JP2017154952A - 板ガラス及びその製造方法並びにエッチング処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明によれば、板ガラスに設けた切欠き部に漏れなく安定した加工を施すことで板ガラスの強度を向上させる。
【解決手段】周縁部Gaに切欠き部Gbを有する円盤状の板ガラスGを製造する方法において、複数の板ガラスGを離間させて支持し、各板ガラスGの切欠き部Gbにエッチング処理を施す。
【選択図】図1
【解決手段】周縁部Gaに切欠き部Gbを有する円盤状の板ガラスGを製造する方法において、複数の板ガラスGを離間させて支持し、各板ガラスGの切欠き部Gbにエッチング処理を施す。
【選択図】図1
Description
本発明は、周縁部に切欠き部を有する板ガラス及びこの板ガラスを製造する方法並びにこの板ガラスにエッチング処理を施す装置に関する。
例えば半導体ウェハの製造プロセス中、半導体ウェハを支持する部材に板ガラスが用いられることがある。この際、半導体ウェハには、その結晶方位を所定の向きに合わせるためにノッチと呼ばれる切欠き部が設けられており、この切欠き部に対して研磨加工が施されるのが一般的である。
例えば特許文献1には、半導体ウェハの切欠き部に対して研磨加工を施すための方法が開示されている。この研磨方法は、不織布等で形成された円板状の研磨工具を回転させながら、研磨対象となる半導体ウェハの切欠き部に押し当てることで、当該切欠き部を研磨工具の凸状外周部に対応する形状に研磨するものである(段落0027、図2〜図4)。
ところで、半導体ウェハの支持用に板ガラスを用いる場合、板ガラスにも位置合わせ用の切欠き部を設ける必要がある。ガラスは一般的に脆性であるため、半導体製造工程において支持用板ガラスを使用した際に、当該板ガラスが切欠き部から破損するおそれがあった。そのため、この板ガラスの強度を向上するために、板ガラスの切欠き部に対しても研磨加工を施すことが考えられる。しかしながら、研磨工具を用いた研磨加工では切欠き部の表面を十分に平滑な状態とすることができず、支持用板ガラスとして十分な強度を得られない場合があった。すなわち、従来の半導体製造工程において支持用板ガラスを使用した際に、当該板ガラスが破損するおそれがあった。
また、板ガラスの切欠き部に角部があると、どうしても割れを生じ易くなるため、例えば角部をR面などの滑らかな曲面形状とすることも考えられる。しかしながら、この場合には、切欠き部の三次元形状がより複雑化するため、特許文献1に記載の如き形態の研磨工具では切欠き部の表面を漏れなく研磨することが難しい。
本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、板ガラスに設けた切欠き部に漏れなく安定した加工を施すことで板ガラスの強度を向上させることを解決すべき技術的課題とする。
本発明は上記の課題を解決するためのものであり、周縁部に切欠き部を有する円盤状の板ガラスを製造する方法において、複数の前記板ガラスを離間させて支持し、前記切欠き部にエッチング処理を施すことを特徴とする。
これによれば、複数の板ガラスを離間させて支持することで、板ガラス同士を接触することなく配置できる。したがって、板ガラスの接触による損傷を防止しつつ、複数の切欠き部にエッチング処理を施すことができる。このエッチング処理により、切欠き部をその表面全体にわたって平滑化させることができる。これにより、板ガラスの強度を向上させることができる。また、切欠き部を漏れなく安定して加工を施すことができる。
本発明に係る板ガラスの製造方法では、前記エッチング処理は、前記複数の板ガラスに係る前記切欠き部に同時に接触可能な塗布部材により、前記切欠き部にエッチング液を塗布して行うことが望ましい。これによれば、塗布部材によって、複数の切欠き部に対して同時にエッチング液を塗布することで、板ガラスの製造効率を向上させることができる。
本発明に係る板ガラスの製造方法では、前記塗布部材は前記切欠き部と係合する形状の係合面を有し、前記エッチング液を吸収保持可能で且つ弾性変形可能な保持部材を前記係合面に備えることが望ましい。
