專利名稱：研磨裝置、研磨刷及圓盤狀基板的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對例如磁記錄介質(zhì)用玻璃基板等圓盤狀基板的內(nèi)周進(jìn)行 研磨的研磨裝置等。
背景技術(shù)：
隨著作為記錄介質(zhì)的需要的提高，近年來，作為圓盤狀基板的盤基 板的制造開始活躍。作為該盤基板之一的磁盤基板，廣泛使用鋁基板和 玻璃基板。鋁基板在加工性高且廉價這點上有特長，另一方面，玻璃基 板在強(qiáng)度、表面的平滑性、平坦性優(yōu)良這點上有特長。特別是最近，盤 基板的小型化和高密度化的要求顯著增高，從而基板的表面粗糙度小且 可實現(xiàn)高密度化的玻璃基板的引人注目程度提高。
作為與這種磁盤基板的制造裝置有關(guān)的公報記載的現(xiàn)有技術(shù)，存在 對具有中心孔的玻璃盤的內(nèi)周面進(jìn)行研磨的技術(shù)(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。
在該專利文獻(xiàn)1中，將把玻璃盤層疊后的層疊玻璃盤設(shè)置成可繞中 心軸旋轉(zhuǎn)，并將繞軸具有無數(shù)刷毛的帶軸研磨刷插入層疊玻璃盤的中心 孔中。進(jìn)而，使該帶軸研磨刷一邊往復(fù)移動一邊向?qū)盈B玻璃盤的旋轉(zhuǎn)方 向的反方向旋轉(zhuǎn)，從而對層疊玻璃盤的內(nèi)周面進(jìn)行研磨。
此外，在專利文獻(xiàn)2中，提出了這樣的研磨方法通過將玻璃基板 浸漬到含有浮游磨粒的研磨液中，從而不會導(dǎo)致由液體用盡引起的研磨 不足和研磨不良。此外，在該專利文獻(xiàn)2中，公開了如下技術(shù)通過使 呈螺旋狀植設(shè)在旋轉(zhuǎn)軸上的刷毛旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行研磨，從而始終向被研磨面 循環(huán)供給新鮮的研磨液，提高研磨效率、再現(xiàn)性及精度。
在圖17中，表示現(xiàn)有的對圓盤狀基板的內(nèi)周面進(jìn)行研磨的方法的一例。
在圖17所示的研磨方法中，將圓盤狀基板IO在中心軸方向?qū)盈B多 張而構(gòu)成的層疊加工體501以軸向為縱向而安裝在未圖示的旋轉(zhuǎn)工作臺
上。在層疊加工體501的中心孔501A中，插入配置有上端連接到未圖示 的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動軸上的軸狀的研磨刷502。此外，在層疊加工體501的上側(cè)， 配置有供給含有磨粒的研磨液的噴嘴503。
進(jìn)而， 一邊從噴嘴503向?qū)盈B加工體501的上表面供給研磨液，一 邊使層疊加工體501旋轉(zhuǎn)，且使研磨刷502 —邊旋轉(zhuǎn)一邊在其軸向上往 復(fù)移動，來對層疊加工體501的中心孔501A的內(nèi)周面(即圓盤狀基板 IO的內(nèi)周面)進(jìn)行研磨。
研磨刷502的刷列具有預(yù)定間隔(刷間隙)且以預(yù)定間距呈螺旋狀 設(shè)在軸芯的周圍。由此，刷間隙也以與刷列相同的間距形成為螺旋狀。
在該圖17所示的研磨方法中，被供給到層疊加工體501的上表面的 研磨液在研磨作業(yè)中，如圖17中箭頭所示那樣流動而供給到研磨作業(yè)區(qū) 域(研磨刷502和層疊加工體501的內(nèi)周面之間)。即，研磨液流入層疊 加工體501的中心孔501A，通過研磨刷502的刷間隙到達(dá)研磨作業(yè)面。 而且，該研磨液借助于研磨刷502的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的刷間隙的螺旋作用而 向下部移動。進(jìn)而，最終從層疊加工體501的中心孔501A的下端向下側(cè) 排出。
專利文獻(xiàn)l:日本特開平11—33886號公報 專利文獻(xiàn)2:日本特開平11—221742號公報
這里，在上述那種現(xiàn)有的內(nèi)周面的研磨方法中，研磨效率因研磨刷 整體的剛性(刷硬度)不同而不同。
艮P，通過使用刷硬度高的研磨刷，可迅速地研磨。其結(jié)果是，可提 高作業(yè)效率，且可提高生產(chǎn)效率，有助于降低成本。另一方面，若研磨 刷的刷硬度過高，則研磨會產(chǎn)生偏差而導(dǎo)致加工精度下降。
因此，為了穩(wěn)定且高效地進(jìn)行高精度的研磨作業(yè)，需要使用沒有偏 差的適當(dāng)刷硬度的研磨刷。
但是，研磨刷的刷硬度不僅根據(jù)刷毛材料的材質(zhì)、線徑、長度等各 要素而變化，也根據(jù)捆扎刷毛材料的結(jié)構(gòu)而變化。因此，即使使用對例
如刷毛材料的材質(zhì)、線徑、長度進(jìn)行管理的刷，也會產(chǎn)生不能進(jìn)行穩(wěn)定 的研磨的情況。
此外，在上述那種現(xiàn)有的內(nèi)周面的研磨方法中，在作為研磨作業(yè)區(qū) 域的層疊加工體的上下方向上，難以均勻且充分地供給研磨液，因此存 在層疊加工體的上下方向上研磨不均勻的問題。
艮P，如上所述，在研磨作業(yè)中，被供給到層疊加工體的上表面的研 磨液從該上表面通過狹窄的刷間隙而到達(dá)研磨作業(yè)區(qū)域，并在進(jìn)行研磨 作業(yè)的同時逐漸向下方移動。因此，向研磨作業(yè)區(qū)域供給的研磨液的量 被限定且研磨液的供給部位僅為上表面，所以研磨所使用的研磨液的量 因?qū)盈B部位不同而大不相同。其結(jié)果是，內(nèi)周研磨的研磨狀態(tài)因?qū)盈B加 工體中的層疊部位不同而不同，對構(gòu)成層疊加工體的各圓盤狀基板難以 進(jìn)行偏差少且精度高的內(nèi)周研磨。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供可促進(jìn)研磨液向研磨作業(yè)區(qū)域的供給并可 在層疊加工體的層疊方向上均勻研磨的研磨裝置等。
此外，另一目的是提供可穩(wěn)定且高效地進(jìn)行高精度的研磨作業(yè)的研 磨刷。
本發(fā)明的研磨裝置對在中心部具有開孔的圓盤狀基板的內(nèi)周面進(jìn)行 研磨，其特征在于，該研磨裝置具備保持單元，其對將多張所述圓盤 狀基板層疊后的層疊加工體進(jìn)行保持；研磨刷，其插入所述層疊加工體 的所述圓盤狀基板的所述開孔中并旋轉(zhuǎn)；罩部件，其覆蓋所述層疊加工
體；以及研磨液流入單元，其使研磨液流入由所述罩部件覆蓋的所述層 疊加工體的所述圓盤狀基板的所述開孔中。
研磨裝置的特征在于，所述研磨刷具備軸芯；巻繞在所述軸芯上 的刷基體材料；和成束彎曲并安裝在所述刷基體材料上的刷毛材料，所 述刷毛材料以束的一端部側(cè)和另一端部側(cè)閉合的方式彎曲并安裝在所述 刷基體材料上。
