JP6678261B2 - 研磨装置 - Google Patents

Description

本発明は、研磨装置に関する。

最近、携帯電話（mobile phone）、ＰＤＡ（personal digital assistant）、コンピュータ、大型ＴＶ（television）のような各種電子機器の発展につれ、それらに適用することができる平面ディスプレイ装置への要求がだんだんと高まっている。そのような平面ディスプレイ装置は、ＬＣＤ（liquid crystal display）、ＰＤＰ（plasma display panel）、ＦＥＤ（field emission display）、ＶＦＤ（vacuum fluorescent display）、ＯＬＥＤ（organic light emitting diode）などが活発に研究されているが、量産化技術、駆動手段の容易性、高画質の具現という理由により、現在、液晶表示装置（ＬＣＤ）が最も広く使用されているが、最近では、技術力の発達により、多様な装置の活用がさらに増大している。

そのような平面ディスプレイ装置などに使用される基板は、一般的に、各種素子などが実装される下部パネルと、そのような下部パネルの上部に、別途の上部パネルとが結合される複合基板の形態で構成される。該複合基板は、上部パネルより下部パネルが、その大きさがさらに大きく形成され、下部パネルが上部パネルの一側面に突出される形態に構成され、そのように突出された下部パネルの一側に、外部機器との電気的接続のための別途の連結端子が配置される。
そのような複合基板は、一般的に、強化ガラス材質によって作製され、その強度が上昇するように構成されるが、それにもかかわらず、複合基板の切断過程において、ホイール（wheel）による機械的カッティング工程により、加工面において、微細クラックなどが発生し、その強度が下がるという問題があった。特に、そのような微細クラックなどは、複合基板のエッジラインに沿って主に発生するが、それを防止するために、最近では、複合基板のエッジライン部位を面取り加工する作業などが遂行されている。

そのようなエッジラインの面取り加工作業は、一般的に、グラインダを利用し、エッジラインをグラインディング（grinding）する方式によって進められているが、従来には、複合基板を研磨装置上に一つずつローディングして研磨した後、さらにアンローディングする方式で作業した。しかし、そのようなグラインディング方式の面取り作業は、複合基板を持続的にローディング／アンローディングしなければならないというような作業が複雑であり、生産性が低下するというような問題があった。

韓国公開特許第１０−２００９−０１１５９３４号公報

本発明が解決しようとする課題は、生産性を向上させることができる研磨装置を提供することである。

本発明の一実施形態は、第１方向に沿って延長される第１レールと、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延長される第２レールと、前記第１レール及び前記第２レールに沿って研磨対象体を移送する第１グリッパ（gripper）と、を具備する第１移送ユニット；前記第１グリッパによって移送された研磨対象体が載置されて固定されている第１テーブルユニット；及び前記第１テーブルユニットに対応する位置に配置され、少なくとも１つの第１スピンドルを含み、前記研磨対象体を研磨するために、前記第１テーブルユニットに移動自在な第１研磨ユニット；を含む研磨装置を提供する。

本発明の一実施形態において、前記第２レールが２本以上具備される場合、第２レールは、相互平行にも配置される。

本発明の一実施形態において、前記第１グリッパは、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に、前記研磨対象体を持ち上げたり下ろしたりすることができる。

本発明の一実施形態において、前記第１レールに隣接するように配置され、前記第１グリッパによって把持される前記研磨対象体の整列状態を感知する第１カメラユニットをさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、前記第１方向に沿って延長されるが、前記第１レールに平行な第３レールと、前記第２方向に沿って延長される第４レールと、前記第３レール及び前記第４レールに沿って研磨対象体を移送する第２グリッパと、を具備する第２移送ユニット；前記第２グリッパによって移送された研磨対象体が載置されて固定されている第２テーブルユニット；及び前記第２テーブルユニットに対応する位置に配置され、少なくとも１つの第２スピンドルを含み、前記研磨対象体を研磨するために、前記第２テーブルユニットに移動自在な第２研磨ユニット；をさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、前記第２研磨ユニットは、前記第１方向に平行な仮想の延長線を基準に、前記第１研磨ユニットと対称的にも配置される。

本発明の一実施形態において、前記第２スピンドルの個数は、前記第１スピンドルの個数に対応する。

本発明の一実施形態において、前記第４レールが２本以上具備される場合、第４レールは、相互平行にも配置される。

本発明の一実施形態において、前記第２レールの本数は、前記第１テーブルユニットの個数と異なってもよい。

本発明の一実施形態において、前記第１グリッパは、複数の第１テーブルユニットに対応するように、複数のグリッパ部を具備することができる。

本発明の一実施形態において、前記研磨対象体は、前記第１レールを介して、前記第１方向に移送された後、前記第２レールを介して、前記第２方向に移送され、前記第３方向に下降し、前記第１テーブルユニットにも載置される。

本発明の他の実施形態は、少なくとも１つの第１スピンドルを含み、第１方向に沿って配置される１以上の第１研磨ユニット；前記第１スピンドルに対応する位置に配置され、研磨対象体が載置される１以上の第１テーブルユニット；及び前記第１方向に沿って延長される第１レールと、前記第１レールに沿って移動し、前記第１方向に交差する第２方向に延長される第２レールと、前記第２レールに連結され、前記第１方向及び前記第２方向に沿って移動し、前記研磨対象体を前記第１テーブルユニットに／から搬入／搬出する第１グリッパと、を具備する第１移送ユニット；を含む研磨装置を提供する。

本発明の一実施形態において、前記第１グリッパが第１方向に移動する経路上に配置され、前記第１グリッパによって把持される前記研磨対象体の整列状態を感知し、前記研磨対象体の整列データを生成する第１カメラユニットをさらに含んでもよい。

