JP2015229200A - 研磨パッド及びガラス板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ショアＤ硬度が５０以上の研磨パッドを使用して研磨加工筋等の欠点を発生させることなく、安定した研磨レートでガラス板を研磨することができる研磨パッド及びガラス板の製造方法を提供する。【解決手段】ショアＤ硬度が５０以上の研磨パッド１０Ａを使用する。研磨パッド１０Ａの複数本の第１の溝１４は、同一方向のみに平行に備えられているので、ガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２に第１の溝１４のパターンは転写せず、研磨加工筋等の欠点は発生しない。研磨パッド１０Ａのランド部１８に備えられた細溝２０、２２によって、スラリ中の研磨粒子の保持力が向上するので、研磨パッド１０の浮き上がり量が減少する。この結果、研磨パッド１０Ａの周速を上げても、研磨粒子による研磨力をガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２に安定して伝えることができるので、研磨レートが向上する。【選択図】図１

Description

本発明は、研磨パッド及びガラス板の製造方法に関する。

液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ等に使用されるＦＰＤ（Flat Panel Display）用のガラス板は、例えばフロート法と称される製法により溶融ガラスを板状に成形し、これを所定のサイズに切断した後、特許文献１、２等に開示された研磨装置によって、表面の微小な凹凸やうねりが研磨除去される。これらの工程を経ることにより、ＦＰＤ用のガラス板として要求される平坦度を満足した薄板状のガラス板に製造される。

特許文献１には、１枚のガラス板を１枚の研磨パッドによって研磨するバッチ式の研磨装置が開示され、特許文献２には、ガラス板を搬送路に沿って搬送しながら、搬送路の上方に設置された複数の研磨パッドによって研磨する連続式の研磨装置が開示されている。

これらの研磨装置では、自転軸を中心に研磨パッドを回転させながら、公転軸を中心に研磨パッドを公転させてガラス板を研磨することが一般的に行われている。

また、研磨装置によるガラス板の研磨時には、コロイダルシリカ又は酸化セリウム等の研磨粒子が含有されたスラリを研磨パッドの研磨面に供給し、研磨の安定化を図っている。

一方、研磨パッドとしては、特許文献３に硬質のウレタン製の研磨パッドが開示されている。特許文献３の研磨パッドは、半導体ウェーハを研磨対象としているが、その研磨面に複数本の第１の溝が格子状に備えられるとともに、隣接する第１の溝の間のランド部に複数本の第２の溝が備えられている。第１の溝の溝幅は、研磨粒子を保持するために１ｍｍであること、第２の溝の溝幅は、研磨パッドに適当な可撓性を与えるために０．１ｍｍであることが特許文献３に開示されている。つまり、特許文献３の第２の溝は、研磨粒子を保持する機能を備えていないことが開示されている。

特開２００４−１２２３５１号公報 特開２００７−１９０６５７号公報 特開２００２−２４６３４３号公報

ショアＤ硬度が５０以上の例えばウレタン製の研磨パッドは、硬度が５０未満の研磨パッドと比較して、硬度が高いことから、つまり変位量が少ないことから、優れた平坦性を得ることができる。

そこで、特許文献３のウレタン製の研磨パッドを、ガラス板の研磨パッドとして使用した場合、ガラス板の被研磨面に研磨加工筋（欠点）が発生するという問題があった。この問題は、格子状の第１の溝に起因して発生したものであり、すなわち、格子状の第１の溝のパターン（形状、模様）がガラス板の被研磨面に転写することにより発生したものである。特に、連続式の研磨装置では、研磨の方向に指向性があるため、格子状の溝を備えることは、研磨加工筋の発生原因となる。

格子状の第１の溝のみでは、スラリを行き渡らせる能力、ないし排水性が低いと考えられるため、ガラス板に対し偏当たりが生じ、これに起因した研磨加工筋が発生するという問題がある。この問題は、特にＤ硬度が５０以上の硬質研磨パッドに顕著に発生していた。

そこで、ショアＤ硬度が５０以上の硬質の研磨パッドであって、一方向のみに平行な複数本の溝を備えた研磨パッドを使用すれば、研磨加工筋等の欠点を発生させることなく、ガラス板の被研磨面を平坦度よく加工できると考えられる。

しかしながら、この研磨パッドでは、研磨パッドの周速を上げると、研磨レートが不安定になり、研磨レートが低下するという現象が発生した。

研磨パッドの周速と研磨レートとは比例関係にあるので、一般的には周速を上げるに従い研磨レートも上がるが、前記研磨パッドでは、その逆の現象が発生した。この現象を検証した結果、研磨レートが低下する時に、ガラス板に対して研磨パッドが浮き上がり、いわゆる潤滑状態になることを確認した。なお、研磨圧を高めに設定すれば研磨パッドの浮き上がりを防止できるが、その研磨圧によってガラス板が破損する虞があるので得策ではない。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ショアＤ硬度が５０以上の研磨パッドを使用して研磨加工筋等の欠点を発生させることなく、研磨レートを向上させることができる研磨パッド及びガラス板の製造方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、前記目的を達成するために、ガラス板の被研磨面を研磨面によって研磨する研磨パッドにおいて、前記研磨パッドはショアＤ硬度が５０以上であり、前記研磨面には、同一方向のみに平行な複数本の第１の溝と、隣接する２本の前記第１の溝の間の前記研磨面に備えられ、前記第１の溝よりも幅の狭い複数本の第２の溝と、が備えられていることを特徴とするガラス板の研磨パッドを提供する。

