KR100960632B1 - 기판 가공장치 및 가공방법 - Google Patents

Abstract

기판 가공장치 및 가공방법이 개시된다. 이송라인과, 이송라인과 소정의 위치에서 교차하는 가공부와, 이송라인을 따라 이동하며, 기판의 주변부를 지지하여 가공부를 통과하는 사이드 테이블(side table)과, 이송라인을 따라 이동하여 사이드 테이블과 분리 또는 합체되며, 기판의 중앙부를 지지하여 기판을 이동시키는 센터 테이블(center table)을 포함하는 기판 가공장치는, 기판 지지용 테이블을 주변부와 센터부로 분할하여 각각 독립적으로 이동하도록 구성함으로써, 그립퍼 등의 별도의 이동수단 없이 기판을 로딩, 가공, 언로딩할 수 있으며, 이로 인해 그립퍼가 생략되는 공간에 다른 장치를 설치할 수 있어 기판 가공장치를 보다 슬림하게 구성할 수 있고, 사이드 테이블이 기판을 가공, 언로딩하는 동안 센터 테이블이 가공될 기판을 미리 로딩하도록 함으로써 기판 가공의 택타임을 절감할 수 있다.

기판, 가공, 사이드 테이블, 센터 테이블

Description

기판 가공장치 및 가공방법{Apparatus and method for manufacturing plate}

본 발명은 기판 가공장치 및 가공방법에 관한 것이다.

액정디스플레이(LCD) 패널 등과 같은 평판 디스플레이에는 평판 형태의 유리 기판이 사용되고 있으며, 솔라셀(solar cell)의 경우에도 유리 재질 등 투명 기판을 가공하여 기재로 사용하고 있다. 이에 따라 LCD 패널이나 솔라셀 등을 제조하는 과정에서 기판을 절단하고, 절단된 에지(edge) 부위를 연마하며, 연마 후 에지 부위를 검사하는 공정 등의 기판 가공 공정이 수행된다.

이와 같은 유리 기판 등을 가공하기 위해, 종래에는 기판을 지지 테이블 상에 로딩(loading)하고 이송라인을 따라 지지 테이블을 이동시켜 기판이 에지 연마용 휠이나 에지 검사용 카메라 등의 가공장치를 통과하도록 함으로써 기판의 에지를 가공(연마, 검사 등)한 후, 지지 테이블에 적재된 기판을 언로딩하는 공정을 수행하였다.

종래의 기판 가공 공정의 경우에는, 기판을 로딩하는 과정에서 상부에 설치된 그립퍼(gripper) 등의 로봇 암이 공급되는 기판을 잡아서 지지 테이블까지 이동한 후 지지 테이블 위에 안착시키며, 가공이 완료된 기판을 언로딩할 때에도 마찬 가지로 지지 테이블 상에 적재된 기판을 그립퍼로 잡아서 반출부까지 이동하는 과정이 수행된다.

그러나, 이와 같이 그립퍼 등을 사용하여 기판을 로딩/언로딩할 경우에는 그립퍼로 기판의 에지를 잡는 과정에서 기판, 특히 에지 부분에 파손이 생길 우려가 있고, 장기간의 사용에 따라 그립퍼가 마모되어 그립퍼가 기판을 제대로 잡지 못하는 경우도 발생하며, 기판의 이동 과정에서 그립퍼의 마모에 의해 생긴 홈에 기판의 에지 부분이 껴서 기판이 깨지거나 그립퍼가 파손될 우려 또한 존재한다는 문제가 있다.

한편, 전술한 그립퍼 대신 진공 흡착판을 사용하여 기판을 흡착, 이동시킬 경우에도 기판상의 진공으로 흡착한 부분에 워터마크(water mark) 등의 불량이 발생할 수 있다는 문제가 있다.

또한, 종래의 기판 가공 장치는 상부에 그립퍼를 설치하기 때문에, 전체적으로 장치가 복잡하고, 그립퍼가 이동하는 경로를 따라 공간이 확보되어야 하며, 이로 인해 장치의 설치공간이 커지고, 비용이 많이 소요된다는 문제가 있다.

본 발명은, 그립퍼 등의 기판 이동수단을 생략하고 지지 테이블만으로 기판의 로딩, 가공, 언로딩이 가능하도록 함으로써, 기판 가공 장치를 슬림화하고 기판 가공의 택타임이 절감되는 기판 가공장치 및 가공방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 이송라인과, 이송라인과 소정의 위치에서 교차하는 가공부와, 이송라인을 따라 이동하며, 기판의 주변부를 지지하여 가공부를 통과하는 사이드 테이블(side table)과, 이송라인을 따라 이동하여 사이드 테이블과 분리 또는 합체되며, 기판의 중앙부를 지지하여 기판을 이동시키는 센터 테이블(center table)을 포함하는 기판 가공장치가 제공된다.

이송라인은 제1 이송라인과 제2 이송라인을 포함하며, 센터 테이블은 제1 이송라인을 따라 이동하고, 사이드 테이블은 제2 이송라인을 따라 이동할 수 있다. 이 경우, 이송라인의 일단에는 가공될 기판을 공급하는 로딩부가 위치하고, 이송라인의 타단에는 가공된 기판을 반출하는 언로딩부가 위치하며, 제1 이송라인은 상기 로딩부에서 가공부까지 연장되고, 제2 이송라인은 가공부에서 상기 언로딩부까지 연장될 수 있다.

이 경우, 센터 테이블은 로딩부로 이동하여 기판을 적재할 수 있으며, 사이드 테이블에 적재되어 가공된 기판의 중앙부를 지지하여 언로딩부로 이동시키는 리프터를 더 포함할 수 있다.

