CN110416146B - 基板支撑单元 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种支撑基板的基板支撑单元。一实施例的基板支撑单元包括：支撑板，在上面形成有形成真空压的多个吸附孔，以吸附基板；真空吸附单元，将真空压施加至所述吸附孔，所述真空吸附单元包括：压力测定部件，测定所述吸附孔的内部气压；吸气单元，吸入所述吸附孔内的气体而排出，能够调节所述吸附孔内的气体的吸入力；控制部，控制所述吸气单元，以根据由所述压力测定部件测定的压力而调节所述吸入力。

Description

基板支撑单元

技术领域

本发明涉及支撑基板的装置。

背景技术

半导体集成电路一般为非常小且薄的硅片，但由各种电子零件构成，一个半导体芯片在出厂之前经过包括成像工序、蚀刻工序、沉积工序等各种制造工序。

执行该半导体制造工序的装置在腔体内部的下端部具有卡盘(Chuck)，以用于支撑半导体晶片(Wafer)等基板。卡盘利用机械夹紧、电或真空吸附等而将晶片固定在上部表面。

利用机械夹紧的卡盘利用臂或夹钳而按压晶片的支撑表面，从而，固定晶片，利用静电力的卡盘在晶片与卡盘之间产生静电吸附力而固定晶片，真空吸附方式的卡盘形成向上面施加真空压的真空孔，利用在真空孔形成的真空压而吸附晶片。

并且，晶片的翘曲(Warpage)在晶片被放置在真空吸附方式的卡盘时，在形成有晶片及真空孔的卡盘的上面之间产生分隔，因而难以将晶片固定在卡盘上，在移送时，难以通过移送单元而持握晶片，在进行加热或冷却工序时，因产生热气或冷气的构成的区域的距离不同，由此，难以进行均匀的加热或冷却。

发明内容

本发明用于提供一种能够稳定固定发生翘曲的基板的基板支撑单元。

并且，本发明用于提供一种防止及改善基板的翘曲的基板支撑单元。

本发明要解决的技术课题并非限定于此，未言及或其它课题通过下面的记载而使本发明技术领域人员明确理解。

本发明提供一种支撑基板的基板支撑单元。根据一实施例，基板支撑单元包括：支撑板，在上面形成有形成真空压的多个吸附孔，以吸附基板；真空吸附单元，向所述吸附孔施加真空压，所述真空吸附单元包括：压力测定部件，测定所述吸附孔的内部气压；吸气单元，吸入所述吸附孔内的气体而排出，并能够调节吸入所述吸附孔内的气体的吸入力；控制部，控制所述吸气单元，以使根据由所述压力测定部件测定的压力而调节所述吸入力。

所述控制部控制所述吸气单元，以使在排出所述吸附孔内的气体而用于吸附基板的状态下，增加对所述吸附孔中的内部气压超过一定值以上的吸附孔的吸入力。

在所述支撑板的上面形成有由所述上面向内侧凹蚀的凹槽，所述吸附孔中的一部分或全部设置在所述凹槽的内部。

对于所述凹槽，在俯视时，为长度方向沿着所述支撑板的圆周方向提供的弧状。

对于所述凹槽，在俯视时，提供为构成所述支撑板的圆周和同心的圆状。

所述支撑板包括：上部支撑板，在上面形成所述支撑孔及所述凹槽；下部支撑板，提供至所述上部支撑板下面，支撑所述上部支撑板，所述上部支撑板能够进行更换。

所述上部支撑板包括能够相互更换的第一上部支撑板及第二上部支撑板，对于所述第一上部支撑板及所述第二上部支撑板，在俯视时，所述凹槽的形状各不相同。

所述吸附孔包括：第一吸附孔，形成于所述支撑板的中央区域；第二吸附孔，形成于所述支撑板的边缘区域，所述控制部控制所述吸气单元，以增加对所述第一吸附孔及所述第二吸附孔中的内部气压超过一定值以上的吸附孔的吸入力。

所述吸附孔还包括：第三吸附孔，形成于所述支撑板的中央区域及所述支撑板的边缘区域的之间区域，所述控制部控制所述吸气单元，以增加对所述第一吸附孔、所述第二吸附孔及所述第三吸附孔中的内部气压超过一定值的吸附孔的吸入力。

所述吸气单元包括：气泵，产生吸入力；连接线，连接所述气泵及所述吸附孔之间；阀门，调节所述连接线的开闭率，所述控制部控制所述吸气单元，以通过调节所述阀门的开闭率，而调节吸入力。

