JP3151478B2 - 結晶体の研磨方法及び研磨治具 - Google Patents
結晶体の研磨方法及び研磨治具Info
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Description
と、この方法の実施に当たって用いる研磨治具に関し、
特に基板の平行平面度のばらつきが小さく、高精度の光
デバイスを得るのに好適に用いられる研磨治具並びにこ
の治具を用いて研磨する方法である。
る結晶体基板、あるいは薄膜の表面研磨は、河西、野
田、井田:タンタル酸リチウム電気光学素子の精密加
工、研究実用化報告20巻4号p915(1971)に
示すように、研磨治具としてガラス製の被研磨体キャリ
アー1を用いて、その被研磨体キャリアー1下面に被研
磨体3及び同程度の高さのダミー板2を被研磨体3の周
囲にそれぞれワックス4にて固定接着し、そして被研磨
体キャリアー1上部から荷重を加えながら定盤10に接
触させ研磨を行っている(図3参照)。
は、2−1、2−2のダミー体の被研磨面と被研磨体キ
ャリアー1の平面が平行になるように偏心荷重おもり5
を用いて研磨し、いわゆるダミー体の平行出しをする。
ダミー体の被研磨面と被研磨体キャリアー1の平面が平
行になった後、(b)に示すように均一荷重おもり9を
用いて被研磨体3を研磨する。ところが被研磨体とダミ
ー体がほぼ同じ高さであるため、ダミー体の平行出しの
際に被研磨体も研磨してしまう。従って、このような研
磨をすると被研磨体を必要以上に削ってしまう。さら
に、ダミー体の平行出しの加工時間短縮のため砥粒の大
きいものを使用するが、この従来の方法ではダミー体の
平行出しの際、被研磨体を傷つける。そのため砥粒を小
さくする必要があり、多くの時間を必要とする。また、
ダミー体の平行出しに再現性がないため、研磨の加工量
に再現性がない。
の平行出しを行った後被研磨体をワックスにより固定し
た場合には、被研磨体をワックスにより固定する際再度
加熱しワックスが溶融するため、ダミー体の平行度が低
下してしまうと言う欠点があった。
服することにあり、被研磨体の研磨量を最小限に抑え、
加工時間を短縮でき、厚みの再現性の良い均一な結晶体
を得ることができる研磨方法及びそれに用いる研磨治具
の提供を目指すものである。
究を行った結果、本発明者らは、研磨治具として被研磨
体よりも厚いダミー体を使用し、ダミー体と被研磨体と
を被研磨体キャリアーに接着後、ダミー体を研磨して平
行出しをすることにより、被研磨体を損傷することな
く、ダミー体の平行度を出すことができることを見いだ
した。
面が互いに平行な平面を有する被研磨体キャリアー、
(b)被研磨体の周囲に配置され、被研磨体キャリアー
の平面上に配置される被研磨体の最大高さよりも高いダ
ミー体、(c)前記ダミー体が配置される被研磨体キャ
リアーの平面の反対側の平面に配置される偏心荷重おも
り、以上(a)〜(c)により構成される。
及びダミー体を被研磨体キャリアーに接着するにあた
り、被研磨面が被研磨体の被研磨面の最大高さよりも高
くなるように調整されたダミー体を被研磨体の周囲に配
置し、被研磨体の被研磨面の対面を被研磨体キャリアー
の平面に対して平行に接着する工程。 (b)偏心荷重おもりを用いてダミー体の被研磨面と被
研磨体キャリアーの平面が平行になるように研磨する工
程。 (c)被研磨体を所望の厚さに研磨する工程。 以上(a)〜(c)の工程により構成される結晶体の研
磨方法 である。前記被研磨体を研磨する方法において
は、被研磨体及びダミー体を被研磨体キャリアーに接着
する際、被研磨面が被研磨体の被研磨面よりも10〜5
00μm、より好ましくは50〜100μm程度厚くな
るように調整されたダミー体を被研磨体の周囲に配置
し、被研磨体の被研磨面の対面を被研磨体キャリアーの
平面に対して平行に接着することが有利である。
互いに平行な平面を有する被研磨体キャリアー1、被研
磨体の周囲を取り巻き、被研磨体キャリアーの平面上に
配置される被研磨体よりも望ましくは10〜500μm
程度厚いダミー体2、前記ダミー体が配置される被研磨
体キャリアーの平面の反対側の平面に配置される偏心荷
重おもり5によって構成される。被研磨体3の周囲に配
置されるダミー体2はリング状であることが望ましく、
被研磨体よりも10〜500μm程度厚いことが望まし
い。500μmよりも大きいと、ダミー体を研磨するの
に時間がかかり、10μm未満だとダミー体を研磨して
いる間に平行出しを完了できないからである。前記ダミ
ー体の厚みは、被研磨体の厚みよりも50〜100μm
程度厚いことが有利である。
る。被研磨体3とダミー体2とを被研磨体キャリアー1
にワックス4により接着する(図1のa)。このとき、
必要に応じて被研磨体3の被研磨面の対面を研磨等で平
滑化し、平面6を形成することは望ましい。また、接着
する際に被研磨体の被研磨面の対面6を被研磨体キャリ
アーの平面7に対して平行に接着されるように修正す
る。つまり、接着前に被研磨体の厚さをハイトゲージに
