JP2004358606A - 板状部材端面の研磨装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本板状部材端面の研磨装置は、板状部材が固定される固定手段を送る送り機構と、前進移動する板状部材の端面と研磨布の当接を検出する当接検出手段と、この当接検出手段からの当接情報受信位置を基点とし、送り機構及び固定手段を介して板状部材が送られる量を検出する移動量検出手段を有する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明はフォトマスク用シリカガラス板材等の板状部材端面の研磨装置に係わり、特に板状部材の送りを改善した板状部材端面の研磨装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、フォトマスク用シリカガラス板材等の板状部材端面の研磨装置は、板状部材端面を回転定盤に取付けられた研磨布に押し付けて、この研磨布に研磨材を供給しながら研磨している(特許文献1、特許文献2)。
【0003】
しかし、従来の板状部材端面の研磨装置は、使用される研磨布及び研磨材の経時変化が大きいにも拘らず、予め設定された研磨時間あるいは送り量によって、研磨を終了させていた。このため、所定の研磨量を研磨するような条件で所定時間加工を繰り返すと、研磨布には表面状態及び圧縮率の変化が生じ、研磨材には濃度、pHの変化あるいは研磨屑の混入等の発生が生じて、研磨条件が変化する。従って、単位時間当たりの研磨量が変動し、安定した研磨量を得るには、加工条件(加工時間、加工圧力等)のこまめな調整が必要であり、また加工条件の標準化が困難な状況であった。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−54843号公報(段落番号[0043]、図1)
【0005】
【特許文献2】
特開2002−2249383号公報(段落番号[0030]〜[0031]、図1)
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情を考慮してなされたもので、研磨時間の調整作業等の手間がかからず、研磨量のばらつきが小さい板状部材端面の研磨装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の1つの態様によれば、板状部材が固定される固定手段と、この固定手段の前進移動により前記板状部材の端面が押し付けられて研磨される研磨布を備える回転定盤と、この回転定盤に研磨材を供給する研磨材供給手段を有する板状部材端面の研磨装置において、前記固定手段を送る送り機構と、前記前進移動する板状部材の端面と前記研磨布の当接を検出する当接検出手段と、この当接検出手段からの当接情報受信位置を基点とし、送り機構及び固定手段を介して板状部材が送られる量を検出する移動量検出手段を有することを特徴とする板状部材端面の研磨装置が提供される。これにより、研磨時間の調整作業等の手間がかからず、研磨量のばらつきが小さい板状部材端面の研磨装置が実現される。
【0008】
好適な一例では、前記当接検出手段は、荷重検出手段である。これにより、当接位置が正確に検出される。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係わる板状部材端面の研磨装置の実施形態について添付図面を参照して説明する。
【0010】
図1は本発明に係わる板状部材端面の研磨装置の概念図である。
【0011】
図1に示すように、本発明に係わる板状部材端面の研磨装置1は、被研磨部材としての板状部材Mが固定される固定手段2と、この固定手段2の前進移動により板状部材Mの端面mが押し付けられて研磨される研磨布3を備える回転定盤4と、この回転定盤4に研磨材を供給する研磨材供給手段5を有しており、さらに、固定手段2を送る送り機構6と、前進移動する板状部材Mの端面mと研磨布3の当接を検出する当接検出手段7と、この当接検出手段7からの当接情報受信位置を基点とし、送り機構6及び固定手段2を介して板状部材Mが送られる移動(送り)量を検出する移動量検出手段8を有し、また、研磨装置1の上記構成要素全体を制御する制御手段9を有している。
【0012】
上記固定手段2は、真空チャック(図示せず)が設けられた固定板2aと、この固定板2aを90度毎に回動可能に支持する回動支持台2bを有し、真空チャックの働きで板状部材Mを固定板2aに真空吸着することにより、板状部材Mを傷付けることなく固定でき、90度毎に回動できるようになっている。回転定盤4は、駆動軸10を介して駆動モータ11に回転されるようになっており、研磨材供給手段5は、研磨材が収容された研磨材タンク5aから供給ポンプ5bを介して適量供給されるようになっている。
【0013】
上記送り機構6は、水平に配置され固定手段2を送り摺動溝6a1が形成された支持部材6aと、摺動溝6a1に収容されて支持部材6aに内装され、かつ、摺動溝6a1に沿って摺動する水平移動部材6bが螺合するボールねじ6cと、このボールねじ6cを回転させる進退用ステッピングモータ6dを有している。送り機構6は、研磨装置1全体を制御する制御手段9により進退用ステッピングモータ6dを制御して、固定手段2を支持部材6aに沿って移動させる。
