JPH0894508A - 研磨パッド評価装置 - Google Patents
研磨パッド評価装置Info
- Publication number
- JPH0894508A JPH0894508A JP23465594A JP23465594A JPH0894508A JP H0894508 A JPH0894508 A JP H0894508A JP 23465594 A JP23465594 A JP 23465594A JP 23465594 A JP23465594 A JP 23465594A JP H0894508 A JPH0894508 A JP H0894508A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- indenter
- polishing pad
- polishing
- surface plate
- drag force
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 研磨パッドの簡単な粘弾性特性を評価できる
装置を提供する。 【構成】 被検査対象の研磨パッド１を貼付する定盤２
と、この定盤２上に対向配置した角柱または円柱状の第
１圧子３と、この第１圧子３の上面に形成された球状凹
部３aに対応する球状部４aが形成された第２圧子４を介
して第１圧子３を定盤２上面に一定速度で下降させる駆
動装置５と、第１圧子に対する抗力を検出ロードセル６
と、第１圧子３の押し込み量を検出するレーザ変位計７
とからなる研磨パッド評価装置である。
装置を提供する。 【構成】 被検査対象の研磨パッド１を貼付する定盤２
と、この定盤２上に対向配置した角柱または円柱状の第
１圧子３と、この第１圧子３の上面に形成された球状凹
部３aに対応する球状部４aが形成された第２圧子４を介
して第１圧子３を定盤２上面に一定速度で下降させる駆
動装置５と、第１圧子に対する抗力を検出ロードセル６
と、第１圧子３の押し込み量を検出するレーザ変位計７
とからなる研磨パッド評価装置である。
Description
【０００１】
【産業上に利用分野】本発明は研磨パッド（研磨布を含
む）の粘弾性特性を評価する研磨パッドの評価装置に関
し、特に液晶用ガラス基板を研磨する研磨パッドの粘弾
性特性の適否の判定に優れた評価装置に関する。
む）の粘弾性特性を評価する研磨パッドの評価装置に関
し、特に液晶用ガラス基板を研磨する研磨パッドの粘弾
性特性の適否の判定に優れた評価装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】フロート法、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
ることがある。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。この研磨装置で
使用される研磨パッドは、通常、発泡ポリウレタンで形
成されているが、この研磨パッドの粘弾性特性が研磨時
間に関する研磨効率および基板のキズに関する研磨品質
に大きく関与していることが知られている。
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
ることがある。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。この研磨装置で
使用される研磨パッドは、通常、発泡ポリウレタンで形
成されているが、この研磨パッドの粘弾性特性が研磨時
間に関する研磨効率および基板のキズに関する研磨品質
に大きく関与していることが知られている。
【０００３】従来、研磨パッドの粘弾性特性を試験する
方法として、ＪＩＳ−Ｌ１０９６に準拠した圧縮率およ
び圧縮弾性率を測定する方法がみられる。また一定荷重
をかけたときの変位の変化を測定する方式（実開平２−
５０５２、「精密機械」４９．Ｎｏ９（１９８３）１２
０９）がある。これらはいわゆるクリープ試験であり、
定荷重で変位変化を測定するものである。
方法として、ＪＩＳ−Ｌ１０９６に準拠した圧縮率およ
び圧縮弾性率を測定する方法がみられる。また一定荷重
をかけたときの変位の変化を測定する方式（実開平２−
５０５２、「精密機械」４９．Ｎｏ９（１９８３）１２
０９）がある。これらはいわゆるクリープ試験であり、
定荷重で変位変化を測定するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】これらの手法では、測
定対象となる変位が非常に小さく、数μｍから大きくて
せいぜい数十μｍであることから正確に精度良く測定す
るのが難しい。また、液晶用ガラス基板の研磨は一般的
な研磨と異なり、ガラス表面凹凸の凸部の選択研磨が要
求される事から、評価すべき研磨パッド特性値としては
定荷重での変位変化ではなく、定押し込みにおける抗力
変化であるため、従来の手法は適さない。
定対象となる変位が非常に小さく、数μｍから大きくて
せいぜい数十μｍであることから正確に精度良く測定す
るのが難しい。また、液晶用ガラス基板の研磨は一般的
