CN101853800B

CN101853800B - 抗静电处理的工作台

Info

Publication number: CN101853800B
Application number: CN2009101592513A
Authority: CN
Inventors: 金原南; 吴尚根
Original assignee: TOPNANOSIS Inc; Top Engineering Co Ltd
Current assignee: TOPNANOSIS Inc; Top Engineering Co Ltd
Priority date: 2009-03-31
Filing date: 2009-08-10
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2029-08-10
Also published as: TWI432298B; KR20100109098A; KR101044554B1; JP2010245498A; CN101853800A; TW201034810A

Abstract

公开一种抗静电处理的工作台。在其上安装有基材的抗静电处理的工作台的表面上涂敷碳纳米管涂层膜。碳纳米管涂层膜的方块电阻为约10⁵Ω/□至约10⁹Ω/□。

Description

抗静电处理的工作台

相关申请

本申请根据35U.S.C.§119(a)要求2009年3月31日提交的韩国专利申请10-2009-0027521的优先权，通过引用将其全部内容并入本文。

技术领域

本文涉及抗静电处理的工作台，并且更具体涉及使得平坦工件能够安装在其上并且保护工件免受静电的抗静电处理的工作台。

背景技术

提供用于半导体制造设备的工作台以允许在其上安装晶片基材，并且该工作台通常由金属形成。在使用该工作台的半导体制造设备中，当处理器控制并移动晶片基材以在工作台上定位晶片基材时，在工作台和晶片基材之间产生静电。

此外，在FPD(平板显示器)的分配器中使用的工作台通过常规的真空抽吸方案来使显示器基材保持在适当位置。在这种情况下，由于工作台也是使用金属制造的，所以当显示器基材通过抽吸移动进入工作台或者与工作台分离时，在工作台中产生静电，因此显示器基材变得带有静电。近来，显示器基材的尺寸已经增加，使得静电的量增加。结果，这样的静电问题变得越来越突出。

在晶片基材和显示器基材上设置多个电子元件例如半导体器件。因此，如果产生静电，那么静电施加于电子元件，然后传输至电子元件的内电路。因此，严重影响电子元件的可靠性。此外，由于带有静电，所以颗粒被吸引到基材或者当基材抬升时基材可受到破坏。

在相关技术中，为了防止产生静电，在工作台上安装电离源，由此中和静电。然而，如果没有将工作台抬升，那么电离源的离子风未达到基材。此外，即使将基材抬升，如果需要中和的基材在离子风达到基材之前放电，那么由工作台和基材之间瞬间产生的静电所导致的问题没有得到解决。

为了解决上述问题，对工作台实施被称为特氟隆(Teflon)涂覆工艺的氟树脂涂覆工艺，由此防止在其中产生静电。由于氟树脂具有对其它材料的低吸附能、非粘附性能和低的摩擦系数，所以在分离氟树脂涂层和玻璃基材期间产生的静电量减小。

通常，由于氟具有绝缘性能，所以带电材料需要输入到特氟隆涂层中。即，在工作台已经进行了阳极化处理之后，对工作台实施特氟隆涂敷，从而防止在工作台中产生静电。

然而，特氟隆涂敷方法上花费的制造成本相对高。特别是在分配器情况下，由于显示器基材最近变得更大，工作台的尺寸也需要增加，因此工作台的制造成本进一步增加。

此外，由于氟的硬度低，所以包含氟的涂层膜的硬度低，使得涂层膜上容易引起刮痕。因此，涂层膜的具有刮痕的部分不能保持预定水平的平坦度。此外，产生松散的颗粒。

此外，由于氟具有绝缘性能，所以需要加入填料例如炭黑或导电聚合物，以使得特氟隆涂层具有适合于抗静电功能的预定方块电阻。然而，炭黑为球形，因此引起灰尘。此外，导电聚合物的耐溶剂性弱，需要过量的粘合剂，并难以形成薄膜。

发明内容

以下描述涉及工作台，其中在工作台相对于基材的接触表面上产生的静电最小化，工作台的制造成本降低，工作台的方块电阻(sheet resistance)调节为足够的水平，工作台和基材之间的摩擦系数降低并且工作台耐磨性得到改善。

