JP2006326754A - Polishing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ポリシング装置に関するものである。 The present invention relates to a polishing apparatus.
ガラス基板に形成されたITO膜、ICウエハーや液晶用ガラス基板等を洗浄するための基板洗浄装置として、例えば特開2004−322305号公報(特許文献1)に開示されているようなものがある。 As a substrate cleaning apparatus for cleaning an ITO film formed on a glass substrate, an IC wafer, a glass substrate for liquid crystal or the like, there is one disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-322305 (Patent Document 1). .
この基板洗浄装置は、前記基板の表面をポリシングにて極めて薄く削り、表面に付着しているパーティクル・汚れ・有機物残渣・金属残渣・酸化膜・スパッタリング突起等の不要物を表面から離脱させて洗浄するものであり、基板の清浄度を非常に高めることができ、極めてクリーンな状態での製作が求められる例えば有機EL製造の分野において有用である。 This substrate cleaning device sharpens the surface of the substrate by polishing, and removes unnecessary materials such as particles, dirt, organic residues, metal residues, oxide films, sputtering protrusions, etc. adhering to the surface and cleans them. This is useful, for example, in the field of organic EL manufacturing, where the cleanliness of the substrate can be greatly increased and manufacturing in a very clean state is required.
ところで、従来の基板洗浄装置の基板表面を極めて薄く削るためのポリシング装置が有するポリシング材表面は、断面視台形状の微細な突起が規則的に多数並設された表面形状を有しており、例えば、基板上に平坦なITO膜のみが形成されている場合には良好なポリシングが可能であるが、例えばITO膜と、このITO膜上に、厚さ1μm程度のTFT素子部とが形成され、表面に凹凸部(段差)が存する基板をポリシングする場合、前記ポリシング面の並設する一の突起がTFT素子部(凸部)の頂面と当接するとこのTFT素子部間のITO膜(凹部底面)まで前記ポリシング面に形成された突起が到達できないことがあり、ポリシングが必要であるITO膜を良好にポリシングできない可能性がある。 By the way, the polishing material surface of the polishing apparatus for extremely thinly cutting the substrate surface of the conventional substrate cleaning apparatus has a surface shape in which a large number of fine protrusions having a trapezoidal cross-sectional shape are regularly arranged, For example, when only a flat ITO film is formed on the substrate, good polishing is possible. For example, an ITO film and a TFT element portion having a thickness of about 1 μm are formed on the ITO film. When polishing a substrate having a concavo-convex portion (step) on the surface, when one projection arranged in parallel on the polishing surface comes into contact with the top surface of the TFT element portion (convex portion), an ITO film between the TFT element portions ( The protrusion formed on the polishing surface may not reach the bottom surface of the recess), and the ITO film that needs to be polished may not be polished well.
本発明は、上述のような現状に鑑み、基板上にパターン形状や薄膜が形成され、基板表面に凹凸部があっても凹部底面にあたるITO膜等を良好にポリシングして基板の表面形状によらず確実に基板表面の清浄化を図れ、しかも、この基板表面に形成されるパターン形状や薄膜が柔らかい材料や硬度の低い材料で形成されていても良好なポリシングが可能な極めて実用性に秀れたポリシング装置を提供するものである。 In view of the present situation as described above, the present invention is based on the surface shape of the substrate by satisfactorily polishing the ITO film or the like on the bottom surface of the concave portion even when the pattern shape or thin film is formed on the substrate and the substrate surface has the concave and convex portions. The substrate surface can be reliably cleaned, and even if the pattern shape or thin film formed on the substrate surface is made of a soft material or a low hardness material, excellent polishing is possible and excellent in practicality. A polishing apparatus is provided.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
基板1表面をポリシングするポリシング装置であって、砥粒31が一体化された柔軟性を有する毛状体32がベース面33に多数形成されたポリシング材が設けられるポリシングヘッドPを備え、このポリシングヘッドPに設けられるポリシング材を基板1表面に接触させた状態でポリシング材若しくは基板1を揺動せしめることで前記砥粒31が一体化された毛状体32により基板1表面を削り得るように構成し、前記ポリシング材を凹凸部を有する前記基板1表面に接触させた際、この凹凸部の凸部頂面だけでなく凹部底面をもポリシングし得るように、前記毛状体32の長さ及び柔軟性を設定したことを特徴とするポリシング装置に係るものである。
A polishing apparatus for polishing the surface of a
また、基板1表面をポリシングするポリシング装置であって、砥粒31が一体化された柔軟性を有する毛状体32が、ベース面33に多数形成されたポリシング材が設けられるポリシングヘッドPと、このポリシングヘッドPに設けられるポリシング材と基板1表面とをポリシング材に形成された多数の毛状体32が基板1表面に沿って屈曲するように接触させ得る接触機構と、このポリシング材の毛状体32が基板1表面に沿って屈曲するように接触した状態でポリシング材若しくは基板1を揺動せしめて基板1表面を削る揺動機構とを備え、前記ポリシング材を凹凸部を有する前記基板1表面に接触させた際、この凹凸部の凸部頂面だけでなく凹部底面をもポリシングし得るように、前記毛状体32の長さ及び柔軟性を設定したことを特徴とするポリシング装置に係るものである。
Further, a polishing apparatus for polishing the surface of the
また、前記ポリシング材の毛状体32が、太さおよび長さがそれぞれ、5〜50μmおよび30〜300μmの樹脂製であることを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載のポリシング装置に係るものである。
The hair-
また、前記ポリシング材に一体化された砥粒31が、平均粒子径が1.0μm以下のセラミックスであることを特徴とする請求項3に記載のポリシング装置に係るものである。
