JP2003266022A - 分類装置、及び電子デバイス用基板の製造方法 - Google Patents
分類装置、及び電子デバイス用基板の製造方法Info
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Abstract
イス用ガラス基板のように高い平坦性及び平滑性が要求
されるワーク表面を研磨するに当たって、バッチ処理型
の研磨装置を有効に活用する。 【解決手段】 様々な板厚を有するワークWが複数格納
されたカセットKをローダ投入部21に供給すると、移
送装置5やロボットハンド6等の協働によってそのカセ
ットKからワークWが取得されて板厚測定部11へ移送
される。板厚測定部11では、静電容量型のセンサによ
り非接触でワークWの厚みが自動的に測定される。図示
せぬ制御部は、板厚測定部11の測定結果に基づいて、
当該ワークWを板厚別に分類して予めアンローダ部3に
配置されたカセットKに格納するよう移送装置5やロボ
ットハンド6等を制御する。
Description
ンクや位相シフトマスクブランクに使用する電子デバイ
ス用基板において、超平坦、超平滑な基板を得るための
製造方法、及びその基板を得るために必要な、電子デバ
イス用基板を板厚(厚み)ごとに分類する分類装置に関
する。
デバイス用ガラス基板は、高い平坦性、高い平滑性が要
求される。高い平坦性、高い平滑性のガラス表面を得る
ために、通常、特開平1-40267号公報に記載されている
ような両面研磨装置を使った複数段階の精密研磨が行わ
れる。この複数段階の精密研磨によって、比較的粒径が
大きな研磨砥粒を使って両面研磨した後、粒径の小さい
研磨砥粒を使って表面粗さの小さいガラス表面を得てい
る。
謂バッチ処理型の研磨装置を使用するのが一般的であ
る。バッチ処理型の研磨装置では、一度に複数のガラス
基板を同時にセットすることができ、セットされた複数
のガラス基板を一回の稼動で一括して両面研磨できるか
らである。具体的には、複数段階の精密研磨工程におい
て、前段階の研磨工程を終えたガラス基板を所定箇所に
集めておき、集めたガラス基板を適量毎にバッチ処理型
の研磨装置に順次投入することで、高い平坦性、高い平
滑性のガラス基板を複数得る。
処理型の研磨装置を使用する場合、次のような問題があ
った。即ち、複数段階にわたる精密研磨工程において、
前段階の研磨工程を終えたガラス基板には、研磨装置の
違いや、バッチ処理毎によってガラス基板の板厚に違い
が生じてしまうことがある。このようなガラス基板の板
厚に違いが生じたものを次段階の研磨工程における両面
研磨装置にセットした場合、図18(a)に示すように
比較的板厚が厚い厚板W1と、比較的板厚が薄い薄板W
2とが混在している場合、図18(b)に示すように両
面研磨時において、当該各板W1,W2…のつらが揃わ
ず、薄板W2のキズ等が充分に除去されず高い平坦性、
高い平滑性が得られないことがある。これは、研磨しろ
が少ない(10μm以下)精密研磨工程、超精密研磨工
程にいくに従って深刻な問題となる。
のであり、高い平坦性、高い平滑性の電子デバイス用ガ
ラス基板の製造方法を提供することを目的とする。ま
た、高い平坦性、高い平滑性の基板(例えば、電子デバ
イス用ガラス基板)の製造に当たって、バッチ処理型の
研磨装置を有効に活用する技術を提供する事を目的とす
る。
明の第1の態様による分類装置は、板状体を供給する供
給部と、複数の前記板状体が格納されるカセットを複数
配置するカセット配置部と、前記供給部より供給された
前記板状体の板厚を測定する板厚測定手段と、前記板厚
測定手段によって板厚が測定された前記板状体を、前記
カセット配置部に配置される複数の前記カセットの何れ
かに格納する格納機構と、前記板厚測定手段の測定結果
に基づいて、前記板状体を当該板厚別に前記各カセット
に格納するよう前記格納機構を制御する制御手段と、を
備えることを特徴とする。
複数の板状体が格納されるカセットを予めカセット配置
部に複数配置しておく。そして、供給部に板状体を供給
すると、板厚測定手段がその板状体の板厚を測定する。
格納機構は、板厚測定手段によって板厚が測定された板
状体を、ケース配置部に配置される複数のカセットの何
れかに格納する。その過程で、制御手段が板厚測定手段
の測定結果に基づいて、板状体を当該板厚別に各カセッ
トに格納するよう格納機構を制御する。これにより、カ
セット配置部に配置したカセットの各々には、板厚の近
似する板状体が集約される。従って、当該各カセットを
カセット配置部から搬出し、板厚の近似する板状体をバ
ッチ処理型の研磨装置に一括して投入することとすれ
ば、両面研磨の際に当該全ての板状体のつらが概ね揃
う。これにより、複数段階の精密研磨工程において、前
段階で生じた総ての板状体にキズ等を除去するのに充分
な研磨しろが確保されるので、高い平坦性、高い平滑性
が得られる。また、当該総ての板状体に充分な研磨しろ
が確保されるので、これらにキズ等が残ってしまうこと
が確実に回避されると共に、当該各板状体を必要以上に
研磨してしまう事を回避できる。かくして、バッチ処理
型の研磨装置が有効に活用される。
分類装置に於いて、前記板厚測定手段は、前記板状体の
板厚よりも広い間隔を隔てて互いに平行に配置された相
対面する一対の電極板を有して成るキャパシタと、前記
供給部より供給された前記板状体を、前記一対の電極板
の間で当該各電極板に接触せぬよう位置決めする位置決
め手段と、を備え、前記位置決め手段によって前記一対
の電極板の間に前記板状体が位置決めされた際における
前記キャパシタの静電容量と所与の基準容量との比較に
基づいて当該板状体の板厚を検出することを特徴とす
る。
供給された板状体が、一対の電極板の間で当該各電極板
