TWI584397B - Substrate processing device - Google Patents

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Description

基板加工裝置
本發明係關於一種在由玻璃、矽、陶瓷、化合物半導體等之脆性材料構成之基板加工分斷用之刻劃線、沿該刻劃線分斷基板等之基板加工裝置。
習知，例如於專利文獻1等中已揭示有如下之方法：對載置於平台上之大面積的母基板，藉由刻劃裝置使刀輪(亦稱刻劃輪)在已施加既定之刻劃壓之狀態下轉動、或利用雷射光束之照射所產生之熱應變等，形成相互正交之多條平行的刻劃線，之後，藉由吸附反轉裝置使母基板反轉從而載置於裂斷裝置之平台，從與設有該刻劃線之面為相反側之面以裂斷桿按壓而使基板撓曲，藉此分斷基板，取出單位製品。
此外，例如於專利文獻2(圖45)等中已揭示有如下之方法：在對貼合有2枚玻璃基板之母基板進行分斷之情形，對已載置於刻劃裝置之平台上的母基板，藉由使刀輪轉動而於基板之一面即A面形成刻劃線。接著，利用吸附反轉裝置吸附基板並使其反轉後，將其載置於裂斷裝置之平台上，對成為基板A面之背面的基板B面利用裂斷桿等進行按壓而將基板A面分斷。接著，與上述同樣地，於基板B面形成刻劃線，使基板反轉後，對基板A面利用裂斷桿等進行按壓而將基板B面分斷。之後，將已被分斷之基板從裂斷裝置卸除並移往下一個步驟。
專利文獻1：國際公開WO2005/053925號公報
專利文獻2：國際公開WO2002/057192號公報
在上述般之基板之加工方法中，使用於使基板反轉的吸附反轉裝置，具備有吸附基板並使其反轉之吸附板。而且，例如，可獲得如下等之手段：對利用刻劃裝置刻劃並載置於平台上之母基板，利用吸附反轉裝置之吸附板吸附並使其反轉之後，將已成為朝上之被吸附保持於吸附反轉裝置之吸附板上的基板，利用另外設置的吸附搬送裝置之吸附板吸附並往下一步驟、例如裂斷裝置之平台搬送。或相反地，對處於刻劃裝置之平台上的母基板利用吸附搬送裝置之吸附板進行吸附，移動至以朝上之方式待機的吸附反轉裝置之吸附板上並進行移載，使該吸附板反轉，將已表、背面反轉之基板載置於下一個步驟即裂斷裝置之平台上。
然而，於習知的方法中，存在有如下之問題點：為了從刻劃裝置取起母基板並使其反轉，將已反轉之基板載置於下一個步驟之平台上，而需要吸附反轉裝置與另外設置的吸附搬送裝置，因而使得裝置構成大型化、成本變高。此外，亦存在有如下之問題點：在將已由吸附反轉裝置之吸附板反轉之基板往下一步驟之平台移載、或者從刻劃裝置之平台將基板往吸附反轉裝置之吸附板移載時耗費時間，且基板之分斷所需要的作業時間變長。
因此本發明，有鑑於上述之習知課題，其目的在於提供一種如下之基板加工裝置：在進行使基板反轉並載置於下一步驟之平台等之承接部之動作時，較習知更為簡易的裝置構成，而且具備有能夠縮短作業時 間之吸附反轉裝置。
