KR20200013354A - 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법 - Google Patents

기판 가공 장치 및 기판 가공 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20200013354A
KR20200013354A KR1020180088461A KR20180088461A KR20200013354A KR 20200013354 A KR20200013354 A KR 20200013354A KR 1020180088461 A KR1020180088461 A KR 1020180088461A KR 20180088461 A KR20180088461 A KR 20180088461A KR 20200013354 A KR20200013354 A KR 20200013354A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
panel
laser beam
cutout
gas
Prior art date
Application number
KR1020180088461A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102176869B1 (ko
Inventor
김진락
Original Assignee
주식회사 탑 엔지니어링
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 탑 엔지니어링 filed Critical 주식회사 탑 엔지니어링
Priority to KR1020180088461A priority Critical patent/KR102176869B1/ko
Priority to CN201811375495.0A priority patent/CN110776250A/zh
Publication of KR20200013354A publication Critical patent/KR20200013354A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102176869B1 publication Critical patent/KR102176869B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092—Apparatus for mechanical treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/07—Cutting armoured, multi-layered, coated or laminated, glass products
    • C03B33/076—Laminated glass comprising interlayers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/073—Shaping the laser spot
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/38—Removing material by boring or cutting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/677—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations
    • H01L21/67796—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for conveying, e.g. between different workstations with angular orientation of workpieces
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics
    • H01L21/76801—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing
    • H01L21/76802—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics characterised by the formation and the after-treatment of the dielectrics, e.g. smoothing by forming openings in dielectrics
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/77—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate
    • H01L21/78—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components or integrated circuits formed in, or on, a common substrate with subsequent division of the substrate into plural individual devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)

Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치는, 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 구성되는 기판에 홀을 형성하는 기판 가공 장치로서, 기판이 탑재되는 스테이지; 스테이지에 탑재된 기판으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛; 기판을 반전시키는 기판 반전 유닛; 및 기판에 레이저 빔을 조사하는 것에 의해 기판의 내부에 형성되는 크랙을 통하여 기체를 분사하는 기체 분사 유닛을 포함할 수 있다.

Description

기판 가공 장치 및 기판 가공 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판에 홀을 형성하는 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 평판 디스플레이에 사용되는 액정 디스플레이 패널, 유기 전계 발광 디스플레이 패널, 무기 전계 발광 디스플레이 패널, 투과형 프로젝터 기판, 반사형 프로젝터 기판을 제조하는 공정에서는, 유리와 같은 취성의 머더 글라스를 소정의 크기로 절단하여 사용한다.
머더 글라스는 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 형성되는 합착 기판(이하, 기판)이다. 제1 및 제2 패널은 페이스트와 같은 접착제를 사용하여 함께 합착된다. 제1 및 제2 패널 사이에는 액정 및/또는 전자 소자 등이 구비된다.
이러한 기판에는 각종 부품(예를 들면, 카메라, 스피커 등)이 위치되는 영역을 확보하기 위해, 소정 형상을 갖는 홀을 형성하는 홀 가공 공정이 수행될 수 있다. 이러한 홀은 접착제가 부착된 부분 및 액정 및/또는 전자 소자 등이 구비된 부분을 제외한 제1 및 제2 패널 사이의 영역에 형성될 수 있으며, 홀이 형성되는 영역에서 제1 및 제2 패널 사이는 밀폐된 빈 공간으로서 기체층이 존재한다.
이러한 홀 가공 공정은, 기판이 스테이지에 재치된 상태에서, 기판의 상부로부터 기판의 내부로 레이저 빔을 조사함으로써, 기판을 이루는 재료를 변성시켜 기판 내에 기판의 두께 방향으로 크랙을 형성하는 과정을 통해 진행된다. 이러한 홀 가공 공정에서는 제1 및 제2 패널의 내부에 기판의 두께 방향으로 복수의 레이저 빔 스폿을 순차적으로 위치시키며, 이에 따라, 제1 및 제2 패널의 내부에 각각 크랙이 형성된다.
