(57)【要約】【課題】本発明は、定盤に研磨布を貼着する作業とともに研磨布と定盤との間から空気を抜く作業の迅速化を図ることにより、研磨布に対するメンテナンス作業の手間を軽減化して、作業時間の短縮化を図り、スルートップの向上化を得られる研磨装置と、その製造方法および露光用マスクの製造方法を提供する。【解決手段】定盤Ｊに研磨布Ｓが貼着されてなる研磨装置Ｋを製造する製造方法において、研磨布の裏面側から表面の研磨面２へ向かって突き破り多数の小孔からなる空気抜き用孔５を設ける工程と、空気抜き用孔が設けられた研磨布の研磨面を表面側にして研磨布の裏面を定盤に載せ研磨布裏面を定盤に貼着固定する工程と、定盤に貼着された研磨布の研磨面を定盤に押し付け研磨面裏面と定盤との間に介在する空気溜り部Ｔから空気抜き用孔を介して空気を抜くとともに空気を抜いた研磨布部分を定盤に貼着固定する工程とを具備する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に研磨布が貼着固定された定盤を回転駆動するとともに、前記研磨布に研磨液を供給しながら、研磨布に対して被研磨物を押し付け研磨する研磨装置において、
上記研磨布は、定盤との貼着固定面から表面の研磨面に向かって押し破られて形成された、多数の空気抜き用孔が設けられることを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
定盤に研磨布が貼着されてなる研磨装置を製造する製造方法において、
研磨布の裏面側から表面の研磨面へ向かって突き破り、多数の小孔からなる空気抜き用孔を設ける工程と、
空気抜き用孔が設けられた前記研磨布の研磨面を表面側にして、研磨布の裏面を定盤に載せ、かつ研磨布裏面を定盤に貼着固定する工程と、
定盤に貼着された研磨布の研磨面を定盤に押し付け、研磨面裏面と定盤との間に介在する空気溜り部から前記空気抜き用孔を介して空気を抜くとともに、空気を抜いた研磨布部分を定盤に貼着固定する工程と、
を具備することを特徴とする研磨装置の製造方法。
【請求項３】
前記請求項１記載の研磨装置における研磨布を用いて、露光用マスクを製造することを特徴とする露光用マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば液晶テレビの製造に用いられる露光用マスクを被研磨物とするのに最適な研磨装置と、その研磨装置の製造方法、および露光用マスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば液晶テレビの製造に用いられる露光用マスクは種々の大きさがあるが、最大のもので一辺が約１Ｍ（メートル）の矩形状をなし、厚みが約１０ｍｍ（ミリ）程度に形成されている。この露光用マスクを製造するのにあたって、一つの工程として研磨工程がある。  
研磨装置は、直径が約３Ｍの金属板からなる定盤の表面に、研磨布が貼着固定されている。定盤は、互いに対向する上定盤と下定盤を備え、それぞれ回転駆動源に連結される。上定盤のみ上下方向に昇降自在であり、メンテナンス作業時には上昇駆動され、研磨作業時には下定盤と所定間隙を存して下降保持される。
【０００３】
上記研磨布は、幅寸法が１Ｍ程度の長尺物であり、巻回した状態で製造メーカーから納品される。表面が研磨面となっていて、裏面に接着剤が塗布された両面テープが貼着され、保護紙によって覆われている。この保護紙を剥離して定盤面に貼着固定し、実際の研磨作業に供される。  
研磨作業を継続すれば当然、研磨布の研磨面が摩耗する。そこで、所定の期間毎に、新品の研磨布と交換するメンテナンス作業が行われる。具体的には、研磨布を定盤から剥離して、定盤面に残った接着剤等を除去する。新品の研磨布から保護紙を剥離して両面テープを露出させ、定盤表面に押し当てることで新品の研磨布は定盤に対して貼着固定される。
【０００４】
このようにして、前記定盤に対して研磨布を３列並行に貼着したあと、たとえばカッターナイフのような切削具で定盤端縁から突出する研磨布部分を定盤の外形に沿って切削除去する。  
