KR101278703B1

KR101278703B1 - 기판합착장치의 점착력 측정장치 및 점착력 측정방법

Info

Publication number: KR101278703B1
Application number: KR1020110016102A
Authority: KR
Inventors: 황재석
Original assignee: 엘아이지에이디피 주식회사
Priority date: 2011-02-23
Filing date: 2011-02-23
Publication date: 2013-06-25
Also published as: KR20120096792A

Abstract

본 발명에 따른 기판합착장치의 점착력 측정장치는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되며 상부 기판을 점착척으로 점착하고, 상기 상부 기판을 상기 점착척에서 분리하기 위하여 팽창하는 다이아프램을 가지는 상부 정반; 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 상부 정반과 마주하고, 상기 상부 기판과 합착되는 하부기판을 유지하고, 상기 하부 기판을 안착 및 분리하기 위한 리프트 핀을 가지는 하부 정반; 상기 다이아프램을 팽창시키기 위한 에어를 공급 및 조절하는 레귤레이터; 상기 상부 챔버에 구비되어 상기 다이아프램에 의해 상기 상부 기판이 상기 상부점착척에서 박리되는 것을 확인하기 위한 비전;상기 비전에서 상기 상부 기판이 박리된 것을 촬영할 때 상기 레귤레이터에서 상기 다이아프램에 제공하는 압력을 확인하여 상기 점착척의 점착력을 판단하는 판단부를 포함하는바 상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 점착부재의 점착력을 측정하여 교체주기를 정확하게 인식할 수 있어 기판의 파손이 방지되는 효과가 있다.

Description

기판합착장치의 점착력 측정장치 및 점착력 측정방법{Apparatus for sticking force measuring instrument of Substrate bonding and method for thereof}

본 발명은 기판합착장치의 점착력 측정장치 및 점착력 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점착척의 교체 주기를 측정할 수 있는 기판합착장치의 점착력 측정장치 및 점착력 측정방법에 관한 것이다.

기판합착장치는 평판 디스플레이 패널의 제조를 위하여 두 개의 기판을 합착하기 위한 장치로써 LCD, PDP, OLED 등과 같은 다양한 평판 디스플레이 패널의 제조에 사용된다.

기판합착장치를 이용하여 기판을 합착하기 위하여 기판합착장치는 기판을 지지하는 기판척을 구비한다. 기판척에는 여러 종류가 있는데, 주로 사용되는 것이 정전척이다. 정전척은 정전력을 이용하여 기판을 척킹한다. 따라서 정전척은 정전력을 발생시키기 위하여 전력을 소모한다. 정전척은 전력이 필요하고, 또한 제조와 제어가 매우 어렵다. 그리고 정전척의 제조비용은 매우 고가이다. 정전척의 여러 문제점을 해결하기 위하여 정전척을 대체할 수 있는 척장치로 점착척이 개발되었다.

이러한 점착척은 점착부재를 이용하여 기판을 점착하고, 기판의 분리를 위하여 수지재질의 다이아프램을 사용한다. 다이아프램은 점착부재에 점착된 기판을 분리하기 위하여 외부에서 공급된 공기에 의하여 팽창한다. 이 팽창력으로 점착부재에 부착된 기판을 분리한다.

그러나 종래에 사용된 점착척은 점착부재의 교체주기를 잘못 인식하여 기판이 파손되는 문제가 발생한다.

본 발명은 점착부재의 교체주기를 측정하고, 인식할 수 있는 기판합착장치의 점착력 측정장치 및 점착력 측정방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 기판합착장치의 점착력 측정장치는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되며 상부 기판을 점착척으로 점착하고, 상기 상부 기판을 상기 점착척에서 분리하기 위하여 팽창하는 다이아프램을 가지는 상부 정반; 상기 챔버 내부에 설치되어 상기 상부 정반과 마주하고, 상기 상부 기판과 합착되는 하부기판을 유지하고, 상기 하부 기판을 안착 및 분리하기 위한 리프트 핀을 가지는 하부 정반; 상기 다이아프램을 팽창시키기 위한 에어를 공급 및 조절하는 레귤레이터; 상기 상부 챔버에 구비되어 상기 다이아프램에 의해 상기 상부 기판이 상기 점착척에서 박리되는 것을 확인하기 위한 비전; 상기 비전에서 상기 상부 기판이 박리된 것을 촬영할 때 상기 레귤레이터에서 상기 다이아프램에 제공하는 압력을 확인하여 상기 점착척의 점착력을 판단하는 판단부를 포함한다.

