(57)【要約】      （修正有）【課題】基板研磨装置に利用されるためのマグネットストレーナであって、中の磁化し付着した異物が容易に確認できるマグネットストレーナを提供する。【解決手段】研磨スラリータンクから循環供給される研磨スラリーを用いて、研磨機でガラス基板を研磨するに際して、研磨スラリーの循環経路内にマグネットストレーナ１を設ける。マグネットストレーナ１は、透明なストレーナパイプ２と、円板４に固定された複数の磁石３からなる。回転駆動手段５で円板４を回転させ、磁石３が交番磁界を発生する。この交番磁界の中で、ストレーナパイプ２を流れている研磨スラリーは、その中の磁性体異物が、ストレーナパイプ２の内壁に付着する。ストレーナパイプ２の内壁に付着した磁性体異物は、水洗式で掃除する。【選択図】図１
2013169620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨スラリーを用いて被研磨表面を研磨するための研磨装置に用いるマグネットストレーナにおいて、
前記マグネットストレーナは、
前記研磨スラリーを通過させるためのもので、透明な材料からなり、平面状の第１面に設置されたマグネットストレーナパイプと、
前記マグネットストレーナパイプが設置された前記第１面に対向し、かつ平面状である第２面に配置された複数の磁石からなる磁石ロータと、
前記磁石ロータと連結され、前記磁石ロータを回転させるための回転駆動手段と
からなり、
前記研磨スラリーが前記マグネットストレーナパイプを流れて通過するとき、前記研磨スラリーに含まれる磁性金属が、回転する前記磁石によって吸着され、前記マグネットストレーナパイプの内壁に付着される
ことを特徴とするマグネットストレーナ。
【請求項２】
請求項１に記載のマグネットストレーナにおいて、
前記透明な材料は、石英である
ことを特徴とするマグネットストレーナ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のマグネットストレーナにおいて、
前記マグネットストレーナパイプは、前記第１面に渦巻き状に設置されたものである
ことを特徴とするマグネットストレーナ。
【請求項４】
請求項３に記載のマグネットストレーナにおいて、
前記マグネットストレーナパイプを流れる前記研磨スラリーの流れ方向と、前記磁石の回転方向が、互いに反対方向である
ことを特徴とするマグネットストレーナ。
【請求項５】
請求項１又は２に記載のマグネットストレーナにおいて、
前記マグネットストレーナパイプと前記磁石ロータとの間の空間の間隔を変更し、前記磁石の磁界の強弱を制御するための距離制御手段を有する
ことを特徴とするマグネットストレーナ。
【請求項６】
請求項１乃至５の中から選択される１項に記載のマグネットストレーナを用いた前記研磨装置であって、
前記前記研磨装置は、
前記マグネットストレーナと、
前記研磨スラリーを一時格納するための研磨スラリータンクと、
前記研磨スラリーを用いて前記被研磨表面を研磨するための研磨機と、
前記研磨スラリータンクと前記マグネットストレーナの間、前記マグネットストレーナと前記研磨機の間、及び前記研磨機と前記研磨スラリータンクの間、をそれぞれに前記研磨スラリーを輸送するためのパイプと
からなり、
前記研磨スラリータンク、前記マグネットストレーナ、前記研磨機、及び前記マグネットストレーナパイプからなる閉鎖循環経路を前記研磨スラリーが循環する
ことを特徴とする研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板等を研磨する研磨装置において、これに使用する加工液（クーラント）の処理に用いるマグネットストレーナ及びそれを用いた研磨装置に関する。詳しくは、磁気ディスク用基板、及び磁気ディスク等の平面上の基板を研磨する研磨装置で使用する加工液（クーラント）の処理のために用いるマグネットストレーナ、及びそれを用いた研磨装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス製造、液晶画面の製造にとっては、その材料であるガラス、石英、シリコンウエハーの研磨が重要な技術である。特に、石英ガラスであるガラス基板を研磨する研磨技術は、磁気ディスク装置の製造を始め工業的に幅広く利用されている。石英ガラスの研磨では、研磨パットをガラス基板の表面に当てて、研磨パットと基板の間に、酸化セリウム等の研摩材を含んだ研磨スラリーを供給しながら、研磨パットでガラス基板の表面を擦りながら研磨している。この研磨スラリーは、砥粒を含む研磨液である。
