KR101261491B1 - 기판합착장치 및 기판합착방법 - Google Patents

기판합착장치 및 기판합착방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 기판합착장치는 챔버, 상기 챔버 내부에 설치되며 상부 기판을 점착부재로 점착하고, 상기 상부 기판을 상기 점착부재에서 분리하기 위하여 팽창하는 다이아프램을 가지는 상부 정반, 상기 챔버 내부에 설치되며 상기 상부 정반과 마주하고, 상기 상부 기판과 합착되는 하부 기판을 가지는 하부 정반, 상기 하부 정반을 승하강시키는 승강 구동부, 상기 상부 기판과 상기 하부 기판의 합착을 위하여 상기 승강 구동부를 제어하여 상기 상부정반 측으로 상승시키고, 상기 다이아프램이 팽창할 때 상기 승강 구동부를 제어하여 상기 하부 정반의 하강속도가 단계적으로 변속되도록 하는 제어부를 구비하여 점착척에 점착된 기판이 다이아프램에 의하여 점착척으로부터 분리될 때 점착척에 점착된 상부 기판의 분리속도를 조절하여 상부 기판의 합착 위치의 안정적인 유지가 가능하도록 함으로써 기판합착효율을 향상시키는 효과가 있다.

Description

기판합착장치 및 기판합착방법{Substrate bonding apparatus and substrate bonding method}
본 발명은 기판합착장치 및 기판합착방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 점착척을 이용하여 기판을 합착하는 기판합착장치 및 기판합착방법에 관한 것이다.
기판합착장치는 평판 디스플레이 패널의 제조를 위하여 두 개의 기판을 합착하기 위한 장치로써 LCD, PDP, OLED 등과 같은 다양한 평판 디스플레이 패널의 제조에 사용된다.
기판합착장치를 이용하여 기판을 합착하기 위하여 기판합착장치는 기판을 지지하는 기판척을 구비한다. 기판척에는 여러 종류가 있는데, 주로 사용되는 것이 정전척이다. 정전척은 정전력을 이용하여 기판을 척킹한다. 따라서 정전척은 정전력을 발생시키기 위하여 전력을 소모한다. 정전척은 전력이 필요하고, 또한 제조와 제어가 매우 어렵다. 그리고 정전척의 제조비용은 매우 고가이다. 정전척의 여러 문제점을 해결하기 위하여 정전척을 대체할 수 있는 척장치로 점착척이 개발되었다.
점착척에 대한 종래기술로는 대한민국 공개특허 "10-2006-0133942"에 개시되어 있다. 상기 종래기술에서의 점착척은 점착부재를 이용하여 기판을 점착하고, 기판의 분리를 위하여 수지재질의 다이아프램을 사용한다. 다이아프램은 점착부재에 점착된 기판을 분리하기 위하여 외부에서 공급된 공기에 의하여 팽창한다. 이 팽창력으로 점착부재에 부착된 기판을 분리한다.
그런데 다이아프램은 수지재질이고, 마찰력이 매우 낮은 재질로 되어 있다. 그리고 기판의 경우에도 마찰력이 낮은 유리 재질로 되어 있다. 따라서 기판과 다이아프램의 접촉면에서의 마찰력은 매우 낮다. 이에 따라 점착부재에서 분리됨과 동시에 다이아프램에 의하여 눌려지는 기판은 순간적으로 다이아프램과의 접촉면에서 미끄러져 상부 기판과 하부 기판 사이의 정렬 상태가 어긋나게 되는 문제점이 발생한다.
