WO2004014608A1 - 基板の研磨方法及びその装置 - Google Patents

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WO2004014608A1
WO2004014608A1 PCT/JP2003/009745 JP0309745W WO2004014608A1 WO 2004014608 A1 WO2004014608 A1 WO 2004014608A1 JP 0309745 W JP0309745 W JP 0309745W WO 2004014608 A1 WO2004014608 A1 WO 2004014608A1
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polishing
film
frame
film frame
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PCT/JP2003/009745
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English (en)
French (fr)
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Itsuro Watanabe
Takashi Kubo
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AGC Inc
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Asahi Glass Co Ltd
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    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/27—Work carriers
    • B24B37/30—Work carriers for single side lapping of plane surfaces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods

Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for polishing a substrate, and more particularly, to a method and apparatus for polishing a glass substrate to produce a liquid crystal and a substrate.
  • a glass substrate used for a liquid crystal display is used for removing fine irregularities and undulations with a polishing device because minute irregularities and undulations on the surface cause distortion of an image.
  • a polishing apparatus for pressing a glass substrate held by a carrier against a polishing cloth provided on a polishing table, and for rotating the polishing table and a carrier relatively to polish the glass substrate. Is generally known.
  • the polishing apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-141550 provides a flexible film below the carrier and supplies a pressurized gas between the flexible film and the carrier. Then, the substrate attached to the flexible film is pressed against a polishing cloth by the pressure of the pressurized gas to polish the substrate. According to this polishing apparatus, the pressure applied to each part of the substrate becomes uniform by the pressurized gas existing in the space between the flexible film and the carrier, so that the substrate surface is polished flat while polishing. There is an advantage that minute irregularities can be removed.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a method and an apparatus for polishing a glass substrate suitable for polishing a large-sized glass substrate. Disclosure of the invention
  • the polishing method of the present invention comprises the steps of: attaching a substrate to a film frame on which a film body to which the substrate can be attached is stretched; attaching the film frame to a carrier; or attaching the substrate. Attaching a film frame on which the attachable film body is stretched to a carrier, and attaching a substrate to the film frame; and bringing the carrier with the film frame attached and the polishing platen relatively close to each other, Pressing the polished surface of the substrate adhered to the film body against the polishing platen to polish; removing the film frame from the carrier after the polishing of the substrate is completed; removing the substrate from the film frame And after the polishing of the substrate is completed, removing the substrate from the film frame and removing the film frame from the carrier.
  • a step of attaching a glass substrate to a film frame on which a film body to which a glass substrate can be attached is stretched, a step of attaching the film frame to which the glass substrate is attached to a carrier, A step of bringing the carrier on which the frame is attached and the polishing platen relatively close to each other, and pressing the polished surface of the glass substrate adhered to the film body against the polishing platen to polish; and polishing the glass substrate.
  • a step of removing the film frame from the carrier, and a step of removing the polished glass substrate from the film frame are provided.
  • the polishing apparatus of the present invention comprises: a substrate bonding stage for bonding a substrate to a film frame on which a film body capable of bonding a substrate is stretched; and the film frame being a carrier. After the film frame is mounted on the carrier, the carrier and the polishing platen are relatively brought close to each other, and the polished surface of the substrate attached to the film body is attached to the polishing platen. It is characterized by comprising: a polishing stage for pressing and polishing; a film frame removing stage for removing the film frame from the carrier; and a substrate removing stage for removing the polished substrate from the film frame.
  • a glass substrate attaching stage for attaching a glass substrate to a film frame on which a film body to which a glass substrate can be attached is stretched, and after attaching the film frame to a carrier, a carrier and a polishing platen are attached.
  • a polishing stage for pressing the polished surface of the glass substrate adhered to the film body against the polishing platen to polish, and removing the film frame from the carrier after the polishing of the glass substrate is completed.
  • a glass substrate removal stage for removing the glass substrate after polishing the film frame from the film frame.
  • the film frame to which the glass substrate is attached is mounted on a carrier.
  • the glass substrate before polishing may be bonded to the film body of the film frame in the glass substrate bonding stage.
  • the carrier on which the film frame is mounted is relatively approached to the polishing platen, and the polished surface of the glass substrate attached to the film body is pressed against the polishing platen for polishing.
  • the film frame is transported from the polishing stage to the film frame removing stage, and after removing the film frame from the carrier at the film frame removing stage, the film frame is removed at the glass substrate removing stage. Then, the polished glass substrate is removed from the film frame. After removing the polished glass substrate from the film frame at the glass substrate removal stage, the film frame may be removed from the carrier at the B frame removal stage.
  • a glass substrate is attached to a removable film frame on a carrier, and after polishing is completed, the glass substrate is not removed from the film frame on a polishing stage, but is removed from the polishing stage. On the substrate removal stage, remove the polished glass substrate from the film frame.
  • the present invention can solve the problem related to unloading a glass substrate peculiar to a large glass substrate. Since the problem can be solved, productivity is improved.
  • the film frame from which the glass substrate has been removed is washed in a washing stage, and then the film frame is repeatedly used for attaching the glass substrate. All you need to do is to contribute to resource saving.
  • a pressurized fluid is supplied between the carrier and the film body of the film frame from the pressurized fluid supply means for polishing, and the glass substrate is polished and fixed by the pressure of the pressurized fluid. Since the polishing is performed by pressing against the plate, the pressure applied to each part of the glass substrate becomes uniform, and the glass substrate can be polished flat. Along with this, polishing is not affected by the surface shape of the polishing platen, that is, even if there is some undulation on the surface of the polishing platen, the undulation is not transferred to the glass substrate. It is not necessary to set the precision of the platen, and the cost of the polishing platen can be reduced.
  • a preferred film body of the present invention has an airtight holding layer whose outer peripheral portion is in close contact with the carrier and maintains airtightness with the carrier, a predetermined airtight layer that holds the airtight holding layer and can withstand the tension that stretches the film body. Since the glass substrate has a three-layer structure including a strength holding layer having a tensile strength and a smooth layer to which a glass substrate is adhered, the glass substrate can be stably held on the film body, and therefore, the glass substrate can be precisely formed. Can be polished well.
  • the material of the strength retaining layer of the membrane is aramid fiber, stainless steel wire mesh, steel wire mesh, carbon fiber, glass fiber, nylon fiber, or a tensile strength equivalent to these materials. It is characterized by being made of a material having a high hardness. This can guarantee the strength of the film when the glass substrate is pressed against the polishing platen with a pressing force suitable for polishing.
  • the fluid in the substrate removal stage, the fluid is supplied from the peeling fluid supply unit to the boundary between the film body of the film frame and the edge of the substrate, and the fluid is generated.
  • the substrate is peeled from the film frame by the peeling action.
  • the substrate can be peeled off by its own weight. However, it takes time. Can be separated in a short time, and productivity can be increased.
  • the substrate attaching stage first, the substrate is mounted on the mounting table, and then, ', the film body of the film frame is mounted on the substrate mounted on the mounting table, Next, the sticking roller is pressed against the film body placed on the substrate, and the mounting table and the sticking roller are relatively moved along the surface of the film body by moving means, and the film body is moved by the sticking roller. Stick it on
  • the present invention is particularly effective for a polishing method and a polishing apparatus for polishing a large area substrate.
  • the substrate can be adhered to the film only by pressing the film against the substrate without intervening bubbles between the substrate and the film.
  • the presence of air bubbles leads to a decrease in the adhesive strength, and the amount of air bubbles needs to be as small as possible in order to ensure adhesion.
  • simply pressing the film against the substrate increases the amount of intervening bubbles due to the high flatness of each. Therefore, as in the present invention, The film is pressed with a roller, and the film is handled and the bubbles intervening between the film and the substrate are forcibly discharged and adhered. Thereby, even if the substrate has a large area, the substrate can be securely and firmly attached to the film body.
  • the ⁇ frame and the carrier are detachably connected via a plurality of pins, and a predetermined number of the plurality of pins are movably attached to the membrane frame. The remaining pins are fixed to the film frame for positioning with respect to the carrier.
  • the present invention is also particularly effective for a polishing method and apparatus for polishing a large area substrate.
  • a polishing method and apparatus for polishing a large area substrate By fitting a plurality of pins implanted in the membrane frame into a plurality of holes formed in the carrier, when positioning and connecting the membrane frame and the carrier, in the case of a small membrane frame, the pin mounting accuracy is reduced. Since all the pins are easily ejected, all the pins can be fitted into the holes even if all the pins are fixed to the membrane frame. On the other hand, in the case of a large film frame to which a large-area substrate is stuck, it is difficult to obtain the pin mounting accuracy, and when all the pins are fixed, the pins may be fitted into the holes. It is difficult.
  • the mounting error can be absorbed by the amount of play, so that all pins can be fitted.
  • all the pins are loose, positioning is not possible because the film frame is loose with respect to the carrier, and the pins also have a function to resist the shearing force applied from the polishing plate during polishing. They may not be able to withstand the shear forces.
  • a predetermined number of pins out of a plurality of pins are movably attached to the membrane frame, so that the mounting errors are absorbed by these pins, and the remaining pins are fixed to the membrane frame. Then, the remaining pins were used to oppose the shear force applied from the polishing platen. Thereby, the large film frame can be positioned with respect to the carrier and can be stably connected.
  • FIG. 1 is a plan view showing the overall structure of the polishing apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view showing an embodiment of a polishing head and a polishing stage.
  • FIG. 3 is an assembled perspective view of the polishing head.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a three-layer structure of the film body of the film frame.
  • FIG. 5 is an enlarged sectional view of a main part showing a structure for attaching and detaching the membrane frame to and from the sliding ring.
  • FIG. 6 is an enlarged sectional view of a main part showing another structure for attaching and detaching the film frame to and from the sliding ring.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a main part showing another structure for attaching and detaching the membrane frame to and from the sliding ring.
  • FIG. 8 is a schematic structural view of a glass substrate transfer device.
  • FIG. 9 is an explanatory view showing a step of attaching a film frame and a glass substrate to a carrier.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing a peeling step of peeling the glass substrate from the film frame.
  • FIG. 11 is a front view of a polishing apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 13 is an operation explanatory view of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 16 is an operation explanatory diagram of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 17 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 20 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 21 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 22 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 23 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 26 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 27 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 28 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 29 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 30 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 31 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 32 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 33 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 34 is an explanatory diagram of the operation of the polishing apparatus shown in FIG.
  • FIG. 35 is a perspective view of relevant parts showing a structure for positioning the film frame with respect to the carrier.
  • FIG. 36 is a plan view of a hook engaged with a pin in the positioning structure shown in FIG.
  • FIG. 37 is a side view showing the structure of a sticking roller with a balloon.
  • the polishing apparatus 10 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is configured such that one side of a large glass substrate G (for example, a side of which exceeds 100 This is a polishing device for polishing to the required flatness.
  • the polishing apparatus 10 includes a conveyor 12 for transporting a glass substrate G before polishing, a stage (glass substrate bonding stage) 16 for bonding the glass substrate G to the film frame 14, a first polishing stage 18, and a second polishing stage.
  • Polishing stage 20 Stage for removing polished glass substrate G from film frame 14 (Glass substrate removal stage) 22, Glass substrate unloading conveyor 24, Film frame cleaning stage 26, Film frame drying stage 28, and Film frame return It mainly consists of a conveyor 30.
  • the polishing apparatus 10 also includes a transfer device 150 that transfers the film frame 14 from the stage 16 to the first polishing stage 18, and transfers the film frame 14 from the first polishing stage 18 to the second polishing stage 20.
  • a transfer device 152 and a transfer device 154 for transferring the film frame 14 from the second polishing stage 20 to the stage 22 are provided.
  • the number of polishing stages may be one, or two or more, depending on the application. In consideration of efficiency and cost, it is preferable to provide two stages, a rough polishing stage and a finish polishing stage, but a finish polishing stage may be added for high quality purposes in some cases.
  • PC orchid 003/009745 PC orchid 003/009745
  • glass substrate G is attached to film frame 14.
  • the film frame 14 is held on a lifting device (not shown) as a glass substrate attaching means on the stage 16, and when the glass substrate G is located below the film frame 14. Then, the film frame 14 is moved downward by the lifting device, and the film body 38 (see FIG. 3) stretched over the film frame 14 is pressed against the glass substrate G. The glass substrate G is adhered to the film body 38 by this pressing force. After that, the film frame 14 is held by the transfer device 150 of FIG. 1 and transferred to the first polishing stage 18 of FIG. 2, where it is attached to the carrier 52.
  • the means for attaching the glass substrate is not limited to the elevating device, and any means can be used as long as it attaches the glass substrate G to the film frame 14. Further, a film frame 14 described below refers to the whole of the film body 38 stretched.
  • the film frame 14 is provided with a film body 38 to which the glass substrate G can be attached, stretched between the upper frame 40 and the lower frame 42, and then the upper frame 40 and the lower frame 40 are stretched. It is configured by fastening the frame 42 with a port (not shown).
  • the film frame 14 and the film body 38 are not limited to a circular shape, but may be a rectangular shape.
  • the film body 38 has a three-layer structure including an airtight layer 44, a strength layer 46, and a smooth layer 48.
  • the airtight layer 44 has an outer peripheral portion in close contact with a lower outer peripheral ring portion 53 of the carrier 52 to maintain airtightness with the air chamber 54 of the carrier 52.
  • Material examples include rubbers, silicones, fluororesins, vinyl-based materials such as vinyl chloride (PVC), nylon-based materials, and urethane. In production, vinyl chloride and urethane are preferable, and urethane-based materials are particularly preferable.
  • the strength holding layer 46 in FIG. 4 is a sheet material that holds the airtight holding layer 44 and has a predetermined tensile strength capable of withstanding the tension that stretches the entire film body 38.
  • the tensile strength required for the strength holding layer 46 is calculated based on the frictional force acting on the glass substrate G during polishing.
  • the tensile strength required for the strength holding layer 46 requires a tension that can withstand this frictional force. Therefore, when converted into a strip-shaped area per unit width (1 cm) of the strength holding layer 46, Tensile strength exceeding 9 N is required.
  • the tensile strength required for the layer 46 should be at least 18 ON in terms of a strip-shaped area per unit width (1 cm) of the strength retaining layer 46.
  • the maximum tension applied to the strength holding layer 46 is a value calculated based on the diagonal length of the glass substrate G.
  • the calculation is based on the length of the long side of the glass substrate G to simplify the calculation.
  • the smoothing layer 48 is formed by sticking a general glass holding sheet used for sticking the glass substrate G.
  • the smooth layer 48 needs to be smooth.
  • unevenness may be locally generated. If this cannot be prevented, a smooth sheet can be manufactured by attaching a thin sheet by the laminating method.
  • the thin sheet may be any material that can maintain smoothness, such as urethane, PVC, PET, and PP. Urethane and PVC are preferable because they can be manufactured by a general laminating method. Particularly, those made of urethane are preferable.
  • the specific smoothness of the smoothing layer 48 is
  • the irregularities are 0.1 mm or less per 100 mm 2 .
  • several layers of the smoothing layer 48 may be stacked.
  • the sheet thickness of the film body 38 is preferably about 0.1 mm to 5 mm.
  • a porous sheet having an attraction force to the glass substrate G can be applied. In this case, by forming a water film on the surface of the glass substrate G or the surface of the sheet in advance, the adsorptive power can be improved.
  • the polishing pad of the polishing stage is subjected to tooling (reshaping) in order to remove minute undulations on the surface layer before use.
  • polishers generally incorporate a truing wheel mechanism.
  • This truing wheel mechanism requires high precision because it serves as a reference for the polished surface.
  • this tooling is performed by attaching a commercially available sheet containing abrasive grains to the film body 38 of the film frame 14 attached to the carrier 52. That is, the commercially available sheet attached to the film body 38 of the film frame 14 is uniformly pressed by a pressurized fluid described later and pressed against the polishing pad of the polishing stage in the same manner as when polishing the glass substrate G.
