JP2022111075A - ドレッサ、研磨パッドのドレッシング方法、及びガラス基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ダイヤモンドドレッサは、研磨パッド表面を研削除去するため、研磨パッドの使用寿命が短くなるという問題があった。また、ブラシドレッサを用いて、研磨パッドの微細孔から目詰まり物質を除去する方法は、研磨パッドの表面は研削され難いが、微細孔の中に溜まった目詰まり物質を確実に除去することができないという問題があった。本発明は、研磨パッドの研磨面を破壊する、または、粗くすることを抑制しつつ研磨パッドの研磨面にある目詰まり物質を除去でき、かつ、研磨パッドの研磨面を均一にドレッシングできるドレッサ及びドレッシング方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかるドレッサは、曲面を有する円柱状の本体部と、前記本体部の曲面に形成されたドレス部と、を有し、前記ドレス部は、前記本体部の曲面からの高さが1.0mm以上30mm以下であることを特徴とする。【選択図】図3
Description
本発明は、研磨パッドのドレッシングに使用されるドレッサ、前記ドレッサを用いたドレッシング方法、及び前記ドレッサを用いたガラス基板の製造方法に関する。
例えば、LCD(Liquid Crystal Display)やOLED(Organic Light-Emitting Diode)等のフラットパネルディスプレイ(FPD:Flat Panel Display)に使用されるガラス基板は、研磨装置によってガラス基板の表面が研磨される。例えば特許文献1には、ガラス基板の表面を研磨パッドとスラリを用いて研磨する方法が記載されている。
研磨パッドにはスラリ中に分散させた砥粒を保持する微細孔や溝など(以下、「微細孔」ともいう)が多数設けられており、この微細孔によって研磨パッドの研磨面に保持された砥粒で研磨が行われる。しかしながら、ガラス基板の研磨を繰り返すと、研磨パッドの研磨面の微細孔において目詰まりが生じるため、ガラス基板の研磨精度と研磨効率が低下し、例えばガラス基板の表面が不均一になったり、研磨に時間がかかる場合がある。
そのため、所定枚数のガラス基板を研磨した後に、研磨パッドの研磨面にダイヤモンドの微粒子が電着されたドレッサ等を当接させ、研磨パッドの研磨面のうち、ガラス基板の研磨に使用する範囲を削り取り、目詰まりを解消している。特許文献2には、ダイヤモンドの微粒子を電着させ、砥粒層を形成したダイヤモンドドレッサや、ブラシからなるブラシドレッサが開示されている。
しかし、特許文献2に記載されているようなダイヤモンドドレッサは、研磨パッドの表面を研削除去するため、研磨パッドの使用寿命が短くなるという問題があった。特に、研磨パッドの研磨面にポリウレタンの発泡層(以下、「NAP層」ともいう)が設けられたスエードタイプの研磨パッドは、NAP層がダイヤモンドドレッサで研削されやすいため、研磨パッドの寿命が短くなりやすい。
また、ブラシドレッサを用いて、研磨パッドの微細孔から目詰まり物質を除去する方法は、研磨パッドの表面は研削され難いが、微細孔の中に溜まった目詰まり物質を確実に除去することができないという問題があった。また、研磨パッドがスエードタイプの研磨パッドである場合には研磨面のNAP層が破壊され、研磨パッドの研磨面に凹凸が生じ、例えば研磨したガラス基板の表面粗さやうねりを十分に低減できなかったり、研磨したガラス基板表面の粗さが不均一になる問題があった。
また、発明者らは、特許文献2に開示されているような円形平板状のドレッサを用いる場合、研磨面において、目詰まり物質の除去精度にムラが生じやすいことを見出した。これは、研磨パッドとドレッサとの接触時間が場所によって異なるためと考えられる。
例えば円形平板状のドレッサを用いて、研磨パッドと円形平板状のドレッサを相対的に回転させた場合、研磨パッドの中央部と外周部で、ドレッサとの接触時間が異なる。そのため、例えば、研磨パッドの中央部とドレッサとの接触時間より、研磨パッドの外周部とドレッサとの接触時間が短い場合においては、研磨パッドの中央部の目詰まり物質が除去されていても、研磨パッドの外周部の目詰まり物質が除去されていないなどの問題がおこるおそれがあった。
本発明は、研磨パッドの研磨面を破壊する、または凹凸が生じて粗くなることを抑制しつつ研磨パッドの研磨面にある目詰まり物質を除去でき、かつ、研磨パッドの研磨面を均一にドレッシングできるドレッサ及びドレッシング方法を提供することを目的とする。
(1) 本発明にかかるドレッサは、曲面を有する円柱状の本体部と、前記本体部の曲面に形成されたドレス部と、を有し、前記ドレス部は、前記本体部の曲面から1.0mm以上30mm以下の高さを有することを特徴とする。
