(57)【要約】【課題】本発明は研磨工程におけるガラス基板の板厚偏差を小さくすることを課題とする。【解決手段】研磨装置２００は、基台２２０と、上定盤２０１と、下定盤２０２と、昇降機構２０８とを有する。昇降機構２０８は、上定盤２０１を昇降させる昇降用シリンダ装置２０９を有する。昇降用シリンダ装置２０９のピストンロッド２１０は、その下端部にはユニバーサルジョイント２５０を介して上定盤２０１を支持する吊り下げ機構２０７が連結されている。吊り下げ機構２０７は、下方に延在する支柱２０７ａと、上定盤２０１の上面に固定された支持ベース２０７ｂとを有する。支持ベース２０７ｂの外周付近には、複数の定盤変位規制機構２７０が設けられている。定盤変位規制機構２７０は、上定盤２０１の質量を支えており、例えば研磨工程時に上定盤２０１に水平力が作用した場合に弾性変形して水平方向（Ｘ、Ｙ方向）の力を吸収する水平力吸収手段２８０を有する。【選択図】図１
2014024168.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台と、
複数のガラス基板の下面に対向する下定盤と、
該下定盤の上方に対向配置され前記複数のガラス基板の上面を押圧する上定盤と、
前記下定盤又は前記上定盤の少なくとも何れか一方に設けられ、前記ガラス基板を研磨する研磨パッドと、
前記上定盤を吊り下げる吊り下げ機構と、
前記吊り下げ機構及び前記上定盤を昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構と前記吊り下げ機構との間に設けられ、前記吊り下げ機構を揺動可能に支持するユニバーサルジョイントと、
前記基台に設けられ、前記上定盤を前記下定盤に対して相対回転させる駆動部と、
を有する研磨装置において、
前記上定盤に作用する水平力による水平方向の変位を吸収すると共に、前記上定盤の上下方向の変位を規制する定盤変位規制機構を有することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記定盤変位規制機構は、
前記ユニバーサルジョイントに支持された支持ベースと、
前記支持ベースを上下方向に貫通する貫通孔と、
前記貫通孔に挿通され、前記上定盤の上側に起立された起立部材と、
前記上定盤による圧縮荷重を支持すると共に、前記上定盤を水平方向に変位可能に支持する水平力吸収手段と、
前記起立部材の上端に結合され、前記上定盤の荷重を前記水平力吸収手段に伝達する荷重伝達部材と、
を有する請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記定盤変位規制機構は、前記支持ベースの周方向の所定間隔毎に設けられる請求項１又は２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記水平力吸収手段は、
複数の金属板と、複数のゴム板とが交互に積層される積層ゴムである請求項２に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記積層ゴムの前記ゴム板は、前記上定盤の水平方向の芯ずれに伴う水平力を受けて積層位置に応じて水平方向に段階的に弾性変形する請求項４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記積層ゴムの前記ゴム板は、天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、クロロプレーンゴム、フッ素ゴムの何れかにより形成される請求項４又は５に記載の研磨装置。
【請求項７】
前記積層ゴムは、外周面に耐薬品性を有する保護膜が形成される請求項４〜６の何れかに記載の研磨装置。
【請求項８】
前記貫通孔及び前記起立部材は、少なくとも何れか一方に弾性部材が設けられ、
前記弾性部材が少なくとも前記起立部材の外周又は前記貫通孔の内壁の何れか一方が当接することで前記上定盤の水平方向の移動を制限するストッパ機構を構成する請求項２に記載の研磨装置。
【請求項９】
前記定盤変位規制機構は、前記上定盤の水平方向の変位量に応じた減衰力を発生する減衰力発生手段を有する請求項１〜８の何れかに記載の研磨装置。
【請求項１０】
研磨装置を用いたガラス基板の研磨方法であって、
前記研磨装置は、請求項１〜９の何れかに記載の研磨装置であることを特徴とするガラス基板の研磨方法。
【請求項１１】
請求項１〜９の何れかに記載された研磨装置を用いたガラス基板の製造方法であって、
昇降機構により上定盤を降下させ、前記上定盤と駆動部とを連結する工程と、
前記上定盤が下定盤に載置された複数のガラス基板の各上面を押圧すると共に、前記下定盤又は前記上定盤の少なくとも何れか一方に設けられた研磨パッドを前記ガラス基板の主平面に当接させる工程と、
前記研磨パッドを、前記ガラス基板の主平面に押圧し、研磨液を前記研磨パッドと前記ガラス基板との間に供給すると共に、前記駆動部の駆動力を前記上定盤に伝達して前記ガラス基板と前記研磨パッドとを相対的に動かして前記ガラス基板の主平面を研磨する工程と、
前記複数のガラス基板の研磨が完了した後、前記昇降機構により前記上定盤を上昇させる工程と、
