基板处理装置的制作方法

文档序号:17391061发布日期:2019-04-13 00:28阅读:151来源:国知局
基板处理装置的制作方法

本实用新型涉及基板处理装置,更具体而言,涉及一种能够简化大面积基板的处理工序并缩短处理时间的基板处理装置。



背景技术:

最近,随着对信息显示装置关心的高涨,对要利用能携带的信息介质的要求也正在提高,正在重点进行对替代原有显示装置的阴极射线管(Cathode Ray Tube;CRT)的轻薄型平板显示装置(Flat Panel Display;FPD)的研究及商业化。

在这种平板显示装置领域,迄今轻巧而耗电少的液晶显示装置(Liquid Crystal Display Device;LCD)是最受瞩目的显示装置,但液晶显示装置不是发光元件而是受光元件,在亮度、对比度(contrast ratio)及视野角等方面存在缺点,因此正在开展对能够克服这种缺点的新显示装置的活跃开发。其中,作为最近倍受瞩目的新一代显示装置之一,有有机发光显示装置(OLED:Organic Light Emitting Display)。

一般而言,显示装置中使用强度及透过性优秀的玻璃基板,最近,显示装置指向紧凑化及高像素(high-pixel),因而需能够准备与此相应的玻璃基板。

作为一个示例,作为OLED工序之一,在向非晶硅(a-Si)照射激光而结晶成多晶硅(poly-Si)的ELA(Eximer Laser Annealing,准分子激光晶化)工序中,在多晶硅结晶的同时,表面会发生凸起,这种凸起可能发生不均衡现象(mura-effects),因此,玻璃基板应进行研磨处理,以便去除凸起。

为此,最近进行了旨在高效研磨基板表面的多样研究,但还远远不够,要求对此进行开发。



技术实现要素:

所要解决的技术问题

本实用新型目的在于提供一种能够简化基板处理工序并缩短处理时间的基板处理装置。

特别是本实用新型目的在于,能够缩短基板研磨所需的时间,提高生产率。

另外,本实用新型目的在于,能够连续供应并处理基板。

另外,本实用新型目的在于,能够简化设备,并且能够节省制造费用。

另外,本实用新型目的在于,能够提高研磨稳定性及研磨均匀度。

技术方案

根据旨在达成所述本实用新型目的的本实用新型优选实施例,进行基板研磨工序的基板处理装置包括研磨基板表面的研磨单元、在基板研磨开始时间点与研磨结束时间点之间移送基板的基板移送部,使得以直排(Inline)方式处理基板,借助于此,能够简化基板处理工序,缩短处理时间。

本实用新型提供一种基板处理装置,用于进行基板研磨工序,其可以包括:研磨单元,其研磨基板的表面;基板移送部,其在所述基板的研磨开始时间点与研磨结束时间点之间移送所述基板。

其中,在所述基板被移送期间,所述研磨单元可以对所述基板进行相对移动,研磨所述基板的表面。

其中,所述基板移送部可以包括:移送带,其在外表面安放所述基板,沿着第一方向移送所述基板;基板支撑部,其配置于所述移送带的内部,隔着所述移送带支撑所述基板的底面;在所述基板沿着所述第一方向被移送期间,所述研磨单元沿着与所述第一方向正交的第二方向进行往返移动,研磨所述基板的表面。

其中,所述移送带可以沿着既定路径循环旋转,由于所述移送带的循环旋转,所述基板沿着所述第一方向被移送。

如果在所述基板沿着所述第一方向被移送的同时,所述研磨单元沿着所述第二方向往返移动,则所述研磨单元可以沿着相对于所述基板的一边倾斜的第一斜线路径、向所述第一斜线路径的相反方向倾斜的第二斜线路径,相对于所述基板反复进行Z字形移动并研磨所述基板的表面。

其中,所述基板支撑部可以包括紧贴于所述移送带的内表面的支撑板。

其中,所述基板处理装置可以包括润滑层,其配备于所述移送带的内表面与所述支撑板的上表面之间,降低所述移送带相对于所述支撑板的摩擦系数。

其中,所述润滑层可以形成在所述移送带的内表面。

其中,所述润滑层可以形成在所述基板支撑部的上表面。

其中,所述基板支撑部可以形成为尺寸小于所述基板,在所述研磨单元的下部位置,部分地支撑所述基板的底面。

其中,所述基板支撑部与所述移送带的内表面可以隔开地配置,以非接触状态支撑所述移送带的内表面。

其中,在所述移送带的外表面可以形成有提高相对于所述基板的摩擦系数以抑制滑动的表面层。

其中,所述基板处理装置可以包括护圈,其以包围所述基板的四周周边的方式配备于所述移送带的外表面。

其中,在所述护圈可以贯通形成有基板容纳部,所述基板在所述基板容纳部的内部安放于所述移送带的外表面。

其中,所述护圈可以形成为厚度小于或等于所述基板。

其中,多个所述护圈可以配备于所述移送带的外表面。

其中,所述研磨单元可以以接触所述护圈上表面的状态,研磨所述基板的上表面。

其中,在对所述基板进行机械式研磨期间,可以一同供应用于化学式研磨的浆料,进行化学机械式研磨工序。

其中,所述研磨单元可以包括:研磨垫,其在以接触所述基板的状态自转的同时,沿着所述第二方向往返移动,研磨所述基板。

其中,所述研磨垫可以形成为尺寸小于所述基板的横向长度或纵向长度。

其中,所述研磨单元可以包括:第一研磨垫,其在以接触所述基板的状态自转的同时,沿着所述第二方向往返移动,研磨所述基板;第二研磨垫,其与所述第一研磨垫隔开地配置,在以接触所述基板的状态自转的同时,沿着所述第二方向往返移动,研磨所述基板。

