JP2013151064A - 板状体の研磨装置及び板状体の研磨方法 - Google Patents

板状体の研磨装置及び板状体の研磨方法 Download PDF

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Abstract

【課題】研磨時に盛り上がったバックパッドが研磨パッドと接触して破れるのを防止し、板状体に掛かる研磨パッドの圧力偏重を緩和するとともに、連続研磨において次の研磨対象への研磨パッドの乗り継ぎ不良を防止する。
【解決手段】板状体の研磨装置は、板状体の主表面における第1の面を吸着保持すべく構成されたバックパッドと、前記板状体の前記主表面における第2の面に押し付けられ、該第2の面を研磨すべく構成された研磨パッドを備え、前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止すべく構成された補助プレートが前記板状体の周囲または周囲の一部に配置されていることを特徴とする。
【選択図】図7

Description

本発明は、板状体の研磨装置及び板状体の研磨方法に関する。
従来、液晶ディスプレイ用等に使用されるFPD(Flat Panel Display)用のガラス基板は、フロート法と称されるガラス製法により溶融ガラスを板状に成形し、これを、例えば特許文献1等に開示された連続式の研磨装置によって製造されている。この製造方法によれば、ガラス基板表面の微小な凹凸や、うねりを研磨除去することにより、液晶ディスプレイ用ガラス基板で要求される平坦度を満足した厚さ約0.1〜1.1mmの薄板に製造される。また、連続式研磨装置においては、自転、公転または自転公転する研磨パッドによって、ガラス基板の研磨対象面を研磨することが一般的に行われている。
図9に従来の連続式研磨装置の一例を示す。図9に示す連続式研磨装置101においてガラス基板Gは、テーブル102に接着された吸着シート103にその研磨対象面に対向する面が吸着保持され、テーブル102を水平な搬送方向Xに搬送する搬送装置によって連続的に搬送される。ここで吸着シートは、自己吸着性のある多孔質樹脂製の発泡シートからなるバッキングシート(Backing sheet)であり、以下、バックパッドと言うことと
する。
ガラス基板Gは、搬送装置によって連続的に搬送されながら、その搬送路の上方に設置された複数台の研磨機104の研磨パッド105によってガラス基板Gの研磨対象面が順次研磨されるようになっている。研磨パッド105は、不図示の移動機構、及び自転機構、公転機構、または自転公転機構によって、ガラス基板Gに対して圧力を掛けられながら、且つ自転、公転、または自転公転されながらガラス基板Gの研磨対象面を研磨する。
なお、図9は、ガラス基板Gに対して研磨パッド105が上方に離間された状態、すなわち研磨パッド105による研磨圧が無負荷状態を表している。
特開2007−190657号公報
しかしながら、図9に示すような従来の研磨装置101は、実際の研磨時には図10に示すように、バックパッド103上のガラス基板Gに対して研磨パッド105を介して研磨圧Pが掛けられるため、ガラス基板Gがバックパッド103に沈み込み、ガラス基板Gの周辺のバックパッド103Aがガラス基板Gの研磨対象面に対して相対的に盛り上がるという現象が発生する。
このとき図11に示すように、研磨装置101による連続研磨の場合に、ガラス基板Gの研磨対象面を研磨するうちに、ガラス基板Gと当該ガラス基板Gに隣接するガラス基板Gとの間のバックパッド103Aが相対的に盛り上がり、バックパッド103Aと研磨パッド105とが接触してバックパッド103や研磨パッド105が破れるという問題がある。この問題は、ガラス基板Gの厚さが薄いほど多発する傾向にあった。
また、ガラス基板Gと当該ガラス基板Gに隣接するガラス基板Gとの間隔が長い場合には、研磨パッド105が、1枚のガラス基板Gを研磨した後、次に研磨するガラス基板Gの上にうまく乗り継ぐことができないという問題もある。
つまり、研磨中の研磨パッド105の研磨面105Aの高さは、ガラス基板Gの沈み込みに応じて、次のガラス基板Gの研磨対象面の高さよりも低くなり易い。したがって、研磨パッド105の研磨面105Aの高さが低いまま、次に研磨するガラス基板Gが研磨パッド105に向かって搬送されるため、研磨パッド105の端部が次に研磨するガラス基板Gに接触し、当該ガラス基板G及び研磨パッド105の少なくとも一方が破損する虞がある。
