TW201714247A - 基板與卡盤板的貼附方法、用於分離基板與卡盤板的解卡定方法、基板卡定方法及系統及基板的卡定設解系統 - Google Patents

Abstract

本發明公開一種基板與卡盤板的貼附方法、用於分離基板與卡盤板的解卡定方法、基板卡定方法及系統及基板的卡定設解系統，其目的在於提供一種更加簡化的卡定方法及卡定系統，尤其提供一種可穩定地卡定所述基板並易於解卡定的卡定方法及卡定系統。鑒於上述目的，本發明中使基板與卡盤板的導電板攜帶極性相反的電荷，從而使強力的靜電引力波及到相互緊貼的介面處而引起強烈的卡定。即，本發明的發明者們認識到即使在基板與卡盤緊貼的情況下如果將其介面放大而觀察則依然會發現介面不平整而呈現一種不規則的凹凸面狀，因此將會具有完全吻合的部分和處於漂浮相離狀態的部分，其中緊貼部分處的靜電引力必將極強，從而可以實現強力卡定。基於這一認識，使基板和導體板帶電並相互緊貼，從而促發極強的卡定。這是因為基板與導體板緊貼的介面處的離距極小，因此與距離平方成反比的庫侖力的作用強烈。

Description

基板與卡盤板的貼附方法、用於分離基板與卡盤板的解卡定方法、基板卡定方法及系統及基板的卡定設解系統

本發明涉及一種在製造半導體、有機發光二極體（OLED）、顯示器、太陽能電池、照明裝置等各種薄膜元件的製造工序中用於夾持基板或晶圓的基板與卡盤板的貼附方法、用於分離基板與卡盤板的解卡定方法、基板卡定方法及系統及基板的卡定設解系統。

為了製作半導體晶片或顯示面板，在將薄膜沉積於矽晶圓或玻璃之類的透明材料基板的工序中，需要一種用於夾持基板的卡盤（chuck）。利用卡盤夾持基板並將基板移送到各個腔室，並以沒有側傾的狀態把持基板，以使薄膜均勻形成於基板。這種卡盤也被應用於半導體晶圓。

基板卡盤要求能夠穩定地夾持基板，並要求易於從完成工序的基板解卡定（dechuck），而且不得對基板造成損傷。

作為目前為止提出而被使用的卡盤，包括如下種種：利用電引力的靜電卡盤（韓國公開專利第10-2010-0043478號）；利用塗布有黏合劑的粘接部件的弱粘接卡盤；利用真空吸附力的真空卡盤；蓄電器卡盤，利用靜電性引力，並製作成蓄電器形態而用於卡定所述基板。雖然提出了這許多種卡盤，然而在實際工序中，以精巧的結構製作成的卡盤因使用環境而出現磨損等，因此壽命縮短。尤其，大面積基板用卡盤在翻轉其整體的倒置操作中發生彎曲變形等，因此存在需要頻繁更換昂貴的卡盤板的問題。

而且，在沉積工序執行前後，將會實施等離子清洗操作，此時，因等離子體而使基板和卡盤板的表面強力帶電，於是存在需要去電的不便性，如果不去電，則由於基板和卡盤板的帶電狀態而使基板與卡盤板局部性強力貼附，從而無法解卡定，或者出現腔室內的污染物沾染到基板的問題。

因此，本發明的目的在於提供一種嶄新的基板與卡盤板的貼附方法、用於分離基板與卡盤板的解卡定方法、基板卡定方法及系統及基板的卡定設解系統，其實現了更進一步的簡易化，並可穩定地卡定所述基板，且易於解卡定。

並且，本發明旨在提供的所述嶄新的卡定方法及卡定系統具有低釋氣性並可在高溫下使用，而且耐久性優良，從而具有可節省維護費用及生產成本的優點。

鑒於上述目的，本發明中使基板帶電，並將借助於帶電基板而感應生成極性相反的電荷的導電板使用為卡盤板，或者使絕緣板攜帶極性相反的電荷並將其使用為卡盤板，從而在介面處引發強烈的靜電引力。

即，本發明的發明者們認識到即使在基板與卡盤緊貼的情況下如果將其介面放大而觀察則依然會發現介面不平整而呈現一種不規則的凹凸面狀，因此將會具有完全吻合的部分和相離的部分，其中緊貼部分處的靜電引力必將極強，從而可以實現強力卡定。基於這一認識，使作為卡定物件的基板預先帶電，並將該基板緊貼於接地的導體板，從而在卡盤中感應生成出極性相反的電荷，由此引發強力卡定。這是因為基板與導體板相互緊貼的介面處的離距極小，因此與距離平方成反比的庫侖力的作用強烈。

本發明提供一種卡定方法，其借助於促帶電單元而使基板的正面或背面帶電，並將基板的背面貼附於導體板形態的卡盤板。

上述本發明中，可在所述導體板上覆蓋電介質薄塗覆膜。

上述本發明中，可通過使電介質卡盤板攜帶極性與基板背面相反的電荷而將基板與卡盤板進行卡定。

上述本發明中，為了促攜帶靜電，可採用使基板中生成摩擦電的方法、等離子處理方法或離子束處理方法。

而且，本發明中為了實現帶電基板與導體板的卡定而可以採取如下措施：在卡盤板中形成銷孔，該銷孔用於使解卡定銷穿過，該解卡定銷支撐所述基板，據此將機械力施加於銷而以推動的方式執行解卡定，並在必要時吹送氣體，或者利用離子發生器進行去電，亦或者將外部電壓施加於卡盤板並以並行方式實現卡定。

