JP3097913B1 - ガラス基板の鏡面仕上げ方法 - Google Patents
ガラス基板の鏡面仕上げ方法Info
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Abstract
【要約】
【課題】磁気ディスク、液晶パネル、等に用いられるガ
ラス基板の表面をより高度に平坦な鏡面に仕上げること
ができる方法を提供することである。 【解決手段】ガラス基板Ｄの表面に、水酸化カリウム溶
液等の水酸基を有する溶液を供給しながら、砥粒を分散
固定し表面に複数の凹部をもつ弾力性のあるスポンジ材
２０をガラス基板Ｄの表面にスポンジ材が少しだけへこ
む程度に押し当て、スポンジ材２０とガラス基板Ｄとを
相対的に移動させ、その後、スポンジ材２０を押し当て
ガラス基板Ｄと相対的に移動させながら、水酸基を有す
る溶液に代えて洗浄液を供給し、その後、ガラス基板Ｄ
の表面からスポンジ材２０を離してガラス基板Ｄの表面
をリンスする、鏡面仕上げ方法。
ラス基板の表面をより高度に平坦な鏡面に仕上げること
ができる方法を提供することである。 【解決手段】ガラス基板Ｄの表面に、水酸化カリウム溶
液等の水酸基を有する溶液を供給しながら、砥粒を分散
固定し表面に複数の凹部をもつ弾力性のあるスポンジ材
２０をガラス基板Ｄの表面にスポンジ材が少しだけへこ
む程度に押し当て、スポンジ材２０とガラス基板Ｄとを
相対的に移動させ、その後、スポンジ材２０を押し当て
ガラス基板Ｄと相対的に移動させながら、水酸基を有す
る溶液に代えて洗浄液を供給し、その後、ガラス基板Ｄ
の表面からスポンジ材２０を離してガラス基板Ｄの表面
をリンスする、鏡面仕上げ方法。
Description
【０００１】
【発明の属する分野】表面に高度の平坦性が要求される
磁気ディスク、液晶パネル、等に用いられるガラス基板
の表面を高度に平坦な鏡面に仕上げるための方法に関す
る。
磁気ディスク、液晶パネル、等に用いられるガラス基板
の表面を高度に平坦な鏡面に仕上げるための方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び発明の解決しようとする課題】一般
に、磁気ディスク、等に用いられるガラス基板の表面
は、固定砥粒式又は遊離砥粒式に砥粒で直接削って行わ
れる機械的研磨やガラス基板表面の化学反応を利用した
化学的機械的研磨によって鏡面に仕上げられている。
に、磁気ディスク、等に用いられるガラス基板の表面
は、固定砥粒式又は遊離砥粒式に砥粒で直接削って行わ
れる機械的研磨やガラス基板表面の化学反応を利用した
化学的機械的研磨によって鏡面に仕上げられている。
【０００３】固定砥粒式の機械的研磨は、クーラントを
供給しながら表面に砥粒を固定した研磨層を設けたパッ
ド又はテープ（以下、パッド等という）をガラス基板表
面に押し付けて、このパッド等とガラス基板を相対的に
移動させて行われ、遊離砥粒式の機械的研磨は、ガラス
基板表面にスラリー（砥粒懸濁液）を供給しつつパッド
等を押し付け、このパッド等とガラス基板とを相対的に
移動させて行われる。
供給しながら表面に砥粒を固定した研磨層を設けたパッ
ド又はテープ（以下、パッド等という）をガラス基板表
面に押し付けて、このパッド等とガラス基板を相対的に
移動させて行われ、遊離砥粒式の機械的研磨は、ガラス
基板表面にスラリー（砥粒懸濁液）を供給しつつパッド
等を押し付け、このパッド等とガラス基板とを相対的に
移動させて行われる。
【０００４】しかし、上記したいずれの機械的研磨にお
いても、ガラス基板表面を鏡面に仕上げるために、平均
粒径０．０１μｍ〜５μｍの砥粒が使用されるが、現状
では、使用する砥粒の大きさや形状を一定に揃えること
は技術的に非常に困難であり、使用される砥粒の大きさ
や形状にバラツキがある。このため、図４に示すよう
に、ガラス基板表面には、高低差１００Å程度の突起が
連なって形成される（ここで、図４に示すガラス基板の
表面は、平均粒径０．７μｍのダイヤモンド砥粒を固定
した研磨層を表面に形成した研磨テープで機械的研磨を
行って得られたものであり、その平均表面粗度は８．４
Åであり、最大突起高さは２５９．４Åであった）。
いても、ガラス基板表面を鏡面に仕上げるために、平均
粒径０．０１μｍ〜５μｍの砥粒が使用されるが、現状
では、使用する砥粒の大きさや形状を一定に揃えること
は技術的に非常に困難であり、使用される砥粒の大きさ
や形状にバラツキがある。このため、図４に示すよう
に、ガラス基板表面には、高低差１００Å程度の突起が
連なって形成される（ここで、図４に示すガラス基板の
表面は、平均粒径０．７μｍのダイヤモンド砥粒を固定
した研磨層を表面に形成した研磨テープで機械的研磨を
行って得られたものであり、その平均表面粗度は８．４
Åであり、最大突起高さは２５９．４Åであった）。
【０００５】一方、化学的機械的研磨は、砥粒とガラス