また、ガラス基板を1枚ずつ研磨する枚葉式研磨装置の場合においても、ガラス基板の周囲のバックパッドが盛り上がって来て、同様に研磨パッドと接触してバックパッドや研磨パッドが破れる虞がある。
また、研磨時にガラス基板Gの研磨対象面の端部に研磨パッドからの圧力が偏重する傾向があり、この圧力偏重が研磨偏差を引き起こし、その結果ガラス基板の研磨対象面の平坦度が悪化する虞がある。研磨パッドは、ガラス基板の研磨対象面の全てを磨くため、ガラス基板の研磨対象面の一端からオーバーハングしている。しかし、研磨パッドがガラス基板の研磨対象面の一端からオーバーハングするとき、ガラス基板の研磨対象面の端部に掛かる研磨圧力が、ガラス基板の研磨対象面の中央部に掛かる研磨圧力よりも大きくなり、その結果、研磨圧力の偏重が生じる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、研磨時に盛り上がったバックパッドが研磨パッドと接触して破れるのを防止し、板状体に掛かる研磨パッドの圧力偏重を緩和することができる板状体の研磨装置及び板状体の研磨方法を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の板状体の研磨装置は、板状体の主表面における第1の面を吸着保持すべく構成されたバックパッドと、前記板状体の前記主表面における第2の面に押し付けられ、該第2の面を研磨すべく構成された研磨パッドを備え、前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止すべく構成された補助プレートが前記板状体の周囲または周囲の一部に配置されている板状体の研磨装置において、1枚または2枚以上の前記板状体の前記第1の面を吸着保持すべく構成された前記バックパッドと、吸着保持された前記板状体の前記第2の面に対向するように設置され、前記板状体の前記第2の面に押し付けられ、該第2の面を研磨すべく構成された1台の前記研磨パッドを備え、前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止するとともに、前記板状体に掛かる研磨圧力の偏重を防止すべく構成された前記補助プレートが前記板状体の角部の周囲の一部に配置されていることを特徴とする。
前記目的を達成するために、本発明の板状体の研磨装置は、板状体の主表面における第1の面を吸着保持すべく構成されたバックパッドと、前記板状体の前記主表面における第2の面に押し付けられ、該第2の面を研磨すべく構成された研磨パッドを備え、前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止すべく構成された補助プレートが前記板状体の周囲または周囲の一部に配置されている板状体の研磨装置において、1枚または2枚以上の前記板状体の前記第1の面を吸着保持すべく構成された前記バックパッドと、吸着保持された前記板状体の前記第2の面に対向するように設置され、前記板状体の前記第2の面に押し付けられ、該第2の面を研磨すべく構成された1台の前記研磨パッドを備え、前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止するとともに、前記板状体に掛かる研磨圧力の偏重を防止すべく構成された前記補助プレートの長さは、前記板状体の長さよりも短いことを特徴とする。
これにより、研磨時に研磨パッドの板状体に対する押圧力によって盛り上がった板状体周囲のバックパッドが、研磨パッドと接触して破れるのを防止することが可能となる。
また、いわゆる枚葉式研磨の場合に、研磨圧力の圧力偏重を抑制することにより、研磨偏差を防止することが可能となる。
また、一つの態様として、前記補助プレートと前記板状体との間に間隔が設けられていることが好ましい。
また、一つの実施態様として、前記補助プレートは、前記研磨パッドに対向する面に目立て部材を備えていることが好ましい。
これにより、研磨しながら研磨パッドの目立てを行うことが可能となる。
また、一つの実施態様として、前記補助プレートの材質は、超高分子量ポリエチレン、ステンレス鋼、フッ素樹脂またはガラスエポキシであることが好ましい。
これにより、補助プレートの摩耗を少なくすることが可能となる。