に接触せぬよう位置決めされるので、板状体の板厚を非
接触で検出する事が実現される。これにより、板状体に
キズ等が付くのを防止できる。
上させるため少なくとも前記板厚測定手段を、温度、湿
度が制御された環境下(例えば、窒素雰囲気)に置くこ
とが好ましい。
分類装置に於いて、前記位置決め手段は、前記板状体を
把持する把持部材を備えると共に、この把持部材には、
前記板状態の端縁に嵌合する断面略V字状の溝が形成さ
れて成り、前記把持部材との間で前記供給部より供給さ
れた前記板状体の受け渡しを行うロボットハンドを備え
たことを特徴とする。本発明の第3の態様によれば、ロ
ボットハンドは、供給部より供給された板状体の受け渡
しを把持部材との間で行う。
様による分類装置のように、第1乃至第3の何れかの態
様による分類装置に於いて、前記板厚測定手段を所定の
基準位置に戻すように付勢する付勢手段を備える。
構造とすることができ、具体的には前記板厚測定手段を
旋廻自在に支持するターンテーブルと、このターンテー
ブルに平行な平面に沿って前記板厚測定手段を変位自在
に案内する案内部材と、を含んで構成され、前記ターン
テーブル、案内部材には弾性体を設けた構成とすること
ができる。
定手段に慣性力等が加わった場合に、板厚測定手段がタ
ーンテーブルによって自在に旋廻すると共に、案内部材
に案内されて自在に変位する。そして、板状体が板厚測
定手段に対して正確に位置決めされることにより、測定
結果のばらつきが低減し、測定精度も向上する。更に、
弾性体によって所定の基準位置に戻すようにしているの
で、ロボットハンドによる板状体の受け渡しにともなう
割れや欠けも防止できる。その理由は以下の通りであ
る。
される際には、板厚測定手段に板状体の重量が加わる。
そのとき、板厚測定手段は、ターンテーブルによって自
在に旋廻すると共に、案内部材に案内されて自在に変位
しながら、全体的に柔軟に動く。その動きに伴って、板
状体の端縁が、把持部材に形成された断面略V字状の溝
に案内されながら、据わりの良い状態で当該溝に嵌合す
る。かくして、板状体を一対の電極板間における所定位
置に正確に位置決めできるので、同一の板状体の板厚を
測定した際における測定結果のばらつきが低減され、測
定結果の確度を向上できる。板状体がロボットハンドか
ら離れた後は、付勢手段の弾性体によって所定の基準位
置に戻されるので、測定後のロボットハンドによる板状
体の把持も確実におこなわれ、板状体の割れや欠けが防
げる。
1乃至第4の何れかの態様による分類装置に於いて、前
記カセット配置部に配置された複数の前記カセットの各
々について、そのカセットに格納される前記板状体の板
厚の範囲を割り当てる入力手段を備え、前記制御手段
は、前記カセット配置部に配置された前記各カセット
に、前記入力手段によって割り当てられた範囲の板厚を
有する前記板状体を格納するよう前記格納機構を制御す
ることを特徴とする。
力手段を用いて、カセット配置部に配置された複数のカ
セットの各々について、そのカセットに格納される板状
体の板厚の範囲を割り当てる。すると、制御手段は、カ
セット配置部に配置された各カセットに、入力手段によ
って割り当てられた範囲の板厚を有する板状体を格納す
るよう格納機構を制御する。これにより、カセット毎に
異なる範囲の板厚を有する板状体を集約できるのは勿
論、同じ範囲の板厚を有する板状体を複数のカセットに
わたって集約することもできる。
る電子デバイス用基板を、第1乃至第5の何れかの態様
による分類装置における前記供給部に複数供給する板状
体供給工程と、次いで、前記分類装置の前記カセット配
置部から、前記電子デバイス用基板が格納された少なく
とも1つの前記カセットを搬出するカセット搬出工程
と、次いで、搬出した前記カセットに格納されている複
数の前記電子デバイス用基板を研磨装置によって所望の
表面粗さとなるように精密研磨する精密研磨工程と、を
含むことを特徴とする電子デバイス用基板の製造方法も
提供される。
本発明の実施の形態について説明する。図1,図2は、
実施の形態による分類装置を示す図であり、図1はその
平面図、図2はその正面図である。図1に示すように、
この分類装置1は、ローダ部2、アンローダ部3、ワー
クWの板厚を測定する板厚測定部11、及びワークWを
移送する移送装置5を備えている。
ランクに使われる電子デバイス用ガラス基板等の研磨工
程を含む製造過程において、バッチ処理型の研磨装置に
よって研磨条件の若干の違いや、研磨装置の違いが原因
で板厚が異なったガラス基板等の板状体を指す。また、
ワークWは、石英ガラスやソーダライムガラス等のガラ
スから構成されており、これを電場中に配置するとその
電場がワークWの内部に侵入して分極を起こす。すなわ
ち、板状体としてのワークWは誘電体(絶縁体)であ
る。
W(板厚の異なったワーク)が格納(収納)されたカセ
ット(収納容器)Kを投入するローダ投入部21と、移
送装置5によってワークWが全て取り出されて空きの状
態となったカセットKを取り出すローダ取り出し部22
とを備える。ローダ投入部21に投入されたカセットK
は、図2に示すように搬送装置23によってカセットを
取り出す所定の位置まで搬送される。所定の位置まで搬
送され、空きの状態となったカセットKは、ローダ投入
部21とローダ取り出し部22との間に設けられた移送
装置5のコンベヤによって、ローダ取り出し部22へ移
送される。なお、図1には、ローダ投入部21とローダ
取り出し部22との間におけるカセットKの流れが矢印
で示されている。
第2ストッカー32,第3ストッカー33の3つのスト
ッカーを備えている。これらストッカー31,32,3
3の各々は、図2に示すように、Z軸方向(図2中、上
下方向)に4段、カセットKが格納できるように構成さ