上述本發明中，為了實現基板與導體板的解卡定，可在卡盤板中形成微小的氣體注入孔或氣體注入槽。

另外，本發明提供一種基板卡定方法，其使基板攜帶靜電，並將金屬箔貼附在帶電的基板，且利用靜電卡盤或蓄電器卡盤而卡定所述基板。

並且，本發明提供一種基板與卡盤板的卡定方法，其中，當在將大面積基板安置於卡盤的過程中實施機械對齊操作時，為了防止基板的側傾引起的基板局部與卡盤相互貼附，或者為了弱化基板與卡盤板之間的靜電引力而確保機械對齊準確率，在基板安置時段內將外部電壓施加於卡盤板而進行對齊，然後利用基板的靜電而將基板與卡盤板進行卡定。

而且，本發明提供一種解卡定方法，其旨在解除利用上述方法而形成的基板與卡盤板的卡定狀態，為此使卡盤板具有銷孔，該銷孔可供用於支撐基板的銷穿過，銷被設置於框架而可升降，且被佈置於卡盤板的下方，為了使基板與卡盤板分離，所述銷上升並穿過所述銷孔而支撐所述基板，並通過使基板上升而使基板與卡盤板分離。

並且，上述本發明提供一種用於分離所述基板與卡盤板的解卡定方法，其中，所採用的卡盤板具有可供吹送氣體通過的氣體注入孔或氣體注入槽，以使氣體被吹送到基板和卡盤板。

而且，本發明提供一種基板卡定方法，其中，使基板的一個表面或兩個表面攜帶靜電，並將金屬箔貼附於帶電的基板表面，金屬箔中感應生成出極性與基板表面攜帶的電荷相反的電荷而借助於靜電引力實現貼附，並利用靜電卡盤而將貼附有金屬箔的基板進行卡定。

並且，本發明提供一種基板卡定方法，其中，使基板的一個表面或兩個表面攜帶靜電，並將金屬箔貼附於帶電基板表面，金屬箔中感應生成出極性與基板表面攜帶的電荷相反的電荷而借助於靜電引力實現貼附，金屬箔的表面構成為電容器的第一極板，並對其設置相向的第二極板，並在第二極板的下表面貼附電介質，其中使該電介質佈置於第一極板與第二極板之間，並在第一極板與第二極板之間施加互不相同的電壓以提供電勢差，以通過形成蓄電器而卡定所述基板。

本發明還提供一種基板與卡盤板的卡定設解方法（即，卡定-解卡定方法），其中，在基板的一個表面或兩個表面形成靜電，並將攜帶靜電的基板安置於卡盤板，該卡盤板由導體構成或者由具有絕緣體塗覆膜的導體構成，據此利用卡盤板中感應生成的電荷而借助於靜電力將基板與卡盤板進行卡定，且為了實現基板與卡盤板的解卡定，通過單獨應用如下方法中的一種方法或者並行應用如下方法中的多種方法而使基板與卡盤板得到解卡定：吹送氣體利用法，將氣體吹送到基板和卡盤板；通過驅動離子發生器而去電的方法；通過將外部電壓施加於卡盤板而對基板提供斥力的方法；機械解卡定法，在卡盤板中設置銷孔，該銷孔能夠讓用於支撐基板的銷穿過，並經由銷孔而使解卡定銷穿過，從而以機械方式實現解卡定。所述卡盤板形成有：凸點陣列，具有複數個凸點以陽刻形態突出的浮突結構。於是，在基板被卡定於卡盤板的狀態下，使去電氣體順利注入到基板與卡盤板之間，以使解卡定易於實現。

根據本發明，可穩定地卡定所述基板，並容易解卡定，而且經過等離子清洗過程的基板無需解除帶電狀態即可直接應用於卡定操作，因此極為簡便而有效。

而且，本發明中的卡定方法及卡定系統不同於現有的包含電極形成結構的價格高昂的靜電卡盤，其僅借助於簡易的金屬板或塗覆有絕緣膜的金屬板本身而將基板卡定，因此卡盤本身無需微結構的電極，於是卡盤製作成本低廉，而且還可以極為強有力地卡定住基板，並因其結構簡易，故其在真空腔室內的釋氣率低，並可在高溫下使用，而耐久性亦優良，因此利用卡盤的系統的維護管理簡便，所以具有可節省維護費用及生產成本的優點。

以下，通過參考附圖而詳細說明本發明的較佳實施例。

圖1和圖2為用於說明本發明的卡定原理的示意性剖視圖。

利用靜電促帶電單元20而使基板10的背面攜帶靜電，並將由導體板構成的卡盤板30貼附於帶電基板的背面，則卡盤板30的介面上將會感應生成極性與基板背面攜帶的電荷相反的自由電荷，於是借助於靜電引力而強力地相互貼附。

