右するオペレーションシ
ステム等のＯＳソフトや、ＯＳ上で作動する種々のプロ
グラムソフト等のソフトウエアが高容量化する傾向にあ
り、更に、これらのプログラムを用いて作成されるデー
タも、高容量化する傾向にある。

【０００３】 これに伴い、このような大量の情報を高
速に記録／読出することのできる情報記録媒体としての
ハードディスクの開発においては、従来のアルミニウム
金属を用いた基板に変えて、硬度や平滑性に優れるガラ
ス基板、特に結晶化ガラスを用いたガラス基板を用いる
動きが活発になっている。

【０００４】 一般的に、ガラス基板の作製方法は、図
１５のフローチャートに示されるように、ブランク工程
とサブストレート工程とに分けられる。ここで、ブラン
ク工程においては、まず、特定の組成に調合されたガラ
ス材料を溶融したものをプレス型に流し込んでプレス成
形することにより、ディスク状のガラス基板が作製され
る。

【０００５】 こうして、得られたガラス基板を結晶化
処理し、その後にガラス基板の内孔部を切断して内孔を
開け、欠けや割れ等の表面欠陥の有無を検査する。こう
して作製されたドーナツ状のガラス基板は、ブランクと
呼ばれる。

【０００６】 次に、サブストレート工程においては、
ブランクの表面をＳｉＣ微粉等の研磨剤により粗ラッピ
ング（一次ラッピング）した後、内外径を所定寸法・所
定形状に加工（チャンファリング）し、更に、表面を精
ラッピング（二次ラッピング）して洗浄する。こうして
得られたブランクを、酸化セリウム微粉を用いて研磨
（ポリッシング）し、所定の平滑度に仕上げた後、超音
波洗浄、ＩＰＡ洗浄を施し、最後に表面欠陥等の有無を
検査する。以上の工程を経たブランクをサブストレート
という。こうして得られたサブストレートに磁気記録膜
を施膜することにより、ガラス基板が作製される。

【０００７】 しかしながら、上記に示したガラス基板
の作製方法は、プレス成形で発生したガラス基板の反り
および結晶化による収縮で発生したガラス基板の反りや
ねじれをラッピング等の厚み加工で修正しようとする場
合、加工負荷によって変形しないように、ガラス基板に
十分な厚みが必要であった。このため、製品たるガラス
基板（サブストレート）の肉厚にするためには、ガラス
基板の取り代が多くなるため、ラッピングや研磨（ポリ
ッシング）に長い加工時間が必要であった。また、遊離
砥粒を用いるラッピングは、局部的な砂目（ピット）が
必ず発生するため、完全にピットを除去するためには、
ポリッシングによる取り代が少なくとも５０〜６０μｍ
必要であった。更に、上記のガラス基板の作製方法で用
いられるチャンファリング工程は、ガラス基板を１枚ず
つチャンファリング加工しているため、設備償却の効率
が悪く、ガラス基板の加工コストが高くつく原因の１つ
となっていた。以上のことから、原材料費、加工設備費
及び加工消耗材料費が嵩むため、製品たるガラス基板
（サブストレート）の価格を低減させることが困難であ
った。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】 本発明は、このよう
な従来技術の有する課題に鑑みてなされたものであり、
その目的とするところは、従来よりもガラス基板の平面
度および反りを高精度に制御することにより、ガラス基
板（ブランク）の肉厚を極限まで薄くすることができる
だけでなく、加工工程の短縮及び効率化を図ることがで
きるため、原材料費、加工設備費、加工消耗材料費、加
工時間等の大幅な節減が可能となり、結果として、ガラ
ス基板の製品価格を大幅に低減することに寄与すること
ができるガラス基板の作製方法を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】 すなわち、本発明によ
れば、溶融ガラスを肉厚１．０ｍｍ以下の円板状にプレ
ス成形するプレス成形工程と、当該プレス成形工程によ
り得られたガラス基板の一面又は両面より、押圧部材に
てガラス基板の全体に均等に圧力をかけて焼成する結晶
化処理工程と、当該結晶化処理工程により得られたガラ
ス基板の両表面に対し、固定砥粒による脆性破壊加工又
は塑性変形加工を施す粗研削工程と、当該粗研削工程に
より得られたガラス基板をスペーサ及び接着剤で所定の
間隔に複数枚重ね合わせ、固着・一体化する積み重ね工
程と、当該積み重ね工程により得られた固着・一体化さ
れた複数枚のガラス基板の内外径を同時に切削加工する
コアーリング工程と、当該コアーリング工程により得ら
れた固着・一体化された複数枚のガラス基板を同時にチ
ャンファリング加工するチャンファリング工程と、当該
チャンファリング工程により得られた固着・一体化され
た複数枚のガラス基板の周辺部を同時にポリッシングす
るエッジポリッシング工程と、当該エッジポリッシュ工
程後、固着・一体化された複数枚のガラス基板の剥離・
洗浄により得られたガラス基板の両表面に対し、脆性破
壊加工と塑性変形加工とを順次連続的に行うノンドレス
研削加工を施す精研削工程と、当該精研削工程で得られ
たガラス基板の両表面をポリッシングするポリッシング
工程と、を備えたことを特徴とするガラス基板の作製方
法が提供される。