れており、各ストッカー毎又は、各段毎に板厚別に分類
できるようになっている。
類されたワークWが格納されたカセットKを所定の位置
まで運ぶようにコンベア等の搬送装置が設けらている。
すなわち、図2に示すように、例えば第3ストッカー3
3の各段にはそれぞれ、搬送装置331,332,33
3,334が設けられている。更に、図2には示されて
いないが、第1ストッカー31の各段にはそれぞれ搬送
装置311,312,313,314が設けられてお
り、第2ストッカー32の各段にはそれぞれ搬送装置3
21,322,323,324が設けられている(図6
参照)。
各搬送装置の近傍には、その搬送装置に載置されるカセ
ットKが満杯か否かを検出するセンサがそれぞれ配置さ
れている。具体的には、図1に示すように、例えば搬送
装置334の近傍には、センサ334a,334bが配
置されている。同様にして、図1には示さないが、各々
の搬送装置の近傍にはセンサが2つずつ配置されてい
る。すなわち、搬送装置311の近傍にはセンサ311
a,311b、搬送装置312の近傍にはセンサ312
a,312b、搬送装置313の近傍にはセンサ313
a,313b、搬送装置314の近傍にはセンサ314
a,314b、搬送装置321の近傍にはセンサ321
a,321b、搬送装置322の近傍にはセンサ322
a,322b、搬送装置323の近傍にはセンサ323
a,323b、搬送装置324の近傍にはセンサ324
a,324b、搬送装置331の近傍にはセンサ331
a,331b、搬送装置332の近傍にはセンサ332
a,332b、搬送装置333の近傍にはセンサ333
a,333b、搬送装置334の近傍にはセンサ334
a,334bがそれぞれ設けられている(図6参照)。
に、ワークWがローダ投入部21にあるカセットK内か
ら板厚測定部11へ、板厚測定部11からアンローダ部
3のストッカーに配置された所定のカセットK内に移送
できるように、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向にそれぞ
れ搬送レール51,52,53が延設されて構成されて
いる。なお、搬送レール52には、ワークWを把持する
ロボットハンド6が設けられている。
1の下方には、ワーク一時保管場所7が設けられてい
る。ワーク一時保管場所7のカセットKには、板厚の条
件設定から外れたワークW等が一時的に保管できるよう
にしてある。板厚測定部11よりワーク一時保管場所7
に移送されたワークWは、あるまとまった数量になった
段階で、再び分類装置1によって分類することもでき
る。
細に説明する。図3は板厚測定部11の正面図である。
図3に示すように、板厚測定部11は、底板111を基
礎として構成されている。底板111の下方には、この
板厚測定部11全体を旋廻自在に支持するターンテーブ
ル110aと、このターンテーブル110aに平行な平
面に沿ってこの板厚測定部11全体を変位自在に案内す
る第1LMガイド110b及び第2LMガイド110c
とが配置されている。
た模式図である。図4において矢印は、板厚測定部11
の可動方向を示している。同図に示す様に、第1LMガ
イド110bは、板厚測定部11全体を平面視において
左右方向に変位自在に案内する。また、第2LMガイド
110cは、板厚測定部11全体を平面視において前後
方向(図4中、上下方向)に変位自在に案内する。
にある状態を示しており、図示はしないが、板厚測定部
11がこの基準位置から変位した場合に、当該板厚測定
部11を基準位置に戻すように付勢する弾性体が、ター
ンテーブル110a、第1LMガイド110b、第2L
Mガイド110cに備えられている。これにより、この
板厚測定部11が全体的にフレキシブルに動く一方、そ
の動きは速やかに減衰する様に成っている。なお、弾性
体としては、バネやゴム等を使用できる。
右一対の支柱116,117が立設されており、当該各
支柱116,117には夫々側面視円形の電極板11
8,119が固着されている。なお、図3においては、
支柱116,電極板118のみを図示している。一対の
電極板118、119は、ワークWの板厚よりも僅かに
広い間隔を隔てて相対面するよう互いに平行に配置され
ており、これらによってキャパシタを構成している。な
お、分類装置1の稼動時においては、このキャパシタに
は図示せぬ電源により交流電圧が給電される。
ついて説明する。この分類装置1において取り扱うワー
クWの板厚は例えば、大略すれば6[mm]であり、より
詳細には、6.100[mm]〜6.400[mm]の範囲
の板厚を分類の対象としている。なお、この分類装置1
が適用される製造ラインでは、板厚6.300[mm]の
基板を主として取り扱うものとしている。従って、電極
板118,119間の距離は、板厚の測定精度と、ロボ
ットハンド6の位置決め精度等とを比較考量すると、少
なくとも10[mm]以上確保するのが好ましい。これ
は、電極板118,119間の距離を狭く設計し過ぎる
と、測定精度は向上する一方、ロボットハンド6との受
け渡しの際にワークWが電極板118,119に接触し
てしまう懸念があるからである。具体的には、電極板1
18,119間の距離はワークWの板厚よりも僅かに広
い12[mm]であり、測定可能な板厚の上限を9.00
[mm]としている。なお、分類装置1において取り扱う
ワークWの板厚及び電極板118,119間の距離は特
に限定されぬ事は云うまでもない。
状態で一対の電極板118,119の間に介在させる位
置決め手段としての保持部材124が固定されている。
この保持部材124は、ワークWの左右両側面を把持す
る一対の把持部121,122と、ワークWの下側面を
支持する支持部123とを具備して成る。
るワークWと当接する当接部には断面略V字状のV溝が