研磨裝置的特征在于，所述保持單元在所安裝的所述圓盤狀基板間夾持導(dǎo)入體來保持所述層疊加工體，該導(dǎo)入體在中心具備開孔以及將該 開孔和外周部連通的連通部，所述研磨液流入單元使研磨液經(jīng)由所述連 通部流入所述層疊加工體的所述開孔。
研磨裝置的特征在于，所述罩部件形成為將研磨液沿所述層疊加工 體的外周面引導(dǎo)到所述導(dǎo)入體。
研磨裝置的特征在于，所述罩部件以與所述層疊加工體的外周面之 間具有預(yù)定的空隙的方式覆蓋該層疊加工體。
研磨裝置的特征在于，所述罩部件形成為圓筒狀，且在該圓筒狀的 一端附近具備研磨液的排出孔。
本發(fā)明的研磨裝置對在中心部具有開孔的圓盤狀基板的內(nèi)周面進(jìn)行 研磨，其特征在于，該研磨裝置具備保持單元，其對將多張所述圓盤 狀基板層疊后的層疊加工體進(jìn)行保持；研磨刷，其插入所述層疊加工體 的所述圓盤狀基板的所述開孔中并旋轉(zhuǎn)；以及研磨液流入單元，其使研 磨液流入所述層疊加工體的所述圓盤狀基板的所述開孔中，所述研磨刷 具備軸芯；巻繞在所述軸芯上的刷基體材料；和成束彎曲并安裝在所 述刷基體材料上的刷毛材料，所述刷毛材料以束的一端部側(cè)和另一端部 側(cè)閉合的方式彎曲并安裝在所述刷基體材料上。
研磨裝置的特征在于，所述研磨刷在所述刷毛材料的彎曲內(nèi)側(cè)具備 限制該刷毛材料的彎曲的芯材，所述刷基體材料將該芯材和該刷毛材料 巻入其中來安裝該刷毛材料。
本發(fā)明的研磨刷用于在中心部具有開孔的圓盤狀基板的研磨，其特 征在于，該研磨刷具備軸芯；巻繞在所述軸芯上的刷基體材料；和成 束彎曲并安裝在所述刷基體材料上的刷毛材料，所述刷毛材料以束的一 端部側(cè)和另一端部側(cè)閉合的方式彎曲并安裝在所述刷基體材料上。
研磨刷的特征在于，安裝有所述刷毛材料的所述刷基體材料呈螺旋 狀巻繞在所述軸芯上，該刷毛材料的所述一端部側(cè)及所述另一端部側(cè)從 該軸芯呈放射狀延伸。
研磨刷的特征在于，在所述刷毛材料的彎曲內(nèi)側(cè)還具備限制該刷毛 材料的彎曲的芯材，所述刷基體材料將所述芯材和所述刷毛材料巻入其 中來安裝該刷毛材料。
研磨刷的特征在于，所述刷毛材料的所述束的一端部側(cè)和另一端部 側(cè)在從由所述芯材限制的位置向該芯材的中心部集中的狀態(tài)下彎曲。
本發(fā)明的圓盤狀基板的制造方法對在中心部具有開孔的圓盤狀基板 的內(nèi)周面進(jìn)行研磨來制造圓盤狀基板，其特征在于，該圓盤狀基板的制 造方法具有下列工序?qū)⒍鄰堊鳛檠心ο蟮乃鰣A盤狀基板層疊后 的層疊加工體進(jìn)行保持的保持工序；利用罩部件覆蓋由所述保持工序保 持的所述層疊加工體的外周面的工序；以及在由所述罩部件覆蓋并通過 所述保持工序保持的所述層疊加工體的所述圓盤狀基板的所述開孔中插 入研磨刷并使該研磨刷旋轉(zhuǎn)，以使研磨液流入該開孔中而進(jìn)行研磨的研 磨工序。
圓盤狀基板的制造方法的特征在于，用于所述研磨工序的所述研磨 刷具備軸芯；巻繞在所述軸芯上的刷基體材料；和成束彎曲并安裝在 所述刷基體材料上的刷毛材料，所述刷毛材料以束的一端部側(cè)和另一端 部側(cè)閉合的方式彎曲并安裝在所述刷基體材料上。
圓盤狀基板的制造方法的特征在于，所述保持工序?qū)?dǎo)入體夾在所 安裝的所述圓盤狀基板間，該導(dǎo)入體在中心具備開孔以及將該開孔和外 周部連通的連通部，所述研磨工序使用所述罩部件，使研磨液經(jīng)由所述 導(dǎo)入體的所述連通部流入所述圓盤狀基板的所述開孔。
圓盤狀基板的制造方法的特征在于，所述保持工序?qū)⒃搱A盤狀基板 安裝在層疊并保持所述圓盤狀基板的基板保持架上。
根據(jù)如上那樣構(gòu)成的本發(fā)明，與不采用這些結(jié)構(gòu)的情況相比，可更 均勻地向研磨作業(yè)區(qū)域供給研磨液，并可抑制在層疊加工體的層疊方向 上的研磨的不均等。
此外，通過使用本發(fā)明的研磨刷，可對圓盤狀基板穩(wěn)定且高效率地 進(jìn)行研磨作業(yè)。
另外，根據(jù)本發(fā)明，與不采用這些結(jié)構(gòu)的情況相比，由于可穩(wěn)定且 高效地進(jìn)行高精度的研磨作業(yè)，所以可得到偏差少的適當(dāng)刷硬度的研磨 刷。


圖1A 圖1H是表示本實施方式所適用的圓盤狀基板(盤基板)的 制造工序的圖。
圖2是研磨裝置的外觀立體圖。
圖3是表示研磨機(jī)構(gòu)的縱剖面的圖。
圖4A是研磨機(jī)構(gòu)所使用的研磨刷的整體立體圖。
圖4B是表示研磨刷的制作過程的立體圖。
圖5是層疊加工體的整體立體圖。
圖6是表示圓盤狀基板的層疊過程的立體圖。
圖7A是表示夾裝在圓盤狀基板的層疊途中的研磨漿導(dǎo)入體的立體圖。
圖7B是研磨漿導(dǎo)入體的剖面圖。
圖8是說明向?qū)盈B加工體安裝罩的圖。
圖9是處于研磨作業(yè)狀態(tài)的層疊加工體的剖面圖。
圖IO是表示內(nèi)周研磨工序的流程的流程圖。
圖IIA是表示利用本申請的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研磨后的實驗結(jié)果的圖。
圖11B是表示利用比較例進(jìn)行研磨后的實驗結(jié)果的圖。
圖12是將研磨刷的軸向的一部分放大的剖面圖。
圖13A是沿圖4B的II一II線的上下顛倒進(jìn)行表示的放大剖面圖。
圖13B是圖13A的俯視圖。
圖14A與圖13A對應(yīng)，是表示作為現(xiàn)有技術(shù)的比較例的放大剖面圖。
圖14B是圖14A的俯視圖。
圖15A是刷硬度高的研磨刷的外觀圖。
圖15B是圖15A的刷列的放大圖。
圖16A是刷硬度低的現(xiàn)有研磨刷的外觀圖。
圖16B是圖16A所示的現(xiàn)有刷列的放大圖。
圖17是表示現(xiàn)有的對圓盤狀基板的內(nèi)周面進(jìn)行研磨的結(jié)構(gòu)的一例 的圖。
符號說明
IO圓盤狀基板；150研磨刷；151軸芯；152刷列；154刷毛材料；
154L、 154R毛端(端部)；155芯骨(芯材)；156基部金屬零件(刷基
體材料)。
具體實施例方式
下面，參照附圖來對本發(fā)明的實施方式詳細(xì)進(jìn)行說明。
圖1A 圖1H是表示本實施方式所適用的圓盤狀基板(盤基板)的 制造工序的圖。
在該制造工序中，首先，在圖1A所示的一次粗研磨(lap)工序中， 將圓盤狀基板(加工體)10的原材料載置于平臺21上，磨削圓盤狀基板 10的平面11。此時，在載置有圓盤狀基板10的平臺21的表面上分散并 嵌入例如金剛石的磨粒。接著，在圖1B所示的內(nèi)外周磨削工序中，用內(nèi) 周磨石22對設(shè)置在圓盤狀基板10的中心的開孔(hole) 12進(jìn)行磨削， 利用外周磨石23對圓盤狀基板10的外周13進(jìn)行磨削。此時，利用內(nèi)周 磨石22和外周磨石23夾著圓盤狀基板10的內(nèi)周面和外周面同時進(jìn)行加 工，由此易于確保內(nèi)徑和外徑的同軸度。而且，在圖1C所示的外周研磨 工序中，使用外周研磨用刷24研磨圓盤狀基板10的外周13。然后，在 圖1D所示的二次粗研磨工序中，將圓盤狀基板10載置于平臺21上，進(jìn) 一步磨削圓盤狀基板10的平面11。
