Verfahren und Vorrichtung zum Nachbearbeiten von Glasscheiben

Beschreibung

Die Erfindung betrifft allgemein das Nachbearbeiten von

Glasscheiben, insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung zur mechanischen Nachbearbeitung.

Vorrichtungen zur Nachbehandlung von Glasscheiben sind unter anderem aus der DE 38 39 150 Cl, der

JP 2004 167634 A, der DE 411 201 A, der US 4,833,832 A, der JP 2004 195602 A und der US 2005/0020193 Al bekannt. Die DE 38 39 150 Cl beschreibt dabei eine Maschine zum Bearbeiten von Flachglas, welche eine auf einem Spanntisch hin- und herfahrbare Brücke mit einer Längsführung für mehrere Schlitten vorgesehen ist. Die Schlitten dienen zur Aufnahme von Werkzeug- und/oder Werkstückträgern, die leicht auswechselbare Glasbearbeitungsmodule bilden.

Aus der JP 2004 167634 A ist eine Poliervorrichtung bekannt, bei welcher das Substrat mittels einer Andruckplatte gegen einen Schleifer gedrückt wird. Die Andruckplatte ist zur Kompensation von Temperaturunterschieden konkav geformt. Der Schleifer weist einen Durchmesser auf, der größer ist, als das zu bearbeitende Substrat.

Die DE 411 201 A beschreibt eine Vorrichtung zum Grobschleifen, Feinschleifen und Polieren von

Spiegelscheiben. Dazu werden mehrere Gruppen von Schleifscheiben verwendet, wobei jede Gruppe in einem

Zwischenträger gelagert ist, der an einem Haupttrager sitzt und um eine senkrecht zur Arbeitsflache liegende Achse drehbar ist. Um die Ausbildung von Strassen beim Schleifen zu vermeiden, sind die Achsen der einzelnen Schleifscheiben auf einer Spirallinie um die Achse des jeweiligen Zwischenträgers angeordnet.

Dxe US 4,833,832 A beschreibt ein Verfahren zum Polieren von Glasscheiben, bei welchem das Glas mit einer Vielzahl von Diamant-Schleifscheiben bearbeitet wird, die an einem horizontalen Gerüst befestigt sind. Am Gerüst können die rotierenden Schleifscheiben über die obere Flache des horizontal gelagerten Glases gefuhrt werden. Die Diamantscheiben werden auf eine gemeinsame Hohe eingestellt, die etwas niedriger ist, als die Hohe der

Glasoberflache und dann über die Glasscheibe gefuhrt, so daß eine Lage des Glases von der Oberflache entfernt wird.

Die JP 2004 195602 A beschreibt ein Verfahren zum Polieren von Glasscheiben für Farbfilter von LCD-Anzeigen mit Großen bis 900mm x 1100mm. Dabei wird eine vierkantige Polierplatte eingesetzt, deren Lange großer als die Breite der Glasscheibe ist. Das Substrat wird exzentrisch rotiert, wahrend die Polierplatte über das Glassubstrat bewegt wird und senkrecht zu deren Vorschubrichtung schwingt.

Aus der US 2005/0020193 Al ist es weiterhin bekannt, die Kanten von Glassubstraten mit einem rotiererenden Riemen abzurunden .

Für die Fertigung von TFT-Displays werden Glassubstrate verwendet, an die sehr hohe Anforderungen bezuglich Oberflachenqualitat gestellt werden. Die auf die Substrate aufgebrachten Halbleiterschichten sind überaus empfindlich

auf Oberflachendefekte wie beispielsweise Kratzer oder Oberflachendefekte. Auch werden immer großflächigere Substrate gefordert, um die Produktionskosten durch höhere Integration und Produktivität (scaling factor) bei der Herstellung der TFT-Displays zu senken.

Um Substrate für TFT-Displays zu fertigen, wird beispielsweise das Overflow-fusion-Verfahren (ein Downdraw- Verfahren) eingesetzt. Die mit diesem Prozess hergestellten Glaser haben zwar eine feuerpolierte Oberflache, allerdings zeigen sie auch typischerweise nachteilige Eigenspannungen der Glaser.

Hinsichtlich der Spannungen im Glas liefert Floatglas an sich im allgemeinen bessere Ergebnisse und kann auch kostengünstiger im Schmelz- und Formprozess hergestellt werden. Allerdings stören hier die für Display-Anwendungen zu vermeidenen Floatbad-Oberflachenverunreinigungen, insbesondere das auf der Oberflache verbleibende Zinnoxid.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die oben genannten Nachteile bei der Nachbearbeitung von Glassubstraten zu vermeiden oder zumindest abzumildern. Diese Aufgabe wird bereits in höchst überraschend einfacher Weise durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelost. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteranspruche .

Demgemass sieht die Erfindung ein Verfahren zur Nachbehandlung von Flachglas-Substraten, insbesondere von

Flachglas-Substraten für die Flachbildschirm-Fertigung vor, wobei das Substrat eine Flache von zumindest 3,2 m ² , vorzugsweise eine Flache von zumindest 3,6 m aufweist, und wobei das Substrat auf einer Flache von zumindest 3,2 m ² , vorzugsweise einer Flache von zumindest 3,6 m ² durch

Materialabtrag von wenigstens einer Seite nachbehandelt wird. In bevorzugter Ausgestaltung werden Substrate mit einer Breite von zumindest 1,7, bevorzugt zumindest 1,8 m und eine Lange von zumindest 1,9, bevorzugt zumindest 2 Metern eingesetzt und auf einer Flache mit einer Breite von zumindest 1,7, vorzugsweise zumindest 1,8 m und eine Lange von zumindest 1,9, vorzugsweise zumindest 2 Metern durch Materialabtrag von wenigstens einer Seite nachbehandelt.

Ein erfindungsgemaß herstellbares Zwischenerzeugnis für die Flachbildschirm-Fertigung umfasst demgemäß ein durch Mateπalabtrag auf zumindest einer Seite nachbearbeitetes Flachglas-Substrat mit einer Flache von zumindest 3,2 m ² , vorzugsweise eine Flache von zumindest 3,6 m ² , sowie auf dem Flachglas-Substrat aufgebrachte Schaltungen für mehrere Flachbildschirm-Anzeigen .

Die zur Bearbeitung solch großer Substrate verwendeten Abtragswerkzeuge weisen vorzugsweise verglichen mit dem zu bearbeitenden Substrat wesentlich kleinere Werkzeugflachen, wie beispielsweise Schleifflachen auf. Dennoch sind Fehler bei der Bearbeitung, wie etwa das Einfügen von Wellen durch den Materialabtrag zu vermeiden, wenn Substrate von hoher Qualität für die TFT-Fertigung bereitgestellt werden sollen.

Bei derartigen sehr großen Substraten waren bisher sowohl die Anlagentechnik als auch die Prozesse für die erforderlichen Genauigkeiten nicht in genügender Qualität verfugbar. Es hat sich aber gezeigt, dass eine derart großflächige materialabtragende Nachbehandlung hinreichend schnell und kostengünstig durchfuhrbar ist, um auch Floatglas-Substrate für die Flachbildschirm-Fertigung, wie etwa Active Matrix TFT-Anzeigen oder Plasmabildschirmen einsetzen zu können.

