KR100822843B1 - 기판접합장치 - Google Patents

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마사루 미츠모토
시게오 와타나베
다츠히토 구니히로
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가부시키가이샤 히타치플랜트테크놀로지
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Abstract

본 발명은 진공 중에서의 기판의 접합을 고정밀도로 행할 수 있는 기판접합장치를 제공하는 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는 접합 전의 2매의 기판을 반입하는 제 1 챔버(C1)와, 기판의 접합을 행하는 제 2 챔버(C2)와, 접합 후의 기판의 반출을 행하는 제 3 챔버(C3)로 이루어지고, 제 1 챔버 내와 제 3 챔버 내는 대기압으로부터 중진공상태로까지 가변 제어하고, 제 2 챔버(C2)는 중진공으로부터 고진공까지 가변 제어하도록 하고, 제 2 챔버에서는 상하동 가능하게 구성한 정전 흡착기구(25)에 의하여 상기판(30)을 수취하여 상테이블(9)에 유지할 수 있는 구성으로 하였다.

Description

기판접합장치{SUBSTRATE LAMINATION APPARATUS}
본 발명은 기판접합장치에 관한 것으로, 특히 진공챔버 내에서 접합시키는 기판끼리를 각각 유지하여 대향시키고, 간격을 좁혀 접합시키는 액정표시패널 등의 조립에 적합한 기판접합장치에 관한 것이다.
액정표시패널의 제조에는 투명전극이나 박막트랜지스터 어레이를 설치한 2매의 유리기판을 수 ㎛ 정도의 매우 접근한 간격을 가지고 기판의 둘레 가장자리부에 설치한 접착제(이하, 시일제라고도 한다)로 접합시키고(이후, 접합 후의 기판을 셀이라 부른다), 그것에 의하여 형성되는 공간에 액정을 봉지하는 공정이 있다.
이 액정의 봉지에는 주입구를 설치하지 않도록 시일제를 클로즈한 패턴에 묘획한 한쪽의 기판상에 액정을 적하하여 두고, 진공챔버 내에서 다른쪽의 기판을 한쪽의 기판상에 배치하여 상하의 기판을 접근시켜 접합시키는 방법 등이 있다. 이 진공챔버 내에 기판을 반입·반출하기 위하여 예비실을 설치하고, 진공챔버 내를 예비실과 동일한 분위기로 하여 기판의 출입을 행하는 것이 특허문헌 1에 개시되어 있다.
[특허문헌 1]
일본국 특개2001-305563호 공보
상기 종래기술에서는 기판의 출입시에 예비실과 진공챔버 내를 동일한 분위기로 하기 위하여 대기상태로부터 진공상태로 하기까지 시간이 걸려, 기판의 생산성을 올리기 위해서는 어려움으로 되어 있다. 특히 2매의 기판을 예비실에 반입 및 예비실에서 접합실로 반입하는 경우는, 1매씩 반송하기 때문에 예비실에서 접합실까지 대기상태로 할 필요가 있다. 또 특허문헌 1에서는 기판의 반송을 롤러의 위에 기판을 탑재하여 반송하도록 하고 있으나, 기판이 손상될 염려나 기판이 롤러상을 이동함으로써 마찰에 의하여 먼지가 발생할 염려도 있다. 또한 접합실의 가압판에 기판을 유지할 때에 흡인 흡착기구를 사용하여 상기판을 빨아 올리고, 그후 정전 흡착력을 작용시켜 테이블면에 유지하는 구성으로 하고 있으나, 2개의 흡착기구를 구비하고 있기 때문에 가압판의 구성이 복잡해져 흡인흡착과 정전 흡착의 변환 제어할 때에 기판이 가압판면으로부터 빠져 낙하할 가능성도 있어, 기판받이 등을 예비로 설치할 필요가 있다.
