KR20130020614A - Polishing device for plate-shaped body and polishing system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 판상체 연마 장치 및 연마 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a plate-shaped polishing apparatus and a polishing system.
액정 디스플레이 등에 사용되는 FPD(Flat Panel Display)용의 유리 기판은, 플로트법이라고 하는 유리 제법에 의해 용융 유리를 판상으로 성형하고, 이것을 특허문헌 1 등에 개시된 연속식 연마 장치에 의해, 표면의 미소한 요철이나 굴곡을 연마 제거함으로써, FPD용의 유리 기판으로서 요구되는 평탄도를 만족시킨 박판으로 제조된다. The glass substrate for FPD (Flat Panel Display) used for a liquid crystal display etc. shape | molds molten glass into plate shape by the glass manufacturing method called the float method, and this is made into the fine surface of it by the continuous polishing apparatus disclosed by patent document 1 etc. By grinding | polishing and removing unevenness | corrugation and a curvature, it is manufactured by the thin plate which satisfy | filled the flatness calculated | required as a glass substrate for FPD.
특허문헌 1과 같은 연마 장치는, 연마재를 분산제로 분산시킨 슬러리를 사용하여 유리 기판의 표면(이하, 피연마면이라고 함)을 연마하고 있다. 슬러리는, 연마 패드의 중앙부에 설치된 슬러리 공급 구멍으로부터, 연마 패드의 연마면과 유리 기판의 피연마면의 사이에 공급된다. 연마 패드의 연마면과 유리 기판의 피연마면의 사이에 공급된 슬러리의 양이 연마면에서 불균일해지면, 연마된 유리 기판의 피연마면의 평탄도가 악화된다. 따라서, 공급된 슬러리는, 연마면에 균일하게 널리 퍼질 필요가 있다. The polishing apparatus like patent document 1 is using the slurry which disperse | distributed the abrasive | polishing agent to a dispersing agent, and grinds the surface (henceforth a to-be-polished surface) of a glass substrate. A slurry is supplied between the polishing surface of a polishing pad and the to-be-polished surface of a glass substrate from the slurry supply hole provided in the center part of a polishing pad. If the amount of the slurry supplied between the polishing surface of the polishing pad and the surface to be polished of the glass substrate becomes uneven at the polishing surface, the flatness of the polished surface of the polished glass substrate is deteriorated. Therefore, the supplied slurry needs to spread uniformly on the polishing surface.
본 출원인은, 공급된 슬러리를 유리 기판의 피연마면에 균일하게 널리 퍼지게 하기 위하여, 연마면의 중앙에 슬러리 공급 구멍을 구비하고, 연마면이 중심으로부터 외측을 향하여 형성된 복수의 홈에 의해 방사상으로 분할되어 있는 연마 패드를 일본 특허 출원 제2010-111116호에서 제안하였다. The present applicant has a slurry supply hole in the center of the polishing surface in order to spread the supplied slurry evenly on the surface to be polished of the glass substrate, and the polishing surface is radially formed by a plurality of grooves formed outward from the center. A divided polishing pad is proposed in Japanese Patent Application No. 2010-111116.
또한, 예를 들어 특허문헌 2에 기재된 연마 장치는, 그 연마 패드가, 기판과 대향하는 면에 평면도가 높은 연마면을 가지며, 연마면에는 전후 방향으로 대략 등간격으로 홈이 다수 형성되어, 연마 가공 시에 연마제의 확산을 촉진시키고 있고, 또한 연마 패드의 내부에는 상하 관통하여 기판과 대향하는 연마제 공급 구멍 및 연마제 배출 구멍이 연마면의 대략 전체면에 교대로 줄지어 복수 형성되어 있다. For example, in the polishing apparatus described in Patent Literature 2, the polishing pad has a polishing surface having a high plan view on a surface of the polishing pad facing the substrate, and a plurality of grooves are formed on the polishing surface at substantially equal intervals in the front-rear direction, and polishing During the processing, the diffusion of the abrasive is promoted, and a plurality of abrasive supply holes and abrasive discharge holes penetrating up and down and facing the substrate are alternately lined on substantially the entire surface of the polishing surface.
그러나, 종래와 같이, 연마 패드의 중앙부에 공급된 슬러리를, 연마 패드의 연마면에 형성한 홈에 의해 연마 패드의 외측까지 흘려 보내 배출하는 방법으로는, 슬러리의 유량을 증가시키기에는 한계가 있어, 슬러리의 유량을 제어하여 중앙 부근의 연마량을 확보하기가 곤란하였다. However, there is a limit to increase the flow rate of the slurry as a method of flowing the slurry supplied to the center portion of the polishing pad to the outside of the polishing pad by the groove formed on the polishing surface of the polishing pad. It was difficult to secure the amount of polishing near the center by controlling the flow rate of the slurry.
예를 들어 특허문헌 1과 같은 연마 장치에서는, 상술한 바와 같이 연마재를 분산제로 분산시킨 슬러리를 사용하여 유리 기판의 피연마면을 연마하고 있다. 이때 한 변 1000mm 이상의 유리 기판을 연마하는 경우, 유리 기판의 피연마면 전체면에 슬러리를 널리 퍼지게 하기 위하여, 슬러리 공급량을 많게 할 필요가 있다. 그러나, 연마 패드의 연마면에 형성된 홈에 의해 유리 기판의 중앙부에서 주연부로 공급되는 슬러리량 이상으로, 연마 패드의 공급 구멍으로부터 공급되는 슬러리량이 많아진다. 즉, 도 10에 도시한 바와 같이, 캐리어의 막체(310)에 접착된 유리 기판(G)의 피연마면을, 연마 패드(320)의 중앙에 설치된 슬러리 공급 구멍(330)으로부터 슬러리(S)를 공급하면서 연마 패드(320)로 연마하면, 유리 기판(G)의 중앙부(Z)에 슬러리(S)가 저류되어 버린다. 그 결과, 유리 기판(G)의 중앙부(Z)가 연마 패드(320)으로부터 이격되고, 유리 기판(G)의 중앙부(Z)는 연마되기 어려워져, 연마 부족이 발생된다는 문제가 있다. For example, in the polishing apparatus like patent document 1, the to-be-polished surface of a glass substrate is polished using the slurry which disperse | distributed the abrasive | polishing agent as a dispersing agent as mentioned above. At this time, when polishing the glass substrate of 1000 mm or more on one side, it is necessary to increase the slurry supply amount in order to spread the slurry widely on the entire surface to be polished of the glass substrate. However, the amount of slurry supplied from the supply hole of a polishing pad increases more than the amount of slurry supplied from the center part of a glass substrate to the periphery part by the groove | channel formed in the polishing surface of a polishing pad. That is, as shown in FIG. 10, the slurry S of the to-be-polished surface of the glass substrate G adhere | attached to the
또한, 상기 특허문헌 2에 기재된 것으로는, 연마 시, 슬러리는 연마 패드의 전체면에서 흡인되어 유리 기판 외부로 배출되는데, 다시 슬러리 흡인 구멍을 형성하면, 유리 기판의 피연마면의 주연부로 공급되는 슬러리량이 적어져, 연마 흠집 등이 발생하기 쉬워진다. 또한, 슬러리를 흡인하는 흡인 펌프의 용량도 한정되어 있기 때문에, 흡인 펌프를 증가시킬 필요가 있다. 그러면, 슬러리의 공급 및 흡인의 배관 경로가 복잡해져, 비용 및 유지 보수가 증가한다. 또한, 슬러리 공급 및 흡인의 제어가 번거로워지고, 특히 연마 대상물인 유리 기판이 커지면 커질수록, 그 조정이 복잡해진다는 문제가 있다. Further, as described in Patent Document 2, when polishing, the slurry is sucked from the entire surface of the polishing pad and discharged to the outside of the glass substrate. When the slurry suction hole is formed again, the slurry is supplied to the peripheral portion of the surface to be polished of the glass substrate. The amount of slurry decreases, and polishing scratches and the like easily occur. In addition, since the capacity of the suction pump for sucking the slurry is also limited, it is necessary to increase the suction pump. This leads to a complicated pipe route for supply and suction of slurry, which increases cost and maintenance. Further, there is a problem that control of slurry supply and suction becomes cumbersome, and in particular, the larger the glass substrate, which is the polishing object, becomes, the more complicated the adjustment becomes.