また、同様に前記目的を達成するために、本発明の板状体の研磨方法は、板状体の主表面における第1の面をバックパッドにより吸着保持し、前記バックパッドに吸着保持された前記板状体の周囲または周囲の一部に補助プレートを配置し、前記バックパッドに吸着保持された前記板状体の前記主表面における第2の面を研磨パッドにより押圧しながら該第2の面を研磨する際、前記板状体の周囲の前記バックパッドの前記研磨パッドの押圧力による盛り上がりを防止するようにした板状体の研磨方法において、1枚または2枚以上の前記板状体の前記第1の面を前記バックパッドにより吸着保持し、吸着保持された前記板状体の前記第2の面に対向するように1台の前記研磨パッドを設置して、該研磨パッドを前記板状体の前記第2の面に押し付けて、該第2の面を研磨する場合に、前記板状体の角部の周囲の一部に前記補助プレートを配置して、前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止するとともに、前記板状体に掛かる研磨圧力の偏重を防止するようにしたことを特徴とする。
また、同様に前記目的を達成するために、本発明の板状体の研磨方法は、板状体の主表面における第1の面をバックパッドにより吸着保持し、前記バックパッドに吸着保持された前記板状体の周囲または周囲の一部に補助プレートを配置し、前記バックパッドに吸着保持された前記板状体の前記主表面における第2の面を研磨パッドにより押圧しながら該第2の面を研磨する際、前記板状体の周囲の前記バックパッドの前記研磨パッドの押圧力による盛り上がりを防止するようにした板状体の研磨方法において、1枚または2枚以上の前記板状体の前記第1の面を前記バックパッドにより吸着保持し、吸着保持された前記板状体の前記第2の面に対向するように1台の前記研磨パッドを設置して、該研磨パッドを前記板状体の前記第2の面に押し付けて、該第2の面を研磨する場合に、前記板状体の長さよりも長さが短い前記補助プレートを配置し、前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止するとともに、前記板状体に掛かる研磨圧力の偏重を防止するようにしたことを特徴とする。
これにより、研磨時に研磨パッドの板状体に対する押圧力によって盛り上がった板状体周囲のバックパッドが、研磨パッドと接触して破れるのを防止することが可能となる。
また、いわゆる枚葉式研磨の場合に、研磨圧力の圧力偏重を抑制することにより、研磨偏差を防止することが可能となる。
また、一つの態様として、前記補助プレートと前記板状体との間に間隔が設けられていることが好ましい。
また、一つの実施態様として、前記補助プレートは、前記研磨パッドに対向する面に目立て部材を備えていることが好ましい。
これにより、研磨しながら研磨パッドの目立てを行うことが可能となる。
また、一つの実施態様として、前記補助プレートの材質は、超高分子量ポリエチレン、ステンレス鋼、フッ素樹脂またはガラスエポキシであることが好ましい。
これにより、補助プレートの摩耗を少なくすることが可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、研磨時に研磨パッドの板状体に対する押圧力によって盛り上がった板状体周囲のバックパッドが、研磨パッドと接触して破れるのを防止することが可能となる。
ガラス基板の連続式の研磨装置を示す斜視図 図1に示す研磨装置の概略平面図 ガラス基板の搬送路の斜視図 ガラス基板の搬送路の平面図 補助プレートの配置例を示す平面図 本発明に係る板状体の研磨装置の実施形態としての枚葉式研磨装置を示す全体斜視図 バックパッド上のガラス基板と補助プレートの配置を示す平面図 (A)〜(C)は、ガラス基板の周囲に補助プレートを配置する他の例を示す平面図 従来の連続式研磨装置の一例を示す断面図 従来の研磨装置が研磨時にガラス基板に対して研磨圧を掛ける様子を示す拡大断面図 従来の研磨装置で研磨中にガラス基板周囲のバックパッドが盛り上がる問題点を示す断面図
以下、添付図面を参照して、本発明に係る板状体の研磨装置及び板状体の研磨方法について詳細に説明する。
図1は、ガラス基板の連続式の研磨装置を示す斜視図である。また、本発明の研磨装置を説明するために用いた参考図である。
