(57)【要約】【課題】研磨作業域への研磨液の供給を促進し、積層ワークの積層方向において均一に研磨することのできる研磨装置および円盤状基板の製造方法を提供する。【解決手段】研磨機構は、回転テーブルに支持した積層ワーク１４０の中心孔１４１に、研磨ブラシ１５０を挿入し、スラリ供給ノズル１２３からスラリを積層ワーク１４０の上面に供給し、積層ワーク１４０を回転させ、研磨ブラシ１５０を回転させつつその軸方向（上下方向）に所定のストロークで往復移動させて、中心孔１４１の内周面（円盤状基板１０の内周面）を研磨する。積層ワーク１４０は、円盤状基板１０が多数積層されると共に所定枚数毎に外周面から中心孔１４１にスラリを供給するスラリ導入スペーサ１６０が介装されてホルダ２００に支持され、さらに、その円盤状基板１０の積層部位を覆うようにカバー３００が装着されている。研磨作業時には、カバー３００の内側を流れるスラリがスラリ導入スペーサ１６０を介して中心孔１４１に供給される。【選択図】図１０
2008126380.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に開孔を有する円盤状基板の内周面を研磨する研磨装置であって、
前記円盤状基板を複数枚積層させた積層ワークをセッティングするセッティング手段と、
前記積層ワークの前記円盤状基板の前記開孔に挿入されて回転するブラシと、
前記積層ワークを覆うカバー部材と、
前記カバー部材により覆われた前記積層ワークの前記円盤状基板の前記開孔に対して研磨液を流入する研磨液流入手段と
を備えた研磨装置。
【請求項２】
前記セッティング手段は、装着された前記円盤状基板間に、中心に開孔と当該開孔と外周部とを連通させる連通部を備えた導入スペーサを挟んで前記積層ワークをセッティングし、
前記研磨液流入手段は、前記連通部を介して前記積層ワークの前記開孔に対して研磨液を流入させることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記カバー部材は、研磨液を前記積層ワークの外周面に沿って前記導入スペーサまで導くように形成されてなることを特徴とする請求項２に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記カバー部材は、前記積層ワークの外周面との間に所定の空隙をもって当該積層ワークを覆うことを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記カバー部材は、下端近傍に研磨液の排出孔を備えることを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
【請求項６】
中心部に開孔を有する円盤状基板の内周面を研磨して円盤状基板を製造する円盤状基板の製造方法であって、
研磨の対象となる前記円盤状基板を複数枚積層した積層ワークを保持する保持工程と、
前記保持工程により保持された前記積層ワークの外周面をカバー部材で覆う工程と、
前記カバー部材で覆われ前記保持工程により保持された前記積層ワークの前記円盤状基板の前記開孔にブラシを挿入して当該ブラシを回転し、当該開孔に研磨液を流入させて研磨する研磨工程と、
を有する円盤状基板の製造方法。
【請求項７】
前記保持工程は、装着された前記円盤状基板間に、中心に開孔と当該開孔と外周部とを連通させる連通部とを備えた導入スペーサを挟み、
前記研磨工程は、前記カバー部材を用いて、前記導入スペーサの前記連通部を介して前記円盤状基板の前記開孔に研磨液を流入させることを特徴とする請求項６に記載の円盤状基板の製造方法。
【請求項８】
前記保持工程は、
前記円盤状基板を積層保持する基板ホルダに当該円盤状基板を装着する工程をさらに有し、前記円盤状基板を積層保持した当該基板ホルダを保持することを特徴とする請求項６に記載の円盤状基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば磁気記録媒体用ガラス基板などの円盤状基板の内周を研磨する研磨装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録メディアとしての需要の高まりを受け、近年、円盤状基板であるディスク基板の製造が活発化している。このディスク基板の一つである磁気ディスク基板としては、アルミ基板とガラス基板とが広く用いられている。アルミ基板は加工性も高く安価である点に特長があり、一方のガラス基板は強度、表面の平滑性、平坦性に優れている点に特長がある。特に最近ではディスク基板の小型化と高密度化の要求が著しく高くなり、基板の表面の粗さが小さく高密度化を図ることが可能なガラス基板の注目度が高まっている。
【０００３】
このような磁気ディスク基板の製造装置に関する公報記載の従来技術として、中心孔を有するガラスディスクの内周面を研磨する技術が存在する（例えば、特許文献１、２参照。）。
この特許文献１では、ガラスディスクを積層した積層ガラスディスクを中心軸回りに回転可能にセッティングし、軸回りに無数のブラシ毛を持つ軸付研磨ブラシを積層ガラスディスクの中心孔に挿入する。そして、この軸付研磨ブラシを、往復移動させつつ積層ガラスディスクの回転方向とは逆方向に回転させて、積層ガラスディスクの内周面を研磨している。
