JP4668230B2

JP4668230B2 - 静電チャック、静電チャック装置、ガラス基板接合装置

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Publication number: JP4668230B2
Application number: JP2007097564A
Authority: JP
Inventors: 浩甲安; 龍基金
Original assignee: コミコ株式会社
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2011-04-13
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: TW200739799A; KR20070099188A; JP2007279733A; KR100984748B1

Description

本発明は静電チャック、静電チャック装置、及びガラス基板接合装置に関する。より詳細には、ウェーハやガラス基板のような対象物を静電気力で固定するための静電チャックとそれを備えた静電チャック装置、及びガラス基板接合装置に関する。

ディスプレイ産業が大口径化を追及する方向に進行されることにつれ、近年、使用されるガラス基板が大口径化している。大型のガラス基板を真空チャッキング方式で固定すると、ガラス基板を均一に冷却し難くガラス基板が撓みやすいという問題が発生する。

それを改善するために静電チャッキング方式を採択してガラス基板をチャッキングする事例が増加している。しかし、従来の静電チャッキング方式を用いる場合、ガラス基板の破損が生じることがあった。他にも従来の静電チャッキング方式でガラス基板を固定する場合、カラーフィルタ基板とＴＦＴ基板を接合する際、またはＯＬＥＤ（有機発光素子）基板にガラスカバーを被らせる工程の際、基板間にギャップが形成され表示装置の不良が惹起されたりした。

このような問題は、特に、静電チャックの誘電体として硬度の高いセラミックを使用したり、金属材質からなるサセプタを用いる場合さらに頻繁に発生した。これらの不具合は、静電チャックで振動や衝撃を吸収することができず振動や衝撃が直接にガラス基板に伝達されることにより発生されることとして推定される。

従って、現在多くの製造社で緩衝機能が付加された静電チャックを開発するための研究が進行されている。一例で、特許文献１には緩衝機能を有する静電チャック装置用接着シート及び静電チャック装置が開示されている。

しかし、前記特許文献１を含む大部分の緩衝機能を有する静電チャックは、根本的にその限界を有すると見られる。より具体的に説明すると、大部分の緩衝機能を有する静電チャックはセラミックを誘電体として使用している。セラミックは比較的強い剛性の物質である。従って、セラミックは殆ど緩衝特性を有することができない。

このようなセラミック誘電体上に万一自体屈曲を有するガラス基板が配置され静電チャッキングされる場合、セラミック誘電体に比べて相対的に剛性の弱いガラス基板がセラミック誘電体の形状に対応されるように変形されるだろう。従って、ガラス基板には大きい外力が付加され、ガラス基板の損傷可能性も大きくなる。

また、セラミック誘電体上面やガラス基板下面にパーティクルのような異物が存在する場合、前記異物はチャッキングプレートよりは相対的に剛性の弱いガラス基板に大きい影響をかける。ガラス基板は前記異物によって局部的な外力を受け、損傷可能性も増加する。

特に、特許文献１ではチャッキングプレートとサセプタの物質特性を考慮していない接着剤を用いて緩衝部材を接合することで、緩衝部材が離脱されるなどのような問題をさらに有している。より詳細に説明すると、一般的にチャッキングプレートとサセプタは互いに相異した物質からなり互いに異なる熱膨張係数を有する。万一、静電チャックが高温の雰囲気下に露出される場合、チャッキングプレートとサセプタは互いに異なって熱膨張する。緩衝部材の上面はチャッキングプレートに沿って熱膨張し、緩衝部材の下面はサセプ
タに沿って熱膨張する。緩衝部材の上下面は互いに異なって熱膨張しチャッキングプレートまたはサセプタから離脱される。前記離脱された緩衝部材は緩衝機能をまともに遂行することができなくなり、チャッキングプレートの高向きにも変化を起こす工程に悪影響を及ぼす。

一方、従来には液晶パネル用基板の大きさに対応するように一辺が１０００ｍｍ以上になる単一静電チャック装置を単一化された部品として使用した。この場合、従来の単一静電チャック装置はセラミックまたは金属剤のような硬度の高い材質から製造され、単一静電チャック装置の平面を均一に加工することが難しかった。従って、液晶パネル用基板を加工の際、前記液晶パネル用基板には不均一な荷重が印加され、前記液晶パネル用基板が破損されたりした。

さらに、従来の静電チャック装置はその製造自体の費用も高く、加工の際平坦度の均一性を有するようにするために相当の費用と加工時間が所要され、製品の不良度が高い。
それにより、静電チャックを配列して大型基板を吸着することができる静電チャック装置の開発が要求されてきた。しかし、硬度の高いセラミックや金属材の支持器材が適用された静電チャックを組立して用いる場合、それぞれの静電チャックの加工寸法が異なり、それぞれの静電吸着力が相異して前述した単一静電チャック装置の問題点が解決できていない状況である。

現在、静電チャッキング方式はディスプレイ産業のみならず半導体産業でも幅広く使用されている。しかし、前述したような問題がウェーハを静電チャッキングする場合にも略同一に発生され高価のウェーハが損傷される事故も発生されている実情である。

今後も表示装置や半導体装置は大型化、高性能化を追求する方向に開発される。従って、これらの単価も増加する。しかし、前述したような問題に起因して高価の表示装置及び半導体装置が廃棄または再処理されるとこれによる経済的及び時間的損失が大きいことはあまりにも自明なことでありこれに対する対策備えが至急な実情である。
公開特許公報第２００２- ８３８６２号