4. The polishing apparatus according to claim 3, wherein the
また、テープ状の前記ポリシング材を、一方のリール12から巻き出し他方のリール12へ巻き取り可能な状態でこのリール12間に張設し、このリール12間に張設される前記テープ状のポリシング材を前記基板1表面に、若しくは、前記基板1のポリシングする表面をリール12間に張設される前記テープ状のポリシング材に接離自在に接触せしめて、前記基板1表面をポリシングにより削り得るように前記ポリシングヘッドP並びに基板1を構成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のポリシング装置に係るものである。
Further, the tape-like polishing material is stretched between the
また、高圧ジェット洗浄部6を設ける際に、それに付帯するノズル部5を、そのジェット噴流により前記ポリシングによって削られ基板1表面から離脱した削物を浮遊させて、基板1表面に再度付着する前に除去し得る位置に配設したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のポリシング装置に係るものである。
In addition, when the high pressure
また、前記高圧ジェット洗浄部6は、テープ状のポリシング材を設けるポリシングヘッドPの長さ方向に沿って配設し得るノズル部5が、それから噴出するジェット噴流が基板の幅以上の幅域を洗浄可能となるように複数のノズルから成るか若しくは噴出するジェット噴流が基板の幅以上の幅域を洗浄可能とする所定形状の噴出孔を有するノズルから成る構成とし、このノズル部5を前記ポリシングヘッドPに沿って並設状態にて配設したことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のポリシング装置に係るものである。
Further, the high-pressure
また、前記ポリシングヘッドPは、このポリシングヘッドPに設けられるテープ状のポリシング材の長さ方向が基板搬送方向に対して交差する方向となるように配設し、当該ポリシング材の基板1表面に対する加圧力を自在に調整できる機構を有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のポリシング装置に係るものである。
Further, the polishing head P is disposed so that the length direction of the tape-like polishing material provided in the polishing head P is in a direction intersecting the substrate transport direction, and the polishing material P with respect to the surface of the
また、前記基板1を搬送する搬送部11は、基板1を水平に対して傾斜した状態で搬送するように構成したことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載のポリシング装置に係るものである。
The polishing apparatus according to
また、前記ポリシングヘッドP若しくはポリシングヘッドPの前記ポリシング材は長さ方向に対し往復運動をし、前記基板1は搬送方向に対し往復運動または円揺動運動をしながら進行して、ポリシングヘッドPのポリシング材と基板1とが相対的に異方向への運動をするように構成したことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載のポリシング装置に係るものである。
Further, the polishing head P or the polishing material of the polishing head P reciprocates in the length direction, and the
また、前記基板1を搬送するラインに、一若しくは複数の前記ポリシングヘッドP並びに前記高圧ジェット洗浄部6並びに乾燥処理部8を並べて各処理が一連に行える一体化構成としたことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載のポリシング装置に係るものである。
In addition, one or a plurality of the polishing heads P, the high-pressure
本発明は、上述のように構成したから、基板表面に凹凸部があっても凹部底面にあたるITO膜等を良好にポリシングして基板の表面形状によらず確実に基板表面の清浄化を図れ、しかも、この基板表面に柔らかい材料や硬度の低い材料から成るパターン形状や薄膜が形成されていても良好なポリシングが可能な極めて実用性に秀れたポリシング装置となる。 Since the present invention is configured as described above, it is possible to clean the substrate surface reliably regardless of the surface shape of the substrate by satisfactorily polishing the ITO film or the like corresponding to the bottom of the recess even if the substrate surface has an uneven portion, Moreover, even if a pattern shape or a thin film made of a soft material or a low hardness material is formed on the surface of the substrate, the polishing apparatus can be excellently polished and has excellent practicality.
また、請求項2〜5記載の発明においては、本発明を一層容易に実現できるより実用性に秀れた基板表面ポリシング・洗浄装置となる。
Further, in the inventions according to
請求項6〜11記載の発明においては、ポリシングヘッドの近接位置に高圧ジェット洗浄部に付帯するノズル部を配設することで、ポリシング直後にジェット洗浄でき、ポリシングによって基板表面から離脱した削物を再付着前に確実に除去できる極めて画期的なものとなる。
In the invention described in
即ち、例えばガラス基板ITO膜面のポリシングが精度良くでき、また、清浄度は極限まで上がり、また例えば請求項11記載の如く構成すれば、クリーンルーム内に容易に一体化装置として設置できるものとなる。 That is, for example, the polishing of the ITO film surface of the glass substrate can be accurately performed, the cleanliness can be increased to the limit, and if configured as described in claim 11, for example, it can be easily installed as an integrated device in a clean room. .
また、ポリシングヘッドが複数の場合には、例えば一段目はパーティクルを洗浄できるポリシング条件、二段目は工程前の残渣洗浄をできるポリシング条件、三段目は膜的な汚れの洗浄ができるポリシング条件というように、各々のポリシングヘッドに最適なポリシング条件を設定することにより、一層良好な基板洗浄を実現できるものとなる。 If there are multiple polishing heads, for example, the first stage is a polishing condition for cleaning particles, the second stage is a polishing condition for cleaning residues before the process, and the third stage is a polishing condition for cleaning film-like dirt. Thus, by setting optimum polishing conditions for each polishing head, better substrate cleaning can be realized.
好適と考える本発明の実施形態(発明をどのように実施するか)を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。 Embodiments of the present invention that are considered suitable (how to carry out the invention) will be briefly described with reference to the drawings, illustrating the operation of the present invention.
