(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が載置されて、該基板を所定の基準状態で固定的に保持するテーブルユニットと、
該テーブルユニットに保持された前記基板の端面を研磨する研磨砥石、及び該研磨砥石により研磨される基板の端面近傍の該基板側縁部の下面を支持する基板側縁部支持手段を備える第１研磨ユニットと、
前記第１研磨ユニットを、前記研磨砥石が前記基板の前記端面を研磨している状態で、前記基板側縁部支持手段とともに前記基板の前記端面に沿って移動させる第１研磨ユニット移動手段と、
を具備し、
前記テーブルユニットは、
前記基板の下面の中央部が載置されて、該中央部を吸引して保持するセンターテーブルと、
前記センターテーブルに保持された前記基板の下面の側部をそれぞれ支持するように該センターテーブルの周囲に配置された複数の基板補助支持手段とを有することを特徴とする研磨装置。
【請求項２】
前記第１研磨ユニットは、前記基板側縁部支持手段によって支持される前記基板の側縁部の上面を保持する基板側縁部保持手段をさらに備える請求項１に記載の研磨装置。
【請求項３】
前記基板側縁部支持手段は、前記基板の下面を低摩擦部材によって支持する請求項１に記載の研磨装置。
【請求項４】
前記基板側縁部保持手段は、前記基板の上面を低摩擦部材によって保持する請求項２に記載の研磨装置。
【請求項５】
前記低摩擦部材がフリーベアリングである請求項３または４に記載の研磨装置。
【請求項６】
前記基板補助支持手段は、前記基板の下面を支持する補助支持台を有しており、該補助支持台は、前記基板の下面を低摩擦部材によって支持する構成になっている請求項１に記載の研磨装置。
【請求項７】
前記低摩擦部材がフリーベアリングである請求項６に記載の研磨装置。
【請求項８】
前記基板補助支持手段は、前記基板の下面を支持する補助支持台を有しており、該補助支持台に、前記基板の下面を吸引して保持する手段が設けられている請求項１に記載の研磨装置。
【請求項９】
前記基板補助支持手段は、前記補助支持台を前記センターテーブルに対して接近及び離隔するようにスライドさせるスライド機構を具備する請求項６または８に記載の研磨装置。
【請求項１０】
前記テーブルユニットは、前記センターテーブルを回転させるテーブル回転機構をさらに備える請求項１に記載の研磨装置。
【請求項１１】
前記テーブル回転機構は、前記センターテーブルとともに前記基板補助支持手段を一体的に回転させる請求項１０に記載の研磨装置。
【請求項１２】
前記第１研磨ユニットおよび前記第１研磨ユニット移動手段は、前記テーブルユニットに保持される前記基板の前記端面に沿って配置された第１水平ビームを有する第１研磨ユニット保持体に取り付けられており、該第１研磨ユニット保持体が前記第１水平ビームに対して垂直方向に移動可能になっている請求項１０に記載の研磨装置。
【請求項１３】
前記第１研磨ユニットは、前記第１研磨ユニット保持体の前記第１水平ビームに沿って移動可能に取り付けられており、前記第１研磨ユニット移動手段は、前記第１研磨ユニットを前記第１水平ビームに沿って移動させる、請求項１２に記載の研磨装置。
【請求項１４】
前記第１研磨ユニットに、前記基板に設けられたアライメントマークの画像を撮像する撮像装置が設けられており、
前記撮像装置によって撮像された前記アライメントマークの画像データを演算する画像処理装置と、
該画像処理装置で演算された前記アライメントマークの位置データに基づいて、前記センターユニットに載置された前記基板の前記基準状態に対する回転角度を演算する制御部と、
をさらに具備する請求項１２に記載の研磨装置。
【請求項１５】
前記テーブルユニットに保持された前記基板の前記第１研磨ユニットによって研磨される端面とは反対側に位置する端面を研磨する研磨砥石と、該研磨砥石により研磨される基板の端面近傍の該基板側縁部の下面を支持する基板側縁部支持手段とを備える第２研磨ユニットと、
該第２研磨ユニットを、前記研磨砥石が前記基板の端面を研磨している状態で、該第２研磨ユニットの基板側縁部支持手段とともに前記基板の端面に沿って移動させる第２研磨ユニット移動手段とをさらに備え、
前記第２研磨ユニットおよび前記第２研磨ユニット移動手段が、前記第１研磨ユニット保持体の前記第１水平ビームに平行な第２水平ビームを有する第２研磨ユニット保持体に取り付けられており、該第２研磨ユニット保持体が前記第２水平ビームに対して垂直方向に移動可能になっている請求項１３に記載の研磨装置。
【請求項１６】
前記テーブル回転機構は、前記センターテーブルに載置された基板を、前記基準状態に対して３０〜６０度の範囲の所定の角度だけ回転した状態になるように前記センターテーブルを回転させ、前記第１研磨ユニットおよび第２研磨ユニットは、回転されたセンターテーブル上に保持された前記基板における相互に対向する前記各端面をそれぞれ同時に研磨する、請求項１５に記載の研磨装置。
【請求項１７】
基板が載置されて、該基板を基準状態で固定的に保持するテーブルユニットと、
該テーブルユニットに保持された前記基板の４つの各端面をそれぞれ研磨する研磨砥石、及び前記各研磨砥石により研磨される前記基板の前記各端面近傍を前記基板側縁部の下面をそれぞれ支持する基板側縁部支持手段をそれぞれ備える４基の研磨ユニットと、
前記各研磨ユニットを、前記研磨砥石のそれぞれが前記基板の前記各端面をそれぞれ研磨している状態で、前記各基板側縁部支持手段とともに前記基板の前記各端面に沿ってそれぞれ移動させる４基のユニット移動手段と、
前記各研磨ユニットを、前記基板の前記各端面に接近および離隔する方向にそれぞれ移動させる４基の研磨ユニット送り機構と、
を具備し、
前記テーブルユニットは、
前記基板の下面の中央部が載置されて、該中央部を吸引して保持するセンターテーブルと、
前記センターテーブルに保持された前記基板の下面の側部をそれぞれ支持するように該センターテーブルの周囲に配置された複数の基板補助支持手段を有することを特徴とする研磨装置。
【請求項１８】
前記各研磨ユニットに、前記基板に設けられたアライメントマークの画像をそれぞれ撮像するとともに、前記各研磨砥石による研磨部位を撮像する撮像装置がそれぞれ設けられており、
前記各撮像装置から得られた前記アライメントマークおよび前記研磨部位の画像データを演算する画像処理装置と、
前記画像処理装置で演算された前記アライメントマークの位置データに基づいて、前記センターユニットに載置された前記基板の基準状態からの回転角度を演算するとともに、前記各端面における研磨量を演算して、前記各研磨ユニット送り機構をそれぞれ制御する制御部と、
をさらに備える、請求項１７に記載の研磨装置。
【請求項１９】
前記各研磨ユニットは、前記各撮像装置と前記各研磨砥石との間に、前記各撮像装置にエアーを吹き付けるエアブロー装置をそれぞれ有する、請求項１８に記載の研磨装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の研磨装置による基板端面の研磨方法であって、
前記テーブルユニットに前記基板を載置して、前記テーブルユニットによって前記基板を前記基準状態で固定的に保持する保持工程と、
前記テーブルユニットに保持された前記基板の側縁部を、前記第１研磨ユニットを前記基板側縁部支持手段によって支持する支持工程と、
前記第１研磨ユニットの前記研磨砥石が、前記基板側縁部支持手段によって支持された前記側縁部の端面にて研磨している状態で、前記第１研磨ユニット移動手段によって前記第１研磨ユニットを研磨されている前記端面に沿って移動させる移動工程と、
を包含する研磨方法。
【請求項２１】
前記研磨装置の前記第１研磨ユニットは、前記基板側縁部支持手段によって支持される前記基板の側縁部の上面を保持する基板側縁部保持手段を有し、
前記支持工程に次いで、前記基板側縁部保持手段が、前記基板側縁部支持手段によって支持される前記基板の側縁部の上面を保持する保持工程をさらに包含する、請求項２０に記載の研磨方法。
【請求項２２】
前記センターテーブルが前記基板の中央部を吸引する吸引手段を有し、
前記保持工程において、前記センターテーブルの前記吸引手段によって、前記基板の中央部が吸引される、請求項２０に記載の研磨方法。
【請求項２３】
前記保持工程において、前記センターテーブルに固定的に保持された前記基板の下面の側部が、少なくとも１つの前記基板補助支持手段によって支持される、請求項２２に記載の研磨方法。
【請求項２４】
前記研磨装置の前記基板補助支持手段は、前記補助支持台を前記センターテーブルに対して接近及び離隔するようにスライドさせるスライド機構を有し、
前記保持工程において、前記センターテーブルに固定的に保持された前記基板の側部を支持するように、前記補助支持台がスライドされる、請求項２３に記載の研磨方法。
【請求項２５】
前記研磨装置の前記テーブルユニットは、前記センターテーブルを回転させるテーブル回転機構を有し、
前記保持工程において、前記基板の前記端面が、前記第１研磨ユニット移動手段による前記第１研磨ユニットの移動方向に沿うように、前記回転機構によって回転される、請求項２０に記載の研磨方法。
【請求項２６】
前記研磨装置の前記第１研磨ユニットおよび前記第１研磨ユニット移動手段が、前記テーブルユニットに保持される前記基板の端面に沿って配置された第１水平ビームを有する第１研磨ユニット保持体に取り付けられており、該第１研磨ユニット保持体が前記第１水平ビームに対して垂直方向に移動可能になっており、
前記移動工程において、前記第１研磨ユニットが、前記基板の前記端面に沿うように、前記第１研磨ユニット移動手段によって移動される間に前記第１研磨ユニット保持体によって移動される、請求項２０に記載の研磨方法。
【請求項２７】
請求項１３に記載の研磨装置による基板端面の研磨方法であって、
前記テーブルユニットに基板を載置して、前記テーブルユニットによって該基板を基準状態で固定的に保持する保持工程と、
前記テーブルユニットに保持された前記基板の側縁部を前記基板側縁部支持手段によって支持する支持工程と、
前記第１研磨ユニットの前記研磨砥石が、前記基板側縁部支持手段によって支持された側縁部の端面を研磨している状態で、前記第１研磨ユニット移動手段によって、前記第１研磨ユニットを研磨されている端面に沿って移動させる移動工程と、
を包含し、
前記保持工程の後であって前記移動工程の前に、前記撮像装置により、前記テーブルユニットに保持されている前記基板に設けられたアライメントマークを撮像する工程と、
次いで、前記アライメントマークの画像データを前記画像処理装置により処理し、前記アライメントマークの位置データを生成する工程と、
次いで、前記画像処理装置で処理された前記アライメントマークの位置データに基づいて、前記基板の前記基準状態に対する回転角度を演算する工程とをさらに包含し、
前記移動工程において、前記第１研磨ユニットが前記基板の前記端面に沿って移動するように、前記演算された回転角度に基づいて前記第１研磨ユニット保持体の移動を制御することを特徴とする研磨方法。
【請求項２８】
請求項１６に記載の研磨装置による基板端面の研磨方法であって、
前記テーブルユニットに前記基板を載置して、前記テーブルユニットによって前記基板を前記基準状態で固定的に保持する保持工程と、
次いで、前記テーブル回転機構によって前記テーブルユニットを前記基板が前記基準位置に対して所定の角度にわたって回転させる工程と、
前記テーブルユニットに保持された前記基板の相互に対向する側縁部を、前記第１研磨ユニットおよび前記第２研磨ユニットのそれぞれの前記基板側縁部支持手段によって支持する支持工程と、
前記第１研磨ユニットおよび前記第２研磨ユニットのそれぞれの前記研磨砥石が、前記各基板側縁部支持手段によって支持された側縁部の端面を研磨している状態で、前記第１研磨ユニット移動手段と第１研磨ユニット保持体によって、かつ、前記第２研磨ユニット移動手段と第２研磨ユニット保持体によって、前記第１研磨ユニットおよび前記第２研磨ユニットを、研磨されている前記各端面にそってそれぞれ移動させる移動工程と、
を包含する研磨方法。
【請求項２９】
前記所定角度は、前記基準状態に対して３０°〜６０°の範囲の角度である請求項２８に記載の研磨方法。
【請求項３０】
請求項１８に記載の研磨装置による基板端面の研磨方法であって、
前記テーブルユニットに前記基板を載置して、前記テーブルユニットによって前記基板を前記基準状態で固定的に保持する保持工程と、
前記テーブルユニットに保持された前記基板の側縁部を、前記４基の研磨ユニットの前記基板側縁部支持手段によってそれぞれ支持する支持工程と、
前記各研磨ユニットの前記研磨砥石が、前記各基板側縁部支持手段によって支持された側縁部のそれぞれ端面を研磨している状態で、前記各研磨ユニットを、前記各研磨ユニット移動手段によって、研磨されている前記端面に沿って移動させる移動工程と、
を包含する研磨方法。
【請求項３１】
前記移動工程において、前記各撮像装置から得られた前記研磨部位の画像データに基づいて、前記各端面における研磨量をそれぞれ演算して、前記各研磨ユニット送り機構をそれぞれ制御する、請求項３０に記載の研磨方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の外側の側面である端面を研磨する研磨装置及び研磨方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ、ガラス基板、石英基板、セラミックス基板などの脆性基板においては、通常、基板の端面の面取り加工が行なわれる。また、単板の基板同士を貼り合わせた貼合せ基板においても、それぞれの基板の端面の面取り加工が実施される。このような貼合せ基板は、特にフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の一種である液晶表示器（ＬＣＤ）用パネルに多く用いられている。また、貼合せ基板は、液晶表示器（ＬＣＤ）用パネル以外のＦＰＤであるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬパネル、あるいは、液晶プロジェクタに含まれる透過型液晶プロジェクタ基板、反射型液晶プロジェクタ基板等にも使用されている。さらに、貼合せ基板は、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）にも用いられている。このような用途の貼合せ基板は、携帯電話に用いられる液晶表示器用パネルのように小型のものから、ＴＶ用、ディスプレイ用のように大型のものまであり、そのサイズは多種多様である。貼合せ基板は、大型のマザー基板から所定のサイズに分断されて、個々のＦＰＤが製造される。ＦＰＤの製造において、貼合せ基板の分断工程や面取工程の歩留りは、ＦＰＤの製造コストに反映する。【０００３】
本発明では、上記各種の基板の一例として、単板のガラス基板および貼合せガラス基板を例に挙げて説明を行う。図２３および図２４は、それぞれ、大面積のマザー液晶パネルから個々の単位に分割された液晶表示器（ＬＣＤ）用パネルＤの平面図および側面図である。この液晶表示器（ＬＣＤ）用パネルＤは、２枚のガラス基板Ｇ１およびＧ２のいずれか一方にスペーサを散布して、両基板同士を貼合わせて、両基板の間にギャップ部を形成し、そのギャップ部に液晶Ｌを注入し、その後に、液晶Ｌをギャップ部シール材Ｖで封入することによって形成される。下側のガラス基板Ｇ２には、個々の画素を駆動するトランジスタ２０が形成されている。各トランジスタ２０の入力端子である電極端子２１は、外部接続用として下側のガラス基板Ｇ２の側縁部Ｑに形成される。ガラス基板Ｇ２の側縁部Ｑは、上側のガラス基板Ｇ１にて覆われることなく露出した状態になっている。電極端子２１は、各トランジスタ２０の入力端子として外部回路に接続される。【０００４】
なお、トランジスタ２０が、製造工程中に基板表面に発生する静電気によって絶縁破壊しないように、各電極端子２１は、側縁部Ｑに上に形成された短絡電極２２を用いて相互に短絡されている。短絡電極２２が設けられたガラス基板Ｇ２は、液晶表示器（ＬＣＤ）用パネルＤの製造工程の最終段階において、各電極端子２１と短絡電極２２との間に形成したスクライブライン（罫書き線あるいは切り線）２３に沿ってブレイク（分断）され、ガラス基板Ｇ２の幅Ｗに渡る側縁部Ｑが切り離される。これにより、短絡電極２２による各電極端子２１同士の短絡が解除される。図２５は、ガラス基板Ｇ２の側縁部Ｑの加工工程を模式的に示す斜視図である。その加工方法を、図２５に基づいて説明する。【０００５】
図２５(Ａ)に示すように、液晶表示器（ＬＣＤ）用パネルＤにおける一方のガラス基板Ｇ２の側縁部Ｑに、複数の電極端子２１のそれぞれを相互に短絡する短絡電極２２が形成されている。液晶表示器（ＬＣＤ）用パネルＤの製造工程の最終段階において、図２５(Ｂ)に示すように、各電極端子２１と短絡部２２との間に、短絡電極２２に沿ってスクライブライン２３が形成される。そして、スクライブライン２３に沿ってブレイクされることによって、図２５(Ｃ)に示すように、ガラス基板Ｇ２の側縁部Ｑにおける短絡電極２２は切り離される。次に図２５(Ｄ)に示すように、ガラス基板Ｇ２の端面２４に対して研磨が行われ、電極端子２１が形成されたガラス基板Ｇ２の端面２４を研磨すると共に、電極端子２１が形成されたガラス基板Ｇ２の表面と端面２４とが接するエッジ２５に対して面取り(糸面取り)加工が行なわれる。【０００６】
