KR101116319B1 - 기판 지지 유닛 및 기판 처리 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판을 지지하는 유닛 및 이를 이용하는 기판 처리 장치 및 동작 방법에 관한 것으로서, 점착척으로부터 기판을 분리할 때 점착척의 분리막에 제공되는 가스 유량을 조절하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태인 기판 지지 유닛은, 처킹시에 접착부재를 통해 기판과 부착하며, 디처킹 시에 내부에 있는 분리막을 외부로 돌출시켜 상기 기판으로부터 탈착하는 점착척과, 상기 분리막에 공급되는 가스 유량을 조절하는 가스 유량 조절 수단을 포함한다. 상기 가스 유량 조절 수단은, 각 점착척별로 구비되어, 가스 유량값에 따라서 상기 점착척의 분리막에 제공되는 가스의 유량을 밸브 조절하는 유량제어기와, 상기 유량제어기에 상기 가스 유량값을 설정하는 설정부를 포함한다.

Description

기판 지지 유닛 및 기판 처리 장치 및 그 동작 방법{Unit for substrate holder and method for operating the same}

본 발명은 기판을 지지하는 유닛 및 이를 이용하는 기판 처리 장치 및 동작 방법에 관한 것으로서, 점착척으로부터 기판을 분리할 때 점착척의 분리막에 제공되는 가스 유량을 조절하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

액정 표시 패널(Lipuid Crystal Display Devicd; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel; PDP) 및 유기 EL(Organic light Eitting Device; OLED)과 같은 평판 표시 패널의 사용이 증대되고 있다.

이와 같은 평판 표시 패널의 경우, 한쌍의 평판형 기판을 접합시켜 제작한다. 즉, 액정 표시 패널의 제작을 예로 들면, 먼저, 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성된 하부 기판과, 컬러 필터와 공통 전극이 형성된 상부 기판을 제작한다. 이후에 하부 기판 상에 액정을 적하하고, 하부 기판의 가장자리 영역에 실란트(sealent)를 도포한다. 이어서 기판 접합 장치의 하부척에 하부 기판을 지지하고, 상부척에 상부 기판을 지지하여 상부 기판과 하부 기판을 합착 밀봉하여 액정 표시 패널을 제작한다. 여기서, 상부척 및 하부척은 진공흡착력(또는 정전기력)을 이용하여 상부 기판 및 하부 기판을 각각 지지 고정한다. 또한, 이러한 상부척이나 하부척의 일단부에는 보조적인 접착수단으로서 접착부재를 이용하여 기판을 지지 고정하는 점착척이 장착된다. 따라서 기판은 진공 흡착력(또는 정전기력)뿐만 아니라 점착척에 의해서도 지지 고정된다.

이후, 상부 기판에 합착된 하부 기판을 하부척으로부터 분리하는 경우, 하부척의 진공 흡착력력(또는 정전기력)을 제거한 후, 리프트바를 승강시킨다. 리프트바를 승강시킴으로써 하부척에 형성된 점착척으로부터 하부 기판이 분리(디처킹)될 수 있다.

이와 같이 리프트바를 승강시켜 점착척으로부터 하부 기판을 강제적으로 분리할 경우, 하부 기판에 무리한 응력이 가해진다. 이로 인해 합착된 상부 기판 및 하부 기판의 정렬이 틀어지는 문제가 발생한다. 또한, 대면적으로 된 하부 기판에 부착된 점착척을 동시에 떼어내지 못할 경우, 합착 기판의 국부적 눌림 현상, 실란트 눌림 현상, 실란트 이겹 현상 등의 불량이 발생하는 문제가 있다.

본 발명의 기술적 과제는 기판 디처킹 시에 분리막을 돌출시켜 점착척의 접착부재를 기판과 분리시키는 수단을 제공하는데 있다. 또한, 각 점착척에 형성된 분리막에 제공되는 가스의 유량을 조절하는데 있다. 또한, 각 점착척에 형성된 분리막의 돌출속도 및 돌출높이를 개별 제어하는데 있다. 또한, 각 점착척을 그룹핑하여, 그룹별로 분리막의 돌출속도 및 돌출높이를 그룹핑 제어하는데 있다.

본 발명의 실시 형태인 기판 지지 유닛은, 처킹시에 접착부재를 통해 기판과 부착하며, 디처킹 시에 내부에 있는 분리막을 외부로 돌출시켜 상기 기판으로부터 탈착하는 점착척과, 상기 분리막에 공급되는 가스 유량을 조절하는 가스 유량 조절 수단을 포함한다.

