基板の研磨装置及び研磨方法
【課題】本発明は、基板を吸着保持する吸着シートの破れを自動で確認できる基板の研磨装置及び研磨方法を提供する。
【解決手段】本発明の研磨装置１２は、３台の光電センサ４０〜４４を備えた検査装置１０を有する。光電センサ４０〜４４は、貼着ステージ２２から研磨ステージ２６に向けて搬送中の膜体１６の破れを検出する。光電センサ４０〜４４は、光を投光する投光部４６と光を受光する受光部４８とを備えている。投光部４６及び受光部４８は、膜体１６の吸着シート３２に対向配置され、投光部４６から光を吸着シート３２に投光し、吸着シート３２から反射した前記光を受光部４８によって受光する。前記受光量の変化に基づいて膜体１６に破れが発生したと検知部５０が判定する。
【解決手段】本発明の研磨装置１２は、３台の光電センサ４０〜４４を備えた検査装置１０を有する。光電センサ４０〜４４は、貼着ステージ２２から研磨ステージ２６に向けて搬送中の膜体１６の破れを検出する。光電センサ４０〜４４は、光を投光する投光部４６と光を受光する受光部４８とを備えている。投光部４６及び受光部４８は、膜体１６の吸着シート３２に対向配置され、投光部４６から光を吸着シート３２に投光し、吸着シート３２から反射した前記光を受光部４８によって受光する。前記受光量の変化に基づいて膜体１６に破れが発生したと検知部５０が判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の研磨装置及び研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイに使用されるガラス基板は、該ガラス基板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になるので、微小な凹凸やうねりが研磨装置によって研磨されることにより除去される。このような研磨装置として、研磨定盤に設けられた研磨パッドに、キャリア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装置が一般的に知られている。
【０００３】
特許文献１に開示された研磨装置は、膜枠に張られた膜体の吸着シートにガラス基板を貼着する基板貼着ステージと、前記膜枠をキャリアに取り付ける膜枠取付ステージと、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、前記吸着シートに貼着されたガラス基板の研磨面を研磨定盤の研磨パッドに押し付けて研磨する研磨ステージとを備えている。
【０００４】
すなわち、前記研磨装置によれば、ガラス基板貼着ステージにおいて、前記吸着シート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、ガラス基板が吸着シートに貼着された膜枠をキャリアに取り付ける。次いで、研磨ステージにおいて、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、吸着シートに貼着されたガラス基板の研磨面を研磨パッドに押し付けて研磨する。
【０００５】
ところで、前記研磨装置では、キャリアと膜体との間の密閉空間に圧縮エアを供給し、前記圧縮エアの圧力を、吸着シートを介してガラス基板に伝達することにより、研磨パッドに対するガラス基板の押圧力を設定している。したがって、吸着シートは、前記圧縮エアの圧力によって膨張し、研磨パッドに接触して破れるというおそれがある。
【０００６】
ガラス基板の研磨中に吸着シートが破れると、前記吸着シートの破片が研磨中のガラス基板と研磨パッドとの間に入り込むため、ガラス基板が破損するという問題があった。研磨中にガラス基板が破損すると、研磨装置を一時停止し、破損したガラス基板の廃棄、及び研磨装置の清掃を行わなくてはならず、また、廃棄作業及び清掃作業は長時間におよぶため、ガラス基板の生産効率が低下するという不具合があった。
【０００７】
そこで従来では、このようなガラス基板の破損を未然に防止するために、作業者が数時間毎に吸着シートを目視により検査することで吸着シートの破れの有無を確認していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１２２３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来では吸着シートの破れを作業者が目視により確認しているため、確認作業に手間がかかるという問題があった。また、吸着シートの破れをガラス基板の研磨前に常時確認することも困難であった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、基板を吸着保持する吸着シートの破れを自動で確認できる基板の研磨装置及び研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するために、基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられた支持体と、該支持体が取り付けられたキャリアとの間に加圧流体を供給し、前記キャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨装置であって、前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備え、前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光するセンサと、前記センサの前記受光部で受光された光量の変化に基づいて前記吸着シートの破れを検知する検知部と、からなる吸着シートの検査装置を備えたことを特徴とする基板の研磨装置を提供する。
【００１２】
また、本発明は、前記目的を達成するために、基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられた支持体と、該支持体が取り付けられたキャリアとの間に加圧流体を供給し、前記キャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨方法であって、前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備えたセンサを用い、該センサの前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光し、前記受光部で受光された光量の変化に基づいて検知部が前記吸着シートの破れを検知することを特徴とする基板の研磨方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、センサの投光部から吸着シートに光を投光し、吸着シートから反射した反射光をセンサの受光部で受光する。このとき、吸着シートが破れていると、吸着シートから反射する光量が変化するため、センサの受光部で受光する光量が変化する。検知部は、前記受光量の変化に基づいて吸着シートの破れを検知する。これにより、本発明によれば、基板を吸着保持する吸着シートの破れを自動で検知でき、また、省人化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明の前記支持体は、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支持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からなる二層構造で構成され、前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記強度保持層で反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知することが好ましい。
【００１５】
また、本発明によれば、前記吸着シートと前記支持体との間に金属製の中間シートが接着されており、前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記中間シートで反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の前記支持体は、前記キャリアとの間で気密を保持する金属性気密保持層で構成され、前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、金属性気密保持層で反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知することが好ましい。
