KR102381041B1 - 기판 처리 장치 및 이의 작동 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 처리 장치 및 이의 작동 방법이 제공된다. 기판 처리 유닛은 기판이 안착되고, 기판을 고정시키는 지그부, 지그부를 상하로 이동시키며, 지지하는 지지부 및 지지부가 배치되는 관통홀과, 기판이 배치되어 기판을 황삭 처리하는 기판 처리 영역을 갖는 챔버를 포함하되, 기판 처리 영역에는 황삭액이 배치되고, 기판을 상기 황삭액에 딥핑되도록 배치시킨다.

Description

기판 처리 장치 및 이의 작동 방법{APPARATUS FOR PROCESSING SUBSTRATES AND METHOD FOR OPERATING THEREOF}
본 발명은 기판 처리 장치 및 이의 작동 방법에 관한 것이다.
스마트 폰, 테블릿 PC, 모니터, TV와 같은 전자 기기에 사용되는 디스플레이 장치, 더 나아가 자동차, 시계, 랩톱 컴퓨터, 이동 GPS 등에 커버 기판이 사용될 수 있다. 커버 기판은 사용자가 투시하도록 투명한 제품으로 배치될 수 있다.
이러한 커버 기판은 플라스틱 또는 유리로 만들어질 수 있다. 플라스틱은 내구성은 있으나 긁히기 쉬운 단점이 있고, 유리는 잘 긁히지 않으나 부서지기 쉬운 단점이 있다. 이중에 플리스틱은 긁히기 쉽고, 외부 충격 등으로 인해 헤이즈 등이 발생할 수 있어, 투명도를 지속시키기 어려운 점이 있다.
그리고 유리는 두꺼울수록 강하나 불행히도 디스플레이 장치나, 전자 기기는 경박단소를 요구하는 추세로 인해 유리의 두께를 두껍게 형성하는데 한계가 있다.
따라서 유리를 사용하는 커버 기판은 대개는 비교적 얇으며, 특히 그 에지 부분에서 구조적으로 비교적 취약할 수 있다. 그래서 일반적으로 유리를 강화시켜 사용하고 있다. 유리를 강화하기 전에 유리의 에지 부분에 형성된 미세한 크랙으로 인한 유리의 파손을 방지하기 위하여, 절단 모서리에 생긴 미세한 크랙을 제거할 뿐만 아니라 모서리의 날카로운 부분을 제거하기 위하여 절단면 및 모서리 면을 면취(edge grinding)하는 공정을 하고 있다.
여기서 유리의 모서리 및 절단면을 면취하는 과정에서 발생되는 기계적 접촉은 스크래치, 칩핑(chipping) 및 최악의 경우에 파괴를 포함하는 손상을 유도할 수 있다. 따라서 유리의 에지 부분에 안정적인 취급을 적용하기 위한 대안적인 방법 및 장치가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 마찰열로 인한 기판 깨짐, 스크래치를 방지하는 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치는 기판이 안착되고, 상기 기판을 고정시키는 지그부, 상기 지그부를 상하로 이동시키며, 지지하는 지지부 및 상기 지지부가 배치되는 관통홀과, 상기 기판이 배치되어 상기 기판을 황삭 처리하는 기판 처리 영역을 갖는 챔버를 포함하되, 상기 기판 처리 영역에는 상기 황삭액이 배치되고, 상기 기판을 상기 황삭액에 딥핑되도록 배치시킨다.
상기 챔버의 기판 처리 영역에 황삭액을 제공하는 황삭액 토출 유닛 및 상기 기판의 엣지 영역을 황삭시키는 바이트 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 바이트 유닛은 상기 황삭액에 딥핑된 상기 기판과 함께 상기 황삭액에 딥핑되도록 배치될 수 있다.
상기 지그부는 상기 기판의 일면을 지지/고정시키는 흡착면과. 상기 흡착면에 대향하는 밀착면을 구비하며, 상기 밀착면은 상기 지지부와 연결될 수 있다.
상기 지그부의 밀착면은 상기 관통홀의 크기 보다 큰 형상으로 배치될 수 있다.
상기 챔버는 상기 관통홀이 배치되는 하부면과, 상기 하부면에서 상부로 절곡되어 배치되는 측벽을 구비하여 용기 형상을 형성될 수 있다.
상기 챔버의 하부면과 상기 지그부의 밀착면은 서로 밀착되도록 배치될 수 있다.
상기 챔버는 상기 하부면에 배출부를 더 포함할 수 있다.
상기 배출부는 상기 하부면에 관통되어 형성된 배출구와, 상기 배출구를 개폐할 수 있는 배출구 마개와, 상기 배출구에 연결된 배출 호스를 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치의 작동 방법은 지그부 상에 제1 유리판을 로딩하는 단계, 상기 제1 유리판을 챔버에 형성된 기판 처리 영역으로 이동시키는 단계, 상기 기판 처리 영역에 황삭액을 제공하여 상기 제1 유리판을 딥핑시키는 단계, 상기 제1 유리판에 바이트 유닛을 제공하고 상기 제1 유리판을 가공하여 제2 유리판을 형성하는 단계, 상기 황삭액을 배출시키는 단계 및 상기 제2 유리판을 상기 지그부 상에서 언로딩시키는 단계를 포함한다.
상기 제1 유리판의 일면은 상기 지그부의 흡착면에 적재될 수 있다.