【０００３】
このように研磨スラリーで研磨する場合、その中に含まれる異物や、ガラス表面に付着していた異物、ガラス表面から剥がれた異物が原因で、ガラス基板表面に傷が発生する可能性がある。研磨スラリーは、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の微粒子を水等に分散させた研磨液である。一般に、研磨装置に用いる研磨スラリーは、大きな粘性を持っている。研磨スラリー中に混入する金属微粒子等の異物は、主に磁性体の異物である。
【０００４】
研磨スラリーは、研磨に使用した後、高価なこともあって循環して使用するリサイクルが一般的である。このとき研磨スラリーは、閉鎖された循環回路で使用されているので、異物が入らないような配慮がされている。そのため、殆ど磁性体が混入していないはずだが、配管等から侵入することがあり、僅か一粒の微粒子であっても鉄等の磁性体の異物が研磨スラリーに混入していると、ワークの表面に傷をつけてしまう。このような傷のあるワークは、特に半導体の分野では、商品にならなくなる恐れがあり、研磨スラリー中の金属異物は可能な限り除鉄処理をしている。そこで、研磨スラリーの中の磁性体の異物を除去するために、マグネットストレーナを用いる方法が提案されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、磁気ディスク用基板を研磨する磁気ディスク用基板の製造方法が開示されており、この方法によると、研磨スラリーの循環経路の中、研磨装置と研磨スラリータンクの間に、マグネットストレーナを設置している。マグネットストレーナは、内部に磁石を装着したステンレス鋼の金属管である。研磨スラリーがマグネットストレーナを通過する際に、研磨スラリー中の金属異物が磁石に付着して除去される。このマグネット付きのストレーナ装置は、特許文献２にも同様の目的のものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−０９９９４４号公報
【特許文献２】実用新案登録第３００２５２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかながら、これらのマグネットストレーナは、基本的にステンレス等からなる密閉の容器であり、磁石に金属異物が付着した度合いを目視で確認することは難しい。オペレータが磁石に金属異物が着いている状況を確認し、金属異物等が付着して汚れていれば、それを掃除するためには、定期的に金属管を開けて確認する必要がある。このために、マグネットストレーナの中の磁石に付着した異物を容易に確認でき、かつ清掃が容易な技術が求められている。
【０００８】
また、研磨スラリー中の磁性体等の金属性異物、非磁性体等の異物は、数μｍ程度からそれ以下の微粒子の場合が多い。特に、この中の金属磁性体は、研磨加工にとって有害であり、取り除く必要がある。しかしながら、この金属磁性体の粒径がμｍオーダー以下の微粒子になると、その磁力が弱く、研磨スラリーの流れの強弱によって、磁石に十分に吸着できなくなることがある。つまり、研磨スラリーの粘性や磁石表面からの距離等によっては、磁石の静的磁場だけでは捕捉できないことが生じる。
【０００９】
本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達成する。
本発明の目的は、研磨スラリーの中の磁性体異物を除去するためのマグネットストレーナ及びそれを用いた研磨装置を提供することである。
本発明の他の目的は、磁石による磁性体微粒子の磁気沈降と磁石ユニットの回転による磁場揺動力を利用して、研磨スラリーの中から金属微粒子を効果的に捕捉するためのマグネットストレーナ及びそれを用いた研磨装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、前記目的を達成するため、次の手段を採る。
本発明は、研磨スラリーを用いて被研磨表面を研磨するための研磨装置に用いるマグネットストレーナ、それを用いた研磨装置を提供する。