本発明の一態様によれば、ショアＤ硬度（ＪＩＳ Ｋ６２５３ ２０１２年）が５０以上の研磨パッドを使用するので、ガラス板の被研磨面を平坦度よく加工できる。また、研磨パッドの複数本の第１の溝は、同一方向のみに平行に備えられているので、ガラス板の被研磨面に第１の溝のパターンは転写せず、研磨加工筋等の欠点は発生しない。更に、研磨パッドの研磨面に備えられた第２の溝によって、スラリ中の研磨粒子の保持力が向上するので、研磨パッドの浮き上がり量が減少する。この結果、研磨パッドの周速を上げても、研磨粒子による研磨力をガラス板の被研磨面に安定して伝えることができるので、研磨レートが向上する。更にまた、研磨粒子の保持力が向上するので、研磨圧を低圧に設定できる。これにより、高圧な研磨圧に起因するガラス板の損傷を防止できる。

本発明の一態様の研磨パッドは、複数本の第１の溝が同一方向のみに平行に備えられている形態なので、複数本の溝が格子状に備えられた、特許文献３の研磨パッドを発明の対象から除いている。特許文献３の研磨パッドは、格子状の溝のパターンがガラス板の被研磨面に転写して研磨加工筋が発生するので、被研磨面の品質が低下するが、本発明の研磨パッドでは、研磨加工筋は発生しないので、被研磨面の品質が向上する。

本発明の一態様は、前記研磨パッドの前記研磨面は、スラリ供給孔を備えることが好ましい。

本発明の一態様によれば、スラリ供給孔から供給されるスラリによって、研磨パッドの研磨面にスラリが行き渡る。

本発明の一態様は、前記第２の溝は、前記第１の溝と平行な方向に延在する溝を備えることが好ましい。

本発明の一態様によれば、第２の溝によって、研磨粒子の保持力が向上する。

本発明の一態様は、前記第２の溝は、前記第１の溝と交差する方向に延在する溝を備えることが好ましい。

本発明の一態様によれば、第２の溝によって、研磨粒子の保持力が向上する。また、第１の溝と平行な方向に延在する溝と、第１の溝と交差する方向に延在する溝との組み合わせによって、研磨粒子の保持力がより一層向上する。

本発明の一態様は、前記第２の溝の溝幅は０．１ｍｍ〜０．７ｍｍであることが好ましい。

本発明の一態様によれば、第２の溝の溝幅が０．１ｍｍ以上なので研磨粒子を保持でき、また、第２の溝の溝幅が０．７ｍｍ以下なので研磨加工筋の発生を防止できる。この場合、第１の溝の溝幅は、１ｍｍ〜２ｍｍであることが好ましい。

本発明の一態様は、前記研磨パッドは、ウレタン製であることが好ましい。

本発明の一態様によれば、研磨パッドとして実績のあるウレタン製の研磨パッドを提供できる。なお、研磨パッドの材質はウレタンに限定されるものではなく、ショアＤ硬度が５０以上のポリアミド、ポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチックでもよい。

本発明の一態様は、前記研磨パッドの研磨面は複数の分割研磨面に分割され、隣接する前記分割研磨面のそれぞれの前記第１の溝は、延在する方向が異なることが好ましい。

本発明の一態様によれば、方向の異なる複数の第１の溝からなる複合溝によって、ガラス板の被研磨面を研磨するので、研磨レートがより一層向上する。

本発明の一態様は、前記研磨パッドの研磨面は円形状であり、前記隣接する前記分割研磨面の境界部分が、前記研磨面の中心から放射状に沿った位置に配置されることが好ましい。

本発明の一態様によれば、研磨パッドの研磨面が円形状の場合には、隣接する分割研磨面の境界部分を、研磨面の中心から放射状に沿った位置に配置すればよい。

本発明の一態様は、前記隣接する前記分割研磨面の境界部分に沿って第３の溝が備えられ、前記研磨面の中心に、前記第３の溝に連通されたスラリ供給孔が備えられることが好ましい。

