円盤状基板の研磨装置、研磨用ブラシ、および円盤状基板
【課題】良好な円盤状基板の内周研磨に加え、研磨剤による軸受の摩耗等をより抑制した研磨装置を提供する。
【解決手段】円盤状基板の内周面を研磨する研磨装置７０において、研磨液が入れられる液槽７３と、軸方向に沿って中心に開孔を有する円盤状基板が複数枚装着され、装着孔を備えた基板ホルダ５０と、円盤状基板の開孔に挿入され開孔を研磨するブラシ６０と、液槽７３の外部に設けられ、ブラシ６０の一端と他端とが各々固着される固着部が互いに水平方向に同軸的に離間した位置に設けられた第１の回転軸７１および第２の回転軸７２と、この第１の回転軸７１および第２の回転軸７２を回転させる駆動手段とを備えた。
【解決手段】円盤状基板の内周面を研磨する研磨装置７０において、研磨液が入れられる液槽７３と、軸方向に沿って中心に開孔を有する円盤状基板が複数枚装着され、装着孔を備えた基板ホルダ５０と、円盤状基板の開孔に挿入され開孔を研磨するブラシ６０と、液槽７３の外部に設けられ、ブラシ６０の一端と他端とが各々固着される固着部が互いに水平方向に同軸的に離間した位置に設けられた第１の回転軸７１および第２の回転軸７２と、この第１の回転軸７１および第２の回転軸７２を回転させる駆動手段とを備えた。
【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。この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ついては種々の改良が加えられている。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装置が提案されている。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】
また、これらの従来技術を改良した他の研磨方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この特許文献３では、研磨対象である複数の磁気ディスク用基板を同心状とし積層した状態で収納し保持する円筒状の保持治具を備えている。そして、この保持治具は、ハウジングを介して軸回りに回動自在に保持されている。このとき、保持治具は水平方向に保持されている。
【０００５】
図１１（ａ），（ｂ）は、従来から行われていた円盤状基板の内周研磨方法（上記特許文献１および２の方法を含む）を説明するための図である。図１１（ａ），（ｂ）では、積層された円盤状基板（積層ワーク）の中心孔にブラシ軸を挿入し、ブラシ軸の上方向（上軸方向）を駆動源として、このブラシ軸を回転させている。ここで図１１（ａ）はブラシ軸の下軸に何ら支えがなく、下軸が自由（フリー）な状態でブラシ軸が回転する内周研磨方法を示している。また、図１１（ｂ）はブラシ軸の下軸に軸受けなどの支えを設けた状態でブラシ軸が回転する内周研磨方法を示している。
【０００６】
この従来の方法にて、図１１（ａ）に示すような片側支持の場合には、図１１（ａ）の右図に示すように支持されていない片側（非固定側）が大きく振れてしまい、ブラシが大きく振れた片側だけのディスクの内径が大きく削られてしまう。また、図１１（ｂ）に示すような下軸の支え程度では、下軸の支え部分に対して軸がずれ（例えば浮き上がり）、図１１（ｂ）の右図に示すように中央部の振れが大きくなり、中央部分のディスクの内径が大きく削られてしまう。特にブラシの回転を高速にすると、これらの振れの現象は著しいものとなる。また、ディスクの径が小さくなって加工する内周面の径も小さくなり、それにつれてブラシの軸径を細くすることが要求されると、ブラシ軸の剛性が弱くなり、図１１（ａ）の右図に示すような片側（非固定側）の振れや、図１１（ｂ）の右図に示すような中央部の振れが大きくなる。その結果、良好な内周研磨を実現することができない。
【０００７】
また、上記特許文献３のように例えばワークを水平方向に保持したとしても、例えばブラシ軸の剛性が弱い場合には、従来の研磨ブラシの回転方法では良好な研磨が期待できない。また、軸方向を単に水平方向に保持しただけでは、円盤状基板（積層ワーク）の中心孔への研磨液の供給が難しい。このとき、例えば供給ポンプなどにより強制的に研磨液を供給することも可能であるが、複雑な研磨液の供給機構が必要になってしまう。また、かかる供給機構を備えたとしても、積層ワークの一端からだけ研磨液を供給しただけでは、積層ワークの開孔の全体に対して均一に研磨液を供給することができない。その結果、積層ワークの積層方向において研磨状態のバラツキが発生し易くなる。
【０００８】
【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
【特許文献３】特開２００６−１５４５０号公報
【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、良好な円盤状基板の内周研磨に加え、本構成を採用しない場合に比べて例えば研磨剤による軸受の摩耗等をより抑制した研磨装置を提供することにある。
また他の目的は、例えば軸が小さく撓みやすい研磨ブラシを用いた場合でも、より良好な円盤状基板の内周研磨を実現することにある。
【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、本発明が適用される円盤状基板の研磨装置は、研磨液が入れられる液槽と、中心に開孔を有する円盤状基板のこの開孔に挿入され、この開孔を研磨するブラシと、液槽の外部に設けられ、ブラシの一端と他端とが各々固着される固着部が互いに水平方向に同軸的に離間した位置に設けられた一対の回転軸と、この回転軸を回転させる駆動手段とを備えた。
【００１１】
ここで、この駆動手段は、ブラシが挿入された円盤状基板の一部を液槽に入れられた研磨液にディップさせた状態にて回転軸を回転させることを特徴とすることができる。特に、この駆動手段の駆動源や軸受けを液槽に浸からない位置に配置すること、更にブラシの軸を固定する回転軸も液槽に浸からない位置に配置することで、これらの機構部品などが研磨液の研磨剤によって摩耗する等の問題をより良好に解消することができる。
【００１２】
また、このブラシは、毛先が螺旋状に配列して形成され、回転軸に向けて研磨液の流れを抑制する抑制手段を備えていることを特徴とすれば、螺旋状に配置される毛先によって研磨液が一定方向に流れる場合でも、研磨剤による回転軸の摩耗などを減少させることが可能となる。
【００１３】
更に、円盤状基板を軸方向に沿って複数枚装着する基板ホルダと、この基板ホルダの軸方向を水平方向に保持する保持手段と、保持手段により保持された基板ホルダを駆動手段による回転方向とは逆方向に回転させる基板ホルダ回転手段とを備えたことを特徴とすれば、積層された円盤状基板の軸方向にて、より均一な内周研磨が実現できる。
【００１４】
また更に、この基板ホルダは、積層された円盤状基板の間に、中心に開孔とこの開孔および外周部を連通させる連通部とを備えた導入スペーサを挟んで装着し、この導入スペーサの連通部および開孔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れば、例えば基板ホルダの全体を研磨液にディップさせない状態でこの基板ホルダを水平方向に配置した場合でも、積層された軸方向にて円盤状基板の内孔に、より均一に研磨液を供給することが可能となる。
【００１５】
他の観点から捉えると、本発明は、中心に開孔を有する円盤状基板のこの開孔の研磨に用いられる研磨用ブラシであって、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部と、このブラシ部の両端部に連続して形成される径大部と、この径大部に連続して一端と他端とを形成し、一端と他端とが各々回転軸に固着可能に形成されてなる軸とを備えた。
【００１６】
ここで、この径大部は、ブラシ部の端を軸に結合するためのカシメ部と、この軸が水平方向に支持されて用いられた際にブラシ部からの研磨液の端部への流れを抑制する堰き止め部とを備えたことを特徴とすることができる。
【００１７】
また更に、本発明が適用される円盤状基板は、これらの装置、研磨ブラシによって内周が研磨されることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
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、積層された円盤状基板の積層方向にて、積層位置による研磨状態の差異を軽減し、より均一に安定した内周研磨が実現できる。
【００１９】
また、これらの構成を採用しない場合に比べて、円盤状基板の研磨装置を小型化することも可能であり、また、研磨剤による機構部品の摩耗等の問題に対してより良好に対処することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
図１−１（ａ）〜（ｄ）、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。この製造工程では、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分散して散りばめられる。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。
【００２１】
次に、図１−２（ｅ）に示す内周研磨工程にて、円盤状基板１０の中心の開孔にブラシ６０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。
【００２２】
次に、図１−２（ｅ）に示す内周研磨工程に用いられる研磨装置について、図２〜図４を用いて説明する。
図２は、本実施の形態が適用される円盤状基板の研磨装置７０の全体構成を示す外観図である。ここでは、円盤状基板１０およびブラシ６０（後述）がセットされた基板ホルダ５０（後述）が軸方向を水平方向（略水平方向）として研磨装置７０にセットされた状態を斜視図で示している。また図３は、研磨装置７０の駆動系を示した説明図である。更に図４は、基板ホルダ５０を回転させるための駆動系を示した説明図であり、図２に示す研磨装置７０の軸方向の第２の回転軸７２側から眺めた状態を省略して示している。
【００２３】
図２および図３に示すように、研磨装置７０は、ブラシ６０の軸６３の一端が固着される第１の回転軸７１と、軸６３の他端が固着される第２の回転軸７２と、研磨液（スラリ）を溜める液槽７３とを備えている。また、基板ホルダ５０を支える第１の支持軸７４および第２の支持軸７５を備えている。この第２の支持軸７５には、基板ホルダ５０の歯車５６と噛み合って基板ホルダ５０を回転させる駆動側歯車７６が設けられている。
【００２４】
この第１の回転軸７１および第２の回転軸７２は、回転軸と一体となった一体部材７１ａ，７２ａと、止めネジ（図示せず）等によって取り付けられる分割部材７１ｂ，７２ｂとで構成され、これらは、中心軸を含む平面で合わさることで、個々の第１の回転軸７１および第２の回転軸７２を形成する。
【００２５】
第１の支持軸７４および第２の支持軸７５には、基板ホルダ５０の当接円環部材５５に当接して基板ホルダ５０を支える円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃが設けられている。この４つの円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃは基板ホルダ５０を位置決めしながら基板ホルダ５０を水平方向に支える（保持する）とともに、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が回転した場合でも、当接円環部材５５への接触を維持し、ブラシ６０の軸６３に対する基板ホルダ５０の位置を、研磨に影響のない組み合わせ精度内で保持している。また、円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃは、当接円環部材５５と当接することで、基板ホルダ５０の歯車５６と研磨装置７０の駆動側歯車７６との中心距離を所定の範囲に保ち、噛み合いを良好に保っている。
【００２６】
より詳しくは、基板ホルダ５０のラジアル方向の位置決めは、基板ホルダ５０（積層された円盤状基板１０を含む）の自重により当接円環部材５５が２つの支持軸（７４、７５）の円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃに当接することによって行われる。この自重によって、歯車５６と駆動側歯車７６との噛合いによる離間方向の分力、研磨液（スラリ）の流動による離間方向の作用力、更にはブラシ６０による研磨時に生じる離間方向の作用力など、駆動側歯車７６から離間する方向へのあらゆる作用力に対して充分なる抗力が得られるように設計されている。かかる構成を採用することによって、基板ホルダ５０の反転取り付け操作、着脱操作が極めて短時間で操作でき、作業性を良好とすることができる。
一方、基板ホルダ５０のスラスト方向の位置決めでは、当接円環部材５５の側面が、後述するフランジ７４ｂ、７４ｄ、７５ｂ、７５ｄによって僅かなガタ（隙間、クリアランス）をもって位置規制されるようになっている。
【００２７】
基板ホルダ５０には軸方向の２箇所に歯車５６（第１の歯車および第２の歯車）が設けられており（後述）、基板ホルダ５０を軸方向に反転させた（引っ繰り返した）場合にも、研磨装置７０の駆動側歯車７６を何れか一方の歯車５６と連結させることが可能である。この第１の歯車と第２の歯車とは、基板ホルダ５０の軸方向に対して互いに略々対象となる位置に設けられている。そして、反転して用いられた場合でも、駆動側歯車７６に対する良好な噛合いを維持できるように構成されている。