가공부는 기판의 에지(edge)를 연마하는 연마휠 또는 기판의 에지를 검사하는 카메라를 포함할 수 있다. 이 경우, 기판의 이동방향에 있어서 가공부의 전방에 위치하며, 기판의 소정 지점을 촬영하여 기판의 정렬여부를 판단하는 얼라인(align)부와, 얼라인부에 의해 촬영되는 기판의 소정 지점을 지지하는 가이드부 를 더 포함할 수 있다.

사이드 테이블 및 센터 테이블의 표면에는 기판을 고정시키는 흡착부가 형성될 수 있다. 사이드 테이블은 한 쌍으로 이루어지며, 한 쌍의 사이드 테이블은 기판의 크기에 상응하여 상호 간의 이격거리가 조절될 수 있다. 센터 테이블은, 기판의 에지의 방향과 기판의 이동 방향이 일치하도록 기판을 회전시킬 수 있다. 센터 테이블은 그 중심으로부터 방사상으로 결합 또는 해체되는 복수의 서브 테이블을 포함하며, 복수의 서브 테이블은 각각 업다운(up-down)하거나, 그 중심을 향하여 집산(集散)하도록 이동함으로써, 기판의 크기에 상응하여 결합 또는 해체될 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 기판의 주변부를 지지하는 사이드 테이블과, 사이드 테이블과 분리 또는 합체되며 기판의 중앙부를 지지하는 센터 테이블에 기판을 적재하여 기판의 에지를 가공하는 방법으로서, (a) 센터 테이블과 사이드 테이블을 합체시키고, 기판을 소정의 초기 위치에서 정렬하는 단계, (b) 기판이 가공부를 통과하도록 하여 기판의 에지를 가공하는 단계, (c) 기판을 회전시키고, 초기 위치로 복귀시키는 단계, 및 (d) 센터 테이블을 사이드 테이블과 분리하여, 센터 테이블은 가공될 기판을 로딩(loading)하고, 사이드 테이블은 기판이 가공부를 통과하도록 이동시켜 기판의 에지를 가공하는 단계를 포함하는 기판 가공방법이 제공된다.

단계 (a)는, (a1) 기판에 표시된 얼라인 마크(align mark)를 촬영하여 영상 데이터를 획득하는 단계, (a2) 영상 데이터와 소정의 기준 데이터를 비교하여 기판 의 정렬 여부를 판단하는 단계, 및 (a3) 판단 결과에 따라 기판을 소정 각도 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.

단계 (d) 이후에, (e) 센터 테이블을 초기 위치로 이동시키고, 기판을 정렬할 수 있으며, (f) 가공부를 통과한 사이드 테이블에 리프터를 합체시키는 단계, (g) 리프터가 기판의 중앙부를 지지하도록 하는 단계, 및 (h) 리프터를 이동시켜 상기 기판을 언로딩(unloading)하는 단계를 더 포함할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 잇점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판 지지용 테이블을 주변부와 센터부로 분할하여 각각 독립적으로 이동하도록 구성함으로써, 그립퍼 등의 별도의 이동수단 없이 기판을 로딩, 가공, 언로딩할 수 있으며, 이로 인해 그립퍼가 생략되는 공간에 다른 장치를 설치할 수 있어 기판 가공장치를 보다 슬림하게 구성할 수 있고, 사이드 테이블이 기판을 가공, 언로딩하는 동안 센터 테이블이 가공될 기판을 미리 로딩하도록 함으로써 기판 가공의 택타임을 절감할 수 있다.

또한, 센터 테이블을 복수의 서브 테이블로 구성하고, 사이드 테이블을 그 이격거리가 조절 가능한 한 쌍의 테이블로 구성함으로써, 가공대상이 되는 기판의 크기에 대응하여 다양한 크기의 기판을 적재, 가공할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공장치를 나타낸 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공장치를 나타낸 평면도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공장치를 나타낸 측면도이다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판(1), 사이드 테이블(10), 센터 테이블(12), 흡착부(14), 제1 이송라인(18), 제2 이송라인(20), 연마휠(22), 카메라(24), 얼라인부(26), 가이드부(28), 로딩부(30), 언로딩부(40), 리프터(42)가 도시되어 있다.

본 실시예는 LCD 패널이나 솔라셀용 유리 기판 등의 에지를 연마(grinding)하거나 검사(inspection)하는 등 기판의 가공 과정에 있어서, 그립퍼(gripper) 등의 별도의 기판 이동수단을 사용하지 않고 기판 지지용 테이블을 센터부와 주변부로 분할하여 각각 독립적으로 이동하도록 구성함으로써, 장치를 슬림화하고 공정의 택타임을 절감한 것을 특징으로 한다.

이하, '기판'은 LCD 패널에 사용되는 유리 기판이나 솔라셀용 투명 기판 등과 같이, 제품의 규격에 따라 일정 크기로 절단하고 절단된 에지를 연마, 검사하는 평판형의 판재를 의미하는 용어로서 사용한다.

또한, '가공부'는 기판의 에지를 연마하는 연마휠(22)이나 그라인더, 연마된 기판의 에지를 검사하는 카메라(24) 등의 비젼(vision) 장치 등을 포함하는 개념으로서, 이하 연마휠(22), 카메라(24) 등 구체적인 구성요소를 예로 들어 설명한다.

본 실시예에 따른 기판 가공장치는, 도 1에 도시된 것처럼, 기판(1)을 적재하여 이동하는 지지 테이블과, 지지 테이블의 이동 경로를 규정하는 이송라인과, 이송라인에 교차하도록 배치되는 가공부를 기본 골격으로 한다. 이송라인은 소정의 경로를 따라 지지 테이블이 이동할 수 있도록 LM이나 볼스크류 등으로 이루어질 수 있다.

