KR101367663B1 - apparatus for attaching substrates of flat plate display element - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판합착장치에 관한 것으로, 제 1기판이 부착되는 상부챔버, 제 2기판이 부착되며 상부챔버와 결합되어 합착공간을 형성하는 하부챔버, 상부챔버에 대하여 하부챔버를 승강시키는 리프터 및 상부챔버에 배치되며 기판들로 광을 조사하고 제 1기판을 투과하여 제 2기판에 의해 반사되는 광을 검출유무에 따라 제 1기판과 제 2기판 사이의 이격 거리를 감지하는 기판감지유닛을 구비하며, 이에 따라 기판의 간격을 측정하기 위한 광의 입사 위치를 조절 가능 하게함으로써 기판의 정확한 위치를 감지하여 합착되는 기판의 정확한 간격을 산출할 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a substrate bonding apparatus, comprising: an upper chamber to which a first substrate is attached, a lower chamber to which a second substrate is attached and combined with an upper chamber to form a bonding space, a lifter for lifting and lowering the lower chamber with respect to the upper chamber, and an upper chamber. A substrate sensing unit disposed in the chamber, the substrate sensing unit detecting a separation distance between the first substrate and the second substrate according to whether the light is reflected by the second substrate by irradiating light to the substrates and passing through the first substrate; Thus, by adjusting the incident position of the light for measuring the distance of the substrate there is an effect that can detect the exact position of the substrate to calculate the exact distance of the bonded substrate.
Description
도 1은 본 발명에 따른 기판합착장치를 나타낸 간략도이다.1 is a schematic view showing a substrate bonding apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 기판합착장치의 기판감지유닛을 나타낸 확대도이다. Figure 2 is an enlarged view showing a substrate detecting unit of the substrate bonding apparatus according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 기판합착장치의 기판감지유닛을 나타낸 사시도이다. 3 is a perspective view showing a substrate sensing unit of the substrate bonding apparatus according to the present invention.
도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 기판감지유닛의 작동을 나타낸 작동도이다. 4a to 4b is an operation diagram showing the operation of the substrate sensing unit according to the present invention.
**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
100 : 기판합착장치100: substrate bonding device
10 : 프레임10: frame
20 : 상부챔버20: upper chamber
40 : 하부챔버40: lower chamber
60 : 리프터60 lifter
70 : 기판감지유닛70: substrate detection unit
본 발명은 평판 표시패널의 제조장비에 관한 것으로, 보다 상세하게는 평판 표시패널의 제조공정에서 기판을 합착시키기 위하여 마련되는 기판합착장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to equipment for manufacturing flat panel displays, and more particularly, to a substrate bonding apparatus provided for bonding substrates in a flat panel display panel manufacturing process.
정보화 사회가 발전함에 따라 표시장치에 대한 요구도 다양한 형태로 증가되어 왔다. 이에 근래에는 LCD(Lipuid Crystal Display Device), PDP(Plasma Display Panel), ELD(Electro Luminescent Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display)등 여러 가지 평판 표시 장치가 연구되어 왔고 그 일부는 이미 실생활에 널리 사용되고 있다.As the information society has developed, demands for display devices have been increasing in various forms. Recently, various flat panel display devices such as LCD (Lipuid Crystal Display Device), PDP (Plasma Display Panel), ELD (Electro Luminescent Display), VFD (Vacuum Fluorescent Display) have been studied and some of them are widely used in real life. .
그 중 LCD의 경우에는 CRT(Cathode Ray Tube)에 비하여 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력의 특징에 따른 장점으로 인하여 이동형 화상 표시장치의 용도로 많이 사용되고 있다.Among them, the LCD is superior in image quality to a CRT (Cathode Ray Tube) and is widely used for a portable image display device because of its advantages of light weight, thinness and low power consumption.
이러한, LCD는 전극이 형성되어 있는 TFT(Thin Film Transistor) 기판과 형광체가 도포된 CF(Color filter) 기판 사이에 액정(Liquid Crystal)을 주입하여 형성된다. 양 기판의 외주면에는 액정 물질을 누출을 막기 위한 봉인재(Sealer)가 구비되며, 양 기판 사이에는 소정 간격으로 양 기판 사이의 간격을 유지하기 위한 간격재(Spacer)가 배치된다.The LCD is formed by injecting a liquid crystal between a TFT (Thin Film Transistor) substrate on which electrodes are formed and a CF (color filter) substrate coated with a phosphor. A sealant for preventing the leakage of the liquid crystal material is provided on the outer circumferential surface of both substrates, and a spacer for maintaining a gap between both substrates is disposed between the both substrates.
