KR20070087480A - 테이프 연마 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20070087480A
KR20070087480A KR1020060106986A KR20060106986A KR20070087480A KR 20070087480 A KR20070087480 A KR 20070087480A KR 1020060106986 A KR1020060106986 A KR 1020060106986A KR 20060106986 A KR20060106986 A KR 20060106986A KR 20070087480 A KR20070087480 A KR 20070087480A
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KR
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tape
polishing
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head pin
coordinate
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KR1020060106986A
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Inventor
시즈카 야마자키
유우지 야다
Original Assignee
에누티에누 가부시기가이샤
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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)

Abstract

과제
기판 표면의 돌기부의 연마 가공을 고정밀도로 행할 수 있는 테이프 연마 방법 및 장치를 제공한다.
해결 수단
이 테이프 연마 방법에서는, 기판 표면의 정상적인 톱 면(21) 및 돌기부(22)를 향하여 테이프 연마 유닛을 이동시키고, 헤드 핀(10)의 이동 또는 헤드 핀(10)이 받는 힘에 의해 검출한 기판 표면의 정상적인 톱 면(21) 및 돌기부 정점(25)의 Z좌표에 의거하여 돌기부(22)의 높이를 구하고, 구하는 돌기부(22)의 높이에 의거하여 돌기부(22)를 연마 테이프를 이용하여 가공한다.
테이프 연마

Description

테이프 연마 방법 및 장치{Tape Abrasion Method and Apparatus}
도 1은 본 발명의 한 실시의 형태에 의한 테이프 연마 장치의 전체 구성을 도시하는 모식도.
도 2는 도 1에 도시한 테이프 연마 유닛의, 연마 헤드의 구성을 도시하는 단면도.
도 3은 플라즈마 디스플레이 패널의 배면 유리 기판의 구성 및 리브 상부에 발생하는 돌기부를 도시하는 사시도.
도 4는 기판 표면의 돌기부에 대한 헤드 핀 선단부의 위치 및 동작을 도시하는 모식도.
도 5는 테이프 연마 방법 전체를 도시하는 흐름도.
도 6은 돌기부 높이 계측 공정을 설명하는 흐름도.
도 7은 돌기부 연마 공정을 설명하는 흐름도.
도 8은 돌기부 연마 공정의 변형예 1을 설명하는 흐름도.
도 9는 돌기부 연마 공정의 변형예 2를 설명하는 흐름도.
도 10은 돌기부 연마 공정의 변형예 3을 설명하는 흐름도.
도 11은 테이프 연마 유닛의 경사각도 조정 부재의 구성 및 동작을 도시하는 모식도.
도 12는 돌기부 연마 공정의 변형예 4를 설명하는 흐름도.
도 13은 헤드 핀의 변형예를 도시하는 모식도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 : 기판 2 : XY테이블
3 : Z테이블 4 : 관찰 광학계
5 : 테이프 연마 유닛 6 : 모니터
7 : 컨트롤러 8 : 절삭분 배출 기구
9 : 연마 테이프 10 : 헤드 핀
11 : 활주 부재 12 : 헤드부 케이스
13 : 급기로 14 : 배기로
15 : 덮개 부재 16 : 연결봉
17 : 변위 센서 18 : 급기로
19 : 기판 20 : 리브
21 : 정상적인 톱 면 22 : 돌기부
23 : 정상적인 톱 면의 Z좌표를 검출하는 동작
24 : 정상적인 톱 면의 Z좌표 25 : 돌기부 정점
26 : 돌기부 정점의 Z죄표를 검출하는 동작
27 : 돌기부 정점의 Z좌표
28 : 돌기부 정점으로부터 Z방향에 따라 소정의 거리(h)만큼 기판에서 떨어지는 위치의 Z좌표
29 : 이동 공정에서 헤드 핀 선단부가 이동하는 범위
30 : 연마 공정에서 헤드 핀 선단부가 이동하는 범위
31 : 테이프 연마 유닛을 빨리 보내는 동작
32 : 돌기부를 연마하는 동작 33 : 공급 릴
34 : 권취 릴 35a, 35b : 보조 릴
36a, 36b : 너트 37a, 37b : 조정 나사
38 : 조정 축 40 : 헤드 핀의 중앙부
41 : 가공 유효면 외주부
42 : 가공 유효면 외주부와 헤드 핀의 외주부 사이의 면
43 : 헤드 핀의 외주부
기술 분야
본 발명은, 테이프 연마 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, 기판 표면의 돌기부를 연마 테이프를 이용하여 가공하는 테이프 연마 방법 및 장치에 관한 것이다.
배경 기술
종래, 제조 공정에서의 이물(異物)의 부착 등에 의해 컬러 필터의 표면에 생기는 돌기부를 테이프 연마에 의해 수정하는 방법이 개시되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1 참조).
이 수정 방법에서는, 테이프 연마 유닛에 에어 마이크로 센서를 마련하고, 테이프 연마 유닛을 상방으로부터 내려서 연마 테이프의 표면을 컬러 필터 표면의 정상적인 톱 면에 맞닿은 상태에서 에어 마이크로 센서와 컬러 필터 표면까지의 거리(a)를 측정한다. 다음에, 테이프 연마 유닛의 위치를 바꾸어 연마 테이프의 표면을 돌기부의 정점(頂点) 부근에 위치 결정한 상태에서 에어 마이크로 센서와 컬러 필터 표면까지의 거리(b)를 측정하고, b-a에 의거하여 돌기부의 높이를 연산하고, 연마하고 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특개평9-234660호 공보
테이프 연마법에서는, 돌기부를 비교적 고정밀도로 가공할 수 있다. 그러나, 가공 대상의 돌기부의 높이를 정확하게 측정할 필요가 있고, 그 측정의 정밀도가 가공 정밀도를 좌우한다는 문제가 있다.
수정 대상이 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판과 같은 경우는, 표면에 리브의 요철이 있다. 리브의 톱 면의 폭은 40 내지 80㎛ 정도로, 유리 기판상에 이 리브가 수백㎛ 피치로 형성되어 있다. 이 리브의 톱 면을 측정하는 경우, 톱 면의 폭이 좁기 때문에, 에어 마이크로 센서나 정전 용량 센서로는 정확한 측정이 곤란하다. 따라서 전술한 종래의 방법에서는, 리브의 톱 면에 생긴 돌기부를 고정밀도로 가공하는 것은 곤란하다.
그러므로, 본 발명의 주된 목적은, 컬러 필터를 포함하는 FPD(플랫 패널 디 스플레이)용의 유리 기판 등의 평활한 기판 표면은 물론, 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판과 같은 표면에 리브의 요철이 있는 톱 면이라도, 그 표면의 돌기부의 연마 가공을 고정밀도로 행할 수 있는 테이프 연마 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명에 관한 테이프 연마 방법은, 기판 표면의 돌기부를 연마 테이프를 이용하여 가공하는 테이프 연마 방법으로서, 기판을 그 표면과 평행한 XY평면상에 지지하는 테이블과, 연마 테이프의 표면에 의해 돌기부를 연마하는 테이프 연마 유닛을 마련한다. 테이프 연마 유닛에는, 선단부가 연마 테이프의 이면에 맞닿아 기판 표면과 수직한 Z방향으로 이동 가능하게 마련되는 헤드 핀과, 헤드 핀이 연마 헤드의 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하는 것 또는 기판에서 떨어지는 방향의 힘을 받는 것을 나타내는 측정 데이터를 검출하는 센서를 포함한다. 그리고, 기판 표면의 정상적인 톱 면 및 돌기부를 향하여 테이프 연마 유닛을 이동시키고, 헤드 핀이 상기 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하기 시작할 때 또는 기판에서 떨어지는 방향의 힘을 받기 시작할 때의 Z좌표를 센서를 이용하여 검출하고, 정상적인 톱 면의 Z좌표(Z1) 및 돌기부 정점(頂点)의 Z좌표(Z2)를 설정하고, Z좌표(Z1) 및 Z좌표(Z2)에 의거하여 돌기부의 높이를 구하는 공정과, 구한 돌기부의 높이에 의거하여 돌기부를 연마 테이프를 이용하여 가공하는 공정을 구비한다.
이 경우는, 연마 테이프의 표면을 기판의 정상적인 톱 면 및 돌기부에 가압한 때의 헤드 핀의 이동 또는 헤드 핀이 받는 힘을 이용하여 기판의 정상적인 톱 면 및 돌기부 정점의 Z좌표를 검출함에 의해, 돌기부의 높이를 정확하게 구할 수 있기 때문에, 기판 표면의 돌기부를 고정밀도로 가공할 수 있다.
바람직하게는, 가공하는 공정은, 이동 공정과 연마 공정을 포함한다. 이동 공정이란, 헤드 핀의 선단부가 돌기부 정점의 Z좌표(Z2)로부터 Z방향에 따라 소정의 거리만큼 기판에서 떨어지는 위치에 도달할 때까지, 테이프 연마 유닛을 Z방향에 따라 돌기부를 향하여 이동하는 공정이다. 연마 공정이란, 이동 공정 후, 테이프 연마 유닛을 Z방향에 따라 기판 표면을 향하여 더욱 이동하여, 돌기부를 연마 테이프를 이용하여 연마하는 공정이다. 그리고, 이동 공정에서의 테이프 연마 유닛의 이동 속도는, 연마 공정에서의 테이프 연마 유닛의 이동 속도보다도 크다. 이 경우는, 테이프 연마 유닛을 돌기부에 신속하게 접근할 수 있기 때문에, 소비되는 테이프의 낭비를 막고, 가공 시간의 단축을 도모할 수 있다.
또한 바람직하게는, 기판 표면의 정상적인 톱 면의 Z좌표(Z1)를 구한 때에 테이프 연마 유닛이 도달한 Z좌표를 Z3으로 한다. 상기 가공하는 공정에서, 연마 테이프를 이용하여 돌기부를 연마하면서, Z좌표(Z3)까지, 테이프 연마 유닛을 기판 표면을 향하여 Z방향에 따라 이동시킬 때, 센서에 의해 검출되는 측정 데이터가 미리 결정된 기준치 이하가 될 때까지, 테이프 연마 유닛을 Z좌표(Z3)에 정지시킨채 가공을 계속한다. 이 경우는, 돌기부 부근의 정상적인 톱 면에 가공면을 맞출 수 있다.
