KR101211428B1

KR101211428B1 - 기판 가공방법, 기판 가공장치 및 기판 반송방법, 기판반송기구

Info

Publication number: KR101211428B1
Application number: KR1020067010470A
Authority: KR
Inventors: 야스토모 오카지마; 가쓰요시 나카타
Original assignee: 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2003-12-04
Filing date: 2006-05-29
Publication date: 2012-12-18
Also published as: US20080190981A1; US20090236384A1; JPWO2005053925A1; EP1690660A1; WO2005053925A1; CN1890074B; US7845529B2; KR20060123211A; JP4739024B2; TWI342301B; TW200521095A; CN1890074A

Abstract

기판의 반전을 포함하는 기판반송에 있어서의 기판의 손상을 방지한다. 또한 이들 기판 반송기구를 구비하는 기판 가공장치를 소형화하고 설치 면적을 감소시킨다.

마더 기판을 단위 기판으로 할단하는 기판 가공장치는, 마더 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브부와, 형성된 스크라이브 라인을 따라 마더 기판을 브레이크하는 브레이크부와, 적어도 상기 각 부의 사이에서 마더 기판 또는 단위 기판을 반송하는 기판 반송부를 구비한다. 기판 반송부가, 기판을 각각의 기판의 주면에서 흡착하여 지지하는 흡착면을 구비한 복수의 회전 대좌(51)를 구비하고, 회전 대좌(51)의 각각은 회전축(52)을 구비하고, 기판을 흡착하여 지지한 상태에서 적어도 기판의 양쪽 주면이 상하 방향으로 반전하도록 각 기판을 각각의 회전축(52)을 중심으로 하여 대략 동시에 회전시키는 기판 흡착 회전 수단을 구비한다.

Description

기판 가공방법, 기판 가공장치 및 기판 반송방법, 기판 반송기구{SUBSTRATE MACHINING METHOD, SUBSTRATE MACHINING DEVICE, SUBSTRATE CARRYING METHOD, AND SUBSTRATE CARRYING MECHANISM}

본 발명은, 기판(基板)을 반전(反轉)하여 반송하는 기판 반송방법, 기판 반송장치 및 이 방법, 장치를 사용하는 기판 가공방법, 기판 가공장치에 관한 것이다. 특히 마더 기판(mother 基板)에 스크라이브 라인(scribe line)을 형성하고, 형성된 스크라이브 라인을 따라 상기 마더 기판을 단위 기판으로 할단(割斷)하는 기판 가공방법 및 기판 가공장치에 관한 것이다.

최근, 박형(薄型)이고 작은 표시 면적으로 표시 가능한 플랫 패널 디스플레이가 보급되어 왔다. 이러한 플랫 패널 디스플레이(FPD)용에 있어서 패널이 1개인 액정표시패널 등에서는, 2장의 글래스 기판을 접합하고 그 갭에 액정이 주입되어서 표시패널이 구성된다. 글래스 기판을 접합시킨 접합 마더 기판은 보통, 기판 가공장치에 의하여 소정의 크기로 할단된다.

「할단」이라 함은, 기판에 스크라이브 라인(칼집)을 형성하고, 다음에 스크라이브 라인이 형성된 기판에 힘을 가하여 스크라이브 라인을 따라 기판을 분할하는 것을 의미한다.

또한 깊은 수직크랙을 형성할 수 있는 칼날을 사용하여 스크라이브 라인을 형성한 결과 스크라이브 라인을 따라 분리되거나 분리 직전의 상태가 되도록 하는 것도 「할단」의 범위에 포함된다.

특허문헌1(일본 공개특허공보 특개평11-116260호 공보)에는, 접합 마더 기판을 스크라이브 하여 원하는 크기로 할단하는 글래스 가공장치가 개시되어 있다.

특허문헌1 : 일본 공개특허공보 특개평11-116260호 공보

일방에서는, 텔레비전 수상기용이나 PC 모니터용의 액정표시패널은 해마다 대형화가 진행되어 액정표시패널의 생산에 사용되는 마더 기판도 이에 따라 해마다 대형화가 이루어지고 있다.

이러한 대형의 마더 기판을 할단함으로써 다수의 단위 기판이 제조된다. 대형 마더 기판으로부터 다수의 단위 기판을 제조하는 공정에서는, 각각의 공정 간에 마더 기판 또는 단위 기판을 반송하기 위하여 기판 반송장치가 사용된다.

기판 반송장치는, 보통 상기의 기판을 진공 흡착할 수 있는 진공 흡착 기구와, 진공 흡착 기구에 의하여 진공 흡착된 기판을 반전하는 기판 반전 기구와, 이들의 기구를 지지하여 X축 및 Y축 방향으로 이동시키는 이동기구를 구비하는 적어도 1개의 반송 로봇을 구비하고 있다.

마더 기판을 할단할 때에는, 우선 테이블 상의 마더 기판에 대하여 커터 휠 팁을 소정의 스크라이브 압력을 가한 상태에서 기판 위를 전동(轉動)시킴으로써, 기판의 일방의 면인 A면에 스크라이브 라인을 형성한다. 다음에 기판을 흡착하여 반전시킨 후에, 기판 A면의 이면인 기판 B면에 대하여 브레이크 바 등을 가압하여 기판 A면을 브레이크 한다. 다음에 상기한 바와 마찬가지로 기판 B면에 스크라이브 라인을 형성하고 기판을 흡착하여 반전시킨 후에, 기판 A면에 대하여 브레이크 바 등을 가압하여 기판 B면을 브레이크한다.

또는 기판 A면에 스크라이브 라인을 형성하고 계속하여 기판을 흡착하여 반전시킨 후에, 기판 B면에 스크라이브 라인을 형성하고 계속하여 기판 B면에 대하여 브레이크 바 등을 가압하여 기판 A면을 브레이크하고 기판을 흡착하여 반전시킨 후에, 기판 B면의 이면인 기판 A면에 대하여 브레이크 바 등을 가압하여 기판 B면을 브레이크한다.

[발명이 이루고자 하는 기술적 과제]

그러나 액정표시패널에 사용되는 마더 기판이 대형화됨에 따라, 마더 기판을 진공 흡착하는 진공 흡착 기구 및 진공 흡착 기구에 의하여 진공 흡착된 기판을 반전하는 기판 반전 기구는 대형화되어, 기판의 반전에 필요한 장치의 치수가 커지게 된다. 따라서 장치의 설치 면적의 증대를 초래하게 된다.

또한 액정표시패널에 사용되는 마더 기판이 대형화되면, 이들의 기판을 반전할 때에 기판에 가해지는 뒤틀림이 커지고 기판 내부에 뒤틀림을 발생시킴으로써, 접합기판에 있어서의 양쪽 기판 간의 갭 스페이서의 분포의 차이를 발생시키거나 할 우려가 있다.

본 발명은 이러한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로서, 기판의 반전을 포함하는 기판반송에 있어서의 기판의 손상을 방지하고, 이들의 기판 반송기구를 구비하는 기판 가공장치의 소형화에 의하여 설치 면적을 감소시키는 것을 목적으로 한다.

[발명의 구성]

본 발명에 의하면, 마더 기판(mother 基板)에 스크라이브 라인(scribe line)을 형성하고, 형성된 스크라이브 라인을 따라 마더 기판을 할단(割斷)하는 공정을 포함하는 기판 가공방법에 있어서, 마더 기판 또는 마더 기판의 일부가 할단된 작은 마더 기판을 반송(搬送)하는데 있어서, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을, 각각이 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 사용하여 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판의 주면(主面)에서 흡착하여 지지하고, 다음에 상기 흡착부재의 각각을 거의 동시에 회전시킴으로써 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판의 양쪽 주면을 상하 방향으로 반전(反轉)시키는 것을 특징으로 하는 기판 가공방법이 제공된다.

본 발명의 다른 관점에 의하면, 마더 기판 또는 마더 기판의 일부가 할단된 작은 마더 기판을 단위 기판으로 할단하는 기판 가공장치로서, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브부와, 형성된 스크라이브 라인을 따라 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 브레이크하는 브레이크부와, 적어도 상기 각 부의 사이에서 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 반송하는 기판 반송부를 구비하고, 기판 반송부가, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 기판의 주면에서 흡착하여 지지하는 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 구비하고, 흡착부재의 각각은, 회전축과, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 흡착하여 지지한 상태에서 적어도 상기 기판의 양쪽 주면이 상하 방향으로 반전하도록 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 각각의 회전축을 중심으로 하여 대략 동시에 회전시키는 기판 흡착 회전 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치가 제공된다.