이러한 홀 가공 공정에서는 기판의 상부로부터 제1 및 제2 패널에 순차적으로 레이저 빔을 조사하기 때문에, 제1 및 제2 패널 사이에 밀폐된 상태로 존재하는 기체층 내의 기체가 레이저 빔에 의해 발생하는 열로 인해 가열되어 팽창할 수 있으며, 이러한 기체층 내의 기체의 열 팽창으로 인해 제1 및 제2 패널이 서로로부터 이격되는 등 기판에 변형이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 가열된 기체를 통해 열이 접착제로 전달될 수 있으며, 접착제가 가열되어 접착제의 접착 성능이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 구성되는 기판에 홀을 가공하는 과정에서, 제1 및 제2 패널 사이의 기체층 내의 기체가 레이저 빔에 의해 발생되는 열에 의해 가열되는 것을 최소화할 수 있는 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법을 제공하는 데에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치는 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 구성되는 기판에 홀을 형성하는 기판 가공 장치로서, 기판이 탑재되는 스테이지; 스테이지에 탑재된 기판으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛; 기판을 반전시키는 기판 반전 유닛; 및 기판에 레이저 빔을 조사하는 것에 의해 기판의 내부에 형성되는 크랙을 통하여 기체를 분사하는 기체 분사 유닛을 포함하고, 기판에 형성될 홀의 윤곽을 따라 제1 패널에 레이저 빔을 조사하여 제1 절취부를 구획하고, 기판을 반전하고, 제1 절취부에 대응하는 제2 패널의 부분에 레이저 빔을 조사하여 기체 통과용 크랙을 형성하고, 기체 통과용 크랙을 통해 제1 절취부를 향해 기체를 분사하여 제1 절취부를 제1 패널로부터 제거하고, 제1 절취부가 제거된 부분에 대응하는 제2 패널의 부분에 기판에 형성될 홀의 윤곽을 따라 레이저 빔을 조사하여 제2 절취부를 구획하고, 기판을 반전하고, 제1 절취부가 제거된 부분을 통해 제2 절취부를 향하여 기체를 분사하여 제2 절취부를 제2 패널로부터 제거함으로써, 기판에 홀을 형성할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치는, 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 구성되는 기판에 홀을 형성하는 기판 가공 장치로서, 기판이 탑재되는 스테이지; 스테이지에 탑재된 기판으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛; 기판을 반전시키는 기판 반전 유닛; 및 기판에 레이저 빔을 조사하는 것에 의해 기판의 내부에 형성되는 크랙을 통하여 기체를 분사하는 기체 분사 유닛을 포함할 수 있다.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 방법은, 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 구성되는 기판에 홀을 형성하는 기판 가공 방법으로서, 기판에 형성될 홀의 윤곽을 따라 제1 패널에 레이저 빔을 조사하여 제1 절취부를 구획하는 단계; 기판을 반전하는 단계; 제1 절취부에 대응하는 제2 패널의 부분에 레이저 빔을 조사하여 기체 통과용 크랙을 형성하는 단계; 기체 통과용 크랙을 통해 제1 절취부를 향하여 기체를 분사하여 제1 절취부를 제1 패널로부터 제거하는 단계; 제1 절취부가 제거된 부분에 대응하는 제2 패널의 부분에 기판에 형성될 홀의 윤곽을 따라 레이저 빔을 조사하여 제2 절취부를 구획하는 단계; 기판을 반전하는 단계; 및 제1 절취부가 제거된 부분을 통해 제2 절취부를 향하여 기체를 분사하여 제2 절취부를 제2 패널로부터 제거하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법에 따르면, 제1 패널 및 기체층을 통하지 않고 제2 패널에 레이저 빔을 조사할 수 있고, 제2 패널 및 기체층을 통하지 않고 제1 패널에 레이저 빔을 조사할 수 있다. 또한, 제1 패널에 제1 절취부를 구획하고 제1 절취부를 제1 패널로부터 제거하여 제1 및 제2 패널 사이의 기체층을 외부로 개방한 다음, 제2 패널에 제2 절취부를 구획하고 제2 절취부를 제1 패널로부터 제거하는 과정이 순차적으로 진행될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 패널을 일측에서 제1 및 제2 패널 모두에 레이저 빔을 조사하는 종래의 기판 가공 공정, 즉, 제1 패널 및 기체층을 통해 제2 패널로 레이저 빔을 조사하는 종래의 기판 가공 공정에서 발생할 수 있는 기체층 내의 기체의 가열로 인한 문제를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치가 개략적으로 도시된 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치가 개략적으로 도시된 사시도이다.