図1に示すように、この研磨装置10は、例えば幅(W1)1950mm×長さ(L2)2250mm以上のサイズ、厚さ0.1mm〜1.1mmの、液晶ディスプレイ用ガラス基板Gをテーブル14上に連続搬送しながら、その搬送路に沿って配置された複数台の円形研磨パッド12、12…によってガラス基板Gの研磨対象面を連続研磨することにより、ガラス基板Gの研磨対象面の微小な凹凸やうねりを研磨除去し、液晶ディスプレイ用ガラス基板で要求される平坦度を満足した薄板に製造する連続式の研磨装置である。
なお、研磨パッド12は、ガラス基板Gの研磨対象面に対向するように研磨ヘッド18の下面に取り付けられており、研磨ヘッド18の上面には回転軸20が固定されている。
研磨パッド12は、公転しているため、蛇行するルートに沿って複数枚のガラス基板Gに亘って動かされながらガラス基板Gの研磨対象面を研磨する。つまり、研磨パッド12のルートとガラス基板Gのルートは重なり合わない。
しかし、本発明の研磨装置は、公転しない研磨パッド12でもよい。つまり、研磨パッド12は、複数枚のガラス基板Gに亘って、ガラス基板Gの搬送方向Xに平行な直線のルートに沿うように、前記ガラス基板Gに対して相対的に通過する。つまり、研磨パッド12のルートとガラス基板Gのルートとは重なり合う。
ガラス基板Gに対する研磨パッド12の研磨圧は、回転軸20から研磨ヘッド18を介して、または研磨ヘッド18に設けられた不図示の空気ばねを介して研磨パッド12に伝達されることにより、研磨ヘッド18からガラス基板Gに伝達されるようになっている。
また、ガラス基板Gの研磨中においては、研磨パッド12とガラス基板Gとの間にスラリーが供給される。さらに、研磨が終了したガラス基板Gは、不図示の洗浄装置によって洗浄される。
なお、ガラス基板Gの厚さは、好ましくは、0.1mm〜0.7mm、特に好ましくは、0.1mm〜0.4mmである。このような極薄のガラス基板Gほど、バックパッドが研磨パッドにこすれて損傷するという従来の問題が多発し易いからである。
図2に、図1に示した研磨装置10の概略平面図を示す。図2には、研磨パッド12の形状、配置位置、及び動作に関する内容が示されている。
図2に示すように、研磨パッド12は、ガラス基板Gの幅Wよりも小さい直径Dで構成され、研磨機の自転及び公転機構によって所定の回転中心を中心に回転(自転)されるとともに、所定の公転中心を中心として公転されながらガラス基板Gの研磨対象面を研磨する。
なお、図2において、実線で示した円は、各研磨パッド12の現在の姿勢を示しており、二点鎖線で示した多数の円は、ガラス基板Gが研磨パッド12と接触した部分のエッジ部を示している。これらの円でも分かるように、研磨パッド12は、所定の公転中心を中心に公転される。
また、研磨パッド12は、ガラス基板Gの移動中心線Cを基準として対を成して配置されるとともに、移動方向に位置をずらした千鳥状(zigzag alignment)に配置され、研磨パッド12が移動中心線Cを越えてガラス基板Gの研磨対象面を研磨するように配置されている。
図3にガラス基板Gの搬送路の斜視図を示し、図4にガラス基板Gの搬送路の平面図を示す。
図3に示すように、研磨対象のガラス基板Gは、テーブル14の上面に接着されたウレタン樹脂製のバックパッド16にその研磨対象面(主表面における第2の面)とは反対側の面(主表面における第1の面)が吸着保持される。また、テーブル14は、不図示の搬送装置によって図1、あるいは図2に矢印Xで示す水平方向に連続搬送される。
そして、テーブル14の搬送中に搬送路に対向するように設置された複数台の研磨機の各々の研磨パッド12によってガラス基板Gの研磨対象面が、液晶ディスプレイ用ガラス基板で要求される平坦度に研磨されるようになっている。図1において、ガラス基板Gの上方に研磨パッド12が設置されているが、これに限定されず、ガラス基板Gと研磨パッド12との位置関係は逆転してもよい。
このように構成された連続式の研磨装置10によれば、ガラス基板Gの幅Wよりも直径Dが小さい小型の研磨パッド12を複数台揃え、これらの研磨パッド12をガラス基板Gの移動中心線Cを基準として左右に対を成して配置し、研磨パッド12が移動中心線Cを越えてガラス基板Gの研磨対象面を研磨することにより、ガラス基板Gの研磨対象面の全面を研磨することができる。
このとき、図3あるいは図4に示すように、ガラス基板Gとその隣のガラス基板Gとの間の隙間22に矩形状の補助プレート24が配置されている。