また、ガラス基板Ｇ２における端面２４の両側の垂直方向に沿った各エッジ２６に対しても、研磨によって面取り加工が行われる。図２５(Ｄ)に示すように、ガラス基板Ｇ２における端面２４の各エッジを研磨するのは、次の理由による。【０００７】
即ち、液晶表示器用パネル等のＦＰＤを製造する際に、基板を貼り合わせたマザー貼合せ基板をスクライブ及びブレイクして、表示パネル基板に分断すると、分断された各表示パネル基板には、スクライブカッターを用いてのスクライブ時に形成されるスクライブラインの両側（分断された基板の端面エッジ部）に応力が残留する。この残留応力は、スクライブ及びブレイクが行われる工程の後において欠け等を発生させる原因となり、製品化された際に製品不良になるおそれがある。そのため、分断された基板は、スクライブ及びブレイクが行われた基板の端面に対して研磨などによる面取り加工を行うことによって、残留応力が残留している部分を除去している。なお、通常の液晶表示器（ＬＣＤ）用パネルの製造工程では湿式研磨装置が使用されており、研磨量が多いことによる熱的な悪影響を防止している。【０００８】
上記の研磨加工は、液晶表示器（ＬＣＤ）用パネルに対して１つの端面のみを研磨加工する例であったが、液晶表示器（ＬＣＤ）用パネルの実際の製造工程では、２つの端面又は３つの端面を研磨加工する必要がある。また、用途によっては４つの端面の全てを研磨加工する場合もある。【０００９】
特許文献１（特開平８−１９７４０２号公報）には、ＬＣＤ用パネルの端面を研磨する研磨装置が開示されている。この研磨装置では、吸着テーブルユニット上の所定位置にセットしたガラス基板に対し、各端面をそれぞれ研磨する４台の研磨機が設けられており、各研磨機を、研磨する端面のエッジにそれぞれ当接させて、同時に各エッジに沿って移動させることにより、各エッジを同時に研磨して面取り加工するようになっている。【００１０】
この研磨装置は、さらに、セットされたＬＣＤ用パネル（ワーク）を吸引固定する吸着テーブルユニットと、吸着テーブルユニットを水平方向に沿ったＸ方向およびＹ方向に移動させると共に、Ｘ−Ｙ（水平方向）平面において角度θにわたってＸ−Ｙ平面に沿って回転させるテーブルユニット移動機構と、吸着テーブルユニット上にセットされたワークに記されたアライメントマークを撮像するＣＣＤカメラとを備えている。更に、この研磨装置は、ＣＣＤカメラの画像データからワークの位置ずれを認識し、その位置ずれ量を補正すべく、テーブルユニット移動機構により吸着テーブルユニットを移動させる位置合わせ機構を備えている。更に、この研磨装置は、４台の各研磨機をＸ，Ｙ，Ｚの各方向に移動させる研磨機送り機構と、加工対象のワークのエッジに対応する研磨機をそれぞれのエッジに沿って同時に移動させて研磨を行う研磨機移動機構と、この研磨機移動機構を制御するための制御部とを備えている。【００１１】
この研磨装置によれば、ワークの４つのエッジを研磨する場合、ワークは固定されており、４台の研磨機を各エッジに沿って同時に移動させながら研磨を行う。このため、研磨に要する時間を大幅に短縮でき、かつ研磨を行う毎にワークの移動や回転を行う必要がないために、ワークの移動等による位置ずれが発生せず、高精度で研磨を行うことができる。また、１つのテーブルユニット上において、全ての端面の研磨加工を行えるため、テーブルユニットを回転させるための装置を設ける必要がなく、広いスペースを必要とせず小型化を実現することができる。【００１２】
なお、基板の端面と表面との水平方向に沿ったエッジのＣ面取り及びＲ面取り、基板の端面同士によって形成される垂直方向に沿ったエッジのＣ面取り及びＲ面取り、さらに、基板端面のエッジ部分以外の研磨加工を、以下の説明では全てを面取り加工と称する。【００１３】
図２６は、従来の基板の端面を面取り加工する他の研磨装置の要部構成を説明するための側面図である。この研磨装置３０は、研磨ユニット３１と、面取り加工対象の基板３３を吸着保持するテーブル３２とを備えている。テーブル３２は矩形の基板３３を真空吸着によって保持するものであり、図示しない回転手段により任意の角度θにわたって垂直軸回りに回転可能である。テーブル３２の底部は図示しない回転手段の回転ベースに固定されている。【００１４】
研磨ユニット３１は、スピンドルモータ３４と、回転可能になった研磨砥石集合体３５を有する研磨ヘッド３６と、基板３３に設けられた一対のアライメントマークを撮像するＣＣＤカメラ等の一対の撮像装置３７と、研磨ヘッド３６を上下方向に移動させる研磨ヘッド移動機構３８とを備えている。なお、この研磨装置３０において、鉛直方向をＺ軸方向、研磨ユニット３１に対してテーブル３２が位置する側方をＹ軸方向、Ｚ軸方向およびＹ軸方向にそれぞれ直交する方向をＸ軸方向とする。研磨ヘッド移動機構３８は研磨ヘッド３６をＺ軸方向に移動させて、回転する研磨砥石３５が基板のエッジ３３ａに対する研磨位置になるように位置決めする。また、研磨ヘッド移動機構３８を有する研磨ユニット３１は、図示しない研磨ユニット移動機構によってＸ軸方向及びＹ軸方向にそれぞれ独立して移動される。そして、研磨ユニット３１は、回転可能になった研磨砥石集合体３５における所定の研磨砥石３５ｉが基板３３に当接し、回転した状態で基板３３のエッジ３３ａに沿って移動するように、図示しない制御部によって制御される。【００１５】
研磨砥石集合体３５はそれぞれが略円盤状になった複数の研磨砥石３５ｉ（ｉ＝１，２・・ｎ）を有し、それぞれの研磨砥石３５ｉが支持軸によって同軸状態で多段に積層されて保持されている。各研磨砥石３５ｉは面取り加工用の砥石であり、多段に積層状態で設けられているのは、各研磨砥石３５ｉの研磨面の砥粒が摩耗することによる取り替え等の面取り加工時の段取り時間を短縮するためである。研磨砥石集合体３５では、研磨砥石３５ｉの研磨面が摩耗して基板３３の端面３３ａにおけるエッジを所定の形状に面取り加工ができなくなると、研磨砥石３５ｉの支持軸が研磨ヘッド移動機構３８によって所定のピッチでＺ軸方向に移動され、摩耗していない研磨砥石３５ｉの新しい砥石面によって面取り加工が行われる。研磨砥石３５ｉの段数をｎとすると、研磨砥石３５ｉの摩耗に伴い、１段目、・・ｉ段目、・・ｎ段目の研磨砥石部材３５ｉの研磨面が、基板３３の端面３３ａを研磨するように順番に昇降される。【００１６】
一対の撮像装置３７は、基板に設けられた一対のアライメントマークのそれぞれを撮像する。研磨装置３０の制御部（図示せず）は、一対のアライメントマークの位置データを制御部に設けられたメモリに記憶させる。テーブル３２の載置面において、その中心（基準）位置Ｓの座標を（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）とすると、テーブル３２には、中心位置（Ｘ０，Ｙ０）を中心として、複数の吸引溝が点対称に設けられており、このテーブル３２の吸引溝を真空ポンプまたは吸引ポンプ等の吸引手段により負圧状態にすることによって、面取り加工対象の基板３３を真空吸着して固定するようになっている。【００１７】
さらに、特許文献２（特開平１０−５８２９３号公報）には、研磨時に生じた研磨粉を含む懸濁液を洗浄する機能を有する、ガラス基板の端面を研磨する研磨装置が開示されている。この研磨装置では、テーブルユニットが水平状態で回転可能になっており、そのテーブルユニットに固定したワークの両側のエッジに対向するように、２基の研磨機が設けられている。そして、ワークの両側のエッジにそれぞれの研磨機の砥石を当接させた状態でテーブルユニットを移動させることによって、基板におけるそれぞれのエッジが研磨砥石によって研磨される。研磨が終了すると、テーブルユニットを９０度回転させて、ワークにおける研磨されていない残りの一対のエッジを研磨する。これにより、ワークにおける全てのエッジの研磨加工が終了する。【００１８】
また、特許文献３（特開２００３−２７５９５５号公報）には、大面積のマザー液晶パネルを単位液晶表示器用パネルに切断した後、単位液晶表示器用パネルのエッジを研磨する研磨装置が開示されている。この研磨装置は、単位液晶表示器用パネルの多様なサイズに対応し得る液晶表示器用パネルの研磨台を備えることを特徴としている。この研磨装置は、単位液晶表示器用パネルのサイズに対応して、相互に移動可能な複数の研磨台要素を有している。
【特許文献１】特開平８−１９７４０２号公報
【特許文献２】特開平１０−５８２９３号公報
【特許文献３】特開２００３−２７５９５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
最近のＦＰＤでは、表示面積が大きいパネルも要求されるようになり、そのためマザー基板パネルの寸法も大型化している。マザー液晶パネルにおいては、第６世代、第７世代のものが用いられる傾向になっている。第６世代のマザー液晶パネルの基板サイズは例えば１５００ｍｍ×１８５０ｍｍであり、第７世代のマザー液晶パネルの基板サイズは例えば１８７０ｍｍ×２２００ｍｍである。このようなサイズのマザー液晶パネルの基板を複数の液晶表示器用パネルの基板に分断し、分断された液晶表示器用パネルの基板のエッジや端面に対して研磨加工を行う場合には、特許文献１及び２に開示された研磨装置に用いられるテーブルユニットとして大型のものが要求される。大型サイズのテーブルユニットにおける基板が載置される上面の平面度を通常サイズのテーブルユニットの平面度と同様の精度を確保することは容易でなく、必要な平面度を確保できていないテーブル上面に基板を載置して基板を吸引固定させると、基板の端面にうねり等が生じる。このように、基板にうねり等が生じた状態では、基板の端面を高精度で研磨加工することができないおそれがある。【００２０】
また、図２７に示すように、テーブル３２を小型にして、大型の基板３３を小型のテーブル３２に吸着固定させると、基板３３の周縁部が下方に撓む。基板３３の面取り加工時には、通常、図２６に示すように、基板３３のエッジ３３ａがテーブル３２の載置面から５〜１５ｍｍ程度外側に突き出した状態になるように基板３３を固定することが望ましい。しかしながら、基板３３が大型化且つ薄型化すると、図２７に示すように、テーブル３２が小型になっていると、基板３３はテーブル３２からはみ出す部分が大きくなり、その部分の撓みも大きくなる。この場合、基板３３のエッジ３３ａに対して、回転する研磨砥石３５を位置決めすることが困難になる。特に、基板３３の端面３３ａにうねりが生じることによって、Ｚ軸方向に対するエッジ３３ａの位置が一定しなくなると、研磨砥石３５ｉを基板３３のエッジに高精度で位置決めして連続的に研磨作業をすることが容易でなく、精度のよい面取り加工ができないという問題が生じる。【００２１】
また、基板３３のサイズの変更にあわせて、基板３３のエッジ３３ａがテーブル３２の載置面から５〜１５ｍｍ程度外側に突き出した状態になるように、大きさが異なるテーブル３２に変更することも考えられるが、この場合には、テーブル３２の取り替え等による段取り替え時間が長くなり、生産効率が低下することになる。【００２２】
特許文献３の研磨装置では、移動可能な複数のテーブルを利用することによって基板の各種サイズに対応することができる構成になっている。しかし、基板を複数のテーブルによって支持する構成では、複数のテーブルのそれぞれが基板の一部を支持するようになるために、基板の全面を支持することができない。このために、基板が各テーブルの間で撓み、従って、基板の全エッジを撓まずに支持することができなくなるおそれがある。その結果、特許文献３の研磨装置では、精度の良い基板の面取り加工ができないという問題がある。【００２３】
本発明はこのような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、多様なサイズの基板に対応でき、大きなサイズの基板に対して基板の端面における研磨部分の周辺を安定的に支持できることによって、精度よく面取り加工できる基板の端面の研磨ユニット、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】
【００２４】
本発明の研磨装置は、基板が載置されて、該基板を所定の基準状態で固定的に保持するテーブルユニットと、該テーブルユニットに保持された前記基板の端面を研磨する研磨砥石と、該研磨砥石により研磨される基板の端面近傍の該基板側縁部の下面を支持する基板側縁部支持手段とを備える第１研磨ユニットと、前記第１研磨ユニットを、前記研磨砥石が前記基板の前記端面を研磨している状態で、前記基板側縁部支持手段とともに前記基板の前記端面に沿って移動させる第１研磨ユニット移動手段と、を具備することを特徴とする。【００２５】
また、本発明は、前記研磨装置による基板端面の研磨方法であって、前記テーブルユニットに前記基板を載置して、前記テーブルユニットによって前記基板を前記基準状態で固定的に保持する保持工程と、前記テーブルユニットに保持された前記基板の側縁部を、前記第１研磨ユニットを前記基板側縁部支持手段によって支持する支持工程と、前記第１研磨ユニットの前記研磨砥石が、前記基板側縁部支持手段によって支持された側縁部の端面にて研磨している状態で、第１研磨ユニット移動手段によって前記第１研磨ユニットを研磨されている端面に沿って移動させる移動工程と、を包含する。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、第１研磨ユニットの基板側縁部支持手段が、研磨加工される基板の端面近傍の基板側縁部を支持するために、基板の端面における研磨加工される部位を一定の高さに正確に位置決めすることができ、しかも、研磨砥石とともに基板側縁部支持手段が移動されることによって、基板の端面の研磨加工を、基板のうねり、撓み等の影響を受けることなく、研磨作業を実施することができる。【００２７】
また、第１研磨ユニットに、さらに基板の側縁部の上面を保持する手段を設けることによって、研磨加工時に、研磨砥石によって順番に移動する研磨部位が浮き上がることなくを防止することができ、従って、研磨部位を高精度で位置決めすることができ、これによっても、基板の厚み方向の変位の影響を受けずに、精度よく、安定して研磨加工を行うことができる。【００２８】
基板側縁部支持手段が、基板の下面を低摩擦部材によって支持することによって、基板側縁部支持手段は、基板側縁部を支持しつつ円滑に移動することができる。【００２９】
基板側縁部保持手段が、基板の下面を低摩擦部材によって支持することによって、基板側縁部保持手段は、基板側縁部支持手段とともに、基板側縁部を両側から挟持しつつ、滑らかに移動することができる。【００３０】
低摩擦部材がフリーベアリングの場合には、フリーベアリングが備える大ボールが点接触状態で基板端面の研磨部位の近傍の基板側縁部を支持しつつ滑らかに回転移動するために、基板下面との摩擦抵抗が小さく、また、基板下面に当接しつつ移動する方向について規制されないことから、基板が傷つくことが確実に防止される。【００３１】
テーブルユニットが、基板下面の中央部を吸引保持するセンターテーブルを備えることによって、研磨加工時、基板に回転モーメントが発生しても、基板の回転や位置ずれを防止することができる。【００３２】
テーブルユニットは、センターテーブルに保持された前記基板の下面の側部をそれぞれ支持するように該センターテーブルの周囲に配置された複数の基板補助支持手段を有することにより、基板のサイズが大きくなっても、センターテーブルと研磨ユニットとの間で基板補助支持手段が基板を支持し、基板に撓みが生じることを防ぐことができる。【００３３】
テーブルユニットの前記基板補助支持手段が、前記基板の下面を支持する補助支持台を有しており、該補助支持台は、前記基板の下面を低摩擦部材によって支持することにより、基板下面を傷つけることなく支持することができる。【００３４】
前記テーブルユニットの前記基板補助支持手段の前記基板の下面をフリーベアリングによって支持することによって、基板を保持するセンターテーブルが回転した場合、基板は位置ズレを起こすことなく支持され、基板下面が傷付くおそれがない。【００３５】
前記基板補助支持手段の前記基板の下面に当接する部分に、基板の下面を吸引保持する真空吸引手段を設けることにより、強固に基板を保持することができる。その結果、基板のサイズが大きくなって、端面部の研磨加工時に、基板に対する回転モーメントが大きくなっても、基板が回転したり位置ずれを起こすおそれがない。【００３６】
前記基板補助支持手段が、前記補助支持台を前記センターテーブルに対して接近及び離隔するようにスライドさせるスライド機構を具備することによって、基板のサイズに合わせて基板補助支持手段の位置を変更することができるため、基板を安定した状態で支持することができる。また、多種の基板サイズに対応するためにテーブルを交換するなどの段取り替え作業が不要となる。【００３７】
前記テーブルユニットは、前記センターテーブルを回転させるテーブル回転機構をさらに備えることによって、テーブルユニットに載置され保持される基板が基準位置に対して水平方向に回転しても、テーブルユニットを回転させることにより、基板の研磨加工ラインと研磨砥石の移動方向とが平行となるように基板の姿勢を補正することができる。【００３８】