其中,所述第一研磨垫可以研磨所述基板的第一区域,所述第二研磨垫研磨所述基板的第二区域,所述第一研磨垫和所述第二研磨垫在所述第一区域和所述第二区域同时研磨所述基板。

其中,所述第一研磨垫可以在沿着所述第一方向的所述基板的前端部,开始对所述基板的研磨,所述第二研磨垫在沿着所述第一方向的所述基板的中央部,开始对所述基板的研磨。

其中,所述基板支撑部可以包括:第一支撑板,其配置于所述移送带的内部,隔着所述移送带支撑所述基板的底面;第二支撑板,其与所述第一支撑板隔开地配置于所述移送带的内部,隔着所述移送带支撑在所述基板之后供应的后续基板的底面。

其中,所述研磨单元可以包括:第一研磨垫,其在以接触所述基板的状态自转的同时,沿着所述第二方向往返移动,研磨所述基板;第二研磨垫,其在以接触所述后续基板的状态自转的同时,沿着所述第二方向往返移动,研磨所述后续基板。

其中,所述第一研磨垫和所述第二研磨垫可以同时研磨所述基板和所述后续基板。

其中,所述基板支撑部可以包括:第一支撑板,其配置于所述移送带的内部,隔着所述移送带支撑所述基板的底面;第二支撑板,其与所述第一支撑板隔开地配置于所述移送带的内部,隔着所述移送带支撑从所述第一支撑板移送的所述基板的底面。

其中,所述研磨单元可以包括:第一研磨垫,其配备于所述第一支撑板的上部,在以接触所述基板的状态自转的同时,沿着所述第二方向往返移动,对所述基板进行第一次研磨;第二研磨垫,其配备于所述第二支撑板的上部,在以接触所述基板的状态自转的同时,沿着所述第二方向往返移动,对所述基板进行第二次研磨。

其中,所述基板处理装置可以包括装载部,其包括相互协助地移送所述基板的多个装载移送辊,将所述基板移送到所述移送带。

其中,所述基板处理装置可以包括卸载部,其包括相互协助地移送所述基板的多个卸载移送辊,从所述移送带接收所述基板。

其中,随着所述移送带向远离所述基板底面的方向移动,所述基板可以从所述移送带分离并卸载到所述卸载部。

有益效果

综上所述,根据本实用新型,可以简化基板处理工序并缩短处理时间。

特别是根据本实用新型,可以缩短基板研磨需要的时间并提高生产率。

另外,根据本实用新型,可以提高生产率及收率。

另外,根据本实用新型,可以连续供应并处理基板。

另外,根据本实用新型,能够简化设备,节省制造费用,并且能够提高空间利用性。

另外,根据本实用新型,可以提高研磨稳定性及研磨均匀度。

另外,根据本实用新型,可以简化使研磨单元移动所需的装备,并提高研磨单元的移动稳定性及可靠性。

附图说明

图1是图示本实用新型的基板处理装置的构成的俯视图。

图2是用于说明图1的研磨部的立体图。

图3是用于说明图1的研磨部的侧视图。

图4至图6是用于说明图1的基板处理装置中基板装载工序的图。

图7是用于说明图1的基板处理装置的基板移送部的图。

图8是用于说明图1的研磨单元对基板的研磨路径的俯视图。

图9是用于说明图1的基板处理装置的护圈的图。

图10是用于说明本实用新型的基板处理装置的基板支撑部的另一实施例的图。

图11及图12是用于说明图1的基板的卸载工序的图。

图13至图15是用于说明本实用新型另一实施例的基板处理装置的图。

图16是用于说明本实用新型又一实施例的基板处理装置的图。

附图标记

10:基板处理装置 100:装载部

110:装载移送辊 120:装载控制部

200:研磨部 201:基板移送部

210:移送带 212:辊单元

212a:第一辊 212b:第二辊

214:护圈 214a:基板容纳部

220、220'、220":基板支撑部 221、222、223:支撑板

225:润滑层 230、230':研磨单元

232、232'、232":研磨垫 300:卸载部

310:卸载移送辊 320:卸载控制部

具体实施方式

下面参照附图,详细说明本实用新型的优选实施例,但并非本实用新型由实施例所限制或限定。作为参考,在本说明中,相同的符号指称实质上相同的要素,在这种规则下,可以引用其他图中记载的内容进行说明,判断为从业人员不言而喻的或反复的内容可以省略。

参照图1至图13,本实用新型的基板处理装置10包括研磨基板W表面的研磨单元230、在基板W研磨开始时间点与研磨结束时间点之间移送基板W的基板移送部201。

这是为了简化基板W的处理工序并缩短处理时间。

即,也可以在基板固定于移送带的状态(移送带停止旋转的状态)下,使研磨单元相对于基板移动并研磨基板后,将基板移送到卸载部。但是,由于基板研磨工序与基板移送工序独立地进行,存在基板处理时间增加、收率低下的问题。

但是,本实用新型使得在对基板进行研磨期间,一同进行基板移送,从而可以缩短基板处理时间并提高生产率。

进一步而言,如果移送带旋转,则在使基板沿第一方向被移送的同时,研磨单元沿第二方向往返移动并研磨基板,在这种方式下,具有可以将基板支撑部220和移送带210制作得更小型的优点。

即,在基板停止借助于移送带而移动的状态下,为了研磨基板,基板的整个底面必然需被基板支撑部支撑。如此需在研磨工序中支撑基板整个底面的结构中,基板支撑部应以等于或大于基板的尺寸形成,为了使基板支撑部配置于移送带的内部,移送带的尺寸也不可避免地需要一同增大,因而存在设计自由度及空间利用性低下的问题。