為了達成上述目的，在本發明中實施如以下之技術性手段。亦即，在本發明之基板加工裝置中，具備有：刻劃裝置，以依序搬送脆性材料基板之主路徑為第1方向，於該主路徑之途中，於脆性材料基板之表面形成刻劃線；以及吸附反轉裝置，具有吸附由刻劃裝置所刻劃之該脆性材料基板並使其反轉，往下一步驟之承接部移載之吸附部；該吸附反轉裝置之吸附部，具有以旋轉軸為基端而從旋轉軸之軸心往正交之方向延伸設置之多個櫛齒部之櫛狀之形狀，形成為藉由該旋轉軸而可反轉旋動；該承接部，以隔著間隔平行配置之多個承受構件而形成；該吸附部之旋轉軸，沿著與該第1方向正交之方向延伸設置；以該吸附部之櫛齒部在從刻劃裝置之平台吸附脆性材料基板並藉由旋轉軸反轉旋動時，可嵌入於該承受構件之間並將櫛齒部上之脆性材料基板載置於該承受構件之方式，將該旋轉軸配置於刻劃裝置之平台及該承接部之附近位置。
在本發明中，吸附反轉裝置之吸附部，從刻劃裝置之平台吸附基板並藉由旋轉軸反轉旋動時，可將經反轉之基板移載於承受構件之上面，因此，可省略習知般的用以移載基板之吸附搬送裝置並將裝置構成簡略化，且可謀求設備成本之降低。此外，吸附反轉裝置之旋轉軸配置於刻劃裝置之平台及承接部之間、且該等之構件之附近，因此僅以使吸附部反轉，便可同時進行使基板反轉之動作、及將反轉後之基板載置於承接部上之動作。藉此，具有可大幅地縮短作業時間之效果。
在本發明中，可為如下之構成：該承接部之承受構件，配置於從吸附部承接基板時，可以水平姿勢承接基板之位置。藉此，可以水平 之姿勢將基板移載於承受構件，可預防於移載時在基板產生傷痕。
在本發明中，可為如下之構成：該承接部，由設置於裂斷裝置之平台上面呈出沒自如之多個承受構件構成，且該承受構件，形成為於基板之移載時以突出姿勢位於該吸附部之櫛齒部之間。藉此，可於基板移載時，有效地移載於從裂斷裝置之平台突出之承受構件，並且經移載之基板可藉由將承受構件下降而載置於平台表面，可接著進行下一個裂斷步驟。
在本發明中，可為如下之構成：該承接部，由在裂斷裝置之平台之一端部相互隔著間隔平行地形成之多個承受構件構成，形成為於基板之移載時，該吸附部之櫛齒部嵌入於承受構件之間。藉此，可省略使承受構件昇降之機構，可簡單地形成承接部之構成。
在本發明中，亦可為如下之構成：該承接部，藉由由多個輸送帶構成之承受構件而形成，該各輸送帶，以較該吸附部之櫛齒部之間的間隔為小的寬度形成，且形成為於基板移載時，該吸附部之櫛齒部嵌入於各輸送帶之間。藉此，可於基板移載後，藉由輸送帶使基板連續地搬送至下一個步驟。
A‧‧‧基板加工裝置
B‧‧‧刻劃裝置
C‧‧‧吸附反轉裝置
D‧‧‧裂斷裝置
W‧‧‧基板
2‧‧‧刻劃裝置之平台
9‧‧‧刀輪
14‧‧‧吸附反轉裝置之吸附部
14a‧‧‧櫛齒部
19‧‧‧裂斷裝置之平台
24、26、27‧‧‧作為承接部之承受構件
28‧‧‧輸送帶
圖1，係表示本發明之基板加工裝置之概略的整體構成之立體圖。
圖2，係圖1之基板加工裝置中的刻劃裝置之立體圖。
圖3，係圖1之基板加工裝置中的吸附反轉裝置之立體圖。
圖4，係圖1之基板加工裝置中的裂斷裝置之立體圖。
圖5，係設置於裂斷裝置之平台的承接部之剖面圖。
圖6，係表示利用本發明之基板加工裝置之作業步驟之說明圖。
圖7，係表示承接部之另一實施例之立體圖。
圖8，係表示利用具備有圖7之承接部的基板加工裝置之作業步驟之說明圖。
圖9，係表示承接部之再另一實施例之立體圖。
圖10，係表示利用具備有圖9之承接部的基板加工裝置之作業步驟之說明圖。