따라서 LCD를 제조함에 있어서는 TFT기판 및 CF 기판을 각각 제조한 후에 양 기판을 합착하고 그 사이의 공간에 액정 물질을 주입하는 공정이 필수적으로 필요하며 이중 기판을 합착시키는 공정은 LCD의 품질을 결정하는 중요한 공정 중에 하 나이다.Therefore, in manufacturing LCD, after manufacturing TFT substrate and CF substrate, it is necessary to join both substrates and inject liquid crystal material into the space between them, and the process of bonding double substrates determines the quality of LCD. It is one of the important processes.
이러한 기판 합착 공정은 그 내부를 진공 상태로 형성시킬 수 있는 상부챔버와 하부챔버로 구성되는 기판 합착 장치에 의하여 수행되며, 기판 합착 장치에서는 진공 상태에서 기상부챔버의 상정반 및 하부챔버의 하정반에 기판을 고정시키기 위하여 정전척(ESC:Electro Static Chuck)이 각각 사용될 수 있다. The substrate bonding process is performed by a substrate bonding apparatus composed of an upper chamber and a lower chamber capable of forming an interior thereof in a vacuum state, and in the substrate bonding apparatus, an upper plate and a lower plate of the lower chamber in a vacuum state. Electrostatic chucks (ESCs) may be used to secure the substrate to the substrate.
즉, 상정반 및 하정반에 전원을 인가하고 그 전원에 의하여 발생하는 정전기력에 의하여 상정반과 하정반에 각각 기판을 고정시킨 상태에서 상정반과 하정반에 고정된 기판을 가압하여 합착시키는 것이다. That is, the power is applied to the upper and lower plates, and the substrates fixed to the upper and lower plates are pressed and bonded while the substrates are fixed to the upper and lower plates respectively by the electrostatic force generated by the power source.
이때, 상정반과 하정반에 고정된 기판을 합착시키기 위해서는 얼라이너(aligner)에 의해 각 기판이 정렬시키고, 정렬된 기판중 상정반에 고정된 기판을 하정반에 고정된 기판에 최대한 접근시킨 후 자유낙하시켜 가접합시키고, 양 기판에 압력을 가하여 합착시킨다.At this time, in order to bond the substrate fixed to the upper plate and the lower plate, each substrate is aligned by an aligner, and the substrate fixed to the upper plate among the aligned substrates is approached to the substrate fixed to the lower plate as much as possible. The film is temporarily bonded by dropping, and is bonded by applying pressure to both substrates.
여기서, 정렬되는 각 기판의 간격은 매우 정밀한 정렬이 필요하다. 즉, 상부에 위치한 기판과 하부에 위치한 기판 사이의 간격을 일정하게 유지한 후 상부의 기판을 자유 낙하시켜 기판을 합착하기 때문에 기판사이의 간격유지가 매우 중요하다. Here, the spacing of each substrate to be aligned requires very precise alignment. That is, maintaining the gap between the substrate is very important because the gap between the substrate located on the top and the substrate located on the bottom is kept constant and then the substrate on the top is free-falled to bond the substrates together.
이에 종래에는 상부기판의 하부기판의 간격을 측정하기 위하여 상부기판의 상부에서 상부기판을 관통하여 상부기판 및 하부기판의 간격을 측정하는 간격감지센서를 구비하였다. Accordingly, in order to measure the distance between the lower substrate of the upper substrate, a gap sensor is provided to measure the distance between the upper substrate and the lower substrate by passing through the upper substrate from the upper portion of the upper substrate.
이러한, 간격감지센서는 통상 레이저변위센서를 이용하며, 상부기판에서 반사되는 광을 감지하여 상부기판의 위치를 감지한 후, 상부기판을 통과하여 하부기판에서 반사되는 광을 감지하여 하부기판의 위치를 감지한다. 이에 상부기판과 하부기판의 위치에 따라 상부기판과 하부기판의 간격을 산출한다. The gap detection sensor typically uses a laser displacement sensor, and detects the light reflected from the upper substrate to detect the position of the upper substrate, and then detects the light reflected from the lower substrate through the upper substrate to position the lower substrate. Detect it. Accordingly, the gap between the upper substrate and the lower substrate is calculated according to the position of the upper substrate and the lower substrate.
