KR101152232B1 - 기판 접합 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 기판 접합 장치는 내부공간을 가지는 챔버부, 상기 챔버부 내부에 배치되어 상부 기판을 지지하는 상부척, 상기 상부척과 대향 배치되어 하부 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 일부가 상기 기판 지지 유닛을 관통하도록 설치되어, 상하 방향으로 이동 가능하도록 제작된 리프트 부재를 포함하고, 상기 기판 지지 유닛은 플레이트 형상의 하측 지지대, 상기 하측 지지대에 장착되어 점착력으로 상기 하부 기판을 지지하는 점착척, 상기 점착척의 내측 및 외측에 각기 배치된 제 1 및 제 2 분리막이 구비된 복수의 지지 모듈을 포함한다.
따라서 본 발명의 실시예들에 의하면 리프트 부재를 이용하여 기판 지지 유닛의 분리막으로부터 기판을 분리하는 단계에서, 기판에 무리한 힘이 가해지거나 국부적으로 힘이 가해지지 않는다. 따라서, 기판 지지 유닛으로부터 기판을 분리하는 공정에서 상기 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있다. 그리고 상호 정렬되어 접합된 상부 기판과 하부 기판을 기판 지지 유닛으로부터 분리시킬 때, 상기 상부 기판과 하부 기판의 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있다. 그리고 상부 기판과 하부 기판 간을 접합시키는 접합 부재가 손상되는 것을 방지할 수 있다.

Description

기판 접합 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법{Subtrate assembling apparatus and subtrate processing method using the same}
본 발명은 기판 접합 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것으로, 기판 지지 유닛으로부터 기판을 분리할 때 기판의 틀어짐 및 손상을 방지하는 기판 접합 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법에 관한 것이다.
일반적인 평판 표시 패널은 한 쌍의 평판형 기판을 접합시켜 제작한다. 액정 표시 패널의 제작을 예로 들면, 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성된 상부 기판과 컬러 필터와 공통 전극이 형성된 하부 기판을 상호 접합시켜 제작한다. 이와 같이 상부 기판과 하부 기판을 접합시키기 위한 기판 접합 장치는 상부 기판을 지지하는 상부척, 상부척에 대향 배치되어 하부 기판을 지지하는 하부척을 포함한다. 여기서 하부척은 플레이트 형상의 하측 지지대, 하측 지지대의 상부에 장착되어 잠착력을 이용하여 하부 기판을 지지하는 점착척 및 일부가 하측 지지대를 관통하도록 설치되어 상하 방향으로 이동하는 리프트 부재를 포함한다. 그리고 상부척은 정전기력으로 상부 기판을 지지하는 정전척일 수 있다.
이러한 기판 접합 장치를 이용하여 상부 기판과 하부 기판 간을 접합시키거나, 상호 접합된 상부 기판 및 하부 기판을 하부척으로부터 분리하는 과정은 다음과 같다.
상하부 기판의 접합 및 분리 과정을 설명하면 다음과 같다. 먼저, 상부 기판 및 하부 기판을 상부척 및 하부척에 지지시킨다. 이때 상부 기판은 상부척의 정전기력에 의해 상부척에 지지되고 하부 기판은 점착척의 점착력에 의해 하부척에 지지된다. 그리고 정렬 수단을 이용하여 상부척 및 하부척 중 어느 하나를 이동시켜 상부 기판과 하부 기판 간을 정렬시킨다. 이후, 하부 기판의 가장 자리에 실런트와 같은 접합 부재를 도포하고, 액정을 적하시킨다. 이후, 상부척 및 하부척을 승하강시켜, 상부 기판과 하부 기판을 합착시킨다. 상부 기판과 하부 기판이 합착되면 상부척의 정전기력을 해제하여 상기 상부척에 지지된 상부 기판이 하부 기판 상에 안치되도록 한다. 이어서 예를 들어 광을 이용하여 접합 부재를 경화시켜 상부 기판과 하부 기판을 접합시킨다. 상부 기판과 하부 기판 간의 접합이 완료되면, 상기 상호 접합된 상부 기판 및 하부 기판을 하부척으로부터 분리한다. 이를 위해 리프트 부재의 일단이 하부척의 상측으로 돌출되도록 상기 리프트 부재를 상승시킨다. 이때 리프트 부재가 하부 기판을 지지한 상태로 상승함에 따라, 상호 접합된 상부 기판 및 하부 기판이 하부척으로부터 분리된다.
하지만 여기서 하부 기판의 하부면이 점착척과 결합되어 있는 상태이므로, 리프트 부재를 상승시키면 하부 기판에 무리한 힘이 가해지면서 하부 기판의 하부면과 점착척이 분리된다. 이에 상부 기판 및 하부 기판이 손상되거나, 상부 기판과 하부 기판 간의 정렬이 틀어지는 문제가 발생된다. 이와 같이 상호 접합된 상부 기판과 하부 기판을 하부척으로 분리하는 단계에서 불량이 발생됨에 따라, 생산 수율이 감소하게 된다.
본 발명의 일 기술적 과제는 기판 지지 유닛으로부터 기판을 분리할 때 기판의 틀어짐 및 손상을 방지하는 기판 접합 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 일 기술적 과제는 기판 지지 유닛으로부터 기판을 용이하게 분리할 수 있는 기판 접합 장치 및 이를 이용한 기판 처리 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명에 따른 기판 접합 장치는 내부공간을 가지는 챔버부, 상기 챔버부 내부에 배치되어 상부 기판을 지지하는 상부척, 상기 상부척과 대향 배치되어 하부 기판을 지지하는 기판 지지 유닛, 일부가 상기 기판 지지 유닛을 관통하도록 설치되어, 상하 방향으로 이동 가능하도록 제작된 리프트 부재를 포함하고, 상기 기판 지지 유닛은 플레이트 형상의 하측 지지대, 상기 하측 지지대에 장착되어 점착력으로 상기 하부 기판을 지지하는 점착척과 상기 점착척의 내측 및 외측에 각기 배치된 제 1 및 제 2 분리막이 구비된 복수의 지지 모듈을 포함한다.
상기 복수의 지지 모듈은 하측 지지대 상에서 상호 이격되도록 설치된다.
상기 리프트 부재는 상기 하측 지지대의 영역 중, 상기 복수의 지지 모듈이 장착되지 않은 영역을 관통하도록 설치된다.