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 특히 커다란 사이즈의 기판을 연마할 때, 슬러리 유량을 저감시키지 않고, 뒷면 두께를 저감하면서 기판 중앙 부근의 연마량을 확보하여 정상적인 연마를 행함과 함께, 슬러리의 순환을 좋게 함으로써 연마한 기판의 성분이 기판의 피연마면에 재부착하는 것을 억제할 수 있는 판상체 연마 장치 및 연마 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above circumstances, and in particular, when polishing a large-size substrate, the slurry flow rate is reduced, the backside thickness is reduced, the polishing amount near the center of the substrate is secured, and the polishing is performed normally. It is an object of the present invention to provide a plate-like polishing apparatus and a polishing system which can suppress the reattachment of components of a polished substrate to a surface to be polished of a substrate by improving the circulation of.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 판상체 연마 장치는, 한 변의 길이가 1000mm 이상인 판상체를 유지하는 판상체 유지 수단과, 상기 판상체 유지 수단으로 유지된 상기 판상체에 대향하여 설치된 연마 패드를 가지며, 상기 연마 패드는, 상기 판상체 대향면에 형성되고, 상기 연마 패드와 상기 판상체의 접촉부에 슬러리를 공급하는 복수의 슬러리 공급 구멍과, 상기 판상체 대향면의 중앙부에만 형성되고, 상기 접촉부에 공급된 상기 슬러리를 흡인하는 슬러리 흡인 구멍이 형성되어 있다. In order to achieve the above object, the plate-like polishing apparatus of the present invention includes plate-shaped body holding means for holding a plate-shaped body whose length is 1000 mm or more, and a polishing pad provided to face the plate-shaped body held by the plate-shaped body holding means. And the polishing pad is formed on the plate facing surface, a plurality of slurry supply holes for supplying a slurry to a contact portion between the polishing pad and the plate, and is formed only at a central portion of the plate facing surface. A slurry suction hole for sucking the slurry supplied to the contact portion is formed.
이에 따라, 예를 들어 한 변이 1000mm 이상의 사각형인 커다란 사이즈의 판상의 기판을 연마하는 경우에 있어서도, 연마 패드의 중앙부로부터만 슬러리를 흡인함으로써, 슬러리 유량을 저감시키지 않고 중앙 부근의 연마값을 확보하여 정상적인 연마를 행할 수 있다. Accordingly, even in the case of polishing a large plate-shaped substrate having a square of 1000 mm or more on one side, the slurry is sucked only from the center portion of the polishing pad, thereby ensuring a polishing value near the center without reducing the slurry flow rate. Normal polishing can be performed.
또한, 하나의 실시 형태로서, 상기 슬러리 흡인 구멍이 형성되는 상기 연마 패드의 상기 판상체 대향면의 중앙부가, 상기 연마 패드의 중심으로부터 그 직경의 25% 이내의 범위인 것이 바람직하다. Moreover, as one embodiment, it is preferable that the center part of the said plate-shaped object facing surface of the said polishing pad in which the said slurry suction hole is formed is a range within 25% of the diameter from the center of the said polishing pad.
이와 같이, 연마 패드의 중앙부로부터만 슬러리를 흡인함으로써, 슬러리 유량을 저감시키지 않고 중앙 부근의 연마값을 확보하여 정상적인 연마를 행할 수 있다. In this way, by sucking the slurry only from the center portion of the polishing pad, a polishing value near the center can be ensured and normal polishing can be performed without reducing the slurry flow rate.
또한, 하나의 실시 형태로서, 상기 연마 패드의 상기 판상체 대향면에, 임의의 방향으로 직선상으로 복수의 홈이 형성되고, 상기 임의의 방향에 직교하는 방향을 따라 상기 중앙부에 형성된 홈의 폭이, 상기 임의의 방향에 직교하는 방향을 따라 상기 중앙부의 외측에 형성된 홈의 폭보다 넓게 형성된 것이 바람직하다. Moreover, as one embodiment, the groove | channel of the groove | channel formed in the said center part along the direction orthogonal to the said arbitrary direction, in which the some groove | channel is formed linearly in the arbitrary direction in the said plate-shaped object opposing surface of the said polishing pad. It is preferable that it is formed wider than the width | variety of the groove | channel formed in the outer side of the said center part along the direction orthogonal to the said arbitrary direction.
또한, 하나의 실시 형태로서, 또한 상기 연마 패드를 상기 판상체 유지 수단에 대하여 상대적으로 수평 방향으로 요동시키는 수단과, 상기 연마 패드를 자전 및 공전시키는 수단을 구비하고, 상기 연마 패드의 상기 판상체 대향면에, 상기 요동 방향으로 직선상으로 복수의 홈이 형성되고, 상기 요동 방향을 직교하는 방향을 따라 상기 중앙부에 형성된 홈의 폭이, 상기 요동 방향에 직교하는 방향을 따라 상기 중앙부의 외측에 형성된 홈의 폭보다 넓게 형성된 것이 바람직하다. In addition, as an embodiment, the apparatus further comprises means for oscillating the polishing pad in a horizontal direction relative to the plate-shaped member holding means, and means for rotating and revolving the polishing pad, wherein the plate-shaped body of the polishing pad is provided. On the opposite surface, a plurality of grooves are formed in a straight line in the swinging direction, and the width of the grooves formed in the center portion in a direction orthogonal to the swinging direction is outside the center portion in a direction orthogonal to the swinging direction. It is preferable that it is formed wider than the width of the formed groove.
이에 따라, 연마 패드 중앙부의 슬러리를 잘 배출할 수 있어, 중앙 부근의 연마값을 확보할 수 있다. Thereby, the slurry of the center part of a polishing pad can be discharged | emitted well, and the polishing value of the center vicinity can be ensured.
또한, 하나의 실시 형태로서, 상기 중앙부란, 상기 연마 패드의 중심으로부터 그 직경의 25% 이내의 범위인 것이 바람직하다. Moreover, as one embodiment, it is preferable that the said center part is a range within 25% of the diameter from the center of the said polishing pad.
이에 따라, 연마 패드 중앙부의 슬러리를 잘 배출할 수 있고, 중앙 부근의 연마값을 확보할 수 있다. Thereby, the slurry of the center part of a polishing pad can be discharged | emitted well, and the polishing value of the center vicinity can be ensured.
또한, 마찬가지로 상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 연마 시스템은, 한 변의 길이가 1000mm 이상인 판상체를 유지하는 판상체 유지 수단과, 상기 판상체 유지 수단으로 유지된 상기 판상체에 대향하여 설치된 연마 패드를 가지며, 상기 연마 패드에는, 상기 판상체 대향면에 형성되고, 상기 연마 패드와 상기 판상체의 접촉부에 슬러리를 공급하는 복수의 슬러리 공급 구멍과, 상기 판상체 대향면의 중앙부에만 형성되고, 상기 접촉부에 공급된 상기 슬러리를 흡인하는 슬러리 흡인 구멍이 형성되어 있고, 연마제로서 지립을 포함하는 슬러리를 저류하는 슬러리 탱크와, 상기 슬러리 탱크로부터, 상기 슬러리 공급 구멍을 통하여, 상기 연마 패드와 상기 판상체의 접촉부에 상기 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 수단과, 상기 슬러리 흡인 구멍을 통하여, 상기 접촉부에 공급된 상기 슬러리를 흡인하고, 상기 흡인한 슬러리를 상기 슬러리 탱크로 복귀시키는 슬러리 회수 수단과, 상기 슬러리 공급 수단에 설치된 상기 슬러리의 농도를 검출하는 농도계와, 상기 농도계의 검출 결과에 기초하여, 상기 슬러리의 농도가 미리 설정된 하한값을 하회한 경우에, 상기 슬러리 탱크에 연마재 및 소정의 첨가제를 첨가하도록 제어함과 함께, 상기 슬러리의 농도가 미리 설정된 상한값을 초과한 경우에, 상기 농도계의 세정을 행하도록 제어하는 제어부를 갖는다. In addition, in order to achieve the above object, in the polishing system of the present invention, the plate-shaped body holding means for holding a plate-shaped body whose length is 1000 mm or more, and the polishing plate provided against the plate-shaped body held by the plate-shaped body holding means. It has a pad, The said polishing pad is formed in the said plate-shaped object opposing surface, It is formed in the center part of the said plate-shaped object opposing surface, The several slurry supply hole which supplies a slurry to the contact part of the said polishing pad and the said plate-shaped object, A slurry suction hole for sucking the slurry supplied to the contact portion is formed, and a slurry tank for storing a slurry containing abrasive grains as an abrasive, and the polishing pad and the plate from the slurry tank through the slurry supply hole. Through slurry supply means for supplying the slurry to the contact portion of the upper body, and through the slurry suction hole. And slurry recovery means for sucking the slurry supplied to the contact portion and returning the sucked slurry to the slurry tank, a concentration meter for detecting the concentration of the slurry provided in the slurry supply means, and a detection result of the concentration meter. On the basis of the above, when the concentration of the slurry is lower than a predetermined lower limit, the concentration meter is controlled to add an abrasive and a predetermined additive to the slurry tank, and when the concentration of the slurry exceeds a predetermined upper limit, the densitometer And a control unit for controlling the cleaning to be performed.
