(57)【要約】【課題】所定間隔を置いて精密加工が施される複数枚の板状の各ワークに対して同時に且つ容易に温度調整を施すことのでき、且つワークに帯電した静電気を容易に除電できる板状ワークの温度調整装置を提供する。【解決手段】精密加工が施される複数枚の板状のワークとしてのガラス板１６，１６・・を所定間隔を介して平行に積層して積層体を形成する積層手段としての棚体１０と、ガラス板１６，１６・・各々の両面に沿って空気流が平行流として流れるように、前記積層体の一端側の全面に亘って前記空気流を供給する空気流供給手段としての空気供給部２０と、前記空気流を所定温度に調整する熱交換器３２と加熱ヒータ３０とから成る温度調整手段とを具備し、前記棚体１０と空気流供給部２０との間に、ガラス板１６，１６・・の各々に帯電している静電気を除去する静電気除去装置が設けられていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
精密加工が施される複数枚の板状のワークを所定間隔を介して平行に積層して積層体を形成する積層手段と、前記ワークの各々の両面に沿って空気流が平行流として流れるように、前記複数枚のワークが積層されている積層体の一端側の全面に亘って前記空気流を供給する空気流供給手段と、前記空気流を所定温度に調整する温度調整手段とを具備し、
前記積層手段と空気流供給手段との間に、前記ワークに帯電している静電気を除去する静電気除去装置が設けられていることを特徴とする板状ワークの温度調整装置。
【請求項２】
静電気除去装置が、積層体の一端側の全面に亘って供給される空気流に向かって、ワークに帯電している静電気を除去し得るイオンを放出する静電気除去装置である請求項１記載の板状ワークの温度調整装置。
【請求項３】
静電気除去装置が、交流電圧を放電電極に印加する静電気除去装置である請求項１又は請求項２記載の板状ワークの温度調整装置。
【請求項４】
静電気除去装置が、積層体の一端側の全面に亘って供給される空気流に向かって放出される放出空気流中に放電電極が露出している外部気流方式の静電気除去装置である請求項１〜３のいずれか一項記載の板状ワークの温度調整装置。
【請求項５】
積層手段が、複数枚の板状のワークが所定間隔を介して平行に積層されると共に、前記ワークに対して直交し且つ互いに対向する二面が、前記ワークの端面の各々が露出するように開放されている棚体であって、
空気流供給手段が、前記棚体の開放面の一方を閉塞するフィルタによって一壁面が形成されているチャンバーと、前記ワークの各両面に沿って平行流として流れる空気流を、前記フィルタの全面から吹き出すように、前記チャンバー内に送風してチャンバーの内圧を所定圧とする送風手段とから構成される請求項１記載の板状ワークの温度調整装置。
【請求項６】
温度調整手段には、冷却手段と加熱手段とが設けられている請求項１記載の板状ワークの温度調整装置。
【請求項７】
精密加工を施す複数枚の板状のワークの各々を、所定間隔を介して互いに平行に積層して積層体を形成した後、
前記ワークの各々の両面に沿って所定温度の空気流を平行流として流すように、前記積層体の一端側の全面に亘って所定温度に調整した前記空気流を供給すると共に、
前記積層体の一端側の近傍に設けた静電気除去装置を用いて、前記ワークに帯電している静電気を除去することを特徴とする板状ワークの温度調整方法。
【請求項８】
静電気除去装置として、積層体の一端側の全面に亘って供給する温度調整された空気流中に、ワークに帯電している静電気を除去し得るイオンを放出する静電気除去装置を用いる請求項７記載の板状ワークの温度調整方法。
【請求項９】
静電気除去装置として、交流電圧を放電電極に印加する静電気除去装置を用いる請求項７又は請求項８記載の板状ワークの温度調整方法。
【請求項１０】
静電気除去装置として、積層体の一端側の全面に亘って供給する空気流に向かって放出する放出空気流中に放電電極が露出している外部気流方式の静電気除去装置を用いる請求項７〜８のいずれか一項記載の板状ワークの温度調整方法。
【請求項１１】
積層体を、互いに対向する二面を開放面に形成した棚体に、数枚の板状のワークを、前記開放面に対して直交し且つ前記ワークの各端面が露出するように所定の間隔で平行に積層して形成し、