(2) 前記ドレス部は前記本体部の曲面に沿って螺旋状に形成されており、前記ドレス部は前記本体部の軸方向に垂直な方向に対し、10°以上80°以下のリード角で形成される(1)に記載のドレッサ。
(3) 前記本体部の曲面に沿って螺旋状に形成されたドレス部の数は、3以上30以下である(2)に記載のドレッサ。
(4) 前記ドレス部の前記本体部の軸方向におけるピッチは10mm以上200mm以下である、(2)または(3)に記載のドレッサ。
(5) 前記ドレス部において、前記ドレス部の延在方向と垂直な方向における幅は1.0mm以上25mm以下である、(2)~(4)のいずれかに記載のドレッサ。
(6) 前記本体部の軸方向長さは、1500mm以上5500mm以下である(1)~(5)のいずれかに記載のドレッサ。
(7) 前記本体部の直径は30mm以上200mm以下である、(1)~(6)のいずれかに記載のドレッサ。
(8) 前記ドレス部は、ドレッシング時に研磨パッドの研磨面と当接する端面と、前記端面と前記本体部とを繋ぐ側面とを有し、前記端面と前記側面との間に面取り部が形成されている、(1)~(7)のいずれかに記載のドレッサ。
(9) 前記ドレス部は、ドレッシング時に研磨パッドの研磨面と当接する端面と、前記端面と前記本体部とを繋ぐ側面とを有し、前記ドレス部の前記端面は凹部を有する、(1)~(8)のいずれかに記載のドレッサ。
(10) 前記凹部の深さは0.1mm以上0.8mm以下である、(9)に記載のドレッサ。
(11) (1)~(10)に記載のドレッサを用いて、研磨パッドの研磨面をドレッシングするドレッシング方法において、前記ドレス部を前記研磨パッドの研磨面に当接させながら、前記本体部の中心軸を回転軸として前記ドレッサを回転させ、前記ドレッサと前記研磨パッドとを相対的に移動させることで前記研磨パッドの前記研磨面をドレッシングすることを特徴とする研磨パッドのドレッシング方法。
(12) 前記ドレッサを前記本体部の軸方向に揺動させながら、前記研磨パッドの前記研磨面をドレッシングする(11)に記載の研磨パッドのドレッシング方法。
(13) 前記研磨パッドの前記研磨面にスラリを供給しながら前記研磨パッドの前記研磨面をドレッシングする(11)または(12)に記載の研磨パッドのドレッシング方法。
(14) (1)~(10)のいずれかのドレッサを用いてドレッシングされた研磨パッドによりガラス基板を研磨する研磨工程を有するガラス基板の製造方法。
(15) 前記ガラス基板は、ディスプレイ用である(14)に記載のガラス基板の製造方法。
(2) 前記ドレス部は前記本体部の曲面に沿って螺旋状に形成されており、前記ドレス部は前記本体部の軸方向に垂直な方向に対し、10°以上80°以下のリード角で形成される(1)に記載のドレッサ。
(3) 前記本体部の曲面に沿って螺旋状に形成されたドレス部の数は、3以上30以下である(2)に記載のドレッサ。
(4) 前記ドレス部の前記本体部の軸方向におけるピッチは10mm以上200mm以下である、(2)または(3)に記載のドレッサ。
(5) 前記ドレス部において、前記ドレス部の延在方向と垂直な方向における幅は1.0mm以上25mm以下である、(2)~(4)のいずれかに記載のドレッサ。
(6) 前記本体部の軸方向長さは、1500mm以上5500mm以下である(1)~(5)のいずれかに記載のドレッサ。
(7) 前記本体部の直径は30mm以上200mm以下である、(1)~(6)のいずれかに記載のドレッサ。
(8) 前記ドレス部は、ドレッシング時に研磨パッドの研磨面と当接する端面と、前記端面と前記本体部とを繋ぐ側面とを有し、前記端面と前記側面との間に面取り部が形成されている、(1)~(7)のいずれかに記載のドレッサ。
(9) 前記ドレス部は、ドレッシング時に研磨パッドの研磨面と当接する端面と、前記端面と前記本体部とを繋ぐ側面とを有し、前記ドレス部の前記端面は凹部を有する、(1)~(8)のいずれかに記載のドレッサ。
(10) 前記凹部の深さは0.1mm以上0.8mm以下である、(9)に記載のドレッサ。
(11) (1)~(10)に記載のドレッサを用いて、研磨パッドの研磨面をドレッシングするドレッシング方法において、前記ドレス部を前記研磨パッドの研磨面に当接させながら、前記本体部の中心軸を回転軸として前記ドレッサを回転させ、前記ドレッサと前記研磨パッドとを相対的に移動させることで前記研磨パッドの前記研磨面をドレッシングすることを特徴とする研磨パッドのドレッシング方法。
(12) 前記ドレッサを前記本体部の軸方向に揺動させながら、前記研磨パッドの前記研磨面をドレッシングする(11)に記載の研磨パッドのドレッシング方法。
(13) 前記研磨パッドの前記研磨面にスラリを供給しながら前記研磨パッドの前記研磨面をドレッシングする(11)または(12)に記載の研磨パッドのドレッシング方法。
(14) (1)~(10)のいずれかのドレッサを用いてドレッシングされた研磨パッドによりガラス基板を研磨する研磨工程を有するガラス基板の製造方法。
