KR20150011560A - 기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 - Google Patents

기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150011560A
KR20150011560A KR1020130086639A KR20130086639A KR20150011560A KR 20150011560 A KR20150011560 A KR 20150011560A KR 1020130086639 A KR1020130086639 A KR 1020130086639A KR 20130086639 A KR20130086639 A KR 20130086639A KR 20150011560 A KR20150011560 A KR 20150011560A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
support
substrate
chuck
elastic deformation
cap
Prior art date
Application number
KR1020130086639A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101494757B1 (ko
Inventor
조익성
Original Assignee
에이피시스템 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이피시스템 주식회사 filed Critical 에이피시스템 주식회사
Priority to KR20130086639A priority Critical patent/KR101494757B1/ko
Priority to CN201410350730.4A priority patent/CN104347468B/zh
Publication of KR20150011560A publication Critical patent/KR20150011560A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101494757B1 publication Critical patent/KR101494757B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339—Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303—Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68785—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the mechanical construction of the susceptor, stage or support

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 기판 지지 모듈은 일면에 기판이 지지되는 지지대, 지지대에 삽입 설치되어 상기 기판이 지지되는 지지척, 기판이 지지되는 상기 지지척의 일면에 설치된 탄성 변형막, 기판이 지지되는 방향인 상기 지지척의 일측에 위치하여, 탄성 변형막을 커버하도록 설치된 캡, 지지대 내에서, 일단이 상기 지지척과 연결되도록 설치되며, 상기 지지척을 상기 탄성 변형막의 변형 방향과 반대 방향으로 이동시키는 이동 부재를 포함한다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 기판을 지지하는 지지척이 탄성 변형막의 탄성 변형과 지지척에 연결된 이동 부재에 의해 전후방으로 이동한다. 이에, 탄성 변형막을 팽창시키면, 지지척이 이동 부재에 의해 후진 이동하며, 따라서 기판이 지지척으로부터 용이하게 분리된다. 이와 같이, 탄성 변형막 및 이동 부재에 의해 점착척이 구비된 지지척 전체가 후진 이동함에 따라, 기판의 손상 없이, 점착척으로부터 기판이 용이하게 탈락되는 효과가 있다.

