JPH09117852A - 微細パターン部分研磨装置 - Google Patents

微細パターン部分研磨装置

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JPH09117852A
JPH09117852A JP30203595A JP30203595A JPH09117852A JP H09117852 A JPH09117852 A JP H09117852A JP 30203595 A JP30203595 A JP 30203595A JP 30203595 A JP30203595 A JP 30203595A JP H09117852 A JPH09117852 A JP H09117852A
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JP
Japan
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polishing
grinding
fine pattern
protrusion
polished
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP30203595A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomomi Nakamura
智美 中村
Katsumi Fukaya
勝美 深谷
Masanobu Fujita
昌信 藤田
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Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
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Publication date
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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細パターン表面に発生する突起等を除去す
るために研磨するに際し、従来の研磨ヘッド部分は研磨
体を円柱の側面に沿わせていたため、研磨による表面の
傷等が発生し易く、良好な研磨が困難であった。 【解決手段】 研磨体表面を略球面状にすることによ
り、研磨による傷、汚れ付着を防止でき、高品質な修正
が可能になる。また、略球面の最下部と突起の先端との
間の寸法計測が容易となり、その結果研磨量の制御が容
易になると共に、たとえ、削り過ぎても、表面が略球面
状であるため被研磨体との接触が点接触となる結果、被
研磨体に大幅なダメージを与えることが無い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】 本発明は、ガラス板等に形成さ
れた微細パターンに発生した突起等を部分的に研磨して
修正するための装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】 カラーフィルターやエマルジョンタイ
プの乳剤を塗布したフォトマスクは、その製造工程にお
いて、ゴミなどの付着により突起や隆起が生じることが
ある。これをそのまま放置すると、カラーフィルターの
場合では、この突起等により爾後の配向膜塗布時におい
て塗布ムラが発生したり、カラー液晶表示素子をアッセ
ンブルすると素子の電極間に短絡を生じ、表示品質が著
しく損なうこととなる。
【0003】また、エマルジョンタイプの乳剤を塗布し
たフォトマスクでは、これを使用して露光する際に当該
フォトマスクと露光すべき基板上の感光性樹脂との間に
密着不良が生じることとなる。そこで、カラーフィルタ
ー又はフォトマスク製造時、突起等が生じないように、
空気清浄度を高め、突起等の原因となるゴミなどの付着
の防止が図られている。
【0004】しかし、現実的には、突起等を完全に防止
することは不可能であり、発生した突起等を特開平5-
40204又は特開平5−264811で開示されてい
るような微細な研磨粒子を付着したラッピングテープを
走行し、突起等の凸部を選択的に研磨して平滑化する手
段により、突起等を除去している。また、これらの研磨
による突起等の除去の制御は、研磨量を制御する必要が
あり、時間で制御する方法、或いは、目視で観察する方
法に依っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】 一定の高さ分の突起
等を削る場合、まず、研磨体と被研磨体の表面を特定
し、更に突起等の高さを求める必要がある。しかし、図
4に示すように、円柱の側面と平面との間の距離を求め
なければならず、円柱の中心線が傾いた場合、研磨体の
表面の特定が困難となる。また、研磨体表面は表面凹凸
があり、研磨体の表面の基準面の決定が困難であった。
そこで、適宜目視で、最適研磨量を確認する必要があ
る。
【0006】また、図4のような構造であった結果、従
来の研磨体は被研磨体との接触した場合、円筒の側面に
沿って研磨体と被研磨体間が線接触となり、突起以外の
場所を広範に線状に傷つけられされ、回復しがたいダメ
ージを受けることとなる。
【0007】更に、乾式研磨の場合、研磨面が被研磨体
の表面近くを研磨体が移動するため、静電気が発生しや
すくゴミを呼び込み易い問題があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】 本発明は、これらの問
題点を解決すべく、完成したものであって、その要旨と
するところは、以下の通りである。第1の発明として
