JPH07285066A - 研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワーク保持部材の長寿命化を図る。 【構成】 下定盤１の研磨面３に対向する上定盤２にワ
ークＷを保持するワーク保持部材６をキャリア保持ピン
５で揺動可能に保持した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶用ガラス基板、反射
鏡、半導体ウェハー等のワークを平坦面に研磨する研磨
装置に関し、特にワークを保持するワーク保持部材の保
持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】フードプロセス、ダウンドロー法などの
方法で成形されたガラス基板から所定寸法に切断された
ガラス基板の表面には微小な凹凸が残っているので、そ
のまま液晶用ガラス基板として用いると、液晶表示ムラ
が生じたり、またガラス基板表面にＴＦＴ（薄膜トラン
ジスタ）等の薄膜素子を形成する場合は歩留りが低下す
る。そこで、従来からオスカー式研磨装置を用いてガラ
ス基板表面を研磨している。

【０００３】このオスカー式研磨装置は、図５に示すよ
うに上面に研磨布或いは研磨パッド等の研磨面を有する
下定盤１０１と、この下定盤１０１の上方に対向してガ
ラス板等のワークを保持する上定盤１０２とを備え、こ
の上定盤１０２を揺動アームの先端部に垂下した支軸の
下端部に回転自在に支持し、ワークを下定盤１０１の研
磨面に押し付けた状態で、研磨面に酸化セリウム等の研
磨材を含むスラリーを下定盤１０１の上方から供給しな
がら下定盤１０１を一定速度で回転させ、上定盤１０２
を下定盤１０１の回転に応じて自由回転しながら下定盤
１０１上で揺動させることで、研磨面をワークに均一に
接触せしめて均一な研磨を行うものである。

【０００４】この研磨装置のワークを保持する上定盤１
０２は、図６及び図７に示すように下面に発泡高分子体
からなるバッククロス１０３を粘着剤１０４にて固定
し、このバッククロス１０３の下面にワークを保持する
ための四角形状のリセス孔１０６が形成された織物充填
ベークライトからなるワーク保持部材１０５が接着剤１
０７にて接着されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の研磨装
置においては、ワークとワーク保持部材のリセス孔内周
面との隙間は狭いことが望ましいが、ワークやリセス孔
の加工精度、ワークの脱着などのために通常０．１〜
０．５ｍｍ程度の隙間が設けられている。そのため、四
角形のワークを研磨するとき、ワークはバッククロスと
ワークの摩擦力とリセス孔内縁とにより支持されている
が、上定盤の自転に伴ってワークとリセス孔内縁に隙間
があいた方向に研磨力が作用した時、バッククロスとの
摩擦力に研磨力が打ち勝って、ワークがリセス孔内を移
動し、リセス孔内周角部に大きな衝撃を与える。この衝
撃によってワーク保持部材５は、図８に示すようにワー
クが回転作用力を受ける方向のリセス孔１０６のコーナ
部１０８及びその近傍が損傷する。

【０００６】このワーク保持部材のリセス孔の損傷が進
むと、ワークとリセス孔との隙間が次第に増加してワー
ク保持部材の損傷が加速度的に進行し、研磨後のワーク
の品質が低下したり、研磨時にワークがワーク保持部材
に乗り上げ、リセス孔から飛出したりしてワークが損傷
し、研磨装置の定盤を傷つける等することがある。

【０００７】特に、液晶ディスプレイの大型化や加工能
率の点からワークサイズが大きくなる傾向にあり、これ
に伴って研磨時にワークに作用する力が大きくなり、ワ
ーク保持部材のリセス孔内周面角部に一層応力が集中し
て、ワーク保持部材の寿命が短くなる傾向にある。