此時，如果將基板10與卡盤板30的邊界面放大，則如橢圓內的圖所示，可見表面並非完全平整的狀態而是處於凹凸不平的狀態。即，如果在分子水準的大小逼近，則基板10與卡盤板30相互之間將許多縫隙不規則地置於中間而抵接。根據需要，也可以在平整基板上人為地形成微小彎曲而製作卡盤板30。在基板10與卡盤板30相互抵接而完全緊貼的位置處，導體的電荷釋放到基板，於是該處也可能不攜帶電荷，但由於基板10為絕緣體，因此在緊貼位置處周圍並無電荷移動，因此不會引起更進一步的連鎖放電，並由於緊貼位置處的面積遠小於整體面積，因此在大部分的面積區域將會存在靜電力。基於與電荷間距成反比的庫侖力的引力整體上較強，尤其在完全緊貼的位置的周圍處因距離極小而達到極強。本發明中認識到這種微觀水準的介面結構，從而提出了一種借助於帶電引起的靜電力而使基板10與卡盤板30相互合體的技術方案。

基板10可以是能夠攜帶靜電的玻璃、矽或聚合物材料，卡盤板30可以是導體板本身或者是導體板被塗覆薄層電介質（也被稱為絕緣體）塗覆膜的材料。當在導體板上塗覆薄層電介質（例如陶瓷、鐵氟龍等）時，感應生成電介質偶極子及其底下的導體的自由電荷，因此可借助於靜電引力而與基板10卡定。而且，可利用促帶電單元20而使塗覆有電介質的卡盤板30的電介質表面攜帶靜電而使表面帶電，並據此借助於靜電引力而將基板10背面與具有電介質塗覆膜的卡盤板30進行貼附。在即將貼附的卡盤板30中，也利用促帶電單元20而促使攜帶極性與基板10背面的靜電相反的靜電，然後使基板10與卡盤板30相互抵接，如此也能夠借助於強靜電引力而實現相互貼附。如果卡盤板30為絕緣體，則上述方法有效，然而對於改為導體的情形而言，由於利用到感應電荷，因此無需實無必要地實施促帶電過程。

參考圖2，在通過使基板10的背面攜帶靜電而將其貼附於卡盤板30的過程中，示出電隔絕卡盤板30的情形以及與外界大地連接的情形所分別對應的電荷分佈。

當卡盤板30接地時，通過大地而供應電荷，因此只在基板10與卡盤板30的交界處分佈有電荷。當卡盤板30被電隔絕時，基於作為導體的卡盤板30內部的電荷重新分佈，交界面上分佈極性與基板10相反的電荷，卡盤板30的背面則攜帶極性與基板10攜帶的電荷的極性相同的電荷。然而，無論哪種情形，基板10與卡盤板30之間作用著靜電力，且當卡盤板30的厚度足夠厚時，靜電力幾乎無差別。因此，本發明的卡盤板30既可以電接地而使用，也可以電隔絕而使用。這種特性具有可以使實際工序裝置的構造的設計餘地遊刃有餘的優點。

圖3表示用於實施本發明的卡盤板30的構造以及用於裝載所述基板10的裝載銷300。

圖3的卡盤板100將具有與基板10相同的平面的板作為基底，並具有銷孔110，該銷孔110可供裝載銷300穿過，該裝載銷300可在裝載所述基板10時支撐所述基板。在腔室內佈置裝載銷300被設置於裝載銷框架310的基板裝載部件，並將卡盤板佈置於基板裝載部件上，而且基板10被搬入到卡盤板100上，如果這樣則裝載銷300上升並穿過卡盤板100的銷孔110而將基板進行裝載。裝載銷300在支撐所述基板10的狀態下通過下降而使基板10與卡盤板100合體。關於這樣的基板裝載過程，圖9的相關部分中將會說明。

圖3中示出卡盤板自身構造的一些實施例。即，包括：在純粹的金屬板或塗覆有電介質的金屬板上形成有用於裝載銷的銷孔110的構造的卡盤板100、此外的具有微小氣體注入孔120的構造的卡盤板150或者具有氣體注入槽130的構造的卡盤板160。之所以形成微小氣體注入孔120或氣體注入槽130，是為了在基板與卡盤板的解卡定過程中通過注入所述氣體而借助於吹送作用而更加容易地實現解卡定。

銷孔110形成於不具有薄膜的無效區（例如，經過邊框和中心的十字形路徑），遍及整個卡盤板，微小的氣體注入孔120形成為氣體注入孔120之間的間距處於數毫米（mm）至數十毫米（mm）的範圍以內（例如，1mm至20mm）。為了使氣體的注入理想地進行，氣體注入槽130以如下方式形成複數個：以始於卡盤板表面的一側邊緣並止於另一邊緣的形態遍及卡盤板的整個面而執行陰刻式挖除。使氣體注入槽130之間的間距處於數毫米（mm）至數十毫米之內（例如，1mm至20mm）。