な研磨と異なり、ガラス表面凹凸の凸部の選択研磨が要
求される事から、評価すべき研磨パッド特性値としては
定荷重での変位変化ではなく、定押し込みにおける抗力
変化であるため、従来の手法は適さない。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明は、研磨パッドを貼付する定盤上に超硬材料から
なる第１圧子を対向配置し、この第１圧子の上面に形成
された凹部に対応する凸部が形成された第２圧子を設
け、この第２圧子を介して第１圧子を定盤に貼付された
研磨パッドに一定量押し込んだときの抗力を検出する抗
力検出手段を設け抗力の経時変化を連続的にまたは断続
的に記録できるようにし、定押し込みで抗力変化を測定
する方式を採用した研磨パッド評価装置である。抗力変
化測定の場合、測定装置であるロードセルは微弱な変化
でも精度良く正確に感知し測定することができる。
本発明は、研磨パッドを貼付する定盤上に超硬材料から
なる第１圧子を対向配置し、この第１圧子の上面に形成
された凹部に対応する凸部が形成された第２圧子を設
け、この第２圧子を介して第１圧子を定盤に貼付された
研磨パッドに一定量押し込んだときの抗力を検出する抗
力検出手段を設け抗力の経時変化を連続的にまたは断続
的に記録できるようにし、定押し込みで抗力変化を測定
する方式を採用した研磨パッド評価装置である。抗力変
化測定の場合、測定装置であるロードセルは微弱な変化
でも精度良く正確に感知し測定することができる。
【０００６】
【作用】定盤の研磨パッドに対して第１圧子を押し込
み、停止保持したとき、その押し込みに対して、抗力が
発生するが、パッドの粘弾性的特性により抗力が緩和さ
れ、抗力は経時的に減少していく。このとき、パッドの
固有の粘弾性的特性の違いにより、抗力の緩和の度合い
と速度が異なるので、抗力の経時変化を検出測定するこ
とにより、研磨パッドの粘弾性的特性を評価することが
できる。
み、停止保持したとき、その押し込みに対して、抗力が
発生するが、パッドの粘弾性的特性により抗力が緩和さ
れ、抗力は経時的に減少していく。このとき、パッドの
固有の粘弾性的特性の違いにより、抗力の緩和の度合い
と速度が異なるので、抗力の経時変化を検出測定するこ
とにより、研磨パッドの粘弾性的特性を評価することが
できる。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づき説明する。図
１は本発明にかかるパッド評価装置の正面図、図２は同
装置の第１圧子および第２圧子を示す斜視図、図３は抗
力の経時変化の連続記録図である。
１は本発明にかかるパッド評価装置の正面図、図２は同
装置の第１圧子および第２圧子を示す斜視図、図３は抗
力の経時変化の連続記録図である。
【０００８】評価装置は、被検査対象の研磨パッド１を
貼付する定盤２と、この定盤２上に対向配置した例えば
一辺または直径１ｃｍ〜５ｃｍの超硬材料製の角柱また
は円柱状第１圧子３と、この第１圧子３の上面に形成さ
れた球状凹部３ａに対応する球状凸部４ａが形成された
第２圧子４を介して第１圧子３を定盤２上面に下降さ
せ、しかも一定位置で停止保持可能な駆動装置５と、第
１圧子３に対する抗力を検出する抗力検出手段であるロ
ードセル６とからなる。また、第１圧子３の押し込み量
を測定し制御できるように、押し込み量を検出する押し
込み量検出手段７（例えばレーザー変位計など）を具備
している。
貼付する定盤２と、この定盤２上に対向配置した例えば
一辺または直径１ｃｍ〜５ｃｍの超硬材料製の角柱また
は円柱状第１圧子３と、この第１圧子３の上面に形成さ
れた球状凹部３ａに対応する球状凸部４ａが形成された
第２圧子４を介して第１圧子３を定盤２上面に下降さ
せ、しかも一定位置で停止保持可能な駆動装置５と、第
１圧子３に対する抗力を検出する抗力検出手段であるロ
ードセル６とからなる。また、第１圧子３の押し込み量
を測定し制御できるように、押し込み量を検出する押し
込み量検出手段７（例えばレーザー変位計など）を具備
している。
【０００９】そして、第１圧子３は４本のスプリング８
を介して第２圧子４の下面につり下げ支持されこの状態
で第１圧子３の球状と凹部３ａの中心が第２圧子４の球
状凸部４ａの先端に軽く接するようになっている。
を介して第２圧子４の下面につり下げ支持されこの状態
で第１圧子３の球状と凹部３ａの中心が第２圧子４の球
状凸部４ａの先端に軽く接するようになっている。
【００１０】このように構成された評価装置を使用して
研磨パッド１の粘弾性特性を評価するには、定盤２上に
研磨パッド１の断片を貼付し、駆動装置５によって第２
圧子４および第１圧子３を下降させ、第１圧子３の下端
が研磨パッド１に接触し、少し押し込んだ位置で停止保
持し、ロードセル６にて測定する抗力の経時変化を記録
する。停止保持する位置は、押し込み量検出手段７によ
り、モニターし制御すれば、繰り返し精度の良い測定が
可能である。
研磨パッド１の粘弾性特性を評価するには、定盤２上に
研磨パッド１の断片を貼付し、駆動装置５によって第２
圧子４および第１圧子３を下降させ、第１圧子３の下端
が研磨パッド１に接触し、少し押し込んだ位置で停止保