Description

기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치{Substrate holder module and apparatus for treatmenting substrate having the same}
본 발명은 기판 지지 모듈 및 이를 포함하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판과 분리가 용이한 기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치에 관한 것이다.
액정 디스 플레이 패널(Liquid Crystal Display : LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel : PDP) 및 유기 EL(Organic Light Emitting Device : OLED)과 같은 평판 표시 패널은, 일반적으로 한 쌍의 평판형 기판(이하, 상부 기판, 하부 기판)을 접합시켜 제작한다.
이를 위한 기판 합착 장치는 챔버, 챔버 내부에 배치되어 하부 기판이 안착되는 하부척, 하부척의 상측에 대향 배치되어 상부 기판을 지지하는 상부척을 포함하며, 하부척 및 상부척 각각은 승하강이 가능하다. 여기서, 상부척은 한국등록특허 제0869088호에 개시된 바와 같이, 상부 기판과 대응하거나, 상기 기판에 비해 큰 면적을 가지는 상부 플레이트, 상부 플레이트 상에서 폭 방향(좌우 방향)으로 상호 이격 배치되어 기판을 처킹(chucking)하는 복수의 점착척(또는 스티키(sticky) 척) 및 복수의 점착척 사이에 위치하여 가스의 공급에 의해 팽창 가능한 다이어프램(diaphragm)을 포함한다.
이러한 기판 합착 장치를 이용한 상하부 기판을 상호 합착시키는 설명을 설명하면 하기와 같다. 액정 표시 패널의 제작을 예로 들면, 하부척에 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성된 하부 기판을 지지시키고, 기판의 가장자리를 따라 실런트와 같은 실링제를 도포하고, 하부 기판 상에 액정을 적하시킨다. 또한, 상부척에는 컬러 필터와 공통 전극이 형성된 상부 기판을 지지시키는데, 이때 상부 플레이트의 마련된 진공홀 및 점착척의 점착력에 의해 상부 기판이 상부척에 지지 고정된다. 그리고 상부척을 하강시키거나 하부척을 상승시켜, 상부 기판이 하부 기판 상부와 접촉되게 놓이도록 한 후, 복수의 다이어프램으로 불활성 가스 예컨대, 질소 가스를 불어 넣는다. 이로 인해, 다이어프램이 상부 기판이 위치한 방향으로 팽창하게 되며, 다이어프램은 팽창하는 힘은 상부 기판을 하측으로 미는 힘으로 작용하고, 이에 상부 기판이 점착척으로부터 분리된다.
그런데, 상술한 바와 같이 불활성 가스를 다이어프램으로 불어 넣을 때, 상기 다이어프램이 상부 기판으로 팽창되는데, 이때 상부 기판이 상부척으로부터 낙하 또는 분리될 때까지, 팽창된 다이어프램이 상부 기판과 접촉한 상태로 상기 상부 기판을 밀게된다. 이에, 상부 기판에는 팽창되는 다이어프램으로 인한 응력이 가해지며, 이로 인해 상부 기판이 손상되어 액정 디스플레이 패널의 불량 또는 품질 저하를 야기시키는 요인이 된다.
또한, 팽창되는 다이어프램으로부터 가해지는 응력에 의해 상부 기판과 하부 기판 간의 정렬이 틀어지는 문제가 발생된다.
한국등록특허 제0869088호
본 발명은 기판의 언로딩 시에, 기판의 손상 및 정렬 틀어짐을 방지하는 기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치를 제공한다.
또한, 본 발명은 기판의 언로딩 시에, 기판에 가해지는 응력을 완화 또는 방지할 수 있는 기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 기판 지지 모듈은 일면에 기판이 지지되는 지지대; 상기 지지대에 삽입 설치되어 상기 기판이 지지되는 지지척; 상기 기판이 지지되는 상기 지지척의 일면에 설치된 탄성 변형막; 상기 기판이 지지되는 방향인 상기 지지척의 일측에 위치하여, 상기 탄성 변형막을 커버하도록 설치된 캡; 상기 지지대 내에서, 일단이 상기 지지척과 연결되도록 설치되며, 상기 지지척을 상기 탄성 변형막의 변형 방향과 반대 방향으로 이동시키는 이동 부재;를 포함한다.
상기 지지척은, 상기 지지대 내에 삽입 설치되는 지지 블록; 및 상기 탄성 변형막의 적어도 일측에 위치하도록 상기 지지 블록에 설치되어 점착력으로 기판을 지지하는 점착척을 포함한다.
상기 캡은 상기 지지 블록의 폭 방향에서 상기 점착척의 안쪽에 위치하여 탄성 변형막의 전방에 대향 위치하는 커버 부재와, 일단이 상기 커버 부재에 연결되고, 상기 커버 부재의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장되도록 형성되어 타단이 상기 지지대에 체결되는 연결 부재를 포함한다.
상기 캡과 마주보는 상기 탄성 변형막의 일면은 상기 캡과 이격되도록 설치된다.
상기 커버 부재는 적어도 상기 커버 부재와 마주보는 탄성 변형막의 일면의 면적에 비해 크거나, 같은 것이 바람직하다.
상기 캡은 금속으로 이루어진다.
상기 지지대에는 상기 지지척이 삽입되는 삽입 공간이 마련되고,상기 이동 부재는 상기 삽입 공간에서 일단이 상기 지지 블록과 연결되고, 타단이 지지대에 연결되도록 설치되며, 상기 지지 블록은 상기 이동 부재에 의해 상기 삽입 공간 내에서 상기 캡이 위치한 방향으로 전진 이동하거나, 상기 캡과 반대 방향으로 후진 이동한다.
상기 이동 부재는 내부 공간을 가지며, 상기 삽입 공간에서 일단이 지지 블록과 연결되고 타단이 상기 지지대에 지지되도록 설치된 바디; 상기 바디 내에 설치된 탄성 부재; 및 일단이 바디 내로 삽입되어 탄성 부재와 연결되고, 타단이 바디 외부로 돌출되어 지지 블록과 연결되어, 상기 탄성 부재에 의해 기판이 위치한 방향으로 전진 이동하거나, 상기 기판과 반대 방향으로 후진 이동 가능한 로드;를 포함한다.
상기 탄성 부재는 스프링(spring)인 것이 효과적이다.
상기 지지대를 상하 방향으로 관통하도록 마련되어, 일단이 기판이 지지되는 상기 지지대의 일면으로 노출되도록 형성된 진공홀을 포함한다.
상기 지지대에는 상기 지지대의 연장 방향으로 상호 이격되도록 복수의 삽입 공간이 마련되며, 상기 지지척이 복수개로 마련되어, 복수의 삽입 공간 내에 각기 설치되고, 상기 복수의 지지척 각각에 상기 탄성 변형막 및 이동 부재가 설치되고,
상기 복수의 탄성 변형막 각각을 커버하도록 캡이 설치된다.
본 발명에 따른 기판 처리 장치는 상부 기판과 하부 기판 간의 합착이 이루어지는 내부 공간을 가지는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되며, 상기 하부 기판이 안착되는 하부 지지대; 및 상기 하부 지지대의 상측에 대향 배치되어, 상기 상부 기판을 지지하는 상부 지지대; 상기 상부 지지대에 삽입 설치되어, 상기 상부 기판을 지지 고정하는 지지척; 상기 상부 기판이 지지되는 방향인 상기 지지척의 일측에 설치되어, 상기 지지척의 적어도 일부를 커버하는 캡; 및 상기 지지척에 연결되어, 탄성력에 의해 상기 지지척이 전후방 이동이 가능하도록 하는 척 이동 기구;를 포함한다.
상기 지지척은, 상기 상부 지지대 내에 삽입 설치되는 지지 블록; 및 일면이 상기 상부 기판이 지지되는 상기 지지 블록의 일면으로 노출되도록 설치되어, 점착력으로 상기 상부 기판을 지지하는 점착척;을 포함한다.
상기 척 이동 기구는, 상기 상부 기판이 지지되는 상기 지지척에서 상기 점착척의 일측에 설치된 탄성 변형막; 및 상기 상부 지지대 내에서, 일단이 상기 지지척과 연결되도록 설치되며, 상기 탄성 변형막의 변형에 의해 동작하여, 상기 지지척을 상기 탄성 변형막의 변형 방향과 반대 방향으로 이동시키는 이동 부재;를 포함한다.
상기 캡은 상기 지지 블록의 폭 방향에서 점착척의 안쪽에 위치하여 탄성 변형막의 전방에 위치하는 커버 부재와, 일단이 상기 커버 부재에 연결되고, 상기 커버 부재의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장되도록 형성되어 타단이 상기 지지대에 체결되는 연결 부재를 포함한다.
상기 캡의 커버 부재는 상기 커버 부재와 마주보는 상기 탄성 변형막의 일면과 이격되도록 설치되며, 상기 커버 부재는 적어도 상기 커버 부재와 마주보는 탄성 변형막의 일면의 면적에 비해 크거나, 같다.
