JPH11170168A - 高精度平滑平面加工方法 - Google Patents
高精度平滑平面加工方法Info
- Publication number
- JPH11170168A JPH11170168A JP34561097A JP34561097A JPH11170168A JP H11170168 A JPH11170168 A JP H11170168A JP 34561097 A JP34561097 A JP 34561097A JP 34561097 A JP34561097 A JP 34561097A JP H11170168 A JPH11170168 A JP H11170168A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- polisher
- polishing
- longitudinal direction
- cutout
- 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)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 縦横比の大きな、且つ長尺な長方形
の加工面を有する被加工面を、例えばラップ盤のような
研磨機を用いて、高精度な平面に研磨加工する時に、被
加工面に生じるうねり面形状の発生を防止する。 【解決方法】 研磨加工中に、被加工物に回転運動に
加えて、その長手方向に往復運動を行わせる。そして、
このために、必要な揺動幅だけ被加工物保持部の切り抜
き部の長さを長くした被加工物保持工具を使用する。
の加工面を有する被加工面を、例えばラップ盤のような
研磨機を用いて、高精度な平面に研磨加工する時に、被
加工面に生じるうねり面形状の発生を防止する。 【解決方法】 研磨加工中に、被加工物に回転運動に
加えて、その長手方向に往復運動を行わせる。そして、
このために、必要な揺動幅だけ被加工物保持部の切り抜
き部の長さを長くした被加工物保持工具を使用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体露光装置の
レチクル、ウェハステ−ジを高精度に位置制御するため
に用いられるレ−ザ−干渉測長器の反射鏡やシンクロト
ロン放射光用反射鏡のような、被加工面が長尺かつ幅狭
な長方形である平面光学素子の高精度平滑平面加工法に
関する。
レチクル、ウェハステ−ジを高精度に位置制御するため
に用いられるレ−ザ−干渉測長器の反射鏡やシンクロト
ロン放射光用反射鏡のような、被加工面が長尺かつ幅狭
な長方形である平面光学素子の高精度平滑平面加工法に
関する。
【０００２】
【従来技術】レ−ザ−干渉測長用反射鏡のような被加工
面が長方形で、長手方向と短手方向の寸法比が大、且つ
長尺である被加工物を高精度に平坦面加工するには、図
２のような高精度平面研磨装置を用いる方法がある。ま
ず、図２のように、回転テ−ブル３（鋳鉄もしくは石定
盤）の上に取りつけられた研磨用ポリシャ２（例えば、
ピッチやポリウレタンのパッド）の作業面に、ポリシャ
面の面精度を修正するポリシャ面修正用ツ−ル４と呼ば
れるリング状の工具（例えば、鋳鉄製リング）を押し当
て、この修正用ツ−ル４の位置を調整することにより、
ポリシャ作業面の平面度を制御し、研磨皿の役割をなす
ポリシャ作業面の面精度の修正、維持を行う。
面が長方形で、長手方向と短手方向の寸法比が大、且つ
長尺である被加工物を高精度に平坦面加工するには、図
２のような高精度平面研磨装置を用いる方法がある。ま
ず、図２のように、回転テ−ブル３（鋳鉄もしくは石定
盤）の上に取りつけられた研磨用ポリシャ２（例えば、
ピッチやポリウレタンのパッド）の作業面に、ポリシャ
面の面精度を修正するポリシャ面修正用ツ−ル４と呼ば
れるリング状の工具（例えば、鋳鉄製リング）を押し当
て、この修正用ツ−ル４の位置を調整することにより、
ポリシャ作業面の平面度を制御し、研磨皿の役割をなす
ポリシャ作業面の面精度の修正、維持を行う。
【０００３】被加工物１は図３のような被加工物の大き
さに合わせた切り抜き７をもつ被加工物保持冶工具５に
保持され、この保持具は回転自在になるように回転リン
