JP2014179355A - ガラス基板の剥離方法及びその装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ガラス基板をその保持部材から剥離する際に、割れやキズが発生することなく、安定して短時間で剥離する。
【解決手段】吸着シートに液体を介在させて吸着保持されたガラス基板を当該吸着シートから剥離する剥離手段を備えたことを特徴とするガラス基板剥離装置を提供する。
【選択図】図5
【解決手段】吸着シートに液体を介在させて吸着保持されたガラス基板を当該吸着シートから剥離する剥離手段を備えたことを特徴とするガラス基板剥離装置を提供する。
【選択図】図5
Description
本発明は、ガラス基板の剥離方法及びその装置に関する。
ガラス基板が研磨されるとき、ガラス基板は、ガラス基板保持定盤に接着された吸着シートに吸着保持されて研磨ラインを搬送される場合がある。この場合、研磨加工が終了したガラス基板を吸着シートから剥離して、次の工程、例えば洗浄装置の載置台に移載しなければならない。
従来は、ガラス基板を吸着シートから剥離する際、例えば特許文献1に記載されているように、ガラス基板と吸着シートの境界部に向けて圧縮エアーを噴出することにより、ガラス基板の縁部の少なくとも一部分を吸着シートから離間させるとともに、離間したガラス基板と吸着シートとの間の隙間に水を供給して吸着シートに対するガラス基板の吸着を解除し、ガラス基板の吸着シートと反対の面を複数の吸着パッドによって吸着保持してガラス基板を吸着シートから剥離させている。
しかしながら、従来は、研磨終了後、ガラス基板を保持していた保持吸着部材からガラス基板を取り外す際に、ガラス基板に割れやキズなどが発生したり、剥離するのに時間がかかり、生産性が落ちる等の問題があった。特に、従来ガラス基板をガラス基板保持定盤の吸着シートに貼り付ける際、液体を介さずに貼り付けた場合には、研磨後のガラス基板の吸着力が非常に大きくなり、剥離するのが困難となることがあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ガラス基板をその保持部材から剥離する際に、割れやキズが発生することなく、安定して短時間で剥離することのできるガラス基板の剥離方法及びその装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明のガラス基板剥離装置は、吸着シートに液体を介在させて吸着保持されたガラス基板を当該吸着シートから剥離する剥離手段を備えたことを特徴とする。
このように、ガラス基板を液体を介在させて吸着シートに貼り付けるようにしたことにより、研磨後もガラス基板の吸着力がそれ程大きくならず、容易にガラス基板を吸着シートから剥離することが可能となる。
また、一つの実施態様として、前記剥離手段は、吸着シートに液体を介在させて吸着保持されたガラス基板の前記吸着シートと反対の面を保持する複数の吸着パッドと、前記ガラス基板に対して接近及び離間の一方の動作をするように、前記複数の吸着パッドをそれぞれ独立に昇降動作させる昇降機構と、前記ガラス基板を前記吸着シートから剥離する際には、前記ガラス基板の端部を吸着する前記吸着パッドから、徐々に前記吸着シートから退避する方向に持ち上げて行き、前記ガラス基板全体を前記吸着シートから剥離させるように前記昇降機構を制御する制御手段と、前記複数の吸着パッド全体を前記ガラス基板に対して接近または離間させるとともに前記ガラス基板の面内方向に平行移動させる吸着パッド移動手段と、を備えたことが好ましい。
このように、ガラス基板を液体を介在させて吸着シートに貼り付けるようにしたため、研磨後もガラス基板の吸着力がそれ程大きくならず、割れやキズが発生することなく、安定して短時間で剥離できる。
また、一つの実施態様として、前記剥離手段は、液体を介在させてガラス基板を吸着保持し、当該ガラス基板を吸着保持する領域に複数の貫通穴が設けられた吸着シートと、前記吸着シートを載置し、前記吸着シートを載置する領域に前記複数の貫通孔の開口面と一致するように複数の穴が設けられたガラス基板保持定盤と、前記複数の穴の中に配置され、前記吸着シートの貫通穴から突出するように昇降動作するピンと、前記ピンを前記吸着シートから突出するように昇降動作させる昇降機構と、前記ピンを昇降動作させて前記ガラス基板を前記吸着シートから剥離させるように前記昇降機構を制御する制御手段と、を備えたことが好ましい。
このように、ガラス基板を液体を介在させて吸着シートに貼り付けるとともに、研磨後のガラス基板を非研磨面からピンで押し上げて剥離するようにしたため、割れやキズが発生することなく、安定して短時間で剥離できる。
また、一つの実施態様として、前記複数の貫通穴及び前記複数の穴は、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、該端部から前記ガラス基板の中央部に向かうように、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に対して斜めに形成するとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に平行に形成することが好ましい。
これにより、ガラス基板を吸着シートからより容易に剥離することができる。
また、一つの実施態様として、前記剥離手段は、液体を介在させてガラス基板を吸着保持し、当該ガラス基板を吸着保持する領域に複数の貫通穴が設けられた吸着シートと、前記吸着シートを載置し、前記吸着シートを載置する領域に前記複数の貫通孔の開口面と一致するように複数の穴が設けられたガラス基板保持定盤と、前記複数の穴の中にエアーを供給し、前記ガラス基板の前記吸着シートで吸着保持されている面に前記エアーを吹き付けるエアー供給手段と、を備えたことが好ましい。
このように、ガラス基板を液体を介在させて吸着シートに貼り付けるとともに、研磨後のガラス基板を非研磨面からエアーで押し上げて剥離するようにしたため、割れやキズが発生することなく、安定して短時間で剥離できる。