상기 지지대를 상하 방향으로 관통하도록 마련되어, 일단이 기판이 지지되는 상기 지지대의 일면으로 노출되도록 형성되며, 상호 이격 배치된 복수의 진공홀을 포함한다.
상기 이동 부재는, 내부 공간을 가지며, 상기 삽입 공간에서 일단이 지지 블록과 연결되고 타단이 상기 지지대에 지지되도록 설치된 바디;상기 바디 내에 설치된 탄성 부재; 및 일단이 바디 내로 삽입되어 탄성 부재와 연결되고, 타단이 바디 외부로 돌출되어 지지 블록과 연결되어, 상기 탄성 부재에 의해 기판이 위치한 방향으로 전진 이동하거나, 상기 기판과 반대 방향으로 후진 이동 가능한 로드;를 포함한다.
상기 상부 지지대에는 상기 상부 지지대의 연장 방향으로 상호 이격되도록 복수의 삽입 공간이 마련되며, 상기 지지척이 복수개로 마련되어, 복수의 삽입 공간 내에 각기 설치되고, 상기 복수의 지지척 각각에 상기 탄성 변형막 및 이동 부재가 설치되고, 상기 복수의 탄성 변형막 각각을 커버하도록 캡이 설치된다.
본 발명의 실시형태에 의하면, 기판을 지지하는 지지척이 탄성 변형막의 탄성 변형과 지지척에 연결된 이동 부재에 의해 전후방으로 이동한다. 이에, 탄성 변형막을 팽창시키면, 지지척이 이동 부재에 의해 후진 이동하며, 따라서 기판이 지지척으로부터 용이하게 분리된다. 이와 같이, 탄성 변형막 및 이동 부재에 의해 점착척이 구비된 지지척 전체가 후진 이동함에 따라, 기판의 손상 없이, 점착척으로부터 기판이 용이하게 탈락되는 효과가 있다.
또한, 기판과 탄성 변형막 사이에 캡이 설치되어, 탄성 변형막의 팽창으로 인한 응력이 기판으로 전달되지 않아, 기판의 손상을 방지할 수 있으며, 종래와 같이 탄성 변형막으로부터 가해지는 응력에 의해 상부 기판과 하부 기판 간의 정렬이 틀어지는 문제를 방지할 수 있다.
그리고, 지지척을 후진 이동시키는 구동원으로서 종래에도 상부 기판의 언로딩을 위해 사용되고 있는 탄성 변형막을 이용함으로써, 지지척을 후진 이동시키는 별도의 구동부를 마련하지 않아도 되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 요부를 도시한 단면도
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지지척 및 캡을 도시한 입체 도면
도 3은 상부 지지대에 설치된 본 발명의 실시예에 따른 지지척 및 캡을 도시한 입체 도면
도 4는 지지대에 본 발명에 실시예에 따른 지지척, 캡 및 척 이동 기구가 상부 지지대에 설치된 모습을 타나낸 단면도
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지지척 및 이동 기구의 동작을 나타낸 단면도
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 상부 기판과 하부 기판 간의 합착을 위해, 상부 기판과 하부 기판이 상호 접촉되도록 상부 지지대와 하부 지지대가 인접하도록 이동한 상태를 도시한 단면도
도 7은 상부 지지대 및 지지척으로부터 상부 기판을 분리(언로딩)하는 동작을 도시한 단면도
도 8은 상부 기판이 분리된 상부 지지대를 상승시킨 모습을 도시한 단면도
이하, 첨부된 도면을 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 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 요부를 도시한 단면도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지지척 및 캡을 도시한 입체 도면이다. 도 3은 상부 지지대에 설치된 본 발명의 실시예에 따른 지지척 및 캡을 도시한 입체 도면이다. 도 4는 지지대에 본 발명에 실시예에 따른 지지척, 캡 및 척 이동 기구가 상부 지지대에 설치된 모습을 타나낸 단면도이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지지척 및 이동 기구의 동작을 나타낸 단면도이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치는 상하부 기판을 합착시키는 기판 합착 장치로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 내부 공간을 가지는 챔버(1000), 챔버(1000) 내에 설치되어 상부 기판(S1)을 지지하는 상부 지지대(4100)와 상기 상부 지지대(4100)에 설치되어 점착력으로 상부 기판(S1)을 지지 고정하는 복수의 지지척(4300)이 구비된 기판 지지 모듈(4000)(이하, 상부 기판 지지 모듈(4000)), 상부 지지대(4100)의 하측에서 마주보도록 설치되어, 하부 기판(S2)이 안착, 고정되는 하부 지지대(2000), 상부 지지대(4100)의 상부와 연결되어 상기 상부 지지대(4100)를 승하강 시키는 상부 구동부(5000), 하부 지지대(2000)의 하부에 연결되어 상기 하부 지지대(2000)를 승하강시키는 하부 구동부(3000)를 포함한다.
챔버(1000)는 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2) 간을 상호 합착시키는 공정이 실시될 수 있는 내부 공간을 가진다. 이러한 챔버(1000)는 예를 들어, 상부 챔버(1000)와 하부 챔버(1000)로 분리되어 형성될 수 있으며, 상부 챔버(1000)와 하부 챔버(1000)는 탈착 가능하게 체결된다. 상부 챔버(1000)와 하부 챔버(1000) 간의 탈착을 위해, 상기 상부 챔버(1000) 및 하부 챔버(1000) 각각을 승하강시키는 별도의 승강 부재(미도시)를 더 구비하여, 상부 챔버(1000) 또는 하부 챔버(1000)를 승하강시킴으로써, 기판(S1, S2)를 챔버(1000) 내, 외측으로 출입시킬 수 있다. 또한, 챔버(1000)에는 도시되지는 않았지만, 챔버(1000) 내부의 압력을 조절하는 별도의 압력 조절 수단 즉, 펌프와, 불순물을 배기하는 별도의 배기 수단이 설치된다.
하부 지지대(2000)는 챔버(1000) 내부의 하측에 배치되어, 하부 기판(S2)을 지지 고정한다. 이러한 하부 지지대(2000)는 하부 기판(S2)과 대응하는 형상, 예컨대 그 단면이 사각형인 판 형상으로 제작될 수 있으며, 하부 기판(S2)의 지지 고정을 위해, 복수의 진공홀(미도시)이 마련될 수 있다. 즉, 하부 지지대(2000)에는 상기 하부 지지대(2000)를 상하 방향으로 관통하고, 일단이 하부 지지대(2000)의 상부면으로 노출되도록 하는 복수의 진공홀 마련될 수 있으며, 상기 복수의 진공홀에 펌프가 연결될 수 있다. 이에, 펌프가 동작하면 복수의 진공홀에 진공이 형성되고, 이때 진공 흡착력에 의해 하부 기판(S2)이 하부 지지대(2000)의 상부면에 흡착된다.
상기에서는 하부 지지대(2000)가 진공 흡착력을 이용하는 수단인 것을 설명하였으나, 이에 한정되지 않고, 정전기력으로 하부 기판(S2)을 지지 고정하는 정전척일 수 있다.
하부 구동부(3000)는 하부 지지대(200) 승하강시키는 것으로, 하부 지지대(2000)의 하부에 연결된 하부 구동축(3100), 하부 구동축(3100)의 하부에 연결되어 상기 하부 구동축(3100)에 승하강 동력을 제공하는 하부 동력부(3200)를 포함한다. 여기서 하부 구동축(3100)은 챔버(1000) 하부의 일부를 관통하도록 설치되며, 하부 구동축(3100)에 의한 챔버(1000)의 밀봉 파괴를 방지하기 위해 하부 구동축(3100)의 둘레를 감싸도록 벨로우즈가 설치될 수 있다. 그리고 하부 구동부(3000)에는 도시되지는 않았지만, 하부 지지대(2000)를 X, Y 및 θ 방향으로 회전시켜, 하부 기판(S2)의 위치를 조절하는 정렬 수단(미도시)을 더 구비할 수 있다.
상부 기판 지지 모듈(4000)은 진공 흡착력 및 점착력으로 상부 기판(S1)을 지지 고정한다. 이러한 상부 기판 지지 모듈(4000)은 챔버(1000) 내부에서 하부 지지대(2000)의 상측에 대향 배치되며, 진공 흡착력으로 상부 기판(S1)을 지지 고정하는 복수의 진공홀(4500)이 마련된 상부 지지대(4100), 상부 지지대(4100) 내에 삽입 설치되며, 상기 상부 지지대(4100)의 연장 방향으로 상호 이격 배치되어 상부 기판(S1)을 지지 고정하는 복수의 지지척(4300), 상부 기판(S2)이 지지되는 방향인 지지척(4300)의 일측에 설치되어, 상기 지지척(4300)의 적어도 일부를 커버하는 복수의 캡(4600), 복수의 지지척(4300) 각각에 연결되어, 탄성력에 의해 지지척(4300)이 이동이 가능하도록 하는 복수의 척 이동 기구(4700)를 포함한다. 또한, 상부 기판 지지 모듈(4000)은 복수의 진공홀(4500)과 연결되어, 상기 복수의 진공홀(4500) 내부를 펌핑하거나, 가스를 공급하는 진공홀 조절부(4200), 복수의 척 이동 기구(4700)의 동작을 조절하는 이동 조절부(4400)를 포함한다.
