KR100879015B1 - 기판 세정장치 - Google Patents

Abstract

기판 세정장치가 개시된다. 본 발명의 기판 세정장치는, 기판의 표면을 세정하는 적어도 하나의 롤 폴리싱 유닛(roll polishing unit)을 구비하며, 적어도 하나의 롤 폴리싱 유닛은, 기판의 표면에 회전 가능하게 접촉 가압되어 기판의 표면을 세정하는 폴리싱 롤(polishing roll); 및 폴리싱 롤이 기판의 표면 전체에 대해 실질적으로 균일한 압력을 가할 수 있도록 폴리싱 롤과 결합되는 롤샤프트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 기판의 표면에 대해 폴리싱 롤을 균일하게 접촉 가압시킬 수 있어 우수한 품질로서 기판의 표면을 세정할 수 있다.

기판, 유리기판, 패널, LCD, PDP, 표면, 세정, 클리닝, 연마

Description

기판 세정장치{Cullet remover for glass}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정장치에서 롤 폴리싱 유닛과 기판 간의 배치 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 2는 도 1에 도시된 제1 롤 폴리싱 유닛의 개략적인 단면도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정장치에 대한 개략적인 정면도이다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정장치에서 롤 폴리싱 유닛과 드레싱 유닛 간의 배치 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 장치본체 8 : 저마찰실린더

10,20,30,40 : 롤 폴리싱 유닛 11,21,31,41 : 폴리싱 롤

12,22,32,42 : 샤프트 13,23,33,43 : 회전구동부

51~54 : 드레싱 유닛 51a~54a : 연마블레이드

51b~54b : 블레이드 구동부 60,70 : 업/다운 조절 유닛

61,71 : 감지부 63,73 : 업/다운 구동부

본 발명은, 기판 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 기판의 표면에 대해 폴리싱 롤을 균일하게 접촉 가압시킬 수 있어 우수한 품질로서 기판의 표면을 세정할 수 있는 기판 세정장치에 관한 것이다.

기판이라 함은, 액정디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이(PDP, Plasma Display Panel) 및 유기EL(OLED, Organic Light Emitting Diodes)과 같은 평판표시소자(FPD, Flat Panel Display), 반도체용 웨이퍼(wafer), 포토 마스크용 글라스(glass) 등을 가리킨다.

평판표시소자(FPD)로서의 기판과, 반도체용 웨이퍼로서의 기판은 상호간 재질적인 면이나, 용도 등에서 차이가 있지만, 기판들에 대한 일련의 처리 공정, 예를 들어 노광, 현상, 에칭, 스트립, 린스, 세정 등의 공정은 실질적으로 매우 흡사하며, 이 공정들이 순차적으로 진행됨으로써 기판이 제조된다.

따라서 아래에서 설명되는 기판은 전술한 모든 것을 포함하는 용어라 간주될 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해서 이하에서는 평판표시소자(FPD) 중에서도 특히, LCD 기판을 기판이라 하여 설명하기로 한다.

LCD 기판은 크게 TFT 공정, Cell 공정 및 Module 공정을 통해 제품으로 출시된다.

TFT 공정은 반도체 제조 공정과 매우 유사한데, 증착(Deposition), 사진식각(Photo lithography), 식각(Etching)을 반복하여 유리기판 위에 박막 트랜지스터를 배열하는 공정이다.

Cell 공정은 TFT 공정에 의해 제조된 TFT 하판과 칼라 필터(Color Filter)인 상판에 액정이 잘 정렬될 수 있도록 배향막을 형성하고, 스페이서(Spacer)를 산호하고 실(Seal) 인쇄를 하여 상하판을 합착하는 공정이다.

그리고 모듈(Module) 공정은 완성된 기판에 편광판을 부착하고 집적 회로(Drive-IC)를 실장한 후, PCB(Printed Circuit Board)와 조립한 다음, 그 배면으로 백라이트 유닛(Back-light Unit)과 기구물을 조립하는 일련의 단계를 가리킨다.

한편, 모듈(Module) 공정에서는 기판에 편광판을 부착하기 전에 기판의 표면을 세정하기 위한 공정이 추가된다. 즉, 전(前) 공정들을 진행함에 따라 기판의 표면에 잔존 가능한 먼지나 부스러기 등의 이물질을 제거하여(청소하여) 기판의 표면을 실질적으로 완전한 경면 상태로 만들기 위해 기판의 표면을 세정하게 된다.

이 때의 기판 세정장치는 단순하게 물(water)의 분사에 의한 작업에서 벗어나 기판의 표면을 직접 가압하여 연마하는 방식으로 기판의 표면을 세정하게 된다. 이러한 방식으로 벨트를 이용한 방법과 연마천을 이용한 방식이 공지된 바 있다.

벨트를 이용한 기판 세정장치는 벨트를 기판의 표면에 직접 강제 접촉시켜 기판의 표면을 세정하기 때문에 실질적으로 세정력이 우수하다. 이에 비해 연마천을 이용한 기판 세정장치의 경우에는 연마천이 기판의 표면에 강제 접촉되지 않고 홅고 지나가는 정도에 불과하기 때문에 벨트를 이용한 기판 세정장치에 비해 세정력이 다소 떨어지는 것으로 알려진 바 있다.

이와 같이 연마천을 이용한 기판 세정장치의 경우 세정력이 다소 떨어지고 벨트를 이용한 기판 세정장치는 세정력이 우수한 장점이 있지만, 벨트를 이용한 기 판 세정장치에 있어서도, 벨트가 동작되도록 이들을 구동시키는 장치 및 주변 장치들의 구조가 복잡하다는 문제점이 있다. 특히 벨트 구동에 따른 파티클(particle) 발생 우려가 있다.

이에 근자에 들어서는 위의 문제점을 극복하는 한편 벨트 및 연마천 방식의 장점을 취합할 수 있는 새로운 방식으로서 회전하는 두 개의 폴리싱 롤(polishing roll) 사이로 기판을 투입시켜 폴리싱 롤에 의해 기판의 표면이 세정되도록 한 기판 세정장치에 대한 연구가 진행되고 있다.

다만, 폴리싱 롤의 회전에 의해 기판의 표면을 세정하는 방식이, 전술한 벨트 및 연마천 방식에 비해 우수하다 할지라도 다음과 같이 예상되는 문제점이 해결되지 않고서는 기판에 대한 세정의 효율이 떨어질 수 있으므로, 다음과 같은 개선책이 요구된다.