根据一个示例性方面，提供一种抗静电处理的工作台，其具有台体和碳纳米管涂层膜。碳纳米管涂层膜的方块电阻为约10⁵Ω/□至约10⁹Ω/□。

如果在工作台的台体上涂敷主要包含具有导电性能的碳纳米管的涂层膜，那么涂层膜具有低的方块电阻，使得基材可靠性得到改善。

此外，通过使用包含碳纳米管的涂层膜来实施涂敷，使得工作台的制造成本降低。

此外，由于碳纳米管具有独特的物理性能，所以碳纳米管涂层膜具有低摩擦系数和高耐磨性。因此，不会引起或者难以引起刮痕，所以极少产生松散的颗粒。

通过以下描述、附图和权利要求，其它的目的、特征和优势将变得明显。

附图说明

图1是显示根据一个示例性实施方案的具有抗静电处理的工作台的浆料分配器(paste dispenser)的透视图；

图2是显示图1的工作台的上侧的截面图；

图3是显示图2的部分‘A’的放大的截面图；

图4是显示图3的一个替代实施例的视图；和

图5是显示图2的一个替代实施例的截面图。

在整个附图和详述中通过相同附图标记来表示相同的元件、特征和结构，并且为清楚和方便起见，附图中一些元件的尺寸和比例可放大。

具体实施方式

提供详述以辅助读者获得对本文描述的方法、设备和/或系统的全面了解。本文描述的系统、设备和/或方法的各种变化、改变和等同物对于本领域技术人员来说是显而易见的。而且，为了清楚和简明，省略关于已知功能和结构的描述。

以下，将参考附图描述示例性实施方案。

图1是显示根据一个示例性实施方案的采用抗静电处理的工作台的浆料分配器的透视图。

如图1所示，浆料分配器1包括：框架10、抗静电处理的工作台20、机头支撑体(head support)30和机头单元(head unit)40。工作台20设置在框架10上。工作台20配置为使得从框架10的一侧提供的基材S能够安装在其上。

工作台20被固定于框架10或者通过致动器使得工作台20沿x-轴方向和/或y-轴方向滑动。

机头支撑体30设置在工作台20之上。机头支撑体30沿x-轴方向延伸并且通过框架10支撑机头支撑体30的两端。机头支撑体30通过用于驱动头部支撑30的致动器可在y-轴方向滑动。

机头单元40由机头支撑体30支撑，使得机头单元30沿x-轴方向移动。机头单元40具有至少一个分配头42，在分配头上安装用于排出浆料的喷嘴44。喷嘴44连接至包含浆料的注射器。

图2是沿图1的线II-II截取的截面图。如图2所示，工作台20的一个表面涂敷有碳纳米管涂层膜25。

工作台20通常由金属例如铝形成。在这种情况下，可对工作台20的上表面进行阳极化处理。

阳极化处理指的是通过电化学反应在没有进行表面处理的铝表面上涂敷人工氧化物的工艺。阳极化处理防止表面磨损和腐蚀。

碳纳米管涂层膜25形成在其上安装基材S的工作台20的表面上并包含碳纳米管。

碳纳米管(CNT)具有通过以六边形蜂窝图案来彼此连接的相邻碳原子所形成的管状。由于碳纳米管具有非常小的直径，例如几纳米，所以碳纳米管显示出独特的电和化学性质。

碳纳米管具有优异的机械性能和电选择性以及极好的场发射性能。如果在工作台20上以导电薄膜的形式提供碳纳米管等，那么碳纳米管显示出高的导电性能。因此，碳纳米管提供抗静电功能。

此外，由于当形成网络时碳纳米管为管状而不是球状，所以碳纳米管几乎不引起灰尘并具有优异的耐湿性。

碳纳米管包括选自单壁纳米管、双壁纳米管、多壁纳米管、绳状纳米管(rope nanotube)和其组合中的至少一种。

此外，碳纳米管可包括通过酸处理进行表面改性的碳纳米管或者形成为具有金属性能和半导体性能中任意一种的碳纳米管。

含有碳纳米管涂敷溶液包含预定的分散剂。具体地，分散剂包括SDS(十二烷基磺酸钠)、Triton X(Sigma)、Tween 20(聚氧乙烯失水山梨醇单月桂酸酯)和CTAB(十六烷基三甲基溴化铵)。

调节碳纳米管涂层膜25的方块电阻为10⁵Ω/□至10⁹Ω/□，以防止在工作台20中产生静电。如果碳纳米管涂层膜25的方块电阻大于10⁹Ω/□，那么碳纳米管涂层膜25的导电性差，因而在工作台20中产生的静电没有有效地释放。如果碳纳米管涂层膜25的方块电阻小于10⁵Ω/□，那么碳纳米管涂层膜25具有极高的导电性，因此对邻近于碳纳米管涂层膜25的电子元件施加不期望的影响。

碳纳米管涂层膜25可包含粘合剂。粘合剂可包括：丙烯酰基类(acrylbased)粘合剂、聚氨酯系(urethane based)粘合剂、聚酯系(polyester based)粘合剂、环氧树脂系(epoxy based)粘合剂、聚酰亚胺系(polyimide based)粘合剂、三聚氰胺系(melamine based)粘合剂、导电聚合物系(conductingpolymer based)粘合剂或者有机/无机杂化物系(organic/inorganic hybridbased)粘合剂。粘合剂可包括热固性树脂或光聚合物树脂。

