TWI394638B - Grinding apparatus and grinding method - Google Patents

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Eshimadani Akira
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Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd
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Description

研磨裝置及研磨方法
本發明係關於一種用來研磨基板外側側面之端面的研磨裝置及研磨方法。
半導體晶圓、玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等脆性基板,通常需進行基板端面之去角加工。又,將單片基板間貼合而成之貼合基板,亦需進行各基板端面之去角加工。這種貼合基板特別是常用於為一種平面顯示器(FPD)之液晶顯示器(LCD)用面板。又,貼合基板也使用於為液晶顯示器(LCD)用面板以外之FPD的電漿顯示器面板(PDP)、有機EL面板,或使用於液晶投影機內含之透過型液晶投影機基板、反射型液晶投影機基板等。再者,貼合基板也使用於場發射顯示器(FED)。此種用途之貼合基板,其尺寸從行動電話用之液晶顯示器用面板般小型之基板到TV用、到顯示器用般大型之基板,有各式各樣的尺寸。貼合基板,係從大型母基板分割為既定大小,以製造各個FPD。在FPD之製造上,貼合基板之分割步驟及面取步驟之良率反映於FPD之製造成本上。
本發明中,作為上述各種基板之一例,係以單片之玻璃基板及貼合玻璃基板為例進行說明。圖23及圖24分別為自大面積之母液晶面板分割為個別單位而成之液晶顯示器(LCD)用面板D之俯視圖及側視圖。此液晶顯示器(LCD)用面板D係將間隔件散布於2片玻璃基板G1及G2之任一 者,將兩基板彼此貼合,於兩基板間形成間隙部,於該間隙部注入液晶L,然後,將液晶L以間隙部密封材V封住而形成。於下側之玻璃基板G2形成有用來驅動個別像素之電晶體20。各電晶體20輸入端子之電極端子21,係作為外部連接用而形成於下側玻璃基板G2之側緣部Q。玻璃基板G2之側緣部Q呈露出狀態,未被上側玻璃基板G1覆蓋。電極端子21,作為各電晶體20之輸入端子,以連接於外部電路。
又,為了避免電晶體20因製造步驟中產生於基板表面之靜電而絕緣破壞,將各電極端子21以形成於側緣部Q上之短路電極22互相短路。設有短路電極22之玻璃基板G2,在液晶顯示器(LCD)用面板D製程之最終階段,沿著形成於各電極端子21與短路電極22之間的劃痕(格線或切割線)23進行割斷(分割),於玻璃基板G2之寬度W切開側緣部Q。因此,解除短路電極22對各電極端子21彼此造成之短路。圖25係顯示玻璃基板G2側緣部Q之加工步驟的示意立體圖。根據圖25來說明該加工方法。
如圖25(A)所示,於液晶顯示器(LCD)用面板D之一邊之玻璃基板G2之側緣部Q形成有用來使複數個電極端子21之各端子互相短路之短路電極22。在液晶顯示器(LCD)用面板D製程之最終階段,如圖25(B)所示,於各電極端子21與短路部22之間沿著短路電極22形成劃痕23。又,沿著劃痕23進行割斷,藉此,如圖25(C)所示,玻璃基板G2之側緣部Q之短路電極22被割開。其次,如圖25(D)所示, 對玻璃基板G2之端面24進行研磨,將形成有電極端子21之玻璃基板G2之端面24加以研磨,並且對形成有電極端子21之玻璃基板G2之表面與端面24所接觸之邊緣25進行去角(輕微去角)加工。
又,對玻璃基板G2端面24兩側之垂直方向上之各邊緣26,也藉由研磨來進行去角加工。如圖25(D)所示,研磨玻璃基板G2端面24之各邊緣的理由如下。
亦即,在製造液晶顯示器用面板等FPD時,對基板貼合而成之母貼合基板進行劃線及割斷,分割為顯示面板基板,於分割出之各顯示面板基板,會在使用劃線刀進行劃線時形成之劃痕兩側(分割出之基板之端面邊緣部)殘留應力。此殘留應力將成為在劃線及割斷進行後產生碎片等之原因,可能在製品化後形成製品不良。因此,對於分割出之基板,在劃線及割斷進行後之基板之端面以研磨等方式來進行去角加工,藉此除去殘留有殘留應力之部分。又,在通常之液晶顯示器(LCD)用面板之製程係使用濕式研磨裝置,來防止研磨量多造成熱的不良影響。
上述研磨加工係對液晶顯示器(LCD)用面板僅研磨一個端面的例子,然而液晶顯示器(LCD)用面板之實際製程中,有時須研磨2個端面或3個端面。此外,視用途有時需研磨所有的4個端面。
專利文獻1(日本特開平8-197402號公報)中揭示有用來研磨LCD用面板端面之研磨裝置。該研磨裝置中,設有用來對安置於吸附載台單元上之既定位置的玻璃基板分別 研磨各端面之4台研磨機;使各研磨機分別抵接待研磨之端面之邊緣,同時沿著各邊緣移動,藉此將各邊緣同時研磨而去角加工。此研磨裝置具備:用來進一步吸引固定安置後之LCD用面板(工件)的吸附載台單元、用來使吸附載台單元往沿著水平方向之X方向及Y方向移動並且在X-Y(水平方向)平面沿著X-Y平面旋轉角度θ之載台單元移動機構、及用來拍攝安置於吸附載台單元上工件所附之對準標記的CCD攝影機。再者,此研磨裝置具備位置對準機構,藉以自CCD攝影機之影像資料辨識工件之位置偏移程度,並以補償該位置偏移量之方式以載台單元移動機構來移動吸附載台單元。再者,此研磨裝置具備:用來使4台各研磨機往X、Y、Z之各方向移動之研磨機進給機構、用來使與加工對象之工件之邊緣對應之研磨機沿著各邊緣同時移動而進行研磨之研磨機移動機構、及用來控制此研磨機移動機構之控制部。
依據此研磨裝置,在研磨工件之4個邊緣時,係固定工件,使4台研磨機一邊沿各邊緣移動一邊進行研磨。因此,可大幅縮短研磨所需之時間,每次進行研磨,不必進行工件之移動及旋轉,故可在不因工件之移動等造成位置偏移之情況下以高精度進行研磨。又,因可在1個載台單元上進行所有端面之研磨加工,故不須設置用來旋轉載台單元之裝置,不需要寬廣空間,而可實現小型化。
又,將基板之端面及表面之水平方向上的邊緣之C去角及R去角、基板之端面彼此所形成垂直方向上的邊緣之C 去角及R去角、以及基板端面之邊緣部分以外之研磨加工,在以下之說明中全部稱為去角加工。
圖26係用來對基板端面做去角加工之另一習知研磨裝置之要部構成的說明用側視圖。此研磨裝置30具備研磨單元31、及用來吸附保持去角加工對象之基板33的載台32。載台32係以真空吸附之方式來保持矩形基板33者,藉由未圖示之旋轉機構可繞垂直軸旋轉任意之角度θ。載台32之底部固定於未圖示之旋轉機構之旋轉基座。
研磨單元31具備:主軸馬達34、具有可旋轉之磨石集合體35的研磨頭36、用來拍攝設於基板33之一對對準標記的CCD攝影機等一對攝影裝置37、及用來使研磨頭36上下移動的研磨頭移動機構38。又,此研磨裝置30,係設鉛直方向為Z軸方向、設載台32相對研磨單元31所在之一邊為Y軸方向、設分別與Z軸方向及Y軸方向正交之方向為X軸方向。研磨頭移動機構38使研磨頭36往Z軸方向移動,進行定位,使得待旋轉之磨石集合體35位於相對基板邊緣33a之研磨位置。又,具有研磨頭移動機構38之研磨單元31藉由未圖示之研磨單元移動機構而往X軸方向及Y軸方向分別獨立移動。又,研磨單元31藉由未圖示之控制部而使可旋轉之磨石集合體35之既定磨石35i抵接於基板33,並以旋轉之狀態沿著基板33之邊緣33a移動。
磨石集合體35具有各自呈近似圓盤狀之複數個磨石35i(i=1,2‥n);各磨石35i藉由支撐軸保持成以同軸狀態堆疊多段。各磨石35i為去角加工用之磨石;以疊層狀態設 置成多段的理由是為了縮短在去角加工時之準備時間,例如因各磨石35i之研磨面之磨粒磨損而須進行更換所需之準備時間。磨石集合體35,在磨石35i之研磨面磨損,無法將基板33之端面33a之邊緣去角加工成既定形狀時,磨石35i之支撐軸即藉由研磨頭移動機構38而以既定間距被移往Z軸方向,以未磨損之磨石35i之新磨石面來進行去角加工。若使磨石35i之段數為n,則隨著磨石35i之磨損進行,第1段、…第i段、…第n段之磨石構件35i之研磨面依序升降以研磨基板33之端面33a。
一對攝影裝置37,係拍攝設於基板之一對對準標記之各標記。研磨裝置30之控制部(未圖示)係使設於控制部之記憶體記憶一對對準標記之位置資料。在載台32之裝載面,若使其中心(基準)位置S之座標為(X0,Y0,Z0),則於載台32以中心位置(X0,Y0)為中心設有成點對稱的複數個吸引槽;使此載台32之吸引槽藉由真空泵或吸引泵等吸引機構而為負壓狀態,藉此將去角加工對象之基板33以真空吸附之方式固定。
再者,專利文獻2(日本特開平10-58293號公報)中揭示有用來研磨玻璃基板端面之研磨裝置,其中,該研磨裝置具有洗淨含在研磨時產生之研磨粉的懸浮液的機能。此研磨裝置中,載台單元可在水平狀態下旋轉;與固定於該載台單元之工件兩側之邊緣相對向之方式設有2台研磨機。又,在各研磨機之磨石抵接於工件兩側之邊緣的狀態下使載台單元移動,藉此,以磨石來研磨基板之各邊緣。 當研磨結束,即使載台單元旋轉90°,研磨工件之未研磨之剩餘一對邊緣。藉此,工件之所有邊緣之研磨加工完成。
又,專利文獻3(日本特開2003-275955號公報)中揭示有一種在將大面積之母液晶面板切割成單位液晶顯示器用面板後,研磨單位液晶顯示器用面板之邊緣的研磨裝置。此研磨裝置之特徵在於:具備可與單位液晶顯示器用面板多種大小對應的液晶顯示器用面板研磨台。此研磨裝置具有可按照單位液晶顯示器用面板之大小互相移動的複數個研磨台組成部分。
專利文獻1:日本特開平8-197402號公報
專利文獻2:日本特開平10-58293號公報
專利文獻3:日本特開2003-275955號公報
最近,對於FPD也要求顯示面積大的面板,因此,母基板面板之尺寸也大型化。母液晶面板有使用第6代、第7代面板之趨勢。第6代之母液晶面板之基板大小例如為1500mm×1850mm;第7代之母液晶面板之基板大小例如為1870mm×2200mm。在將這樣大小之母液晶面板之基板分割為複數個液晶顯示器用面板之基板,並對分割出之液晶顯示器用面板之基板之邊緣及端面進行研磨加工之情況下,要求揭示於專利文獻1及2之研磨裝置所用之載台單元為大型載台。要確保大型載台單元之用來裝載基板之上面之平面度與普通大小之載台單元之平面度有相同之精度並不容易,若在未能確保必要平面度之載台上面裝載基板並吸 引固定基板,即會於基板之端面發生波狀起伏等。如此,在基板發生有波狀起伏等之狀態下,可能無法以高精度研磨基板之端面。
又,如圖27所示,若使載台32為小型,使大型基板33吸附固定於小型載台32,基板33之周緣部便往下方撓曲。在基板33之去角加工時,通常,如圖26所示,希望將基板33固定成基板33之邊緣33a往外突出載台32之裝載面約5~15mm。然而,若基板33大型化且薄型化,如圖27所示,若載台32變小型,則基板33超出載台32之部分變大,該部分之撓曲也變大。在此情況下,要相對基板33之邊緣33a來定位待旋轉之磨石集合體35變得困難。尤其,若因基板33之端面33a發生波狀起伏,而使邊緣33a相對於Z軸方向之位置非一定,則不容易將磨石35i以高精度定位於基板33之邊緣並連續進行研磨,而有無法進行精度佳的去角加工的問題發生。
又,雖然也可以考慮:配合基板33之大小之變更來變更為大小不同之載台32,以使基板33之邊緣33a往外側突出載台32之裝載面約5~15mm;但在此情況下,載台32之更換等所需之更換準備時間變長,生產效率降低。
專利文獻3之研磨裝置,係利用可移動之複數個載台,而可因應基板之各種大小。然而,在將基板以複數個載台來支撐之情況下,複數個載台之各載台支撐基板之一部分,故無法支撐基板之全面。因此,基板在各載台之間撓曲,而可能無法以不撓曲之方式支撐基板之所有邊緣。結 果,專利文獻3之研磨裝置有無法進行精度佳之基板去角加工的問題。
本發明係有鑑於上述習知問題點而開發者,其目的在於:提供一種可因應多種大小之基板,藉由對於大尺寸基板安定地支撐基板端面之研磨部分之周邊,而可精度佳地進行去角加工的基板端面之研磨單元、研磨裝置及研磨方法。
本發明之研磨裝置,其特徵在於具備:載台單元,係用來裝載基板,以既定基準狀態固定保持該基板;第1研磨單元,具備用來研磨該載台單元所保持之該基板之端面的磨石、以及用來支撐被該磨石研磨之基板之端面附近之該基板側緣部下面的基板側緣部支撐機構;以及第1研磨單元移動機構,係在該磨石研磨該基板之該端面的狀態下,使該第1研磨單元與該基板側緣部支撐機構一起沿該基板之該端面移動。