【００１１】
本発明のマグネットストレーナは、
研磨スラリーを用いて被研磨表面を研磨するための研磨装置に用いるマグネットストレーナにおいて、
前記マグネットストレーナは、
前記研磨スラリーを通過させるためのもので、透明な材料からなり、平面状の第１面に設置されたマグネットストレーナパイプと、
前記マグネットストレーナパイプが設置された前記第１面に対向し、かつ平面状である第２面に配置された複数の磁石からなる磁石ロータと、
前記磁石ロータと連結され、前記磁石ロータを回転させるための回転駆動手段と
からなり、
前記研磨スラリーが前記マグネットストレーナパイプを流れて通過するとき、前記研磨スラリーに含まれる磁性金属が、回転する前記磁石によって吸着され、前記マグネットストレーナパイプの内壁に付着されることを特徴とする。
【００１２】
前記マグネットストレーナパイプを構成する前記透明な材料は、石英であると良い。前記マグネットストレーナパイプは、前記第１面に渦巻き状に設置すると良い。この渦巻きの方向は、前記マグネットストレーナパイプを流れる前記研磨スラリーの流れ方向と、前記磁石の回転方向が、互いに反対方向にすると良い。
前記マグネットストレーナパイプを通磁力の大きさを調整するために、前記マグネットストレーナパイプと前記磁石ロータとの間の空間の間隔を変更し、前記磁石の磁界の強弱を制御するための距離制御手段を有するものが良い。
【００１３】
本発明の研磨装置は、上記マグネットストレーナを用いた前記研磨装置であって、
前記前記研磨装置は、
前記マグネットストレーナと、
前記研磨スラリーを一時格納するための研磨スラリータンクと、
前記研磨スラリーを用いて前記被研磨表面を研磨するための研磨機と、
前記研磨スラリータンクと前記マグネットストレーナの間、前記マグネットストレーナと前記研磨機の間、及び前記研磨機と前記研磨スラリータンクの間、をそれぞれに前記研磨スラリーを輸送するためのパイプとからなり、
前記研磨スラリータンク、前記マグネットストレーナ、前記研磨機、及び前記マグネットストレーナパイプからなる閉鎖循環経路を前記研磨スラリーが循環することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のマグネットストレーナ及びそれを用いた研磨装置によると、次の効果が奏される。
本発明のマグネットストレーナは、透明な材料でできているので、その中の付着した金属異物を容易に確認できるようになり、その交換や清浄等をする時期を容易に決定できるようになった。
本発明のマグネットストレーナは、磁気によって水を改質する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態のマグネットストレーナ１の概要を図示した概念図である。
【図２】図２は、本発明の第１の実施の形態のストレーナパイプ２の配置例を図示した概略図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態の磁石３の配置を例示した概略図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態のマグネットストレーナ１を用いた研磨装置１００の概要を示すブロック図である。
【図５】図５は、クリアランス調整手段１１を有するマグネットストレーナ１の概要を図示した概念図である。
【図６】図６は、本発明の磁石３０の配置例を図示した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
〔マグネットストレーナ〕
本発明のマグネットストレーナ１の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は、マグネットストレーナ１の構造を示す概念図である。図２は、マグネットストレーナ１のストレーナパイプ２の配置例を示す概念図である。図３は、マグネットストレーナ１の磁石３の配置例を示す概念図である。マグネットストレーナ１は、研磨スラリーを用いて、ガラス基板等の被研磨表面を研磨するための研磨装置に用いるもので、研磨スラリー内の磁性物を除去するためのものである。
【００１７】
