TWI432298B - 抗靜電處理之工作檯 - Google Patents

Description

抗靜電處理之工作檯 【相關申請案參照】

本申請案主張2009年3月31日申請之韓國專利申請案10-2009-0027521號之優先權，其揭露整體結合於此作為參考。

以下說明關於抗靜電處理之工作檯，更具體而言，關於容許平工作件裝設於其上並保護工作件不受到靜電之抗靜電處理之工作檯。

提供用於半導體製造裝置的工作檯，以容許晶圓基板裝設於其上，且典型是由金屬形成。於利用工作檯之半導體製造裝置中，當搬運器抓住並移動晶圓基板，以定位晶圓基板於工作檯上時，靜電在工作檯與晶圓基板間產生。

此外，用於平面板顯示器(FPD)之塗佈機的工作檯透過習知真空抽吸方案，將顯示基板固定在位置。於此案例中，由於工作檯也是用金屬製造，所以當利用抽吸將顯示基板移動到工作檯或自工作檯分開時，在工作檯產生靜電，而使顯示基板因靜電而變成帶電。近來，顯示基板的尺寸增加，而使靜電荷量增加。結果，靜電議題變得越來越重要。

例如半導體裝置的複數電子組件設置於晶圓基板及顯示基板上。因此，若產生靜電，則靜電施加到電子組件，然後轉移到電子組件的內部電路。結果，嚴重的妨礙了電子組件的可靠度。此外，由於帶有靜電，所以吸引微粒到基板，或當提升基板時基板可能破裂。

於相關技術中，為了避免產生靜電，安裝離子化器於工作檯上，藉此中和靜電。然而，若工作檯並未提升，離子化器的離子風不會到達基板。此外，即使基板提升了，若需要中和的基板在離子風到達基板前就離開了，則並未解決在工作檯及基板間即刻產生靜電所造成的問題。

為了解決上述問題，於工作檯上執行稱為鐵氟龍塗佈程序的氟樹脂塗佈程序，藉此避免於其中產生靜電。由於氟樹脂對其他材料具有低吸附能、不黏的性質、以及低摩擦係數，因此降低了在分開氟樹脂與玻璃基板時所產生的靜電量。

一般而言，由於氟具有絕緣性質，荷電材料必須放入鐵氟龍塗佈中。亦即，在工作檯受到陽極處理(anodizing treatment)後，於工作檯上執行鐵氟龍塗佈，而避免靜電產生在工作檯中。

然而，花在鐵氟龍塗佈方法的製造成本相當高。尤其是在塗佈機的案例中，隨著近來顯示基板變得更大，工作檯的尺寸也需要增加，因此更增加了工作檯的製造成本。

此外，由於氟具有低硬度，所以含氟的塗膜具有低硬度，而容易在塗膜上造成刮痕。因此，塗膜具有刮痕的部分不能維持預定的平坦度。此外，會產生鬆散的微粒。

此外，由於氟具有絕緣性質，所以需要加入例如碳黑或導電聚合物的填充材料，而使鐵氟龍塗佈具有適合抗靜電功能的預定片電阻。然而，碳黑具有球形，因此造成灰塵。此外，導電聚合物具有弱耐溶劑性，需要大量的黏結劑，且難以形成薄膜。

以下說明關於一種工作檯，其中最小化了相對於基板之工作檯接觸表面上所產生的靜電，降低了工作檯的製造成本，工作檯之片電阻調整到適當程度，降低了工作檯與基板間的摩擦係數，以及改善了抗磨性。

根據範例性觀點，提供一種抗靜電處理之工作檯，其配備有平台本體及碳奈米管塗膜。碳奈米管塗膜具有片電阻約10⁵ Ω/□至約10⁹ Ω/□。

若主要包含具有導電性質之碳奈米管之塗膜是塗佈在工作檯的平台本體上，則塗膜具有低的片電阻，而改善了基板的可靠度。

此外，利用包含碳奈米管的塗膜執行塗佈，而降低了工作檯的製造成本。

此外，由於碳奈米管具有獨特的物理性質，因此碳奈米管塗膜具有低摩擦係數及高抗磨性。因此，不會或不易造成刮痕，因而很少產生鬆散微粒。

其他目的、特徵、以及優點將因以下說明、圖式、以及申請專利範圍而變得鮮明。

提供詳細說明，以助於讀者對描述於此的方法、裝置、及/或系統有通盤的了解。熟此技藝者當知於此所述的系統、裝置、及/或方法可有各種變化、修改、以及均等物。再者，省略習知功能及架構的描述，以增加清晰度及精確性。

