KR20190056188A - 기체의 압력차를 이용한 점착 척과 기판 간의 합착 시스템 - Google Patents

기체의 압력차를 이용한 점착 척과 기판 간의 합착 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20190056188A
KR20190056188A KR1020170153366A KR20170153366A KR20190056188A KR 20190056188 A KR20190056188 A KR 20190056188A KR 1020170153366 A KR1020170153366 A KR 1020170153366A KR 20170153366 A KR20170153366 A KR 20170153366A KR 20190056188 A KR20190056188 A KR 20190056188A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
chuck
chucking
pressure
adhesive
Prior art date
Application number
KR1020170153366A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102008580B1 (ko
Inventor
박창선
이상민
유권국
최명운
최상규
신동신
전옥철
정광호
Original Assignee
주식회사 야스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 야스 filed Critical 주식회사 야스
Priority to KR1020170153366A priority Critical patent/KR102008580B1/ko
Publication of KR20190056188A publication Critical patent/KR20190056188A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102008580B1 publication Critical patent/KR102008580B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67092Apparatus for mechanical treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67126Apparatus for sealing, encapsulating, glassing, decapsulating or the like
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/687Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
    • H01L21/68714Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
    • H01L21/68742Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a lifting arrangement, e.g. lift pins

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명의 목적은 점착 척과 기판과의 합착 공정을 수행함에 있어 기체의 압력을 이용하여 기판과 점착척 외 다른 물리적 수단의 접촉없이 실시하고자 함이다.
상기의 목적에 따라 본 발명은,
기체의 압력차를 형성하기 위해 진공 배기펌프를 이용하고 점착 척은 척킹 공정 시 기판과 점착 척 간의 진공 씰링을 할 수 있도록 그 베이스 부재의 외곽에 씰링부재를 갖추었으며 써포트 플레이트는 척킹 공정 시 점착 척과 써포트 플레이트 간에 진공 씰링을 할 수 있도록 그 베이스 부재의 외곽에 씰링 부재를 갖추었으며 압력차를 발생하는 가스 공급 설비를 구비한 처킹 장치를 제공하였다.

Description

기체의 압력차를 이용한 점착 척과 기판 간의 합착 시스템{Chucking System Of Adhesive Chuck and Substrate By Gas Pressure Difference}
본 발명은 디스플레이 제조 공정에서 기판을 지지 및 고정하는 척킹 공정에 대한 것으로 특히, 점착 척과 기판 간 합착 시스템에 대한 것이다.
디스플레이 산업에서 기판을 운송하기 위해 다양한 방식이 사용되고 있다. 척 혹은 트레이 등이 있으며 이중 척은 점착 척, 마그넷 척, 정전기 척 등 다양하게 제작되고 있다.
대면적 유리 기판에 적용되는 다양한 척 및 운송방식 중 현재 가장 양산화된 기술은 점착 척으로써, 점착 척의 경우 본 출원인(야스)에 의해 출원되어 있다.(대한민국 등록 특허 제 10-0541856호 참조)
기판 홀딩 장치에 대한 상기 특허의 경우, 기판의 액티브 영역(실제 패널 제작영역)을 회피한 구간에 점착제와 홀 등 점착 척 운영에 필요한 요소의 배치에 관한 것을 기재하나, 점착 척 부재와 기판의 직접적인 척킹과 디척킹 방식에 대해서는 언급되어있지 않으며, 실질적인 척킹 및 디척킹 공정 설계는 기판과 척 플레이트의 정확한 정렬, 증착된 박막 소자를 터치하지 않아한다는 제약, 디척킹 시 기판 파손 위험 등의 문제를 고려해야 한다. 등록특허 10-1233580호는 본 출원인에 의해 출원 및 등록된 것으로, 점착 부재 자체를 벨로우즈에 의해 척킹 및 디척킹한다.
본 출원인에 의해 발명한 점착 척에는 감압형 점착부재를 사용하고 있으며 이는 기판 상단에서 발생 되는 척력이 점착 부재로 전달되어 기판과 점착 부재 간의 강한 척력을 발생시켜 결합을 형성할 수 있다. 이때 감압식 점착 부재는 압력의 크기에 따라 점착부재와 기판이 가까워질수록 더 점착력을 강하게 하는 반데르 발스 힘과 같은 분자 반응이 발생한다.