グ６を介して保持され、被加工面はポリシャ作業面と研
磨剤を介して圧接されることになる。ここでポリシャ作
業面を有するテ−ブルを回転させ、さらに、図４のよう
に回転リング６を通じて保持冶工具５を回転させること
により被加工物１を回転させる。このようにして、被加
工面と微細砥粒を保持したポリシャ作業面が相対運動を
行うことにより、被加工面の除去加工が進行する。これ
により、高精度に面出しされたポリシャ作業面を被加工
面に転写する、いわゆる圧力転写加工がなされる。この
とき、テ−ブルとリングの回転数を同じにすると（同期
させると）、リング内のどの点においても、被加工面と
ポリシャ作業面の相対速度は一定となる。それゆえ、リ
ング内に被加工物を保持すれば、被加工面は「プレスト
ンの経験則」に基づき均等に摩耗されて、理想的な研磨
加工状態が実現すると考えられている。
さに合わせた切り抜き７をもつ被加工物保持冶工具５に
保持され、この保持具は回転自在になるように回転リン
グ６を介して保持され、被加工面はポリシャ作業面と研
磨剤を介して圧接されることになる。ここでポリシャ作
業面を有するテ−ブルを回転させ、さらに、図４のよう
に回転リング６を通じて保持冶工具５を回転させること
により被加工物１を回転させる。このようにして、被加
工面と微細砥粒を保持したポリシャ作業面が相対運動を
行うことにより、被加工面の除去加工が進行する。これ
により、高精度に面出しされたポリシャ作業面を被加工
面に転写する、いわゆる圧力転写加工がなされる。この
とき、テ−ブルとリングの回転数を同じにすると（同期
させると）、リング内のどの点においても、被加工面と
ポリシャ作業面の相対速度は一定となる。それゆえ、リ
ング内に被加工物を保持すれば、被加工面は「プレスト
ンの経験則」に基づき均等に摩耗されて、理想的な研磨
加工状態が実現すると考えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述の高精度
平面研磨装置を用いた加工方法では、被加工物に与えら
れる運動はリングを強制回転することによって与えられ
る回転運動のみであること、回転する被加工物上の各点
がそれぞれ異なるある一定の軌跡を持つこと、研磨液を
循環させるためにポリシャ作業面に設けられた溝構造に
起因する不連続部分がポリシャ作業面に存在すること、
ポリシャとの摩擦力等の外力による圧力分布のローカル
な不均一性、また装置の振動、などが要因となって、図
５に示すように、被加工物の長手方向にある一定の周期
を有する微小な凹凸面形状（以下単に、うねり、と記
す）が被加工面に発生するという問題があり、高精度平
滑平面を得る際の妨げとなっていた。
平面研磨装置を用いた加工方法では、被加工物に与えら
れる運動はリングを強制回転することによって与えられ
る回転運動のみであること、回転する被加工物上の各点
がそれぞれ異なるある一定の軌跡を持つこと、研磨液を
循環させるためにポリシャ作業面に設けられた溝構造に
起因する不連続部分がポリシャ作業面に存在すること、
ポリシャとの摩擦力等の外力による圧力分布のローカル
な不均一性、また装置の振動、などが要因となって、図
５に示すように、被加工物の長手方向にある一定の周期
を有する微小な凹凸面形状（以下単に、うねり、と記
す）が被加工面に発生するという問題があり、高精度平
滑平面を得る際の妨げとなっていた。
【０００５】上記のような加工面に存在する微小なうね
りは、例えばレ−ザ−干渉測長用ミラ−の場合、レ−ザ
−光の散乱の原因となり高精度計測、高精度位置決めに
対して大きな障害となっていた。本発明は、上記従来の
技術に存在する問題点を鑑みてなされたものであり、被
加工面上のうねりの発生を簡便にしかも効率よく防止
し、被加工物を高精度平滑平面に研磨加工する加工方法
を提供することを目的とする。
りは、例えばレ−ザ−干渉測長用ミラ−の場合、レ−ザ
−光の散乱の原因となり高精度計測、高精度位置決めに
対して大きな障害となっていた。本発明は、上記従来の
技術に存在する問題点を鑑みてなされたものであり、被
加工面上のうねりの発生を簡便にしかも効率よく防止
し、被加工物を高精度平滑平面に研磨加工する加工方法