を含むことを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載のガラス基板は、磁気記録媒体用である磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は研磨装置、及びガラス基板の研磨方法、及びガラス基板の製造方法、及び磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、磁気媒体用のガラス基板を製造する工程では、ガラス基板の上面及び下面（主平面）を研磨してガラス基板を所定の厚さに加工したり、ガラス基板の主平面を所定の粗さに加工したりしている。このようなガラス基板の研磨工程では、多数のガラス基板の保持孔を有するキャリアを研磨装置の下定盤に載置し、当該キャリアを周方向に回転させると共に、ガラス基板の保持孔に保持されたガラス基板の上面及び下面（又は何れかの片面）を研磨している。また、研磨装置においては、上定盤に保持された上側研磨パッド及び下定盤に保持された下側研磨パッドをガラス基板の上面及び下面に押圧しながら、上定盤と下定盤とを互いに逆方向となるように相対回転させて複数のガラス基板の上面及び下面を同時に研磨して研磨効率を高めている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、上定盤及び下定盤は、研磨面における平面精度及び平行度を高めるため、金属製であり、研磨対象となるガラス基板の枚数（キャリアに保持される数）が増えるにつれて直径が増大すると共に、重量も増大する。
【０００４】
また、特許文献１の研磨装置においては、上定盤が昇降機構により昇降可能に支持されており、且つ下定盤に対する平面精度及び平行度を調整可能とするため、ユニバーサルジョイント（ジャイロ機構）を介して吊下される吊り下げ構造になっている。また、上定盤を回転駆動する駆動部及び回転伝達機構は、下定盤を支持する基台側に設けられている。そして、回転伝達機構は、上定盤の中心孔を貫通する駆動軸の係合凹部（キー溝）に上定盤の内周側に突出するキー（爪）を係合させて駆動軸の回転トルクが上定盤に伝達されるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−５５６０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ガラス基板の製造工程においては、例えば、所定枚数のガラス基板を１ロットとして研磨、洗浄、検査の各工程が行われる。ガラス基板を研磨する研磨工程では、上記キャリアの各保持孔のうち、ガラス基板が保持される保持孔と、ガラス基板のない保持孔（ガラス基板が検査のために間引きされた場合）とが存在する場合がある。そして、各キャリアの一部の保持孔にガラス基板が挿入されていない場合（ガラス基板の配置が等配でない場合）、上定盤と各ガラス基板（及び各キャリア）との圧力分布が不均一になる、すなわち、上定盤に保持された上側研磨パッドと各ガラス基板との摩擦力の合力が０にならず（アンバランス）、その結果、上定盤を半径方向（水平方向）に移動させようとする力が生じる。
【０００７】
また、上定盤に保持された上側研磨パッドと各ガラス基板との間に供給される研磨液の流れに問題がある（例えば、研磨液の流れにむらがあるなど。）場合にも、上定盤に保持された上側研磨パッドと各ガラス基板との摩擦力の合力が０にならず（アンバランス）、上定盤を半径方向（水平方向）に移動させようとする力が生じてしまう。
【０００８】
このように上定盤に水平方向の力が作用した場合、ユニバーサルジョイントにより吊り下げられた上定盤は、ユニバーサルジョイントを支点として振り子運動するため、上定盤の回転中心が水平方向に芯ずれすると共に、上下方向にも揺動（回動）して上定盤の研磨面が傾斜する。
【０００９】
そして、ガラス基板を研磨している時に上定盤の研磨面が傾斜すると、ガラス基板の主平面の研磨精度にばらつきが生じ、ガラス基板の平行度（同一ガラス基板内の板厚偏差）が大きくなる、同一ロットで研磨した各ガラス基板間の板厚のばらつき（同一ロット内の板厚偏差）が大きくなる、ガラス基板に過大な力が作用して研磨しているガラス基板が割れる、といった問題が生じることがあった。
【００１０】
上記特許文献１では、ユニバーサルジョイントの支点を上定盤の研磨面（研磨パッドの位置）と同一高さ位置にすることで、上定盤の研磨面の上下動を小さくしている。しかしながら、特許文献１では、下定盤に対して上定盤の回転中心がずれた場合、上定盤がユニバーサルジョイントを支点として振り子運動するため、上定盤の研磨面は依然として傾斜してしまう。そのため、特許文献１のように構成しても、ガラス基板の主平面の研磨精度にばらつきが生じることを充分に抑制できない。
【００１１】
そこで、本発明は上記事情に鑑み、上記課題を解決した研磨装置、及びガラス基板の研磨方法、及びガラス基板の製造方法、及び磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明は以下のような手段を有する。
【００１３】
本発明は、基台と、
複数のガラス基板の下面に対向する下定盤と、
該下定盤の上方に対向配置され前記複数のガラス基板の上面を押圧する上定盤と、
前記下定盤又は前記上定盤の少なくとも何れか一方に設けられ、前記ガラス基板を研磨する研磨パッドと、
前記上定盤を吊り下げる吊り下げ機構と、
前記吊り下げ機構及び前記上定盤を昇降させる昇降機構と、
前記昇降機構と前記吊り下げ機構との間に設けられ、前記吊り下げ機構を揺動可能に支持するユニバーサルジョイントと、
前記基台に設けられ、前記上定盤を前記下定盤に対して相対回転させる駆動部と、
を有する研磨装置において、
前記上定盤に作用する水平力による水平方向の変位を吸収すると共に、前記上定盤の上下方向の変位を規制する定盤変位規制機構を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、研磨装置の上定盤に保持された研磨パッドと各ガラス基板との間の圧力分布にアンバランスが生じ、上定盤を半径方向（水平方向）に移動させようとする水平力が上定盤に作用しても、上定盤はユニバーサルジョイントを支点として振り子運動しないため、上定盤の上下方向の動き（上定盤の研磨面が傾斜すること）を抑制できる。
【００１５】
