JP5407693B2 - ガラス基板の製造方法、研磨方法及び研磨装置、並びにガラス基板 - Google Patents
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Description
(1)ロット毎に、事前に研磨加工を行ったときの研磨速度を用いて本研磨の研磨速度を算出し、研磨前ガラス基板の板厚を質量法もしくはマイクロメーター法により測定して必要な研磨量を決定し、本研磨の研磨速度と必要な研磨量から研磨時間を求め、ロット毎に研磨時間を決定して研磨する方法、
(2)研磨装置の上定盤を支持する上定盤支軸の上下動を、渦電流センサを用いて測定し、磁気ディスク用基板の研磨量を制御する方法や、マグネスケールを用いてスライダに対する上定盤の支軸の相対的な上下位置を特定して磁気ディスク用基板の板厚を制御する方法(例えば、特許文献1参照)、
(3)研磨加工中に、研磨量測定用のガラス基板を抜き取って、研磨前ガラス基板に対する質量減少量を測定して研磨量を管理する方法(例えば、特許文献2参照)、
が知られている。
研磨装置に設けられたモーターの駆動によってガラス基板を研磨する研磨工程を含むガラス基板の製造方法であって、
前記モーターの駆動に必要な電力または電力量に基づいて、前記研磨工程で行われる前記ガラス基板の研磨を制御する制御動作を行うことを特徴とするものである。
研磨装置に設けられたモーターの駆動によってガラス基板を研磨する、ガラス基板の研磨方法であって、
前記モーターの駆動に必要な電力または電力量に基づいて、前記ガラス基板の研磨量を調整することを特徴とするものである。
モーターと、
前記モーターを制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記モーターの駆動を制御することによってガラス基板を研磨する研磨装置であって、
前記制御部が、前記モーターの駆動に必要な電力または電力量に基づいて、前記ガラス基板の研磨を制御する制御動作を行うことを特徴とするものである。
U:負荷電力積算値(総電力量)
P0:単位時間(1秒)当たりの無負荷電力
UV:1枚のディスクを1μm研磨するのに要する負荷電力量
V:研磨量
R(=V/t):研磨量Vをモーターの駆動時間である回転時間tで除算した、単位時間当たりの研磨量(研磨速度)
N:1バッチ(ロット)のガラス基板の枚数(一研磨装置の全キャリヤ160上に配置されて研磨されるガラス基板の枚数)
とおくと、式(1)が成立する。そして、変数を含む項を減らすため、式(1)の両辺をtで除算すると、式(2)が導かれる(R=V/t)。式(2)は、式(3)に変形できる。
フロート法で成形されたシリケートガラス板を、外径65mm、内径20mm、板厚0.635mmの磁気ディスク用ガラス基板が得られるような、ドーナツ状円形ガラス板(中央部に円孔を有する円盤状ガラス板)に加工した。このドーナツ状円形ガラス板の内周側面と外周側面を、面取り幅0.15mm、面取り角度45°となるように面取り加工を行った。
その後、ガラス板上下面のラッピングを、酸化アルミニウム砥粒を用いて行い、砥粒を洗浄除去した。
次に、内周端面研磨を行ったガラス基板を、外周側面と外周面取り部を研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨し、外周側面と外周面取り部のキズを除去し、鏡面となるように加工した。外周端面研磨を行ったガラス基板は、ベルクリン及びアルカリ洗剤を用いたスクラブ洗浄と、アルカリ性洗剤溶液への浸漬した状態での超音波洗浄により、砥粒を洗浄除去される。
その後、研磨具として硬質ウレタンパッドと酸化セリウム砥粒を含有した研磨液(平均粒子径約1.4μmの酸化セリウムを主成分とした研磨液組成物)を用いて、両面研磨装置により上下主平面の研磨加工を行った。両面研磨装置としては、スピードファム社製の22B型を用い、1ロットで200枚のガラス基板を研磨加工した(関係式(4)において、N=200)。
1次研磨加工を行なったガラス基板は、研磨具として軟質ウレタンパッドと上記の酸化セリウム砥粒よりも平均粒子径が小さい酸化セリウム砥粒を含有した研磨液(平均粒子径約0.5μmの酸化セリウムを主成分とする研磨液組成物)を用いて、両面研磨装置により上下主平面の研磨加工を行い、酸化セリウムを洗浄除去された。研磨加工量は上下面の厚さ方向で計4μmであった。
更に、仕上げ研磨の研磨具として軟質ウレタンパッドとコロイダルシリカを含有する研磨液(一次粒子の平均粒子径20〜30nmのコロイダルシリカを主成分とする研磨液組成物)を用いて、両面研磨装置により上下主平面の研磨加工を行い、上下面の厚さ方向で計1μm研磨加工した。
仕上げ研磨後のドーナツ状円形ガラス板を、仕上げ研磨の研磨液と同じpHに調整した溶液への浸漬し、ベルクリン及びアルカリ洗剤によるスクラブ洗浄、アルカリ性洗剤溶液への浸漬した状態での超音波洗浄、純水へ浸漬した状態での超音波洗浄、を順次行い、IPA蒸気にて乾燥した。