Der Materialabtrag umfasst besonders bevorzugt das Polieren des Flachglas-Substrats. Es können aber auch andere abrasive, chemische oder elektrochemische Verfahren des Materialabtrags, insbesondere auch eine chemische oder chemisch mechanische Politur alternativ oder vorzugsweise auch ergänzend eingesetzt werden.

Die verwendeten Flachglas-Substrate haben vorzugsweise eine Dicke von höchstens 1,2 mm, bevorzugt höchstens 0,8 mm, insbesondere höchstens 0,7 mm.

Besonders mit derartig dünnen Substraten kann das Flachglas-Substrat wahrend des Materialabtrags auch gebogen werden. übliche Polierverfahren verwenden eine flache, möglichst vollflachige Lagerung. Allerdings kann durch eine Verbiegung des Substrats, wie sie gemäß dieser Weiterbildung vorgesehen ist, die von den Abtragswerkzeugen erfasste Flache eingestellt werden.

Es hat sich weiterhin im allgemeinen bereits als ausreichend erwiesen, durch die Nachbehandlung Material mit einer Dicke von im Mittel höchstens 20 Mikrometern, bevorzugt im Mittel höchstens 15 Mikrometern, besonders bevorzugt im Mittel höchstens 10 Mikrometern vom Substrat abzutragen. Gute Polierergebnisse konnten überraschend auf wirtschaftliche Weise insbesondere erzielt werden, wenn durch die Nachbehandlung zumindest Material mit einer Dicke von 0.5 Mikrometern, bevorzugt 1 Mikrometern, besonders bevorzugt 2 Mikrometern vom Substrat abgetragen wird, um eine insbesondere für die Fertigung von TFT-Displays geeignete Oberflache zu erhalten.

Auch eine Reduzierung der Welligkeit ("Waviness") des Flachglas-Substrat auf der nachbehandelten Seite auf

kleiner 100 Nanometern, bevorzugt kleiner 50 Nanometern erweist sich bei den sehr großflächigen Substraten überraschend als hinreichend kostengünstig. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß Flachglas-Substrate mit einer Welligkeit von bis zu 200 Nanometern in wirtschaftlicher Weise nachbehandelt werden können. Der Waviness, wie sie mit der erfmdungsgemaßen Nachbehandlung deutlich reduziert werden kann, werden im Sinne der Erfindung insbesondere Gestaltabweichungen zweiter bis vierter Ordnung gemäß DIN 4760 zugerechnet. Meßmethoden und Definitionen der Waviness sind auch in der Norm SEMI D15-1296 (1996) angegeben, deren Inhalt diesbezüglich vollumfanglich auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemacht wird.

Als Waviness wird insbesondere eine Welligkeit des Glases bezeichnet, bei welcher die Wellen eine laterale Ausdehnung in zumindest einer Richtung mit Dimensionen im Bereich von etwa 0,8 bis 8 Millimetern aufweisen. Welligkeiten in diesem Bereich sind optisch wahrnehmbar und können den visuellen Eindruck verschlechtern. Die Welligkeit bezeichnet dabei die mittlere Maximalhohe der einzelnen Wellen mit dieser lateralen Abmessung im Bereich von etwa 0,8 bis 8 Millimetern.

Die erfindungsgemaße Nachbehandlung kann außerdem weitergebildet werden, indem vor oder wahrend des Materialabtrags eine Oberflachen- und/oder Volumenanalyse des Substrats durchgeführt wird. Dann ist es auch möglich, mittels geeigneter Werkzeuge insbesondere automatisch, beziehungsweise maschinengesteuert einen zusatzlichen lokalen Materialabtrag in Abhängigkeit einer Oberflachen- und/oder Volumenanalyse, insbesondere lokal an erfaßten Oberflachenfehlern durchzufuhren. Auf diese Weise können etwa Schwankungen in der Qualität des Rohsubstrates durch einen angepassten Polierprozess ausgeglichen und so der

Ausschuß erheblich reduziert werden. Auch kann sehr vorteilhaft eine Welligkeit des Flachglas-Substrats erfaßt und durch lokalen Materialabtrag zumindest teilweise ausgeglichen werden.

Das Verfahren kann beispielsweise dann auch zum Ausgleich der Welligkeit von OverfIow-Downdraw-Substraten eingesetzt werden .

Die Erfindung ist nicht nur auf die Behandlung diskreter Substrate beschränkt. Vorteilhaft kann vielmehr auch ein Glasband aus einem Glasherstellungsprozess kontinuierlich nachbehandelt werden. Auch bei der Weiterverarbeitung einzelner Flachglas-Substrate ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, daß die einzelne Glassubstrate direkt nacheinander in einem durchlaufenden Abtragsprozeß bearbeitet werden. Beispielsweise können die Glassubstrate hintereinander im wesentlichen lückenlos eine erfindungsgemäße Vorrichtung durchlaufen, während die Werkzeuge für den Materialabtrag durchgehend in Betrieb bleiben .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Flachglas-Substrat während der Nachbehandlung auf einer Auflage mit einer Glaskeramik-Platte gelagert. Bisher wurden dazu im allgemeinen Granitplatten eingesetzt. Hierbei entsteht allerdings das Problem, dass Granit porös ist und sich bei der Nachbehandlung mit Wasser voll saugen kann, was zu einer Deformation der Auflagefläche in ungenügendem Maße führen kann. Auch können sich

Granitplatten aufgrund ihres Wärmeausdehnungskoeffizienten insbesondere bei einer inhomogenen Temperaturverteilung verformen. Demgegenüber nimmt eine Glaskeramik praktisch kein Wasser auf. Ein ganz besonderer Vorteil ist außerdem der nahezu verschwindende Temperaturausdehungskoeffizient

dieses Materials, durch welchen temperaturbedingte Verformungen praktisch nicht mehr auftreten. Mit einer Auflage oder Unterlage gemäß dieser Ausfuhrungsform der Erfindung kann daher eine auch unter verschiedensten Bedingungen äußerst plane Oberflache zur Lagerung des Flachglas-Substrats bereitgestellt werden. Dieser Verfahrensanspruch kann darüber hinaus auch bei kleineren Substratgroßen sinnvoll eingesetzt werden. Um die Kosten für eine derartige Auflage zu reduzieren, kann die Glaskeramik-Platte auch auf einer weiteren Unterlage befestigt werden.

Um eine Verschiebung des Substrats auf der Auflage wahrend der Nachbehandlung zu vermeiden, kann ein Teil der Auflage mit einer Haltefunktion ausgestattet sein. Besonders bevorzugt wird dazu das Flachglas-Substrat auf einem Teil der Auflage festgesaugt. Insbesondere bietet es sich an, wenn die Matte mit festsaugenden Strukturen ausgestattet ist. Derartige Strukturen können beispielsweise zur Oberflache offene, verformbare Poren oder auch Saugnapfe sein. Eine weitere Möglichkeit ist, daß das Flachglas- Substrat durch einen an in der Auflage vorhandene Kanäle angelegten Unterdruck festgesaugt wird. Alternativ oder zusatzlich kann die Auflage auch porös sein, so daß Gas durch die Auflage hindurch strömen kann. Gemäß dieser

Weiterbildung der Erfindung kann das Flachglas-Substrat dann auf der porösen Auflage, an welche ein Unterdruck angelegt wird festgesaugt werden.

