JP2004322305A - Substrate surface flattening/cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば有機EL用ITO膜基板、ICウェハー、液晶用ガラス基板等の基板表面をポリシングして基板表面を平坦化し洗浄する基板表面平坦化・洗浄装置に関するものである。 The present invention relates to a substrate surface flattening / cleaning apparatus for polishing and polishing a substrate surface such as an ITO film substrate for organic EL, an IC wafer, and a glass substrate for liquid crystal to flatten and clean the substrate surface.
例えば、有機ELは、陰極と陽極の間に有機膜を約150nm構成し電極間に電流を流し有機膜を光らせるものであるが、電極間隔が非常に狭い為電極間にリークが発生し素子の寿命を短くしている。電極間のリークはガラス基板ITO膜の表面の異物、スパッタリングのスパイク状の突起、前工程の有機物等の残渣等に起因することが多い。その為信頼性の高い寿命の長い有機ELを製作するためには、ガラス基板上のITO膜面の清浄度をサブミクロンの異物やパーティクル、スパッタリングのスパイク状突起、有機物や金属の残渣、酸化膜が全くない清浄な状態にすることが重要である。 For example, an organic EL is a device in which an organic film is formed about 150 nm between a cathode and an anode, and a current flows between the electrodes to cause the organic film to shine. Life is shortened. Leaks between the electrodes are often caused by foreign substances on the surface of the glass substrate ITO film, spike-like projections of sputtering, residues of organic substances and the like in the previous step, and the like. Therefore, in order to manufacture a highly reliable organic EL with a long life, the cleanliness of the ITO film surface on the glass substrate must be controlled by using submicron foreign substances and particles, spiked projections of sputtering, residues of organic substances and metals, and oxide films. It is important to have a clean state without any blemishes.
またこのような清浄な状態を極力次工程である有機膜を膜付けする蒸着機への投入の直前に行うことが良質な有機ELを製作する上で重要であり、また生産ラインに設置する為には小規模かつクリーンでクリーンルーム内に設置できる装置が求められる。 Further, it is important to perform such a clean state as soon as possible immediately before putting the organic film into a vapor deposition machine for depositing an organic film in order to manufacture a high-quality organic EL. Therefore, there is a need for a device that is small, clean, and can be installed in a clean room.
基板の清浄度を上げる従来の方法としてブラシ洗浄、超音波洗浄、高圧ジェット噴流洗浄等のユニットを並べて設置しているが装置が大規模であり、サブミクロンの異物やパーティクルを完全に除去するには長時間を要し、またスパッタリングのスパイク状突起を除去することは困難であった。 As a conventional method to increase the cleanliness of the substrate, units such as brush cleaning, ultrasonic cleaning, high-pressure jet jet cleaning are installed side by side, but the equipment is large-scale, and it is necessary to completely remove submicron foreign substances and particles. Requires a long time, and it is difficult to remove spike-like projections caused by sputtering.
またITO膜の平坦化の方法としてITO膜スパッタリング後に基板表面上を回転移動するパッドとポリシング液によるメカノケミカルポリシングを行いその後ブラシ洗浄等で洗浄する方法がある。ITO膜を平坦化すると同時にサブミクロンの異物やパーティクル、スパッタリングのスパイク状突起、有機物や金属の残渣を除去できるが、ポリシング装置が大きくまたポリシング液による装置の汚れ、周辺の汚れがあるためクリーンルーム内で作業を行なうことが困難である。また基板が回転しポリシングするので基板中心と外周で速度差がありポリシングムラが生じ、かつ浮遊砥粒による加工の為基板にダメージを与える等の問題がある。またガラス基板へのメカノケミカルポリシング液の付着を完全に除去する為には洗浄機も大規模な装置を必要とし、またポリシング液としてコロイダルシリカやアルミナ砥粒のアルカリ液等を使用するためその廃液処理のために大規模の装置を必要とし、その処理費用も多額になる。 In addition, as a method of flattening the ITO film, there is a method of performing mechanochemical polishing using a polishing liquid and a pad rotating on the surface of the substrate after sputtering the ITO film, and then cleaning with a brush or the like. Sub-micron foreign substances and particles, spike-like projections of spattering, organic and metal residues can be removed at the same time as flattening the ITO film. However, since the polishing equipment is large, the polishing liquid is dirty and the surroundings are dirty, the clean room is clean. It is difficult to work with In addition, since the substrate is rotated and polished, there is a problem that there is a speed difference between the center and the outer periphery of the substrate, which causes polishing unevenness, and that the substrate is damaged by processing using floating abrasive grains. In order to completely remove the adhesion of the mechanochemical polishing liquid to the glass substrate, a large-scale washing machine is also required, and since a polishing liquid such as colloidal silica or alkaline liquid of alumina abrasive grains is used, the waste liquid is used. Processing requires large-scale equipment, and the processing cost is large.
本発明は、上述のような現状に鑑み、例えばガラス基板ITO膜面、ICウェハー、液晶用ガラス基板の平坦化およびその清浄度を極限まで上げ、クリーンルーム内に一体化装置として容易に設置できる基板表面平坦化・洗浄装置を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above situation, and for example, flattening and cleaning the glass substrate ITO film surface, IC wafer, and glass substrate for liquid crystal to the utmost, and a substrate that can be easily installed as an integrated device in a clean room. It is an object to provide a surface flattening / cleaning device.