또한 바람직하게는, 가공하는 공정에서, 연마 테이프를 이용하여 돌기부를 연마하면서, 테이프 연마 유닛을 기판 표면을 향하여 Z방향에 따라 이동시킬 때, 센서에 의해 검출되는 측정 데이터가 일정 범위 내에 들어가도록 테이프 연마 유닛의 이동 속도를 제어하면서, 테이프 연마 유닛을 연속적으로 이동시킨다. 이 경우는, 보다 고정밀도의 가공을 실현할 수 있다.
또한 바람직하게는, 가공하는 공정에서, 연마 테이프를 이용하여 돌기부를 연마하면서, 테이프 연마 유닛을 기판 표면을 향하여 Z방향에 따라 이동시킬 때, 센서에 의해 검출된 측정 데이터가 일정 범위 내에 들어가도록 테이프 연마 유닛의 이동 및 정지를 반복하고, 1회당의 이동 거리와 이동 시간과 정지 시간의 적어도 어느 하나를 제어하면서 테이프 연마 유닛을 이동시킨다. 이 경우는, 보다 고정밀도의 가공을 실현할 수 있다.
또한 바람직하게는, 기판 표면의 정상적인 톱 면의 Z좌표(Z1)를 구한 때에 테이프 연마 유닛이 도달한 Z좌표(Z3)보다도 Z방향에 따라 기판에 소정 거리 접근하는 Z좌표를 Z4로 한다. 상기 가공하는 공정에서, 연마 테이프를 이용하여 돌기부를 연마하면서, 테이프 연마 유닛을 기판 표면을 향하여 Z방향에 따라 이동시킬 때, Z좌표(Z4)에 테이프 연마 유닛이 도달할 때까지, 테이프 연마 유닛을 기판 표면을 향하여 Z방향에 따라 이동시킨다. 이 경우는, 돌기부 부근의 정상적인 톱 면에 가공면을 보다 고정밀도로 맞출 수 있다.
즉, 연마 테이프를 이용하여 돌기부를 연마하면서 테이프 연마 유닛을 기판 표면을 향하여 Z방향에 따라 이동시킬 때에는, 헤드 핀은 통상, 기판으로부터 받는 반력에 의해 기판에서 떨어지는 방향으로 다시 되돌아 온다. 따라서, 테이프 연마 유닛을 Z좌표(Z3)까지 이동시켜도, 헤드 핀의 선단부에 이면이 맞닿는 연마 테이프의 표면 위치가 기판 표면의 정상적인 톱 면의 Z좌표(Z1)까지 도달하지 않고, 미절삭부분이 발생하는 경우가 있다. 그 때문에, 테이프 연마 유닛을 Z좌표(Z4)까지 이동시킴에 의해, 가공이 완료된 돌기부의 윗면을, 부근의 정상적인 톱 면에 보다 고정밀도로 맞출 수 있다.
또한 바람직하게는, 연마 테이프는, 지립(砥粒)을 포함한다. 지립은, WA(화이트 알루미나), 산화 크롬 및 산화 세륨중 어느 하나의 재료로 이루어지고, #1000 이상 #30000 이하의 입도(粒度)를 갖는다. 그리고, 상기 가공하는 공정에서, 유리 재료를 포함하는 기판 표면의 돌기부를 연마 테이프를 이용하여 가공한다. 이 경우는, 유리 재료를 포함하는 기판 표면의 돌기부를 고정밀도이면서 고능률로 가공할 수 있다. 그리고, 가공 후의 기판 표면에 가공의 흔적이 보이지 않는 투명도가 요구되는 FPD(플랫 패널 디스플레이)용의 유리 기판 표면의 돌기부를 가공할 때, 투명감이 있는 마무리면을 얻는 것이 가능해진다.
유리 재료와 융재(融材)를 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판의 리브나, 플랫 패널 디스플레이용의 유리 기판 등, 유리 재료를 포함하는 기판 표면의 돌기부를 가공할 때, 다이아몬드 지립 등과 같이 연마 테이프의 지립이 너무 단단한 경우나, 지립의 입자가 너무 거치른 경우에는, 가공 후의 기판 표면에 흠이 들어가기 쉽다. 특히, 가공 후의 기판 표면에 가공의 흔적이 보이지 않는 투명도가 요구되는 플랫 패널 디스플레이의 유리 기판 표면의 돌기부를 가공할 때, 기판 표 면의 흠은 조광에 의해 가시화되고, 가공 후의 유리 기판 외관의 투명도 저하를 가져온다. 또한, 지립의 입자가 너무 미세한 경우에는, 연마 능률이 대폭적으로 저하된다. 그래서, 기판 표면의 흠 발생 방지를 위해, WA(화이트 알루미나), 산화 크롬 및 산화 세륨중 어느 하나의 재료로 이루어지는 지립을 사용한다. 또한 지립의 입도가, 기판 표면의 흠 발생 방지를 위해 #1000 이상, 연마 능률 저하의 방지를 위해 #30000 이하인 지립을 사용한다. 이로써, 유리 재료를 포함하는 기판 표면의 돌기부를 고정밀도이면서 고능률로 가공할 수 있고, 투명감이 있는 유리 기판 표면의 마무리면을 얻는 것이 가능해진다.
본 발명에 관한 테이프 연마 장치는, 기판 표면의 돌기부를 연마 테이프를 이용하여 가공하는 테이프 연마 장치로서, 기판을 XY평면상에 지지하는 테이블과, 연마 테이프의 표면에 의해 돌기부를 연마하는 테이프 연마 유닛과, 제어부를 구비한다. 테이프 연마 유닛은, 선단부가 연마 테이프의 이면에 맞닿아 기판 표면과 수직한 Z방향으로 이동 가능하게 마련되는 헤드 핀과, 헤드 핀이 연마 헤드의 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하는 것 또는 기판에서 떨어지는 방향의 힘을 받는 것을 나타내는 측정 데이터를 검출하는 센서를 포함한다. 그리고 제어부는, 기판 표면의 정상적인 톱 면 및 돌기부를 향하여 테이프 연마 유닛을 이동시키고, 헤드 핀이 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하기 시작할 때 또는 기판에서 떨어지는 방향의 힘을 받기 시작할 때의 Z좌표를 센서를 이용하여 검출하고, 정상적인 톱 면의 Z좌표(Z1) 및 돌기부 정점의 Z좌표(Z2)를 설정하고, Z좌표(Z1) 및 Z좌표(Z2)에 의거하여 돌기부의 높이 를 구하고, 구한 돌기부의 높이에 의거하여 돌기부를 연마 테이프를 이용하여 가공하도록, 테이프 연마 유닛과 연마 테이프를 제어한다.
이 경우는, 연마 테이프의 표면을 기판의 정상적인 톱 면 및 돌기부에 가압한 때의 헤드 핀의 이동 또는 헤드 핀이 받는 힘을 이용하여 기판의 정상적인 톱 면 및 돌기부 정점의 Z좌표를 검출함에 의해, 돌기부의 높이를 정확하게 구할 수 있기 때문에, 기판 표면의 돌기부를 고정밀도로 가공할 수 있다.
바람직하게는, 선단부가 연마 테이프의 이면에 맞닿아 Z방향으로 이동 가능하게 마련되는 헤드 핀과, 헤드 핀의 기판 표면에 대향하고 있는 단면(端面)의, 기판 표면에 대한 경사각도를 조정하는 경사각도 조정 부재를 구비한다. 이 경우는, 헤드 핀의 기판 표면에 대향하고 있는 단면이 기판 표면에 대해 평행하게 되도록 헤드 핀의 경사각도를 미조정할 수 있기 때문에, 헤드 핀의 단면이 헤드 핀 외주의 길이 방향에 대해 직각이 되도록 제작하여 두면, 돌기부 정점의 Z좌표를 보다 정확하게 검출할 수 있다.
또한 바람직하게는, 헤드 핀의 선단부의 직경은, 돌기부의 최대 길이 이상으로 한다. 이 경우는, 돌기부를 향하여 테이프 연마 유닛을 이동시키면 반드시 돌기부 정점이 헤드 핀의 단면에 접촉하기 때문에, 돌기부의 높이를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
또한 바람직하게는, 테이프 연마 장치는 제어부를 구비한다. 그리고 제어부는, 연마 테이프를 이용하여 돌기부를 연마하면서, 테이프 연마 유닛을 기판 표면을 향하여 Z방향에 따라 이동시킬 때, 테이프 연마 유닛이 Z좌표(Z3)보다도 Z방향 에 따라 기판에 소정 거리 접근하는 Z좌표(Z4)에 도달할 때까지, 테이프 연마 유닛을 기판 표면을 향하여 Z방향에 따라 이동시킨다. 이 경우는, 돌기부 부근의 정상적인 톱 면에 가공면을 보다 고정밀도로 맞출 수 있다.
또한 바람직하게는, 테이프 연마 장치는, 돌기부의 높이를 구하는 공정을 시작하기 전에, 소정 거리를 임의의 값으로서 제어부에 입력하는 입력부를 구비한다. 이 경우는, 실제의 가공과 같은 조작으로 예비 시험을 행하고, 그 결과로부터 구한 최적의 소정 거리의 값을 장치에 설정할 수 있다. 따라서 보다 고정밀도의 가공을 실현할 수 있다.
또한 바람직하게는, 제어부는, 탄성 부재와 가압 기체의 적어도 어느 한쪽을 이용하여, 헤드 핀이 연마 테이프를 통하여 돌기부를 가압하는 힘을 제어한다. 이 경우는, 스프링 등의 탄성 부재를 이용함에 의해, 헤드 핀이 기판으로부터 받는 반력에 의해 기판에서 떨어지는 방향으로 다시 되돌아오는 량이 증대할 때, 그것에 수반하여 탄성 부재의 변형량이 증대한다. 탄성 부재의 변형량 증대에 수반하여 탄성 부재의 탄성력이 증대하고, 탄성 부재가 헤드 핀을 가압하는 힘이 증대한다. 즉, 헤드 핀이 기판에서 떨어지는 방향으로 다시 되돌아오는 만큼, 헤드 핀이 돌기부를 가압하는 힘을 증대시킬 수 있다. 또한, 가압 기체를 이용하여 가압하는 힘을 제어함에 의해, 기체 압력을 조정하여, 최적의 연마 상태가 되도록 가압하는 힘을 용이하게 조정할 수 있다. 탄성 부재와 가압 기체를 병용함에 의해, 돌기부의 재질이나 경도 등에 맞춘 최적의 가압하는 힘으로 조정할 수 있고, 보다 고정밀도의 가공을 실현할 수 있다.