又,本發明,係利用前述研磨裝置進行基板端面之研磨,其特徵在於,包含:保持步驟,係於該載台單元裝載該基板,藉由該載台單元以該基準狀態來固定保持該基板;支撐步驟,係將該載台單元所保持之該基板之側緣部、以該第1研磨單元之該基板側緣部支撐機構來加以支撐;以及移動步驟,在該第1研磨單元之該磨石研磨被該基板側緣部支撐機構支撐之該側緣部端面的狀態下,藉由該第1研磨單元移動機構來使該第1研磨單元沿研磨中之該端面移動。
依據本發明,因第1研磨單元之基板側緣部支撐機構支撐待研磨加工之基板端面附近之基板側緣部,故可以將基板端面之待研磨加工部位正確地定位於一定之高度;而且因基板側緣部支撐機構與磨石一起移動,故對於基板之端面之研磨加工,可在不受基板之波狀起伏、撓曲等影響之下進行研磨作業。
又,因於第1研磨單元進一步設置用來將基板之側緣部之上面加以保持的機構,故在研磨加工時可以防止藉由磨石而依序移動之研磨部位浮起,因此,可以將研磨部位以高精度定決,如此,也可以在不受基板厚度方向之位移之影響下以良好精度、安定地進行研磨加工。
因基板側緣部支撐機構藉由低摩擦構件來支撐基板之下面,故基板側緣部支撐機構可以邊支撐基板側緣部邊順暢地移動。
因基板側緣部保持機構藉由低摩擦構件來支撐基板之下面,故基板側緣部保持機構可以與基板側緣部支撐機構一起一邊將基板側緣部自兩側夾持一邊順暢地移動。
在低摩擦構件為自由軸承之情況下,因自由軸承所具備之大滾珠一邊以點接觸狀態支撐基板端面之研磨部位之附近之基板側緣部一邊順暢地旋轉移動,故與基板下面間之摩擦阻力小,又,因在一邊抵接於基板下面一邊移動之方向上不受限制,故能確實防止基板受損。
因載台單元具備用來吸引保持基板下面之中央部的中心載台,故即便在研磨加工時在基板產生扭矩,仍可以防 止基板之旋轉及位置偏移發生。
因載台單元具有配置於該中心載台周圍之複數個基板輔助支撐機構,以分別支撐保持於中心載台之前述基板之下面之側部,故即便基板尺寸大,基板輔助支撐機構仍在中心載台與研磨單元之間支撐基板,而可防止基板發生撓曲。
因載台單元之前述基板輔助支撐機構具有用來支撐前述基板下面之輔助支撐台,該輔助支撐台藉由低摩擦構件來支撐前述基板之下面,故可以將基板下面以不造成損害之方式支撐。
因將前述載台單元之前述基板輔助支撐機構之前述基板之下面藉由自由軸承來支撐,故在基板保持用之中心載台旋轉之情況下,將基板以不引起位置偏移之方式支撐,基板下面不會受損。
因於前述基板輔助支撐機構之用來抵接於前述基板下面之部分設置用來將基板之下面吸引保持的真空吸引機構,故可以將基板保持穩固。結果,即便基板尺寸變大,在端面部之研磨加工時,相對基板之扭矩變大,仍不會發生基板旋轉或位置偏移。
因前述基板輔助支撐機構具備用來使前述輔助支撐台滑動而接近及離開前述中心載台的滑動機構,故可以配合基板之大小變更基板輔助支撐機構之位置,因此能將基板以安定之狀態支撐。又,因對應於多種之基板大小,故不需要用來更換載台等之更換準備作業。
因前述載台單元進一步具備用來使前述中心載台旋轉之載台旋轉機構,故即便裝載保持於載台單元之基板相對基準位置在水平方向上旋轉,仍可以藉由使載台單元旋轉,來補償基板之姿勢,使得基板之研磨加工生產線與磨石之移動方向平行。
因前述第1研磨單元及前述第1研磨單元移動機構安裝於具有沿著保持於前述載台單元之前述基板之端面所配置成之水平樑的第1研磨單元保持體,該研磨單元保持體可在前述水平樑之垂直方向上移動,故不必在研磨單元使載台單元旋轉,就可以研磨裝載於載台單元之基板之3個端面。又,因使載台單元至少旋轉1°、90°、或180°,故可以進行基板之4個研磨。再者,當研磨單元到達正進行研磨之端面之端部時,因適當設定研磨單元之移動方向,故可以進行基板之角隅部之去角,再者,也容易使基板之角隅部之去角為C去角或R去角。
前述研磨裝置進一步具備第2研磨單元及第2研磨單元移動機構;該第2研磨單元具備用來研磨保持於前述載台單元之前述基板之被前述第1研磨單元研磨之端面之位於相反側之端面的磨石、及用來支撐被該磨石研磨之基板之端面附近之該基板側緣部之下面的基板側緣部支撐機構;該第2研磨單元移動機構用來使前述第2研磨單元、前述基板側緣部支撐機構在前述磨石研磨著前述基板之端面的狀態下沿著前述基板之前述端面移動;前述第2研磨單元及前述第2研磨單元移動機構安裝於具有與前述第1 研磨單元保持體之前述水平樑平行之第2水平樑的第2研磨單元保持體;該第2研磨單元保持體可在前述第2水平樑之垂直方向上平行移動;因此,可以使用第1及第2研磨單元來對基板進行研磨加工。又,當第1及第2研磨單元到達研磨加工正在進行之基板之端面之端部時,適當設定各研磨單元之移動方向,故也可以同時進行基板角隅部之去角,又,也可以容易使基板角隅部之去角為C去角或R去角。
前述載台旋轉機構使前述中心載台旋轉成使得裝載於前述中心載台之基板相對前述基準狀態僅旋轉30°~60°之範圍之既定角度;前述第1研磨單元及第2研磨單元分別同時研磨保持於旋轉後之中心載台上的基板之相對向之各端面,因此,可以在各研磨單元不影響之下進行以良好效率進行研磨作業。
本發明之研磨裝置,其特徵在於具備:載台單元,用來裝載基板,將該基板以基準狀態保持固定;4台研磨單元,分別具備用來分別研磨保持於該載台單元之前述基板之各端面的磨石、及用來分別支撐被前述各磨石研磨之前述基板之前述各端面附近、前述基板側緣部之下面的基板側緣部支撐機構;4台研磨單元移動機構,用來使前述各研磨單元分別在前述磨石之各磨石分別研磨著前述基板之前述各端面之狀態下與前述各基板側緣部支撐機構一起沿著前述基板之前述各端面移動;以及4台研磨單元進給機構,用來使前述各研磨單元分別在接近及離開前述基板之前述 各端面的方向上移動;因此,可以藉由4台研磨單元,將4個基板端面,同時且不受基板厚度方向之位移之影響下以良好精度安定地進行研磨加工。
於前述各研磨單元分別設有用來分別拍攝設於前述基板之對準標記之影像,並且拍攝前述各磨石所產生之研磨部位的攝影裝置;該研磨裝置進一步具備:影像處理裝置,用來對自前述各攝影裝置所得到之前述對準標記及前述研磨部位之影像、資料進行運算;以及控制部,根據在前述影像處理裝置運算後之前述對準標記之位置資料,來運算裝載於前述中心單元之前述基板之自基準狀態算起之水平方向之斜度,並且運算前述各端面之研磨量,分別控制前述各研磨單元進給機構;藉此,由運算求取裝載於載台單元之基板之斜度,故能使磨石沿著基板端面移動,而能以高精度做去角加工。
前述各研磨單元在前述各攝影裝置與前述各磨石之間分別具有用來對前述各攝影裝置噴空氣之鼓風裝置,故能以高精度拍攝研磨部位之影像。
依據本發明之研磨方法,其包含:保持步驟,於前述載台單元裝載前述基板,藉由前述載台單元來將前述基板以前述基準狀態保持固定;支撐步驟,將保持於前述載台單元之前述基板之側緣部、前述第1研磨單元藉由前述基板側緣部支撐機構來支撐;以及移動步驟,在前述第1研磨單元之前述磨石在被前述基板側緣部支撐機構支撐之側緣部之端面進行研磨之狀態下,藉由前述第1研磨單元移 動機構來使前述第1研磨單元沿著正在研磨之端面移動;如此,因在研磨加工時,研磨部位不會浮起,可以將研磨部位邊以高精度依序定位於既定位置邊研磨加工,故可以在不受基板厚度方向之位移之影響下精度良好地進行安定之加工。
因前述中心載台具有用來吸引前述基板中央部之吸引機構;在前述保持步驟中,由前述中心載台之前述吸引機構來吸引前述基板之中央部,故即便在研磨加工時,於基板產生扭矩,仍可以防止基板之旋轉及位置偏移發生。
前述研磨裝置之前述載台單元具有配置於該中心載台周圍之複數個基板輔助支撐機構,以分別支撐保持於前述中心載台之前述基板之下面之側部;在前述保持步驟中,在前述中心載台保持固定之前述基板之下面之側部被至少1個前述基板輔助支撐機構所支撐。因此,即便基板尺寸變大,基板輔助支撐構件仍在中心載台與研磨單元之間支撐基板,而可以防止基板發生撓曲。
前述研磨裝置之前述基板輔助支撐機構具有用來使前述輔助支撐台滑動而接近及離開前述中心載台的滑動機構;在前述保持步驟中,前述基板輔助支撐構件滑動,去支撐在前述中心載台保持固定之前述基板之側部。因此,可以在安定之狀態支撐基板。又,不需要例如為了因應多種基板大小而更換載台這樣的更換準備作業。
前述研磨裝置之前述載台單元進一步具備用來使前述中心載台旋轉的載台旋轉機構;在前述保持步驟中,前述 基板之前述端面藉由前述旋轉機構而沿著前述第1研磨單元移動機構所產生之前述第1研磨單元之移動方向旋轉。因此,即便保持於中心載台之基板自基準狀態往水平方向傾斜,仍可藉著使中心載台旋轉,來補償基板之姿勢,使得基板之加工生產線與磨石之移動方向平行。
前述研磨裝置之前述第1研磨單元及前述第1研磨單元移動機構安裝於具有沿著保持於前述載台單元之前述基板之端面配置而成之水平樑的第1研磨單元保持體;該第1研磨單元保持體可在前述水平樑之垂直方向上平行移動;在前述移動步驟中,前述第1研磨單元,藉由前述第1研磨單元移動機構而沿著前述基板之前述端面移動時,藉由第1研磨單元保持體而移動。因此,可以使磨石沿著基板端面移動。
本發明中,其特徵在於:包含:保持步驟,於前述載台單元裝載基板,藉由前述載台單元來將該基板以基準狀態保持固定;支撐步驟,將前述第1研磨單元、保持於前述載台單元之前述基板之側緣部藉由前述基板側緣部支撐機構來支撐;以及移動步驟,在前述第1研磨單元之前述磨石在被前述基板側緣部支撐機構支撐之側緣部之端面研磨著的狀態下藉由前述第1研磨單元移動機構來使前述第1研磨單元沿著正在研磨之端面移動;該研磨方法進一步包含:在前述保持步驟之後且在前述移動步驟之前,藉由前述攝影裝置來拍攝保持於前述載台單元之前述基板所設之對準標記的步驟;接著,將前述對準標記之影像資料藉由 前述影像處理裝置來處理,而生成前述對準標記之位置資料的步驟;以及接著,根據在前述影像處理裝置處理後之前述對準標記之位置資料,來運算前述基板之相對前述基準狀態之水平方向之斜度的步驟;在前述移動步驟中,根據前述運算後之斜度來控制前述第1研磨單元保持體之移動,使得前述第1研磨單元沿著前述基板之前述端面移動。藉此,由運算求取裝載於中心載台或載台單元之基板之相對基準狀態之水平方向之斜度,故可以使磨石沿著基板端面移動。
又,本發明中,其包含:於前述載台單元裝載前述基板,藉由前述載台單元來將前述基板以前述基準狀態保持固定的保持步驟;接著,藉由前述載台旋轉機構來使前述載台單元旋轉前述基板之相對前述基準位置之既定角度的步驟;將保持於前述載台單元之前述基板之相對之側緣部藉由前述第1研磨單元及前述第2研磨單元之各單元之前述基板側緣部支撐機構來支撐的支撐步驟;以及在前述第1研磨單元及前述第2研磨單元之各單元之前述磨石研磨著被前述各基板側緣部支撐機構支撐之側緣部之端面的狀態下,藉由前述第1研磨單元移動機構及第1研磨單元保持體且藉由前述第2研磨單元移動機構及第2研磨單元保持體,來使前述第1研磨單元及前述第2研磨單元沿著正在研磨之前述各端面分別移動的移動步驟。因此,可以可確實避開前述各研磨單元之影響,並可以縮短至研磨加工結束為止之待機時間。再者,當研磨單元到達在進行研磨加 工之端面之端部時,適當設定研磨單元之移動方向,故也能同時進行基板之角隅部之去角,並可以容易使基板之角隅部之去角為C去角或R去角。
因前述既定角度為相對前述基準狀態之水平方向上之30°~60°之範圍之角度,故在事先將載台之既定角度設定於30°、45°、60°這樣容易執行運算之角度之情況下,可以高速運算研磨單元之磨石之移動方向,所以,可以縮短至研磨加工結束為止之待機時間。
又,本發明中,其包含:保持步驟,於前述載台單元裝載前述基板,藉由前述載台單元來將前述基板以前述基準狀態保持固定;支撐步驟,將保持於前述載台單元之前述基板之側緣部藉由前述4台研磨單元之前述基板側緣部支撐機構來分別支撐;以及移動步驟,在前述各研磨單元之前述磨石研磨著被前述各基板側緣部支撐機構支撐之側緣部之各端面之狀態下,使前述各研磨單元藉由前述各研磨單元移動機構而沿著正在研磨之前述端面移動。因此,藉由4台研磨單元將4個基板端面部以同時、且前述基板端面部之研磨部位以高精度依序定位於既定位置之方式研磨加工,故可以在不受基板之厚度方向之位移之影響下,以良好精度進行安定之加工。
在前述移動步驟中,根據自前述各攝影裝置獲得之前述研磨部位之影像資料,來分別運算前述各端面之研磨量,分別控制前述各研磨單元機構。因此,可以經常進行一定的量之去角加工。
實施形態1
圖1係顯示本發明實施形態1之研磨裝置之概略構成的示意立體圖。於此研磨裝置80A設有底座82、設於底座82上用以保持端面待研磨處理之基板的載台單元60、用來將被此載台單元60保持之基板之端面研磨處理之研磨單元40a、用來保持研磨單元40a之研磨單元保持體83A、用來引導研磨單元保持體83A之一對LM導件84、用來使研磨單元保持體83A沿各LM導件84移動之研磨單元保持體移動機構81A、用來使保持於研磨單元保持體83A之研磨單元40a移動的研磨單元移動機構85A、安裝於研磨單元40a之攝影裝置49A、控制部88、及影像處理裝置89。