【００１０】 また、本発明では、スペーサ及び接着剤
で所定の間隔に重ね合わせ、固着・一体化した複数枚の
ガラス基板の内外径の切削加工、チャンファリング加
工、エッジポリッシングを順次、連続的に行うことを特
徴とするガラス基板の作製方法が提供される。

【００１１】 尚、本発明のガラス基板の作製方法は、
次のような形態であることが好ましい。 結晶化処理工程において、当該押圧部材が、所定の
重量を有する重りであり、当該ガラス基板を上端に開口
部を有する焼成用容器内に水平に積み重ね、当該押圧部
材を上端に位置するガラス基板に載せ、当該押圧部材が
当該開口部を閉塞した状態で焼成を行うことにより、ガ
ラス基板の反りを１０μｍ以下に修正することができる
こと。 粗研削工程において、被加工物たるガラス基板の両
表面を研削加工することにより、当該研削加工後のガラ
ス基板の表面粗さ（Ｒｙ）を５μｍ以下に維持すること
ができること。 チャンファリング工程において、内径加工用砥石及
び外径加工用砥石の周速をそれぞれ１２００〜１０００
０ｍ／分の範囲内とし、かつ、ガラス基板の内径加工部
の周速と当該内径加工用砥石の周速の比、および当該ガ
ラス基板の外径加工部の周速と当該外径加工用砥石の周
速の比を、いずれも１／１０〜１／１００の範囲内とし
たこと。 精研削工程において、被加工物たるガラス基板の両
平面を片面ずつ順番にそれぞれ研削加工し、各研削面に
残留する加工歪を略同等量にすることにより、当該研削
加工後のガラス基板の平面度を１０μｍ以下に維持する
ことができること。

【００１２】

【発明の実施の形態】 本発明のガラス基板の作製方法
は、溶融ガラスを肉厚１．０ｍｍ以下の円板状にプレス
成形するプレス成形工程と、プレス成形工程により得ら
れたガラス基板の一面又は両面より、押圧部材にてガラ
ス基板の全体に均等に圧力をかけて焼成する結晶化処理
工程と、結晶化処理工程により得られたガラス基板の両
表面に対し、固定砥粒による脆性破壊加工又は塑性変形
加工を施す粗研削工程と、粗研削工程により得られたガ
ラス基板をスペーサ及び接着剤で所定の間隔に複数枚重
ね合わせ、固着・一体化する積み重ね工程と、積み重ね
工程により得られた固着・一体化された複数枚のガラス
基板の内外径を同時に切削加工するコアーリング工程
と、コアーリング工程により得られた固着・一体化され
た複数枚のガラス基板を同時にチャンファリング加工す
るチャンファリング工程と、チャンファリング工程によ
り得られた固着・一体化された複数枚のガラス基板の周
辺部を同時にポリッシングするエッジポリッシング工程
と、エッジポリッシュ工程後、固着・一体化された複数
枚のガラス基板の剥離・洗浄により得られたガラス基板
の両表面に対し、脆性破壊加工と塑性変形加工とを順次
連続的に行うノンドレス研削加工を施す精研削工程と、
精研削工程で得られたガラス基板の両表面をポリッシン
グするポリッシング工程を備えたものである。

【００１３】 以下、図面に基づき本発明を詳細に説明
する。図１４は、本発明のガラス基板の作製方法を示す
フローチャートである。本発明のガラス基板の作製方法
は、まず最初に、プレス成形工程により、溶融ガラスか
ら円板状のガラス基板（肉厚１．０ｍｍ以下）を作製す
る。このとき、金型を所定のダイハイト（プレス機械の
ストロークダウン、アジャストアップの位置においてス
ライド下面からボルスタ上面までの距離）以下までプレ
スにより押し込むこと（押切り）により、金型内の溶融
ガラスに大きな圧縮力が加わり、成形品であるガラス基
板の肉厚精度を高めることができるため好ましい。