또한 바람직하게는, 헤드 핀의 기판 표면에 대향하고 있는 단면(端面)의 형상은, 기판 표면을 향하여 볼록한 곡면 형상이다. 그리고, 상기 단면이 기판 표면에 대향하도록 헤드 핀을 테이프 연마 유닛에 부착할 때, 단면의 중앙부와 기판 표면과의 거리가, 단면에서의 가공 유효면 외주부와 기판 표면과의 거리에 대해 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하 단축되도록, 헤드 핀이 형성된다. 이 경우는, 보다 고정밀도의 가공을 실현할 수 있다.
즉, 헤드 핀의 단면의 형상이 평면 형상이면, 가공시에 헤드 핀의 단면의 외주부 부근에서의 연마 테이프의 미소 진동에 의해, 기판 표면의 가공이 완료된 돌기부의 부근에 얇게 문지른 흠이 생기는 일이 있다. 또한, 단면의 형상이 평면 형상인 헤드 핀을 이용하여 가공할 때, 헤드 핀의 외주부가 접촉하는 기판 표면에 약간의 오목부가 생기고, 빛의 쬐는 방식에 따라서는, 이 오목부가 외관상 문제가 되는 경우가 있다. 이 때문에, 헤드 핀의 단면의 형상을 기판 표면을 향하여 볼록한 곡면 형상으로 한 헤드 핀을 이용할 수 있다. 곡면 형상의 곡률 반경이 작아서, 헤드 핀의 단면의 중앙부가 가공 유효면 외주부에 대해 너무 돌출하여 있는 경우는, 헤드 핀의 단면의 중앙부가 접촉하는 기판 표면에 외관상 문제가 되는 깊이의 오목부가 생긴다. 그래서, 단면의 중앙부와 기판 표면과의 거리가, 기판 표면의 문지른 흠 방지를 위해 0,5㎛ 이상, 헤드 핀의 단면의 중앙부의 흔적이 눈에 띔 방지를 위해 10㎛ 이하의 범위에서, 단면의 가공 유효면 외주부와 기판 표면과의 거리에 대해 단축되도록 형성되는 헤드 핀을 이용할 수 있다. 이로써, 기판 표면이 문지른 흠을 방지할 수 있고, 또한 가공이 종료된 기판 표면의 오목부가 외관상 문제가 되 는 것을 방지할 수 있다.
또한, 가공 유효면이란, 헤드 핀의 단면에서의 헤드 핀의 외주부로부터 소정량 소경인 면을 지칭한다. 가공 유효면이 헤드 핀의 단면의 중앙부를 포함하는 곡면이면, 가공 유효면 외주부의 직경은 특별히 규정되지 않는다. 예를 들면, 가공 유효면 외주부의 직경이 헤드 핀의 외주부의 50% 이상 95% 이하라도 상관없다. 또한, 헤드 핀의 단면이 기판 표면에 대향하도록 헤드 핀을 테이프 연마 유닛에 부착할 때, 헤드 핀의 단면에서의 가공 유효면 외주부와 헤드 핀의 외주부 사이의 면이, 가공 유효면 외주부에서 가공 유효면에 접하는 평면인 접평면(接平面)보다도 기판 표면에서 떨어지도록 형성되는 헤드 핀을 이용할 수 있다. 예를 들면, 헤드 핀의 단면에서의 가공 유효면 외주부와 헤드 핀의 외주부 사이의 면은, 기판 표면을 향하여 볼록한 곡면 형상이고, 당해 면과 가공 유효면과의 교선(交線)이 가공 유효면 외주부이고, 또한 당해 면의 곡률이 가공 유효면의 곡률보다도 커지도록 형성되어도 상관없다. 당해 면과 가공 유효면은 가공 유효면 외주부에서 접하여도 상관없다. 또한 예를 들면, 헤드 핀의 단면에서의 가공 유효면 외주부와 헤드 핀의 외주부 사이의 면은, 원추면이고, 당해 원추면과 가공 유효면과의 교선이 가공 유효면 외주부이고, 당해 원추면의 Z방향에 대한 경사각도가 가공 유효면의 가공 유효면 외주부에서의 접평면의 Z방향에 대한 경사각도보다도 작아지도록, 형성되어도 상관없다.
또한 바람직하게는, 헤드 핀은, 단면에서의 가공 유효면 외주부의 직경이 돌기부의 최대 길이 이상이 되도록 형성된다. 이 경우는, 돌기부를 향하여 테이프 연 마 유닛을 이동시키면 반드시 돌기부 정점이 가공 유효면에 접촉하기 때문에, 돌기부의 높이를 보다 정확하게 측정할 수 있고, 보다 고정밀도의 가공을 실현할 수 있다.
또한 바람직하게는, 연마 테이프는, 지립을 포함한다. 지립은, WA(화이트 알루미나), 산화 크롬 및 산화 세륨중 어느 하나의 재료로 이루어지고, #1000 이상 #30000 이하의 입도를 갖는다. 이 경우는, 유리 재료를 포함하는 기판 표면의 돌기부를 고정밀도이면서 고능률로 가공할 수 있다. 그리고, 가공 후의 기판 표면에 가공의 흔적이 보이지 않는 투명도가 요구되는 FPD(플랫 패널 디스플레이)용의 유리 기판 표면의 돌기부를 가공할 때, 투명감이 있는 마무리면을 얻는 것이 가능해진다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
도 1은, 본 발명의 실시의 형태에 의한 테이프 연마 장치의 전체 구성을 도시하는 모식도이다. 도 1에서, 이 테이프 연마 장치는, 가공대상이 되는 기판(1)이 그 표면에 재치되고, 기판(1)의 표면과 평행한 XY방향으로 이동하는 XY테이블(2)과, 기판(1)의 표면과 수직한 Z방향으로 이동하는 Z테이블(3)을 구비한다. 도시하지 않은 XY테이블 구동 부재는, XY테이블(2)을 이동시켜서, XY테이블(2)의 표면에 재치되는 기판(1)을 X방향 및 Y방향의 임의의 위치로 이동 가능하게 한다. 도시하지 않은 Z테이블 구동 부재는 Z테이블(3)을 이동시키고, Z테이블(3)에 마련되는 테이프 연마 유닛(5)을 Z방향의 임의의 위치로 이동 가능하게 한다. XY테이블 구동 부재 및 Z테이블 구동 부재로서는, 예를 들면 리니어 가이드를 사용할 수 있다.
Z테이블(3)에는, 기판(1)의 표면을 관찰하는 관찰 광학계(4)와, 기판 표면의 돌기부를 가공하는 테이프 연마 유닛(5)이 마련되어 있다. 테이프 연마 유닛(5)은, XY테이블(2) 및 Z테이블(3)의 이동에 의해 기판(1)에 대해 상대적인 임의의 위치에 위치 결정된다.
또한, 이 테이프 연마 장치는, 그 밖에 관찰 광학계(4)에 의한 관찰 화상을 표시하는 모니터(6)와, 장치 전체의 움직임을 제어하는 제어부로서의 컨트롤러(7)와, 연마시에 발생한 절삭분을 배출한 절삭분 배출 기구(8) 등을 구비한다.
도 2는, 테이프 연마 유닛(5)에 포함되는 연마 헤드의 구성을 도시하는 단면도이다. 도 2에서, 이 연마 헤드는, 선단부가 연마 테이프(9)의 이면에 맞닿아 Z방향으로 이동 가능하게 마련되는 헤드 핀(10)과, 헤드 핀(10)과 동축에 마련되고 도면 중앙에 헤드 핀(10)의 상단이 고정된 활주 부재(11)와, 활주 부재(11)를 지지하는 헤드부 케이스(12)를 갖는다. 활주 부재(11)는, 헤드부 케이스(12)의 오목부 내에 수용되고 있다. 이 오목부는, 활주 부재(11)를 Z방향으로 안내하도록, 실린더 형상으로 형성되어 있다. 헤드부 케이스(12)의 바닥의 중앙에는 관통구멍이 형성되고, 헤드 핀(10)의 선단부는 그 관통구멍을 통하여 헤드부 케이스(12)의 외부로 돌출하고 있다.
헤드부 케이스(12)에는, 급기로(13)와 배기로(14)가 형성되어 있다. 압축 공기 등의 가압 기체는, 급기로(13)와, 헤드부 케이스(12)의 내주면에 마련된 복수의 작은 구멍을 통하여 활주 부재(11)의 외주면에 공급되고, 활주 부재(11)의 외주면의 상부에 형성된 홈과 배기로(14)를 통하여 배기된다. 이 가압 기체는, 베어링의 역할을 다하고, 활주 부재(11)를 Z방향으로 원활하게 이동시킨다.
또한, 헤드부 케이스(12)의 상단의 개구부는, 덮개 부재(15)로 닫혀 있다. 덮개 부재(15)의 중앙에는 관통구멍이 형성되어 있고, 그 관통구멍에는 연결봉(16)이 삽입되어 있다. 연결봉(16)은, 하단이 활주 부재(11)의 윗면 중앙에 고정되고, 상단이 변위 센서(17)에 결합되어 있다.
또한, 덮개 부재(15)에는 급기로(18)가 형성되어 있고, 활주 부재(11)의 윗면과 덮개 부재(15)의 하면과 헤드부 케이스(12)의 내주면으로 형성되는 공간에, 외부로부터 급기로(18)를 통하여 압축 공기 등의 가압 기체가 공급된다. 이 가압 기체는, 활주 부재(11)의 윗면과 헤드부 케이스(12)의 내주면과의 간극으로 조여지면서 배기로(14)를 통하여 배기됨과 함께, 연결봉(16)의 외주면과 덮개 부재(15)의 관통구멍의 내주면의 간극에서 조여지면서 배기된다. 이 때문에 상기 공간이 가압되고, 이 압력에 의해, 활주 부재(11)를 하방으로 꽉누르는 힘이 발생한다. 이 압력을 임의로 설정함에 의해, 가공 대상의 재질, 경도 등에 맞춘 최적의 가공압을 얻을 수 있다. 또한 가압 기체 대신에 탄성 부재(도시 생략)를 사용할 수도 있다. 예를 들면 스프링 등의 탄성 부재를 이용함에 의해, 헤드 핀(10)이 기판으로부터 받는 반력(反力)에 의해 기판에서 떨어지는 방향으로 되돌아오는 량이 증대할 때, 그것에 수반하여 탄성 부재의 변형량이 증대한다. 탄성 부재의 변형량 증대에 수반하여 탄성 부재의 탄성력이 증대하고, 탄성 부재가 헤드 핀(10)을 가압하는 힘이 증대한다. 즉, 헤드 핀(10)이 기판(1)으로부터 떨어지는 방향으로 다시 되돌아오는 만큼 헤드 핀(10)이 돌기부를 가압하는 힘을 증대시킬 수 있다. 또한, 탄성 부재와 가압 기체를 병용할 수도 있다. 또한 이들의 탄성력에 의해, 조작상 잘못하여 헤드 핀(10)과 기판(1)을 충돌시킨 때, 접촉시에 생기는 충격을 흡수할 수 있고, 헤드 핀(10)과 기판(1)이 파괴되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상기 탄성 부재는, 예를 들면 덮개 부재(15)에 부착되어 활주 부재(11)를 하방으로 꽉누르는 구조로 할 수 있고, 또한 예를 들면 테이프 연마 유닛(5)의 본체에 부착되어 연결봉(16)을 하방으로 꽉누르는 구조로 할 수 있다. 또는, 변위 센서(17) 또는 로드 셀과 같은 반력 검출 센서의 탄성력을 이용할 수 있다.