圖4表示作為促使基板10的背面帶電的單元而使用離子發生器的情形。

在基板10靜止時或移送過程中，借助位於基板10下方的離子發生器所供應的靜電而以非接觸方式促使攜帶靜電。如果將基板置於靜止狀態而使其帶電，則在基板被支撐銷50支撐的狀態下實施靜電促帶電。支撐銷50由絕緣體制作，從而根絕基板10接觸中的靜電影響。離子發生器40的位置或者被固定，或者在必要時通過結合驅動部而使左右掃描得以實現。在可實現左右掃描的情況下，可減少使基板的整個表面均勻帶電所需的離子發生器的數量。當在基板移送過程中促帶電時，以絕緣體材料製作移送輥55，從而根絕對基板靜電的影響。作為絕緣體的支撐銷50或移送輥55可由作為功能性塑膠的PEEK等製作。即使借助於離子發生器40而使基板的正面和背面全部帶電，也不會對借助於靜電引力而與卡盤板實現卡定造成問題。

圖5表示利用等離子處理而使基板10的背面帶電的情形。

在工序腔室60內部利用固定部件70而將基板10佈置在用於生成等離子體的一對電極80之間，並注入放電氣體，且利用等離子體生成用電源90而生成出等離子體，以使基板10的背面帶電。其中，基板固定部件70可以是支撐銷、夾具、支撐機構物。將借助於等離子體而使背面帶電的基板10安置於卡盤板上，並將基板貼附於卡盤。在此情況下，基板10的正面和背面均可帶電，這對與卡盤板之間的靜電卡定並不造成問題。

尤其，針對基板10的等離子處理可在用於將薄膜沉積於基板的工序中出於清洗所述基板的目的而實施，因此等離子清洗過程可作為用於卡定所述基板與卡盤板的帶電過程而自然而然地兼備。

圖6為用於說明利用摩擦生電而促使基板帶電的情形的立體圖。

為了利用靜電而使基板10的背面或正面帶電，利用摩擦生電。作為摩擦單元200可利用如下的材料：將細絲固定於圓筒形物體外部的材料；將薄膜形態的物質纏繞在圓筒形物體外部的材料；或者摩擦刷，將薄膜形態的物質的薄層的厚度部分固定於圓筒形物體。摩擦刷的具體例將會在後面闡述。

即，在對基板執行各種工序的過程中，針對從先前工序中傳遞接收到的基板，利用基板固定部260（例如止動件等）而防止基板移動，並通過使摩擦單元（摩擦刷或摩擦輥）旋轉而使基板的背面生成基於摩擦的靜電。於是，基板的背面將會帶電。可通過調節摩擦單元200的旋轉速率而調整每單位時間供應到基板的摩擦能量，且由於攜帶的摩擦電量與摩擦能量成比例，因此根據需要卡定所述基板的工序時間而調節旋轉速率。為了使基板的背面均勻地摩擦生電，使摩擦單元或基板以預定距離水準移動並按階段（多步驟）實施摩擦工序。

摩擦單元200的材料較佳採用如下物質：與基板的材料相比，在摩電序（Triboelectric series）中儘量相距遙遠。例如，倘若基板為玻璃材料，則摩擦單元可採用PET、聚醯亞胺（polyimide）、PTFT等。為了消除摩擦單元200攜帶的靜電，將由導體構成的靜電消除板250佈置於與摩擦單元200接觸的位置。

圖7為詳細示出可引起摩擦生電的摩擦單元的立體圖。

摩擦單元200在圓筒形主體201的外部貼附固定有細絲203或薄膜形態204、205的摩擦材料，而且用於與驅動部連接的摩擦驅動軸202位於中央處。與基板接觸的摩擦部可由摩擦細絲203、摩擦薄膜204、垂直型摩擦薄膜205等實施形態實現。圓筒形主體201和摩擦驅動軸202可使用不銹鋼或高強度輕量化塑膠而製作。

圖8為用於說明基板移送途中通過引發摩擦生電而促使帶電的方法的立體圖。即，對基板移送過程中通過引發摩擦而使基板帶電的方法進行說明。

當把基板10的背面佈置為接觸於複數個圓筒形摩擦單元200並通過使摩擦單元200旋轉而使旋轉速率達到預定水準以上時，將會在基板10背面與摩擦單元200之間發生滑移，並在基板10得到移送的同時可以獲得基板背面摩擦帶電的效果。

既可以在基板10下方只佈置複數個圓筒形摩擦單元200而構成，也可以將複數個圓筒形摩擦單元200和移送用輥270複合佈置而構成。

當啟動移送用輥270時，僅通過將圓筒形摩擦單元200靜置也能夠引起摩擦生電。然而，為了更加迅速而有效地引起摩擦生電，可以沿著移送用輥270的旋轉方向的相反方向而使摩擦單元200以預定速率旋轉，從而可以最大化摩擦效果。如果將基板移送方向朝前進和後退方向變更並進行摩擦，則可以在有限的空間內促使基板的背面均勻帶電。

並且，如果將圓筒形摩擦單元製作為導體，並對其施加電壓，然後使基板與圓筒形摩擦單元接觸並使圓筒形摩擦單元旋轉，則基板將會帶電。在此情況下，基板的帶電效率優良。

而且，為了在基板中形成靜電，可採用對導體板施加電壓並使基板接觸於被施加了電壓的導體板的方法。如果在導體板中施加100V至10kV的直流電壓，並使基板接觸於導體板，則基板中可均勻形成靜電。在此，導體板固然可以是構成卡盤板的導體板，然而也可以是作為專門的促帶電單元而提供的導體板。