底座82,係上面呈水平的長方形狀。又,以下之說明中,係設底座82上面之短邊方向為X軸方向、長邊方向為Y軸方向、垂直方向為Z軸方向。於底座82之上面中央部,設有用來裝載加工對象之基板(未圖示)藉此將該基板保持於水平狀態之載台單元60。此載台單元60能使所保持之基板以水平狀態旋轉至任意之角度。於作為載台單元60之X軸方向兩側的底座82沿著Y軸方向之各側部上,分別設有沿著Y軸方向延伸之LM導件84。
於一對LM導件84之各導件,有門型形狀之研磨單元保持體83A之兩側之各腳部,設置成各自能沿著各LM導件84移動。研磨單元保持體83A係各腳部之上端部彼此藉由水平樑而結合成之門型;沿著LM導件84移動,水平樑 藉此通過載台單元60上。
於底座82,設有用來使研磨單元保持體83A之各腳部沿著一對LM導件84之各導件在Y軸方向上往復移動的研磨單元保持體移動機構81A。於研磨單元保持體83A之水平樑,有用來研磨保持於載台單元60上之基板之端面的研磨單元40a保持成能在X軸方向上移動。研磨單元40a藉由研磨單元移動機構85A而沿著研磨單元保持體83A之水平樑在X軸方向上往復移動。
於研磨單元40a,設有用來拍攝保持於載台單元60上之基板所附之一對對準標記的攝影裝置49A。攝影裝置49A係由CCD攝影機等構成,可以拍攝設於基板之對準標記,且拍攝基板之研磨部位。由攝影裝置49A獲得之影像資料由影像處理裝置89來做影像處理。由影像處理裝置89做影像處理後之資料輸出到控制部88。控制部88進行研磨裝置80全體之動作之控制,根據來自影像處理裝置89之影像處理資料來運算裝載於載台單元60之基板之水平面內相對X軸及Y軸方向之斜度,並存放於記憶體。
藉由研磨單元移動機構85A而能在X軸方向上移動之研磨單元40a,因研磨單元保持體83A藉由研磨單元保持體移動機構81A而在Y軸方向上移動,故在Y軸方向上移動。研磨單元保持體移動機構81A具有滾珠螺桿及伺服馬達(均未圖示);門型之研磨單元保持體83A之各腳部可以藉由因伺服馬達而正轉及反轉之滾珠螺桿來沿著設於底座82之各LM導件84在Y軸方向上往復移動。又,研磨單元保持體 移動機構81A不限於使用有滾珠螺桿及伺服馬達之構成,也可以為使用有線性馬達等之構成。
用來使研磨單元40a(能沿研磨單元保持體83A之水平樑之側面移動)沿著X軸方向移動的研磨單元移動機構85A,由滾珠螺桿、伺服馬達、LM導件等構成;研磨單元40a可以藉由因伺服馬達而正轉及反轉之滾珠螺桿來沿著X軸方向往復移動。又,研磨單元移動機構85A不限於使用有滾珠螺桿、伺服馬達等之構成,也可以為使用有線性馬達等之構成。
其次,根據圖2及圖3,來說明支撐於研磨裝置80A之研磨單元保持體83A之研磨單元40a。圖2係研磨單元40a之X軸方向(圖1之箭號A方向)之側視圖,圖3係Y軸方向(圖1之箭號B方向)之前視圖。又,在圖2及圖3分別圖示與圖1之X-Y-Z軸間之關係。圖2及圖3中,研磨單元40a具備可上下移動之研磨頭41、可上下移動且固定於既定高度位置的基板側緣部支撐機構42、移動導件(LM導件)43、及用來使研磨頭41在Z軸(垂直)方向移動之研磨頭移動機構44。又,在圖2及圖3,尚未圖示設於研磨單元40a之攝影裝置49A(參照圖1)。
研磨頭41係安裝於垂直底板51;該垂直底板51以垂直狀態被支撐於研磨單元保持體83A之水平樑,且可沿著X軸方向滑動。研磨頭41具有被支撐於垂直底板51且可在上下方向(Z軸方向)上移動的主軸馬達46。主軸馬達46係配置成旋轉軸沿著Z軸(垂直)方向,且旋轉軸往下方延伸; 於其下部安裝有可以因主軸馬達46而正轉及反轉之圓柱狀磨石集合體45。藉由主軸馬達46來進行之磨石集合體45之正轉或反轉是依照加工條件而選擇。
研磨頭41,係藉由設於垂直底板51之一對LM導件43而保持成在Z軸方向(上下方向)上滑動自如,並且藉由研磨頭移動機構44而在Z軸方向上移動且以高精度定位。一對LM導件43之各導件如圖3所示具有沿著Z軸方向配置而成之LM滑軌43b。一對LM滑軌43b在X軸方向上隔著適當間隔互相平行;於各LM滑軌43b,分別設有安裝成各自能在Z軸方向上滑動之上下一對LM滑塊43a。上下一對LM滑塊43a,分別被安裝於主軸馬達46左右之各側部之上下。一對LM滑軌43b,係以主軸馬達46之旋轉軸之X軸方向位置與X軸方向位置一致之垂直軸為中央,分別配置於左右之各側方;主軸馬達46以高剛性保持於各LM滑軌43b,而沿著各LM滑軌43b安定地上下行進。
用來使具有主軸馬達46及磨石集合體45之研磨頭41上下移動的研磨頭移動機構44,具有伺服馬達47及1支滾珠螺桿單元48。滾珠螺桿單元48,如圖3所示,具有沿著Z軸方向配置於一對LM滑軌43b左右方向之中央的螺桿軸48a、及如圖2所示螺合於螺桿軸48a的螺帽部48b。螺帽部48b,係以不旋轉之狀態安裝於研磨頭41之主軸馬達46而成為一體。螺桿軸48a之上端部連結於伺服馬達47;使伺服馬達47正轉及反轉,螺桿軸48a藉此而正轉及反轉,螺帽部48b即沿著螺桿軸48a在上方及下方滑動。因此,主 軸馬達46沿著螺桿軸48a往上方及下方移動,研磨頭41全體沿著Z軸方向移動。又,停止伺服馬達47之旋轉,來將研磨頭41定位於Z軸方向之既定位置。
磨石集合體45,與圖26所示之磨石集合體35具有同樣之構成。磨石集合體45中有分別呈近似圓盤狀之n個磨石45i=1,2,…,n以同軸狀態在上下方向堆疊成許多層。將1個磨石45i之截面顯示於圖4。磨石45i,其在外周面上下方向之中央部具有V字狀溝槽部45ic,該溝槽部45ic之上下之各側面分別形成為錐形部45ia。上下之各錐形部45ia所夾之溝槽部45ic之中央部底面,為平坦的平坦部45ib。磨石45i藉由V字狀溝槽部45ic之各錐形部45ia而能對基板端面之上下邊緣部同時研磨,進行去角加工,又,藉由溝槽部45ic之平坦部45ib亦能對基板端面同時進行研磨。
此種磨石45i之溝槽部45ic之形狀,係藉由整形或修整來形成。磨石45i之溝槽部45ic之形狀,並不限於上述形狀,也可以為各錐形部45ia呈曲面之U字狀溝槽部45ic,又,也可以是能進行一次貼合基板去角加工的複雜形狀。又,磨石45i相對向之錐形部45ia相對於磨石45i旋轉軸之傾斜角度可互異,亦可以藉由研磨來除去基板之電極端子之短路電極。又,磨石集合體45之旋轉軸也可傾斜。
又,雖未圖示,但在磨石集合體45與攝影裝置49A之間設有鼓風裝置,其係用來以空氣將基板研磨時產生之研磨粉排往既定方向。藉由此鼓風裝置,可以防止加工液淋在攝影裝置49A。
如圖2及圖3所示,於安裝有研磨頭41之垂直底板51之下端部安裝有水平底板52。水平底板52以在滑動到上方之磨石集合體45之下方成為水平狀態之方式支撐於垂直底板51之下端面。水平底板52設有具有比磨石集合體45之各磨石45i之外徑更大內徑的開口部42b,以使下降之磨石集合體45通過。開口部42b在上下方向貫穿。
於水平底板52之下方,設有當端面待去角加工之基板裝載於載台單元60上時,就將該基板之側緣部支撐成可滑動的基板側緣部支撐機構42。基板側緣部支撐機構42為了抑制當裝載於載台單元60上之基板之端面位於磨石集合體45之可加工範圍時,基板包含端面之端面附近之側緣部往下側撓曲的現象,故可以將該基板之側緣部保持水平,調整基板之側緣部之斜度及高度。因此,利用磨石集合體45之磨石45i來進行之基板端面之研磨調整於最佳狀態。
基板側緣部支撐機構42,具有以水平狀態配置於水平底板52下方之支撐板部42a。支撐板部42a藉由配置於水平底板52之垂直底板51附近的汽缸53而能以水平狀態在Z軸方向(垂直方向)平行移動。汽缸53以活塞桿54能往下方延伸之方式配置於水平底板52上;活塞桿54貫穿設於水平底板52之開口部而安裝於支撐板部42a。支撐板部42a藉由汽缸53在Z軸方向上移動,而定位於上方之加工位置及下方之待機位置。如以上所述,汽缸53係用來使基板側緣部支撐機構42之支撐板部42a在Z軸方向上移動之基板側緣部支撐機構移動機構。
又,汽缸53之活塞桿54,如圖2所示,係配置於距離磨石集合體45之旋轉軸之軸心L1的垂直底板51附近。
於支撐板部42a之中央部,以和設於水平底板52之開口部52a相對向之方式設有開口部42b。支撐板部42a之開口部42b,係形成與設於水平底板52之開口部52a相同大小。
於支撐板部42a之開口部52a之周圍之上面,設有用來將基板之側緣部支撐成能滑動的複數個自由軸承50。圖2及圖3所示之例中,以圍著支撐板部42a開口部42a之方式將例如12個自由軸承50安裝成正方形(將一邊由4個自由軸承50來形成)。
自由軸承50亦稱為萬向滾輪,可以將作為搬送對象之物體以球體來支撐成能往任意方向(360°)滑動。圖5係顯示設於圖2及圖3所示基板側緣部文持手段42之自由軸承之構造的局部剖視圖。此自由軸承50於軸承本體50c之上部設有半球狀凹部,於此半球狀凹部內收納有複數個小滾珠50b,並且收納有底部被複數個小滾珠50b保持成能滾動自如之大滾珠50a。大滾珠50a之上部,係從軸承本體50c之凹部向上方突出之狀態。軸承本體50c被蓋子50d覆蓋,大滾珠50a之上部從設於蓋子50d之開口部突出。大滾珠50a被蓋子50d保持成不會脫離軸承本體50c。於蓋子50d之周緣部設有凸緣部50e,凸緣部50e係螺栓等固定於支撐板部42a。
又,自由軸承50不限於圖5(A)所示之構成,也可以如 圖5(B)所示使用自由軸承50B;該自由軸承50B係於軸承本體50c安裝有螺栓50f,以取代凸緣部50e。在此情況下,螺栓50f直接安裝於支撐板部42a。
無論其型式為何,作為大滾珠50a,均係使用例如在以鋼、不鏽鋼等金屬、或樹脂等所構成之球形本體,塗有低摩擦係數之樹脂而構成者。
基板側緣部支撐機構42之複數個自由軸承50,係以位於各軸承大滾珠50a最上部之頂點,接觸基板下面之狀態來進行支撐。因此,位於各自由軸承50大滾珠50a最上部之頂點調整至與載台單元60之基板裝載面同高,基板之側緣部就被複數個自由軸承50以與載台單元60之裝載面相同之高度支撐。藉此,來防止基板之側緣部往下方撓曲。
研磨頭41,如後所述,雖係沿著以固定狀態裝載於載台單元60上之基板之端面移動,且基板側緣部支撐機構42亦係一邊支撐基板之端面附近之側緣部、一邊與研磨頭41一體移動,但由於在支撐板部42a設有自由軸承50,故基板之側緣部被自由軸承50支撐成能滑動,因此,基板之側緣部,被支撐為其下面不致受損。
基板側緣部支撐機構42中,直接抵接於基板下面來進行支撐之構件,並不限於將自由軸承50設於支撐板部42a之構成,也可以為將氟樹脂(註冊商標「鐵氟龍」)等低摩擦係數材料所構成之支撐構件設置於支撐板部42a的構成,或為用低摩擦係數材料來塗支撐板部42a之上面的構成。由於使用氟樹脂等低摩擦係數之材料,故可以在不損害基板下 面的情形下將基板支撐成順暢滑動。
自由軸承50,由於球體之大滾珠50a抵接於基板側緣部之下面,故大滾珠50a之表面不易附著研磨粉,可以防止研磨粉使基板受損。自由軸承50因大滾珠50a與基板之下面做點接觸,且大滾珠50a本身可旋轉,故摩擦阻力小,而且也不會在基板之移動方向加上限制,所以,可以在不損害基板之側緣部之下,以能順暢地滑動之方式來進行支撐。其結果,研磨單元41以研磨部位附近之基板之側緣部被基板側緣部支撐機構42支撐之狀態進行研磨,故能以不發生基板之波狀起伏、撓曲等之方式一邊正確地進行基板之高度方向之定位、一邊以良好精度進行基板端面之研磨。
其次,說明用來固定加工對象之基板的載台單元60。圖6係顯示本實施形態之研磨裝置所用之載台單元60之構成的俯視圖。載台單元60具有以真空吸附來保持基板中央部之正方形中心載台61、及配置於此中心載台61周圍之4個基板輔助支撐機構67。
中心載台61,係當裝載基板之中央部時,即將所裝載之基板中央部予以吸附來加以固定保持。若使中心載台61之中心位置S之座標為(X0,Y0,Z0),則正方形中心載台61配置於沿著X軸方向及Y軸方向之水平狀態,在X軸、Y軸、Z軸之任一方向上均不移動,能以Z軸為中心旋轉。
中心載台61,連結於底座82之上面之固定板64(參照圖7)之下方所設之旋轉機構之旋轉載台(未圖示);以旋轉機構來使中心載台61旋轉。旋轉機構可以使中心載台以水平 狀態旋轉微小角度。旋轉機構由控制部88所控制之伺服馬達等來構成。
於中心載台61之上面,設有為了將基板之下面之中央部吸引保持而形成與中心載台61之正方形狀相似之正方形狀的第1吸引溝槽61a、及以中心載台61之中心位置(X0,Y0,Z0)為中心的十字狀第2吸引溝槽61b。第2吸引溝槽61b由各自沿著X軸方向及Y軸方向的一對直線所形成;各直線之端部位於中心載台61之中心位置(X0,Y0,Z0)、與構成中心載台61外周之各側緣的大致中間位置。又,於構成第2吸引溝槽61b之各直線之端部、與中心載台61之各側緣的大致中間位置,分別形成有沿著各側緣延伸之第1吸引溝槽61a之直線溝槽部。
