(57)【要約】【解決手段】  被研磨物１を保持するための樹脂シートを備えた保持パッド１２および、当該保持定盤５に支持されるとともに被研磨物１を保持する保持パッド１２と被研磨物１の外周を取り囲む保持穴の形成された枠材１３とを備えた保持具１１に関する。  被研磨物１に接触する保持面１２ａの一部にのみ撥水領域１４を設けることにより、保持パッド１２の圧縮特性を変化させなくとも被研磨物１の保持力を調整することができる。【効果】  保持パッド１２の圧縮特性を変化させなくとも保持力を調整することができる。【選択図】  図４
2016196056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被研磨物を保持するための樹脂シートを備えた保持パッドにおいて、
被研磨物に接触する保持面の一部にのみ撥水領域を設けたことを特徴とする保持パッド。
【請求項２】
上記撥水領域を、上記保持面の面積に対して５〜８０％の割合で設けたことを特徴とする請求項１に記載の保持パッド。
【請求項３】
上記撥水領域を設けた位置とは異なる位置に親水領域を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の保持パッド。
【請求項４】
保持定盤に支持されるとともに被研磨物を保持する保持パッドと、被研磨物の外周を取り囲む保持穴の形成された枠材とを備えた保持具において、
上記保持パッドを請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の保持パッドとしたことを特徴とする保持具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は保持パッドおよび保持具に関し、詳しくは保持定盤に被研磨物を保持する保持パッドおよび保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ、平行平面板、反射ミラー等の光学材料、シリコンウエハ、液晶ディスプレイ用ガラス基板等といった被研磨物では、高精度な平坦性が要求されるため研磨パッドを使用した研磨加工が行われている。通常、これら被研磨物の研磨加工には、被研磨物を片面研磨加工する片面研磨装置が用いられている。
このような上記片面研磨装置では保持定盤に被研磨物が保持され、研磨定盤に研磨パッドが装着されている。研磨加工時には研磨パッドの研磨面にスラリーを供給し、被研磨物に圧力をかけながら、上記研磨定盤と保持定盤とを相対的に回転させることで被研磨物が研磨加工される。
一般に、片面研磨装置を利用した研磨加工では、被研磨物が金属製の保持定盤と直接接触することで発生する被研磨物のスクラッチ等を抑制するため、保持定盤に軟質クロス等からなる保持パッドが装着されている。
しかしながら、保持パッドによる被研磨物の保持性が不十分なときは、研磨加工中に保持パッドと被研磨物との間に横ずれが生じ得ることから、この横ずれを抑制するため、保持パッドの保持面上に被研磨物の外周を取り囲む保持穴の形成された枠材を貼り合わせた保持具を用いることができる。
かかる保持具では、枠材の保持穴内に被研磨物を収容するとともに、保持パッドによって被研磨物を保持し、その状態で研磨加工を行うことができる。
このような保持パッドを備える保持具を用いて被研磨物を保持する際には、被研磨物と接触する保持パッドの保持面と被研磨物との間に水を介在させ、水の表面張力と保持パッドを構成する樹脂の弾性によって被研磨物を吸着保持することが一般的に行われている（例えば、特許文献１）。
ここで、より強力な保持力を必要とする等の理由から、保持パッドの保持力を高めるためには、例えば保持パッドを構成する樹脂シートの圧縮率を向上させ、被研磨物と保持パッドとの密着性を高めることが行われる。
反対に、被研磨物の保持定盤からの取り外しを容易にする等の理由から、保持パッドの保持力を弱める場合には、樹脂シートの圧縮率を低下させることで被研磨物と保持パッドとの密着性を低下させることが行われる（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−０６１５２４号公報
【特許文献２】特許第５５０１５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前者の場合では被研磨物の保持パッドのクッション性が高まるため研磨圧を効率的に被研磨物に伝えにくくなり、研磨効率が悪化する傾向があった。他方の後者の場合では樹脂シートが硬くなるため被研磨物へスクラッチを発生させる恐れがあった。このように、樹脂シートの圧縮特性の調整による保持力の調整には問題があり、完全な方法ではなかった。