그러나 상술한 바와 같은 간격감지센서는 각 기판에서 반사되는 광을 감지하여 기판의 위치를 감지하도록 마련되는데 기판의 상태에 따라 기판에 의해 반사되는 광의 반사각에 오차가 발생하여 반사되는 광이 다른 방향으로 반사되어 판의 위치를 측정할 수 없는 경우가 발생하는 문제점이 있었다. However, the above-described spacing sensor is provided to detect the position of the substrate by detecting the light reflected from each substrate, the error occurs in the reflection angle of the light reflected by the substrate in accordance with the state of the substrate, the reflected light in different directions There was a problem in that the case where the position of the plate cannot be measured due to reflection.
또한, 기판의 상태에 따라 기판에 의해 반사되어야 하는 광이 기판에 의해 반사되지 않고 기판을 관통하는 경우가 발생하여 기판의 위치를 측정할 수 없는 경우가 발생하는 문제점이 있었다. In addition, according to the state of the substrate, there is a problem that the light that should be reflected by the substrate passes through the substrate without being reflected by the substrate, and thus the position of the substrate cannot be measured.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기판의 간격을 측정하기 위한 광의 입사 위치를 조절 가능하게하여 기판의 위치를 정확히 감지할수 있도록 한 기판합착장치를 제공함에 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a substrate bonding apparatus that can accurately detect the position of the substrate by adjusting the incident position of the light for measuring the distance of the substrate.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판합착장치는 제 1기판이 부착되는 상부챔버, 제 2기판이 부착되며 상기 상부챔버와 결합되어 합착공간을 형성하는 하부챔버, 상기 상부챔버에 대하여 상기 하부챔버를 승강시키는 리프터 및 상기 상부챔버에 배치되며 상기 기판들로 광을 조사하고 상기 제 1기판을 투과하여 상기 제 2기판에 의해 반사되는 상기 광의 검출유무에 따라 상기 제 1기판과 상기 제 2기판 사이의 이격 거리를 감지하는 기판감지유닛을 구비한다. Substrate bonding apparatus according to the present invention for achieving the above object is the upper chamber to which the first substrate is attached, the lower substrate to which the second substrate is attached and combined with the upper chamber to form a bonding space, the upper chamber A lifter for elevating a lower chamber and an upper chamber and irradiating light onto the substrates and passing through the first substrate to detect the light reflected by the second substrate, depending on whether the first substrate and the second substrate are detected. It is provided with a substrate detecting unit for sensing the separation distance between the substrate.
상기 기판감지유닛은 상기 광을 조사하여 상기 제 1기판을 투과하여 상기 제 2기판에서 반사되는 상기 광을 감지하는 레이저변위센서, 상기 레이저변위센서가 설치되며 상기 레이저변위센서가 회전되도록 회전 운동되는 회동부, 상기 회동부가 회전 가능하도록 상기 회동부를 지지하며 상기 상부챔버에 고정되는 브래킷, 상기 브래킷에 설치되며 상기 회동부를 회전 운동시키는 구동력을 제공하는 구동부 및 상기 레이저변위센서의 감지에 따라 상기 구동부의 작동을 제어하는 제어부;를 구비한다.The substrate sensing unit is provided with a laser displacement sensor for detecting the light reflected from the second substrate through the first substrate by irradiating the light, the laser displacement sensor is installed and is rotated to rotate the laser displacement sensor A rotating part, a bracket supporting the rotating part so that the rotating part is rotatable, fixed to the upper chamber, a driving part installed on the bracket and providing a driving force for rotating the rotating part, and the detection of the laser displacement sensor. And a control unit for controlling the operation of the driving unit.
상기 레이저변위센서, 상기 기판들로 상기 광을 조사하는 발광부, 상기 발광부로부터 조사되어 상기 제 1기판을 투과하고 상기 제 2기판에 의해 반사되는 상기 광을 감지하는 수광부를 구비한다.The laser displacement sensor, a light emitting unit for irradiating the light to the substrates, and a light receiving unit for detecting the light transmitted from the light emitting unit to pass through the first substrate and reflected by the second substrate.