이에 따라, 슬러리를 순환시킴과 함께 농도계에 의해 슬러리의 농도를 검출하여, 농도값이 소정의 하한값보다 낮은 경우에 슬러리에 산화 세륨이나 첨가제를 추가하거나, 농도값이 소정의 상한값을 초과한 경우에 농도계의 세정을 행하도록 했을 경우에는, 연마 레이트를 일정하게 유지하여 연마값을 확보함과 함께, 슬러리 순환량을 증가시킴으로써 연마한 유리 성분의 연마면으로의 재부착을 억제할 수 있다. Accordingly, the slurry is circulated and the concentration of the slurry is detected by a densitometer. When the concentration value is lower than the predetermined lower limit value, cerium oxide or an additive is added to the slurry, or when the concentration value exceeds the predetermined upper limit value. In the case where the concentration meter is washed, the polishing rate is kept constant, the polishing value is secured, and the adhesion of the polished glass component to the polishing surface can be suppressed by increasing the slurry circulation amount.
또한, 하나의 실시 형태로서, 상기 소정의 첨가제는, 상기 연마재의 응집을 방지하는 분산제인 것이 바람직하다. Moreover, as one embodiment, it is preferable that the said predetermined additive is a dispersing agent which prevents aggregation of the said abrasive.
이에 따라, 산화 세륨의 응집을 방지하여, 연마 레이트를 유지할 수 있다. Thereby, aggregation of cerium oxide can be prevented and a polishing rate can be maintained.
또한, 하나의 실시 형태로서, 상기 슬러리 흡인 구멍이 형성되는 상기 연마 패드의 상기 판상체 대향면의 중앙부가, 상기 연마 패드의 중심으로부터 그 직경의 25% 이내의 범위인 것이 바람직하다. Moreover, as one embodiment, it is preferable that the center part of the said plate-shaped object facing surface of the said polishing pad in which the said slurry suction hole is formed is a range within 25% of the diameter from the center of the said polishing pad.
이에 따라, 연마 패드 중앙부의 슬러리를 잘 배출할 수 있어, 중앙 부근의 연마값을 확보할 수 있다. Thereby, the slurry of the center part of a polishing pad can be discharged | emitted well, and the polishing value of the center vicinity can be ensured.
또한, 하나의 실시 형태로서, 상기 농도계의 세정은, 상기 슬러리의 농도가 미리 설정된 상한값을 초과한 경우에 추가하거나, 또는 그것 대신에, 30분 내지 40분 마다 행하는 것이 바람직하다. Moreover, as one embodiment, it is preferable to add the case where the said density meter wash | cleans the density | concentration of the said slurry exceeding a preset upper limit, or to perform it every 30 to 40 minutes instead.
이에 따라, 농도계가 막혀서 이상한 값이 검출되지 않고, 항상 정확하게 농도값의 검출을 행할 수 있다. Thereby, the density meter is clogged and abnormal value is not detected, and density value can always be detected correctly.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 예를 들어 한 변이 1000mm 이상의 사각형인 커다란 사이즈의 판상의 기판을 연마하는 경우에 있어서도, 슬러리 유량을 저감시키지 않고 중앙 부근의 연마값을 확보하여 정상적인 연마를 행할 수 있다. 또한, 슬러리를 순환시킴과 함께 농도계에 의해 슬러리의 농도를 검출하여, 농도값이 소정의 하한값보다 낮은 경우에 슬러리에 산화 세륨이나 첨가제를 추가하거나, 농도값이 소정의 상한값을 초과한 경우에 농도계의 세정을 행하도록 했을 경우에는, 연마 레이트를 일정하게 유지하여 연마값을 확보함과 함께, 슬러리 순환량을 증가시킴으로써 연마한 유리 성분의 연마면으로의 재부착을 억제할 수 있다.As described above, according to the present invention, even in the case of polishing a large plate-shaped substrate having a square of 1000 mm or more on one side, it is possible to perform normal polishing by securing the polishing value near the center without reducing the slurry flow rate. Can be. In addition, the slurry is circulated and the concentration of the slurry is detected by a concentration meter. When the concentration value is lower than the predetermined lower limit value, cerium oxide or an additive is added to the slurry, or when the concentration value exceeds the predetermined upper limit value. When cleaning is performed, the polishing rate is kept constant, the polishing value is secured, and the reattachment of the polished glass component to the polishing surface can be suppressed by increasing the slurry circulation amount.
도 1은, 본 발명의 연마 시스템에 사용되는 판상체 연마 장치의 일 실시 형태로서의 연마 장치의 전체 구조를 도시하는 평면도이다.
도 2는, 막 프레임 및 막 프레임을 설치하는 캐리어의 조립 사시도이다.
도 3은, 연마 스테이지 및 연마 헤드의 실시 형태를 나타내는 측면도이다.
도 4는, 도 1에 도시하는 연마 장치의 연마 패드의 평면도이다.
도 5는, 연마 패드 표면의 슬러리 흡인 구멍의 형성 범위를 도시하는 평면도이다.
도 6a는, 연마 패드의 연마면 중앙부 홈의 단면도이다.
도 6b는, 연마 패드의 연마면의 외측 홈의 단면도이다.
도 7은, 슬러리 순환 시스템을 나타내는 개략도이다.
도 8은, 농도계에 의한 농도 검출값의 시간 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9a는, 슬러리를 흡인했을 때의 유리 기판의 피연마면의 위치별 연마량을 나타내는 평면도이다.
도 9b는, 슬러리를 흡인하지 않았을 때의 유리 기판의 피연마면의 위치별 연마량을 나타내는 평면도이다.
도 10은, 종래의 연마 장치에 있어서의 슬러리 공급 문제를 나타내는 단면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows the whole structure of the grinding | polishing apparatus as one Embodiment of the plate-shaped grinding | polishing apparatus used for the grinding | polishing system of this invention.
2 is an assembled perspective view of a carrier for installing a membrane frame and a membrane frame.
3 is a side view illustrating an embodiment of a polishing stage and a polishing head.
4 is a plan view of the polishing pad of the polishing apparatus shown in FIG. 1.
5 is a plan view showing a range of formation of slurry suction holes on a polishing pad surface.
6A is a cross-sectional view of the polishing surface center portion groove of the polishing pad.
6B is a cross-sectional view of the outer groove of the polishing surface of the polishing pad.
7 is a schematic view showing a slurry circulation system.
8 is a graph showing a time change of the concentration detection value by the densitometer.
It is a top view which shows the polishing amount according to the position of the to-be-polished surface of a glass substrate at the time of attracting a slurry.
It is a top view which shows the polishing amount according to the position of the to-be-polished surface of a glass substrate, when a slurry is not aspirated.
10 is a cross-sectional view showing a slurry supply problem in a conventional polishing apparatus.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 판상체 연마 장치 및 연마 시스템에 대하여 상세하게 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, the plate-shaped object grinding apparatus and polishing system which concern on this invention are demonstrated in detail.
도 1은, 본 발명의 연마 시스템에 사용되는 판상체 연마 장치의 일 실시 형태로서의 연마 장치의 전체 구조를 나타내는 평면도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a top view which shows the whole structure of the grinding | polishing apparatus as one Embodiment of the plate-shaped grinding | polishing apparatus used for the grinding | polishing system of this invention.
