KR101467107B1

KR101467107B1 - 미세전극으로 된 정전 척의 탈부착 시스템

Info

Publication number: KR101467107B1
Application number: KR1020130078661A
Authority: KR
Inventors: 정광호; 정인승
Original assignee: 주식회사 야스
Priority date: 2013-07-05
Filing date: 2013-07-05
Publication date: 2014-12-01

Abstract

본 발명은, 절연층 사이에 미세전극을 샌드위치한 미세전극의 정전 척을 척 플레이트에 점착제로 부착하거나 축전기 척을 형성하여 정전기력으로 탈부착하거나, 미세정전 척을 상하로 중첩시켜 하부 미세전극은 기판을, 하부 미세전극은 척 플레이트에 척킹하게 구성하는 미세 정전척의 척 플레이트 탈부착 방법을 제공한다.
종래 척 플레이트에 일체형으로 제작되는 정전 척에 비해 본 발명의 탈부착식 미세정전척은 유지 보관 및 적용범위 확대 등의 장점이 있다.

Description

미세전극으로 된 정전 척의 탈부착 시스템{CHUCKING SYSTEM OF ELECTROSTATIC CHUCK INCLUDING FINE ELECTRODES}

본 발명은 반도체 또는 디스플레이 제조공정에서 기판을 잡아주는 척을 척 플레이트에 부착 및 탈착하는 척과 척 플레이트 간 탈부착 시스템에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 미세전극으로 구성된 정전 척을 척 플레이트에 부착시키거나 탈착시키는 장치와 그 운용방법에 관한 것이다.

디스플레이 제조공정은 기판이 대면적화되어 감에 따라 공정 중 기판을 이송하여주는 척을 필요로 하고 있고, 진공 척이나 기계적인 척에 비해 정전 척을 적용하려는 경향이 있다. 그에 따라 업계에서는 종래 실리콘 웨이퍼의 크기에 비해 훨씬 더 큰 면적을 갖는 유리기판을 안정적으로 잡아 이송할 수 있는 강력한 척킹력을 나타내는 정전 척을 설계하고자 노력하고 있으며, 본 출원인도 대한민국 특허출원제10-2013-0036657호를 통해 미세전극으로 된 정전 척을 제안하여 강력한 척킹력과 더불어 기판 이면의 회로소자에 영향력이 적은 새로운 형태의 정전 척을 제안한 바 있다. 이러한 미세전극의 정전 척은 절연 필름을 베이스로 하여 금속 전극을 미세한 크기로 다수 형성하여 제작되기 때문에 그 자체로는 유연성을 나타내며 강체를 이루지 못할 수 있다. 따라서 유연성을 나타내는 미세전극 정전 척은 강체로 된 척 플레이트에 부착될 필요가 있다.

종래의 정전 척들은 상술한 미세전극 구조를 연성 필름에 형성한 것이 아니라 대개 강체로 된 플레이트를 기반으로 하여 전극이 플레이트 상에 일체로 형성되기 때문에 별도의 척 플레이트에 대한 탈부착은 전혀 고려할 필요가 없고 이러한 예로는 대한민국 공개특허 제10-2013-0055881호 등 다수가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 미세전극의 정전 척을 척 플레이트에 탈부착하는 시스템, 즉, 정전 척 전체를 척 플레이트에 척킹하는 시스템을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적에 따라 본 발명은, 절연층 사이에 미세전극을 샌드위치한 미세전극의 정전 척을 척 플레이트에 점착제로 부착하는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 도체로 된 척 플레이트 하면에 절연층을 형성하고, 절연층 사이에 미세전극을 샌드위치 한 미세전극 위에 다시 절연층 사이에 도전층을 샌드위치하여 척 플레이트와 더불어 형성될 축전기 척의 일부를 미세전극 정전 척과 일체로 형성하고 상기 척 플레이트 하면의 절연층 아래에 배열하여 척 플레이트와 축전기 척의 일부를 이루는 도전층에 전압을 인가하여 축전기 척의 정전인력으로 척 플레이트에 미세전극 정전 척을 부착시키는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 도체 또는 부도체로 된 척 플레이트의 하면에 도전층과 그 아래 절연층을 형성하고, 미세전극이 절연층 사이에 샌드위치 된 미세전극 정전 척 위에 도전층이 절연층 사이에 샌드위치 된 축전기 척의 일부를 미세전극 정전 척과 일체로 형성하고 상기 척 플레이트 하면의 절연층 아래에 배열하여 척 플레이트 하면의 도전층과 축전기 척의 일부를 이루는 도전층에 전압을 인가하여 축전기 척의 정전인력으로 척 플레이트에 미세전극 정전 척을 부착시키는 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은, 도체 또는 부도체로 된 척 플레이트의 하면에, 미세전극을 절연층 사이에 샌드위치 한 미세전극 정전 척을 이중으로 형성하여 상부의 미세전극 정전 척은 척 플레이트에 대한 척킹용으로 사용되고 하부의 미세전극 정전 척은 기판 척킹용으로 사용되게 하는 미세전극 정전 척의 부착방법을 제공한다.

