KR20160087538A - 기판 연마장치 및 기판 코너 연마방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 연마장치 및 기판 코너 연마방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연마휠의 교체 없이 기판의 코너를 챔퍼형상이나 이종의 곡률반경을 갖는 필렛형상 등 다양한 형태로 가공할 수 있는 기판 연마장치 및 기판 코너 연마방법에 관한 것이다.
본 발명에 의한 기판 연마장치는 기판의 모서리를 연마하는 에지 연마부와 상기 기판의 코너를 연마하는 코너 연마부가 구비되는 연마휠; 상기 연마휠 또는 기판을 X축방향으로 이동시키는 X축방향 이동수단; 상기 연마휠 또는 기판을 Y축방향으로 이동시키는 Y축방향 이동수단; 및 상기 X축방향 이동수단과 Y축방향 이동수단을 제어하여 상기 연마휠 또는 기판을 상대 이동시켜 상기 기판의 코너를 가공하는 제어부;를 포함한다.

Description

기판 연마장치 및 기판 코너 연마방법{SUBSTRATE GRINDING APPARATUS AND SUBSTRATE CORNER GRINDING METHOD OF THE SAME}
본 발명은 기판 연마장치 및 기판 코너 연마방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연마휠의 교체 없이 기판의 코너를 챔퍼(champer)형상이나 이종의 곡률반경을 갖는 필렛(fillet)형상 등 다양한 형태로 가공할 수 있는 기판 연마장치 및 기판 코너 연마방법에 관한 것이다.
일반적으로 평판 디스플레이 패널이나, TFT기판, 칼라필터 기판, 웨이퍼 등(이하, '기판'이라고 한다)은 원판에서 필요한 크기로 절단하여 사용한다.
이와 같이 절단하게 되면 절단면이 날카롭기 때문에 깨지기 쉬워 모서리를 면취하고 코너를 가공하여 깨짐이나 크랙을 방지한다.
도 1 및 도 2는 일반적인 연마휠(100)을 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 연마휠(100)은 원통형태로 형성되며, 원주면에 복수열로 에지 연마부(120)가 구비되며, 상기 에지 연마부(120)를 사이에 두고 양측에는 한 쌍의 코너 연마부(110)가 형성된다.
도 3을 참조하면, 상기 연마휠(100)은 중심축을 회전시키는 스핀들(130)이 연결된다. 한편, 도 3에 도시된 연마휠(100)의 코너 연마부(110)는 기판(S)의 코너를 챔퍼(모따기)형상으로 가공하기 위한 것으로서, 코너 연마부(110)의 연마면(110a)이 소정각도로 경사지게 형성되어 있음을 알 수 있다. 따라서 코너 연마부(110)를 기판의 코너에 접한 상태에서 스핀들(130)을 회전시키면서 X방향 또는 Y방향으로 코너 연마부(110)를 기판방향으로 이동시키거나 반대로 기판(S)을 코너 연마부(110) 방향으로 이동시켜 기판(S)의 코너를 챔퍼링 할 수 있다.
그러나 경우에 따라서는 기판(S)의 코너를 필렛(원따기, 원호가공)형상으로 형성해야 하는 경우가 있다. 이 경우에는 연마휠을 교체해야 한다. 즉, 스핀들(130)로부터 챔퍼링용 연마휠(100)을 분리하고, 필렛용 연마휠(200)로 교체하는 것이다. 도시된 바와 같이, 필렛용 연마휠(200)은 코너 연마부(210)의 연마면(210a)이 소정 곡률의 원호가 형성되어 있음을 알 수 있다. 따라서 코너 연마부(210a)를 회전시켜 필렛형상으로 가공할 수 있는 것이다.
이와 같이 기판의 코너 형상에 따라 각각 별도의 연마휠(100,200)을 구비하고 교체를 해야 한다. 따라서 비록 기판(S)의 모서리를 가공하는 에지 연마부(120,220)의 수명이 다하지 않더라도 코너 연마부(110,210)의 형태가 변경되면 연마휠(100,200)을 교체하여 사용하지 못하게 된다.
또한 챔버형상 또는 필렛형상 뿐 아니라 매우 다양한 형태가 요구되고, 특히, 필렛형상의 경우에도 원호의 곡률이 다른 수많은 종류의 연마휠을 구비해야 하므로 설비의 단가가 상승하고, 교체에 따른 비용 상승뿐 아니라 공정시간이 길어지는 문제가 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연마휠의 교체 없이 기판의 코너를 챔퍼형상이나 이종의 곡률반경을 갖는 필렛형상 등 다양한 형태로 가공할 수 있는 기판 연마장치 및 기판 코너 연마방법을 제공함에 있다.
위와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 의한 기판 연마장치는 기판의 모서리를 연마하는 에지 연마부와 상기 기판의 코너를 연마하는 코너 연마부가 구비되는 연마휠; 상기 연마휠 또는 기판을 X축방향으로 이동시키는 X축방향 이동수단; 상기 연마휠 또는 기판을 Y축방향으로 이동시키는 Y축방향 이동수단; 및 상기 X축방향 이동수단과 Y축방향 이동수단을 제어하여 상기 연마휠 또는 기판을 상대 이동시켜 상기 기판의 코너를 가공하는 제어부;를 포함한다.
또한 상기 코너 연마부는 상기 에지 연마부의 양측에 각각 구비되는 것이 바람직하다.