따라서 본 발명의 목적은 진공상태에서 로봇 핸드로부터 상기판을 확실하게 수취하고, 또한 상테이블면에 유지하기 위한 기판 수취 유지기구를 설치하고, 그것에 의하여 기판의 접합을 고정밀도이고 또한 고속으로 행할 수 있어, 생산성이 높은 기판접합장치를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 달성하는 본 발명의 특징으로 하는 것은,
제 2 챔버 내의 상테이블에 상하 이동 가능하게 정전 흡착기구를 설치하고, 로봇 핸드로부터 기판을 받을 때에 상기 정전 흡착기구를 테이블면으로부터 강하시켜 로봇 핸드상의 기판면에 접촉시키고, 정전 흡착기구에 통전하여 기판을 유지하며, 그 상태에서 정전 흡착기구를 상테이블면까지 끌어 올려 보유를 유지하는 구성으로 함과 동시에,
접합전의 2매의 기판을 반입하는 제 1 챔버와, 기판의 접합을 행하는 제 2 챔버와, 접합 후의 기판의 반출을 행하는 제 3 챔버로 이루어지고, 제 1 챔버 내와 제 3 챔버 내는 대기압으로부터 중진공상태로까지 가변 제어하고, 제 2 챔버는 중진공으로부터 고진공까지 가변 제어하도록 구성하였다.
본 발명의 기판접합장치에 의하면 중진공상태에서 상기판을 상테이블에 확실하게 수취 유지할 수 있고, 또한 접합시에 시간을 가장 필요로 하는 대기압으로부터 고진공상태로 하는 진공배기시간을 단시간으로 행할 수 있으며, 또한 진공 중에서의 기판의 접합을 고정밀도로 행할 수 있다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1에서 본 발명이 되는 기판접합장치(1)는 상하 어느 한쪽의 기판에 시일제(접착제를 도포하여), 액정을 적하한 하기판과, 상기판을 반입하는 제 1 챔버(C1)(기판 전처리실, 또는 기판반입실이라는 경우도 있다)와, 상하 2매의 기판을 접합시키는 진공접합실인 제 2 챔버(C2)와, 접합시킨 기판(액정패널)을 반출하는 제 3 챔버(C3)(기판 후처리실 또는 기판 반출실이라는 경우도 있다)를 구비하고 있다. 제 1 챔버(C1)에는 2매의 기판[상기판(30)과 하기판(31)]을 각각 반입하기 위하여 상기판 반입용 로봇 핸드(R1)와 하기판 반입용 로봇 핸드(R2)가 설치되어 있다. 또 제 3 챔버(C3)에는 접합이 끝난 액정패널을 반출하기 위한 반출용 로봇 핸드(R3)가 설치되어 있다. 또한 제 1 챔버(C1)의 입구측에 제 1 도어밸브(2)가, 제 1 챔버(C1)와 제 2 챔버(C2)의 사이에는 제 1 게이트 밸브(3)가 설치되어 있다. 마찬가지로 제 2 챔버(C2)와 제 3 챔버(C3)의 사이에는 제 2 게이트 밸브(4)가 제 3 챔버(C3)의 출구측에는 제 2 도어밸브(5)가 설치되어 있다.
또한 제 1 챔버(C1)를 감압하기 위한 진공펌프(6)와, 각 상하 기판 반입용 로봇 핸드(R1, R2)에 기판을 흡인흡착하기 위한 부압을 공급하기 위한 진공펌프(7)와, 제 1 챔버(C1) 내에 퍼지하는 질소를 공급하기 위한 질소공급원(20)이 접속되어 있다. 또한 각각의 챔버 내에 질소가스를 공급하기 위한 각각의 배관에는 밸브(NV1∼3)가 설치되어 있다.
제 2 챔버(C2)에는 하기판(31)을 탑재하는 하테이블(8)과 상기판(30)을 흡착유지하는 상테이블(가압판)(9)이 내부에 설치되어 있다. 또 제 2 챔버(C2)의 바깥쪽에는 제 2 챔버 내부를 진공으로 하기 위한 진공펌프(10)와 터보분자 펌프(11)가 설치되어 있다. 또한 터보분자 펌프(11)의 흡입측에는 제 3 게이트 밸브(21)가 설치되어 있다.
