JPH11170165A - 基板の研磨方法及び基板保持具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】基板の研磨面に局部的な凹凸が発生することを
防止する。 【解決手段】片面研磨法において、バックパッドの下面
にバックパッド面上を自由に摺動可能に移動することが
出来る基板用孔部を有するリング状の外枠を設け、該外
枠の外周に外側への外枠の移動を制止する制止部材を設
け、加圧研磨する際に基板及び外枠を一体でバックパッ
ド面上を自由に摺動可能に移動させて、基板を研磨する
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶用ガラス等の
薄板基板を、片面研磨する際に用いる基板保持具基板の
研磨方法及び基板保持具に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶用ガラス等に用いられる薄板状の基
板は、超高精度の面平滑性が要求されており、例えば液
晶用ガラス基板の場合、通常のガラス板を製造するフロ
ート法や或いはダウンドロー法等の火造り法で製造され
たガラスでは、ガラス表面の凹凸や目に見えない小さな
傷、或いはウネリ等が存在しており、そのまま基板用と
して使用することは出来ない。従来、薄板ガラス等の薄
板状基板の面を改善する方法として、例えば基板の片面
を研磨する方法が用いられている。その従来の片面研磨
法は、例えば図２に示すように、上部定盤１１に取り付
けられたバックパッド１２の表面に、被研磨板である基
板１３のサイズより若干大きめの矩形の孔をあけたプラ
スチック製の外枠１４を接着剤により接着する。次に、
外枠１４の矩形の孔の部分のバックパッド１２の下面を
水で湿潤させ、さらに該孔に基板１３を嵌装し、バック
パッド下面に水の表面張力を応用して貼り付けたのち、
基板１３が取り付けられた上部定盤１１を、下方に設け
られた研磨盤（省略）に押圧し、研磨液を流しながら研
磨盤を回転させて基板の片面を研磨する方法が採用され
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述の従来の片面研磨
法においては、研磨後の基板表面に凹凸ムラが発生し、
製品規格外の表面平滑性となり、生産に支障を来すこと
があった。さらに基板のエッジにより、接着された外枠
の矩形の孔のコーナー部が損傷し、短い時間で該外枠を
交換せねばならなかった。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、鋭意研究し
た結果、研磨に用いるバックパッド表面の凹凸程度と研
磨後の基板の凹凸ムラとに相関関係があることを見い出
した。すなわち、従来の方法では、外枠がバックパッド
に接着固定されているために、基板とバックパッドはほ
ぼ同じ位置で接触した状態で研磨され、バックパッドに
存在する表面の凹凸により基板面にかかる研磨圧が異な
るため、研磨圧の高い部分は良く研磨され、逆に研磨圧
の低い部分は研磨され難いため研磨面にバックパッドの
凹凸に対応した凹凸が生じることが判明した。

【０００５】本発明は、以上のような従来の問題点に鑑
みてなしたものであり、研磨時に基板がバックパッド面
上を摺動可能に移動することが出来るように取り付ける
ことにより、該基板がバックパッド表面上を摺動回転す
るため、バックパッドの凹凸が基板の同じ位置と接触す
ることがなく、例えバックパッドに凹凸があっても基板
の研磨面にかかる圧は平均化され、均一な研磨が行われ
る。従って、従来問題とされた基板の研磨面の凹凸程度
が軽減され、より表面平滑性の良い高品質な基板が得ら
れる。

【０００６】すなわち本発明は、上部定盤の下面に発泡
弾性体のバックパッドを介して基板を保持し、上部定盤
で加圧しながら下方に設けた研磨盤を回転し基板の片面
を研磨する方法において、バックパッドの下面にバック
パッド面上を摺動可能に移動することができる基板用孔
部を有するリング状の外枠を設け、加圧研磨する際に該
基板用孔部に基板を嵌装し、研磨中に基板及び外枠を一
体でバックパッド面上を摺動可能に移動させて、基板を
研磨する基板の研磨方法に関する。

【０００７】さらに本発明は、上部定盤の下面に発泡弾
性体のバックパッドを介して基板が保持され、該基板の
下面が研磨盤により研磨される基板保持具において、該
バックパッドの下面に液体を介して吸着させてバックパ
ッド面上を摺動可能に移動することができる基板用孔部
を有するリング状の外枠と、該外枠の外周に外側への外
枠の移動を制止する制止部材とを組み合わせてなる基板
保持具に関する。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面に従って本発明の薄板
基板の研磨方法についての一実施例について説明する。
なお、本発明は、この実施例に限定されるものではな
い。

