KR20170128915A - 기판 흡착 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기판을 흡착하는 기판 흡착 장치 및 방법에서는 상기 기판 전체 영역 중 일부 영역에서는 정전력 및 점착력 중 적어도 어느 하나의 흡착력으로 상기 기판을 흡착할 수 있는 보조 흡착부를 사용하여 상기 기판을 흡착하고, 상기 일부 영역을 제외한 나머지 영역에서는 진공력으로 상기 기판을 흡착할 수 있는 메인 흡착부를 사용하여 상기 기판을 흡착한다. 그리고 흡착력 확인부를 사용하여 상기 일부 영역 및 상기 나머지 영역에서 상기 기판을 흡착하는 흡착력을 확인한 후, 상기 일부 영역에서의 흡착력이 상기 나머지 영역에서의 흡착력보다 낮음으로 인하여 상기 일부 영역에서 상기 기판을 흡착하지 못할 경우 상기 일부 영역에 구비되는 상기 보조 흡착부가 업 동작을 수행하여 상기 기판을 흡착하고, 상기 보조 흡착부가 상기 메인 흡착부와 동일면에 배치되도록 상기 보조 흡착부가 상기 기판을 흡착한 상태에서 다운 동작을 수행한다.

Description

기판 흡착 장치 및 방법{Apparatus and Method for holding a substrate}
본 발명은 기판 흡착 장치 및 방법에 관한 것으로써, 보다 상세하게는 정전력, 점착력, 진공력을 포함하는 하이브리드 구성의 흡착력을 이용하여 기판을 흡착하기 위한 기판 흡착 장치 및 방법에 관한 것이다.
반도체 소자, 디스플레이 소자 등과 같은 집적회로 소자의 제조에서는 진공력, 정전력, 점착력 등과 같은 흡착력을 이용하여 기판을 흡착한 상태에서 공정 수행이 이루어진다. 이때, 상기 기판의 흡착은 전체 영역에서 고르게 이루어져야 한다. 이는, 상기 기판의 흡착이 전체 영역에서 고르게 이루어지지 않을 경우 불량과 직결되기 때문이다.
그러나 상기 기판이 플렉시블 기판일 경우에는 밴딩(bending) 영역이 형성됨으로 인하여 상기 기판 전체 영역이 고르게 흡착되지 못하는 상황이 자주 발생한다.
본 발명의 목적은 기판에 밴딩 영역이 형성됨에도 불구하고 기판 전체 영역을 고르게 흡착할 수 있는 기판 흡착 장치 및 방법을 제공하는데 있다.
언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 흡착 장치는 기판을 흡착하는 흡착부가 구비되는 기판 흡착 장치에 있어서, 상기 흡착부는 정전력으로 상기 기판을 흡착하는 정전척, 및 점착력으로 상기 기판을 흡착하는 점착척 중 적어도 어느 하나로 이루어지고, 상기 기판 전체 영역 중 일부 영역을 흡착하도록 배치되는 보조 흡착부; 및 진공력으로 상기 기판을 흡착하는 진공척으로 이루어지고, 상기 보조 흡착부가 배치되는 일부 영역을 제외한 나머지 영역에서 상기 기판을 흡착하도록 배치되는 메인 흡착부;를 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 흡착 장치에서, 상기 기판은 플렉시블 기판을 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 흡착 장치에서, 상기 보조 흡착부는 업/다운(up/down) 동작을 수행하도록 구비될 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 흡착 장치에서, 상기 보조 흡착부의 업 동작은 상기 메인 흡착부의 흡착면을 기준으로 돌출되는 구조를 갖도록 이루어지게 구비되고, 상기 보조 흡착부의 다운 동작은 상기 메인 흡착부의 흡착면을 기준으로 동일면에 배치되는 구조를 갖도록 이루어지게 구비될 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 흡착 장치에서, 상기 보조 흡착부는 상기 보조 흡착부가 배치되는 영역에서 상기 기판이 흡착되어 있지 않을 경우 업 동작을 수행하여 상기 기판을 흡착시킨 이후에 다운 동작을 수행하도록 구비될 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 흡착 장치에서, 상기 기판을 흡착할 때 상기 일부 영역 및 상기 나머지 영역에서 상기 기판을 흡착하는 흡착력을 확인하는 흡착력 확인부를 더 포함할 수 있다.
