KR101368762B1 - 기판 테이블 및 이를 가진 기판 합착장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 테이블 및 이를 가진 기판 합착장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 기판 합착장치는 제 1기판이 지지되도록 복수개의 조합으로 이루어진 제 1척이 구비되는 제 1챔버; 상기 제 1챔버로부터 이격되며 상기 제 1기판과 합착되는 제 2기판이 지지되도록 복수개의 조합으로 이루어진 제 2척이 구비되는 제 2챔버; 상기 제 1척들의 사이에 설치되어 상기 제 1척들의 측면을 고정하여 설치 위치를 유지하기 위한 제 1척 설치유닛을 구비하는 것이 바람직하며, 상기 제 2 챔버에는 상기 제 2척들의 사이에 설치되어 상기 제 2척들의 측면을 고정하여 설치 위치를 유지하기 위한 제 2척 설치유닛을 구비하는 것이 바람직하고, 상기 제 1척 및 제 2척 중 적어도 하나 이상은 정전척인 것이 바람직한바 상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 척을 지지하는 척 설치유닛을 구비하여 최소한의 작업인원으로 설치가 가능하게 하여 설치효율 및 작업효율이 증대되는 효과가 있다. 또한, 안정적이 상태에서 조립이 가능하여 척을 평탄한 상태로 설치가 가능하게 되는 효과가 있다.

Description

기판 테이블 및 이를 가진 기판 합착장치{Substrate table and Apparatus for assembling substrates having a therein}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 테이블을 도시한 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 테이블의 평면도이다.
도 3은 도 1의 A 부 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치를 도시한 측단면도이다.
도 5는 도 4의 B 부 확대도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 요부 평면도이다.
본 발명은 기판 테이블 및 이를 가진 기판 합착장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 기판을 지지하기 위한 복수개의 조합으로 이루어진 척의 정렬이 용이한 기판 테이블 및 이를 가진 기판 합착장치에 관한 것이다.
기판 합착장치는 박판 디스플레이 장치의 두 기판을 합착하기 위한 것이다. 박판 디스플레이 장치의 예로써 TFT-LCD 패널, PDP, OLED 등이 있다. 이들 박판 디스플 레이 장치는 복수의 TFT(Thin Film Transistor)가 매트릭스형으로 형성된 TFT 기판과, 컬러 필터나 차광막 등이 형성된 컬러 필터 기판이 수 ㎛ 정도의 간격을 가지고 서로 대향하여 합착된다.
기판 합착은 진공상태에서 두 기판을 합착함으로써 이루어지며, 이를 위한 공간을 형성하기 위해 제 1챔버 및 제 1챔버와 이격된 제 2챔버를 구비한다. 각각의 챔버 내측면에는 TFT 기판과 컬러 필터 기판을 합착 전에 고정상태로 유지하기 위한 정전척(ESC, Electro- Static Chuck)이 구비되고, 이중 상부에 위치하는 챔버에는 진공척(Vacuum chuck)이 함께 구비된다.
합착 장치에 구비되는 정전척은 고분자재료인 폴리이미드(PI, olyimide)의 사이에 직류전원이 인가되는 전극을 구비한 필름형태이며, 이들은 알루미늄 베이스에 부착된다. 이러한 형태의 정전척은 다수개의 유닛이 챔버 내부에서 동일 평면을 이루도록 조합된 후 조합된 면에 기판이 위치하며, 인가되는 정전기력에 의해 기판은 지지된다.
정전척을 이루는 각각의 유닛을 챔버에 설치하는 종래의 방법은 예를 들어, 상부챔버일 경우 1명 또는 2명의 작업자가 하나의 정전척 유닛을 떠받친다. 이런 상태에서 다른 작업자는 볼트를 사용하여 상부챔버에 고정한다. 앞서 설명한 것처럼 다수개의 유닛을 설치해야 하기 때문에 일반적으로 처음에 설치되는 부분은 챔버의 모서리 부분이 된다. 그리고 기준이 되는 모서리 부분에 설치를 한 후 측면에 다른 유닛이 인접하도록 계속해서 설치하게 된다.