は、微細パターン形成領域およびその周辺に発生する突
起等を研磨方法により修正する微細パターン部分研磨装
置において、少なくとも研磨体表面が略球面形状のなる
研磨用ヘッドを具備することを特徴とする微細パターン
部分研磨装置であり、第2の発明としては、微細パター
ン形成領域およびその周辺に発生する突起等を研磨方法
により修正する微細パターン部分研磨装置において、少
なくとも研磨体がワイヤー状で構成されていることを特
徴とする微細パターン部分研磨装置である。
【0009】ここに、微細パターンは、カラーフィルタ
ーであれば、着色画素領域のみならず、これらに付随し
たその他の情報(例えば、合わせマーク)等を記載した
パターンを包含するものをいい、エマルジョンタイプの
乳剤を塗布したフォトマスクも主として回路をデザイン
したパターン領域、及び、これらに付随したその他の情
報等を記載したパターンを包含するものである。
【0010】また、研磨体に使用する研磨剤は、種々の
ものを使用し得るが、例えば、番手No.10000(アルミナ
砥粒で平均粒径0.6μm)以上のラッピングテープを使用
することが効果的である。また、研磨剤粒子を分散して
スラリーとし、湿式研磨すること或いは、研磨剤粒子を
固着させて乾式ラッピンブテープで乾式研磨することも
可能である。
【0011】研磨体とパターン表面から数十μmの距離
を保つ程度のクリアランスをとり、研磨の必要が生じた
部位上に研磨ヘッドを移動させ、予め一定の間隔測定装
置で測定した後、その測定したデータを基に研磨ヘッド
を下降させることにより、部分研磨を行う。
【0012】本発明では、図1(a)乃至(c)及び図
2のように研磨体表面を略球面形状にする。このような
略球面形状にすることで、種々の効果が期待できる。即
ち、従来、円柱の側面の部位と被研磨体とのクリアラン
スの調整が極めて難しかったが、略球面形状を採ること
で、これにより、球面の最も下の部位と突起との間の計
測が明確となり、研磨量の制御が容易になる。また、研
磨時に削り過ぎがあっても多少であれば、研磨体表面が
略球面形状であるため、被研磨体と点接触になり、被研
磨体に大幅なダメージを与えることが無い。また、更
に、研磨体が略球面形状になるので、研磨する箇所を中
心に研磨体と被研磨体の距離が徐々に離れる構造にな
り、乾式研磨の場合は研磨体と被研磨体との間で不必要
に静電気の発生を減少することが出来る。そして、その
結果、被研磨体のゴミ付着を減少させることができる。
以下に実施の形態を示して、その内容を更に説明する。
【0013】
【発明の実施の形態】 以下、順次その内容を説明す
る。図1(a)(b)及び(c)は第一の発明の特徴部
分である研磨ヘッドの一例を示したものであり、左側
は、ラッピングテープの送り方向に対して垂直方向から
見たもの、右側は、送り方向から見た図である。
【0014】図1(a)の球体支持具12に球体11を
装着し、この上に研磨体13を走行させる。研磨体13
は支持帯13’上に研磨剤の粒子を付着させる。この支
持帯13’に柔軟性をもたせ、研磨体表面を略球面形状
にする。
【0015】一方、図1(b)は、支持体15に支持さ
れた比較的柔軟性のある弾性体からなるローラ14上を
研磨体13を走行させる。この際、研磨体13を固着等
している支持帯13’に張力をかけると支持帯13’の
両端がローラ14に食い込み、研磨体13の表面が略球
面形状にするものである。
【0016】更に、図1(c)は、支持帯16’におい
て中央部になるにつれ厚みを増すことにより研磨体16
の表面に丸味を持たせたものである。即ち、支持帯1
6’の中央部分を最も帯の厚みを厚くし、ローラ17は
比較的固い物質、例えば、硬質ゴム、プラスチック、金
属などを採用して研磨体16の表面を略球面形状にする
ものである。
【0017】図2は第二の発明の一例を示したものであ
る。第一の発明では、研磨体の支持体が帯状になってい
るものに対し、第二の発明では、ワイヤー状になったも
のである。これは、第一の発明と同様、一定のワイヤに
研磨剤の粒子を付着させて、湿式又は乾式研磨する他
に、ワイヤ自体をそのまま研磨体として使用する態様も
ある。即ち、支持体21に支持された滑車22にワイヤ
ー状の研磨体を装着したものである。ワイヤー自体と被
研磨体が点接触になるので、第一の発明同様の効果が期
待できる。
【0018】
【実施例】 発明の実施の形態を更に具体的に図1、図
2及び図3を用いて、説明する。
【0019】
【実施例1】 図3はXYステージ上に基板を固定せし
め、突起検出機構と研磨ヘッドより構成された研磨装置
の一例を示すものである。常法により作製したカラーフ
ィルター付き基板32をXYステージ39上に膜面を上
にして真空吸着により固定して、突起検出機構により、
突起33の部位と高さを計測した。当該突起検出機構は
レーザー36及び異なる部位にあるレーザー36’より
カラーフィルターの画素表面31上にレーザー光37、
37’を投射しディテクター38で検出して突起33の
位置及び高さを計測するものである。この結果、異物粒
子に起因する12μm程度の凸部を1個有することが判
った。この位置と高さの情報を汎用の記憶制御機構に記
憶させ、このデータを基に当該突起の部位が研磨ヘッド
の最下部に位置するようにXYステージ39を移動させ
た。次いで、図1(a)に示すような研磨ヘッド構造を
有する研磨機械に研磨体の支持帯を取付け、これに研磨
粒子であるアルミナ粒子を分散した液、バイカロックス
1.0CRを供給量100ml/cm2で供給し、研磨
加重として、60g/cm2を加圧して、湿式研磨し
た。上記の研磨の結果、凹凸が0.1μm以下となっ
た。そして、この研磨後のカラーフィルター基板を洗浄
して、更に液晶駆動用の透明電極をマグネトロンスパッ