또한 도 2에 나타내는 바와 같이 상테이블(9)에는 테이블면에 대하여 상하로 이동하는 이동기구를 구비한 정전 흡착기구(25)(가동식 정전 흡착기구)가 하나 또는 복수 설치되어 있다. 이 이동 가능한 정전 흡착기구(25)로 상기판(30)을 상기판 반입용 로봇 핸드(R1)로부터 수취하여 상테이블(9)면까지 들어 올리는 것이다. 정전 흡착기구(25)의 흡착면은 기설정된 면적을 가지고 있다. 본 실시예에서는 흡착전극을 형성할 수 있도록 상테이블(9)의 길이방향과 대략 동일한 길이로 기설정된 폭을 가지도록 형성하고 있다. 이 때문에 상테이블(9)면의 상기판(30)을 유지하는 면측에는 이동 가능한 정전 흡착기구(25)의 정전 흡착면이 상테이블면과 일치하도록 오목부가 설치되어 있다. 도시 생략하나 이 정전 흡착기구(25)를 지지하는 지지 아암(26)의 앞에는 정전 흡착기구(25)를 상하로 이동시키기 위한 구동기구가 설치되어 있다. 이 구동기구를 동작시킴으로써 정전 흡착기구(25)를 상테이블(9)면으로부터 돌출시키기도 하고, 또 원래의 위치로 되돌릴 수 있다.
상기판 반입용 로봇 핸드(R1)로부터 상테이블(9)에 상기판(30)을 수취할 때에는 상기판 반입용 로봇 핸드(R1)상의 상기판(30)면에 정전 흡착기구(25)의 면이 접촉하는 위치까지 정전 흡착기구(25)를 강하시키고, 정전 흡착력을 작용시켜 정전 흡착기구(25)로 상기판(30)을 유지하여 그 상태에서 정전 흡착기구(25)를 상테이블(9)면까지 상승시킨다. 상테이블(9)면에는 이 이동 가능한 정전 흡착기구(25) 외에 상기판(30)을 상테이블(9)면에 고정하기 위한 유지기구(17)로서 상테이블면에 고정한 고정식 정전 흡착기구 또는 점착 흡착기구가 설치되어 있다. 이동 가능한 정전 흡착기구(25)를 상승시켜 상기판(30)의 기판유지면이 상테이블(9)면에 접촉하면 고정의 유지기구(17)가 동작하여 상테이블면에 확실하게 상기판을 유지하도록 되어 있다. 또한 상기판 수취용으로 설치한 정전 흡착기구(25)는 제 2 챔버 내가 중진공상태이고, 상기판(30)의 유지면측과 정전 흡착기구면과의 사이에 간극이 있어도 방전을 발생하는 일은 거의 없다.
또 하테이블(8)에는 하기판(31)을 수취하여 일시 유지하기 위한 복수의 흡인흡착구멍이 설치되어 진공펌프(12)에 접속되어 있다. 또 고진공 중에서 고정 유지하기 위한 유지척(18)으로서 정전 흡착기구 또는 점착 흡착기구가 설치되어 있다. 또한 하테이블(8)에 사용하는 유지척(18)에 사용한 것이 점착력을 작용시키는 것의 경우는 부분적으로 점착력을 작용시키도록 구성하면 좋다. 또한 하테이블(8)측에는 하기판 반송용 로봇 핸드(R2)로부터 하기판(31)을 수취하고, 또한 반출용 로봇 핸드(R3)에 접합 후의 기판(액정패널)을 주고 받기 위하여 액정패널을 하테이블(8)면으로부터 이간시켜 반출용 로봇 핸드(R3)를 하테이블(8)면과 액정패널 사이에 삽입할 수 있도록 복수의 수취 척을 구비한 기판 리프터(19)가 설치되어 있다.
또한 제 3 챔버(C3)에는 접합시킨 기판을 반출할 때에 반출용 로봇 핸드(R3)에 실은 액정패널이 어긋나지 않도록 흡인 흡착하기 위한 부압을 공급하는 흡착용 진공펌프(15)와, 제 3 챔버(C3) 내를 부압으로 하기 위한 진공펌프(16)가 설치되어 있다. 또한 제 3 챔버(C3) 내에 질소를 퍼지하기 위한 질소공급원(20)이 접속되어 있다.
또, 제 1∼제 3 각 챔버에는 각각 압력계(P1∼P3)가 설치되어 있고, 이들 압력계에 의하여 계측결과에 의거하여 각 진공펌프, 질소공급밸브, 게이트밸브 등을 동작제어함으로써 각 챔버의 진공상태를 제어하고 있다.