상부 지지대(4100)는 상부 기판(S1)과 대응하는 형상, 예컨대 그 단면이 사각형인 판 형상이며, 이러한 상부 지지대(4100)에는 복수의 지지척(4300)이 삽입 설치되는 복수의 삽입 공간(4100)과, 복수의 진공홀(4500)이 마련된다. 복수의 삽입 공간(4100)은 상부 기판(S1)이 지지되는 일측 즉, 하측이 개방된 형상이다. 진공홀(4500)은 도 1에 도시된 바와 같이 상부 지지대(4100)의 일부를 상하 방향으로 관통하도록 형성되며, 일단이 상부 기판(S1)이 지지되는 상부 지지대(4100)의 일면 즉, 하부면으로 노출되도록 형성된다. 그리고 진공홀(4500)은 복수개로 마련되어, 지지척(4300)과 지지척(4300) 사이와, 상기 지지척(4300)의 외측에 위치하도록 마련된다.
진공홀 조절부(4200)는 상부 지지대(4100) 내에 마련된 복수의 진공홀(4500)의 타단과 연결되고, 적어도 일단이 챔버(1000) 외부에 위치하도록 연장 설치된 제 1 연장 배관(4210), 챔버(1000) 외부에 설치된 진공 펌프(4220) 및 불활성 가스가 저장된 제 1 가스 저장부(4230), 일단이 진공 펌프(4220)에 연결되고 타단이 제 1 연장 배관(4210)과 연결된 펌핑 배관(4240), 일단이 제 1 가스 저장부(4230)에 연결되고 타단이 제 1 연장 배관(4210)과 연결된 제 1 가스 배관(4260), 펌핑 배관(4240)과 제 1 가스 배관(4260)에 각기 설치된 밸브(4250, 4270)를 포함한다. 이에, 상부 기판(S1)의 로딩을 위해, 상부 기판(S1)이 상부 지지대(4100)의 하부면과 접촉되도록 배치된 상태에서 진공 펌프(4220)를 동작시키면, 펌핑 배관(4240), 제 1 연장 배관(4210)에 의해 복수의 진공홀(4500)에 진공이 형성되고, 이때 발생되는 진공 흡착력에 의해 상부 기판(S1)이 상부 지지대(4100)에 흡착되면서 밀착된다. 이후, 상부 기판(S1)의 언로딩을 위해 진공 펌프(4220)의 동작을 중지하고, 제 1 가스 저장부(4230)로부터 제 1 가스 배관(4260) 및 제 1 연장 배관(4210)으로 불활성 가스, 예컨대 질소(N2) 가스를 공급하면, 상기 질소 가스가 복수의 진공홀(4500)로 이동된다. 이때 복수의 진공홀(4500)로부터 토출되어 상부 기판(S1)으로 분사되는 질소의 분사압은 상부 지지대(4100)로부터 상기 상부 기판(S1)이 분리되도록 도와준다.
복수의 지지척(4300) 각각은 도 1에 도시된 바와 같이, 상부 지지대(4100)에 마련된 복수의 삽입 공간(4100)에 수용되도록 설치되며, 상기 삽입 공간(4100) 내에서 하부 지지대(2000)가 위치한 하측 방향과, 상기 하부 지지대(2000)와 반대 방향인 상측 방향으로 이동한다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여, 지지척(4300)의 상승 이동을 "후방 이동" 이라 하고, 상기 지지척(4300)의 하강 이동을 "전방 이동"이라 정의한다.
복수의 지지척(4300) 각각은 도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 상부 지지대(4100)에 마련된 삽입 공간(4100)에 삽입 설치된 지지 블록(4310) 및 지지 블록(4310)에 장착되어, 상부 기판(S1)을 점착력으로 지지 고정하는 점착척(4320)을 포함한다.
실시예에 따른 지지 블록(4310)은 예컨대, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 원형의 판 형상이며, 이러한 지지 블록(4310) 상에서 상부 기판(S1)이 지지되는 일면 즉, 하부면으로 점착척(4320)의 표면이 노출되도록 설치된다. 실시예에서는 점착척(4320)은 지지 블록(4310)의 가장자리를 따라 설치되나, 이에 한정되지 않고, 지지 블록(4310)의 다양한 위치에 설치될 수 있다.
점착척(4320)은 점착력을 이용하여 상부 기판(S1)을 지지 고정하는 것으로, 실시예에서는 하나의 지지 블록(4310) 상에 점착척(4320)이 복수개로 마련된다. 그리고 복수의 점착척(4320)은 도 2에 도시된 바와 같이 상부 기판(S1)이 지지되는 지지 블록(4310)의 일면의 가장자리를 따라 나열되어 상호 이격 설치된다. 물론 점착척(4320)은 복수개가 아닌 단일체로 마련되어 지지 블록(4310)에 설치될 수도 있다. 이러한 점착척(4320)은 상부 기판(S1)이 접착되었다가 떨어지더라도 상부 기판(S1)에 접착 흔적을 남지 않으면서, 지지 블록(4310)에는 그대로 장착되어 있는 특성을 가지는 재료로 제조된다. 점착척(4320)의 재료는 예컨대 실리콘계, 아크릴계 또는 불소계 등으로 이루어진 점착 시트로 제작될 수 있다. 점착척(4320)의 표면에는 복수의 돌기가 마련될 수 있으며, 돌기의 형상은 상부 기판(S1)과 접촉되는 일면이 평탄한 원형 또는 다양한 다각형으로 형성될 수 있다.
척 이동 기구(4700)는 탄성력을 가지는 수단으로서, 지지척(4300)이 전후방으로 이동 가능하도록 한다. 특히 척 이동 기구(4700)는 상부 기판(S1)을 상부 지지대(4100) 및 지지척(4300)으로부터 분리시키는 언로딩 시에, 상기 지지척(4300)이 후방으로 이동하도록 하는 구동원의 역할이며, 이로 인해 상부 기판(S1)이 점착척(4320)으로부터 용이하게 분리될 수 있다.
이러한 척 이동 기구(4700)는 지지 블록(4310) 상에서 점착척(4320)의 일측에 장착되어, 탄성 변형이 가능한 탄성 변형막(4710), 상부 지지대(4100)에 마련된 삽입 공간(4110)에 위치하며, 일단이 지지 블록(4310)에 연결되고, 타단이 상부 지지대(4100)에 연결되어, 탄성 변형막(4710)의 팽창 또는 수축과 같은 탄성 변형에 따라 상대적 이동 또는 상대적인 방향으로 신장, 수축이 가능한 이동 부재(4720)를 포함한다.
탄성 변형막(4710)은 지지 블록(4310)을 지지하고 있는 이동 부재(4720)가 동작하도록 하는 구동원의 역할을 하는 것으로서, 지지 블록(4310)에서 점착척(4320)의 내측 또는 안쪽에 설치된다. 여기서, 탄성 변형막(4710)은 가장자리 영역이 지지 블록(4310) 내에 삽입되어 별도의 결합부재(미도시)에 의해 지지 블록(4310)에 체결 고정되고, 나머지 영역 즉, 중심 또는 중앙 영역은 후술되는 캡(4600)의 후면과 대향하도록 또는 마주보도록 설치된다. 또한, 캡(4600)의 후면과 마주는 탄성 변형막(4710)의 영역의 표면은 점착척(4320)에 비해 내측 또는 안쪽에 위치하도록 설치된다. 즉, 상부 기판(S2)이 지지되는 상부 지지대(4100) 및 점착척(4320)의 일면에 비해 캡(4600)의 후면과 마주보는 탄성 변형막(4710) 영역의 표면이 지지 블록(4310)의 내측 또는 안쪽에 위치하도록 설치된다. 이에, 탄성 변형막(4710)이 팽창하지 않고 원래 상태를 유지하고 있을 때, 캡(4600)의 후면과 탄성 변형막(4710)은 소정 거리 이격되어 있는 상태가 되며, 캡(4600)과 탄성 변형막(4710) 사이의 이격 공간은 탄성 변형막(4710)이 팽창할 수 있는 공간으로서의 역할을 한다.
탄성 변형막(4710)은 상기 탄성 변형막(4710)을 향해 분사되는 불활성 가스에 의해 팽창이 가능하고, 불활성 가스 공급을 배기시키면 다시 수축하여 원래 상태로 복원되는 탄성 변형이 가능하다. 실시예에 따른 탄성 변형막(4710)은 탄성 변형이 가능한 재료, 예를 들어, 고무, 엔지니어링 플라스틱 등으로 얇은 막 또는 시트 형태로 제조된다. 보다 구체적인 예로, 탄성 변형막(4710)은 다이어프램(diaphragm)일 수 있다.