以下，根據圖1~6所示之實施例，說明本發明之基板加工裝置之細節。在本實施例中所示之基板加工裝置A，如圖1所示，由刻劃裝置B、吸附反轉裝置C、及裂斷裝置D構成。被加工基板W(參照圖6)，成為沿著第1方向從刻劃裝置B經由吸附反轉裝置C到裂斷裝置D依序移行。所謂的「第1方向」，係圖中的X方向。在本發明中，將基板之沿該第1方向之輸送路徑，稱為「基板之主路徑」。
刻劃裝置B，如圖2所示，具備有沿著於X方向延伸設置之軌條1移動之平台2，且由藉由馬達旋轉之螺紋軸3驅動。進一步地，平台2，於上面具備多個空氣吸附孔(未圖示)，且成為在移動載台4上藉由內藏馬達之旋轉驅動部5而可於水平面內旋動。此外，藉由具備有左右一對之支柱6、6、及橋架於該等支柱6、6之於Y方向延伸之導引件7的樑8而形成有門型之支持體。於導引件7，將具有刀輪9之刻劃頭10安裝成可沿著導引件7於Y方向移動。
吸附反轉裝置C，如圖3所示，具備有在台架11上被支持 於左右之側板12、12之於Y方向延伸之旋轉軸13、及與旋轉軸13一起旋轉之櫛狀之吸附部14。櫛狀之吸附部14，係藉由以旋轉軸13為基端從旋轉軸13往正交之方向延伸設置之多個櫛齒部14a而形成。吸附部14，如圖1所示，形成為從與刻劃裝置B之平台2上面接觸之位置，至形成下述之裂斷裝置D之承接部之承受構件24，與旋轉軸13一起反轉旋動。此外，在吸附部14之櫛齒部14a與平台2上面接觸之姿勢中，於櫛齒部14a之下面設置有多個空氣吸附孔(未圖示)。進一步地，旋轉軸13，配置在刻劃裝置B之平台2與裂斷裝置D之承接部之間，且接近平台2及承接部之位置。另外，旋轉軸13，藉由內藏馬達之反轉驅動部15驅動。
裂斷裝置D，如圖4所示，具備沿著於X方向延伸之軌條16並藉由螺紋軸17之旋動而移動之移動載台18，且於該移動載台18安裝有具有多數個空氣吸附孔(未圖示)之平台19。進一步地，藉由左右一對之支柱20、20、及橋架於該等支柱20、20並於Y方向延伸之樑21而形成門型之支持體，且於該樑21，將於Y方向延伸之板狀之裂斷桿22安裝成可藉由流體汽缸23昇降。
於裂斷裝置D之平台19，設置有從自其上面突出之突出姿勢至與平台面成為同一水平面之沒入姿勢進行出沒之多個承受構件24，該承受構件24，形成有從吸附部14承接經由吸附反轉裝置C反轉之基板W之實質的承接部。作為承接部之承受構件24，以於基板W之移載時以突出姿勢嵌入於該吸附部14之櫛齒部14a之間之方式並列配置，且形成為藉由配置於下方之流體汽缸25等之昇降機構(參照圖5)而進行昇降。
上述之刻劃裝置B及裂斷裝置D之平台2、19以及吸附反 轉裝置C之吸附部14之空氣吸附孔，雖省略圖式，但係形成為透過配管而與真空泵等之空氣吸引裝置連接，且透過空氣吸附孔並藉由吸引空氣而可吸附基板W。
接著，使用圖6依序說明利用上述之基板加工裝置之基板W之加工步驟。在圖6(a)中，載置於刻劃裝置B之平台2上之基板W，處於藉由刻劃裝置B而於其上面既已加工有沿著Y方向(圖中之前後方向)之多條刻劃線之狀態。該刻劃線之加工，係藉由於平台2上載置有基板W之後，使平台2移動至刻劃頭10(參照圖1、2)之位置，使刀輪9壓接於基板W之表面，使刀輪9於Y方向移動而進行。