그러나 이러한 종래의 설치방법으로 설치할 경우 과전류 및 아킹(Arcing)이 발생하 는 문제가 일어났다. 이러한 문제가 발생하는 것은 정전척 유닛 조립시 유닛을 받치고 있던 작업자가 움직여 그 움직임이 유닛으로 전달되고, 이로 인해, 챔버에 설치되는 위치가 정확하게 일치하지 않아 이들의 사이에 개재되는 O-ring이 홈에서 이탈되어 기밀이 이루어지지 않기 때문이다.
또한, 유닛 체결시 체결하는 볼트의 수가 많음에 따라 떠받치는 시간이 장기화되어 작업자의 피로가 가중되는 문제가 있다. 작업자의 피로 누적은 설치되지 않은 유닛을 이동시켜 고정된 유닛의 인접한 곳에 위치시킴에 따라 부주의를 야기해 이미 설치된 유닛의 표면 손상을 입힐 수 있는 가능성을 높인다. 더욱이 설치시간의 장기화에 따른 작업자의 피로 누적은 실링(Sealing)의 문제뿐만 아니라 유닛 간의 평탄화에도 좋지 않은 문제를 발생시키기 때문이다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 최소한의 작업인원으로 설치위치를 유지하는 것이 가능하게 되고, 이에 따라 정확한 설치가 가능해져 척에 대한 설치효율 및 작업효율이 증대되는 기판 테이블 및 이를 가진 기판 합착장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 설치위치에서 안정적인 유지가 가능하여 척 유닛의 탈부착이 용이하며, 작업자의 피로도가 감소하는 기판 테이블 및 이를 가진 기판 합착장치를 제공하는데 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 기판 테이블은 기판이 지지되도록 복 수개의 조합으로 이루어진 척이 구비되는 베이스; 상기 척들의 사이에 설치되어 상기 척들의 측면을 고정하여 설치 위치를 유지하기 위한 척 설치유닛을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 척은 정전척인 것이 바람직하며, 상기 척 설치유닛은 상기 베이스에 설치되는 몸체, 상기 몸체에 설치되어 인접한 상기 척들의 측면에 형성된 측면홈으로 삽입되는 측면 삽입부, 상기 몸체에 설치되어 상기 측면 삽입부를 탄성 지지하기 위한 탄성부재로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 측면삽입부에는 상기 측면 삽입부가 상기 측면홈으로부터 분리되도록 조절하는 손잡이가 구비되는 것이 바람직하다.
그리고 본 발명에 따른 기판 합착장치는 제 1기판이 지지되도록 복수개의 조합으로 이루어진 제 1척이 구비되는 제 1챔버; 상기 제 1챔버로부터 이격되며 상기 제 1기판과 합착되는 제 2기판이 지지되도록 복수개의 조합으로 이루어진 제 2척이 구비되는 제 2챔버; 상기 제 1척들의 사이에 설치되어 상기 제 1척들의 측면을 고정하여 설치 위치를 유지하기 위한 제 1척 설치유닛을 구비하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 제 2 챔버에는 상기 제 2척들의 사이에 설치되어 상기 제 2척들의 측면을 고정하여 설치 위치를 유지하기 위한 제 2척 설치유닛을 구비하는 것이 바람직하고, 상기 제 1척 및 제 2척 중 적어도 하나 이상은 정전척인 것이 바람직하다.
그리고 상기 제 1척 설치유닛 및 제 2척 설치유닛은 상기 제 1 챔버 및 제 2 챔버에 설치되는 몸체, 상기 몸체에 설치되어 인접한 상기 제 1 척 및 제 2 척들의 측면에 형성된 측면홈으로 삽입되는 측면 삽입부, 상기 몸체에 설치되어 상기 측면 삽입부를 탄성 지지하기 위한 탄성부재로 이루어지는 것이 바람직하고, 상기 측면삽입부에는 상기 측면 삽입부가 상기 측면홈으로부터 분리되도록 조절하는 손잡이가 구비되는 것이 바람직하다.