次いで、前記棚体の開放面の一方を閉塞するフィルタによって一壁面が形成されているチャンバーに、送風手段と温度調整手段とによって所定温度に調整した空気流を送風して、前記チャンバーの内圧を所定圧に保持しつつ、前記ワークの各々の両面に沿って空気流を平行流として流すように、前記フィルタの全面から所定温度に調整した前記空気流を吹き出す請求項７記載の板状ワークの温度調整方法。
【請求項１２】
温度調整手段として、冷却手段と加熱手段とを具備する請求項７記載の板状ワークの温度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は板状ワークの温度調整装置及び温度調整方法に関し、更に詳細には精密加工が施される複数枚の板状のワークを同時に温度調整できる温度調整装置及び温度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイの製造では、温湿度制御されたクリーンルーム内でガラス板上に、スパッタリングやプラズマＣＶＤでの成膜や露光装置による露光等の精密加工が施される。
かかる精密加工では、温度変化に因るガラス板の大きさ変動が、その加工精度に影響するため、精密加工を施す前に、予め温度変化に因るガラス板の大きさ変動を解消すべく、クリーンルーム内に設置した図６に示す棚体１０にガラス板を所定時間載置することが行われている。図６に示す棚体１０では、枠体に平行に設けられた複数の棚１２，１２・・の各々に、立設されたピン１４，１４・・上にガラス板１６が載置される。
図６に示す棚体１０に所定時間載置し、クリーンルーム内の温度に調整されたガラス板に、精密加工が施される。
しかし、近年では、液晶ディスプレイの大型化等に伴って基板として用いるガラス板も、大型のガラス板が採用されてきている。このため、クリーンルームの温度変化に因るガラス板の大きさ変動が、精密加工の加工精度に影響を与えるようになってきている。
【０００３】
この様な、大型のガラス板の温度変化に因る大きさ変動を可及的に少なくすべく、下記特許文献１及び特許文献２には、図７に示す温度調整装置が提案されている。
図７に示す温度調整装置には、上下動可能に設けられた板体１０４に立設されたピン１０６，１０６・・に載置されたガラス板１６の上下面側に、ヘッド１００ａ，１００ｂが設けられている。かかるヘッド１００ａ，１００ｂの各々には、ガラス板１６の上面及び下面に対して直交する方向に空気流を噴出する複数のノズル１０２，１０２・・が設けられている。このノズル１０２，１０２・・の各々からは、温度変化がクリーンルームよりも小さくなるように温度調整された空気流が噴出する。
【特許文献１】特開２００２−７２４９２号公報
【特許文献２】特開２００４−２００７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図７に示す温度調整装置によれば、ピン１０６，１０６・・に載置されたガラス板１６の温度変化を、クリーンルームの温度変化よりも小さくでき、ガラス板１６上に施す精密加工の加工精度を向上できる。
また、ガラス板１６の温度調整を迅速に行うことができ、液晶ディスプレイの生産性の向上を図ることができる。
しかし、図７に示す温度調整装置では、ガラス板１６に対し、その両面側から空気流が吹き付けられているため、図６に示す様に、複数枚のガラス板１６が多層に積層されている場合には、図６に示す温度調整装置を適用することは極めて困難である。
更に、図６に示す温度調整装置では、ピン１０６，１０６・・上にガラス板１６を載置した状態を保持して、ガラス板１６の上下面に空気流を吹き付ける際に、ガラス板１６が極めて薄いため、ガラス板１６の上下面からの空気噴射量等のバランスが崩れると、ガラス板１６の位置ずれやガラス板１６に損傷等を与えるおそれがある。このため、ノズル１０２，１０２・・の各々からの噴射空気量等をきめ細かに調整しなければならない。
【０００５】
しかも、ヘッド１００ａ，１００ｂの各々に立設できるノズル数には限界が存在するため、図６に示す温度調整装置によって温度調整できるガラス板１６の大きさにも限界が存在する。
また、ガラス板１６には、静電気が帯電し易く、クリーンルーム内の埃やガラス板１６に噴射する空気流中の埃を吸着するおそれがあるため、ガラス板１６に帯電した静電気を除電することも要請されている。