將載置於該平台2上之形成刻劃線後之基板W，如圖6(b)所示，利用吸附反轉裝置C之吸附部14之櫛齒部14a吸附並使其反轉旋動。經反轉旋動之櫛齒部14a，嵌入於設置有多個之承受構件24之間，將反轉並已保持於上側之基板W移載於承受構件24之上面。櫛齒部14a亦於將基板W移載於承受構件24之後，如圖6(c)所示，旋動至從基板W分離之角度α。藉此，可使基板W完全地留置於承受構件24之上面。
接著，如圖6(d)、(e)所示，使裂斷裝置D之平台19移動而從櫛齒部14a分離後，使櫛齒部14a為了下一個基板W’而往刻劃裝置B側反轉旋動。在裂斷裝置D中，使載置有基板W之平台19移動至裂斷桿22(參照圖1、4)之下方並使裂斷桿22往下動，沿著Y方向之刻劃線將基板W裂斷成短矩形狀。之後，將已裂斷之基板W從平台19卸除。
另外，使櫛齒部14a反轉而將基板W移載於承受構件24之表面時，一旦基板W相對於承受構件24之表面以傾斜姿勢進行接觸，恐將 傷及基板W之表面。因此，於基板移載時，如圖6(b)所示，櫛齒部14a之吸附面已成為水平之姿勢時，可預先設定好承受構件24之突出位置，以將基板W移載於承受構件24之上面。藉此，可在不傷及基板W之情況下進行移載。
圖7表示本發明中之承接部之另一實施例。在該實施例中，承接部，係藉由於裂斷裝置D之平台19之一端加工成櫛齒狀之多個承受構件26而形成。承受構件26相互隔著間隔平行配置，且形成為於基板W之移載時該吸附部14之櫛齒部14a嵌入於承受構件26之間，在承受構件26之上面以水平姿勢承接基板W。
圖8，係表示上述圖7所示之實施例中之作業順序之與圖6同樣之說明圖。與前一實施例同樣地，載置於平台2上之基板W，如圖8(a)、(b)所示，以吸附反轉裝置C之吸附部14之櫛齒部14a吸附並反轉旋動。經反轉旋動之櫛齒部14a，嵌入於設置有多個之承受構件26之間，將基板W移載於承受構件26之上面。櫛齒部14a亦於將基板W移載於承受構件26後，如圖8(c)所示，旋動至從基板W分離之角度α。
接著，如圖8(d)所示，使裂斷裝置D之平台19移動並從櫛齒部14a分離後，使櫛齒部14a如圖8(e)所示往刻劃裝置B側反轉旋動。在該實施例中，成為基板之承接部的承受構件26，如前一實施例中所示之承受構件24般無需上下昇降之機構，因此可簡化承接部之構成。
圖9，表示以多個輸送帶28構成作為本發明之承接部的承受構件27的實施例。各輸送帶28，以較該吸附反轉裝置C之櫛齒部14a之間之間隔為小的寬度形成，且形成為於基板移載時櫛齒部14a嵌入於各輸送 帶27之間，於輸送帶27之上面以水平姿勢承接基板W。
圖10，係表示上述圖9中所示之實施例之作業順序。與前一實施例同樣地，已載置於平台2上之基板W，如圖10(a)、(b)所示，被吸附於吸附反轉裝置C之吸附部14之櫛齒部14a且反轉旋動。已反轉旋動之櫛齒部14a，嵌入於設置有多個之輸送帶28之間，將基板W移載於輸送帶28之上面。櫛齒部14a亦於將基板W移載於輸送帶28後，如圖10(c)所示，旋動至從基板W分離之角度α。
接著，如圖10(d)所示，已移載於輸送帶28之基板W，藉由輸送帶28而搬送至下一步驟，且使櫛齒部14a如圖10(e)所示往刻劃裝置B側反轉旋動。