Viele Abtragsverfahren, wie mechanische Politur oder auch chemischer Abtrag, sind in hohem Maße temperaturabhangig . Demgemass ist es von Vorteil, wenn die Temperatur des Flachglas-Substrats wahrend des Abtrags geregelt wird.

Es hat sich gezeigt, dass sich die hohen Anforderungen für Glassubstrate für die TFT-Display-Herstellung besonders dann erfüllen lassen, wenn die Temperatur des Flachglas- Substrats zumindest entlang des Abtragsbereichs auf höchstens +5 ⁰ C, bevorzugt ±2,5 ⁰ C, besonders bevorzugt höchstens ±1,5 ⁰ C eingestellt wird.

Eine besonders bevorzugte Ausfuhrungsform der Erfindung sieht vor, eine Poliereinrichtung mit mehreren nebeneinander angeordneten, insbesondere unabhängig voneinander einstellbaren oszillierenden Werkzeugen einzusetzen. Die Werkzeuge können dabei unter anderem vorteilhaft jeweils bezuglich wenigstens eines der Parameter Anpressdruck, Drehzahl, Amplitude der Oszillation und Temperatur einstellbar sein.

Die oszillierende Bewegung kann in einer oder auch in zwei Richtungen entlang der Oberflache des zu polierenden Flachglas-Substrats erfolgen. Bevorzugt werden dabei Oscar- Type-Polierwerkzeuge. Bei derartigen Werkzeugen bewegt sich der Polierkopf in einer oder zwei gekoppelten Exzenterbewegungen über das Glas. Das Polierwerkzeug kann auch zusatzlich rotieren.

Beispielsweise kann ein rotierendes Polierwerkzeug auf einem Abschnitt einer Kreis- oder Ellipsenbahn pendelnd oder in Form einer Acht (8) über das Glas gefuhrt werden. Auf diese Weise können kleinere Werkzeuge eingesetzt werden mit gleichmaßigerem Prozessverhalten hinsichtlich Materialabtrag und Oberflachengute. Im Unterschied dazu bewegen sich bei einem nur rotierenden Polierwerkzeug die randnahen Bereiche schneller als achsennahe Bereiche. Auch bei einer Planetenbewegung, wie sie etwa aus der JP 11170150 A2 oder der JP 7178655 A2 bekannt ist, ergeben

sich aufgrund der komplexen, zykloiden Bewegungsbahnen ungleichmäßige Abtragsverhalten. Es hat sich aber gezeigt, dass durch die kleinen Werkzeuge mit Exzenterbewegung eines Oscar-Type-Werkzeugs eine bessere Oberflache erreicht werden kann gegenüber nur rotierenden Werkzeugen.

Mittels der Oscar-Typ-Kinematik kann insbesondere eine vorteilhafte Ausfuhrung der Poliermaschine erreicht werden, die die Politur eines Substrates mit einem kontinuierlichen Vorschub ermöglicht, derart, dass die einzelnen Substrate direkt nacheinander poliert werden können und somit eine kontinuierliche Verkettung der Bearbeitung realisiert wird.

Eine weitere Maßnahme, die bei den großflächigen Substraten besonders von Vorteil ist, besteht darin, dass mehrere Polierwerkzeuge Material abtragen, wobei durch die Polierteller ausgeübten Scherkräfte entlang der Oberflache des Substrats sowie auch Drehmomente durch jeweils unterschiedlichen Drehsinn von Poliertellern der Werkzeuge ausgeglichen werden.

Eine besonders vorteilhafte Ausprägung des Polierprozesses mit der oben beschriebenen Vorrichtung erreicht man, wenn man den kontinuierlichen Bewegungen des Werkzeuges stochastische Bewegungen überlagert, vorzugsweise mit kleiner Amplitude, bevorzugt in ungerichteter Bewegung.

Bei der Herstellung von Flachglas-Substraten für die Herstellung von TFT-Displays ist es insbesondere wünschenswert, eine durchgangig hohe Oberflachenqualitat bereitzustellen, die auch die fehlerfreie Fertigung von Dunnschichttransistoren bis zum Rand des Substrats hin ermöglicht. Um dies zu erreichen, haben sich die im folgenden beschriebenen Ausgestaltungen der Erfindung als besonders geeignet erwiesen.

Ein besonders gleichmaßiger Abtrag über die große Flache des Substrats hinweg wird dadurch erreicht, indem das Substrat mit zumindest einem Abtragswerkzeug, vorzugsweise einem Polierkopf, mit einer entsprechenden Einrichtung, beziehungsweise einem Bewegungsmechanismus zur Durchfuhrung dieser Kinematik in parallelen geradlinigen, Bahnen über die gesamte Lange oder Breite des Substrats überfahren wird, wobei die Bahnen überlappen. Dabei kann das Substrat gegenüber dem wenigstens einen Abtragswerkzeug, insbesondere einem Polierkopf parallel entlang einer Vorschubrichtung bewegt werden, wobei das Abtragswerkzeug mittels des Bewegungsmechanismus zellenförmig quer zur Vorschubrichtung über das Substrat hinweg bewegt wird. Die Bewegung entlang der Vorschubrichtung ist dabei insbesondere als Relativbewegung zu verstehen. So kann einerseits das Substrat entlang der Vorschubrichtung bewegt werden, andererseits ist es auch möglich, das Abtragswerkzeug entlang einer Vorschubrichtung zu bewegen. Denkbar ist ferner auch eine kombinierte Bewegung des Abtragswerkzeugs und des Substrats, so daß eine Relativbewegung entlang einer Vorschubrichtung erhalten wird. Um den Bearbeitungsprozeß zu beschleunigen kann insbesondere das Substrat mit mehreren Abtragswerkzeugen, die das Substrat in parallelen Bahnen überfahren, gleichzeitig behandelt werden. Es ist dabei nicht zwingend erforderlich, daß die Bahnen der gleichzeitig über das Substrat geführten Werkzeuge bereits überlappen. Ebenso wie bei einem einzelnen Werkzeug kann der überlapp auch bei einem nachfolgenden überfahren der Werkzeuge mit vorherigen Bahnen erfolgen.

Es hat sich als gunstig für einen gleichmaßigen Abtrag erwiesen, wenn dabei die Bahnen um mehr als die Hälfte ihrer Breite überlappen. Verbleibende Ungleichmaßigkeiten

im Abtrag an den Randern der Bahnen können weiterhin durch Aufprägen einer Exzenterbewegung oder allgemein einer oszillierenden Bewegung mit einer Komponente guer zur Bahn ausgeglichen werden, wobei die Amplitude vorzugsweise nur klein, insbesondere kleiner als die Breite der Bahn, besonders bevorzugt kleiner als ein Drittel der Breite der Bahn bleibt. Als Breite der Bahn wird hier diejenige Breite verstanden, die ein nicht zusätzlich oszillierendes Abtragswerkzeug beim überfahren des Substrats erzeugen wurde.