そこで、本発明の課題は、所定間隔を置いて精密加工が施される複数枚の板状の各ワークに対して同時に且つ容易に温度調整を施すことのでき、且つワークに帯電した静電気を容易に除電できる板状ワークの温度調整装置及び温度調整方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者等は、前記課題を解決すべく検討を重ねた結果、所定間隔を置いて積層された複数枚の板状の各ワークに、温度調整した空気流をワークに対して平行流として吹き付けると共に、ワークに帯電している静電気を除去する静電気除去装置を設けることによって、静電気が除電されたワークの各両面に沿って温度調整した空気流を流すことができることを見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明は、精密加工が施される複数枚の板状のワークを所定間隔を介して平行に積層して積層体を形成する積層手段と、前記ワークの各々の両面に沿って空気流が平行流として流れるように、前記複数枚のワークが積層されている積層体の一端側の全面に亘って前記空気流を供給する空気流供給手段と、前記空気流を所定温度に調整する温度調整手段とを具備し、前記積層手段と空気流供給手段との間に、前記ワークに帯電している静電気を除去する静電気除去装置が設けられていることを特徴とする板状ワークの温度調整装置にある。
また、本発明は、精密加工を施す複数枚の板状のワークの各々を、所定間隔を介して互いに平行に積層して積層体を形成した後、前記ワークの各々の両面に沿って所定温度の空気流を平行流として流すように、前記積層体の一端側の全面に亘って所定温度に調整した前記空気流を供給すると共に、前記積層体の一端側の近傍に設けた静電気除去装置を用いて、前記ワークに帯電している静電気を除去することを特徴とする板状ワークの温度調整方法にある。
【０００７】
かかる本発明において、静電気除去装置としては、積層体の一端側の全面に亘って供給する温度調整された空気流中に、ワークに帯電している静電気を除去し得るイオンを放出する静電気除去装置を好適に用いることができる。特に、交流電圧を放電電極に印加する静電気除去装置は、陽イオンと陰イオンとを交互に放出できるため、ワークが正帯電・負帯電のどちらに帯電している場合にも適用でき好ましい。
この静電気除去装置としては、積層体の一端側の全面に亘って供給する空気流に向かって放出する放出空気流中に放電電極が露出している外部気流方式の静電気除去装置を好適に用いることができる。
また、積層体を、互いに対向する二面を開放面に形成した棚体に、数枚の板状のワークを、前記開放面に対して直交し且つ前記ワークの各端面が露出するように所定の間隔で平行に積層して形成し、次いで、前記棚体の開放面の一方を閉塞するフィルタによって一壁面が形成されているチャンバーに、送風手段と温度調整手段とによって所定温度に調整した空気流を送風して、前記チャンバーの内圧を所定圧に保持しつつ、前記ワークの各々の両面に沿って空気流を平行流として流すように、前記フィルタの全面から所定温度に調整した前記空気流を吹き出すことが好適である。
尚、温度調整手段には、冷却手段と加熱手段とを具備することによって、ワークの各々の両面に沿って平行流として流す空気流の温度調整を正確に行うことができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、所定間隔で平行に積層した、精密加工を施す複数枚の板状のワークの端面の一方側から、所定温度に温度調整した空気流をワークの各々に対して平行流として供給し、ワークの各両面側に所定温度に温度調整した空気流を流すことができる。
その際に、静電気除去装置によってワークに帯電している静電気が除電されているため、温度調整装置を載置している雰囲気中に含まれている埃やワークに平行流として流す空気流中に含まれている埃をワークに付着し難くできる。
その結果、複数枚のワークに対し、埃の付着を防止しつつ、同時に且つ容易に温度調整でき、各ワークに対して精密加工を迅速に施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明に係る温度調整装置の一例を図１に示す。図１に示す温度調整装置には、積層手段としての棚体１０と、空気流供給手段としての空気供給部２０とが設けられている。