この補助プレート24は、研磨時に研磨パッド12を介してガラス基板Gに掛かる研磨圧によるバックパッド16の盛り上がりを防止するために、ガラス基板Gと当該ガラス基板Gに隣接するガラス基板Gとの間の隙間22のバックパッド16上に、バックパッド16によって吸着保持される。
補助プレート24の幅W2(ガラス基板Gの幅W1に平行な方向)は、40mm〜70mmが好ましい。幅W2が40mm以上であれば、補助プレート24とバックパッド16との接触面積が狭過ぎず、補助プレート24がバックパッド16から剥がれ難くなる。幅W2が70mm以下であれば、テーブル14に配置できるガラス基板Gの枚数を多くでき、生産効率が低下しない。
補助プレート24とガラス基板Gとの間の間隔Sは9mm〜10mmが好ましい。Sが9mm以上であれば、ガラス基板Gまたは補助プレート24の配置位置が研磨中にずれても、ガラス基板Gと補助プレート24が接触し難くなり、ガラス基板Gが破損する虞がない。Sが10mm以下であれば、ガラス基板Gと当該ガラス基板Gに隣接するガラス基板Gの隙間22が広過ぎず、研磨パッドの乗り継ぎ不良を防止することができる。
また、補助プレート24の厚さは、ガラス基板Gの厚さとの差が−0.1mm〜0mmであることが好ましい。補助プレート24の厚さとガラス基板Gの厚さとの差が−0.1mm〜0mmであれば、研磨パッドの乗り継ぎ不良を防止することができ、さらに、後述する研磨圧力の偏重を防止できる。なお、補助プレート24を構成する部材数は1つに限定されず、2つ以上でもよい。換言すると、ガラス基板Gの厚さを厚くした場合、厚さが厚い補助プレート24に取り換えるだけではなく、厚さが薄い補助プレート24を既に配置されている補助プレート24の上に直接積み重ねる、あるいは、粘着剤または吸着剤を介して積み重ねてもよい。
なお、補助プレート24の材質は、超高分子量ポリエチレン(UPE)、ステンレス鋼(SUS)、ポリ四フッ化エチレン(テフロン(登録商標))などのフッ素樹脂、あるいはガラスエポキシなど耐摩耗性が高い材質が好ましい。補助プレート24のD硬度が研磨パッド12のD硬度よりも高ければ、研磨パッド12が補助プレート24に接触しても、補助プレート24は摩耗し難くなる。
このように、ガラス基板Gと当該ガラス基板Gに隣接するガラス基板Gの間の隙間22のバックパッド16上に補助プレート24を配置することにより、研磨時にバックパッド16が盛り上がってもその上に配置された補助プレート24によって、バックパッド16が研磨パッド12と接触して破れるのを防止することができる。また、図1に示すような連続研磨の場合に、研磨パッド12が、ガラス基板Gと当該ガラス基板Gに隣接するガラス基板Gとの間の隙間22のバックパッド16と接触したりガラス基板Gのエッジに当たったりせずに、次の研磨対象であるガラス基板Gにうまく乗り継ぐことができる。
なお、ガラス基板Gと当該ガラス基板Gに隣接するガラス基板Gとの間の隙間22に配置する補助プレート24の長さL2(ガラス基板Gの長さL1に平行な方向)は、図3や図4に示すようにガラス基板Gの長さL1と同じ長さに限定されない。例えば図5に示すように、ガラス基板Gの長さL1よりも短い補助プレート24、24を、隙間22の幅方向(搬送方向Xに垂直な方向)に複数箇所配置するようにしてもよい。
また、補助プレートの配置場所は、ガラス基板Gと当該ガラス基板Gに隣接するガラス基板Gとの間の隙間22のバックパッド16だけではなく、ガラス基板Gの周囲を囲むように配置してもよい。ガラス基板Gの周囲に補助プレートを配置する場合、1つの枠状の補助プレートをガラス基板Gの周囲に配置してもよく、あるいは複数個の矩形状の補助プレートをガラス基板Gの周囲に配置してもよい。ガラス基板Gの周囲に補助プレートを配置すれば、ガラス基板Gと当該ガラス基板Gに隣接するガラス基板Gとの間のバックパッド16の破れだけではなく、ガラス基板Gの幅方向のバックパッド16の破れを防止できる。
このとき、バックパッド16が盛り上がり易いところ、バックパッド16と研磨パッド12が接触し易いところ、例えば図5に示すようなガラス基板Gの角部の周囲の一部に、矩形状の補助プレート24を配置するようにしてもよい。また、L字状の補助プレート24をガラス基板Gの角部の周囲の一部に配置してもよい。
図6は、本発明に係る板状体の研磨装置の実施形態としての枚葉式研磨装置を示す全体斜視図である。