상기 가스 유량 조절 수단은, 각 점착척별로 구비되어, 가스 유량값에 따라서 상기 점착척의 분리막에 제공되는 가스의 유량을 밸브 조절하는 유량제어기와, 상기 유량제어기에 상기 가스 유량값을 설정하는 설정부를 포함한다.

상기 기판 지지 유닛은 복수개의 점착척을 구비하고 있으며, 상기 설정부는 각 점착척별로 제공되는 가스 유량값을 개별 설정함을 특징으로 한다.

상기 기판 지지 유닛은 복수개의 점착척을 구비하고 있으며, 상기 설정부는 복수개의 첨착척들을 그룹핑하여, 점착척들에게 제공되는 가스 유량값을 그룹별로 설정함을 설정함을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 형태인 기판 처리 장치는, 기판 처리가 수행되는 챔버와, 기판을 지지하는 상부척 및 하부척과, 상기 상부척 및 하부척 중에서 적어도 한곳 이상 구비하여, 기판을 지지 부착하는 기판 지지 유닛을 포함하며, 상기 기판 지지 유닛은, 처킹시에 접착부재를 통해 기판과 부착하며, 디처킹 시에 내부에 있는 분리막을 외부로 돌출시켜 상기 기판으로부터 탈착하는 점착척과, 상기 분리막에 공급되는 가스 유량을 조절하는 가스 유량 조절 수단을 포함한다.

본 발명의 실시 형태인 기판 처리 방법은, 기판이 내부에 분리막을 가진 점착척의 접착부재를 통해 척에 지지 고정되는 과정과, 기판 처리가 수행되는 과정과, 기판 처리 완료된 후 상기 기판이 상기 척에서 분리되는 과정을 포함하며, 상기 기판이 상기 척에서 분리되는 과정은, 상기 분리막에 공급되는 가스 유량값을 설정하는 과정과, 상기 점착척의 내부에 있는 분리막이 유입되는 가스에 의해 외부로 돌출되어 상기 기판이 상기 척에서 분리되는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면 별도의 가스 유량 조절 수단을 둠으로써, 각 분리막에 제공되는 가스의 유량을 조절 제어할 수 있다. 따라서, 각 분리막의 돌출속도 및 돌출높이를 개별 또는 그룹핑하여 제어할 수 있는 효과가 있다. 또한, 각 분리막을 개별 또는 그룹핑 제어함으로써, 상부 기판 및 하부 기판의 정렬이 틀어지는 현상, 기판의 국부적 눌림 불량 현상 및 실란트 관련한 불량 현상을 개선하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 접합 장치의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하부척에 형성된 점착척의 단면도이다.
도 3은 점착척과 기판이 점착되는 처킹(chucking) 상태일 때의 분리막 변형 모습과, 점착척과 기판이 분리되는 디처킹(dechucking) 상태일 때의 분리막의 변형 모습을 도시한 그림이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 가스 유량 조절 수단을 통해 점착척을 개별 제어하는 모습을 도시한 그림이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 가스 유량 조절 수단이 채널별 제어하는 모습을 도시한 그림이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 기판 접합 장치의 단면도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 하부척에 형성된 점착척의 단면도이다.

이하, 설명에서는 기판 접합 장치에서 사용되는 기판 지지 유닛에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 기판 접합 장치뿐 아니라 기판 처리를 수행하는 다른 모든 다양한 기판 처리 장치에서도 본 발명의 기판 지지 유닛이 적용될 수 있음은 자명할 것이다.

이하, 설명에서는 하부척(300)에 구비되는 점착척의 예를 들어 설명하겠으나, 하부척(300)뿐만 아니라 상부척(200)에 점착척이 구비될 경우 본 발명의 실시예가 적용될 수 있음은 자명할 것이다.

챔버부(100)는 상부 기판(250) 및 하부 기판(350)의 합착 공정을 수행하는 공간을 형성하는 상측 챔버(110)와 하측 챔버(120)를 포함한다. 이때, 상측 챔버(110)와 하측 챔버(120)는 착탈 가능하게 결합되는 것이 효과적이다. 그리고, 챔버부(100)는 도시되지 않았지만, 챔버부(100)의 내부 공간의 압력을 조절하는 별도의 압력 조절 수단을 더 구비 할 수 있다.