この棚体１０には、枠体に平行に設けられた複数の棚１２，１２・・の各々に、ピン１４，１４・・立設され、このピン１４，１４・・上に板状のワークとしての液晶ディスプレイ用のガラス板１６（以下、単にガラス板１６と称することがある）が載置されている。従って、棚体１０には、複数枚のガラス板１６，１６・・が所定間隔を介して積層されている。
更に、かかる棚体１０では、積層されたガラス板１６，１６・・に対して直交し且つ互いに対向する二面が、ガラス板１６，１６・・の各端面が露出するように開放されている。この棚体１０の開放面を、ガラス板１６と同幅又はガラス板１６よりも広幅の開放面に形成することによって、ガラス体１６の両面の全面に亘って温度調整した空気流を流すことができる。
尚、図１に示す棚体１０の開放面は、通常、パネル板で覆われている部分であり、ガラス板１６，１６・・の積層状態を説明するため、パネル板を取り去って形成したものである。
【００１０】
かかる棚体１０の開放面の一方側には、空気供給部２０が設けられている。この空気供給部２０は、棚体１０の開放面の一方を閉塞するフィルタ２２によって一壁面が形成されているチャンバー２４と、ガラス板１６の各両面に沿って流れる空気流を、フィルタ２２の全面からガラス板１６，１６・・の各々に対して平行流として吹き出すように、チャンバー２４内に送風してチャンバー２４の内圧を所定圧とする送風手段としての送風機２６から構成されている。送風機２６は、チャンバー２４の直下に設けられており、チャンバー２４の大きさによっては、複数台の送風機２６，２６・・を設けてもよい。
このチャンバー２４としては、直方体状であって、棚体１０の開放面の一方を閉塞するフィルタ２２によって一壁面が形成されている矩形状のチャンバー２４を好適に用いることができる。矩形状のチャンバー２４内では、空気流の循環を活発化でき、フィルタ２２から吹き出す空気流の温度分布を均一化できる。また、矩形状のチャンバー２４は、その容積を大きくでき、送風機２６を複数台設けても、各送風機２６からの送風にバラツキが存在しても、フィルタ２２から吹き出す空気流のバラツキを可及的に小さくできる。
かかるフィルタ２２としては、０．３μｍの粒子を捕集できるHEPAフィルタ（High Effieiency Particulate Air filter）又は０．１５μｍの粒子を捕集できるULPAフィルタ（Ultra Low Penetration Air filter）を用いると、高度に除塵された空気流をフィルタ２２の全面から吹き出すことができ好ましい。
【００１１】
チャンバー２４内には、送風機２６によって、空気供給部２０の外壁面に開口された開口部２８から吸い込まれ、所定温度に調整された空気が送風される。チャンバー２４内に送風する空気流の温度調整手段として、開口部２８と送風機２６との間に冷却手段と加熱手段とが設けられている。この加熱手段としては、加熱ヒータ３０が用いられ、冷却手段としては、冷凍機に連結された熱交換器３２が用いられる。
かかる熱交換器３２は、図２に示す様に、棚体１０及び空気供給部２０から成る温度調整装置内に設けられており、温度調整装置外に設置されている冷凍機３４と、冷媒の循環配管３６を介して連結されている。この冷媒として、水を用いることによって熱交換器３２の補修等を容易に行うことができる。
この様に、熱交換器３２よりも大型の冷凍機３４を温度調整装置外に設置することによって、温度調整装置の小型化を図ることができる。
尚、熱交換器３２の下方には、漏水センサ３８が設けられており、加熱ヒータ３０の上方には、過昇温防止サーモ４０が設けられている。
【００１２】
図１に示す温度調整装置には、棚体１０と空気供給部２０との間に、積層されたガラス板１６，１６・・の各々に帯電している静電気を除去する静電気除去装置が設けられている。
かかる静電気除去装置が設けられている状態を図２に示す。図２に示す静電気除去装置４８，４８は、ガラス板１６，１６・・に対して垂直となるように設けられている。この静電気除去装置４８，４８からは、フィルタ２２から積層されたガラス板１６，１６・・に向かって吹き出す空気流に対し、ガラス板１６，１６・・の各々に帯電している静電気を除去し得るイオンを放出する。