언급한 목적을 달성하기 위한 본 발명이 일 실시예에 따른 기판 흡착 방법은 기판을 흡착하는 기판 흡착 방법에 있어서, 상기 기판 전체 영역 중 일부 영역에서는 정전력 및 점착력 중 적어도 어느 하나의 흡착력으로 상기 기판을 흡착할 수 있는 보조 흡착부를 사용하여 상기 기판을 흡착하고, 상기 일부 영역을 제외한 나머지 영역에서는 진공력으로 상기 기판을 흡착할 수 있는 메인 흡착부를 사용하여 상기 기판을 흡착하는 단계; 상기 일부 영역 및 상기 나머지 영역에서 상기 기판을 흡착하는 흡착력을 확인하는 단계; 상기 일부 영역에서의 흡착력이 상기 나머지 영역에서의 흡착력보다 낮음으로 인하여 상기 일부 영역에서 상기 기판을 흡착하지 못할 경우 상기 일부 영역에 구비되는 상기 보조 흡착부가 업 동작을 수행하여 상기 기판을 흡착하는 단계; 및 상기 보조 흡착부가 상기 메인 흡착부와 동일면에 배치되도록 상기 보조 흡착부가 상기 기판을 흡착한 상태에서 다운 동작을 수행하는 단계;를 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 흡착 방법에서, 상기 기판은 플렉시블 기판을 포함할 수 있다.
언급한 본 발명의 기판 흡착 장치 및 방법에 따르면 정전력, 점착력, 진공력을 포함하는 하이브리드 구성의 흡착력을 이용하여 기판을 흡착할 수 있다. 이에, 기판에 밴딩 영역이 형성됨에도 불구하고 기판 전체 영역을 고르게 흡착할 수 있다.
따라서 본 발명은 기판 전체 영역을 고르게 흡착함으로써 기판의 핸들링을 보다 안정적으로 수행할 수 있고, 아울러 기판의 부분적인 영역에서의 미흡착으로 인한 불량 발생을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명은 밴딩이 다수 영역에서 발생하는 플렉시블 기판에 보다 적극적으로 적용할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 흡착 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1의 기판 흡착 장치에 흡착되는 크라잉 타입의 기판을 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 도 1의 기판 흡착 장치를 이용하여 도 2의 크라잉 타입의 기판을 전체 영역에서 고르게 흡착하기 위한 상태를 나타내는 도면들이다.
도 4는 도 1의 기판 흡착 장치에 흡착되는 스마일 타입의 기판을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 1의 기판 흡착 장치를 이용하여 도 4의 스마일 타입의 기판을 전체 영역에서 고르게 흡착하기 위한 상태를 나타내는 도면들이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예를 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조 부호를 유사한 구성 요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부하는 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 흡착 장치를 개략적으로 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 기판 흡착 장치(100)는 흡착부(10), 흡착력 확인부(15) 등을 포함할 수 있다.
상기 흡착부(10)는 메인 흡착부(11) 및 보조 흡착부(13)를 포함할 수 있다. 상기 메인 흡착부(11)는 상기 흡착부(10)의 전체 영역에 고르게 분포하도록 구비되고, 상기 보조 흡착부(13)는 상기 흡착부(10)의 일부 영역에 분포하도록 구비될 수 있다. 특히, 상기 보조 흡착부(13)는 다수의 일부 영역에 분포하도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 보조 흡착부(13)는 상기 흡착부(10)의 중심 영역, 에지 영역 등과 같은 다수의 일부 영역에 분포하도록 구비될 수 있는 것이다.
상기 메인 흡착부(11)는 주로 진공력에 의한 흡착력으로 기판을 흡착하도록 구비될 수 있다. 상기 보조 흡착부(13)는 주로 정전력 및 점착력에 의한 흡착력 중 적어도 어느 하나의 흡착력으로 기판을 흡착하도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 보조 흡착부(13)는 정전력에 의한 흡착력으로 기판을 흡착하거나, 점착력에 의한 흡착력으로 기판을 흡착하거나, 또는 다수의 일부 영역 중 어느 영역에서는 정전력에 의한 흡착력으로 기판을 흡착하고 그리고 다른 영역에서는 점착력에 의한 흡착력으로 기판을 흡착하도록 구비될 수 있는 것이다.