また、特許文献２では、浮遊砥粒を含有した研磨液にガラス基板を浸漬することで、液切れによる研磨不足や研磨不良を来すことのない研磨方法が提案されている。また、この特許文献２では、回転軸上に螺旋状に植毛されたブラシ毛を回転させて研磨することで、被研磨面に常に新鮮な研磨液を循環供給し、研磨効率、再現性および精度を高める技術が開示されている。
【０００４】
図１３に、従来の円盤状基板の内周面を研磨する方法の一例を示す。
図１３に示す研磨方法では、円盤状基板１０を中心軸方向に多数積層して構成された積層ワーク５０１が、図示しない回転テーブルに軸方向を縦にして装着されている。積層ワーク５０１の中心孔５０１Ａには、図示しない回転駆動軸に上端で連結された軸状の研磨ブラシ５０２が挿入配置されている。また、積層ワーク５０１の上側には、砥粒を含む研磨液を供給するノズル５０３が配置されている。
そして、ノズル５０３から積層ワーク５０１の上面に研磨液を供給しつつ、積層ワーク５０１を回転させ、また、研磨ブラシ５０２を回転させつつその軸方向に往復移動させて、積層ワーク５０１の中心孔５０１Ａの内周面（すなわち円盤状基板１０の内周面）を研磨する。
研磨ブラシ５０２は、軸芯の周囲にブラシ列が所定の間隔（ブラシ隙間）を有して所定のピッチで螺旋状に設けられている。これにより、ブラシ隙間もブラシ列と同じピッチで螺旋状に形成されている。
【０００５】
この図１３に示すような研磨方法において、積層ワーク５０１の上面に供給された研磨液は、研磨作業中、図１３中に矢印で示すように流れて研磨作業域（研磨ブラシ５０２と積層ワーク５０１の内周面との間）に供給される。すなわち、研磨液は、積層ワーク５０１の中心孔５０１Ａに流入し、研磨ブラシ５０２のブラシ隙間を通って研磨作業面に達する。そして、この研磨液は、研磨ブラシ５０２の回転によるブラシ隙間の螺旋の作用によって下部に向かって移動して行く。そして、最終的には積層ワーク５０１の中心孔５０１Ａの下端から下側に排出される。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３３８８６号公報
【特許文献２】特開平１１−２２１７４２号公報
【０００７】
しかしながら、上記のごとき従来の内周面の研磨方法では、研磨作業域である積層ワークの上下方向において、均一かつ充分に研磨液を供給することが難しく、そのために積層ワークの上下方向において研磨が不均一となるという問題があった。
【０００８】
すなわち、上述したように、研磨作業中、積層ワークの上面に供給された研磨液は、この上面から狭いブラシ隙間を通って研磨作業域に達し、研磨作業を行いつつ徐々に下方に移動する。このために、研磨作業域に供給される研磨液の量が限定されるとともに、研磨液の供給箇所が上面だけであることから、研磨に用いられる研磨液の量が積層箇所によって大きく異なってしまう。その結果、積層ワークにおける積層箇所によって内周研磨の研磨状態が異なり、積層ワークを構成する個々の円盤状基板に対してバラツキの少ない、かつ精度の高い内周研磨を行うことが難しかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、研磨作業域への研磨液の供給を促進し、積層ワークの積層方向において均一に研磨することのできる研磨装置および円盤状基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するために、本発明は、中心部に開孔を有する円盤状基板の内周面を研磨する研磨装置であって、円盤状基板を複数枚積層させた積層ワークをセッティングするセッティング手段と、積層ワークの円盤状基板の開孔に挿入されて回転するブラシと、積層ワークを覆うカバー部材と、カバー部材により覆われた積層ワークの円盤状基板の開孔に対して研磨液を流入する研磨液流入手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、セッティング手段は、装着された円盤状基板間に、中心に開孔とこの開孔と外周部とを連通させる連通部を備えた導入スペーサを挟んで積層ワークをセッティングし、研磨液流入手段は、連通部を介して積層ワークの開孔に対して研磨液を流入させることを特徴とすれば、例えば積層ワークに挿入されるブラシの軸方向を鉛直方向とした場合に、その積層ワークの下方や中間部分などに配置される円盤状基板に対しても良好な内周研磨が実現できる点で好ましい。
【００１２】
また、カバー部材は、研磨液を積層ワークの外周面に沿って導入スペーサまで導くように形成されてなることを特徴とすれば、積層ワークの外周面から円盤状基板の内孔に、効率良く研磨液を供給することが可能となる。
さらに、カバー部材は、積層ワークの外周面との間に所定の空隙をもって積層ワークを覆うことを特徴とすることができる。
また、カバー部材は、下端近傍に研磨液の排出孔を備えることを特徴とすることができる。
【００１３】