【００２８】
次に、図４に示すように、研磨装置７０は、駆動源であるホルダ駆動モータ７７と、このホルダ駆動モータ７７の駆動力を第１の支持軸７４および第２の支持軸７５に伝達するベルト７８およびプーリ７９とを備えている。ホルダ駆動モータ７７によりベルト７８が図のＦ方向に回転すると、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が図のＧ方向に回転する。このＧ方向の回転によって、第２の支持軸７５に設けられた駆動側歯車７６もＧ方向に回転し、この駆動側歯車７６と噛み合う歯車５６（基板ホルダ５０側）がＥ方向に回転する。これによって、基板ホルダ５０がＥ方向に回転する。
【００２９】
尚、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５に基板ホルダ５０が支持された際、基板ホルダ５０の中心Ｊと、第１の支持軸７４の中心Ｋと、第２の支持軸７５の中心Ｌとによって、三角形ＪＫＬが形成される。この三角形ＪＫＬは、底辺ＫＬが水平軸（Ｘ軸）を共有し、中心Ｊを頂点とした二等辺三角形を形成する。三角形ＪＫＬがこのような二等辺三角形を形成するように、当接円環部材５５、５５と円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃとが当接している。底辺ＫＬが水平軸（Ｘ軸）を共有し、中心Ｊを頂点とした二等辺三角形を三角形ＪＫＬが形成することで、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５に基板ホルダ５０の荷重が均等に加わり、安定した支持が可能となる。但し、三角形の頂点を構成する２つの中心軸がＸ軸を共有しない場合や、二等辺三角形ではない不等辺三角形となるような位置関係となるように構成することも可能である。このような他の三角形となる位置関係を採用した場合でも、この位置関係が加工中に崩れないようにすることが重要である。
【００３０】
また、図２および図３に示すように、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５の円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃには、基板ホルダ５０を往復移動させるためのフランジ７４ｂ、７４ｄ、７５ｂ、７５ｄが形成されている。このフランジ７４ｂ、７４ｄ、７５ｂ、７５ｄは、円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃに比べて径の大きな輪縁（つば）であり、円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃに当接する当接円環部材５５の側面に対向する。フランジ７４ｂとフランジ７４ｄは、第１の支持軸７４の軸方向にて左右対称に配置されている。同様に、フランジ７５ｂとフランジ７５ｄは、第２の支持軸７５の各々の軸方向にて左右対称に配置されている。
【００３１】
また、図３に示すように、研磨装置７０は、ブラシ６０を回転させるブラシモータ８１を備えている。また、ブラシモータ８１の回転を用いてブラシ６０の軸６３の一端および他端で同期して回転させるための連結機構として、第１プーリ８２、歯付きベルトである第１ベルト８３、第２プーリ８４、回転軸８５、第３プーリ８６、歯付きベルトである第２ベルト８７、第４プーリ８８を備えている。これらの連結機構によって、ブラシモータ８１の回転が第１の回転軸７１および第２の回転軸７２に機械的に連結され、ブラシ６０の軸６３の一端および他端が同期して回転することが可能となる。尚、このような機械的な連結ではなく、第１の回転軸７１および第２の回転軸７２の各々に個別にモータを接続し、電気的に同期させる構成も採用できる。
【００３２】
また、研磨装置７０は、ブラシ６０に軸芯方向の引っ張り力（テンション）を与えるエアシリンダ９１と、このエアシリンダ９１の引っ張り力を第２の回転軸７２に与える引っ張り機構９２とを備えている。エアシリンダ９１による引っ張り力により、引っ張り機構９２を介して第２の回転軸７２が図３のＡ方向に移動する。エアシリンダ９１が引っ張った状態を維持することで、ブラシ６０に対する軸芯方向の引っ張り力（テンション）が維持される。
【００３３】
この動きの一例を詳述すると、第２の回転軸７２と連結して、例えばトルク伝達可能で且つ直動ころがり運動を可能とするボールスプライン９２ａ等を設ける。そして、エアシリンダ９１を動作させ、引っ張り機構９２によってＡ方向に引っ張ると、ボールスプライン９２ａをスライドして第２の回転軸７２と第４プーリ８８との距離を縮めることができ、この状態で、ブラシモータ８１から連結機構を介して得られた駆動力によって、第２の回転軸７２を回転させる。この動きの例では、エアシリンダ９１により第２の回転軸７２を引っ張った状態でも第４プーリ８８の位置は変わらず、ブラシモータ８１からの駆動力を受けることができる。
【００３４】
また他の動きの例として、ボールスプライン９２ａの代わりに所定のベアリング等を用い、第２の回転軸７２と第４プーリ８８との距離は変化させない方法もある。即ち、エアシリンダ９１の引っ張り力によって第２の回転軸７２から第４プーリ８８までをそのままＡ方向にずらす機構によってもブラシ６０に対する軸芯方向の引っ張り力（テンション）の維持が可能である。この機構を採用し、引っ張り力を与えた後に第２の回転軸７２からブラシ６０を回転させるためには、例えば第４プーリ８８の軸方向の長さを長くして第２ベルト８７との間をスライドさせる方法や、第４プーリ８８自身をスライドさせる方法、駆動力の連結機構の途中の例えば回転軸８５をスライドさせる方法など、幾つかの方法が考えられる。これらの方法を採用することで、ブラシ６０に引っ張り力を与えた状態であっても第２ベルト８７を用いてブラシモータ８１の回転を第４プーリ８８に伝達することが可能である。
尚、第１の回転軸７１および第２の回転軸７２の何れか一方だけではなく、両方の回転軸に引っ張り機構を設ける構成を採用することもできる。
【００３５】
更に、研磨装置７０は、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５に撹拌用羽根９３を備えている。第１の支持軸７４および第２の支持軸７５の回転によって撹拌用羽根９３を回転させることで、液槽７３の底部、とくに研磨屑などを多く含み滞留、堆積しやすい四隅近傍の研磨液（スラリ）の循環を効果的に行うことが可能である。
【００３６】
また更に、研磨装置７０は、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５を図のＢ方向およびＣ方向に示す軸方向へ往復動させるための機構として、駆動モータ９５、偏芯カム９６、リンク９７、および移動体９８を備えている。駆動モータ９５の回転により偏芯カム９６が回転し、この偏芯カム９６に連結したリンク９７が移動体９８を揺動させる。これによって、移動体９８に連結されている第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が図のＢ方向およびＣ方向に往復動する。この第１の支持軸７４および第２の支持軸７５の往復動により基板ホルダ５０を往復動させる。
【００３７】
次に、基板ホルダ５０に装着される円盤状基板１０等の部材（要素）、ブラシ６０、および基板ホルダ５０の構造について説明する。
図５（ａ）〜（ｄ）は、基板ホルダ５０に装着される要素を説明するための図である。図５（ａ）はワークである円盤状基板１０の斜視図、図５（ｂ）はこの円盤状基板１０の中心の開孔部分の部分断面図である。また図５（ｃ）は研磨液導入スペーサ４１を示し、図５（ｄ）は両端スペーサ４２を示している。
【００３８】
研磨対象である円盤状基板１０は、例えば直径０.８５インチのディスク基板を生成するために、直径が約２１.６６ｍｍ、厚さが約１ｍｍ、中心の開孔１２の径が約６ｍｍのガラス基板である。円盤状基板１０の開孔１２は、図５（ｂ）に示すように、内周面１２ａと、この内周面１２ａの角を削った面取り部１２ｂとを備えている。この面取り部１２ｂを設けることで、後続の加工工程および組み付け工程などにおけるクラック、チッピングなどの不具合を抑制することができる。
【００３９】
図５（ｃ）に示す研磨液導入スペーサ４１は、積層された円盤状基板１０（積層ワーク）の中心の開孔１２に研磨液（スラリ）を供給する機能を有する。かかる機能を達成するために、図５（ｃ）に示すように研磨液導入スペーサ４１は、端面４１ａと、この端面４１ａの外径よりも小径の面を形成する軸方向面４１ｂと、この軸方向面４１ｂに形成され、積層ワークの中心の開孔１２に研磨液（スラリ）を供給するための貫通孔である循環供給孔４１ｃを複数（例えば６個）、設けている。また、研磨液導入スペーサ４１の中心には、軸方向面４１ｂの内周を形成する開孔４１ｄが設けられている。循環供給孔４１ｃは、この開孔４１ｄと外周部である軸方向面４１ｂとを連通させる連通部として機能している。軸方向面４１ｂの内周（開孔４１ｄ）は、円盤状基板１０の内周よりも径が大きい。また、研磨液導入スペーサ４１の材質としては、ＡＢＳ、ＰＯＭ、テフロン（登録商標）、ポリアミドなどの合成樹脂が用いられる。
【００４０】
図５（ｄ）に示す両端スペーサ４２は、例えば円盤状基板１０の積層枚数の調整や、研磨の性状が不安定となる可能性のあるブラシ６０の端部に円盤状基板１０を配置しないために設けられている。この両端スペーサ４２は、研磨液導入スペーサ４１と同様の材質（ＡＢＳ、ＰＯＭ、テフロン（登録商標）、ポリアミドなどの合成樹脂）で形成される。外径寸法は円盤状基板１０の外径寸法よりも若干（例えば１〜５ｍｍ程度）小さくなっており、また内径寸法は円盤状基板１０の内径と同等以上となるように構成されている。
【００４１】
図６は、図５（ａ）〜（ｄ）に示す各要素を治具４４に取り付けた状態を示した斜視図である。図６に示すように、図５（ａ），（ｂ）に示す円盤状基板１０を重ね合わせて積層ワークが形成され、図５（ｃ），（ｄ）に示す部材、およびダミー基板４３が治具４４に取り付けられる。この治具４４には、全体で例えば１５０枚の円盤状基板１０が重ね合わされ、両端スペーサ４２が設けられる一端から研磨液導入スペーサ４１までの間に例えば４０枚、２つの研磨液導入スペーサ４１の間に例えば７０枚、研磨液導入スペーサ４１から他端の両端スペーサ４２までに例えば４０枚等の積層ワークが取り付けられる。ダミー基板４３を各スペーサ（研磨液導入スペーサ４１，両端スペーサ４２）と円盤状基板１０との間に設けることで、各スペーサと円盤状基板１０の平面１１とが接触することによる円盤状基板１０の品質劣化を抑制することができる。但し、各スペーサの材質などによっては、このダミー基板４３を使用しないことも可能である。
そして、この図６に示すように円盤状基板１０を積層することで、研磨液導入スペーサ４１の間隔および軸方向の位置が定まる。
【００４２】
図７は、図６に示したような積層ワークをセットするための基板ホルダ（ホルダ）５０を示した図である。図２に示すように、この基板ホルダ５０は、研磨装置７０に載置された状態で研磨工程にて用いられる。基板ホルダ５０は、例えばステンレス鋼で全体が形成され、図６に示すような積層された円盤状基板１０（積層ワーク）を装着するための装着部の一態様である装着孔５１と、基板ホルダ５０の外周５２ａと装着孔５１とを連通させて研磨液（スラリ）を流入させる流入用開口（opening）５３とを備えている。尚、装着部としては、この装着孔５１に代えて、例えば基板ホルダ５０が軸方向に数分割（例えば２分割）できるように構成し、積層ワークを取り付けた後にこの数分割された部品を組み合わせて（固定して）基板ホルダ５０を形成することで積層ワークを装着する等の態様も考えられる。また、流入用開口５３の近傍であって外周５２ａの表面に設けられ、研磨液（スラリ）を流入用開口５３に導くフィン５４を備えている。流入用開口５３およびフィン５４は軸方向の２箇所に形成されており、流入用開口５３は外周５２ａの表面に例えば片側６個、設けられ、個々の流入用開口５３の間にフィン５４が形成されている。
【００４３】
流入用開口５３が形成される軸方向の２箇所の位置は、図６に示す積層ワークが基板ホルダ５０にセットされた際、図６に示すようにセットされた２つの研磨液導入スペーサ４１の軸方向位置とほぼ一致している。外周５２ａとこの外周５２ａよりも径の大きな外周５２ｂとの間で形成される段差と、フィン５４とによって形成される構造によって、基板ホルダ５０の回転により研磨液（スラリ）が掻き上げられ、流入用開口５３に研磨液（スラリ）が供給される。
【００４４】
また、基板ホルダ５０は、例えばデルリン（デュポン社の登録商標）などのアセタール樹脂を材質とする当接円環部材５５を、軸方向の２箇所（複数箇所）の外周５２ｂに形成している。更に、基板ホルダ５０を回転させるための歯車５６を軸方向の２箇所に形成している。前述のように、第１の歯車および第２の歯車を構成する２箇所の歯車５６は、基板ホルダ５０の軸方向に対して互いに対象となる位置に設けられている。即ち、２箇所の歯車５６とともに２箇所に設けられる当接円環部材５５なども、その配置方向や位置を含めて互いに軸方向に対象となるように配置されている。これによって、基板ホルダ５０を軸方向に反転させた（引っ繰り返した）場合にも、研磨装置７０の駆動側歯車７６を何れか一方の歯車５６と連結させることが可能となり、また、反転させた場合でも基板ホルダ５０の軸方向へのスライド移動などもそのまま実現できる。