接著，在圖1E所示的內(nèi)周研磨工序中，將研磨刷150插入圓盤狀基 板10的中心的開孔中，研磨圓盤狀基板10的開孔12。此時，使用滿足 預(yù)定條件的研磨刷150。 S卩，作為該內(nèi)周研磨工序的初始工序，具有研磨 刷150的檢查工序。對于該檢查工序，將在后面詳細(xì)描述。
然后，在圖1F所示的一次拋光工序中，將圓盤狀基板10載置于平 臺21上，磨光圓盤狀基板10的平面11。在此時的研磨中，作為例如無 紡布(研磨布)使用硬質(zhì)拋光器。進(jìn)而，在圖1G所示的二次拋光工序中， 進(jìn)行使用了軟質(zhì)拋光器的平面研磨。然后，在圖1H所示的最終清洗/檢 查工序中進(jìn)行清洗和檢查，制造圓盤狀基板(盤基板)10。
接著，對在上述內(nèi)周研磨工序中使用的研磨裝置進(jìn)行說明。
圖2是表示研磨裝置100的外觀的立體圖，圖3是表示研磨機(jī)構(gòu)110
的縱剖面(一部分)的圖。此外，在圖2中表示研磨機(jī)構(gòu)110的研磨頭 120位于上方的研磨作業(yè)前的準(zhǔn)備狀態(tài)，在圖3中表示研磨頭120下降后 的作業(yè)中的狀態(tài)。因此，圖2及圖3中的研磨頭120的位置不一致。
圖2及圖3所示的研磨裝置100安裝有由多張作為研磨對象部件的 圓盤狀基板10層疊而成的層疊加工體140 (在后面詳細(xì)描述)，對該層疊 加工體140進(jìn)行研磨作業(yè)。
研磨裝置100在基架101上具備并列的左右一對的研磨機(jī)構(gòu)IIOL、 IIOR。由此，可對兩組層疊加工體140同時進(jìn)行研磨作業(yè)。此外，左右 的研磨機(jī)構(gòu)110L、110R為相同的結(jié)構(gòu)，下面作為研磨機(jī)構(gòu)IIO進(jìn)行說明。
在基架101上配設(shè)有容納含有浮游磨粒的作為研磨液的研磨漿的研 磨漿罐102。此外，雖然未圖示，但設(shè)有循環(huán)驅(qū)動研磨漿罐102中容納的 研磨漿的泵和研磨裝置的控制裝置等。
研磨機(jī)構(gòu)110具備研磨頭120，其可在鉛直方向上移動地支撐在立 設(shè)于基架101的立柱111上；和配置在該研磨頭120的下側(cè)的旋轉(zhuǎn)工作 臺130。
研磨頭120具備卡盤121，該卡盤121把持后述的研磨刷150的一 端部并垂直地支撐該研磨刷150。該卡盤121由未圖示的電動機(jī)等驅(qū)動單 元旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。
下側(cè)開放的圓筒狀的罩122覆蓋卡盤121并進(jìn)一步下垂到預(yù)定高度 而設(shè)置在卡盤121的周圍。而且，在罩122的內(nèi)側(cè)，與卡盤121鄰接地 設(shè)有研磨漿供給噴嘴123。該研磨漿供給噴嘴123朝向安裝在旋轉(zhuǎn)工作臺 130上的層疊加工體140的上表面開口 。
研磨頭120設(shè)置為可沿支柱111鉛直地以預(yù)定的行程升降移動，由 未圖示的升降驅(qū)動單元來升降驅(qū)動。
旋轉(zhuǎn)工作臺130構(gòu)成為利用由預(yù)定直徑構(gòu)成的圓盤狀部件形成，在 其上表面可安裝層疊加工體140。該旋轉(zhuǎn)工作臺130配設(shè)于研磨頭120的 下側(cè)，由未圖示的電動機(jī)等驅(qū)動單元按預(yù)定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。旋轉(zhuǎn)工作
臺130在其中央形成有預(yù)定直徑的開口 131，在其內(nèi)部與旋轉(zhuǎn)工作臺130 獨立地設(shè)有支撐軸承132。該支撐軸承132將研磨刷150的前端支撐為可 以旋轉(zhuǎn)。
此外，以覆蓋該旋轉(zhuǎn)工作臺130的周圍及下側(cè)的方式設(shè)有上方開口 的有底圓筒狀的研磨漿接收器133。另外，在研磨漿接收器133的上側(cè)設(shè) 有上下開口的圓筒狀的罩134。在該罩134的正面?zhèn)?，可開閉地設(shè)有門 135。
在研磨頭120上設(shè)置的研磨漿供給噴嘴123和在旋轉(zhuǎn)工作臺130上 設(shè)置的研磨漿接收器133分別與在基架101上設(shè)置的研磨漿罐102通過 未圖示的配管連接。進(jìn)而，將研磨槳罐102的內(nèi)部容納的研磨漿向研磨 漿供給噴嘴123供給，將研磨漿接收器133所接收的研磨漿回收到研磨 漿罐102中。即，研磨漿從研磨漿罐102向研磨漿供給噴嘴123循環(huán)并 從研磨槳接收器133向研磨漿罐102循環(huán)。
如圖3所示，這種研磨機(jī)構(gòu)110將層疊加工體140支撐在旋轉(zhuǎn)工作 臺130的上表面，將研磨刷150的上端支撐在研磨頭120的卡盤121上。 該研磨刷150使用在后面詳述的檢查工序中合格的產(chǎn)品。
而且，通過研磨頭120的下降將研磨刷150插入層疊加工體140的 中心孔141中(刷插入工序)，并使研磨刷150的下端成為支撐于支撐軸 承132上的狀態(tài)。在該狀態(tài)下，從研磨漿供給噴嘴123噴出研磨漿并向 層疊加工體140的上表面供給，且使旋轉(zhuǎn)工作臺130 (層疊加工體140) 旋轉(zhuǎn)，并且使研磨刷150 —邊旋轉(zhuǎn)一邊在其軸向(上下方向)上以預(yù)定 的行程往復(fù)移動。由此，對層疊加工體140的中心孔141的內(nèi)周面(圓 盤狀基板10的內(nèi)周面)進(jìn)行研磨(研磨工序)。在本實施方式中，層疊 加工體140(旋轉(zhuǎn)工作臺130)的旋轉(zhuǎn)方向設(shè)定為從上側(cè)觀察圍繞逆時針， 研磨刷150的旋轉(zhuǎn)方向與之相反，設(shè)定為從上側(cè)觀察圍繞順時針。
此外，在本實施方式中，相對于層疊加工體140，以覆蓋圓盤狀基 板10層疊的部位的方式安裝罩300，來進(jìn)行研磨作業(yè)。
圖4A是研磨機(jī)構(gòu)110所使用的研磨刷150的整體立體圖，圖4B是 表示研磨刷150的制作過程的立體圖。