상기 제1 유리판을 기판 처리 영역으로 이동시키는 단계에 있어서, 상기 챔버는 관통홀이 형성된 하부면과, 상기 하부면에서 절곡되어 형성된 측벽을 가지며, 상기 하부면과 상기 측벽으로 용기 형상으로 형성된 공간에 상기 기판 처리 영역이 형성될 수 있다.
상기 제1 유리판을 기판 처리 영역으로 이동시키는 단계에 있어서, 상기 관통홀에 배치되는 지지부가 상/하 방향으로 이동하여 상기 제1 유리판을 이동시킬 수 있다.
상기 제1 유리판을 기판 처리 영역으로 이동시키는 단계에 있어서, 상기 지그부는 밀착면을 가지며, 상기 밀착면은 상기 챔버의 하부면에 밀착되게 배치시킬 수 있다.
상기 제1 유리판에 바이트 유닛을 제공하고 상기 제1 유리판을 가공하여 제2 유리판을 형성하는 단계에 있어서, 상기 제1 유리판은 에지 영역에 거친 표면을 갖는 유리판이고, 상기 제2 유리판은 에지 영역에 매끄러운 표면을 갖는 유리판일 수 있다.
상기 제1 유리판에 바이트 유닛을 제공하고 상기 제1 유리판을 가공하여 제2 유리판을 형성하는 단계에 있어서, 상기 바이트 유닛은 상기 황삭액에 딥핑된 상기 제1 유리판과 함께 상기 황삭액에 딥핑된 상태에서 상기 제1 유리판의 에지 영역을 가공할 수 있다.
상기 기판 처리 영역에 황삭액을 제공하여 상기 제1 유리판을 딥핑시키는 단계에 있어서, 상기 황삭액을 제공하는 황삭액 토출 유닛이 더 제공될 수 있다.
상기 황삭액을 배출시키는 단계에 있어서, 상기 챔버는 하부면에 배출부를 더 구비하며, 상기 황삭액은 상기 배출부에 형성된 상기 하부면을 관통시켜 형성된 배출구와, 상기 배출구를 개폐시키는 배출구 마개와, 상기 배출구와 연결된 배출 호스를 통해 배출될 수 있다.
상기 황삭액을 배출시키는 단계에 있어서, 상기 황삭액은 상기 제1 유리판의 미세한 유리입자를 포함할 수 있다.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 터치모듈 제조 방법은 모기판 유리를 셀 단위로 절단하는 단계, 셀 기판의 에지 영역을 면취하는 단계, 상기 셀 기판을 강화 처리하는 단계, 상기 셀 기판에 인쇄층을 형성하는 단계, 상기 셀 기판에 배선을 형성하는 단계 및 상기 셀 기판에 인쇄회로 기판을 연결하는 단계를 포함하되, 셀 기판의 에지 영역을 면취하는 단계는, 지그부 상에 제1 유리판을 로딩하는 단계, 상기 제1 유리판을 챔버에 형성된 기판 처리 영역으로 이동시키는 단계, 상기 기판 처리 영역에 황삭액을 제공하여 상기 제1 유리판을 딥핑시키는 단계, 상기 제1 유리판에 바이트 유닛을 제공하고 상기 제1 유리판을 가공하여 제2 유리판을 형성하는 단계, 상기 황삭액을 배출시키는 단계 및 상기 제2 유리판을 상기 지그부 상에서 언로딩시키는 단계를 포함한다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 적어도 다음과 같은 효과가 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면 기판을 황삭액에 침전시킨 상태에서 기판을 가공함으로써 마찰열로 인한 기판 깨짐 및 스크래치를 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 2의 A영역의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 작동 방법을 도시한 블록도이다.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 작동 방법을 도시한 단면도들이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 통해 터치 모듈을 형성하는 제조 공정을 도시한 블록도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below 또는 beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 도시한 단면도이고, 도 3은 도 2의 A영역의 확대도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 기판 처리 장치(100)는 기판(10A)이 안착되고, 기판을 고정시키는 지그부(110), 지그부(110)를 상하로 이동시키며, 지지하는 지지부(120), 지지부(120)가 배치되는 관통홀(140)과 기판(10A)이 배치되어 기판(10A)을 황삭 처리하는 기판 처리 영역(180)을 갖는 챔버(150)를 포함한다.
여기서 챔버(150)의 기판 처리 영역(180)에는 황삭액(160)이 배치되고, 황삭액(160)에 딥핑되도록 기판(10A)을 배치시킬 수 있다.
먼저, 기판(10A)은 소다 석회 규산염(soda lime silicate) 유리 또는 알루미노실리케이트(aluminosilicate) 유리가 사용될 수 있다. 여기서 기판(10A)은 스크라이빙(scribing)/브레이킹(breaking) 등을 통해 소정의 크기로 절단된 유리판일 수 있다. 기판(10A)은 스크라이빙 공정 등으로 인해 기판(10A)의 모서리 및 절단면에는 다수의 크랙이 형성된 유리판일 수 있다.
상기와 같은 기판(10A)은 지그부(110)에 안착시킬 수 있다. 지그부(110)는 기판(10A)을 고정/지지시킬 수 있다. 지그부(110)는 기판(10A)의 일면과 접촉되어 기판(10A)을 흡착시키는 흡착면(113)을 가질 수 있다. 그리고 지그부(110)는 흡착면(113)과 대향하는 면에는 밀착면(116)을 구비할 수 있다.