  • the polishing pad is torn by making relative movements.
  • the advantage is that a highly accurate grinding wheel mechanism is not required.
  • the film frame 14 with the abrasive sheet attached can be put into the line without hindering the production cycle, so that production hindrance due to tooling can be minimized. it can.
  • polishing head 50 shown in FIG. 2 will be described. Since the polishing head 50 of the first polishing stage 18 and the polishing head 50 of the second polishing stage 20 have the same structure, they will be described with the same reference numerals.
  • the polishing head 50 has a motor incorporated in a main body casing 51, and an output shaft of the motor is connected to a spindle 56 suspended vertically.
  • a carrier 52 is connected to the spindle 56.
  • the main body casing 51 is connected to a slider 158 via a lifting mechanism 156.
  • the main body casing 51 is moved up and down with respect to the slider 158 by the elevating mechanism 156, so that the carrier 522 is polished to the polishing pad 158 of the first polishing stage 158 and the second polishing stage 158.
  • the glass substrate G attached to the film frame 14 can be pressed against the polishing pads 58 and 60 with a predetermined polishing pressure while being moved forward and backward with respect to the polishing pad 60 of FIG.
  • the polishing pad 58 is attached to the upper surface of the polishing platen 62, and a rotating shaft 64 rotated by a motor (not shown) is connected to a lower portion of the polishing platen 62.
  • the polishing pad 60 is attached to the upper surface of the polishing platen 66, and a rotating shaft 68 rotated by a motor (not shown) is connected to a lower portion of the polishing platen 66.
  • the polishing pads 58 and 60 do not need to rotate, so that a motor is not necessarily required. Further, the polishing pads 58 and 60 may be swung.
  • the “polishing surface plate” in the present invention includes the polishing surface plates 62 and 66 and the polishing pads 58 and 60 in the embodiment.
  • the main body casing 51 is connected to a revolving drive mechanism (not shown) and has a function of revolving at a predetermined revolving radius.
  • This revolving drive mechanism can also be configured by incorporating a planetary gear mechanism in the main body casing 51 and connecting the output shaft of the planetary gear mechanism to the spindle 56.
  • polishing pressure 2 kPa to 25 kPa
  • Polishing slurry Aqueous cerium oxide solution is supplied from the slurry supply hole of the polishing platen.
  • Polishing pad 58 Made of foamed polyurethane with grooves to flow the slurry on the surface (groove pitch 5 to 10 mm, groove width 2 to 6 mm, (Groove depth 1 to 5 mm)
  • Polishing pad 60 Soft urethane suede-shaped surface with grooves for slurry flow (groove pitch 5 to: L 0 mm, groove width 2 to 6 mm, groove depth 1 to 5 mm)
  • Glass substrate G shape Rectangular glass plate with one side exceeding 100 O mm
  • Non-polished surface of glass substrate G Adhered and held by polyurethane suction pad (glass holding sheet) attached to film body 38.
  • the specifications of the polishing stages 18 and 20 have been described above.
  • the glass substrates G are polished by these polishing stages 18 and 20 and minute irregularities and undulations on the surface of the glass substrate G are removed.
  • linear motion guides 70 and 70 are attached to the slider 158 of the first polishing stage 18.
  • the linear motion guides 70, 70 are fitted to the guide rails 72, 72. These guide rails 72 and 72 are arranged toward the spindle 56 of the first polishing stage 18 and the maintenance stage 74 for maintaining the carrier 52 as shown in FIG.
  • the linear guides 70 and 70 are attached to the slider 158 of the second polishing stage 20, and the linear guides 70 and 70 are guide rails 160. , 160 are fitted.
  • the guide rails 160 and 160 are arranged toward the maintenance stage 76 for maintaining the spindle 56 and the carrier 52 of the second polishing stage 20 as shown in FIG.
  • a suspension ring 78 is fixed to the upper outer peripheral portion of the carrier 52 by a port (not shown).
  • a plurality of through holes 80, 80... are formed concentrically at equal intervals in a flange portion of the lifting ring 78 protruding from the outer periphery of the carrier 52, and these through holes 80, 80 are formed.
  • a sliding ring suspender 84 projecting from the upper surface of the sliding ring 82 penetrates from below as shown in FIG.
  • the sliding ring suspender 84 is penetrated by a lifting spring 88 disposed between the lifting ring 78 and the lifting disc spring 86, and the It penetrates through the through hole 90 and is connected to the screw jack 92.
  • the tension applied to the membrane 38 is measured by monitoring the contraction amount of the lifting spring 88.
  • the lifting spring 88 By providing the lifting spring 88, it is possible to simultaneously solve the problem of applying a constant tension to the film body 38 and preventing the film body 38 from being over-tensioned. In order to maintain a constant tension, it is necessary to measure the amount of contraction of the lifting spring 88.
  • One of the measures is a motor (not shown) connected to the screw jack 92 via the line shaft 96. By calculating the torque from the evening current value and indirectly acquiring the lifting force of the screw jack 92 and managing this, the tension applied to the membrane 38 can be monitored.
  • the line shaft 96 is a shaft that transmits the driving force of the motor to the screw jack 92.
  • Reference numeral 94 denotes a stopper pin for receiving a reaction force of the lifting spring 88 generated between the lifting ring 78 and the lifting disc spring 86.
  • the carrier 52 has a plurality of injection ports 98, 98,... For jetting compressed air into the air chamber 54.
  • the air supply passage 102 extends outside the polishing head 50 via a not-shown one-piece joint attached to the polishing head 50, and extends through a valve 104.
  • Connected to air pump 106 Connected to air pump 106. Therefore, when the valve 104 is opened, the compressed air from the air pump 106 is supplied to the air chamber 54 via the air supply path 102, the air chamber 100, and the injection port 98.
  • the pressure of the compressed air is transmitted to the glass substrate G via the film body 38, and the glass substrate G is pressed against the polishing pads 58 and 60 by this pressure and polished.
  • a plurality of pins 108, 108 are formed on the concentric circle at equal intervals, and are formed at the upper end of these pins 108.
  • the large-diameter head 110 shown in FIG. 5 is engaged with the hook 112 fixed to the lower part of the sliding ring 82, so that the membrane frame 114 is moved. Attached to 2.
  • the engaging force between the head portion 110 and the hooks 112 is strengthened by the reaction force of the film body 38 when the screw body 92 is pulled up by the screw jack 92, and the polishing force is applied from the film body 38 during polishing. With the polishing resistance that is received, the hook 1 1 and 2 force, and the head 1 1 10 are not detached.
  • the structure for attaching and detaching the membrane frame 14 to and from the sliding ring 82 is not limited to the structure shown in FIG. 5, and for example, as shown in FIG. 6A, the sliding ring 82 is made of a magnetic material.
  • the upper frame 40 of the membrane frame 14 may be formed of a magnet, and the sliding ring 82 may attract and hold the membrane frame 14 by magnetic force.
  • a pin 114 is protruded from the upper frame 40, and the pin 114 is inserted into a hole 116 formed on the lower surface of the sliding ring 82, thereby allowing the sliding. Horizontal movement of the membrane frame 1 4 against the ring 8 2 is prevented. Has been stopped.
  • FIG. 6 (B) The structure example shown in FIG. 6 (B) is a structure in which the film frame 14 is attracted and held to the sliding ring 82 by magnetic force as in FIG. 6 (A), and is attached to the lower surface of the sliding ring 82.
  • the inner peripheral surface of the upper frame 40 of the membrane frame 14 is in contact with the stopper plate 118 to prevent the membrane frame 14 from moving horizontally with respect to the sliding ring 82.
  • an air flow path 120 is formed in the sliding ring 82, and this air flow path 120 is connected to a suction pump, and the air flow path 120 is formed.
  • This is a structure in which the upper frame 40 of the membrane frame 14 is vacuumed through the intermediary of the membrane frame 14 and held by vacuum suction.
  • the film frame 14 is vacuum-held on the sliding ring 82, and the pins 1 14 of the upper frame 40 slide.
  • the horizontal movement of the membrane frame 14 with respect to the sliding ring 82 is prevented by being inserted into the hole 1 16 of the ring 82.
  • a sandwiching member 122 is provided on the outer peripheral portion of the membrane frame 14, and a sliding ring 8 is formed between the sandwiching plate 122 of the sandwiching member 122 and the membrane frame 114.
  • the film frame 14 is attached to the sliding ring 82 by pinching the outer periphery of the frame 2.
  • a pole 1 26 is projected from the upper frame 40 of the membrane frame 14 and the pole 1 26 is connected to the through hole 1 of the sliding ring 82.
  • Through hole 13 formed in the upper end of the pole 1 26 through the hole 8 and a pair of pin support members 1 3 2 and 1 3 2 fixed to the upper surface of the sliding ring 8 2
  • the structure is such that the membrane frame 14 is held on the sliding ring 82 by inserting the stopper pin 13 6 into 13 4 and 13 4. Further, in FIG. 7, the membrane frame 14 is pulled upward with a constant tension together with the sliding ring 82 by the urging force of the lifting spring 88.
  • any mechanism such as a hydraulic cylinder, an air cylinder, a disc spring, a leaf spring, or the like may be used as long as the mechanism automatically applies tension even if the membrane 38 creep-extends. .
  • actuators such as cylinders and motors.
  • the glass substrate G is transferred from the stage 16 to the first polishing stage 18 by the transfer device 150, and the glass substrate G is first polished by the transfer device 152. It is carried out by sequentially transferring the wafer from the stage 18 to the second polishing stage 20. Further, when the polishing of the glass substrate G is completed in the second polishing stage 20, the film frame 14 is removed from the carrier 52 here and is transferred to the stage 22 by the transfer device 154. . To remove the membrane frame 14 from the carrier 52, first, the screw jack 92 shown in FIG. 5 is operated in a loosening direction to release the tension of the membrane 38. Next, the film frame 14 is rotated by a predetermined angle with respect to the carrier 52, and the head portion 110 is removed from the hook 112. As a result, the membrane frame 14 is removed from the carrier 52.
  • FIG. 8 shows an example of the transfer device 150 (155, 154). This transfer device 150 2003/009745
  • Holders 16 2 and 16 2 for holding the upper frame 40 and the lower frame 42 of the membrane frame 14 are arranged on both sides of the transport path of the membrane frame 14, and these holders 16 2
  • the 162 is connected to the arm 166 of the small robot 164, and is moved in the vertical and horizontal directions by the operation of the arm 166.
  • a guide block 168 is fixed to the lower portion of the small pot 164, and the guide block 168 is fitted to guide rails 170 provided on both sides of the transport path of the film frame 14. Have been.
  • the guide block 168 is screwed with a feed screw of a feed screw device (not shown).
  • the glass substrate G is held by the transfer device 150 (152, 154) and transferred to a predetermined position.
  • the transfer device 150 152, 154
  • the polished glass substrate G is peeled off from the film frame 14 transferred by the transfer device 154.
  • the peeled glass substrate G is conveyed by the conveyor 134, and is sucked by the suction head 144 attached to the arm 142 of the mouth pot 140, and the pot 14 By the operation 0, the glass substrate is transferred to the conveyor 24 for carrying out the glass substrate, and is carried out of the polishing apparatus 10.
  • the film frame 14 from which the glass substrate G has been peeled off is conveyed to a film frame cleaning stage 26 by a conveyor 16 and washed there with water.
  • the washed film frame 14 is conveyed to the film frame drying stage 28 by the conveyor 144, where it is heated and dried. Then, the dried film frame 14 is transported to the stage 16 by the film frame return conveyor 30 and reused for attaching the glass substrate G.
  • the film frame 14 is transferred to the second by the transfer apparatus 15 4.
  • the glass substrate G is transported from the polishing stage 20 to the stage 22 and the polished glass substrate G is removed from the film frame 14. That is, in the polishing apparatus 10 of the embodiment, the glass substrate G is attached to the detachable film frame 14 on the carrier 52, and after polishing, the glass substrate G is coated on the second polishing stage 20.
  • the polished glass substrate G is removed from the film frame 14 at the stage 22 away from the second polishing stage 20, so that, for example, a side of 100 mm Problems related to unloading of glass substrate G unique to large-sized glass substrates (removal on the polishing stage and handling by unloading it is extremely difficult and takes a long time, resulting in reduced productivity. The problem that caused the problem can be solved. Therefore, productivity is improved.
  • the polishing apparatus 10 cleans the film frame 14 from which the glass substrate G has been removed at the film frame cleaning stage 26, and after drying the film frame at the film frame drying stage 28, removes the film frame 14. Since it is transported to the stage 16 and repeatedly used for attaching the glass substrate G, it is sufficient to arrange the film frame 14 to the minimum necessary, which can contribute to resource saving.
  • the polishing apparatus 10 compressed air is supplied between the carrier 52 and the film body 38 of the film frame 14 from the air pump 106, and the glass substrate G is polished by the pressure of the compressed air to the polishing pad 5. Since the polishing is carried out by pressing against 8, 60, the pressure applied to each part of the glass substrate G becomes uniform, and the glass substrate G can be polished flat. Accompanying this, the polishing pad is not affected by the surface shape of the pad 58, 60, that is, the polishing pad 58, 6 Five
  • the film body 38 of the film frame 14 has a three-layer structure including the airtightness holding layer 44, the strength holding layer 46, and the smooth layer 48, the glass substrate G can be stably held on the film body 38, Therefore, the glass substrate G can be accurately polished.
  • the material of the strength retaining layer 46 is aramid fiber, stainless steel wire mesh, steel wire mesh, carbon fiber, glass fiber, nylon fiber, metal sheet, resin sheet, or the like, or a tensile strength equivalent to these materials.
  • the strength of the film body 38 when the glass substrate G is pressed against the polishing pads 58 and 60 with a pressing force suitable for polishing can be assured because it is made of a material having the same.
  • the tensile strength mentioned here means the tensile strength specified by JISLI 096 (1999) or a standard equivalent thereto when the strength retaining layer 46 is made of a woven fabric, and when it is made of a resin sheet or a metal sheet. Refers to the tensile strength normally used (for example, JIS K7161 (1994) for plastics or a similar standard, and the same for metals).
  • FIG. 9 shows another embodiment of the step of attaching the film frame 14 and the glass substrate G to the carrier 52. This attachment is performed on the stage 16.
  • FIG. 9 (a) the glass substrate G before polishing is placed on a table 200 installed on the stage 16, and the film frame 14 is supported by the jacks 202, 202,. ing.
  • the carrier 52 is on standby above the film frame 14, and this state is the initial state of sticking.
  • FIG. 9B shows a state in which the carrier 52 is moved down from this state and the carrier 52 contacts the membrane frame 14, and this state is a state where the mounting of the membrane frame 14 by the screw jack 92 or the like is started.
  • the head portion 110 of the pin 108 (see FIG. 5) of the membrane frame 14 is engaged with the hook 112 fixed to the lower portion of the slide ring 82, and thereafter, the screw is inserted.
  • the jack 92 is driven, and the membrane 38 of the membrane frame 14 is stretched with a predetermined tension. As a result, the membrane frame 14 is attached to the carrier 52.
  • FIGS. 9 (d) and 9 (e) show a process of attaching the glass substrate G to the film body 38 of the film frame 14.
  • the air chamber 54 is passed through the air supply passage 102.
  • air is supplied to the glass substrate G to expand the body 38, and the film body 38 is attached to the entire surface of the glass substrate G.
  • the air in the air chamber 54 is released from the air supply passage 102 as shown in FIG. 9E, and the film 38 is contracted.
  • the work of attaching the film frame 14 to the carrier 52 and the work of attaching the glass substrate G to the film frame 14 can be performed on the stage 16 at one place.
  • FIG. 10 shows a step of removing the polished glass substrate G from the film frame 14, which is performed in the stage 22.
  • FIG. 10 (b) water and air or only water or only air (fluid) is added to the edge of the glass substrate G from this state as shown in FIG. 10 (b).
