KR20070046886A - 연마장치 및 연마방법 - Google Patents

Abstract

기판을 재치하는 테이블 유닛에 대하여 큰 사이즈의 기판의 단면부를 정밀하게 베벨링 가공할 수 있는 연마장치를 실현시킨다.

기판은, 테이블 유닛60에 재치되어서 소정의 기준상태에서 고정적으로 지지된다. 제1연마 유닛40a는, 테이블 유닛60에 의하여 지지된 기판의 단면을 연마하는 연마 숫돌과, 연마 숫돌에 의하여 연마되는 기판의 단면 근방에 있어서 상기 기판 가장자리부의 하면을 지지하는 기판 가장자리부 지지수단을 구비한다. 제1연마 유닛40a는, 제1연마 유닛 이동수단85A에 의하여 상기 연마 숫돌이 상기 기판의 상기 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 기판 가장자리부 지지수단과 함께 상기 기판의 상기 단면을 따라 이동된다.

Description

연마장치 및 연마방법{POLISHIING APPARATUS AND POLISHIING METHOD}

본 발명은, 기판의 외측의 측면인 단면(端面)을 연마하는 연마장치 및 연마방법에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼, 글라스 기판, 석영기판, 세라믹스 기판 등의 취성기판(脆性基板)에 있어서는 보통 기판의 단면의 베벨링 가공(beveling 加功)이 이루어진다. 또한 단판(單板)의 기판 상호간을 접합시킨 접합기판에 있어서도 각각의 기판의 단면의 베벨링 가공이 실시된다. 이러한 접합기판은, 특히 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 일종인 액정표시기(LCD)용 패널에 많이 사용되고 있다. 또한 접합기판은, 액정표시기용 패널 이외에 FPD인 플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 유기EL 패널 또는 액정 프로젝터에 포함되는 투과형 액정 프로젝터 기판, 반사형 액정 프로젝터 기판 등에도 사용되고 있다. 또한 접합기판은 필드 에미션 디스플레이(FED)에도 사용되고 있다. 이러한 용도의 접합기판은, 휴대전화에 사용되는 액정표시기용 패널과 같이 소형의 것에서부터 TV용, 디스플레이용과 같이 대형의 것까지 있어 그 사이즈는 다종다양하다. 접합기판은, 대형의 머더 기판으로부터 소정의 사이즈로 절단되어서 개개의 FPD가 제조된다. FPD의 제조에 있어서, 접합기판의 절단공정이나 베벨링 공정의 수율은 FPD의 제조비용에 반영된다.

본 발명에서는, 상기 각종 기판의 일례로서 단판의 글라스 기판 및 접합 글라스 기판을 예로 들어서 설명을 한다. 도23 및 도24는, 각각 큰 면적의 머더 액정 패널로부터 개개의 단위로 분할된 액정표시기용 패널D의 평면도 및 측면도이다. 이 액정표시기용 패널D는, 2장의 글라스 기판G1 및 G2의 어느 일방에 스페이서를 살포하여 양쪽 기판 상호간을 접합하고 양쪽 기판의 사이에 갭부(gap部)를 형성하여 그 갭부에 액정L을 주입하고, 그 후에 액정L을 갭부 실재(seal材)로 봉입함으로써 형성된다. 하측의 글라스 기판G2에는 개개의 화소를 구동하는 트랜지스터20이 형성되어 있다. 각 트랜지스터20의 입력단자인 전극단자21은, 외부접속용으로서 하측의 글라스 기판G2의 가장자리부Q에 형성된다. 글라스 기판G2의 가장자리부Q는, 상측의 글라스 기판G1으로 덮어지지 않고 노출한 상태로 되어 있다. 전극단자21은, 각 트랜지스터20의 입력단자로서 외부회로에 접속된다.

또, 트랜지스터20이 제조공정 중에 기판 표면에 발생하는 정전기에 의하여 절연 파괴하지 않도록, 각 전극단자21은 가장자리부Q 상에 형성된 단락전극(短絡電極)22를 사용하여 서로 단락되어 있다. 단락전극22가 설치된 글라스 기판G2는, 액정표시기용 패널D의 제조공정의 최종단계에 있어서, 각 전극단자21과 단락전극22의 사이에 형성한 스크라이브 라인(그린 선 혹은 그 은 선)23을 따라 브레이크(절단) 되어, 글라스 기판G2의 폭W에 걸치는 가장자리부Q가 분리되어 진다. 이에 따라 단락전극22에 의한 각 전극단자21 상호간의 단락이 해제된다. 도25는, 글라스 기판G2의 가장자리부Q의 가공 공정을 모식적으로 나타내는 사시도이다. 그 가공 방법을 도25에 의거하여 설명한다.

도25(A)에 나타나 있는 바와 같이, 액정표시기용 패널D에 있어서의 일방의 글라스 기판G2의 가장자리부Q에 복수의 전극단자21의 각각을 서로 단락하는 단락전극22가 형성되어 있다. 액정표시기용 패널D의 제조공정의 최종단계에 있어서, 도25(B)에 나타나 있는 바와 같이 각 전극단자21과 단락부22와의 사이에, 단락전극22를 따라 스크라이브 라인23이 형성된다. 그리고 스크라이브 라인23을 따라 브레이크 됨으로써, 도25(C)에 나타나 있는 바와 같이 글라스 기판G2의 가장자리부Q에 있어서의 단락전극22는 분리되어 진다. 다음에 도25(D)에 나타나 있는 바와 같이 글라스 기판G2의 단면24에 대하여 연마가 이루어지고, 전극단자21이 형성된 글라스 기판G2의 단면24를 연마함과 아울러, 전극단자21이 형성된 글라스 기판G2의 표면과 단면24가 접촉하는 엣지(edge)25에 대하여 베벨링(beveling)(챔퍼링(chamfering))가공이 이루어진다.

또한 글라스 기판G2에 있어서의 단면24의 양측의 수직 방향을 따르는 각 엣지26에 대하여도, 연마에 의하여 베벨링 가공이 이루어진다. 도25(D)에 나타나 있는 바와 같이 글라스 기판G2에 있어서의 단면24의 각 엣지를 연마하는 것은, 다음의 이유 때문이다.

즉 액정표시기용 패널 등의 FPD를 제조할 때에, 기판을 접합시킨 머더 접합기판을 스크라이브 및 브레이크 하여 표시패널 기판으로 절단하면, 절단된 각 표시패널 기판에는, 스크라이브 커터를 사용하여 스크라이브 할 때에 형성되는 스크라이브 라인의 양측(절단된 기판의 단면 엣지부)에 응력(應力)이 잔류한다. 이 잔류응력은, 스크라이브 및 브레이크가 이루어지는 공정 후에 있어서 흠집 등을 발생시키는 원인이 되고 제품화되었을 때에 제품불량이 될 우려가 있다. 그 때문에 절단된 기판은 스크라이브 및 브레이크가 이루어진 기판의 단면에 대하여 연마 등에 의한 베벨링 가공을 함으로써, 잔류응력이 잔류하고 있는 부분을 제거하고 있다. 또 통상의 액정표시기용 패널의 제조공정에서는 습식연마장치가 사용되어, 연마량이 많은 것에 의한 열적인 악영향을 방지하고 있다.

상기의 연마가공은 액정표시기용 패널에 대하여 1개의 단면만을 연마가공하는 예이었지만, 액정표시기용 패널의 실제의 제조공정에서는, 2개의 단면 또는 3개의 단면을 연마가공 할 필요가 있다. 또한 용도에 따라서는 4개의 단면의 모두를 연마가공하는 경우도 있다.

특허문헌1(일본 공개특허공보 특개평8-197402호 공보)에는, LCD용 패널의 단면을 연마하는 연마장치가 개시되어 있다. 이 연마장치에서는, 흡착 테이블 유닛 상의 소정의 위치에 세트한 글라스 기판에 대하여, 각 단면을 각각 연마하는 4대의 연마기가 설치되어 있고, 연마하는 단면의 엣지에 각 연마기를 각각 접촉시키고 동시에 각 엣지를 따라 이동시킴으로써, 각 엣지를 동시에 연마하여 베벨링 가공하게 되어 있다.

이 연마장치는, 또한 세트된 LCD용 패널(워크)을 흡인 고정하는 흡착 테이블 유닛과, 흡착 테이블 유닛을 수평 방향을 따라 X방향 및 Y방향으로 이동시키고 또한 X-Y(수평방향)평면에 있어서 각도θ에 걸쳐 X-Y평면을 따라 회전시키는 테이블 유닛 이동기구와, 흡착 테이블 유닛 상에 세트된 워크에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하는 CCD 카메라를 구비하고 있다. 또한 이 연마장치는, CCD 카메라의 화상 데이터로부터 워크의 위치 차이를 인식하고, 그 위치 차이량을 보정하기 위해 테이블 유닛 이동기구에 의하여 흡착 테이블 유닛을 이동시키는 얼라인먼트 기구를 구비하고 있다. 또한 이 연마장치는, 4대의 각 연마기를 X, Y, Z의 각 방향으로 이동시키는 연마기 이송기구와, 가공 대상의 워크의 엣지에 대응하는 연마기를 각각의 엣지를 따라 동시에 이동시켜서 연마를 하는 연마기 이동기구와, 이 연마기 이동기구를 제어하기 위한 제어부를 구비하고 있다.

이 연마장치에 의하면, 워크의 4개의 엣지를 연마하는 경우에 워크는 고정되어 있고 4대의 연마기를 각 엣지를 따라 동시에 이동시키면서 연마를 한다. 이 때문에 연마에 요하는 시간을 대폭적으로 단축할 수 있고, 또한 연마를 할 때마다 워크의 이동이나 회전을 할 필요가 없기 때문에, 워크의 이동 등에 의한 위치 차이가 발생하지 않아 고정밀도로 연마를 할 수 있다. 또한 1개의 테이블 유닛 상에 있어서 모든 단면의 연 마가공을 할 수 있기 때문에, 테이블 유닛을 회전시키기 위한 장치를 설치할 필요가 없어 넓은 스페이스를 필요로 하지 않아 소형화를 실현할 수 있다.

또, 기판의 단면과 표면과의 수평 방향을 따르는 엣지의 C베벨링 및 R베벨링, 기판의 단면 상호간에 의하여 형성되는 수직 방향을 따른 엣지의 C베벨링 및 R베벨링, 또한 기판 단면의 엣지 부분 이외의 연마가공을, 이하의 설명에서는 모두 베벨링 가공이라고 부른다.

도26은, 종래의 기판의 단면을 베벨링 가공하는 다른 연마장치의 요부 구성을 설명하기 위한 측면도이다. 이 연마장치30은, 연마 유닛31과, 베벨링 가공 대상의 기판33을 흡착하여 지지하는 테이블32를 구비하고 있다. 테이블32는 사각형의 기판33을 진공흡착에 의하여 지지하는 것으로서, 도면에 나타나 있지 않은 회전수단에 의하여 임의의 각도θ에 걸쳐 수직축을 중심으로 하여 회전 가능하다. 테이블32의 바닥은 도면에 나타나 있지 않은 회전수단의 회전 베이스에 고정되어 있다.

연마 유닛31은, 스핀들 모터34와, 회전 가능하게 이루어진 연마숫돌 집합체35를 구비하는 연마헤드36과, 기판33에 형성된 한 쌍의 얼라인먼트 마크를 촬영하는 CCD 카메라 등의 한 쌍의 촬영장치37과, 연마헤드36을 상하방향으로 이동시키는 연마헤드 이동기구38을 구비하고 있다. 또 이 연마장치30에 있어서, 연직방향을 Z축 방향, 연마 유닛31에 대하여 테이블32가 위치하는 측방을 Y축 방향, Z축 방향 및 Y축 방향으로 각각 직교하는 방향을 X축 방향으로 한다. 연마헤드 이동기구38은 연마헤드36을 Z축 방향으로 이동시켜서, 회전하는 연마 숫돌35가 기판의 엣지33a에 대한 연마위치가 되도록 위치결정한다. 또한 연마헤드 이동기구38을 구비하는 연마 유닛31은, 도면에 나타나 있지 않은 연마 유닛 이동기구에 의하여 X축 방향 및 Y축 방향으로 각각 독립하여 이동된다. 그리고 회전 가능하게 이루어진 연마숫돌 집합체35에 있어서의 소정의 연마 숫돌35i가 기판33에 접촉하여 회전하는 상태로 기판33의 엣지33a를 따라 이동하도록, 연마 유닛31은 도면에 나타나 있지 않은 제어부에 의하여 제어된다.

연마숫돌 집합체35는 각각이 대략 원반 모양으로 이루어진 복수의 연마 숫돌35i(i=1, 2 ·· n)를 구비하고, 각각의 연마 숫돌35i가 지지축에 의하여 동축(同軸) 상태로 다단으로 적층(積層)되어서 지지되어 있다. 각 연마 숫돌35i는 베벨링 가공용의 숫돌로서, 다단으로 적층상태로 설치되어 있는 것은, 각 연마 숫돌35i의 연마면의 숫돌입자가 마모됨으로써 교환해야 하는 등의 베벨링 가공 시의 준비 시간을 단축하기 위하여서이다. 연마숫돌 집합체35에서는, 연마 숫돌35i의 연마면이 마모되어 기판33의 단면33a에 있어서의 엣지를 소정의 형상으로 베벨링 가공 할 수 없어지면, 연마 숫돌35i의 지지축이 연마헤드 이동기구38에 의하여 소정의 피치로 z축 방향으로 이동되어, 마모되지 않고 있는 연마 숫돌35i의 새로운 숫돌면에 의하여 베벨링 가공이 이루어진다. 연마 숫돌35i의 단수(段數)를 n이라고 하면, 연마 숫돌35i의 마모에 따라 1단째, ··i단째, ··n단째의 연마 숫돌부재35i의 연마면이 기판33의 단면33a를 연마하도록 순서대로 승강된다.

한 쌍의 촬영장치37은, 기판에 형성된 한 쌍의 얼라인먼트 마크의 각각을 촬영한다. 연마장치30의 제어부(도면에는 나타내지 않는다)는, 한 쌍의 얼라인먼트 마크의 위치 데이터를 제어부에 설치된 메모리에 기억시킨다. 테이블32의 재치면에 있어서, 그 중심(기준)위치S의 좌표를 (X0, Y0, Z0)이라고 하면, 테이블32에는 중심위치(X0, Y0)를 중심으로 하여 복수의 흡인 홈이 점대칭에 형성되어 있고, 이 테이블32의 흡인 홈을 진공펌프 또는 흡인펌프 등의 흡인수단에 의하여 마이너스압 상태로 함으로써, 베벨링 가공 대상의 기판33을 진공 흡착하여 고정하도록 되어 있다.

또한 특허문헌2(일본 공개특허공보 특개평10-58293호 공보)에는, 연마 시에 발생한 연마분(硏磨粉)을 포함하는 현탁액을 세정하는 기능을 구비하는 것을 특징으로 하는 글라스 기판의 단면을 연마하는 연마장치가 개시되어 있다. 이 연마장치에서는, 테이블 유닛이 수평상태로 회전 가능하게 되어 있고, 그 테이블 유닛에 고정한 워크의 양측의 엣지에 대향하여 2기의 연마기가 설치되어 있다. 그리고 워크의 양측의 엣지에 각각의 연마기의 숫돌을 접촉시킨 상태에서 테이블 유닛을 이동시킴으로써, 기판에 있어서의 각각의 엣지가 연마 숫돌에 의하여 연마된다. 연마가 종료하면 테이블 유닛을 90도 회전시켜서, 워크에 있어서 연마되어 있지 않은 나머지의 한 쌍의 엣지를 연마한다. 이에 따라 워크에 있어서의 모든 엣지의 연마가공이 종료한다.

또한 특허문헌3(일본 공개특허공보 특개2003-275955호 공보)에는, 큰 면적의 머더 액정 패널을 단위액정표시기용 패널로 절단한 후에 단위액정표시기용 패널의 엣지를 연마하는 연마장치가 개시되어 있다. 이 연마장치는, 단위액정표시기용 패널의 다양한 사이즈에 대응할 수 있는 액정표시기용 패널의 연마대(硏磨臺)를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 이 연마장치는, 단위액정표시기용 패널의 사이즈에 대응하여 서로 이동 가능한 복수의 연마대 요소를 구비하고 있다.

특허문헌1:일본 공개특허공보 특개평8-197402호 공보

특허문헌2:일본 공개특허공보 특개평10-58293호 공보

특허문헌3:일본 공개특허공보 특개2003-275955호 공보

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

최근의 FPD에서는 표시 면적이 큰 패널도 요구되게 되어 그 때문에 머더 기판 패널의 치수도 대형화하고 있다. 머더 액정 패널에 있어서는 제6세대, 제7세대의 것이 사용되는 경향으로 되고 있다. 제6세대의 머더 액정 패널의 기판 사이즈는 예를 들면 1500mm×1850mm이고, 제7세대의 머더 액정 패널의 기판 사이즈는 예를 들면 1870mm×2200mm이다. 이러한 사이즈의 머더 액정 패널의 기판을 복수의 액정표시기용 패널의 기판으로 절단하고, 절단된 액정표시기용 패널의 기판의 엣지나 단면에 대하여 연마가공을 하는 경우에는, 특허문헌1 및 2에 개시된 연마장치에 사용되는 테이블 유닛으로서 대형의 것이 요구된다. 대형 사이즈의 테이블 유닛에 있어서 기판이 재치되는 상면의 평면의 정도를 보통 사이즈의 테이블 유닛의 평면의 정도와 동일한 정밀도를 확보하는 것은 용이하지 않고, 필요한 평면의 정도가 확보되어 있지 않은 테이블 상면에 기판을 재치하여 기판을 흡인 고정시키면, 기판의 단면에 굴곡 등이 발생한다. 이와 같이 기판에 굴곡 등이 발생한 상태에서는 기판의 단면을 고정밀도로 연마가공 할 수 없는 우려가 있다.

또한 도27에 나타나 있는 바와 같이 테이블32를 소형으로 하여 대형의 기판33을 소형의 테이블32에 흡착 고정시키면, 기판33의 가장자리부분이 하방으로 휜다. 기판33의 베벨링 가공 시에는, 보통 도26에 나타나 있는 바와 같이 기판33의 엣지33a가 테이블32의 재치면에서 5∼15mm 정도 외측으로 돌출한 상태가 되도록 기판33을 고정하는 것이 바람직하다. 그러나 기판33이 대형화 또 박형화하면, 도27에 나타나 있는 바와 같이 테이블32가 소형으로 되어 있으면, 기판33은 테이블32로부터 튀어 나오는 부분이 커지고 그 부분의 휨도 커지게 된다. 이 경우에 기판33의 엣지33a에 대하여 회전하는 연마 숫돌35를 위치결정 하기가 곤란해진다. 특히, 기판33의 단면33a에 굴곡이 발생함으로써 Z축 방향에 대한 엣지33a의 위치가 일정하지 않게 되면, 연마 숫돌35i를 기판33의 엣지에 고정밀도로 위치결정하여 연속적으로 연마 작업을 하는 것이 용이하지 않아, 정밀도가 좋은 베벨링 가공을 할 수 없다고 하는 문제가 발생한다.

또한 기판33의 사이즈의 변경에 맞춰 기판33의 엣지33a가 테이블32의 재치면에서 5∼15mm 정도 외측으로 돌출한 상태가 되도록 크기가 다른 테이블32로 변경하는 것도 고려되지만, 이 경우에는 테이블32의 교환 등에 의한 준비 시간이 길어져 생산효율이 저하하게 된다.