持し、ロードセル６にて測定する抗力の経時変化を記録
する。停止保持する位置は、押し込み量検出手段７によ
り、モニターし制御すれば、繰り返し精度の良い測定が
可能である。
【００１１】このようにして、抗力の経時変化は図３の
ように記録される。この図から研磨パッドの粘弾性特性
の指標となるパラメータを抽出する方法をのべる。ま
ず、抗力が最大となる点を基準点とし、その時の抗力を
σmax、時間をＴmax とする。Ｔmax からある一定時
間、たとえば１０秒経過後の抗力をσ10とする。このと
きある一定時間とは任意に決める事ができる。抗力の最
大値σmax と最大を記録してから１０秒後の抗力σ10と
の比の逆数を研磨パッドの粘弾性特性の指標となるパラ
メータとして抽出する。これを応力緩和値と呼ぶことに
する。
ように記録される。この図から研磨パッドの粘弾性特性
の指標となるパラメータを抽出する方法をのべる。ま
ず、抗力が最大となる点を基準点とし、その時の抗力を
σmax、時間をＴmax とする。Ｔmax からある一定時
間、たとえば１０秒経過後の抗力をσ10とする。このと
きある一定時間とは任意に決める事ができる。抗力の最
大値σmax と最大を記録してから１０秒後の抗力σ10と
の比の逆数を研磨パッドの粘弾性特性の指標となるパラ
メータとして抽出する。これを応力緩和値と呼ぶことに
する。
【００１２】つぎに一定の厚み１．５ｍｍ厚で４種類の
研磨パッド（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）について、上記手法で求
めた応力緩和値、ＪＩＳ Ｌ−１０９６に基づく圧縮
率、圧縮弾性率、およびその研磨パッドを使用して所定
の表面平坦性を得るまでに要した研磨時間について測定
した結果を、表１およびこれをグラフ化したものを図４
に示す。
研磨パッド（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ）について、上記手法で求
めた応力緩和値、ＪＩＳ Ｌ−１０９６に基づく圧縮
率、圧縮弾性率、およびその研磨パッドを使用して所定
の表面平坦性を得るまでに要した研磨時間について測定
した結果を、表１およびこれをグラフ化したものを図４
に示す。
【００１３】
【表１】 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 応力緩和値 圧縮率 圧縮弾性率 研磨時間 −−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−− 研磨パッドＡ ０．６６ ４％ ８０％ ３分３０秒 研磨パッドＢ ０．５６ ４％ ８３％ ４分３０秒 研磨パッドＣ ０．６８ ３％ ８５％ ３分１０秒 研磨パッドＤ ０．５２ ４％ ７８％ ５分 ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ ＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝
【００１４】表１、図４からわかるように、ＪＩＳ Ｌ
−１０９６による圧縮率はパッド間の差はほとんどあら
われない。また、圧縮弾性率の場合、一部研磨時間と相
関がありそうであるが、逆転している部分もあり、十分
でない。それに対し、本発明による評価装置によれば、
研磨パッドと研磨時間との間に相関関係を見いだすこと
ができる。
−１０９６による圧縮率はパッド間の差はほとんどあら
われない。また、圧縮弾性率の場合、一部研磨時間と相
関がありそうであるが、逆転している部分もあり、十分
でない。それに対し、本発明による評価装置によれば、
研磨パッドと研磨時間との間に相関関係を見いだすこと
ができる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、定盤上に貼付した研磨
パッドの圧子を押し込み、ある位置で停止保持し、この
ときの抗力を検出し連続的または断続的に記録する。こ
の記録から、応力緩和値を抽出し、パッドの粘弾性特性
の指標とする。この指標は、凸部選択研磨を要求される
ＬＣＤガラス基板の研磨効率と良く対応し、ＬＣＤガラ
ス基板を研磨する研磨パッドの選択を容易にする。
パッドの圧子を押し込み、ある位置で停止保持し、この
ときの抗力を検出し連続的または断続的に記録する。こ
の記録から、応力緩和値を抽出し、パッドの粘弾性特性
の指標とする。この指標は、凸部選択研磨を要求される
ＬＣＤガラス基板の研磨効率と良く対応し、ＬＣＤガラ
ス基板を研磨する研磨パッドの選択を容易にする。
【図１】本発明にかかるパッドの評価装置の正面図。
【図２】同装置の第１圧子および第２圧子の斜視図。
【図３】抗力の経時変化を示すグラフ。
【図４】応力緩和値およびＪＩＳ Ｌ−１０９６の圧縮
率、圧縮弾性率と研磨時間との関係を示すグラフ。
率、圧縮弾性率と研磨時間との関係を示すグラフ。
１：研磨パッド ２：定盤 ３：第１圧子 ４：
第２圧子 ５：駆動装置 ６：ロードセル（抗力検出手段） ７：押し込み量検出手段（レーザ変位計）