또한, 기판의 상면에는 유기물을 증착하는 공정이 진행되는 데 이때, 점착척과 맞닿는 기판의 하면뿐만 아니라 증착 공정이 수행되는 그 상면에 물리적 접촉 발생 시 기판의 손상 및 불량이 발생할 확률이 증가되므로 점착제에 압력을 인가하는 것을 바탕으로 한 본 시스템에 있어서 그러한 과제를 해결함이 필요하다.
본 발명의 목적은 점착 척과 기판과의 합착 공정을 수행함에 있어 기체의 압력을 이용하여 기판과 점착척 외 다른 물리적 수단의 접촉없이 실시하고자 함이다.
상기의 목적에 따라 본 발명은,
기체의 압력차를 형성하기 위해 진공 배기펌프를 이용하고 점착 척은 척킹 공정 시 기판과 점착 척 간의 진공 씰링을 할 수 있도록 그 베이스 부재의 외곽에 씰링부재를 갖추었으며 써포트 플레이트는 척킹 공정 시 점착 척과 써포트 플레이트 간에 진공 씰링을 할 수 있도록 그 베이스 부재의 외곽에 씰링 부재를 갖추었으며 압력차를 발생하는 가스 공급 설비를 구비한 처킹 장치를 제공하였다.
또한, 본 발명의 척킹 장치를 이용한 척킹 방법은,
점착 척이 이송장치에 의해 챔버로 투입되고 하강하여 점착 척 하부가 써포트 플레이트의 씰링 부재와 맞닿는 단계;
기판을 지지하는 지지장치가 상승하는 단계;
기판이 이송장치에 의해 챔버로 투입되는 단계;
기판 정렬장치에 의해 기판과 점착척이 정렬하는 단계;
지지장치가 하강하여 기판과 점착척이 자중에 의해 부착하는 단계
챔버 상부의 척킹 보조 장치가 하강하여 기판의 상부와 맞닿는 단계;
제1 진공배관에 구비된 진공밸브를 닫아 진공 챔버의 진공을 해제하는 단계;
진공 챔버에 연결된 가스 공급배관의 밸브를 개방하여 필터장치를 통하여 가스공급장치의 가스를 공급하는 단계;
점착 척과 씰링을 형성하고 있는 써포트 플레이트에 연결된 제2 진공 펌프는 진공배기를 계속 실시하고,
진공 챔버에는 가스 공급장치에 의해 공급된 불활성 가스에 의해 압력이 상승하여 두 개체 간의 압력차가 발생하여 점착 척의 점착 부재와 기판이 강하게 척킹하는 단계;
척킹 완료 후 가스 공급 밸브를 폐쇄하여 가스 공급을 중단하고 제1 진공펌프와 연결된 진공밸브를 개방하여 진공챔버와 점착척이 맞닿아 있는 써포트 플레이트내부와 진공평형을 이루는 단계;
점착척 이송 장치가 상승하여 점착척과 써포트 플레이트는 분리하고 점착척이 이송 장치에 의해 배출되는 단계;로 구성된다.
상기에서, 상기 점착척은 평면형태의 금속소재의 베이스 부재를 사용하며 그 소재는 알루미늄, 스테인리스 스틸 등 다양하게 적용 가능하며, 척킹 공정 시 써포트 플레이트를 통해 연결된 진공펌프에 의해 기체가 배기되도록 그 내부에 다수의 최상단에서 최하단까지가 관통된 관통홀; 및
유리기판 투입 시 기판을 지지하는 리프트 핀이 관통하는 관통홀;을 구비한 척홀더;
상기 척홀더 상면에 부착되며 감압형 점착소재로서 점착제에 가해지는 압력에 의해 그 부착력을 달리하는 점착제부;
상기 척홀더 상면의 점착제의 바깥쪽에 부착되며, 척킹 공정 간 유리기판과 점착 척간의 계면에 진공 씰링을 형성하도록 하며 그 소재는 탄성체 오링을 사용하는 씰링 부재;를 포함한다.
또한, 상기 써포트 플레이트는, 상기 점착 척과 결합 시 그 내부는 진공이 형성되는 공간이 구비되어 있으며 제2 진공펌프와 연통하도록 하부에 관통 홀이 있는 베이스 부재;
상기 베이스 부재의 상면에 점착척과 맞닿는 면에 부착되어, 점착 척과 결합 시 금속 간의 맞닿음에 의한 갈림 현상을 방지할 수 있으며 척킹 공정 시 점착 척과 써포트 플레이트 간의 진공 씰링을 형성하는 씰링부재;를 포함한다.