지그부(110)는 밀착면(116)과 흡착면(113) 사이에 진공제공부(미도시)를 구비할 수 있으며, 상기 진공제공부는 진공을 흡착면(113)에 제공하여 흡착면(113)에 안착된 기판(10A)의 일면을 흡착시킬 수 있다. 따라서 지그부(110)는 진공을 통해 흡착면(113)에 안착된 기판(10A)을 지지/고정시킬 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 기판(10A)을 지지하면서 고정시킨 지그부(110)를 통해 기판(10A)의 모서리 및 절단면에 형성된 크랙을 제거시킬 수 있다. 예를 들면, 지그부(110)는 추후에 설명할 바이트 유닛(190)이 기판(10A)과 기계적 접촉을 통해 기판(10A)의 에지 영역을 황삭, 정삭 등의 면취하는 과정을 거칠 수 있다. 여기서, 지그부(110)는 면취하는 과정의 충격으로 인해 기판(10A)이 기판 처리 영역(180)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 여기서 황삭, 정삭, 절삭 등을 하기 위해 사용될 수 있는 용액을 황삭액으로 통칭하기로 한다.
지그부(110)에 연결되어 지그부(110)를 상하로 이동시킬 수 있는 지지부(120)가 지그부(110)의 하부에 배치될 수 있다. 지지부(120)는 지그부(110)의 밀착면(116)에 연결되도록 배치될 수 있다.
따라서 지지부(120)는 지그부(110)의 흡착면(113)을 상/하로 이동시킬 수 있다. 즉, 흡착면(113)에 지지/고정된 기판(10A)을 상/하로 이동시킬 수 있다. 지지부(120)는 지그부(110)와 일체형으로 형성할 수도 있고, 각각 개별로 배치할 수도 있다.
여기서 지지부(120)는 챔버(150)의 관통홀(140)에 배치될 수 있다. 챔버(150)의 관통홀(140)에 대응되는 크기로 지지부(120)가 배치될 수 있다.
관통홀(140)을 통해 지지부(120)는 챔버(150) 외부까지 연장 배치될 수 있고, 외부까지 연장 배치된 지지부(120)의 단부에는 이동유닛(미도시)이 배치될 수 있다. 상기 이동유닛은 지지부(120)를 상하로 이동될 수 있다.
챔버(150)는 관통홀(140)을 포함하고, 용기(Vessel) 형상으로 형성될 수 있다. 챔버(150)는 하부면(152)과, 하부면(152)에서 절곡되어 배치된 측벽(155)이 배치될 수 있다. 관통홀(140)은 챔버(150)의 하부면(152)에 배치될 수 있다.
관통홀(140)은 지그부(110)의 밀착면(116)의 형상보다 작은 형상으로 배치될 수 있다. 그리고, 밀착면(116)과 챔버(150)의 하부면(152)은 밀착되도록 배치할 수 있다.
관통홀(140)을 지그부(110)의 밀착면(116)보다 작게 형성하고, 밀착면(116)과 챔버(150)의 하부면(152)이 밀착되도록 배치함으로써 챔버(150)의 일부에 충진되는 황삭액(160)이 관통홀(140)을 통해 누수되는 것을 방지할 수 있다.
이처럼 챔버(150)는 하부면(152)에서 절곡되어 배치된 측벽(155)으로 인해 용기 형상으로 형성될 수 있다. 이 용기 형상의 내부 영역은 기판(10A)을 처리할 수 있는 공간인 기판 처리 영역(180)을 배치할 수 있다.
기판 처리 영역(180)은 용기 형상으로 형성된 챔버(150)의 내부에 배치되어 용액을 담을 수 있는 공간에 배치될 수 있다. 그리고, 기판 처리 영역(180)으로 정의된 상기 공간에 황삭액(160)을 배치시킬 수 있다.
또한, 챔버(150)는 배출부(130)를 더 포함할 수 있다. 배출부(130)는 챔버(150)의 하부면(152)에 배치될 수 있다. 배출부(130)는 챔버(150)의 하부면(152)을 관통시켜 형성된 배출구(135)와, 배출구(135)를 선택적으로 개폐할 수 있는 배출구 마개(132)와, 배출구(135)에 연결되어 황삭액(160)을 안정적으로 외부로 배출시키는 배출호스(137)를 구비할 수 있다.
한편, 기판 처리 장치(100)는 황삭액(160)을 제공하는 황삭액 토출 유닛(170)과, 기판(10A)의 에지 영역인 절단면 및 모서리를 황삭시킬 수 있는 바이트 유닛(190)을 더 포함할 수 있다.
황삭액 토출 유닛(170)은 황삭액(160)을 챔버(150)의 기판 처리 영역(180)의 공간으로 제공할 수 있다. 여기서 황삭액 토출 유닛(170)은 기판(10A)이 황삭액(160)에 딥핑되도록 황삭액(160)을 제공할 수 있다.
황삭액 토출 유닛(170)은 황삭액(160)을 흘려주는 방식, 스프레이(Spray) 방식, 적하 방식(One Drop Fill: ODF) 등으로 황삭액(160)을 제공할 수 있다.
바이트 유닛(190)은 기판(10A)의 에지 영역인 절단면 및 모서리에 형성된 크랙을 제거할 수 있다. 바이트 유닛(190)은 기판(10A)의 에지 영역인 절단면 및 모서리에 형성된 크랙을 제거할 경우, 기판 처리 영역(180)으로 이동되어 기판(10A)의 절단면 및 모서리 면을 황삭시킬 수 있다.