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。 The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
基板1表面をポリシングにより極めて薄く削った後、洗浄並びに水分除去並びに乾燥処理を行う基板表面平坦化・洗浄装置であって、テープ状のラッピングフィルム2を巻回自在に張設して基板1表面に面接し得る帯状のポリシング面4を形成した一若しくは複数のポリシングヘッドPを、搬送する前記基板1に対して接離自在に設け、このポリシングヘッドPと基板1とを面接した状態で、このポリシングヘッドP並びに基板1を揺動して基板表面を極めて薄く削る揺動機構を設け、この基板1表面に高圧ジェット噴流を吹き付けるノズル部5を有する高圧ジェット洗浄部6を、前記ポリシングにより削られて基板1表面から離脱した削物を除去し得る位置に設けたことを特徴とする基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。
This is a substrate surface flattening / cleaning device for cleaning, removing water, and drying after polishing the surface of the substrate 1 very thinly. The tape-
また、前記高圧ジェット洗浄部6は、前記ポリシングによって基板1表面から離脱してこの基板1表面上を浮遊する削物が基板1に再度付着する前に、前記ノズル部5から基板1表面に吹き付けられる高圧ジェット噴流により除去し得る前記ポリシングヘッドPの近接位置に設けたことを特徴とする請求項1記載の基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。
Further, the high-pressure
また、前記ポリシングヘッドPの基板搬送方向の上手位置若しくは下手位置に前記高圧ジェット洗浄部6を設け、この高圧ジェット洗浄部6は、前記ポリシングヘッドPと前記基板1表面との面接部位側を向くノズル部5を有することを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。
Further, the high-pressure
また、前記高圧ジェット洗浄部6は、帯状のポリシング面4を形成したポリシングヘッドPの長さ方向に沿ってノズル部5を複数配設し得る若しくはポリシングヘッドPの長さ方向に沿って所定長さのノズル部5を配設し得るように所定長さを有する構成とし、この高圧ジェット洗浄部6は、前記ポリシングヘッドPと並設状態に設け、このポリシングヘッドPに沿って複数のノズル部5を配設したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。
The high-pressure
また、前記ポリシングヘッドPは、このポリシングヘッドPの帯状のポリシング面4の長さ方向が基板搬送方向に対して交叉する方向となるように配設したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。 5. The polishing head according to claim 1, wherein said polishing head is disposed such that a length direction of a strip-shaped polishing surface of said polishing head intersects a substrate transport direction. A substrate surface flattening / cleaning apparatus according to any one of the preceding claims.
また、基板1を搬送する搬送部11は、基板1を水平に対して傾斜した状態で搬送するように構成したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。 The substrate surface according to any one of claims 1 to 5, wherein the transport unit (11) for transporting the substrate (1) is configured to transport the substrate (1) in a state inclined with respect to the horizontal. It relates to a cleaning and cleaning device.
また、前記ポリシングヘッドP若しくはポリシングヘッドPの前記ポリシング面4は長さ方向に対し往復運動をし、前記基板1は搬送方向に対し往復運動をしながら進行して、ポリシングヘッドPのポリシング面4と基板1とが相対的にランダムな運動をするように構成したことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。
Further, the polishing head P or the
また、前記基板1を搬送するラインに、一若しくは複数の前記ポリシングヘッドP並びに前記高圧ジェット洗浄部6並びにエアーナイフ水切り,吸水装置,温風ブローや加熱用ランプ等の乾燥処理部8を並べて各処理が一連に行える一体化構成としたことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。
In addition, one or a plurality of the polishing heads P, the high-pressure
また、前記ポリシングヘッドPのラッピングフィルム2には、表面に10〜100μmの規則正しい立体構造の表面パターンを持ち、その立体構造の中に極めて微細なダイヤモンド・アルミナ・酸化セリウム等の微細粒子をレジンで封入したラッピングフィルムを採用したことを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。
The
また、前記ポリシングヘッドPは、基体9にクッション材10を支承し、このクッション材10に前記ラッピングフィルム2を配設し、この基体9のクッション材10に支承された状態で前記基板1表面に前記ラッピングフィルム2を押圧面接し得るように構成したことを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。
Further, the polishing head P supports the
また、前記高圧ジェット洗浄部6は、長さ方向に前記ノズル部5を有する長尺な高圧ジェット噴流噴出管とし、前記ポリシングヘッドPに近接させて並設状態に配設し、この高圧ジェット洗浄部6より水若しくは所定の洗浄水を噴出させて、基板1表面をポリシングした後、直ちに洗浄すると共に、前記ラッピングフィルム2へこの水若しくは洗浄水が供給されるように構成したことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の基板表面平坦化・洗浄装置に係るものである。
The high-pressure
本発明は上述のように構成したから、例えばガラス基板ITO膜面の平坦化が精度良くでき、また、清浄度は極限まで上がり、また例えば請求項8記載の如く構成すれば、クリーンルーム内に容易に一体化装置として設置できる基板表面平坦化・洗浄装置となる。 Since the present invention is configured as described above, for example, the flattening of the glass substrate ITO film surface can be performed with high precision, the cleanliness can be increased to the limit, and, for example, if configured as in claim 8, it can be easily installed in a clean room. The substrate surface flattening / cleaning device can be installed as an integrated device.
また、このポリシングヘッドの近接位置に高圧ジェット洗浄部を設けることで、ポリシング直後にジェット洗浄でき、ポリシングによって基板表面から離脱した削物を再付着前に確実に除去できる極めて画期的な基板表面平坦化・洗浄装置となる。 In addition, by providing a high-pressure jet cleaning unit in the vicinity of the polishing head, jet cleaning can be performed immediately after polishing, and the ground material that has been separated from the substrate surface by polishing can be reliably removed before reattaching. It becomes a flattening and cleaning device.