또한, 상기에서 진공펌프는, 진공 챔버에 연결되는 진공을 해제 및 연결하는 밸브를 구비한 N개의 제 1 배관 및 제1 진공펌프; 및
써포트 플레이트에 연결되는 N개의 제2배관 및 제2 진공펌프;를 포함한다.
또한, 상기 가스공급장치는, 진공 챔버에 연결되는 가스 공급 배관이 연결되고, 상기 배관에는 개폐에 의해 척킹력을 조정할 수 있는 가스의 공급량을 조절하는 밸브를 구비하며, 고압가스를 공급하기 위한 가스 저장 장치를 구비한다.
또한, 가스 공급 시 확산방식의 가스 공급이 가능하도록 하며 기판 위에 이물 비산을 방지하도록 써포트 플레이트 하단에 필터 장치를 구비한다.
또한, 척킹 보조장치는, 챔버 리드에 부착하는 금속소재의 베이스 부재;
상기 베이스 부재에 부착된 탄성체 패드를 구비하되, 상기 탄성체 패드는 점착척의 씰링 부재가 있는 위치에 해당하는 부분에 부착되어 기판의 해당 부분을 눌러 척킹 공정 시 기판과 점착척의 결속력을 높이며, 그 형태는 반구 형태의 탄성체로 구성된다.
또한, 상기 척킹 보조장치는 유리기판을 상부에서 물리적으로 누르기 위해 승강운동이 가능한 동력원에 연결된다.
또한, 점착척 이송장치는, 롤러 및 LM 등 다양한 수단으로 구성되며, 상기 써포트 플레이트와 결합하기 위하여 승-하강 기능을 구비한다.
또한, 기판 지지하기 위해, 기판 이송장치에 의해 기판 투입 시 기판을 지지하는 리프트 핀이 구비된 베이스 플레이트가 써포트 플레이트 내부 또는 별도 챔버의 저면에 위치하여 점착척의 관통 홀을 통해 리프트 핀이 승-하강할 수 있다.
또한, 기판 정렬장치는, 기판과 점착척을 정렬하기 위한 수단으로 기판과 점착척의 측면에서 수평 운동하여 기판과 점착척을 동시에 밀고 지지하여 그 위치를 정렬하며 기판 네 변에 걸쳐 배치된다.
상기에서 인라인 프로세스의 택타임을 단축하기 위하여 기판의 투입하는 단계에서 기판정렬 및 점착척과 기판이 결합하는 단계까지를 제1 챔버에서 실시하고, 기판이 정렬되어 점착 척에 놓인 상태에서 서포트 플레이트를 통해 점착 척과 척킹이 완료되는 단계를 제2 챔버에서 실시하는 방식으로 할 수 있다.
OLED 소자 제작 있어 유기물은 그 특성이 매우 민감하여 기판 상면의 국소적인 접촉에 의해서도 결과물에 변화가 발생 되는 등, 그 운영에 있어 제약조건이 많고 기판의 대형화 추세에 따라 핸들링 기술의 난이도가 상승하고 있다. 이에 대한 해결방법으로써 점착 척을 운영하여 기판에 불필요한 물리적 접촉 없이도 주위 압력을 조절하여 점착 척 내의 점착제와 기판의 강한 결합을 구성할 수 있으며 대면적 기판의 운영에 있어서도 탁월한 효과가 있다.
또한, 진공에서도 공정을 수행할 수 있어 진공 증착 시스템에 적용함에 있어 타당하다고 볼 수 있다.
도 1은 점착 척 척킹 장치의 척킹 공정에 관한 측면도이다.
도2는 점착 척의 구조에 관한 등각도 이다.
도3은 점착 척 및 기판의 이송 장치에 관한 측면도이다.
도4 는 점착 척과 기판을 정렬하는 장치 및 기판을 지지하는 장치에 관한 측면도 및 등각도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 기초인 점착척의 구조에 대해 도 1에 살펴보면, 점착척(20)은 유리 기판을 지지 및 이송을 담당하는 실질적인 운반체로서 척 홀더(21) 와 점착제(23)와 관통홀(22) 및 씰링 부재(24) 등으로 구성된다. 씰링 부재(24)는 오링일 수 있다.