상기 점착척은 중앙부가 개구된 형상으로 제작되고, 상기 점착척의 내측에 제 1 분리막이 배치된다.
상기 점착척의 표면에 복수의 돌기가 형성된다.
상기 점착척의 내주면 및 외주면을 따라 상측 방향으로 돌출된 유체 차단부가 형성된다.
상기 점착척을 관통하도록 설치되어 일단부가 상기 점착척의 표면으로 노출되는 제 1 노즐을 구비하여, 상기 점착척에 하부 기판의 부착 및 분리를 돕는 제 1 가스 조절부가 연결된다.
상기 제 1 및 제 2 분리막은 탄성 변형 가능한 재료를 이용하여 제작되어, 상기 하부 기판을 향하는 방향과 상기 하부 기판과 멀어지는 방향으로 탄성 변형된다.
상기 제 1 및 제 2 분리막의 배면에 각기 대응배치된 제 2 노즐부를 구비하여, 상기 제 1 및 제 2 분리막에 상기 하부 기판의 분리를 돕는 제 2 가스 조절부가 연결된다.
본 발명에 따른 기판 처리 방법은 기판을 마련하는 단계, 상기 기판을 점착력을 이용하여 지지하는 점착척, 상기 점착척의 내측 및 외측에 각기 배치되며 탄성 변형이 가능한 제 1 및 제 2 분리막이 구비된 복수의 지지 모듈을 포함하는 기판 지지 유닛 상에 안착시키는 단계, 상기 기판 지지 유닛의 제 1 및 제 2 분리막을 상기 하부 기판이 배치된 방향으로 볼록하도록 탄성변형시켜, 상기 기판을 점착척으로부터 분리시키는 단계 및 일부가 상기 기판 지지 유닛을 관통하도록 설치되는 리프트 부재가 상기 기판 지지 유닛의 상측으로 돌출되도록 이동시켜, 상기 리프트 부재에 기판이 지지되도록 함으로써, 상기 기판 지지 유닛의 제 1 및 제 2 분리막으로부터 하부 기판을 분리하는 단계를 포함한다.
상기 기판은 상하 방향으로 배치되어 상호 접합된 상부 기판 및 하부 기판인 것을 특징으로 한다.
상기 기판을 점착척으로부터 분리시키는 단계 전에,
상기 상부 기판과 하부 기판 간을 합착 및 접합시키는 단계를 포함한다.
상기 기판 지지 유닛으로부터 하부 기판을 분리하는 단계에 있어서,
상호 접합된 상기 상부 기판과 하부 기판을 상기 기판 지지 유닛으로부터 분리한다.
상기 기판 지지 유닛의 제 1 및 제 2 분리막을 상기 기판이 배치된 방향으로 볼록하도록 탄성변형시켜, 상기 기판을 점착척으로부터 분리시키는 단계 전에, 일부가 상기 점착척의 표면으로 노출되도록 설치되는 제 1 노즐에 가스를 분사하여, 상기 가스의 분사압에 의해 상기 기판과 점착척 간의 결합력을 저하시킨다.
상기 기판 지지 유닛의 제 1 및 제 2 분리막을 상기 기판이 배치된 방향으로 볼록하도록 탄성 변형시키는 단계에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 분리막의 배면에 설치된 제 2 노즐로 가스를 분사하여, 가스 분사압에 의해 상기 제 1 및 제 2 분리막이 기판을 향하는 방향으로 볼록하도록 탄성 변형 시킨다.
상기 리프트 부재에 기판이 지지되도록 함으로써, 상기 기판 지지 유닛의 제 1 및 제 2 분리막으로부터 기판을 분리하는 단계에 있어서, 상기 기판 지지 유닛의 상측으로 돌출된 리프트 부재의 일단이 상기 제 1 및 제 2 분리에 비해 상측에 위치하도록 한다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시예들에 따른 기판 지지 유닛은 점착척의 내측 및 외측 각각에 탄성 변형이 가능한 분리막을 설치한다. 그리고 이러한 기판 지지 유닛으로부터 기판을 분리시킬 때, 먼저 분리막을 이용하여 점착척으로부터 기판을 분리시킨다. 그리고 리프트 부재를 이동시켜 상기 리프트 부재에 기판이 지지되도록 함으로써, 상기 기판 지지 유닛의 분리막으로부터 기판을 분리시킨다. 이에 리프트 부재를 이용하여 기판 지지 유닛의 분리막으로부터 기판을 분리하는 단계에서, 점착척으로부터 기판을 분리시키기 위해 상기 기판에 무리한 힘이 가해지거나, 국부적으로 힘이 가해지는 것을 최소화할 수 있다. 따라서, 기판 지지 유닛으로부터 기판을 분리하는 공정에서 상기 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있다.
그리고 상호 정렬되어 접합된 상부 기판과 하부 기판을 기판 지지 유닛으로부터 분리시킬 때, 상기 상부 기판과 하부 기판의 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 상부 기판과 하부 기판 간을 접합시키는 접합 부재가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본발명의 제 1 실시예에 따른 기판 접합 장치의 단면도
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지지 모듈을 나타낸 평면도 도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지지 모듈의 주요 부위를 나타낸 사시 단면도
도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지지 모듈을 나타낸 평면도도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지지 모듈의 주요 부위를 나타낸 사시 단면도
도 4a 및 도 4f는 제 1 실시예에 따른 기판 접합 장치의 동작을 설명하기 위한 도면
이하, 첨부된 도면을 참조하여 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
도 1은 본발명의 제 1 실시예에 따른 기판 접합 장치의 단면도이다.
도 1을 참조하면, 기판 접합 장치는 내부 공간을 가지는 챔버부(100), 챔버부(100) 내측에 배치되고, 하부 기판(101)을 지지하는 복수의 지지 모듈(300)을 구비하는 기판 지지 유닛(400), 복수의 지지 모듈(300)과 연결된 제 1 및 제 2 가스 조절부(321, 331), 일부가 기판 지지 유닛(400)을 관통하도록 설치되어, 상하 방향으로 이동 가능한 복수의 리프트 부재(600) 및 기판 지지 유닛(400)과 대향 배치되어 상부 기판(102)을 지지하는 상부척(500)을 포함한다. 또한, 기판 지지 유닛(400)과 연결되어 상기 기판 지지 유닛(400)을 승하강시키는 하측 구동부(410), 복수의 리프트 부재(600)와 각기 연결되어 상기 복수의 리프트 부재(600)를 승하강시키는 리프트 구동부(700) 및 상부척(500)과 연결되어 상기 상부척(500)을 승하강시키는 상측 구동부(530)를 포함한다.