また、一つの実施態様として、前記複数の貫通穴及び前記複数の穴は、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、該端部から前記ガラス基板の中央部に向かうように、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に対して斜めに形成するとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に平行に形成することが好ましい。
これにより、ガラス基板を吸着シートからより容易に剥離することができる。
また、一つの実施態様として、前記剥離手段は、吸着シートの上面に研磨したガラス基板を液体を介在させて吸着保持するガラス基板保持定盤と、前記ガラス基板保持定盤の天地を逆に反転する手段と、を備え、研磨後のガラス基板を前記ガラス基板保持定盤の天地を逆に反転し、重力方向上方に前記吸着シート、下方に前記ガラス基板が位置するようにして、前記ガラス基板が自重で前記吸着シートから剥離されるようにしたことが好ましい。
このように、天地を逆転してガラス基板の自重で剥離するようにしたため、割れやキズが発生することなく、安定して剥離できる。
また、同様に前記目的を達成するために、本発明のガラス基板の剥離方法は、ガラス基板を吸着シートに液体を介在させて吸着保持して研磨したガラス基板の前記吸着シートと反対の面を複数の吸着パッドで吸着する工程と、前記複数の吸着パッドのうち前記ガラス基板の端部を吸着する前記吸着パッドから、徐々に前記吸着シートから退避する方向に持ち上げて行き、前記ガラス基板全体を前記吸着シートから剥離させて行く工程と、前記ガラス基板を前記吸着シートから離間させるとともに前記ガラス基板の面内方向に平行移動させて、前記ガラス基板を次の作業工程に移載する工程と、を備えたことを特徴とする。
このように、ガラス基板を液体を介在させて吸着シートに貼り付けるようにしたため、研磨後もガラス基板の吸着力がそれ程大きくならず、割れやキズが発生することなく、安定して短時間で剥離できる。
また、前記目的を達成するために、本発明のガラス基板の剥離方法は、複数の穴が設けられたガラス基板保持定盤上に載置された、前記複数の孔の開口面と一致するように複数の貫通穴が設けられた吸着シートに、研磨したガラス基板を液体を介在させて吸着保持する工程と、前記複数の穴の中に配置され、前記吸着シートの貫通穴から突出するように昇降動作するピンを昇降動作させて、前記ガラス基板の前記吸着シートで吸着保持されている面を前記ピンで押し上げて前記ガラス基板を前記吸着シートから剥離する工程と、を備えたことを特徴とする。
これにより、ガラス基板を液体を介在させて吸着シートに貼り付けるとともに、研磨後のガラス基板を非研磨面からピンで押し上げて剥離するようにしたため、割れやキズが発生することなく、安定して短時間で剥離できる。
また、一つの実施態様として、前記複数の貫通穴及び前記複数の穴は、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、該端部から前記ガラス基板の中央部に向かうように、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に対して斜めに形成されるとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に平行に形成され、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、前記ピンを前記貫通穴及び前記穴に沿って前記ガラス基板の中央部に向かって斜めに上昇させるとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記ピンを前記貫通穴及び前記穴に沿って真上に上昇させることが好ましい。
これにより、ガラス基板を吸着シートからより容易に剥離することができる。
また、同様に前記目的を達成するために、本発明のガラス基板の剥離方法は、複数の穴が設けられたガラス基板保持定盤上に載置された、前記複数の孔の開口面と一致するように複数の貫通穴が設けられた吸着シートに、研磨したガラス基板を液体を介在させて吸着保持する工程と、前記複数の穴を介して、前記ガラス基板の前記吸着シートで吸着保持されている面にエアーを吹き付けて、前記ガラス基板を押し上げて、前記ガラス基板を前記吸着シートから剥離する工程と、を備えたことを特徴とする。
このように、ガラス基板を液体を介在させて吸着シートに貼り付けるとともに、研磨後のガラス基板を非研磨面からエアーで押し上げて剥離するようにしたため、割れやキズが発生することなく、安定して短時間で剥離できる。
また、一つの実施態様として、前記複数の貫通穴及び前記複数の穴は、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、該端部から前記ガラス基板の中央部に向かうように、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に対して斜めに形成されるとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に平行に形成され、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、前記エアーを前記貫通穴及び前記穴に沿って前記ガラス基板の中央部に向かって斜めに吹き付けるとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記エアーを前記貫通穴及び前記穴に沿って真上に吹き付けることが好ましい。
これにより、ガラス基板を吸着シートからより容易に剥離することができる。