따라서 상기 메인 흡착부(11)는 진공척으로 이루어질 수 있고, 상기 보조 흡착부(13)는 정전척, 점착척 등으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 기판 흡착 장치(100)에서 상기 흡착부(10)는 정전력으로 상기 기판을 흡착하는 정전척, 및 점착력으로 상기 기판을 흡착하는 점착척 중 적어도 어느 하나로 이루어지고, 상기 기판 전체 영역 중 일부 영역을 흡착하도록 배치되는 보조 흡착부(13)와 함께 진공력으로 상기 기판을 흡착하는 진공척으로 이루어지고, 상기 보조-흡착부(13)가 배치되는 일부 영역을 제외한 나머지 영역에서 상기 기판을 흡착하도록 배치되는 메인 흡착부(11)를 포함하도록 구비될 수 있다.
이에, 본 발명의 기판 흡착 장치(100)로 이루어지는 상기 흡착부(10)는 하이브리드(hybrid) 구조를 갖는 것으로 이해할 수 있다.
상기 보조 흡착부(13)는 업/다운 동작을 수행하도록 구비될 수 있다. 상기 보조 흡착부(13)의 업/다운 동작은 실린더 등과 같은 구동 부재를 사용함에 의해 수행될 수 있다. 상기 보조 흡착부(13)의 업/다운 동작은 상기 메인 흡착부(11)의 흡착면을 기준할 수 있는 것으로써, 상기 업 동작은 상기 메인 흡착부(11)의 흡착면을 기준으로 돌출되는 구조를 갖도록 이루어지게 구비되고, 상기 다운 동작은 상기 메인 흡착부(11)의 흡착면을 기준으로 동일면에 배치되는 구조를 갖도록 이루어지게 구비될 수 있다.
상기 흡착력 확인부(15)는 상기 기판을 흡착하는 흡착력을 확인하기 위한 것으로써, 상기 흡착부(10)가 상기 기판을 흡착하고 있는 상태에서의 흡착력을 확인하도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 흡착력 확인부(15)는 상기 기판을 흡착할 때 상기 일부 영역 및 상기 나머지 영역에서 상기 기판을 흡착하는 흡착력을 확인하도록 구비될 수 있는 것이다.
이에, 본 발명의 기판 흡착 장치(100)의 경우 상기 흡착력 확인부(15)를 이용하여 상기 기판에 대한 흡착력을 확인하고 그리고 상기 확인 결과 흡착력이 상대적으로 낮게 확인되는 영역에서는 상기 보조 흡착부(13)를 사용하여 상대적으로 낮은 부분에서의 흡착력을 다른 부분과 거의 동일하게 보정할 수 있다. 따라서 본 발명의 기판 흡착 장치(100)는 기판의 전체 영역에 고른 흡착력을 제공함에 의해 기판의 전체 영역을 고르게 흡착할 수 있는 것이다.
그리고 본 발명의 기판 흡착 장치(100)는 밴딩이 다수 영역에서 발생하는 플렉시블 기판을 보다 용이하게 흡착할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명에서의 상기 기판은 플렉시블 기판일 수 있다.
이하, 본 발명의 기판 흡착 장치(100)를 사용하여 기판을 흡착하는 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 도 1의 기판 흡착 장치에 흡착되는 크라잉 타입의 기판을 나타내는 도면이고, 도 3a 및 도 3b는 도 1의 기판 흡착 장치를 이용하여 도 2의 크라잉 타입의 기판을 전체 영역에서 고르게 흡착하기 위한 상태를 나타내는 도면들이다.
먼저 도 2를 참조하면, 플렉시블 기판(21)으로써 에지 영역은 메인 흡착부(11)에 의해 흡착된 상태이지만 중심 영역은 메인 흡착부(11)에 의해 흡착되지 않는 상태이다. 즉, 중심 영역이 떠있는 크라잉 타입의 기판 흡착 상태인 것이다.