【００４５】
また更に、積層ワークを挿入した後に積層ワークを軸方向に押圧し、基板ホルダ５０に積層ワークを固定するナット５７を有している。図７では軸方向の一方だけにナット５７を示しているが、積層ワークを挿入した後は軸方向の他方にもナット５７が設けられる。即ち、装着孔５１に積層ワークを挿入した後、他方のネジ部５８を利用してナット５７を締め付けて、積層ワークを固定する。基板ホルダ５０の両端に取り付けられるナット５７には、治具４４を引き抜いてブラシ６０を挿入するために、また研磨時に研磨液（スラリ）を流入させるために、軸方向の中心にナット開孔５７ａ（図２参照）が各々設けられている。このナット５７による積層ワークの固定の後に、図６に示した治具４４が積層ワークから引き抜かれて取り除かれる。当接円環部材５５は、前述（例えば図２参照）のように、基板ホルダ５０を研磨装置７０に配置した際の基板ホルダ５０全体の位置決めに用いられ、研磨装置７０の駆動側歯車７６と歯車５６との軸間距離を規定する役割、また研磨装置７０のフランジ７４ｂ、７４ｄ、７５ｂ、７５ｄに当接して基板ホルダ５０を軸方向に往復動させる役割を担っている。
【００４６】
図８は、基板ホルダ５０にセットされた円盤状基板１０の中心の開孔１２に挿入されるブラシ６０を示す外観図である。このブラシ６０は、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部６１と、このブラシ部６１の両端部に連続して形成される径大部６２と、これらの径大部６２に連続して一端と他端とを形成する軸６３とを備えている。径大部６２は、ブラシ部６１の端を軸６３に結合するためのカシメ部６２ａと、ブラシ部６１からの研磨液（スラリ）の端部への流れを堰き止める（流れを抑制する）堰き止め部６２ｂを備えている。即ち、後述するように、研磨液（スラリ）に基板ホルダ５０をディップさせた状態でブラシ６０が所定の一方向に回転すると、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部６１によって、軸方向の一方向に研磨液（スラリ）が流れる。このとき、径大部６２の堰き止め部６２ｂによって研磨液（スラリ）が堰き止められ、ブラシ６０の端部への研磨液（スラリ）の流れが防止される。
【００４７】
ブラシ６０にて、円盤状基板１０の中心の開孔１２の研磨として例えば０.８５インチ等の小径ディスクの内径を研磨するためには、このブラシ６０の芯を細くする必要がある。そこで、本実施の形態では、例えば、複数本のワイヤ（材質：例えば、軟鋼線材（ＳＷＲＭ)、硬鋼線材（ＳＷＲＨ)、ステンレス線材（ＳＵＳＷ)、黄銅線（ＢＳＷ)など、加工性、剛性などから適宜選定できよう）の間に、ブラシの毛（材質：例えばナイロン（デュポン社の商品名））を挟み込み、この毛が挟み込まれたワイヤをねじることで、ブラシ部６１を形成している。このワイヤをねじってブラシ部６１を形成することで、ブラシ部６１に形成されるブラシ毛先を螺旋状とすることができ、挿入されている積層ワークの中心の開孔１２にて、研磨液（スラリ）を軸方向に流すことが可能となり、この箇所における研磨液（スラリ）の搬送を良好に行うことができる。また、堰き止め部６２ｂをブラシ部６１の両端に設けることで、研磨液（スラリ）の端部への流れを抑制することが可能となる。
【００４８】
そして、このような構成を有するブラシ６０は、ブラシ６０のブラシ部６１の芯が柔軟性を有している。この『柔軟性』とは、本実施の形態では、人間が両端を持って軽く曲がる程度の柔軟性、手で触って両端を曲げる程度の柔軟性である。一例を挙げると、例えば、直径０．２ｍｍ程度の軟鋼線材（ＳＷＲＭ)にブラシの毛を挟んだ４本のワイヤをねじって形成したブラシ６０にて、ブラシ軸両端を自由端支持で保持し、ブラシ６０の中央部分を約１００ｇｆ程度で押圧したときに撓みが見られた。尚、この値は、線材の太さ、種類、ねじり方等によって異なってくる。この柔軟性としては、例えば、ブラシ軸両端を自由端支持で保持し、ブラシ６０の中央部分を数１００ｇｆ程度で押圧した状態で撓む程度とすることも可能である。
【００４９】
また、図８に示すブラシ６０では、基板ホルダ５０に挿入された積層ワークである円盤状基板１０との軸方向の相対的な往復動を考慮してブラシ部６１の軸方向の長さが決定されている。即ち、後述するように、基板ホルダ５０、即ち積層ワークである円盤状基板１０を左右に往復動させたときに、ブラシ部６１から円盤状基板１０が外れると研磨が良好に行えない。そこで、積層された円盤状基板１０を左右に往復動させた場合であっても、ブラシ部６１から積層ワークの端の円盤状基板１０が外れないような長さにブラシ部６１の長さを設定しておくことが好ましい。
即ち、ブラシ部６１の軸方向の長さをＬ、積層ワークの長さをＬ０、往復動の距離をＬ１とすると、
Ｌ ＞ Ｌ０ ＋ Ｌ１
の関係がある。
【００５０】
次に、図２に示す研磨装置７０の液槽７３に研磨液（スラリ）１００を供給した状態について、図９を用いて説明する。ここでは、図示しないポンプを駆動させ、研磨装置７０の液槽７３に研磨液（スラリ）１００を供給する。液槽７３には、水平にセットされた基板ホルダ５０のほぼ中央部分まで、研磨液（スラリ）１００が溜められる。即ち、基板ホルダ５０の全部ではなく一部が研磨液（スラリ）１００にディップした状態にある。
本実施の形態では、液槽７３の外部に第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が設けられており、第１の支持軸７４、第２の支持軸７５、ブラシモータ８１（図３参照）、連結機構などの各種駆動機構も液槽７３から分離している。その結果、各種駆動機構が研磨液（スラリ）１００に浸ることがなく、軸受け等の機構部品が研磨液（スラリ）１００に含まれる研磨剤によって摩耗する問題を解消することができる。この研磨液（スラリ）１００を供給した状態で、引っ張り力が与えられたブラシ６０の両端を、第１の回転軸７１および第２の回転軸７２を用いて第１の方向（図９のＤ方向）に回転させる。一方、基板ホルダ５０は、第２の方向（図９のＥ方向）に回転する。
【００５１】
尚、『基板ホルダ５０の全部ではなく一部が研磨液（スラリ）１００にディップした状態』とは、液槽７３に満たされた研磨液（スラリ）１００の水平面１００ａに完全に浸った状態ではなく、基板ホルダ５０（積層された円盤状基板１０）の一部が水平面１００ａから突出した位置にある状態を言う。尚、実際の研磨作業が実行されると、基板ホルダ５０の回転により、この基板ホルダ５０（積層された円盤状基板１０）の全体が研磨液（スラリ）１００で覆われるが、基板ホルダ５０（積層された円盤状基板１０）の一部が水平面１００ａから突出した位置（高さ）にあることには変わりがない。
尚、水平面１００ａの位置は、通常、液槽７３の切り欠き７３ａが形成される高さとほぼ同程度であるが、供給される研磨液（スラリ）１００の流量や粘度、切り欠き７３ａの形状や大きさなどによって、その位置（高さ）が若干、上下する。
【００５２】
ここで、従来、ディスク基板を所定のブラシで研磨する際には、被研磨面である内周面に研磨液を滴下させたり、研磨液の槽にディスク基板およびブラシの全体を浸漬させていた。例えば、図１１（ａ），（ｂ）に示すような構造を採用した場合に、ブラシ軸を回転させる機構などをブラシ軸の下軸方向に設けると、機構部品が研磨液によって早々に浸食されてしまう問題があった。そのために、図１１（ａ），（ｂ）に示すような配置では、ブラシの両軸を支え、特に両軸を回転駆動させることは難しかった。
本実施の形態では、基板ホルダ５０を水平状態に保持して円盤状基板１０（積層ワーク）の一部を研磨液（スラリ）１００にディップさせた。そして、この状態で基板ホルダ５０とブラシ６０とを回転させることで、積層された円盤状基板１０（積層ワーク）の中心の開孔１２に研磨液（スラリ）１００を充分に供給することが可能となった。また、このとき、本実施の形態では、第１の回転軸７１および第２の回転軸７２、およびこれらを駆動する各種駆動機構が、研磨液（スラリ）１００を溜める液槽７３から離間した位置に配置されている。これによって、各種機構部品が研磨液（スラリ）１００の影響を受けない状態で装置を稼働することが可能となり、例えば研磨剤による軸受けの摩耗等を防止することができる。
【００５３】
以上のような研磨装置７０によって実行される、図１−２（ｅ）に示す内周研磨工程について、その処理の流れを詳述する。
図１０は、内周研磨工程の流れを示すフローチャートである。内周研磨行程では、まず、円盤状基板（ワーク）１０を取り付け治具（治具４４）にセットする（ステップ１０１）。即ち、前述した図５（ａ）〜（ｄ）に示す各要素を、図６に示すように治具４４にセットする。次に、図６に示すようにして取り付け治具（治具４４）に重ねられ積層された円盤状基板１０（積層ワーク）を、図７に示す基板ホルダ５０にセットする（ステップ１０２）。即ち、図７に示す基板ホルダ５０の一方のネジ部５８にナット５７が締め付けられた状態で、他方のネジ部５８のある装着孔５１に、図６に示す積層ワークを挿入する。その後、他方のネジ部５８にナット５７を締め付けることで、積層ワークを基板ホルダ５０に固定する。その後、ナット開孔５７ａ（図２参照）から治具４４を引き抜く。
【００５４】
その後、この基板ホルダ５０にセットされた積層ワークの中心の開孔に、ナット開孔５７ａから第１のブラシ（ブラシ６０）を挿入する（ステップ１０３）。本実施の形態では、ブラシ６０として、第１のブラシと第２のブラシの２種類を準備している。第１のブラシは毛が軟らかく長いブラシであり、第２のブラシは、この第１のブラシに比べて毛が固く短いブラシである。このステップ１０３では、毛が軟らかく長い第１のブラシを用いることで、円盤状基板１０の面取り部１２ｂ（図５（ｂ）参照）を良好に研磨する。一方、ステップ１１４（後述）では、毛が固く短い第２のブラシを用いることで、円盤状基板１０の内周面１２ａ（図５（ｂ）参照）を良好に研磨することができる。このように、毛の状態が異なる複数のブラシ６０を用いることで、複数の面を良好に研磨することができる。
【００５５】
次いで、積層ワークがセットされ第１のブラシが挿入された基板ホルダ５０を水平にして研磨装置７０にセットする（ステップ１０４）。即ち、基板ホルダ５０の２箇所の当接円環部材５５を、研磨装置７０の２つの支持軸（７４、７５）の円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃに当接させ、積層ワークとブラシ６０とが備えられた基板ホルダ５０を研磨装置７０に配置する。この簡単な配置によって、基板ホルダ５０の歯車５６と研磨装置７０の駆動側歯車７６との噛合いを確保する。
【００５６】
その後、基板ホルダ５０の端部に出ているブラシ６０の一端を研磨装置７０の第１の回転軸７１に固着し、ブラシの他端を研磨装置の第２の回転軸７２に固着する（ステップ１０５）。より詳しくは、図２に示すように、第１の回転軸７１の分割部材７１ｂおよび第２の回転軸７２の分割部材７２ｂが取り外された状態で、研磨装置７０に基板ホルダ５０が置かれると、基板ホルダ５０に取り付けられたナット５７のナット開孔５７ａから突出しているブラシ６０の軸６３の両端が、第１の回転軸７１の一体部材７１ａおよび第２の回転軸７２の一体部材７２ａの中心部に収まる。その後、止めネジによって分割部材７１ｂ，７２ｂを一体部材７１ａ，７２ａに取り付けることで、軸６３の一端を第１の回転軸７１に、他端を第２の回転軸７２に固着することができる。
以上のような一連の作業工程で、前述の図４に示した中心Ｊを頂点とした二等辺三角形ＪＫＬの位置関係が容易に確保された状態で、研磨装置７０へのワークの取り付けが終了する。
【００５７】
このワーク取り付け後、例えばポンプ（図示せず）を駆動させ、研磨装置７０の液槽７３に研磨液（スラリ）１００を供給する（ステップ１０６）。研磨装置７０の液槽７３の領域には、基板ホルダ５０が水平状態でセットされており、この状態では基板ホルダ５０の水平軸方向のほぼ半分程度が研磨液（スラリ）１００に浸漬する（図９参照）。
【００５８】
そして、この研磨液（スラリ）１００の供給に前後して、研磨装置７０にてブラシ６０の芯を軸方向に引っ張り、その引っ張り状態が維持される（ステップ１０７）。より詳細には、図３に示すエアシリンダ９１を動作させ、ブラシ６０の軸６３に対して引っ張り力を与える。この引っ張り力としては、５〜５０ｋｇｆ程度が好ましく、より好ましくは１０〜２０ｋｇｆ程度である。尚、１ｋｇｆは約９.８Ｎである。本実施の形態では、ブラシ６０の軸６３を両端支持しテンションをかけることで、図１１（ａ），（ｂ）に示したような偏芯回転を抑制している。そのために、引っ張り力の下限値は、ブラシの剛性、ブラシの回転数などを考慮し、偏芯回転を抑制するものとして実験的に定められた値である。一方、図８を用いて説明したように、ブラシ６０のブラシ部６１の軸芯は、ワイヤをねじって形成されている。そのために、引っ張り力の上限値は、ブラシ部６１の軸芯を伸ばし過ぎず、ブラシの毛先の性状を乱さない値として、ブラシ６０の特性に応じて決定される。
【００５９】
この状態にて、研磨液を供給しながら、ブラシを第１の方向に回転させ、ホルダをこの第１の方向とは逆の回転方向である第２の方向に回転させて研磨が行われる（ステップ１０８）。即ち、図９にて説明したように、研磨液（スラリ）１００を供給した状態で、引っ張り力が与えられたブラシ６０の両端を、第１の回転軸７１および第２の回転軸７２を用いて第１の方向（図９のＤ方向）に回転させる。ブラシ６０の回転数としては、例えば１５００〜２０００ｒｐｍ程度が好ましい。また、同時に、図３に示すホルダ駆動モータ７７を起動し、基板ホルダ５０を第２の方向（図９のＥ方向）に回転させる。この基板ホルダ５０の回転数としては、２０ｒｐｍ、４０ｒｐｍ、６０ｒｐｍ等が選択される。