また、ポリシングヘッドが複数の場合には、例えば一段目は大きなパーティクルを洗浄できるポリシング条件、二段目は微細なパーティクルを洗浄できるポリシング条件、三段目は膜的な汚れの洗浄ができるポリシング条件というように、各々のポリシングヘッドに最適なポリシング条件を設定することにより、一層良好な基板洗浄を実現できる極めて画期的な基板表面平坦化・洗浄装置となる。 When there are a plurality of polishing heads, for example, the first stage is a polishing condition for cleaning large particles, the second stage is a polishing condition for cleaning fine particles, and the third stage is a polishing condition for cleaning film-like dirt. Thus, by setting the optimum polishing conditions for each polishing head, an extremely epoch-making substrate surface flattening / cleaning apparatus capable of realizing better substrate cleaning can be obtained.
また、請求項2〜4記載の発明においては、本発明を一層容易に実現できるより実用性に秀れた基板表面平坦化・洗浄装置となる。 Further, according to the second to fourth aspects of the present invention, a substrate surface flattening / cleaning apparatus which is more practical and can realize the present invention more easily.
また、請求項5,7,9,11記載の発明においては、一層良好なポリシングが行なえる洗浄装置を簡易な構成で実現できる画期的な基板表面平坦化・洗浄装置となる。 Further, according to the fifth, seventh, ninth and eleventh aspects of the present invention, an epoch-making substrate surface flattening / cleaning apparatus which can realize a cleaning apparatus capable of performing better polishing with a simple configuration can be realized.
また、請求項6記載の発明においては、簡易な構成で排水が一層良好となる一層実用性に秀れた基板表面平坦化・洗浄装置となる。
Further, in the invention according to
また、請求項10記載の発明においては、たとえ基板に凹凸やうねりがあっても良好なポリシングが行なえ、一層秀れた基板表面平坦化・洗浄装置となる。 Further, according to the tenth aspect of the invention, even if the substrate has irregularities or undulations, good polishing can be performed, and a more excellent substrate surface flattening / cleaning apparatus can be obtained.
好適と考える本発明の実施の形態(発明をどのように実施するのが最良か)を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。 Preferred embodiments of the present invention (how best to carry out the invention) will be briefly described with reference to the drawings and the effects thereof.
基板1(例えば有機EL用ITO膜基板,ICウエハー,液晶用ガラス基板等の基板)の表面をポリシングにて極めて薄く(1nm〜20nm)削り、表面に付着しているパーティクル・汚れ・有機物残渣・金属残渣・酸化膜・スパッタリング突起等の不要物を表面から離脱させ、このポリシングにより削られ基板1表面から離脱した前記不要物(削物)が浮遊する基板1表面に高圧ジェット噴流を吹き付けることで、基板1の表面の平坦化及び洗浄を行う。 The surface of the substrate 1 (eg, an ITO film substrate for an organic EL, an IC wafer, a glass substrate for a liquid crystal, etc.) is extremely thin (1 nm to 20 nm) by polishing to remove particles, dirt, organic residue, and the like adhering to the surface. Unnecessary substances such as metal residues, oxide films, and sputtered projections are separated from the surface, and a high-pressure jet is blown onto the surface of the substrate 1 on which the unnecessary substances (cuts) removed by the polishing and separated from the surface of the substrate 1 float. Then, the surface of the substrate 1 is flattened and cleaned.
この際、ポリシングヘッドPのポリシング面4により基板1表面をポリシングした後、即ち、ポリシングにより基板1の表面を極めて薄く削ることで生じた削物を高圧ジェット噴流により吹き飛ばして除去することができる。具体的には、基板1表面から離脱してこの基板1表面に浮遊している状態、つまり、離脱した削物が基板1表面に再度付着する前に、高圧ジェット噴流により前記削物をこの基板1表面から確実に吹き飛ばして除去することができる。
At this time, after the surface of the substrate 1 is polished by the
即ち、ポリシングによって削られた削物を直ちに基板1表面から吹き飛ばすことで、この基板1表面へのこの削物の再付着を阻止することができ、基板1表面から離脱した削物を確実に除去することが可能となる。言い換えれば、基板1表面に付着し、単に高圧ジェット噴流を吹き付けただけでは除去することができない表面に付着しているパーティクル・汚れ・有機物残渣・金属残渣・酸化膜・スパッタリング突起等の不要物を、ポリシングによって削ることで基板1表面から離脱させて浮遊状態とすることで、高圧ジェット噴流により容易に吹き飛ばすことができるから、この基板1表面のパーティクル・汚れ・有機物残渣・金属残渣・酸化膜・スパッタリング突起等の不要物を確実に除去できることになる。 That is, by immediately blowing off the cuttings removed by polishing from the surface of the substrate 1, it is possible to prevent the cuttings from re-adhering to the surface of the substrate 1 and reliably remove the cuttings detached from the surface of the substrate 1. It is possible to do. In other words, unnecessary substances such as particles, dirt, organic matter residues, metal residues, oxide films, sputtering protrusions, etc., which adhere to the surface of the substrate 1 and cannot be removed by simply spraying a high-pressure jet stream, are removed. By being removed from the surface of the substrate 1 by polishing to make it in a floating state, it can be easily blown off by a high-pressure jet stream, so that particles, dirt, organic residue, metal residue, oxide film, oxide film, Unnecessary matters such as sputtering protrusions can be reliably removed.
