JP2000190154A - 平板状ワ―クの表面処理方法及びその装置 - Google Patents

平板状ワ―クの表面処理方法及びその装置

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JP2000190154A
JP2000190154A JP37328498A JP37328498A JP2000190154A JP 2000190154 A JP2000190154 A JP 2000190154A JP 37328498 A JP37328498 A JP 37328498A JP 37328498 A JP37328498 A JP 37328498A JP 2000190154 A JP2000190154 A JP 2000190154A
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JP37328498A
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Yutaka Hasegawa
Hiromi Nakamura
Shogo Serizawa
弘洋 中村
祥吾 芹澤
豊 長谷川
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Toshiba Mach Co Ltd
東芝機械株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 わずかな厚さ斑のある平板状ワークの表面処
理を高精度に行うことを目的とする。 【解決手段】 平板状ワーク1とテーブル6Aとの間に
補正手段と密着手段を設け、平板状ワーク1の断面の形
状誤差を補正すると共に、平板状ワーク1を前記補正手
段に密着手段を用いて密着するようにしたので、表面処
理面1Aが平面となり表面処理を高精度に行う事が出来
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、平板状ワークの
表面の鏡面加工あるいは微細溝加、又はコーティング、
インク塗布など(以下表面処理という)の表面処理方法
に係るもので、特に均一化等、前記平板状ワークの表面
処理面の高精度化に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、平面鏡、印刷用版、或いはPDP
(プラズマディスプレイパネル)等の表示装置の基盤等
の量産を目的とする平板状ワークは、1ロット当たり数
千〜数万個の部品製作が要求されるため単品加工は行わ
ず、ガラス、セラミックス、プラスチックス、金属材料
等の材料を圧延成形或いは押出成形等の連続成形を行っ
た後、長手方向に所定の長さに切断し、平板状ワークと
して用いていた。この平板状ワークの厚さは数mm以下
と薄いが、横断面形状は、図4(a)、(b)に示した
ように凹,凸あるいはこれらを合成したものとなってお
り、厚さの分布や変形がある。
【0003】その厚さ精度を測定するには平板状ワーク
の厚さが薄いため、図5で示すように高精度に平面出し
をしてある真空吸着テーブル6に平板状ワーク1を、図
示しない真空源に接続した継手7と接続したテーブル6
内の流路9、および流路9に連通した吸引孔10を用い
て真空吸着させ、固定した状態で図示しない例えば二次
元または三次元測定器を用いて平板状ワーク1の表面
(上面)の高さを測定した結果、1例として横方向(以
下幅方向という)断面厚さの差は1mで50μmの凹面
であり、また長手方向の厚さのばらつきはその1/10
以下であった。
【0004】この様に、連続成形による製品は幅方向の
厚さの分布に対し長手方向の厚さの分布は小さく、従っ
て幅方向の断面形状はどこをとってもほぼ同じ形状とな
っている。図6は、この幅方向の断面形状を有する平板
状ワーク1にロール3を幅方向に当て、平板状ワーク1
の長手方向に印刷インク或いはコーティング剤による皮
膜2の作成を行う説明図で、図5の平板状ワーク1の幅
方向にロール3を設けたもので、皮膜2用の印刷インク
或いはコーティング剤の塗布を行うとき、前記ロール3
の両端部は中心部に比べて高圧となって薄く、逆に中心
部は凹面形状のため厚く不均一となっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、皮膜
2の厚さが不均一であると、結果として画素(文字や絵
を構成する色の点)の大きさが変わるため、印刷では不
鮮明に、またPDPでは発光不安定等の原因となってい
た。また図5のような厚さの微少に不均一(50μm程