基板表面との接触界面に固相反応を生じさせ、この接触
界面に異質な物質を生成し、この接触界面部分を化学的
機械的に除去して行われる。このように、化学的機械的
研磨では、ガラス基板表面の化学反応を利用しているた
め加工変質が極めて少なく、加工単位が極めて小さいの
で微細な研磨が行われる。
基板表面との接触界面に固相反応を生じさせ、この接触
界面に異質な物質を生成し、この接触界面部分を化学的
機械的に除去して行われる。このように、化学的機械的
研磨では、ガラス基板表面の化学反応を利用しているた
め加工変質が極めて少なく、加工単位が極めて小さいの
で微細な研磨が行われる。
【０００６】この化学的機械的研磨は、図５に示すよう
な両面研磨機を使用してバッチ式に行われる。図示の両
面研磨機は、一般にツーウェイ方式とよばれる方式のも
のであり、遊星ギヤＧ３の複数の開口Ｋ内にそれぞれ配
置した複数のディスク基板Ｄを載置するためのドーナッ
ツ状の下定盤Ｊ、及びこの下定盤Ｊ上のディスク基板Ｄ
を上側から押さえ付けるための、下定盤Ｊと同形のドー
ナッツ状の上定盤（図示せず）、から構成される固定し
た定盤を有する。この定盤の中心には外部回転駆動モー
タに連結した太陽ギア（外歯歯車）Ｇ１が位置し、定盤
の周囲にはインターナルギア（内歯歯車）Ｇ２が固定さ
れ、上定盤に設けた複数のスラリー供給用の穴（図示せ
ず）よりスラリーを上下定盤の間に供給しつつ太陽ギア
Ｇ１を矢印Ｗの方向に回転させ、太陽ギアＧ１とインタ
ーナルギアＧ２にかみ合わされ且つ上下定盤の間に位置
した遊星ギヤＧ３を上下定盤の間で矢印Ｘの方向に自転
させるとともに矢印Ｙの方向に公転させて、遊星ギアＧ
３のそれぞれの開口Ｋ内に配置した複数のディスク基板
Ｄの両面をバッチ式に化学的機械的研磨する。
な両面研磨機を使用してバッチ式に行われる。図示の両
面研磨機は、一般にツーウェイ方式とよばれる方式のも
のであり、遊星ギヤＧ３の複数の開口Ｋ内にそれぞれ配
置した複数のディスク基板Ｄを載置するためのドーナッ
ツ状の下定盤Ｊ、及びこの下定盤Ｊ上のディスク基板Ｄ
を上側から押さえ付けるための、下定盤Ｊと同形のドー
ナッツ状の上定盤（図示せず）、から構成される固定し
た定盤を有する。この定盤の中心には外部回転駆動モー
タに連結した太陽ギア（外歯歯車）Ｇ１が位置し、定盤
の周囲にはインターナルギア（内歯歯車）Ｇ２が固定さ
れ、上定盤に設けた複数のスラリー供給用の穴（図示せ
ず）よりスラリーを上下定盤の間に供給しつつ太陽ギア
Ｇ１を矢印Ｗの方向に回転させ、太陽ギアＧ１とインタ
ーナルギアＧ２にかみ合わされ且つ上下定盤の間に位置
した遊星ギヤＧ３を上下定盤の間で矢印Ｘの方向に自転
させるとともに矢印Ｙの方向に公転させて、遊星ギアＧ
３のそれぞれの開口Ｋ内に配置した複数のディスク基板
Ｄの両面をバッチ式に化学的機械的研磨する。
【０００７】しかし、このような両面研磨機を使用する
化学的機械的研磨では、研磨機を停止してからガラス基
板を取り出し、それから洗浄を行うので、ガラス基板を
洗浄するまでの間、ガラス基板表面に残留したスラリー
中の砥粒とガラス基板とが接触した状態にある。このた
め、ガラス基板を洗浄するまでの間、砥粒とガラス基板
との接触界面に固相反応が生じ、これによりこの接触界
面に洗浄により除去し得ない異質な物質が生成され、図
３に示すように、ガラス基板表面に高さ１００Å程度の
水和ガラスの突起が散在して形成される。
化学的機械的研磨では、研磨機を停止してからガラス基
板を取り出し、それから洗浄を行うので、ガラス基板を
洗浄するまでの間、ガラス基板表面に残留したスラリー
中の砥粒とガラス基板とが接触した状態にある。このた
め、ガラス基板を洗浄するまでの間、砥粒とガラス基板
との接触界面に固相反応が生じ、これによりこの接触界
面に洗浄により除去し得ない異質な物質が生成され、図
３に示すように、ガラス基板表面に高さ１００Å程度の
水和ガラスの突起が散在して形成される。
【０００８】本発明は、機械的研磨によりガラス基板表
面に形成された突起だけでなく、化学的機械的研磨によ
り形成されたガラス基板表面に散在する水和ガラスの突
起をも除去し、ガラス基板表面をより高度に平坦な鏡面
に仕上げることを目的としてなされたものである。
面に形成された突起だけでなく、化学的機械的研磨によ
り形成されたガラス基板表面に散在する水和ガラスの突
起をも除去し、ガラス基板表面をより高度に平坦な鏡面
に仕上げることを目的としてなされたものである。
【０００９】したがって、本発明の課題は、磁気ディス
ク、液晶パネル、等に用いられるガラス基板の表面をよ
り高度に平坦な鏡面に仕上げることができる方法を提供
することである。
ク、液晶パネル、等に用いられるガラス基板の表面をよ
り高度に平坦な鏡面に仕上げることができる方法を提供
することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面に高度の