상기 구동부는, 상기 회동부를 회전시키기 위한 동력을 발생시키는 구동모터; 상기 구동모터의 회전력을 감속시키는 감속기; 상기 구동모터의 회전을 감지하는 엔코더를 구비한다. The drive unit, a drive motor for generating power for rotating the rotating unit; A speed reducer for reducing the rotational force of the drive motor; It is provided with an encoder for detecting the rotation of the drive motor.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 기판합착장치를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a substrate bonding apparatus according to the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.In describing the present invention, the defined terms are defined in consideration of the function of the present invention, and should not be understood in a limiting sense of the technical elements of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 기판합착장치를 나타낸 간략도이다.1 is a schematic view showing a substrate bonding apparatus according to the present invention.
먼저 도시한 바와 같이 본 발명에 따른 기판합착장치(100)는, 외형을 형성함과 동시에 후술할 각 구성부가 장착되는 프레임(10)과, 프레임(10)의 상부에 고정되며 제 1기판(TFT기판 또는 CF기판)(P1)이 부착되는 상부챔버(20)와 상부챔버(20)의 하부에 승강되도록 마련되며 제 2기판(CF기판 또는 TFT기판)(P2)이 부착되는 하부챔버(40)와, 프레임의 하부에 마련되어 상부챔버(20)에 대하여 하부챔버(40)를 승강시키는 리프터(60)를 구비한다.As shown in the drawing, the
상기 프레임(10)은 기판합착장치(100)의 외형을 형성하고 각 구성부를 지지 고정하기 위한 것으로, 상부챔버(20)가 하부챔버(40)에 대하여 상측으로 이격되어 고정되는 다수의 기둥(12)이 마련되며, 각 기둥(12)은 프레임(10)의 하부를 형성함과 동시에 리프터(60)가 고정되는 베이스(14)의 외주면에 고정된다. 이러한 기둥(12)들 사이에는 각 기둥(12)의 강도를 보강하기 위한 별도의 보(미도시)와 지주(미도시)들이 추가적으로 설치될 수 있다.The
상기 상부챔버(20)는 하부챔버(40)와 밀착되어 합착공간을 형성하고, 합착환경을 형성하는 것으로, 합착공간을 형성하는 상부챔버몸체(21)와, 상부챔버몸체(21)의 외측에 마련되어 합착공간의 배기를 통하여 합착환경을 형성하는 배기부(31)를 구비한다.The
여기서, 상부챔버몸체(21)의 외주면 모서리에는 상부챔버몸체(21)의 외측방향으로 돌출되어 프레임(10)의 각 기둥(12)이 관통되어 고정되는 다수의 고정돌기(29)가 돌출되어 형성된다. 한편, 상부챔버몸체(21)의 하면에는 합착공간을 형성 하기 위한 합착홈(22)이 형성되고, 합착홈(22)에는 제 1기판(P1)을 부착하는 상부척(24)이 마련된다.A plurality of
그리고 상부챔버몸체(21)의 상면에는 제 1기판(P1)을 상부척(24)에 부착시키기 위하여 제 1기판(P1)을 흡착하여 승강시키는 기판흡착장치(35)가 마련되고, 상면 외주면에는 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 상대적 위치를 조절하기 위한 정렬카메라(23)와, 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 위치를 감지하기 위한 기판감지유닛(70)이 장착되는 장착홈(28)이 형성된다. 여기서 기판감지유닛(70)은 기판합착장치(100)의 설명 후 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. The upper surface of the