マグネットストレーナ１は、研磨スラリーを通過させるためのストレーナパイプ２、円板４上に固定された磁石３、及び、円板４を回転させるための回転駆動手段５から構成されている。本実施の形態においては、磁石３は、円板４の側面の１面側に固定されている。円板４と磁石３とが一体になったものを回転させて、交番磁界を発生させるので、本例では磁石３は、円板４等を含めて磁石ロータ６と称する。回転駆動手段５は、その出力軸である回転軸７に固定された磁石ロータ６を回転駆動するものである。
【００１８】
回転駆動手段５は、磁石ロータ６を回転させるものであれば、任意の回転駆動手段を利用することができるが、本実施の形態では汎用の電気モータを利用している。回転軸７は、モータのロータと一体固定されたものであり出力軸である。回転軸７は、円板４の中心に固定された軸８とは、公知の継手である接続手段９によって連結されている。例えば、この接続手段９はネジ止めや、キーによる固定でも良い。又は、円板４と回転軸７との連結は、円板４の中心に開けた内孔の周面に、複数のキー溝を等間隔に配置したスプラインによって、円板４と回転軸７とを直接、固定しても良い。
【００１９】
これによって、モータのロータを回転駆動すると、円板４が回転駆動される。回転軸７は、回転駆動手段５の出力軸と連結されている。回転軸７は、回転駆動手段５の回転動力を円板４に伝達するものである。円板４は、概略すると円形の板状の形をしたものであり、その中心が回転軸７に固定されて回転駆動される。円板４は、図３に示すように、その１側面に固定配置された複数の磁石３からなる。磁石３は、研磨スラリーの中の磁性金属を吸着するための磁石で、複数の磁石要素（図示せず。）からなる。
【００２０】
円板４の１側面を含む面は、回転軸７の中心軸線方向に対して直交するように、回転軸７に固定されている。円板４と対向してストレーナパイプ２を有する筐体１０が配置されている。円板４の１側面と並行した面で、かつ筐体１０内にストレーナパイプ２が渦巻き状に配置されている。即ち、ストレーナパイプ２は、筐体１０の中の一平面内にスパイラル状（渦巻き状）に配置されている。筐体１０は、円板４と対向して配置され、概略形状が円板状の形状である。即ち、筐体１０の一面（表面）は円板４と並行に配置されている。
【００２１】
本実施の形態においては、ストレーナパイプ２は、図２に示すように、螺旋状に、つまり渦巻くように、筐体１０の中に平面的に配置されている。ストレーナパイプ２が配置された面は、円板４の面に平行になっている。従って、ストレーナパイプ２が設置された面は、磁石３が設置された面と平行になっている。正確には、磁石３が固定された円板４とストレーナパイプ２は、対向して平行に、かつその間は空間を有して配置されている。
【００２２】
図３は、円板４上への磁石３の配置例を示す概念図であり、ストレーナパイプ２側から円板４を見た状態を図示している。図３に図示した例では、磁石３は、短い円柱形の形状をしている。この円柱形の中心線が円板４の中心線と平行になるように、円板４に固着されて配置されている。これらの磁石３の磁極は、ストレーナパイプ２の中心線を直交する方向に配置されている。磁石の別の例は、図６に図示している。図６に示す磁石３０は、それぞれ細長い形状をした長方体状のものである。
【００２３】
磁石３０は、図３に図示した磁石３と同様の機能を有する。これらの磁石３０は、その長手方向の軸線が軸８の回転中心軸線と交差するように、かつ円板４の側面上に配置されている。磁石３０の磁極は、ストレーナパイプ２へ向くように配置されている。ストレーナパイプ２は筐体１０に保持固定されている。ストレーナパイプ２は、内孔を有する所定の直径の太さを有する流体管である。ストレーナパイプ２は、研磨スラリーの使用量、流速等によって、その太さは任意にすることができるが、実用的には、１５ｃｍ〜５０ｃｍが好ましい。
【００２４】
図２は、ストレーナパイプ２の配置例を図示している。ストレーナパイプ２は、スパイラル状に同一面内に配置されている。図２に図示したように、回転軸７の軸線と、ストレーナパイプ２を含む面が交差する点を中心点として、ストレーナパイプ２は渦巻き状に配置されるている。研磨スラリーがストレーナパイプ２内を流れて通過するとき、研磨スラリーに含まれる磁性金属等の異物が、回転する磁石３によって吸着され、ストレーナパイプ２の内壁へ付着（捕捉）される。
【００２５】