但是,本实用新型的基板W沿第一方向被移送并且基板被沿第二方向往返移动的研磨单元研磨,因而可以以小于基板的尺寸形成基板支撑部220,使得基板支撑部220不支撑基板整个底面,而是可以只部分地支撑基板的底面一部分。

如上所述,将基板支撑部220制作成小于基板的小型,从而也可以将移送带也制作成小型,并且可以提高设计自由度及空间利用性。

另外,在本实用新型中,研磨单元只沿单一方向移动即可,因而可以简化使研磨单元移动所需的门架等结构物并提高研磨单元的移动稳定性及可靠性。

而且,以往为了使利用装载部而供应的基板装载到研磨部,应利用另外的拾取装置(例如,基板吸附装置),从装载部拾取基板后,重新将基板放到卸载部,因而装载基板需要的时间为数秒~数十秒左右,存在处理时间增加的问题。进一步地,以往为了使完成研磨的基板卸载到卸载部,需利用另外的拾取装置(例如,基板吸附装置),在研磨部拾取基板后,再将基板放置于卸载部,因而卸载基板需要的时间为数秒~数十秒左右,存在处理时间增加的问题。

但是,本实用新型在装载部100供应的基板W直接移送到移送带210的状态下,进行对基板W的研磨工序后,使得基板W从移送带210上直接移送到卸载部300,从而,简化基板W处理工序并缩短处理时间。

另外,本实用新型使得在基板W的装载及卸载时排除另外的拾取工序,利用循环旋转的移送带210,以直排(Inline)方式处理基板W,从而可以缩短基板W装载时间,并简化卸载工序,缩短基板W装载及卸载所需的时间。

进一步地,在本实用新型中,不需要配备基板W装载及卸载时拾取基板W所需的拾取装置,因而可以简化装备及设备,可以提高空间利用性。

基板移送部201配置于装载部100与卸载部300之间,供应到装载部100的基板W移送到基板移送部201,在安放于基板移送部201的状态下研磨后,通过卸载部300卸载。

更具体而言,装载部100配备用于把要研磨处理的基板W装载于研磨部200。

装载部100可以以能够将基板W装载于研磨部200的多样结构形成,并非本实用新型由装载部100的结构所限制或限定。

作为一个示例,装载部100形成为在与移送带210相同的高度移送基板W,包括设置预定间隔隔开地配置的多个装载移送辊110,供应到多个装载移送辊110上部的基板W随着装载移送辊110的旋转,借助于多个装载移送辊110而相互协助地移送。根据情况,装载部也可以包括借助于装载移送辊而循环旋转的循环带。

其中,所谓装载部100在与移送带210相同的高度移送基板W,定义为装载部100配置于允许基板W弯曲变形的高度并移送基板W。例如,在装载部中,在基板凸出的状态(基板以超出配置于最外侧的装载移送辊的方式进行移送的状态)下,考虑到基板的凸出部分因自重导致的弯曲变形,装载部可以配置于略高于移送带的高度(例如,10㎜以内)。不过,如果能够抑制基板的弯曲变形,则基板W在装载部100中移送的高度与基板W在移送带210中安放及移送的高度可以相互相同。

而且,供应到装载部100的基板W在供应到装载部100之前,借助于对齐单元(图上未示出),姿势及位置可以排列为既定的姿势和位置。

作为参考,作为本实用新型中使用的基板W,可以使用一侧边的长度大于1m的四边形基板W。作为一个示例,作为执行化学机械式研磨工序的被处理基板W,可以使用具有1500㎜*1850㎜尺寸的第六代玻璃基板W。根据情况,第七代及第八代玻璃基板也可以用作被处理基板。不同于此,也可以使用一侧边长度小于1m的基板(例如,第二代玻璃基板)。

基板移送部201形成为在基板研磨开始时间点与研磨结束时间点之间移送基板。下面列举基板移送部201构成对基板进行研磨的研磨部200的示例进行说明。

其中,所谓基板移送部201在基板研磨开始时间点与研磨结束时间点之间移送基板,定义为包括在借助于研磨单元230而对基板进行研磨期间基板移送的状态(连续移送或分步移送)或停止的状态的概念。

作为参考,在本实用新型中,所谓研磨基板W,定义为借助于对基板W的机械式研磨工序或化学机械式研磨(CMP)工序而研磨基板W。作为一个示例,在进行对基板W的机械式研磨期间,一同供应用于化学式研磨的浆料,进行化学机械式研磨(CMP)工序。

作为一个示例,研磨部200包括基板移送部201和研磨基板W表面的研磨单元230,所述基板移送部201包括:移送带210,其形成为能够沿着既定路径移动,在外表面安放基板W;及基板支撑部220,其配置于移送带210的内部,隔着移送带210支撑基板W的底面。下面列举研磨单元230在基板被移送期间,对基板进行相对移动并研磨基板表面的示例进行说明。

更具体而言,移送带沿着第一方向移送基板,研磨单元230在基板沿着第一方向被移送期间,沿着与第一方向正交的第二方向往返移动,研磨基板的表面。

作为一个示例,移送带210邻接装载部100配置,沿着既定路径以无限循环方式进行循环旋转。从装载部100移送到移送带210的基板W,在安放于移送带210外表面的状态下,随着移送带210的循环旋转而沿第一方向被移送。

更具体而言,从装载部100移送到移送带210的基板W,可以随着移送带210的循环旋转而以安放于移送带210外表面的状态,移送到研磨位置(基板支撑部的上部位置)。另外,研磨完成的基板W可以随着移送带210的循环旋转而从研磨位置移送到卸载部300侧。