이하에서는 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 하며, 각 도면에 도시된 동일한 참조부호는 동일한 기능을 하는 동일부재를 가리킨다. 따라서 본 발명에서 나타난 구성요소는 당업계에서 다양한 명칭으로 부여하여 사용할 수 있을 것이다. 그러나 이러한 구성요소가 기능의 유사성 및 동일성이 있다면 모두 본 발명의 기술적 사상의 범주에 포함되는 동등한 구성으로 볼 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 테이블(100)을 나타낸 것으로, 도시된 바와 같이 기판 테이블(100)은 기판(S)이 지지되도록 복수개의 조합으로 이루어진 평판 형태의 척(102)이 구비되는 베이스(104)와 척(102)들의 사이에 설치되어 척(102)을 설치하기 위한 척 설치유닛(120)으로 이루어진다. 여기서 척(102)은 정전척(ESC, Electrostatic-chuck)이 바람직할 수 있다. 정전척은 평판 형태로 되어 인가된 직류전원(DC Power)에 의해 발생하는 정전기력에 의해 기판(S)을 지지하는 것이다. 이러한 정전척은 알루미늄 바디 상에 필름형태가 부착된 것으로, 필름은 다양한 형태가 사용될 수 있으나 일반적으로 폴리이미드에 전극이 삽입된 형태를 사용한다.
척(102)은 복수개가 도 2와 같이 배치되며, 이들의 사이에는 각각의 척(102) 의 측면을 고정하기 위한 척 설치유닛(120)이 설치된다.
척 설치유닛(120)은 척(102)의 측면에 위치시키는 형태이면 베이스(104)의 다양한 위치에 설치할 수 있으나, 인접한 척(102)을 연속해서 용이하게 설치하기 위한 바람직한 형태로는 각 척(102)의 모서리 부분에 설치하는 형태가 있을 수 있다. 척(102)들의 모서리 부분에 설치될 경우 각각의 척(102)이 동일평면을 이루게 하기 용이하며, 많은 수를 동시에 설치할 수 있기 때문이다.
이러한 척 설치유닛(120)은 베이스(104)에 설치되는 몸체(122), 몸체(122)에 설치되어 인접한 척(102)들의 측면에 형성된 측면홈(102a)으로 삽입되는 측면 삽입부(124)가 구비된다. 그리고 몸체(122)에는 측면 삽입부(124)를 탄성 지지하기 위한 탄성부재(126)가 구비된다. 여기서 바람직한 측면 삽입부(124)의 형태로 래칫과 같은 형태가 있을 수 있다. 주지한 바와 같이 측면 삽입부(124)를 래칫과 같은 형태를 사용할 경우 측면이 삽입된 척(102)은 안정적인 상태를 유지할 수 있기 때문이다.
그리고 몸체(122)에는 측면 삽입홈(102a)에 삽입된 상태의 측면 삽입부(124)
측면홈(102a)으로부터 분리되도록 조절하는 손잡이(128)가 구비된다. 손잡이(128)를 구비하는 것은 사용자의 필요에 의한 것으로, 척 설치유닛(120)을 베이스(104)로부터 분리할 필요가 있을 경우 선택적으로 구비할 수 있는 것이다.
만약, 베이스(104)에 설치상태로 남겨둔다면 손잡이(128)를 구비하지 않은 형태로도 사용이 가능한 것이다.
이하에서는 본 발명에 따른 기판 합착장치(200)에 대해 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 기판 합착장치(200)는 외관을 형성하는 지지프레임(290) 및지지 프레임(290)의 내측 상부에 위치하는 제 1챔버(210)와 제 1 챔버(210)와 이격된 상태로 하부에 위치하는 제 2챔버(250)를 구비하는데, 제 1 챔버(210)와 제 2 챔버(250)는 상호 밀착하여 제 1기판(S1)과 제 2기판(S2)이 합착되는 공간(미도시)을 형성한다.
이 기판(S1)(S2)은 TFT 기판 또는 컬러필터 기판일 수 있다.