平坦性が要求される磁気ディスク、液晶パネル、等に用
いられるガラス基板の表面を鏡面に仕上げるための方法
であり、上記課題を解決するため、ガラス基板の表面に
水酸基を有する溶液を供給しながら、砥粒を固定し表面
に複数の凹部をもつ弾力性のあるスポンジ材を押し当
て、このスポンジ材とガラス基板とを相対的に移動させ
ることを特徴とする。
平坦性が要求される磁気ディスク、液晶パネル、等に用
いられるガラス基板の表面を鏡面に仕上げるための方法
であり、上記課題を解決するため、ガラス基板の表面に
水酸基を有する溶液を供給しながら、砥粒を固定し表面
に複数の凹部をもつ弾力性のあるスポンジ材を押し当
て、このスポンジ材とガラス基板とを相対的に移動させ
ることを特徴とする。
【００１１】本発明の方法では、ガラス基板表面に水酸
基を有する溶液を供給することにより、スポンジ材に固
定した砥粒とガラス基板表面（特にガラス基板表面上の
突起）とを接触させ、この接触界面に固相反応を生じさ
せ、この接触界面に異質な物質を生成し、この接触界面
部分を化学的機械的に除去しながらガラス基板表面を鏡
面に仕上げる。
基を有する溶液を供給することにより、スポンジ材に固
定した砥粒とガラス基板表面（特にガラス基板表面上の
突起）とを接触させ、この接触界面に固相反応を生じさ
せ、この接触界面に異質な物質を生成し、この接触界面
部分を化学的機械的に除去しながらガラス基板表面を鏡
面に仕上げる。
【００１２】ガラス基板表面に供給される水酸基を有す
る溶液は、スポンジ材に固定した砥粒とガラス基板表面
との接触界面に生じる固相反応による化学的研磨を促進
するだけでなく、スポンジ材とガラス基板とによる摩擦
熱を吸収するクーラントとしての機能も発揮する。水酸
基を有する溶液には、水酸化カリウム溶液、水酸化ナト
リウム溶液、等が使用される。
る溶液は、スポンジ材に固定した砥粒とガラス基板表面
との接触界面に生じる固相反応による化学的研磨を促進
するだけでなく、スポンジ材とガラス基板とによる摩擦
熱を吸収するクーラントとしての機能も発揮する。水酸
基を有する溶液には、水酸化カリウム溶液、水酸化ナト
リウム溶液、等が使用される。
【００１３】スポンジ材は、表面に複数の凹部をもち、
弾力性がある。すなわち、スポンジ材をガラス基板表面
に押し当ててガラス基板と相対的に移動させると、化学
的機械的研磨中に発生した異物（研磨クズ、脱落した砥
粒、等）が、スポンジ材表面の凹部内に取り込まれる。
このとき、スポンジ材がガラス基板表面に弾力的に作用
しているので、砥粒がガラス基板表面を過度に研削して
傷つけることはない。砥粒には、研磨用途に一般的に使
用される酸化セリウム、酸化マンガン、等の希土類に属
する物質からなる粒子が使用される。スポンジ材には、
パッド状、テープ状又はその他の形状のものが適宜に使
用できる。テープ状のスポンジ材を使用するときは、引
張応力によるスポンジ材の破損を防ぐため、裏当て材と
してポリエステル、ポリビニルクロライド、等のプラス
チック製のフィルムをスポンジ材の裏面に接着固定して
もよい。
弾力性がある。すなわち、スポンジ材をガラス基板表面
に押し当ててガラス基板と相対的に移動させると、化学
的機械的研磨中に発生した異物（研磨クズ、脱落した砥
粒、等）が、スポンジ材表面の凹部内に取り込まれる。
このとき、スポンジ材がガラス基板表面に弾力的に作用
しているので、砥粒がガラス基板表面を過度に研削して
傷つけることはない。砥粒には、研磨用途に一般的に使
用される酸化セリウム、酸化マンガン、等の希土類に属
する物質からなる粒子が使用される。スポンジ材には、
パッド状、テープ状又はその他の形状のものが適宜に使
用できる。テープ状のスポンジ材を使用するときは、引
張応力によるスポンジ材の破損を防ぐため、裏当て材と
してポリエステル、ポリビニルクロライド、等のプラス
チック製のフィルムをスポンジ材の裏面に接着固定して
もよい。
【００１４】本発明の鏡面仕上げ方法では、ガラス基板
表面にスポンジ材を押し当てガラス基板と相対的に移動
させながら、水酸基を有する溶液に代えて洗浄液をガラ
ス基板表面に供給することによって、ガラス基板表面の
洗浄が同一の装置で連続して行われる。また、その後の
ガラス基板のリンスも、スポンジ材をガラス基板表面か
ら離し、水を吹きかけることによって、装置からガラス
基板を取り外すことなく同一の装置で行える。
表面にスポンジ材を押し当てガラス基板と相対的に移動
させながら、水酸基を有する溶液に代えて洗浄液をガラ
ス基板表面に供給することによって、ガラス基板表面の
洗浄が同一の装置で連続して行われる。また、その後の
ガラス基板のリンスも、スポンジ材をガラス基板表面か
ら離し、水を吹きかけることによって、装置からガラス
基板を取り外すことなく同一の装置で行える。
【００１５】ここで、水酸基を有する溶液の供給を停止