なお、研磨布を定盤に貼着する際は、研磨布を定盤の一端部から他端部に向かって徐々に貼着面積が拡大するように押し付けていくのであるが、研磨布には接着剤が塗布された両面テープが設けられているので、貼着しない部分を残したままで作業が進行することが多い。
【０００５】
すなわち、研磨布の裏面と定盤との間に空気が残った状態となり、研磨面が部分的に突出してしまう。この状態で研磨作用をなすと、研磨された被研磨物の表面は部分的に凹凸が生じて、研磨精度が損なわれる。そのため、研磨布と定盤との間に空気が残らないよう、作業者は掌で研磨布を押し付けながら慎重に貼着する作業が要求される。  
しかしながら、定盤の直径が大であるのに対して、作業者の掌の面積が極く小さいものである。慎重に作業したところで完全に空気残りをゼロとすることができず、複数箇所の空気溜り部が生じることは避けられない。そこで、研磨布の貼着作業後には、空気溜り部に溜った空気を抜く作業が、必要不可欠となっている。
【０００６】
上記空気溜り部は、大きさおよび発生位置ともに常に一定せず、容易には発見できないものもある。作業者は、研磨布をミクロ的に凝視する視診作業とともに、掌を研磨布に当ててなぞる触診作業を同時進行させて、空気溜り部の存在を確認する。これを発見したら、空の注射器の針先を空気溜り部に刺し込み、注射器ポンプを上げて空気を吸出す。  
このようにして、研磨布を全面積に亘って詳細に視診と触診を行って、全ての空気溜り部から空気を抜取る作業を行わなければならない。そのあとのメンテナンス作業として、定盤に設けられる研磨剤（スラリ）の供出孔（約１５０ヶ所）が研磨布で覆われてしまっているので、研磨布の上から供出孔の位置を確認してマーキングする。  
さらに、カッターナイフなどの切削具を用いて順次マーキングした部分をカットし、研磨剤の供給孔を開口する。上下の定盤に対する以上の作業が終了したら、研磨布をなじませるために水を供給しながら水研磨を行い、最後に研磨剤を交換することにより、メンテナンス作業が終了する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
研磨工程のスルートップを向上させるためには、研磨装置の稼働率を向上させる必要があり、そのためには研磨装置を最大限、継続して稼動させなければならない。換言すれば、研磨装置の停止時間を可能な限り短縮化することにあり、装置の停止時間は、すなわちメンテナンスに必要な時間である。  
メンテナンス作業は、普通、月に４回の割合で行われている。上述したようにこの作業は、摩耗した研磨布を定盤から剥離する、新品の研磨布を定盤に貼着して空気溜り部から空気を抜き出す、および供給孔に対向する部位を孔明けする、３つの作業に大別される。実際に、各作業における延べ作業人数と作業時間を計測し、詳細に分析してみた。  
その結果、上述したメンテナンス作業は延べ工数で約４０時間かかり、作業のために研磨装置を停止している時間は約１９時間かかっている。同作業のうちで、特に、定盤に研磨布を貼着し、研磨布と定盤との間に形成されてしまった空気溜り部から注射器を用いて空気を抜取る作業が最も多くの時間を必要としていることが判明した。
【０００８】
本発明は上述した事情に着目してなされたものであり、その目的とするところは、定盤に研磨布を貼着する作業とともに研磨布と定盤との間から空気を抜く作業の迅速化を図ることにより、研磨布に対するメンテナンス作業の手間を軽減化して、作業時間の短縮化を図り、スルートップの向上化を得られる研磨装置と、その製造方法および露光用マスクの製造方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を満足するため請求項１の発明は、表面に研磨布が貼着固定された定盤を回転駆動するとともに研磨布に研磨液を供給しながら研磨布に対して被研磨物を押し付け研磨する研磨装置において、前記研磨布は、定盤との貼着固定面から表面の研磨面に向かって押し破ってなる多数の空気抜き用孔が設けられる。
【００１０】
