JP6177603B2 - Grinding / polishing carrier and substrate manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、基板の研削あるいは研磨に用いる研削/研磨用キャリア及び基板の製造方法に関する。   The present invention relates to a grinding / polishing carrier used for grinding or polishing a substrate and a method for producing the substrate.

情報記録媒体の1つとして用いられる磁気ディスクには、従来より、ガラス基板が好適に用いられている。今日、ハードディスクドライブ装置における記憶容量の増大の要請を受けて、磁気記録の高密度化が図られている。これに伴って、磁気ヘッドの磁気記録面からの浮上距離を極めて短くして磁気記録情報エリアを微細化することが行われている。このような磁気ディスクに用いるガラス基板の寸法及び形状は目標通り精度高く作製されていることが好ましい。   Conventionally, a glass substrate has been suitably used for a magnetic disk used as one of information recording media. Today, in response to a request for an increase in storage capacity in a hard disk drive device, the density of magnetic recording has been increased. Along with this, the magnetic recording information area is miniaturized by extremely shortening the flying distance from the magnetic recording surface of the magnetic head. It is preferable that the size and shape of the glass substrate used for such a magnetic disk be manufactured with high accuracy as intended.

ガラス基板の寸法及び形状を精度高く作製するために、ガラス基板の表面を研削及び研磨を行う。ガラス基板の研削及び研磨の処理では、2つの定盤間に挟まれて研削あるいは研磨されるガラス基板を、研削あるいは研磨中保持するための板状の研削用あるいは研磨用キャリアが用いられる。このキャリアには、ガラス基板を保持するための保持孔が設けられている。
従来、このキャリアとして、機械的強度及びコストの点からガラス繊維等に樹脂を含浸させた繊維強化樹脂が広く用いられている。特に、ガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた層を複数層積層させた構成のキャリアが好適に用いられる。しかし、このキャリアでは、ガラス基板が研削あるいは研磨される他、キャリア自体も研削あるいは研磨とともに摩耗して行く。この摩耗は、定盤に固定砥粒を設け、ガラス板と固定砥粒との間にクーラントを供給しながら行う研削あるいは研磨の場合、大きい。このため、キャリアは、定期的に交換しなければならず、コストが増加する。また、摩耗によってキャリアから離脱した樹脂等の微粒子が、ガラス基板の主表面と擦れてガラス基板に微小欠陥を作る虞が高くなる。さらに、また、上記樹脂等の微粒子が、ガラス基板に強固に付着してガラス基板の汚染源になる虞が高くなる。
In order to manufacture the glass substrate with high accuracy in size and shape, the surface of the glass substrate is ground and polished. In the processing of grinding and polishing a glass substrate, a plate-like grinding or polishing carrier for holding a glass substrate sandwiched between two surface plates and being ground or polished during grinding or polishing is used. The carrier is provided with a holding hole for holding the glass substrate.
Conventionally, a fiber reinforced resin obtained by impregnating a glass fiber or the like with a resin has been widely used as the carrier in terms of mechanical strength and cost. In particular, a carrier having a configuration in which a plurality of layers in which glass fiber is impregnated with an epoxy resin is laminated is preferably used. However, in this carrier, the glass substrate is ground or polished, and the carrier itself is worn with grinding or polishing. This wear is large in the case of grinding or polishing performed by providing fixed abrasive grains on the surface plate and supplying coolant between the glass plate and the fixed abrasive grains. For this reason, the carrier must be periodically replaced, which increases costs. In addition, there is a high possibility that fine particles such as resin detached from the carrier due to wear rub against the main surface of the glass substrate to form minute defects in the glass substrate. Furthermore, there is a high possibility that the fine particles such as the resin adhere firmly to the glass substrate and become a contamination source of the glass substrate.

これに対して、研磨装置上盤と密着しにくく、ライントラブルによる被研磨物の不良を低減する被研磨物保持材が知られている(特許文献1)。具体的には、被研磨物保持材は、熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材1枚若しくは重ね合せた複数枚を加熱加圧成形した板状体である。そして板状体の少なくともその表面層を、フッ素樹脂粒子含有熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材で構成する。熱硬化性樹脂として、フェノール樹脂、エポキシ樹脂あるいはポリイミド等が用いられ、特にエポキシ樹脂が好適に用いられる。   On the other hand, an object holding material that is difficult to adhere to the upper plate of the polishing apparatus and reduces defects of the object due to line trouble is known (Patent Document 1). Specifically, the workpiece holding material is a plate-like body obtained by heating and press-molding one sheet-like fiber base material impregnated with a thermosetting resin or a plurality of superposed sheets. And at least the surface layer of the plate-like body is composed of a sheet-like fiber base material impregnated with a fluororesin particle-containing thermosetting resin. As the thermosetting resin, phenol resin, epoxy resin, polyimide, or the like is used, and epoxy resin is particularly preferably used.

また、シリコンウエハ研磨用のキャリアとして、キャリア本体の保持孔の内周に沿ってリング状の樹脂インサートを配置したものが知られている(特許文献2)。樹脂インサートとして、例えばアラミド樹脂が用いられる。   Also, a carrier for polishing a silicon wafer is known in which a ring-shaped resin insert is disposed along the inner periphery of a holding hole of a carrier body (Patent Document 2). For example, an aramid resin is used as the resin insert.

特開2002−103210号公報JP 2002-103210 A 特開2010−30016号公報JP 2010-30016 A

しかしながら、表面層を、フッ素樹脂粒子含有熱硬化性樹脂を含浸したシート状繊維基材で構成した非研磨物保持材をキャリアとして用いて、固定砥粒を定盤に設けて研削あるいは研磨を行った場合、従来より用いるガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた層を複数層積層させた構成のキャリアに対して、キャリアの摩耗速度を低下させることはできず、キャリアの寿命を延ばすことはできなかった。また、キャリア本体の保持孔の内周の部分のみならず、それ以外の部分、すなわちキャリアの面全体に亘ってアラミド樹脂の層を形成したキャリアを用いても、従来から用いるガラス繊維にエポキシ樹脂を含浸させた層を複数層積層させた構成のキャリアに対して、キャリアの寿命を伸ばすことはできなかった。   However, the surface layer is ground or polished by using a non-abrasive holding material composed of a sheet-like fiber base material impregnated with a thermosetting resin containing fluororesin particles as a carrier and providing fixed abrasive grains on a surface plate. In this case, the wear rate of the carrier cannot be reduced and the life of the carrier cannot be extended for a carrier having a structure in which a plurality of layers in which glass fiber used in the past is impregnated with an epoxy resin is laminated. It was. Moreover, even if a carrier in which an aramid resin layer is formed not only on the inner peripheral portion of the holding hole of the carrier body but also on other portions, that is, on the entire surface of the carrier, an epoxy resin is used for the glass fiber used conventionally The life of the carrier could not be extended with respect to the carrier having a structure in which a plurality of layers impregnated with bismuth was laminated.

そこで、本発明は、研削用あるいは研磨用キャリアにおいて、摩耗速度を低下させて、キャリアの寿命を長くすることができる、研削用あるいは研磨用キャリア及びこのキャリアを用いた基板の製造方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a grinding or polishing carrier and a method for manufacturing a substrate using the carrier, which can reduce the wear rate and extend the life of the carrier in a grinding or polishing carrier. For the purpose.

