KR20070009523A - 워크 제전 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 절연체·반도체·도전체를 불문하고 어떠한 물질로 이루어진 워크에서도 기류 변화가 없고 게다가 설치 장소가 제약되는 일 없이 제전(除電)한다.

본 발명은, 워크 지지체(1)의 표면(1c)으로부터 워크(W)를 분리한 대기중 또는 소정의 저진공중에서, 이 워크 지지체(1)에 설치된 도전체(1a, 1b)의 전압을 변동하여 상기 워크(W)의 근방에 전계를 유발시킴으로써, 이 전계 부분에서는 순간적으로 공기 등 분위기 가스의 일부가 이온화하여 전리되어, 그것들이 워크(W)에 잔류한 전하를 중화한다.

Description

워크 제전 방법 및 그 장치{WORK NEUTRALIZING METHOD AND APPARATUS THEREOF}

본 발명은, 예를 들면 액정 디스플레이(LCD)나 플라즈마 디스플레이(PDP) 등의 플랫 패널 디스플레이의 제조 과정에 있어서, TFT 유리나 CF 유리 등의 유리제 기판이나 합성수지제 기판으로 이루어진 워크(피처리체)를, 정전 흡착이나 점착 또는 진공 흡착이나 혹은 기타 기계적인 지지 수단 등에 의해 착탈 자유롭게 지지하여 접합시키는 기판 접합기를 포함하는 기판 조립 장치나, 기판을 반송하는 기판 반송 장치, 혹은, 실리콘 웨이퍼 등의 워크를 착탈 자유롭게 지지하여 가공하는 반도체 제조 장치 등에 이용되며, 이들 절연체, 반도체 또는 도전체로 이루어진 워크를 워크 지지체로부터 탈리(박리)함으로써, 워크측에 잔류(대전)한 전하(정전기)를 제전하는 워크 제전 방법 및 그에 사용하는 워크 제전 장치에 관한 것이다.

상세하게는, 워크 지지체에 대해서 착탈 자유롭게 지지된 워크의 제전을 워크 처리 후에 실시하는 워크 제전 방법, 및, 워크 지지체에 대해서 착탈 자유롭게 지지된 워크의 제전을 실시하는 워크 제전 장치에 관한 것이다.

종래, 이러한 종류의 워크 제전 방법 및 워크 제전 장치로서, 액정 표시 소자를 제조하기 위한 기판 접합 장치에 있어서, 진공조 내에 상하 한쌍의 정반(定 盤)을 서로 변위 가능하도록 설치하고, 이들 정반의 적어도 한쪽에 설치된 정전척에 의해 한쌍의 유리 기판 중 한쪽을 지지시키고, 다른쪽 정반에 다른쪽 기판을 지지시켜, 이들 양 기판을 위치 정합함과 동시에 가압하여 압착한 후, 이 공정보다도 먼저, 기판의 적어도 한쪽에 정전기를 제거하기 위한 패턴을 루프 형상으로 형성하여 정전척에 지지된 기판의 제전을 실시하거나, 또는 상기 공정보다도 나중에, 이오나이저 등으로 접합시켜 프로세스가 완료된 기판의 제전을 실시함으로써, 절연성 기판에 잔류한 전하가 제거되어 정전 파괴를 방지하는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).

또, 적어도 이면부가 도체 또는 반도체로 이루어진 피처리체를 진공 챔버 내에 반입하여, 정전척 위에 재치(載置)하여 흡착시켜, 소정의 처리가 행해진 피처리체를 승강 핀의 상승에 의해 정전척으로부터 분리한 상태에서, 이 피처리체의 이면부에 발생하고 있는 전하와는 반대되는 전하를 전하 공급부로부터 승강 핀을 개재시켜 공급함으로써, 피처리체의 이면측에 잔류하고 있는 전하가 신속하게 사라지고, 그 때문에 정전척과 피처리체와의 사이에 작용하는 정전 흡착력을 약화시키는 것이 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).

<특허문헌 1> 일본 특허공개 2000-66163호 공보(제4-7페이지, 도 3)

<특허문헌 2> 일본 특허공개 2004-40046호 공보(제3-6페이지, 도 1-3)

그러나, 이와 같은 종래의 워크 제전 방법 및 워크 제전 장치에서는, 특허문헌 1의 경우, 기판 압착 이전의 제전 대책으로서 워크(유리 기판)를 둘러싸듯이 루프 형상의 패턴을 배치해야 하므로, 기판 접합 장치에 장착하는 것은 곤란하며 동 시에 대형의 액정 표시 소자와 같이 큰 워크의 제전에는 적합하지 않다고 하는 문제가 있었다.

또한, 기판 압착 후의 제전 대책으로서 이오나이저를 이용하면, 이온화된 에어를 분사하여 표면의 제전을 실시하기 때문에, 기류의 흐름이 변화하여, 먼지를 피하는, 예를 들면 액정 디스플레이의 기판 접합 공정 등에서는 파티클이 혼입할 우려가 있음과 동시에, 특히 진공 챔버 등 진공의 폐공간 내에서는 사용하기 어려워 설치 장소의 제약이 있고, 포토이오나이저를 이용한 경우에는, 인체에 유해하여 설치시에는 인체에 해가 없는 방호벽 등이 필요해진다는 문제가 있었다.