(15) 前記ガラス基板は、ディスプレイ用である(14)に記載のガラス基板の製造方法。
本発明によれば、研磨パッドの研磨面を破壊する、または、粗くすることを抑制しつつ研磨パッドの研磨面にある目詰まり物質を除去でき、かつ、研磨パッドの研磨面を均一にドレッシングできるドレッサ及びドレッシング方法を提供できる。
以下、本発明の実施の形態を図示例とともに説明する。
図1~図11は、本発明に係るドレッサを示す概念図であり、図12は本発明のドレッサを用いて目詰まり物質を除去する原理を示した概念図、図13及び図14はドレッシング方法を示した概念図である。図13及び図14では、図1に係る第1の実施形態のドレッサを用いて図示されている。
図1~図11は、ガラス基板の研磨加工に用いられる研磨パッドをドレッシングする際に使用されるドレッサに関する概念図である。前記ガラス基板は、例えばLCD(Liquid Crystal Display)やOLED(Organic Light-Emitting Diode)等のフラットパネルディスプレイ(FPD:Flat Panel Display)に使用される。
本発明に係るドレッサは曲面を有する円柱状の本体部と、前記本体部の曲面に形成されたドレス部と、を有する。なお、本明細書において、円柱状の本体部の軸方向をX方向、軸方向と垂直な方向をY方向という。
(第1の実施形態)
図1に示すように、第1の実施形態において、ドレス部14は本体部12の曲面に沿って螺旋状に形成されている。第1の実施形態において、条数、ピッチP、リードL、リード角αが以下のように定義される。
図1に示すように、第1の実施形態において、ドレス部14は本体部12の曲面に沿って螺旋状に形成されている。第1の実施形態において、条数、ピッチP、リードL、リード角αが以下のように定義される。
(条数)
第1の実施形態において、条数(number of threads)とは本体部12の曲面に沿って螺旋状に形成されたドレス部14の数をいう。図1に示すドレッサ10の条数は3である。そのため、図1に示すドレッサ10を切断面2-2で切断した場合、図2に示すように本体部12の曲面の3箇所にドレス部14が形成されることとなる。
第1の実施形態において、条数(number of threads)とは本体部12の曲面に沿って螺旋状に形成されたドレス部14の数をいう。図1に示すドレッサ10の条数は3である。そのため、図1に示すドレッサ10を切断面2-2で切断した場合、図2に示すように本体部12の曲面の3箇所にドレス部14が形成されることとなる。
条数が多ければ、研磨パッドの目詰まり物質の除去性能が向上する。そのため、条数は3以上が好ましく、5以上がより好ましく、10以上がさらに好ましい。条数が多すぎると、本体部12の曲面にドレス部14が密に存在しすぎてしまい、除去性能が低下するおそれがある。よって、条数は30以下が好ましく、25以下がより好ましく、20以下がさらに好ましい。
(ピッチP)
第1の実施形態において、ピッチPとは本体部12の曲面に沿って螺旋状に形成されたドレス部14のX方向の距離をいう。ピッチPが小さいほど、本体部12の曲面にドレス部14が密に形成されていることを意味する。ピッチPが小さすぎると、本体部12の曲面にドレス部14が密に存在しすぎてしまうため、目詰まり物質の除去性能が低下するおそれがある。そのため、ピッチPは10mm以上が好ましく、15mm以上がより好ましく、20mm以上がさらに好ましい。また、ピッチPが大きすぎると、ドレッシングの際に、ドレス部14と研磨パッドの研磨面の接触回数が少なくなり、目詰まり物質の除去性能が低下するおそれがある。そのため、ピッチPは200mm以下が好ましく、100mm以下がより好ましく、50mm以下がさらに好ましい。
第1の実施形態において、ピッチPとは本体部12の曲面に沿って螺旋状に形成されたドレス部14のX方向の距離をいう。ピッチPが小さいほど、本体部12の曲面にドレス部14が密に形成されていることを意味する。ピッチPが小さすぎると、本体部12の曲面にドレス部14が密に存在しすぎてしまうため、目詰まり物質の除去性能が低下するおそれがある。そのため、ピッチPは10mm以上が好ましく、15mm以上がより好ましく、20mm以上がさらに好ましい。また、ピッチPが大きすぎると、ドレッシングの際に、ドレス部14と研磨パッドの研磨面の接触回数が少なくなり、目詰まり物質の除去性能が低下するおそれがある。そのため、ピッチPは200mm以下が好ましく、100mm以下がより好ましく、50mm以下がさらに好ましい。
(リードL)
第1の実施形態においてリードLとは、本体部12の曲面に沿って螺旋状に形成された1以上のドレス部14のうち、特定のドレス部14に着目し、前記ドレス部14が円柱状の本体部12の曲面を1周したときに、X方向に進む距離をいう。そのため、条数が1のドレッサの場合、リードLとピッチPは一致するが、条数が1でない場合は一致せず、リードLは条数とピッチPの積となる。そのため、リードLは条数とピッチPによって決まり、特に限定されない。