챔버부(100)는 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)의 합착 및 분리 공정을 수행하는 공간을 가지는 상측 챔버(120)와 하측 챔버(110)를 포함한다. 이때, 상측 챔버(120)와 하측 챔버(110)는 착탈 가능하게 결합되는 것이 효과적이다. 또한, 챔버부(100)는 도시되지 않았지만, 챔버부(100) 내부 공간의 압력을 조절하는 별도의 압력 조절 수단(미도시) 및 불순물을 배기하는 별도의 배기 수단(미도시)을 구비할 수 있다. 그리고, 상측 챔버(120) 및 하측 챔버(110) 각각을 승하강 시키는 별도의 승강 부재(미도시)를 더 구비하여, 상기 상측 챔버(120) 또는 하측 챔버(110)를 승하강시킴으로써, 상부 및 하부 기판(101, 102)을 챔버부(100) 내외측으로 출입시킬 수 있다.
상부척(500)은 상측 챔버(120)의 내측면에 인접 배치되어, 상부 기판(102)을 지지 고정하는 역할을 한다. 이러한 상부척(500)은 사각 판 형상으로 제작된 상측 지지대(510), 상측 지지대(510)에 장착되어 상부 기판(102)을 지지 고정하는 정전척부(520)를 포함한다. 실시예에서는 사각 판 형상으로 상측 지지대(510) 및 정전척부(520)를 제작하였으나, 이에 한정되지 않고 상부 기판(102)의 형상에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 정전척부(520)는 정전기력을 이용하여 상부 기판(102)을 지지 고정하는 장치로써, 상부 기판(102)과 대응하는 크기로 제작되는 것이 바람직하다. 여기서, 정전척부(520)는 일체형으로 제작되어 상측 지지대(510)에 장착된다. 하지만, 이에 한정되지 않고 정전척부(520)를 복수개로 마련하여 상측 지지대(510)에 매트릭스 형태로 장착할 수도 있다. 따라서, 상부척(500)에 상부 기판(102)을 위치시키면, 정전척부(520)의 정전기력에 의해 상부 기판(102)이 지지 고정된다. 또한, 본 실시예에서는 상측 지지대(510)에 정전기력을 이용하여 상부 기판(102)을 지지 고정하는 정전척부(520)를 장착하였으나, 이에 한정되지 않고 기판을 지지 고정할 수 있는 장치라면 어떠한 수단이 사용되어도 무방하다. 그리고, 도시되지는 않았지만 상부척(500)에는 상부 기판(102)의 부착 및 분리를 돕는 리프트핀(미도시)이 더 구비될 수 있다.
상측 구동부(530)는 상부척(500)과 연결되어, 상기 상부척(500)을 승하강시킨다. 이러한 상측 구동부(530)는 상측 지지대(510)와 연결된 상측 구동축(530a)과, 상측 구동축(530a)에 동력을 인가하는 상측 동력부(530b)를 포함한다. 이때, 상측 구동축(530a)은 상측 챔버(120)의 일부를 관통하도록 설치된다. 따라서, 상측 구동축(530a)에 의한 챔버부(100)의 밀봉 파괴를 방지하기 위해 상측 구동축(530a)의 둘레를 감싸도록 하측 밀봉부재(530c) 예를 들어, 벨로우즈가 장착된다. 이에, 상측 구동부(530)를 이용하여 상부척(500)을 하강시켜 상부 기판(102)과 하부 기판(101) 간을 합착할 수 있다. 그리고, 상측 구동부(530)에는 도시되지는 않았지만, 상부척(500)을 X, Y 및 θ 방향으로 이동시켜 상기 상부척(500)의 위치를 조절하는 정렬 수단(미도시)을 더 구비한다. 따라서, 정렬 수단(미도시)을 이용하여 상부척(500)을 X, Y 및 θ 방향으로 이동시킴으로써, 상부 기판(102)과 하부 기판(101) 간을 정렬시킬 수 있다. 또한, 정렬 수단(미도시)은 하부 기판(101) 및 상부 기판(102)의 위치를 파악하기 위한 별도의 카메라(미도시) 또는 위치 센서(미도시)를 더 구비할 수도 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 상기와 같은 정렬 수단(미도시)은 상부척(500)과 대향 배치된 기판 지지 유닛(400)에 설치될 수도 있다.
기판 지지 유닛(400)은 하측 챔버(110)의 내측면에 인접 배치되어, 하부 기판(101)을 지지 고정하는 역할을 한다. 여기서 기판 지지 유닛(400)은 상부척(500)과 마주보도록 대향 배치된다. 이러한 기판 지지 유닛(400)은 사각 판 형상으로 제작된 하측 지지대(200), 하측 지지대(200) 상에서 상호 이격 배치되어 하부 기판(101)을 지지 고정하는 복수의 지지 모듈(300)을 포함한다. 실시예에서는 사각 판 형상으로 하측 지지대(200)를 제작하였으나, 이에 한정되지 않고, 하부 기판(101)의 형상에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 또한, 복수의 지지 모듈(300)은 그 상측면이 하측 지지대(200)의 상측 표면으로 노출되도록 장착되는 것이 바람직하다.
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지지 모듈을 나타낸 평면도이다. 도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 지지 모듈의 주요 부위를 나타낸 사시 단면도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 지지 모듈(300)은 원형의 판 형상으로 제작된 몸체부(310)와, 중앙부가 개구된 링 형상으로 제작되어 몸체부(310)에 장착되는 점착척(330), 점착척(330)의 내측에 배치된 제 1 분리막(320a), 점착척(330)의 외측에 배치된 제 2 분리막(320b)을 포함한다. 즉, 몸체부(310)의 중심부로부터 제 1 분리막(320a), 점착척(330) 및 제 2 분리막(320b)이 순차적으로 이격되어 배치된다. 그리고, 상기와 같이 순차적으로 배치된 제 1 분리막(320a), 점척척(330) 및 제 2 분리막(320b)은 몸체부(310)의 표면으로 노출되도록 장착되며, 상기 제 1 분리막(320a), 점척척(330) 및 제 2 분리막(320b)의 노출면에 하부 기판(101)이 지지 고정된다.
