KR100748305B1 - 절단된 기판의 이송방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원장 기판을 절단한 후 기판을 취출할 때 기판 스테이지를 이웃하는 기판 스테이지와 이격시킨 후 기판을 취출하여 기판의 절단면에서 발생하는 긁힘 및 깨짐 현상을 미연에 방지할 수 있는 절단된 기판의 이송방법에 관한 것으로, 본 발명의 절단된 기판의 이송방법은 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지 상에 다수의 박막 트랜지스터가 형성된 기판을 안착시키는 단계와, 상기 기판을 소정수로 절단하여 분리시키는 단계 및 적어도 하나의 상기 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지를 이동시켜 절단된 상기 기판과 기판을 이격시킨 후 상기 기판을 취출하는 단계를 포함한다.
절단면, 기판 스테이지, 구동 모터
Description
도 1a 내지 1f는 종래기술 따른 절단된 기판의 이송방법을 설명하기 위한 단면도.
도 2는 종래기술에 따른 기판의 절단면을 확대한 현미경 사진.
도 3a 내지 3f는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 절단된 기판의 이송방법을 설명하기 위한 단면도.
도 4a 내지 4g는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 절단된 기판의 이송방법을 설명하기 위한 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 기판의 절단면을 확대한 현미경 사진.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣
200 : 공정챔버 210 : 제1 기판 스테이지
220 : 제2 기판 스테이지 230 : 이송챔버
240 : 로봇팔 250 : 엔드이펙터
260 : 기판 261 : 박막 트랜지스터
본 발명은 절단된 기판의 이송방법에 관한 기술로서, 보다 상세하게는 원장 기판을 절단한 후 절단된 기판을 취출시킬 때 절단된 기판 절단면의 긁힘 및 깨짐 현상을 방지할 수 있는 절단된 기판의 이송방법에 관한 것이다.
최근, 정보화 사회의 도래에 수반되어, 퍼스널 컴퓨터, 카 네비게이션 시스템(Car Navigation System), 휴대 정보 단말기, 정보 통신 기기 혹은 이들 복합 제품의 수요가 증대하고 있다. 이들 제품은 시인성이 좋은 것, 넓은 시각 특성을 갖는 것, 고속 응답으로 동화상을 표시할 수 있는 것 등의 특성을 요구하는데, 유기 전계 발광표시장치가 이에 적합하여 향후 차세대 디스플레이로 주목받고 있다.
일반적으로, 유기 전계 발광표시장치의 표시패널은 게이트 배선 및 데이터 배선에 의해 정의된 화소영역에 박막 트랜지스터와 유기 전계 발광소자와, 이러한 박막 트랜지스터와 유기 전계 발광소자를 덮는 봉지기판으로 구성된다.
이와 같이 구성된 유기 전계 발광표시장치의 제조공정은 기판 제조공정, 셀 제조공정 및 모듈 공정의 세 가지 공정으로 나눌 수 있다.
먼저, 기판 제조공정은 세정된 유리 기판 상에 다수의 박막 트랜지스터와 각 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 유기 전계 발광소자를 형성하는 것이다.
셀 제조공정은 다수의 박막 트랜지스터 및 유기 전계 발광소자가 형성된 기판 상에 상기 기판을 덮는 봉지기판을 형성하는 공정이며, 모듈 공정은 신호 처리를 위한 회로부를 제작하고 유기 전계 발광표시장치 패널과 신호처리를 회로부를 연결하는 공정이다.
이와 같은 유기 전계 발광표시장치의 제조공정은 기판 제조공정, 셀 제조공 정 및 모듈 제조공정을 수행한 후, 기판을 절단하여 각각의 표시패널의 기판으로 절단된다.
이하에서는 종래기술에 따른 절단된 기판의 이송방법을 도시한 도 1a 내지 도 1f를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 1a를 참조하면, 절단된 기판(160)을 이송시키기 위해서는 우선 다수의 박막 트랜지스터(161)가 형성된 기판(160)을 준비한다. 기판(160)은 유리 및 합성수지와 같은 절연성을 띠는 재질로 이루어진다.
기판(160)은 이송챔버(130) 내에 로딩된 엔드이펙터(end-effector:150) 상에 위치된다. 엔드이펙터(150)는 기판(160)이 올려지는 장치이며, 엔드이펙터(150)의 하부면에는 엔드이펙터(150)와 연결되어 엔드이펙터(150)를 수직 또는 수평으로 이동시키는 로봇팔(140)이 구비된다.