また、同様に前記目的を達成するために、本発明のガラス基板の剥離方法は、ガラス基板保持定盤上に載置された吸着シートの上面に、研磨したガラス基板を液体を介在させて吸着保持する工程と、前記ガラス基板保持定盤の天地を逆に反転することにより、前記吸着シート及び前記ガラス基板の天地を逆に反転する工程と、を備え、前記ガラス基板と前記吸着シートの天地を逆に反転し、重力方向上方に前記吸着シート、下方に前記ガラス基板が位置するようにして、前記ガラス基板が自重で前記吸着シートから剥離するようにしたことを特徴とする。
このように、天地を逆転してガラス基板の自重で剥離するようにしたため、割れやキズが発生することなく、安定して剥離できる。
以上説明したように、本発明によれば、ガラス基板を液体を介在させて吸着シートに貼り付けたため、研磨後もガラス基板の吸着力がそれ程大きくならず、割れやキズが発生することなく、安定して短時間で剥離できる。また、ガラス基板の非研磨面側からピンで押し上げたり、ガラス基板の非研磨面にエアーを吹き付けることにより、ガラス基板の剥離がよりいっそう促進され、安定して短時間で剥離できる。
以下、添付図面を参照して、本発明に係るガラス基板の剥離方法及びその装置について詳細に説明する。
図1は、本発明に係るガラス基板剥離装置の第1の実施形態の概略構成を示す斜視図である。
図1に示すように、本実施形態のガラス基板剥離装置10は、ガラス基板保持定盤12上の吸着シート(例えば、多孔質ウレタンシート)14上に吸着保持された状態で連続式研磨装置によって研磨されて矢印Xの方向に搬送されて来た、研磨終了したガラス基板Gをガラス基板保持定盤12上の吸着シート14から剥離して、次の工程の装置、例えば洗浄装置の載置台に移載するための装置である。
なお、本実施形態を含むすべての実施形態において、ガラス基板Gの吸着シートに吸着保持されている側の面を非研磨面ともいう。
本実施形態のガラス基板剥離装置10が対象とするのは、液晶ディスプレイ用等に使用されるFPD(Flat Panel Display)用のガラス基板で、厚さ約0.1〜1.1mmの薄板で、そのサイズは例えば730mm×920mmであるが、これに限定されるものではなく、これよりも大きなサイズのものであってもよい。
ガラス基板剥離装置10は、ガラス基板保持定盤12上の吸着シート14からガラス基板Gを剥離して次工程へ移載するためのガラス基板剥離移載装置18(剥離手段)を備えている。ガラス基板剥離移載装置18は、ガラス基板Gを吸着する多数の吸着パッド20を有する支持板22及び支持板22をガラス基板に対して接近及び離間させる(昇降させる)とともに次の工程へ移動させるためのガイド(吸着パッド移動手段)24を備えている。
図1に示す支持板22には、12個の吸着パッド20が設けられているが、支持板22に設置される吸着パッド20の個数はこれに限定されるものではない。
吸着パッド20は、独立のエアシリンダ26によってそれぞれが独立に昇降移動可能となっている。各エアシリンダ26は、不図示の制御手段によってその昇降動作が制御される。吸着パッド20の下降動作によって吸着パッド20がガラス基板Gの研磨面に押圧当接されて吸着パッド20にガラス基板Gが吸着され、吸着パッド20の上昇動作によってガラス基板Gが吸着シート14から剥離される。
本実施形態のガラス基板剥離装置10が吸着シート14からガラス基板Gを剥離する方法を、図2を用いて説明する。
ガラス基板Gを連続式研磨装置(図示省略)で研磨するのに先立って、ガラス基板保持定盤12上の吸着シート14にガラス基板Gを貼り付ける際、ガラス基板Gと吸着シート14との間に液体を介在させる。この液体としては、通常、水が用いられるが、水以外の液体であってもよい。
水以外の液体として、多価アルコールが挙げられる。多価アルコールであれば、ガラス基板Gを吸着シート14から容易に剥離できるだけではなく、水より乾燥し難くなる。多価アルコールの種類は特に限定されず、具体的には、グリセリン、ポリエチレングリコール、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジエチレングリコールなどが例示される。また、2種以上の多価アルコールからなってもよく、多価アルコールと水とを混合させて多価アルコール水溶液としてもよい。
従来は、水等の液体を介在させずにガラス基板Gを直接吸着シート14に貼り付けていたので、貼り付け初期は吸着力はあまり強くないが、ガラス基板Gの研磨時における研磨パッドからの押圧によって、研磨後にはその吸着力は非常に大きくなっているので、研磨後にガラス基板Gを吸着シート14から剥離するのが困難であった。そこで、ガラス基板Gと吸着シート14との間に液体を介在させて、貼り付け初期の吸着力を上げるとともに、研磨後の吸着力をそれ程強くせず、研磨後のガラス基板Gの吸着シート14からの剥離を容易に行える。
ガラス基板Gと吸着シート14との間に介在させる液体の量は、0.01μl/cm2〜0.001ml/cm2が好ましい。液体の量が0.001ml/cm2を超えるとガラス基板Gがずれてしまい、研磨中にガラス基板Gが破損する恐れがある。また逆に液体の量が0.01μl/cm2未満だと液体を塗っていない場合と同じで初期の吸着力が落ちてしまうため、研磨中にガラス基板Gが破損する恐れがある。したがって、適度な量の液体が吸着シート14表面に塗布される。
ガラス基板Gと吸着シート14との間に液体を介在させる方法は特に限定されない。例えば、ガラス基板G及び吸着シートのうち、一方の部材の他方の部材と接する面(塗布面)に液体を塗布する際、塗布面に向けてノズルで液体を噴霧してもよいし、液体を吸収したローラを塗布面に当接させて液体を塗ってもよく、適当な塗布手段を用いることができる。ガラス基板G及び吸着シートのいずれか一方に液体を塗布した後、吸着シート14上にガラス基板Gが載置される。
このようにガラス基板Gと吸着シート14との間に液体を介在させると、初期の吸着力もある程度強く、また研磨後の吸着力も液体を塗布しない場合のように大きくなることはなく、剥離しやすくなっている。