도 3 내지 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치를 사용하여 기판에 홀을 형성하는 기판 가공 방법을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법에 대하여 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법에 의해 소정 형상의 홀이 형성되는 대상은 제1 패널(S1) 및 제2 패널(S2)이 합착된 합착 기판(S)(이하, 기판)이다. 예를 들면, 제1 패널(S1) 및 제2 패널(S2) 중 어느 하나는 박막 트랜지스터를 구비할 수 있으며, 다른 하나는 컬러 필터를 구비할 수 있다. 제1 및 제2 패널(S1, S2) 사이에는 페이스트와 같은 접착제, 블랙 매트릭스, 보호막, 전극, 유기막, 금속층, 비금속층과 같은 복수의 물질이 소정의 패턴으로 개재될 수 있다. 제1 및 제2 패널(S1, S2)은 페이스트와 같은 접착제를 사용하여 함께 합착된다. 접착제에 의해 제1 및 제2 패널(S1, S2) 사이의 간격이 유지될 수 있다.
이러한 기판에는 각종 부품(예를 들면, 카메라, 스피커 등)이 위치되는 영역을 확보하기 위해, 소정 형상을 갖는 홀을 형성하는 홀 가공 공정이 수행될 수 있다. 이러한 홀은 제1 및 제2 패널(S1, S2) 사이에 물질이 개재되지 않은 부분에 형성될 수 있으며, 홀이 형성되는 영역에서 제1 및 제2 패널(S1, S2) 사이에는 빈 공간으로서 기체층이 존재할 수 있다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치는, 기판(S)이 탑재되는 스테이지(10)와, 스테이지(10)에 탑재된 기판(S)으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛(20)과, 기판(S)을 상하 반전시키는 기판 반전 유닛(30)과, 기판(S)에 레이저 빔을 조사하는 것에 의해 기판(S)의 내부에 형성되는 크랙을 통하여 기체를 분사하는 기체 분사 유닛(40)을 포함할 수 있다.
스테이지(10)는 X축 방향으로 소정의 간격으로 배열되는 복수의 스테이지 부재(11)를 포함할 수 있다. 복수의 스테이지 부재(11) 사이에는 소정의 공간(12)이 형성된다. 기판(S)에 홀을 형성하는 과정에서 기판(S)으로부터 제거되는 부분인 절취부(D1, D2)가 기판(S)으로부터 제거된 후 복수의 스테이지 부재(11) 사이의 공간(12)을 통해 아래로 낙하할 수 있다. 이 경우, 복수의 스테이지 부재(11) 사이의 공간(12) 아래에는 도시되지 않은 수집부가 구비될 수 있으며, 복수의 스테이지 부재(11) 사이의 공간(12)을 통해 낙하한 절취부(D1, D2)가 수집부에 수집될 수 있다.
또한, 기판 반전 유닛(30)에 의한 기판 반전 과정에서 기판 반전 유닛(30)의 흡착 플레이트(32)가 복수의 스테이지 부재(11) 사이의 공간(12)으로 삽입될 수 있다.
레이저 빔 조사 유닛(20)은, 레이저 소스 및 광학계를 포함하는 레이저 빔 발생 모듈(23)과, 레이저 빔 발생 모듈(23)과 연결되며 레이저 빔 발생 모듈(23)에 의해 발생된 레이저 빔을 기판(S)을 향하여 조사하는 레이저 빔 조사 헤드(25)를 포함할 수 있다.
레이저 빔 조사 헤드(25)는 기판(S)의 내부에 기판(S)의 두께 방향으로 복수의 레이저 빔 스폿(P)을 생성하도록 구성될 수 있다. 복수의 레이저 빔 스폿(P)이 생성된 복수의 부분이 레이저 빔의 에너지에 의해 변성됨에 따라, 기판(S)의 내부에 국부적으로 복수의 미소 크랙이 발생한다. 그리고, 복수의 미소 크랙이 하나의 크랙으로 성장한다.
레이저 빔 조사 헤드(25)는 구동 유닛(50)과 연결되어 기판(S)에 대하여 수직 방향 및 수평 방향으로 이동될 수 있다.
