基板处理装置及方法与流程

本发明涉及基板处理装置及方法，尤其涉及一种用于实现净化及效率化显示器制造工艺的基板处理装置及方法。

背景技术：

通常，lcd的面板或者单元(cell)是将通过光学处理分别制造的tft基板和滤色器(cf)基板结合，并根据需要将其切割而获得。以前，结合后注入液晶，但是目前，采用在tft基板中注入液晶而在滤色器基板上涂布粘合剂(sealdrawing)之后，将其结合的方式，执行起来比较简单。

oled显示单元可通过在低温多晶硅(ltps)上沉积oled等，并将沉积后的沉积基板和涂布有粘合剂的覆盖基板结合，并将其切割而获得。结合是通过在覆盖基板的边缘和各单元上涂布粘合剂后，对合体的整合基板进行激光照射，将粘合剂融化并进行结合的方式。单元切割中也需要使用激光设备。

半导体领域，特别是在显示器领域，倾向于基板的大型化。例如，第8代(generation)lcd工艺中，基板单边的长度超过2000mm，第10代工艺中，基板单边的长度到达2900mm。这不仅缘于面板自身的大型化的趋势，而且由于一张基板可生产的单元或者面板数量对于大量生产和降低成本具有巨大影响。

如上所述，随着基板面积的增大一张基板可生产的面板数量将增加。第6代oled工艺中，基板的大小约为1500mm×1850mm。以第6代为标准，一张基板可生产5.5英寸的面板264个，9.0英寸的面板90个。如上所述，基板的大型化虽然意味着大批量生产，但是另一面，还提出了单元工艺的停滞和需要提高效率性的问题。

现有的基板切割方式的一般观念包括带式输送机方式和工作台方式。

韩国专利第0788199号中揭示了带式输送机方式的基板切割装置。该专利通过联机自动化基板切割作业，揭示了可提高生产效率的优点。但是，这种带式输送机方式存在对基板的污染十分严重且对该污染没有相关对策的问题。由于皮带的驱动，污染源持续生成，而且通过清洗也不能确保100％地去除污染物。此外，由于最近需求呈爆发式增长的柔性oled的基板为薄轻型，因此很难期望利用该输送机方式进行移送及切割作业。

韩国公开专利第2017-0051598号中揭示了工作台方式的基板切割装置。该专利通过有效地去除基板切割时产生的异物质，揭示了可最小化基板的污染且能够提高生产效率的优点。但是，这种工作台方式由于不能实现联机自动化，提高生产效率方面存在局限性。即使将设计改为在处理一个基板结束后，立即将下一个待处理基板装载到工作台上，激光切割设备仍然需要处于数秒至数十秒的待机状态。

静电吸盘是用于夹紧玻璃、晶片等被处理对象基板而使用的部件，基板污染的可能性较小，即使不向基板施加物理的力，也能准确地控制位置及温度，因此广泛应用于半导体或者led显示器制造工艺等中。根据电源供应类型，可分为单极型和双极型等，根据材料和制造方法可分为陶瓷静电吸盘，尼龙静电吸盘，热喷涂静电吸盘等。

以上说明的内容仅仅是用于增进对本发明背景的了解，不能将所说明的内容想当然地理解为，该技术领域已经公开的或者被视为是一般性的知识。

技术实现要素：

技术问题

本发明基于上述背景技术的认识，希望提供一种可最小化污染基板的可能性的基板处理装置及方法。

此外，本发明希望提供一种通过将用于处理基板的物流联机自动化以最大化生产效率的新的基板处理装置及方法。

本发明中欲解决的问题不限于以上所述，未提及的其他问题也能够基于以下记载的内容得以理解。

解决问题的手段

为了实现上述目的，本发明涉及的利用静电吸盘的基板处理装置，为了清洗工艺，利用线性移动系统(linearmotionsystem：lms)来移送基板。

图1中图示了线圈移动型的线性移动系统(linearmotionsystem)。如图1所示，该系统的结构包括排列有磁铁m的轨道r,其上可行驶具有线圈c的运载器20。该型装置由于与运载器20的线圈c连接的电源电缆导致工艺环境变得混杂，当利用多个运载器进行联机物流时，存在只能局限性地进行最优化的问题。