圖9表示將基板10安置於卡盤板100的情形，圖10表示將基板10從卡盤板100分離的情形。

在卡盤板100中，在無關於沉積的與無效區一致的區域中形成作為預定貫通孔的銷孔110，並使即將用於基板安置的裝載銷300能夠穿過。卡盤板100由表面被光滑研磨的導體金屬製作。如上所述，卡盤板100可在金屬板上薄薄地（10 nm至100µm）塗覆陶瓷之類的電介質。

在通過卡盤板100的銷孔110而使裝載銷300上升到預定高度的狀態下，利用移送用機器人等而將背面帶電的基板放置於裝載銷300上，然後通過使裝載銷300下降而將基板10穩定地安置於卡盤板100上。如果基板10得到安置，則卡盤板100的表面感應生成極性與基板背面相反的電荷或電偶極子，並借助於基板10背面與卡盤板100的表面上感應生成的電荷之間的引力而使基板10貼附於卡盤板100。

裝載銷300由絕緣體制作，或者在由金屬製作的情況下將絕緣體蓋覆蓋於末端部分而絕緣，從而防止當與基板接觸時的靜電影響。

對於利用解卡定銷320的借助於機械力的分離而言，使由裝載銷300之類的結構形成的解卡定銷320從卡盤板100底下開始上升，並穿過銷孔110而對基板10施加機械力，從而使基板10從卡盤板100分離。解卡定銷320也設置於框架330，而且與其用絕緣體制作，不如較佳地用導體製作以利於解卡定。根據情況，也可以將裝載銷使用為解卡定銷。然而，也可以不利用解卡定銷320，而是借助於其他單元執行解卡定，當採用其他分離方法時，解卡定銷可被利用為用於使基板分離的輔助性單元。

圖11表示借助於去電單元的解卡定。

照射去電用燈400而中和靜電，從而消除作為貼附力的靜電力，然後使解卡定銷上升而分離。作為去電用燈的光源，可利用真空紫外線（VUV ；vacuum ultraviolet）。真空紫外線是一種波長為200nm以下的紫外線，其被空氣分子有效吸收並實現離子化，並借助於生成的離子而中和靜電。真空紫外線在真空度為10-4 Pa的條件下也能夠與殘留氣體有效反應而中和靜電。為了分離大面積基板，可在基板的上部及左右佈置複數個去電用燈400而消除靜電力，並根據情況而還可以只在基板的左右方或一方側面設置去電用燈400而運用。

圖12為用於說明基板與卡盤板的分離工序中的送風情形的剖視圖。

當應用形成有對吹送氣體的注入有助的微小氣體注入孔120或氣體注入槽130的卡盤板150、160時，解卡定過程可借助於氣體吹送而去電並借助於解卡定銷而解卡定。

當在真空中實施工序時，作為基板-卡盤分離方法之一實施例，利用送風過程而弱化基板-卡盤之間的靜電力，並使解卡定銷上升而使基板從卡盤分離。被吹送的氣體中包含有相當眾多的離子，於是中和靜電而使靜電力弱化。為了使吹送氣體有效地注入到基板-卡盤貼附區域，可在卡盤板100中穿鑿形成複數個直徑為1mm以下的微孔即氣體注入孔120，或者在卡盤板100表面形成氣體注入槽130並應用這種結構（參考圖3）。為了使加工易於執行並使氣體注入理想地進行，使氣體注入槽130橫穿卡盤板的表面並挖掘形成寬度為10µm以上、1mm以下且高度為10µm以上、10mm以下範圍的槽。作為吹送氣體，可以採用空氣、N2、He等。在沉積結束之後，卡盤板100在真空腔室500的內部被置於卡盤板支撐部510上，在此狀態下通過從外部注入所述吹送氣體而實施分離工序。

圖13為用於說明基板與卡盤板的分離工序中從外部施加電壓的方法的剖視圖。基於對卡盤板100施加極性與基板10攜帶的電的極性相同的外部電壓的方法，中和靜電並進行解卡定。在此情況下，也可以實施基於所述吹送氣體的注入的靜電中和，或者可在氣體吹送之同時並存執行借助於解卡定銷的機械式解卡定。利用解卡定銷而進行解卡定的方法可以與基於氣體吹送、離子發生器（ionizer）去電、外部電壓施加等的其他方式並行應用。

當利用卡盤裝置而實施沉積工序時，在將基板安置於卡盤之前通常會在卡盤表面執行用於對齊基板的位置的機械式對齊（alignment）。此時，慮及對齊的準確率，在基板緊逼靠近卡盤板的表面的狀態下以機械方式移動所述基板或卡盤板，從而實施對齊。對於大面積基板而言，由於基板側傾量較大，因此基板的側傾部分將會與卡盤板接觸或者位於與之極為靠近處。因此，如果利用本發明的卡盤裝置，則在機械式對齊過程中可能因基板的側傾部分在卡盤板的作用下受到的靜電力引力而導致對齊準確率下降。本發明中卻在基板為大面積基板的情況下，在安置所述基板的時段內，為了防止機械式對齊完畢之前基板貼附於卡盤板，或者為了弱化基板與卡盤板之間的引力，在基板安置工序執行時段內將預定的電壓施加於卡盤板，該預定的電壓呈現與基板的帶電極性相同的極性。施加於卡盤板的外部電壓始作用於基板被裝載銷所支撐而開始下降的時刻並持續維持，且在機械式對齊完畢之後消除電壓，並在隨後將基板完全安置於卡盤板並借助於靜電引力而進行貼附。