상기 레귤레이터에서 상기 다이아프램에 단계적으로 상승하는 압력으로 에어를 공급할 수 있다.

상기 레귤레이터에서 상기 다이아프램에 제공하는 압력을 확인하는 압력측정기를 포함할 수 있다.

상기 판단부는 상기 압력측정기에서 제공되는 압력 측정값을 수신하여 상기 비전에서 상기 상부 기판의 정렬마크가 촬영되지 않는 시점의 상기 압력측정값을 상기 점착척의 점착력의 크기로 판단할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 기판합착장치의 점착력 측정방법은 상부 기판과 합착될 하부 기판을 점착척으로 점착하는 점착단계; 상기 상부 기판의 정렬 마크를 카메라에 의해 촬영하여 식별하는 식별단계; 상기 점착척에 점착된 상기 상부 기판을 박리하기 위해 상기 점착척에 구비된 다이아프램을 팽창시키기 위한 소정압력의 에어를 공급하는 에어공급단계; 상기 카메라에 의하여 상기 상부 기판의 정렬 마크가 사라지는 시점을 확인하는 확인단계; 상기 정렬 마크가 사라지는 시점의 압력을 측정하여 상기 압력을 상기 점착척이 가지는 점착력의 크기로 판단하는 판단단계를 포함한다.

상기 압력제공단계는 레귤레이터에 의해 상기 다이아프램에 단계적으로 상승하는 압력을 공급할 수 있다.

상기 확인단계는 상기 레귤레이터에 의해 상기 다이아프램에 공급된 압력을 압력측정기에 의해 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 기판합착장치의 점착력 측정장치 및 점착력 측정방법은 점착부재의 점착력을 측정하여 교체주기를 정확하게 인식할 수 있어 기판의 파손이 방지되는 효과가 있다.

도 1과 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판합착장치의 점착척 측정장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판합착장치의 점착척 측정장치의 주요부 확대도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판합착장치의 점착력 측정방법을 설명하기 위한 순서도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 이하에서 개시되는 실시예에서는 기판합착장치를 실시예로 하여 설명한다. 그러나 본 발명의 실시예는 기판합착장치 뿐만 아니라 점착척으로 기판을 유지하는 형태의 식각장치, 증착장치 및 기타 다양한 장치에서 사용될 수 있다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 기판합착장치의 점착력 측정장치는 챔버를 구비한다. 챔버는 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)이 안착되는 상부 챔버(100), 상부 챔버(100)와 마주보는 하부 챔버(200)를 포함한다. 하부 챔버(200)는 베이스(400)에 고정되고, 상부 챔버(100)는 유니버셜 조인트(Universal joint) 또는 잭 스크류(Jack screw) 등으로 구성된 챔버 승강부(300)에 의해 승강된다.

상부 챔버(100)에는 상부 정반(110)이 설치되고, 상부 정반(110)에는 상부 기판(S1)을 점착하는 상부점착척(120)이 구비된다. 상부점착척(120)은 다수개가 상부 정반(110)에 분포 설치된다. 상부점착척(120)은 하우징(121)을 구비하며, 하우징(121)의 중심부분에는 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)을 합착할 경우 상부 기판(S1)을 하부 기판(S2) 측으로 떼어내기 위해 에어(AIR)에 의해 팽창하는 다이아프램(112)이 구비되고, 다이아프램(112)의 외주에는 상부기판(S1)을 점착하기 위한 점착부재(116)가 구비된다.

에어에 의해 팽창하는 다이아프램(112)이 설치되는 하우징(121)에는 에어를 공급 및 조절하는 레귤레이터(800, Regulator)가 연결된다. 이 레귤레이터(800)는 다이아프램(112)에 단계적으로 상승하는 압력으로 에어를 공급하여 다이아프램(112)의 팽창이 순차적으로 진행되게 한다.