图2中图示了磁铁移动型的线性移动系统。如图2所示，该系统使具有磁铁m的运载器20在排列有线圈c的轨道(未图示)上行驶。由于电源电缆没有露出，可应用于各种工艺中，由于运载器20可无电缆地自由移动，具有可容易地构建复杂的物流结构图的优点。对于这种系统的控制方法，可参照日本公开专利第2011-050220号。

利用如上所述的磁铁移动型的线性移动系统，进行基板物流时，存在的问题是如何夹紧基板。现有的利用激光切割基板的单元工艺，可通过在韩国公开专利第2017-0051598号中获知，基板的切割在真空吸附的状态下进行。但是基板的真空吸附不适合于联机自动化。

静电吸盘作为半导体或者显示器工艺中用于夹紧基板而广为使用的装置，适用于清洗工艺或者精确的基板操控。问题是为了利用静电吸盘夹紧或者吸附基板，需要使用夹紧型电极提供电源，与其相反，磁铁移动型的运载器需要无电源电缆地自由移动，两者之间存在矛盾。

作为该矛盾的解决方法之一，可考虑在静电吸盘上连接电池的方案。但是为了给电池充电，需要随时从工艺线中取出，并且由于各产品具有不同的充放电性能或者寿命，需要对各个电池就需要充电的时间点、寿命等进行详细监视。虽然技术上可行，但是很显然，经济性或者生产效率层面上具有局限性。

作为解决上述矛盾的解决方案，本发明提供一种基板处理装置，该装置使沿着处理线移动的静电吸盘电性浮动，并基于静电吸盘中残留的电荷夹紧基板。在执行基板处理的阶段，静电吸盘中可提供电源，附加地，基板处理过程中为了使基板位于正确的位置可强行要求增加附加手段。

本发明的实施例涉及的基板处理装置，该装置包括：运载器，其具有静电吸盘，并形成有与静电吸盘的夹紧型电极电连接的端子；一个以上的处理线，其用于移送所述运载器；以及第一可动电极，其沿着所述处理线布置一个以上，且当运载器靠近时可与端子接触。所述第一可动电极与电源连接，静电吸盘可接收由第一可动电极提供的夹紧力。处理线上可布置有基板切割机。所述电源(powersource)可优选使用电力供应设备(powersupply)但不排除是使用电池等其它电源。

发明的效果

如上所述，根据本发明涉及的基板处理装置，在执行移送和处理基板的工艺线上可以不露出电源电缆或者可以避免电源电缆复杂地缠绕在一起，由于不存在产生污染的要素，可应用于清洗工艺及其他工艺，从而可实现生产的高效性。

此外，根据本发明，可实现基板物流的联机自动化，在运用多个运载器的同时可最小化用于处理基板的待机或者停滞时间，可实现大批量地处理基板及明显地增加生产效率。

此外，本发明由于可应用于薄且轻的单元(面板)的切割工艺中，可积极应对小型显示器市场中爆发式增长的柔性oled显示器的需求。

此外，根据本发明，由于基板物流和处理线的结构可实现高效性和紧凑性，不仅可节约空间及设备费用，而且由于可方便地扩容工艺线，可满足各种现实需求，从而可实现灵活地运用工艺及确保大批量和高效生产。

附图说明

图1和图2是线性移动系统的示意图。

图3是本发明的一实施例涉及的基板处理装置的示意图。

图4是本发明的另一实施例涉及的基板处理装置的示意图。

图5a是图示图4中概念性地图示的装置的具体示例，图5b是用另一视角图示的图5a中图示的示例。

图6是用于说明利用图5中所示装置处理基板的方法的示意图。

图7是图示本发明实施例涉及的可动电极的图。

图8是图示本发明另一实施例涉及的可动电极的示例图。

图9是本发明的另一实施例涉及的基板处理装置的示意图。

图10是本发明的另一实施例涉及的基板处理装置的示意图。

具体实施方式

以下对实施例进行详细的说明以理解本发明特征的各侧面。附图中为了便于说明，相同或者等同的组成要素或者部件尽可能地以相同的附图标识表示，为了清楚地说明本发明的特征，附图可被夸大或者被概略地图示。

图3中图示了本发明的实施例涉及的基板处理装置的概念的示意图。

如图3所示，装置可由前后，左右对称的4个线11、12、13及14以循环的形式构成，运载器20在所述线上移动。磁铁(未图示)排列在运载器20的底面，线圈(未图示)排列在线11、12、13及14上。静电吸盘(未图示)固定在运载器20上，伴随运载器20移动被静电吸盘夹紧的基板1在线11、12、13及14上移动。