【0014】
また、移動量検出手段8は、固定手段2、すなわち板状部材Mの移動(送り)量を検出するもので、ボールねじ6cと、このボールねじ6cのピッチと回転数からその移動量を演算する研磨装置制御用の制御手段9とからなっている。
【0015】
さらに、上記回転定盤4には、研磨プレート4aを介して上記研磨布3が取付けられ、さらに、駆動軸10を介して駆動モータ11により回転され、回転定盤4の反研磨布側には、当接検出手段7が取付けられている。
【0016】
この当接検出手段7は、荷重検出手段が用いられ、図2に示すように、駆動軸10に取り付けられ磁気を帯びたギア7aと、このギア7aに非接触状態で対向して設けられた磁気センサ7bを有し、擬制正弦波を発生させることにより回転角度変化を求めて、前進する板状部材Mが研磨布3に当接して増加する荷重を検出することにより、板状部材Mと研磨布3の当接を検出するようになっている。当接検出手段7が、板状部材Mと研磨布3の当接を検出すると、当接情報が制御手段9に送信されるようになっている。当接検出手段7に荷重検出手段を用いることにより、当接位置が正確に検出される。
【0017】
制御手段9は、研磨装置1の構成要素全体を制御するのに用いられ、CPUがROM及びRAMとデータのやりとりを行いながらROMに記憶されている制御プログラムを実行することによって、回動支持台2b、供給ポンプ5b、進退用ステッピングモータ6d、当接検出手段7、移動量検出手段8、駆動モータ11の制御を行う。
【0018】
次に本発明に係わる板状部材端面の研磨装置を用いた方法について説明する。
【0019】
図1に示すように、研磨すべき板状部材M、より好ましい材質としてのシリカガラスからなる板を固定手段2の固定板2aに載置し、真空チャックにより板状部材Mを固定板2aに固定する。しかる後、制御手段9により駆動モータ11を駆動させて駆動軸10を介して回転定盤4を回転させ、研磨布3を回転させる。この研磨布3の回転と同時に、制御手段9により、研磨材供給手段5の供給ポンプ5bを作動させて研磨材を研磨布3に供給し、さらに、送り機構6の進退用ステッピングモータ6dを回転させて水平移動部材6bを送り、この水平移動部材6bに取付けられた固定手段2及びこの固定手段2に取付けられた板状部材Mは研磨布3方向に送られる。板状部材Mの端面mは、研磨布3に当接し、研磨が開始される。一方、端面mが研磨布3に当接すると、当接検出手段7によって駆動軸10の回転数の変化が検出され、端面mと研磨布3の当接が検出されると、当接情報が制御手段9に送信される。制御手段9は当接検知情報が入力されると、当接位置を基点として、進退用ステッピングモータ6dの回転を継続させて、水平移動部材6b、固定手段2を介して板状部材Mを所定距離、すなわち研磨代分送り、板状部材Mは研磨代分だけ研磨される。板状部材Mが所定距離移動、すなわち研磨代分研磨されると、移動量検出手段8によりその所定距離(研磨量)に達した位置が検出されて加工終了位置として研磨は完了する。
【0020】
制御手段9は板状部材Mの一端面mの研磨が完了すると、進退用ステッピングモータ6dを逆回転させて、水平移動部材6b、固定手段2を介して板状部材Mを回動可能な距離後退させ、回動支持台2bにより固定板2aと共に板状部材Mを90度回動させる。この回動後、再び、送り機構6の進退用ステッピングモータ6dを回転させて、板状部材Mは研磨布3方向に送られ、端面mは研磨布3に当接し研磨が開始される。端面mが研磨布3に当接すると、荷重検出手段12によって、端面mと研磨布3の当接が検出され、再び当接位置を基点として、進退用ステッピングモータ6dを回転させて、水平移動部材6b、固定手段2を介して板状部材Mを所定距離、すなわち研磨代分送り、板状部材Mは研磨代分だけ研磨され、移動量検出手段8により所定研磨量に達した位置が検出され研磨は完了する。このような研磨工程が繰り返される。
【0021】
上記研磨工程において、当接位置を基点として、所定研磨量に達した位置を移動量検出手段8により検出するので、加工開始点と加工終了点を精度良く求めることができ、これにより、研磨布及び研磨材の状態変化の影響を受けることなしに、ばらつきなく安定した研磨量を得ることができる。
【0022】
また、研磨工程時に、研磨パッド及び研磨材の状態変化の影響を受けることから、研磨時間が増減するが、生産コスト及び加工タクトとの兼ね合いから必要な範囲で、それぞれ管理することが可能となる。さらに、状態変化の影響を受けた研磨布及び研磨材を用いても、研磨時間の条件出しの調整作業等に手間をかける必要がなく、生産性が向上する。
【0023】
上記のように本実施形態の板状部材端面の研磨装置によれば、研磨時間の調整作業等の手間がかからず、研磨量のばらつきなく板状部材端面を研磨することができる。
【0024】
【実施例】
実施例: 本発明に係わる板状部材端面の研磨装置を用いて、□152mm×厚さ6mmのシリカガラス板の端面を試料とし、目標として50μm研磨する加工を50枚実施した。
【0025】
