KR20040086365A - 기판흡착장치 - Google Patents

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KR20040086365A
KR20040086365A KR10-2004-7012447A KR20047012447A KR20040086365A KR 20040086365 A KR20040086365 A KR 20040086365A KR 20047012447 A KR20047012447 A KR 20047012447A KR 20040086365 A KR20040086365 A KR 20040086365A
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KR10-2004-7012447A
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다니구치요시히사
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올림푸스 가부시키가이샤
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Abstract

상하이동 가능한 패드(44)와, 에어배기에 의한 부압에 의해 신축하여 패드를상하 이동시키는 탄성부재(43)를 갖는 각 교정용 패드(33∼35)를 전체면흡착부(6)의 가장바깥쪽 둘레가장자리부를 따라서 설치했다.

Description

기판흡착장치{SUBSTRATE SUCKING DEVICE}
도 12는 기판흡착장치의 상면구성도이고, 도 13은 동일장치의 측면구성도이다. 흡착면(1)상에 복수의 홈(2)이 형성되고, 배기통로(3)를 통해서 배기구(4)에 연통하고 있다. 배기구(4)에는 진공펌프 등의 도시하지 않는 배기수단이 접속되고, 배기수단의 에어흡인동작에 의해 흡착면(1)상에 기판(5)이 진공 흡착된다.
그러나 기판(반도체웨이퍼, 5)이 대형화, 박형화하면, 흡착면(1)은 기판(5)보다도 작기 때문에 기판(5)은 도 14에 나타내는 바와 같이 자중(自重)에 의해 바깥둘레부로 갈수록 아래쪽으로 휜다.
이와 같이 기판(5)이 휘어져 있는 상태에서 현미경에 의해 기판(5)의 표면을 관찰하는 경우에는 기판(5)의 휨부분에서 현미경의 초점이 어긋나 버린다. 또 기판(5)이 휘어져 있는 상태에서 기판(5)에 대해 각종 가공, 예를 들면 포토리소그래피제조공정에 있어서의 회로패턴을 기판(5)에 노광하는 경우에는 기판(5)의 휨부분에서 회로패턴의 상이 흐릿해져 버린다.
이와 같은 기판(5)의 휨에 의한 문제를 해결하기 위해 기판(5)을 전체면 흡착하여 기판(5)의 평면도를 유지하는 기술이 예를 들면 일본국 특허공개공보 1994-132387호 및 2000-311933호에 기재되어 있다.
도 15는 기판흡착장치의 상면구성도이고, 도 16은 동일장치의 일부확대도이다. 전체면흡착부(6)의 가장바깥쪽 둘레가장자리부에 볼록형상의 둑(7)이 형성되어 있다. 둑(7)은 기판(5)으로서 노치부착 반도체웨이퍼를 재치했을 때에 기판(5)과 전체면흡착부(6)의 사이의 기밀성을 유지하고, 기판(5)을 전체면 흡착하는 흡착패드로서 작용한다.
복수의 배기구멍(10)이 전체면흡착부(6)의 상면에 형성되고, 각각 각 배기로(11-1∼11-4)에 연통하고 있다. 각 배기로(11-1∼11-4)는 각각 전체면흡착부(6)의 바깥둘레부에 설치된 각 커플링(12-1~12-4)을 통하여 도시하지 않는 배기장치에 접속되어 있다.
기판(5)이 전체면흡착부(6)의 흡착면(9)상에 재치되면, 배기장치에 의한 에어배기에 의해 기판(5)은 전체면흡착부(6)상에 평면도를 유지하여 흡착 홀딩된다.
그러나 기판(5)이 도 17에 나타내는 바와 같이 예를 들면 위쪽으로 휘어져 있는 경우에는 기판(5)의 바깥둘레부와 흡착패드로서 작용하는 둑(7)의 사이에 틈(15)을 발생한다. 이 틈(15)이 발생된 상태에서 각 배기구멍(10)을 통하여 흡인을 개시하면, 틈(15)으로부터 바깥의 공기가 유입되어 기판(5)은 흡착면(9)에 흡착할 수 없다.