しこれに代えて洗浄液を供給すると、スポンジ材は、ガ
ラス基板表面に残った水酸基を有する溶液を拭き取りな
がら異物（研磨クズ、脱落した砥粒、等）をスポンジ材
表面の凹部内に取り込む。このとき、スポンジ材には弾
力性があるので、上述のように、砥粒がガラス基板表面
を過度に研削して傷つけることはない。
しこれに代えて洗浄液を供給すると、スポンジ材は、ガ
ラス基板表面に残った水酸基を有する溶液を拭き取りな
がら異物（研磨クズ、脱落した砥粒、等）をスポンジ材
表面の凹部内に取り込む。このとき、スポンジ材には弾
力性があるので、上述のように、砥粒がガラス基板表面
を過度に研削して傷つけることはない。
【００１６】本発明の方法では、スポンジ材は、砥粒が
ガラス基板表面と接触してこの接触界面で生成された異
質な物質を削り取ることができ、洗浄液を供給したとき
にガラス基板表面に残った水酸基を有する溶液を拭き取
れる程度に、ガラス基板表面に押し当てられる。
ガラス基板表面と接触してこの接触界面で生成された異
質な物質を削り取ることができ、洗浄液を供給したとき
にガラス基板表面に残った水酸基を有する溶液を拭き取
れる程度に、ガラス基板表面に押し当てられる。
【００１７】
【発明の実施の形態】図１（ａ）に略示する洗浄機１０
を用いて、本発明の方法に従って磁気ディスク用のガラ
ス基板の両面の鏡面仕上げを行う。
を用いて、本発明の方法に従って磁気ディスク用のガラ
ス基板の両面の鏡面仕上げを行う。
【００１８】図示の洗浄機１０は、ガラス基板Ｄを固定
し矢印Ｒの方向に回転させるためのスピンドル１１、そ
れぞれ対向して配列したパッド盤１２、１３、水酸基を
有する溶液を供給するためのノズル１４、及び洗浄液を
供給するためのノズル１５、から構成され、各パッド盤
１２、１３には、それぞれ、砥粒を固定したパッド状の
スポンジ材（以下、パッドという）２０、２０が粘着固
定される。
し矢印Ｒの方向に回転させるためのスピンドル１１、そ
れぞれ対向して配列したパッド盤１２、１３、水酸基を
有する溶液を供給するためのノズル１４、及び洗浄液を
供給するためのノズル１５、から構成され、各パッド盤
１２、１３には、それぞれ、砥粒を固定したパッド状の
スポンジ材（以下、パッドという）２０、２０が粘着固
定される。
【００１９】各パッド盤１２、１３は、それぞれ、既知
のモータ、等の駆動手段（図示せず）に連結した上下に
配列した一対のアーム（図示せず）に固定され、これら
アームとともに、ガラス基板上とガラス基板外との間を
矢印Ｔの方向に往復移動したり、パッド盤１２、１３上
のパッド２０、２０をガラス基板Ｄの両面に押し当てる
ことができるようになっている。ここで、パッド盤１
２、１３の間の距離は、それぞれのパッド２０がガラス
基板Ｄの両面に少しだけへこむ程度に押し当てられるよ
うに、適宜に調節できるようになっている。
のモータ、等の駆動手段（図示せず）に連結した上下に
配列した一対のアーム（図示せず）に固定され、これら
アームとともに、ガラス基板上とガラス基板外との間を
矢印Ｔの方向に往復移動したり、パッド盤１２、１３上
のパッド２０、２０をガラス基板Ｄの両面に押し当てる
ことができるようになっている。ここで、パッド盤１
２、１３の間の距離は、それぞれのパッド２０がガラス
基板Ｄの両面に少しだけへこむ程度に押し当てられるよ
うに、適宜に調節できるようになっている。
【００２０】パッド２０には、ショアー硬度２０〜５０
度の、表面に複数の孔を露出させたスポンジ材に砥粒を
固定したものが使用される。
度の、表面に複数の孔を露出させたスポンジ材に砥粒を
固定したものが使用される。
【００２１】このようなパッド２０には、好適に、図１
（ｂ）に示すように、砥粒２１を分散固定した発泡ポリ
ウレタンが使用される。これは、イソシアナート類と官
能水酸基をもつポリエステルとを反応させる際に水と砥
粒２１とを混入し、よく撹拌して炭酸ガスと砥粒２１と
を分散させ、これを硬化した後、適当な厚さ（０．１ｍ
ｍ〜１００ｍｍ程度）に成形したものであり、その表面
には、気泡２３の一部が露出して形成された凹部２２が
散在する。砥粒には、研磨用途に一般的に使用されてい
る酸化セリウム、酸化マンガン、等の希土類に属する物
質からなる平均粒径０．１〜５μｍの粒子が使用され
る。
（ｂ）に示すように、砥粒２１を分散固定した発泡ポリ
ウレタンが使用される。これは、イソシアナート類と官
能水酸基をもつポリエステルとを反応させる際に水と砥
粒２１とを混入し、よく撹拌して炭酸ガスと砥粒２１と
を分散させ、これを硬化した後、適当な厚さ（０．１ｍ
ｍ〜１００ｍｍ程度）に成形したものであり、その表面
には、気泡２３の一部が露出して形成された凹部２２が
散在する。砥粒には、研磨用途に一般的に使用されてい
る酸化セリウム、酸化マンガン、等の希土類に属する物
質からなる平均粒径０．１〜５μｍの粒子が使用され
る。