즉, 폴리싱 롤에는 폴리싱 롤을 회전시키기 위한 롤샤프트(roll shaft)가 결합되는데, 만약 롤샤프트가 한 쌍으로 구비되어 폴리싱 롤의 양단에 단순하게 결합되는 방식일 경우에는 기판에 대해 폴리싱 롤이 균일하게 가압되기 어렵다. 다시 말해, 이러한 구조가 채택되어 롤샤프트의 양단을 기판을 향해 가압할 경우, 폴리싱 롤의 표면이 기판에 균일하게 접촉 가압되지 못하고, 폴리싱 롤의 양단 영역은 기판에 접촉하고 그 중앙 영역은 기판으로부터 들뜬 상태가 될 수 있다. 이러한 경우, 기판의 양 끝단은 세정이 잘 이루어지는 반면, 중앙 영역은 세정이 잘 이루어지지 않아 기판에 대해 균일하게 세정 작업을 행하기가 어렵기 때문에 이에 대한 개선책이 요구된다.

본 발명의 목적은, 기판의 표면에 대해 폴리싱 롤을 균일하게 접촉 가압시킬 수 있어 우수한 품질로서 기판의 표면을 세정할 수 있는 기판 세정장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은, 본 발명에 따라, 기판의 표면을 세정하는 적어도 하나의 롤 폴리싱 유닛(roll polishing unit)을 구비하며, 상기 적어도 하나의 롤 폴리싱 유닛은, 상기 기판의 표면에 회전 가능하게 접촉 가압되어 상기 기판의 표면을 세정하는 폴리싱 롤(polishing roll); 및 상기 폴리싱 롤이 상기 기판의 표면 전체에 대해 실질적으로 균일한 압력을 가할 수 있도록 상기 폴리싱 롤과 결합되는 롤샤프트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치에 의해 달성된다.

여기서, 상기 롤샤프트는, 상기 폴리싱 롤의 내부를 관통하면서 상기 폴리싱 롤의 중앙과 양 단부 사이의 중앙 영역에 각각 결합되되, 양 단부 영역이 상기 폴리싱 롤의 양단에서 상기 폴리싱 롤의 길이 방향을 따라 각각 반대 방향으로 노출되게 마련될 수 있다.

상기 롤샤프트의 내부에는 상기 롤샤프트를 상기 폴리싱 롤에 결합시키는 적어도 하나의 고정링(Fixed Ring)이 마련될 수 있으며, 상기 적어도 하나의 고정링에는 상기 고정링의 이탈을 저지하는 키(Key)가 결합될 수 있다.

상기 적어도 하나의 고정링의 주변에는 오링(O-Ring)이 결합될 수 있으며, 상기 폴리싱 롤의 양 단부 영역에는 상기 폴리싱 롤과 상기 롤샤프트를 상호 고정하는 고정너트가 장착될 수 있다.

상기 폴리싱 롤은 완충 가능한 재질로 제작되고, 상기 롤샤프트는 봉 형상의 금속 재질로 제작될 수 있다.

상기 적어도 하나의 롤 폴리싱 유닛에 인접하게 마련되어 상기 폴리싱 롤의 표면을 가공하는 적어도 하나의 드레싱 유닛(dressing unit)을 더 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 드레싱 유닛은, 상기 폴리싱 롤의 길이 방향을 따라 길게 마련되고 선단이 상기 폴리싱 롤의 표면에 선택적으로 접촉되어 상기 폴리싱 롤의 표면을 연마하는 연마블레이드; 및 상기 연마블레이드의 선단이 상기 폴리싱 롤의 표면에 접촉될 수 있도록 상기 폴리싱 롤에 대해 상기 연마블레이드를 접근 및 이격시키는 블레이드 구동부를 포함할 수 있다.

상기 기판의 표면에 접촉되는 상기 폴리싱 롤의 표면에 대한 마모 정도에 기초하여 상기 롤 폴리싱 유닛을 상기 기판에 대해 독립적으로 업/다운(up/down)시키는 적어도 하나의 업/다운 조절 유닛(up/down adjust unit)을 더 포함할 수 있다.

상기 적어도 하나의 업/다운 조절 유닛 각각은, 상기 폴리싱 롤의 마모량에 기초한 상기 기판에 대한 상기 롤 폴리싱 유닛의 상대적인 간격을 감지하는 감지부; 상기 롤 폴리싱 유닛에 결합되는 업/다운 구동부; 및 상기 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 업/다운 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

상기 감지부는, 상호 대응하는 어느 한 쌍의 상기 폴리싱 롤 사이로 상기 기판이 진입될 때와 상기 어느 한 쌍의 상기 폴리싱 롤로부터 상기 기판이 퇴거될 때 의 상기 어느 한 쌍의 폴리싱 롤의 상대적인 간격을 감지할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 어느 한 쌍의 폴리싱 롤의 상대적인 간격에 기초하여 상기 어느 한 쌍의 폴리싱 롤에 대한 마모 정도를 판단한 후, 상기 업/다운 구동부의 동작을 제어할 수 있다.

상기 업/다운 구동부는, 상기 제어부에 의해 제어되는 서보모터(servo motor); 상기 서보모터의 모터축과 상호 교차하는 방향으로 배치되고, 상단이 어느 한 롤 폴리싱 유닛에 마련된 한 쌍의 롤샤프트에 결합되어 상기 어느 한 롤 폴리싱 유닛과 함께 승강 이동하는 한 쌍의 승강이동축; 및 상기 서보모터의 회전운동을 상기 한 쌍의 승강이동축의 상하 직선운동으로 변환하여 전달하는 동력전달부를 포함할 수 있다.