【００１７】
本発明は、前記目的を達成するために、基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられるキャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨装置であって、前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備え、前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光するセンサと、前記センサの前記受光部で受光された光量の変化に基づいて前記吸着シートの破れを検知する検知部と、からなる吸着シートの検査装置を備えたことを特徴とする吸着シートの検査装置を提供する。
【００１８】
また、本発明は、前記目的を達成するために、基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられるキャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨方法であって、前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備えたセンサを用い、該センサの前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光し、前記受光部で受光された光量の変化に基づいて検知部が前記吸着シートの破れを検知することを特徴とする基板の研磨方法を提供する。
【００１９】
本発明は、加圧流体を使用しない形態の研磨装置、研磨方法に適用された吸着シートの検査装置、検査方法の発明である。
【００２０】
本発明の前記検知部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記キャリアで反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知することが好ましい。
【００２１】
本発明の前記センサは、前記基板を前記吸着シートに吸着させて保持させる基板保持ステージと、前記基板の被研磨面を前記研磨パッドによって研磨する基板研磨ステージとの間に設置され、前記基板保持ステージと前記基板研磨ステージとの間で移動される前記吸着シートを前記センサによって観察し、前記検知部にて前記吸着シートの破れを検知することが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、研磨装置における吸着シートの移動経路にセンサを配置したので、基板の研磨前に吸着シートの破れを検知できる。また、破れ検知用の専用ステージを研磨装置に設けることなく吸着シートの破れを検知できるので、基板の研磨に支障を与えることなく吸着シートの破れを検知できる。
【００２３】
本発明の研磨装置によれば、前記センサの前記受光部および前記投光部を覆う保護具を備えたことが好ましい。
【００２４】
本発明によれば、保護具によってセンサの受光部および投光部を覆うことにより、センサの未使用時に、研磨装置からの研磨液によって、センサが汚染されることを防止できる。
【００２５】
本発明の研磨方法によれば、前記基板が吸着された前記吸着シートにおいて、前記基板が吸着されていない前記吸着シートの露出領域を検査することが好ましい。
【００２６】
吸着シートの破れの原因は、加圧流体だけの圧力ではなく、基板の貼付圧力によって基板周辺の吸着シートが膨らみ、膨らんだ箇所が研磨パッドに接触して破れる。よって、センサによる吸着シートの破れ検知箇所は、吸着シートの前記露出領域であることが好ましい。
【００２７】
本発明の研磨方法によれば、前記吸着シートの前記露出領域の同一箇所において、少なくとも２回以上の破れ検出をしたときに、前記吸着シートの交換を促す信号を前記検知部が発生することが好ましい。
【００２８】
本発明によれば、検知部による１回の破れ検出では、誤検出の可能性があるため、検知部が吸着シートの露出領域の同一箇所において２回以上の破れを検出したときに破れたと判断し、検知部が作業者に対して、吸着シートの交換を促す信号を発生する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の基板の研磨装置及び研磨方法によれば、基板を吸着保持する吸着シートの破れを自動で確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態の吸着シートの検査装置が設置された研磨装置の側面図
【図２】膜体の構成を示した断面斜視図
【図３】膜体に対する光電センサの配置位置を示した平面図
【図４】膜体に対する光電センサの配置位置を示した側面図
【図５】検知部に入力される受光量を示したグラフ
【図６】三層構造の膜体の構成を示した断面斜視図
【図７】金属製気密保持層と吸着シートからなる二層構造の膜体の構造図
【図８】キャリアに吸着シートを直接取り付けた形態の構造図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面に従って本発明に係る基板の研磨装置及び研磨方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００３２】
図１は、実施の形態の吸着シートの検査装置１０が設置された研磨装置１２の側面図である。
【００３３】
研磨装置１２は、大型のガラス基板Ｇ（例えば、一辺が１８００ｍｍを超え、厚み０．２ｍｍ〜０．７ｍｍ）の表面を液晶ディスプレイ用ガラス基板に必要な平坦度に研磨する研磨装置である。また、研磨装置１２は、膜枠１４に張られた膜体１６に研磨前のガラス基板Ｇを貼着するとともに、膜枠１４を研磨ヘッド１８のキャリア２０に装着する貼着ステージ２２、ガラス基板Ｇを研磨する研磨パッド２４を備えた研磨ステージ２６、及び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（不図示）等を備えている。
【００３４】
更に、研磨装置１２には、貼着ステージ２２から研磨ステージ２６に膜枠１４を研磨ヘッド１８と共に搬送する搬送装置（不図示）が設けられている。なお、研磨ステージ２６は、用途により一台であっても二台以上であってもよい。効率やコストを考慮すると、粗研磨ステージと仕上研磨ステージの二台のステージを備えることが好ましい。粗研磨ステージと仕上研磨ステージとを設けた研磨装置の場合には、実施の形態の吸着シートの検査装置１０を、粗研磨ステージと仕上研磨ステージとの間のガラス基板Ｇの搬送経路に設けてもよい。
【００３５】
貼着ステージ２２においては、まず、ガラス基板Ｇが膜枠１４の膜体１６に貼着される。基板保持部１６の貼着方法について説明すると、膜枠１４は貼着ステージ２２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１４の下方にガラス基板Ｇが位置したところで、膜枠１４が昇降装置により下降移動され、膜枠１４に張設された膜体１６がガラス基板Ｇに押し付けられる。ガラス基板Ｇの押圧力によってガラス基板Ｇが膜体１６に貼着される。その後、膜枠１４が研磨ヘッド１８のキャリア２０に取り付けられる。なお、膜枠１４や膜体１６は円形であってもよく、矩形であってもよい。
【００３６】
図２は、膜体１６の構成を示した断面斜視図である。図２に示すように、膜体１６は支持体２７と吸着シート３２とから構成される。また、支持体２７は気密保持層２８と強度保持層３０とからなる二層構造に構成されている。気密保持層２８は、図１のキャリア２０の底部に備えられている空気室（不図示）との間で気密を保持するシート材である。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（ＰＶＣ）等のビニル系、ナイロン系及びウ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。
【００３７】
また、図２の強度保持層３０は、気密保持層２８を保持するとともに支持体２７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ート材である。強度保持層３０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、アラミド繊維、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、樹脂シート等の材料で作られている。特に、ア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。