구동 유닛(50)은, 레이저 빔 조사 헤드(25)와 연결되는 연결 부재(51)와, 연결 부재(51)를 Y축 방향으로 이동시켜 레이저 빔 조사 헤드(25)를 Y축 방향으로 이동시키는 Y축 이동부(52)와, 연결 부재(51)를 Z축 방향으로 이동시켜 레이저 빔 조사 헤드(25)를 Z축 방향으로 이동시키는 Z축 이동부(53)와, 연결 부재(51)를 X축 방향으로 이동시켜 레이저 빔 조사 헤드(25)를 X축 방향으로 이동시키는 X축 이동부(54)와, Y축 이동부(52), Z축 이동부(53) 및 X축 이동부(54)를 지지하는 지지 프레임(55)을 포함할 수 있다.
Y축 이동부(52), Z축 이동부(53) 및 X축 이동부(54)는 각각 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로 구성될 수 있다. 다만, 본 발명은 이러한 구성에 한정되지 않으며, 레이저 빔 조사 헤드(25)를 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향으로 이동시킬 수 있는 다관절 로봇 등 다양한 구성이 사용될 수 있다.
기판(S)에 원형의 홀을 형성하기 위해 X축 이동부(54) 및 Y축 이동부(52)가 동시에 작동될 수 있으며, 이에 따라, 레이저 빔 조사 헤드(25)가 X축 방향 및 Y축 방향으로 동시에 이동하면서 원형의 홀의 윤곽을 따라 이동될 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 기판(S)에 원형의 홀을 형성하기 위해 레이저 빔 조사 헤드(25)를 Z축 방향과 평행한 축을 중심으로 선회시키는 회전 장치가 사용될 수 있다.
기체 분사 유닛(40)은, 기체를 공급하는 기체 공급부(43)와, 기체 공급부(43)에 연결되어 기체 공급부(43)로부터 공급된 기체를 기판(S)을 향하여 분사하는 기체 분사 헤드(45)를 포함할 수 있다. 기체 분사 헤드(45)는 기판(S)의 내부에 형성되는 크랙을 향하여 기체를 분사하도록 구성될 수 있다.
기체 분사 헤드(45)로부터 분사되는 기체는 기판(S)의 내부에 형성되는 크랙을 통과할 수 있다. 이 경우, 기판(S)의 내부에 형성되는 크랙이 기체 분사 헤드(45)로부터 분사되는 기체의 압력에 의해 성장할 수 있으며, 이에 따라, 기체가 크랙을 통과할 수 있다.
기체 분사 헤드(45)는 구동 유닛(50)에 연결되어 기판(S)에 대하여 수직 방향 및 수평 방향으로 이동될 수 있다. 기체 분사 헤드(45)는 레이저 빔 조사 헤드(25)와 함께 연결 부재(51)에 설치될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 기판 반전 유닛(30)은 Z축 방향으로 연장되는 지지대(31)와, 지지대(31)에 지지되며 복수의 흡착 노즐(321)을 구비하는 흡착 플레이트(32)와, 흡착 플레이트(32)를 지지대(31)를 따라 Z축 방향으로 이동시키는 흡착 플레이트 승강 장치(33)와, 흡착 플레이트(32)를 Y축 방향과 평행한 축을 중심으로 회전시키는 흡착 플레이트 회전 장치(34)를 포함할 수 있다.
흡착 플레이트(32)는 흡착 플레이트 승강 장치(33) 및 흡착 플레이트 회전 장치(34)를 통하여 지지대(31)에 지지될 수 있다.
흡착 플레이트 승강 장치(33)는 공압 또는 유압에 의하여 작동하는 액추에이터, 전자기적 상호 작용에 의해 작동되는 리니어 모터, 또는 볼 스크류 기구와 같은 직선 이동 기구로 구성될 수 있다. 흡착 플레이트 회전 장치(34)는 전기 모터로 구성될 수 있다.
흡착 플레이트(32)는 스테이지(10)를 구성하는 복수의 스테이지 부재(11) 사이의 공간 내에 삽입 가능하게 구성될 수 있다.
이와 같은 구성에 따르면, 스테이지(10)에 탑재된 기판(S)을 상하 반전시키기 위해, 흡착 플레이트(32)가 흡착 플레이트 승강 장치(33)에 의해 기판(S)을 향하여 이동한다. 이에 따라, 흡착 플레이트(32)의 흡착 노즐(321)이 기판(S)의 상면과 접촉한다. 이와 동시에 흡착 노즐(321)에는 흡착력(부압)이 작용하며, 이에 따라, 기판(S)이 흡착 노즐(321)에 흡착된다. 그리고, 기판(S)이 흡착 노즐(321)에 흡착된 상태로, 흡착 플레이트(32)가 흡착 플레이트 승강 장치(33)에 의해 스테이지(10)로부터 이격되는 방향으로 상승한다.
