CN102639295B - 工件表面的异物研磨方法和异物研磨装置 - Google Patents

Abstract

捕捉工件表面的缺陷，生成用于修正的信息，基于该信息选择需要修正的异物，确定作为所选择的异物的中心的异物中心(Xa)，使研磨头的中心从该异物中心(Xa)向与研磨带的抽出方向相反的一侧偏移。并且，边从供给卷盘抽出并且用卷绕卷盘卷绕研磨带，边用研磨头按压供给卷盘和卷绕卷盘之间的研磨带来研磨而修正工件表面的异物。由此，即使是硬质异物、脆质异物附着于工件表面的情况，也使得质量不劣化地有效地进行研磨修正。

Description

工件表面的异物研磨方法和异物研磨装置

技术领域

本发明涉及研磨而修正工件表面的异物的工件表面的异物研磨方法和异物研磨装置。

背景技术

以往广泛利用的彩色液晶显示装置在彩色滤光片基板与阵列基板的2个玻璃基板之间封入有液晶。在彩色滤光片基板的彩色滤光片元件上形成有透明电极膜，但当制造彩色滤光片基板时，当在基板表面上附着从衣服等产生的各种纤维、操作者等的皮肤组织、金属片、玻璃片等异物时，形成突起状的缺陷。当产生这样的突起状缺陷时，缺陷与相对电极接触，发生在该部分不形成图像的不良情况。因此，例如，如专利文献1所示，在彩色滤光片的制造工序中，利用缺陷检查装置检测突起状缺陷的形状和位置，在修正工序中修正或者除去突起状缺陷。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2008－290166号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在阵列基板中也有产生异物的问题，所以通常在抗蚀剂涂敷工序前进行用刷子擦洗、超声波清洗等清洗基板表面整体的工序。

但是，当在抗蚀剂涂敷工序后进行与上述清洗工序同样的清洗时，对表面层赋予不良影响。因此，如图7所示，需要一边从供给卷盘抽出研磨带8并且由卷绕卷盘卷绕，一边用研磨头12按压供给卷盘与卷绕卷盘之间的研磨带8而单独地研磨而修正工件W上的异物A。

在那样的情况下，在异物A的中心位置Xa利用研磨头12一边按压异物A一边研磨。在该方法中，针对异物A的向基板W的按压压力最强，金属制等的硬质异物A被拖向研磨带8的抽出方向而对基板W表面造成损伤C，在面板点亮中成为致命的缺陷。另一方面，如图8所示，当一边在其中心位置Xa按压脆且容易坏的脆弱的树脂等脆质异物A’一边研磨时，脆质异物A’被粉碎而飞溅并残留到基板W上，具有质量劣化的问题。

本发明是鉴于这样的方面完成的，其目的在于：即使在硬质异物、脆质异物附着于工件表面的情况下，也会使得质量不劣化地有效地进行研磨修正。

用于解决问题的方案

为了达成上述目的，在本发明中，使研磨头的中心位置相对于异物中心位置移位。

具体地，在第1发明中，

以如下工件表面的异物研磨方法为对象：边从供给卷盘抽出并且用卷绕卷盘卷绕在弱粘着性的表层装有包含微粒的研磨粉的研磨带，边用研磨头按压该供给卷盘和卷绕卷盘之间的研磨带来研磨而修正工件表面的异物。