以下，對根據本發明的基板卡定/解卡定相關整體工序加以整理而進行說明。

當由基板移送用機器人將基板投入到靜電促帶電工序線時，靜電促帶電裝置啟動而使基板背面帶電。帶電的基板又借助於移送用機器人而被傳遞到裝載銷上，該裝載銷處於上升到卡盤板上的狀態，通過所述裝載銷的下降，基板與卡盤合體。當基板被固定於卡盤時，將會執行沉積工序，沉積完畢的基板與卡盤則通過多樣的基板-卡盤分離方法而實現基板的分離。分離的基板經過多種附加工序而被製作成顯示器、半導體元件。如上所述的靜電帶電工序、基板安置工序、基板-卡盤合體工序、基板-卡盤分離工序之類的工序固然可以在常壓或真空環境下實施，然而考慮到靜電的穩定性以及與在先工序、後續工序之間的關聯性，更較佳在真空環境中實施。

在基板卡定、解卡定工序中，為了減少基板和卡盤中的劃痕或磨損，可在金屬導體卡盤板上塗覆絕緣體膜而使用。對於絕緣體膜而言，如果厚度過於厚，則卡定力將會減小，因此較佳採用100µm以下的薄膜形態。作為可應用於此的絕緣體材料之例，可以列舉氧化鋁、氧化釔、氧化鋯、氮化矽等耐磨損性、耐化學性及耐熱性優良的陶瓷。

作為上述實施例的變形例，可將卡盤板製作為絕緣體。

基板的背面可基於如上所述的實施例所述的方法而帶電，而且還可以應用如下方法：利用基板促帶電所用到的摩擦生電、離子發生、等離子處理等方法而使由絕緣體制作而成的卡盤板的正面攜帶極性與基板背面的極性相反的電，然後將基板安置於絕緣體卡盤板，從而借助於分別生成的靜電之間的引力而進行貼附。

例如，可利用正（“+”）電荷而使玻璃基板的背面帶電，並利用Al2O3之類的陶瓷而製作卡盤板，且利用離子發生器而使卡盤板攜帶負（“-”）電荷，從而可將玻璃基板貼附於卡盤板。陶瓷材料既可以是由多樣的金屬氧化物構成的材料，也可以將其他耐熱性優良的聚合物材料、鐵氟龍等選擇為卡盤板材料。

以上的實施例主要以促使基板背面帶電的方式說明，然而也可以應用相同的方式而使基板的正面帶電，或者使基板的正背面均帶電，並按這種方式貼附於卡盤板而實施。

並且，應用於基板正面和背面的靜電促帶電方法也完全可以採用複合使用互不相同的兩種方法的複合式。例如，在相同的基板中，對背面可以應用摩擦帶電法，而對正面則可以利用離子發生器而促使帶電。

另外，在利用基板的靜電促帶電的貼附概念的運用過程中，也可以實施如下的變形實施例。

即，通過如上所述的靜電促帶電而將超薄金屬箔貼附於基板，並針對借助於靜電促帶電而貼附有金屬箔的基板而又利用普通靜電卡盤或電容器卡盤等進行卡定，從而實現基板夾持及移送。電容器卡盤披露於韓國授權專利第10-1222328號，靜電卡盤披露於韓國公開專利第10-2015-0005864號、韓國授權專利第10-1467107號、韓國授權專利第10-1319765號等中，這些均可利用。所述專利公報或公開公報的內容在旨在應用本發明的領域中被編入到本發明中以供參考。

電容器卡盤應用如下的卡盤：將借助於靜電促帶電而貼附有金屬箔的基板的金屬箔面作為電容器的第一極板，並設置與之相向的第二極板，其中第二極板的下表面貼附有電介質，所述電介質被佈置於極板之間。對第一極板和第二極板施加互不相同的電壓以提供電勢差而形成蓄電器，從而將基板進行卡定。

另外，在本發明中，當促使攜帶靜電而借助於靜電引力將基板與卡盤板進行卡定時，為了更易於解卡定，如圖14所示，構造出一種凸點型卡盤板170，其中在卡盤板中應用到凸點結構。

即，與僅由基本金屬板構成的卡盤板相比，為了使解卡定遠容易實現，可在卡盤板的表面應用形成有凸點陣列的結構。凸點陣列可以是一種浮突結構，並可以是複數個凸點形成為陽刻形態的結構。