前記第１研磨ユニットおよび前記第１研磨ユニット移動手段が、前記テーブルユニットに保持される前記基板の端面に沿って配置された水平ビームを有する第１研磨ユニット保持体に取り付けられて、該研磨ユニット保持体が前記水平ビームに対して垂直方向に移動可能になっていることにより、研磨ユニットでテーブルユニットを回転させることなく、テーブルユニットに載置された基板の３つの端面を研磨することができる。また、テーブルユニットを少なくとも１度、９０°または１８０°回転させることで、基板の４つの研磨を行うことができる。さらに、研磨ユニットが研磨を行っている端面の端部に到達すると、研磨ユニットの移動方向を適宜設定することによって、基板のコーナー部の面取りを行うことができ、さらには、基板のコーナー部の面取りをＣ面取りやＲ面取りとすることも容易である。【００３９】
前記テーブルユニットに保持された前記基板の前記第１研磨ユニットによって研磨される端面とは反対側に位置する端面を研磨する研磨砥石と、該研磨砥石により研磨される基板の端面近傍の該基板側縁部の下面を支持する基板側縁部支持手段とを備える第２研磨ユニットと、前記第２研磨ユニットを、前記研磨砥石が前記基板の端面を研磨している状態で、前記基板側縁部支持手段を前記基板の前記端面に沿って移動させる第２研磨ユニット移動手段とをさらに備え、前記第２研磨ユニットおよび前記第２研磨ユニット移動手段が、前記第１研磨ユニット保持体の前記水平ビームに平行な第２水平ビームを有する第２研磨ユニット保持体に取り付けられており、該第２研磨ユニット保持体が前記第２水平ビームに対して垂直方向に平行移動可能になっていることにより、第１および第２の研磨ユニットを用いて、基板を研磨加工することができる。また、第１および第２の研磨ユニットが研磨加工を行っている基板の端面の端部へ到達すると、各研磨ユニットの移動方向を適宜設定することによって、基板のコーナー部の面取りも同時に行うことができ、また、基板のコーナー部の面取りをＣ面取りまたはＲ面取りのいずれにも容易に対応することができる。【００４０】
前記テーブル回転機構は、前記センターテーブルに載置された基板を、前記基準状態に対して３０〜６０度の範囲の所定の角度だけ回転した状態になるように前記センターテーブルを回転させ、前記第１研磨ユニットおよび第２研磨ユニットは、回転されたセンターテーブル上に保持された基板における相互に対向する各端面をそれぞれ同時に研磨する構成であることにより、各研磨ユニットが干渉することなく、効率よく研磨作業を行なうことができる。【００４１】
本発明の研磨装置は、基板が載置されて、該基板を基準状態で固定的に保持するテーブルユニットと、該テーブルユニットに保持された前記基板の各端面をそれぞれ研磨する研磨砥石と、前記各研磨砥石により研磨される前記基板の前記各端面近傍を前記基板側縁部の下面をそれぞれ支持する基板側縁部支持手段とをそれぞれ備える４基の研磨ユニットと、前記各研磨ユニットを、前記研磨砥石のそれぞれが前記基板の前記各端面をそれぞれ研磨している状態で、前記各基板側縁部支持手段とともに前記基板の前記各端面に沿ってそれぞれ移動させる４基のユニット移動手段と、前記各研磨ユニットを、前記基板の前記各端面に接近および離隔する方向にそれぞれ移動させる４基の研磨ユニット送り機構と、を具備することを特徴としていることにより、４基の研磨ユニットにより４つの基板の端面を同時に、しかも、基板の厚み方向の変位の影響を受けずに、精度よく、安定して研磨加工を行うことができる。【００４２】
前記各研磨ユニットに、前記基板に設けられたアライメントマークの画像をそれぞれ撮像するとともに、前記各研磨砥石による研磨部位を撮像する撮像装置がそれぞれ設けられており、前記各撮像装置から得られた前記アライメントマークおよび前記研磨部位の画像データを演算する画像処理装置と、前記画像処理装置で演算された前記アライメントマークの位置データに基づいて、前記センターユニットに載置された前記基板の基準状態からの水平方向の傾きを演算するとともに、前記各端面における研磨量を演算して、前記各研磨ユニット送り機構を制御する制御部と、をさらに備えることにより、テーブルユニットに載置された基板の傾きを演算により求めて、基板端面に沿って研磨砥石が移動するよう移動させることができ、高精度で面取り加工をすることができる。【００４３】
前記各研磨ユニットは、前記各撮像装置と前記各研磨砥石との間に、前記各撮像装置にエアーを吹き付けるエアブロー装置をそれぞれ有することにより、研磨部位の画像を高精度で撮像することができる。【００４４】
本発明の研磨方法によれば、前記テーブルユニットに前記基板を載置して、前記テーブルユニットによって前記基板を前記基準状態で固定的に保持する保持工程と、前記テーブルユニットに保持された前記基板の側縁部を、前記第１研磨ユニットを前記基板側縁部支持手段によって支持する支持工程と、前記第１研磨ユニットの前記研磨砥石が、前記基板側縁部支持手段によって支持された側縁部の端面にて研磨している状態で、第１研磨ユニット移動手段によって前記第１研磨ユニットを研磨されている端面に沿って移動させる移動工程と、を包含することにより、研磨加工時、研磨部位が浮き上がることなく、所定の位置に高い精度で、しかも研磨部位を順番に位置決めしつつ研磨加工できるため、基板の厚み方向の変位の影響を受けずに、精度よく、安定した加工を行うことができる。【００４５】
前記センターテーブルが前記基板の中央部を吸引する吸引手段を有し、前記保持工程において、前記センターテーブルの前記吸引手段によって、前記基板の中央部が吸引されることにより、研磨加工時、基板に回転モーメントが発生しても、基板の回転や位置ずれを防止できる。【００４６】
前記研磨装置の前記テーブルユニットは、前記センターテーブルに保持された前記基板の下面の側部をそれぞれ支持するように該センターテーブルの周囲に配置された複数の基板補助支持手段を有し、前記保持工程において、前記センターテーブルに固定的に保持された前記基板の下面の側部が、少なくとも１つの前記基板補助支持手段によって支持されることにより、基板のサイズが大きくなっても、センターテーブルと研磨ユニットとの間で基板補助支持部材が基板を支持し、基板に撓みが生じることを防ぐことができる。【００４７】
前記研磨装置の前記基板補助支持手段は、前記補助支持台を前記センターテーブルに対して接近及び離隔するようにスライドさせるスライド機構を具備し、前記保持工程において、前記センターテーブルに固定的に保持された前記基板の側部を支持するように、前記基板補助支持部材がスライドされることにより、基板を安定した状態で支持することができる。また、多種の基板サイズに対応するためのテーブルを交換するなどの段取り替え作業が不要となる。【００４８】
前記研磨装置の前記テーブルユニットは、前記センターテーブルを回転させるテーブル回転機構をさらに備え、前記保持工程において、前記基板の前記端面が、前記第１研磨ユニット移動手段による前記第１研磨ユニットの移動方向に沿うように、前記回転機構によって回転されることにより、センターテーブルに保持された基板が基準状態から水平方向に傾いていても、センターテーブルを回転させることにより、基板の加工ラインと研磨砥石の移動方向とが平行となるように基板の姿勢を補正することができる。【００４９】
前記研磨装置の前記第１研磨ユニットおよび前記第１研磨ユニット移動手段が、前記テーブルユニットに保持される前記基板の端面に沿って配置された水平ビームを有する第１研磨ユニット保持体に取り付けられており、該研磨ユニット保持体が前記水平ビームに対して垂直方向に平行移動可能になっており、前記移動工程において、前記第１研磨ユニットが、前記基板の前記端面に沿うように、前記第１研磨ユニット移動手段によって移動される間に前記第１研磨ユニット保持体によって移動されることにより、基板端面に沿って研磨砥石が移動するように制御することができる。【００５０】
本発明では、前記テーブルユニットに基板を載置して、前記テーブルユニットによって該基板を基準状態で固定的に保持する保持工程と、前記第１研磨ユニットを、前記テーブルユニットに保持された前記基板の側縁部を前記基板側縁部支持手段によって支持する支持工程と、前記第１研磨ユニットの前記研磨砥石が、前記基板側縁部支持手段によって支持された側縁部の端面にて研磨している状態で、第１研磨ユニット移動手段によって、前記第１研磨ユニットを研磨されている端面に沿って移動させる移動工程と、を包含し、前記保持工程の後であって前記移動工程の前に、前記撮像装置により、前記テーブルユニットに保持されている前記基板に設けられたアライメントマークを撮像する工程と、次いで、前記アライメントマークの画像データを前記画像処理装置により処理し、前記アライメントマークの位置データを生成する工程と、次いで、前記画像処理装置で処理された前記アライメントマークの位置データに基づいて、前記基板の前記基準状態に対する水平方向の傾きを演算する工程とをさらに包含し、前記移動工程において、前記第１研磨ユニットが前記基板の前記端面に沿って移動するように、前記演算された傾きに基づいて前記第１研磨ユニット保持体の移動を制御することを特徴とすることにより、センターテーブルまたはテーブルユニットに載置された基板の基準状態に対する水平方向の傾きを演算により求めて、基板端面に沿って研磨砥石が移動するように制御することができる。【００５１】
また、本発明では、  前記テーブルユニットに前記基板を載置して、前記テーブルユニットによって前記基板を前記基準状態で固定的に保持する保持工程と、次いで、前記テーブル回転機構によって前記テーブルユニットを前記基板が前記基準位置に対して、所定の角度にわたって回転させる工程と、前記テーブルユニットに保持された前記基板の相互に対向する側縁部を、前記第１研磨ユニットおよび前記第２研磨ユニットのそれぞれの前記基板側縁部支持手段によって支持する支持工程と、前記第１研磨ユニットおよび前記第２研磨ユニットのそれぞれの前記研磨砥石が、前記各基板側縁部支持手段によって支持された側縁部の端面を研磨している状態で、前記第１研磨ユニット移動手段と第１研磨ユニット保持体によって、および、前記第２研磨ユニット移動手段と第２研磨ユニット保持体によって、前記第１研磨ユニットおよび前記第２研磨ユニットを、研磨されている前記各端面にそってそれぞれ移動させる移動工程と、を包含することにより、前記各研磨ユニット干渉することをより確実に回避することができ、研磨加工が完了するまでの待機時間を短縮することができる。さらに、研磨ユニットが研磨加工を行っている端面の端部へ到達すると、研磨ユニットの移動方向を適宜設定することで、同時に基板のコーナー部の面取りも行うことができ、基板のコーナー部の面取りをＣ面取りまたはＲ面取りのいずれにも容易に対応することができる。【００５２】
前記所定角度は、前記基準状態に対して水平方向に３０°〜６０°の範囲の角度であることにより、予め、テーブルの所定角度を３０°，４５°，６０°と演算を実行しやすい角度に設定した場合、研磨ユニットの研磨砥石の移動方向を高速に演算することができるため、研磨加工を完了するまでの待機時間を短縮することができる。【００５３】
また、本発明では、前記テーブルユニットに前記基板を載置して、前記テーブルユニットによって前記基板を前記基準状態で固定的に保持する保持工程と、前記テーブルユニットに保持された前記基板の側縁部を、前記４基の研磨ユニットの前記基板側縁部支持手段によってそれぞれ支持する支持工程と、前記各研磨ユニットの前記研磨砥石が、前記基板側縁部支持手段によって支持された側縁部のそれぞれ端面を研磨している状態で、前記各第１研磨ユニットを、前記各研磨ユニット移動手段によって、研磨されている前記端面に沿って移動させる移動工程とを包含することにより、４基の研磨ユニットにより４つの基板端面部を同時に、しかも、前記基板端面部の研磨部位が、所定の位置に高い精度で、順次位置決めされつつ、研磨加工されるため、基板の厚み方向の変位の影響を受けずに、精度よく、安定した加工を行うことができる。【００５４】
前記移動工程において、前記各撮像装置から得られた前記研磨部位の画像データに基づいて、前記各端面における研磨量を演算して、前記各研磨ユニット機構をそれぞれ制御することにより、常に一定量の面取り加工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態における研磨装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】その研磨装置に用いられる研磨ユニットの要部構成を示す側面図である。
【図３】その研磨ユニットの要部構成を示す正面図である。
【図４】その研磨ユニットに用いられる研磨砥石の断面図である。
【図５】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、その研磨ユニットに用いられるフリーベアリングの構造を示す一部破断側面図である。
【図６】実施形態１の研磨装置に用いられるテーブルユニットの構造を示す平面図である。
【図７】そのテーブルユニットにおけるスライド台の構造を示す側面図である。
【図８】本発明の研磨ユニットの待機状態を説明する側面図である。
【図９】本発明の第１研磨ユニットの加工状態を説明する側面図である。
【図１０】本発明の第１研磨ユニットの初期状態の他の例を説明する側面図である。
【図１１】本発明の第１研磨ユニットの待機状態のさらに他の例を説明する側面図である。
【図１２】本発明の第１研磨ユニットの加工状態の他の例を説明する側面図である。
【図１３】本発明の研磨装置に用いられる基板端面部の第２の研磨ユニットの要部構成を示す側面図である。
【図１４】本発明の第２研磨ユニットの要部構成を示す正面図である。
【図１５】本発明の第２研磨ユニットの待機状態を説明する側面図である。
【図１６】本発明の第２研磨ユニットの加工状態を説明する側面図である。
【図１７】実施形態１の基板端面部の研磨装置の第１の研磨動作を示す説明図である。
【図１８】実施形態１の基板端面部の研磨装置の第２の研磨動作を示す説明図である。
【図１９】実施形態１の基板端面部の研磨装置の第３の研磨動作を示す説明図である。
【図２０】本発明の実施形態２の基板端面部の研磨装置の外観を示す斜視図である。
【図２１】実施形態２の基板端面部の研磨装置の研磨動作を示す説明図である。
【図２２】本発明の実施形態３における基板の端面部の研磨装置の構造を示す模式平面図である。
【図２３】液晶表示器の端部構造を示す平面図である。
【図２４】液晶表示器の端部構造を示す側面図である。
【図２５】液晶表示器の加工を説明する液晶表示器の斜視図である。
【図２６】従来の基板の端面部の研磨装置の要部構成を説明する側面図である。
【図２７】その研磨装置の動作説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
３０，８０Ａ，８０Ｂ，９０  研磨装置
３１，４０ａ，４０ａＡ，４０ａａ、４０ｂ、９１  研磨ユニット
３２  テーブル
３３  基板
３３ａ  端面
３４，４６  スピンドルモータ
３５，４５  研磨砥石集合体
３６，４１  研磨ヘッド
３７，４９，４９Ａ，４９Ｂ，  撮像装置
３８，４４  研磨ヘッド移動機構
４２，４２Ａ，４２Ｂ  基板側縁部支持手段
４２ｂ，４２ｂ、５２ａ  開口部
４２ａ  支持プレート部
４３，８４  ＬＭガイド
４３ａ  ＬＭブロック
４３ｂ  ＬＭレール
４５ｉ  研磨砥石
４５ｉａ  テーパ部
４５ｉｂ  平坦部
４７  サーボモータ
４８  ボールネジユニット
４８ａ  スクリューシャフト
４８ｂ  ナット部
５０，５０Ａ，５０Ｂ，６５  フリーベアリング
５０ａ  大ボール
５０ｂ  小ボール
５０ｃ  ベアリング本体
５０ｄ  キャップ
５０ｅ  フランジ部
５０ｆ  ボルト
５１  垂直ベースプレート
５２  水平ベースプレート
５３  シリンダ
５４  ピストンロッド
５７  昇降プレート
６０  テーブルユニット
６１  センターテーブル
６１ａ，６１ｂ  吸引溝
６２ａ  第１補助支持台
６３ａ  第２補助支持台
６３ｂ  第２昇降用エアーシリンダ
６３ｃ  軸受
６３ｄ  第２ガイドロッド
６３ｇ  スライド用モータ
６３ｈ  第２スライドベース
６３ｉ  ガイドレール
６３ｊ  ガイドレール
６３ｌ  ラック
６３ｍ  第２ピニオン
６４  固定台
８１Ａ，８１Ｂ  研磨ユニット保持体移動機構
８２  ベース架台
８３Ａ，８３Ｂ  研磨ユニット保持体
８５Ａ，８５Ｂ  研磨ユニット移動機構
９２  移動ガイド体
９６  エアブロー装置
【実施形態１】
【００５７】
図１は、本発明の実施形態１の研磨装置の概略構成を模式的に示す斜視図である。この研磨装置８０Ａには、ベース架台８２と、端面が研磨処理される基板が保持されるようにベース架台８２上に設けられたテーブルユニット６０と、このテーブルユニット６０にて保持された基板の端面を研磨処理する研磨ユニット４０ａと、研磨ユニット４０ａを保持する研磨ユニット保持体８３Ａと、研磨ユニット保持体８３Ａを案内する一対のＬＭガイド８４と、各ＬＭガイド８４に沿って研磨ユニット保持体８３Ａを移動させる研磨ユニット保持体移動機構８１Ａと、研磨ユニット保持体８３Ａに保持された研磨ユニット４０ａを移動させる研磨ユニット移動機構８５Ａと、研磨ユニット４０ａに取り付けられた撮像装置４９Ａと、制御部８８と、画像処理装置８９とが設けられている。