第1の実施形態においてリードLとは、本体部12の曲面に沿って螺旋状に形成された1以上のドレス部14のうち、特定のドレス部14に着目し、前記ドレス部14が円柱状の本体部12の曲面を1周したときに、X方向に進む距離をいう。そのため、条数が1のドレッサの場合、リードLとピッチPは一致するが、条数が1でない場合は一致せず、リードLは条数とピッチPの積となる。そのため、リードLは条数とピッチPによって決まり、特に限定されない。
(リード角α)
第1の実施形態においてリード角αとは、ドレス部14と、本体部12の軸方向と垂直な方向(Y方向)と、により形成される鋭角α(0°<α<90°)をいう。リード角αが小さすぎると目詰まり物質の除去性能が低下する。そのため、リード角αは10°以上が好ましく、20°以上がより好ましく、30°以上がさらに好ましく、40°以上が特に好ましい。また、リード角αが大きすぎても目詰まり物質の除去性能が低下する。そのため、リード角αは80°以下が好ましく、70°以下がより好ましく、60°以下がさらに好ましく、50°以下が特に好ましい。
第1の実施形態においてリード角αとは、ドレス部14と、本体部12の軸方向と垂直な方向(Y方向)と、により形成される鋭角α(0°<α<90°)をいう。リード角αが小さすぎると目詰まり物質の除去性能が低下する。そのため、リード角αは10°以上が好ましく、20°以上がより好ましく、30°以上がさらに好ましく、40°以上が特に好ましい。また、リード角αが大きすぎても目詰まり物質の除去性能が低下する。そのため、リード角αは80°以下が好ましく、70°以下がより好ましく、60°以下がさらに好ましく、50°以下が特に好ましい。
(本体部)
本発明にかかるドレッサ10の本体部12は曲面を有する円柱状である。本体部12の材質は特に限定されないが、例えばステンレスである。また、本体部12は中空構造としてもよい。中空構造とすることでドレッサを軽量化でき、ドレッサを小さな動力で駆動できる。
本発明にかかるドレッサ10の本体部12は曲面を有する円柱状である。本体部12の材質は特に限定されないが、例えばステンレスである。また、本体部12は中空構造としてもよい。中空構造とすることでドレッサを軽量化でき、ドレッサを小さな動力で駆動できる。
本体部12の直径が大きいと、本体部12の曲面に多くのドレス部14を形成することができるため、ドレッサ10の1回転当たりの目詰まり物質の除去性能の向上が期待できる。そのため、本体部12の直径は20mm以上が好ましく、40mm以上がより好ましく、60mm以上がさらに好ましく、80mm以上が特に好ましい。本体部12の直径が小さければ、本発明にかかるドレッサ10をより小さい動力で回転駆動でき、本発明にかかるドレッサ10を用いたドレッシング装置を簡素な構造にできる。そのため、本体部12の直径は300mm以下が好ましく、200mm以下がより好ましく、150mm以下がさらに好ましく、120mm以下が特に好ましい。
研磨パッドが円形である場合には、本体部12の軸方向長さは研磨パッドの直径よりも長いことが好ましい。研磨パッドが矩形状である場合には、前記矩形状の研磨パッドの少なくとも一辺よりも本体部12の軸方向長さが長いことが好ましい。これにより研磨面を一度にドレッシングできるため、研磨効率が向上する。本体部12の軸方向長さは、被ドレッシング対象である研磨パッドの大きさによって適宜調整できるが、例えば1500mm以上5500mm以下である。
(ドレス部)
ドレス部14とは、前記本体部12の曲面に形成された凸部であり、研磨パッドをドレッシングする部分である。図2におけるドレス部14を拡大したものを図3に示す。ドレス部14は、ドレッシング時に研磨パッドの研磨面と当接する端面16と、前記端面16と本体部12とを繋ぐ側面18とを有する。また、前記端面16と前記側面18の間に面取り部20が形成されていてもよい。
ドレス部14とは、前記本体部12の曲面に形成された凸部であり、研磨パッドをドレッシングする部分である。図2におけるドレス部14を拡大したものを図3に示す。ドレス部14は、ドレッシング時に研磨パッドの研磨面と当接する端面16と、前記端面16と本体部12とを繋ぐ側面18とを有する。また、前記端面16と前記側面18の間に面取り部20が形成されていてもよい。
ドレス部14の材質は、本体部12と異なる材質を用いてもよいが、加工の容易性の観点から同じ材質を用いることが好ましい。ドレス部14は、例えばステンレスで作製される。