특허문헌3의 연마장치에서는, 이동 가능한 복수의 테이블을 이용함으로써 기판의 각종 사이즈에 대응할 수 있는 구성으로 되어 있다. 그러나 기판을 복수의 테이블에 의하여 지지하는 구성에서는, 복수의 테이블의 각각이 기판의 일부를 지지하게 되기 때문에 기판의 전체 면을 지지할 수 없다. 이 때문에 기판이 각 테이블의 사이에서 휘고, 따라서 기판의 전 엣지를 휘지 않고 지지할 수 없게 될 우려가 있다. 그 결과로 특허문헌3의 연마장치에서는, 정밀도가 좋은 기판의 베벨링 가공을 할 수 없다고 하는 문제가 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 다양한 사이즈의 기판에 대응할 수 있고 큰 사이즈의 기판에 대하여 기판의 단면에 있어서의 연마 부분의 주변을 안정적으로 지지할 수 있음으로써, 정밀도가 좋은 베벨링 가공을 할 수 있는 기판의 단면의 연마 유닛, 연마장치 및 연마방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

[발명의 구성]

본 발명의 연마장치는, 기판이 재치(載置)되고 상기 기판을 소정의 기준상태에서 고정적으로 지지하는 테이블 유닛과, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 단면(端面)을 연마하는 연마 숫돌과, 상기 연마 숫돌에 의하여 연마되는 기판의 단면 근방에 있어서 상기 기판 가장자리부의 하면(下面)을 지지하는 기판 가장자리부 지지수단을 구비하는 제1연마 유닛과, 상기 연마 숫돌이 상기 기판의 상기 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 제1연마 유닛을 상기 기판 가장자리부 지지수단과 함께 상기 기판의 상기 단면을 따라 이동시키는 제1연마 유닛 이동수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명은, 상기 연마장치에 의한 기판 단면의 연마방법으로서, 상기 테이블 유닛에 상기 기판을 재치하여 상기 테이블 유닛에 의하여 상기 기판을 상기 기준상태에서 고정적으로 지지하는 지지공정과, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 가장자리부를, 상기 제1연마 유닛의 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지하는 지지공정과, 상기 제1연마 유닛의 상기 연마 숫돌이, 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지된 상기 가장자리부의 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 제1연마 유닛을 상기 제1연마 유닛 이동수단에 의하여 연마되고 있는 상기 단면을 따라 이동시키는 이동공정을 포함한다.

[발명의 효과]

본 발명에 의하면, 제1연마 유닛의 기판 가장자리부 지지수단이 연마가공되는 기판의 단면 근방의 기판 가장자리부를 지지하기 때문에 기판의 단면에 있어서의 연마가공되는 부위를 일정한 높이로 정확하게 위치결정 할 수 있고, 또한 연마 숫돌과 함께 기판 가장자리부 지지수단이 이동됨으로써 기판의 굴곡, 휨 등의 영향을 받지 않고 연마 작업을 실시할 수 있다.

또한 제1연마 유닛에 기판의 가장자리부의 상면을 지지하는 수단을 더 설치함으로써, 연마가공 시에 연마 숫돌을 따라 순서대로 이동하는 연마 부위가 부상하지 않게 방지할 수 있고, 따라서 연마 부위를 고정밀도로 위치결정 할 수 있고, 이에 의하여 기판의 두께방향의 변위에 영향을 받지 않고 정밀도가 좋고 안정하게 연마가공을 할 수 있다.

기판 가장자리부 지지수단이 기판의 하면을 저마찰 부재에 의하여 지지함으로써, 기판 가장자리부 지지수단은 기판 가장자리부를 지지하면서 원활하게 이동할 수 있다.

기판 가장자리부 지지수단이 기판의 하면을 저마찰 부재에 의하여 지지함으로써, 기판 가장자리부 지지수단은 기판 가장자리부를 양측으로부터 협지(挾持)하면서 매끄럽게 이동할 수 있다.

저마찰 부재가 프리 베어링인 경우에는, 프리 베어링이 구비하는 대볼이 점접촉 상태에서 기판 단면의 연마 부위 근방의 기판 가장자리부를 지지하면서 매끄럽게 회전이동하기 때문에 기판 하면과의 마찰 저항이 작고, 또한 기판 하면에 접촉하면서 이동하는 방향으로 대하여 제한되지 않기 때문에 기판이 상처나지 않게 확실하게 방지된다.

테이블 유닛이 기판 하면의 중앙부를 흡인하여 지지하는 센터 테이블을 구비함으로써, 연마가공 시에 기판에 회전 모멘트가 발생해도 기판의 회전이나 위치 차이를 방지할 수 있다.

테이블 유닛은, 센터 테이블에 의하여 지지된 상기 기판의 하면의 측부를 각각 지지하도록 상기 센터 테이블의 주위에 배치된 복수의 기판 보조 지지수단을 구비함으로써, 기판의 사이즈가 커져도 센터 테이블과 연마 유닛의 사이에서 기판 보조 지지수단이 기판을 지지하여 기판에 휨이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

테이블 유닛의 상기 기판 보조 지지수단이 상기 기판의 하면을 지지하는 보조 지지대를 구비하고 있고, 상기 보조 지지대는 상기 기판의 하면을 저마찰 부재에 의하여 지지함으로써 기판하면에 상처를 입히는 않고 지지할 수 있다.

상기 테이블 유닛의 상기 기판 보조 지지수단의 상기 기판의 하면을 프리 베어링에 의하여 지지함으로써, 기판을 지지하는 센터 테이블이 회전하였을 경우에 기판은 위치 차이를 일으키지 않고 지지되어 기판 하면이 손상될 우려가 없다.

상기 기판 보조 지지수단의 상기 기판의 하면에 접촉하는 부분에 기판의 하면을 흡인하여 지지하는 진공흡인수단을 설치함으로써, 견고하게 기판을 지지할 수 있다. 그 결과로 기판의 사이즈가 커지고 단면부의 연마가공 시에 기판에 대한 회전 모멘트가 커져도, 기판이 회전하거나 위치 차이를 일으킬 우려가 없다.

상기 기판 보조 지지수단이, 상기 보조 지지대를 상기 센터 테이블에 대하여 접근 및 격리하도록 슬라이드 시키는 슬라이드 기구를 구비함으로써, 기판의 사이즈에　따라 기판 보조 지지수단의 위치를 변경하는 것이 가능하기 때문에 기판을 안정한 상태에서 지지할 수 있다. 또한 다종의 기판 사이즈에 대응하기 위하여 테이블을 교환하는 등의 준비 작업이 불필요하게 된다.

상기 테이블 유닛은, 상기 센터 테이블을 회전시키는 테이블 회전기구를 더 구비함으로써, 테이블 유닛에 재치되어 지지되는 기판이 기준위치에 대하여 수평방향으로 회전해도 테이블 유닛을 회전시킴으로써, 기판의 연마가공 라인과 연마 숫돌의 이동방향이 평행하게　되도록 기판의 자세를 보정할 수 있다.

상기 제1연마 유닛 및 상기 제1연마 유닛 이동수단이, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지되는 상기 기판의 단면을 따라 배치된 수평 빔을 구비하는 제1연마 유닛 지지체에 부착되고, 상기 연마 유닛 지지체가 상기 수평 빔에 대하여 수직방향으로 이동 가능하게 되어 있음으로써, 테이블 유닛을 회전시키지 않고 연마 유닛에 의하여, 테이블 유닛에 재치된 기판의 3개의 단면을 연마할 수 있다. 또한 테이블 유닛을 적어도 1번 90도 또는 180도 회전시킴으로써, 기판의 4개의 연마를 할 수 있다. 또한 연마 유닛이 연마를 하고 있는 단면의 단부에 도달하면 연마 유닛의 이동방향을 적당하게 설정함으로써, 기판의 코너부의 베벨링을 할 수 있고 또한 기판의 코너부의 베벨링을 C베벨링이나 R베벨링으로 하는 것도 용이하다.

상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판에 있어서 상기 제1연마 유닛에 의하여 연마되는 단면과는 반대측에 위치하는 단면을 연마하는 연마 숫돌과, 상기 연마 숫돌에 의하여 연마되는 기판의 단면 근방에 있어서 상기 기판 가장자리부의 하면을 지지하는 기판 가장자리부 지지수단을 구비하는 제2연마 유닛과, 상기 연마 숫돌이 상기 기판의 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 제2연마 유닛을 상기 기판 가장자리부 지지수단과 함께 상기 기판의 상기 단면을 따라 이동시키는 제2연마 유닛 이동수단을 더 구비하고, 상기 제2연마 유닛 및 상기 제2연마 유닛 이동수단이, 상기 제1연마 유닛 지지체의 상기 수평 빔에 평행한 제2수평 빔을 구비하는 제2연마 유닛 지지체에 부착되고 있고, 상기 제2연마 유닛 지지체가 상기 제2수평 빔에 대하여 수직방향으로 평행이동 가능하게 되어 있음으로써, 제1 및 제2연마 유닛을 사용하여 기판을 연마가공 할 수 있다. 또한 제1 및 제2연마 유닛이 연마가공을 하고 있는 기판의 단면의 단부에 도달하면 각 연마 유닛의 이동방향을 적당하게 설정함으로써, 기판의 코너부의 베벨링도 동시에 할 수 있고 또한 기판의 코너부의 베벨링을 C베벨링 또는 R베벨링의 어느 쪽으로도 용이하게 대응할 수 있다.

상기 테이블 회전기구는, 상기 센터 테이블에 재치된 기판을 상기 기준상태에 대하여 30∼60도의 범위의 소정의 각도만큼 회전한 상태가 되도록 상기 센터 테이블을 회전시키고, 상기 제1연마 유닛 및 제2연마 유닛은, 회전된 센터 테이블 상에 지지된 기판에 있어서 서로 대향하는 각 단면을 각각 동시에 연마하는 구성인 것에 의하여, 각 연마 유닛이 간섭하지 않고 효율적으로 연마 작업이 이루어질 수 있다.

본 발명의 연마장치는, 기판이 재치되고 상기 기판을 기준상태에서 고정적으로 지지하는 테이블 유닛과, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 각 단면을 각각 연마하는 연마 숫돌과, 상기 각 연마 숫돌에 의하여 연마되는 상기 기판의 상기 각 단면 근방에 있어서 상기 기판 가장자리부의 하면을 각각 지지하는 기판 가장자리부 지지수단을 각각 구비하는 4기의 연마 유닛과, 상기 연마 숫돌의 각각이 상기 기판의 상기 각 단면을 각각 연마하고 있는 상태에서, 상기 각 연마 유닛을 상기 각 기판 가장자리부 지지수단과 함께 상기 기판의 상기 각 단면을 따라 각각 이동시키는 4기의 유닛 이동수단과, 상기 각 연마 유닛을, 상기 기판의 상기 각 단면에 접근 및 격리하는 방향으로 각각 이동시키는 4기의 연마 유닛 이송기구를 구비하는 것을 특징으로 함으로써, 4기의 연마 유닛에 의하여 4개의 기판의 단면을 동시에 또한 기판의 두께방향의 변위에 영향을 받지 않고 정밀도 좋고 안정하게 연마가공을 할 수 있다.

상기 각 연마 유닛에, 상기 기판에 형성된 얼라인먼트 마크의 화상을 각각 촬영함과 아울러 상기 각 연마 숫돌에 의한 연마 부위를 촬영하는 촬영장치가 각각 설치되어 있고, 상기 각 촬영장치로부터 얻어진 상기 얼라인먼트 마크 및 상기 연마 부위의 화상 데이터를 연산하는 화상처리장치와, 상기 화상처리장치에서 연산된 상기 얼라인먼트 마크의 위치 데이터에 의거하여 상기 센터 유닛에 재치된 상기 기판의 기준상태에 대한 수평방향의 경사를 연산함과 아울러 상기 각 단면에 있어서의 연마량을 연산하여 상기 각 연마 유닛 이송기구를 제어하는 제어부를 더 구비함으로써, 테이블 유닛에 재치된 기판의 경사를 연산에 의하여 구하여 기판 단면을 따라 연마 숫돌이 이동하도록 이동시킬 수 있어 고정밀도로 베벨링 가공을 할 수 있다.

상기 각 연마 유닛은, 상기 각 촬영장치에 공기를 분사하는 공기 블로우 장치를 상기 각 촬영장치와 상기 각 연마 숫돌의 사이에 각각 구비함으로써 연마 부위의 화상을 고정밀도로 촬영할 수 있다.

본 발명의 연마방법에 의하면, 상기 테이블 유닛에 상기 기판을 재치하여 상기 테이블 유닛에 의하여 상기 기판을 상기 기준상태에서 고정적으로 지지하는 지지공정과, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 가장자리부를 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지하는 지지공정과, 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지된 가장자리부의 단면에서 연마하고 있는 상태에서, 제1연마 유닛 이동수단에 의하여 상기 제1연마 유닛을 연마되고 있는 단면을 따라 이동시키는 이동공정을 포함함으로써, 연마가공 시에 연마 부위가 부상하지 않고 소정의 위치에서 높은 정밀도로 연마가공 할 수 있고, 또 연마 부위를 순서대로 위치결정하면서 연마가공 할 수 있기 때문에, 기판의 두께방향의 변위에 영향을 받지 않고 정밀도 좋고 안정하게 가공할 수 있다.

상기 센터 테이블이 상기 기판의 중앙부를 흡인하는 흡인수단을 구비하고, 상기 지지공정에 있어서, 상기 센터 테이블의 상기 흡인수단에 의하여 상기 기판의 중앙부가 흡인 됨으로써, 연마가공 시에 기판에 회전 모멘트가 발생해도 기판의 회전이나 위치 차이를 방지할 수 있다.

상기 연마장치의 상기 테이블 유닛은, 상기 센터 테이블에 의하여 지지된 상기 기판의 하면의 측부를 각각 지지하도록 상기 센터 테이블의 주위에 배치된 복수의 기판 보조 지지수단을 구비하고, 상기 지지공정에 있어서, 상기 센터 테이블에 고정적으로 지지된 상기 기판의 하면의 측부가, 적어도 1개의 상기 기판 보조 지지수단에 의하여 지지 됨으로써, 기판의 사이즈가 커져도 센터 테이블과 연마 유닛과의 사이에서 기판보조 지지부재가 기판을 지지하여 기판에 휨이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

상기 연마장치의 상기 기판 보조 지지수단은, 상기 보조 지지대를 상기 센터 테이블에 대하여 접근 및 격리하도록 슬라이드 시키는 슬라이드 기구를 구비하고, 상기 지지공정에 있어서, 상기 센터 테이블에 고정적으로 지지된 상기 기판의 측부를 지지하도록 상기 기판보조 지지부재가 슬라이드 됨으로써, 기판을 안정한 상태에서 지지할 수 있다. 또한 다종의 기판 사이즈에 대응하기 위한 테이블을 교환하는 등의 준비 작업이 불필요하게 된다.

상기 연마장치의 상기 테이블 유닛은, 상기 센터 테이블을 회전시키는 테이블 회전기구를 더 구비하고, 상기 지지공정에 있어서, 상기 기판의 상기 단면이, 상기 제1연마 유닛 이동수단에 의한 상기 제1연마 유닛의 이동방향을 따르도록 상기 회전기구에 의하여 회전 됨으로써, 센터 테이블에 의하여 지지된 기판이 기준상태로부터 수평방향으로 경사져도 센터 테이블을 회전시킴으로써, 기판의 가공 라인과 연마 숫돌의 이동방향이 평행하게　되도록 기판의 자세를 보정할 수 있다.

상기 연마장치의 상기 제1연마 유닛 및 상기 제1연마 유닛 이동수단이, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지되는 상기 기판의 단면을 따라 배치된 수평 빔을 구비하는 제1연마 유닛 지지체에 부착되어 있고, 상기 연마 유닛 지지체가 상기 수평 빔에 대하여 수직방향으로 평행이동 가능하게 되어 있고, 상기 이동공정에 있어서, 상기 제1연마 유닛이, 상기 기판의 상기 단면을 따르도록 상기 제1연마 유닛 이동수단에 의하여 이동되는 사이에 상기 제1연마 유닛 지지체에 의하여 이동됨으로써, 기판 단면을 따라 연마 숫돌이 이동하도록 제어할 수 있다.

본 발명에서는, 상기 테이블 유닛에 기판을 재치하여 상기 테이블 유닛에 의하여 상기 기판을 기준상태에서 고정적으로 지지하는 지지공정과, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 가장자리부를, 상기 제1연마 유닛의 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지하는 지지공정과, 상기 제1연마 유닛의 상기 연마 숫돌이, 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지된 가장자리부의 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 제1연마 유닛을 제1연마 유닛 이동수단에 의하여 연마되고 있는 단면을 따라 이동시키는 이동공정을 포함하고, 상기 지지공정의 뒤이며 상기 이동공정의 전에, 상기 촬영장치에 의하여 상기 테이블 유닛에 의하여 지지되어 있는 상기 기판에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하는 공정과, 계속하여 상기 얼라인먼트 마크의 화상 데이터를 상기 화상처리장치에 의하여 처리하여 상기 얼라인먼트 마크의 위치 데이터를 생성하는 공정과, 계속하여 상기 화상처리장치로 처리된 상기 얼라인먼트 마크의 위치 데이터에 의거하여 상기 기판의 상기 기준상태에 대한 수평방향의 경사를 연산하는 공정을 더 포함하고, 상기 이동공정에 있어서, 상기 제1연마 유닛이 상기 기판의 상기 단면을 따라 이동하도록, 상기 연산된 경사에 의거하여 상기 제1연마 유닛 지지체의 이동을 제어하는 것을 특징으로 함으로써, 센터 테이블 또는 테이블 유닛에 재치된 기판의 기준상태에 대한 수평방향의 경사를 연산에 의하여 구하여 기판 단면을 따라 연마 숫돌이 이동하도록 제어할 수 있다.

또한 본 발명에서는, 상기 테이블 유닛에 상기 기판을 재치하여 상기 테이블 유닛에 의하여 상기 기판을 상기 기준상태에서 고정적으로 지지하는 지지공정과, 계속하여 상기 테이블 회전기구에 의하여 상기 테이블 유닛을 상기 기판이 상기 기준위치에 대하여 소정의 각도에 걸쳐 회전시키는 공정과, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판에 있어서 서로 대향하는 가장자리부를, 상기 제1연마 유닛 및 상기 제2연마 유닛의 각각의 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지하는 지지공정과, 상기 제1연마 유닛 및 상기 제2연마 유닛의 각각의 상기 연마 숫돌이, 상기 각 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지된 가장자리부의 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 제1연마 유닛 이동수단과 제1연마 유닛 지지체에 의하고 또한 상기 제2연마 유닛 이동수단과 제2연마 유닛 지지체에 의하여 상기 제1연마 유닛 및 상기 제2연마 유닛을, 연마되고 있는 상기 각 단면을 따라 각각 이동시키는 이동공정을 포함함으로써, 상기 각 연마 유닛이 간섭하는 것을 더 확실하게 회피할 수 있고 연마가공이 완료할 때까지의 대기 시간을 단축할 수 있다. 또한 연마 유닛이 연마가공을 하고 있는 단면의 단부에 도달하면 연마 유닛의 이동방향을 적당하게 설정함으로써, 동시에 기판의 코너부의 베벨링도 할 수 있고 기판의 코너부의 베벨링을 C베벨링 또는 R베벨링의 어느 쪽으로도 용이하게 대응할 수 있다.

상기 소정 각도는, 상기 기준상태에 대하여 수평방향으로 30도∼60도의 범위의 각도로 함으로써, 미리 테이블의 소정 각도를 30도, 45도, 60도로 연산을 실행하기 쉬운 각도로 설정한 경우에, 연마 유닛의 연마 숫돌의 이동방향을 고속으로 연산하는 것이 가능하기 때문에 연마가공을 완료할 때까지의 대기 시간을 단축할 수 있다.