Die Bewegung des Abtragswerkzeugs kann gleichzeitig zur Vorschubbewegung entlang der Vorschubrichtung erfolgen. Insbesondere bevorzugt ist allerdings eine intermittierende Bewegung, bei welcher das Substrat gegenüber den

Abtragswerkzeugen wahrend der Bewegung der Abtragswerkzeuge quer zur Vorschubrichtung festgehalten wird. Haben das oder die Werkzeuge das Substrat überfahren, wird das Substrat in Vorschubrichtung bewegt, so daß das Werkzeug nachfolgened die nächst Bahn überfahren kann. Die Bewegung der

Abtragswerkzeuge quer zur Vorschubrichtung erfolgt dann vorzugsweise senkrecht zur Vorschubrichtung. Besonders zweckmäßig ist insbesondere ein überfahren des Substrats entlang eines maanderformigen Weges. Dies bedeutet, daß das Werkzeug nacheinander uberstrichenen Bahnen in entgegegesetzten Richtungen überfahrt.

Die Ausfuhrungsform der Erfindung mit einer Uberstreichung des Substrats in geradlinigen Bahnen über das gesamte Langen- oder Breitenmaß hat sich hinsichtlich der

Gleichmäßigkeit des Abtrags insbesondere im Randbereich gegenüber einer Oscar-Type-Anordnung als überlegen erwiesen .

Um einen gleichmaßigen Abtrag bis zum Rand des Substrats zu erreichen, ist es besonders von Vorteil, wenn bei einem rotierenden Abtragswerkzeug das Werkzeug beim überfahren des Substrats zumindest bis zu dessen Rotationsachse über den Rand des Substrats hinaus bewegt wird. Vorzugsweise wird das Abtragswerkzeug mit über 3/4 des Werkzeugdurchmessers über den Rand des Substrats hinaus gefahren. Dies ermöglicht zusatzlich auch, die Nebenzeiten zu nutzen, um das Abtragswerkzeug mittels einer geeigneten Einrichtung zu konditionieren, beispielsweise zu bürsten oder abzurichten. Als Nebenzeit wird dabei im Sinne der Erfindung allgemein die Zeit verstanden, wahrend der das Abtragswerkzeug im Verlauf des Abtragsprozesses teilweise oder vollständig nicht in Kontakt mit dem zu bearbeitenden Substrat steht. Demgemäß kann eine Konditioniereinrichtung vorgesehen sein, welche das Abtragswerkzeug burstet und/oder abrichtet wahrend das Abtragswerkzeug im Verlauf des Abtragsvorgangs zwischenzeitlich zumindest mit dessen Dreh- oder Mittenachse, vorzugsweise ganzlich über den Rand des Glassubstrats hinaus gefahren ist.

Allgemein ist es auch bevorzugt, ein Abtragswerkzeug einzusetzen, das frei schwenkbar um zumindest eine Achse, insbesondere um eine Achse parallel zur Substratoberflache gelagert ist, so daß sich beim Andrucken des Werkzeugs auf die Substratoberflache der Anpressdruck besser über die Flache des Abtragswerkzeugs verteilen kann. Besonders bevorzugt wird das Abtragswerkzeug dabei kardanisch gelagert, so daß es um zwei Schwenkachsen kippbar ist. Hierbei ergibt sich aber dann das Problem, daß der

Anpressdruck beim überfahren des Randes des Substrats sogar sehr ungleichmäßig werden kann, da das Werkzeug dazu tendiert um die Schwenkachse zu kippen. Dies hatte zur Folge, daß in sehr randnahen Bereichen, beziehungsweise direkt an der Kante ein starker Abtrag und in einem Bereich

etwa um den Werkzeugradius vom Rand entfernt ein schwächerer Abtrag erfolgt. Es hat sich aber überraschend gezeigt, daß dieses Problem dadurch beseitigt werden kann, indem die betreffende Schwenkachse mittels einer geeigneten Einrichtung beim überfahren des Bandes des Substrats arretiert wird. Wird der Rand des Substrats überfahren, ist es zur Erzielung eines gleichmaßigen Abtrags auch besonders vorteilhaft, mittels einer geeigneten Steuereinrichtung Abtragsparameter des Werkzeugs wahrend des Uberfahrens anzupassen. Insbesondere kann der Anpressdruck so angepasst werden, daß der Flachendruck im wesentlichen konstant bleibt. Unter einem im wesentlichen konstanten Flachendruck ist dabei vorzugsweise ein Flachendruck zu verstehen, der vom Flachendruck bei vollständig auf dem Substrat aufliegendem Werkzeug höchstens um 20% abweicht. Alternativ oder zusatzlich zum Anhpressdruck können aber auch andere Parameter angepasst werden. Beispielsweise ist auch eine Anpassung der Rotationsgeschwindigkeit eines Poliertellers möglich .

Das Verfahren mit einer Uberstreichung des Substrats in parallelen überlappenden Bahnen weist noch einen weiteren Vorteil auf. Es hat sich gezeigt, daß sich Wellen, insbesondere solche, die aufgrund ihrer Abmessungen der Waviness oder Feinwelligkeit zuzurechnen sind, mit einer Längsrichtung quer zur Bahnrichtung schneller einebnen lassen, als derartige Wellen mit Längsrichtung entlang der Bahnen. Dies kann vorteilhaft ausgenutzt werden, um schneller zu einer für die Fertigung von TFT-Transistoren für qualitativ hochwertige Displays geeigneten

Substratoberflache zu gelangen. Dazu wird ein Substrat mit einer Feinwelligkeit oder Waviness nachbehandelt, wobei die Bahnen quer zur Vorzugsrichtung der Längsrichtung der Feinwellen laufen, vorzugsweise in einem Winkel von zumindest 60° zur Vorzugsrichtung der Längsrichtung der

Feinwellen. Beispielsweise zeigt sich eine deutliche Vorzugsrichtung der Längsrichtung von Feinwellen bei einem Floatglas-Substrat in Ziehrichtung, bei einem kontinuierlichen Floatglas-Band also in Längsrichtung des Bandes .

Besonders für den Einsatz von Floatglas-Substraten kann das erfindungsgemäße Verfahren auch für die Entfernung von Zinnoxid von der Oberfläche des Flachglas-Substrats durch den Materialabtrag eingesetzt werden.

Zur Erzielung geeigneter Oberflächen für die Herstellung von TFT-Displays hat es sich weiterhin als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Substratoberfläche während und bis zu einer nach dem Materialabtrag erfolgenden

Reinigung feucht gehalten wird. Dabei bezieht sich feucht halten nicht nur auf das Vorhandensein von Wasser; vielmehr kann die Oberfläche, je nach Art des Abtragsprozesses auch mit anderen Lösungsmitteln feucht gehalten werden. Diese vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung verhindert, dass sich Rückstände auf der Oberfläche festsetzen können, die anderenfalls nur schwer zu entfernen sind.