또한 본 발명의 다른 관점에 의하면, 마더 기판 또는 마더 기판의 일부가 할단된 작은 마더 기판을 가공할 때에, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 반송하는 반송기구로서, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 기판의 주면에서 흡착하여 지지하는 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 구비하고, 각 흡착부재는, 회전축과, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 흡착하여 지지한 상태에서 적어도 상기 기판의 양쪽 주면이 상하 방향으로 반전하도록 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 각각의 회전축을 중심으로 하여 대략 동시에 회전시키는 기판 흡착 회전 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 반송기구가 제공된다.

본 발명의 기판 가공방법 및 기판 가공장치가 적용되는 기판으로서는, 글래스, 세라믹스, 단결정 실리콘, 사파이어, 반도체 웨이퍼, 세라믹 기판 등의 취성재료 기판, 플라스틱 기판을 들 수 있다. 또한 이러한 기판으로서는, 단판 혹은 접합기판 및 복수의 기판을 적층한 적층기판이 포함된다. 또한 회로 패턴이나 전극을 형성하는 금속막이나 수지막이 부착된 기판도 포함된다.

본 발명의 기판 가공방법 및 기판 가공장치가 적용되어 제조되는 기판의 구체적인 용도로서는, 액정표시패널, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기EL 디스플레이 패널 등의 플랫 패널 디스플레이용의 패널을 들 수 있다.

[발명의 효과]

본 발명의 기판 가공방법 및 기판 가공장치에서는, 마더 기판을 반송하는데 있어서, 각각이 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 사용하여 스크라이브 라인이 형성된 마더 기판을 상기 마더 기판의 주면(主面)에서 흡착하여 지지하고, 다음에 상기 흡착부재의 각각을 대략 동시에 회전시킴으로써 적어도 상기 마더 기판의 양쪽 주면을 상하 방향으로 반전시키므로, 기판의 반전에 필요한 면적은 작아지고 기판의 반전에 필요한 시간도 적어진다. 또한 이들의 기판을 반전할 때에 기판에 증가하는 뒤틀림을 작게 할 수 있기 때문에, 기판 내부의 뒤틀림을 억제함으로써 접합기판에 있어서의 양쪽 기판 간의 갭 스페이서의 분포의 차이의 발생을 방지할 수 있다. 또한 기판의 반전에 필요한 장치의 치수를 작게 할 수 있어 장치의 설치 면적이 작아진다.

상기 기판 가공방법에 있어서, 흡착부재의 각각을, 서로 평행하게 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 대략 중심부분을 관통하는 회전축을 중심으로 회전시키면, 최소의 회전 궤적으로 기판을 회전시킬 수 있고 기판에 증가하는 회전시의 뒤틀림을 최소화할 수 있어 이에 의하여 기판의 손상을 방지할 수 있다.

상기 기판 가공방법에 있어서, 마더 기판을 직사각형 모양의 작은 마더 기판으로 미리 할단하고, 할단된 직사각형 모양의 작은 마더 기판의 각각을 어느 쪽의 한 개의 흡착부재에 흡착시켜서 지지하도록 하면, 할단을 수반하지 않고 작은 마더 기판의 양쪽 주면을 상하 방향으로 반전할 수 있다. 또한 직사각형 모양의 작은 마더 기판이기 때문에 기판의 반전에 필요한 면적은 작아져 기판의 반전에 필요한 시간도 적어진다.

또한 마더 기판의 할단 및 마더 기판 및 작은 마더 기판의 반송이 연속하여 이루어지는 공정을 1개의 장치로 일관하여 할 수 있다.

상기 기판 가공방법에 있어서, 각각이 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 사용하고, 흡착부재의 각각을, 서로 평행하게 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 대략 중심부분을 관통하는 회전축을 중심으로 회전시키도록 하고, 상기 마더 기판 또는 작은 마더 기판을 기판의 주면에서 흡착하여 지지하고, 다음에 흡착부재의 각각을 회전시켜서 회전 전 또는 회전 시에 이웃하는 상기 각 흡착부재에 있어서 회전축의 각각의 축선 간의 거리를 변화시키도록 하면, 테이블에 재치된 마더 기판의 크기나 마더 기판의 상호 간격이 다르더라도 그들을 서로 접촉시키지 않고 흡착하여 지지 혹은 회전시킬 수 있다.

상기 기판 가공장치에 있어서, 흡착부재의 회전축의 각각이 서로 평행하게 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 대략 중심부분을 관통하도록 하면, 최소의 회전 궤적으로 기판을 회전시킬 수 있고 기판에 증가하는 회전 시의 뒤틀림을 최소화할 수 있어, 이에 따라 기판의 손상을 방지할 수 있다.

상기 기판 가공장치에 있어서, 적어도 1개의 흡착부재가 다공질 모양의 흡착면을 구비하도록 하면, 흡착부재의 흡착면의 면적이 상기 흡착면에 접촉하는 기판의 접촉 면적보다 큰 경우에도, 상기 흡착면에서의 공기의 누설량이 비교적 적으므로 기판의 흡착이 가능하게 된다. 따라서 다른 사이즈의 기판을 흡착하여 반전시킬 수 있다.

상기 기판 가공장치에 있어서, 흡착면의 크기가 다른 흡착부재를 적어도 1개 구비하도록 하면, 흡착하는 기판의 사이즈에 따라 사용하는 흡착부재의 개수를 변경할 수 있어 여러 가지 사이즈의 기판을 반송할 수 있다.

기판 흡착 회전 수단은, 흡착부재의 회전축을 회전시키는 회전축 구동부와, 회전축을 회전시킬 때에 회전 전 또는 회전 시에 이웃하는 상기 각 흡착부재의 각 회전축의 축선 간의 거리를 변화시키는 회전축 이동부를 구비하도록 하면, 동일한 간격으로 배치된 마더 기판의 상호 간격이 반송원의 테이블과 반송처의 테이블에서 서로 다르더라도, 그들을 서로 접촉시키지 않고 흡착하여 지지시키거나 혹은 회전시킬 수 있다.

상기 기판 가공장치에 있어서, 스크라이브부는, 흡착부재에 의하여 회전된 기판을 인접하는 테이블의 주면 위로 위치를 결정하여 정렬시키는 위치결정 기구를 더 구비하기 때문에, 위치결정 기구에 의하여 정확하게 위치결정된 기판을 반전하여 테이블 상에 있어서 기판의 재치 위치로 기판을 정확하게 반송할 수 있다.

상기 기판 가공장치에 있어서, 브레이크부가, 스크라이브 라인이 형성된 마더 기판 또는 작은 마더 기판을 반송하는 제1의 콘베이어와, 제1의 콘베이어의 반송방향에 있어서의 적어도 일방의 단부 근방에 배치되고 제1의 콘베이어에 의하여 반송되어 반송방향에 있어서의 콘베이어 단부로부터 돌출한 마더 기판 또는 작은 마더 기판의 단부를 가압함으로써 단위 기판을 브레이크 하는 기판 가압부재를 구비하도록 하면, 브레이크 하는 기구와 브레이크 된 기판을 반송하는 기구를 1개의 기구에 의하여 실현할 수 있다.

또한 기판 가공장치가, 마더 기판 또는 마더 기판의 일부가 할단된 작은 마더 기판을 단위 기판으로 할단하는 기판 가공장치로서, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브부와, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 반송하고 또한 형성된 스크라이브 라인을 따라 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 브레이크하는 기판 반송부를 구비하고, 기판 반송부가 복수의 흡착부재 유닛을 구비하고, 각 흡착부재 유닛은 흡착부재 유닛 간의 거리를 변화시키는 유닛 간 거리 조정기구를 구비한 유닛 지지부에 의하여 지지되고, 각 흡착부재 유닛은 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 기판의 주면에서 흡착하여 지지하는 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 구비하고, 흡착부재의 각각은 회전축과, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 흡착하여 지지한 상태에서 적어도 상기 기판의 양쪽 주면이 상하 방향으로 반전하도록 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 각각의 회전축을 중심으로 하여 대략 동시에 회전시키는 기판 흡착 회전 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치로 하여도 좋다.