ドレス部14の高さHが低すぎる場合、研磨パッドの目詰まり物質を除去し難くなる。そのため、ドレス部14の高さHは1.0mm以上であり、2.0mm以上が好ましく、3.0mm以上がより好ましく、5.0mm以上がさらに好ましい。また、ドレス部14の高さHが高すぎると、目詰まり物質を除去する際に、ドレス部14の、本体部12の近傍に力がかかり、ドレス部14が変形するおそれがある。そのため、ドレス部14の高さHは30mm以下であり、20mm以下が好ましく、15mm以下がより好ましく、10mm以下がさらに好ましい。
第1の実施形態において、ドレス部14の幅Wは、ドレス部14の延在方向(Y方向からリード角α傾いた方向)と垂直な方向で測定される。ドレス部14の幅Wが小さすぎると強度が低くなり、ドレス部14が変形するおそれがある。そのため、ドレス部14の幅Wは1.0mm以上が好ましく、2.0mm以上がより好ましく、3.0mm以上がさらに好ましい。また、ドレス部14の幅Wが小さいと、研磨パッドに押圧した際にかかる圧力が高くなるため、目詰まり物質の除去性能が向上する。そのため、ドレス部14の幅Wは15mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、8.0mm以下がさらに好ましく、5.0mm以下が特に好ましい。
第1の実施形態において、ドレス部14の高さHを幅Wで除したドレス部14のアスペクト比H/W(無次元)は、5.0以下であることが好ましく、3.0以下であることがより好ましく、2.0以下であることが特に好ましい。アスペクト比が前記上限以下であることにより、ドレス部が変形し難くなる。また、アスペクト比は0.1以上であることが好ましく、0.5以上であることがより好ましく、1.0以上であることがさらに好ましい。
また、ドレス部14の端面16と側面18によって形成される角部は面取りされていることが好ましい。その場合、前記端面16と前記側面18の間に面取り部20が形成されることとなる。前記面取り部20はC面取りまたはR面取りが好ましい。前記角部が面取りされていることで、ドレッシングの際に研磨パッドの研磨面に凹凸が生じることを抑制できる。これは特に研磨パッドの研磨面にNAP層が形成されたスエードタイプの研磨パッドに使用する際に、顕著な効果が表れる。
C面取り及びR面取りはドレス部の端面と側面によって形成される角部を除去できればよい。そのため、C面取りの場合、面取り深さは例えば0.3mm~1.0mmである。C面取りであれば、加工が容易であるため好ましい。R面取りであれば、滑らかな形状となるため、ドレッシングの際に研磨パッドの研磨面に凹凸が生じることをより抑制できる。
(第1の実施形態の変形例)
図4に第1の実施形態の変形例を示す。図4に記載のドレッサ10は、ドレス部14の端面16に凹部22を有している。
図4に第1の実施形態の変形例を示す。図4に記載のドレッサ10は、ドレス部14の端面16に凹部22を有している。
(ドレス部の端面の凹部)
図4において、凹部22はドレス部14の幅方向に沿って形成されているが、その向きは限定されず、例えば円柱状の本体部12の軸方向に沿って形成されていてもよい。ドレス部の端面16に凹部22が形成されていることにより、目詰まり物質の除去性能が向上する。凹部22の幅は0.1mm以上であることが好ましく、0.3mm以上であることがより好ましく、0.5mm以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上であれば、凹部22による目詰まり物質の除去性能が向上する。また、凹部22の幅は2.0mm以下であることが好ましく、1.5mm以下であることがより好ましく、1.2mm以下であることがさらに好ましい。
図4において、凹部22はドレス部14の幅方向に沿って形成されているが、その向きは限定されず、例えば円柱状の本体部12の軸方向に沿って形成されていてもよい。ドレス部の端面16に凹部22が形成されていることにより、目詰まり物質の除去性能が向上する。凹部22の幅は0.1mm以上であることが好ましく、0.3mm以上であることがより好ましく、0.5mm以上であることがさらに好ましい。前記下限値以上であれば、凹部22による目詰まり物質の除去性能が向上する。また、凹部22の幅は2.0mm以下であることが好ましく、1.5mm以下であることがより好ましく、1.2mm以下であることがさらに好ましい。
また、凹部22の深さは0.1mm以上が好ましく、0.2mm以上がより好ましく、0.3mm以上がさらに好ましい。前記下限値以上であれば、凹部22による目詰まり物質の除去性能の向上が期待できる。また、凹部22の深さは0.8mm以下が好ましく、0.7mm以下がより好ましく、0.6mm以下がさらに好ましい。
隣り合う凹部22の距離が小さすぎるとドレス部14の強度が低下するおそれがあるため、隣り合う凹部22の距離は1.0mm以上が好ましく、2.0mm以上がより好ましく、3.0mm以上がさらに好ましい。また、隣り合う凹部22の距離が大きすぎると凹部22による除去性能の向上が期待できない。そのため、隣り合う凹部22の距離は50mm以下が好ましく、30mm以下がより好ましく、20mm以下がさらに好ましい。