かかる静電気除去装置４８，４８の各々は、図３(ａ)に示す様に、本体部５０の側面に空気供給ポート５０ａ，５０ａが設けられており、本体部５０の底面に電極カートリッジ５２，５２・・が突設されている。この電極カートリッジ５２の中心部には、図３（ｂ）に示す様に、凹部又は孔の開口部５４が開口されている。この開口部５４からは、本体部５０の空気供給ポート５０ａ，５０ａから供給された空気流が放出される。
【００１３】
この開口部５４内には、図４（ａ）に示す様に、交流電圧が印加される放電電極５６が設けられている。
この様に、開口部５４内に設けられている放電電極５６は、開口部５４から放出される放出空気流中に露出している。このため、放電電極５６に交流電圧が印加されたとき、放出空気流中には、正イオンと負イオンとが交互に形成される。
正イオンと負イオンとが交互に形成された放出空気流は、フィルタ２２から積層されたガラス板１６，１６・・に向かって吹き出す空気流に吹き付けられる。
また、開口部５４は、図４（ｂ）に示す様に、凹部状であってもよい。この場合、凹部状の開口部５４の底面中央部にノズル５４ａのノズル開口部が開口されており、このノズル開口部に放電電極５６の先端部が位置する。かかる図４（ｂ）に示す開口部５４内では、ノズル開口部から噴出する放出空気流によって放電電極５６の先端部が包まれ、放電電極５６に交流電圧が印加されたとき、放出空気流中には、正イオンと負イオンとが交互に形成される。
図３及び図４に示す静電気除去装置４８から吹き出された放出空気流中の正イオンと負イオンとは、フィルタ２２から積層されたガラス板１６，１６・・に向かって吹き出す空気流に吹き込まれて、ガラス板１６，１６・・の静電気を除電できる。
【００１４】
図２に示す静電気除去装置４８，４８を用いてガラス板１６，１６・・に帯電している静電気の除去特性を調査し、その結果を図５に５４０Ｖ帯電除去特性として示す。図５に示す帯電除去特性は、ガラス板１６，１６・・に向かってフィルタ２２から空気流を吹き出しつつ、ガラス板１６を５４０Ｖに帯電させた後、ガラス板１６の帯電状態の経時変化を測定したものである。
図５において、静電気除去装置４８，４８から吹き出す放出空気流（図５では、圧縮空気として示す）の有無、及びガラス板１６の静電気除去装置４８，４８からの距離による除電特性の相違についても調査した。このガラス板１６の静電気除去装置４８，４８からの距離は、図５の1)は、棚体１０の開放面の他方（ガラス板１６，１６・・を通過した空気流が排出される開放面）に近い箇所であり、静電気除去装置４８，４８から最も遠い位置である。また、図５の3)は、ガラス板１６の略中央部であり、測定した箇所では、静電気除去装置４８，４８から最も近い位置である。更に、図５の2)は、1)と3)との中間位置である。
図５に示す帯電除去特性では、ガラス板１６を５４０Ｖに帯電させた状態から実質的に除電された状態とされる８０Ｖに到達するまでの時間は、静電気除去装置４８，４８から吹き出す放出空気流の有無及びガラス板１６の位置による相違は殆どなかった。
【００１５】
図１〜図４に示す棚体１０及び空気供給部２０から成る温度調整装置では、熱交換器３２には、冷凍機３４によって所定温度に冷却した冷媒としての水を循環することによって、開口部２８から吸い込まれた空気を熱交換器３２により冷却した後、加熱ヒータ３０によって所定温度に調整する。
この加熱ヒータ３０は、温度調整装置外に設けられた制御部４２によって制御されている。かかる制御部４２では、フィルタ２２から吹き出される空気流の温度を検知する温度センサ４４と、棚体１０の他方の開口部近傍の枠体に設けられた熱容量センサ４６とによって検知された温度及び熱容量に基づいて、加熱ヒータ３０での加熱温度を調整する。
かかる加熱ヒータ３０を通過しつつ所定温度に調整された空気流を、送風機２６によってチャンバー２４内に送風し、チャンバー２４内を所定圧力に保持する。このチャンバー２４内の圧力としては、フィルタ２２の破壊圧力の２０〜９９％とすることが好ましい。