并且，上述异物的研磨方法为以下构成，

包括：

缺陷捕捉工序，捕捉上述工件表面的缺陷，生成用于修正的信息；

异物选择工序，基于上述信息选择需要修正的异物；

位置移位工序，确定作为上述选择到的异物的中心的异物中心位置，使上述研磨头的中心从该异物中心位置向与上述研磨带的抽出方向相反的一侧偏移；以及

研磨修正工序，在使上述研磨头的中心偏移的状态下研磨上述异物，

将通过上述研磨产生的研磨物在附着于上述研磨带的弱粘着性的表层的状态下卷绕到上述卷绕卷盘。

根据上述构成，在位置移位工序中，使研磨头的中心从异物中心位置向与研磨带的抽出方向相反的一侧偏移，所以即使是硬质异物，也不会过于按压而损伤工件表面，异物向研磨带的抽出方向升起而附着于研磨带，原样地卷绕到卷绕卷盘。另外，在脆质异物的情况下，即使用研磨头按压粉碎，粉也在研磨带的抽出方向被搅起，所以大部分不飞溅地附着于研磨带，原样地卷绕到卷绕卷盘。另一方面，如果是既非硬质也非脆质的通常的异物，与该异物的抽出方向相反的一侧被研磨而抽出方向侧残留，然后只要对残留的部分进行研磨即可。

在第2发明中构成为，在第1的发明中，

通过上述研磨产生的研磨物在附着于上述研磨带的状态下被卷绕到上述卷绕卷盘。

根据上述构成，以简单的构成，不能研磨而从工件上剥落的硬质异物、被粉碎的脆质异物的粉容易附着于研磨带。

在第3发明中以如下异物研磨装置为对象，其具备：

工作台，其载置工件；

供给卷盘，其卷有研磨带；

卷绕卷盘，其卷绕该研磨带；

研磨头，其配置于该供给卷盘和卷绕卷盘之间，将该研磨带按压于上述工件；以及

移动装置，其使该研磨头移动到上述工件上的任意位置。

并且，上述异物研磨装置具备：

缺陷捕捉机构，其捕捉上述工件表面的缺陷，生成用于修正的信息；以及

控制装置，其基于由上述缺陷捕捉机构得到的信息选择需要修正的异物，确定作为该选择到的异物的中心的异物中心位置，利用上述移动装置使上述研磨头的中心从该异物中心位置向与上述研磨带的抽出方向相反的一侧偏移，上述研磨带为在弱粘着性的表层装入研磨粉的结构，构成为：通过研磨产生的研磨物在附着于该研磨带的状态下被卷绕到上述卷绕卷盘。

根据上述构成，控制装置针对由缺陷捕捉机构捕捉的需要修正的异物的中心位置，利用移动装置使研磨头的中心向与研磨带的抽出方向相反的一侧偏移，所以即使是硬质异物，也不会过于按压而损伤工件表面，异物向研磨带的抽出方向升起而附着于研磨带，原样地被卷绕到卷绕卷盘。另外，在脆质异物的情况下，即使用研磨头按压时粉碎，粉也在研磨带的抽出方向被搅起，所以大部分不飞溅而附着于研磨带，原样地被卷绕到卷绕卷盘。另一方面，如果是既非硬质也非脆质的通常的异物，则该异物的与抽出方向相反的一侧被研磨，然后只要研磨残留的部分即可。

在第4发明中构成为，在第3发明中，

上述研磨带为在弱粘着性的表层装入研磨粉的结构，通过研磨产生的研磨物在附着于该研磨带的状态下被卷绕到上述卷绕卷盘。

根据上述构成，以简单的构成，不能研磨而从工件上剥落的硬质异物、被粉碎的脆质异物的粉的大部分容易附着于研磨带。

发明效果

如上所述，根据本发明，基于工件表面的缺陷信息选择需要修正的异物，使研磨头的中心从该选择到的异物的异物中心位置向与研磨带的抽出方向相反的一侧偏移，由此，即使在硬质异物、脆质异物附着于工件表面的情况下，也能使得质量不劣化地有效地进行研磨修正。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式的工件表面的异物研磨方法的流程图。