Die Erfindung sieht außerdem ein Verfahren zur Herstellung von Flachbildschirmen, insbesondere TFT-Schirmen vor, bei welchem auf mehrere Bereiche auf einem gemäß einem der vorstehenden Ansprüche nachbehandelten Flachglas-Substrat Schaltungen der Flachbildschirme hergestellt und die Schaltungen später durch Durchtrennen des Flachglas- Substrats voneinander separiert werden. Aufgrund der sehr großen Fläche der Substrate wird auch der Fertigungsprozess der Displays kostengünstiger, indem gleichzeitig Schaltungen mehrerer Displays auf dem Substrat hergestellt werden .

Weiterhin sieht die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Nachbehandlung von Flachglas-Substraten, insbesondere von Flachglas-Substraten für die Flachbildschirm-Fertigung vor, welche zur Durchfuhrung des erfindungsgemäßen Verfahrens mittels entsprechender Einrichtungen zur Durchfuhrung der Verfahrensschritte eingerichtet ist.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausfuhrungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die

Zeichnungen naher erläutert, wobei gleiche und ahnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sind und die Merkmale verschiedener Ausfύhrungsbeispiele miteinander kombiniert werden können.

Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur

Durchfuhrung des erfindungsgemaßen Verfahrens,

Fig. 2 Weiterbildungen des in Fig. 1 gezeigten Beispiels,

Fig. 3 eine Anordnung zum Polieren des Flachglas- Substrats,

Fig. 4 ein mit Halbleiterschaltungen für die Fertigung von TFT-Anzeigen beschichtetes Substrat,

Fig. 5 eine schematische Aufsicht auf ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemaßen Vorrichtung mit mehreren Oscar-Type- Polierwerkzeugen,

Fig. 6 eine Ausfuhrungsform einer Auflage für ein Flachglas-Substrat,

Fig. 7 eine weitere Anordnung zum Polieren von Flachglas,

Fig 8 eine Weiterbildung der in Fig. 7 gezeigten Anordnung mit mehreren Polierkopfen,

Fig. 9 eine Simulation des Abtrags mittels einer Oscar- Type-Anordnung von Polierkopfen,

Fig. 10 eine Simulation des Abtrags mittels einer wie in

Fig. 7 oder 8 gezeigten Anordnung, und

Fig. 11 eine Illustration der Verkippung eines

Polierkopfes beim überfahren des Randes eines Substrats .

In Fig. 1 ist eine schematische Ansicht eines ersten

Ausfuhrungsbeispiels einer Vorrichtung 1 zur Nachbehandlung eines Flachglas-Substrats 3 mit dem erfindungsgemaßen Verfahren dargestellt. Das Flachglas-Substrat 3 ist insbesondere für die Flachbildschirm-Fertigung geeignet und weist Kanten 35, 37 mit einer Kantenlange von 1,8 Meter, beziehungsweise zumindest 2 Metern auf. Das Substrat 3 wird erfindungsgemaß auf einer Flache von zumindest 1,8 Meter x 2 Metern einer Seite 31 durch Materialabtrag nachbehandelt. Das Flachglas-Substrat 3 weist außerdem eine Dicke von höchstens 1,2 mm, bevorzugt höchstens 0,8 mm, insbesondere höchstens 0,7 mm auf. Weiterhin kann das Flachglas-Substrat 3, welches bevorzugt ein Floatglas-Substrat ist, auch ein kontinuierliches Glasband sein, welches im Anschluss an den Glasherstellungsprozess kontinuierlich nachbehandelt wird. Durch die erfindungsgemaße Nachbehandlung wird Material mit

einer Dicke von im Mittel höchstens 20 Mikrometern, bevorzugt im Mittel höchstens 15 Mikrometern, besonders bevorzugt im Mittel höchstens 10 Mikrometern vom Substrat abzutragen. Die Untergrenzen für gute Polierergebnisse liegen bei einem Materialabtrag von zumindest einer Dicke von 0.5 Mikrometern, bevorzugt 1 Mikrometern, besonders bevorzugt 2 Mikrometern im Mittel.

Insbesondere wird bei dem in Fig. 1 gezeichnete Materialabtrag durch Polieren mittels der an einer

Halterung 20 geführten Polierwerkzeuge 9 einer Polierbank

19 vorgenommen. Der Materialabtrag kann neben Polieren auch andere abrasive Verfahren, chemischen oder elektrochemischen Materialabtrag umfassen. Insbesondere ist auch daran gedacht, eine chemisch mechanische Politur einzusetzen. Der Materialabtrag dient neben der Beseitigung von Oberflachenfehlern, wie Kratzern oder leichten Wellen unter anderem auch dazu, bei einem Floatglas-Substrat

Verunreinigungen, insbesondere zinnhaltige Verunreinigungen, wie etwa Zinnoxid, von der Oberflache zu entfernen .

Wahrend des Poliervorgangs wird das Substrat 3 entlang einer Vorschubrichtung 15 bewegt, welche bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel entlang der Langskante 37 des Substrats 3 verlauft.

Bevorzugt werden mehrere Bänke von Polierwerkzeugen 9 entlang der Vorschubrichtung 15 eingesetzt. In Fig. 1 sind der Einfachheit halber nur zwei Bänke 19 dargestellt. Der Drehsinn der Polierteller 11 ist jeweils gegenläufig zu benachbarten Poliertellern. Durch diesen jeweils unterschiedlichen Drehsinn werden die unterschiedlich orientierten Drehmomente entlang der Oberflache ausgeglichen. Diese entlang der Oberflache wirkenden Kräfte

und Momente konnten sich sonst aufaddieren, so dass sich die sehr großflächigen Substrate kaum halten ließen oder sogar brechen können. Um dies ganzlich zu vermeiden, ist eine geradzahlige Anzahl an Werkzeugen vorteilhaft.

Die mehreren Bänke können die Seite 31 auch schrittweise mit mehreren unterschiedlichen, insbesondere aufeinander aufbauenden materialabtragenden Polierschritten, und besonders bevorzugt mit immer feineren Poliermitteln nachbehandeln.

Werden mehrere Polierbanke für unterschiedliche Polierstufen gleichzeitig eingesetzt, das Substrat also gleichzeitig in mehreren aufeinander aufbauenden materialabtragenden Schritten behandelt, so sind zwischen den Polierbanken außerdem vorzugsweise noch Reinigungseinrichtungen vorhanden, welche Poliermittel der jeweils vorangegangenen Polierstufe entfernen. Auf diese Weise wird verhindert, dass zu grobes Poliermittel das Ergebnis eines nachfolgenden feineren Polierschrittes beeinträchtigt .

Durch das Polieren des Flachglas-Substrates 3 wird die Waviness auf der nachbehandelten Seite auf kleiner 100 Mikrometern, bevorzugt kleiner 50 Mikrometern reduziert. Dabei wird von einem Flachglas-Substrat mit einer Welligkeit von bis zu 200 Mikrometern ausgegangen.

In der Unterlage 5 sind außerdem Kanäle 7 eingefugt, welche sich durch die Unterlage hindurch erstrecken und in die

Auflageflache für das Flachglas-Substrat munden. über die Kanäle wird ein Unterdruck angelegt, mit welchem das Flachglas-Sunstrat 3 an die Unterlage 5 angesaugt wird.

Anhand von Fig. 2 werden Weiterbildungen des in Fig. 1 dargestellten Ausfuhrungsbeispiels erläutert. Bei der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung 1 sind zusatzliche Einrichtungen zur Durchfuhrung einer Oberflachen- und/oder Volumenanalyse vor oder wahrend des Materialabtrags, sowie für einen lokalen Materialabtrag vorgesehen.