以下、第2~第5の実施形態のドレッサについて記載する。第2~第5の実施形態のドレッサは第1の実施形態のドレッサと比較して、ドレス部の形状が異なっている。ドレス部の形状以外の本体部、ドレス部の高さや幅、端面と側面により形成される角部の面取りについては、特に明記している場合を除き、第2~第5の実施形態に記載のドレッサにおいても、第1の実施形態のドレッサと同様である。
(第2の実施形態)
第2の実施形態にかかるドレッサ10を図5に示す。第2の実施形態にかかるドレッサ10は、ドレス部14が本体部12の軸方向(X方向)に対して平行に形成されている。第2の実施形態にかかるドレッサ10は、本体部12の曲面に複数のドレス部14を有している。複数のドレス部14は、縞状に形成されている。ドレス部14の数は特に限定されないが、例えば3以上30以下である。図6は、第2の実施形態のドレッサ10の6-6断面図である。図6に記載のドレッサ10には8つのドレス部14が形成されている。
第2の実施形態にかかるドレッサ10を図5に示す。第2の実施形態にかかるドレッサ10は、ドレス部14が本体部12の軸方向(X方向)に対して平行に形成されている。第2の実施形態にかかるドレッサ10は、本体部12の曲面に複数のドレス部14を有している。複数のドレス部14は、縞状に形成されている。ドレス部14の数は特に限定されないが、例えば3以上30以下である。図6は、第2の実施形態のドレッサ10の6-6断面図である。図6に記載のドレッサ10には8つのドレス部14が形成されている。
また、第2の実施形態のドレッサ10の場合、ドレス部14の幅Wは本体部12の軸方向と垂直な方向で測定される。第2の実施形態のドレッサ10においても、ドレス部14の端面16に凹部22(図4参照)を設けることで、目詰まり物質の除去性能の向上が期待できる。
(第3の実施形態)
第3の実施形態にかかるドレッサ10を図7に示す。第3の実施形態にかかるドレッサ10は、ドレス部14が本体部12の曲面にジグザグ(zigzag)に形成されている。ジグザグ以外にも、例えば正弦曲線(sine curve)のような波状に形成してもよい。正弦曲線のような波状であれば、ジグザグ形状に比べて角部が少ないため、研磨パッドの研磨面が傷付くことを抑制できる。図8は第3の実施形態にかかるドレッサ10の断面図である。図8に係るドレッサ10には6つのドレス部14が形成されている。第3の実施形態のドレッサ10においても、ドレス部14の端面16に凹部22(図4参照)を設けることで、目詰まり物質の除去性能の向上が期待できる。
第3の実施形態にかかるドレッサ10を図7に示す。第3の実施形態にかかるドレッサ10は、ドレス部14が本体部12の曲面にジグザグ(zigzag)に形成されている。ジグザグ以外にも、例えば正弦曲線(sine curve)のような波状に形成してもよい。正弦曲線のような波状であれば、ジグザグ形状に比べて角部が少ないため、研磨パッドの研磨面が傷付くことを抑制できる。図8は第3の実施形態にかかるドレッサ10の断面図である。図8に係るドレッサ10には6つのドレス部14が形成されている。第3の実施形態のドレッサ10においても、ドレス部14の端面16に凹部22(図4参照)を設けることで、目詰まり物質の除去性能の向上が期待できる。
(第4の実施形態)
第4の実施形態にかかるドレッサ10を図9に示す。第4の実施形態にかかるドレッサ10は、ドレス部14が本体部12の曲面に市松状に形成されている。各ドレス部14の大きさは例えば1辺が3.0mm以上30mm以下の矩形状である。また、各ドレス部14の形状は矩形状に限定されない。図10に示すように、図9に示す各ドレス部14の形状を矩形から円形に置き換えてもよい。つまり、ドレス部14が水玉状に形成されてもよい。円形のドレス部14の直径は特に限定されないが、例えば3.0mm以上30mm以下である。第4の実施形態のドレッサ10においても、ドレス部14の端面16に凹部22(図4参照)を設けることで、目詰まり物質の除去性能の向上が期待できる。
第4の実施形態にかかるドレッサ10を図9に示す。第4の実施形態にかかるドレッサ10は、ドレス部14が本体部12の曲面に市松状に形成されている。各ドレス部14の大きさは例えば1辺が3.0mm以上30mm以下の矩形状である。また、各ドレス部14の形状は矩形状に限定されない。図10に示すように、図9に示す各ドレス部14の形状を矩形から円形に置き換えてもよい。つまり、ドレス部14が水玉状に形成されてもよい。円形のドレス部14の直径は特に限定されないが、例えば3.0mm以上30mm以下である。第4の実施形態のドレッサ10においても、ドレス部14の端面16に凹部22(図4参照)を設けることで、目詰まり物質の除去性能の向上が期待できる。