점착척(330)은 점착력을 이용하여 하부 기판(101)을 지지 고정하는 역할을 한다. 이러한 점착척(330)은 전술했던 바와 같이 중앙부가 개구된 링 형상으로 제작된다. 실시예에 따른 점착척(330)은 원형의 링 형상으로 제작되었으나, 이에 한정되지 않고 중앙부가 개구된 다양한 링 형상으로 제작될 수 있다. 또한, 점착척(330)은 도시되지는 않았지만 별도의 결합부재(미도시)를 통해 몸체부(310)와 결합된다. 따라서, 점착척(330)은 몸체부(310)로부터 탈착이 가능하다. 그리고, 점착척(330)은 몸체부(310)의 중심부에 위치하는 제 1 분리막(320a)의 외측에 이격되어 배치된다. 이러한 점착척(330)은 점착 재료 예를 들어, 실리콘계, 아크릴계 또는 불소계 등으로 이루어진 점착시트로 제작된다. 이때, 점착척(330)으로 사용되는 재료는 하부 기판(101)이 접착되었다가 떨어지더라도 상기 하부 기판(101)에 접착 흔적이 남지 않으면서, 몸체부(310)에는 그대로 부착되어 있는 특성을 지니는 것이 바람직하다. 즉, 점착척(330)의 점착력은 하부 기판(101)과의 점착력보다 몸체부(310)와의 점착력이 더 크도록 제작되는 것이 바람직하다. 그리고, 이러한 점착척(330)의 표면에는 십자 형상의 복수의 돌기(332)가 형성된다. 물론 이에 한정되지 않고 돌기(332)는 다양한 형상 및 크기로 제작될 수 있다. 이때, 상기에서 전술했던 바와 같이 점착척(330)은 별도의 결합부재(미도시)를 통해 몸체부(310)에 장착됨으로써, 탈착이 가능하다. 이에, 돌기(332)의 형상, 크기 및 개수가 서로 다른 복수의 점착척(330)을 마련함으로써, 상기 하부 기판(101)의 크기 및 특성에 맞게 교환 가능하다. 즉, 돌기(332)의 형상, 크기 및 개수를 다양하게 변화시켜 하부 기판(101)과 점착척(330)이 접촉되는 면적을 제어하고, 이를 통해 점착력을 제어할 수 있다. 또한, 도 2b에 도시된 바와 같이 링 형상으로 제작된 점착척(330)의 외주면 및 내주면을 따라 소정 높이의 유체 차단부(333)를 형성한다. 이러한, 유체 차단부(333)는 제 1 가스 조절부(321)를 이용하여 제 1 노즐(321a)을 진공 처리 하거나 가스를 공급할 때, 기체가 외부로 새는것을 방지하는 역할을 한다. 따라서, 상기와 같은 소정 높이의 유체 차단부(333)를 점착척(330)의 내주면 및 외주면을 따라 형성함으로써, 하부 기판(101)의 부착 및 분리를 용이하게 할 수 있다.
제 1 가스 조절부(321)는 점착척(330)과 연결되어, 하부 기판(101)의 부착 및 분리를 돕는다. 이러한 제 1 가스 조절부(321)는 제 1 진공 발생부(321c), 제 1 가스 공급부(321d), 제 1 진공 발생부(321c)에 연결된 제 1 배관(321c-1), 제 1 가스 공급부(321d)에 연결된 제 2 배관(321d-1), 복수의 지지 모듈(300)의 각 몸체부(310) 및 점착척(330)를 관통하도록 배치된 복수의 제 1 노즐(321a)을 포함한다. 여기서, 제 1 노즐(321a)의 일단이 점착척(330)의 상측 표면으로 노출되도록 설치되는 것이 바람직하다. 그리고 복수의 제 1 노즐(321a)를 연결하는 제 1 연장 배관(321b), 일단이 제 1 배관(321c-1)과 제 2 배관(321d-1) 사이를 연결하도록 배치되고, 타단이 제 1 연장 배관(321b)과 연통되도록 배치되는 제 1 통합 배관(321k)을 포함한다. 또한, 제 1 통합 배관(321k)을 둘러 싸도록 설치되어 상기 제 1 연통배관(321k)을 승하강 시킴으로써, 제 1 연장 배관(321b)과의 부착 및 탈착을 조절하는 제 1 바이패스부(321g), 제 1 배관(321c-1)과 제 1 통합 배관(321k) 간의 연통을 제어하는 진공 제 1 밸브(321e), 제 2 배관(321d-1)과 제 1 통합 배관(321k) 간의 연통을 제어하는 제 2 밸브(321f)를 포함한다. 여기서, 제 1 통합 배관(321k) 및 제 1 바이패스부(321g)의 일부는 하측 챔버(110)의 하측으로 돌출되어 제 1 진공 발생부(321c) 및 제 1 가스 공급부(321d)와 연결되어 있다. 이에, 제 1 바이패스부(321g)의 구동에 의해 제 1 통합 배관(321k)이 승하강할 때, 챔버부(100)의 밀봉 파괴를 방지하기 위해, 하측 챔버(110)의 하측으로 돌출된 제 1 바이패스부(321g)의 둘레에 밀봉부재(321h) 예를 들어, 벨로우즈 및 오일씰 중 어느 하나를 설치한다.