上述の目的を満足するため請求項２の発明は、定盤に研磨布が貼着されてなる研磨装置を製造する製造方法において、研磨布の裏面側から表面の研磨面へ向かい突き破って多数の小孔からなる空気抜き用孔を設ける工程と、空気抜き用孔が設けられた研磨布の研磨面を表面側にして研磨布の裏面を定盤に載せ研磨布裏面を定盤に貼着固定する工程と、定盤に貼着された研磨布の研磨面を定盤に押し付け研磨面裏面と定盤との間に介在する空気溜り部から前記空気抜き用孔を介して空気を抜くとともに空気を抜いた研磨布部分を定盤に貼着固定する工程とを具備する。
【００１１】
上述の目的を満足するため請求項３の発明は、前記請求項１記載の研磨装置の研磨布を用いて露光用マスクを製造する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、研磨布に対するメンテナンス作業の手間を軽減化して、作業時間の短縮化を図り、スルートップの向上化を得られるなどの効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る、研磨装置と、その製造方法および、露光用マスクの製造方法について説明する。  
図１（Ａ）（Ｂ）は、被研磨物として、たとえば液晶用テレビの露光用マスクを製造するうえで、そのうちの一工程を構成する研磨工程の作業を概略的に示している。  
研磨工程を行う研磨装置Ｋは、直径が約３Ｍの剛体（普通、金属板）からなる上定盤Ｊ１と下定盤Ｊ２を備え、それぞれが図示しない回転駆動源に機械的に連結される。（なお、上定盤Ｊ１と下定盤Ｊ２とを総称して、定盤Ｊと呼ぶ）  
上定盤Ｊ１のみ上下方向に昇降自在であり、メンテナンス作業時には上昇駆動されて、その位置を保持している。研磨作業時には、下降移動して下定盤Ｊ２と所定の間隙を得るよう保持される。このような上定盤Ｊ１の下面と、下定盤Ｊ２の上面には、それぞれ後述するようにして研磨布Ｓが貼着固定されている。
【００１４】
はじめ図１（Ａ）に示すように、下定盤Ｊ２に対して上定盤Ｊ１が離間した位置にあり、これらの間に露光用マスクである被研磨物Ｎを対向させ、さらに上下定盤Ｊ１，Ｊ２間に挿入して、下定盤Ｊ２上に載せる。実際には、下定盤Ｊ２の上面に研磨布Ｓが貼着されているので、この研磨布Ｓの上に被研磨物Ｎが載ることになる。  
つぎに、図１（Ｂ）に示すように、上定盤Ｊ１を下降移動して、上定盤に貼着された研磨布Ｓを被研磨物Ｎに当接させる。被研磨物Ｎは下定盤Ｊ２と上定盤Ｊ１との間に、それぞれの研磨布Ｓを介して挟持される。
【００１５】
そして、上下各定盤Ｊ１，Ｊ２にそれぞれ連結される回転駆動源を運転して、上下各定盤を回転駆動する。同時に、図示しない研磨剤供給装置が作動を開始して、各定盤Ｊ１，Ｊ２間に研磨剤（スラリ）を供給する。したがって、被研磨物Ｎは研磨され、所定の研磨精度が得られた状態で研磨工程が終了するので、上定盤Ｊ１を上昇させて被研磨物Ｎを取出せばよい。  
図２は、上下各定盤Ｊ１，Ｊ２に貼着固定される研磨布Ｓの一部を拡大した断面図である。この研磨布Ｓは、幅寸法が１Ｍ程度の長尺物であり、巻回した状態で納品されることは、上述したとおりである。  
前記研磨布Ｓは、中央部に比較的粗く、かつ丈夫な繊維質状の芯材から構成されるベース層１が形成されていて、この厚みは１３５０〜１３６０μｍある。ベース層１の上面（表面）側には、研磨面を構成する研磨布層２が設けられている。前記研磨布層２は、比較的密に、かつ柔軟な繊維質状の植毛体であり、この厚みは３８０〜４００μｍある。ベース層１および研磨布層２ともに、素材は繊維もしくは合成樹脂材が用いられる。
【００１６】
また、ベース層１の下面（裏面）側には、両面に接着剤が塗布された両面テープ３の一方の接着面が接着されている。この両面テープ３は厚さが５０〜６０μｍあって、両面テープの他方の接着面は保護紙４によって覆われている。この保護紙４は厚さが１４０〜１６０μｍあり、容易に両面テープ３から剥離可能である。  
このようにして構成される研磨布Ｓに対して、空気抜き用孔５を穿設する工程が必要である。  
図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、研磨布Ｓに空気抜き用孔５を穿設する工程を順に示している。  