【００６０】
図９に示す状態で基板ホルダ５０をＥ方向に回転させると、フィン５４によって研磨液（スラリ）１００が掻き上げられ、この研磨液（スラリ）１００が流入用開口５３から基板ホルダ５０の内部に流れ込む。そして、流入用開口５３から供給された研磨液（スラリ）１００は、基板ホルダ５０の内部にて、図６に示す研磨液導入スペーサ４１を包み込み、図５（ｃ）に示す軸方向面４１ｂと基板ホルダ５０の内周面との間が研磨液（スラリ）１００で満たされる。そして、研磨液導入スペーサ４１の循環供給孔４１ｃを経由して、積層された円盤状基板１０（積層ワーク）の中心の開孔１２に研磨液（スラリ）１００が供給される。中心の開孔１２に供給された研磨液（スラリ）１００は、図８に示すような毛先が螺旋状に配列されたブラシ６０によって軸方向に移動する。これらの作用によって、基板ホルダ５０の全部ではなく一部を研磨液（スラリ）１００にディップした状態から研磨を開始しても、円盤状基板１０（積層ワーク）の中心の開孔１２は軸方向に充分に研磨液（スラリ）１００で満たされる。
【００６１】
尚、研磨液（スラリ）１００は、基板ホルダ５０に取り付けられたナット５７のナット開孔５７ａからも流入される（図９参照）。そして、この流入した研磨液（スラリ）１００は、毛先が螺旋状に配列されたブラシ６０によって軸方向に移動する。この軸方向に移動した研磨液（スラリ）１００は、研磨液（スラリ）１００が流入した基板ホルダ５０の一端とは異なる他端のナット５７のナット開孔５７ａから排出され、液槽７３に戻される。このように、基板ホルダ５０の端部から研磨液（スラリ）１００を流入させて研磨を行うことが可能であるとともに、研磨後の研磨液（スラリ）１００を簡易に循環させることが可能となる。
【００６２】
一方、このステップ１０８による研磨作業に際し、図３に示す駆動モータ９５を動作させ、基板ホルダ５０を軸方向（図３のＢ方向とＣ方向）に往復動させる（ステップ１０９）。往復動させることによって、基板ホルダ５０とブラシ６０とが相対的に移動してワークに接触するブラシ６０の位置をずらすことが可能となり、同一のブラシ６０によって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。
【００６３】
ここで、この基板ホルダ５０の往復動に際し、図２に示す第１の支持軸７４および第２の支持軸７５を軸方向に往復動させる。この第１の支持軸７４および第２の支持軸７５の往復動により、フランジ７４ｂ、７４ｄ、７５ｂ、７５ｄの輪縁（つば）の側面が、基板ホルダ５０の当接円環部材５５を押し、これによって基板ホルダ５０を往復移動させることができる。即ち、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が図３のＢ方向に移動すると、フランジ７４ｄおよびフランジ７５ｄが基板ホルダ５０の一方の当接円環部材５５を押すことで、基板ホルダ５０がＢ方向に移動する。一方、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が図３のＣ方向に移動すると、フランジ７４ｂおよびフランジ７５ｂが基板ホルダ５０の他方の当接円環部材５５を押すことで、基板ホルダ５０がＣ方向に移動する。尚、このＢ方向およびＣ方向への移動は、駆動機構（駆動モータ９５、偏芯カム９６、リンク９７、移動体９８など）が用いられる。
【００６４】
尚、ブラシ６０と基板ホルダ５０とを軸方向に相対移動させるためには、ブラシ６０を往復動させる方法も考えられる。しかしながら、ブラシ６０は、軸６３の両端が固着され、また軸６３にはテンションがかけられ、更に両軸が同期して回転している。そのために、特に両端を固着してテンションを一定に維持した状態でブラシ６０を往復動させるための簡易な機構を形成することが難しい。即ち、両端を固着してテンションを一定に維持した状態でブラシ６０を往復動させるためには、ブラシモータ８１からブラシ６０を回転させ、且つテンションを付与する一連の機構の構成部材を全て往復動させることが必要となり、大掛かりであり可成りのコスト高となる。また、本実施の形態におけるブラシ６０の軸芯は細く柔軟性が高いことから、ブラシ６０の性状を安定化させるためにブラシ６０の回転中に軸方向に移動させることは好ましくない。そこで、本実施の形態では、引っ張り力を加えているブラシ６０の軸６３を軸方向に往復動させるのではなく、基板ホルダ５０を往復動させ、積層された円盤状基板１０（積層ワーク）を往復動させることで、ブラシ６０と積層された円盤状基板１０（積層ワーク）との軸方向の相対移動を実現している。
【００６５】
図１０に戻って処理の流れを説明すると、この内周研磨工程では、以上のような研磨作業を予め定められた研磨時間だけ行う（ステップ１１０）。即ち、研磨装置７０の制御部（図示せず）は、経験則から得られた研磨に必要な時間（研磨時間）として予め定められた時間が経過したか否かを判断し、研磨時間が経過していなければステップ１０８からの処理を繰り返し、研磨時間が経過すると、研磨装置７０を停止させる（ステップ１１１）。
【００６６】
その後、研磨装置７０を操作してブラシ６０への引っ張りを解除し、ブラシ６０の一端および他端を回転軸（第１の回転軸７１および第２の回転軸７２）から取り外す（ステップ１１２）。そして、基板ホルダ５０の一端および他端を反転させて（引っ繰り返して）基板ホルダ５０を研磨装置７０に置き直し、上述のステップ１０４〜ステップ１１２に示す処理を繰り返す（ステップ１１３）。このように、基板ホルダ５０を反転させて同様な処理を行うことで、機構を逆転させることなく、例えば回転方向の反転などの研磨条件を変えることが可能となり、研磨条件が唯一であることによる偏った研磨を抑制することができる。
【００６７】
この反転した後の研磨が終了した後、基板ホルダ５０から第１のブラシを抜き取り、第１のブラシに比べて硬度の高い第２のブラシを、基板ホルダ５０にセットされた積層ワークの中心の開孔１２に挿入する（ステップ１１４）。この硬度の高い第２のブラシは、前述のように、円盤状基板１０の内周面を研磨するためのもので、第１のブラシに比べて毛の長さが短い。その後、上述のステップ１０４〜ステップ１１３に示す処理にて、前述の第１のブラシを用いて行った研磨処理と同様にして研磨処理が行われる（ステップ１１５）。尚、製品としてのディスク基板では、内周面１２ａの寸法精度がより要求されることから、内周面１２ａの研磨に良好なブラシ６０を後工程である第２のブラシとして用いることが好ましい。
【００６８】
この第２のブラシによる研磨に際し、本実施の形態によれば、ステップ１１３に示す基板ホルダ５０の反転による研磨を行わなくとも、従来と比べて円盤状基盤１０の中心の開孔１２を格段に精度よく研磨することができるが、更に厳しい要求精度（表面粗さ精度、寸法精度、幾何精度など）を満足させるには、ステップ１１５に示すように反転による研磨（ステップ１１３）を合わせて実施することが、より好ましい。尚、第１のブラシを用いた場合と第２のブラシを用いた場合とで、ステップ１１０の研磨時間、回転数などの研磨条件を異ならせることもできる。研磨処理が終了した後、基板ホルダ５０からブラシ６０、ワークを取り出し（ステップ１１６）、内周研磨行程を終了して、次行程へ移行する。
【００６９】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、基板ホルダ５０の回転のためのセットは、基板ホルダ５０の当接円環部材５５、５５を、研磨装置７０の複数の円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃに当接載置させるだけで良く、この作業だけで基板ホルダ５０の軸方向を水平方向に保持することができる。そして、この基板ホルダ５０の軸方向を水平方向に保持した状態で、ブラシ６０の軸６３の一端と他端とを、互いに水平方向に離間した位置に設けられる第１の回転軸７１および第２の回転軸７２に固着している。これによって、例えば径の小さな開孔１２を研磨する際に軸芯が細く曲げ剛性の弱いブラシ６０を用いた場合でも、積層された円盤状基板１０の軸方向にて、ムラの少ない安定した研磨が実現できる。また、例えばブラシ６０の回転軸（第１の回転軸７１および第２の回転軸７２）を研磨液（スラリ）１００が溜められる液槽７３から離間した位置に置き、積層された円盤状基板１０を水平方向に保持した状態で研磨を行うことで、各種機構部品などが研磨液（スラリ）１００の研磨剤によって摩耗する等の問題に対してより良好に対応できる。
【００７０】
更に、本実施の形態では、基板ホルダ５０に流入用開口５３を設け、また研磨液導入スペーサ４１を設けることで、積層された円盤状基板１０（積層ワーク）の中心の開孔１２に、基板ホルダ５０の回転によって研磨液（スラリ）１００を供給することを可能としている。かかる構成を採用することで、基板ホルダ５０の軸方向を水平方向に保持した状態であっても、軸方向に対してより均一に研磨液（スラリ）１００を供給することが可能となる。かかる構成の採用により、ポンプなどによる開孔１２への強制的な供給を行う従来技術に比べて、より簡易な機構で、かつ良好な研磨が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【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】本実施の形態が適用される円盤状基板の研磨装置の全体構成を示す外観図である。
【図３】研磨装置の駆動系を示した説明図である。
【図４】基板ホルダを回転させるための駆動系を示した説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、基板ホルダに装着される要素を説明するための図である。
【図６】図５（ａ）〜（ｄ）に示す各要素を治具に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図７】図６に示したような積層ワークをセットするための基板ホルダを示した図である。
【図８】基板ホルダにセットされた円盤状基板の中心の開孔に挿入されるブラシを示す外観図である。
【図９】液槽に研磨液（スラリ）を供給した状態を説明するための斜視図である。
【図１０】内周研磨工程の流れを示すフローチャートである。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、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】
【００７２】
１０…円盤状基板、１２…開孔、４１…研磨液導入スペーサ、５０…基板ホルダ、５３…流入用開口、５４…フィン、６０…ブラシ、６１…ブラシ部、６２…径大部、６２ａ…カシメ部、６２ｂ…堰き止め部、６３…軸、７０…研磨装置、７１…第１の回転軸、７２…第２の回転軸、７３…液槽、８１…ブラシモータ
【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。この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ついては種々の改良が加えられている。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装置が提案されている。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】
また、これらの従来技術を改良した他の研磨方法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この特許文献３では、研磨対象である複数の磁気ディスク用基板を同心状とし積層した状態で収納し保持する円筒状の保持治具を備えている。そして、この保持治具は、ハウジングを介して軸回りに回動自在に保持されている。このとき、保持治具は水平方向に保持されている。
【０００５】
図１１（ａ），（ｂ）は、従来から行われていた円盤状基板の内周研磨方法（上記特許文献１および２の方法を含む）を説明するための図である。図１１（ａ），（ｂ）では、積層された円盤状基板（積層ワーク）の中心孔にブラシ軸を挿入し、ブラシ軸の上方向（上軸方向）を駆動源として、このブラシ軸を回転させている。ここで図１１（ａ）はブラシ軸の下軸に何ら支えがなく、下軸が自由（フリー）な状態でブラシ軸が回転する内周研磨方法を示している。また、図１１（ｂ）はブラシ軸の下軸に軸受けなどの支えを設けた状態でブラシ軸が回転する内周研磨方法を示している。
【０００６】
この従来の方法にて、図１１（ａ）に示すような片側支持の場合には、図１１（ａ）の右図に示すように支持されていない片側（非固定側）が大きく振れてしまい、ブラシが大きく振れた片側だけのディスクの内径が大きく削られてしまう。また、図１１（ｂ）に示すような下軸の支え程度では、下軸の支え部分に対して軸がずれ（例えば浮き上がり）、図１１（ｂ）の右図に示すように中央部の振れが大きくなり、中央部分のディスクの内径が大きく削られてしまう。特にブラシの回転を高速にすると、これらの振れの現象は著しいものとなる。また、ディスクの径が小さくなって加工する内周面の径も小さくなり、それにつれてブラシの軸径を細くすることが要求されると、ブラシ軸の剛性が弱くなり、図１１（ａ）の右図に示すような片側（非固定側）の振れや、図１１（ｂ）の右図に示すような中央部の振れが大きくなる。その結果、良好な内周研磨を実現することができない。