  • a plurality of air jet nozzles water jet nozzles may be used: peeling fluid supply means) arranged opposite to each other. Air flows from the edge of the glass substrate 206 to the boundary between the edge of the glass substrate G and the film body 38. (Water) is sprayed, and the energy is used to peel off the glass substrate G from the film body 38 as shown in FIG. 10 (c). In FIG. 10 (c), the nozzle 206 is omitted.
  • FIG. 10 (c) the nozzle 206 is omitted.
  • FIG. 10 (d) shows a state where the glass substrate G is completely peeled off from the film body 38 and is placed on the table 204. Thereafter, the glass substrate G is transported by the conveyor 1338 shown in FIG. 1, is transferred to the glass substrate unloading conveyor 24 by the robot 140, and is unloaded to the outside of the polishing apparatus 10. Is done.
  • the film frame 14 is then removed from the carrier 52 as shown in FIG. 10 (e). It is removed by the device, and the membrane frame 14 is placed on the jacks 208 and 208. The film frame 14 is transported to the film frame cleaning stage 26 by the conveyor 144 shown in FIG.
  • FIG. 11 is a front view of the polishing apparatus 300 of the second embodiment, and is the same or similar to the polishing apparatus 10 of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 10. Will be described with the same reference numerals.
  • the feature of the polishing apparatus 300 shown in FIG. 11 is that two polishing heads 50 A and 50 B are horizontally moved along the rail 302 and the first polishing stage 18 is moved from the first polishing stage 18.
  • the transfer of the film frame 14 from the polishing stage 20 to the film frame removal stage 300 has improved the production tact time.
  • the polishing apparatus 300 includes a plate bonding shuttle 3 10 having a mounting table 3 08 on which the glass substrate G before polishing is mounted, a glass substrate bonding stage 16 having a bonding roller 3 12, and a film frame.
  • Membrane frame mounting stage for mounting 1 to carrier 5 2 3 4 4, First polishing stage
  • the film frame removal stage 303 also serves as a glass substrate removal stage 22 for removing the polished glass substrate G from the film frame 14.
  • reference numeral 314 denotes a stripping shuttle for carrying out the polished glass substrate G from the glass substrate removal stage 22. Note that the polishing device 300 is also used as a polishing device.
  • a membrane frame washing stage, membrane frame drying stage, and membrane frame return conveyor are provided as in 10 However, they are omitted in FIG.
  • the glass substrate G transported by a robot (not shown) is mounted on the mounting table 3 08 of the plate bonding shuttle 3 10 waiting on the glass substrate bonding stage 16 with its polished surface facing downward. Is done.
  • the mounting table 3 08 is mounted on the plate pasting shuttle 3 10 via the elevating device 3 16, and when receiving the glass substrate G, it is raised as shown in FIG. 11 and the film frame 14 is mounted.
  • the upper edge portion 311 projects slightly upward. Note that the upper edge portion 311 is formed in a shape corresponding to the shape of the film body 14. That is, if the film frame 14 is rectangular, it is formed in a rectangular shape.
  • the plate bonding shuttle 310 is moved from the glass substrate bonding stage 16 to the film frame mounting stage 304 as shown in FIG. 12 so as not to disturb the mounting of the film frame 14.
  • the mounting table 3 08 is moved below the upper edge 3 11 of the board pasting shuttle 3 10.
  • the membrane frame 14 conveyed from the membrane frame return conveyor (not shown) is placed on the upper edge 311 of the plate pasting shuttle 310.
  • the film body 38 of the film frame 14 is positioned above the glass substrate G. It is preferable that a plurality of guide rollers be provided on the upper edge 311 in order to facilitate the mounting of the film frame 14.
  • the plate bonding shuttle 310 When the film frame 14 is received by the plate bonding shuttle 310, the plate bonding shuttle 310 is moved toward the glass substrate bonding stage 16 as shown in FIG. In conjunction with this movement, the sticking roller 3 12 waiting above the glass substrate sticking stage 16 descends due to the extension operation of the cylinder device 3 13, and the film body 38 becomes glass. Press against board G.
  • the sticking roller 312 is formed to be longer than the width of the glass substrate G (length in the direction perpendicular to the moving direction), and the glass substrate G moved by the plate sticking shuttle 310 is moved.
  • the operation timing is controlled by a controller (not shown) so that the film body 38 is pressed immediately before the front edge in the direction passes immediately below the sticking roller 312.
  • the sticking roller 312 continues the pressing operation until the trailing edge in the moving direction of the glass substrate G moved by the plate sticking shuttle 310 passes as shown in FIG. 14.
  • the operation timing of the film body 38 is controlled by the controller so as to retreat upward from the pressed position as shown in FIG.
  • the glass substrate attaching stage does not intervene between the film body 38 and the glass substrate G.
  • the film body 38 is attached to the glass substrate G.
  • Adhering the glass substrate G using the adhering roller 312 is particularly effective for a polishing apparatus for polishing a glass substrate having a large area.
  • the glass substrate is attached to the film body 38 only by pressing the film body 38 against the glass substrate without intervening bubbles between the glass substrate and the film body 38. Can be done.
  • the presence of air bubbles leads to a decrease in the sticking force, and the amount of air bubbles must be reduced as much as possible to ensure sticking.
  • simply pressing the glass substrate against the film body 38 increases the amount of intervening bubbles due to the high flatness of each. So this is 09745
  • the film body 38 is pressed against the glass substrate G by the sticking roller 3 12, and the film body 38 is handled to forcibly discharge air bubbles interposed between the film body 38 and the glass substrate G. While sticking. Thereby, even if the glass substrate G has a large area, the glass substrate G can be securely and firmly adhered to the film body 38.
  • the film frame 14 and the glass substrate G are moved with respect to the laminating port — la 3 12 to perform the lamination. However, the lamination is performed to the film frame 14 and the glass substrate G.
  • the sticker may be carried out by moving the mouth 312.
  • the sticking roller is made of a flexible material such as plastic, rubber, urethane or the like which does not damage the film body 38.
  • the pressing force of the attachment roller 312 is set to a value that does not damage the glass substrate G.
  • the film frame 14 in which the glass substrate G is adhered to the film body 38 is conveyed to a position directly below the film frame mounting stage 304 by the plate pasting shuttle 310 as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 17, the lifting device 3 16 of the plate pasting shuttle 3 10 is driven to raise the film frame 14 toward the polishing head 5 OA carrier 52, and the film frame 14 is moved to the carrier. 5 Attach to the 2 side, and operate the screw jack 92 to pull up the membrane frame 14 and apply a predetermined tension to the membrane body 38. Thus, the film frame 14 is attached to the carrier 52 of the polishing head 5OA.
  • the mounting table 308 is slightly raised by the lifting device 316, and the glass substrate G is pressed against the film body 38 by the mounting table 308.
  • the glass substrate G is adhered to the film body 38 again, so that the film frame 14 drops off from the polishing head 5 OA when the film frame 14 is transferred by the polishing head 50 A. Can be prevented.
  • the film body 38 may be attached to the glass substrate G in the glass substrate attaching stage 16. .
  • the plate bonding shuttle 310 is returned to the glass substrate bonding stage 16 as shown in Fig. 19, and the second glass substrate G Is placed at that position until is mounted on the mounting table 3 08.
  • the polishing head 50 A to which the film frame 14 is attached is moved to the first polishing stage 18 by traveling through the rail 302 as shown in FIG.
  • the first glass substrate G attached to 4 is pressed against the polishing pad 58 of the first polishing stage 18 to be roughly polished.
  • the second glass substrate G is placed on the mounting table 310 of the plate bonding shuttle 310, and then, as shown in FIG. After being transported to 04, the next membrane frame 14 is placed on the plate pasting shuttle 310.
  • the membrane body 38 of the membrane frame 14 is subjected to a rough polishing process in the first polishing stage 18 shown in FIGS. 21 to 25.
  • the adhesive is pressed against the second glass substrate G by the sticking roller 312, and sticking is performed.
  • the sticking process using the shell occupying mouthpiece 312 is as shown in FIGS. 13 to 15, and thus the description is omitted here.
  • the second glass substrate G is on standby in a state where it is completely adhered to the film body 38.
  • the polishing head 50 A is moved to the second polishing stage 20 by traveling on the rail 302.
  • the screw head 92 of the polishing head 50A is loosened while the glass substrate G is placed on the polishing pad 60, and the film frame 14 is polished.
  • Head 5 Removed from OA Thereafter, the polishing head 5OA is raised while the film frame 14 is placed on the polishing pad 60 as shown in FIG. Utilizing this time, the second glass substrate G is stuck on the film frame 14 and is waiting on the film frame mounting stage 304.
  • the polishing head 5 OA is moved toward the film frame mounting stage 304 and is waiting at the substrate removing stage 22 (film frame removing stage 300).
  • the polishing head 50B is moved toward the second polishing stage 20, and the film frame 14 placed on the polishing pad 60 is attached to the polishing head 50B.
  • the film body 38 since the film body 38 whose tension has been relaxed is re-tensioned by the screw jack 92, the film body 38 may be displaced with respect to the glass substrate G and the sticking force may be reduced. Therefore, after tension is applied by the screw jack 92, the film body 38 is drawn by compressed air (see FIG. 5) supplied to the space between the carrier 50 of the polishing head 50B and the film body 38. Press on the glass substrate G as shown in 28. As a result, the glass substrate G is re-adhered, so that the glass substrate G can be prevented from falling off from the polishing head 50B. Then, the glass substrate G is finished and polished by the polishing pad 60 of the second polishing stage 20 while being attached to the polishing head 50B side. On the other hand, the following film frame 14 is attached to the polishing head 5OA.
  • the polishing head 50 A When the next film frame 1 is attached to the polishing head 50 A, the polishing head 50 A is moved to the first polishing stage 18 as shown in FIG. 29, where the second glass substrate is placed. G is rough-polished. During the rough polishing, the stripping shuttle 314 is moved to the substrate removal stage 22 (film frame removal stage 306), where it stands by. Next, the polishing head 50B is moved to the substrate removal stage 22 (film frame removal stage 300) as shown in FIG.
  • the stripping shuttle 314 has a mounting table 320 for the glass substrate G, and the mounting table 320 is mounted on the shuttle body 324 via the lifting device 322.
  • the screw jack 92 of the polishing head 50 B is loosened as shown in FIG.
  • the film frame 14 is removed from the polishing head 50 B, and is placed on the upper edge 3 288 of the carrier 3 26.
  • the edge of the glass substrate G and the film body 3 8 Air (water: fluid) is jetted at the boundary between Peel off from the film body 38 as shown in 32.
  • the peeled glass substrate G is mounted on the mounting table 320 of the stripping shuttle 314 as shown in FIG.
  • the second glass substrate G is transported to the second polishing stage 20 by the polishing head 5OA.
  • the film frame 14 is removed from the polishing head 5 OA, the polishing head 5 OA is moved to the film frame mounting stage 304, and the polishing head 50 B is moved to the second polishing stage 20. Is done.
  • the glass substrate G is finish-polished by the polishing pad 60 of the second polishing stage 20 while being attached to the polishing head 50B side.
  • the glass substrate G can be forcibly peeled off from the film body 38 by the fluid of the substrate removal stage 22 (film frame removal stage 30), but the glass is removed without using a fluid.
  • the substrate G can be separated from the film body 38 by its own weight.
  • the glass substrate G, which has been peeled off and placed on the trolley 320 of the plate peeling shuttle 314 is stored from the substrate removal stage 222 (film frame removal stage 306) as shown in FIG. It is transported to the place.
  • the film frame 14 is removed from the polishing head 50B. Good.
  • FIGS. 35 and 36 are views showing the structure of a mechanism for positioning the film frame 14 with respect to the sliding ring 82 of the carrier 52.
  • FIG. 35 a plurality of pins 3 4 0, 3
  • the film frame 14 is positioned on the sliding ring 82 by being formed on the ring 82 and fitting the pins 340, 340 ... into the holes 342, 342 ....
  • a predetermined number of the pins 340 among the plurality of pins 340, 340,... are freely attached to the membrane frame 14 as shown by arrows in FIG.
  • Numeral 0 is firmly fixed to the film frame 14 for positioning with respect to the carrier.
  • Attaching the pins 340 to the film frame 14 in a freely movable manner is particularly effective for a polishing apparatus for polishing a glass substrate G having a large area.
  • the membrane frame 14 and the sliding ring 82 are positioned.
  • a predetermined number of pins 3400 of a plurality of pins 3400 are attached to the membrane frame 14 in a freely movable manner, so that these floating pins 3400 are used. Absorb the mounting error, and fix the remaining pins (for example, 2 pins) 340, 340 to the membrane frame 14, and use the remaining pins 340, 340 ... to polish the polishing pad 58 , 60, against shear forces.
  • the large membrane frame 14 can be positioned with respect to the carrier 52 and can be stably connected.
  • the pin 340 has a tapered tip portion 344 in order to facilitate engagement with the hole 342, and further has a tip portion 344 and a cylindrical main body portion 341.
  • a constricted portion 346 is formed at the boundary of. When the pin 340 is fitted into the hole 342, the constricted portion 346 protrudes from the hole 342 and fits into the arcuate engagement portion 352 of the hook 350 shown in FIG. Are combined.
  • the hook 350 is rotatably attached to the carrier 52 around the fulcrum O, and is turned counterclockwise from the state shown in FIG. Part 3 4 6 is fitted. As a result, the pin 340 is engaged with the hook 350, so that the film frame 14 is held by the carrier 52.
  • FIG. 37 shows a structure in which a glass body pressing balloon 360 is provided in addition to the attaching roller 312 on the glass substrate attaching stage 16 shown in FIG.
  • the membrane pressing balloon 360 is made of rubber and formed in a circular shape, and is attached so as to close the lower opening of the head 362.
  • the compressed air is supplied from an air supply source (not shown) to the space between the head 365 and the membrane pressing balloon 360 to expand the space.
  • the head 36 2 is mounted on a frame 36 4 that supports the sticking roller 3 12 so as to be able to move up and down via a cylinder device 36 6, and is mounted on a film frame 14 located above the glass substrate G. It is moved forward and backward.
  • An example of the attaching method using the membrane pressing balloon 360 is as follows. Prior to the attaching by the attaching roller 312, the inflated membrane pressing balloon 360 is attached to the membrane 3 The central part of the film body 38 is pressed against the glass substrate G by pressing against the central part of 8. Thereafter, the film body pressing balloon 360 is retracted upward from the film frame 14 and the sticking by the sticking roller 3 12 is started. Thereby, stable attachment without bubbles can be performed between the film body 38 and the glass substrate G. Industrial applicability
  • the substrate is attached to a removable film frame on a carrier, and after polishing is completed, the substrate is removed from a substrate removal stage separated from the polishing stage. Since the polished substrate is removed from the film frame, large substrates P2003 / 009745
  • the problem of reduced productivity due to the stoppage of the operation of the polishing machine can be solved, and the productivity can be greatly improved.
  • the next substrate can be attached to the film frame and the substrate can be removed after polishing, thus ensuring stable work and safe handling of large substrates and stable quality. And can be polished.
  • the film frame is repeatedly used for attaching the substrate, so that the film frame can be prepared to a minimum necessary amount, thereby saving energy. Contribute to resource utilization.
  • a pressurized fluid is supplied between the carrier and the film body of the film frame from the pressurized fluid supply means for polishing, and the substrate is pressed against the polishing platen by the pressure of the pressurized fluid to perform polishing.
  • the pressure applied to each part of the substrate becomes uniform, and the substrate can be polished flat.
  • an outer peripheral portion is tightly adhered to the carrier to maintain airtightness between the carrier and the airtightness maintaining layer;
  • the material of the strength retaining layer of the membrane may be made of aramid fiber, stainless steel wire mesh, steel wire mesh, carbon fiber, glass fiber, nylon fiber, or a material having the same tensile strength as these materials. By doing so, the strength of the film body when the substrate is pressed against the polishing platen with a pressing force suitable for polishing can be guaranteed.