흡착 플레이트(32)가 상승된 상태에서, 흡착 플레이트(32)가 흡착 플레이트 회전 장치(34)에 의해 Y축 방향과 평행한 축을 중심으로 회전되며, 이에 따라, 기판(S)이 상하 반전될 수 있다.
그리고, 흡착 플레이트(32)가 흡착 플레이트 승강 장치(33)에 의해 스테이지(10)를 향하여 이동된 후, 복수의 스테이지 부재(11) 사이의 공간에 삽입되는 것에 의해, 기판(S)이 스테이지(10)에 안착될 수 있다. 이러한 상태에서, 흡착 플레이트(32)가 스테이지(10)의 하부에 위치되므로, 다음 순서의 기판 반전 동작을 곧바로 수행할 수 있다.
이하, 도 3 내지 도 7를 참조하여, 기판(S)에 홀을 형성하는 기판 가공 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 기판(S)에 형성될 홀의 윤곽을 따라 레이저 빔 조사 헤드(25)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 동시에 이동시켜 제1 패널(S1)에 제1 절취부(D1)를 구획한다. 제1 절취부(D1)는 제1 패널(S1)로부터 제거될 부분으로서, 기판(S)에 형성될 홀의 직경에 대응하는 직경을 가질 수 있다. 레이저 빔 조사 헤드(25)는 제1 패널(S1)의 내부에 제1 패널(S1)의 두께 방향으로 복수의 레이저 빔 스폿(P)을 생성한다. 제1 패널(S1)의 내부에 생성되는 복수의 레이저 빔 스폿(P)에 의해 제1 패널(S1)을 이루는 소재가 변성되면서 미세 크랙이 발생되며, 이에 따라, 복수의 레이저 빔 스폿(P)이 위치되는 라인을 따라 제1 절취부(D1)가 제1 패널(S1)로부터 분할될 수 있는 상태가 된다.
그리고, 기판 반전 유닛(30)에 의해, 도 4에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 상하 반전될 수 있다. 이 상태에서, 레이저 빔 조사 헤드(25)가 제1 절취부(D1)에 대응하는 제2 패널(S2)의 부분에 기체 통과용 크랙을 형성한다. 기체 통과용 크랙도 제2 패널(S2)의 두께 방향으로 복수의 레이저 빔 스폿(P)을 생성하는 것에 의해 형성될 수 있다. 제2 패널(S2)의 내부에 생성되는 복수의 레이저 빔 스폿(P)에 의해 제2 패널(S2)을 이루는 소재가 변성되면서 미세 크랙이 발생되며, 이러한 미세 크랙을 통해 기체가 통과할 수 있는 상태가 된다.
그리고, 도 5에 도시된 바와 같이, 기체 분사 헤드(45)가 제2 패널(S2)에 형성된 기체 통과용 크랙에 대응하게 위치된 후, 기체 통과용 크랙을 향하여 고압 기체를 분사한다. 이때, 기체 분사 헤드(45)로부터 분사된 기체는 기체 통과용 크랙을 통하여 제1 패널(S1)의 제1 절취부(D1)를 향하여 유동한다. 이 경우, 기체 분사 헤드(45)로부터 분사된 기체는 기체 통과용 크랙을 성장시키면서 기체 통과용 크랙을 통과할 수 있다. 그리고, 기체 분사 헤드(45)로부터 분사된 기체의 압력에 의해 제1 절취부(D1)가 제1 패널(S1)로부터 분리될 수 있다. 제1 패널(S1)로부터 분리된 제1 절취부(D1)는 스테이지 부재(11) 사이의 공간(12)을 통해 아래로 낙하여 수집부에 수집될 수 있다.