【０００７】
また、上記特許文献３のように例えばワークを水平方向に保持したとしても、例えばブラシ軸の剛性が弱い場合には、従来の研磨ブラシの回転方法では良好な研磨が期待できない。また、軸方向を単に水平方向に保持しただけでは、円盤状基板（積層ワーク）の中心孔への研磨液の供給が難しい。このとき、例えば供給ポンプなどにより強制的に研磨液を供給することも可能であるが、複雑な研磨液の供給機構が必要になってしまう。また、かかる供給機構を備えたとしても、積層ワークの一端からだけ研磨液を供給しただけでは、積層ワークの開孔の全体に対して均一に研磨液を供給することができない。その結果、積層ワークの積層方向において研磨状態のバラツキが発生し易くなる。
【０００８】
【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
【特許文献３】特開２００６−１５４５０号公報
【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、良好な円盤状基板の内周研磨に加え、本構成を採用しない場合に比べて例えば研磨剤による軸受の摩耗等をより抑制した研磨装置を提供することにある。
また他の目的は、例えば軸が小さく撓みやすい研磨ブラシを用いた場合でも、より良好な円盤状基板の内周研磨を実現することにある。
【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、本発明が適用される円盤状基板の研磨装置は、研磨液が入れられる液槽と、中心に開孔を有する円盤状基板のこの開孔に挿入され、この開孔を研磨するブラシと、液槽の外部に設けられ、ブラシの一端と他端とが各々固着される固着部が互いに水平方向に同軸的に離間した位置に設けられた一対の回転軸と、この回転軸を回転させる駆動手段とを備えた。
【００１１】
ここで、この駆動手段は、ブラシが挿入された円盤状基板の一部を液槽に入れられた研磨液にディップさせた状態にて回転軸を回転させることを特徴とすることができる。特に、この駆動手段の駆動源や軸受けを液槽に浸からない位置に配置すること、更にブラシの軸を固定する回転軸も液槽に浸からない位置に配置することで、これらの機構部品などが研磨液の研磨剤によって摩耗する等の問題をより良好に解消することができる。
【００１２】
また、このブラシは、毛先が螺旋状に配列して形成され、回転軸に向けて研磨液の流れを抑制する抑制手段を備えていることを特徴とすれば、螺旋状に配置される毛先によって研磨液が一定方向に流れる場合でも、研磨剤による回転軸の摩耗などを減少させることが可能となる。
【００１３】
更に、円盤状基板を軸方向に沿って複数枚装着する基板ホルダと、この基板ホルダの軸方向を水平方向に保持する保持手段と、保持手段により保持された基板ホルダを駆動手段による回転方向とは逆方向に回転させる基板ホルダ回転手段とを備えたことを特徴とすれば、積層された円盤状基板の軸方向にて、より均一な内周研磨が実現できる。
【００１４】
また更に、この基板ホルダは、積層された円盤状基板の間に、中心に開孔とこの開孔および外周部を連通させる連通部とを備えた導入スペーサを挟んで装着し、この導入スペーサの連通部および開孔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れば、例えば基板ホルダの全体を研磨液にディップさせない状態でこの基板ホルダを水平方向に配置した場合でも、積層された軸方向にて円盤状基板の内孔に、より均一に研磨液を供給することが可能となる。
【００１５】
他の観点から捉えると、本発明は、中心に開孔を有する円盤状基板のこの開孔の研磨に用いられる研磨用ブラシであって、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部と、このブラシ部の両端部に連続して形成される径大部と、この径大部に連続して一端と他端とを形成し、一端と他端とが各々回転軸に固着可能に形成されてなる軸とを備えた。
【００１６】
ここで、この径大部は、ブラシ部の端を軸に結合するためのカシメ部と、この軸が水平方向に支持されて用いられた際にブラシ部からの研磨液の端部への流れを抑制する堰き止め部とを備えたことを特徴とすることができる。
【００１７】
また更に、本発明が適用される円盤状基板は、これらの装置、研磨ブラシによって内周が研磨されることを特徴とすることができる。
【発明の効果】
【００１８】
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、積層された円盤状基板の積層方向にて、積層位置による研磨状態の差異を軽減し、より均一に安定した内周研磨が実現できる。
【００１９】
また、これらの構成を採用しない場合に比べて、円盤状基板の研磨装置を小型化することも可能であり、また、研磨剤による機構部品の摩耗等の問題に対してより良好に対処することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
図１−１（ａ）〜（ｄ）、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。この製造工程では、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分散して散りばめられる。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。
【００２１】
次に、図１−２（ｅ）に示す内周研磨工程にて、円盤状基板１０の中心の開孔にブラシ６０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。
【００２２】
次に、図１−２（ｅ）に示す内周研磨工程に用いられる研磨装置について、図２〜図４を用いて説明する。
図２は、本実施の形態が適用される円盤状基板の研磨装置７０の全体構成を示す外観図である。ここでは、円盤状基板１０およびブラシ６０（後述）がセットされた基板ホルダ５０（後述）が軸方向を水平方向（略水平方向）として研磨装置７０にセットされた状態を斜視図で示している。また図３は、研磨装置７０の駆動系を示した説明図である。更に図４は、基板ホルダ５０を回転させるための駆動系を示した説明図であり、図２に示す研磨装置７０の軸方向の第２の回転軸７２側から眺めた状態を省略して示している。
【００２３】
図２および図３に示すように、研磨装置７０は、ブラシ６０の軸６３の一端が固着される第１の回転軸７１と、軸６３の他端が固着される第２の回転軸７２と、研磨液（スラリ）を溜める液槽７３とを備えている。また、基板ホルダ５０を支える第１の支持軸７４および第２の支持軸７５を備えている。この第２の支持軸７５には、基板ホルダ５０の歯車５６と噛み合って基板ホルダ５０を回転させる駆動側歯車７６が設けられている。
【００２４】
この第１の回転軸７１および第２の回転軸７２は、回転軸と一体となった一体部材７１ａ，７２ａと、止めネジ（図示せず）等によって取り付けられる分割部材７１ｂ，７２ｂとで構成され、これらは、中心軸を含む平面で合わさることで、個々の第１の回転軸７１および第２の回転軸７２を形成する。
【００２５】
第１の支持軸７４および第２の支持軸７５には、基板ホルダ５０の当接円環部材５５に当接して基板ホルダ５０を支える円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃが設けられている。この４つの円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃは基板ホルダ５０を位置決めしながら基板ホルダ５０を水平方向に支える（保持する）とともに、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が回転した場合でも、当接円環部材５５への接触を維持し、ブラシ６０の軸６３に対する基板ホルダ５０の位置を、研磨に影響のない組み合わせ精度内で保持している。また、円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃは、当接円環部材５５と当接することで、基板ホルダ５０の歯車５６と研磨装置７０の駆動側歯車７６との中心距離を所定の範囲に保ち、噛み合いを良好に保っている。
【００２６】
より詳しくは、基板ホルダ５０のラジアル方向の位置決めは、基板ホルダ５０（積層された円盤状基板１０を含む）の自重により当接円環部材５５が２つの支持軸（７４、７５）の円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃに当接することによって行われる。この自重によって、歯車５６と駆動側歯車７６との噛合いによる離間方向の分力、研磨液（スラリ）の流動による離間方向の作用力、更にはブラシ６０による研磨時に生じる離間方向の作用力など、駆動側歯車７６から離間する方向へのあらゆる作用力に対して充分なる抗力が得られるように設計されている。かかる構成を採用することによって、基板ホルダ５０の反転取り付け操作、着脱操作が極めて短時間で操作でき、作業性を良好とすることができる。
一方、基板ホルダ５０のスラスト方向の位置決めでは、当接円環部材５５の側面が、後述するフランジ７４ｂ、７４ｄ、７５ｂ、７５ｄによって僅かなガタ（隙間、クリアランス）をもって位置規制されるようになっている。
【００２７】
基板ホルダ５０には軸方向の２箇所に歯車５６（第１の歯車および第２の歯車）が設けられており（後述）、基板ホルダ５０を軸方向に反転させた（引っ繰り返した）場合にも、研磨装置７０の駆動側歯車７６を何れか一方の歯車５６と連結させることが可能である。この第１の歯車と第２の歯車とは、基板ホルダ５０の軸方向に対して互いに略々対象となる位置に設けられている。そして、反転して用いられた場合でも、駆動側歯車７６に対する良好な噛合いを維持できるように構成されている。
【００２８】
次に、図４に示すように、研磨装置７０は、駆動源であるホルダ駆動モータ７７と、このホルダ駆動モータ７７の駆動力を第１の支持軸７４および第２の支持軸７５に伝達するベルト７８およびプーリ７９とを備えている。ホルダ駆動モータ７７によりベルト７８が図のＦ方向に回転すると、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が図のＧ方向に回転する。このＧ方向の回転によって、第２の支持軸７５に設けられた駆動側歯車７６もＧ方向に回転し、この駆動側歯車７６と噛み合う歯車５６（基板ホルダ５０側）がＥ方向に回転する。これによって、基板ホルダ５０がＥ方向に回転する。
【００２９】
尚、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５に基板ホルダ５０が支持された際、基板ホルダ５０の中心Ｊと、第１の支持軸７４の中心Ｋと、第２の支持軸７５の中心Ｌとによって、三角形ＪＫＬが形成される。この三角形ＪＫＬは、底辺ＫＬが水平軸（Ｘ軸）を共有し、中心Ｊを頂点とした二等辺三角形を形成する。三角形ＪＫＬがこのような二等辺三角形を形成するように、当接円環部材５５、５５と円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃとが当接している。底辺ＫＬが水平軸（Ｘ軸）を共有し、中心Ｊを頂点とした二等辺三角形を三角形ＪＫＬが形成することで、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５に基板ホルダ５０の荷重が均等に加わり、安定した支持が可能となる。但し、三角形の頂点を構成する２つの中心軸がＸ軸を共有しない場合や、二等辺三角形ではない不等辺三角形となるような位置関係となるように構成することも可能である。このような他の三角形となる位置関係を採用した場合でも、この位置関係が加工中に崩れないようにすることが重要である。
【００３０】
また、図２および図３に示すように、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５の円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃには、基板ホルダ５０を往復移動させるためのフランジ７４ｂ、７４ｄ、７５ｂ、７５ｄが形成されている。このフランジ７４ｂ、７４ｄ、７５ｂ、７５ｄは、円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃに比べて径の大きな輪縁（つば）であり、円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃに当接する当接円環部材５５の側面に対向する。フランジ７４ｂとフランジ７４ｄは、第１の支持軸７４の軸方向にて左右対称に配置されている。同様に、フランジ７５ｂとフランジ７５ｄは、第２の支持軸７５の各々の軸方向にて左右対称に配置されている。
【００３１】
また、図３に示すように、研磨装置７０は、ブラシ６０を回転させるブラシモータ８１を備えている。また、ブラシモータ８１の回転を用いてブラシ６０の軸６３の一端および他端で同期して回転させるための連結機構として、第１プーリ８２、歯付きベルトである第１ベルト８３、第２プーリ８４、回転軸８５、第３プーリ８６、歯付きベルトである第２ベルト８７、第４プーリ８８を備えている。これらの連結機構によって、ブラシモータ８１の回転が第１の回転軸７１および第２の回転軸７２に機械的に連結され、ブラシ６０の軸６３の一端および他端が同期して回転することが可能となる。尚、このような機械的な連結ではなく、第１の回転軸７１および第２の回転軸７２の各々に個別にモータを接続し、電気的に同期させる構成も採用できる。