【００１４】 次に、プレス成形工程により得られたガ
ラス基板（ブランク）の結晶化処理工程を行う。ここ
で、結晶化処理は、非晶質ガラスを再加熱して微細結晶
をガラス中に析出させることにより、非晶質ガラスを結
晶化ガラスにする処理である。このとき、ガラス基板の
両面に、平面度、平行度の良好なカーボン板を挟み、押
圧部材にてガラス基板全体に均等に加圧するとともに、
ガラス基板の上下面、及び内径部、外径部をほぼ均一の
温度にするため、当該押圧部材として、熱の伝搬機構で
ある伝導、対流、輻射による良好な熱伝搬を考慮して、
外周部に多数のフィンを設けた押圧部材（フィンウエイ
ト）を用いることが好ましい。これにより、プレス成形
工程で発生したガラス基板の反りおよび結晶化による収
縮で発生したガラス基板の反りやねじれを確実に修正す
ることができるため、ガラス基板の反りを１０μｍ以
下、更には５μｍ以下に修正することができる。また、
焼成用容器内の温度の昇降を速やかに行うことができる
ため、結晶化されたガラス基板の平面度を向上させるこ
とができる。更に、焼成用容器内の温度分布を均一化す
ることができるため、結晶化されたガラス基板の平面度
のばらつきを小さくすることができる。

【００１５】 上記の結晶化処理工程は、例えば、図１
に示すように、押圧部材を所定の重量を有する重り６と
し、ガラス基板２を上端に開口部７を有する焼成用容器
１内に水平に積み重ねた状態で、上記重り６を上端に位
置するガラス基板に載せ、上記重り６が上記開口部７を
閉塞した状態で焼成を行うものである。このとき、重り
６は、図１に示すように、端面の面積が上記開口部７の
面積より小さい柱状部８から、上記柱状部８の軸方向に
沿って、適宜な間隔にて上記開口部７と同じ形状を有す
る複数のつば９を突出させた形状を有するフィンウエイ
トを用いることが好ましい。

【００１６】 次に、結晶化処理工程により得られたガ
ラス基板の粗研削工程を行う。上記の粗研削工程は、例
えば、ガラス基板の両面に対し、ダイヤモンドペレット
定盤を用いたペレット研削やダイヤモンドカップ砥石に
よるロータリ平面研削を行うことにより、ガラス基板
（ブランク）を製品たるガラス基板（サブストレート）
の肉厚＋０．１ｍｍ以下にしながら、ガラス基板の肉厚
を均一（精度：±５μｍ）にするとともに、ガラス基板
の反りや微小うねり等の最終修正を行うことが目的であ
る。これにより、次の積み重ね工程で作製される固着・
一体化された複数枚のガラス基板（オブジェクト）の厚
さを数μｍの精度に保持することができる。また、上記
の方法を用いることにより、従来の粗ラッピングと比較
して、ガラス基板の表面粗さ（Ｒｙ）を５μｍ以下と浅
くすることができるため、精研削工程における精研削量
を大幅に削減することができる。以上のことから、精研
削工程への負担が軽減され、精研削加工時間を短縮する
ことが可能となり、結果的にガラス基板の低価格化を図
ることができる。

【００１７】 続いて、粗研削工程で得られたガラス基
板の積み重ね工程を行う。上記の積み重ね工程は、粗研
削工程により得られたガラス基板をスペーサ及び接着剤
で所定の間隔に複数枚重ね合わせることにより、固着・
一体化された複数枚のガラス基板（オブジェクト）を作
製するものである（図２参照）。これにより、複数枚の
ガラス基板の内外径を同時にコアーリング、チャンファ
リング加工及びエッジポリッシングすることができるた
め、加工設備費及び加工時間の大幅な節減が可能とな
り、結果として、ガラス基板の製品価格を低減すること
ができる。尚、オブジェクトを形成するガラス基板の枚
数は、特に限定されないが、既存の装置をそのまま用い
る場合は、２〜１０枚程度であることが好ましい。

【００１８】 このとき、上記の積み重ね工程の主な特
徴は、図２〜４に示すように、ガラス基板１０を所定の
間隔に複数枚重ね合わせ、固着・一体化させるための接
着剤２０に所定の間隔を保持するためのスペーサ２２を
入れることにある。上記スペーサ２２は、チャンファリ
ング工程で用いるチャンファリング加工用砥石１３，１
４の研削面の間隔に合わせて、ガラス基板同士を数μｍ
の厚さ精度で所定の間隔（０．３〜０．４ｍｍ程度）に
保持することが最大の目的である。