이러한 상태에서, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 절취부(D1)가 제거된 부분에 대응하는 제2 패널(S2)의 부분에 기판(S)에 형성될 홀의 윤곽을 따라 레이저 빔 조사 헤드(25)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 동시에 이동시켜 제2 절취부(D2)를 구획한다. 제2 절취부(D2)는 제2 패널(S2)로부터 제거될 부분으로서, 기판(S)에 형성될 홀의 직경에 대응하는 직경을 가질 수 있다. 레이저 빔 조사 헤드(25)는 제2 패널(S2)의 내부에 제2 패널(S2)의 두께 방향으로 복수의 레이저 빔 스폿(P)을 생성한다. 제2 패널(S2)의 내부에 생성되는 복수의 레이저 빔 스폿(P)에 의해 제2 패널(S2)을 이루는 소재가 변성되면서 미세 크랙이 발생되며, 이에 따라, 복수의 레이저 빔 스폿(P)이 위치되는 라인을 따라 제2 절취부(D2)가 제2 패널(S2)로부터 분할될 수 있는 상태가 된다.
그리고, 기판 반전 유닛(30)에 의해, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(S)이 상하 반전될 수 있다. 그리고, 기체 분사 헤드(45)가 제1 절취부(D1)가 제거된 부분, 즉, 제2 패널(S2)의 제2 절취부(D2)를 향하여 배치된 다음, 제2 패널(S2)의 제2 절취부(D2)를 향하여 고압 기체를 분사한다. 이에 따라, 기체 분사 헤드(45)로부터 분사된 기체의 압력에 의해 제2 절취부(D2)가 제2 패널(S2)로부터 분리될 수 있다. 제2 패널(S2)로부터 분리된 제2 절취부(D2)는 스테이지 부재(11) 사이의 공간(12)을 통해 아래로 낙하여 수집부에 수집될 수 있다.
상기한 바와 같은 기판 가공 방법에 의해, 기판(S)에 소정 형상을 홀이 형성될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법에 따르면, 제1 패널(S1) 및 기체층을 통하지 않고 제2 패널(S2)에 레이저 빔을 조사할 수 있고, 제2 패널(S2) 및 기체층을 통하지 않고 제1 패널(S1)에 레이저 빔을 조사할 수 있다. 또한, 제1 패널(S1)에 제1 절취부(D1)를 구획하고 제1 절취부(D1)를 제1 패널(S1)로부터 제거하여 제1 및 제2 패널(S1, S2) 사이의 기체층을 외부로 개방한 다음, 제2 패널(S2)에 제2 절취부(D2)를 구획하고 제2 절취부(D2)를 제1 패널로(S2)부터 제거하는 과정이 순차적으로 진행될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 패널 사이에 밀폐된 기체층이 존재하는 상태에서 제1 및 제2 패널을 일측에서 제1 및 제2 패널 모두에 레이저 빔을 조사하는 종래의 기판 가공 공정, 즉, 제1 패널 및 기체층을 통해 제2 패널로 레이저 빔을 조사하는 종래의 기판 가공 공정에서 발생할 수 있는 기체층 내의 기체의 가열로 인한 문제를 최소화할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 패널(S1, S2)에 각각 제1 및 제2 절취부(D1, D2)를 형성하고, 제1 및 제2 절취부(D1, D2)를 향하여 기체를 분사하여 제1 및 제2 절취부(D1, D2)를 제1 및 제2 패널(S1, S2)로부터 제거할 수 있다. 따라서, 기판(S)에 홀을 형성하는 과정에서 발생할 수 있는 파편 등이 기체의 유동에 의해 제거될 수 있으므로, 파편 등이 기판(S)에 잔존하는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 레이저 빔의 조사에 의해 기판(D) 내에 발생되는 열이 기체의 유동에 의해 제거될 수 있으므로, 기체층 내의 기체의 가열로 인한 문제를 최소화할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예가 예시적으로 설명되었으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경될 수 있다.