도 1에 도시하는 연마 장치(10)는, 예를 들어 세로 1000mm×가로 1000mm 혹은 그 이상의 커다란 사이즈의 유리 기판(G)에서, 두께가 0.7mm 이하(예를 들어 두께 0.2mm 내지 0.7mm)의 대형의 유리 기판(G)의 피연마면을 액정 디스플레이용 유리 기판에 필요한 평탄도로 연마하는 연마 장치이다. The polishing
연마 장치(10)는, 연마 전의 유리 기판(G)을 반입하는 유리 기판 반입용 컨베이어(12), 유리 기판(G)을 막 프레임(판상체 접착 부재)(14)에 접착하는 유리 기판 접착 스테이지(16), 제1 연마 스테이지(18), 제2 연마 스테이지(20), 연마 완료한 유리 기판(G)을 막 프레임(14)으로부터 제거하는 유리 기판 제거 스테이지(22), 유리 기판 반출용 컨베이어(24), 막 프레임 세정 스테이지(26), 막 프레임 건조 스테이지(28) 및 막 프레임 반송 컨베이어(30)를 주로 구비하고 있다. The polishing
이하, 설명을 간략하게 하기 위하여, 유리 기판 접착 스테이지(16), 제1 연마 스테이지(18), 제2 연마 스테이지(20), 유리 기판 제거 스테이지(22), 막 프레임 세정 스테이지(26) 및 막 프레임 건조 스테이지(28)에 대해서는, 간단히 스테이지(16, 18, 20, 22, 26, 28)라고 기재한다. Hereinafter, for the sake of simplicity, the glass
연마 장치(10)에는, 스테이지(16)에서 스테이지(18)로 막 프레임(14)을 반송하는 반송 장치(150), 스테이지(18)에서 스테이지(20)로 막 프레임(14)을 반송하는 반송 장치(152) 및 스테이지(20)에서 스테이지(22)로 막 프레임(14)을 반송하는 반송 장치(154)가 설치되어 있다. 이러한 반송 장치(150, 152, 154)는, 동일 구성으로서 연마 장치(10)를 통괄 제어하는 제어부(200)에 의해 그 동작이 제어되고 있고 도 1 상에서 좌우 방향으로 동기하여 왕복 이동된다. The polishing
유리 기판 반입용 컨베이어(12)에 의해 반입된 연마 전의 유리 기판(G)은, 로봇(32)의 아암(33)에 설치된 흡착 배드(34)에 흡착 유지된다. 그리고, 아암(33)의 회전 동작에 의해 유리 기판 반입용 컨베이어(12)에서 컨베이어(36)로 이동되고, 컨베이어(36)에 의해 스테이지(16)로 반송된다. The glass substrate G before the grinding | polishing carried in by the glass
스테이지(16)에 있어서, 연마 전의 유리 기판(G)이 막 프레임(14)에 접착된다. In the
도 2에, 막 프레임(14) 및 막 프레임(14)을 설치하는 캐리어(52)의 조립 사시도를 나타낸다. 2, the assembled perspective view of the
도 2에 도시한 바와 같이, 막 프레임(14)은, 유리 기판(G)이을 접착 가능한 직사각 형상의 막체(38)를, 동일하게 직사각 형상의 상부 프레임(40)과 하부 프레임(42) 사이에서 장설한 후, 상부 프레임(40)과 하부 프레임(42)을 도시하지 않은 볼트에 의해 체결함으로써 구성된다. As shown in FIG. 2, the
또한, 막 프레임(14)이나 막체(38)는, 직사각 형상으로 한정되는 것은 아니라, 원형 형상이어도 좋다. In addition, the
연마 전의 유리 기판(G)이을 막 프레임(14)에 접착하는 방법에 대해서 설명하면 막 프레임(14)은 스테이지(16)에 있어서, 도시하지 않은 승강 장치로 유지되어 있고, 막 프레임(14)의 하방에 유리 기판(G)이이 위치했을 때, 막 프레임(14)이 승강 장치에 의해 하강 이동되고, 도 2에 도시하는 막 프레임(14)에 장설된 가요성 및 자기 흡착성이 있는 막체(38)가 유리 기판(G)이의 피연마면에 가압된다. 이 가압력에 의해 유리 기판(G)이의 피연마면이 막체(38)에 접착된다. 그 후, 막 프레임(14)이 도 1의 반송 장치(150)로 유지되고, 스테이지(18)로 반송되어, 스테이지(18)에서 연마 헤드(후술)의 캐리어(판상체 유지 수단)(52)에 설치된다. 또한, 이하에 기술하는 막 프레임(14)은, 막체(38)가 장설된 전체를 가리킨다. When the glass substrate G before grinding | polishing is demonstrated to the
또한 도 2에 도시한 바와 같이, 캐리어(52)의 상부 외주부에는, 조상(吊上) 프레임(78)이 도시하지 않은 볼트에 의해 고정되어 있다. 조상 프레임(78)의 플랜지부에는, 관통 구멍(80, 80, …)이 소정의 등간격으로 개구되고, 관통 구멍(80, 80, …)에 미끄럼 이동 프레임(82)(slide-contact frame)의 상면에 돌출 설치된 미끄럼 이동 프레임 조구(吊具)(84)가 하방으로부터 관통된다. 또한, 미끄럼 이동 프레임 조구(84)는, 조상 스프링(88)에 관통됨과 함께, 도시하지 않은 스크류 잭에 연결되어 있다. 2, the
그리고, 스크류 잭을 동작시켜, 미끄럼 이동 프레임 조구(84)를 조상 스프링(88)의 가압력에 저항하여 상방으로 인상함으로써 미끄럼 이동 프레임(82)이 캐리어(52)에 대하여 인상된다. 이에 따라, 미끄럼 이동 프레임(82)에 착탈 가능하게 설치된 막 프레임(14)이 인상되어, 막체(38)에 소정의 장력이 부여되도록 되어 있다. Then, the sliding
또한, 캐리어(52)에는 스핀들(56)이 연결되어 있다. In addition, a
도 3은, 연마 스테이지 및 연마 헤드의 실시 형태를 도시하는 측면도이다. 3 is a side view illustrating an embodiment of a polishing stage and a polishing head.
이어서, 도 3에 도시한 연마 헤드(50)에 대하여 설명한다. 또한, 스테이지(18)의 연마 헤드(50) 및 스테이지(20)의 연마 헤드(50)는 동일한 구조이므로, 동일한 부호를 부여하여 설명한다. Next, the polishing
도 3에 도시한 바와 같이, 연마 헤드(50)는, 본체 케이싱(51)을 구비하고 있고, 본체 케이싱(51)에는 도시하지 않은 공전 구동 기구부가 내장되어 있다. 공전 구동 기구부는, 플라너터리 기어 기구부와 모터에 의해 구성되고, 모터로 구동되는 플라너터리 기어 기구부의 출력축이, 연직 방향으로 수직 하강된 스핀들(56)에 연결되어 있다. 상술한 바와 같이, 스핀들(56)에는 캐리어(52)가 연결 되어 있다. 이에 따라, 플라너터리 기어 기구부가 구동되면, 캐리어(52) 및 막 프레임(14)은 소정의 공전 중심을 중심으로 공전된다. As shown in FIG. 3, the polishing
또한, 도 3에 도시하는 본체 케이싱(51)은, 슬라이더(158)를 개재하여 승강 기구(156)에 연결되어 있다. 승강 기구(156)에 의해 본체 케이싱(51)이 슬라이더(158)에 대하여 승강됨으로써, 캐리어(52)가 스테이지(18)의 원형 연마 패드(58) 및 스테이지(20)의 원형 연마 패드(60)에 대하여 진퇴 이동됨과 함께, 막 프레임(14)에 접착된 유리 기판(G)이의 연마면이 연마 패드(58, 60)에 소정의 연마 압력으로 가압된다. In addition, the main body casing 51 shown in FIG. 3 is connected to the
또한, 연마 장치(10)으로부터 슬라이더(158)을 떼어내고, 본체 케이싱(51)이 승강 기구(156)에 직접 연결되어도 좋다. In addition, the
연마 패드(58)는, 연마 정반(62)의 상면에 부착된다. 연마 정반(62)은, 연마 테이블(64)에 베어링(도시하지 않음)을 개재하여 회전 가능하게 지지되어 있고, 그 회전 중심은 연마 패드(58)의 중심축과 동축 상에 설정되어 있다. 그리고 도시하지 않은 모터를 구동함으로써, 연마 패드(58)가 그 중심축을 중심으로 회동(자전)된다. 또한, 연마 패드(58)측은 회전하지 않아도 되는 경우가 있어, 반드시 모터를 필요로 하는 것은 아니다. 다음에 기재한 바와 같이 연마 패드(58)측을 요동시켜도 좋다. The
