JPH106211A - 研磨パッドおよび板状材の研磨方法 - Google Patents

研磨パッドおよび板状材の研磨方法

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JPH106211A
JPH106211A JP16640596A JP16640596A JPH106211A JP H106211 A JPH106211 A JP H106211A JP 16640596 A JP16640596 A JP 16640596A JP 16640596 A JP16640596 A JP 16640596A JP H106211 A JPH106211 A JP H106211A
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JP
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polishing
plate
polishing pad
polymer sheet
sheet
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JP16640596A
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English (en)
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Toru Iseda
徹 伊勢田
Yoichi Ozawa
洋一 小沢
Hiroshi Kimura
宏 木村
Shigeyuki Ozawa
茂幸 小沢
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】研磨傷のつきにくい研磨パッドを得る。 【解決手段】板ガラス4を研磨するに際し、160℃以
上の融点を有するか、または、荷重4.6kg/cm2
における熱変形温度が150℃以上である高分子シート
1からなる研磨パッドを定盤5に両面粘着テープ6で貼
りつけて用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶ディスプレイ
用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、磁気ディス
ク用ガラス基板等板状材の表面を研磨するため研磨パッ
ドおよびそれを用いた板状材の研磨方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ガラス板等の板状材の表面を酸化セリウ
ムなどの遊離砥粒を含む研磨液を用いて研磨して平坦化
する場合、大きな平坦化効率を得るには、研磨速度を上
げること、および、少ない研磨量でガラス表面のうねり
を効率的に除去できるようにすることの2点が重要であ
る。
【0003】研磨速度を上げるには、ガラス−研磨パッ
ド間の相対速度を増すか、研磨圧力を上げればよい。少
ない研磨量でガラス表面のうねりを効率的に除去できる
ようにするためには、研磨パッドを堅くすることが効果
的である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、研磨速度を上
げ、しかも、堅い研磨パッドを使用して研磨を行うと、
ガラス表面に多くの深い傷やマイクロクラックが生じや
すい。このように、平坦化効率の向上と研磨面品質の確
保を両立させることは難しかった。
【0005】本発明の目的は、従来技術の前述の欠点の
解消にある。すなわち、研磨傷のつきにくい研磨パッド
を得ること、特に、板状材の平坦化効率と研磨品質とを
両立させうる研磨パッドおよび板状材の研磨方法を提供
することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、板状材の表面
を研磨するための研磨パッドであって、160℃以上の
融点を有するか、または、荷重4.6kg/cm2 にお
ける熱変形温度が150℃以上である高分子シートから
なることを特徴とする研磨パッドを提供する。このよう
な高分子シートからなる研磨パッドを板状材の研磨に用
いることによって、研磨傷を大幅に低減できる。なお、
本明細書において荷重4.6kg/cm2 における熱変
形温度とはASTM材料試験規格D648に基づくもの
を意味し、以下、単に熱変形温度という。
【0007】本発明の好ましい態様としては、上記高分
子シートは、ヤング率が0.5GPa以上であり、高分
子シートの表面の主要な領域に幅0.1〜2.0mmの
溝が溝幅の2〜10倍のピッチで形成されている。この
ような研磨パッドを板状材の研磨に用いることにより、
板状材の平坦化効率と研磨品質とを両立させうる。な
お、本明細書においてヤング率とはASTM材料試験規
格D638に基づくものを意味する。
【0008】また、本発明は、板状材の表面に、上記研
磨パッドを押圧して、間に遊離砥粒を供給しながら該研
磨パッドと板状材とを摺動し、研磨することを特徴とす
る板状材の研磨方法を提供する。本発明の好ましい態様
としては、軟質シートを介して板状材の裏面を固定保持
する。このような研磨方法を採用することによって、特
に、小さいうねりも効率よく平坦化できる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の研磨パッドを構成する高
分子シートは、160℃以上の融点を有するか、また