【００３２】
また、研磨装置７０は、ブラシ６０に軸芯方向の引っ張り力（テンション）を与えるエアシリンダ９１と、このエアシリンダ９１の引っ張り力を第２の回転軸７２に与える引っ張り機構９２とを備えている。エアシリンダ９１による引っ張り力により、引っ張り機構９２を介して第２の回転軸７２が図３のＡ方向に移動する。エアシリンダ９１が引っ張った状態を維持することで、ブラシ６０に対する軸芯方向の引っ張り力（テンション）が維持される。
【００３３】
この動きの一例を詳述すると、第２の回転軸７２と連結して、例えばトルク伝達可能で且つ直動ころがり運動を可能とするボールスプライン９２ａ等を設ける。そして、エアシリンダ９１を動作させ、引っ張り機構９２によってＡ方向に引っ張ると、ボールスプライン９２ａをスライドして第２の回転軸７２と第４プーリ８８との距離を縮めることができ、この状態で、ブラシモータ８１から連結機構を介して得られた駆動力によって、第２の回転軸７２を回転させる。この動きの例では、エアシリンダ９１により第２の回転軸７２を引っ張った状態でも第４プーリ８８の位置は変わらず、ブラシモータ８１からの駆動力を受けることができる。
【００３４】
また他の動きの例として、ボールスプライン９２ａの代わりに所定のベアリング等を用い、第２の回転軸７２と第４プーリ８８との距離は変化させない方法もある。即ち、エアシリンダ９１の引っ張り力によって第２の回転軸７２から第４プーリ８８までをそのままＡ方向にずらす機構によってもブラシ６０に対する軸芯方向の引っ張り力（テンション）の維持が可能である。この機構を採用し、引っ張り力を与えた後に第２の回転軸７２からブラシ６０を回転させるためには、例えば第４プーリ８８の軸方向の長さを長くして第２ベルト８７との間をスライドさせる方法や、第４プーリ８８自身をスライドさせる方法、駆動力の連結機構の途中の例えば回転軸８５をスライドさせる方法など、幾つかの方法が考えられる。これらの方法を採用することで、ブラシ６０に引っ張り力を与えた状態であっても第２ベルト８７を用いてブラシモータ８１の回転を第４プーリ８８に伝達することが可能である。
尚、第１の回転軸７１および第２の回転軸７２の何れか一方だけではなく、両方の回転軸に引っ張り機構を設ける構成を採用することもできる。
【００３５】
更に、研磨装置７０は、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５に撹拌用羽根９３を備えている。第１の支持軸７４および第２の支持軸７５の回転によって撹拌用羽根９３を回転させることで、液槽７３の底部、とくに研磨屑などを多く含み滞留、堆積しやすい四隅近傍の研磨液（スラリ）の循環を効果的に行うことが可能である。
【００３６】
また更に、研磨装置７０は、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５を図のＢ方向およびＣ方向に示す軸方向へ往復動させるための機構として、駆動モータ９５、偏芯カム９６、リンク９７、および移動体９８を備えている。駆動モータ９５の回転により偏芯カム９６が回転し、この偏芯カム９６に連結したリンク９７が移動体９８を揺動させる。これによって、移動体９８に連結されている第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が図のＢ方向およびＣ方向に往復動する。この第１の支持軸７４および第２の支持軸７５の往復動により基板ホルダ５０を往復動させる。
【００３７】
次に、基板ホルダ５０に装着される円盤状基板１０等の部材（要素）、ブラシ６０、および基板ホルダ５０の構造について説明する。
図５（ａ）〜（ｄ）は、基板ホルダ５０に装着される要素を説明するための図である。図５（ａ）はワークである円盤状基板１０の斜視図、図５（ｂ）はこの円盤状基板１０の中心の開孔部分の部分断面図である。また図５（ｃ）は研磨液導入スペーサ４１を示し、図５（ｄ）は両端スペーサ４２を示している。
【００３８】
研磨対象である円盤状基板１０は、例えば直径０.８５インチのディスク基板を生成するために、直径が約２１.６６ｍｍ、厚さが約１ｍｍ、中心の開孔１２の径が約６ｍｍのガラス基板である。円盤状基板１０の開孔１２は、図５（ｂ）に示すように、内周面１２ａと、この内周面１２ａの角を削った面取り部１２ｂとを備えている。この面取り部１２ｂを設けることで、後続の加工工程および組み付け工程などにおけるクラック、チッピングなどの不具合を抑制することができる。
【００３９】
図５（ｃ）に示す研磨液導入スペーサ４１は、積層された円盤状基板１０（積層ワーク）の中心の開孔１２に研磨液（スラリ）を供給する機能を有する。かかる機能を達成するために、図５（ｃ）に示すように研磨液導入スペーサ４１は、端面４１ａと、この端面４１ａの外径よりも小径の面を形成する軸方向面４１ｂと、この軸方向面４１ｂに形成され、積層ワークの中心の開孔１２に研磨液（スラリ）を供給するための貫通孔である循環供給孔４１ｃを複数（例えば６個）、設けている。また、研磨液導入スペーサ４１の中心には、軸方向面４１ｂの内周を形成する開孔４１ｄが設けられている。循環供給孔４１ｃは、この開孔４１ｄと外周部である軸方向面４１ｂとを連通させる連通部として機能している。軸方向面４１ｂの内周（開孔４１ｄ）は、円盤状基板１０の内周よりも径が大きい。また、研磨液導入スペーサ４１の材質としては、ＡＢＳ、ＰＯＭ、テフロン（登録商標）、ポリアミドなどの合成樹脂が用いられる。
【００４０】
図５（ｄ）に示す両端スペーサ４２は、例えば円盤状基板１０の積層枚数の調整や、研磨の性状が不安定となる可能性のあるブラシ６０の端部に円盤状基板１０を配置しないために設けられている。この両端スペーサ４２は、研磨液導入スペーサ４１と同様の材質（ＡＢＳ、ＰＯＭ、テフロン（登録商標）、ポリアミドなどの合成樹脂）で形成される。外径寸法は円盤状基板１０の外径寸法よりも若干（例えば１〜５ｍｍ程度）小さくなっており、また内径寸法は円盤状基板１０の内径と同等以上となるように構成されている。
【００４１】
図６は、図５（ａ）〜（ｄ）に示す各要素を治具４４に取り付けた状態を示した斜視図である。図６に示すように、図５（ａ），（ｂ）に示す円盤状基板１０を重ね合わせて積層ワークが形成され、図５（ｃ），（ｄ）に示す部材、およびダミー基板４３が治具４４に取り付けられる。この治具４４には、全体で例えば１５０枚の円盤状基板１０が重ね合わされ、両端スペーサ４２が設けられる一端から研磨液導入スペーサ４１までの間に例えば４０枚、２つの研磨液導入スペーサ４１の間に例えば７０枚、研磨液導入スペーサ４１から他端の両端スペーサ４２までに例えば４０枚等の積層ワークが取り付けられる。ダミー基板４３を各スペーサ（研磨液導入スペーサ４１，両端スペーサ４２）と円盤状基板１０との間に設けることで、各スペーサと円盤状基板１０の平面１１とが接触することによる円盤状基板１０の品質劣化を抑制することができる。但し、各スペーサの材質などによっては、このダミー基板４３を使用しないことも可能である。
そして、この図６に示すように円盤状基板１０を積層することで、研磨液導入スペーサ４１の間隔および軸方向の位置が定まる。
【００４２】
図７は、図６に示したような積層ワークをセットするための基板ホルダ（ホルダ）５０を示した図である。図２に示すように、この基板ホルダ５０は、研磨装置７０に載置された状態で研磨工程にて用いられる。基板ホルダ５０は、例えばステンレス鋼で全体が形成され、図６に示すような積層された円盤状基板１０（積層ワーク）を装着するための装着部の一態様である装着孔５１と、基板ホルダ５０の外周５２ａと装着孔５１とを連通させて研磨液（スラリ）を流入させる流入用開口（opening）５３とを備えている。尚、装着部としては、この装着孔５１に代えて、例えば基板ホルダ５０が軸方向に数分割（例えば２分割）できるように構成し、積層ワークを取り付けた後にこの数分割された部品を組み合わせて（固定して）基板ホルダ５０を形成することで積層ワークを装着する等の態様も考えられる。また、流入用開口５３の近傍であって外周５２ａの表面に設けられ、研磨液（スラリ）を流入用開口５３に導くフィン５４を備えている。流入用開口５３およびフィン５４は軸方向の２箇所に形成されており、流入用開口５３は外周５２ａの表面に例えば片側６個、設けられ、個々の流入用開口５３の間にフィン５４が形成されている。
【００４３】
流入用開口５３が形成される軸方向の２箇所の位置は、図６に示す積層ワークが基板ホルダ５０にセットされた際、図６に示すようにセットされた２つの研磨液導入スペーサ４１の軸方向位置とほぼ一致している。外周５２ａとこの外周５２ａよりも径の大きな外周５２ｂとの間で形成される段差と、フィン５４とによって形成される構造によって、基板ホルダ５０の回転により研磨液（スラリ）が掻き上げられ、流入用開口５３に研磨液（スラリ）が供給される。
【００４４】
また、基板ホルダ５０は、例えばデルリン（デュポン社の登録商標）などのアセタール樹脂を材質とする当接円環部材５５を、軸方向の２箇所（複数箇所）の外周５２ｂに形成している。更に、基板ホルダ５０を回転させるための歯車５６を軸方向の２箇所に形成している。前述のように、第１の歯車および第２の歯車を構成する２箇所の歯車５６は、基板ホルダ５０の軸方向に対して互いに対象となる位置に設けられている。即ち、２箇所の歯車５６とともに２箇所に設けられる当接円環部材５５なども、その配置方向や位置を含めて互いに軸方向に対象となるように配置されている。これによって、基板ホルダ５０を軸方向に反転させた（引っ繰り返した）場合にも、研磨装置７０の駆動側歯車７６を何れか一方の歯車５６と連結させることが可能となり、また、反転させた場合でも基板ホルダ５０の軸方向へのスライド移動などもそのまま実現できる。
【００４５】
また更に、積層ワークを挿入した後に積層ワークを軸方向に押圧し、基板ホルダ５０に積層ワークを固定するナット５７を有している。図７では軸方向の一方だけにナット５７を示しているが、積層ワークを挿入した後は軸方向の他方にもナット５７が設けられる。即ち、装着孔５１に積層ワークを挿入した後、他方のネジ部５８を利用してナット５７を締め付けて、積層ワークを固定する。基板ホルダ５０の両端に取り付けられるナット５７には、治具４４を引き抜いてブラシ６０を挿入するために、また研磨時に研磨液（スラリ）を流入させるために、軸方向の中心にナット開孔５７ａ（図２参照）が各々設けられている。このナット５７による積層ワークの固定の後に、図６に示した治具４４が積層ワークから引き抜かれて取り除かれる。当接円環部材５５は、前述（例えば図２参照）のように、基板ホルダ５０を研磨装置７０に配置した際の基板ホルダ５０全体の位置決めに用いられ、研磨装置７０の駆動側歯車７６と歯車５６との軸間距離を規定する役割、また研磨装置７０のフランジ７４ｂ、７４ｄ、７５ｂ、７５ｄに当接して基板ホルダ５０を軸方向に往復動させる役割を担っている。
【００４６】
図８は、基板ホルダ５０にセットされた円盤状基板１０の中心の開孔１２に挿入されるブラシ６０を示す外観図である。このブラシ６０は、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部６１と、このブラシ部６１の両端部に連続して形成される径大部６２と、これらの径大部６２に連続して一端と他端とを形成する軸６３とを備えている。径大部６２は、ブラシ部６１の端を軸６３に結合するためのカシメ部６２ａと、ブラシ部６１からの研磨液（スラリ）の端部への流れを堰き止める（流れを抑制する）堰き止め部６２ｂを備えている。即ち、後述するように、研磨液（スラリ）に基板ホルダ５０をディップさせた状態でブラシ６０が所定の一方向に回転すると、毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部６１によって、軸方向の一方向に研磨液（スラリ）が流れる。このとき、径大部６２の堰き止め部６２ｂによって研磨液（スラリ）が堰き止められ、ブラシ６０の端部への研磨液（スラリ）の流れが防止される。
【００４７】
ブラシ６０にて、円盤状基板１０の中心の開孔１２の研磨として例えば０.８５インチ等の小径ディスクの内径を研磨するためには、このブラシ６０の芯を細くする必要がある。そこで、本実施の形態では、例えば、複数本のワイヤ（材質：例えば、軟鋼線材（ＳＷＲＭ)、硬鋼線材（ＳＷＲＨ)、ステンレス線材（ＳＵＳＷ)、黄銅線（ＢＳＷ)など、加工性、剛性などから適宜選定できよう）の間に、ブラシの毛（材質：例えばナイロン（デュポン社の商品名））を挟み込み、この毛が挟み込まれたワイヤをねじることで、ブラシ部６１を形成している。このワイヤをねじってブラシ部６１を形成することで、ブラシ部６１に形成されるブラシ毛先を螺旋状とすることができ、挿入されている積層ワークの中心の開孔１２にて、研磨液（スラリ）を軸方向に流すことが可能となり、この箇所における研磨液（スラリ）の搬送を良好に行うことができる。また、堰き止め部６２ｂをブラシ部６１の両端に設けることで、研磨液（スラリ）の端部への流れを抑制することが可能となる。
【００４８】