【００３８】
吸着シート３２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ートを貼り付けて構成されるが、吸着シート３２の表面の凹凸が大きいと、研磨時に前記凹凸がガラス基板Ｇに転写する問題がある。このため、吸着シート３２は、表面が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、厚さが薄い吸着シート３２をラミネート工法により、支持体２７に貼り付けることで、表面が平滑な吸着シート３２を製造できる。厚さが薄い吸着シート３２の材料は、例えばウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等、平滑性が保持できるものであればよい。ウレタンやポリ塩化ビニルが一般的なラミネート工法で製造できるので好ましい。
【００３９】
一方、図１に示した研磨ヘッド１８は本体ケーシング３４を備えている。本体ケーシング３４にはモータが内蔵され、前記モータの出力軸が、鉛直方向に垂下されたスピンドル３６に連結されている。前記スピンドル３６にキャリア２０が連結されている。また、本体ケーシング３４は、不図示の昇降機構を介して不図示のスライダに連結されている。前記昇降機構によって本体ケーシング３４が前記スライダに対して昇降されることにより、キャリア２０が研磨ステージ２６の研磨パッド２４に対して進退移動されるとともに、進出移動されることにより、膜体１６の吸着シート３２に貼着されたガラス基板Ｇが研磨パッド２４に所定の圧力で押圧される。また、本体ケーシング３４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。
【００４０】
研磨パッド２４は、研磨定盤３８の上面に貼り付けられる。研磨定盤３８の下部には、不図示の回転軸を介してモータが接続されている。なお、研磨パッド２４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２４を水平方向に揺動させてもよい。
【００４１】
次に実施の形態の膜体１６の検査装置１０について説明する。
【００４２】
図３は、膜体１６に対する光電センサ４０、４２、４４の配置位置を示した平面図である。
【００４３】
図１に示す検査装置１０は、図３に示す平面図の如く、３台の光電センサ（株式会社キーエンス製：ＬＶ−Ｈ３２）４０、４２、４４から構成される。図１に示すように、これらの光電センサ４０、４２（光電センサ４４は不図示）は、貼着ステージ２２と研磨ステージ２６との間に配置され、貼着ステージ２２から研磨ステージ２６に向けて搬送中の膜体１６の吸着シート３２の破れを検出する。なお、光電センサの台数は３台に限定されるものではない。すなわち、ガラス基板Ｇを貼着する吸着シート３２の破れを、膜体１６の搬送中に確実に検出可能であれば、２台以下でもよく４台以上であってもよい。また、膜体１６の搬送を一時停止し、膜体１６の下方で光電センサを移動させて吸着シート３２の破れを検出する場合には、１台の光電センサでまかなうことができる。しかしながら、ガラス基板Ｇの加工効率を維持するためには、膜体１６の停止時間を極力短くすることが好ましく、このために実施の形態では３台の光電センサ４０〜４４が、膜体１６の移動経路に配置されている。
【００４４】
図３に示すように、光電センサ４０〜４４は、光を投光する投光部４６と光を受光する受光部４８とをそれぞれ備えている。図４は、膜体１６に対する光電センサ４０〜４４の配置位置を示した側面図である。図４に示すように、投光部４６及び受光部４８は、膜体１６の吸着シート３２に対向配置されており、投光部４６から光を吸着シート３２に投光し、吸着シート３２から反射した前記光を受光部４８によって受光する。以下、光電センサ４０〜４４の投光動作及び受光動作を、観察と表現する。
【００４５】
また、光電センサ４０〜４４の各受光部４８で受光された光量を示す信号は、検知部５０に出力される。図５は、検知部５０に入力される受光量Ｐを示したグラフである。図５に示すように、検知部５０には、吸着シート３２で反射した光量Ａと、図２に示す強度保持層３０で反射した光量Ｂと、光量Ｂに対して光量が少ない基準光量Ｃとが記憶されている。
【００４６】
したがって、光電センサ４０〜４４の各受光部４８から光量Ａの信号が出力されている場合には、検知部５０は、吸着シート３２が正常品であると判定する。また、光電センサ４０〜４４の受光部４８から光量Ｂの信号が出力された場合には、吸着シート３２が破れて露出した強度保持層３０からの反射光を受光したため、検知部５０は、吸着シート３２に破れが発生したと判定する。実施の形態の膜体１６は、吸着シート３２が黒色であり、強度保持層３０が金属色（白色）なので、受光部４８で受光される光量が図５の如く変化する。なお、破れ判定の基準値を光量Ｂと規定してもよいが、この場合、強度保持層３０が確実に露出しなければ破れと判定しないため、破れ判定の基準値を光量Ｂより少ない光量Ｃとしている。
【００４７】
これにより、実施の形態の吸着シート３２の検査装置１０によれば、ガラス基板Ｇを吸着保持する吸着シート３２の破れを自動で検知でき、また、省人化を図ることができる。
【００４８】
次に、３台の光電センサ４０〜４４を使用した吸着シート３２の検査方法について説明する。
【００４９】
図３に示すように、貼着ステージ２２から研磨ステージ２６に向けて膜体１６が矢印Ａ方向に搬送されてくると、まず、ガラス基板Ｇの左側短辺Ｇａと膜枠１４とで囲まれる膜体１６の露出領域１６ａが光電センサ４０の上方を通過する際に、光電センサ４０によって観察され、露出領域１６ａの吸着シート３２の破れの有無が検知部５０によって判定される。
【００５０】
次に、膜体１６が継続してＡ方向に搬送されてくると、ガラス基板Ｇの下側長辺Ｇｂと膜枠１４とで囲まれる膜体１６の露出領域１６ｂが光電センサ４２の上方を通過する際に、光電センサ４２によって観察され、露出領域１６ｂの吸着シート３２の破れの有無が検知部５０によって判定される。これと同時に、ガラス基板Ｇの上側長辺Ｇｃと膜枠１４とで囲まれる膜体１６の露出領域１６ｃが光電センサ４４の上方を通過する際に、光電センサ４４によって観察され、露出領域１６ｃの吸着シート３２の破れの有無が検知部５０によって判定される。
【００５１】
次いで、膜体１６が継続して搬送されてくると、ガラス基板Ｇの右側短辺Ｇｄと膜枠１４とで囲まれる膜体１６の露出領域１６ｄが光電センサ４０の上方を通過する際に、光電センサ４０によって観察され、露出領域１６ｄの吸着シート３２の破れの有無が検知部５０によって判定される。
【００５２】
すなわち、実施の形態の光電センサ４０〜４４は、研磨装置１２における膜体１６の移動経路に配置されているので、破れ検知用の専用ステージを研磨装置１２に設けることなく吸着シート３２の破れを検知できる。よって、ガラス基板Ｇの研磨に支障を与えることなく膜体１６の破れを検知できる。
【００５３】
なお、光電センサ４２、４４は、露出領域１６ｂ、１６ｃを走査するように露出領域１６ｂ、１６ｃの吸着シート３２の状態を観察できるため、高精細な検出が可能となる。これと同様に、光電センサ４０において高精細な検出を可能とするためには、光電センサ４０の上方に露出領域１６ａ、１６ｄが位置したところで、膜体１６の搬送を一時停止し、光電センサ４０を露出領域１６ａ、１６ｄに沿って矢印Ｂ方向に移動させながら、露出領域１６ａ、１６ｄの吸着シート３２の状態を観察すればよい。この場合の光電センサ４０の移動方向は、膜体１６の搬送方向Ａに対して直交する方向であることが好ましい。
【００５４】
また、実施の形態の膜体１６は、支持体２７と吸着シート３２とからなる二層構造に構成されているが、三層構造の膜体５２を使用することもできる。図６は、三層構造の膜体５２の構成を示した断面斜視図である。
【００５５】
前記三層構造の膜体５２は、気密保持層２８と強度保持層３０とからなる支持体２７と、吸着シート３２との間に、アルミニウム又はステンレス等の金属製の中間シート５４を介在させたものである。検知部５０は、吸着シート３２で反射された反射光の受光量から、中間シート５４で反射された反射光の受光量に変化した際に吸着シート３２の破れを検知する。
【００５６】