연마 테이블(64)은, 평행하게 배치된 한 쌍의 가이드 레일(69, 69)에 슬라이드 이동 가능하게 지지되어 있다. 연마 테이블(64)을 가이드 레일(69, 69)을 따라 왕복 동작시키는 구동부(도시하지 않음)를 구비함으로써, 연마 패드(58)가 필요 시에 수평 방향으로 요동된다. 연마 패드(58)의 요동 방향은, 도 1의 반송 장치(150)에 의한 반송 방향에 대하여 직교하는 방향이어도 좋고, 이 반송 방향으로 평행인 방향이어도 된다. 즉, 연마 패드(58)를 수평 방향으로 요동시키는 방향이면 된다. The polishing table 64 is supported by the pair of
또한, 연마 정반(62)에는, 연마 패드(58)의 이면측에 슬러리를 공급하기 위한 다수의 호스(도시하지 않음)가 연결되어 있다. 이들 호스를 엉키지 않게 하기 위하여, 연마 패드(58)는 소정의 기준 위치로부터 소정의 각도 범위에서 선회하도록 그 회전이 규제되어 있다. 상기 호스로부터 연마 패드(58)의 이면측에 공급된 슬러리는, 연마 패드(58)의 내부를 관통하는 슬러리 공급 구멍을 통과하여 연마 패드(58)의 연마면에 공급된다. In addition, a plurality of hoses (not shown) for supplying a slurry to the back surface side of the
또한, 연마 패드(58)의 선회 각도의 범위, 선회 속도 등의 선회 동작, 단위시간당의 공전 회전수 등의 공전 동작은, 도 1의 제어부(200)에 의해 독립적으로 제어된다. In addition, the revolving operation such as the range of the revolving angle of the
또한, 연마 패드(60)의 각 부 구성에 계속하여는, 상술한 연마 패드(58)의 구성과 동일하므로, 여기에서는 그 설명을 생략한다. In addition, since each part structure of the
또한, 도 3과 같이 스테이지(18)의 슬라이더(158)에는, 직동 가이드(70, 70)가 설치되어 있다. 직동 가이드(70, 70)는 가이드 레일(72, 72)에 끼워 넣어져 있다. 이 가이드 레일(72, 72)은, 도 1의 파선와 같이 스테이지(18)의 스핀들(56)이나 캐리어(52)를 유지 보수하는 유지 보수 스테이지(74)를 향하여 배치되어 있다. 3, the
또한, 도 3과 같이 스테이지(20)의 슬라이더(158)에도 마찬가지로, 직동 가이드(70, 70)가 설치되고, 직동 가이드(70, 70)는 가이드 레일(160, 160)에 끼워 넣어져 있다. 이 가이드 레일(160, 160)은, 도 1의 파선와 같이 스테이지(20)의 스핀들(56)이나 캐리어(52)를 유지 보수하는 유지 보수 스테이지(76)을 향하여 배치되어 있다. In addition, similarly to the
또한, 연마 장치(10)으로부터 슬라이더(158)를 제거하고, 직동 가이드(70, 70)가 승강 장치(156)에 직접 설치되어도 된다. In addition, the
또한, 캐리어(52)에는 도 3에서는 도시하지 않은 공기실이 설치되고, 도 3 상의 파선으로 표시된 공기 공급로(102)에 연통하고 있다. 공기 공급로(102)는, 연마 헤드(50)에 설치된 도시하지 않은 로터리 조인트를 개재하여 연마 헤드(50)의 외부에 연장하여 설치되고, 밸브(104)를 개재하여 공기 펌프(106)에 접속되어 있다. 이에 따라, 밸브(104)를 개방하면, 공기 펌프(106)로부터의 압축 공기가 공기 공급로(102)를 개재하여 캐리어(52)에 설치된 공기실에 공급된다. 이 공기실에 공급된 압축 공기의 압력이 막체(38)를 개재하여 유리 기판(G)이에 전달되고, 이 압력에 의해 유리 기판(G)이의 피연마면이 도 3의 연마 패드(58, 60)에 가압되어 연마된다. In addition, the
유리 기판(G)의 연마는, 도 3과 같이 반송 장치(150)에 의해, 유리 기판(G)이 부착된 막 프레임(14)을 스테이지(16)에서 스테이지(18)로 반송하고, 스테이지(18)에서 유리 기판(G)의 피연마면을 연마 후, 반송 장치(152)에 의해 유리 기판(G)이 부착된 막 프레임(14)을 스테이지(18)에서 스테이지(20)로 순차 반송하고, 스테이지(20)에서 유리 기판(G)의 피연마면을 연마함으로써 2단계로 실시된다.Polishing of the glass substrate G conveys the
본 실시 형태는, 연마 패드의 연마면 중앙부의 슬러리 공급 구멍 부근에 슬러리를 흡인하는 슬러리 흡인 구멍을 설치하고, 슬러리 흡인 구멍에서 슬러리를 흡인하여 복귀시킴으로써 슬러리를 순환시키고, 연마 패드의 연마면 중앙부에 발생하는 배압을 저감하여 목적으로 하는 연마량을 확보하여 정상적인 연마를 행한다. In this embodiment, a slurry suction hole for sucking a slurry is provided near the slurry supply hole in the center of the polishing surface of the polishing pad, and the slurry is circulated by sucking and returning the slurry from the slurry suction hole to the center of the polishing surface of the polishing pad. The back pressure generated is reduced, the desired polishing amount is secured, and normal polishing is performed.
도 4는, 도 1에 도시하는 연마 장치(10)의 연마 패드(58)(전술한 바와 같이 연마 패드(60)도 동일 구성이므로 이하 연마 패드(58)로 하여 설명함)의 평면도이다. FIG. 4 is a plan view of the
도 4에는, 연마 패드(58)의 연마면에 형성된 슬러리 공급 구멍(122) 및 슬러리 흡인 구멍(124)과 슬러리를 흘려 보내기 위한 홈(126)이 표시되어 있다. 4, the
도 4에 도시한 바와 같이, 연마 패드(58)의 연마면에는, 흰색 동그라미로 표시되는 슬러리 공급 구멍(122)과, 검정색 동그라미로 표시되는 슬러리 흡인 구멍(124)이 설치되어 있다. 도 4에 도시하는 슬러리 공급 구멍(122) 및 슬러리 흡인 구멍(124)의 개수나 배치 및 홈(126)의 개수는 일례에 불과하고, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 실제로는 보다 다수의 홈(126) 등이 형성되어 있다. As shown in FIG. 4, the
이와 같이, 연마 패드(58)와 유리 기판(G)(도 4에서는 도시하지 않음)의 사이에 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 구멍(122)은, 연마 패드(58)의 대략 전체면에 다수 (예를 들어 몇십개) 설치되어 있다. Thus, the
한편, 슬러리를 흡인하는 슬러리 흡인 구멍(124)은, 연마 패드(58)의 중앙부에만 형성되어 있고, 특히 중앙부로부터 슬러리를 흡인한다. On the other hand, the
도 5는, 연마 패드(58)의 연마면의 슬러리 흡인 구멍의 형성 범위를 도시하는 평면도이다. 5 is a plan view showing a range of formation of slurry suction holes in the polishing surface of the
도 5에 파선의 원으로 표시되는 바와 같이, 연마 패드(58)의 연마면 상에 슬러리 흡인 구멍(124)이 형성되는 범위는, 연마 패드(58)의 중심으로부터 반경 C로 그려지는 원의 내측의 영역 F가 바람직하다. 여기서 반경 C는, 연마 패드(58)의 연마면의 직경 H의 25% 이하이다. 반경 C가, 직경 H의 25% 이내인 경우, 유리 기판(G)의 피연마면 중앙부의 연마 부족을 해소할 수 있고, 직경 H의 25% 초과인 경우, 유리 기판(G)의 연마면의 주연부에 슬러리가 널리 퍼지기 어려워진다. As indicated by broken lines in FIG. 5, the range in which the slurry suction holes 124 are formed on the polishing surface of the