Der lokale Materialabtrag wird dabei insbesondere lokal an erfaßten Oberflachenfehlern durchgeführt. Für diese Weiterbildung der Erfindung ist eine optische

Analyseeinrichtung mit einer Beleuchtungsquelle 27 und einer Zeilenkamera 29 vorgesehen. Von der Zeilenkamera 29 wird ein von der Beleuchtungsquelle 27 ausgeleuchteter Oberflachenbereich 39 des Substrats 3 erfaßt. Die Beleuchtung erfolgt vorzugsweise unter streifendem Einfall. Auf diese Weise sind Oberflachenfehler, wie insbesondere Kratzer gut zu erkennen. Insbesondere ist die Zeilenkamera so angeordnet, daß deren Vielzahl von lichterfassenden Pixeln jeweils von unterschiedlichen Substratbereichen stammendes Licht nachweisen, wobei die Beleuchtungsquelle oder Beleuchtungseinrichtung 27 eine Vielzahl von Lichtquellpunkten aufweist, die so angeordnet sind, daß auf jeden der erfaßten Substratbereiche innerhalb des Bereichs 39 Licht aus zumindest zwei unterschiedlichen Einfallsrichtungen fallt. Auf diese Weise ist es möglich,

Kratzer unabhängig von deren Verlauf entlang der Oberflache zu erfassen. Geeignete Vorrichtungen zur optischen Analyse der Oberflache oder des Volumens sind insbesondere in der deutschen Anmeldung mit der Anmeldenummer 10 2005 007715.3- 52 beschrieben, deren Offenbarung diesbezüglich vollumfanglich auch zum Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemacht wird.

Da das Substrat 3 wahrend der Nachbearbeitung entlang der Richtung 15 parallel zur Langskante 37 verschoben wird, und

damit die gesamte Seite 31 den momentan erfaßten Oberflachenbereich durchlauft, wird die gesamte nachzubehalndelnde Oberflache nach und nach erfaßt. Die Erfassung kann nicht nur den Nachweis von Kratzern oder Fits in der Oberflache enthalten, vielmehr können anrh spektroskopische Daten, die Aufschluß über die Oberflachenzusammensetzung geben, erfaßt werden. Gedacht ist hier insbesondere an eine spektroskopische Bestimmung von Verunreinigungen. Diese können beispielsweise Zinn- haltige Verunreinigungen, wie insbesondere Zinnoxid umfassen. Derartige Zmn-haltige Verunreinigungen entstehen insbesondere durch das Zinnbad bei der Floatglas- Herstellung. Weiterhin kann mit der Einrichtung auch eine Welligkeit des Flachglas-Substrats 3 erfaßt und durch lokalen Materialabtrag zumindest teilweise ausgeglichen werden .

Mittels der Daten der Oberflachen- und/oder Volumenanalyse der Einrichtung wird der Abtragsprozeß dann entsprechend gesteuert. Dazu ist bei dem in Fig. 3 gezeigten Beispiel eine zusatzliche Poliereinrichtung 40 für eine lokalen Materialabtrag der Analyseeinrichtung nachgeschaltet. Das Polierwerkzeug 9 dieser Einrichtung 40 kann quer zur Vorschubrichtung 15 verschoben und positioniert werden. Die Daten der optischen Analyseeinrichtung werden dann verwendet, um das Polierwerkzeug 9 auf Stellen zu positionieren, an welchen ein erhöhter Materialabtrag von Vorteil ist. Beispielsweise können dann lokal Kratzer oder Wellen auspoliert werden. Auch lokal variierende Zinnoxid- Verunreinigungen können dann durch lokales Polieren mit der Poliereinrichtung 40 ausgeglichen werden, bevor mit der Polierbank 19 dann ein im wesentlichen gleichmaßiger Materialabtrag durchgeführt wird.

Gemäß einer Variante dieser Ausfuhrungsform der Erfindung können alternativ oder zusätzlich auch die Werkzeuge 9 der Polierbank 19 entsprechend angesteuert werden, um einen lokal variierenden Mateπalabtrag zu erhalten. Beispielsweise kann der Anpressdruck der Poliertellern 11 oder deren Geschwindigkeit variiert werden.

Gemäß noch einer Weiterbildung der Erfindung ist eine Temperaturerfassungseinrichtung 26 vorgesehen, mit welcher die Temperatur des Flachglas-Substrates 3 gemessen wird. Mittels eines nachgeschalteten Strahlers 28 oder einer anderen Einrichtung zur Erwärmung des Flachglas-Substrats 3 kann die Temperatur des Flachglas-Substrats zumindest entlang des Abtragsbereichs auf höchstens ±5°C, bevorzugt ±2,5°C, besonders bevorzugt höchstens ±1,5°C eingestellt und stabilisiert werden.

In Fig. 3 ist eine weitere Anordnung zum Polieren von Flachglas-Substraten 3 dargestellt. Anders als bei den Anordnungen der Fig. 1 und 2 liegt hier das Substrat 3 nicht flach auf einer Auflage auf, sondern wird vielmehr wahrend des Materialabtrags gebogen.

Dazu wird das Substrat 3 über Walzen 42, 44 gefuhrt, wobei die Walze 42 gegenüber den Poliertellern 11 der Polierbank 19 angeordnet ist und als Widerlager für den von den Polierwerkzeugen 9 ausgeübten Druck dient. Durch den Versatz der Walzen 42, 44 wird das dünne Substrat 3 so gebogen, daß es sich zu den Polierwerkzeugen 9 hin wölbt.

Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung eignet sich besonders gut für die kontinuierliche Nachbehandlung eines Glasbandes aus einem kontinuierlichen Glasherstellungsprozeß. Beispielsweise kann eine derartige Anordnung hinter einer

Floatglas-Wanne oder einer OverfIow-Downdraw-Vorrichtung aufgebaut werden, wobei das Glasband bereits vor der Zerteilung nachbehandelt wird.

Fig. 4 zeigt das Substrat in einer Zwischen-Fertigυngsstufe bei der Herstellung von Flachbildschirmen, insbesondere von TFT-Schirmen. Zur Herstellung der TFT-Schirme werden auf mehrere Bereiche auf einem erfindungsgemaß nachbehandelten Flachglas-Substrat mit einer Größe von zumindest 1,8 m mal 2 m Schaltungen 60, 61, 62 der Flachbildschirme hergestellt. Die Schaltungen 60, 61, 62 weisen bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel unterschiedliche Großen auf. Beispielsweise können auf diese Weise gleichzeitig Schaltungen für verschiedene Arten von Flachbildschirmen, etwa für Computermonitore, Fernsehmonitore und

Mobiltelefone gleichzeitig auf dem Substrat 3 hergestellt werden. Das Herstellen der Schaltungen 60, 61, 62 geschieht mittels dem Fachmann bekannter photolithographischer Verfahren. Später werden die Schaltungen durch Durchtrennen des Flachglas-Substrats voneinander separiert. Insbesondere kann das Separieren für die Herstellung von Flussigkristall-Anzeigen auch erst nach dem Aufbringen eines weiteren Substrats für den Einschluss der Flussigkristalle erfolgen. Auf diese Weise werden vor der Trennung fertige Flachbildschirme hergestellt.