本発明は上述したような問題点を解消しようと案出されたもので、本発明の一目的は対象物を安全にチャッキングすることができる静電チャックを提供することにある。
本発明の他の目的は、前記静電チャックを用いて大型の基板をホールディングできる静電チャック装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、前記静電チャックを用いてガラス基板を良好に接合させることができるガラス基板接合装置を提供することにある。
本発明のさらなる他の目的は、前記静電チャックを用いて大型のガラス基板を良好に接合させることができる組立型ガラス基板接合装置を提供することにある。

上述した本発明の一目的を達成するために本発明の一実施形態による静電チャックは、基板を安定的に支持するために高分子材料からなり、内部に前記基板をチャッキングするための静電気力を発生させる電極が挿入されたチャッキングプレート、チャッキングプレート下部に配置され前記チャッキングプレートを支持する支持部材、チャッキングプレートと前記支持部材との間に配置される緩衝部材、緩衝部材を前記チャッキングプレートに堅固に接合させるために前記緩衝部材と前記チャッキングプレートとの間に介在される第１接着剤、及び前記緩衝部材を前記支持部材に堅固に接合させるために前記緩衝部材と前記
チャッキングプレートとの間に介在される第２接合剤を含む。

前記高分子材料は、ポリエステルまたはポリイミドを含むことができる。前記第１接着剤及び前記第２接着剤は、アクリル樹脂またはシリコーン樹脂を含むことができる。前記第１接着剤と第２接着剤はそれぞれ２つの接着層から形成されることもできる。この場合、前記２つの接着層のうち緩衝部材と対向する接着層はシリコーン樹脂から形成されることができ、前記チャッキングプレートまたは前記支持部材を対向する接着層はアクリル樹脂から形成されることができる。前記チャッキングプレートには電極を下方に折曲させるための切開部が形成されることができる。

上述した本発明の他の目的を達成するために本発明の一実施形態による静電チャック装置は、基板を安定的に支持するために高分子材料からなり、内部に前記基板をチャッキングするための静電気力を発生させる電極が挿入されたチャッキングプレート、チャッキングプレート下部に配置されチャッキングプレートを支持する支持部材、チャッキングプレートと支持部材との間に配置される緩衝部材、緩衝部材をチャッキングプレートに堅固に接合させるために前記緩衝部材と前記チャッキングプレートとの間に介在される第１接着剤、及び緩衝部材を支持部材に堅固に接合させるために緩衝部材とチャッキングプレートとの間に介在される第２接着剤を含む静電チャックが同一平面上に複数個配置され一体に組み立てられる。

上述した本発明のさらなる目的を達成するために本発明の一実施形態によるガラス基板接合装置は、ｉ）第１ガラス基板を安定的に支持するために高分子材料からなり、内部に前記第１ガラス基板をチャッキングするための静電気力を発生させる第１電極が挿入された第１チャッキングプレート、ｉｉ）前記第１チャッキングプレート下部に配置され前記第１チャッキングプレートを支持する第１支持部材、ｉｉｉ）前記第１チャッキングプレートと前記第１支持部材との間に配置される第１緩衝部材、ｉｖ）前記第１緩衝部材を前記第１チャッキングプレートに堅固に接合させるために前記第１緩衝部材と第１チャッキングプレートとの間に介在される第１接着剤、及びｖ）前記第１緩衝部材を前記第１支持部材に堅固に接合させるために前記第１緩衝部材と前記第１チャッキングプレートとの間に介在される第２接着剤を含む第１静電チャックと、前記第１静電チャックを向き合うように前記第１静電チャック上部に配置され、ｖｉ）第２ガラス基板を安定的に支持するために高分子材料からなり、内部に前記第２ガラス基板をチャッキングするための静電気力を発生させる第２電極が挿入された第２チャッキングプレート、ｖｉｉ）第２チャッキングプレート上部に配置され前記第２チャッキングプレートをホールディングする第２支持部材、ｖｉｉｉ）第２チャッキングプレートと前記第２支持部材との間に配置される第２緩衝部材、ｉｘ）第２緩衝部材を前記第２チャッキングプレートに堅固に接合させるために第２緩衝部材と第２チャッキングプレートとの間に介在される第３接着剤、及びｘ）第２緩衝部材を前記第２支持部材に堅固に接合させるために第２緩衝部材と前記第２チャッキングプレートとの間に介在される第４接着剤を含む第２静電チャックと、第１静電チャックと前記第２静電チャックのうち、一方または両方に第１ガラス基板と前記第２ガラス基板を接近させて接合する駆動部材と、を含む。

前記第１ガラス基板はＴＦＴ基板を含むことができる。前記第２ガラス基板はカラーフィルタ基板を含むことができる。前記第１接着剤は前記第３接着剤と実質的に同一であることができ、前記第２接着剤は前記第４接着剤と実質的に同一であることができる。