도 1b를 참조하면, 로봇팔(140)은 이송챔버(130) 내에 로딩된 엔드이펙터(150)를 공정챔버(100)의 하단부에 구비된 제1 기판 스테이지(110) 및 제2 기판 스테이지(120) 상부로 이송시킨다. 이 때, 제1 기판 스테이지(110) 및 제2 기판 스테이지(120) 내부에 형성된 소정수의 관통 홀을 통해 제1 기판 지지 핀(111) 및 제2 기판 지지핀(121)이 상승된다. 이 후, 상승된 제1 기판 지지 핀(111) 및 제2 기판 지지핀(121)에 기판(160)이 위치되며, 엔드이펙터(150)는 이송챔버(130) 내로 반출시켜 기판(160)의 로딩을 완료한다.
도 1c를 참조하면, 제1 기판 지지 핀(111) 및 제2 기판 지지핀(121)에 안착된 기판(160)을 제1 기판 스테이지(110) 및 제2 기판 스테이지(120) 상에 안착시키 기 위해, 제1 기판 지지 핀(111) 및 제2 기판 지지핀(121)을 하부 방향으로 하강시킨다. 이에 따라, 기판(160)은 제1 기판 스테이지(110) 및 제2 기판 스테이지(120) 상에 안착된다.
도 1d를 참조하면, 제1 기판 스테이지(110) 및 제2 기판 스테이지(120) 상에 안착된 기판(160)을 소정수로 분할한다. 즉, 기판(160)을 동일한 크기의 가로 방향 또는 세로 방향으로 이분할하여 절단한다. 이 때, 기판(160)을 절단시키기 위해 제1 기판 스테이지(110) 및 제2 기판 스테이지(120) 사이에 구비된 레이저 조사장치(170)를 이용하여 기판(160)은 제1 기판(163) 및 제2 기판(164)으로 분리시킨다.
도 1e를 참조하면, 절단된 제1 기판(163)을 취출하기 위해 제1 기판 지지 핀(111)을 상부 방향으로 상승시킨다. 이 때, 제1 기판(163)의 절단면은 제2 기판(164)의 절단면과 마찰되어 " A " 와 같이 긁히거나 깨지게 된다.
도 1f를 참조하면, 제1 기판 지지 핀(111)에 의해 상부로 상승된 제1 기판(163)은 엔드이페터(150)에 의해 이송챔버(130) 내로 취출된다.
도 2는 종래기술에 따른 기판의 절단면을 확대한 현미경 사진이다.
도 2를 참조하면, 기판의 절단면 상태를 확인할 수 있다. 기판의 절단면을 확대시킨 영역을 살펴보면, 절단면은 연속하여 배열된 기판의 절단면과 마찰되어 절단면이 긁히거나 깨진 자국(crack)이 나타난다. 이와 같이, 절단면의 표면이 균일하지 않을을 알 수 있다.
이는 절단된 기판을 취출시키기 위해 기판을 상승시킬 때, 상승되는 기판의 절단면과 이웃하는 기판의 절단면 사이에 마찰력이 발생기 때문에 생기는 현상이다. 보다 구체적으로, 절단된 기판의 절단면은 전체적으로 매끄럽지 않아 이웃하는 기판의 절단면과의 마찰력이 발생하여 기판의 절단면이 긁히거나 깨질(crack) 수 있다. 더 나아가, 파손된 기판의 절단면에 약간의 물리적이 힘이 가해질 경우 기판 전체가 깨질 수 있는 문제점을 갖는다.
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해소하기 위해 도출된 발명으로, 원장 기판을 절단한 후 기판을 취출할 때 기판 스테이지를 이웃하는 기판 스테이지와 이격시킨 후 기판을 취출하여 기판의 절단면에서 발생하는 긁힘 및 깨짐 현상을 방지할 수 있는 절단된 기판의 이송방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 절단된 기판의 이송방법은 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지 상에 다수의 박막 트랜지스터가 형성된 기판을 안착시키는 단계와, 상기 기판을 소정수로 절단하여 분리시키는 단계 및 적어도 하나의 상기 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지를 이동시켜 절단된 상기 기판과 기판을 이격시킨 후 상기 기판을 취출하는 단계를 포함한다.
바람직하게, 상기 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지는 각 구동모터에 의해 수평 이동되며, 상기 기판은 유리로 형성된다. 상기 기판을 분리시키는 단계 는, 상기 기판 하부에 구비된 레이저을 이용하여 절단된다. 상기 절단된 기판은 이재기에 의해 이동된다. 상기 기판을 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지 상에 안착시킨 후, 상기 기판은 상기 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지 일면에 형성된 진공펌프에 의해 상기 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지에 밀착 고정된다.