또한 본 발명에서는, 상기 테이블 유닛에 상기 기판을 재치하여 상기 테이블 유닛에 의하여 상기 기판을 상기 기준상태에서 고정적으로 지지하는 지지공정과, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 가장자리부를, 상기 4기의 연마 유닛의 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 각각 지지하는 지지공정과, 상기 각 연마 유닛의 상기 연마 숫돌이, 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지된 가장자리부 각각의 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 각 연마 유닛 이동수단에 의하여 상기 각 제1연마 유닛을 연마되고 있는 상기 단면을 따라 이동시키는 이동공정을 포함함으로써, 4기의 연마 유닛에 의하여 4개의 기판 단면부를 동시에 연마가공 되고, 또한 상기 기판 단면부의 연마 부위가 소정의 위치에서 높은 정밀도로 순차적으로 위치결정되면서 연마가공 되기 때문에, 기판의 두께방향의 변위에 영향을 받지 않고 정밀도 좋고 안정하게 가공할 수 있다.

상기 이동공정에 있어서, 상기 각 촬영장치로부터 얻어진 상기 연마 부위의 화상 데이터에 의거하여 상기 각 단면에 있어서의 연마량을 연산하여 상기 각 연마 유닛 기구를 각각 제어함으로써, 항상 일정량의 베벨링 가공을 할 수 있다.

도1은, 본 발명 실시예에 있어서의 연마장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다.

도2는, 그 연마장치에 사용되는 연마 유닛의 요부 구성을 나타내는 측면도이다.

도3은, 그 연마 유닛의 요부 구성을 나타내는 정면도이다.

도4는, 그 연마 유닛에 사용되는 연마 숫돌의 단면도이다.

도5는, (A) 및 (B)는 각각 그 연마 유닛에 사용되는 프리 베어링의 구조를 나타내는 일부 절단 측면도이다.

도6은, 실시예1의 연마장치에 사용되는 테이블 유닛의 구조를 나타내는 평면도이다.

도7은, 그 테이블 유닛에 있어서의 슬라이드 테이블의 구조를 나타내는 측면도이다.

도8은, 본 발명의 연마 유닛의 대기 상태를 설명하는 측면도이다.

도9는, 본 발명의 제1연마 유닛의 가공 상태를 설명하는 측면도이다.

도10은, 본 발명의 제1연마 유닛의 초기 상태의 다른 예를 설명하는 측면도이다.

도11은, 본 발명의 제1연마 유닛의 대기 상태의 또 다른 예를 설명하는 측면도이다.

도12는, 본 발명의 제1연마 유닛의 가공 상태의 다른 예를 설명하는 측면도이다.

도13은, 본 발명의 연마장치에 사용되는 기판 단면부의 제2연마 유닛의 요부 구성을 나타내는 측면도이다.

도14는, 본 발명의 제2연마 유닛의 요부 구성을 나타내는 정면도이다.

도15는, 본 발명의 제2연마 유닛의 대기 상태를 설명하는 측면도이다.

도16은, 본 발명의 제2연마 유닛의 가공 상태를 설명하는 측면도이다.

도17은, 실시예1의 기판 단면부의 연마장치의 제1연마동작을 나타내는 설명도이다.

도18은, 실시예1의 기판 단면부의 연마장치의 제2연마동작을 나타내는 설명도이다.

도19는, 실시예1의 기판 단면부의 연마장치의 제3연마동작을 나타내는 설명도이다.

도20은, 본 발명 실시예2의 기판 단면부의 연마장치의 외관을 나타내는 사시도이다.

도21은, 실시예2의 기판 단면부의 연마장치의 연마동작을 나타내는 설명도이다.

도22는, 본 발명 실시예3에 있어서의 기판의 단면부의 연마장치의 구조를 나타내는 모식평면도이다.

도23은, 액정표시기의 단부 구조를 나타내는 평면도이다.

도24는, 액정표시기의 단부 구조를 나타내는 측면도이다.

도25는, 액정표시기의 가공을 설명하는 액정표시기의 사시도이다.

도26은, 종래의 기판의 단면부의 연마장치의 요부 구성을 설명하는 측면도이다.

도27은, 그 연마장치의 동작 설명도이다.

***도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명***

30, 80A, 80B, 90 연마장치

31, 40a, 40aA, 40aa, 40b, 91 연마 유닛

32 테이블 33 기판

33a 단면 34, 46 스핀들 모터

35, 45 연마숫돌 집합체 36, 41 연마헤드

37, 49, 49A, 49B 촬영장치 38, 44 연마헤드 이동기구

42, 42A, 42B 기판 가장자리부 지지수단

42b, 42b, 52a 개구부 42a 지지 플레이트부

43, 84 LM가이드 43a LM블록

43b LM레일 45i 연마 숫돌

45ia 테이퍼부 45ib 평탄부

47 서보모터 48 볼나사 유닛

48a 스크루 샤프트 48b 너트부

50, 50A, 50B, 65 프리 베어링

50a 대볼 50b 소볼

50c 베어링 본체 50d 캡

50c 플랜지부 50f 볼트

51 수직 베이스 플레이트 52 수평 베이스 플레이트

53 실린더 54 피스톤 로드

57 승강 플레이트 60 테이블 유닛

61 센터 테이블 61a, 61b 흡인 홈

62a 제1보조 지지대 63a 제2보조 지지대

63b 제2승강용 공기 실린더 63c 베어링

63d 제2가이드 로드 63g 슬라이드용 모터

63h 제2슬라이드 베이스 63i 가이드 레일

63j 가이드 레일 63l 래크

63m 제2피니언 64 고정대

81A, 81B 연마 유닛 지지체 이동기구

82 베이스 설치대 83A, 83B 연마 유닛 지지체

85A, 85B 연마 유닛 이동기구 92 이동 가이드체

96 공기 블로우 장치

실시예1

도1은, 본 발명 실시예1의 연마장치의 개략적인 구성을 모식적으로 나타내는 사시도이다.

이 연마장치80A에는, 베이스 설치대82와, 단면이 연마 처리되는 기판이 지지되도록 베이스 설치대82 상에 설치된 테이블 유닛60과, 이 테이블 유닛60에서 지지된 기판의 단면을 연마 처리하는 연마 유닛40a와, 연마 유닛40a 를 지지하는 연마 유닛 지지체83A와, 연마 유닛 지지체83A를 안내하는 한 쌍의 LM가이드84와, 각 LM가이드84를 따라 연마 유닛 지지체83A를 이동시키는 연마 유닛 지지체 이동기구81A와, 연마 유닛 지지체83A에 의하여 지지된 연마 유닛40a를 이동시키는 연마 유닛 이동기구85A와, 연마 유닛40a에 부착된 촬영장치49A와, 제어부88과, 화상처리장치89가 설치되어 있다.

베이스 설치대82는 상면이 수평한 직사각형 형상으로 되어 있다. 또 이하의 설명에서는, 베이스 설치대82의 상면에 있어서의 단변방향을 X축 방향, 장변방향을 Y축 방향, 수직방향을 Z축 방향으로 한다. 베이스 설치대82의 상면중앙부에는, 가공 대상의 기판(도면에는 나타내지 않는다)이 재치(載置)됨에 따라 그 기판을 수평상태로 지지하는 테이블 유닛60이 설치되어 있다. 이 테이블 유닛60은, 지지하는 기판을 수평상태에서 임의의 각도로 회전시킬 수 있다. 테이블 유닛60에 있어서 X축 방향의 양측인 베이스 설치대82의 Y축 방향을 따르는 각 측부 위에는, Y축 방향을 따라 연장되는 LM가이드84가 각각 설치되어 있다.

한 쌍의 LM가이드84의 각각은, 한자의 문(門)　모양의 형상인 연마 유닛 지지체83A의 양측의 각 다리부 각각이 각 LM가이드84를 따라 이동 가능하게 설치되어 있다. 연마 유닛 지지체83A는, 각 다리부의 상단부 상호간이 수평 빔에 의하여 결합된 문(門)자　모양으로 구성되어 있고, 각 LM가이드84를 따라 이동함으로써 테이블 유닛60 상을 수평 빔이 통과한다.

베이스 설치대82에는, 한 쌍의 LM가이드84의 각각을 따라 연마 유닛 지지체83A의 각 다리부를 Y축 방향으로 왕복 이동시키는 연마 유닛 지지체 이동기구81A가 설치되어 있다. 연마 유닛 지지체83A의 수평 빔에는, 테이블 유닛60 상에 지지된 기판의 단면을 연마하는 연마 유닛40a가 X축 방향으로 이동 가능하게 지지되어 있다. 연마 유닛40a는, 연마 유닛 이동기구85A에 의하여 연마 유닛 지지체83A의 수평 빔을 따라 X축 방향으로 왕복 이동된다.

연마 유닛40a에는, 테이블 유닛60 상에 지지된 기판에 형성되어 있는 한 쌍의 얼라인먼트 마크를 촬영하는 촬영장치49A가 설치되어 있다. 촬영장치49A는 CCD 카메라 등으로 구성되어, 기판에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영함과 아울러 기판의 연마 부위를 촬영하게 되어 있다. 촬영장치49A에 의하여 얻어진 화상 데이터는 화상처리장치89에 의하여 화상처리된다. 화상처리장치89에 의하여 화상처리된 데이터는 제어부88에 출력된다. 제어부88은, 연마장치80 전체의 동작의 제어를 하고 있어, 화상처리장치89로부터의 화상처리 데이터에 의거하여 테이블 유닛60에 재치된 기판의 수평면 내에 있어서 X축 및 Y축 방향에 대한 경사를 연산하여 메모리에 저장한다.

연마 유닛 이동기구85A에 의하여 X축 방향으로 이동 가능하게 된 연마 유닛40a는, 연마 유닛 지지체 이동기구81A에 의하여 연마 유닛 지지체83A가 Y축 방향으로 이동됨으로써 Y축 방향으로 이동된다. 연마 유닛 지지체 이동기구81A는, 볼나사 및 서보모터(모두 도면에는 나타내지 않는다)를 구비하고 있어, 서보모터에 의하여 정회전 및 역회전되는 볼나사에 의하여, 문　모양의 연마 유닛 지지체83A의 각 다리부가 베이스 설치대82에 설치된 각 LM 가이드84를 따라 Y축 방향으로 왕복 이동하게 되어 있다. 또 연마 유닛 지지체 이동기구81A는, 볼나사 및 서보모터를 사용하는 구성에 한하지 않고 리니어 모터 등을 사용하여 구성하더라도 좋다.

연마 유닛 지지체83A에 있어서의 수평 빔의 측면을 따라 이동 가능하게 지지된 연마 유닛40a를 X축 방향을 따라 이동시키는 연마 유닛 이동기구85A는 볼나사, 서보모터, LM가이드 등으로 구성되어 있고, 서보모터에 의하여 정회전 및 역회전되는 볼나사에 의하여 연마 유닛40a는 X축 방향을 따라 왕복 이동하게 되어 있다. 또 연마 유닛 이동기구85A는, 볼나사, 서보모터 등을 사용하는 구성에 한하지 않고 리니어 모터 등을 사용하여 구성하더라도 좋다.

다음에 연마장치80A의 연마 유닛 지지체83A에 의하여 지지되는 연마 유닛40a에 대하여 도2 및 도3에 의거하여 설명한다. 도2는 연마 유닛40a의 X축 방향(도1의 화살표A방향)의 측면도, 도3은 Y축 방향(도1의 화살표B방향)의 정면도이다. 또 도2 및 도3에 있어서, 도1의 X-Y-Z축과의 관계를 각각 도면에 나타내고 있다. 도2 및 도3에 있어서, 연마 유닛40a에는, 상하로 이동 가능하게 된 연마헤드41과, 상하방향으로 이동 가능하고 소정의 높이의 위치에 고정되는 기판 가장자리부 지지수단42와, 이동 가이드(LM가이드)43과, 연마헤드41을 Z축(수직)방향으로 이동시키는 연마헤드 이동기구44를 구비하고 있다. 또 도2 및 도3에 있어서, 연마 유닛40a에 설치된 촬영장치49A(도1참조)은 도면에 나타내지 않고 있다.

연마헤드41은, 연마 유닛 지지체83A의 수평 빔에 X축 방향을 따라 슬라이드 가능하게 수직상태로 지지된 수직 베이스 플레이트51에 부착되어 있다. 연마헤드41은, 수직 베이스 플레이트51에 상하방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 지지된 스핀들(spindle) 모터46을 구비하고 있다. 스핀들 모터46은, 회전축이 Z축(수직) 방향을 따르도록 또 회전축이 하방으로 연장되도록 배치되어 있고, 그 하부에 원기둥 모양의 연마숫돌 집합체45가 스핀들 모터46에 의하여 정회전 및 역회전 되도록 부착되어 있다. 스핀들 모터46에 의한 연마숫돌 집합체45의 정회전 또는 역회전은 가공조건에 의하여 선택된다.

연마헤드41은, 수직 베이스 플레이트51에 설치된 한 쌍의 LM가이드43에 의하여 Z축 방향(상하방향)으로 슬라이딩 하도록 지지되고, 또한 연마헤드 이동기구44에 의하여 Z축 방향으로 이동되어서 고정밀도로 위치결정 되도록 되어 있다. 한 쌍의 LM가이드43의 각각은, 도3에 나타나 있는 바와 같이 Z축 방향을 따라 배치된 LM레일43b를 구비하고 있다. 한 쌍의 LM레일43b는 X축 방향으로 적당한 간격을 두고 서로 평행하게 되어 있고, 각 LM레일43b에는 각각이 Z축 방향으로 슬라이드 가능하게 부착된 상하 한 쌍의 LM블록43a가 각각 설치되어 있다. 상하 한 쌍의 LM블록43a는, 스핀들 모터46의 좌우의 각 측부의 상하로 각각 부착되어 있다. 한 쌍의 LM레일43b는, 스핀들 모터46의 회전축에 있어서 X축 방향 위치와 X축 방향 위치가 일치하는 수직축을 중앙으로서 좌우의 각 측방에 각각 배치되어 있고, 스핀들 모터46은 각 LM레일43b에 고강성(高剛性)으로 지지되어 있고, 각 LM레일43b 를 따라 안정적으로 상하방향으로 안내된다.

스핀들 모터46과 연마숫돌 집합체45를 구비하는 연마헤드41을 상하방향으로 이동시키는 연마헤드 이동기구44는, 서보모터47과 1개의 볼나사 유닛48을 구비하고 있다. 볼나사 유닛48은, 도3에 나타나 있는 바와 같이 한 쌍의 LM레일43b의 좌우방향의 중앙에, Z축 방향을 따라 배치된 스크루 샤프트48a와, 도2에 나타나 있는 바와 같이 스크루 샤프트48a에 나사 결합된 너트부48b를 구비하고 있다. 너트부48b는, 회전하지 않는 상태로 연마헤드41의 스핀들 모터46에 일체적으로 부착되어 있다. 스크루 샤프트48a의 상단부는 서보모터47에 연결되어 있어, 서보모터47을 정회전 및 역회전 시킴으로써 스크루 샤프트48a가 정회전 및 역회전하고, 너트부48b는 스크루 샤프트48a를 따라 상방 및 하방으로 슬라이드 한다. 이에 따라 스핀들 모터46이 스크루 샤프트48a를 따라 상방 및 하방으로 이동하여, 연마헤드41 전체가 Z축 방향을 따라 이동된다. 그리고 서보모터47의 회전이 정지됨으로써, 연마헤드41은 Z축 방향의 소정의 위치에 위치결정된다.

연마숫돌 집합체45는, 도26에 나타내는 연마숫돌 집합체35와 동일한 구성으로 되어 있다. 연마숫돌 집합체45는, 각각이 대략 원반 모양의 n개의 연마 숫돌45i(i=1, 2, ··n)이 동축상태에서 상하방향으로 다단으로 적층되어 있다. 1개의 연마 숫돌45i의 단면을 도4에 나타낸다. 연마 숫돌45i는, 외주면(外周面)에 있어서 상하방향의 중앙부에 V자 모양의 홈부45ic를 구비하고 있고, 그 홈부45ic에 있어서 상하의 각 측면의 각각이 테이퍼부45ia 로 이루어져 있다. 상하의 각 테이퍼부45ia의 사이에 있는 홈부45ic의 중앙부 저면은 평탄한 평탄부45ib로 이루어져 있다. 연마 숫돌45i는, V자 모양의 홈부45ic에 있어서 각 테이퍼부45ia에 의하여 기판의 단면의 상하의 엣지부를 동시에 연마하여 베벨링 가공할 수 있고, 또한 홈부45ic에 있어서 평탄부45ib에 의하여 기판의 단면도 동시에 연마할 수 있다.

이러한 연마 숫돌45i의 홈부45ic의 형상은, 트루잉(truing)나 드레싱(dressing)에 의하여 성형된다. 연마 숫돌45i의 홈부45ic의 형상은 이러한 형상에 한하지 않고, 각 테이퍼부45ia가 곡면으로 된 U자 모양의 홈부45ic이더라도 좋고, 또한 접합기판의 베벨링 가공이 한번에 이루어질 수 있는 복잡한 형상이더라도 좋다. 또한 연마 숫돌45i는, 기판의 전극단자의 단락전극을 연마에 의하여 없앨 수 있도록, 서로 대향하는 테이퍼부45ia가 연마 숫돌45i의 회전축에 대한 경사각도가 서로 다르게 되도록 경사져 있어도 좋다. 또한 연마숫돌 집합체45의 회전축이 경사져 있어도 좋다.

또 도면에는 나타내지 않았지만, 기판의 연마시에 발생하는 연마분을 공기를 사용하여 소정의 방향으로 배제시키기 위한 공기 블로우 장치가, 연마숫돌 집합체45와 촬영장치49A의 사이에 설치된다. 이 공기 블로우 장치에 의하여 촬영장치49A에 가공액이 튀는 것을 방지할 수 있다.

도2 및 도3에 나타나 있는 바와 같이 연마헤드41이 부착된 수직 베이스 플레이트51의 하단부에는, 수평 베이스 플레이트52가 부착되어 있다. 수평 베이스 플레이트52는, 상방에서 슬라이드 된 연마숫돌 집합체45의 하방에, 수평상태가 되도록 수직 베이스 플레이트51의 하단면에 지지되어 있다. 수평 베이스 플레이트52에는, 하강되는 연마숫돌 집합체45가 통과하도록 연마숫돌 집합체45의 각 연마 숫돌45i의 외경보다 큰 내경을 구비하는 개구부52a가 형성되어 있다. 개구부52a는 상하방향으로 관통하고 있다.

수평 베이스 플레이트52의 하방으로는, 단면이 베벨링 가공되는 기판이 테이블 유닛60 상에 재치되면 그 기판의 가장자리부를 슬라이드 가능하게 지지하는 기판 가장자리부 지지수단42가 설치되어 있다. 기판 가장자리부 지지수단42는, 테이블 유닛60 상에 재치된 기판의 단면이 연마숫돌 집합체45의 가공 가능 범위에 위치하면, 기판의 단면을 포함하는 단면 근방의 가장자리부가 하측으로 휘는 것을 억제하기 위하여, 그 기판의 가장자리부를 수평으로 지지하여 기판의 가장자리부의 경사 및 높이를 조정하게 되어 있다. 이에 따라 연마숫돌 집합체45의 연마 숫돌45i에 의한 기판의 단면의 연마가 최적상태가 되도록 조정된다.