タリング法によって、成膜し、これを用いて、液晶表示
素子を作製して、表示させたところ、良好な映像が得ら
れた。
【0020】
【実施例2】 常法により作製したカラーフィルター
付き基板32をXYステージ39上に膜面を上にして真
空吸着により固定して、実施例1と同様に、突起の部位
と高さを計測した。この結果、異物粒子に起因する12
μm程度の凸部を1個有することが判った。この位置と
高さの情報を汎用の記憶制御機構に記憶させ、このデー
タを基に当該突起の部位が研磨ヘッドの最下部に位置す
るようにXYステージ39を移動させた。次いで、実体
顕微鏡で、突起の位置を特定の上、その突起の位置に研
磨ヘッドを当該突起に移動させた。次いで、図1(b)
に示すような研磨ヘッド構造を有する研磨装置に乾式ラ
ッピングフィルムを取付けた。この乾式ラッピングフィ
ルムはアルミナの番手8000を使用して、当該ラッピ
ングフィルムの送り速度100mm/分で走行させるこ
とにより、乾式研磨した。上記の研磨の結果、凹凸が
0.05μm以下となり、当該フォトマスクは通常のフ
ォトリソ工程に使用することができた。
【0021】
【実施例3】 常法により作製したカラーフィルター付
き基板32をXYステージ39上に膜面を上にして真空
吸着により固定して、実施例1と同様に、突起の部位と
高さを計測した。この結果、異物粒子に起因する12μ
m程度の凸部を1個有することが判った。この位置と高
さの情報を汎用の記憶制御機構に記憶させ、このデータ
を基に当該突起の部位が研磨ヘッドの最下部に位置する
ようにXYステージ19を移動させた。次いで、図1
(c)に示すような研磨ヘッド構造を有する研磨機械に
中央よりに徐々に厚幅となる(外側1.0mm、中央側3.0mm
で帯の幅10mm)の研磨体支持帯を取付け、これに研磨粒
子であるアルミナ粒子を分散した液、バイカロックス
1.0CRを供給量100ml/cm2で供給し、研磨
加重として、60g/cm2を加圧して、湿式研磨し
た。上記の研磨の結果、凹凸が0.1μm以下となっ
た。そして、この研磨後のカラーフィルター基板を洗浄
して、更に液晶駆動用の透明電極をマグネトロンスパッ
タリング法によって、成膜し、これを用いて、液晶表示
素子を作製して、表示させたところ、突起による凸部の
影響を全く受けず、良好な映像が得られた。上記の研磨
の結果、凹凸が0.05μm以下となった。
【0022】
【実施例4】 実施例3について、研磨ヘッドを図2の
ものに交換してカラーフィルターの表面にあった突起を
研磨した。使用研磨体21は、直径2mmのスチールワ
イヤーを用いたもので走行速度200mm/分とした。
上記の研磨の結果、凹凸が0.05μm以下となった。
そして、このカラーフィルター基板に液晶駆動用の透明
電極をマグネトロンスパッタリング法によって、ITO
を成膜し、更に、これを用いて、液晶表示素子を作製し
て、表示させたところ、良好な映像が得られた。
【0023】
【発明の効果】 研磨体表面を略球面形状にすることに
より、研磨体の最も下の部位と突起の先端との間の寸法
計測が容易となり、その結果研磨量の制御が容易にな
る。たとえ、削り過ぎても多少であれば、研磨体と被研
磨体との接触が点接触であるので、被研磨体に大幅なダ
メージを与えることが無い。更に、研磨体表面が略球面
形状になっている結果、研磨部分以外の箇所は研磨体表
面と被研磨体との距離が突起を中心として離れる構造に
なるので、乾式研磨の場合、研磨体と被研磨体の間に生
じる静電気の発生を低減でき、被研磨体上にゴミの付着
を軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の発明の特徴部分である研磨ヘッ
ドの実施態様の例を示す図である。
【図2】本発明の第二の発明の特徴部分である研磨ヘッ
ドの実施態様の例を示す図である。
【図3】部分研磨装置全体を示す図である。
【図4】従来発明の特徴部分である研磨ヘッドの実施態
様の例を示す図である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】微細パターン形成領域およびその周辺に発
    生する突起等を研磨方法により修正する微細パターン部
    分研磨装置において、少なくとも研磨体表面が略球面形
    状のなる研磨用ヘッドを具備することを特徴とする微細
    パターン部分研磨装置。
  2. 【請求項2】微細パターン形成領域およびその周辺に発
    生する突起等を研磨方法により修正する微細パターン部
    分研磨装置において、少なくとも研磨体がワイヤー状で
    構成されていることを特徴とする微細パターン部分研磨
    装置。
JP30203595A 1995-10-26 1995-10-26 微細パターン部分研磨装置 Withdrawn JPH09117852A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2824505A1 (fr) * 2001-05-10 2002-11-15 Grosfillex Sarl Dispositif et procede pour grainer la surface d'une piece en materiau thermoplastique
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CN103282157A (zh) * 2010-12-28 2013-09-04 东洋制罐集团控股株式会社 金刚石表面的研磨方法

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Effective date: 20030107