상기 동력전달부는, 상기 한 쌍의 승강이동축의 하부 영역에 각각 결합되는 한 쌍의 결합편; 상기 서보모터에 의해 상기 서보모터의 모터축 방향으로 이동하며 양단이 상기 한 쌍의 결합편에 각각 배치되는 가로바아; 및 상기 한 쌍의 결합편의 단부에 마련되고 상기 가로바아의 양단에 각각 형성된 경사 방향의 장공에 각각 결합되는 캠축을 포함할 수 있다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타 낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정장치에서 롤 폴리싱 유닛과 기판 간의 배치 상태를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 제1 롤 폴리싱 유닛의 개략적인 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정장치에 대한 개략적인 정면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 세정장치에서 롤 폴리싱 유닛과 드레싱 유닛 간의 배치 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 기판 세정장치는, 크게 장치본체(1)와, 장치본체(1)에 결합되는 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40, roll polishing unit), 드레싱 유닛(51~54, dressing unit) 및 업/다운 조절 유닛(60,70, up/down adjust unit)을 구비한다. 이들 구성에 대해 자세히 설명한다.

장치본체(1)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 기판 세정장치의 외관 틀을 형성하는 부분이다. 본 실시예의 경우, 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40), 드레싱 유닛(51~54) 및 업/다운 조절 유닛(60,70) 정도만이 도 1에 도시되어 있기 때문에 장치본체(1) 역시 국부적으로 도시되고 있다. 하지만 장치본체(1)는 도 1에 도시된 것 외에 주변 장치들과 상호 유기적으로 결합되어 있는 것으로 본다.

도 3을 참조하여 간략하게 살펴보면, 장치본체(1)는 대부분의 면을 차지하는 수직플레이트(1a,1b)와, 수직 플레이트(1a,1b)의 상단 양측에 수평으로 배치되는 수평 플레이트(2)와, 수직 및 수평 플레이트(1a,1b,2)의 양 끝 영역에 상하 방향으로 길게 배치되어 있는 외부골조(3)를 구비한다.

수직 플레이트(1a,1b)는 업/다운 조절 유닛(60,70)과 후술할 완충조율부재(8)로서의 저마찰실린더(8)를 지지하는 장소로 활용된다. 그리고 수평 플레이트(2)에는 후술할 제1 및 제2 승강이동축(65,75)이 통과하는 부분으로 사용된다. 따라서 수평 플레이트(2)에는 복수의 통공이 구비되는데, 도면의 편의를 위해 복수의 통공에 대해서는 참조부호를 생략하기로 한다.

롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)은, 실질적으로 기판(G)과 접촉되어 기판(G)의 표면을 세정하는 부분이다. 여기서, 세정이라 함은, 세척, 청소, 연마 등의 개념을 모두 포함하는 것으로 본다.

본 실시예의 경우, 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)은 총 4개가 마련된다. 즉, 세정 대상의 기판(G)을 사이에 두고 상하 및 전후로 4개가 마련된다. 4개의 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40) 중에서 기판(G)의 상부 쪽에 위치한 2개는(10,30) 기판(G)의 상부 표면을, 그리고 기판(G)의 하부 쪽에 위치한 2개는(20,40) 기판(G)의 하부 표면을 세정한다. 따라서 보다 적은 시간에 세정 효율을 극대화할 수 있다.

하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)은 2개가 마련되어도 좋고, 혹은 6개 이상 마련되어도 좋다. 뿐만 아니라 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)은 1개가 구비되어도 좋다. 이처럼 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)이 1개 마련될 경우, 기판(G)은 그 양면 중에서 어느 일면만이 세정될 수 있을 것이다.

이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해, 4개의 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)을 각각 제1 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)이라 하여 설명하기로 하며, 그 에 따른 도면 참조부호 역시 구별하도록 한다.

4개의 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40) 중에서, 제1 및 제2 롤 폴리싱 유닛(10,20)이 한 쌍을 이루고, 제3 및 제4 폴리싱 유닛(30,40)이 한 쌍을 이룬다. 이 때, 제1 및 제2 롤 폴리싱 유닛(10,20), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 유닛(30,40)은 각각 기판(G)이 지나는 공간을 사이에 두고 상호 이격 배치된다.

제1 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40) 각각의 구성은 실질적으로 동일하기 때문에 이하의 설명에서는 도 1 및 도 3을 참조하여 제1 및 제2 롤 폴리싱 유닛(10,20)에 대해서만 자세하게 설명하기로 하며, 나머지 제3 및 제4 롤 폴리싱 유닛(30,40)은 제1 및 제2 롤 폴리싱 유닛(10,20)의 구성 및 동작을 그대로 준용하기로 한다.

제1 및 제2 롤 폴리싱 유닛(10,20) 각각은, 기판(G)의 양쪽 표면에 회전 가능하게 접촉 가압되어 기판(G)의 표면을 세정하는 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21, polishing roll)과, 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)을 지지하는 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)와, 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)의 어느 일측에 결합되어 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)를 각각 독립적으로 회전구동시키는 제1 및 제2 회전구동부(13,23)를 포함한다.

제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)은 기판(G)의 상부 및 하부 표면에 강제적으로 접촉 가압되는 부분이며, 실제로 기판(G)의 상부 및 하부 표면은 제3 및 제4 롤 폴리싱 유닛(30,40)과 더불어 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)에 의해 세정된다. 따라서 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)은 적어도 기판(G)에 스크래치(scratch) 등의 손상을 입히지 않는 재질, 예건대 고무나 실리콘 등의 재질이나 혹은 우레탄 발포 패드나 부직포 등으로 제작되는 것이 바람직하다.

하지만, 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 재질만으로는 기판(G)에 가해지는 충격을 완충하기에 다소 부족할 수 있다. 즉, 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)은 대략 수십 킬로그램 정도의 중량을 가지기 때문에 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)을 완충하기 위한 수단이 없다면, 기판(G)이 손상될 우려도 존재한다.

이에, 본 실시예에서는 기판(G)에 대해 접촉 가압되는 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 접촉 가압 정도를 완충적으로 조율하는 완충조율부재(8)가 더 마련하고 있다. 완충조율부재(8)로는 여러 가지가 있을 수 있지만, 본 실시예에서는 장치본체(1)에 결합되되 제1 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)에 하나씩 대응되게 마련되는 복수의 저마찰실린더(8)로 채용하고 있다.

그리고 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 길이와 관련해서 살펴볼 때, 본 실시예의 기판 세정장치에는 예를 들어 32 인치에서부터 46 인치까지의 기판(미도시)이 적용될 수 있기 때문에 적어도 46 인치의 기판(미도시)을 커버할 수 있을 정도의 길이를 가질 수 있다.

물론, 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니므로 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 길이는 46 인치 이상의 기판(미도시)을 커버할 수 있을 정도의 길이를 가질 수도 있다. 이러한 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)은 기판(G)이 지나는 공간을 사이에 두고 상호 이격 배치된다.