본 발명은 두 기판의 합착 시에 합착된 기판이 점착척에서 분리될 때 기판이 점착척의 다이아프램에서 미끄러지는 것을 최소화하여 상부 기판과 하부 기판 사이의 정렬 상태가 어긋나는 것을 최소화하도록 하는 기판합착장치 및 기판합착방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 기판합착장치는 챔버; 상기 챔버 내부에 설치되며 상부 기판을 점착하는 점착부재와 상기 상부 기판을 상기 점착부재에서 분리하기 위하여 팽창하는 다이아프램을 가지는 상부 정반; 상기 챔버 내부에 설치되며 상기 상부 정반과 마주하고, 상기 상부 기판과 합착되는 하부 기판을 지지하는 하부 정반; 상기 하부 정반을 구동시키는 하부 정반 구동부; 상기 다이아프램의 팽창이 시작된 이후에 상기 하부 정반을 하강시키도록 상기 하부 정반 구동부를 제어하는 제어부를 구비한다.
상기 제어부는 상기 다이아프램이 팽창할 때 상기 승강 구동부에 상기 하부 정반의 하강이 시작되도록 할 수 있다.
상기 제어부는 상기 하부 정반이 하강할 때 상기 상부 정반을 상승시킬 수 있다.
상기 제어부는 상기 다이아프램이 팽창할 때 상기 하부 정반이 제 1속도로 소정 시간동안 하강하도록 하고, 상기 소정 시간 이후에 상기 하부 정반이 상기 제 1속도보다 빠른 제 2속도로 하강하도록 할 수 있다.
상기 제 1속도는 0.05 ~ 0.5mm/sec이고, 상기 제 2속도는 0.6 ~ 1.5mm/sec일 수 있다.
상기 제어부는 상기 다이아프램의 팽창 전에 상기 상부 정반이 상기 하부 정반 측으로 하강하도록 하고, 상기 상부 정반이 소정 거리 하강한 후에 상기 다이아프램이 팽창하도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 기판합착방법은 상부 기판을 점착부재를 구비하는 상부 정반에 점착하고, 하부 기판을 하부 정반에 안착시키는 단계; 챔버 내부를 진공 펌핑하는 단계; 상기 상부 정반에 점착된 상기 상부 기판의 분리를 위하여 상기 상부 정반에 구비된 다이아프램의 팽창을 시작하고, 상기 다이아프램이 팽창을 시작한 이후에 상기 하부 정반을 하강시킨다.
상기 다이아프램이 팽창할 때 상기 하부 정반의 하강이 시작되도록 할 수 있다. 상기 하부 정반이 하강할 때 상기 상부 정반을 상승시킬 수 있다.
상기 다이아프램이 팽창할 때 상기 하부 정반이 제 1속도로 소정 시간동안 하강하도록 하고, 상기 소정 시간 이후에 상기 하부 정반이 상기 제 1속도보다 빠른 제 2속도로 하강하도록 할 수 있다.
상기 제 1속도는 0.05 ~ 0.5mm/sec이고, 상기 제 2속도는 0.6 ~ 1.5mm/sec 일 수 있다.
상기 다이아프램의 팽창 전에 상기 상부 정반이 상기 하부 정반 측으로 하강하도록 하고, 상기 상부 정반이 소정 거리 하강한 후에 상기 다이아프램이 팽창하도록 할 수 있다.
본 발명에 따른 기판합착장치와 기판합착방법은 점착척에 점착된 기판이 다이아프램에 의하여 점착척으로부터 분리될 때 점착척에 점착된 상부 기판의 분리속도를 조절하여 상부 기판의 합착 위치의 안정적인 유지가 가능하도록 함으로써 기판합착효율을 향상시키는 효과가 있다.
도 1과 도 2는 본 실시예에 따른 기판합착장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 실시예에 따른 기판합착장치의 점착척과 합착상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 기판합착장치의 기판이 점착척에서 분리되는 상태를 도시한 도면이다.
도 5는 본 실시예에 따른 기판합착방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 다른 실시예에 따른 기판합착방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 기판합착방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 이하에서 개시되는 실시예에서는 기판합착장치를 실시예로 하여 설명한다. 그러나 본 발명의 실시예는 기판합착장치 뿐만 아니라 기판처리를 위한 식각장치, 증착장치 및 기타의 장치에서 기판을 점착 및 분리하기 위하여 사용될 수 있다.