Fig. 5 zeigt in Aufsicht noch ein weiteres Beispiel einer erfindungsgemaßen Vorrichtung. Bei diesem Ausfuhrungsbeispiel wird das Flachglas-Substrat 3 mit mehreren nebeneinander angeordneten, insbesondere unabhängig voneinander einstellbaren oszillierenden Werkzeugen poliert. Die oszillierende Bewegung erfolgt dabei in einer oder zwei Richtungen entlang der Oberflache des zu polierenden Flachglas-Substrats 3.

Auch bei dieser Vorrichtung werden mehrere nebeneinander quer zur Vorschubrichtung 15 angeordnete Polierwerkzeuge 9 eingesetzt. In Fig. 5 sind beispielhaft vier solcher Werkzeugköpfe 9 dargestellt.

Im Unterschied zu den in Fig. 1, 2 und 3 beispielhaft gezeigten rotierenden Werkzeugen werden bei dem in Fig. 5 gezeigten Beispiel jedoch Oscar-Type-Werkzeuge eingesetzt. Diese umfassen ebenfalls jeweils einen Polierteller 11, welcher rotieren kann, jedoch nicht muss, und hier vermittels zweier um 90° versetzt wirkender Exzenter 13 entlang einer umlaufenden Bahn 14 über die Oberfläche des Substrats 3 geführt werden.

Insbesondere sind die Oscar-Type-Werkzeuge auch individuell einstellbar um die Gleichmäßigkeit der Politur verbessern zu können. Beispielsweise können Die Werkzeuge können dabei unter anderem vorteilhaft jeweils bezüglich wenigstens eines der Parameter Anpressdruck, Drehzahl, Amplitude der Oszillation und Temperatur einstellbar sein. Auch Phase, Auslenkung und Geschwindigkeit der Exzenter, sowie der Ort des jeweiligen Werkzeugs in Richtung quer zur Vorschubrichtung 15, aber auch die Schlickeraufbringung können mit Vorteil einstellbar ausgestaltet sein. Durch die Einstellung der Auslenkung der Exzenter und des Orts der Werkzeuge ist beispielsweise der überlapp der jeweils von den einzelnen Polierwerkzeugen 9 nachbehandelte Oberflächenbereiche einstellbar. über die Phase und Geschwindigkeit der Exzenter ist außerdem die Form der umlaufenden Bahn 14 einstellbar. So sind neben der dargestellten kreisförmigen Bewegung auch unter anderem ellipsenförmige oder achtförmige Bewegungen möglich. Durch eine Regelung des Drucks oder der Temperatur können die Werkzeuge individuell an das Schleifergebnis angepaßt

werden. Durch die individuelle Einstellbarkeit wird auch eine Erweiterung der Anlage für noch größere Substrate erleichtert, da die Werkzeuge nicht hinsichtlich der Polierparameter miteinander gekoppelt sein müssen.

Fig. 6 zeigt eine Ausfuhrungsform einer Auflage für das Flachglas-Substrat, wie sie alternativ auch für die Ausfuhrungbeispiele der Fig. 1 und 2 einsetzbar ist. Die Auflage umfasst eine Glaskeramik-Platte 70, auf welcher eine Elastomer-Matte 72 angeordnet ist.

Die Elastomer-Matte dient nicht nur dazu, das Verkratzen der auf die Auflage gelegten Seite 32 des Substrats 3 zu vermeiden, sondern bildet außerdem einen sich am Substrat 3 festsaugenden Teil der Auflage. Dazu weist die Matte 72 außerdem Poren 74 auf, welche zur Oberflache der Matte geöffnet und ansonsten geschlossen sind. Durch das Elastomer-Material der Matte sind die Poren verformbar und können sich dadurch wie Saugnapfe an einer Seite 32 eines daraufgelegten Flachglas-Substrats 3 festsaugen. Auf diese Weise können die Kräften, welche durch die Nachbehandlung entlang der Oberflache auf das Substrat einwirken, besser auf die Auflage abgegeben werden. Die Glaskeramik-Platte stellt außerdem eine stabile und wasserresistente Unterlage dar, welche insbesondere auch unempfindlich gegen Temperaturschwankungen ist.

Bei dem in Fig. 6 gezeigten Beispiel ist die Glaskeramik- Platte 70 außerdem auf einer weiteren Unterlage 71 aus einem anderen Material befestigt. Dies ist vorteilhaft, da auf diese Weise die für die Formstabilitat ansonsten erfoderliche Dicke der Glaskeramik-Platte 70 und damit die Herstellungskosten der Auflage reduziert werden können.

Fig. 7 zeigt eine weitere, besonders bevorzugte Anordnung zum Polieren von Flachglas als Substrat für TFT-Displays . Bei dieser Anordnung wird das Substrat 3 mit einem Abtragswerkzeug in Form eines rotierenden Poliertellers 11 in parallelen geradlinigen, zur Vorschubrichtung 15 senkrechten Bahnen über die gesamte Breite überfahren. Eine Bahn 52 ist in Fig. 7 als schraffierter Bereich dargestellt. Dabei wird der Polierteller 11 entlang eines maanderformigen Weges 50 über das Substrat 3 bewegt. Um dies zu erreichen, wird intermittierend der Polierteller 11 über das Substrat 3 gefahren und dann das Substrat entlang der Vorschubrichtung 15 weiterbewegt. Der Polierteller 11 ist an weiteren Positionen des maanderformigen Weges 50 durch gestrichelte Linien dargestellt.

Wie anhand von Fig. 7 ersichtlich ist, wird die Bewegung des Poliertellers so durchgeführt, daß die Bahnen 52 überlappen. Diese überlappung ist insbesondere so, daß jeder Oberflachenbereich mehrmals vom Polierwerkzeug überfahren wird. Um dies zu erreichen, überlappen die Bahnen 52 um zumindest die Hälfte ihrer Breite.

Wie außerdem anhand von Fig. 7 zu erkennen ist, wird der Polierteller über den Rand 37 des Substrats 3 hinaus bewegt, wobei sogar die Rotationsachse des Poliertellers über den Rand 37 hinaus bewegt wird. Damit wird erreicht, daß auch am Rand ein gleichmaßiger Abtrag erzielt wird. Beim überfahren des Randes wird außerdem der Anpressdruck des Poliertellers entsprechend angepasst, um im Randbereich einen gleichmaßigen Abtrag zu erreichen. Der Anpressdruck wird insbesondere so angepasst, daß der Flachendruck des Polertellers im wesentlichen konstant bleibt. Um dies zu erreichen, kann der Anpressdruck, beziehungsweise die auf den Polierteller ausgeübte Anpresskraft beim überfahren so reduziert werden, daß das Verhältnis der momentanen

Anpresskraft zur Anpresskraft, wie sie bei vollflächigem Aufliegen des Tellers 11 abseits des Randes des Substrats ausgeübt wird, im wesentlichen dem Flächenverhältnis der momentan berührten Substratfläche zur gesamten Abtragsfläche des Poliertellers entspricht.