図6に示す枚葉式研磨装置30は、1枚のガラス基板Gを、液晶ディスプレイ用ガラス基板で要求される平坦度を満足した薄板に研磨加工する装置である。
この枚葉式研磨装置30は、円柱状の研磨定盤32上に円形の研磨パッド34が、その中心を中心として回転自在に配置されており、研磨パッド34は、研磨定盤32に設けられた、不図示のモータによって図中矢印A方向に回転される。研磨パッド34は、ガラス基板Gのサイズよりも大きく構成されている。
また、研磨定盤32にはヒンジ36を介して円盤状のヘッド38が、研磨パッド34に対して起伏自在に構成されるとともに、不図示の揺動駆動部によって図中矢印B方向に揺動される。
ヘッド38の下面には、バックパッド40が固着されている。また、バックパッド40の中央部には、矩形状のガラス基板Gが吸着保持されている。そして、ガラス基板Gの周囲のバックパッド40上に補助プレート40Aが配置されている。
枚葉式研磨装置30において、バックパッド40に吸着保持されるガラス基板Gの枚数は1枚であるが、ガラス基板Gの枚数は1枚に限定されず、2枚以上であってもよい。
図7に、バックパッド40上でのガラス基板Gと補助プレート40Aの配置を平面図で示す。図7に示すように、補助プレート40Aは、ガラス基板Gの周囲を囲むようにガラス基板Gの四辺に沿って配置される。ここで前の例と同様に、補助プレート40Aの幅は、40mm〜70mmが好ましく、補助プレート40Aとガラス基板Gとの間の幅は9mm〜10mmが好ましい。また、補助プレート40Aの厚さは、ガラス基板Gの厚さとの差が−0.1mm〜0mmであることが好ましい。
前述したように、補助プレート40Aの幅が40mm以上であれば、補助プレート40Aとバックパッド40との接触面積が狭過ぎず、補助プレート40Aがバックパッド40から剥がれ難くなり、また補助プレート40Aの幅が70mm以下であれば、バックパッド40に配置できるガラス基板Gの枚数を多くでき、生産効率が低下しないからである。
また補助プレート40Aとガラス基板Gとの間の間隔が9mm以上であれば、ガラス基板Gまたは補助プレート40Aの配置位置が研磨中にずれても、ガラス基板Gと補助プレート40Aが接触し難くなり、ガラス基板Gが破損する虞がないからである。また補助プレート40Aとガラス基板Gとの間の間隔が10mm以下であれば、2枚以上のガラス基板Gを研磨する場合でも、ガラス基板Gと当該ガラス基板Gに隣接するガラス基板Gの隙間が広過ぎず、研磨パッド34の乗り継ぎ不良を防止することができるからである。
また、補助プレート40Aの厚さとガラス基板Gの厚さとの差が−0.1mm〜0mmであれば、研磨パッド34の乗り継ぎ不良を防止するとともに、研磨圧力の偏重を防止できるからである。なお、補助プレート40Aを構成する部材数は1つに限定されず、2つ以上でもよい。換言すると、ガラス基板Gの厚さを厚くした場合、厚さが厚い補助プレート40Aに取り換えるだけではなく、厚さが薄い補助プレート40Aを既に配置されている補助プレート40Aの上に直接積み重ねる、あるいは、粘着剤または吸着剤を介して積み重ねてもよい。
なお、補助プレート40Aは、超高分子量ポリエチレン(UPE)、ポリ四フッ化エチレン(テフロン(登録商標))などのフッ素樹脂、あるいはステンレス鋼(SUS)など耐摩耗性が高い材料を用いている。また、補助プレート40AのD硬度(2004年制定のISO 7619に準ずる)は、研磨パッド34のD硬度よりも高いことが好ましい。補助プレート40AのD硬度が研磨パッド34のD硬度よりも高ければ、研磨パッド34が補助プレート40Aに接触しても、補助プレート40Aは摩耗し難くなる。
このように構成された枚葉式研磨装置30によれば、ガラス基板Gがバックパッド40に図6のように吸着保持されると、ヘッド38を倒伏させてガラス基板Gの研磨対象面を研磨パッド34の表面に押圧当接させる。そして、研磨パッド34を図中矢印A方向に回転(自転)させるとともに、ヘッド38を図中矢印B方向に揺動させて、ガラス基板Gの研磨を開始する。
この研磨中において、ガラス基板G周囲に補助プレート40Aが配置されているので、ガラス基板G周辺のバックパッド40の相対的な盛り上がりを防止するとともに、バックパッド40が研磨パッド34と接触して破れるのを防止することができる。