척 홀더(21)는 베이스 부재로서 높은 강도와 고온 공정에 견딜 수 있도록 내열성 및 진공 환경 내에서 탈가스 성이 높은 금속 소재를 사용한다.
척홀더 내부에는 척킹 공정 시 기판까지 진공펌프의 배기 힘이 전달되도록 최상단에서 최하단까지 관통홀(22)이 다수 구성되며 상기 관통홀은 그 전부 또는 일부가 기판을 지지하는 리프트핀이 승강하는 통로가 돤다.
척홀더 상면(기판과의 접촉면)에는 본 발명의 기초가 되는 감압형 점착 소재의 점착제(23)를 부착하게 되고 점착제가 부착되는 바깥쪽(최외곽)에는 기판과 점착 척 간의 진공 씰링을 형성할 수 있는 씰링 부재(24)가 구비되어 있다.
도 2는 본 발명에 따른 척킹 장치를 나타낸 예시도 이다.
본 발명에 따른 척킹 장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 챔버에 연결된 진공배관(212)과 진공밸브(213) 및 제1 진공펌프(211)를 포함한 제 1진공 펌프시스템(210)과 써포트 플레이트 연결된 진공배관(222)과 진공밸브(223) 및 제2진공펌프(221)를 포함한 제 2진공 펌프시스템(220) 과 챔버에 연결된 가스공급배관(320)과 가스공급장치(310)와 가스밸브(330) 및 가스 필터(340)를 포함한 가스공급장치(300)와 점착제가 부착된 척 홀더를 포함한 점착척(20) 및 점착 척을 지지하며 제2 진공 펌프와 연결된 점착척 하부와 맞닿는 씰링 부재(110)를 구비한 써포트 플레이트(100)로 구성된 척킹 장치 및 기판 상부와 맞닿아 점착척과 기판간의 결속력을 강화하는, 승강이 가능한 척킹보조장치로 구성된다.
챔버 내부의 압력을 조절함에 있어서 제1 진공펌프 시스템과 제2 진공펌프 시스템 및 가스 저장 장치를 이용한다.
진공펌프는 본 발명의 척킹 방법인 압력차를 이용한 척킹의 주된 동력장치로서 일반적인 반도체-디스플레이 제조 공정에서는 건식펌프를 주로 사용한다. 제2 진공펌프는 그 수량에 의해 점착척에 인가되는 척킹력의 정도를 달리할 수 있으며 그 수가 많아질수록 그 힘이 커지고 힘이 커짐에 따라 배기속도가 빨라져서 원하는 척킹력까지의 도달시간이 짧아짐은 당연하나 장치의 필요 요구 사양에 맞춰 그 수량을 적절히 구성할 필요가 있다. 제1 진공 펌프는 그 수가 많아질수록 가스 공급 완료 후 진공 연결 시에 챔버를 더 빠른 시간 내에 써포트 플레이트 내부의 진공도와 유사한 진공 평형에 도달할 수 있으나 장치의 필요사양에 맞춰 그 수량을 적절히 구성할 필요가 있다.
점착척의 척킹 장치는 점착 강도를 강하게 하기 위해 감압식 점착제의 특성에 기반하여 기체의 압력을 이용한다.
압력의 방향은 점착 척 상부에 있는 기판에서 점착제로 흐르도록 하며 그 방법에 있어 기판의 상면에 물리적 접촉이 없도록 하기 위해 기체의 압력차를 이용하며 점착 척 내부의 압력이 기판 외부의 압력보다 낮게 구성한다.
점착 척 외부의 기압을 P1이라 하고 점착 척 하부 즉, 써포트 플레이트의 내부 공간의 기압을 P2라고 하였을 경우 P2의 기압을 P1보다 낮게 만든다면 그 차이인 ΔP의 압력만큼의 힘이 기판에서 점착 부재로 향하게 된다. ΔP는 점착 척 내의 각각의 점착 부재에 균등하게 분배되며 공정을 수행함에 있어 필요 압력 ΔP는 점착 부재와 기판의 결합-분리 시 기판에 손상을 일으키지 않으며 공정 시스템에 특정한 영향을 주지 않는 범위 내에서 설정할 필요가 있다.