图2是示出异物研磨装置的概略的立体图。

图3是放大示出研磨带盒的主视图。

图4是示出液晶显示装置的制造工序中的修正工序周边的概略的流程图。

图5是说明使研磨头移位而研磨硬质异物的情况的概略图。

图6是说明使研磨头移位而研磨脆质异物的情况的概略图。

图7是说明利用现有的异物研磨装置研磨硬质异物的情况的概略图。

图8是说明利用现有的异物研磨装置研磨脆质异物的情况的概略图。

具体实施方式

下面，基于附图说明本发明的实施方式。

图2中示出本发明的实施方式的异物研磨装置1，该异物研磨装置1具备例如包括框架结构的基部2，在该基部2的上面设有载置工件W的平坦的工作台3。例如，在本实施方式中，工件W设为形成聚酰亚胺树脂膜后的阵列基板。在该工作台3中设置多个贯通孔(未图示)，抽吸空气，由此将工件W固定于工作台3上。

在工作台3上设有移动装置5，移动装置5在X方向、Y方向以及Z方向能移动地支撑头主体4。移动装置5具备：一对轨道部5a，其在基部2的相对的侧面沿着Y方向配置；起重机架部5b，其沿着Y方向在该轨道部5a上移动，在X方向和Z方向能移动地支撑头主体4；以及未图示的多个电机，构成为能将头主体4移动到工作台3上的任意位置。

头主体4具备图3所示的研磨盒7。该研磨盒7具有与通常的录音带同样的形状，具备缠绕有研磨带8的供给卷盘9和卷绕该研磨带8的卷绕卷盘10。这些供给卷盘9和卷绕卷盘10由设于头主体4的电机(未图示)驱动，在两卷盘9、10之间设有：引导研磨带8的一对引导辊11；以及研磨头12，其配置于这一对引导辊11之间，针对工件W按压研磨带8。研磨带8在弱粘着性的表层装有包含微粒的研磨粉。

如图2所示，异物研磨装置1在基部2的某位置具备控制装置14，该控制装置14与主服务器15连接。在主服务器15中保存有在前工序中由设于与异物研磨装置1不同的装置的缺陷捕捉机构16捕捉的工件W表面的缺陷的尺寸、位置等用于修正缺陷的缺陷信息。缺陷捕捉机构16的构成没有被别限定，只要设为能利用公知的摄像装置在工件W表面上扫描即可。

并且，在头主体4的研磨盒7的附近设有测量工件W表面的异物的高度的高度测量机构17。详情虽然未图示，但该高度测量机构17具备公知的数字微反射镜装置(Digital Micromirror Device)。该数字微反射镜装置是将未图示的多个微小镜面(微反射镜)排列于平面的显示元件的一种，构成为能利用所谓的共焦点方式确定各坐标上的异物的高度分布。并且，构成为：由控制装置14基于保存于主服务器15的缺陷信息使头主体4移动到需要修正的异物之处，由高度测量机构17测量异物的高度。

并且，如图5和图6放大所示，构成为：利用控制装置14中的自动模式的序列，由高度测量机构17等的探测结果确定异物A、A’的异物中心位置Xa，使研磨头12移位。

－工件表面的异物研磨方法－

接着，对本实施方式的工件W表面的异物研磨方法进行说明。在此，工件W设为形成聚酰亚胺树脂膜后的阵列基板。

如图4所示，首先，最初在步骤S01的缺陷捕捉工序中，利用缺陷捕捉机构16进行形成聚酰亚胺树脂膜后的阵列基板上的缺陷捕捉。由此，捕捉基板上的需要修正的异物的位置和大小，保存于主服务器15。在该阶段，异物的高度未正确地被捕捉。

接着，在步骤S02中，基于缺陷信息(异物的位置、尺寸等)判定是否需要研磨异物。在没有缺陷或者是不必研磨的缺陷的情况下进入步骤S03，进入合格品盒收纳工序，在步骤S04中，进入通常的制造生产线，与彩色滤光片基板(未图示)贴合。另一方面，在存在需要研磨的缺陷的情况下，在步骤S05中，进入用于修正的盒收纳工序。因此，具有缺陷的阵列基板被收纳到面向修正工序的盒，在步骤S06中被投入到修正工序。