【００５８】
ベース架台８２は、上面が水平な長方形状になっている。なお、以下の説明では、ベース架台８２の上面における短辺方向をＸ軸方向、長辺方向をＹ軸方向、垂直方向をＺ軸方向とする。ベース架台８２の上面中央部には、加工対象の基板（図示せず）が載置されることによってその基板を水平状態で保持するテーブルユニット６０が設けられている。このテーブルユニット６０は、保持する基板を水平状態で任意の角度に回転させることができる。テーブルユニット６０のＸ軸方向の両側であるベース架台８２のＹ軸方向に沿った各側部上には、Ｙ軸方向に沿って延びるＬＭガイド８４がそれぞれ設けられている。
【００５９】
一対のＬＭガイド８４のそれぞれには、門型の形状の研磨ユニット保持体８３Ａの両側の各脚部が、それぞれ各ＬＭガイド８４に沿って移動可能に設けられている。研磨ユニット保持体８３Ａは、各脚部の上端部同士が水平ビームによって結合された門型に構成されており、各ＬＭガイド８４に沿って移動することによって、テーブルユニット６０上を水平ビームが通過する。
【００６０】
ベース架台８２には、一対のＬＭガイド８４のそれぞれに沿って研磨ユニット保持体８３Ａの各脚部をＹ軸方向に往復移動させる研磨ユニット保持体移動機構８１Ａが設けられている。研磨ユニット保持体８３Ａの水平ビームには、テーブルユニット６０上に保持された基板の端面を研磨する研磨ユニット４０ａが、Ｘ軸方向に移動可能に保持されている。研磨ユニット４０ａは、研磨ユニット移動機構８５Ａによって、研磨ユニット保持体８３Ａの水平ビームに沿ってＸ軸方向に往復移動される。
【００６１】
研磨ユニット４０ａには、テーブルユニット６０上に保持された基板に設けられている一対のアライメントマークを撮像する撮像装置４９Ａが設けられている。撮像装置４９ＡはＣＣＤカメラ等で構成され、基板に設けられたアライメントマークを撮像するとともに、基板の研磨部位を撮影するようになっている。撮像装置４９Ａにより得られた画像データは、画像処理装置８９によって画像処理される。画像処理装置８９によって画像処理されたデータは制御部８８に出力される。制御部８８は、研磨装置８０全体の動作の制御を行っており、画像処理装置８９からの画像処理データに基づいて、テーブルユニット６０に載置された基板の水平面内におけるＸ軸およびＹ軸方向に対する傾きを演算して、メモリに格納する。
【００６２】
研磨ユニット移動機構８５ＡによってＸ軸方向に移動可能になった研磨ユニット４０ａは、研磨ユニット保持体移動機構８１Ａによって研磨ユニット保持体８３ＡがＹ軸方向に移動されることにより、Ｙ軸方向に移動される。研磨ユニット保持体移動機構８１Ａは、ボールネジおよびサーボモータ（いずれも図示せず）を有しており、サーボモータによって正転および逆転されるボールネジによって、門型の研磨ユニット保持体８３Ａの各脚部が、ベース架台８２に設けられた各ＬＭガイド８４に沿ってＹ軸方向に往復移動するようになっている。なお、研磨ユニット保持体移動機構８１Ａは、ボールネジおよびサーボモータを用いる構成に限らず、リニアモータ等を用いて構成してもよい。
【００６３】
研磨ユニット保持体８３Ａにおける水平ビームの側面に沿って移動可能に保持された研磨ユニット４０ａをＸ軸方向に沿って移動させる研磨ユニット移動機構８５Ａは、ボールネジ、サーボモータ、ＬＭガイド等により構成されており、サーボモータによって正転および逆転されるボールネジによって、研磨ユニット４０ａはＸ軸方向に沿って往復移動するようになっている。なお、研磨ユニット移動機構８５Ａは、ボールネジ、サーボモータ等を用いる構成に限らず、リニアモータ等を用いて構成してもよい。
【００６４】
次に、研磨装置８０Ａの研磨ユニット保持体８３Ａに支持される研磨ユニット４０ａについて、図２及び図３に基づいて説明する。図２は、研磨ユニット４０ａのＸ軸方向（図１の矢印Ａ方向）の側面図、図３はＹ軸方向（図１の矢印Ｂ方向）の正面図である。なお、図２および図３において、図１のＸ−Ｙ−Ｚ軸との関係をそれぞれ図示している。図２及び図３において、研磨ユニット４０ａには、上下に移動可能になった研磨ヘッド４１と、上下方向に移動可能で所定の高さの位置に固定される基板側縁部支持手段４２と、移動ガイド（ＬＭガイド）４３と、研磨ヘッド４１をＺ軸（垂直）方向に移動させる研磨ヘッド移動機構４４とを備えている。なお、図２および図３において、研磨ユニット４０ａに設けられた撮像装置４９Ａ（図１参照）は図示していない。
【００６５】
研磨ヘッド４１は、研磨ユニット保持体８３Ａの水平ビームにＸ軸方向に沿ってスライド可能に垂直状態で支持された垂直ベースプレート５１に取り付けられている。研磨ヘッド４１は、垂直ベースプレート５１に上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に支持されたスピンドルモータ４６を有している。スピンドルモータ４６は、回転軸がＺ軸（垂直）方向に沿うように、かつ、回転軸が下方に延出するように配置されており、その下部に、円柱状の研磨砥石集合体４５が、スピンドルモータ４６によって正転および逆転されるように取り付けられている。スピンドルモータ４６による研磨砥石集合体４５の正転又は逆転は、加工条件によって選択される。
【００６６】
研磨ヘッド４１は、垂直ベースプレート５１に設けられた一対のＬＭガイド４３によってＺ軸方向（上下方向）に摺動自在に保持されると共に、研磨ヘッド移動機構４４によってＺ軸方向に移動されて高精度に位置決めされるようになっている。一対のＬＭガイド４３のそれぞれは、図３に示すように、Ｚ軸方向に沿って配置されたＬＭレール４３ｂを有している。一対のＬＭレール４３ｂは、Ｘ軸方向に適当な間隔をあけて相互に平行になっており、各ＬＭレール４３ｂには、それぞれがＺ軸方向にスライド可能に取り付けられた上下一対のＬＭブロック４３ａがそれぞれ設けられている。上下一対のＬＭブロック４３ａは、スピンドルモータ４６の左右の各側部の上下にそれぞれ取り付けられている。一対のＬＭレール４３ｂは、スピンドルモータ４６の回転軸のＸ軸方向位置とＸ軸方向位置が一致する垂直軸を中央として左右の各側方にそれぞれ配置されており、スピンドルモータ４６は、各ＬＭレール４３ｂに高剛性で保持されており、各ＬＭレール４３ｂに沿って安定的に上下方向に案内される。
【００６７】
スピンドルモータ４６と研磨砥石集合体４５とを有する研磨ヘッド４１を上下方向に移動させる研磨ヘッド移動機構４４は、サーボモータ４７と１本のボールネジユニット４８とを有している。ボールネジユニット４８は、図３に示すように、一対のＬＭレール４３ｂの左右方向の中央に、Ｚ軸方向に沿って配置されたスクリューシャフト４８ａと、図２に示すように、スクリューシャフト４８ａにネジ結合されたナット部４８ｂとを有している。ナット部４８ｂは、研磨ヘッド４１のスピンドルモータ４６に、回転しない状態で一体的に取り付けられている。スクリューシャフト４８ａの上端部は、サーボモータ４７に連結されており、サーボモータ４７を正転及び逆転させることによって、スクリューシャフト４８ａが正転及び逆転し、ナット部４８ｂはスクリューシャフト４８ａに沿って上方および下方にスライドする。これにより、スピンドルモータ４６がスクリューシャフト４８ａに沿って上方および下方に移動し、研磨ヘッド４１全体がＺ軸方向に沿って移動される。そして、サーボモータ４７の回転が停止されることによって、研磨ヘッド４１は、Ｚ軸方向の所定位置に位置決めされる。
【００６８】
研磨砥石集合体４５は、図２６に示す研磨砥石集合体３５と同様の構成になっている。研磨砥石集合体４５は、それぞれが略円盤状のｎ個の研磨砥石４５ｉ（ｉ＝１，２，・・ｎ）が同軸状態で上下方向に多段に積層されている。１つの研磨砥石４５ｉの断面を図４に示す。研磨砥石４５ｉは、外周面における上下方向の中央部にＶ字状の溝部４５ｉｃを有しており、その溝部４５ｉｃにおける上下の各側面のそれぞれがテーパ部４５ｉａになっている。上下の各テーパ部４５ｉａにて挟まれた溝部４５ｉｃの中央部底面は平坦な平坦部４５ｉｂになっている。研磨砥石４５ｉは、Ｖ字状の溝部４５ｉｃにおける各テーパ部４５ｉａにより、基板の端面における上下のエッジ部を同時に研磨して面取り加工することができ、また、溝部４５ｉｃにおける平坦部４５ｉｂにより、基板の端面も同時に研磨することができる。
【００６９】
このような研磨砥石４５ｉの溝部４５ｉｃの形状は、ツルーイングやドレッシングによって成形される。研磨砥石４５ｉの溝部４５ｉｃの形状は、このような形状に限らず、各テーパ部４５ｉａが曲面になったＵ字状の溝部４５ｉｃであってもよく、また、貼り合わせ基板の面取り加工が一度に行えるような複雑な形状であってもよい。また、研磨砥石４５ｉは、基板の電極端子の短絡電極を研磨によって削除することができるように、相互に対向するテーパ部４５ｉａが、研磨砥石４５ｉの回転軸に対する傾斜角度が相互に異なるように傾斜していてもよい。また、研磨砥石集合体４５の回転軸が傾斜していてもよい。
【００７０】
なお、図示しないが、基板の研磨時に発生する研磨粉を、エアーを用いて所定の方向に排除するためのエアブロー装置が、研磨砥石集合体４５と撮像装置４９Ａとの間に設けられる。このエアブロー装置により、撮像装置４９Ａに加工液がかかることを防ぐことができる。
【００７１】
図２および図３に示すように、研磨ヘッド４１が取り付けられた垂直ベースプレート５１の下端部には、水平ベースプレート５２が取り付けられている。水平ベースプレート５２は、上方にスライドされた研磨砥石集合体４５の下方に水平状態になるように、垂直ベースプレート５１の下端面に支持されている。水平ベースプレート５２には、下降される研磨砥石集合体４５が通過するように、研磨砥石集合体４５の各研磨砥石４５ｉの外径よりも大きな内径を有する開口部４２ｂが設けられている。開口部４２ｂは、上下方向に貫通している。
【００７２】
水平ベースプレート５２の下方には、端面が面取り加工される基板がテーブルユニット６０上に載置されると、その基板の側縁部をスライド可能に支持する基板側縁部支持手段４２が設けられている。基板側縁部支持手段４２は、テーブルユニット６０上に載置された基板の端面が研磨砥石集合体４５の加工可能範囲に位置すると、基板の端面を含む端面近傍の側縁部が下側へ撓むことを抑制するために、その基板の側縁部を水平に保持して、基板の側縁部の傾きおよび高さを調整するようになっている。これにより、研磨砥石集合体４５の研磨砥石４５ｉによる基板の端面の研磨が最適状態になるように調整される。
【００７３】
基板側縁部支持手段４２は、水平ベースプレート５２の下方に水平状態で配置された支持プレート部４２ａを有している。支持プレート部４２ａは、水平ベースプレート５２における垂直ベースプレート５１の近傍に配置されたシリンダ５３によって、水平状態でＺ軸方向（垂直方向）に平行移動可能になっている。シリンダ５３は、ピストンロッド５４が下方に延出するように、水平ベースプレート５２上に配置されており、ピストンロッド５４が、水平ベースプレート５２に設けられた開口部を貫通して、支持プレート部４２ａに取り付けられている。支持プレート部４２ａは、シリンダ５３によってＺ軸方向に移動されることによって、上方の加工位置と、下方の待機位置とに位置決めされる。このように、シリンダ５３は、基板側縁部支持手段４２の支持プレート部４２ａをＺ軸方向に移動させるための基板側縁部支持手段移動機構になっている。
【００７４】
なお、シリンダ５３のピストンロッド５４は、図２に示すように、研磨砥石集合体４５の回転軸の軸心から距離Ｌ１だけ離れた垂直ベースプレート５１の近傍に配置されている。
【００７５】
支持プレート部４２ａの中央部には、水平ベースプレート５２に設けられた開口部５２ａに対向して開口部４２ｂが設けられている。支持プレート部４２ａの開口部４２ｂは、水平ベースプレート５２に設けられた開口部５２ａと同じ大きさになっている。
【００７６】
支持プレート部４２ａにおける開口部５２ａの周囲の上面には、基板の側縁部をスライド可能に支持する複数のフリーベアリング５０が設けられている。図２および図３に示す例では、支持プレート部４２ａの開口部４２ａを取り囲むよう、例えば１２個のフリーベアリング５０が、正方形状（一辺を４個のフリーベアリング５０にて形成）に取り付けられている。
【００７７】
フリーベアリング５０は、ボールトランスファーとも呼ばれ、搬送対象となる物体を、球体によって任意の方向（３６０度）にスライド可能に支持するようになっている。図５は、図２および図３に示す基板側縁部支持手段４２に設けられたフリーベアリングの構造を示す部分断面図である。このフリーベアリング５０は、ベアリング本体５０ｃの上部に半球状の凹部が設けられており、この半球状の凹部内に、複数個の小ボール５０ｂが収納されるとともに、複数個の小ボール５０ｂによって転がり自在に底部が保持された大ボール５０ａとが収納されている。大ボール５０ａの上部は、ベアリング本体５０ｃの凹部から上方に突出した状態になっている。ベアリング本体５０ｃは、キャップ５０ｄによって覆われており、キャップ５０ｄに設けられた開口部から大ボール５０ａの上部が突出している。大ボール５０ａは、キャップ５０ｄによってベアリング本体５０ｃから離脱しないように保持されている。キャップ５０ｄの周縁部には、フランジ部５０ｅが設けられており、フランジ部５０ｅが、支持プレート部４２ａに、ネジ等によって固定されるようになっている。
【００７８】
なお、フリーベアリング５０としては、図５（Ａ）に示すような構成に限らず、図５（Ｂ）に示すように、フランジ部５０ｅに代えて、ベアリング本体５０ｃにボルト５０ｆが取り付けられた構成のフリーベアリング５０Ｂも使用することができる。この場合には、ボルト５０ｆが支持プレート部４２ａに直接取り付けられる。
【００７９】
いずれのタイプであっても、大ボール５０ａとしては、例えば、スチール、ステンレス等の金属、樹脂等によって構成された球形状の本体に、低摩擦係数の樹脂がコーティングされたものが使用される。
【００８０】
基板側縁部支持手段４２における複数のフリーベアリング５０は、それぞれの大ボール５０ａの最上部に位置する頂点が、基板の下面に接した状態で支持する。したがって、各フリーベアリング５０の大ボール５０ａの最上部に位置する頂点が、テーブルユニット６０の基板が載置される面と同じ高さに調整することによって、基板の側縁部は、複数のフリーベアリング５０によって、テーブルユニット６０の載置面と同じ高さで支持される。これにより、基板の側縁部が下方に撓むことが防止される。
【００８１】
研磨ヘッド４１は、後述するように、テーブルユニット６０上に固定状態で載置された基板の端面に沿って移動するが、基板側縁部支持手段４２も、基板の端面近傍の側縁部を支持しつつ、研磨ヘッド４１と一体になって移動するが、支持プレート部４２ａにフリーベアリング５０が設けられていることによって、基板の側縁部がフリープレート５０によってスライド可能に支持されているために、基板の側縁部は、下面が傷つけられることなく支持される。
【００８２】
基板側縁部支持手段４２において基板の下面に直接当接して支持する部材としては、支持プレート部４２ａにフリーベアリング５０を設ける構成に限らず、フッ素樹脂（登録商標「テフロン」）などの低摩擦係数材料によって構成された支持部材を支持プレート部４２ａに設ける構成、あるいは、支持プレート部４２ａの上面を低摩擦係数材料によってコーティングする構成であってもよい。フッ素樹脂等の低摩擦係数の材料を用いることによって、基板の下面に傷を与えることなく、基板が滑らかにスライドするように支持することができる。
【００８３】
フリーベアリング５０は、球体である大ボール５０ａが基板の側縁部の下面に当接するために、大ボール５０ａの表面には研磨粉が付着しにくく、研磨粉によって基板が傷付くことを防止することができる。フリーベアリング５０は、大ボール５０ａが基板の下面に点接触し、しかも、大ボール５０ａ自体が回転可能になっていることから、摩擦抵抗が小さく、しかも、基板の移動方向に制限を加えるおそれもないために、基板の側縁部を傷つけることなく、円滑にスライドし得るように支持することができる。その結果、研磨ユニット４１は、研磨部位の近傍の基板の側縁部が基板側縁部支持手段４２によって支持された状態で研磨を行うため、基板のうねり、撓み等が生じることがないように、基板の高さ方向の位置決めを正確に行いながら、精度のよい基板の端面の研磨を行うことができる。
【００８４】
次に、加工対象の基板を固定するテーブルユニット６０について説明する。図６は、本実施形態の研磨装置に用いられるテーブルユニット６０の構成を示す平面図である。テーブルユニット６０は、真空吸着により基板の中央部を保持する正方形状のセンターテーブル６１と、このセンターテーブル６１の周囲に配置された４つの基板補助支持手段６７とを有している。
【００８５】
センターテーブル６１は、基板の中央部が載置されると、載置された基板の中央部を吸着して固定的に保持するようになっている。センターテーブル６１の中心位置Ｓの座標を（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）とすると、正方形状のセンターテーブル６１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に沿った水平状態に配置されており、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸のいずれの方向にも移動することなく、Ｚ軸を中心として回転可能になっている。