지지 테이블은 주변부와 센터부로, 즉 사이드 테이블(10)과 센터 테이블(12)로 분할되며, 각 테이블의 이동 경로를 규정하기 위해 이송라인 또한 제1 이송라인(18)과 제2 이송라인(20)으로 이루어진다. 지지 테이블 상에 기판(1)을 적재하게 되면, 기판(1)의 중앙부는 센터 테이블(12)이 지지하고, 기판(1)의 주변부는 사이드 테이블(10)이 지지하게 된다.

가공부는 지지 테이블의 이송라인과 소정 위치에서 교차하도록 배치되는데, 도 2에는 한 쌍의 연마휠(22) 및 카메라(24)가 이송라인의 중간 지점에 걸쳐져 있는 경우가 도시되어 있다.

가공부가 이송라인의 중간 지점에 걸쳐져 있도록 하기 위해, 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 이송라인의 양측으로 기둥을 세우고, 기둥 사이에 거더를 설치한 후, 거더의 하단에 연마휠(22)이나 카메라(24)의 이동경로가 되는 부재의 양단을 결합함으로써, 연마휠(22)이나 카메라(24)가 거더에 간섭받지 않고 기둥이 설치된 위치까지 이동할 수 있다.

이로써, 본 실시예에 따른 기판 가공장치로 가공할 수 있는 기판의 폭을 보다 넓게 할 수 있다. 즉, 연마휠(22)이나 카메라(24)가 최대 기둥의 위치까지 이동할 수 있으므로 이송라인의 양측에 설치된 기둥 간의 간격만큼의 폭을 갖는 기판도 가공이 가능하게 된다.

기판(1)이 적재된 지지 테이블을 이송라인을 따라 이동시켜 지지 테이블이 가공부를 통과하도록 함으로써, 테이블 상에 적재된 기판(1)의 에지를 연마 및/또는 검사하게 된다. 전술한 바와 같이 지지 테이블은 각각 독립적으로 이동하는 사이드 테이블(10)과 센터 테이블(12)로 이루어지는데, 센터 테이블(12)이 사이드 테이블(10)에 합체된 상태일 경우에는 합체된 지지 테이블(센터 테이블(12) 및 사이드 테이블(10))이 가공부를 통과하여 기판(1)을 가공하게 되며, 센터 테이블(12)이 사이드 테이블(10)로부터 분리된 상태일 경우에는 센터 테이블(12) 또는 사이드 테이블(10)이 기판(1)을 적재한 채로 가공부를 통과하여 기판(1)을 가공하게 된다.

지지 테이블이 주변부와 센터부로 분할됨에 상응하여 이송라인 또한 제1 이송라인(18)과 제2 이송라인(20)으로 구성할 경우, 센터 테이블(12)은 제1 이송라인(18)을 따라 이동하고, 사이드 테이블(10)은 제2 이송라인(20)을 따라 이동하도록 한다. 제1 이송라인(18)과 제2 이송라인(20)은 상하로 배치하는 등 서로 간섭이 생기지 않도록 설계할 수 있다.

이송라인의 일단에서 기판(1)이 공급되어 이송라인의 타단으로 기판(1)이 반출된다고 할 때, 이송라인의 일단에는 가공될 기판(1)을 공급하는 로딩부(30)가 위치하고, 이송라인의 타단에는 가공된 기판(1)을 반출하는 언로딩부(40)가 위치한 다.

후술하는 바와 같이 센터 테이블(12)이 기판(1)을 로딩하여 가공부를 통과하고 다시 원래의 위치로 복귀하여 기판(1)을 회전시킨 후, 다시 가공부를 통과하는 공정을 수행하도록 할 경우, 센터 테이블(12)의 이동 경로를 규정하는 제1 이송라인(18)은 로딩부(30)로부터 가공부의 후단까지 연장되도록 할 수 있다(도 2의 'A'). 즉, 센터 테이블(12)의 이동 경로의 양 끝단까지만 제1 이송라인(18)을 설치함으로써 불필요한 구성을 생략하고 장치를 슬림화할 수 있다.

제1 이송라인(18)을 따라 센터 테이블(12)은 로딩부로 이동하여 가공될 다른 기판을 적재하여 이동시킬 수 있는데, 이 과정에서 기존의 그립퍼와 같이 상부에서 기판을 잡아 들어올리는 방식이 아니라, 센터 테이블(12)이 기판의 아래쪽으로 들어가서 기판의 중앙부를 지지하여 적재하게 되므로, 로딩 과정에서 기판이 깨질 위험이 적고, 그립퍼 등으로 잡는 과정에서 기판이 손상될 우려도 제거될 수 있다.

또한, 사이드 테이블(10)이 정렬된 기판(1)을 적재하여 가공부를 통과하여 기판(1)의 에지를 가공한 후 기판(1)을 언로딩하는 공정을 수행하도록 할 경우, 사이드 테이블(10)의 이동 경로를 규정하는 제2 이송라인(20)은 가공부의 전단에서 언로딩부(40)까지 연장되도록 할 수 있다(도 2의 'B'). 즉, 사이드 테이블(10)의 이동 경로의 양 끝단까지만 제2 이송라인(20)을 설치함으로써 제1 이송라인(18)의 경우와 마찬가지로 불필요한 구성을 생략하고 장치를 슬림화할 수 있다.

사이드 테이블(10)에 기판을 적재하여 제2 이송라인(20)을 따라 이동시킴으로써, 기판(1)이 가공부를 통과하여 그 에지가 가공되며, 가공된 기판(1)은 리프 터(42)에 들어올려져 언로딩부(40)로 반출된다. 즉, 언로딩부(40)에도 센터 테이블(12)과 마찬가지로 기판(1)의 아래쪽으로 들어가서 기판(1)의 중앙부를 지지하는 리프터(42)를 설치하고, 리프터(42)는 제2 이송라인(20)의 말단부와 언로딩부(40) 사이를 왕복 이동하도록 구성함으로써, 가공될 기판을 센터 테이블(12)에 의해 로딩하는 것처럼, 가공된 기판을 리프터(42)에 의해 언로딩할 수 있다. 이로써, 언로딩 과정에서 기판이 깨지거나 손상될 우려를 제거할 수 있음은 전술한 센터 테이블의 경우와 마찬가지이다.