도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 기판합착장치는 챔버를 구비한다. 챔버는 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)이 안착되는 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)를 포함한다. 하부 챔버(200)는 베이스(미부호)에 고정되고, 상부 챔버(100)는 유니버셜 조인트 또는 볼스크류 등으로 구성된 챔버 승강부(300)에 의해 승강된다.
상부 챔버(100)에는 상부 정반(110)이 설치되고, 상부 정반(110)에는 상부 기판(S1)을 점착하는 점착척(120)이 구비된다. 점착척(120)은 다수개가 상부 정반(110)에 분포 설치된다. 그리고 상부 정반(110)은 상부 챔버(110)에 설치된 상부 정반 승강 구동부(101)에 의하여 상하로 승강할 수 있다. 한편, 점착척(120)에 대한 구성은 후술하기로 한다.
하부 챔버(200)에는 하부 정반(210)이 설치되고, 하부 정반(210)에는 하부 기판(S2)을 척킹하는 기판척(220)이 구비된다. 하부 정반(210)에 설치되는 기판척(220)은 하부 기판(S2)을 안착하기 위하여 정전기력으로 기판을 척킹하는 정전척(Electro Static Chuck, ESC)일 수 있고, 또는 그 외의 점착척 등과 같은 다른 종류의 척장치일 수 있다.
그리고 하부 정반(210)에는 하부 정반(210)과 기판척(220)을 관통하여 출몰하는 다수개의 리프트 핀(Lift Pin)이 구비될 수 있다. 이 리프트 핀은 기판척(220)에 안착되는 하부 기판(S2)이 반입될 때 하부 기판(S2)의 저면으로 상승하여 하부 기판(S2)을 받쳐 지지하고, 이후 하강하여 하부 기판척(220)에 하부 기판(S2)을 안착시키는 역할을 한다. 또한 리스프 핀은 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)이 합착된 패널을 외부로 반출하기 위하여 패널을 상승시키는 역할을 한다.
그리고 상부 챔버(100)에는 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)에 표시된 정렬마크(Align mark)를 촬영하여 기판들이 정확한 합착지점에 위치하였는지를 확인할 수 있도록 하는 카메라(미도시)가 설치될 수 있다. 카메라는 상부 챔버(100)를 관통하는 촬영홀을 통하여 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)에 형성된 정렬 마크를 촬영한다. 이때, 카메라가 정렬 마크를 촬영할 수 있도록 조명장치(미도시)가 하부 챔버(200)의 하측에 설치되어 카메라로 조명을 제공하도록 할 수 있다.
상부 챔버(100)와 하부 챔버(200) 사이의 공간은 공정 공간을 형성한다. 그리고 이 공정 공간 내부를 진공 분위기로 구현하기 위하여 고진공분자펌프(Turbo Molecular Pump, TMP) 및 드라이 펌프(Dry pump)가 하부 챔버(200)에 연결될 수 있다.
그리고 하부 챔버(200)의 외측 하부에는 하부 정반(210)과 연결된 하부 정반 정렬장치(230)가 설치된다. 하부 정반 정렬장치(230)는 UVW 스테이지일 수 있다. 그리고 하부 정반 정렬장치(230)의 하부에는 하부 정반 정렬장치(230)와 하부 정반(210)을 상하로 구동시키는 승강 구동부(240)가 설치된다. 이 승강 구동부(240)는 리니어 모터 또는 유압 액추에이터일 수 있다. 따라서 도 2에 도시된 바와 같이 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)의 합착시에 하부 정반(210)은 상부 정반(110) 측으로 상승하거나 또는 하강할 수 있다.
한편, 본 실시예의 기판합착장치는 점착척(120)에 에어를 공급하는 점착척 에어 공급부(400)를 구비한다. 그리고 점착척 에어 공급부(400)와 승강 구동부(240)의 동작을 제어하는 제어부(500)를 구비한다. 이 제어부(500)는 기판합착장치의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.