제1 및 제2 롤샤프트(12,22)는 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 양단에서 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 길이 방향을 따라 각각 반대 방향으로 연장된다. 자세히 도시하고 있지는 않지만, 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)는 상호 분리되지 않고, 각각이 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 내부를 관통하면서 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)에 결합되는 형태로 마련되는 것이 바람직하다.

이에 대해 도 2를 참조하여 자세히 설명한다. 도 2는 도 1에 도시된 4개의 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)에서 제1 롤 폴리싱 유닛(10)의 단면 구조를 도시한 도면이다.

이에 도시된 바와 같이, 제1 롤샤프트(12)는 제1 폴리싱 롤(11)의 내부를 관통하면서 제1 폴리싱 롤(11)에 결합되되, 양 단부 영역이 제1 폴리싱 롤(11)의 양단에서 제1 폴리싱 롤(11)의 길이 방향을 따라 각각 반대 방향으로 노출되게 마련된다. 다시 말해, 제1 롤샤프트(12)는 일자형의 금속 막대 형상으로 이루어진다.

이처럼 제1 롤샤프트(12)가 일자형의 금속 막대 형상으로 이루어지고, 제1 롤샤프트(12)의 중앙 영역 외측에 제1 폴리싱 롤(11)이 결합되는 형태를 취하고 있기 때문에, 기판(G)을 향해 제1 롤샤프트(12)의 양단을 가압하는 경우 제1 폴리싱 롤(11)의 표면은 기판(G)에 대해 들뜨지 않고 균일하게 접촉 가압될 수 있다.

따라서 종래와 같이, 제1 폴리싱 롤(11)의 양단 영역은 기판(G)에 접촉하고 그 중앙 영역은 기판(G)으로부터 들뜬 상태가 됨으로 인해 기판(G)의 양 끝단은 세정이 잘 이루어지는 반면, 중앙 영역은 세정이 잘 이루어지지 않아 기판(G)에 대해 균일하게 세정 작업이 진행되지 못하는 현상을 예방할 수 있다.

제1 롤샤프트(12)의 외면으로 제1 폴리싱 롤(11)이 견고하게 결합될 수 있도 록, 제1 롤샤프트(12)와 제1 폴리싱 롤(11) 간에는 다음의 구조가 더 구비된다. 즉, 제1 폴리싱 롤(11)이 위치한 제1 롤샤프트(12)의 내부에는 제1 롤샤프트(12)를 제1 폴리싱 롤(11)에 결합시키는 복수개의 고정링(16a, Fixed Ring)이 마련된다. 본 실시예의 경우, 2개의 고정링(16a)이 상호 이격 배치된다.

이러한 고정링(16a)들에는 고정링(16a)들의 이탈을 저지하는 수단으로서 키(16b, Key)가 각각 체결된다. 그리고 고정링(16a)들의 주변에는 오링(16c, O-Ring)이 각각 더 결합된다. 또한 제1 폴리싱 롤(11)의 양 단부 영역에는 제1 폴리싱 롤(11)과 제1 롤샤프트(12)를 상호 고정하는 고정너트(16d)가 장착된다.

이처럼, 제1 롤샤프트(12)의 내부에 2개의 고정링(16a)을 장착하여 키(16b)로서 체결하고, 2개의 고정링(16a)들에 오링(16c)을 끼운 후, 제1 롤샤프트(12)의 외부로 제1 폴리싱 롤(11)을 끼운다. 그리고는 제1 폴리싱 롤(11)의 양 단부 영역에 고정너트(16d)를 장착함으로써, 제1 롤샤프트(12)와 제1 폴리싱 롤(11) 간을 견고하게 결합시킬 수 있으며, 이에 따라 기판(G)의 표면에 대해 제1 폴리싱 롤(11)을 균일하게 접촉 가압시키는 효과를 제공할 수 있다. 이상의 설명에서는 제1 롤 폴리싱 유닛(10)에 대해서만 그 내부 구조를 도시하고 설명하였지만, 나머지 제2 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(20,30,40)의 경우에도 도 2와 같은 구조를 그대로 준용하기로 한다.

도 1 및 도 3을 통해 확인할 수 있는 바와 같이, 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)는 그 길이가 서로 다르게 마련된다. 즉, 제1 롤샤프트(12)가 제2 롤샤프트(22)에 비해 좀 더 길게 형성된다. 이는, 제1 및 제2 회전구동부(13,23)를 장착 하는데 따른 공간을 확보하기 위한 조취이다. 즉, 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)의 길이가 상호 동일하다면 제1 및 제2 회전구동부(13,23)를 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)에 결합시킬 때, 상호 공간적인 제약이 발생할 수 있다. 이에 본 실시예에서는 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)의 길이를 서로 다르게 설계하고 있는 것이다.

하지만, 공간적인 제약이 없다면, 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)는 그 길이가 상호 동일해도 무방하다. 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)의 단부에는 각각 후술할 제1 및 제2 승강이동축(65,75)이 결합되는 제1 및 제2 축결합부(14,24)가 더 구비된다.

제1 및 제2 회전구동부(13,23)는 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)를 회전시킴으로써 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)을 회전시키는 역할을 한다. 따라서 제1 및 제2 회전구동부(13,23)는 각각 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)의 어느 일측에 결합된다. 제1 및 제2 회전구동부(13,23)에 대해서는 자세하게 도시하고 있지 않지만, 제1 및 제2 회전구동부(13,23)는 정역 방향으로 회전이 가능한 모터와, 모터의 회전력을 감속하는 감속기가 하나의 어셈블리 형태로 조립된 형태를 갖는다.

이에, 별도의 제어신호에 의해 제1 및 제2 회전구동부(13,23)가 동작하면, 이에 따라 제1 및 제2 롤샤프트(12,22)가 회전하면서 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)을 회전시키게 됨으로써, 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21) 사이를 지나는 기판의 상부 및 하부 표면은 세정될 수 있다. 물론, 이러한 구성과 동작은 앞서 기술한 바와 같이, 제3 및 제4 롤 폴리싱 유닛(30,40)에도 그대로 적용된다.

