JP3172203B2 - 光デバイスの研磨方法 - Google Patents
光デバイスの研磨方法Info
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Description
晶体基板あるいは薄膜の研磨に当って用いられる研磨治
具およびこれを用いた研磨方法に関し、特に、基板の板
厚分布や薄膜の膜厚分布のバラツキが小さく、さらには
端面の平坦度の良好な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およびこれを用いた研磨方法に
関するものである。
セラミックその他の結晶体基板、あるいは薄膜の研磨
は、図7に示すように、研磨治具として金属性の支持台
1を用いて、その支持台1下面に被研磨体2および高さ
調整用のやとい材3をそれぞれワックス4にて直接固着
し、そして支持台1上部から荷重を加えながら研磨盤5
に接触させ摺動させることによって行っている。
従来方法は、被研磨体2の高さとやとい材3の高さが同
じになるように厳密に調整することが不可欠となる。そ
れは、被研磨体2とやとい材3の高さが一致する場合
は、図7(a)のように、基板の板厚や薄膜の膜厚分布
のバラツキが小さい高精度のデバイスが得られるが、被
研磨体2とやとい材3の高さに少しでも差があると、図
7(b)のように被研磨体の片面が大きく削られて、”
エッジダレ”などが発生し、部品精度が著しく低下する
という問題点が生ずるからである。
した欠点を克服することにあり、特に被研磨体あるいは
やとい材の高さ寸法等のバラツキを考慮しなくとも、基
板の板厚や薄膜の膜厚分布のバラツキが小さく、さらに
は端面の平坦度の良好な高精度の光デバイスを得るのに
有効な研磨治具およびこれを用いた研磨方法の提供を目
指すものである。
鋭意研究を行った結果、本発明者らは、研磨治具の構成
を、被研磨体あるいはやとい材を固定する固定治具と、
この固定治具を姿勢制御可能に支持するための保持孔を
設けてなる保持治具との2つの部材に分離し、かつ上記
固定治具の支持姿勢が常に一定の状態になるように工夫
した点に特徴を有する、以下に述べるような発明に想到
した。
ース治具に平行に支持される保持治具、この保持治具に
設けた複数個の保持孔内に、それぞれ上下動可能に収嵌
される被研磨体固定治具とからなり、この固定治具が上
記保持孔の少なくとも2ヶ所の位置で孔内壁と軸方向に
線接触するか、もしくは面接触して固定される構造の光
デバイス用研磨治具を用いた光デバイスの研磨方法を提
供する。
具を使用することを前提として、主として次のような工
程、すなわち、(1) ベース治具上に保持治具を平行に支
持し、保持孔内に固定治具を収嵌して固定治具先端を揃
えた後、この固定治具を保持孔内壁の少なくとも2ヵ所
の位置で孔内壁と軸方向に線接触させるか、もしくは面
接触させることにより固定する工程、(2) 固定治具の被
研磨体固定側端面を研磨盤で研磨し、研磨面を研磨盤に
平行にする工程、(3) 保持治具から固定治具を外し、固
定治具の研磨面に被研磨体およびやとい材を固着する工
程、(4) ベース治具上に保持治具を平行に支持し、被研
磨体およびやとい材が固着された固定治具を保持孔内に
再び収嵌し、被研磨体およびやとい材の先端を揃えた
後、この固定治具を保持孔内壁の少なくとも2ヵ所の位
置で孔内壁と軸方向に線接触させるか、もしくは面接触
させることにより固定する工程、および(5) 被研磨体お
よびやとい材を研磨する工程、を経る方法により、また
は、主として (1) 被研磨体をやとい材で挟み込み、これを研磨盤に垂
直になるように固定治具に固定する工程、(2) ベース治
具上に保持治具を平行に設置し、被研磨体およびやとい
材が固定された固定治具を保持孔内に収嵌して固定治具
先端を揃えた後、この固定治具を保持孔内壁の少なくと
も2ヵ所の位置で孔内壁と軸方向に線接触させるか、も
しくは面接触させることにより固定する工程、および
(3) 被研磨体およびやとい材を研磨する工程、を経て光
デバイスの研磨を行う方法を提案する。
