KR100570972B1 - 플렉시블 기판 고정용 진공 척 - Google Patents

Abstract

본 발명은 플렉시블 기판 고정용 진공 척에 관한 것으로서, 그 상면이 평편하게 형성되어 피 처리기판이 놓여지는 흡착판과; 상기 흡착판의 내부에 형성된 내부진공라인 및; 상기 내부진공라인과 연통됨과 아울러 상기 흡착판의 에지부위에 형성되어 상기 기판의 에지부위를 진공 흡착하는 외부진공라인을 포함한다.

상술한 바와 같이 구성함에 따라 피처리기판의 에지부위에만 진공력이 작용되는 구조로 개선하고 나머지 부분을 고평편도로 유지할 수 있도록 구성하여 피처리기판을 평편하게 고정함과 아울러 기판의 온도편차 발생을 해소시켜 공정상의 불량 발생을 줄임과 균일한 박막 형성이 가능하게 하는 등 공정상의 불량 발생률을 줄이는 이점을 갖는다.

기판, 진공척, 진공홀, 박막형성

Description

플렉시블 기판 고정용 진공 척{VACUUM CHUCK}

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 의한 기판 고정용 진공척의 구성을 도시한 평면도,

도 2는 상기 도 1의 A-A′를 따른 단면도,

도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 의한 기판 고정용 진공척의 구성을 도시한 평면도,

도 4는 상기 도 1의 B-B′를 따른 단면도,

도 5는 상기 도 4의 일부를 확대해서 도시한 확대도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 기판 고정용 진공척 10 : 흡착판

11 : 내부진공라인 13 : 외부진공라인

S : 피처리기판 21 : 지지판

23 : 단열필름

본 발명은 기판 고정용 진공 척에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 진공펌프 로부터 발생되는 진공압력에 의해 반도체용 또는 액정표시장치나 유기전계발광소자와 같은 디스플레이용 기판을 흡착 고정하는 플랙시블 기판 고정용 진공척에 관한 것이다.

일반적으로 진공척은 반도체나 액정소자, 그리고 유기전계발광소자 등을 제조하는 공정들 가운데 가열공정, 세정공정과 같은 전처리 공정이나 용액 스핀코팅공정 (도포공정) 에서 반도체용, 액정표시장치용, 또는 유기전계발광소자 등의 기판을 전처리하거나 약품을 스핀코팅하기 위해 그 기판을 고정하거나 반송하기 위한 목적으로 사용된다.

상기 진공척은 그 상면에 처리 대상 기판을 위치 조정한 후에 진공펌프로부터 발생되는 진공압력(대기압 이하의 부압)을 이용하여 그 기판을 진공 흡착한다.

상기 진공척의 일례로 대한민국특허 공개번호 특1999-000356호(발명의 명칭 : 진공 흡착용 스핀척)에 개시되어 있다.

그 구성은 웨이퍼가 놓여지는 평면형의 흡착판과, 상기 흡착판의 상기 웨이퍼가 놓이는 면상에서 소정거리를 두고 서로 대칭되고, 상기 면상으로부터 소정 깊이로 형성되는 한 쌍의 제1흡착홀들과, 상기 흡착판의 중심에 대하여 상기 제1흡착홀들과 직각을 이루도록 상기 웨이퍼가 놓이는 면상에서 소정 거리를 두고 서로 대칭되고 상기 면상으로부터 소정깊이로 형성되는 한 쌍의 제2흡착홀들과, 상기 흡착판의 내부에서 상기 제1흡착홀들과 제2흡착홀들이 각각 연결되도록 하는 소정크기의 진공라인과, 상기 진공라인과 연결되고, 웨이퍼가 상기 흡착판에 흡착되도록 하는 진공흡입장치와 연결되는 연결라인을 포함하는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같은 구성에서는 휘어지기 쉬운 기판 예컨대, 플라스틱 필름 등을 고정시킬 경우 상기 진공라인을 따라 그루브가 형성되는 등 플라스틱 휘어짐이 발생하는 문제점이 있었다.