그리고 상기 흡착력 확인부(15)를 사용하여 상기 기판(21) 전체 영역에 대한 흡착력을 확인한다. 상기 확인 결과 상기 중심 영역에서의 흡착력이 상기 에지 영역에서의 흡착력에 보다 상대적으로 낮은 것을 확인할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 도 3a에서와 같이 상기 중심 영역에 배치되는 보조 흡착부(13)를 업 동작시킨다. 그리고 도 3b에서와 같이 상기 보조 흡착부(13)에 의해 상기 중심 영역의 기판(21)을 흡착한 상태에서 다운 동작을 함으로써 상기 기판(21)을 전체 영역에서 고르게 흡착할 수 있다.
도 4는 도 1의 기판 흡착 장치에 흡착되는 스마일 타입의 기판을 나타내는 도면이고, 도 5a 및 도 5b는 도 1의 기판 흡착 장치를 이용하여 도 4의 스마일 타입의 기판을 전체 영역에서 고르게 흡착하기 위한 상태를 나타내는 도면들이다.
먼저 도 4를 참조하면, 플렉시블 기판(21)으로써 중심 영역은 메인 흡착부(11)에 의해 흡착된 상태이지만 에지 영역은 메인 흡착부(11)에 의해 흡착되지 않는 상태이다. 즉, 에지 영역이 떠있는 스마일 타입의 기판 흡착 상태인 것이다.
그리고 상기 흡착력 확인부(15)를 사용하여 상기 기판(21) 전체 영역에 대한 흡착력을 확인한다. 상기 확인 결과 상기 에지 영역에서의 흡착력이 상기 중심 영역에서의 흡착력에 보다 상대적으로 낮은 것을 확인할 수 있다.
이에, 본 발명에서는 도 5a에서와 같이 상기 에지 영역에 배치되는 보조 흡착부(13)를 업 동작시킨다. 그리고 도 5b에서와 같이 상기 보조 흡착부(13)에 의해 상기 에지 영역의 기판(21)을 흡착한 상태에서 다운 동작을 함으로써 상기 기판(21)을 전체 영역에서 고르게 흡착할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에서의 상기 보조 흡착부(13)는 상기 보조 흡착부(13)가 배치되는 영역에서 상기 기판(21)이 흡착되어 있지 않을 경우 업 동작을 수행하여 상기 기판(21)을 흡착시킨 이후에 다운 동작을 수행하도록 구비될 수 있는 것이다.
그리고 본 발명에서의 상기 흡착력 확인부(15)는 상기 흡착부(10)의 영역을 적절하게 나누고, 그리고 나누어진 영역에서의 기판(21)을 흡착하는 흡착력을 확인하여 상기 보조 흡착부(13)의 업/다운 동작을 제어할 수 있도록 구비될 수 있는 것이다.
본 발명의 기판 흡착 방법의 경우에는 상기 기판(21) 전체 영역 중 일부 영역에서는 정전력 및 점착력 중 적어도 어느 하나의 흡착력으로 상기 기판(21)을 흡착할 수 있는 보조 흡착부(13)를 사용하여 상기 기판(21)을 흡착하고, 상기 일부 영역을 제외한 나머지 영역에서는 진공력으로 상기 기판(21)을 흡착할 수 있는 메인 흡착부(11)를 사용하여 상기 기판(21)을 흡착한다. 그리고 상기 흡착력 확인부(15)를 사용하여 상기 일부 영역 및 상기 나머지 영역에서 상기 기판(21)을 흡착하는 흡착력을 확인한 후, 상기 일부 영역에서의 흡착력이 상기 나머지 영역에서의 흡착력보다 낮음으로 인하여 상기 일부 영역에서 상기 기판(21)을 흡착하지 못할 경우 상기 일부 영역에 구비되는 상기 보조 흡착부(13)가 업 동작을 수행하여 상기 기판(21)을 흡착하고, 상기 보조 흡착부(13)가 상기 메인 흡착부(11)와 동일면에 배치되도록 상기 보조 흡착부(13)가 상기 기판(21)을 흡착한 상태에서 다운 동작을 수행함으로써 상기 기판(21)을 전체 영역에서 고르게 흡착할 수 있다.