本発明の一実施形態において、前記第１カメラユニットから前記整列データを提供され、前記整列データに基づいて、前記研磨対象体の位置を補正する第１調整ユニットをさらに含んでもよい。このとき、前記第１グリッパは、前記第１調整ユニットによって位置が補正された前記研磨対象体を、前記第１テーブルユニットに載置させることができる。

本発明の一実施形態において、前記第１カメラユニットは、多様な大きさの研磨対象体の整列状態を感知するために、距離調整を行うことができるように構成することができる。

前述のところ以外の他の側面、特徴、利点は、以下の図面、特許請求の範囲、及び発明の詳細な説明から明確になるであろう。

本発明による研磨装置は、第１レール及び第２レールに沿ってグリッパが移動することにより、複数の固定されたテーブルユニットに研磨対象体を効率的に移載させることができる。それを介して、本発明の実施形態による研磨装置は、研磨対象体の搬入及び搬出のための最適の移動経路を設定することができ、工程効率を向上させることができる。また、本発明の実施形態による研磨装置は、１つの研磨ユニットに複数のスピンドルを配置させ、同時に加工することができ、大量生産が可能になる。また、本発明の実施形態による研磨装置は、研磨対象体が載置された固定テーブルユニットが、研磨ユニットがある方に移動する必要がなく、従って、移動中、研磨対象体の位置が変更される危険がなく、さらに安定していて正確な研磨が可能になる。

本発明の一実施形態による研磨装置を概略的に図示した平面図である。 図１の第１領域における研磨装置の動作について説明するための概念図である。 図１の第２領域における研磨装置の動作について説明するための概念図である。 本発明の他の実施形態による研磨装置を概略的に図示した平面図である。 本発明の他の実施形態による研磨装置を概略的に図示した平面図である。 本発明の第２実施形態による研磨装置を図示した斜視図である。 図６の研磨装置の平面図である。 図６の第１移送ユニットを抜粋して図示した斜視図である。 図８の第１グリッパ及び第１調整ユニットを抜粋して図示した図面である。 図７の第１カメラユニットを抜粋して図示した図面である。 第１グリッパが第１研磨対象体と第２研磨対象体とを第１テーブルユニットに載置させる過程を順に図示した図面である。 第１グリッパが第１研磨対象体と第２研磨対象体とを第１テーブルユニットに載置させる過程を順に図示した図面である。 第１グリッパが第１研磨対象体と第２研磨対象体とを第１テーブルユニットに載置させる過程を順に図示した図面である。

以下、添付された図面を参照し、以下の実施形態について詳細に説明するが、図面を参照して説明するとき、同一であるか、あるいは対応する構成要素は、同一図面符号を付し、それに係わる重複説明は、省略する。

本実施形態は、多様な変換を加えることができ、特定実施形態を図面に例示し、詳細な説明によって詳細に説明する。本実施形態の効果、特徴、及びそれらを達成する方法は、図面と共に詳細に後述する内容を参照すれば、明確になるであろう。しかし、本実施形態は、以下で開示される実施形態に限定されるものではなく、多様な形態に具現されるのである。

以下の実施形態において、第１、第２のような用語は、限定的な意味ではなく、１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的に使用される。

以下の実施形態において、単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り、複数の表現を含む。

以下の実施形態において、「含む」または「有する」というような用語は、明細書上に記載された特徴または構成要素が存在するということを意味するものであり、１以上の他の特徴または構成要素が付加される可能性をあらかじめ排除するものではない。

以下の実施形態において、ユニット、領域、構成要素などの部分が他の部分の上または上部にあるというとき、他の部分の真上にある場合だけではなく、その中間に他のユニット、領域、構成要素などが介在されている場合も含む。

以下の実施形態において、「連結する」または「結合する」というような用語は、文脈上明白に異なって意味しない限り、必ずしも２部材の直接的及び／または固定的な連結または結合を意味するものではなく、２部材間に他の部材が介在されたことを排除するものではない。

図面においては、説明の便宜のために、構成要素がその大きさが誇張されていたり縮小されていたりする。例えば、図面に示された各構成の大きさ及び厚みは、説明の便宜のために任意に示されており、以下の実施形態は、必ずしも図示されたところに限定されるものではない。

図１は、本発明の第１実施形態による研磨装置１０を概略的に図示した平面図であり、図２は、図１の第１位置Ａ１において、研磨装置１０の動作について説明するための概念図であり、図３は、図１の第２位置Ａ２で、研磨装置１０の動作について説明するための概念図である。

図１ないし図３を参照すれば、本発明の第１実施形態による研磨装置１０は、第１研磨ユニット１１０、第１テーブルユニット１２０及び第１移送ユニット１３０を含んでもよい。

第１研磨ユニット１１０は、少なくとも１つの第１スピンドル１１１を含んでもよい。第１スピンドル１１１は、研磨対象体Ｍを研磨する機能を遂行し、回転軸部材の末端部に、研磨対象体Ｍを研磨するための研磨ツールが装着される。第１スピンドル１１１は、前述の研磨ツールを回転させ、研磨対象体Ｍを研磨することができ、例えば、研磨対象体Ｍの側面を研磨することができる。または、第１スピンドル１１１は、図１において、研磨加工後の研磨対象体Ｍ’のように、研磨加工前の研磨対象体Ｍの一領域が、一定形状に形成されるように、研磨対象体Ｍを研磨することができる。

一方、第１研磨ユニット１１０は、複数の第１スピンドル１１１を含むが、複数の第１スピンドル１１１は、１つのボディ部１１２に配置される。第１研磨ユニット１１０は、図１に図示されているように、２つの第１スピンドル１１１を含んでもよいが、本発明の技術的思想は、それに制限されるものではなく、それよりさらに多くの第１スピンドル１１１を具備することができることは言うまでもない。このとき、複数の第１スピンドル１１１は、第１方向に沿って、前述の第１ボディ部１１２の下部に一列にも配置される、それは、第１研磨ユニット１１０が配列される方向と一致させることができる。