移送带210的循环旋转可以根据要求的条件及设计规格而以多样方式进行。作为一个示例,移送带210沿着借助于辊单元212而确定的路径进行循环旋转,借助于移送带210的循环旋转,安放于移送带210的基板W沿着直线移动路径进行移送。

移送带210的移动路径(例如,循环路径)可以根据要求的条件及设计规格而多样地变更。作为一个示例,辊单元212包括第一辊212a和第二辊212b,所述第二辊212b从第一辊212a水平地隔开配置,移送带210借助于第一辊212a和第二辊212b而以无限循环方式循环旋转。

此时,第一辊212a和第二辊212b中某一者以上借助于通常的驱动马达(单一马达或多个马达)而旋转。

作为参考,所谓移送带210的外表面,意味着露出于移送带210外侧的外侧表面,在移送带210的外表面安放基板W。而且,所谓移送带210的内表面,意味着供第一辊212a与第二辊212b接触的移送带210的内侧表面。

另外,第一辊212a和第二辊212b中某一者以上可以向选择性地相互接近及隔开的方向直线移动。作为一个示例,就第一辊212a而言,固定的第二辊212b可以向第一辊212a接近及隔开的方向直线移动。如上所述,根据制造公差及组装公差等,借助于使第二辊212b相对于第一辊212a接近及隔开,可以调节移送带210的张力。

其中,所谓调节移送带210的张力,定义为张紧或放松移送带210而调节张力。根据情况,也可以配备另外的张力调节辊,使张力调节辊移动,调节移送带的张力。但是,优选使第一辊和第二辊中某一者以上移动,以便能够提高结构及空间利用性。

另外,参照图9,在移送带210的外表形成有提高对基板W的摩擦系数以抑制滑动的表面层210a。

如上所述,借助于在移送带210外表面形成表面层210a,在基板W安放于移送带210外表面的状态下,可以约束基板W相对于移送带210的移动(约束滑动),可以稳定地维持基板W的配置位置。

表面层210a可以以与基板W具有粘合性的多样材质形成,并非本实用新型由表面层210a的材质所限制或限定。作为一个示例,表面层210a以伸缩性及粘合性(摩擦力)优秀的工程塑料形成。根据情况,也可以以具有防滑功能的其他材质,例如以具有防滑功能的聚氨酯形成第一表面层。

进一步地,借助于在移送带210外表面形成具有伸缩性的表面层210a,即使在基板W与移送带210之间流入异物,与异物的厚度相应地,在异物所在的部分,表面层210a也可以被压下,因而能够消除异物导致的基板W高度偏差(基板的特定部位因异物而局部凸出),可以使因基板W的特定部位局部凸出导致的研磨均匀度低下实现最小化。优选地,表面层210a形成为具有20~50%的压缩率。

此时,优选表面层210a整体上形成在移送带210外表面。

基板支撑部220配置于移送带210的内部,隔着移送带210支撑基板W的底面。

更具体而言,基板支撑部220朝向基板W底面地配置于移送带210的内部,支撑移送带210的内表面。

基板支撑部220根据要求的条件及设计规格,可以以多样方式支撑移送带210的内表面。作为一个示例,基板支撑部220包括紧贴于移送带210内表面的支撑板221(例如,花岗石平板)。

如上所述,借助于使得支撑板221在基板W下部支撑移送带210内表面,可以防止因基板W的自重及研磨单元230对基板W加压导致的移送带210下垂。

下面列举支撑板221以大致四边板形状形成的示例进行说明。根据情况,基板支撑部可以以其他形状及结构形成,可以连续配置2个以上支撑板,支撑移送带的内面。

另一方面,在前述及图示的本实用新型实施例中,列举了使基板支撑部220以接触方式支撑移送带210内表面的示例进行说明,但根据情况,也可以使基板支撑部220”以非接触方式支撑移送带210的内表面。

参照图10,基板支撑部220"与移送带210内表面隔开地配置,以非接触状态支撑移送带210的内表面。

基板支撑部220"根据要求的条件及设计规格,可以以多样方式以非接触方式支撑移送带210的内表面。作为一个示例,基板支撑部220”向移送带210的内表面喷射流体,借助于流体的喷射力JF来支撑移送带210的内表面。

此时,基板支撑部220"可以向移送带210的内表面喷射气体(例如,空气)和液体(例如,纯水)中至少某一种,流体的种类可以根据要求的条件及设计规格而多样地变更。

如上所述,借助于以非接触状态支撑移送带210的内表面,可以使因摩擦阻抗(妨碍移送带移动(旋转)的因素)导致的处理效率低下实现最小化。

根据情况,基板支撑部也可以利用磁力(例如,斥力;repulsive force)或超声波振动引起的上浮力,以非接触方式支撑移送带的内表面。

研磨单元230形成为以接触基板W表面的状态研磨基板W的表面。

作为一个示例,研磨单元230包括研磨垫232,所述研磨垫232以小于基板W的尺寸形成,以接触基板W的状态自转并移动。

更具体而言,研磨垫232加装于载体(图中未示出),以接触基板W表面的状态自转并线性研磨(平坦化)基板W的表面。

研磨垫232载体可以以能使研磨垫232自转的多样结构形成,并非本实用新型由研磨垫232载体的结构所限制或限定。作为一个示例,研磨垫232载体可以以一个主体构成,或由多个主体结合构成,与驱动轴(图上未示出)连接并旋转。另外,在研磨垫232载体具备用于将研磨垫232加压于基板W表面的加压部(例如,以空气压力对研磨垫232加压的空气压力加压部)。