【００１９】 これを実現するために、スペーサ２２の
形状は、球状であることが好ましい。これは、図３に示
すように、ガラス基板１０同士を所定の間隔Ｓに重ね合
わせる場合、接着剤２０中のスペーサ２２同士が重なる
ことなく、スペーサ２２の直径Ｓｃをガラス基板同士の
所定間隔Ｓと同じにすることにより、ガラス基板同士の
間隔Ｓを確実に保持することができるだけでなく、ガラ
ス基板１０とスペーサ２２の接触面積を必要最小限にす
ることができるため、接着剤２０によるガラス基板１０
同士の固着・一体化を促進することができるからであ
る。また、ガラス基板１０同士を接着させる場合、チャ
ンファリング加工を行う部分に接着剤２０がつかないよ
うにするとともに、ガラス基板１０同士の接着面を必要
最小限にすることが好ましいため、例えば、図６に示す
ようなパターンでスペーサ入りの接着剤２４を塗布する
ことにより、ガラス基板の接着面３０を形成することが
好ましい。更に、上記のようなガラス基板の接着面３０
を形成する場合、スクリーン印刷で行うことが好まし
い。これは、ガラス基板の接着面３０が微細なパターン
であっても、スペーサ入りの接着剤２４を確実に塗布す
ることができ、複数枚のガラス基板１０に適用した場合
における再現性も良好であるからである。

【００２０】 また、スペーサ２２の形状は、同心円
状、放射状、十字状のいずれかであってもよい。これ
は、図４に示すように、ガラス基板１０同士を所定の間
隔Ｓに重ね合わせる場合、スペーサ２２の厚さＳａをガ
ラス基板同士の所定間隔Ｓと同じにすることにより、ガ
ラス基板同士の間隔Ｓを確実に保持することができるだ
けでなく、ガラス基板１０同士を固着・一体化させるた
めの接着剤２０の使用量を必要最小限にすることができ
るからである（この場合、スペーサ２２の形状が、ガラ
ス基板の接着面３０となる）。尚、図４に用いるスペー
サ２２の形状は、例えば、図５（ａ）に示す同心円状
や、図５（ｂ）に示すような放射状と同心円状を組み合
わせたものであってもよい。

【００２１】 上記スペーサ２２の材質は、特に限定さ
れないが、金属、セラミックス、硬質プラスチックのい
ずれか１つであることが好ましく、ステンレス鋼、アル
ミナ、ジルコニア、炭化珪素および窒化珪素のいずれか
であることが特に好ましい。これは、ガラス基板１０同
士を数μｍの厚さ精度で所定の間隔に保持するため、ス
ペーサの寸法精度が重要であり、特にスペーサの形状が
球状である場合、寸法精度の高い（±０．５μｍ以内）
ステンレス鋼球やセラミックボールを比較的容易に得る
ことができるからである。

【００２２】 更に、接着剤２０は、チャンファリング
加工中にガラス基板１０同士が剥離しない強度で接着す
るとともに、チャンファリング加工終了後に、ガラス基
板同士を容易に分離でき、ガラス基板１０自身に影響を
与えないものであることが好ましい。このため、接着剤
２０は、特に限定されないが、有機系、無機系およびこ
れらの混合系である熱可塑性接着剤やペースト等である
ことが好ましい。

【００２３】 次に、積み重ね工程で得られたオブジェ
クトのコアーリング工程を行う。上記のコアーリング工
程は、図７に示すように、ダブルコアーリングと呼ばれ
る一体型砥石１２を用いて、オブジェクト１１（図７で
は、固着・一体化された６枚のガラス基板）を切削加工
することにより、複数枚のガラス基板１０の内外径を同
時に切削加工するものである。これにより、それぞれの
ガラス基板１０の同心度の精度が大幅に向上するため、
次の工程であるチャンファリング工程における取り代を
極限まで少なくすることができる。

【００２４】 続いて、コアーリング工程で得られたオ
ブジェクトのチャンファリング工程を行う。上記のチャ
ンファリング工程は、図８に示すように、オブジェクト
１１（図８では、固着・一体化された６枚のガラス基
板）とオブジェクト１１を固定するワークテーブル１
２、オブジェクト１１をチャンファリング加工する内径
加工用砥石１３及び外径加工用砥石１４をそれぞれ所定
の位置に配置し、オブジェクト１１と内径加工用砥石１
３と及び外径加工用砥石１４を同時に高速で回転させる
ことにより、複数枚のガラス基板１０のチャンファリン
グ加工を同時に行うものである。