第1吸引溝槽61a及第2吸引溝槽61b之內部被未圖示之真空泵所減壓;裝載於中心載台61之基板就吸附於減壓狀態下之第1吸引溝槽61a及第2吸引溝槽61b之內部,藉此而於中心載台61保持固定。
在於中心載台61裝載基板,加工該基板之端面之情況下,當旋轉之磨石集合體45之磨石45i接觸於基板之端面時,在基板產生扭矩;中心載台61之第1吸引溝槽61a及第2吸引溝槽61b將基板之中央部真空吸引而保持固定,故確實防止基板旋轉或移動而偏離中心載台61之既定位置。
配置於中心載台61周圍之4個基板輔助支撐機構67分別形成相同之構造;每一個支撐機構分別具有沿著正方 形中心載台61各側緣配置而成之條板狀第1輔助支撐台62a、及沿著該第1輔助支撐台62a配置於第1輔助支撐台62a外側之條板狀第2輔助支撐台63a。
圖7係圖6中相對中心載台61之中心位置位於-X軸方向之基板輔助支撐機構67之-X軸方向所見之側視圖。如圖7所示,於第2輔助支撐台63a之下方配置有以與第2輔助支撐台63a相對向之方式配置成水平狀態的第2滑動座63h。第2滑動座63h,係將第2輔助支撐台63a支撐成能在Z軸方向(上下方向)滑動,且可沿X軸方向或Y軸方向滑動而接近及離開中心載台61。
又,於第1輔助支撐台62a之下方,亦配置有以與第1輔助支撐台62a相對向之方式配置成水平狀態的第1滑動座62h(參照圖6)。圖6中,對相對中心載台61分別位於-X軸方向及+Y軸方向之各基板輔助支撐機構67,分別省略位於上側之第1輔助支撐台62a及第2輔助支撐台63a,分別顯示位於下側之第1滑動座62h及第2滑動座63h。
如圖7所示,第2滑動座63h沿著配置於第2滑動座63h下方之固定台64上所設之一對導軌63i滑動。一對導軌63i,係分別沿著X軸方向或Y軸方向配置,於條板狀第2滑動座63h之下面安裝有用來卡合於各導軌63i之第2引導體63j。第2滑動座63h,藉著一對第2引導體63j分別相對各導軌63i滑動而在接近或離開中心載台61之方向上平行移動。
於第2滑動座63h上安裝有由伺服馬達構成之第2滑 動用馬達63g。第2滑動用馬達63g之旋轉軸延伸至第2滑動座63h之下方,於該旋轉軸之下端部將第2小齒輪63m安裝成能與旋轉軸一體地正轉及反轉。又,於第2滑動用馬達63g之旋轉軸設有用來檢測轉速(旋轉角)的感測器,藉由此感測器來控制第2滑動用馬達63g之旋轉。
於一邊之導軌63i之附近以與該導軌63i平行之方式設有齒條631;於此齒條631有上述之第2小齒輪63m嚙合著。因第2滑動用馬達63g而正轉及反轉之第2小齒輪63m在齒條631上轉動,沿著齒條631移動。因此,安裝有用來使第2小齒輪63m旋轉之第2滑動用馬達63g的第2滑動座63h,即與第2小齒輪63m一起滑動。
在配置於第1輔助支撐台62a下方之第1滑動座62h之下面,亦設有用來分別卡合於一對導軌63i之第1引導體(未圖示),又,如圖6所示,於第1滑動座62h設有第1滑動用馬達62g,並且於第1滑動用馬達62g之旋轉軸之下端部安裝有嚙合於齒條631之第1小齒輪62m。因此,第1滑動座62h也藉由第1滑動用馬達62g之正轉及反轉,而沿著一對導軌63i平行移動而接近及離開中心載台61。
如圖7所示,於此第2滑動座63h之上面中央部設有用來使第2輔助支撐台63a升降之第2升降用汽缸63b。第2升降用汽缸63b中,活塞桿以垂直狀態配置,以在上下方向上滑動;其上端部安裝於配置於水平狀態之第2輔助支撐台63a之下面中央部。
於第2輔助支撐台63a下面之兩側,分別安裝有各以垂 直狀態配置之第2導桿63d之上端部。各第2導桿63d被分別設於第2滑動座63h上面之軸承63c支撐成能上下滑動。
藉由此種構成,第2輔助支撐台63a藉由第2升降用汽缸63b而以相對第2滑動座63h維持水平狀態之方式升降,上升至與中心載台61上面同高之作業位置(Z軸座標=Z0),在該作業位置定位。又,下降至比該作業位置低高度L3的待機位置,在該待機位置定位。
如圖6所示,於第1滑動座62h之上面中央部,亦設有用來使第1輔助支撐台62a升降之第1升降用汽缸62b。第1升降用汽缸62b中,活塞桿以垂直狀態配置,以在上下方向滑動,其上端部安裝於配置於水平狀態之第1輔助支撐台62a之下面中央部。
於第1輔助支撐台63a下面之兩側,分別安裝有各自以垂直狀態配置之第1導桿62d之上端部。各第1導桿62d被分別設於第1滑動座62h上面之軸承63c支撐成能上下滑動。
藉由此種構成,第1輔助支撐台62a亦係藉由第1升降用汽缸62b而以相對第1滑動座63h維持水平狀態之方式上升至與中心載台61上面同高之作業位置(Z軸座標=Z0),在此作業位置定位。又,下降至比該作業位置低高度L3之待機位置,在此待機位置定位。
如圖6及圖7所示,於第2輔助支撐台63a之上面設有複數個自由軸承65。各自由軸承65形成與設於研磨單元 40a基板側線部支撐機構42之自由軸承50同樣之構成,例如以鋸齒狀配置於條板狀第2輔助支撐台63a之上面。
於第1輔助支撐台63a之上面,如圖6所示,亦設有複數個自由軸承65。各自由軸承65形成與設於研磨單元40a基板側緣部支撐機構42之自由軸承50同樣的構成,例如以鋸齒狀配置於條板狀第2輔助支撐台63a之上面。
以此方式構成之載台單元60,係將端面待研磨處理之基板中央部裝載於中心載台61上。此外,根據裝載於中心載台61上之基板大小,使隔著中心載台61配置之一對第1輔助支撐台62a或所有的第1輔助支撐台62a位於與中心載台61上面同高之作業位置,或進一步使隔著中心載台61配置之一對第2輔助支撐台63a或所有的第2輔助支撐台63a位於與中心載台61上面同高之作業位置,以分別支撐裝載於中心載台61上之基板之側部。
當裝載於中心載台61上之基板尺寸小,而不必藉由第1輔助支撐台62a及第2輔助支撐台63a來支撐側部時,則使第1輔助支撐台62a及第2輔助支撐台63a位於比作業位置更下方之待機位置。中心載台61能以水平狀態旋轉,配置於中心載台61周圍之各基板輔助支撐機構67也能隨著中心載台61之旋轉一起旋轉。
在第1輔助支撐台62a及第2輔助支撐台63a設置自由軸承65,而使自由軸承65點接觸於基板之下面,故能以不傷害基板下面之方式來支撐。又,也可以設置低摩擦材所構成之基板支撐構件,來代替自由軸承65。又,也可以與 中心載台61同樣地設置吸引溝槽,將基板之側部支撐成固定狀態,而不設置自由軸承65等。
又,研磨基板時所使用之加工水不會進入用來使第1輔助支撐台62a及第2輔助支撐台63a移動之機構。
就上述般構成之研磨裝置之動作加以說明。圖8係顯示在小尺寸基板33裝載於中心載台61之狀態下對基板33之端面33a進行去角加工之情況之初期狀態的說明圖。在尺寸小之基板33之情況,僅使用載台單元60之中心載台61來保持基板33。又,圖8僅顯示與研磨裝置80之研磨作業相關之說明所必要的最小限度之單元。
當於中心載台61上裝載基板33時,設於中心載台61上面之第1吸引溝槽61a及第2吸引溝槽61b之內部就成為減壓狀態,將基板33吸附於中心載台61保持固定。
然後,研磨單元保持體83A藉由研磨單元保持體移動機構81A而在Y軸方向上移動接近中心載台61,基板側緣部支撐機構82在中心載台61側之側部位於固定在中心載台61之基板33之下方。在此情況下,使基板33之端面處於靠近研磨單元41之磨石集合體45的狀態。
當成為此狀態時,具有磨石集合體45及主軸馬達46之研磨頭41,即藉由圖2所示之研磨頭移動機構44,而被定位於研磨基準位置P2與中心載台61上面大致同高的位置;該研磨基準位置P2是磨石集合體45所使用之磨石45i之下面中心位置。又,研磨單元40a之基板側緣部支撐機構42,係藉由汽缸53之動作,而位於比研磨基準位置更低之 既定高度L2之待機位置。又,磨石集合體45,因通常自最下段之磨石45i起依序使用,故在研磨作業開始時,使最下段之磨石45i之下面之中心位置為研磨基準位置P2。
在此情況下,使基板側緣部支撐機構42下降,使得基板側緣部支撐機構42位於基板側緣部支撐機構42之研磨待機位置P2之下方之基準位置P1。基準位置P1具有與研磨待機位置P2之X座標及Y座標相同之X座標及Y座標,並與設於基板側緣部支撐機構42之各自由軸承之頂部同高。
亦即,若使研磨基準位置P2及待機位置P1之X座標及Y座標分別為X1,Y1,則中心載台61之中心位置S之座標為(X0,Y0,Z0);研磨基準位置P2之座標為(X1,Y1,Z0);基準位置P1為座標(X1,Y1,Z0-L2)之待機位置。因此,汽缸53使基板側緣部支撐機構42下降,使得基板側緣部支撐機構42之基準位置P1位於比研磨基準位置P2更低距離L2的位置。因此,研磨基準位置P2比基板側緣部支撐機構42之基準位置P1高出許多。
然後,如圖9所示,研磨單元40a之基板側緣部支撐機構42藉由汽缸53之動作而上升距離L2,並且研磨頭41藉由研磨頭移動機構44之伺服馬達47而下降,使得研磨頭41之基準位置P2之高度降低△Z。因此,中央部被支撐於中心載台61之基板33被自由軸承50支撐成側緣部與中心載台61同高;基板33如圖9所示係自被中心載台61保持之中央部至待研磨加工之側緣部形成水平狀態。又,基板 33之端面33a與磨石集合體45最下段之磨石45i之側面以靠近之狀態相對向
當處於此狀態時,藉由攝影裝置49A來以光學的方式拍攝寫在基板33之2個對準標記。由攝影裝置49A拍攝而得之對準標記之影像資料經影像處理裝置89處理,以求取對準標記之中心點(也稱為重心)之座標值。接著,控制部88自2個對準標記之中心點之座標值運算基板33相對於在中心載台61正常之基板33之保持位置在水平方向上之旋轉角(X-Y平面上繞Z軸之旋轉角)θ,控制部88控制載台單元旋轉機構,以消除運算出之旋轉角θ。因此,載台單元60全體旋轉θ°,基板33在水平面上之旋轉被補償,使得裝載於載台單元60之基板33之端面33a與磨石集合體45沿著X軸方向之移動方向一致。因此,在之後之去角加工,防止裝載於載台單元60之基板33之端面的去角量改變,故可以不拘基板33之大小進行精度非常高的研磨加工。
又,除了藉由載台單元60之旋轉來使基板33在水平方向上旋轉,藉此來補償基板33之姿勢這樣做之外,也可以根據自2個對準標記之座標值求出之基板33在水平方向之旋轉角度來運算基板33之端面33a相對X軸方向所成之角度,控制部88在研磨作業中控制研磨單元移動機構85A及研磨單元保持體移動機構81A,以沿著在水平方向上旋轉後之基板33之端面33a之方式,使研磨單元40邊往X軸方向移動邊往Y軸方向移動。在此情況下,同樣地,即便保持於中心載台61之基板33不在正常的狀態,也能防止 基板33端面33a之去角量改變,故可以進行精度高的去角加工。
然後,在考慮基板33之厚度、磨石45i之外形尺寸、轉速、進給量等之下設定研磨頭41之研磨條件,在研磨頭41之磨石集合體45之旋轉狀態下,研磨單元保持體83A藉由研磨單元保持體移動機構81A而在Y軸方向上移動,使得最下段之磨石45i抵接於基板33之端面33a。因此,基板33之端面進入設於磨石45i外周面之V字狀溝槽部45ic內,基板33之端面33a之上側及下側之各邊緣成為分別抵接於溝槽部45ic上下各錐形部45ia的狀態。因此,基板33之端面33a之上下之各邊緣同時進行去角加工。又,藉著各邊緣進行去角加工,將位於上下各邊緣間之端面33a藉由磨石45i之溝槽部45ic之平坦面45ib來研磨加工。
其次,研磨單元40a藉由研磨單元移動機構85A而在X軸方向上移動。因此,磨石45i沿著基板33之端面33a移動,藉由磨石45i之各錐形部45ia將基板33之端面33a之上下之各邊緣做去角加工,並且將端面33a研磨加工。
在此情況下,由於研磨單元移動機構85A,故研磨單元40a沿著基板33之端面33a移動,因此,基板側緣部支撐機構42也沿著基板33之端面33a移動,故用來支撐基板33之端面33a附近部分的基板側緣部支撐機構42之自由軸承50以接觸於基板33下面之狀態順暢地移動,於是將磨石45i所要抵接之基板33之端面33a附近部分安定地支撐。因此,藉由磨石45i來將基板33之端面33a之上下各 邊緣安定地去角加工。
為了對基板33之1個端面33a進行去角加工,考慮例如基板33之厚度、磨石集合體45之各磨石45i之外形尺寸、各磨石45i之轉速及進給量等,來設定最佳的研磨條件。
圖10係顯示對大尺寸之基板33進行去角加工時之初期狀態的說明圖。圖10顯示基板33裝載於中心載台61前之狀態。研磨單元保持體移動機構81A係在X軸方向移動成,從載台單元60之中心載台61之中心位置S至磨石集合體45的距離比圖8所示狀態之距離更長。在中央部保持於中心載台61的基板33之尺寸大,其側緣部向下之撓曲量大之情況下,藉由基板輔助支撐機構67之第1輔助支撐台62或藉由第1輔助支撐台62及第2輔助支撐台63來支撐基板33之側部。