또한, 챔버부(100)는 내부 공간의 불순물을 배기하는 별도의 수단을 구비할 수 있다. 또한, 챔버부(100)의 상측 챔버(110) 또는 하측 챔버(120)가 승하강하여 기판이 챔버부(100) 내외측으로 출입할 수도 있다. 이때, 상측 챔버(110) 및 하측 챔버(120) 각각을 승하강시키는 별도의 승강 부재가 더 구비될 수 있다.

제 1 구동부(400)는 상부척(200)의 상부에 연결되어 상부척(200)을 이동시키고, 제 2 구동부(500)는 하부척(300)의 하부에 연결되어 하부척(300)을 이동시킨다. 상기 제 1 구동부(400)는 상부척(200)에 접속된 적어도 하나의 제 1 구동축(410)과, 제 1 구동축(410)에 구동력을 인가하는 제 1 동력부(420)를 구비한다. 이때, 제 1 구동축(410)은 챔버부(100)의 상부 일부를 관통한다. 따라서, 제 1 구동축(410)에 의한 챔버부(100)의 밀봉 파괴를 방지하기 위해 제 1 벨로우즈(430)가 제 1 구동축(410)의 둘레에 설치될 수 있다.

제 1 구동부(400)를 이용하여 상부척(200)을 하강시켜 상부 기판(250)과 하부 기판(350) 간을 합착시키기 위한 가압을 할 수 있다. 또한, 제 1 구동부(400)를 이용하여 상부척(200)을 승강시킴으로써 후속 공정에 의해 하부 기판(350)과 합착된 상부 기판(250)으로부터 상부척(200)을 분리할 수 있다.

제 2 구동부(500)는 하부척(300)에 접속된 적어도 하나의 제 2 구동축(510)과, 제 2 구동축(510)에 구동력을 인가하는 제 2 동력부(520)를 구비한다. 이때, 제 2 구동축(510)은 챔버부(100)의 하부 일부를 관통한다. 따라서, 제 2 구동축(510)에 의한 챔버부(100)의 밀봉 파괴를 방지하기 위한 제 2 벨로우즈(530)가 제 2 구동축(510) 둘레에 설치된다. 또한, 제 2 구동부(500)는 그리고 제 2 구동부(500)는 하부척(300)의 X,Y, 및 θ 위치를 조절되도록 제작 되는 것이 바람직하다.

상부척(200) 및 하부척(300)에는 기판 지지 수단이 각각 구비되어, 상부 기판(250) 및 하부 기판(350)을 각각 지지한다. 상기 기판을 지지하는 수단으로서, 진공흡착력에 의한 진공척(vacuum chuck) 모듈, 또는 정전기력에 의한 정전척(electro static chuck)모듈에 의해 지지될 수 있다.

상기 진공척 모듈은 상부척(200)이나 하부척(300)의 표면에 복수의 노즐관을 구비하며, 상기 노즐관에 진공흡착력을 제공하여 기판을 지지 고정하거나, 상기 노즐관에 가스를 공급하여 기판을 분리한다. 상기 정전척 모듈은 전위차에 의해 발생되는 유전분극 현상과 정전기력 원리를 이용하여 기판을 지지 고정한다.

이하 설명에서는, 상부척(200)에 형성된 정전척 모듈(210)을 이용하여 상부 기판(250)을 지지하고, 또한, 하부척(300)에 형성된 진공척 모듈(310)을 이용하여 하부 기판(350)을 지지하는 구조하에서, 본 발명의 실시예인 점착척(600)이 하부척(300)에 형성된 예를 설명할 것이다. 그러나, 이에 한정되지 않고, 상부척에 형성된 진공척 모듈을 이용하여 상부 기판을 지지 고정하고 하부척에 형성된 정전척 모듈을 이용하여 하부 기판을 지지하는 구조하에서도 본 발명의 실시예인 점착척이 적용될 수 있을 것이다. 또한, 정전척 모듈을 이용하여 상부 기판 및 하부 기판을 모두 지지하거나, 진공척 모듈을 이용하여 상부 기판 및 하부 기판을 모두 지지하는 경우에도 본 발명의 실시예인 점착척이 적용될 수 있을 것이다.

상부척(200)은 판형상으로 제작되어, 상측 챔버(110)의 내측면에 인접 배치된다. 상부척(200)의 형상은 기판의 형상에 따라 다양하게 변화될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 상부척(200)은 사각 판 형상으로 제작된다.