如上所述的凸點陣列易於在噴塗沉積裝置、濺射沉積裝置、CVD沉積裝置等中利用預定的掩膜而形成，當凸點180的大小較大時，通過一種直接切割凸點結構並貼附於卡盤板表面的方式也能夠構成凸點陣列。而且，還可以將通過切割凸點結構而貼附的導體片或絕緣體片及其箔或板、或者浮刻形成為陽刻形態的導體片/絕緣體片及其箔或板貼附於卡盤板而形成凸點陣列。如果卡盤板的表面存在凸點陣列，則如圖16所示，當把帶電基板安置於卡盤板時，將會置留與凸點陣列的高度相等量的間距而佈置基板。凸點陣列的高度足夠小於卡盤板的各個邊長，於是基板的靜電與卡盤板中感應生成的靜電之間的電場近似相同於平行板蓄電器模型下的電場。此時，在基板的邊緣附近將會因邊緣效應而使電場減弱，而且卡定力也減弱，故為了緩解這種現象而可以將厚度略大於凸點陣列的高度的雙面黏合劑190貼附於基板的邊緣區域。雙面黏合劑190以如下方式採用：在凸點型卡盤板170側採用粘接力極強的黏合劑，並在基板側採用粘接力稍弱的黏合劑。例如，以180度剝離試驗（peeling test）為標準，卡盤板170側採用黏合劑強度為1000 gf/25mm以上者，基板10側採用強度為100 gf/25mm以下的弱黏合劑。據此，雙面黏合劑190將會與凸點型卡盤板170強力粘接而形成永久粘接，而向基板10側呈現出輔助基於靜電力的基板夾持的水準的弱粘接力特性，從而可以反復再使用。並且，也可以用黏合劑-粘接劑複合型黏接片取代雙面黏合劑190而實現相同的功能，所述複合型黏接片在凸點型卡盤板170側具有粘接劑，並在基板10側具有可重複使用的弱黏合劑。雙面黏合劑190可以完善如上所述的基板邊緣部位，不僅如此，只要是對元件的特性不產生影響的區域，就可以在多樣的位置處添加而完善卡定力。

在對貼附於凸點型卡盤板170的基板進行解卡定時，與卡盤板相向的基板面的相當大的部分將會暴露，因此具有如下優點：借助於吹送氣體或去電用燈的去電效果可得到提高，且在去電作用執行的同時或者去電剛剛過後解卡定銷上升時，通過施加較小的力就能夠輕易地使基板從卡盤板分離。當把貼附於凸點型卡盤板170的基板解卡定時，如圖13所示，通過將外部電壓施加於卡盤板而弱化靜電，並可將基板進行解卡定。此時，外部電壓可以使用極性與基板攜帶的靜電相同的直流電壓或交變電壓。交變電壓在與吹送氣體的注入並行採用時，通過使所述吹送氣體實現離子化而幫助中和靜電。凸點陣列既可以使用陶瓷、聚合物等絕緣體而構成，也可以使用金屬材料而製作。構成凸點陣列的凸點的高度形成為足夠小於卡盤板的任一邊長，如果凸點的高度過大，則卡定力顯著減小，因此較佳採用約為1~500µm的高度。構成凸點陣列的凸點的直徑選定為可防止對通過沉積工序製作的最終產品的特性產生影響，並較佳在約為1µm~10mm的範圍內選定。在附圖中凸點陣列形成為四邊形陣列，然而並不局限於此，也可以根據需要而變形實施為六邊形陣列等多邊形陣列或圓形陣列，這是顯而易見的變形方式。

本發明的專利範圍並不局限於如上所述的實施例而是被申請專利範圍的記載所界定，在本發明所屬的技術領域中具有通常知識的人員能夠在申請專利範圍中記載的權利範圍之內改造出多樣的變形例，這對於本發明所屬的技術領域中具有通常知識的人員而言是不言而喻的。

10‧‧‧基板
110‧‧‧銷孔
120‧‧‧氣體注入孔
130‧‧‧氣體注入槽
170‧‧‧凸點型卡盤板
180‧‧‧凸點
190‧‧‧雙面黏合劑
20‧‧‧靜電促帶電單元
200‧‧‧摩擦單元
201‧‧‧圓筒形主體
202‧‧‧摩擦驅動軸
203‧‧‧細絲
204、205‧‧‧薄膜形態
250‧‧‧靜電消除板
260‧‧‧基板固定部
270‧‧‧移送用輥
30、100、150、160‧‧‧卡盤板
300‧‧‧裝載銷
310‧‧‧裝載銷框架
320‧‧‧解卡定銷
330‧‧‧框架
400‧‧‧去電用燈
40‧‧‧離子發生器
500‧‧‧真空腔室
50‧‧‧支撐銷
55‧‧‧移送輥
510‧‧‧卡盤板支撐部
60‧‧‧工序腔室
70‧‧‧固定部件
80‧‧‧電極
90‧‧‧電源

圖1和圖2為用於說明本發明的卡定原理的示意性剖視圖。

圖3為表示用於實施本發明的卡盤板的構造及用於裝載所述基板的裝載銷的立體圖。

圖4為用於說明通過利用離子發生器而使基板帶電的情形的剖視圖。

圖5為用於說明通過利用等離子體而使基板帶電的情形的剖視圖。

圖6為用於說明通過利用摩擦生電而使基板帶電的情形的立體圖。

圖7為表示可引起摩擦生電的摩擦刷的立體圖。

圖8為用於說明基板移送途中通過引發摩擦生電而促使帶電的方法的立體圖。

圖9為用於說明基板與卡盤板的合體工序的剖視圖。

圖10為用於說明基板與卡盤板的分離工序的剖視圖。

圖11為用於說明基板與卡盤板分離工序中使用離子發生器的情形的剖視圖。

圖12為用於說明基板與卡盤板分離工序中的送風情形的剖視圖。

圖13為用於說明基板與卡盤板分離工序中從外部施加電壓的方法的剖視圖。

圖14是表示為了易於執行基板與卡盤板分離工序而將凸點陣列應用於卡盤板的情形的凸點型卡盤板立體圖。

圖15為凸點型卡盤板的剖視圖。

圖16為表示基板卡定於凸點型卡盤板的狀態的剖視圖。

110‧‧‧銷孔

170‧‧‧凸點型卡盤板

180‧‧‧凸點

190‧‧‧雙面黏合劑

Claims (10)