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 연마 패드(58)의 연마면에는, 슬러리 공급 구멍으로부터 연마 패드(58)의 연마면 중앙부에 공급된 슬러리를, 연마 패드(58)의 중앙부에서 연마 패드(58)의 외측으로 흘려 보내고, 연마 패드(58)의 연마면 전체에 슬러리를 널리 퍼지게 하기 위한 홈(126)이 형성되어 있다 (소위, 「눈 새김」되어 있다.). As shown in FIG. 4, the slurry supplied to the polishing surface center portion of the
이 슬러리를 흘려 보내는 홈(126)은, 직선적인 요동 동작을 행하는 연마 헤드(50)(도 3 참조)의 요동 방향과 대략 평행한, 연마 패드(58) 연마면의 하나의 직경 H(도 4 중의 파선)에 따라 직경 H의 전체 D에 걸쳐, 직경 H에 대략 수직인 직선상으로 형성되어 있다. 즉, 홈(126)은 연마 헤드(50)의 요동 방향에 대하여 직교하는 방향으로 형성된다. The
또한, 도 4에 도시한 바와 같이, 직경 H에 따라 직경 H의 중앙부 E와 그 외측에서는, 홈(126)의 폭이 상이하다. 즉, 직경 H의 중앙부 E에 있어서는, 중앙부 E의 외측보다 폭이 넓게 형성되고, 직경 H에 따라 직경 H의 전체 D에 대하여 중앙부 E의 외측에서는 중앙부 E에 있어서의 폭보다 좁게 형성되어 있다. 또한, 여기에서 홈(126)의 폭이란, 도 6a에 부호 W1로 표시됨과 함께 도 6b에 부호 W2로 나타내는 바와 같이 홈(126)을 형성하는 돌조의 각과 각의 사이의 거리를 말하는 것으로 한다. 4, the width | variety of the groove |
이와 같이, 홈(126)의 폭을 형성한 것은, 연마 패드(58)의 중앙부 E에 저류되는 슬러리를 중앙부 E에 형성된 홈(126)을 지나 홈(126)의 양쪽 단부로부터 홈(126)의 외측으로 배출하기 쉽게 함으로써, 중앙부에 슬러리가 체류하지 않도록 하기 위해서이다. 또한, 중앙부 E 및 중앙부 E의 외측 각각의 홈(126)의 깊이는, 동일해도 좋고, 상이하여도 좋다. In this way, the width of the
도 6a는, 도 4에 도시하는 연마 패드(58)의 연마면의 직경 H에 따른 중앙부 E의 홈의 단면도이며, 도 6b는 연마 패드(58)의 연마면의 직경 H에 따른 중앙부 E의 외측 홈의 단면도이다. 연마 패드(58)의 중앙부 E에서는, 홈(126)의 측방 단면 형상은 오목 형상이며, 그 폭 W1은 3mm이다. 또한, 연마 패드(58)의 연마면의 직경 H에 따른 중앙부 E의 외측에 있어서는, 홈(126)의 측방 단면 형상은 오목 형상이며, 그 폭 W2는 1.5mm이다. 단, 폭 W1, W2는 상기 값으로 한정되지 않고, 바람직하게는 1.5 내지 3.0mm이다. 또한, 홈(126)의 간격 L1, L2는 모두 3mm인데 이것으로 한정되지 않고, 바람직하게는 3.0 내지 9.0mm이다. 홈(126)의 깊이 T1, T2는 모두 2.0mm인데 이것으로 한정되지 않고, 깊이 T1, T2가 동일하면 된다. FIG. 6: A is sectional drawing of the groove of the center part E along the diameter H of the polishing surface of the
따라서, 연마 패드(58)의 연마면에는, 도 4에 도시한 바와 같이, 슬러리 공급 구멍(122) 및 슬러리 흡인 구멍(124)과, 슬러리를 흘려 보내는 홈(126)의 두 가지가 형성되어 있다. Therefore, as illustrated in FIG. 4, two polishing
본 실시 형태에서는, 연마 패드(58)와 유리 기판(G)의 접촉부에 슬러리를 공급함과 함께 슬러리를 흡인하여 슬러리를 슬러리 탱크(후술)로 복귀시키고, 복귀시킨 슬러리를 다시 연마 패드(58)와 유리 기판(G)의 접촉부에 공급하여, 슬러리를 순환시키고 있다. In this embodiment, while supplying a slurry to the contact part of the
도 7에, 이 슬러리 순환 시스템의 개략도를 나타낸다. 7 shows a schematic diagram of this slurry circulation system.
도 7에 도시한 바와 같이, 연마 패드(58) 연마면(58a)의 대향면측에는 로터리 조인트(128)가 설치되어 있고, 이것을 개재하여, 연마 패드(58)의 연마면(58a) 전체에 형성된 슬러리 공급 구멍(122)으로부터 슬러리가 공급됨과 함께, 연마 패드(58) 연마면(58a)의 중앙부에 형성된 슬러리 흡인 구멍(124)으로부터 슬러리가 흡인된다. As shown in FIG. 7, the rotary joint 128 is provided in the opposing surface side of the
슬러리를 공급하는 경우에는, 슬러리 탱크(130)로부터 펌프(132)에 의해 슬러리가 슬러리 공급관로(123)에 도입되고, 로터리 조인트(128)를 개재하여 슬러리 공급 구멍(122)으로부터 연마 패드(58)의 연마면(58a)과 유리 기판(G)(도 7에서는 도시하지 않음)의 접촉부에 슬러리가 공급된다. In the case of supplying the slurry, the slurry is introduced into the
또한, 슬러리를 흡인하는 경우에는, 펌프(134)에 의해, 연마 패드(58)의 연마면(58a)의 중앙부에만 형성된 슬러리 흡인 구멍(124)으로부터 슬러리가 흡인된다. 흡인된 슬러리는, 로터리 조인트(128)를 개재하여 슬러리 회수 관로(125)에 도입되고, 펀칭 메탈 필터(136)를 개재하여 슬러리 탱크(130)에 복귀된다. 펀칭 메탈 필터(136)에 의해, 흡인된 슬러리에 포함되는 유리 기판(G)의 컬릿이 제거된다. 슬러리 탱크(130)로 복귀된 슬러리는, 다시 펌프(132)에 의해 흡인되어 연마 패드(58)의 연마면(58a)에 공급된다. 이와 같이 하여, 슬러리의 순환이 이루어진다. In the case of sucking the slurry, the slurry is sucked by the
또한, 로터리 조인트(128)와 펌프(132)의 사이의 슬러리 공급관로(123)에는, 유량계(138)가 설치되어 있고, 공급되는 슬러리의 유량을 항상 감시하고 있다. Moreover, the
또한, 슬러리 공급관로(123)로부터 분기시킨 관로(123a)에는 농도계(140)가 설치되어 있고, 예를 들어 매분 10리터 정도의 유량을 분기시킨 관로(123a)에 흘려 보내 슬러리의 농도를 감시하고 있다. 농도계(140)를 통과한 슬러리는 다시 슬러리 탱크(130)로 복귀된다. 또한, 슬러리 농도란, 슬러리 중에서 차지하는 연마재의 질량 비율(질량%)이다. In addition, a
유량계(138) 및 농도계(140)의 검출 결과는 제어부(142)에 입력된다. The detection results of the
제어부(142)는, 유량계(138)의 검출 결과에 따라, 펌프(132, 134)를 제어하고, 연마 중에 있어서의 슬러리의 공급량을 제어한다. The
또한, 제어부(142)는, 농도계(140)의 검출 결과에 따라, 슬러리의 농도가 내려가 있는 경우에는, 전자기 밸브(144)를 개방하여 연마재 수납 용기(146)로부터 연마재(지립)를 슬러리 탱크(130)에 주입함과 함께, 전자기 밸브(148)를 개방하여 분산제 수납 용기(149)로부터 분산제를 슬러리 탱크(130)에 주입한다. In addition, when the concentration of the slurry decreases according to the detection result of the
이것은, 연마재는 응집되는 경향이 있어, 장시간 계속해서 연마하면, 연마재가 응집 침전되어 슬러리의 농도가 낮아지고, 그것에 따라 연마 레이트가 점차 나빠져 가므로, 슬러리에 대한 첨가제로서 분산제를 첨가하여, 연마재의 응집을 방지하고, 연마 레이트를 유지하고자 하는 것이다. This is because the abrasive tends to agglomerate, and if the polishing is continued for a long time, the abrasive is agglomerated and precipitated, the slurry concentration is lowered, and the polishing rate is gradually worsened. Therefore, a dispersant is added as an additive to the slurry, It is to prevent aggregation and maintain the polishing rate.