於後，將參考伴隨圖式說明例示實施例。

圖1為顯示根據本發明例示實施例使用抗靜電處理之工作檯之點膠機之透視圖。

如圖1所示，點膠機1包含框架10、抗靜電處理之工作檯20、頭支撐件30、以及頭單元40。工作檯20設置於框架10之上。工作檯20用以容許自框架10一側供應的基板S裝設於其上。

工作檯20固定於框架10，或藉由致動器滑動於X軸方向及/或Y軸方向。

頭支撐件30設置於工作檯20之上。頭支撐件30延伸於X軸方向，且頭支撐件30的兩端由框架10所支撐。藉由驅動頭支撐件30之致動器，使頭支撐件30可滑動地移動於Y方向。

頭單元40由頭支撐件30所支撐，而使頭單元40移動於X軸方向。頭單元40裝備有至少一塗佈頭42，其上裝設有排出膠的噴嘴44。噴嘴44連接到含有膠的注射器。

圖2為沿圖1之II-II部分之截面圖，其中工作檯20之一表面塗佈有碳奈米管塗膜25。

工作檯20典型由金屬形成，例如鋁。於此案例中，工作檯20的上表面可受到陽極處理。

陽極處理表示透過電化學反應，使犧牲氧化物塗佈到未曾受到表面處理之鋁表面上的程序。陽極處理避免表面磨損及腐蝕。

碳奈米管塗膜25形成於工作檯20上供裝設基板S之表面上，並含有碳奈米管。

碳奈米管(CNT)具有管形，由相鄰的碳原子以六角蜂巢形式彼此耦接而形成。由於碳奈米管具有非常小的直徑，例如幾個奈米，所以碳奈米管呈現獨特的電性及化學性質。

碳奈米管具有優越的機械性質及電選擇性與絕佳的場發射性質。若以薄導電膜形式提供碳奈米管或類似者於工作檯20上，則碳奈米管呈現高導電性質。因此，碳奈米管提供抗靜電功能。

此外，由於碳奈米管形成網絡時是具有管形而不是球形，所以碳奈米管很少造成灰塵且具有優越的耐濕性。

碳奈米管包含選自以下所組成之群組中的至少其一：單壁奈米管、雙壁奈米管、多壁奈米管、繩狀奈米管、及其組合。

此外，碳奈米管可包含透過酸處理受到表面修改的碳奈米管，或形成具有金屬性質或半導體性質之碳奈米管。

包含碳奈米管的塗佈液包含預定分散劑。詳言之，分散劑包含十二基硫酸鈉(SDS)、Triton X(西格馬(sigma))、Tween 20(聚氧乙烯山梨醇酐單油酸酯(Polyoxyethylene Sorbitan Monooleate))、以及CTAB(十六烷基三甲基溴化銨(Cetyl Trimethyl Ammonium Bromide))。

碳奈米管塗膜25的片電阻調整到10⁵ Ω/□至10⁹ Ω/□的範圍，而避免在工作檯20產生靜電。若碳奈米管塗膜25具有大於10⁹ Ω/□的片電阻，則碳奈米管塗膜25具有不良的導電性，而不能有效將產生在工作檯20的靜電放電。若碳奈米管塗膜25具有小於10⁵ Ω/□的片電阻，則碳奈米管塗膜25具有極高的導電性，對鄰近碳奈米管塗膜25的電子組件產生非預期的影響。

碳奈米管塗膜25可包含黏結劑。黏結劑可包含丙烯基黏結劑、氨基鉀酸酯基黏結劑、聚酯基黏結劑、環氧樹脂黏結劑、聚醯亞胺基黏結劑、三聚氰胺基黏結劑、導電聚合物基黏結劑、或有機/無機混合基黏結劑。黏結劑可包含熱塑樹脂或光聚合物樹脂。

於此案例中，包含在碳奈米管塗膜25中的碳奈米管可包含單壁奈米管、雙壁奈米管、或多壁奈米管。

碳奈米管塗膜25具有約0.1μm至100μm的厚度。

同時，助黏層23形成於碳奈米管塗膜25與工作檯20之間。助黏層23改善了碳奈米管塗膜25與工作檯20之間的黏著力。於此案例中，助黏層23由單體、寡聚物、或聚合物形成，其相對於氧化鋁表面達到化學吸附，並屬於羧酸基群、酸酐基群、或膦酸基群。助黏層23具有約1nm至1μm的厚度。

於此案例中，包含在碳奈米管塗膜25中的黏結劑可包含相對於助黏層23，具有黏著力的單體或聚合物。

因此，如圖3所示，工作檯20的上表面受到陽極處理，以形成陽極化層22a代表Al₂ O₃ 層22a，而助黏層23與混有黏結劑的碳奈米管塗膜25依序堆疊在工作檯20的上表面。