도 18은 일본국 특허공개공보 1996-229866호에 기재되어 있는 흡착패드의 구성도이다. 대좌(臺座)부재(16)가 기대(基臺)(17)의 부착오목부(18)내에 부착되어있다. 흡착부재(19)는 대좌부재(16)상에 끼워 맞추고, 코일스프링(20)에 의해서 위쪽에 탄성 지지되어 있다. 대좌부재(16)와 흡착부재(19)는 중심구멍(21)과, 환형상홈(22)과, 지지축부(23)와, 슬리브부재(24)의 끼워맞춤부에 의해서 래버린스구조를 형성한다. 이 흡착패드는 기대(17)상에 복수개 병렬하여 설치된다.
흡착부재(19)는 지지축부(23)를 중심으로 하여 약간 경사시키는 것이 가능하고, 코일스프링(20)을 통하여 출몰 자유롭게 부착되어 있다. 이와 같이 흡착부재(19)가 출몰 자유롭게 구성됨으로써 기판(5)에 휨이 발생해도 흡착면이 돌출하는 것으로 기판(5)을 흡착할 수 있다.
그러나 흡착패드는 기대(17)상에 복수개 병렬로 설치되고, 각 흡착패드의 흡착부재(19)에 의해 기판(5)을 흡착 홀딩하는 것이며, 기판 전체면을 흡착 홀딩할 수 없는 것으로부터 기판(5)의 평면도를 낼 수 없다.
본 발명은 기판을 전체면 흡착 홀딩하여 기판의 평면도를 높게 하고, 또한 기판에 휨 등이 발생해도 기판을 확실하게 흡착 홀딩할 수 있는 기판흡착장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 예를 들면 반도체웨이퍼나 액정디스플레이 등의 플랫패널디스플레이(FPD)의 유리기판을 흡착 홀딩하는 기판흡착장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명에 관련되는 기판흡착장치의 제 1 실시형태를 나타내는 상면구성도.
도 2는 동일장치의 Ⅹ-Ⅹ단면구성도.
도 3은 동일장치에 있어서의 교정용 패드부의 확대구성도.
도 4는 동일장치에 있어서의 배관계통의 구성도.
도 5는 동일장치에 있어서의 기판흡착동작의 과정을 나타내는 도면.
도 6은 동일장치에 있어서의 기판흡착동작의 과정을 나타내는 도면.
도 7은 동일장치에 있어서의 기판흡착동작의 과정을 나타내는 도면.
도 8은 동일장치에 있어서의 기판흡착동작의 과정을 나타내는 도면.
도 9는 본 발명에 관련되는 기판흡착장치의 제 2 실시형태를 나타내는 상면구성도.
도 10은 동일장치의 측면구성도.
도 11은 동일장치에 있어서의 전체면흡착부의 일부확대도.
도 12는 종래의 기판흡착장치의 상면구성도.
도 13은 동일장치의 측면구성도.
도 14는 동일장치에서 발생하는 기판 바깥둘레부의 처짐을 나타내는 도면.
도 15는 종래의 기판흡착장치의 상면구성도.
도 16은 동일장치의 전체면흡착부에 있어서의 흡착면의 일부확대도.
도 17은 동일장치에서의 휨이 있는 기판의 흡착을 나타내는 도면.
도 18은 종래의 기판흡착장치의 구성도.
본 발명의 주요한 관점에 따르면, 기판의 평면도를 유지하여 흡착 홀딩하는 전체면흡착부와, 전체면흡착부의 중앙부에 형성된 구멍부내에 승강 가능하게 설치되고, 기판을 흡착 홀딩하여 구멍부내에서 승강함으로써 기판을 전체면흡착부에 대해서 수수하는 기판수수부와, 전체면흡착부상에 있어서의 기판의 바깥둘레가장자리부에 대응하는 위치에 복수 설치되며, 전체면흡착부의 흡착면에 대해서 출몰하도록탄성부재로 지지된 패드를 갖고, 패드가 기판에 대해서 흡착하면 부압에 의해 탄성부재를 아래쪽으로 이동하여 기판을 평면에 교정하는 교정용 패드부를 구비한 기판흡착장치가 제공된다.
이하 본 발명의 제 1 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한 도 15와 동일부분에는 동일부호를 붙이고 있다.
도 1은 기판흡착장치의 상면구성도이고, 도 2는 동일장치의 Ⅹ-Ⅹ단면도이다. 제 1 실시형태는 예를 들면 원반형상으로 형성된 기판(5)으로서 반도체웨이퍼를 전체면 흡착 홀딩하는 기판흡착장치로서 웨이퍼홀딩스테이지에 적용한 예를 나타낸다.