연마재로서는, 예를 들어 산화 세륨, 산화 지르코늄, 산화 철, 이산화 규소를 들 수 있고, 이러한 연마재는 단독으로 사용해도 좋고, 2종 이상을 병용하여도 좋다. Examples of the abrasive include cerium oxide, zirconium oxide, iron oxide, and silicon dioxide. These abrasives may be used alone or in combination of two or more thereof.
분산제로서는, 예를 들어 아크릴산/말레산 공중합체 Na염(폴리티 A-550, 라이온(주)제)을 생각할 수 있고, 이 밖에, 메탄올, 시트르산 Na 등을 첨가하여도 좋다. As a dispersing agent, acrylic acid / maleic acid copolymer Na salt (polyti A-550, Lion Co., Ltd. product) can be considered, For example, methanol, Na citrate, etc. may be added.
또한, 연마재의 응집을 방지하기 위하여, 슬러리에 대하여 1 내지 2.5V의 미소 전압을 인가하여도 좋다. In addition, in order to prevent aggregation of the abrasive, a small voltage of 1 to 2.5 V may be applied to the slurry.
이러한 분산제의 첨가 및 미소 전압의 인가에 의해, 연마재의 응집을 방지하고, 연마 레이트의 저하 방지 나아가 연마 레이트의 향상을 도모하는 것이 가능하게 된다. By adding such a dispersing agent and applying a small voltage, it becomes possible to prevent agglomeration of an abrasive, to prevent a fall of a polishing rate, and to improve a polishing rate.
농도계(140)의 검출 결과에 의한 슬러리의 농도 관리에 대하여 도 8을 사용하여 설명한다. The concentration control of the slurry by the detection result of the
도 8은, 농도계(140)에 의한 농도 검출값의 시간 변화를 나타내는 그래프이다. 종축은 슬러리 농도, 횡축은 시간을 나타내고 있다. 종축의 상한값 및 하한값은, 목적으로 하는 슬러리 농도 범위의 상한값 및 하한값이다. 8 is a graph showing a time change of the concentration detection value by the
연마 초기에 있어서, 슬러리의 슬러리 농도는 목적으로 하는 범위 내에서 추이하고 있지만, 일정 시간이 지나면 슬러리 농도가 저하된다. 따라서, 제어부(142)에서 미리 설정된 슬러리 농도의 하한값을 하회한 시점 tL에서, 상술한 바와 같이, 제어부(142)는, 전자기 밸브(144 및 148)를 개방하여, 소정량의 연마재 및 분산제를 슬러리 탱크(130) 내의 슬러리에 첨가한다. In the initial stage of polishing, the slurry concentration of the slurry changes within the desired range, but after a certain time, the slurry concentration decreases. Therefore, as described above, the
또한, 농도계(140) 내부에서 슬러리가 막혔을 때, 슬러리 농도가 상승한다. 이때도, 제어부(142)에서 미리 설정된 슬러리 농도의 상한값을 초과한 시점 tu에서, 농도계(140)가 막혔다고 제어부(142)가 판단하고, 농도계(140)의 플러싱(세정)을 행한다. In addition, when the slurry is blocked inside the
농도계(140)에는 관로(123a) 이외에, 브러싱용의 관로(도시하지 않음)가 접속되어 있지만, 통상 작업 중에서는, 플러싱용 관로의 개폐 밸브는 폐쇄되어 있고, 관로(123a)의 개폐 밸브가 개방되어 있다. 플러싱을 할 때는, 농도계(140)로의 접속을 관로(123a)로부터 플러싱용 관로로 전환하기 위하여, 플러싱용 관로의 개폐 밸브를 열고, 관로(123a)의 개폐 밸브를 폐쇄한다. 그 후, 플러싱용 관로로부터 보내진 물과 압축 공기의 혼합물을 농도계(140)의 입구에서 넣고, 상기 혼합물로 농도계(140)의 내부에 막힌 슬러리를 제거한다. 제거된 슬러리는, 농도계(140)의 출구로부터 배출된다. 플러싱 종료 후, 플러싱용 관로에서 관로(123a)로 접속을 전환하기 위하여, 각각의 관로 개폐 밸브를 원래 상태로 되돌린다. In addition to the
플러싱은, 이와 같이 농도계(140)가 검출한 농도값이 상한값을 초과했을 때에 행해도 좋지만, 30분 내지 40분 마다 1회 행하도록, 정기적으로 행하여도 좋다. 이에 따라, 농도계가 막혀서 이상한 값이 검출되지 않고, 항상 정확하게 농도값의 검출을 행할 수 있다. Although flushing may be performed when the density | concentration value detected by the
도 9a, 도 9b에, 본 실시 형태에 의한 효과를 나타낸다. 도 9a, 도 9b는, 유리 기판(G)의 피연마면의 위치별 연마량을 도시한 도면이며, 유리 기판(G)의 피연마면 주연부의 연마량을 100으로 하여 규격화하고 있다. 도 9a는 슬러리 흡인을 했을 경우이며, 도 9b는 슬러리 흡인을 하지 않은 경우를 나타내고 있다. 9A and 9B show the effect of the present embodiment. FIG. 9: A and 9B are the figures which show the grinding | polishing amount according to the position of the to-be-polished surface of glass substrate G, and standardizes the polishing amount of the peripheral part of the to-be-polished surface of glass substrate G as 100. FIG. 9A is a case where slurry suction is carried out, and FIG. 9B shows a case where slurry suction is not performed.
도 9b에 도시한 바와 같이, 슬러리 흡인을 하지 않은 경우에는, 유리 기판(G)의 피연마면 중앙부는 연마량이 80으로, 피연마면 주연부의 연마량보다 대폭 낮아져 있다. 이에 대해, 도 9a에 도시한 바와 같이, 슬러리 흡인을 했을 경우에는, 유리 기판(G)의 중앙부에 있어서의 연마량은 90으로, 슬러리 흡인하지 않은 경우에 대하여 개선되어 있다는 것을 알 수 있다. As shown in FIG. 9B, when slurry suction is not performed, the polishing amount at the center of the surface to be polished of the glass substrate G is 80, which is significantly lower than the polishing amount at the peripheral edge of the surface to be polished. On the other hand, as shown in FIG. 9A, when slurry suction is carried out, it turns out that the polishing amount in the center part of glass substrate G is 90, and is improved compared with the case where slurry suction is not carried out.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 적어도 한 변이 1000mm 이상의 사각형인 커다란 사이즈의 유리 기판을 연마할 때, 연마 중인 슬러리를 연마 패드의 중앙부에서 강제적으로 흡인함으로써 중앙부에 체류하는 슬러리를 적게 하여 슬러리의 배압을 억제하고, 중앙부에 있어서의 연마량을 확보할 수 있다. As described above, in the present embodiment, when polishing a large-sized glass substrate having at least one side of a rectangle of 1000 mm or more, the slurry remaining in the center portion is reduced by forcibly sucking the slurry under polishing at the center portion of the polishing pad. Back pressure can be suppressed and the amount of polishing at the center can be ensured.
또한, 연마 패드면 내에 형성된 구멍으로부터 슬러리를 흡인하고, 흡인한 슬러리를 다시 연마 패드의 연마면에 공급하여 순환시켜, 슬러리의 순환량을 증가시키고 있다. 또한, 이와 같이 연마 중인 슬러리를 흡인하여 슬러리의 순환량을 증가시킴으로써, 연마한 유리 성분이 슬러리 중에 체류하는 것을 저감할 수 있다. 또한 이에 따라, 연마한 유리 성분이 연마면에 재부착하는 것을 억제할 수 있다. Further, the slurry is sucked from the hole formed in the polishing pad surface, and the sucked slurry is again supplied to the polishing surface of the polishing pad to circulate, thereby increasing the circulation amount of the slurry. In addition, by aspirating the slurry under polishing and increasing the circulation amount of the slurry, it is possible to reduce the retention of the polished glass component in the slurry. In addition, it can suppress that the polished glass component reattaches to a grinding | polishing surface.
또한, 흡인에 의해 슬러리의 순환량을 증가시킴으로써, 슬러리의 온도 상승을 억제하여, 유리 기판으로의 오염 부착을 억제할 수 있다. 또한, 슬러리의 온도 상승을 억제함으로써, 연마 패드의 연화에 의한 선택 연마성의 열화를 억제할 수 있다. In addition, by increasing the circulation amount of the slurry by suction, the temperature rise of the slurry can be suppressed, and contamination adhesion to the glass substrate can be suppressed. Moreover, deterioration of the selective abrasiveness by softening of a polishing pad can be suppressed by suppressing the temperature rise of a slurry.