【００８６】
センターテーブル６１は、ベース架台８２の上面の固定板６４（図７参照）の下方に設けられた回転機構の回転テーブル（図示せず）に連結されており、回転機構によって、センターテーブル６１は回転される。回転機構は、センターテーブルを水平状態で微小角度だけ回転させることができる。回転機構は、制御部８８によって制御されるサーボモータ等によって構成される。
【００８７】
センターテーブル６１の上面には、基板の下面の中央部を吸引して保持するために、センターテーブル６１の正方形状と相似形状の正方形状に構成された第１吸引溝６１ａと、センターテーブル６１の中心位置（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）を中心とした十字状の第２吸引溝６１ｂとが設けられている。第２吸引溝６１ｂは、それぞれがＸ軸方向およびＹ軸方向に沿った一対の直線によって形成されており、各直線の端部が、センターテーブル６１の中心位置（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）と、センターテーブル６１の外周を構成する各側縁とのほぼ中間位置に位置している。そして、第２吸引溝６１ｂを構成する各直線の端部と、センターテーブル６１の各側縁とのほぼ中間位置に、各側縁に沿って延びる第１吸引溝６１ａの直線溝部がそれぞれ形成されている。
【００８８】
第１吸引溝６１ａおよび第２吸引溝６１ｂの内部は、図示しない真空ポンプによって減圧されるようになっており、センターテーブル６１に載置された基板は、減圧状態になった第１吸引溝６１ａおよび第２吸引溝６１ｂの内部に吸着されることによって、センターテーブル６１に固定的に保持される。
【００８９】
センターテーブル６１に基板を載置して、その基板の端面を加工する場合に、回転する研磨砥石集合体４５の研磨砥石４５ｉが基板の端面に接触すると、基板に回転モーメントが生じるが、センターテーブル６１の第１吸引溝６１ａおよび第２吸引溝６１ｂが、基板の中央部を真空吸引して固定的に保持しているために、基板が回転したり移動したりしてセンターテーブル６１の所定の位置からずれることが確実に防止されるようになっている。
【００９０】
センターテーブル６１の周囲に配置された４つの基板補助支持機構６７は、それぞれ同一の構造になっており、それぞれが、正方形状のセンターテーブル６１各側縁に沿って配置された帯板状の第１補助支持台６２ａと、第１補助支持台６２ａの外側に、その第１補助支持台６２ａに沿って配置された帯板状の第２補助支持台６３ａとをそれぞれ有している。
【００９１】
図７は、図６おいて、センターテーブル６１の中心位置に対して−Ｘ軸方向に位置する基板補助支持機構６７の−Ｘ軸方向からの側面図である。図７に示すように、第２補助支持台６３ａの下方には、第２補助支持台６３ａに対向して水平状態に配置された第２スライドベース６３ｈが配置されている。第２スライドベース６３ｈは、第２補助支持台６３ａをＺ軸方向（上下方向）にスライド可能に支持するとともに、センターテーブル６１に対して接近および離隔するように、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に沿ってスライド可能になっている。
【００９２】
なお、第１補助支持台６２ａの下方にも、第１補助支持台６２ａに対向して水平状態に配置された第１スライドベース６２ｈ（図６参照）が配置されている。図６において、センターテーブル６１に対して−Ｘ軸方向および＋Ｙ軸方向それぞれに位置する各基板補助支持機構６７は、それぞれ、上側に位置する第１補助支持台６２ａおよび第２補助支持台６３ａを省略して、下側に位置する第１スライドベース６２ｈおよび第２スライドベース６３ｈをそれぞれ示している。
【００９３】
図７に示すように、第２スライドベース６３ｈは、第２スライドベース６３ｈの下方に配置されている固定台６４上に設けられた一対のガイドレール６３ｉに沿ってスライドするようになっている。一対のガイドレール６３ｉは、Ｘ軸方向またはＹ軸方向に沿ってそれぞれ配置されており、帯板状の第２スライドベース６３ｈの下面に、各ガイドレール６３ｉに係合する第２ガイド体６３ｊが取り付けられている。第２スライドベース６３ｈは、一対の第２ガイド体６３ｊが各ガイドレール６３ｉに対してそれぞれスライドすることによって、センターテーブル６１に接近または離隔する方向に平行移動するようになっている。
【００９４】
第２スライドベース６３ｈ上には、サーボモータによって構成された第２スライド用モータ６３ｇが取り付けられている。第２スライド用モータ６３ｇの回転軸は、第２スライドベース６３ｈの下方にまで延出しており、その回転軸の下端部に、第２ピニオン６３ｍが回転軸と一体的に正転および逆転するように取り付けられている。なお、第２スライド用モータ６３ｇの回転軸には、回転数（回転角）を検出するセンサが設けられており、このセンサによって第２スライド用モータ６３ｇの回転が制御される。
【００９５】
一方のガイドレール６３ｉの近傍には、そのガイドレール６３ｉと平行にラック６３ｌが設けられており、このラック６３ｌに、上述の第２ピニオン６３ｍが噛み合っている。第２スライド用モータ６３ｇによって正転および逆転される第２ピニオン６３ｍは、ラック６３ｌ上を転動して、ラック６３ｌに沿って移動する。これにより、第２ピニオン６３ｍを回転させる第２スライド用モータ６３ｇが取り付けられた第２スライドベース６３ｈが、第２ピニオン６３ｍとともにスライドする。
【００９６】
第１補助支持台６２ａの下方に配置された第１スライドベース６２ｈの下面にも、一対のガイドレール６３ｉにそれぞれ係合する第１ガイド体（図示せず）が設けられており、また、図６に示すように、第１スライドベース６２ｈに第１スライド用モータ６２ｇが設けられるとともに、第１スライド用モータ６２ｇの回転軸の下端部に、ラック６３ｌに噛み合った第１ピニオン６２ｍが取り付けられている。従って、第１スライドベース６２ｈも、第１スライド用モータ６２ｇの正転および逆転によって、センターテーブル６１に接近および離隔するように、一対のガイドレール６３ｉに沿って平行移動する。
【００９７】
図７に示すように、第２スライドベース６３ｈの上面中央部には、第２補助支持台６３ａを昇降させる第２昇降用エアーシリンダ６３ｂが設けられている。第２昇降用エアーシリンダ６３ｂは、ピストンロッドが上下方向にスライドするように垂直状態で配置されており、その上端部が、水平状態に配置された第２補助支持台６３ａの下面中央部に取り付けられている。
【００９８】
第２補助支持台６３ａにおける下面の両側には、それぞれが垂直状態で配置された第２ガイドロッド６３ｄの上端部がそれぞれ取り付けられている。各第２ガイドロッド６３ｄは、第２スライドベース６３ｈの上面にそれぞれ設けられた軸受６３ｃによって、上下方向へのスライド可能に支持されている。
【００９９】
このような構成により、第２補助支持台６３ａは、第２昇降用エアーシリンダ６３ｂによって、第２スライドベース６３ｈに対して、水平状態を維持して昇降され、センターテーブル６１の上面と同じ高さの作業位置（Ｚ軸座標＝Ｚ０）にまで上昇されて、その作業位置にて位置決めされる。また、その作業位置に対して高さＬ３だけ低い待機位置にまで下降されて、その待機位置にて位置決めされる。
【０１００】
図６に示すように、第１スライドベース６２ｈの上面中央部にも、第１補助支持台６２ａを昇降させる第１昇降用エアーシリンダ６２ｂが設けられている。第１昇降用エアーシリンダ６２ｂは、ピストンロッドが上下方向にスライドするように垂直状態で配置されており、その上端部が、水平状態に配置された第１補助支持台６２ａの下面中央部に取り付けられている。
【０１０１】
第１補助支持台６３ａにおける下面の両側には、それぞれが垂直状態で配置された第１ガイドロッド６２ｄの上端部がそれぞれ取り付けられている。各第１ガイドロッド６２ｄは、第１スライドベース６２ｈの上面にそれぞれ設けられた軸受６３ｃによって、上下方向へのスライド可能に支持されている。
【０１０２】
このような構成により、第１補助支持台６２ａも、第１昇降用エアーシリンダ６２ｂによって、第１スライドベース６３ｈに対して、水平状態を維持して昇降され、センターテーブル６１の上面と同じ高さの作業位置（Ｚ軸座標＝Ｚ０）にまで上昇されて、その作業位置にて位置決めされる。また、その作業位置に対して高さＬ３だけ低い待機位置にまで下降されて、その待機位置にて位置決めされる。
【０１０３】
図６および図７に示すように、第２補助支持台６３ａの上面には、複数個のフリーベアリング６５が設けられている。各フリーベアリング６５は、研磨ユニット４０ａの基板側縁部支持手段４２に設けられたフリーベアリング５０と同様の構成になっており、例えば、帯板状の第２補助支持台６３ａの上面にジグザグ状に配置されている。
【０１０４】
第１補助支持台６３ａの上面にも、図６に示すように、複数個のフリーベアリング６５が設けられている。各フリーベアリング６５は、研磨ユニット４０ａの基板側縁部支持手段４２に設けられたフリーベアリング５０と同様の構成になっており、例えば、帯板状の第２補助支持台６３ａの上面にジグザグ状に配置されている。
【０１０５】
このような構成のテーブルユニット６０では、端面が研磨処理される基板の中央部が、センターテーブル６１上に載置される。そして、センターテーブル６１上に載置される基板のサイズに応じて、センターテーブル６１を挟んで配置された一対の第１補助支持台６２ａまたは全ての第１補助支持台６２ａがセンターテーブル６１の上面と同じ高さの作業位置とされて、あるいは、さらに、センターテーブル６１を挟んで配置された一対の第２補助支持台６３ａまたは全ての第２補助支持台６３ａが、センターテーブル６１の上面と同じ高さの作業位置とされて、センターテーブル６１上に載置された基板の側部をそれぞれ支持する。
【０１０６】
センターテーブル６１上に載置される基板のサイズが小さく、第１補助支持台６２ａおよび第２補助支持台６３ａによって側部を支持する必要がない場合には、第１補助支持台６２ａおよび第２補助支持台６３ａは、作業位置よりも下方の待機位置とされる。
【０１０７】
センターテーブル６１は、水平状態で回転可能になっているが、センターテーブル６１の回転とともに、センターテーブル６１の周囲に配置された各基板補助支持手段６７も一体となって回転するように構成されている。
【０１０８】
第１補助支持台６２ａおよび第２補助支持台６３ａにフリーベアリング６５を設けることによって、フリーベアリング６５が基板の下面に点接触するため、基板の下面を傷つけることなく支持することができる。なお、フリーベアリング６５に代えて、低摩擦材によって構成された基板支持部材を設けるようにしてもよい。また、フリーベアリング６５等を設けることなく、センターテーブル６１と同様に吸引溝を設けて、基板の側部を固定的に支持するようにしてもよい。
【０１０９】
なお、第１補助支持台６２ａおよび第２補助支持台６３ａを移動させる機構には、基板を研磨する時に使用する加工水が入り込まない状態になっている。
【０１１０】
以上のように構成された研磨装置の動作について説明する。図８は、小サイズの基板３３がセンターテーブル６１に載置された状態で、基板３３の端面３３ａを面取り加工する場合の初期状態を示す説明図である。小サイズの基板３３の場合は、テーブルユニット６０のセンターテーブル６１のみを使用して基板３３が保持される。なお、図８では、研磨装置８０の研磨作業に関する説明に必要な最小限度のユニットのみを示している。
【０１１１】
センターテーブル６１上に基板３３が載置されると、センターテーブル６１の上面に設けられた第１吸引溝６１ａおよび第２吸引溝６１ｂの内部が減圧状態になり、基板３３は、センターテーブル６１に吸着されて固定的に保持される。
【０１１２】
その後、研磨ユニット保持体移動機構８１Ａにより、研磨ユニット保持体８３Ａがセンターテーブル６１に接近するようにＹ軸方向に移動され、基板側縁部支持手段８２におけるセンターテーブル６１側の側部が、センターテーブル６１に固定された基板３３の下方に位置される。この場合、基板３３の端面が研磨ユニット４１の研磨砥石集合体４５に近接した状態とされる。
【０１１３】
このような状態になると、研磨砥石集合体４５とスピンドルモータ４６とを有する研磨ヘッド４１が、図２に示す研磨ヘッド移動機構４４によって、研磨砥石集合体４５において使用される研磨砥石４５ｉの下面中心位置である研磨基準位置Ｐ２が、センターテーブル６１の上面とほぼ同じ高さ位置に位置決めされる。また、研磨ユニット４０ａの基板側縁部支持手段４２がシリンダ５３の動作により、研磨基準位置よりも所定の高さＬ２だけ下方の待機位置とされる。なお、研磨砥石集合体４５は、通常、最下段の研磨砥石４５ｉから順番に使用されることから、研磨作業開始当初には、最下段の研磨砥石４５ｉにおける下面の中心位置が研磨基準位置Ｐ２とされる。
【０１１４】
この場合、基板側縁部支持手段４２における研磨待機位置Ｐ２の下方の基準位置Ｐ１に基板側縁部支持手段４２が位置するように基板側縁部支持手段４２が下降される。基準位置Ｐ１は、研磨待機位置Ｐ２のＸ座標およびＹ座標と同じＸ座標およびＹ座標を有し、基板側縁部支持手段４２に設けられた各フリーベアリングの頂部と同じ高さになっている。
【０１１５】
すなわち、研磨基準位置Ｐ２および待機位置Ｐ１のＸ座標およびＹ座標をそれぞれＸ１，Ｙ１とすると、センターテーブル６１の中心位置Ｓの座標が（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）であることから、研磨基準位置Ｐ２の座標は（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ０）となり、基準位置Ｐ１は座標（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ０−Ｌ２）の待機位置となる。従って、シリンダ５３は、基板側縁部支持手段４２の基準位置Ｐ１が研磨基準位置Ｐ２よりも距離Ｌ２だけ低い位置になるように、基板側縁部支持手段４２を下降させる。これにより、研磨基準位置Ｐ２は、基板側縁部支持手段４２の基準位置Ｐ１よりも十分に高くなる。
【０１１６】
その後、図９に示すように、研磨ユニット４０ａの基板側縁部支持手段４２がシリンダ５３の動作により距離Ｌ２だけ上昇されるとともに、研磨ヘッド４１の基準位置Ｐ２の高さがΔＺだけ低くなるように、研磨ヘッド移動機構４４のサーボモータ４７によって研磨ヘッド４１が下降される。これにより、中央部がセンターテーブル６１に支持された基板３３は、側縁部がフリーベアリング５０によって、センターテーブル６１と同じ高さになるように支持されて、基板３３は、図９に示すように、センターテーブル６１にて保持された中央部から研磨加工される側縁部までが水平状態になる。また、基板３３の端面３３ａが、研磨砥石集合体４５の最下段の研磨砥石４５ｉの側面に近接した状態で対向する。
【０１１７】
このような状態になると、撮像装置４９Ａによって、基板３３に記された２つのアライメントマークが光学的に撮像される。撮像装置４９Ａによって撮像されたされたアライメントマークの画像データは、画像処理装置８９によって処理され、アライメントマークの中心点（重心ともいう）の座標値が求められる。次いで、制御部８８は、２つのアライメントマークの中心点の座標値から、センターテーブル６１において正規の基板３３の保持位置に対する基板３３の水平方向の回転角（Ｘ−Ｙ平面におけるＺ軸周りの回転角）θを演算し、演算された回転角θが解消するように、制御部８８は、テーブルユニット回転機構を制御する。これにより、テーブルユニット６０全体がθ度回転され、テーブルユニット６０に載置された基板３３の端面３３ａが研磨砥石集合体４５のＸ軸方向に沿った移動方向と一致するよう、基板３３の水平面における回転が補正される。これにより、その後の面取り加工において、テーブルユニット６０に載置された基板３３の端面における面取り量が変化することが防止され、基板３３のサイズに関わらず非常に精度の高い研磨加工を行うことができる。
【０１１８】
なお、このようにテーブルユニット６０の回転によって基板３３を水平方向に回転させることによって基板３３の姿勢を補正する構成に代えて、２つのアライメントマークの座標値から求められた基板３３の水平方向の回転角度に基づいて、基板３３の端面３３ａにおけるＸ軸方向に対する角度を演算し、制御部８８が、研磨作業中に、研磨ユニット移動機構８５Ａおよび研磨ユニット保持体移動機構８１Ａを制御して、水平方向に回転した基板３３の端面３３ａに沿うように、研磨ユニット４０をＸ軸方向へ移動させつつＹ軸方向へ移動させるようにしてもよい。この場合にも、センターテーブル６１に保持された基板３３が正規な状態になっていなくても、基板３３の端面３３ａにおける面取り量が変化することを防止することができ、精度の高い面取り加工を実施することができる。
【０１１９】