度)なワーク1に、研削加工等を施し平面出しを行う
と、砥石の食い込みの悪さやワーク1の弾性変形による
逃げ等で加工困難なため非常に高価となり、表面の鏡面
加工等で問題となっていた。
【0006】即ち、圧延成形或いは押出成形等の連続成
形による製品を直に用いる平板状ワークでは、幅方向は
厚さの分布や変形が大きく、このため平板状ワークをテ
ーブルに取り付けたとき平面度が悪くなり、表面へのコ
ーティングや研削加工を安定して行う事が出来なかっ
た。本発明は、わずかな厚さ斑のある平板状ワークの表
面処理を高精度に行うことを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明は、平板状ワークの厚さ分布に対応した
ワークとの合わせ面を有し、この合わせ面により前記ワ
ークを支持して前記平板状ワークの表面の平面度を出す
ための補正手段を準備する工程と、前記補正手段を介し
て平板状ワークをテーブル上に載置する工程と、前記補
正手段により平面度が出されている前記平板状ワークの
表面を表面処理する工程とから成る、平板状ワークの表
面処理方法にある。
【0008】この方法を用いることで前記平板状ワーク
の厚さ分布を、補正手段により吸収して前記平板状ワー
クの表面の平面度を向上出来、平板状ワークの表面の表
面処理を安定して高精度化出来る。
【0009】第2の発明は、前記補正手段を準備する工
程が、前記平板状ワ−クの厚さ分布を測定する第1の工
程と、第1の工程の測定結果並びにテーブルの変形量に
対応させて補正量を算出する第2の工程と、第2の工程
の算出結果から前記ワーク合わせ面の補正加工を行う第
3の工程とから成ることを特徴とする平板状ワークの表
面処理方法にある。これは前記補正手段を準備する工程
として、補正量を測定、算出後、補正加工を行うもので
ある。
【0010】第3の発明は、前記平板状ワークの厚さを
測定する前記第1の工程を、前記平板状ワークが圧延成
形或いは押出成形で加工された平板状ワークであると
き、前記圧延或いは押出方向である長手方向と、この長
手方向に直角な幅方向のうち、少なくとも幅方向の厚さ
分布としたことを特徴とする表面処理方法にある。即
ち、平板状ワークが圧延成形或いは押出成形で加工され
たものであるとき、成形の精度は長手方向と、この長手
方向に直角な幅方向とでは幅方向の方が悪いため、少な
くとも幅方向の補正を行うものである。
【0011】第4の発明は、前記補正量の対象とするテ
ーブルの変形量が、テーブル上面の平面度、自重による
撓み、表面処理時の負荷荷重、熱変形のうち、少なくと
も1つの値であることを特徴とする平板状ワークの表面
処理方法にある。即ち、実際の前記平板状ワークの平面
度に影響するのは、前記平板状ワークの厚さの補正だけ
ではなく、図示しないテーブルの支持物の剛性を含む前
記自重による撓みなどが大きく影響するので、表面処理
方法の状況により少なくともその内の1つの値を加えて
補正することが好ましい。
【0012】第5の発明は、平板状ワークの表面を表面
処理するための平板状ワークの表面処理装置において、
テーブルと、このテーブルと平板状ワークとの間に介在
され、平板状ワークの厚さ分布に対応したワーク合わせ
面を有する補正手段と、前記平板状ワークを、前記補正
手段を介して前記テーブルに密着固定するための密着手
段とを有し、前記平板状ワークの表面の平面度を高める
ようにしたことを特徴とする平板状ワークの表面処理装
置にある。
【0013】これは、前記平板状ワークの成形誤差によ
る厚さの分布誤差を、この平板状ワークの表面の平面度
を高めるように前記補正手段により補正すると共に、前
記平板状ワークと前記テーブルとの間に隙間を無くする
密着手段を設け、隙間による誤差を防止するものであ
る。
【0014】第6の発明は、前記密着手段が、前記補正
手段のワーク合わせ面に設けた複数の吸引孔と、この吸
引孔に前記テーブルの内部に設けた流路を介して接続さ
れた真空源とからなることを特徴とする、第5の発明
の、平板状ワークの表面処理装置にある。これは、第5
の発明の密着手段を、前記補正手段の前記平板状ワーク
の合わせ面に設けた複数の吸引孔を用い、真空源により
減圧吸着して密着するものである。
【0015】第7の発明は、前記補正手段が、前記平板
状ワークと前記テーブルとの間に介在されるスペーサを
有し、前記平板状ワークが圧延成形或いは押出成形で加
工された平板状ワークである場合、前記圧延或いは押出
方向を長手方向とし、この長手方向に直角な方向を幅方
向とするとき、前記スペーサは、前記平板状ワークの前
記幅方向と長手方向のうち、少なくとも幅方向の厚さの