한편, 앞서도 기술한 바와 같이, 본 기판 세정장치를 통해 동일한 사이즈의 기판(G)만이 세정되는 경우에는 무관하지만 사이즈가 다양한(32인치 내지 46인치 등) 기판(G)이 본 기판 세정장치에 함께 사용되는 경우, 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 표면은 기판(G)과 접촉되는 부분이 다른 부분에 비해 훨씬 빨리 마모될 수밖에 없다. 이와 같은 경우, 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)은 실질적으로 평평한 상태를 유지할 수 없게 되고, 나아가 기판(G)의 표면을 균일하게 세정하지 못할 수 있다.

따라서 기판(G)과 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21) 간의 간격을 일정하게 유지하기 위해서는 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 표면이 얼마만큼 마모되었는지를 계측해야 하고, 수시로 이를 보정해야 할 필요성이 있는데, 이는 제1 내지 제4 드레싱 유닛(51~54)이 담당한다.

이 때, 제1 내지 제4 드레싱 유닛(51~54)은 세정 작업이 완료된 후에, 독립적으로 행해져도 좋고, 혹은 세정 작업과 더불어 병행하여 행해져도 좋다.

이러한 제1 내지 제4 드레싱 유닛(51~54) 역시, 제1 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)에 각각 하나씩 구비되어 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면을 연마하는데, 이 때는 후술할 업/다운 조절 유닛(60,70)의 동작에 기초하여 작동될 수 있다. 즉, 업/다운 조절 유닛(60,70)이 제1 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)을 독립적으로 업/다운시킴에 따라 제1 내지 제4 드레싱 유닛(51~54)이 해당하는 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면을 연마할 수 있다. 우선은, 제1 내지 제4 드레싱 유닛(51~54)에 대해 설명한다.

참고로, 본 실시예의 도면은, 본 실시예의 기판 세정장치에 대해 개념적으로 도시하고 있는 도면에 불과하다. 따라서 도 3 및 도 4를 참조할 때, 제1 내지 제4 드레싱 유닛(51~54)은 장치본체(1)와는 별개로 결합되어 있는 것처럼 보이기는 하지만 실질적으로 제1 내지 제4 드레싱 유닛(51~54) 역시 별도의 연결 수단에 의해 장치본체(1)에 결합된 요소로 본다.

도 3 및 도 4를 참조할 때, 제1 내지 제4 드레싱 유닛(51~54) 각각은, 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 길이 방향을 따라 길게 마련되고 선단이 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 선택적으로 접촉되어 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면을 연마하는 제1 내지 제4 연마블레이드(51a~54a)와, 제1 내지 제4 연마블레이드(51a~54a)를 구동시키는 제1 내지 제4 블레이드 구동부(51b~54b)를 구비한다.

제1 내지 제4 연마블레이드(51a~54a)는 실질적으로 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면을 연마하는 부분이므로 연마 효율이 우수한 예를 들어 세라믹이나 인조 다이아몬드 등으로 제작될 수 있다.

제1 내지 제4 블레이드 구동부(51b~54b)는, 제1 내지 제4 연마블레이드(51a~54a)의 선단이 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 접촉될 수 있도록 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)에 대해 제1 내지 제4 연마블레이드(51a~54a)를 접근 및 이격시키는 역할을 한다.

이 때, 제1 내지 제4 블레이드 구동부(51b~54b)는, 제1 내지 제4 연마블레이드(51a~54a)가 소정의 제1 내지 제4 작동축심(51c~54c)을 기준으로 하여 회전하면서 그 선단이 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 접촉 가능하도록, 상하 방향에 대해 일측으로 기울어진 경사 각도를 가지고 제1 내지 제4 연마블레이 드(51a~54a)와 결합되어 있다.

이에 기판(G)에 대한 세정 작업이 중지된 상태에서, 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 대한 연마 작업이 진행되면, 제1 내지 제4 블레이드 구동부(51b~54b)가 제1 내지 제4 작동축심(51c~54c)을 기준으로 하여 제1 내지 제4 연마블레이드(51a~54a)를 회전시킨다. 그러면 도 3의 이점쇄선으로 도시한 바와 같이, 제1 내지 제4 연마블레이드(51a~54a)의 선단은 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 접촉된다.

이 상태에서 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)이 회전하게 되면, 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면은 제1 내지 제4 연마블레이드(51a~54a)에 의해 실질적으로 평평한 상태로 가공될 수 있게 된다. 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 대한 연마 작업이 완료되면, 제1 내지 제4 블레이드 구동부(51b~54b)에 의해 제1 내지 제4 연마블레이드(51a~54a)는 도 3의 실선으로 도시된 원위치로 복귀되고, 다시 기판(G)에 대한 세정 작업이 수행된다.

자세한 설명은 생략하였지만, 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 대한 연마 작업을 진행하기 위해서는, 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 대한 연마량(마모 정도)을 체크해야 하는데, 이를 위해 후술하는 바와 같이, 감지부(61,71)가 구비된다.

감지부(61,71)는 센서기준부(62,72)에 대한 상대적인 변위를 통해 제1 및 제2 롤 폴리싱 유닛(10,20)이 얼마만큼 업/다운되어야 하는지를 감지하게 되고, 제어부는 이러한 감지 신호를 받아서 업/다운 구동부(63,73)에 구비된 제1 및 제2 서보 모터(64,65)의 동작을 제어한다.

다시 말해, 감지부(61,71)는, 상호 대응하는 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 롤(31,41) 사이로 기판(G)이 진입될 때와, 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 롤(31,41)로부터 기판(G)이 퇴거될 때의 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 롤(31,41) 간의 상대적인 간격을 감지한다. 감지된 결과값은 제어부로 전송되며, 제어부는 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 롤(31,41) 간의 상대적인 간격에 기초하여 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 롤(31,41)에 대한 마모 정도를 판단한 후에, 업/다운 구동부(63,73)에 구비된 제1 및 제2 서보모터(64,65)의 동작을 제어하게 된다. 이러한 동작은 매 기판(G)마다 연속해서 행해진다.

결국, 이러한 동작에 비추어 볼 때, 감지부(61,71)는 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 대한 연마량 체크를 실시간으로 행한 후, 업/다운 조절 유닛(60,70)의 동작과 연계하여 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면을 실질적으로 평평하게 연마하게 되는 것이다. 제1 내지 제4 드레싱 유닛(51~54)과 연계하여 동작하는 업/다운 조절 유닛(60,70)에 대해 설명한다.