또, 특허문헌 2에서는, 승강 핀을 통한 역전하의 주입에 의해 워크의 제전을 실시하기 때문에, 워크가 도전체나 반도체와 같은 도전성이 있는 물질에서만 제전할 수 있고, 워크가 액정 디스플레이에 이용되는 TFT 유리 기판이나 CF 유리 기판 등과 같은 절연체인 경우에는, 전하 확산이 이루어지지 않아 승강 핀이 접촉한 부분만 제전되어 면(面)으로서의 제전은 불가능하며 동시에, 승강 핀을 통한 전압 인가 방향은 일방향으로 한정되기 때문에, 양의 전하나 음의 전하 중 어느 한쪽의 대전물 밖에 기본적으로는 제전할 수 없다고 하는 문제가 있었다.

본 발명 중 제1항에 기재된 발명은, 절연체·반도체·도전체를 불문하고 어떠한 물질로 이루어진 워크에서도 기류 변화가 없고 게다가 설치 장소가 제약되는 일 없이 제전 가능한 워크 제전 방법을 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.

제2항에 기재된 발명은, 제1항에 기재된 발명의 목적에 더하여, 정전척 자체에 제전 기능을 구비시키는 것을 목적으로 한 것이다.

제3항에 기재된 발명은, 제1항 또는 제2항에 기재된 발명의 목적에 더하여, 접합시킨 기판을 확실하고 또 간단하게 제전하는 것을 목적으로 한 것이다.

제4항에 기재된 발명은, 절연체·반도체·도전체를 불문하고 어떠한 물질로 이루어진 워크에서도 기류 변화가 없고 게다가 설치 장소가 제약되는 일 없이 제전 가능한 워크 제전 장치를 제공하는 것을 목적으로 한 것이다.

제5항에 기재된 발명은, 제4항에 기재된 발명의 목적에 더하여, 점착척 자체에 제전 기능을 구비시키는 것을 목적으로 한 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명 중 제1항에 기재된 발명은, 워크 지지체에 주위와 절연된 도전체를 설치하고, 이 워크 지지체의 표면으로부터 워크를 분리한 대기중 또는 소정의 저진공중에서, 상기 도전체의 전압을 변동하여 상기 워크의 근방에 전계를 유발시켜, 워크에 잔류한 전하를 중화한 것을 특징으로 하는 것이다.

제2항에 기재된 발명은, 제1항에 기재된 발명의 구성에, 상기 워크 지지체가 쌍극형의 정전척이며, 이 정전척의 2개의 전압을 변동시킴으로써 인가하는 구성을 더한 것을 특징으로 한다.

제3항에 기재된 발명은, 제1항 또는 제2항에 기재된 발명의 구성에, 상기 워크 처리가, 워크로서 절연체로 이루어진 2매의 기판을 정전척으로 정전 흡착하여 지지한 채로 접합시키는 구성을 더한 것을 특징으로 한다.

제4항에 기재된 발명은, 워크 지지체에 주위와 절연된 판상 도전체를 설치하고, 이 워크 지지체의 표면과 워크와의 사이에 틈을 형성하는 박리 수단을 설치함과 동시에, 상기 도전체의 전압을 변동함으로써, 그 워크에 잔류한 전하를 중화하는 전계를 워크의 근방에 유발시킨 것을 특징으로 하는 것이다.

제5항에 기재된 발명은, 제4항에 기재된 발명의 구성에, 상기 워크 지지체가 점착재에 의해 워크를 점착 지지하는 점착척이며, 이 점착척에 적어도 2개 이상의 도전체를 부설 또는 매설한 구성을 더한 것을 특징으로 한다.

본 발명 중 제1항에 기재된 발명은, 워크 지지체의 표면으로부터 워크를 분리한 대기중 또는 소정의 저진공중에서, 이 워크 지지체에 설치된 도전체의 전압을 변동하여 상기 워크의 근방에 전계를 유발시킴으로써, 이 전계 부분에서는 순간적으로 공기 등 분위기 가스의 일부가 이온화하여 전리되어, 그것들이 워크에 잔류한 전하를 중화한다.

따라서, 절연체·반도체·도전체를 불문하고 어떠한 물질로 이루어진 워크에서도 기류 변화가 없고 게다가 설치 장소가 제약되는 일 없이 제전 가능한 워크 제전 방법을 제공할 수 있다.

그 결과, 워크를 둘러싸듯이 루프 형상의 패턴을 배치하는 종래의 워크 제전 방법에 비해, 기판 접합 장치 등에의 장착이 용이하고 대형의 액정 표시 소자와 같이 큰 워크의 제전에 적합하며 동시에, 이오나이저를 이용하는 종래의 워크 제전 방법에 비해, 먼지를 피하는, 예를 들면 액정 디스플레이의 기판 접합 공정 등에서도 파티클이 혼입할 우려가 없고, 게다가 특히 진공 챔버 등 진공의 폐공간 내에서도 사용할 수 있다.

또한, 승강 핀을 통한 역전하의 주입에 의해 워크의 제전을 실시하는 종래의 워크 제전 방법에 비해, 워크가 액정 디스플레이에 이용되는 TFT 유리 기판이나 CF유리 기판 등과 같은 절연체라도 면 전체를 제전할 수 있고, 또 만일 대전열(帶電列)이 역전할 경우, 즉 워크의 대전이 양이든 음이든, 전압의 인가 방향에 신경쓰지 않고 제전할 수 있다.