한편, 기판흡착장치(35)는 상부챔버몸체(21)와 상부척(24)을 관통하여 마련되는 다수의 흡착핀(35b)과, 상부챔버몸체(21)의 외부에 마련되어 흡착핀(35b)을 승강시키는 흡착핀작동체(35a)를 구비한다. 여기서, 흡착핀(35b)은 중공이 형성되는 관형상으로 형성되고, 후술할 배기부(31)에 연결되어 배기부(31)에 의해 흡착핀(35b) 내부에 진공압이 형성될 경우 제 1기판(P1)을 흡착시키도록 마련된다. Meanwhile, the
그리고 배기부(31)는 상부챔버몸체(21)의 합착홈(22)과 후술할 하부챔버(40)에 의해 형성되는 합착공간에 저진공압을 형성하는 배기관(32)과, 고진공배기압을 형성하는 고진공배기관(34)이 각각 연통되며, 고진공배기관(34)에는 고진공을 형성하기 위한 고진공펌프(Turbo Molecular Pump, TMP)(36)가 연결된다. The
상기 하부챔버(40)는 상부챔버(20)에 밀착되어 합착공간을 형성하고, 상부챔버(20)측으로 승강되면서 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 정렬상태를 조절하기 위한 것으로,프레임(10)의 하부에 마련되어, 리프터(60)에 의해 승강되도록 마련되는 하부챔버몸체(41)를 구비한다.The
여기서, 하부챔버몸체(41)의 상면에는 삽입되는 제 2기판(P2)을 부착하기 위한 하부척(43)이 마련되고, 하부척(43)의 외주면으로는 상부챔버몸체(21)의 하면에 접하여 합착홈(22)의 기밀을 유지하기 위한 실링부재(42)가 마련된다.Here, a
한편, 상술한 상부척(24)과 하부척(43)은 정전력에 의해 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)을 각각 부착하는 정전척(ESC : Electro Static Chuck)으로 마련되는 것이 바람직하다.On the other hand, the
그리고 하부챔버몸체(41)의 하면에는 삽입되는 제 2기판(P2)을 하부척(43)에 부착시키거나, 하부척(43)에 부착된 제 2기판(P2)을 하부척(43)에서 분리하기 위한 기판승강장치(45)가 마련된다. 이러한, 기판승강장치(45)는 하부챔버몸체(41)를 관통하여 마련되는 다수의 승강핀(45b)과, 하부챔버몸체(41)의 외부에 마련되어 다수의 승강핀(45b)을 승강시키는 승강핀작동체(45a)를 구비한다.In addition, a second substrate P2 inserted into the lower surface of the
상기 리프터(60)는 하부챔버(40)와 상부챔버(20)가 합착공간을 형성하도록 하부챔버(40)를 상부챔버(20) 측으로 승강시키는 것으로, 프레임(10)의 베이스(14)에 외주면에 설치되는 다수의 슬라이드기둥(12)과, 슬라이드기둥(12)에 승강되도록 결합되는 승강판(62)과, 베이스(14)의 상면에 설치되어 승강판(62)을 승강시키는 승강장치(64)를 구비한다. The
여기서 승강장치(64)는 동력을 발생시키는 승강모터(65)와, 승강모터(65)에서 발생되는 동력의 방향을 전화함과 동시에 감속시키는 감속기(65a)와, 감속기(65a)에서 전달되는 동력을 승강판(62)을 승강시키기 위한 동력으로 전환시키는 승강체(66)를 구비한다.Here, the elevating
이하, 상술한 기판합착장치(100)에서 상부챔버(20)의 마련되는 기판감지유닛(70)을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, the
도 2는 본 발명에 따른 기판합착장치의 기판감지유닛을 나타낸 확대도이고, 도 3은 본 발명에 따른 기판합착장치의 기판감지유닛을 나타낸 사시도이다. 2 is an enlarged view illustrating a substrate sensing unit of the substrate bonding apparatus according to the present invention, and FIG. 3 is a perspective view illustrating the substrate sensing unit of the substrate bonding apparatus according to the present invention.