이와 같은 제 1 가스 조절부(331)를 이용하여 하부 기판(101)을 기판 지지 유닛(400) 상에 안착시키거나, 상기 하부 기판(101)을 기판 지지 유닛(400)의 점착척(330)으로부터 분리시키는 방법을 설명하면 다음과 같다. 기판 지지 유닛(400)의 점착척(330)에 하부 기판(101)을 지지 고정시키기 위해서는 먼저, 기판 지지 유닛(400) 상에 하부 기판(101)을 안착시킨다. 그리고 제 1 바이패스부(321g)를 이용하여 제 1 통합 배관(321k)을 이동시켜, 상기 제 1 연장 배관(321b)과 제 1 통합 배관(321k)이 연통되도록 한다. 이어서, 제 1 밸브(321e)를 개방시킨 후, 제 1 진공 발생부(321)를 이용하여 제 1 통합 배관(321k), 제 1 연장 배관(321b) 및 제 1 노즐(321a)를 진공 처리한다. 이때, 제 1 노즐(321a)의 일단이 점착척(330)의 상측 표면으로 노출되어 있으므로, 진공 흡착력에 의해 하부 기판(101)이 기판 지지 유닛(400)에 밀착된다. 이때, 복수의 점착척(330)의 점착력에 의해 하부 기판(101)이 지지 고정된다. 또한, 기판 지지 유닛(400)의 점착척(330)으로부터 하부 기판(101)을 분리시키기 위해서 제 1 가스 공급부(321d)를 이용하여 가스를 공급한다. 이때 가스는 제 1 통합 배관(321k) 및 제 1 연장 배관(321b)을 거쳐 제 1 노즐(321a)로 이동한다. 이때 제 1 노즐(321a)의 일단이 점착척(330)의 상측으로 노출되어 있으므로, 제 1 노즐(321a)을 통해 하부 기판(101) 하측으로 가스가 분사된다. 이에, 가스의 분사압에 의해 점착척(330)과 하부 기판(101)간의 결합력이 약해진다.
제 1 분리막(320a) 및 제 2 분리막(320b)은 하부 기판(101)을 점착척(330)으로부터 안정적으로 분리하는 역할을 한다. 제 1 분리막(320a)은 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 원형의 형상으로 제작되어 몸체부(310)의 중심부에 장착된다. 물론 이에 한정되지 않고 제 1 분리막(320a)은 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 이러한 제 1 분리막(320a)의 일부는 몸체부(310) 내에 삽입되어 별도의 결합부재(미도시)를 통해 상기 몸체부(310)에 장착되고, 다른 일부는 몸체부(310)의 표면으로 노출된다. 그리고, 점착척(330)의 외측을 둘러 싸도록 제 2 분리막(320b)이 배치된다. 이때, 제 2 분리막(320b)은 중앙부가 개구된 원형의 링 형상으로 제작되어 점착척(330)의 외측을 둘러 싸도록 배치된다. 여기서, 제 2 분리막(320b)의 일부는 제 1 분리막(320a)과 마찬가지로 몸체부(310) 내에 삽입되어 별도의 결합부재(미도시)를 통해 상기 몸체부(310)에 장착되고, 다른 일부는 몸체부(310)의 표면으로 노출된다. 이러한 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)은 탄성 변형이 가능한 재료 예를 들어 고무, 엔지니어링 플라스틱 등으로 제작되는 것이 바람직하다.
제 2 가스 조절부(331)는 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)과 각기 연결되어 상기 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)을 탄성 변형시킨다. 이에 이러한 제 2 가스 조절부(331)를 이용한 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)을 탄성 변형을 이용하여 하부 기판(101)을 기판 지지 유닛(400)으로부터 분리시킨다. 이러한 제 2 가스 조절부(331)는 제 2 진공 발생부(331c) 및 제 2 가스 공급부(331d), 제 2 진공 발생부(331c)에 연결된 제 3 배관(331c-1), 제 2 가스 공급부(331d)에 연결된 제 4 배관(331d-1), 제 1 분리막(320a) 및 제 2 분리막(320b) 각각에 대응 배치되는 복수의 제 2 노즐(331a), 복수의 제 2 노즐(331a)을 연결하는 제 2 연장 배관(331b), 일단이 제 3 배관(331c-1)과 제 4 배관(331d-1) 사이를 연결하도록 배치되고, 타단이 제 2 연장 배관(331b)과 연결되는 제 2 통합 배관(331k)을 포함한다. 여기서, 제 2 노즐(331a)은 복수의 지지 모듈(300)의 각 몸체부(310)를 관통하여 제 1 분리막(320a) 및 제 2 분리막(320b)의 배면에 각각 대응 배치된다. 또한, 제 2 통합 배관(331k)을 둘러 싸도록 설치되어 상기 제 2 통합 배관(331k)을 승하강시킴으로써, 제 2 연장 배관(331b)과의 부착 및 탈착을 조절하는 제 2 바이패스부(331g), 제 3 배관(331c-1)와 제 2 통합 배관(331k) 간의 연통을 제어하는 제 3 밸브(331e), 제 4 배관(331d-1)과 제 2 통합 배관(331k) 간의 연통을 제어하는 제 4 밸브(331f)를 포함한다.
이와 같은 제 2 가스 조절부(331)를 이용하여 기판 지지 유닛(400)의 점착척(330)으로부터 하부 기판(101)을 분리시키는 방법은 다음과 같다. 먼저, 제 2 바이패스부(331g)를 이용하여 제 2 통합 배관(331k)을 이동시켜, 상기 제 2 통합 배관(331k)의 일단이 제 2 연장 배관(331b)과 연통 되도록 한다. 이후, 제 2 가스 공급부(331d) 및 제 4 밸브(331f)를 이용하여 제 2 연장 배관(331b) 및 제 2 노즐(331a)에 가스를 공급한다. 이에, 복수의 제 2 노즐(331a)과 대응 배치된 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)이 하부 기판(101)으로 향하는 방향과 상기 하부 기판(101)과 멀어지는 방향으로 탄성 변형 된다. 즉, 제 1 및 제 2 분리막(320a) 각각이 탄성 변형되어 점착척(330)의 상측으로 돌출된다. 이와 같이 제 1 및 제 2 분리막(320a) 상에 하부 기판(101)이 지지되어 있고, 상기 제 1 및 제 2 분리막(320a)이 점착척(330)의 상측으로 돌출되므로, 하부 기판(101)이 점착척(330)으로부터 분리된다. 이때, 전술한 바와 같이 점착척(330)을 관통하는 제 1 노즐(321a)에 가스를 분사함으로써 점착척(330)과 하부 기판(101)간의 결합력이 약해진 상태이다. 이에, 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)을 이용하여 하부 기판(101)을 점착척(330)으로부터 2차적으로 분리하기가 용이하다.
물론 이에 한정되지 않고 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320)를 탄성 변형시키는 방법은 다양한 방법이 사용될 수 있다.