  • a fluid is supplied from the peeling fluid supply means to a boundary portion between the film body of the film frame and the edge of the substrate, and the substrate is removed by the peeling action generated by this. If the substrate is separated from the film frame, the substrate can be separated from the film frame in a short time, and the productivity can be increased.
  • the substrate attaching stage first, the substrate is mounted on the mounting table, and then the film body of the film frame is mounted on the substrate mounted on the mounting table, and then mounted on the substrate. While pressing the sticking roller against the film body, the mounting table and the sticking roller are relatively moved along the surface of the film body by the moving means, and the film body is stuck to the substrate by the sticking roller. Thus, even if the substrate has a large area, the substrate can be securely and firmly attached to the film.
  • the membrane frame and the carrier are detachably attached via a plurality of pins, a predetermined number of the plurality of pins are freely attached to the membrane frame, and the remaining pins are attached. If fixed to the film frame for positioning with respect to the carrier, a large film frame can be positioned with respect to the carrier and can be stably connected.

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Description

明細書 基板の研磨方法及びその装置 技術分野
本発明は、 基板の研磨方法及びその装置に係り、 特にガラス基板を研磨して液晶 、基板を製造するための研磨方法及びその装置に関する。 背景技術
液晶ディスプレイ用に適用されるガラス基板は、 その表面の微小な凹凸やうねり が画像に歪みを与える原因となるために、 その微小な凹凸やうねりが研磨装置にて 除去される。 このような研磨装置として、 研磨定盤に設けられた研磨布に、 キヤリ ァに保持されたガラス基板を押し当てるとともに、 研磨定盤及びキャリアを相対的 に回転させてガラス基板を研磨する研磨装置が一般的に知られている。
また、 特開 9一 1 4 1 5 5 0号公報等に開示された研磨装置は、 キヤリァの下部 に可撓性膜を設けるとともに、 可撓性膜とキャリアとの間に加圧気体を供給し、 こ の加圧気体の圧力によって、 可撓性膜に貼り付けられた基板を研磨布に押し付けて 研磨する。 この研磨装置によれば、 可撓性膜とキャリアとの間の空間に存在する加 圧気体によって基板の各部分にかかる圧力が均一な圧力となるので、 基板を平坦に 研磨しながら基板表面の微小凹凸を除去できるという利点がある。
しかしながら、 前記従来の研磨装置は、 キャリアから取り外された研磨終了後の ガラス基板を、 研磨ステージから如何にして搬出するかという搬出手段については 提案されていない。 特に、 例えば一辺が 1 0 0 0 mmを超えるような大型ガラス基 板の場合には、 研磨ステージ上での取り外し、 及びそれをハンドリングして搬出す ることは非常に困難でかつ長時間を要し、 生産性を低下させる原因になっていた。 近年の液晶ディスプレイの大画面化に伴い、 このような大型ガラス基板の研磨装 置において、 研磨終了後のガラス基板の搬出に係る上記問題を解消し、 生産性を向 上させる研磨装置が望まれていた。
本発明は、 このような事情に鑑みてなされたもので、 大型ガラス基板の研磨に好 適なガラス基板の研磨方法及びその装置を提供することを目的とする。 発明の開示
本発明の研磨方法は、 前記目的を達成するために、 基板を貼着可能な膜体が張設 された膜枠に基板を貼着し、 該膜枠をキャリアに取り付ける工程、 又は基板を貼着 可能な膜体が張設された膜枠をキヤリァに取り付け、 該膜枠に基板を貼着する工程 と、 該膜枠が取り付けられたキャリアと研磨定盤とを相対的に近づけて、 前記膜体 に貼着された基板の研磨面を前記研磨定盤に押し付けて研磨する工程と、 基板の研 磨完了後、 前記キャリアから前記膜枠を取り外し、 該膜枠から前記基板を取り外す 工程、 又は基板の研磨完了後、 前記膜枠から前記基板を取り外し、 前記キャリアか ら前記膜枠を取り外す工程と、 を有することを特徴とする。
好ましくは、 ガラス基板を貼着可能な膜体が張設された膜枠に、 ガラス基板を貼 着する工程と、該ガラス基板が貼着された前記膜枠をキャリアに取り付ける工程と、 該膜枠が取り付けられたキヤリアと研磨定盤とを相対的に近づけて、 前記膜体に貼 着されたガラス基板の研磨面を前記研磨定盤に押し付けて研磨する工程と、 該ガラ ス基板の研磨完了後、 前記キャリアから前記膜枠を取り外す工程と、 該膜枠から研 磨完了した前記ガラス基板を取り外す工程と、 を有することを特徴とする。
また、 本発明の研磨装置は、 前記目的を達成するために、 基板を貼着可能な膜体 が張設された膜枠に、 基板を貼着する基板貼着ステージと、 膜枠がキャリアに取り 付けられる膜枠取付ステージと、 膜枠がキャリアに取り付けられた後に、 キャリア と研磨定盤とを相対的に近づけて、 前記膜体に貼着された基板の研磨面を前記研磨 定盤に押し付けて研磨する研磨ステージと、 キャリアから膜枠を取り外す膜枠取外 ステージと、 膜枠から研磨完了した基板を取り外す基板取外ステージと、 を備えた ことを特徴としている。
好ましくは、 ガラス基板を貼着可能な膜体が張設された膜枠に、 ガラス基板を貼 着するガラス基板貼着ステージと、 該膜枠をキャリアに取り付けた後に、 キャリア と研磨定盤とを相対的に近づけて、 前記膜体に貼着されたガラス基板の研磨面を前 記研磨定盤に押し付けて研磨する研磨ステージと、 該ガラス基板の研磨完了後、 該 キャリアから膜枠を取り外した後に膜枠を搬送し、 該膜枠から研磨完了した前記ガ ラス基板を取り外すガラス基板取外ステージと、 を備えたことを特徴としている。 さらに、 本発明によれば、 まず、 ガラス基板貼着ステージにおいて、 膜枠の膜体 に研磨前のガラス基板を貼着する。 次に、 膜枠取付ステージにおいて、 前記ガラス 基板が貼着された前記膜枠をキャリアに取り付ける。 なお、 膜枠取付ステージにお いて、 膜枠をキャリアに取り付けた後、 ガラス基板貼着ステージにおいて、 膜枠の 膜体に研磨前のガラス基板を貼着してもよい。
次いで、 研磨ステージにおいて、 前記膜枠が取り付けられたキャリアと研磨定盤 とを相対的に近づけて、 膜体に貼着されたガラス基板の研磨面を研磨定盤に押し付 けて研磨する。
そして、 ガラス基板の研磨完了後、 その膜枠を研磨ステージから膜枠取外ステ一 ジに搬送し、 膜枠取外ステージにおいて、 キャリアから膜枠を取り外した後、 ガラ ス基板取外ステージにおいて、研磨終了したガラス基板を膜枠から取り外す。なお、 ガラス基板取外ステージにおいて、 研磨終了したガラス基板を膜枠から取り外した 後、 B莫枠取外ステージにおいて、 キャリアから膜枠を取り外してもよい。
このように、 本発明は、 キャリアに着脱自在な膜枠にガラス基板を貼着し、 研磨 終了後、 研磨ステージにてガラス基板を膜枠から取り外すのではなく、 研磨ステ一 ジから離れたガラス基板取外ステージにて、 研磨終了したガラス基板を膜枠から取 り外す。 これにより、 本発明は、 大型ガラス基板特有のガラス基板の搬出に係る問 題を解消できるので、 生産性が向上する。
また、 本発明の好ましい実施態様では、 ガラス基板が取り外された前記膜枠を洗 浄ステージにて洗浄した後、この膜枠をガラス基板の貼着に繰り返し使用するので、 膜枠を必要最小限揃えればよく、 省資源化に貢献できる。
本発明の他の好ましい実施態様によれば、 研磨用加圧流体供給手段からキヤリァ と膜枠の膜体との間に加圧流体を供給し、 この加圧流体の圧力によってガラス基板 を研磨定盤に押し付けて研磨するので、 ガラス基板の各部分にかかる圧力が均一な 圧力となり、 ガラス基板を平坦に研磨できる。 これに付随して、 研磨定盤の表面形 状に影響されることなく、 すなわち、 研磨定盤の表面に多少のうねりがあっても、 そのうねりがガラス基板に転写することはないので、 研磨定盤の精度出しが不要に なり、 研磨定盤のコストも抑えることができる。
本発明の好ましい膜体は、 その外周部がキヤリアに密着されてキヤリアとの間で 気密を保持する気密保持層と、 気密保持層を保持するとともに膜体を張設する張力 に耐え得る所定の引張強さを有する強度保持層と、 ガラス基板が貼着される平滑層 とからなる三層構造で構成されているので、ガラス基板を膜体に安定して保持でき、 よって、 ガラス基板を精度よく研磨できる。
本発明の他の実施態様において、 膜体の強度保持層の材質は、 ァラミド繊維、 ス テンレス製金網、 スチール金網、 炭素繊維、 ガラス繊維、 ナイロン繊維、 またはこ れらの材料と同等の引張強さを有する材料で作られていることを特徴とする。 これ により、 研磨に好適な押圧力でガラス基板を研磨定盤に押し付けた時の、 膜体の強 度を保証できる。
さらに、 本発明の他の実施態様によれば、 基板取外ステージにおいて、 膜枠の膜 体と基板の縁部との境界部に剥離用流体供給手段から流体を供給し、 これによつて 生じる剥離作用によって基板を膜枠から剥離させる。 基板を膜枠から剥離させる場 合、 基板の自重によって剥離させることもできるが、 時間がかかるため、 本願発明 の如く流体を供給し剥離作用を強制的に生じさせることにより、 fl莫枠から基板を短 時間で剥離させることができ、 生産性を上げることができる。
本発明のさらに他の実施態様によれば、 基板貼着ステージにおいて、 まず、 基板 を載置台に載置し、 次に'、 載置台に載置された基板に膜枠の膜体を載せ、 次いで、 基板に載せられた膜体に貼着用ローラを押し付けるとともに、 移動手段によって載 置台及び貼着用ローラを相対的に膜体の表面に沿つて移動させ、 貼着用ローラによ つて膜体を基板に貼着する。
この発明は、 特に大面積の基板を研磨する研磨方法及び装置に有効である。 小面 積の基板の場合では、 基板に膜体を押し付けただけで、 基板と膜体との間に気泡を 介在させることなく基板を膜体に貼着させることができる。 気泡の存在は、 貼着力 低下につながり、 確実に貼着を行うためには、 気泡量を可能な限り少量にする必要 がある。 大面積の基板の場合には、 ただ単に膜体を基板に押し付けたのでは、 各々 の平坦度が高いゆえに介在する気泡量も増大する。 そこで、 本願発明の如く、 貼着 用ローラによって押圧し、 膜体を扱いて膜体と基板との間に介在している気泡を強 制的に排出しながら貼着する。 これにより、 大面積の基板であっても基板を膜体に 確実にかつ強固に貼着させることができる。
さらに本発明の好ましい実施態様においては、 β莫枠とキャリアとを複数のピンを 介して着脱自在に連結し、 これら複数本のピンのうち所定本数のピンは、 遊動自在 に膜枠に取り付けられ、 残りのピンはキャリアに対する位置決め用のために膜枠に 固定されている。
この発明も、 特に大面積の基板を研磨する研磨方法及び装置に有効である。 膜枠 に植設された複数本のピンをキャリアに形成された複数の孔に嵌入することにより、 膜枠とキャリアと位置決め連結する場合、 小型の膜枠の場合には、 ピンの取付精度 が出し易いため、 全ピンを膜枠に固定しても全ピンを孔に嵌入することができる。 これに対して、 大面積の基板が貼着される大型の膜枠の場合には、 ピンの取付精度 が出し難いため、 全ピンを固定した場合には、 前記ピンを孔に嵌入することが難し い。 一方で、 全ピンを遊動自在に膜枠に取り付ければ、 取付誤差分を遊動量で吸収 できるので、 全ピンを嵌入できる。 しなしながら、 全ピンを遊動とした場合、 膜枠 がキャリアに対してぐらつくので位置決めができず、 また、 ピンは研磨時に研磨定 盤からかかる剪断力に抗する機能も有しているため、 その剪断力に耐えることもで きない場合がある。
そこで、 本願発明の如く、 複数本のピンのうち所定本数のピンを遊動自在に膜枠 に取り付けることにより、 これらのピンで取付誤差分を吸収し、 そして、 残りのピ ンを膜枠に固定し、 残りのピンで研磨定盤からかかる剪断力に対抗させた。 これに より、大型の膜枠をキャリアに対して位置決めできるとともに安定的に連結できる。 図面の簡単な説明
図 1は、 第 1の実施の形態の研磨装置の全体構造を示す平面図である。
図 2は、 研磨へッドと研磨ステージの実施の形態を示す側面図である。
図 3は、 研磨ヘッドの組立斜視図である。
図 4は、 膜枠の膜体の三層構造を示す説明図である。
図 5は、 摺動リングに対する膜枠の着脱構造を示す要部拡大断面図である。 図 6は、 摺動リングに対する膜枠の他の着脱構造を示す要部拡大断面図である。 図 7は、 摺動リングに対する膜枠の他の着脱構造を示す要部拡大図である。 図 8は、 ガラス基板の搬送装置の概略構造図である。
図 9は、 キヤリァに対する膜枠及びガラス基板の貼り付け工程を示す説明図であ る。
図 1 0は、 膜枠からガラス基板を剥離させる剥離工程を示す説明図である。 図 1 1は、 第 2の実施の形態の研磨装置の正面図である。