如圖4A、圖4B所示，研磨刷150在利用不銹合金鋼等形成的由預(yù) 定直徑構(gòu)成的軸芯151的周圍，以預(yù)定的間距呈螺旋狀設(shè)有作為刷基體 材料的刷列152。在刷列152之間設(shè)有預(yù)定的間隔(刷間隙153)。該刷 間隙153也與刷列152同樣呈螺旋狀在軸向上連續(xù)。此外，刷列152 (刷 間隙153)的螺旋方向為所謂的左旋(繞逆時針遠(yuǎn)離的方向)，并能以繞 順時針的旋轉(zhuǎn)從上側(cè)向下側(cè)(從基端側(cè)向前端側(cè))驅(qū)動刷間隙153內(nèi)的 研磨漿。
研磨刷150的包括到毛端的尺寸的外徑例如相對于圓盤狀基板10的 開孔12的內(nèi)徑12mm為直徑13mm。
軸芯151從刷區(qū)域向兩端側(cè)分別突出預(yù)定量， 一方成為卡盤121的 被把持部151A，另一方為由支撐軸承132支撐的前端變細(xì)的被支撐部 151B。
對于該研磨刷150的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及其檢查，將在后面詳述。 接著，對層疊加工體140進(jìn)行說明。
圖5是層疊加工體140的整體立體圖，圖6是表示在形成層疊加工 體140時圓盤狀基板10的層疊過程的立體圖。圖7A是表示夾裝在圓盤 狀基板10的層疊途中并進(jìn)行間隙調(diào)整的研磨漿導(dǎo)入體160的立體圖，圖 7B是研磨漿導(dǎo)入體160的剖面圖。
圖5所示的層疊加工體140如圖6所示那樣，將圖7A、圖7B所示 的研磨漿導(dǎo)入體160夾在中間，并將圓盤狀基板10以層疊多張(例如150 張)的狀態(tài)支撐于保持架200上。
保持架200構(gòu)成為，上下的支撐圓盤(上部支撐圓盤210、下部支 撐圓盤220)由在周方向上配置多根(例如四根)的連接桿230以預(yù)定間 隔連接。進(jìn)而，在由該上部支撐圓盤210、下部支撐圓盤220及連接桿 230形成的空間(內(nèi)部)中容納層疊后的圓盤狀基板10，該層疊后的圓 盤狀基板10由緊固在上部支撐圓盤210的上側(cè)的固定圓盤240固定于保 持架200上。該保持架200由不銹合金鋼等形成。
上側(cè)的上部支撐圓盤210為預(yù)定厚度的圓盤狀，在其中央形成有用 于將層疊后的圓盤狀基板10安裝于內(nèi)部的開孔211。
下側(cè)的下部支撐圓盤220在預(yù)定厚度的圓盤部221的下面?zhèn)染邆浯?徑的安裝凸緣222。在其中央形成有用于使研磨槳流通及供研磨刷150貫 穿的開孔223。圓盤部221的直徑設(shè)定為比上部支撐圓盤210的直徑大預(yù)
固定圓盤240是直徑與上部支撐圓盤210大體相同且由預(yù)定厚度構(gòu) 成的圓盤狀部件，在其中央形成有與后述的上部按壓件233嵌合的嵌合 孔241。而且，固定圓盤240在上部支撐圓盤210的上表面，以使中心一 致的方式由螺栓固定。
在這種保持架200中，如圖6所示那樣，使用作為層疊工具的定心 軸232來安裝層疊后的圓盤狀基板10。
艮P，在定心軸232上，插入并安裝下部按壓件231，接著依次嵌合 圓盤狀基板10，由此在以其中心的開孔12為基準(zhǔn)而定位的狀態(tài)下層疊圓 盤狀基板10。進(jìn)而，最后將上部按壓件233插入并安裝在定心軸232上。 由此，嵌合在定心軸232上并層疊后的圓盤狀基板10成為夾在下部按壓 件231和上部按壓件233之間。
下部按壓件231是外徑與圓盤狀基板10的外徑大體相等或比其大的 預(yù)定厚度的圓盤狀部件。其內(nèi)徑設(shè)定為比圓盤狀基板10的內(nèi)徑大。
上部按壓件233在外徑與圓盤狀基板10大體相等的主體部233A的 上側(cè)形成小徑部233B，形成為二段的外形。在其中央形成有用于使研磨 漿流通及供研磨刷150貫穿的開孔233C。
這些上部按壓件233及下部按壓件231由例如聚縮醛等樹脂形成。
定心軸232在下端具有嵌合于下部支撐圓盤220的開孔223 (參照 圖9)中的大徑部232A;在大徑部232A的上側(cè)具有嵌合到下部按壓件 231的內(nèi)徑中的中徑部(未圖示)。在中徑部的更上側(cè)立設(shè)有與圓盤狀基 板10嵌合的定位軸部232B。
如上所述，嵌合在定心軸232上且層疊后的圓盤狀基板10從圖5的 上側(cè)經(jīng)由上部支撐圓盤210的開孔(參照后述的圖9的開孔211)插入配 置在保持架200的內(nèi)部。而且，由緊固在上部支撐圓盤210的上側(cè)的固 定圓盤240按壓在下部支撐圓盤220上，從而層疊后的圓盤狀基板10被
固定。此時，固定圓盤240的嵌合孔241嵌合到上部按壓件233的小徑 部233B上。
在層疊的圓盤狀基板10被固定后，從圖5的下側(cè)拔出定心軸232。 由此，由層疊后的圓盤狀基板10的開孔12形成中心孔141 (參照 圖5、后述的圖9)。該中心孔141的上端連接到上部開放的上部按壓件 233的開孔233C，中心孔141的下端連接到下部按壓件231的內(nèi)徑部(未 圖示)及下部支撐圓盤220的開孔223。
這里，在層疊于保持架200內(nèi)的圓盤狀基板10之間，按照預(yù)定張數(shù) 設(shè)置研磨漿導(dǎo)入體160。這在將圓盤狀基板10依次嵌合在上述定心軸232 上時，通過按照預(yù)定張數(shù)夾入研磨漿導(dǎo)入體160而設(shè)置。在本實施方式 中，以將整個層疊厚度三等分的方式夾裝兩個研磨漿導(dǎo)入體160。例如在 層疊150張圓盤狀基板10的情況下，例如每50張夾裝一個研磨漿導(dǎo)入 體160。
研磨漿導(dǎo)入體160使用例如聚縮醛等樹脂，并如圖7A、圖7B所示 那樣以預(yù)定厚度形成為外徑與圓盤狀基板IO大體相等的圓盤狀。在中央 形成有尺寸比圓盤狀基板10的內(nèi)徑大的開孔161，且在外周面形成有預(yù) 定深度的槽162。另外，以連通該槽162的底(外周面)和開孔161的內(nèi) 周面的方式設(shè)有預(yù)定直徑的貫通供給孔163。該貫通供給孔163在槽162 的周方向上以等角度間隔形成有多個(例如8個(45度間隔))。
接著，對使用了罩300的研磨作業(yè)進(jìn)行說明。
圖8是說明向?qū)盈B加工體140安裝罩300的圖。另外，圖9是處于 研磨作業(yè)狀態(tài)的層疊加工體140的剖面圖。
在本實施方式中，在將多張圓盤狀基板10層疊并容納在保持架200 中而形成的層疊加工體140上，以覆蓋該圓盤狀基板10層疊的部位的方 式安裝罩300來進(jìn)行研磨作業(yè)。
該罩300由例如薄片狀的樹脂膜等以上下端開放的方式形成為圓筒 狀(直管狀)。該罩300除了從最初形成為圓筒狀的情況之外，也可例如 在安裝時將矩形的樹脂膜片彎成圓并將兩端接合而形成。而且，其內(nèi)徑 幾乎無間隙地嵌合在保持架200的下部支撐圓盤220的圓盤部221上。
罩300的高度設(shè)定為比從保持架200的下部支撐圓盤220的安裝凸緣222 的上表面到上部支撐圓盤210的上表面的高度高預(yù)定量。此外，在罩300 的一端附近(下緣的附近)，在周方向上以預(yù)定間隔開有多個預(yù)定直徑的 排出孔301。