はじめに、図３（Ａ）に示すように、たとえば金属板６が張られた作業台７上に、前記研磨布Ｓを載置する。このとき、研磨布Ｓは先に説明した研磨面である研磨布層２を下面側にして、直接、作業台７上に載せる。したがって、両面テープ３を保護する保護紙４が上面側になる。
【００１７】
そして、作業台７上の研磨布Ｓに対して空気抜き用孔５を穿設するための穿設具１０を対向する。この穿設具１０は、作業者自身が手に持って作業するのに何ら負担とならない程度の面積と重量を有していて、作業者が把持する台座部１１と、この台座部に一体に植設される複数本の針状体１２から構成される。  
前記針状体１２は、直径がφ１ｍｍ程度あり、前記台座部１１から尖鋭状の先端までが約１０ｍｍあり、先端尖鋭部ａの長さが１ｍｍ程度に形成されている。作業者は、このような穿設具１０の台座部１１を持ち、針状体１２を研磨布Ｓに対向することになる。
【００１８】
図３（Ｂ）に示すように、作業者は穿設具１０を研磨布Ｓに押し付け、針状体１２を研磨布Ｓに穿刺する。針状体１２は、研磨布Ｓを構成する保護紙４から両面テープ３とベース層１を介して研磨布層２を順次突き破る。針状体１２の先端が研磨布層２の表面に到達すると、針状体１２先端が作業台７上面を構成する金属板６に接触して、それ以上の穿刺が阻止される。  
図３（Ｃ）に示すように、作業者は穿設具１０を持ち上げて針状体１２を研磨布Ｓから抜き取る。研磨布Ｓには針状体１２が穿刺した跡がそのまま残り、後述するように空気抜き用孔５として作用する。このようにして、研磨布Ｓから一旦針状体１２を抜き取り、さらに隣接した部位で同様の作業を行う。最終的に、研磨布Ｓの全面に亘って穿刺跡である空気抜き用孔５を形成する。
【００１９】
図４は、研磨布Ｓから穿設具１０の針状体１２を抜き取った直後の、研磨布一部を保護紙４側から見た拡大図である。  
前記空気抜き用孔５は、穿刺時には図のように針状体１２の形状そのままの真円状をなすが、抜き取りにともない、および抜き取り直後から時間の経過とともに研磨布Ｓの大部分を構成するベース層１が備えた弾性復帰力によって真円状が崩れ、不定円形状の空気抜き用孔５ａになる。  
つぎに、研磨布Ｓの裏面に張られた保護紙４を剥離して両面テープ３を露出させ、研磨面である研磨布層２を表面側にして両面テープ３側を上定盤Ｊ１もしくは下定盤Ｊ１である定盤Ｊに接触させ、研磨布Ｓを定盤に貼着固定する工程に移る。
【００２０】
このときは、既に、摩耗している研磨布Ｓを定盤Ｊから剥離し、定盤面に残った接着剤等は除去してある。直径３Ｍの定盤Ｊに対して幅寸法が１Ｍの研磨布Ｓを３列並行に貼着したあと、たとえばカッターナイフのような切削具で研磨布Ｓを定盤Ｊの外形に沿って切削除去する。  
また、研磨布Ｓを定盤Ｊに貼着する際は、研磨布を定盤の一端部から他端部に向かって徐々に貼着面積が拡大するように押し付けていく。ここでは、研磨布Ｓに空気抜き用孔５が設けられているので、比較的ラフな貼着作業を行っても、空気抜き用孔から空気が抜け出て、従来のような空気溜り部が形成されることが少ない。  
しかしながら、何らかの原因で、研磨布Ｓの裏面と定盤Ｊとの間に空気が残ってしまうことは避けられない。空気が残ると、その研磨布部分が半球状に盛り上がって突出する、空気溜り部Ｔが形成されてしまう。
【００２１】
図５は、定盤Ｊに研磨布Ｓを貼着固定した状態を概略的に示す図である。  
定盤Ｊ全面に研磨布Ｊを貼着した後、改めて作業者は掌で定盤Ｊに貼着された研磨布Ｓを研磨面（研磨布層２）側から定盤に押し付けながら、空気溜り部Ｔの存在を確認する作業をなす。空気溜り部Ｔを発見したならば、そのまま作業者の指先で空気溜り部を押圧すればよい。  
空気溜り部Ｔに溜っていた空気は、先に穿設具１０を用いて形成した空気抜き用孔５（５ａ）を介して外部に抜け出る。空気抵抗の無くなった空気溜り部Ｔは突出形状が崩れて平板状に変わり、定盤Ｊに対して密に貼着固定される。
【００２２】
図６（Ａ）は両面テープ３側から見た研磨布Ｓの一部平面図であり、図６（Ｂ）は研磨布Ｓの一部断面図である。  