ストレーナパイプ２は、研磨スラリーを通し、そこから排出された研磨スラリーは、研磨機に供給される。ストレーナパイプ２は、ストレーナパイプ２内に研磨スラリーを供給するための通水入口２ａと、ストレーナパイプ２内の研磨スラリーを排出するための通水出口２ｂを有する。通水入口２ａと通水出口２ｂは、公知のパイプの連結方法でストレーナパイプ２に連結されている。例えば、通水入口２ａと通水出口２ｂは、ストレーナパイプ２に溶接、パイプ継手等で連結されている。
【００２６】
又は、連結構造とせずに、通水入口２ａと通水出口２ｂはストレーナパイプ２と一体であっても良い。通水入口２ａから研磨スラリーが注入され、研磨スラリーがストレーナパイプ２を流れて、通水出口２ｃから排出される。研磨スラリーがストレーナパイプ２を流れるとき、回転する磁石３から発生した交番磁界の中を流れる。研磨スラリーがストレーナパイプ２を流れる間は、研磨スラリーに含まれる鉄分等の磁性体が研磨スラリーの本流のから離脱して、ストレーナパイプ２の壁面に付着する。
【００２７】
磁石３とストレーナパイプ２との距離は、実用的には、磁石３がストレーナパイプ２の面の近傍で回転して交番磁界を発生させ、研磨スラリー中の磁性体に影響を与え、それを移動させる程度である必要がある。磁石３が回転できる距離を確保しなければならないので、磁石３とストレーナパイプ２との距離は、ストレーナパイプ２の組み立て、その機械的調整のし易さ等を考慮すると、実用的には１ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上である。図５で示すように、ストレーナパイプ２の中を流れる研磨スラリーの流れの方向と、磁石３の回転方向（磁力の変化していく方向）は対向する向き（互いに向き合う）にしている。
【００２８】
言い換えると、図５の例では、研磨スラリーは、ストレーナパイプ２の中を流れ、その回転は、図５の上面からみると、時計方向で、円板４、磁石３の回転は反時計方向になっている。磁石３の磁界によって、ストレーナパイプ２の内壁に付着した磁性体が磁化され、その磁極がその付近を通過する磁石３の磁界によって変化して、繰り返している。図５に図示したように、磁石３の回転方向と、研磨スラリーの流れ方向を反対向きにすると、ストレーナパイプ２の内壁に付着した磁性体が磁化を繰り返しながらストレーナパイプ２の内壁を移動するのを、可能な限り防止するためである。
【００２９】
仮に、磁石３の回転方向と研磨スラリーの流れ方向を、同じ向きにして長い時間使用すると、ストレーナパイプ２の内壁に付着した磁性体がストレーナパイプ２の出口付近まで運ばれる恐れがある。本実施の形態では、汎用のネオジム磁石を磁石３に用いているので、磁石３とストレーナパイプ２との距離は、最適値が数ミリから数センチ程度になる。また、磁力の強さや、除鉄効率を上げるため、回転数やクリアランス調整ができる構造のものが好ましい。ストレーナパイプ２と磁石３の間隔の調整を、本実施の形態ではクリアランス調整といい、この点については後記する図５の説明で詳しく述べる。
【００３０】
磁石３の回転数、言い換えると円板４の回転数は、必要な磁力によるが、毎分数十〜数百回転が実用的である。一例では、毎分５０〜２５０の回転速度が実用的である。
〔ストレーナパイプ２の材料〕
ストレーナパイプ２は、その中を外部から目視できるように、任意の透明材料でできているものが好ましい。無論、ストレーナパイプ２の材料は、研磨スラリーに影響なく、研磨スラリーと化学反応を起こさず、研磨スラリーを供給、排出するときの圧力に耐える必要がある。
【００３１】
ストレーナパイプ２内にその内壁等に付着した金属等を目視できる機能があれば、既知の任意の材質のものを利用できる。このような材料としては、ガラス、ポリメタクリル酸メチル樹脂（ＰＭＭＡ）等の透明なアクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂（ＰＣ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリブチレンテレフタレート樹脂（ＰＢＴ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等を利用する。しかし、研磨スラリーの種類によって、ストレーナパイプ２の材料を選択する。
【００３２】