所述吸附孔包括：第一吸附孔，形成于所述支撑板的中央区域；第二吸附孔，形成于所述支撑板的边缘区域，所述连接线包括：第一连接线，连接所述第一吸附孔及所述气泵之间；第二连接线，连接所述第二吸附孔及所述气泵之间，所述阀门包括：第一阀门，调节所述第一连接线的开闭率；第二阀门，调节所述第二连接线的开闭率，所述控制部控制所述吸气单元，以通过调节所述第一阀门及所述第二阀门的开闭率，而调节所述吸入力。

所述吸附孔还包括：第三吸附孔，形成于所述中央区域及所述边缘区域的之间区域，所述连接线还包括：第三连接线，连接所述第三吸附孔及所述气泵之间，所述阀门还包括：第三阀门，调节所述第三连接线的开闭率，所述控制部控制所述吸气单元，以通过调节所述第三阀门的开闭率，而调节所述吸入力。

本发明的实施例的基板支撑单元能够稳定地固定产生翘曲的基板。

并且，本发明的实施例的基板支撑单元能够防止及改善基板的翘曲。

附图说明

图1为简要显示本发明的一实施例的基板支撑单元的立体图；

图2为图1的基板支撑单元的侧截面图；

图3为图1的基板支撑单元俯视平面图；

图4为简要显示更换图1的上部支撑板的状态的附图；

图5至图7为所提供的基板的翘曲现象的图1的基板支撑单元的侧面图；

图8及图9为另一实施例的基板支撑单元的平面图。

附图标记说明

10、10a、10b：基板支撑单元

100、100a、100b：支撑板

110：吸附孔

120：凹槽

130：上部支撑板

140：下部支撑板

200：真空吸附单元

210：压力测定部件

220：吸气单元

230：控制部

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施例进行更具体说明。本发明的实施例能够变形为各种形式，本发明的范围并非通过下面的实施例进行限定解释。本实施例用于向本领域普通技术人员更完整地说明本发明而提供。因此，附图中的要素的形状进行了夸张，以用于更明确说明。

本发明的实施例的基板支撑单元10在执行处理基板的工序的基板处理装置内支撑基板。基板支撑单元10提供至各种种类的基板处理装置。例如，所述基板处理装置作为执行处理成像工序、蚀刻工序、沉积工序等基板的工序中一个工序的装置被提供。本发明的基板为半导体晶片(Wafer)、掩膜(Mask)或液晶显示屏(LCD)板。

图1为简要显示本发明的一实施例的基板支撑单元10的立体图，图2为图1的基板支撑单元10的侧截面图。参照图1及图2，根据一实施例，基板支撑单元10包括：支撑板100及真空吸附单元200。

在支撑板100的上面放置基板S。在支撑板100的上面形成有多个吸附孔110。在吸附孔110形成吸附放置在支撑板100的上面的基板S的真空压。.

图3为图1的基板支撑单元10俯视平面图。参照图1及图3，根据一实施例，吸附孔110包括：第一吸附孔111、第二吸附孔112及第三吸附孔113。第一吸附孔111形成于支撑板100的中央区域101。第二吸附孔112形成于支撑板100的边缘区域102。第三吸附孔113形成于所述中央区域101及边缘区域102的之间区域103。

在支撑板100的上面形成有凹槽120。凹槽120以由支撑板100的上面向支撑板100的内侧凹蚀的方式提供。吸附孔110中的一部分或全部设置在凹槽120的内部。因此，根据提供不同的凹槽120的形状，施加至提供于凹槽的内部的吸附孔110的真空压调节影响基板S的区域。在本说明书的附图中，显示吸附孔110的全部被提供至凹槽120的内部。但，与此不同，根据需求，吸附孔110的一部分形成于支撑板100的上面中的凹槽120的外部。凹槽120按需而被有选择地提供。因此，与上述不同，凹槽120未被提供。

根据一实施例，对于凹槽120，在俯视时，长度方向形成为沿着支撑板100的圆周方向提供的弧状。与此不同，凹槽120根据需要而提供为不同的形状。例如，凹槽120，在俯视时，提供为构成支撑板100的圆周与同心的圆形。如图1显示所示，凹槽120根据在支撑板100上提供的区域而提供为相互不同的形状。例如，凹槽120中的一部分提供为弧状，另一部分提供为圆形。与此不同，凹槽120全部提供为相互同心且直径相异的圆形。或者凹槽120的一部分相互组合多个而提供为构成环状的弧状，凹槽120的另一部分的曲率半径各不相同，曲率半径的中心提供为构成同心的弧状。