本願発明者は、上述した従来の問題を解決するために、鋭意検討したところ、クーラントあるいは研磨液がキャリアと定盤との間に介在するが、この介在するクーラントあるいは研磨液によってキャリアが定盤に張り付き易いか否かによって、摩耗速度に差が生じることを見出した。すなわち、キャリアが定盤に張り付き難いほど、キャリアと定盤との間の摩擦が発生し難く、その結果キャリアの摩耗が抑制されることを見出した。キャリアが定盤に張り付き難くするには、クーラントあるいは研磨液に対するキャリアの表層の親和性を小さくするほど有効であることも知見した。一般的に、クーラント及び研磨液の溶媒は水であるので、キャリアは撥水性を有することが好ましい。
さらに、キャリア表面に樹脂層を形成した場合、樹脂層の材料によって、研磨あるいは研削装置における定盤とキャリアとの間の摩擦力が異なることを知見した。そして、キャリア表面に熱可塑性樹脂を用いる場合、熱硬化性樹脂を用いる場合と比べて摩擦力が低くなることを知見した。
以上の知見より、本願発明者は、以下の発明を見出した。
The inventor of the present application has made extensive studies in order to solve the above-described conventional problems. As a result, coolant or polishing liquid is interposed between the carrier and the surface plate. It has been found that there is a difference in the wear rate depending on whether or not it easily sticks. That is, it has been found that the more difficult the carrier sticks to the surface plate, the less the friction between the carrier and the surface plate occurs, and as a result, the wear of the carrier is suppressed. It has also been found that reducing the affinity of the surface layer of the carrier for the coolant or the polishing liquid is effective for making the carrier difficult to stick to the surface plate. In general, since the solvent of the coolant and the polishing liquid is water, the carrier preferably has water repellency.
Furthermore, it has been found that when a resin layer is formed on the carrier surface, the frictional force between the surface plate and the carrier in the polishing or grinding apparatus differs depending on the material of the resin layer. And when using a thermoplastic resin for the carrier surface, it discovered that a frictional force became low compared with the case where a thermosetting resin is used.
Based on the above findings, the present inventors have found the following invention.

すなわち、本発明の一態様は、基板を保持するための保持穴を有する研削/研磨用キャリアであって、
前記研削/研磨用キャリアの主表面は、フッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の樹脂層で形成され
前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、芳香族ポリエーテルケトン、非晶ポリアリレート、ポリスチレン、ポリブチレンナフタレート、及び超高分子ポリエチレンからなる群から選択された少なくとも1種の樹脂である、ことを特徴とする研削/研磨用キャリアである。
That is, one embodiment of the present invention is a grinding / polishing carrier having a holding hole for holding a substrate,
The main surface of the grinding / polishing carrier is formed of a resin layer of a thermoplastic resin containing a fluororesin ,
The thermoplastic resin is at least one selected from the group consisting of polyamide, thermoplastic polyimide, polyamideimide, polyacetal, aromatic polyether ketone, amorphous polyarylate, polystyrene, polybutylene naphthalate, and ultrahigh molecular weight polyethylene. It is a carrier for grinding / polishing characterized by the above-mentioned resin .

また、本発明の別の態様も、基板を保持するための保持穴を有する研削/研磨用キャリアであって、前記研削/研磨用キャリアの主表面は、樹脂骨格中にフッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層で形成されていることを特徴とする研削/研磨用キャリアである。 Another aspect of the present invention is also a grinding / polishing carrier having a holding hole for holding a substrate, wherein the main surface of the grinding / polishing carrier is a heat in which fluorine is introduced into a resin skeleton. A grinding / polishing carrier characterized in that it is formed of a resin layer comprising a plastic resin composition.

前記2つの態様のキャリアにおいて、前記樹脂層の厚さは、前記研削/研磨用キャリアの全体の厚さの0.1%以上であることが好ましい。また、前記樹脂層の厚さは、前記研削/研磨用キャリアの全体の厚さの50%以下であることが好ましい。   In the carrier according to the two aspects, the thickness of the resin layer is preferably 0.1% or more of the total thickness of the carrier for grinding / polishing. The thickness of the resin layer is preferably 50% or less of the total thickness of the grinding / polishing carrier.

前記樹脂層の、研削中あるいは研磨中に用いるクーラントあるいは研磨液に対する接触角は、30度以上であることが好ましい。   The contact angle of the resin layer with respect to the coolant or polishing liquid used during grinding or polishing is preferably 30 degrees or more.

前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、及び超高分子ポリエチレンからなる群から選択された少なくとも1種の樹脂である、ことが好ましい。   The thermoplastic resin is preferably at least one resin selected from the group consisting of polyamide, thermoplastic polyimide, polyamideimide, and ultrahigh molecular weight polyethylene.

前記研削/研磨用キャリアは、基材に前記樹脂層が形成されており、前記基材は、樹脂を含浸したシート状の繊維基材を1層あるいは複数層積層して構成され、前記繊維基材の繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、液晶ポリマー繊維、ヘンプ繊維、バガス繊維、タルク繊維からなる群から選択された少なくとも1種の繊維である、ことが好ましい。   The grinding / polishing carrier has the resin layer formed on a base material, and the base material is formed by laminating one or more sheet-like fiber base materials impregnated with a resin, The fiber of the material is at least one selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, liquid crystal polymer fiber, hemp fiber, bagasse fiber, talc fiber It is preferable that the fiber is.

さらに、本発明の別の態様は、基板を製造する方法である。当該方法では、前記研削/研磨用キャリアと、2つの定盤を備えた研削用あるいは研磨用装置を用い、前記基板を前記2つの定盤で挟んで当該基板の主表面の研削または研磨を行う処理を含む、ことを特徴とする。 Furthermore, another aspect of the present invention is a method for manufacturing a substrate. In this method, the grinding / polishing carrier and the grinding or polishing apparatus provided with two surface plates are used , and the substrate is sandwiched between the two surface plates to grind or polish the main surface of the substrate. Including processing.

前記処理では、前記定盤の表面に設けられた固定砥粒により研削あるいは研磨が行われる、ことが好ましい。   In the treatment, it is preferable that grinding or polishing is performed with fixed abrasive grains provided on the surface of the surface plate.

前記処理時における前記定盤が前記ガラス基板を押圧する圧力は10〜200g/cm2である、ことが好ましい。
また、前記基板の製造方法では、前記基板として磁気ディスク用ガラス基板を用いることを特徴とすることも好ましい。
The pressure at which the surface plate presses the glass substrate during the treatment is preferably 10 to 200 g / cm 2 .
The substrate manufacturing method preferably uses a glass substrate for a magnetic disk as the substrate.

上述の研削用あるいは研磨用キャリア及びこのキャリアを用いた基板の製造方法では、摩耗速度を低下させて、キャリアの寿命を長くすることができる。   In the above-described grinding or polishing carrier and the substrate manufacturing method using this carrier, the wear rate can be reduced and the life of the carrier can be extended.

本実施形態のキャリアを用いる研削装置(両面研磨装置)の一例の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of an example of the grinding device (double-side polish apparatus) using the carrier of this embodiment. 図1に示す研削装置の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the grinding apparatus shown in FIG. 本実施形態のキャリアの一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the carrier of this embodiment.

以下、本発明の研削/研磨用キャリア及び基板の製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the grinding / polishing carrier and substrate manufacturing method of the present invention will be described in detail.

[研削装置/研磨装置]
本実施形態のキャリアを用いるガラス基板の研削装置及び研磨装置について図1及び図2を参照して説明する。図1は、研削装置(両面研磨装置)の分解斜視図である。図2は、研削装置の断面図である。研磨装置についても研磨装置と同様の構成を有するので、研磨装置の説明は省略する。
[Grinding device / Polishing device]
A glass substrate grinding apparatus and polishing apparatus using the carrier of this embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is an exploded perspective view of a grinding apparatus (double-side polishing apparatus). FIG. 2 is a sectional view of the grinding apparatus. Since the polishing apparatus has the same configuration as the polishing apparatus, description of the polishing apparatus is omitted.