【００２５】 このとき、内径加工用砥石及び外径加工
用砥石の周速をそれぞれ１２００〜１００００ｍ／分の
範囲内とし、かつ、ガラス基板の内径加工部の周速と内
径加工用砥石の周速の比、およびガラス基板の外径加工
部の周速と外径加工用砥石の周速の比を、いずれも１／
１０〜１／１００の範囲内に設定することが好ましい。
このような加工条件を設定することにより、内径加工用
砥石及び外径加工用砥石にかかる負荷と熱衝撃を小さく
して、偏摩耗を防止することができる。また、オブジェ
クトにかかる負荷も小さくなることから、発生するチッ
ピングの深さを、加工速度を遅くすることなく、従来の
１／２〜１／４以下の約２５μｍ以下に抑制することが
できるため、チャンファリング加工後の両面研磨代を薄
くすることができ、形成したチャンファー形状が一定
し、研磨に要する時間および設備・消耗品コストの低減
が図れる。

【００２６】 更に、図９に示すように、オブジェクト
１１と内径加工用砥石１３をそれぞれ同方向に回転さ
せ、外径加工用砥石１４は、オブジェクト１１と逆方向
に回転させる、即ち、オブジェクト１１の回転方向に対
して、砥石１３，１４が、それぞれ、いわゆるつれ周り
の関係となるように、チャンファリング加工条件を設定
することが、オブジェクト１１のチッピングの発生を防
止する上で好ましい。

【００２７】 尚、上記のチャンファリング工程で用い
る内外径加工用砥石１３，１４に形成される加工溝１６
のピッチは、累積ピッチ誤差が発生しないように、それ
ぞれのピッチが基準面による精度で制御されていること
が好ましい。

【００２８】 次に、チャンファリング工程で得られた
オブジェクトのエッジポリッシング工程を行う。上記の
エッジポリッシング工程は、図１０に示すように、オブ
ジェクト１１（図８では、固着・一体化された５枚のガ
ラス基板）にスラリーをかけながら、オブジェクト１１
の周辺部をブラシ１７，１８を用いて研磨することによ
り、複数枚のガラス基板１０の周辺部を同時に研磨する
ものである。これにより、ガラス基板１０の周辺部（エ
ッジ部）の衝撃強度の向上と発塵対策を効率的に行うこ
とができる。

【００２９】 次に、エッジポリッシング工程後のオブ
ジェクトをトルエン、キシレン等の芳香族溶剤に浸漬し
ながら、超音波洗浄を行うことにより、オブジェクト中
のスペーサ及び接着剤を剥離・洗浄し、それぞれのガラ
ス基板に分離する。

【００３０】 続いて、それぞれのガラス基板の精研削
工程を行う。上記の精研削工程は、例えば、図１１〜１
３に示すように、円盤状のワーク定盤３６の回転中心Ｐ
が、円盤状の加工用カップ砥石３２の円周上になるよう
に配置されるとともに、ガラス基板５０が、ワーク定盤
３６の回転中心Ｐとガラス基板５０の中心Ｑが一致する
ように載置され、ワーク定盤３６上のガラス基板５０に
対する加工用カップ砥石３２の接触部分である研削面５
２（接触弧ｄ−ｄ’）が、ワーク定盤３６の回転中心Ｐ
を軸として、図１３に示すような放射状の軌跡５４を一
定に描くように、加工用カップ砥石３２とワーク定盤３
６との間隔及び加工用カップ砥石３２およびワーク定盤
３６のそれぞれの回転数をそれぞれ制御しながら相対的
に摺動させることにより、ガラス基板５０の両表面を脆
性破壊加工と塑性変形加工とを順次連続的に行うノンド
レス研削加工を行うものである。

【００３１】 このような研削加工を行う理由は、極め
て高い平面度を得ることができる脆性破壊加工による研
削方法の欠点であった研削加工面の凹凸部の高低差の増
大を解消するために、脆性破壊加工に続いて塑性変形加
工を適宜付加することが有効であることを見出したから
である。

【００３２】 ここで、研削加工において塑性変形が生
じると、加工歪が著しく増大することがあるため、この
加工歪の発生を抑制するためには、塑性変形による研削
量を多くとも５μｍ以下に抑えることが好ましい。そこ
で、この塑性変形加工によるガラス基板５０の平面度の
低下を防ぐ方法として、得られるガラス基板５０の研削
加工面に残る研削軌跡５４が、図１３（ｂ）に示すよう
な中心から外周方向に向かって広がる放射状曲線となる
ことが好ましい。