その後、基板３３の厚さ、研磨砥石４５の外形寸法、回転数、送り込み量等を考慮して研磨ヘッド４１の研磨条件を設定し、研磨ヘッド４１の研磨砥石集合体４５を回転させた状態で、最下段の研磨砥石４５ｉが基板３３の端面３３ａに当接するように、研磨ユニット保持体移動機構８１Ａによって研磨ユニット保持体８３ＡがＹ軸方向に移動される。これにより、研磨砥石４５ｉの外周面に設けられたＶ字状の溝部４５ｉｃ内に基板３３の端面が進入し、基板３３の端面３３ａにおける上側および下側の各エッジが、溝部４５ｉｃの上下の各テーパ部４５ｉａにそれぞれ当接した状態になる。これにより、基板３３の端面３３ａにおける上下の各エッジが同時に面取り加工される。そして、各エッジが面取り加工されることによって、上下の各エッジ間に位置する端面３３ａは、研磨砥石４５ｉの溝部４５ｉｃにおける平坦面４５ｉｂによって研磨加工される。
【０１２０】
次いで、研磨ユニット移動機構８５Ａによって、研磨ユニット４０ａはＸ軸方向に移動される。これにより、研磨砥石４５ｉは、基板３３の端面３３ａに沿って移動し、研磨砥石４５ｉの各テーパ部４５ｉａによって、基板３３の端面３３ａにおける上下の各エッジが面取り加工されるとともに、端面３３ａが研磨加工される。
【０１２１】
この場合、研磨ユニット移動機構８５Ａによって、研磨ユニット４０ａが基板３３の端面３３ａに沿って移動することによって、基板側縁部支持手段４２も基板３３の端面３３ａに沿って移動するために、基板３３の端面３３ａ近傍部分を支持する基板側縁部支持手段４２のフリーベアリング５０が、基板３３の下面に接触した状態で円滑に移動し、研磨砥石４５ｉが当接する基板３３の端面３３ａ近傍部分を安定的に支持することになる。従って、研磨砥石４５ｉによって、基板３３の端面３３ａにおける上下の各エッジが安定的に面取り加工される。
【０１２２】
基板３３の一つの端面３３ａを面取り加工するためには、例えば基板３３の厚さ、研磨砥石集合体４５における各研磨砥石４５ｉの外形寸法、各研磨砥石４５ｉの回転数及び送り込み量等を考慮し、最適な研磨条件が設定される。
【０１２３】
図１０は、大サイズの基板３３を面取り加工する場合の初期状態を示す説明図である。図１０は、基板３３がセンターテーブル６１に載置される前の状態を示している。テーブルユニット６０におけるセンターテーブル６１の中心位置Ｓから研磨砥石集合体４５までの距離が、図８に示す状態における距離よりも長くなるように、研磨ユニット保持体移動機構８１ＡがＸ軸方向に移動されている。センターテーブル６１に中央部が保持された基板３３のサイズが大きく、その側縁部の下方への撓み量が大きくなる場合には、基板補助支持機構６７の第１補助支持台６２により、または、第１補助支持台６２および第２補助支持台６３により、基板３３の側部が支持される。
【０１２４】
このために、研磨を行う基板３３のサイズに応じて、第１補助支持台６２のみ、または、第１補助支持台６２および第２補助支持台６３の両方が、第１スライド用モータ６２ｇの回転駆動によって、または、第１スライド用モータ６２ｇおよび第２スライド用モータ６３ｇの回転駆動によって、センターテーブル６１に対して所定の距離だけ離れた位置に移動される。そして、第１補助支持台６２および第２補助支持台６３は、研磨ユニット４１の基板側縁部支持手段４２と同様の高さ位置の待機位置とされる。
【０１２５】
なお、第１補助支持台６２および第２補助支持台６３の動作は同様であるために、以下の説明では、第２補助支持台６３についてのみ説明する。
【０１２６】
第２補助支持台６３が、センターテーブル６１から所定の距離だけ離れた状態になると、図１１に示すように、基板３３の中央部がセンターテーブル６１上に載置されて固定される。
【０１２７】
次に、このような状態になると、昇降用エアーシリンダ６３ｂが動作し、第２補助支持台６３が上昇され、第２補助支持台６３に設けられたフリーベアリング６５の頂部が、センターテーブル６１の載置面と同一の高さとされる。これにより、基板３３が、センターテーブル６１の上面と第２補助支持台６３のフリーベアリング６５とによって支持される。
【０１２８】
その後、図１２に示すように、研磨ユニット４０ａの基板側縁部支持手段４２が、シリンダ５３によって高さＬ２だけ上昇されるとともに、研磨ヘッド４１の基準位置Ｐ２の高さがΔＺだけ低くなるように、研磨ヘッド移動機構４４のサーボモータ４７によって研磨ヘッド４１が下降される。
【０１２９】
このような状態になると、以下、前述の動作と同様の動作によって基板３３の端面３３ａが研磨処理される。
【０１３０】
このように、基板補助支持機構６７の第１補助支持台６２により、または、第１補助支持台６２および第２補助支持台６３により、センターテーブル６１と研磨ヘッド４１の基板側縁部支持手段４２との間に位置する基板３３部分が支持されるため、センターテーブル６１と研磨ヘッド４１の基板側縁部支持手段４２との間において基板３３に撓みを生じることが防止される。その結果、大面積の基板３３であっても、基板側縁部支持手段４２によって基板３３の側縁部を安定的に支持することができるために、大面積の基板３３の端面３３ａを高精度で面取り加工することができる。
【０１３１】
なお、研磨加工を実施する基板３３のサイズが大きくなく、センターテーブル６１と研磨ヘッド４１の基板側縁部支持手段４２との間で基板３３を支持する必要がない場合には、第１補助支持台６２および第２補助支持台６３を下降させて待避位置とされる。これにより、多様なサイズの基板３３の端面３３ａの面取り加工を、テーブルの交換などの段取り替えを行うことなく、実施することができる。
【０１３２】
また、テーブルユニット６０は、基板３３が載置された状態で、テーブル回転機構によって、センターテーブル６１および基板補助支持機構６７を含む全体が回転する。従って、テーブルユニット６０のセンターテーブル６１および基板補助支持機構６７によって基板が保持されている場合に、センターテーブル６１および基板補助支持機構６７が回転しても、基板３３はテーブルユニット６０に対して位置ずれを起こすおそれがない。基板補助支持機構６７の第１補助支持台６２および第２補助支持台６３には、基板３３の下面に点接触するフリーベアリング６５が設けられているために、テーブルユニット６０の回転時において基板３３がスライドするような場合にも、基板３３の下面が傷付くおそれがない。
【０１３３】
なお、センターテーブル６１のみをテーブル回転機構により回転する構成とすることもできるが、この場合にも、基板３３は、センターテーブル６１上に固定されているために位置ずれを起こすおそれがない。しかも、基板補助支持機構６７の第１補助支持台６２および第２補助支持台６３には、基板の下面に点接触するフリーベアリング６５が設けられているために、センターテーブル６１のみが回転する場合にも、基板３３の下面を傷つけるおそれがない。センターテーブル６１のみが回転する場合は、テーブル回転機構はセンターテーブルのみを回転させればよいために、研磨装置の構造を非常に簡略化することができる。
【０１３４】
また、第１補助支持台６２および第２補助支持台６３の全てにフリーベアリング６５を取り付ける構成に代えて、第２補助支持台６３のみにフリーベアリング６５を取り付け、第１補助支持台６２には、センターテーブル６１と同様に吸引溝を設ける構成としてもよい。
【０１３５】
さらには、第１補助支持台６２及び第２補助支持台６３における基板３３の載置面にも、センターテーブル６１と同様に、吸引溝を設けてもよい。この場合は、センターテーブル６１が基板３３の中央部を真空ポンプや吸引モータ等の吸引手段を用いて真空吸引して保持していることに加え、基板３３の中心から少し離れた基板３３の外周側部分が真空ポンプや吸引モータ等の吸引手段を用いて真空吸引して保持することによって、基板３３は非常に強固に保持される。この場合、テーブルユニット６０全体が回転したとき、サイズが大きな基板３３では、大きな回転モーメントが発生するが、第１補助支持台６２及び第２補助支持台６３によっても基板３３が固定的に保持されることによって基板３３が回転したり、移動したりするおそれがなく、基板３３の位置ずれを確実に防止することができる。
【０１３６】
なお、研磨ユニット４０ａにおいて、基板側縁部支持手段４２によって支持される基板３３の側縁部を上側から固定する基板側縁部保持手段を設けてもよい。図１３は、基板側縁部保持手段が設けられた研磨ユニット４０ａの側面図、図１４は、その研磨ユニット４０ａの正面図である。
【０１３７】
図１３及び図１４に示すように、研磨ユニット４０ａにおける水平ベースプレート５２の下面に、基板側縁部保持手段として、複数のフリーベアリング５０Ｈが設けられている。各フリーベアリング５０Ｈは、基板側縁部支持手段４２の支持プレート部４２ａに設けられたフリーベアリング５０と同様の構成になっており、大ボール５０ｂが下側に位置するように、水平ベースプレート５２の下面に、水平ベースプレート５２の中央部に設けられた開口部５２ａの周囲に、基板側縁部支持手段４２に設けられた各フリーベアリング５０と同様に配置されている。
【０１３８】
水平ベースプレート５２は、図２及び図３に示す研磨ユニット４０ａとは異なり、垂直ベースプレート５１に沿って垂直状態で配置された昇降プレート５７の下端部に取り付けられている。
【０１３９】
昇降プレート５７は、図示しないプレート昇降機構によって、上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能になっている。プレート昇降機構は、研磨ユニット保持体８３ＡにＺ軸に沿って設けられたＬＭガイドと、ボールネジと、サーボモータとによって、昇降プレート５７を昇降するように構成されている。なお、プレート昇降機構は、このような構成に限らず、リニアモータ、シリンダ等を用いて構成してもよい。
【０１４０】
水平ベースプレート５２は、プレート昇降機構によって所定の高さに位置決めされる。また、基板側縁部支持手段４２の支持プレート部４２ａは、水平ベースプレート５２に設けられたシリンダ５３によって、水平ベースプレート５２に対して所定の高さだけ低いレベルに位置決めされる。
【０１４１】
フリーベアリング５０Ｈは、基板３３の面取り加工時に、基板３３端面３３ａの近傍部分を上側から保持することによって、基板３３の端面３３ａが、上方へ移動することを抑制する。なお、フリーベアリング５０Ｈは、研磨ユニット４０ａが基板３３の端面３３ａに沿って移動する際に、基板３３の上面に接触してスライドするが、基板３３の上面との摩擦力が小さいために、基板３３の上面を円滑に移動する。
【０１４２】
その他の構成は、図２及び図３に示す研磨ユニット４０ａと同一の構成になっているために、同一の構成部分には同一の符号を付けて説明は省略する。
【０１４３】
このような構成の研磨ユニット４０ａの動作を説明する。まず、水平ベースプレート５２が、プレート昇降機構によって、上方の待機位置とされる。また、基板側縁部支持手段４２の支持プレート部４２ａは、水平ベースプレート５２に設けられたシリンダ５３によって、下方の待機位置とされる。このような状態で、基板３３の中央部が載置されたセンターテーブル６１に接近するように、研磨ユニット保持体移動機構８１ＡがＹ軸方向に移動され、図１５に示すように、基板３３の側縁部が、研磨ヘッド４１の基板側縁部支持手段４２の支持プレート部４２ａと、水平ベースプレート５２との間に位置される。
【０１４４】
このような状態になると、水平ベースプレート５２が下降されて、水平ベースプレート５２の下面に設けられた各フリーベアリング５０Ｈの下端の頂部が、センターテーブル６１の上面の高さ（Ｚ０）から、センターテーブル６１上に載置されて固定された基板３３の厚さΔＺ’分だけ上方の高さ位置（Ｚ０＋ΔＺ’）とされる。その後、水平ベースプレート５２に設けられたシリンダ５３によって、支持プレート部４２ａが上昇されて、支持プレート部４２ａに設けられた各フリーベアリング５０の上端の頂部が、センターテーブル６１の上面（Ｚ０）と同じ高さ位置（Ｚ０）とされる。
【０１４５】
これにより、図１６に示すように、センターテーブル６１に載置された基板３３の側縁部の下面が、支持プレート部４２ａに設けられたフリーベアリング５０によって支持されるとともに、水平ベースプレート５２に設けられたフリーベアリング５０Ｈによって保持される。その後は、前述した動作と同様の動作によって、基板３３の端面３３ａが研磨処理される。
【０１４６】
なお、研磨砥石集合体４５の研磨砥石４５ｉによって、基板３３の端面３３ａの研磨作業を実施する場合には、研磨砥石４５ｉの上下方向の中央部が、研磨位置Ｐ３とされ、その研磨位置Ｐ３が、センターテーブル６１の中心の高さＺ０に対して、基板３３の厚みの半分だけ高い位置（Ｚ０＋ΔＺ’／２）とされる。この加工位置は研磨砥石４５ｉの形状等により変化する。
【０１４７】
このように、基板３３の端面３３ａの近傍の側縁部における下面および上面が、フリーベアリング５０および５０Ｈによって保持された状態で研磨加工が実施されるために、基板３３の側縁部の撓み、うねり等が抑制されて、基板３３の端面３３ａを高精度で安定的に研磨処理することができる。各フリーベアリング５０および５０Ｈは、基板３３に対して滑り摩擦が小さく、基板３３の下面および上面を傷付けるおそれがない。なお、水平ベースプレート５２に設けられるフリーベアリング５０Ｈに代えて、フッ素樹脂（登録商標「テフロン」）などの滑り摩擦の小さな材質のパッド等を使用するようにしてもよい。
【０１４８】
なお、大きい面積の基板３３の場合には、前述したように、補助基板支持機構６７が使用される
次に、本発明の研磨装置８０Ａを用いて、１枚の基板３３の４つの端面を順番に面取り加工する第１の方法を、図１７に基づいて説明する。図１７においては、研磨ユニット４０ａ、撮像装置４９Ａ、研磨ユニット保持体８３Ａ、基板３３のみを示し、基板３３と研磨ユニット４０ａの位置関係、又は基板３３と撮像装置４９Ａの位置関係を説明する。
【０１４９】
なお、基板３３は、下基板ｂと上基板ｃとを貼り合わせた貼合わせ基板とする。下基板ｂは上基板ｃよりやや大きく、その外周部に回路保護用の短絡電極が形成されている。研磨ユニット４０ａは、加工時には基板３３の端面３３ａに沿って移動する。
【０１５０】
先ず、マザー基板から分断された基板（貼り合わせ基板）３３がテーブルユニット６０のセンターテーブル６１に載置される。この場合、長方形状の基板３３は、長手方向がＸ軸方向、幅方向がＹ軸方向になるように、センターテーブル６１に載置される。なお、図１７（１）に示すように、センターテーブル６１に載置された基板３３は、研磨ユニット保持体８３Ａに近接した端面におけるＸ−Ｙ座標軸の−Ｘ軸方向に位置する一方のコーナー部をＡ、コーナー部Ａに対して＋Ｘ軸方向に位置するコーナー部をＢ、コーナー部Ｂの＋Ｙ軸方向に位置するコーナー部をＣ、コーナー部Ｃに対して−Ｘ軸方向に位置するコーナー部をＤとする。
【０１５１】
センターテーブル６１に対して、基板３３が、ガイドピンなどでテーブルユニット６０のセンターテーブル６１に位置決めされて固定的に保持されると、撮像装置４９Ａが、基板３３に設けられた一対のアライメントマークを撮像する。この場合、まず、撮像装置４９Ａが、図１７の（１）に示すように、コーナー部Ｂ近傍に位置する一方のアライメントマークの位置を撮像し、次いで、図１７の（２）に示すように、コーナー部Ａ近傍に位置する他方のアライメントマークの位置を撮像する。撮像装置４９Ａによる撮像が終了すると、制御部８８は、２つのアライメントマークの位置データに基づいて、基板３３の正規の状態に対する水平方向の傾き角度を演算し、制御部８８のメモリに記憶する。
【０１５２】
マザー基板から分断された基板３３では、分断ラインと一対のアライメントマークを結ぶ直線とが完全に平行にならないことが多いために、制御部８８のメモリに記憶された一対のアライメントマークに基づく基板３３の位置データに基づいて、研磨加工時における研磨ユニット４０ａを、Ｘ軸方向へ移動させる際に、Ｙ軸方向へ移動させることによって、基板３３の端面３３ａを、一対のアライメントマークを結ぶ直線に平行になるように研磨加工することができる。
【０１５３】
次いで、基板３３のコーナー部点近傍に位置する研磨ユニット４０ａの研磨砥石集合体４５を回転させるとともに、研磨砥石集合体４５の研磨砥石４５ｉがコーナー部Ａを研磨加工できるように位置決めする。そして、研磨ユニット４０ａを、基板３３のコーナー部Ａからコーナー部Ｂに向かって移動させることによって、コーナー部ＡおよびＢの間の端面の面取り加工を実施する。この場合、制御部８８は、メモリに記憶されたデータに基づいて、研磨ユニット４０ａのＸ軸方向への移動にともなって、研磨ユニット保持体８３ＡをＹ軸方向に移動させることによって、直線補間する。
【０１５４】
その後、図１７（３）に示すように、基板３３のコーナー部Ａからコーナー部Ｂにかけての端面の研磨作業が終了すると、研磨ユニット保持体８３Ａ全体が、センターテーブル６１から遠ざかるように−Ｙ軸方向に移動されるとともに、研磨ユニット４０ａが、研磨ユニット保持体８３Ａに沿って−Ｘ軸方向に移動される。これにより、研磨ユニット４０ａは、待機位置であるＨ点に位置される。Ｈ点は、矩形の基板３３が、センターテーブル６１を中心として回転しても、研磨ユニット４０ａが基板３３に衝突しないように設定されている。
【０１５５】