図1に示すように、研削装置は、上下一対の定盤、すなわち上定盤40および下定盤60を有している。上定盤40および下定盤60の間に円環状のガラス基板Gが狭持され、上定盤40または下定盤60のいずれか一方、または、双方を移動操作することにより、ガラス基板Gと各定盤とを相対的に移動させることで、このガラス基板Gの両主表面を研削することができる。なお、ガラス基板と定盤との間には、研削液(クーラント)が供給される。以降、上定盤40及び下定盤60を総称して説明するとき、単に定盤という。   As shown in FIG. 1, the grinding apparatus has a pair of upper and lower surface plates, that is, an upper surface plate 40 and a lower surface plate 60. An annular glass substrate G is held between the upper surface plate 40 and the lower surface plate 60, and either one or both of the upper surface plate 40 and the lower surface plate 60 are moved to operate the glass substrate G and each By moving the surface plate relative to each other, both main surfaces of the glass substrate G can be ground. A grinding fluid (coolant) is supplied between the glass substrate and the surface plate. Hereinafter, when the upper surface plate 40 and the lower surface plate 60 are collectively described, they are simply referred to as a surface plate.

図1及び図2を参照して研削装置の構成をさらに具体的に説明する。
研削装置において、下定盤60の上面および上定盤40の底面には、多数の固定砥粒10が貼り付けられている。図1では、多数の固定砥粒10は便宜上シート状に記されている。固定砥粒10には、例えば、樹脂で固めたダイヤモンド粒子を用いることができる。
キャリア30は、円板状のガラス基板Gを2つの定盤で挟んでガラス基板Gの主表面を研削処理する際に、ガラス基板Gを保持するための保持穴を有する。具体的には、キャリア30は、外周部に設けられて太陽歯車61及び内歯車62に噛合する歯部31と、ガラス基板Gを収容し保持するための1または複数の保持穴32とを有する。太陽歯車61、外縁に設けられた内歯車62および円板状のキャリア30は全体として、中心軸CTRを中心とする遊星歯車機構を構成する。円板状のキャリア30は、内周側で太陽歯車61に噛合し、かつ外周側で内歯車62に噛合するともに、ガラス基板G(ワーク)を1または複数を収容し保持する。下定盤60上では、キャリア30が遊星歯車として自転しながら公転し、ガラス基板Gと下定盤60とが相対的に移動させられる。例えば、太陽歯車61がCCW(反時計回り)の方向に回転すれば、キャリア30はCW(時計回り)の方向に回転し、内歯車62はCCWの方向に回転する。その結果、下定盤60とガラス基板Gの間に相対運動が生じる。同様にして、ガラス基板Gと上定盤40とを相対的に移動させてもよい。
The configuration of the grinding apparatus will be described more specifically with reference to FIGS. 1 and 2.
In the grinding apparatus, a large number of fixed abrasive grains 10 are attached to the upper surface of the lower surface plate 60 and the bottom surface of the upper surface plate 40. In FIG. 1, a large number of fixed abrasive grains 10 are shown in a sheet shape for convenience. As the fixed abrasive 10, for example, diamond particles hardened with a resin can be used.
The carrier 30 has a holding hole for holding the glass substrate G when the disk-shaped glass substrate G is sandwiched between two surface plates and the main surface of the glass substrate G is ground. Specifically, the carrier 30 includes a tooth portion 31 provided on the outer peripheral portion and meshing with the sun gear 61 and the internal gear 62, and one or a plurality of holding holes 32 for receiving and holding the glass substrate G. . The sun gear 61, the internal gear 62 provided on the outer edge, and the disk-shaped carrier 30 constitute a planetary gear mechanism centered on the central axis CTR as a whole. The disc-shaped carrier 30 meshes with the sun gear 61 on the inner peripheral side and meshes with the internal gear 62 on the outer peripheral side, and accommodates and holds one or more glass substrates G (workpieces). On the lower surface plate 60, the carrier 30 revolves while rotating as a planetary gear, and the glass substrate G and the lower surface plate 60 are relatively moved. For example, if the sun gear 61 rotates in the CCW (counterclockwise) direction, the carrier 30 rotates in the CW (clockwise) direction, and the internal gear 62 rotates in the CCW direction. As a result, a relative motion occurs between the lower surface plate 60 and the glass substrate G. Similarly, the glass substrate G and the upper surface plate 40 may be moved relatively.

上記相対運動の動作中には、上定盤40がキャリア30に保持されたガラス基板Gに対して(つまり、鉛直方向に)所定の圧力で押圧し、これによりガラス基板Gに対して固定砥粒10が押圧される。また、図2に示すように、ポンプ(不図示)によってクーラントが、供給タンク71から1または複数の配管72を経由してガラス基板Gと固定砥粒10との間に供給される。   During the operation of the relative movement, the upper surface plate 40 is pressed against the glass substrate G held by the carrier 30 (that is, in the vertical direction) with a predetermined pressure, whereby the fixed abrasive is applied to the glass substrate G. The grain 10 is pressed. Further, as shown in FIG. 2, coolant is supplied between the glass substrate G and the fixed abrasive grains 10 from a supply tank 71 via one or a plurality of pipes 72 by a pump (not shown).

キャリア30の厚さは、ガラス板Gの厚さよりも薄いにもかかわらず、キャリア30は、上定盤40あるいは下定盤60に擦れて磨耗していることを本願発明者は見出している。
この理由は、以下のように考えられる。すなわち、キャリアと定盤との間にはクーラントが存在するため、一般的にキャリアは定盤に張り付きやすくなっている。また、キャリアはワークであるガラス基板より薄いため、しなりやすい。このような状態で、太陽歯車61及び内歯車62から加えられる外力によりキャリアを回転運動させようとすると、キャリアは部分的に僅かに波打ち、上定盤40あるいは下定盤60に接触し易くなるので、キャリアと定盤が擦れて磨耗する、と考えられる。なお、キャリアが定盤に貼付き易いほど摩擦力は強くなり、磨耗が激しくなると考えられる。
Although the thickness of the carrier 30 is smaller than the thickness of the glass plate G, the present inventor has found that the carrier 30 is worn by rubbing against the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60.
The reason is considered as follows. That is, since the coolant exists between the carrier and the surface plate, the carrier generally tends to stick to the surface plate. Further, since the carrier is thinner than the glass substrate that is the workpiece, it is easy to bend. In such a state, if the carrier is caused to rotate by an external force applied from the sun gear 61 and the internal gear 62, the carrier partially undulates and easily comes into contact with the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60. It is considered that the carrier and the surface plate are worn by rubbing. In addition, it is considered that the more easily the carrier is attached to the surface plate, the stronger the frictional force and the more the wear becomes.

このため、本実施形態のキャリア30については、上定盤40あるいは下定盤60に張り付き難くすること、万一、キャリア30が上定盤40あるいは下定盤60に張り付いても、張り付いた部分が解放される易くすること、さらに、上定盤40あるいは下定盤60に接触して擦れても、磨耗し難いこと、が望まれる。
このため、キャリア30の両側の主表面のそれぞれは、熱可塑性樹脂の骨格中に、フッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層で覆われている。あるいは、キャリア30の両側の主表面のそれぞれは、フッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の樹脂層で覆われている。なお、上述の熱可塑性樹脂の骨格中にフッ素が導入されるとは、樹脂の主鎖の部分に、あるいは、主鎖から派生した側鎖の部分に、フッ素が導入されることを含む。
For this reason, the carrier 30 of this embodiment is difficult to stick to the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60. Even if the carrier 30 sticks to the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60, the attached portion Is desired to be easily released, and further, it is difficult to be worn even if the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60 contacts and rubs.
Therefore, each of the main surfaces on both sides of the carrier 30 is covered with a resin layer made of a thermoplastic resin composition in which fluorine is introduced into the skeleton of the thermoplastic resin. Or each of the main surface of the both sides of the carrier 30 is covered with the resin layer of the thermoplastic resin containing a fluororesin. The introduction of fluorine into the skeleton of the above-described thermoplastic resin includes introduction of fluorine into a main chain portion of the resin or a side chain portion derived from the main chain.