기판 가장자리부 지지수단42는, 수평 베이스 플레이트52의 하방에 수평상태로 배치된 지지 플레이트부42a를 구비하고 있다. 지지 플레이트부42a는, 수평 베이스 플레이트52에 있어서 수직 베이스 플레이트51의 근방에 배치된 실린더53에 의하여 수평상태에서 Z축 방향(수직방향)으로 평행이동 가능하게 되어 있다. 실린더53은, 수평 베이스 플레이트52 상에 배치되어 피스톤 로드54가 하방으로 연장되어 있고, 피스톤 로드54가, 수평 베이스 플레이트52에 형성된 개구부를 관통하여 지지 플레이트부42a에 부착되어 있다. 지지 플레 이트부42a는, 실린더53에 의하여 Z축 방향으로 이동됨으로써 상방의 가공위치와 하방의 대기위치에 위치결정된다. 이와 같이 실린더53은, 기판 가장자리부 지지수단42의 지지 플레이트부42a를 Z축 방향으로 이동시키기 위한 기판 가장자리부 지지수단 이동기구로 이루어져 있다.

또 실린더53의 피스톤 로드54는, 도2에 나타나 있는 바와 같이 연마숫돌 집합체45의 회전축의 축심(軸心)으로부터 거리L1 만큼 떨어진 수직 베이스 플레이트51의 근방에 배치되어 있다.

지지 플레이트부42a의 중앙부에는, 수평 베이스 플레이트52에 형성된 개구부52a에 대향하여 개구부42b가 형성되어 있다. 지지 플레이트부42a의 개구부42b는, 수평 베이스 플레이트52에 형성된 개구부52a와 같은 크기로 되어 있다.

지지 플레이트부42a에 있어서 개구부42b의 주위의 상면에는, 기판의 가장자리부를 슬라이드 가능하게 지지하는 복수의 프리 베어링(free bearing)50이 설치되어 있다. 도2 및 도3에 나타내는 예에서는, 지지 플레이트부42a의 개구부42b를 둘러싸도록, 예를 들면 16개의 프리 베어링50이, 정사각형 모양(한 변을 4개의 프리 베어링50으로 형성)으로 부착되어 있다.

프리 베어링50은, 볼 트랜스퍼(ball transfer)라고도 불리고 반송 대상이 되는 물체를 구체(球體)에 의하여 임의의 방향(360도)으로 슬라이드 가능하게 지지하도록 되어 있다. 도5는, 도2 및 도3에 나타내는 기판 가장자리부 지지수단42에 설치된 프리 베어링의 구조를 나타내는 부분단면도이다. 이 프리 베어링50은, 베어링 본체50c의 상부에 반구모양의 오목부가 형성되어 있고, 이 반구모양의 오목부 내에 복수 개의 소볼(小ball)50b가 수납됨과 아울러, 복수 개의 소볼50b에 의하여 굴러 가도록 바닥이 지지된 대볼(大ball)50a가 수납되어 있다. 대볼50a의 상부는, 베어링 본체50c의 오목부에서 상방으로 돌출한 상태로 되어 있다. 베어링 본체50c는 캡(cap)50d에 의하여 덮어져 있고, 캡50d에 형성된 개구부로부터 대볼50a의 상부가 돌출하고 있다. 대볼50a는, 캡50d에 의하여 베어링 본체50c로부터 이탈하지 않도록 지지되어 있다. 캡50d의 가장자리 부분에는 플랜지부50e가 설치되어 있고, 플랜지부50e가 지지 플레이트부42a에 나사 등에 의하여 고정되도록 되어 있다.

또 프리 베어링50으로서는, 도5(A)에 나타나 있는 바와 같은 구성에 한하지 않고, 도5(B)에 나타나 있는 바와 같이 플랜지부50e에 대신하여 베어링 본체50c에 볼트50f가 부착된 구성의 프리 베어링50B도 사용할 수 있다. 이 경우에는 볼트50f가 지지 플레이트부42a에 직접 부착된다.

어느 타입이더라도 대볼50a로서는, 예를 들면 스틸, 스테인레스 등의 금속, 수지 등으로 구성된 구형 모양의 본체에 저마찰 계수의 수지가 코팅된 것이 사용된다.

기판 가장자리부 지지수단42에 있어서 복수의 프리 베어링50은, 각각의 대볼50a의 최상부에 위치하는 정점이 기판의 하면에 접촉한 상태에서 지지한다. 따라서 각 프리 베어링50의 대볼50a의 최상부에 위치하는 정점이 테 이블 유닛60의 기판이 재치되는 면과 같은 높이로 조정됨으로써, 기판의 가장자리부는 복수의 프리 베어링50에 의하여 테이블 유닛60의 재치면과 같은 높이에서 지지된다. 이에 따라 기판의 가장자리부가 하방으로 휘는 것이 방지된다.

연마헤드41은 후술하는 바와 같이, 테이블 유닛60 상에 고정상태로 재치된 기판의 단면을 따라 이동하고, 기판 가장자리부 지지수단42도 기판의 단면 근방의 가장자리부를 지지하면서 연마헤드41과 일체가 되어서 이동하지만, 지지 플레이트부42a에 프리 베어링50이 설치됨으로써 기판의 가장자리부가 프리 베어링50에 의하여 슬라이드 가능하게 지지되어 있기 때문에, 기판의 가장자리부는 하면이 상처를 입지 않게 지지된다.

기판 가장자리부 지지수단42에 있어서 기판의 하면에 직접 접촉하여 지지하는 부재로서는, 지지 플레이트부42a에 프리 베어링50을 설치하는 구성에 한하지 않고, 불소수지(등록상표 「테프론」) 등의 저마찰 계수 재료로 구성된 지지부재를 지지 플레이트부42a에 설치하는 구성, 또는 지지 플레이트부42a의 상면을 저마찰 계수 재료에 의하여 코팅하는 구성이더라도 좋다. 불소수지 등의 저마찰 계수의 재료를 사용함으로써, 기판의 하면에 상처를 주지 않고 기판이 매끄럽게 슬라이드 하도록 지지할 수 있다.

프리 베어링50은 구체인 대볼50a가 기판의 가장자리부의 하면에 접촉하기 때문에, 대볼50a의 표면에는 연마분이 부착되기 어려워 연마분에 의하여 기판이 다치는 것을 방지할 수 있다. 프리 베어링50은, 대볼50a가 기판의 하면에 점접촉하고 또 대볼50a 자체가 회전 가능하게 되어 있으므로, 마찰 저항이 작고 또한 기판의 이동방향에 제한을 가할 우려도 없기 때문에, 기판의 가장자리부를 상처를 입히지 않고 원활하게 슬라이드 할 수 있도록 지지할 수 있다. 그 결과로 연마 유닛41은, 연마 부위의 근방의 기판의 가장자리부가 기판 가장자리부 지지수단42에 의하여 지지된 상태에서 연마를 하기 때문에, 기판의 굴곡, 휨 등이 발생하는 일이 없도록 기판의 높이 방향의 위치결정을 정확하게 하면서 정밀도가 좋게 기판의 단면을 연마할 수 있다.

다음에 가공 대상의 기판을 고정하는 테이블 유닛60에 대하여 설명한다. 도6은, 본 실시예의 연마장치에 사용되는 테이블 유닛60의 구성을 나타내는 평면도이다. 테이블 유닛60은, 진공흡착에 의하여 기판의 중앙부를 지지하는 정사각형 모양의 센터 테이블61과, 이 센터 테이블61의 주위에 배치된 4개의 기판 보조 지지수단67을 구비하고 있다.

센터 테이블61은, 기판의 중앙부가 재치되면 재치된 기판의 중앙부를 흡착하여 고정적으로 지지하도록 되어 있다. 센터 테이블61의 중심위치S의 좌표를 (X0, Y0, Z0)라고 하면, 정사각형 모양의 센터 테이블61은 X축 방향 및 Y축 방향을 따르는 수평상태로 배치되어 있고, X축, Y축, Z축의 어느 쪽의 방향으로도 이동하지 않고 Z축을 중심으로 하여 회전 가능하게 되어 있다.

센터 테이블61은, 베이스 설치대82의 상면의 고정판64(도7 참조)의 하방 에 설치된 회전기구의 회전 테이블(도면에는 나타내지 않는다)에 연결되어 있고, 회전기구에 의하여 센터 테이블61은 회전된다. 회전기구는 센터 테이블을 수평상태에서 작은 각도만큼 회전시킬 수 있다. 회전기구는 제어부88에 의하여 제어되는 서보모터 등으로 구성된다.

센터 테이블61의 상면에는, 기판의 하면의 중앙부를 흡인하여 지지하기 위하여, 센터 테이블61의 정사각형 모양과 유사한 형상의 정사각형 모양으로 구성된 제1흡인 홈61a와, 센터 테이블61의 중심위치(X0, Y0, Z0)를 중심으로 하는 십자 모양의 제2흡인 홈61b가 형성되어 있다. 제2흡인 홈61b는, 각각이 X축 방향 및 Y축 방향을 따른 한 쌍의 직선에 의하여 형성되어 있고, 각 직선의 단부가 센터 테이블61의 중심위치(X0, Y0, Z0)와, 센터 테이블61의 외주(外周)를 구성하는 각 테두리의 대략 중간위치에 위치하고 있다. 그리고 제2흡인 홈61b를 구성하는 각 직선의 단부와 센터 테이블61의 각 테두리의 대략 중간위치에, 각 테두리를 따라 연장되는 제1흡인 홈61a의 직선홈부가 각각 형성되어 있다.

제1흡인 홈61a 및 제2흡인 홈61b의 내부는 도면에 나타나 있지 않은 진공펌프에 의하여 감압되도록 되어 있고, 센터 테이블61에 재치된 기판은, 감압 상태가 된 제1흡인 홈61a 및 제2흡인 홈61b의 내부에 흡착 됨으로써 센터 테이블61에 고정적으로 지지된다.

센터 테이블61에 기판을 재치하고 그 기판의 단면을 가공하는 경우에, 회전하는 연마숫돌 집합체45의 연마 숫돌45i가 기판의 단면에 접촉하면 기판에 회전 모멘트가 발생하지만, 센터 테이블61의 제1흡인 홈61a 및 제2흡인 홈61b가 기판의 중앙부를 진공흡인하여 고정적으로 지지하고 있기 때문에, 기판이 회전하거나 이동하거나 하여 센터 테이블61의 소정의 위치로부터 벗어나는 것이 확실하게 방지 되도록 되어 있다.

센터 테이블61의 주위에 배치된 4개의 기판보조 지지기구67은 각각 동일한 구조로 되어 있고, 각각이 정사각형 모양의 센터 테이블61 각 테두리를 따라 배치된 띠 모양의 제1보조 지지대62a와, 제1보조 지지대62a의 외측에 그 제1보조 지지대62a를 따라 배치된 띠 모양의 제2보조 지지대63a를 각각 구비하고 있다.

도7은, 도6에 있어서 센터 테이블61의 중심위치에 대하여 -X축 방향에 위치하는 기판보조 지지기구67의 -X축 방향으로부터의 측면도이다. 도7에 나타나 있는 바와 같이 제2보조 지지대63a의 하방에는, 제2보조 지지대63a에 대향하여 수평상태로 배치된 제2슬라이드 베이스63h가 배치되어 있다. 제2슬라이드 베이스63h는, 제2보조 지지대63a를 Z축 방향(상하방향)으로 슬라이드 가능하게 지지함과 아울러 센터 테이블61에 대하여 접근 및 격리하도록, X축 방향 또는 Y축 방향을 따라 슬라이드 가능하게 되어 있다.

또 제1보조 지지대62a의 하방에도, 제1보조 지지대62a에 대향하여 수평상태로 배치된 제1슬라이드 베이스62h(도6 참조)가 배치되어 있다. 도6에 있어서, 센터 테이블61에 대하여 -X축 방향 및 +Y축 방향 각각 위치하는 각 기판보조 지지기구67은, 각각 상측에 위치하는 제1보조 지지대62a 및 제2보 조 지지대63a를 생략하고 하측에 위치하는 제1슬라이드 베이스62h 및 제2슬라이드 베이스63h를 각각 나타내고 있다.

도7에 나타나 있는 바와 같이 제2슬라이드 베이스63h는, 제2슬라이드 베이스63h의 하방에 배치되어 있는 고정대64 상에 설치된 한 쌍의 가이드 레일63i를 따라 슬라이드 하도록 되어 있다. 한 쌍의 가이드 레일63i는, X축 방향 또는 Y축 방향을 따라 각각 배치되어 있고, 띠 모양의 제2슬라이드 베이스63h의 하면에, 각 가이드 레일63i에 결합하는 제2가이드체63j가 부착되어 있다. 제2슬라이드 베이스63h는, 한 쌍의 제2가이드체63j가 각 가이드 레일63i에 대하여 각각 슬라이드 함으로써, 센터 테이블61에 접근 또는 격리하는 방향으로 평행이동 하도록 되어 있다.

제2슬라이드 베이스63h 상에는, 서보모터로 구성된 제2슬라이드용 모터63g가 부착되어 있다. 제2슬라이드용 모터63g의 회전축은 제2슬라이드 베이스63h의 하방까지 연장되어 있고, 그 회전축의 하단부에 제2피니언63m이 회전축과 일체적으로 정회전 및 역회전하도록 부착되어 있다. 또 제2슬라이드용 모터63g의 회전축에는 회전수(회전각)를 검출하는 센서가 설치되어 있어, 이 센서에 의하여 제2슬라이드용 모터63g의 회전이 제어된다.

일방의 가이드 레일63i의 근방에는 그 가이드 레일63i와 평행하게 래크63l이 설치되어 있고, 이 래크63l에 상기의 제2피니언63m이 맞물려 있다. 제2슬라이드용 모터63g에 의하여 정회전 및 역회전되는 제2피니언63m은 래크63l 상을 전동(轉動)하여 래크63l을 따라 이동한다. 이에 따라 제2피니 언63m을 회전시키는 제2슬라이드용 모터63g가 부착된 제2슬라이드 베이스63h가 제2피니언63m과 함께 슬라이드 된다.

제1보조 지지대62a의 하방에 배치된 제1슬라이드 베이스62h의 하면에도, 한 쌍의 가이드 레일63i에 각각 결합하는 제1가이드체(도면에는 나타내지 않는다)가 설치되어 있고, 또한 도6에 나타나 있는 바와 같이 제1슬라이드 베이스62h에 제1슬라이드용 모터62g가 설치됨과 아울러, 제1슬라이드용 모터62g의 회전축의 하단부에 래크63l에 맞물린 제1피니언62m이 부착되어 있다. 따라서 제1슬라이드 베이스62h도, 제1슬라이드용 모터62g의 정회전 및 역회전에 의하여 센터 테이블61에 접근 및 격리하도록 한 쌍의 가이드 레일63i를 따라 평행이동 한다.

도7에 나타나 있는 바와 같이 제2슬라이드 베이스63h의 상면 중앙부에는, 제2보조 지지대63a를 승강시키는 제2승강용 공기 실린더63b가 설치되어 있다. 제2승강용 공기 실린더63b는 피스톤 로드가 상하방향으로 슬라이드 하도록 수직상태로 배치되어 있고, 그 상단부가 수평상태로 배치된 제2보조 지지대63a의 하면 중앙부에 부착되어 있다.

제2보조 지지대63a에 있어서 하면의 양측에는, 각각이 수직상태로 배치된 제2가이드 로드63d의 상단부가 각각 부착되어 있다. 각 제2가이드 로드63d는, 제2슬라이드 베이스63h의 상면에 각각 설치된 베어링63c에 의하여 상하방향으로의 슬라이드 가능하게 지지되어 있다.

이러한 구성에 의하여 제2보조 지지대63a는, 제2승강용 공기 실린더63b 에 의하여 제2슬라이드 베이스63h에 대하여 수평상태를 유지하며 승강되어, 센터 테이블61의 상면과 같은 높이의 작업위치(Z축 좌표=Z0)까지 상승되어서 그 작업위치에서 위치결정된다. 또한 그 작업위치에 대하여 높이L3 만큼 낮은 대기위치에까지 하강되어서 그 대기위치에서 위치결정된다.

도6에 나타나 있는 바와 같이 제1슬라이드 베이스62h의 상면 중앙부에도, 제1보조 지지대62a를 승강시키는 제1승강용 공기 실린더62b가 설치되어 있다. 제1승강용 공기 실린더62b는, 피스톤 로드가 상하방향으로 슬라이드 하도록 수직상태로 배치되어 있고, 그 상단부가 수평상태로 배치된 제1보조 지지대62a의 하면 중앙부에 부착되어 있다.

제1보조 지지대62a에 있어서 하면의 양측에는, 각각이 수직상태로 배치된 제1가이드 로드62d의 상단부가 각각 부착되어 있다. 각 제1가이드 로드62d는, 제1슬라이드 베이스62h의 상면에 각각 설치된 베어링62c에 의하여 상하방향으로의 슬라이드 가능하게 지지되어 있다.

이러한 구성에 의하여 제1보조 지지대62a도, 제1승강용 공기 실린더62b에 의하여 제1슬라이드 베이스62h에 대하여 수평상태를 유지하며 승강되어, 센터 테이블61의 상면과 같은 높이의 작업위치(Z축 좌표=Z0)까지 상승되어서 그 작업위치에서 위치결정된다. 또한 그 작업위치에 대하여 높이L3 만큼 낮은 대기위치에까지 하강되어서 그 대기위치에서 위치결정된다.

도6 및 도7에 나타나 있는 바와 같이, 제2보조 지지대63a의 상면에는 복수 개의 프리 베어링65가 설치되어 있다. 각 프리 베어링65는, 연마 유닛40a의 기판 가장자리부 지지수단42에 설치된 프리 베어링50과 동일한 구성으로 되어 있어, 예를 들면 띠 모양의 제2보조 지지대63a의 상면에 지그재그 모양으로 배치되어 있다.

제1보조 지지대63a의 상면에도, 도6에 나타나 있는 바와 같이 복수 개의 프리 베어링65가 설치되어 있다. 각 프리 베어링65는, 연마 유닛40a의 기판 가장자리부 지지수단42에 설치된 프리 베어링50과 동일한 구성이 되고 있어, 예를 들면 띠 모양의 제2보조 지지대63a의 상면에 지그재그 모양으로 배치되어 있다.

이러한 구성의 테이블 유닛60에서는, 단면이 연마 처리되는 기판의 중앙부가 센터 테이블61 상에 재치된다. 그리고 센터 테이블61 상에 재치되는 기판의 사이즈에 따라, 센터 테이블61을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 제1보조 지지대62a 또는 모든 제1보조 지지대62a가 센터 테이블61의 상면과 같은 높이의 작업위치에 있게 되고, 또는 센터 테이블61을 사이에 두고 배치된 한 쌍의 제2보조 지지대63a 또는 모든 제2보조 지지대63a가 또 센터 테이블61의 상면과 같은 높이의 작업위치에 있게 되어, 센터 테이블61 상에 재치된 기판의 측부를 각각 지지한다.

센터 테이블61 상에 재치되는 기판의 사이즈가 작아 제1보조 지지대62a 및 제2보조 지지대63a에 의하여 측부를 지지할 필요가 없는 경우에는, 제1보조 지지대62a 및 제2보조 지지대63a는 작업위치보다 하방의 대기위치에 있게 된다.

센터 테이블61은 수평상태로 회전 가능하게 되어 있지만, 센터 테이블61의 주위에 배치된 각 기판 보조 지지수단67도 센터 테이블61의 회전과 함께 일체가 되어서 회전하도록 구성되어 있다.