(第5の実施形態)
図11に記載のドレッサ10はドレス部14が網状に形成されている。網を形成するドレス部14の幅は1.0mm以上が好ましく、2.0mm以上がより好ましく、3.0mm以上がさらに好ましい。前記下限以上であれば、ドレス部14の変形を防止できる。また、ドレス部14の幅Wは15mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、8.0mm以下がさらに好ましく、5.0mm以下が特に好ましい。ドレス部14の幅Wが小さいと、研磨パッドに押圧した際にかかる圧力が高くなるため、目詰まり物質の除去性能が向上すると考えられる。第5の実施形態のドレッサ10においても、ドレス部14の端面16に凹部22(図4参照)を設けることで、目詰まり物質の除去性能の向上が期待できる。
図11に記載のドレッサ10はドレス部14が網状に形成されている。網を形成するドレス部14の幅は1.0mm以上が好ましく、2.0mm以上がより好ましく、3.0mm以上がさらに好ましい。前記下限以上であれば、ドレス部14の変形を防止できる。また、ドレス部14の幅Wは15mm以下が好ましく、10mm以下がより好ましく、8.0mm以下がさらに好ましく、5.0mm以下が特に好ましい。ドレス部14の幅Wが小さいと、研磨パッドに押圧した際にかかる圧力が高くなるため、目詰まり物質の除去性能が向上すると考えられる。第5の実施形態のドレッサ10においても、ドレス部14の端面16に凹部22(図4参照)を設けることで、目詰まり物質の除去性能の向上が期待できる。
(本発明の実施形態に示すドレッサによる目詰まり物質の除去原理)
図12は、本発明のドレッサ10による目詰まり物質26の除去原理を概念的に示した図である。研磨パッド28は、例えば合成樹脂繊維、不織布、あるいはウレタン等からなるものであり、多数の微細孔24を有する多孔質材である。微細孔24にスラリ中の砥粒が保持され、ガラス基板が研磨パッド28の研磨面に押圧されることによってガラス基板が研磨される。
図12は、本発明のドレッサ10による目詰まり物質26の除去原理を概念的に示した図である。研磨パッド28は、例えば合成樹脂繊維、不織布、あるいはウレタン等からなるものであり、多数の微細孔24を有する多孔質材である。微細孔24にスラリ中の砥粒が保持され、ガラス基板が研磨パッド28の研磨面に押圧されることによってガラス基板が研磨される。
しかし、研磨作業の進行に伴い、研磨パッド28の微細孔24には、研磨能力が低下した砥粒や研磨屑等が目詰まりし、供給される新しい砥粒を保持できなくなる。そのため、例えば所定枚数のガラス基板を研磨する毎に、ドレッサ10によって研磨パッド28のドレッシングが行われる。
図12(a)から図12(c)に示すように、微細孔24の目詰まり物質26は、ドレス部14が微細孔24を形成する凸部を、前記凸部の側面方向から押圧することによって除去される。このとき、本体部12の曲面からのドレス部14の高さH(図3参照)が1.0mm以上あることによって研磨パッド28の微細孔24から目詰まり物質26を除去できる。また、ドレッサ10は研磨パッド28に対して相対移動しているため、ドレス部14は順次隣り合う凸部を押圧する。最終的には、研磨パッド全面の目詰まり物質26が微細孔24から除去される。
(本発明の実施形態のドレッサによるドレッシング方法)
本発明にかかるドレッサによる、研磨パッドのドレッシングは次のように行われる。研磨パッド28は図13に示すようにXY平面に位置する。所定枚数のガラス基板の研磨を終えた研磨パッド28の研磨面の上方にドレッサ10を位置させ、ドレス部14を研磨パッド28の研磨面と当接させる。ついで、ドレッサ10を本体部12の中心軸を回転軸として回転させるとともに、研磨パッド28の一端部から他端部に向けて(矢印A方向)移動させる。移動方向は、本体部12の軸方向に直交する方向である。このとき、スラリ供給部30から研磨パッド28の研磨面にスラリ32を供給してもよい。スラリ32を供給しながらドレッシングすることによって、目詰まり物質26を効率的に除去できる。スラリ32としては、例えば酸化セリウムが用いられる。
本発明にかかるドレッサによる、研磨パッドのドレッシングは次のように行われる。研磨パッド28は図13に示すようにXY平面に位置する。所定枚数のガラス基板の研磨を終えた研磨パッド28の研磨面の上方にドレッサ10を位置させ、ドレス部14を研磨パッド28の研磨面と当接させる。ついで、ドレッサ10を本体部12の中心軸を回転軸として回転させるとともに、研磨パッド28の一端部から他端部に向けて(矢印A方向)移動させる。移動方向は、本体部12の軸方向に直交する方向である。このとき、スラリ供給部30から研磨パッド28の研磨面にスラリ32を供給してもよい。スラリ32を供給しながらドレッシングすることによって、目詰まり物質26を効率的に除去できる。スラリ32としては、例えば酸化セリウムが用いられる。