加工条件は、研磨パッドとして、平坦なプレートに直径350mmで厚さ2mmの発泡ポリウレタン製樹脂を貼り付け約600rpmで回転させ、これに酸化セリウム系研磨材を用い、研磨材を流しながら、試料を1.0kg/cm2の面圧で押付けて加工した。その結果、50枚の加工で平均50.1μm、標準偏差0.5μmの精度を得た。従来と比べて十分な精度を得ることができた。このときの加工時間は109〜151秒であった。
【0026】
比較例1: 板状部材の端面を研磨布が設けられた回転定盤に押し付けて、この回転定盤に研磨材を供給しながら研磨する研磨装置を用いて、□152mm×厚さ6mmのシリカガラス板の端面を試料とし、目標として50μm研磨する加工を50枚実施した。
【0027】
加工条件は、上記実施例と同様にし、加工時間は120秒で固定した。
【0028】
その結果、50枚の加工で平均48.5μm、標準偏差4.4μmの精度であり、実施例と比較すると十分な精度を得ることができなかった。
【0029】
比較例2: 上記比較例と同様の条件とし、加工時間は10枚ごとに実際の加工寸法を測定しながら調整した。その結果、50枚の加工で平均50.5μm、標準偏差0.9μmの精度であった。研磨時間の調整作業を実施することで、比較例1よりは精度が向上したが、実施例の精度には達していない。
【0030】
【発明の効果】
本発明に係わる板状部材端面の研磨装置によれば、研磨時間の調整作業等の手間がかからず、研磨量のばらつきなく板状部材端面を研磨することができる板状部材端面の研磨装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる板状部材端面の研磨装置の概念図。
【図2】本発明に係わる板状部材端面の研磨装置に用いられる荷重検出手段の概念図。
【符号の説明】
1 板状部材端面の研磨装置
2 固定手段
2a 固定板
2b 回動支持台
3 研磨布
4 回転定盤
4a 研磨プレート
5 研磨材供給手段
5a 研磨材タンク
5b 供給ポンプ
6 送り機構
6a 支持部材
6a1 摺動溝
6b 水平移動部材
6c ボールねじ
6d 進退用ステッピングモータ
7 当接検出手段
7a ギア
7b 磁気センサ
8 移動量検出手段
9 制御手段
10 駆動軸
11 駆動モータ
m 端面
M 板状部材
Claims (2)
- 板状部材が固定される固定手段と、この固定手段の前進移動により前記板状部材の端面が押し付けられて研磨される研磨布を備える回転定盤と、この回転定盤に研磨材を供給する研磨材供給手段を有する板状部材端面の研磨装置において、前記固定手段を送る送り機構と、前記前進移動する板状部材の端面と前記研磨布の当接を検出する当接検出手段と、この当接検出手段からの当接情報受信位置を基点とし、送り機構及び固定手段を介して板状部材が送られる量を検出する移動量検出手段を有することを特徴とする板状部材端面の研磨装置。
- 前記当接検出手段は、荷重検出手段であることを特徴とする請求項1に記載の板状部材端面の研磨装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003159807A JP2004358606A (ja) | 2003-06-04 | 2003-06-04 | 板状部材端面の研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003159807A JP2004358606A (ja) | 2003-06-04 | 2003-06-04 | 板状部材端面の研磨装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004358606A true JP2004358606A (ja) | 2004-12-24 |
Family
ID=34052778
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2003159807A Pending JP2004358606A (ja) | 2003-06-04 | 2003-06-04 | 板状部材端面の研磨装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2004358606A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014033123A (ja) * | 2012-08-06 | 2014-02-20 | Disco Abrasive Syst Ltd | 研磨装置 |
JP2018182100A (ja) * | 2017-04-14 | 2018-11-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板加工装置、および基板加工方法 |
-
2003
- 2003-06-04 JP JP2003159807A patent/JP2004358606A/ja active Pending
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