【０００８】この場合、ワーク保持部材の材質としてと
して高強度、高硬度の金属等を用いれば、ワーク保持部
材自体の寿命を長くすることができるが、ワークである
ガラス等の縁部にチッピングが生じて、ワークに傷が発
生したり、ワークが破損したりする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明は、ワークを保持するワーク保持部材を定盤に
揺動可能に保持した。ここで、ワーク保持部材は他方の
定盤に取り付けられたピン部材にて保持し、またワーク
保持部材のピン孔をピン部材の径より大径に形成し、或
いはワーク保持部材のピン孔の周辺部に溝を形成するこ
とが可能である。

【００１０】

【作用】ワーク保持部材が揺動可能に保持されているの
で、ワークによる衝撃力がリセス孔内周面に作用したと
きにワーク保持部材が若干揺動して衝撃を吸収すること
により、リセス孔の損傷を抑制する。

【００１１】

【実施例】以下に本発明の実施例について添付図面を参
照して説明する。ここで、図１は本発明に係る研磨装置
の要部断面図、図２は同装置の上定盤の底面図、図３は
本発明の別実施例のワーク保持部材の底面図、図４は同
別実施例の要部断面図である。

【００１２】この研磨装置は、円盤状の下定盤１と、こ
の下定盤１の上方に、揺動アームの先端部に垂下した支
軸の下端部に回転自在に支持して、自転及び揺動可能に
対向配置した円盤状の上定盤２とを有し、下定盤１の上
面には研磨布又は研磨パッド等を貼付してなる研磨面３
を設け、上定盤２の下面にはポリウレタン製のバックク
ロス４を貼り付け、上定盤２の下面に固定したキャリア
保持ピン５を介してワーク保持部材６を保持し、ワーク
保持部材６には四角形のガラス板等のワークＷを保持す
るリセス孔７を形成している。

【００１３】上定盤２は、ワークＷとの接合面に充分な
平面度及び表面粗さを有し、研磨に際し充分な強度を有
する金属或はセラミックス等から形成される。この上定
盤２の下面に固定したキャリア保持ピン５の上定盤２か
らの突出し量はワーク保持部材６を保持するに最適な量
に調整されており、ピン５の下面は下定盤１の研磨面３
を傷つけないように平坦に加工されている。このピン５
は、ワーク保持部材６との衝突や摩擦に耐える金属、エ
ンジニアリングプラスチック等を用いている。また、ピ
ン５の下端部にはワーク保持部材６が落下しないように
鍔等（図示しない）が設けられる。尚、ピン５の本数や
形状は実施例に限定されない。

【００１４】ワーク保持部材６は円板状の織物充填ベー
クライトから形成され、このワーク保持部材６にはキャ
リア保持ピン５が挿通されるピン孔６ａが形成され、こ
のピン孔６ａの径をキャリア保持ピン５の径より大きく
形成してピン孔６ａ内周面とピン５外周面との間に隙間
が形成されるようにして、ワーク保持部材６を上定盤２
に対して若干揺動可能に保持している。尚、ワーク保持
部材６の材質は、充分な平面度を有するフェノール樹脂
積層板、硬質塩化ビニル板等の他、合成ゴム、エンジニ
アリングプラスチック等、耐衝撃性、靭性と耐摩耗性を
備えたものであればよい。

【００１５】以上のように構成した研磨装置において
は、上定盤２のワーク保持部材６のリセス孔７内にワー
クＷを保持した後、ワークＷを下定盤１の研磨面３に押
し付けた状態で、研磨面３に酸化セリウム等の研磨材を
含むスラリーを下定盤１の上方から供給しながら下定盤
１を一定速度で回転させると、上定盤２が下定盤１の回
転に応じて自由回転しながら下定盤１上で揺動して、ワ
ークＷの下面が研磨面３に均一に接触させられて均一に
研磨される。

【００１６】このとき、ワークＷが研磨時に下定盤１の
研磨面３から受ける回転力によってワークＷがリセス孔
７の角部に衝突するが、ワーク保持部材６は上定盤２に
対して若干揺動することができるので、衝撃力を受けた
時にワーク保持部材６が揺動して衝撃力を吸収緩和す
る。それによって、ワーク保持部材６のリセス孔７の角
部の損傷が抑制されて、ワーク保持部材６の寿命が長く
なる。