【００２２】本発明の方法に従った鏡面仕上げは、スピ
ンドル１１に固定したガラス基板Ｄを矢印Ｒの方向に回
転させ、このガラス基板Ｄの両面に水酸基を有する溶液
をノズル１４を通じて供給しながら各パッド２０を表裏
両側から押し当てる。これにより、水酸基を有する溶液
によりガラス基板表面にある突起が化学的機械的に研磨
され、このとき発生した異物（研磨クズ、脱落した砥
粒、等）とともに、スポンジ材２１の表面の凹部２２内
に取り込まれる。また、このとき、スポンジ材２１には
弾力性があるので、砥粒２１がガラス基板Ｄの表面を過
度に研削して傷つけることはない。
ンドル１１に固定したガラス基板Ｄを矢印Ｒの方向に回
転させ、このガラス基板Ｄの両面に水酸基を有する溶液
をノズル１４を通じて供給しながら各パッド２０を表裏
両側から押し当てる。これにより、水酸基を有する溶液
によりガラス基板表面にある突起が化学的機械的に研磨
され、このとき発生した異物（研磨クズ、脱落した砥
粒、等）とともに、スポンジ材２１の表面の凹部２２内
に取り込まれる。また、このとき、スポンジ材２１には
弾力性があるので、砥粒２１がガラス基板Ｄの表面を過
度に研削して傷つけることはない。
【００２３】その後、回転するガラス基板Ｄにパッド２
０を押し当てたまま水酸基を有する溶液の供給を停止
し、この溶液に代えて洗浄液をノズル１５を通じて供給
する。このとき、パッド２０により、ガラス基板Ｄの表
面に残った水酸基を有する溶液が拭き取られ、異物（研
磨クズ、脱落した砥粒、等）がスポンジ材の凹部内に取
り込まれる。このときも、上述したように、スポンジ材
２０には弾力性があるので、砥粒２１がガラス基板Ｄの
表面を過度に研削して傷つけることはない。
０を押し当てたまま水酸基を有する溶液の供給を停止
し、この溶液に代えて洗浄液をノズル１５を通じて供給
する。このとき、パッド２０により、ガラス基板Ｄの表
面に残った水酸基を有する溶液が拭き取られ、異物（研
磨クズ、脱落した砥粒、等）がスポンジ材の凹部内に取
り込まれる。このときも、上述したように、スポンジ材
２０には弾力性があるので、砥粒２１がガラス基板Ｄの
表面を過度に研削して傷つけることはない。
【００２４】その後、ガラス基板Ｄを回転させたままパ
ッド２０をガラス基板Ｄの表面から離し、水を吹きかけ
てリンスする。
ッド２０をガラス基板Ｄの表面から離し、水を吹きかけ
てリンスする。
【００２５】
【実施例】予め化学的機械的研磨を施した磁気ディスク
用のガラス基板の表面を図１（ａ）に示す洗浄機を用い
て鏡面仕上げを行った。
用のガラス基板の表面を図１（ａ）に示す洗浄機を用い
て鏡面仕上げを行った。
【００２６】ガラス基板は、図５に示す両面研磨機を使
用して、予め化学的機械的研磨を施された。研磨条件
は、下記の表１に示すとおりであった。スラリーには、
純水に平均粒径０．７μｍの酸化セリウム砥粒（１０重
量％）を添加したものを使用し、上下定盤上にそれぞれ
貼り付けたバフには、発泡ポリウレタン製の湿式ポリッ
シングパッド（ＲＯＤＥＬ社、ＤＧ（製品名））を使用
した。この化学的機械的研磨を行った後、ガラス基板を
研磨機から取り出し、純水でリンスした。
用して、予め化学的機械的研磨を施された。研磨条件
は、下記の表１に示すとおりであった。スラリーには、
純水に平均粒径０．７μｍの酸化セリウム砥粒（１０重
量％）を添加したものを使用し、上下定盤上にそれぞれ
貼り付けたバフには、発泡ポリウレタン製の湿式ポリッ
シングパッド（ＲＯＤＥＬ社、ＤＧ（製品名））を使用
した。この化学的機械的研磨を行った後、ガラス基板を
研磨機から取り出し、純水でリンスした。
【００２７】
【表１】
【００２８】このガラス基板表面上の任意の３０μｍ×
３０μｍの範囲を走査型プローブ顕微鏡（デジタルイン
スツルメント社、ナノスコープＤｉｍｅｎｔｉｏｎ３１
００シリーズ）を使用して走査（２５６ポイント）し、
化学的機械的研磨後の平均表面粗度を計測した。この平
均表面粗度（Ｒａ）の計測値は、下記の表２（鏡面仕上
げ前）に示すとおりであった。また、このガラス基板表
面の状態は、図３に示すデジタル映像写真のとおりであ
り、表面に散在する１００Åの水和ガラスの突起がみら
れた。
３０μｍの範囲を走査型プローブ顕微鏡（デジタルイン
スツルメント社、ナノスコープＤｉｍｅｎｔｉｏｎ３１
００シリーズ）を使用して走査（２５６ポイント）し、
化学的機械的研磨後の平均表面粗度を計測した。この平
均表面粗度（Ｒａ）の計測値は、下記の表２（鏡面仕上
げ前）に示すとおりであった。また、このガラス基板表
面の状態は、図３に示すデジタル映像写真のとおりであ
り、表面に散在する１００Åの水和ガラスの突起がみら
れた。
【００２９】次に、このガラス基板表面を図１（ａ）に
示す洗浄機を使用して本発明に従った鏡面仕上げを行っ
た。
示す洗浄機を使用して本発明に従った鏡面仕上げを行っ
た。