具は、図1に示すように、下端面に被研磨体2あるいは
やとい材3を固着することができる固定治具7と、この
固定治具7複数個を保持孔9を介して上下動可能に収嵌
できるようにした保持治具8との2つの部材に分けて構
成したことに第1の特徴があり、第2に、図2に示すよ
うに、この固定治具7が保持孔9の少なくとも2ヶ所の
位置で孔内壁と軸方向に線接触させるか、もしくは面接
触させて固定するようにした点に特徴がある。
持孔9を介して固定治具7が上下動可能に収嵌できるよ
うにした保持治具8とした理由は、この固定治具7が保
持孔9内に上下動可能に収嵌させると、やとい材と被研
磨体の高さが異なっていても、被研磨面と研磨盤5とが
接する面(ラッピング面)を常に同じ位置関係に支持す
ることができるようになり、その結果としてエッジダレ
等が防止でき、平坦度の良好な光デバイスが供給できる
ようになるからである。
の少なくとも2ヶ所の位置で孔内壁と軸方向に線接触す
るか、もしくは面接触させて固定するようにした理由
は、もし1ヶ所の位置で固定するようにした場合、図8
に示すように、固定治具を保持治具から外した後、再び
保持治具に固定治具をバランス良く固定しようとして
も、固定治具7が再現よく固定できず、研磨時のエッジ
ダレ等を十分に防止できなくなるからである。なお、こ
の固定治具7および保持孔9の構造は、図2に示すもの
が望ましいが、これらに限定されるものではない。
晶のそれと近い値をもつセラミックス製が望ましく、ア
ルミナあるいはSiC が好適である。
イスの表面研磨を行う本発明方法を説明する。まず、図
3(1) のように、ベース治具12に保持治具8を平行に設
置して、この状態で、被研磨体2とやとい材3を固定す
るための固定治具7をそれぞれ保持孔9に収嵌し、ベー
ス治具12の平滑面14を基準面として、固定治具7の先端
を揃えてネジ15で固定する。この時、図2に示すよう
に、固定治具7の保持孔の2箇所の位置で孔の内壁と軸
方向に線接触させるか、あるいは固定治具7の保持孔の
面の位置で孔の内壁と軸方向に面接触させてもよい。な
お、ベース治具12と保持治具8は、図6に示すように常
に平行になるように設計することが望ましい。
固定された保持治具8をベース治具12に平行に設置され
ている研磨盤5に載せて、研磨を行い、研磨盤5の面と
固定治具7の研磨面を図3(3) のように平行にし、その
後、保持治具8から固定治具7を外して、図3(4) のよ
うに固定治具7の研磨面に被研磨体2およびやとい材3
をワックス4で固着する。
保持治具8を平行に設置して、固定治具7をそれぞれ保
持孔9に再び収嵌し、ベース治具12の平滑面14を基準面
として、被研磨体2とやとい材3の先端が揃うように、
しかもバランスよくネジ15で固定した後、図3(6) のよ
うに被研磨体2とやとい材3の研磨を行う。
イスの側面を研磨する方法について説明する。まず、図
5に示すように、被研磨体2をやとい材3,3′で挟み
込み、さらに、押さえ板16とネジ15とを介して固定治具
7の取付け溝10に固定する。次いで、この固定治具7
を、必要に応じて図5に示すように、ネジ15でキャップ
18に固定し、さらに円筒17内に収納して、まず耐水性の
研磨紙で予備研磨する。なお、この予備研磨の工程は必
ずしも必須のものではない。
を終えた複数個の固定治具7を、ベース治具12上に平行
に設置された保持治具8の保持孔9内にバランス良く収
嵌し、図3(5) に示すように先端を平滑面14に合わせて
ネジ15で固定した後、これを研磨盤5で研磨する。
方法では、被研磨体2あるいはやとい材3を固定する固
定治具7の支持姿勢を常に一定の状態になるように制御
できるので、被研磨体2あるいはやとい材3の高さ寸法
のバラツキや被研磨体2をセットする治具の高さ寸法の
バラツキがあっても、基板の板厚や薄膜の膜厚分布(バ
ラツキ)が小さく、しかも側面の平坦度の良好な高精度
の光デバイスを得ることができるようになる。
する。図3(1) に示すように、ステンレス製保持治具8
をベース治具12にセットし、図2に示す構造のセラミッ
ク製固定治具7aあるいは7bを保持治具8の保持孔9