제1보조 지지대62a 및 제2보조 지지대63a에 프리 베어링65를 설치함으로써 프리 베어링65가 기판의 하면에 점접촉하기 때문에, 기판의 하면을 상처를 입히지 않고 지지할 수 있다. 또 프리 베어링65에 대신하여, 저마찰 재료로 구성된 기판 지지부재를 설치하여도 좋다. 또한 프리 베어링65 등을 설치하는 않고, 센터 테이블61과 마찬가지로 흡인 홈을 설치하여 기판의 측부를 고정적으로 지지하여도 좋다.

또 제1보조 지지대62a 및 제2보조 지지대63a를 이동시키는 기구에는, 기판을 연마할 때에 사용하는 가공수(加功水)가 들어오지 않는 상태로 되어 있다.

이상과 같이 구성된 연마장치의 동작에 대하여 설명한다. 도8은, 작은 사이즈의 기판33이 센터 테이블61에 재치된 상태에서, 기판33의 단면33a를 베벨링 가공하는 경우의 초기 상태를 나타내는 설명도이다. 작은 사이즈의 기판33의 경우에는, 테이블 유닛60의 센터 테이블61만을 사용하여 기판33이 지지된다. 또 도8에서는, 연마장치80의 연마 작업에 관한 설명에 필요한 최소 한도의 유닛만을 나타내고 있다.

센터 테이블61 상에 기판33이 재치되면, 센터 테이블61의 상면에 형성된 제1흡인 홈61a 및 제2흡인 홈61b의 내부가 감압 상태가 되어, 기판33은 센터 테이블61에 흡착되어서 고정적으로 지지된다.

그 후에 연마 유닛 지지체 이동기구81A에 의하여 연마 유닛 지지체83A가 센터 테이블61에 접근하도록 Y축 방향으로 이동되어, 기판 가장자리부 지지수단42에 있어서 센터 테이블61측의 측부가 센터 테이블61에 고정된 기판33의 하방에 위치된다. 이 경우에 기판33의 단면이 연마 유닛41의 연마숫돌 집합체45에 근접한 상태가 된다.

이러한 상태가 되면, 연마숫돌 집합체45와 스핀들 모터46을 구비하는 연마헤드41이, 도2에 나타내는 연마헤드 이동기구44에 의하여 연마숫돌 집합체45에 있어서 사용되는 연마 숫돌45i의 하면 중심 위치인 연마 기준위치P2가, 센터 테이블61의 상면과 대략 같은 높이 위치로 위치가 결정된다. 또한 연마 유닛40a에 있어서 기판 가장자리부 지지수단42가, 실린더53의 동작에 의하여 연마 기준위치보다 소정의 높이L2 만큼 하방의 대기위치에 있게 된다. 또 연마숫돌 집합체45는, 보통 최하단의 연마 숫돌45i에서부터 순서대로 사용되므로, 연마 작업 시작 당초에는 최하단의 연마 숫돌45i에 있어서 하면의 중심위치가 연마 기준위치P2가 된다.

이 경우에 기판 가장자리부 지지수단42에 있어서 연마 기준위치P2의 하방의 대기위치P1에 기판 가장자리부 지지수단42가 위치하도록 기판 가장자리부 지지수단42가 하강된다. 대기위치P1은, 연마 기준위치P2의 X좌표 및 Y좌표와 같은 X좌표 및 Y좌표를 구비하고, 기판 가장자리부 지지수단42에 설치된 각 프리 베어링의 정상부와 같은 높이로 되어 있다.

즉 연마 기준위치P2 및 대기위치P1의 X좌표 및 Y좌표를 각각 X1, Y1이라고 하면, 센터 테이블61의 중심위치S의 좌표가 (X0, Y0, Z0)이기 때문에 연마 기준위치P2의 좌표는 (X1, Y1, Z0)이 되고, 대기위치P1은 좌표(X1, Y1, Z0-L2)의 대기위치가 된다. 따라서 실린더53은, 기판 가장자리부 지지수단42의 대기위치P1이 연마 기준위치P2보다 거리L2 만큼 낮은 위치가 되도록 기판 가장자리부 지지수단42를 하강시킨다. 이에 따라 연마 기준위치P2는, 기판 가장자리부 지지수단42의 대기위치P1보다 충분하게 높아진다.

그 후에 도9에 나타나 있는 바와 같이, 연마 유닛40a의 기판 가장자리부 지지수단42가 실린더53의 동작에 의하여 거리L2 만큼 상승됨과 아울러 연마헤드41의 기준위치P2의 높이가 △Z 만큼 낮아지게 되도록, 연마헤드 이동기구44의 서보모터47에 의하여 연마헤드41이 하강된다. 이에 따라 센터 테이블61에 의하여 중앙부가 지지된 기판33은, 가장자리부가 프리 베어링50에 의하여 센터 테이블61과 같은 높이가 되도록 지지되어서, 기판33은 도9에 나타나 있는 바와 같이, 센터 테이블61에 지지된 중앙부에서부터 연마가공되는 가장자리부까지가 수평상태가 된다. 또한 기판33의 단면33a가, 연마숫돌 집합체45의 최하단의 연마 숫돌45i의 측면에 근접한 상태로 대향한다.

이러한 상태가 되면, 촬영장치49A에 의하여 기판33에 형성된 2개의 얼라인먼트 마크가 광학적으로 촬영된다. 촬영장치49A에 의하여 촬영된 얼라인먼트 마크의 화상 데이터는, 화상처리 장치89에 의하여 처리되어 얼라인먼 트 마크의 중심점(中心點)(중심(重心)이라고도 한다)의 좌표값이 구해진다. 계속하여 제어부88은, 2개의 얼라인먼트 마크의 중심점의 좌표값으로부터, 센터 테이블61에 있어서 정규의 기판33의 지지위치에 대한 기판33의 수평방향의 회전각(X-Y평면에 있어서 Z축을 중심으로 한 회전각)θ을 연산하여, 연산된 회전각θ이 해소되도록 제어부88은 테이블 유닛 회전기구를 제어한다. 이에 따라 테이블 유닛60전체가 θ도 회전되어, 테이블 유닛60에 재치된 기판33의 단면33a가 연마숫돌 집합체45의 X축 방향을 따르는 이동방향과 일치하도록 기판33의 수평면에 있어서 회전이 보정된다. 이에 따라 그 후의 베벨링 가공에 있어서, 테이블 유닛60에 재치된 기판33의 단면에 있어서 베벨링량이 변화되는 것이 방지되어, 기판33의 사이즈에 상관없이 매우 정밀도가 높은 연마가공을 할 수 있다.

또, 이렇게 테이블 유닛60의 회전에 의하여 기판33을 수평방향으로 회전시킴으로써 기판33의 자세를 보정하는 구성에 대신하여, 2개의 얼라인먼트 마크의 좌표값으로부터 구한 기판33의 수평방향의 회전각도에 의거하여 기판33의 단면33a에 있어서 X축 방향에 대한 각도를 연산하여, 제어부88이 연마 작업 중에 연마 유닛 이동기구85A 및 연마 유닛 지지체 이동기구81A를 제어하여, 수평방향으로 회전한 기판33의 단면33a를 따르도록 연마 유닛40을 X축 방향으로 이동시키면서 Y축 방향으로 이동시켜도 좋다. 이 경우에도 센터 테이블61에 의하여 지지된 기판33이 정규의 상태로 되어 있지 않아도, 기판33의 단면33a에 있어서 베벨링량이 변화되는 것을 방지할 수 있어 정 밀도가 높은 베벨링 가공을 실시할 수 있다.

그 후에 기판33의 두께, 연마 숫돌45의 외형크기, 회전수, 반송량 등을 고려하여 연마헤드41의 연마 조건을 설정하고, 연마헤드41의 연마숫돌 집합체45를 회전시킨 상태에서, 최하단의 연마 숫돌45i가 기판33의 단면33a에 접촉하도록 연마 유닛 지지체 이동기구81A에 의하여 연마 유닛 지지체83A가 Y축 방향으로 이동된다. 이에 따라 연마 숫돌45i의 외주면에 설치된 V자 모양의 홈부45ic 내에 기판33의 단면이 진입하여, 기판33의 단면33a에 있어서 상측 및 하측의 각 엣지가 홈부45ic의 상하의 각 테이퍼부45ia에 각각 접촉한 상태가 된다. 이에 따라 기판33의 단면33a에 있어서 상하의 각 엣지가 동시에 베벨링 가공된다. 그리고 각 엣지가 베벨링 가공됨으로써 상하의 각 엣지 사이에 위치하는 단면33a는, 연마 숫돌45i의 홈부45ic에 있어서 평탄면45ib에 의하여 연마가공된다.

계속하여 연마 유닛 이동기구85A에 의하여 연마 유닛40a는 X축 방향으로 이동된다. 이에 따라 연마 숫돌45i는 기판33의 단면33a를 따라 이동하고, 연마 숫돌45i의 각 테이퍼부45ia에 의하여 기판33의 단면33a에 있어서 상하의 각 엣지가 베벨링 가공됨과 아울러 단면33a가 연마가공된다.

이 경우에 연마 유닛 이동기구85A에 의하여 연마 유닛40a가 기판33의 단면33a를 따라 이동함으로써 기판 가장자리부 지지수단42도 기판33의 단면33a를 따라 이동하기 때문에, 기판33의 단면33a 근방부분을 지지하는 기판 가장자리부 지지수단42의 프리 베어링50이 기판33의 하면에 접촉한 상태에서 원활하게 이동하여, 연마 숫돌45i가 접촉하는 기판33의 단면33a 근방부분을 안정적으로 지지하게 된다. 따라서 연마 숫돌45i에 의하여 기판33의 단면33a에 있어서 상하의 각 엣지가 안정적으로 베벨링 가공된다.

기판33의 하나의 단면33a를 베벨링 가공하기 위하여는, 예를 들면 기판33의 두께, 연마숫돌 집합체45에 있어서 각 연마 숫돌45i의 외형크기, 각 연마 숫돌45i의 회전수 및 반송량 등을 고려하여 알맞은 연마 조건을 설정한다.

도10은, 큰 사이즈의 기판33을 베벨링 가공하는 경우의 초기 상태를 나타내는 설명도이다. 도10은, 기판33이 센터 테이블61에 재치되기 전의 상태를 나타내고 있다. 테이블 유닛60에 있어서 센터 테이블61의 중심위치S로부터 연마숫돌 집합체45까지의 거리가, 도8에 나타난 상태에서의 거리보다 길게 되도록 연마 유닛 지지체 이동기구81A가 X축 방향으로 이동되어 있다. 센터 테이블61에 중앙부가 지지된 기판33의 사이즈가 커서 그 가장자리부의 하방에 대한 휨량이 커지게 되는 경우에는, 기판보조 지지기구67의 제1보조 지지대62에 의하여 또는 제1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63에 의하여 기판33의 측부가 지지된다.

이를 위하여, 연마를 하는 기판33의 사이즈에 따라 제1보조 지지대62만 또는 제1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63의 양방이, 제1슬라이드용 모터62g의 회전구동에 의하여 또는 제1슬라이드용 모터62g 및 제2슬라이드용 모터63g의 회전구동에 의하여 센터 테이블61에 대하여 소정의 거리만큼 떨 어진 위치로 이동된다. 그리고 제1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63은, 연마 유닛41의 기판 가장자리부 지지수단42와 동일한 높이 위치의 대기위치가 되게 된다.

또 제1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63의 동작은 같기 때문에, 이하의 설명에서는 제2보조 지지대63에 대하여만 설명한다.

제2보조 지지대63이 센터 테이블61로부터 소정의 거리만큼 떨어진 상태가 되면, 도11에 나타나 있는 바와 같이 기판33의 중앙부가 센터 테이블61 상에 재치되어서 고정된다.

다음에 이러한 상태가 되면, 승강용 공기 실린더63b가 동작하여 제2보조 지지대63이 상승되어, 제2보조 지지대63에 설치된 프리 베어링65의 정상부가 센터 테이블61의 재치면과 동일한 높이가 된다. 이에 따라 기판33이 센터 테이블61의 상면과 제2보조 지지대63의 프리 베어링65에 의하여 지지된다.

그 후에 도12에 나타나 있는 바와 같이, 연마 유닛40a의 기판 가장자리부 지지수단42가 실린더53에 의하여 높이L2 만큼 상승됨과 아울러, 연마헤드41의 기준위치P2의 높이가 △Z 만큼 작아지게 되도록 연마헤드 이동기구44의 서보모터47에 의하여 연마헤드41이 하강된다.

이러한 상태가 되면, 이후는 상기 동작과 동일한 동작에 의하여 기판33의 단면33a가 연마 처리된다.

이와 같이 기판보조 지지기구67의 제1보조 지지대62에 의하여 또는 제 1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63에 의하여, 센터 테이블61과, 연마헤드41에 있어서 기판 가장자리부 지지수단42와의 사이에 위치하는 기판33 부분이 지지되기 때문에, 센터 테이블61과 연마헤드41에 있어서 기판 가장자리부 지지수단42와의 사이에 있어서 기판33에 휨이 발생하는 것이 방지된다. 그 결과로 큰 면적의 기판33이더라도 기판 가장자리부 지지수단42에 의하여 기판33의 가장자리부를 안정적으로 지지할 수 있기 때문에, 큰 면적의 기판33의 단면33a를 고정밀도로 베벨링 가공할 수 있다.

또 연마가공을 실시하는 기판33의 사이즈가 크지 않아, 센터 테이블61과 연마헤드41에 있어서 기판 가장자리부 지지수단42와의 사이에서 기판33을 지지할 필요가 없는 경우에는, 제1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63을 하강시켜서 대피위치가 되게 한다. 이에 따라 다양한 사이즈의 기판33의 단면33a의 베벨링 가공을 테이블의 교환 등의 준비를 하지 않고 실시할 수 있다.

또한 테이블 유닛60은, 기판33이 재치된 상태에서 테이블 회전기구에 의하여 센터 테이블61 및 기판보조 지지기구67을 포함하는 전체가 회전한다. 따라서 테이블 유닛60의 센터 테이블61 및 기판보조 지지기구67에 의하여 기판이 지지되어 있는 경우에, 센터 테이블61 및 기판보조 지지기구67이 회전하더라도 기판33은 테이블 유닛60에 대하여 위치 차이가 생길 우려가 없다. 기판보조 지지기구67의 제1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63에는, 기판33의 하면에 점접촉하는 프리 베어링65가 설치되어 있기 때문에, 테이블 유 닛60의 회전시에 있어서 기판33이 슬라이드 하는 것과 같은 경우에도 기판33의 하면이 손상될 우려가 없다.

또 센터 테이블61만을 테이블 회전기구에 의하여 회전하는 구성으로 할 수도 있지만, 이 경우에도 기판33은 센터 테이블61 상에 고정되어 있기 때문에 위치 차이가 생길 우려가 없다. 또한 기판보조 지지기구67의 제1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63에는 기판의 하면에 점접촉하는 프리 베어링65가 설치되어 있기 때문에, 센터 테이블61만 회전하는 경우에도 기판33의 하면에 상처가 생길 우려가 없다. 센터 테이블61만 회전하는 경우에는, 테이블 회전기구는 센터 테이블만을 회전시키면 되기 때문에 연마장치의 구조를 매우 간략화 할 수 있다.

또한 제1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63의 모두에 프리 베어링65를 부착하는 구성에 대신하여, 제2보조 지지대63에만 프리 베어링65를 부착하고 제1보조 지지대62에는 센터 테이블61과 마찬가지로 흡인 홈을 형성하는 구성으로 하더라도 좋다.

또한 제1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63에 있어서 기판33의 재치면에도, 센터 테이블61과 마찬가지로 흡인 홈을 형성하여도 좋다. 이 경우에는, 센터 테이블61이 기판33의 중앙부를 진공펌프나 흡인 모터 등의 흡인수단을 사용하여 진공 흡인하여 지지하고 있는 것에 더하여, 기판33의 중심으로부터 조금 떨어진 기판33의 외주측 부분을 진공펌프나 흡인 모터 등의 흡인수단을 사용하여 진공 흡인하여 지지함으로써, 기판33은 매우 견고 하게 지지된다. 이 경우에 테이블 유닛60 전체가 회전했을 때에, 사이즈가 큰 기판33에서는 큰 회전 모멘트가 발생하지만, 제1보조 지지대62 및 제2보조 지지대63에 의하여도 기판33이 고정적으로 지지됨으로써 기판33이 회전하거나 이동하거나 할 우려가 없어 기판33의 위치 차이를 확실하게 방지할 수 있다.

또 연마 유닛40a에 있어서, 기판 가장자리부 지지수단42에 의하여 지지되는 기판33의 가장자리부를 상측에서 고정하는 기판 가장자리부 지지수단을 설치하여도 좋다. 도13은 기판 가장자리부 지지수단이 설치된 연마 유닛40a의 측면도, 도14는 그 연마 유닛40a의 정면도이다.

도13 및 도14에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛40a에 있어서 수평 베이스 플레이트52의 하면에, 기판 가장자리부 지지수단으로서 복수의 프리 베어링50H가 설치되어 있다. 각 프리 베어링50H는, 기판 가장자리부 지지수단42의 지지 플레이트부42a에 설치된 프리 베어링50과 동일한 구성으로 되어 있고, 대볼50a가 하측에 위치하도록 수평 베이스 플레이트52의 하면에, 수평 베이스 플레이트52의 중앙부에 형성된 개구부52a의 주위에 기판 가장자리부 지지수단42에 설치된 각 프리 베어링50과 마찬가지로 배치되어 있다.

수평 베이스 플레이트52는, 도2 및 도3에 나타내는 연마 유닛40a와는 달리 수직 베이스 플레이트51을 따라 수직상태로 배치된 승강 플레이트57의 하단부에 부착되어 있다.

승강 플레이트57은, 도면에 나타나 있지 않은 플레이트 승강기구에 의 하여 상하방향(Z축 방향)으로 이동 가능하게 되어 있다. 플레이트 승강기구는, Z축을 따라 연마 유닛 지지체83A에 설치된 LM가이드와 볼나사와 서보모터에 의하여 승강 플레이트57을 승강하도록 구성되어 있다. 또 플레이트 승강기구는, 이러한 구성에 한하지 않고 리니어 모터, 실린더 등을 사용하여 구성하더라도 좋다.

수평 베이스 플레이트52는, 플레이트 승강기구에 의하여 소정의 높이에서 위치가 결정된다. 또한 기판 가장자리부 지지수단42의 지지 플레이트부42a는, 수평 베이스 플레이트52에 설치된 실린더53에 의하여 수평 베이스 플레이트52에 대하여 소정의 높이 만큼 낮은 레벨에서 위치가 결정된다.

프리 베어링50H는, 기판33의 베벨링 가공 시에 기판33의 단면33a의 근방부분을 상측에서부터 지지함으로써 기판33의 단면33a가 상방으로 이동하는 것을 억제한다. 또 프리 베어링50H는, 연마 유닛40a가 기판33의 단면33a를 따라 이동할 때에 기판33의 상면에 접촉하여 슬라이드 하지만, 기판33의 상면과의 마찰력이 작기 때문에 기판33의 상면을 원활하게 이동한다.

기타의 구성은 도2 및 도3에 나타내는 연마 유닛40a와 동일한 구성으로 되어 있기 때문에, 동일한 구성부분에는 동일한 부호를 붙여서 설명은 생략한다.

이러한 구성의 연마 유닛40a의 동작을 설명한다. 우선, 수평 베이스 플레이트52가 플레이트 승강기구에 의하여 상방의 대기위치에 있게 된다. 또한 기판 가장자리부 지지수단42의 지지 플레이트부42a는, 수평 베이스 플레이 트52에 설치된 실린더53에 의하여 하방의 대기위치에 있게 된다. 이러한 상태에서, 기판33의 중앙부가 재치된 센터 테이블61에 접근하도록 연마 유닛 지지체 이동기구81A가 Y축 방향으로 이동되어, 도15에 나타나 있는 바와 같이 기판33의 가장자리부가 연마헤드41에 있어서 기판 가장자리부 지지수단42의 지지 플레이트부42a와 수평 베이스 플레이트52의 사이에 위치된다.