이 기판 가공장치에 의하면, 복수의 흡착부재가 마더 기판 또는 작은 마더 기판을 기판의 주면에서 흡착하여 지지한다. 다음에 기판 흡착 회전 수단이, 상기 흡착부재의 각각이 대략 동시에 회전하고, (이 때에 마더 기판이 흡착부재의 흡착면보다 큰 경우에는, 미리 스크라이브 라인의 일부가 흡착부재 사이의 위치에 오도록 해 둠으로써, 회전할 때에 그 스크라이브 라인에 전단력이 작용하고 동시에 할단된다.) 이에 의하여 적어도 상기 마더 기판의 양쪽 주면을 상하 방향으로 반전시킨다. 또한 유닛 지지부의 유닛 간 거리 조정기구가 흡착부재 유닛 간의 거리를 넓히으로써, 흡착부재 유닛 간의 영역에 형성되어 있는 마더 기판 상 또는 작은 마더 기판 상의 스크라이브 라인을 따라 기판이 할단된다.

따라서 상기 기판 반송부에 브레이크부로서의 기능을 겸용시킬 수 있기 때문에 기판의 반전에 필요한 장치의 점유 면적은 작아진다.

여기에서 상기 기판 가공장치에 있어서의 각 흡착부재 유닛의 각 흡착부재의 회전축은, 서로 평행하게 각 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 각 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 대략 중심부분을 관통하도록 하면, 최소의 회전 궤적으로 기판을 회전시킬 수 있고 기판에 증가하는 회전 시의 뒤틀림을 최소화할 수 있어 이에 따라 기판손상을 방지할 수 있다.

또한 여기에서 기판 흡착 회전 수단이, 흡착부재의 회전축을 회전시키는 회전축 구동부와, 회전축을 회전시킬 때에 회전 전 또는 회전 시에 이웃하는 상기 각 흡착부재의 회전축의 축선 간 거리를 변화시키는 회전축 이동부를 구비하여도 좋다.

회전축 이동부에 의하여 축선 간 거리를 변화시킴으로써, 테이블에 재치된 마더 기판이나 작은 마더 기판의 크기, 재치된 복수의 기판의 상호 간격이 다르더라도 기판의 크기에　따라 조정할 수 있다.

또한 흡착부재 간의 기판 위치 상에 스크라이브 라인이 위치하도록 기판 및 스크라이브 라인을 세트하여 둠으로써, 스크라이브 라인을 따라 회전축 이동부에 의하여 그들을 서로 할단할 수도 있다.

또한 여기에서 회전축 이동부에 의하여 회전축의 축간 거리를 변화시키는 방향과, 유닛 지지부의 유닛 간 거리 조정기구에 의하여 흡착부재 유닛 간의 거리를 변화시키는 방향이 서로 직교하도록 하여도 좋다.

이에　따라 회전축 이동부에 의한 할단과, 유닛 간 거리 조정기구에 의한 할단을 한다, 서로 직교하는 방향으로 상기 마더 기판 또는 작은 마더 기판을 할단할 수 있다.

또한 다른 관점으로 이루어진 본 발명의 반송기구에서는, 기판의 반전에 필요한 장치의 점유 면적은 작아져 반송기구의 설치 면적을 제한할 수 있다. 또한 이들 기판을 반전할 때에 기판에 증가하는 뒤틀림을 작게 할 수 있기 때문에, 바람직하지 못한 크랙이나 흠집의 발생을 억제할 수 있다.

상기 반송기구에 있어서, 각 흡착부재의 회전축의 각각이, 서로 평행하게 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 대략 중심부분을 관통하도록 하여도 좋다.

또한 반송기구가, 마더 기판 또는 마더 기판의 일부가 할단된 작은 마더 기판을 가공할 때에, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 반송하는 반송기구로서, 복수의 흡착부재 유닛을 구비하고, 각 흡착부재 유닛은 흡착부재 유닛 간의 거리를 변화시키는 유닛 간 거리 조정기구를 구비한 유닛 지지부에 의하여 지지되고, 각 흡착부재 유닛은 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 기판의 주면에서 흡착하여 지지하는 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 구비하고, 흡착부재의 각각은 회전축과, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 흡착하여 지지한 상태에서 적어도 상기 기판의 양쪽 주면이 상하 방향으로 반전하도록 상기 마더 기판 또는 작은 마더 기판을 각각의 회전축을 중심으로 하여 대략 동시에 회전시키는 기판 흡착 회전 수단을 구비하여도 좋다.

상기 반송기구는, 각 흡착부재 유닛의 흡착부재의 회전축이, 서로 평행하게 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 대략 중심부분을 관통하도록 하여도 좋다.

또한 상기 반송기구는, 기판 흡착 회전 수단이, 흡착부재의 회전축을 회전시키는 회전축 구동부와, 회전축을 회전시킬 때에 회전 전 또는 회전 시에 이웃하는 상기 각 흡착부재의 회전축의 각각의 축선 간의 거리를 변화시키는 회전축 이동부를 구비하여도 좋다.

도1은 본 발명의 기판 가공장치의 좌측 방향에서의 사시도이다.

도2는 도1의 기판 가공장치의 우측 방향에서의 사시도이다.

도3은 도1의 기판 가공장치의 반전 흡착부의 평면도이다.

도4는 도3의 기판 가공장치의 반전 흡착부의 측면도이다.

도5는 반전 흡착부의 배치를 설명하는 사시도이다.

도6은 반전 흡착부의 동작을 설명하는 사시도이다.

도7은 반출 콘베이어의 구성을 설명하는 평면도이다.

도8은 반전 흡착부의 다른 일례를 나타내는 사시도이다.

도9는 도8의 회전축 이동부의 구성을 설명하는 도면이다.

도10은 도9의 회전축 이동부의 동작을 설명하는 도면이다.

도11은 실시예3의 기판 분리 장치의 구성을 설명하는 도면이다.

도12는, 액정패널의 마더 기판M의 구성과, 마더 기판M의 단위 기판으로의 분리 공정의 개략을 설명하는 도면이다.

도13은, 실시예3의 기판분리장치를 사용하여 마더 기판M을 단위 기판W로 분리하는 동작을 단계적으로 설명하는 도면이다.

도14는, 실시예3의 기판분리장치를 사용하여 마더 기판M을 단위 기판W로 분리하는 동작을 단계적으로 설명하는 도면이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 기판 재치부 2 기판 반송부

3 스크라이브부 4 브레이크부

10 기판 가공장치 22 반송 로봇

23 반전 흡착부 24 반송 로봇

26 반송 로봇 28 반송 로봇

31 스크라이브 테이블 35 스크라이브 테이블

41 브레이크 콘베이어 51 회전 대좌

52 회전축 70 반전 흡착부

72 회전축 73 회전 대좌

75 실린더 76 래크 앤드 피니언

78 레일

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 이용하여 설명한다.

또 본 발명에 있어서 「기판」은 그 크기에 의거하여, 할단 가공 전의 최대의 치수인 마더 기판, 마더 기판의 일부가 할단되어서 예를 들면 직사각형 모양의 기판이 된 작은 마더 기판, 및 작은 마더 기판이 할단되어서 최소 단위면적을 구비하는 기판이 된 단위 기판으로 분류되어서 정의된다.

또한 본 발명에 있어서 「기판」에는 그 형태에 의거하여, 1장의 기판으로 이루어지는 단판(單板), 한 쌍의 기판을 접합시킨 접합기판(接合基板) 및 복수의 기판을 적층한 적층기판(積層基板)이 포함된다.

이하의 실시예에서는 액정표시 기기의 패널기판을 제조하는데 있어서, 한 쌍의 글래스 기판이 접합된 마더 기판 또는 작은 마더 기판을 단위 기 판으로 할단하는 예를 나타내지만, 본 발명의 기판 가공장치 및 기판 가공방법은 이들에 한정되는 것이 아니라 반송기구를 필요로 하는 산업기기의 전반에 걸쳐 적용된다.