在这种情况下，包含于碳纳米管涂层膜25中的碳纳米管可包括单壁纳米管、双壁纳米管或多壁纳米管。

碳纳米管涂层膜25的厚度为约0.1μm至100μm。

同时，在碳纳米管涂层膜25和工作台20之间形成粘合促进层23。粘合促进层23使得碳纳米管涂层膜25和工作台20之间的粘附力得到改善。在这种情况下，粘合促进层23由单体、低聚物或聚合物形成，其实现相对于氧化铝表面的化学吸附并属于羧酸类、酸酐类或膦酸类。粘合促进层23的厚度为约1nm至1μm。

在这种情况下，包含于碳纳米管涂层膜25中的粘合剂可包括相对于粘合促进层23具有粘附力的单体或聚合物。

因此，如图3所示，对工作台20的上表面进行阳极化处理以形成诸如Al₂O₃层22a的阳极化层22a，并在工作台20的上表面上依次地堆叠粘合促进层23以及与粘合剂混合的碳纳米管涂层膜25。

在碳纳米管涂层膜25的外表面上形成保护层26。保护层26保护碳纳米管涂层膜25的表面免受外力而同时保持抗静电功能。此外，保护层26改善碳纳米管涂层膜25的耐久性和耐磨性。在这种情况下，保护层26包括无机物质、有机单体化合物、有机聚合物化合物、有机杂化材料或无机杂化材料。保护层26的厚度为约0.1μm至100μm。

在常规的含氟的抗静电涂层膜的情况下，由于氟的硬度低，所以保护层需要形成为具有大的厚度。由于保护层的厚度大，所以涂层膜的抗静电效果降低。然而，由于碳纳米管涂层膜25相对于保护层26具有优异的耐磨性和大的粘附力，所以最小化碳纳米管涂层膜25的厚度。

在这种情况下，保护层26可包括陶瓷基材料。这是因为陶瓷基保护层具有高的耐化学性，并因此显示出相对于丙酮和醇的优异的耐受性。

同时，如图4所示，在碳纳米管涂层膜25和工作台20之间设置内粘合剂层24。即，在已经进行阳极化处理的工作台20的上表面上涂敷内粘合剂层24，并且在内粘合剂层24的上表面上涂敷碳纳米管涂层膜25。在这种情况下，在内粘合剂层24和工作台20之间设置粘合促进层23。

通过棒涂(bar coating)、狭缝挤压涂敷(Slit Die Coating)、浸涂、旋涂、喷涂、丝网涂敷、喷墨涂敷等，将内粘合剂层24涂敷在工作台20上。此外，通过棒涂、狭缝挤压涂敷、浸涂、旋涂、喷涂、丝网涂敷、喷墨涂敷等，在内粘合剂层24上涂敷碳纳米管涂层膜25。

此外，通过棒涂、狭缝挤压涂敷、浸涂、旋涂、喷涂、丝网涂敷、喷墨涂敷等，在工作台20上涂敷粘合促进层23。

在这种情况下，内粘合剂层24主要包括丙烯酰基类材料、聚氨酯系材料、聚酯系材料、环氧树脂系材料、聚酰亚胺材料、三聚氰胺系材料、导电聚合物系材料或者有机/无机杂化物系材料。例如，在工作台20上涂敷主要构成内粘合剂层24的具有强粘附力的聚氨酯系材料，因此允许以强粘附力涂敷碳纳米管涂层膜25。因此，内粘合剂层的主要材料使得工作台20和碳纳米管涂层膜25之间的粘附力能够得到大大改善。

如图4所示，在碳纳米管涂层膜25的外表面上形成保护层26。

为了防止产生静电，将碳纳米管涂层膜25接地。依次，由工作台20产生的电快速地传输至地面而没有停留在碳纳米管涂层膜25上，因此实现外部放电。例如，如图2所示，工作台20包括：台基底21和连接到台基底21的多个装配架22。在这种情况下，每个装配架22均具有中空四角棱柱形状并连接到台基底21的上表面。因此，装配架22的下表面与台基底21接触，装配架22的侧表面和上表面不与台基底21接触。

在这种情况下，碳纳米管涂层膜25不仅在装配架22的上表面上形成，而且在装配架22的侧表面和下表面上形成，使得碳纳米管涂层膜25与台基底21接触。因此，由装配架22产生的电沿着碳纳米管涂层膜25传输至台基底21，并接地。