即ち、本発明は、基板1表面を極めて薄く削ることで表面の不要物を確実に基板1表面から離脱させることができるポリシングと、浮遊する削物を基板1表面に押し付けることなく、即ち、再度付着させるおそれなく水等の液体を介して吹き飛ばして除去することができる高圧ジェット噴流とを併用することで、これらを別々に使用した場合には決して得ることができない極めて秀れた洗浄効果を得ることができる。 That is, the present invention is capable of polishing the surface of the substrate 1 extremely thinly so that unnecessary objects on the surface can be reliably separated from the surface of the substrate 1, and without pressing the floating object on the surface of the substrate 1, that is, again. By using in combination with a high-pressure jet jet that can be blown off and removed via a liquid such as water without fear of adhesion, an extremely excellent cleaning effect that can never be obtained when these are used separately is obtained. be able to.
また、例えば更に水分を完全に除去し、静電気を除去しきれいな基板表面を形成する。また有機EL等のITO膜基板においてはスパッタリングの突起を除去し、更にITO膜の凹凸を平坦化する。 Further, for example, moisture is completely removed, static electricity is removed, and a clean substrate surface is formed. In the case of an ITO film substrate such as an organic EL, the projections of sputtering are removed, and the unevenness of the ITO film is further flattened.
これらの内容の仕事を例えばポリシングヘッド、高圧ジェット噴流水噴射、回転ブラシ洗浄、エアーナイフ水切り、クリーン温風ブロー等のユニットを並べて一体化して設置することにより実現し、小型シンプル、クリーンな装置でクリーンルームに設置でき、また、例えばポリシングに使用する液は純水のみを使用し廃液処理のいらない、かつ表面に付着しているパーティクル・汚れ・有機物残渣・金属残渣・酸化膜・スパッタリング突起等の不要物を完全に除去し、更にITO膜の平坦化を行い従来の精密洗浄機の問題点をすべて解決した装置としている。 The work of these contents is realized by arranging and integrating units such as polishing head, high pressure jet jet water jet, rotary brush cleaning, air knife drainer, clean hot air blow, etc., with a small, simple and clean device. Can be installed in a clean room, and use only pure water for polishing, for example, and does not require waste liquid treatment, and does not require particles, dirt, organic residue, metal residue, oxide film, sputtering protrusions, etc. attached to the surface The apparatus completely removes the matter and flattens the ITO film to solve all the problems of the conventional precision cleaning machine.
また、本発明では、従来の如く基板表面に回転パッドを押圧移動するのではなく、テープ状のラッピングフィルム2により構成した帯状のポリシング面4を有するポリシングヘッドPが基板1に対して相対的に揺動することによってポリシングを行う。
Further, in the present invention, a polishing head P having a band-shaped
即ち、例えば一方のリール12から巻き出したラッピングフィルム2を他方のリール12へ巻き取るように構成し、このリール12間に張設したラッピングフィルム2を帯状のポリシング面4とし、このポリシング面4を基板1表面に面接し、このポリシングヘッドPに対して基板1を移動することで基板1表面をポリシングするように構成する。
That is, for example, the
このように巻き取りテープ方式を採用するため、装置全体のコンパクト化が容易となると共に、このポリシングのためのラッピングフィルム2の交換も容易に行える。
Since the take-up tape system is employed in this manner, the entire apparatus can be easily made compact, and the
また、このラッピングフィルム2のテンション調整も容易となり、またこのラッピングフィルム2(ポリシング面4)を長さ方向に往復運動をさせ、かつ基板1を進行方向に対し往復運動させながら基板1を移動させることによりラッピングフィルム2と基板1を相対的にランダムな運動をさせ、基板1全体をムラなく均一にポリシングし、より良好なポリシングが行える。
Further, the tension of the
尚、ポリシングヘッドPと基板1の往復運動の周期は同一に設定しても良いし、異ならせても良い。 The period of the reciprocating motion of the polishing head P and the substrate 1 may be set to be the same or may be different.
このラッピングフィルム2として、表面に10〜100ミクロンの規則正しい立体構造の表面パターンを持ち、その立体構造の中に極めて微細なダイヤモンド・アルミナ・酸化セリウム等の微細砥粒をレジンで封入したラッピングフィルム2を採用することにより、極めて良好なポリシングが前述のような簡易な構成で実現できる。
As this
また、この帯状のポリシング面4を有するポリシングヘッドPを基板1の搬送方向に対して傾斜状態にして面接し、ポリシングを行なうように構成している。
The polishing head P having the belt-shaped
また、更に基板1を水平に対して傾斜した状態に搬送するように構成すれば、排水が良好となる。 Further, if the substrate 1 is configured to be transported in a state of being inclined with respect to the horizontal, drainage is improved.
また、ポリシングヘッドが複数の場合は、例えば一段目は大きなパーティクルを洗浄できるポリシング条件、二段目は微細なパーティクルを洗浄できるポリシング条件、三段目は膜的な汚れの洗浄ができるポリシング条件というように、各々のポリシングヘッドに最適なポリシング条件を設定することにより、一層良好な洗浄ができることになる。 When there are a plurality of polishing heads, for example, the first stage is referred to as a polishing condition capable of cleaning large particles, the second stage is referred to as a polishing condition capable of cleaning fine particles, and the third stage is referred to as a polishing condition capable of cleaning film-like dirt. As described above, by setting the optimum polishing conditions for each polishing head, better cleaning can be performed.