图3中左侧的进入线12用于装载基板1且向处理线11供应。底面上具有磁铁(未图示)的第一梭子40a在进入线12的上面往返移动，第一梭子40a上安置有运载器20。第一梭子40a上形成有用于安置运载器20的轨道(未图示)，并且排列有沿着该轨道与运载器20上具备的磁铁对应的线圈(未图示)。如果基板1被装载在静电吸盘上(s1)，则运载器20离开第一梭子40a向处理线11移动。第一梭子40a上的轨道以面向右侧的处理线11的方向延伸。

处理线11上布置有用于处理基板1的激光切割机(未图示)。离开第一梭子40a的运载器20沿着处理线11移动，并在激光切割机的作业位置停止，在此进行基板1的切割作业(s3)。切割作业后运载器20沿着处理线11移动并在线11的尾部向输出线13移送。

输出线13用于接收处理线11上处理完的基板1并用于卸载基板1。第二梭子40b在输出线13上往返移动，经过处理线11的运载器20在第二梭子40b上面移动。第二梭子40b用于在输出线13上移动或者用于从处理线11接收运载器20，其的结构与前面所述的第一梭子40a的结构相同或类似。运载器20被移送至输出线13后，在任意位置或者时间点上卸载基板1(s6)。

卸载基板1后的运载器20被送往返回线14，之后重新向进入线12提供。返回线14用于持续地循环再利用负责基板1物流的运载器20，返回线14的某处合适的位置上具有用于清洗静电吸盘的表面(s4)的清洗装置4。清洗后的运载器20向返回线14的前端移动并送往在进入线12上待机的第一梭子40a上，第一梭子40a移动并重新将运载器20向处理线11提供。需要说明的是，图3至图5，图9和图10中没有图示静电吸盘。

图3图示了接近实施例涉及的基板处理装置核心的概念，多个运载器20沿着线11、12、13及14循环并运送基板1，由此，可大大地节约激光切割机用于等待作为处理对象的基板1的待机时间。而且梭子40即40a、40b可以两个以上的方式布置在进入线12或者输出线13上。

图3中虽然基板1被假设为装载在进入线12的第一梭子40a上，但是很显然基板1还可装载在离开第一梭子40a并位于处理线11上的运载器20上。基板1的装载或者卸载作业可由收集器(pickupmachine)进行。

图4图示了相比于图3的例子，单位时间内可增加基板处理量的装置。

如图4所示，处理线11由两个或者两个以上构成。第一梭子40a在进入线12上移动，将承载有基板1的运载器20向第一处理线11a或者第二处理线11b配送。经过所述处理线11a、11b的运载器20将被送往在输出线13上移动或者待机的第二梭子40b上，之后经过返回线14重新向进入线12提供。基板的切割(s3)通过分别布置在第一处理线11a和第二处理线11b上的切割机而进行，从而可消除基于切割待机时间造成的工艺延迟。

图5a和图5b更加具体地图示了本发明的实施例涉及的基板处理装置的装置层面上的组成要素。基本概念以图4中图示的装置为基础。

如图5a和图5b所示，装置的结构为进入线12、处理线11、输出线13及返回线14以循环形式排列在基架100上。各线具有轨道r，并排列有线圈c用于使运载器20或者梭子40沿着轨道r移动。运载器20和梭子40各自的底面上排列有与线圈c对应的磁铁。

供梭子40往返移动的进入线12和输出线13低于处理线11和返回线14。处理线11和返回线14上的运载器20和梭子40上的运载器20被放置在同一平面上。梭子40上具有向处理线11延伸，或者向返回线14延伸的轨道。为了使运载器20在线11、12、13及14上循环，梭子40上具有的轨道r与处理线11和返回线14上具有的轨道处于同一平面上。沿着梭子40上面的轨道r排列有与运载器20底面的磁铁对应的线圈。

沿着处理线11，基架100上具有多个可动电极50用以向沿着轨道r移动的静电吸盘提供静电性的夹紧力。具有静电吸盘的运载器20上具有用于接触可动电极50的端子21即21a、21b(参照图6和图7)。端子21与静电吸盘的夹紧型电极电连接。梭子40上具有可动电极50。

参照图6至图8，对装置的运用或者控制过程分步骤进行了解。同时将对可动电极50等前面没能详细说明的基板处理装置的装置层面的构成进行说明。

单元的装载(s1)