上述した本発明のさらなる他の目的を達成するために本発明の一実施形態による組立型ガラス基板接合装置は、ｉ）第１ガラス基板を安定的に支持するために高分子材料からなり、内部に前記第１ガラス基板をチャッキングするための静電気力を発生させる第１電極が挿入された第１チャッキングプレート、ｉｉ）第１チャッキングプレート下部に配置さ
れ前記第１チャッキングプレートを支持する第１支持部材、ｉｉｉ）第１チャッキングプレートと前記第１支持部材との間に配置される第１緩衝部材、ｉｖ）第１緩衝部材を第１チャッキングプレートに堅固に接合させるために第１緩衝部材と第１チャッキングプレートとの間に介在される第１接着剤、及びｖ）第１緩衝部材を前記第１支持部材に堅固に接合させるために前記第１緩衝部材と前記第１チャッキングプレートとの間に介在される第２接着剤を含む第１静電チャックが第１平面上に複数個配置され一体に組み立てられた第１静電チャック装置と、第１静電チャックを向き合うように前記第１静電チャック上部に配置され、ｖｉ）第２ガラス基板を安定的に支持するために高分子材料からなり、内部に前記第２ガラス基板をチャッキングするための静電気力を発生させる第２電極が挿入された第２チャッキングプレート、ｖｉｉ）前記第２チャッキングプレート上部に配置され前記第２チャッキングプレートをホールディングする第２支持部材、ｖｉｉｉ）第２チャッキングプレートと前記第２支持部材との間に配置される第２緩衝部材、ｉｘ）第２緩衝部材を第２チャッキングプレートに堅固に接合させるために前記第２緩衝部材と前記第２チャッキングプレートとの間に介在される第３接着剤、及びｘ）前記第２緩衝部材を前記第２支持部材に堅固に接合させるために前記第２緩衝部材と前記第２チャッキングプレートとの間に介在される第４接着剤を含む第２静電チャックが第２平面上に複数個配置され一体に組み立てられた第２静電チャック装置と、第２ガラス基板を前記第１ガラス基板に接合させるために第１静電チャック装置と第２静電チャック装置のうち、一方または両方に装着され前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板を接近させ接合する駆動部材と、を含む。

本発明によると、チャッキングプレートを高分子材料で製造し、チャッキングプレートと支持部材との間に緩衝部材を配置することで基板の破損を効果的に防止することができる。また、多重接着層構造物形態の接着剤を用いて緩衝部材をチャッキングプレートと支持部材に接合させることで緩衝部材がチャッキングプレートまたは支持部材から離脱されることを効果的に抑制することができる。さらに、ＴＦＴ基板のような大型ガラス基板を効果的に接合させることができるようになる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例による静電プレートを説明するための概略的な平面図を示す。図２は図１に示された静電プレートを含む静電チャックを説明するための概略的な平面図を示す。図３は図２に示された静電チャックの概略的な断面図を示す。図４は図３のＡ部を拡大した部分拡大図である。

図１乃至図４を参照すると、静電チャック１００は静電気力を用いて基板を固定するための装置として、プロセスチャンバのような半導体基板加工設備内に配置される。
静電チャック１００はチャッキングプレート１１０、支持部材１２０、緩衝部材１３０、第１接着剤１４０及び第２接着剤１５０を含む。

チャッキングプレート１１０は基板の下面に接触して基板を支持する装置として、基板の形状によって異なる形状を有することができる。ここで、基板というのは、ウェーハ、カラーフィルタ、ＴＦＴ基板などが代表的であるがこれらに限定されない。例えば、チャッキングプレート１１０がウェーハのような円形基板を支持する場合、チャッキングプレート１１０は円形で形成されることができる。しかし、チャッキングプレート１１０がカラーフィルタのような四角基板を支持する場合、チャッキングプレート１１０は直六面体に形成されることができる。

チャッキングプレート１１０は第１誘電層１１１、第２誘電層１１２、接着フィルム１１３及び電極１１５からなる。第１誘電層１１１と第２誘電層１１２との間には電極１１
５が配置される。第１誘電層１１１、第２誘電層１１２及び電極１１５は接着フィルム１１３を媒介にして互いに接着される。

第１誘電層１１１と第２誘電層１１２は高分子材料からなる。例えば、第１誘電層１１１と第２誘電層１１２はポリエステルまたはポリイミドのような高分子材料からなる。そして、第１誘電層１１１と第２誘電層１１２の厚さはそれぞれ２５乃至２００μｍの範囲で選択されることができる。この場合、十分な静電気力を得るために電極１１５に１０００Ｖ以上の電圧を印加することができる。特に、大型ガラス基板の場合には基板自体の残留する静電気を除去するために５０００Ｖ以上の電圧を印加することができる。

第１誘電層１１１と第２誘電層１１２の厚さを最小２５μｍにする場合、第１誘電層１１１と第２誘電層１１２の２００Ｖ／μｍ以上の破壊強度を有する高分子材料からなることが望ましい。反対の場合、２００Ｖ／μｍ以上の破壊強度を有する高分子材料を誘電体として使用するときには第１誘電層１１１と第２誘電層１１２の厚さを最小２５μｍにすることが望ましい。一方、誘電体層の厚さが２００μｍを超過する場合には適定の静電力を得ることができないので、誘電体層の厚さを２００μｍを超過しないことが望ましい。

第１誘電層１１１と第２誘電層１１２は実質的に同一の物質からなることができる。第１誘電層１１１と第２誘電層１１２との間には電極１１５が配置される。
電極１１５は静電場を生成するための装置として、導電性金属からなる。例えば、電極１１５は比抵抗が比較的に小さいタングステンからなることができる。電極１１５はチャッキングプレート１１０内に連続的にそして均等に分布されるように配置される。電極１１５はメッシュや平板または多層構造に形成されることができる。

第１誘電層１１１、第２誘電層１１２及び電極１１５は接着フィルム１１３を媒介に互いに接着される。ここで、接着フィルム１１３は一般的に誘電層を接合するための接着物質からなることができ、本実施例においてはこれを限定しない。