도시한 바와 같이 본 발명에 따른 기판합착장치(100)의 기판감지유닛(70)은 기판의 표면으로 레이저광을 출사하여 제 2기판(P2)에서 반사되는 광을 통하여 제 2기판(P2)의 위치를 감지하는 레이저변위센서(71)와, 레이저변위센서(71)가 장착되며 레이저변위센서(71)를 회동시키는 회동부(72)와, 회동부(72)가 회전가능하게 장착되며 상부챔버(20)의 장착홈(28)에 설치되는 브래킷(73)과, 브래킷(73)에 설치되어 회동부(72)에 동력을 전달하는 구동부(74)와, 레이저변위센서(71)의 감지에 따라 구동부(74)를 제어하는 제어부(미도시)를 구비한다. As shown, the
여기서, 레이저변위센서(71)는 레이저 광을 방출하는 발광부(71a)와, 발광부(71a)에서 출사되어 제 2기판(P2)에 의해 반사되는 광을 감지하는 수광부(71b)를 구비하며, 수광부(71b)는 제 2기판(P2)에 의해 반사되는 레이저 광을 오차 범위내에서 감지할 수 있도록 마련된다. Here, the
그리고 회동부(72)는 일면에 레이저변위센서(71)의 발광부(71a)와 수광부(71b)가 장착되는 장착면이 형성되며, 타측은 후술할 구동부(74)에 연결된다. 이러한 회동부(72)는 레이저변위센서(71)의 작동오차를 최소화하기 위하여 별도의 베어링(미도시)에 의해 회전가능하게 지지되는 것이 바람직하다.The rotating
또한, 구동부(74)는 브래킷(73)의 외측면에 고정되며, 동력을 발생시키는 구동모터(74a)와, 구동모터(74a)의 동력을 감속시켜 회동부(72) 측으로 전달하는 감속기(74b)를 구비한다. 한편 상술한 구동부(74)에는 구동부(74)에 의해 회전량을 감지하기 위한 엔코더(74c)가 더 마련될 수 있다.In addition, the
이에 따라, 본 발명에 따른 기판합착장치의 작동을 실시예를 통하여 상세히 설명한다. 이하에서 언급되는 각각의 요소들은 상술한 설명과 도면을 참조하여 이해하여야 한다.Accordingly, the operation of the substrate sticking apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to embodiments. Each element mentioned below should be understood with reference to the above description and drawings.
먼저, 본 발명에 따른 기판합착장치(100)로 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)이 상부챔버(20)와 하부챔버(40)의 사이로 공급된다. 이에 제 1기판(P1)은 상부챔버몸체(21)에 마련된 기판흡착장치(35)의 흡착핀(35b)에 의해 흡착된 상태에서 흡착핀(35b)에 의해 상부척(24)으로 이동되어 상부척(24)에 부착된다.First, the first substrate P1 and the second substrate P2 are supplied between the
그리고 제 2기판(P2)이 공급됨에 따라 하부챔버몸체(41)에 마련된 승강핀(45b) 및 승강핀작동체(45a)에 의해 제 2기판(P2)이 하부척(43)의 부착력에 의해 하부챔버몸체(41)에 부착된다.As the second substrate P2 is supplied, the second substrate P2 is attached to the
이후 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 부착이 완료되면, 하부챔버몸체(41)의 위치가 조절되면서 리프터(60)에 의해 하부챔버(40)가 상부챔버(20) 측으로 승강된다.After the attachment of the first substrate P1 and the second substrate P2 is completed, the
한편, 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 부착이 완료되면, 하부챔버몸체(41)가 도시되지 않은 위치조절부에 의해 위치가 조절되면서 리프터(60)에 의해 하부챔버(40)가 상부챔버(20) 측으로 승강된다.On the other hand, when the attachment of the first substrate (P1) and the second substrate (P2) is completed, the
이때 위치가 조절되는 하부챔버몸체(41)는 상부챔버몸체(21)에 마련된 정렬카메라부(24)에 의해 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 정렬이 이루어지며, 기판감지유닛(70)에 의해 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 간격이 감지된다. 카메라부(24)의 작동에 대한 설명은 공지의 기술이므로 상세한 설명을 생략한다. At this time, the
여기서, 기판감지유닛(70)의 작동을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Here, the operation of the
도 4a 내지 도 4b는 본 발명에 따른 기판감지유닛의 작동을 나타낸 작동도이다. 4a to 4b is an operation diagram showing the operation of the substrate sensing unit according to the present invention.