研磨垫232以适合对基板W进行机械式研磨的材质形成。例如,研磨垫232可以利用聚氨酯、聚脲(polyurea)、聚酯、聚醚、环氧树脂、聚酰胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚丙烯、氟聚合物、乙烯聚合物、丙烯酸及甲基丙酸烯聚合物、硅、乳胶、丁腈橡胶、异戊二烯橡胶、聚丁橡胶及苯乙烯、丁二烯及丙烯腈的多样共聚物而形成,研磨垫232的材质及特性可以根据要求的条件及设计规格而多样地变更。

优选地,作为研磨垫232,使用具有小于基板W的大小的圆形研磨垫232。即,也可以使用具有大于基板W的大小的研磨垫232来研磨基板,但如果使用具有大于基板的大小的研磨垫232,那么,为了使研磨垫232自转,需要很大的旋转装备及空间,因此,存在空间效率性及设计自由度低下、稳定性低下的问题。更优选地,研磨垫232形成为直径小于基板横向长度或纵向长度的1/2。

实质上,大面积基板至少一侧边的长度具有大于1m的大小,因此,使具有大于基板的大小的研磨垫232(例如,具有大于1m的直径的研磨垫232)自转本身就存在很困难的问题。另外,如果使用非圆形研磨垫232(例如,四边形研磨垫232),则借助于自转的研磨垫232而研磨的基板的表面无法整体上研磨成均匀的厚度。但是,本实用新型使具有小于基板W的大小的圆形研磨垫232自转并研磨基板W表面,借助于此,可以在不极大降低空间效率性及设计自由度的同时,使研磨垫232自转并研磨基板W,可以整体上均匀保持研磨垫232的研磨量。

研磨单元230在基板W借助于移送带210的旋转而沿第一方向被移送的同时,沿着与第一方向正交的第二方向往返移动。

如上所述,借助于使得在基板W移送的同时实现基板W研磨,可以简化基板W研磨工序并缩短基板W研磨时间。

即,也可以在基板固定于移送带的状态(移送带停止旋转的状态)下,使研磨单元230相对于基板移动并研磨基板后,将基板移送到卸载部。但是,由于基板研磨工序与基板移送工序独立地进行,存在基板处理时间增加、生产性低下的问题。

但是,本实用新型使得基板W研磨工序与基板移送工序同时进行,借助于此,可以缩短基板W处理时间并提高生产率。

进一步地,如果移送带210旋转,则在将基板W沿第一方向移送的同时,研磨单元230沿第二方向往返移动,研磨基板W,在这种方式中,具有可以将基板支撑部220和移送带210制作得更小型的优点。

即,在由移送带引起的基板移动停止的状态下,为了研磨基板,基板整个底面必然需要被基板支撑部支撑。如上所述,在需要在研磨工序中支撑基板整个底面的结构中,基板支撑部应以等于或大于基板的尺寸形成,为了使基板支撑部配置于移送带的内部,移送带的尺寸也不可避免地需一同增大,因而存在设计自由度及空间利用性低下的问题。

但是,本实用新型的基板W沿第一方向被移送并且基板W被沿第二方向往返移动的研磨单元230研磨,因而可以以小于基板W的尺寸形成基板支撑部220,使得基板支撑部220不支撑基板W整个底面,而是可以只部分地支撑基板W的底面一部分。作为一个示例,参照图7,构成基板支撑部220的支撑板221形成为尺寸小于基板W,在研磨单元230的下部位置(借助于研磨单元230而进行研磨的位置),部分地支撑基板W的底面。

如上所述,借助于使得可以将基板支撑部220制作成比基板W更小型,移送带210也可以制作成小型,可以提高设计自由度及空间利用性。

另外,在本实用新型中,研磨单元230只沿单一方向(第二方向)移动即可,因而可以简化用于使研磨单元230移动的门架等装备并提高研磨单元230的移动稳定性及可靠性。

在基板W沿着第一方向被移送的同时,研磨单元230沿着与第一方向正交的第二方向往返移动,因而研磨单元230对基板W的研磨路径构成Z字形形态。

即,参照图8,在基板W沿着第一方向被移送的同时,研磨单元230沿着与第一方向正交的第二方向往返移动,因而研磨垫232沿着相对于基板W一边倾斜的第一斜线路径L1、向第一斜线路径L1相反方向倾斜的第二斜线路径L2,相对于基板反复进行Z字形移动并研磨基板W的表面。

其中,所谓第一斜线路径L1,例如意味着相对于基板W左侧边倾斜预定角度θ的路径。另外,所谓第二斜线路径L2,意味着与第一斜线路径L1交叉地朝向第一斜线路径L1相反方向倾斜预定角度的路径。

另外,在本实用新型中,所谓研磨垫232沿着第一斜线路径L1和第二斜线路径L2反复进行Z字形移动,定义为研磨垫232以在接触基板W表面的状态移动期间,研磨垫232相对于基板W的移动路径不中断而转换为不同方向(从第一斜线路径转换为第二斜线路径)。换句话说,研磨垫232沿着第一斜线路径L1和第二斜线路径L2连续移动,形成连续连接的波形态的移动轨迹。

更具体而言,第一斜线路径L1和第二斜线路径L2以基板W的一边为基准构成线对称,研磨垫232沿着第一斜线路径L1和第二斜线路径L2反复进行Z字形移动,研磨基板W的表面。此时,所谓第一斜线路径L1和第二斜线路径L2以基板W一边为基准构成线对称,意味着当使第一斜线路径L1和第二斜线路径L2以基板W的一边11为中心构成对称时,第一斜线路径L1与第二斜线路径L2完全重叠,定义为基板W的一边与第一斜线路径L1构成的角度、基板W的一边与第二斜线路径L2构成的角度相互相同。