전체면흡착부(6)는 예를 들면 세락믹스 등의 경도가 높은 재료에 의해 원반형상으로 형성되어 있다. 전체면흡착부(6)의 가장안쪽 둘레가장자리부와 가장바깥쪽 둘레가장자리부에 각각 볼록형상의 각 둑(7a, 7b)이 형성되어 있다. 각 둑(7a, 7b)은 기판으로서 노치부착 반도체웨이퍼를 재치했을 때에 기판(5)과 전체면흡착부(6)의 사이의 기밀성을 유지하고, 기판(5)을 전체면 흡착하는 흡착패드로서 작용한다.
전체면흡착부(6)의 상면에는 도 16의 일부확대도에 나타내는 바와 같이 미세한 원기둥형상의 복수의 돌기(8)가 전체면에 걸쳐서 형성되어 있다. 각 둑(7a, 7b)과 각 돌기의 높이는 동일평면의 높이로 형성되고, 이에 따라 기판(5)을 평면도높게 흡착 홀딩하는 흡착면(9)이 형성된다.
전체면흡착부(6)는 기판(5)을 흡착하기 위해 상면에 형성된 흡착구멍(10)과 연결하는 4개의 배기로(11-1∼11-4)가 형성되어 있다. 각 배기로(11-1∼11-4)는 각각 전체면흡착부(6)의 바깥둘레부에 설치된 각 커플링(12-1∼12-4)을 통하여 진공펌프 등의 배기장치에 접속되어 있다.
전체면흡착부(6)의 중앙부에 형성된 둑(7a)의 내측에는 구멍부(13)가 형성되어 있다. 구멍부(13)내에는 기판수수부(14)가 설치되어 있다. 기판수수부(14)의 흡착면(1)상에는 기판(5)을 흡착하기 위한 복수의 홈(2)이 형성되어 있다. 각 홈(2)은 배기통로(3)를 통해서 배기로(4)에 연통하고 있다. 또 기판수수부(14)의 흡착면(1)은 전체면흡착부(6)의 흡착면(9)에 대해서 상하 이동한다.
전체면흡착부(6)의 바깥둘레 근처에는 복수, 예를 들면 3개의 패드용 구멍(30∼32)이 가장바깥쪽 둘레가장자리부의 둑(7b)을 따라서 등간격으로 설치되어 있다. 각 패드용 구멍(30∼32)은 4변형형상으로 형성되어 있다. 각 패드용 구멍(30∼32)내에는 각각 각 교정용 패드부(출몰자재패드로도 부른다, 33∼35)가 설치되어 있다.
도 3은 각 교정용 패드(33∼35)의 확대구성도이다. 토대(40)는 금속재료에 의해 형성되고, 상부에 큰 직경의 패드수납구멍(41)을 형성한다. 패드수납구멍(41)의 하부에 작은 직경의 배기로(42)가 설치되어 있다.
패드수납구멍(41)내에는 배기로를 구성하는 통형상의 탄성부재(43) 및 상부를 흡반형상으로 형성한 패드(44)가 수납되어 있다. 패드(44)는 유저원통형 형상을 이루고, 유저부에 상당하는 패드저부(48)의 중앙부에 작은 직경의 배기구멍(50)이 형성되어 있다. 탄성부재(43)가 패드저부(48)와 패드수납구멍(41)의 사이에 끼워져 있다.
탄성부재(43)는 예를 들면 실리콘고무 등의 재료로 이루어진다. 탄성부재(43)는 원통형상이고, 바깥둘레면상에 네킹(necking)부(45)를 형성한다. 네킹부(45)의 형성에 의해 탄성부재(43)는 상하방향으로의 신축동작이 원활하게 된다. 탄성부재(43)의 내부에는 배기로(42)와 배기구멍(50)을 연통하는 배기구멍(46)이 형성되어 있다.
패드(44)는 탄성부재인 예를 들면 실리콘고무에 의해 형성된다. 패드(44)는 통체(47)와 패드저부(48)를 일체적으로 형성한다. 패드저부(48)는 통체(47)의 내측에서 패드상면(49)보다도 약간 아래쪽으로 설치되어 있다. 이에 따라 패드(44)는 흡반부를 형성한다.
통체(47)의 외경은 패드격납구멍(41)의 내경보다도 약간 작게 형성되어 있다. 이에 따라 패드(44)는 패드수납구멍(41)내에서 상하 이동 가능하고, 또한 목흔듦 가능하게 수납되어 있다. 패드격납구멍(41)과 패드(44)의 끼워맞춤공간을 크게 하면, 목흔듦 각도를 크게 할 수 있다.