他の観点から捉えると、本発明は、中心部に開孔を有する円盤状基板の内周面を研磨して円盤状基板を製造する円盤状基板の製造方法であって、研磨の対象となる円盤状基板を複数枚積層した積層ワークを保持する保持工程と、保持工程により保持された積層ワークの外周面をカバー部材で覆う工程と、カバー部材で覆われ保持工程により保持された積層ワークの円盤状基板の開孔にブラシを挿入してブラシを回転し、開孔に研磨液を流入させて研磨する研磨工程と、を有することを特徴とする。
【００１４】
ここで、保持工程は、装着された円盤状基板間に、中心に開孔とこの開孔の外周部とを連通させる連通部とを備えた導入スペーサを挟み、研磨工程は、カバー部材を用いて、導入スペーサの連通部を介して円盤状基板の開孔に研磨液を流入させることを特徴とすることができる。
また、保持工程は、円盤状基板を積層保持する基板ホルダに円盤状基板を装着する工程を、さらに有し、円盤状基板を積層保持した基板ホルダを保持することを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように構成された本発明によれば、これらの構成を採用しない場合に比べて、研磨作業域へ研磨液をより均一に供給することが可能となり、積層ワークの積層方向における研磨の不均等を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
はじめに、図１−１および図１−２に基づいて本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）１０の製造工程を説明する。
この製造工程は、まず図１−１（ａ）に示す１次ラップ工程にて、円盤状基板（ワーク）１０の原材料を定盤２１に載置し、円盤状基板１０の平面１１を削る。このとき、円盤状基板１０を載置した定盤２１の表面には、例えばダイヤモンドの砥粒が散りばめられる。次に、図１−１（ｂ）に示す内外周研削工程にて、円盤状基板１０の中心に設けられた開孔（hole）１２を内周砥石２２によって研削し、円盤状基板１０の外周１３を外周砥石２３によって研削する。このとき、内周砥石２２と外周砥石２３で円盤状基板１０の内周面と外周面を挟み込んで同時加工することで、内径と外径の同軸度を確保し易くすることができる。そして、図１−１（ｃ）に示す外周研磨工程では、外周研磨用ブラシ２４を用いて円盤状基板１０の外周１３が研磨される。その後、図１−１（ｄ）に示す２次ラップ工程にて、円盤状基板１０を定盤２１に載置し、円盤状基板１０の平面１１を更に削る。
【００１７】
次いで、図１−２（ｅ）に示す内周研磨工程にて、円盤状基板１０の中心の開孔１２に研磨ブラシ１５０を挿入し、円盤状基板１０の開孔１２を研磨する。その後、図１−２（ｆ）に示す１次ポリッシュ工程にて、円盤状基板１０を定盤２１に載置し、円盤状基板１０の平面１１を磨く。このときの研磨には、例えば不織布（研磨布）として硬質ポリッシャが用いられる。更に、図１−２（ｇ）に示す２次ポリッシュ工程にて、軟質ポリッシャを用いた平面研磨が行われる。その後、図１−２（ｈ）に示す最終洗浄・検査工程にて洗浄と検査が行われて、円盤状基板（ディスク基板）１０が製造される。
【００１８】
つぎに、上述の内周研磨工程にて用いられる研磨装置について説明する。
図２は研磨装置１００の外観を示す斜視図であり、図３は研磨機構１１０の縦断面（一部）を示した図である。尚、図２は研磨機構１１０の研磨ヘッド１２０が上方に位置する研磨作業前の準備状態を示し、図３は研磨ヘッド１２０が下降した作業中の状態を示している。このために、図２および図３における研磨ヘッド１２０の位置は一致していない。
図２および図３に示す研磨装置１００は、研磨対象部材である円盤状基板１０が複数枚積層されて成る積層ワーク１４０（後に詳述する）が取り付けられ、この積層ワーク１４０に対して研磨作業を行うものである。
研磨装置１００は、ベースフレーム１０１に、左右一対の研磨機構１１０Ｌ，１１０Ｒを並列に備えている。これにより、二組の積層ワーク１４０に対して同時に研磨作業を行うことができるようになっている。尚、左右の研磨機構１１０Ｌ，１１０Ｒは同様な構成となっており、以下、研磨機構１１０として説明する。
【００１９】
ベースフレーム１０１には、浮遊砥粒を含有した研磨液であるスラリを収容するスラリタンク１０２が配設されている。また、図示しないが、スラリタンク１０２に収容されたスラリを循環駆動するポンプや、研磨装置の制御装置等が設けられている。
研磨機構１１０は、ベースフレーム１０１に立設されたコラム１１１に鉛直方向に移動可能に支持された研磨ヘッド１２０と、その下側に配設された回転テーブル１３０とを備えている。
【００２０】
研磨ヘッド１２０は、後述する研磨ブラシ１５０の一端部を把持して、この研磨ブラシ１５０を鉛直に支持するチャック１２１を備えている。このチャック１２１は、図示しないモータ等の駆動手段によって回転駆動されるようになっている。
チャック１２１の周囲には、下側に開放する円筒状のカバー１２２が、チャック１２１を覆い更に所定の高さまで垂下して設けられている。そしてカバー１２２の内側に、チャック１２１に隣接してスラリ供給ノズル１２３が設けられている。このスラリ供給ノズル１２３は、回転テーブル１３０に装着された積層ワーク１４０の上面に向かって開口している。