图4为简要显示更换图1的上部支撑板130的状态的附图。参照图1及图4，根据一实施例，支撑板100包括上部支撑板130及下部支撑板140。

上部支撑板130在上面形成有吸附孔110及凹槽120。基板S放置在上部支撑板130的上面。上部支撑板130以能够由下部支撑板140更换的方式提供。根据一实施例，上部支撑板130提供有相互不同的凹槽120的形状，提供为能够相互置换的多个。与此不同，上部支撑板130在具有相互相同的凹槽120的形状的上部支撑板130之间更换。例如，上部支撑板130包括：第一上部支撑板131及第二上部支撑板132。第一上部支撑板131及第二上部支撑板132在下部支撑板140上能够相互更换。第一上部支撑板131及第二上部支撑板132，在俯视时，提供相互不同的凹槽120的形状。与此不同，第一上部支撑板131及第二上部支撑板132提供有相互相同的凹槽120的形状。因此，上部支撑板130根据占有处理对象即基板S中的较大的比重的翘曲形状而选择具有合适的凹槽120的形状的上部支撑板130由此，提供至下部支撑板140上。并且，根据基板处理工序，对于支撑板100的上面发生损伤的情况，仅更换上部支撑板130，由此，容易维修管理。

下部支撑板140被提供至上部支撑板130的下面。下部支撑板140支撑上部支撑板130。在下部支撑板140的内部形成使得下面说明的连接线222与形成于上部支撑板130的吸附孔110连接。

再次参照图1及图2，真空吸附单元200对吸附孔110施加真空压。根据一实施例，真空吸附单元200包括：压力测定部件210、吸气单元220及控制部230。

压力测定部件210测定吸附孔110的内部气压。因翘曲而在放置于支撑板100的基板S的一部分区域与支撑板100的上面之间产生间隔，通过所述分隔而外部的气体流入至吸附孔110内，吸附孔110内的气压升高。因此，测定根据压力测定部件210而测定的吸附孔110内的气压，判断放置在支撑板100上的基板S及支撑板100的上面之间是否产生间隔。根据一实施例，压力测定部件210提供至按区域与吸附孔110连接的连接线222。吸附孔110及连接线222连通，由此，压力测定部件210提供至连接线222，而测定吸附孔110的内部压力。与此不同，根据需要，压力测定部件210提供至与吸附孔110更邻近的位置，或按各个吸附孔110分别提供。

吸气单元220吸入吸附孔内的气体而排出，以能够调节吸入吸附孔110内的气体的吸入力的方式提供。根据一实施例，吸气单元220包括：气泵221、连接线222及阀门223。

气泵221形成排出气体的吸入孔，以用于在吸附孔110内形成真空压。

连接线222连接气泵221及吸附孔110之间。吸附孔110内的气体通过连接线222而借助气泵221排出。根据一实施例，连接线222包括：第一连接线222a、第二连接线222b及第三连接线222c。

第一连接线222a连接第一吸附孔111及气泵221之间。第二连接线222b连接第二吸附孔112及气泵221之间。第三连接线222c连接第三吸附孔113及气泵221之间。

阀门223调节连接线222的开闭率。根据一实施例，阀门223提供为电磁阀(Solenoid Valve)。与此不同，阀门223提供为能够调节连接线222的开闭率的各种种类的阀门。

根据一实施例，阀门223包括：第一阀门223a、第二阀门223b及第三阀门223c。

第一阀门223a提供至第一连接线222a而调节第一连接线222a的开闭率。第二阀门223b提供至第二连接线222b而调节第二连接线222b的开闭率。第三阀门223c提供至第三连接线222c而调节第三连接线222c的开闭率。

控制部230控制吸气单元220，以使根据由压力测定部件210测定的压力而调节吸入力。根据一实施例，控制部230控制吸气单元220，以在排出吸附孔110内的气体而用于吸附基板S的状态下，增加所述吸附孔中的内部气压超过一定值以上的吸附孔110的吸入力。

根据一实施例，控制部230控制吸气单元220，以增加对第一吸附孔111、第二吸附孔112及第三吸附孔113中的内部气压超过一定值以上的吸附孔的吸入力。控制部230控制吸气单元，以调节阀门223的开闭率，而调节吸入力。例如，控制部230控制吸气单元220，以调节阀门223的开闭率，从而调节吸入力。即，如上所示，对于提供第一吸附孔111、第二吸附孔112及第三吸附孔113的情况，控制部230控制吸气单元220，以调节第一阀门223a、第二阀门223b及第三阀门223c的开闭率，从而，调节吸入力。