이하에서는 점착척(120)의 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명한다. 도 3과 도 4에 도시된 바와 같이 점착척(120)은 중앙부에 중공(122)이 형성되어 제 1정반(101)에 삽입 설치되는 하우징(121)을 구비한다. 점착척(120)은 하우징(121)의 내부에 삽입 설치되며 점착척 에어 공급부(400)에서 연장된 연결홀(111)과 연통되어 공기가 흡출 가능하도록 하는 흡출홀(123)이 형성된 지지부(124)를 구비한다.
그리고 점착척(120)의 하우징(121)의 내경에는 단턱(125)이 형성되고, 하우징(121)에 삽입되는 지지부(124)의 외경에는 지지턱(126)이 형성된다. 따라서 하우징(121)의 중공(122) 내부로 삽입된 지지부(124)의 지지턱(126)은 단턱(125)에 걸쳐져서 지지된다.
또한 지지부(124)의 하부 표면에는 다이아프램(127)이 밀착 설치된다. 다이아프램(127)의 단부는 단턱(125)과 지지턱(126) 사이에 개재되어 고정된다. 다이아프램(127)은 흡출홀(123)에서 토출되는 기체에 의하여 상부 기판(S1) 측으로 팽창하고, 흡출홀(123)로의 기체 공급이 차단되거나, 흡출홀(123)에서의 흡입작용에 의하여 지지부(124)의 표면으로 밀착 복원된다.
하우징(121)의 다이아프램(127)이 팽창되는 부분의 주변에는 상부 기판(S1)을 점착하는 수지재질의 점착부재(128)가 설치된다. 이 점착부재(128)의 설치를 위하여 하우징(121)의 점착부재(128)가 설치되는 면에는 각각의 점착부재(128)가 일부 삽입되어 설치되도록 하는 다수개의 설치홈(미부호)이 형성될 수 있다.
한편, 점착부재(128)는 소량의 규소 원자와 결합하는 알케닐기(alkenyl)를 함유하는 오르가노폴리실록산(10 내지 75 중량부), 오르가노히드로젠폴리실록산(5 내지 30 중량부) 및 부가 반응 촉매 등을 주성분으로 하는 부가 반응 경화형 실리콘 고무 조성물을 경화시킴으로써 제조된다. 또한 점착부재(128)는 압축성형이나 주입성형, 사출 성형, 타발 등에 의해 직접 외형이 형성될 수 있다.
그리고 점착부재(128)의 상부 기판(S1)과 점착되는 표면 외의 다른 표면에는 필요에 따라 밀폐막(129)이 코팅될 수 있다. 이 밀폐막(129)은 액상 실리콘 고무(LSR : Liquid Silicone Rubber), 상온 경화(RTV) 탄성체(Room-Temperature-Vulcanizing (RTV ) Elastomers), 고밀도실리콘고무(HCR : High Consistency Silicone Rubber), 실리콘 변성 유기화합물(SMO) 탄성체 에멀젼(Silicon-Modified Organic (SMO) Elastomeric Emulsion) 및 그 외의 밀폐 기능을 수행할 수 있는 성분으로 코팅되어 형성될 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성의 본 실시예에 따른 기판합착방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 실시예에 따른 기판합착방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)가 이격된 상태에서 로봇(미도시)이 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)의 사이의 공간으로 상부 기판(S1)을 반입하면 상부 정반(110)에 설치된 점착척(120)에 상부 기판(S1)이 점착된다. 이때 상부 기판(S1)의 점착은 상부 정반(110)에 설치된 진공척 또는 진공 흡착홀에 의하여 점착척(120)에 상부 기판(S1)이 점착되도록 할 수 있고, 또는 리프트 핀이 상승하여 상부 기판(S1)을 점착하도록 할 수 있다.
