CN1248829C - 真空卡盘 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种真空卡盘，是不会因剥离带电引起电路击穿的真空卡盘。真空卡盘(1)，由以下几部分构成：在其上端的一部分上形成装卸工件W的吸附面(2)的衬垫(3)；在保持衬垫(3)的同时形成真空空间(4)的环状物(5)；安装环状物的螺钉(6)；球面支持衬垫(3)的中间板(7)等，真空卡盘安装在机械手上。当工件W的材料是玻璃时，吸附面(2)由在衬垫(3)的上端面(31)稍稍突出的顶部平面部(32)上通过涂敷与玻璃带电等级的次序接近的SiO₂等形成。由于吸附面采用与工件带电等级的次序接近的材料，当从工件上装卸吸附面时，降低了在工件上产生的剥离带电量，能够防止工件的电路击穿。

Description

真空卡盘

技术领域

本发明涉及具备可装卸在形成电子电路的基片的外面上的吸附面、在上述基片的移动中使用的真空卡盘，被利用于半导体元件的制造工序或作为它的应用产品的薄膜晶体管(TFT)液晶面板的制造工序等存在因静电引起电路元件击穿的危险的工序中的基片的操作中。

背景技术

在形成晶体管电路的液晶玻璃基片等的工件的制造工序中，工件的移动通常是由具有安装了真空卡盘的手臂的机器人来进行。这种真空卡盘，如特开平7-237765号公报中所公布的浮动型的真空卡盘那样，对工件吸附部分的结构面方面提出了种种改良。另外，此类现有的真空卡盘吸附部分的材料，一般使用比较硬的聚酰亚胺(PI)或聚醚醚酮(PEEK)等的硬质树脂材料。

但是，若吸附部分使用上述材料的话，工件操作时，解除真空卡盘的吸附使其吸附部分离开工件的时候，会产生剥离带电现象，在工件上会导致相当于800～1500V的电压的电荷带电的问题。而且，在TFT液晶面板的制造工序中，随其母体玻璃的大型化和薄板化的发展，由剥离带电使晶体管电路达到被击穿程度的抗静电容限减少，静电击穿的危险性增大。

而且，这种带电，即使在与玻璃接触的接触部分使用电的导体的情况下，由于残留在玻璃基片上面上的电荷，也难于防止因感应带电产生的剥离带电。

发明内容

(发明要解决的课题)

本发明的课题是：解决现有技术中的上述问题，提供一种不会由于剥离带电而引起电路击穿的真空卡盘。

(解决课题的手段)

本发明是为了解决上述课题，根据本发明1的发明，其特征在于：在具备可装卸在形成电子电路的液晶玻璃基片的外面上的吸附面、使用于上述液晶玻璃基片的移动的真空卡盘中，所述吸附面的材料是与所述液晶玻璃基片表面的材料相同的材料或者在带电等级方面具有与所述液晶玻璃基片材料的次序接近的次序的带电次序近似材料的任何一种在所述液晶玻璃基片的所述移动中能使用的材料。

附图说明

图1是表示适用于本发明的真空卡盘的构造例的剖面图，(a)及(b)分别表示了全体和部分。

图2表示了装配有上述真空卡盘的机械手的一种范例，(a)是平面图，(b)是(a)的沿b-b线的剖面图。

图3(a)到(d)是表示用装配了上述真空卡盘的机械手移动工件时的状态的说明图。

符号说明

1-真空卡盘；2-吸附面；W-工件(基片)；Wb-背面(外面)。

具体实施方式

图1是表示适用于本发明的真空卡盘的构造范例，图2是表示安装了此真空卡盘的工件操作用的机械手的一部分的构造例。

真空卡盘1具备可装卸在作为工件W的外面、通常是背面Wb上的吸附面2，使用于工件W的移动中，工件W由作为形成晶体管电路的基片的液晶玻璃基片构成。吸附面2的材料采用与作为工件W的背面Wb的材料、与工件全体材料的玻璃相同的材料玻璃，或者采用在带电等级方面具有与玻璃的次序接近的次序的材料，例如：占玻璃主要成分的二氧化硅(SiO₂)或精细陶瓷的一种的氮化硅(SiN、Si₃N₄)等的带电次序近似材料的任何一种材料。

这种真空卡盘1，作为一般的构造部分，由以下几部分构成：衬垫3，其上端的一部分上形成吸附面2、外侧是部分球面、中间具有空隙部分；此空隙部分内部，保持衬垫3可活动状态的同时，也设计了形成真空空间4的带有法兰盘的环状物5；为安装此环状物的螺钉6；以及为在衬垫3、固定球面支持螺钉6，同时形成真空空间4的圆形的中间板7；通常由螺钉102安装在机械手100的两只手臂101上。

本例中的机械手100是这样构成的：通过中间板7将真空卡盘1分别安装在2个位置上，中间形成与上述真空空间4导通的真空通路101a的所述两只手臂101；由这些螺钉103将手臂安装，中间形成与所述真空通路101a导通的真空中间路104a的连接板104。该机械手100是装配在图中没有显示的机器人上，真空中间路104a是与安装在机器人上的图中没有显示的真空配管相连接。