제2항의 발명은, 제1항의 발명의 효과에 더하여, 워크 지지체로서 쌍극형 정전척의 2개의 전압을 변동시켜 인가함으로써, 쌍극형 정전척으로 워크의 제전이 행해진다.

따라서, 정전척 자체에 제전 기능을 구비시킬 수 있다.

그 결과, 정전척과는 별개로 제전 기구를 장착할 필요가 없고, 제전 방법에 이용하는 장치의 구조를 간소화할 수 있다.

제3항의 발명은, 제1항 또는 제2항의 발명의 효과에 더하여, 절연체로 이루어진 2매의 기판을 정전척으로 정전 흡착하여 지지한 채로 접합시키는 기판 접합 조작 후에 연속하여 제전을 실시할 수 있다.

따라서, 접합시킨 기판을 확실하고 또 간단하게 제전할 수 있다.

제4항에 기재된 발명은, 박리 수단으로 워크 지지체의 표면과 워크와의 사이에 틈을 형성하고, 이 워크 지지체에 설치된 판상 도전체의 전압을 변동하여 워크의 근방에 전계를 유발시킴으로써, 이 전계 부분에서는 순간적으로 공기 등 분위기 가스의 일부가 이온화하여 전리되어, 그것들이 워크에 잔류한 전하를 중화한다.

따라서, 절연체·반도체·도전체를 불문하고 어떠한 물질로 이루어진 워크에서도 기류 변화가 없고 게다가 설치 장소가 제약되는 일 없이 제전 가능한 워크 제전 장치를 제공할 수 있다.

그 결과, 워크를 둘러싸듯이 루프 형상의 패턴을 배치하는 종래의 워크 제전 장치에 비해, 기판 접합 장치 등에의 장착이 용이하고 대형의 액정 표시 소자와 같이 큰 워크의 제전에 적합하며 동시에, 이오나이저를 이용하는 종래의 워크 제전 장치에 비해, 먼지를 피하는, 예를 들면 액정 디스플레이의 기판 접합 공정 등에서도 파티클이 혼입할 우려가 없고, 게다가 특히 진공 챔버 등 진공의 폐공간 내에서도 사용할 수 있다.

또한, 승강 핀을 통한 역전하의 주입에 의해 워크의 제전을 실시하는 종래의 워크 제전 장치에 비해, 워크가 액정 디스플레이에 이용되는 TFT 유리 기판이나 CF유리 기판 등과 같은 절연체라도 면 전체를 제전할 수 있고, 또 만일 대전열이 역전할 경우, 즉 워크의 대전이 양이든 음이든, 전압의 인가 방향에 신경쓰지 않고 제전할 수 있다.

제5항의 발명은, 제4항의 발명의 효과에 더하여, 워크 지지체로서 점착척에 적어도 2개 이상의 도전체를 부설 또는 매설함으로써, 점착척으로 워크의 제전이 행해진다.

따라서, 점착척 자체에 제전 기능을 구비시킬 수 있다.

도 1은, 본 발명의 워크 제전 방법에 이용하는 워크 제전 장치의 실시예 1을 나타내는 종단 정면도이며, (a)는 제전 전의 상태를 나타내고, (b)는 제전시를 나 타내고 있다.

도 2는, 워크 지지체의 개략 구조를 나타내는 횡단 평면도이다.

도 3은, 정전척(ESC)의 전압 인가에 의한 정전기 제거를 나타내는 그래프이다.

도 4는, 본 발명의 워크 제전 장치의 실시예 2를 나타내는 종단 정면도이며, (a), (b)는 제전 전의 상태를 나타내고, (c)는 제전시를 나타내고 있다.

도 5는, 워크 지지체의 개략 구조를 나타내는 일부 절결 평면도이다.

도 6의 (a)와 (b)는, 도전체의 배치예를 나타내는 워크 지지체의 횡단면도이다.

도 7은, 본 발명의 워크 제전 장치의 실시예 3을 나타내는 종단 정면도이며, (a), (b)는 제전 전의 상태를 나타내고, (c)는 제전시를 나타내고 있다.

도 8은, 워크 지지체의 개략 구조를 나타내는 일부 절결 평면도이다.

<부호의 설명>

1 : 워크 지지체(정전척, 점착척) 1a, 1b : 도전체(내부 전극)

1c : 표면 1d : 점착재　　　　　　

1e : 변형막 1f : 통공 또는 오목부(통공)　　

1g : 절연층 1h : 오목부　　　　　　　

2 : 고전압 전원 3 : 박리 수단(리프트 핀)　　　

4 : 대좌 5 : 흡인 흡착 수단

A : 상부 정반 B : 하부 정반

C : 폐공간 S : 틈

W : 워크(기판) W1 : 이면

X : 고리 형상 접착제(시일재)

본 발명의 워크 제전 장치가, 워크(W)로서 액정 디스플레이(LCD) 패널 등의 절연체로 이루어진 기판을, 정전 흡착이나 점착 또는 진공 흡착이나 혹은 기타 기계적인 지지 수단 등에 의해 착탈 자유롭게 지지하여 접합시키는 기판 접합기에 배치된 경우를 나타낸다.