여기서 바이트 유닛(190)은 기판 처리 영역(180)에 배치된 황삭액(160)에 딥핑되도록 위치시킬 수 있다. 바이트 유닛(190)은 CNC(computer numerical control) 기반의 워터젯(waterjet), 샌드블라스트(sandblast), 드릴링(drilling) 등의 장치일 수 있다. 여기서 바이트 유닛(190)은 필요에 따라 기판(10A)에 천공을 형성할 경우에도 사용할 수 있다.
바이트 유닛(190)의 바이트와, 기판(10A)의 모서리와 절단면에 형성된 크랙 등으로 형성된 거친 표면을 접촉/밀착시킴에 따라 마찰이 발생할 수 있다. 상기한 마찰은 미세한 유리 입자를 발생시킬 수 있다.
구체적인 예를 들면, 기판 처리 영역(180)에 황삭액(160)을 배치시키지 않을 경우, 바이트 유닛(190)을 사용하여 유리로 형성된 기판(10A)의 절단면 및 모서리 면을 황삭시키면, 기판(10A)과 바이트 유닛(190)의 바이트가 마찰하면서 기판(10A)의 미세한 유리 입자가 인접한 영역으로 분산될 수 있다. 발생된 미세한 유리 입자가 주변 영역의 유리의 표면 등에 잔류할 수 있다.
게다가, 크랙 제거 시에 기계적인 충격에 의한 2차적인 크랙이 발생할 수도 있다. 또한, 상기와 같이, 발생된 미세 유리 입자가 기판(10A)에 잔류하는 것을 제거하기 위해, 황삭 공정 이후에 별도의 세척과 건조 공정이 필요하여 제조 원가를 상승시키는 요인이 될 수 있다.
그러나, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)는 바이트 유닛(190)과 기판(10A)을 황삭액(160)에 딥핑시킴으로써, 바이트 유닛(190)과 기판(10A) 간에 접촉하는 두 계면 사이에 상호 작용하는 기계적인 충격을 감소시켜 2차적인 크랙 발생을 저하시키고, 미세한 유리 입자의 분산을 방지할 수 있다.
또한, 기판(10A) 상에 이물 및 미세 먼지가 적층되는 것을 방지할 수 있어 얼룩 불량을 방지할 수 있다.
또한, 황삭액(160)에 침전된 상태로 가공이 진행됨으로 마찰열을 최소화시켜 바이트 유닛(190)의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 작동 방법을 도시한 블록도이고, 도 5 내지 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치의 작동 방법을 도시한 단면도들이다.
여기서 기판 처리 장치는 도 1 내지 도 3을 인용하여 설명하며, 중복되는 엘리멘트는 간략히 설명하거나 생략하기로 한다. 그리고 기판 처리 장치에서 기판은 유리 기판을 예를 들어 설명하며, 크랙이 형성된 유리 기판은 제1 유리판으로 통칭하고, 상기 제1 유리판을 가공하여 크랙이 제거된 기판을 제2 유리판으로 통칭한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는 지그부(110)를 로딩 영역에 배치시킬 수 있다. 여기서 로딩 영역은 추후에 설명되는 언로딩 영역과 동일한 위치에 배치될 수 있다.
지그부(110)를 상기 로딩 영역으로 배치시키는 것은 챔버(150)의 관통홀(140)에 배치된 지지부(120)가 상부로 이동되어 있는 상태일 수 있다. 다시 말해, 지지부(120)의 상에 배치된 지그부(110)가 챔버(150)의 상부에 배치될 수 있다. 여기서 지그부(110)는 챔버(150)의 측벽(155)보다 상부에 배치될 수 있고, 챔버(150)의 측벽(155)의 상부와 동일한 위치에 배치될 수 있다.
이와 같이, 지지부(120)가 상기 로딩 영역로 배치됨에 따라 지그부(110)의 흡착면(113)은 노출되어 제1 유리판(10A)을 흡착면(113) 상에 적재하기에 용이한 상태가 될 수 있다.
그리고 제1 유리판(10A)을 지그부(110)의 흡착면(113)에 적재시킬 수 있다. (S10) 여기서 흡착면(113)에서 제공된 진공은 제1 유리판(10A)을 안착시킨 후에 제공할 수도 있고 추후에 기판 처리 영역(180)에 제1 유리판(10A)을 배치시킨 후에 진공을 제공할 수도 있다.
도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 지그부(110)의 흡착면(113)에 제1 유리판(10A)을 로딩시킨 후, 지지부(120)를 하강시킴으로써 지그부(110)를 챔버(150)의 하부면(152)까지 이동시킬 수 있다. 즉, 지그부(110)에 배치된 제1 유리판(10A)을 챔버(150) 내부에 형성된 기판 처리 영역(180)으로 이동시킬 수 있다. (S20)
여기서 지그부(110)의 밀착면(116)과 챔버(150)의 하부면(152)이 접촉되도록 배치시킬 수 있다. 그리고 지그부(110)의 밀착면(116)과 챔버(150)의 하부면(152)을 접촉시키면서 챔버(150)의 하부면(152)에 형성된 관통홀(140)을 완전히 막을(Block up) 수 있다.
관통홀(140)은 지그부(110)의 밀착면(116)의 형상보다 작은 형상으로 배치될 수 있다. 그리고, 밀착면(116)과 챔버(150)의 하부면(152)은 밀착되도록 배치할 수 있다.