そして、このような構成を有するブラシ６０は、ブラシ６０のブラシ部６１の芯が柔軟性を有している。この『柔軟性』とは、本実施の形態では、人間が両端を持って軽く曲がる程度の柔軟性、手で触って両端を曲げる程度の柔軟性である。一例を挙げると、例えば、直径０．２ｍｍ程度の軟鋼線材（ＳＷＲＭ)にブラシの毛を挟んだ４本のワイヤをねじって形成したブラシ６０にて、ブラシ軸両端を自由端支持で保持し、ブラシ６０の中央部分を約１００ｇｆ程度で押圧したときに撓みが見られた。尚、この値は、線材の太さ、種類、ねじり方等によって異なってくる。この柔軟性としては、例えば、ブラシ軸両端を自由端支持で保持し、ブラシ６０の中央部分を数１００ｇｆ程度で押圧した状態で撓む程度とすることも可能である。
【００４９】
また、図８に示すブラシ６０では、基板ホルダ５０に挿入された積層ワークである円盤状基板１０との軸方向の相対的な往復動を考慮してブラシ部６１の軸方向の長さが決定されている。即ち、後述するように、基板ホルダ５０、即ち積層ワークである円盤状基板１０を左右に往復動させたときに、ブラシ部６１から円盤状基板１０が外れると研磨が良好に行えない。そこで、積層された円盤状基板１０を左右に往復動させた場合であっても、ブラシ部６１から積層ワークの端の円盤状基板１０が外れないような長さにブラシ部６１の長さを設定しておくことが好ましい。
即ち、ブラシ部６１の軸方向の長さをＬ、積層ワークの長さをＬ０、往復動の距離をＬ１とすると、
Ｌ ＞ Ｌ０ ＋ Ｌ１
の関係がある。
【００５０】
次に、図２に示す研磨装置７０の液槽７３に研磨液（スラリ）１００を供給した状態について、図９を用いて説明する。ここでは、図示しないポンプを駆動させ、研磨装置７０の液槽７３に研磨液（スラリ）１００を供給する。液槽７３には、水平にセットされた基板ホルダ５０のほぼ中央部分まで、研磨液（スラリ）１００が溜められる。即ち、基板ホルダ５０の全部ではなく一部が研磨液（スラリ）１００にディップした状態にある。
本実施の形態では、液槽７３の外部に第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が設けられており、第１の支持軸７４、第２の支持軸７５、ブラシモータ８１（図３参照）、連結機構などの各種駆動機構も液槽７３から分離している。その結果、各種駆動機構が研磨液（スラリ）１００に浸ることがなく、軸受け等の機構部品が研磨液（スラリ）１００に含まれる研磨剤によって摩耗する問題を解消することができる。この研磨液（スラリ）１００を供給した状態で、引っ張り力が与えられたブラシ６０の両端を、第１の回転軸７１および第２の回転軸７２を用いて第１の方向（図９のＤ方向）に回転させる。一方、基板ホルダ５０は、第２の方向（図９のＥ方向）に回転する。
【００５１】
尚、『基板ホルダ５０の全部ではなく一部が研磨液（スラリ）１００にディップした状態』とは、液槽７３に満たされた研磨液（スラリ）１００の水平面１００ａに完全に浸った状態ではなく、基板ホルダ５０（積層された円盤状基板１０）の一部が水平面１００ａから突出した位置にある状態を言う。尚、実際の研磨作業が実行されると、基板ホルダ５０の回転により、この基板ホルダ５０（積層された円盤状基板１０）の全体が研磨液（スラリ）１００で覆われるが、基板ホルダ５０（積層された円盤状基板１０）の一部が水平面１００ａから突出した位置（高さ）にあることには変わりがない。
尚、水平面１００ａの位置は、通常、液槽７３の切り欠き７３ａが形成される高さとほぼ同程度であるが、供給される研磨液（スラリ）１００の流量や粘度、切り欠き７３ａの形状や大きさなどによって、その位置（高さ）が若干、上下する。
【００５２】
ここで、従来、ディスク基板を所定のブラシで研磨する際には、被研磨面である内周面に研磨液を滴下させたり、研磨液の槽にディスク基板およびブラシの全体を浸漬させていた。例えば、図１１（ａ），（ｂ）に示すような構造を採用した場合に、ブラシ軸を回転させる機構などをブラシ軸の下軸方向に設けると、機構部品が研磨液によって早々に浸食されてしまう問題があった。そのために、図１１（ａ），（ｂ）に示すような配置では、ブラシの両軸を支え、特に両軸を回転駆動させることは難しかった。
本実施の形態では、基板ホルダ５０を水平状態に保持して円盤状基板１０（積層ワーク）の一部を研磨液（スラリ）１００にディップさせた。そして、この状態で基板ホルダ５０とブラシ６０とを回転させることで、積層された円盤状基板１０（積層ワーク）の中心の開孔１２に研磨液（スラリ）１００を充分に供給することが可能となった。また、このとき、本実施の形態では、第１の回転軸７１および第２の回転軸７２、およびこれらを駆動する各種駆動機構が、研磨液（スラリ）１００を溜める液槽７３から離間した位置に配置されている。これによって、各種機構部品が研磨液（スラリ）１００の影響を受けない状態で装置を稼働することが可能となり、例えば研磨剤による軸受けの摩耗等を防止することができる。
【００５３】
以上のような研磨装置７０によって実行される、図１−２（ｅ）に示す内周研磨工程について、その処理の流れを詳述する。
図１０は、内周研磨工程の流れを示すフローチャートである。内周研磨行程では、まず、円盤状基板（ワーク）１０を取り付け治具（治具４４）にセットする（ステップ１０１）。即ち、前述した図５（ａ）〜（ｄ）に示す各要素を、図６に示すように治具４４にセットする。次に、図６に示すようにして取り付け治具（治具４４）に重ねられ積層された円盤状基板１０（積層ワーク）を、図７に示す基板ホルダ５０にセットする（ステップ１０２）。即ち、図７に示す基板ホルダ５０の一方のネジ部５８にナット５７が締め付けられた状態で、他方のネジ部５８のある装着孔５１に、図６に示す積層ワークを挿入する。その後、他方のネジ部５８にナット５７を締め付けることで、積層ワークを基板ホルダ５０に固定する。その後、ナット開孔５７ａ（図２参照）から治具４４を引き抜く。
【００５４】
その後、この基板ホルダ５０にセットされた積層ワークの中心の開孔に、ナット開孔５７ａから第１のブラシ（ブラシ６０）を挿入する（ステップ１０３）。本実施の形態では、ブラシ６０として、第１のブラシと第２のブラシの２種類を準備している。第１のブラシは毛が軟らかく長いブラシであり、第２のブラシは、この第１のブラシに比べて毛が固く短いブラシである。このステップ１０３では、毛が軟らかく長い第１のブラシを用いることで、円盤状基板１０の面取り部１２ｂ（図５（ｂ）参照）を良好に研磨する。一方、ステップ１１４（後述）では、毛が固く短い第２のブラシを用いることで、円盤状基板１０の内周面１２ａ（図５（ｂ）参照）を良好に研磨することができる。このように、毛の状態が異なる複数のブラシ６０を用いることで、複数の面を良好に研磨することができる。
【００５５】
次いで、積層ワークがセットされ第１のブラシが挿入された基板ホルダ５０を水平にして研磨装置７０にセットする（ステップ１０４）。即ち、基板ホルダ５０の２箇所の当接円環部材５５を、研磨装置７０の２つの支持軸（７４、７５）の円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃに当接させ、積層ワークとブラシ６０とが備えられた基板ホルダ５０を研磨装置７０に配置する。この簡単な配置によって、基板ホルダ５０の歯車５６と研磨装置７０の駆動側歯車７６との噛合いを確保する。
【００５６】
その後、基板ホルダ５０の端部に出ているブラシ６０の一端を研磨装置７０の第１の回転軸７１に固着し、ブラシの他端を研磨装置の第２の回転軸７２に固着する（ステップ１０５）。より詳しくは、図２に示すように、第１の回転軸７１の分割部材７１ｂおよび第２の回転軸７２の分割部材７２ｂが取り外された状態で、研磨装置７０に基板ホルダ５０が置かれると、基板ホルダ５０に取り付けられたナット５７のナット開孔５７ａから突出しているブラシ６０の軸６３の両端が、第１の回転軸７１の一体部材７１ａおよび第２の回転軸７２の一体部材７２ａの中心部に収まる。その後、止めネジによって分割部材７１ｂ，７２ｂを一体部材７１ａ，７２ａに取り付けることで、軸６３の一端を第１の回転軸７１に、他端を第２の回転軸７２に固着することができる。
以上のような一連の作業工程で、前述の図４に示した中心Ｊを頂点とした二等辺三角形ＪＫＬの位置関係が容易に確保された状態で、研磨装置７０へのワークの取り付けが終了する。
【００５７】
このワーク取り付け後、例えばポンプ（図示せず）を駆動させ、研磨装置７０の液槽７３に研磨液（スラリ）１００を供給する（ステップ１０６）。研磨装置７０の液槽７３の領域には、基板ホルダ５０が水平状態でセットされており、この状態では基板ホルダ５０の水平軸方向のほぼ半分程度が研磨液（スラリ）１００に浸漬する（図９参照）。
【００５８】
そして、この研磨液（スラリ）１００の供給に前後して、研磨装置７０にてブラシ６０の芯を軸方向に引っ張り、その引っ張り状態が維持される（ステップ１０７）。より詳細には、図３に示すエアシリンダ９１を動作させ、ブラシ６０の軸６３に対して引っ張り力を与える。この引っ張り力としては、５〜５０ｋｇｆ程度が好ましく、より好ましくは１０〜２０ｋｇｆ程度である。尚、１ｋｇｆは約９.８Ｎである。本実施の形態では、ブラシ６０の軸６３を両端支持しテンションをかけることで、図１１（ａ），（ｂ）に示したような偏芯回転を抑制している。そのために、引っ張り力の下限値は、ブラシの剛性、ブラシの回転数などを考慮し、偏芯回転を抑制するものとして実験的に定められた値である。一方、図８を用いて説明したように、ブラシ６０のブラシ部６１の軸芯は、ワイヤをねじって形成されている。そのために、引っ張り力の上限値は、ブラシ部６１の軸芯を伸ばし過ぎず、ブラシの毛先の性状を乱さない値として、ブラシ６０の特性に応じて決定される。
【００５９】
この状態にて、研磨液を供給しながら、ブラシを第１の方向に回転させ、ホルダをこの第１の方向とは逆の回転方向である第２の方向に回転させて研磨が行われる（ステップ１０８）。即ち、図９にて説明したように、研磨液（スラリ）１００を供給した状態で、引っ張り力が与えられたブラシ６０の両端を、第１の回転軸７１および第２の回転軸７２を用いて第１の方向（図９のＤ方向）に回転させる。ブラシ６０の回転数としては、例えば１５００〜２０００ｒｐｍ程度が好ましい。また、同時に、図３に示すホルダ駆動モータ７７を起動し、基板ホルダ５０を第２の方向（図９のＥ方向）に回転させる。この基板ホルダ５０の回転数としては、２０ｒｐｍ、４０ｒｐｍ、６０ｒｐｍ等が選択される。
【００６０】
図９に示す状態で基板ホルダ５０をＥ方向に回転させると、フィン５４によって研磨液（スラリ）１００が掻き上げられ、この研磨液（スラリ）１００が流入用開口５３から基板ホルダ５０の内部に流れ込む。そして、流入用開口５３から供給された研磨液（スラリ）１００は、基板ホルダ５０の内部にて、図６に示す研磨液導入スペーサ４１を包み込み、図５（ｃ）に示す軸方向面４１ｂと基板ホルダ５０の内周面との間が研磨液（スラリ）１００で満たされる。そして、研磨液導入スペーサ４１の循環供給孔４１ｃを経由して、積層された円盤状基板１０（積層ワーク）の中心の開孔１２に研磨液（スラリ）１００が供給される。中心の開孔１２に供給された研磨液（スラリ）１００は、図８に示すような毛先が螺旋状に配列されたブラシ６０によって軸方向に移動する。これらの作用によって、基板ホルダ５０の全部ではなく一部を研磨液（スラリ）１００にディップした状態から研磨を開始しても、円盤状基板１０（積層ワーク）の中心の開孔１２は軸方向に充分に研磨液（スラリ）１００で満たされる。
【００６１】
尚、研磨液（スラリ）１００は、基板ホルダ５０に取り付けられたナット５７のナット開孔５７ａからも流入される（図９参照）。そして、この流入した研磨液（スラリ）１００は、毛先が螺旋状に配列されたブラシ６０によって軸方向に移動する。この軸方向に移動した研磨液（スラリ）１００は、研磨液（スラリ）１００が流入した基板ホルダ５０の一端とは異なる他端のナット５７のナット開孔５７ａから排出され、液槽７３に戻される。このように、基板ホルダ５０の端部から研磨液（スラリ）１００を流入させて研磨を行うことが可能であるとともに、研磨後の研磨液（スラリ）１００を簡易に循環させることが可能となる。
【００６２】
一方、このステップ１０８による研磨作業に際し、図３に示す駆動モータ９５を動作させ、基板ホルダ５０を軸方向（図３のＢ方向とＣ方向）に往復動させる（ステップ１０９）。往復動させることによって、基板ホルダ５０とブラシ６０とが相対的に移動してワークに接触するブラシ６０の位置をずらすことが可能となり、同一のブラシ６０によって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。
【００６３】
ここで、この基板ホルダ５０の往復動に際し、図２に示す第１の支持軸７４および第２の支持軸７５を軸方向に往復動させる。この第１の支持軸７４および第２の支持軸７５の往復動により、フランジ７４ｂ、７４ｄ、７５ｂ、７５ｄの輪縁（つば）の側面が、基板ホルダ５０の当接円環部材５５を押し、これによって基板ホルダ５０を往復移動させることができる。即ち、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が図３のＢ方向に移動すると、フランジ７４ｄおよびフランジ７５ｄが基板ホルダ５０の一方の当接円環部材５５を押すことで、基板ホルダ５０がＢ方向に移動する。一方、第１の支持軸７４および第２の支持軸７５が図３のＣ方向に移動すると、フランジ７４ｂおよびフランジ７５ｂが基板ホルダ５０の他方の当接円環部材５５を押すことで、基板ホルダ５０がＣ方向に移動する。尚、このＢ方向およびＣ方向への移動は、駆動機構（駆動モータ９５、偏芯カム９６、リンク９７、移動体９８など）が用いられる。
【００６４】