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】本発明においては、第１
の手段として、回転テーブル上にポリシャをとり付け、
縦横比が大きい長方形の被加工物を被加工物保持工具の
切り抜き部に保持し、該被加工物保持工具を回転可能な
回転リングに保持し、該回転リングを該ポリシャ上に配
置して該ポリシャと被加工物を研磨剤を介して圧接し、
回転テーブル及び回転リングを回転させて被加工面を高
精度な平面に仕上げる研磨方法において、該回転リング
による回転運動に加えて該被加工物保持具工内で被加工
物を該長方形の長手方向に運動させながら研磨する事と
した。
の手段として、回転テーブル上にポリシャをとり付け、
縦横比が大きい長方形の被加工物を被加工物保持工具の
切り抜き部に保持し、該被加工物保持工具を回転可能な
回転リングに保持し、該回転リングを該ポリシャ上に配
置して該ポリシャと被加工物を研磨剤を介して圧接し、
回転テーブル及び回転リングを回転させて被加工面を高
精度な平面に仕上げる研磨方法において、該回転リング
による回転運動に加えて該被加工物保持具工内で被加工
物を該長方形の長手方向に運動させながら研磨する事と
した。
【０００７】第２の手段として、第１の手段において、
前記長方形の長手方向に往復運動する揺動幅が被加工物
の長手方向の寸法の１０分の１以上であるようにした。
第３の手段として、第１の手段において、前記切り抜き
部の長手方向の長さが被加工物の長手方向の長さの１．
１倍以上である被加工物保持工具を用いるようにした。
前記長方形の長手方向に往復運動する揺動幅が被加工物
の長手方向の寸法の１０分の１以上であるようにした。
第３の手段として、第１の手段において、前記切り抜き
部の長手方向の長さが被加工物の長手方向の長さの１．
１倍以上である被加工物保持工具を用いるようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の基本的な技術思想は、こ
の様なうねりと交差する方向に被加工物を運動（即ち、
被加工物の長手方向へ運動）させることにより表面に生
じたうねり形状を効率よく除去できることを見いだし、
従って加工工程中に長手方向に被加工物を運動させると
うねりの発生を防止できるいう点にある。
の様なうねりと交差する方向に被加工物を運動（即ち、
被加工物の長手方向へ運動）させることにより表面に生
じたうねり形状を効率よく除去できることを見いだし、
従って加工工程中に長手方向に被加工物を運動させると
うねりの発生を防止できるいう点にある。
【０００９】
【実施例】まず、図１を用いて被加工物３に対して、通
常の回転運動に新たに水平運動を加えた複合運動を与え
ることを可能にした加工物保持冶工具５’について説明
する。外径が研磨装置の回転リング６に合わせた円盤形
状をなし、材質にはアルミニウムなどの軽合金が用いら
れる。図３に示した従来の保持工具５と比較して、被加
工物の長さＬに加えて、うねりの除去、発生防止に必要
な揺動幅ａを持つ切り抜き部７’が加工されている点、
およびこの切り抜き部７’内を被加工物が精度良く水平
運動できるように、さらには切り抜き部７’の側面（研
磨用雇い）と被加工物１の間に生ずる摺動抵抗やそれに
起因する振動を低減して高精度平滑平面を得られるよう
に、リニアガイド８を取り付けている点が従来の被加工
物保持冶工具５と大きく異なる点である。この本発明の
被加工物保持冶工具５’に被加工物を保持し、前記高精
度平面研磨装置に取り付け、研磨加工を行う。従来技術
のように強制回転するリングに取り付けられた保持冶工
具により、被加工物は回転運動を与えられる。さらに、
ポリシャ作業面を有する回転テ−ブルを回転することに
より被加工物は遠心力および、ポリシャ作業面との間に
生じた摩擦力を受ける。これらの力の作用によって被加
工物は保持冶工具５’内に設けられた切り抜き部７’内
を往復するようになり、被加工面上に存在するうねりと
交差する方向（被加工物の長手方向）にリニアガイド８
に沿って水平運動（揺動運動）をする。例えば、リング
が毎分１回転するとき、被加工物は切り抜き部７’内を
毎分１往復することとなる。
常の回転運動に新たに水平運動を加えた複合運動を与え
