JP2001054843A - 硬質脆弱基板端面の研磨方法およびこれに用いられる研磨装置 - Google Patents
硬質脆弱基板端面の研磨方法およびこれに用いられる研磨装置Info
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Abstract
板端面の研磨不良がなく、外形寸法精度が得られる硬質
脆弱基板の端面研磨方法およびこれに用いられる研磨装
置を提供する。 【解決手段】硬質脆弱基板Gの端面G2を研磨布2が設
けられた回転定盤3に押付けて研磨する硬質脆弱基板端
面の研磨方法において、硬質脆弱基板Gにモーメントを
かけながら基板端面G2を研磨する硬質脆弱基板端面の
研磨方法。また、研磨布2が設けられた回転定盤3と、
この回転定盤3に当接して研磨される硬質脆弱基板Gを
取付ける取付装置4と、この取付装置4に取付られた硬
質脆弱基板Gを回転定盤3に当接させるワーク搬送機構
5と、硬質脆弱基板Gにモーメントをかけるモーメント
付与機構6とを有する硬質脆弱基板端面の研磨装置。
Description
およびこれに用いられる研磨装置に係わり、特に石英ガ
ラス基板等の端面研磨に適する硬質脆弱基板端面の研磨
方法およびこれに用いられる研磨装置に関する。
ゴットに検査光を照射する半導体集積回路(LSI)を
製造するには、フォトリソグラフィ技術が用いられてお
り、このフォトリソグラフィ技術とは平板状の石英ガラ
ス基板に光を通さない材料で電子回路が形成されたフォ
トマスクあるいはレチクルを用い、フォトレジストがコ
ーティングされた半導体ウェーハを露光し、半導体ウェ
ーハ上に回路を形成する技術である。
パ用レチクルの要求仕様はDRAMの世代毎に厳しくな
っており、この要求に応じるために石英ガラス基板に対
しても平坦度と平滑度の要求が一段と厳しくなってい
る。
描画する描画装置や半導体ウェーハに回路を描画する露
光装置におけるレチクルの位置決めに正確さが要求され
るため、石英ガラス基板の外形寸法に対する要求も一段
と厳しくなっている。
あるいはレチクルに用いられ、硬質で脆弱な石英ガラス
基板Gは正方形、平板形状をしており、この石英ガラス
基板Gの製造方法は、一般には、前工程で製造された合
成石英ガラスの直方体インゴットを切断装置により薄い
石英ガラス基板に切断し、端面研磨を行った後、洗浄、
検査および梱包を経て出荷される。
は、図6、図7(a)および図7(b)に示すように、
石英ガラス基板Gを研磨装置41のステージ42に固定
し、このステージ42を動かして、ステージ42に固定
された石英ガラス基板Gのコーナ部G1や、テーパ面G
2t、側面G2sのような端面G2を、研磨布43が設
けられた回転定盤44に、垂直方向または45°の方向
で押圧力Fで押当てて、コーナ部G1、テーパ面G2t
および側面G2sの順に研磨している。
板Gは硬質で脆弱であり、またステージ42に完全に固
定されているため、その固定位置のずれ、研磨剤の濃度
や吐出量の変化および研磨布43の摩耗状態により、端
面G2の磨き過ぎや研磨残し等の研磨不良を招き、ま
た、研磨精度が悪く、要求される外形寸法精度が得られ
なかった。
シやバフを用いて端面G2を遊離砥粒や固定砥粒研磨す
る方法では、研磨が作業員の人手に頼るため、研磨精度
が悪く要求される外形寸法精度が得られず、また生産性
も悪かった。
の硬質脆弱基板の端面の研磨不良がなく、外形寸法精度
が得られる硬質脆弱基板の端面研磨方法およびこれに用
いられる研磨装置が要望されていた。
を考慮してなされたもので、フォトマスク用石英ガラス
基板等の硬質脆弱基板の端面の研磨不良がなく、外形寸
法精度が得られる硬質脆弱基板端面の研磨方法およびこ
れに用いられる研磨装置を提供することを目的とする。
になされた本願請求項1の発明は、硬質脆弱基板の端面