복수의 리프트 부재(600)는 기판 지지 유닛(400)으로부터 하부 기판(101)을 분리시키는 역할을 한다. 이러한 복수의 리프트 부재(600)의 일부는 기판 지지 유닛(400)의 하측 지지대(200)를 관통하도록 설치된다. 그리고 복수의 리프트 부재(600)는 하측 지지대(200)의 영역 중 복수의 점착척(330)이 장착되지 않은 영역을 관통하도록 설치되는 것이 바람직하다. 여기서 실시예에 따른 리프트 부재(600)는 수평 방향으로 연장되는 바(bar) 형상 제작된다. 물론 이에 한정되지 않고 하부 기판(101)을 지지할 수 있는 다양한 형상 예들어 수직 방향으로 연장되는 핀(pin) 형상으로 제작될 수 있다. 그리고 이러한 리프트 부재(600)는 리프트 구동부(700)와 연결된다. 리프트 구동부(700)는 리프트 부재(600)와 연결된 리프트 구동축(710) 및 리프트 구동축(710)에 승하강력을 제공하는 리프트 동력부(720)을 포함한다. 이러한 리프트 구동부(700)를 이용하여 리프트 부재(600)에 승하강력을 제공하면, 상기 리프트 부재(600)가 하측 지지대(200)를 관통한 상태로 상하 방향으로 이동한다.
도 3a는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지지 모듈을 나타낸 평면도이다. 도 3b는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 지지 모듈의 주요 부위를 나타낸 사시 단면도이다. 하기에서는 제 1 실시예와 중복되 내용은 생략하거나 간략히 설명한다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 지지 모듈(300)은 다각형 형상의 제 1 몸체부(310a), 제 1 몸체부(310a)의 4 가장자리 영역에 각기 설치된 복수의 제 2 몸체부(310b), 중앙부가 개구된 링 형상으로 제작되어 제 1 몸체부(310a)에 장착된 점착척(330), 점착척(330)의 내측에 배치되어 상기 점착척(330)으로부터 하부 기판(101)을 분리하는 제 1 분리막(320a), 점착척(330)의 외측에 배치되어 상기 점착척(330)으로부터 하부 기판(101)을 분리하는 복수의 제 2 분리막(320b)을 포함한다. 이때, 제 2 분리막(320b)은 제 1 몸체부(310a)의 4 가장자리 영역에 배치된 제 2 몸체부(310b)에 장착된다. 실시예에서는 원형의 형상으로 제 2 몸체부(310b)를 제작하였으나 이에 한정되지 않고 다양한 형상으로 제작될 수 있다. 또한, 4개의 제 2 몸체부(310b) 및 4개의 제 2 분리막(320b)를 마련였으나, 이에 한정되지 않고 그 이상 또는 그 이하의 개수로 마련할 수도 있다.
본 발명에서는 도 1에 도시된 바와 같이 하나의 하측 지지대(200)에 복수의 지지 모듈(300)을 장착하여 일체형의 기판 지지 유닛(400)를 제작하였다. 또한, 복수의 지지 모듈(300)을 동시에 제어할 수 있도록 제 1 및 제 2 가스 조절부(321, 331)를 연결하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 복수의 지지 모듈(300)을 개별적으로 배치하고, 상기 복수의 지지 모듈(300) 각각에 제 1 및 제 2 가스 조절부(321, 331)를 연결할 수 있다. 이와 같은 경우, 하부 기판(101)의 크기에 따라 지지 모듈(300)의 개수를 설정하고, 상기 지지 모듈(300)의 배치를 조절할 수 있다. 따라서, 크기에 상관없이 하부 기판(101)을 용이하게 지지 고정할 수 있다.
도 4a 및 도 4f는 제 1 실시예에 따른 기판 접합 장치의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, 상부 기판(102)과 하부 기판(101)을 합착시킨다. 이를 위해, 먼저 4a에 도시된 바와 같이, 상부척(500) 및 기판 지지 유닛(400) 각각에 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)을 지지시킨다. 여기서 상부 기판(102) 상에는 예를 들어, 박막 트랜지스터(미도시)와 화소 전극(미도시)이 형성되어 있다. 이러한 상부 기판(102)은 상부척(500)의 정전척부(520)의 정전기력에 의해 지지 고정된다. 또한 하부 기판(102)의 상부에는 예를 들어, 공통 전극(미도시) 및 컬러 필터 패턴(미도시)이 형성되어 있다. 이러한 하부 기판(101)이 기판 지지 유닛(400) 상에 안착되면, 점착척(300)의 점착력에 의해 지지 고정되도록 한다. 이를 위해, 먼저 제 1 바이패스부(321g)를 이용하여 제 1 통합 배관(321k)을 이동시켜 상기 제 1 통합 배관(321k)이 제 1 연장 배관(321b)과 연통되도록 한다. 이후, 제 1 진공 발생부(321c)를 이용하여 제 1 통합 배관(321k), 제 1 연장 배관(321b) 및 제 1 노즐(321a)을 진공 처리 하면, 진공 흡착력에 의해 하부 기판(101)이 기판 지지 유닛(400) 상에 밀착된다. 즉, 기판 지지 유닛(400)의 점착척(330), 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b) 상에 밀착된다. 이때 하부 기판(101)은 점착척(330)의 점착력에 의해 상기 점착척(330)에 지지 고정된다. 그리고 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)은 전술한 바와 같이 고무, 엔지니어링 플리스틱 등으로 제작되므로, 상기 하부 기판(101)이 미끄러지는 것을 방지한다. 이후, 도시되지는 않았지만 정렬 수단(미도시)을 이용하여 하부 기판(101) 및 상부 기판(102) 간을 정렬 시킨다. 그리고 챔버부(100) 내부를 진공 상태로 유지시킨 다음 하부 기판(101)의 가장자리를 따라 실란트와 같은 접합 부재를 도포하고, 하부 기판(101) 상에 액정을 적하시킨다.