研磨ヘッド１２０は、コラム１１１に沿って鉛直に所定のストロークで昇降移動可能に設けられており、図示しない昇降駆動手段によって昇降駆動されるようになっている。
【００２１】
回転テーブル１３０は、所定の径からなる円盤状部材で形成され、その上面に積層ワーク１４０を取り付けることができるように構成されている。この回転テーブル１３０は、研磨ヘッド１２０の下側に配設されており、図示しないモータ等の駆動手段によって所定の回転数で回転駆動されるようになっている。その中央には、所定径の開口１３１が形成され、その内部に回転テーブル１３０とは独立して支持軸受け１３２が設けられている。この支持軸受け１３２は、研磨ブラシ１５０の先端を回転可能に支持するものである。
また、この回転テーブル１３０の周囲および下側を覆うように、上方に開口する有底円筒状のスラリ受け１３３が設けられている。更に、スラリ受け１３３の上側に、上下に開口する円筒状のカバー１３４が設けられている。このカバー１３４の正面側には、扉１３５が開閉可能に設けられている。
【００２２】
研磨ヘッド１２０に設けられたスラリ供給ノズル１２３と、回転テーブル１３０に設けられたスラリ受け１３３とは、それぞれベースフレーム１０１に設けられたスラリタンク１０２と図示しない配管によって接続されている。そして、スラリタンク１０２の内部に収容したスラリをスラリ供給ノズル１２３に供給し、スラリ受け１３３が受けたスラリをスラリタンク１０２に回収するようになっている。つまり、スラリはスラリタンク１０２からスラリ供給ノズル１２３へ、スラリ受け１３３からスラリタンク１０２へと循環するようになっている。
【００２３】
このような研磨機構１１０は、図３に示すように、回転テーブル１３０の上面に積層ワーク１４０を支持し、研磨ヘッド１２０のチャック１２１に研磨ブラシ１５０の上端を支持する。そして、研磨ヘッド１２０の下降によって研磨ブラシ１５０を積層ワーク１４０の中心孔１４１に挿入し、研磨ブラシ１５０の下端を支持軸受け１３２に支持させた状態とする。この状態で、スラリ供給ノズル１２３からスラリを吐出して積層ワーク１４０の上面に供給し、回転テーブル１３０（積層ワーク１４０）を回転させると共に、研磨ブラシ１５０を回転させつつその軸方向（上下方向）に所定のストロークで往復移動させる。これによって、積層ワーク１４０の中心孔１４１の内周面（円盤状基板１０の内周面）を研磨するものである。本実施の形態では、積層ワーク１４０（回転テーブル１３０）の回転方向は上側から見て反時計回り、研磨ブラシ１５０の回転方向はこれとは逆の上側から見て時計回りに設定される。
【００２４】
図４は、この研磨機構１１０にて用いられる研磨ブラシ１５０を示す斜視図である。また、図５は研磨ブラシ１５０の軸方向の一部を拡大した断面図である。
研磨ブラシ１５０は、図４に示すように、ステンレス合金鋼等によって形成され所定の直径からなる軸芯１５１の周囲に、ブラシ基材としてのブラシ列１５２が所定のピッチで螺旋状に設けられている。ブラシ列１５２の間には所定の間隔（ブラシ隙間１５３）が設定されており、このブラシ隙間１５３もブラシ列１５２と同じく螺旋状に軸方向に連続している。尚、ブラシ列１５２（ブラシ隙間１５３）の螺旋方向は、いわゆる左巻き（反時計回りで遠ざかる方向）となっており、時計回りの回転でブラシ隙間１５３内のスラリを上側から下側に向けて（基端側から先端側に向けて）駆動し得るようになっている。
【００２５】
研磨ブラシ１５０の毛先までの寸法を含む外径は、例えば、円盤状基板１０の内径１２ｍｍに対して直径１３ｍｍとする。
軸芯１５１は、ブラシ領域より両端側にそれぞれ所定量突出しており、一方はチャック１２１による被把持部１５１Ａ、他方は支持軸受け１３２に支持される先細りの被支持部１５１Ｂとなっている。
【００２６】
このような研磨ブラシ１５０は、軸芯１５１の周囲にブラシ列１５２を所定のピッチで螺旋状に巻き付けて固定した後、ブラシ列１５２の毛先を所定外径にカットして形成される。
ブラシ列１５２は、図５に示すように、所定長さのブラシ毛材１５４を、芯金１５５を巻くようにその中央部分で二つ折りにし、その芯金１５５を巻回する屈曲部分を外側から基部金具１５６でカシメる。これによって、ブラシ列１５２のブラシ毛材１５４は芯金１５５に一体に固定され、図５に示すように軸芯１５１に対して列状に形成されている。このブラシ毛材１５４は、例えば、ナイロン等によって、径０．１ｍｍに形成される。
基部金具１５６は、図５中に示すように、軸芯１５１の周囲にて、軸方向に互いに当接させながら螺旋状に巻き付けることで、ブラシ列１５２の間隔（ピッチ）およびブラシ隙間１５３が一定となるように形成されている。つまり、基部金具１５６の幅は、ブラシ毛材１５４を芯金１５５に固定する機能において必要な最小限の幅より大きく、ブラシ列１５２のピッチを規定する寸法にて設定されている。  
【００２７】
つぎに、この積層ワーク１４０について説明する。
図６は積層ワーク１４０の全体斜視図、図７は円盤状基板１０の積層過程を示す斜視図、図８は円盤状基板１０の積層途中に介装されるスラリ導入スペーサ１６０を示す図である。また、図９はカバー３００と、積層ワーク１４０へのカバー３００の装着を説明する図である。更に、図１０は研磨作業状態の断面図である。