第１研磨ユニット１１０は、第１ボディ部１１２を第１方向に移動させる第１方向移送部（図示せず）と、第１ボディ部１１２を第２方向に移動させる第２方向移送部（図示せず）と、第１ボディ部１１２を第３方向に移動させる第３方向移送部（図示せず）と、をさらに含んでもよい。第１方向移送部（図示せず）、第２方向移送部（図示せず）及び第３方向移送部（図示せず）は、それぞれ第１方向、第２方向及び第３方向に沿って、第１ボディ部１１２を移動させることができる、モータ、油圧シリンダ、空圧シリンダまたはリニアアクチュエータなどを利用しても構成される。ここで、第１方向ないし第３方向は、互いに垂直した方向でもある。第１研磨ユニット１１０は、第２方向に移動することにより、第１テーブルユニット１２０と遠くなったり近くなったりする。言い換えれば、第２方向移送部（図示せず）により、第１ボディ部１１２は、第１テーブルユニット１２０との垂直距離が調節される。

第１研磨ユニット１１０は、第１方向移送部（図示せず）及び第２方向移送部（図示せず）を利用し、第１ボディ部１１２を移動させることにより、第１ボディ部１１２の下部に一列に配置される１以上の第１スピンドル１１１の位置を一度に調節することができる。第１研磨ユニット１１０は、１つの第１ボディ部１１２に、複数の第１スピンドル１１１を具備する場合、複数の第１スピンドル１１１を利用し、複数の第１テーブルユニット１２０に載置される複数の研磨対象体Ｍを同時に研磨することができる。また、第１研磨ユニット１１０は、１つの第１ボディ部１１２の移動を制御することにより、複数の第１スピンドル１１１の動きを一度に制御することができ、工程効率を向上させることができる。

他の実施形態として、第１研磨ユニット１１０は、複数の第１スピンドル１１１のそれぞれの位置を調節することができる第１位置調節手段（図示せず）をさらに含んでもよい。第１位置調節手段（図示せず）は、それぞれの第１スピンドル１１１の上下左右への動きを独立して調節することができる。

一方、第１研磨ユニット１１０は、複数個具備される場合、第１方向に沿って一列にも配置される。このとき、複数の第１研磨ユニット１１０は、それぞれの第１研磨ユニット１１０に具備される第１スピンドル１１１が同一方向に向くようにも配置される。また、複数の第１研磨ユニット１１０は、第１スピンドル１１１それぞれの零点位置が同一直線上に位置するようにも配置される。

第１テーブルユニット１２０は、第１スピンドル１１１に対応する位置に配置され、上部に、研磨対象体Ｍが載置される。第１テーブルユニット１２０は、第１スピンドル１１１の個数に対応し、それぞれに研磨対象体Ｍが載置される。しかし、本発明の技術的思想は、それに制限されるものではなく、他の実施形態として、第１テーブルユニット１２０は、第１研磨ユニット１１０の個数に対応するように具備され、第１テーブルユニット１２０上に、研磨対象体Ｍが載置される載置領域が複数個具備されもする。このとき、第１テーブルユニット１２０に具備される載置領域の個数は、１つの第１研磨ユニット１１０に具備される第１スピンドル１１１の個数に対応する。

第１テーブルユニット１２０は、固定（fix）ユニットとして、研磨対象体Ｍをローディング（loading）またはアンローディング（unloading）するために、後述する第１グリッパ（gripper）１３３が第１テーブルユニット１２０に移動したり、研磨対象体Ｍを研磨するために、第１スピンドル１１１が第１テーブルユニット１２０に移動したりするだけであり、第１テーブルユニット１２０は、動かない。

一方、第１移送ユニット１３０は、第１レール１３１、第２レール１３２及び第１グリッパ１３３を具備することができる。

第１レール１３１は、第１方向に沿っても延長される。第１レール１３１は、第１研磨ユニット１１０に沿っても配置され、具体的には、複数の第１スピンドル１１１の配列方向に沿って、第１スピンドル１１１と対面するようにも配置される。

第２レール１３２は、第１レール１３１と第１テーブルユニット１２０との間にも設けられる。第２レール１３２は、第１方向と交差する第２方向に延長され、図示されているように、第２レール１３２は、第１レール１３１から垂直した方向にも延長される。第２レール１３２の本数は、第１テーブルユニット１２０の個数に対応し、第２レール１３２が２以上具備される場合、第１方向に沿って平行にも配置される。

前述の構造は、第１テーブルユニット１２０が第１スピンドル１１１の個数に対応する場合の実施形態である。他の実施形態として、前述のように、第１テーブルユニット１２０が第１研磨ユニット１１０の個数に対応するように具備される場合には、第２レール１３２の本数は、第１テーブルユニット１２０に具備される載置領域の個数に対応する。第２レール１３２は、第１レール１３１から第１テーブルユニット１２０上に、研磨対象体Ｍを載置させることができる位置まで延長される。第１グリッパ１３３は、第１レール１３１及び第２レール１３２に沿って移動し、研磨対象体Ｍを第１テーブルユニット１２０に／から搬送／搬出することができる。

第１グリッパ１３３は、研磨装置１０に引き込まれる研磨対象体Ｍを把持した後、第１レール１３１及び第２レール１３２に沿って移動させ、前記研磨対象体Ｍを第１テーブルユニット１２０に搬送したり、研磨が完了した研磨対象体Ｍ’を把持した後、第２レール１３２及び第１レール１３１に沿って移動させ、第１テーブルユニット１２０から搬出させることができる。第１グリッパ１３３は、一つで具備され、搬送機能及び搬出機能をいずれも遂行することもでき、搬送グリッパ及び搬出グリッパの２個で具備することもできる。または、それより多くの個数のグリッパを具備することもできる。ただし、２以上の第１グリッパ１３３が具備される場合、第１グリッパ１３３は、互いの移動に干渉しないように、既設定のプログラムにより、第１レール１３１及び第２レール１３２に沿って動くことができる。

