KR101457044B1 - Apparatus and method for attaching substrates - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 기판 합착장치는 챔버; 상기 챔버에 구비되며 제 1기판을 흡착지지하기 위한 흡착홈이 구비되는 상정반; 상기 챔버에 구비되며 상기 제 1기판과 합착될 제 2기판을 점착유지하기 위한 하부 점착척이 구비되는 하정반; 상기 제 1기판을 흡착 및 점착하기 위한 상부 점착척을 구비하여 상기 상정반 측으로 이동시키기 위해 신축하는 작동핀; 상기 챔버에 연결되어 상기 챔버 내부를 소정 압력의 진공 상태로 형성하고, 상기 작동핀 및 상기 흡착홈에 흡착력을 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 제 1펌프; 상기 챔버에 연결되어 상기 제 1기판과 상기 제 2기판이 가압되어 합착되도록 상기 제 1기판에 기체를 공급하고, 상기 상부 점착척에 점착된 상기 제 1기판이 평평해지도록 상기 흡착홈에 기체를 공급하기 위한 기체 공급부재를 포함하고, 상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 점착력에 의해 기판이 안정적으로 지지되고, 점착력에 의해 탈부착이 용이하며, 기체를 통해 기판을 합착함에 따라 기판손상이 방지되어 생산성이 향상되고, 평평한 상태로 기판을 합착할 수 있어 품질이 향상되는 효과가 있다.A substrate cementing apparatus according to the present invention comprises: a chamber; An adsorption chamber provided in the chamber and having an adsorption groove for adsorbing and supporting the first substrate; A lower fixture provided in the chamber and including a lower adhesive chuck for adhering a second substrate to be adhered to the first substrate; An actuating pin having an upper adhesive chuck for adsorbing and adhering the first substrate and expanding and contracting to move to the supposition half side; At least one first pump connected to the chamber to form a vacuum state inside the chamber at a predetermined pressure and to provide an attraction force to the operation pin and the suction groove; And a gas supply unit connected to the chamber to supply gas to the first substrate so that the first substrate and the second substrate are pressed and attached to each other so that the first substrate adhered to the upper adhesive chuck is flattened, According to the present invention, it is possible to stably support the substrate by the adhesive force, to easily attach and detach the substrate by the adhesive force, and to prevent the substrate from being damaged by adhesion of the substrate through the substrate. The productivity is improved, and the substrate can be attached in a flat state, thereby improving the quality.
Description
본 발명은 기판 합착장치 및 합착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점착력에 의해 기판이 안정적으로 지지되고, 점착력에 의해 탈부착이 용이하며, 기체를 통해 기판을 합착함에 따라 기판손상이 방지되어 생산성이 향상되고, 평평한 상태로 기판을 합착할 수 있어 품질이 향상되는 기판 합착장치 및 합착방법에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a substrate coagulation apparatus and a coagulation method, and more particularly, to a substrate coagulation apparatus and a coagulation method which stably support a substrate by an adhesive force and are easily detachable and attachable by an adhesive force, The present invention relates to a substrate coagulating apparatus and a coagulating method, which can improve the quality of a coagulated substrate in a flat state.
일반적으로 기판 합착장치는 평판 디스플레이 표시장치의 제조에서 2개의 기판을 합착하는 장치로써 액정표시장치, 유기발광표시장치 등의 제조를 위하여 사용된다. 기판 합착장치는 2개의 기판인 상부 기판과 하부 기판을 서로 상하방향으로 마주하게 하고, 이후 상부 기판과 하부 기판을 서로 근접시켜서 정밀 얼라인먼트를 수행한 후 두 기판을 합착한다.2. Description of the Related Art In general, a substrate laminating apparatus is a device for laminating two substrates in the manufacture of a flat panel display, and is used for manufacturing a liquid crystal display, an organic light emitting display, and the like. In the substrate cementing apparatus, the upper substrate and the lower substrate, which are two substrates, face each other in the vertical direction, and then the upper substrate and the lower substrate are brought close to each other to perform precision alignment, and then the two substrates are cemented.
합착을 위하여 서로 마주하는 상부 기판과 하부 기판은 각각 상부 정반과 하부 정반에 흡착 지지된 상태가 된다. 통상적으로 기판 합착장치의 챔버 내부는 진공 상태로 공정이 진행되기 때문에 상부 기판은 흡착 후 상부 정반에 설치 된 정전척에 의해 지지되고, 하부 기판도 하부 정반에 설치 된 정전척에 지지된다.The upper substrate and the lower substrate facing each other for adhesion are adsorbed and supported on the upper and lower bases, respectively. Typically, since a process is performed in a vacuum state in a chamber of a substrate adhering apparatus, the upper substrate is supported by an electrostatic chuck installed on an upper table after adsorption, and the lower substrate is also supported by an electrostatic chuck installed on a lower table.
그러나 종래에 정전척을 사용한 장치는 정전척으로부터 기판을 분리하는 것이 어려운 문제가 있다.