ガラス基板保持定盤12上の吸着シート14の上に載置され、吸着保持されたガラス基板Gは連続式研磨装置(図示省略)で研磨された後、ガラス基板剥離装置10の所定の位置まで搬送される。
ガラス基板Gがガラス基板剥離装置10の所定の位置まで搬送されると、ガイド24によってガラス基板剥離移載装置18の支持板22がガラス基板Gの上まで移動し、所定の高さまで降下する。
すると、不図示の制御手段によって動作する各エアシリンダ26の働きによって吸着パッド20がガラス基板Gに向かって下降してガラス基板Gの研磨面に当接する。次に、制御手段により、ガラス基板Gの端部に位置する吸着パッド20をガラス基板Gから離間するように上昇させて、図2に矢印Yで示すようにガラス基板Gを端部から剥離して行く。
なお、ここでは吸着パッド20がガラス基板Gに向かって下降したが、逆にガラス基板Gの方が吸着パッド20に向かって移動してガラス基板Gが吸着パッド20に当接してもよい。
このとき、ガラス基板Gと吸着シート14との間に液体を介在させているため、ガラス基板Gと吸着シート14との吸着力はそれ程強くなく、ガラス基板Gの端部を吸着シート14から容易に剥離できる。
そして、ガラス基板Gの端部を吸着シート14から剥離し終わったら、中央部の吸着パッド20を、端部の吸着パッドと同様にガラス基板Gから離間するように上昇させてガラス基板G全体を吸着シート14から剥離する。
ガラス基板G全体を吸着シート14から剥離したら、ガイド24により支持板22をさらにガラス基板Gから離間するように上昇させ、吸着パッド20でガラス基板Gを保持したまま、次の工程の装置に移載する。
このように、複数の吸着パッドを備えたガラス基板剥離移載装置18は、不図示の制御手段によってガラス基板Gに対して接近または離間されるとともにガラス基板Gの面内方向において平行移動され、ガラス基板Gを吸着シート14から剥離して次工程に搬送する。
なお、以上説明したのは、連続式研磨装置で研磨したガラス基板を連続式研磨装置から搬送後、ガラス基板剥離装置10でガラス基板Gを吸着シート14から剥離したものであるが、研磨装置は連続式のものに限定されるものではない。
図3にガラス基板Gを一枚ずつ研磨する方式であるバッチ式(枚葉式)の研磨装置の一例を示す。
図3に示す枚葉式研磨装置30は、ガラス基板Gを一枚ずつ研磨する装置の一例である。枚葉式研磨装置30は、ガラス基板Gを吸着保持する吸着シート34を備えたガラス基板保持定盤32と、ガラス基板保持定盤32の上方に配置された研磨定盤35とその下面に設置された研磨パッド36及び研磨定盤35を昇降及び揺動させる揺動機構38と、不図示のガラス基板保持定盤32を回転させる回転機構とを有している。
ガラス基板Gを研磨する際には、ガラス基板保持定盤32上の吸着シート34のガラス基板Gの吸着面、またはガラス基板Gの非研磨面に所定量の液体を塗布して、吸着シート34にガラス基板Gを貼り付ける。そして、ガラス基板保持定盤32を回転させ、研磨定盤35を降下させて、研磨パッド36をガラス基板Gの研磨面に押圧し、ガラス基板保持定盤32を回転させながら研磨パッド36を揺動させて、ガラス基板Gの研磨を行う。
なお、揺動を行う場合、研磨パッド36を揺動させず、ガラス基板保持定盤32を研磨パッド36に対して揺動させてもよいし、ガラス基板保持定盤32及び研磨パッド36の両方を揺動させてもよい。
図4に、他の枚葉式研磨装置の例を示す。
図4に示す枚葉式研磨装置70は、1枚のガラス基板Gを研磨する装置である。
この枚葉式研磨装置70は、円柱状の研磨定盤72上に円形の研磨パッド74が、研磨パッド74の中心を回転中心として回転自在に配置されており、研磨パッド74は、研磨定盤72に設けられた、不図示のモータによって図中矢印A方向に回転される。研磨パッド74は、ガラス基板Gのサイズよりも大きく構成されている。
また、研磨定盤72にはヒンジ76を介して円盤状のガラス基板保持定盤78が、研磨パッド74に対して起伏自在に構成されるとともに、不図示の揺動駆動部によって図中矢印B方向に揺動される。
ガラス基板保持定盤78の下面には、吸着シート80が固着されている。また、吸着シート80の中央部には、矩形状のガラス基板Gが吸着保持されている。
枚葉式研磨装置70において、ガラス基板Gが吸着シート80に図4のように吸着保持されると、ガラス基板保持定盤78を倒伏させてガラス基板Gを研磨パッド74の表面に押圧当接させる。そして、研磨パッド74を図中矢印A方向に回転させるとともに、ガラス基板保持定盤78を図中矢印B方向に揺動させて、ガラス基板Gの研磨を開始する。
次に、図3に示したような枚葉式研磨装置30における研磨後のガラス基板Gを剥離する方法を説明する。
図5に、枚葉式研磨装置30によって研磨した後のガラス基板Gを吸着シート34から剥離する様子を示す。
枚葉式研磨装置30によってガラス基板Gを研磨した後、研磨定盤35は所定の退避位置に退避させて、代わりに図1のガラス基板剥離移載装置18と同様のガラス基板剥離移載装置40をガラス基板保持定盤32上の吸着シート34に吸着保持されているガラス基板G上に移動させる。
ガラス基板剥離移載装置40は、ガラス基板剥離移載装置18と同様に、ガラス基板Gを吸着する多数の吸着パッド44を有する支持板42及び支持板42を昇降させるとともに次の工程へ移動させるためのガイド48を備えている。
また、吸着パッド44は、第1の実施形態と同様に各独立のエアシリンダ46によってそれぞれが独立に昇降移動可能となっている。
このようなガラス基板剥離移載装置40によって吸着シート34上からガラス基板Gを剥離する場合には、図2に示すものと同様に、すべての吸着パッド44をガラス基板Gの研磨面に吸着させた後、まずガラス基板Gの端部の吸着パッド44を上昇させて、ガラス基板Gの端部から剥離して行く。
この場合にも、ガラス基板Gと吸着シート34との間に液体を介在させているので、研磨後のガラス基板Gと吸着シート34との吸着力はそれほど強くないので、容易に剥離できる。