如以上說明般，在本發明中，吸附反轉裝置C之吸附部14，在從刻劃裝置B之平台2吸附基板W並藉由旋轉軸13反轉旋動時，可將經反轉之基板W移載於承受構件24、26、27之上面，因此可省略如習知般用以移載基板之吸附搬送裝置，且可簡化基板加工裝置A。此外，吸附反轉裝置C之旋轉軸13配置在刻劃裝置B之平台2及承接部之間，且於該等之構件之接近位置，因此僅使吸附部14反轉，便可同時進行使基板W反轉之動作、與將反轉後之基板W載置於承接部上之動作。藉此，可大幅縮短作業時間。
以上雖已說明關於本發明之代表性的實施例，但本發明並不限定於上述之實施形態。例如，圖示雖省略，但亦可將吸附反轉裝置C之吸附部14形成為相對於側板12可上下位置調整。藉此，於使吸附部14反轉並將基板W往承接部之表面移載時，可將吸附部14之位置微調整成基板 W相對於承接部之表面正確地成為水平姿勢之位置。在其他之本發明中，在達成其目的、不脫離請求之範圍的範圍內，可適當地進行修正、變更。
本發明係利用於在基板上形成刻劃線、沿該刻劃線進行裂斷之基板加工裝置。
A‧‧‧基板加工裝置
B‧‧‧刻劃裝置
C‧‧‧吸附反轉裝置
D‧‧‧裂斷裝置
1‧‧‧軌條
2‧‧‧刻劃裝置之平台
9‧‧‧刀輪
10‧‧‧刻劃頭
14‧‧‧吸附反轉裝置之吸附部
14a‧‧‧櫛齒部
19‧‧‧裂斷裝置之平台
22‧‧‧裂斷桿
23‧‧‧流體汽缸
24‧‧‧作為承接部之承受構件

Claims (5)

  1. 一種基板加工裝置，具備有：刻劃裝置，以依序搬送脆性材料基板之主路徑為第1方向，於該主路徑之途中，於脆性材料基板之表面形成刻劃線；以及吸附反轉裝置，具有吸附由刻劃裝置所刻劃之該脆性材料基板並使其反轉，往下一步驟之承接部移載之吸附部；其特徵在於：該吸附反轉裝置之吸附部，具有以旋轉軸為基端從旋轉軸之軸心往正交之方向延伸設置之多個櫛齒部的櫛狀之形狀，且形成為藉由該旋轉軸而可反轉旋動；該承接部，以隔著間隔平行配置之多個承受構件而形成；該吸附部之旋轉軸，沿著與該第1方向正交之方向延伸設置；以該吸附部之櫛齒部在從刻劃裝置之平台吸附脆性材料基板並藉由旋轉軸反轉旋動時，可嵌入於該承受構件之間並將櫛齒部上之脆性材料基板載置於該承受構件之方式，將該旋轉軸配置於刻劃裝置之平台及該承接部之附近位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板加工裝置，其中，該承接部之承受構件，配置於從吸附部承接基板時，可以水平姿勢承接基板之位置。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板加工裝置，其中，該承接部，由設置於裂斷裝置之平台上面呈出沒自如之多個承受構件構成，且該承受構件，形成為於基板之移載時以突出姿勢位於該吸附部之 櫛齒部之間。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之基板加工裝置，其中，該承接部，由在裂斷裝置之平台之一端部相互隔著間隔平行地形成之多個承受構件構成，且形成為於基板之移載時，該吸附部之櫛齒部嵌入於承受構件之間。
  5. 如申請專利範圍第1或2項之基板加工裝置，其中，該承接部，藉由由多個輸送帶構成之承受構件而形成；該各輸送帶，以較該吸附部之櫛齒部之間的間隔為小的寬度形成，且形成為於基板移載時，該吸附部之櫛齒部嵌入於各輸送帶之間。
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