ポリシングヘッドPに設けたポリシング材を基板1表面に接触させ、このポリシング材と基板1とを相対的に揺動せしめて基板1表面をポリシングにより極めて薄く削る。この際、ポリシング材のベース面33に多数設けた柔軟性を有する樹脂製毛状体32が、基板1表面で屈曲するように接触させることで、この樹脂製毛状体32にコーティングされた微小な砥粒31により基板1表面をポリシングすることができる。
A polishing material provided on the polishing head P is brought into contact with the surface of the
従って、従来は良好にポリシングできなかった凹凸部が存する基板1表面であっても前記樹脂製毛状体32が柔軟に屈曲して、この樹脂製毛状体32が前記凹凸部としての例えば電極部頂面に接触しても、この接触した樹脂製毛状体32が屈曲することで、他の樹脂製毛状体32が凹部底面(例えばITO膜)まで到達でき、前記凹凸部の凸部頂面だけでなく凹部底面をもポリシングできることになり、基板1の表面形状によらず、基板1表面が平坦であっても、また、凹凸があっても良好にポリシングを行うことができることになる。
Accordingly, the
しかも、柔軟性を有する樹脂製毛状体32による基板1表面のポリシングは、例えば基板1上に柔らかい薄膜等が基板表面に形成されていても、微小な砥粒と樹脂製毛状体の柔らかいタッチでこの薄膜等を傷つけることなく行えることになる。
Moreover, the polishing of the surface of the
即ち、上述のように凹凸部があっても、また、柔らかい薄膜等があっても良好に基板1表面をポリシングできるから、例えば有機ELを形成する際、段差や保護膜が存在する基板として完成された状態で有機膜を成膜する寸前に洗浄可能となり、有機膜の成膜を基板に付着する塵埃等が極めて少ない状態で行えることになり、極めて欠陥の少ない高品質の有機ELを形成できることになる。
That is, the surface of the
例えば、TFT基板のようにITO膜がTFT素子部より約1μm低い基板に対して、1μの出っ張りに関係なく、ITO膜をポリシングできたり、保護膜としてポリイミドなどの柔らかい樹脂を使用している基板に対して、保護膜に傷を付けることなくポリシングできたり、有機ELのパッシブ基板のようにITO膜の上にポリイミドなどのような柔らかい樹脂から成る厚さ約1μmの絶縁膜や、高さ約2μmの三角形状の陰極隔壁が構成された基板に対しても絶縁膜に傷つけることなく、また、三角形状の形を崩すことなくITO膜をポリシングできたり、Cr膜や合金膜のように一度付着したパーティクルの除去が困難である膜をポリシングできることになる。 For example, a substrate that can polish the ITO film regardless of the protrusion of 1 μm or a soft resin such as polyimide as a protective film for a substrate whose ITO film is approximately 1 μm lower than the TFT element portion, such as a TFT substrate On the other hand, it can be polished without damaging the protective film, or an insulating film with a thickness of about 1 μm made of a soft resin such as polyimide on the ITO film, like an organic EL passive substrate, and a height of about The ITO film can be polished without damaging the insulating film and without breaking the triangular shape even on a substrate with a 2 μm triangular cathode barrier, or once attached like a Cr film or an alloy film Thus, it is possible to polish a film in which it is difficult to remove the particles.
従って、本発明は、基板表面に凹凸部があっても凹部底面にあたるITO膜等を良好にポリシングして基板の表面形状によらず確実に基板表面の清浄化を図れ、しかも、この基板表面に柔らかい材料や硬度の低い材料から成るパターン形状や薄膜が形成されていても良好なポリシングが可能な極めて実用性に秀れたポリシング装置となる。 Accordingly, the present invention can clean the substrate surface reliably regardless of the surface shape of the substrate by satisfactorily polishing the ITO film or the like on the bottom surface of the recess even if the substrate surface has an uneven portion. Even if a pattern shape or a thin film made of a soft material or a low hardness material is formed, the polishing apparatus can be excellently polished and has excellent practicality.
また、例えば、テープ状の前記ポリシング材を、一方のリール12から巻き出し他方のリール12へ巻き取り可能な状態でこのリール12間に張設し、このリール12間に張設される前記テープ状のポリシング材を前記基板1表面に接触せしめて、前記基板1表面をポリシングにより極めて薄く削り得るように前記ポリシングヘッドPを構成した場合には、簡単にテープ状のポリシング材の未使用部分を引き出し、また、使用済み部分を巻き取ることができ、常に新しい部分でポリシングを行える構成を簡易に実現でき、また、交換も容易となる。
Further, for example, the tape-shaped polishing material is stretched between the
また、例えば、前記ポリシングヘッドPのリール12間に張設されたテープ状のポリシング材若しくは基板1を、基板1若しくは前記ポリシングヘッドPのリール12間に張設されたテープ状のポリシング材に対して接離自在に設けた場合には、このポリシング材と基板1表面との接触度合いを容易に調整できることになる。
Further, for example, the tape-like polishing material or the
また、例えば、前記基板1表面に高圧ジェット噴流を吹き付けるノズル部5を有する高圧ジェット洗浄部6を、前記ポリシングにより削られて基板1表面から離脱した削物を除去し得る位置に設けた場合には、基板1(例えば有機EL用ITO膜基板,ICウエハー,液晶用ガラス基板等の基板)の表面をポリシングにて極めて薄く(0.5nm〜20nm)削り、表面に付着しているパーティクル・汚れ・有機物残渣・金属残渣・酸化膜・スパッタリング突起等の不要物を表面から離脱させ、このポリシングにより削られ基板1表面から離脱した前記不要物(削物)が浮遊する基板1表面に高圧ジェット噴流を吹き付けることで、基板1の表面のポリシング及び洗浄を行うことが可能となり、この際、ポリシングヘッドPのポリシング材により基板1表面をポリシングした後、即ち、ポリシングにより基板1の表面を極めて薄く削ることで生じた削物を高圧ジェット噴流により吹き飛ばして除去することができる。
For example, when the high-pressure
具体的には、基板1表面から離脱してこの基板1表面に浮遊している状態、つまり、離脱した削物が基板1表面に再度付着する前に、高圧ジェット噴流により前記削物をこの基板1表面から確実に吹き飛ばして除去することができる。
Specifically, the workpiece is detached from the surface of the
即ち、ポリシングによって削られた削物を直ちに基板1表面から吹き飛ばすことで、この基板1表面へのこの削物の再付着を阻止することができ、基板1表面から離脱した削物を確実に除去することが可能となる。言い換えれば、基板1表面に付着し、単に高圧ジェット噴流を吹き付けただけでは除去することができない表面に付着しているパーティクル・汚れ・有機物残渣・金属残渣・酸化膜・スパッタリング突起等の不要物を、ポリシングによって削ることで基板1表面から離脱させて浮遊状態とすることで、高圧ジェット噴流により容易に吹き飛ばすことができるから、この基板1表面のパーティクル・汚れ・有機物残渣・金属残渣・酸化膜・スパッタリング突起等の不要物を確実に除去できることになる。
That is, by immediately blowing off the workpiece cut by polishing from the surface of the
即ち、基板1表面を極めて薄く削ることで表面の不要物を確実に基板1表面から離脱させることができるポリシングと、浮遊する削物を基板1表面に押し付けることなく、即ち、再度付着させるおそれなく水等の液体を介して吹き飛ばして除去することができる高圧ジェット噴流とを併用することで、これらを別々に使用した場合には決して得ることができない極めて秀れた洗浄効果を得ることができる。
That is, by polishing the surface of the
また、例えば更に水分を完全に除去し、静電気を除去しきれいな基板1表面を形成する。
Further, for example, moisture is completely removed, static electricity is removed, and a
これらの内容の仕事を例えばポリシングヘッド、高圧ジェット噴流水噴射、回転ブラシ洗浄、エアーナイフ水切り、クリーン温風ブロー等のユニットを並べて一体化して設置することにより実現し、小型シンプル、クリーンな装置でクリーンルームに設置でき、また、例えばポリシングに使用する液は純水のみを使用し廃液処理のいらない、かつ表面に付着しているパーティクル・汚れ・有機物残渣・金属残渣・酸化膜・スパッタリング突起等の不要物を完全に除去し、基板の清浄度を極限まで高めることができる装置を構成できる。 The work of these contents is realized by arranging and installing units such as polishing head, high pressure jet water jet, rotating brush cleaning, air knife drainer, clean hot air blow, etc. side by side, with a small, simple and clean device Can be installed in a clean room. For example, only pure water is used for polishing, and no waste liquid treatment is required, and particles, dirt, organic residues, metal residues, oxide films, sputtering protrusions, etc. adhering to the surface are unnecessary. An apparatus capable of completely removing objects and increasing the cleanliness of the substrate to the limit can be configured.