통체(47)의 외측면에 플랜지(51)가 형성되어 있다. 플랜지(51)의 바깥면은 패드격납구멍(41)의 내벽에 대해서 면 접촉하고, 도면상의 상하방향으로 슬라이드이동 가능하다.
커버(52)는 나사(53)에 의해서 토대(40)상에 고정되어 있다. 커버(52)에는패드격납구멍(41)의 개구부의 가장자리로부터 약간 내측으로 돌출하도록 원형개구부가 형성되어 있다. 이 원형개구부는 패드수납구멍(41)의 내경보다 작고, 패드(44)의 통체(47)의 외경보다도 큰 내경을 갖는다. 커버(52)는 패드(44)의 플랜지(51)와 맞닿아서 패드(44)를 패드수납구멍(41)내로부터 빠지는 것을 방지한다.
배기로(42)는 커플링(54)을 통하여 배기장치에 접속되어 있다. 이에 따라 배기장치가 동작하면, 커플링(54)으로부터 배기로(42), 각 배기구멍(46, 50)을 통해서 패드(44)로부터 에어배기가 실행된다.
또한 토대(40)는 전체면흡착부(6)에 고정되어 있다.
도 4는 배관계통의 구성도이다. 각 커플링(12-1∼12-4)은 배기로(60)에 공통 접속되고, 배기로(60)를 통하여 전자밸브(61)에 접속되어 있다. 각 교정용 패드부(33∼35)에 접속된 각 커플링(54)은 배기로(62)에 공통 접속되고, 배기로(62)를 통하여 전자밸브(61)에 접속되어 있다. 기판수수부(14)의 배기구(4)는 배기로(63)를 통하여 전자밸브(61)에 접속되어 있다. 배기로(63)의 도중에는 상하부 케이블베어(64)가 설치되어 있다.
전자밸브(61)는 1개의 매니폴드에 3개의 내부전자밸브를 구비한다. 3개의 내부전자밸브는 각각 배기로(60, 62, 63)에 접속되어 있다. 예를 들면 전자밸브(61)의 매니폴드의 A1포트(65)에 배기로(60)가 접속되고, A2포트(66)에 배기로(62)가 접속되며, A3포트(67)에 배기로(60)가 접속되어 있다.
전자밸브(61)의 매니폴드의 P포트(68)에는 진공펌프 등의 배기장치(69)가 접속되어 있다.
전자밸브(61)는 3개의 각 내부전자밸브의 동작에 의해 P포트(68)에 접속된 배기장치(69)에 대해서 A1포트(65)에 접속된 배기로(60)와, A2포트(66)에 접속된 배기로(62)와, A3포트(67)에 접속된 배기로(60)를 각각 독립으로 전환한다.
3계통의 배기로(60, 62, 63)에는 각각 3개의 진공센서(70∼72)가 설치되어 있다. 각 진공센서(70∼72)는 각각 각 배기로(60, 62, 63)내의 압력을 검출하고, 예를 들면 각 배기로(60, 62, 63)의 압력이 미리 설정된 압력값을 하회하면, 각 배기로(60, 62, 63)내가 진공상태로 된 것을 나타내는 전기신호를 출력한다.
흡착제어부(73)는 전자밸브(61)의 각 내부전자밸브를 동작 제어하고, P포트(68)에 접속된 배기장치(69)에 대해서 각 배기로(60, 62, 60)를 전환 제어한다. 또 흡착제어부(73)는 기판수수부(10)를 승강 제어한다.
다음으로 상기와 같이 구성된 장치의 작용에 대해서 도 5∼도 8에 나타내는 기판흡착동작의 과정도를 참조하여 설명한다. 또한 도 1에 나타내는 전체면흡착부(6)의 일단면 방향에는 1개의 교정용 패드부(34)밖에 설치하고 있지 않으나, 본 장치의 기판흡착동작을 알기 쉽게 하기 위해 도 5∼도 8은 2개의 교정용 패드부(33, 36)를 나타낸다.
우선 기판수수부(14)는 흡착제어부(73)의 제어에 의해 도 5에 나타내는 바와 같이 흡착면(9)보다도 높은 위치로 상승한다. 이 상태에 기판(5)은 로봇핸드 등의 도시하지 않는 반송수단에 의해서 기판수수부(14)의 흡착면(1)상에 재치된다.