第２圧子 ５：駆動装置 ６：ロードセル（抗力検出手段） ７：押し込み量検出手段（レーザ変位計）
Claims (1)
- 【請求項１】 研磨パッドの粘弾性特性を評価する研磨
パッド評価装置において、この評価装置は研磨パッドを
貼付する定盤と、この定盤上方に対向配置される第１圧
子と、この第１圧子上に設けられるとともに第１圧子上
面に形成した凹部に対応する凸部が形成された第２圧子
と、この第２圧子を介して前記第１圧子を前記定盤上に
貼付した研磨パッドに押し込んだときの前記第１圧子に
対する抗力を検出する検出手段と、押し込み量を一定に
保持したときの抗力の経時変化を記録する手段とを備え
たことを特徴とする研磨パッド評価装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23465594A JPH0894508A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 研磨パッド評価装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23465594A JPH0894508A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 研磨パッド評価装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0894508A true JPH0894508A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16974419
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23465594A Pending JPH0894508A (ja) | 1994-09-29 | 1994-09-29 | 研磨パッド評価装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0894508A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7089782B2 (en) | 2003-01-09 | 2006-08-15 | Applied Materials, Inc. | Polishing head test station |
| JP2009053107A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Hoya Corp | 粘弾性測定方法および粘弾性測定装置 |
| US7750657B2 (en) | 2007-03-15 | 2010-07-06 | Applied Materials Inc. | Polishing head testing with movable pedestal |
| CN109799138A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-05-24 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 抛光盘弹性模量和蠕变特性在位测量装置及测量方法 |
-
1994
- 1994-09-29 JP JP23465594A patent/JPH0894508A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7089782B2 (en) | 2003-01-09 | 2006-08-15 | Applied Materials, Inc. | Polishing head test station |
| US7750657B2 (en) | 2007-03-15 | 2010-07-06 | Applied Materials Inc. | Polishing head testing with movable pedestal |
| US8008941B2 (en) | 2007-03-15 | 2011-08-30 | Applied Materials, Inc. | Polishing head testing with movable pedestal |
| JP2009053107A (ja) * | 2007-08-28 | 2009-03-12 | Hoya Corp | 粘弾性測定方法および粘弾性測定装置 |
| CN109799138A (zh) * | 2019-02-20 | 2019-05-24 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 抛光盘弹性模量和蠕变特性在位测量装置及测量方法 |
| CN109799138B (zh) * | 2019-02-20 | 2023-09-22 | 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 | 抛光盘弹性模量和蠕变特性在位测量装置及测量方法 |
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