また、例えば、テープ状のポリシングフィルム2により構成した帯状のポリシング面4を有するポリシングヘッドPが基板1に対して相対的に揺動することによってポリシングを行うように構成した場合、即ち、例えば一方のリール12から巻き出したポリシングフィルム2を他方のリール12へ巻き取るように構成し、このリール12間に張設したポリシングフィルム2を基板1表面に接触せしめ、このポリシングヘッドPに対して基板1を移動することで基板1表面をポリシングするように構成した場合には、このように巻き取りテープ方式を採用するため、装置全体のコンパクト化が容易となると共に、このポリシングのためのポリシングフィルム2の交換も容易に行える。
Further, for example, when the polishing head P having the belt-like polishing surface 4 constituted by the tape-
また、このポリシングフィルム2のテンション調整も容易となり、またこのポリシングフィルム2(ポリシング材)を長さ方向に往復運動をさせ、かつ基板1を進行方向に対し往復運動または円揺動運動させながら基板1を移動させることによりポリシングフィルム2と基板1を相対的に異方向への運動をさせ、基板1全体をムラなく均一にポリシングし、より良好なポリシングが行える。
Further, the tension of the polishing
尚、ポリシングヘッドPと基板1の往復運動の周期は同一に設定しても良いし、異ならせても良い。
The period of the reciprocating motion between the polishing head P and the
また、この帯状のポリシング材を有するポリシングヘッドPを基板1の搬送方向に対して傾斜状態にして接触し、ポリシングを行なうように構成すれば、具体的には、基板1を水平に対して傾斜した状態に搬送するように構成すれば、排水が良好となる。
Further, if the polishing head P having the strip-shaped polishing material is brought into contact with the
また、ポリシングヘッドが複数の場合は、例えば一段目はパーティクルを洗浄できるポリシング条件、二段目は前工程の残渣を洗浄できるポリシング条件、三段目は膜的な汚れの洗浄ができるポリシング条件というように、各々のポリシングヘッドに最適なポリシング条件を設定することにより、一層良好な洗浄ができることになる。 In addition, when there are a plurality of polishing heads, for example, the first stage is a polishing condition for cleaning particles, the second stage is a polishing condition for cleaning residues of the previous process, and the third stage is a polishing condition for cleaning film-like dirt. As described above, by setting optimum polishing conditions for each polishing head, better cleaning can be performed.
また、例えばポリシングヘッドPとこれに近接させる高圧ジェット洗浄部6並びに乾燥処理部8を基板1の搬送ラインに並べて一体化することで、各処理が一連に行なえ、しかもポリシング後直ちに洗浄・乾燥が行なえ極めて良好な洗浄が行なえることとなる。
Further, for example, by arranging the polishing head P, the high-pressure
本発明の具体的な実施例1について図1〜6に基づいて説明する。
A
実施例1のポリシングヘッドPは、接離移動用の駆動装置13(エアシリンダー)に設けた固定板14に一対のリール12を設け、この一方のリール12からポリシング材としてのポリシングフィルム2(ポリシングテープ2)を巻き出して他方のリール12へ巻き取るように構成してポリシングフィルム2を下方に張設し、基板1表面と接触するポリシング面4を形成している。
In the polishing head P of Example 1, a pair of
従って、磨耗したら巻き取って行き、またリール12毎交換できるため交換も簡単である。
Therefore, if it is worn out, it is wound up, and the
また、ポリシングフィルム2としては、図6に図示したようにベース面33(ベースフィルム)に、粒径1.0μm以下の砥粒31がコーティングされた柔軟性を有する毛状体32がベース面33に多数形成されたものを採用すると良い。具体的には、平均粒子径として好ましくは1.0μm以下より好ましくは0.5μm以下のセラミックス性の砥粒が一体化された、太さ(径)および長さがそれぞれ好ましくは5〜50μmおよび30〜300μmより好ましくは5〜30μm及び50〜150μmの樹脂製毛状体32を25〜50μmのベースフィルムに植毛したものを採用するのが好ましい。ここで前記セラミックスとは、具体的には、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化セリウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。この場合、平均粒子径が1μmを超えると、ポリシングにより基板表面に削傷跡を残すことがあり好ましくない。また、平均粒子径とは、50%重量累積粒子径をいい、具体的にはレーザー回折式粒度分布計等にて測定し知得できる。
Further, as the polishing
更に、前記毛状体は、屈曲の繰返しに耐えうる柔軟性と強さを備え、かつ、砥粒との一体化が可能である必要性があることから、素材は樹脂が好適であり、具体的には、レーヨン等のセルロース再生樹脂、ポリアミド、ポリエステル等の汎用の樹脂が利用できる。この場合、毛状体の太さ(径)は5〜50μmが好ましいが、5μmより小さいと樹脂との一体化が難しくなり、50μmを超えると屈曲性能が悪化するために好ましくない。また、毛状体の長さは30〜300μmが好ましいが、30μmより短いと基板上の凹凸に対するカバレージ性が不十分となり、300μmより長いと削る際の圧力調整が困難となるため好ましくない。前記毛状体と砥粒とは、ポリシング材として一体化されるが、その方法としては毛状体樹脂表面への砥粒のコーティングや樹脂へ砥粒を均一に練り込み毛状体にするなどの手段が利用できる。使用時に砥粒が毛状体表面にて固定され、基板表面の研削が可能な状況であれば良い。 