흡착제어부(73)는 전자밸브(61)의 내부전자밸브를 전환 제어하고, 배기장치(69)에 대해서 배기로(63)를 접속한다. 이에 따라 배기장치(69)가 배기 동작함으로써 기판수수부(14)의 흡착면(1)상에 도 5에 나타내는 바와 같이 기판(5)의 중심부가 흡착 홀딩된다.
진공센서(72)는 배기로(63)내가 진공으로 되었는지 아닌지를 검출하고, 진공으로 된 것을 검출하면, 진공을 나타내는 전기신호를 출력한다. 흡착제어부(73)는 배기장치(69)에 의한 배기동작의 개시시로부터 일정한 시간내에 진공센서(72)로부터 전기신호를 입력하면, 기판수수부(14)에 있어서 기판(5)의 흡착이 성공했다고 판정한다.
이 때 탄성부재(43)의 내압이 대기압과 같아지기 때문에 탄성부재(43)의 탄성력에 의해서 패드(44)는 위쪽으로 밀어 올려진다. 패드(44)의 패드상면(49)은 전체면흡착부(6)의 흡착면(9)보다도 높이 “h”만큼 돌출한다. 높이“h”는 예를 들면 휨이 발생한 기판(5)을 전체면흡착부(6)상에 재치했을 때에 있어서의 전체면흡착부(6)의 흡착면(9)과 기판(5)이 떨어지는 거리보다도 높게 설정되어 있다.
다음으로 흡착제어부(73)는 도 6에 나타내는 바와 같이 기판수수부(14)를 하강하고, 기판수수부(14)의 흡착면(1)의 높이를 흡착면(9)과 대략 동일하게 되는 소저의 높이위치에 정지시킨다.
이와 동시에 흡착제어부(73)는 전자밸브(61)의 내부전자밸브를 전환 제어하고, 배기장치(69)에 대해서 배기로(62)를 접속한다. 이에 따라 배기장치(69)가 배기 동작함으로써 각 교정용 패드(33∼35)는 각각 도 3에 나타내는 바와 같이 배기로(42), 각 배기구멍(46, 50)을 통해서 에어를 배기한다.
한편 기판수수부(4)가 도 6에 나타내는 바와 같이 하강하면, 기판(5)의 이면이 각 교정용 패드(33∼35)의 각 패드(44)의 패드상면(49)에 접근 또는 접촉하게 된다.
이 때 각 패드(44)는 에어의 흡인작용에 의해서 기판(5)의 이면에 흡착한다. 이 흡인력에 의해 탄성부재(43)가 변형하여 각 패드(44)가 각각 목을 흔들면서 기판(5)의 휨에 저절로 따르도록 밀착도 높게 흡착한다.
각 패드(44)는 배기장치(69)의 흡인작용에 의해 탄성부재(43)의 내부가 부압으로 된다. 이 부압에 의해 탄성부재(43)의 네킹부(45)에서 크게 찌부러짐으로써 각 패드(44)가 도 7에 나타내는 바와 같이 토대(40)에 가라앉는다.
기판(5)의 둘레가장자리부는 패드(44)의 아래쪽으로의 이동에 의해 전체면흡착부(6)측으로 끌어들여져 둑(7b)에 맞닿는다.
이 때 흡착제어부(73)는 배기동작의 개시시로부터 일정한 시간내에 진공센서(71)로부터의 전기신호를 입력함으로써 각 교정용 패드(33∼35)에 있어서 기판(5)의 흡착이 각각 성공했다고 판정한다.
이와 같이 각 패드(44)가 기판(5)의 이면에 흡착하면, 패드상면(49)은 기판(5)에 의해서 메워진다. 이에 따라 패드(44)의 배기구멍(50), 탄성부재(43)의 배기구멍(46) 및 배기로(42)는 밀폐상태로 된다.
이와 동시에 기판수수부(14)는 흡착제어부(73)의 제어에 의해서 도 7에 나타내는 바와 같이 흡착면(1)의 높이위치를 전체면흡착부(6)의 흡착면(9)의 높이위치와 동일높이까지 하강한다.
다음으로 흡착제어부(73)는 전자밸브(61)의 내부전자밸브를 전환 제어하고, 배기장치(69)에 대해서 배기로(60)를 접속한다. 이 배기동작에 의해 전체면흡착부(6)와 기판(5)에 의해 형성된 공극부내의 에어가 각 흡착구멍(10)을 통하여 배기되고, 기판(5)의 이면이 전체면흡착부(6)상에 흡착 홀딩된다.