さらに他の実施形態として、第２レール１３２は、第１レール１３１から、第１テーブルユニット１２０の間に延長されるようにも具備される。このとき、第２レール１３２の本数は、第１テーブルユニット１２０の個数や載置領域の個数にも対応しない。例えば、１本の第２レール１３２は、２つの第１テーブルユニット１２０に対応するようにも具備される。２つの第１テーブルユニット１２０の間に、１本の第２レール１３２が設けられる場合、後述する第１グリッパ１３３は、前述の２つの第１テーブルユニット１２０に対応するように、２つのグリッパ部（図示せず）を具備することができる。２つのグリッパ部（図示せず）の間隔は、２つの第１テーブルユニット１２０の間隔に対応する。それを介して、第１グリッパ１３３は、２つの研磨対象体Ｍを同時に把持した後、第２レール１３２に沿って移動させ、第１テーブルユニット１２０それぞれに／から研磨対象体Ｍを搬送／搬出することができる。

図２及び図３を参照すれば、第１グリッパ１３３は、第１方向及び第２方向のいずれにも交差する第３方向に、研磨対象体Ｍを持ち上げたり下ろしたりすることができる。言い換えれば、第１グリッパ１３３は、研磨対象体Ｍを把持し、地面に対する高さ方向に移動させることができる。第１グリッパ１３３は、高さ調節ユニット１３５をさらに具備することができ、高さ調節ユニット１３５は、モータ、油圧シリンダ、空圧シリンダまたはリニアアクチュエータなどを利用しても構成される。

一方、本発明の第１実施形態による研磨装置１０は、第１カメラユニット１４０及び第１コンベヤユニットＣ１をさらに具備することができる。

第１カメラユニット１４０は、第１レール１３１に隣接するように配置され、第１グリッパ１３３によって把持される研磨対象体Ｍの整列状態（align）を感知することができる。具体的には、図１及び図２に図示されているように、第１グリッパ１３３は、第１位置Ａ１で引き込まれる研磨対象体Ｍを把持することができる。研磨対象体Ｍは、第１レール１３１ではない他の位置でも引き込まれるが、研磨装置１０は、第１コンベヤユニットＣ１を介して引き込まれる位置において、第１レール１３１下である第１位置Ａ１に研磨対象体Ｍを移動させることができる。従って、第１位置Ａ１は、第１コンベヤユニットＣ１と第１レール１３１とが交差する位置でもある。

第１カメラユニット１４０は、研磨対象体Ｍが第１グリッパ１３３によって把持される第１位置Ａ１に位置し、第１グリッパ１３３での研磨対象体Ｍの整列状態を確認することができる。第１カメラユニット１４０は、第１レール１３１を基準に、対称的に配置され、第１グリッパ１３３に把持される研磨対象体Ｍを撮像することにより、研磨対象体Ｍの整列状態を正確に感知することができる。

一方、本発明の第１実施形態による研磨装置１０は、第２研磨ユニット２１０、第２テーブルユニット２２０及び第２移送ユニット２３０をさらに含んでもよい。ここで、第２研磨ユニット２１０、第２テーブルユニット２２０及び第２移送ユニット２３０は、それぞれ第１研磨ユニット２１０、第１テーブルユニット１２０及び第１移送ユニット１３０と同一構成であり、説明の便宜のために、重複説明は、省略する。

第２研磨ユニット２１０は、第２ボディ部２１２、及び第２ボディ部２１２に配置される少なくとも１つの第２スピンドル２１１を含み、第１方向に沿って一列に配置されるが、第１研磨ユニット１１０と平行にも配置される。第２研磨ユニット２１０は、第１研磨ユニット１１０の個数と同一でもあるが、必ずしもそうでなくともよい。一実施形態として、第２研磨ユニット２１０は、第１方向に平行な仮想の延長線Ｌを基準に、第１研磨ユニット１１０と対称的にも配置される。従って、第２研磨ユニット２１０の第２スピンドル２１１と、第１研磨ユニット１１０の第１スピンドル１１１は、仮想の延長線Ｌを中心に、外郭に向くようにも配置される。第２スピンドル２１１の個数は、第１スピンドル１１１の個数に対応する。

第２テーブルユニット２２０は、第２スピンドル２１１に対応する位置に配置され、研磨対象体Ｍが載置される。第２テーブルユニット２２０は、第１テーブルユニット１２０と同様に、第２スピンドル２１１の個数に対応するか、あるいは第２研磨ユニット２１０の個数に対応するようにも配置される。

第２移送ユニット２３０は、第３レール２３１、第４レール２３２及び第２グリッパ２３３を具備することができる。

第３レール２３１は、第１方向に沿って延長されるが、第１レール１３１に平行である。第３レール２３１は、第２研磨ユニット２１０に沿って配置され、具体的には、複数の第２スピンドル２１１の配列方向に沿って、第２スピンドル２１１と対面するようにも配置される。

第４レール２３２は、第３レール２３１と第２テーブルユニット２２０との間にも設けられる。第４レール２３２は、第１方向と交差する第２方向に延長され、図示されているように、第４レール２３２は、第３レール２３１から垂直した方向にも延長される。第４レール２３２の本数は、第２テーブルユニット２２０の個数に対応し、第４レール２３２が２以上具備される場合、第１方向に沿って平行にも配置される。