정전척 모듈(210)은 상부척(200)에 장착되며, 정전기력을 이용하여 상부 기판(250)을 지지 고정한다. 이때, 정전척 모듈(210)은 상부 기판(250)과 대응하는 크기의 판 형상으로 제작되는 것이 바람직하다. 본 실시예에 따른 정전척 모듈(210)은 일체형으로 제작되어 상부척(200)에 장착된다. 하지만 이에 한정되지 않고 정전척 모듈(210)을 복수개로 제작하여 상부척(200)에 매트릭스 형태로 장착할 수도 있다. 이를 통해, 상부척(200)에 상부 기판(250)을 위치시키면, 정전척 모듈(210)의 정전기력에 의해 상부 기판(250)이 상부척(200)에 지지 고정된다. 물론, 상기와 같이 정전척 모듈(210)의 정전기력을 이용하지 않고 다른 실시예로서 진공척 모듈의 진공흡착력을 통해 상부 기판이 지지 고정되도록 구현할 수 있다.

하부척(300)은 판 형상으로 제작되고, 하측 챔버(120)의 내측면에 인접 배치된다. 그리고, 하부척(300)의 형상은 상부척(200)과 유사 또는 동일한 형상으로 제작되는 것이 효과적이다. 이러한, 상부척(200)의 하측면과 하부척(300)의 상측면은 서로 마주 보도록 배치된다. 하부척(300)은 진공흡착력을 제공하는 진공척 모듈(310)에 의해 하부 기판을 지지 고정할 수 있다.

진공척 모듈(310)은 하부척(300) 내부에 노즐관 형태로 장착되어 하부 기판(350)의 부착 및 탈착을 돕는다. 진공척 모듈(310)은 하부 기판(350)이 밀착되는 복수의 노즐관(301)과, 복수의 노즐관(301)을 연결하는 연장 배관(302)과, 연장 배관(302)에 연결된 진공척 진공 펌프(303) 및 진공척 가스공급부(304)를 포함한다. 진공척 모듈(310)의 노즐관(301) 및 연장 배관(302)은 점착척(600)이 장착된 영역 즉, 하부척(300)의 가장자리 영역을 제외한 영역에 장착되는 것이 바람직하다. 이때, 노즐관(301)의 상측면은 하부척(300)의 상측면으로 노출된다. 이를 통해, 하부척(300)에 하부 기판(350)을 위치시키고 진공척 진공 펌프(303)를 이용하여 연장 배관(302) 및 노즐관(301)을 진공 처리함으로써 진공 흡착력에 의해 하부 기판(350)이 하부척(300)에 지지 고정된다. 또한, 진공척 가스공급부(304)를 이용하여 연장 배관(302) 및 노즐관(301)에 가스를 공급함으로써, 하부척(300)으로부터 하부 기판(350)이 분리될 수 있다. 진공척 모듈(310)은 노즐관(301)을 통해 진공 흡착력 또는 가스를 공급함으로써, 하부척(300)과 하부 기판(350)간의 부착 및 탈착이 이루어지도록 한다. 상기 진공척 진공 펌프(303) 및 진공척 가스공급부(304)는 도시의 편의를 위하여 챔버부(100) 내부에 있는 형태로 도시하였지만, 챔버부(100) 외부에 상기 진공척 진공 펌프(303) 및 진공척 가스공급부(304)가 구비될 수 있다.

한편, 보조 접착 수단으로서 접착부재를 갖는 점착척(Gluon chuck;600)이 사용되는데, 상기 점착척(600)은 하부척(300)에 형성된다. 본 발명의 실시예에서는 점착척(600)을 통해 하부척(300)에 하부 기판의 일단부를 지지하는 예를 설명하겠으나, 상부 기판의 일단부를 상부척에 지지하는 경우에도 마찬가지로 본 발명의 실시예인 점착척이 적용될 수 있을 것이다.

도 2에 도시한 바와 같이 점착척(600)은 하부척(300)을 관통하여 원통 형상으로 설치된다. 물론 이에 한정되지 않고 점착척(600)의 형상은 다양하게 변형될 수 있다.

점착척(600)은, 하부 기판(350)을 지지 고정하는 접착부재(620)와 접착부재(620)가 결합되는 몸체(610)를 포함한다.

몸체(610)는 중앙이 원통형으로 상부측으로 개구된 개구부(650)가 형성되어 있으며, 상기 개구부(650)에는 이를 가로질러 차단하는 분리막(630)이 형성된다.