이 때 흡착제어부(73)는 배기동작의 개시시로부터 일정한 시간내에 진공센서(65)로부터의 전기신호를 입력하여 전체면흡착부에 있어서의 기판(5)의 흡착의 성공을 판정하면, 전자밸브(61)의 내부전자밸브를 전환하고, 배기장치(69)와 배기로(63)의 접속을 풀어준다. 이에 따라 기판수수부(4)는 기판(5)에 대한 흡착 동작을 정지한다.
다음으로 흡착제어부(73)는 진공센서(65)로부터 출력되는 전기신호의 입력이 없어지는 것을 검출함으로써 기판수수부(10)의 흡착의 정지를 확인한다.
다음으로 기판수수부(4)는 흡착제어부(73)의 제어에 의해서 도 8에 나타내는 바와 같이 전체면흡착부(6)의 흡착면(9)보다도 아래쪽으로 하강한다.
기판수수부(4)의 하강은 전체면흡착부(6)의 흡착면(9)과 기판수수부(4)의 흡착면(1)의 각 높이가 기계적인 오차에 의해서 약간 불일치하고, 기판(5)에 대해서 불필요한 응력을 가하는 것을 피하기 위함이다.
또한 흡착제어부(73)는 배기동작의 개시시로부터 일정한 시간내에 각 진공센서(70∼72)로부터 각 전기신호가 출력되지 않으면 각 교정용 패드부(33∼35), 기판수수부(4) 또는 전체면흡착부(6)에 있어서 기판(5)의 흡착이 성공하지 않았다고 판정한다. 흡착제어부(73)는 예를 들면 기판흡착의 판정결과에 의거하여 흡착 불량이면, 검사불능의 지시를 출력하거나, 기판(5)의 결함인 것으로 해서 기판(5)을 배기 처리하는 지시를 출력한다.
이와 같이 상기 제 1 실시형태에 있어서는, 상하이동 가능하고, 또한 목흔듦 가능한 패드(44)와, 에어배기에 의한 부압에 의해 신축하여 패드(44)를 상하 이동시키는 탄성부재(43)를 갖는 각 교정용 패드(33∼35)를 전체면흡착부(6)의 가장바깥쪽 둘레가장자리부의 둑(7b)을 따라서 설치했다.
이에 따라 기판(5)에 상향 또는 하향의 휨이 발생하여 전체면흡착부(6)의 흡착면(9)으로부터 기판(5)의 일부가 들떠 있어도 각 교정용 패드(33∼35)에 의해 들떠 있었던 기판(5)의 둘레가장자리부를 강제적으로 전체면흡착부(6)의 둑(7b)에 눌러서 전체면흡착부(6)의 흡인효과를 높일 수 있고, 전체면흡착부(6)에 의한 흡착미스를 방지할 수 있다.
기판(5)이 전체면흡착부(6)에 전체면 흡착되면, 전체면흡착부(6)의 전체면에 걸쳐서 동일한 높이로 형성된 다수의 돌기(8)와 둑(7a, 7b)에 의해서 기판(5)을 흡착 홀딩할 수 있다.
또 각 교정용 패드(33∼35)의 각 패드(44)는 상하이동 가능하고 또한 목흔듦 가능하게 설치되어 있으므로 기판(5)에 휨이 발생하여 있어도 기판(5)의 휨에 따르도록 각 패드(44)가 기판(5)의 이면에 대해서 거의 수직으로 방향을 바꾸어 기판(5)의 이면을 확실하게 흡착할 수 있다.
각 교정용 패드(33∼35)의 각 탄성부재(43)는 바깥둘레면상에 네킹부(45)를형성하고 있으므로 상하방향으로의 신축동작과 가로방향으로의 목흔듦 동작을 원활하게 할 수 있고, 또한 상하방향의 신축량을 크게 취할 수 있으므로 기판(5)의 휨을 교정할 때에 기판(5)에 대해서 무리한 힘이 가해지는 일은 없다.
전체면흡착부(6)는 세라믹스 등의 경도가 높은 재료를 이용하고, 가공에 의해 평탄도가 높은 흡착면(9)을 형성하고 있으므로, 기판(5)을 양호한 평면도로 흡착 홀딩할 수 있다. 이에 따라 기판(5)의 표면을 위쪽에서 현미경 관찰하는 경우, 기판(5)의 전체면에 대해서 초점이 맞고, 양호한 관찰을 할 수 있다.