そして、ガラス基板Gの端部を吸着シート34から剥離し終わったら、中央部の吸着パッド44を、端部の吸着パッドと同様にガラス基板Gから離間するように上昇させてガラス基板G全体を吸着シート34から剥離する。
次に、本発明のガラス基板剥離装置の第2の実施形態について説明する。
図6に、第2の実施形態に係るガラス基板剥離装置50の主要部の断面図を示す。
図6に示すように、ガラス基板剥離装置50のガラス基板保持定盤52上にはガラス基板Gを吸着保持するための吸着シート54が設置されている。
本実施形態では、吸着シート54に所定の穴(貫通穴)56が設けられ、またガラス基板保持定盤52にも吸着シート54と同じ配置となるように同じ径の穴58が設けられている。
この吸着シート54の穴56の非研磨面側の開口面と、ガラス基板保持定盤52の穴58の吸着シート54側の開口面と、は同様に同じ配置となるように形成されており、吸着シート54をガラス基板保持定盤52上に位置合わせをして穴56と穴58とが連通して一つの穴になる。そして、ガラス基板保持定盤52の穴58内には、不図示の昇降機構によって昇降可能なピン60が配置されている。
なお、ピン60の昇降機構は、前記実施形態と同じく不図示の制御手段によって制御される。ピン60の昇降機構としては、例えば、よく知られたピニオンラック等の機械的機構によって昇降させる機構や、空気等の気体あるいは水や油等の流体の圧力を利用して昇降させる機構や、磁気による斥力/引力を利用して昇降させる機構などの公知の機構を採用できる。
このピン60は、上昇してガラス基板Gの非研磨面側からガラス基板Gを上に押し上げてガラス基板Gを吸着シート54から剥離するためのものである。そのため、ピン60の先端はガラス基板Gの損傷防止のため、丸みが形成されている。
また、この穴56、58及びピン60の位置は、図6に示すようにガラス基板Gの端部に対応する箇所に配置してガラス基板Gの端部から剥離することが好ましい。ただし、穴及びピンの数は図6に示したものに限定されるものではなく、例えばガラス基板Gのサイズ等に応じてさらに数を増やしてもよい。
図7に、本実施形態の作用を示す。
図7に示すように、不図示の昇降機構によってピン60を図中矢印Cの方向に上昇させて、研磨が終了したガラス基板Gの非研磨面をピン60によって押圧してガラス基板Gを吸着シート54から持ち上げて吸着シート54から剥離して行く。
このとき、ピン60を上昇させる速度は、前述したようにガラス基板Gは非常に薄いものなので、ガラス基板Gを傷つけない程度にゆっくりと、好ましくは30mm/秒以下の速度で上昇させることが好ましい。
なお、このようにガラス基板Gの非研磨面をピンによって押圧してガラス基板Gを吸着シートから持ち上げてガラス基板Gを吸着シートから剥離する方法は図1に示したガラス基板剥離装置10に対しても適用できる。
なお、ピン60は、ガラス基板Gの非研磨面の端部に対応する箇所のみに設けるのでなく、ガラス板Gの非研磨面の中央部に対応する箇所にも設けてもよい。中央部に対応する箇所にもピン60を設けた場合には、先に端部に対応するピン60を上昇させて、ガラス基板Gの端部を先に吸着シート54から剥離させ、その後にガラス基板Gの中央部に対応するピン60を上昇させて、ガラス基板Gの中央部を吸着シート54から剥離するとよい。
次に、図4に示したような枚葉式研磨装置70における研磨後のガラス基板Gを剥離する方法を説明する。
図8に、本発明の第3の実施形態を示す。
第3の実施形態は、図4に示す枚葉式研磨装置70のように、下側に研磨パッド74があり上側のガラス基板保持定盤78の吸着シート80にガラス基板Gが吸着保持されている場合に、図6に示すような第2の実施形態のピンを適用してガラス基板Gを吸着シート80から剥離するガラス基板剥離装置71である。
図8に示すように、ガラス基板保持定盤78の下面の吸着シート80にガラス基板Gが吸着保持されている。このときガラス基板保持定盤78及び吸着シート80に所定の穴82が複数形成されている。そして、穴82の中には、不図示の昇降機構によって昇降動作可能なピン84が配置されている。
このピン84によりガラス基板Gの非研磨面を押して、ガラス基板Gを吸着シート80から剥離する。
図9に、本実施形態の作用を示す。
図9に示すように、不図示の昇降機構によってピン84を図中矢印Dの方向に降下させて、研磨が終了したガラス基板Gの非研磨面をピン84によって押圧し、ガラス基板Gの非研磨面を吸着シート80から剥離して行く。このとき図9に示すようにピン84がガラス基板Gの端部に当たるように配置されているので、ガラス基板Gはその端部から剥離する。
ガラス基板Gの非研磨面をピン84で押すと、それがきっかけとなりガラス基板Gの端部がピン84によって剥離され、ガラス基板Gの自重によって端部から中央部に向かって剥離が促進する。その結果、ガラス基板G全体が吸着シート80から剥離して、ガラス基板Gが落下する。
このとき、ピン84を下降させる速度は、薄いガラス基板Gを傷つけない程度にゆっくりと、好ましくは30mm/秒以下の速度で下降させることが好ましい。また、ピン84でガラス基板Gの非研磨面を押すとともに、この面にエアーを吹き付けて剥離を促進させてもよい。また、剥離して落下してくるガラス基板Gを受け取る手段をガラス基板Gの落下方向に配置して、ガラス基板Gを受け取り、次の工程へ移載することが好ましい。
なお、ピン84は、ガラス基板Gの非研磨面の端部に対応する箇所のみに設けるのではなく、ガラス板Gの非研磨面の中央部に対応する箇所にも設けてもよい。中央部に対応する箇所にもピン84を設けた場合には、先に端部に対応する箇所のピン84を下降させてガラス板Gの端部を先に吸着シート80から剥離させ、その後に中央部に対応する箇所のピン84を下降してガラス板Gの中央部を吸着シート80から剥離するとよい。
次に、本発明のガラス基板剥離装置の第4の実施形態について説明する。
図10に、第4の実施形態に係るガラス基板剥離装置90の主要部の断面図を示す。