在图1所示的修正工序中，控制装置14按照自动模式的序列控制异物研磨装置1。首先，最初在步骤S10中，异物研磨装置1从主服务器15取得缺陷信息(缺陷捕捉工序)。

接着，在步骤S11中，基于缺陷信息选择需要修正的异物(异物选择工序)。选择基准与工件W相应地任意设定。

接着，在步骤S12的高度测量工序中，被选择的异物的高度由数字微反射镜装置正确地测量。呈地图状获得数据。

接着，转移到位置移位工序，在步骤S13中，确定被选择的异物的异物中心位置Xa。例如，由缺陷信息的图像识别异物中心位置Xa，或者将在高度测量机构17中得到的高度数据中的最高的位置识别为异物中心位置Xa。

接着，在步骤S14中，进行是否需要异物A、A’的移位的判定。判定是利用图像处理对异物是否是超出研磨带8的处理能力的金属等硬质异物A、是否是非常脆的脆质树脂等脆质异物A进行判定。例如，只要预先输入异物A、A’的形状图案等进行图像识别而自动地判定即可。具体地，可以由缺陷信息将高反射(看起来白)物、具有倾向于容易产生损伤C的缺陷轮廓的物体识别为硬质异物A。对于脆质异物A’，也可以将具有倾向于被粉碎的缺陷轮廓的物体识别为脆质异物A’。另外，在不是硬质异物A、脆质异物A’的情况下，不需要移位，所以在步骤S15中，将研磨头12的目标中心X设定为异物中心位置Xa。另一方面，当异物为硬质异物A、脆质异物A’时，在步骤S16中，使研磨头12的目标中心X从异物中心位置Xa向与研磨带8的抽出方向相反的方向(图5和图6的右方)移位Y(偏移)。Y的大小为任意，可以根据异物A、A’的形状、特性等单独地设定，但为了工序简化，只要恒定为例如100μm即可。

接着，在步骤S17中，将研磨头12的中心定为目标中心X。

接着，在步骤S18中进行研磨修正。在该研磨修正中，从供给卷盘9抽出研磨带8，并且一边用卷绕卷盘10卷绕一边用研磨头12按压这些供给卷盘9与卷绕卷盘10之间的研磨带8来研磨而修正工件W表面的异物。压入量是以阵列基板的平均的表面为基准，使研磨带8从该基准行进到1～2μm程度的高度。

在硬质异物A的情况下，如图5所示所示，在位置移位工序中，使研磨头12的目标中心X从异物中心位置Xa向与研磨带8的抽出方向相反的一侧偏移100μm，所以不会过于按压硬质异物A而损伤工件W的表面，硬质异物A向研磨带8的抽出方向升起而附着于研磨带8，原样地被卷绕到卷绕卷盘10。

另外，如图6所示，即使是脆质异物A’的情况，也使研磨头12的目标中心X从异物中心位置Xa向与研磨带8的抽出方向相反的一侧偏移100μm，所以即使被研磨头12按压时粉碎，产生的粉末的大部分也在研磨带8的抽出方向被搅起，所以不飞溅地附着于研磨带8，原样地被卷绕到卷绕卷盘10。

另一方面，如果在步骤S14中识别为硬质异物A、脆质异物A’的异物实际上是既非硬质也非脆质的通常的异物，则该异物残留在工件W上的状态下与抽出方向相反的一侧可被研磨。在该情况下，研磨物(切屑)也附着于研磨带8，原样地被卷绕到卷绕卷盘10。

接着，再次在步骤S19中，再次进行高度测量工序，测量研磨修正后的高度。

并且，在步骤S20中，如果研磨不充分，高度为例如3μm以上，则判断为还需要研磨修正，再次返回到步骤S18而进行研磨修正。可以在研磨前针对残留的异物进行定中心之后进行研磨修正。如果高度不足3μm，则进入到步骤S21。虽然未图示，但如果即使在相同坐标上重复多次步骤S18，在高度上也没有变化，则判断为即使进行这以上的研磨也无效，只要中止研磨即可。