다음으로 로봇에 의해 하부 기판(S2)이 반입되면 하부 기판(S2)을 받쳐 지지하기 위하여 리프트 핀이 상승하여 하부 기판(S2)을 지지한 상태에서 로봇은 외부로 빠져나간다. 이후 리프트 핀은 하강하여 하부 정반(210)에 하부 기판(S2)을 안착시키고, 하부 기판(S2)는 기판척(220)에 척킹된다.(S10)
이후 챔버 승강부(300)에 의해 상부 챔버(100)가 하강하여 하부 챔버(200)와 밀착됨으로 공정 공간이 형성된다. 공정 공간이 형성되면 드라이 펌프와 고진공분자펌프에 의해 공정 공간 내부가 진공상태를 형성하게 된다.
계속해서 하부 정반(210)이 상승하여 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)의 정렬을 실시하게 된다(S11). 그리고 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)의 정렬이 완료되면 승강 구동부(240)는 하부 정반(210)을 상승시켜 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)을 밀착시키고, 제어부(500)는 점착척 에어 공급부(400)에 에어를 공급하여 다이아프램(127)을 팽창시킨다(S12).
이와 동시에 또는 소정 시간 이후부터 제어부(500)는 승강 구동부(240)를 동작시켜 하부 정반(210)을 저속인 제 1속도로 하강시킨다(S13). 이때 하부 정반(210)의 저속 하강 속도는 0.05 ~ 0.5mm/sec 이다. 이 저속 하강은 점착척(120)에서 분리된 상부 기판(S1)이 다이아프램(127)과의 마찰면에서 미끄러지는 것을 방지한다. 따라서 안정적으로 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2) 간의 정렬상태를 유지시킨다.
그리고 제어부(500)는 다이아프램(127)의 팽창이 완료되거나 또는 제 1속도로의 하강이 소정시간 동안 이루어지면 승강 구동부(240)에 제 2속도로의 하강을 위한 신호를 전달한다. 이 제 2속도는 제 1속도보다 고속이다. 이에 따라 하부 정반(210)은 고속으로 하강한다(S14). 이때 제 2속도는 0.6 ~ 1.5mm/sec 이다. 이 제 2속도로 소정시간 동안 하강하면 하부 정반(210)의 하강이 완료된다(S15).
이후 상술한 바와 같은 과정이 완료되면, 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)는 이격되고, 하부 챔버(200)의 리프트 핀은 상승하게 된다. 그리고 외부에서 로봇이 반입되어 합착된 패널을 반출하는 과정을 수행함으로써 합착공정은 완료된다.
한편, 하부 정반(210)의 하강 속도는 전술한 속도와 다른 속도일 수 있다. 그리고 하부 정반의 변속이 2단계 이상의 속도차로 진행될 수 있다.
도 6은 다른 실시예에 따른 기판합착방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 6를 참조하여 설명하면, 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)가 이격된 상태에서 로봇(미도시)이 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)의 사이의 공간으로 상부 기판(S1)을 반입하면 상부 정반(110)에 설치된 점착척(120)에 상부 기판(S1)이 점착된다. 이때 상부 기판(S1)의 점착은 상부 정반(110)에 설치된 진공척 또는 진공 흡착홀에 의하여 점착척(120)에 상부 기판(S1)이 점착되도록 할 수 있고, 또는 리프트 핀의 상승하여 상부 기판(S1)을 점착하도록 할 수 있다.
다음으로 로봇에 의해 하부 기판(S2)이 반입되면 하부 기판(S2)을 받쳐 지지하기 위하여 리프트 핀이 상승하여 하부 기판(S2)을 지지한 상태에서 로봇은 외부로 빠져나간다. 이후 리프트 핀은 하강하여 하부 정반(210)에 하부 기판(S2)을 안착시키고, 하부 기판(S2)는 기판척(220)에 척킹된다.(S20)
이후 챔버 승강부(300)에 의해 상부 챔버(100)가 하강하여 하부 챔버(200)와 밀착됨으로 공정 공간이 형성된다. 공정 공간이 형성되면 드라이 펌프와 고진공분자펌프에 의해 공정 공간 내부가 진공상태를 형성하게 된다.