形成されている(図17参照)。具体的には、図17に
しめすように、一方の把持部121の当接部1211,
1212には、それぞれV溝1211a,1212aが
形成されてあり、他方の把持部122の当接部122
1,1222には、それぞれV溝1221a,1222
aが形成されている。そして、これら各V溝にワークW
の側面が嵌まる様に成っている。
いる。この支持部123におけるワークWと当接する当
接部にもV溝(図示せず)が形成されてあり、このV溝
にワークWの下側面が嵌まる様に成っている。なお、各
V溝の開き具合(開口角)は、特に限定されないが、例
えば略90度に設計されている。
2及び支持部123における各V溝の溝底は、一対の電
極板118,119間の距離を表す線分の中点を通り、
当該各電極板118,119に平行な平面上に配置され
ているので、ワークWを正確に位置決めできる。具体的
には、当該各V溝にワークWが嵌まった際には、ワーク
Wと電極板128の間、及びワークWと電極板129の
間にそれぞれ微小なギャップが均等に確保されるよう
に、電極板118,119の間にワークWがセンタリン
グされる。
り、これによって、ワークWの周縁にキズが付かない様
にしている。ここで、弾性体としては、硬質ゴムや樹脂
等を採用するのが好ましい。これらを採用した場合は、
ワークWへのキズ等の付着を防止できるのは勿論の事、
ワークWのスリップを防止できるので、これを確実に把
持或いは保持できる。これにより、板厚測定部11の測
定結果の信頼性を向上できる。
する一対の電極板118,119のうち、一方の電極板
119にはセンサヘッドが設けられている。センサヘッ
ドは、電極板118,119の間にワークWが介在して
いない場合におけるキャパシタ120の静電容量と、一
対の電極板118,119の間にワークWを介在させた
場合におけるキャパシタ120の静電容量(所与の基準
容量)との比較に基づいて、そのワークWの板厚を測定
する。
通りである。即ち、キャパシタ120の静電容量C[ク
ーロン]は、電極板118,119間の距離をd、当該
各電極板における不良品Wと相対面する表面の面積を
S、真空の誘電率をε0、当該各電極板間に介在する物
質の誘電率をε1とすると次式により与えられる。C=
(ε0×ε1×S)÷d
これらの値は一定である。電極板118,119間にワ
ークWが介在していない場合におけるキャパシタの静電
容量は、ε1が空気の誘電率(略1)に相当するので
(ε0×S)÷dと表す事ができ、この値は一定であ
る。一方、電極板118,119間にワークWを介在さ
せると、ε1が略1からワークWの板厚に応じた値に変
化するので、キャパシタの静電容量が変動する。キャパ
シタの静電容量が変動すると、当該キャパシタにかかる
電圧が変動するので、この電圧の変動分に基づいてワー
クWの板厚を測定できる。
一定の場合、その間隔dはワークWの板厚よりも広い範
囲内において出来るだけ狭く設計するのが好ましい。こ
れは、図5(a)に示す様に、電極板118,119同
士の間隔を広く設計した場合は、各電極板の端縁におい
て電気力線E1が当該電極板の外側に大きく膨らむこと
に因る。この場合は、電気力線E1の方向にバラツキを
生じるので、測定精度の低下を招く。一方、図5(b)
に示す様に、電極板118,119同士を近接させた場
合には、電気力線E2が各電極板の法線方向を向くの
で、電気力線E2の方向にバラツキが生じず正確な測定
を行える。また、電気力線の方向のバラツキは、各電極
板118,119のサイズとその間隔との相対関係に依
存する。即ち、各電極板118,119のサイズを大き
くする事によっても電気力線E1の方向のバラツキを解
消でき、6[mm]以上の板厚を良好な精度で測定でき
る。
で、板厚測定部11を所定の湿度に調節された雰囲気中
に配置している。具体的には、板厚測定部11の大部分
は箱状の筐体によって覆われており、当該筐体の内部
は、図示せぬ測定精度安定化装置によって常に低い湿度
が保たれる様に成っている。これにより、湿度の変化に
起因して板厚の検出結果にバラツキが生じるのを防いで
いる。
が、分類装置1は、作業者が所望の操作指示を与える為
の入力手段としての操作盤を備えている。なお、この入
力手段は各種の操作ボタンの様に分類装置1そのものに
設けられるものであってもよいし、例えばパーソナルコ
ンピュータ等の様に分類装置1に外付けされるものであ
ってもよい。
する。図6は、分類装置1の内部構成を示すブロック図
である。同図において符号16は、分類装置1に搭載さ
れてこの分類装置1の動作を制御する制御部であり、C
PU(Central Processing Unit)とメモリから成るマ
イクロプロセッサ等によって構成されている。詳細に
は、制御部16は、操作盤15から与えられた操作信号
と、板厚測定部11の測定結果と、センサ331a〜3
44bの検出結果と、に基づいて、搬送装置23,31
1〜314,321〜324,331〜334,搬送レ
ール51〜53,及びロボットハンド6の制御を統括的
に司る。
センサヘッド11a、アンプ11b、電源ユニット11
c、マルチメータ(電圧計)11dを備えて成る。セン
サヘッド11aは、既述の通り、ワークWの板厚に応じ
た電圧を出力する。アンプ11bは、電源ユニット11
cによって給電されて駆動し、センサヘッド11aによ
って出力された電圧を増幅する。このアンプ11bに
は、キャリブレーション用の抵抗が内蔵されている。当
該抵抗は、予め既知の板厚を有する原器を測定した際に
出力される電圧に基づいて校正された抵抗値を有してい
る。マルチメータ11dは、アンプ11bによって出力
された校正された電圧の電圧値を表示すると共に、当該
電圧をA/D変換して制御部16へ出力する。なお、検
出結果のキャリブレーションはソフトウエアによっても