aあるいは9b内に、固定治具7aあるいは7bの上部
を指で押さえながら1〜3ヶ所でネジ止め固定した。そ
して、図3(2),(3) に示すように、研磨盤5(Cuケメッ
ト定盤)に平均粒径2μmのダイヤモンドを含む研磨ス
ラリーを供給して、上記固定治具7aあるいは7bの被
研磨体固定側の端面全域が研磨盤5に当たるまで研磨し
た。なお、この端面全域が研磨盤5に当たっているか否
かは、固定治具7aあるいは7bの下部にインキを塗布
して印をつけ、これの消え方で判断した。そして、以下
に示す実施例は、このようなセラミック製固定治具7a
あるいは7bのレベル研磨を行うことを前提としてい
る。
表面研磨 レベル研磨を終えたSiC 製固定治具(線接触タイプ)7
aをホットプレートで加熱して、この固定治具7aのレ
ベル研磨面上でワックス4を融解し、その融解したワッ
クス4上に薄膜およびやとい材のGGG基板をのせ、冷
却しながら荷重をかけて固定した。その後、再び加熱し
てワックス4を融解し、上記薄膜およびやとい材をしご
くように動かして余分なワックスを押し出した後、荷重
をかけずに放冷して固着した(図3(4)参照)。次に、
保持治具8を再びベース治具12に設置し、被研磨体2と
やとい材3が固定された固定治具7aをステンレス製保
持治具8の保持孔9a内に収嵌し、上端を押さえながら
3ヶ所でネジ止め固定した(図3(5)参照)。そして、
平均粒径 0.5μmのダイヤモンドを含む研磨スラリーを
用い、被研磨体2の研磨面全域が研磨盤5(錫鉛ケメッ
ト定盤)に当たるまで研磨し、鏡面のYIG薄膜を得た
(図3(6)参照)。このようにして得られたYIG薄膜
の状態は表1に示すとおりとなった。その結果、上記研
磨治具7aを用いることにより、エッジダレのない表面状
態の良好な、しかも膜厚バラツキの小さい高精度の光デ
バイスを製造できる。
研磨 レベル研磨を終えたアルミナ製固定治具(面接触タイ
プ)7bをホットプレートで加熱して、この固定治具7
bのレベル研磨面上でワックス4を融解し、その融解し
たワックス4上に薄膜およびやとい材3のLN基板をの
せ、冷却しながら荷重をかけて固着した。その後、(実
施例1)と同様に研磨して鏡面のLN薄膜を得た。この
ようにして得られたLN薄膜の状態は表1に示すとおり
となった。その結果、上記研磨治具7bを用いることによ
り、エッジダレのない表面状態の良好な、しかも膜厚バ
ラツキの小さい高精度の光デバイスを製造できる。
面研磨 図4に示すように、ニオブ酸リチウム単結晶(被研磨体
2)を、やとい材3,3′としてタンタル酸リチウム基
板を用いて挟み込み、これを、押さえ板16とネジ15とを
介して固定治具7の取付け溝10に固定した。これを図5
に示すように、ネジ15でキャップ18に固定し、円筒17内
に収納した後、耐水性研磨紙で予備研磨した。次に、側
面の予備研磨を終えた被研磨体2とやとい材3が固定さ
れた固定治具7を、ベース治具12に設置した保持治具8
の保持孔9に収嵌し、上端を押さえながら3ヶ所でネジ
止め固定した(図3(5)参照)。そして、平均粒径 0.5
μmのダイヤモンドを含む研磨スラリーを用い、被研磨
体2の研磨面全域が研磨盤5(錫鉛ケメット定盤)に当
たるまで研磨し、側面が鏡面のニオブ酸リチウム単結晶
を得た(図3(6)参照)。このようにして得られたニオ
ブ酸リチウム単結晶の側面状態は表2に示すとおりとな
った。その結果、本発明にかかる側面を研磨する方法で
は、エッジダレのない表面状態の良好な、しかも平坦度
の優れた高精度の光デバイスを製造できる。
エッジダレ等がなく膜厚等の寸法バラツキが小さく、そ
して表面性状に優れると共に端面の平坦度の良好な高精
度の光デバイスを確実に製造できる。なお、本発明の研
磨治具は、光デバイス以外の広い用途に対しても適用で
きるものである。
断面図である。
す説明図である。
る。
定され円筒に収納された状態を示す断面図である。
ス治具の断面図(b) およびベース治具と保持治具、固定
治具とが組み合わされた状態を示す断面図(C) である。
研磨状態を示す説明図である。