[실시예1]

이하, 본 발명의 제1실시예를 도1부터 도7에 의거하여 상세하게 설명한다.

도1은 본 발명의 기판 가공장치의 좌측 방향에서의 사시도이며, 도2는 상기 기판 가공장치의 우측 방향에서의 사시도이다.

도1 및 도2에 있어서 기판 가공장치10은, 취성기판을 재치(載置)하는 기판 재치부1과, 복수의 기판 반송 로봇을 구비하는 기판 반송부2와, 기판 반송부2에 의하여 반송되는 기판을 스크라이브 하는 스크라이브부3과, 스크라이브된 기판을 브레이크 하는 브레이크부4로 주로 구성되어 있다.

도1 및 도2를 이용하여 기판 가공장치10의 구성과 동작의 일례를 설명한다.

우선 기판 반송용의 카세트11이 도면 중의 화살표A 방향으로부터 공급되어, 반입 콘베이어12에 의하여 흡착 핸드14의 전방까지 반입된다. 2장의 글래스 판을 접합한 작은 마더 기판이, 그 짧은 변을 대략 수직으로 세운 상태에서 복수 매 서로 면을 평행하게 하여 카세트11에 나열되어 있다. 또 이 실시예에서는, 마더 기판(예를 들면 2m × 1m)을 직사각형 모양으로 할단한 작은 마더 기판으로서, 긴 변이 1m를 넘지 않는 사이즈 예를 들 면 670mm × 100mm × 0.7mm의 글래스 기판이 사용된다.

계속하여 반입 콘베이어12의 후단부로 반송된 카세트11로부터 흡착 핸드14가 기판을 1장씩 흡착하여 재치대(載置臺)15로 이송한다. 이 동작을 예를 들면 5회 반복함으로써, 재치대15에 있어서 작은 마더 기판은, 그 주면(主面)이 재치대15의 주면과 평행하게 기판 5장이 1열로 되어 재치된다. 재치대15에는 위치결정 부재16이 있고, 이를 따라 재치대15 상의 소정의 위치로 작은 마더 기판의 위치가 결정된다. 또 비게 된 카세트11은 반출 콘베이어13에 의하여 도면 중의 화살표B 방향으로 반송된다.

다음에 작은 마더 기판의 상면(上面)(재치대15에 접촉하지 않는 측의 주면)을 흡착하여 기판을 지지하는 상면 흡착부21을 구비하는 반송 로봇22가, 가이드 레일20 위를 슬라이드 하여 재치대15까지 이동한다. 상면 흡착부21이 1열의 작은 마더 기판 5장을 한 번에 흡착하여 지지해서 스크라이브 테이블31로 이동하여, 스크라이브 테이블31 위로 작은 마더 기판을 재치한다. 그 사이에 재치대15에는, 흡착 핸드14에 의하여 다른 작은 마더 기판 5장이 일렬로 재치된다. 스크라이브 테이블31에서는, 작은 마더 기판의 일방의 표면인 A면에 스크라이브 라인이 형성된다.

스크라이브 테이블31에는, 스크라이브용의 휠 커터(wheel cutter)를 구비한 스크라이브 헤드를 단일 또는 복수 개 구비하는 구성이 채용 가능하다. 또한 테이블을 회전식 또는 스크라이브 헤드를 회전식으로 하여, 테이블 상에서 직교하는 2방향으로 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 것이 바람직하다.

스크라이브용의 휠 커터로서는, 일본 특허 제3074143호의 글래스 휠 커터가 바람직하다.

다음에 반송 로봇24가 가이드 레일20 위를 슬라이드 하여 스크라이브 테이블31까지 이동한다. 반송 로봇24는, 작은 마더 기판의 주면을 흡착하는 복수의 흡착면이 대략 동시에 상하로 180도 반전(反轉)하여 기판을 지지하는 반전 흡착부23을 구비한다.

도3 및 도4는 반전 흡착부23의 평면도 및 측면도이다.

도3 및 도4에 의하여 반전 흡착부23의 구성을 설명한다.

반전 흡착부23은, 회전 대좌(回轉臺座)51과, 파이프 모양의 회전축52와, 흡착면을 형성하는 복수의 흡착 벨로우즈(吸着 bellows)60을 구비하고 있다.

회전 대좌51은 표면에 복수의 구멍부51a를 구비하고, 탄성을 가지는 지지체54에 의하여 회전축52에 지지되어 있다. 회전 대좌51의 구멍부51a는 이면(裏面)의 흡착 벨로우즈60과 통하도록 관통되어 있다.

회전축52는 길이방향으로 분산된 구멍부55를 구비하고 축의 일단부에 배치된 후술하는 회전 구동부에 접속되어 있다. 회전축52의 양단부는, 로터리 조인트(rotary joint)56을 통하여 도면에 나타나 있지 않은 진공원(眞空源)에 접속되어 있다. 회전축52의 구멍부55는 튜브58 및 전자 밸브57을 통하여 회전 대좌51의 구멍부51a와 통하고 있다. 상기의 진공원이 구동되면, 전자 밸브57의 절환(切換)에 의하여 임의의 흡착 벨로우즈60을 사용하여 기판의 흡인이 가능하게 된다. 즉, 기판의 크기에 의하여 흡착면의 크기를 절환하는 것이 가능하다.

도5는 반송 로봇24에 있어서의 반전 흡착부23의 배치를 설명하는 사시도이다.

반전 흡착부23은 상기한 바와 같이 가이드 레일20 상을 주행 가능한 반송 로봇24에 부착되고, 기판을 각각의 기판의 주면에서 흡착하여 지지하는 흡착면을 구비한 복수의 회전 대좌51을 구비한다.

회전 대좌51의 각각은 회전축52에 지지되고, 이 회전축52는 양단이 프레임59에 의하여 지지되어 있다. 회전축52의 각각이, 서로 평행하게 회전 대좌51의 길이방향을 따라 연장되고, 또한 회전 대좌51의 폭방향에 있어서 폭의 대략 중심부분을 관통하고 있다.

프레임59에는, 실린더75와 래크 앤드 피니언(rack and pinion)76으로 이루어지는 회전 구동부가 부착되어 있다. 각각의 회전축52는 그 일단이 프레임59에 의하여 지지되어 회전 가능하고, 타단이 래크 앤드 피니언76을 통하여 실린더75에 접속되어 있다. 실린더75는 도면에 나타나 있지 않은 제어부에 접속되어 있다. 이 제어부는 상기의 회전 구동부를 통하여 회전축52의 회전 각도 및 회전 방향을 제어한다.

도6은 반송 로봇24와 반전 흡착부23의 동작을 설명하는 사시도이다.

도1, 도2 및 도6을 참조하면서 반전 흡착부23의 동작을 더 설명한 다.

반송 로봇24가 제1의 스크라이브 테이블31까지 이동하면, 상면인 A면에 스크라이브 라인이 형성된 기판을 반전 흡착부23으로 흡착한다(도6a). 계속하여 A면이 하면이 되도록 기판을 대략 동시에 반전시켜서 지지한다(도6b에서부터 도6c). 또 도6b, 도6c에 있어서 반전 흡착부23의 흡착면에는, 도면에 나타내고 있지 않지만 반전된 기판이 흡착되어 있다. 계속하여 반송 로봇24는 위치결정 테이블33의 상방까지 이동하고, 또한 반송 로봇26이 위치결정 테이블33의 상방까지 이동한다(도6d). 반송 로봇26은, 기판의 상면을 흡착하여 기판을 지지하는 상면 흡착부25를 구비한다. 반송 로봇24와 반송 로봇26은 가이드 레일20 상에서 교차할 수 있도록 구성되어 있다. 반송 로봇26의 상면 흡착부25는 반송 로봇24의 반전 흡착부23이 흡착 지지한 기판을 받고, 다음에 반송 로봇24가 대피하고 반송 로봇26은 위치결정 테이블33의 면 위로 하강하여 상면 흡착부25의 흡착을 해제하여 기판을 위치결정 테이블33 상에 재치한다.

위치결정 테이블33은, 재치된 기판을 그 테이블 상의 소정의 위치로 위치를 결정하는 위치결정 기구로서의 위치결정 부재34를 구비한다. 위치결정 부재34는, 재치된 기판을 위치결정 테이블33 상의 소정의 위치로 위치를 결정한다.