保護層26形成於碳奈米管塗膜25之外表面上。當維持抗靜電功能時，保護層26保護碳奈米管塗膜25表面不受外力影響。此外，保護層26改善碳奈米管塗膜25的耐用性及耐磨性。於此案例中，保護層26包含無機物質、有機單體化合物、有機聚合物化合物、有機混合材料、或無機混合材料。保護層26具有約0.1μm至100μm的厚度。

於習知包含氟的抗靜電塗膜案例中，由於氟具有低硬度，所以保護層需要形成有大厚度。而由於保護層有大厚度，所以降低了塗膜的抗靜電效果。然而，由於碳奈米管塗膜25相對於保護層26具有優越的耐磨性及強黏著力，所以最小化了碳奈米管塗膜25的厚度。

於此案例中，保護層26可包含陶瓷基材料。此乃因陶瓷基保護層具有高抗化學性，因此相對於丙酮及乙醇呈現有優越的耐用性。

同時，如圖4所示，內黏結劑層24插置於碳奈米管塗膜25與工作檯20之間。亦即，內黏結劑層24塗佈在工作檯20受到陽極處理的上表面上，而碳奈米管塗膜25塗佈在內黏結劑層24的上表面上。於此案例中，助黏層23插置於內黏結劑層24與工作檯20之間。

內黏結劑層24透過條塗佈、狹縫模塗佈、浸漬塗佈、旋轉塗佈、噴塗、網板塗佈、噴墨塗佈、或類似方法，而塗佈在工作檯20上。此外，碳奈米管塗膜25透過條塗佈、狹縫模塗佈、浸漬塗佈、旋轉塗佈、噴塗、網板塗佈、噴墨塗佈、或類似方法，而塗佈在內黏結劑層24上。

此外，助黏層23透過條塗佈、狹縫模塗佈、浸漬塗佈、旋轉塗佈、噴塗、網板塗佈、噴墨塗佈、或類似方法，而塗佈在工作檯20上。

於此案例中，內黏結劑層24主要包含丙烯基材料、氨基鉀酸酯基材料、聚酯基材料、環氧樹脂材料、聚醯亞胺基材料、三聚氰胺基材料、導電聚合物基材料、或有機/無機混合基材料。舉例而言，主要構成內黏結劑層24的氨基鉀酸酯基材料以強黏著力塗佈在工作檯20上，因此讓碳奈米管塗膜25能以強黏著力塗佈。因此，內黏結劑層的主要材料實質改善了工作檯20與碳奈米管塗膜25間的黏著力。

如圖4所示，保護層26形成於碳奈米管塗膜25的外表面。

為了避免產生靜電，碳奈米管塗膜25連接到接地。結果，從工作檯20產生的電能快速地轉移到接地而不留在碳奈米管塗膜25，並外部放電。舉例而言，如圖2所示，工作檯20包含平台基座21及複數裝設塊22耦接到平台基座21。於此案例中，各裝設塊22具有中空四角棱柱形，且耦到平台基座21的上表面。因此，裝設塊22的下表面與平台基座21接觸，而裝設塊22的側表面及上表面不與平台基座21接觸。

於此案例中，碳奈米管塗膜25不僅形成在裝設塊22的上表面，也形成在裝設塊22的側表面及下表面，而使碳奈米管塗膜25與平台基座21接觸。因此，裝設塊22所產生的電沿碳奈米管塗膜25轉移到平台基座21，並連接到接地。

根據接地的另一方法，如圖5所示，當碳奈米管塗膜25形成於裝設塊22的上表面及側表面時，碳奈米管塗膜25形成在平台基座21上未設置裝設塊22的上表面上。

同時，雖未顯示，但自碳奈米管塗膜25一端延伸的接地線與基座平台21接觸，藉此將碳奈米管塗膜25連接到接地。

根據範例塗佈碳奈米管塗膜在工作檯上的方法說明如下。於後，將參考圖4說明塗佈方法。

首先，工作檯20的塗佈表面受到陽極處理。結果，Al₂ 0₃ 層22a塗佈在工作檯20的上表面上。

之後，黏著劑塗佈到Al₂ 0₃ 層22a的上表面，以形成助黏層23，而內黏結劑層24塗佈在助黏層23的外表面上。於此範例中，內黏結劑層24包含氨基鉀酸酯基黏結劑。

然後，碳奈米管塗膜25塗佈在內黏結劑層24的外表面上。

根據製造碳奈米管塗膜25的方法，首先將碳奈米管、分散劑、以及溶劑混合在一起而製造塗佈液，而碳奈米管散佈於其中。雖然碳奈米管包含選自有以下所組成的群組其中之一：單壁奈米管、雙壁奈米管、多壁奈米管、繩狀奈米管、及其組合，但是碳奈米管不受限制。