전체면흡착부(6)의 흡착면(9)에 형성한 복수의 돌기(8)에 의해 기판(5)을 지지하므로 기판(5)의 이면에 마이크로더스트가 부착하는 확률이 매우 낮아진다.
다음으로 본 발명의 제 2 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 설명한다. 또한 도 1 및 도 2와 동일부분에는 동일부호를 붙여서 그 상세한 설명은 생략한다.
도 9는 기판흡착장치의 상면구성도이고, 도 10은 단면구성도, 도 11은 전체면흡착부(6)의 일부확대도이다. 제 2 실시형태는 제 1 실시형태에서 설명한 전체면흡착부(6)의 전체면에 걸쳐서 형성된 복수의 돌기(8)를 바꾸어서 전체면흡착부(6)의 상면에 에어가 통과 가능한 다공질재료, 예를 들면 다공질데프론으로 이루어지는 전체면흡착판(81)을 배치한 구성이다.
전체면흡착부(6)는 원반형상으로 형성된 토대부분(80)과, 토대부분(80)상에 설치된 전체면흡착판(81)으로 이루어진다. 토대부분(80)은 소정의 강도를 갖는 예를 들면 알루미늄 등의 금속재료로 이루어진다. 전체면흡착판(81)의 표면(83)은 높은 평면도가 얻어지고 있다. 전체면흡착판(81)의 표면(83)은 각 둑(7a 및 7b)과동일높이로 형성되어 있다. 또한 전체면흡착판(81)은 배기효율을 높이기 위해 흡착구멍을 다수 설치하거나, 동심원 형상으로 다수의 환형상 배기홈을 설치해도 좋다.
전체면흡착판(81)의 가장안쪽 가장자리둘레부와 둑(7a)의 사이 및 흡착부(81)의 가장바깥쪽 가장자리둘레부와 둑(7b)의 사이에는 전체면흡착판(81)의 측면으로부터의 에어누설을 방지할 목적으로서 각각 각 기밀부(82a, 82b)가 형성되어 있다. 각 기밀부(82a, 82b)는 예를 들면 실리콘계 등의 시일드부재 또는 접착제 등의 유동성의 수지를 전체면흡착판(81)의 측면에 함침시켜서 다공질재료의 미세구멍을 밀봉한 것이다.
이와 동일 구성에 따르면, 상기 제 1 실시형태와 똑동일 효과가 얻어진다.
상기 제 2 실시형태에 있어서는 전체면흡착부(6)의 전체면흡착판(81)에 다공질의 재료를 이용했다. 이에 따라 기판(5)을 기판흡착부(6)의 전체면흡착판(81)의 전체면에 밀착하여 흡착 홀딩할 수 있으며, 찌그러짐을 전혀 발생하지 않고 기판흡착부(6)상에 평면도 높게 홀딩할 수 있다.
전체면흡착판(81)은 다공질의 재료로서 예를 들면 다공질데프론을 이용한다. 데프론은 실리콘웨이퍼로 이루어지는 기판(5)보다도 경도가 낮다. 이에 따라 기판(5)을 상처 입힐 가능성이 전혀 없다.
본 발명은 상기 제 1 및 제 2 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 다음과 같이 변형해도 좋다.
예를 들면 교정용 패드는 적어도 2개 설치하면 좋다. 또 교정용 패드를 3개이상 다수 설치하면, 전체면흡착개시시에 휜 기판(5)을 확실하게 평면으로 교정할 수 있고, 전체면흡착미스를 방지할 수 있다.
상기 각 실시형태에 있어서의 전체면흡착부(6)는 예를 들면 직경 300㎜의 기판을 흡착 홀딩하는 것인데, 예를 들면 직경 200㎜의 기판을 흡착 홀딩하는 겸용으로 해도 좋다. 이 경우 전체면흡착부(6)상에 있어서의 각 둑(7a와 7b) 사이에 직경 200㎜의 기판용의 원형의 둑을 형성한다. 그리고 이 둑을 따른 둑(7a)측에 적어도 2개의 교정용 패드를 설치한다.
각 교정용 패드(33∼35)에 있어서 패드(44)를 상하이동 가능 및 목흔듦 가능하게 하는 구조는 상기 각 실시형태의 구조에 한하지 않고, 예를 들면 일본국 특허공개공보 1998-86086호에 나타내어져 있는 다이어그램, 벨로즈관 등을 이용해도 좋다.