この様に、チャンバー２４を所定圧力に保持することによって、フィルタ２２の全面から所定温度に調整された空気流を吹き出すことができる。吹き出した空気流は、棚体１０に積層されたガラス板１６，１６・・の各々に対して平行流である。
【００１６】
かかる平行流としての空気流に対し、図２に示す様に、ガラス板１６，１６・・に対して垂直となるように設けられている図３及び図４に示す静電気除去装置４８，４８によって、正イオンと負イオンとが交互に含有する放出空気流を吹き付ける。
このため、正イオンと負イオンとを含有し且つ温度調整された空気流を、棚体１０に積層されたガラス板１６，１６・・の各両面に沿って流すことができ、ガラス板１６，１６・・の各々に帯電している静電気を除去しつつ、ガラス板１６，１６・・の全体を同時に所定温度に調整できる。
所定温度に調整し且つ静電気を除電したガラス板１６，１６・・には、成膜や露光等の精密加工を迅速に且つ正確に施すことができ、得られたガラス板１６を用いた液晶ディスプレイの生産性及び信頼性の向上を図ることができる。
【００１７】
図１及び図２に示す図１及び図２に示す棚体１０及び空気供給部２０から成る温度調整装置をクリーンルーム内に設置することによって、開口部２８から吸引したクリーンルーム内の空気を熱交換器３２により冷却した後、加熱ヒータ３０によって所定温度に調整するため、ガラス板１６，１６・・の各々に吹き付ける空気流の温度変化を、クリーンルーム内の温度変化よりも小さくできると共に、ガラス板１６，１６・・の各々に吹き付ける空気流中の埃も可及的に少なくできる。
このため、ガラス板１６，１６・・の各々の温度調整や埃の管理を、更に一層厳密に行うことができ、更に一層精密な精密加工を迅速に且つ正確に施すことができる結果、得られたガラス板１６を用いた液晶ディスプレイの生産性及び信頼性の向上を図ることができる。
尚、図３及び図４に示す静電気除去装置４８は、図２に示す様に、ガラス板１６，１６・・に対して垂直となるように二個の静電気除去装置４８，４８をシリーズに設けているが、ガラス板１６，１６・・の積層高さによれば、一個の静電気除去装置４８としてもよく、三個の静電気除去装置４８，４８，４８をシリーズに設けてもよい。
【００１８】
以上、説明してきた静電気除去装置４８は、正イオン及び負イオンを含有する放出空気流を放出する装置であったが、ガラス板１６，１６・・の各端部に接触して静電気を除電する接触式静電気除去装置を用いることができる。接触式静電気除去装置のガラス板１６，１６・・の各端部に接触する接触部としては、例えば導電性繊維を用いることができる。
また、これまでの説明では、ワークとして液晶ディスプレイのガラス板１６について説明してきたが、半導体ウェーハの温度調整にも、図１〜図４に示す温度調整装置を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る温度調整装置の一例を説明する正面図である。
【図２】図１に示す温度調整装置内の空気流の流れを説明する説明図である。
【図３】図２に示す静電気除去装置の部分正面図及び部分底面図を示す。
【図４】図３に示す電極カートリッジ５２の構造を説明する部分断面図である。
【図５】図２に示す静電除去装置４８，４８を用いた帯電除去特性を示すグラフである。
【図６】クリーンルーム内に設置されていた棚体を説明する正面図である。
【図７】改良された温度調整装置を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０  棚体
１２  棚
１４  ピン
１６  ガラス板
２０  空気供給部
２２  フィルタ
２４  チャンバー
２６  送風機
２８  開口部
３０  加熱ヒータ
３２  熱交換器
３４  冷凍機
３６  循環配管
３８  漏水センサ
４０  過昇温防止サーモ
４２  制御部
４４  温度センサ
４６  熱容量センサ
４８  静電気除去装置
５０  静電気除去装置４８の本体部
５０ａ  空気供給ポート
５２  電極カートリッジ
５４  開口部
５４ａ  ノズル
５６  放電電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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