また、本発明は支持体２７が異なる構成の膜体に使用できる。図７は、支持体を金属製気密保持層５６として、該金属性気密保持層５６と吸着シート３２からなる二層構造の膜体５８の構造図である。前記二層構造の膜体５８の場合、吸着シート３２で反射された反射光の受光量から、金属製気密保持層５６で反射された反射光の受光量に変化した際に、検知部５０が吸着シート３２の破れを検知する。
【００５７】
更に、本発明は別の構造の膜体に使用できる。図８は、キャリア６０に吸着シート３２を直接取り付けた形態の構造図である。図８に示すように、キャリア６０に吸着シート３２を直接取り付けた、加圧流体を使用しない研磨装置の場合には、吸着シート３２で反射された反射光の受光量から、キャリア６０で反射された反射光の受光量に変化した際に、検知部５０が吸着シート３２の破れを検知する。
【００５８】
一方、研磨装置１２によるガラス基板Ｇの研磨中は、研磨液が研磨装置の近傍で飛散している。このため、図１に示すようにセンサ４０、４２（光電センサ４４は不図示）の投光部４６および受光部４８を覆う保護具６２を備えることが好ましい。
【００５９】
本発明によれば、保護具６２によって投光部４６および受光部４８を覆うことにより、センサ４０〜４４の未使用時に、研磨装置１２からの研磨液によって、センサ４０〜４４が汚染されることを防止できる。
【００６０】
また、実施の形態の研磨方法は、図３に示したように、ガラス基板Ｇが吸着されていない吸着シート１６の露出領域１６ａ〜１６ｄを検査する。
【００６１】
吸着シート１６の破れの原因は、加圧流体だけの圧力ではなく、ガラス基板Ｇの貼付圧力によってガラス基板Ｇ周辺の吸着シート１６が、すなわち、露出領域１６ａ〜１６ｄが膨らみ、膨らんだ箇所が研磨パッド２４に接触して破れる。よって、センサ４０〜４４による吸着シート１６の破れ検知箇所は、吸着シート１６の露出領域１６ａ〜１６ｄであることが好ましい。
【００６２】
更に、実施の形態の研磨方法によれば、吸着シート１６の露出領域１６ａ〜１６ｄの同一箇所において、少なくとも２回以上の破れを検知部５０が検出をしたときに、検知部５０が吸着シート１６の交換を促す信号を発生させることが好ましい。
【００６３】
検知部５０による１回の破れ検出では、誤検出の可能性がある。このため、検知部５０が吸着シート１６の露出領域１６ａ〜１６ｄの同一箇所において２回以上の破れを検出したときに破れたと判断し、検知部５０が作業者に対して、吸着シート１６の交換を促す信号を発生する。前記信号は、スピーカ６４によるアラーム発生信号でもよく、研磨装置の操作用ディスプレイに警告文字として表示させる信号でもよい。
【符号の説明】
【００６４】
Ｇ…ガラス基板、１０…吸着シートの検査装置、１２…研磨装置、１４…膜枠、１６…膜体、１８…研磨ヘッド、２０…キャリア、２２…貼着ステージ、２４…研磨パッド、２６…研磨ステージ、２８…気密保持層、３０…強度保持層、３２…吸着シート、３４…本体ケーシング、３６…スピンドル、３８…研磨定盤、４０、４２、４４…光電センサ、４６…投光部、４８…受光部、５０…検知部、５２…膜体、５４…中間シート、５６…金属製気密保持層、５８…膜体、６０…キャリア、６２…保護具、６４…スピーカ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の研磨装置及び研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイに使用されるガラス基板は、該ガラス基板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になるので、微小な凹凸やうねりが研磨装置によって研磨されることにより除去される。このような研磨装置として、研磨定盤に設けられた研磨パッドに、キャリア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装置が一般的に知られている。
【０００３】
特許文献１に開示された研磨装置は、膜枠に張られた膜体の吸着シートにガラス基板を貼着する基板貼着ステージと、前記膜枠をキャリアに取り付ける膜枠取付ステージと、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、前記吸着シートに貼着されたガラス基板の研磨面を研磨定盤の研磨パッドに押し付けて研磨する研磨ステージとを備えている。
【０００４】
すなわち、前記研磨装置によれば、ガラス基板貼着ステージにおいて、前記吸着シート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、ガラス基板が吸着シートに貼着された膜枠をキャリアに取り付ける。次いで、研磨ステージにおいて、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、吸着シートに貼着されたガラス基板の研磨面を研磨パッドに押し付けて研磨する。
【０００５】
ところで、前記研磨装置では、キャリアと膜体との間の密閉空間に圧縮エアを供給し、前記圧縮エアの圧力を、吸着シートを介してガラス基板に伝達することにより、研磨パッドに対するガラス基板の押圧力を設定している。したがって、吸着シートは、前記圧縮エアの圧力によって膨張し、研磨パッドに接触して破れるというおそれがある。
【０００６】
ガラス基板の研磨中に吸着シートが破れると、前記吸着シートの破片が研磨中のガラス基板と研磨パッドとの間に入り込むため、ガラス基板が破損するという問題があった。研磨中にガラス基板が破損すると、研磨装置を一時停止し、破損したガラス基板の廃棄、及び研磨装置の清掃を行わなくてはならず、また、廃棄作業及び清掃作業は長時間におよぶため、ガラス基板の生産効率が低下するという不具合があった。
【０００７】
そこで従来では、このようなガラス基板の破損を未然に防止するために、作業者が数時間毎に吸着シートを目視により検査することで吸着シートの破れの有無を確認していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１２２３５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来では吸着シートの破れを作業者が目視により確認しているため、確認作業に手間がかかるという問題があった。また、吸着シートの破れをガラス基板の研磨前に常時確認することも困難であった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、基板を吸着保持する吸着シートの破れを自動で確認できる基板の研磨装置及び研磨方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前記目的を達成するために、基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられた支持体と、該支持体が取り付けられたキャリアとの間に加圧流体を供給し、前記キャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨装置であって、前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備え、前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光するセンサと、前記センサの前記受光部で受光された光量の変化に基づいて前記吸着シートの破れを検知する検知部と、からなる吸着シートの検査装置を備えたことを特徴とする基板の研磨装置を提供する。
【００１２】
また、本発明は、前記目的を達成するために、基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられた支持体と、該支持体が取り付けられたキャリアとの間に加圧流体を供給し、前記キャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨方法であって、前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備えたセンサを用い、該センサの前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光し、前記受光部で受光された光量の変化に基づいて検知部が前記吸着シートの破れを検知することを特徴とする基板の研磨方法を提供する。
【００１３】