이 기판 접합기는, 도 1~도 8에 나타낸 바와 같이, 상하로 한쌍 배치된 정반(A, B)의 대향면에 워크 지지체(1, 1)를 각각 부착하고, 이들 워크 지지체(1, 1)에 2매의 기판(W, W)을 지지시켜, 이들의 접근 이동에 따라 양자 사이에 상하로 개폐 자유로운 폐공간(C)이 상하 기판(W, W)을 둘러싸듯이 구획 형성되어, 이 폐공간(C) 내가 소정의 진공도에 도달하고 나서, 상하의 정반(A, B)을 상대적으로 XYθ (수평) 방향으로 조정 이동하여 상하 기판(W, W)끼리의 위치 맞춤이 이루어지고, 그 후, 윗쪽의 워크 지지체(1)로부터 상부 기판(W)을 강제적으로 박리하여 하부 기판(W) 상의 고리 형상 접착제(시일재)(X)에 순간적으로 압착함으로써, 양자 사이에 액정을 봉지(封止)하여 서로 겹치고, 그 후에는, 폐공간(C) 내의 분위기를 대기압으로 되돌려, 그로 인해 양 기판(W, W)의 내외에 생기는 기압차로 양 기판(W, W) 사이를 소정의 갭까지 가압하여 접합 공정이 완료되는 것이다.

그리고, 상하 정반(A, B)에 부착된 워크 지지체(1, 1)의 어느 한쪽 또는 양 쪽에 본 발명의 워크 제전 장치를 구비하여, 워크 처리 후에 워크 제전을 실시한다.

본 발명의 워크 제전 장치는, 상기 워크 지지체(1)에 주위와 절연된 2개 이상의 도전체(1a, 1b)를 각각 부설 또는 매설하고, 이 도전체(1a, 1b) 사이에 고전압을 인가하는 고전압 전원(2)이 접속되며, 이 고전압 전원(2)은 어스 접속됨과 동시에, 상기 워크 처리가 완료된 시점에서, 내장된 제어 회로 등에 의해 상기 도전체(1a, 1b)에 공급하는 전압을 변동시켜, 직사각형 파상의 전압을 반복하여 인가한다.

또한, 이들 워크 지지체(1)에는 그 표면(1c)과 워크(W)의 이면(W1)과의 사이에 틈(S)을 형성하는 박리 수단(3)이 설치되고, 이 박리 수단(3)의 작동으로 그 표면(1c)으로부터 워크 처리 후의 기판(W)을 분리함과 동시에, 대기중 또는 소정의 저진공중에서 상기 도전체(1a, 1b)에 교번 고전압을 인가함으로써, 그 워크 지지체(1)의 표면 근방 또는 주위에 교번 전계를 유발시켜, 워크(W)에 잔류한 전하를 중화하여 제전한다.

이하, 본 발명의 각 실시예를 도면에 기초하여 설명한다.

<실시예 1>

이 실시예 1은, 도 1의 (a), (b) 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 워크 지지체(1)가, 워크(W)로서 유리 기판을 정전 흡착에 의해 지지하는 정전척이며, 이들 상하 정반(A, B)의 정전척(1, 1) 중 적어도 하부 정반(B)의 정전척(1)에 본 발명의 워크 제전 장치를 구비하여, 워크 처리로서 상하 기판(W, W)을 진공중에서 접합시 킨 후에, 그것들의 분위기를 대기압 또는 저진공으로 되돌리고 나서, 이들 양 기판(W, W)을 상기 박리 수단(3)으로서 배치된 리프트 핀에 의해 정전척(1)의 표면(1c)으로부터 분리함과 동시에 또는 그 직후에 제전이 행해지는 경우를 나타내는 것이다.

즉, 도 2에 나타낸 바와 같이, 적어도 하부 정반(B)의 정전척(1)이 상기 도전체(1a, 1b)로서 빗살형의 내부 전극을 매설한 쌍극형의 정전척이며, 이들 내부 전극(1a, 1b) 사이에 고전압 전원(2)으로부터 고전압을 인가하여, 상하 기판(W, W)의 양쪽 또는 하부 기판(W)만을 흡착하여, 양 기판(W, W)을 접합시킨 후에는, 그 흡착시에 인가했던 상태로부터 전압의 극성을 반전하는 것을 반복한다.

또, 상기 박리 수단(3)은, 기판 반송용 로봇(도시하지 않음)으로부터 상하 기판(W, W)을 받아 상하 정반(A, B)의 정전척(1, 1)까지 이송할 때에 사용하는 리프트 핀이며, 그 적어도 상하 기판(W, W)과 접촉하는 선단부가 절연 재료로 형성된다.

상세히 설명하면, 이 리프트 핀(3)은, 정전척(1, 1)을 Z(상하)방향으로 이동 자유롭게 관통하여 복수 배치되고, 기판 반송용 로봇이 흡착 지지하는 상하 기판(W, W)의 이면을 다시 흡착하여 정전척(1, 1)까지 주고 받음과 동시에, 워크 처리 후에는, 접합된 기판(W, W)을 하부 정반(B)의 정전척(1)의 표면(1c)으로부터 밀어 올려, 하부 기판(W)의 이면(W1)과의 사이에, 예를 들면 2~3mm 정도의 약간의 틈(S)을 형성하도록 작동 제어되고 있다.