例えば、研磨スラリーは、通常、水溶液で、ストレーナパイプ２内に圧力が余りかからないので、ＰＣ、アクリル樹脂等の樹脂材料を使用することができる。研磨スラリーが酸性の場合は、酸性に耐えるＰＶＣ等の材料が好ましい。ストレーナパイプ２の材料は、マグネットストレーナ容器の形状変更やその他の部品を接合するために、加工性が良いものが好ましい。ストレーナパイプ２は、既知の任意の製造法で製造する。本実施の形態においては、ストレーナパイプ２は、透明な石英でできている。
【００３３】
石英は、研磨スラリーが水溶性でも、酸性でも、それに耐え、且つ、大きな流体圧力に耐える特徴がある。よって、石英のストレーナパイプ２は、可視光に透明であるものが好ましいが、可視光の一部の周波数に対して透明になる材質のものでも良い。
〔磁石の構造と種類〕
磁石３は、その種類と形状が特に制限されないが、例えば、ネオジウム、フェライト、希土類コバルト、パーマロイ等の磁石が利用できる。
【００３４】
特に、磁石３は、ネオジウム、鉄、ホウ素等を主成分とするネオジウム系の永久磁石であることが好ましい。磁石３は、その形状が任意の形状のものを使用できるが、コスト等を考慮すると図３に図示したように円筒形の磁石、又は図６に図示したように長方形の磁石が好ましい。例えば、長方形の磁石では、長さ５０ｍｍ、幅２５ｍｍ、高さ３０ｍｍの寸法を有する。この磁石は、左右の端から所定の距離、例えば１５ｍｍ、の位置に、穴をあけ、この穴で円板４にネジ止めして固定する。磁石表面は、さび防止のためニッケルめっき等をしたものが良い。
【００３５】
磁石３は、必要に応じて任意の個数の磁石を円板４に固定することができるが、発生磁界が対称性のものになるためには、個数が偶数個の組み合わせるものが好ましい。図３及び図６に示した配置例では、８個の磁石を円板４の中心を中心にして配置している。このように配置すると、隣接する磁石３は、同極が対向して配置され、磁力線が反発するように並べられ、ストレーナパイプ２を通過する磁力線の数が効率的に多くなる。磁石３のサイズは、そのアスペクト比（縦×横×幅）を考慮し、単体で最大エネルギー積が大きいパーミアンス係数を選択して製作・設計する。
【００３６】
磁石３は、スパイラル状に配置されたストレーナパイプ２をすべてカバーするように配置されることが好ましい。言い換えると、複数の磁石３は、回転しながら、スパイラル状に配置されたストレーナパイプ２の上を交差し全面を均一に通るような配置したものが好ましい。よって、磁石３を取り付た円板４は、スパイラル状に配置されたストレーナパイプ２の一番外側の大径と同寸法、又はそれより大きい寸法である。本実施の形態では、スパイラル状に配置されたストレーナパイプ２の一番外側の大径が２００ｍｍ〜２５０ｍｍであるので、円板４は、大径が２００ｍｍ〜３００ｍｍにしている。
【００３７】
このような構造にすると、隣接する磁石要素の磁極同士が反発しあい、磁石３の周囲に強い磁界を発生させ、この部分は磁界が強いので、ステンレス破片や鉄片等、磁性体微粒に大きな磁界を与えることができる。これは磁気勾配と磁力勾配の違いで、異極同士の組み合わせは磁力勾配が大きくなるため、補足した磁性体が離れにくくなるための工夫である。磁石１０は、円板４に任意の固定手段で固定するが、本実施の形態では、図示しないが、ネジによって固定されている。
【００３８】
〔ストレーナパイプの掃除〕
ストレーナパイプ２の内壁に付着した磁性体が一定量になったら、ストレーナパイプ２内を清浄して、付着した磁性体を排出させる必要がある。ストレーナパイプ２の内壁に付着した（捕捉された）磁性体は、ストレーナパイプ２の内壁の状況を外から見て分かる。ストレーナパイプ２の内壁に付着する鉄等の異物は、サブミリメーターオーダーやミリメーターオーダーのように大きな大きさの場合は、簡単に肉眼でみることができる。
【００３９】
循環している研磨スラリーに利用されているので、その中の異物は、マイクロメータオーダーかそれ以下の大きさの微粒子であるものがほとんどである。よって、このような異物は、ストレーナパイプ２を少し色変更させて見える程度である。研磨スラリーに混入した磁性体異物は、μｍオーダーの微粒子であるため、微粒子一個一個は目で見ることが難しいが、ストレーナパイプ２の内壁に磁性体微粒子が多量付着し、この内壁に付着した磁性体微粒子がそこから剥がれて研磨スラリーに再び混入する逆汚染するような状態、又は、そのような状態に近づくと、ストレーナパイプ２の色が変化してみえる。