本発明の一態様によれば、研磨面の中心に備えられたスラリ供給孔から供給されたスラリは、研磨パッドの回転動作による遠心力により第３の溝を介して研磨面に行き渡る。

本発明は、前記目的を達成するために、本発明の研磨パッドを用いてガラス板の被研磨面を研磨する研磨工程を備えたことを特徴とするガラス板の製造方法を提供する。

本発明の一態様によれば、ガラス板の被研磨面に研磨加工筋等の欠点を発生させることなく、研磨レートを上げて被研磨面を平坦度よく加工できる。

本発明の一態様は、平均粒径が０．５〜１．５μｍの研磨粒子を含有するスラリを用いて前記ガラス板を研磨することが好ましい。

本発明の一態様によれば、スラリ中の研磨粒子を第２の溝によって良好に保持できる。

以上説明したように本発明の研磨パッド及びガラス板の製造方法によれば、ショアＤ硬度が５０以上の研磨パッドを使用して研磨加工筋等の欠点を発生させることなく、研磨レートを向上させることができる。

（Ａ）は実施形態の研磨パッドの平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した研磨パッドのａ−ａ´線に沿う断面図 （Ａ）は従来の研磨パッドの平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）に示した研磨パッドのｂ−ｂ´線に沿う断面図 検証実験機の要部構成図 研磨パッドの浮き上がり量を測定した実験結果のグラフ 実施形態の研磨パッドと従来の研磨パッドとの研磨レートを比較したグラフ （Ａ）〜（Ｄ）は研磨パッドのランド部の要部拡大斜視図 実施形態の研磨パッドを使用した研磨装置の側面図 実施形態の研磨パッド及び従来の研磨パッドにおける研磨開始から５分経過時の研磨レート及び２０分経過時の研磨レートを示したグラフ （Ａ）は従来の研磨パッドにおける負荷電流値の変動を示したグラフ、（Ｂ）は実施形態の研磨パッド１０における負荷電流値の変動を示したグラフ 他の実施形態の研磨パッドを示した平面図 他の実施形態の研磨パッドを示した平面図

以下、添付図面に従って本発明に係る研磨パッド及びガラス板の製造方法の好ましい実施形態について説明する。

図１（Ａ）は、実施形態の研磨パッド１０Ａの平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示した研磨パッド１０Ａのａ−ａ´線に沿う断面図である。図２（Ａ）は、従来の研磨パッド１００の平面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）に示した研磨パッド１００のｂ−ｂ´線に沿う断面図である。

研磨パッド１０Ａ、１００の研磨面１２、１０２は、ともに矩形状に構成されており、ショアＤ硬度が５０以上のウレタン製である。また、研磨パッド１０Ａ、１００の研磨面１２、１０２には、ともに同一方向のみに平行な複数本の第１の溝１４、１０４が備えられるとともに、所定の位置に複数のスラリ供給孔１６、１０６が備えられている。なお、研磨面１２、１０２は、矩形状に限定されるものではなく、円形状であってもよい。

研磨パッド１０Ａの研磨面１２には、隣接する２本の第１の溝１４、１４の間に突起状のランド部１８が形成されている。ランド部１８の上面には、第１の溝１４よりも幅の狭い第２の溝である細溝２０、２２が備えられている。これに対して、研磨パッド１００の研磨面１０２のランド部１０８には、これらの細溝２０、２２は備えられていない。すなわち、研磨パッド１０Ａと研磨パッド１００との構成の相違点は、細溝２０、２２を備えているか否かの点にある。

なお、図１、図２に示した研磨パッド１０Ａ、１００は、研磨面１２、１０２の特徴を分かり易く説明するために誇張して示したものである。

次に、本発明の着眼点について、図を用いて説明する。

図２に示した従来の研磨パッド１００を自転させ、スラリを供給しながらガラス板Ｇを研磨した場合には、研磨パッド１００の周速を上げてもガラス板の被研磨面の研磨レートが比例的に上がらない。この原因は、研磨パッド１００が持つ研磨力がガラス板に効率よく伝達せず、何等かの現象が研磨力の伝達を阻害していると考えられる。

そこで、ガラス板の被研磨面に対する研磨パッド１００の浮き上がり現象が、研磨力の伝達を阻害している、という推測を立て、検証実験を実施した。

図３は、検証実験機５０の要部構成図である。

検証実験機５０は、下定盤５２に吸着シート５４を介してガラス板Ｇの下面Ｇ１を吸着保持し、ガラス板Ｇの上面の被研磨面Ｇ２を、研磨パッド１００の研磨面１０２によって研磨する装置である。研磨パッド１００は、研磨面１０２がガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２と対向するように自転及び公転する上定盤５６に保持される。

検証実験機５０の下定盤５２に渦電流センサ５８を、その検出面６０を上に向けて取り付け、渦電流センサ５８によって下定盤５２と上定盤５６との距離の変位を測定することで、ガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２に対する研磨パッド１００の研磨面１０２の浮き上がり量を測定した。

前記浮き上がり量とは、研磨パッド１００が無回転（回転数が０ｒｐｍ）のときに研磨パッド１００とガラス板Ｇとを当接させたときの下定盤５２の上面と上定盤５６の下面との距離Ｄ₀を基準にして、研磨パッド１００の回転数を上げていったときの下定盤５２と上定盤５６との距離Ｄ₁の変位Ｄ（Ｄ＝Ｄ₁−Ｄ₀）をいう。また、検証実験機５０によるガラス板Ｇの研磨時には、スラリが研磨パッド１００に供給されている。