이상, 본 발명에 따른 판상체 연마 장치 및 연마 시스템에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이상의 예로는 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서, 각종 개량이나 변형을 행해도 되는 것은 물론이다. As mentioned above, although the plate-shaped object grinding apparatus and the grinding | polishing system which concern on this invention were demonstrated in detail, this invention is not limited to the above example and may be various improvement and deformation in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
본 출원은, 2011년 8월 17일에 출원된 일본 특허 출원 2011-178443에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다. This application is based on the JP Patent application 2011-178443 of an application on August 17, 2011, The content is taken in here as a reference.
10: (판상체) 연마 장치
12: 유리 기판 반입용 컨베이어
14: 막 프레임(판상체 접착 부재)
16: 유리 기판 접착 스테이지
18: 제1 연마 스테이지
20: 제2 연마 스테이지
22: 유리 기판 제거 스테이지
24: 유리 기판 반출용 컨베이어
26: 막 프레임 세정 스테이지
28: 막 프레임 건조 스테이지
30: 막 프레임 반송 컨베이어
32: 로봇
33: 아암
34: 흡착 패드
36: 컨베이어
38: 막체
51: 본체 케이싱
52: 캐리어(판상체 유지 수단)
56: 스핀들
58, 60: 연마 패드
62: 연마 정반
64: 연마 테이블
122: 슬러리 공급 구멍
124: 슬러리 흡인 구멍
126: 홈
128: 로터리 조인트
130: 슬러리 탱크
132, 134: 펌프
136: 펀칭 메탈 필터
138: 유량계
140: 농도계
142: 제어부
144, 148: 전자기 밸브
146: 연마재 수납 용기
149: 분산제 수납 용기
150: 반송 장치
200: 제어부10: (plate) polishing apparatus
12: Conveyor for Carrying Glass Substrate
14: membrane frame (plate-like adhesive member)
16: glass substrate adhesion stage
18: first polishing stage
20: second polishing stage
22: glass substrate removal stage
24: conveyor for transporting glass substrates
26: membrane frame cleaning stage
28: membrane frame drying stage
30: membrane frame conveying conveyor
32: robot
33: arm
34: adsorption pad
36: conveyor
38: membrane
51: body casing
52: carrier (plate-like holding means)
56: spindle
58, 60: polishing pad
62: polishing table
64: polishing table
122: slurry feed hole
124: slurry suction hole
126: home
128: rotary joint
130: slurry tank
132, 134: pump
136: punching metal filter
138: flow meter
140: densitometer
142: control unit
144, 148: electromagnetic valve
146: abrasive storage container
149: dispersant storage container
150: conveying device
200:
Claims (9)
상기 판상체 유지 수단으로 유지된 상기 판상체에 대향하여 설치된 연마 패드를 구비하며,
상기 연마 패드는,
상기 판상체 대향면에 형성되고, 상기 연마 패드와 상기 판상체의 접촉부에 슬러리를 공급하는 복수의 슬러리 공급 구멍과,
상기 판상체 대향면의 중앙부에만 형성되고, 상기 접촉부에 공급된 상기 슬러리를 흡인하는 슬러리 흡인 구멍
이 형성되어 있는 판상체 연마 장치.Plate-shaped body holding means for holding a plate-shaped body of which the length of one side is 1000 mm or more,
And a polishing pad provided to face the plate-like member held by the plate-body holding means,
The polishing pad is,
A plurality of slurry supply holes formed on the plate facing surface and supplying a slurry to a contact portion between the polishing pad and the plate;
Slurry suction hole which is formed only in the center part of the said plate-shaped object opposing surface, and sucks the said slurry supplied to the said contact part.
The plate-shaped grinding | polishing apparatus in which this is formed.
상기 연마 패드의 상기 판상체 대향면에, 임의의 방향으로 직선상으로 복수의 홈이 형성되고, 상기 임의의 방향에 직교하는 방향을 따라 상기 중앙부에 형성된 홈의 폭이, 상기 임의의 방향에 직교하는 방향을 따라 상기 중앙부의 외측에 형성된 홈의 폭보다 넓게 형성된 판상체 연마 장치. The method according to claim 1 or 2,
A plurality of grooves are formed in a straight line in an arbitrary direction on the plate facing surface of the polishing pad, and the width of the grooves formed in the center portion in a direction orthogonal to the arbitrary directions is orthogonal to the arbitrary directions. Plate-like polishing device formed in a direction wider than the width of the groove formed on the outside of the central portion.
상기 연마 패드의 상기 판상체 대향면에, 상기 요동 방향으로 직선상으로 복수의 홈이 형성되고, 상기 요동 방향에 직교하는 방향을 따라 상기 중앙부에 형성된 홈의 폭이, 상기 요동 방향에 직교하는 방향을 따라 상기 중앙부의 외측에 형성된 홈의 폭보다 넓게 형성된 판상체 연마 장치. The apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising: means for oscillating the polishing pad in a horizontal direction relative to the plate-shaped body holding means, and means for rotating and revolving the polishing pad,
A plurality of grooves are formed in a straight line in the swinging direction on the plate-like object facing surface of the polishing pad, and the width of the grooves formed in the center portion in a direction orthogonal to the swinging direction is perpendicular to the swinging direction. Plate-shaped polisher formed wider than the width of the groove formed on the outside of the central portion along.
상기 판상체 유지 수단으로 유지된 상기 판상체에 대향하여 설치된 연마 패드를 구비하며,
상기 연마 패드에는,
상기 판상체 대향면에 형성되고, 상기 연마 패드와 상기 판상체의 접촉부에 슬러리를 공급하는 복수의 슬러리 공급 구멍과,
상기 판상체 대향면의 중앙부에만 형성되고, 상기 접촉부에 공급된 상기 슬러리를 흡인하는 슬러리 흡인 구멍
이 형성되어 있고,
연마제로서 지립을 포함하는 슬러리를 저류하는 슬러리 탱크와,
상기 슬러리 탱크로부터, 상기 슬러리 공급 구멍을 통하여, 상기 연마 패드와 상기 판상체의 접촉부에 상기 슬러리를 공급하는 슬러리 공급 수단과,
상기 슬러리 흡인 구멍을 통하여, 상기 접촉부에 공급된 상기 슬러리를 흡인하고, 상기 흡인한 슬러리를 상기 슬러리 탱크로 복귀시키는 슬러리 회수 수단과,
상기 슬러리 공급 수단에 설치된 상기 슬러리의 농도를 검출하는 농도계와,
상기 농도계의 검출 결과에 기초하여, 상기 슬러리의 농도가 미리 설정된 하한값을 하회한 경우에, 상기 슬러리 탱크에 연마재 및 소정의 첨가제를 첨가하도록 제어함과 함께, 상기 슬러리의 농도가 미리 설정된 상한값을 초과한 경우에, 상기 농도계의 세정을 행하도록 제어하는 제어부
를 구비하는 연마 시스템. Plate-shaped body holding means for holding a plate-shaped body of which the length of one side is 1000 mm or more,
And a polishing pad provided to face the plate-like member held by the plate-body holding means,
In the polishing pad,
A plurality of slurry supply holes formed on the plate facing surface and supplying a slurry to a contact portion between the polishing pad and the plate;
Slurry suction hole which is formed only in the center part of the said plate-shaped object opposing surface, and sucks the said slurry supplied to the said contact part.
Is formed,
A slurry tank for storing a slurry containing abrasive grains as an abrasive;
Slurry supply means for supplying the slurry from the slurry tank to a contact portion between the polishing pad and the plate-shaped object through the slurry supply hole;
Slurry recovery means for sucking the slurry supplied to the contact portion through the slurry suction hole and returning the sucked slurry to the slurry tank;
A densitometer for detecting the concentration of the slurry provided in the slurry supply means;
On the basis of the detection result of the densitometer, when the concentration of the slurry is lower than a predetermined lower limit, the slurry tank is controlled to add an abrasive and a predetermined additive, and the concentration of the slurry exceeds the predetermined upper limit. In one case, a control unit for controlling the cleaning of the densitometer
Polishing system having a.
The polishing system according to any one of claims 6 to 8, wherein the cleaning of the densitometer is performed every 30 to 40 minutes, or instead of the case where the concentration of the slurry exceeds a preset upper limit. .
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