본 실시예의 업/다운 조절 유닛(60,70) 역시, 제1 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)에 하나씩 대응되게 마련되어 제1 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)을 기판(G)에 대해 독립적으로 업/다운(up/down)시키게 된다.

이하에서는 설명의 편의를 위해 도 3을 참조하여 제1 롤 폴리싱 유닛(10)에 대응하는 제1 업/다운 조절 유닛(60)에 대해서만 설명하도록 한다. 물론, 설명이 생략될 제2 업/다운 조절 유닛(70)과, 도면에 도시되지 않은 제3 및 제4 업/다운 조절 유닛(미도시)은 제1 업/다운 조절 유닛(60)의 구성과 동작을 그대로 준용하기로 한다. 참고로, 제1 업/다운 조절 유닛(60)은 그 구조상, 기판(G)에 대해 제1 롤 폴리싱 유닛(10)을 하방으로 다운(down)시키는 역할을 하고, 제2 업/다운 조절 유닛(70)은 그 구조상, 기판(G)에 대해 제2 롤 폴리싱 유닛(20)을 상방으로 업(up)시키는 역할을 한다.

제1 업/다운 조절 유닛(60)은 기판(G)에 대한 제1 롤 폴리싱 유닛(10)의 상대적인 간격, 다시 말해 제1 폴리싱 롤(11)의 마모량에 따른 기판(G)에 대한 제1 폴리싱 롤(11)의 상대적인 간격을 감지하는 제1 감지부(61)와, 제1 롤 폴리싱 유닛(10)에 결합되는 제1 업/다운 구동부(63)와, 제1 감지부(61)의 감지 결과에 기초하여 제1 업/다운 구동부(63)의 동작을 제어하는 제어부(미도시)를 구비한다.

본 실시예에서 제1 감지부(61)는 제1 롤 폴리싱 유닛(10)의 업/다운 위치를 감지하는 변위센서(61)로 적용되고 있다. 따라서 제1 롤 폴리싱 유닛(10)에는 변위센서(61)인 제1 감지부(61)의 기준이 되는 제1 센서기준부(62)가 더 구비된다. 제1 감지부(61)는 수직 플레이트(1a)에 구비될 수 있으며, 제1 감지부(61)는 제1 승강이동축(65)에 마련될 수 있다.

제1 업/다운 구동부(63)는, 위의 변위차만큼을 보상하기 위해 제어부에 의해 제어되는 제1 서보모터(64, servo motor)와, 제1 서보모터(64)의 모터축(64a)과 상호 교차하는 방향으로 배치되고, 상단이 제1 롤 폴리싱 유닛(10)의 제1 샤프트(12) 의 양쪽에 구비된 제1 축결합부(14)에 각각 결합되어 제1 롤 폴리싱 유닛(10)과 함께 승강 이동하는 한 쌍의 제1 승강이동축(65)과, 제1 서보모터(64)의 회전운동을 한 쌍의 제1 승강이동축(65)의 상하 직선운동으로 변환하여 전달하는 제1 동력전달부(66)를 포함한다.

참고로, 앞서 기술한 바와 같이, 제1 샤프트(12)는 제1 폴리싱 롤(11)의 양단에서 제1 폴리싱 롤(11)을 길이 방향을 따라 각각 반대 방향으로 연장되어 있고, 제1 승강이동축(65)은 제1 샤프트(12)의 양쪽에 구비된 제1 축결합부(14)에 각각 결합되어 있으므로, 제1 승강이동축(65)은 한 쌍으로 마련되어 함께 동작된다. 이에, 설명의 편의를 위해 한 쌍의 제1 승강이동축(65)에는 동일한 참조부호를 부여하도록 한다.

제1 동력전달부(66)는, 한 쌍의 제1 승강이동축(65)의 하부 영역에 각각 결합되는 한 쌍의 제1 결합편(67)과, 제1 서보모터(64)에 의해 제1 서보모터(64)의 모터축(64a) 방향으로 이동하며 양단이 한 쌍의 제1 결합편(67)에 각각 배치되는 제1 가로바아(68)와, 한 쌍의 제1 결합편(67)의 단부에 마련되고 제1 가로바아(68)의 양단에 각각 형성된 경사 방향의 제1 장공(69)에 각각 결합되는 한 쌍의 제1 캠축(67a)을 포함한다. 여기서, 제1 가로바아(68)의 양단에 각각 형성된 경사 방향의 제1 장공(69)은 상호 동일한 방향으로 형성된다.

이에, 제1 서보모터(64)에 전원이 인가되어 제1 서보모터(64)의 모터축(64a)이 일방향으로 회전하면, 제1 서보모터(64)의 모터축(64a)에 결합되어 있는 제1 이동블럭(64b)이 제1 가로바아(68)를 예컨대, 도 3의 우측 방향으로 이동시킨다. 이 처럼 제1 가로바아(68)가 도 3의 우측 방향으로 이동되면, 제1 가로바아(68)의 양 단부에 결합된 한 쌍의 제1 캠축(67a)은 경사 방향의 제1 장공(69)을 따라 소정 거리 하향 이동하게 되고, 이에 따라 한 쌍의 제1 결합편(67), 한 쌍의 제1 승강이동축(65) 역시 하향 이동된다. 따라서 한 쌍의 제1 승강이동축(65)에 결합된 제1 롤 폴리싱 유닛(10)은 기판(G)에 대해 소정 거리 하향 이동될 수 있게 된다. 마찬가지의 논리로써, 만약에, 제2 업/다운 조절 유닛(70)이 동작되면, 제2 롤 폴리싱 유닛(20)은 기판(G)에 대해 소정 거리 상향 이동될 수 있게 된다.

이러한 구성을 갖는 기판 세정장치의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

우선 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 롤샤프트(12)의 내부에 2개의 고정링(16a)을 장착하여 키(16b)로서 체결하고, 2개의 고정링(16a)들에 오링(16c)을 끼운 후, 제1 롤샤프트(12)의 외부로 제1 폴리싱 롤(11)을 끼운다. 그리고는 제1 폴리싱 롤(11)의 양 단부 영역에 고정너트(16d)를 장착함으로써, 제1 롤샤프트(12)와 제1 폴리싱 롤(11) 간을 견고하게 결합시킨다. 물론, 나머지 제2 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(20,30,40)에 대해서도 동일한 방법으로 조립한다.