도시예에서는, 상하 정반(A, B)의 대향면에 대해서, 정전척(1, 1)이, 예를 들면 알루미늄 등의 금속, 세라믹스, 플라스틱 등으로 이루어진 대좌(臺座)(4, 4)를 개재시켜 평행하게 설치되어 있다.

또한, 이들 정전척(1, 1)에는, 필요에 따라서 대기중에서의 기판(W, W)의 흡착 지지를 보조하기 위해서 흡인 흡착 수단(5, 5)을 추가하는 것도 가능하다.

이들 흡인 흡착 수단(5, 5)은, 정전척(1, 1)을 관통하여, 예를 들면 진공 펌프나 컴프레서 등의 흡기원(도시하지 않음)을 연락하는 통기로로 이루어지며, 이 흡기원의 작동으로 상하 기판(W, W)의 이면(W1, W1)을 진공 흡착할 뿐만 아니라, 워크 박리를 보조하는 목적을 위해서, 이들과는 반대되는 작동에 의해 각각의 박리 타이밍으로, 상하 기판(W, W)의 이면(W1, W1)을 향하여, 예를 들면 질소 가스나 공기 등의 기체를 분출하도록 하는 것도 가능하다.

다음으로, 이러한 워크 제전 장치에 의한 제전 방법을 작동 공정에 따라 설명한다.

먼저, 워크 처리로서 도 1의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상하 정반(A, B)의 정전척(1, 1)에 흡착 지지된 유리 기판(W, W)의 접합 공정이 실시된다.

상술한 접합 공정이 완료된 양 기판(W, W)은, 하부 정반(B)의 정전척(1)으로부터 탈리하여 폐공간(C)의 밖으로 반출되는데, 이 탈리에 수반하여 양 기판(W, W)측에는 정전기(전하)가 남아버린다.

상세히 설명하면, 정전척(1) 등의 워크 지지체(1)의 표면(1c)에 유리제의 워크(W)가 붙어 있는 상태로부터 박리시킨 순간에, 워크(W)의 표면에는, 그 표면(1c)의 재료와 워크(W)의 재질과의 대전열의 차에 따른 전하가 워크(W)의 표면에 모이 는 박리 대전이 일어난다.

이 때, 상기 표면(1c)과 워크(W)와의 박리 거리가 짧은 경우에는, 대전 전압이 낮기 때문에, 예를 들면 정전척(1)을 지지하는 금속제 대좌 등의 도전물과의 사이에서 방전이 일어나기 어렵지만, 이 박리 거리가 커지면 매우 고전압이 되어 금속제 대좌 등의 도전물과의 사이에서 방전이 일어난다.

이 정전기(전하)는, 워크(W)의 사이즈나 처리 조건에 따라서도 다른데, 그 전압은 대지 전압으로 20KV 이상이 되는 경우도 있어, 이 축적 전하가 방전될 때에, 워크(W) 상에 형성되어 있는, 예를 들면 TFT 소자 등의 디바이스를 파괴하는 경우도 있었다.

그래서 이하와 같이 제전을 실시한다.

구체적으로는, 접합 공정이 완료된 양 기판(W, W)을, 도 1의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상하 정반(A, B)을 Z(상하)방향으로 분리하고 나서, 박리 수단(3)의 리프트 핀이 작동 개시되어, 접합된 기판(W, W)을 하부 정반(B)의 정전척(1)의 표면(1c)으로부터 분리하여, 하부 기판(W)의 이면(W1)과의 사이에, 예를 들면 2~3mm 정도의 약간의 틈(S)을 형성한다.

이와 같은 상황에서 접합된 기판(W, W)의 주위는 대기중 또는 100Pa 이상의 저진공중으로 되어 있고, 이 분위기에서, 하부 정반(B)의 쌍극형 정전척(1)의 2개의 빗모양의 내부 전극(1a, 1b)에 고전압을 인가한다.

즉, 양의 전하와 음의 전하를 인접시켜 쌍으로 인가하여 전극(1a, 1b)의 전압을 변동시킴으로써, 그 근방에 전계(상세하게는 교번 전계)가 유발한다.

이 유발한 교번 전계에 의해, 그 부분에서는 순간적으로 공기 등 분위기 가스의 일부가 이온화하여 전리, 즉 중성 분자가 양과 음의 전하로 분리되므로, 그것들이 하부 기판(W)의 이면(W1)에 잔류한 전하를 중화시키도록 작용한다.

실험에 의하면, 상기 박리 수단(3)의 리프트 핀으로 하부 정반(B)의 쌍극형 정전척(1)의 표면(1c)과 하부 기판(W)의 이면(W1)과의 틈을 약 2mm로 하고, 인가 전압을 ±2500V로 하여, 1회의 극성 교체를 실시한 경우에는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 하부 기판(W)의 내전압은 약 1/3까지 감소하고, 또한 1회 실시할 때마다 약 1/3의 전압까지 감소했다.

이를 복수회 반복함으로써, 대전 전압을 단시간에 극단적으로 내릴 수 있었다.

그 결과, 워크(W)가 액정 디스플레이에 이용되는 유리 기판과 같은 절연체에 한정하지 않고, 도전체나 반도체와 같은 도전성이 있는 물질이라도 확실히 제전하여, 그것에 형성된 디바이스에 영향을 미치지 않는 전압까지 내릴 수 있다.