チャッキングプレート１１０の電極１１５は支持部材１２０の貫通孔１２６を通じて一体に延長され、電力供給ユニット（図示せず）と連結される。このような電極１１５構造を適用することで、従来チャッキングプレートの誘電体のない電極露出部で電極とパワー供給ユニットを連結するために電極連結部材を半田付けして発生される問題（例えば、基板吸着（または基板間接合）の際緩衝部材１３０によってチャッキングプレート１１０が動いて電極１１５が短絡される問題）を効果的に克服することができる。

チャッキングプレート１１０は電極１１５をチャッキングプレート１１０の一部分と一体に延長するために、Ｕ字形状に切開される。この際、電極１１５も切開部１１７に露出されなく誘電体で被覆されるように、Ｕ字形状に切開される。誘電体で被覆されたＵ字形状の電極１１５は緩衝部材１３０の貫通孔１３６と支持部材１２０の貫通孔１２６に沿って一体に折曲されて延長され、電力供給ユニットと連結される。

電極１１５は電力供給ユニットから電力の提供を受け静電気力を生成する。電力供給ユニットは一般的に静電チャックに高周波またはバイアス電圧を供給する装置であれば十分であり、本実施例においてはこれを限定しない。

従来にはチャッキングプレート１１０を金属やセラミックで製造した。一般的に金属及びセラミックは高分子材料に比べて相対的に大きい剛性を有する。即ち、金属及びセラミックは高物質に比べて相対的に少なく柔軟である。従って、従来にはチャッキングプレート１１０と基板との間に異物が存在する場合、この異物が基板に影響を及ぼし基板を損傷させたりした。また、チャッキングプレート１１０に発生された衝撃はすぐ基板に伝達さ
れ基板を破損させたりした。

しかし、本実施例のようにチャッキングプレート１１０をセラミックや金属ではない柔軟な高分子材料で製造する場合、チャッキングプレート１１０と基板との間の異物はチャッキングプレート１１０に押されて基板には相対的に少なく影響を及ぶ。また、チャッキングプレート１１０に発生された衝撃も相当部分チャッキングプレート１１０に吸収され基板には殆ど影響を及ばない。即ち、本実施例のようにチャッキングプレート１１０は従来に比べて相対的に安全に基板を支持することができる。

チャッキングプレート１１０の下部には支持部材１２０が配置される。
支持部材１２０はチャッキングプレート１１０を支持するための装置として、アルミニウムのような金属からなる。支持部材１２０は一般的なサセプタと実質的に同一の機能を実施すると言える。支持部材１２０とチャッキングプレート１１０との間には緩衝部材１３０が介在される。

緩衝部材１３０はチャッキングプレート１１０に発生される衝撃を吸収するための装置としてゴムなどのクッション特性を有する物質からなる。例えば、緩衝部材１３０はシリコーンラバーからなることができる。

緩衝部材１３０はその厚さが５ｍｍのときの長さ変化率％が少なくとも０．４％以上大きいのが望ましい。長さ変化率は、緩衝部材として使用される材料の横１０ｃｍ、縦１０ｃｍ、高さ５ｍｍ試片上に同一の１０×１０ｃｍ大きさと１０ｋｇの重さを有した錘を載せて緩衝部材の高さ変化を測定し、これを下の数式１に代入して換算して算出することができる。

< 数式１>
長さ変化率（％）＝Ｌ_０/ Ｌ_１
（数式１においてＬ_０は緩衝部材の本来の長さを示し、Ｌ_１は緩衝部材の増えた長さを示す。）
数式１を参照するとき、通常的な液晶表示装置用ガラス基板が持っている撓みの高さ差が最小１０μｍであり、これを二重で重ねるときには最大２０μｍになるので、このような撓みを緩衝するために、５ｍｍの厚さの緩衝部材は少なくともその長さ変化が２０μｍ、即ち５ｍｍの０．４％にならなけれなならない。そして、静電プレート自体の撓みまで考慮すると、緩衝部材の長さ変化率は大きいほどよい。

緩衝部材１３０は第１接着剤１４０によってチャッキングプレート１１０に固定され、第２接着剤１５０によって支持部材１２０に固定される。
第１接着剤１４０はチャッキングプレート１１０と緩衝部材１３０との間に形成される。第１接着剤１４０は緩衝部材１３０をチャッキングプレート１１０に堅固に接着させることができる物質で選択される。

前述したように、緩衝部材１３０がシリコーンラバーからなりチャッキングプレート１１０が高分子材料からなる場合、互いに相異した物質からなる緩衝部材１３０とチャッキングプレート１１０を堅固に接着させるためには緩衝部材１３０とチャッキングプレート１１０の物質特性に全部符合される第１接着剤１４０が必要である。特に、チャッキングプレート１１０と緩衝部材１３０の熱膨張係数が相異で、緩衝部材の変形のない場合、第１接着剤１４０がチャッキングプレート１１０または緩衝部材１３０から離脱されることを抑制するためにはさらにそうである。

上述した実施形態で、第１接着剤１４０は接合強度が十分に高く、柔軟性も優れているのが望ましい。一例で、第１接着剤１４０はアクリルまたはシリコーン樹脂からなることができる。

第１接着剤１４０は２つの接着層１４１、１４２が積層された多重接着層構造物からなることができる。この場合、緩衝部材１３０と対向する第１接着層１４１はシリコーン樹脂からなることができ、チャッキングプレート１１０と対向する第２接着層１４２はアクリル樹脂からなることができる。