이를 개선시키기 위한 구성으로 대한민국 실용신안 공개번호 실2000-0013180호(고안의 명칭 : 기판 고정용 진공 척)에 개시된 바 있다.

상기의 구성을 살펴보면 기판의 바닥면을 흡착하는 흡착판과, 흡착판의 중앙에 형성되어 진공발생장치로부터 공기를 빨아들이는 파이프를 구비한 기판 고정용 진공 척에 있어서, 상기 흡착판 내부에 형성되어 상기 파이프와, 연통된 진공라인과, 상기 진공라인으로부터 상기 흡착판 상면으로 관통 형성된 다수의 진공구멍을 포함하도록 구성한 것이다.

그러나, 상술한 진공척은 상기 진공구멍이 소정의 행·열을 이루어 매트릭스 구조로 배치 형성됨에 따라 상기 진공구멍을 통해 흡착력이 작용하여 기판을 고정할 경우 상기 진공구멍이 형성된 부분이 오목하게 굴곡이 생기게 되어 기판을 평편하게 지지하지 못하는 첫 번째 문제점이 있다.

상기와 같은 경우 스핀코팅 공정시 균일한 박막을 얻 수 없을 뿐만 아니라 노광 공정시 로컬 포커스(LOCAL FOCUS : 광 경로차 )를 유발시켜 패턴불량을 발생시키는 등 다양한 공정 에러발생의 소지를 제공한다.

다음 상술한 종래 기술은 상기 진공구멍이 형성된 부분과 상기 진공구멍이 형성되지 않은 부분으로 인한 기판의 온도차를 발생시켜 박막 형성 시 진공구멍 모양의 얼룩이 생기는 두 번째 문제점이 있다.

상기에서 온도차가 발생되는 이유는 진공척에서 상기 진공력이 작용하는 진공구멍이 및 진공라인이 형성된 부분이 주위의 온도보다 상대적으로 낮기 때문이다.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출 된 것으로서, 본 발명의 목적은 첫 번째 목적은 기판을 고평편도를 유지하며 고정하는 플랙시블 기판 고정용 진공척을 제공하는 데 있다.

본 발명의 두 번째 목적은 기판을 온도차를 발생시키지 않고 균일한 온도로 고정하는 플랙시블 기판 고정용 진공척을 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 그 상면에 피 처리기판이 놓여지는 흡착판과; 상기 흡착판의 내부에 형성된 내부 진공라인 및; 상기 내부진공라인과 연통됨과 아울러 상기 흡착판의 에지부위에 형성되어 상기 기판의 에지부위를 진공 흡착하는 외부진공라인을 포함하는 기판 고정용 진공척을 구성한다.

상기 외부진공라인은 상기 피 처리기판의 형상과 대응된 형상으로 된다.

상기 흡착판 상면은 소정의 평편도 유지와 진공도를 위해 연마 처리된다.

상기 외부진공라인이 형성된 내부측의 흡착판 상면에는 평편도를 유지하는 지지판이 추가로 구성되고, 지지판은 유리기판이 사용된다.

상기 흡착판과 지지판의 사이에는 단열필름이 추가로 구성되어 기판의 온도차 발생을 방지하도록 구성된다.

상기 지지판은 상기 지지판의 상면보다 소정의 높이만큼 돌출되도록 설치되 어 그 평편도가 향상되도록 구성된다.

이하, 첨부된 도 1 및 도 2를 참조로 하여 본 발명의 일 실시 예에 의한 기판 고정용 진공척(1)의 구성 및 작용에 대해서 좀더 자세히 설명한다.

상기 도면에 도시된 바와 같이 그 내부에 내부진공라인(11)이 형성됨과 아울러 상면이 평편한 평면을 이루어 피처리기판(예컨대 반도체용 또는 액정표시장치용 등의 기판 : S)을 그 상면에 안착시키는 흡착판(10)이 있다.