优选地,研磨垫232以小于或等于研磨垫232直径的长度为往返移动间隔,沿着第一斜线路径L1和第二斜线路径L2,相对于基板W进行往返移动。此时,研磨垫232相对于基板的往返移动间隔可以通过控制移送带旋转引起的基板沿第一方向移送速度来调节。下面,说明研磨垫232将与研磨垫232直径相应的长度当作往返移动间隔,沿着第一斜线路径L1和第二斜线路径L2,相对于基板W规则地进行往返移动的示例。

此时,研磨单元230可以借助于诸如门架(Gantry)的结构物(图上未示出)而沿着第二方向线性移动,并非本实用新型由使研磨单元230移动的结构物的种类及结构所限制或限定。作为一个示例,门架可以包括隔着基板配置于基板的两侧的第一支撑轴、第二支撑轴,以及连接第一支撑轴与第二支撑轴的连接轴,研磨单元可以加装于连接轴上并沿着第二方向进行直线移动。

如上所述,使得研磨垫232相对于基板W,沿着第一斜线路径L1和第二斜线路径L2反复地进行Z字形移动并同时研磨基板W的表面,且研磨垫232以小于或等于研磨垫232直径的长度为往返移动间隔P,相对于基板W进行前进移动,从而可以在基板W的全体表面区域,没有研磨垫232研磨遗漏区域地规则且均匀地研磨基板W全体表面。

其中,所谓研磨垫232相对于基板W进行前进移动,定义为研磨垫232在沿着第一斜线路径L1和第二斜线路径L2,相对于基板W移动的同时朝向基板W前方(例如,以图8为基准,从基板左侧边朝向左侧边)直进移动。换句话说,以由底边、斜边、对边构成的直角三角形为例,直角三角形的底边可以定义为基板W的左侧边,直角三角形的斜边可以定义为第一斜线路径L1或第二斜线路径L2,直角三角形的对边可以定义为研磨垫232相对于基板W的前进移动距离。

换句话说,使得以小于或等于研磨垫232直径的长度为往返移动间隔,研磨垫232相对于基板W反复进行Z字形移动(沿着第一斜线路径和第二斜线路径移动)并研磨基板W,借助于此,可以防止在基板W的全体表面区域发生研磨垫232遗漏研磨的区域,因而可以均匀地控制基板W的厚度偏差,相对于二维板面均匀地调节基板W的厚度分布,提高研磨品质。

另一方面,在前述及图示的本实用新型实施例中,虽然列举研磨部200借助于以接触基板W的状态自转并移动的研磨垫232来研磨基板W的示例进行了说明,但根据情况,研磨部也可以利用以无限循环方式循环旋转的研磨带来研磨基板。

作为参考,在前述及图示的本实用新型实施例中,虽然列举研磨部只由一个研磨单元230构成的示例进行了说明,但根据情况,研磨部可以包括2个以上的研磨单元。作为一个示例,研磨部可以包括2个以上的研磨单元。此时,多个研磨单元可以分别具备研磨垫,朝向相互相同的路径或相互相反方向路径移动并研磨基板的表面。

另外,基板处理装置可以包括对研磨垫232的外表面(接触基板的表面)进行重整的调节器(图上未示出)。

作为一个示例,调节器可以配置于基板的外侧区域,以预先确定的加压力对研磨垫232的表面(底面)加压并细微地切削,重整使得研磨垫232表面形成的微孔在表面露出。换句话说,调节器细微地切削研磨垫232的外表面,以便在研磨垫232外表面起到盛装由研磨剂和化学物质混合的浆料的作用的大量发泡微孔不被堵塞,使得研磨垫232的发泡气孔中填充的浆料顺利供应给基板。优选地,调节器能旋转地配备,旋转接触研磨垫232的外表面(底面)。

另外,研磨部200包括以包围基板W四周周边的方式配备于移送带210外表面的护圈214。

护圈214配备用于在研磨工序中,当研磨单元230的研磨垫232从基板W外侧区域进入基板W内侧区域时,使研磨垫232在基板W的边缘部位回弹的现象(弹跳现象)实现最小化,使研磨垫232回弹现象导致的基板W边缘部位的非研磨区域(dead zone)(未进行借助于研磨垫232研磨的区域)实现最小化。

更具体而言,在护圈214上贯通形成有与基板W形态对应的基板容纳部214a,基板W在基板容纳部214a的内部安放于移送带210的外表面。

在基板W容纳于基板容纳部214a的状态下,护圈214的表面高度具有与基板W边缘的表面高度类似的高度。如上所述,使得基板W的边缘部位和与基板W边缘部位邻接的基板W外侧区域(护圈214区域)具有相互类似的高度,借助于此,在研磨工序中,在研磨垫232从基板W的外侧区域向基板W的内侧区域移动,或从基板W的内侧区域向基板W的外侧区域移动期间,可以使因基板W内侧区域与外侧区域间的高度偏差导致的研磨垫232回弹现象实现最小化,可以使因回弹现象导致发生非研磨区域实现最小化。

优选地,护圈214形成为具有小于或等于基板W的厚度(T1≥T2)。如上所述,借助于具有薄于或等于基板W的厚度T2地形成护圈214,可以在研磨垫232从基板W外侧区域向基板W内侧区域移动期间,防止发生因研磨垫232与护圈214碰撞导致的回弹现象。根据情况,也可以以比基板更厚的厚度形成护圈。

而且,多个护圈214沿着移送带210的循环方向,配备于移送带210的外表面。如上所述,借助于在移送带210外表面形成多个护圈214,具有能够以直排(Inline)方式连续处理互不相同的基板W的优点。