이하에서는, 본 발명의 실시 예들을 도시한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다.
도 3a 내지 3f는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 절단된 기판의 이송방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3a를 참조하면, 기판(260) 상에는 다수의 박막 트랜지스터(261)가 형성된다. 박막 트랜지스터(261)는 반도체층, 게이트 전극 및 소스/드레인 전극을 포함한다. 기판(260)은 유리 및 합성수지와 같은 절연성을 띠는 재질로 이루어진다.
이송챔버(230) 내에 로딩된 엔드이펙터(end-effector:250) 상에 기판(260)을 위치시킨다. 엔드이펙터(250)는 다수의 박막 트랜지스터(261)가 형성된 기판(260)이 올려지는 장치이며, 엔드이펙터(250)의 하부면에는 엔드이펙터(250)와 연결되어 엔드이펙터(250)를 수직 또는 수평으로 이동시키는 로봇팔(240)이 구비된다.
도 3b를 참조하면, 로봇팔(240)은 이송챔버(230) 내에 로딩된 엔드이펙터(250)를 공정챔버(200)의 하단부에 구비된 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스테이지(220) 상부로 이송시킨다. 이 때, 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스 테이지(220) 내부에 형성된 소정수의 관통 홀을 통해 제1 기판 지지 핀(211) 및 제2 기판 지지핀(221)이 상승된다. 이 후, 상승된 제1 기판 지지 핀(211) 및 제2 기판 지지핀(221)에 기판(260)이 위치되며 엔드이펙터(250)는 이송챔버(230) 내로 반출시켜 기판(260)의 로딩을 완료한다. 제1 기판 지지 핀(211) 및 제2 기판 지지핀(221)은 각각 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스테이지(220) 내부에 형성된 소정수의 관통 홀을 통해 상부 및 하부 방향으로 소정의 높이 만큼 왕복운동 한다.
도 3c를 참조하면, 제1 기판 지지 핀(211) 및 제2 기판 지지핀(221)에 위치된 기판(260)을 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스테이지(220) 상에 안착시키기 위해, 제1 기판 지지 핀(211) 및 제2 기판 지지핀(221)을 하부 방향으로 하강시킨다. 이에 따라, 기판(260)은 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스테이지(220) 상에 안착된다. 안착된 기판(260)을 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스테이지(220)에 밀착 고정시키기 위해 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스테이지(220) 일면에 구비된 진공펌프(미도시)를 통해 기판(260)과 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스테이지(220) 사이에 존재하는 공기를 흡입한다. 이에 따라, 기판(260)이 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스테이지(220)에 완전히 밀착 고정되며, 다음 공정 단계에서 기판(260)의 밀림현상(sliding)을 방지한다.
도 3d를 참조하면, 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스테이지(220) 상에 안착된 기판(260)을 소정수로 분할한다. 즉, 기판(260)을 동일한 크기의 가로 방향 또는 세로 방향으로 이분할하여 절단한다. 기판(260)을 분할하기 위해서는 제1 기판 스테이지(210) 및 제2 기판 스테이지(220) 사이에 구비된 레이저 조사장치 (270)를 이용한다. 레이저 조사장치(270)는 기판(260)의 하부면에 레이저를 조사하여 기판(260)을 완전히 절단(full cutting)시킨다. 이에 따라, 기판(260)은 제1 기판(263) 및 제2 기판(264)으로 각각 분리된다.
도 3e를 참조하면, 절단된 제1 기판(263) 및 제2 기판(264) 취출시키기 전에 제1 기판(263) 및 제2 기판(264) 절단면의 긁힘 또는 깨짐 현상을 방지하기 위해 제2 기판 스테이지(220)를 구동모터(미도시)을 통하여 우측 방향 즉, "B" 방향으로 대략 20m 이동시킨다. 이에 따라, 제1 기판 스테이지(210) 상에 안착된 제1 기판(263)은 제2 기판 스테이지(220) 상에 안착된 제2 기판(264)과 소정간격 즉, 20m으로 이격된다. 구동모터는 제2 기판 스테이지(220) 일측면에 구비되며, 제2 기판 스테이지(220)를 수평 방향 즉, 좌측 또는 우측 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 3f를 참조하면, 절단된 제1 기판(263)을 취출하기 위해 제1 기판 지지 핀(211)을 상부 방향으로 수직 상승시킨다. 이 때, 이송챔버(230) 내에 로딩되어 있는 엔드이펙터(250)를 제1 기판 스테이지(210) 상부로 이송시켜, 제1 기판(263)을 엔드이펙터(250) 상에 위치시킨다. 이 후, 로봇팔(240)을 이용하여 엔드이펙터(250)를 공정챔버(200)에서 이송챔버(230)로 반출시킨다. 전술한 방법과 같이 이송된 제1 기판(263)의 절단면을 부분적으로 확대한 영역 "C"를 살펴보면, 영역 "C"에서의 절단면은 긁힘 또는 깨짐 현상 없이 전체적으로 균일함을 알 수 있다.