は、結晶性でなく明確な融点を持たない樹脂の場合は熱
変形温度が150℃以上である。好ましくは、190℃
以上の融点を有するか、または、熱変形温度が180℃
以上である。
【0010】すなわち、本発明者らは、このような研磨
パッドを用いることにより、研磨時に発生する傷を大幅
に低減し、ひいては、研磨速度を高めても傷が生じにく
くなることを発見し、本発明に至ったものである。
【0011】このような高分子シートの材料としては、
例えば、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテ
レフタレート、ナイロン6/6、芳香族共重合耐熱ポリ
アミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミド、ポ
リアミドイミド、ポリアセタール、ポリフェニレンオキ
シド、ポリエステルなどがある。
【0012】上記研磨パッドが研磨傷の低減に効果があ
ることの理由の詳細は明らかでないが、おおよそ以下の
ように推定される。
【0013】研磨傷発生の原因の一つが研磨パッドの耐
熱性の不足にあることを本発明者らは見いだした。すな
わち、特に、研磨速度が大きい条件では、研磨パッド表
面の温度が上昇するため、耐熱性の低い樹脂を研磨パッ
ドの材料として用いると、その表面が軟化または溶融す
る。この溶融した樹脂が研磨剤あるいは研磨粉と共にガ
ラス表面に付着し、剥離して粗大粒となりガラス表面を
傷つける。あるいは、パッド材料の軟化した微粉が接着
剤としてふるまい、研磨剤や研磨粉の粗大粒を生じてガ
ラス表面に深い傷を作ることも考えられる。
【0014】本発明の研磨パッドを構成する材料は、融
点が高いか、比較的高温まで変形しにくい。そのため、
高い研磨速度下で発熱量が増大しても、溶融したり著し
く軟化したりすることがなく、研磨剤や研磨粉の粗大粒
が生じにくい。このことが、本発明の研磨パッドで研磨
速度を高くしても傷が生じにくい理由であると推定され
る。
【0015】また、本発明の研磨パッドを構成する高分
子シートは、0.5GPa以上のヤング率を有する樹脂
からなることが好ましい。比較的に緩やかなうねりを効
率的に僅かの研磨量で除去できるからである。
【0016】研磨速度を上げるためには、高分子シート
の表面に溝を形成することが好ましい。この溝の幅を
0.1〜2mmとすることにより、研磨液の流れを良く
し、研磨速度を高いレベルに確保できる。さらに、溝の
ピッチを溝幅の2〜10倍とすることにより、研磨速度
を高いレベルに確保できる。この溝は、放射状や碁盤目
状に形成できる。溝の深さは、研磨液の流れを良くする
点から0.1mm以上とすることが望ましい。
【0017】また、研磨パッドを構成する高分子シート
の厚さについては、0.5〜10mm、特に1〜5mm
とすることが、溝加工を施す際に必要な剛性の点と、研
磨定盤に貼付け剥離する際に必要な柔軟性の点から望ま
しい。
【0018】高分子シートは、面内の厚さが不均一であ
ったり面内の平坦度が不充分な場合がある。その場合
は、表面を遊離砥粒によるラップ研磨あるいは砥石によ
る研削などの機械的手段を用いて平坦化したのち、研磨
パッドとして用いればよい。
【0019】以下、図面に従って本発明の研磨パッドを
用いた板状材の研磨方法について説明する。研磨パッド
である高分子シート1の表面には溝2が形成されてい
る。また、高分子シート1は、定盤5に両面粘着テープ
6を介して貼着されて、平坦に保持される。軟質シート
3はガラス板4の裏面を吸着、保持する。7はガラス板
4を保持するための枠である。
【0020】ガラス板4の裏面を軟質シート3で保持す
ることは、ガラス板表面の小さい周期の凹凸を効率的に
除去するのに効果がある。軟質シートは大きい周期の凹
凸の形状に応じて変形し、小さい周期の凹凸の形状に応
じて変形しないため、比較的小さいピッチのうねりがた
いらに伸ばされない状態でガラスが固定できるからであ
る。
【0021】軟質シート3の材料としては、軟質ゴム、
軟質の発泡ポリウレタン樹脂、発泡ポリエチレン樹脂、
または発泡なしの軟質ポリエチレン樹脂等が使用でき
る。軟質シート3の厚さは、0.5〜2mm、特には
0.8〜1.5mmとすることが、大きい周期の凹凸の
形状に応じて変形し、小さい周期の凹凸の形状に応じて
変形しないために望ましい。同様の理由により、軟質シ
ート3の硬さはJIS−S6050で規定される硬さ試
験(日本ゴム協会規格SRIS0101で規定される通
称「C硬度」)で80以下、特には40〜60、とされ
るのが好ましい。
【0022】図1のように、ガラス板4を高分子シート
1に押圧しながら、ガラス板4と高分子シート1との間
に遊離砥粒を供給しながら研磨パッドである高分子シー
ト1とガラス板4とを摺動することにより、高い平坦化
効率と高い研磨品質とを両立させた研磨ができる。
【0023】なお、図1では、板状材のうち、ガラス板
を研磨する場合について説明したが、他の脆性材料の研
磨に本発明を適用する場合は、各材料に適した、研磨圧
力や研磨スピード(すなわち定盤の回転速度)を選択す
ればよい。
【0024】
【実施例】厚さ2mmのナイロン6/6樹脂シート(ヤ
ング率1.2GPa、融点260℃)をオスカー式研磨
機の下定盤に両面粘着テープにて固定し、彫刻刀にて表
面に放射状に幅1mmの溝を、溝と溝のピッチが3〜6
mmとなるように形成した。また、厚さ2mmの軟質発
泡ポリウレタンシートと枠を設けた上定盤に、厚さ0.