10: 스테이지
20: 레이저 빔 조사 유닛
30: 기판 반전 유닛
40: 기체 분사 유닛
50: 구동 유닛

Claims (5)

  1. 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 구성되는 기판에 홀을 형성하는 기판 가공 장치에 있어서,
    기판이 탑재되는 스테이지;
    상기 스테이지에 탑재된 상기 기판으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛;
    상기 기판을 반전시키는 기판 반전 유닛; 및
    상기 기판에 레이저 빔을 조사하는 것에 의해 상기 기판의 내부에 형성되는 크랙을 통하여 기체를 분사하는 기체 분사 유닛을 포함하고,
    상기 기판에 형성될 홀의 윤곽을 따라 상기 제1 패널에 레이저 빔을 조사하여 제1 절취부를 구획하고, 상기 기판을 반전하고, 상기 제1 절취부에 대응하는 제2 패널의 부분에 레이저 빔을 조사하여 기체 통과용 크랙을 형성하고, 상기 기체 통과용 크랙을 통해 상기 제1 절취부를 향해 기체를 분사하여 상기 제1 절취부를 상기 제1 패널로부터 제거하고, 상기 제1 절취부가 제거된 부분에 대응하는 상기 제2 패널의 부분에 상기 기판에 형성될 홀의 윤곽을 따라 레이저 빔을 조사하여 제2 절취부를 구획하고, 상기 기판을 반전하고, 상기 제1 절취부가 제거된 부분을 통해 상기 제2 절취부를 향하여 기체를 분사하여 상기 제2 절취부를 상기 제2 패널로부터 제거하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
  2. 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 구성되는 기판에 홀을 형성하는 기판 가공 방법에 있어서,
    상기 기판에 형성될 홀의 윤곽을 따라 상기 제1 패널에 레이저 빔을 조사하여 제1 절취부를 구획하는 단계;
    상기 기판을 반전하는 단계;
    상기 제1 절취부에 대응하는 제2 패널의 부분에 레이저 빔을 조사하여 기체 통과용 크랙을 형성하는 단계;
    상기 기체 통과용 크랙을 통해 상기 제1 절취부를 향하여 기체를 분사하여 상기 제1 절취부를 상기 제1 패널로부터 제거하는 단계;
    상기 제1 절취부가 제거된 부분에 대응하는 상기 제2 패널의 부분에 상기 기판에 형성될 홀의 윤곽을 따라 레이저 빔을 조사하여 제2 절취부를 구획하는 단계;
    상기 기판을 반전하는 단계; 및
    상기 제1 절취부가 제거된 부분을 통해 상기 제2 절취부를 향하여 기체를 분사하여 상기 제2 절취부를 상기 제2 패널로부터 제거하는 단계를 포함하는 기판 가공 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 절취부를 구획하는 단계, 상기 기체 통과용 크랙을 형성하는 단계 및 상기 제2 절취부를 구획하는 단계는, 상기 제1 및 제2 패널의 내부에 상기 제1 및 제2 패널의 두께 방향으로 복수의 레이저 빔 스폿을 생성하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 방법.
  4. 제1 패널 및 제2 패널이 합착되어 구성되는 기판에 홀을 형성하는 기판 가공 장치에 있어서,
    기판이 탑재되는 스테이지;
    상기 스테이지에 탑재된 상기 기판으로 레이저 빔을 조사하는 레이저 빔 조사 유닛;
    상기 기판을 반전시키는 기판 반전 유닛; 및
    상기 기판에 레이저 빔을 조사하는 것에 의해 상기 기판의 내부에 형성되는 크랙을 통하여 기체를 분사하는 기체 분사 유닛을 포함하는 기판 가공 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 레이저 빔 조사 유닛은 상기 기판의 내부에 상기 기판의 두께 방향으로 복수의 레이저 빔 스폿을 생성하는 것을 특징으로 하는 기판 가공 장치.