또한 상기 코너 연마부의 양끝단 단면은 원호부가 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 의한 기판의 코너를 연마하는 방법은 1) 연마휠의 코너 연마부를 기판의 코너에 밀착시키는 단계; 2) 상기 코너 연마부와 기판을 X방향 및 Y방향으로 상대이동시키면서 상기 기판의 코너를 연마하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 기판의 코너는 챔퍼(champer) 형상 또는 필렛(fillet)형상 중 어느 하나로 연마하는 것이 바람직하다.
또한 상기 2)단계에서 상기 연마휠(코너 연마부)은 X방향으로 이동하고, 상기 기판은 Y방향으로 이동시키면서 상기 기판의 코너를 연마하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 연마휠의 교체 없이 기판의 코너를 챔퍼형상이나 이종의 곡률반경을 갖는 필렛형상 등 다양한 형태로 가공할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 일반적인 연마휠을 나타낸 것이다.
도 3은 기판의 코너를 챔퍼형상으로 가공하는 것을 나타낸 것이다.
도 4는 기판의 코너를 필렛형상으로 가공하는 것을 나타낸 것이다.
도 5 내지 도 7은 본 발명에 의한 기판 연마장치를 나타낸 것이다.
도 8 내지 도 10은 도 5에 도시된 기판 연마장치의 작동상태를 나타낸 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 실시예의 구성 및 작용을 설명한다.
도 5 내지 도 7을 참조하면, 본 발명에 의한 기판 연마장치는 연마휠(1)과 X축방향 이동수단(미도시)과, Y축방향 이동수단(미도시)과, 제어부(미도시)를 포함한다.
상기 연마휠(1)은 원통형태로 형성되며, 원주면에 복수열로 에지 연마부(20)가 구비되며, 상기 에지 연마부(20)를 사이에 두고 양측에는 한 쌍의 코너 연마부(10)가 형성된다. 특히, 상기 코너 연마부(10)는 양끝단 단면은 원호부가 형성되어 있음을 알 수 있다. 또한 상기 연마휠(1)을 회전시키는 스핀들(30)도 구비된다.
본 실시예에서 상기 X축방향 이동수단은 상기 연마휠(1)을 X방향으로 이동시키는 구성요소이고, 상기 Y축방향 이동수단 상기 기판(S)을 Y축방향으로 이동시키는 구성요소이다. 상기 X축방향 이동수단과, Y축방향 이동수단은 모터 또는 에어실린더 등 공지의 구동원에 의해 구동된다. 또한 본 실시예와 달리 X축방향 이동수단과, Y축방향 이동수단이 모두 기판을 이동시키고, 연마휠은 고정될 수 있다. 반대로 X축방향 이동수단과, Y축방향 이동수단은 모두 연마휠을 이동시키고, 기판은 고정될 수 있다.
또한 상기 제어부는 상기 X축방향 이동수단과, Y축방향 이동수단을 제어하는 구성요소이다. 즉, 기판과(S) 연마휠(1)을 상대이동할 때 X축방향 이동속도와, Y축방향 이동속도 등을 제어함으로써 기판의 코너를 다양한 형태로 가공할 수 있는 것이다.
도 8은 X축방향 이동수단과, Y축방향 이동수단을 제어부가 동일한 속도로 구동되도록 제어한 상태를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 연마휠(1), 구체적으로는 코너 연마부(10)가 도면상 우상향(10a->10b->10c)으로 이동하게 되고 특히, 직선의 이동경로(d1)를 갖게 된다. 따라서 기판의 코너는 챔퍼형상으로 가공된다.
도 9는 X축방향 이동수단과, Y축방향 이동수단을 제어부가 좌표에 따라 각각 다른 속도로 구동되도록 제어한 상태를 나타낸 것이다. 도시된 바와 같이, 코너 연마부(10)가 도면상 좌상향(10d->10e->10f)으로 이동하게 되지만, 그러나, 곡선의 이동경로(d2)를 갖게 된다. 따라서 기판의 코너는 필렛형상으로 가공된다.
이와 같이, 상기 X축방향 이동수단과, Y축방향 이동수단의 제어, 다시 말하면, 연마휠의 교체없이 하나의 연마휠(1)을 이용하여 코너 연마부(10) 또는 기판(S)의 X축방향 및 Y축방향의 이동속도를 어떻게 제어하느냐에 따라 다양한 형태로 기판의 코너를 가공할 수 있는 것이다. 마찬가지로 연마휠의 교체없이 제어부의 제어동작에 따라 다양한 곡률을 갖는 필렛형상의 가공도 가능하다. 따라서 가공하고자 하는 코너의 형상이 변경되더라도 연마휠을 교체할 필요가 없이 제어부의 제어동작으로 대응이 가능한 것이다. 따라서 실질적으로 연마휠의 수명은 에지 연마부의 수명이 다할 때 교체하는 것으로 족하다.
도 10은 기판의 연마방법을 나타낸 것이다. 이를 참조하면, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 방법으로 제1코너 연마부(11)를 이용하여 제어부의 제어로 기판(S)의 제1코너(C1)를 챔퍼형상 또는 필렛형상으로 가공한다(도 10의 (a)참조).
다음으로, 에지 연마부(20)를 이용하여 기판의 모서리(e)를 가공한다(도 10의 (b)참조).
마지막으로, 제2코너 연마부(12)를 이용하여 기판(S)의 제2코너(C2)를 가공하여 완성된다(도 10의 (c)참조).
1: 연마휠
10: 코너 연마부
20: 에지 연마부
30: 스핀들