However, in the conventional apparatus using the electrostatic chuck, it is difficult to separate the substrate from the electrostatic chuck.
본 발명의 목적은 점착력에 의해 기판을 점착함에 따라 탈부착이 용이하고, 기체를 통해 기판을 평평하게 한 상태에서 합착이 가능한 기판합착장치 및 합착방법을 제공하기 위한 것이다.
An object of the present invention is to provide a substrate adhering apparatus and a cementing method which are easy to attach and detach by adhering a substrate by an adhesive force and can be adhered while a substrate is flattened through a substrate.
본 발명의 실시예에 기판 합착장치는 챔버; 상기 챔버에 구비되며 제 1기판을 점착유지하기 위한 상부 점착척 및 흡착에 의해 상기 제 1기판을 흡착지지하기 위한 흡착홈이 구비되는 상정반; 상기 챔버에 구비되며 상기 제 1기판과 합착될 제 2기판을 점착유지하기 위한 하부 점착척이 구비되는 하정반; 상기 제 1기판을 흡착하여 상기 상정반 측으로 이동시키기 위해 신축하는 작동핀; 상기 챔버에 연결되어 상기 챔버 내부를 소정 압력의 진공 상태로 형성하고, 상기 작동핀 및 상기 흡착홈에 흡착력을 제공하기 위한 적어도 하나 이상의 펌프; 상기 챔버에 연결되어 상기 제 1기판과 상기 제 2기판이 가압되어 합착되도록 상기 제 1기판에 기체를 공급하고, 상기 상부 점착척에 점착된 상기 제 1기판이 평평해지도록 상기 흡착홈에 기체를 공급하기 위한 기체 공급부재를 포함한다.In an embodiment of the present invention, a substrate fusing device includes a chamber; An upper tacking chuck provided in the chamber and having an upper tacking chuck for holding the first substrate adhered and an adsorption groove for sucking and supporting the first substrate by suction; A lower fixture provided in the chamber and including a lower adhesive chuck for adhering a second substrate to be adhered to the first substrate; An actuating pin that retracts and contracts to move the first substrate to the supposition half side; At least one pump connected to the chamber to form a vacuum state of a predetermined pressure inside the chamber and to provide an attraction force to the operation pin and the suction groove; And a gas supply unit connected to the chamber to supply gas to the first substrate so that the first substrate and the second substrate are pressed and attached to each other so that the first substrate adhered to the upper adhesive chuck is flattened, And a gas supply member for supplying the gas.
상기 기체 공급부재에 의해 공급되는 기체는 불활성가스일 수 있다.The gas supplied by the gas supply member may be an inert gas.
상기 흡착홈은 상기 상부 점착척의 주변에 형성될 수 있다.The adsorption grooves may be formed around the upper adhesive chuck.
상기 상정반에는 상기 상정반으로부터 상기 제 1기판을 이탈시키기 위해 팽창하는 분리막을 포함할 수 있다.
And the supposition section may include a separator which expands to separate the first substrate from the supposition substrate.
한편 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착방법은 챔버 내부로 유입된 제 1기판을 펌프가 연결된 작동핀을 통해 흡착하여 상정반 측으로 이동시키고, 상기 작동핀에 의해 상승한 상기 제 1기판을 상기 상정반에 구비된 상부 점착척 및 상기 펌프에 연결되어 흡착력이 작용하는 흡착홈으로 점착 및 흡착 유지하고, 상기 챔버 내부로 유입된 제 2기판을 하정반에 구비되어 점착력에 의해 상기 제 2기판을 지지하기 위한 하부 점착척에 점착 유지하고, 상기 펌프에 의해 상기 챔버 내부를 소정 압력의 진공 상태로 형성하고, 상기 상부 점착척에 점착된 상기 제 1기판이 평평해지도록 상기 흡착홈에 연결된 기체 공급부재를 통해 기체를 공급하고, 상기 상정반으로부터 이탈되는 상기 제 1기판에 상기 기체 공급부재를 통해 기체를 공급하여 상기 제 2기판에 상기 제 1기판을 가압하여 합착한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method for attaching a substrate, the method comprising the steps of: moving a first substrate introduced into a chamber through an operation pin connected to a pump to move the substrate toward an anticipatory half side, And a second substrate which is introduced into the chamber and is supported on the lower half of the chamber to support the second substrate by adhesive force, And a gas supply member connected to the suction groove such that the first substrate adhered to the upper adhesive chuck is flattened is formed in a vacuum state at a predetermined pressure by the pump, Supplying the gas through the gas supply member to the first substrate separated from the supposition chamber and supplying the gas to the second substrate through the gas supply member, It is attached to each other by pressing the first substrate.
상기 기체 공급부재에 의해 공급되는 기체는 불활성가스일 수 있다.The gas supplied by the gas supply member may be an inert gas.
상기 흡착홈은 상기 상부 점착척의 주변에 형성될 수 있다.The adsorption grooves may be formed around the upper adhesive chuck.
상기 상정반에는 상기 상정반으로부터 상기 제 1기판을 이탈시키기 위해 팽창하는 분리막을 포함할 수 있다.