因此,視進行研磨之基板33大小,藉由第1滑動用馬達62g之旋轉驅動、或藉由第1滑動用馬達62g及第2滑動用馬達63g之旋轉驅動,僅將第1輔助支撐台62、或將第1輔助支撐台62及第2輔助支撐台63之雙方,移動至離開中心載台61既定距離的位置。又,使第1輔助支撐台62及第2輔助支撐台63位於與研磨單元41之基板側緣部支撐機構42同高之待機位置。
又,因第1輔助支撐台62與第2輔助支撐台63之動作相同,故以下之說明中,僅就第2輔助支撐台63加以說明。
當第2輔助支撐台63成為離開中心載台61既定距離 的狀態時,如圖11所示,基板33之中央部裝載固定於中心載台61上。
其次,當成為此狀態時,升降用汽缸63b運轉,第2輔助支撐台63上升,使設於第2輔助支撐台63之自由軸承65之頂部與中心載台61之裝載面同高。因此,基板33被中心載台61之上面及第2輔助支撐台63之自由軸承65所支撐。
之後,如圖12所示,研磨單元40a之基板側緣部支撐機構42藉由汽缸53而上升高度L2,並且研磨頭41藉由研磨頭移動機構44之伺服馬達47而下降,使研磨頭41之基準位置P2之高度降低高度L2。
當成為此狀態時,以下,藉由與前述動作同樣之動作來對基板33之端面33a進行研磨處理。
如此,位於中心載台61與研磨頭41之基板側緣部支撐機構42間之基板33部分,被基板輔助支撐機構67之第1輔助支撐台62、或第1輔助支撐台62及第2輔助支撐台63所支撐,故防止基板33在中心載台61與研磨頭41之基板側緣部支撐機構42之間發生撓曲。其結果,即使是大面積之基板33,也可以藉由基板側緣部支撐機構42將基板33之側緣部安定地支撐,故能以高精度對大面積之基板33之端面33a進行去角加工。
又,若待研磨加工之基板33之尺寸不大,不須在中心載台61與研磨頭41之基板側緣部支撐機構42之間支撐基板33,則使第1輔助支撐台62及第2輔助支撐台63下降 至待避位置。因此,可以進行各種大小之基板33之端面33a之去角加工,不必進行載台更換等準備更換的作業。
又,載台單元60,包含中心載台61及基板輔助支撐機構67之全體在裝載有基板33之狀態下,藉由載台旋轉機構而旋轉。因此,在基板被載台單元60之中心載台61及基板輔助支撐機構67保持時,則即使中心載台61及基板輔助支撐機構67旋轉,基板33也不會發生相對載台單元60之位置偏移。因於基板輔助支撐機構67之第1輔助支撐台62及第2輔助支撐台63設有用來以點接觸於基板33下面之自由軸承65,故即使在載台單元60之旋轉時基板33滑動,基板33之下面也不會受損。
又,也可以藉由載台旋轉機構來僅使中心載台61旋轉,此時,由於基板33係固定於中心載台61上,故不會發生位置偏移。再者,由於在基板輔助支撐機構67之第1輔助支撐台62及第2輔助支撐台63設有用來以點接觸於基板下面之自由軸承65,故即使在僅有中心載台61旋轉之情況下,也不會使基板33之下面受損。在僅有中心載台61旋轉之情況下,載台旋轉機構只要使中心載台旋轉即可,所以可以大幅簡化研磨裝置之構造。
又,亦可取代在所有第1輔助支撐台62及第2輔助支撐台63安裝自由軸承65,而僅在第2輔助支撐台63安裝自由軸承65,於第1輔助支撐台62,與中心載台61同樣地設置吸引溝槽。
再者,也可以於第1輔助支撐台62及第2輔助支撐台 63之基板33裝載面,與中心載台61同樣地設置吸引溝槽。此時,除了中心載台61將基板33之中央部藉由真空泵或吸引馬達等吸引機構來真空吸引而保持之外,稍微離開基板33中心之基板33外周側部分亦藉由真空泵或吸引馬達等吸引機構來真空吸引而保持,藉此將基板33保持非常穩固。此時,當載台單元60全體旋轉時,尺寸大的基板33雖會產生大的扭矩,但也藉由第1輔助支撐台62及第2輔助支撐台63來將基板33保持固定,因此,基板33不會旋轉或移動,故能確實防止基板33之位置偏移。
又,在研磨單元40a,亦可設置用來將被基板側緣部支撐機構42支撐之基板33之側緣部,從上側加以固定的基板側緣部。保持機構。圖13係設有基板側緣部保持機構之研磨單元40a之側視圖,圖14係該研磨單元40a之前視圖。
如圖13及圖14所示,於研磨單元40a之水平底板52之下面,設有複數個自由軸承50H來作為基板側緣部保持機構。各自由軸承50H係形成為與設於基板側緣部支撐機構42之支撐板部42a的自由軸承50相同,以大滾珠50b位於下側之方式、與設於基板側緣部支撐機構42之各自由軸承50同樣地配置於水平底板52之下面,且配置於設於水平底板52中央部之開口部52a之周圍。
水平底板52,與圖2及圖3所示之研磨單元40a不同,係安裝於沿著垂直底板51以垂直狀態配置而成之升降板57之下端部。
升降板57藉由未圖示之平板升降機構而能上下(Z軸方 向)移動。平板升降機構藉由沿著Z軸設置於研磨單元保持體83A之LM導件、滾珠螺桿、及伺服馬達而在升降板57升降。又,平板升降機構不限於此種構成,也可以使用線性馬達、汽缸等來構成。
水平底板52,係藉由平板升降機構而定位於既定高度。又,基板側緣部支撐機構42之支撐板部42a,藉由設於水平底板52之汽缸53而定位於低於水平底板52既定高度的低水平面。
自由軸承50H,係在基板33之去角加工時,從上側來保持基板33端面33a之附近部分,以抑制基板33之端面33a往上方移動。又,自由軸承50H在研磨單元40a沿著基板33之端面33a移動時,係接觸基板33之上面而滑動,但由於與基板33上面間之摩擦力小,故能順暢的在基板33之上面移動。
由於其他構成與圖2及圖3所示之研磨單元40a之構成相同,因此對相同之構成部分係賦予相同符號,省略說明。
以上,說明以此方式構成之研磨單元40a之動作。首先,使水平底板52藉由平板升降機構而移至上方之待機位置。又,使基板側緣部支撐機構42之支撐板部42a藉由設於水平底板52之汽缸53而移至下方之待機位置。於此狀態下,使研磨單元保持體移動機構81A在Y軸方向移動而接近裝載有基板33中央部之中心載台61,如圖15所示,使基板33之側緣部位於研磨頭41之基板側緣部支撐機構42之支撐板部42a與水平底板52之間。
當成為此狀態時,水平底板52下降,使設於水平底板52下面之各自由軸承50H之下端頂部,位於距中心載台61之上面之高度(Z0)往上裝載固定於中心載台61上之基板33之厚度△Z’高的位置(Z0+△Z’)。然後,支撐板部42a藉由設於水平底板52之汽缸53而上升,使設於支撐板部42a之各自由軸承50之上端之頂部位於與中心載台61之上面(Z0)同高之位置(Z0)。
據此,如圖16所示,裝載於中心載台61之基板33之側緣部下面,被設於支撐板部42a之自由軸承50所支撐,並且被設於水平底板52之自由軸承50H所保持。然後,藉由與前述動作同樣之動作來對基板33之端面33a進行研磨處理。
又,在藉由磨石集合體45之磨石45i來進行基板33之端面33a之研磨作業時,磨石45i上下方向之中央部即為研磨位置P3,該研磨位置P3,係相對中心載台61之中心之高度Z0,為基板33之厚度一半高的位置(Z0+△Z’/2)。此加工位置隨著磨石45i之形狀等而改變。
如此,對基板33之端面33a之附近之側緣部的下面及上面在被自由軸承50及50H保持之狀態下進行研磨加工,因此能抑制基板33側緣部之撓曲、波狀起伏等,而能將基板33之端面33a以高精度安定地研磨處理。各自由軸承50及50H對於基板33來說滑動摩擦小,故不會使基板33之下面及上面受損。又,也可以不使用設於水平底板52之自由軸承50H,而是使用滑動摩擦小的材質之墊子,例如氟樹 脂(註冊商標「鐵氟龍」)。
又,若係大面積基板33時,如前所述,使用輔助基板支撐機構67。
其次,根據圖17說明使用本發明之研磨裝置80A來對1片基板33之4個端面依序進行去角加工的第1方法。圖17僅顯示研磨單元40a、攝影裝置49A、研磨單元保持體83A、基板33,以說明基板33與研磨單元40a之位置關係、或基板33與攝影裝置49A之位置關係。
又,使基板33為下基板b與上基板c貼合而成之貼合基板。下基板b稍大於上基板c,其外周部形成有電路保護用短路電極。研磨單元40a在加工時沿著基板33之端面33a移動。
首先,將自母基板分割出之基板(貼合基板)33裝載於載台單元60之中心載台61。此時,係將長方形基板33以長度方向為X軸方向、寬度方向為Y軸方向之方式裝載於中心載台61。又,如圖17(1)所示,有關裝載於中心載台61之基板33,使接近研磨單元保持體83A之端面中位於X-Y座標軸之-X軸方向的一邊之角隅部為A、使相對角隅部A位於+X軸方向的角隅部為B、使位於角隅部B之+Y軸方向的角隅部為C、使相對角隅部C位於-X軸方向的角隅部為D。
將基板33以導銷等來定位於載台單元60之中心載台61並保持固定於中心載台61,攝影裝置49A就拍攝設於基板33之一對對準標記。此時,首先,攝影裝置49A如圖17(1) 所示拍攝位於角隅部B附近之一邊之對準標記之位置,其次,如圖17(2)所示拍攝位於角隅部A附近之另一邊之對準標記之位置。利用攝影裝置49A進行之拍攝一結束,控制部88就根據2個對準標記之位置資料來運算基板33相對正常狀態之水平方向之傾斜角度,並記憶於控制部88之記憶體。
由於從母基板分割出之基板33,其分割線與連接一對對準標記之直線大多不完全平行,因此根據基板33(依據儲存於控制部88之記憶體的一對對準標記所得)之位置資料,來使研磨加工時之研磨單元40a在往X軸方向移動時往Y軸方向移動,藉此能對基板33之端面33a以平行於連接一對對準標記之直線的方式進行研磨加工。
其次,使位於基板33之角隅部點附近的研磨單元40a之磨石集合體45旋轉,並且將磨石集合體45之磨石45i定位成可對角隅部A進行研磨加工。又,使研磨單元40a自基板33之角隅部A往角隅部B移動,藉此進行角隅部A與B之間之端面之去角加工。此時,控制部88根據記憶於記憶體之資料,隨著研磨單元40a往X軸方向之移動,使研磨單元保持體83A往Y軸方向移動,藉此進行線性內插。
然後,如圖17(3)所示,當從基板33之角隅部A到角隅部B之端面研磨作業結束時,研磨單元保持體83A全體就往-Y軸方向移動而遠離中心載台61,並且研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往-X軸方向移動。藉此,研磨單元40a位於身為待機位置之H點。H點設定成即便矩形 基板33以中心載台61為中心旋轉,研磨單元40a也不與基板33碰撞。
其次,如圖17(4)所示,使載台單元60全體動作,以使基板33旋轉90°,使得基板33之角隅部D成為接近研磨單元40a之待機位置H的狀態。然後,藉由研磨單元保持體83A及研磨單元40a之移動來將研磨單元40a定位,以研磨基板33之角隅部D,並如圖17(5)所示,使研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往+X軸方向移動,藉此對位於角隅部D與角隅部A之間的端面自角隅部D朝向角隅部A進行研磨加工。
當從基板33之角隅部D到角隅部A之端面之研磨作業結束時,如圖17(6)所示,研磨單元保持體83A全體即往-Y軸方向移動而遠離中心載台61,且研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往-X軸方向移動。藉此,使研磨單元40a位於待機位置之H點。
其次,使載台單元60全體動作,來使基板33旋轉90°,以使基板33之C點成為接近研磨單元40a之待機位置H的狀態。然後,藉由研磨單元保持體83A及研磨單元40a之移動來將研磨單元40a定位,以研磨基板33之角隅部點,並如圖17(7)所示,使研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往+X軸方向移動,藉此對位於角隅部C與角隅部D之間的端面自角隅部C朝角隅部D進行研磨加工。
當從基板33之角隅部C到角隅部D端面之研磨作業結束時,如圖17(8)所示,研磨單元保持體83A全體即往-Y 軸方向移動,以遠離中心載台61,並且研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往-X軸方向移動。藉此,使研磨單元40a位於待機位置之H點。
其次,使載台單元60全體動作,以使基板33旋轉90°,使基板33之B點成為接近研磨單元40a之待機位置H的狀態。然後,藉由研磨單元保持體83A及研磨單元40a之移動來將研磨單元40a定位,以研磨基板33之角隅部B,並如圖17(9)所示,使研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往+X軸方向移動,藉此對位於角隅部B與角隅部C之間的端面自角隅部B朝角隅部C進行研磨加工。如此,將基板33轉3次,每次90°,藉此對保持於載台單元60之基板33之4個端面分別進行去角加工。