実現できる。その場合は、キャリブレーションの処理を
記述したプログラムを制御部16のメモリに記憶してお
くとよい。
示部を備えている。この表示部の表示態様について以
下、図7から図15を参照して説明する。先ず、分類装
置1を稼動させると、表示部には図7に示す様なタイト
ル画面130が表示される。このタイトル画面130に
は、後述する他の画面を選択する画面選択メニュー13
1〜137、及びアイテムを選択するアイテム選択メニ
ュー138〜141が表示される。ここで、アイテムと
はワークWの種類を表す。従って、例えば“RC”と云
う種類のワークWを分類する際には、アイテム選択メニ
ュー139に触れる。
表示される。ここで、バッチとは、研磨装置に同時に投
入するワーク群を云い、1バッチ分のワークWは1つ或
いは複数のカセットKに格納される。欄143には、分
類装置1の自動運転を行う際にエラーが発生した場合、
そのエラーの内容、即ち自動運転できない理由が分り易
く表示される。欄144には、現在までのワークWの連
続測定枚数が表示される。欄145には、現在までの連
続稼働時間が表示される。欄146には、現在測定中の
ワークWの板厚値が表示される。
装置1の自動運転を指示する自動スタートメニュー14
7、分類装置1の稼動が一旦停止した場合にこれを再稼
動させる運転準備OKメニュー148、分類装置1の稼
動を一旦停止させる一時停止メニュー149、分類装置
1の稼動を終了させる停止メニュー150、及びワーク
Wの搬出を指示するワーク搬出メニュー151が表示さ
れる。
と、タイトル画面130は、図8に示すモニタ画面15
5に遷移する。モニタ画面155には、板厚測定値の推
移を表すグラフ156が表示される。このグラフ156
において符号156aが示す太線は板厚の規格の上限を
表し、符号156bが示す太線は板厚の規格の下限を表
す。これにより、作業者は、ワークWの板厚が太線15
6aと太線156bとの間にあるか否かを視覚的に捉え
ることができる。また、欄157には現在測定中のワー
クWの板厚値が表示される。欄158には、センサ31
1a〜センサ334bの検出結果に基づいて、アンロー
ダ部3の各ストッカーに配置されたカセットKが満杯か
否かを表す情報が表示される。なお、作業者がモニタ画
面155においてメニュー159に触れると、この画面
は再びタイトル画面130に戻る。
て画面選択メニュー132に触れるとタイトル画面13
0は図9に示すモニタ画面160へ遷移する。このモニ
タ画面160では、欄161に後述する分類幅(厚み分
け幅)[μm]が表示される。欄162には、次工程に使
う研磨工程に投入可能なワークWの板厚の範囲を表す規
格が表示される。図9では、一例として規格の上限が
6.000[mm]に設定され、下限が6.400[mm]
に設定された事を想定している。欄163には、各カセ
ットK別に、そのカセットKにワークWか格納される頻
度が表示される。また、規格の範囲を任意の厚み幅で複
数の分類に区分した場合に、各カセットKに何れの分類
が割り当てられているかが表示される。また、作業者
は、この欄163に触れる事により、当該割り当てを任
意に変更できる。欄164には、現在測定中のワークW
の板厚が表示される。なお、このモニタ画面160にお
いてメニュー165に触れると、この画面は再びタイト
ル画面130に戻る。
て画面選択メニュー133に触れるとタイトル画面13
0は図10に示すモニタ画面166へ遷移する。このモ
ニタ画面166では、トラブル発生時に、素早くプログ
ラム及びセンサ点灯等をモニタできる。
て画面選択メニュー134に触れるとタイトル画面13
0は図11に示すトラブル表示画面170へ遷移する。
同図において、符号171は分類装置1の構成を模式的
に示す模式図である。この模式図にはトラブルの発生し
た箇所がマーキングされて表示される。これにより作業
者は、トラブルの発生した箇所を視覚的に捉えることが
でき、これに迅速に対応できる。更に、欄172にはト
ラブルの発生箇所の名称が表示される。欄173には、
そのトラブルの対処方法等が具体的に表示される。な
お、このトラブル表示画面170においてメニュー17
4に触れると、この画面は再びタイトル画面130に戻
る。
て画面選択メニュー135に触れるとタイトル画面13
0は図12に示す原点復帰画面175に遷移する。この
原点復帰画面175では、自動運転やテストモード前に
おいて分類装置1の原点復帰を指示する。同図において
符号176は、分類装置1の構成を模式的に示す模式図
である。この模式図では原点復帰されている箇所がマー
キングされて表示される。また、符号177はターンテ
ーブル51,52の原点復帰を指示するメニューであ
る。符号178はターンテーブル61,62の原点復帰
を指示するメニューである。符号179はターンテーブ
ル71,72の原点復帰を指示するメニューである。符
号180は把持部121,122の原点復帰を指示する
メニューである。符号181は搬送レール53の上下方
向の原点復帰を指示するメニューである。符号182は
ロボットハンド6の把持部の原点復帰を指示するメニュ
ーである。作業者が上記何れかのメニューに触れる事に
より、制御部16によって当該メニューに対応する箇所
が原点復帰される。その過程で、制御部16は原点復帰
している箇所を模式図176においてマーキングして表
示させる。また、この原点復帰画面175において作業
者が、メニュー183に触れると後述する手動画面18
6に遷移し、符号184に触れると後述するテストモー
ド画面200に遷移し、メニュー185に触れるとタイ
トル画面130に遷移する。
て画面選択メニュー136に触れるとタイトル画面13
0は図13に示す手動画面186に遷移する。この手動