ることを可能にした加工物保持冶工具５’について説明
する。外径が研磨装置の回転リング６に合わせた円盤形
状をなし、材質にはアルミニウムなどの軽合金が用いら
れる。図３に示した従来の保持工具５と比較して、被加
工物の長さＬに加えて、うねりの除去、発生防止に必要
な揺動幅ａを持つ切り抜き部７’が加工されている点、
およびこの切り抜き部７’内を被加工物が精度良く水平
運動できるように、さらには切り抜き部７’の側面（研
磨用雇い）と被加工物１の間に生ずる摺動抵抗やそれに
起因する振動を低減して高精度平滑平面を得られるよう
に、リニアガイド８を取り付けている点が従来の被加工
物保持冶工具５と大きく異なる点である。この本発明の
被加工物保持冶工具５’に被加工物を保持し、前記高精
度平面研磨装置に取り付け、研磨加工を行う。従来技術
のように強制回転するリングに取り付けられた保持冶工
具により、被加工物は回転運動を与えられる。さらに、
ポリシャ作業面を有する回転テ−ブルを回転することに
より被加工物は遠心力および、ポリシャ作業面との間に
生じた摩擦力を受ける。これらの力の作用によって被加
工物は保持冶工具５’内に設けられた切り抜き部７’内
を往復するようになり、被加工面上に存在するうねりと
交差する方向（被加工物の長手方向）にリニアガイド８
に沿って水平運動（揺動運動）をする。例えば、リング
が毎分１回転するとき、被加工物は切り抜き部７’内を
毎分１往復することとなる。
【００１０】この様な方法によりうねり発生防止のため
の実験を行った所、以下の様な実験事実を得た。うねり
を有する面よりうねりを除去するためには、うねりの波
長に対して揺動の幅が大きいほどうねりの除去効率が大
きいこと、しかし、うねり波長の２倍以上の揺動を与え
れば、実用的にはうねりが効率よく除去できることを実
験から確認した。またこのうねりの波長は研磨条件によ
り変化するが、往復運動の揺動振幅を被加工物の長手方
向の長さの１０分の１よりも大きくすると実質的にはう
ねりの発生を防止できた。
の実験を行った所、以下の様な実験事実を得た。うねり
を有する面よりうねりを除去するためには、うねりの波
長に対して揺動の幅が大きいほどうねりの除去効率が大
きいこと、しかし、うねり波長の２倍以上の揺動を与え
れば、実用的にはうねりが効率よく除去できることを実
験から確認した。またこのうねりの波長は研磨条件によ
り変化するが、往復運動の揺動振幅を被加工物の長手方
向の長さの１０分の１よりも大きくすると実質的にはう
ねりの発生を防止できた。
【００１１】なお、実際に研磨加工する際には、被加工
物の材質に合わせ、ポリシャの材質と研磨剤の種類を選
定する。例えば、ガラス系材料の場合には、ポリシャに
はピッチポリシャを、研磨剤には酸化セリウムを用いた
また、セラミックス材料の場合には、合成樹脂を研磨
用ポリシャに、微粒なダイヤモンド粉末を遊離砥粒に使
用することが考えられる。さらに、目的、用途にあわせ
て、他のポリシャ材料や鋳鉄製ラップ皿を使用すること
も考えられる。
物の材質に合わせ、ポリシャの材質と研磨剤の種類を選
定する。例えば、ガラス系材料の場合には、ポリシャに
はピッチポリシャを、研磨剤には酸化セリウムを用いた
また、セラミックス材料の場合には、合成樹脂を研磨
用ポリシャに、微粒なダイヤモンド粉末を遊離砥粒に使
用することが考えられる。さらに、目的、用途にあわせ
て、他のポリシャ材料や鋳鉄製ラップ皿を使用すること
も考えられる。
【００１２】なおまた、研磨剤としては、いずれも純水
中に研磨剤と少量の分散剤を加えた遊離砥粒を分散させ
たものを使用した。また、本実施例においては、被加工
物は従属運動をなすが、研磨用雇いに取り付けられた直
線運動軸受を利用して、例えば送りねじとモ−タを取り
付けることなどによって強制運動を与えることもでき
る。
中に研磨剤と少量の分散剤を加えた遊離砥粒を分散させ
たものを使用した。また、本実施例においては、被加工
物は従属運動をなすが、研磨用雇いに取り付けられた直
線運動軸受を利用して、例えば送りねじとモ−タを取り
付けることなどによって強制運動を与えることもでき
る。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、長尺の光