これにより、ガラス基板の主平面の研磨精度を向上させることができると共に、ガラス基板の平行度（同一ガラス基板内の板厚偏差）を小さくでき、且つ、同一ロットで研磨した各ガラス基板間の板厚のばらつき（同一ロット内の板厚偏差）を小さくでき、さらには研磨中にガラス基板が破損することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による研磨装置の一実施の形態を示す図である。
【図２】上定盤と下定盤との間にガラス基板とキャリアが配置された研磨工程を示す斜視図である。
【図３】ガラス基板の断面形状を示す断面斜視図である。
【図４】研磨工程時の各キャリアの回転動作を示す平面図である。
【図５】定盤変位規制機構を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は拡大した縦断面図である。
【図６】定盤変位規制機構を示す平面図である。
【図７】各定盤変位規制機構の配置パターンを示す平面図である。
【図８】積層ゴムを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は静止状態の側面図、（Ｃ）は水平力が作用したときの側面図である。
【図９】定盤変位規制機構の変形例１を示す平面図である。
【図１０】定盤変位規制機構の変形例１を示す縦断面図である。
【図１１】定盤変位規制機構の変形例２を示す縦断面図である。
【図１２】定盤変位規制機構の変形例２の配置パターンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための形態について説明する。
【００１８】
〔研磨装置の構成〕
図１は本発明による研磨装置の一実施の形態を示す図である。尚、図１においては、後述する、キャリアの外周ギヤに噛合するサンギヤ２０３とインターナルギヤ２０５を省略する。
【００１９】
図１に示されるように、研磨装置２００は、複数のガラス基板の上主平面及び下主平面を同時に研磨するように構成されており、基台２２０と、上定盤２０１と、下定盤２０２と、昇降機構２０８とを有する。基台２２０の上部には、定盤駆動部により下定盤２０２が回転可能に支持されており、基台２２０の内部には、上定盤２０１を駆動する定盤駆動モータ（駆動部）２３０が取り付けられている。尚、本発明は、研磨装置２００のようにガラス基板の上主平面及び下主平面を同時に研磨する場合でも、ガラス基板の上主平面又は下主平面の何れか一方を研磨する片面研磨の場合にも適用できる。
【００２０】
上定盤２０１は、下定盤２０２の上方に対向配置され、キャリア１１０に保持された複数のガラス基板の上主平面を研磨する上側研磨パッド１３０を有する。また、下定盤２０２は、キャリア１１０に保持された複数のガラス基板の下主平面を研磨する下側研磨パッド１４０を有する。
【００２１】
昇降機構２０８は、基台２２０の上方に起立する門型のフレーム２０６により支持されており、ガラス基板交換時に上定盤２０１を上昇させる昇降用シリンダ装置２０９を有する。昇降用シリンダ装置２０９は、フレーム２０６の中央に取り付けられている。昇降用シリンダ装置２０９のピストンロッド２１０は、下方に延在しており、その下端部にはユニバーサルジョイント２５０を介して上定盤２０１を支持する吊り下げ機構２０７が連結されている。
【００２２】
吊り下げ機構２０７は、下方に延在する支柱２０７ａと、上定盤２０１の上面に固定された支持ベース２０７ｂと、連結機構２６０とを有する。連結機構２６０は、支持ベース２０７ｂの中心付近に設けられ、定盤駆動モータ２３０の回転軸１５０に連結される。また、連結機構２６０は、回転軸１５０の係合凹部（キー溝）１５２に結合されるキー２６２と、キー２６２を支持ベース２０７ｂに回動可能に支持する軸２６４とを有する。
【００２３】
支持ベース２０７ｂの外周付近には、水平方向（Ｘ、Ｙ方向）の水平力を吸収すると共に、上下方向（Ｚ方向）の変位を規制する複数の定盤変位規制機構２７０が設けられている。また、各定盤変位規制機構２７０は、上定盤２０１の質量を支えると共に、上定盤２０１に水平力が作用した場合に水平力を吸収する水平力吸収手段２８０を有する。この水平力吸収手段２８０は、後述するように複数の積層ゴムを組み合わせたものである。
【００２４】
上定盤２０１は、昇降用シリンダ装置２０９のピストンロッド２１０の昇降動作によりガラス基板交換時に上昇し、研磨時には降下する。また、昇降機構２０８の昇降用シリンダ装置２０９、及び定盤駆動モータ２３０は、制御部２４０により制御され、各工程に応じて駆動される。
【００２５】
図２は上定盤と下定盤との間にガラス基板とキャリアが配置された研磨工程を示す斜視図である。図２に示されるように、上定盤２０１は、回転軸１５０により回転可能に支持されている。また、回転軸１５０の外周に設けられたサンギヤ２０３は、複数のキャリア１１０の外周に形成されたギヤ２０４に噛合している。さらに、各キャリア１１０のギヤ２０４は、インターナルギヤ２０５に噛合している。これらの各ギヤ２０３、２０４、２０５は遊星歯車機構を構成しており、各キャリア１１０はサンギヤ２０３とインターナルギヤ２０５の回転により自転しながら回転軸１５０の周囲を公転する。
【００２６】
これにより、ガラス基板用の各キャリア１１０の保持孔１１２に挿入されたガラス基板２０は、上定盤２０１の下面側に固定された上側研磨パッド１３０及び下定盤２０２の上面側に固定された下側研磨パッド１４０に摺接しながら両面研磨される。
【００２７】
ガラス基板の例として、磁気記録媒体用ガラス基板の断面形状の断面斜視図を図３に示す。図３に示されるように、ガラス基板２０は、上下主平面２１ａ、２１ｂの中央部に円形孔２２を有する円盤状に形成され、内周側面２３と、外周側面２４とを有する。また、ガラス基板２０は、磁気記録媒体用ガラス基板として加工されており、各寸法形状及び上下主平面２１ａ、２１ｂの平行度、粗さ及び微小うねりなどの精度が磁気記録媒体用ガラス基板の規格に合格するように加工される。