또, 만일 대전열이 역전할 경우, 즉 워크(W)의 대전이 양이든 음이든, 전압의 인가 방향에 신경쓰지 않고 제전할 수 있다.

또, 상기 쌍극형 정전척의 구조는 도시하는 형상에 한정되지 않고, 예를 들면 빗모양의 내부 전극(1a, 1b)을 대신하여 부채형 등의 다른 형상으로 하는 등, 도시예 이외의 구조라도 좋다. 이 경우에서도 상술한 작용 효과와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.

또한, 상기 박리 수단(3)도 리프트 핀에 한정되지 않고, 그 이외의 방법으로 워크 처리 후의 워크(W)를 워크 지지체(1)의 표면(1c)으로부터 분리하여 양자 사이에 틈(S)을 형성해도 좋다. 이 경우에서도 상술한 작용 효과와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.

또, 워크 처리로서 상하 기판(W, W)을 진공중에서 접합시킨 후에, 대기압 또는 저진공으로 되돌리고 나서, 이들 양 기판(W, W)을 제전하는 기판 접합기를 설명했는데, 이에 한정되지 않고, 대기중에서 상하 기판(W, W)을 접합시키는 기판 접합기라도 좋다.

이 경우에는, 상술한 바와 같이 박리 수단(3)으로 상부 정반(A)의 워크 지지체(정전척)(1)의 표면(1c)으로부터 상부 기판(W)을 강제적으로 박리시켜, 그 타이밍에 맞추어 대략 동시 또는 그 직후에 상부 기판(W)을 제전하는 것이 바람직하다.

<실시예 2>

이 실시예 2는, 도 4~도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 워크 지지체(1)가, 워크(W)로서 유리 기판을 점착재(1d)의 점착에 의해 지지하는 점착척이며, 이들 상하 정반(A, B)의 점착척(1, 1) 중 적어도 하부 정반(B)의 점착척(1)에 본 발명의 워크 제전 장치를 구비하여, 상기 박리 수단(3)의 리프트 핀에 의해 점착척(1)의 표면(1c)으로부터, 서로 접합된 양 기판(W, W)을 분리함과 동시에 또는 그 직후에 제전을 실시하는 구성이, 상기 도 1~도 3에 나타낸 실시예 1과는 다르며, 그 이외의 구성은 도 1~도 3에 나타낸 실시예 1과 동일한 것이다.

이 점착척(1)은, 기판(W)의 이면(W1)과 대향하여 점착 지지하는 점착재(1d)와, 상기 상하 정반(A, B)의 표면과 교차하는 방향으로 출몰 변형 가능한 변형막 (1e)으로 이루어지며, 이 변형막(1e)의 출몰 변형으로 점착재(1d)의 점착면과 기판(W)을 당접시켜 점착함과 동시에, 이들 양자를 강제적으로 떼어냄으로써 점착재(1d)의 점착 표면으로부터 기판(W)이 무리없이 박리된다.

상기 점착재(1d)는, 예를 들면 실리콘계, 아크릴계나 불소계 등의 점착 재료로 이루어진 점착 시트이며, 그 점착면의 면적을 상부 기판(W)이 매달려 지지 가능한 점착력을 가지는 범위 내에서 작게 설정함과 동시에, 점착재(1d) 자체를 간단하게 새로 붙일 수 있도록 부착하는 것이 바람직하다.

상기 변형막(1e)은, 예를 들면 고무나 엔지니어링 플라스틱 등의 합성수지나 또는 그 이외의 탄성 재료로 이루어진 탄성 변형 가능한 다이어프램이며, 상기 상하 정반(A, B)이나 또는 상기 대좌(4, 4)의 표면에 대해서, 예를 들면 접착재나 전자빔 용접 등의 용착 등으로 부분적으로 접착하거나 또는 나사 등의 고정 수단으로 부분적으로 파지된다.

또, 상하 정반(A, B)의 표면이나 또는 그것들 위에 설치된 대좌(4, 4)의 표면에는, 상기 변형막(1e)과 대향하는 위치에 복수나 또는 단수의 통공 또는 오목부(1f)를 형성하고, 이 통공 또는 오목부(1f)를, 예를 들면 진공 펌프나 컴프레서 등의 흡기원(도시하지 않음)과 연락하여, 그 흡기원의 작동에 의해 통공 또는 오목부(1f) 내의 기체를 외부로 급배기시키고 있다.

본 실시예에서는, 도 4의 (a), (b), (c) 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 대좌(4, 4)의 표면 전체에 복수의 통공(1f)이 적당 간격마다 형성되어, 이들 모든 통공(1f)을 1매의 변형막(1e)으로 각각 밀폐 형상으로 덮고, 이 변형막(1e)의 워크측 표면에 원고리 형상의 점착재(1d)를 상기 통공(1f)을 둘러싸듯이 고착하고 있다.

이 점착재(1d)는 원고리 형상 이외에, 상기 통공(1f)을 에워싸는 격자 형상 등의 다른 형상으로 하는 것도 가능하다.