さらに、ガラス基板Gの周囲に配置された補助プレート40Aが、研磨時におけるバックパッド40の盛り上がりを防ぐため、研磨中にガラス基板Gに掛かる研磨パッド34の圧力が偏るのを緩和することができる。
なお、ガラス基板Gの周囲に補助プレートを配置する方法はこのように図7に示すものに限定されるものではない。図8に、ガラス基板Gの周囲に補助プレートを配置する他の例を示す。
例えば、図8(A)に示すように、ガラス基板Gの一辺の長さL1よりも短い補助プレート44をガラス基板Gの四辺に対して各辺の中央部に配置し、必ずしも周囲全体を覆うように配置しなくともよい。
また、図8(B)に示すように、補助プレート44はガラス基板Gの各辺に1枚ずつでなく、ガラス基板Gの一辺に対して複数個に補助プレート44を分割して配置するようにしてもよい。
あるいは、図8(C)に示すように、対向する二辺に対してのみ補助プレート44を配置するようにしてもよい。
以上説明したように、本実施形態によれば、研磨対象であるガラス基板間の隙間、あるいはガラス基板の周囲に補助プレートを配置するようにしたため、研磨時に盛り上がったバックパッドが研磨パッドと接触して破れるのを防止するとともに、連続研磨において次の研磨対象への研磨パッドの乗り継ぎ不良を防止することができる。また、研磨時にガラス基板に掛かる研磨パッドの圧力偏重を緩和することができる。
ガラス基板の研磨対象面の一端からオーバーハングしている研磨パッドを補助プレートで受けることによって、ガラス基板の研磨対象面の端部に掛かる研磨圧力が、ガラス基板の研磨対象面の中央部に掛かる研磨圧力と同等になり、研磨圧力の偏重を防止できる。なお、研磨圧力の偏重防止の効果は、枚葉式研磨だけではなく、連続式研磨など、研磨パッドがガラス基板の研磨対象面の一端をオーバーハングする研磨方式で発揮する。
以上、本発明に係る板状体の研磨装置及び板状体の研磨方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
例えば、補助プレートの研磨パッドに対向する面に、目立て部材を備えてもよい。ガラス基板の研磨装置では、所定枚数のガラス基板を研磨した場合、研磨パッドが目詰まりし、その結果、研磨レートの低下をもたらすとともに研磨の均一性を悪化させる。このため、ダイヤモンド等の砥粒が付着されてなるドレッサーを研磨パッドに当接させて研磨パッドの表面を削り取って、研磨スラリーの保持性を回復させ、研磨能力を維持させるドレッシング(目立て)が必要である。したがって、ドレッシングをしているときはガラス基板を研磨装置に投入できず、ガラス基板の生産効率が低下する。
補助プレートの研磨パッドに対向する面に目立て部材を備えることによって、ガラス基板の研磨と同時に研磨パッドのドレッシングを行うことができ、ガラス基板の生産効率が低下しない。なお、目立て部材としては、ダイヤモンド等の砥粒が付着されてなるドレッサー(ダイヤモンド砥石)以外に、ナイロンブラシが挙げられる。
10…研磨装置、12…研磨パッド、14…テーブル、16…バックパッド、18…研磨ヘッド、20…回転軸、22…隙間、24…補助プレート、30…枚葉式研磨装置、32…研磨定盤、34…研磨パッド、36…ヒンジ、38…ヘッド、40…バックパッド、40A、44…補助プレート

Claims (10)

  1. 板状体の主表面における第1の面を吸着保持すべく構成されたバックパッドと、
    前記板状体の前記主表面における第2の面に押し付けられ、該第2の面を研磨すべく構成された研磨パッドを備え、
    前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止すべく構成された補助プレートが前記板状体の周囲または周囲の一部に配置されている板状体の研磨装置において、
    1枚または2枚以上の前記板状体の前記第1の面を吸着保持すべく構成された前記バックパッドと、
    吸着保持された前記板状体の前記第2の面に対向するように設置され、前記板状体の前記第2の面に押し付けられ、該第2の面を研磨すべく構成された1台の前記研磨パッドを備え、
    前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止するとともに、前記板状体に掛かる研磨圧力の偏重を防止すべく構成された前記補助プレートが前記板状体の角部の周囲の一部に配置されていることを特徴とする板状体の研磨装置。