画面186では、分類装置を構成する各部をマニュアル
で稼動させる。同図において符号187は、分類装置1
の構成を模式的に示す模式図である。この模式図187
では手動操作されている箇所がマーキングされて表示さ
れる。また、符号188は搬送装置311,312,3
13,314を操作する為のメニューである。符号18
9は搬送装置321,322,323,324を操作す
る為のメニューである。符号190は搬送装置331,
332,333,334を操作する為のメニューであ
る。符号191は把持部121,122を操作する為の
メニューである。符号192はロボットハンド6の把持
部を操作する為のメニューである。符号193a〜19
3fはロボットハンド6を移動させる為のメニューであ
る。符号194はロボットハンド6を上下方向(Z軸方
向)に移動させる為のメニューである。符号195は、
ロボットハンド6を左右方向(Y軸方向)に移動させる
為のメニューである。符号196は、ロボットハンド6
を前後方向(X軸方向)に移動させる為のメニューであ
る。符号197は板厚測定部11に測定を開始させる為
のメニューである。作業者が上記何れかのメニューに触
れる事により、制御部16によって当該メニューに対応
する箇所が駆動される。その過程で、制御部16は駆動
している箇所を模式図187においてマーキングして表
示させる。この手動画面186において、作業者がメニ
ュー198に触れると原点復帰画面175に遷移し、メ
ニュー199に触れるとタイトル画面130に遷移す
る。
て画面選択メニュー137に触れるとタイトル画面13
0は図14に示すテストモード画面200に遷移する。
このテストモード画面200では、板厚測定部11の立
ち上げ或いは調整を行う事ができる。同図において符号
201〜205は、それぞれ原器の板厚を入力する欄で
ある。ここでは、5種類の原器の板厚が入力されてい
る。作業者が、何れかの原器を選択して、運転準備OK
メニューに触れると、その原器の板厚が検出されて、検
出結果が欄206に表示される。そして、この画面で
は、板厚測定部11の検出結果を校正できる。このテス
トモード画面200において、作業者がメニュー209
に触れると原点復帰画面175に遷移し、メニュー21
0に触れるとタイトル画面130に遷移する。
5に示す様な条件設定画面220が表示される。この条
件設定画面220は、所謂シークレット画面であり、操
作盤15においてパスワードを入力する等の特定の操作
を行う事により表示される。これにより、作業者の誤操
作によって設定内容が変更してしまうのを防止できる。
図15において、規格設定メニュー221には、複数の
規格の各々について、その規格に対応するアイテム名、
その規格の上限値と下限値、その規格を複数の分類に区
分する際の厚み分け幅、及びその規格の範囲で最も頻度
の高い板厚値を表す中心値が対応付けられて表示され
る。
触れた箇所にカーソル221aが移動する。作業者は、
そのカーソル221aにおいて規格を設定できる。例え
ば、図15において、アイテム名“RC”に対応する規
格は、上限値が6.000[mm]、下限値が6.200
[mm]に設定され、厚み分け幅が10[μm]に設定さ
れ、中心値が6.150[mm]に設定された事を想定し
ている。
ー222において、カーソル221aにて設定した規格
の各分類毎にカセットKの割り当てを行う事ができる。
各々の分類において1バッチを構成する。分類の数は、
規格の上限値と下限値、及び厚み分け幅によって定ま
る。分類の数が、ポート6,7に配置されたカセットK
の数よりも少ない場合は、同一の分類について複数のカ
セットKを割り当てることができる。この場合、中心値
の近傍に複数のカセットKを割り当てておくとよい。な
お、中心値は、カーソル223によっても変更できる。
ニュー222では、12個のカセットKにそれぞれ丸1
〜丸12のラベルが与えられている。アイテム名“R
C”に対応する規格の各分類には、1,2,…のラベル
が割り当てられている。そして、分類のラベル毎に、カ
セットKのラベルが対応付けられて表示される。具体的
には、ラベル7が付された分類と、ラベル8が付された
分類の間が中心値に設定されており、ラベル7、8が付
された分類にはそれぞれ2つのカセットが割り当てられ
ている。この条件設定画面220において設定された内
容は、制御部16の不揮発性のメモリに記憶される。な
お、この条件設定画面220において、メニュー224
に触れるとこの画面は再びタイトル画面130に戻る。
幅等を定めるに当たっては、予めマルチメータ11dに
図示せぬパーソナルコンピュータを接続し、そのパーソ
ナルコンピュータにおいて、検出結果を統計的に解析す
ると便利である。
して分類装置1の動作について説明する。先ず、作業者
は、分類装置1にワークWを投入し(ステップS1)、
次いでタイトル画面20において自動スタートメニュー
37をタッチする。これにより、操作盤15から制御部
16へ自動運転開始の指示が与えられる。ここで、ワー
クWの投入は、薄板や厚板等の板厚の異なるワークWが
格納されたカセットKをローダ投入部21の搬送装置2
3に載置する事により行う。
開始信号を契機として、投入されたカセットKからワー
クWを取得して、取得したワークWを板厚測定部11の
保持部材124に移載するようロボットハンド6を制御
する。
11の動きは以下の通りである。ロボットハンド6によ
って把持されたワークWが、一対の電極板118,11
9間に挿入されると、ワークWの端縁を保持部材124
の把持部121,122に形成されたV溝1211a,
1221a…によって把持するように狭持する。このと
き、ワークWはロボットハンド6によって把持された状
態にあるので、ワークWは固定位置にある。この固定位