본 발명에 따르면 미세전극으로 된 정전 척을 척 플레이트에 일체형으로 제작하여 만드는 경우에 비해, 미세전극 정전 척의 제작 및 유지 보수가 쉽다. 또한, 다수의 미세전극 정전 척을 활용하여 다양한 크기의 기판에 적용할 수 있어서 적용성이 넓다.

도 1은 본 발명의 미세전극 정전 척을 척 플레이트에 점착제로 부착하는 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 미세전극 정전 척을 척 플레이트에 축전기 척으로 부착하는 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 미세전극 정전 척을 척 플레이트에 축전기 척으로 부착하는 또 다른 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 미세전극 정전 척을 척 플레이트에 또 다른 미세전극 정전 척으로 부착하는 실시예를 나타내는 단면도이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 사용되는 미세전극 정전 척의 구조를 보여주는 평면도들이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 미세전극 구조의 정전 척(이하, 약칭하여 미세정전척 이라 부르기로 한다)을 척 플레이트(200)에 점착제 척으로 부착한 것을 나타낸다.

즉, 미세전극(300)을 절연층(310, 320) 사이에 샌드위치하여 구성되는 미세정전척을 양면테이프 또는 점착성이 있는 점착제를 척 플레이트 하면에 도포하고 여기에 부착시킨 것이다. 양면 테이프를 이용할 경우, 척 플레이트 하면에는 강력한 접착력을 가진 점착제가, 그리고 미세정전척 부착 면에는 탈착이 용이한 좀 더 약한 점착력의 점착제가 도포 된 것이 바람직하다. 이러한 구성은 탈부착이 용이할 뿐만아니라 구현 자체가 매우 간단하다. 미세정전척의 크기가 일정한 사이즈로 다량 제작될 경우, 기판 사이즈에 따른 척 플레이트 사이즈에 맞추어 여러 개의 미세정전척을 배열하여 사용할 수 있어 적용범위를 넓힐 수 있고, 미세정전척의 유지 보수가 쉬워 수명을 연장시킬 수 있다.

미세정전 척의 구조는 도 5 및 도 6에 나와 있고, 그에 따른 구체적인 장점은 본 출원인에 의한 대한민국특허출원제10-2013-0036657호에 상세히 설명되어 있으므로 상기 출원의 내용은 본 출원에 편입 및 참조 된다.

다음으로, 점착제가 아닌 축전기 척에 의해 미세정전척을 척 플레이트(200)에 부착/탈착하는 방법이 도 2 및 도 3에 나와있다.

즉, 이들은 척의 척이라 할 수 있으며, 도 2는 척 플레이트(200)가 도체인 경우이며, 도 3은 척 플레이트(200)가 도체이건 부도체이건 상관없는 경우이다.

먼저, 도 2의 구성과 동작에 대해 설명한다.

도체 척 플레이트(200) 아래 면에 절연층(210)을 형성하는 것이 축전기 척의 형성에서 좀 더 안정적인 동작이 가능하나 필수적인 것은 아니다.