研磨パッド１００の自転回転数に対する浮き上がり量の実験結果を図４のグラフに示す。図４の横軸は、研磨パッド１００の自転回転数（（Rotation Revolution）ｒｐｍ：周速に相当）であり、縦軸は、ガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２に対する研磨パッド１００の研磨面１０２の浮き上がり量（（Floating Amount）μｍ）を示している。また、前記自転回転数を一定にして、所定時間経過の浮き上がり量を、浮き上がり量として規定した。

図４のグラフの◇マークは、研磨パッド１００を、ある所定の自転回転数、当該自転回転数を２倍、３倍、４倍したときの浮き上がり量であり、実線Ａは各◇点を結んだ近似曲線である。実線Ａに示すように、浮き上がり量は、研磨パッド１００の自転回転数に比例して増加することを確認できた。

〔比較実験〕
そこで、浮き上がり量を抑制する研磨パッドとして、図１（Ａ）、（Ｂ）の如く、ランド部１８に微細な細溝２０、２２を備えた実施形態の研磨パッド１０Ａを製造し、その研磨パッド１０Ａでの浮き上がり量を比較するために、同様の実験を実施した。

その結果を図４のグラフに示す。図４のグラフの□マークは、研磨パッド１０Ａを、研磨パッド１００と同様の所定の自転回転数、当該自転回転数を２倍、３倍、４倍したときの浮き上がり量であり、実線Ｂは各□点を結んだ近似曲線である。実線Ｂによれば、研磨パッド１０Ａの自転回転数に比例して浮き上がり量も増加していくが、実線Ａで示した研磨パッド１００の浮き上がり量と比較して、浮き上がり量が減少したことを確認できた。

また、実施形態の研磨パッド１０Ａと従来の研磨パッド１００との研磨レートを比較した。その実験結果を図５のグラフの実線Ｃ、Ｄに示す。図５のグラフの横軸は研磨パッド１０Ａ、１００の自転回転数（ｒｐｍ）であり、縦軸は研磨レート（（Polishing Rate）μｍ／ｍｉｎ）である。また、実線Ｃが研磨パッド１００のデータであり、実線Ｄが研磨パッド１０Ａのデータである。なお、実線Ｃは、各◇点を結んだ近似曲線であり、実線Ｄは、各□点を結んだ近似曲線である。

図５の実験結果に示すように、低周速領域においては、双方の研磨レートに差はないが、高周速領域では、研磨パッド１０Ａの研磨レートが、研磨パッド１００の研磨レートと比較して増加したことを確認できた。

つまり、従来の研磨パッド１００では、周速が上がるに従って、スラリに含有されている研磨粒子が、研磨パッド１００の第１の溝１０４に確実に保持されなくなることから、浮き上がり量が増大していくことを実証できた。これによって、従来の研磨パッド１００では、研磨粒子による研磨力（研磨パッド１００の回転によって発生した研磨粒子による剪断力）をガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２に効果的に伝達させることができず、研磨レートを上げることができないことを実証できた。

一方で、研磨粒子の保持を高めるために、溝を格子状に配置して溝の本数を増加させることが考えられる（例えば特許文献３の研磨パッド）。しかしながら、この研磨パッドでは、溝のパターン（形状）がガラス板の被研磨面に転写して研磨筋が発生するので、被研磨面の品質が低下してしまう。

これに対し、実施形態の研磨パッド１０Ａでは、ランド部１８に備えた細溝２０、２２によって研磨粒子の保持力が向上するので、研磨パッド１０Ａの浮き上がり量が減少する。この結果、研磨粒子による研磨力をガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２に効果的に伝達させることができるので、研磨レートが図５の実線Ｄの如く向上することを実証できた。

次に、研磨パッド１０Ａ、研磨パッド１０Ａによって研磨されるガラス板Ｇ、及び研磨パッド１０Ａを使用した研磨装置の一例を説明する。

〔研磨パッド１０Ａ〕
図１（Ａ）、（Ｂ）に示したように、研磨パッド１０Ａの研磨面１２には、同一方向のみに平行な複数本の第１の溝１４と、第１の溝１４の底面に設けられている複数のスラリ供給孔１６と、細溝２０、２２とが備えられている。なお、スラリ供給孔１６によって研磨パッド１０Ａの内部からスラリを供給するようにしたが、研磨パッド１０Ａの外部から研磨パッド１０Ａの内部にスラリを供給してもよい。

スラリ供給孔１６は、直径が１ｍｍ未満の円形状であるが、直径は１ｍｍ未満に限定されるものではなく、形状も円形に限定されるものでもない。スラリ供給孔１６から供給されたスラリは、第１の溝１４に流入し、さらに研磨パッド１０Ａの自転及び公転により研磨面１２の全面に行き渡る。