그리고, 각 통공(1f)으로부터 기체를 외부로 배기함으로써, 변형막(1e)이 평탄 형상 또는 오목 형상으로 휨 변형하여 점착재(1d)의 점착면을 기판(W)에 점착시키고, 이와 반대로 각 통공(1f)에 외부로부터 기체를 공급함으로써, 변형막(1e)이 볼록 형상으로 휨 변형하여 상기 점착재(1d)의 점착면으로부터 기판(W)을 강제적으로 떼어내어 박리하도록 되어 있다.

또한, 상기 점착척(1, 1)에는, 필요에 따라서 상술한 실시예 1과 마찬가지로, 대기중에서의 기판(W, W)의 흡착 지지를 보조하기 위해서 상기 흡인 흡착 수단(5, 5)을 추가하는 것도 가능하며, 또 상기 변형막(1e)에 소공(小孔)(도시하지 않음)을 각 통공 또는 오목부(1f)의 대략 중심과 대응하는 위치에 관통 형성하여, 이 소공으로부터 기판(W)을 직접 흡착하거나, 박리 타이밍으로, 예를 들면 질소 가스나 공기 등의 기체를 분출하도록 하는 것도 가능하다.

또, 상기 변형막(1e)의 내부 또는 적어도 한쪽 면에는 주위와 절연된 2개 이상의 도전체(1a, 1b)를 각각 부설 또는 매설한다.

도시예의 경우에는 도 5 및 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 변형막(1e)의 내부에 ＋극인 전극(1a)과 -극인 전극(1b)을 동일 평면상에서 서로 끼워맞추는 빗살 형상으로 삽입하여 봉지되어 있다.

그 이외의 배치예로서는 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 절연층(1g)을 사이 에 끼워 2층 이상의 전극(1a, 1b)이 적층되도록 봉지함으로써 내(耐)고전압 성능을 높이는 것도 가능하다.

다음으로, 이러한 워크 제전 장치에 의한 제전 방법을 작동 공정에 따라 설명하면, 먼저, 도 4의 (a)에 나타낸 바와 같이, 상부 정반(A)의 점착척(1)으로부터 변형막(1e)의 돌출(볼록 형상) 변형에 의해 상부 기판(W)을 박리함으로써, 하부 정반(B)의 정전척(1)에 흡착 지지된 기판(W)과의 접합 공정이 실시된다.

그 후, 이 접합 공정이 완료된 양 기판(W, W)은, 도 4의 (b)에 나타낸 바와 같이, 상하 정반(A, B)을 Z(상하)방향으로 분리하고 나서, 하부 정반(B)의 점착척(1)으로부터 변형막(1e)의 돌출(볼록 형상) 변형에 의해 하부 기판(W)을 박리한다.

이에 계속해서, 도 4의 (c)에 나타낸 바와 같이, 상기 박리 수단(3)의 리프트 핀이 작동 개시되어, 접합된 기판(W, W)을 하부 정반(B)의 점착척(1)의 표면(1c)으로부터 완전히 분리하여, 하부 기판(W)의 이면(W1)과의 사이에, 예를 들면 2~3mm 정도의 약간의 틈(S)이 형성된다.

그 분위기가 대기중 또는 100Pa 이상의 저진공중으로 되고 나서, 하부 정반(B)의 점착척(1)의 변형막(1e)에 설치된 2개의 도전체(1a, 1b)에 교번 고전압을 인가하면, 상술한 실시예 1과 마찬가지로, 그 근방에 교번 전계가 유발하여, 이 전계 부분에서는 순간적으로 공기 등 분위기 가스의 일부가 이온화하여 전리되어, 이들 전하가 워크(W)의 이면(W1)에 잔류한 대전 전하의 일부를 중화한다.

그 결과, 도 4~도 6에 나타낸 실시예 2도, 상술한 실시예 1과 마찬가지로, 절연체·반도체·도전체를 불문하고 어떠한 물질로 이루어진 워크(W)에서도 기류 변화가 없고 게다가 설치 장소가 제약되는 일 없이 제전할 수 있으며, 또한 실시예 1의 정전척을 대신하여 점착척을 사용했으므로, 간단한 구조로 기판을 확실히 착탈할 수 있다고 하는 이점이 있다.

또, 대기중에서 상하 기판(W, W)을 접합시키는 경우에는, 도시한 바와 같이, 상기 도전체(1a, 1b)를 하부 정반(B)의 점착척(1)의 변형막(1e) 뿐만 아니라, 상부 정반(A)의 점착척(1)의 변형막(1e)에 부설 또는 매설하면, 상부 정반(A)의 점착척(1)으로부터 상부 기판(W)을 박리했을 때에도 제전이 가능하다.

<실시예 3>

이 실시예 3은, 도 7~도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 워크 지지체(1)가, 변형막(1e)의 일부에 점착재(1d)를 일체적으로 배치하여, 그 몰입(오목 형상) 변형에 의해 점착재(1d)의 점착면을 기판(W)으로부터 강제적으로 떼어내어 박리하는 점착척인 구성이, 상기 도 1~도 3에 나타낸 실시예 1 및 도 4~도 6에 나타낸 실시예 2와는 다르며, 그 이외의 구성은 도 1~도 3에 나타낸 실시예 1 및 도 4~도 6에 나타낸 실시예 2와 동일한 것이다.

