KR100640693B1

KR100640693B1 - 진공 척

Info

Publication number: KR100640693B1
Application number: KR1020030013367A
Authority: KR
Inventors: 다나카히데키
Original assignee: 에스펙 가부시키가이샤
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2003-03-04
Publication date: 2006-10-31
Also published as: TW200304893A; CN1443629A; CN1248829C; JP2003266354A; TWI257913B; KR20030074196A

Abstract

박리전하에 의한 회로파괴의 우려가 없는 진공 척을 제공한다.

진공 척(1)은, 상단의 일부분에 워크(W)를 착탈하는 흡착면(2)이 형성되어 있는 패드(3), 패드(3)를 유지하는 동시에 진공공간(4)을 형성하는 링(5), 그 부착나사(6), 패드(3)를 구면지지하고 있는 중간판(7) 등으로 구성되어 있고, 로봇핸드에 부착된다. 흡착면(2)은, 워크(W)의 재료가 유리일 때에는, 패드(3)의 상단면(31)으로부터 약간 돌출한 정상부 평면부(32)에 유리와 대전열의 순위가 가까운 SiO₂ 등을 코팅함으로써 형성되어 있다.

흡착면을 워크와 대전열의 순위가 가까운 재료로 하므로, 흡착면을 워크로부터 착탈할 때에 워크에 발생하는 박리대전량을 저감시키고, 워크의 회로파괴를 방지할 수 있다.

액정패널, 회로소자, 흡착면, 정전기, 워크, 박리대전.

Description

진공 척{VACUUM CHUCK}

도 1은 본 발명을 적용한 진공 척의 구성예를 도시하는 단면도이고, (a) 및 (b)는 각각 전체 및 부분을 도시한다.

도 2는 상기 진공 척이 장착된 로봇핸드의 일예를 도시하고, (a)는 평면도이고 (b)는 (a)의 b-b선 단면도이다.

도 3 (a) 내지 (d)는 상기 진공 척을 장착한 로봇핸드이고 워크를 이동시킬 때의 상태를 도시하는 설명도이다.

(부호의 설명)

1: 진공 척

2: 흡착면

W: 워크(기판)

Wb: 이면(외면)

본 발명은, 전자회로가 형성되는 기판의 외면에 착탈되는 흡착면을 구비하고 있고 상기 기판의 이동에 사용되는 진공 척에 관한 것이며, 반도체소자의 제조공정 이나 그 응용품인 박막 트랜지스터(TFT) 액정패널의 제조공정 등의 정전기에 의해 회로소자가 파괴될 우려가 있는 공정에서의 기판의 핸들링에 이용된다.

트랜지스터 회로가 형성되는 액정 유리기판 등의 워크의 제조공정에서는, 워크의 이동은, 통상 진공 척을 장비한 핸드 등을 구비한 로봇에 의해 행해진다. 이와 같은 진공 척은, 예를 들면 일본 특개평 7-237765호 공보에 개시된 플로팅형 진공 척과 같이, 워크흡착부의 구조면에서 개량된 것이 여러가지 제안되어 있다. 한편, 이와 같은 종래의 진공 척의 흡착부의 재료로서는, 비교적 딱딱한 PI나 PEEK와 같은 경질수지재가 사용되는 것이 일반적이었다.

그렇지만, 흡착부를 상기와 같은 재료로 하면, 워크 핸들링시, 진공 척의 흡착을 해제하여 그 흡착부를 워크로부터 떼어낼 때에 박리 대전현상이 발생하여, 워크에 800~1500V의 전압에 상당하는 전하가 대전한다는 문제가 있었다. 그리고, TFT 액정패널의 제조공정에서는, 그 머더유리의 대형화와 박판화의 진전에 의해, 박리대전에 의해 트랜지스터 회로가 파괴되기에 이를 때 까지의 내정전기 여유(margin)가 감소하여, 정전기 파괴의 위험성이 증대하고 있다.

또한, 이와 같은 대전은, 유리에 접촉하는 접촉부에 전기적 도체를 사용했다고 해도, 유리기판 상면에 잔류하는 전하 때문에, 유도대전에 의한 박리대전을 방지하는 것이 어려웠었다.

본 발명은 종래기술에서의 상기 문제를 해결하고, 박리대전에 의한 회로파괴의 우려가 없는 진공 척을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해, 청구항 1의 발명은, 전자회로가 형성되는 액정 유리 기판의 외면에 착탈되는 흡착면을 구비하고 있고 상기 액정 유리 기판의 이동에 사용되는 진공 척에 있어서,

상기 흡착면은, 상기 액정 유리 기판의 표면의 재료와 동일한 재료 또는 대전열에서 상기 액정 유리 기판의 재료의 순위에 가까운 순위를 갖는 대전순위 근사재료중에서 유리 또는 실리카 중 어느 하나의 재료의 코팅으로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

(발명의 실시형태)

도 1은 본 발명을 적용한 진공 척의 구조예를 도시하고, 도 2는 이 진공 척이 부착된 워크 핸들링용의 로봇핸드의 일부분의 구조예를 도시한다.