図10に示すように、ガラス基板剥離装置90のガラス基板保持定盤52上にはガラス基板Gを吸着保持するための吸着シート54が設置されている。
前述した第2の実施形態と同様に、本実施形態の吸着シート54に穴(貫通穴)56が、またガラス基板保持定盤52には穴56と同じ径の穴58が設けられている。この吸着シート54の穴56の非研磨面側の開口面と、ガラス基板保持定盤52の穴58の吸着シート54側の開口面と、は第2の実施形態と同様に同じ配置となるように形成されており、吸着シート54をガラス基板保持定盤52上に位置合わせをして穴56と穴58とが連通して一つの穴になる。
本実施形態では、ガラス基板保持定盤52の吸着シート54設置面の対向面である底面に形成された穴58の開口面にチューブ62の一端が接続されており、チューブ62の他端は不図示のエアーポンプに接続されている。エアーポンプは不図示のエアーポンプ制御手段が接続され、エアーポンプ制御手段によって圧力が制御されたエアーが、エアーポンプから穴56、58に供給される。
本実施形態は、この穴56、58からエアーをガラス基板Gの非研磨面に吹き付けて、ガラス基板Gを吸着シート54から剥離するものである。
図11に、ガラス基板Gを吸着シート54から剥離する様子を示す。
研磨が終了したガラス基板Gを吸着シート54から剥離する際には、図11に示すように、チューブ62からガラス基板保持定盤52の穴58及び吸着シート54の穴56を通じて、ガラス基板Gの非研磨面に対してエアーを吹き付ける。このエアーの圧力によって、ガラス基板Gは吸着シート54から剥離される。
なお、図10、11に示すように、ガラス基板保持定盤52に設けたエアーを吹き付ける穴はガラス基板Gの端部に対応する箇所に設け、ガラス基板Gを端部から剥離することが好ましい。ただし、穴の位置や個数はこれに限定されるものではない。例えばガラス基板Gのサイズ等に応じてさらに数を増やしてもよい。また、穴56、58は、図10、図11に示したようにガラス基板Gの端部に対応する箇所のみに設けるのでなく中央部にも設けてもよい。中央部にも穴を設けた場合には、先に端部の穴からガラス基板Gに対してエアーを吹き付けてガラス基板Gの端部を先に剥離させ、その後に中央部の穴からエアーを吹き出して中央部を剥離するとよい。
さらに、図12に示すように、ガラス基板Gの非研磨面にエアーを吹き付けるとともに、前述した第1の実施形態のガラス基板剥離移載装置18に設置されたような吸着パッドを合わせて用いてもよい。すなわち、チューブ62から供給されたエアーをガラス基板保持定盤52の穴58及び吸着シート54の穴56を介してガラス基板Gの非研磨面に吹き付けてガラス基板Gの端部を吸着シート54から浮き上がらせるとともに、ガラス基板Gの研磨面に吸着保持させたガラス基板剥離移載装置18の吸着パッド20によりガラス基板Gを持ち上げることで、ガラス基板Gをより簡単に、速やかに吸着シート54から剥離できる。
なお、もちろん図7に示す第2の実施形態に対しても第1の実施形態のガラス基板剥離移載装置18を組み合わせてもよい。すなわち、ガラス基板Gの非研磨面をピン60で押し上げるとともに、ガラス基板Gの研磨面に吸着保持させたガラス基板剥離移載装置18の吸着パッド20によりガラス基板Gを持ち上げることで、ガラス基板Gをより簡単に、速やかに吸着シート54から剥離できる。
また、これらの実施形態をすべて組み合わせて、ガラス基板Gの非研磨面をピンで押し上げるとともに、ガラス基板Gの非研磨面からエアーを吹き付けてガラス基板Gを吸着シートから浮き上がらせて、さらにガラス基板Gの研磨面に吸着保持させた上からガラス基板剥離移載装置18の吸着パッド20によりガラス基板Gを持ち上げてもよい。
この場合、エアーを吹き出す穴はピンの穴を利用してもよいし、ピンの穴とは別に穴を設けてもよい。
なお、ここで上記各実施形態を組み合わせる際、ガラス基板Gを吸着シートに吸着保持するとき、ガラス基板Gと吸着シートとの間に水あるいは多価アルコール等の液体を介在させて貼り付けるとよい。このようにガラス基板Gと吸着シートとの間に液体を介在させることにより、当初の吸着力を強くするとともに、研磨後のガラス基板を吸着シートから剥離しやすくなる。
なお、ピンの穴の径及びエアーを吹き出す穴の径は特に限定されるものではないが、穴の径は好ましくは10mm以下、より好ましくは5mm以下、さらに好ましくは1mm以下、最も好ましくは0.1mm以下である。
ピンの穴の径及びエアーを吹き出す穴の径が10mm以下であれば、ピンの穴及びエアーを吹き出す穴において、薄板のガラス基板が自重で凹形に変形して破損する虞がない。また、エアーを吹き出す穴の径が10mm以下であれば、エアーの吹き出す圧力を強くできるので、ガラス基板Gを剥離し易くなる。なお、ガラス基板の厚さが0.7mm以下、好ましくは0.5mm以下、さらに好ましくは0.3mm以下、最も好ましくは0.1mm以下において、凹形の変形防止、エアーの吹き出し圧力向上の効果を発揮する。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
図13に、本実施形態のガラス基板剥離機構を示す。
図13に示すように、ガラス基板剥離装置98のガラス基板保持定盤92上にはガラス基板Gを吸着保持するための吸着シート94が設置され、水等の液体を介してガラス基板Gが吸着シート94に貼り付けられている。そして、ガラス基板保持定盤92には、ガラス基板保持定盤92を回転する回転機構96が設けられている。
ガラス基板Gを吸着シート94から剥離する際には、図14に示すように、ガラス基板保持定盤92に設けた回転機構96によってガラス基板保持定盤92を矢印Eの方向に回転して、ガラス基板保持定盤92を上下に反転させて、ガラス基板Gをガラス基板保持定盤92の下側にする。これによって、ガラス基板Gを矢印Fの方向に自重で落下させて吸着シート94から剥離させる。