다음에, 본원 발명에 의해 가공되는 돌기부의 예로서, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 공정에 있어서 리브에 발생하는 돌기부에 관해 설명한다. 도 3(A)는, 플라즈마 디스플레이 패널의 배면 유리 기판(19)의 구성을 도시하는 사시도이다. 플라즈마 디스플레이 패널은, 대향하는 2장의 유리 기판(전면 유리 기판과 배면 유리 기판)으로 구성되어 있다. 도 3(A)를 참조하면, 플라즈마 디스플레이 패널의 배면 유리 기판(19)상에는, 폭이 40 내지 80nm 정도의 리브(미세 패턴)(20)가 수백㎛ 피치로 형성되어 있다. 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 공정에서, 리브(20) 상부에 돌기부가 발생하는 일이 있다.
도 3(B)는, 리브(20) 상부에 발생하는 돌기부를 도시하는 사시도이다. 도 3(B)를 참조하면, 돌기와 일그러짐의 어느 것도 존재하지 않고 소정의 형상을 갖는 리브(20) 상부 표면의 정상적인 톱 면(21)에 대해, 정상적인 톱 면(21)보다도 솟아오른 돌기부(22)가 존재하고 있다. 이와 같이 리브(20)에 돌기부(22)가 있으면, 전면 유리 기판과 배면 유리 기판을 맞붙인 때에 간극이 생기거나, 돌기부(22)가 눌 려 일그러지고 이상이 생기는 일이 있다. 수율의 향상을 도모하기 위해, 유리 기판을 맞붙이기 전에, 돌기부(22)를 정상적인 톱 면(21)과 같은 높이까지 깎아내어 수정할 필요가 있다.
다음에, 도 4 내지 도 10 및 도 12를 참조하여, 기판 표면의 돌기부를 연마 테이프를 이용하여 가공하는 테이프 연마 방법에 관해 설명한다. 도 4는 기판 표면의 돌기부에 대한 헤드 핀 선단부의 위치 및 동작을 설명하기 위한 모식도이다. 도 5는 테이프 연마 방법 전체를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 6은 돌기부 높이 계측 공정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 5에 도시하는 바와 같이, 우선 공정(S100)에서, 관찰 광학계(4)를 이용하여 기판(1)의 표면을 관찰하여, 기판(1) 표면상에 존재하는 돌기부를 찾는다. 다음에 공정(S200)에서, 돌기부 높이 계측을 실시한다. 다음에 공정(S300)에서, 돌기부 연마를 실시한다. 이들의 공정(S200) (S300)에 관해서는, 상세를 후술한다. 다음에 공정(S400)에서, 후(後)처리로서, 기판(1)에서 떨어지는 방향으로 테이프 연마 유닛(5)을 이동시키고, 다음 돌기부를 가공하는 준비를 실시한다.
도 4 및 도 6을 참조하면서, 돌기부 높이 계측 공정을 설명한다. 우선 공정(S201)에서, 헤드 핀(10) 선단부의 XY좌표를, 관찰 광학계(4)에 의해 관찰된 연마 대상의 돌기부(22) 부근의 정상적인 톱 면(21)의 XY좌표에 맞추어서 위치 결정을 실시한다. 다음에 공정(S202)에서, 위치 결정된 XY좌표상에서, 도 4의 화살표(23)로 도시하는 바와 같이, 기판 표면의 정상적인 톱 면(21)을 향하여 Z방향에 따라 테이프 연마 유닛(5)을 이동시킨다. 다음에 공정(S203)에서, 연마 테이프(9) 의 표면을 기판 표면의 정상적인 톱 면(21)에 접촉시키고, 그 때 헤드 핀(10)이 연마 헤드의 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하기 시작하는 것을 변위 센서(17)에 의해 검출하고, 테이프 연마 유닛(5)을 그 위치에서 정지시킨다. 여기서, 헤드 핀(10)에 힘이 가해지지 않은 조건하에서의 헤드 핀(10)의 연마 헤드에 대한 상대적인 위치를, 기준 위치로 한다. 다음에 공정(S204)에서, 연마 테이프(9)의 표면을 기판 표면의 정상적인 톱 면(21)에 접촉시킬 때의, 연마 테이프(9)의 표면 위치의 Z좌표(24)를, 이때의 Z테이블(3)의 위치(ZT1)로부터 검출하고, Z좌표(24)를 정상적인 톱 면(21)의 Z좌표(Z1)로서 설정한다. 이하, Z테이블(3)의 위치(ZT1)를, 정상적인 톱 면(21)에 대응하는 Z테이블(3)의 위치라고 부른다.
여기서, Z좌표(24)의 검출 방법으로서는, 예를 들면 이하와 같은 수법을 이용하여도 좋다. 즉, 소정 위치로 이동시킨 Z테이블(3)의 위치(예를 들면 Z테이블(3) 부근에 설치된 리니어 스케일의 원점 위치, 또는 테이블 스트로크 단(端)에 설치되는 원점 센서의 위치)를 Z좌표의 원점으로 한다. 그리고, Z테이블(3)을 공정(S202)에서 Z방향에 따라 이동시킴에 의해, 테이프 연마 유닛(5)의 연마 테이프(9)의 표면이 기판 표면의 정상적인 톱 면(21)에 접촉한다. 그리고, 정상적인 톱 면(21)에, 헤드 핀(10)의 선단부에 이면이 맞닿은 연마 테이프(9)가 접촉하면, 변위 센서(17)가 헤드 핀(10)의 변위를 검출하고, Z테이블(3)의 이동(즉 테이프 연마 유닛(5)의 이동)이 정지한다. 이때의 Z테이블(3)의 Z방향에서의 원점으로부터의 이동량(ZT1)을, 정상적인 톱 면(21)에 연마 테이프(9)가 접촉한 때에 있어서의 Z테이 블(3)의 위치로 한다. 그리고, 헤드 핀(10)과 Z테이블(3)과의 상대적인 위치 관계에 의해 결정되는 특정한 값(예를 들면, 헤드 핀(10)에 응력이 가하여지지 않은 상태에서의, Z테이블(3)의 원점의 기준이 되는 위치로부터 헤드 핀(10)의 선단부에 맞닿은 연마 테이프(9)의 표면(기판에 대향하는 면)까지의 Z방향에서의 거리)을, 상기 Z테이블(3)의 위치(ZT1)에 더함으로써, 상술한 Z좌표(24)를 얻을 수 있다.
다음에 공정(S205)에서, 기판에서 떨어지는 방향으로 테이프 연마 유닛(5)을 이동시킨다.
다음에 공정(S206)에서, 헤드 핀(10) 선단부의 XY좌표를, 연마 대상이 되는 돌기부(22)의 표면중 Z방향에 따라 가장 정상적인 톱 면(21)으로부터 떨어져 있는 위치인, 돌기부 정점(25)의 XY좌표에 맞추어서 위치 결정을 실시한다. 다음에 공정(S207)에서, 위치 결정된 XY좌표상에서, 도 4의 화살표(26)로 도시하는 바와 같이, 돌기부(22)를 향하여 Z방향에 따라 테이프 연마 유닛(5)을 이동시킨다. 다음에 공정(S208)에서, 연마 테이프(9)의 표면을 돌기부 정점(25)에 접촉시키고, 그때 헤드 핀(10)이 연마 헤드의 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하기 시작하는 것을 변위 센서(17)에 의해 검출하고, 테이프 연마 유닛(5)을 그 위치에서 정지시킨다. 다음에 공정(S209)에서, 연마 테이프(9)의 표면을 돌기부 정점(25)에 접촉시킬 때의, 연마 테이프(9)의 표면 위치의 Z좌표(27)를, 이때의 Z테이블(3)의 위치(ZT2)로부터 검출하고, Z좌표(27)를 돌기부 정점(25)의 Z좌표(Z2)로서 설정한다. 이하, Z테이블(3)의 위치(ZT2)를, 돌기부 정점(25)에 대응하는 Z테이블(3)의 위치라고 부른다. 여기서, 구체적인 Z좌표(27)의 검출 방법으로서 는, 상술한 Z좌표(24)의 검출 방법과 같은 수법을 이용할 수 있다.
다음에 공정(S210)에서, Z좌표(Z1)와 Z좌표(Z2)의 차의 절대치를 돌기부(22)의 높이로서 산출한다. 또한, 돌기부(22) 높이의 산출에서는, 공정(S204)에서 Z테이블(3)이 이동한 위치(ZT1)와, 공정(S209)에서 Z테이블(3)이 이동한 위치(ZT2)의 차의 절대치를, 돌기부(22)의 높이로 하여도 좋다. 또한, 돌기부(22)의 높이를 구하기 위해서는, 상술한 Z좌표(Z1)와 Z좌표(Z2)에 관해, 그 상대적인 차를 구할 수 있으면, 임의의 위치(예를 들면 Z좌표(Z1)의 위치)를 원점으로 한 좌표계를 이용할 수 있다.
다음에 공정(S211)에서, 기판에서 떨어지는 방향으로 Z방향에 따라 테이프 연마 유닛(5)을 이동시킨다.