研磨布Ｓを定盤Ｊに貼着固定する作業は勿論のこと、空気溜り部Ｔから空気を抜く作業も、研磨布を押圧しながら行われる。研磨布Ｓは押圧されることによって、断面が不定円形状になっていた空気抜き用孔５ａが、図６（Ａ）（Ｂ）に示すように、さらに著しい不定円形状の空気抜き用孔５Ｚになる。ただし、これら空気抜き用孔５Ｚが完全に密着閉塞状態に戻ることがないので、空気溜り部Ｔの空気が流通するには少しの支障もなく、確実に空気抜きができる。  
このようにして、研磨布Ｓ全面を定盤Ｊに確実に貼着固定したら、メンテナンス作業が終了する。従来必要であった、注射器による空気溜り部からの空気抜き作業が不要となり、大幅な作業改善化が図れる。また、研磨布Ｓを定盤Ｊに貼着する作業も、空気抜き用孔５を備えているために、空気溜り部Ｔが生じ難く、ラフに作業を進めることができ、短時間で終了するようになった。
【００２３】
実際のデータによると、従来の注射器による空気抜き作業に要する時間に対して、定盤Ｊに研磨布Ｓを貼着固定する作業および空気溜り部Ｔを押し付けて空気を抜く作業の合計時間を、約５１％も削減できた。メンテナンス手間の低減化により作業時間が短縮して、研磨装置Ｋとして停止時間の短縮に繋げられ、研磨装置の稼働時間の延長化による研磨工程のスルートップの向上化および生産性の拡大を得られるようになった。  
先に図６（Ａ）（Ｂ）にもとづいて説明したように、実際に研磨工程をなす際に、研磨布Ｓには空気抜き用孔５Ｚが残っているが、極端な不定円形状をなしている。そして、この空気抜き用孔５Ｚを穿設するのに、先に図３で説明したように研磨布Ｓの裏面側である保護紙４側から表面側である研磨面（研磨布層２）に向かって穿設具１０の針状体１２を穿刺している。針状体１２の先端が研磨面と一致した位置から抜き取られているので、実際に研磨作用をなす研磨布層２を貫通していない。
【００２４】
結局、図６（Ｂ）で示すように、空気抜き用孔５Ｚはほとんど痕跡として残った状態となり、実際の研磨工程で研磨剤が空気抜き用孔に侵入してきたり、あるいは研磨粉が詰まることはなく、研磨工程は支障なく行われる。  
実験的に、３０時間研磨工程を継続したあと、定盤Ｊから研磨布Ｓを剥離して、研磨布の裏面側である両面テープ４側の状態を観察してみた。一部の空気抜き用孔５Ｚの周囲に、研磨液の滲み跡が残っていたが、その部分が定盤Ｊから剥離していた様子はなく、他の部分は何らの影響も無かった。
【００２５】
すなわち、空気溜り部Ｔを押圧して、空気溜り部から空気を抜くとともに、その部分を定盤Ｊに確実に貼着固定することで、空気溜り部Ｔが消滅する。実際の研磨工程時において、空気溜り部跡が少しの悪影響も及ぼすことがなく、信頼性の向上を得られる。  
なお、上述の実施の形態では、研磨布Ｓに空気抜き用孔５を穿設するのに、作業者が穿設具１０を持って作業するようにしたが、これに限定されるものではなく、穿設具を備えた自動機を用意して、研磨布Ｓを順次繰り出しながら空気抜き用孔５を自動的に設けるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明における一実施の形態を示す、研磨工程を順次説明する図。
【図２】同実施の形態に係る、研磨布の一部断面図。
【図３】同実施の形態に係る、研磨布に空気抜き用孔を設ける作業を順次説明する図。
【図４】同実施の形態に係る、研磨布に空気抜き用孔を穿設した直後の研磨布の一部平面図。
【図５】同実施の形態に係る、定盤に貼着された研磨布を押圧して空気溜り部から空気を抜く工程を説明する図。
【図６】同実施の形態に係る、研磨布に痕跡として残る空気溜り部の形状を説明する研磨布の平面図と、研磨布の一部断面図。
【符号の説明】
【００２７】
Ｊ１…上定盤、Ｊ２…下定盤、Ｊ…定盤、Ｓ…研磨布、２…研磨面（研磨布層）、５…空気抜き用孔、Ｔ…空気溜り部、Ｍ…被研磨物（露光用マスク）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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