계속해서 상부 정반(110)이 상부 정반 승강 구동부(101)에 의하여 하강한다(S21). 이에 따라 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)의 정렬을 실시하게 된다. 그리고 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)의 정렬이 완료되면 제어부(500)는 점착척 에어 공급부(400)에 에어를 공급하여 다이아프램(127)을 팽창시킨다(S22).
이와 동시에 또는 소정 시간 이후부터 제어부(500)는 승강 구동부(240)를 동작시켜 하부 정반(210)을 저속인 제 1속도로 하강시킨다(S23). 이때 하부 정반(210)의 저속 하강 속도는 0.05 ~ 0.5mm/sec 이다. 이 저속 하강은 점착척(120)에서 분리된 상부 기판(S1)이 다이아프램(127)과의 마찰면에서 미끄러지는 것을 방지한다. 따라서 안정적으로 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2) 간의 정렬상태를 유지시킨다.
그리고 제어부(500)는 다이아프램(127)의 팽창이 완료되거나 또는 제 1속도로의 하강이 소정시간 동안 이루어지면 승강 구동부(240)에 제 2속도로의 하강을 위한 신호를 전달한다. 이 제 2속도는 제 1속도보다 고속이다. 이에 따라 하부 정반(210)은 고속으로 하강한다(S24). 이때 제 2속도는 0.6 ~ 1.5mm/sec 이다. 이 제 2속도로 소정시간 동안 하강하면 하부 정반(210)의 하강이 완료된다(S25).
이후 상술한 바와 같은 과정이 완료되면, 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)는 이격되고, 하부 챔버(200)의 리프트 핀은 상승하게 된다. 그리고 외부에서 로봇이 반입되어 합착된 패널을 반출하는 과정을 수행함으로써 합착공정은 완료된다. 이 실시예의 경우에도 하부 정반(210)의 하강 속도는 전술한 속도와 다른 속도일 수 있다. 그리고 하부 정반의 변속이 2단계 이상의 속도차로 진행될 수 있다.
도 7은 또 다른 실시예에 따른 기판합착방법을 설명하기 위한 순서도이다. 도 7을 참조하여 설명하면, 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)가 이격된 상태에서 로봇(미도시)이 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)의 사이의 공간으로 상부 기판(S1)을 반입하면 상부 정반(110)에 설치된 점착척(120)에 상부 기판이 점착된다. 이때 상부 기판(S1)의 점착은 상부 정반(110)에 설치된 진공척 또는 진공 흡착홀에 의하여 점착척(120)에 상부 기판(S1)이 점착되도록 할 수 있고, 또는 리프트 핀의 상승하여 상부 기판(S1)을 점착하도록 할 수 있다.
다음으로 로봇에 의해 하부 기판(S2)이 반입되면 하부 기판(S2)을 받쳐 지지하기 위하여 리프트 핀이 상승하여 하부 기판(S2)을 지지한 상태에서 로봇은 외부로 빠져나간다. 이후 리프트 핀은 하강하여 하부 정반(210)에 하부 기판(S2)을 안착시키고, 하부 기판(S2)는 기판척(220)에 척킹된다.(S30)
이후 챔버 승강부(300)에 의해 상부 챔버(100)가 하강하여 하부 챔버(200)와 밀착됨으로 공정 공간이 형성된다. 공정 공간이 형성되면 드라이 펌프와 고진공분자펌프에 의해 공정 공간 내부가 진공상태를 형성하게 된다.
계속해서 하부 정반(210)이 상승하여 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)의 정렬을 실시하게 된다. 그리고 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)의 정렬이 완료되면 승강 구동부(240)는 하부 정반(210)을 상승시켜 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)을 밀착시키고(S20), 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2)의 밀착으로 합착이 이루어지면, 제어부(500)는 점착척 에어 공급부(400)에 에어를 공급하여 다이아프램(127)을 팽창시킨다(S31).