And the supposition section may include a separator which expands to separate the first substrate from the supposition substrate.
본 발명에 따른 기판 합착장치 및 합착방법은 점착력에 의해 기판이 안정적으로 지지되고, 점착력에 의해 탈부착이 용이하며, 기체를 통해 기판을 합착함에 따라 기판손상이 방지되어 생산성이 향상되고, 평평한 상태로 기판을 합착할 수 있어 품질이 향상되는 효과가 있다.
The substrate cohesion apparatus and the cohesion method according to the present invention can stably support the substrate by the adhesive force and can easily be detached and attached by the adhesive force, and the substrate can be prevented from being damaged by bonding the substrate through the substrate, The substrate can be bonded together, and the quality can be improved.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 기판 지지동작을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 기판 박리 및 합착동작을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 상정반을 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 흡착에 의한 기판의 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착방법의 합착방법을 나타낸 순서도이다.1 is a cross-sectional view of a substrate adhering apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a substrate supporting operation of the substrate sticking apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a view showing a substrate peeling and adhesion operation of the substrate sticking apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view showing an estimated half of a substrate sticking apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 and 6 are views showing the state of the substrate by the adsorption of the substrate sticking apparatus according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart showing a joining method of a substrate joining method according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 기판 합착장치 및 합착방법에 대한 실시예를 도면을 참조하여 설명하도록 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 이하에서 설명되는 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다. 본 발명의 기판 합착장치는 CF기판(컬러필터 기판)과 TFT기판, 터치패널 기판과 디스플레이 기판 또는 OLED용 패널과 필름 등을 합착하는데 사용될 수 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of a substrate cementing apparatus and a cementing method according to the present invention will be described with reference to the drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, To be fully informed. The substrate cementing apparatus of the present invention can be used for bonding a CF substrate (color filter substrate) and a TFT substrate, a touch panel substrate and a display substrate, or an OLED panel and a film.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 기판 지지동작을 나타낸 도면이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 기판 박리 및 합착동작을 나타낸 도면이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 상정반을 나타낸 도면이다. 도 5 및 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치의 흡착에 의한 기판의 상태를 나타낸 도면이다.1 is a cross-sectional view of a substrate adhering apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing a substrate supporting operation of the substrate sticking apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view showing a substrate peeling and adhesion operation of the substrate sticking apparatus according to the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a view showing an estimated half of a substrate sticking apparatus according to an embodiment of the present invention. 