접찹부재(620)는 몸체(610)의 상부면(개구부를 제외한 상부면)에 형성된다. 상기 접착부재(620)는 처킹(chucking) 시에 하부 기판(350)에 접착되어 기판 부착성을 향상시킨다.

상기 접착부재(620)는 응력 완화성이 뛰어난 고무와, 접착력을 부여하는 접착제를 이용하여 제작한다. 접착제는 하부 기판(350)이 접착되었다가 떨어지더라도 하부 기판(350)에 접착 흔적이 남지 않는 특성을 지닌다. 접착부재(620)는 중앙이 개구된 다양한 링 형상으로 이루어지며, 몸체(610)의 상부면에 다수개로 형성될 수 있다. 경우에 따라서는, 접착부재(620)의 중앙에 개구된 부분(621)으로 진공 흡착력 또는 가스를 공급하는 수단(미도시)을 두어, 접착부재(620)와 하부 기판(350)간의 부착 및 탈착이 용이하도록 할 수 있다.

한편, 점착척(600)의 접착부재(620)로부터 하부 기판(350)을 분리시킬 때 리프트바(미도시)를 승강시켜 하부척(300)을 관통시켜 강제적으로 분리시킬 경우, 하부 기판(350)에 무리한 응력이 가해짐에 따라 합착된 상부 기판(250) 및 하부 기판(350)간의 정렬이 틀어질 수 있다.

이러한 물리적 강제 분리 방식의 문제를 해결하기 위하여, 별도의 분리막(630)을 첨착척(600)의 몸체(610) 내부에 두어서, 이러한 분리막(630)을 몸체(610)의 외부로 돌출 변형시켜 점착척(600)의 접착부재(620)가 기판과 분리될 수 있도록 구현한다.

분리막(630)은 몸체(610)의 개구부(650)에 형성되어, 하부 기판(350)과의 부착 및 탈착을 돕는다. 상기 분리막(630)은 출몰 변형(신축 변형) 가능한 변형막으로서, 분리막(630)의 출몰 변형으로 점착척의 접착부재(620)와 하부 기판(350)을 맞닿게 하여 점착시킴과 동시에 이들을 강제적으로 떼어내어 분리시킬 수 있다.

처킹(chucking) 동작 수행 시에, 개구부(650)의 하부면에 형성된 가스관(640)을 통해 진공 흡입력을 공급하여, 분리막(630)을 몸체 내부로 들어오도록 할 수 있다. 분리막(630)을 외부로 돌출되지 않도록 함으로써, 하부 기판(350)과 접착부재(620)간의 접착이 원활히 이루어지도록 할 수 있다.

또한, 디처킹(dechucking) 동작 수행 시에, 개구부(650)의 하부면에 형성된 가스관(640)을 통해 가스를 공급하여 분리막(630)을 몸체의 바깥으로 돌출 변형시킬 수 있다. 즉, 상기 분리막(630)은 중앙부의 내부를 밀폐시키는 구조를 가지기 때문에, 디처킹 시에 가스관(640)으로부터 유입되는 가스에 의해 몸체 바깥쪽으로 부풀어져 돌출될 수 있다. 돌출된 분리막(630)은 하부 기판(350)을 하부척(300)으로부터 밀어내게 되어, 결국, 하부 기판(350)과 접착부재(620)간의 분리가 안정적으로 이루어지도록 할 수 있다.

이를 위하여 도 1에 도시한 가스유량 조절 수단(700)은 점착척 가스공급부(701) 및 점착척 진공펌프(702)를 이용하여 가스관(640)을 통해 각각의 점착척(600)에 가스나 진공 흡입력을 조절하는 밸브 제어를 수행한다. 또한, 점착척(600)들에 대하여 개별적 또는 그룹핑하여 가스나 진공 흡입력을 개별 또는 그룹별로 조절하는 밸브 제어를 수행한다

하부척(300)에 하부 기판(350)을 위치시키고 점착척 진공 펌프(702)를 이용하여 가스관(640)을 진공 처리함으로써, 분리막(630)이 진공 흡입력에 의해 몸체(630) 내부에 있게 할 수 있다. 또한, 점착척 가스 공급부(701)를 이용하여 가스관(640)에 가스를 공급함으로써, 분리막(630)을 몸체(630) 외부로 돌출시킴으로써, 점착척의 접착부재(620)와 하부 기판(350)이 분리될 수 있다.