図 1 2は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 1 3は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。 図 1 4は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 1 5は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 1 6は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 1 7は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 1 8は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 1 9は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 2 0は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 2 1は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 2 2は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 2 3は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 2 4は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 2 5は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 2 6は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 2 7は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 2 8は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 2 9は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 3 0は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 3 1は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 3 2は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 3 3は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 3 4は、 図 1 1に示した研磨装置の動作説明図である。
図 3 5は、 キャリアに対する膜枠の位置決め構造を示す要部斜視図である。 図 3 6は、 図 3 5に示した位置決め構造においてピンに係合されるフックの平面 図である。
図 3 7は、 バルーン付き貼着用ローラの構造を示す側面図である。
(符号の説明）
1 0、 3 0 0…研磨装置、 1 2…コンベア、 1 4…膜枠、 1 6…ステージ （ガラ ス基板貼着ステージ） 、 1 8…第 1の研磨ステージ、 2 0…第 2の研磨ステージ、 2 2…ステージ （ガラス基板取外ステージ） 、 2 4…ガラス基板搬出コンベア、 2 6…膜枠洗浄ステージ、 2 8…膜枠乾燥ステージ、 3 0…膜枠返送コンベア、 3 2 …口ポット、 3 3…アーム、 3 4…吸着パッド、 3 6…コンベア、 3 8…膜体、 4 0…上枠、 4 2…下枠、 4 4…気密保持層、 4 6…強度保持層、 4 8…平滑層、 5 0、 5 O A, 5 O B…研磨ヘッド、 5 1…本体ケ一シング、 5 2…キャリア、 5 3 …下部外周リング部、 5 4…空気室、 5 6…スピンドル、 5 8…研磨パッド、 6 0 …研磨パッド、 6 2…研磨定盤、 6 4…回転軸、 6 6…研磨定盤、 6 8…回転軸、 7 0…直動ガイド、 7 2…ガイドレール、 7 4…メンテナンスステージ、 7 6…メ
-—ジ、 7 8…吊上リング、 8 0…貫通孔、 8 2…摺動リング、 8 4 PC蘭 00囊 9745
6
…摺動リング吊具、 86…上ばね、 88···吊上ばね、 90…貫通孔、 92…スクリ ユウジャッキ、 94…ストッパピン、 96…ラインシャフト、 98…噴射口、 10 0…空気室、 102…エア供給路、 104…バルブ、 106…エアポンプ、 108 …ピン、 110…ヘッド部、 112…フック、 114…ピン、 116…孔、 118 …ストッパ板、 120…エア流路、 122…挟持部材、 124…挟みプレート、 1 26…ポール、 128…貫通孔、 130…貫通孔、 132…ピン支持部材、 134 …貫通孔、 136…ストッパピン、 138…コンベア、 140…口ポット、 142 …アーム、 144…吸着ヘッド、 146…コンベア、 150、 152、 154…搬 送装置、 160…ガイドレール、 162…保持部、 164…小型口ポット、 166 …アーム、 168…ガイドブロック、 170…ガイドレール、 200…テーブル、 202…ジャッキ、 204…テーブル、 206…エア噴射ノズル、 208…ジャッ キ、 302…レール、 304…膜枠取付ステージ、 306…膜枠取外ステージ、 3 08…載置台、 310…板貼シャトル、 312…貼着用ローラ、 314…板剥シャ トル、 316…昇降装置、 320…載置台、 322…昇降装置、 324…シャトル 本体、 326…搬送台、 330…エア噴射ノズル （剥離用流体供給手段） 、 340 …ピン、 342…孔、 344…先端部、 346…括れ部、 350…フック、 352 …係合部、 360…膜体押圧用バルーン、 362…ヘッド、 364…架台、 366
発明を実施するための最良の形態
以下、 添付図面に従って本発明に係るガラス基板の研磨方法及びその装置の好ま しい実施の形態を詳説する。
図 1に示す第 1の実施の形態の研磨装置 10は、 大型のガラス基板 G (例えば、 一辺が 100 Ommを超え、 厚み 0. 3mm〜l. 1mm) の片面を液晶ディスプ レイ用ガラス基板に必要な平坦度へ研磨する研磨装置である。
この研磨装置 10は、 研磨前のガラス基板 Gを搬送するコンベア 12、 ガラス基 板 Gを膜枠 14に貼着するステージ （ガラス基板貼着ステージ） 16、 第 1の研磨 ステージ 18、 第 2の研磨ステージ 20、 研磨完了したガラス基板 Gを膜枠 14か ら取り外すステージ （ガラス基板取外ステージ） 22、 ガラス基板搬出コンベア 2 4、 膜枠洗浄ステージ 26、 膜枠乾燥ステージ 28、 及び膜枠返送コンベア 30を 主として構成されている。
また、 研磨装置 10には、 ステージ 16力 ら第 1の研磨ステージ 18に膜枠 14 を搬送する搬送装置 150、 第 1の研磨ステージ 18カ ら第 2の研磨ステージ 20 に膜枠 14を搬送する搬送装置 152、 及び第 2の研磨ステージ 20からステージ 22に膜枠 14を搬送する搬送装置 154が設けられている。 なお、 研磨ステージ は、 用途により一つであっても、 二つ以上であってもよい。 効率やコストを考慮す ると、 粗研磨ステ一ジと仕上研磨ステージの二つのステージを備えることが好まし いが、 場合によって高品質目的のために仕上研磨ステージを追加してもよい。 PC蘭 003/009745
• 2によって搬送されてきた研磨前のガラス基板 Gは、 ロボット 3 2の アーム 3 3に設けられた吸着パッド 3 4に吸着保持される。 そして、 アーム 3 3の 回転動作によってコンベア 1 2からコンベア 3 6に移載され、 コンベア 3 6によつ てステージ 1 6に向けて搬送される。
ステージ 1 6において、 まず、 ガラス基板 Gが膜枠 1 4に貼着される。 この貼着 方法について説明すると、 膜枠 1 4はステージ 1 6において、 ガラス基板貼着手段 である不図示の昇降装置に保持されており、 膜枠 1 4の下方にガラス基板 Gが位置 したところで、 膜枠 1 4が昇降装置により下降移動され、 膜枠 1 4に張設された膜 体 3 8 (図 3参照） がガラス基板 Gに押し付けられる。 この押圧力によってガラス 基板 Gが膜体 3 8に貼着される。 その後、 膜枠 1 4が図 1の搬送装置 1 5 0に保持 されて、 図 2の第 1の研磨ステージ 1 8に搬送され、 ここでキャリア 5 2に取り付 けられる。なお、ガラス基板貼着手段は、前記昇降装置に限定されるものではなく、 ガラス基板 Gを膜枠 1 4に貼着する手段であれば如何なる手段でも適用できる。 ま た、 以下に述べる膜枠 1 4は、 膜体 3 8が張設された全体を指して称する。
膜枠 1 4は図 3に示すように、 ガラス基板 Gを貼着可能な膜体 3 8を、 上枠 4 0 と下枠 4 2との間で張設した後、 上枠 4 0と下枠 4 2とを不図示のポルトによって 締結することによつて構成される。
なお、 膜枠 1 4や膜体 3 8は円形形状に限定されるものではなく、 矩形形状でも よい。
この膜体 3 8は図 4に示すように、 気密保持層 4 4、 強度保持層 4 6、 及び平滑 層 4 8からなる三層構造に構成されている。 気密保持層 4 4は図 5に示すように、 その外周部がキヤリア 5 2の下部外周リング部 5 3に密着されてキヤリア 5 2の空 気室 5 4との間で気密を保持するシ一ト材である。シート材の材料としてはゴム類、 シリコン類、 フッ素樹脂、 塩化ビニル （P V C) 等のビニル系、 ナイロン系及びゥ レタン等を例示できるが、 製造上では塩化ビニル、 ウレタンが好ましく、 特にウレ タン製のものが好ましい。 また、 図 4の強度保持層 4 6は、 気密保持層 4 4を保持 するとともに膜体 3 8全体を張設する張力に耐え得る所定の引張強さを有するシ一 卜材である。
ここで、 研磨時にガラス基板 Gに作用する摩擦力に基づいて、 強度保持層 4 6に 必要な引張強さを算出する。
まず、 研磨時にガラス基板 Gに作用する摩擦力は、 ガラス基板 Gのサイズを と した時、
「研磨時のガラス基板 Gと研磨具の摩擦係数」 X 「ガラス基板 G単位幅 （c m) 当たりの面積」 X 「研磨圧力」 X LmX 1 0— 2mX ρ P aとなる。
例えば、 /2 = 0 . 3、 L = l m、 p = 3 k P aの場合には、
0 . 3 X 1 X 1 0—2Χ 3 Χ 1 03 = 9 Nとなる。
よって、 強度保持層 4 6に必要な引張強さは、 この摩擦力に抗し得る張力が必要 になるので、強度保持層 4 6の単位幅（ 1 c m)当たりの短冊状領域で換算すると、 9 Nを超える引張強さが必要となる。
さらに、 大面積のガラス基板について、 研磨圧力を高く設定することを想定した 場合、 例えば、 β = 0. 5、 L=l. 8m、 p = 20 kP aとすれば、 実施の形態 において強度保持層 46に必要とされる引張強さは、 強度保持層 46の単位幅 （1 cm) 当たりの短冊状領域で換算すると、 最低 18 ONの引張強さが必要となる。 強度保持層 46の材料としては、 ゴム、 樹脂系が一般的に考えられるが、 実施の 形態においては、 変形を嫌うため、 ァラミド繊維、 ステンレス製金網、 スチール金 網、 炭素繊維、 ガラス繊維、 ナイロン繊維、 金属シ一卜、 樹脂シ一卜等、 L= 10 0 cmで研磨圧力が 3 kP a程度の場合でも引張強さが最低 9N/cm以上、 実用 的には L=l 80 cmの場合、 衝撃荷重も見込んで 18 ONZ cm以上の引張強さ の有する材料で作られている。 材料としては特に、 ァラミド繊維が引張力に対する 伸びが極めて少ないという理由で好ましい。
なお、 実際の研磨においてはガラス基板 Gは回転されているので、 強度保持層 4 6に加わる最大張力はガラス基板 Gの対角長を基に算出した値である。 本例では計 算を簡略化するために、 ガラス基板 Gの長辺の長さを基に算出した。
平滑層 48は、 ガラス基板 Gを貼り付けるために使用する一般的なガラス保持シ —卜を貼り付けて構成されるが、 平滑層 48の表面の凹凸が大きいと、 研磨時にそ の凹凸がガラス基板 Gに転写する問題がある。 このため、 平滑層 48は、 平滑であ る必要がある。 しかし、 樹脂、 ゴム層をのり引き等の方法で塗布するような工法の 場合、 局所的に凹凸が発生してしまう場合がある。 これを防止できない場合、 薄い シートをラミネ一ト工法により貼り付けることで平滑なシー卜を製造することがで きる。 薄いシートは、 例えばウレタン、 PVC、 PET、 PP等、 平滑性が保持で きるものであればよい。 ウレタンや PVCが一般的なラミネート工法で製造できる ので好ましい。 特にウレタン製のものが好ましい。 平滑層 48の具体的な平滑性は
100mm2あたり、 凹凸が 0. 1 mm以下のものであればよい。 平滑度を得るため に、 平滑層 48を数層に重ねてもよい。 また、 可撓性を保持するために膜体 38の シート厚みは 0. lmm〜5mm程度がよい。 更に、 薄いシートとして、 ガラス基 板 Gに対して吸着力を有する多孔質性シートを適用することもできる。 この場合、 ガラス基板 Gの表面若しくはシートの表面に予め水膜を形成しておくことで、 吸着 力を向上させることができる。
ところで、 一般に、 研磨ステージの研磨パッドに対しては、 使用前に表層の微小 うねりを除去するために、 ツル一イング （形直し） が実施される。 このために、 研 磨装置には一般的にツルーィング砥石機構が組み込まれている。 このツルーィング 砥石機構は当然のことながら、 研磨面の基準になるため高精度が要求される。 実施の形態では、 このツル一イングを、 キャリア 52に取り付けられた膜枠 14 の膜体 38に、 研磨砥粒を含んだ市販シートを取り付けることで実施する。 すなわ ち、 膜枠 14の膜体 38に取り付けられた市販シートをガラス基板 Gの研磨時と同 様に、 後述する加圧流体によって均一加圧し、 研磨ステージの研磨パッドに押し付 けながら、 相対運動させることにより、 研磨パッドのツル一イングを行う。 このメ リットは、 高精度な砥石機構が不要であることである。 同時に、 ガラス基板 Gの代 わりに、 研磨シートが貼り付けられた膜枠 1 4を生産サイクルを阻害せずにライン に投入することができるため、 ツル一イングによる生産阻害を最小限に抑えること ができる。
次に、 図 2に示す研磨へッド 5 0について説明する。 なお、 第 1の研磨ステージ 1 8の研磨へッド 5 0及び第 2の研磨ステージ 2 0の研磨へッド 5 0は同一構造な ので、 同一の符号を付して説明する。
研磨へッド 5 0は、 本体ケーシング 5 1にモー夕が内蔵され、 このモータの出力 軸が、 鉛直方向に垂下されたスピンドル 5 6に連結されて構成される。 このスピン ドル 5 6にキャリア 5 2が連結されている。 また、 本体ケーシング 5 1は、 昇降機 構 1 5 6を介してスライダ 1 5 8に連結されている。 この昇降機構 1 5 6によって 本体ケ一シング 5 1がスライダ 1 5 8に対して昇降されることにより、 キャリア 5 2が第 1の研磨ステージ 1 8の研磨パッド 5 8、 及び第 2の研磨ステージ 2 0の研 磨パッド 6 0に対し進退移動されるとともに、 膜枠 1 4に貼着されたガラス基板 G を研磨パッド 5 8、 6 0に所定の研磨圧力で押圧することができる。
なお、 キャリア 5 2に膜枠 1 4を着脱する着脱手段の構造及び着脱方法について は後述する。
研磨パッド 5 8は、 研磨定盤 6 2の上面に貼り付けられ、 研磨定盤 6 2の下部に は、 不図示のモータによって回転される回転軸 6 4が連結される。 また、 研磨パッ ド 6 0は、 研磨定盤 6 6の上面に貼り付けられ、 研磨定盤 6 6の下部には、 不図示 のモー夕によって回転される回転軸 6 8が連結されている。なお、研磨パッド 5 8、 6 0側は回転しなくてもよい場合があるので、 必ずしもモータを必要としない。 ま た、 研磨パッド 5 8、 6 0側を揺動させてもよい。 また、 本発明における 「研磨定 盤」 は、 実施の形態において研磨定盤 6 2 , 6 6と研磨パッド 5 8、 6 0とを含め たものである。
さらに、 本体ケ一シング 5 1は、 不図示の公転駆動機構に連結され、 所定の公転 半径で公転する機能も有している。 なお、 この公転駆動機構は、 本体ケーシング 5 1にプラネ夕リ一ギア機構を内蔵し、 プラネ夕リ一ギア機構の出力軸をスピンドル 5 6に連結することによつても構成できる。