学材料等を研磨加工する際に、複合運動を与えることに
より被加工面上のうねり発生を効率よく防止し、高精度
平滑平面を得ることができる。
学材料等を研磨加工する際に、複合運動を与えることに
より被加工面上のうねり発生を効率よく防止し、高精度
平滑平面を得ることができる。
【図１】は、本発明の実施に使用する研磨用雇いの概略
平面図である。
平面図である。
【図２】は、高精度平面研磨装置の概略断面図である
【図３】は、従来の技術で使用される研磨用雇いの概略
平面図である。
平面図である。
【図４】は、図３の概略平面図である。
【図５】は、研磨加工部近傍を拡大した概略断面図であ
る。
る。
１・・・ 被加工物 ２ ・・・ 研磨用ポリシャ ３ ・・・ 回転テ−ブル ４・・・ ポリシャ面修正用ツ−ル ５ ・・・ 従来の被加工物保持冶工具 ５’・・・ 本発明の被加工物保持冶工具 ６ ・・・ 回転リング ７ ・・・ 従来の切り抜き部 ７’・・・ 本発明のの切り抜き部 ８ ・・・ リニアガイド
Claims (3)
- 【請求項１】 回転テーブル上にポリシャをとり付け、
縦横比が大きい長方形の被加工物を被加工物保持工具の
切り抜き部に保持し、該被加工物保持工具を回転可能な
回転リングに保持し、該回転リングを該ポリシャ上に配
置して該ポリシャと被加工物を研磨剤を介して圧接し、
回転テーブル及び回転リングを回転させて被加工面を高
精度な平面に仕上げる研磨方法であって、該回転リング
による回転運動に加えて該被加工物保持具工内で被加工
物を該長方形の長手方向に往復運動させながら研磨する
事を特徴とする高精度平滑平面加工方法。 - 【請求項２】 請求項１記載の研磨方法であって、前記
長方形の長手方向に往復運動する揺動幅が被加工物の長
手方向の寸法の１０分の１以上であることを特徴とする
研磨方法。 - 【請求項３】 請求項１記載の研磨方法であって、前記
切り抜き部の長手方向の長さが被加工物の長手方向の長
さの１．１倍以上である被加工物保持工具を用いること
を特徴とする研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34561097A JPH11170168A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 高精度平滑平面加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34561097A JPH11170168A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 高精度平滑平面加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11170168A true JPH11170168A (ja) | 1999-06-29 |
Family
ID=18377768
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34561097A Pending JPH11170168A (ja) | 1997-12-15 | 1997-12-15 | 高精度平滑平面加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11170168A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105269423A (zh) * | 2014-05-28 | 2016-01-27 | 株式会社迪思科 | 磨削装置和矩形基板的磨削方法 |
-
1997
- 1997-12-15 JP JP34561097A patent/JPH11170168A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105269423A (zh) * | 2014-05-28 | 2016-01-27 | 株式会社迪思科 | 磨削装置和矩形基板的磨削方法 |
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