図3は、キャリア30の断面図である。キャリア30は、5層からなり、両側の層は樹脂層30aである。すなわち、キャリア30は、基材の両側の面に樹脂層30aが形成されている。樹脂層30aは、熱可塑性樹脂の骨格中に、フッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物からなる層、あるいはフッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の層である。樹脂層30aで挟まれた内側の3層は、基材層30bである。基材は、樹脂を含浸したシート状の繊維基材を3層積層して構成されている。本実施形態の基材は、基材層30bを3層積層して構成されたものであるが、基材層30bは1層あるいは2層、4層、5層、6層、7層等であってもよい。   FIG. 3 is a cross-sectional view of the carrier 30. The carrier 30 consists of five layers, and the layers on both sides are resin layers 30a. That is, as for the carrier 30, the resin layer 30a is formed in the surface of the both sides of a base material. The resin layer 30a is a layer made of a thermoplastic resin composition in which fluorine is introduced into a skeleton of a thermoplastic resin, or a layer of a thermoplastic resin containing a fluororesin. The inner three layers sandwiched between the resin layers 30a are base material layers 30b. The base material is formed by laminating three layers of a sheet-like fiber base material impregnated with a resin. The base material of this embodiment is configured by laminating three base material layers 30b. The base material layer 30b is composed of one layer, two layers, four layers, five layers, six layers, seven layers, or the like. There may be.

ここで、研削に用いるクートラントは水を溶媒とした水溶液であるので、キャリア30の表面の樹脂層30aは撥水性を有する。このため、キャリア30と固定砥粒10との間には、凝集して丸くなった微小液滴が一様に分布するので、キャリア30が上定盤40あるいは下定盤60に張り付きにくい。万一、キャリア30が上定盤40あるいは下定盤60に張り付いても、張り付いた部分の面積は小さく、また、その周囲には微小液滴が介在しているので、解放され易い。このため、キャリア40の磨耗は低減される。樹脂層30aの、研削中のクーラント(あるいは研磨液)に対する接触角は、30度以上であることが、撥水性を発揮させる点で好ましい。
本実施形態のキャリア30の樹脂層30aには、フッ素を樹脂骨格中に導入した熱可塑性樹脂組成物あるいは熱可塑性樹脂が用いられる。これにより、後述する実施例及び比較例からわかるように、キャリア30はフッ素を樹脂骨格中に導入した熱硬化性樹脂組成物あるいは熱硬化性樹脂を用いた場合に比べて優れた対磨耗性を発揮する。この理由は、以下のように考えられる。定盤とキャリアは、ガラス基板の研削中、上述したように局所的に接触して摩擦熱が発生するが、熱可塑性樹脂を樹脂層30aに用いた本実施形態の場合、樹脂層30aの形成後であっても局所的に発生した摩擦熱により樹脂層30aの表面は可塑状態になり、この可塑状態となった部分は、発生した摩擦力に対して微小変形することで摩擦力が分散する。これに対して、熱硬化性樹脂は、硬化しているので、キャリア30の運動を妨げるような摩擦力を発生する。このため、キャリア30における磨耗量は、熱可塑性樹脂を用いる場合の方が、熱硬化性樹脂を用いる場合に比べて低減する。
Here, since the coultant used for grinding is an aqueous solution using water as a solvent, the resin layer 30a on the surface of the carrier 30 has water repellency. For this reason, since the microdroplets that have been agglomerated and rounded are uniformly distributed between the carrier 30 and the fixed abrasive grains 10, the carrier 30 is less likely to stick to the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60. Even if the carrier 30 is stuck to the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60, the area of the adhered portion is small, and since micro droplets are interposed around the area, the carrier 30 is easily released. For this reason, the wear of the carrier 40 is reduced. The contact angle of the resin layer 30a with respect to the coolant (or polishing liquid) during grinding is preferably 30 degrees or more from the viewpoint of exhibiting water repellency.
For the resin layer 30a of the carrier 30 of the present embodiment, a thermoplastic resin composition or a thermoplastic resin in which fluorine is introduced into the resin skeleton is used. Thereby, as can be seen from the examples and comparative examples described later, the carrier 30 has superior wear resistance compared to the case where a thermosetting resin composition or a thermosetting resin in which fluorine is introduced into the resin skeleton is used. Demonstrate. The reason is considered as follows. The surface plate and the carrier are locally contacted as described above during the grinding of the glass substrate to generate frictional heat. In the case of this embodiment using a thermoplastic resin for the resin layer 30a, the formation of the resin layer 30a is performed. Even after the surface, the surface of the resin layer 30a becomes plastic due to the locally generated frictional heat, and the plasticized portion is slightly deformed with respect to the generated frictional force to disperse the frictional force. . On the other hand, since the thermosetting resin is cured, a frictional force that prevents the movement of the carrier 30 is generated. For this reason, the amount of wear in the carrier 30 is reduced when the thermoplastic resin is used compared to when the thermosetting resin is used.

キャリア30の樹脂層30aに用いる熱可塑性樹脂は、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、芳香族ポリエーテルケトン、非晶ポリアリレート、ポリスチレン、ポリフェニレンスルファイド、ポリブチレンナフタレート、及び超高分子ポリエチレンからなる群から選択された少なくとも1種の樹脂であることが、上述した摩擦力を小さくする点で好ましい。この中でもポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミドあるいは超高分子ポリエチレンの樹脂が好適に用いられ、特に、ポリアミドあるいはポリアミドイミドの樹脂が好適に用いられる。この中でも、耐摩耗性のあるアラミド樹脂が上記熱可塑性樹脂として最適に用いられる。
また、フッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物として、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、PFA(テトラフルオロエチレン(C24)とパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体)、ETFE(テトラフルオロエチレン(C24)とエチレン(C24)の共重合体)等が挙げられ、その中でもポリテトラフルオロエチレンを用いることが、クーラントあるいは研磨液と親和させない点で好ましい。
熱可塑性樹脂に含有するフッ素樹脂としては、例えばポリテトラフルオロエチレン、ペルフルオロアルコキシフッ素樹脂、PFA、ETFE等が挙げられる。特に、撥水性付与の点で、ポリテトラフルオロエチレンが好適に用いられる。なお、フッ素樹脂の含有量は、1〜20wt%とすることが好ましい。
また、基材層30bにおける繊維基材の繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、液晶ポリマー繊維、ヘンプ繊維、バガス繊維、タルク繊維からなる群から選択された少なくとも1種の繊維であることが、キャリア30が破損することなく機械的強度を確保する点で好ましい。その中でもガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、あるいはポリエチレン繊維、を好適に用いることができる。特に好適には、ガラス繊維あるいはアラミド繊維を用いることができる。基材層30bに用いる樹脂は、エポキシ樹脂、アラミド樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。その中でも、アラミド樹脂を用いることが、剛性を確保する点で好ましい。
The thermoplastic resin used for the resin layer 30a of the carrier 30 is polyamide, thermoplastic polyimide, polyamideimide, polyacetal, aromatic polyetherketone, amorphous polyarylate, polystyrene, polyphenylene sulfide, polybutylene naphthalate, and ultra high polymer. The at least one resin selected from the group consisting of polyethylene is preferable from the viewpoint of reducing the frictional force described above. Among these, polyamide, thermoplastic polyimide, polyamideimide, or ultrahigh molecular weight polyethylene resin is preferably used, and in particular, polyamide or polyamideimide resin is preferably used. Among these, an aramid resin having wear resistance is optimally used as the thermoplastic resin.
Examples of the thermoplastic resin composition into which fluorine is introduced include polytetrafluoroethylene (PTFE), polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, PFA (tetrafluoroethylene (C 2 F 4 ), perfluoroalkoxyethylene, Copolymer), ETFE (copolymer of tetrafluoroethylene (C 2 F 4 ) and ethylene (C 2 H 4 )), etc. Among them, use of polytetrafluoroethylene is a coolant or polishing liquid. It is preferable in that it is not compatible with.
Examples of the fluororesin contained in the thermoplastic resin include polytetrafluoroethylene, perfluoroalkoxy fluororesin, PFA, ETFE and the like. In particular, polytetrafluoroethylene is preferably used in terms of imparting water repellency. In addition, it is preferable that content of a fluororesin shall be 1-20 wt%.
Further, the fibers of the fiber base material in the base material layer 30b are glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, liquid crystal polymer fiber, hemp fiber, bagasse fiber, talc fiber. It is preferable that at least one kind of fiber selected from the group consisting of the above group is used in order to ensure mechanical strength without damaging the carrier 30. Among these, glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, or polyethylene fiber can be preferably used. Particularly preferably, glass fiber or aramid fiber can be used. Examples of the resin used for the base material layer 30b include an epoxy resin, an aramid resin, and a phenol resin. Among these, it is preferable to use an aramid resin in terms of securing rigidity.