이동 부재(4720)는 탄성 변형막(4710)의 탄성 변형에 의해 동작하여, 지지 블록(4310)을 상기 탄성 변형막(4710)의 탄성 변형 방향과 반대 방향으로 이동시킨다. 즉, 이동 부재(4720)는 탄성 변형막(4710)이 캡(4600) 또는 상부 기판(S1)을 향해 팽창되며, 지지척(4300) 전체가 캡(4600) 또는 상부 기판(S1)과 반대 방향인 상측으로 후진 이동한다. 또한 반대로 팽창된 탄성 변형막(4710)이 수축하여 복원하고자 하는 힘은 지지 블록(4310) 및 이동 부재(4720)에 가해지는 압축 응력을 해제한다. 이에, 이동 부재(4720)가 원래 상태로 복원되어 지지척(4300) 전체가 캡(4600)이 위치한 방향으로 전진 이동한다. 이러한 이동 부재(4720)는 상부 지지대(4100) 내에서 삽입 공간(4100) 내에 위치하며, 일단이 지지 블록(4310)에 연결되고 타단이 상부 지지대(4100)에 연결된다. 보다 상세하게 설명하면, 이동 부재(4720)는 상부 지지대(4100)에 마련된 삽입 공간(4110) 내에서, 일단이 지지 블록(4310)과 연결되고 타단이 삽입 공간(4100)의 상부벽과 연결되도록 설치된다.
이동 부재(4720)는 지지 블록(4310)이 위치한 방향으로 이동(즉, 전진 이동) 또는 지지 블록(4310)과 반대 방향으로 이동(즉, 후방 이동)이 가능하다. 실시예에 따른 이동 부재(4720)는 스프링(spring)을 포함하는 스프링 플랜져(Spring Plunger)일 수 있다. 즉, 실시예에 따른 이동 부재(4720)는 내부 공간을 가지며, 상하 방향으로 연장 형성되어, 지지 블록(4310)과 삽입 공간(4100)의 상부벽 사이에 설치된 바디(4721), 바디(4721) 내에 설치된 탄성 부재(4722) 즉, 스프링, 일단이 바디(4721) 내로 삽입되어 탄성 부재(4722)와 연결되고 타단이 바디(4721) 외부로 돌출되어 지지 블록(4310)을 지지하는 로드(4723)를 포함한다. 여기서 로드(4723)는 탄성 부재(4722)의 신장, 수축에 의해 지지 블록(4310)이 위치한 방향(즉, 하측 방향)전진 이동, 상기 지지 블록(4310)과 반대 방향(즉, 상측 방향) 후진 이동이 가능하다. 이에, 탄성 변형막(4710)이 팽창하였을 때, 이동 부재(4720)의 로드(4723)는 후진 이동하며, 이때 탄성 부재(4722)가 수축된다. 반대로 팽창된 탄성 변형막(4710)이 수축하여 원래 상태로 복귀될 때, 이동 부재(4720)의 로드(4723)는 전진 이동하며, 이때 탄성 부재(4722)가 신장되어 원래 상태로 복귀된다. 즉, 로드(4723)는 신장 및 수축이 가능한 탄성 부재(4722) 즉 스프링에 의해, 탄성 변형막(4710)의 팽창 및 수축과 같은 탄성 변형에 대해 전후진 이동을 하며, 이러한 로드(4723)에 의해 지지척(4300)이 탄성 변형막(4710)의 탄성 변형에 대해 전후방으로 이동한다.
상기에서는 이동 부재(4720)로 스프링을 가지는 스프링 플랜져(Spring Plunger)를 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 탄성 변형막(4710)의 팽창 및 수축에 따라 상대적인 방향으로 힘이 작용하여, 지지 블록(4310)을 전후진 이동시킬 수 있으며, 탄성력을 가지는 다양한 수단이 사용될 수 있다.
탄성 변형막(4710)은 이동 조절부(4400)에 의해 팽창 또는 원래 상태로 복원된다. 이러한 이동 조절부(4400)는 상부 지지대(4100) 및 지지 블록(4310)의 적어도 일부를 상하 방향으로 관통하도록 삽입 설치되어, 탄성 변형막(4710)의 후방을 향해 불활성 가스를 분사하는 복수의 노즐(4480), 일단이 복수의 노즐(4480)과 연결되어, 상기 복수의 노즐(4480) 각각으로 불활성 가스를 공급하는 복수의 분기관(4481), 상부 지지대(4100) 내에서 연장 형성되어, 복수의 분기관(4481)과 연결되고, 일단이 챔버(1000) 외부에 위치하도록 연장 설치된 제 2 연장 배관(4410), 챔버(1000) 외부에 설치된 배기 펌프(4420)와 제 2 가스 저장부(4430), 일단이 배기 펌프(4420)와 연결되고 타단이 제 2 연장 배관(4410)과 연결된 배기 배관(4450), 일단이 제 2 가스 저장부(4430)와 연결되고 타단이 제 2 연장 배관(4410)과 연결된 제 2 가스 배관(4460), 펌핑 배관(4240)과 제 2 가스 배관(4260)에 각기 설치된 밸브(4450, 4470)를 포함한다. 또한, 상부 지지대(4100) 및 지지 블록(4310)의 적어도 일부를 상하 방향으로 관통하도록 삽입 설치되며, 그 내부에 노즐(4480)이 삽입 설치되어 상기 노즐(4480)을 지지하는 노즐 지지 부재(4490)를 포함한다.
캡(4600)은 상부 지지대(4100) 상에서 상부 기판(S1)이 지지되는 일면에 위치하며, 탄성 변형막(4710)을 커버하도록 설치된다. 즉, 캡(4600)은 탄성 변형막(4710)의 전방에 위치하여 적어도 상부 기판(S1)과 마주보는 또는 대향하는 탄성 변형막(4710)의 영역을 커버하도록 설치되며, 상부 지지대(4100)에 고정된다. 이러한 캡(4600)을 영역별로 나누어 설명하면, 캡(4600)은 점착척(4320)의 일측, 보다 구체적으로는 점착척(4320)의 내측 또는 안쪽에 위치하여 탄성 변형막(4710)의 전방에 위치하는 커버 부재(4610) 및 커버 부재(4610)의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장되도록 형성되어 상부 지지대(4100)에 체결 또는 결합되는 연결 부재(4620)를 포함한다. 여기서 커버 부재(4610)는 탄성 변형막(4710)과 대응하는 형상 예컨대, 원형의 형상일 수 잇다. 또한 커버 부재(4610)는 커버 부재(4610)와 마주보는 탄성 변형막(4710) 일면 즉, 중심 또는 중앙 영역의 면적에 비해 크거나 같다. 연결 부재(4620)는 복수개로 마련되어 각각이 커버 부재(4610)의 가장자리로부터 외측으로 연장되는데, 복수의 연결 부재(4620)가 커버 부재(4610)를 중심으로 등간격으로 이격되도록 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 복수의 연결 부재(4620) 각각은 점착척(4320)과 점착척(4320) 사이를 통과하도록 연장되어, 타단이 상부 지지대(4100)에 체결된다. 이러한 캡(4600)은 금속 예컨대, 스테인레스스틸(STS; Stainless Steel)로 이루어질 수 있으며, 이에 한정되지 않고 다양한 금속 재료로 제조될 수 있다.
상부 기판(S1)의 언로딩을 위해 제 2 가스 저장부(4430)로부터 제 2 가스 배관(4460) 및 제 2 연장 배관(4410)으로 불활성 가스, 예컨대 질소(N2) 가스를 공급하면, 상기 질소 가스가 노즐(4480)로부터 토출되어 탄성 변형막(4710)을 향해 분사된다. 이때, 탄성 변형막(4710)의 후방으로 분사되는 불활성 가스의 분사압 또는 상기 탄성 변형막(4710)과 지지 블록(4310) 사이 공간을 채우는 불활성 가스에 의해 탄성 변형막(4710)이 캡(4600)이 위치한 방향으로 팽창된다(도 5 참조). 이때 탄성 변형막(4710)이 캡(4600)과 접촉될 때까지 계속하여 팽창하다가, 상기 캡(4600)과 접촉되면, 상기 탄성 변형막(4710)은 캡(4600)에 의해 차단되어 더이상 팽창하지 못한다. 즉, 불활성 가스의 연속적인 주입에 의해 탄성 변형막(4710)이 계속 팽창하다가 상기 탄성 변형막(4710)이 캡(4600)에 접촉되며, 캡(4600)에 의해 상기 탄성 변형막(4710)이 팽창하려는 힘과 반대 방향으로 저항하는 힘이 발생되며, 이러한 힘은 지지 블록(4310)으로 전달된다. 따라서, 탄성 변형막(4710)을 계속 팽창시키면, 지지 블록(4310)에 캡(4600)과 반대 방향으로의 힘이 전달되고, 이러한 힘은 이동 부재(4720)로 전달된다. 이로 인해, 탄성 변형막(4710)이 팽창될 때, 점착척(4320)이 설치된 지지 블록(4310)은 이동 부재(4720)에 의해 후진 이동하며, 이에 따라 점착척(4320)으로부터 상부 기판(S1)이 용이하게 분리된다. 또한, 상부 기판(S1)이 탄성 변형막(4710)이 아닌 캡(4600)의 일면과 접촉되어 있는 상태에서, 점착척(4320) 및 캡(4600)으로부터 분리되도록 언로딩 되므로, 종래와 같이 탄성 변형막(4710)의 팽창으로 인한 응력이 상부 기판(S1)에 전달되지 않는다. 즉, 상부 기판(S1)이 종래와 같이 탄성 변형막(4710)과 접촉되어 있는 상태에서, 상기 팽창되는 탄성 변형막(4710)으로부터 분리되도록 언로딩 되는 것이 아니라, 탄성 변형막(4710)을 커버하고 있는 캡(4600)에 의해 상기 탄성 변형막(4710)과 접촉하고 있지 않은 상태에서 언로딩이 작업이 수행된다. 이에, 상부 기판(S1)의 언로딩 작업 시에, 탄성 변형막(4710)의 팽창으로 인한 응력이 상부 기판(S1)에 전달되지 않는다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치에서 상부 기판과 하부 기판 간의 합착을 위해, 상부 기판과 하부 기판이 상호 접촉되도록 상부 지지대와 하부 지지대가 인접하도록 이동한 상태를 도시한 단면도이다. 도 7은 상부 지지대 및 지지척으로부터 상부 기판을 분리(언로딩)하는 동작을 도시한 단면도이다. 도 8은 상부 기판이 분리된 상부 지지대를 상승시킨 모습을 도시한 단면도이다.