Furthermore, since the ciliary body needs to be flexible and strong enough to withstand repeated bending and be able to be integrated with abrasive grains, the material is preferably a resin. Specifically, a cellulose regenerated resin such as rayon, or a general-purpose resin such as polyamide or polyester can be used. In this case, the thickness (diameter) of the ciliary body is preferably 5 to 50 μm, but if it is smaller than 5 μm, it becomes difficult to integrate with the resin, and if it exceeds 50 μm, the bending performance deteriorates, which is not preferable. Further, the length of the hair is preferably 30 to 300 μm, but if it is shorter than 30 μm, the coverage with respect to the irregularities on the substrate becomes insufficient, and if it is longer than 300 μm, it is difficult to adjust the pressure when shaving. The hair and the abrasive are integrated as a polishing material. The method includes coating the abrasive on the resin surface of the hair and uniformly kneading the abrasive into the resin to obtain a hair. Can be used. It suffices if the abrasive grains are fixed on the surface of the ciliary body during use and the substrate surface can be ground.
このようなポリシング材を採用することで、例えばガラス基板1の上にITO膜34が成膜され、このITO膜34の上に厚さ1μm程度のTFT素子部35が形成されたTFT基板に対しても、FTF素子部35の頂面(凸部頂面)だけでなく、前記ITO膜34(凹部底面)をも確実にポリシングできることになる。
By adopting such a polishing material, for example, an
また、この固定板14の下方には基体9としてポリシングプレート9を配設し、このポリシングプレート9にクッション材10を支承当接し、このクッション材10にポリシングポリシングフィルム2が張設されるように構成し、ポリシングフィルム2で形成したポリシング面4を基板1に押圧接触せしめた際、前記ベース面33までもが基板1表面に接触しないように適宜な強さで押圧せしめるように構成している。即ち、樹脂製毛状体32が基板1表面で基板1表面に沿ってやや屈曲し、この樹脂製毛状体32の胴部に存する前記微小な砥粒31により基板1表面をポリシングし得るように構成している。
Further, a polishing
尚、実施例1においてポリシング面4とは、ベース面32のことではなく、このベース面32に多数植毛され、基板1表面に接触する樹脂製毛状体32で形成される仮想的な概念である。
In the first embodiment, the polishing surface 4 is not a
また、この基体9を往復移動させてポリシングフィルム2(ポリシング面4)を長さ方向に往復移動させる往復運動機構15を設けている。
A reciprocating mechanism 15 is also provided for reciprocating the
また、この基体9に巻き回したポリシングフィルム2の左右を押圧して基体9に(クッション材10を介して)ポリシングフィルム2を固定するテープ固定体16(トグル機構)を設け、このテープ固定体16を押圧し、ポリシング中ポリシングフィルム2とポリシングプレート9との間のすべりが生じないようにする(押圧加減を調整することでポリシングフィルム2のテンションを調整することもできる)テープ固定機構16をも設け、夫々調整設置することで極めて良好なポリシングが行なえるように構成している。
Further, a tape fixing body 16 (toggle mechanism) for fixing the polishing
また、ポリシングヘッドPはポリシングの際前記エアシリンダー13による直動機構にてポリシング面を基板1に押し付けられる。押し付け力はエア圧力で最適な条件に設定できる。
Further, the polishing head P is pressed against the
また、実施例1では、ポリシングヘッドPを基板搬送方向に二体並設し、この前後及びその間に高圧ジェット洗浄部6を並設し、ポリシングヘッドPの加圧力、往復振動数、ポリシングフィルム2の種類を各々選択し第1ポリシングは粗ポリシング、第2ポリシングは精密ポリシングができるようにしている。
Further, in Example 1, two polishing heads P are arranged side by side in the substrate conveyance direction, and a high-pressure
また、前述のように、ポリシングヘッドPを長手方向に往復運動をさせ、かつ基板1を取り付けたテーブル17を進行方向に対し往復運動または円揺動運動をさせながら基板1を進行移動させることによりポリシングフィルム2と基板1を相対的に異方向への運動をさせることにより、基板1全体をムラなく均一にポリシングできるようにしている。
Further, as described above, the polishing head P is reciprocated in the longitudinal direction, and the table 1 to which the
また、このポリシングヘッドPに近接させると共にポリシングヘッドPによるポリシングした位置に向けて、水若しくは洗浄液(ポリシング液)をジェット噴出する高圧ジェット噴流(高圧ジェット洗浄部6)を並設状態に配設している。 Further, a high-pressure jet jet (high-pressure jet cleaning section 6) for jetting water or a cleaning liquid (polishing liquid) toward the position polished by the polishing head P is disposed in parallel with the polishing head P. ing.