진공척(1)은, 트랜지스터 회로 등의 전자회로가 형성되는 기판인 액정 유리기판으로 이루어지는 워크(W)의 외면으로서 통상 이면(Wb)에 착탈되는 흡착면(2)을 구비하고 있고, 워크(W)의 이동에 사용되는 것이다. 흡착면(2)의 재료는, 워크(W)의 이면(Wb)의 재료이고 워크 전체의 재료인 유리와 동일한 재료인 유리로 이루어지든지, 또는, 대전열에서 유리의 순위에 가까운 순위를 갖는 재료로서 예를 들면 유리의 주성분을 차지하는 실리카(SiO₂)나 파인세라믹의 1종인 질화규소(SiN, Si₃N₄) 등의 대전순위 근사재료중 어느 하나의 재료로 이루어진다.

이와 같은 진공 척(1)은, 일반적인 구조부분으로서, 상단의 일부분에 상기 흡착면(2)이 형성되어 있고 외측이 부분구면으로 되어 있고 속에 공간부를 갖는 패 드(3), 이 공간부내에서 패드(3)를 가동한 상태에서 유지하는 동시에 적당한 진공공간(4)을 형성하도록 설치된 플랜지부착 링(5), 이것을 부착하기 위한 나사(6), 패드(3)를 구면지지하여 나사(6)를 고정하는 동시에 진공공간(4)을 형성하기 위한 원형의 중간판(7), 등으로 구성되어 있고, 통상 로봇핸드(100)의 2매의 핸드(101)에 나사에 의해 부착된다.

본 예의 로봇핸드(100)는, 중간판(7)을 개재하여 진공 척(1)이 각각 2개소에 부착되어 있고 속에 상기 진공공간(4)과 도통하는 진공통로(101a)가 형성되어 있는 상기 2매의 핸드(101), 이들이 나사(103)에 의해 부착되어 있고 상기 진공통로(101a)와 도통하는 진공중간로(104a)가 속에 형성되어 있는 연결판(104), 등에 의해 구성되어 있다. 이 로봇핸드(100)는 도시하지 않은 로봇에 장착되고, 진공중간로(104a)는 로봇에 부착된 도시하지 않은 진공배관에 접속된다.

흡착면(2)은, 도 1(b)에도 도시하는 바와 같이, 패드(3)의 상단면(31)으로부터 약간 돌출한 정상부 평면부(32)에 형성된다. 그리고, 상기와 같이 워크(W)와 동일한 유리 또는 SiO₂나 SiN 등의 재료로 이루어진다. 이 경우, 흡착면(2)이 형성되는 패드(3)의 전체 또는 정상부 평면부(32)를 이와 같은 재료로 해도 좋지만, 본 예에서는, 정상부 평면부(32)에 SiO₂ 등을 코팅함으로써 흡착면(2)을 형성하고 있다. SiO₂는 특히 코팅이 용이하고 저렴하여, 본 용도에 적당한 재료이다. 워크(W)가 실리콘 웨이퍼일 때에는, 흡착면(2)에 실리콘(Si)을 코팅하는 것이 좋다. 이와 같은 코팅은, 밀착강도가 충분히 얻어지도록 예를 들면 스퍼터링에 의해 행해진다.

이 경우, 워크(W)에 접촉하는 접촉면만이 워크(W)에의 대전성에 영향을 미치므로, 코팅의 두께는 문제가 되지 않는다. 따라서, 예를 들면, 수십μ 정도의 통상의 코팅두께로 되면 좋다. 또, 패드(3)의 상단면(31)은, 통상의 면취가공에 의해 정상부 평면부(32)로부터 하방으로 퇴피한 형상으로 이루어지므로, 이 부분은 대전성에 전혀 영향을 미치지 않는다. 따라서, 이 부분에의 코팅은 불필요하다.

이상과 같은 진공 척은 다음과 같이 운전되어 그 작용효과를 발휘한다.

워크(W)는, 최대로 1m각 정도의 크기의 유리기판이고, 트랜지스터 회로를 사진제판하는 코터나 노광기나 열처리 장치 등에서의 TFT의 각종 에레이 공정을 거쳐서 액정 유리기판으로서 제작된다. 그리고, 이와 같은 각 공정에서, 본 발명을 적용한 진공 척(1)을 장비한 로봇핸드(100)를 가지는 로봇에 의해, 각 공정내의 기계장치 사이나 반송계와의 사이에서 워크(W)가 이동되는 것으로 된다.