【００３０】このガラス基板表面の鏡面仕上げは、ガラ
ス基板を３００ｒｐｍで回転させながら、水酸化カリウ
ム溶液（純水９５重量％、水酸化カリウム５重量％）を
流量１５０ｍｌ／分で供給しつつパッドをガラス基板の
両面に押し当て、３０秒経過後、水酸化カリウム溶液の
供給を停止し、この溶液に代えて純水を流量１５０ｍｌ
／分で供給しながらパッドをガラス基板に３０秒間押し
当てた。その後、パッドをガラス基板の両面から離し、
回転するガラス基板の両面に純水を供給したままリンス
を行った。
ス基板を３００ｒｐｍで回転させながら、水酸化カリウ
ム溶液（純水９５重量％、水酸化カリウム５重量％）を
流量１５０ｍｌ／分で供給しつつパッドをガラス基板の
両面に押し当て、３０秒経過後、水酸化カリウム溶液の
供給を停止し、この溶液に代えて純水を流量１５０ｍｌ
／分で供給しながらパッドをガラス基板に３０秒間押し
当てた。その後、パッドをガラス基板の両面から離し、
回転するガラス基板の両面に純水を供給したままリンス
を行った。
【００３１】パッドには、砥粒として平均粒径０．７μ
ｍの酸化セリウムを分散固定した厚さ０．５ｍｍの発泡
ポリウレタン（スポンジ材）が使用され、このスポンジ
材をパッド盤に粘着固定した。スポンジ材中の砥粒密度
は０．３６ｇ／ｃｍ２で、そのショアー硬度は３２度で
あった。このパッドは、ガラス基板の両面に０．１ｍｍ
程度へこむように押し当てられた。
ｍの酸化セリウムを分散固定した厚さ０．５ｍｍの発泡
ポリウレタン（スポンジ材）が使用され、このスポンジ
材をパッド盤に粘着固定した。スポンジ材中の砥粒密度
は０．３６ｇ／ｃｍ２で、そのショアー硬度は３２度で
あった。このパッドは、ガラス基板の両面に０．１ｍｍ
程度へこむように押し当てられた。
【００３２】鏡面仕上げ後のガラス基板表面上の任意の
３０μｍ×３０μｍの範囲を上記の走査型プローブ顕微
鏡を使用して走査（２５６ポイント）し、鏡面仕上げ後
の平均表面粗度を計測した。この平均表面粗度の計測値
は下記の表２（鏡面仕上げ後）に示すとおりであった。
また、鏡面仕上げ後のガラス基板表面の状態は、図２に
示すデジタル映像写真に示すとおり、鏡面仕上げ前に表
面上に散在していた水和ガラスの突起がみられなかっ
た。
３０μｍ×３０μｍの範囲を上記の走査型プローブ顕微
鏡を使用して走査（２５６ポイント）し、鏡面仕上げ後
の平均表面粗度を計測した。この平均表面粗度の計測値
は下記の表２（鏡面仕上げ後）に示すとおりであった。
また、鏡面仕上げ後のガラス基板表面の状態は、図２に
示すデジタル映像写真に示すとおり、鏡面仕上げ前に表
面上に散在していた水和ガラスの突起がみられなかっ
た。
【００３３】
【表２】
【００３４】表２に示すように、本発明の方法に従った
鏡面仕上げ後のガラス基板の平均表面粗度は、鏡面仕上
げ前に比較して、小さくなっており、また最大突起高さ
が著しく小さくなっている。しかもこの平均表面粗度が
極端に小さくなっていないので、ガラス基板表面が過度
に研削されなかったことがわかる。
鏡面仕上げ後のガラス基板の平均表面粗度は、鏡面仕上
げ前に比較して、小さくなっており、また最大突起高さ
が著しく小さくなっている。しかもこの平均表面粗度が
極端に小さくなっていないので、ガラス基板表面が過度
に研削されなかったことがわかる。
【００３５】
【発明の効果】本発明の方法が以上のように構成される
ので、化学的機械的研磨によりガラス基板表面の研磨が
極めて小さい加工単位で行うことができ、研磨中に発生
した研磨クズやスポンジ材から脱落した砥粒、等をスポ
ンジ材表面の凹部内に取り込むことができ、しかも弾力
性のあるスポンジ材がガラス基板表面に作用するので砥
粒がガラス基板表面を過度に研削して傷つけることがな
いので、ガラス基板表面をより高度に平坦な鏡面に仕上
げることができる、という効果を奏する。
ので、化学的機械的研磨によりガラス基板表面の研磨が
極めて小さい加工単位で行うことができ、研磨中に発生
した研磨クズやスポンジ材から脱落した砥粒、等をスポ
ンジ材表面の凹部内に取り込むことができ、しかも弾力
性のあるスポンジ材がガラス基板表面に作用するので砥
粒がガラス基板表面を過度に研削して傷つけることがな
いので、ガラス基板表面をより高度に平坦な鏡面に仕上
げることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）は、本発明の実施例に使用される洗
浄機の略図であり、図１（ｂ）は、パッドの部分拡大断
面図である。
浄機の略図であり、図１（ｂ）は、パッドの部分拡大断
面図である。
【図２】図２は、本発明の方法に従った鏡面仕上げを行
った後のガラス基板表面の状態を示すデジタル映像写真
である。
った後のガラス基板表面の状態を示すデジタル映像写真
である。
【図３】図３は、化学的機械的研磨により鏡面仕上げを
行った後の、本発明の方法に従った鏡面仕上げを行う前