1. 一種基板與卡盤板的貼附方法，其中，在一基板的一個表面或兩個表面形成靜電，並將攜帶靜電的該基板安置於一卡盤板，以利用該卡盤板中感應生成的電荷而借助於靜電力將該基板與該卡盤板進行貼附，該卡盤板由導體構成或者由具有絕緣體塗覆膜的導體構成。
2. 一種基板與卡盤板的貼附方法，其中，在一基板的一個表面或兩個表面形成靜電，且在由絕緣體構成的一卡盤板中形成極性與該基板的極性相反的靜電，並將該基板安置於該卡盤板，以借助於靜電力而將該基板與該卡盤板進行貼附。
3. 一種用於分離基板與卡盤板的解卡定方法，用於解除基於如申請專利範圍第1或2項所述的方法而形成的基板與卡盤板被卡定的狀態，其中，藉由單獨實施如下方法中的一種方法或者並行實施如下方法中的多種方法而使基板與卡盤板分離： 吹送氣體利用法，該卡盤板具有能夠使吹送的氣體通過的氣體注入孔或氣體注入槽，以使氣體被吹送到該基板和該卡盤板； 通過驅動離子發生器而去電的方法； 通過將外部電壓施加於該卡盤板而對該基板提供斥力的方法；或 機械解卡定法，在該卡盤板中設置一銷孔，該銷孔能夠讓用於支撐該基板的銷通過，並經由該銷孔而使一解卡定銷通過，從而以機械方式實現解卡定。
4. 一種基板卡定方法，其中，在一基板的一個表面或兩個表面形成靜電，並將金屬箔緊貼於該基板而使極性與帶電的該基板的電荷相反的電荷感應生成於金屬箔，以借助於靜電力而將金屬箔貼附於該基板，並利用一靜電卡盤或一電容器卡盤而使貼附有金屬箔的該基板得到卡定。
5. 一種基板卡定系統，用於將一基板卡定於一卡盤板，其中，包括： 一促帶電單元，用於在該基板的一個表面或兩個表面形成靜電；以及 一卡盤板，由導體構成，或者由具有絕緣體塗覆膜的導體構成； 其中，將攜帶靜電的該基板安置於該卡盤板，以利用該卡盤板中感應生成的電荷而借助於靜電力將該基板與該卡盤板進行貼附。
6. 一種基板解卡定系統，其中，用於借助靜電力而卡定帶電的一基板的一卡盤板包括： 氣體注入孔或氣體注入槽，能夠使吹送的氣體通過，以使氣體被吹送到基板和卡盤板而去電並使基板與卡盤板分離；或者 離子發生器，用於去除靜電。
7. 一種基板與卡盤板的貼附方法，用於確保將帶電的一基板安置於一卡盤板的過程中，該基板與該卡盤板的對齊準確率，其中，在該基板與該卡盤板相隔的狀態下，從針對該基板與該卡盤板的對齊操作起始時刻起至對齊操作完畢時刻為止，通過對該卡盤板施加外部電壓而使該基板與該卡盤板保持斥力，並在對齊操作完畢之後消除施加於該卡盤板的外部電壓，並借助於靜電力而將該基板與該卡盤板進行貼附。
8. 一種基板的卡定設解系統，其中，具有： 一電源，用於在帶電的一基板與一卡盤板的對齊操作進行時段內使對齊操作得以在該基板與該卡盤板未在靜電力作用下貼附的狀態下進行，並在該基板與該卡盤板相隔的狀態下，在將該基板與該卡盤板進行對齊的時段及至對齊操作完畢的時刻為止，將極性與基板的極性相同的電壓施加於該卡盤板而使該基板與卡盤板保持斥力，且在對齊操作完畢之後消除施加於該卡盤板的電壓，並借助於靜電力而將該基板與該卡盤板進行貼附。
9. 一種基板卡定系統，其中，用於借助靜電力而卡定帶電的一基板的一卡盤板形成有： 凸點陣列，具有複數個凸點以陽刻形態突出的浮突結構；或者 複數個氣體注入槽，以陰刻形態形成於該卡盤板的表面， 以使在該基板卡定於該卡盤板的狀態下去電氣體被順利地注入到該基板與該卡盤板之間而易於實現解卡定。
10. 如申請專利範圍第9項所述的基板卡定系統，其中，該卡盤板局部性地貼附有黏接片以完善卡定力，該黏接片是雙面黏合劑型黏接片或者是一面為粘接劑而另一面為黏合劑的類型的黏接片