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치를 이용한 상부 기판과 하부 기판 간의 합착 방법을 설명한다. 이때 예를 들어 액정디스플레이 패널을 제조하는 것을 예를 들어 설명한다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 공통 전극(미도시)과 컬러 필터 패턴(미도시)이 형성된 상부 기판(S1)을 상부 지지대(4100)에 지지 고정시키고, 액정을 적하된 하부 기판(S2)을 하부 지지대(2000)에 안착시킨다. 상부 기판(S1)을 상부 지지대(4100)에 지지시키기 위해, 상부 기판(S1)이 상부 지지대(4100)의 하부면과 접촉되도록 인접 배치시키고, 진공 펌프(4220)를 동작시킨다. 진공 펌프(4220)의 동작에 의해 펌핑 배관(4240), 제 1 연장 배관(4210) 및 진공홀(4500)에 진공이 형성되며, 발생되는 진공 흡착력에 의해 상부 기판(S1)이 상부 지지대(4100)에 밀착된다. 이때, 복수의 지지척(4300) 각각에 마련된 점착척(4320)의 점착력에 의해 상부 기판(S1)이 상부 지지대(4100) 및 복수의 지지척(4300)에 고정된다.
상부 기판(S1)이 점착척(4320)의 점착력에 의해 상부 지지대(4100)에 지지 고정되면, 진공 펌프(4220)의 동작을 중지한다. 이때, 진공 펌프(4220)의 동작을 중지하더라도, 챔버(1000) 내부가 진공 상태이기 때문에, 챔버(1000) 내부와 진공홀(4500) 내부의 압력이 진공 압력으로 동일하게 되어, 상부 기판(S1)이 낙하되지 않는다.
상부 기판(S1) 및 하부 기판(S2) 각각이 지지 고정되면, 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2) 간을 정렬시킨 후, 상기 상부 기판(S1) 및 하부 기판(S2) 중 어느 하나의 가장자리에 실링제 예컨대, 광 경화성 실링제를 도포한다. 그리고, 도 6에 도시된 바와 같이 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)이 상호 접촉되도록 상부 지지대(4100) 및 하부 지지대(2000) 중 적어도 어느 하나를 이동시킨다.
이후, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상부 기판(S1)을 상부 지지대(4100) 및 지지척(4300)으로부터 분리시킨다. 이를 위해, 진공홀 조절부(4200)의 제 1 가스 저장부(4230)로부터 불활성 가스 예컨대, 질소 가스를 공급하면, 복수의 진공홀(4500)로부터 상부 기판(S1)의 후방으로 질소 가스가 분사되어, 점착척(4320)으로부터 상부 기판(S1)이 분리되는 것을 돕는다. 또한, 제 2 가스 저장부(4430) 내의 불활성 가스 예컨대, 질소 가스를 제 2 가스 배관(4460)으로 공급하면, 질소 가스는 제 2 연장 배관(4410), 복수의 분기관(4481) 및 복수의 노즐(4480)로 공급되며, 노즐(4480)로 공급된 불활성 가스는 탄성 변형막(4710)의 후방으로 분사된다. 이에, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 복수의 탄성 변형막(4710)이 캡(4600)이 위치한 방향으로 팽창된다.
불활성 가스를 연속하여 공급하여 탄성 변형막(4710)이 계속 팽창하다가, 캡(4600)과 접촉되면, 캡(4600)에 의해 더이상의 팽창이 저지된다. 이때, 팽창되는 탄성 변형막(4710)으로부터 캡(4600)으로 가해지는 압축 응력은, 상기 캡(460)으로부터 다시 지지척(4300)으로 전달된다. 이에, 탄성 변형막(4710)이 팽창하려는 힘과 반대 방향으로 저항하는 힘이 발생되며, 이러한 힘은 지지 블록(4310) 및 이동 부재(4720)로 전달되어, 지지 블록(4310)을 후진시킨다. 이에, 상부 기판(S1)이 점착척(4320)으로부터 탈락되고, 이때 상부 기판(S1)이 낙하되어 하부 기판(S2) 상에 안착된다.
상부 기판(S1)이 상부 지지대(4100)로부터 분리되어, 하부 기판(S2) 상에 안착되면, 제 2 가스 배관(4460)에 설치된 밸브(4450)를 닫아, 질소 가스의 공급을 중단한다. 이후, 배기 배관(4450)에 설치된 밸브(4470)를 열고, 배기 펌프(4420)를 동작시키면, 탄성 변형막(4710)의 후방에 채워져 있던 불활성 가스가 노즐(4480), 분기관(4481), 제 2 연장 배관(4410), 제 2 가스 배관(4460)을 통해 배기된다. 이에 도 8에 도시된 바와 같이, 팽창되어 있던 탄성 변형막(4710)이 원래의 상태 즉, 평평한 상태로 수축하여 복귀되며, 이에 따라 지지 블록(4310) 및 이동 부재(4720)에 가해지고 있던 압축 응력이 해제된다. 따라서, 이동 부재(4720)가 원래 상태로 복원되어 지지척(4300) 전체가 캡(4600)이 위치한 방향으로 전진 이동한다.
상기에서는 탄성 변형막(4710)을 원래의 상태로 복귀시킨 후, 상부 지지대(4100)를 상승시켰으나, 상부 지지대(4100)를 상승시킨 후, 탄성 변형막(4710)을 복귀시킬 수도 있다.
이후, 합착된 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)을 하부 지지대(2000)로부터 분리시킨 후, 합착된 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)을 별도의 경화장치로 이동시킨다. 그리고 경화장치로부터 실링제에 광 예컨대, 자외선(UV)를 조사하면, 실링제가 경화되어, 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)이 완전히 접합된다.
이와 같이, 본 발명에서는 탄성 변형막(4710)이 팽창될 때, 점착척(4320)이 설치된 지지척(4300)이 이동 부재(4720)에 의해 후진 이동하며, 이에 따라 점착척(4320)으로부터 상부 기판(S1)이 용이하게 분리된다. 또한, 상부 기판(S1)과 탄성 변형막(4710) 사이에 캡(4600)이 설치되어, 상기 탄성 변형막(4710)의 팽창으로 인한 응력이 상부 기판(S1)으로 전달되지 않아, 상부 기판(S1)의 손상을 방지할 수 있다. 또한, 상부 기판(S1)의 언로딩에 의해 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2) 간의 정렬이 틀어지는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 지지척(4300)을 후진 이동시키는 구동원으로서 종래에도 상부 기판(S1)의 언로딩을 위해 사용되고 있는 탄성 변형막(4710)을 이용함으로써, 상기 지지척(4300)을 후진 이동시키는 별도의 구동부를 마련하지 않아도 되는 장점이 있다. 또한, 탄성 변형막(4710)에 의해 점착척(4320)이 구비된 지지척(4300) 전체가 후진 이동함에 따라, 점착척(4320)으로부터 상부 기판(S1)이 용이하게 탈락되는 효과가 있다.
상술한 실시예에서는 상부 기판(S1)을 지지하는 상부 지지대(4100)에 본원 발명에 따른 지지척(4300) 및 척 이동 기구(4700)가 설치되는 것을 설명하였다. 하지만 이에 한정되지 않고, 하부 지지대(2000)에 적용할 수도 있다.
또한, 본원발명에 따른 지지척(4300) 및 척 이동 기구(4700)은 기판 합착 장치에 한정되지 않고, 기판의 지지 고정 및 분리가 필요한 다양한 기판 처리 장치 예컨대, 박막을 형성하기 위한 증착 장치 또는 식각을 위한 식각 장치에 적용될 수 있다.
40000: 상부 기판 지지 모듈 4100: 상부 지지대
4300: 지지척 4310: 지지 블록
4320: 점착척 4700: 척 이동 기구
4710: 탄성 변형막 4720: 이동 부재