如圖8所示，如上述那樣形成的罩300以從層疊加工體140的上側(cè) 覆蓋層疊加工體140的方式外插在層疊加工體140上，并將下端幾乎沒 有間隙地嵌合到保持架200的下部支撐圓盤220的圓盤部221上進(jìn)行安 裝。
進(jìn)而，在罩300安裝于層疊加工體140上的狀態(tài)下，罩300的上端 緣比層疊加工體140的上表面高預(yù)定量。此外，如圖9所示，在罩300 的內(nèi)周和上部支撐圓盤210的側(cè)周面之間形成有預(yù)定寬度的流通間隙 142。這是基于下部支撐圓盤220的圓盤部221的直徑比上部支撐圓盤210 的直徑形成得大，且罩300形成為與下部支撐圓盤220的圓盤部221嵌 合的直徑的直管狀。此外，在上部支撐圓盤210和下部支撐圓盤220的 圓盤部221形成為同一直徑的保持架200中，優(yōu)選例如將罩300形成為 上部變寬的錐形來形成流通間隙142。
另外，形成在罩300的下部且可排出研磨漿的排出孔301在罩300 的安裝狀態(tài)下位于比下部支撐圓盤220的圓盤部221的上表面更靠上側(cè) 的位置。
如上所述，罩300設(shè)有可排出研磨漿的排出孔301，另一方面，罩 300的作為下端的下部開口部由保持架200的下部支撐圓盤220封閉，形 成覆蓋層疊加工體140的周圍(將層疊加工體140容納在內(nèi)部)并向罩 300的上方開口的圓筒容器狀。
而且，通過將保持架200的下部支撐圓盤220的安裝凸緣222利用 螺栓緊固到研磨機(jī)構(gòu)no的旋轉(zhuǎn)工作臺130上，從而如上所述那樣，安 裝有罩300的層疊加工體140被安裝到旋轉(zhuǎn)工作臺130上。此前說明的 將圓盤狀基板10層疊并支撐于保持架200中而安裝于旋轉(zhuǎn)工作臺130上 的結(jié)構(gòu)是保持單元的功能之一。此外，罩300的安裝工序并不限于此， 也可以成為在將層疊加工體140安裝在旋轉(zhuǎn)工作臺130上后將罩300覆蓋到層疊加工體140上的工序。
接著，參照圖9來對研磨作業(yè)及研磨作業(yè)中的研磨漿的流動進(jìn)行說明。
研磨作業(yè)是如下進(jìn)行的從研磨漿供給噴嘴123噴出研磨槳并向?qū)?br> 疊加工體140的上表面供給，使旋轉(zhuǎn)工作臺130旋轉(zhuǎn)，同時，使研磨刷 150—邊旋轉(zhuǎn)一邊在其軸向上(上下方向)以預(yù)定的行程往復(fù)移動。
被供給到層疊加工體140的上表面的研磨漿如圖9中箭頭所示那樣， 從向保持架200的上部開放的上部按壓件233的開孔233C流入層疊加工 體140的中心孔141，且通過流通間隙142流入層疊加工體140的外周和 罩300之間。沒有流入其中的剩余研磨漿從罩300的上緣溢出到外側(cè)， 經(jīng)外周面而流下?！?br> 流入層疊加工體140的中心孔141中的研磨漿通過形成為螺旋狀的 研磨刷150的刷毛材料(參照后述的圖12的刷毛材料154)和該研磨刷 150的旋轉(zhuǎn)、進(jìn)而研磨獎的自重等向下方輸送，從下部支撐圓盤220的開 孔223流出。此外，通過流通間隙142而流入層疊加工體140的外周和 罩300之間的研磨漿經(jīng)層疊加工體140的外表面而流下，其一部分從罩 300的下部的排出孔301流出。
這樣經(jīng)層疊加工體140的外表面而使研磨漿流動，從而從該外表面 也向中心孔141供給研磨漿。由此，對于研磨刷150所形成的研磨作業(yè) 區(qū)域(中心孔141的內(nèi)周面)，不僅是從上部支撐圓盤210的開孔211流 入的研磨漿，從外周側(cè)也供給研磨漿。
艮口，由于研磨刷150和層疊加工體140的相對移動所引起的壓力變 化，如圖9中的箭頭X所示，存在于層疊加工體140的外周側(cè)的研磨漿 經(jīng)由研磨漿導(dǎo)入體160的貫通供給孔163而向研磨作業(yè)區(qū)域供給。
由此，不僅從層疊加工體140的上端，從層疊加工體140的中途也 向(例如每50張)下部的研磨作業(yè)區(qū)域供給新鮮的研磨漿。因此，對層 疊加工體140的中心孔141的內(nèi)周面(圓盤狀基板10的內(nèi)周面)，可在 上下方向上更均勻地進(jìn)行研磨。此外，由于向研磨作業(yè)區(qū)域供給較多的 研磨楽，所以研磨作業(yè)效率提高，可縮短研磨作業(yè)時間。這里，如果在貫通供給孔163的外側(cè)存在研磨漿，則經(jīng)由該研磨漿
導(dǎo)入體160的貫通供給孔163向研磨作業(yè)區(qū)域供給的研磨漿足夠。因此， 在本實施方式中，只要研磨漿經(jīng)層疊加工體140的外周面流到存在兩個 研磨漿導(dǎo)入體160的位置即可。即，不需要研磨漿充滿該罩300整體而 將層疊加工體140完全浸入其中。
使研磨漿流入層疊加工體140的外周與罩300之間的流通間隙142 的間隔和在罩300的下緣附近形成的排出孔301的直徑及數(shù)量設(shè)定為， 通過這種作用而良好地供給研磨漿。
接著，對在上述研磨裝置100中執(zhí)行的內(nèi)周研磨工序更詳細(xì)地進(jìn)行 說明。
圖IO是表示內(nèi)周研磨工序的流程的流程圖。
在內(nèi)周研磨工序中，首先，將圓盤狀基板IO插入安裝工具(定心軸 232)上而依次層疊(步驟101)。
這里，按照圓盤狀基板10的預(yù)定張數(shù)(例如50張)，夾裝研磨漿導(dǎo) 入體160 (步驟102)，完成圓盤狀基板10的預(yù)定張數(shù)(例如150張)的 層疊(步驟103)。
接著，將碼放并層疊在安裝工具上的圓盤狀基板10設(shè)置于保持架 200上而形成層疊加工體140 (步驟104)。
接著，在該層疊加工體140上安裝罩300 (步驟105)。
進(jìn)而，將安裝有罩300的層疊加工體140沿縱向安裝在研磨裝置100 的旋轉(zhuǎn)工作臺130上(步驟106)。
在以上的工序中，層疊加工體140向研磨裝置100的安裝結(jié)束。
此外，如上所述，步驟105的在層疊加工體140上安裝罩300的工 序也可以在步驟106的將層疊加工體140安裝在研磨裝置100的旋轉(zhuǎn)工 作臺130上的工序之后。此外，研磨刷150向研磨裝置100的研磨頭120 上的安裝(基于卡盤121的研磨刷150的把持)適當(dāng)設(shè)定在上述工序前 后。
接著，驅(qū)動泵以從研磨漿供給噴嘴123向?qū)盈B加工體140的上表面 噴出研磨漿，供給研磨漿(步驟107)。進(jìn)而，在研磨漿向?qū)盈B加工體140
的中心孔141及罩300的內(nèi)部(層疊加工體140的外周面)流下的狀態(tài) 下，使研磨機(jī)構(gòu)110的研磨頭120下降，將由該研磨頭120支撐的研磨 刷150插入層疊加工體140的中心孔141中(步驟108)。