이러한 상태가 되면 수평 베이스 플레이트52가 하강되어서, 수평 베이스 플레이트52의 하면에 설치된 각 프리 베어링50H의 하단의 정상부가, 센터 테이블61의 상면의 높이(Z0)로부터 센터 테이블61 상에 재치되어서 고정된 기판33의 두께 △Z′ 만큼 상방의 높이 위치(Z0+△Z′)가 된다. 그 후에 수평 베이스 플레이트52에 설치된 실린더53에 의하여 지지 플레이트부42a가 상승되어서, 지지 플레이트부42a에 설치된 각 프리 베어링50의 상단의 정상부가 센터 테이블61의 상면(Z0)과 같은 높이 위치(Z0)가 된다.

이에 따라 도16에 나타나 있는 바와 같이, 센터 테이블61에 재치된 기판33의 가장자리부의 하면이, 지지 플레이트부42a에 설치된 프리 베어링50에 의하여 지지됨과 아울러 수평 베이스 플레이트52에 설치된 프리 베어링50H에 의하여 지지된다. 그 후에는 상기한 동작과 동일한 동작에 의하여 기판33의 단면33a가 연마 처리된다.

또, 연마숫돌 집합체45의 연마 숫돌45i에 의하여 기판33의 단면33a의 연마작업을 실시하는 경우에는, 연마 숫돌45i의 상하방향의 중앙부를 연마위치P3이라고 하고, 그 연마위치P3이 센터 테이블61의 중심의 높이Z0에 대하 여 기판33의 두께의 반 정도 만큼 높은 위치(Z0+△z′/2)가 된다. 이 가공위치는 연마 숫돌45i의 형상 등에 의하여 변화된다.

이와 같이 기판33의 단면33a의 근방의 가장자리부에 있어서 하면 및 상면이, 프리 베어링50 및 50H에 의하여 지지된 상태에서 연마가공이 실시되기 때문에, 기판33의 가장자리부의 휨, 굴곡 등이 억제되어서 기판33의 단면33a를 고정밀도로 안정적으로 연마 처리할 수 있다. 각 프리 베어링50 및 50H는, 기판33에 대하여 미끄러짐 마찰이 작아서 기판33의 하면 및 상면에 상처를 입힐 우려가 없다. 또 수평 베이스 플레이트52에 설치되는 프리 베어링50H에 대신하여, 불소수지(등록상표 「테프론」) 등의 미끄러짐 마찰이 작은 재질의 패드 등을 사용하여도 좋다.

또 큰 면적의 기판33의 경우에는, 전술한 바와 같이 보조 기판 지지기구67이 사용된다.

다음에, 본 발명의 연마장치80A를 사용하여 1장의 기판33의 4개의 단면을 순서대로 베벨링 가공하는 제1방법을 도17에 의거하여 설명한다. 도17에 있어서는, 연마 유닛40a, 촬영장치49A, 연마 유닛 지지체83A, 기판33만을 나타내고, 기판33과 연마 유닛40a의 위치관계 또는 기판33과 촬영장치49A의 위치관계를 설명한다.

또 기판33은 하측기판b와 상측기판c를 접합시킨 접합기판으로 한다. 하측기판b는, 상측기판c보다 약간 크고 그 외주부(外周部)에 회로보호용의 단락전극이 형성되어 있다. 연마 유닛40a는 가공 시에는 기판33의 단면33a 를 따라 이동한다.

우선, 머더 기판으로부터 절단된 기판(접합기판)33이 테이블 유닛60의 센터 테이블61에 재치된다. 이 경우에 직사각형 형상의 기판33은, 길이방향이 X축 방향, 폭방향이 Y축 방향이 되도록 센터 테이블61에 재치된다. 또, 도17(1)에 나타나 있는 바와 같이 센터 테이블61에 재치된 기판33은, 연마 유닛 지지체83A에 근접한 단면에 있어서 X-Y좌표축의 -X축 방향에 위치하는 일방의 코너부를 A, 코너부A에 대하여 +X축 방향에 위치하는 코너부를 B, 코너부B의 +Y축 방향에 위치하는 코너부를 C, 코너부C에 대하여 -X축 방향에 위치하는 코너부를 D라고 한다.

센터 테이블61에 대하여 기판33이, 가이드 핀 등에 의하여 테이블 유닛60의 센터 테이블61에 위치가 결정되어서 고정적으로 지지되면, 촬영장치49A가 기판33에 형성된 한 쌍의 얼라인먼트 마크를 촬영한다. 이 경우에 우선, 촬영장치49A가 도17의 (1)에 나타나 있는 바와 같이 코너부B 근방에 위치하는 일방의 얼라인먼트 마크의 위치를 촬영하고, 계속하여 도17의 (2)에 나타나 있는 바와 같이 코너부A 근방에 위치하는 타방의 얼라인먼트 마크의 위치를 촬영한다. 촬영장치49A에 의한 촬영이 종료하면, 제어부88은 2개의 얼라인먼트 마크의 위치 데이터에 의거하여 기판33의 정규의 상태에 대한 수평방향의 경사 각도를 연산하여, 제어부88의 메모리에 기억시킨다.

머더 기판으로부터 절단된 기판33에서는, 절단라인과 한 쌍의 얼라인 먼트 마크를 연결하는 직선이 완전히 평행하게 되지 않는 것이 많기 때문에, 제어부88의 메모리에 기억된 한 쌍의 얼라인먼트 마크에 의거한 기판33의 위치 데이터에 의거하여, 연마가공 시에 있어서 연마 유닛40a를 X축 방향으로 이동시킬 때에 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 기판33의 단면33a를 한 쌍의 얼라인먼트 마크를 연결하는 직선과 평행하게 되도록 연마가공 할 수 있다.

계속하여 기판33의 코너부 점 근방에 위치하는 연마 유닛40a의 연마숫돌 집합체45를 회전시킴과 아울러, 연마숫돌 집합체45의 연마 숫돌45i가 코너부A를 연마가공 할 수 있도록 위치결정한다. 그리고 연마 유닛40a를 기판33의 코너부A로부터 코너부B를 향하여 이동시킴으로써, 코너부A 및 B의 사이의 단면의 베벨링 가공을 실시한다. 이 경우에 제어부88은, 메모리에 기억된 데이터에 의거하여 연마 유닛40a의 X축 방향으로의 이동에 따라, 연마 유닛 지지체83A를 Y축 방향으로 이동시킴으로써 직선보간(直線補間) 한다.

그 후에 도17(3)에 나타나 있는 바와 같이 기판33의 코너부A로부터 코너부B에 걸쳐서의 단면의 연마 작업이 종료하면, 연마 유닛 지지체83A전체가 센터 테이블61로부터 멀어지도록 -Y축 방향으로 이동됨과 아울러, 연마 유닛40a가 연마 유닛 지지체83A를 따라 -X축 방향으로 이동된다. 이에 따라 연마 유닛40a는 대기위치인 H점에 위치한다. 사각형의 기판33이 센터 테이블61을 중심으로 하여 회전하더라도, H점은 연마 유닛40a가 기판33에 충돌하지 않도록 설정되어 있다.

다음에 도17(4)에 나타나 있는 바와 같이, 기판33의 코너부D가 연마 유닛40a의 대기위치H에 근접한 상태가 되도록 테이블 유닛60 전체를 동작시켜서 기판33을 90도에 걸쳐 회전시킨다. 그 후에 기판33의 코너부D가 연마되도록 연마 유닛40a를 연마 유닛 지지체83A 및 연마 유닛40a의 이동에 의하여 위치결정하고, 도17(5)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛40a를 연마 유닛 지지체83A를 따라 +X축 방향으로 이동시킴으로써, 코너부D와 코너부A의 사이에 위치하는 단면을 코너부D로부터 코너부A를 향하여 연마가공을 한다.

기판33의 코너부D로부터 코너부A에 걸쳐서의 단면의 연마 작업이 종료하면, 도17(6)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛 지지체83A 전체가 센터 테이블61로부터 멀어지도록 -Y축 방향으로 이동됨과 아울러, 연마 유닛40a가 연마 유닛 지지체83A를 따라 -X축 방향으로 이동된다. 이에 따라 연마 유닛40a는 대기위치인 H점에 위치된다.

다음에, 기판33의 C점이 연마 유닛40a의 대기위치H에 근접한 상태가 되도록 테이블 유닛60 전체를 동작시켜서 기판33을 90도에 걸쳐 회전시킨다. 그 후에 기판33의 코너부 점이 연마되도록 연마 유닛40a를 연마 유닛 지지체83A 및 연마 유닛40a의 이동에 의하여 위치결정하고, 도17(7)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛40a를 연마 유닛 지지체83A를 따라 +X축 방향으로 이동시킴으로써, 코너부C와 코너부D의 사이에 위치하는 단면을 코너부C로부터 코너부D를 향하여 연마가공을 한다.

기판33의 코너부C로부터 코너부D에 걸쳐서의 단면의 연마 작업이 종료하면, 도17(8)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛 지지체83A전체가 센터 테이블61로부터 멀어지도록 -Y축 방향으로 이동됨과 아울러, 연마 유닛40a가 연마 유닛 지지체83A를 따라 -X축 방향으로 이동된다. 이에 따라 연마 유닛40a는 대기위치인 H점에 위치된다.

다음에, 기판33의 B점이 연마 유닛40a의 대기위치H에 근접한 상태가 되도록 테이블 유닛60 전체를 동작시켜서 기판33을 90도에 걸쳐 회전시킨다. 그 후에 기판33의 코너부B가 연마되도록 연마 유닛40a를 연마 유닛 지지체83A 및 연마 유닛40a의 이동에 의하여 위치결정하고, 도17(9)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛40a를 연마 유닛 지지체83A를 따라 +X축 방향으로 이동시킴으로써, 코너부B와 코너부C의 사이에 위치하는 단면을 코너부B로부터 코너부C를 향하여 연마가공을 한다.

이와 같이 테이블 유닛60에 의하여 지지된 기판33의 4개의 단면은 기판33을 90도씩 3회에 걸쳐 회전시킴으로써 각각의 베벨링 가공이 이루어진다.

도18은, 본 발명의 연마장치80A를 사용하여 기판33의 4개의 단면을 베벨링 가공하는 제2방법의 설명도이다. 도17에 나타낸 경우와 마찬가지로, 우선 도18(1)에 나타나 있는 바와 같이 점B 근방에 위치하는 일방의 얼라인먼트 마크의 위치를 촬영하고, 계속하여 도18(2)에 나타나 있는 바와 같이 코너부A 근방에 위치하는 타방의 얼라인먼트 마크의 위치를 촬영한다. 촬영장치49A에 의한 촬영이 종료하면, 제어부88은 2개의 얼라인먼트 마크의 위치 데이터에 의거하여 기판33의 수평방향의 경사 각도를 연산하여 제어부88의 메모리에 기억시킨다.

그 후에 촬영장치49A에 의한 촬영이 종료한 점, 즉 코너부A로부터 베벨링 가공을 시작하여 도18(3)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛40a를 코너부B를 향하여 이동시킨다. 이 경우에 제어부88의 메모리에 기억된 데이터에 의거하여 연마 유닛40a의 X축 방향으로의 이동에 따라, 연마 유닛 지지체83A가 Y축 방향으로 이동된다.

다음에 테이블 유닛60에 의하여 기판33을 회전시키지 않고 도18(4)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛 지지체83A가 Y축 방향으로 이동됨으로써, 연마 유닛40a는 코너부B와 코너부C의 사이에 위치하는 단면을 코너부B에서 코너부C를 향하여 베벨링 가공한다. 이 경우에도 제어부88의 메모리에 기억된 데이터에 의거하여 연마 유닛 지지체83A의 Y축 방향으로의 이동에 따라 연마 유닛40a가 X축 방향으로 이동된다.

다음에 연마 유닛 지지체83A 전체가 센터 테이블61로부터 멀어지도록 -Y축 방향으로 이동됨과 아울러, 연마 유닛40a가 연마 유닛 지지체83A를 따라 -X축 방향으로 이동됨으로써 도18(5)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛40a는 대기위치인 H점에 위치된다.

다음에 기판33의 D점이 연마 유닛40a의 대기위치H에 근접한 상태가 되도록 테이블 유닛60 전체를 동작시켜서 기판33을 90도에 걸쳐 회전시킨 다.

그 후에 기판33의 코너부A가 연마되도록 연마 유닛 지지체83A를 센터 테이블61에 접근하도록 Y축 방향으로 이동시킴과 아울러, 연마 유닛40a를 연마 유닛 지지체83A를 따라 X축 방향으로 이동시킨다. 그리고 도18(6)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛40a를 연마 유닛 지지체83A를 따라 -X축 방향으로 이동시킴으로써, 코너부A와 코너부D의 사이에 위치하는 단면을 A점으로부터 D점을 향하여 베벨링 가공을 한다.

그 후에 테이블 유닛60에 의하여 기판33을 회전시키지 않고 도18(7)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛 지지체83A를 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 연마 유닛40a에 의하여 코너부B와 코너부C의 사이에 위치하는 단면을 코너부B로부터 코너부C를 향하여 베벨링 가공한다. 이 경우에도 제어부88의 메모리에 기억된 데이터에 의거하여 연마 유닛 지지체83A의 Y축 방향으로의 이동에 따라 연마 유닛40a가 X축 방향으로 이동된다.

이 경우에는 테이블 유닛60에 의한 기판33의 90도에 걸친 회전을 2회 실시하면 되므로 베벨링 가공의 작업 효율이 향상된다.

도19는, 본 발명의 연마장치80A를 사용하여 기판33의 4개의 단면을 베벨링 가공하는 제3방법의 설명도이다. 도18에 나타낸 경우와 마찬가지로, 우선 도19(1)에 나타나 있는 바와 같이 코너부B 근방에 위치하는 일방의 얼라인먼트 마크의 위치를 촬영하고, 계속하여 도19(2)에 나타나 있는 바와 같이 코너부A 근방에 위치하는 타방의 얼라인먼트 마크의 위치를 촬영한다. 촬영장치49A에 의한 촬영이 종료하면, 제어부88은 2개의 얼라인먼트 마크의 위치 데이터에 의거하여 기판33의 수평방향의 경사 각도를 연산하여 제어부88의 메모리에 기억시킨다.

그 후에 촬영장치49A에 의한 촬영이 종료한 점, 즉 코너부A에서부터 베벨링 가공을 시작하여 도19(3)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛40a를 코너부B를 향하여 이동시킨다. 이 경우에 제어부88의 메모리에 기억된 데이터에 의거하여 연마 유닛40a의 X축 방향으로의 이동에 따라 연마 유닛 지지체83A가 Y축 방향으로 이동된다.

다음에 테이블 유닛60에 의하여 기판33을 회전시키지 않고 도19(4)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛 지지체83A가 Y축 방향으로 이동됨으로써, 연마 유닛40a는 코너부B와 코너부C의 사이에 위치하는 단면을 코너부B에서 코너부C를 향하여 베벨링 가공한다. 이 경우에도 제어부88은 메모리에 기억된 데이터에 의거하여 연마 유닛 지지체83A를 Y축 방향으로 이동시킴에 따라, 연마 유닛40a가 X축 방향으로 이동된다.

다음에 연마 유닛 지지체83A 전체가 센터 테이블61로부터 멀어지도록 -Y축 방향으로 이동됨과 아울러 연마 유닛40a가 연마 유닛 지지체83A를 따라 -X축 방향으로 이동됨으로써, 도19(5)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛40a는 대기위치인 H점에 위치된다.

이상까지의 각 공정은 도18에 나타내는 제2방법과 같다.

다음에 기판33의 코너부C가 연마 유닛40a의 대기위치H에 근접한 상태 가 되도록 테이블 유닛60 전체를 동작시켜서 기판33을 180도에 걸쳐 회전시킨다. 그 후에 기판33의 코너부C가 연마되도록 연마 유닛 지지체83A가 센터 테이블61에 접근하도록 Y축 방향으로 이동시킴과 아울러, 연마 유닛40a를 연마 유닛 지지체83A를 따라 X축 방향으로 이동시킨다. 그리고 도19(6)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛40a를 연마 유닛 지지체83A를 따라 X축 방향으로 이동시킴으로써 코너부C와 코너부D의 사이에 위치하는 단면을 코너부C로부터 코너부D를 향하여 베벨링 가공을 한다.

그 후에 테이블 유닛60에 의하여 기판33을 회전시키지 않고 도19(7)에 나타나 있는 바와 같이 연마 유닛 지지체83A를 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 연마 유닛40a에 의하여 코너부D와 코너부A의 사이에 위치하는 단면을 코너부D로부터 코너부A를 향하여 베벨링 가공한다. 이 경우에도 제어부88은 메모리에 기억된 데이터에 의거하여 연마 유닛 지지체83A를 Y축 방향으로 이동시킴에 따라 연마 유닛40a가 X축 방향으로 이동된다.

이 제3방법의 경우에는, 테이블 유닛60에 의한 기판33의 180도에 걸친 회전을 1회 실시하면 되기 때문에 베벨링 가공의 작업 효율이 향상된다.

본 발명의 연마장치에 의하면, 테이블 유닛60 상을 넘어 가도록 X축 방향으로 배치되어서 Y축 방향으로의 이동이 가능하게 이루어진 연마 유닛 지지체83A에, 연마 유닛40a가 X축 방향으로의 이동이 가능하게 설치되어 있기 때문에, 테이블 유닛60을 회전시키지 않고 연마 유닛40a에 의하여 테이 블 유닛60에 재치된 기판33에 있어서 3개의 단면33a의 연마가공을 할 수 있다. 또한 테이블 유닛60에 의하여 기판33을 90도 또는 180도에 걸쳐서 1번 회전시키면 기판33의 나머지 1개의 단면도 연마가공을 할 수도 있다. 기판33을 90도 또는 180도에 걸쳐 회전시키는 타이밍은 작업 효율 등을 고려하여 적당하게 설정된다.

또 기판33의 회전방향은, 시계방향 및 반시계방향의 어느 것이더라도 좋다. 또한 기판33의 단면33a의 각각의 코너부에 있어서 연마 유닛40a가 그 코너부를 따라 이동됨으로써, 그 코너부에 있어서 상하의 엣지의 베벨링이 이루어질 수 있다. 이 경우에 코너부를 C베벨링, R베벨링의 어느 쪽의 베벨링도 가능하다.

실시예2

도20은, 본 발명 실시예2의 연마장치의 개략적인 구성을 나타내는 사시도이다. 실시예2의 연마장치80B에는, 실시예1의 연마장치80A에 있어서 연마 유닛 지지체83A(이하, 이 연마 유닛 지지체83A를 제1연마 유닛 지지체83A라고 한다) 이외에 제2연마 유닛 지지체83B가 설치되어 있는 것 이외에는, 실시예1의 연마장치80A의 구성과 마찬가지로 되어 있다. 제2연마 유닛 지지체83B는, 제1연마 유닛 지지체83A와 동일한 구성으로 되어 있어, 제2연마 유닛40b, 촬영장치49B 등이 설치됨과 아울러, 제2가이드체 이동기구81B에 의하여 베이스 설치대82의 상면에 설치된 한 쌍의 LM가이드84를 따라 이동 가 능하게 되어 있다. 또 가이드체 이동기구81B는, 제1연마 유닛 지지체83A를 구동하는 가이드체 이동기구81A가 설치된 LM가이드84와는 다른 LM가이드84에 설치되어 있다.