本発明によれば、センサの投光部から吸着シートに光を投光し、吸着シートから反射した反射光をセンサの受光部で受光する。このとき、吸着シートが破れていると、吸着シートから反射する光量が変化するため、センサの受光部で受光する光量が変化する。検知部は、前記受光量の変化に基づいて吸着シートの破れを検知する。これにより、本発明によれば、基板を吸着保持する吸着シートの破れを自動で検知でき、また、省人化を図ることができる。
【００１４】
また、本発明の前記支持体は、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支持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からなる二層構造で構成され、前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記強度保持層で反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知することが好ましい。
【００１５】
また、本発明によれば、前記吸着シートと前記支持体との間に金属製の中間シートが接着されており、前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記中間シートで反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知することが好ましい。
【００１６】
また、本発明の前記支持体は、前記キャリアとの間で気密を保持する金属性気密保持層で構成され、前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、金属性気密保持層で反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知することが好ましい。
【００１７】
本発明は、前記目的を達成するために、基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられるキャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨装置であって、前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備え、前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光するセンサと、前記センサの前記受光部で受光された光量の変化に基づいて前記吸着シートの破れを検知する検知部と、からなる吸着シートの検査装置を備えたことを特徴とする吸着シートの検査装置を提供する。
【００１８】
また、本発明は、前記目的を達成するために、基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられるキャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨方法であって、前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備えたセンサを用い、該センサの前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光し、前記受光部で受光された光量の変化に基づいて検知部が前記吸着シートの破れを検知することを特徴とする基板の研磨方法を提供する。
【００１９】
本発明は、加圧流体を使用しない形態の研磨装置、研磨方法に適用された吸着シートの検査装置、検査方法の発明である。
【００２０】
本発明の前記検知部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記キャリアで反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知することが好ましい。
【００２１】
本発明の前記センサは、前記基板を前記吸着シートに吸着させて保持させる基板保持ステージと、前記基板の被研磨面を前記研磨パッドによって研磨する基板研磨ステージとの間に設置され、前記基板保持ステージと前記基板研磨ステージとの間で移動される前記吸着シートを前記センサによって観察し、前記検知部にて前記吸着シートの破れを検知することが好ましい。
【００２２】
本発明によれば、研磨装置における吸着シートの移動経路にセンサを配置したので、基板の研磨前に吸着シートの破れを検知できる。また、破れ検知用の専用ステージを研磨装置に設けることなく吸着シートの破れを検知できるので、基板の研磨に支障を与えることなく吸着シートの破れを検知できる。
【００２３】
本発明の研磨装置によれば、前記センサの前記受光部および前記投光部を覆う保護具を備えたことが好ましい。
【００２４】
本発明によれば、保護具によってセンサの受光部および投光部を覆うことにより、センサの未使用時に、研磨装置からの研磨液によって、センサが汚染されることを防止できる。
【００２５】
本発明の研磨方法によれば、前記基板が吸着された前記吸着シートにおいて、前記基板が吸着されていない前記吸着シートの露出領域を検査することが好ましい。
【００２６】
吸着シートの破れの原因は、加圧流体だけの圧力ではなく、基板の貼付圧力によって基板周辺の吸着シートが膨らみ、膨らんだ箇所が研磨パッドに接触して破れる。よって、センサによる吸着シートの破れ検知箇所は、吸着シートの前記露出領域であることが好ましい。
【００２７】
本発明の研磨方法によれば、前記吸着シートの前記露出領域の同一箇所において、少なくとも２回以上の破れ検出をしたときに、前記吸着シートの交換を促す信号を前記検知部が発生することが好ましい。
【００２８】
本発明によれば、検知部による１回の破れ検出では、誤検出の可能性があるため、検知部が吸着シートの露出領域の同一箇所において２回以上の破れを検出したときに破れたと判断し、検知部が作業者に対して、吸着シートの交換を促す信号を発生する。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の基板の研磨装置及び研磨方法によれば、基板を吸着保持する吸着シートの破れを自動で確認できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】実施の形態の吸着シートの検査装置が設置された研磨装置の側面図
【図２】膜体の構成を示した断面斜視図
【図３】膜体に対する光電センサの配置位置を示した平面図
【図４】膜体に対する光電センサの配置位置を示した側面図
【図５】検知部に入力される受光量を示したグラフ
【図６】三層構造の膜体の構成を示した断面斜視図
【図７】金属製気密保持層と吸着シートからなる二層構造の膜体の構造図
【図８】キャリアに吸着シートを直接取り付けた形態の構造図
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、添付図面に従って本発明に係る基板の研磨装置及び研磨方法の好ましい実施の形態について説明する。
【００３２】
図１は、実施の形態の吸着シートの検査装置１０が設置された研磨装置１２の側面図である。
【００３３】
研磨装置１２は、大型のガラス基板Ｇ（例えば、一辺が１８００ｍｍを超え、厚み０．２ｍｍ〜０．７ｍｍ）の表面を液晶ディスプレイ用ガラス基板に必要な平坦度に研磨する研磨装置である。また、研磨装置１２は、膜枠１４に張られた膜体１６に研磨前のガラス基板Ｇを貼着するとともに、膜枠１４を研磨ヘッド１８のキャリア２０に装着する貼着ステージ２２、ガラス基板Ｇを研磨する研磨パッド２４を備えた研磨ステージ２６、及び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（不図示）等を備えている。
【００３４】
更に、研磨装置１２には、貼着ステージ２２から研磨ステージ２６に膜枠１４を研磨ヘッド１８と共に搬送する搬送装置（不図示）が設けられている。なお、研磨ステージ２６は、用途により一台であっても二台以上であってもよい。効率やコストを考慮すると、粗研磨ステージと仕上研磨ステージの二台のステージを備えることが好ましい。粗研磨ステージと仕上研磨ステージとを設けた研磨装置の場合には、実施の形態の吸着シートの検査装置１０を、粗研磨ステージと仕上研磨ステージとの間のガラス基板Ｇの搬送経路に設けてもよい。
【００３５】