分散劑包含容許碳奈米管散佈於溶劑中的任何材料。溶劑包含水、乙醇、甲醇、異丙醇、1,2-二氯苯、氯仿、二甲基甲醯胺、丙酮、或其混合物。

之後，塗佈液塗佈到內黏結劑層24上並乾燥，而形成碳奈米管塗膜25。

碳奈米管塗膜可透過各種習知的方法塗佈，例如噴塗。噴塗利用噴塗設備及超音波噴塗器來執行。噴塗所用的噴嘴有各種形式，包含：單流噴嘴、雙流噴嘴、或單流噴嘴與雙流噴嘴的組合。

於噴塗程序中，利用蒸發溶劑的裝置，其中使用加熱板。加熱塗佈表面的下部、上部、以及側部，而使塗佈液蒸發。

保護層26形成於碳奈米管塗膜25的外表面。保護層26包含聚合物硬塗佈或陶磁塗佈。

根據另一範例塗佈碳奈米管塗膜25的方法說明如下。於此範例中，將參考圖3說明塗佈方法。

首先，工作檯20的塗佈表面受到陽極處理。結果，Al₂ 0₃ 層22a塗佈在工作檯20的上表面上。

之後，黏著劑塗佈到Al₂ 0₃ 層22a的上表面，以形成助黏層23。碳奈米管塗膜25塗佈在助黏層23的外表面上。於此範例中，碳奈米管塗膜25包含黏結劑。黏結劑包含丙烯基材料。

保護層26形成於碳奈米管塗膜25的外表面。於此案例中，保護層26主要包含適合形成硬塗佈的聚合物或陶磁基材料。

由上述說明清楚可知，塗膜25透過噴塗均勻地塗佈在工作檯20的整個表面上，包含工作檯20的邊緣，所以維持了工作檯20的平坦性。

此外，黏結劑改善了黏著力，藉此消除產生鬆散微粒的問題。

熟此技藝者當知本發明上述例示實施可有各種修改。然而，只要修改是落入所附申請專利範圍及其均等的範疇中，就不應視為是在本發明範疇外。

1．．．點膠機

10．．．框架

20．．．工作檯

21．．．平台基座

22．．．裝設塊

22a．．．陽極化層

23．．．助黏層

24．．．內黏結劑層

25．．．碳奈米管塗膜

26．．．保護層

30．．．頭支撐件

40．．．頭單元

42．．．塗佈頭

44．．．噴嘴

S．．．基板

圖1為顯示根據本發明例示實施例配備有抗靜電處理之工作檯之點膠機之透視圖；

圖2為顯示圖1之工作檯之上側之截面圖；

圖3為顯示圖2「A」部分之放大截面圖；

圖4為顯示圖3之選替範例之示意圖；以及

圖5為顯示圖2之選替範例之截面圖。

於圖式及詳細說明中，相同參標號表示相同元件、特徵、以及結構，且為清晰及便利之故，可能誇大了一些元件的尺寸或比例。

20．．．工作檯

22a．．．陽極化層

23．．．助黏層

25．．．碳奈米管塗膜

26．．．保護層

Claims (6)

1. 一種工作檯，塗佈有抗靜電材料並經過一抗靜電處理，該工作檯包含：一平台基座，其至少一表面上供裝設一晶圓基板或一顯示基板，該至少一表面由導電材料形成；以及一碳奈米管塗膜，含有碳奈米管，塗佈於該平台基座之該至少一表面上，以避免在該基板及該平台基座間產生靜電，其中該碳奈米管塗膜具有一片電阻約10⁵ Ω/□至約10⁹ Ω/□。
2. 如申請專利範圍第1項所述之工作檯，其中該碳奈米管塗膜更包含丙烯基黏結劑、氨基鉀酸酯基黏結劑、聚酯基黏結劑、環氧樹脂黏結劑、聚醯亞胺基黏結劑、三聚氰胺基黏結劑、導電聚合物基黏結劑、或有機/無機混合基黏結劑。
3. 如申請專利範圍第1項所述之工作檯，其中一助黏層插置於該平台基座與該碳奈米管塗膜之間，以及該助黏層由一單體、一寡聚物、或一聚合物形成，其屬於羧酸基群、酸酐基群、以及膦酸基群至少其中之一。
4. 如申請專利範圍第1項所述之工作檯，其中一保護層形成於該碳奈米管塗膜之一外表面上，以及該保護層包含無機物質、有機單體化合物、有機聚合物化合物、有機混合材料、或無機混合材料。
5. 如申請專利範圍第1至4項其中之任一項所述之工作檯， 其用於一塗佈裝置，且其上供裝設進行一塗佈程序之一基板。
6. 如申請專利範圍第5項所述之工作檯，其中該碳奈米管塗膜連接到該平台基座上之一接地。