この場合にも、ガラス基板Gの非研磨面をガラス基板保持定盤に設けたピンで押したり、ガラス基板Gの非研磨面に、ガラス基板保持定盤に設けた穴からエアーを吹き付けたりして、ガラス基板Gの吸着シートからの剥離を促進させてもよい。このとき、ピンやエアーはガラス基板Gの端部から先に当ててガラス基板Gが端部から先に剥離させるとよい。また、吸着シート94から剥離して落ちてくるガラス基板Gを受け取る手段をガラス基板Gの落下方向に配置して、ガラス基板Gを受け取った後、次の工程に移載することが好ましい。
以上説明したように、本発明の各実施形態においては、吸着シートに液体を介在させてガラス基板を貼り付けて固定するため、研磨した後もガラス基板の吸着力が大きくならない。したがって、ガラス基板の研磨面を吸着保持するために吸着パッドを用いたり、ガラス基板の非研磨面をピンで押し上げたり、ガラス基板の非研磨面からエアーを吹き付けたり、またあるいはガラス基板と保持部材との位置関係を逆転させるために天地を反転させたりすることによりガラス基板を吸着シートから安定して短時間で剥離できる。
以上、本発明に係るガラス基板の剥離方法及びその装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
また、ガラス基板と吸着シートとの界面に向けてエアー(圧縮エアー)及び水(高圧水)の少なくとも一方を吹き付けてもよい。このようにすることで、前記界面に剥離のきっかけを与えることなり、さらに剥離し易くなる。
また、実施形態2〜5において、薄板のガラス基板を吸着シートから剥離する場合、ピンの穴の角度及びエアーを吹き出す穴の角度を、ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に対して斜めにすることが好ましい。具体的には、ガラス基板Gの端部に対応するピンの角度は、ガラス基板の中央部に向かって斜めであり、ガラス基板の中央部に対応するピンの角度は非研磨面の直交方向に対して平行であることが好ましい。
図15に示すように、ガラス基板保持定盤100のガラス基板Gを載置する吸着シート102を設置する吸着シート設置面100aの直交方向に対して平行に形成された穴104に沿って真上にピン106を上昇させ、あるいは穴104からエアーを吹き出した場合には、ガラス基板Gが局所的に撓んでしまい、図に符号108で示すように破損する虞がある。
これに対して、図16に示すように、ガラス基板保持定盤100の端部においては、端部からガラス基板Gの中央部に向かうように、吸着シート設置面100aの直交方向に対して斜めに穴104を形成し、穴104に沿って斜めにピン106を上昇させる、あるいはエアーを吹き出す。また、ガラス保持定盤100の中央部においては吸着シート設置面100aの直交方向に平行に穴104を形成し、穴104に沿って真上にピン106を上昇させる、あるいはエアーを吹き出す。この場合には、ガラス基板Gの端部が中央部に向かって局所的に変形するので破損する虞がない。
なお、ガラス基板Gの厚さが0.7mm以下、好ましくは0.5mm以下、さらに好ましくは0.3mm以下、最も好ましくは0.1mm以下において、局所的な変形を防止する効果を発揮する。
10…ガラス基板剥離装置、12…ガラス基板保持定盤、14…吸着シート、18…ガラス基板剥離移載装置、20…吸着パッド、22…支持板、24…ガイド、26…エアシリンダ、30…枚葉式研磨装置、32…ガラス基板保持定盤、34…吸着シート、35…研磨定盤、36…研磨パッド、38…揺動機構、40…ガラス基板剥離移載装置、42…支持板、44…吸着パッド、50…ガラス基板剥離装置、52…ガラス基板保持定盤、54…吸着シート、56、58…穴、60…ピン、62…チューブ、70…枚葉式研磨装置、71…ガラス基板剥離装置、72…研磨定盤、74…研磨パッド、76…ヒンジ、78…ガラス基板保持定盤、80…吸着シート、82…穴、84…ピン、90…ガラス基板剥離装置、92…ガラス基板保持定盤、94…吸着シート、96…回転機構、98…ガラス基板剥離装置、100…ガラス基板保持定盤、100a…吸着シート設置面、102…吸着シート、104…穴、106…ピン
Claims (13)
- 吸着シートに液体を介在させて吸着保持されたガラス基板を当該吸着シートから剥離する剥離手段を備えたことを特徴とするガラス基板剥離装置。
- 前記剥離手段は、
吸着シートに液体を介在させて吸着保持されたガラス基板の前記吸着シートと反対の面を保持する複数の吸着パッドと、
前記ガラス基板に対して接近及び離間の一方の動作をするように、前記複数の吸着パッドをそれぞれ独立に昇降動作させる昇降機構と、
前記ガラス基板を前記吸着シートから剥離する際には、前記ガラス基板の端部を吸着する前記吸着パッドから、徐々に前記吸着シートから退避する方向に持ち上げて行き、前記ガラス基板全体を前記吸着シートから剥離させるように前記昇降機構を制御する制御手段と、
前記複数の吸着パッド全体を前記ガラス基板に対して接近または離間させるとともに前記ガラス基板の面内方向に平行移動させる吸着パッド移動手段と、
を備えた請求項1に記載のガラス基板剥離装置。 - 前記剥離手段は、
液体を介在させてガラス基板を吸着保持し、当該ガラス基板を吸着保持する領域に複数の貫通穴が設けられた吸着シートと、
前記吸着シートを載置し、前記吸着シートを載置する領域に前記複数の貫通孔の開口面と一致するように複数の穴が設けられたガラス基板保持定盤と、
前記複数の穴の中に配置され、前記吸着シートの貫通穴から突出するように昇降動作するピンと、
前記ピンを前記吸着シートから突出するように昇降動作させる昇降機構と、
前記ピンを昇降動作させて前記ガラス基板を前記吸着シートから剥離させるように前記昇降機構を制御する制御手段と、