하우징(121)의 다이아프램(112)으로 에어가 공급되는 공간(S)에는 레귤레이터(800)에서 제공되는 압력을 확인하기 위한 압력측정기(850)가 연결된다. 압력측정기(850)는 사용자가 다이아프램(112)이 팽창하는 압력을 인식할 수 있는 게이지(gauge) 또는 디스플레이 장치 등을 사용할 수 있다.

점착부재(116)는 상부점착척(120) 및 후술할 하부점착척(212)에 공통적으로 사용된다. 점착부재(116)는 소량의 규소 원자와 결합하는 알케닐기(alkenyl)를 함유하는 오르가노폴리실록산(10 내지 75 중량부), 오르가노히드로젠폴리실록산(5 내지 30 중량부) 및 부가 반응 촉매 등을 주성분으로 하는 부가 반응 경화형 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 제조된다. 또한 점착부재는 압축성형이나 주입성형, 사출 성형, 타발 등에 의해 직접 외형이 형성될 수 있다.

그리고 점착부재(116)의 상부 기판(S1)과 점착되는 표면 외의 다른 표면에는 필요에 따라 밀폐막(미도시)이 코팅될 수 있다. 이 밀폐막은 액상 실리콘 고무(LSR : Liquid Silicone Rubber), 상온 경화(RTV) 탄성체(Room-Temperature-Vulcanizing (RTV ) Elastomers), 고밀도실리콘고무(HCR : High Consistency Silicone Rubber), 실리콘 변성 유기화합물(SMO) 탄성체 에멀젼(Silicon-Modified Organic (SMO) Elastomeric Emulsion) 및 그 외의 밀폐 기능을 수행할 수 있는 성분으로 코팅되어 형성될 수 있다.

그리고 상부 챔버(100)에는 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)에 표시된 정렬마크(Align mark)를 촬영하여 기판(S1)(S2)들이 정확한 합착지점에 위치하였는지를 확인하는 카메라와 같은 비전(181) 설치될 수 있다. 비전(181)은 상부 챔버(100)를 관통하는 촬영홀(181a)을 통하여 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)에 형성된 정렬 마크를 촬영한다. 이때, 비전(181)이 정렬 마크를 촬영할 수 있도록 조명장치(199)가 하부 챔버(200)의 하측에 설치되어 비전(181)으로 조명을 제공하도록 할 수 있다.

상술한 레귤레이터(800), 압력측정기(850)와 비전(181) 및 이들이 연결된 판단부(900)을 통해 점착척(120)의 점착력을 측정하여 점착력이 설정 압력이하로 공급될 경우 점착력이 상실된 것으로 판단하여 점착척(120)을 교체한다.

상부 챔버(100)에는 상부 기판(S1)이 내부로 반입되면 하강하여 상부 기판(S1)을 진공흡착하기 위한 진공 흡착핀(139)이 구비된다. 반입된 상부 기판(S1)을 진공흡착한 진공 흡착핀(139)은 이후 상승하여 상부 정반(110)측으로 이동하며, 상부 정반(110)에 구비된 상부 점착척(120)에 상부 기판(S1)이 점착 유지되게 한다. 진공 흡착핀(139)은 흡착핀 승강부(141)에 의해 승강한다.

상부 정반(110)의 양측에는 지지바(111)가 구비된다. 지지바(111)는 후술할 정반 승강부(244)에 의해 지지되어 정반 승강부(244)에 의해 승강하는 상부 정반(110)을 지지한다.

그리고 상부 챔버(100)와 상부 정반(110)의 사이에는 상부 정반(110)이 정반 승강부(244)에 의해 승강할 경우 상부 정반(110)이 회전하는 것을 방지하기 위한 회전 방지부(410)가 구비된다.

회전 방지부(410)는 상부 정반(110)의 상부에 구비되는 단면이 다각형인 지지축(412)과 지지축(412)이 삽입되도록 상부 챔버(100)에 형성되는 삽입홈(101)을 포함한다. 지지축(412)을 다각형 형태로 하는 것은, 상부 정반(110)이 승강 할 경우 상부 정반(110)이 회전하지 않도록 다각형 형태로 지지해주기 위한 것이다. 이에 따라, 상부 정반(110)은 하강 시 회전이 방지되어 하부 기판(S2)에 상부 기판(S1)을 정확하게 위치시켜 합착할 수 있어 합착정도가 향상된다.