가스 공급장치(300)는 가스 저장장치에 고압의 가스를 채워 넣은 후 챔버의 진공이 단절되었을 때 가스밸브를 개방하여 가스필터를 거쳐 챔버 내의 압력을 상승시킨다.
가스 공급 밸브는 가스 공급 배관 중간에 위치하며 개방 후 일정시간 경과 후 폐쇄 시점에 따라 써포트 플레이트 내부와 챔버 간의 압력차가 달라져서 기판에 인가되는 척킹력이 달라지므로 이를 이용하여 해당 장치를 반복수행 함에 있어서 동일한 프로세스를 적용하여 적절한 척킹력을 유지할 수 있다.
가스 필터는 고압 가스 주입 시 발생되는 챔버 내부의 이물 비산을 방지하기 위해 확산방식 가스 분출 필터이다. 고압가스는 불활성 가스 또는 질소를 사용할 수 있다.
써포트 플레이트(100)는 압력 측면에서 제2 진공펌프와 점착 척을 연결하고 챔버와는 단절시키는 중간 매개체로서 척킹 공정 시 진공펌프에서 전달되는 배기 힘이 점착척 전체에 고르게 전달되도록 하는 역할을 한다.
점착척의 하중 및 척킹 공정 시 배기 힘에 견딜 수 있도록 금속 소재로 베이스를 구성하며 도 2를 살펴보면 그 내부에는 진공을 형성할 수 있는 일정한 공간이 보이고 그 내부 공간에는 점착척 중앙부의 자중에 의한 처짐 현상을 방지할 수 있는 지지부(미도시)가 추가되어야 한다. 최외곽의 점착척과 써포트 플레이트가 맞닿는 지점에 씰링 부재(110)를 구비하여 척킹 공정시 진공 씰링을 형성한다.
척킹보조장치(400)는 척킹 공정 시 기판과 점착척간의 진공씰링을 강화하려는 목적의 장치이다. 기판과 점착척 간의 진공 씰링은 점착척 상면 외곽에 부착되어 있는 씰링 부재(24)에 의해 형성되는데 이때 씰링 부재의 위치에 해당하는 기판의 상면에서 물리적으로 힘을 인가해서 그 결속력을 강화한다. 척킹 보조장치는 점착척의 평면과 대등한 크기의 베이스 부재(430)가 동력원(410)에 의해 축(420)이 승-하강하여 구동하게 되며 베이스 부재의 하부에는 기판과 직접 맞닿는 패드(440)가 부착되어 있는데 패드의 소재는 누를 시 기판의 손상을 최소화하기 위하여 탄성체 소재를 사용하며 그 형태는 반구형, 직육면체 등 다양하게 구성할 수 있다.
도 3은 기판의 챔버로의 이송장치 및 점착척의 반입-반출 장치에 대한 예시도이다.
기판은 이송장치(600)에 의해 챔버로 투입되며 그 형태는 다양하다. 점착척은 투입-배출을 담당하는 동력원(510)에 의해 롤러나 LM(선형 모터) 등의 장치에 의해 챔버로 반입되거나 반출되며 반입-반출 장치는 또한 동력원(520)에 의해 축(521)이 승하강 하여 점착척의 승-하강을 진행한다.
도 4는 기판 투입시 기판을 지지하는 기판 지지 장치(800)와 기판과 점착척 간의 정렬을 수행하는 기판 정렬 장치(700)에 대한 예시도 이다.
기판 지지 장치(800)는 기판을 지지하는 리프트핀(840)과 리프트 핀이 부착되어 있는 베이스 플레이트(830)가 있으며 베이스 플레이트는 동력원(810)에 연결된 축(820)에 의해 승-하강하게 된다.
리프트 핀은 도 1에서 보면 점착척(20)의 관통홀(22)을 통과하여 상승하게 되며 승-하강 동작을 통해 기판을 기판이송장치에 의해 넘겨받는 위치와 기판을 정렬하는 위치를 달리 할 수 있다.
기판 정렬장치(700)는 기판과 점착척 간의 미세정렬을 수행하는 장치로써 기판이 리프트핀에 의해 떠 있는 상태에서 장치의 동력원(710)에 연결된 축(720)의 수평운동에 의해 패드(730)가 기판과 점착척을 동시에 밀어넣는다. 기판과 점착척은 일반적으로 사각평판 형태로써 그 정렬 장치는 4개의 변에 모두 위치하게 되며 정렬은 끝난 후 리프트 핀이 하강하여 기판과 점착척이 결합하게 된다.