5 and 6 are views showing the state of the substrate by the adsorption of the substrate sticking apparatus according to the embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착장치는 상부챔버(110)와 하부챔버(210)를 포함할 수 있다. 상부챔버(110)에는 제 1기판(S1)을 점착유지하기 위한 상부 점착척(150)이 구비되는 상정반(120)을 포함할 수 있으며, 하부챔버(210)에는 제 1기판(S1)과 합착될 제 2기판(S2)을 점착유지하기 위한 하부 점착척(250)이 구비되는 하정반(220)을 포함할 수 있다.As shown in FIGS. 1 to 6, the substrate adhering apparatus according to the embodiment of the present invention may include an
상부챔버(110)에는 제 1기판(S1)을 흡착하여 상정반(120) 측으로 이동시키기 위해 신축하는 작동핀(132)을 포함 할 수 있다. 또한, 챔버(110)(210)에는 챔버(110)(210) 내부를 소정 압력의 진공 상태로 형성하고, 작동핀(132)에 흡착력을 제공하기 위한 드라이 펌프(Dry pump)와 같은 제 1펌프(600)를 설치할 수 있다. 그리고 챔버(110)(210)에는 제 1펌프(600)에 의해 형성된 진공 상태 보다 더 낮은 고진공 상태로 형성하기 위한 티엠피 펌프(TMP, Turbo Molecular Pump)와 같은 제 2펌프(700)를 설치할 수 있다. 이러한 펌프(600)(700)에 의해 챔버(110)(210)를 진공상태로 형성한 상태에서 두 개의 기판(S1)(S2)을 합착함에 따라 기포 등이 발생하지 않는 양질의 패널 형성이 가능하게 된다.The
상정반(120)에는 상정반(120)으로부터 제 1기판(S1)을 이탈시키기 위해 팽창하는 분리막(160)을 포함할 수 있다.The
그리고 상부챔버(110)에는 제 1기판(S1)을 떨어뜨려 제 2기판(S2)과 합착할 경우 상정반(120)에서 이탈한 제 1기판(S1)에 기체를 공급하여 가압하기 위한 기체 공급부재(500)를 포함할 수 있다.When the first substrate S1 is separated from the
기체 공급부재(500)는 N2, Ar, He 가스 등과 같은 불활성가스를 공급하는 펌프일 수 있다.The
제 1기판(S1)이 지지되는 상정반(120)에는 제 1펌프(600)에 연결되어 제 1기판(S1)을 흡착하여 지지하고, 기체 공급부재(500)에 연결되어 제 1기판(S1)을 가압하기 위한 다수개의 작동홀(122)이 형성될 수 있다. 작동홀(122)은 상정반(120)을 두께 방향으로 관통한다. 또한, 상정반(120)의 표면에는 작동홀(122)과 연결된 흡착홈(122a)이 형성된다. 흡착홈(122a)은 제 1펌프(600)에 의해 흡착력이 작용하는 작동홀(122)을 통해 흡착력을 전달받아 상정반(120)의 표면으로 제 1기판(S1)을 흡착하기 위한 것이다.The first substrate S1 is supported by the first substrate S1 by being connected to the
흡착홈(122a)은 상부 점착척(150)의 주변에 형성 가능하며, 상정반(120) 전체에 걸쳐 형성할 수 있다. 상정반(120)이 하나의 플레이트 형태로 제작할 경우 이들 각각의 흡착홈(122a)이 연결되는 형태로 형성할 수 있다. 상정반(120)이 다수개가 결합된 형태일 경우 상정반(120)을 이루는 하나의 유닛 표면에만 제 1기판(S1)의 일정부분을 흡착할 수 있도록 부분적으로 흡착홈(122a)을 형성할 수도 있다.The
이러한 작동홀(122)과 흡착홈(122a)은 제 1펌프(600)에 연결되어 제 1기판(S1)을 상정반의 표면에 흡착시키는 기능뿐만 아니라 제 1기판(S1)이 상정반(120)에 흡착된 후 합착 전에 제 1기판(S1)을 평평하게 펴는 기능을 할 수도 있다.The
일반적으로 제 1기판(S1)이 점착력에 의한 상부 점착척(150)과 제 1 펌프(600)의 흡착력에 의한 작동홀(122) 및 흡착홈(122a)에 의해 상정반(120)에 밀착될 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 분리막(160)이 있는 부분으로 제 1기판(S1)이 휘는 형상이 발생한다. 이러한 상태에서 합착을 할 경우 기판(S1)(S2) 전체가 균일하게 합착되지 않아 합착균일도가 떨어져 품질이 저하되고, 기포 등이 발생하는 문제를 초래한다. 이를 해결하기 위해 챔버(110)(210) 내부를 진공으로 형성한 후 합착을 하기 전에 작동홀(122)과 흡착홈(122a)에 기체 공급부재(500)를 연결하여 기체를 공급시켜 도 6에 도시된 바와 같이, 제 1기판(S1)을 평평하게 펴는 단계를 진행한다. 기체 공급부재(500)를 통해 작동홀(122)과 흡착홈(122a)으로 기체를 공급하면 상부 점착척(150)의 사이로 기체가 유입되어 분리막(160) 부분으로 휘어졌던 제 1기판(S1)이 평평하게 펴진다.The first substrate S1 is brought into close contact with the
기체 공급부재(500), 제 1펌프(600) 및 제 2펌프(700)는 하나의 공급라인(138)에 연결될 수 있으며, 이러한 공급라인(138)은 챔버(110)(210) 내부 또는 외부에 형성될 수 있다. 공급라인(138)에 연결되는 기체 공급부재(500), 제 1 펌프(600) 및 제 2펌프(700)에는 각각을 열고 닫기 위한 개폐밸브(500a)(600a)(700a)가 구비된다.The
공급라인(138)에는 제 1기판(S1)을 흡착하기 위한 복수개의 작동핀(132)에 흡착력을 제공하는 흡착라인(136), 상정반(120)에 제 1기판(S1)을 흡착하도록 작동홀(122)에 흡착력을 제공하기 위한 작동홀라인(126)이 연결될 수 있다. 그리고 공급라인(138)에는 다이아프램(Diaphram)과 같은 형태의 분리막(160)을 팽창시키기 위한 팽창라인(166) 및 챔버(110)(210) 내부를 진공배기 하기 위한 배기라인(180)이 연결될 수 있다.The