또한, 상부 챔버(100)와 상부 정반(110)의 사이에는 상부 정반(110)이 정반 승강부(244)에 의해 승강할 경우 상부 정반(110)이 회전하는 것을 방지하기 위한 판 스프링(522)이 구비된다. 판 스프링(522)은 대략 'ㄷ'자 형상으로 형성되어 상부 챔버(100)와 상부 정반(110)에 양단이 각각 고정된다.

판 스프링(522)은 복수개가 설치되어, 상부 정반(110)이 하강하면 그 사이가 벌어지고, 상승하면 원래 상태로 복구된다.

하부 챔버(200)에는 하부 정반(210)이 설치되고, 하부 정반(210)에는 하부 기판(S2)을 척킹하는 하부점착척(212)이 설치된다. 하부 정반(210)에 설치되는 하부점착척(212)은 하부 기판(S2)을 안착하여 유지하기 위한 것으로, 본 실시예에서는 점착척으로 설명하나, 정전기력으로 기판을 척킹하는 정전척(Electro Static Chuck, ESC)일 수 있다. 하부점착척(212)은 상술한 형태의 상부점착척(120)과 동일한 형태이기 때문에 설명을 생략한다.

그리고 하부 정반(210)에는 하부 정반(210)과 하부점착척(212)을 관통하여 출몰하는 다수개의 리프트 핀(162, Lift Pin)이 구비된다. 이 리프트 핀(162)은 하부점착척(212)에 안착되는 하부 기판(S2)이 반입될 때 하부 기판(S2)의 저면으로 상승하여 하부 기판(S2)을 받쳐 지지하고, 이후 하강하여 하부점착척(212)에 하부 기판(S2)을 안착시키는 역할을 한다. 그리고 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)이 합착된 후 합착된 패널을 외부로 반출하기 위하여 패널을 상승시키는 역할을 한다. 이러한 리프트 핀(162)은 복수개가 배치되어 하부 기판(S2)을 지지하며, 핀 플레이트(172)에 그룹핑되어 리프트 핀 구동부(290)에 의해 승강한다. 핀 플레이트(172) 및 핀 구동부(290)는 복수개로 구비할 수 있다. 이 경우 필요에 따라 기판(S2)의 외곽부분 및 중심부분을 별도로 지지하는 리프트 핀(162) 및 이들을 그룹핑하는 핀 플레이트(172)를 별도로 구비하고, 별도의 리프트 핀 구동부(290)도 구비하여 작동한다. 리프트 핀(162)이 설치되는 하단부분에는 리프트 핀(162)의 승강을 가이드 함과 동시에 챔버(100)(200) 내부의 진공유지를 위한 벨로우즈(미도시)가 설치된다. 앞서 설명한 리프트 핀(162)은 상술한 바와 같이 핀 구동부(290)에 의해 승강할 수 있으며, 리프트 핀(162)을 고정시킨 상태로 하부 정반(210)을 승강시켜 리프트 핀(162)이 상대적으로 승강하는 형태로 하여 하부 기판(S2)을 수취하는 형태로도 제작할 수 있다.

그리고 하부 정반(210)의 측벽에는 상부 정반(110)을 승강 시키는 리니어 액추에이터(Linear actuator)와 같은 형태의 정반 승강부(244)가 구비된다.

정반 승강부(244)에는 앞서 설명한 상부 정반(110)의 지지바(111)가 얹히는 상태로 위치하여 정반 승강부(244)의 작동에 의해 상부 정반(110)의 승강을 안정적으로 지지한다.

정반 승강부(244)의 단부에는 지지바(111)가 안정적으로 얹히도록 V자 형태의 노치가 형성된다.

상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)가 밀착되어 이들 사이의 공간은 공정 공간을 형성한다. 그리고 이 공정 공간 내부를 진공 분위기로 구현하기 위하여 고진공분자펌프(Turbo Molecular Pump, TMP) 및 드라이 펌프(Dry pump)가 챔버(100)(200)에 연결된다.

그리고 하부 챔버(200)의 외측 하부에는 하부 정반(210)과 연결된 하부 정반 정렬장치(미도시)가 설치될 수 있다. 하부 정반 정렬장치는 UVW 스테이지일 수 있다. 미설명 부호 622는 기밀형성을 위한 오링(O-ring)이다.