도시한 바와 같이 제 2기판(P2)의 위치를 감지하는 기판감지유닛(70)의 레이저변위센서(71)의 발광부(71a)에서 레이저 광이 방출되고, 방출되는 레이저 광은 제 1기판(P1)을 통과하여 제 2기판(P2)에 의해 반사되며, 제 2기판(P2)에 의해 반사된 광은 다시 제 1기판(P1)을 통과하여 레이저변위센서(71)의 수광부(71b)로 입사되면서 제 2기판(P2)의 위치가 감지된다. As shown, laser light is emitted from the
이때 제 2기판(P2)의 상태(기판의 방향 또는 기판의 기울기 상태 등)에 따라 발광부(71a)에서 방출된 광이 반사되지 않고 제 2기판(P2)을 통과하거나, 광의 반사각이 맞지 않아 반사되는 광이 수광부(71b)로 향하지 않는 경우가 발생한다.At this time, according to the state of the second substrate P2 (the direction of the substrate or the inclination state of the substrate), the light emitted from the
이에 기판감지유닛(70)의 제어부(미도시)는 수광부(71b)에 광이 입사되지 않음에 따라 구동부(74)를 제어하여 회동부(72)에 설치된 레이저변위센서(71)를 회동시키면서 발광부(71a)에서 발출되는 광이 제 2기판(P2)에 의해 반사되어 수광부(71b)로 입사되는 위치를 찾아 제 2기판(P2)의 위치를 감지한다.Accordingly, the control unit (not shown) of the
한편, 제 2기판(P2)의 위치가 감지되면 제 1기판(P1)의 위치(상부척(24)에 고정된 위치)와 비교연산을 통하여 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 간격을 산출한다. Meanwhile, when the position of the second substrate P2 is detected, the first substrate P1 and the second substrate P2 are compared with the position of the first substrate P1 (the position fixed to the upper chuck 24) by comparison. Calculate the interval of.
이에 상술한 바와 같은 과정에 의해 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 위치 및 간격조절이 완료된 하부챔버(40)는 리프터(60)에 의해 승강되면서 하부챔버(40)의 상면이 상부챔버(20)의 하면에 밀착되면서 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 합착을 위한 합착공간이 형성된다.Accordingly, the
이때 상부챔버몸체(21)와 하부챔버몸체(41)는 하부챔버몸체(41)의 상면에 마련된 실링부재(42)에 의해 기밀이 유지되는 상태를 유지한다. 이후, 배기부(31)의 배기관(32)과 고진공배기관(34) 및 고진공펌프(36)에 의해 합착공간에 잔류하는 기체가 기판합착장치(100)의 외부로 배기되면서 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 합착을 위하여 합착공간의 환경이 고진공상태로 진공상태가 조절된다.At this time, the
이후, 하부챔버(40)에 부착된 제 2기판(P2)이 기판승강장치(45)의 승강핀(45b)에 의해 승강되고, 상부챔버(20)의 상부척(24)에 부착된 제 1기판(P1)이 상부척(24)에서 분리되어 제 2기판(P2)의 상부로 자유 낙하되어 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)이 겹쳐지는 상태를 유지한다.Thereafter, the second substrate P2 attached to the
이후, 배기부(31)는 배기관(32)을 통하여 합착공간 내로 질소가스를 공급하여 합착공간 내의 압력을 고진공상태보다 상승시킨다. 이때 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 내부는 고진공상태를 유지하고 있어 질소가스가 공급됨에 따라 합착공간 내의 압력에 의해 더욱 밀착되면서 고정된다. 이후 별도의 UV(ultraviolet)조사과정을 통해 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)을 밀착 결합시킨다. Thereafter, the
한편, 상술한 바와 같은 과정이 완료되면, 하부챔버(40)가 리프터(60)에 의해 하강되면서 상부챔버(20)와 하부챔버(40)에 의해 형성된 합착공간이 개방된다. 이때 합착된 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)은 하부챔버(40)의 기판승강장치(45)의 승강핀(45b)에 의해 지지되는 상태를 유지한다. Meanwhile, when the above process is completed, the
이후, 승강핀(45b)에 의해 지지되는 상태의 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)은 별도의 기판배출장치(미도시)에 의해 기판합착장치(100)의 외부로 배출되면서 제 1기판(P1)과 제 2기판(P2)의 합착공정이 완료된다.Thereafter, the first substrate P1 and the second substrate P2 in a state supported by the
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술되었지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형하여 실시할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, The present invention may be modified in various ways. Therefore, modifications of the embodiments of the present invention will not depart from the scope of the present invention.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 기판합착장치에 따르면, 기판의 간격을 측정하기 위한 광의 입사 위치를 조절 가능하게함으로써 기판의 정확한 위치를 감지하여 합착되는 기판의 정확한 간격을 산출할 수 있는 효과가 있다. As described above, according to the substrate bonding apparatus according to the present invention, by adjusting the position of incidence of the light for measuring the distance of the substrate can detect the exact position of the substrate to calculate the exact distance of the bonded substrate There is.
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