전술한 것처럼, 본 실시예에 따른 가공부는 기판(1)의 에지를 연마하는 연마휠(22) 및/또는 기판(1)의 에지를 검사하는 카메라(24)로 구성될 수 있는데, 이 경우 가공부의 전단, 즉 기판(1)의 이동방향에 있어서 가공부의 전방에는 얼라인(align)부가 설치될 수 있다.

예를 들어, 직사각형 형상의 기판(1)을 가공한다고 할 때, 에지를 연마하기 위해서는 에지의 방향이 기판(1)의 이동 방향과 일치하도록 해야 지지 테이블이 연마휠(22)을 통과함에 따라 직사각형의 일변을 따라 에지가 균일하게 연마된다.

이를 위해 통상 기판(1) 상의 소정 지점에는 얼라인 마크(align mark)가 표시되는데, 본 실시예에 따른 얼라인부(26)는 기판(1)에 표시된 얼라인 마크를 촬영하여 영상 데이터를 확보하고 이를 미리 입력된 기준 데이터와 비교하여 가공될 기판(1)이 지지 테이블 상에 제대로 적재되었는지를 판단한다.

기판(1)이 지지 테이블 상에 제대로 적재된 경우에는 지지 테이블을 이동시켜 에지를 가공하게 되나, 기판(1)이 지지 테이블 상에 제대로 적재되지 않은 경우 에는 기판(1)의 적재 오차만큼 지지 테이블을 회전시켜 기판(1)이 제 위치에 적재되도록 정렬을 하게 된다.

한편, 센터 테이블(12)이 사이드 테이블(10)로부터 분리되어, 사이드 테이블(10)이 기판(1)을 가공하는 동안 센터 테이블(12)이 다른 기판(1)을 로딩하여 미리 정렬시키도록 할 경우, 기판(1)의 주변부를 지지하는 사이드 테이블(10) 없이 기판(1)의 중앙부만을 센터 테이블(12)로 지지한 상태에서 정렬을 하게 되며, 이 때 기판(1)의 주변부에 쳐짐이 발생하여 얼라인부(26)가 획득하는 영상 데이터에 오차가 발생할 수 있다.

이 경우, 얼라인부(26)가 위치하는 지점에 별도의 가이드부(28)를 설치함으로써, 센터 테이블(12)로 기판(1)을 로딩하여 정렬하는 과정에서 가이드부(28)가 기판(1)의 주변부를 쳐지지 않게 지지하도록 할 수 있다. 이로써, 얼라인부(26)에 의해 획득되는 영상 데이터에 발생할 수 있는 오차를 미연에 방지할 수 있다.

지지 테이블, 즉 사이드 테이블(10) 및 센터 테이블(12)은 기판(1)을 적재한 상태에서 이송라인을 따라 이동하며, 가공부를 통과하면서 기판(1)의 에지가 가공되도록 하는 역할을 하므로, 적재된 기판(1)이 지지 테이블에 고정되어 움직이지 않도록 하는 것이 좋다.

이를 위해 본 실시예에 따른 센터 테이블(12) 및/또는 사이드 테이블(10)의 표면에는 흡착부(14)를 형성할 수 있는데, 예를 들어 센터 테이블(12) 및/또는 사이드 테이블(10)의 표면에 복수의 흡착홀을 천공하고 흡착홀에 진공 라인을 연결하여 흡착부(14)를 구성한 경우, 진공 라인을 통해 흡착홀에 진공이 형성되도록 함으 로써 센터 테이블(12) 및/또는 사이드 테이블(10) 상에 적재된 기판(1)이 테이블의 표면에 부착되어 고정되도록 할 수 있다.

이로써, 테이블 상에 기판(1)을 적재한 상태로 이동하거나 가공부를 통과하는 과정에서 기판(1)이 움직이거나 정렬 상태가 흐트러지지 않고 기판 가공 공정이 원활히 진행되도록 할 수 있다.

본 실시예에 따른 기판 가공장치는 다양한 크기의 기판(1)을 가공할 수 있으며, 이를 위해 사이드 테이블(10)은 기판(1)의 크기에 따라 그 간격이 조절되는 한 쌍의 테이블로 이루어질 수 있다.

예를 들어, 기판(1)의 에지를 연마하는 가공을 할 경우, 사이드 테이블(10)에 적재된 기판(1)의 단부는 테이블의 단부로부터 소정 길이 돌출되며, 이 돌출된 부분이 연마휠(22)을 통과하면서 연마가 이루어지게 되는데, 돌출된 부분이 너무 짧을 경우에는 사이드 테이블(10)과 연마휠(22) 간에 간섭이 생길 수 있으며, 돌출된 부분이 너무 길 경우에는 연마과정에서 기판(1)의 에지에 떨림이 발생하여 연마가 제대로 이루어지지 않을 수 있다.

따라서, 기판(1)의 크기에 상관없이 그 단부가 사이드 테이블(10)의 단부로부터 일정한 길이만큼 돌출되도록 하기 위해 본 실시예에서는, 사이드 테이블(10)을 한 쌍으로 구성하고 기판(1)의 크기에 따라 상호 간의 이격거리가 조절되도록 함으로써, 테이블과 연마휠(22) 간에 간섭이 생기거나 기판(1)의 에지에 떨림이 발생하는 일 없이 안정적으로 에지 연마나 검사 공정이 진행되도록 한 것이다.