도 3은 점착척과 기판이 점착되는 처킹(chucking) 상태일 때의 분리막 변형 모습과, 점착척과 기판이 분리되는 디처킹(dechucking) 상태일 때의 분리막의 변형 모습을 도시한 그림이다.

도 3(a)에 도시한 바와 같이, 하부척(300)과 하부 기판(350)을 고정 지지하는 처킹(chucking) 시에는, 점착척 진공펌프를 통해 가스관(640)에 진공 흡입력을 공급함으로써, 분리막(630)이 돌출되지 않고 점착척(600)의 몸체(610) 내부에 있게 한다. 따라서 점착척의 접착부재(620)가 하부 기판(350)에 부착되어 접착력을 향상시킬 수 있다.

또한, 도 3(b)에 도시한 바와 같이, 하부척(300)과 하부 기판(350)을 분리하는 디처킹(dechucking) 시에는, 점착척 가스공급부를 통해 점착척의 중앙에 형성된 개구부(650)에 가스(gas)를 공급함으로써, 분리막(630)이 점착척의 몸체(610) 외부로 돌출되도록 한다. 이러한 분리막(630) 돌출에 의하여 분리막의 바깥면이 하부 기판(350)을 밀어내게 되어, 결과적으로 점착척의 접착부재(620)와 하부 기판(350)은 수월하게 분리될 수 있다.

상기와 같이, 디처킹시에 각각의 점착척의 가스관(640)에 가스를 공급하여 분리막(630)을 돌출시켜야 하는데, 이는 각각의 개별적인 점착척 가스공급부(701)에 의해 이루어진다.

그런데, 기판이 대형화되면서 대면적 기판에 사용되는 점착척이 다수개로서 구현될 수 있는데, 이러한 다수개의 점착척의 분리막 돌출속도 및 분리막 돌출높이 등이 균일하지 못해, 기판을 올바르게 떼어내지 못하는 현상이 발생할 수 있다. 즉, 실제로 장치적으로 구현 시에, 각각의 점착척 가스공급부에 의해 제공되는 가스의 유량 및 제공 속도를 개별적으로 제어하는 수단이 없어서, 기판을 올바르게 떼어내지 못하는 현상이 발생할 수 있다.

본 발명의 실시예는, 복수개의 점착척으로부터 기판을 동시에 떼어내거나 복수의 점착척을 개별 제어하기 위하여, 각 점착척에 제공되는 가스의 양을 조절하는 설정부를 가진 가스 유량 조절 수단을 구비한다.

상기 가스 유량 조절 수단은, 각각의 점착척에 제공되는 가스 유량을 동시 혹은 개별 조절한다. 또한, 복수개의 기판에 대한 채널별 공정이 이루어진 후 채널별로 기판을 떼어낼 때, 각 채널별로 가스 유량을 제어하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라 가스 유량 조절 수단을 통해 점착척을 개별 제어하는 모습을 도시한 그림이다.

진공척 모듈에 의해 하부 기판이 하부척에 고정 지지된 상태인 경우, 디처킹 시에는 노즐관(301)을 통해 진공 흡착력을 해제하여 하부 기판을 하부척(300)에서 분리한다. 이때, 점착척(600;600a,600b)도 하부 기판과 분리되어야 하는데, 이때, 가스 유량 조절 수단(700)는 점착척(600)의 분리막에 제공되는 가스의 양을 조절하기 위해 각 점착척 가스공급부(701;701a,701b)을 개별 제어한다.

가스 유량 조절 수단(700) 내부에는 각 점착척 별로 유량제어기(703;703a,703n)를 구비한다. 상기 유량제어기는 MFC(Mass Flow controller)와 같은 유량 조절장치로서, 밸브를 조절하여 점착척에 흘러가는 유량을 조절한다.

예를 들어, 제1유량제어기(703a)에 10sccm(sccm;단위 시간 당 흐르는 유체의 부피)으로 가스 유량값 설정되고, 제N유량제어기(703n)에 20sccm으로 가스 유량값 설정된 경우, 제1유량제어기는 제1첨착척에 10sccm 만큼의 유량이 흘러가도록 제1밸브(703a)를 조절하며, 제N유량제어기는 제N점착척에 20sccm 만큼의 유량이 흘러가도록 제N밸브(703n)를 조절한다. 따라서 제1점착척 및 제N점착척의 분리막으로 흘러들어가는 단위시간당 유량이 서로 달라지게 되어, 각 분리막의 돌출 높이 및 돌출 속도가 서로 다르게 된다.