【００１７】また、ワーク保持部材６の損傷が進行した
場合には交換を必要とするが、ワーク保持部材６はキャ
リア保持ピン５にて保持されてバッククロス４に貼り付
けられていないので、損傷を受けたワーク保持部材６の
みを交換すれば良く、従来のようにバッククロスとワー
ク保持部材とを共に定盤から剥離し、定盤に付着してい
る接着剤等を洗浄し、再度バッククロスとワーク保持部
材とを貼り付けるというような熟練作業を必要としない
ので、作業が容易で短時間に行うことができ、バックク
ロスの交換も必要としないので、交換部品を少なくする
ことができる。しかも、ワークの形状や大きさが変更さ
れた場合などにも、ワーク保持部材６を簡単に交換する
ことができるようになる。

【００１８】更に、ワーク保持部材６のリセス孔７の損
傷部位は回転力が作用するリセス孔周縁角部の一辺であ
るので、ワーク保持部材６の寿命が尽きた場合に、ワー
ク保持部材６を裏返して損傷していない角部の一辺を使
用することができ、ワーク保持部材６を一層有効に使用
することができる。

【００１９】次に、図３及び図４に示す別実施例では、
上記実施例のワーク保持部材６のピン孔６ａをキャリア
保持ピン５の径と略同径に形成する代りに、このピン孔
６ａの周囲に溝９，９を形成して、ワーク保持部材６が
撓むことで揺動可能に保持して、ワーク保持部材６のリ
セス孔７に大きな衝撃力が作用する場合に、ワーク保持
部材６が溝９の部分で撓んで揺動することにより、衝撃
力を吸収緩和してワーク保持部材６の損傷を抑制し、寿
命を長くする。ここで、溝９はワーク保持部材６の厚み
方向に貫通するものに限らず多少の厚みを残したもので
もよい。

【００２０】尚、上記実施例では上定盤にワーク保持部
材を保持する例について説明したが、下定盤にワーク保
持部材を保持し、上定盤に研磨面を有する場合にも同様
に適用することができる。

【００２１】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
ワークを保持するワーク保持部材を定盤に揺動可能に保
持したので、ワークによる衝撃力がリセス孔内周面に作
用したときのその衝撃力を吸収緩和することができて、
ワーク保持部材の損傷を抑制することができ長寿命化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る研磨装置の要部断面図

【図２】同装置の上定盤の底面図

【図３】本発明の別実施例のワーク保持部材の底面図

【図４】同別実施例の要部断面図

【図５】従来のオスカー式研磨装置の説明図

【図６】同研磨装置の上定盤部の断面図

【図７】同研磨装置の上定盤の底面図

【図８】同研磨装置のワーク保持部材の損傷状態の説明
図

【符号の説明】 １…下定盤、２…上定盤、３…研磨面、４…バッククロ
ス、５…キャリア保持ピン、６…ワーク保持部材、７…
リセス孔、９…溝。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研磨面を有する一方の定盤と、この一方
   の定盤の研磨面に対向してワーク保持するリセス孔が形
   成されたワーク保持部材を有する他方の定盤とを備え、
   前記一方の定盤を回転させ、前記他方の定盤を揺動及び
   回転させながら前記ワークを前記研磨面に押し付けて研
   磨する研磨装置において、前記ワーク保持部材が前記他
   方の定盤に揺動可能に保持されていることを特徴とする
   研磨装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の研磨装置において、前
   記ワーク保持部材が他方の定盤に取り付けられたピン部
   材にて保持され、ワーク保持部材のピン孔がピン部材の
   径より大径に形成されていることを特徴とする研磨装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の研磨装置において、前
   記ワーク保持部材が他方の定盤に取り付けられたピン部
   材にて保持され、ワーク保持部材のピン孔の周辺部に溝
   が形成されていることを特徴とする研磨装置。