分布に対応させ、前記平板状ワークの表面の平面度を高
めるように、厚さ分布が定められていることを特徴とす
る第5または第6の発明の、平板状ワークの表面処理装
置にある。
【0016】即ち、第5または第6の発明において、テ
ーブルに直に補正手段を設けたものでは、使用に伴う摩
耗や前記平板状ワークの変更時に、テーブルの交換が必
要となるが、スペーサのみを交換すればよく、また前記
スペーサは、前記平板状ワークと前記スペーサとの間に
設けるため耐荷重性があれば曲げ剛性は低くても良く、
したがって薄く出来るし構造が簡単なので前記テーブル
に比べ安価である。また補正加工は、前記平板状ワーク
の厚さの分布が、幅方向の方が、長手方向より極めて悪
いため、前記平板状ワークの補正は少なくとも幅方向で
行うことが好ましい。
【0017】第8の発明は、密着手段が、前記スペーサ
の外周形状を、このスペーサに載置する前記平板状ワー
クの外周形状とほぼ同じとし、両者の外周に同時に密着
巻回されるパッキンを有することを特徴とする第5ない
し第7の発明のうちの、いずれか1つの平板状ワークの
表面処理装置にある。
【0018】これは、前記平板状ワーク、スペーサおよ
びテーブルのうち、スペーサは必要な範囲で厚さは設定
出来るので、このスペーサと前記テーブルとの密着性は
加工精度を良くすることで改善できるが、前記平板状ワ
ークは薄板を対象としているためわずかな反りが有り、
真空漏れのため初期の密着性は期待出来ない。そこで、
前記平板状ワークと前記スペーサとを前記パッキンで密
着巻回することにより前記真空漏れを防止出来、初期に
おいても真空減圧による密着を可能とするものである。
【0019】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、平板状ワ
ーク1とテーブル6Aの幅方向断面図である図1を用い
て説明する。6Aはテーブルで、その上面(以下合わせ
面という)11の上に平板状ワーク1を載置して、平板
状ワーク1の表面(上面)を表面処理するものである。
合わせ面11は、次のように形状が定められている。
【0020】即ち平板状ワーク1の断面の厚さを幅方向
に測定して決めるのであるが、この方法を図5を用いて
説明する。先ず平板状ワーク1を載置するテーブル6の
上面の平面度を出す加工をした後、テーブル6の上面を
図示しない二次元または三次元測定器を用いて幅方向に
測定をしデータを記録する。
【0021】次に図5に示すように平板状ワーク1をテ
ーブル6の上面に位置決めして載置し、テーブル6には
面に添う方向に1本以上の流路9が配設され、流路9と
連通しテーブル6の上面に複数開孔した吸引孔10およ
び流路9と接続した継手7により、図示しない真空ポン
プにより減圧すると、平板状ワーク1はテーブル6の上
面に真空吸着され密着する。
【0022】この状態で前記二次元または三次元測定器
を用いてテーブル6上面の平板状ワーク1を幅方向に測
定をし、この時厚さと幅方向の位置の関係を記録してお
き、その結果並びに前記テーブル6の上面の測定結果か
ら、平板状ワーク1の幅方向の位置と厚さの関係を導出
する。
【0023】この図5の方法で得られた平板状ワーク1
の幅方向の位置と厚さの関係を図1に適用し、平板状ワ
ーク1の上面1Aが平面となるように、平板状ワーク1
を密着して載置するテーブル6Aの合わせ面11の形状
を決め、このテーブル6Aの合わせ面11を、NC工作
機械等を用い切削・研削等の加工により前記の形状に創
製する。またテーブル6Aには面に添う方向に1本以上
の流路9が配設され、流路9にはテーブル6Aの合わせ
面11に開孔した複数の吸引孔10が連通しており、テ
ーブル6Aの側面の、前記流路9の開孔には継手7が設
けられ、図示しない真空ポンプとつながっている。
【0024】このように構成されたテーブル6Aの合わ
せ面11に、前記平板状ワーク1を位置合わせをして載
置し、真空ポンプにより流路9を減圧すると、前記合わ
せ面11の複数の吸引孔10により平板状ワーク1が吸
引され、平板状ワーク1はテーブル6Aに密着し、平板
状ワーク1の上面、即ち平板状ワーク1の合わせ面11
側の反対面、即ち表面処理面1Aは高精度の平面とな
る。
【0025】従って、この表面処理面1Aを用いると、
研削により鏡面を、印刷あるいはPDP(プラズマディ
スプレイパネル)では均一皮膜を、表面処理面1Aに容
易に創ることが出来る。なお、平板状ワーク1とテーブ
ル6Aとの密着は、真空を除去すれば外すことが出来る
ので、テーブル6Aは1つでも平板状ワーク1を何度も
交換して作業する事が出来る。