塗布部材の係合面に備えた保持部材にエッチング液を保持させ、この保持部材を板ガラスの切欠き部に接触させると、保持部材は、切欠き部の形状に応じて弾性変形し、その表面全域に接触することになる。これにより、保持部材は、切欠き部の表面全域に均一にエッチング液を塗布できる。また、保持部材は、弾性変形により、切欠き部に接触したときに衝撃を与えることがなく、したがって切欠き部の損傷を防止できる。
本発明に係る板ガラスの製造方法では、前記複数の板ガラスを水平方向に沿って間隔をおいて縦置き状態で支持するとともに、前記切欠き部を下向きに配置し、前記塗布部材を前記切欠き部の下方位置から上昇させて前記切欠き部に接触させることが望ましい。
複数の板ガラスを水平方向に沿って縦置きに支持するとともに、切欠き部を下向きに配置し、この切欠き部に下側から塗布部材を接触させることで、塗布部材におけるエッチング液を切欠き部のみに塗布することができ、他の部分にエッチング液が付着することを防止できる。
本発明に係る板ガラスの製造方法では、前記塗布部材は、回転又は回動しながら前記切欠き部にエッチング液を塗布してもよい。塗布部材を回転又は回動させることにより、切欠き部の表面全体にエッチング液を均一に塗布できる。
本発明に係る板ガラスの製造方法では、前記複数の板ガラスを、前記切欠き部の位置を互いに揃え、且つ板厚方向に離間させて支持した状態で、前記エッチング処理を行うことが望ましい。
かかる構成によれば、複数の板ガラスを板厚方向に離間させて支持することで、板ガラス同士を接触することなく配置できる。したがって、板ガラスの接触による損傷を防止しつつ、複数の切欠き部にエッチング処理を施すことができる。また、複数の板ガラスに係る切欠き部の位置を互いに揃えた状態とすることで、エッチング処理を効率良く行うことができる。
本発明は、上記の課題を解決するものであり、周縁部に切欠き部を有する円盤状の板ガラスにエッチング処理を施す装置であって、複数の前記板ガラスを所定の方向に間隔をおいて支持する支持部材と、前記切欠き部に接触してエッチング液を塗布する塗布部材と、を備えることを特徴とする。
かかる構成によれば、支持部材によって複数の板ガラスを離間させて支持することで、板ガラス同士を接触することなく配置できる。これにより、板ガラスの接触による損傷を防止しつつ、塗布部材によって複数の切欠き部にエッチング処理を施すことができる。このエッチング処理により、切欠き部をその表面全体にわたって平滑化させることができる。したがって、板ガラスに設けた切欠き部に対して、割れ等を生じることなく安定した加工をその表面全域に漏れなく施すことが可能になる。
本発明の板ガラスは、周縁部に切欠き部を有する円盤状の板ガラスであって、前記切欠き部がエッチング面からなり、前記切欠き部以外の周縁端面が非エッチング面からなることを特徴とする。このような構成によれば、例えば、当該板ガラスを半導体支持用途に用いた場合に、半導体製造工程における破損を抑制できる。
本発明によれば、板ガラスに設けた切欠き部に漏れなく安定した加工を施すことで板ガラスの強度を向上させることが可能になる。
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。図1乃至図8は、本発明に係る板ガラス及びその製造方法並びにエッチング処理装置の第一実施形態を示す。
本実施形態において製造される板ガラスGは、図1に示すように、円盤状に構成されるとともに、その周縁部Gaの一部に、ノッチと呼ばれる切欠き部Gbを有する。切欠き部Gbは、平面視において、所定の曲率半径を有する円弧状に構成される。この板ガラスGは、切削加工、研磨加工によりその周縁部Gaを円形に形成した後、切削加工、研磨加工によりこの周縁部Gaの一部に凹状の切欠き部Gbを形成し、さらにこの切欠き部Gbにエッチング処理を施してなるものである。
図1に示すように、エッチング処理装置1は、複数の板ガラスGを支持する複数(図例では四本)の支持部材2と、板ガラスGを覆うカバー体3と、板ガラスGにエッチング液ELを塗布する塗布部材4と、エッチング液ELを貯留する貯留槽5とを有する。
図1及び図2に示すように、支持部材2は、円柱状又は円筒状の棒状部材(円柱状又は円筒状)により構成される。支持部材2は、板ガラスGの周縁部Gaに当接することで、板ガラスGを縦置き状態にて支持することができる。