한편, LCD 패널이나 솔라셀 등에 사용되는 기판(1)은 직사각형 형상으로 이 루어진 경우가 많으며, 직사각형 기판(1)의 에지를 가공하기 위해서는 단변(또는 장변)을 가공한 후, 기판(1)을 90도 회전시켜 다시 장변(또는 단변)을 가공하게 된다.

이를 위해 본 실시예에 따른 센터 테이블(12)에는 회전축이 결합될 수 있으며, 회전축을 구동시킴에 따라 센터 테이블(12)이 회전하게 된다. 이에 따라 센터 테이블(12)을 회전시켜 테이블 상에 적재된 기판(1)을 원하는 각도만큼 회전시킬 수 있으며, 직사각형 형상의 기판(1)의 경우 단변(또는 장변)을 가공하기 위해 테이블의 이동방향과 단변(또는 장변)의 방향이 일치하도록 센터 테이블(12) 및 그에 적재된 기판(1)을 회전시킬 수 있다.

센터 테이블(12) 또한 사이드 테이블(10)과 마찬가지로 다양한 크기의 기판(1)을 적재할 수 있도록 구성할 수 있다. 이하 도 4를 참조하여 이러한 센터 테이블(12)의 구조에 대해 설명한다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공장치의 센터 테이블을 나타낸 단면도이다. 도 4를 참조하면, 센터 테이블(12), 서브 테이블(16)이 도시되어 있다.

센터 테이블(12)이 사이드 테이블(10)로부터 분리되어 독립적으로 기판(1)을 적재하여 이동할 경우, 센터 테이블(12)에 적재되는 기판(1)의 단부에서 쳐짐이 발생할 수 있으며, 센터 테이블(12)에 적재되는 기판(1)의 크기가 달라짐에 따라 단부에서의 쳐짐량 또한 달라질 수 있다.

이처럼, 기판(1)의 단부가 쳐지거나 기판(1)의 크기에 따라 쳐짐량이 달라지 게 되면, 전술한 바와 같이 기판(1)을 얼라인하는 과정에서 오류가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 기판(1)이 제대로 가공되지 않거나 가공 과정에서 기판(1)이 손상되는 등의 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 방지하기 위해 본 실시예에 따른 센터 테이블(12)은 중심으로부터 방사상으로 결합되는 복수의 서브 테이블로 구성된다. 센터 테이블(12)은 기판(1)의 중앙부를 지지하므로, 센터 테이블(12)에 적재되는 기판(1)의 단부는 센터 테이블(12)의 중심으로부터 방사상으로 돌출된다.

따라서, 센터 테이블(12)에 적재되는 기판(1)의 크기가 클 경우에는 서브 테이블을 방사상으로 결합시킴으로써 보다 넓은 면적을 지지하도록 하고, 기판(1)의 크기가 작을 경우에는 방사상으로 결합되어 있는 서브 테이블을 해체함으로써, 필요한 면적만을 지지하도록 한다. 이로써 센터 테이블(12)에 의해 지지되는 기판(1)의 단부에서 쳐짐이 발생하지 않도록 하거나, 기판(1)의 크기가 달라지더라도 단부에서의 쳐짐량을 균일하게 할 수 있다.

도 4에는 이와 같이 방사상으로 결합 또는 해체되는 복수의 서브 테이블로 이루어지는 센서 테이블의 일례가 도시되어 있다. 즉, 도 4는 중심부에 위치한 서브 테이블 주변으로 도넛 형상의 서브 테이블을 2겹으로 배치한 경우의 단면을 나타낸 것으로, 도넛 형상의 서브 테이블은 필요에 따라 사용자가 수동으로 결합 또는 해체할 수 있으며, 각 서브 테이블의 하부에 유압 실린더 등을 결합하여 사용자의 조작에 따라 각 서브 테이블이 상승 또는 하강하도록 함으로써 중심부에 위치한 서브 테이블에 결합 또는 해체되도록 할 수 있다.

도 4에서는 센터 테이블이 복수의 서브테이블로 이루어져 각 서브 테이블이 업다운(up-down)됨으로써 센터 테이블의 면적을 증감시키는 경우가 도시되어 있으나, 본 실시예에 따른 서브 테이블이 반드시 도 4에 도시된 방식으로 결합 또는 해체되어야 하는 것은 아니며, 복수의 서브 테이블이 중심부를 향하여 모이거나 방사상으로 흩어지도록, 즉 중심을 향하여 집산(集散)하도록 구성할 수도 있다. 이 경우, 센터 테이블을 구성하는 각 서브 테이블은 업다운하거나, 또한 중심부를 향하여 가로축 방향으로도 움직이도록 구성될 수 있다.

이상으로 설명한 바와 같이, 기판(1)을 지지하는 테이블을 센터 테이블(12)과 사이드 테이블(10)로 분할하여 각각 독립적으로 이동하도록 하고, 사이드 테이블(10)이 기판(1)을 적재하여 가공하는 동안 센터 테이블(12)은 다른 기판(1)을 로딩하도록 함으로써, 기판(1)의 로딩/언로딩을 위해 지지테이블의 상부에 위치하는 그립퍼 등의 장치가 생략될 수 있으며, 그립퍼 등의 생략으로 인하여 확보되는 추가 공간에는 비젼, 컨트롤 박스, PC 등의 장치를 설치할 수 있어, 기판 가공장치를 보다 슬림하고 컴팩트하게 구성할 수 있다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공방법을 나타낸 순서도이고, 도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공공정을 나타낸 개념도이다. 도 6a 내지 도 6e를 참조하면, 기판(1), 사이드 테이블(10), 센터 테이블(12), 제1 이송라인(18), 제2 이송라인(20), 연마휠(22), 카메라(24), 얼라인부(26), 로딩부(30), 언로딩부(40), 리프터(42)가 도시되어 있다.