また、例えばポリシングヘッドPとこれに近接させる高圧ジェット洗浄部6並びに乾燥処理部8を基板1の搬送ラインに並べて一体化することで、各処理が一連に行なえ、しかもポリシング後直ちに洗浄・乾燥が行なえ極めて良好な洗浄が行なえることとなる。
In addition, for example, by arranging and integrating the polishing head P, the high-pressure
本発明の具体的な実施例1について図1〜5に基づいて説明する。 First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
実施例1のポリシングヘッドPは、接離移動用の駆動装置13(エアシリンダー)に設けた固定板14に一対のリール12を設け、この一方のリール12からラッピングフィルム2(ラッピングテープ2)を巻き出して他方のリール12へ巻き取るように構成してラッピングフィルム2を下方に張設し、ポリシング面4を形成している。
In the polishing head P according to the first embodiment, a pair of
従って、磨耗したら巻き取って行き、またリール12毎交換できるため交換も簡単である。
Therefore, the
また、この固定板14の下方には基体9としてポリシングプレート9を配設し、このポリシングプレート9にクッション材10を支承当接し、このクッション材10にラッピングフィルム2が張設されるように構成し、ラッピングフィルム2で形成したポリシング面4を基板1に押圧面接した際、このクッション材10により支承されてポリシングを行なうことから、基板1に凹凸やうねりがあっても均一にポリシングできることになる。
A polishing plate 9 is disposed below the fixing plate 14 as a base 9, and a
また、この基体9を往復移動させてラッピングフィルム2(ポリシング面4)を長さ方向に往復移動させる往復運動機構15を設けている。 Further, a reciprocating mechanism 15 for reciprocating the base 9 to reciprocate the wrapping film 2 (polishing surface 4) in the length direction is provided.
また、この基体9に巻き回したラッピングフィルム2の左右を押圧して基体9に(クッション材10を介して)ラッピングフィルム2を固定するテープ固定体16(トグル機構)を設け、このテープ固定体16を押圧し、ポリシング中ポリシングフィルム2とポリシングプレート9との間のすべりが生じないようにする(押圧加減を調整することでラッピングフィルム2のテンションを調整することもできる)テープ固定機構16をも設け、夫々調整設置することで極めて良好なポリシングが行なえるように構成している。
Further, a tape fixing body 16 (toggle mechanism) for pressing the left and right sides of the
また、ポリシングヘッドPはポリシングの際前記エアシリンダー13による直動機構にてポリシング面を基板1に押し付けられる。押し付け力はエア圧力で最適な条件に設定できる。
The polishing head P has its polishing surface pressed against the substrate 1 by a linear motion mechanism using the
また、実施例1では、ポリシングヘッドPを基板搬送方向に二体並設し、この前後及びその間に高圧ジェット洗浄部6を並設し、ポリシングヘッドPの加圧力、往復振動数、ラッピングフィルム2の種類を各々選択し第1ポリシングは粗ポリシング、第2ポリシングは精密ポリシングができるようにしている。
In the first embodiment, two polishing heads P are arranged side by side in the substrate transport direction, and a high-pressure
また、前述のように、ポリシングヘッドPを長手方向に往復運動をさせ、かつ基板1を取り付けたテーブル17を進行方向に対し往復運動をさせながら基板1を進行移動させることによりラッピングフィルム2と基板1を相対的にランダムな運動をさせることにより、基板1全体をムラなく均一にポリシングできるようにしている。
As described above, the lapping
また、ラッピングフィルム2は表面に10〜100ミクロンの規則正しい立体構造の表面パターンを持ち、その立体構造の中に極めて微細なダイヤモンド・アルミナ・酸化セリウム等の微細砥粒をレジンで封入した例えば3M社製「トライザクトラッピングフィルム」を採用することで極めて良好なポリシングが行なえる。尚、もちろん普通のラッピングフィルムでも十分な効果が得られる。
The
また、このポリシングヘッドPに近接させると共にポリシングヘッドPによるポリシングした位置に向けて、水若しくは洗浄液(ポリシング液)をジェット噴出する高圧ジェット噴流(高圧ジェット洗浄部6)を並設状態に配設している。 In addition, a high-pressure jet jet (high-pressure jet cleaning unit 6) for jetting water or a cleaning liquid (polishing liquid) is provided in parallel with the polishing head P toward the polishing position. ing.