在該狀態(tài)下， 一邊供給研磨漿一邊使研磨刷150向預(yù)定方向(第一 方向)旋轉(zhuǎn)，并使具有保持架200的層疊加工體140 (旋轉(zhuǎn)工作臺130) 向研磨刷150的反方向(第二方向)旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行研磨(步驟109)。此外， 此時，如圖9的白箭頭所示，使研磨刷150在層疊加工體140的軸向(上 下方向)上往復(fù)移動(步驟110)。通過這樣使研磨刷150往復(fù)移動，從 而使與層疊加工體140接觸的研磨刷150的位置變化，防止利用研磨刷 150的同一位置研磨層疊加工體140的同一部位所引起的研磨偏差，可進(jìn) 行更均勻化的研磨。按照預(yù)先設(shè)定的研磨時間進(jìn)行該研磨作業(yè)(步驟 111)，當(dāng)經(jīng)過研磨時間時，使研磨裝置停止(步驟112)。在研磨時間沒 有經(jīng)過的情況下，返回到步驟109并重復(fù)處理。
然后，將層疊加工體140從旋轉(zhuǎn)工作臺130取下(步驟113)，進(jìn)而， 從保持架200以與安裝時相反的工序取下圓盤狀基板10 (步驟114)。
接著，說明對本實施方式的結(jié)構(gòu)(以下稱為本申請結(jié)構(gòu))和圖17所 示的作為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的比較例進(jìn)行比較實驗后的結(jié)果。
實驗以如下條件進(jìn)行研磨作業(yè)，然后，對全部數(shù)量或預(yù)定數(shù)量的圓 盤狀基板IO進(jìn)行采樣來測量內(nèi)周的直徑。
在本申請結(jié)構(gòu)中，將150張圓盤狀基板IO層疊，按照每50張夾裝 研磨漿導(dǎo)入體160。即，使用兩個研磨漿導(dǎo)入體160。
圖IIA是表示利用本申請結(jié)構(gòu)進(jìn)行研磨后的實驗結(jié)果的圖。圖11B 是表示利用比較例進(jìn)行研磨后的實驗結(jié)果的圖。橫軸表示層疊的圓盤狀 基板10的位置(上部 下部)，縱軸表示被研磨面的內(nèi)徑(圓盤狀基板 IO的內(nèi)徑)。對于本申請結(jié)構(gòu)實施a—l a—9共計9次實驗，對于比較 例實施b_ 1 b—3共計3次實驗。
實驗條件(共同)如下 (I )圓盤狀基板(1.89英寸玻璃磁盤)
材料結(jié)晶化玻璃
外徑48mm 內(nèi)徑12mm 厚度0.7mm
(II )層疊加工體
層疊的圓盤狀基板的數(shù)量150張 測定樣品數(shù)量55 (抽出) 150 (全部數(shù)量) 轉(zhuǎn)速55rpm
(III) 使用研磨刷 夕卜徑cpl3mm 材質(zhì)66尼龍 線徑0.90mm 轉(zhuǎn)速1500rpm 擺動速度240mm/分
(IV) 研磨刷進(jìn)給量 0.5mm
該研磨刷進(jìn)給量是使研磨刷150的中心相對于層疊加工體140的中 心移動(進(jìn)給)的量。
(V) 研磨漿(研磨液) 比重1.2
(VI) 加工時間
14 28分鐘(將預(yù)定的研磨量設(shè)定為基準(zhǔn))
實驗結(jié)果是，在(b)所示的比較例(現(xiàn)有結(jié)構(gòu))中，在圓盤狀基板 10的配置位置(上部和下部)，內(nèi)徑產(chǎn)生大約5/lOOOmm的差。與此相對， 在應(yīng)用了本實施方式的結(jié)構(gòu)中，可將上部和下部的內(nèi)徑差抑制在大約 2.5/1000mm以下。此外，對于預(yù)定的研磨量的加工所需要的時間，比較 例平均為25.3分鐘，而與此相對，在本實施方式中為19.2分鐘，可縮短 為約75%。由此，可確認(rèn)本結(jié)構(gòu)的有效性。
此外，即使是本申請結(jié)構(gòu)，也有下部的圓盤狀基板10的內(nèi)徑變小的 傾向。這可通過使研磨漿導(dǎo)入體160的夾裝位置偏向下側(cè)且增加設(shè)置數(shù)量并促進(jìn)研磨漿向下部的供給等來改善。
接著，對于本實施方式適用的研磨刷150，使用上述的圖4A、 4B和 圖12至圖14來詳細(xì)說明。
圖12是將研磨刷150的軸向的一部分放大的剖面圖。圖13A是沿圖 4B的II一II線的放大剖面圖(但是上下顛倒進(jìn)行表示)，圖13B是圖13A 的俯視圖。此外，圖14A是與圖13A對應(yīng)的比較例的放大剖面圖，圖14B 是與圖13B對應(yīng)的比較例的俯視圖。
如圖4B所示，研磨刷150是將刷列152以預(yù)定的間隔呈螺旋狀巻繞 并固定在軸芯151的周圍后，將刷列152的毛端切為預(yù)定外徑而形成的。
如圖12及圖13A、圖13B所示，刷列152使預(yù)定長度的刷毛材料 154在其中央部分以巻繞作為限制彎曲的芯材的芯骨(芯金)155的方式 對折(以刷毛材料154的束的一端部側(cè)和另一端部側(cè)閉合的方式彎曲)， 并將巻繞該芯骨155的彎曲部分從外側(cè)用作為刷基體材料的基部金屬零 件156鉚接(caulking)。即，基部金屬零件156將芯骨155和刷毛材料 154巻入而一體化。芯骨155由不銹合金鋼等線材形成。由此，刷列152 的刷毛材料154—體地固定于芯骨155上，且如圖12所示那樣相對于軸 芯151形成為列狀。由此，毛端154L、 154R從芯骨155呈放射狀延伸。
基部金屬零件156由SECC (電鍍鋅鋼板)等形成為大致U字形的 截面形狀。而且，在其兩前端緣156A和芯骨155之間分別夾入刷毛材料 154 (用前端緣156A將刷毛材料154按壓在芯骨155上)，從而將刷毛材 料154固定在芯骨155上。如圖12所示，該基部金屬零件156在軸芯151 的周圍一邊在軸向上相互抵接一邊呈螺旋狀巻繞，由此刷列152的間隔 及刷間隙153形成為恒定。即，基部金屬零件156的寬度設(shè)定為如下尺 寸比在將刷毛材料154固定在芯骨155上的功能中所需要的最小限度 的寬度大且限定刷列152的間隔。
刷毛材料154由例如尼龍等形成為直徑O.lmm。該刷毛材料154在 由基部金屬零件156覆蓋的部分沿著芯骨155的周圍，前端側(cè)(毛端154L、 154R)從基部金屬零件156的前端緣156A以自由狀態(tài)立起。
這里，利用棊部金屬零件156的鉚接方法，使刷毛材料154的兩側(cè)
的毛端154L、 154R的姿態(tài)變化。具體地講，刷毛材料154的毛端154L、 154R的立起角度等的姿態(tài)與基部金屬零件156的兩前端緣156A在芯骨
155的周方向上的開放角度e對應(yīng)地進(jìn)行變化。