본 실시예는 전술한 기판 가공장치를 구동하여 기판(1)을 가공하는 공정에 대한 것으로, 본 실시예에 따른 기판 가공방법을 수행하기 위해 전술한 가공장치 외에도 다양한 구성요소가 추가, 변경, 생략될 수 있음은 물론이다.

후술하는 바와 같이 본 실시예는 기판(1)의 가공 및 반출과 다른 기판(1)의 로딩 및 정렬을 동시에 진행함으로써 전체 공정의 택타임을 절감하는 연속 반복되는 공정으로서, 편의상 기판(1)을 정렬시키는 단계에서부터 설명한다.

기판(1)이 로딩부(30)에서 적재되고 가공부를 통과하여 언로딩부(40)에서 반출된다고 할 때, 기판(1)의 이동방향을 기준으로 로딩부(30) 쪽을 전방, 언로딩부(40) 쪽을 후방이라 지칭하여 설명한다.

가공부의 전방에 기판(1)의 정렬을 위한 얼라인부(26)가 설치되며, 이송되는 기판(1)은 정렬을 위해 얼라인부(26)에서 정지하게 된다. 이때의 기판(1)의 위치를 '초기 위치'라 할 때, 도 6a에 도시된 바와 같이 센터 테이블(12)과 사이드 테이블(10)은 초기 위치에서 합체되어 기판(1) 정렬 작업을 수행하게 된다(S10).

센터 테이블(12)과 사이드 테이블(10)의 합체 과정과 기판(1)의 정렬 작업은 그 선후가 있는 것은 아니며, 합체 후 정렬이 진행되거나, 센터 테이블(12)에 적재된 기판(1)을 정렬한 후 사이드 테이블(10)이 합체되거나, 이 2 과정이 동시에 진행될 수도 있다.

후술하는 바와 같이 사이드 테이블(10)이 가공부를 통과하여 기판(1)을 언로딩하는 동안 센터 테이블(12)이 다른 기판(1)을 로딩하여 초기 위치까지 이동하는 경우에는, 센터 테이블(12)에 의한 기판(1) 정렬 작업이 완료된 후 사이드 테이블(10)이 센터 테이블(12)에 합체되도록 하는 것이 공정의 택타임을 절감하는 방법 이 될 수 있다.

한편, 센터 테이블(12)만으로 기판을 적재하여 정렬하는 경우에는, 전술한 바와 같이 얼라인부(26)가 위치하는 지점에 별도의 가이드부(28)를 설치하여 가이드부(28)가 기판(1)의 주변부를 쳐지지 않게 지지하도록 함으로써, 얼라인부(26)에 의해 획득되는 영상 데이터에 오차가 발생하지 않도록 할 수 있다.

기판(1)의 정렬 작업은, 센터 테이블(12)과 얼라인부(26)의 상호 작용에 의해 수행되는데, 즉 센터 테이블(12)은 기판(1)을 초기 위치까지 이동시키고 얼라인부(26)는 기판(1)의 표면에 표시된 얼라인 마크(align mark)를 촬영하여 영상 데이터를 획득한다(S12). 얼라인부(26)는 획득된 영상 데이터와 미리 저장된 기준 데이터를 비교하여 기판(1)이 제대로 적재되었는지, 아니면 어느 정도의 오차가 있어 정렬이 필요한지 여부를 판단한다(S14).

기판(1)이 제대로 적재되지 않고 일정 정도 정렬이 필요한 것으로 판단될 경우, 얼라인부(26)는 기판(1)의 정렬을 위해 센터 테이블(12)이 회전해야 하는 각도를 출력하게 되며, 센터 테이블(12)은 그 결과를 받아 적재된 기판(1)을 소정 각도 회전시키게 된다(S16). 이로써, 기판(1)의 정렬 작업이 완료된다.

다음으로, 도 6b에 도시된 바와 같이 정렬이 완료된 기판(1)은 가공부를 통과하도록 이동되며, 이 과정에서 기판(1)의 에지가 가공된다(S20). 기판(1)의 에지를 연마하는 가공일 경우에는 한 쌍의 연마휠(22) 사이를 기판(1)이 통과하면서 에지가 연마되며, 기판(1)의 에지를 검사하는 가공일 경우에는 에지를 촬영하는 카메라(24)를 통과하면서 에지에 결함이 있는지 여부가 검사된다.

여기에서는 기판(1)이 가공부를 통과하면서 기판(1)이 가공되는 경우를 설명하였으나, 기판(1)은 정지된 상태로 있고 가공부가 이동하여 기판(1)을 가공하거나, 기판(1)과 가공부가 서로 마주치는 방향으로 이동함으로써 기판(1)이 가공될 수도 있음은 물론이다.

직사각형 형상의 기판(1)을 가공할 경우, 단변(또는 장변)이 가공부를 통과하도록 기판(1)을 이동시킨 후, 다시 장변(또는 단변)이 가공부를 통과하도록 기판(1)을 이동시킴으로써 기판(1)의 4변을 모두 가공하게 된다.

이를 위해 도 6c에 도시된 바와 같이, 가공부를 통과한 기판(1)을 회전시키고 다시 초기 위치로 복귀시킨다(S30). 기판(1)의 회전과 복귀 또한 그 선후가 있는 것은 아니며, 기판(1)을 회전시킨 후 복귀시키거나, 복귀시킨 후 회전시킬 수 있다.

한편, 가공부의 구성에 따라서는 기판(1)이 복귀하는 방향으로 이동할 경우에도 기판(1)의 에지가 가공되도록 할 수도 있는데, 이때에는 먼저 기판(1)을 회전시킨 후 원래의 위치로 복귀시킴으로써 기판(1)의 에지를 가공할 수 있다.