【0026】次に本発明の、他の実施の形態について図
2を用いて説明する。図2は図1のテーブル6Aを上下
に二分し、下をテーブル6、上、即ち平板状ワーク1と
テーブル6との間に介在する板をスペーサ4とし、テー
ブル6のスペーサ4との合わせ面は、共に高精度の合わ
せ面として平面度と密着性を良くすると共に、スペーサ
4の平板状ワーク1との合わせ面11は、図1の平板状
ワーク1とテーブル6Aとの合わせ面の関係と同様、平
板状ワーク1の厚さを幅方向に測定した後、スペーサ4
の前記合わせ面を補正した形状に加工し、平板状ワーク
1とスペーサ4並びにテーブル6を位置合わせし密着さ
せると、平板状ワーク1の上面1Aを平坦にすることが
出来る。
【0027】なお、平板状ワーク1、スペーサ4および
テーブル6の密着には、図5または図6に示す流路9と
吸引孔10とを有するテーブル6と、このテーブル6の
吸引孔10に位相を合わせスペーサ4に開孔した吸引補
助孔12との連通孔を用いた真空減圧を用いれば良く、
この真空の断続で平板状ワーク1の交換はもとより、ス
ペーサ4の合わせ面の摩耗に対しても交換が容易であ
る。
【0028】また費用的にも図1のように、剛性を要求
されるため厚くて重くかつ高価なテーブル6を交換する
より、スペーサは少なくとも耐加重性があれば良いため
テーブルに比べて薄くて良く、従って安価かつ交換が簡
単である。なお、平板状ワーク1と、スペーサ4或いは
図1のテーブル6Aの合わせ面11は、合わせる前はワ
ークの反り等で気密性が悪いので、平板状ワーク1の外
周形状と、スペーサ4或いは図1のテーブル6Aの外周
形状をほぼ同じとしておけば、必要な場合パッキン8を
図2のように巻回すると、真空減圧時に初期から吸引が
可能となる。
【0029】以上、図1、図2共、補正した形状は平板
状ワーク1の幅方向断面であったが、これは従来例で述
べた通り、平板状ワーク1の長手方向の厚さ誤差が幅方
向に対して非常に小さいことに起因するもので、長手方
向の厚さ誤差が精度の許容値を超える場合には、図1の
テーブル6Aおよび図2のスペーサ4の、それぞれ平板
状ワーク1との合わせ面形状は、長手方向にも補正が必
要なことは言うまでも無い。
【0030】図3は、本発明のスペーサを用いた平面度
補正装置である図2の構成を用いて、皮膜5を平板状ワ
ーク1に創製したもので、図6とは異なり皮膜5が均厚
となっている。これまで述べてきた補正は、平板状ワー
ク1の形状が主であったが、その他テーブルの自重によ
る撓み、テーブル支持構造の剛性に依存する変形或いは
テーブルやワークの熱変形等も有り、必要な事項は都度
測定をし補正に組み入れることが好ましい。
【0031】また、これまで述べた密着方法は真空吸着
によるものであったが、平板状ワークが磁性体であるな
らテーブルあるいはスペーサに磁石を埋設しても良い
し、磁石が電磁石であるなら、通電のON、OFFによ
り着脱が容易に出来る。なお、これまで述べたテーブル
あるいはスペーサの補正方法は、研削加工等の機械加工
によるもので、一度設定すると合わせ面形状は変更不可
能なものであったが、例えば押し引きボルトを用いた機
構的方法等を用い、合わせ面の高さ分布を調整可能とす
れば、必要な時自由に調整出来るので、幅方向の他長手
方向でも補正を容易に実現出来ると共に、ワークが変わ
っても対応することが出来る。
【0032】
【発明の効果】平板状ワークの表面処理において、平板
状ワークの厚さの補正手段を有するテーブルに、平板状
ワークを位置決めして載置すると共に、真空減圧を利用
して密着するようにしたので、平板状ワークの表面処理
面は平面度が高く、安定した高精度表面処理が可能とな
り、更に薄い平板状ワークを真空減圧を利用して密着す
るようにしたので、ワークの交換が早く、また補正手段
にスペーサを用いた場合には摩耗した時の交換が早く簡
単かつ安価で、多ロットにも適用出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の平板状ワークの表面処理装置の実施の
形態を示す断面図。
【図2】本発明の他の実施の形態を示す断面図。
【図3】本発明の図2の装置を用いた皮膜作成の説明
図。
【図4】本発明に使用する平板状ワークの断面図で、
(a)は凹の例、(b)は凸の例。
【図5】従来の平板状ワークの表面処理装置の断面図。
【図6】従来の平板状ワークの表面処理装置による皮膜
作成の説明図。
【符号の説明】
1 平板状ワーク 1A 表面処理面 2,5 皮膜 3 ロール 4 スペーサ 6,6A テーブル 7 継手 8 パッキン 9 流路 10 吸引孔 11 合わせ面 12 吸引補助孔