이에 따라, 제 1펌프(600) 및 제 2펌프(700)가 작동할 경우 작동핀(132) 및 작동홀(122)에 의해 제 1기판(S1)의 흡착이 가능하고, 배기라인(180)(280)에 의해 챔버(110)(210) 내부를 진공 상태로 형성할 수 있다. 또한, 공급라인(138)에 기체 공급부재(500)가 연결되어 있어 N2와 같은 기체를 공급하여 제 1기판(S1)을 가압할 수 있으며, 기체 공급을 통해 챔버(110)(210) 내부를 진공상태에서 대기 상태로 전환되도록 사용할 수 있게 된다. 또한, 분리막(160) 부분으로 휘어 있는 제 1기판(S1)의 일부분이 평평하게 펴지도록 하기도 한다.Accordingly, when the
흡착라인(136), 작동홀라인(126), 팽창라인(166) 및 배기라인(180) 각각에는 중간밸브(136a)(126a)(166a)(180a)가 구비된다.126a, 126a, 166a, and 180a are provided in the
복수개인 작동핀(132)은 핀 플레이트(130)에 연결되고, 핀 플레이트(130)는 핀 플레이트 구동부(134)에 의해 승강할 수 있다. 제 1기판(S1)이 챔버(110)(210) 내부로 인입될 경우 작동핀(132)은 하강하여 흡착력에 의해 제 1기판(S1)을 흡착 상태로 지지한다. 이러한 상태에서 작동핀(132)은 상승하여 상정반(120) 측으로 이동한다. 이후 제 1기판(S1)은 상정반(120)에 밀착되는데, 이때 작동홀(122) 및 흡착홈(122a)을 통해서도 흡착력이 작용하여 제 1기판(S1)을 상정반에 밀착시킨다. 이러한 작동홀(122)의 흡착력과 작동핀(132)이 상승하는 힘에 의해 제 1기판(S1)은 상부점착척(150)에 점착되어 점착력에 의해서도 지지된다.The plurality of individual operation pins 132 are connected to the
상부챔버(110)에는 제 1기판(S1)과 제 2기판(S2)을 챔버(110)(210) 내부에서 정렬할 경우 제 1기판(S1)과 제 2기판(S2)의 정렬상태를 확인하기 위한 정렬카메라(310)가 구비될 수 있다.When the first substrate S1 and the second substrate S2 are aligned in the
정렬카메라(310)는 제 1기판(S1)과 제 2기판(S2)에 형성된 정렬마크(미도시)를 관찰하여 오차 범위 내에서 합착이 가능한 상태로 두 개의 기판(S1)(S2)을 정렬하는데 사용한다.The
또한, 상부챔버(110)에는 제 1기판(S1)이 유지되는 상정반(120)을 승강 구동시키기 위한 상정반구동부(140)가 구비될 수 있다. 상정반구동부(140)는 제 1기판(S1)을 제 2기판(S2)측으로 이동시키는 역할을 한다.
The
한편, 하부챔버(210)측에는 상부챔버(110)를 승강 구동시키기 위한 상부챔버구동부(320)가 구비될 수 있다. 상부챔버구동부(320)는 상부챔버(110)를 하강시켜 합착공간을 형성하거나 상승시켜 기판(S1)(S2)을 반입 및 반출할 수 있게 한다. 하부챔버(210)에는 하정반(220)을 승강시키기 위한 하정반구동부(234)가 구비될 수 있으며, 하정반(220)을 조절하여 제 1기판(S1)과 제 2기판(S2)을 정렬하기 위한 정렬부(330)가 구비될 수 있다.Meanwhile, the upper
하부챔버(210)에는 하부측에서 챔버(110)(210)를 진공상태 및 대기압 상태로 전환하기 위한 배기라인(280)이 형성되며, 배기라인(280)에는 앞서 설명한 제 1펌프(600) , 제 2펌프(700) 및 기체 공급부재(500)가 연결될 수 있다.The
하정반(220)의 상부에는 하부 점착척 베이스 플레이트(242) 및 하부 점착척 플레이트(244)가 구비될 수 있다. 하부 점착척 플레이트(244)에는 복수개의 하부 점착척(250)이 설치되어 제 2기판(S2)을 점착지지 할 수 있다.A lower adhesive
하부 점착척 베이스 플레이트(242), 하부 점착척 플레이트(244) 및 하정반(220)에는 펌핑홀(222)(262)이 형성된다. 펌핑홀(222)(262)은 복수개가 형성되며, 하부 점착척 베이스 플레이트(242) 및 하부 점착척 플레이트(244)에 형성된 펌핑홀(262)과 하정반(220)에 형성된 펌핑홀(222)은 중심부분이 엇갈린 상태로 형성된다. 펌핑홀(222)(262)은 제 1펌프(600) 및 제 2펌프(700)를 통해 챔버(110)(210)를 진공상태로 형성하거나, 기체 공급부재(500)를 통해 대기 상태로 전환하기 위한 기체들이 이동하는 경로가 된다.Pumping holes 222 and 262 are formed in the lower adhesive
하부 점착척 베이스 플레이트(242)와 하정반(220)의 사이에는 하정반(220)에 대한 하부 점착척 베이스 플레이트(242)의 평탄도를 조절하기 위한 복수개의 평탄도 조절블럭(278)이 구비된다.A plurality of
평탄도 조절블럭(278)은 두 개의 플레이트(미도시)가 일정한 간격으로 유지되는 형태로, 두 개의 플레이트 사이 간격을 조절하여 하부 점착척 베이스 플레이트(242) 및 하부 점착척 플레이트(244)의 평탄도를 조절한다. 평탄도 조절블럭(278)의 사이로는 기체가 유동할 수 있게 된다.The
하부 점착척 베이스 플레이트(242) 및 하부 점착척 플레이트(244)에 형성된 펌핑홀(262)과 하정반(220)에 형성된 펌핑홀(222)의 중심부분을 엇갈린 상태로 형성하는 것은, 챔버(110)(210) 내부에 N2 등을 공급하여 진공상태에서 대기상태로 전환할 경우 합착된 기판(S1)(S2)이 움직이는 것을 방지하기 위한 것이다. 기판(S1)(S2)이 움직일 경우 합착정도가 틀어질 수 있으며, 사이로 기포 등이 유입되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.The staggered configuration of the pumping holes 262 formed in the lower adhesive
하부챔버(210)에는 제 2기판(S2)을 수취하고, 합착된 기판(S1)(S2)을 외부로 반출할 경우 합착된 기판(S1)(S2)을 하정반(220)과 이격된 상태로 지지하기 위한 리프트 핀(232)이 구비될 수 있다. 하정반(220)을 관통하는 형태로 배치된 리프트 핀(232)은 하부챔버(210)에 고정된 상태이다. 하정반구동부(234)가 작동하여 하정반(220)이 하강할 경우 리프트 핀(232)은 하부 점착척 플레이트(244)의 외부로 노출되며, 이때 제 2기판(S2)을 수취하거나 합착된 기판(S1)(S2)을 외부로 반출하기 위해 지지하고 있는 상태가 된다. 리프트 핀(232)이 노출되어 제 2기판(S2)을 수취한 상태에서 하정반구동부(234)가 작동하여 하정반(220)이 상승할 경우 제 2기판(S2)은 하부 점착척 플레이트(244)의 하부 점착척(250)에 점착된다. 이때 펌핑홀(222)(262)을 통해 제 2기판(S2)은 흡착된다.