このように第１接着剤１４０を２つの接着層１４１、１４２から形成した場合、本発明者は実験的にその効果を下記表１で確認することができ、実際製品適用を通じて同一の結果を再確認した。下記表１は本発明の理解のための単純な事件結果であり、これにより、本発明が制限されたり限定されるのではない。

表１に示されるように、第１接着剤１４０を多重接着層構造物で形成する場合、シリコーン樹脂またはアクリル樹脂の単層で第１接着剤１４０を形成した場合よりせん断強度やラミネート強度が向上されることがわかる。

一般に、せん断強度の数値は、接合面の強度を示し、ラミネート強度は接着面の弾性度と比例する。従って、多重接着層構造物が単一接着層構造物より接合強度と弾性度面で好適であることがわかる。即ち、緩衝部材１３０とチャッキングプレート１１０と間の接合強度と弾性度が向上される。

これと同様に、互いに異なる物質からなる緩衝部材１３０と支持部材１２０を堅固に接着させるためには緩衝部材１３０と支持部材第２接着剤１５０が緩衝部材１３０と支持部材１２０のそれぞれ異なる物性に適合する必要がある。特に、支持部材１２０と緩衝部材１３０の熱膨張係数が相異し、緩衝部材１３０が変形している場合には、第２接着剤１５０が支持部材１２０または緩衝部材１３０から剥離することを抑制するためにはさらにそうである。

上述した実施形態で、第２接着剤１５０は接合強度が充電に高く、柔軟性も優れているのが望ましい。一例で、第２接着剤１５０はアクリルまたはシリコーン樹脂からなることができる。

第２接着剤１５０は２つの接着層１５１、１５２が積層された多重接着層構造物からなることができる。この場合、緩衝部材１３０と対向する第１接着層１５１はシリコーン樹脂からなることができ、支持部材１２０と対向する第２接着層１５２はアクリル樹脂からなることができる。

第２接着剤１５０を多重接着層構造物から形成する場合、シリコーン樹脂またはアクリル樹脂の単層で第２接着剤１５０を形成した場合よりせん断強度やラミネート強度が向上される。これは第１接着剤１４０の場合と実質的に同一である。従って、緩衝部材１３０と支持部材１２０と間の接合強度と弾性度が向上される。

第１接着剤１４０と第２接着剤１５０は接着層の積層順序のみ反対で実質的に同一の接着層を含むことができる。しかし、第１接着剤１４０と第２接着剤１５０が必ず同一の接着層を含むのではない。第１及び第２接着剤１４０、１５０はそれぞれ互いに異なる接着特性を有する２つ以上の接着層からなる構造を有すると実質的に全部用いることができる。

そして、図２乃至図４に示されていないが、静電チャック１００には真空ラインがさらに形成されることができ、基板を冷却のためのガス冷却ラインがさらに形成されることができる。当業者であれば図面に示さなくてもこれを用意に理解することができるだろう。

図５は本発明の他の実施例による大型の静電チャック装置を説明するための概略的な平面図を示したのである。
図５を参照すると、本実施例による静電チャック装置１０５は図２乃至図４に示された静電チャック１００を含む。従って、図２乃至図４に示した参照番号と同一の参照番号については説明を省略する。

静電チャック装置１０５上には大型の液晶パネルが配置されて吸着される。この場合、静電チャック装置１０５は前記大型の液晶パネルの大きさに対応する個数の静電チャック１００を含む。静電チャック装置１０５が含むことができる静電チャック１００数は被吸着対象物の大きさ及び種類によって選択されることができる。

静電チャック１００は同一平面上に実質的に平坦に配置される。この場合、各静電チャック１００の周辺部には静電チャック結合部（図示せず）が形成されることができる。静電チャック１００は前記大型の液晶パネルの大きさ及び形状に対応するように組み立てられ一つの静電チャック装置１０５を構成する。

静電チャック装置１０５は修理の際に非常に有利である。より詳細に説明すると、静電チャック装置１０５を成す静電チャック１００のうち一静電チャック１００に異常が発生すると、前記異常が発生した静電チャック１００を静電チャック装置１０５から分離した後、正常の静電チャック１００に交替することができる。従って、迅速に静電チャック装置１０５を整備することができ、整備所要費用も従来に比べて大きく節減することができる。

また、静電チャック装置１０５は実質的に同一の静電チャック１００を含むことで、被吸着対象物が配置される平面の平坦度を実質的に均一にすることができる。さらに、それぞれの静電チャック１００の温度を実質的に同一に保持することができ、被吸着対象物を実質的に均一に加熱することもできる。

図６は本発明のさらに他の実施例によるガラス基板接合装置を説明するための概略的な断面図である。
図６を参照すると、ガラス基板接合装置３００は図２乃至図４に示された静電チャックを複数個含む。本発明を簡潔及び明確に説明するために第１静電チャック１００は図２乃至図４に示した静電チャックと同一の参照符号で表示し、第２静電チャック２００は２００番代に表示するが、第２静電チャック２００は図２乃至図４に示した静電チャックと実質的に同一である。また、図２乃至図４と同一の参照番号についての説明は省略する。

ガラス基板接合装置３００は第１静電チャック１００、第２静電チャック２００及び駆動部材３５０を含む。第１静電チャック１００上にはＴＦＴ基板のような第１ガラス基板Ｇ１が配置されてチャッキングされる。第２静電チャック２００上にはカラーフィルタのような第２ガラス基板Ｇ２が配置されてチャッキングされる。