기판과 점착척의 합착은 상술한 바와 같이 압력차에 의해 이루어진다.
상기 기판 정렬장치는 척칭이 완료되는 진공 챔버에 배치될 수도 있고, 이와 별도의 챔버에 배치될 수도 있다. 즉, 기판과 점착 척의 정렬을 별도의 챔버(제1 챔버)에서 먼저 실시한 다음, 기판이 점착 척 위에 놓인 상태로 척킹이 완료될 진공 챔버(제2 챔버)로 이송되어 기판과 점착 척이 완전히 척킹된다. 이러한 분리 공정은 척킹 완료를 위해 진공 챔버의 기압을 조절하고 다시 진공화하는 데 걸리는 시간을 고려할 때 전체적인 택타임 단축면에서 바람직하다.
기판 정렬장치가 별도의 챔버에 설치될 경우, 챔버 저면에 베이스 플레이트가 놓이며, 하나의 챔버에 설치될 경우는 서포트 플레이트 안에 베이스 플레이트가 배치된다.
본 발명에 따른 척킹의 순서를 정리하면 다음과 같다.
점착 척이 이송장치에 의해 챔버로 투입되고 하강하여 점착 척 하부가 써포트 플레이트의 씰링 부재와 맞닿는 단계;
기판을 지지하는 지지장치가 상승하는 단계;
기판이 이송장치에 의해 챔버로 투입되는 단계;
기판 정렬장치에 의해 기판과 점착척이 정렬하는 단계;
지지장치가 하강하여 기판과 점착척이 자중에 의해 부착하는 단계
챔버 상부의 척킹 보조 장치가 하강하여 기판의 상부와 맞닿는 단계;
제1 진공배관에 구비된 진공밸브를 닫아 진공 챔버의 진공을 해제하는 단계;
진공 챔버에 연결된 가스 공급배관의 밸브를 개방하여 필터장치를 통하여 가스공급장치의 가스를 공급하는 단계;
점착 척과 씰링을 형성하고 있는 써포트 플레이트에 연결된 제2 진공 펌프는 진공배기를 계속 실시하고,
진공 챔버에는 가스 공급장치에 의해 공급된 불활성 가스에 의해 압력이 상승하여 점착 척 외부와 써포트 플레이트의 내부 간의 압력차가 발생하여 점착 척의 점착 부재와 기판이 강하게 척킹하는 단계;
척킹 완료 후 가스 공급 밸브를 폐쇄하여 가스 공급을 중단하고 제1 진공펌프와 연결된 진공밸브를 개방하여 진공챔버와 점착척이 맞닿아 있는 써포트 플레이트내부와 진공평형을 이루는 단계;
점착척 이송 장치가 상승하여 점착척과 써포트 플레이트는 분리하고 점착척이 이송 장치에 의해 배출되는 단계;로 구성된다.
이와 같이 하여 점착척과 기판을 별도의 물리적 수단 접촉 없이 기압차에 의해 처킹을 완벽히 실시할 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.