第２グリッパ２３３は、第３レール２３１及び第４レール２３２に沿って移動し、研磨対象体Ｍを、第２テーブルユニット２２０に／から搬送／搬出することができる。第２グリッパ２３３は、研磨装置１０に引き込まれる研磨対象体Ｍを把持した後、第３レール２３１及び第４レール２３２に沿って移動し、研磨対象体Ｍを、第２テーブルユニット２２０に搬送するか、あるいは研磨が完了した研磨対象体Ｍ’を把持した後、第４レール２３２及び第３レール２３１に沿って移動させ、第２テーブルユニット２２０から搬出させることができる。第２グリッパ２３３は、第１グリッパ１３３と同様に、第３方向に研磨対象体Ｍを持ち上げたり下ろしたりすることができる。

他の実施形態として、第４レール２３２は、第３レール２３１から、第２テーブルユニット２２０の間に延長されるようにも具備される。このとき、第４レール２３２の本数は、第２テーブルユニット２２０の個数や載置領域の個数にも対応しない。例えば、１本の第４レール２３２は、２つの第２テーブルユニット２２０に対応するようにも具備される。２つの第２テーブルユニット２２０の間に、１本の第４レール２３２が設けられる場合、後述する第２グリッパ２３３は、前述の２つの第２テーブルユニット２２０に対応するように、２つのグリッパ部（図示せず）を具備することができる。２つのグリッパ部（図示せず）の間隔は、２つの第２テーブルユニット２２０の間隔に対応する。それを介して、第２グリッパ２３３は、２つの研磨対象体Ｍを同時に把持した後、第４レール２３２に沿って移動させ、第２テーブルユニット２２０それぞれに／から研磨対象体Ｍを搬送／搬出することができる。

また、本発明の第１実施形態による研磨装置１０は、第２カメラユニット２４０及び第２コンベヤユニットＣ２をさらに具備することができる。

第２カメラユニット２４０は、第３レール２３１に隣接するように配置され、第２グリッパ２３３によって把持される研磨対象体Ｍの整列状態を感知することができる。第２カメラユニット２４０は、仮想の延長線Ｌを基準に、第１カメラユニット１４０と対称的にも配置される。従って、第２カメラユニット２４０が配置される位置は、第２コンベヤユニットＣ２と第３レール２３１とが交差する位置でもある。

前述の構造を有する本発明の第１実施形態による研磨装置１０は、引き込まれる研磨対象体Ｍを、第１移送ユニット１３０または第２移送ユニット２３０を利用し、第１テーブルユニット１２０または第２テーブルユニット２２０に／から搬送／搬出することができる。また、搬出された研磨対象体Ｍ’は、第３コンベヤユニットＣ３または第４コンベヤユニットＣ４を利用して、一定領域に移された後、外部にも排出される。

前述の第１実施形態による研磨装置１０は、仮想の延長線Ｌを中心に、２つの研磨ユニット１１０，２１０があるように構成されているが、本発明は、それに限定されるものではなく、１つの研磨ユニット（図示せず）によっても構成することもできる。さらに具体的には、第１テーブルユニット１２０と第２テーブルユニット２２０との間に、１つの研磨ユニットを位置させ、状況によっては、前記１つの研磨ユニットがそれぞれ固定されている第１テーブルまたは第２テーブルの方に移動し、研磨対象体Ｍを研磨することにより、さらに効率的に研磨装置１０を運用することができる。

図４及び図５は、本発明の他の実施形態による研磨装置１０’，１０”を概略的に図示した平面図である。

図４を参照すれば、本発明の他の実施形態による研磨装置１０’は、図１の研磨装置１０と同一構成要素を具備するが、図１の研磨装置１０と異なり、第１スピンドル１１１と第２スピンドル２１１は、仮想の延長線を中心に互いに対面するようにも配置される。このとき、第１レール１３１と第３レール２３１は、第１研磨ユニット１１０と第２研磨ユニット２１０との間を通り過ぎるように平行にも配置される。

図５を参照すれば、本発明のさらに他の実施形態による研磨装置１０”は、図１の研磨装置１０、及び図４の研磨装置１０’と異なり、第１研磨ユニット１１０と第２研磨ユニット２１０とが対称的に配置されず、互い違いになるようにも配置される。そのような構造を介して、図５の研磨装置１０”は、第３レール２３１を具備せず、第１方向に延長される第１レール１３１のみを、第１研磨ユニット１１０と第２研磨ユニット２１０との間に具備することができる。このとき、第１レール１３１は、第１方向と交差する第２方向に延長される第２−１レール１３２−１及び第２−２レール１３２−２とも連結される。第２−１レール１３２−１と第２−２レール１３２−２は、それぞれ第１スピンドル１１１及び第２スピンドル２１１に向け、第１レール１３１から延長されるので、互いに反対方向にも延長される。また、第２−１レール１３２−１と第２−２レール１３２−２は、第１レール１３１に沿って交互にも配置される。

図６は、本発明の第２実施形態による研磨装置２０を図示した斜視図であり、図７は、図６の研磨装置２０の平面図である。図８は、図６の第１移送ユニット１３０を抜粋して図示した斜視図である。図９は、図８の第１グリッパ１３３及び第１調整ユニット１５０を抜粋して図示した図面であり、図１０は、図７の第１カメラユニット１４０を抜粋して図示した図面である。

図６ないし図８を参照すれば、本発明の第２実施形態による研磨装置２０は、第１実施形態による研磨装置１０と技術的思想は、同一であり、具体的実施形態として、２個の研磨対象体Ｍ１，Ｍ２を同時に把持して搬入したり搬出したりすることを特徴とする。

本発明の第２実施形態による研磨装置２０は、第１研磨ユニット１１０、第１テーブルユニット１２０（図１１Ｂ）、第１移送ユニット１３０、第１カメラユニット１４０及び第１調整ユニット１５０（図９）を含んでもよい。また、第２実施形態による研磨装置２０は、第１実施形態と同様に、前述の構成と対称的に配置される第２研磨ユニット２１０、第２テーブルユニット２２０、第２移送ユニット２３０、第２カメラユニット２４０及び第２調整ユニット（図示せず）をさらに含んでもよい。以下では、説明の便宜のために、同一構成要素については、同一図面符号を付し、第１移送ユニット１３０を中心に説明するが、重複説明は、省略する。