を研磨布が設けられた回転定盤に押付けて研磨する硬質
脆弱基板端面の研磨方法において、硬質脆弱基板にモー
メントをかけながら基板端面を研磨することを特徴とす
る硬質脆弱基板端面の研磨方法であることを要旨として
いる。
板端面は、この端面と回転定盤が所定の角度を有して、
端面の端部から研磨布に当接され、しかる後、端面が押
当てられてゆくことを特徴とする請求項1に記載の硬質
脆弱基板端面の研磨方法であることを要旨としている。
は、10°以下であることを特徴とする請求項2に記載
の硬質脆弱基板端面の研磨方法であることを要旨として
いる。
は、4〜6°であることを特徴とする請求項3に記載の
硬質脆弱基板端面の研磨方法であることを要旨としてい
る。
板は石英ガラス基板であることを特徴とする請求項1な
いし4のいずれか1項に記載の硬質脆弱基板端面の研磨
方法であることを要旨としている。
基板はフォトマスク用石英ガラス基板であることを特徴
とする請求項5に記載の硬質脆弱基板端面の研磨方法で
あることを要旨としている。
た回転定盤と、この回転定盤に当接して研磨される硬質
脆弱基板を取付ける取付装置と、この取付装置に取付ら
れた硬質脆弱基板を回転定盤に当接させるワーク搬送機
構と、前記硬質脆弱基板にモーメントをかけるモーメン
ト付加機構とを有することを特徴とする硬質脆弱基板端
面の研磨装置であることを要旨としている。
硬質脆弱基板が回転定盤に当接する角度を変えるワーク
回動機構を有することを特徴とする請求項7に記載の硬
質脆弱基板端面の研磨装置であることを要旨としてい
る。
板端面の研磨方法およびこれに用いられる研磨装置の実
施形態について添付図面に基づき説明する。
弱基板端面の研磨装置1は、研磨布2が設けられた回転
定盤3と、この回転定盤3に当接して研磨される硬質脆
弱基板、例えば石英ガラス基板Gが取付けられる取付装
置4と、この取付装置4を進退自在に移動させて、石英
ガラス基板Gを進退自在に移動させるワーク搬送機構5
と、石英ガラス基板Gにモーメントをかけるモーメント
付与機構6とを有している。
さらに、定盤駆動モータ8と回転定盤3の面傾斜角度お
よび位置を変更させる定盤移動機構部9とで構成される
定盤駆動機構10に連結されている。回転定盤3は、定
盤駆動モータ8により駆動され、定盤移動機構部9によ
り面角度および水平、垂直方向の位置が自由に変えられ
るようになっており、かつ、定盤駆動モータ8には、こ
の定盤駆動モータ8に流れる電流を測定する電流計11
が設けられ、この電流計11および定盤移動機構部9は
コンピュータ12に接続されている。
し、正方形で平坦形状の取付板13と、この取付板13
の中心部から延伸する軸部14とを有している。
本体7の上面部15中央の長手方向に沿って設けられた
長孔16を貫通して、装置本体7内に達している。
数の通気孔17が設けられ、この通気孔17は通気路1
8によって、可撓性パイプ19を介して装置本体7内に
設けられ、コンピュータ12に接続された真空ポンプ2
0に接続され、取付板13に載置された石英ガラス基板
Gを真空吸着し、固定できるようになっている。
に嵌合する軸受部21と、この軸受部21に設けられた
螺孔22とネジ結合して取付装置4を水平方向に進退さ
せ、ボールネジで形成されたスクリューシャフト23
と、このスクリューシャフト23を回動させるシャフト
駆動モータ24とを有しており、このシャフト駆動モー
タ24はコンピュータ12に接続されている。
けられたベーン収納部25と、このベーン収納部25に
回転自在に収納され、軸部14に取付けられたベーン2
6と、このベーン26に連通パイプ27、サーボバルブ
28を介して接続された油圧ポンプ29とを有してお
り、この油圧ポンプ29はコンピュータ12に接続され
ている。
態のように油圧ポンプとベーンで構成されたものに限ら