기판(1)의 회전을 위해서는 센터 테이블(12)을 상승시키거나 사이드 테이블(10)을 하강시켜 기판(1)의 단부가 사이드 테이블(10)로부터 분리되도록 한 후, 센터 테이블(12)을 회전시키고, 다시 센터 테이블(12)을 하강시키거나 사이드 테이블(10)을 상승시켜 기판(1)의 단부를 사이드 테이블(10)로 지지하게 되는데, 이 과정에서 기판(1)의 단부를 제대로 지지하기 위해 한 쌍의 테이블로 이루어진 사이드 테이블(10) 간의 간격을 조정할 수 있다.

예를 들면, 기판(1)의 단변을 가공한 후 다시 장변을 가공하기 위해 기판(1)을 90도 회전시킬 경우 사이드 테이블(10)의 간격이 줄어들도록 하고, 기판(1)의 장변을 가공한 후 다시 단변을 가공하기 위해 기판(1)을 90도 회전시킬 경우 사이드 테이블(10)의 간격이 벌어지도록 하여, 사이드 테이블(10)로부터 기판(1)의 단부가 일정하게 돌출되도록 한다.

전술한 바와 같이 기판(1)을 다시 가공하기 위해 기판(1)을 원래의 위치로 복귀시키게 되는데, 이때에는 기판(1)의 정렬이 불필요하므로 반드시 얼라인부(26)의 위치로 복귀시켜야 하는 것은 아니며, 기판(1)이 다시 가공부를 통과할 수 있도록 가공부의 전방이 소정의 위치로 복귀시킬 수도 있다.

기판(1)이 원래 위치로 복귀하여 다시 가공부를 통과할 준비가 되면, 도 6d에 도시된 바와 같이, 센터 테이블(12)과 사이드 테이블(10)은 분리되어 사이드 테이블(10)은 다시 가공부를 통과하면서 기판(1)을 가공하며, 그 동안 센터 테이블(12)은 사이드 테이블(10)과 반대 방향으로 이동하여 가공될 다른 기판(1)을 로딩한다(S40).

이처럼, 기판(1)을 지지하는 테이블을 센터 테이블(12)과 사이드 테이블(10)로 분할하여, 사이드 테이블(10)이 기판(1)을 가공하는 동안 센터 테이블(12)은 다른 기판(1)을 로딩하도록 독립적으로 작동시킴으로써, 2가지 공정이 동시에 진행되어 공정의 택타임이 절감되며, 기판(1)의 로딩을 위한 그립퍼 등의 장치가 불필요하게 된다.

또한, 사이드 테이블(10)이 가공부를 통과하면서 기판(1)을 가공하는 동안, 센터 테이블(12)은 다른 기판(1)을 로딩하여 미리 정렬(pre-align)시킴으로써 기판 가공 시간을 절감할 수 있다.

다른 기판(1)을 로딩한 센터 테이블(12)은 다시 초기 위치, 즉 얼라인부(26)의 위치로 이동하여 기판(1)의 정렬 작업을 진행하게 된다(S42). 이 때 기판(1)의 가공을 마친 사이드 테이블(10)도 초기 위치로 복귀하여 센터 테이블(12) 합체되는데, 기판(1)의 정렬과 테이블의 합체에 선후가 있는 것은 아님은 전술한 바와 같다.

센터 테이블(12)이 다른 기판(1)을 로딩하는 동안, 사이드 테이블(10)은 기판(1)을 적재한 상태로 가공부를 통과하여 에지를 가공하게 되며, 가공부를 통과하는 방향으로 계속 이동하여 가공이 완료된 기판(1)을 언로딩한 후, 도 6e에 도시된 바와 같이 다시 초기 위치로 복귀하여 센터 테이블(12)과 합체된다(S44).

전술한 바와 같이 센터 테이블(12)은 제1 이송라인(18)을 따라 로딩부(30)까지 이동하며, 사이드 테이블(10)은 제2 이송라인(20)을 따라 가공부를 통과하여 언로딩부(40)까지 이동한다.

한편, 사이드 테이블(10)로부터 가공이 완료된 기판(1)을 언로딩하기 위해, 센터 테이블(12)과 마찬가지로 사이드 테이블(10)의 중앙부에 합체되어 기판(1)을 적재한 후 언로딩부(40)로 이동시키는 '리프터(lifter)(40)' 등의 별도의 장치가 추가될 수 있다. 별도의 리프터(42)를 사용하여 기판(1)을 언로딩할 경우, 사이드 테이블(10)은 언로딩부(40)까지 이동할 필요 없이 리프터(42)가 기판(1)을 적재하기 위해 이동하는 위치까지만 이동하여 기판(1)을 언로딩한 후 다시 초기 위치로 복귀하면 된다.

즉, 본 실시예에 따른 리프터(42)는, 가공부를 통과한 사이드 테이블(10)에 리프터(42)를 이동시켜 합체시키고, 리프터(42)가 기판(1)의 중앙부를 지지하도록 한 후, 리프터(42)를 다시 언로딩부(40)로 복귀시켜 기판(1)을 언로딩하게 된다.

리프터(42)는, 기판(1)을 언로딩하는 기능에 있어서는 센터 테이블(12)의 로딩 기능과 유사한 기능을 수행하나, 기판(1)의 가공, 회전 등의 기능은 수행할 필요가 없으므로, 리프터(42)에는 센터 테이블(12)에 결합되는 회전축이나, 센터 테이블(12)의 표면에 형성되는 흡착부(14) 등의 구성요소는 구비될 필요가 없으며, 단순히 기판(1)의 적재, 이동 기능만을 수행하도록 간단히 구성할 수도 있다.