第１静電チャック１００は第１チャッキングプレート１１０、第１支持部材１２０、第１緩衝部材１３０、第１接着剤１４０及び第２接着剤１５０を含む。
第１チャッキングプレート１１０は第１誘電層１１１、第２誘電層１１２、第１接着フィルム１１３及び第１電極１１５からなる。第１及び第２誘電層１１１、１１２は高分子材料からなり、第１及び第２誘電層１１１、１１２の間には第１ガラス基板Ｇ１をチャッキングするための静電気力を発生させる第１電極１１５が挿入される。第１チャッキングプレート１１０は第１電極１１５を第１チャッキングプレート１１０の一部分と一体に延長するために、' Ｕ' 字形状に切開する。この場合、第１電極１１５も切開部１１７に露出されなく誘電体で被覆されるようにＵ字形状に切開される。

第１チャッキングプレート１１０の下部には第１支持部材１２０が配置される。第１支持部材１２０と第１チャッキングプレート１１０との間には第１緩衝部材１３０が介在される。第１緩衝部材１３０は第１接着剤１４０によって第１チャッキングプレート１１０に固定され、第２接着剤１５０によって第１支持部材１２０に固定される。第１及び第２接着剤１４０、１５０はそれぞれ２つの接着層が積層された多重接着層構造物からなることができる。この場合、それぞれの２つの接着層のうち第１緩衝部材１３０と対向する第１接着層はシリコーン樹脂からなることができ、第１チャッキングプレート１１０または第１支持部材１２０を対向する第２接着層はアクリル樹脂からなることができる。第１静電チャック１００の上部には第２静電チャック２００が第１静電チャック１００を向き合うように配置される。

第２静電チャック２００は第２チャッキングプレート２１０、第２支持部材２２０、第２緩衝部材２３０、第３接着剤２４０及び第４接着剤２５０を含む。
第２チャッキングプレート２１０は第３誘電層２１１、第４誘電層２１２、第２接着フィルム２１３及び第２電極２１５で構成される。第３及び第４誘電層２１１、２１２は高分子材料からなり、第３及び第４誘電層２１１、２１２の間には第２ガラス基板Ｇ２をチャッキングするための静電気力を発生させる第２電極２１５が挿入される。第２チャッキングプレート２１０は第２電極２１５を第２チャッキングプレート２１０の一部分と一体に延長するためにＵ字形状に切開される。この場合、第２電極２１５も切開部２１７に露出されなく誘電体で被覆されるようにＵ字形状に切開される。誘電体で被覆されたＵ字形状の第２電極２１５は第２緩衝部材２３０の貫通孔と第２支持部材２２０の貫通孔に沿って一体に折曲されて延長され、電力供給ユニットと連結される。

第２チャッキングプレート２１０の上部には第２支持部材２２０が配置される。第２支持部材２２０と第２チャッキングプレート２１０との間には第２緩衝部材２３０が介在される。第２緩衝部材２３０は第３接着剤２４０によって第２チャッキングプレート２１０に固定され、第４接着剤２５０によって第２支持部材２２０に固定される。第３及び第４接着剤２４０、２５０はそれぞれ２つの接着層が積層された多重接着層構造物からなることができる。この場合、それぞれの２つの接着層のうち第２緩衝部材２３０と対向する第１接着層はシリコーン樹脂からなることができ、第２チャッキングプレート２１０または第２支持部材２２０を対向する第２接着層はアクリル樹脂からなることができる。この場合、第３接着剤２４０は第１接着剤１４０と実質的に同一で、第４接着剤２５０は第２接着剤１５０と実質的に同一であることが望ましい。

駆動部材３５０は第１静電チャック１００と第２静電チャック２００のうち、一方また
は両方に装着されることができる。駆動部材３５０は第１ガラス基板Ｇ１と第２ガラス基板Ｇ２を接近させて接合する。この場合、駆動部材３５０は油圧または空圧シリンダと減速器などで構成されることができる。駆動部材３５０は従来と実質的に同一で、これについての詳細な説明は省略する。

第２静電チャック２００は駆動部材３５０によって第１静電チャック１００に移動される。第２ガラス基板Ｇ２は第１ガラス基板Ｇ１に加圧される。第２ガラス基板Ｇ２はシーラントを媒介に第１ガラス基板Ｇ１に接合される。第１及び第２ガラス基板Ｇ１、Ｇ２を接合の際発生される衝撃は第１及び第２静電チャック１００、２００の第１及び第２緩衝部材１３０、２３０に吸収される。従って、第１及び第２ガラス基板Ｇ１、Ｇ２の破損または損傷を効果的に防止することができる。

本実施例においては、第２静電チャック２００のみに駆動部材３５０が設置された場合について示したが、第１静電チャック１００のみに駆動部材３５０が設置されることができ、第１及び第２静電チャック１００、２００に全部駆動部材３５０が設置されることができる。

また、本実施例においては第１及び第２静電チャック１００、２００に第１及び第２緩衝部材１３０、２３０がそれぞれ配置された場合について説明したが、第１及び第２緩衝部材１３０、２３０のうち一つは省略されることができる。例えば、第１静電チャック１００は第１チャッキングプレート１１０と第１支持部材１２０からなることができる。第２静電チャック２００のみに第２緩衝部材２３０が配置されても、第１及び第２ガラス基板Ｇ１、Ｇ２を安定的に接合させることができる。