この高圧ジェット洗浄部6は、長さ方向にノズル部5を有する長尺な高圧ジェット噴流噴出管とし、この高圧ジェット洗浄部6をポリシングヘッドPに近接させて並設配置することで、帯状のポリシング面4によりポリシングした直後に高圧ジェット噴流を吹きつけ洗浄することができるようにしている。
The high-pressure
また、実施例1では、基板1を搬送する搬送部11は、基板1を傾斜状態に保持しつつ搬送できる傾斜搬送ガイドにより構成し、この傾斜ガイドに沿って基板1は傾斜しつつ、所定の一方向へ搬送されるように構成している。具体的には、角度をもったテーブル17に真空チャックされ、揺動運動しながら搬送されるように構成し、各処理が一層良好となるように構成している。
In the first embodiment, the
この搬送方向(搬送ライン)に前記ポリシングヘッドP、高圧ジェット洗浄部6を並設すると共に、更に洗浄部7として回転ブラシ、乾燥処理部8としてエアーナイフ水切り、クリーン温風ブローを配設し、これらを一体化した装置とし、コンパクト化が図れ簡易な構成にして、極めて秀れたポリシング並びに洗浄・乾燥が行なえる装置を実現している。
In the transport direction (transport line), the polishing head P and the high-pressure
また、ポリシングヘッドPは基板1の搬送方向に対して傾斜状態に設けると共に、これに沿って高圧ジェット洗浄部6も傾斜状態に設ける。
The polishing head P is provided in an inclined state with respect to the transport direction of the substrate 1, and the high-pressure
即ち、帯状のポリシング面4を有するポリシングヘッドPを基板1の搬送方向に対して傾斜状態にして面接し、ポリシングを行なうように構成している。
That is, the polishing head P having the band-shaped
直交状態でなく、傾斜状態とすることで、ポリシング液がラッピングフィルム2の全体に行き渡り基板1を均一にポリシングすることができることとなる。
By setting the polishing liquid not in the orthogonal state but in the inclined state, the polishing liquid spreads over the
更に言えば、このポリシングヘッドPに並設状態に高圧ジェット洗浄部6を設けることで、ポリシング直後にジェット洗浄でき、しかもこの噴出する水若しくは洗浄液(ポリシング液)が、ポリシングヘッドPが搬送方向に対して傾斜しているため、ラッピングフィルム2全体に均一に行き渡り易く、均一にポリシングを行える。
Furthermore, by providing the high-pressure
しかも、更に基板1を水平に対して傾斜した状態に搬送するように構成したから、基板1の傾斜と共にポリシングヘッドPも傾斜する上、このポリシングヘッドPは基板1の搬送方向に対しても傾斜するから、一層行き渡り易く、排水も良好となり、ポリシング並びに洗浄も一層良好となる。 In addition, since the substrate 1 is further transported in a state of being inclined with respect to the horizontal, the polishing head P is also inclined with the inclination of the substrate 1, and the polishing head P is also inclined with respect to the transport direction of the substrate 1. Therefore, it is easier to spread, drainage is better, and polishing and cleaning are better.
また、実施例1では、高圧ジェット洗浄部6から噴出するポリシング液は純水のみとし、廃液処理がいらないようにすると共に前記構成により純水でも良好な洗浄が行なえるようにしている。
Further, in the first embodiment, the polishing liquid ejected from the high-pressure
また、ポリシングヘッドPに固定したラッピングフィルム2によるポリシングの際に高圧ジェット洗浄部6の高圧ノズルからの水を当て、ラッピングフィルム2の砥粒や基板1から離脱したパーティクル等を直ぐ洗浄すると同時に、この水がラッピングフィルム2へのポリシング液供給を兼ねるようにしている。
Further, at the time of polishing with the
また、ポリシング、高圧ジェット洗浄の後、回転ブラシを回転させ残っているパーティクル等を基板1から剥がし、更に高圧ジェット噴流でパーティクルを除去し、その後エアーナイフで水切りし、更にクリーン温風ブローで乾燥し、場合によってUV照射するようにしている。 After polishing and high-pressure jet cleaning, the rotating brush is rotated to peel off remaining particles and the like from the substrate 1. Further, particles are removed by a high-pressure jet jet, followed by draining with an air knife and drying with a clean hot air blow. In some cases, UV irradiation is performed.
以上のように実施例1は、ラッピングフィルム2によるポリシング、洗浄、真空加熱乾燥更にはUV照射、静電気除去等の処理が一連に行なえる一体化装置として、クリーンルーム内に設置可能な装置となり、有機ELの場合は有機膜を蒸着する蒸着機に連結可能となる。しかも面粗度がRmax2nm以下にでき、0.3μm以下のパーティクルも非常に少なくできる。
As described above, the first embodiment is an apparatus that can be installed in a clean room as an integrated apparatus that can perform a series of processes such as polishing, cleaning, vacuum heating and drying, UV irradiation, and static electricity removal using the
また、有機EL素子を製作した場合は、ダークスポットが少なくなり、画素ショートも少なくなり、ホール輸送層のコンタクト性も良好で、I−L特性や、リーク電流等も向上し、また素子の品質・信頼性も向上、ポリシング内製化によるコストダウン、少スペース生産ライン等の生産効果も向上する。 When an organic EL device is manufactured, the number of dark spots is reduced, the number of pixel short-circuits is reduced, the contact property of the hole transport layer is improved, the IL characteristics, the leakage current, and the like are improved.・ Improvement of reliability, cost reduction by in-house polishing, and improvement of production effect of small space production line.
本発明の具体的な実施例2について図6〜8に基づいて説明する。 A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
実施例2のポリシングヘッドPは、固定板14に一対のリール12を設けると共に接離移動用の駆動装置13(エアシリンダー)を設け、この駆動装置13により基体9としてのポリシングプレート9を支承する支承体21を駆動することでポリシングプレート9を接離移動させるように構成し、前記一方のリール12からラッピングフィルム2(ラッピングテープ2)を巻き出して他方のリール12へ巻き取るように構成してラッピングフィルム2を下方に張設し、ポリシング面4を形成している。尚、実施例1と同一構成部分には同一符号を付した。
In the polishing head P according to the second embodiment, a pair of
従って、磨耗したら巻き取って行き、またリール12毎交換できるため交換も簡単である。
Therefore, the
また、前記ポリシングプレート9にクッション材10を支承当接し、このクッション材10にラッピングフィルム2が張設されるように構成し、ラッピングフィルム2で形成したポリシング面4を基板1に押圧面接した際、このクッション材10により支承されてポリシングを行なうことから、基板1に凹凸やうねりがあっても均一にポリシングできることになる。
When the
また、実施例2の前記支承体21は、基部21aと、この基部21aに取り付けられるアーム部21bと、アーム部21bの先端部により支承されポリシングプレート9を支承する支承部21cとから成り、実施例2においては適宜な弾性部材によりアーム部21bが(支承部21cを介して)ポリシングプレート9を常に下方に付勢してラッピングフィルム2を張設するように構成している。従って、基板1に凹凸やうねりがあっても前記適宜な弾性部材の伸縮により良好にポリシングすることができ、この点からも良好にポリシングを行える構成である。尚、前記適宜な弾性部材はアーム部21bに設けてこのアーム部21bが伸縮動作するように構成としても良いし、基部21aに設けてこの弾性部材の伸縮により前記アーム部21bが上下動するように構成しても良い。
The
また、実施例2においては、ポリシングヘッドPを基板1に対して相対的に揺動させる揺動機構として、この基体9を往復移動させてラッピングフィルム2(ポリシング面4)を長さ方向に往復移動させる往復運動機構(図示省略)を設けている。 In the second embodiment, the lapping film 2 (polishing surface 4) is reciprocated in the length direction by reciprocating the substrate 9 as a rocking mechanism for rocking the polishing head P relative to the substrate 1. A reciprocating mechanism (not shown) for moving is provided.