ず、エアシリンダ、スプリング、モータなどを用いて、
硬質脆弱基板にモーメントを付与してもよい。
動させるワーク回動機構30が設けられており、このワ
ーク回動機構30は、軸受部21に形成されたモータ取
付部31と、このモータ取付部31に収納されたステッ
ピングモータからなるワーク回動モータ32を有してい
る。
磨方法について説明する。
ス基板Gを用意し、図1および図3に示すように、この
石英ガラス基板Gの中心と取付装置4の取付板13の中
心を合わせると共に、石英ガラス基板Gの各辺と取付板
13の各辺を平行になるように載置する。
れたプログラムに基づき、図5に示すような工程に沿っ
て順次研磨工程が処理されていくが、最初にコンピュー
タ12の演算制御装置12pにより真空パイプ20を作
動させて、石英ガラス基板Gを取付板13に吸着し、石
英ガラス基板Gに取付装置4を固定する。
回動機構30のワーク回動モータ32を回動させ、図5
(a)に示すように、ワーク回動機構30のワーク回動
モータ32を時計周り方向に45°回動させて、軸部1
4も時計周り方向に45°回動させる。この軸部14の
回動により、取付装置4の取付板13も回動され、石英
ガラス基板Gも45°回動されて、コーナ部G1が研磨
布2に対向する状態になる。
態で、演算制御装置12pにより、定盤駆動モータ8を
回転させて、回転定盤3および研磨布2を回転させ、さ
らに、演算制御装置12pによりシャフト駆動モータ2
4を回転させて、研磨布2にコーナ部G1当接させ、所
定量研磨する。順次、図5(a)に示すような同様の工
程を繰返し、4個のコーナ部G1を研磨する。
て、石英ガラス基板Gが研磨布2に当らない程度にわず
か後退させ、回転定盤3を図5(b)に示すように、演
算制御装置12pにより定盤移動機構部9を作動させ、
研磨布2が下を向くように回転定盤3の面角度を傾斜さ
せ、再び、シャフト駆動モータ24を回転させて、研磨
布2にコーナ部G1の上テーパ部を当接させ、この上テ
ーパ部を所定量研磨する。
2pによりシャフト駆動モータ24を回転させて、石英
ガラス基板Gをわずかに後退させ、演算制御装置12p
により、ワーク回動機構30のワーク回動モータ32を
時計周り方向に回動させて、軸部14も時計周り方向に
回動させる。この軸部14の回動により、取付板13も
回動され、研磨時、図2および図4(a)に示すよう
に、石英ガラス基板Gと研磨布2および回転定盤3とに
は、所定の角度θが形成されるようにする。この角度θ
は10°以下であることが好ましく、4〜6°がより好
ましい。
においては、角度θが5°になるようにワーク回動機構
30のワーク回動モータ32を時計周り方向に回動させ
て、石英ガラス基板Gも時計周り方向に回転させる。再
度シャフト駆動モータ24を回転させ、上側のテーパ面
G2tが研磨布2と5°の角度を保った状態でコーナ部
G1を研磨布2に当接させる。
駆動モータ8に流れる電流が増加し、この増加した電流
は電流計11で検出され、テーパ面G2tが研磨布2と
5°の角度を保った状態で電流の増加が検出された場合
には、演算制御装置12pによりシャフト駆動モータ2
4を停止させて、図4(a)に示すような位置に取付装
置4を停止させる。
ると、演算制御装置12pにより、油圧ポンプ29を作
動させ、モーメント付与機構6の連通パイプ27、サー
ボバルブ28を介してベーン26を作動させて軸部1
4、取付装置4にモーメントを与え、図4(b)および
図5(c)に示すような図中反時計周り方向でコーナ部
G1と研磨布2との当接点を中心とするモーメントMを
石英ガラス基板Gにかけて回動させ、石英ガラス基板G
のテーパ面G2tを研磨布2に全面的に当接させる。こ
のモーメントMにより石英ガラス基板Gのテーパ面G
2tは研磨布2に均一に押当てることが可能になり、研