尚、ブラシ６０と基板ホルダ５０とを軸方向に相対移動させるためには、ブラシ６０を往復動させる方法も考えられる。しかしながら、ブラシ６０は、軸６３の両端が固着され、また軸６３にはテンションがかけられ、更に両軸が同期して回転している。そのために、特に両端を固着してテンションを一定に維持した状態でブラシ６０を往復動させるための簡易な機構を形成することが難しい。即ち、両端を固着してテンションを一定に維持した状態でブラシ６０を往復動させるためには、ブラシモータ８１からブラシ６０を回転させ、且つテンションを付与する一連の機構の構成部材を全て往復動させることが必要となり、大掛かりであり可成りのコスト高となる。また、本実施の形態におけるブラシ６０の軸芯は細く柔軟性が高いことから、ブラシ６０の性状を安定化させるためにブラシ６０の回転中に軸方向に移動させることは好ましくない。そこで、本実施の形態では、引っ張り力を加えているブラシ６０の軸６３を軸方向に往復動させるのではなく、基板ホルダ５０を往復動させ、積層された円盤状基板１０（積層ワーク）を往復動させることで、ブラシ６０と積層された円盤状基板１０（積層ワーク）との軸方向の相対移動を実現している。
【００６５】
図１０に戻って処理の流れを説明すると、この内周研磨工程では、以上のような研磨作業を予め定められた研磨時間だけ行う（ステップ１１０）。即ち、研磨装置７０の制御部（図示せず）は、経験則から得られた研磨に必要な時間（研磨時間）として予め定められた時間が経過したか否かを判断し、研磨時間が経過していなければステップ１０８からの処理を繰り返し、研磨時間が経過すると、研磨装置７０を停止させる（ステップ１１１）。
【００６６】
その後、研磨装置７０を操作してブラシ６０への引っ張りを解除し、ブラシ６０の一端および他端を回転軸（第１の回転軸７１および第２の回転軸７２）から取り外す（ステップ１１２）。そして、基板ホルダ５０の一端および他端を反転させて（引っ繰り返して）基板ホルダ５０を研磨装置７０に置き直し、上述のステップ１０４〜ステップ１１２に示す処理を繰り返す（ステップ１１３）。このように、基板ホルダ５０を反転させて同様な処理を行うことで、機構を逆転させることなく、例えば回転方向の反転などの研磨条件を変えることが可能となり、研磨条件が唯一であることによる偏った研磨を抑制することができる。
【００６７】
この反転した後の研磨が終了した後、基板ホルダ５０から第１のブラシを抜き取り、第１のブラシに比べて硬度の高い第２のブラシを、基板ホルダ５０にセットされた積層ワークの中心の開孔１２に挿入する（ステップ１１４）。この硬度の高い第２のブラシは、前述のように、円盤状基板１０の内周面を研磨するためのもので、第１のブラシに比べて毛の長さが短い。その後、上述のステップ１０４〜ステップ１１３に示す処理にて、前述の第１のブラシを用いて行った研磨処理と同様にして研磨処理が行われる（ステップ１１５）。尚、製品としてのディスク基板では、内周面１２ａの寸法精度がより要求されることから、内周面１２ａの研磨に良好なブラシ６０を後工程である第２のブラシとして用いることが好ましい。
【００６８】
この第２のブラシによる研磨に際し、本実施の形態によれば、ステップ１１３に示す基板ホルダ５０の反転による研磨を行わなくとも、従来と比べて円盤状基盤１０の中心の開孔１２を格段に精度よく研磨することができるが、更に厳しい要求精度（表面粗さ精度、寸法精度、幾何精度など）を満足させるには、ステップ１１５に示すように反転による研磨（ステップ１１３）を合わせて実施することが、より好ましい。尚、第１のブラシを用いた場合と第２のブラシを用いた場合とで、ステップ１１０の研磨時間、回転数などの研磨条件を異ならせることもできる。研磨処理が終了した後、基板ホルダ５０からブラシ６０、ワークを取り出し（ステップ１１６）、内周研磨行程を終了して、次行程へ移行する。
【００６９】
以上、詳述したように、本実施の形態によれば、基板ホルダ５０の回転のためのセットは、基板ホルダ５０の当接円環部材５５、５５を、研磨装置７０の複数の円環部材７４ａ、７４ｃ、７５ａ、７５ｃに当接載置させるだけで良く、この作業だけで基板ホルダ５０の軸方向を水平方向に保持することができる。そして、この基板ホルダ５０の軸方向を水平方向に保持した状態で、ブラシ６０の軸６３の一端と他端とを、互いに水平方向に離間した位置に設けられる第１の回転軸７１および第２の回転軸７２に固着している。これによって、例えば径の小さな開孔１２を研磨する際に軸芯が細く曲げ剛性の弱いブラシ６０を用いた場合でも、積層された円盤状基板１０の軸方向にて、ムラの少ない安定した研磨が実現できる。また、例えばブラシ６０の回転軸（第１の回転軸７１および第２の回転軸７２）を研磨液（スラリ）１００が溜められる液槽７３から離間した位置に置き、積層された円盤状基板１０を水平方向に保持した状態で研磨を行うことで、各種機構部品などが研磨液（スラリ）１００の研磨剤によって摩耗する等の問題に対してより良好に対応できる。
【００７０】
更に、本実施の形態では、基板ホルダ５０に流入用開口５３を設け、また研磨液導入スペーサ４１を設けることで、積層された円盤状基板１０（積層ワーク）の中心の開孔１２に、基板ホルダ５０の回転によって研磨液（スラリ）１００を供給することを可能としている。かかる構成を採用することで、基板ホルダ５０の軸方向を水平方向に保持した状態であっても、軸方向に対してより均一に研磨液（スラリ）１００を供給することが可能となる。かかる構成の採用により、ポンプなどによる開孔１２への強制的な供給を行う従来技術に比べて、より簡易な機構で、かつ良好な研磨が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【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】本実施の形態が適用される円盤状基板の研磨装置の全体構成を示す外観図である。
【図３】研磨装置の駆動系を示した説明図である。
【図４】基板ホルダを回転させるための駆動系を示した説明図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、基板ホルダに装着される要素を説明するための図である。
【図６】図５（ａ）〜（ｄ）に示す各要素を治具に取り付けた状態を示した斜視図である。
【図７】図６に示したような積層ワークをセットするための基板ホルダを示した図である。
【図８】基板ホルダにセットされた円盤状基板の中心の開孔に挿入されるブラシを示す外観図である。
【図９】液槽に研磨液（スラリ）を供給した状態を説明するための斜視図である。
【図１０】内周研磨工程の流れを示すフローチャートである。
【図１１】（ａ），（ｂ）は、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】
【００７２】
１０…円盤状基板、１２…開孔、４１…研磨液導入スペーサ、５０…基板ホルダ、５３…流入用開口、５４…フィン、６０…ブラシ、６１…ブラシ部、６２…径大部、６２ａ…カシメ部、６２ｂ…堰き止め部、６３…軸、７０…研磨装置、７１…第１の回転軸、７２…第２の回転軸、７３…液槽、８１…ブラシモータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨液が入れられる液槽と、
中心に開孔を有する円盤状基板の当該開孔に挿入され、当該開孔を研磨するブラシと、
前記液槽の外部に設けられ、前記ブラシの一端と他端とが各々固着される固着部が互いに水平方向に同軸的に離間した位置に設けられた一対の回転軸と、
前記回転軸を回転させる駆動手段と
を備えた円盤状基板の研磨装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記ブラシが挿入された前記円盤状基板の一部を前記液槽に入れられた研磨液にディップさせた状態にて前記回転軸を回転させることを特徴とする請求項１に記載の円盤状基板の研磨装置。
【請求項３】
前記ブラシは、毛先が螺旋状に配列して形成され、前記回転軸に向けて研磨液の流れを抑制する抑制手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の円盤状基板の研磨装置。
【請求項４】
前記円盤状基板を軸方向に沿って複数枚装着する基板ホルダと、
前記基板ホルダの前記軸方向を水平方向に保持する保持手段と、
前記保持手段により保持された前記基板ホルダを前記駆動手段による回転方向とは逆方向に回転させる基板ホルダ回転手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の円盤状基板の研磨装置。
【請求項５】
前記基板ホルダは、積層された前記円盤状基板の間に、中心に開孔と当該開孔および外周部を連通させる連通部とを備えた導入スペーサを挟んで装着し、当該導入スペーサの当該連通部および当該開孔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４に記載の円盤状基板の研磨装置。
【請求項６】
中心に開孔を有する円盤状基板の当該開孔の研磨に用いられる研磨用ブラシであって、
毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部と、
前記ブラシ部の両端部に連続して形成される径大部と、
前記径大部に連続して一端と他端とを形成し、当該一端と他端とが各々回転軸に固着可能に形成されてなる軸と
を備えたことを特徴とする研磨用ブラシ。
【請求項７】
前記径大部は、前記ブラシ部の端を前記軸に結合するためのカシメ部と、当該軸が水平方向に支持されて用いられた際に当該ブラシ部からの研磨液の端部への流れを抑制する堰き止め部とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の研磨用ブラシ。
【請求項８】
請求項１乃至５何れか１項記載の装置または請求項６または７に記載の研磨用ブラシによって開孔が研磨される円盤状基板。
【請求項１】
研磨液が入れられる液槽と、
中心に開孔を有する円盤状基板の当該開孔に挿入され、当該開孔を研磨するブラシと、
前記液槽の外部に設けられ、前記ブラシの一端と他端とが各々固着される固着部が互いに水平方向に同軸的に離間した位置に設けられた一対の回転軸と、
前記回転軸を回転させる駆動手段と
を備えた円盤状基板の研磨装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記ブラシが挿入された前記円盤状基板の一部を前記液槽に入れられた研磨液にディップさせた状態にて前記回転軸を回転させることを特徴とする請求項１に記載の円盤状基板の研磨装置。
【請求項３】
前記ブラシは、毛先が螺旋状に配列して形成され、前記回転軸に向けて研磨液の流れを抑制する抑制手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載の円盤状基板の研磨装置。
【請求項４】
前記円盤状基板を軸方向に沿って複数枚装着する基板ホルダと、
前記基板ホルダの前記軸方向を水平方向に保持する保持手段と、
前記保持手段により保持された前記基板ホルダを前記駆動手段による回転方向とは逆方向に回転させる基板ホルダ回転手段と
を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載の円盤状基板の研磨装置。
【請求項５】
前記基板ホルダは、積層された前記円盤状基板の間に、中心に開孔と当該開孔および外周部を連通させる連通部とを備えた導入スペーサを挟んで装着し、当該導入スペーサの当該連通部および当該開孔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４に記載の円盤状基板の研磨装置。
【請求項６】
中心に開孔を有する円盤状基板の当該開孔の研磨に用いられる研磨用ブラシであって、
毛先が螺旋状に配列して形成されるブラシ部と、
前記ブラシ部の両端部に連続して形成される径大部と、
前記径大部に連続して一端と他端とを形成し、当該一端と他端とが各々回転軸に固着可能に形成されてなる軸と
を備えたことを特徴とする研磨用ブラシ。
【請求項７】
前記径大部は、前記ブラシ部の端を前記軸に結合するためのカシメ部と、当該軸が水平方向に支持されて用いられた際に当該ブラシ部からの研磨液の端部への流れを抑制する堰き止め部とを備えたことを特徴とする請求項６に記載の研磨用ブラシ。
【請求項８】
請求項１乃至５何れか１項記載の装置または請求項６または７に記載の研磨用ブラシによって開孔が研磨される円盤状基板。
【図１−１】
【図１−２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１−２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００８−１１０４５７（Ｐ２００８−１１０４５７Ａ）
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９６１１２（Ｐ２００６−２９６１１２）
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１５日（２００８．５．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月３１日（２００６．１０．３１）
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【出願人】（０００１２４３６２）シチズンセイミツ株式会社 (120)
【Ｆターム（参考）】
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