第１研磨ユニット１１０は、少なくとも２個の第１スピンドル１１１を含んでもよい。第１スピンドル１１１は、研磨対象体Ｍを研磨する機能を遂行し、回転軸部材の末端部に、研磨対象体Ｍを研磨するための研磨ツールが装着される。第１スピンドル１１１は、前述の研磨ツールを回転させ、研磨対象体Ｍを研磨することができ、例えば、研磨対象体Ｍの側面を研磨することができる。または、第１スピンドル１１１は、図７において、研磨加工後の研磨対象体Ｍ’のように、研磨加工前の研磨対象体Ｍの一領域が、一定形状に形成されるように、研磨対象体Ｍを研磨することができる。

一実施形態として、第１研磨ユニット１１０は、２個の第１スピンドル１１１を含み、１つのボディ部１１２にも配置される。第１研磨ユニット１１０は、第１ボディ部１１２と連結された第１方向移送部（図示せず）と第２方向移送部（図示せず）とを利用し、２個の第１スピンドル１１１の位置を一度に制御することができる。また、第１研磨ユニット１１０は、２個の第１スピンドル１１１それぞれの位置を調節することができる第１位置調節手段（図示せず）をさらに含んでもよい。第１位置調節手段（図示せず）は、それぞれの第１スピンドル１１１の上下左右動を独立して調節することができる。

第１テーブルユニット１２０（図１１Ｂ）は、第１研磨ユニット１１０の第１スピンドル１１１の個数に対応する個数にも具備される。前述のように、第２実施形態による第１研磨ユニット１１０は、２個の第１スピンドル１１１を具備するので、第１テーブルユニット１２０は、２個にも具備される。第１テーブルユニット１２０は、第１スピンドル１１１に対応する位置に配置され、上部に、研磨対象体Ｍが載置され、さらに具体的には、第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とが、２個の第１テーブルユニット１２０上部にもそれぞれ載置される。

一方、第１移送ユニット１３０は、第１レール１３１、第２レール１３２及び第１グリッパ１３３を具備することができる。第１移送ユニット１３０は、第１実施形態の研磨装置１０のように、第１方向に延長される第１レール１３１と、第１レール１３１から垂直した方向に延長される第２レール１３２と、を具備することができる。このとき、第１実施形態においては、第２レール１３２の本数が、第１テーブルユニット１２０の個数に対応するように、第２レール１３２を具備する場合を中心に説明したが、第２実施形態においては、第１グリッパ１３３と第１レール１３１との間に１本の第２レール１３２が連結され、第１グリッパ１３３を、第１方向または第２方向に移動させる場合を中心に説明する。

第１レール１３１は、第１方向に沿っても延長される。第１レール１３１は、第１研磨ユニット１１０の配置方向に沿って配置され、具体的には、複数の第１スピンドル１１１の配列方向に沿って、第１スピンドル１１１と対面するようにも配置される。

第１グリッパ１３３は、研磨装置１０のローディング部３００を介して引き込まれる第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とを同時に把持した後、第１レール１３１に沿って移動させ、第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とを第１テーブルユニット１２０に搬送することができる。第１グリッパ１３３は、第２レール１３２を基準に、第１方向に相互対称的に配置される第１把持部１３３１と第２把持部１３３２とを具備し、それぞれ第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とを把持することができる。一実施形態として、第１グリッパ１３３は、第２レール１３２を間に介在させ、第１レール１３１とも連結される。このとき、第２レール１３２は、第１レール１３１が延長される第１方向と交差する第２方向にも延長される。

具体的には、図８に図示されているように、第２レール１３２は、一側が、第１レール１３１と連結され、前記第１レール１３１によって案内される第１方向に沿って移動することができる。このとき、第２レール１３２は、前記一側に対向する他側に、第１グリッパ１３３が第２方向に移動自在になるようにも連結される。第１グリッパ１３３は、第２レール１３２が第１レール１３１に沿って移動することにより、第１方向に共に移動させ、第２レール１３２に沿って、第２方向にも移動することができる。

一方、配列された複数の第１研磨ユニット１１０に、第１グリッパ１３３が研磨対象体Ｍ１，Ｍ２を搬送するように、第１レール１３１は、第１方向に沿って、第１長にも延長される。また、第２レール１３２は、第１レール１３１に沿って移動した第１グリッパ１３３が第１テーブルユニット１２０に移動するように、第２方向に沿って、第２長にも延長される。一実施形態として、第１移送ユニット１３０は、前述の第１グリッパ１３３を利用し、研磨対象体Ｍ１，Ｍ２を搬送する機能だけではなく、研磨が完了した研磨対象体Ｍ１，Ｍ２を搬出する機能を遂行することができる。ただし、本発明は、それに制限されるものではなく、他の実施形態として、第１移送ユニット１３０は、第１搬送グリッパ１３７をさらに含み、搬入と搬出とを分離して遂行することができる。

具体的には、第１搬送グリッパ１３７は、第１グリッパ１３３と同様に、第１レール１３１と連結され、第１レール１３１に沿って、第１方向に移動することができる。このとき、第１搬送グリッパ１３７は、第６レール１３６を間に介在させ、第１レール１３１とも連結される。第６レール１３６は、第２レール１３２と同様に、第２方向に沿って、第１搬送グリッパ１３７が移動するように案内する機能を遂行することができる。