また、樹脂層30aの厚さは、キャリア30の全体の厚さの0.1%以上であることが好ましい。また、樹脂層30aの厚さは、キャリア30の全体の厚さの50%以下であることが好ましい。樹脂層30aの厚さがキャリア30の全体の厚さの0.1%未満である場合、キャリア30の機械的強度は向上するが、樹脂層30aの厚さが薄いため、磨耗によりキャリア30として用いることのできる寿命は短くなる虞れがある。樹脂層30aの厚さがキャリア30の全体の厚さの50%より大きい場合、基材層30bの厚さが薄くなるため、キャリア30の機械的強度が低下する虞れがある。   The thickness of the resin layer 30a is preferably 0.1% or more of the total thickness of the carrier 30. In addition, the thickness of the resin layer 30 a is preferably 50% or less of the total thickness of the carrier 30. When the thickness of the resin layer 30a is less than 0.1% of the total thickness of the carrier 30, the mechanical strength of the carrier 30 is improved. However, since the thickness of the resin layer 30a is thin, the carrier 30 is caused by wear. The lifetime that can be used may be shortened. When the thickness of the resin layer 30a is larger than 50% of the total thickness of the carrier 30, the thickness of the base material layer 30b is reduced, and the mechanical strength of the carrier 30 may be reduced.

図1,2に示す研削装置では、固定砥粒を上定盤40あるいは下定盤60に設けたものであるが、上定盤40あるいは下定盤60に研磨パッドを貼り付けて、ガラス基板Gと上定盤40あるいは下定盤60との間に研磨砥粒等を含み、水を溶媒とした水溶液からなるスラリーを供給してもよい。また、キャリア30は研削装置の他に、ガラス基板Gを研磨する研磨装置に用いることもできる。
このようなキャリア30を用いた研削装置さらには、この研削装置と略同様の構成をした研磨装置に用いて、以下に示すような磁気ディスク用ガラス基板の製造に好適に用いることができる。なお、研磨装置に用いる場合、上定盤40あるいは下定盤60に固定砥粒でなく研磨パッドが貼り付けられる。また、クーラントの代わりに、研磨砥粒を含んだ研磨液(スラリー)が用いられる。
1 and 2, the fixed abrasive is provided on the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60. A polishing pad is attached to the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60, and the glass substrate G and A slurry made of an aqueous solution containing abrasive grains or the like and containing water as a solvent may be supplied between the upper surface plate 40 and the lower surface plate 60. The carrier 30 can also be used in a polishing apparatus that polishes the glass substrate G in addition to the grinding apparatus.
The grinding device using such a carrier 30 can be suitably used for manufacturing a glass substrate for a magnetic disk as shown below by using it in a polishing device having a configuration substantially similar to that of this grinding device. When used in a polishing apparatus, a polishing pad is attached to the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60 instead of fixed abrasive grains. Further, a polishing liquid (slurry) containing abrasive grains is used instead of the coolant.

(磁気ディスク用ガラス基板の製造方法の説明)
本実施形態の製造方法では、まず、一対の主表面を有する板状の磁気ディスク用ガラス基板の素材となるガラスブランクの成形処理が行われる。次に、このガラスブランクの粗研削処理が行われる。この後、ガラスブランクに形状加工処理及び端面研磨処理が施される。この後、ガラスブランクから得られたガラス基板に固定砥粒を用いた精研削処理が行われる。この後、第1研磨処理、化学強化処理、及び、第2研磨処理がガラス基板に施される。なお、本実施形態では、上記流れで行うが、上記処理がある必要はなく、これらの処理は適宜行われなくてもよい。以下、各処理について、説明する。
(Description of manufacturing method of glass substrate for magnetic disk)
In the manufacturing method of the present embodiment, first, a glass blank that is a material for a plate-shaped magnetic disk glass substrate having a pair of main surfaces is formed. Next, the rough grinding process of this glass blank is performed. Thereafter, the glass blank is subjected to a shape processing treatment and an end surface polishing treatment. Then, the precise grinding process which uses a fixed abrasive for the glass substrate obtained from the glass blank is performed. Thereafter, a first polishing process, a chemical strengthening process, and a second polishing process are performed on the glass substrate. In the present embodiment, the above process is performed. However, the above process is not necessarily performed, and these processes may not be appropriately performed. Hereinafter, each process will be described.

(a)ガラスブランクの成形処理
ガラスブランクの成形では、例えばプレス成形法を用いることができる。プレス成形法により、円形状のガラスブランクを得ることができる。さらに、ダウンドロー法、リドロー法、フュージョン法などの公知の製造方法を用いて製造することができる。これらの公知の製造方法で作られた板状ガラスブランクに対し、適宜形状加工を行うことによって磁気ディスク用ガラス基板の元となる円板状のガラス基板が得られる。
(A) Glass blank molding process In the molding of a glass blank, for example, a press molding method can be used. A circular glass blank can be obtained by the press molding method. Furthermore, it can manufacture using well-known manufacturing methods, such as a downdraw method, a redraw method, and a fusion method. A disk-shaped glass substrate serving as a base of the magnetic disk glass substrate can be obtained by appropriately performing shape processing on the plate-shaped glass blanks produced by these known production methods.

(b)粗研削処理
粗研削処理では、具体的には、ガラスブランクを、周知の両面研削装置に装着される保持部材(キャリア)に設けられた保持孔内に保持しながらガラスブランクの両側の主表面の研削が行われる。この時、上記記載のキャリアを用いてもよい。研磨材として、例えば遊離砥粒が用いられる。粗研削処理では、ガラスブランクが目標とする板厚寸法及び主表面の平坦度に略近づくように研削される。なお、粗研削処理は、成形されたガラスブランクの寸法精度あるいは表面粗さに応じて行われるものであり、場合によっては行われなくてもよい。
(B) Rough grinding treatment In the rough grinding treatment, specifically, the glass blank is held on both sides of the glass blank while being held in holding holes provided in a holding member (carrier) mounted on a well-known double-side grinding apparatus. The main surface is ground. At this time, the carrier described above may be used. For example, loose abrasive grains are used as the abrasive. In the rough grinding process, the glass blank is ground so as to approximate the target plate thickness dimension and the flatness of the main surface. The rough grinding process is performed according to the dimensional accuracy or surface roughness of the molded glass blank, and may not be performed depending on the case.