下面，利用图5至图7，以对控制部230控制吸气单元220而与基板S的翘曲对应的例子进行更具体说明。

图5至图7为提供的基板S的翘曲的形状的图1的基板支撑单元10的侧面图。

参照图5，对于在支撑板100上放置边缘区域向上弯曲的翘曲基板S，或放置在支撑板100上的基板S在工序中，边缘区域发生向上弯曲的翘曲的情况，在基板S的底面的边缘区域及支撑板100的边缘区域之间产生缝隙。此情况，通过所述缝隙，外部气体流入第二吸附孔112，第二吸附孔112内部的气压上升。因此，根据通过压力测定部件210测定的第二吸附孔112内部的气压的测定值，控制部230检测第二吸附孔112内部的气压上升至一定气压以上。之后，控制部230提升第二阀门223b的开启率，以提升排出第二吸附孔112内的气体的吸入力。因此，根据上升的第二吸附孔112的吸入力，基板S的边缘区域与支撑板100的边缘区域紧贴。

参照图6，对于在支撑板100上放置中央区域向上弯曲的翘曲基板S，或放置在支撑板100上的基板S在工序中，中央区域发生向上弯曲的翘曲的情况，在基板S的底面的中央区域及支撑板100的中央区域之间发生缝隙。此情况，通过所述缝隙，向第一吸附孔111流入外部气体，第一吸附孔111内部的气压上升。因此，根据通过压力测定部件210测定的第一吸附孔111内部的气压的测定值，控制部230检测第一吸附孔111内部的气压上升至一定气压以上。之后，控制部230提升第一阀门223a的开启率，以提升排出第一吸附孔111内的气体的吸入力。因此，通过上升的第一吸附孔111的吸入力而基板S的中央区域与支撑板100的中央区域紧贴。

参照图7，对于在支撑板100上放置中央区域及边缘区域的之间区域向上弯曲的翘曲基板S，或放置在支撑板100上的基板S在工序中，所述之间区域发生向上弯曲的翘曲的情况，基板S的底面的所述之间区域及支撑板100的之间区域之间产生缝隙。此情况，通过所述缝隙而外部气体流入第三吸附孔113，第三吸附孔113内部的气压上升。因此，根据通过压力测定部件210测定的第三吸附孔113内部的气压的测定值，控制部230检测第三吸附孔113内部的气压上升至一定气压以上的情况。之后，控制部230控制第三阀门223c的开启率，以提升排出第三吸附孔113内的气体的吸入力。因此，通过上升的第三吸附孔113的吸入力，基板S的中央区域及边缘区域的之间区域与支撑板100的之间区域紧贴。

与上所述不同，支撑板100的上面区分为与图1至图3不同的各种组合的区域，各个区域所处的吸附孔110的内部气压被分别测定，根据测定处于各个区域的吸附孔110的吸入力的内部气压而分别调节。在下面的示例中，即使支撑板100的上面的区域与图1至图3不同，但测定压力，并调节吸入力的结构与图2的真空吸附单元200大致类似。并且，测定压力，并调节吸入力而将向基板的上方弯曲的区域密着在支撑板100的方法与图5至图7的情况大致类似。

图8及图9为另一实施例的基板支撑单元10a、10b的平面图。

参照图8，支撑板100a的上面包括沿着放射方向提供的虚拟线划分的多个区域。此情况，位于各个区域的吸附孔110a以分别测定内部气压，并根据测定的内部气压而调节吸入力的方式提供。

参照图9，支撑板100b的上面包括中央区域及边缘区域的两个区域。此情况，位于各个区域的吸附孔110b测定各个内部气压，根据所测定的内部气压而调节吸入力。对于图9的基板支撑单元10b的情况，与图1的基板支撑单元10相比，适于处理直径小的晶片。

如上所述，本发明的实施例的基板支撑单元10、10a、10b以分别测定各个区域的吸附孔的内部气压，并根据所测定的气压而调节各个吸入力的方式提供，稳定地固定发生翘曲的基板。并且，具有展开发生翘曲的基板的效果，从而，防止及改善基板的翘曲。