磨し過ぎや、研磨残しがなく、均一に研磨される。
個のコーナ部G1の上テーパ部と上側のテーパ面G2t
を全部研磨する。
ス基板Gをわずかに後退させ、図5(e)〜図5(g)
に示すように、演算制御装置12pにより、定盤移動機
構部9を作動させて、研磨布2が上を向くように回転定
盤3の面角度を傾斜させ、再び、シャフト駆動モータ2
4を回転させて、コーナ部G1の下テーパ部を研磨布2
に当接させ、下テーパ部を所定量研磨する。下テーパ部
の後、下側のテーパ面G2tの研磨を行うが、上記上側
のテーパ面G2tの研磨と同様に石英ガラス基板Gにモ
ーメントMをかけながら行う。
装置12pによりシャフト駆動モータ24を回転させ
て、石英ガラス基板Gを若干後退させる。この石英ガラ
ス基板Gが後退した状態で、演算制御装置12pによ
り、ワーク回動機構30のワーク回動モータ32を時計
周り方向に回動させて、回転定盤3が図5(h)に示す
ように、定盤移動機構部9により石英ガラス基板Gの側
面G2sと回転定盤3とが5°の角度を持つようにす
る。一方、演算制御装置12pにより、定盤移動機構部
9を作動させ、研磨布2が垂直になるように回転定盤3
の面角度を変化させる。
せ、側面G2tが研磨布2と5°の角度を保った状態
で、コーナ部G1を研磨布2に当接させる。
駆動モータ8に流れる電流が増加し、この増加した電流
は電流計11で検出され、側面G2tが研磨布2と5°
の角度を保った状態で電流の増加が検出された場合に
は、演算制御装置12pによりシャフト駆動モータ24
を停止させて、図4(a)に示すような位置に取付装置
4を停止させる。
ると、演算制御装置12pにより、上述同様に、モーメ
ント付与機構6が取付装置4にモーメントMを与え、図
4(b)および図5(h)に示すような図中反時計周り
方向でコーナ部G1と研磨布2との当接点を中心とする
モーメントMを石英ガラス基板Gにかけて回動させ、石
英ガラス基板Gの側面G2sを研磨布2に全面的に当接
させる。このモーメントMにより石英ガラス基板Gの側
面G2sは研磨布2に均一に押当てることが可能にな
り、研磨し過ぎや、研磨残しがなく、均一に研磨され
る。
かけながら研磨することにより、研磨剤の濃度、研磨剤
の吐出量の変動、研磨布の摩耗状態等の加工条件の変動
により研磨状態が大きな影響を受けることがなくなり、
研磨不良を低減することができる。
のコーナ部G1および端面G2は所定量研磨され、所望
の外形寸法が得られる。
進退自在に設けられた取付装置に取付けられた硬質脆弱
基板を、モーメント付与機構によりモーメントを与え、
かつ、回転定盤の角度を変えることにより、硬質脆弱基
板の端部およびコーナ部を研磨しているが、硬質脆弱基
板にモーメントを付与できるように硬質脆弱基板をコン
ベアに取付け、この硬質脆弱基板が取付けられたコンベ
アを、上方および下方を向いて設けられ回転定盤、垂直
に設けられた回転定盤に沿って流し、モーメントを与え
ながら、硬質脆弱基板の端部およびコーナ部を研磨する
ようにしてもよい。
板端面の研磨装置を用いて、一辺が150mm、厚さが
7mmの石英ガラス板を100枚研磨し、不良率を調べ
た。
た。なお、従来例は不良率が10%であった。
方法およびこれに用いられる研磨装置によれば、石英ガ
ラス基板等の硬質脆弱基板の端面の研磨不良がなく、外
形寸法精度が得られる硬質脆弱基板端面の研磨方法およ
びこれに用いられる研磨装置を提供することができる。
がら基板端面を研磨するので、モーメントにより硬質脆
弱基板の端面は研磨布に均一に押当てることが可能にな
り、研磨し過ぎや、研磨残しがなく、均一に研磨され、
また、研磨剤の濃度、研磨剤の吐出量の変動、研磨布の
摩耗状態等の加工条件の変動により研磨状態が大きな影
響を受けることがなくなり、研磨不良を低減することが
できる。
転定盤が所定の角度を有して、コーナ部から回転定盤に