이와 동시에 또는 소정 시간 이후부터 제어부(500)는 상부 정반 승강 구동부를 동작시켜 상부 정반(110)을 상승시키고, 하부 정반(210)을 승강시키는 하부 정반 승강 구동부(240)를 동작시켜 하부 정반(210)을 저속인 제 1속도로 하강시킨다(S33). 이때 하부 정반(210)의 저속 하강 속도는 0.05 ~ 0.5mm/sec 이다. 이 저속 하강은 점착척(120)에서 분리된 상부 기판(S1)이 다이아프램(127)과의 마찰면에서 미끄러지는 것을 방지한다. 따라서 안정적으로 상부 기판(S1)과 하부 기판(S2) 간의 정렬상태를 유지시킨다.
그리고 제어부(500)는 다이아프램(127)의 팽창이 완료되거나 또는 제 1속도로의 하강이 소정시간 동안 이루어지면 승강 구동부(240)에 제 2속도로의 하강을 위한 신호를 전달한다. 이 제 2속도는 제 1속도보다 고속이다. 이에 따라 하부 정반(210)은 고속으로 하강한다(S34). 이때 제 2속도는 0.6 ~ 1.5mm/sec 이다. 이 제 2속도로 소정시간 동안 하강하면 하부 정반(210)의 하강이 완료된다(S35).
이후 상술한 바와 같은 과정이 완료되면, 상부 챔버(100)와 하부 챔버(200)는 이격되고, 하부 챔버(200)의 리프트 핀은 상승하게 된다. 그리고 외부에서 로봇이 반입되어 합착된 패널을 반출하는 과정을 수행함으로써 합착공정은 완료된다.
한편, 상부 정반(110)과 하부 정반(210)의 속도는 전술한 속도와 다른 속도일 수 있다. 그리고 상부 정반(110)과 하부 정반은 2단계 이상의 속도차로 동작할 수 있다.
이상의 본 발명의 일 실시예의 기판합착장치 및 기판합착방법은 엘시디 기판제조를 위하여 컬러필터 기판과 어레이 기판의 합착을 위하여 실시할 수 있고, 또는 유기발광소자(OLED) 기판에서 OLED 증착기판과 어레이 기판의 합착을 위하여 사용될 수 있다.
따라서 본 발명의 실시예는 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100...상부 챔버
200...하부 챔버
110...상부 정반
210...하부 정반
120...점착척
127...점착부재
240...승강 구동부
300...승강부
400...점착척 에어 공급부
500...제어부

Claims (12)

  1. 상부 기판을 점착부재를 구비하는 상부 정반에 점착하고, 하부 기판을 하부 정반에 안착시키는 단계;
    챔버 내부를 진공 펌핑하는 단계;
    상기 상부 정반에 점착된 상기 상부 기판의 분리를 위하여 상기 상부 정반에 구비된 다이아프램의 팽창을 시작하고, 상기 다이아프램이 팽창을 시작한 이후에 상기 하부 정반을 하강시키는 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 다이아프램이 팽창할 때 상기 하부 정반의 하강이 시작되도록 하는 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 하부 정반이 하강할 때 상기 상부 정반을 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
  4. 제 1항 내지는 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 다이아프램이 팽창할 때 상기 하부 정반이 제 1속도로 소정 시간동안 하강하도록 하고, 상기 소정 시간 이후에 상기 하부 정반이 상기 제 1속도보다 빠른 제 2속도로 하강하도록 하는 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 제 1속도는 0.05 ~ 0.5mm/sec이고, 상기 제 2속도는 0.6 ~ 1.5mm/sec 인 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 다이아프램의 팽창 전에 상기 상부 정반이 상기 하부 정반 측으로 하강하도록 하고, 상기 상부 정반이 소정 거리 하강한 후에 상기 다이아프램이 팽창하도록 하는 것을 특징으로 하는 기판합착방법.
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