Fig. 8 zeigt eine Weiterbildung der in Fig. 7 gezeigten Anordnung. Bei dem in Fig. 8 gezeigten Beispiel werden mehrere Polierteller 11 parallel in Bahnen 52 senkrecht zur Vorschubrichtung über das Substrat 3 bewegt. Auch hier wird eine überlappung der Bahnen 52 durch mehrmaliges überfahren mit den Poliertellern 11 der Abtragswerkzeuge erreicht. Die parallel, beziehungsweise gleichzeitig von den verschiedenen Polierköpfen eingefügten Bahnen überlappen dagegen aufgrund der Beabstandung der Polierteller 9 entlang der Seite 37 nicht. Auch eine solche Anordnung ist aber möglich, wobei Polierköpfe eingesetzt werden können, die bezogen auf die Längsrichtung der Bahnen 52 schräg hintereinander angeordnet sind. Bei einer solchen Anordnung werden dann die Polierteller vollständig über den Rand des Substrat 3 hinaus bewegt.

Um die Prozessnebenzeiten bei den anhand der Fg. 7 und 8 erläuterten Verfahren besser zu nutzen, kann eine Konditioniereinrichtung 53 vorgesehen sein, die neben dem

Substrat 3 angeordnet ist. Diese Konditioniereinrichtung 53 konditioniert die Bereiche des Poliertellers 11 des Abtragswerkzeugs, welche über den Rand des Substrats 3 hinaus bewegt sind. Insbesondere kann eine solche Konditionierung dann in einfacher Weise vorgenommen werden, wenn der Polierteller 11 vollständig über den Rand des Substrats 3 hinaus bewegt wird und damit keinen Kontakt mit dem Substrat 3 mehr hat.

In den Fig. 9 und 10 sind Simulationen des Materialabtrags auf dem Substrat für zwei verschiedene Abtragsmethoden dargestellt. Dabei zeigt Fig. 9 eine Simulation des Abtrags mit einer Anordnung aus zwei Oscar-Type-Polierkopfen . Fig. 10 ist eine Simulation des Abtrags mittels einer Anordnung, wie sie beispielhaft in den Fig. 7 oder 8 dargestellt ist. Je dunkler der Farbwert auf den dargestellten Flachen ist, desto großer ist der Materialabtrag. Die Farbwerte sind jeweils skaliert auf Werte zwischen 10 und 100% des maximal erreichten Abtrags. Wie anhand von Fig. 9 zu erkennen ist, ergibt sich bei einem Oscar-Type-Bewegungsmechanismus der Polierkopfe, wie er beispielsweise anhand von Fig. 5 beschrieben wurde, ein nicht ganz gleichmaßiger Abtrag.

Demgegenüber zeigt die Simulation bei einer Anordnung, wie sie anhand von Fig. 7 oder 8 beschrieben wurde und bei welcher der oder die Polierkopfe das Substrat in parallelen, überlappenden Bahnen überfahren, einen wesentlich gleichmaßigeren Abtrag, was anhand der nahezu gleichförmigen Färbung der Flache zu erkennen ist. Es verbleiben lediglich geringe Ungleichmaßigkeiten an den Randern der Bahnen. Diese sind in Fig. 9 anhand von senkrecht verlaufenden etwas helleren Streifen 54 zu erkennen. Um auch diese Ungleichmaßigkeiten zu beseitigen, wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung auf die geradlinige Bewegung des oder der Polierkopfe 9 eine zusatzliche Oszillation aufgeprägt, die eine Komponente senkrecht zur Bahnrichtung aufweist. Da die Streifen 54 nur vergleichsweise schmal sind, reicht eine Oszillation mit einer solchen Amplitude aus, die kleiner als ein Drittel der Breite der Bahn, beziehungsweise des Durchmessers des Poliertellers, vorzugsweise auch weniger, als ein Viertel des Durchmessers des Poliertellers, beziehungsweise der Bahnbreite ist.

Um einen gleichmäßig über die Abtragsfläche des Poliertellers verteilten Anpressdruck zu erreichen, ist es von Vorteil, wenn das Abtragswerkzeug, beziehungsweise im Speziellen der Polierteller kardanisch aufgehängt ist, so daß er um zwei zueinander senkrechte Achsen, die parallel zur Substatoberfläche liegen, frei schwenken kann, während er auf der Glasfläche vollflächig arbeitet und/oder während die Rotationsachse des Werkzeugs über der Substratoberfläche liegt.

Beim überfahren des Randes des Substrats 3 ergibt sich dabei aber das Problem, daß der Polierteller dann kippt und es zu einer ungleichmäßigen Verteilung des Anpressdrucks, im Speziellen zu einem höheren Anpressdruck direkt am Rand und einem geringeren Anpressdruck weiter vom Rand entfernt, oder sogar einem Verlust des Kontakts zum Substrat kommt. Diese Situation ist in Fig. 11 dargestellt. Spätestens dann, wenn sich die Rotationsachse 55 des Polierkopfs 9 über den Rand des auf einer Auflage 58 gelagerten Substrats 3 hinaus bewegt wird, beginnt der bei diesem Beispiel um eine Schwenkachse 56 einer kardanischen Aufhängung schwenkbar gelagerte Polierkopf um diese Achse 56 so zu kippen, daß zunächst im wesentlichen der gesamte Anpressdruck auf die Kante des Substrats 3 konzentriert wird und der Polierteller 11 zu sonstigen Bereichen keinen Kontakt mehr hat. Um aber bis zum Rand des Substrats hin einen gleichmäßigen Abtrag zu ermöglichen, ist gemäß einer Weiterbildung vorgesehen, die Schwenkachse beim überfahren des Randes des Substrats vor einem Kippen des Polierkopfes 9 zu arretieren. In weiter innenliegenden Bereichen wird diese Arretierung gelöst, um die Vorteile der kardanischen Aufhängung zu nutzen. Werden Ecken des Substrats überfahren, können dann insbesondere auch beide Schwenkachsen arretiert werden.

Es ist dem Fachmann ersichtlich, dass die Erfindung nicht auf die vorstehend beschriebenen beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist, sondern vielmehr in vielfältiger Weise variiert werden kann. Insbesondere können die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele auch miteinander kombiniert werden.

Bezugszeichenliste

Vorrichtung zur Nachbehandlung von

Glassubstraten,

Flachglas-Substrat

Auflage für 3

Kanäle

Polierwerkzeug 1 Polierteller 3 Exzenter 4 Bahn von 9 5 Vorschubrichtung für 3 7 Vorschubrichtung für 9 9 Polierbank 0 Halterung für 9 6 Temperaturerfassungseinrichtung 7 Beleuchtungsquelle 8 Strahler 9 Zeilenkamera 1, 32 Seite von 3 5, 37 Kanten von 3 0 Poliereinrichtung zum lokalen Materialabtrag 2, 44 Walzen 0 mäanderförmiger Weg von 9 über 3 2 Polierbahn 4 Streifen 5 Rotationsachse 6 Schwenkachse 0, 61, 62 Halbleiter-Schaltungen für TFT-Anzeigen 0 Glaskeramik-Aufläge 1 Unterlage 2 Matte 4 Pore