図６に示す積層ワーク１４０は、図７に示すようにして円盤状基板１０を多数（例えば１５０枚）積層した状態で、ホルダ２００に支持されている。
【００２８】
ホルダ２００は、上下の支持円盤（上部支持円盤２１０，下部支持円盤２２０）が、周方向に複数本（例えば４本）配置された連結バー２３０によって所定の間隔で連結されて構成されている。そして、この上部支持円盤２１０、下部支持円盤２２０および連結バー２３０によって形成される空間（内部）に、積層された円盤状基板１０が収容され、この積層された円盤状基板１０が、上部支持円盤２１０の上側に締着される固定円盤２４０によって、ホルダ２００に固定される。このホルダ２００は、ステンレス合金鋼等によって形成されている。
【００２９】
上側の上部支持円盤２１０は、所定厚さの円盤状で、その中央に、積層された円盤状基板１０を内部に装着するための開孔２１１が形成されている。
下側の下部支持円盤２２０は、所定厚さの円盤部２２１の下面側に、大径の装着フランジ２２２を備えている。その中央には、スラリの流通および研磨ブラシ１５０を挿通するための開孔２２３が形成されている。円盤部２２１の直径は、上部支持円盤２１０の直径より所定量大きく設定されている。
固定円盤２４０は、上部支持円盤２１０とほぼ同径で所定厚さからなる円盤状部材であり、その中央に、後述する上部押さえ２３３と嵌合する嵌合孔２４１が形成されている。そして、上部支持円盤２１０の上面にて、中心を一致させてボルトによって固定されるようになっている。
【００３０】
このようなホルダ２００には、図７に示すように積層治具としてのセンタリングシャフト２３２を用いて積層された円盤状基板１０が装着される。
すなわち、センタリングシャフト２３２に、下部押さえ２３１を挿入して取り付け、ついで円盤状基板１０を順次嵌合することで、その中心の開孔１２を基準として位置決めされた状態で円盤状基板１０を積層する。そして最後に上部押さえ２３３をセンタリングシャフト２３２に挿入して取り付ける。これにより、センタリングシャフト２３２に嵌合して積層された円盤状基板１０が、下部押さえ２３１と上部押さえ２３３との間に挟まれた状態となる。
【００３１】
下部押さえ２３１は、外径が円盤状基板１０の外径と略等しいかそれより大きい所定厚さの円盤状の部材である。その内径は、円盤状基板１０の内径より大きく設定されている。
上部押さえ２３３は、円盤状基板１０と外径が略等しい本体部２３３Ａの上側に、小径部２３３Ｂが形成されて二段の外形に形成されている。その中央には、スラリの流通および研磨ブラシ１５０を挿通するための開孔２３３Ｃが形成されている。
これら上部押さえ２３３および下部押さえ２３１は、例えば、ポリアセタール等の樹脂により形成されている。
センタリングシャフト２３２は、下端に下部支持円盤２２０の開孔２２３（図１０参照）に嵌合する大径部２３２Ａと、その上側に下部押さえ２３１の内径に嵌合する中径部（図示せず）を有している。そのさらに上側に、円盤状基板１０が嵌合する位置決め軸部２３２Ｂが立設されているものである。
【００３２】
上記のごとくセンタリングシャフト２３２に嵌合して積層された円盤状基板１０は、ホルダ２００の内部に、図６の上側から上部支持円盤２１０の開孔２１１（図１０参照）を介して挿置される。そして、上部支持円盤２１０の上側に締着された固定円盤２４０によって、下部支持円盤２２０に押圧されて、積層された円盤状基板１０が固定される。このとき、上部押さえ２３３の小径部２３３Ｂに固定円盤２４０の嵌合孔２４１が嵌合する。
センタリングシャフト２３２は、積層された円盤状基板１０が固定された後、図６の下側から抜き取られる。
これにより、積層された円盤状基板１０の開孔１２によって中心孔１４１（図６、図１０参照）が形成される。この中心孔１４１の上端は、上部に開放する上部押さえ２３３の開孔２３３Ｃに繋がり、中心孔１４１の下端は下部押さえ２３１の内径部および下部支持円盤２２０の開孔２２３に繋がっている。
【００３３】
ここで、ホルダ２００内に積層された円盤状基板１０の間には、所定枚数毎に研磨液流入手段としてのスラリ導入スペーサ１６０が設けられる。これは、前述のセンタリングシャフト２３２に円盤状基板１０を順次嵌合する際に、所定枚数毎にスラリ導入スペーサ１６０を挟み込ませることで設置される。本実施の形態では、全積層厚さを三等分するように２個のスラリ導入スペーサ１６０が介装されている。例えば円盤状基板１０を１５０枚積層する場合では、例えば５０枚毎に１個のスラリ導入スペーサ１６０が介装される。
【００３４】
スラリ導入スペーサ１６０は、図８（ａ）に斜視図，図８（ｂ）にその断面図を示すように、所定の厚さで外径が円盤状基板１０と略等しい円盤状に、例えばポリアセタール等の樹脂によって形成されている。中央には円盤状基板１０の内径より大きい開孔１６１が形成されており、また、外周面には所定深さの溝１６２が形成されている。更に、その溝１６２の底（外周面）と開孔１６１の内周面とを連通して所定径の貫通供給孔１６３が、周方向に等角度間隔で複数個（例えば８個（４５度間隔）、形成されている。