KR1020180088461A 2018-07-30 2018-07-30 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법 KR102176869B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180088461A KR102176869B1 (ko) 2018-07-30 2018-07-30 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법
CN201811375495.0A CN110776250A (zh) 2018-07-30 2018-11-19 基板加工装置及基板加工方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180088461A KR102176869B1 (ko) 2018-07-30 2018-07-30 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200013354A true KR20200013354A (ko) 2020-02-07
KR102176869B1 KR102176869B1 (ko) 2020-11-11

Family

ID=69383105

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180088461A KR102176869B1 (ko) 2018-07-30 2018-07-30 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102176869B1 (ko)
CN (1) CN110776250A (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050019815A (ko) * 2002-07-02 2005-03-03 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 접합기판의 기판절단 시스템 및 기판절단방법
JP2007160766A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Seiko Epson Corp 層状基板の分割方法
KR20080020481A (ko) * 2006-08-29 2008-03-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 접합 머더 기판의 스크라이빙 방법 및 접합 머더 기판의분할 방법
KR20100009475A (ko) * 2008-07-18 2010-01-27 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 접합 기판의 단자 가공 방법
KR20120013128A (ko) * 2010-08-04 2012-02-14 (주)큐엠씨 에어젯을 이용한 대상물 브레이킹 장치

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100623970B1 (ko) * 1999-11-22 2006-09-13 삼성전자주식회사 레이저 커팅 설비 및 이를 이용한 커팅 방법
CN1929978A (zh) * 2004-04-27 2007-03-14 三星钻石工业股份有限公司 脆性基板的垂直裂痕形成方法及垂直裂痕形成装置
BRPI0513669A (pt) * 2004-07-30 2008-05-13 Mitsuboshi Diamond Ind Co Ltd método para formação de fissura intermediária em substrato e equipamento para formação de fissura intermediária em substrato
JP5965239B2 (ja) * 2012-07-31 2016-08-03 三星ダイヤモンド工業株式会社 貼り合わせ基板の加工方法並びに加工装置
JP2014224010A (ja) * 2013-05-16 2014-12-04 旭硝子株式会社 レーザ光照射によりガラス基板に貫通孔を形成する方法
KR102388723B1 (ko) * 2015-08-07 2022-04-21 삼성디스플레이 주식회사 레이저 어닐링 장치 및 이를 이용한 디스플레이 장치 제조방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050019815A (ko) * 2002-07-02 2005-03-03 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 접합기판의 기판절단 시스템 및 기판절단방법
JP2007160766A (ja) * 2005-12-15 2007-06-28 Seiko Epson Corp 層状基板の分割方法
KR20080020481A (ko) * 2006-08-29 2008-03-05 세이코 엡슨 가부시키가이샤 접합 머더 기판의 스크라이빙 방법 및 접합 머더 기판의분할 방법
KR20100009475A (ko) * 2008-07-18 2010-01-27 미쓰보시 다이야몬도 고교 가부시키가이샤 접합 기판의 단자 가공 방법
KR20120013128A (ko) * 2010-08-04 2012-02-14 (주)큐엠씨 에어젯을 이용한 대상물 브레이킹 장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN110776250A (zh) 2020-02-11
KR102176869B1 (ko) 2020-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI413565B (zh) 切割基板的方法
KR101096733B1 (ko) 기판의 절단장치 및 이를 이용한 기판의 절단방법
EP1800820B1 (en) Method and apparatus for scribing brittle material board and system for breaking brittle material board
KR20080020481A (ko) 접합 머더 기판의 스크라이빙 방법 및 접합 머더 기판의분할 방법
US10646954B2 (en) Method of manufacturing display apparatus
US8445814B2 (en) Substrate cutting apparatus and method of cutting substrate using the same
KR101042512B1 (ko) 회로기판의 배선 보수방법 및 그 장치
KR100972488B1 (ko) 레이저를 이용한 액정표시소자 절단장치 및 절단방법, 이를이용한 액정표시소자 제조방법
KR101950451B1 (ko) 필름 부착된 유리 기판용 레이저 절단 장치
JP4665260B2 (ja) ガラス基板の密封システム及び密封方法
KR102593615B1 (ko) 기판 절단 장치
KR102176869B1 (ko) 기판 가공 장치 및 기판 가공 방법
KR100578309B1 (ko) 레이저 커팅 장치 및 이를 이용한 유리 기판 커팅 방법
KR102633196B1 (ko) 스크라이빙 장치 및 스크라이빙 방법
JP2012055966A (ja) レーザー加工装置
KR100811111B1 (ko) 디스플레이 패널용 배기홀 가공장치
KR100631296B1 (ko) 단판 유리기판의 레이저 절단 방법 및 장치
JP2003005194A (ja) シール剤塗布装置、液晶滴下貼り合わせ装置および液晶パネル製造方法
KR100623970B1 (ko) 레이저 커팅 설비 및 이를 이용한 커팅 방법
KR102296394B1 (ko) 기판 에칭장치
US11251058B1 (en) Workpiece-separating device and workpiece-separating method
KR101488783B1 (ko) 레이저 패터닝 장치
KR20230143464A (ko) 측면 배선을 위한 Laser Trench Via 가공을 이용한 마이크로 LED 패널 제조장치
JP2016050159A (ja) 基板割断方法及び基板割断装置
KR20040095381A (ko) 액정패널용 기판의 절단장치 및 그 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant