CN104425335A - 用于固持衬底的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于固持衬底的设备。所述设备包含：多个抽吸通道，垂直地穿过固持台的至少一个部分，并且所述多个抽吸通道布置在所述固持台的宽度方向上以通过使用真空吸力来支撑所述衬底；多个通风通道，垂直地穿过所述固持台的至少一个部分，所述多个通风通道布置在所述固持台的所述宽度方向上，使得所述多个通风通道位于所述多个抽吸通道之间，以通过所述多个通风通道释放衬底与固持台之间的气体。根据本发明的实施例，所述衬底固持设备可以防止当在固持台上固持大型衬底时大型衬底由于其自身的重量而发生滑动。

Description

用于固持衬底的设备
技术领域
本发明涉及一种用于固持衬底的设备，并且更具体地说涉及一种能够在固持台上稳定地固持衬底的设备。
背景技术
总地来说，用于固持衬底的设备安置在用于制造例如液晶显示器(lightcrystal display，LCD)、有机发光二极管(organic light emitting diode，OLED)等显示装置的处理腔室中。通用衬底固持设备包含上面固持着衬底的固持台，和多个垂直地穿过固持台并且被抬高的提升杆(lift bar)。所述提升杆辅助在固持台上支撑衬底。当衬底位于固持台上方时，提升杆被提升以支撑衬底的下部部分，并且接着降低以允许在衬底固持台上固持衬底。
用于例如LCD、OLED等显示装置的玻璃衬底的尺寸逐渐增加。当衬底固持设备的所述多个提升杆支撑大型衬底时，衬底会因为自身的重量而发生弯曲，并且在衬底固持在固持台上时发生滑动。因而，不方便再次对准衬底，并且因此处理时间延长。
第10-2004-0115542号韩国专利公开案中揭示了一种液晶显示设备的真空装置。这里，真空装置包含：基座，上面固持着衬底；头部，安置成对应于衬底的背面，并且具有对应于基座一侧的长度的预定宽度；以及提升杆，由穿过基座以便使头部在真空腔室中垂直地移动的主体构成。
现有技术文献
专利文献
第10-2004-0115542号韩国专利公开案
发明内容
本发明提供一种用于在固持台上稳定地固持衬底的设备。
本发明还提供一种用于固持衬底的设备，其能够在固持台上固持衬底时防止衬底滑动。
根据示范性实施例，一种用于在其顶面上固持衬底的设备包含：固持台，所述衬底固持在所述固持台的顶面上；多个抽吸通道(suction channel)，垂直地穿过所述固持台的至少一个部分，并且所述多个抽吸通道布置在所述固持台的宽度方向上以通过使用真空吸力来支撑所述衬底；多个通风通道，垂直地穿过所述固持台的至少一个部分，所述多个通风通道布置在所述固持台的所述宽度方向上，使得所述多个通风通道位于所述多个抽吸通道之间以通过所述多个通风通道释放所述衬底与所述固持台之间的气体；以及多个衬底支撑件，布置在所述固持台的所述宽度方向上，所述多个衬底支撑件升高或降低以允许在所述固持台上加载所述衬底以及从所述固持台卸载所述衬底。
所述多个抽吸通道的多个部分可以在所述固持台的X方向上延伸，并且在Y方向上彼此间隔开，并且其余所述多个抽吸通道可以在所述固持台的Y方向上延伸，并且在所述X方向上彼此间隔开。
在X方向上延伸的抽吸通道与在Y方向上延伸的抽吸通道可以彼此交叉。
所述多个通风通道中的每一个可以界定在所述多个抽吸通道之间，其中所述多个通风通道的多个部分在固持台的X方向上延伸，并且在Y方向上彼此间隔开，并且其余所述多个通风通道在所述固持台的Y方向上延伸，并且在X方向上彼此间隔开。
在X方向上延伸的通风通道与在Y方向上延伸的通风通道可以彼此交叉。
所述多个衬底支撑件中支撑所述衬底的边缘的衬底支撑件的高度可以大于支撑所述衬底的中心区域的支撑件的高度。
所述多个抽吸通道可包含：中心抽吸通道，界定在所述衬底的中心区域在上面支撑在所述固持台上的区域中；以及周边抽吸通道，界定在中心抽吸通道外部的周边中。
所述用于固持衬底的设备可以进一步包含抽吸控制单元，所述抽吸控制单元连接到所述多个抽吸通道，其中所述抽吸控制单元控制所述抽吸通道，使得从中心抽吸通道到周边抽吸通道以一时间间隔连续地产生真空吸力。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述可以更详细地理解示范性实施例，其中：
图1和图2是根据示范性实施例的用于固持衬底的设备的三维视图。
图3是沿图1的A-A'线截取的用于固持衬底的设备的横截面图。
图4是沿图1的B-B'线截取的用于固持衬底的设备的横截面图。
图5至图8的(b)是说明在衬底固持设备上固持衬底的过程的视图。
附图标记说明
100：固持台
110：主体
120：支撑板
200：通风通道
300：抽吸通道
310：中心抽吸通道
321、322、331、332：抽吸通道
400a、400b：衬底支撑件
500a、500b：传动部分
600：抽吸控制单元
610：真空泵
620：储气槽
630：真空阀
631：真空管线
640：气体阀
641：气体管线
650：连接管线
660：中心管线
661：第一管线
662：第二管线
663：第三管线
664：第四管线
670：中心阀
671：第一阀
672：第二阀
673：第三阀
674：第四阀
S：衬底
具体实施方式
下文中将参看附图详细描述具体实施例。但是，本发明可以用不同形式实施，并且不应被解释为限于本文所阐述的实施例。实际上，提供这些实施例是为了使得本发明将是彻底并且完整的，并且将把本发明的范围完整地传达给所属领域的技术人员。全文中，相同的参考标号指代相同的元件。
图1和图2是根据示范性实施例的用于固持衬底的设备的三维视图。这里，图1是说明多个衬底支撑件升高以从固持台向上突出的状态的视图，并且图2是说明所述多个衬底支撑件降低以使得所述多个衬底支撑件安置在固持台内部的状态的视图。图3是沿图1的A-A’线截取的用于固持衬底的设备的横截面图，并且图4是沿图1的B-B'线截取的用于固持衬底的设备的横截面图。
根据示范性实施例的用于固持衬底设备可以是一种用于固持玻璃衬底、具体来说是用于固持大型衬底的设备。所述衬底固持设备安置在用于处理衬底的处理腔室(未图示)中。举例来说，其中安置着根据示范性实施例的衬底固持设备的处理腔室可以是在其中执行激光诱导热成像(laser inducedthermal imaging，LITI)的腔室。
参看图1至图3，根据示范性实施例的衬底固持设备包含：固持台100，具有上面固持着衬底的上部部分；多个抽吸通道300，垂直地穿过所述固持台100的至少一个部分以通过使用真空吸力来支撑衬底；多个通风通道200，垂直地穿过所述固持台100的至少一个部分以充当释放衬底与固持台100之间的气体所经过的通路(passage)；抽吸控制单元600，连接到所述多个抽吸通道300中的每一者以产生真空吸力；多个衬底支撑件400a和400b，布置在固持台100的宽度方向上，所述多个衬底支撑件400a和400b被抬升以支持对衬底的负载/卸载；以及多个传动单元500a和500b，用于抬升所述多个衬底支撑件400a和400b。
固持台100可以是用于在其上部部分上安放衬底以便支撑衬底的单元。固持台100包含主体110和安置在主体110上以支撑衬底的支撑板120。这里，支撑板120的尺寸小于主体110的尺寸，并且支撑板120安置在主体110上。主体110的面积大于衬底的面积。虽然根据示范性实施例的支撑板120具有方板形状，但是本发明不限于此。举例来说，支撑板120可以制造成对应于衬底形状的多种形状。
抽吸通道300沿固持台100的两个宽度方向以线形形状延伸，由此在固持台100上形成晶格图案形状(lattice pattern shape)。具体来说，所述多个抽吸通道300的多个部分在固持台100的X方向上延伸，并且在Y方向上彼此间隔开，如图1和图2所说明。其余所述多个抽吸通道300在固持台100的Y方向上延伸，并且在X方向上彼此间隔开。也就是说，在X方向上延伸的多个抽吸通道300和在Y方向上延伸的多个抽吸通道300的至少多个部分彼此交叉。所述多个抽吸通道300可经配置以填充在支撑板120中。
当在固持台100上固持衬底时，衬底被固持，使得衬底从衬底的中心区域朝向衬底的边缘区域连续接触支撑板120。为此，使用稍后将描述的抽吸控制单元600来控制抽吸通道300，使得从在多个抽吸通道300的衬底固持区域的中心区域中界定的抽吸通道310朝向在多个抽吸通道300的边缘区域中界定的抽吸通道321、322、331和332连续地产生真空吸力。
下文中，在多个抽吸通道300的在衬底板120的中心区域中界定的抽吸通道称为“中心抽吸通道310”，并且在中心抽吸通道310的周边区域中界定的抽吸通道称为“周边抽吸通道321、322、331和332”。参看图3，周边抽吸通道321、322、331和332是在中心抽吸通道310的两个方向上界定的。可以将在中心抽吸通道310的一个方向上界定的周边抽吸通道321和322中的每一者划分成多个通道。并且，可以将在中心抽吸通道310的其它方向上界定的周边抽吸通道331和332中的每一者划分成多个通道。举例来说，可以在中心抽吸通道310的一个方向上界定两个周边抽吸通道321和322，并且可以在中心抽吸通道310的另一个方向上界定两个周边抽吸通道331和332。下文中，在中心抽吸通道310的一个方向上界定的两个周边抽吸通道321和322称为“第一和第二周边抽吸通道321和322”。这里，相对邻近于中心抽吸通道310而界定的抽吸通道称为第一周边抽吸通道321，而另一个抽吸通道称为第二周边抽吸通道322。并且，在中心抽吸通道310的另一个方向上界定的两个周边抽吸通道331和332称为“第三和第四周边抽吸通道331和332”。这里，相对邻近于中心抽吸通道310而界定的抽吸通道称为第三周边抽吸通道331，而另一个抽吸通道称为第四周边抽吸通道332。
虽然如下所述，使用抽吸控制单元600从中心抽吸通道310向周边抽吸通道321、322、331和332连续地提供真空吸力。更具体来说，按照中心抽吸通道310、第一和第三周边抽吸通道321和331以及第二和第四周边抽吸通道322和332的次序连续地提供真空吸力。
在前述描述中，上文参看说明沿图1的A-A'线切出的截面的图3来描述中心抽吸通道310和周边抽吸通道321、322、331和332的配置和布置。虽然未单独图示，但是可以在沿垂直于图1的A-A'线的一条线的横截面中说明中心抽吸通道310、在中心抽吸通道310的一个方向上界定的第一和第二周边抽吸通道321和322以及在中心抽吸通道310的另一个方向上界定的第三和第四周边抽吸通道331和332。
在多个抽吸通道300之间界定通风通道200，以沿固持台100的两个宽度方向以线形形状延伸，由此在固持台100上形成晶格图案形状。更具体来说，如在图1和图2中所说明，在抽吸通道300之间界定多个通风通道200中的每一者。这里，多个通风通道200的多个部分在固持台100的X方向上延伸，并且在Y方向上布置且彼此间隔开。其余多个通风通道200在固持台的Y方向上延伸，并且在X方向上布置且彼此间隔开。也就是说，在X和Y方向上延伸的多个通风通道200的至少多个部分彼此交叉。多个通风通道200可以填充在固持台100的至少支撑板120内，并且可以延伸，使得通风通道的两个末端都位于固持台100上的支撑板120外部。
抽吸控制单元600连接到以晶格形状提供的多个抽吸通道300中的每一者，以允许抽吸通道300从在固持台100的中心区域中界定的抽吸通道300朝向在固持台100的边缘中界定的抽吸通道300连续产生真空吸力。这里，在所有方向上从在支撑板120的中心中界定的抽吸通道300连续产生真空吸力。
下文中，作为一实例，将描述连接到在Y方向上延伸并且在X方向上布置且彼此间隔开的多个抽吸通道(参见图3)的抽吸控制单元600。
抽吸控制单元600包含：真空泵610，产生真空吸力；储气槽620，储存气体以用于在卸载衬底时释放真空；真空管线631，其一个末端连接到真空泵610；气体管线641，其一个末端连接到储气槽620；中心管线660，连接到中心抽吸通道310；第一和第二管线661和662，分别连接到第一和第二周边抽吸通道321和322；第三和第四管线663和664，分别连接到第三和第四周边抽吸通道331和332；中心管线660；以及连接管线650，将第一到第四管线661到664连接到真空管线631与气体管线641之间的管线。并且，抽吸控制单元600包含：真空阀630，安置在真空管线631中以控制连接管线650与真空泵610之间的连通；气体阀640，安置在气体管线641中以控制连接管线650与储气槽620之间的连通；中心阀670，安置在中心管线660中以控制中心抽吸通道310与连接管线650之间的连通；以及第一到第四阀671到674，分别安置在第一到第四管线661到664中，以控制第一到第四周边抽吸通道321、322、331和332与连接管线650之间的连通。这里，可以将储存在储气槽620中的气体供应到抽吸通道310、321、322、331和332中以帮助卸载衬底。这里，可以使用多种惰性气体(例如氮气、氩气等)或空气作为所述气体。
当在固持台100上固持衬底时，真空泵610操作以打开真空阀630，并且接着相继打开中心阀670、第一和第三阀671和673以及第二和第四阀672和674。因而，按照中心抽吸通道310、第一和第三周边抽吸通道321和331以及第二和第四周边抽吸通道322和332的次序产生吸力以便允许衬底从衬底的中心区域到衬底的边缘区域连续接触或连续紧密地附接到固持台100的顶面。并且，因为衬底从中心区域到边缘区域连续紧密地附接到固持台100的顶面，所以衬底与固持台100之间剩余的气体(即空气)通过通风通道200释放。这里，因为衬底从中心区域到边缘区域连续紧密地附接到固持台100，所以空气从在支撑板120的中心中界定的通风通道200流动到在支撑板120的边缘中界定的通风通道200，并且接着释放到支撑板120的外部。因而，因为当在固持台100上固持衬底时自然地释放空气，所以衬底无需被提升就可以紧密地附接和固定到固持台100。
衬底支撑件400a和400b在固持台上固持衬底，或者将所固持的衬底与固持台100分开。衬底支撑件400a和400b中的每一者具有杆形状以垂直地穿过固持台100并且提供多个衬底支撑件。举例来说，如图1中所说明，衬底支撑件400a和400b包含在X方向上布置在固持台100的支撑板120的边缘外部的多个第一衬底支撑件400b，和安置在支撑板120内部并且在X方向上布置的多个第二衬底支撑件400a。这里，第一衬底支撑件400b分别在X方向上安置在支撑板120的两个边缘外部以面向彼此。也就是说，第一衬底支撑件400b安置成两行以面向彼此。与第一衬底支撑件400b一样，第二衬底支撑件400a也安置成两行，并且因而第二衬底支撑件400a安置在安置成两行的第一衬底支撑件400b之间。第一衬底支撑件400b中的每一者的顶部末端位于比第二衬底支撑件400a中的每一者的顶部末端的位置更高的位置处。因而，当参看图1从Y方向观看多个衬底支撑件400a和400b时，两个第二衬底支撑件400a(其各自具有高度相对较低的顶部末端)安置在两个第一衬底支撑件400b(其各自具有高度相对较高的顶部末端)之间。参看图4，支撑衬底的边缘的第一衬底支撑件400b的顶部末端位于比支撑衬底的中心的第二衬底支撑件400a的顶部末端的高度更高的高度处。考虑到因为大型衬底的自身的重量引起的下垂所产生的高度差，界定第一衬底支撑件400b和第二衬底支撑件400a的高度差。
传动部分500a和500b用于抬升多个衬底支撑件400a和400b中的每一者，并且提供多个传动部分。传动部分500a和500b的数目可以对应于多个衬底支撑件400a和400b的数目，从而抬升衬底支撑件中的每一者。本发明不限于传动部分的所述数目。举例来说，传动部分的数目可以小于多个衬底支撑件400a和400b的数目，从而同时抬升布置在相同线上的多个衬底支撑件。当然，可以提供一个传动部分以一次抬升多个衬底支撑件400a和400b。
虽然根据实施例的传动部分500a和500b中的每一者为汽缸，但是本发明不限于此。举例来说，传动部分可包含能够使衬底支撑件400a和400b垂直地往复运动的各种单元，举例来说，包含电机的单元。
图5至图8的(b)是说明在衬底固持设备上固持衬底的过程的视图。
下文中，将参看图1至图8的(b)描述在衬底固持设备上固持衬底的过程，并且还将简单地描述或省略重复的描述。
根据示范性实施例的一种使用衬底固持设备来固持衬底的方法包含：在固持台100上方的对应位置处定位衬底S的过程；提升多个衬底支撑件400a和400b以允许在衬底支撑件400a和400b上支撑衬底S的过程；允许多个衬底支撑件400a和400b降低的过程；以及从在支撑板120的中心区域中界定的抽吸通道310到在支撑板120的边缘中界定的抽吸通道321、322、331和332连续产生真空吸力以便在支撑板120上紧密地附接衬底S的过程。
下文中，将详细描述固持衬底的方法。
首先，使用臂将衬底S(举例来说，玻璃衬底)定位在固持台100上提供的支撑板120上方的对应位置处。传动部分500a和500b操作以提升多个衬底支撑件400a和400b，使得多个衬底支撑件400a和400b从固持台100向上突出，以允许多个衬底支撑件400a和400b的顶部末端接触衬底S的底面，如图6中所说明。这里，因为第一衬底支撑件400b的顶部末端位于比第二衬底支撑件400a的顶部末端的高度更高的高度处，所以衬底S的边缘区域支撑在比衬底的中心区域的位置更高的位置处。因而，衬底的中心区域下垂。
接着，传动部分500a和500b操作以允许多个衬底支撑件400a和400b降低，由此在支撑板120上固持衬底S的底面。这里，由于第一和第二衬底支撑件400b和400a之间的高度差，衬底S的底面的中心区域首先接触支撑板120，并且接着衬底S的底面从中心区域朝向边缘连续接触支撑板120，如图7的(a)和图7的(b)中所说明。因而，支撑板120的整个顶面与衬底S的底面接触，如图8的(a)和图8的(b)中所说明。
如上所述，当衬底S的底面从中心区域到边缘区域连续接触支撑板120时，抽吸控制单元600允许抽吸通道300连续产生真空吸力，由此将衬底S紧密附接到支撑板120上。
下文中，将参看图3详细描述使用抽吸通道紧密附接衬底的过程。
当衬底S的底面的中心区域接触支撑板120的顶面时，中心阀670打开以允许中心抽吸通道310产生真空吸力。这里，由于中心抽吸通道310中的真空吸力，衬底S的底面紧密附接到支撑板的顶面。
接着，衬底S的底面从衬底S的底面的中心区域到边缘区域连续接触支撑板120。这里，向在对应于阀区域的区域中界定的周边抽吸通道321、322、331和332提供真空吸力。举例来说，参看图3，打开第一和第三阀671和673以将真空吸力提供到相对靠近中心抽吸通道310的第一和第三周边抽吸通道321和331中，并且接着以预定时间间隔打开第二和第四阀672和674以将真空吸力提供到第二和第四周边抽吸通道322和332中。因而，衬底S的底面从衬底S的中心区域到边缘区域连续地紧密附接到支撑板的顶面。
如上所述，因为衬底S的底面连续地紧密附接到固持台100的顶面，所以衬底S与支撑板120之间剩余的气体(即，空气)通过通风通道200释放。这里，因为衬底S从中心区域到边缘区域连续附接到固持台100，所以空气从在支撑板120的中心中界定的通风通道200流动到在支撑板120的边缘中界定的通风通道200，并且接着释放到支撑板120的外部。因而，因为当在固持台上固持衬底S时自然地释放空气，所以衬底无需被提升就可以紧密地附接和固定到支撑板。
在前述描述中，衬底可以在支撑板120的一个方向上从中心区域到边缘区域连续地紧密附接到支撑板120上，并且在支撑板120的另一个方向上连续地紧密附接到边缘区域上，如图3中所说明。然而，虽然未单独描述，但是可以在所有方向上从在支撑板120的中心区域中界定的抽吸通道到支撑板120的边缘连续产生真空吸力以便将衬底紧密附着到支撑板120。
如上所述，衬底固持设备从衬底S的底面的中心区域朝向边缘区域将衬底S的底部连续地紧密附接到固持台100上。因而，衬底固持设备可以防止当在固持台100上固持大型衬底S时大型衬底S由于其自身的重量而发生滑动。因此，衬底固持设备可以使衬底S的未对准最小化，缩短处理时间并且使设施稳定。
根据本发明的实施例，衬底固持设备从衬底S的底面的中心区域朝向边缘区域将衬底S的底部连续地紧密附接到固持台100上。因而，衬底固持设备可以防止当在固持台100上固持大型衬底S时大型衬底S由于其自身的重量而发生滑动。因此，衬底固持设备可以防止衬底未对准，并且缩短处理时间，因为不必要重新对准衬底。
虽然已参看具体实施例描述了衬底固持设备，但是其不限于此。因此，所属领域的技术人员将容易理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变。

Claims (8)

1.一种用于固持衬底的设备，其特征在于所述设备包括：
固持台，所述衬底固持在所述固持台的顶面上；
多个抽吸通道，垂直地穿过所述固持台的至少一个部分，并且所述多个抽吸通道布置在所述固持台的宽度方向上以通过使用真空吸力来支撑所述衬底；
多个通风通道，垂直地穿过所述固持台的至少一个部分，所述多个通风通道布置在所述固持台的所述宽度方向上，使得所述多个通风通道位于所述多个抽吸通道之间以通过所述通风通道释放所述衬底与所述固持台之间的气体；以及
多个衬底支撑件，布置在所述固持台的所述宽度方向上，所述多个衬底支撑件升高或降低以允许在所述固持台上加载所述衬底以及从所述固持台卸载所述衬底。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述多个抽吸通道的多个部分在所述固持台的X方向上延伸，并且在Y方向上彼此间隔开，并且
其余所述多个抽吸通道在所述固持台的所述Y方向上延伸，并且在所述X方向上彼此间隔开。
3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于在所述X方向上延伸的所述抽吸通道与在所述Y方向上延伸的所述抽吸通道彼此交叉。
4.根据权利要求2所述的设备，其特征在于所述多个通风通道中的每一者是在所述多个抽吸通道之间界定的，
其中所述多个通风通道的多个部分在所述固持台的所述X方向上延伸，并且在所述Y方向上彼此间隔开，并且
其余所述多个通风通道在所述固持台的所述Y方向上延伸，并且在所述X方向上彼此间隔开。
5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于在所述X方向上延伸的所述通风通道与在所述Y方向上延伸的所述通风通道彼此交叉。
6.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述多个衬底支撑件中的支撑所述衬底的边缘的所述衬底支撑件的高度高于支撑所述衬底的中心区域的所述支撑件的高度。
7.根据权利要求1所述的设备，其特征在于所述多个抽吸通道包括：中心抽吸通道，界定在一个区域中，所述衬底的中心区域在所述区域上面被支撑在所述固持台上；以及
周边抽吸通道，界定在所述中心抽吸通道外部的周边中。
8.根据权利要求7所述的设备，其特征在于进一步包括连接到所述多个抽吸通道的抽吸控制单元，
其中所述抽吸控制单元控制所述抽吸通道，使得从所述中心抽吸通道到所述周边抽吸通道以一时间间隔连续产生所述真空吸力。
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