図６（Ａ）は、研磨パッド１０Ａのランド部１８の要部拡大斜視図であり、ランド部１８に備えられた細溝２０、２２が示されている。

第１の溝１４は、溝幅（ｗ）１〜２ｍｍ、深さ（ｑ）１〜２ｍｍ、ピッチ幅（ｐ）４〜５ｍｍである。これらの数値は、特に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。

細溝２０は、幅２〜４ｍｍのランド部１８の中央に第１の溝１４と平行に備えられる。細溝２０は、溝幅０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ、深さ１〜２ｍｍ、ピッチ幅４〜５ｍｍである。なお、細溝２０は、ランド部１８の中央に備えられている形態に限定されるものではなく、第１の溝１４と平行に備えられていればよい。

細溝２２は、第１の溝１４と直交する方向に延在する溝であり、ランド部１８の長手方向に沿って所望のピッチで複数本備えられている。

細溝２２は、溝幅０．３ｍｍ〜０．５ｍｍ、深さ１〜２ｍｍ、ランド部１８の長手方向におけるピッチ幅４〜５ｍｍである。

細溝２０、２２においては、溝幅を０．３ｍｍ以上としたので研磨粒子を良好に保持でき、溝幅を０．５ｍｍ以下としたので研磨加工筋の発生を確実に防止できる。なお、溝幅を０．１ｍｍ以上とし、０．７ｍｍ以下としても、同様の効果を得ることができる。また、深さとピッチ幅の数値は、特に限定されるものではなく、適宜変更が可能である。更に、細溝２２の方向は、前記直交（第１の溝１４と細溝２２とが成す角度が９０度）に限定されるものではなく、第１の溝１４と交差（直交除く）する方向であってもよい。

図６（Ｂ）は、ランド部１８に、細溝２２のみが備えられた他の実施形態の研磨パッド１０Ｂの要部拡大斜視図であり、細溝２０が除外されていること以外は、図６（Ａ）と同じである。

図６（Ｃ）は、ランド部１８に、細溝２４のみが備えられた他の実施形態の研磨パッド１０Ｃの要部拡大斜視図であり、複数本の細溝２４のランド部１８の長手方向に沿ったピッチが、図６（Ｂ）の細溝２２のピッチよりも狭いこと以外は、図６（Ａ）と同じである。

図６（Ｄ）は、従来の研磨パッド１００のランド部１０８の要部拡大斜視図であり、研磨パッド１００は、研磨パッド１０Ａに対して細溝２０、２２を除いたものなので、説明は省略する。

〔ガラス板Ｇ〕
ガラス板Ｇは、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、及び有機ＥＬディスプレイ等のＦＰＤ（Flat Panel Display）に使用される厚さの薄い（０．１〜２．５ｍｍ）ガラス板である。

ガラス板Ｇは、溶融ガラスを帯状ガラス板に成形する成形工程、帯状ガラス板を所定サイズのガラス板に切断する切断工程、及びガラス板の表面を研磨する研磨工程を備えたガラス板製造工程における前記研磨工程にて、ガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２が研磨パッド１０Ａにより研磨される。これによって、ＦＰＤ用ガラス板として要求される平坦度を満足したガラス板Ｇに製造される。ガラス板Ｇの形状は矩形状であり、サイズとしては、第１世代（縦３００ｍｍ×横４００ｍｍ〜縦３３０ｍｍ×横４５０ｍｍ）から第１０世代（縦２８８０ｍｍ×横３１３０ｍｍ）のものを例示できる。

〔研磨装置３０の構成〕
図７は、研磨装置３０の側面図である。

この研磨装置３０は、特許文献１に示したバッチ式の装置であるが、特許文献２に示した連続式の研磨装置であってもよい。連続式の研磨装置に配置される複数の研磨パッド１０Ａは、ガラス板の搬送方向に対して千鳥（zigzag）状に配置してもよく、搬送方向に沿って直線状に配置してもよい。

研磨装置３０は、ガラス板Ｇの下面Ｇ１を不図示の吸着シートを介して保持するワーク定盤３２、研磨パッド１０Ａが取り付けられた研磨定盤３４、研磨定盤３４を回転させる回転軸３６、研磨パッド１０Ａのスラリ供給孔１６にスラリを供給するスラリ供給部（Slurry Supply unit）３８を備える。

回転軸３６は、図示しない駆動手段により自転軸Ｏ₁を中心に自転されるとともに、公転軸Ｏ₂を中心に公転される。回転軸３６の自転及び公転に伴って研磨定盤３４が自転及び公転する。なお、研磨定盤３４の回転は、公転のみであってもよい。また、円形状の研磨パッドの場合には、自転のみ又は自転及び公転してもよい。公転とは、研磨定盤３４が公転軸Ｏ₂の回りを円の軌道に沿って回る回転運動をいう。

スラリ供給部３８は、研磨パッド１０Ａに設けられたスラリ供給孔１６を介して、研磨パッド１０Ａの研磨面１２とガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２との間にスラリを供給する。スラリとしては、コロイダルシリカや酸化セリウム等の研磨粒子が含有されたものが用いられる。

研磨粒子の平均粒径は、一例として０．５μｍ〜１．５μｍである。研磨粒子の平均粒径は、レーザー回析散乱法により測定された平均粒径をいう。レーザー回析散乱法による粉粒体測定装置としては、日機装株式会社製のレーザー回析散乱式粒子径分布測定装置（製品名：マイクロトラック）を使用した。

この研磨装置３０によれば、ガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２に研磨パッド１０Ａの研磨面１２が押し付けられ、研磨パッド１０Ａの自転動作、公転動作、及び研磨粒子による研磨力が被研磨面Ｇ２に伝達されて、被研磨面Ｇ２が研磨される。

なお、連続式の研磨装置に矩形状の研磨パッド１０Ａを適用する場合には、ガラス板の搬送方向に沿って複数の研磨パッド１０Ａを配置し、これらの研磨パッド１０Ａを、公転軸を中心に公転させながらガラス板の被研磨面を研磨する。この場合、第１の溝１４にスラリを流れ易くするために、研磨パッド１０Ａは、第１の溝１４の方向が、ガラス板の搬送方向に対して直交する方向に配置される。連続式の研磨装置としては、複数の研磨パッド１０Ａのみを、ガラス板の搬送方向に沿って配列した装置でもよく、複数の研磨パッド１０Ａと単数又は複数の円形の研磨パッドとを組み合わせて、これらの研磨パッドをガラス板の搬送方向に沿って配列した装置でもよい（ＷＯ２０１１／４７６４号公報参照）。

〔研磨レートの比較実験結果〕
図７に示した研磨装置３０に、図６（Ａ）〜（Ｄ）に示した研磨パッド１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１００をそれぞれ取り付けて、ガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２を研磨し、それぞれの研磨レートを比較した。その比較結果を図８に示す。

図８のグラフ及び表には、研磨開始から５分経過時の研磨レート、２０分経過時の研磨レート、及びそれらの相対値が示されている。また、図８の符号１０Ａは、研磨パッド１０Ａの実績、符号１０Ｂは研磨パッド１０Ｂの実績、符号１０Ｃは研磨パッド１０Ｃの実績、符号１００は研磨パッド１００の実績である。

ここでは、図６（Ｄ）に示した研磨パッド１００の５分経過時の研磨レートを「１（基準値）」として、他の研磨パッド１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと相対的に比較する。また、研磨パッド１００の２０分経過時の研磨レートは約「０．５」であり、５分経過時の研磨レートと比較して約５０％低下した。時間の経過に伴う研磨レートの低下は、研磨時に発生したガラス粉等の研磨屑が、ガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２と研磨パッドの研磨面との間に堆積することによって生じるものである。研磨レートの大幅な低下を防止するため、研磨パッドは定期的（所定時間毎）に洗浄され、研磨レートの回復が行われる。

図８の如く研磨パッド１０Ａによれば、５分経過時の研磨レートが約「１．９」であり、２０分経過時の研磨レートが約「１．３」であった。また、２０分経過時の研磨レートを、５分経過時の研磨レートに対して６８％維持することができた。

研磨パッド１０Ｂによれば、５分経過時の研磨レートが約「１．５」であり、２０分経過時の研磨レートが約「０．９」であった。また、２０分経過時の研磨レートを、５分経過時の研磨レートに対して６０％維持することができた。

研磨パッド１０Ｃによれば、５分経過時の研磨レートが約「１．７」であり、２０分経過時の研磨レートが約「１．０」であった。また、２０分経過時の研磨レートを、５分経過時の研磨レートに対して５９％維持することができた。

以上の比較実験結果に基づき、実施形態の研磨パッド１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃによれば、従来の研磨パッド１００と比較して、大幅に研磨レートが向上することを確認できた。また、実施形態の研磨パッド１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃのうちでも、２方向に細溝２０、２２を備えた研磨パッド１０Ａが、他の研磨パッド１０Ｂ、１０Ｃと比較して好適であることを確認できた。この原因は、２方向に細溝２０、２２を備えることによって、研磨粒子の保持力がより一層高められたと考えられる。

〔研磨時における負荷電流値の比較〕
図９（Ａ）は、研磨パッド１００を使用した場合における、サーボモータの負荷電流値の変動を示したグラフであり、図９（Ｂ）は、研磨パッド１０Ａを使用した場合における、サーボモータの負荷電流値の変動を示したグラフである。横軸は経過時間（ｔ）を示し、縦軸は負荷電流値（Ａ）を示している。

前記サーボモータとは、図７に示した研磨装置３０において、回転軸３６を回転させるモータである。サーボモータの負荷電流値と研磨レートとは比例関係にあり、負荷電流値が大きいことは、研磨レートが高いことを示している。また、図９（Ａ）、（Ｂ）に示した各グラフは、間欠的に示されているが、これは、所定時間毎に研磨パッド１０Ａ、１００を洗浄し、その後に研磨を再開していることを示している。