20 基台
30 下定盤
31 上面
32 サンギア
33 インターナルギア
40 上定盤
50 昇降機構
52 昇降用シリンダ装置
54 ピストンロッド
55 ユニバーサルジョイント
56 軸受
58 軸部材
60 回転伝達機構
61 モーター駆動軸
62 結合部
62a キー溝
63 連結ピン
70 フレーム
72 梁
80 吊下部材
80a 支柱
80b 円環状取付部材
81 キー
82 支軸
90 制御部
101 被駆動孔
102 連結孔
120 加圧機構
160 キャリヤ
161 収納孔
162 ギア
200 ガラス基板
210 下側研磨パッド
220 上側研磨パッド
310 報知手段
320 ドレス用位置決めストッパ機構
322 水平駆動用シリンダ装置
324 ストッパ板
330 入力装置
340 センサ
M1〜M4 モーター
Claims (9)
- 研磨装置に設けられたモーターの駆動によってガラス基板を研磨する研磨工程を含むガラス基板の製造方法であって、
前記モーターの駆動に必要な電力または電力量に応じて変化する第1の変数と前記ガラス基板の研磨量に応じて変化する第2の変数との相関関係に従って、前記ガラス基板の研磨量を調整する調整動作を行うことを特徴とし、
前記第1の変数が、前記電力量を前記モーターの駆動時間で除算した値である平均電力値であり、
前記第2の変数が、前記ガラス基板の枚数に、前記ガラス基板の研磨量を前記モーターの駆動時間で除算した値である研磨速度を乗算した乗算値であり、
前記相関関係が、前記平均電力値と前記乗算値との関係を表現する回帰式の係数を求めることによって特定された、前記ガラス基板の研磨量と前記電力量と前記モーターの駆動時間との関係式であって、
前記調整動作が、
前記電力量及び前記モーターの駆動時間を前記モーターの駆動中に前記関係式に逐次代入し、前記関係式から導出される前記ガラス基板の研磨量が所定の目標値に到達するまで、前記モーターを駆動させる駆動動作である、ガラス基板の製造方法。 - 前記研磨工程が、
形状加工工程と、ラッピング工程と、端面研磨工程とを備える製造プロセスに含まれる、請求項1に記載のガラス基板の製造方法。 - 前記製造プロセスに、化学強化工程が含まれる、請求項2に記載のガラス基板の製造方法。
- 前記ガラス基板が、磁気記録媒体用である、請求項1から3のいずれか一項に記載のガラス基板の製造方法。
- 研磨装置に設けられたモーターの駆動によってガラス基板を研磨する、ガラス基板の研磨方法であって、
前記モーターの駆動に必要な電力または電力量に応じて変化する第1の変数と前記ガラス基板の研磨量に応じて変化する第2の変数との相関関係に従って、前記ガラス基板の研磨量を調整することを特徴とし、
前記第1の変数が、前記電力量を前記モーターの駆動時間で除算した値である平均電力値であり、
前記第2の変数が、前記ガラス基板の枚数に、前記ガラス基板の研磨量を前記モーターの駆動時間で除算した値である研磨速度を乗算した乗算値であり、
前記相関関係が、前記平均電力値と前記乗算値との関係を表現する回帰式の係数を求めることによって特定された、前記ガラス基板の研磨量と前記電力量と前記モーターの駆動時間との関係式であって、
前記電力量及び前記モーターの駆動時間を前記モーターの駆動中に前記関係式に逐次代入し、前記関係式から導出される前記ガラス基板の研磨量が所定の目標値に到達するまで、前記モーターを駆動させる、ガラス基板の研磨方法。 - 前記ガラス基板が、磁気記録媒体用である、請求項5に記載のガラス基板の研磨方法。
- 請求項5又は6に記載のガラス基板の研磨方法によって研磨されたガラス基板。
- モーターと、
前記モーターを制御する制御部とを備え、
前記制御部が、前記モーターの駆動を制御することによってガラス基板を研磨する研磨装置であって、
前記制御部が、前記モーターの駆動に必要な電力または電力量に応じて変化する第1の変数と前記ガラス基板の研磨量に応じて変化する第2の変数との相関関係に従って、前記ガラス基板の研磨量を調整する調整動作を行うことを特徴とし、
前記第1の変数が、前記電力量を前記モーターの駆動時間で除算した値である平均電力値であり、
前記第2の変数が、前記ガラス基板の枚数に、前記ガラス基板の研磨量を前記モーターの駆動時間で除算した値である研磨速度を乗算した乗算値であり、
前記相関関係が、前記平均電力値と前記乗算値との関係を表現する回帰式の係数を求めることによって特定された、前記ガラス基板の研磨量と前記電力量と前記モーターの駆動時間との関係式であって、
前記調整動作が、
前記電力量及び前記モーターの駆動時間を前記モーターの駆動中に前記関係式に逐次代入し、前記関係式から導出される前記ガラス基板の研磨量が所定の目標値に到達するまで、前記モーターを駆動させる駆動動作である、研磨装置。 - 前記ガラス基板が、磁気記録媒体用である、請求項8に記載の研磨装置。
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