제2가이드체 이동기구81B, 제2연마 유닛40b를 X축 방향으로 이동시키는 연마 유닛 이동기구85B 등은, 제어부88에 의하여 제어되도록 되어 있다. 그 이외의 구성은 실시예1의 연마장치80A와 마찬가지로 되어 있다.

이러한 구성의 실시예2에 있어서, 연마장치80B는 연마 유닛40a와 제2연마 유닛40b를 구비하고 있으므로, 테이블 유닛60에 기판33이 고정된 상태에서도 기판33에 있어서 서로 대향하는 2개의 단면을 동시에 베벨링 가공할 수 있다.

도21은, 실시예2의 연마장치80B를 사용하여 기판33의 4개의 단면을 베벨링 가공하는 방법의 설명도이다. 우선 도21(1)에 나타나 있는 바와 같이 테이블 유닛60을 소정의 기준위치에 세트하고, 기판33을 테이블 유닛60에 재치하여 고정적으로 지지한다. 이 경우에, 기판33의 단변(短邊)이 Y축으로 평행 또는 기판33의 장변(長邊)이 X축으로 평행하게 되도록 지지한다. 또 도21에 있어서 도17에 나타낸 설명도와 마찬가지로, 기판33에 있어서 각 코너부를 각각 A, B, C, D라고 한다.

다음에, 제1연마 유닛 지지체83A를 이동시켜 촬영장치49A가 코너부A에 있어서 얼라인먼트 마크를 촬영할 수 있도록 기판33에 있어서 코너부A 및 B사이의 단면 근방에 위치시킨다. 또한 제2연마 유닛 지지체83B를 이동시켜 촬영장치49B가 코너부B에 있어서 얼라인먼트 마크를 촬영할 수 있도록 기판33에 있어서 코너부A 및 B사이의 단면 근방에 위치시킨다. 이러한 상태가 되면, 각각의 촬영장치49A에 의하여 코너부A에 있어서 얼라인먼트 마크를 촬영함과 아울러 촬영장치49B에 의하여 코너부B에 있어서 얼라인먼트 마크를 촬영한다.

계속하여 각 촬영장치49A 및 49B에 의하여 촬영된 각 얼라인먼트 마크의 화상 데이터로부터, 화상처리 장치89에 의하여 2개의 얼라인먼트 마크의 위치 좌표 데이터를 생성한다. 제어부88은, 화상처리장치89에서 보내지는 위치 좌표 데이터를 사용하여 X축 방향에 대한 기판33의 경사를 연산하여 테이블 유닛60 상의 기판33의 상태를 정확하게 인식하고, 위치 데이터를 제어부88의 메모리에 기억시킨다.

다음에 제1연마 유닛 지지체83A의 연마 유닛40a가 도17(4)에 나타내는 대기위치H와 동일한 대기위치가 되도록 제1연마 유닛 지지체83A 및 연마 유닛40a를 각각 이동시키면서, 또한 제2연마 유닛 지지체83B의 연마 유닛40b가 대기위치H에 대하여 센터 테이블61의 중심에 대하여 점대칭의 대기위치가 되도록 제2연마 유닛 지지체83B 및 연마 유닛40b를 각각 이동시킨다.

그 후에 도21(2)에 나타나 있는 바와 같이 제어부88에 의하여 테이블 유닛60이 소정의 각도φ에 걸쳐 시계방향으로 회전된다. 이에 따라 기판33도 마찬가지로 회전된다. 각도φ은, 기판33의 장변과 단변의 비에 의존하는데 30도, 45도, 60도 중 어느 하나가 바람직하다.

다음에 제1연마 유닛 지지체83A의 연마 유닛40a는 코너부D를 연마할 수 있도록 위치결정되고 또한 연마 유닛40b는 코너부B를 연마할 수 있도록 위치결정된다. 이 경우에 도21(2)에 나타나 있는 바와 같이 기판33의 코너부A가 제1연마 유닛 지지체83A 밑에 위치하게 되지만, 연마 유닛40a는 대기위치H로부터 Y축 방향을 따라 이동되기 때문에 연마 유닛40a와 기판33이 간섭할 우려가 없다. 또한 기판33의 코너부C가 제2연마 유닛 지지체83A 밑에 위치하게 되지만, 연마 유닛40b도 기판33의 코너부C에 대하여 Y축 방향 및 X축 방향으로 떨어진 대기위치로부터 Y축 방향을 따라 이동하기 때문에, 기판33의 코너부C에 간섭할 우려가 없다.

이러한 상태가 되면, 제1연마 유닛 지지체83A의 연마 유닛40a는 코너부D와 A의 사이의 단면을 코너부D로부터 A를 향하여 연마하도록, 제1연마 유닛 지지체83A가 -Y축 방향으로 이동됨과 아울러 연마 유닛40a가 X축 방향으로 이동된다. 이와 동시에, 제2연마 유닛 지지체83B의 연마 유닛40b는 코너부B와 C의 사이의 단면을 코너부B로부터 C를 향하여 연마하도록, 제2연마 유닛 지지체83B가 Y축 방향으로 이동됨과 아울러 연마 유닛40B가 -X축 방향으로 이동된다.

이 경우에, 초기 상태의 기판33에 있어서 코너부A 및 B의 위치 데이터에 의거하는 기판33의 수평방향의 회전각도가 제어부88의 메모리에 기억되고, 또한 테이블 유닛60의 회전각φ도 제어부88의 메모리에 기억되어 있기 때문에, 제어부88은 이들의 위치 데이터를 사용하여 연마 유닛40a 및 40b의 주행 데이터를 연산하여 메모리에 저장시킨다. 따라서 제어부88은, 메모리에 저장된 연마 유닛40a 및 40b의 주행 데이터에 의거하여, 제1연마 유닛 지지체83A 및 연마 유닛40a의 이동을 제어함으로써 코너부D와 A의 사이의 단면을 따라 이동시킬 수 있고, 또한 제2연마 유닛 지지체83B 및 연마 유닛40b의 이동을 제어함으로써 코너부B와 C의 사이의 단면을 따라 이동시킬 수 있다.

제1연마 유닛 지지체83A의 연마 유닛40a가 코너부A에 도달하면, 연마 유닛40a가 코너부A를 따라 이동하도록 제1연마 유닛 지지체83A 및 연마 유닛40a가 제어된다. 이에 따라 코너부A의 각 단면이 각각 연마된다. 마찬가지로, 제2연마 유닛 지지체83B의 연마 유닛40B가 코너부C에 도달하면, 연마 유닛40b가 코너부C를 따라 이동하도록 제2연마 유닛 지지체83B 및 연마 유닛40b가 제어된다. 이에 따라 코너부C의 각 단면이 각각 연마된다.

그 후에 제1연마 유닛 지지체83A의 연마 유닛40a가 도21(4)에 나타나 있는 바와 같이 코너부A와 B 사이의 단면을 코너부A로부터 B를 향하여 연마하도록, 제1연마 유닛 지지체83A가 Y축 방향으로 이동됨과 아울러 연마 유닛40a가 X축 방향으로 이동된다. 이와 동시에, 제2연마 유닛 지지체83B의 연마 유닛40b가 코너부C와 D 사이의 단면을 코너부C로부터 D를 향하여 연마하도록, 제2연마 유닛 지지체83B가 -Y축 방향으로 이동됨과 아울러 연마 유닛40b가 -X축 방향으로 이동된다.

그 후에 제1연마 유닛 지지체83A의 연마 유닛40a가 코너부B에 도달함과 아울러 제2연마 유닛 지지체83B의 연마 유닛40b가 코너부D에 도달함으로써, 기판33의 4개의 단면의 베벨링 가공이 종료한다.

이와 같이 도21(2)∼(4)에 나타내는 공정에 있어서, 기판33의 4개의 단면의 베벨링 가공과 동시에 기판33에 있어서 모든 코너부의 베벨링 가공도 이루어질 수 있지만, 도21(4)까지의 공정이 종료한 후에 또 도21(5)에 나타나 있는 바와 같이, 기판33의 장변이 X축 방향을 따르는 상태가 되도록 테이블 유닛60을 회전시킨 후에, 제1연마 유닛 지지체83A의 연마 유닛40a에 의하여 코너부B의 베벨링 가공을 실시함과 아울러 제2연마 유닛 지지체83B의 연마 유닛40b에 의하여 코너부D의 베벨링 가공을 실시하고, 또한 그 후에 제1연마 유닛 지지체83A의 연마 유닛40a에 의하여 코너부A의 베벨링 가공을 실시함과 아울러 제2연마 유닛 지지체83B의 연마 유닛40b에 의하여 코너부C의 베벨링 가공을 실시하여도 좋다.

이와 같이 본 실시예의 연마장치80B에 의하면, 테이블 유닛60을 센터 테이블61의 중심을 축으로 하여 XY평면에 있어서 소정 각도(30도, 45도, 60도) 회전시켜서, 2개의 연마 유닛40a 및 40b를 기판33의 대각선상의 각 코너부에 위치하도록 이동시킨 후에, 기판33을 회전시키지 않고 연마 유닛40a 및 연마 유닛40b에 의하여 기판33에 있어서 연속하는 단면의 연마를 연속하여 하도록 되어 있어, 기판33의 단면의 베벨링 작업효율이 현저하게 향상된다.

또한 제1연마 유닛 지지체83A 및 제1연마 유닛 지지체83B 상호 간을 서로 간섭되지 않게 기판33의 모든 단면의 베벨링 작업을 실시할 수 있다. 기판33의 각 코너부에 있어서 연마 유닛40a 및 연마 유닛40b의 이동방향을 변경함으로써 기판33의 코너부에 있어서 단면의 베벨링 가공도 할 수 있게 되고, 또한 코너부에 있어서 베벨링 가공을 C베벨링이나 R베벨링과 같이 변경하는 것도 용이하게 할 수 있다.

실시예3

도22는, 본 발명 실시예3의 연마장치의 개략구조를 나타내는 평면도이다. 이 연마장치90에는, 4기(基)의 연마 유닛91, 4기의 이동 가이드체92, 4기의 연마 유닛 이동기구99, 센터 테이블100, 화상처리장치101, 제어부102, 4개 연마 유닛 이송기구(도면에는 나타내지 않는다)가 설치되어 있다.

본 실시예의 연마장치90은, 기판33의 중앙부를 재치하여 흡착하여 지지하는 4각형 모양의 센터 테이블100과, 이 센터 테이블100의 각 테두리를 따라 각각 배치된 4기의 이동 가이드체92와, 각 이동 가이드체92를 따라 이동 가능하게 각각 구비된 4기의 연마 유닛91과, 각 이동 가이드체92를 따라 각 연마 유닛91을 각각 왕복 이동시키는 연마 유닛 이동기구99와, 각 연마 유닛91을 XY평면에 있어서 이동 가이드체92와 직교하는 방향인 도22의 화살표P방향(센터 테이블의 단면과 수직 방향)으로 각각 왕복 이동시키고 도면에 나타나 있지 않은 연마 유닛 이송기구를 구비한다.

또한 연마장치90의 각 연마 유닛91에는 공기 블로우 장치96이 각각 설 치되어 있다. 또한 연마장치90은, 각 촬영장치49에 의하여 촬영된 화상을 처리하는 화상처리장치101과, 화상처리장치101로부터의 출력 데이터에 의거하여 기판33에 있어서 얼라인먼트 마크의 위치 데이터를 연산하여 연마장치90의 동작을 제어하는 제어부102를 구비하고 있다. 연마 유닛 이동기구99는 제어부102에서 제어신호가 주어짐으로써 구동된다. 또 도22에서는 화상처리장치101은 하나 밖에 도면에 나타내지 않고 있지만 2개 이상 설치되어 있더라도 좋다. 화상처리장치101은, 각 촬영장치49에 의하여 촬영된 화상 데이터를 순차적으로 처리하므로 하나로 복수의 촬영장치49에서 보내 온 화상을 처리할 수 있다.

각 연마 유닛91은 실시예1에 있어서 연마 유닛40a와 동일한 구성으로 되어 있어, Z축 방향으로 이동 가능하게 된 연마숫돌 집합체45와, 연마숫돌 집합체45를 Z축 방향으로 이동시키는 연마헤드 이동기구를 구비하고 있다. 촬영장치49는, 이 연마숫돌 집합체45에 대하여 연마숫돌 집합체45가 연마 처리할 때의 이동방향과는 반대측에 배치되어 있고, 또한 연마숫돌 집합체와 촬영장치의 사이에 연마숫돌 집합체45에 의하여 발생한 연마분, 가공액 등을 불어 날리는 공기 블로우 장치96이 설치되어 있다. 또 촬영장치49와 공기 블로우 장치96은, 마이크로미터 헤드에 의하여 기판33으로부터의 높이 및 기판의 단면에 대한 위치조정이 가능하게 되어 있다. 또한 공기 블로우 장치96은 도면에 나타나 있지 않은 공기펌프에 접속되어 있어 압축 공기를 촬영장치49로 분출한다.

제어부102는, 화상처리장치101에 의하여 처리된 얼라인먼트 마크의 위치 데이터에 의거하여 센터 테이블100 상에 재치된 기판33의 X축 방향으로 대한 경사의 연산과, 각 연마 유닛91의 연마숫돌 집합체의 연마 숫돌의 기판33에 대한 이송량(파임량)의 연산과, 경사진 기판33의 각 단면을 따라 각 연마 숫돌을 이동시키기 위한 각 연마 유닛 이동기구99 및 각 연마 유닛 이송기구(도면에는 나타내지 않는다)의 제어를 한다. 또 제어부102는, 미리 정해진 설정치와 실제의 연마량을 비교하여 각 연마 유닛 이송기구를 제어하여 기판의 베벨링량을 일정하게 되도록 하는 기능도 구비하고 있다.

또한 센터 테이블100은 XY평면과 평행한 흡착면을 구비하고 있지만 테이블의 회전기구는 설치되어 있지 않다. 센터 테이블100의 이면에는, 연마 유닛91이 기판33의 단면에 접촉한 것을 감지하는 음향식 센서가 설치되어 있다. 이 음향식 센서는, 기판33을 통하여 센터 테이블100에 발생한 진동을 감지함으로써 연마 유닛91과 기판33과의 접촉을 감지한다.

각 연마 유닛 이동기구99는, 센터 테이블100의 각 테두리 즉 센터 테이블100에 재치되어서 지지되는 기판33의 각 단면33a를 따라 각각 설치된 각 이동 가이드체92와, 도면에 나타나 있지 않은 볼나사, 서보모터로 구성되고, 센터 테이블100의 각 테두리(기판33의 각 단면33a)를 따라 그 제1위치로부터 그 제2위치로 연마 유닛91을 왕복 이동시킨다. 또 연마 유닛 이동기구99는, 볼나사, 서보모터에 의한 구성에 한하지 않고 리니어 모터로 구성하더라도 좋다.

연마 유닛 이송기구는, 도면에 나타나 있지 않은 LM가이드와, 볼나사, 서보모터로 구성되고, 각각의 연마 유닛91을 도면에서 화살표P방향, 즉 기판33의 각 단면33a에 대하여 접근, 격리하는 방향으로 이동시켜, 기판33의 각 단면33a에 대하여 연마 유닛91의 연마 숫돌을 미량씩 기판33의 단면33a으로 반송하는 기능을 구비한다. 또 연마 유닛 이송기구의 구성요소는, LM가이드와, 볼나사, 서보모터에 한하지 않고 LM가이드와 리니어 모터이더라도 좋다.

다음에 기판33에 대하여 4개의 단면33a를 동시에 가공하는 순서를 설명한다. 우선, 센터 테이블100은 기판33을 재치해서 흡인하여 지지한다. 다음에 촬영장치49가 기판33에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하고, 이 촬영된 화상 데이터는 화상처리장치101에 의하여 처리되어 그에 따라 얼라인먼트 마크의 위치 데이터가 생성된다. 제어부102는, 화상처리장치101로부터 출력된 얼라인먼트 마크의 위치 데이터로부터 기판33의 기준위치에 대한 X축, Y축 방향의 차이량을 연산하고, 그 연산 결과에 의거하여 기판33의 X축 방향 및 Y축 방향으로 대한 경사와 각 연마 유닛91의 기판33의 연마 시작위치와 연마 종료위치를 산출한다.

그리고 제어부102는, 각 연마 유닛 이동기구99 및 각 연마 유닛 이송기구의 X축 방향 및 Y축 방향(화살표R과 화살표P방향)의 이동방향과 연마 시작위치와 연마 종료위치를 각각 제어한다(이하, 이러한 제어를 직선보간이라고 부른다). 이렇게 함으로써, 기판33이 센터 테이블100 상에 소정의 자세로 지지되어 있지 않은 상태, 즉 기판33이 기준위치에 대하여 수평방향으로 기운 상태이더라도 기판33의 각 단면33a를 따라 연마할 수 있다.

그 후에 각 연마 유닛91은, 연마 숫돌을 회전시킨 상태에서 기판33의 각 단면33a에 접근하도록 화살표P방향을 따라 이동된다. 그리고 테이블 유닛100의 이면에 설치한 음향식 센서에 의하여 테이블 유닛100에 발생한 진동을 감지하여, 각 연마 유닛91이 기판33의 단면33a에 접촉한 것을 검출한다. 이에 따라 제어부88은, 각 연마 유닛91이 기판33의 연마 처리가 시작되지 않고 있는 각 단면33a에 접촉하는 초기위치인 0점을 검출한다. 이 후에 각 연마 유닛91의 연마 숫돌은 회전이 정지되고 각 연마 유닛91은 대기위치로 이동된다.

다음에 각 연마 유닛91의 연마 숫돌이 각각 회전된다. 이 상태에서, 각 연마 유닛91은 각 연마 유닛 이동기구99에 의하여 기판33의 각 단면33a를 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 기판33의 가장자리부를 지지하면서, 기판33의 각 단면33a가 연마 숫돌45에 의하여 연마된 상태에서 연마 유닛91을 도22에 화살표R이 나타내는 방향으로 이동시킨다. 이 때에 제어부102는, 산출된 기판33의 X방향 및 Y방향으로 대한 경사와, 기판33의 연마 시작위치와 연마 종료위치의 데이터에 의거하여, 각 연마 유닛91을 연마 유닛 이동기구99에 의하여 R방향으로 이동시킴과 아울러 연마 유닛 이송기구에 의하여 P방향으로 동시에 이동시킨다. 이에 따라 각 연마 유닛91은, 직선보간에 의하여 기판33의 위치 차이량을 보정하면서 기판33의 단면33a의 연 마를 연속적으로 한다.

본 실시예의 연마장치90은, 상기한 바와 같이 4기의 연마 유닛91에 의하여 기판33의 4개의 단면33a를 동시에 가공할 수 있다. 또한 이 연마장치90에 의하여, 연마 유닛91이 기판33의 코너부에 위치하는 연마 개시시 또는 연마 종료시에 기판33의 코너부를 따라 이동됨으로써, 한번에 기판33의 모든 코너부의 베벨링 작업을 할 수도 있다. 또한 연마 유닛91이 기판33의 코너부를 따라 이동될 때의 이동방향을 제어함으로써, 기판33의 코너부의 베벨링을 C베벨링, R베벨링의 어느 쪽으로도　할　수　있다.