설정부(710)는 상기의 각 유량제어기별(704a,704n)로 가스 유량값을 설정하는 애플리케이션으로서, 관리자나 기타 관리 프로그램을 통해 각 유량제어기별로 가스 유량값을 입력받아, 입력받은 값으로서 각각의 유량제어기(704a,704n)의 가스 유량값으로서 설정한다.

결국, 상기 구성부를 갖는 가스 유량 조절 수단(700)은, 하부 기판을 분리하는 디처킹 시에 각 첨착척(600)에 제공되는 가스의 양을 조절함으로써, 첨착척에 있는 각 분리막의 돌출속도 및 분리막 돌출높이를 제어할 수 있다.

또한, 상기 가스 유량 조절 수단(700)은, 복수개의 첨착척을 개별 제어하여 경우에 따라서 각 점착척의 분리막의 돌출속도 및 돌출높이를 달리 제어할 수 있다. 예를 들어, 하부 기판을 분리 시에 하부 기판의 가장자리에 위치한 점착척들(600a)의 분리막을 돌출시켜 기판 가장자리를 분리한 후에, 차례로 기판의 내측에 위치한 점착척들(600b)의 분리막을 돌출시켜 하부 기판을 완전히 분리시키는 제어를 수행할 수 있다.

또한, 상기 가스 유량 조절 수단(700)은, 기판이 놓이는 각 채널별로 점착척을 제어할 수 있다. 채널별 제어를 통해 국부적으로 디처킹 제어를 할 수 있다. 예컨대, 도 5에 도시한 바와 같이 하부척에 4개의 기판이 높여진 4채널 구조로 이루어질 때, 제2,3채널에 위치한 첨착척들에게만 가스 공급을 하여 해당 채널에 있는 기판만을 분리할 수 있다. 또한, 각 채널별로 분리막의 돌출속도 및 돌출높이를 달리하여 제어할 수 있다.

한편, 상기 설명에서는 기판 접합 장치에서 사용되는 기판 지지 유닛에 대하여 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 기판 처리를 수행하는 다른 모든 다양한 기판 처리 장치에서도 본 발명의 기판 지지 유닛이 적용될 수 있다. 예컨대, 기판 도포를 수행하는 기판 도포 장치의 경우에, 도포 공정이 이루어지는 챔버부, 상부척 및 하부척, 상기 상부척 및 하부척 중에서 적어도 한곳 이상 구비하여, 기판을 지지 부착하는 기판 지지 유닛으로 구현될 수 있으며, 이때, 기판 지지 유닛은, 처킹시에 접착부재를 통해 기판과 부착하며, 디처킹 시에 내부에 있는 분리막을 외부로 돌출시켜 상기 기판으로부터 탈착하는 점착척과, 상기 분리막에 공급되는 가스 유량을 조절하는 가스 유량 조절 수단을 구비할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 과정을 도시한 플로차트이다.

기판 접합, 기판 도포 등과 같은 기파 처리 공정이 이루어지는 경우, 우선, 기판이 진공척 모듈 또는 정전척 모듈에 의해 척(상부척 또는 하부척)에 지지 고정된다. 아울러, 기판의 가장자리가 점착척에 의해 지지 고정될 수 있는데, 기판이 내부에 분리막을 가진 점착척의 접착부재를 통해 척에 지지 고정된다(S501).

기판 접합, 기판 도포와 같은 기판 처리 공정이 수행되는 과정을 갖는다(S502).

기판 처리가 완료되면, 상기 기판을 척에서 분리하는 과정을 갖는다(S503). 이때, 상기 기판이 상기 척에서 분리되는 과정은, 상기 분리막에 공급되는 가스 유량값을 설정하고 난 후, 상기 점착척의 내부에 있는 분리막이 유입되는 가스에 의해 외부로 돌출됨으로써 상기 기판이 상기 척에서 분리될 수 있다.