ング 7,7a, 7b 固定治具 8 保持治具 9,9a, 9b 保持孔 10 取付け溝 11 フェルト綿 12 ベース治具 13 鍾り 14 平滑面 15 ネジ 16 押さえ板 17 円筒 18 キャップ 19 ネジ孔
Claims (2)
- 【請求項1】 ベース治具およびベース治具に平行に支
持される保持治具と、この保持治具に設けた複数個の保
持孔内に、それぞれ上下動可能に収嵌される被研磨体固
定治具とからなり、この固定治具が上記保持孔の少なく
とも2ヶ所の位置で孔内壁と軸方向に線接触させるか、
もしくは面接触して固定される構造の研磨治具を用い
て、以下の(1)〜(5)の工程を経て研磨することを特徴と
する光デバイスの研磨方法。 (1)ベース治具上に保持治具を平行に支持し、保持孔内
に固定治具を収嵌して固定治具先端を揃えた後、この固
定治具を保持孔内壁の少なくとも2ヶ所の位置で孔内壁
と軸方向に線接触させるか、もしくは面接触させること
により固定する工程。 (2)固定治具の被研磨体固定側端面を研磨盤で研磨し、
研磨面を研磨盤に平行にする工程。 (3)保持治具から固定治具を外し、固定治具の研磨面に
被研磨体およびやとい材を固着する工程。 (4)ベース治具上に保持治具を平行に支持し、被研磨体
およびやとい材が固着された固定治具を保持孔内に再び
収嵌し、被研磨体およびやとい材の先端を揃えた後、こ
の固定治具を保持孔内壁の少なくとも2ヶ所の位置で孔
内壁と軸方向に線接触させるか、もしくは面接触させる
ことにより固定する工程。 (5)被研磨体およびやとい材を研磨する工程。 - 【請求項2】 ベース治具およびベース治具に平行に支
持される保持治具と、この保持治具に設けた複数個の保
持孔内に、それぞれ上下動可能に収嵌される被研磨体固
定治具とからなり、この固定治具が上記保持孔の少なく
とも2ヶ所の位置で孔内壁と軸方向に線接触するか、も
しくは面接触して固定される構造の研磨治具を用いて、
以下の(1)〜(3)の工程を経て研磨することを特徴とする
光デバイスの研磨方法。 (1)被研磨体をやとい材で挟み込み、これを研磨盤に垂
直になるように固定治具に固定する工程。 (2)ベース治具上に保持治具を平行に設置し、被研磨体
およびやとい材が固定された固定治具を保持孔内に収嵌
して固定治具先端を揃えた後、この固定治具を保持孔内
壁の少なくとも2ヶ所の位置で孔内壁と軸方向に線接触
させるか、もしくは面接触させることにより固定する工
程。 (3)被研磨体およびやとい材を研磨する工程。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP13950291A JP3172203B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 光デバイスの研磨方法 |
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JP13950291A JP3172203B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 光デバイスの研磨方法 |
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JPH0569312A JPH0569312A (ja) | 1993-03-23 |
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JP13950291A Expired - Fee Related JP3172203B2 (ja) | 1991-05-16 | 1991-05-16 | 光デバイスの研磨方法 |
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-
1991
- 1991-05-16 JP JP13950291A patent/JP3172203B2/ja not_active Expired - Fee Related
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