상기 흡착판(10)의 상면 에지부에는 상기 내부진공라인(11)과 연통되어 적어도 하나의 외부진공라인(13)이 형성되며, 상기 외부진공라인(13)은 상기 피처리기판(S)의 모양에 대응된 형상으로 형성함이 바람직하다.

즉, 도면에서는 액정표시장치용 또는 유기전계발광소자용 피처리기판(S)을 안착시키는 예로 들어 4각 모양으로 형성시킨 것을 도시하였으나, 반도체용으로 쓰이는 실리콘 기판(웨이퍼)을 적용시킨 경우 그 웨이퍼의 형상에 대응하여 원형으로 구성할 수 있을 것이다.

상기 흡착판(10)의 상면에 있어 특히 외부진공라인(13)의 내부측 면은 그 평편도와 진공도 향상을 위해 연마공정을 실시하여 고평편도를 유지하도록 함이 바람직하다.

한편, 상기 흡착판(10)의 저면에는 스핀 공정 진행시 상기 흡착판(10)을 소정의 방향으로 회전시키는 구동장치(미도시)와 연결될 수 있도록 연결부(15)가 마련되고, 그 내부는 상기 내부진공라인(11)과 연결되어 진공 흡입동작이 가능하도록 중공부(15a)가 형성된다.

도면에서 미설명부호(13a)는 상기 중공부(15a)와 상기 진공라인(13)을 연결시키는 관통홀을 나타낸다.

다음은 상술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시 예에 의한 기판 고정용 진공척(1)의 기판 고정 원리에 대해서 설명한다.

먼저, 피처리기판(S)을 흡착판(10)의 상면에 안착시키고, 진공흡입장치(미도시)를 동작시키면, 상기 피처리기판(S)과 상기 흡착판(10)사이의 공기는 상기 외부진공라인(13)을 통하여 빨려 들어가 관통홀(13a) 및 연결부(15)의 중공부(15a)를 통해 상기 진공흡입장치로 흡입되고, 상기 피처리기판(S)은 상기 흡착판(10)의 상면에 흡착 고정된다.

이때, 상기 피처리기판(S)에 가해지는 진공흡입력은 상기 피처리기판(S)의 에지부에서만 적용되고, 상기 흡착판(10)의 상면은 연마공정이 실시되어 고평편도와 진공도를 유지함에 따라 그 상면에 안착된 피처리기판(S)이 굴곡되지 않고 평편하게 진공 고정될 수 있게 된다.

따라서, 스핀코터를 이용하여 박막공정을 실시할 경우 균일한 박막을 형성시킬 수 있으며, 또한, 패턴형성을 위해 노광공정을 실시할 경우 로컬 포커스 발생을 해소시켜 패턴 불량이 일어나는 것을 해소시키는 등 여러 가지 공정 불량 발생요소를 사전에 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 피처리기판(S)을 고정시키기 위한 외부진공라인(13)을 그 에지 부위에만 적용시켜 실제 공정작업을 실시할 내부측에 간섭되지 않도록 함에 따라 피처리기판(S)이 그 진공 흡입 영역에 의해 온도차가 발생되는 것을 해소시켜 이 또한 균일한 박막 형성을 위한 향상된 조건을 제공한다.

다음은 도 3 및 도 4를 참조로 하여 본 발명의 다른 실시 예에 대해서 설명한다.

상기 도 3,4의 구성은 도 1,2와 동일한 구성을 포함하고 있으므로 중복되는 부분에 대해서는 동일부호를 명기하며, 그에 대한 자세한 설명은 생략한다.

상기 3 및 도 4에서 다른 점은 상기 흡착판(10)의 중앙부에 지지판(21)을 추가로 구성하고, 상기 흡착판(10)과 상기 지지판(21)의 사이에 단열필름(23)을 추가로 구성한 것이 다르다.