第１搬送グリッパ１３７は、第６レール１３６を基準に、第１方向に相互対称的に配置される第１搬送把持部１３７１と第２搬送把持部１３７２とを具備し、研磨が完了した第１研磨対象体Ｍ１と、第２研磨対象体Ｍ２とを同時に把持することができる。第１搬送グリッパ１３７は、第１テーブルユニット１２０に移動し、研磨が完了した第１研磨対象体Ｍ１と、第２研磨対象体Ｍ２とを把持した後、第６レール１３６に沿って第２方向に移動させた後、第１レール１３１近辺で止まる。その後、第１レール１３１に沿って第１方向に移動させ、第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とをアンローディング部４００を介して外部に搬出する。

図９を参照すれば、第１グリッパ１３３は、第２レール１３２に連結されるが、高さ調節ユニット１３５を介して、第１方向及び第２方向のいずれにも交差する第３方向に、第１研磨対象体Ｍ１及び第２研磨対象体Ｍ２を持ち上げたり下ろしたりすることができる。言い換えれば、第１グリッパ１３３は、第１研磨対象体Ｍ１及び第２研磨対象体Ｍ２を把持し、地面に対する高さ方向に移動させることができる。

このとき、第１調整ユニット１５０は、第１グリッパ１３３と連結され、第３方向と平行な第１回転軸ＡＸ１に対して、第１グリッパ１３３を回転させることができる。具体的には、第１調整ユニット１５０は、第１把持部１３３１と第２把持部１３３２との間に配置され、第１回転軸ＡＸ１に対する回転運動により、第１把持部１３３１と第２把持部１３３２とを同時に回転させることができる。

また、図７及び図１０を参照すれば、第１カメラユニット１４０は、第１グリッパ１３３が、第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とを把持した後、移動する移動経路中にも配置される。第１カメラユニット１４０は、第１グリッパ１３３によって把持される第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２との整列状態を感知し、第１整列データ及び第２整列データを生成することができる。また、第１カメラユニット１４０を構成する１対のカメラは、研磨対象体の大きさにより、位置調整がなされるようにも構成される。

具体的には、第１カメラユニット１４０は、図１０に図示されているように、第１方向に沿って対称的に具備される１対よりなり、第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とがそれぞれ第１方向と第２方向とに沿ってずれた程度を、第１整列データ及び第２整列データとして生成することができる。第１カメラユニット１４０は、そのように生成された第１整列データ及び第２整列データを、第１調整ユニット１５０に提供することができる。その後、第１調整ユニット１５０は、提供されたデータを介して、第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とのずれを補正し、各研磨対象体を第１テーブルユニット１２０上に載置させることができる。

以下では、図面を参照し、第１カメラユニット１４０及び第１調整ユニット１５０を利用し、第１グリッパ１３３が、第１研磨対象体Ｍ１及び第２研磨対象体Ｍ２を、第１テーブルユニット１２０に整列させる方法について説明する。

図１１Ａないし図１１Ｃは、第１グリッパ１３３が、第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とを第１テーブルユニット１２０に載置させる過程を順に図示した図面である。

図１１Ａを参照すれば、第１グリッパ１３３は、第１把持部１３３１及び第２把持部１３３２を利用し、それぞれ第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とを把持することができる。このとき、第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とが第１テーブルユニット１２０にすぐに載置されるほどに整列された状態に把持することが最も理想的である。

しかし、実際に把持する過程において、第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とがずれても把持されるが、ずれた状態で第１テーブルユニット１２０にすぐに載置させる場合、研磨過程において、工程誤差発生の問題点がある。従って、そのような工程誤差を最小化させるために、研磨装置２０は、第１カメラユニット１４０を利用し、第１方向に移動する第１研磨対象体Ｍ１と、第２研磨対象体Ｍ２との整列状態を測定する。第１カメラユニット１４０は、前述のように、第１方向に沿って対称的に配置され、第１研磨対象体Ｍ１と第２研磨対象体Ｍ２とのずれ程度を順次に測定し、ずれ程度を含む第１整列データと第２整列データとを生成することができる。

図１１Ｂを参照すれば、第１グリッパ１３３は、第１レール１３１及び第２レール１３２を介して、第１テーブルユニット１２０上に移動することができる。このとき、第１調整ユニット１５０は、第１カメラユニット１４０から、第１整列データ及び第２整列データをあらかじめ提供され、まず、第１整列データを利用し、第１研磨対象体Ｍ１の位置を補正することができる（Ｐ１→Ｐ１’）。すなわち、第１研磨対象体Ｍ１が、ずれた初期位置Ｐ１から整列された整列位置Ｐ１’に、第１テーブルユニット１２０にも載置されるように、第１調整ユニット１５０は、第１グリッパ１３３を回転させることができる。また、第１グリッパ１３３は、前述の過程において、必要によっては、第１方向または第２方向に並進運動して位置を調整することもできる。

図１１Ｃを参照すれば、第１グリッパ１３３は、第１研磨対象体Ｍ１を第１テーブルユニット１２０に載置させた後、同一整列過程を介して、第２研磨対象体Ｍ２を載置させることができる。言い換えれば、第１調整ユニット１５０は、第１カメラユニット１４０から提供された第２整列データを利用し、第２研磨対象体Ｍ２の位置を補正することができる（Ｐ２→Ｐ２’）。すなわち、第２研磨対象体Ｍ２が、ずれた初期位置Ｐ２から整列された整列位置Ｐ２’に、第１テーブルユニット１２０にも載置されるように、第１調整ユニット１５０は、第１グリッパ１３３を回転させることができる。また、第１グリッパ１３３は、前述の過程において、必要によっては、第１方向または第２方向に並進運動して位置を調整することもできる。

前述のように、本発明の実施形態による研磨装置は、第１レール及び第２レールに沿ってグリッパが移動することにより、複数の固定されたテーブルユニットに、研磨対象体を効率的に移載させることができる。それを介して、本発明の実施形態による研磨装置は、研磨対象体の搬入及び搬出のための最適移動経路を設定することができ、工程効率を向上させることができる。また、本発明の実施形態による研磨装置は、１つの研磨ユニットに複数のスピンドルを配置させ、同時に加工することができ、大量生産が可能になる。