본 실시예에서는 접합을 행하는 제 2 챔버(C2)는 접합 후의 기판을 반출입할 때도 기설정된 진공도(20 Kpa 정도 : 이후 중진공이라 한다)를 유지하도록 하여 접합을 행하는 상하기판을 반입후에 제 2 챔버(C2)를 고진공(0.7 Pa)으로 되돌리도록 제어하고 있다. 그 때문에 각 제 1 및 제 2 게이트밸브(3, 4)를 개방할 때에는 기설정된 진공도까지 되돌리도록 하고 있다. 또 제 2 챔버(C2)는 고진공으로부터 중진공으로 할 때에 질소가 퍼지됨으로써 대기 중의 수분의 영향을 받지 않도록 하고 있다.
또, 상기한 바와 같이 각 챔버 내의 진공도를 제어하기 위하여 기판을 제 1 챔버(C1) 내에 반입할 때는 당연하나 기설정된 진공도(중진공)로 유지되어 있는 상태에서 제 1 챔버(C1)로부터 제 2 챔버(C2)에 반입할 때에, 상 또는 하기판 반입용 로봇 핸드에 상 또는 하기판을 흡인흡착에 의하여 유지하는 것이 가능하게 된다.
다음에 본 장치의 동작을 도 3, 도 4, 도 5에 나타내는 플로우차트를 이용하여 설명한다.
도 3 내지 도 5에는 본 발명의 기판의 접합을 행하는 경우의 플로우차트를 나타낸 것이다.
먼저, 접합시키는 상하기판(30, 31)을 제 1 챔버(C1) 내의 상하기판 반입용 로봇 핸드(R1, R2)에 주고 받기 위하여 제 1 챔버(C1)의 입구의 제 1 도어밸브(2)를 개방한다(단계 100). 다음에 진공펌프(7)를 구동함과 동시에 삼방밸브(V1, V2)를 조작하여 부압을 각 기판 반입용 로봇핸드의 기판유지부에 보낸다. 그리고 제 1 챔버 내의 상기판 반송용 로봇 핸드(R1)에 상기판(30)을 흡인 흡착하여 제 1 챔 버 내로 반입한다(단계 101). 마찬가지로 제 1 챔버 내의 하기판 반송용 로봇 핸드(R2)에 하기판(31)을 흡인 흡착하여 제 1 챔버 내에 반입한다(단계 102). 제 1 챔버 내에 상하기판의 반입이 완료되면 제 1 도어밸브(2)를 폐쇄한다(단계 103). 제 1 도어밸브(2)가 폐쇄되면 진공펌프(6)를 동작시켜 제 1 챔버(C1) 내를 중정도의 진공도가 될 때까지 배기한다(단계 104, 105).
제 1 챔버 내는 흡인 흡착에 의하여 기판을 가지고 있기 때문에, 상시 미소 리크에 의하여 챔버 내 기체가 빨아내진다. 이 때문에 배출되는 양과 동일한 양의 질소를 밸브(NV1)로부터 공급하여 중진공상태를 일정하게 유지하고 있다. 제 1∼제 3 챔버까지 중진공상태에서 흡인 흡착에 의하여 기판을 유지하는 경우는 모두 미소 리크가 있기 때문에 밸브(NV1∼NV3)를 개폐하여 질소를 공급, 정지하여 각 챔버의 내압이 일정해지도록 제어하고 있다.
제 1 챔버(C1)를 중진공으로 하는 동안은 제 2 챔버는 중진공상태로 되어 있다. 또 고진공상태에서 먼저 반입된 상하기판의 접합작업을 행하고 있거나, 먼저 반입되어 접합이 끝난 기판(액정패널)의 반출작업(이 경우는 제 2 챔버, 제 3 챔버 모두 중진공상태이다)을 행하고 있어도 좋다. 본 실시예에서는 제 2 챔버 내는 대기상태로 하고 기판 등은 없는 상태로 하여 설명하고 있다.