이처럼 관통홀(140)을 지그부(110)의 밀착면(116)보다 작게 형성하고, 밀착면(116)과 챔버(150)의 하부면(152)이 밀착되도록 배치함으로써 챔버(150)의 일부에 충진되는 황삭액(160)이 관통홀(140)을 통해 누수되는 것을 방지할 수 있다.
도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 지그부(110)에 배치된 제1 유리판(10A)을 챔버(150) 내부에 형성된 기판 처리 영역(180)으로 이동시킨 상태에서 챔버(150)의 내부에 정의된 기판 처리 영역(180) 상에 황삭액(160)을 제공할 수 있다. (S30) 여기서 황삭액(160)은 관통홀(140)이 완전히 막힌 상태(Block up)에서 제공될 수 있다.
기판 처리 장치(100)는 황삭액(160)을 제공하는 황삭액 토출 유닛(170)을 더 구비하며, 황삭액 토출 유닛(170)은 황삭액(160)을 챔버(150)의 기판 처리 영역(180)의 공간으로 제공할 수 있다. 황삭액 토출 유닛(170)은 황삭액(160)을 흘려주는 방식, 스프레이(Spray) 방식, 적하 방식(One Drop Fill: ODF) 등으로 황삭액(160)을 제공할 수 있다.
여기서 황삭액 토출 유닛(170)은 제1 유리판(10A)이 황삭액(160)에 딥핑되도록 황삭액(160)을 제공할 수 있다. 따라서 제1 유리판(10A)은 황삭액(160)에 딥핑되어 있다.
한편, 챔버(150)는 배출부(130)가 더 구비될 수 있다. 황삭액(160)이 제공되는 단계에서 기판 처리 영역(180)의 일부에 황삭액(160)이 충진되도록 배출부(130)는 닫힌 상태로 되어 있다.
도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 황삭액(160)에 제1 유리판(10A)이 딥핑되도록 채워지면 제1 유리판(10A)에 바이트 유닛(190)을 제공한다. (S40)
바이트 유닛(190)은 제1 유리판(10A)의 에지 영역에 접촉시킨다. 바이트 유닛(190)은 제1 유리판(10A)의 절단면에 형성된 크랙 등의 거친 면을 황삭시킬 수 있다. 바이트 유닛(190)은 CNC(computer numerical control) 기반의 황삭 장치일 수 있다.
여기서 바이트 유닛(190)은 제1 유리판(10A)의 형상 및 크기가 입력되어 제1 유리판(10A)의 에지 영역을 따라 황삭시킬 수 있다. 예를 들면, X/Y축 기준으로 제1 유리판(10A)의 직선 외곽 및 코너 라운드에 대한 수치 제어 장치(CNC) 및 바이트 유닛(190)를 이용하여 제1 유리판(10A)의 에지 영역을 황삭시킬 수 있다.
따라서 바이트 유닛(190)은 제1 유리판(10A)을 황삭시킴으로써 제1 유리판(10A)의 에지 영역에 형성된 크랙을 제거할 수 있다. 이와 같이, 제1 유리판(10A)의 에지 영역을 황삭시켜 절단면의 각도를 완화 또는 라운딩 등의 면취처리를 할 수 있다.
황삭액(160)에 잠긴 상태에서 제1 유리판(10A)의 에지 영역을 황삭시키는 공정을 실시함에 따라 바이트 유닛(190)과 제1 유리판(10A) 간에 접촉하는 두 계면 사이에 상호 작용하는 기계적인 충격을 감소시켜 2차적인 크랙 발생을 저하시킬 수 있다. 또한 기계적인 충격에 의해 발생될 수 있는 미세한 유리 입자의 분산을 방지할 수 있다.
따라서 황삭액(160)에는 미세한 유리 입자들이 포함될 수 있다. 다시 말해, 황삭 공정후 미세한 유리 입자의 분산이 이루어지지 않아 제1 유리판(10A)의 표면에 이물질/오염 물질/유리 파티클 등을 제거하기 위한 에어 샤워 및 세정 공정 등을 필요로 하지 않는다. 즉, 공정의 단순화를 이룰 수 있다.
또한, 기판(10A) 상에 이물 및 미세 먼지가 적층되는 것을 방지할 수 있어 얼룩 불량을 방지할 수 있다.
또한, 황삭액(160)에 침전된 상태로 가공이 진행됨으로 마찰열을 최소화시켜 바이트 유닛(190)의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 4 및 도 9에 도시된 바와 같이, 제1 유리판(10A)을 황삭시킴으로써 제1 유리판(10A)의 에지 영역에 형성된 크랙이 제거되어 매끄러운 면을 갖는 제2 유리판(10B)을 형성할 수 있다. 그리고 황삭액(160)에는 미세한 유리 입자들이 포함될 수 있다.
바이트 유닛(190)을 제2 유리판(10B)에서 분리하여 이격시키고, 황삭액(160)을 배출부(130)를 통해 배출시킨다. (S50)
여기서 황삭액(160)은 배출부(130)의 배출구 마개(132)를 오픈시켜 배출구(135)를 노출시키고, 배출구(135)에 연결된 배출 호스(137)를 통해 외부로 배출될 수 있다.