또 각 교정용 패드(33∼35)에 있어서의 에어배기량은 예를 들면 탄성부재(43)의 탄성력이나 기판(5)의 두께 등의 조건에 따라서 조정해도 좋다. 이에 따라 각 조건이라도 기판(5)을 확실하게 흡착할 수 있다.
전체면흡착부(6)상에 평면도 높게 흡착 홀딩하는데에 복수의 돌기(8)를 형성하는 것에 한하지 않고, 예를 들면 전체면흡착부(6)의 반경방향으로 복수의 볼록형상부를 방사상으로 설치해도 좋다. 또 전체면흡착부(6)상에 원호상의 볼록형상부를 복수 설치해도 좋다.
본 발명은 예를 들면 액정디스플레이나 유기EL디스플레이 등의 플랫패널디스플레이에 이용되는 유리기판의 표면결함검사. 유리기판상에 형성되는 각 화소의 각 표시전극의 선폭검사나 패턴검사 등에 이용된다.

Claims (6)

  1. 기판의 평면도를 유지하여 흡착 홀딩하는 전체면흡착부와,
    상기 전체면흡착부의 중앙부에 형성된 구멍부내에 승강 가능하게 설치되고, 상기 기판을 흡착 홀딩하여 상기 구멍부내에서 승강함으로써 상기 기판을 상기 전체면흡착부에 대해서 수수하는 기판수수부와,
    상기 전체면흡착부상에 있어서의 상기 기판의 바깥둘레가장자리부에 대응하는 위치에 복수 설치되며, 상기 전체면흡착부의 흡착면에 대해서 출몰하도록 탄성부재로 지지된 패드를 갖고, 상기 패드가 상기 기판에 대해서 흡착하면 부압에 의해 상기 탄성부재를 아래쪽으로 이동하여 상기 기판을 평면으로 교정하는 교정용 패드부를 구비한 것을 특징으로 하는 기판흡착장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전체면흡착부는 환형상으로 형성되고, 가장안쪽 둘레가장자리부와 가장바깥쪽 둘레가장자리부에 각 볼록형상부를 형성하는 동시에, 상기 가장안쪽 둘레가장자리부와 상기 가장바깥쪽 둘레가장자리부의 사이의 표면상에 상기 기판의 평면도를 유지하는 복수의 지지돌기부를 형성하는 것을 특징으로 하는 기판흡착장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전체면흡착부는 상기 흡착면을 포함하는 표면부분을 다공질재료에 의해형성하는 것을 특징으로 하는 기판흡착장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 교정용 패드부는 상기 전체면흡착부에 형성된 패드수납구멍과,
    상기 패드수납구멍내에 상하 이동 가능하게 설치되고, 패드통체의 상면에 흡반부를 형성하며, 또한 상기 흡반부에 배기구멍을 형성한 패드와,
    상기 패드수납구멍의 저부와 상기 흡반부의 사이에 기밀하게 설치되고, 내부에 배기구멍을 갖는 원통부에 형성하며, 상기 패드수납구멍내를 압력 변화에 따라서 신축하여 상기 패드를 상하 이동시키는 탄성부재와,
    상기 패드수납구멍에 접속되고, 상기 패드의 상기 배기구멍으로부터 상기 탄성부재의 상기 배기구멍을 통해서 에어를 배기하는 배기로를 갖는 것을 특징으로 하는 기판흡착장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 탄성부재는 원통형상으로 형성되고, 바깥둘레면상에 네킹부를 형성한 것을 특징으로 하는 기판흡착장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판수수부의 흡착 동작에 의해 상기 기판수수부상에 상기 기판을 흡착 홀딩시키고,
    상기 기판수수부를 하강시키는 동시에, 상기 교정용 패드의 흡인 동작에 의해 상기 전체면흡착부의 상기 흡착면보다도 밀어 올려져 있는 상기 패드를 상기 기판의 바깥둘레가장자리부에 흡착시키며,
    상기 기판수수부를 상기 전체면흡착부의 흡착면과 동일높이로 하강시키는 동시에, 상기 전체면흡착부의 흡착 동작에 의해 상기 기판을 상기 전체면흡착부의 표면상에 흡착 홀딩시키고, 상기 패드의 상기 기판에 대한 흡착에 의한 부압에 의해 상기 탄성부재를 아래쪽으로 이동하여 상기 기판을 평면으로 교정하는 흡착제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 기판흡착장치.
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