다음에 반송 로봇26은, 테이블33 면에서 위치가 결정된 기판의 상면을 상면 흡착부25에 의하여 흡착하여 기판을 지지하고, 제2의 스크라이브 테이블35로 이동하여 스크라이브 테이블35에 기판을 재치한다.

스크라이브 테이블35에는 스크라이브용의 휠 커터를 구비한 스크라이브 헤드를 단일 또는 복수 개 구비한 구성이 채용 가능하다. 또한 테이블은 회전식 또는 스크라이브 헤드가 회전식으로서, 테이블 상에서 직교하는 2방향으로 스크라이브 라인을 형성할 수 있는 것이 바람직하다.

스크라이브 테이블35에서는 기판의 상면인 B면에 스크라이브 라인이 형성된다. 이 때에 기판은 대략 할단 상태가 된다. 즉 스크라이브 라인의 형성에 의하여 발생한 크랙이 기판의 이면까지 완전하게 침투한 단위 기판과, 상기 크랙이 기판의 이면까지 완전하게 침투하지 않고 기판의 두께 방향에 있어서의 도중 부분에서 정지한 단위 기판이 혼재한다.

다음에 반송 로봇28이 스크라이브 테이블35로 이동하고, 다음에 스크라이브 라인이 형성된 기판의 상면을 상면 흡착부27에 의하여 흡착하여 기판을 지지하여 브레이크 콘베이어41까지 가이드 레일20 위를 슬라이드 하여 이동한다. 상기의 상면 흡착부27은 다공질 모양 부재로 이루어지는 흡착면을 구비하고 있다.

다공질(多孔質) 모양 부재는 다공질 재료의 사용 또는 다공질로 개질(改質)한 부재의 사용이 가능하고, 다공질 모양 부재로서는 연속 기포를 구비하는 발포 플라스틱, 발포 고무, 소결 금속 혹은 종이를 편성하여 넣은 것 및 이들을 조합시킨 것을 사용할 수 있다.

다공질 모양의 흡착면을 구비하도록 하면, 흡착부재의 흡착면의 면적이 상기 흡착면에 접촉하는 기판의 접촉 면적보다 큰 경우에도, 상기 흡착면에서의 공기의 누설량이 비교적 적으므로 기판의 흡착이 가능하게 된다. 따라서 다른 사이즈의 기판을 흡착하여 반전시킬 수 있다.

다공질 모양 부재로 이루어지는 흡착면을 사용함으로써, 반전 흡착부23의 흡착면의 면적이 상기 흡착면에 접촉하는 기판의 접촉 면적보다 커도 기판의 흡착이 가능하게 된다.

따라서 기판이 할단되어 있어도 또는 할단되어 있지 않아도, 할단 상태가 다른 사이즈의 기판을 흡착하여 반전시킬 수 있다. 따라서 기판의 치수가 변경되어도 유연하게 대응할 수 있다.

도7은 브레이크부4의 구성을 설명하는 평면도이다.

브레이크부4는, 도7에 나타나 있는 바와 같이 콘베이어 벨트41, 42, 43과, 콘베이어 벨트41의 반송방향의 양단부에 배치된 기판 가압부재로서의 브레이크 부재44 및 45를 구비하고 있다.

콘베이어 벨트41은 1개의 벨트로 구성되고, 콘베이어 벨트42는 도면 중의 화살표방향으로 평행 이동 가능한 2개의 벨트로 구성되고, 콘베이어 벨트43은 3개의 벨트로 구성된다.

콘베이어 벨트41 상으로 이동한 반송 로봇28은, 상면 흡착부27의 흡착을 해제하여 기판을 콘베이어 벨트41 상에 재치한다.

콘베이어 벨트41이 상류 측(도면 중의 좌측 방향)으로 기판을 반송하고, 스크라이브에서부터 브레이크까지를 하는 기판 가공장치10의 라인 구성의 상류 측에 배치된 브레이크 부재44에서, 기판 일단 측의 테두리 부분(불필요한 부분)을 상측으로부터 가압하여 콘베이어 벨트41로부터 떨어뜨린다.

다음에 콘베이어 벨트41은 벨트의 반송방향이 상기 라인 구성의 하류 측이 되도록 구동되어, 기판의 일단 측의 테두리 부분이 제거된 기판을 하류 측(도면 중의 우측 방향)으로 반송한다. 이 반송 동작을 하면서, 하류 측에 배치된 브레이크 부재45가 기판의 타단 측의 테두리 부분을 상측으로부터 가압하여, 상부가 개방된 상태의 콘베이어 벨트42에 있어서 2개의 벨트의 사이로 떨어뜨린다. 계속하여 콘베이어 벨트42에 있어서 2개의 벨트를 접근시킨 상태(도면의 상태)로서, 브레이크 부재45가 직사각형 모양 기판의 상기 일단측 부분을 가압하여 단위 기판이 되도록 완전하게 할단하고, 순차적으로 접근한 상태의 콘베이어 벨트42에 있어서 2개의 벨트 위로 떨어뜨린다.

할단된 단위 기판은 콘베이어 벨트42로부터 콘베이어 벨트43으로 이동하여 반송되어 다음 공정으로 반출된다.

상기한 실시예에서는, 반전 흡착부23이 흡착하는 기판은 마더 기판이 할단되어서 직사각형 모양의 기판이 된 작은 마더 기판을 예로서 설명을 했지만, 원래 마더 기판이 회전 대좌51의 가로/세로의 폭 이내이면 마더 기 판 바로 그것에 상기 동작을 적용할 수 있다. 즉 미리 직사각형 모양으로 할단할 때까지의 공정을 하지 않고 마더 기판을 반전 흡착부에 의하여 흡착시킬 수 있다.

또한 반전 흡착부23이 흡착하는 기판은, 미리 일부에 스크라이브 라인이 형성되어 있지만 완전하게는 분리되지는 않은 상태인 마더 기판이더라도 좋다. 그 경우에는, 스크라이브 라인이 형성되는 장소를 이웃하는 반전 흡착부23의 경계 부분에 위치시킴으로써 반전 흡착부23이 회전할 때에 동시에 할단시키는 것도 가능하다.

또 흡착부재에 의하여 회전되는 기판은, 긴 변이 1미터를 넘지 않고 또한 두께가 1.5mm를 넘지 않도록 하는 것이 실용적으로는 바람직하다. 이 정도이면 회전에 필요한 장치의 설치 면적을 감소시키고, 기판에 증가하는 뒤틀림의 발생을 최소한으로 할 수 있다.

[실시예2]

도8 ~ 도10을 사용하여 본 발명의 기판 가공장치의 실시예2를 설명한다.

실시예1에서는, 반송 로봇24는 이웃하는 각 흡착부재의 회전축의 각각의 축선 간의 거리는 일정하고, 각각의 축선 간의 거리와 일치하는 간격으로 각각이 미리 테이블 상에 재치된 기판을 흡착하여 반전시켰지만, 실시예2에서는, 미리 테이블 상에 재치된 기판의 간격을 따라 이웃하는 상기 각 흡착부재의 회전축의 각각의 축선 간의 거리를 변화시키고, 다음에 테이블 상에 재치된 기판을 흡착하여 반전시키도록 구성된 반송 로봇의 일례를 설명한다.

반전 흡착부70은, 도8에 나타나 있는 바와 같이 측판77a 및 측판77b를 구비하는 프레임79와, 회전축72를 통하여 프레임79에 지지된 회전 대좌73과, 피니언 및 래크로 이루어지는 래크 피니언76과 실린더75를 구비하고, 회전 대좌73의 회전축72를 회전시키는 회전축 구동부와, 회전축72를 회전시킬 때에 회전 전 또는 회전 시에 이웃하는 회전축72의 각각의 축선 간의 거리를 변화시키는 회전축 이동부로 이루어진다.

프레임79, 회전 대좌73 및 회전축 구동부는 실시예1의 구성과 공통되기 때문에 설명을 생략한다.

다음에 도9에 의거하여 회전축 이동부의 구성을 설명한다.