圖18係使用本發明之研磨裝置80A來對基板33之4個端面進行去角加工之第2方法的說明圖。與圖17所示之情況同樣地,首先,如圖18(1)所示,拍攝位於點B附近之一邊之對準標記之位置,其次,如圖18(2)所示,拍攝位於角隅部A附近之另一邊之對準標記之位置。利用攝影裝置49A來進行之拍攝一結束,控制部88就根據2個對準標記之位置資料來運算基板33之水平方向之傾斜角度,並儲存於控制部88之記憶體。
之後,從使用攝影裝置49A進行之拍攝之結束點,亦即角隅部A開始做去角加工,並如圖18(3)所示,使研磨單元40a朝角隅部B移動。此時,控制部88根據儲存於記憶體之資料,隨著研磨單元40a往X軸方向之移動,來使研磨 單元保持體83A往Y軸方向移動。
其次,不使用載台單元60來使基板33旋轉,而是如圖18(4)所示,研磨單元保持體83A往Y軸方向移動,研磨單元40a藉此對位於角隅部B與角隅部C間之端面,對角隅部B及角隅部C做去角加工。在此情況下,控制部88也根據記憶於記憶體之資料,隨著研磨單元保持體83A往Y軸方向之移動,來使研磨單元40a往X軸方向移動。
其次,研磨單元保持體83A全體往-Y軸方向移動而遠離中心載台61,並且研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往-X軸方向移動,藉此,如圖18(5)所示,使研磨單元40a位於待機位置之H點。
其次,使載台單元60全體動作,使基板33旋轉90°,以使基板33之D點成為接近研磨單元40a之待機位置H的狀態。然後,使研磨單元40a往Y軸方向移動,並且使研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往X軸方向移動,以研磨基板33之角隅部A,並使研磨單元保持體83A接近中心載台61。又,如圖18(6)所示,使研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往-X軸方向移動,藉此對位於角隅部A與角隅部D之間的端面自A點朝D點做去角加工。
然後,不必藉由載台單元60來使基板33旋轉,而是如圖18(7)所示,使研磨單元保持體83A朝Y軸方向移動,以藉由研磨單元40a來對位於角隅部B與角隅部C間之端面,從角隅部B朝角隅部C進行去角加工。此時,控制部88也根據儲存於記憶體之資料,隨著研磨單元保持體83A 往Y軸方向之移動,使研磨單元40a往X軸方向移動。
在此情況下,利用載台單元60來使基板33旋轉90°之動作只要進行2次即可,所以去角加工之作業效率提升。
圖19係使用本發明之研磨裝置80A來對基板33之4個端面進行去角加工之第3方法的說明圖。與圖18所示之情況同樣地,首先,如圖19(1)所示,拍攝位於角隅部B附近之一邊之對準標記之位置,接著,如圖19(2)所示,拍攝位於角隅部A附近之另一邊之對準標記之位置。當使用攝影裝置49A進行之拍攝結束時,控制部88即根據2個對準標記之位置資料,來運算基板33之水平方向之傾斜角度,並儲存於控制部88之記憶體。
之後,從利用攝影裝置49A進行之拍攝之結束點,亦即角隅部A開始進行去角加工,如圖19(3)所示,並使研磨單元40a朝角隅部B移動。在此情況下,控制部88根據記憶於記憶體之資料,隨著研磨單元40a朝X軸方向之移動,來使研磨單元保持體83A往Y軸方向移動。
其次,不必藉由載台單元60來使基板33旋轉,而是如圖19(4)所示,使研磨單元保持體83A往Y軸方向移動,研磨單元40a藉此對位於角隅部B與角隅部C之間的端面朝角隅部B及角隅部C進行去角加工。此時,控制部88也根據儲存於記憶體之資料,隨著研磨單元保持體83A往Y軸方向之移動,來使研磨單元40a往X軸方向移動。
其次,研磨單元保持體83A全體朝-Y軸方向移動而遠離中心載台61,並且研磨單元40a沿著研磨單元保持體 83A往-X軸方向移動,如圖19(5)所示,研磨單元40a藉此位於待機位置之H點。
以上所述各步驟與圖18所示之第2方法相同。
其次,使載台單元60全體動作,使基板33旋轉180°,以使基板33之角隅部C成為接近研磨單元40a之待機位置H的狀態。然後,使研磨單元40a往Y軸方向移動,並且使研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往X軸方向移動,以研磨基板33之角隅部C,並使研磨單元保持體83A接近中心載台61。又,如圖19(6)所示,使研磨單元40a沿著研磨單元保持體83A往-X軸方向移動,藉此對位於角隅部C與角隅部D之間的端面自隅角部C朝角隅部D進行去角加工。
然後,不必藉由載台單元60來使基板33旋轉,而是如圖19(7)所示,使研磨單元保持體83A朝Y軸方向移動,藉此藉由研磨單元40a來對位於角隅部D與角隅部A之間的端面自角隅部D朝角隅部A進行去角加工。此時,控制部88也根據儲存於記憶體之資料,隨著研磨單元保持體83A往Y軸方向之移動,使研磨單元40a往X軸方向移動。
此第3方法,由於僅需實施一次利用載台單元60進行基板33旋轉180°之動作,因此能提昇去角加工之作業效率。
依據本發明之研磨裝置,研磨單元40a以能往X軸方向移動之方式設置於橫跨著載台單元60上配置於X軸方向且能往Y軸方向移動的研磨單元保持體83A,所以不必藉由研磨單元40a來使載台單元60旋轉,即可對裝載於載台 單元60之基板33之3個端面33a進行研磨加工。又,只要藉由載台單元60來使基板33旋轉90°或180°1次,也可對基板33剩餘的1個端面做研磨加工。使基板33旋轉90°或180°的時機是考慮作業效率等後適當設定的。
又,基板33之旋轉方向可以為順時鐘方向及逆時鐘方向之任一方向。又,在基板33之端面33a之各端面之角隅部,使研磨單元40a沿著該角隅部移動,藉此可對該角隅部之上下之邊緣進行去角。在此情況下,也可對角隅部進行C去角、R去角之任一種去角。
實施形態2
圖20係顯示本發明實施形態2之研磨裝置之概略構成的立體圖。實施形態2之研磨裝置80B,係於實施形態1之研磨裝置80A之研磨單元保持體83A(以下,使此研磨單元保持體83A為第1研磨單元保持體83A)再加設第2研磨單元保持體83B,其他構成則與實施形態1之研磨裝置80A之構成相同。第2研磨單元保持體83B,係形成與第1研磨單元保持體83A同樣之構成,設有第2研磨單元40b、攝影裝置49B等,並且藉由第2引導體移動機構81B能沿著設於底座82上面之一對LM導件84移動。又,引導體移動機構81B設於LM導件84,此LM導件84係有別於設有用來驅動第1研磨單元保持體83A之引導體移動機構81A的LM導件84。
第2引導體移動機構81B、用來使第2研磨單元40b往X軸方向移動之研磨單元移動機構85B等,係受控制部 88之控制。其他構成則與實施形態1之研磨裝置80A相同。
以此方式構成之實施形態2之研磨裝置80B,因具備研磨單元40a及第2研磨單元40b,故即使在基板33固定於載台單元60之狀態下,仍能對基板33互相對向之2個端面同時做去角加工。
圖21係使用實施形態2之研磨裝置80B來對基板33之4個端面做去角加工的方法之說明圖。首先,如圖21(1)所示,將載台單元60安置於既定基準位置,將基板33裝載於載台單元60並保持固定。此時,保持成基板33之短邊平行於Y軸、或基板33之長邊平行於X軸。又,圖21中,與圖17所示之說明圖同樣地,係設基板33之各角隅部分別為A、B、C、D。
其次,使第1研磨單元保持體83A移動到基板33之角隅部A與B間之端面附近,使得攝影裝置49A能拍攝角隅部A之對準標記。又,使第2研磨單元保持體83B移動到基板33之角隅部A與B間之端面附近,使得攝影裝置49A能拍攝角隅部B之對準標記。當處於這樣的狀態時,就利用各攝影裝置49A來拍攝角隅部A之對準標記,並且利用攝影裝置49B來拍攝角隅部B之對準標記。
接著,從由各攝影裝置49A及49B拍攝而得之各對準標記之影像資料,藉由影像處理裝置89來生成2個對準標記之位置座標資料。控制部88使用自影像處理裝置89送來之位置座標資料來運算基板33相對X軸方向之斜度,正確地辨認載台單元60上之基板33之狀態,並將位置資料 記憶於控制部88之記憶體。
其次,使第1研磨單元保持體83A及研磨單元40a分別移動,以使第1研磨單元保持體83A之研磨單元40a位於與圖17(4)所示待機位置H同樣之待機位置,並且使第2研磨單元保持體83B及研磨單元40a分別移動,以使第2研磨單元保持體83B之研磨單元40a位於相對中心載台61之中心與待機位置H互為點對稱的待機位置。
然後,如圖21(2)所示,載台單元61藉由控制部88而順時鐘旋轉既定角度φ。因此,基板33也同樣地旋轉。角度φ與基板33之長邊與短邊之比有關,但希望為30°、45°、60°之任一角度。
其次,將第1研磨單元保持體83A之研磨單元40a定位成可研磨角隅部D,並且將研磨單元40a定位成可研磨角隅部B。此時,如圖21(2)所示,雖然基板33之角隅部A係位於第1研磨單元保持體83A之下,但研磨單元40a自待機位置H沿著Y軸方向移動,故研磨單元40a與基板33互不影響。又,雖然基板33之角隅部C位於第2研磨單元保持體83A之下,但研磨單元40b也自在Y軸方向及X軸方向上遠離基板33之角隅部C的待機位置沿著Y軸方向移動,故不會影響基板33之角隅部C。
當處於這樣的狀態時,第1研磨單元保持體83A就往-Y軸方向移動,並且研磨單元40a往X軸方向移動,以使第1研磨單元保持體83A之研磨單元40a對角隅部D與A之間之端面自角隅部D朝A進行研磨。與此同時,第2研 磨單元保持體83B往Y軸方向移動,並且研磨單元40b往-X軸方向移動,以使第2研磨單元保持體83B之研磨單元40b對角隅部B與C之間之端面自角隅部B朝C進行研磨。
在此情況下,以初期狀態之基板33之角隅部A及B之位置資料為基準的基板33之水平方向之旋轉角度儲存於控制部88之記憶體,又,載台單元60之旋轉角φ也儲存於控制部88之記憶體,所以控制部88使用此等位置資料來運算研磨單元40a及40b之行進資料,並存放於記憶體。因此,控制部88可以根據存放於記憶體之研磨單元40a及40b之行進資料,來控制第1研磨單元保持體83A及研磨單元40a之移動,藉此使這兩者沿著角隅部D與A之間之端面移動,並且控制第2研磨單元保持體83B及研磨單元40b之移動,藉此使這兩者沿著角隅部B與C之間之端面移動。
當第1研磨單元保持體83A之研磨單元40a到達角隅部A時,即控制第1研磨單元保持體83A及研磨單元40a,使得研磨單元40a沿著角隅部A移動。藉此,分別研磨角隅部A之各端面。同樣地,當第2研磨單元保持體83B之研磨單元40b到達角隅部C時,即控制第2研磨單元保持體83B及研磨單元40b,使得研磨單元40b沿著角隅部C移動。藉此,分別研磨角隅部C之各端面。
然後,使第1研磨單元保持體83A往Y軸方向移動,並且使研磨單元40a往X軸方向移動,以使第1研磨單元保持體83A之研磨單元40a如圖21(4)所示對角隅部A與B 之間之端面自角隅部A朝B進行研磨。與此同時,使第2研磨單元保持體83B往-Y軸方向移動,並且使研磨單元40b往-X軸方向移動,以使第2研磨單元保持體83B之研磨單元40b對角隅部C與D之間之端面自角隅部C朝D進行研磨。
然後,第1研磨單元保持體83A之研磨單元40a到達角隅部B,並且第2研磨單元保持體83B之研磨單元40b到達角隅部D,就這樣,基板33之4個端面之去角加工結束。
如此,在圖21(2)~(4)所示之步驟中,是在基板33之4個端面之去角加工之同時,也能對基板33之所有角隅部進行去角加工;但也可以在到圖21(4)為止之步驟結束後,進一步如圖21(5)所示,使載台單元60旋轉成基板33之長邊成為沿著X軸方向之狀態後,藉由第1研磨單元保持體83A之研磨單元40a來對角隅部B做去角加工,並且藉由第2研磨單元保持體83B之研磨單元40b來對角隅部D做去角加工,進一步再藉由第1研磨單元保持體83A之研磨單元40a來對角隅部A進行去角加工,並且藉由第2研磨單元保持體83B之研磨單元40b來對角隅部C進行去角加工。
如此,依據本實施形態之研磨裝置80B,使載台單元60以中心載台61之中心為軸在XY平面旋轉既定角度(30°,45°,60°),並使2個研磨單元40a及40b移動到基板33之對角線上之各角隅部後,藉由研磨單元40a及研磨單元40b在不旋轉基板33之下對基板33之連續端面連續進行研 磨,所以,基板33之端面之去角作業效率顯著提升。
而且,可以在不使第1研磨單元保持體83A及第1研磨單元保持體83B彼此互相影響之下對基板33之所有端面進行去角作業。在基板33之各角隅部變更研磨單元40a及研磨單元40b之移動方向,藉此也可對基板33之角隅部之端面做去角加工,又,也能容易將角隅部之去角加工變更為C去角或R去角。