【００３３】 また、ワーク定盤３６の回転数を加工用
カップ砥石３２の回転数の２０〜４０％あるいは６０〜
８０％の範囲とすることが好ましい。これは、上記の条
件において、脆性破壊加工を主とする研削機構であっ
て、脆性破壊加工と塑性変形加工とを順次連続的に行う
ことができ、もっとも加工精度が優れているからであ
る。

【００３４】 以上のことから、精研削工程は、被研削
材であるガラス基板の表面に対する研削抵抗及び固定砥
粒の軌跡を一定に保持することにより、研削加工時にお
けるピットの発生及び不規則な反りの発生を抑制するこ
とができるため、平面度が１０μｍ以下に保持されたガ
ラス基板が得られるとともに、加工精度、加工効率が向
上し、加工コストを低減することができる。

【００３５】 また、精研削工程により得られたガラス
基板の研削加工面における凹凸部の高低差を５μｍ以下
と浅くすることができるため、次のポリッシング工程に
おける研磨量を両面で１０μｍ程度に抑制することがで
きる。これにより、ポリッシング工程への負担が軽減さ
れ、加工コストを低減することが可能となり、結果的に
ガラス基板の低価格化を図ることができる。

【００３６】 最後に、精研削工程で得られたガラス基
板は、製品に要求されるガラス基板特性を満足するよう
に、ガラス基板の両表面をポリッシング（精研磨）する
ポリッシング工程を行うことにより、製品たるガラス基
板（サブストレート）が作製される。尚、ポリッシング
工程では、特に限定されないが、例えば、酸化セリウム
砥粒（０．６μｍ）を用いたＳＵＢＡ−８００（商品
名）のパッド上でガラス基板をポリッシングすることが
好ましい。

【００３７】 上述した本発明のガラス基板の作製方法
をフローチャートで示すと図１４のように表され、製品
たるガラス基板（サブストレート）の完成までの工程
は、従来の方法（図１５参照）と比較して短縮及び効率
化することができる。しかも、ガラス基板の作製工程
中、最も加工時間が長くかかり、設備コストの嵩むラッ
ピング工程が省略することができるため、加工設備費お
よび加工時間等を大幅に節減することができる。また、
本発明では、ガラス基板を複数枚同時にダブルコアーリ
ング、チャンファリング及びエッジポリッシュ加工する
ことにより、設備償却の効率化が図れるため、ガラス基
板の加工コストの低減に寄与することができる。更に、
従来よりもガラス基板の平面度および反りを高精度に制
御することにより、各工程での取り代が少なくて済むた
め、ガラス基板（ブランク）の肉厚を極限まで薄くする
ことができ、これにより、原材料費、加工消耗材料費等
の大幅な節減が可能である。以上のことから、製品であ
るガラス基板（サブストレート）の価格をアルミニウム
基板並に低減することができる。

【００３８】

【実施例】 以下、本発明の実施例を示すが、本発明は
これに限定されるものではない。 （実施例）図１４に示すフローチャートに基づいて、表
１〜４に示す条件で製品たるガラス基板（サブストレー
ト）の作製を行った。その結果を表７〜１１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【表２】

【００４１】

【表３】

【００４２】

【表４】

【００４３】（比較例１〜２）図１５に示すフローチャ
ートに基づいて、表５〜６に示す条件で製品たるガラス
基板（サブストレート）の作製を行った（比較例１〜
２）。その結果を表７〜１１に示す。

【００４４】

【表５】

【００４５】

【表６】

【００４６】

【表７】

【００４７】

【表８】

【００４８】

【表９】

【００４９】

【表１０】

【００５０】

【表１１】

【００５１】（考察：実施例、比較例１〜２）表７〜８
に示すように、本発明のガラス基板の作製方法（実施
例）は、従来のガラス基板の作製方法（比較例１〜２）
と比較して、プレス成形により得られたガラス基板（ブ
ランク）の肉厚が、製品たるガラス基板（サブストレー
ト）に近い肉厚（例えば、２．５”サイズの場合、０．
８１ｍｍ）であっても、結晶化処理工程を行うことによ
り、プレス成形時や結晶化処理時に生じた反りを５μｍ
以下に修正できることが判明した。これにより、主に反
り（平面度）を解消するために行われていたラッピング
工程を行う必要がなく、プレス成形により得られたガラ
ス基板（ブランク）の肉厚を、製品たるガラス基板（サ
ブストレート）に近い肉厚（例えば、２．５”サイズの
場合、０．８１ｍｍ）にすることができるため、高価な
ガラス基板の原料を３割削減することができた。