第 1の研磨ステージ 1 8及び第 2の研磨ステージ 2 0の仕様を下記に示す。 •研磨圧力： 2 k P a〜2 5 k P a
•キャリア 5 2の自転回転数： 0〜2 5 r p m、 公転半径： 1 0 0 mm ( 5 0〜 2 0 0 mm) 、 公転回転数： 2 0〜： L 5 0 r p m、 または 2 0〜2 0 0 r p m '研磨定盤 6 2、 6 6の自転回転数： 0〜1 5 r p m
•研磨スラリ ：酸化セリゥム水溶液を研磨定盤のスラリ供給孔から供給 •研磨パッド 5 8 ：発泡ポリウレタン製で表面にスラリを流す溝有り （溝ピッチ 5 ~ 1 0 mm、 溝幅 2〜 6 mm、 溝深さ 1〜 5 mm) •研磨パッド 6 0 ：軟質ウレタン製スエード状で表面にスラリを流す溝有り （溝 ピッチ 5〜： L 0 mm、 溝幅 2〜6 mm、 溝深さ 1〜 5 mm)
'研磨時間：第 1、 第 2研磨ステージ 1 8、 2 0ともに 1〜1 O m i n
•研磨定盤 6 2、 6 6とキャリア 5 2の揺動：水平方向に相対的に 0〜 7 0 0 m m
'ガラス基板 Gの厚み： 0 . 3 mm〜3 . O mm
•ガラス基板 Gの形状：一辺が 1 0 0 O mmを超えた矩形状ガラス板
•ガラス基板 Gの非研磨面：膜体 3 8に貼り付けたポリウレタン製の吸着パッド (ガラス保持シート） にて密着保持。
以上が各研磨ステージ 1 8、 2 0の仕様であり、 これらの研磨ステージ 1 8、 2 0によってガラス基板 Gが研磨され、 ガラス基板 Gの表面の微小な凹凸やうねりが 除去される。
一方、 第 1の研磨ステージ 1 8のスライダ 1 5 8には、 直動ガイド 7 0、 7 0が 取り付けられている。 直動ガイド 7 0、 7 0はガイドレール 7 2、 7 2に嵌合され ている。 このガイドレール 7 2、 7 2は、 図 1の如く第 1の研磨ステージ 1 8のス ピンドル 5 6やキャリア 5 2をメンテナンスするメンテナンスステージ 7 4に向け て配設されている。
また、 図 2の如く第 2の研磨ステージ 2 0のスライダ 1 5 8にも同様に、 直動ガ イド 7 0、 7 0が取り付けられ、 直動ガイド 7 0、 7 0はガイドレール 1 6 0、 1 6 0に嵌合されている。 このガイドレール 1 6 0、 1 6 0は、 図 1の如く第 2の研 磨ステージ 2 0のスピンドル 5 6やキャリア 5 2をメンテナンスするメンテナンス ステージ 7 6に向けて配設されている。
キャリア 5 2の構造を説明すると、 図 3の如くキャリア 5 2の上部外周部に吊上 リング 7 8が不図示のポルトによって固定されている。 吊上リング 7 8のキャリア 5 2の外周部から突出したフランジ部には、 貫通孔 8 0、 8 0…が同心円上で等間 隔に複数個形成され、 これらの貫通孔 8 0、 8 0…に、 摺動リング 8 2の上面に突 設された摺動リング吊具 8 4が図 5の如く下方から貫通される。 また、 摺動リング 吊具 8 4は、 吊上リング 7 8と吊上用皿ばね 8 6との間に配置された吊上ばね 8 8 に貫通されるとともに、 吊上用皿ばね 8 6の貫通孔 9 0に貫通され、 スクリュウジ ャツキ 9 2に連結されている。
したがって、 スクリュウジャッキ 9 2を動作させ、 摺動リング吊具 8 4を吊上ば ね 8 8の付勢力に杭して上方に引き上げると、 摺動リング 8 2がキャリア 5 2に対 して引き上げられる。 これにより、 摺動リング 8 2に着脱自在に取り付けられた膜 枠 1 4が引き上げられて、 膜体 3 8に所定の張力が付与される。
張力付与の自動化に際しては、 膜枠 1 4と膜体 3 8とを複数個用意し運用する。 しかし、 膜枠 1 4に対して膜体 3 8の初期張力には個体差があることが考えられる こと、 また使用時間の違いにより、 複数存在する膜体 3 8、 3 8…の初期張力の違 いから、 いかなる張力個体差を有する膜体 3 8にも同等の使用張力を付与すること は難しい。 また、 膜体 3 8に過張力がかかってしまうと膜体 3 8や周辺機器の破損 にもつながる危険がある。 これを解決するために、 吊上ばね 8 8の収縮量 （吊上リ ング 7 8と吊上用皿ばね 8 6との間隔） を監視する。 すなわち、 スクリュウジャッ キ 9 2の引き上げ量だけではなく、 実際に膜体 3 8に付与される張力を吊上ばね 8 8の縮み量を監視することで測るものである。 この吊上ばね 8 8を有することで、 膜体 3 8に一定張力がかかるようにすることと、 膜体 3 8に過張力がかかることの 防止とを同時に解決することができる。 なお、 一定張力にするために、 吊上ばね 8 8の縮み量の測定が必要となるが、 その一つの手段として、 スクリュウジャッキ 9 2にラインシャフト 9 6を介して連結された不図示のモー夕の電流値からトルクを 算出し、 スクリュウジャッキ 9 2の吊上力を間接的に取得し、 これを管理すること で膜体 3 8に付与される張力を監視することができる。 ラインシャフト 9 6は、 前 記モータの駆動力をスクリュウジャッキ 9 2に伝達するシャフトである。 また、 符 号 9 4は、 吊上リング 7 8と吊上用皿ばね 8 6との間に生じている吊上ばね 8 8の 反力を受けておくためのストッパピンである。
キャリア 5 2には、 空気室 5 4に圧縮エアを噴出する噴射口 9 8、 9 8…が複数 形成される。 これらの噴射口 9 8、 9 8…は、 キャリア 5 2の上面に形成された空 気室 1 0 0を介して、 図 2上で破線で示すエア供給路 1 0 2に連通される。 エア供 給路 1 0 2は、 研磨へッド 5 0に取り付けられた不図示の口一タリジョイントを介 して研磨へッド 5 0の外部に延設され、 バルブ 1 0 4を介してエアポンプ 1 0 6に 接続されている。 したがって、 バルブ 1 0 4を開放すると、 エアポンプ 1 0 6から の圧縮エアがエア供給路 1 0 2、 空気室 1 0 0、 及び噴射口 9 8を介して空気室 5 4に供給される。 これにより、 圧縮エアの圧力が膜体 3 8を介してガラス基板 Gに 伝達され、 この圧力によってガラス基板 Gが研磨パッド 5 8、 6 0に押し付けられ て研磨される。
次に、 摺動リング 8 2に対する膜枠 1 4の着脱手段の構造について説明する。 図 3の如く膜枠 1 4の上枠 4 0には、 複数のピン 1 0 8、 1 0 8…が同心円上で 等間隔に突設され、 これらのピン 1 0 8の上端部に形成された、 図 5に示す大径の へッド部 1 1 0が、 摺動リング 8 2の下部に固定されたフック 1 1 2に係合される ことにより、 膜枠 1 4が摺動リング 8 2に取り付けられる。 ヘッド部 1 1 0とフッ ク 1 1 2との係合力は、 スクリュウジャッキ 9 2によって膜体 3 8を張り上げた時 の膜体 3 8の反力によって強固になり、 研磨時に膜体 3 8から受ける研磨抵抗では フック 1 1 2力、らヘッド部 1 1 0が外れないようになつている。
なお、 摺動リング 8 2に対する膜枠 1 4の着脱構造は、 図 5にあげた構造に限定 されるものではなく、 例えば図 6 (A) の如く、 摺動リング 8 2を磁性体で構成す るとともに膜枠 1 4の上枠 4 0をマグネットで構成し、 摺動リング 8 2に膜枠 1 4 を磁力によって吸着保持させる構造でもよい。 また、 この構造例では、 上枠 4 0に ピン 1 1 4が突設され、 このピン 1 1 4が、 摺動リング 8 2の下面に形成した孔 1 1 6に差し込まれることにより、 摺動リング 8 2に対する膜枠 1 4の水平移動が防 止されている。
図 6 (B ) に示す構造例は、 図 6 (A) と同様に、 摺動リング 8 2に膜枠 1 4を 磁力によって吸着保持させる構造であり、 摺動リング 8 2の下面に取り付けられた ストッパ板 1 1 8に、 膜枠 1 4の上枠 4 0の内周面が当接されて、 摺動リング 8 2 に対する膜枠 1 4の水平移動が防止されている。
図 6 (C) に示す構造例は、 摺動リング 8 2にエア流路 1 2 0を形成し、 このェ ァ流路 1 2 0をサクシヨンポンプに接続し、 エア流路 1 2 0を介して膜枠 1 4の上 枠 4 0をバキュームして真空吸着保持する構造である。
図 6 (D) に示す構造例は、 図 6 (C) と同様に、 摺動リング 8 2に膜枠 1 4を バキューム保持させる構造であり、 上枠 4 0のピン 1 1 4が摺動リング 8 2の孔 1 1 6に差し込まれることにより、 摺動リング 8 2に対する膜枠 1 4の水平移動が防 止されている。
図 6 (E) に示す構造例は、 膜枠 1 4の外周部に挟持部材 1 2 2を設け、 挟持部 材 1 2 2の挟みプレート 1 2 4と膜枠 1 4とで摺動リング 8 2の外周部を挟圧する ことにより、 摺動リング 8 2に膜枠 1 4を取り付ける構造である。
また、 図 7 (A) 、 (B) に示す構造は、 膜枠 1 4の上枠 4 0にポール 1 2 6を 突設し、 このポール 1 2 6を摺動リング 8 2の貫通孔 1 2 8に揷通し、 ポール 1 2 6の上端部に形成された貫通孔 1 3 0と、 摺動リング 8 2の上面に固定された一対 のピン支持部材 1 3 2、 1 3 2の貫通孔 1 3 4、 1 3 4とにストッパピン 1 3 6を 挿入することによって、 摺動リング 8 2に膜枠 1 4を保持させる構造である。 また、 図 7において、 膜枠 1 4は、 吊上ばね 8 8の付勢力によって、 摺動リング 8 2とともに上方へ一定の張力にて引き上げられている。 仮に膜体 3 8がクリープ 伸びを発生しても、 膜体 3 8には、 吊上ばね 8 8の付勢力により常時一定の張力が かかる。 なお、 吊上ばね 8 8の代わりに、 油圧シリンダ、 エアシリンダ、 皿ばね、 板ばね等、 要は膜体 3 8がクリープ伸びしても自動的に張力がかかるような機構で あれば何でもよい。 自動化にする場合には、 シリンダ、 モータ等のァクチユエ一夕 を使用すればよい。
一方、 ガラス基板 Gの研磨は、 搬送装置 1 5 0によってガラス基板 Gをステージ 1 6から第 1の研磨ステージ 1 8に搬送し、 また、 搬送装置 1 5 2によってガラス 基板 Gを第 1の研磨ステージ 1 8から第 2の研磨ステージ 2 0に順次搬送すること により実施される。 また、 第 2の研磨ステージ 2 0でガラス基板 Gの研磨が終了す ると、 ここで膜枠 1 4がキャリア 5 2から取り外されて搬送装置 1 5 4によりステ ージ 2 2に搬送される。 キャリア 5 2から膜枠 1 4を取り外す方法は、 まず、 図 5 に示したスクリュウジャッキ 9 2を緩める方向に動作させ、 膜体 3 8の張力を解消 する。 次に、 キャリア 5 2に対して膜枠 1 4を所定角度回動させてフック 1 1 2か らヘッド部 1 1 0を取り外す。 これにより、 キャリア 5 2から膜枠 1 4が取り外さ れる。
搬送装置 1 5 0 ( 1 5 2、 1 5 4 )の一例を図 8に示す。 この搬送装置 1 5 0は、 2003/009745
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膜枠 1 4の上枠 4 0と下枠 4 2とを保持する保持部 1 6 2、 1 6 2が膜枠 1 4の搬 送経路の両側に配置され、 これらの保持部 1 6 2、 1 6 2は、 小型ロボット 1 6 4 のァ一ム 1 6 6に連結され、 アーム 1 6 6の動作によって上下左右方向に移動され る。 また、 小型ロポット 1 6 4の下部にはガイドブロック 1 6 8が固定され、 この ガイドブロック 1 6 8が、 膜枠 1 4の搬送経路の両側に配設されたガイドレール 1 7 0に嵌合されている。 また、 ガイドブロック 1 6 8には、 送りねじ装置 （不図示 ) の送りねじが螺合されている。 これにより、 ガラス基板 Gが搬送装置 1 5 0 ( 1 5 2、 1 5 4 ) によって保持されて所定の位置に搬送されるようになっている。 一方、 図 1に示したステージ 2 2では、 搬送装置 1 5 4で搬送されてきた膜枠 1 4から、 研磨終了したガラス基板 Gを剥ぎ取る。 剥ぎ取られたガラス基板 Gは、 コ ンベア 1 3 8によって搬送され、 そして、 口ポット 1 4 0のアーム 1 4 2に取り付 けられた吸着へッド 1 4 4に吸着され、 ロポット 1 4 0の動作によってガラス基板 搬出用コンベア 2 4に移載され、 研磨装置 1 0の外部に搬出される。
ガラス基板 Gが剥ぎ取られた膜枠 1 4はコンベア 1 4 6によって膜枠洗浄ステー ジ 2 6に搬送され、 ここで水洗浄される。 洗浄終了した膜枠 1 4は、 コンベア 1 4 8によって膜枠乾燥ステージ 2 8に搬送され、 ここで加熱されて乾燥される。 そし て、 乾燥終了した膜枠 1 4は、 膜枠返送コンベア 3 0によってステージ 1 6に搬送 され、 ガラス基板 Gの貼着に再使用される。
したがって、 このように構成されたガラス基板 Gの研磨装置 1 0によれば、 第 2 の研磨ステージ 2 0によるガラス基板 Gの研磨完了後、 膜枠 1 4を搬送装置 1 5 4 によって第 2の研磨ステージ 2 0からステージ 2 2に搬出し、 ここで研磨終了した ガラス基板 Gを膜枠 1 4から取り外す。 すなわち、 実施の形態の研磨装置 1 0は、 キャリア 5 2に着脱自在な膜枠 1 4にガラス基板 Gを貼着し、 研磨終了後、 第 2の 研磨ステージ 2 0にてガラス基板 Gを膜枠 1 4から取り外すのではなく、 第 2の研 磨ステージ 2 0から離れたステージ 2 2にて、 研磨終了したガラス基板 Gを膜枠 1 4から取り外すので、 例えば一辺が 1 0 0 0 mmを超えるような大型ガラス基板特 有のガラス基板 Gの搬出に係る問題 （研磨ステージ上での取り外し及びそれをハン ドリングして搬出することが非常に困難でかつ長時間を要し、 生産性を低下させる 原因になっていた問題） を解消できる。 よって、 生産性が向上する。
また、 研磨装置 1 0は、 ガラス基板 Gが取り外された膜枠 1 4を膜枠洗浄ステー ジ 2 6にて洗浄し、 膜枠乾燥ステージ 2 8にて乾燥した後、 この膜枠 1 4をステー ジ 1 6に搬送し、 ガラス基板 Gの貼着に繰り返し使用するので、 膜枠 1 4を必要最 小限揃えればよく、 省資源化に貢献できる。
更に、 研磨装置 1 0によれば、 エアポンプ 1 0 6からキャリア 5 2と膜枠 1 4の 膜体 3 8との間に圧縮エアを供給し、 圧縮エアの圧力によってガラス基板 Gを研磨 パッド 5 8、 6 0に押し付けて研磨するので、 ガラス基板 Gの各部分にかかる圧力 が均一な圧力となり、 ガラス基板 Gを平坦に研磨できる。 これに付随して、 研磨パ 、ソド 5 8、 6 0の表面形状に影響されることなく、 すなわち、 研磨パッド 5 8、 6 5
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0の表面に多少のうねりがあっても、 そのうねりがガラス基板 Gに転写することは ないので、 研磨パッド 58、 60の精度出しが不要になり、 研磨パッド 58、 60 のコストも抑えることができる。
また、 膜枠 14の膜体 38は、 気密保持層 44、 強度保持層 46、 及び平滑層 4 8からなる三層構造に構成したので、ガラス基板 Gを膜体 38に安定して保持でき、 よって、 ガラス基板 Gを精度よく研磨できる。