(c)形状加工処理
次に、形状加工処理が行われる。形状加工処理では、ガラスブランクの成形処理後、公知の加工方法を用いて円孔を形成することにより、円孔があいた円盤形状のガラス基板を得る。その後、ガラス基板の端面の面取りを実施する。これにより、ガラス基板の端面には、主表面と直交している側壁面と、側壁面と主表面を繋ぐ面取り面(介在面)が形成される。
(C) Shape processing processing Next, shape processing processing is performed. In the shape processing, after forming the glass blank, a circular hole is formed using a known processing method to obtain a disk-shaped glass substrate having a circular hole. Thereafter, the end surface of the glass substrate is chamfered. Thereby, a side wall surface orthogonal to the main surface and a chamfered surface (intervening surface) connecting the side wall surface and the main surface are formed on the end surface of the glass substrate.

(d)端面研磨処理
次にガラス基板の端面研磨処理が行われる。端面研磨処理は、研磨ブラシとガラス基板の端面との間に遊離砥粒を含む研磨液を供給して研磨ブラシとガラス基板とを相対的に移動させることにより研磨を行う処理である。端面研磨では、ガラス基板の内周側端面及び外周側端面を研磨対象とし、内周側端面及び外周側端面を鏡面状態にする。
(D) End surface polishing treatment Next, an end surface polishing treatment of the glass substrate is performed. The end surface polishing process is a process for performing polishing by supplying a polishing liquid containing loose abrasive grains between the polishing brush and the end surface of the glass substrate and relatively moving the polishing brush and the glass substrate. In the end surface polishing, the inner peripheral side end surface and the outer peripheral side end surface of the glass substrate are to be polished, and the inner peripheral side end surface and the outer peripheral side end surface are in a mirror state.

(e)精研削処理
次に、ガラス基板の主表面に精研削処理が施される。具体的には、固定砥粒を貼り付けた定盤を用い、図1,2に示した両面研削装置を用いて、ガラス基板の主表面に対して研削を行う。具体的には、ガラス基板を、両面研削装置の保持部材であるキャリア30に設けられた保持穴32内に保持しながらガラス基板の両側の主表面の研削を行う。研削による取代量は、例えば10μm〜200μm程度である。このとき、上定盤40あるいは下定盤60がガラス基板Gを押圧する圧力は10〜200g/cm2であることが、研削を効果的に行う点で好ましい。両面研削装置は、上下一対の定盤(上定盤および下定盤)を有しており、上定盤及び下定盤の表面に例えばダイヤモンドの砥粒を含む固定砥粒が貼り付けられている。砥粒として例えば平均粒径が5μm〜50μmの砥粒が用いられる。なお、砥粒としては、ダイヤモンド等の粒子や、複数の粒子をガラス、セラミック、金属、または樹脂などのバインダーで固めた凝集体を用いることができる。そして、例えば、それらの砥粒を樹脂などの支持材を用いて固定したペレットをシートに貼り付けたものを固定砥粒とすることができる。このような上定盤及び下定盤の間にガラス基板が狭持される。そして、クーラントを供給しつつ、上定盤または下定盤のいずれか一方、または、双方を移動操作させることで、ガラス基板と各定盤とを相対的に移動させることにより、このガラス基板の両主表面を研削することができる。
本実施形態の研削処理では、固定砥粒を含んだ研削面とガラス基板の主表面とを接触させてガラス基板の主表面を研削するが、遊離砥粒を用いた研削を行ってもよい。
(E) Fine grinding process Next, a fine grinding process is performed on the main surface of the glass substrate. Specifically, grinding is performed on the main surface of the glass substrate using a double-side grinding apparatus shown in FIGS. Specifically, the main surfaces on both sides of the glass substrate are ground while holding the glass substrate in the holding hole 32 provided in the carrier 30 which is a holding member of the double-side grinding apparatus. The machining allowance by grinding is, for example, about 10 μm to 200 μm. At this time, the pressure with which the upper surface plate 40 or the lower surface plate 60 presses the glass substrate G is preferably 10 to 200 g / cm 2 from the viewpoint of effective grinding. The double-sided grinding apparatus has a pair of upper and lower surface plates (upper surface plate and lower surface plate), and fixed abrasive grains containing, for example, diamond abrasive particles are attached to the surfaces of the upper surface plate and the lower surface plate. As the abrasive grains, for example, abrasive grains having an average particle diameter of 5 μm to 50 μm are used. Note that as the abrasive grains, particles such as diamond or an aggregate obtained by solidifying a plurality of particles with a binder such as glass, ceramic, metal, or resin can be used. And, for example, a fixed abrasive can be obtained by sticking a pellet obtained by fixing these abrasive grains using a support material such as a resin to a sheet. The glass substrate is sandwiched between the upper surface plate and the lower surface plate. Then, while supplying the coolant, by moving either the upper surface plate or the lower surface plate, or both, the glass substrate and each surface plate are moved relatively to each other. The main surface can be ground.
In the grinding process of the present embodiment, the grinding surface containing the fixed abrasive and the main surface of the glass substrate are brought into contact with each other to grind the main surface of the glass substrate. However, grinding using loose abrasive grains may be performed.

(f)第1研磨処理
次に、ガラス基板の主表面に第1研磨処理が施される。具体的には、ガラス基板の外周側端面を、上述したキャリアを備える両面研削装置と同様の構成の両面研磨装置のキャリアに設けられた保持穴内に保持しながらガラス基板の両側の主表面の研磨が行われる。第1研磨処理は、遊離砥粒を用いて、定盤に貼り付けられた研磨パッドを用いる。第1研磨は、例えば固定砥粒による研削を行った場合に主表面に残留したクラックや歪みの除去、あるいは、結晶化処理により主表面に生じた微小な表面凹凸の除去をする。取代量を上記範囲内とすることで、主表面端部の形状が過度に落ち込んだり突出したりすることを防止しつつ、主表面の表面粗さ、例えば算術平均粗さRaを低減することができる。
第1研磨に用いる遊離砥粒は特に制限されないが、例えば、酸化セリウム砥粒、あるいはジルコニア砥粒などが用いられる。
研磨パッドの種類は特に制限されないが、例えば、硬質発泡ウレタン樹脂ポリッシャが用いられる。
(F) First polishing treatment Next, a first polishing treatment is performed on the main surface of the glass substrate. Specifically, polishing of the main surfaces on both sides of the glass substrate while holding the outer peripheral side end surface of the glass substrate in a holding hole provided in the carrier of the double-side polishing apparatus having the same configuration as the above-described double-side grinding apparatus including the carrier Is done. The first polishing process uses a polishing pad attached to a surface plate using loose abrasive grains. In the first polishing, for example, cracks and distortions remaining on the main surface when grinding with fixed abrasive grains is performed, or minute surface irregularities generated on the main surface by crystallization treatment are removed. By making the machining allowance within the above range, it is possible to reduce the surface roughness of the main surface, for example, the arithmetic average roughness Ra, while preventing the shape of the end portion of the main surface from excessively dropping or protruding. .
The free abrasive grains used for the first polishing are not particularly limited. For example, cerium oxide abrasive grains or zirconia abrasive grains are used.
Although the kind in particular of a polishing pad is not restrict | limited, For example, a hard foaming urethane resin polisher is used.