【００５２】 また、本発明のガラス基板の作製方法
（実施例）は、ラッピングの代わりに粗研削及び精研削
を行うことにより、研削加工時におけるピット及び反り
の発生を防止することができるため、従来のガラス基板
の作製方法（比較例２）と比較して、ポリッシング時の
ガラス基板の取り代を１／５〜１／６程度にできた。

【００５３】 表９に示すように、本発明のガラス基板
の作製方法（実施例）は、従来のガラス基板の作製方法
（比較例２）と比較して、全工程におけるガラス基板の
取り代および作製時間を大幅に低減することができると
ともに、製品たるガラス基板（サブストレート）の品質
も良好であった。尚、面粗度（Ｒａ）は、ＪＩＳ Ｂ０
６０１「表面粗さ−定義及び表示」に記載の算術平均粗
さ（Ｒａ）と同一のものである。

【００５４】 表１０に示すように、本発明のガラス基
板の作製方法（実施例）は、６枚のガラス基板を同時に
チャンファリング加工することができるため、従来のガ
ラス基板の作製方法（比較例２）と比較して、チャンフ
ァリング加工時間を大幅に短縮することができた。ま
た、本発明のガラス基板の作製方法（実施例）は、６枚
のガラス基板の内外径を同時に切削加工、チャンファリ
ング加工、エッジポリッシングすることができるため、
加工設備費及び加工時間の大幅な節減を図ることができ
た。

【００５５】 更に、表１１に示すように、精研削を行
う前に、粗研削を行った場合（実施例）と、粗ラッピン
グを行った場合（比較例２）とを比較すると、粗研削を
行った場合（実施例）のほうが、ガラス基板の加工面粗
さ（Ｒｙ及びＲｚ）が良好であり、精研削工程での精研
削量を低減することができるため、精研削時間を大幅に
短縮することができた。尚、ガラス基板の加工面粗さ
（Ｒｙ及びＲｚ）は、ＪＩＳ Ｂ０６０１「表面粗さ−
定義及び表示」に記載の最大高さ（Ｒｙ）と十点平均粗
さ（Ｒｚ）と同一のものである。

【００５６】 次に、表９の実施例、比較例２における
ガラス基板の作製時間（全工程）を、２５円／１分で換
算すると、表１２のようになる。表１２から明らかに分
かるように、比較例２に比し、実施例によれば、大幅な
コスト削減が図れた。

【００５７】

【表１２】

【００５８】

【発明の効果】 以上説明したように、本発明のガラス
基板の作製方法によれば、従来よりもガラス基板の平面
度および反りを高精度に制御することにより、ガラス基
板の肉厚を極限まで薄くすることができるだけでなく、
加工工程の短縮及び効率化を図ることができるため、原
材料費、加工設備費、加工消耗材料費、加工時間等の大
幅な節減が可能となり、結果として、ガラス基板の製品
価格を大幅に低減することに寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のガラス基板の作製方法における結晶
化処理工程の一例を示す模式断面図である。

【図２】 本発明の積み重ね工程で作製されるオブジェ
クトの一例を示す模式図である。

【図３】 本発明の積み重ね工程で作製されるオブジェ
クトの一例を示す部分断面説明図である。

【図４】 本発明の積み重ね工程で作製されるオブジェ
クトの他の例を示す部分断面説明図である。

【図５】 図４で用いるスペーサの形状を示す説明図で
ある。

【図６】 本発明の積み重ね工程におけるガラス基板の
接着面のパターンを示す説明図である。

【図７】 本発明のコアーリング工程の一例を示す説明
図である。

【図８】 本発明のチャンファリング工程の一例を示す
説明図である。

【図９】 本発明のチャンファリング工程におけるオブ
ジェクトと砥石の回転方向を示す説明図である。

【図１０】 本発明のエッジポリッシュ工程の一例を示
す説明図である。

【図１１】 本発明の精研削工程の一例を示す模式断面
図である。

【図１２】 図１１の模式正面図である。

【図１３】 本発明のガラス基板の作製方法における精
研削工程による加工用定盤とワーク定盤（ガラス基板）
との位置関係を示したものであり、（ａ）は、概略説明
図、（ｂ）は、ガラス基板への加工用定盤の研削面の軌
跡を示したイメージ図である。