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C016 DA01 3C058 AA07 AB04 AB09 CA01 CA05 CA06 CA07

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板状ワークの厚さ分布に対応したワー
    クとの合わせ面を有し、この合わせ面により前記ワーク
    を支持して前記平板状ワークの表面の平面度を出すため
    の補正手段を準備する工程と、前記補正手段を介して平
    板状ワークをテーブル上に載置する工程と、前記補正手
    段により平面度が出されている前記平板状ワークの表面
    を表面処理する工程とから成る、平板状ワークの表面処
    理方法。
  2. 【請求項2】 前記補正手段を準備する工程は、前記平
    板状ワ−クの厚さ分布を測定する第1の工程と、第1の
    工程の測定結果並びに前記テーブルの変形量に対応させ
    て補正量を算出する第2の工程と、第2の工程の算出結
    果から前記ワーク合わせ面の補正加工を行う第3の工程
    とから成ることを特徴とする請求項1記載の平板状ワー
    クの表面処理方法。
  3. 【請求項3】 前記平板状ワークの厚さを測定する前記
    第1の工程は、平板状ワークが圧延成形或いは押出成形
    で加工された平板状ワークであるとき、前記圧延或いは
    押出方向である長手方向と、この長手方向に直角な幅方
    向のうち、少なくとも幅方向の厚さ分布であることを特
    徴とする請求項2記載の平板状ワークの表面処理方法。
  4. 【請求項4】 前記補正量の対象とする前記テーブルの
    変形量は、テーブル上面の平面度、自重による撓み、表
    面処理時の負荷荷重、熱変形のうち、少なくとも1つの
    値であることを特徴とする請求項2記載の平板状ワーク
    の表面処理方法。
  5. 【請求項5】 平板状ワークの表面を表面処理するため
    の平板状ワークの表面処理装置において、テーブルと、
    このテーブルと前記平板状ワークとの間に介在され、平
    板状ワークの厚さ分布に対応したワーク合わせ面を有す
    る補正手段と、前記平板状ワークを、前記補正手段を介
    して前記テーブルに密着固定するための密着手段とを有
    し、前記平板状ワークの表面の平面度を高めるようにし
    たことを特徴とする平板状ワークの表面処理装置。
  6. 【請求項6】 前記密着手段が、前記補正手段のワーク
    合わせ面に設けられた複数の吸引孔と、この吸引孔に前
    記テーブルの内部に設けた流路を介して接続された真空
    源とからなることを特徴とする請求項5記載の平板状ワ
    ークの表面処理装置。
  7. 【請求項7】 前記補正手段が、前記平板状ワークと前
    記テーブルとの間に介在されるスペーサを有し、前記平
    板状ワークが圧延成形或いは押出成形で加工された平板
    状ワークである場合、前記圧延或いは押出方向を長手方
    向とし、この長手方向に直角な方向を幅方向とすると
    き、前記スペーサは、前記平板状ワークの幅方向と長手
    方向のうち、少なくとも幅方向の厚さの分布に対応さ
    せ、前記平板状ワークの表面の平面度を高めるように、
    厚さ分布が定められていることを特徴とする請求項5ま
    たは6記載の平板状ワークの表面処理装置。
  8. 【請求項8】 密着手段が、前記スペーサの外周形状
    を、このスペーサに載置する前記平板状ワークの外周形
    状とほぼ同じとし、両者の外周に同時に密着巻回される
    パッキンを有することを特徴とする請求項5ないし7の
    いずれか1つに記載の平板状ワークの表面処理装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013098248A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Disco Abrasive Syst Ltd 保持テーブル

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JP2013098248A (ja) * 2011-10-28 2013-05-20 Disco Abrasive Syst Ltd 保持テーブル

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