도 4 및 도 10에 도시된 바와 같이, 배출부(130)를 통해 황삭액(160)이 배출되면 지그부(110)를 상부로 이동시켜 제2 유리판(10B)을 상기에 설명한 로딩 영역과 동일한 영역으로 이동시킨다. 여기서 제2 유리판(10B)을 적재한 지그부(110)를 로딩 영역과 동일한 영역에 배치시킬 때는 언로딩 영역으로 정의한다.
이와 같이, 지지부(120)를 통해 지그부(110)와 제2 유리판(10B)은 언로딩 영역으로 이동될 수 있다. 여기서 지그부(110)의 흡착면(113)에 흡착되게 배치된 제2 유리판(10B)은 진공흡입되어 지지/고정되어 있을 수 있다.
여기서 흡입면(113)에 제공된 진공은 언로딩 영역으로 이동되기 전에 진공을 제거할 수도 있고, 언로딩 영역에 이동된 후에 진공을 제거할 수도 있다. 여기서는 지지부(120)가 언로딩 영역에 이동 후에 진공을 제거한 것을 실시예로 한다.
언로딩 영역에 배치된 제2 유리판(10B)은 진공이 제거되어 지그부(110)에서 제2 유리판(10B)을 용이하게 언로딩시킬 수 있다.
그리고 다시 거친 면을 갖는 또 다른 제1 유리판(10A)을 지그부(110)의 흡입면(113)에 배치시켜 또 다른 제1 유리판(10A)을 황삭 공정을 실시할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)의 작동 방법을 통해 바이트 유닛(190)과 제1 유리판(10A)을 황삭액(160)에 딥핑시킴으로써, 바이트 유닛(190)과 제1 유리판(10A) 간에 접촉하는 두 계면 사이에 상호 작용하는 기계적인 충격을 감소시켜 2차적인 크랙 발생을 저하시키고, 미세한 유리 입자의 분산을 방지할 수 있다.
또한, 제1 유리판(10A) 상에 이물 및 미세 먼지가 적층되는 것을 방지할 수 있어 얼룩 불량을 방지할 수 있다.
또한, 황삭액(160)에 침전된 상태로 가공이 진행됨으로 마찰열을 최소화시켜 바이트 유닛(190)의 수명을 향상시킬 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치를 통해 터치 모듈을 형성하는 제조 공정을 도시한 블록도이다. 여기서 기판 처리 장치는 도 1 내지 도 10을 인용하여 설명하기로 한다. 그리고 기판은 유리 기판을 예를 들어 설명한다.
먼저, 유리는 디스플레이 장치의 표시부를 보호하기 위한 윈도우 패널로도 사용될 수 있다. 또한, 터치 센서 장치에도 커버 글래스로써 유리판이 사용될 수 있다.
이와 같이, 유리가 적용된 커버 글래스는 유리의 특성인 취성 등으로 인해 사용자의 터치에 민감하여 파괴나 손상의 가능성이 증가될 수 있다. 따라서, 커버 글래스는 잦은 접촉에도 견딜 수 있는 고강도 및 스크래치 저항성을 가져야 한다.
이를 위해 터치 모듈에 사용되는 유리판을 강도 및 스크래치 저항성을 향상시키는 가공이 필요하다.
도 11을 참조하면, 먼저 대형의 모기판 유리를 셀 단위로 절단하는 공정을 수행한다. (S100) 셀 단위의 크기로 즉, 원하는 소정의 크기의 셀 단위로 모기판 유리를 절단하게 된다.
이와 같이, 대형의 모기판의 유리에서 소정의 크기로 절단한 셀 기판을 커버 글래스로 사용할 수 있다. 셀 단위로 절단시켜 형성된 커버 글래스는 사용자가 원하는 크기의 전자 기기에 적용하여 사용할 수 있다.
셀 단위를 크기로 절단하는 공정은 스크라이빙(scribing)/브레이킹(breaking) 공정일 수 있다. 모기판 유리의 절단 방법으로, 유리를 완전히 절단하기 보다는 스크라이빙(scribing) 라인을 먼저 형성하여 기계적으로 취약한 부분을 만들고, 취약한 부분에 물리적이나 열적인 충격을 가하여 브레이킹(breaking) 하는 방법이 알려져 있다. 또는, 물의 압력으로 절단하는 워터젯 절단 방법이 알려져 있다.
모기판의 유리에 물리적이나 열적인 충격을 가하여 브레이킹할 때, 유리는 경도가 높아서 기계적인 충격에 취약하기 때문에, 절단 모서리 부분에 미세한 크랙이 발생될 수 있다. 셀 기판인 유리판의 절단 모서리에 생긴 미세한 크랙을 제거하지 않고서 유리를 강화할 경우, 시간이 경과 함에 따라서 미세한 크랙이 진행하여 유리판 자체가 파손될 문제가 발생할 수 있다.
다음으로, 셀 단위로 나누어진 셀 기판의 에지 영역을 면취(edge grinding)시키는 공정을 실시한다. (S200) 셀 기판을 면취하는 공정은 도 4 및 도 5 내지 도 10에 도시된 기판 처리 장치(100)를 이용하여 실시할 수 있다.