また、ドレッサ10を本体部12の軸方向(矢印B方向)に揺動させながら、ドレッシングさせてもよい。これにより、目詰まり物質26を効率的に除去できる。
ドレッサ10と研磨パッド28の接触点におけるドレッサ10の回転方向(矢印C方向)は、研磨パッド28に対するドレッサ10の進行方向(矢印A方向)と同じ方向であることが好ましい。これにより、ドレス部14が研磨パッド28の研磨面の凸部の側面を押圧しやすいため、目詰まり物質26を効率的に除去できる。
ドレッサ10を研磨パッド28の一端部から他端部に移動させた後、ドレス部14と研磨パッド28とを離隔させ、研磨パッド28とドレッサ10をXY平面において相対的に回転させた後に、再度ドレッシングしてもよい。研磨パッド28とドレッサ10とをXY平面で相対的に回転させ、研磨パッド28を複数の方向からドレッシングすることで、研磨パッド28の目詰まり物質26を確実に除去できる。すなわち、たとえば図13のように円形の研磨パッド28を用いている場合において、研磨パッド28を、点Oを中心に回転させる。
上記の構成によれば、研磨パッド28の研磨面を破壊する、または、粗くすることを抑制しつつ研磨パッド28の研磨面にある目詰まり物質26を除去でき、かつ、研磨パッド28の研磨面を均一にドレッシングできる。
10…ドレッサ
12…本体部
14…ドレス部
16…端面
18…側面
20…面取り部
22…凹部
24…微細孔
26…目詰まり物質
28…研磨パッド
30…スラリ供給部
32…スラリ
34…スプレーノズル
12…本体部
14…ドレス部
16…端面
18…側面
20…面取り部
22…凹部
24…微細孔
26…目詰まり物質
28…研磨パッド
30…スラリ供給部
32…スラリ
34…スプレーノズル
Claims (15)
- 研磨パッドの研磨面をドレッシングするドレッサであって、
曲面を有する円柱状の本体部と、
前記本体部の曲面に形成されたドレス部と、を有し、
前記ドレス部は、前記本体部の曲面から1.0mm以上30mm以下の高さを有することを特徴とするドレッサ。 - 前記ドレス部は、前記本体部の曲面に沿って螺旋状に形成されており、前記ドレス部は前記本体部の軸方向に垂直な方向に対し、10°以上80°以下のリード角で形成される請求項1に記載のドレッサ。
- 前記本体部の曲面に沿って螺旋状に形成された前記ドレス部の数は、3以上30以下である請求項2に記載のドレッサ。
- 前記ドレス部の前記本体部の軸方向におけるピッチは10mm以上200mm以下である、請求項2または3に記載のドレッサ。
- 前記ドレス部において、前記ドレス部の延在方向と垂直な方向における幅は1.0mm以上25mm以下である、請求項2~4のいずれか一項に記載のドレッサ。
- 前記本体部の軸方向長さは、1500mm以上5500mm以下である請求項1~5のいずれか一項に記載のドレッサ。
- 前記本体部の直径は30mm以上200mm以下である、請求項1~6のいずれか一項に記載のドレッサ。
- 前記ドレス部は、ドレッシング時に研磨パッドの研磨面と当接する端面と、前記端面と前記本体部とを繋ぐ側面とを有し、
前記端面と前記側面との間に面取り部が形成されている、請求項1~7のいずれか一項に記載のドレッサ。 - 前記ドレス部は、ドレッシング時に研磨パッドの研磨面と当接する端面と、前記端面と前記本体部とを繋ぐ側面とを有し、
前記ドレス部の前記端面は凹部を有する、請求項1~8のいずれか一項に記載のドレッサ。 - 前記凹部の深さは0.1mm以上0.8mm以下である、請求項9に記載のドレッサ。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載のドレッサを用いて、研磨パッドの研磨面をドレッシングするドレッシング方法において、
前記ドレス部を前記研磨パッドの研磨面に当接させながら、前記本体部の中心軸を回転軸として前記ドレッサを回転させ、
前記ドレッサと前記研磨パッドとを相対的に移動させることで前記研磨パッドの前記研磨面をドレッシングすることを特徴とする研磨パッドのドレッシング方法。 - 前記ドレッサを前記本体部の軸方向に揺動させながら、前記研磨パッドの前記研磨面をドレッシングする請求項11に記載の研磨パッドのドレッシング方法。
- 前記研磨パッドの前記研磨面にスラリを供給しながら前記研磨パッドの前記研磨面をドレッシングする請求項11または12に記載の研磨パッドのドレッシング方法。
- 請求項1~10のいずれか一項に記載のドレッサを用いてドレッシングされた研磨パッドによりガラス基板を研磨する研磨工程を有するガラス基板の製造方法。
- 前記ガラス基板は、ディスプレイ用である請求項14に記載のガラス基板の製造方法。
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