在步骤S21中，基于缺陷信息判断有无未修正的缺陷，在有未修正的缺陷的情况下返回步骤S11，选择其它的异物，重复这以后的工序。另一方面，如果没有未修正的缺陷，则判断为全部进行了研磨修正，在步骤S22中，投入到步骤S04的贴合工序。

这样，即使工件W上的异物是硬质异物A、脆质异物A’，也不会对工件W的表面造成损伤C，或者研磨物被粉碎并飞溅而附着于工件W的表面，所以与以往相比，在质量格外提高的基础上，制造生产线不必过多地停止，所以生产效率提高。

因此，根据本实施方式的工件W表面的异物研磨方法和异物研磨装置1，即使在硬质异物A、脆质异物A’附着于工件W的表面的情况下也能使得质量不劣化地有效地进行研磨修正。

(其它的实施方式)

对于上述实施方式，本发明可以设为如下构成。

即，在上述实施方式中，工件W设为液晶显示装置中的形成聚酰亚胺树脂膜后的阵列基板，但并不限定于此，可以是形成聚酰亚胺树脂膜前的阵列基板，也可以是彩色滤光片基板。而且，即使是液晶显示装置以外的等离子显示器的基板等也能应用。

此外，上面的实施方式实质上是优选的例示，并不想要限制本发明、其应用物、用途的范围。

工业上的可利用性

如上所述，本发明对研磨而修正工件表面的异物的异物研磨方法和异物研磨装置是有用的。

附图标记说明

1         异物研磨装置

3         工作台

5         移动装置

8         研磨带

9         供给卷盘

10        卷绕卷盘

12        研磨头

14        控制装置

16        缺陷捕捉机构

17        高度测定机构

Claims (2)

1.一种工件表面的异物研磨方法，其特征在于，

边从供给卷盘抽出并且用卷绕卷盘卷绕在弱粘着性的表层装有包含微粒的研磨粉的研磨带，边用研磨头按压该供给卷盘和卷绕卷盘之间的研磨带来研磨而修正工件表面的异物，

上述工件表面的异物研磨方法包括：

缺陷捕捉工序，捕捉上述工件表面的缺陷，生成用于修正的信息；

异物选择工序，基于上述信息选择需要修正的异物；

位置移位工序，确定作为上述选择到的异物的中心的异物中心位置，使上述研磨头的中心从该异物中心位置向与上述研磨带的抽出方向相反的一侧偏移；以及

研磨修正工序，在使上述研磨头的中心偏移的状态下研磨上述异物，

将通过上述研磨产生的研磨物在附着于上述研磨带的弱粘着性的表层的状态下卷绕到上述卷绕卷盘。

2.一种异物研磨装置，研磨工件表面的异物，其特征在于，

具备：

工作台，其载置工件；

供给卷盘，其卷有研磨带；

卷绕卷盘，其卷绕该研磨带；

研磨头，其配置于该供给卷盘和卷绕卷盘之间，将该研磨带按压于上述工件；以及

移动装置，其使该研磨头移动到上述工件表面的任意位置，

上述异物研磨装置还具备：

缺陷捕捉机构，其捕捉上述工件表面的缺陷，生成用于修正的信息；以及

控制装置，其基于由上述缺陷捕捉机构得到的信息选择需要修正的异物，确定作为该选择到的异物的中心的异物中心位置，利用上述移动装置使上述研磨头的中心从该异物中心位置向与上述研磨带的抽出方向相反的一侧偏移，

上述研磨带为在弱粘着性的表层装入研磨粉的结构，构成为：通过研磨产生的研磨物在附着于该研磨带的状态下被卷绕到上述卷绕卷盘。