먼저 기판 처리 장치(100)의 지그부(110)를 로딩 영역으로 이동시키고, 지그부(110) 상에 셀 기판인 제1 유리판(10A)을 적재시킨다. (S10) 그리고 제1 유리판(10A)을 기판 처리 영역(180)으로 이동시키고, 기판 처리 영역(180)에 황삭액(160)을 제공한다, 그리고 황삭액(160)에 침전된 제1 유리판(10A)에 바이트 유닛(190)을 제공하여 제1 유리판(10A)의 에지 영역을 황삭시킨다. 여기서 제1 유리판(10A)은 에지 영역이 매끄럽게 가공된 제2 유리판(10B)으로 가공될 수 있다. 그리고 황삭액(160)을 기판 처리 영역(180)에서 배출시키고, 제2 유리판(10B)을 언로딩 영역으로 이동시켜 제2 유리판(10B)을 지그부(110)에서 언로딩한다. 그리고 다시 에지 영역이 미가공된 또 다른 제1 유리판(10A)을 로딩시켜 반복적으로 황삭 공정을 실시할 수 있다.
이와 같이, 셀 기판인 유리판을 면취하는 공정은 예를 들어 도 4 내지 도 10 에서와 같이 황삭하는 공정을 실시할 수 있다. 그리고 2차로 정삭하는 공정을 더 실시할 수도 있다.
면취시킨 셀 기판을 강화 처리할 수 있다. (S300) 강화 처리하는 단계는 셀 기판을 습식 또는 건식 강화 공정을 이용하여 강화 처리할 수 있다. 여기서, 셀 기판의 강도를 높이기 위한 화학적 처리나 보호 코팅 등의 추가적인 공정을 더 실시할 수 있다.
셀 기판 표면에 인쇄층을 형성하는 공정을 실시할 수 있다. (S400) 상기 인쇄층은 터치 모듈의 베젤층으로 표시 영역을 정의하고 표시 영역에 표시되는 화면을 보다 선명하게 보이도록 할 수 있다. 상기 인쇄층은 TiO2 등을 페이스트(paste)로 형성하여 화이트 색상을 나타낼 수 있고 또는 카본 블랙(Carbon black) 등을 페이스트시켜 블랙 색상의 인쇄층을 형성할 수 있다.
셀 기판에 신호 배선을 형성하는 공정을 실시할 수 있다. (S500) 상기 신호 배선은 터치를 센싱할 수 있고, 센싱된 위치 정보를 제공해 줄 수 있다. 상기 신호 배선은 셀 기판 상에 ITO 등의 투명 전극 물질로 매트릭스 형상으로 형성할 수도 있고, 구리와 같은 전극 물질을 메쉬(Mesh) 형상으로 형성할 수도 있다.
그리고 신호 배선이 형성된 셀 기판 상에 인쇄 회로 기판 등을 연결시키는 모듈 공정을 실시할 수 있다. (S600) 모듈 공정은 터치의 위치 정보 등을 주 패널인 표시 패널 예를 들면, LCD, OLED 패널에 제공하여 표시 장치가 입력 정보에 따라 작동할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 처리 장치(100)를 사용한 터치 모듈은 바이트 유닛(190)과 제1 유리판(10A)을 황삭액(160)에 딥핑시킴으로써, 바이트 유닛(190)과 제1 유리판(10A) 간에 접촉하는 두 계면 사이에 상호 작용하는 기계적인 충격을 감소시켜 2차적인 크랙 발생을 저하시키고, 미세한 유리 입자의 분산을 방지할 수 있다.
또한, 황삭 공정 후 미세한 유리 입자의 분산이 이루어지지 않아 제1 유리판(10A)의 표면에 이물질/오염 물질/유리 파티클 등을 제거하기 위한 에어 샤워 및 세정 공정 등을 필요로 하지 않는다. 즉, 공정의 단순화를 이룰 수 있다.
또한, 기판(10A) 상에 이물 및 미세 먼지가 적층되는 것을 방지할 수 있어 얼룩 불량을 방지할 수 있다.
또한, 황삭액(160)에 침전된 상태로 가공이 진행됨으로 마찰열을 최소화시켜 바이트 유닛(190)의 수명을 향상시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 기판 처리 장치 110: 지그부
120: 지지부 130: 배출부
140: 관통홀 150: 챔버
160: 황삭액 170: 황삭액 토출 유닛
180: 기판 처리 영역 190: 바이트 유닛
10A: 제1 유리판 10B: 제2 유리판

Claims (20)

  1. 기판이 안착되고, 상기 기판을 고정시키는 지그부;
    상기 지그부를 상하로 이동시키며, 지지하는 지지부; 및
    상기 지지부가 배치되는 관통홀과, 상기 기판이 배치되어 상기 기판을 황삭 처리하는 기판 처리 영역을 갖는 챔버를 포함하되,
    상기 기판 처리 영역에는 황삭액이 배치되고, 상기 기판을 상기 황삭액에 딥핑되도록 배치시키며,
    상기 지그부는 상기 기판의 일면을 지지/고정시키는 흡착면과,
    상기 흡착면에 대향하는 밀착면을 구비하며,
    상기 밀착면은 상기 지지부와 연결되고,
    상기 지그부의 밀착면은 상기 관통홀의 크기보다 큰 형상을 가지며, 상기 황삭액이 상기 관통홀을 통해 누수되는 것을 방지하도록 상기 챔버의 하부면과 밀착되도록 구성되는 기판 처리 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버의 기판 처리 영역에 황삭액을 제공하는 황삭액 토출 유닛; 및
    상기 기판의 에지 영역을 황삭시키는 바이트 유닛을 더 포함하는 기판 처리 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 바이트 유닛은 상기 황삭액에 딥핑된 상기 기판과 함께 상기 황삭액에 딥핑되도록 배치되는 기판 처리 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 챔버의 하부면에서 상부로 절곡되어 배치되는 측벽을 구비하여 용기 형상을 형성되는 기판 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 챔버의 하부면에 배출부를 더 포함하는 기판 처리 장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 배출부는 상기 챔버의 하부면에 관통되어 형성된 배출구와,
    상기 배출구를 개폐할 수 있는 배출구 마개와,
    상기 배출구에 연결된 배출 호스를 포함하는 기판 처리 장치.