미세정전척(310, 300, 320) 위에 상기 척 플레이트(200)와 축전기 척을 이루게 될 도전판(500)을 절연층(510, 520)에 샌드위치하여 구성한다. 여기서 도전판(500)은 금속 플레이트나 금속 호일(foil)일 수 있고 금속층을 코팅하여 형성되는 금속 막(film)일 수도 있다. 절연층(510, 520)은 형성하는 것이 바람직하나 도전판(500)과 도체 척 플레이트(200) 사이에 절연층(210)이 있는 경우, 도전판(500) 위의 절연 층(510)은 생략가능하고, 절연층(520)도 미세전극 위의 절연층(310)이 있으므로 생략가능하다. 절연층으로 샌드위치 된 도전판(500)은 미세정전척과 일체로 형성되며, 도전판(500)과 도체 척 플레이트(200)에 각각 전원의 (+) 극과 (-) 극을 접속하여 전압을 인가하면 축전기를 이루어 정전 인력으로 도전판(500)을 당겨 그와 일체로 된 미세정전척이 척 플레이트(200)에 부착되고 전원스위치를 차단하면 탈착된다. 이러한 축전기 척에 의한 정전기력이 미세정전척에 영향을 주지 않도록 도전판(500) 아래 있는 절연층(520) 바로 아래에 도체로 된 차폐층(400)을 형성함이 바람직하나 선택사항이다. 차폐층(400) 형성은 미세전극(300) 위의 절연층(310) 위에 금속 필름 부착 또는 금속층 코팅 등으로 할 수 있다.

도 3은, 척 플레이트(200)이 도체가 아닐 경우 척 플레이트 아래 도전판(600)을 형성하고 도 2와 동일한 방식으로 축전기 척을 구성할 수 있다.

즉, 부도체 척 플레이트(200) 하면에 금속층을 코팅하거나 금속 필름을 부착하는 식으로 축전기 척을 이룰 극판을 형성하고 그 아래에 절연층(620)을 형성한다. 절연층(210, 620)은 모두 선택적이나 형성하는 안정된 동작에 긍정적이다. 미세정전척 위에 형성하는 도전판(500)이나 절연층(510, 520) 그리고 선택적인 차폐판(400)의 구성은 도 2와 동일하다. 축전기를 형성하는 것은 척 플레이트(200)와 일체로 형성된 도전판(600)과 미세정전척과 일체로 형성된 도전판(500)이며, 여기에 전원의 (+)와 (-) 극을 각각 접속, 전압을 인가하여 축전기를 이루게 하고 정전인력으로 척킹한다. 미세정전척을 척 플레이트(200)에 축전기 척으로 척킹하는 척의 척이 되는 것이다.

또는, 척 플레이트(200)가 도체일지라도, 별도의 금속층을 형성할 수 있으며, 이 경우, 척 플레이트(200) 하단에 절연층(210)을 설치하고, 축전기 척을 이룰 극판을 형성한다. 이하는 상기와 같이 구성하여 동작한다.

다음, 도 4는 미세정전 척을 또 다른 미세정전 척으로 척 플레이트(200)에 척킹하게 구성한 것을 보여준다. 즉, 기판(미 도시)을 척킹할 미세정전 척(310, 300, 320)(이하 하부 미세정전척이라 함) 위에 또 다른 미세전극(700)을 포함한 정전 척(710, 700, 720)(이하 상부 미세정전척이라 함)을 일체로 형성하여 상부 미세정전척의 미세전극(700)에 전원을 인가하여 정전 척의 척킹력으로 척 플레이트(200)에 부착되게 하고 하부 미세정전척의 미세전극(300)에 전원을 인가하여 기판을 척킹하는 것이다. 두개의 미세정전척의 정전인력의 간섭을 배제하기 위해 차폐판(400)을 절연층(310)과 절연층(720) 사이에 형성할 수 있으나 선택적이다.

도 4의 경우는 척 플레이트(200)가 도체이거나 부도체이거나 모두 적용될 수 있고, 척 플레이트(200) 하면의 절연층(210)은 선택적이다. 또한, 하부 미세전극(300)과 상부 미세전극(700) 사이에는 절연층이 한 층만 있어도 되므로 절연층(310)은 생략가능하다.