另外,基板处理装置10包括润滑层225,所述润滑层225配备于移送带的内表面与支撑板221的上表面之间,降低移送带相对于支撑板221的摩擦系数。

这是为了在对基板进行研磨期间,使用于沿第一方向移送基板的移送带210更顺利实现循环旋转。

即,在对基板进行研磨期间,支撑板221的上表面紧贴于移送带210的内表面,在移送带210的内表面接触支撑板221上表面的状态下,移送带210难以顺利实现旋转。

但是,本实用新型借助于在移送带内表面与支撑板221上表面之间配备润滑层225,可以在移送带210内表面支撑于支撑板221的状态下,顺利保障移送带210旋转。

其中,所谓在移送带的内表面与支撑板221的上表面之间配备有润滑层225,定义为全部包括润滑层225形成在支撑板221的上表面或润滑层225形成在移送带内表面。根据情况,也可以在支撑板的上表面和移送带的内表面全部形成润滑层。此时,润滑层225可以以粘合或涂布方式等,在被润滑面(移送带的内表面或支撑板的上表面)形成。

润滑层225可以以非粘合及自润滑特性优秀的多样材质形成,并非本实用新型由润滑层225的材质所限制或限定。优选地,润滑层225利用氟、聚乙烯树脂中某一者以上形成。

另一方面,基板处理装置10包括装载控制部120,在将基板W从装载部100移送到研磨部200的装载移送工序中,所述装载控制部120使装载部100移送基板W的装载移送速度与移送带210移送基板W的带移送速度同步。

更具体而言,参照图4及图5,如果基板W的一端配置于移送带210预先定义的安放起始位置SP,装载控制部120则使装载移送速度与带移送速度同步。

其中,所谓移送带210上预先安放起始位置SP,定义为基板W可借助于移送带210的循环旋转而开始移送的位置,在安放起始位置SP,赋予移送带210与基板W间粘合性。作为一个示例,安放起始位置SP可以设置于与从装载部100移送的基板W前端相向的基板容纳部214a一边(或邻接基板容纳部一边的位置)。

作为参考,如果借助于诸如传感器或视觉相机的通常的感知设备,感知基板容纳部214a的一边位于安放起始位置SP,则移送带210停止旋转,以便保持基板容纳部214a的一边位于安放起始位置SP的状态。

然后,在移送带210停止旋转的状态下,如果借助于感知设备而感知基板W前端配置于安放起始位置SP,则装载控制部120使移送带210旋转(同步旋转),以便使装载部100移送基板W的装载移送速度与移送带210移送基板W的带移送速度成为相互相同的速度,并使得基板W移送到研磨位置。

而且,卸载部300配备用于将完成研磨处理的基板W从研磨部200卸载。

卸载部300可以以能从研磨部200卸载基板W的多样结构形成,并非本实用新型由卸载部300的结构所限制或限定。

作为一个示例,卸载部300在与移送带210相同的高度移送基板W,并包括设置预定间隔隔开地配置的多个卸载移送辊310,供应到多个卸载移送辊310上部的基板W随着卸载移送辊310的旋转,借助于多个卸载移送辊310而相互协助地移送。根据情况,卸载部也可以包括借助于卸载移送辊而循环旋转的循环带。

其中,所谓卸载部300在与移送带210相同的高度移送基板W,定义为卸载部300配置于允许基板W弯曲变形的高度并移送基板W。例如,在基板从移送带凸出的状态(基板一部分移送到移送带外侧的状态)下,考虑到基板凸出部分的因自重导致的弯曲变形,装载部可以配置于比移送带稍低的高度(例如,10㎜以内)。不过,如果能够抑制基板弯曲变形,则基板W在卸载部300中移送的高度与基板W在移送带210中安放及移送的高度可以相互相同。

优选地,随着移送带210向远离基板W底面的方向移动,基板从移送带210分离。

这是为了在卸载完成研磨的基板W方面,排除利用另外的拾取装置(例如,基板W吸附装置)拾取基板W后重新将基板W放到卸载部的工序,从而缩短基板W的卸载时间。

更具体而言,参照图11,移送带210沿着既定路径循环旋转并移送基板W。在移送带210沿着旋转路径开始移动的位置(移送带沿着由第二辊外表面决定的曲线路径开始移动的位置),随着移送带210向远离基板W底面的方向移动,基板W从移送带210分离。

如上所述,在移送基板W的移送带210使基板W移送既定区间以上的状态下,移送带210向远离基板W底面的方向移动,借助于此,可以无需另外的拾取工序便自然地从移送带210分离基板W。

另外,基板处理装置10包括卸载控制部320,在将基板W从研磨部200移送到卸载部300的卸载移送工序中,所述卸载控制部320使移送带210移送基板W的带移送速度与卸载部300移送基板W的卸载移送速度同步。

作为一个示例,参照图12,卸载控制部320如果感知基板W一端,则以与移送带210移送基板W的带移送速度相同的速度,使卸载移送速度同步。根据情况,也可以与是否感知基板一端无关地使卸载移送辊旋转,使得带移送速度与卸载移送速度相同,在这种状态下,使移送带旋转而将基板卸载到卸载部。

在前述及图示的本实用新型实施例中,虽然列举移送带沿着既定路径循环旋转的示例进行了说明,但根据情况,也可以是移送带从一个方向向另一方向卷取并移送基板。(图中未示出)

其中,所谓移送带从一个方向向另一方向卷取,定义为移送带以通常的盒式磁带的卷到卷(reel to reel)卷取方式(卷取于第一卷后再向相反方向卷取于第二卷的方式),沿开放的循环形态的移动轨迹进行移动(卷取)。