이러한 구조를 갖는 제1 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)을 장치본체(1)에 장착한 후, 기판(G)에 대한 세정 작업을 진행한다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)의 제1 내지 제4 회전구동부(13,23,33,43)가 동작하여 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)이 회전한다.

이러한 상태에서 세정 대상의 기판(G)이 도 1의 A 방향으로 이동되어, 제1 내지 제4 롤 폴리싱 유닛(10,20,30,40)들 사이, 다시 말해 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41) 사이로 진입됨으로써 기판(G)의 상부 표면은 제1 및 제3 폴리싱 롤(11,31)에 의해, 그리고 기판(G)의 하부 표면은 제2 및 제4 폴리싱 롤(21,41)에 의해 세정된다. 본 실시예의 경우, 롤샤프트(12,22,32,42)들 모두가 일자형의 금속 재질로 제작되고 있기 때문에 롤샤프트(12,22,32,42)들을 가압하여 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)을 기판(G)에 접촉 가압시키는 경우, 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)들이 기판(G)에 들뜨지 않고 완전히 접촉된다. 따라서 우수한 품질로서 기판(G)의 표면을 세정할 수 있게 된다.

한편, 이와 같은 기판(G)의 세정 작업 중에, 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면은 마모될 수 있으며, 이러한 마모량은 감지부(61,71)와 센서기준부(62,72) 간의 상호작용에 따른 상대적인 변위에 따라 체크된다. 체크 결과, 만약에, 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 대한 연마 작업이 실시되어야 한다고 판단되면, 전술한 기판(G) 세정 작업은 일단 중지된다.

제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)의 표면에 대한 연마 작업과 관련하여, 제1 및 제2 업/다운 조절 유닛(60,70)의 동작과, 그에 대응되는 제1 및 제2 드레싱 유닛(51,52)에 대해서만 살펴보면 다음과 같다.

우선, 제1 및 제2 업/다운 조절 유닛(60,70)이 동작하기 전에, 앞서 기술한 바와 같이, 감지부(61,71)는, 상호 대응하는 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 롤(31,41) 사이로 기판(G)이 진입될 때와, 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 롤(31,41)로부터 기판(G)이 퇴거될 때의 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 롤(31,41) 간의 상대적인 간 격을 감지한다. 감지된 결과값은 제어부로 전송되며, 제어부는 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 롤(31,41) 간의 상대적인 간격에 기초하여 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21), 그리고 제3 및 제4 폴리싱 롤(31,41)에 대한 마모 정도를 판단한 후에, 업/다운 구동부(63,73)에 구비된 제1 및 제2 서보모터(64,65)의 동작을 제어하게 된다.

만약에, 기판(G)에 대해 제1 롤 폴리싱 유닛(10)을 소정 거리 하향 이동시키려 하는 경우, 제1 서보모터(64)에 전원이 인가되어 제1 서보모터(64)의 모터축(64a)이 일방향으로 회전한다. 그러면, 제1 서보모터(64)의 모터축(64a)에 결합되어 있는 제1 이동블럭(64b)이 제1 가로바아(68)를 예컨대, 도 3의 우측 방향으로 이동된다. 제1 가로바아(68)가 도 3의 우측 방향으로 이동되면, 제1 가로바아(68)의 양 단부에 결합된 한 쌍의 제1 캠축(67a)은 경사 방향의 제1 장공(69)을 따라 소정 거리 하향 이동하게 되고, 이에 따라 한 쌍의 제1 결합편(67), 한 쌍의 제1 승강이동축(65) 역시 하향 이동된다. 따라서 한 쌍의 제1 승강이동축(65)에 결합된 제1 롤 폴리싱 유닛(10)은 기판(G)에 대해 소정 거리 하향 이동될 수 있게 된다.

또한 기판(G)에 대해 제2 롤 폴리싱 유닛(20)을 소정 거리 상향 이동시키려 하는 경우, 제2 서보모터(74)에 전원이 인가되어 제2 서보모터(74)의 모터축(74a)이 일방향으로 회전한다. 그러면, 제2 서보모터(74)의 모터축(74a)에 결합되어 있는 제2 이동블럭(74b)이 제2 가로바아(78)를 예컨대, 도 3의 좌측 방향으로 이동된다. 제2 가로바아(78)가 도 3의 좌측 방향으로 이동되면, 제2 가로바아(78)의 양 단부에 결합된 한 쌍의 제2 캠축(77a)은 경사 방향의 제2 장공(79)을 따라 소정 거 리 상향 이동하게 되고, 이에 따라 한 쌍의 제2 결합편(77), 한 쌍의 제2 승강이동축(75) 역시 상향 이동된다. 따라서 한 쌍의 제2 승강이동축(75)에 결합된 제2 롤 폴리싱 유닛(20)은 기판(G)에 대해 소정 거리 상향 이동될 수 있게 된다.

이러한 제1 및 제2 업/다운 조절 유닛(60,70)의 동작에 기초하여, 제1 및 제2 드레싱 유닛(51,52)이 동작된다. 즉, 제1 및 제2 블레이드 구동부(51b,52b)가 제1 및 제2 작동축심(51c,52c)을 기준으로 하여 제1 및 제2 연마블레이드(51a,52a)를 회전시킨다. 그러면 도 3의 이점쇄선으로 도시한 바와 같이, 제1 및 제2 연마블레이드(51a,52a)의 선단은 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 표면에 접촉된다.

제1 및 제2 연마블레이드(51a,52a)의 선단이 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 표면에 접촉된 상태에서, 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)이 회전하게 되면, 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 표면은 제1 및 제2 연마블레이드(51a,52a)에 의해 실질적으로 평평한 상태로 가공될 수 있게 된다.

제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 표면에 대한 연마 작업이 완료되면, 제1 및 제2 블레이드 구동부(51b,52b)에 의해 제1 및 제2 연마블레이드(51a,52a)는 도 3의 실선으로 도시된 원위치로 복귀되다. 물론, 이러한 동작은 제3 및 제4 드레싱 유닛(53,54)에도 공통적으로 행해진다.