【００２８】
ここで、磁気記録媒体として用いられるガラス基板２０（磁気記録媒体用ガラス基板）の製造工程について説明する。磁気記録媒体用ガラス基板を製造する工程では、先ず、フロート法、フュージョン法、リドロー法、またはプレス成形法で成形されたＳｉＯ２を主成分とするガラス素基板を製作し、例えば、外径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、板厚０．６３５ｍｍの寸法のガラス基板２０が得られるようにガラス素基板を加工する。
【００２９】
さらに、ガラス基板２０の内周側面２３及び外周側面２４を面取り幅０．１５ｍｍ、面取り角度４５度の面取り部２５、２６のガラス基板が得られるように加工を施す。その後、ガラス基板２０の内周側面２３、外周側面２４及び内周面取り部２５、外周面取り部２６を、研磨ブラシと酸化セリウム砥粒を用いて研磨して微細なキズを除去する。次いでガラス基板２０の表面に付着した砥粒を洗浄し、除去する。
【００３０】
ガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂを研磨する研磨方法としては以下の研磨方法がある。
【００３１】
本実施の形態のガラス基板２０の研磨方法では、研磨装置２００の上下側研磨パッド１３０、１４０を、研磨用キャリア１１０のガラス基板保持穴１１２に保持されたガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂに密着させ、研磨液を上下側研磨パッド１３０、１４０とガラス基板２０との間に供給すると共に、上定盤２０１及び下定盤２０２を相対回転させて上下側研磨パッド１３０、１４０によりガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂを研磨する。
【００３２】
図４は研磨工程時の各キャリアの回転動作を示す平面図である。図４に示されるように、研磨工程において、中心側のサンギヤ２０３と外周側のインターナルギヤ２０５とが回転することによって、各キャリア１１０は自転しながらサンギヤ２０３の周りを公転する。一方、各キャリア１１０の保持孔１１２に挿入されたガラス基板２０は、上下主平面２１ａ、２１ｂが上側研磨パッド１３０及び下側研磨パッド１４０との摩擦による圧力を受けながら研磨される。そして、各キャリア１１０の保持孔１１２に保持されたガラス基板２０の枚数が同じ枚数であり、且つ各ガラス基板２０が等しく配置されている場合には、各キャリア１１０においてガラス基板２０に作用する摩擦力及び圧力がバランスする。しかしながら、各キャリア１１０において、ガラス基板２０が検査等のために間引きされるなどの理由で、各保持孔１１２に対してガラス基板２０が等しく配置されていない場合は、上定盤２０１に保持された上側研磨パッド１３０の研磨面と各ガラス基板の摩擦力の合力が０にならず（各キャリア１１０毎の摩擦力及び圧力がアンバランスとなり）、摩擦力の合力がアンバランスとなる領域で上定盤２０１を水平方向（Ｘ、Ｙ方向）に押圧する水平力が発生する。
【００３３】
また、上定盤２０１に保持された上側研磨パッド１３０と各ガラス基板２０との間に供給される研磨液の流れに問題（例えば、研磨液の流れにむらがあるなど）がある場合にも、上定盤２０１に保持された上側研磨パッド１３０と各ガラス基板２０との摩擦力の合力が０にならず、上定盤２０１を半径方向（水平方向）に移動させようとする水平力が発生することもある。
【００３４】
上定盤２０１は支持ベース２０７ｂにより支持され、且つ支持ベース２０７ｂがユニバーサルジョイント２５０により揺動可能に支持されている。そのため、上記水平力が上定盤２０１に作用した場合、上定盤２０１が水平方向（Ｘ、Ｙ方向）に動き、回転軸１５０の中心より水平方向に芯ずれした状態になる。
【００３５】
また、上定盤２０１において芯ずれが発生した場合、ユニバーサルジョイント２５０を支点として上定盤２０１に揺動による振り子運動が発生する。そのため、上定盤２０１は水平方向（Ｘ、Ｙ方向）に動くだけでなく、上定盤２０１も上下方向（Ｚ方向）に動いて上定盤２０１の研磨面が水平方向に対して傾くことになり、ガラス基板２０の両主平面２１ａ、２１ｂを高い精度で安定的に研磨することが難しくなる。このように、ガラス基板２０を研磨しているときに上定盤２０１の研磨面が水平方向に対して傾くと、ガラス基板２０の両主平面２１ａ、２１ｂの平行度が低下する、同一ロット内で研磨したガラス基板間の板厚偏差が大きくなる、研磨中にガラス基板２０が破損してしまう、などの問題が発生するおそれがあった。このような問題を解決するため、本実施の形態では、定盤変位規制機構２７０に水平力吸収手段２８０を設けて水平方向の力を吸収すると共に、上定盤２０１の上下方向の変位（上定盤２０１の研磨面が傾くこと）を規制する。
【００３６】
〔定盤変位規制機構２７０の構成〕
図５は定盤変位規制機構２７０を示す図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）はＡ部を拡大した縦断面図である。図５（Ａ）に示されるように、吊り下げ機構２０７は、ユニバーサルジョイント２５０（図５（Ａ）では、簡略化した記号○で示す）により３次元方向に移動可能に支持され、昇降用シリンダ装置２０９により昇降移動する。吊り下げ機構２０７の支持ベース２０７ｂは、上定盤２０１の上面に対向し、且つ上定盤２０１と平行となるように水平に支持されている。上定盤２０１は、定盤変位規制機構２７０を介して支持ベース２０７ｂの下方に吊下されている。研磨工程は、上定盤２０１が降下して下定盤２０に近接しているため、キャリア１１０に保持されたガラス基板２０を押圧している。そのため、上定盤２０１は、研磨工程で芯ぶれした場合に、ユニバーサルジョイント２５０を支点として揺動する。