図面には示されていないが、第１及び第２ガラス基板Ｇ１、Ｇ２は１ｍ×１ｍの大型平板矩形形状を有することができる。この場合、第１平面には第１静電チャック１００が第１ガラス基板Ｇ１の大きさに合わせて組み立てられ第１静電チャック装置（図示せず）を成し、第２平面には第２静電チャック２００が第２ガラス基板Ｇ２の大きさに合わせて組み立てられ第２静電チャック装置（図示せず）を成す。駆動部材は前記第１静電チャック装置と前記第２静電チャック装置のうち、一方または両方に装着されることができる。その結果、第１ガラス基板Ｇ１と第２ガラス基板Ｇ２を接近させて接合させる大型の組立型ガラス基板接合装置が製造される。

前述したような実施例によると、高分子材料からなり第１及び第２チャッキングプレート１１０、２１０と第１及び第２緩衝部材１３０、２３０を用いて、第１及び第２ガラス基板Ｇ１、Ｇ２が大型であっても安定的に接合させることができる。また、第１緩衝部材１３０と第１チャッキングプレート１１０の物質特性に全部符合される第１接着剤１４０を用いて第１緩衝部材１３０を第１チャッキングプレート１１０に接合させ、第１緩衝部材１３０と第１支持部材１２０の物質特性に全部符合される第２接着剤１５０を用いて第１緩衝部材１３０を第１支持部材１２０に接合させることで、第１チャッキングプレート１１０、第１緩衝部材１３０及び第１支持部材１２０を全部堅固に接合させることができる。そして、第２緩衝部材２３０と第２チャッキングプレート２１０の物質特性に全部符合される第３接着剤２４０を用いて第２緩衝部材２３０を第２チャッキングプレート２１０に接合させ、第２緩衝部材２３０と第２支持部材２２０の物質特性に全部符合される第４接着剤２５０を用いて第２緩衝部材２３０を第２支持部材２２０に接合させることで、第２チャッキングプレート２１０、第２緩衝部材２３０及び第２支持部材２２０を全部堅固に接合されることができる。従って、第１及び第２緩衝部材１３０、２３０が第１及び第２静電チャック１００、２００から剥離されることを効果的に防止することができる。

前記のような本発明によると、チャッキングプレートを高分子材料で製造し、チャッキングプレートと支持部材との間に緩衝部材を配置することで基板の破損を効果的に防止することができる。また、チャッキングプレートと支持部材にそれぞれ符合される接着剤を用いてチャッキングプレート、緩衝部材及び支持部材を接合させることで、緩衝部材がチャッキングプレートまたは支持部材から離脱されることを効果的に抑制することができる。

また、緩衝部材を使用することで発生することができる電極短絡問題も効果的に解決することができる。さらに、大型の静電チャック装置を用いて大型化される液晶パネル基板を安定的に吸着することができる。最終的に基板の大きさとは実質的に無関に接合工程を実施することができる。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離脱することなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の一実施例による静電プレートを説明するための平面図である。図１に示された静電プレートを含む静電チャックの平面図である。図２に示された静電チャックの断面図である。図３のＡを拡大して示した部分拡大図である。本発明の他の実施例による静電チャック装置を説明するための平面図である。本発明の他の実施例によるガラス基板接合装置を説明するための断面図である。

符号の説明

１００，２００…静電チャック、１０５…静電チャック装置、１１０，１２０…チャッキングプレート、１１１…第１誘電層、１１２…第２誘電層、１１３，２１３…接着フィルム、１１５，２１５…電極、１１７，２１７…切開部、１２０，２２０…支持部材、１２６，１３６…貫通孔、１３０，２３０…緩衝部材、１４０…第１接着剤、１４１，１５１…第１接着層、１４２，１５２…第２接着層、１５０…第２接着剤、２１１…第３誘電層、２１２…第４誘電層、２４０…第３接着剤、２５０…第４接着剤、３００…ガラス基板接合装置、３５０…駆動部材、Ｇ１…第１ガラス基板、Ｇ２…第２ガラス基板。