프레임79의 측판77a 및 측판77b의 외측면 하부에는, 서로 평행한 상하 한 쌍의 레일90이 설치되어 있다. 레일90의 사이에는 복수의 베이스91이, 레일90을 따라 도면 중의 좌우 방향으로 슬라이드 가능하게 부착되어 있다. 각각의 베이스91에는, 상기 래크76b와 실린더75가 고정되고, 회전축72가 회전 가능하게 관통하는 구멍부91a가 형성되어 있다.

한편 회전 대좌73(73a ~ 73d … 73n)의 각 회전축72는, 그 양단이 프레임79의 양측에 각각 형성된 장공(長孔)79a에 삽입되어 이동 가능하게 되어 있다. 각 회전축72의 일단은 베이스91에 형성된 구멍부91a를 관통하여 피니언76a가 부착된다.

피니언 기어76a는 베이스91에 고정된 상기 래크76b와 결합되어 있다.

회전 대좌(73b ~ 73d … 73n)와, 피니언76a 및 래크76b로 이루어지는 래크 피니언76과, 실린더75와, 베이스91은, 각각이 가동 유닛을 구성하고 있다. 그러나 도면 중의 좌단의 회전 대좌73a에 회전축72 및 피니언76a를 통하여 결합하는 래크76b 및 실린더75는, 베이스91에는 고정되지 않고 프레임79에 고정되어 있다.

또한 회전축 이동부는, 한 방향으로 신축하는 팬터그래프(pantograph) 모양의 링크기구98을 구비한다. 링크기구98은, 도면 중의 길이방향에 있어서의 일단의 마디94가 도면 중의 좌단의 실린더75에 고정되어 있다.(즉, 프레임79에 고정되어 있다). 또한 타단의 마디92가, 프레임79에 고정된 실린더95(링크기구98용의 실린더)의 로드(rod)96의 일단부에 고정되어 있다.

링크기구98의 각각의 마디93은, 베이스91 상에 고정된 실린더75에 접속되어 있다(즉, 베이스91에 고정되어 있다). 실린더95는 로드96을 도면 중의 화살표방향으로 이동시킬 수 있다.

다음에 회전축 이동부의 동작을 설명한다.

실린더95가 로드96을 일방향으로, 예를 들면 도9의 도면 중의 우측으로 이동시키면, 링크기구98의 각각의 마디93은 베이스91 상에 고정된 실린더75를 통하여 회전축72를 장공79a를 따라 동일한 방향으로 같은 거리만큼 이동시킬 수 있다.

즉 도10에 나타나 있는 바와 같이 도면 중의 좌단의 회전 대좌73a 는 위치를 바꾸지 않고, 그 우측의 각 회전 대좌73(73b ~ 73d … 73n)은 도면 중의 화살표방향으로 이동한다.

이와 같이 실시예2에서는, 회전축72를 회전시킬 때에 회전 전 또는 회전 시에 이웃하는 회전축72의 각각의 축선 간의 거리S1, S2를 변화시킬 수 있다.

이러한 회전축 이동부의 구성에 의하여, 테이블에 재치된 기판의 크기나 기판의 상호 간격이 다르더라도 그들을 확실하게 흡착하여 지지하여 회전시킬 수 있다.

[실시예3]

도11 ~ 도14를 이용하여 본 발명의 기판 가공장치의 실시예3을 설명한다.

실시예3에서는, 실시예2에서 설명한 팬터그래프 모양의 링크기구98을 구비하는 반송 로봇70을 사용한 변형예로서, 기판을 스크라이브 라인을 따라 분리하는 기판 분리장치의 실시예를 설명한다.

즉 실시예3에서는, 흡착부재가 부착된 복수의 회전축과 상기 실시예1 및 2에서 사용한 회전축 구동부와 회전축 구동부에 의하여 회전축이 회전할 수 있도록 양자를 부착하는 프레임과 프레임에 부착된 복수의 회전축의 각각의 축선 간의 거리를 변화시키는 회전축 이동부로 이루어지는 적어도 1개의 흡착부재 유닛과, 상기 흡착부재 유닛의 복수 개를 서로 접근/이반 가능하게 지지하는 유닛 지지부를 구비하고, 회전축 이동부의 동작에 의하여 흡착부재로 마더 기판을 단위 기판으로 분리하는 구성예를 설명한다.

기판분리장치100은, 도11에 나타나 있는 바와 같이 흡착부재103(a ~ f)이 부착된 복수의 회전축101과, 회전축 구동부102와, 회전축 구동부102에 의하여 회전축101이 회전할 수 있도록 양자를 부착하는 프레임110, 120을 구비한다.

회전축 구동부102는, 상기의 실시예1 및 2에서 설명한 바와 같이 회전축101을 회전시키는 회전축 구동부로서, 피니언 및 래크로 이루어지는 래크 피니언76과 실린더75를 구비하고 있다.

프레임110, 120이 대향하는 측판110a, 측판110b 및 120a, 측판120b에는, 회전축 구동부102 및 실시예2에서 설명한 바와 같이 복수의 회전축101의 각각의 축선 간의 거리를 변화시키는 회전축 이동부104가 부착되어(다만 도11에서는, 측판110a, 110b, 120b에 부착된 회전축 이동부는 도면에 나타내지 않는다), 그것에 의하여 흡착부재 유닛130 및 140을 구성하고 있다.

흡착부재 유닛130 및 140의 각각은, 흡착부재 유닛130 및 140에 있어서 서로 대향하지 않고 있는 측판 외측110c, 120c에 설치된 한 쌍의 유닛 지지부150에 의하여 지지되어 있다.

유닛 지지부150은, 흡착부재 유닛130 및 140의 측판 외측110c, 120c에 부착된 볼 너트부151, 구동부152 및 볼 나사153으로 이루어지고, 흡착부재 유닛130 및 140의 각각을 서로 도면 중의 화살표방향으로 접근/이반 가능하게 지지한다.

기판분리장치100을 사용하여 마더 기판을 단위 기판으로 분리하는 동작의 일례를 설명한다.

도12는, TFT기판과 CF(컬러 필터(color filter))기판의 2장의 글래스 기판을 접합시켜서 이루어지는 액정패널의 마더 기판M의 구성과, 마더 기판M의 단위 기판으로의 분리 공정의 개략을 설명하는 도면이다.

도12(A)는, 액정패널의 마더 기판M의 평면도이다. 마더 기판M은, 2장의 글래스 기판의 사이에 접합된 실(seal)Z를 구비하고, 실Z로 둘러싸인 갭에 액정이 주입되는 주입구P가 형성되어 있다.

도12(B)는, 마더 기판M으로부터 6개의 단위 기판W를 얻기 위하여 2장의 글래스 기판의 표면에 스크라이브 라인을 형성한 모양을 나타내는 측면도이다. 2장의 글래스 기판을 접합시켜서 이루어지는 액정패널의 마더 기판M에 스크라이브 라인을 형성하는 방법에 대해서는, 커터 휠에 의한 방법, 레이저 스크라이브에 의한 방법 등 어떤 방법이어도 좋지만, 예를 들면 일본 특허 제3042192호에 개시되어 있는 방법을 사용하는 것이 바람직하다

도12(C)는, 도12(B)에 나타낸 바와 같이 형성된 스크라이브 라인을 따라 브레이크 장치로 브레이크를 한 모양을 나타낸다. 이 브레이크 공정 후에, 마더 기판M은 후술하는 바와 같이 단위 기판W로 분리된다.

도12(D)는, 마더 기판M을 단위 기판W로 분리하는 공정의 개략을 설명하는 도면이다. 액정패널의 마더 기판M은 TFT기판이 테이블과 접촉하도록 재치되고, 표시면인 CF(컬러 필터)기판이 위를 향하고 있다.

도13 및 도14는, 기판분리장치100을 사용하여 마더 기판M을 단위 기판W로 분리하는 동작을 단계적으로 설명하는 도면이다.

도12(C)에 나타낸 브레이크 후에, 마더 기판M을 단위 기판W로 분리한다. 이 공정에 있어서의 기판분리장치100의 동작을 도11 ~ 도14에 의거하여 구체적으로 설명한다.