【図１４】 本発明のガラス基板の作製方法を示すフロ
ーチャートである。

【図１５】 従来のガラス基板の作製方法を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

１…焼成用容器、２…ガラス基板、４…ハニカムプレー
ト、５…ＳＵＳ製の重り、６…重り（フィンウエイ
ト）、７…開口部、８…柱状部、９…つば、１０…ガラ
ス基板、１１…オブジェクト、１２…ダブルコアーリン
グ（一体型砥石）、１３…内径加工用砥石、１４…外径
加工用砥石、１６…加工溝、１７，１８…ブラシ、２０
…接着剤、２２…スペーサ、２４…スペーサ入り接着
剤、３０…ガラス基板の接着面、３２…加工用カップ砥
石、３４…回転軸（加工用カップ砥石）、３６…ワーク
定盤、３８…回転軸（ワーク定盤用）、４０…ベルトプ
ーリ（Ｖベルト）、４２…モータ（ワーク定盤用）、５
０…ガラス基板、５２…加工用カップ砥石の研削面、５
４…放射状曲線の軌跡。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融ガラスを肉厚１．０ｍｍ以下の円板
   状にプレス成形するプレス成形工程と、 当該プレス成形工程により得られたガラス基板の一面又
   は両面より、押圧部材にてガラス基板の全体に均等に圧
   力をかけて焼成する結晶化処理工程と、 当該結晶化処理工程により得られたガラス基板の両表面
   に対し、固定砥粒による脆性破壊加工又は塑性変形加工
   を施す粗研削工程と、 当該粗研削工程により得られたガラス基板をスペーサ及
   び接着剤で所定の間隔に複数枚重ね合わせ、固着・一体
   化する積み重ね工程と、 当該積み重ね工程により得られた固着・一体化された複
   数枚のガラス基板の内外径を同時に切削加工するコアー
   リング工程と、 当該コアーリング工程により得られた固着・一体化され
   た複数枚のガラス基板を同時にチャンファリング加工す
   るチャンファリング工程と、 当該チャンファリング工程により得られた固着・一体化
   された複数枚のガラス基板の周辺部を同時にポリッシン
   グするエッジポリッシング工程と、 当該エッジポリッシュ工程後、固着・一体化された複数
   枚のガラス基板の剥離・洗浄により得られたガラス基板
   の両表面に対し、脆性破壊加工と塑性変形加工とを順次
   連続的に行うノンドレス研削加工を施す精研削工程と、 当該精研削工程で得られたガラス基板の両表面をポリッ
   シングするポリッシング工程と、を備えたことを特徴と
   するガラス基板の作製方法。
2. 【請求項２】 当該結晶化処理工程において、 当該押圧部材が、所定の重量を有する重りであり、 当該ガラス基板を上端に開口部を有する焼成用容器内に
   水平に積み重ね、 当該押圧部材を上端に位置するガラス基板に載せ、当該
   押圧部材が当該開口部を閉塞した状態で焼成を行うこと
   により、ガラス基板の反りを１０μｍ以下に修正するこ
   とができる請求項１に記載のガラス基板の作製方法。
3. 【請求項３】 当該粗研削工程において、 被加工物たるガラス基板の両表面を研削加工することに
   より、当該研削加工後のガラス基板の表面粗さ（Ｒｙ）
   を５μｍ以下に維持することができる請求項１に記載の
   ガラス基板の作製方法。
4. 【請求項４】 当該チャンファリング工程において、 内径加工用砥石及び外径加工用砥石の周速をそれぞれ１
   ２００〜１００００ｍ／分の範囲内とし、かつ、 ガラス基板の内径加工部の周速と当該内径加工用砥石の
   周速の比、および当該ガラス基板の外径加工部の周速と
   当該外径加工用砥石の周速の比を、いずれも１／１０〜
   １／１００の範囲内とした請求項１に記載のガラス基板
   の作製方法。
5. 【請求項５】 当該精研削工程において、 被加工物たるガラス基板の両表面を片面ずつ順番にそれ
   ぞれ研削加工し、各研削面に残留する加工歪を略同等量
   にすることにより、当該研削加工後のガラス基板の平面
   度を１０μｍ以下に維持することができる請求項１に記
   載のガラス基板の作製方法。
6. 【請求項６】 スペーサ及び接着剤で所定の間隔に重ね
   合わせ、固着・一体化した複数枚のガラス基板の内外径
   の切削加工、チャンファリング加工、エッジポリッシン
   グを順次、連続的に行うことを特徴とするガラス基板の
   作製方法。