参照图6，进入线12的第一梭子40a其上面装载的运载器20，并执行向第一处理线11a和第二处理线11b分配基板1的功能。图6中没有图示基板1。

在进入线12中基板可装载在第一梭子40上。如果基板被装载，则第一梭子40a移动并向第一处理线11a或者第二处理线11b提供基板。基于线性马达的控制，可精密且迅速地调整第一梭子40a在进入线12上的移动。

第一梭子40a的可动电极50通过电缆与第一电源装置61连接。第一梭子40a只在进入线12上进行往返移动，并位于运载器20下方位置，可最小化电源电缆的露出及其导致的混杂。

第一梭子40a上的运载器20，更加准确的是，当静电吸盘30上装载基板时，第一梭子40a的可动电极50向前行进，并与第一梭子40a上的运载器20的端子21接触，并由第一电源装置61提供电源。与端子21电连接的静电吸盘30被驱动，并夹紧其上面的基板。

参照图7，静电吸盘30的夹紧型电极由单元夹紧电极31和虚设夹紧电极32构成。单元夹紧电极31用于吸附置于静电吸盘30上的基板的单元区域，并与运载器20的单元端子21a电连接。虚设夹紧电极32用于吸附置于静电吸盘30上的基板的虚设区域，并与运载器20的虚设端子21b电连接。图7中没有图示基板，只是为了便于直观地识别，在静电吸盘30上标出了基板的单元区域和虚设区域。

可动电极50如同夹紧型电极31、32或者端子21a、21b，尤其可在处理线11a、11b上成双地布置。成双布置的可动电极中，一个用于与单元端子21a连接，以下称之为“可动单元端子50a”。该成双布置的可动电极中的另一个用于与虚设端子21b连接，以下称之为“可动虚设端子50b”。可动电极50可具有电极51、用于驱动电极51的气缸52及用于开/关气缸52使其工作的电磁阀53。可动电极50的电极51与电源装置60连接。可具有用于控制可动电极50和电源装置60的控制器70。

图6图示了第一梭子40a上的可动单元电极50a和可动虚设电极50b中只有可动单元电极50a与单元端子21a接触的情况。应该说明的是，即使只对单元端子21a供应电源也能夹紧基板1。第一梭子40a上可提供两个可动电极50a、50b，还可以在第一梭子40a上只提供可动单元电极50a或者也可以只提供可动虚设电极50b。第一梭子40a上提供的可动电极50a可称之为第二可动电极。

运载器的移动(s2)

如图6所示，如果第一梭子40a排列在基于第一处理线11a的假定的延长线上，则运载器20离开第一梭子40a并向第一处理线11a移送。为了运载器20的移动，第一梭子40a上的轨道和第一处理线11a的轨道可置于同一线上。当运载器20离开第一梭子40a时，可动电极50后退并与运载器20的端子21中断接触，静电吸盘30发生电浮动。运载器20的移动过程中基于静电吸盘30中残留电荷可维持夹紧基板的状态。

参照图7，运载器20的端子21和静电吸盘30的夹紧型电极间的电连接线上布置有电容23即23a、23b。电容23可防止或者缓解由于浮动的静电吸盘30内维持的残留电荷以及相反极性的可动电极50与端子23连接可能导致发生的过电流或者静电吸盘30的误放电(即，夹紧力的消失)。单元端子21a一侧和虚设端子21b一侧分别备有电容23。

为了沿着处理线11向静电吸盘30提供夹紧力，可布置可动电极50。优选地，离开第一梭子40a的运载器20无需再与可动电极50接触，也可移送至处理基板的位置，但是当装置大或者物流量多时，为了维持运载器20移动中的静电吸盘30的夹紧力，可需要额外向静电吸盘30提供电源。布置在处理线11上且用于向静电吸盘30提供夹紧力的可动电极50可称之为第一可动电极。

基板的切割(s3)

参照图6，第一处理线11a和第二处理线11b上分别布置有激光切割机(未图示)。离开第一梭子40a被送来的运载器20如果在激光切割机的位置上停止，则临近布置的可动单元电极50a和可动虚设电极50b向前行进，并分别与运载器20的单元端子21a和虚设端子21b接触，使静电吸盘30处于工作开启(on)状态。第一处理线11a的可动电极50可与第二电源装置62连接，而第二处理线11b的可动电极50可与第三电源装置63连接。