제 1챔버(210)에는 제 1기판(S1)이 지지되고, 제 2챔버(250)에는 제 2 기판(S2)이 지지되며, 이를 위해 제 1챔버(210) 및 제 2 챔버(250)의 내측면에는 복수개의 조합으로 이루어진 제 1척(202) 및 제 2척(252)이 각각 구비되는데, 제 1 척(202)과 제 2척(252)은 평판 형태이다.
여기서 제 1척(202) 및 제 2 척(252)은 정전척(ESC, Electrostatic-chuck)이 바람직할 수 있다. 정전척은 평판 형태로 되어 인가된 직류전원(DC Power)에 의해 발생하는 정전기력에 의해 기판(S)을 지지하는 것이다. 이러한 정전척은 알루미늄 바디 상에 필름형태가 부착된 것으로, 필름은 다양한 형태가 사용될 수 있으나 일반적으로 폴리이미드에 전극이 삽입된 형태를 사용한다.
그리고 제 1척(202) 및 제 2척(252) 각각의 사이에는 척(202)(252)들의 측면을 고정하기 위한 제 1척 설치유닛(220) 및 제 2척 설치유닛(270)이 설치된다.
제 1 척 설치유닛(220)과 제 2 척 설치유닛(270)은 동일한 형태이기 때문에 이하에서는 제 1 척 설치유닛(220)을 예로 하여 설명하기로 한다.
제 1 척 설치유닛(220)은 제 1 척(202)의 측면에 위치시키는 형태이면 제 1챔버(210) 내측면의 다양한 위치에 설치할 수 있으나, 인접한 제 1 척(202)을 연속해서 용이하게 설치하기 위한 바람직한 형태로는 각 제 1척(202)의 모서리 부분에 설치하는 형태가 있을 수 있다. 제 1 척(202)들의 모서리 부분에 설치될 경우 각각의 제 1척(202)이 동일평면을 이루게 하기 용이하며, 많은 수를 동시에 설치할 수 있기 때문이다.
이러한 제 1척 설치유닛(220)은 제 1 챔버(210)에 설치되는 몸체(222), 몸체(222)에 설치되어 인접한 제 1 척(202)들의 측면에 형성된 측면홈(202a)으로 삽입되는 측면 삽입부(224)가 구비된다. 그리고 몸체(222)에는 측면 삽입부(224)를 탄성 지지하기 위한 탄성부재(226)가 구비된다.
그리고 몸체(222)에는 측면 삽입홈(202a)에 삽입된 상태의 측면 삽입부(224)
측면홈(202a)으로부터 분리되도록 조절하는 손잡이(228)가 구비된다. 손잡이(228)를 구비하는 것은 사용자의 필요에 의한 것으로, 제 1 척 설치유닛(220)을 제 1 챔버(210) 내측 면으로부터 분리할 필요가 있을 경우 선택적으로 구비할 수 있는 것이다.
만약, 제 1 챔버(210)에 설치상태로 남겨둔다면 손잡이(228)를 구비하지 않은 형태로도 사용이 가능한 것이다.
이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치에 제 1척(202)을 설치하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 6에 도시된 바와 같이 제 1척(202)은 제 1 챔버(210)의 한 쪽 모서리 부분(1-1)에서부터 시작하는 것이 바람직하다. 이를 위해 모서리 부분(1-1)에 설치되는 하나의 제 1척(202a)의 설치를 위해 제 1 척(202a)의 모서리 네 곳에 제 1 척 설치유닛(220a)(220b)(220c)(220d)을 설치한다. 이러한 상태에서 제 1척(202a)을 제 1척 설치유닛(220a)(220b)(220c)(220d)에 밀어 넣듯 위치시킨다. 이후 다른 제 1척(202)의 설치를 위해 처음에 설치한 부분(1-1)에 인접한 부분(1-2)(2-1)(2-2)에 다른 제 1척 설치유닛(220e)(220f)(220g)(220h)(220i)을 설치한다. 이러한 방법으로 나머지 부분을 채우면 제 1척(202)에 대한 설치는 완료된다.