제 1 챔버 내가 중진공상태가 되면 제 1 게이트밸브(3)를 개방한다(단계 106). 제 1 게이트밸브(3)가 개방되면 상하기판을 각각 유지하고 있는 상 또는 하기판 반송용 로봇 핸드(R1, R2)를 동작시켜, 제 2 챔버(C2) 내의 상테이블(9)과 하테이블(8)에 각각의 상 또는 하기판(30, 31)을 주고 받는다. 또한 상테이블(9)에 는 상테이블면에 대하여 상하로 이동 가능하게 복수의 정전 흡착기구(25)가 설치되어 있다. 이동 가능한 정전 흡착기구(25)가 상기판 반송용 로봇 핸드(R1)로부터 상기판을 수취할 때에 상테이블면에서 정전 흡착기구(25)를 강하시켜 상기판의 유지면에 정전 흡착면을 접촉 또는 근접시켜 흡착하고, 로봇 핸드(R1)는 삼방밸브(V1)를 챔버와 도통하는 쪽으로 개방하고, 흡인 흡착력을 개방하여 기판을 정전 흡착기구(25)에 주고 받아 후퇴한다. 그후 이동 가능한 정전 흡착기구(25)가 상테이블(9)면에 위치할 때까지 상승한다. 이동 가능한 정전 흡착기구(25)가 상테이블면까지 상승하면 상테이블(9)에 설치되어 있는 고정용 기판 유지기구(17)를 동작시켜 상기판(30)이 상테이블(9)면에 유지된다. 또한 이때 이동 가능한 정전 흡착기구는 정전력을 유지한 상태로 되어 있다. 마찬가지로 하기판 반송용 로봇 핸드(R2)를 동작시켜 핸드상의 하기판(31)을 하테이블(8)면상으로 반입한다. 하테이블(8)에서는 기판 리프터(19)를 상승시켜 하기판 반입용 로봇 핸드(R2)로부터 하기판(31)을 수취한다. 그후 상하기판 반입용 로봇핸드(R1, R2)를 제 1 챔버로 되돌림과 동시에, 기판 리프터(19)을 내려 하테이블(8)면에 하기판(31)을 탑재한다. 또 제 1 게이트밸브(3)가 폐쇄된다(단계 109). 이때 하테이블(8)면에 설치되어 있는 복수의 흡인 흡착구에 진공펌프(12)를 구동하여 삼방밸브(V4)를 테이블에 부압을 공급하는 쪽으로 개방하여 하기판(31)이 하테이블면에 흡인 흡착 유지된다. 그후 정전 흡착기구 또는 점착 흡착기구로 이루어지는 진공 중 유지 척(18)을 동작시켜 하기판(31)이 하테이블(8)면에 고정된다. 또한 상하기판의 제 2 챔버 내로의 반입은 상하 동시에 행하여도 좋은 것은 물론이다.
상기까지 공정이 종료되면, 도 4에 나타내는 바와 같이 제 1 챔버(C1)는 제 1 도어밸브(2)를 개방하고(단계 110), 제 1 챔버(C1) 내를 중진공으로부터 대기압으로 되돌아가(단계 111), 다음 기판의 반입에 대비한다. 또 제 2 챔버(C2) 내에서는 상하기판의 대략 위치결정처리가 행하여진다(단계 112). 이 상하기판의 위치결정에는도시 생략하였으나 미리 각각의 기판에 설치되어 있는 복수의 위치 결정 마크를 복수의 카메라에 의하여 관측하여 위치 어긋남량을 구하여 하테이블(8)을 수평방향으로 이동하여 행할 수 있도록 되어 있다. 또한 이 하테이블(8)의 구동기구는 마찰 슬라이딩부를 포함하여 제 2 챔버(C2)의 밖에 설치하는 구성으로 되어 있다. 하테이블(8)에 설치된 연결축과 구동부 사이를 주름상자 등으로 구성된 탄성체로 접속하고, 제 2 챔버 내의 진공상태를 유지할 수 있도록 하고 있다.