また、本発明の実施形態による研磨装置は、グリッパが把持する過程において、ずれた研磨対象体を第１調整ユニットを介して補正した後、第１テーブルユニットに載置させることができ、正確な研磨加工を具現することができる。また、複数の固定テーブルごとに、研磨対象体のずれ程度を測定するためのカメラユニットを構成する必要なしに、１つのカメラユニットを構成し、研磨対象体のずれ程度を測定し、それを補正することができ、コスト節減の効果がある。

そのように本発明は、図面に図示された一実施形態を参照して説明したが、それらは、例示的なものに過ぎず、当該分野において当業者であるならば、それらから多様な変形、及び実施形態の変形が可能であるという点を理解するであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって決められるものである。

本発明の研磨装置は、例えば、基板製造関連の技術分野に効果的に適用可能である。

１０ 研磨装置
１１０ 第１研磨ユニット
１１１ スピンドル
１１２ ボディ部
１２０ テーブルユニット
１３０ 第１移送ユニット
１３１ 第１レール
１３２ 第２レール
１３３ 第１グリッパ
１４０ 第１カメラユニット
１５０ 第１調整ユニット

Claims (11)

1. 第１方向に沿って延長される第１レールと、前記第１方向と交差する第２方向に沿って延長される第２レールと、前記第１レール及び前記第２レールに沿って研磨対象体を移送する第１グリッパと、を具備する第１移送ユニットと、
   前記第１グリッパによって移送された研磨対象体が載置されて固定されている複数の第１テーブルユニットと、
   前記第１テーブルユニットに対応する位置に配置され、少なくとも１つの第１スピンドルを含み、前記研磨対象体を研磨するために、前記第１テーブルユニットに移動自在な複数の第１研磨ユニットと、
   前記第１グリッパが第１方向に移動する経路上に配置され、前記第１グリッパによって把持される前記研磨対象体の整列状態を感知し、前記研磨対象体の整列データを生成する第１カメラユニットと、
   前記第１カメラユニットから前記整列データを提供され、前記整列データに基づいて前記研磨対象体の位置を補正する第１調整ユニットと、を含み、
   前記第１調整ユニットは、前記第１グリッパと連結されて前記第１グリッパを回転させることにより、前記研磨対象体が前記第１グリッパに把持された状態で前記研磨対象体の位置を補正し、
   前記第１グリッパは、前記第１調整ユニットによって位置が補正された前記研磨対象体を、前記第１テーブルユニットに載置させる研磨装置。
2. 前記第２レールが２本以上具備され、第２レールは、相互平行に配置されることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
3. 前記第１グリッパは、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向に、前記研磨対象体を持ち上げたり下ろしたりすることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
4. 前記第１方向に沿って延長されるが、前記第１レールに平行な第３レールと、前記第２方向に沿って延長されるが、前記第２レールに平行な第４レールと、前記第３レール及び前記第４レールに沿って研磨対象体を移送する第２グリッパと、を具備する第２移送ユニットと、
   前記第２グリッパによって移送された研磨対象体が載置されて固定されている複数の第２テーブルユニットと、
   前記第２テーブルユニットに対応する位置に配置され、少なくとも１つの第２スピンドルを含み、前記研磨対象体を研磨するために、前記第２テーブルユニットに移動自在な複数の第２研磨ユニットと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
5. 前記第２研磨ユニットは、前記第１方向に平行な仮想の延長線を基準に、前記第１研磨ユニットと対称的に配置されることを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
6. 前記第１研磨ユニットと前記第２研磨ユニットは、同一研磨ユニットであることを特徴とする請求項４に記載の研磨装置。
7. 前記第１カメラユニットは、研磨対象体の大きさにより、位置調整が可能であることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
8. 前記第２レールの本数は、前記第１テーブルユニットの個数と異なることを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
9. 前記第１グリッパは、複数の第１テーブルユニットに対応するように、複数のグリッパ部を具備することを特徴とする請求項１に記載の研磨装置。
10. 前記研磨対象体は、前記第１レールを介して、前記第１方向に移送された後、前記第２レールを介して、前記第２方向に移送され、前記第３方向に下降し、前記第１テーブルユニットに載置されることを特徴とする請求項３に記載の研磨装置。
11. 少なくとも１つの第１スピンドルを含み、第１方向に沿って配置される複数の第１研磨ユニットと、
    前記複数の第１研磨ユニットに対応する位置に配置され、研磨対象体が載置される複数の第１テーブルユニットと、
    前記第１方向に沿って延長される第１レールと、前記第１レールに沿って移動し、前記第１方向に交差する第２方向に延長される第２レールと、前記第２レールに連結され、前記第２レールの移動によって前記第１方向に移動するか、あるいは前記第２レールに沿って第２方向に移動し、前記研磨対象体を、前記第１テーブルユニットに搬送する第１グリッパと、
    前記第１グリッパが第１方向に移動する経路上に配置され、前記第１グリッパによって把持される前記研磨対象体の整列状態を感知し、前記研磨対象体の整列データを生成する第１カメラユニットと、
    前記第１カメラユニットから前記整列データを提供され、前記整列データに基づいて前記研磨対象体の位置を補正する第１調整ユニットと、
    を具備し、
    前記第１調整ユニットは、前記第１グリッパと連結されて前記第１グリッパを回転させることにより、前記研磨対象体が前記第１グリッパに把持された状態で前記研磨対象体の位置を補正し、
    前記第１グリッパは、前記第１調整ユニットによって位置が補正された前記研磨対象体を前記第１テーブルユニットに載置させる、第１移送ユニットと、を含む研磨装置。