激光切割时，基板除了基于静电吸盘30的夹紧之外，还可被真空吸附。处理线11上具有用于真空吸附的端口，在执行切割的位置上运载器20可与该端口连接。运载器20或者静电吸盘30上可具有用于吸附基板的吸附线。

通过激光切割，基板才能分离为单元与虚设。即使激光切割后，单元依旧基于单元夹紧电极31被固定，虚设基于虚设夹紧电极32被固定。

虚设的去除(s4)

参照图6，切割基板后，运载器20为了去除基板的虚设而移动。当运载器20移动时，解除可动电极50与运载器20的端子21a、21b间的接触，并使静电吸盘30发生浮动。运载器20移动过程中静电吸盘30维持浮动，并基于残留电荷夹紧基板。作为另一例子，基板的虚设的去除也可在输出线上而非处理线11上执行。

当运载器20在虚设去除位置上停止时，此时临近的成双的可动电极50中可动虚设电极50b向前行进，并与运载器20的虚设端子21b接触。或者也可在该位置上只布置可动虚设电极50b。用于去除虚设而使用的可动电极50可称之为第四可动电极。

参照图8，布置在虚设去除位置的可动电极50与放电电阻80连接。如果可动虚设电极50b接触虚设端子21b，则虚设夹紧电极32的残留电荷被放电，从而解除虚设的电吸附力。去除虚设时，基于浮动的单元夹紧电极31的残留电荷可维持单元的夹紧力。基板的虚设可通过收集器从单元分离并取走。图8中附图标识81为可动电极50和放电电阻80间的连接开关。放电电阻80可以是用于顺畅地释放聚集在静电吸盘30上的残留电荷而广为使用的一般电阻。除了该放电电阻80之外，还可以使用线圈、电路或者元件等放电元件。

运载器的移动(s5)

参照图6，去除虚设后，运载器20向处理线11的后端移动。从去除虚设的位置至处理线11的后端的区域作为一种缓冲区域，运载器20在此待机以向输出线13移送。移送中静电吸盘30的单元夹紧电极31发生浮动，并维持对单元的电吸附力。

单元的卸载(s6)

参照图6，经过处理线11的运载器20被移送至输出线13的第二梭子40b上，运载器20上的单元通过收集器在指定的卸载位置上被卸载。

单元被卸载时，第二梭子40b上设置的可动单元电极50a向前行进，并与运载器20的单元端子21a接触。第二梭子40b也可以只具有可动单元电极50a。第二梭子40b上提供的可动电极50可称之为第三可动电极。

参照图8，第二梭子40b的可动电极50与放电电阻80连接。随着可动单元电极50a与单元端子21a接触，静电吸盘30的单元中残留电荷被释放，从而解除夹紧单元的静电力。单元被收集器取走。

单元被卸载后，第二梭子40b向输出线13的后端移动，并将运载器20向返回线14移送。在输出线13中可检查运载器，尤其是静电吸盘30的损伤与否。当静电吸盘30上存在问题时，运载器20可向回收线90移送。

返回线14上可具有前面图4中图示的清洗装置4。被送回返回线14的运载器20上的静电吸盘30通过清洗装置4进行清洗，清洗后，运载器20被移送至进入线12的第一梭子40a上。

如上所述，根据本发明的实施例涉及的基板处理装置，具有静电吸盘30的运载器20可实现沿着物流线连续循环联机自动化，通过使用多个运载器20可明显地提高生产效率。

图9和图10中图示了另一实施例涉及的装置的布图设计。

参照图9，装置可具有两个处理线11a、11b和两个返回线14a、14b。返回线14a、14b的左侧(前端一侧)具有进入线12，右侧(后端一侧)具有输出线13。所述基板处理装置通过以1：1配置处理线11与具有清洗静电吸盘30功能的返回线14a、14b，从而可使基板物流的延迟几乎不发生。

参照图10，装置可具有四个处理线11a～11d和两个返回线14a、14b。各处理线11a～11d上通过布置激光切割机(未图示)，可实现大批量地切割基板，从而可最小化基板物流的延迟。

以上为显示器的单元工艺中采用本发明的实施例涉及的基板处理装置及方法的例子。很显然，本发明涉及的基板处理装置及方法除了单元工艺之外，还可用于需要基板的处理的其他显示器工艺中，或者半导体工艺等中。

需要说明的是，虽然以上对本发明的特定实施例进行了图示和说明，但是在不超出权利要求书中记载的发明的技术思想的范围内，可对本发明进行各种修改和变形。