다음에 제 2 챔버 내는 중진공의 상태이나, 진공펌프(10)와 터보분자펌프(11)를 동작시켜 더욱 고진공상태로 한다(단계 113). 제 2 챔버 내가 기판접합의 진공도가 되었는지의 여부를 판단하여(단계 114), 고진공된 경우에는 정밀하게 상하기판의 위치결정을 행한다(단계 115). 그후 상테이블(9)을 하테이블(8)측으로 이동 제어하여 압력 또는 기판 간격을 계측하면서 가압하여 접합을 실행한다(단계 116). 또한 이 접합을 행하는 도중(가압을 행하고 있는 도중)에서는 몇번이나 정밀위치결정을 행하도록 제어하고 있다. 기설정된 가압력 또는 기설정된 기판간격에 도달하면 가압을 종료한다.
또한 상기한 설명에서는 상테이블(9)을 상하로 이동하여 접합을 행하는 것으로 하였으나, 상테이블(9)는 고정하고, 하테이블(8)를 상승시켜 접합을 행하도록 구성하여도 좋은 것은 물론이다.
가압접합이 종료되면 가고정용 접착제의 위치에 UV광을 조사하여 접합기판을 가고정한다(단계 117). 또한 가고정은 대기 개방후(단계 124)에 제 3 챔버(C3) 내에서 행하여도 좋다. 그리고 상테이블(9)를 상승시킨다. 다음에 제 2 챔버 내에 질소가스를 퍼지하여 중진공상태가 될 때까지 가압한다(단계 118). 제 2 챔버 내가 중진공이 되었는지의 여부를 판단하여(단계 119), 중진공이 되면 제 2 게이트밸브(4)를 개방한다(도 5의 단계 120).
그리고 제 2 챔버 내의 기판 리프터(19)를 동작시켜 하테이블(8)면에서 접합이 완료된 기판(액정패널)을 들어 올린다. 다음에 제 3 챔버 내의 접합 반출용 로봇핸드(R3)를 동작시켜 기판을 주고 받는 위치까지 신장한다. 반출용 로봇핸드(R3)에 액정패널이 주고 받아지면 진공펌프(15)를 동작시켜 반출용 로봇핸드상에 접합이 완료된 기판을 고정한다. 그리고 반출용 로봇핸드를 줄여 제 3 챔버 내에 기판을 반입한다(단계 121). 제 3 챔버 내에 기판이 반입되면 제 2 게이트 밸브(4)를 폐쇄하고 질소를 퍼지하여 대기압까지 가압한다(단계 123). 진공 중에서 가고정하지 않은 경우는 본 단계에서 UV광을 조사하여 가고정을 행한다. 그후, 제 2 도어밸브(5)를 조작하여 도어밸브를 개방하고, 접합이 완료된 기판을 제 3 챔버로부터 반출하여 다음 공정으로 보낸다(단계 126). 제 3 챔버로부터 접합한 기판이 반출되면 제 2 도어밸브를 폐쇄상태로 한다(단계 127). 다음에 진공펌프(16)를 동작시켜 제 3 챔버 내를 진공 배기하여 중진공상태로 한다(단계 128). 제 3 챔버 내가 중진공상태인지의 여부를 판정하여(단계 129), 중진공상태이면 그 상태를 유 지한다(단계 130).