更に、 強度保持層 46の材質は、 ァラミド繊維、 ステンレス製金網、 スチール金 網、 炭素繊維、 ガラス繊維、 ナイロン繊維、 金属シート、 樹脂シ一ト等またはこれ らの材料と同等の引張強さを有する材料で作られているので、 ガラス基板 Gを研磨 に好適な押圧力で研磨パッド 58、 60に押し付けた時の、 膜体 38の強度を保証 できる。
なお、 ここでいう引張強度とは、 強度保持層 46が織物からなる場合は、 J I S L I 096 (1999年） または、 これに準ずる規格により規定される引張強度を いい、 樹脂シートや金属シートからなる場合は、 通常用いられる引張強度 （例えば プラスチックの場合は、 J I S K7161 (1994年） またはこれに準ずる規 格、 金属の場合も同様） をいう。
図 9には、 キャリア 52に対する膜枠 14及びガラス基板 Gの貼り付け工程の他 の実施例が示され、 この貼り付けはステージ 16において実施される。
まず、 図 9 (a) に示すように、 研磨前のガラス基板 Gは、 ステージ 16に設置 されたテーブル 200上に載置され、 その上方に膜枠 14がジャッキ 202、 20 2…によって支持されている。 一方、 キャリア 52は、 膜枠 14の上方に待機され ており、 この状態が貼付初期状態である。 この状態からキャリア 52が下降移動さ れ、 キャリア 52が膜枠 14に接触した状態が図 9 (b) であり、 この状態が、 ス クリュウジャッキ 92等による膜枠 14の取付開始状態である。
次に、 図 9 (c) の如く、 膜枠 14のピン 108 (図 5参照） のヘッド部 110 が、 摺動リング 82の下部に固定されたフック 112に係合され、 この後、 スクリ ユウジャッキ 92が駆動され、膜枠 14の膜体 38が所定の張力で張り上げられる。 これによつて、 キャリア 52に膜枠 14が取り付けられる。
図 9 (d) 、 (e) は、 膜枠 14の膜体 38にガラス基板 Gを貼り付ける工程を 示しており、 まず、 図 9 (d) の如くエア供給路 102を介して空気室 54にエア を供給し、 fl莫体 38を膨張させていき、 膜体 38をガラス基板 G全面に貼り付けて いく。 貼り付けが終了すると、 図 9 (e) の如く空気室 54のエアをエア供給路 1 02から逃がし、 膜体 38を収縮させる。 これにより、 一力所のステージ 16にお いて、 キャリア 52に対する膜枠 14の取り付け作業、 及びガラス基板 Gの膜枠 1 4への貼り付け作業を実施できる。
図 10には、 ステージ 22において実施される、 研磨完了したガラス基板 Gを膜 枠 14から取り外す工程が示されている。
図 10 (a) に示すように、 ステージ 22に設置されたテーブル 204の上方に キャリア 5 2が位置すると、エア供給路 1 0 2を介して空気室 5 4にエアを供給し、 膜体 3 8を膨張させる。 この状態がガラス基板 Gの剥離初期状態である。 この状態 にすると、 ガラス基板 Gと膜体 3 8が相対的に位置ずれを起こすこと、 及びガラス 基板 Gが平らに戻ろうとする弾性力により、 ガラス基板 Gが膜体 3 8から容易に剥 離する。 すなわち、 従来、 強制的に剥がすことで設備に負担のあった板剥がし工程 が、 膜体 3 8を膨張させることで容易に行うことができるようになった。
実施の形態では、 この状態から図 1 0 ( b ) に示すように、 更に、 夕クトを短縮 化するために、 水とエア又は水のみ或いはエアのみ （流体） を、 ガラス基板 Gの縁 部に対向配置された複数のエア噴射ノズル （水噴射ノズルでもよい：剥離用流体供 給手段） 2 0 6、 2 0 6から、 ガラス基板 Gの縁部と膜体 3 8との境界部にエア （ 水） を噴射させ、 そのエネルギによってガラス基板 Gを図 1 0 ( c ) の如く膜体 3 8から剥離させていく。 なお、 図 1 0 ( c ) ではノズル 2 0 6を省略している。 図 1 0 ( d ) は、 ガラス基板 Gが膜体 3 8から完全に剥離されてテーブル 2 0 4 上に載置された状態を示している。 この後、 ガラス基板 Gは、 図 1に示したコンペ ァ 1 3 8によって搬送され、 そして、 ロボット 1 4 0によってガラス基板搬出用コ ンベア 2 4に移載され、 研磨装置 1 0の外部に搬出される。
一方、 図 1 0 ( d ) の如く、 ガラス基板 Gが膜体 3 8から完全に剥離されると、 次に、 図 1 0 ( e ) の如く、 キャリア 5 2から膜枠 1 4を取外装置によって取り外 し、 膜枠 1 4をジャッキ 2 0 8、 2 0 8に載置する。 この膜枠 1 4は、 図 1に示し たコンベア 1 4 6によって膜枠洗浄ステージ 2 6に搬送される。
図 1 1は、 第 2の実施の形態の研磨装置 3 0 0の正面図が示され、 図 1〜図 1 0 に示した第 1の実施の形態の研磨装置 1 0と同一又は類似の部材については同一の 符号を付して説明する。
図 1 1に示す研磨装置 3 0 0の特徴は、 2台の研磨へッド 5 0 A、 5 0 Bをレー ル 3 0 2に沿って水平移動させ、 第 1の研磨ステージ 1 8から第 2の研磨ステージ 2 0への膜枠 1 4 (図 3等参照） の移送はもとより、 膜枠取付ステージ 3 0 4から 第 1の研磨ステージ 1 8への膜枠 1 4の移送、 及び第 2の研磨ステージ 2 0から膜 枠取外ステージ 3 0 6への膜枠 1 4の移送を行うことにより、 製造タクトを向上さ せたことにある。
研磨装置 3 0 0は、 研磨前のガラス基板 Gが載置される載置台 3 0 8を有する板 貼シャトル 3 1 0、 貼着用ローラ 3 1 2を有するガラス基板貼着ステージ 1 6、 膜 枠 1 4をキャリア 5 2に取り付ける膜枠取付ステージ 3 0 4、 第 1の研磨ステージ
1 8、 第 2の研磨ステ一ジ 2 0、 及び膜枠 1 4をキャリア 5 2から取り外す膜枠取 外ステージ 3 0 6を主として構成されている。 また、 膜枠取外ステージ 3 0 6は、 研磨完了したガラス基板 Gを膜枠 1 4から取り外すガラス基板取外ステージ 2 2も 兼ねている。 更に、 符号 3 1 4は、 研磨終了したガラス基板 Gをガラス基板取外ス テージ 2 2から搬出する板剥シャトルである。 なお、 研磨装置 3 0 0にも研磨装置
1 0と同様に膜枠洗浄ステージ、 膜枠乾燥ステージ、 及び膜枠返送コンベアが設け られているが、 図 1 1においてはこれらを省略している。
以下、 研磨装置 3 0 0によるガラス基板 Gの研磨手順を説明する。
ガラス基板貼着ステージ 1 6にて待機している板貼シャトル 3 1 0の載置台 3 0 8には、 不図示のロボッ卜によって搬送されたガラス基板 Gが研磨面を下方に向け て載置される。 載置台 3 0 8は、 昇降装置 3 1 6を介して板貼シャトル 3 1 0に搭 載され、 ガラス基板 Gを受け取る際には図 1 1の如く上昇されて、 膜枠 1 4が載置 される上縁部 3 1 1よりも若干量上方に突出される。 なお、 上縁部 3 1 1は、 膜体 1 4の形状に対応した形状に形成される。 すなわち、 膜枠 1 4が矩形状であれば矩 形に形成されている。
次に、 板貼シャトル 3 1 0は、 ガラス基板貼着ステージ 1 6から図 1 2の如く膜 枠取付ステージ 3 0 4に移動されるとともに、 膜枠 1 4の載置に邪魔にならないよ うに載置台 3 0 8が板貼シャトル 3 1 0の上縁部 3 1 1よりも下方に移動される。 この後、 膜枠取付ステージ 3 0 4において、 不図示の膜枠返送コンベアから搬送さ れてきた膜枠 1 4が板貼シャトル 3 1 0の上縁部 3 1 1に載置される。これにより、 ガラス基板 Gの上方に膜枠 1 4の膜体 3 8が位置する。 なお、 膜枠 1 4の載置を容 易にするために、上縁部 3 1 1に複数のガイドローラを設けておくことが好ましい。 板貼シャトル 3 1 0で膜枠 1 4を受け取ると、 板貼シャトル 3 1 0は図 1 3の如 くガラス基板貼着ステージ 1 6に向けて移動される。 そして、 この移動動作に連動 して、 ガラス基板貼着ステージ 1 6の上方に待機していた貼着用ローラ 3 1 2がシ リンダ装置 3 1 3の伸長動作によって下降し、 膜体 3 8をガラス基板 Gに押し付け る。 この貼着用ローラ 3 1 2は、 ガラス基板 Gの幅 （移動方向に直交する方向の長 さ） よりも長めに形成されており、 板貼シャトル 3 1 0によって移動してきたガラ ス基板 Gの移動方向前縁部が貼着用ローラ 3 1 2の直下を通過する直前に膜体 3 8 を押圧するようにその動作タイミングが不図示のコントローラによつて制御されて いる。 また、 貼着用ローラ 3 1 2は、 図 1 4の如く板貼シャトル 3 1 0によって移 動しているガラス基板 Gの移動方向後縁部が通過するまで押圧動作を継続し、 この 後、 図 1 5に示すように膜体 3 8の押圧位置から上方に退避移動するようにその動 作タイミングが前記コントローラによって制御されている。
上記の貼着用口一ラ 3 1 2の押圧動作、及び板貼シャトル 3 1 0の移動によって、 膜体 3 8とガラス基板 Gとの間に気泡が介在することなく、 ガラス基板貼着ステー ジ 1 6において膜体 3 8がガラス基板 Gに貼着される。
貼着用ローラ 3 1 2を使用したガラス基板 Gの貼着は、 特に大面積のガラス基板 を研磨する研磨装置に有効である。 小面積のガラス基板の場合では、 ガラス基板に 膜体 3 8を押し付けただけで、 ガラス基板と膜体 3 8との間に気泡を介在させるこ となくガラス基板を膜体 3 8に貼着させることができる。 気泡の存在は、 貼着力低 下につながり、 確実に貼着を行うためには、 気泡量を可能な限り少なくする必要が ある。 大面積のガラス基板の場合には、 ガラス基板を膜体 3 8にただ単に押し付け たのでは、 各々の平坦度が高いゆえに介在する気泡量も増大する。 そこで、 このよ 09745
17
うに、 貼着用ローラ 3 1 2によって膜体 3 8をガラス基板 Gに押圧し、 膜体 3 8を 扱き膜体 3 8とガラス基板 Gとの間に介在している気泡を強制的に排出しながら貼 着していく。 これにより、 大面積のガラス基板 Gであってもガラス基板 Gを膜体 3 8に確実にかつ強固に貼着させることができる。 なお、 実施の形態では、 貼着用口 —ラ 3 1 2に対して膜枠 1 4及びガラス基板 Gを移動させて貼着を実施したが、 膜 枠 1 4及びガラス基板 Gに対して貼着用口一ラ 3 1 2を移動させて貼着を実施して もよい。 また、 貼着用ローラはプラスチック、 ゴム、 ウレタン等のように膜体 3 8 に傷を付けない柔軟性のある材料で作られていることが好ましい。 また、 貼着用口 ーラ 3 1 2の押圧力は、 ガラス基板 Gに損傷を与えない値に設定されていることは 言うまでもない。
膜体 3 8にガラス基板 Gが貼着された膜枠 1 4は、 図 1 6の如く板貼シャトル 3 1 0によって膜枠取付ステージ 3 0 4の真下に搬送される。そして、図 1 7の如く、 板貼シャトル 3 1 0の昇降装置 3 1 6を駆動して膜枠 1 4を研磨ヘッド 5 O Aのキ ャリア 5 2に向けて上昇させ、 膜枠 1 4をキャリア 5 2側に取り付けるとともに、 スクリュウジャッキ 9 2を動作させて膜枠 1 4を引き上げ、 膜体 3 8に所定の張力 をかける。 これにより、 膜枠 1 4が研磨ヘッド 5 O Aのキャリア 5 2に取り付けら れる。
ところで、 スクリュウジャッキ 9 2によって膜体 3 8に張力をかけた場合、 膜体 3 8の一部がガラス基板 Gに対してズレるので、 貼着力が低下する虞がある。 そこ で、 この不具合を防止するため、 図 1 8の如く昇降装置 3 1 6によって載置台 3 0 8を若干量上昇させ、 載置台 3 0 8によってガラス基板 Gを膜体 3 8に押圧する。 これにより、 ガラス基板 Gが膜体 3 8に再度貼着されるので、 研磨へッド 5 0 Aに よる膜枠 1 4の移送時に膜枠 1 4が研磨へッド 5 O Aから脱落するのを防止できる。 なお、 膜枠取付ステージ 3 0 4において膜枠 1 4を研磨へッド 5 0 Aに取り付け た後に、 ガラス基板貼着ステージ 1 6において膜体 3 8をガラス基板 Gに貼着して もよい。
膜枠取付ステージ 3 0 4において膜枠 1 4の取り付けが終了すると、 図 1 9の如 く、 板貼シャトル 3 1 0はガラス基板貼着ステージ 1 6に戻され、 二枚目のガラス 基板 Gが載置台 3 0 8に載置されるまで、 その位置に待機される。
一方、 膜枠 1 4が取り付けられた研磨へッド 5 0 Aは、 図 2 0の如くレ一ル 3 0 2を走行して第 1の研磨ステージ 1 8に移動され、 ここで膜枠 1 4に貼着された一 枚目のガラス基板 Gが第 1の研磨ステージ 1 8の研磨パッド 5 8に押し付けられて 粗研磨される。 この粗研磨中に、 二枚目のガラス基板 Gは板貼シャトル 3 1 0の載 置台 3 0 8に載せられ、 そして、 図 2 0の如く板貼シャトル 3 1 0によって膜枠取 付ステージ 3 0 4に搬送された後、 次の膜枠 1 4が板貼シャトル 3 1 0に載せられ る。
次の膜枠 1 4が板貼シャトル 3 1 0に載せられると、 膜枠 1 4の膜体 3 8は、 図 2 1〜図 2 5に示す第 1の研磨ステージ 1 8での粗研磨工程から第 2の研磨ステー ジ 2 0へ移送される間に、 貼着用ローラ 3 1 2によって二枚目のガラス基板 Gに押 し付けられ、 貼着が行われる。 貝占着用口一ラ 3 1 2による貼着工程は、 図 1 3〜図 1 5に示した通りであるので、ここでは説明を省略する。二枚目のガラス基板 Gは、 膜体 3 8に完全に貼着された状態で待機される。 なお、 第 1の研磨ステージ 1 8で 粗研磨が終了すると、 研磨へッド 5 0 Aは、 レール 3 0 2を走行して第 2の研磨ス テージ 2 0に移動される。
第 2の研磨ステージ 2 0に移動された後、 ガラス基板 Gを研磨パッド 6 0に載置 した状態で研磨へッド 5 0 Aのスクリュウジャッキ 9 2が緩められ、 膜枠 1 4が研 磨ヘッド 5 O Aから取り外される。 この後、 膜枠 1 4を図 2 6の如く研磨パッド 6 0に置いた状態で研磨へッド 5 O Aが上昇される。 この時間を利用して、 二枚目の ガラス基板 Gは膜枠 1 4に貼着され、 膜枠取付ステージ 3 0 4に待機されている。 次に、 図 2 7の如く研磨へッド 5 O Aが膜枠取付ステージ 3 0 4に向けて移動さ れるとともに、 基板取外ステージ 2 2 (膜枠取外ステージ 3 0 6 ) に待機されてい る研磨へッド 5 0 Bが第 2の研磨ステージ 2 0に向けて移動され、 研磨パッド 6 0 に置かれている膜枠 1 4が研磨ヘッド 5 0 Bに取り付けられる。 この場合、 張力が 緩んだ膜体 3 8にスクリュウジャッキ 9 2によって再度張力を与えるため、 ガラス 基板 Gに対して膜体 3 8がズレて貼着力が低下する場合がある。 よって、 スクリュ ゥジャッキ 9 2による張力付与後に、 研磨へッド 5 0 Bのキャリア 5 0と膜体 3 8 との間の空間に供給される圧縮エア （図 5参照） によって膜体 3 8を図 2 8の如く ガラス基板 Gに押し付ける。 これにより、 ガラス基板 Gが再貼着されるので、 研磨 へッド 5 0 Bからの脱落を防止できる。 そして、 ガラス基板 Gは研磨へッド 5 0 B 側に取り付けられた状態で第 2の研磨ステージ 2 0の研磨パッド 6 0によって仕上 げ研磨される。 一方で、 研磨ヘッド 5 O Aには、 次の膜枠 1 4が取り付けられてい る。