(g)化学強化処理
ガラス基板は適宜化学強化することができる。化学強化液として、例えば硝酸カリウム,硝酸ナトリウム、またはそれらの混合物を加熱して得られる溶融液を用いることができる。そして、ガラス基板を化学強化液に浸漬することによって、ガラス基板の表層にあるガラス組成中のリチウムイオンやナトリウムイオンが、それぞれ化学強化液中のイオン半径が相対的に大きいナトリウムイオンやカリウムイオンにそれぞれ置換されることで表層部分に圧縮応力層が形成され、ガラス基板が強化される。
化学強化処理を行うタイミングは、適宜決定することができるが、化学強化処理の後に研磨処理を行うようにすると、表面の平滑化とともに化学強化処理によってガラス基板の表面に固着した異物を取り除くことができるので特に好ましい。また、化学強化処理は、必要に応じて行われればよく、行われなくてもよい。
(G) Chemical strengthening treatment The glass substrate can be appropriately chemically strengthened. As the chemical strengthening liquid, for example, a molten liquid obtained by heating potassium nitrate, sodium nitrate, or a mixture thereof can be used. Then, by immersing the glass substrate in the chemical strengthening solution, lithium ions and sodium ions in the glass composition on the surface of the glass substrate are converted into sodium ions and potassium ions having relatively large ion radii in the chemical strengthening solution, respectively. By replacing each, a compressive stress layer is formed in the surface layer portion, and the glass substrate is strengthened.
The timing of performing the chemical strengthening treatment can be determined as appropriate. However, if the polishing treatment is performed after the chemical strengthening treatment, the foreign matter fixed to the surface of the glass substrate by the chemical strengthening treatment can be removed together with the smoothing of the surface. This is particularly preferable because it can be performed. Further, the chemical strengthening treatment may be performed as necessary, and may not be performed.

(h)第2研磨(鏡面研磨)処理
次に、化学強化処理後のガラス基板に第2研磨が施される。第2研磨は、主表面の鏡面研磨を目的とする。第2研磨においても、第1研磨に用いる両面研磨装置と同様の構成を有する両面研磨装置が用いられる。こうすることで主表面の端部の形状が過度に落ち込んだり突出したりすることを防止しつつ、主表面の粗さを低減することができる。第2研磨処理が第1研磨処理と異なる点は、遊離砥粒の種類が異なり及び粒子サイズが小さくなることと、研磨パッドの樹脂ポリッシャの硬度が軟らかくなることである。
(H) Second polishing (mirror polishing) treatment Next, the glass substrate after the chemical strengthening treatment is subjected to second polishing. The second polishing is intended for mirror polishing of the main surface. Also in the second polishing, a double-side polishing apparatus having the same configuration as the double-side polishing apparatus used for the first polishing is used. By doing so, it is possible to reduce the roughness of the main surface while preventing the shape of the end portion of the main surface from excessively dropping or protruding. The second polishing process is different from the first polishing process in that the kind of loose abrasive grains is different and the particle size is reduced, and the hardness of the resin polisher of the polishing pad is softened.

第2研磨処理に用いる遊離砥粒として、例えばコロイダルシリカ等の微粒子が用いられる。研磨されたガラス基板を洗浄することで、磁気ディスク用ガラス基板が得られる。
第2研磨処理は、必ずしも必須な処理ではないが、ガラス基板の主表面の表面凹凸のレベルをさらに良好なものとすることができる点で実施することが好ましい。このようにして、第2研磨の施されたガラス基板は磁気ディスク用ガラス基板となる。
As the free abrasive grains used for the second polishing treatment, for example, fine particles such as colloidal silica are used. By cleaning the polished glass substrate, a glass substrate for a magnetic disk can be obtained.
The second polishing process is not necessarily an essential process, but it is preferable that the second polishing process is performed in that the level of surface irregularities on the main surface of the glass substrate can be further improved. Thus, the glass substrate subjected to the second polishing becomes a glass substrate for a magnetic disk.

このように、本実施形態におけるキャリアの両側の主表面のそれぞれは、熱可塑性樹脂の骨格中に、フッ素が導入された熱可塑性樹脂組成物からなる樹脂層、あるいはフッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の樹脂層で覆われている。また、研削あるいは研磨に用いるクーラントあるいは研磨液は水を溶媒とした水溶液であるので、キャリアの表面の樹脂層は撥水性を有する。このため、上定盤及び下定盤と、キャリアとの間には、凝集して丸くなった微小液滴が一様に分布するので、キャリアが上定盤あるいは下定盤に張り付きにくい。キャリアが上定盤あるいは下定盤に張り付いても、張り付いた部分の面積は小さく、また、その周囲には微小液滴が介在しているので、解放され易い。このため、キャリアの磨耗は低減される。なお、樹脂層には、熱可塑性樹脂が用いられるので、樹脂層の形成後であっても局部的な摩擦熱により樹脂層の表面は可塑状態になるため、この可塑状態となった部分が、発生した摩擦力に対して微小変形することで摩擦力を分散させ、キャリアの運動を妨げるような摩擦力とはならない。これに対して、熱硬化性樹脂は、硬化しているので、キャリアの運動を妨げるような摩擦力を発生する。このため、キャリアにおける磨耗は、熱可塑性樹脂を用いる場合の方が、熱硬化性樹脂を用いる場合に比べて低減する。   Thus, each of the main surfaces on both sides of the carrier in the present embodiment is a resin layer made of a thermoplastic resin composition in which fluorine is introduced into the skeleton of the thermoplastic resin, or a thermoplastic resin containing a fluororesin. Covered with a resin layer. In addition, since the coolant or polishing liquid used for grinding or polishing is an aqueous solution using water as a solvent, the resin layer on the surface of the carrier has water repellency. For this reason, since the fine droplets which are aggregated and rounded are uniformly distributed between the upper surface plate and the lower surface plate and the carrier, the carrier hardly adheres to the upper surface plate or the lower surface plate. Even if the carrier sticks to the upper surface plate or the lower surface plate, the area of the attached portion is small, and since micro droplets are present around the area, the carrier is easily released. For this reason, the wear of the carrier is reduced. In addition, since a thermoplastic resin is used for the resin layer, the surface of the resin layer is in a plastic state due to local frictional heat even after the resin layer is formed. The frictional force is dispersed by minute deformation with respect to the generated frictional force, and the frictional force does not hinder the movement of the carrier. On the other hand, since the thermosetting resin is cured, it generates a frictional force that hinders the movement of the carrier. For this reason, the wear in the carrier is reduced when the thermoplastic resin is used compared to when the thermosetting resin is used.

[実施例、従来例、比較例]
本実施形態の効果を確認するために、種々のキャリアを作製してキャリアの磨耗量を調べた。加工対象の磁気ディスク用ガラス基板は、2.5インチサイズで板厚が0.8mmのガラス基板とした。
下記表1に示すキャリアを用いて、上述した(e)精研削処理を行った。キャリアの基材層は全体で5層とし、上下の表面層として樹脂層を2層形成する場合は基材層を3層とし、表面層がない場合は基材層を5層とした。いずれのキャリアも1層あたりの厚みは0.1mmとし、合計の板厚は0.5mmとした。なお、実施例1と比較例において、フッ素樹脂の含有量は、10wt%とした。
磨耗量は、ガラス基板の研削を所定回数行った後、キャリアの磨耗量を測定した。キャリアの磨耗量については、キャリアの厚さをキャリアの中心部および外周の2箇所で測定し、その平均値を、新品(未使用)時のキャリアの厚さから差し引いて求めた。
精研削処理では、上定盤40及び下定盤60に、ダイヤモンド粒子を樹脂で固めた固定砥粒を設けて、ガラス基板を押圧する圧力を150g/cm2となるように荷重を設定して研削を行った。
[Examples, conventional examples, comparative examples]
In order to confirm the effect of this embodiment, various carriers were produced and the amount of wear of the carriers was examined. The glass substrate for magnetic disk to be processed was a glass substrate having a size of 2.5 inches and a thickness of 0.8 mm.
Using the carrier shown in Table 1 below, the above-described (e) fine grinding treatment was performed. The base material layer of the carrier was 5 layers as a whole. When two resin layers were formed as upper and lower surface layers, the base material layer was 3 layers, and when there was no surface layer, the base material layer was 5 layers. In any carrier, the thickness per layer was 0.1 mm, and the total thickness was 0.5 mm. In Example 1 and the comparative example, the content of the fluororesin was 10 wt%.
The amount of abrasion was measured after the glass substrate was ground a predetermined number of times. The amount of carrier wear was determined by measuring the thickness of the carrier at two locations, the center and the outer periphery of the carrier, and subtracting the average value from the thickness of the carrier when it was new (unused).
In the fine grinding process, fixed abrasive grains in which diamond particles are hardened with resin are provided on the upper surface plate 40 and the lower surface plate 60, and the load is set so that the pressure for pressing the glass substrate is 150 g / cm 2. Went.