より数点測定し、そして被研磨体キャリアー1に接着
後、同じ点の高さを測定することによりワックス4が均
一の厚さになるように修正を行う。
2の被研磨面8と被研磨体キャリアー1の平面が平行に
なるように研磨する(図1のb)。つまり、図1(b)
において点aの被研磨体キャリアー平面7からの高さが
点b、cに比べて高い場合、図2の偏心荷重おもりのX
の部分が図1(b)の点Aにあたる様にして研磨してい
く。ダミー体の被研磨面8がすべて同じ高さでかつ7に
対して平行になった後、必要に応じて均一荷重おもり9
を用いてダミー体2、および被研磨体3を研磨する(図
1のc)。このような研磨方法により被研磨体3を傷つ
けることなくダミー体2を研磨し、平行度を修正するこ
とができる。またダミー体の研磨と被研磨体の研磨とを
する場合砥粒を変えることが可能であるため、ダミー体
の研磨では大きな砥粒を、被研磨体の研磨には小さい砥
粒を使うことができる。そのため研磨の時間を短くでき
る。さらに厚さの均一な結晶体を再現よく作製できる。
平行平面度0.3μm以下のアルミナ製の固定治具が好
適である。
あればよく、アルミナ、炭化ケイ素、酸化ケイ素、ジル
コニア、窒化ケイ素、ガラスなどでもよい。LiTaO
3基板等を研磨する場合は、モース硬度6〜7のガラス
が特性、経済性の面から望ましい、また、リング状に被
研磨体を取り囲める形状であることが望ましい。
は、次のようにするのが好適である。ダミー体の研磨の
際は、粒径2μmのダイヤモンドスラリー、銅ケメット
盤を使用する。そして被研磨体の研磨には粒径1/4μ
mのダイヤモンドスラリー、錫−鉛ケメット盤を使用し
て研磨する。研磨砥粒及びケメット盤を変更するのは、
次の理由による。ダミー体を研磨する際は、研磨速度を
大きくすることにより、加工時間を短くすることがで
き、また被研磨体を研磨する際は、研磨による傷を最小
限にできる。砥粒−定盤の変更は、被研磨体3とダミー
体2との高さの差が数μm程度になったときに行う。こ
れは、被研磨体3に大きなラップ痕を生じさせないため
である。
1μmまで測定可能である。上記の被研磨体キャリアー
1に固定したダミー体2、被研磨体3の厚さが総て同じ
場合、平行度1μm/138mm以下である。
ルフラット(λ=0.54μm)を使用する。干渉縞が
平行であれば、被研磨体3の平面度は0.54/20=
0.027μm以下である。また被研磨体3をワックス
4によりキャリアー1に接着している場合と被研磨体3
を取り外した場合の干渉縞が同じであれば、接着歪はな
く、平面度0.027μm以下である。
発明はこの実施例に限定されるものではない。
磨を行い、平行出しを行った。ダミー体2として外径4
6mm,内径23mm、厚さ1.1mmのリング状ガラ
ス板を使用した。被研磨体キャリアー1(直径138m
m、平行平面度0.3μm以下)にLiTaO3 基板3
およびダミー体2をワックス4により接着した。このと
き、被研磨体3の被研磨面の対面6を被研磨体キャリア
ーの平面7に対して平行に接着されるように修正した。
つまり、接着前に被研磨体の厚さをハイトゲージにより
数点測定し、そして被研磨体キャリアー1に接着後、同
じ点の高さを測定することによりワックス4が均一の厚
さになるように修正を行った。そして、ダミー体2を研
磨している間に、表1で示した偏心荷重おもり5を用い
てダミー体2の被研磨面8と被研磨体キャリアー1の平
面7が平行になるように平行度の修正を行った。ダミー
体2の高さがすべて同じであれば、平行度1μm/13
8mm以下である。平行度が目標値に達した後、均一荷
重おもり9(真鋳製、質量3.1kg)をかけて研磨し
ていった。ダミー体の研磨には、粒径2μmのダイヤモ
ンドスラリー、銅ケメット盤を使用し、そしてダミー体
2と被研磨体3との厚さの差が数μmとなったら粒径1
/4μmのダイヤモンドスラリー、錫−鉛ケメット盤を
使用して研磨した。被研磨体3の全面が研磨された後、
精度λ/20のオプティカルフラット(λ=0.54μ
m)により平面度を測定したら、干渉縞が平行であっ
た。そして被研磨体3を被研磨体キャリアー1から外
し、再び平面度を測定しても、干渉縞は同一であった。
このようにして、被研磨体の研磨量7μmで平行度1μ
m/138mm以下、平面度0.027μm以下のLi
TaO3 基板を得た。また加工に要した時間は16時間
であった。同様の方法でLiTaO3 基板を研磨した結
果、LiTaO3 基板の厚さ993±1μmで、平行度
1μm/138mm以下、平面度0.027μm以下の
LiTaO3 基板を得た。
ついても実施例1と同様の方法で研磨を行った。ダミー
体2は、厚さ1.06mmのリング状ガラス体を使用し
た。LiNbO3 基板3とダミー体2を被研磨体キャリ
アー1に接着した。このとき、被研磨体3の被研磨面の
対面6を被研磨体キャリアー1の平面7に対して平行に
接着されるように修正した。その後、ダミー体2の被研
磨面8と被研磨体キャリアー1の平面が平行になるよう