도 4b를 참조하면, 먼저 상측 및 하측 구동부(530, 410)를 이용하여 기판 지지 유닛(400) 및 상부척(500)을 승하강시켜, 상기 기판 지지 유닛(400)과 상부척(500)을 인접 배치시킨다. 그리고 상측 구동부(530)을 이용하여 상부척(500)을 더욱 하강시켜 상부 기판(102)과 하부 기판(101)을 밀착시킨다. 그리고 도 4c에 도시된 바와 같이 상부척(500)으로부터 상부 기판(102)을 분리하여, 기판 지지 유닛(400) 상에 지지된 하부 기판(101) 상에 상부 기판(102)이 안착 되도록 한다. 이를 위해 전술한 바와 같이 상부 기판(102)과 하부 기판(101)을 밀착시킨 후, 상부척(500)의 정전척부(520)의 정전기력을 해제한다. 그리고 상측 구동부(530)을 이용하여 상부척(500)을 상승시키면, 기판 지지 유닛(400) 상에 안착된 하부 기판(101) 상에 상부척(500)이 안착된다. 이후 도시되지는 않았지만, 상부 기판(102)과 하부 기판(101) 사이에 형성된 접합 부재를 경화시켜 상기 상부 기판(102)과 하부 기판(101)을 접합시킨다.
그리고 후속 공정을 위해 상호 접합된 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)을 챔버부(100) 밖으로 이동시킨다. 이를 위해, 먼저 기판 지지 유닛(400)으로부터 상호 접합된 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)을 분리시킨다. 즉, 제 1 가스 조절부(321)의 제 1 가스 공급부(321d)를 이용하여 제 1 통합 배관(331k), 제 2 연장 배관(331b) 및 제 2 노즐(331a)에 가스를 공급한다. 이때, 점착척(330)의 상측으로 제 1 노즐(321a)이 노출되어 있으므로, 상기 제 1 노즐(321a)을 통해 공급되는 가스 분사압에 의해 상기 점착척(330)과 하부 기판(101) 간의 결합력이 약해진다.
이어서, 도 4d에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)을 하부 기판(101)으로 향하는 방향과 상기 하부 기판(101)과 멀어지는 방향으로 탄성 변형 시켜, 점착척(330)으로부터 상기 하부 기판(101)을 2차적으로 분리한다. 이를 위해 먼저, 제 2 바이패스부(331g)를 이용하여 제 2 통합 배관(331k)을 이동시켜, 상기 제 2 통합 배관(331k)의 일단이 제 2 연장 배관(331b)과 연통 되도록 한다. 이후, 제 2 가스 공급부(331d) 및 제 4 밸브(331f)를 이용하여 제 2 연장 배관(331b) 및 제 2 노즐(331a)에 가스를 공급한다. 이때, 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b) 각각의 배면에 제 2 노즐(331a)이 배치되어 있으므로, 상기 제 2 노즐(331a)을 통해 공급되는 가스 분사압에 의해 상기 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)이 하부 기판(101)으로 향하는 방향과 상기 하부 기판(101)과 멀어지는 방향으로 탄성 변형 된다. 이때, 제 1 및 제 2 분리막(320a) 각각은 점착척(330)의 상부면의 상측으로 돌출된다. 이러한 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)의 탄성 변형에 의해 상호 접합된 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)이 점착척(330)으로부터 분리된다. 이때 전술한 바와 같이 점착척(330)의 배면에 배치된 제 1 노즐(321a)을 통해 분사된 가스 분사 압에 의해 점착척(330)과 하부 기판(101) 간의 결합력이 약해진 상태이다. 이에, 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)을 이용하여 하부 기판(101)을 점착척(330)으로부터 분리하기가 용이하다.
이후, 도 4e에 도시된 바와 같이, 복수의 리프트 구동부(700)를 이용하여 복수의 리프트 부재(600) 각각을 상승시킨다. 이때 하부 기판(101)의 하측에 배치된 복수의 리프트 부재(600)가 기판 지지 유닛(400)의 하측 지지대(200) 상측에 위치하도록 상기 복수의 리프트 부재(600)를 상승시킨다. 이때 하측 지지대(200) 상측에 위치하는 리프트 부재(600)가 하부 기판(101)의 하부를 지지하도록 상기 리프트 부재(600)를 이동시키는 것이 바람직하다. 이후, 도 4f에 도시된 바와 같이 리프트 부재(600)의 일단이 탄성 변형된 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)에 비해 상측에 위치하도록 상기 리프트 부재(600)를 더욱 상승시킨다. 이에 기판 지지 유닛(400)의 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)으로부터 상호 접합된 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)이 분리된다.
이와 같이, 리프트 부재(600)를 이용하여 하부 기판(101)을 기판 지지 유닛(400)으로부터 분리시키기 전에, 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)을 이용하여 점착척(330)으로부터 상호 접합된 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)을 분리시킨다. 이에, 리프트 부재(600)를 이용하여 상호 접합된 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)을 분리시키는 단계에서, 상기 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)에 무리한 힘이 가해지지 않는다. 따라서, 상부 기판(102)과 하부 기판(101) 간의 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있다. 또한 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)에 국부적으로 힘이 가해지는 것을 방지할 수 있다. 이에, 상부 기판(102) 및 하부 기판(101)이 손상되거나, 상기 상부 기판(102)과 하부 기판(101) 간을 접합하기 위한 접합 부재가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 도시되지는 않았지만 돌출된 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)을 초기 형상으로 복구시킨다. 이를 위해, 제 2 진공 발생부(331c) 및 제 3 밸브(331e)를 이용하여 제 2 연장 배관(331b) 및 제 2 노즐(331a) 내의 가스를 배기한다. 이에 복수의 제 2 노즐(331a)와 대응 배치된 제 1 및 제 2 분리막(320a, 320b)이 초기 상태로 변형된다.
본 실시예에서는 기판 접합 장치를 예를 들어 설명하였으나, 기판을 지지 고정하여 기판을 처리하는 다양한 기판 처리 장치에 적용될 수 있다.
300: 지지 모듈 320a: 제 1 분리막
320b: 제 2 분리막 330: 점착척
400: 기판 지지 유닛 500: 상부척

Claims (16)

  1. 내부공간을 가지는 챔버부;
    상기 챔버부 내부에 배치되어 상부 기판을 지지하는 상부척;
    상기 상부척과 대향 배치되어 하부 기판을 지지하는 기판 지지 유닛;
    일부가 상기 기판 지지 유닛을 관통하도록 설치되어, 상하 방향으로 이동 가능하도록 제작된 리프트 부재를 포함하고,
    상기 기판 지지 유닛은 플레이트 형상의 하측 지지대와, 상기 하측 지지대에 장착되어 점착력으로 상기 하부 기판을 지지하는 점착척과, 상기 점착척의 내측 및 외측에 각기 배치된 제 1 및 제 2 분리막과, 상기 점착척의 내주면 및 외주면을 따라 상측 방향으로 돌출된 유체 차단부가 구비된 복수의 지지 모듈을 포함하는 기판 접합 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 지지 모듈은 하측 지지대 상에서 상호 이격되도록 설치되는 기판 접합 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 리프트 부재는 상기 하측 지지대의 영역 중, 상기 복수의 지지 모듈이 장착되지 않은 영역을 관통하도록 설치되는 기판 접합 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 점착척은 중앙부가 개구된 형상으로 제작되고, 상기 점착척의 내측에 제 1 분리막이 배치되는 기판 접합 장치.