【００３７】
図５（Ｂ）に示されるように、定盤変位規制機構２７０は、水平力吸収手段２８０と、起立部材２９０と、荷重伝達部材３００と、ナット３１０とを有する。起立部材２９０は、例えば、スタッドボルトからなり、上定盤２０１の上面に螺入される下端側雄ねじ２９２と、上定盤２０１の上面に当接する鍔部２９４と、支持ベース２０７ｂの貫通孔２０７ｃに挿通された軸２９６と、上端にナット３１０が螺合される上端側雄ねじ２９８とを有する。
【００３８】
荷重伝達部材３００は、起立部材２９０が挿通される中央孔３０２を有する円盤形状に形成されており、上端側雄ねじ２９８に螺入されたナット３１０が上面に当接する。そのため、上定盤２０１の質量が荷重伝達部材３００を介して水平力吸収手段２８０に圧縮荷重として伝達される。すなわち、上定盤２０１に作用する水平力は、起立部材２９０及び荷重伝達部材３００を介して水平力吸収手段２８０に伝達される。
【００３９】
起立部材２９０の軸２９６は、上定盤２０１の上面に起立しており、支持ベース２０７ｂの貫通孔２０７ｃに対して遊嵌状態に挿通される。そして、軸２９６の外周と貫通孔２０７ｃの内周との間には、全周にわたり隙間Ｓが形成される。
【００４０】
図６は定盤変位規制機構２７０を示す平面図である。図６に示されるように、軸２９６の外周と貫通孔２０７ｃの内周との間に隙間Ｓは、全周に形成されているので、軸２９６は水平方向のどの方向にも同じストロークＳの範囲内で移動可能である。
【００４１】
また、荷重伝達部材３００と支持ベース２０７ｂとの間には、水平力吸収手段２８０が配置されている。本実施の形態では、水平力吸収手段２８０として４個の積層ゴム１６０が周方向に等間隔（９０度間隔）で配置されている。従って、上定盤２０１が支持ベース２０７ｂに対してどの水平方向（Ｘ、Ｙ方向）に相対移動した場合でも４個の積層ゴム１６０が同じ方向に弾性変形して上定盤２０１に作用した水平力を吸収できる。
【００４２】
図７は各定盤変位規制機構２７０の配置パターンを示す平面図である。図７に示されるように、複数の定盤変位規制機構２７０は、回動支点となるユニバーサルジョイント２５０を中心に点対称となるように等配分されており、例えば周方向に３０度の等間隔で１２個が配置されている。従って、上定盤２０１が支持ベース２０７ｂに対して水平方向に相対移動した場合、１２個の定盤変位規制機構２７０の水平力吸収手段２８０（４個の積層ゴム１６０）が上定盤２０１に作用した水平力を吸収するため、ユニバーサルジョイント２５０を支点とした上定盤２０１の揺動（振り子運動）が発生せず、上定盤２０１の上下方向（Ｚ方向）の変位が規制される。尚、定盤変位規制機構２７０の設置数、及び周方向の間隔は、本実施の形態に限らず、任意に設定することができる。
【００４３】
従って、研磨パッド１３０、１４０とガラス基板２０との摩擦や圧力のアンバランスによって、上定盤２０１に水平力が作用した場合、水平力吸収手段２８０によって水平力による変位が吸収されるため、ユニバーサルジョイント２５０を支点とする揺動（振り子運動）が発生しない。その結果、上定盤２０１の上下方向の変位が規制される。
【００４４】
このように、上定盤２０１が水平方向のみに変位することにより、上定盤２０１の研磨面（上側研磨パッド１３０）が下定盤２０２の研磨面（下側研磨パッド１４０）に対して傾斜しなくなるため、ガラス基板２０の研磨中における上定盤２０１の研磨面と下定盤２０２の研磨面との平行度を良好に維持できる。そのため、ガラス基板２０の両主平面２１ａ、２１ｂの平行度（同一ガラス基板２０内の板厚偏差）を小さくする、同一ロットで研磨した各ガラス基板２０間の板厚のばらつき（同一ロット内の板厚偏差）を小さくするなど、研磨精度の向上が図れる。また、ガラス基板２０に過大な力が作用して研磨しているガラス基板２０が割れる問題も抑制できる。
【００４５】
〔水平力吸収手段２８０の構成〕
図８は積層ゴムを示す図であり、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は静止状態の側面図、（Ｃ）は水平力が作用したときの側面図である。図８（Ａ）に示されるように、水平力吸収手段２８０を構成する各積層ゴム１６０は、金属板１６２と、ゴム板１６４とを交互に積み重ねた積層構造である。金属板１６２とゴム板１６４とは、夫々同一直径を有し、厚さ寸法は、上定盤２０１の質量の大きさに応じた寸法に設定される。また、積層ゴム１６０は、上端に上フランジ１６６を有し、下端に下フランジ１６８を有する。積層ゴム１６０は、上定盤２０１による圧縮荷重が作用する箇所に設置されることで、水平力を吸収するように弾性変形する。
【００４６】
また、積層ゴム１６０は、ゴム板１６４と同じゴム材（例えばニトリルゴム）を含むゴム膜１６５で外周全体が被覆形成されており、金属板１６２の腐食を防止するように構成されている。さらに、ゴム膜１６５の外周には、耐薬品性を有する保護膜１６７が形成されている。尚、保護膜１６７は、例えば研磨工程で使用される研削液、研磨液、ドレス処理で使用されるドレス水、洗浄液によって劣化しないように、耐酸性、耐アルカリ性を有するフッ素ゴム等により形成されることが好ましい。
【００４７】
従って、研磨工程及びドレス処理が行われる際に研磨液や洗浄液に含まれる薬品が積層ゴム１６０に付着しても保護膜１６７により内側のゴム膜１６５及びゴム板１６４が劣化することを防止でき、積層ゴム１６０の耐久性が向上している。
【００４８】