図1及び図2に示すように、カバー体3は、支持部材2と貯留槽5との間に配置されている。カバー体3は、塗布部材4を挿通可能な開口部3aを有する。本実施形態において、カバー体3は、板状に構成されるが、支持部材2に支持される板ガラスGを覆うようにボックス状に構成されてもよい。
塗布部材4は、エッチング液ELを保持可能な保持部材6と、この保持部材6を支持する長尺状の支持体7とを備える。
図1及び図2に示すように、保持部材6は、布材(例えば不織布)やスポンジ体のようなエッチング液ELを吸収したまま保持可能であって収縮・変形可能な(すなわち弾性を有する)素材によりシート状に構成される。保持部材6は、複数の板ガラスGの切欠き部Gbに接触するように、支持体7と同程度の長さを有する。
図1及び図2に示すように、支持体7は、四角柱状又は四角筒状の棒状部材により構成される。この支持体7は、その上端部7aが板ガラスGの切欠き部Gbに係合可能な尖端状に構成される。この上端部7aには、面取り(R面取り)が施されている。これにより、支持体7の上端部7aには、正面視において円弧状の湾曲面が形成される。この上端部7aの湾曲面は、切欠き部Gbの円弧形状に係合する係合面となっている。
また、支持体7は、保持部材6を取り付けることが可能な支持面7bを有する。支持面7bは、支持体7の上端部7aを挟んで対称的に傾斜する二つの斜面として構成される。なお、支持体7は、複数の板ガラスGに係る切欠き部Gbの位置を揃える位置決め部材としても機能する。
塗布部材4は、図示しない昇降機構により、上下移動可能に構成される。具体的には、塗布部材4は、支持部材2の下方位置に設けられており、その昇降動作によって支持部材2に保持される板ガラスGに対して接近・離反可能に構成される。本実施形態では、昇降機構はハンドルによる手動操作により塗布部材4を昇降させるように構成されるが、これに限定されず、モータ、シリンダその他のアクチュエータを使用することで、自動的に塗布部材4を昇降するように構成されてもよい。
図1及び図2に示すように、貯留槽5は、塗布部材4を全体的に収容可能な長さ、幅及び深さを有する。貯留槽5は、塗布部材4を全体的に浸漬させることが可能な量のエッチング液ELを収容できる。この貯留槽5は、支持部材2の下方位置に設置されている。
以下、上記構成のエッチング処理装置1を使用して、板ガラスGにエッチング処理を施す方法(板ガラスGの製造方法)について説明する。
板ガラスGは、例えば、母材ガラスから切削加工、研削加工により周縁部Gaを有する円形ガラスを形成した後、この周縁部Gaの一部に、切削加工、研削加工を施して切欠き部Gbを形成することにより得られる。なお、板ガラスGの表面、周縁部Ga、及び切欠き部Gbは、以下に説明するエッチング処理の前に、研磨砥石や研磨テープ等の研磨工具を用いて研磨加工されても良い。
まず、図3に示すように四本の支持部材2により、複数の板ガラスGを支持させる。各板ガラスGは、水平方向に所定の間隔をおいて、縦置き状態で支持部材2に支持される(図2参照)。さらに各板ガラスGは、切欠き部Gbが下方を向いた状態で、各支持部材2に支持される(図3参照)。
その後、塗布部材4の支持体7による板ガラスGの位置決めが行われる。図3に示すように、支持体7には保持部材6が装着されていない。支持体7は貯留槽5に収容されているが、貯留槽5にはエッチング液ELが充填されていない。
この状態で、支持体7は昇降機構の動作により上昇する。支持体7は、下方を向いた切欠き部Gbに接近するとともに、各切欠き部Gbに接触可能な位置で停止する。このとき、図4に示すように、支持体7の上端部7aは、カバー体3の開口部3aを通過して、各切欠き部Gbに同時に接触し、各板ガラスGの位置決めを行う。
この位置決めにより、複数の切欠き部Gbは、下向きの状態で支持体7の長手方向に沿って一直線状に整列する。このようにして切欠き部Gbの位置を互いに揃えた後、昇降機構を作動させて支持体7を下降させる。これにより、支持体7は再び貯留槽5に収容される(図5参照)。
その後、図5に示すように、保持部材6が支持体7に装着される。保持部材6は、支持体7の上端部7aを跨ぐようにして、支持体7の支持面7bに固定される。このとき、保持部材6は、支持体7の形状に合わせて変形する。すなわち、保持部材6は、支持体7の上端部7aに接触することにより、その接触部分が屈曲又は湾曲する。これにより生じる保持部材6の屈曲部6aは、切欠き部Gbに接触してエッチング液ELを塗布することができる。