【００３５】
ここで、本実施の形態では、上記のごとく多数の円盤状基板１０が積層されてホルダ２００に収容されてなる積層ワーク１４０に、その円盤状基板１０が積層された部位を覆うようにカバー３００が装着されて研磨作業に供される。
このカバー３００は、例えば、薄いシート状の樹脂フィルム等によって上下端が開放する円筒状（直管状）に形成されている。これは、当初から円筒状に形成されている場合の他に、例えば矩形の樹脂フィルムシートを取り付け時に丸めて両端を接合して形成することもできる。そして、その内径は、ホルダ２００の下部支持円盤２２０の円盤部２２１に隙間なく嵌合し得るように設定される。カバー３００の高さは、ホルダ２００の下部支持円盤２２０の装着フランジ２２２の上面から、上部支持円盤２１０の上面までの高さより所定量高くなるように設定されている。また、カバー３００の下縁近傍には、所定径の排出孔３０１が周方向に所定間隔で複数個、開孔形成されている。
【００３６】
上記のごとく形成されたカバー３００は、図９に示すように、積層ワーク１４０にその上側から被せるようにして外挿され、下端をホルダ２００の下部支持円盤２２０の円盤部２２１に嵌合させて装着される。
そして、積層ワーク１４０にカバー３００が装着された状態では、カバー３００の上端縁は積層ワーク１４０の上面より所定量高くなる。また、カバー３００の内周と上部支持円盤２１０の側周面との間に、所定の幅の流通間隙１４２が形成される。これは、上部支持円盤２１０の直径より下部支持円盤２２０の円盤部２２１の直径が大きく形成され、カバー３００は下部支持円盤２２０の円盤部２２１に嵌合する直径の直管状に形成されていることによる。尚、上部支持円盤２１０と下部支持円盤２２０の円盤部２２１とが同一直径に形成されたホルダ２００では、カバー３００を上部が広がるテーパ状として流通間隙１４２が形成されるようにする。
更に、カバー３００の下部に形成された排出孔３０１は、カバー３００の装着状態で下部支持円盤２２０の円盤部２２１の上面より上側に位置する。
これにより、カバー３００は、その下端である下部開口部がホルダ２００の下部支持円盤２２０によって塞がれて、積層ワーク１４０の周囲を覆い（積層ワーク１４０を内部に収容し）、上方に開口する円筒容器状を成す。
【００３７】
そして、上記のごとくカバー３００が装着された積層ワーク１４０は、ホルダ２００の下部支持円盤２２０の装着フランジ２２２が、研磨機構１１０の回転テーブル１３０にボルトによって締着されることで、回転テーブル１３０に装着される。ここまでの、ホルダ２００に円盤状基板１０を積層して支持させて、回転テーブル１３０に装着する構成が、本実施の形態における本発明のセッティング手段である。尚、カバー３００の装着工程はこれに限るものではなく、積層ワーク１４０を回転テーブル１３０に装着した後、積層ワーク１４０にカバー３００を被せる工程としても良い。
【００３８】
つぎに、研磨作業中の積層ワーク１４０の断面図である図１０を参照して、研磨作業および研磨作業中におけるスラリの流れについて説明する。
研磨作業は、前述のごとく、スラリ供給ノズル１２３からスラリを吐出して積層ワーク１４０の上面に供給し、回転テーブル１３０を回転させると共に、研磨ブラシ１５０を回転させつつその軸方向（上下方向）に所定のストロークで往復移動させて行う。
積層ワーク１４０の上面に供給されたスラリは、図１０中に矢印で示すように、ホルダ２００の上部に開放する上部押さえ２３３の開孔２３３Ｃから積層ワーク１４０の中心孔１４１に流入すると共に、流通間隙１４２を通って積層ワーク１４０の外周とカバー３００との間に流入する。これらに流入し得なかった余剰のスラリは、カバー３００の上縁から外側に溢れ、外周面を伝って流下する。
【００３９】
積層ワーク１４０の中心孔１４１に流入したスラリは、螺旋状に形成された研磨ブラシ１５０のブラシ毛材１５４（図５参照）と、この研磨ブラシ１５０の回転、更にスラリの自重などによって下方に送られ、下部支持円盤２２０の開孔２２３から流れ出る。また、流通間隙１４２を通って積層ワーク１４０の外周とカバー３００との間に流入したスラリは、積層ワーク１４０の外面を伝って流下し、その一部がカバー３００の下部の排出孔３０１から流出する。
このように積層ワーク１４０の外面を伝わらせてスラリを流し、この外面からも中心孔１４１にスラリを供給している。これにより、研磨ブラシ１５０による研磨作業域（中心孔１４１の内周面）には、上部支持円盤２１０の開孔２１１から流入したスラリばかりでなく、外周側からもスラリが供給されることとなる。
【００４０】
すなわち、研磨ブラシ１５０と積層ワーク１４０との相対移動に起因する圧力変化によって、図１０中の矢印Ｘで示すように、積層ワーク１４０の外周側に存在するスラリが、スラリ導入スペーサ１６０の貫通供給孔１６３を介して研磨作業域に供給される。
これにより、積層ワーク１４０の上端からだけではなく、積層ワーク１４０の途中から（例えば５０枚ごとに）下部の研磨作業域にも新鮮なスラリが供給されることとなる。このため、積層ワーク１４０の中心孔１４１の内周面（円盤状基板１０の内周面）を、その上下方向においてより均等に研磨することができる。また、研磨作業域に多くのスラリが供給されるため、研磨作業効率が向上し、研磨作業時間を短縮することができる。