図８（Ｂ）に示されるように、積層ゴム１６０には、上定盤２０１の質量（総質量を設置数で割った値）が圧縮荷重Ｗとして鉛直方向に作用する。積層ゴム１６０においては、金属板１６２が上面全体で圧縮荷重Ｗを受けるため、圧縮荷重Ｗは、ゴム板１６４の全体に分散される。よって、積層ゴム１６０は、ゴム板１６４が殆ど圧縮方向（Ｚ方向）に変形せず、僅かに外周側に膨らむ。すなわち、積層ゴム１６０は、水平方向（Ｘ、Ｙ方向）に変位可能であり、且つ、上下方向（Ｚ方向）の変位が規制される構造である。
【００４９】
図８（Ｃ）に示されるように、積層ゴム１６０は、上フランジ１６６と下フランジ１６８とに、それぞれ１８０度反対方向の水平力Ｆが作用した場合、積層された各ゴム板１６４が水平方向（Ｘ、Ｙ方向）に弾性変形するため、各ゴム板１６４に重ねられた金属板１６２が水平方向に少しずつ変位する。積層ゴム１６０の各ゴム板１６４は、上定盤２０１の水平方向の芯ずれに伴う水平力を受けて積層位置（段数）に応じて水平方向に段階的に弾性変形する。また、積層ゴム１６０は、複数段に積層された各金属板１６２で１段当たりの変位が累積されるため、例えば１段目当たりの水平方向の変位量ｘに積層段数ｎを掛けた値が最上段の変位量Ｌになる（Ｌ＝ｘ・ｎ）。
【００５０】
従って、積層ゴム１６０の最上段の変位量は、ゴム板１６４の材質及び厚さによって決まる弾性率と、積層段数との組み合わせによって適宜設定できる。また、積層ゴム１６０の直径、積層数（段数）、設置数は、上定盤２０１の質量に応じて適宜選択的に設定する。また、積層ゴム１６０の各設定条件は、上定盤２０１の質量及び変位量を基準として積層ゴム１６０の直径及び積層数を決めた後、設置数を決めても良いし、積層ゴム１６０の直径及び積層数を先に設定し、これを基準として上定盤２０１の質量及び変位量に応じた設置数を決めても良い。積層ゴム１６０としては、例えば、直径が３０ｍｍ〜１２０ｍｍのものを用いるとよく、積層数（段数）は８〜２５のものを用いるとよい。積層ゴム１６０の設置数は、例えば、４個、６個、８個、１０個、１２個、１４個とするとよい。尚、上記積層ゴム１６０の設定条件の各項目は、様々な組み合わせが可能であり、例えば、上定盤２０１の質量や定盤回転速度などに応じて適宜各項目の組み合わせを微調整することも可能である。
【００５１】
〔積層ゴム１６０の構成〕
積層ゴム１６０の金属板１６２は、圧縮荷重に強い鉄板又はステンレス板等からなる。また、ゴム板１６４は、天然ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム、ニトリルゴム、クロロプレーンゴム、フッ素ゴムの何れかにより形成される。尚、金属板１６２の板厚は、積層ゴム１６０に作用する単位面積当たりの圧縮荷重の大きさによって決まる。
【００５２】
また、ゴム板１６４の弾性率は、材質と板厚との組み合わせによって適宜設定される。ゴム板１６４の材質と板厚によって、弾性率が決まるため、上定盤２０１の質量に合った最適な弾性率を設定する。
【００５３】
さらに、積層ゴム１６０は、金属板１６２と、ゴム板１６４とを交互に積層した構成であるので、その積層数（段数）によって、水平方向の変位量を設定することが可能である。例えば積層ゴム１６０の１段（１枚の金属板１６２と１枚のゴム板１６４とを重ね合わせたもの）当たりの水平方向の変位量が０．５ｍｍの場合、１０段重ねとすることで、最大変位量を５ｍｍに設定できる。また、積層ゴム１６０の柔らかさは、直径と高さとの比率によっても設定でき、例えば上定盤２０１の質量に対して積層ゴム１６０の設置数４で割ると、積層ゴム１６０の１基当たりに作用する水平力が求まる。この水平力に対する各積層ゴム１６０の積層段数を高くすると、積層ゴム１６０全体が軟らかくなり、積層段数を低くすると、積層ゴム１６０全体が硬くなる。上定盤２０１の水平力を吸収するには、各積層ゴム１６０を軟らかく設定する。その場合の設定条件としては、例えばゴム板の材質、直径、板厚、段数などがある。
【００５４】
また、水平力を吸収する他の手段としては、例えばボールベアリングを用いたものが考えられる。しかしながら、積層ゴム１６０は、例えばボールベアリングを用いた構造のものに比べて以下の（ａ）〜（ｄ）のような特徴を有する。
【００５５】
（ａ）ボールベアリングは、金属ボールが金属ベース上を転動する構造であり、金属ボール表面にグリスが塗布され、金属の摩耗やグリスの蒸発などによる発塵が生じるのに対し、積層ゴム１６０では、金属ボールが金属ベース上を転動するような金属同士が擦れ合うとことがなく、また金属板１６２がゴム膜１６５に覆われて露出していないので、発塵が生じない構成である。
【００５６】
（ｂ）ボールベアリングは、金属ボールの摩擦抵抗を低減するため、グリスの補給を定期的に行うメンテナンスが必要であるのに対し、積層ゴム１６０は、金属同士の接触がないので、メンテナンスも不要である。
【００５７】
（ｃ）ボールベアリングは、低摩擦で動作する構造であり、復元力を有しないため、耐負荷、耐衝撃が弱く、動作前の位置に復帰するための復帰用バネを設ける必要があるのに対し、積層ゴム１６０は複数の金属板１６２と複数のゴム板１６４とを交互に積層した構成であるので、ゴム板１６４自体が弾性復元力を有しているため、復帰用バネを別個に設ける必要がない分、省スペース化が図れる。
【００５８】
（ｄ）ボールベアリングは、金属ボールを低摩擦で転動させる構成であるので、研磨液、ドレス処理のドレス水、洗浄液が金属ボールに付着すると、金属ボールの摩擦係数が増大したり、耐薬品性が低下するのに対し、積層ゴム１６０は表面がゴム膜で覆われており、研磨剤やドレス処理の洗浄液が金属板１６２に付着することがないので、研磨工程での耐久性が高い。
【００５９】
このように、ボールベアリングを用いたものは、研磨装置の環境に適していないが、積層ゴム１６０は、研磨装置の環境下でも発塵してガラス基板２０に欠陥を生じさせるおそれがなく、また劣化することなく耐久性も維持できる。
【００６０】
〔ガラス基板の製造工程、研磨方法〕