次に、図１７（４）に示すように、基板３３のコーナー部Ｄが、研磨ユニット４０ａの待機位置Ｈに近接した状態になるように、テーブルユニット６０全体を動作させて、基板３３を９０度にわたって回転させる。その後、研磨ユニット４０ａを、基板３３のコーナー部Ｄが研磨されるように、研磨ユニット保持体８３Ａおよび研磨ユニット４０ａの移動によって位置決めし、図１７（５）に示すように、研磨ユニット４０ａを研磨ユニット保持体８３Ａに沿って＋Ｘ軸方向に移動させることによって、コーナー部Ｄとコーナー部Ａとの間に位置する端面をコーナー部Ｄからコーナー部Ａに向けて研磨加工を行う。
【０１５６】
基板３３のコーナー部Ｄからコーナー部Ａにかけての端面の研磨作業が終了すると、図１７（６）に示すように、研磨ユニット保持体８３Ａ全体が、センターテーブル６１から遠ざかるように−Ｙ軸方向に移動されるとともに、研磨ユニット４０ａが、研磨ユニット保持体８３Ａに沿って−Ｘ軸方向に移動される。これにより、研磨ユニット４０ａは、待機位置であるＨ点に位置される。
【０１５７】
次に、基板３３のＣ点が、研磨ユニット４０ａの待機位置Ｈに近接した状態になるように、テーブルユニット６０全体を動作させて、基板３３を９０度にわたって回転させる。その後、研磨ユニット４０ａを、基板３３のコーナー部点が研磨されるように、研磨ユニット保持体８３Ａおよび研磨ユニット４０ａの移動によって位置決めし、図１７（７）に示すように、研磨ユニット４０ａを研磨ユニット保持体８３Ａに沿って＋Ｘ軸方向に移動させることによって、コーナー部Ｃとコーナー部Ｄとの間に位置する端面をコーナー部Ｃからコーナー部Ｄに向けて研磨加工を行う。
【０１５８】
基板３３のコーナー部Ｃからコーナー部Ｄにかけての端面の研磨作業が終了すると、図１７（８）に示すように、研磨ユニット保持体８３Ａ全体が、センターテーブル６１から遠ざかるように−Ｙ軸方向に移動されるとともに、研磨ユニット４０ａが、研磨ユニット保持体８３Ａに沿って−Ｘ軸方向に移動される。これにより、研磨ユニット４０ａは、待機位置であるＨ点に位置される。
【０１５９】
次に、基板３３のＢ点が、研磨ユニット４０ａの待機位置Ｈに近接した状態になるように、テーブルユニット６０全体を動作させて、基板３３を９０度にわたって回転させる。その後、研磨ユニット４０ａを、基板３３のコーナー部Ｂが研磨されるように、研磨ユニット保持体８３Ａおよび研磨ユニット４０ａの移動によって位置決めし、図１７（９）に示すように、研磨ユニット４０ａを研磨ユニット保持体８３Ａに沿って＋Ｘ軸方向に移動させることによって、コーナー部Ｂとコーナー部Ｃとの間に位置する端面をコーナー部Ｂからコーナー部Ｃに向けて研磨加工を行う。
【０１６０】
このように、テーブルユニット６０に保持された基板３３の４つの端面は、基板３３を９０度ずつ、３回にわたって繰り返すことによって、それぞれの面取り加工が行われる。
【０１６１】
図１８は、本発明の研磨装置８０Ａを用いて基板３３の４つの端面を面取り加工する第２の方法の説明図である。図１７に示す場合と同様に、まず、図１８（１）に示すように、点Ｂ近傍に位置する一方のアライメントマークの位置を撮像し、次いで、図１８（２）に示すように、コーナー部Ａ近傍に位置する他方のアライメントマークの位置を撮像する。撮像装置４９Ａによって撮像が終了すると、制御部８８は、２つのアライメントマークの位置データに基づいて、基板３３の水平方向の傾き角度を演算し、制御部８８のメモリに記憶する。
【０１６２】
その後、撮像装置４９Ａによる撮像が終了した点、即ちコーナー部Ａから面取り加工を開始し、図１８（３）に示すように、研磨ユニット４０ａをコーナー部Ｂに向けて移動させる。この場合、制御部８８は、メモリに記憶されたデータに基づいて、研磨ユニット４０ａのＸ軸方向への移動にともなって、研磨ユニット保持体８３ＡがＹ軸方向に移動される。
【０１６３】
次に、テーブルユニット６０によって基板３３を回転させることなく、図１８（４）に示すように、研磨ユニット保持体８３ＡがＹ軸方向へ移動されることによって、研磨ユニット４０ａは、コーナー部Ｂとコーナー部Ｃとの間に位置する端面を、コーナー部Ｂとコーナー部Ｃに向けて面取り加工する。この場合も、制御部８８は、メモリに記憶されたデータに基づいて、研磨ユニット保持体８３ＡのＹ軸方向への移動にともなって、研磨ユニット４０ａがＸ軸方向に移動される。
【０１６４】
次に、研磨ユニット保持体８３Ａ全体が、センターテーブル６１から遠ざかるように−Ｙ軸方向に移動されるとともに、研磨ユニット４０ａが、研磨ユニット保持体８３Ａに沿って−Ｘ軸方向に移動されることにより、図１８（５）に示すように、研磨ユニット４０ａは、待機位置であるＨ点に位置される。
【０１６５】
次に、基板３３のＤ点が、研磨ユニット４０ａの待機位置Ｈに近接した状態になるように、テーブルユニット６０全体を動作させて、基板３３を９０度にわたって回転させる。その後、研磨ユニット４０ａを、基板３３のコーナー部Ａが研磨されるように、研磨ユニット保持体８３Ａをセンターテーブル６１に接近するようにＹ軸方向に移動させるとともに、研磨ユニット４０ａを研磨ユニット保持体８３Ａに沿ってＸ軸方向に移動させる。そして、図１８（６）に示すように、研磨ユニット４０ａを研磨ユニット保持体８３Ａに沿って−Ｘ軸方向に移動させることによって、コーナー部Ａとコーナー部Ｄとの間に位置する端面をＡ点からＤ点に向けて面取り加工を行う。
【０１６６】
その後、テーブルユニット６０によって基板３３を回転させることなく、図１８（７）に示すように、研磨ユニット保持体８３ＡをＹ軸方向へ移動させることによって、研磨ユニット４０ａにより、コーナー部Ｂとコーナー部Ｃとの間に位置する端面を、コーナー部Ｂからコーナー部Ｃに向けて面取り加工する。この場合も、制御部８８は、メモリに記憶されたデータに基づいて、研磨ユニット保持体８３ＡのＹ軸方向への移動にともなって、研磨ユニット４０ａがＸ軸方向に移動される。
【０１６７】
この場合は、テーブルユニット６０による基板３３の９０度にわたる回転を２回実施すればよいために、面取り加工の作業効率が向上する。
【０１６８】
図１９は、本発明の研磨装置８０Ａを用いて基板３３の４つの端面を面取り加工する第３の方法の説明図である。図１８に示す場合と同様に、まず、図１９（１）に示すように、コーナー部Ｂ近傍に位置する一方のアライメントマークの位置を撮像し、次いで、図１９（２）に示すように、コーナー部Ａ近傍に位置する他方のアライメントマークの位置を撮像する。撮像装置４９Ａによって撮像が終了すると、制御部８８は、２つのアライメントマークの位置データに基づいて、基板３３の水平方向の傾き角度を演算し、制御部８８のメモリに記憶する。
【０１６９】
その後、撮像装置４９Ａによる撮像が終了した点、即ちコーナー部Ａから面取り加工を開始し、図１９（３）に示すように、研磨ユニット４０ａをコーナー部Ｂに向けて移動させる。この場合、制御部８８は、メモリに記憶されたデータに基づいて、研磨ユニット４０ａのＸ軸方向への移動にともなって、研磨ユニット保持体８３ＡがＹ軸方向に移動される。
【０１７０】
次に、テーブルユニット６０によって基板３３を回転させることなく、図１９（４）に示すように、研磨ユニット保持体８３ＡがＹ軸方向へ移動されることによって、研磨ユニット４０ａは、コーナー部Ｂとコーナー部Ｃとの間に位置する端面を、コーナー部Ｂとコーナー部Ｃに向けて面取り加工する。この場合も、制御部８８は、メモリに記憶されたデータに基づいて、研磨ユニット保持体８３ＡのＹ軸方向への移動にともなって、研磨ユニット４０ａがＸ軸方向に移動される。
【０１７１】
次に、研磨ユニット保持体８３Ａ全体が、センターテーブル６１から遠ざかるように−Ｙ軸方向に移動されるとともに、研磨ユニット４０ａが、研磨ユニット保持体８３Ａに沿って−Ｘ軸方向に移動されることにより、図１９（５）に示すように、研磨ユニット４０ａは、待機位置であるＨ点に位置される。
【０１７２】
以上までの各工程は、図１８に示す第２の方法と同様である。
【０１７３】
次に、基板３３のコーナー部Ｃが、研磨ユニット４０ａの待機位置Ｈに近接した状態になるように、テーブルユニット６０全体を動作させて、基板３３を１８０度にわたって回転させる。その後、研磨ユニット４０ａを、基板３３のコーナー部Ｃが研磨されるように、研磨ユニット保持体８３Ａをセンターテーブル６１に接近するようにＹ軸方向に移動させるとともに、研磨ユニット４０ａを研磨ユニット保持体８３Ａに沿ってＸ軸方向に移動させる。そして、図１９（６）に示すように、研磨ユニット４０ａを研磨ユニット保持体８３Ａに沿って−Ｘ軸方向に移動させることによって、コーナー部Ｃとコーナー部Ｄとの間に位置する端面をコーナー部Ｃからコーナー部Ｄに向けて面取り加工を行う。
【０１７４】
その後、テーブルユニット６０によって基板３３を回転させることなく、図１９（７）に示すように、研磨ユニット保持体８３ＡをＹ軸方向へ移動させることによって、研磨ユニット４０ａにより、コーナー部Ｄとコーナー部Ａとの間に位置する端面を、コーナー部Ｄからコーナー部Ａに向けて面取り加工する。この場合も、制御部８８は、メモリに記憶されたデータに基づいて、研磨ユニット保持体８３ＡのＹ軸方向への移動にともなって、研磨ユニット４０ａがＸ軸方向に移動される。
【０１７５】
この第３の方法の場合は、テーブルユニット６０による基板３３の１８０度にわたる回転を１回実施すればよいために、面取り加工の作業効率が向上する。
【０１７６】
本発明の研磨装置によれば、研磨ユニット４０ａが、テーブルユニット６０上を跨ぐようにＸ軸方向に配置されてＹ軸方向への移動可能になった研磨ユニット保持体８３Ａに、Ｘ軸方向への移動可能に設けられているために、研磨ユニット４０ａによって、テーブルユニット６０を回転させることなく、テーブルユニット６０に載置された基板３３における３つの端面３３ａの研磨加工を行なうことができる。また、テーブルユニット６０によって、基板３３を、９０°または１８０°にわたって1度回転させれば、基板３３の残りの１つの端面の研磨加工も行なうこともできる。基板３３を９０°または１８０°にわたって回転させるタイミングは、作業効率等を考慮して適宜設定される。
【０１７７】
なお、基板３３の回転方向は、時計回り方向および反時計回り方向のいずれであってもよい。また、基板３３の端面３３ａにおけるそれぞれのコーナー部において、研磨ユニット４０ａがそのコーナー部に沿って移動させることによって、そのコーナー部における上下のエッジの面取りを行なうことができる。この場合、コーナー部を、Ｃ面取り、Ｒ面取りのいずれの面取りも可能である。
【実施形態２】
【０１７８】
図２０は、本発明の実施形態２の研磨装置の概略構成を示す斜視図である。実施形態２の研磨装置８０Ｂには、実施形態１の研磨装置８０Ａにおける研磨ユニット保持体８３Ａ（以下、この研磨ユニット保持体８３Ａを第１の研磨ユニット保持体８３Ａとする）以外に、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂが設けられていること以外は、実施形態１の研磨装置８０Ａの構成と同様になっている。第２の研磨ユニット保持体８３Ｂは、第１研磨ユニット保持体８３Ａと同様の構成になっており、第２の研磨ユニット４０ｂ、撮像装置４９Ｂ等が設けられるとともに、第２のガイド体移動機構８１Ｂによって、ベース架台８２の上面に設けられた一対のＬＭガイド８４に沿って移動可能になっている。なお、ガイド体移動機構８１Ｂは、第１の研磨ユニット保持体８３Ａを駆動するガイド体移動機構８１Ａが設けられたＬＭガイド８４とは異なるＬＭガイド８４に設けられている。
【０１７９】
第２のガイド体移動機構８１Ｂ、第２の研磨ユニット４０ｂをＸ軸方向に移動させる研磨ユニット移動機構８５Ｂ等は、制御部８８によって制御されるようになっている。その他の構成は、実施形態１の研磨装置８０Ａと同様になっている。
【０１８０】
このような構成の実施形態２における研磨装置８０Ｂは、研磨ユニット４０ａと第２の研磨ユニット４０ｂとを備えているので、テーブルユニット６０に基板３３が固定された状態でも、基板３３における相互に対向する２つの端面を同時に面取り加工することができる。
【０１８１】
図２１は、実施形態２の研磨装置８０Ｂを用いて、基板３３の４つの端面を面取り加工する方法の説明図である。まず、図２１（１）に示すように、テーブルユニット６０を所定の基準位置にセットし、基板３３をテーブルユニット６０に載置して固定的に保持する。この場合、基板３３の短辺がＹ軸に平行、又は基板３３の長辺がＸ軸に平行になるように保持する。なお、図２１において、図１７に示す説明図と同様に、基板３３における各コーナー部を、それぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとする。
【０１８２】
次に、第１の研磨ユニット保持体８３Ａを移動させて、撮像装置４９Ａがコーナー部Ａにおけるアライメントマークを撮像することができるように、基板３３におけるコーナー部ＡおよびＢ間の端面近傍に位置させる。また、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂを移動させて、撮像装置４９Ａがコーナー部Ｂにおけるアライメントマークを撮像することができるように、基板３３におけるコーナー部ＡおよびＢ間の端面近傍に位置させる。このような状態になると、それぞれの撮像装置４９Ａによってコーナー部Ａにおけるアライメントマークを撮像するとともに、撮像装置４９Ｂによってコーナー部Ｂにおけるアライメントマークを撮像する。
【０１８３】
次いで、各撮像装置４９Ａおよび４９Ｂによって撮像された各アライメントマークの画像データから、画像処理装置８９により、２つのアライメントマークの位置座標データを生成する。制御部８８は、画像処理装置８９より送られる位置座標データを用いて、Ｘ軸方向に対する基板３３の傾きを演算し、テーブルユニット６０上の基板３３の状態を正確に認識し、位置データを制御部８８のメモリに記憶させる。
【０１８４】
次に、第１の研磨ユニット保持体８３Ａの研磨ユニット４０ａが、図１７（４）に示す待機位置Ｈと同様の待機位置になるように、第１の研磨ユニット保持体８３Ａおよび研磨ユニット４０ａをそれぞれ移動させるとともに、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂの研磨ユニット４０ａが、待機位置Ｈに対してセンターテーブル６１の中心に対して点対称の待機位置になるように、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂおよび研磨ユニット４０ａをそれぞれ移動させる。
【０１８５】
その後、図２１（２）に示すように、制御部８８によって、テーブルユニット６１が、所定の角度φにわたって時計回り方向に回転される。これにより、基板３３も同様に回転される。角度φは、基板３３の長辺と短辺との比に依存するが、３０度、４５度、６０度のいずれかが望ましい。
【０１８６】
次に、第１の研磨ユニット保持体８３Ａの研磨ユニット４０ａはコーナー部Ｄを研磨することができるように位置決めされるとともに、研磨ユニット４０ａはコーナー部Ｂを研磨することができるように位置決めされる。この場合、図２１（２）に示すように、基板３３のコーナー部Ａが第１の研磨ユニット保持体８３Ａの下に位置することになるが、研磨ユニット４０ａは待機位置ＨからＹ軸方向に沿って移動されるために、研磨ユニット４０ａと基板３３とが干渉するおそれがない。また、基板３３のコーナー部Ｃが第２の研磨ユニット保持体８３Ａの下に位置することになるが、研磨ユニット４０ｂも、基板３３のコーナー部Ｃに対してＹ軸方向およびＸ軸方向に離れた待機位置からＹ軸方向に沿って移動するために、基板３３のコーナー部Ｃに干渉するおそれがない。
【０１８７】
このような状態になると、第１の研磨ユニット保持体８３Ａの研磨ユニット４０ａは、コーナー部ＤとＡとの間の端面をコーナー部ＤからＡに向かって研磨するように、第１の研磨ユニット保持体８３Ａが−Ｙ軸方向に移動されるとともに、研磨ユニット４０ａがＸ軸方向に移動される。これと同時に、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂの研磨ユニット４０ｂは、コーナー部ＢとＣとの間の端面をコーナー部ＢからＣに向かって研磨するように、第２の研磨ユニット保持体８３ＢがＹ軸方向に移動されるとともに、研磨ユニット４０ｂが−Ｘ軸方向に移動される。
【０１８８】
この場合、初期状態の基板３３におけるコーナー部ＡおよびＢの位置データに基づく基板３３の水平方向の回転角度が制御部８８のメモリに記憶され、また、テーブルユニット６０の回転角φも制御部８８のメモリに記憶されているために、制御部８８は、これらの位置データを用いて、研磨ユニット４０ａおよび４０ｂの走行データを演算して、メモリに格納している。従って、制御部８８は、メモリに格納された研磨ユニット４０ａおよび４０ｂの走行データに基づいて、第１の研磨ユニット保持体８３Ａおよび研磨ユニット４０ａの移動を制御することによって、コーナー部ＤとＡとの間の端面に沿って移動させることができるとともに、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂおよび研磨ユニット４０ｂの移動を制御することによって、コーナー部ＢとＣとの間の端面に沿って移動させることができる。
【０１８９】