미세전극의 구성은 도 5 및 도 6에 나와 있다.

도 5는 미세전극 정전 척의 구조를 보여준다.

절연물(150) 위에 마이크로사이즈 폭의 미세전극(100)이 다수 형성되어 있는 것을 나타내며, 도 6은 이들을 좀 더 이해하기 쉽게 실질적인 구성례로 나타내었다.

절연물(150)로서 절연필름을 사용하고, 여기에 미세패턴 마스크를 덮고 도전체 본드(페이스트)로 미세전극 패턴을 프린팅 및 건조한 후, 그 위에 다시 절연필름을 덮어 형성할 수 있다. 물론 미세전극(100)에 전원을 연결할 컨택부를 형성하여야 할 것이다.

절연판에 도전체 미세패턴을 PVD 등의 증착 공정으로 형성할 수도 있으며, 도체판을 미세전극 패턴에 따라 식각(드라이 에칭이든 습식에칭이든 모두 가능)하여 만들 수도 있고, 그외 여러 다른 방법으로 형성할 수 있다.

도 6에서와 같이 Cu로 미세전극을 만들었고, 전극의 폭w를 200 μm정도, 전극 간 간격 d를 200 μm정도로 형성하였다. 이들은 인접 전극에 대해 (+)/(-) 의 전압이 교대로 인가되어 정전 척을 이루는 것이다.

이러한 미세전극은 상대적으로 전하량 축적이 적어 기판 배면의 회로소자에 미치는 정전기 영향력이 적어 안전하면서도 간극이 좁아 척킹력이 우수하다.

상기와 같이 하여 미세전극 정전 척을 척 플레이트에 간편하게 탈부착할 수 있다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

200: 척 플레이트
210, 310, 320. 510, 520, 710, 720: 절연층
300, 700: 미세전극
400: 차폐판
500, 600: 도전판

Claims

삭제
절연층 사이에 미세전극을 샌드위치한 미세전극의 정전 척 위에 도전층을 형성하고, 도체로 된 척 플레이트의 하면 또는 상기 도전층의 상면 둘 중 하나 이상에 절연층을 형성하고, 상기 도전층과 척 플레이트에 각각 상보적인 전원의 극을 연결하고 전압을 인가하여 상기 도전층과 도체 척 플레이트가 축전기를 이루게 함으로써 정전인력으로 미세전극의 정전 척이 척 플레이트에 부착되게 하고, 상기 전압을 소거하여 미세전극의 정전 척이 척 플레이트에서 탈착되게 하는 것을 특징으로 하는 미세전극으로 된 정전 척의 탈부착 방법.
절연층 사이에 미세전극을 샌드위치한 미세전극의 정전 척 위에 도전층을 형성하고, 척 플레이트의 하면에 도전판을 척 플레이트와 일체로 형성하고, 상기 도전층의 상면과 상기 도전판의 하면 둘 중 하나 이상에 절연층을 형성하고, 상기 도전층과 도전판에 각각 상보적인 전원의 극을 연결하고 전압을 인가하여 상기 도전층과 도전판이 축전기를 이루게 함으로써 정전인력으로 미세전극의 정전 척이 척 플레이트에 부착되게 하고, 상기 전압을 소거하여 미세전극의 정전 척이 척 플레이트에서 탈착되게 하는 것을 특징으로 하는 미세전극으로 된 정전 척의 탈부착 방법.
절연층/하부 미세전극/절연층/상부 미세전극/척 플레이트 순으로 배열되어 상기 하부 미세전극에 (+)와 (-) 전압을 인가하여 기판을 척킹하고, 상기 상부 미세전극에 (+)와 (-) 전압을 인가하여 척 플레이트에 척킹 되도록, 절연층/하부 미세전극/절연층/상부 미세전극을 포함하는 정전척을 구성하여 미세전극의 정전 척이 척 플레이트에 탈부착되게 하는 것을 특징으로 하는 미세전극으로 된 정전 척의 탈부착 방법.
제4항에 있어서, 상부 미세전극과 척 플레이트 사이에 절연층을 더 포함하게 하는 것을 특징으로 하는 미세전극으로 된 정전 척의 탈부착 방법.