その後、図6に示すように、貯留槽5にエッチング液ELが充填される。なお、エッチング液ELとしては、例えばフッ酸と塩酸とを含む混酸が使用され得るが、これに限定されるものではない。
貯留槽5に所定量のエッチング液ELが貯留されると、塗布部材4はこのエッチング液ELに浸漬されることになり、これにより、保持部材6はエッチング液ELを吸収する。その後、昇降機構の動作により、塗布部材4は再び上昇する。その後、塗布部材4は、板ガラスGの切欠き部Gbに接触する位置にて停止する。
これにより、塗布部材4における保持部材6の屈曲部6aは、図7に示すように、切欠き部Gbに接触して、吸収保持しているエッチング液ELをこの切欠き部Gbに塗布する。保持部材6は、収縮変形な素材により構成されることから、屈曲部6aが切欠き部Gbに接触しても、その弾性変形により、この切欠き部Gbに衝撃を与えることはない。また、保持部材6の屈曲部6aは、切欠き部Gbに接触したときに、この切欠き部Gbの形状に応じて収縮することで、切欠き部Gbの表面全域に接触する。
所定時間経過の後、エッチング処理が完了すると、塗布部材4は、昇降機構の動作により下降し、切欠き部Gbから離間して、貯留槽5に再び収容される(図8参照)。このとき、塗布部材4が貯留槽5のエッチング液ELに浸漬され、これによるエッチング液ELの跳ねが生じ得るが、跳ねたエッチング液ELは、カバー体3に接触することになり、板ガラスGへの付着が防止される。
その後、板ガラスGは、図8に示すように支持部材2から取り外され、洗浄される。以上により、切欠き部Gbにエッチング処理が施された板ガラスGが完成する。完成した板ガラスGは、その主表面と、切欠き部Gb以外の周縁部Ga(周縁端面)が非エッチング面となり、切欠き部Gbのみにエッチング面が形成されることになる。
以上説明した本実施形態に係る板ガラスGの製造方法及びエッチング処理装置1によれば、複数の板ガラスGを支持部材2によって支持し、各切欠き部Gbにエッチング処理を施すことで、効率良くこの作業を行うことができる。すなわち、板ガラスGは水平方向に離間されて支持されるため、その表面同士は接触することがない。
したがって、本方法では、板ガラスGの表面を損傷させることがなく、複数の板ガラスGに効率良くエッチング処理を施すことができる。このエッチング処理により、切欠き部Gbをその表面全体にわたって平滑化させることができる。このため、板ガラスGに設けた切欠き部Gbに対して、安定した加工をその表面全域に漏れなく施すことができ、これによって板ガラスGの強度を向上させることが可能になる。
また、エッチング処理を行う前に、塗布部材4の支持体7(位置決め部材)により、水平方向に並設された複数の板ガラスGの切欠き部Gbの位置を揃えることにより、各切欠き部Gbに対するエッチング処理を確実かつ効率良く行うことができる。
さらに、本実施形態では、塗布部材4によって複数の切欠き部Gbに対して同時にエッチング処理を行うことができるため、板ガラスGの製造効率を向上させることができる。しかも、塗布部材4の保持部材6は、収縮可能に構成されていることから、切欠き部Gbの表面全体に接触可能になり、この表面を損傷させることなくエッチング液ELを塗布できる。
また、支持部材2は、板ガラスGの周縁部Gaに接触することで、板ガラスGの表面に接触することなく、この板ガラスGを支持することが可能である。このため、例えば、予め板ガラスGの表面に仕上げ加工を施しておき、切欠き部Gbのエッチング処理が完了した時点で、板ガラスGが製品として完成するように製造方法の工程を設定することも可能である。当然に、エッチング処理が完了した後に、板ガラスGの表面に仕上げ加工を施すことも可能である。
図9は、本発明に係るエッチング処理装置の第二実施形態を示す。上記の第一実施形態では、塗布部材4に係る支持体7の上端部7aが尖端状に構成されていたが、本実施形態に係るエッチング処理装置1では、この支持体7は、円柱状又は円筒状に構成されている。また、支持体7に取り付けられた保持部材6は、この支持体7に形状に応じて円形状に変形している。
本実施形態では、モータ等の駆動手段により支持体7を回転又は回動させながら、板ガラスGの切欠き部Gbにエッチング液ELを塗布することができる。これにより、切欠き部Gbが大径のものであっても、その表面全域に安定したエッチング処理を施すことが可能になる。