Claims

基板をチャッキングするための静電気力を発生させる電極が内部に挿入されているチャッキングプレートと、該チャッキングプレートは高分子材料からなることと、
前記チャッキングプレート下部に配置され前記チャッキングプレートを支持する支持部材と、
前記チャッキングプレートと前記支持部材との間に配置される緩衝部材と、
前記緩衝部材を前記チャッキングプレートに堅固に接合させるために前記緩衝部材と前記チャッキングプレートとの間に設けられる第１接着剤層と、
前記緩衝部材を前記支持部材に堅固に接合させるために前記緩衝部材と前記チャッキングプレートとの間に設けられる第２接着剤層と、
を具備し、前記チャッキングプレートには前記チャッキングプレートの一部分と前記電極を一体に折曲させるための切開部が形成されていることを特徴とする静電チャック。
前記高分子材料は、ポリエステルまたはポリイミドを含むことを特徴とする請求項１記載の静電チャック。
前記第１接着剤層及び前記第２接着剤層は、それぞれ２つの接着層からなる多重接着層構造物からなることを特徴とする請求項１記載の静電チャック。
前記それぞれ２つの接着層のうち前記緩衝部材に隣接する接着層は、シリコーン樹脂からなることを特徴とする請求項３記載の静電チャック。
前記それぞれ２つの接着層のうち前記チャッキングプレートまたは前記支持部材に隣接する接着層は、アクリル樹脂からなることを特徴とする請求項３記載の静電チャック。
基板をチャッキングするための静電気力を発生させる電極が内部に挿入されているチャッキングプレートと、該チャッキングプレートは高分子材料からなることと、前記チャッキングプレート下部に配置され前記チャッキングプレートを支持する支持部材と、前記チャッキングプレートと前記支持部材との間に配置される緩衝部材と、前記緩衝部材を前記チャッキングプレートに堅固に接合させるために前記緩衝部材と前記チャッキングプレー
トとの間に設けられる第１接着剤層と、前記緩衝部材を前記支持部材に堅固に接合させるために前記緩衝部材と前記チャッキングプレートとの間に設けられる第２接着剤層とを備え、前記チャッキングプレートには前記チャッキングプレートの一部分と前記電極を一体に折曲させるための切開部が形成されている静電チャックを同一平面上に複数個配置した静電チャック装置。
第１ガラス基板をチャッキングするための静電気力を発生させる第１電極が内部に挿入されている第１チャッキングプレートと、該第１チャッキングプレートは高分子材料からなることと、前記第１チャッキングプレート下部に配置され前記第１チャッキングプレートを支持する第１支持部材と、前記第１チャッキングプレートと前記第１支持部材との間に配置される第１緩衝部材と、前記第１緩衝部材を前記第１チャッキングプレートに堅固に接合させるために前記第１緩衝部材と前記第１チャッキングプレートとの間に設けられる第１接着剤層と、前記第１緩衝部材を前記第１支持部材に堅固に接合させるために前記第１緩衝部材と前記第１チャッキングプレートとの間に設けられる第２接着剤層とを備えるとともに、前記第１チャッキングプレートには前記第１チャッキングプレートの一部分と前記第１電極を一体に折曲させるための切開部が形成されている第１静電チャックと、
前記第１静電チャックと対向するように前記第１静電チャック上部に配置される第２静電チャックと、該第２静電チャックは、第２ガラス基板をチャッキングするための静電気力を発生させる第２電極が内部に挿入されている第２チャッキングプレートと、該第２チャッキングプレートは高分子材料からなることと、前記第２チャッキングプレート上部に配置され前記第２チャッキングプレートを支持する第２支持部材と、前記第２チャッキングプレートと前記第２支持部材との間に設けられる第２緩衝部材と、前記第２緩衝部材を前記第２チャッキングプレートに堅固に接合させるために前記第２緩衝部材と前記第２チャッキングプレートとの間に設けられる第３接着剤層と、前記第２緩衝部材を前記第２支持部材に堅固に接合させるために前記第２緩衝部材と前記第２チャッキングプレートとの間に設けられる第４接着剤層とからなるとともに、前記第２チャッキングプレートには前記第２チャッキングプレートの一部分と前記第２電極を一体に折曲させるための切開部が形成されていることと、
前記第１静電チャックと前記第２静電チャックのうちの少なくとも一方に装着されて、前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板を接近させて接合する駆動部材とを備えることを特徴とするガラス基板接合装置。
前記第１接着剤層は前記第３接着剤層と同一の構造を有し、前記第２接着剤層は前記第４接着剤層と同一の構造を有することを特徴とする請求項７記載のガラス基板接合装置。
第１ガラス基板をチャッキングするための静電気力を発生させる第１電極が内部に挿入されている第１チャッキングプレートと、該第１チャッキングプレートは高分子材料からなることと、前記第１チャッキングプレート下部に配置され前記第１チャッキングプレートを支持する第１支持部材と、前記第１チャッキングプレートと前記第１支持部材との間に配置される第１緩衝部材と、前記第１緩衝部材を前記第１チャッキングプレートに堅固に接合させるために前記第１緩衝部材と前記第１チャッキングプレートとの間に設けられる第１接着剤層と、前記第１緩衝部材を前記第１支持部材に堅固に接合させるために前記第１緩衝部材と前記第１チャッキングプレートとの間に設けられる第２接着剤層とを備えるとともに、前記第１チャッキングプレートには前記第１チャッキングプレートの一部分と前記第１電極を一体に折曲させるための切開部が形成されている第１静電チャックを第１平面上に複数個配備した第１静電チャック装置と、
前記第１静電チャックと対向するように前記第１静電チャック上部に配置される第２チャッキングプレートと、該第２チャッキングプレートは第２ガラス基板をチャッキングするための静電気力を発生させる第２電極が内部に挿入されているとともに高分子材料からなることと、前記第２チャッキングプレート上部に配置され前記第２チャッキングプレー
トを支持する第２支持部材と、前記第２チャッキングプレートと前記第２支持部材との間に配置される第２緩衝部材と、前記第２緩衝部材を前記第２チャッキングプレートに堅固に接合させるために前記第２緩衝部材と前記第２チャッキングプレートとの間に設けられる第３接着剤層と、前記第２緩衝部材を前記第２支持部材に堅固に接合させるために前記第２緩衝部材と前記第２チャッキングプレートとの間に設けられる第４接着剤層とを備えるとともに、前記第２チャッキングプレートには前記第２チャッキングプレートの一部分と前記第２電極を一体に折曲させるための切開部が形成されている第２静電チャックを第２平面上に複数個配備した第２静電チャック装置と、
前記第２ガラス基板を前記第１ガラス基板に接合させるために前記第１静電チャック装置と前記第２静電チャック装置のうちの少なくとも一方に装着され前記第１ガラス基板と前記第２ガラス基板を接近させ接合する駆動部材とを備えることを特徴とするガラス基板接合装置。