研磨へッド 5 0 Aに次の膜枠 1 が取り付けられると、 研磨へッド 5 0 Aは図 2 9の如く第 1の研磨ステージ 1 8に移動され、 ここで二枚目のガラス基板 Gを粗研 磨加工する。 その粗研磨加工中に、 板剥シャトル 3 1 4は基板取外ステージ 2 2 ( 膜枠取外ステージ 3 0 6 ) に移動され、 ここで待機される。 次に、 研磨ヘッド 5 0 Bは、 図 3 0の如く基板取外ステージ 2 2 (膜枠取外ステージ 3 0 6 ) に移動され る。 この板剥シャトル 3 1 4は、 ガラス基板 Gの載置台 3 2 0を有し、 この載置台 3 2 0は昇降装置 3 2 2を介してシャトル本体 3 2 4に設置されている。
板剥シャトル 3 1 4が基板取外ステージ 2 2 (膜枠取外ステージ 3 0 6 ) に移動 されると、 図 3 1の如く研磨へッド 5 0 Bのスクリュウジャッキ 9 2が緩められ、 膜枠 1 4が研磨へッド 5 0 Bから取り外されて、 搬送台 3 2 6の上縁部 3 2 8に載 置される。
そして、 搬送台 3 2 6に設けられた複数のエア噴射ノズル （水噴射ノズルでもよ い：剥離用流体供給手段） 3 3 0、 3 3 0から、 ガラス基板 Gの縁部と膜体 3 8と の境界部にエア （水：流体） を噴射させ、 そのエネルギによってガラス基板 Gを図 3 2の如く膜体 3 8から剥離させていく。剥離されたガラス基板 Gは図 3 3の如く、 板剥シャトル 3 1 4の載置台 3 2 0に載置される。 このガラス基板 Gの剥離中に、 2枚目のガラス基板 Gは第 2の研磨ステージ 2 0に研磨へッド 5 O Aにより搬送さ れる。 そして、 研磨ヘッド 5 O Aから膜枠 1 4が取り外され、 研磨ヘッド 5 O Aが 膜枠取付ステージ 3 0 4に移動され、 そして、 研磨ヘッド 5 0 Bが第 2の研磨ステ —ジ 2 0に移動される。 そして、 ガラス基板 Gは研磨ヘッド 5 0 B側に取り付けら れた状態で第 2の研磨ステージ 2 0の研磨パッド 6 0によって仕上げ研磨される。 なお、 基板取外ステージ 2 2 (膜枠取外ステ一ジ 3 0 6 ) の流体によってガラス 基板 Gを膜体 3 8から強制的に剥離させることもできるが、 流体を使用することな くガラス基板 Gの自重によって膜体 3 8から剥離させることもできる。 そして、 剥 離され板剥シャトル 3 1 4の台車 3 2 0に載せられたガラス基板 Gは、 図 3 4の如 く基板取外ステージ 2 2 (膜枠取外ステージ 3 0 6 ) から製品保管場所に搬送され る。 上記のような一連の動作を繰り返し行うことにより、 ガラス基板 Gの連続研磨 を効率よく実施できる。
また、 基板取外ステージ 2 2 (膜枠取外ステージ 3 0 6 ) において、 ガラス基板 Gを膜体 3 8から剥離させた後に、 膜枠 1 4を研磨へッド 5 0 Bから取り外しても よい。
図 3 5、 図 3 6は、 キャリア 5 2の摺動リング 8 2に対する膜枠 1 4の位置決め 機構の構造を示した図である。 図 3 5によれば、 膜枠 1 4に複数のピン 3 4 0、 3
4 0 -· (図 3 5では二本のピンのみ図示） が植設され、 このピン 3 4 0、 3 4 0 ·-· が嵌合される孔 3 4 2、 3 4 2…が摺動リング 8 2に形成され、 ピン 3 4 0、 3 4 0…を孔 3 4 2、 3 4 2…に嵌合させることにより、 膜枠 1 4が摺動リング 8 2に 位置決めされる。
また、 複数本のピン 3 4 0、 3 4 0…のうち所定本数のピン 3 4 0は、 図 3 5で 矢印で示すように遊動自在に膜枠 1 4に取り付けられ、 残りのピン 3 4 0はキヤリ ァに対する位置決め用のために膜枠 1 4に強固に固定されている。
ピン 3 4 0を遊動自在に膜枠 1 4に取り付けることは、 特に大面積のガラス基板 Gを研磨する研磨装置に有効である。 膜枠 1 4に植設された複数本のピン 3 4 0、
3 4 0…を摺動リング 8 2に形成された複数の孔 3 4 2、 3 4 2…に嵌入すること により、 膜枠 1 4と摺動リング 8 2 (すなわち、 キャリア 5 2 ) と位置決め連結す る場合、 小型の膜枠の場合には、 ピン 3 4 0の取付精度が出し易いため、 全ピン 3
4 0、 3 4 0…を膜枠に固定しても全ピン 3 4 0、 3 4 0…を孔 3 4 2、 3 4 2 - に問題なく嵌入することができる。
これに対して、 大面積のガラス基板 Gが貼着される大型の膜枠 1 4の場合には、 ピン 3 4 0の取付精度が出し難いため、 全ピン 3 4 0、 3 4 0…を膜枠 1 4に固定 した場合には、 ピン 3 4 0、 3 4 0…を孔 3 4 2、 3 4 2…に嵌入することが難し レ^ 一方で、 全ピン 3 4 0、 3 4 0…を遊動自在に膜枠 1 4に取り付ければ、 取付 で吸収できるので、 全ピン 3 4 0、 3 4 0…を嵌入できる。 しかし ながら、 全ピン 3 4 0、 3 4 0…を遊動とした場合、 膜枠 1 4がキャリア 5 2に対 してぐらつくので位置が不安定となり、 また、 ピン 3 4 0は研磨加工時に研磨パッ ド 5 8、 6 0からかかる剪断力に抗する機能も有しているため、 その剪断力に耐え ることもできなくなる場合がある。
そこで、 図 3 5の如く、 複数本のピン 3 4 0、 3 4 0…のうち所定本数のピン 3 4 0を遊動自在に膜枠 1 4に取り付けることにより、 これらの遊動ピン 3 4 0で取 付誤差分を吸収し、 そして、 残りのピン （例えば 2本） 3 4 0、 3 4 0を膜枠 1 4 に固定し、 残りのピン 3 4 0、 3 4 0…で研磨パッド 5 8、 6 0からかかる剪断力 に対抗させた。 これにより、 大型の膜枠 1 4をキャリア 5 2に対して位置決めでき るとともに安定的に連結できる。
また、 ピン 3 4 0は、 孔 3 4 2に対する嵌合を容易にするために、 先端部 3 4 4 が先細状に形成され、 更に、 先端部 3 4 4と円柱状本体部 3 4 1との境界部には括 れ部 3 4 6が形成される。 この括れ部 3 4 6は、 ピン 3 4 0を孔 3 4 2に嵌合する と、 孔 3 4 2から突出し、 図 3 6に示すフック 3 5 0の円弧状係合部 3 5 2に嵌合 される。フック 3 5 0は、キャリア 5 2に支点 Oを中心に回動自在に取り付けられ、 図 3 6 (A) の状態から反時計周り方向に回動されることにより、 ピン 3 4 0の括 れ部 3 4 6に嵌合される。 これにより、 ピン 3 4 0はフック 3 5 0に係合されるの で、 膜枠 1 4がキャリア 5 2に保持される。
図 3 7は、 図 1 1に示したガラス基板貼着ステージ 1 6において、 貼着用ローラ 3 1 2に加え膜体押圧用バルーン 3 6 0を設けた例を示す構造である。
この膜体押圧用バルーン 3 6 0は、 ゴム製で円形状に形成され、 ヘッド 3 6 2の 下部開放部を閉塞するように取り付けられている。 へッド 3 6 2と膜体押圧用バル —ン 3 6 0との間の空間部に不図示のエア供給源から圧縮エアが供給されることに より膨張される。
また、 ヘッド 3 6 2は、 貼着用ローラ 3 1 2を支持する架台 3 6 4にシリンダ装 置 3 6 6を介して昇降可能に取り付けられ、 ガラス基板 Gの上方に位置した膜枠 1 4に対して進退移動される。
膜体押圧用バル一ン 3 6 0を使用した貼着方法の一例は、 まず、 貼着用ローラ 3 1 2による貼着に先行して、 膨らんだ膜体押圧用バルーン 3 6 0を膜体 3 8の中央 部に押圧し、 膜体 3 8の中央部をガラス基板 Gに密着させる。 この後、 膜体押圧用 バルーン 3 6 0を膜枠 1 4から上方に退避させ、 そして、 貼着用ローラ 3 1 2によ る貼着を開始する。 これにより、 膜体 3 8とガラス基板 Gとの間に気泡のない安定 した貼着を実施できる。 産業上の利用可能性
以上説明したように本発明に係る基板の研磨方法及びその装置によれば、 キヤリ ァに着脱自在な膜枠に基板を貼着し、 研磨終了後、 研磨ステージから離れた基板取 外ステージにて、 研磨終了した基板を膜枠から取り外すようにしたので、 大型基板 P2003/009745
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特有の基板の取り外し及び搬出の際に、 研磨機の稼働停止による生産性低下という 問題を解消でき、 よって生産性が大幅に向上する。 すなわち、 基板を研磨している 間に、 次の基板の膜枠への貼着や、 研磨後の基板の取り外しが行えるため、 安定し た作業が確保され、 大型基板を安全に、 安定した品質で、 研磨することができる。 また、本発明において、基板が取り外された膜枠を洗浄ステージにて洗浄した後、 この膜枠を基板の貼着に繰り返し使用することで、 膜枠を必要最小限用意すればよ く、 省資源化に貢献できる。
更に、 本発明において、 研磨用加圧流体供給手段からキャリアと膜枠の膜体との 間に加圧流体を供給し、 この加圧流体の圧力によつて基板を研磨定盤に押し付けて 研磨することで、 基板の各部分にかかる圧力が均一な圧力となり、 基板を平坦に研 磨できる。
また、 本発明の膜体において、 その外周部がキャリアに密着されてキャリアとの 間で気密を保持する気密保持層と、 気密保持層を保持するとともに膜体を張設する 張力に耐え得る所定の引張強さを有する強度保持層と、 基板が貼着される平滑層と からなる三層構造に構成されているようにすることで、 基板を膜体に安定して保持 でき、 よって、 基板を精度よく研磨できる。
更に、 膜体の強度保持層の材質が、 ァラミド繊維、 ステンレス製金網、 スチール 金網、 炭素繊維、 ガラス繊維、 ナイロン繊維、 またはこれらの材料と同等の引張強 さを有する材料で作られているようにすることで、 基板を研磨に好適な押圧力で研 磨定盤に押し付けた時の、 膜体の強度を保証できる。
また、 本発明において、 基板取外ステ一ジにおいて、 膜枠の膜体と基板の縁部と の境界部に剥離用流体供給手段から流体を供給し、 これによつて生じる剥離作用に よって基板を膜枠から剥離させれば、 膜枠から基板を短時間で剥離させることがで き、 生産性を上げることができる。
更に、 本発明において、 基板貼着ステージにおいて、 まず、 基板を載置台に載置 し、 次に、 載置台に載置された基板に膜枠の膜体を載せ、 次いで、 基板に載せせら れた膜体に貼着用ローラを押し付けるとともに、 移動手段によつて載置台及び貼着 用ローラを相対的に膜体の表面に沿って移動させ、 貼着用ローラによって膜体を基 板に貼着すれば、 大面積の基板であっても基板を膜体に確実にかつ強固に貼着させ ることができる。
また、 本発明において、 膜枠とキャリアとを複数のピンを介して着脱自在し、 こ れら複数本のピンのうち所定本数のピンを、 遊動自在に膜枠に取り付け、 残りのピ ンをキヤリァに対する位置決め用のために膜枠に固定すれば、 大型の膜枠をキヤリ ァに対して位置決めできるとともに安定的に連結できる。

Claims

請求の範囲
1 . 基板を貼着可能な膜体が張設された膜枠に基板を貼着し、 該膜枠をキャリアに 取り付ける工程、 又は基板を貼着可能な膜体が張設された膜枠をキヤリァに取り付 け、 該膜枠に基板を貼着する工程と、
該膜枠が取り付けられたキヤリアと研磨定盤とを相対的に近づけて、 前記膜体に 貼着された基板の研磨面を前記研磨定盤に押し付けて研磨する工程と、
基板の研磨完了後、 前記キャリアから前記膜枠を取り外し、 該膜枠から前記基板 を取り外す工程、 又は基板の研磨完了後、 前記膜枠から前記基板を取り外し、 前記 キャリアから前記膜枠を取り外す工程と、
を有することを特徴とする基板の研磨方法。
2 . 前記基板が取り外された前記膜枠を洗浄する工程と、
洗浄された前記膜枠を前記基板との貼着位置に返送する工程と、
を有する請求項 1に記載の基板の研磨方法。
3 . 前記基板は、 前記キャリアと前記膜枠の膜体との間に供給される加圧流体の圧 力が、 該膜体を介して伝達されて前記研磨定盤に押し付けられることにより研磨さ れる請求項 1又は 2に記載の基板の研磨方法。
4. 基板を貼着可能な膜体が張設された膜枠に、 基板を貼着する基板貼着ステージ と、
膜枠をキャリアに取り付ける膜枠取付ステ一ジと、
膜枠がキヤリァに取り付けられた後に、 キヤリアと研磨定盤とを相対的に近づけ て、 前記膜体に貼着された基板の研磨面を前記研磨定盤に押し付けて研磨する研磨 ステ一シと、
キャリアから膜枠を取り外す膜枠取外ステ一ジと、
膜枠から研磨完了した基板を取り外す基板取外ステージと、
を備えたことを特徴とする基板の研磨装置。
5 . 前記基板が取り外された前記膜枠を洗浄する洗浄ステージと、
洗浄ステージで洗浄された前記膜枠を、 前記基板貼着ステージに返送する膜枠搬 送手段と、
を備えた請求項 4に記載の基板の研磨装置。
6 . 前記キヤリアと前記膜枠の膜体との間に加圧流体を供給する研磨用加圧流体供 給手段が前記キヤリァに設けられている請求項 4又は 5に記載の基板の研磨装置。
7 . 前記膜枠の膜体は、 前記キャリアとの間で気密を保持する気密保持層と、 該気 密保持層を保持するとともに膜体を張設する張力に耐え得る所定の引張強さを有す る強度保持層と、 前記基板が貼着される平滑層とからなる三層構造で構成されてい る請求項 4、 5または 6のうちいずれか一つに記載の基板の研磨装置。
8 . 前記膜体の前記強度保持層の材質は、 ァラミド繊維、 ステンレス製金網、 スチ —ル金網、 炭素繊維、 ガラス繊維、 ナイロン繊維、 またはこれらの材料と同等の引 張強さを有する材料で作られている請求項 7に記載の基板の研磨装置。
9 . 前記膜枠の膜体と基板の縁部との境界部に流体を供給することにより、 膜枠か ら基板を剥離させる請求項 1に記載の基板の研磨方法。
1 0 . 前記基板取外ステージには、 前記膜枠の膜体と基板の縁部との境界部に流体 を供給することにより、 膜枠から基板を剥離させる剥離用流体供給手段が設けられ ている請求項 4に記載の基板の研磨装置。
1 1 . 前記膜枠を前記キャリアに取り付ける前に前記膜枠に基板を貼着する工程に おいて、 基板を載置台に載置する工程と、 載置台に載置された基板に膜枠の膜体を 載せる工程と、 基板に載せられた膜体に貼着用ローラを押し付けるとともに載置台 及び貼着用ローラを相対的に膜体の表面に沿って移動させ、 貼着用ローラによって 膜体を基板に貼着する工程とを有する請求項 1に記載の基板の研磨方法。
1 2 . 前記膜枠を前記キャリアに取り付ける前に前記膜枠に基板を貼着する基板の 研磨装置において、 前記基板貼着ステージは、 前記基板が載置される載置台、 貼着 用ローラ、 及び前記載置台及び前記貼着用ローラを相対的に移動させる移動手段を 備え、 載置台上の基板に載せられた膜体に貼着用ローラを押し付けるとともに載置 台及び貼着用ローラを移動手段によって相対的に膜体の表面に沿って移動させ、 貼 着用ローラによつて膜体が基板に貼着される請求項 4に記載の基板の研磨装置。
1 3 . 前記膜枠は、 前記キャリアに複数本のピンを介して着脱自在に連結され、 該 複数本のピンのうち所定本数のピンは、 遊動自在に膜枠に取り付けられ、 残りのピ ンはキャリアに対する位置決め用のために膜枠に固定されている請求項 4に記載の 基板の研磨装置。
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