貼着ステージ２２においては、まず、ガラス基板Ｇが膜枠１４の膜体１６に貼着される。基板保持部１６の貼着方法について説明すると、膜枠１４は貼着ステージ２２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１４の下方にガラス基板Ｇが位置したところで、膜枠１４が昇降装置により下降移動され、膜枠１４に張設された膜体１６がガラス基板Ｇに押し付けられる。ガラス基板Ｇの押圧力によってガラス基板Ｇが膜体１６に貼着される。その後、膜枠１４が研磨ヘッド１８のキャリア２０に取り付けられる。なお、膜枠１４や膜体１６は円形であってもよく、矩形であってもよい。
【００３６】
図２は、膜体１６の構成を示した断面斜視図である。図２に示すように、膜体１６は支持体２７と吸着シート３２とから構成される。また、支持体２７は気密保持層２８と強度保持層３０とからなる二層構造に構成されている。気密保持層２８は、図１のキャリア２０の底部に備えられている空気室（不図示）との間で気密を保持するシート材である。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（ＰＶＣ）等のビニル系、ナイロン系及びウ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。
【００３７】
また、図２の強度保持層３０は、気密保持層２８を保持するとともに支持体２７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ート材である。強度保持層３０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、アラミド繊維、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、樹脂シート等の材料で作られている。特に、ア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。
【００３８】
吸着シート３２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ートを貼り付けて構成されるが、吸着シート３２の表面の凹凸が大きいと、研磨時に前記凹凸がガラス基板Ｇに転写する問題がある。このため、吸着シート３２は、表面が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、厚さが薄い吸着シート３２をラミネート工法により、支持体２７に貼り付けることで、表面が平滑な吸着シート３２を製造できる。厚さが薄い吸着シート３２の材料は、例えばウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン等、平滑性が保持できるものであればよい。ウレタンやポリ塩化ビニルが一般的なラミネート工法で製造できるので好ましい。
【００３９】
一方、図１に示した研磨ヘッド１８は本体ケーシング３４を備えている。本体ケーシング３４にはモータが内蔵され、前記モータの出力軸が、鉛直方向に垂下されたスピンドル３６に連結されている。前記スピンドル３６にキャリア２０が連結されている。また、本体ケーシング３４は、不図示の昇降機構を介して不図示のスライダに連結されている。前記昇降機構によって本体ケーシング３４が前記スライダに対して昇降されることにより、キャリア２０が研磨ステージ２６の研磨パッド２４に対して進退移動されるとともに、進出移動されることにより、膜体１６の吸着シート３２に貼着されたガラス基板Ｇが研磨パッド２４に所定の圧力で押圧される。また、本体ケーシング３４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。
【００４０】
研磨パッド２４は、研磨定盤３８の上面に貼り付けられる。研磨定盤３８の下部には、不図示の回転軸を介してモータが接続されている。なお、研磨パッド２４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２４を水平方向に揺動させてもよい。
【００４１】
次に実施の形態の膜体１６の検査装置１０について説明する。
【００４２】
図３は、膜体１６に対する光電センサ４０、４２、４４の配置位置を示した平面図である。
【００４３】
図１に示す検査装置１０は、図３に示す平面図の如く、３台の光電センサ（株式会社キーエンス製：ＬＶ−Ｈ３２）４０、４２、４４から構成される。図１に示すように、これらの光電センサ４０、４２（光電センサ４４は不図示）は、貼着ステージ２２と研磨ステージ２６との間に配置され、貼着ステージ２２から研磨ステージ２６に向けて搬送中の膜体１６の吸着シート３２の破れを検出する。なお、光電センサの台数は３台に限定されるものではない。すなわち、ガラス基板Ｇを貼着する吸着シート３２の破れを、膜体１６の搬送中に確実に検出可能であれば、２台以下でもよく４台以上であってもよい。また、膜体１６の搬送を一時停止し、膜体１６の下方で光電センサを移動させて吸着シート３２の破れを検出する場合には、１台の光電センサでまかなうことができる。しかしながら、ガラス基板Ｇの加工効率を維持するためには、膜体１６の停止時間を極力短くすることが好ましく、このために実施の形態では３台の光電センサ４０〜４４が、膜体１６の移動経路に配置されている。
【００４４】
図３に示すように、光電センサ４０〜４４は、光を投光する投光部４６と光を受光する受光部４８とをそれぞれ備えている。図４は、膜体１６に対する光電センサ４０〜４４の配置位置を示した側面図である。図４に示すように、投光部４６及び受光部４８は、膜体１６の吸着シート３２に対向配置されており、投光部４６から光を吸着シート３２に投光し、吸着シート３２から反射した前記光を受光部４８によって受光する。以下、光電センサ４０〜４４の投光動作及び受光動作を、観察と表現する。
【００４５】
また、光電センサ４０〜４４の各受光部４８で受光された光量を示す信号は、検知部５０に出力される。図５は、検知部５０に入力される受光量Ｐを示したグラフである。図５に示すように、検知部５０には、吸着シート３２で反射した光量Ａと、図２に示す強度保持層３０で反射した光量Ｂと、光量Ｂに対して光量が少ない基準光量Ｃとが記憶されている。
【００４６】
したがって、光電センサ４０〜４４の各受光部４８から光量Ａの信号が出力されている場合には、検知部５０は、吸着シート３２が正常品であると判定する。また、光電センサ４０〜４４の受光部４８から光量Ｂの信号が出力された場合には、吸着シート３２が破れて露出した強度保持層３０からの反射光を受光したため、検知部５０は、吸着シート３２に破れが発生したと判定する。実施の形態の膜体１６は、吸着シート３２が黒色であり、強度保持層３０が金属色（白色）なので、受光部４８で受光される光量が図５の如く変化する。なお、破れ判定の基準値を光量Ｂと規定してもよいが、この場合、強度保持層３０が確実に露出しなければ破れと判定しないため、破れ判定の基準値を光量Ｂより少ない光量Ｃとしている。
【００４７】
これにより、実施の形態の吸着シート３２の検査装置１０によれば、ガラス基板Ｇを吸着保持する吸着シート３２の破れを自動で検知でき、また、省人化を図ることができる。
【００４８】
次に、３台の光電センサ４０〜４４を使用した吸着シート３２の検査方法について説明する。
【００４９】
図３に示すように、貼着ステージ２２から研磨ステージ２６に向けて膜体１６が矢印Ａ方向に搬送されてくると、まず、ガラス基板Ｇの左側短辺Ｇａと膜枠１４とで囲まれる膜体１６の露出領域１６ａが光電センサ４０の上方を通過する際に、光電センサ４０によって観察され、露出領域１６ａの吸着シート３２の破れの有無が検知部５０によって判定される。
【００５０】
次に、膜体１６が継続してＡ方向に搬送されてくると、ガラス基板Ｇの下側長辺Ｇｂと膜枠１４とで囲まれる膜体１６の露出領域１６ｂが光電センサ４２の上方を通過する際に、光電センサ４２によって観察され、露出領域１６ｂの吸着シート３２の破れの有無が検知部５０によって判定される。これと同時に、ガラス基板Ｇの上側長辺Ｇｃと膜枠１４とで囲まれる膜体１６の露出領域１６ｃが光電センサ４４の上方を通過する際に、光電センサ４４によって観察され、露出領域１６ｃの吸着シート３２の破れの有無が検知部５０によって判定される。
【００５１】
次いで、膜体１６が継続して搬送されてくると、ガラス基板Ｇの右側短辺Ｇｄと膜枠１４とで囲まれる膜体１６の露出領域１６ｄが光電センサ４０の上方を通過する際に、光電センサ４０によって観察され、露出領域１６ｄの吸着シート３２の破れの有無が検知部５０によって判定される。
【００５２】