또한 각 연마 유닛91이 연마 유닛 이동기구99에 의하여 R방향으로 동시에 이동하면서 기판33을 연마하면, 연마 숫돌45의 이동방향의 후방에 배치된 공기 블로우 장치96이 고압의 공기를 분사한다. 고압의 공기는, 연마 숫돌45에 의하여 베벨링 된 직후의 기판33의 단면33a로부터 가공액을 제거한다. 또 연마 숫돌45의 후방에 배치된 촬영장치49는, 연마 숫돌45에 의하여 베벨링 된 기판33의 단면33을 촬영한다. 촬영장치49에 의하여 얻어진 화상은, 화상처리장치101에 의하여 처리되어 실제로 연마된 기판33의 베벨링량을 검출한다. 제어부102는, 미리 설정되어 있었던 베벨링량의 상한치 및 하한치와 비교 하여 기판33의 실제의 베벨링량이 상한치 및 하한치를 일탈한 것인가 아닌가를 판별한다. 베벨링량이 상한치 및 하한치의 어느 일방을 일탈하고 있을 때에는, 제어부102는 연마 유닛91의 연마 유닛 이동기구99와 연마 유닛 이송기구를 제어하여 기판33의 단면에 대한 연마 숫돌의 위치를 제어함으로써 기판33의 베벨링량을 보정한다.

이와 같이 연마 숫돌45에 의하여 베벨링 가공된 직후의 기판33의 단면에 대하여, 공기 블로우 장치가 가공액을 제거하고 촬영장치49가 베벨링 가공된 직후의 기판33의 단면을 촬영한다. 이렇게 하여 제어부102는, 베벨링량을 검출하여 미리 설정되어 있는 설정치와 비교하여 연마 숫돌45의 이송량을 조절하여 베벨링량을 보정한다. 이러한 보정에 의하여 기판33이 기준상태에 대하여 경사져 있음으로써 베벨링량이 변화되는 것을 방지할 수 있고, 항상 일정량의 베벨링 가공을 할 수 있다. 따라서 매우 정밀도가 좋은 연마를 할 수 있다. 또한 연마 숫돌45의 이송량에 대하여 베벨링량이 적어지면 제어부102가 연마 숫돌45의 연마부가 마모되어 있다고 판단한다. 이 때에 사용하고 있는 연마 숫돌45가 다단구조로 되어 있는 연마숫돌 집합체의 경우에는, 연마헤드를 상하방향으로 소정량 만큼 이동시킴으로써 새로운 연마 숫돌에 의하여 연마할 수 있는 상태로 할 수 있다. 따라서 연마 숫돌의 준비 작업을 할 필요가 없어 작업 효율은 현저하게 향상된다.

또 본 실시예에서는 기판33을 센터 테이블100에 의하여 지지하는 구성이었지만, 센터 테이블100에 대신하여 실시예1에 있어서 사용된 회전 가능한 테이블 유닛을 사용하더라도 좋다. 이 경우에는, 테이블 회전기구에 의하여 센터 테이블 또는 테이블 유닛 전체를 회전시키는 구성의 어느 것이라도 좋다. 테이블 회전기구에 의하여 회전 가능한 테이블 유닛을 사용하 는 경우에는, 테이블 유닛에 재치된 기판33에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영장치49가 촬영하고, 화상처리장치101이 촬영장치49의 화상 데이터로부터 기판33의 위치 차이를 인식하고, 제어부102는 그 위치 차이량을 보정하기 위하여 기판33을 재치한 테이블 유닛을 테이블 회전기구에 의하여 소정의 각 만큼 회전시킨다. 그리고 연마장치90의 각 연마 유닛91의 이동방향과 기판의 단면이 평행하게 되도록 보정한 상태에서 기판33의 베벨링 작업이 이루어진다.

본 실시예의 연마장치90을 사용하는 경우에는, 센터 테이블100이 작아서 좋고 기판의 크기가 변화되어도 기판을 재치하는 테이블을 교환하는 등의 준비를 할 필요가 없다. 그리고 연마를 하는 기판의 단면을 지지함으로써 큰 사이즈의 기판이더라도 휘지 않는 상태에서 기판의 단면을 정밀도로 잘 연마할 수 있다. 또한 기판은 4개의 단면을 동시에 연마할 수 있기 때문에 매우 효율적으로 연마할 수 있다.

본 발명의 연마 유닛 및 연마장치는, 반도체 웨이퍼, 글라스 기판, 석영기판, 세라믹스 기판 등 취성기판에 이용할 수 있고, 특히 단판의 기판을 2장 접합시킨 접합기판인 액정표시기(LCD)나 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이나 유기EL 패널, 액정 프로젝터에 포함되는 투과형 액정 프로젝터 기판, 반사형 액정 프로젝터 기판 및 필드 에미션 디스플레이(FED)를 포함하는 대형의 플랫 패널 디스플레이(FPD)의 제조장치에 이용된다.

Claims (33)

1. 기판이 재치(載置)되고 상기 기판을 소정의 기준상태에서 고정적(固定的)으로 지지(支持)하는 테이블 유닛(table unit)과,

   상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 단면(端面)을 연마(硏磨)하는 연마 숫돌과, 상기 연마 숫돌에 의하여 연마되는 기판의 단면 근방에 있어서 상기 기판 가장자리부의 하면(下面)을 지지하는 기판 가장자리부 지지수단을 구비하는 제1연마 유닛과,

   상기 연마 숫돌이 상기 기판의 상기 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 제1연마 유닛을 상기 기판 가장자리부 지지수단과 함께 상기 기판의 상기 단면을 따라 이동시키는 제1연마 유닛 이동수단을

   구비하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1연마 유닛은, 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지되는 상기 기판의 가장자리부의 상면(上面)을 지지하는 기판 가장자리부 지지수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 기판 가장자리부 지지수단은, 상기 기판의 하면을 저마찰 부재(低摩擦 部材)에 의하여 지지하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 기판 가장자리부 지지수단은, 상기 기판의 상면을 저마찰 부재에 의하여 지지하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
5. 제3항 또는 제4항에 있어서,

   상기 저마찰 부재가 프리 베어링(free bearing)인 것을 특징으로 하는 연마장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 테이블 유닛은, 상기 기판의 하면의 중앙부가 재치되어서 상기 중앙부를 흡인(吸引)하여 지지하는 센터 테이블(center table)을 구비하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 테이블 유닛은, 상기 센터 테이블에 의하여 지지된 상기 기판의 하면의 측부(側部)를 각각 지지하도록 상기 센터 테이블의 주위에 배치된 복수의 기판 보조 지지수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 기판 보조 지지수단은, 상기 기판의 하면을 지지하는 보조 지지대를 구비하고 있고, 상기 보조 지지대는, 상기 기판의 하면을 저마찰 부재에 의하여 지지하는 구성으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 연마장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 저마찰 부재는 프리 베어링인 것을 특징으로 하는 연마장치.
10. 제7항에 있어서,

    상기 기판 보조 지지수단은, 상기 기판의 하면을 지지하는 보조 지지대를 구비하고 있고, 상기 보조 지지대에 상기 기판의 하면을 흡인하여 지지하는 수단이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 연마장치.
11. 제8항 또는 제10항에 있어서,

    상기 기판 보조 지지수단은, 상기 보조 지지대를 상기 센터 테이블에 대하여 접근 및 격리하도록 슬라이드 시키는 슬라이드 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
12. 제7항에 있어서,

    상기 테이블 유닛은, 상기 센터 테이블을 회전시키는 테이블 회전기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
13. 제12항에 있어서,

    상기 테이블 회전기구는, 상기 센터 테이블과 함께 상기 기판 보조 지지수단을 일체적으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 연마장치.
14. 제12항에 있어서,

    상기 제1연마 유닛 및 상기 제1연마 유닛 이동수단은, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지되는 상기 기판의 상기 단면을 따라 배치된 제1수평 빔(beam)을 구비하는 제1연마 유닛 지지체에 부착되어 있고, 상기 제1연마 유닛 지지체가 상기 제1수평 빔에 대하여 수직방향으로 이동 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 연마장치.
15. 제14항에 있어서,

    상기 제1연마 유닛은, 상기 제1연마 유닛 지지체의 상기 제1수평빔을 따라 이동 가능하게 부착되어 있고,

    상기 제1연마 유닛 이동수단은, 상기 제1연마 유닛을 상기 제1수평 빔을 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는 연마장치.
16. 제14항에 있어서,

    상기 제1연마 유닛에, 상기 기판에 형성된 얼라인먼트 마크(alignment mark)의 화상을 촬영하는 촬영장치가 설치되어 있고,

    상기 촬영장치에 의하여 촬영된 상기 얼라인먼트 마크의 화상 데이터를 연산하는 화상처리장치와,

    상기 화상처리장치에서 연산된 상기 얼라인먼트 마크의 위치 데이터에 의거하여 상기 센터 유닛에 재치된 상기 기판의 상기 기준상태에 대한 회전각도를 연산하는 제어부를

    더 구비하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
17. 제15항에 있어서,

    상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판에 있어서 상기 제1연마 유닛에 의하여 연마되는 단면과는 반대측에 위치하는 단면을 연마하는 연마 숫돌과, 상기 연마 숫돌에 의하여 연마되는 기판의 단면 근방에 있어서 상기 기판 가장자리부의 하면을 지지하는 기판 가장자리부 지지수단을 구비하는 제2연마 유닛과,

    상기 연마 숫돌이 상기 기판의 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 제2연마 유닛을 상기 기판 가장자리부 지지수단과 함께 상기 기판의 단면을 따라 이동시키는 제2연마 유닛 이동수단을

    더 구비하고,

    상기 제2연마 유닛 및 상기 제2연마 유닛 이동수단이, 상기 제1연마 유닛 지지체의 상기 제1수평 빔에 평행한 제2수평 빔을 구비하는 제2연마 유닛 지지체에 부착되어 있고, 상기 제2연마 유닛 지지체가 상기 제2수평 빔에 대하여 수직방향으로 평행이동 가능하게 되어 있는 것을 특징으로 하는 연마장치.
18. 제17항에 있어서,

    상기 테이블 회전기구는, 상기 센터 테이블에 재치된 기판을 상기 기준상태에 대하여 30∼60도의 범위의 소정의 각도만큼 회전한 상태가 되도록 상기 센터 테이블을 회전시키고, 상기 제1연마 유닛 및 제2연마 유닛은, 회전된 센터 테이블 상에 지지된 상기 기판에 있어서 서로 대향하는 상기 각 단면을 각각 동시에 연마하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
19. 제7항에 있어서,

    기판이 재치되고 상기 기판을 기준상태에서 고정적으로 지지하는 테이블 유닛과,

    상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 4개의 각 단면을 각각 연마하는 연마 숫돌과, 상기 각 연마 숫돌에 의하여 연마되는 상기 기판의 상기 각 단면 근방에 있어서 상기 기판 가장자리부의 하면을 각각 지지하는 기판 가장자리부 지지수단을 각각 구비하는 4기의 연마 유닛과,

    상기 연마 숫돌의 각각이 상기 기판의 상기 각 단면을 각각 연마하고 있는 상태에서, 상기 각 연마 유닛을 상기 각 기판 가장자리부 지지수단과 함께 상기 기판의 상기 각 단면을 따라 각각 이동시키는 4기의 유 닛 이동수단과,

    상기 각 연마 유닛을, 상기 기판의 상기 각 단면에 접근 및 격리하는 방향으로 각각 이동시키는 4기의 연마 유닛 이송기구를

    구비하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
20. 제19항에 있어서,

    상기 각 연마 유닛에, 상기 기판에 형성된 얼라인먼트 마크의 화상을 각각 촬영함과 아울러 상기 각 연마 숫돌에 의한 연마 부위를 촬영하는 촬영장치가 각각 설치되어 있고,

    상기 각 촬영장치로부터 얻어진 상기 얼라인먼트 마크 및 상기 연마 부위의 화상 데이터를 연산하는 화상처리장치와,

    상기 화상처리장치에서 연산된 상기 얼라인먼트 마크의 위치 데이터에 의거하여 상기 센터 유닛에 재치된 상기 기판의 기준상태에 대한 회전각도를 연산함과 아울러 상기 각 단면에 있어서의 연마량을 연산하여 상기 각 연마 유닛 이송기구를 각각 제어하는 제어부를

    더 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
21. 제20항에 있어서,

    상기 각 연마 유닛은, 상기 각 촬영장치에 공기를 분사하는 공기 블로우 장치를 상기 각 촬영장치와 상기 각 연마 숫돌의 사이에 각각 구비하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 연마장치.
22. 제1항의 연마장치에 의한 기판 단면의 연마방법으로서,

    상기 테이블 유닛에 상기 기판을 재치하여 상기 테이블 유닛에 의하여 상기 기판을 상기 기준상태에서 고정적으로 지지하는 지지공정과,

    상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 가장자리부를, 상기 제1연마 유닛의 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지하는 지지공정과,

    상기 제1연마 유닛의 상기 연마 숫돌이, 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지된 상기 가장자리부의 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 제1연마 유닛을 상기 제1연마 유닛 이동수단에 의하여 연마되고 있는 상기 단면을 따라 이동시키는 이동공정을

    포함하는 연마방법.
23. 제22항에 있어서,

    상기 연마장치의 상기 제1연마 유닛은, 상기 기판 가장자리부 지지수단 에 의하여 지지되는 상기 기판의 가장자리부의 상면을 지지하는 기판 가장자리부 지지수단을 구비하고,

    상기 지지공정에 계속하여 상기 기판 가장자리부 지지수단이, 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지되는 상기 기판의 가장자리부의 상면을 지지하는 지지공정을

    더 포함하는 것을 특징으로 하는 연마방법.
24. 제22항에 있어서,

    상기 센터 테이블이 상기 기판의 중앙부를 흡인하는 흡인수단을 구비하고,

    상기 지지공정에 있어서, 상기 센터 테이블의 상기 흡인수단에 의하여 상기 기판의 중앙부가 흡인되는 것을 특징으로 하는 연마방법.
25. 제24항에 있어서,

    상기 연마장치의 상기 테이블 유닛은, 상기 센터 테이블에 의하여 지지된 상기 기판의 하면의 측부를 각각 지지하도록 상기 센터 테이블의 주위에 배치된 복수의 기판 보조 지지수단을 구비하고,

    상기 지지공정에 있어서, 상기 센터 테이블에 고정적으로 지지된 상 기 기판의 하면의 측부가, 적어도 1개의 상기 기판 보조 지지수단에 의하여 지지되는 것을 특징으로 하는 연마방법.
26. 제25항에 있어서,

    상기 연마장치의 상기 기판 보조 지지수단은, 상기 보조 지지대를 상기 센터 테이블에 대하여 접근 및 격리하도록 슬라이드 시키는 슬라이드 기구를 구비하고,

    상기 지지공정에 있어서, 상기 센터 테이블에 고정적으로 지지된 상기 기판의 측부를 지지하도록 상기 기판보조 지지부재가 슬라이드 되는 것을 특징으로 하는 연마방법.
27. 제22항에 있어서,

    상기 연마장치의 상기 테이블 유닛은, 상기 센터 테이블을 회전시키는 테이블 회전기구를 구비하고,

    상기 지지공정에 있어서, 상기 기판의 상기 단면이, 상기 제1연마 유닛 이동수단에 의한 상기 제1연마 유닛의 이동방향을 따르도록 상기 회전기구에 의하여 회전되는 것을 특징으로 하는 연마방법.
28. 제22항에 있어서,

    상기 연마장치의 상기 제1연마 유닛 및 상기 제1연마 유닛 이동수단이, 상기 테이블 유닛에 의하여 지지되는 상기 기판의 단면을 따라 배치된 수평 빔을 구비하는 제1연마 유닛 지지체에 부착되어 있고, 상기 제1연마 유닛 지지체가 상기 수평 빔에 대하여 수직방향으로 평행이동 가능하게 되어 있고,

    상기 이동공정에 있어서, 상기 제1연마 유닛이, 상기 기판의 상기 단면을 따르도록 상기 제1연마 유닛 이동수단에 의하여 이동되는 사이에 상기 제1연마 유닛 지지체에 의하여 이동되는 것을 특징으로 하는 연마방법.
29. 제15항의 연마장치에 의한 기판 단면의 연마방법으로서,

    상기 테이블 유닛에 기판을 재치하여 상기 테이블 유닛에 의하여 상기 기판을 기준상태에서 고정적으로 지지하는 지지공정과,

    상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 가장자리부를, 상기 제1연마 유닛의 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지하는 지지공정과,

    상기 제1연마 유닛의 상기 연마 숫돌이, 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지된 가장자리부의 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 제1연마 유닛을 상기 제1연마 유닛 이동수단에 의하여 연마되고 있는 단면을 따라 이동시키는 이동공정을

    포함하고,

    상기 지지공정의 뒤이며 상기 이동공정의 전에, 상기 촬영장치에 의하여 상기 테이블 유닛에 의하여 지지되어 있는 상기 기판에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하는 공정과,

    계속하여 상기 얼라인먼트 마크의 화상 데이터를 상기 화상처리장치에 의하여 처리하여 상기 얼라인먼트 마크의 위치 데이터를 생성하는 공정과,

    계속하여 상기 화상처리장치로 처리된 상기 얼라인먼트 마크의 위치 데이터에 의거하여 상기 기판의 상기 기준상태에 대한 회전각도를 연산하는 공정을

    더 포함하고,

    상기 이동공정에 있어서, 상기 제1연마 유닛이 상기 기판의 상기 단면을 따라 이동하도록, 상기 연산된 회전각도에 의거하여 상기 제1연마 유닛 지지체의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 연마방법.
30. 제18항의 연마장치에 의한 기판 단면의 연마방법으로서,

    상기 테이블 유닛에 상기 기판을 재치하여 상기 테이블 유닛에 의하여 상기 기판을 상기 기준상태에서 고정적으로 지지하는 지지공정과,

    계속하여 상기 테이블 회전기구에 의하여 상기 테이블 유닛을 상기 기판에 있어서 상기 기준위치에 대하여 소정의 각도에 걸쳐 회전시키는 공정과,

    상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판에 있어서 서로 대향하는 가장자리부를, 상기 제1연마 유닛 및 상기 제2연마 유닛의 각각의 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지하는 지지공정과,

    상기 제1연마 유닛 및 상기 제2연마 유닛의 각각의 상기 연마 숫돌이, 상기 각 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지된 가장자리부의 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 제1연마 유닛 이동수단과 제1연마 유닛 지지체에 의하고 또한 상기 제2연마 유닛 이동수단과 제2연마 유닛 지지체에 의하여 상기 제1연마 유닛 및 상기 제2연마 유닛을, 연마되고 있는 상기 각 단면을 따라 각각 이동시키는 이동공정을

    포함하는 연마방법.
31. 제30항에 있어서,

    상기 소정 각도는, 상기 기준상태에 대하여 30도∼ 60도의 범위의 각도인 것을 특징으로 하는 연마방법.
32. 제20항의 연마장치에 의한 기판 단면의 연마방법으로서,

    상기 테이블 유닛에 상기 기판을 재치하여 상기 테이블 유닛에 의하여 상기 기판을 상기 기준상태에서 고정적으로 지지하는 지지공정과,

    상기 테이블 유닛에 의하여 지지된 상기 기판의 가장자리부를, 상기 4기의 연마 유닛의 상기 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 각각 지지하는 지지공정과,

    상기 각 연마 유닛의 상기 연마 숫돌이, 상기 각 기판 가장자리부 지지수단에 의하여 지지된 가장자리부 각각의 단면을 연마하고 있는 상태에서, 상기 각 연마 유닛 이동수단에 의하여 상기 각 연마 유닛을 연마되고 있는 상기 단면을 따라 이동시키는 이동공정을

    포함하는 연마방법.
33. 제32항에 있어서,

    상기 이동공정에 있어서, 상기 각 촬영장치로부터 얻어진 상기 연마 부위의 화상 데이터에 의거하여 상기 각 단면에 있어서의 연마량을 각각 연산하여 상기 각 연마 유닛 이송기구를 각각 제어하는 것을 특징으로 하는 연마방법.

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