根据接地的另一个方法，如图5所示，当碳纳米管涂层膜25在装配架22的上表面和侧表面上形成时，碳纳米管涂层膜25在没有设置装配架22的台基底21的上表面上形成。

同时，虽然未显示，但是从碳纳米管涂层膜25末端延伸的接地线与台基底21接触，由此将碳纳米管涂层膜25连接至地面。

根据一个实施例，在工作台上涂敷碳纳米管涂层膜的方法如下所述。以下，将参考图4描述该涂敷法。

首先，对工作台20的涂敷表面进行阳极化处理。因此，在工作台20的上表面上涂敷Al₂O₃层22a。

然后，对Al₂O₃层22a的上表面施加粘合剂以形成粘合促进层23，并且在粘合促进层23的外表面上涂敷内粘合剂层24。在该实施例中，内粘合剂层24包含聚氨酯系粘合剂。

然后，在内粘合剂层24的外表面上涂敷碳纳米管涂层膜25。

根据制造碳纳米管涂层膜25的方法，首先，将碳纳米管、分散剂和溶剂一起混合，以制造其中分散碳纳米管的涂敷溶液。虽然碳纳米管包括选自单壁纳米管、双壁纳米管、多壁纳米管、绳状纳米管和其组合中的一种，但是对碳纳米管没有限制。

分散剂包括使得碳纳米管分散于溶剂中的任何物质。溶剂包括水、乙醇、甲醇、异丙醇、1，2-二氯苯、氯仿、二甲基甲酰胺、丙酮或者其混合物。

然后，在内粘合剂层24上涂敷所述涂敷溶液并进行干燥，以形成碳纳米管涂层膜25。

可通过现有技术中公知的各种涂敷法例如喷涂来涂敷碳纳米管涂层膜。通过使用喷涂设备和超声喷涂器实施喷涂。可以以各种形式来提供用于喷涂的喷嘴，包括一个流体喷嘴、两个流体喷嘴或者具有一个流体喷嘴和两个流体喷嘴的组合喷嘴。

在喷涂工艺中，使用其中采用加热板的用于蒸发溶剂的装置。将涂层表面的下部、上部和侧部加热使得涂敷溶液蒸发。

在碳纳米管涂层膜25的外表面上形成保护层26。保护层26包括聚合物硬涂层或者陶瓷涂层。

根据另一个实施例，涂敷碳纳米管涂层膜25的方法如下所述。在该实施例中，将参考图3描述该涂敷法。

首先，对工作台20的涂层表面进行阳极化处理。因此，在工作台20的上表面上涂敷Al₂O₃层22a。

然后，对Al₂O₃层22a施加粘合剂以形成粘合促进层23。在粘合促进层23的外表面上涂敷碳纳米管涂层膜25。在该实施例中，碳纳米管涂层膜25包括粘合剂。粘合剂包括丙烯酰基类材料。

在碳纳米管涂层膜25的外表面上涂敷保护层26。在这种情况下，保护层26主要包括适于形成硬涂层的聚合物或者陶瓷基材料。

由以上描述显知，通过喷涂在包括工作台20边缘的工作台20整个表面上均匀地涂敷涂层膜25，使得工作台20的平坦度得到保持。

此外，通过粘合剂改善了粘附力，由此消除了产生松散颗粒的问题。

对本领域技术人员而言显而易见的是，对本发明的上述示例性实施方案可做出各种改变。然而，只要改变落入所附权利要求和它们的等同物的范围之内，那么它们就不应该误解为脱离了本发明本身的范围。

Claims

1.一种工作台，其涂敷有抗静电材料并进行了抗静电处理，所述工作台包括：

台基底，在所述台基底的至少一个表面上安装有晶片基材或显示器基材，所述至少一个表面由导电材料形成；和

在所述台基底的所述至少一个表面上涂敷的包含碳纳米管的碳纳米管涂层膜，防止在所述基材和所述台基底之间产生静电，其中所述碳纳米管涂层膜的方块电阻为10⁵Ω/□至10⁹Ω/□。

2.根据权利要求1所述的工作台，其中所述碳纳米管涂层膜还包括丙烯酰基类粘合剂、聚氨酯系粘合剂、聚酯系粘合剂、环氧树脂系粘合剂、聚酰亚胺系粘合剂、三聚氰胺系粘合剂、导电聚合物系粘合剂或者有机/无机杂化物系粘合剂。

3.根据权利要求1所述的工作台，其中粘合促进层设置在所述台基底和所述碳纳米管涂层膜之间，和

所述粘合促进层由属于羧酸类、酸酐类和膦酸类中的至少一种的单体、低聚物或者聚合物形成。

4.根据权利要求1所述的工作台，其中在所述碳纳米管涂层膜的外表面上形成有保护层，和

所述保护层包括无机物质、有机单体化合物、有机聚合物化合物、有机杂化材料或无机杂化材料。

5.根据权利要求1至4中之一所述的工作台，所述工作台用于分配器设备并且在所述工作台上安装有将进行分配工艺处理的基材。

6.根据权利要求5所述的工作台，其中所述碳纳米管涂层膜通过所述台基底接地。