상술한 본 발명의 실시예에 따른 기판 가공방법은 기록매체에 저장된 후 소정의 장치, 예를 들면, 기판 가공장치와 결합하여 수행될 수 있다. 여기서, 기록매체는 하드 디스크, 비디오테이프, CD, VCD, DVD와 같은 자기 또는 광 기록매체이거나 또는 오프라인 또는 온라인상에 구축된 클라이언트 또는 서버 컴퓨터의 데이터베이스일 수도 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공장치를 개략적으로 나타낸 사시도.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공장치를 나타낸 평면도.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공장치를 나타낸 측면도.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공장치의 센터 테이블을 나타낸 단면도.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공방법을 나타낸 순서도.

도 6a 내지 도 6e는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기판 가공공정을 나타낸 개념도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기판 10 : 사이드 테이블

12 : 센터 테이블 14 : 흡착부

16 : 서브 테이블 18 : 제1 이송라인

20 : 제2 이송라인 22 : 연마휠

24 : 카메라 26 : 얼라인부

28 : 가이드부 30 : 로딩부

40 : 언로딩부 42 : 리프터

Claims (17)

1. 가공될 기판을 공급하는 로딩부에서 가공된 기판을 반출하는 언로딩부까지 연장되는 이송라인과;

   상기 이송라인과 소정의 위치에서 교차하는 가공부와;

   상기 이송라인을 따라 이동하며, 기판의 주변부를 지지하여 상기 가공부를 통과하는 사이드 테이블(side table)과;

   상기 이송라인을 따라 이동하여 상기 사이드 테이블과 분리 또는 합체되며, 상기 기판의 중앙부를 지지하여 상기 기판을 이동시키는 센터 테이블(center table)을 포함하되,

   상기 이송라인은, 상기 로딩부에서 상기 가공부까지 연장되는 제1 이송라인과 상기 가공부에서 상기 언로딩부까지 연장되는 제2 이송라인을 포함하며,

   상기 센터 테이블은 상기 제1 이송라인을 따라 이동하고, 상기 사이드 테이블은 상기 제2 이송라인을 따라 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 센터 테이블은 상기 로딩부로 이동하여 상기 기판을 적재하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 사이드 테이블에 적재되어 가공된 상기 기판의 중앙부를 지지하여 상기 언로딩부로 이동시키는 리프터를 더 포함하는 기판 가공장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 가공부는 상기 기판의 에지(edge)를 연마하는 연마휠을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
7. 제1항에 있어서,

   상기 가공부는 상기 기판의 에지를 검사하는 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
8. 제6항 또는 제7항에 있어서,

   상기 기판의 이동방향에 있어서 상기 가공부의 전방에 위치하며,

   상기 기판의 소정 지점을 촬영하여 상기 기판의 정렬여부를 판단하는 얼라인(align)부를 더 포함하는 기판 가공장치.
9. 제8항에 있어서,

   상기 얼라인부에 의해 촬영되는 상기 기판의 소정 지점을 지지하는 가이드부를 더 포함하는 기판 가공장치.
10. 제1항에 있어서,

    상기 사이드 테이블 및 상기 센터 테이블의 표면에는 상기 기판을 고정시키는 흡착부가 형성되는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
11. 제1항에 있어서,

    상기 사이드 테이블은 한 쌍으로 이루어지며, 상기 한 쌍의 사이드 테이블은 상기 기판의 크기에 상응하여 상호 간의 이격거리가 조절되는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
12. 제1항에 있어서,

    상기 센터 테이블은, 상기 기판의 에지의 방향과 상기 기판의 이동 방향이 일치하도록 상기 기판을 회전시키는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
13. 제1항에 있어서,

    상기 센터 테이블은 그 중심으로부터 방사상으로 결합 또는 해체되는 복수의 서브 테이블을 포함하며, 상기 복수의 서브 테이블은 상기 기판의 크기에 상응하여 결합 또는 해체되는 것을 특징으로 하는 기판 가공장치.
14. 제13항에 있어서,

    상기 복수의 서브 테이블은 각각 업다운(up-down)하거나, 그 중심을 향하여 집산(集散)하도록 이동함으로써 결합 또는 해체되는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
15. 기판의 주변부를 지지하는 사이드 테이블과, 상기 사이드 테이블과 분리 또는 합체되며 상기 기판의 중앙부를 지지하는 센터 테이블에 상기 기판을 적재하여 상기 기판의 에지를 가공하는 방법으로서,

    (a) 상기 센터 테이블과 상기 사이드 테이블을 합체시키고, 상기 기판을 소정의 초기 위치에서 정렬하는 단계;

    (b) 상기 기판이 가공부를 통과하도록 하여 상기 기판의 에지를 가공하는 단계;

    (c) 상기 기판을 회전시키고, 상기 초기 위치로 복귀시키는 단계; 및

    (d) 상기 센터 테이블을 상기 사이드 테이블과 분리하여, 상기 센터 테이블은 가공될 기판을 로딩(loading)하고, 상기 사이드 테이블은 상기 기판이 상기 가공부를 통과하도록 이동시켜 상기 기판의 에지를 가공하는 단계를 포함하는 기판 가공방법.
16. 제15항에 있어서,

    상기 단계 (d) 이후에,

    (e) 상기 센터 테이블을 상기 초기 위치로 이동시키고, 상기 기판을 정렬하 는 단계를 더 포함하는 기판 가공방법.
17. 제15항에 있어서,

    상기 단계 (d) 이후에,

    (f) 상기 가공부를 통과한 상기 사이드 테이블에 리프터를 합체시키는 단계;

    (g) 상기 리프터가 상기 기판의 중앙부를 지지하도록 하는 단계; 및

    (h) 상기 리프터를 이동시켜 상기 기판을 언로딩(unloading)하는 단계를 더 포함하는 기판 가공방법.

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