  2. 板状体の主表面における第1の面を吸着保持すべく構成されたバックパッドと、
    前記板状体の前記主表面における第2の面に押し付けられ、該第2の面を研磨すべく構成された研磨パッドを備え、
    前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止すべく構成された補助プレートが前記板状体の周囲または周囲の一部に配置されている板状体の研磨装置において、
    1枚または2枚以上の前記板状体の前記第1の面を吸着保持すべく構成された前記バックパッドと、
    吸着保持された前記板状体の前記第2の面に対向するように設置され、前記板状体の前記第2の面に押し付けられ、該第2の面を研磨すべく構成された1台の前記研磨パッドを備え、
    前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止するとともに、前記板状体に掛かる研磨圧力の偏重を防止すべく構成された前記補助プレートの長さは、前記板状体の長さよりも短いことを特徴とする板状体の研磨装置。
  3. 前記補助プレートと前記板状体との間に間隔が設けられている請求項1または2に記載の板状体の研磨装置。
  4. 前記補助プレートは、前記研磨パッドに対向する面に目立て部材を備えている請求項1〜3のいずれかに記載の板状体の研磨装置。
  5. 前記補助プレートの材質は、超高分子量ポリエチレン、ステンレス鋼、フッ素樹脂またはガラスエポキシである請求項1〜4のいずれかに記載の板状体の研磨装置。
  6. 板状体の主表面における第1の面をバックパッドにより吸着保持し、
    前記バックパッドに吸着保持された前記板状体の周囲または周囲の一部に補助プレートを配置し、
    前記バックパッドに吸着保持された前記板状体の前記主表面における第2の面を研磨パッドにより押圧しながら該第2の面を研磨する際、前記板状体の周囲の前記バックパッドの前記研磨パッドの押圧力による盛り上がりを防止するようにした板状体の研磨方法において、
    1枚または2枚以上の前記板状体の前記第1の面を前記バックパッドにより吸着保持し、吸着保持された前記板状体の前記第2の面に対向するように1台の前記研磨パッドを設置して、該研磨パッドを前記板状体の前記第2の面に押し付けて、該第2の面を研磨する場合に、
    前記板状体の角部の周囲の一部に前記補助プレートを配置して、前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止するとともに、前記板状体に掛かる研磨圧力の偏重を防止するようにしたことを特徴とする板状体の研磨方法。
  7. 板状体の主表面における第1の面をバックパッドにより吸着保持し、
    前記バックパッドに吸着保持された前記板状体の周囲または周囲の一部に補助プレートを配置し、
    前記バックパッドに吸着保持された前記板状体の前記主表面における第2の面を研磨パッドにより押圧しながら該第2の面を研磨する際、前記板状体の周囲の前記バックパッドの前記研磨パッドの押圧力による盛り上がりを防止するようにした板状体の研磨方法において、
    1枚または2枚以上の前記板状体の前記第1の面を前記バックパッドにより吸着保持し、吸着保持された前記板状体の前記第2の面に対向するように1台の前記研磨パッドを設置して、該研磨パッドを前記板状体の前記第2の面に押し付けて、該第2の面を研磨する場合に、
    前記板状体の長さよりも長さが短い前記補助プレートを配置し、前記研磨パッドの押し付けによる前記板状体の周囲の前記バックパッドの盛り上がりを防止するとともに、前記板状体に掛かる研磨圧力の偏重を防止するようにしたことを特徴とする板状体の研磨方法。
  8. 前記補助プレートと前記板状体との間に間隔が設けられている請求項6または7に記載の板状体の研磨方法。
  9. 前記補助プレートは、前記研磨パッドに対向する面に目立て部材を備えている請求項6〜8のいずれかに記載の板状体の研磨方法。
  10. 前記補助プレートの材質は、超高分子量ポリエチレン、ステンレス鋼、フッ素樹脂またはガラスエポキシである請求項6〜9のいずれかに記載の板状体の研磨方法。
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