【０００９】図１で示すように、上部定盤１の下面には
プラスチック製の発泡弾性体よりなるバックパッド２が
接着剤により接着されており、該バックパッド２の下面
には中央部に基板用孔部３が穿孔されたリング状の外枠
４が水で吸着されており、さらにその周囲には、例えば
リング状の制止部材５が上部定盤１に接着剤にて固定さ
れている。基板（ガラス板）６は該孔部３に嵌装されて
研磨されるものであり、該基板用孔部３の大きさは基板
６の外形より少し大きい程度であり、該基板用孔部３に
基板６が嵌装された時には、基板６の外周と外枠４の内
周とが少し隙間が空いている状態が好ましい。

【００１０】バックパッド２は、研磨する際に上部定盤
１と研磨盤８で挟まれた基板６を保持するためのもので
あり、そのため連続気泡を有するプラスチック製の発泡
弾性体の構造のものが好ましく、且つある程度の強度、
耐久性を備えているものであれば使用可能であるが、特
にウレタン樹脂、アクリル樹脂等が好ましい。なお、上
部定盤１の下面にバックパッド２を装着するには、通常
の接着剤を用いても良いが、両面接着シートを用いるこ
とが、作業性の点で能率が良く好ましい。

【００１１】外枠４は、基板６の外形より若干大きい基
板用孔部３を有し、研磨する際には外枠４の下面が研磨
されないよう、その厚みは基板６の厚さより若干薄い盤
状のものであり、材質はプラスチックが好ましく、形状
は通常リング状である。また、基板用孔部３は基板６の
外形に合わせて通常矩形であるが、基板６の形状により
楕円等が可能であり、特に限定されるものではない。

【００１２】バックパッド２に基板６及び外枠４を取り
付ける方法は、バックパッドの下面を水で湿潤させ、そ
こへ外枠４を吸着させた後、基板６を基板用孔部３内に
嵌装し、同様に水の表面張力を利用して貼り付けること
が好ましいが、水に限定されるものではなく他の液体等
を用いても良い。このような方法でバックパッドに基板
及び外枠を液体の吸着力により保持させることにより、
研磨の際には外枠４及び基板６がバックパッド２の面を
自由に摺動可能に移動出来る。

【００１３】さらに、外枠４の外周には、例えば該外枠
４の外形より少し大きな外枠用孔部を形成するリング状
の制止部材５が設けられている。該制止部材５は図１の
ように上部定盤１に接着剤で固定されており、その下面
の位置は外枠４と同程度の高さとし、研磨の際には制止
部材５の下面が研磨されないようになっている。なお、
研磨盤８が上部定盤１に比べて小さく、研磨する場合に
研磨盤８の外周が制止部材５の内周に接触しない場合に
は、該制止部材の厚さを基板より厚くすることは構わな
い。なお該制止部材５を上部定盤１に取り付ける方法
は、接着剤に限定されるものではなく、ネジ等で固定し
ても良い。また、制止部材５は上部定盤１の外周側部に
接着してもよいし、上部定盤の下面中央部に上記の外枠
４及び基板６が嵌挿できる凹みを加工した形状にし、周
縁部を制止部材とする等特に限定されるものではない。
また、材質はプラスチックの他に金属等も使用すること
が出来る。

【００１４】制止部材５は、研磨の際に外枠４及び基板
６がバックパッド面上を自由に摺動するときに該外枠及
び基板が外側へ飛び出さないように制止する機能を有す
るものである。

【００１５】以上のように、基板保持具７は上部定盤
１、バックパッド２、外枠４及び制止部材５より構成さ
れている。一方、下部定盤９の上面にはウレタン樹脂製
の研磨盤８が一体に装着され、研磨する時には、研磨盤
８と一体となった下部定盤９を回転駆動させながら研磨
液を研磨盤８に供給する。続いて上部定盤１を基板６が
研磨盤８に接触するまで下方へ移動させた後、上部定盤
１をさらに下部定盤９上の研磨盤８に押圧することによ
り基板６は回転している表面粗さの荒い研磨盤８により
片面を研磨されるが、その際基板６とバックパド２の吸
着力は基板６と研磨盤８との吸着力より大きく、基板６
は研磨盤８の回転より遅い回転でバックパッドの下面上
を摺動しながらスムーズに研磨される。所定時間研磨の
後、上部定盤６を上方へ移動し、片面研磨された基板６
をバックパッド２より取外し、一枚の基板６の研磨は終
了する。研磨された基板６の表面は、局部的な凹凸はな
く非常に良好な平滑性を有する基板が得られた。