【００４１】
ここで、このスラリ導入スペーサ１６０の貫通供給孔１６３を介した研磨作業域へのスラリの供給は、貫通供給孔１６３の外側にスラリが存在すれば足りる。従って、本実施の形態では、２個のスラリ導入スペーサ１６０が存在する位置まで、スラリが積層ワーク１４０の外周面を伝って流下していればよい。つまり、カバー３００全体にスラリが充満してその中に積層ワーク１４０が完全に浸漬していることを要さない。
積層ワーク１４０の外周とカバー３００との間にスラリを流入させる流通間隙１４２の間隔と、カバー３００の下縁近傍に形成される排出孔３０１の径および数は、このような作用によってスラリが良好に供給されるように設定される。
【００４２】
つぎに、上述した研磨装置１００にて実行される内周研磨工程について、更に詳細に説明する。
図１１は、内周研磨工程の流れを示すフローチャートである。
内周研磨工程では、まず、円盤状基板１０を取り付け治具（センタリングシャフト２３２）に嵌合して順次積層する（ステップ１０１）。
ここで、円盤状基板１０の所定枚数（例えば５０枚）毎に、スラリ導入スペーサ１６０を介装し（ステップ１０２）、円盤状基板１０の所定枚数（例えば１５０枚）の積層を完了する（ステップ１０３）。
【００４３】
つぎに、取り付け治具に重ねられ積層された円盤状基板１０をホルダ２００にセットして積層ワーク１４０を形成する（ステップ１０４）。
ついで、その積層ワーク１４０にカバー３００を装着する（ステップ１０５）。
そして、カバー３００が装着された積層ワーク１４０を、研磨装置１００の回転テーブル１３０に装着する（ステップ１０６）。
以上の工程で、研磨装置１００への積層ワーク１４０の取り付けが終了する。
【００４４】
尚、前述したように、積層ワーク１４０にカバー３００を装着するステップ（Ｓ１０５）は、積層ワーク１４０を研磨装置１００の回転テーブル１３０に装着するステップ（Ｓ１０６）の後としても良い。また、研磨装置１００の研磨ヘッド１２０への研磨ブラシ１５０の装着（チャック１２１による研磨ブラシ１５０の把持）は、上記工程の前後に適宜設定する。
【００４５】
ついで、ポンプを駆動してスラリ供給ノズル１２３からスラリを積層ワーク１４０の上面に吐出させる（ステップ１０７）。そして、積層ワーク１４０の中心孔１４１およびカバー３００の内部（積層ワーク１４０の外周面）にスラリが流下する状態で、研磨機構１１０の研磨ヘッド１２０を下降させて、その研磨ヘッド１２０によって支持される研磨ブラシ１５０を積層ワーク１４０の中心孔１４１に挿入する（ステップ１０８）。
【００４６】
この状態にて、スラリを供給しながら、研磨ブラシ１５０を所定方向（第１の方向）に回転させ、積層ワーク１４０（回転テーブル１３０）を研磨ブラシ１５０とは逆方向（第２の方向）に回転させて研磨を行う（ステップ１０９）。またこのとき、図１０の白矢印に示すように、研磨ブラシ１５０を積層ワーク１４０の軸方向（上下方向）に往復移動させる（ステップ１１０）。このように往復移動させることによって、積層ワーク１４０に接触する研磨ブラシ１５０の位置を変化させ、研磨ブラシ１５０の同一位置によって積層ワーク１４０の同一の箇所を研磨することによる研磨の偏りを防止し、より均一化された研磨が可能となる。この研磨作業を予め定められた研磨時間行い（ステップ１１１）、研磨時間が経過すると、研磨装置を停止させる（ステップ１１２）。
その後、積層ワーク１４０を回転テーブル１３０から取り外し（ステップ１１３）、更に、ホルダ２００から円盤状基板１０を装着時とは逆の工程で取り外す（ステップ１１４）。
【００４７】
つぎに、本実施の形態の構成（以下本願構成と称す）と、従来構成である比較例とを比較実験した結果を説明する。
実験は、下記のごとき条件で研磨作業を行い、その後、円盤状基板１０の全数または所定数をサンプリングして内周の直径を計測した。
本願構成では、円盤状基板１０を１５０枚積層し、５０枚ごとにスラリ導入スペーサ１６０を介装した。すなわち、スラリ導入スペーサ１６０は２個用いた。
図１２は、その実験結果を示し、（ａ）は本願構成によって研磨したもの、（ｂ）は比較例によって研磨したものである。横軸は積層した円盤状基板１０の位置（上部〜下部）を示し、縦軸は被研磨面の内径（円盤状基板１０の内径）を示している。本願構成についてはａ−１〜ａ−９の合計９回の試験を実施し、比較例についてはｂ−１〜ｂ−３の合計３回の試験を実施した。
【００４８】
実験条件（共通）は、下記の通りである。
○円盤状基板（１．８９インチガラス磁気ディスク）
材料：結晶化ガラス
外径：４８ｍｍ
内径：１２ｍｍ
厚さ：０．７ｍｍ
○ワーク積層体
積層した円盤状基板の数：１５０枚
測定サンプル数：５５（抜き取り）〜１５０（全数）
回転数：５５ｒｐｍ
○使用研磨ブラシ
外径：φ１３
材質：６６ナイロン
線径：０．９０ｍｍ
回転数：１５００ｒｐｍ
揺動速度：２４０ｍｍ／分  
○研磨ブラシ切り込み量
０．５ｍｍ