【００４０】
このように、ストレーナパイプ２の内壁に付着した磁性体が一定量になったら、磁石３をストレーナパイプ２から離して、清浄する。本実施の形態においては、ストレーナパイプ２の掃除は、水洗式を採用している。詳しくは、純水等の洗浄用水をストレーナパイプ２内に圧送して、ストレーナパイプ２の内壁を掃除している。ストレーナパイプ２の内壁に吸着された異物を掃除するときには、まず、ストレーナパイプ２から磁石ロータ６を離し、ストレーナパイプ２内部の磁力を弱める。
【００４１】
このとき、ストレーナパイプ２と磁石３の距離を、磁石３の磁力によるがストレーナパイプ２内への影響が弱まる、又は無くなる程度までに離す。本実施の形態で利用する汎用の磁石の場合は、この距離が５０ｍｍ以上あれば実質的に、磁石３の磁界のストレーナパイプ２内への影響が少なくなるので、有効である。そして、図２に示すように、ストレーナパイプ２の入口２ａと出口２ｂには、三方弁１２、１３があり、両三方弁１２、１３を切り替えて、洗浄用水と研磨スラリーの切り替えを行う。
【００４２】
三方弁１２は、入口２ａと洗浄水用入口１４の切り替えを行うものである。三方弁１２は、出口２ｂと洗浄水用出口１５の切り替えを行うものである。洗浄水用入口１４から洗浄用水を、ストレーナパイプ２内に、ポンプ１６等の洗浄水圧送手段で圧送して、ストレーナパイプ２の内壁を掃除する。このように、洗浄用水はストレーナパイプ２内を流れながらその内壁に付着した鉄粉等の異物を掃除して、洗浄水用出口１５から排水される。
【００４３】
〔研磨装置〕
図４は、本発明のマグネットストレーナ１を用いた研磨装置１００のシステムの概略を図示している。研磨装置１００は、研磨機１０１、研磨スラリータンク１０２、マグネットストレーナ１、及び、それらの間に、研磨スラリーをこれらの装置間に流して輸送するためのパイプからなる。これらのパイプは、図４の中では、実線で図示し、この閉鎖循環経路中の研磨スラリーの流れ方向を矢印で図示している。
【００４４】
パイプは、研磨スラリータンク１０２とマグネットストレーナ１の間、マグネットストレーナ１と研磨機１０１の間、研磨機１０１と研磨スラリータンク１０２の間それぞれに研磨スラリーを輸送し、循環する循環回路を構成する。研磨スラリータンク１０２、マグネットストレーナ１、研磨機１０１、及びこれらのパイプは、閉鎖循環経路を構成し、研磨スラリーがこの閉鎖循環経路を循環する。無論、図示しないが、研磨スラリーを強制的に循環させるためのポンプ等の他の機器もこの閉鎖循環経路中に配置されている。
【００４５】
図４に図示されたように、研磨スラリーは、研磨機１０１、研磨スラリータンク１０２、マグネットストレーナ１、及び、研磨機１０１という順番で循環して再利用される。研磨スラリータンク１０２は、研磨機１０１で研磨に利用されて排出された研磨スラリーを、一時的に格納する。研磨機１０１は、研磨スラリータンク１０２から供給される研磨スラリーを用いて、ガラス基板（図示せず。）等の被研磨表面を研磨する。その後、研磨に利用された研磨スラリーは、研磨スラリータンク１０２に再び戻される。
【００４６】
本例では、マグネットストレーナ１は、研磨スラリータンク１０２と研磨装置１０１との間の循環路に設置されているが、この研磨スラリーの閉鎖循環経路内であれば、循環路中の任意の位置に設置しても良い。このマグネットストレーナ１の設置により、研磨スラリーがマグネットストレーナ１を通過する際に、研磨スラリー中の鉄等の金属異物がストレーナパイプ２の内壁に付着して除去される。研磨機１０１は、研磨パット（図示せず。）を自動制御しながら被研磨面を研磨する。
【００４７】
このとき、研磨機１０１は、研磨スラリーを被研磨面と研磨パットの間に供給しながら、研磨を行う。被研磨面としては、石英ガラス基板等が例示できる。ガラス基板としては、通常磁気ディスク基板として用いられるアモルファス、化学強化もしくは結晶化ガラスの研磨にを用いることができ、例えばソーダライム、アルミノシリケート、リチウムシリケート、リチウムアルミノシリケート、アルミノホウケイ酸、等のガラスが挙げられる。研磨スラリーは、被研磨面の材質よって、その研磨に最適な液体を利用する。
【００４８】