を備えた請求項1に記載のガラス基板剥離装置。 - 前記複数の貫通穴及び前記複数の穴は、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、該端部から前記ガラス基板の中央部に向かうように、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に対して斜めに形成するとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に平行に形成する請求項3に記載のガラス基板剥離装置。
- 前記剥離手段は、
液体を介在させてガラス基板を吸着保持し、当該ガラス基板を吸着保持する領域に複数の貫通穴が設けられた吸着シートと、
前記吸着シートを載置し、前記吸着シートを載置する領域に前記複数の貫通孔の開口面と一致するように複数の穴が設けられたガラス基板保持定盤と、
前記複数の穴の中にエアーを供給し、前記ガラス基板の前記吸着シートで吸着保持されている面に前記エアーを吹き付けるエアー供給手段と、
を備えた請求項1に記載のガラス基板剥離装置。 - 前記複数の貫通穴及び前記複数の穴は、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、該端部から前記ガラス基板の中央部に向かうように、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に対して斜めに形成するとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に平行に形成する請求項5に記載のガラス基板剥離装置。
- 前記剥離手段は、
吸着シートの上面に研磨したガラス基板を液体を介在させて吸着保持するガラス基板保持定盤と、
前記ガラス基板保持定盤の天地を逆に反転する手段と、
を備え、研磨後のガラス基板を前記ガラス基板保持定盤の天地を逆に反転し、重力方向上方に前記吸着シート、下方に前記ガラス基板が位置するようにして、前記ガラス基板が自重で前記吸着シートから剥離されるようにした請求項1に記載のガラス基板剥離装置。 - ガラス基板を吸着シートに液体を介在させて吸着保持して研磨したガラス基板の前記吸着シートと反対の面を複数の吸着パッドで吸着する工程と、
前記複数の吸着パッドのうち前記ガラス基板の端部を吸着する前記吸着パッドから、徐々に前記吸着シートから退避する方向に持ち上げて行き、前記ガラス基板全体を前記吸着シートから剥離させて行く工程と、
前記ガラス基板を前記吸着シートから離間させるとともに前記ガラス基板の面内方向に平行移動させて、前記ガラス基板を次の作業工程に移載する工程と、
を備えたことを特徴とするガラス基板の剥離方法。 - 複数の穴が設けられたガラス基板保持定盤上に載置された、前記複数の孔の開口面と一致するように複数の貫通穴が設けられた吸着シートに、研磨したガラス基板を液体を介在させて吸着保持する工程と、
前記複数の穴の中に配置され、前記吸着シートの貫通穴から突出するように昇降動作するピンを昇降動作させて、前記ガラス基板の前記吸着シートで吸着保持されている面を前記ピンで押し上げて前記ガラス基板を前記吸着シートから剥離する工程と、
を備えたことを特徴とするガラス基板の剥離方法。 - 前記複数の貫通穴及び前記複数の穴は、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、該端部から前記ガラス基板の中央部に向かうように、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に対して斜めに形成されるとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に平行に形成され、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、前記ピンを前記貫通穴及び前記穴に沿って前記ガラス基板の中央部に向かって斜めに上昇させるとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記ピンを前記貫通穴及び前記穴に沿って真上に上昇させる請求項9に記載のガラス基板の剥離方法。
- 複数の穴が設けられたガラス基板保持定盤上に載置された、前記複数の孔の開口面と一致するように複数の貫通穴が設けられた吸着シートに、研磨したガラス基板を液体を介在させて吸着保持する工程と、
前記複数の穴を介して、前記ガラス基板の前記吸着シートで吸着保持されている面にエアーを吹き付けて、前記ガラス基板を押し上げて、前記ガラス基板を前記吸着シートから剥離する工程と、
を備えたことを特徴とするガラス基板の剥離方法。 - 前記複数の貫通穴及び前記複数の穴は、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、該端部から前記ガラス基板の中央部に向かうように、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に対して斜めに形成されるとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記ガラス基板保持定盤の吸着シート設置面の直交方向に平行に形成され、前記ガラス基板を吸着保持する領域の端部においては、前記エアーを前記貫通穴及び前記穴に沿って前記ガラス基板の中央部に向かって斜めに吹き付けるとともに、前記ガラス基板を吸着保持する領域の中央部においては、前記エアーを前記貫通穴及び前記穴に沿って真上に吹き付ける請求項11に記載のガラス基板の剥離方法。
- ガラス基板保持定盤上に載置された吸着シートの上面に、研磨したガラス基板を液体を介在させて吸着保持する工程と、
前記ガラス基板保持定盤の天地を逆に反転することにより、前記吸着シート及び前記ガラス基板の天地を逆に反転する工程と、
を備え、前記ガラス基板と前記吸着シートの天地を逆に反転し、重力方向上方に前記吸着シート、下方に前記ガラス基板が位置するようにして、前記ガラス基板が自重で前記吸着シートから剥離するようにしたことを特徴とするガラス基板の剥離方法。
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