  10. 지그부 상에 제1 유리판을 로딩하는 단계;
    상기 제1 유리판을 챔버에 형성된 기판 처리 영역으로 이동시키는 단계;
    상기 기판 처리 영역에 황삭액을 제공하여 상기 제1 유리판을 딥핑시키는 단계;
    상기 제1 유리판에 바이트 유닛을 제공하고 상기 제1 유리판을 가공하여 제2 유리판을 형성하는 단계;
    상기 황삭액을 배출시키는 단계; 및
    상기 제2 유리판을 상기 지그부 상에서 언로딩시키는 단계를 포함하되,
    상기 챔버는 관통홀이 형성된 하부면과, 상기 하부면에서 절곡되어 형성된 측벽을 가지며, 상기 하부면과 상기 측벽으로 용기 형상으로 형성된 공간에 상기 기판 처리 영역이 형성되고,
    상기 제1 유리판을 기판 처리 영역으로 이동시키는 단계는 상기 관통홀에 배치되는 지지부가 상/하 방향으로 이동하여 상기 제1 유리판을 이동시켜, 상기 황삭액이 상기 관통홀을 통해 누수되는 것을 방지하도록 상기 지그부의 밀착면을 상기 챔버의 하부면에 밀착시키는 단계를 포함하는 기판 처리 장치의 작동 방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 유리판의 일면은 상기 지그부의 흡착면에 적재되는 기판 처리 장치의 작동 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 유리판에 바이트 유닛을 제공하고 상기 제1 유리판을 가공하여 제2 유리판을 형성하는 단계에 있어서,
    상기 제1 유리판은 에지 영역에 거친 표면을 갖는 유리판이고, 상기 제2 유리판은 에지 영역에 매끄러운 표면을 갖는 유리판인 기판 처리 장치의 작동 방법.
  16. 제 10항에 있어서,
    상기 제1 유리판에 바이트 유닛을 제공하고 상기 제1 유리판을 가공하여 제2 유리판을 형성하는 단계에 있어서,
    상기 바이트 유닛은 상기 황삭액에 딥핑된 상기 제1 유리판과 함께 상기 황삭액에 딥핑된 상태에서 상기 제1 유리판의 에지 영역을 가공하는 기판 처리 장치의 작동 방법.
  17. 제 10항에 있어서,
    상기 기판 처리 영역에 황삭액을 제공하여 상기 제1 유리판을 딥핑시키는 단계에 있어서,
    상기 황삭액을 제공하는 황삭액 토출 유닛이 더 제공되는 기판 처리 장치의 작동 방법.
  18. 제 10항에 있어서,
    상기 황삭액을 배출시키는 단계에 있어서,
    상기 챔버는 상기 하부면에 배출부를 더 구비하며,
    상기 황삭액은 상기 배출부에 형성된 상기 하부면을 관통시켜 형성된 배출구와, 상기 배출구를 개폐시키는 배출구 마개와, 상기 배출구와 연결된 배출 호스를 통해 배출되는 기판 처리 장치의 작동 방법.
  19. 제 10항에 있어서,
    상기 황삭액을 배출시키는 단계에 있어서,
    상기 황삭액은 상기 제1 유리판의 미세한 유리입자를 포함하는 기판 처리 장치의 작동 방법.
  20. 모기판 유리를 셀 단위로 절단하는 단계;
    셀 기판의 에지 영역을 면취하는 단계;
    상기 셀 기판을 강화 처리하는 단계;
    상기 셀 기판에 인쇄층을 형성하는 단계;
    상기 셀 기판에 배선을 형성하는 단계; 및
    상기 셀 기판에 인쇄회로기판을 연결하는 단계를 포함하되,
    셀 기판의 에지 영역을 면취하는 단계는, 지그부 상에 제1 유리판을 로딩하는 단계, 상기 제1 유리판을 챔버에 형성된 기판 처리 영역으로 이동시키는 단계, 상기 기판 처리 영역에 황삭액을 제공하여 상기 제1 유리판을 딥핑시키는 단계, 상기 제1 유리판에 바이트 유닛을 제공하고 상기 제1 유리판을 가공하여 제2 유리판을 형성하는 단계, 상기 황삭액을 배출시키는 단계 및 상기 제2 유리판을 상기 지그부 상에서 언로딩시키는 단계를 포함하며,
    상기 챔버는 관통홀이 형성된 하부면과, 상기 하부면에서 절곡되어 형성된 측벽을 가지며, 상기 하부면과 상기 측벽으로 용기 형상으로 형성된 공간에 상기 기판 처리 영역이 형성되고,
    상기 제1 유리판을 기판 처리 영역으로 이동시키는 단계는 상기 관통홀에 배치되는 지지부가 상/하 방향으로 이동하여 상기 제1 유리판을 이동시켜, 상기 황삭액이 상기 관통홀을 통해 누수되는 것을 방지하도록 상기 지그부의 밀착면을 상기 챔버의 하부면에 밀착시키는 단계를 포함하는 터치모듈 제조 방법.
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