實施形態3
圖22係顯示本發明實施形態3研磨裝置之概略構造的俯視圖。於此研磨裝置90設有4台研磨單元91、4台移動引導體92、4台研磨單元移動機構99、中心載台100、影像處理裝置101、控制部102、4個研磨單元進給機構(未圖示)。
本實施形態之研磨裝置90具備用來裝載基板33之中央部並吸附保持的矩形中心載台100、分別沿著此中心載台100之各側緣配置而成之4台移動引導體92、分別能沿著各移動引導體92移動的4台研磨單元91、用來使各研磨單元91分別沿著各移動引導體92往復移動的研磨單元移動機構99、以及未圖示之研磨單元進給機構,該研磨單元進給機構,係用來使各研磨單元91分別在XY平面往身為正交於移動引導體92之方向的圖22中之箭號P方向(與中心載台之端面垂直的方向)往復移動。
又,於研磨裝置90之各研磨單元91分別設有鼓風裝置96。再者,研磨裝置90具備用來處理由各攝影裝置49 拍攝到之影像的影像處理裝置101、及根據來自影像處理裝置101之輸出資料來運算基板33之對準標記之位置資料並且控制研磨裝置90之動作的控制部102。研磨單元移動機構99藉著由控制部102給予控制信號而進行驅動。又,圖22中,影像處理裝置101僅圖示1個,但也可設有2個以上。影像處理裝置101將由各攝影裝置49拍攝而得之影像資料依序處理下去,故可以用1個來處理自複數個攝影裝置49送來的影像。
各研磨單元91形成與實施形態1之研磨單元40a相同之構成,具有可在Z軸方向上移動的磨石集合體45、及用來使磨石集合體45在Z軸方向上移動的研磨頭移動機構。攝影裝置49配置於此磨石集合體45之在磨石集合體45做研磨處理時移動方向之相反側;又,於磨石集合體45與攝影裝置49之間設有鼓風裝置96,係用來吹走磨石集合體45所產生之研磨粉、加工液等。又,對於攝影裝置49及鼓風裝置96,可以藉由分厘頭來調整距基板33之高度及相對基板端面之位置。又,鼓風裝置96連接於未圖示之空氣泵,用來將壓縮空氣向攝影裝置49噴出。
控制部102根據由影像處理裝置101處理而得之對準標記之位置資料,來進行裝載於中心載台100上之基板33相對X軸方向之斜度的運算、各研磨單元91之磨石集合體45之磨石45i對基板33之進給量(研磨深度)的運算、以及用來各磨石45i沿著傾斜的基板33之各端面移動之各研磨單元移動機構99及各研磨單元進給機構(未圖示)的控制。 又,控制部102也具備將事先決定得到之設定值與實際之研磨量做比較,控制各研磨單元進給機構,以使基板之去角量為一定的機能。
又,中心載台100具有平行於XY平面之吸附面,但未設有載台之旋轉機構。於中心載台100之裏面設有用來測得研磨單元91已抵接於基板33之端面的聲響感測器。此聲響感測器藉著偵知透過基板33發生於中心載台100之振動,來測得研磨單元91與基板33之抵接。
各研磨單元移動機構99由分別沿著中心載台100之各側緣,亦即,裝載於中心載台100而保持之基板33之各端面33a設置成之各移動引導體92以及未圖示之滾珠螺桿、伺服馬達所構成,用來使研磨單元91沿著中心載台100之各側緣(基板33之各端面33a)自該第1位置往該第2位置往復移動。又,研磨單元移動機構99不限於由滾珠螺桿、伺服馬達所構成,也可由線性馬達所構成。
研磨單元進給機構由未係圖示之LM導件以及滾珠螺桿、伺服馬達所構成,用來使各研磨單元91移動而往圖中之箭號P方向,亦即,相對基板33之各端面33a接近、離開的方向,以將研磨單元91之磨石45i每次微小量地往基板33之端面33a推進。又,研磨單元進給機構之構成要素不限於LM導件、滾珠螺桿、伺服馬達,也可以為LM導件及線性馬達。
其次,敘述對基板33之4個端面33a同時加工的程序。首先,中心載台100裝載基板33並吸引保持。其次,攝影 裝置49拍攝設於基板33之對準標記,此拍攝所得之影像資料在影像處理裝置101處理,而生成對準標記之位置資料。控制部102根據自影像處理裝置101輸出之對準標記之位置資料來運算基板33相對基準位置之X軸、Y軸方向上之偏移量,並根據運算結果來算出基板33相對X軸方向及Y軸方向之斜度、各研磨單元91之基板33之研磨開始位置、及研磨結束位置。
又,控制部102分別控制各研磨單元移動機構99及各研磨單元進給機構之X軸方向及Y軸方向(箭號R及箭號P方向)之移動方向、以及研磨開始位置及研磨結束位置(以下,稱此控制為線性內插)。因此,即便在基板33未以既定姿勢保持於中心載台100上的狀態,亦即,基板33相對基準位置在水平方向上傾斜的狀態,仍能沿著基板33之各端面33a研磨。
之後,使各研磨單元91在磨石45i旋轉之狀態下沿著箭號P方向移動而接近基板33之各端面33a。又,藉由設於中心載台100裏面之聲響感測器,偵知發生於中心載台100之振動,以檢測各研磨單元91已抵接於基板33之端面33a。因此,控制部88檢測0點,0點是各研磨單元91抵接於基板33尚未開始做研磨處理之各端面33a的初期位置。然後,各研磨單元91之磨石45i停止旋轉,各研磨頭91移動至待機位置。
其次,各研磨單元91之磨石45i分別旋轉。在此狀態下,有關各研磨單元91,邊將基板33之各端面33a、基板 33之側緣部藉由基板側緣部支撐機構來支撐,邊在基板33之各端面33a被磨石45i研磨之狀態下藉由各研磨單元移動機構99來使研磨單元91往圖22之箭號R所示之方向移動。此時,控制部102根據算出之基板33相對X方向及Y方向之斜度、以及基板33之研磨開始位置及研磨結束位置之資料,來使各研磨單元91藉由研磨單元移動機構99來往R方向移動,並且藉由研磨裝置進給機構來往P方向同時移動。因此,各研磨單元91一邊藉由線性內插來補償基板33之位置偏移量、一邊對基板33之端面33a連續進行研磨。
本實施形態之研磨裝置90,如上所述,可藉由4台研磨單元91來同時加工基板33之4個端面33a。又,使此研磨裝置90之研磨單元91在位於基板33角隅部之研磨開始時或研磨結束時沿著基板33之角隅部移動,藉此也能對基板33所有的角隅部同時做去角作業。再者,控制研磨單元91沿著基板33角隅部移動時之移動方向,藉此能使基板33之角隅部之去角為C去角、R去角之任一去角。
又,各研磨單元91一邊藉由研磨單元移動機構99而往R方向同時移動,一邊進行基板33之研磨,同時,配置於磨石45i移動方向後方的鼓風裝置96即噴射高壓空氣。高壓空氣係用來從剛被磨石45i去角後之基板33之端面33a除去加工液。又,配置於磨石45i後方之攝影裝置49拍攝被磨石45i去角後之基板33之端面33。將藉由攝影裝置49而得之影像以影像處理裝置101來處理,以檢測實際上研 磨後之基板33之去角量。控制部102判別相較於事先設定好之去角量之上限值及下限值,基板33之實際之去角量是否超出上限值及下限值。去角量超出上限值及下限值之任一者時,控制部102控制研磨單元91之研磨單元移動機構99及研磨單元進給機構,以控制磨石45i相對基板33端面之位置,藉此進行基板33去角量之補償。
如此,對於剛被磨石45i做去角加工後之基板33之端面,以鼓風裝置除去加工液、以攝影裝置49拍攝剛去角加工後之基板33之端面。如此,控制部102檢測去角量,並與事先設定妥之設定值做比較,調節磨石45i之送出量,以補償去角量。藉由此種補償,可以防止基板33相對基準狀態傾斜而導致去角量改變,而能隨時進行一定量之去角加工。因此,可以進行精度非常好的研磨。又,若去角量相對於磨石45i之送出量變少,則控制部102判斷磨石45i之研磨部已磨損。此時,在所使用之磨石45i為多段構造的磨石集合體45之情況下,使研磨頭往上下方向移動既定量,藉此能處於可藉由新的磨石來做研磨的狀態。因此,不必進行磨石45i之更換準備作業,作業效率顯著提升。
又,本實施形態雖係利用中心載台100來保持基板33,但也可以使用在實施形態1所使用之可旋轉的載台單元來取代中心載台100。在此情況下,也可以藉由載台旋轉機構來使中心載台或載台單元全體旋轉。在使用藉由載台旋轉機構而能旋轉的載台單元之情況下,攝影裝置49拍攝裝載於載台單元之基板33所設之對準標記,影像處理裝置101 從攝影裝置49之影像資料辨認基板33之位置偏移,控制部102藉由載台旋轉機構來使裝載有基板33之載台單元旋轉既定角,以補償基板33之位置偏移量。又,在研磨裝置90之各研磨單元91之移動方向及基板之端面補償成平行的狀態下進行基板33之去角作業。
在使用本實施形態之研磨裝置90之情況下,中心載台100小即可,即便基板之大小改變,也不必做更換基板裝載用載台等更換準備。又,由於係支撐待研磨之基板端面,因此即使是大尺寸基板,也能以不撓曲之狀態精度良好地研磨基板之端面。又,對於基板有時候可以研磨4個端面,故可以非常有效率地研磨。
本發明之研磨單元及研磨裝置可以用於半導體晶圓、玻璃基板、石英基板、陶瓷基板等脆性基板,尤其用於將2片單片基板貼合而成之貼合基板的液晶顯示器(LCD)、電漿顯示器面板(PDP)、有機EL面板、液晶投影機所含之透過型液晶投影機基板、包含反射型液晶投影機基板及場發射顯示器(FED)之大型平面顯示器(FPD)的製造裝置。
30,80A,80B,90‧‧‧研磨裝置
31,40a,40aA,40aa,40b,91‧‧‧研磨單元
32‧‧‧載台
33‧‧‧基板
33a‧‧‧端面
34,46‧‧‧主軸馬達
35,45‧‧‧磨石集合體
36,41‧‧‧研磨頭
37,49,49A,49B‧‧‧攝影裝置
38,44‧‧‧研磨頭移動機構
42,42A,42B‧‧‧基板側緣部支撐機構
42b,42b,52a‧‧‧開口部
42a‧‧‧支撐板部
43,84‧‧‧LM導件
43a‧‧‧LM滑塊
43b‧‧‧LM滑軌
45i‧‧‧磨石
45ia‧‧‧錐形部
45ib‧‧‧平坦部
47‧‧‧伺服馬達
48‧‧‧滾珠螺桿單元
48a‧‧‧螺桿軸
48b‧‧‧螺帽部
50,50A,50B,65‧‧‧自由軸承
50a‧‧‧大滾珠
50b‧‧‧小滾珠
50c‧‧‧軸承本體
50d‧‧‧蓋子
50e‧‧‧凸緣部
50f‧‧‧螺栓
51‧‧‧垂直底板
52‧‧‧水平底板
53‧‧‧壓缸
54‧‧‧活塞桿
57‧‧‧升降板
60‧‧‧載台單元
61‧‧‧中心載台
61a,61b‧‧‧吸引溝槽
62a‧‧‧第1輔助支撐台
63a‧‧‧第2輔助支撐台
63b‧‧‧第2升降用汽缸
63c‧‧‧軸承
63d‧‧‧第2導桿
63g‧‧‧滑動用馬達
63h‧‧‧第2滑動座
63i‧‧‧導軌
63j‧‧‧導軌
63l‧‧‧齒條
63m‧‧‧第2小齒輪
64‧‧‧固定台
81A,81B‧‧‧研磨單元保持體移動機構
82‧‧‧底座
83A,83B‧‧‧研磨單元保持體
85A,85B‧‧‧研磨單元移動機構
92‧‧‧移動引導體
96‧‧‧鼓風裝置
圖1係顯示本發明實施形態之研磨裝置之概略構成的立體圖。
圖2係顯示該研磨裝置所用之研磨單元之要部構成的側視圖。
圖3係顯示該研磨單元之要部構成的前視圖。
圖4係該研磨單元所用之磨石的剖視圖。
圖5(A)及(B)係分別顯示該研磨單元所用之自由軸承之構造的局部剖視圖。
圖6係顯示實施形態1之研磨裝置所用之載台單元之構造的俯視圖。
圖7係顯示該載台單元之滑動台之構造的側視圖。
圖8係說明本發明之研磨單元之待機狀態的側視圖。
圖9係說明本發明之第1研磨單元之加工狀態的側視圖。
圖10係說明本發明之第1研磨單元之初期狀態之另一例的側視圖。
圖11係說明本發明之第1研磨單元之待機狀態之另一例的側視圖。
圖12係說明本發明之第1研磨單元之加工狀態之另一例的側視圖。
圖13係顯示本發明之研磨裝置所用之基板端面部之第2研磨單元之要部構成的側視圖。
圖14係顯示本發明之第2研磨單元之要部構成的前視圖。
圖15係說明本發明之第2研磨單元之待機狀態的側視圖。
圖16係說明本發明之第2研磨單元之加工狀態的側視圖。
圖17(1)~(9)係說明實施形態1之基板端面部之研磨裝置之第1研磨動作的圖。
圖18(1)~(8)係說明實施形態1之基板端面部之研磨裝置之第2研磨動作的圖。
圖19(1)~(7)係說明實施形態1之基板端面部之研磨裝置之第3研磨動作的圖。
圖20係顯示本發明之實施形態2之基板端面部之研磨裝置之外觀的立體圖。
圖21(1)~(6)係說明實施形態2之基板端面部之研磨裝置之研磨動作的圖。
圖22係顯示本發明之實施形態3之基板之端面部之研磨裝置構造的示意俯視圖。
圖23係顯示液晶顯示器之端部構造的俯視圖。
圖24係顯示液晶顯示器之端部構造的側視圖。
圖25(A)~(D)係用來說明液晶顯示器之加工之液晶顯示器的立體圖。
圖26係說明習知基板端面部之研磨裝置之要部構成的側視圖。
圖27係該研磨裝置之動作說明圖。
40a‧‧‧研磨單元
49A‧‧‧攝影裝置
60‧‧‧載台單元
80A‧‧‧研磨裝置
81A‧‧‧研磨單元保持體移動機構
82‧‧‧底座
83A‧‧‧研磨單元保持體
84‧‧‧LM導件
85A‧‧‧研磨單元移動機構