ここで、経験上において、良好な研磨レートで研磨されていると想定される負荷電流値をＲｅｆ値と定め、Ｒｅｆ値に対するそれぞれの負荷電流値の変動を比較する。

研磨パッド１００では、研磨開始直後から負荷電流値が急激に低下し、ほとんどの研磨時間帯において、Ｒｅｆ値以上を満足するのは短時間であった。

これに対して、研磨パッド１０Ａでは、研磨中において、負荷電流値は若干低下するが、ほとんどの研磨時間帯においてＲｅｆ値以上を満足した。

図９の実験結果からでも、研磨パッド１０Ａを使用すれば、負荷電流値の変動が研磨パッド１００よりも少ないため、安定した研磨レートでガラス板Ｇを研磨できることが実証できた。

〔他の実施形態の研磨パッド〕
図１０は、他の実施形態の研磨パッド４０を示した平面図である。

同図に示す研磨パッド４０の円形状の研磨面４２は、同一サイズの４枚の分割研磨面４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄに分割されて構成される。すなわち、分割研磨面４２Ａ〜４２Ｄは、中心角が９０度の扇形に構成され、研磨パッド４０の円周方向に沿って配置されている。また、隣接する分割研磨面４２Ａ〜４２Ｄの境界部分には、境界部分に沿って研磨面４２の中心４１を中心とする十字状のスラリ流路用溝（第３の溝）４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄが備えられている。すなわち、前記境界部分は、研磨面４２の中心４１から放射状に沿った位置に配置され、スラリ流路用溝４８Ａ〜４８Ｄは、研磨面４２の中心４１から放射状に配置される。スラリ流路用溝４８Ａ〜４８Ｄには、スラリ供給孔１６が所定の位置に配置され、研磨面４２の中心４１にもスラリ供給孔１６が配置されている。

分割研磨面４２Ａ〜４２Ｄの溝の構成は、図１に示した研磨パッド１０Ａの研磨面１２と同一構成であり、第１の溝１４と細溝２０、２２とを有している。また、隣接する分割研磨面４２Ａ〜４２Ｄのそれぞれの第１の溝１４は、延在する方向が異なるように配置されている。

図１０の研磨面４２によれば、分割研磨面４２Ａ〜４２Ｄの各第１の溝１４は、分割研磨面４２Ａ〜４２Ｄの４本のスラリ流路用溝４８Ａ〜４８Ｄに対して約４５度の傾斜角を有し、かつ研磨パッド４０の中心４１から放射状に延びるように配置されている。

この研磨パッド４０によれば、放射状に配置された方向の異なる複数の第１の溝１４からなる複合溝によって、ガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２を研磨するので、研磨レートがより一層向上する。また、研磨面４２の中心のスラリ供給孔１６から供給されたスラリは、他のスラリ供給孔１６から供給されたスラリとともに、スラリ流路用溝４８Ａ〜４８Ｄを介して研磨面４２の全面に行き渡る。

図１１は、他の実施形態の研磨パッド４４を示した平面図である。

研磨パッド４４の円形の研磨面４６も同様に、同一サイズの４枚の分割研磨面４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄに分割されて構成される。また、隣接する分割研磨面４６Ａ〜４６Ｄの境界部分には、境界部分に沿って研磨面４６の中心４７を中心とする十字状のスラリ流路用溝４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄが備えられている。スラリ流路用溝４８Ａ〜４８Ｄには、スラリ供給孔１６が所定の位置に配置され、研磨面４６の中心４７にもスラリ供給孔１６が配置されている。

分割研磨面４６Ａ〜４６Ｄの溝の構成も、図１に示した研磨パッド１０Ａの研磨面１２と同一構成であり、第１の溝１４と細溝２０、２２とを有している。また、図１０の研磨パッド４０と同様に、隣接する分割研磨面４６Ａ〜４６Ｄにおいても、第１の溝１４の方向が異なるように配置されている。

図１１の研磨面４６によれば、分割研磨面４６Ａの第１の溝１４は、スラリ流路用溝４８Ａに対して直交する角度で配置され、分割研磨面４６Ｂの第１の溝１４は、スラリ流路用溝４８Ｂに対して直交する角度で配置され、分割研磨面４６Ｃの第１の溝１４は、スラリ流路用溝４８Ｃに対して直交する角度で配置され、分割研磨面４６Ｄの第１の溝１４は、スラリ流路用溝４８Ｄに対して直交する角度で配置されている。すなわち、円周方向に隣接する分割研磨面４６Ａ〜４６Ｄの各第１の溝１４の方向が、互いに直交する方向に設定されている。

この研磨パッド４４によっても、方向の異なる複数の第１の溝１４からなる複合溝によって、ガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２を研磨するので、研磨レートがより一層向上する。