여기서, 종래의 테이프 연마 장치에서는, 도 2중에 D로서 나타내는 헤드 핀(10) 선단부의 직경은, 돌기부(22)의 최대 길이보다 작은 것이 사용되고 있다. 여기서, 돌기부(22)의 최대 길이란, 기판(19)에 형성된 리브(20)의 윗면(정상적인 톱 면(21))의 방향과 거의 평행한 방향에서의 돌기부(22)의 길이의 최대치를 나타낸다. 이 경우, 돌기부 정점(25)에 대응하는 Z테이블(3)의 위치(ZT2)를 검출하는 공정에서, 헤드 핀(10)의 선단부가 돌기부 정점(25)의 XY좌표와 정확하게 일치하도록 위치 제어할 필요가 있다. 헤드 핀(10)의 선단부가 돌기부 정점(25)의 XY좌표로부터 벗어나 있으면 연마 테이프(9)의 표면의 돌기부(22)에의 Z방향 접촉 위치를 검출하여도 돌기부 정점의 Z좌표(27)와는 달라서, 돌기부(22)의 높이 측정을 정확하게 행할 수 없게 되기 때문에, 고정밀한 위치 제어가 요구된다.
그래서, 이 한 실시의 형태에서는, 선단부가 돌기부(22)의 최대 길이 이상의 직경(D)을 갖는 헤드 핀(10)을 사용한다. 헤드 핀(10)의 직경(D)(φ0.1 내지 5.0㎜)은 돌기부의 최대 길이에 따라 변경된다. 예를 들면, 돌기부의 최대 길이가 2㎜ 정도로 예측될 때에는, 직경(D)=φ3,0㎜가 사용된다. 이로써, 돌기부(22)를 향하여 Z방향에 따라 테이프 연마 유닛(5)을 이동시킨 때 반드시 연마 테이프(9)의 표면은 돌기부 정점(25)에 접촉하기 때문에, 돌기부(22)의 높이 측정을 정확하게 행할 수 있다.
이 경우, 헤드 핀(10)의 움직임을 연마 헤드에 헤드 핀(10)과 동축상에 마련한 변위 센서(17)로 직접 검출하는 구조이기 때문에, 연마중에 돌기부(22)로부터 헤드 핀(10)에 주어지는 반력에 의해 헤드 핀(10)이 연마 헤드에 있어서의 기준 위치로부터 기판과 반대 방향(Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향)으로 이동하는 량의 검출에 있어서, 아베(Abbe)의 원리 등에 의한 오차가 생기는 일 없이 정확하게 헤드 핀(10)의 이동량의 측정을 실시할 수 있다. 또한, 1종류의 센서에 의해 돌기부(22)의 높이를 측정할 수 있기 때문에, 레이저 변위계 등 돌기부(22)의 높이를 측정하기 위한 센서를 필요로 하고 있던 종래의 테이프 연마 장치에 비하여, 계기(計器)에 의한 오차가 제외되기 때문에 보다 고정밀한 높이 측정을 실현할 수 있고, 또한 장치의 제조 비용을 저감할 수 있다. 그리고, 이 측정 결과에 의거하여 가공을 행함에 의해, XY테이블(2)의 직진성 등의 악영향도 없고, 돌기부(22) 부근의 정상적인 톱 면(21)에 가공면을 맞출 수 있다.
단, 돌기부 정점(25)의 Z좌표(Z2)를 검출하는 공정에서는, 헤드 핀(10)의 선 단부에 맞닿은 연마 테이프(9)의 표면을 돌기부 정점(25)에 접촉시키고 그때의 Z테이블의 위치(ZT2)를 검출하기 때문에, 헤드 핀(10)의 기판 표면에 대향하고 있는 단면이 기판(1)에 대해 정확하게 평행할 필요가 있다. 이 단면이 기판 표면에 대해 기울어져 있으면 돌기부 정점(25)에 대응하는 Z테이블(3)의 위치(ZT2)의 정확한 측정은 곤란하다. 그래서, 이 한 실시의 형태에서는, 상기 헤드 핀(10)의 단면의 기판 표면에 대한 경사각도를 조정하는 경사각도 조정 부재를 마련한다. 도 11(A) (B)는, 경사각도 조정 부재의 구성 및 동작을 도시하는 모식도이다. 도 11(A)를 참조하면, 공급 릴(33), 권취 릴(34)은, 임의로 조정되는 소정의 회전 속도로 회전 구동되고, 보조 릴(35a, 35b)과 함께 연마 테이프(9)를 헤드 핀(10)의 선단부에 따라 소정의 속도로 보낸다. 너트(36a, 36b)는 모두 도 1에 도시한 Z테이블(3)에 고정되어 있고, 조정 나사(37a, 37b)는 각각 너트(36a, 36b)에 조여지고, 그 단부(端部)가 조정 축(38)을 끼워 지지하도록 마련되어 있다. 또한, 테이프 연마 유닛(5)은, 도 1에 도시한 Z테이블(3)에 경사각도 조정 가능하게 마련되어 있다.
너트(36a, 36b), 조정 나사(37a, 37b) 및 조정 축(38)은 경사각도 조정 부재를 구성한다. 테이프 연마 유닛(5)이 기울어져 있는 경우나 기판(1)이 재치된 XY테이블(2)이 기울어져 있는 경우 등, 기판(1)에 대해 헤드 핀(10)의 기판 표면에 대향하고 있는 단면이 기울어져 있는 경우라도, 조정 나사(37a, 37b) 각각의 너트(36a, 36b)에의 조이는 량을 조정하고, 조정 축(38)의 경사각도를 조정함에 의해, 헤드 핀(10)의 기판 표면에 대향하고 있는 단면이 기판(1)에 대해 평행하게 되도록 테이프 연마 유닛(5)의 경사각도를 미조정할 수 있다(도 11(B) 참조). 따라서 돌기부 정점의 Z좌표(27)를 정확하게 검출하는 것이 가능하게 된다.
헤드 핀의 단면의 형상이 평면 형상이면, 가공시에 헤드 핀의 단면의 외주부 부근에서의 연마 테이프의 미소 진동에 의해, 기판 표면의 가공이 완료된 돌기부의 부근에 얇게 문지른 흠이 생기는 일이 있다. 또한, 단면의 형상이 평면 형상인 헤드 핀을 이용하여 가공할 때, 헤드 핀의 외주부가 접촉한 기판 표면에 약간의 오목부가 생기고, 빛의 쬐는 방식에 따라서는, 이 오목부가 외관상 문제가 되는 경우가 있다. 그래서, 헤드 핀의 기판 표면에 대향하고 있는 단면의 형상을 기판 표면을 향하여 볼록한 곡면 형상으로 할 수 있다. 도 13은, 헤드 핀의 변형예를 도시하는 모식도이다. 도 13에서, (A)는 정면도, (B)는 저면도를 도시한다.
도 13에서, 헤드 핀(10)의 기판 표면에 대향하는 단면의 형상은, 기판 표면을 향하여 볼록한 곡면 형상이다. 곡면 형상의 곡률 반경이 작고, 헤드 핀(10)의 단면의 중앙부(40)가 외주부(43)에 대해 너무 돌출하여 있는 경우는, 헤드 핀(10)의 단면의 중앙부(40)가 접촉하는 기판 표면에 오목부가 생긴다. 그래서, 상기 단면이 기판 표면에 대향하도록 헤드 핀(10)을 테이프 연마 유닛(5)에 부착할 때에, 단면의 중앙부(40)와 기판 표면과의 거리가, 단면의 가공 유효면 외주부(41)와 기판 표면의 거리에 대해 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하 단축되도록, 헤드 핀(10)이 형성된다. 또한, 가공 유효면 외주부(41)와 헤드 핀의 외주부(43) 사이의 면(42)은, 기판 표면을 향하여 볼록한 곡면 형상으로 형성되어 있다. 면(42)과 가공 유효면과의 교선이 가공 유효면 외주부(41)이고, 또한 면(42)의 곡률이 가공 유효면의 곡률보다 커지도록 형성되어 있다. 이로써, 기판 표면의 문지른 흠을 방지할 수 있고, 또한 가공이 종료된 기판 표면의 오목부가 외관상 문제가 되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 13에서, 가공 유효면 외주부(41)의 직경이, 돌기부(22)의 최대 길이 이상의 직경이 되도록 헤드 핀(10)을 형성할 수 있다. 예를 들면, 돌기부의 최대 길이가 2㎜ 정도라고 예측될 때에는, 가공 유효면 외주부(41)의 직경이 3㎜로 형성된 헤드 핀(10)을 사용할 수 있다. 이로써, 돌기부(22)를 향하여 Z방향에 따라 테이프 연마 유닛(5)을 이동시킨 때 반드시 연마 테이프(9)의 표면은 돌기부 정점(25)에 접촉하기 때문에, 돌기부(22)의 높이 측정을 정확하게 행할 수 있다.
또한, 헤드 핀(10)의 경도가 낮으면, 연마 테이프(9)의 지립에 의해, 예를 들면 지립이 연마 테이프(9)와 헤드 핀(10)의 사이에 파고든 경우 등에, 헤드 핀(10)의 단면에 흠이 생기는 경우가 있다. 그때, 헤드 핀(10)의 단면에서의 상기 흠의 주위가 융기하는 경우가 있다. 그 흔적이 가공시에 정상적인 톱 면(21)에 전사되면 가공면에 줄무늬 모양 흠이 생기고 양호한 마무리면을 얻을 수 없다. 이러한 사태를 방지하기 위해, 바람직하게는, 헤드 핀(10)의 경도는, HRC 50 이상이다. 또한, 상기한 바와 마찬가지로, 헤드 핀(10)의 단면의 면 조도(粗度)의 흔적이 가공시에 정상적인 톱 면(21)에 전사되는 사태를 방지하기 위해, 바람직하게는, 헤드 핀(10)의 단면의 면 조도는, Rmax 0.3㎛ 이하이다. 보다 바람직하게는, 헤드 핀(10)의 단면이 경면 연마되고, 예를 들면 면 조도는 Rmax 0.1㎛ 이하이다.