When the second substrate S2 is received in the
이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 기판합착방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of attaching a substrate according to an embodiment of the present invention constructed as described above will be described.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 기판 합착방법은 챔버 내부(110)(210)로 유입된 제 1기판(S1)을 제 1펌프(600)가 연결된 작동핀(132)을 통해 흡착하여 상정반(110) 측으로 이동시키는 단계(S100)가 실시된다.7, the method of attaching a substrate according to an embodiment of the present invention includes moving the first substrate S1, which is introduced into the
도 1에 도시된 바와 같이, 제 1기판(S1)이 챔버(110)(210)로 들어오면 작동핀(132)은 하강하여 제 1기판(S1)에 접촉된다. 작동핀(132)에는 제 1펌프(600)에 의해 흡착력이 작용하고 있어 제 1기판(S1)은 흡착된다.As shown in FIG. 1, when the first substrate S1 enters the
그리고 제 1기판(S1)을 흡착한 상태의 작동핀(132)을 상승시켜 제 1기판(S1)을 상정반(120)에 구비되어 점착력에 의해 제 1기판(S1)을 지지하기 위한 상부 점착척(150) 및 작동홀(122)과 흡착홈(122a)에 의해 점착 및 흡착 유지하는 단계(S200)가 실시된다. 작동핀(132)에 의해 제 1기판(S1)이 상정반(120)으로 근접할 경우 상정반(120)에 형성된 작동홀(122) 및 흡착홈(122a)에 의해 제 1기판(S1)은 흡착된다. 작동핀(132)과 작동홀(122) 및 흡착홈(122a)의 흡착력에 의해 제 1기판(S1)은 상정반(120)에 구비된 상부 점착척(150)에 점착 지지되어 상정반(120)에 밀착된다. 이 단계에서 공급라인(138)에 연결된 흡착라인(136)과 작동홀라인(126)의 중간밸브(136a)(126a)는 개방된 상태이다.The first substrate S1 is moved upward by lifting the
이후 챔버(110)(210) 내부로 유입된 제 2기판(S2)을 하부 점착척(250)에 점착유지 하는 단계(S300)가 실시된다. 이때 하정반구동부(234)가 작동하여 하정반(220)을 하강시킴에 따라 하정반(220)의 상부에 구비된 하부 점착척 베이스 플레이트(242) 및 하부 점착척 플레이트(244)는 연동하여 하강한다. 이에 따라 리프트 핀(232)은 노출되고, 로봇(미도시)에 의해 유입된 제 2기판(S2)은 리프트 핀(232)에 의해 지지된다. 제 2기판(S2)이 리프트 핀(232)에 지지되면, 로봇은 외부로 빠져나가고 하정반 구동부(234)가 다시 작동한다. 하정반구동부(234)가 작동하여 하정반(220), 하부 점착척 베이스 플레이트(242) 및 하부 점착척 플레이트(244)는 상승한다. 이때 펌핑홀(222)(262)에는 제 1펌프(600)에 의한 흡착력이 제공되어 제 2기판(S2)은 흡착되고, 흡착에 의한 힘으로 제 2기판(S2)은 하부 점착척(250)에 점착 유지되어 하부 점착척 플레이트(244)에 안착된다.Thereafter, the second substrate S2 introduced into the
이러한 상태에서 도 2에 도시된 바와 같이 상부챔버구동부(320)가 작동하여 상부챔버(110)를 하강시켜 하부챔버(210)에 밀착시켜 합착공간을 형성한다.2, the upper
상부챔버(110)와 하부챔버(210)가 밀착되어 합착공간이 형성되면 상부의 배기라인(180)의 밸브(180a)를 개방하여 제 1펌프(600)에 의해 챔버(110)(210) 내부를 소정 압력의 진공상태로 형성하는 단계(S400)가 진행된다. 하부의 배기라인(280)을 통해서도 챔버(110)(210) 내부는 진공배기가 진행된다. 이때 기체 공급부재(500) 및 제 2 펌프(700)의 밸브(500a)(700a)는 닫혀있는 상태이다.When the