상기 지지판(21)은 고평편도를 갖는 유리기판과 같은 것을 사용하는 것으로서, 상기와 같이 지지판(21)을 설치할 경우 흡착판(10)의 상면을 평편도 유지를 위하여 실시하였던 연마작업을 하지 않아도 되는 이점이 있다.

또한, 그 평편도가 좋은 유리기판과 같은 재질로 제작된 지지판(21)을 사용함에 따라 피처리기판(S)을 더욱더 평편한 상태로 유지 고정할 수 있게 된다.

상기 지지판(21)은 상기 흡착판(10)의 상면보다 소정의 높이(h)로 조금 높게 설치하여 피처리기판(s)을 더욱더 평편하게 고정하도록 할 수 있다.

즉, 외부진공라인(15)으로부터 진공력이 작용하여 피처리기판(S)의 에지부가 당겨질 때, 상기 지지판(21)의 에지부위에 걸쳐진 피처리기판(S)이 당겨지도록 한 것이다.

상기의 구성은 플렉시블한 필름형태의 피처리기판(S)이 적용될 경우 더욱더 높은 효과를 발휘하게 될 것이다.

상기와 같이 지지판(21)을 흡착판(10)의 상면에 결합시킬 경우 상기 지지판(21) 및 흡착판(10)의 사이에 공기층이 형성되어 피처리기판(S)을 온도차를 발생시키지 않고 균일한 온도로 유지시킬 수 있는 조건을 더하게 된다.

즉, 상기 흡착판(10)이 그 내부에 형성된 내부진공라인(11)에 의해 그 내부진공라인(11)이 형성되지 않은 부분과 온도차를 발생시켜 피처리기판(S)의 온도조건을 부분적으로 다르게 할 수 있게되는 데, 이때, 상기 흡착판(10) 및 피처리기판(S)의 사이에 형성된 공기층에 의해 단열조건이 형성되어 피처리기판(S)의 온도차 발생을 줄일 수 있게 된다.

같은 이유로 해서, 상기 도 3 및 도 4의 구성에서는 상기 흡착판(10) 및 지지판(21)의 사이에 단열필름(23)을 추가로 구성하여 상술한 바와 같은 온도차 발생을 극복하도록 하고 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 피처리기판을 진공 흡입력에 의해 고정하는 진공척에 있어 피처리기판의 에지부위에만 진공력이 작용되는 구조로 개선하고 나머지 부분을 고평편도로 유지할 수 있도록 구성하여 피처리기판을 평편하게 고정함과 아울러 균일한 온도로 고정함에 따라 공정상의 불량 발생을 줄이고 균일한 박막 형성이 가능하게 하는 등 공정상의 불량 발생률을 줄이는 이점을 갖는다.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (7)

1. 그 상면이 평편하게 형성되어 피 처리기판이 놓여지는 흡착판;

   상기 흡착판의 내부에 형성된 내부진공라인;

   상기 내부진공라인과 연통됨과 아울러 상기 흡착판의 에지부위에 형성되어 상기 기판의 에지부위를 진공 흡착하는 외부진공라인; 및,

   상기 외부진공라인이 형성된 내부측의 흡착판 상면에는 평편도를 유지하는 지지판을 포함하는 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 고정용 진공척.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 외부진공라인은 상기 피 처리기판의 형상과 대응된 형상으로 된 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 고정용 진공척.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 흡착판의 상면은 평편도 유지와 진공도를 위해 연마 처리된 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 고정용 진공척.
4. 삭제
5. 제 1항에 있어서,

   상기 지지판은 유리기판인 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 고정용 진공척.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 흡착판과 지지판의 사이에는 단열필름이 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 고정용 진공척.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 지지판은 상기 흡착판의 상면보다 소정의 높이로 돌출되도록 설치된 것을 특징으로 하는 플렉시블 기판 고정용 진공척.

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