상술한 바와 같은 방법으로 제 2 척(252) 역시 설치하게 된다.
상기와 같은 방법 이외의 방법으로 모든 부분(1-1) ~ (4-6)에 제 1 척 설치유닛(220)을 설치한 후 각각의 제 1척(202)을 설치하는 방법도 있을 수 있다.
미설명부호 294는 제 1챔버(210)와 제 2챔버(250)의 기밀을 위한 실링(Sealing)이다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 따른 기판 테이블 및 이를 구비한 기판 합착장치는 기판을 지지하기 위한 복수개의 척을 설치함에 있어 각각의 척의 측면을 지지하여 설치가 용이하게 하는 것으로, 척 설치유닛을 본 발명에서 예를 들지 않은 형태로 변형하여 실시할 수도 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 따른 기판 테이블 및 이를 가진 기판 합착장치는 척을 지지 하는 척 설치유닛을 구비하여 최소한의 작업인원으로 설치가 가능하게 하여 설치효율 및 작업효율이 증대되는 효과가 있다. 또한, 안정적이 상태에서 조립이 가능하여 척을 평탄한 상태로 설치가 가능하게 되는 효과가 있다.
그리고 척 유닛의 탈부착이 용이하며, 작업자의 피로도를 감소시키는 효과가 있다.

Claims (11)

  1. 기판이 지지되도록 복수개의 조합으로 이루어진 척이 구비되는 베이스;
    상기 척들의 사이 및 상기 척의 모서리 부분에 설치되어 상기 척들의 측면을 고정하여 설치 위치를 유지하기 위한 척 설치유닛을 구비하며
    상기 척 설치유닛은 상기 베이스에 설치되는 몸체, 상기 몸체에 설치되어 인접한 상기 척들의 측면에 형성된 측면홈으로 삽입되는 측면 삽입부, 상기 몸체에 설치되어 상기 측면 삽입부를 탄성 지지하기 위한 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 척은 정전척인 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 측면삽입부에는 상기 측면 삽입부가 상기 측면홈으로부터 분리되도록 조절하는 손잡이가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 테이블.
  5. 제 1기판이 지지되도록 복수개의 조합으로 이루어진 제 1척이 구비되는 제 1챔버;
    상기 제 1챔버로부터 이격되며 상기 제 1기판과 합착되는 제 2기판이 지지되도록 복수개의 조합으로 이루어진 제 2척이 구비되는 제 2챔버;
    상기 제 1척들의 사이 및 상기 척의 모서리 부분에 설치되어 상기 제 1척들의 측면을 고정하여 설치 위치를 유지하기 위한 제 1척 설치유닛을 구비하며
    상기 제 1척 설치유닛은 상기 제 1 챔버에 설치되는 몸체, 상기 몸체에 설치되어 인접한 상기 제 1 척들의 측면에 형성된 측면홈으로 삽입되는 측면 삽입부, 상기 몸체에 설치되어 상기 측면 삽입부를 탄성 지지하기 위한 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 합착장치.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 제 2 챔버에는 상기 제 2척들의 사이에 설치되어 상기 제 2척들의 측면을 고정하여 설치 위치를 유지하기 위한 제 2척 설치유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 합착장치.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 제 1척 및 제 2척 중 적어도 하나 이상은 정전척인 것을 특징으로 하는 기판 합착장치.
  8. 삭제
  9. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서, 상기 측면삽입부에는 상기 측면 삽입부가 상기 측면홈으로부터 분리되도록 조절하는 손잡이가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 합착장치.
  10. 제 6 항에 있어서, 상기 제 2척 설치유닛은 상기 제 2 챔버에 설치되는 몸체, 상기 몸체에 설치되어 인접한 상기 제 2 척들의 측면에 형성된 측면홈으로 삽입되는 측면 삽입부, 상기 몸체에 설치되어 상기 측면 삽입부를 탄성 지지하기 위한 탄성부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기판 합착장치.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 측면삽입부에는 상기 측면 삽입부가 상기 측면홈으로부터 분리되도록 조절하는 손잡이가 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 합착장치.
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