이후 제 2펌프(700)를 통해 챔버(110)(210) 내부를 더 낮은 고진공 상태로 형성하는 단계가 진행된다.Thereafter, the process of forming the inside of the
제 1펌프(600)에 의해 챔버(110)(210) 내부가 소정 압력으로 도달한 후 제 1펌프(600)의 밸브(600a)는 닫히고, 제 2펌프(700)의 밸브(700a)가 열려 제 2펌프(700)에 의해서 공급라인(138) 및 배기라인(180)(280)을 통해 챔버(110)(210) 내부는 고진공 형성을 위한 펌핑이 진행된다.The
제 2펌프(700)는 고진공을 형성하고, 고진공을 유지하는 기능을 한다.The
챔버(110)(210) 내부가 합착을 위한 진공형성이 완료되면, 기체 공급부재(500)를 통해 작동홀(122)과 흡착홈(122a)으로 기체를 공급하여 상정반(120)에 부착된 제 1기판(S1) 중 분리막(160) 부분으로 휘어진 것을 평평한 상태로 펴기 위한 단계(S500)가 진행된다.When the inside of the
이후 제 1기판(S1)이 하강하여 제 2기판(S2)측으로 이동하도록 상정반구동부(140)를 작동시켜 상정반(120)을 하강시킨다. 이때 정렬부(330)를 작동시켜 제 2기판(S2)을 X, Y, θ방향으로 조절하고, 제 2기판(S2)과 제 1기판(S1)의 정렬 마크를 정렬카메라(310)를 통해 관찰하며 개략적으로 정렬한다. 정렬이 완료되면 두 기판(S1)(S2)의 간격이 수백 ㎛가 되도록 상정반(120)을 더욱 하강시키며, 최종 정렬 상태를 확인한다. 도시하지는 않았으나 정렬카메라(310)의 반대편에는 조명이 구비될 수 있으며, 진공상태에서 기판(S1)(S2)은 점착력에 의해 지지된 상태이다.Then, the supposed
최종정렬이 이루어진 상태에서 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1기판(S1)을 기체로 가압하여 제 2기판(S2)과 합착하는 단계(S600)가 진행된다.As shown in FIG. 3, in a state in which the final alignment is performed, a step S600 of pressing the first substrate S1 with a gas and attaching the second substrate S2 to the second substrate S2 is performed.
제 1기판(S1)을 기체로 가압하여 제 2기판(S2)과 합착할 경우 제 1 펌프(600) 및 제 2펌프(700)의 밸브(600a)(700a)는 닫히고 기체 공급부재(500)의 밸브(500a)가 개방되어 공급라인(138)으로 N2와 같은 불활성기체가 공급된다.The
기체는 밸브(166a)가 열린 팽창라인(166)을 통해서도 분리막(160)으로 공급되어 분리막(160)을 팽창시켜 상부 점착척(150)으로부터 제 1기판(S1)을 분리하여 제 2기판(S2)으로 떨어뜨린다. 또한, 기체는 작동홀(122)과 흡착홈(122a)을 통해서도 공급되어 제 2기판(S2)을 향해 떨어지는 제 1기판(S1)을 가압하여 두 기판(S1)(S2)이 안정적인 합착이 되게 한다. 분리막(160)과 작동홀(122) 및 흡착홈(122a)으로 기체를 공급하는 순서는 동시에 할 수 있으며, 분리막(160)이 먼저 작동하도록 한 후 작동홀(122)과 흡착홈(122a)을 통해서 기체를 공급하는 방법 또는 작동홀(122) 및 흡착홈(122a)을 통해서 기체를 먼저 공급한 후 분리막(160)으로 기체를 공급하는 형태 등으로 선택적으로 사용할 수 있다.The gas is supplied to the
작동홀(122) 및 흡착홈(122a)은 제 1펌프(600) 또는 제 1펌프(600) 및 제 2펌프(700)에 연결되어 흡착력을 제공받아 기판(S1)을 흡착하는 기능 및 기체 공급부재(500)에 연결되어 기체를 공급받아 기판(S1)을 가압하여 밀어내는 역할을 동시에 수행하기도 한다.The
제 1기판(S1)과 제 2기판(S2)이 가압되는 상태에서 배기라인(180)을 통해 챔버(110)(210) 내부에 기체가 공급되어 대기압 상태로 전환된다.The gas is supplied into the
챔버(110)(210) 내부가 대기압 상태로 완료되면, 상부챔버구동부(320)를 작동시켜 하부챔버(210)에서 상부챔버(110)가 이격되도록 상승시킨다.When the inside of the
이후 하정반구동부(234)를 하강시켜 리프트 핀(232)에 의해 합착된 기판(S1)(S2)을 지지한 상태에서 로봇을 통해 외부로 반출한다.