이상이 본 장치의 일련의 동작이나 제 1 게이트밸브(3)와 제 2 게이트 밸브(4)의 조작, 제 2 챔버에의 기판의 반입, 접합 기판의 반출은 대략 동시에 행함으로써 기판 접합시간을 대폭으로 단축하는 것이 가능하게 된다. 그때 제 1∼제 3 챔버 내의 진공도는 중진공상태로 되어 있고, 기판을 흡인흡착으로도 유지할 수 있는 상태로 되어 있다. 즉, 흡인 흡착용 진공도는 고진공상태의 부압을 공급하는 구성으로 되어 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 제 1 챔버와 제 3 챔버를 대기압으로부터 중진공상태로 가변 제어하고, 제 2 챔버는 중진공상태로부터 고진공상태로 가변 제어하는 구성으로 함으로써 각 챔버 내를 각각의 진공상태로 하는 시간을 대폭으로 단축하는 것이 가능해지고, 또 각 챔버 내에 질소가스를 퍼지하기 위하여 진공상태를 가변하여도 수분의 영향이 없어져 용량이 큰 터보분자펌프를 설치할 필요가 없어져 장치 전체로서의 소형화도 도모하는 것이 가능해진다. 또 제 2 챔버 내가 중진공상태에서 상테이블이 로봇 핸드로부터 상기판을 수취할 때에 상하 구동기구를 구비한 정전 흡착기구를 사용하여 로봇 핸드로부터 상기판을 받도록 하였기 때문에 확실하게 상기판을 수취하고 또한 상테이블면까지 끌어 올리는 것이 가능하게 되었다. 또 상테이블면에는 유지용 흡착기구(정전 흡착기구 또는 점착 흡착기구)가 설치되어 있기 때문에, 수취용 정전 흡착기구에 더하여 유지용 흡착기구에 의하여 고진공상태로 하여도 확실하게 기판을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태가 되는 기판접합장치의 구성을 나타내는 단면도,
도 2는 상테이블에 설치한 가동식 정전 흡착기구의 개략도,
도 3은 도 1의 기판접합장치에서의 동작의 플로우차트,
도 4는 도 3의 기판접합장치에서의 동작의 플로우차트의 계속을 나타내는 도,
도 5는 도 4의 기판접합장치에서의 동작의 플로우차트의 계속을 나타내는 도면이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판접합장치 C1 : 제 1 챔버
C2 : 제 2 챔버 C3 : 제 3 챔버
R1, R2, R3 : 로봇 핸드 P1∼P3 : 압력계
2 : 제 1 도어밸브 3 : 제 1 게이트밸브
4 : 제 2 게이트밸브 5 : 제 2 도어밸브
6, 7, 10, 12 : 진공펌프 8 : 하테이블
9' : 상테이블 11 : 터보분자펌프
25 : 정전 흡착기구 30 : 상기판
31 : 하기판

Claims (4)

  1. 상하기판을 각각 반입하기 위하여 흡인 흡착기구를 구비한 반입용 로봇아암(robot arm)을 설치한 제 1 챔버와, 제 1 챔버 내를 대기압으로부터 중진공상태로 하는 진공펌프와,
    상테이블에 상하 이동 가능하게 설치된 가동식 정전 흡착기구와, 상기 상테이블에 고정된 정전 흡착기구를 설치하고, 상기 가동식 정전 흡착기구에 의하여 중진공상태에서 상기 로봇아암으로부터 상기판을 수취하고, 상기 정전 흡착기구를 테이블면까지 끌어 올려 테이블면에 상기판을 유지하며, 하테이블에 상기 로봇아암으로부터 하기판을 수취하여 테이블면에 탑재하기 위한 승강 핀을 구비하고, 하테이블면에 하기판을 유지하는 기판 유지기구를 가지며, 어느 한쪽의 테이블을 수평방향으로 이동하여 상하 2매의 기판의 위치맞춤을 하고, 상하 어느 한쪽의 테이블을 상하로 동작시켜 기판 간격을 좁혀 접합을 행하는 제 2 챔버와,
    중진공상태에서 접합시킨 기판을 제 2 챔버로부터 반출하는 로봇아암을 구비하고, 대기상태에서 상기 접합시킨 기판을 실외로 반출하는 제 3 챔버를 구비하며,
    상기 제 1 챔버와 제 2 챔버와, 제 3 챔버에 각각의 실내의 압력을 계측하는 계측수단을 구비하고, 각각의 챔버의 진공도를 제어하는 제어수단을 설치한 것을 특징으로 하는 기판접합장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    제 1 챔버 내지 제 3 챔버가 대기상태로부터 중진공상태에 있어서 기판을 로봇아암 및 하테이블에 흡인 흡착하기 위한 진공펌프를 구비하고, 흡인 흡착계를 챔버 내와 접속하여 그 중간에 설치한 밸브의 개폐에 의하여 흡인 흡착력을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판접합장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    제 2 챔버 내의 상테이블에 고진공상태에서 기판을 유지하는 데에 상기 고정식 정전 흡착기구 대신에 점착력을 이용한 점착 흡착기구를 설치한 것을 특징으로 하는 기판접합장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    접합 후의 상하기판의 위치 어긋남을 방지하기 위하여 기판 반송시에 챔버 내를 중진공상태로 하는 것을 특징으로 하는 기판접합장치.
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