このような問題に鑑み、本発明は保持パッドの圧縮特性は変化させずとも保持力を調節可能な保持パッドおよびその保持パッドを備える保持具を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、本発明にかかる保持パッドは、被研磨物を保持するための樹脂シートを備えた保持パッドにおいて、被研磨物に接触する保持面の一部にのみ撥水領域を設けたことを特徴としている。
また本発明にかかる保持パッドは、上記撥水領域を、上記保持面の面積に対して５〜８０％の割合で設けたことを特徴としている。
さらに本発明にかかる保持パッドは、上記撥水領域を設けた位置とは異なる位置に親水領域を設けたことを特徴としている。
そして本発明にかかる保持具は、保持定盤に支持されるとともに被研磨物を保持する保持パッドと、被研磨物の外周を取り囲む保持穴の形成された枠材とを備えた保持具において、上記保持パッドを上記発明にかかる保持パッドとしたことを特徴としている。
【発明の効果】
【０００６】
上記発明によれば、上記保持パッドの保持面に設けられた撥水領域によって、保持パッドの圧縮特性を変化させなくとも、被研磨物の保持力を調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】研磨装置の断面図
【図２】研磨装置の平面図
【図３】保持パッドを説明する断面図
【図４】保持パッドを保持面側から見た底面図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図示実施例について説明すると、図１、図２はレンズ、平行平面板、反射ミラー等の光学材料、シリコンウエハ等の被研磨物１を研磨するための研磨装置２を示し、図１は断面図を、図２は平面図をそれぞれ示している。
研磨装置２は、下方に設けられて上面に研磨パッド３を保持する研磨定盤４と、上方に設けられて被研磨物１を保持する保持定盤５と、上記研磨定盤４と保持定盤５との間にスラリーを供給するスラリー供給手段６とを有している。
図２に示すように、上記被研磨物１は円盤状を有するとともに、上記研磨定盤４および保持定盤５もそれぞれ円盤状を有しており、このうち保持定盤５は上記研磨定盤４よりも小径に設けられるとともに、その回転軸が研磨定盤４の回転軸に対して偏心した位置に設けられている。
そして図示しない駆動手段が上記研磨定盤４を回転させるとともに、上記保持定盤５を回転軸を中心に自転させながら研磨定盤４の端部から中心迄の所定区間を揺動させることで、上記保持定盤５に保持された被研磨物１が研磨定盤４上に装着された研磨パッド３に対して摺動し、これにより当該被研磨物１が研磨されるようになっている。
その際、保持定盤５は上記被研磨物１に対して所要の研磨圧を作用させ、上記研磨定盤４の研磨パッド３に押し付けた状態で研磨を行うようになっている。
【０００９】
上記研磨パッド３は上記円盤状の研磨定盤４と略同径の円盤状を有するとともに、当該研磨定盤４に対して図示しない両面テープにより接着固定されている。
上記研磨パッド３は弾性を有した素材によって構成され、例えばポリウレタンが使用されている。
またその内部には連続気泡や独立気泡が形成されていてもよく、その場合研磨パッド３の表面にはこれら気泡の開孔部が無数に形成されていてもよい。さらに、研磨パッド３の表面に溝を形成していてもよい。
なお、このような研磨パッド３自体は従来公知であるため、これ以上の詳細な説明については省略する。
【００１０】
図３は上記保持定盤５に支持されて上記被研磨物１を保持する保持具１１を説明する図となっており、当該保持具１１は、被研磨物１を保持する保持パッド１２と、上記保持定盤５に支持されるとともに上記被研磨物１の外周を取り囲む保持孔の形成されたリング状の枠材１３とから構成されている。
上記保持パッド１２は上記保持定盤５と略同径の円盤状を有しており、両面テープＴによって上記保持定盤５に接着固定され、当該保持パッド１２の下面は上記被研磨物１を保持する保持面１２ａを構成している。
上記保持パッド１２に用いる樹脂シートは例えば湿式凝固法によって製造した１００％モジュラス（無発泡の樹脂シートを２倍長に引っ張った時にかかる荷重を断面積で割った値）が２０ＭＰａ以下のポリウレタン樹脂によって形成されており、さらに内部には連続気泡が形成され、この気泡によって保持パッドのクッション性を向上させている。
なお、このような樹脂シートを備えた保持パッド１２自体は従来公知であるため詳細な説明は省略するが、保持パッド１２として、上記連続気泡に代えて独立気泡の形成された樹脂シートを備えた保持パッド１２を採用することもできる。
【００１１】
そして本実施例の保持パッド１２は、図４に示すように上記被研磨物１と接触する保持面１２ａの一部に撥水領域１４を設けたことを特徴とし、本実施例では円形に設けた撥水領域１４をドット状に配置したパターンを有している。