도 7은, 상술한 돌기부 높이 계측 공정에서 구한 돌기부(22)의 높이에 의거하여, 돌기부(22)를 연마 테이프(9)를 이용하여 가공하는, 돌기부 연마 공정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4 및 도 7을 참조하면서, 돌기부 연마 공정을 설명한 다. 우선, 돌기부 정점(25)에 대응하는 Z테이블(3)의 위치(ZT2)로부터, Z방향에 따라 도 4중에 도시하는 소정의 거리(h)(예를 들면 10 내지 20㎛)만큼 기판(1)으로부터 떨어지는 Z테이블(3)의 위치(ZT3)를 설정한다. 돌기부 연마 공정은, Z테이블(3)이 ZT3 위치에 도달할 때까지, 즉, 헤드 핀(10)의 선단부가 돌기부 정점(25)의 Z좌표(Z2)로부터 Z방향에 따라 소정의 거리(h)만큼 기판(1)으로부터 떨어지는 위치의 Z좌표(28)에 도달할 때까지, 테이프 연마 유닛(5)을 Z방향에 따라 돌기부(22)를 향하여 이동하는 이동 공정과, 이동 공정 후, 테이프 연마 유닛(5)을 Z방향에 따라 기판 표면을 향하여 더욱 이동하여 돌기부(22)를 연마 테이프(9)를 이용하여 가공하는 연마 공정을 포함한다. 이동 공정에서 헤드 핀(10)의 선단부가 이동하는 범위(29)와, 연마 공정에서 헤드 핀(10)의 선단부가 이동한 범위(30)를 도 4중에 도시한다.
공정(S301)에서, 범위(29)에서는 도 4의 화살표(31)로 도시하는 바와 같이, 테이프 연마 유닛(5)을 Z방향에 따라 돌기부를 향하여 이동 속도(Vo)로 이동시킨다. 다음에 공정(S302)에서, 헤드 핀(10)의 선단부의 Z좌표를 Z테이블(3)의 위치에 의해 검출하고, Z테이블(3)이 ZT3 위치에 도달할 때, 즉 헤드 핀(10)의 선단부가 상기 Z좌표(28)에 도달하는 위치에서, 연마 테이프(9)를 구동한다. 다음에 공정(S303)에서, 범위(30)에서는 도 4의 화살표(32)로 도시하는 바와 같이, Z방향에 따라 돌기부를 향하여 테이프 연마 유닛(5)을 이동 속도(V)로 이동시킨다. 다음에 공정(S304)에서, 연마 테이프(9)의 표면을 돌기부 정점(25)에 접촉시킨다. 다음에 공정(S305)에서, 돌기부를 연마한다. 다음에 공정(S306)에서, 연마 테이프(9)의 표 면이 기판 표면의 정상적인 톱 면의 Z좌표(24)에 도달하는 것을 Z테이블(3) 및 헤드 핀(10)의 위치에 의해 검출할 때까지, 즉 Z테이블(3)이 ZT1 위치에 도달할 때까지, 테이프 연마 유닛(5)을 이동한다. 다음에 공정(S307)에서, 이 위치에서 테이프 연마 유닛(5)을 정지한다. 다음에 공정(S308)에서, 연마 테이프(9)를 정지한다.
이 경우, 상기 이동 공정에서의 테이프 연마 유닛(5)의 이동 속도(Vo)는, 연마 공정에서의 테이프 연마 유닛(5)의 이동 속도(V)보다도 크게 한다. 이로써, 테이프 연마 유닛(5)을 돌기부(22)에 신속하게 접근할 수 있기 때문에, 소비되는 연마 테이프의 낭비를 막고, 가공 시간의 단축을 도모할 수 있다.
도 8은, 돌기부 연마 공정의 변형예 1을 설명하기 위한 흐름도이다. 우선 공정(S311)에서, 연마 테이프를 구동한다. 다음에 공정(S312)에서, 테이프 연마 유닛(5)을 Z방향에 따라 돌기부(22)를 향하여 이동시키기 위해, Z테이블(3)을 하방으로(기판 표면을 향하여) 구동한다. 다음에 공정(S313)에서, 연마 테이프(9)의 표면을 돌기부 정점(25)에 접촉시킨다. 다음에 공정(S314)에서, Z테이블(3)을 기판을 향하여 보내면서 돌기부를 연마한다.
다음에 공정(S315)에서, 테이프 연마 유닛(5)을 Z좌표(Z3)에 도달할 때까지 이동시키기 위해, Z테이블(3)을 정상적인 톱 면(21)에 대응하는 위치(ZT1)까지 이동시킨다. 여기서, 상술한 공정(S204)에서 검출되는, Z테이블(3)이 기판 표면의 정상적인 톱 면(21)의 Z좌표(Z1)에 대응하는 위치(ZT1)에 있는 때의, 테이프 연마 유닛(5)이 도달한 위치를, 상기한 Z좌표(Z3)로서 미리 정하고 있는 것이다. 또한 상술한 바와 같이, 정상적인 톱 면(21)에 대응하는 Z테이블 위치(ZT1)를 검출하기 위 해 연마 테이프(9)의 표면을 정상적인 톱 면(21)에 접촉시킬 때에는, 헤드 핀(10)에는 힘이 가하여지지 않고 연마 헤드의 기준 위치에 있다.
다음에 공정(S316)에서, 테이프 연마 유닛(5)을 정지시킨다. 다음에 공정(S317)에서, 헤드 핀(10)이 연마 헤드의 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하는 변위량을, 변위 센서(17)를 이용하여 검출한다. 다음에 공정(S318)에서, 변위량이 미리 결정된 기준치(예를 들면 3㎛, 보다 바람직하게는 1㎛) 이하인지를 판단한다.
공정(S318)에서, 변위량이 기준치보다도 크다(N0)고 판단된 경우에는, 헤드 핀(10)의 변위량 검출 공정(S317) 및 변위량이 기준치 이하인지의 판단 공정(S318)이 재차 반복되고, 그 사이 변위량이 기준치 이하로 될 때까지, 테이프 연마 유닛(5)을 상기 Z좌표(Z3)에 정지시킨채로 가공이 계속된다. 공정(S318)에서, 변위량이 기준치 이하(YES)라고 판단된 경우에는, 공정(S319)에서, 연마 테이프를 정지한다.
이로써, 연마 종료시에 헤드 핀(10)의 선단부가 도달하는 위치와 정상적인 톱 면(21)의 Z좌표(Z1)와의 간격을, 미리 정해진 기준치 이하로 할 수 있다. 따라서 돌기부 부근의 정상적인 톱 면(21)에 가공면을 맞출 수 있다.
도 9는, 돌기부 연마 공정의 변형예 2를 설명하기 위한 흐름도이다. 우선 공정(S321)에서, 연마 테이프를 구동한다. 다음에 공정(S322)에서, 테이프 연마 유닛(5)을 Z방향에 따라 돌기부(22)를 향하여 이동시키기 위해, Z테이블(3)을 하방으로(기판 표면을 향하여) 구동한다. 다음에 공정(S323)에서, 연마 테이프(9)의 표면 을 돌기부 정점(25)에 접촉시킨다. 다음에 공정(S324)에서, Z테이블(3)을 기판을 향하여 보내면서 돌기부를 연마한다.
다음에 공정(S325)에서, 헤드 핀(10)이 연마 헤드의 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하는 변위량을, 변위 센서(17)를 이용하여 검출한다. 다음에 공정(S326)에서, 변위량이 미리 결정된 기준치(예를 들면 2㎛) 이하인지를 판단한다.
공정(S326)에서, 변위량이 기준치 이하(YES)라고 판단된 경우에는, 테이프 연마 유닛(5)의 이동 속도를 유지한다. 공정(S326)에서, 변위량이 기준치보다도 크다(N0)고 판단된 경우에는, 공정(S327)에서, 테이프 연마 유닛(5)의 이동 속도의 설정치를 보다 작은 값으로 변경한다. 이동 속도의 설정치를 작은 값으로 변경한 후는, 변위량이 기준치(예를 들면 2㎛) 이하인지의 판단을 공정(S325) (S326)에서 재차 확인하고, 변위량이 기준치 이하(YES)라고 판단될 때까지, 테이프 연마 유닛(5)의 이동 속도의 설정치를 보다 작은 값으로 변경한다.
다음에 공정(S328)에서, Z테이블(3)이 정상적인 톱 면에 대응하는 Z테이블(3)의 위치(ZT1)에 도달하였는지를 판단한다. 공정(S328)에서, Z테이블(3)이 ZT1에 도달하지 않았다(N0)고 판단된 경우에는, 상기 이동 속도로 공정(S324)의 돌기부 연마를 속행한다. 공정(S328)에서, Z테이블(3)이 ZT1에 도달하였다(YES)고 판단된 경우에는, 공정(S329)에서, 테이프 연마 유닛(5)을 정지한다. 다음에 공정(S330)에서, 연마 테이프(9)를 정지한다.
이로써, 연마 공정에서의 헤드 핀(10)의 변위량을 일정 범위 내로 유지하여, 보다 고정밀도의 가공을 실현할 수 있다.
도 10은, 돌기부 연마 공정의 변형예 3을 설명하기 위한 흐름도이다. 우선 공정(S331)에서, 연마 테이프를 구동한다. 다음에 공정(S332)에서, 테이프 연마 유닛(5)을 Z방향에 따라 돌기부(22)를 향하여 이동시키기 위해, Z테이블(3)을 하방으로(기판 표면을 향하여) 구동한다. 다음에 공정(S333)에서, 연마 테이프(9)의 표면을 돌기부 정점(25)에 접촉시킨다. 다음에 공정(S334)에서, Z테이블(3)을 기판을 향하여 보내면서 돌기부를 연마한다.
다음에 공정(S335)에서, 미리 정해진 소정 거리(예를 들면 20㎛)를 이동 후 테이프 연마 유닛(5)을 정지시킨다. 다음에 공정(S336)에서, 헤드 핀(10)이 연마 헤드의 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동한 변위량을, 변위 센서(17)를 이용하여 검출한다. 다음에 공정(S337)에서, 변위량이 미리 결정된 기준치(예를 들면 2㎛) 이하인지를 판단한다.
공정(S337)에서, 변위량이 기준치보다도 크다(N0)고 판단된 경우에는, 공정(S338)에서, 테이프 연마 유닛(5)을 다음회 구동한 때의 이동 거리와, 다음회 이동 시간과, 다음회 정지 시간의, 적어도 어느 하나의 설정치를 변경한다. 또한, 변경의 내용으로서는, 헤드 핀(10)이 연마 헤드의 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동한 변위량을 작게 하는 설정 변경이라면, 임의의 변경 내용을 채용할 수 있다. 예를 들면 이동 거리를 설정 변경 전의 이동 거리보다 작은 값으로 하여도 좋다. 또한, 이동 시간을 (이동 속도 일정으로 하여) 설정 변경 전의 이동 시간보다 짧은 값으로 하여도 좋다. 또한, 테이프 연마 유닛(5)의 정 지 시간이 미리 설정되어 있는 경우에는, 정지 시간을 설정 변경 전의 해당 정지 시간보다 긴 값으로 하여도 좋다.