이때, 각 점착척별로 제공되는 가스 유량값을 개별 설정될 수 있으며, 경우에 따라서, 복수개의 첨착척들을 그룹핑하여, 점착척들에게 제공되는 가스 유량값을 그룹별로 설정함을 설정할 수 있다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

200: 상부척 250: 상부 기판
300: 하부척 310: 진공척 모듈
350: 하부 기판 600: 점착척
610: 몸체 620: 접착부재
630: 분리막 640: 가스관
650: 개구부 700: 가스유량조절부

Claims (13)

1. 처킹시에 접착부재를 통해 기판과 부착하며, 디처킹 시에 내부에 있는 분리막을 외부로 돌출시켜 상기 기판으로부터 탈착하는 점착척; 및
   각 점착척별로 구비되어 가스 유량값에 따라서 점착척의 분리막에 제공되는 가스의 유량을 밸브 조절하는 유량제어기와, 상기 유량제어기에 상기 가스 유량값을 설정하는 설정부를 구비하여, 상기 분리막에 공급되는 가스 유량을 조절하는 가스 유량 조절 수단
   을 포함하는 기판 지지 유닛.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 점착척은,
   몸체;
   기판에 부착되는 적어도 하나 이상의 접착부재; 및
   몸체 내부에 형성되며, 상기 기판으로부터 분리하도록 몸체의 외부로 돌출 가능한 분리막
   을 포함하는 기판 지지 유닛.
3. 청구항 2에 있어서, 상기 접착부재는 상기 몸체의 상부 표면에 형성되어 있는 기판 지지 유닛.
4. 청구항 2에 있어서, 몸체의 중앙에 개구부가 형성되며, 상기 개구부에 분리막이 형성되어 있는 기판 지지 유닛.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서, 상기 기판 지지 유닛은 복수개의 점착척을 구비하고 있으며, 상기 설정부는 각 점착척별로 제공되는 가스 유량값을 개별 설정함을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
7. 청구항 1에 있어서, 상기 기판 지지 유닛은 복수개의 점착척을 구비하고 있으며, 상기 설정부는 복수개의 첨착척들을 그룹핑하여, 점착척들에게 제공되는 가스 유량값을 그룹별로 설정함을 설정함을 특징으로 하는 기판 지지 유닛.
8. 기판 처리가 수행되는 챔버;
   기판을 지지하는 상부척 및 하부척; 및
   상기 상부척 및 하부척 중에서 적어도 한곳 이상 구비하여, 기판을 지지 부착하는 기판 지지 유닛을 포함하며,
   상기 기판 지지 유닛은,
   처킹시에 접착부재를 통해 기판과 부착하며, 디처킹 시에 내부에 있는 분리막을 외부로 돌출시켜 상기 기판으로부터 탈착하는 점착척; 및
   각 점착척별로 구비되어 가스 유량값에 따라서 점착척의 분리막에 제공되는 가스의 유량을 밸브 조절하는 유량제어기와, 상기 유량제어기에 상기 가스 유량값을 설정하는 설정부를 구비하여, 상기 분리막에 공급되는 가스 유량을 조절하는 가스 유량 조절 수단
   을 포함하는 기판 처리 장치.
9. 청구항 8에 있어서, 상기 점착척은,
   몸체;
   기판에 부착되는 적어도 하나 이상의 접착부재; 및
   몸체 내부에 형성되며, 상기 기판으로부터 분리하도록 몸체의 외부로 돌출 가능한 분리막
   을 포함하는 기판 처리 장치.
10. 삭제
11. 삭제
12. 기판이 내부에 분리막을 가진 점착척의 접착부재를 통해 척에 지지 고정되는 과정;
    기판 처리가 수행되는 과정; 및
    기판 처리 완료된 후 상기 점착척의 내부에 있는 분리막이 돌출되어 상기 기판이 상기 척에서 분리되는 과정
    을 포함하며, 상기 기판이 상기 척에서 분리되는 과정은,
    각 점착척별로 공급되는 가스 유량값을 개별 설정하는 과정; 및
    상기 개별 설정된 가스 유량값에 의해 유입되는 가스에 의해 분리막이 외부로 돌출되어 상기 기판이 상기 척에서 분리되는 과정
    을 포함하는 기판 처리 방법.
13. 기판이 내부에 분리막을 가진 점착척의 접착부재를 통해 척에 지지 고정되는 과정;
    기판 처리가 수행되는 과정; 및
    기판 처리 완료된 후 상기 점착척의 내부에 있는 분리막이 돌출되어 상기 기판이 상기 척에서 분리되는 과정
    을 포함하며, 상기 기판이 상기 척에서 분리되는 과정은,
    복수개의 점착척들을 그룹핑하여, 각 점착척 그룹별로 공급되는 가스 유량값을 그룹 설정하는 과정; 및
    상기 그룹 설정된 가스 유량값에 의해 유입되는 가스에 의해 분리막이 외부로 돌출되어 상기 기판이 상기 척에서 분리되는 과정
    을 포함하는 기판 처리 방법.

Images