上記撥水領域１４としてはフッ素系やシリコン系など従来公知の撥水剤を用いることができ、必要に応じて希釈することもできる。また塗布方法としては、例えば上記樹脂製のシートからなる一方の面に上記パターンを形成したマスクを装着し、当該マスクに対して撥水剤溶液をスプレー等で塗布し、その後８０〜１５０℃で乾燥させればよい。
また本実施例では、上記保持面１２ａにおける被研磨物１と接触する部分の面積に対し、上記撥水領域１４の占める面積の割合を５〜８０％とすることが望ましい。
撥水領域１４の面積の割合が５％未満であると、本発明の効果である保持力調整効果が十分に得られず、また８０％を超えると、保持パッド１２の吸着性が悪化することとなる。
【００１２】
このように、撥水領域１４の面積割合を樹脂シートの素材や上記気泡の形状等に応じて適宜異ならせることで、被研磨物１の保持力および研磨終了時における保持パッド１２からの被研磨物１の取り外しやすさを調整することができる。
従来、保持パッドによる被研磨物１の保持力については、当該保持パッドの樹脂シートの圧縮率を異ならせることによって調整する場合があった。
すなわち、樹脂シートの圧縮率を高くすることで、被研磨物と保持パッドとの密着性を高め、逆に樹脂シートの圧縮率を低くすることで、被研磨物を保持パッドから容易に取り外せるようにしていた。
しかしながら、樹脂シートの圧縮率を高くすると、保持パッドのクッション性が高まるため研磨圧を効率的に被研磨物に伝えにくくなり、研磨効率が悪化し、逆に樹脂シートの圧縮率を低くすると、樹脂シートが硬くなるため被研磨物へスクラッチを発生させる恐れがあった。
このように、従来の保持パッドでは、樹脂シートの圧縮特性を調整することで被研磨物の保持力の調整ができたものの、その他の問題が発生してしまうという問題があった。
これに対し、本実施例の保持パッド１２は、被研磨物１の研磨に最適な圧縮率を有した樹脂シートを用いつつ、上記撥水領域１４を設けることにより、被研磨物１の保持力を最適なものとすることが可能となっている。
なお、撥水領域１４を設けるパターンとしては、図４に示すパターンに限らず、放射状、格子状、同心円状といった線状のものを使用してもよく、様々なパターンを採用することができる。
【００１３】
上記枠材１３はリング状を有するとともにガラス繊維が含まれたエポキシ樹脂製となっており、その外径は上記保持定盤５の外径と略同一に形成され、内側には上記被研磨物１の直径と略同一に形成された保持穴が設けられている。
枠材１３の高さは、図示するように保持パッド１２に保持された被研磨物１が枠材１３の下面より下方に突出するように設定され、実際に研磨装置２によって研磨を行う際には、保持定盤５が被研磨物１を研磨定盤４に向けて加圧することにより、上記保持パッド１２が変形して被研磨物１の下面が枠材１３の下面より若干突出した状態になっている。
なお、本実施例では上記枠材１３に一つの保持穴が形成され、保持定盤５に一つの被研磨物１を保持するようになっているが、枠材１３に複数の保持穴を形成して、複数の被研磨物１を保持するようにしてもよく、その場合には各保持穴ごとに上記撥水領域１４を設ければよい。
また、本実施例において保持具１１としては保持パッド１２の保持面に直接枠材１１が設けられたタイプのものを例示したがこれに限定されず、上記枠材１３を保持定盤５に直接固定し、当該枠材１３の内周に上記保持パッド１２が位置するようにしたインサート型の構成としてもよい。この場合においても、被研磨物１の下面が枠材１３の下面より若干下方に突出するように設定する。
【００１４】
また、上記実施例では保持パッド１２の保持面１２ａの一部に撥水領域１４を設けた構成となっているが、当該撥水領域１４の設けられていない部分に親水領域を設けてもよい。
その場合、上記撥水領域１４および親水領域を設けるパターンとしては、ドット状のものを交互に配置したもの等、様々なパターンが考えられ、また撥水領域１４を設けた面積に対して親水領域を設ける面積は２０〜９５％の割合にすることが望ましい。
【符号の説明】
【００１５】
１  被研磨物                  ２  研磨装置
３  研磨パッド                ４  研磨定盤
５  保持定盤                  １１  保持具
１２  保持パッド              １２ａ  保持面
１４  撥水領域
【図１】
2016196056.tif 000003
【図２】
2016196056.tif 000004
【図３】
2016196056.tif 000005
【図４】
2016196056.tif 000006