ここで、磁気記録媒体用として使用されるガラス基板２０の製造工程について説明する。
（工程１）フロート法、フュージョン法、リドロー法、またはプレス成形法により成形されたガラス素基板を、中央部に円形孔を有する円盤形状に加工した後、内周側面と外周側面を面取り加工する。
（工程２）ガラス基板２０の内周または外周の少なくとも一方の側面部２３、２４と面取り部２５、２６に端面研磨する。
（工程３）昇降機構２０８の昇降用シリンダ装置２０９により上定盤２０１を降下させると共に、上定盤２０１と定盤駆動モータ２３０の回転軸１５０とを連結機構２６０により連結する。
（工程４）上定盤２０１により複数のガラス基板２０の各上面に押圧すると共に、複数のガラス基板２０の下面を下定盤２０２に押圧し、下定盤２０２及び上定盤２０１に設けられた研磨パッド１３０、１４０をガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂに当接させる。
（工程５）研磨パッド１３０、１４０を、キャリア１１０の保持穴１１２に保持されたガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂに押圧し、研磨液を研磨パッド１３０，１４０とガラス基板２０との間に供給すると共に、定盤駆動モータ２３０の駆動力を上定盤２０１に伝達してキャリア１１０及びガラス基板２０と研磨パッド１３０、１４０とを相対的に動かしてガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂを研磨する。尚、両面研磨の場合は、ガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂを同時に研磨するが、片面研磨の場合、研磨パッド１３０、１４０の何れか一方を設けて上下主平面２１ａ、２１ｂの何れか一方のみを研磨する。
（工程６）キャリア１１０の各保持穴１１２に保持された複数のガラス基板２０の研磨が完了した後、昇降機構２０８の昇降用シリンダ装置２０９により上定盤２０１を上昇させる。
（工程７）各ガラス基板２０をキャリア１１０の各保持穴１１２から取出して洗浄する。
（工程８）洗浄されたガラス基板２０を乾燥させる。
（工程９）乾燥したガラス基板２０の欠陥を目視又は光学方式表面観察機により検査する。
（工程１０）検査したガラス基板２０をガラス基板収納容器に収納して包装する。
【００６１】
少なくとも上記工程１〜工程１０を含むガラス基板製造工程により製造されたガラス基板２０は製品として出荷される。
【００６２】
ここで、ガラス基板２０の研磨方法Ａ〜Ｃの具体例について説明する。
【００６３】
（Ｉ）研磨方法Ａとしては、研磨装置２００の上下定盤２０１、２０２に装着した固定砥粒工具（上下側研磨パッド１３０、１４０）と研磨液を用いてガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂを研磨する固定砥粒研磨方法（固定砥粒研磨工程）がある。
【００６４】
（ＩＩ）研磨方法Ｂとしては、研磨装置２００の上下定盤２０１、２０２の研磨面と砥粒を含有する研磨液を用いてガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂを研磨する遊離砥粒研磨方法（遊離砥粒研磨工程）がある。
【００６５】
（ＩＩＩ）研磨方法Ｃとしては、研磨装置２００の上下定盤２０１、２０２に装着した上下側研磨パッド１３０、１４０と砥粒を含有する研磨液を用いてガラス基板１０の上下主平面２１ａ、２１ｂを研磨する鏡面研磨方法（鏡面研磨工程）がある。
【００６６】
尚、上記研磨方法Ａ〜Ｃは、目的に応じて適宜選択される。例えば、ガラス基板２０の板厚を揃える、ガラス基板２０の平坦度を所望の値とするように研磨する場合は、アルミナ砥粒などの遊離砥粒を含む研磨液を用いてガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂをラップ加工する上記研磨方法Ｂ、または固定砥粒工具と研磨液を用いてガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂを研削加工する上記研磨方法Ａが適用される。
【００６７】
また、磁気記録媒体用のガラス基板２０の上下主平面２１ａ、２１ｂを、例えば波長４０５ｎｍのレーザ光を用いて測定した６０ｎｍ〜１６０ｎｍの表面うねりｎＷａが０．３ｎｍ以下となるように研磨する場合は、上記研磨方法Ｃが適用される。
【００６８】
〔変形例１〕
図９は定盤変位規制機構の変形例１を示す平面図である。図１０は定盤変位規制機構の変形例１を示す縦断面図である。図９及び図１０に示されるように、変形例１の定盤変位規制機構２７０Ａは、支持ベース２０７ｂの貫通孔２０７ｃの内周面と、軸２９６の外周面のそれぞれに弾性部材４００、４１０が形成されている。この弾性部材４００、４１０は、弾性を有するゴム材又は樹脂材等よりなり、支持ベース２０７ｂに対して上定盤２０１が水平方向に所定以上変位した場合のストッパ機構を構成している。
【００６９】
また、弾性部材４００、４１０の水平方向の厚さは、例えば１ｍｍとする。そして、上定盤２０１が水平方向へ変位する際に想定される最大ストロークＬｍａｘを５ｍｍとした場合、支持ベース２０７ｂに対して上定盤２０１が水平方向にＬ１＝３ｍｍ（Ｌ１＜Ｌｍａｘ）変位したときに弾性部材４００、４１０が当接して上定盤２０１の変位を規制すると共に、弾性変形して当接時の衝撃を緩和する。
【００７０】
このように、弾性部材４００、４１０は、上定盤２０１が支持ベース２０７ｂに対して水平方向に変位する際、最大ストロークに達する前に当接して上定盤２０１の変位量を抑制し、変位増大に伴う研磨精度の低下を防止する。
【００７１】