この高圧ジェット洗浄部6は、長さ方向にノズル部5を有する高圧ジェット噴流噴出管とし、この高圧ジェット洗浄部6をポリシングヘッドPに近接させて並設配置することで、帯状のポリシング面4によりポリシングした直後に高圧ジェット噴流を吹きつけ洗浄することができるようにしている。
The high-pressure
また、実施例1では、基板1を搬送する搬送部11は、基板1を傾斜状態に保持しつつ搬送できる傾斜搬送ガイドにより構成し、この傾斜ガイドに沿って基板1は傾斜しつつ、所定の一方向へ搬送されるように構成している。具体的には、角度をもったテーブル17に真空チャックされ、揺動運動しながら搬送されるように構成し、各処理が一層良好となるように構成している。
In the first embodiment, the transport unit 11 that transports the
この搬送方向(搬送ライン)に前記ポリシングヘッドP、高圧ジェット洗浄部6を並設すると共に、更に洗浄部7として回転ブラシ、乾燥処理部8としてエアーナイフ水切り、クリーン温風ブローを配設し、これらを一貫処理可能な装置とし、コンパクト化が図れ簡易な構成にして、極めて秀れたポリシング並びに洗浄・乾燥が行なえる装置を実現している。
The polishing head P and the high-pressure
また、ポリシングヘッドPは基板1の搬送方向に対して傾斜状態に設けると共に、これに沿って高圧ジェット洗浄部6も傾斜状態に設ける。
Further, the polishing head P is provided in an inclined state with respect to the transport direction of the
即ち、帯状のポリシング面4を有するポリシングヘッドPを基板1の搬送方向に対して傾斜状態にして面接し、ポリシングを行なうように構成している。
That is, the polishing head P having the belt-like polishing surface 4 is in contact with the
直交状態でなく、傾斜状態とすることで、ポリシング液がポリシングフィルム2の全体に行き渡り基板1を均一にポリシングすることができることとなる。
By setting the inclined state instead of the orthogonal state, the polishing liquid spreads over the
更に言えば、このポリシングヘッドPに並設状態に高圧ジェット洗浄部6を設けることで、ポリシング直後にジェット洗浄でき、しかもこの噴出する水若しくは洗浄液(ポリシング液)が、ポリシングヘッドPが搬送方向に対して傾斜しているため、ポリシングフィルム2全体に均一に行き渡り易く、均一にポリシングを行える。
Further, by providing the high-pressure
しかも、更に基板1を水平に対して傾斜した状態に搬送するように構成したから、基板1の傾斜と共にポリシングヘッドPも傾斜する上、このポリシングヘッドPは基板1の搬送方向に対しても傾斜するから、一層行き渡り易く、排水も良好となり、ポリシング並びに洗浄も一層良好となる。
In addition, since the
また、実施例1では、高圧ジェット洗浄部6から噴出するポリシング液は純水のみとし、廃液処理がいらないようにすると共に前記構成により純水でも良好な洗浄が行なえるようにしている。
In the first embodiment, the polishing liquid ejected from the high-pressure
また、ポリシングヘッドPに固定したポリシングフィルム2によるポリシングの際に高圧ジェット洗浄部6の高圧ノズルからの水を当て、ポリシングフィルム2の砥粒や基板1から離脱したパーティクル等を直ぐ洗浄すると同時に、この水がポリシングフィルム2へのポリシング液供給を兼ねるようにしている。
Further, when polishing with the polishing
また、ポリシング、高圧ジェット洗浄の後、回転ブラシを回転させ残っているパーティクル等を基板1から剥がし、更に高圧ジェット噴流でパーティクルを除去し、その後水きり処理としてエアーナイフで水切りし、更にクリーン温風ブローあるいは加熱用ランプにて基板損傷が無い程度に乾燥し、場合によってUV照射するようにしている。
In addition, after polishing and high-pressure jet cleaning, the rotating brush is rotated to remove the remaining particles, etc. from the
以上のように実施例1は、ポリシングフィルム2によるポリシング、洗浄、真空加熱乾燥更にはUV照射、静電気除去等の処理が一連に行なえる一体化装置として、クリーンルーム内に設置可能な装置となり、有機ELの場合は有機膜を蒸着する蒸着機に連結可能となる。しかも、1.0μm以下のパーティクルも非常に少なくできる。 As described above, Example 1 becomes an apparatus that can be installed in a clean room as an integrated apparatus capable of performing a series of processes such as polishing, cleaning, vacuum heating and drying, further UV irradiation, static electricity removal, etc. In the case of EL, it can be connected to a vapor deposition machine for depositing an organic film. Moreover, the number of particles having a size of 1.0 μm or less can be very small.
また、有機EL素子を製作した場合は、ダークスポットが少なくなり、画素ショートも少なくなり、ホール輸送層のコンタクト性も良好で、I−L特性や、リーク電流等も向上し、また素子の品質・信頼性も向上、ポリシング内製化によるコストダウン、少スペース生産ライン等を実現でき、生産効果も向上する。 In addition, when an organic EL device is manufactured, dark spots are reduced, pixel shorts are reduced, the contact property of the hole transport layer is good, IL characteristics, leakage current, etc. are improved, and the device quality is improved.・ Reliability is improved, cost reduction is achieved by in-house polishing, and a small space production line can be realized.