置を基準とし、ターンテーブル110a、第1LMガイ
ド110b、第2LMガイド110cが柔軟に動き、ワ
ークWは割れや欠けがなくV溝に対し、すわりの良い状
態で嵌合される。このときワークWは、一対の電極板1
18,119間において所定位置に正確に位置決めされ
るので、板厚の測定結果のばらつきが低減され、測定精
度を向上できる。ワークWが一対の電極板118,11
9間に位置決めされた後、ロボットハンド6はワークW
を離す。すると、ターンテーブル110a、第1LMガ
イド110b、第2LMガイド110cに取り付けた弾
性体によって元の位置に戻され板厚の測定を開始する。
得するとそのワークWの板厚を測定し(ステップS
2)、測定結果を制御部16に出力する。
ら出力された板厚値が、予めメモリに設定されている所
与の規格の範囲内か否かを判定する(ステップS3)。
が規格外であると判定した場合は(ステップS3;N
O)、当該ワークWを、ワーク一時保管場所7に配置さ
れたカセット(規格外カセット)に格納するようロボッ
トハンド6を制御する。
規格内であると判定した場合は(ステップS3;YE
S)、第1ストッカー31,第2ストッカー32,第3
ストッカ33に、そのワークWの格納先であるカセット
Kが配置されているか否かを判定する。即ち、その規格
の分類のうち、当該板厚値の該当する分類にカセットK
が割り当てられているか否かを判定する(ステップS
5)。
が無いと判定した場合は(ステップS5;NO)、当該
ワークWをワーク一時保管場所7に配置されたカセット
K(ストック用カセット)に格納するようロボットハン
ド6を制御する(ステップS6)。これにより、ワーク
一時保管場所7には、比較的需要の少ないワークWが蓄
積される。なお、このワーク一時保管場所7にあるカセ
ットを再びローダ投入部21に供給することによって、
当該除外されたワークWを更に小さな分類幅でもって分
類する事もできる。
あると判定した場合は(ステップS5;YES)、セン
サ311a,311b,312a,312b,…からの
検出結果に基づいて、その格納先であるカセットKが満
杯か否かを判定する(ステップS7)。
納すべきカセットKが満杯であると判定した場合は(ス
テップS7;YES)、分類装置1の稼動を一旦停止さ
せると共に、表示部にその旨を表示する(ステップS
9)。
からそのカセットKを搬出する一方、空のカセットK
を、当該搬出したカセットKが配置されていた箇所に配
置する。しかる後、作業者は、タイトル画面20の準備
OKメニュー38に触れる。これにより、操作盤15か
ら制御部16へ稼動再開の指示が与えられる(ステップ
S10)。
すべきカセットKが満杯では無いと判定した場合(ステ
ップS7;NO)、又はステップS10において操作盤
15から稼動再開の指示が与えられた場合は、当該ワー
クWを該当するカセットKに格納するようロボットハン
ド6を制御する(ステップS11)。
電子デバイス用基板の製造方法を説明する。なお、以下
の例は、フォトマスクブランク用ガラス基板を取り上げ
て電子デバイス用ガラス基板の製造方法の説明をする
が、基板用途、材質、サイズ等には制限されないことは
言うまでもない。
せたスラリーを用いてバッチ式の両面研磨装置によって
第1研磨工程を終えた48枚のフォトマスクブランク用
ガラス基板(サイズ:縦6インチ×横6インチ×厚み
0.25インチ)(以下、ガラス基板と称す。)をカセ
ットKに収納し、上述の分類装置1におけるローダ投入
部21に供給して厚み分けを行った。なお、分類装置1
における厚み分けの設定は、6.300〜6.400
[mm]とした。
に格納された厚み分けが終了したガラス基板のうち、設
定範囲6.300〜6.400[mm]のカセットKを
搬出した。搬出したカセットKに格納されている複数枚
のガラス基板を、超微細な研磨砥粒を水で懸濁させたス
ラリーを用いてバッチ式の両面研磨装置によって最終研
磨工程を行った。
が発見されず、超平坦性且つ超平滑性のガラス基板が得
られた。
ンク用ガラス基板の研磨工程において、分類装置を使わ
ずに、板厚の厚み分けを行わないで第1研磨工程、最終
研磨工程を実施したところ、数枚のガラス基板表面に凹
みのキズが発見され、凹みのキズにより、表面粗さ、平
坦度ともに悪い結果となった。更に得られたガラス基板
の表面粗さがばらつきが多い結果となった。製造歩留ま
りは、実施例と比べて20%減となった。
な効果が得られる。 (1)ステップS11の後には、第1ストッカー31,第
2ストッカー32,第3ストッカー33に配置したカセ
ットKの各々に板厚の近似するワークWが集約されるの
で、当該各カセットKを第1ストッカ31,第2ストッ
カ32,第3ストッカ33から搬出し、1バッチを構成
する1又は複数のカセットKに格納されている総てのワ
ークWをバッチ処理型の研磨装置に一括して投入するこ
ととすれば、両面研磨の際に当該全てのワークWのつら
が概ね揃う。これにより、当該全てのワークWに充分な
研磨しろが確保されるので、これらにキズ等が残ってし
まう事が回避されると共に、当該各ワークWを必要以上
に研磨してしまう事を回避できる。これにより、バッチ
処理型の研磨装置が有効に活用される。そして、これに
より歩留まりの向上が図れると共に、電子デバイス用ガ
ラス基板のコストダウンを図れる。
Wが、一対の電極板118,119の間で当該各電極板
に接触せぬよう位置決めされるので、ワークWの板厚を
非接触で検出する事が実現される。これにより、ワーク
Wにキズ等が付くのを回避できる。
ークWを保持部材124に渡す際に、ワークWを正確に
位置決めできる。ロボットハンド6から保持部材124
へワークWが渡される際には、板厚測定部11にワーク
Wの重量が加わる。そのとき、板厚測定部11は、ター