Claims (19)

  1. 일면에 기판이 지지되는 지지대;
    상기 지지대에 삽입 설치되어 상기 기판이 지지되는 지지척;
    상기 기판이 지지되는 상기 지지척의 일면에 설치된 탄성 변형막;
    상기 기판이 지지되는 방향인 상기 지지척의 일측에 위치하여, 상기 탄성 변형막을 커버하도록 설치된 캡;
    상기 지지대 내에서, 일단이 상기 지지척과 연결되도록 설치되며, 상기 지지척을 상기 탄성 변형막의 변형 방향과 반대 방향으로 이동시키는 이동 부재;
    를 포함하는 기판 지지 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지척은,
    상기 지지대 내에 삽입 설치되는 지지 블록; 및
    상기 탄성 변형막의 적어도 일측에 위치하도록 상기 지지 블록에 설치되어 점착력으로 기판을 지지하는 점착척을 포함하는 기판 지지 모듈.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 캡은 상기 지지 블록의 폭 방향에서 상기 점착척의 안쪽에 위치하여 탄성 변형막의 전방에 대향 위치하는 커버 부재와, 일단이 상기 커버 부재에 연결되고, 상기 커버 부재의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장되도록 형성되어 타단이 상기 지지대에 체결되는 연결 부재를 포함하는 기판 지지 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 캡과 마주보는 상기 탄성 변형막의 일면은 상기 캡과 이격되도록 설치되는 기판 지지 모듈.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 커버 부재는 적어도 상기 커버 부재와 마주보는 탄성 변형막의 일면의 면적에 비해 크거나, 같은 기판 지지 모듈.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 캡은 금속으로 이루어진 기판 지지 모듈.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 지지대에는 상기 지지척이 삽입되는 삽입 공간이 마련되고,
    상기 이동 부재는 상기 삽입 공간에서 일단이 상기 지지 블록과 연결되고, 타단이 지지대에 연결되도록 설치되며,
    상기 지지 블록은 상기 이동 부재에 의해 상기 삽입 공간 내에서 상기 캡이 위치한 방향으로 전진 이동하거나, 상기 캡과 반대 방향으로 후진 이동하는 기판 지지 모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 이동 부재는,
    내부 공간을 가지며, 상기 삽입 공간에서 일단이 지지 블록과 연결되고 타단이 상기 지지대에 지지되도록 설치된 바디;
    상기 바디 내에 설치된 탄성 부재; 및
    일단이 바디 내로 삽입되어 탄성 부재와 연결되고, 타단이 바디 외부로 돌출되어 지지 블록과 연결되어, 상기 탄성 부재에 의해 기판이 위치한 방향으로 전진 이동하거나, 상기 기판과 반대 방향으로 후진 이동 가능한 로드;
    를 포함하는 기판 지지 모듈.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 탄성 부재는 스프링(spring)인 기판 지지 모듈.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 지지대를 상하 방향으로 관통하도록 마련되어, 일단이 기판이 지지되는 상기 지지대의 일면으로 노출되도록 형성된 진공홀을 포함하는 기판 지지 모듈.
  11. 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 지지대에는 상기 지지대의 연장 방향으로 상호 이격되도록 복수의 삽입 공간이 마련되며,
    상기 지지척이 복수개로 마련되어, 복수의 삽입 공간 내에 각기 설치되고,
    상기 복수의 지지척 각각에 상기 탄성 변형막 및 이동 부재가 설치되고,
    상기 복수의 탄성 변형막 각각을 커버하도록 캡이 설치된 기판 지지 모듈.
  12. 상부 기판과 하부 기판 간의 합착이 이루어지는 내부 공간을 가지는 챔버;
    상기 챔버 내부에 설치되며, 상기 하부 기판이 안착되는 하부 지지대; 및
    상기 하부 지지대의 상측에 대향 배치되어, 상기 상부 기판을 지지하는 상부 지지대;
    상기 상부 지지대에 삽입 설치되어, 상기 상부 기판을 지지 고정하는 지지척;
    상기 상부 기판이 지지되는 방향인 상기 지지척의 일측에 설치되어, 상기 지지척의 적어도 일부를 커버하는 캡; 및
    상기 지지척에 연결되어, 탄성력에 의해 상기 지지척이 전후방 이동이 가능하도록 하는 척 이동 기구;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 지지척은,
    상기 상부 지지대 내에 삽입 설치되는 지지 블록; 및
    일면이 상기 상부 기판이 지지되는 상기 지지 블록의 일면으로 노출되도록 설치되어, 점착력으로 상기 상부 기판을 지지하는 점착척;
    포함하는 기판 처리 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 척 이동 기구는,
    상기 상부 기판이 지지되는 상기 지지척에서 상기 점착척의 일측에 설치된 탄성 변형막; 및
    상기 상부 지지대 내에서, 일단이 상기 지지척과 연결되도록 설치되며, 상기 탄성 변형막의 변형에 의해 동작하여, 상기 지지척을 상기 탄성 변형막의 변형 방향과 반대 방향으로 이동시키는 이동 부재;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 캡은 상기 지지 블록의 폭 방향에서 점착척의 안쪽에 위치하여 탄성 변형막의 전방에 위치하는 커버 부재와, 일단이 상기 커버 부재에 연결되고, 상기 커버 부재의 가장자리로부터 외측 방향으로 연장되도록 형성되어 타단이 상기 지지대에 체결되는 연결 부재를 포함하는 기판 처리 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 캡의 커버 부재는 상기 커버 부재와 마주보는 상기 탄성 변형막의 일면과 이격되도록 설치되며,
    상기 커버 부재는 적어도 상기 커버 부재와 마주보는 탄성 변형막의 일면의 면적에 비해 크거나, 같은 기판 처리 장치.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 지지대를 상하 방향으로 관통하도록 마련되어, 일단이 기판이 지지되는 상기 지지대의 일면으로 노출되도록 형성되며, 상호 이격 배치된 복수의 진공홀을 포함하는 기판 처리 장치.
  18. 청구항 14에 있어서,
    상기 이동 부재는,
    내부 공간을 가지며, 상기 삽입 공간에서 일단이 지지 블록과 연결되고 타단이 상기 지지대에 지지되도록 설치된 바디;
    상기 바디 내에 설치된 탄성 부재; 및
    일단이 바디 내로 삽입되어 탄성 부재와 연결되고, 타단이 바디 외부로 돌출되어 지지 블록과 연결되어, 상기 탄성 부재에 의해 기판이 위치한 방향으로 전진 이동하거나, 상기 기판과 반대 방향으로 후진 이동 가능한 로드;
    를 포함하는 기판 처리 장치.
  19. 청구항 12 내지 청구항 18 중 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 상부 지지대에는 상기 상부 지지대의 연장 방향으로 상호 이격되도록 복수의 삽입 공간이 마련되며,
    상기 지지척이 복수개로 마련되어, 복수의 삽입 공간 내에 각기 설치되고,
    상기 복수의 지지척 각각에 상기 탄성 변형막 및 이동 부재가 설치되고,
    상기 복수의 탄성 변형막 각각을 커버하도록 캡이 설치된 기판 처리 장치.
KR20130086639A 2013-07-23 2013-07-23 기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치 KR101494757B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130086639A KR101494757B1 (ko) 2013-07-23 2013-07-23 기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
CN201410350730.4A CN104347468B (zh) 2013-07-23 2014-07-22 衬底固持模块和包含所述衬底固持模块的衬底处理设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130086639A KR101494757B1 (ko) 2013-07-23 2013-07-23 기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150011560A true KR20150011560A (ko) 2015-02-02
KR101494757B1 KR101494757B1 (ko) 2015-02-25