例えば、ガラス基板の研磨には、酸化セリュウム系の研磨剤が好ましい。研磨パット、研磨スラリー、研磨機１０１、研磨スラリータンク１０２等は、本発明の主な趣旨ではないので、詳細な説明は、省略する。本発明のマグネットストレーナ１を利用すると、ストレーナパイプ２は透明であるため、その洗浄時期が容易に確認し、推定することができる。従って、従来のマグネットストレーナのように、洗浄が不要な時期にその交換や掃除を行なうことが必要なくなり、研磨装置１００の作業効率が上がる。最終的には、研磨のコスト削減が可能になる。
【００４９】
研磨機１０１は、研磨スラリーを用いて被研磨表面を研磨するが、この研磨は、ラッピング又はポリシングを意味する。研磨スラリーは、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、二酸化ケイ素、酸化アルミニウム等の微粒子を水等に分散させた研磨液であるが、特に、ガラス基板の研磨においては、酸化セリウムを用いる研磨スラリーは、研磨する速度が速く、望ましいものである。
【００５０】
〔クリアランス調整手段１１〕
図５に図示したように、マグネットストレーナ１は、ストレーナパイプ２と磁石３の間の間隔を調整するクリアランス調整手段１１を有する。クリアランス調整手段１１は、ストレーナパイプ２を移動させるためのボールネジ１１ａと、これに継手を介して連結されたステッピングモータ１１ｂ、ストレーナパイプ２が配置、固定されている筐体１０に、固定されたナット１１ｃ等からなる。
【００５１】
ステッピングモータ１１ｂを駆動して、ボールネジ１１ａを回転させる。なお、ステッピングモータ１１ｂ、及び回転駆動手段５は、マグネットストレーナ１の機体本体（図示せず）に固定配置されている。ボールネジ１１ａが回転されると、ボールネジ１１ａにねじ込まれたナット１１ｃを直線方向に駆動する。このために、ナット１１ｃに固定されたストレーナパイプ２が移動する。なお、筐体１０は、案内ガイド（図示せず。）により直線方向にガイドされている。図５中には、ストレーナパイプ２の移動方向を矢印で示している。
【００５２】
クリアランス調整手段１１は、ストレーナパイプ２を移動させて、ストレーナパイプ２の移動量、又は位置を適当に調整し、磁石３の磁界の強弱を制御する。本実施の形態においては、クリアランス調整手段１１のナット１１ｃは、ストレーナパイプ２を格納した筐体１０に固定され、クリアランス調整手段１１が筐体１０を移動させながらクリアランス調整を行っている。別の例として、クリアランス調整手段１１のナット１１ｃを、回転駆動手段５又はこれを搭載した筐体（図示せず）に固定し、クリアランス調整手段１１が回転駆動手段５と一緒に円板４を移動させながらクリアランス調整を行なうことができるが、その詳細な説明は省略する。
【００５３】
また、クリアランス調整は、ステッピングモータ１１ｂを用いることなく、ストレーナパイプ２を磁石３から、又は、磁石３をストレーナパイプ２から、手動で離す機械的な機構を採用することができるがその詳細な説明は省略する。ストレーナパイプ２は、筐体１０に渦巻き状に平面的に配置されたものであったが、この配置構造に限定されるものではなく、蛇行状、直線的に配置してもよく、更に、積層したように多層状に配置したものであっても良い。従って、本発明において、ストレーナパイプ２の平面的な配置とは、一平面ではなくこれらのものを含む概念である。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のマグネットストレーナは、半導体デバイス製造、液晶画面製造の分野、特に、ガラス、石英、シリコンウエハー等の研磨分野で利用すると良い。
【符号の説明】
【００５５】
１…マグネットストレーナ
２…ストレーナパイプ
３…磁石
４…円板
５…回転駆動手段
６…磁石ロータ
７…回転軸
８…軸
９…接続手段
１０…筐体
１１…クリアランス調整手段
１２、１３…三方弁
１４…洗浄水用入口
１５…洗浄水用出口
１６…ポンプ
３０…磁石
１００…研磨装置
１０１…研磨機
１０２…研磨スラリータンク
【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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