언급한 바와 같이, 본 발명에서는 정전력, 점착력, 진공력을 포함하는 하이브리드 구성의 흡착력을 이용하여 상기 기판(21)을 흡착할 수 있기 때문에 상기 기판(21)에 크라잉 타입 또는 스마일 타입 등과 같은 밴딩 영역이 형성됨에도 불구하고 상기 기판(21) 전체 영역을 고르게 흡착할 수 있다.
따라서 본 발명은 기판 전체 영역을 고르게 흡착함으로써 기판의 핸들링을 보다 안정적으로 수행할 수 있고, 아울러 기판의 부분적인 영역에서의 미흡착으로 인한 불량 발생을 방지할 수 있기 때문에 집적회로 소자의 제조에 따른 신뢰도의 향상을 기대할 수 있다.
또한, 본 발명은 밴딩이 다수 영역에서 발생하는 플렉시블 기판에 보다 적극적으로 적용할 수 있기 때문에 최근 플렉시블 기판을 사용하는 집적회로 소자의 제조에도 보다 적극적으로 활용할 수 있을 것으로 기대할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10 : 흡착부 11 : 메인 흡착부
13 : 보조 흡착부 15 : 흡착력 확인부
100 : 기판 흡착 장치

Claims (8)

  1. 기판을 흡착하는 흡착부가 구비되는 기판 흡착 장치에 있어서,
    상기 흡착부는,
    정전력으로 상기 기판을 흡착하는 정전척, 및 점착력으로 상기 기판을 흡착하는 점착척 중 적어도 어느 하나로 이루어지고, 상기 기판 전체 영역 중 일부 영역을 흡착하도록 배치되는 보조 흡착부; 및
    진공력으로 상기 기판을 흡착하는 진공척으로 이루어지고, 상기 보조 흡착부가 배치되는 일부 영역을 제외한 나머지 영역에서 상기 기판을 흡착하도록 배치되는 메인 흡착부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 기판은 플렉시블 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 보조 흡착부는 업/다운(up/down) 동작을 수행하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 보조 흡착부의 업 동작은 상기 메인 흡착부의 흡착면을 기준으로 돌출되는 구조를 갖도록 이루어지게 구비되고, 상기 보조 흡착부의 다운 동작은 상기 메인 흡착부의 흡착면을 기준으로 동일면에 배치되는 구조를 갖도록 이루어지게 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  5. 제3 항에 있어서,
    상기 보조 흡착부는 상기 보조 흡착부가 배치되는 영역에서 상기 기판이 흡착되어 있지 않을 경우 업 동작을 수행하여 상기 기판을 흡착시킨 이후에 다운 동작을 수행하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 기판을 흡착할 때 상기 일부 영역 및 상기 나머지 영역에서 상기 기판을 흡착하는 흡착력을 확인하는 흡착력 확인부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 장치.
  7. 기판을 흡착하는 기판 흡착 방법에 있어서,
    상기 기판 전체 영역 중 일부 영역에서는 정전력 및 점착력 중 적어도 어느 하나의 흡착력으로 상기 기판을 흡착할 수 있는 보조 흡착부를 사용하여 상기 기판을 흡착하고, 상기 일부 영역을 제외한 나머지 영역에서는 진공력으로 상기 기판을 흡착할 수 있는 메인 흡착부를 사용하여 상기 기판을 흡착하는 단계;
    상기 일부 영역 및 상기 나머지 영역에서 상기 기판을 흡착하는 흡착력을 확인하는 단계;
    상기 일부 영역에서의 흡착력이 상기 나머지 영역에서의 흡착력보다 낮음으로 인하여 상기 일부 영역에서 상기 기판을 흡착하지 못할 경우 상기 일부 영역에 구비되는 상기 보조 흡착부가 업 동작을 수행하여 상기 기판을 흡착하는 단계; 및
    상기 보조 흡착부가 상기 메인 흡착부와 동일면에 배치되도록 상기 보조 흡착부가 상기 기판을 흡착한 상태에서 다운 동작을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 방법.
  8. 제7 항에 있어서,
    상기 기판은 플렉시블 기판을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 흡착 방법.
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