に修正しながら、ダミー体2を研磨していった。ダミー
体2の高さがすべて同じであれば、平行度1μm/13
8mm以下である。平行度が目標値に達した後、均一荷
重おもり9を用いて研磨していった。LiNbO3 基板
3の全面が研磨された後、精度λ/20のオプティカル
フラット(λ=0.54μm)により平面度を測定した
ら、干渉縞が平行であった。そしてLiNbO3 基板3
を被研磨体キャリアー1から外し、再び平面度を測定し
ても、干渉縞は同一であった。このようにして、被研磨
体3の研磨量5μmで平行度1μm/138mm以下、
平面度0.027μm以下のLiNbO3 基板を作製し
た。加工に要した時間は15時間であった。また、同様
の方法で3回LiNbO3基板を研磨した結果、LiN
bO3 基板の厚さ995±1μmで、平行度1μm/1
38mm以下、平面度0.027μm以下のLiNbO
3 基板を得た。
磨を行った。ダミー体2として外径46mm,内径23
mm、厚さ1mmのドーナツ型ガラス板を使用した。被
研磨体キャリアー1(直径138mm、平行平面度0.
3μm以下)にLiTaO3 基板3およびダミー体2を
ワックス4により接着した。このとき、被研磨体3の被
研磨面の対面6を被研磨体キャリアー1の平面7に対し
て平行に接着されるように修正した。そして、偏心荷重
おもり5を用いて、研磨しながら平行度の修正を行っ
た。研磨には、粒径1/4μmのダイヤモンドスラリ
ー、錫−鉛ケメット盤を使用した。ダミー体2及び被研
磨体3の高さがすべて同じであれば、平行度1μm/1
38mm以下である。平行度が目標値に達した後、精度
λ/20のオプティカルフラット(λ=0.54μm)
により平面度を測定したら、干渉縞が平行であった。そ
して被研磨体をアルミナ治具から外し、再び平面度を測
定しても、干渉縞は同一であった。LiTaO3 基板の
研磨量は82μmであり、加工に要した時間は28時間
であった。また、同様の方法で3回LiTaO3 基板を
研磨した結果、LiTaO3 基板の厚さは940±20
μmであった。
研磨体の研磨量を最小限に抑えることができ、また加工
時間を短くすることができる。さらに厚みのある結晶体
を再現良く研磨できる為、高精度の光学デバイスを得る
のに有効である。
もりを示す図である。
Claims (2)
- 【請求項1】(a)両面が互いに平行な平面を有する被
研磨体キャリアー、(b)被研磨体の周囲に配置され、
被研磨体キャリアーの平面上に配置される被研磨体の最
大高さよりも高いダミー体、(c)前記ダミー体が配置
される被研磨体キャリアーの平面の反対側の平面に配置
される偏心荷重おもり、以上(a)〜(c)によって構
成される研磨治具。 - 【請求項2】(a)被研磨体及びダミー体を被研磨体キ
ャリアーに接着するにあたり、被研磨面が被研磨体の被
研磨面の最大高さよりも高くなるように調整されたダミ
ー体を被研磨体の周囲に配置し、被研磨体の被研磨面の
対面を被研磨体キャリアーの平面に対して平行に接着す
る工程。 (b)偏心荷重おもりを用いてダミー体の被研磨面と被
研磨体キャリアーの平面が平行になるように研磨する工
程。 (c)被研磨体を所望の厚さに研磨する工程。 以上(a)〜(c)の工程により構成される結晶体の研
磨方法。
Priority Applications (1)
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JP31143991A JP3151478B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 結晶体の研磨方法及び研磨治具 |
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JPH0671557A JPH0671557A (ja) | 1994-03-15 |
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Family Applications (1)
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JP31143991A Expired - Fee Related JP3151478B2 (ja) | 1991-10-31 | 1991-10-31 | 結晶体の研磨方法及び研磨治具 |
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CN104889854B (zh) * | 2015-05-29 | 2017-04-19 | 虞雅仙 | 水晶坯件磨抛系统 |
-
1991
- 1991-10-31 JP JP31143991A patent/JP3151478B2/ja not_active Expired - Fee Related
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