なお、本発明は、上記実施形態の構成に限定されるものではなく、上記した作用効果に限定されるものでもない。本発明は、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
上記の実施形態では、切欠き部Gbとしてノッチを例示したが、これに限らず、オリエンテーションフラットと呼ばれる直線状の切欠き部が半導体ウェハに形成される場合には、これに対応して直線状の切欠き部Gbを板ガラスGに形成してもよい。この場合、エッチング処理装置1の塗布部材4は、切欠き部Gbの形状に応じて直線状に構成され得る。
上記の実施形態では、複数の板ガラスGを水平方向に離間させて並設した例を示したが、これに限定されない。例えば、複数の板ガラスGを上下方向に離間させて並設し、各板ガラスGの切欠き部Gbを揃えた状態でエッチング処理を施してもよい。すなわち、複数の板ガラスGは、その板厚方向に間隔をおいて支持部材2により支持すればよい。
上記の実施形態では、位置決め部材(支持体7)によって、複数の板ガラスGにおける切欠き部Gbの位置を揃えた後に、塗布部材4によって、全ての切欠き部Gbに同時にエッチング液ELを塗布する例を示したが、これに限定されない。本発明によれば、位置決め部材を使用することなく、複数の切欠き部Gbの位置が若干ずれた状態であっても、切欠き部Gbを個別にエッチングすることも可能である。また、塗布部材4を使用することなく、ノズルからエッチング液ELを吐出させることで切欠き部Gbに塗布するようにしてもよい。
上記の実施形態では、塗布部材4の支持体7が、板ガラスGの切欠き部Gbに対する位置決め部材として機能する例を示したが、これに限定されない。支持体7とは別に位置決め部材を用意し、この位置決め部材によって切欠き部Gbの位置決めを行い、その後に塗布部材4によるエッチング液ELの塗布を行うようにしてもよい。位置決め部材としては、四角柱状、四角筒状、円柱状、又は円筒状のものを使用できる他、切欠き部Gbの形状や大きさに応じて各種の形状のものを使用できる。
1 エッチング処理装置
2 支持部材
4 塗布部材
6 保持部材
EL エッチング液
G 板ガラス
Ga 周縁部
Gb 切欠き部
2 支持部材
4 塗布部材
6 保持部材
EL エッチング液
G 板ガラス
Ga 周縁部
Gb 切欠き部
Claims (8)
- 周縁部に切欠き部を有する円盤状の板ガラスを製造する方法において、
複数の前記板ガラスを離間させて支持し、前記切欠き部にエッチング処理を施すことを特徴とする、板ガラスの製造方法。 - 前記エッチング処理は、前記複数の板ガラスに係る前記切欠き部に同時に接触可能な塗布部材により、前記切欠き部にエッチング液を塗布して行う、請求項1に記載の板ガラスの製造方法。
- 前記塗布部材は前記切欠き部と係合する形状の係合面を有し、
前記エッチング液を吸収保持可能で且つ弾性変形可能な保持部材を前記係合面に備える、請求項2に記載の板ガラスの製造方法。 - 前記複数の板ガラスを水平方向に沿って間隔をおいて縦置き状態で支持するとともに、前記切欠き部を下向きに配置し、前記塗布部材を前記切欠き部の下方位置から上昇させて前記切欠き部に接触させる、請求項2または3に記載の板ガラスの製造方法。
- 前記塗布部材は、回転又は回動しながら前記切欠き部にエッチング液を塗布する、請求項2から4のいずれか1項に記載の板ガラスの製造方法。
- 前記複数の板ガラスを、前記切欠き部の位置を互いに揃え、且つ板厚方向に離間させて支持した状態で、前記エッチング処理を行う、請求項1から5のいずれか1項に記載の板ガラスの製造方法。
- 周縁部に切欠き部を有する円盤状の板ガラスにエッチング処理を施す装置であって、
複数の板ガラスを所定の方向に間隔をおいて支持する支持部材と、
前記切欠き部に接触してエッチング液を塗布する塗布部材と、を備えることを特徴とするエッチング処理装置。 - 周縁部に切欠き部を有する円盤状の板ガラスであって、
前記切欠き部がエッチング面からなり、
前記切欠き部以外の周縁端面が非エッチング面からなることを特徴とする板ガラス。
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