88‧‧‧控制部
89‧‧‧影像處理裝置

Claims (13)

  1. 一種研磨裝置,其特徵在於,具備:載台單元,係用來裝載基板,以水平狀態固定保持該基板;第1研磨單元,具備用來研磨該載台單元所保持之該基板之端面的磨石、以及用來支撐被該磨石研磨之基板之端面附近之該基板側緣部下面的基板側緣部支撐機構;以及第1研磨單元移動機構,係在該磨石研磨該基板之該端面的狀態下,使該第1研磨單元與該基板側緣部支撐機構一起沿該基板之該端面移動;該載台單元具備用來裝載該基板下面之中央部,並吸引保持該中央部的中心載台;該載台單元具有配置於該中心載台周圍之複數個基板輔助支撐機構,以分別支撐保持於該中心載台之該基板下面之側部;該基板輔助支撐機構具有用來支撐該基板下面之輔助支撐台;該輔助支撐台係以低摩擦構件來支撐該基板之下面。
  2. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置,其中,該第1研磨單元進一步具備基板側緣部保持機構,係用來保持被該基板側緣部支撐機構支撐之該基板側緣部上面。
  3. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置,其中,該基板側緣部支撐機構係以低摩擦構件來支撐該基板之下面。
  4. 如申請專利範圍第2項之研磨裝置,其中,該基板側緣部保持機構,係以低摩擦構件來保持該基板之上面。
  5. 如申請專利範圍第3或4項之研磨裝置,其中,該低摩擦構件為自由軸承。
  6. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置,其中,該低摩擦構件為自由軸承。
  7. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置,其中,該基板輔助支撐機構具有用來支撐該基板下面之輔助支撐台;於該輔助支撐台設有用來吸引保持該基板下面的機構。
  8. 如申請專利範圍第1或7項之研磨裝置,其中,該基板輔助支撐機構具備滑動機構,係用來使該輔助支撐台滑動而接近及離開該中心載台。
  9. 如申請專利範圍第1項之研磨裝置,其中,該載台單元進一步具備用來使該中心載台旋轉的載台旋轉機構。
  10. 如申請專利範圍第9項之研磨裝置,其中,該載台旋轉機構,係使該基板輔助支撐機構與該中心載台一起一體旋轉。
  11. 如申請專利範圍第9項之研磨裝置,其中,該第1研磨單元及該第1研磨單元移動機構,係安裝於具有第1水平樑之第1研磨單元保持體,該第1水平樑係沿著保持於該載台單元之該基板之該端面配置;該第1研磨單元保持體可在對該第1水平樑之垂直方向移動。
  12. 如申請專利範圍第11項之研磨裝置,其中,該第1研磨單元係安裝成可沿著該第1研磨單元保持體之該第1水平樑移動,該第1研磨單元移動機構係使該第1研磨單元沿著該第1水平樑移動。
  13. 如申請專利範圍第12項之研磨裝置,其進一步具備;第2研磨單元,具備磨石及基板側緣部支撐機構,該磨石係用來研磨該載台單元所保持之該基板中位於被該第1研磨單元研磨之端面之相反側的端面,該基板側緣部支撐機構係用來支撐被該磨石研磨之基板端面附近之該基板側緣部的下面;以及第2研磨單元移動機構,係在該磨石研磨該基板之端面的狀態下,使第2研磨單元與該基板側緣部支撐機構一起沿該基板之端面移動;該第2研磨單元及該第2研磨單元移動機構安裝於具有與該第1研磨單元保持體之該第1水平樑平行之第2水平樑的第2研磨單元保持體,該第2研磨單元保持體可在對該第2水平樑之垂直方向平行移動。
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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8585467B2 (en) * 2008-10-31 2013-11-19 Corning Incorporated Linear pressure feed grinding with voice coil
JP5321813B2 (ja) * 2009-03-11 2013-10-23 株式会社東京精密 面取り加工装置及び面取り加工方法
JP2010264549A (ja) * 2009-05-14 2010-11-25 Olympus Corp ワーク貼付部材および研磨加工方法
JP5384220B2 (ja) * 2009-06-22 2014-01-08 東京応化工業株式会社 アライメント装置およびアライメント方法
KR101377819B1 (ko) 2012-04-25 2014-03-25 현대제철 주식회사 엣지결함개선기능이 구비된 슬라브가공장치 및 그 제어방법
CN102848283B (zh) * 2012-09-17 2015-03-11 深圳市华星光电技术有限公司 液晶面板磨边机
JP6050086B2 (ja) * 2012-10-30 2016-12-21 AvanStrate株式会社 ガラス基板の製造方法
CN103273394B (zh) * 2013-05-08 2015-11-25 深圳市华星光电技术有限公司 一种磨边机及其定盘装置
JP6398902B2 (ja) * 2014-08-19 2018-10-03 信越化学工業株式会社 インプリント・リソグラフィ用角形基板及びその製造方法
JP6344566B2 (ja) * 2014-09-26 2018-06-20 日本電気硝子株式会社 ガラス板の端部加工装置及び端部加工方法
CN105729267B (zh) * 2016-02-03 2018-06-12 华中科技大学 一种基于视觉控制的磨边装置及方法
US10685863B2 (en) * 2018-04-27 2020-06-16 Semiconductor Components Industries, Llc Wafer thinning systems and related methods
CN109333317B (zh) * 2018-12-10 2019-12-27 江西立德传动设备有限公司 一种机械设备加工抛光装置
CN109434664A (zh) * 2018-12-25 2019-03-08 广东大雅智能厨电股份有限公司 一种自动跟踪轮廓的抛光装置
JP2020163529A (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 株式会社荏原製作所 基板を保持するための研磨ヘッドおよび基板処理装置
CN112476151B (zh) * 2020-11-23 2022-02-11 华辰精密装备(昆山)股份有限公司 轧辊支撑方法及用于支撑轧辊的中心架系统
KR102531086B1 (ko) * 2021-01-06 2023-05-11 (주)미래컴퍼니 연마 장치 및 연마 방법
CN113118893B (zh) * 2021-04-19 2022-04-22 秦皇岛永祯钢结构制造有限公司 一种装配式钢结构预制件精加工系统
CN113211286A (zh) * 2021-06-03 2021-08-06 陈平 一种出口木材家具用自动抛光设备
CN115026697B (zh) * 2022-06-10 2023-12-22 宁夏钢铁(集团)有限责任公司 一种耐腐蚀不锈钢覆层钢筋的制备装置及使用方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08197492A (ja) * 1994-09-22 1996-08-06 Eastman Kodak Co 多数画像のシートを個々の画像シートに分離する装置
JP2001114524A (ja) * 1999-10-12 2001-04-24 Bando Kiko Kk ガラス板の加工機械
US20020019201A1 (en) * 2000-01-03 2002-02-14 Bushell Scott B. Apparatus for grinding rigid materials
TW200302154A (en) * 2002-01-16 2003-08-01 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd Inscribing device for brittle material substrates, processing machine for brittle material substrates, polishing device for brittle material substrates and system for cutting brittle material substrates
JP2003275995A (ja) * 2002-03-25 2003-09-30 Access Consulting:Kk 円形状シート切断方法およびその装置

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0393939U (zh) * 1990-01-12 1991-09-25
JP2503832B2 (ja) * 1992-03-30 1996-06-05 坂東機工株式会社 ガラス板の数値制御加工装置
JPH08197402A (ja) * 1995-01-25 1996-08-06 Mitsuboshi Daiyamondo Kogyo Kk ガラス基板の研磨方法および装置
JPH10138105A (ja) * 1996-11-11 1998-05-26 Nippon Steel Corp 板状材料の端部研削装置
JP2003251551A (ja) * 2002-02-28 2003-09-09 Nakamura Tome Precision Ind Co Ltd 液晶基板等の加工方法及びその装置
JP2004099424A (ja) * 2002-07-16 2004-04-02 Shiraitekku:Kk ガラスの加工装置
US7125319B2 (en) * 2003-10-27 2006-10-24 Corning Incorporated Apparatus and method for grinding and/or polishing an edge of a glass sheet
JP2005324291A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Hitachi Zosen Corp 研磨補助具およびこれを備えた研磨装置
JP4037386B2 (ja) * 2004-05-18 2008-01-23 中村留精密工業株式会社 ワークの側辺加工方法及び装置
JP4290611B2 (ja) * 2004-07-13 2009-07-08 中村留精密工業株式会社 側辺加工装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08197492A (ja) * 1994-09-22 1996-08-06 Eastman Kodak Co 多数画像のシートを個々の画像シートに分離する装置
JP2001114524A (ja) * 1999-10-12 2001-04-24 Bando Kiko Kk ガラス板の加工機械
US20020019201A1 (en) * 2000-01-03 2002-02-14 Bushell Scott B. Apparatus for grinding rigid materials
TW200302154A (en) * 2002-01-16 2003-08-01 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd Inscribing device for brittle material substrates, processing machine for brittle material substrates, polishing device for brittle material substrates and system for cutting brittle material substrates
JP2003275995A (ja) * 2002-03-25 2003-09-30 Access Consulting:Kk 円形状シート切断方法およびその装置

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