도시예에서는, 도 7의 (a), (b), (c) 및 도 8에 나타낸 바와 같이, 상기 지지면(1c) 전체에 복수의 원형 오목부(1h)가 적당 간격마다 형성되어, 이들 모든 오목부(1h)를 1매의 변형막(1e)으로 각각 밀폐 형상으로 덮고, 이 변형막(1e)의 워크측 표면에, 원형상의 점착재(1d)를 각 오목부(1h)와 대향 형상으로 각각 배치하고 있다.

상기 변형막(1e)의 일부에 점착재(1d)를 일체적으로 배치하는 방법으로서는, 탄성 재료로 이루어진 변형막(1e)을 표면 처리하거나 또는 그것과 유사한 가공을 실시함으로써, 그 표면의 소망 개소에만 점착면을 그 변형막(1e)의 표면과 면을 맞춰 일체 형성하거나 또는 일체적으로 설치하여 판상체로 하고 있다.

이와 같은 구성에 의해, 도 7의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 각 오목부(1h) 내로 외부로부터 기체를 공급하여, 변형막(1e)을 그 배면측으로부터 가압하여 평탄 형상 또는 볼록 형상으로 휘게 함으로써, 점착재(1d)의 점착면을 기판(W)에 점착시키고, 이와 반대로 각 오목부(1h) 내로부터 기체를 외부로 배기하여, 변형막(1e)을 오목 형상으로 휘게 함으로써, 점착재(1d)의 점착면이 오목부(1h) 내에 몰입하여, 점착재(1d)의 점착면이 기판(W)을 떼어내어 박리하도록 되어 있다.

그 결과, 도 7~도 8에 나타낸 실시예 3도, 상술한 실시예 1과 마찬가지로, 절연체·반도체·도전체를 불문하고 어떠한 물질로 이루어진 워크(W)에서도 기류 변화가 없고 게다가 설치 장소가 제약되는 일 없이 제전할 수 있으며, 또 실시예 2와 마찬가지로, 실시예 1의 정전척을 대신하여 점착척을 사용했으므로, 간단한 구조로 기판을 확실히 착탈할 수 있다고 하는 이점이 있다.

또, 본 발명의 워크 제전 장치가 기판 접합기에 배치되는 경우를 나타냈는데, 이에 한정되지 않고, 이 기판 접합기 이외의 기판 조립 장치나, 기판을 반송하는 기판 반송 장치, 혹은, 실리콘 웨이퍼 등의 워크를 착탈 자유롭게 지지하여 가공하는 반도체 제조 장치 등에 배치하고, 그것들의 워크 지지체로부터 워크를 탈리(박리)할 때에 제전해도 좋다.

또한, 상기 실시예에서는, 워크 지지체(1)가 정전척이거나 또는 점착척인 경 우를 나타냈는데, 이에 한정되지 않고, 이들을 대신하여 진공 흡착이나 혹은 기타 기계적인 지지 수단이라도 좋다. 이 경우에서도 진공 흡착 장치나 기타 기계적인 지지 수단에 제전용의 2개의 도전체를 부설 또는 매설할 수 있으면, 상기 실시예와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.

또, 워크(W)가 유리 기판 이외에 도전체나, 예를 들면 실리콘 웨이퍼 등의 반도체와 같은 도전성이 있는 물질이거나, 워크 처리가, 예를 들면 에칭이나 CVD에 의한 성막(成膜) 처리 등과 같은 반도체 디바이스의 제조 공정 중의 기판 처리라도 좋다. 이 경우에서도 상기 실시예와 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.

Claims (5)

1. 워크 지지체(1)에 대해서 착탈 자유롭게 지지된 워크(W)의 제전을 워크 처리 후에 실시하는 워크 제전 방법에 있어서,

   상기 워크 지지체(1)에 주위와 절연된 도전체(1a, 1b)를 설치하고, 이 워크 지지체(1)의 표면(1c)으로부터 워크(W)를 분리한 대기중 또는 소정의 저진공 중에서, 상기 도전체(1a, 1b)의 전압을 변동하여 상기 워크(W)의 근방에 전계를 유발시켜, 워크(W)에 잔류한 전하를 중화한 것을 특징으로 하는 워크 제전 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 워크 지지체(1)가 쌍극형의 정전척이며, 이 정전척(1)의 2개의 전압을 변동시킴으로써 인가하는 것인 워크 제전 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 워크 처리가, 워크(W)로서 절연체로 이루어진 2매의 기판을 정전척(1)으로 정전 흡착하여 지지한 채로 접합시키는 것인 워크 제전 방법.
4. 워크 지지체(1)에 대해서 착탈 자유롭게 지지된 워크(W)의 제전을 실시하는 워크 제전 장치에 있어서,

   상기 워크 지지체(1)에 주위와 절연된 판상 도전체(1a, 1b)를 설치하고, 이 워크 지지체(1)의 표면(1c)과 워크(W)와의 사이에 틈(S)을 형성하는 박리 수단(3) 을 설치함과 동시에, 상기 도전체(1a, 1b)의 전압을 변동함으로써, 그 워크(W)에 잔류한 전하를 중화하는 전계를 워크(W)의 근방에 유발시킨 것을 특징으로 하는 워크 제전 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 워크 지지체(1)가 점착재에 의해 워크(W)를 점착 지지하는 점착척이며, 이 점착척(1)에 적어도 2개 이상의 도전체(1a, 1b)를 부설 또는 매설한 것인 워크 제전 장치.

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