此时,在移送带的移动路径转弯的位置(例如,如图11所示,移送带沿着辊外表面的曲线路径开始移动的位置),随着移送带向远离基板底面的方向移动,基板可以从移送带分离。

另外,在本实用新型的实施例中,列举移送带210以一端与另一端连续连接的环形状的无限循环(endless)结构形成的示例进行了说明,但根据情况,也可以以一端与另一端可以分离的结构形成移送带。在移送带的一端与另一端分离的结构中,借助于利用了连结构件的通常的扣件,移送带的一端与另一端可以选择性地分离、结合。

另一方面,图13至图15是用于说明本实用新型另一实施例的基板处理装置的图,图16是用于说明本实用新型又一实施例的基板处理装置的图。而且,对于与前述构成相同及相当于相同的部分,赋予相同或相当于相同的附图标记,省略对其的详细说明。

在前述及图示的本实用新型的实施例中,列举针对安放于移送带的一个基板进行研磨工序的示例进行了说明,但根据情况,也可以在移送带上配置多个互不相同的基板,同时进行对多个基板的研磨。

作为一个示例,参照图13及图14,根据本实用新型另一实施例,基板支撑部220'包括:第一支撑板221,其配置于移送带210的内部,隔着移送带210支撑基板W的底面;第二支撑板222,其与第一支撑板221隔开地配置于移送带210的内部,将移送带210置于之间,支撑在基板W之后供应的后续基板W'的底面;第三支撑板223,其与第二支撑板222隔开地配置于移送带210的内部,隔着移送带210支撑在后续基板W'之后供应的另一后续基板W"的底面。根据情况,也可以是基板支撑部只包括2个支撑板,或包括4个以上的支撑板。

另外,研磨单元230包括:第一研磨垫232,其在以接触基板W的状态自转的同时,沿着第二方向往返移动并研磨基板;第二研磨垫232',其在以接触后续基板W'的状态自转的同时,沿着第二方向往返移动并研磨后续基板W';第三研磨垫232",其在以接触下个后续基板W"的状态自转的同时,沿着第二方向往返移动并研磨下个后续基板W"。

如上所述,使得在移送带210上供应多个基板W、W'、W",同时进行对各基板W、W'、W"的研磨工序,借助于此,可以提高基板W、W'、W"处理效率并提高生产率。

在本实用新型的实施例中,列举全部使用多个支撑板和研磨垫而进行对互不相同基板的研磨工序的示例进行了说明,但根据情况,也可以只利用多个支撑板和多个研磨垫中的一部分,执行对基板的研磨工序。

另外,根据本实用新型另一实施例,基板支撑部220'包括:第一支撑板221,其配置于移送带210的内部,隔着移送带210支撑基板W的底面;第二支撑板222,其与第一支撑板221隔开地配置于移送带210的内部,将移送带210置于之间,支撑从第一支撑板221移送的基板W的底面;第三支撑板223,其与第二支撑板222隔开地配置于移送带210的内部,将移送带210置于之间,支撑从第二支撑板222移送的基板W的底面。根据情况,也可以是基板支撑部只包括2个支撑板或包括4个以上支撑板。

另外,研磨单元230包括:第一研磨垫232,其配备于第一支撑板221的上部,在以接触基板W的状态自转的同时,沿着第二方向往返移动,第一次研磨基板;第二研磨垫232',其配备于第二支撑板222的上部,在以接触基板W的状态自转的同时,沿着第二方向往返移动,第二次研磨基板W;第三研磨垫232",其配备于第三支撑板223的上部,在以接触基板W的状态自转的同时,沿着第二方向往返移动,第三次研磨基板W。

如上所述,使得在互不相同的支撑板221、222、223上反复进行对基板W的研磨工序,从而可以提高基板W研磨效率、提高研磨均匀度。

另外,根据本实用新型的另一实施例,构成研磨单元230的多个研磨垫232、232'既可以同时研磨互不相同的基板,构成研磨单元230的多个研磨垫232、232'也可以同时研磨单一基板W。

作为一个示例,参照图16,研磨单元230包括:第一研磨垫232,其在以接触基板W的状态自转的同时,沿着第二方向往返移动并研磨基板W;第二研磨垫232',其与第一研磨垫232隔开地配置,在以接触基板W的状态自转的同时,沿着第二方向往返移动并研磨基板W;且在第一研磨垫232研磨基板W的第一区域Z1的同时,第二研磨垫232'研磨基板W的第二区域Z2。

优选地,第一研磨垫232在沿着第一方向的基板W前端部,开始对基板W的研磨,研磨基板W的第一区域Z1,第二研磨垫232'在沿着第一方向的基板W中央部,开始对基板W的研磨,研磨基板W的第二区域Z2。根据情况,也可以是利用3个以上的研磨垫同时研磨单一基板。

如上所述,借助于利用多个研磨垫232、232'同时研磨单一基板W,可以进一步缩短基板W研磨时间并提高基板处理效率。

特别是基板尺寸越大,整体研磨基板需要的时间越长,因此,例如第六代玻璃基板,利用单一研磨垫研磨整个基板需要5分钟以上,因而在进行研磨工序期间,存在异物固化于基板的忧虑较高的问题,并存在清洗工序耗时长、清洗效果低的问题。但是,就本实用新型而言,即使基板尺寸增大,也可以缩短研磨需要的时间,可以使包括研磨颗粒等在内的异物在基板上固着实现最小化。

以上参照本实用新型的优选实施例进行了说明,但只要是相应技术领域的熟练从业人员便会理解,在不超出权利要求书记载的本实用新型的思想及领域的范围内,可以多样地修订及变更本实用新型。

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