우선, 도13에 나타나 있는 바와 같이 기판분리장치100의 각각의 흡착부재103(a ~ f)을, 테이블 상에 재치된 마더 기판M에 있어서의 단위 기판W의 위치로 조정한다. 즉 회전축 이동부104(도9의 회전축 이동부와 같다)를 작동시켜서, W1-W3-W5 및 W2-W4-W6의 각각의 간격과 회전축101의 각각의 축선 간의 거리를 일치시킨다. 또한 한 쌍의 유닛 지지부150을 작동시켜서, W1과 W2, W3과 W4, W5와 W6의 각각의 간격과 흡착부재 유닛130 및 140의 간격을 일치시킨다.

다음에 기판분리장치100의 각각의 흡착부재103(a ~ f)을 테이블 상에 재치된 마더 기판M의 상방으로부터 하강시켜서, 단위 기판W의 위치에서 흡착, 고정시킨다.

계속하여 마더 기판M을 흡착한 기판분리장치100의 각각의 흡착부재103(a ~ f)을 테이블 상으로부터 상승시켜 정지시킨다.

다음에 회전축 이동부104를 작동시켜서, 흡착부재103(a ~ f)의 회전축101의 각각의 축선 간의 거리를 변화시킨다. 이 때에 흡착부재103a 및 흡착부재103d는 고정된 채로 회전축101의 각각의 축선은 변화되지 않고, 흡착부재103b 및 흡착부재103c와, 흡착부재103e 및 흡착부재103f는, 도13에 있어서 도면 중의 화살표방향으로 등거리만큼 이동한다. 이에 따라 마더 기판M은, W1/W2로 이루어지는 쪽과, W3/W4로 이루어지는 쪽과, W5/W6로 이루어지는 3개의 조각으로 분리된다.

이 때에 도12(D)에 나타나 있는 바와 같이 W1-W3 사이, W3-W5 사이, W2-W4 사이, W4-W6 사이의 불필요 부재Q2가 마더 기판M으로부터 분리되어 자체 중량으로 인하여 낙하한다. 또 도12에서는 도12(D)에서 마더 기판M의 일방의 측단면 만을 나타냈지만, 마더 기판M의 상기 일방의 측단면과 직교하는 타방의 측단면에도 불필요 부재Q2가 마찬가지로 존재한다.

다음에 도14에 나타나 있는 바와 같이 한 쌍의 유닛 지지부150을 작동시켜서, 흡착부재 유닛130 및 흡착부재 유닛140의 간격을 변화시킨다. 즉 흡착부재103(a ~ c)과 흡착부재103(d ~ f)은 도면 중의 화살표가 나타내는 방향으로 서로 이간하도록 이동한다. 이에 따라 W1/W2로 이루어지는 쪽과, W3/W4로 이루어지는 쪽과, W5/W6로 이루어지는 쪽은, 각각 분리되어서 W1 ~ W6으로 이루어지는 6개의 단위 기판W가 된다.

이 때에 도12(D)에 나타나 있는 바와 같이 W1-W2 사이, W3-W4 사이, W5-W6 사이의 불필요 부재Q2가 마더 기판M으로부터 분리되어 자체 중량으로 인하여 낙하한다.

마더 기판M의 가장자리 부분의 절취재(切取材)Q1에 관해서도, (Q1은 원래 거의 할단 상태로 되어 있기 때문에) 상기한 흡착부재103(a ~ f)의 가 로/세로의 2방향으로의 이동에 의하여 자연히 분리되어 낙하하게 된다. 흡착부재 유닛130 및 흡착부재 유닛140의 각 흡착부재103(a ~ f)에는, 단위 기판W만이 흡착된 상태로 남는다. 이 단위 기판W는, 단위 기판W를 그대로의 자세로 혹은 회전축 구동부102를 작동시켜서 각 흡착부재103(a ~ f)을 반전시킨 상태로 다음 공정으로 반송된다.

실시예3에서는, 상기한 흡착부재103(a ~ f)의 가로/세로의 2방향으로의 이동에 의하여 단위 기판W 사이의 불필요 부재Q2 등이 마더 기판M으로부터 분리되어 자체 중량으로 낙하하므로(분리시킬 수 없었던 것을 필요에 따라 가압 수단에 의하여 낙하시킬 수도 있다), 흡착부재 유닛130, 140의 각 흡착부재103(a ~ f)에는 단위 기판W만을 흡착된 상태로 남길 수 있다.

종래, 액정패널의 표시 측이 되는 CF기판을 상측으로 하여 테이블에 재치하였을 경우에, 도12(D)에 나타나 있는 바와 같이 TFT기판의 단자부U가 돌출하고 있기 때문에 중간에 남는 부분과 같은 불필요 부재Q2는 제거하는데도 번거로웠다. 즉 중간에 남는 부분과 같은 불필요 부재Q2는 치수가 작으므로 흡착에 의하여 상방으로 제거하는 것은 곤란하고, 또한 하방으로 밀어내면 TFT기판의 단부에 노출된 단자부가 상처 입기 쉽다.

그러나 실시예3의 방법으로는, 마더 기판M의 단위 기판W의 영역을 흡착한 각 흡착부재103(a ~ f)을 두 개의 축방향으로 임의의 거리만큼 이동시킬 수 있기 때문에, 불필요 부재Q2를 낙하시켜서 제거할 수 있다.

또한 이 방식에서는, 액정패널의 표시 측이 되는 CF기판을 테이블에 접촉하지 않도록 상측으로 하여 중간에 남는 부분과 같은 불필요 부재Q2를 제거하기 때문에 CF기판의 손상을 방지할 수 있다.

또 상기의 각 실시예에서는, 회전 대좌73의 회전축72를 회전시키는 회전축 구동부로서 피니언 및 래크로 이루어지는 래크 피니언76과 실린더75를 사용하고 있지만, 이들 대신에 기어 헤드를 구비하는 서보 모터를 회전축72에 접속하는 구성으로 할 수도 있다.

또한 상기의 각 실시예2 및 3에서는, 회전축 이동부에 팬터그래프 방식의 링크기구98을 사용하여 회전 대좌(73b, 73c, 73d, …73n)와, 피니언76a 및 래크76b로 이루어지는 래크 피니언76과, 실린더75와, 베이스91로 이루어지는 복수의 가동 유닛을 동시에 이동시키는 구성으로 하고 있지만, 이들 복수의 가동 유닛의 각각을 서보 모터를 사용하여 각각 동기(同期)시켜 이동시키는 구성으로 하더라도 좋다.

또한 상기의 각 실시예에서는, 본 발명의 접합기판에 있어서의 적용에 대하여 설명했지만 단판의 경우에도 적용할 수 있다.

단판으로의 적용의 예로서는, 기판의 일방의 면인 A면에 대하여 제1의 가공공정을 실시하고, 다음에 기판의 주면에 소정의 가공이 실시된 기판을, 각각이 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 사용하여 상기 기판의 주면에서 흡착하여 지지하고, 상기 흡착부재의 각각을 순차적으로 또는 대략 동시에 회전시킴으로써 상기 기판의 양쪽 주면을 상하 방향으로 반전시키고, 다음에 기판의 타방의 면인 B면에 대하여 제2의 가공공정을 실시 하는 실시예를 들 수 있다.

또한 상기의 실시예2에서 설명한 반송 로봇70 및 상기의 실시예3에서 설명한 기판분리장치100은, 발명의 요지를 일탈하지 않는 한 적절하게 변경을 가함으로써 상기의 실시예1에서 설명한 기판 가공장치100에 대해서 적용할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.

본 발명은, 예를 들면 액정표시패널에 사용하는 기판 등의 기판가공에 이용할 수 있다.