Claims (6)

  1. 기판의 모서리를 연마하는 에지 연마부와 상기 기판의 코너를 연마하는 코너 연마부가 구비되는 연마휠;
    상기 연마휠 또는 기판을 X축방향으로 이동시키는 X축방향 이동수단;
    상기 연마휠 또는 기판을 Y축방향으로 이동시키는 Y축방향 이동수단; 및
    상기 X축방향 이동수단과 Y축방향 이동수단을 제어하여 상기 연마휠 또는 기판을 상대 이동시켜 상기 기판의 코너를 가공하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 연마장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코너 연마부는 상기 에지 연마부의 양측에 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 연마장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코너 연마부의 양끝단 단면은 원호부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 연마장치.
  4. 기판의 코너를 연마하는 방법에 있어서,
    1) 연마휠의 코너 연마부를 기판의 코너에 밀착시키는 단계;
    2) 상기 코너 연마부와 기판을 X방향 및 Y방향으로 상대이동시키면서 상기 기판의 코너를 연마하는 것을 특징으로 하는 기판 코너 연마방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 기판의 코너는 챔퍼(champer) 형상 또는 필렛(fillet)형상 중 어느 하나로 연마하는 것을 특징으로 하는 기판 코너 연마방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 2)단계에서 상기 연마휠은 X방향으로 이동하고, 상기 기판은 Y방향으로 이동시키면서 상기 기판의 코너를 연마하는 것을 특징으로 하는 기판 코너 연마방법.


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