ンテーブル110aによって自在に旋廻すると共に、第
1LMガイド110b,第2LMガイド110cに案内
されて自在に変位しながら、全体的に柔軟に動く。その
過程で、図17に示す様に、ワークWの端縁が把持部1
21,122に形成されたV溝1211a,1221a
…に案内されながら、据わりの良い状態で当該溝に嵌合
する。このようにして、ワークWを一対の電極板間11
8,119における所定位置に正確に位置決め(センタ
リング)する事ができるので、同一のワークWの板厚を
測定した際における測定結果のばらつきが低減され、測
定結果の精度を向上できる。
部(把持部材)は所定の基準位置に戻されるので、ロボ
ットハンドによるワークWの受け渡し、把持も正確に行
われるので、ワークWの割れや欠けが防止できる。
トッカ31,第2ストッカ32,第3ストッカ33に配
置された複数のカセットKの各々について、そのカセッ
トKに格納されるワークWの板厚の範囲(分類)を割り
当てることができるので、カセットK毎に異なる範囲の
板厚を有するワークWを集約できるのは勿論、同じ範囲
の板厚を有するワークWを複数のカセットKにわたって
集約することもできる。
説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、分類
装置1とバッチ型の研磨装置とを連結させて、分類され
た1バッチ分のワークWが研磨装置に自動的に投入され
る様にしてもよい。この場合は、第1ストッカ31,第
2ストッカ32,第3ストッカ33からのカセットKの
搬出作業を省略できる。
設置するのが好ましい。そうすると、ワークWにパーテ
ィクルが付着するのが防止されるので、板厚測定部11
の測定確度を一層向上できる。
ば電子デバイス用ガラス基板のように極めて高い平坦性
及び平滑性が要求される板状体の製造に当たって、バッ
チ処理型の研磨装置を有効に活用できるようになる。ま
た、本発明の分類装置を用いることにより、高い平坦性
及び平滑性を有する電子デバイス用ガラス基板を効率的
に製造できるようになる。
面図である。
為の平面概略図である。
ロック図である。
に示す図である。
式的に示す図である。
を模式的に示す図である。
例を模式的に示す図である。
例を模式的に示す図である。
例を模式的に示す図である。
例を模式的に示す図である。
例を模式的に示す図である。
例を模式的に示す図である。
為のフローチャートである。
様子を模式的に示す図である。
る。
5…移送装置(格納機構)、6…ロボットハンド、11
…板厚測定部(板厚測定手段)、15…操作盤(入力手
段)、16…制御部(制御手段)、21…ローダ投入部
(供給部)、110a…ターンテーブル、110b…第
1LMガイド(案内部材)、110c…第2LMガイド
(案内部材)、121,122…把持部(把持部材)、
124…保持部材(位置決め手段)、K…カセット、W
…ワーク(板状体)。
Claims (6)
- 【請求項1】板状体を供給する供給部と、 複数の前記板状体が格納されるカセットを複数配置する
カセット配置部と、 前記供給部より供給された前記板状体の板厚を測定する
板厚測定手段と、 前記板厚測定手段によって板厚が測定された前記板状体
を、前記カセット配置部に配置される複数の前記カセッ
トの何れかに格納する格納機構と、 前記板厚測定手段の測定結果に基づいて、前記板状体を
当該板厚別に前記各カセットに格納するよう前記格納機
構を制御する制御手段と、 を備えることを特徴とする分類装置。 - 【請求項2】請求項1記載の分類装置に於いて、 前記板厚測定手段は、 前記板状体の板厚よりも広い間隔を隔てて互いに平行に
配置された相対面する一対の電極板を有して成るキャパ
シタと、 前記供給部より供給された前記板状体を、前記一対の電
極板の間で当該各電極板に接触せぬよう位置決めする位
置決め手段と、を備え、 前記位置決め手段によって前記一対の電極板の間に前記
板状体が位置決めされた際における前記キャパシタの静
電容量と、所与の基準容量との比較に基づいて、当該板
状体の板厚を測定することを特徴とする分類装置。 - 【請求項3】請求項2記載の分類装置に於いて、 前記位置決め手段は、前記板状体を把持する把持部材を
備えると共に、 この把持部材には、前記板状体の端縁に嵌合する断面略
V字状の溝が形成されて成り、 前記把持部材との間で前記供給部より供給された前記板
状体の受け渡しを行うロボットハンドを備えたこと、 を特徴とする分類装置。 - 【請求項4】請求項1乃至3の何れか記載の分類装置に
於いて、 前記板厚測定手段を所定の基準位置に戻すように付勢す
る付勢手段を備えることを特徴とする分類装置。 - 【請求項5】請求項1乃至4の何れか記載の分類装置に
於いて、 前記カセット配置部に配置された複数の前記カセットの
各々について、そのカセットに格納される前記板状体の
板厚の範囲を割り当てる入力手段を備え、 前記制御手段は、前記カセット配置部に配置された前記
各カセットに、前記入力手段によって割り当てられた範
囲の板厚を有する前記板状体を格納するよう前記格納機
構を制御すること、 を特徴とする分類装置。 - 【請求項6】厚さの異なる電子デバイス用基板を、請求
項1乃至5の何れか記載の分類装置における前記供給部
に複数供給する板状体供給工程と、 次いで、前記分類装置の前記カセット配置部から、前記
電子デバイス用基板が格納された少なくとも1つの前記
カセットを搬出するカセット搬出工程と、 次いで、搬出した前記カセットに格納されている複数の
前記電子デバイス用基板を研磨装置によって所望の表面
粗さとなるように精密研磨する精密研磨工程と、 を含むことを特徴とする電子デバイス用基板の製造方
法。
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