이하에서는 상술한 바와 같은 구성의 본 발명의 실시예에 따른 기판합착장치의 점착력 측정방법에 대하여 도 4 및 도 5를 통해 설명한다. 도 4의 경우 점착척(120)(212)이 최초 설치된 상태에서 점착부재(116)의 점착력을 설정하는 흐름을 나타내는 것으로, 상부기판(S1)이 박리되는 박리압력 보다 낮은 임의의 압력을 설정압력으로 설정한다. 이러한 설정압력의 상태에서 에어의 공급압력을 단계적으로 상승시키는 상태를 반복하여 점착부재(116)에서 상부기판(S1)이 박리되는 압력을 판단하는 것이다. 즉, 설정압력에서 점진적인 압력의 상승을 통해 상부기판(S1)의 정렬마크가 판별되는 상태를 인식하고, 일반적인 점착척(120)(212)에서 기판(S1)이 박리되는 평균적인 박리압력을 통해 점착척(120)(212)의 점착력으로 판단하는 것이다.

그리고 도 5는 도 4에서와 같이 점착척(120)(212)의 박리압력이 설정된 후 기판(S1)을 박리하는 공정의 흐름을 나타낸 것으로, 이 경우 박리압력에 해당하는 압력을 다이아프램(116)으로 공급하여 점착척(120)(212)으로부터 기판(S1)의 박리여부를 판단한다. 일반적인 상태에서 박리압력에 도달할 경우 기판(S1)은 점착척(120)(212)으로부터 이탈하게 된다. 그러나 다이아프램(112) 및 점착부재(116) 등에서 리크(leak)가 발생할 경우 박리압력 보다 높은 압력이 공급되어야 기판(S1)은 박리되기 때문에 이러한 상태를 인식하거나 박리압력 이전에 기판(S1)이 인식되지 않을 경우와 같이 점착력이 상실된 상태를 인식하여 점착척(120)(212)을 교체하게 된다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상부 기판(S1)과 합착될 하부 기판(S2)을 점착척으로 점착하는 점착단계(S100), 상부 기판(S1)의 정렬 마크를 카메라(181)에 의해 촬영하여 식별하는 식별단계(200), 점착척(120)(212)에 점착된 상부 기판(S1)을 박리하기 위해 점착척(120)(212)에 구비된 다이아프램(112)을 팽창시키기 위한 소정압력의 에어를 공급하는 에어공급단계(S300), 카메라(181)에 의하여 상부 기판(S1)의 정렬 마크가 사라지는 시점을 확인하는 확인단계(S400), 정렬 마크가 사라지는 시점의 압력을 측정하여 압력을 점착척(120)(212)이 가지는 점착력의 크기로 판단하는 판단단계(S400)를 포함한다.

압력제공단계(S300)는 레귤레이터(800)에 의해 다이아프램(112)에 단계적으로 상승하는 압력을 공급할 수 있으며, 확인단계(S400)는 레귤레이터(800)에 의해 다이아프램(112)에 공급된 압력을 압력측정기(850)에 의해 측정할 수 있다.

상부기판(S1)이 챔버(100)(200) 내부로 진입하면, 진공 흡착핀(141)이 하강하여 상부기판(S1)을 흡착한 후 상승하여 상부정반(110)에 구비된 상부점착척(120)에 상부기판(S1)을 점착 유지시키는 점착단계(S100)를 실시한다.

이후 상부기판(S1)을 정렬하고(S110), 정렬마크가 비전(181)에 의해 식별되는지 판별한다.(S200) 만약, 정렬마크가 식별되지 않을 경우에는 상부기판(S1)이 정상적으로 점착되지 않은 상태 등이 되어 공정 진행이 되지 않으며(S370), 이를 보완하기 위한 작업을 실시한다.