すなわち、実施の形態の光電センサ４０〜４４は、研磨装置１２における膜体１６の移動経路に配置されているので、破れ検知用の専用ステージを研磨装置１２に設けることなく吸着シート３２の破れを検知できる。よって、ガラス基板Ｇの研磨に支障を与えることなく膜体１６の破れを検知できる。
【００５３】
なお、光電センサ４２、４４は、露出領域１６ｂ、１６ｃを走査するように露出領域１６ｂ、１６ｃの吸着シート３２の状態を観察できるため、高精細な検出が可能となる。これと同様に、光電センサ４０において高精細な検出を可能とするためには、光電センサ４０の上方に露出領域１６ａ、１６ｄが位置したところで、膜体１６の搬送を一時停止し、光電センサ４０を露出領域１６ａ、１６ｄに沿って矢印Ｂ方向に移動させながら、露出領域１６ａ、１６ｄの吸着シート３２の状態を観察すればよい。この場合の光電センサ４０の移動方向は、膜体１６の搬送方向Ａに対して直交する方向であることが好ましい。
【００５４】
また、実施の形態の膜体１６は、支持体２７と吸着シート３２とからなる二層構造に構成されているが、三層構造の膜体５２を使用することもできる。図６は、三層構造の膜体５２の構成を示した断面斜視図である。
【００５５】
前記三層構造の膜体５２は、気密保持層２８と強度保持層３０とからなる支持体２７と、吸着シート３２との間に、アルミニウム又はステンレス等の金属製の中間シート５４を介在させたものである。検知部５０は、吸着シート３２で反射された反射光の受光量から、中間シート５４で反射された反射光の受光量に変化した際に吸着シート３２の破れを検知する。
【００５６】
また、本発明は支持体２７が異なる構成の膜体に使用できる。図７は、支持体を金属製気密保持層５６として、該金属性気密保持層５６と吸着シート３２からなる二層構造の膜体５８の構造図である。前記二層構造の膜体５８の場合、吸着シート３２で反射された反射光の受光量から、金属製気密保持層５６で反射された反射光の受光量に変化した際に、検知部５０が吸着シート３２の破れを検知する。
【００５７】
更に、本発明は別の構造の膜体に使用できる。図８は、キャリア６０に吸着シート３２を直接取り付けた形態の構造図である。図８に示すように、キャリア６０に吸着シート３２を直接取り付けた、加圧流体を使用しない研磨装置の場合には、吸着シート３２で反射された反射光の受光量から、キャリア６０で反射された反射光の受光量に変化した際に、検知部５０が吸着シート３２の破れを検知する。
【００５８】
一方、研磨装置１２によるガラス基板Ｇの研磨中は、研磨液が研磨装置の近傍で飛散している。このため、図１に示すようにセンサ４０、４２（光電センサ４４は不図示）の投光部４６および受光部４８を覆う保護具６２を備えることが好ましい。
【００５９】
本発明によれば、保護具６２によって投光部４６および受光部４８を覆うことにより、センサ４０〜４４の未使用時に、研磨装置１２からの研磨液によって、センサ４０〜４４が汚染されることを防止できる。
【００６０】
また、実施の形態の研磨方法は、図３に示したように、ガラス基板Ｇが吸着されていない吸着シート１６の露出領域１６ａ〜１６ｄを検査する。
【００６１】
吸着シート１６の破れの原因は、加圧流体だけの圧力ではなく、ガラス基板Ｇの貼付圧力によってガラス基板Ｇ周辺の吸着シート１６が、すなわち、露出領域１６ａ〜１６ｄが膨らみ、膨らんだ箇所が研磨パッド２４に接触して破れる。よって、センサ４０〜４４による吸着シート１６の破れ検知箇所は、吸着シート１６の露出領域１６ａ〜１６ｄであることが好ましい。
【００６２】
更に、実施の形態の研磨方法によれば、吸着シート１６の露出領域１６ａ〜１６ｄの同一箇所において、少なくとも２回以上の破れを検知部５０が検出をしたときに、検知部５０が吸着シート１６の交換を促す信号を発生させることが好ましい。
【００６３】
検知部５０による１回の破れ検出では、誤検出の可能性がある。このため、検知部５０が吸着シート１６の露出領域１６ａ〜１６ｄの同一箇所において２回以上の破れを検出したときに破れたと判断し、検知部５０が作業者に対して、吸着シート１６の交換を促す信号を発生する。前記信号は、スピーカ６４によるアラーム発生信号でもよく、研磨装置の操作用ディスプレイに警告文字として表示させる信号でもよい。
【符号の説明】
【００６４】
Ｇ…ガラス基板、１０…吸着シートの検査装置、１２…研磨装置、１４…膜枠、１６…膜体、１８…研磨ヘッド、２０…キャリア、２２…貼着ステージ、２４…研磨パッド、２６…研磨ステージ、２８…気密保持層、３０…強度保持層、３２…吸着シート、３４…本体ケーシング、３６…スピンドル、３８…研磨定盤、４０、４２、４４…光電センサ、４６…投光部、４８…受光部、５０…検知部、５２…膜体、５４…中間シート、５６…金属製気密保持層、５８…膜体、６０…キャリア、６２…保護具、６４…スピーカ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられた支持体と、該支持体が取り付けられたキャリアとの間に加圧流体を供給し、前記キャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨装置であって、
前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備え、前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光するセンサと、前記センサの前記受光部で受光された光量の変化に基づいて前記吸着シートの破れを検知する検知部と、からなる吸着シートの検査装置を備えたことを特徴とする基板の研磨装置。
【請求項２】
前記支持体は、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支持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からなる二層構造で構成され、
前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記強度保持層で反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知する請求項１に記載の基板の研磨装置。
【請求項３】
前記吸着シートと前記支持体との間に金属製の中間シートが接着されており、
前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記中間シートで反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知する請求項１または２に記載の基板の研磨装置。
【請求項４】
前記支持体は、前記キャリアとの間で気密を保持する金属性気密保持層で構成され、
前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、金属性気密保持層で反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知する請求項１に記載の基板の研磨装置。
【請求項５】
基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられるキャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨装置であって、
前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備え、前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光するセンサと、前記センサの前記受光部で受光された光量の変化に基づいて前記吸着シートの破れを検知する検知部と、からなる吸着シートの検査装置を備えたことを特徴とする基板の研磨装置。
【請求項６】
前記検知部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記キャリアで反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知する請求項５に記載の基板の研磨装置。
【請求項７】
前記センサは、前記基板を前記吸着シートに吸着させて保持させる基板保持ステージと、前記基板の被研磨面を前記研磨パッドによって研磨する基板研磨ステージとの間に設置され、前記基板保持ステージと前記基板研磨ステージとの間で移動される前記吸着シートを前記センサによって観察し、前記検知部にて前記吸着シートの破れを検知する請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板の研磨装置。