Claims

마더 기판(mother 基板)에 스크라이브 라인(scribe line)을 형성하고, 형성된 스크라이브 라인을 따라 마더 기판을 할단(割斷)하는 공정을 포함하는 기판 가공방법에 있어서,

마더 기판 또는 마더 기판의 일부가 할단된 작은 마더 기판을 반송(搬送)하는데 있어서,

상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을, 각각이 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 사용하여 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판의 주면(主面)에서 흡착하여 지지하고,

다음에 상기 흡착부재의 각각을 동시에 회전시킴으로써 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판의 양쪽 주면을 상하 방향으로 반전(反轉)시키는 것을

특징으로 하는 기판 가공방법.
제1항에 있어서,

흡착부재의 각각을, 서로 평행하게 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 중심부분을 관통하는 회전축을 중심으로 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판 가공방법.
제1항에 있어서,

마더 기판을 직사각형 모양의 작은 마더 기판으로 미리 할단하고, 할단된 직사각형 모양의 작은 마더 기판의 각각을, 어느 한 개의 흡착부재에 의하여 흡착하여 지지하는 것을 특징으로 하는 기판 가공방법.
제2항에 있어서,

상기 복수의 흡착부재의 회전 전(前) 또는 회전 시(時)에, 각 흡착부재의 회전축의 축선 간의 거리를 변화시키는 것을 특징으로 하는 기판 가공방법.
제4항에 있어서,

적어도 일부에 스크라이브 라인이 형성된 마더 기판 또는 작은 마더 기판을, 상기 복수의 흡착부재의 회전 전 또는 회전 시에, 각 흡착부재의 회전축의 축선 간의 거리를 변화시킴으로써 상기 스크라이브 라인의 일부를 따라 할단하는 것을 특징으로 하는 기판 가공방법.
마더 기판 또는 마더 기판의 일부가 할단된 작은 마더 기판을 단위 기판으로 할단하는 기판 가공장치로서,

상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브부와, 형성된 스크라이브 라인을 따라 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 브레이크하는 브레이크부와, 적어도 상기 각 부의 사이에서 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 반송하는 기판 반송부를 구비하고,

기판 반송부가, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 기판의 주면에서 흡착하여 지지하는 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 구비하고,

흡착부재의 각각은,

회전축과,

상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 흡착하여 지지한 상태에서 적어도 상기 기판의 양쪽 주면이 상하 방향으로 반전하도록 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 각각의 회전축을 중심으로 하여 동시에 회전시키는 기판 흡착 회전 수단을

구비하는 것을

특징으로 하는 기판 가공장치.
제6항에 있어서,

각 흡착부재의 회전축이, 서로 평행하게 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 중심부분을 관통하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
제6항에 있어서,

적어도 1개의 흡착부재가, 다공질(多孔質) 모양의 흡착면을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
제6항에 있어서,

흡착면의 크기가 다른 흡착부재를 적어도 1개의 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
제7항에 있어서,

기판 흡착 회전 수단은, 흡착부재의 회전축을 회전시키는 회전축 구동부와, 회전축을 회전시킬 때에 회전 전 또는 회전 시에 이웃하는 상기 각 흡착부재의 각 회전축의 축선 간의 거리를 변화시키는 회전축 이동부를 구 비하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
제6항에 있어서,

스크라이브부는, 흡착부재에 의하여 회전된 기판을 인접하는 테이블의 주면 상에서 위치를 결정하여 정렬시키는 위치결정 기구를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
제6항에 있어서,

브레이크부가,

스크라이브 라인이 형성된 마더 기판 또는 작은 마더 기판을 반송하는 제1의 콘베이어와,

제1의 콘베이어의 반송방향에 있어서의 적어도 일방의 단부 근방에 배치되고, 제1의 콘베이어에 의하여 반송되어 반송방향에 있어서의 콘베이어 단부로부터 돌출한 마더 기판 또는 작은 마더 기판의 단부를 가압함으로써 단위 기판으로 브레이크 하는 기판 가압부재를

구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
마더 기판 또는 마더 기판의 일부가 할단된 작은 마더 기판을 단위 기판으로 할단하는 기판 가공장치로서,

상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판에 스크라이브 라인을 형성하는 스크라이브부와, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 반송하고 또한 형성된 스크라이브 라인을 따라 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 브레이크하는 기판 반송부를 구비하고,

기판 반송부가 복수의 흡착부재 유닛을 구비하고, 각 흡착부재 유닛은 흡착부재 유닛 간의 거리를 변화시키는 유닛 간 거리 조정기구를 구비한 유닛 지지부에 의하여 지지되고,

각 흡착부재 유닛은, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 기판의 주면에서 흡착하여 지지하는 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 구비하고,

흡착부재의 각각은,

회전축과,

상기 마더 기판 또는 작은 마더 기판을 흡착하여 지지한 상태에서 적어도 상기 기판의 양쪽 주면이 상하 방향으로 반전하도록 상기 마더 기판 또는 작은 마더 기판을 각각의 회전축을 중심으로 하여 동시에 회전시키는 기판 흡착 회전 수단을

구비하는 것을

특징으로 하는 기판 가공장치.
제13항에 있어서,

각 흡착부재 유닛의 각 흡착부재의 회전축은, 서로 평행하게 각 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 각 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 중심부분을 관통하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
제14항에 있어서,

기판 흡착 회전 수단이,

흡착부재의 회전축을 회전시키는 회전축 구동부와,

회전축을 회전시킬 때에 회전 전 또는 회전 시에 이웃하는 상기 각 흡착부재의 회전축의 각각의 축선 간의 거리를 변화시키는 회전축 이동부를

구비하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
제15항에 있어서,

회전축 이동부에 의하여 회전축의 축간 거리를 변화시키는 방향과, 유닛 지지부의 유닛 간 거리 조정기구가 흡착제 유닛 간의 거리를 변화시키는 방향이 서로 직교하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
마더 기판 또는 마더 기판의 일부가 할단된 작은 마더 기판을 가공할 때에, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 반송하는 반송기구로서,

상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 기판의 주면에서 흡착하여 지지하는 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 구비하고,

각 흡착부재는,

회전축과,

상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 흡착하여 지지한 상태에서 적어도 상기 기판의 양쪽 주면이 상하 방향으로 반전하도록 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 각각의 회전축을 중심으로 하여 동시에 회전시키는 기판 흡착 회전 수단을

구비하는 것을

특징으로 하는 반송기구.
제17항에 있어서,

각 흡착부재의 회전축의 각각이, 서로 평행하게 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 중심부분을 관통하는 것을 특징으로 하는 반송기구.
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각각이 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 사용하여 기판의 주면에서 흡착하여 상기 기판을 지지하고, 다음에 상기 흡착부재의 각각을 순차적으로 또는 동시에 회전시킴으로써 상기 기판의 양쪽 주면을 상하 방향으로 반전시키는 것을 특징으로 하는 기판 반송방법.
제22항에 있어서,

가공 전의 기판, 또는 기판의 적어도 일방의 주면에 소정의 가공을 실시한 후의 기판에 대하여, 복수의 흡착부재를 사용하여 상기 기판의 주면에서 흡착하여 지지하고, 상기 기판의 양쪽 주면을 상하 방향으로 반전시키는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 반송방법.
스크라이브 라인이 형성된 마더 기판 또는 마더 기판의 일부가 할단된 작은 마더 기판을 가공할 때에, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 반송하는 반송기구로서,

복수의 흡착부재 유닛을 구비하고, 각 흡착부재 유닛은 흡착부재 유닛 간의 거리를 변화시키는 유닛 간 거리 조정기구를 구비한 유닛 지지부에 의하여 지지되고,

각 흡착부재 유닛은, 상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 기판의 주면에서 흡착하여 지지하는 흡착면을 구비한 복수의 흡착부재를 구비하고,

흡착부재의 각각은,

회전축과,

상기 마더 기판 또는 상기 작은 마더 기판을 흡착하여 지지한 상태에서 적어도 상기 기판의 양쪽 주면이 상하 방향으로 반전하도록 상기 마더 기판 또는 작은 마더 기판을 스크라이브 라인의 일부를 따라 할단하면서, 각각의 회전축을 중심으로 하여 동시에 회전시키는 기판 흡착 회전 수단을

구비하는 것을

특징으로 하는 반송기구.
제24항에 있어서,

각 흡착부재 유닛의 흡착부재의 회전축은, 서로 평행하게 흡착부재의 길이방향을 따라 연장되고 또한 흡착부재의 폭방향에 있어서 폭의 중심부분을 관통하는 것을 특징으로 하는 반송기구.
제24항에 있어서,

기판 흡착 회전 수단이, 흡착부재의 회전축을 회전시키는 회전축 구동부와, 회전축을 회전시킬 때에 회전 전 또는 회전 시에 이웃하는 상기 각 흡착부재의 회전축의 각각의 축선 간의 거리를 변화시키는 회전축 이동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송기구.