이하에서 설명되는 에어의 압력은 임의로 설정한 것으로, 초기압력은 1Pa, 설정압력은 3Pa, 박리압력은 4Pa로 가정하여 설명한다. 설정압력은 수작업 등을 통해 기존에 측정 등에 의해 얻어진 기판(S1)이 박리되지 않는 임의의 압력이다. 즉, 임의의 설정압력을 설정하고 후 압력을 상승시켜 설정압력과 동일한 압력이 되도록 하고, 이후 설정압력 보다 높은 압력을 공급하여 정렬마크를 판별하여 기판(S1)이 박리되는 시점의 압력을 박리압력을 저장하는 것이다.

정렬마크가 식별되면 레귤레이터(850)를 통해 다이아프램(116)으로 소정의 압력을 가진 초기압력으로 에어를 공급한 후(S300) 다이아프램(116)에 연결된 압력측정기(850)를 통해 다이아프램(116) 내부의 압력을 감지한다.(S310)

다이아프램(116) 내부의 압력이 설정압력 미만일 경우 다시 레귤레이터(800)를 작동시켜 초기압력 보다 높은 압력으로 에어를 공급한다. 이후 다이아프램(116)에 연결된 압력측정기(850)를 통해 다이아프램(116) 내부의 압력을 감지하여 설정압력에 도달할 경우 정렬마크를 판별한다.(S330)

다이아프램(116) 내부의 압력을 측정하여 상부기판(S1)이 판별될 경우 아직 상부기판(S1)이 박리되지 않은 상태 즉, 박리압력이 되지 않은 상태이기 때문에 압력을 상승시켜 공급하도록 설정압력이 조정(S350)되도록 다시 레귤레이터(800)를 통해 보다 높은 압력으로 에어를 공급한다.(S300) 이러한 과정(S300) ~ (S350)을 반복하여 단계적으로 압력을 상승시킴에 따라 박리압력을 결정한다.

만약, 압력을 상승시켜 공급한 후 정렬마크를 판별하는 과정에서 정렬마크가 판별되지 않는 상태 즉, 상부기판(S1)이 박리되었을 경우 박리압력이 되어 이를 DB에 저장하고(S400), 상부기판(S1)의 박리를 실시한다.(S410)

상기와 같이 박리압력이 설정되면, 도 5에 도시된 바와 같은 흐름을 통해 상부기판(S1)의 박리 및 점착척(120)(212)을 교체한다.

상부기판(S1)을 점착 유지시키는 점착단계(S100)를 실시한 후 상부기판(S1)을 정렬하고(S110), 정렬마크가 비전(181)에 의해 식별되는지 판별한다.(S200)

정렬마크가 식별되면 레귤레이터(850)를 통해 다이아프램(116)으로 소정의 압력으로 에어를 공급한 후(S300) 다이아프램(116)에 연결된 압력측정기(850)를 통해 다이아프램(116) 내부의 압력을 감지한다.(S310)

이때, 박리압력 이상일 경우 기판(S1)의 박리를 실시한다.

그러나 압력을 감지했을 때 박리압력이 아닐 경우 점착척(120)(212)은 이상 상태가 발생되며(S390), 점착척(120)(212)을 교체한다.(S500)

이하에서는 전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 기판합착장치의 점착력 측정장치 및 점착력 측정방법의 작동상태를 설명한다.

상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)가 이격된 상태 또는 게이트 밸브(미도시)가 개방된 상태에서 로봇(미도시)이 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200) 사이의 공간으로 상부 기판(S1)을 반입하면 상부 정반(110)에 설치된 진공흡착핀(139)이 하강하여 상부 기판(S1)을 진공흡착한 후 상승하여 상부 정반(110)에 설치된 상부점착척(120)에 상부 기판(S1)을 점착한다.

다음으로 로봇에 의해 하부 기판(S2)이 반입되면 하부 기판(S2)을 받쳐 지지하기 위하여 리프트 핀(162)이 상승하여 하부 기판(S2)을 지지한 상태에서 로봇은 외부로 빠져나간다. 이후 리프트 핀(162)은 하강하여 하부 정반(210)의 하부점착척(212)에 하부 기판(S2)을 안착시킨다. 상부기판(S1)과 하부기판(S2)의 반입 순서는 하부기판(S2)이 먼저 반입될 수도 있다.

상부기판(S1)과 하부기판(S2)이 챔버(100)(200) 내에 위치하면 챔버 승강부(300)에 의해 상부 챔버(100)가 하강하여 하부 챔버(200)와 밀착되어 기밀 상태가 되며, 펌프에 의해 내부는 진공상태로 전환된다.