尚、弾性部材４００、４１０が当接するタイミングは、弾性部材４００、４１０の水平方向の厚さを適宜変更することで任意のタイミングに設定される。また、弾性部材４００、４１０の材質を選択することにより、弾性率を変更し、当接時の衝撃吸収力を適宜設定することが可能になる。また、弾性部材４００、４１０は、両方共設けて良いし、何れか一方のみを設けても良い。
【００７２】
〔変形例２〕
図１１は定盤変位規制機構の変形例２を示す縦断面図である。図１１に示されるように、変形例２の定盤変位規制機構２７０Ｂは、荷重伝達部材３００の水平方向の動きを緩衝するダンパ（減衰力発生手段）５００を有する。ダンパ５００は、ブラケット５１０により支持ベース２０７ｂの上面に固定されており、積層ゴム１６０が弾性変形した際に荷重伝達部材３００の外周面に当接するピストンロッド５０２を有する。
【００７３】
ダンパ５００は、油圧又は空圧により減衰力（抵抗力）を発生させるように構成されており、上定盤２０１の水平方向への変位に伴う積層ゴム１６０の弾性変形に応じた荷重伝達部材３００の変位量に応じた減衰力（抵抗力）を発生させる。すなわち、ダンパ５００は、ピストンロッド５０２が荷重伝達部材３００に当接して水平方向に移動すると共に、減衰力を発生して荷重伝達部材３００及び上定盤２０１の動きを抑制する。
【００７４】
図１２は定盤変位規制機構の変形例２の配置パターンを示す平面図である。図１２に示されるように、各ダンパ５００は、荷重伝達部材３００の水平方向に配置されると共に、円盤形状に形成された支持ベース２０７ｂの中心側（内側）に放射状に配置されている。また、各ダンパ５００は、ピストンロッド５０２の移動方向（軸線方向）が支持ベース２０７ｂの中心に向かう線と一致する向きに取り付けられている。
【００７５】
従って、上定盤２０１が水平方向のどの角度（上方からみたＸＹ方向の面内の各方向）に変位しても当該変位方向の内側に配置された何れかのダンパ５００が減衰動作して上定盤２０１の変位を抑制する。尚、ダンパ５００の配置数、及び周方向の間隔は、任意に設定することができる。
【００７６】
また、定盤変位規制機構２７０Ｂは、前述した変形例１と同様に、支持ベース２０７ｂの貫通孔２０７ｃの内周面と、軸２９６の外周面のそれぞれに弾性部材４００、４１０が形成されている。
【００７７】
上定盤２０１が水平方向へ変位する際に想定される最大ストロークＬｍａｘを５ｍｍとした場合、支持ベース２０７ｂに対して上定盤２０１が水平方向に１ｍｍ変位したときにダンパ５００のピストンロッド５０２が荷重伝達部材３００に当接する。そして、ダンパ５００は、上定盤２０１が支持ベース２０７ｂに対して水平方向に１〜３ｍｍ変位する過程で減衰力を発生する。さらに、上定盤２０１が支持ベース２０７ｂに対して３ｍｍ変位したときに弾性部材４００、４１０が当接して上定盤２０１の相対変位を規制すると共に、弾性変形して当接時の衝撃を緩和する。
【００７８】
また、ダンパ５００の減衰力により荷重伝達部材３００の振動を抑制することも可能である。そのため、研磨工程において、例えば芯ずれに伴う振動が上定盤２０１に発生した場合、起立部材２９０及び荷重伝達部材３００を介して伝達された振動がダンパ５００によって減衰される。従って、上定盤２０１が振動した場合、ダンパ５００の減衰動作によって上定盤２０１の振幅を小さく抑制するため、研磨パッド１３０、１４０と各ガラス基板２０及び各キャリア１１０との摩擦や圧力のアンバランスによって上定盤２０１が下定盤２０２に対して芯ずれしようとしても、上定盤２０１に作用する水平力を小さく抑制できるため、ガラス基板研磨中における上定盤２０１の研磨面（上側研磨パッド１３０）と下定盤２０２の研磨面（下側研磨パッド１４０）との平行度を良好な状態に維持することが容易となる。
【００７９】
これにより、研磨精度の向上が図れ、ガラス基板２０の両主平面２１ａ、２１ｂの平行度（同一ガラス基板内の板厚偏差）を小さくする、同一ロットで研磨した各ガラス基板２０間の板厚のばらつき（同一ロット内の板厚偏差）を小さくする、ガラス基板２０の研磨中にガラス基板２０に過大な力が作用してガラス基板２０が割れてしまうことを抑制する、などの効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００８０】
２０  ガラス基板
２１ａ、２１ｂ  上下主平面
２３  内周側面
２４  外周側面
２５  内周面取り部
２６  外周面取り部
１１０  キャリア
１１２  保持孔
１３０  上側研磨パッド
１４０  下側研磨パッド
１５０  回転軸
１５２  係合凹部（キー溝）
１６０  積層ゴム
１６２  金属板
１６４  ゴム板
１６５  ゴム膜
１６６  上フランジ
１６７  保護膜
１６８  下フランジ
２００  研磨装置
２０１  上定盤
２０２  下定盤
２０３  サンギヤ
２０４  ギヤ
２０５  インターナルギヤ
２０６  フレーム
２０７  吊り下げ機構
２０７ａ  支柱
２０７ｂ  支持ベース
２０８  昇降機構
２０９  昇降用シリンダ装置
２４０  制御部
２２０  基台
２３０  定盤駆動モータ（駆動部）
２５０  ユニバーサルジョイント
２６０  連結機構
２６２  キー
２７０、２７０Ａ、２７０Ｂ  定盤変位規制機構
２８０  水平力吸収手段
２９０  起立部材
３００  荷重伝達部材
３１０  ナット
４００、４１０  弾性部材
５００  ダンパ（減衰力発生手段）
５０２  ピストンロッド
５１０  ブラケット
【図１】
2014024168.tif 000003
【図２】
2014024168.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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