  5. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 점착척의 표면에 복수의 돌기가 형성된 기판 접합 장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1 또는 청구항 4에 있어서,
    상기 점착척을 관통하도록 설치되어 일단부가 상기 점착척의 표면으로 노출되는 제 1 노즐을 구비하여, 상기 점착척에 하부 기판의 부착 및 분리를 돕는 제 1 가스 조절부가 연결되는 기판 접합 장치.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 분리막은 탄성 변형 가능한 재료를 이용하여 제작되어, 상기 하부 기판을 향하는 방향과 상기 하부 기판과 멀어지는 방향으로 탄성 변형되는 기판 접합 장치.
  9. 청구항 1 또는 청구항 8에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 분리막의 배면에 각기 대응배치된 제 2 노즐부를 구비하여, 상기 제 1 및 제 2 분리막에 상기 하부 기판의 분리를 돕는 제 2 가스 조절부가 연결되는 기판 접합 장치.
  10. 기판을 마련하는 단계;
    상기 기판을 점착력을 이용하여 지지하는 점착척, 상기 점착척의 내측 및 외측에 각기 배치되며 탄성 변형이 가능한 제 1 및 제 2 분리막이 구비된 복수의 지지 모듈을 포함하는 기판 지지 유닛 상에 안착시키는 단계;
    상기 기판 지지 유닛의 제 1 및 제 2 분리막을 상기 기판이 배치된 방향으로 볼록하도록 탄성변형시켜, 상기 기판을 점착척으로부터 분리시키는 단계;
    일부가 상기 기판 지지 유닛을 관통하도록 설치되는 리프트 부재가 상기 기판 지지 유닛의 상측으로 돌출되도록 이동시켜, 상기 리프트 부재에 기판이 지지되도록 함으로써, 상기 기판 지지 유닛의 제 1 및 제 2 분리막으로부터 기판을 분리하는 단계를 포함하고,
    상기 기판 지지 유닛의 제 1 및 제 2 분리막을 상기 기판이 배치된 방향으로 볼록하도록 탄성변형시켜, 상기 기판을 점착척으로부터 분리시키는 단계 전에,
    일부가 상기 점착척의 표면으로 노출되도록 설치되는 제 1 노즐에 가스를 분사하여, 상기 가스의 분사압에 의해 상기 기판과 점착척 간의 결합력을 저하시키는 기판 처리 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 기판은 상하 방향으로 배치되어 상호 접합된 상부 기판 및 하부 기판인 기판 처리 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 기판을 점착척으로부터 분리시키는 단계 전에,
    상기 상부 기판과 하부 기판 간을 합착 및 접합시키는 단계를 포함하는 기판 처리 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛으로부터 하부 기판을 분리하는 단계에 있어서,
    상호 접합된 상기 상부 기판과 하부 기판을 상기 기판 지지 유닛으로부터 분리하는 기판 처리 방법.
  14. 삭제
  15. 청구항 10에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛의 제 1 및 제 2 분리막을 상기 기판이 배치된 방향으로 볼록하도록 탄성 변형시키는 단계에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 분리막의 배면에 설치된 제 2 노즐로 가스를 분사하여, 가스 분사압에 의해 상기 제 1 및 제 2 분리막이 기판을 향하는 방향으로 볼록하도록 탄성 변형 시키는 기판 처리 방법.
  16. 청구항 10에 있어서,
    상기 리프트 부재에 기판이 지지되도록 함으로써, 상기 기판 지지 유닛의 제 1 및 제 2 분리막으로부터 기판을 분리하는 단계에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛의 상측으로 돌출된 리프트 부재의 일단이 상기 제 1 및 제 2 분리에 비해 상측에 위치하도록 하는 기판 처리 방법.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109449081B (zh) * 2013-05-29 2023-07-14 Ev 集团 E·索尔纳有限责任公司 用以接合衬底的装置及方法
CN104614879B (zh) * 2013-11-04 2018-03-27 苏州璨宇光学有限公司 显示装置的固定结构
CN104570419B (zh) * 2014-12-26 2018-01-30 深圳市华星光电技术有限公司 吸附式载台及其吸附方法
CN105118803B (zh) * 2015-08-21 2019-01-22 京东方科技集团股份有限公司 顶针机构及支撑装置
KR20180053473A (ko) * 2016-11-11 2018-05-23 주식회사 탑 엔지니어링 다이렉트 본딩장치
KR20180053487A (ko) * 2016-11-11 2018-05-23 주식회사 탑 엔지니어링 패널 합착 장치 및 방법
KR20180053474A (ko) * 2016-11-11 2018-05-23 주식회사 탑 엔지니어링 다이렉트 본딩장치
KR20180053488A (ko) * 2016-11-11 2018-05-23 주식회사 탑 엔지니어링 패널 합착 장치 및 방법
KR102605121B1 (ko) * 2018-10-19 2023-11-23 에이에스엠 아이피 홀딩 비.브이. 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
JP7128534B2 (ja) 2020-05-26 2022-08-31 Aiメカテック株式会社 基板組立装置及び基板組立方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100953101B1 (ko) * 2008-09-29 2010-04-19 (주)아폴로테크 기판척

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100895468B1 (ko) * 2004-10-28 2009-05-06 신에츠 엔지니어링 가부시키가이샤 점착 척 장치
KR101397124B1 (ko) * 2007-02-28 2014-05-19 주성엔지니어링(주) 기판지지프레임 및 이를 포함하는 기판처리장치, 이를이용한 기판의 로딩 및 언로딩 방법
CN101591771B (zh) * 2008-05-30 2011-03-16 财团法人工业技术研究院 真空设备的基座定位支撑装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100953101B1 (ko) * 2008-09-29 2010-04-19 (주)아폴로테크 기판척

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