第１の研磨ユニット保持体８３Ａの研磨ユニット４０ａがコーナー部Ａに達すると、研磨ユニット４０ａがコーナー部Ａに沿って移動するように、第１の研磨ユニット保持体８３Ａおよび研磨ユニット４０ａが制御される。これにより、コーナー部Ａの各端面がそれぞれ研磨される。同様に、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂの研磨ユニット４０ｂがコーナー部Ｃに達すると、研磨ユニット４０ｂがコーナー部Ｃに沿って移動するように、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂおよび研磨ユニット４０ｂが制御される。これにより、コーナー部Ｃの各端面がそれぞれ研磨される。
【０１９０】
その後、第１の研磨ユニット保持体８３Ａの研磨ユニット４０ａは、図２１（４）に示すように、コーナー部ＡとＢとの間の端面をコーナー部ＡからＢに向かって研磨するように、第１の研磨ユニット保持体８３ＡがＹ軸方向に移動されるとともに、研磨ユニット４０ａがＸ軸方向に移動される。これと同時に、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂの研磨ユニット４０ｂが、コーナー部ＣとＤとの間の端面をコーナー部ＣからＤに向かって研磨するように、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂが−Ｙ軸方向に移動されるとともに、研磨ユニット４０ｂが−Ｘ軸方向に移動される。
【０１９１】
その後、第１の研磨ユニット保持体８３Ａの研磨ユニット４０ａがコーナー部Ｂに達するとともに、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂの研磨ユニット４０ｂがコーナー部Ｄに達することによって、基板３３の４つの端面の面取り加工が終了する。
【０１９２】
このように、図２１（２）〜（４）に示す工程において、基板３３の４つの端面の面取り加工と同時に、基板３３における全てのコーナー部の面取り加工も行なうことができるが、図２１（４）までの工程が終了した後に、さらに、図２１（５）に示すように、基板３３の長辺がＸ軸方向に沿った状態になるように、テーブルユニット６０を回転させた後に、第１の研磨ユニット保持体８３Ａの研磨ユニット４０ａによってコーナー部Ｂの面取り加工を実施するとともに、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂの研磨ユニット４０ｂによってコーナー部Ｄの面取り加工を実施し、さらにその後に、第１の研磨ユニット保持体８３Ａの研磨ユニット４０ａによってコーナー部Ａの面取り加工を実施するとともに、第２の研磨ユニット保持体８３Ｂの研磨ユニット４０ｂによってコーナー部Ｃの面取り加工を実施するようにしてもよい。
【０１９３】
このように、本実施形態の研磨装置８０Ｂによれば、テーブルユニット６０を、センターテーブル６１の中心を軸として、ＸＹ平面で所定角度(３０°,４５°,６０°)回転させて、２つの研磨ユニット４０ａおよび４０ｂを、基板３３の対角線上の各コーナー部に位置するように移動させた後に、研磨ユニット４０ａおよび研磨ユニット４０ｂによって、基板３３を回転させることなく、基板３３の連続する端面の研磨を連続して行うようになっており、基板３３の端面の面取り作業効率が著しく向上する。
【０１９４】
しかも、基板３３の全ての端面の面取り作業を、第１の研磨ユニット保持体８３Ａおよび第１の研磨ユニット保持体８３Ｂ同士を、相互に干渉させることなく実施することができる。基板３３の各コーナー部において、研磨ユニット４０ａおよび研磨ユニット４０ｂの移動方向を変更することによって、基板３３のコーナー部における端面の面取り加工もできることになり、また、コーナー部における面取り加工をＣ面取りやＲ面取りのように変更することも容易にできる。
【実施形態３】
【０１９５】
図２２は、本発明の実施形態３の研磨装置の概略構造を示す平面図である。この研磨装置９０には、４基の研磨ユニット９１、４基の移動ガイド体９２、４基の研磨ユニット移動機構９９、センターテーブル１００、画像処理装置１０１、制御部１０２、４つ研磨ユニット送り機構（図示せず）が設けられている。
【０１９６】
本実施形態の研磨装置９０は、基板３３の中央部を載置して吸着保持する四角形状のセンターテーブル１００と、このセンターテーブル１００の各側縁に沿ってそれぞれ配置された４基の移動ガイド体９２と、各移動ガイド体９２に沿って移動可能にそれぞれ備えられた４基の研磨ユニット９１と、各移動ガイド体９２に沿って各研磨ユニット９１をそれぞれ往復移動させる研磨ユニット移動機構９９と、各研磨ユニット９１をＸＹ平面において移動ガイド体９２に直交する方向である図２２中の矢印Ｐ方向（センターテーブルの端面と垂直な方向）へそれぞれ往復移動させる図示しない研磨ユニット送り機構とを備える。
【０１９７】
また、研磨装置９０の各研磨ユニット９１には、エアブロー装置９６がそれぞれ設けられている。さらに、研磨装置９０は、各撮像装置４９で撮像された画像を処理する画像処理装置１０１と、画像処理装置１０１からの出力データに基づいて基板３３におけるアライメントマークの位置データを演算すると共に、研磨装置９０の動作を制御する制御部１０２とを備えている。研磨ユニット移動機構９９は制御部１０２より制御信号が与えられることによって駆動する。なお、図２２では、画像処理装置１０１は１つしか図示していないが、２つ以上設けられていてもよい。画像処理装置１０１は、各撮像装置４９で撮像された画像データを順次処理していくので、１つで複数の撮像装置４９から送られてきた画像を処理することができる。
【０１９８】
各研磨ユニット９１は、実施形態１における研磨ユニット４０ａと同様の構成になっており、Ｚ軸方向に移動可能になった研磨砥石集合体４５と、研磨砥石集合体４５をＺ軸方向に移動させる研磨ヘッド移動機構とを有している。撮像装置４９は、この研磨砥石集合体４５に対して研磨砥石集合体４５の研磨処理する際の移動方向とは反対側に配置されており、また、研磨砥石集合体と撮像装置との間に、研磨砥石集合体４５によって発生した研磨粉、加工液等を吹き飛ばすエアブロー装置９６が設けられている。なお、撮像装置４９とエアブロー装置９６は、マイクロメータヘッドにより、基板３３からの高さおよび基板の端面に対する位置調整が可能となっている。また、エアブロー装置９６は図示しないエアポンプに接続されており、圧縮空気を撮像装置４９に噴出する。
【０１９９】
制御部１０２は、画像処理装置１０１で処理されたアライメントマークの位置データに基づいて、センターテーブル１００上に載置された基板３３のＸ軸方向に対する傾きの演算と、各研磨ユニット９１の研磨砥石集合体の研磨砥石の基板３３に対する送り量（切り込み量）の演算と、傾いた基板３３の各端面に沿って各研磨砥石を移動させるための各研磨ユニット移動機構９９および各研磨ユニット送り機構（図示せず）の制御とを行う。また制御部１０２は、予め定められた設定値と実際の研磨量とを比較して、各研磨ユニット送り機構を制御して、基板の面取り量を一定となるようにする機能も備えている。
【０２００】
また、センターテーブル１００は、ＸＹ平面に平行な吸着面を有しているが、テーブルの回転機構は設けられていない。センターテーブル１００の裏面には、研磨ユニット９１が基板３３の端面に当接したことを感知する音響式センサが設けられている。この音響式センサは、基板３３を介してセンターテーブル１００に生じた振動を検知することにより、研磨ユニット９１と基板３３との当接を感知する。
【０２０１】
各研磨ユニット移動機構９９は、センターテーブル１００の各側縁、すなわち、センターテーブル１００に載置されて保持される基板３３の各端面３３ａに沿ってそれぞれ設けられた各移動ガイド体９２と、図示しないボールネジ、サーボモータによって構成され、センターテーブル１００の各側縁（基板３３の各端面３３ａ）に沿って該第１の位置から該第２の位置に研磨ユニット９１を往復移動させる。なお、研磨ユニット移動機構９９は、ボールネジ、サーボモータによる構成に限らず、リニアモータによって構成してもよい。
【０２０２】
研磨ユニット送り機構は、図示しないＬＭガイドと、ボールネジ、サーボモータによって構成され、各々の研磨ユニット９１を図中の矢印Ｐ方向、即ち、基板３３の各端面３３ａに対して接近、離隔する方向に移動させ、基板３３の各端面３３ａに対して研磨ユニット９１の研磨砥石を微量ずつ基板３３の端面３３ａに送り込む機能を有する。なお、研磨ユニット送り機構の構成要素は、ＬＭガイドと、ボールネジ、サーボモータに限らず、ＬＭガイドとリニアモータであってもよい。
【０２０３】
次に、基板３３に対して４つの端面３３ａを同時に加工する手順を述べる。まず、センターテーブル１００は、基板３３を載置して吸引保持する。次に、撮像装置４９が基板３３に設けられたアライメントマークを撮像し、この撮像された画像データは画像処理装置１０１で処理され、それにより、アライメントマークの位置データが生成される。制御部１０２は画像処理装置１０１から出力されたアライメントマークの位置データから、基板３３の基準位置に対するＸ軸、Ｙ軸方向のズレ量を演算し、その演算結果に基づいて基板３３のＸ軸方向およびＹ軸方向に対する傾きと、各研磨ユニット９１の基板３３の研磨開始位置と、研磨終了位置とを算出する。
【０２０４】
そして制御部１０２は、各研磨ユニット移動機構９９及び各研磨ユニット送り機構のＸ軸方向およびＹ軸方向（矢印Ｒと矢印Ｐ方向）の移動方向と、研磨開始位置と研磨終了位置とをそれぞれ制御する（以下、このような制御を直線補間と称する）。このことにより、基板３３がセンターテーブル１００上に所定の姿勢で保持されていない状態、即ち、基板３３が基準位置に対して水平方向に傾いた状態であっても、基板３３の各端面３３ａに沿って研磨することができる。
【０２０５】
その後、各研磨ユニット９１は、研磨砥石を回転させた状態で、基板３３の各端面３３ａに接近するように矢印Ｐ方向に沿って移動させる。そして、テーブルユニット１００の裏面に設けた音響式センサにより、テーブルユニット１００に生じた振動を検知し、各研磨ユニット９１が基板３３の端面３３ａに当接したことを検出する。これにより、制御部８８は、各研磨ユニット９１が基板３３の研磨処理が開始されていない各端面３３ａに当接する初期位置である０点を検出する。この後、各研磨ユニット９１の研磨砥石は回転を停止されて、各研磨ヘッド９１は待機位置に移動される。
【０２０６】
次に、各研磨ユニット９１の研磨砥石がそれぞれ回転される。この状態で、各研磨ユニット９１は各研磨ユニット移動機構９９によって、基板３３の各端面３３ａを基板側縁部支持手段により基板３３の側縁部を支持しつつ、基板３３の各端面３３ａが研磨砥石４５によって研磨された状態で、研磨ユニット９１を図２２に矢印Ｒで示す方向に移動させる。このとき、制御部１０２は、算出された基板３３のＸ方向およびＹ方向に対する傾きと、基板３３の研磨開始位置と研磨終了位置のデータに基づいて、各研磨ユニット９１を、研磨ユニット移動機構９９によってＲ方向に移動させるとともに、研磨装置送り機構によってＰ方向に同時に移動させる。これにより、各研磨ユニット９１は、直線補間により、基板３３の位置ずれ量の補正しつつ、基板３３の端面３３ａの研磨を連続的に行う。
【０２０７】
本実施形態の研磨装置９０は、上述のように４基の研磨ユニット９１により、基板３３の４つの端面３３ａを同時に加工することができる。また、この研磨装置９０による研磨ユニット９１が、基板３３のコーナー部に位置する研磨開始時又は研磨終了時に基板３３のコーナー部に沿って移動させることにより、一度に基板３３の全てのコーナー部の面取り作業を行うこともできる。さらに、研磨ユニット９１が基板３３のコーナー部に沿って移動させる際の移動方向を制御することによって、基板３３のコーナー部の面取りを、Ｃ面取り、Ｒ面取りのいずれかとすることができる。
【０２０８】
また、各研磨ユニット９１が研磨ユニット移動機構９９によって、Ｒ方向に同時に移動しつつ、基板３３の研磨を行うと、研磨砥石４５の移動方向の後方に配置されたエアブロー装置９６が高圧のエアーを噴射する。高圧のエアーは、研磨砥石４５により面取りされた直後の基板３３の端面３３ａから加工液を除去する。また研磨砥石４５の後方に配置された撮像装置４９は、研磨砥石４５によって面取りされた基板３３の端面３３を撮像する。撮像装置４９によって得られた画像は、画像処理装置１０１によって処理され、実際に研磨された基板３３の面取り量を検出する。制御部１０２は、予め設定されていた面取り量の上限値および下限値と比較して、基板３３の実際の面取り量が上限値および下限値を逸脱するか否かを判別する。面取り量が上限値および下限値のいずれか一方を逸脱しているときは、制御部１０２は研磨ユニット９１の研磨ユニット移動機構９９と研磨ユニット送り機構を制御して、基板３３の端面に対する研磨砥石の位置を制御することによって、基板３３の面取り量の補正を行う。
【０２０９】
このように、研磨砥石４５により面取り加工された直後の基板３３の端面に対して、エアブロー装置が加工液を除去し、撮像装置４９が面取り加工された直後の基板３３の端面を撮像する。こうして制御部１０２は面取り量を検出し、予め設定してある設定値と比較して、研磨砥石４５の送り出し量を調節して面取り量を補正する。このような補正により、基板３３が基準状態に対して傾斜していることによって面取り量が変化することを防止でき、常に一定量の面取り加工を行える。従って非常に精度のよい研磨を行うことができる。また、研磨砥石４５の送り出し量に対して面取り量が少なくなると、制御部１０２が研磨砥石４５の研磨部が摩耗していると判断する。このとき使用している研磨砥石４５が多段構造になった研磨砥石集合体の場合は、研磨ヘッドを上下方向に所定量だけ移動させることにより、新たな研磨砥石によって研磨し得る状態にすることができる。従って、研磨砥石の段取り替え作業を行う必要がなく、作業効率は著しく向上する。
【０２１０】
なお、本実施形態では、基板３３をセンターテーブル１００によって保持する構成であったが、センターテーブル１００に代えて、実施形態１において使用された回転可能なテーブルユニットを使用してもよい。この場合は、テーブル回転機構によってセンターテーブルまたはテーブルユニット全体を回転させる構成のいずれでもよい。テーブル回転機構によって回転可能になったテーブルユニットを用いる場合には、テーブルユニットに載置された基板３３に記されたアライメントマークを撮像装置４９が撮像し、画像処理装置１０１が撮像装置４９の画像データから基板３３の位置ずれを認識し、制御部１０２は、その位置ずれ量を補正すべくテーブル回転機構により基板３３を載置したテーブルユニットを所定角だけ回転させる。そして、研磨装置９０の各研磨ユニット９１の移動方向と、基板の端面とを平行になるよう補正した状態で、基板３３の面取り作業が行われる。
【０２１１】
本実施形態の研磨装置９０を用いる場合には、センターテーブル１００が小さくてよく、基板の大きさが変化しても基板を載置するテーブルを交換するなどの段取り替えをする必要がない。そして、研磨を行う基板の端面を支持することで、大きなサイズの基板であっても、撓まない状態で基板の端面を精度良く研磨することができる。また、基板は４つの端面を時に研磨できるため、非常に効率よく研磨することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２１２】
本発明の研磨ユニット及び研磨装置は、半導体ウエハ、ガラス基板、石英基板、セラミックス基板など脆性基板に利用でき、特に単板の基板を２枚貼り合わせた貼合基板である液晶表示器（ＬＣＤ）やプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）や有機ＥＬパネル、液晶プロジェクタに含まれる透過型液晶プロジェクタ基板、反射型液晶プロジェクタ基板およびフィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）を含む大型のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造装置に利用される。
【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２２】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２７】
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【図１】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１８】
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【図２１】
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【図２３】
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【図２６】
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