7mm、300mm角の大きさのソーダライムシリカガ
ラス板を取り付けた。この状態で、ガラス板とポリウレ
タンシートとの間に平均粒径2μmの酸化セリウム砥粒
を含む研磨液を供給しながら面圧200g/cm2 で3
0秒間研磨を行った。研磨で除去された厚みは平均で1
μmであった。
【0025】加工前のガラス板表面には高低差0.4μ
m、周期10mm前後のうねりが存在していたが、この
加工後にはうねりの高低差は0.1μmを下回る値とな
り、しかも傷の目立たない良好な表面であった。
【0026】続いてこのガラス板を鏡面研磨するために
他のオスカー式研磨機にてスエード調の発泡ポリウレタ
ンパッドを用いて平均粒径1μmの酸化セリウム砥粒で
研磨した。研磨で除去された厚みは平均で0.5μmで
あり、傷、マイクロクラックとも認められないきわめて
良好な表面を得た。
【0027】一方、ナイロン6/6樹脂シートに代え
て、厚さ2mmのメタクリル樹脂シート(ヤング率3.
2GPa、熱変形温度107℃)を研磨パッドとして用
いて、同様にガラス板の研磨を行った。加工前のガラス
板表面には高低差0.4μm、周期10mm前後のうね
りが存在していたが、この加工後にはうねりの高低差は
0.1μmを下回る値となった。しかし、ガラス板の表
面には無数の筋状の欠点および傷が認められた。続いて
このガラス板を他のオスカー式研磨機にてスエード調の
発泡ポリウレタンパッドを用いて平均厚さで1μm研磨
したが、筋状欠点と傷の一部は除去できなかった。
【0028】研磨パッドを構成する高分子シートの材料
を変えて同様に行った他の例と上記例をまとめて表1に
示す。表1で、筋状欠点本数とは、鏡面研磨する前の1
枚あたりの筋状欠点の本数を示し、PBTとは、ポリブ
チレンテレフタレートを示す例4〜6の高分子シート材
料は非結晶質系のポリマーで明確な融点をもたない。例
1〜3は実施例、例4〜6は比較例である。融点または
熱変形温度が高くなるにしたがって、急激に傷の発生が
少なくなることがわかる。
【0029】
【表1】
【0030】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
研磨パッドとして、耐熱性の高い高分子シートを用いて
いるので、研磨速度を上げても、発生する傷や筋状欠点
が浅く、少ない。また、研磨パッドに研磨砥粒が目詰ま
りしないため、研磨パッドのドレッシングが不要とな
り、稼働率が向上する効果もある。
【0031】特に、ヤング率の高い高分子シートを研磨
パッドとして用いるとともに、その表面に溝を形成する
ことにより、短時間かつ少ない研磨加工量で、うねりが
少なく、傷や筋状欠点が浅く少ない板状材表面を研磨に
より作り出すことができ、大幅な品質の向上、生産量増
大およびコスト削減が実現できる。
【0032】さらに、裏面を軟質シートを介して固定保
持した板状材の表面を、上記の研磨パッドで研磨するこ
とによって、特に、小さいうねりも効率よく平坦化でき
る。比較的小さいピッチのうねりがたいらに伸ばされな
い状態でガラスが固定できるからである。
【0033】また、板状材の裏面を軟質シートを介して
固定保持することにより、ガラスが研磨中に滑ったり、
外れたり、浮き上がったりしないこと、研磨が終了して
板状材を取り出すときに容易であること、研磨材で板状
材の表面が汚れても、容易に清浄化できることなどの効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の断面図
【符号の説明】
1:高分子シート 2:溝 3:軟質シート 4:ガラス板 5:定盤 6:両面粘着テープ 7:枠
フロントページの続き (72)発明者 小沢 茂幸 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社中央研究所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】板状材の表面を研磨するための研磨パッド
    であって、160℃以上の融点を有するか、または、荷
    重4.6kg/cm2 における熱変形温度が150℃以
    上である高分子シートからなることを特徴とする研磨パ
    ッド。
  2. 【請求項2】前記高分子シートは、ヤング率が0.5G
    Pa以上であり、表面の主要な領域に幅0.1〜2.0
    mmの溝が溝幅の2〜10倍のピッチで形成されている
    請求項1記載の研磨パッド。
  3. 【請求項3】板状材の表面に、請求項1または2記載の
    研磨パッドを押圧して、間に遊離砥粒を供給しながら該
    研磨パッドと板状材とを摺動し、研磨することを特徴と
    する板状材の研磨方法。
  4. 【請求項4】軟質シートを介して板状材の裏面を固定保
    持する請求項3記載の板状材の研磨方法。
  5. 【請求項5】板状材がガラス板である請求項3または4
    記載の板状材の研磨方法。
JP16640596A 1996-06-26 1996-06-26 研磨パッドおよび板状材の研磨方法 Withdrawn JPH106211A (ja)

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