この研磨ブラシ切り込み量とは、研磨ブラシ１５０の中心をワーク積層体１４０の中心に対してズラした（切り込んだ）量である。
○スラリ（研磨液）
比重：１．２
○加工時間
１４〜２８分（所定の研磨量を基準に設定）
【００４９】
実験の結果、（ｂ）に示す比較例（従来構成）では、円盤状基板１０の配置位置で（上部と下部とで）、内径に略５／１０００ｍｍの差が生じた。これに対して、本実施の形態を適用した構成では、上部と下部との内径差を略２．５／１０００ｍｍ以下に抑えることができた。また、所定の研磨量の加工に要する時間も、比較例が平均で２５．３分であったのに対して、本実施の形態では１９．２分と約７５％に短縮することができた。これにより、本構成の有効性が確認できた。
尚、本願構成であっても、下部の円盤状基板１０の内径が小さくなる傾向がある。これは、スラリ導入スペーサ１６０の介装位置を下側に偏在させ、また、設ける数を増やし、下部へのスラリの供給を促進させること等で改善することが可能である。
【００５０】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、積層ワーク１４０を覆うカバー３００によって、積層ワーク１４０の積層途中（スラリ導入スペーサ１６０）から中心孔１４１にスラリを供給することができる。
ここで、一般に、限られた量の研磨液で研磨作業を行う場合には、下部に行くほど研磨液に含まれる砥粒が摩滅して研磨機能が低下する。その結果、積層ワーク１４０の上部と下部とでは研磨の進捗が異なることとなり、積層ワーク１４０の中心孔１４１が下側に向かって先細りのテーパ状を呈する。つまり、上部では研磨の進行が速く大径化する一方、下部では研磨の進行が遅く相対的に小径の状態に留まる。このため、上部に位置した円盤状基板１０と下部に位置した円盤状基板１０とで等しい研磨仕上げ精度が得られず、精度にバラツキを生じてしまう。
しかしながら、本実施の形態によれば、従来ではスラリが供給され難かった下部の研磨作業域にも新鮮なスラリが供給されることとなり、積層ワーク１４０の中心孔１４１の内周面（円盤状基板１０の内周面）の研磨を、積層ワーク１４０の上下方向において均等に行うことができる。また、研磨作業域にスラリを潤沢に供給することができるために研磨作業効率が向上し、研磨作業時間を短縮することができる。
なお、本願発明は上記実施の形態に示す構成に限定されるものではなく、適宜変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１−１】（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図１−２】（ｅ）〜（ｈ）は、本実施の形態が適用される円盤状基板（ディスク基板）の製造工程を示した図である。
【図２】研磨装置の外観斜視図である。
【図３】研磨機構の縦断面図である。
【図４】研磨機構が用いる研磨ブラシを示す斜視図である。
【図５】研磨ブラシの軸方向拡大断面図である。
【図６】積層ワークの全体斜視図である。
【図７】円盤状基板の積層過程を示す斜視図である。
【図８】スラリ導入スペーサを示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【図９】積層ワークへのカバーの装着を説明する図である。
【図１０】研磨作業中の積層ワークの断面図である。
【図１１】内周研磨工程の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本願構成と比較例とを比較実験した結果を説明する図である。
【図１３】従来から行われていた円盤状基板の内周研磨方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…円盤状基板、１２…開孔、１００…研磨装置、１２３…スラリ供給ノズル、１４０…積層ワーク、１５０…研磨ブラシ、１６０…スラリ導入スペーサ（研磨液流入手段）、１６３…貫通供給孔、２００…ホルダ、３００…カバー
【図１−１】
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【図１−２】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2008126380.tif 000008
【図６】
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【図７】
2008126380.tif 000010
【図８】
2008126380.tif 000011
【図９】
2008126380.tif 000012
【図１０】
2008126380.tif 000013
【図１１】
2008126380.tif 000014
【図１２】
2008126380.tif 000015
【図１３】
2008126380.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月31日(2008.3.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１１】
2008126380.tif 000017