在本實施方式的研磨刷150中，如圖13A、圖13B所示，基部金屬 零件156的開放角度e設(shè)定為，刷毛材料154兩側(cè)的毛端154L、 154R成 為在前端互相抵接且靠近的姿態(tài)。由此，兩側(cè)的多根刷毛材料154的毛 端154L、 154R在芯骨155的周方向集中。艮口，刷毛材料154的束的一端 部側(cè)(毛端154L或154R)和另一端部側(cè)(毛端154R或154L)閉合， 且成為向芯骨155的中心部集中的狀態(tài)。
這種結(jié)構(gòu)的研磨刷150與圖14A、圖14B所示的比較例的研磨刷250 相比，即使使用相同的刷毛材料154也可提高刷硬度。
可以考慮到這是因為，即使刷毛材料154的一根一根的剛性相同， 由于多根刷毛材料154的毛端154L、 154R集中，從而在一根刷毛材料 154受到變形力的情況下多根刷毛材料154也變形。
對于比較例的研磨刷250，其基部金屬零件156的開放角度0比本實 施方式的研磨刷150大，刷毛材料154的毛端154L、 154R在周方向上分 開。這樣，在毛端154L、 154R在周方向上分開的研磨刷250中，刷毛材 料154 —根一根獨立而單獨變形，因此它們的變形剛性的簡單相加就是 刷硬度。換句話說，這種結(jié)構(gòu)的研磨刷250的刷硬度在使用相同根數(shù)的 相同刷毛材料154的研磨刷內(nèi)為最低狀態(tài)(以下稱為基底狀態(tài))。在本實 施方式的研磨刷150中，由于刷毛材料154兩側(cè)的毛端154L、154R集中， 所以刷硬度比基底狀態(tài)高。
另外，即使是刷硬度處于基底狀態(tài)的比較例的研磨刷250，通過提 高各刷毛材料154的剛性，也可提高刷硬度。即，只要在刷毛材料154 中使用高剛性的材料，或加粗其線徑即可。但是，在提高各刷毛材料154 的剛性的情況下，各毛端154L、 154R向研磨面的抵接壓力變大。其結(jié)果 是，產(chǎn)生研磨量因研磨面的位置而不均的不良情況。
在本實施方式的研磨刷150中，由于不提高各刷毛材料154的剛性 而提高作為整體的刷硬度，所以可抑制研磨量的偏差并可進(jìn)行高效的研
磨作業(yè)。
接著，對這種研磨刷150是否具有預(yù)定的刷硬度的檢査進(jìn)行說明。
在上述的圓盤狀基板10的內(nèi)周研磨作業(yè)中，由于研磨刷150的刷硬 度不同而在研磨相同量所需的時間中產(chǎn)生差別，會影響研磨作業(yè)效率。 即，在研磨刷150的刷硬度低時，研磨花費時間從而研磨作業(yè)效率下降。
通過使用適度且沒有偏差的刷硬度的研磨刷150，可使研磨作業(yè)時 間縮短并恒定，可進(jìn)行合理的研磨作業(yè)。
為此，需要檢查研磨刷150并對具有預(yù)定刷硬度的研磨刷和不具有 預(yù)定刷硬度的研磨刷進(jìn)行判別，僅使用具有預(yù)定刷硬度的研磨刷150。在 本實施方式中，通過其形式特征可簡單地進(jìn)行判別。
艮P，觀察研磨刷150的外觀，調(diào)查構(gòu)成該刷列152的刷毛材料154 兩側(cè)的毛端154L、 154R是否集中于刷列152的中央。
由此，可確認(rèn)研磨刷150具有基底狀態(tài)以上的刷硬度。此時，能夠 以在刷列152的中央是否能看見芯骨155為判斷基準(zhǔn)(檢查基準(zhǔn))。艮P， 對束的一端部側(cè)(毛端154L或154R)和另一端部側(cè)(毛端154R或154L) 集中到芯骨155由刷毛材料154遮蔽而看不見的程度的情況進(jìn)行調(diào)查。
進(jìn)而，在刷列152的中央看不見芯骨155的情況下，刷毛材料154 兩側(cè)的毛端154L、 154R集中于刷列152的中央。這種研磨刷150判別為 具有預(yù)定以上的刷硬度。
相反，在刷列152的中央能看見芯骨155的情況下，刷毛材料154 兩側(cè)的毛端154L、 154R不靠近刷列152的中央從而不集中。這種研磨刷 150判別為刷硬度是基底狀態(tài)而不具有預(yù)定的刷硬度。
另外，在判斷刷硬度時，可使用顯微鏡等放大單元，只要以適當(dāng)?shù)?倍數(shù)(例如10倍)觀察即可。
圖15A、圖15B、圖16A及圖16B表示具體例的照片。圖15A是刷 硬度高的研磨刷150的外觀，圖15B是該刷列152的放大照片。此外， 圖16A是刷硬度低的研磨刷250的外觀，圖16B是該刷列152的放大照 片。另外，對各部位的標(biāo)號，由于在上述圖13A、圖13B及圖14A、圖 14B中也標(biāo)以相同標(biāo)號所以可進(jìn)行參照。在圖15A所示的刷硬度高的研磨刷150中，如上述的判斷基準(zhǔn)那樣，
刷毛材料154兩側(cè)的毛端154L、 154R集中于刷列152的中央而密集，且 如圖15B所示，不能看見芯骨155。與之相對，在圖16A所示的刷硬度 低的研磨刷250中，如圖16B所示，刷列152的中央具有不存在刷毛材 料154兩側(cè)的毛端154L、 154R的間隙，且可從該間隙看到芯骨155。
使用這些研磨刷150、 250，以相同條件進(jìn)行上述圓盤狀基板10的 內(nèi)周的研磨作業(yè)，測量13 20pm的研磨所需的時間。其結(jié)果是，在本實 施方式的研磨刷150中平均為16分鐘，在比較例的研磨刷250中平均為 32分鐘。此外，關(guān)于研磨面，用本實施方式的研磨刷150為良好，用比 較例的研磨刷250則可在研磨面看到條紋。這樣，本實施方式的研磨刷 150可用比較例的研磨刷250的約一半的研磨時間完成研磨作業(yè)。研磨面 也良好，可確認(rèn)本結(jié)構(gòu)的有效性。另外，用刷硬度低的比較例的研磨刷 250可在研磨面看到條紋的原因可認(rèn)為是，細(xì)且柔軟的刷毛材料154的毛 端侵入到在前一工序中用內(nèi)周磨石22 (參照圖1B)磨削圓盤狀基板10 的開孔12的內(nèi)周面時形成的細(xì)微的裂紋中，由于研磨作用而使裂紋擴(kuò)大。
圖15A及圖16A所示的研磨刷150、 250的規(guī)格如下
刷夕卜4仝cpl3mm
軸芯151的直徑cp4mm
刷毛材料154的材質(zhì)66尼龍
刷毛材料154的直徑(pO.lmm
刷列152中的刷毛材料154的密度400 500根/cm
芯骨155的直徑cp0.6mm
如上詳細(xì)描述的那樣，根據(jù)本實施方式的研磨刷150，可得到?jīng)]有 偏差的適當(dāng)刷硬度的研磨刷150。此外，可從外觀容易地判別具有這種刷 硬度的研磨刷150。進(jìn)而，通過使用這種研磨刷150，能以高精度高效地 進(jìn)行穩(wěn)定的研磨作業(yè)。
另外，本申請的發(fā)明并不限于上述實施方式所示的結(jié)構(gòu)，可適當(dāng)?shù)?進(jìn)行變更。
權(quán)利要求