이 이동은 예를 들면 도 3에 도시하는 바와 같이 행해진다. 동도(a) 및 (b)에서는, 전공정의 장치의 기판받이(200) 등에 얹혀진 워크(W)의 아래에 진공 척(1)을 구비한 로봇의 핸드(101)가 삽입되고, 화살표시와 같이 상승하고, 워크(W)가 기판받이(200)로부터 들어 올려져서 진공 척(1)의 패드(3)의 흡착면(2)상에 올려 놓여지고, 이것과 동시에 진공계가 작동하여, 순차 진공중간로(104a), 진공통로(101a), 진공공간(4)에 부압이 형성되고, 워크(W)가 진공 척(1)에 흡착되어서 로봇핸드(100)에 확실하게 유지된다.

동도(c) 및 (d)에서는, 워크(W)를 흡착지지한 핸드(101)가 로봇에 의해 반송계 또는 후가공의 장치의 기판받이(300) 등의 위로 이동되고, 진공계의 작동이 해 제되어 워크(W)가 단지 흡착면(2)에 올라간 상태로 된 후, 핸드(101)가 화살표시와 같이 하강하여 워크(W)가 가판받이(300)에 올려놓이고, 워크(W)로부터 이격된 패드(3) 및 핸드(101)가 워크(W)의 아래의 위치로부터 퇴피하여, 워크이동이 완료한다.

이때, 종래와 같이 워크(W)와 접촉하고 있는 흡착면이 패드(3)와 일체로 예를 들면 테플론(등록상표)과 같은 재료일 때에는, 박리대전에 의해 워크(W)에 800V~1500V의 고전위를 갖는 전하가 잔류한다. 그리고, 워크(W)가 어스될 때에 이 전하에 의해 전류가 흘러, 워크(W)에 형성되어 있는 트랜지스터 회로가 파괴될 우려가 있다. 특히 TFT에서는 그 경향이 현저하다.

이에 대해 본 발명을 적용한 진공 척(1)에서는, 흡착면(2)이 워크(W)의 재료인 유리와 동일한 유리 또는 유리의 주성분을 이루는 실리카나 질화규소 등의 대전서열이 근사한 재료 또는 그 코팅재이기 때문에, 박리전하의 전하량이 충분히 작은 값으로 된다.

물질의 대전열을 플러스측에서부터 마이너스측으로 예시하면, 아세테이트-유리-인모-나일론----------폴리에틸렌-염화비닐-KEL·F-테플론(등록상표)로 되어 있다. 따라서, 유리와 종래의 진공 척의 패드재료인 테플론(등록상표)은, 대전열의 순위가 플러스측과 마이너스측으로 가장 이격되어 있고, 박리대전량이 많아지는 재료관계로 되어 있는데에 대해, 유리와 그 주성분인 실리카 등의 대전열에서의 순위는 가깝기 때문에, 박리대전량이 극히 근소하게 된다. 그 결과, 종래의 두께 0.7mm~1.1mm의 유리가 얇아져서 두께 0.5mm~0.6mm의 유리로 되어도, 정전기 파괴를 확실하게 방지할 수 있다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 전자회로가 형성되는 기판의 외면에 착탈되는 진공척의 흡착면의 재료를, 기판의 표면의 재료와 동일한 재료 또는 대전열에서 기판의 재료의 순위에 가까운 순위를 갖는 대전순위 근사재료중 어느 하나의 재료로 하므로, 진공 척이 로봇핸드 등에 장착되어, 기판의 제조공정중에 기판을 이동시키기 위해 흡착면을 기판으로부터 뗄 때에 발생하는 박리대전의 전하량이 충분히 저감되고, 기판이 대형화된 경우에도, 종래의 통상의 진공 척에서 발생할 우려가 높았던 박리대전에 의한 전자회로의 파괴를 확실하게 방지할 수 있다.

Claims

전자회로가 형성되는 액정 유리 기판의 외면에 착탈되는 흡착면을 구비하고 있고 상기 액정 유리 기판의 이동에 사용되는 진공 척에 있어서,

상기 흡착면은, 상기 액정 유리 기판의 표면의 재료와 동일한 재료 또는 대전열에서 상기 액정 유리 기판의 재료의 순위에 가까운 순위를 갖는 대전순위 근사재료중에서 유리 또는 실리카 중 어느 하나의 재료의 코팅으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 진공 척.