のガラス基板表面の状態を示すデジタル映像写真であ
る。
行った後の、本発明の方法に従った鏡面仕上げを行う前
のガラス基板表面の状態を示すデジタル映像写真であ
る。
【図４】図４は、機械的研磨により鏡面仕上げを行った
後のガラス基板表面の状態を示すデジタル映像写真であ
る。
後のガラス基板表面の状態を示すデジタル映像写真であ
る。
【図５】図５は、化学的機械的研磨を行う両面研磨機の
略図である。
略図である。
１０・・・洗浄機 １１・・・スピンドル １２、１３・・・パッド盤 １４・・・水酸基を有する溶液の供給ノズル １５・・・洗浄液供給ノズル ２０・・・パッド（スポンジ材） ２１・・・砥粒 ２２・・・凹部２２ ２３・・・気泡 Ｄ・・・ガラス基板 Ｒ・・・ガラス基板の回転方向 Ｔ・・・往復移動方向 Ｇ１・・・太陽ギア Ｇ２・・・インターナルギア Ｇ３・・・遊星ギア Ｊ・・・下定盤 Ｋ ・・・遊星ギアの開口 Ｗ・・・太陽ギア回転方向 Ｘ・・・遊星ギア自転方向 Ｙ ・・・遊星ギア公転方向
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−130634（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−314324（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−155732（ＪＰ，Ａ) 特開 平11−138421（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−79398（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−65480（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−163490（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−300252（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−193167（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−58475（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 29/00 B24B 37/00 B24D 11/00 B24D 13/12
Claims (3)
- 【請求項１】 ガラス基板の表面に水酸基を有する溶液
を供給しながら、砥粒を固定し表面に複数の凹部をもつ
弾力性のあるスポンジ材を前記ガラス基板の表面に押し
当て、前記スポンジ材と前記ガラス基板とを相対的に移
動させる工程、前記工程の後、前記スポンジ材を押し当て前記ガラス基
板と相対的に移動させながら、前記水酸基を有する溶液
に代えて洗浄液を前記ガラス基板の表面に供給する工
程、及び 洗浄液を前記ガラス基板の表面に供給する前記
工程の後、前記ガラス基板の表面から前記スポンジ材を
離し、前記ガラス基板の表面をリンスする工程、 から成るガラス基板の 鏡面仕上げ方法。 - 【請求項２】 前記水酸基を有する溶液が水酸化カリウ
ム溶液である、請求項１のガラス基板の鏡面仕上げ方
法。 - 【請求項３】 前記スポンジ材が、希土類に属する物質
からなる平均粒径０．１〜５μｍの砥粒を分散固定した
厚さ０．１〜１００ｍｍの発泡ポリウレタンから成る、
請求項１のガラス基板の鏡面仕上げ方法。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP18720899A JP3097913B1 (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | ガラス基板の鏡面仕上げ方法 |
| US09/598,545 US6287175B1 (en) | 1999-07-01 | 2000-06-21 | Method of mirror-finishing a glass substrate |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18720899A JP3097913B1 (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | ガラス基板の鏡面仕上げ方法 |
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|---|---|
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| JP2001009697A JP2001009697A (ja) | 2001-01-16 |
Family