이들 설정치를 변경 후, 다음에 공정(S339)에서, 헤드 핀(10)이 기준 위치보다도 Z방향에 따라 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하는 변위량을 변위 센서(17)를 이용하여 검출한다. 다음에 공정(S340)에서, 변위량이 미리 결정된 기준치(예를 들면 2㎛) 이하인지를 판단한다.
공정(S340)에서, 변위량이 기준치보다 크다(N0)고 판단된 경우에는, 헤드 핀(10)의 변위량 검출 공정(S339) 및 변위량이 기준치 이하인지의 판단 공정(S340)이 재차 반복되고, 그 사이 변위량이 기준치 이하가 될 때까지, 테이프 연마 유닛(5)을 정지시킨채로 가공이 계속된다. 공정(S340)에서, 변위량이 기준치 이하(YES)라고 판단된 경우에는, 공정(S341)에서 테이프 연마 유닛을 구동한다.
공정(S337)에서, 변위량이 기준치 이하(YES)라고 판단된 경우에는, 공정(S341)에서, 설정치를 변경하지 않고 테이프 연마 유닛을 구동한다.
다음에 공정(S342)에서, Z테이블(3)이 정상적인 톱 면에 대응하는 Z테이블(3)의 위치(ZT1)에 도달하였는지를 판단한다. 공정(S342)에서, Z테이블(3)이 ZT1에 도달하지 않았다(N0)고 판단된 경우에는, 공정(S334)의 돌기부 연마를 속행한다. 공정(S342)에서, Z테이블(3)이 ZT1에 도달하였다(YES)고 판단된 경우에는, 공정(S343)에서, 테이프 연마 유닛(5)을 정지한다. 다음에 공정(S344)에서, 연마 테이프(9)를 정지한다.
이로써, 연마 공정에서의 헤드 핀(10)의 변위량을 일정 범위 내로 유지하고, 보다 고정밀도의 가공을 실현할 수 있다.
도 12는, 돌기부 연마 공정의 변형예 4를 설명하기 위한 흐름도이다. 우선 공정(S351)에서, 연마 테이프를 구동한다. 다음에 공정(S352)에서, 테이프 연마 유닛(5)을 Z방향에 따라 돌기부(22)를 향하여 이동시키기 위해, Z테이블(3)을 하방으로 (기판 표면을 향하여) 구동한다. 다음에 공정(S353)에서, 연마 테이프(9)의 표면을 돌기부 정점(25)에 접촉시킨다. 다음에 공정(S354)에서, Z테이블(3)을 기판을 향하여 보내면서 돌기부를 연마한다.
다음에 공정(S355)에서, Z테이블(3)이 위치(ZT4)에 도달하였는지를 판단한다. 여기서, Z테이블 위치(ZT4)는, Z테이블(3)이 기판 표면의 정상적인 톱 면(21)의 Z좌표(Z1)에 대응하는 위치(ZT1)에 대해, 미리 실제의 가공과 같은 조건으로 행하여지는 예비 시험의 결과로부터 구한 최적의 소정 거리(X)(예를 들면 3㎛ 이상 20㎛ 이하)만큼 Z방향에 따라 정상적인 톱 면(21)에 접근하는 위치를 나타낸다. 즉 ZT4=ZT1+X의 관계로 나타난다. 또한, Z테이블(3)이 ZT1에 있는 때 테이프 연마 유닛(5)은 Z좌표(Z3)에 있기 때문에, Z테이블(3)이 ZT4에 도달한 때에는, 테이프 연마 유닛(5)은, 정상적인 톱 면(21)의 Z좌표를 구한 때에 도달한 Z좌표(Z3)보다도 Z방향에 따라 기판에 소정 거리(X)(예를 들면 3㎛ 이상 20㎛ 이하)만큼 접근하는 Z좌표(Z4)에 도달한다.
공정(S355)에서, Z테이블(3)이 ZT4에 도달하지 않았다(N0)고 판단된 경우에는, 공정(S354)의 돌기부 연마를 속행한다. 공정(S355)에서, Z테이블(3)이 ZT4에 도달하였다(YES)고 판단된 경우에는, 공정(S356)에서, Z테이블(3)을 정지, 즉 테이 프 연마 유닛(5)을 정지한다. 다음에 공정(S357)에서, 연마 테이프(9)를 정지한다.
이로써, Z테이블(3)을 Z방향에 따라 ZT1 위치까지 이동시킬 때에, 헤드 핀(10)이 기판(1)으로부터 받는 반력에 의해 기판(1)으로부터 떨어지는 방향으로 다시 되돌아와, 미절삭부분이 발생하는 량을 예상하여, Z테이블(3)을 더욱 소정 거리(X)만큼 이동시키는 위치(ZT4)까지 이동시킨다. 따라서 가공이 완료된 돌기부(22)의 윗면을, 부근의 정상적인 톱 면(21)에, 보다 고정밀도로 맞출 수 있다. 또한, 소정 거리(X)의 값은, 임의의 값으로서 입력부를 통하여 컨트롤러(9)에 입력할 수 있다. 상기 입력부는, 컨트롤러(9)가 갖는 조작 패널이라도 좋고, 또한 컨트롤러(9)와는 별도로 키보드 등의 입력 장치를 마련할 수도 있다. 또한, 소정 거리(X)의 값은, 도 5에 도시하는 공정(S200)을 시작하기 전에 입력할 수 있다. 동일 재료의 돌기부(22)에 대해, Z테이블(3)의 이동 속도를 동일하게 하고, 헤드 핀(10)이 돌기부(22)를 가압하는 힘을 동일하게 하여 가공하는 경우, 가공이 완료된 돌기부(22)의 상면은 거의 동일한 Z좌표상에 얻어진다. 따라서, 돌기부(22) 부근의 정상적인 톱 면(21)에 가공면을 보다 고정밀도로 맞추기 위해서는, 실제의 가공과 같은 조건으로 예비 시험을 행하고, 그 결과로부터 구한 최적의 소정 거리(X)의 값을 장치에 설정하고 나서 가공을 행한다. 따라서 보다 고정밀도의 가공을 실현할 수 있다.
또한, 이 한 실시의 형태에서는, 헤드 핀(10)의 Z방향의 위치 변화를 변위 센서(17)로 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여 연마 테이프(9)의 표면과 기판 표면의 정상적인 톱 면(21) 및 돌기부(22)의 접촉 상태를 검출하였지만, 변위 센 서(17) 대신에, 하방으로부터 헤드 핀(10)에 주어지는는 반력의 변화를 검출하는 로드 셀과 같은 반력 검출 센서를 이용하여도 좋다. 테이프 연마 유닛(5)의 이동중에 연마 테이프(9)의 표면이 기판 표면의 정상적인 톱 면(21) 또는 돌기부(22)에 접촉하면, 기판(1)으로부터 헤드 핀(10)에 주어지는 반력이 증가하기 시작하기 때문에, 반력 검출 센서의 검출 결과에 의거하여 연마 테이프(9)의 표면이 정상적인 톱 면(21) 또는 돌기부(22)에 접촉한 것을 검출할 수 있다. 돌기부 연마 공정의 변형예 1, 2 및 3에서는, 헤드 핀(10)에 대한 반력을 헤드 핀(10)의 Z방향의 변위량으로 변환하고 나서, 테이프 연마 유닛(5)의 이동 제어 인자로 이용하면 좋다.
또한, 이 한 실시의 형태에서는, 플라즈마 디스플레이 패널의 배면 유리 기판(19)상에 형성된 리브(20) 상부의 돌기부(22)를 가공하는 경우를 나타냈만, 이 용도로 한정되는 것이 아니다. 지금까지 설명한, 플라즈마 디스플레이 패널의 배면판의, 예를 들면 소다라임계 유리와 융재를 포함하고 형성되는 리브와 같은 요철이 있는 톱면 이외의, 판형상 물체의 제조 공정에서도 적용할 수 있다. 예를 들면, 컬러 필터를 포함하는 FPD(플랫 패널 디스플레이)용의, 예를 들면 알루미노 규산염 유리 등의 무(無)알카리 유리로 형성되는 유리 기판 등의, 평활한 평면판, 글라스판 또는 기판 등의 표면에 발생한 돌기부를 가공하는 것도 가능하다. 유리 재료를 포함하는 기판 표면의 돌기부를 고정밀도이면서 고능률로 가공하기 위해, 연마 테이프의 지립은, WA(화이트 알루미나), 산화 크롬 및 산화 세륨중 어느 하나의 재료로 이루어지고, #1000 이상 #30000 이하의 입도를 갖는 것을 사용할 수 있다. 이로써, FPD(플랫 패널 디스플레이)용과 같은 평활한 유리 기판 표면의 돌기부를 가공 할 때, 가공 후의 기판 표면에 가공의 흔적이 보이지 않는 투명감이 있는 유리 기판 표면의 마무리면을 얻는 것이 가능해진다.
금회 개시된 실시의 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해 나타나고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 테이프 연마 방법에서는, 연마 테이프의 표면을 기판의 정상적인 톱 면 및 돌기부에 가압한 때의 헤드 핀의 이동 또는 헤드 핀이 받는 힘을 이용하여 기판의 정상적인 톱 면 및 돌기부 정점의 Z좌표를 검출함에 의해, 돌기부의 높이를 정확하게 구할 수 있고, 구한 돌기부의 높이에 의거하여 테이프 연마를 행함에 의해, 기판 표면의 돌기부를 고정밀도로 가공할 수 있다.