도 4a 내지 4g는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 절단된 기판의 이송방법을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4a를 참조하면, 기판(360) 상에는 다수의 박막 트랜지스터(361)가 형성된다. 박막 트랜지스터(361)는 반도체층, 게이트 전극 및 소스/드레인 전극을 포함한다. 기판(360)은 유리 및 합성수지와 같은 절연성을 띠는 재질로 이루어진다.
이송챔버(330) 내에 로딩된 엔드이펙터(end-effector:350) 상에 기판(360)을 위치시킨다. 엔드이펙터(350)는 다수의 박막 트랜지스터(361)가 형성된 기판(360)이 올려지는 장치이며, 엔드이펙터(350)의 하부면에는 엔드이펙터(350)와 연결되어 엔드이펙터(350)를 수직 또는 수평으로 이동시키는 로봇팔(340)이 구비된다.
도 4b를 참조하면, 이송챔버(330) 내에 로딩된 엔드이펙터(350)를 공정챔버(300)의 하단부에 구비된 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지(320) 상부로 이송시킨다. 이 때, 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지(320) 내부에 형성된 소정수의 관통 홀을 통해 제1 기판 지지 핀(311) 및 제2 기판 지지핀(321)이 상승된다. 상승된 제1 기판 지지 핀(311) 및 제2 기판 지지핀(321)에 기판(360)이 위치되며 엔드이펙터(350)는 로봇팔(340)에 의해 이송챔버(330) 내로 반출된다. 제1 기판 지지 핀(311) 및 제2 기판 지지핀(321)은 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지(320) 내부에 형성된 소정수의 관통 홀을 통해 각각 상부 및 하부 방향으로 소정의 높이 만큼 왕복운동 한다.
도 4c를 참조하면, 제1 기판 지지 핀(311) 및 제2 기판 지지핀(321)에 위치된 기판(360)을 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지(320) 상에 안착시키기 위해, 제1 기판 지지 핀(311) 및 제2 기판 지지핀(321)을 하부 방향으로 하강시킨다. 이에 따라, 기판(360)은 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지 (320) 상에 안착된다. 안착된 기판(360)을 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지(320)에 밀착 고정시키기 위해 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지(320) 일면에 구비된 진공펌프(미도시)를 통해 기판(360)과 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지(320) 사이에 존재하는 공기를 흡입한다. 이에 따라, 기판(360)이 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지(320)에 완전히 밀착 고정되며, 다음 공정 단계에서 기판(360)의 밀림현상(sliding)을 방지한다.
도 4d를 참조하면, 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지(320) 상에 안착된 기판(360)을 소정수로 분할한다. 즉, 기판(360)을 동일한 크기의 가로 방향 또는 세로 방향으로 이분할하여 절단한다. 기판(360)을 분할하기 위해서는 제1 기판 스테이지(310) 및 제2 기판 스테이지(320) 사이에 구비된 레이저 조사장치(370)를 이용한다. 레이저 조사장치(370)는 기판(360)의 하부면에 레이저를 조사하여 기판(360)을 완전히 절단(full cutting)시킨다. 이에 따라, 기판(360)은 제1 기판(363) 및 제2 기판(364)으로 각각 분리된다.
도 4e를 참조하면, 절단된 제1 기판(363) 및 제2 기판(364) 취출시키기 전에 제1 기판(363) 및 제2 기판(364) 절단면의 긁힘 또는 깨짐 현상을 방지하기 위해 제1 기판 스테이지(310)를 구동모터(미도시)을 통하여 좌측 방향 즉, "D" 방향으로 대략 20m 이동시킨다. 이에 따라, 제1 기판 스테이지(310) 상에 안착된 제1기판(363)은 제 기판 스테이지(320) 상에 안착된 제2기판(363)과 소정간격 즉, 20m으로 이격된다. 구동모터는 제1 기판 스테이지(310) 일 측면에 구비되며, 제1 기판 스테이지(310)를 수평 방향 즉, 좌측 또는 우측 방향으로 이동시킬 수 있다.