本発明の具体的な実施例2について図7〜9に基づいて説明する。
A
実施例2のポリシングヘッドPは、図7に図示したように固定板14に一対のリール12を設けると共に接離移動用の駆動装置13(エアシリンダー)を設け、この駆動装置13により基体9としてのポリシングプレート9を支承する支承体21を駆動することでポリシングプレート9を接離移動させるように構成し、前記一方のリール12からポリシング材としてのポリシングフィルム2(ポリシングテープ2)を巻き出して他方のリール12へ巻き取るように構成してポリシングフィルム2を下方に張設し、基板1表面と接触するポリシング面4を形成している。尚、実施例1と同一構成部分には同一符号を付した。
As shown in FIG. 7, the polishing head P according to the second embodiment is provided with a pair of
従って、磨耗したら巻き取って行き、またリール12毎交換できるため交換も簡単である。
Therefore, if it is worn out, it is wound up, and the
また、ポリシングフィルム2としては、実施例1と同様、ベース面33(ベースフィルム)に、粒径1.0μm以下の砥粒31がコーティングされた柔軟性を有する毛状体32がベース面33に多数形成されたものを採用すると良く、具体的には、平均粒子径として好ましくは1.0μm以下より好ましくは0.5μm以下のセラミックス性の砥粒が一体化された、太さ(径)および長さがそれぞれ好ましくは5〜50μmおよび30〜300μmより好ましくは5〜30μm及び50〜150μmの樹脂製毛状体32を、25〜50μmのベースフィルムに植毛したものを採用するのが好ましい。
Further, as the polishing
このようなポリシング材を採用することで、例えばガラス基板1の上にITO膜34が成膜され、このITO膜34の上に厚さ1μm程度のTFT素子部35が形成されたTFT基板に対しても、TFT素子部35の頂面(凸部頂面)だけでなく、前記ITO膜34(凹部底面)をも確実にポリシングできることになる。
By adopting such a polishing material, for example, an
また、前記ポリシングプレート9にクッション材10を支承当接し、このクッション材10にポリシングフィルム2が張設されるように構成し、ポリシングフィルム2で形成したポリシング面4を基板1に押圧接触せしめた際、前記ベース面33までもが基板1表面に接触しないように適宜な強さで押圧せしめるように構成している。即ち、樹脂製毛状体32が基板1表面で基板1表面に沿ってやや屈曲し、この樹脂製毛状体32の胴部の周囲に存する前記微小な砥粒31により基板1表面をポリシングし得るように構成している。
Further, the cushioning
尚、実施例2においてポリシング面4とは、ベース面32のことではなく、このベース面32に多数植毛され、基板1表面に接触する樹脂製毛状体32で形成される仮想的な概念である。
In the second embodiment, the polishing surface 4 is not a
また、実施例2の前記支承体21は、基部21aと、この基部21aに取り付けられるアーム部21bと、アーム部21bの先端部により支承されポリシングプレート9を支承する支承部21cとから成り、実施例2においては適宜な弾性部材によりアーム部21bが(支承部21cを介して)ポリシングプレート9を常に下方に付勢してポリシングフィルム2を張設するように構成している。従って、基板1に凹凸やうねりがあっても前記適宜な弾性部材の伸縮により良好にポリシングすることができ、この点からも良好にポリシングを行える構成である。尚、前記適宜な弾性部材はアーム部21bに設けてこのアーム部21bが伸縮動作するように構成としても良いし、基部21aに設けてこの弾性部材の伸縮により前記アーム部21bが上下動するように構成しても良い。
Further, the
また、実施例2においては、ポリシングヘッドPを基板1に対して相対的に揺動させる揺動機構として、この基体9を往復移動させてポリシングフィルム2(ポリシング面4)を長さ方向に往復移動させる往復運動機構(図示省略)を設けている。
In the second embodiment, as the swing mechanism for swinging the polishing head P relative to the
また、この基体9に巻き回したポリシングフィルム2の張設度合いを調整する調整機構22(ガイドローラ)を一対のリール12とクッション材10の長さ方向両端部との間に夫々ポリシングフィルム2を介して設け、この調整機構22にポリシングフィルム2が支持された状態でこの調整機構22同志が接離移動することで、ポリシングフィルム2の張設度合いを調整して極めて良好なポリシングが行えるように構成している。具体的には一対のガイドローラ間にポリシングフィルム2を挾持した状態で、この一対のガイドローラ同志を接離移動させることでポリシングフィルム2の張設度合いを調整する。尚、図中符号23は固定ローラである。
Further, an adjusting mechanism 22 (guide roller) for adjusting the degree of tension of the polishing
また、ポリシングヘッドPはポリシングの際前記エアシリンダー13による直動機構にてポリシング面4を基板1に押し付けられる。押し付け力はエア圧力で最適な条件に設定できる。
Further, the polishing head P is pressed against the
また、実施例2では、図8,9に図示したようにポリシングヘッドPを基板搬送方向に二体並設し、この基板搬送方向の上手位置及び下手位置に前記高圧ジェット洗浄部6を並設し、ポリシングヘッドPの加圧力、往復振動数、ポリシングフィルム2の種類を各々選択し第1ポリシングは粗ポリシング、第2ポリシングは精密ポリシングができるようにしている。尚、ポリシングヘッドPを一体設けた構成としたり、三体以上設けた構成とする等、他の構成としても良いし、また、高圧ジェット洗浄部6をポリシングヘッドPの基板搬送方向の上手位置若しくは下手位置のいずれか一方に設けた構成としても良い。
Further, in the second embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, two polishing heads P are arranged side by side in the substrate conveyance direction, and the high-pressure
また、前述のように、ポリシングヘッドPを長手方向に往復運動をさせ、かつ基板1を取り付けたテーブル17を進行方向に対し往復運動または円揺動運動をさせながら基板1を進行移動させることによりポリシングフィルム2と基板1を相対的に異方向への運動をさせることにより、基板1全体をムラなく均一にポリシングできるようにしている。
Further, as described above, the polishing head P is reciprocated in the longitudinal direction, and the table 1 to which the
また、このポリシングヘッドPに近接させると共にポリシングヘッドPによってポリシングした位置に向けて、水若しくは洗浄液(ポリシング液)をジェット噴出する高圧ジェット噴流(高圧ジェット洗浄部6)を並設状態に配設している。 In addition, a high-pressure jet jet (high-pressure jet cleaning unit 6) that jets water or a cleaning liquid (polishing liquid) toward the position polished by the polishing head P is disposed in parallel with the polishing head P. ing.