상부 챔버(100)가 하강하면 카메라(181)에 의해 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)의 정렬마크를 촬영하여 식별한다. 또는, 상부 챔버(100)를 하강한 후 정렬을 할 수도 있다.

상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)가 밀착된 상태에서 진공이 형성되는 가운데 카메라(181)에 의해 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)은 계속해서 정렬 상태를 확인하고, 이러한 상태에서 정반 승강부(244)에 의해 상부 정반(110)이 하강하여 상부 기판(S1)이 하부 기판(S2)과 수㎛ 범위 내에서 근접한다.

이후 상부 점착척(120)의 다이아프램(112)이 팽창하도록 레귤레이터(800)를 통해 소정 압력의 에어를 공급하여 상부 기판(S1)을 하부 기판(S2) 측으로 박리하여 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)은 합착된다. 이때, 카메라(181)에 의해 상부 기판(S1)의 정렬마크가 사라지는 시점을 확인한다.

합착이 완료되면, 챔버(100)(200)는 진공상태에서 대기상태로 전환되고, 챔버(100)(200)는 개방된 후 리프트 핀(162)이 상승하여 합착된 기판(S1)(S2)을 받쳐 지지한 상태에서 외부에서 로봇이 진입하여 합착된 패널을 외부로 반출한다.

이상의 본 발명의 일 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

100...상부 챔버 200...하부 챔버
110...상부 정반 210...하부 정반
120...상부점착척

Claims

챔버;
상기 챔버 내부에 설치되며 상부 기판을 점착척으로 점착하고, 상기 상부 기판을 상기 점착척에서 분리하기 위하여 팽창하는 다이아프램을 가지는 상부 정반;
상기 챔버 내부에 설치되어 상기 상부 정반과 마주하고, 상기 상부 기판과 합착되는 하부기판을 유지하고, 상기 하부 기판을 안착 및 분리하기 위한 리프트 핀을 가지는 하부 정반;
상기 다이아프램을 팽창시키기 위해 상기 다이아프램에 단계적으로 상승하는 압력의 에어를 공급 및 조절하는 레귤레이터;
상기 레귤레이터에서 상기 다이아프램에 제공하는 압력을 확인하는 압력측정기;
상기 상부 챔버에 구비되어 상기 다이아프램에 의해 상기 상부 기판이 상기 점착척에서 박리되는 것을 확인하기 위한 비전; 및
상기 비전에서 상기 상부 기판이 박리된 것을 촬영할 때 상기 레귤레이터에서 상기 다이아프램에 제공하는 압력과, 상기 압력측정기에서 제공하는 압력측정값을 확인하여 상기 점착척의 점착력을 판단하는 판단부를 포함하되,
상기 압력측정값은 상기 비전에서 상기 상부 기판의 정렬마크가 촬영되지 않는 시점의 압력측정값인 것을 특징으로 하는 기판합착장치의 점착력 측정장치.
삭제
삭제
삭제
상부 기판과 합착될 하부 기판을 점착척으로 점착하는 점착단계;
상기 상부 기판의 정렬 마크를 카메라에 의해 촬영하여 식별하는 식별단계;
상기 점착척에 점착된 상기 상부 기판을 박리하기 위해 상기 점착척에 구비된 다이아프램을 팽창시키기 위한 소정압력의 에어를 공급하는 에어공급단계;
상기 카메라에 의하여 상기 상부 기판의 정렬 마크가 사라지는 시점을 확인하는 확인단계;
상기 정렬 마크가 사라지는 시점의 압력을 측정하여 상기 압력을 상기 점착척이 가지는 점착력의 크기로 판단하는 판단단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판합착장치의 점착력 측정방법.
제 5 항에 있어서, 상기 에어공급단계는 레귤레이터에 의해 상기 다이아프램에 단계적으로 상승하는 압력을 공급하는 것을 특징으로 하는 기판합착장치의 점착력 측정방법.
제 6 항에 있어서, 상기 확인단계는 상기 레귤레이터에 의해 상기 다이아프램에 공급된 압력을 압력측정기에 의해 측정하는 것을 특징으로 하는 기판합착장치의 점착력 측정방법.