도 4f를 참조하면, 절단된 제1 기판(363)을 취출하기 위해 제1 기판(363)과 대향되는 공정챔버(300)의 하부면에 장착된 이재기(380)를 이용하여 제1 기판(363)을 흡착시킨 후, 수직 방향으로 상승시킨다. 이재기(380)는 상부 흡착 이제기로써 감지센서, 실린더 및 벨브로 구성된다. 이러한 이재기(380)는 제1 기판 스테이지(310) 상에 안착된 제1 기판(363)의 이송여부를 감지하는 감지센서(미도시)의 출력신호에 따라 제어부에 의해 방향전환 벨브가 선택적으로 작동되어 실린더의 공압이 작용됨으로써, 이 실린더를 하강시켜 제1 기판(363)을 흡착시킨다. 이 후, 흡착된 제1 기판(363)의 작동 상태를 감지하는 센서의 출력신호에 따라 실린더가 소정 거리 만큼 상승된다. 전술한 방법과 같이 이송된 제2 기판(364)의 절단면을 부분적으로 확대한 영역 "E"를 살펴보면, 영역 "E"에서의 절단면은 긁힘 또는 깨짐 현상 없이 전체적으로 균일함을 알 수 있다.
도 4g를 참조하면, 이송챔버(330) 내에 로딩되어 있는 엔드이펙터(350)를 제1 기판 스테이지(310) 상부에 이송시켜, 제1 기판(363)을 엔드이펙터(350) 상에 안착시킨다. 이 후, 로봇팔(340)을 이용하여 엔드이펙터(350)를 공정챔버(300)에서 이송챔버(330) 내로 반출시킨다.
도 5는 본 발명에 따른 기판의 절단면을 확대한 현미경 사진이다.
도 5를 참조하면, 기판 절단면의 상태를 확인할 수 있다. 기판의 절단면을 확대시킨 영역을 살펴보면, 절단면은 이웃하는 절단면과 이격됨으로써 긁힘 및 깨짐 현상 없이 전체적으로 균일한 면을 갖는다. 이와 같이, 종래의 절단면(도 2 참 조)과 본 발명에 따른 절단면을 비교해 본 바에 따르면 본 발명에 따른 절단면에 긁힘 또는 깨짐 현상이 나타나지 않는 균일한 절단면을 갖는 기판을 취출할 수 있음을 알 수 있다.
이상 본 발명을 상세히 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술적 사상 내에서 당 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 많은 변형할 수 있은 물론이다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면 원장 기판을 절단한 후 기판을 취출할 때 적어도 하나의 기판 스테이지를 이웃하는 기판 스테이지와 이격시킨 후 기판을 취출함으로써, 절단된 기판의 절단면과 이웃하는 기판의 절단면이 이격되어 각각의 기판을 취출시킬 때 기판의 절단면에 발생하는 긁힘 및 깨짐 현상을 미연에 방지할 수 있다.
Claims (7)
- 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지 상에 다수의 박막 트랜지스터가 형성된 기판을 안착시키는 단계;상기 기판을 소정수로 절단하여 분리시키는 단계; 및상기 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지 중 적어도 하나를 이동시켜, 절단된 상기 기판들을 서로 이격시킨 후 상기 기판을 취출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 절단된 기판의 이송방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지는 각 구동모터에 의해 수평 이동되는 것을 특징으로 하는 절단된 기판의 이송방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 기판은 유리로 형성되는 것을 특징으로 하는 절단된 기판의 이송방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 기판을 분리시키는 단계는,상기 기판 하부에 구비된 레이저을 이용하여 절단되는 것을 특징으로 하는 절단된 기판의 이송방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 기판을 소정수로 절단하여 분리시키는 단계는,상기 기판을 동일한 크기의 가로 또는 세로 방향으로 이분할시키는 것을 특징으로 하는 절단된 기판의 이송방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 절단된 기판은 이재기에 의해 이동되는 것을 특징으로 하는 절단된 기판의 이송방법.
- 제1 항에 있어서, 상기 기판을 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지 상에 안착시킨 후,상기 기판은 상기 제1 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지 일면에 형성된 진공펌프에 의해 상기 기판 스테이지 및 제2 기판 스테이지에 밀착 고정되는 것을 특징으로 하는 절단된 기판의 이송방법.
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