Then, the lower
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 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.
As described above, the embodiments of the present invention should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art will be able to modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, such improvements and modifications will fall within the scope of the present invention as long as they are obvious to those skilled in the art.
120...상정반 122...작동홀
132...작동핀 134...핀 플레이트 구동부
140...상정반구동부 150...상부 점착척
220...하정반 222, 262...펌핑홀
234...하정반구동부 250...하부 점착척
320...상부챔버구동부 330...정렬부
278...조절블록120 ... assumed block 122 ... operation hole
132 ...
140 ... assumption
220 ...
234 ... Lower
320: upper chamber driving unit 330:
278 ... control block
Claims (8)
상기 챔버에 구비되며 제 1기판을 점착유지하기 위한 상부 점착척 및 흡착에 의해 상기 제 1기판을 흡착지지하기 위한 흡착홈이 구비되는 상정반;
상기 챔버에 구비되며 상기 제 1기판과 합착될 제 2기판을 점착유지하기 위한 하부 점착척이 구비되는 하정반;
상기 제 1기판을 흡착하여 상기 상정반 측으로 이동시키기 위해 신축하는 작동핀;
상기 챔버에 연결되어 상기 챔버 내부를 소정 압력의 진공 상태로 형성하고, 상기 작동핀 및 상기 흡착홈에 흡착력을 제공하기 위해 복수 개로 구비되어 선택적으로 구동되는 펌프;
상기 챔버에 연결되어 상기 제 1기판과 상기 제 2기판이 가압되어 합착되도록 상기 제 1기판에 기체를 공급하고, 상기 상부 점착척에 점착된 상기 제 1기판이 평평해지도록 상기 흡착홈에 기체를 공급하기 위한 기체 공급부재를 포함하는 기판 합착장치.
chamber;
An upper tacking chuck provided in the chamber and having an upper tacking chuck for holding the first substrate adhered and an adsorption groove for sucking and supporting the first substrate by suction;
A lower fixture provided in the chamber and including a lower adhesive chuck for adhering a second substrate to be adhered to the first substrate;
An actuating pin that retracts and contracts to move the first substrate to the supposition half side;
A pump connected to the chamber to form a vacuum inside the chamber at a predetermined pressure and provided with a plurality of pumps for providing an attraction force to the actuating pin and the suction groove;
And a gas supply unit connected to the chamber to supply gas to the first substrate so that the first substrate and the second substrate are pressed and attached to each other so that the first substrate adhered to the upper adhesive chuck is flattened, And a gas supply member for supplying the gas to the substrate.
The substrate adhering apparatus according to claim 1, wherein the gas supplied by the gas supply member is an inert gas.
The apparatus of claim 1, wherein the adsorption grooves are formed in the periphery of the upper adhesive chuck.
The substrate adhering apparatus according to claim 1, wherein the upper adhesive chuck includes a separating membrane that expands to release the first substrate from the supposition substrate.
상기 작동핀에 의해 상승한 상기 제 1기판을 상기 상정반에 구비된 상부 점착척으로 점착유지 및 상기 펌프에 연결되어 흡착력이 작용하는 흡착홈으로 흡착 유지하고,
상기 챔버 내부로 유입된 제 2기판을 하정반에 구비되어 점착력에 의해 상기 제 2기판을 지지하기 위한 하부 점착척에 점착 유지하고,
상기 펌프에 의해 상기 챔버 내부를 소정 압력의 진공 상태로 형성하고,
상기 상부 점착척에 점착된 상기 제 1기판이 평평해지도록 상기 흡착홈에 연결된 기체 공급부재를 통해 기체를 공급하고,
상기 상정반으로부터 이탈되는 상기 제 1기판에 상기 기체 공급부재를 통해 기체를 공급하여 상기 제 2기판에 상기 제 1기판을 가압하여 합착하되,
상기 펌프는 복수 개로 구비되어 선택적으로 구동되는 기판 합착방법.
The first substrate introduced into the chamber is sucked through the operation pin connected to the pump,
The first substrate raised by the operation pin is adhered and held by an upper adhesive chuck provided in the supposition half, and is held by an adsorption groove connected to the pump and to which an adsorption force acts,
A second substrate introduced into the chamber is adhered to a lower adhesive chuck for supporting the second substrate by an adhesive force,
The inside of the chamber is evacuated to a predetermined pressure by the pump,
Supplying a gas through a gas supply member connected to the suction groove so that the first substrate adhered to the upper adhesive chuck is flattened,
Supplying a gas to the first substrate separated from the supposition plate through the gas supply member to press and bond the first substrate to the second substrate,
Wherein the plurality of pumps are selectively driven.
6. The method of claim 5, wherein the gas supplied by the gas supply member is an inert gas.
6. The method of claim 5, wherein the adsorption grooves are formed in the periphery of the upper adhesive chuck.
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Legal Events
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E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
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