1.一種研磨裝置，該研磨裝置對在中心部具有開孔的圓盤狀基板的內(nèi)周面進(jìn)行研磨，其特征在于，該研磨裝置具備保持單元，其對將多張所述圓盤狀基板層疊后的層疊加工體進(jìn)行保持；研磨刷，其插入所述層疊加工體的所述圓盤狀基板的所述開孔中并旋轉(zhuǎn)；罩部件，其覆蓋所述層疊加工體；以及研磨液流入單元，其使研磨液流入由所述罩部件覆蓋的所述層疊加工體的所述圓盤狀基板的所述開孔中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨裝置，其特征在于，所述研磨刷具備軸芯；巻繞在所述軸芯上的刷基體材料；和成束 彎曲并安裝在所述刷基體材料上的刷毛材料，所述刷毛材料以束的一端 部側(cè)和另一端部側(cè)閉合的方式彎曲并安裝在所述刷基體材料上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨裝置，其特征在于， 所述保持單元在所安裝的所述圓盤狀基板間夾持導(dǎo)入體來保持所述層疊加工體，該導(dǎo)入體在中心具備開孔以及將該開孔和外周部連通的連 通部，所述研磨液流入單元使研磨液經(jīng)由所述連通部流入所述層疊加工體 的所述開孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的研磨裝置，其特征在于， 所述罩部件形成為將研磨液沿所述層疊加工體的外周面引導(dǎo)到所述導(dǎo)入體。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的研磨裝置，其特征在于， 所述罩部件以與所述層疊加工體的外周面之間具有預(yù)定的空隙的方式覆蓋該層疊加工體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的研磨裝置，其特征在于， 所述罩部件形成為圓筒狀，且在該圓筒狀的一端附近具備研磨液的 排出孔。
7. —種研磨裝置，該研磨裝置對在中心部具有開孔的圓盤狀基板的 內(nèi)周面進(jìn)行研磨，其特征在于，該研磨裝置具備保持單元，其對將多張所述圓盤狀基板層疊后的層疊加工體進(jìn)行保持；研磨刷，其插入所述層疊加工體的所述圓盤狀基板的所述開孔中并 旋轉(zhuǎn)；以及研磨液流入單元，其使研磨液流入所述層疊加工體的所述圓盤狀基 板的所述開孔中，所述研磨刷具備 軸芯；巻繞在所述軸芯上的刷基體材料；和 成束彎曲并安裝在所述刷基體材料上的刷毛材料， 所述刷毛材料以束的一端部側(cè)和另一端部側(cè)閉合的方式彎曲并安裝 在所述刷基體材料上。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的研磨裝置，其特征在于， 所述研磨刷在所述刷毛材料的彎曲內(nèi)側(cè)具備限制該刷毛材料的彎曲的芯材，所述刷基體材料將該芯材和該刷毛材料巻入其中來安裝該刷毛 材料。
9. 一種研磨刷，其用于在中心部具有開孔的圓盤狀基板的研磨，其 特征在于，該研磨刷具備軸芯；巻繞在所述軸芯上的刷基體材料；和 成束彎曲并安裝在所述刷基體材料上的刷毛材料， 所述刷毛材料以束的一端部側(cè)和另一端部側(cè)閉合的方式彎曲并安裝 在所述刷基體材料上。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的研磨刷，其特征在于， 安裝有所述刷毛材料的所述刷基體材料呈螺旋狀巻繞在所述軸芯上，該刷毛材料的所述一端部側(cè)及所述另一端部側(cè)從該軸芯呈放射狀延伸。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的研磨刷，其特征在于，在所述刷毛材料的彎曲內(nèi)側(cè)還具備限制該刷毛材料的彎曲的芯材， 所述刷基體材料將所述芯材和所述刷毛材料巻入其中來安裝該刷毛 材料。
12. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的研磨刷，其特征在于，所述刷毛材料的所述束的一端部側(cè)和另一端部側(cè)在從由所述芯材限 制的位置向該芯材的中心部集中的狀態(tài)下彎曲。
13. —種圓盤狀基板的制造方法，其對在中心部具有開孔的圓盤狀基板的內(nèi)周面進(jìn)行研磨來制造圓盤狀基板，其特征在于，該圓盤狀基板的制造方法具有下列工序?qū)⒍鄰堊鳛檠心ο蟮乃鰣A盤狀基板層疊后的層疊加工體進(jìn)行保持的保持工序；利用罩部件覆蓋由所述保持工序保持的所述層疊加工體的外周面的工序；以及在由所述罩部件覆蓋并通過所述保持工序保持的所述層疊加工體的 所述圓盤狀基板的所述開孔中插入研磨刷并使該研磨刷旋轉(zhuǎn)，以使研磨 液流入該開孔中而進(jìn)行研磨的研磨工序。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的圓盤狀基板的制造方法，其特征在于，用于所述研磨工序的所述研磨刷具備 軸芯；巻繞在所述軸芯上的刷基體材料；和 成束彎曲并安裝在所述刷基體材料上的刷毛材料， 所述刷毛材料以束的一端部側(cè)和另一端部側(cè)閉合的方式彎曲并安裝 在所述刷基體材料上。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的圓盤狀基板的制造方法，其特征在于，所述保持工序?qū)?dǎo)入體夾在所安裝的所述圓盤狀基板間，該導(dǎo)入體 在中心具備開孔以及將該幵孔和外周部連通的連通部，所述研磨工序使用所述罩部件，使研磨液經(jīng)由所述導(dǎo)入體的所述連通部流入所述圓盤狀基板的所述開孔。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的圓盤狀基板的制造方法，其特征在于， 所述保持工序?qū)⒃搱A盤狀基板安裝在層疊并保持所述圓盤狀基板的基板保持架上。
全文摘要
本發(fā)明提供研磨裝置、研磨刷及圓盤狀基板的制造方法，可促進(jìn)研磨液向研磨作業(yè)區(qū)域的供給并可在層疊加工體的層疊方向上均勻地研磨。研磨機(jī)構(gòu)在支撐于旋轉(zhuǎn)工作臺上的層疊加工體的中心孔中插入研磨刷，且從研磨漿供給噴嘴向?qū)盈B加工體的上表面供給研磨漿，使層疊加工體旋轉(zhuǎn)，并使研磨刷一邊旋轉(zhuǎn)一邊在其軸向(上下方向)上以預(yù)定行程往復(fù)移動，從而研磨中心孔的內(nèi)周面(圓盤狀基板的內(nèi)周面)。層疊加工體將圓盤狀基板層疊多張并按照預(yù)定張數(shù)夾裝從外周面向中心孔供給研磨漿的研磨漿導(dǎo)入體，且支撐于保持架上，另外，以覆蓋該圓盤狀基板的層疊部位的方式安裝罩。在研磨作業(yè)時，在罩的內(nèi)側(cè)流動的研磨漿經(jīng)研磨漿導(dǎo)入體向中心孔供給。
文檔編號B24B29/00GK101186020SQ20071018666
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月22日
發(fā)明者佐藤陽介, 羽根田和幸 申請人:昭和電工株式會社;西鐵城精密株式會社