Claims (16)

  1. 기판 표면의 돌기부를 연마 테이프를 이용하여 가공하는 테이프 연마 방법으로서,
    상기 기판을 XY평면상에 지지하는 테이블과,
    선단부가 상기 연마 테이프의 이면에 맞닿아 Z방향으로 이동 가능하게 마련되는 헤드 핀과, 상기 헤드 핀이 연마 헤드의 기준 위치보다도 상기 Z방향에 따라 상기 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하는 것 또는 상기 기판에서 떨어지는 방향의 힘을 받는 것을 나타내는 측정 데이터를 검출하는 센서를 포함하고, 상기 연마 테이프의 표면에 의해 상기 돌기부를 연마하는 테이프 연마 유닛을 마련하고,
    상기 기판 표면의 정상적인 톱 면 및 상기 돌기부를 향하여 상기 테이프 연마 유닛을 이동시키고, 상기 헤드 핀이 상기 기준 위치보다도 상기 Z방향에 따라 상기 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하기 시작할 때 또는 상기 기판에서 떨어지는 방향의 힘을 받기 시작할 때의 Z좌표를 상기 센서를 이용하여 검출하고, 상기 정상적인 톱 면의 Z좌표(Z1) 및 상기 돌기부 정점의 Z좌표(Z2)를 설정하고, 상기 Z좌표(Z1) 및 상기 Z좌표(Z2)에 의거하여 상기 돌기부의 높이를 구하는 공정과,
    구한 돌기부의 높이에 의거하여 상기 돌기부를 상기 연마 테이프를 이용하여 가공하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가공하는 공정은,
    상기 헤드 핀의 선단부가 상기 Z좌표(Z2)로부터 상기 Z방향에 따라 소정의 거리만큼 상기 기판에서 떨어지는 위치에 도달할 때까지, 상기 테이프 연마 유닛을 상기 Z방향에 따라 상기 돌기부를 향하여 이동하는 이동 공정과,
    상기 이동 공정 후, 상기 테이프 연마 유닛을 상기 Z방향에 따라 상기 기판 표면을 향하여 더 이동하여, 상기 돌기부를 상기 연마 테이프를 이용하여 연마하는 연마 공정을 포함하고,
    상기 이동 공정에서의 상기 테이프 연마 유닛의 이동 속도는, 상기 연마 공정에서의 상기 테이프 연마 유닛의 이동 속도보다도 큰 것을 특징으로 하는 테이프 연마 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 가공하는 공정에서,
    상기 연마 테이프를 이용하여 상기 돌기부를 연마하면서, 상기 Z좌표(Z1)를 구한 때에 상기 테이프 연마 유닛이 도달한 Z좌표(Z3)까지, 상기 테이프 연마 유닛을 상기 기판 표면을 향하여 상기 Z방향에 따라 이동시킬 때,
    상기 측정 데이터를 상기 센서에 의해 검출하고,
    상기 측정 데이터가 미리 결정된 기준치 이하가 될 때까지, 상기 테이프 연마 유닛을 상기 Z좌표(Z3)에 정지시킨채로 가공을 계속하는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 가공하는 공정에서,
    상기 연마 테이프를 이용하여 상기 돌기부를 연마하면서, 상기 테이프 연마 유닛을 상기 기판 표면을 향하여 상기 Z방향에 따라 이동시킬 때,
    상기 측정 데이터를 상기 센서에 의해 검출하고,
    상기 측정 데이터가 일정 범위 내에 들어가도록 상기 테이프 연마 유닛의 이동 속도를 제어하면서, 상기 테이프 연마 유닛을 연속적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가공하는 공정에서,
    상기 연마 테이프를 이용하여 상기 돌기부를 연마하면서, 상기 테이프 연마 유닛을 상기 기판 표면을 향하여 상기 Z방향에 따라 이동시킬 때,
    상기 측정 데이터를 상기 센서에 의해 검출하고,
    상기 측정 데이터가 일정 범위 내에 들어가도록 상기 테이프 연마 유닛의 이동 및 정지를 반복하고, 1회당의 이동 거리와 이동 시간과 정지 시간의 적어도 어느 하나를 제어하면서 상기 테이프 연마 유닛을 이동시키는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 가공하는 공정에서,
    상기 연마 테이프를 이용하여 상기 돌기부를 연마하면서, 상기 테이프 연마 유닛을 상기 기판 표면을 향하여 상기 Z방향에 따라 이동시킬 때,
    상기 Z좌표(Z1)를 구한 때에 상기 테이프 연마 유닛이 도달한 Z좌표(Z3)보다도 상기 Z방향에 따라 상기 기판에 소정 거리 접근하는 Z좌표(Z4)에 상기 테이프 연마 유닛이 도달할 때까지, 상기 테이프 연마 유닛을 상기 기판 표면을 향하여 상기 Z방향에 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 방법.
  7. 제 6항에 기재된 테이프 연마 방법을 실현하는 테이프 연마 장치로서, 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 연마 테이프를 이용하여 상기 돌기부를 연마하면서, 상기 테이프 연마 유닛을 상기 기판 표면을 향하여 상기 Z방향에 따라 이동시킬 때, 상기 Z좌표(Z1)를 구한 때에 상기 테이프 연마 유닛이 도달한 상기 Z좌표(Z3)보다도 상기 Z방향에 따라 상기 기판에 소정 거리 접근하는 상기 Z좌표(Z4)에 상기 테이프 연마 유닛이 도달할 때까지, 상기 테이프 연마 유닛을 상기 기판 표면을 향하여 상기 Z방향에 따라 이동시키는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 돌기부의 높이를 구하는 공정을 시작하기 전에, 상기 소정 거리를 임의 의 값으로서 상기 제어부에 입력하는 입력부를 구비하는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 장치.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 제어부는, 탄성 부재와 가압 기체의 적어도 어느 한쪽을 이용하여, 상기 헤드 핀이 상기 연마 테이프를 통하여 상기 돌기부를 가압하는 힘을 제어하는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 연마 테이프는, 지립을 포함하고,
    상기 지립은, WA(화이트 알루미나), 산화 크롬 및 산화 세륨중 어느 하나의 재료로 이루어지고, #1000 이상 #30000 이하의 입도를 가지며,
    상기 가공하는 공정에서, 유리 재료를 포함하는 상기 기판 표면의 상기 돌기부를 상기 연마 테이프를 이용하여 가공하는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 방법.
  11. 제 1항에 기재된 테이프 연마 방법을 실현하는 테이프 연마 장치로서,
    선단부가 연마 테이프의 이면에 맞닿아 Z방향으로 이동 가능하게 마련되는 헤드 핀과,
    상기 헤드 핀의 상기 기판 표면에 대향하고 있는 단면의, 상기 기판 표면에 대한 경사각도를 조정하는 경사각도 조정 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 헤드 핀의 선단부의 직경은, 상기 돌기부의 최대 길이 이상으로 하는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 장치.
  13. 기판 표면의 돌기부를 연마 테이프를 이용하여 가공하는 테이프 연마 장치로서,
    상기 기판을 XY평면상에 지지하는 테이블과,
    선단부가 상기 연마 테이프의 이면에 맞닿아 Z방향으로 이동 가능하게 마련되는 헤드 핀과, 상기 헤드 핀이 연마 헤드의 기준 위치보다도 상기 Z방향에 따라 상기 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하는 것 또는 상기 기판에서 떨어지는 방향의 힘을 받는 것을 나타내는 측정 데이터를 검출하는 센서를 포함하고, 상기 연마 테이프의 표면에 의해 상기 돌기부를 연마하는 테이프 연마 유닛과,
    제어부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 기판 표면의 정상적인 톱 면 및 상기 돌기부를 향하여 상기 테이프 연마 유닛을 이동시키고, 상기 헤드 핀이 상기 기준 위치보다도 상기 Z방향에 따라 상기 기판에서 떨어지는 방향으로 이동하기 시작할 때 또는 상기 기판에서 떨어지 는 방향의 힘을 받기 시작할 때의 Z좌표를 상기 센서를 이용하여 검출하고, 상기 정상적인 톱 면의 Z좌표(Z1) 및 상기 돌기부 정점의 Z좌표(Z2)를 설정하고, 상기 Z좌표(Z1) 및 상기 Z좌표(Z2)에 의거하여 상기 돌기부의 높이를 구하고, 구한 돌기부의 높이에 의거하여 상기 돌기부를 상기 연마 테이프를 이용하여 가공하도록, 상기 테이프 연마 유닛과 상기 연마 테이프를 제어하는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 헤드 핀의 상기 기판 표면에 대향하고 있는 단면의 형상은, 상기 기판 표면을 향하여 볼록한 곡면 형상이고,
    상기 단면이 상기 기판 표면에 대향하도록 상기 헤드 핀을 상기 테이프 연마 유닛에 부착할 때에, 상기 단면의 중앙부와 상기 기판 표면과의 거리가, 상기 단면에서의 가공 유효면 외주부와 상기 기판 표면과의 거리에 대해 0.5㎛ 이상 10㎛ 이하 단축되도록, 상기 헤드 핀이 형성되는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 헤드 핀은, 상기 단면에서의 상기 가공 유효면 외주부의 직경이 상기 돌기부의 최대 길이 이상이 되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 장치.
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 연마 테이프는, 지립을 포함하고,
    상기 지립은, WA(화이트 알루미나), 산화 크롬 및 산화 세륨중 어느 하나의 재료로 이루어지고, #1000 이상 #30000 이하의 입도를 갖는 것을 특징으로 하는 테이프 연마 장치.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008290166A (ja) * 2007-05-23 2008-12-04 Lasertec Corp テープ研磨装置及びガイド工具
JP4505600B1 (ja) * 2009-06-19 2010-07-21 レーザーテック株式会社 欠陥修正方法及び装置
TWI725225B (zh) * 2017-08-30 2021-04-21 日商荏原製作所股份有限公司 研磨裝置及研磨方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08229797A (ja) * 1995-02-28 1996-09-10 Sanshin:Kk フィルタ基板異物除去装置
JPH09201760A (ja) * 1996-01-30 1997-08-05 Matsushita Electric Ind Co Ltd 微小突起研磨装置および微小突起研磨方法
JPH09309057A (ja) * 1996-05-23 1997-12-02 Ntn Corp 異物修正装置
JPH1071552A (ja) * 1996-08-27 1998-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 微小突起研磨方法及び装置
JP3446038B2 (ja) * 1997-03-13 2003-09-16 シャープ株式会社 微小突起の除去方法及び除去装置並びにカラーフィルタの製造方法
JP2002154041A (ja) * 2000-11-17 2002-05-28 I M T Kk 研磨装置
JP2002283206A (ja) * 2001-03-28 2002-10-03 Toray Ind Inc 突起物研磨方法および研磨装置
JP2003094312A (ja) * 2001-09-20 2003-04-03 Sharp Corp 研磨装置および研磨方法
JP3844705B2 (ja) * 2002-03-13 2006-11-15 株式会社アクト・ブレイン 基板欠陥のリペア装置及び方法
JP2005319576A (ja) * 2004-04-06 2005-11-17 Opto One Kk 研磨装置
JP4410042B2 (ja) * 2004-06-28 2010-02-03 Ｎｔｎ株式会社 微細パターン修正装置

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