当接され、しかる後、端面の全体が押当てられてゆくの
で、硬質脆弱基板の端面は研磨布に均一に押当てること
が可能になり、研磨し過ぎや、研磨残しがなく、均一に
研磨され、また、研磨剤の濃度、研磨剤の吐出量の変
動、研磨布の摩耗状態等の加工条件の変動により研磨状
態が大きな影響を受けることがなくなり、研磨不良を低
減することができる。
で、硬質脆弱基板の端面は研磨布に均一に押当てること
が可能になる。
で、硬質脆弱基板の端面は研磨布にさらに均一に押当て
ることが可能になる。
るので、効果的に均一に研磨することができる。
英ガラス基板であるので、効果的に均一に研磨すること
ができる。
質脆弱基板を取付ける取付装置と、この取付装置に取付
られた硬質脆弱基板を回転定盤に当接させるワーク搬送
機構と、硬質脆弱基板にモーメントをかけるモーメント
付加機構とを有する硬質脆弱基板端面の研磨装置である
ので、硬質脆弱基板にモーメントをかけながら基板端面
を研磨することができ、モーメントにより硬質脆弱基板
の端面は研磨布に均一に押当てることが可能になり、研
磨し過ぎや、研磨残しがなく、均一に研磨され、また、
研磨剤の濃度、研磨剤の吐出量の変動、研磨布の摩耗状
態等の加工条件の変動により研磨状態が大きな影響を受
けることがなくなり、研磨不良を低減することができ
る。
に当接する角度を変える角度調整機構を有するので、コ
ーナ部から回転定盤に当接され、しかる後、端面の全体
が押当てられてゆくので、硬質脆弱基板の端面は研磨布
に均一に押当てることが可能になり、研磨し過ぎや、研
磨残しがなく、均一に研磨され、また、研磨剤の濃度、
研磨剤の吐出量の変動、研磨布の摩耗状態等の加工条件
の変動により研磨状態が大きな影響を受けることがなく
なり、研磨不良を低減することができる。
概念図。
斜視図。
用いられるワーク取付装置の説明図。
基板端面の研磨方法の説明図。
端面の研磨方法の工程図。
研磨方法の説明図。
Claims (8)
- 【請求項1】 硬質脆弱基板の端面を研磨布が設けられ
た回転定盤に押付けて研磨する硬質脆弱基板端面の研磨
方法において、硬質脆弱基板にモーメントをかけながら
基板端面を研磨することを特徴とする硬質脆弱基板端面
の研磨方法。 - 【請求項2】上記硬質脆弱基板端面は、この端面と回転
定盤が所定の角度を有して、端面の端部から研磨布に当
接され、しかる後、端面が押当てられてゆくことを特徴
とする請求項1に記載の硬質脆弱基板端面の研磨方法。 - 【請求項3】上記所定の角度は、10°以下であること
を特徴とする請求項2に記載の硬質脆弱基板端面の研磨
方法。 - 【請求項4】上記所定の角度は、4〜6°であることを
特徴とする請求項3に記載の硬質脆弱基板端面の研磨方
法。 - 【請求項5】 上記硬質脆弱基板は石英ガラス基板であ
ることを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に
記載の硬質脆弱基板端面の研磨方法。 - 【請求項6】 上記石英ガラス基板はフォトマスク用石
英ガラス基板であることを特徴とする請求項5に記載の
硬質脆弱基板端面の研磨方法。 - 【請求項7】 研磨布が設けられた回転定盤と、この回
転定盤に当接して研磨される硬質脆弱基板を取付ける取
付装置と、この取付装置に取付られた硬質脆弱基板を回
転定盤に当接させるワーク搬送機構と、前記硬質脆弱基
板にモーメントをかけるモーメント付加機構とを有する
ことを特徴とする硬質脆弱基板端面の研磨装置。 - 【請求項8】 上記研磨装置は硬質脆弱基板が回転定盤
に当接する角度を変えるワーク回動機構を有することを
特徴とする請求項7に記載の硬質脆弱基板端面の研磨装
置。
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