Family

ID=52487933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20130086639A KR101494757B1 (ko) 2013-07-23 2013-07-23 기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101494757B1 (ko)
CN (1) CN104347468B (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110875234A (zh) * 2018-08-29 2020-03-10 Aps控股股份有限公司 静电卡盘、具有静电卡盘的附接设备以及附接方法
KR20220064207A (ko) * 2020-11-11 2022-05-18 주식회사엘디전자 커브드 디스플레이용 합착장치 및 커브드 디스플레이를 합착하는 방법

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190153588A1 (en) * 2016-05-12 2019-05-23 Corning Incorporated Electrostatic chucking of cover glass with irregular surface flatness
CN108735586B (zh) * 2017-06-30 2021-05-28 上海微电子装备（集团）股份有限公司 一种抽真空装置及抽真空方法
JP7244068B2 (ja) * 2019-03-26 2023-03-22 新光エンジニアリング株式会社 ワーク貼合装置及びワークステージ

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0481718A (ja) * 1990-07-24 1992-03-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 液晶基板の製造方法
KR960010661Y1 (ko) * 1992-12-30 1996-12-23 석진철 평판 압착장치
JP2003533359A (ja) * 2000-05-12 2003-11-11 マルチプレーナーテクノロジーズ インコーポレーテッド 独立のリテーナリングと多領域圧力制御とを備えた空気圧ダイアフラムヘッドおよび該空気圧ダイアフラムヘッドを用いた方法
JP4812131B2 (ja) * 2008-04-18 2011-11-09 Ｎｅｃエンジニアリング株式会社 基板貼り合わせ装置
KR20120054002A (ko) * 2012-05-02 2012-05-29 엘아이지에이디피 주식회사 기판합착장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110875234A (zh) * 2018-08-29 2020-03-10 Aps控股股份有限公司 静电卡盘、具有静电卡盘的附接设备以及附接方法
KR20220064207A (ko) * 2020-11-11 2022-05-18 주식회사엘디전자 커브드 디스플레이용 합착장치 및 커브드 디스플레이를 합착하는 방법

Also Published As

Publication number Publication date
CN104347468B (zh) 2017-10-10
CN104347468A (zh) 2015-02-11
KR101494757B1 (ko) 2015-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101494757B1 (ko) 기판 지지 모듈 및 이를 구비하는 기판 처리 장치
US8245751B2 (en) Substrate bonding apparatus
KR100855461B1 (ko) 점착척 및 이를 가진 기판합착장치
KR101066603B1 (ko) 기판 지지 유닛 및 이를 구비하는 기판 접합 장치
KR100850238B1 (ko) 기판척 및 이를 가진 기판합착장치
KR20030028417A (ko) 액정 표시 장치의 제조 방법 및 제조 장치
TWI807080B (zh) 靜電卡盤、具有靜電卡盤的附接設備以及附接方法
JP6634231B2 (ja) 支持チャック及び基板処理装置
JP2005286114A (ja) 平板型基板ホルダー
KR101031245B1 (ko) 디스플레이장치용 합착장치
CN104347467A (zh) 衬底固持模块和包含所述衬底固持模块的衬底处理设备
US20050231886A1 (en) Substrate attaching device and method
JP2010126342A (ja) 基板チャック及びこれを有する基板合着装置
KR101116319B1 (ko) 기판 지지 유닛 및 기판 처리 장치 및 그 동작 방법
JP2006337619A (ja) 基板貼り合わせ装置及び基板貼り合わせ方法
JP5600921B2 (ja) ペリクル貼付装置
KR101893867B1 (ko) 필름 부착장치
KR101471002B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR101288864B1 (ko) 기판합착장치
KR20120035784A (ko) 기판 트레이 및 기판분리모듈
KR101007996B1 (ko) 기판합착장치
KR101261489B1 (ko) 기판합착장치
KR20220048244A (ko) 디스플레이 합착 장치
KR100915696B1 (ko) 기판합착장치
KR101334411B1 (ko) 기판 합착용 상부 기판 경사 지지 장치 및 방법, 및 이를 구비한 기판 합착 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171218

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181211

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191210

Year of fee payment: 6