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP18720899A Expired - Fee Related JP3097913B1 (ja) | 1999-07-01 | 1999-07-01 | ガラス基板の鏡面仕上げ方法 |
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| JP (1) | JP3097913B1 (ja) |
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| JP3370648B2 (ja) * | 2000-06-09 | 2003-01-27 | 三井金属鉱業株式会社 | 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法 |
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| JP2002224948A (ja) * | 2001-01-26 | 2002-08-13 | Daido Chem Ind Co Ltd | 磁気ディスクＮｉ−Ｐ基板の研磨液用洗浄剤組成物及び該洗浄剤組成物を使用する磁気ディスクＮｉ−Ｐ基板の製造方法 |
| JP2002326169A (ja) * | 2001-05-02 | 2002-11-12 | Nihon Micro Coating Co Ltd | 接触子クリーニングシート及び方法 |
| US6811467B1 (en) | 2002-09-09 | 2004-11-02 | Seagate Technology Llc | Methods and apparatus for polishing glass substrates |
| US20040238002A1 (en) * | 2003-03-03 | 2004-12-02 | Hoya Corporation | Method of producing a glass substrate for a magnetic disk and method of producing a magnetic disk |
| US8062096B2 (en) * | 2005-06-30 | 2011-11-22 | Cabot Microelectronics Corporation | Use of CMP for aluminum mirror and solar cell fabrication |
| JP4744250B2 (ja) * | 2005-09-14 | 2011-08-10 | 株式会社岡本工作機械製作所 | 角形状基板の両面研磨装置および両面研磨方法 |
| CN111941155A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-17 | 蚌埠中光电科技有限公司 | 一种消除玻璃面研磨痕迹的研磨垫处理方法 |
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|---|---|---|---|---|
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| US5571373A (en) | 1994-05-18 | 1996-11-05 | Memc Electronic Materials, Inc. | Method of rough polishing semiconductor wafers to reduce surface roughness |
| JPH0955362A (ja) * | 1995-08-09 | 1997-02-25 | Cypress Semiconductor Corp | スクラッチを減少する集積回路の製造方法 |
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| SG65715A1 (en) * | 1996-12-26 | 1999-06-22 | Mitsubishi Chem Corp | Texturing method |
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1999
- 1999-07-01 JP JP18720899A patent/JP3097913B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-06-21 US US09/598,545 patent/US6287175B1/en not_active Expired - Fee Related
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