Figure 0006177603
Figure 0006177603

従来例2のキャリアの磨耗量を基準として、各例の磨耗量を指数化(相対比較)した。下記表2は磨耗量の結果を示す。   Based on the wear amount of the carrier of Conventional Example 2, the wear amount of each example was indexed (relative comparison). Table 2 below shows the results of the amount of wear.

Figure 0006177603
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表2より、実施例における磨耗量は従来例2、比較例に対して優れていることがわかる。なお、比較例と従来例1では、精研削処理中にキャリアに異音が発生し、長期間使用できない問題が生じた。
このように、本実施形態のキャリアは、摩耗量を低下させて、キャリアの寿命を長くすることができる。このため、磁気ディスク用ガラス基板における製造コストを抑えることができる。また、本実施形態のキャリアは撥水性を有するので、液滴によりキャリアが定盤に貼り付き難くなるので、例えば上定盤へのキャリアの貼りつきに伴ってガラス基板が上定盤に貼りつくことを防止できる。このため、研削あるいは研磨終了後、上定盤に貼りついたキャリアが下方に落下してガラス基板の主表面に傷等の不良欠陥をつくることを抑制できる。

From Table 2, it can be seen that the amount of wear in Example 1 is superior to Conventional Example 2 and Comparative Example. In the comparative example and the conventional example 1, abnormal noise was generated in the carrier during the precision grinding process, and there was a problem that it could not be used for a long time.
Thus, the carrier of this embodiment can reduce the amount of wear and extend the lifetime of the carrier. For this reason, the manufacturing cost in the glass substrate for magnetic discs can be held down. In addition, since the carrier according to the present embodiment has water repellency, it becomes difficult for the carrier to stick to the surface plate due to liquid droplets. For example, the glass substrate sticks to the upper surface plate as the carrier adheres to the upper surface plate. Can be prevented. For this reason, after grinding or polishing is completed, it is possible to suppress the carrier attached to the upper surface plate from dropping downward and creating defective defects such as scratches on the main surface of the glass substrate.

以上、本発明の研削/研磨用キャリア及び基板の製造方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態及び実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。   As described above, the grinding / polishing carrier and the substrate manufacturing method of the present invention have been described in detail. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various improvements and modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course, changes may be made.

10 固定砥粒
30 キャリア
31 歯部
32 保持穴
40 上定盤
60 下定盤
61 太陽歯車
62 内歯車
71 供給タンク
72 配管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fixed abrasive 30 Carrier 31 Teeth part 32 Holding hole 40 Upper surface plate 60 Lower surface plate 61 Sun gear 62 Internal gear 71 Supply tank 72 Piping

Claims (9)

基板を保持するための保持穴を有する研削/研磨用キャリアであって、
前記研削/研磨用キャリアの主表面は、フッ素樹脂を含有した熱可塑性樹脂の樹脂層で形成され
前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリアセタール、芳香族ポリエーテルケトン、非晶ポリアリレート、ポリスチレン、ポリブチレンナフタレート、及び超高分子ポリエチレンからなる群から選択された少なくとも1種の樹脂である、ことを特徴とする研削/研磨用キャリア。
A grinding / polishing carrier having a holding hole for holding a substrate,
The main surface of the grinding / polishing carrier is formed of a resin layer of a thermoplastic resin containing a fluororesin ,
The thermoplastic resin is at least one selected from the group consisting of polyamide, thermoplastic polyimide, polyamideimide, polyacetal, aromatic polyether ketone, amorphous polyarylate, polystyrene, polybutylene naphthalate, and ultrahigh molecular weight polyethylene. A grinding / polishing carrier characterized in that it is a resin .
前記樹脂層の厚さは、前記研削/研磨用キャリアの全体の厚さの0.1%以上である、請求項に記載の研削/研磨用キャリア。 The thickness of the resin layer, wherein at grinding / or 0.1% of the total thickness of the polishing carrier, grinding / polishing carrier according to claim 1. 前記樹脂層の、研削中あるいは研磨中に用いるクーラントあるいは研磨液に対する接触角は、30度以上である、請求項1または2に記載の研削/研磨用キャリア。 The grinding / polishing carrier according to claim 1 or 2 , wherein a contact angle of the resin layer with respect to a coolant or a polishing liquid used during grinding or polishing is 30 degrees or more. 前記研削/研磨用キャリアは、基材に前記樹脂層が形成されており、
前記基材は、樹脂を含浸したシート状の繊維基材を1層あるいは複数層積層して構成され、
前記繊維基材の繊維は、ガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール繊維、液晶ポリマー繊維、ヘンプ繊維、バガス繊維、タルク繊維からなる群から選択された少なくとも1種の繊維である、請求項1〜のいずれか1項に記載の研削/研磨用キャリア。
The grinding / polishing carrier has the resin layer formed on a substrate,
The base material is constituted by laminating one or more layers of a sheet-like fiber base material impregnated with a resin,
The fiber base fiber is selected from the group consisting of glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, polyethylene fiber, polypropylene fiber, polyparaphenylene benzobisoxazole fiber, liquid crystal polymer fiber, hemp fiber, bagasse fiber, talc fiber The carrier for grinding / polishing according to any one of claims 1 to 3 , wherein the carrier is at least one kind of fiber.
前記熱可塑性樹脂は、ポリアミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミドイミド、及び超高分子ポリエチレンからなる群から選択された少なくとも1種の樹脂である、請求項1〜4のいずれか1項に記載の研削/研磨用キャリア。The grinding / polishing of any one of claims 1 to 4, wherein the thermoplastic resin is at least one resin selected from the group consisting of polyamide, thermoplastic polyimide, polyamideimide, and ultra-high molecular weight polyethylene. Polishing carrier. 基板を製造する方法であって、
請求項1〜のいずれか1項に記載の研削/研磨用キャリアと、2つの定盤を備えた研削用あるいは研磨用装置を用い、前記基板を前記2つの定盤で挟んで当該基板の主表面の研削または研磨を行う処理を含む、ことを特徴とする基板の製造方法。
A method for manufacturing a substrate, comprising:
Using the grinding / polishing carrier according to any one of claims 1 to 5 and a grinding or polishing apparatus including two surface plates, the substrate is sandwiched between the two surface plates. A method for manufacturing a substrate, comprising a process of grinding or polishing a main surface.
前記処理では、前記定盤の表面に設けられた固定砥粒により研削あるいは研磨が行われる、請求項に記載の基板の製造方法。 The method for manufacturing a substrate according to claim 6 , wherein in the treatment, grinding or polishing is performed with fixed abrasive grains provided on a surface of the surface plate. 前記処理時における前記定盤が前記基板を押圧する圧力は10〜200g/cm2である、請求項またはに記載の基板の製造方法。 The pressure which the surface plate during the process presses the substrate is 10 to 200 g / cm 2, substrate manufacturing method according to claim 6 or 7. 請求項のいずれか1項に記載の基板の製造方法において、前記基板として磁気ディスク用ガラス基板を用いることを特徴とする基板の製造方法。 The method of manufacturing a substrate according to any one of claims 6-8, method of manufacturing a substrate, which comprises using the glass substrate for magnetic disks as the substrate.
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