また、この基体9に巻き回したラッピングフィルム2の張設度合いを調整する調整機構22(ガイドローラ)を一対のリール12とクッション材10の長さ方向両端部との間に夫々ラッピングフィルム2を介して設け、この調整機構22にラッピングフィルム2が支持された状態でこの調整機構22同志が接離移動することで、ラッピングフィルム2の張設度合いを調整して極めて良好なポリシングが行えるように構成している。具体的には一対のガイドローラ間にラッピングフィルム2を挾持した状態で、この一対のガイドローラ同志を接離移動させることでラッピングフィルム2の張設度合いを調整する。尚、図中符号23は固定ローラである。
An adjusting mechanism 22 (guide roller) for adjusting the degree of stretching of the
また、ポリシングヘッドPはポリシングの際前記エアシリンダー13による直動機構にてポリシング面4を基板1に押し付けられる。押し付け力はエア圧力で最適な条件に設定できる。
The polishing head P presses the polishing
また、実施例2では、ポリシングヘッドPを基板搬送方向に二体並設し、この基板搬送方向の上手位置及び下手位置に前記高圧ジェット洗浄部6を並設し、ポリシングヘッドPの加圧力、往復振動数、ラッピングフィルム2の種類を各々選択し第1ポリシングは粗ポリシング、第2ポリシングは精密ポリシングができるようにしている。尚、ポリシングヘッドPを一体設けた構成としたり、三体以上設けた構成とする等、他の構成としても良いし、また、高圧ジェット洗浄部6をポリシングヘッドPの基板搬送方向の上手位置若しくは下手位置のいずれか一方に設けた構成としても良い。
In the second embodiment, two polishing heads P are arranged side by side in the substrate transfer direction, and the high-pressure
また、前述のように、ポリシングヘッドPを長手方向に往復運動をさせ、かつ基板1を取り付けたテーブル17を進行方向に対し往復運動をさせながら基板1を進行移動させることによりラッピングフィルム2と基板1を相対的にランダムな運動をさせることにより、基板1全体をムラなく均一にポリシングできるようにしている。尚、この運動は例えば∞字を並べたような運動等、規則的な運動としても良い。
As described above, the lapping
また、ラッピングフィルム2は表面に10〜100ミクロンの規則正しい立体構造の表面パターンを持ち、その立体構造の中に極めて微細なダイヤモンド・アルミナ・酸化セリウム等の微細砥粒をレジンで封入した例えば3M社製「トライザクトラッピングフィルム」を採用することで極めて良好なポリシングが行なえる。尚、もちろん普通のラッピングフィルムでも十分な効果が得られる。
The
また、このポリシングヘッドPに近接させると共にポリシングヘッドPによってポリシングした位置に向けて、水若しくは洗浄液(ポリシング液)をジェット噴出する高圧ジェット噴流(高圧ジェット洗浄部6)を並設状態に配設している。 In addition, a high-pressure jet jet (high-pressure jet cleaning unit 6) for jetting water or a cleaning liquid (polishing liquid) toward the position where the polishing head P is polished and toward the position polished by the polishing head P is arranged in parallel. ing.