이처럼 제1 및 제2 업/다운 조절 유닛(60,70)의 동작에 의해 기판(G)과 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21) 간의 상대적인 간격이 용이하게 맞춰지는 한편 이에 기초하여 제1 및 제2 폴리싱 롤(11,21)의 표면이 실질적으로 평평하게 연마되고 나면, 이어 전술한 바와 같이, 기판(G)에 대한 세정 작업이 다시 진행된다.

이와 같이, 본 실시예에 의하면, 기판(G)의 표면에 대해 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41)을 균일하게 접촉 가압시킬 수 있어 우수한 품질로서 기판(G)의 표면을 세정할 수 있게 된다.

또한 다양한 사이즈(size)를 갖는 기판(G)들 모두가 공용으로 사용될 수 있으면서도 종래보다 우수한 품질로서 기판(G)의 표면을 세정할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 따르면, 기판(G)과 제1 내지 제4 폴리싱 롤(11,21,31,41) 간의 간격을 보정할 수 있어 종래보다 우수한 품질로서 기판(G)의 표면을 세정할 수 있게 된다.

전술한 실시예에서는, 업/다운 조절 유닛이 드레싱 유닛과 병행해서 동작되는 것에 관해 설명하였지만, 만약 본 세정장치에 대한 초기 세팅을 실시하는 등의 이유로 인해 드레싱 유닛과는 별개로 롤 폴리싱 유닛을 독립적으로 업/다운시켜야 하는 경우, 업/다운 조절 유닛이 단독으로 구동될 수도 있는 것이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 기판의 표면에 대해 폴리싱 롤을 균일하게 접촉 가압시킬 수 있어 우수한 품질로서 기판의 표면을 세정할 수 있다.

Claims (12)

1. 기판의 표면을 세정하는 적어도 하나의 롤 폴리싱 유닛(roll polishing unit)을 구비하며,

   상기 적어도 하나의 롤 폴리싱 유닛은,

   상기 기판의 표면에 회전 가능하게 접촉 가압되어 상기 기판의 표면을 세정하는 폴리싱 롤(polishing roll); 및

   상기 폴리싱 롤이 상기 기판의 표면 전체에 대해 실질적으로 균일한 압력을 가할 수 있도록 상기 폴리싱 롤과 결합되며, 상기 폴리싱 롤의 내부를 관통하면서 상기 폴리싱 롤의 중앙과 양 단부 사이의 중앙 영역에 각각 결합되되, 양 단부 영역이 상기 폴리싱 롤의 양단에서 상기 폴리싱 롤의 길이 방향을 따라 각각 반대 방향으로 노출되게 마련되는 롤샤프트를 포함하며,

   상기 롤샤프트의 내부에는 상기 롤샤프트를 상기 폴리싱 롤에 결합시키는 적어도 하나의 고정링(Fixed Ring)이 마련되고, 상기 적어도 하나의 고정링에는 상기 고정링의 이탈을 저지하는 키(Key)가 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 고정링의 주변에는 오링(O-Ring)이 결합되어 있으며,

   상기 폴리싱 롤의 양 단부 영역에는 상기 폴리싱 롤과 상기 롤샤프트를 상호 고정하는 고정너트가 장착되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 폴리싱 롤은 완충 가능한 재질로 제작되고, 상기 롤샤프트는 봉 형상의 금속 재질로 제작되는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 롤 폴리싱 유닛에 인접하게 마련되어 상기 폴리싱 롤의 표면을 가공하는 적어도 하나의 드레싱 유닛(dressing unit)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 드레싱 유닛은,

   상기 폴리싱 롤의 길이 방향을 따라 길게 마련되고 선단이 상기 폴리싱 롤의 표면에 선택적으로 접촉되어 상기 폴리싱 롤의 표면을 연마하는 연마블레이드; 및

   상기 연마블레이드의 선단이 상기 폴리싱 롤의 표면에 접촉될 수 있도록 상기 폴리싱 롤에 대해 상기 연마블레이드를 접근 및 이격시키는 블레이드 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 기판의 표면에 접촉되는 상기 폴리싱 롤의 표면에 대한 마모 정도에 기초하여 상기 롤 폴리싱 유닛을 상기 기판에 대해 독립적으로 업/다운(up/down)시키는 적어도 하나의 업/다운 조절 유닛(up/down adjust unit)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 적어도 하나의 업/다운 조절 유닛 각각은,

   상기 폴리싱 롤의 마모량에 기초한 상기 기판에 대한 상기 롤 폴리싱 유닛의 상대적인 간격을 감지하는 감지부;

   상기 롤 폴리싱 유닛에 결합되는 업/다운 구동부; 및

   상기 감지부의 감지 결과에 기초하여 상기 업/다운 구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
10. 제9항에 있어서,

    상기 감지부는, 상호 대응하는 어느 한 쌍의 상기 폴리싱 롤 사이로 상기 기판이 진입될 때와 상기 어느 한 쌍의 상기 폴리싱 롤로부터 상기 기판이 퇴거될 때의 상기 어느 한 쌍의 폴리싱 롤의 상대적인 간격을 감지하며,

    상기 제어부는 상기 어느 한 쌍의 폴리싱 롤의 상대적인 간격에 기초하여 상기 어느 한 쌍의 폴리싱 롤에 대한 마모 정도를 판단한 후, 상기 업/다운 구동부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
11. 제9항에 있어서,

    상기 업/다운 구동부는,

    상기 제어부에 의해 제어되는 서보모터(servo motor);

    상기 서보모터의 모터축과 상호 교차하는 방향으로 배치되고, 상단이 어느 한 롤 폴리싱 유닛에 마련된 한 쌍의 롤샤프트에 결합되어 상기 어느 한 롤 폴리싱 유닛과 함께 승강 이동하는 한 쌍의 승강이동축; 및

    상기 서보모터의 회전운동을 상기 한 쌍의 승강이동축의 상하 직선운동으로 변환하여 전달하는 동력전달부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.
12. 제11항에 있어서,

    상기 동력전달부는,

    상기 한 쌍의 승강이동축의 하부 영역에 각각 결합되는 한 쌍의 결합편;

    상기 서보모터에 의해 상기 서보모터의 모터축 방향으로 이동하며 양단이 상기 한 쌍의 결합편에 각각 배치되는 가로바아; 및

    상기 한 쌍의 결합편의 단부에 마련되고 상기 가로바아의 양단에 각각 형성된 경사 방향의 장공에 각각 결합되는 캠축을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 세정장치.

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