この高圧ジェット洗浄部6は、長さ方向にノズル部5を有する長尺な高圧ジェット噴流噴出管とし、この高圧ジェット洗浄部6をポリシングヘッドPに近接させて並設配置することで、帯状のポリシング面4によりポリシングした直後に高圧ジェット噴流を吹きつけ洗浄することができるようにしている。また、ノズル部5を長さ方向に複数並設した構成としても良い。
The high-pressure
高圧ジェット洗浄部6は、このノズル部5から吹き付けられる高圧ジェット噴流により、前記ポリシングによって基板1表面から離脱してこの基板1表面上を浮遊する削物が基板1に再度付着する前に除去し得る位置に設けている。具体的には、浮遊状態の前記削物を除去し得るようにポリシングヘッドPの近接位置に設けているが、浮遊状態の前記削物を除去し得る位置であればポリシングヘッドPに近接している必要はなく、例えば装置を一体化する際、ポリシングを行う工程と高圧ジェット噴流を吹き付ける工程とをやや時間差をおいて行うようにポリシングヘッドPと高圧ジェット洗浄部6とをやや離して設置した構成としても良い。
The high-pressure
また、高圧ジェット洗浄部6のノズル部5は、前記ポリシングヘッドPと前記基板1表面との面接部位若しくはその近傍部位に高圧ジェット噴流を吹き付ける構成であり、具体的には、前記ポリシングヘッドPと前記基板1表面との面接部位側を向くように設定している。
Further, the nozzle portion 5 of the high-pressure
また、実施例2では、基板1を搬送する搬送部11は、基板1を傾斜状態に保持しつつ搬送できる傾斜搬送ガイドにより構成し、この傾斜ガイドに沿って基板1は傾斜しつつ、所定の一方向へ搬送されるように構成している。具体的には、角度をもったテーブル17に真空チャックされ、揺動運動しながら搬送されるように構成し、各処理が一層良好となるように構成している。
Further, in the second embodiment, the transport unit 11 that transports the
尚、実施例2はポリシングヘッドPと基板1を相対的に異方向への運動をさせることで良好にポリシングできるように構成しているが、例えばポリシングヘッドPをその長さ方向と直交方向に揺動させ、基板1をその搬送方向と直交方向に揺動させる構成等、ポリシングフィルム2と基板1を相対的に異方向への運動をさせる構成であればどのような構成を採用しても良い。
In the second embodiment, the polishing head P and the
この搬送方向(搬送ライン)に前記ポリシングヘッドP、高圧ジェット洗浄部6を並設すると共に、乾燥処理部8として水分除去用のエアーナイフ24、基板乾燥用の加熱用ランプ30を配設し、これらを一体化した装置とし、コンパクト化が図れ簡易な構成にして、極めて秀れたポリシング並びに洗浄・乾燥が行なえる装置を実現している。
The polishing head P and the high-pressure
また、ポリシングヘッドPは基板1の搬送方向に対して直交状態に設けると共に、これに沿って高圧ジェット洗浄部6も直交状態に設ける。
Further, the polishing head P is provided in a state orthogonal to the conveyance direction of the
即ち、帯状のポリシング面4を有するポリシングヘッドPを基板1の搬送方向に対して直交状態にして面接し、ポリシングを行なうように構成している。
In other words, the polishing head P having the belt-like polishing surface 4 is in contact with the
直交状態とすることで、基板1表面に均一にポリシングを行うことができ、効率良くポリシングすることができることとなる。
By making the orthogonal state, the surface of the
更に言えば、このポリシングヘッドPに並設状態に高圧ジェット洗浄部6を設けることで、ポリシング直後にジェット洗浄できる。
Furthermore, jet cleaning can be performed immediately after polishing by providing the high-pressure
しかも、基板1を水平に対して傾斜した状態に搬送するように構成したから、排水が良好となり洗浄が一層良好となる。
In addition, since the
また、実施例2では、高圧ジェット洗浄部6から噴出するポリシング液は純水のみとし、廃液処理がいらないようにすると共に前記構成により純水でも良好な洗浄が行なえるようにしている。
Further, in Example 2, the polishing liquid ejected from the high-pressure
また、ポリシングヘッドPに固定したポリシングフィルム2によるポリシングの際に高圧ジェット洗浄部6の高圧ノズルからの水を当て、ポリシングフィルム2の砥粒や基板1から離脱したパーティクル等を直ぐ洗浄すると同時に、この水がポリシングフィルム2へのポリシング液供給を兼ねるようにしている。
Further, when polishing with the polishing
また、ポリシング、高圧ジェット噴流洗浄の後、エアーナイフ24で水分を除去し、更に赤外線ランプ30で乾燥し、場合によってUV照射するようにしている。
Further, after polishing and high-pressure jet jet cleaning, moisture is removed with an
以上のように実施例2は、ポリシングフィルム2によるポリシング、洗浄、真空加熱乾燥更にはUV照射、静電気除去等の処理が一連に行なえる一体化装置として、クリーンルーム内に設置可能な装置となり、有機ELの場合は有機膜を蒸着する蒸着機に連結可能となる。しかも、1.0μm以下のパーティクルも非常に少なくできる。 As described above, Example 2 becomes an apparatus that can be installed in a clean room as an integrated apparatus capable of performing a series of processes such as polishing, cleaning, vacuum heating and drying, further UV irradiation, static electricity removal, etc. In the case of EL, it can be connected to a vapor deposition machine for depositing an organic film. Moreover, the number of particles having a size of 1.0 μm or less can be very small.
また、有機EL素子を製作した場合は、ダークスポットが少なくなり、画素ショートも少なくなり、ホール輸送層のコンタクト性も良好で、I−L特性や、リーク電流等も向上し、また素子の品質・信頼性も向上、ポリシング内製化によるコストダウン、少スペース生産ライン等を実現でき、生産効果も向上する。 In addition, when an organic EL device is manufactured, dark spots are reduced, pixel shorts are reduced, the contact property of the hole transport layer is good, IL characteristics, leakage current, etc. are improved, and the device quality is improved.・ Reliability is improved, cost reduction is achieved by in-house polishing, and a small space production line can be realized.
尚、本発明は、実施例1,2に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。 The present invention is not limited to the first and second embodiments, and the specific configuration of each component can be designed as appropriate.
1 基板
5 ノズル部
6 高圧ジェット洗浄部
8 乾燥処理部
11 搬送部
12 リール
31 砥粒
32 樹脂製毛状体
33 ベース面
P ポリシングヘッド
1 Substrate 5
11 Transport section
12 reels
31 Abrasive grain
32 Resin hair
33 Base surface P Polishing head
Claims (11)
11. One or more said polishing head, said high-pressure jet washing | cleaning part, and a drying process part were put in the line which conveys the said board | substrate, and it was set as the integrated structure which can perform each process in series. A polishing apparatus according to claim 1.
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