【請求項８】
前記センサの前記受光部および前記投光部を覆う保護具を備えた請求項１〜７のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項９】
基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられた支持体と、該支持体が取り付けられたキャリアとの間に加圧流体を供給し、前記キャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨方法であって、
前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備えたセンサを用い、該センサの前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光し、前記受光部で受光された光量の変化に基づいて検知部が前記吸着シートの破れを検知することを特徴とする基板の研磨方法。
【請求項１０】
基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられるキャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨方法であって、
前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備えたセンサを用い、該センサの前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光し、前記受光部で受光された光量の変化に基づいて検知部が前記吸着シートの破れを検知することを特徴とする基板の研磨方法。
【請求項１１】
前記基板が吸着された前記吸着シートにおいて、前記基板が吸着されていない前記吸着シートの露出領域を検査する請求項９または１０に記載の基板の研磨方法。
【請求項１２】
前記吸着シートの前記露出領域の同一箇所において、少なくとも２回以上の破れ検出をしたときに、前記吸着シートの交換を促す信号を前記検知部が発生する請求項１１に記載の基板の研磨方法。
【請求項１】
基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられた支持体と、該支持体が取り付けられたキャリアとの間に加圧流体を供給し、前記キャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨装置であって、
前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備え、前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光するセンサと、前記センサの前記受光部で受光された光量の変化に基づいて前記吸着シートの破れを検知する検知部と、からなる吸着シートの検査装置を備えたことを特徴とする基板の研磨装置。
【請求項２】
前記支持体は、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支持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からなる二層構造で構成され、
前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記強度保持層で反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知する請求項１に記載の基板の研磨装置。
【請求項３】
前記吸着シートと前記支持体との間に金属製の中間シートが接着されており、
前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記中間シートで反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知する請求項１または２に記載の基板の研磨装置。
【請求項４】
前記支持体は、前記キャリアとの間で気密を保持する金属性気密保持層で構成され、
前記検出部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、金属性気密保持層で反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知する請求項１に記載の基板の研磨装置。
【請求項５】
基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられるキャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨装置であって、
前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備え、前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光するセンサと、前記センサの前記受光部で受光された光量の変化に基づいて前記吸着シートの破れを検知する検知部と、からなる吸着シートの検査装置を備えたことを特徴とする基板の研磨装置。
【請求項６】
前記検知部は、前記吸着シートで反射された反射光の受光量から、前記キャリアで反射された反射光の受光量に変化した際に、前記吸着シートの破れを検知する請求項５に記載の基板の研磨装置。
【請求項７】
前記センサは、前記基板を前記吸着シートに吸着させて保持させる基板保持ステージと、前記基板の被研磨面を前記研磨パッドによって研磨する基板研磨ステージとの間に設置され、前記基板保持ステージと前記基板研磨ステージとの間で移動される前記吸着シートを前記センサによって観察し、前記検知部にて前記吸着シートの破れを検知する請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板の研磨装置。
【請求項８】
前記センサの前記受光部および前記投光部を覆う保護具を備えた請求項１〜７のいずれか一項に記載の研磨装置。
【請求項９】
基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられた支持体と、該支持体が取り付けられたキャリアとの間に加圧流体を供給し、前記キャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨方法であって、
前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備えたセンサを用い、該センサの前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光し、前記受光部で受光された光量の変化に基づいて検知部が前記吸着シートの破れを検知することを特徴とする基板の研磨方法。
【請求項１０】
基板を吸着し保持する吸着シートが取り付けられるキャリアと研磨パッドとを相対的に近づけて、前記基板の研磨面を前記研磨パッドに押し付けて研磨する基板の研磨方法であって、
前記吸着シートに向けて光を投光する投光部と光を受光する受光部とを備えたセンサを用い、該センサの前記投光部から前記吸着シートに光を投光し、該吸着シートから反射した前記光を前記受光部によって受光し、前記受光部で受光された光量の変化に基づいて検知部が前記吸着シートの破れを検知することを特徴とする基板の研磨方法。
【請求項１１】
前記基板が吸着された前記吸着シートにおいて、前記基板が吸着されていない前記吸着シートの露出領域を検査する請求項９または１０に記載の基板の研磨方法。
【請求項１２】
前記吸着シートの前記露出領域の同一箇所において、少なくとも２回以上の破れ検出をしたときに、前記吸着シートの交換を促す信号を前記検知部が発生する請求項１１に記載の基板の研磨方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１９２４７１（Ｐ２０１２−１９２４７１Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６７３８（Ｐ２０１１−５６７３８）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（０００００００４４）旭硝子株式会社 (2,665)
【Ｆターム（参考）】
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