正如图1中(b)所表示的，吸附面2形成在从衬垫3的上端面31稍稍突出的顶部平面部32上。而且，如前所述，采用同工件W相同的玻璃或者SiO₂或SiN等的材料。这种情况下，形成吸附面2的衬垫3的全体或顶部平面32虽然可以采用这样的材料，本例中，在顶部平面32上通过涂敷SiO₂等形成吸附面2。SiO₂特别容易涂敷而且便宜，对于本用途是合适的材料。当工件W是硅晶片时，在吸附面2上涂层硅(Si)最好。例如，为了能得到足够的粘附强度，可以通过溅射等进行该涂敷。

此情况下，由于只有与工件W接触的接触面对工件W的带电性有影响，涂层的厚度不是问题。所以，例如几十个μ左右的平常的涂层厚度就行了。而且，由于衬垫3的上端面31由通常的倒角加工，形成退避到比顶部平面32更低的位置的形状，因而此部分完全不影响带电性。因此，也不需要对这部分涂敷。

上述真空卡盘按如下运转，发挥其作用效果。

工件W是用最大1m左右方形的大玻璃基片，经过将晶体管电路照相制版的上胶机、曝光机、热处理装置等中的TFT的各种系列的工序制作液晶玻璃基片。而且，在这样的各工序中，由具有装配了应用本发明的真空卡盘1的机械手100的机器人，在各工序内的机械装置之间与搬送系统之间移动工件W。

此移动如图3所示那样地进行。在该图(a)及(b)中，将安装了真空卡盘1的机器人的手臂101插入到载置在前一工序的装置的基片承受体200上的工件W的下面上，如箭头所示上升，工件W就从基片承受体200上被举起，放在真空卡盘1中的衬垫3的吸附面2上，与此同时真空系统动作，依次在真空中间路104a、真空通路101a、真空空间4中形成负压，工件W被吸附在真空卡盘1上，可靠地保持在机械手100上。

在该图(c)及(d)中，吸附支撑工件W的手臂101由机器人移动到搬送系统或者后一工序装置的基片承受体300等的上面，解除真空系统的动作，使工件W成为只放在吸附面2上的状态之后，如箭头所示手臂101下降，工件W放在基片承受体300的上面上，离开工件W的衬垫3及手臂101从工件W的下面的位置离开，完成了工件的移动。

此时，如现有技术那样、与工件W接触的吸附面与衬垫3是一整体，例如，当使用如特氟隆(注册商标)材料的时候，因为剥离带电，在工件W上残留了具有800V～1500V高电位的电荷。而且，当工件W接地的时候，由该电荷形成电流，有可能破坏工件W上所形成的晶体管电路。特别是TFT中其倾向更为显著。

对此，在应用本发明的真空卡盘1中，由于吸附面2采用与工件W的材料的玻璃相同的玻璃或者与构成玻璃的主要成分的二氧化硅或氮化硅等的带电次序近似的材料，或者其涂层材料，剥离带电的电荷量是非常小的值。

若把物质的带电等级由正到负举例表示，是醋酸酯—玻璃—人的毛发—尼龙--------聚乙烯—聚氯乙烯—聚三氟氯乙烯(KEL·F)—特氟隆(注册商标)。因此，玻璃与现有的真空卡盘用的衬垫材料特氟隆(注册商标)的带电等级的次序是在正侧和负侧距离最大，成为形成剥离带电量多的材料关系，与此相反，由于玻璃与其主要成分的二氧化硅等的带电等级上的次序相近，剥离带电量极少。其结果，即使将现有的厚度为0.7mm～1.1mm的玻璃超薄化，成为厚度为0.5mm～0.6mm的玻璃，也能够可靠地防止静电击穿。

(发明的效果)

如上所述根据本发明，由于可装卸在形成电子电路的基片外面上的真空卡盘的吸附面的材料，采用与基片的表面材料相同的材料、或者在带电等级方面与基片材料的次序具有接近的次序的带电次序近似材料的任何一种材料，能够充分降低当将真空卡盘装配在机械手等上、用于在基片的制造过程中移动基片、吸附面从基片上分离时所产生的剥离带电的电荷量，即使在基片大型化的情况下，也能够可靠地防止因在现有的平常的真空卡盘中发生的危险性很高的剥离带电而造成的电子电路的击穿。

Claims (1)

1.一种真空卡盘，是具备可装卸在形成电子电路的液晶玻璃基片的外面上的吸附面、使用于所述液晶玻璃基片的移动中的真空卡盘，其特征在于：

所述吸附面的材料是与所述液晶玻璃基片表面的材料相同的材料，或者在带电等级方面、与所述液晶玻璃基片材料的次序具有接近次序的带电次序近似材料的任何一种在所述液晶玻璃基片的所述移动中能使用的材料。

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