10: 기판
20: 점착척
21: 척홀더
22: 관통홀
23: 점착재
24: 씰링부재
100: 써포트 플레이트
210: 제1 진공펌프 시스템
220: 제2 진공펌프 시스템
300: 가스 공급장치
400: 척킹 보조장치
500: 점착척 이송장치
600: 기판 이송장치
700: 기판 정렬장치
800: 기판 지지장치

Claims (5)

  1. 제1 진공 펌프가 연결되고, 공정을 수행하는 진공 챔버;
    상기 진공 챔버 내에서 기판을 척킹 하여 기판을 지지하고 기판과 함께 이송되는, 평면 형태의 점착 척;
    상기 점착 척 아래에 배치되고 내부에 빈 공간이 있는 서포트 플레이트;
    상기 서포트 플레이트에 연결된 하나 이상의 제2 진공펌프; 및
    상기 진공 챔버에 연결된 가스공급장치;를 포함하고,
    상기 점착 척은,
    평판형 척 홀더;
    상기 척 홀더 윗면에 배열되는 다수의 점착제부;
    상기 척 홀더를 관통하는 다수의 관통홀; 및
    상기 척 홀더 가장자리를 따라 배치된 씰링부재;를 포함하여,
    기판을 상기 점착척에 척킹하기 위해 상기 제2 진공펌프가 가동되고 상기 가스공급장치에서 가스가 공급되어 상기 서포트 플레이트를 통해 상기 점착 척 내부의 압력을 감압하여 상기 진공 챔버 내부의 압력보다 더 낮은 압력을 형성하여 상기 기판이 상기 점착 척의 점착제부에 닿아 가압되고 상기 씰링부재에 의해 감압이 유지되어 상기 기판과 점착척이 척킹되는 것을 특징으로 하는 기판 척킹 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 점착척과 기판의 척킹력을 높이기 위해 승강 동작이 가능한 척킹보조장치;를 더 포함하여 척킹 과정에서 상기 척킹보조장치가 기판 위에 착지하여 가압하여 주는 것을 특징으로 하는 기판 척킹 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 기판과 상기 점착 척을 정렬하는 정렬장치를 더 포함하고,
    상기 정렬장치는,
    정렬을 위해 기판을 상승 지지할 수 있는 리프트 핀을 구비한 베이스 플레이트; 및
    동력원에 연결되고 수직면을 구비한 패드;를 구비하며,
    상기 패드는 기판의 4 변 각각에 인접 배치되어, 상기 리프트 핀이 기판을 상승 지지하는 동안 상기 패드가 기판을 수평 방향으로 밀거나 지지하여 기판을 상기 점착 척에 정렬하는 것을 특징으로 하는 기판 척킹 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 정렬장치는 상기 서포트 플레이트 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 척킹 시스템.
  5. 제3항에 있어서, 상기 정렬장치는 기판에 대한 공정을 수행하는 상기 진공 챔버와 별도의 진공 챔버에 설치되어 기판과 점착 척의 정렬 후 공정을 수행하는 진공 챔버로 이송되어 상기 기판과 상기 점착 척이 척킹 완료되는 것을 특징으로 하는 기판 척킹 시스템.











KR1020170153366A 2017-11-16 2017-11-16 기체의 압력차를 이용한 점착 척과 기판 간의 합착 시스템 KR102008580B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170153366A KR102008580B1 (ko) 2017-11-16 2017-11-16 기체의 압력차를 이용한 점착 척과 기판 간의 합착 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170153366A KR102008580B1 (ko) 2017-11-16 2017-11-16 기체의 압력차를 이용한 점착 척과 기판 간의 합착 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190056188A true KR20190056188A (ko) 2019-05-24
KR102008580B1 KR102008580B1 (ko) 2019-08-08

Family

ID=66680356

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170153366A KR102008580B1 (ko) 2017-11-16 2017-11-16 기체의 압력차를 이용한 점착 척과 기판 간의 합착 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102008580B1 (ko)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111211071A (zh) * 2020-01-10 2020-05-29 长江存储科技有限责任公司 加压装置及压力施加方法
WO2020257147A1 (en) * 2019-06-19 2020-12-24 Lam Research Corporation Use of vacuum during transfer of substrates
KR20210034192A (ko) * 2019-09-20 2021-03-30 엘지전자 주식회사 기판 홀딩 장치
CN114603477A (zh) * 2020-12-04 2022-06-10 Cm泰科株式会社 对用于半导体元件制造装置的聚焦环的冷却片附着装置
US11862500B2 (en) 2020-04-29 2024-01-02 Samsung Display Co., Ltd. Apparatus for manufacturing display device and method for manufacturing display device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102504269B1 (ko) * 2021-11-11 2023-02-28 피에스케이 주식회사 지지 유닛 및 이를 포함하는 기판 처리 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040079544A (ko) * 2003-03-07 2004-09-16 삼성전자주식회사 진공분위기에서 사용되는 웨이퍼고정장치