【００１６】研磨する時には研磨盤８は一定速度で駆動
・回転する機構とし、一方基板６が取り付けられた上部
定盤１はフリーになっており下部定盤９の回転に伴って
上部定盤１が回転する機構にするのが好ましい。なお、
上部定盤１も駆動・回転させても構わない。さらに、上
部定盤１は水平方向に揺動するようにすることも可能で
ある。また、外枠はフリーな状態として、外側への飛び
出しを制止部材で制止するようにする代わりに、外枠を
伝動機構に接続して回転させるようにすることも出来
る。

【００１７】以上のように、研磨中に外枠４及び基板６
がバックパッド２の面を自由に摺動可能に移動出来るよ
うな構成になっているので、基板６はバックパッド２の
同じ位置に接触保持されたままの状態で研磨されること
なく、常にバックパッド面の異なる位置と接触した状態
で研磨されるので、たとえバックパッド表面に凹凸が存
在しても、基板の研磨面にかかる圧は平均化され、均一
な研磨がおこなわれるので、研磨面はバックパッド表面
の凹凸の程度に係わらず、常に一定した表面平滑性の良
い面が得られる。さらに、研磨される時には外枠４及び
基板６は一体で摺動するため、該外枠の基板用孔部３の
コーナー部が基板によって損傷を受けることも全くな
く、長時間使用することが出来る利点がある。

【００１８】基板６は、主として液晶用ガラスを用いる
ことが出来るが、これに限定するものではなく、薄板状
の基板を片面研磨するものについては何でも用いること
が出来る。なお、ガラス基板の場合、ガラス板の板厚は
約０．３〜３.０ｍｍ程度であり、普通板ガラス、いわ
ゆるフロート板ガラスなどであり、クリアーをはじめ各
種の着色ガラス等が使用できることは言うまでもない。
また、ガラスの組成は、ソーダ石灰ガラス、アルミノシ
リケートガラス、硼珪酸ガラス等であるが、これらに限
定されないことは言うまでもない。

【００１９】

【発明の効果】本発明によれば、研磨後の基板の研磨面
が常に一定の平滑性の良い均質な面が得られるととも
に、外枠が基板のエッジで損傷を受けることなく、長時
間安定して使用することが出来、製品の品質向上、生産
性向上、コストダウン等に寄与できる顕著な効果を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いることができる片面研磨機の側面
図である。

【図２】従来の片面研磨機の基板保持具の側面図であ
る。

【符号の説明】

１、１１ 上部定盤 ２、１２ バックパッド ３ 基板用孔部 ４、１４ 外枠 ５ 制止部材 ６、１３ 基板 ７ 基板保持具 ８ 研磨盤 ９ 下部定盤

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部定盤の下面に発泡弾性体のバックパッ
   ドを介して基板を保持し、上部定盤で加圧しながら下方
   に設けた研磨盤を回転し基板の片面を研磨する方法にお
   いて、バックパッドの下面にバックパッド面上を摺動可
   能に移動することができる基板用孔部を有するリング状
   の外枠を設け、加圧研磨する際に該基板用孔部に基板を
   嵌装し、研磨中に基板及び外枠を一体でバックパッド面
   上を摺動可能に移動させて、基板を研磨することを特徴
   とする基板の研磨方法。
2. 【請求項２】上部定盤の下面に発泡弾性体のバックパッ
   ドを介して基板が保持され、該基板の下面が研磨盤によ
   り研磨される基板保持具において、該バックパッドの下
   面に液体を介して吸着させてバックパッド面上を摺動可
   能に移動することができる基板用孔部を有するリング状
   の外枠と、該外枠の外周に外側への外枠の移動を制止す
   る制止部材とを組み合わせてなることを特徴とする基板
   保持具。