また、研磨パッド４４の自転方向は、図１１において矢印Ｅで示す時計回り方向であることが好ましい。すなわち、図１１の一点鎖線Ｆで示す第１の溝１４の延在方向に対し、略直交する方向に研磨パッド１０Ａが自転するので、第１の溝１４にスラリが流れ易くなるからである。

なお、図１０、図１１に示した研磨パッド４０、４４の第１の溝１４にスラリ供給孔１６を設けてもよい。また、図１０、図１１に示したスラリ流路用溝４８Ａ〜４８Ｄは必須のものではないが、スラリ流路用溝４８Ａ〜４８Ｄを備えれば、研磨面４２、４６の全面にスラリが行き渡り易くなるので、スラリ流路用溝４８Ａ〜４８Ｄを備えることが好ましい。

なお、研磨面の分割は、円形の研磨パッド４０、４４に限定されるものではなく、図１に示した矩形状の研磨パッド１０Ａについても適用できる。この場合の分割方向は、研磨パッド１０Ａの長手方向に沿って分割してもよく、短手方向に分割してもよい。

そして、研磨パッド１０Ａを使用する研磨工程を備えたガラス板の製造方法によれば、ガラス板Ｇの被研磨面Ｇ２に研磨加工筋等の欠点を発生させることなく、研磨レートを上げて被研磨面Ｇ２を平坦度よく短時間で加工できる。

〔産業上の利用可能性〕
本発明の研磨パッドにおいては、ショアＤ硬度の下限値を５０と定め、上限値を定めていないが、ガラス板の研磨に好適な硬度を考慮すれば、その上限値として８０を例示する。

また、実施形態では、研磨パッドとして実績のある、ショアＤ硬度が５０以上のウレタン製の研磨パッドを例示したが、研磨パッドの材質はウレタンに限定されるものではなく、ショアＤ硬度が５０以上のポリアミド、ポリカーボネート等のエンジニアリングプラスチックでもよい。

Ｇ…ガラス板、Ｇ１…下面、Ｇ２…被研磨面、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ…研磨パッド、１２…研磨面、１４…第１の溝、１６…スラリ供給孔、１８…ランド部、２０、２２、２４…細溝、３０…研磨装置、３２…ワーク定盤、３４…研磨定盤、３６…回転軸、３８…スラリ供給部、４０…研磨パッド、４１…中心、４２…研磨面、４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ、４２Ｄ…分割研磨面、４４…研磨パッド、４６…研磨面、４６Ａ、４６Ｂ、４６Ｃ、４６Ｄ…分割研磨面、４７…中心、４８Ａ、４８Ｂ、４８Ｃ、４８Ｄ…スラリ流路用溝、５０…検証実験機、５２…下定盤、５４…吸着シート、５６…上定盤、５８…渦電流センサ、１００…研磨パッド、１０２…研磨面、１０４…第１の溝、１０６…スラリ供給孔

Claims (11)

1. ガラス板の被研磨面を研磨面によって研磨する研磨パッドにおいて、
   前記研磨パッドはショアＤ硬度が５０以上であり、
   前記研磨面には、同一方向のみに平行な複数本の第１の溝と、
   隣接する２本の前記第１の溝の間の前記研磨面に備えられ、前記第１の溝よりも幅の狭い第２の溝と、
   が備えられていることを特徴とする研磨パッド。
2. 前記研磨パッドの前記研磨面は、スラリ供給孔を備える請求項１に記載の研磨パッド。
3. 前記第２の溝は、前記第１の溝と平行な方向に延在する溝を備える請求項１又は２に記載の研磨パッド。
4. 前記第２の溝は、前記第１の溝と交差する方向に延在する溝を備える請求項１、２又は３に記載の研磨パッド。
5. 前記第２の溝の溝幅は０．１ｍｍ〜０．７ｍｍである請求項１から４のいずれか１項に記載の研磨パッド。
6. 前記研磨パッドは、ウレタン製である請求項１から５のいずれか１項に記載の研磨パッド。
7. 前記研磨パッドの研磨面は複数の分割研磨面に分割され、隣接する前記分割研磨面のそれぞれの前記第１の溝は、延在する方向が異なる請求項１から６のいずれか１項に記載の研磨パッド。
8. 前記研磨パッドの研磨面は円形状であり、前記隣接する前記分割研磨面の境界部分が、前記研磨面の中心から放射状に沿った位置に配置される請求項７に記載の研磨パッド。
9. 前記隣接する前記分割研磨面の境界部分に第３の溝が備えられ、前記研磨面の中心に、前記第３の溝に連通されたスラリ供給孔が備えられる請求項７又は８に記載の研磨パッド。
10. 請求項１から９のいずれか１項に記載の研磨パッドを用いてガラス板の被研磨面を研磨する研磨工程を備えたことを特徴とするガラス板の製造方法。
11. 平均粒径が０．５〜１．５μｍの研磨粒子を含有するスラリを用いて前記ガラス板を研磨する請求項１０に記載のガラス板の製造方法。

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