JP2011035301A (ja) * 2009-08-05 2011-02-17 Shin-Etsu Engineering Co Ltd ワーク粘着保持装置及び真空貼り合わせ機
KR20110090317A (ko) * 2010-02-03 2011-08-10 에이피시스템 주식회사 기판 지지 유닛 및 기판 처리 장치 및 그 동작 방법
KR20140021313A (ko) * 2012-08-10 2014-02-20 주식회사 원익아이피에스 기판이송모듈 및 기판이송방법
KR101422449B1 (ko) * 2014-06-11 2014-07-24 주식회사 야스 척킹 구간을 한정한 점착제 척
KR20170064654A (ko) * 2015-12-02 2017-06-12 주식회사 야스 기판을 안정화시키는 밀착판을 구비한 기판 얼라인 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040079544A (ko) * 2003-03-07 2004-09-16 삼성전자주식회사 진공분위기에서 사용되는 웨이퍼고정장치
JP2011035301A (ja) * 2009-08-05 2011-02-17 Shin-Etsu Engineering Co Ltd ワーク粘着保持装置及び真空貼り合わせ機
KR20110090317A (ko) * 2010-02-03 2011-08-10 에이피시스템 주식회사 기판 지지 유닛 및 기판 처리 장치 및 그 동작 방법
KR20140021313A (ko) * 2012-08-10 2014-02-20 주식회사 원익아이피에스 기판이송모듈 및 기판이송방법
KR101422449B1 (ko) * 2014-06-11 2014-07-24 주식회사 야스 척킹 구간을 한정한 점착제 척
KR20170064654A (ko) * 2015-12-02 2017-06-12 주식회사 야스 기판을 안정화시키는 밀착판을 구비한 기판 얼라인 시스템

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020257147A1 (en) * 2019-06-19 2020-12-24 Lam Research Corporation Use of vacuum during transfer of substrates
KR20210034192A (ko) * 2019-09-20 2021-03-30 엘지전자 주식회사 기판 홀딩 장치
CN111211071A (zh) * 2020-01-10 2020-05-29 长江存储科技有限责任公司 加压装置及压力施加方法
US11862500B2 (en) 2020-04-29 2024-01-02 Samsung Display Co., Ltd. Apparatus for manufacturing display device and method for manufacturing display device
CN114603477A (zh) * 2020-12-04 2022-06-10 Cm泰科株式会社 对用于半导体元件制造装置的聚焦环的冷却片附着装置
CN114603477B (zh) * 2020-12-04 2024-01-09 Cm泰科株式会社 对用于半导体元件制造装置的聚焦环的冷却片附着装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102008580B1 (ko) 2019-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20190056188A (ko) 기체의 압력차를 이용한 점착 척과 기판 간의 합착 시스템
US20210183666A1 (en) Method and device for bonding substrates
JP5979135B2 (ja) 基板貼り合わせ装置、基板保持装置、基板貼り合わせ方法、基盤保持方法、積層半導体装置および重ね合わせ基板
KR101904267B1 (ko) 접합 방법, 컴퓨터 기억 매체, 접합 장치 및 접합 시스템
KR100757286B1 (ko) 접합 기판 제조 장치 및 접합 기판 제조 방법
KR101849788B1 (ko) 접합 장치, 접합 시스템, 접합 방법 및 컴퓨터 기억 매체
CN111775043A (zh) 基板保持装置及弹性膜
JP6407803B2 (ja) 接合装置、接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP2007065521A (ja) 基板貼合装置
JP6419635B2 (ja) 保持装置、真空処理装置
KR101288989B1 (ko) 기판 처리 장치 및 기판 이송 방법
JP2011175016A (ja) 液晶基板貼合システム
JP4797027B2 (ja) 基板体の貼着装置及び基板体の取り扱い方法
KR20120134368A (ko) 기판 척킹 디척킹 장치
KR20100048051A (ko) 기판합착장치 및 기판합착방법
JPWO2009060855A1 (ja) 貼合せ基板製造装置および貼合せ基板製造方法
KR101330726B1 (ko) 기판 척킹 디척킹 장치 및 이를 이용한 기판 척킹 디척킹 방법
JP2011222633A (ja) 基板貼り合わせ装置、積層半導体の製造方法および積層半導体
KR101456693B1 (ko) 기판 합착장치
JP6135113B2 (ja) 基板貼合装置、基板貼合方法および基板貼合プログラム
JP5905407B2 (ja) シート剥離装置、接合システム、剥離システム、シート剥離方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
KR20120054002A (ko) 기판합착장치
JP5869960B2 (ja) 接合システム、接合方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体
JP2020181860A (ja) 基板搬送システムおよび基板搬送方法
KR20230047950A (ko) 분리 장치 및 분리 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right