この高圧ジェット洗浄部6は、長さ方向にノズル部5を有する長尺な高圧ジェット噴流噴出管とし、この高圧ジェット洗浄部6をポリシングヘッドPに近接させて並設配置することで、帯状のポリシング面4によりポリシングした直後に高圧ジェット噴流を吹きつけ洗浄することができるようにしている。また、ノズル部5を長さ方向に複数並設した構成としても良い。
The high-pressure
高圧ジェット洗浄部6は、このノズル部5から吹き付けられる高圧ジェット噴流により、前記ポリシングによって基板1表面から離脱してこの基板1表面上を浮遊する削物が基板1に再度付着する前に除去し得る位置に設けている。具体的には、浮遊状態の前記削物を除去し得るようにポリシングヘッドPの近接位置に設けているが、浮遊状態の前記削物を除去し得る位置であればポリシングヘッドPに近接している必要はなく、例えば装置を一体化する際、ポリシングを行う工程と高圧ジェット噴流を吹き付ける工程とをやや時間差をおいて行うようにポリシングヘッドPと高圧ジェット洗浄部6とをやや離して設置した構成としても良い。
The high-pressure
また、高圧ジェット洗浄部6のノズル部5は、前記ポリシングヘッドPと前記基板1表面との面接部位若しくはその近傍部位に高圧ジェット噴流を吹き付ける構成であり、具体的には、前記ポリシングヘッドPと前記基板1表面との面接部位側を向くように設定している。
The nozzle unit 5 of the high-pressure
また、実施例2では、基板1を搬送する搬送部11は、基板1を傾斜状態に保持しつつ搬送できる傾斜搬送ガイドにより構成し、この傾斜ガイドに沿って基板1は傾斜しつつ、所定の一方向へ搬送されるように構成している。具体的には、角度をもったテーブル17に真空チャックされ、揺動運動しながら搬送されるように構成し、各処理が一層良好となるように構成している。
Further, in the second embodiment, the
尚、実施例2はポリシングヘッドPと基板1を相対的にランダムな運動をさせることで良好にポリシングできるように構成しているが、例えばポリシングヘッドPをその長さ方向と直交方向に揺動させ、基板1をその搬送方向と直交方向に揺動させる構成等、ラッピングフィルム2と基板1を相対的にランダムな運動をさせる構成であればどのような構成を採用しても良い。
In the second embodiment, the polishing head P and the substrate 1 are relatively randomly moved so that the polishing can be satisfactorily performed. Any configuration may be employed as long as the
この搬送方向(搬送ライン)に前記ポリシングヘッドP、高圧ジェット洗浄部6を並設すると共に、乾燥処理部8として水分除去用のエアーナイフ24、基板乾燥用の加熱用ランプ30を配設し、これらを一体化した装置とし、コンパクト化が図れ簡易な構成にして、極めて秀れたポリシング並びに洗浄・乾燥が行なえる装置を実現している。
In the transport direction (transport line), the polishing head P, the high-pressure
また、ポリシングヘッドPは基板1の搬送方向に対して直交状態に設けると共に、これに沿って高圧ジェット洗浄部6も直交状態に設ける。
In addition, the polishing head P is provided in a state perpendicular to the transport direction of the substrate 1, and the high-pressure
即ち、帯状のポリシング面4を有するポリシングヘッドPを基板1の搬送方向に対して直交状態にして面接し、ポリシングを行なうように構成している。
That is, the polishing head P having the belt-shaped
直交状態とすることで、基板1表面に均一にポリシングを行うことができ、効率良くポリシングすることができることとなる。 By making it orthogonal, the surface of the substrate 1 can be uniformly polished, and the polishing can be performed efficiently.
更に言えば、このポリシングヘッドPに並設状態に高圧ジェット洗浄部6を設けることで、ポリシング直後にジェット洗浄できる。
Furthermore, by providing the high-pressure
しかも、基板1を水平に対して傾斜した状態に搬送するように構成したから、排水が良好となり洗浄が一層良好となる。 In addition, since the substrate 1 is transported in a state inclined with respect to the horizontal, drainage is good and cleaning is further improved.
また、実施例2では、高圧ジェット洗浄部6から噴出するポリシング液は純水のみとし、廃液処理がいらないようにすると共に前記構成により純水でも良好な洗浄が行なえるようにしている。
Further, in the second embodiment, the polishing liquid ejected from the high-pressure
また、ポリシングヘッドPに固定したラッピングフィルム2によるポリシングの際に高圧ジェット洗浄部6の高圧ノズルからの水を当て、ラッピングフィルム2の砥粒や基板1から離脱したパーティクル等を直ぐ洗浄すると同時に、この水がラッピングフィルム2へのポリシング液供給を兼ねるようにしている。
Further, at the time of polishing with the
また、ポリシング、高圧ジェット噴流洗浄の後、エアーナイフ24で水分を除去し、更に赤外線ランプ30で乾燥し、場合によってUV照射するようにしている。
After polishing and high pressure jet jet cleaning, moisture is removed with an
以上のように実施例2は、ラッピングフィルム2によるポリシング、洗浄、真空加熱乾燥更にはUV照射、静電気除去等の処理が一連に行なえる一体化装置として、クリーンルーム内に設置可能な装置となり、有機ELの場合は有機膜を蒸着する蒸着機に連結可能となる。しかも面粗度がRmax2nm以下にでき、0.3μm以下のパーティクルも非常に少なくできる。
As described above, Example 2 is an apparatus that can be installed in a clean room as an integrated apparatus that can perform a series of processes such as polishing, cleaning, vacuum heating and drying, UV irradiation, and static electricity removal using the
また、有機EL素子を製作した場合は、ダークスポットが少なくなり、画素ショートも少なくなり、ホール輸送層のコンタクト性も良好で、I−L特性や、リーク電流等も向上し、また素子の品質・信頼性も向上、ポリシング内製化によるコストダウン、少スペース生産ライン等の生産効果も向上する。 When an organic EL device is manufactured, the number of dark spots is reduced, the number of pixel short-circuits is reduced, the contact property of the hole transport layer is improved, the IL characteristics, the leakage current, and the like are improved.・ Improvement of reliability, cost reduction by in-house polishing, and improvement of production effect of small space production line.
尚、本発明は、実施例1,2に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。 The present invention is not limited to the first and second embodiments, and a specific configuration of each component can be appropriately designed.
1 基板
2 ラッピングフィルム
4 ポリシング面
5 ノズル部
6 高圧ジェット洗浄部
8 乾燥処理部
9 基体
10 クッション材
11 搬送部
P ポリシングヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10 Cushion material
11 Transport unit P polishing head
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2006126455A1 (en) * | 2005-05-26 | 2006-11-30 | Tokki Corporation | Polishing apparatus |
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-
2003
- 2003-11-28 JP JP2003399749A patent/JP2004322305A/en active Pending
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