综上具体说明用于例示本发明。并且上述内容用于显示本发明的优选的实施形式而说明，本发明能够使用于各种不同的组合、变更及环境中。即在本说明书中公开的发明的概念的范围、上述公开内容同等的范围及/或本领域技术人员的技术或知识的范围内能够进行变更或修改。上述实施例用于说明用于实现本发明的技术思想的最优选的状态，也能够进行本发明的具体适用领域及用途要求的各种变更。因此，综上说明的具体说明并非通过公开的实施例限定本发明。并且，权利要求范围以包含于其它实施例进行解释。

Claims (7)

1.一种基板支撑单元，其用于支撑基板，其特征在于，包括：

支撑板，在所述支撑板的上面形成有用于形成真空压的多个吸附孔，以吸附所述基板；以及

真空吸附单元，将真空压施加至所述吸附孔，

所述真空吸附单元包括：

压力测定部件，测定所述吸附孔的内部气压；

吸气单元，吸入所述吸附孔内的气体而排出，能够调节所述吸附孔内的气体的吸入力；以及

控制部，控制所述吸气单元，以根据由所述压力测定部件测定的压力而调节所述吸入力，

所述支撑板包括：

上部支撑板，在所述上部支撑板的上面形成有从所述上面向内侧凹蚀的多个凹槽，在每个所述凹槽的内部以及两个相邻的所述凹槽之间的所述上部支撑板的上面设置有多个所述吸附孔；以及

下部支撑板，设置于所述上部支撑板的下面，并支撑所述上部支撑板，

所述上部支撑板能够进行更换，

当俯视多个所述凹槽时，多个所述凹槽形成为与所述支撑板的圆周呈同心的圆形，多个所述凹槽的长度方向为沿着所述支撑板的圆周方向提供的弧状，

所述吸气单元包括连接线，所述连接线按所述上部支撑板的区域与每个所述凹槽的吸附孔连接，

所述上部支撑板包括能够相互更换的第一上部支撑板及第二上部支撑板，

当俯视所述第一上部支撑板及所述第二上部支撑板时，多个所述凹槽的形状各不相同。

2.根据权利要求1所述的基板支撑单元，其特征在于，

所述控制部控制所述吸气单元，以在排出用于吸附基板的所述吸附孔内的气体的状态下，增加对所述吸附孔中的内部气压超过一定值的吸附孔的吸入力。

3.根据权利要求1所述的基板支撑单元，其特征在于，

所述吸附孔包括：

第一吸附孔，形成于所述支撑板的中央区域；以及

第二吸附孔，形成于所述支撑板的边缘区域，

所述控制部控制所述吸气单元，以增加对所述第一吸附孔及所述第二吸附孔中的内部气压超过一定值的吸附孔的吸入力。

4.根据权利要求3所述的基板支撑单元，其特征在于，

所述吸附孔还包括第三吸附孔，所述第三吸附孔形成于所述支撑板的中央区域及所述支撑板的边缘区域的之间区域，

所述控制部控制所述吸气单元，以增加对所述第一吸附孔、所述第二吸附孔及所述第三吸附孔中的内部气压超过一定值的吸附孔的吸入力。

5.根据权利要求1所述的基板支撑单元，其特征在于，

所述吸气单元包括：

气泵，发生吸入力；

所述连接线，连接所述气泵及所述吸附孔之间；以及

阀门，调节所述连接线的开闭率，

所述控制部通过控制所述吸气单元来调节所述阀门的开闭率，以调节吸入力。

6.根据权利要求5所述的基板支撑单元，其特征在于，

所述吸附孔包括：

第一吸附孔，形成于所述支撑板的中央区域；以及

第二吸附孔，形成于所述支撑板的边缘区域，

所述连接线包括：

第一连接线，连接所述第一吸附孔及所述气泵之间；以及

第二连接线，连接所述第二吸附孔及所述气泵之间，

所述阀门包括：

第一阀门，调节所述第一连接线的开闭率；以及

第二阀门，调节所述第二连接线的开闭率，

所述控制部通过控制所述吸气单元来调节所述第一阀门及所述第二阀门的开闭率，以调节所述吸入力。

7.根据权利要求6所述的基板支撑单元，其特征在于，

所述吸附孔还包括第三吸附孔，所述第三吸附孔形成于所述中央区域及所述边缘区域的之间区域，

所述连接线还包括第三连接线，所述第三连接线连接所述第三吸附孔及所述气泵之间，

所述阀门还包括第三阀门，所述第三阀门调节所述第三连接线的开闭率，

所述控制部通过控制所述吸气单元来调节所述第三阀门的开闭率，以调节所述吸入力。