KR20090082296A - Work transferring method, electrostatic chuck device and method for bonding substrates - Google Patents

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Abstract

An electrostatic chuck device enabling even a thin work with low rigidity to be releasedly placed without causing deformation and displacement during the movement. An electrostatic chuck (2) is attached to a holding plate (1) by an attaching means (3). A work (A) is chucked and held by the attached electrostatic chuck (2). The electrostatic chuck (2) and the work (A) are integrally separated from the holding plate (1) by a separating means (4). Since the work (A) is not brought into a free state, it can be transferred to the release position without being affected by the gravity. When only the electrostatic chuck (2) is re-attached to the holding plate (1) by the attaching means (3) after the electrostatic attracting function of the electrostatic chuck (2) is stopped, the electrostatic chuck (2) is separated from the surface of the work (A) moved to the release position, and the work (A) is left at the release position and placed.

Description

워크 이송 방법 및 정전 척 장치, 그리고 기판 접합 방법{WORK TRANSFERRING METHOD, ELECTROSTATIC CHUCK DEVICE AND METHOD FOR BONDING SUBSTRATES}WORK TRANSFERRING METHOD, ELECTROSTATIC CHUCK DEVICE AND METHOD FOR BONDING SUBSTRATES}

본 발명은, 예를 들면 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP) 또는 플렉시블 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이의 제조과정에 있어서, CF 유리나 TFT 유리 등의 유리제 기판이나 또는 PES(Poly-Ether-Sulphone) 등의 플라스틱 필름 등으로 이루어지는 합성 수지제 기판을 착탈이 자유롭도록 유지하여 접합하는 기판 접합기를 포함하는 기판 조립장치나, 이와 같은 기판 등의 절연체, 도전체 또는 반도체 웨이퍼 등의 워크(피처리체)를 반송하는 기판 반송장치 등에 사용되는 워크 이송 방법 및 정전 척 장치와, 그것을 사용한 기판 접합 방법에 관한 것이다.The present invention, for example, in the manufacturing process of flat panel displays such as liquid crystal displays (LCDs), plasma displays (PDPs) or flexible displays, glass substrates such as CF glass and TFT glass, or PES (Poly-Ether-Sulphone) A substrate assembling apparatus including a substrate bonding machine for holding and detaching a synthetic resin substrate made of a plastic film, such as a plastic film so as to be detachable, and a work such as an insulator, a conductor, or a semiconductor wafer such as a substrate. It relates to a workpiece conveyance method and an electrostatic chuck device used for a substrate conveying apparatus or the like to convey, and a substrate bonding method using the same.

상세하게는, 유지판의 정전 척으로 워크를 흡착 유지하고, 이 유지된 워크를 개방하여 소정 위치에 재치하는 워크 이송 방법, 및 유지판과 워크를 흡착 유지하는 정전 척으로 이루어지는 정전 척 장치, 그리고 정전 척 장치를 사용한 기판 접합 방법에 관한 것이다.Specifically, an electrostatic chuck device comprising a workpiece conveying method of suction-holding the workpiece by the electrostatic chuck of the holding plate, opening the held workpiece and placing the held workpiece at a predetermined position, and an electrostatic chuck holding the holding plate and the workpiece by suction. A substrate bonding method using an electrostatic chuck device.

종래, 2매의 기판을 중첩하는 기판 접합기로서, 가압판은 내부에 전극판을 내장한 절연성 부재로 구성된 정전 척이며, 정전 척에, 워크로서 유리 기판을 유지시키고, 이 상부 기판과 하부 기판을 XY방향으로 위치 정렬한 후, 진공 챔버내를 감압하고, 이 진공 챔버내가 원하는 진공도가 되었을 때에, 가압판의 정전 흡착기능을 해제하여, 상부 기판을 하부 기판상에 낙하시켜 상부 기판 및 하부 기판을 중첩한 후, 가압판을 강하시킴으로써, 양자의 간격이 소정 갭이 되도록 상부 기판 및 하부 기판을 가압하여 접합하는 것이다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).Conventionally, as a board | substrate joiner which overlaps two board | substrates, a press plate is an electrostatic chuck comprised by the insulating member which built the electrode plate inside, The electrostatic chuck hold | maintains a glass substrate as a workpiece | work, and this upper board | substrate and lower board | substrate are XY After aligning in the direction, the inside of the vacuum chamber is depressurized, and when the inside of the vacuum chamber reaches a desired degree of vacuum, the electrostatic adsorption function of the pressure plate is released, the upper substrate is dropped on the lower substrate, and the upper substrate and the lower substrate are overlapped. Then, by lowering the pressure plate, the upper substrate and the lower substrate are pressed and joined so that the gap between them becomes a predetermined gap (see Patent Document 1, for example).

또, 정전 척(정전 흡착수단)에 의한 상부 기판(상측 기판)의 유지 해제와 연동하여, 그 상부 기판의 배면측으로부터 기체를 분출시키고, 이 기체를 상방 유지판의 정전 흡착면과 상부 기판의 배면 사이에 강제 주입함으로써, 이들 정전 흡착면과 기판면의 밀착 상태를 파괴하여 양자를 박리함으로써, 양자간의 정전 흡착력이 강제적으로 감쇠되어 소멸되고, 주입된 기체의 압력으로 하부 기판(하측 기판)으로의 낙하력이, 즉 낙하의 가속도가 강제적으로 작용되고, 그에 의해, 그 상부 기판이 순식간에 하부 기판 상으로 압착되어, 정전 흡착수단으로 유지한 상태로 상부 기판이 자세 변화하지 않고 하부 기판 상으로 이동하여 압착되어, 상부 기판 및 하부 기판을 밀봉 중첩시키는 것이다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조).In addition, in conjunction with the release of the upper substrate (upper substrate) by the electrostatic chuck (electrostatic adsorption means), a gas is ejected from the back side of the upper substrate, and the gas is discharged from the electrostatic adsorption surface of the upper holding plate and the upper substrate. By forcibly injecting between the back surfaces, the adhesion state between these electrostatic adsorption surfaces and the substrate surface is broken and the two are separated, thereby forcing the electrostatic adsorption force between the two to be forcibly attenuated and extinguished. Force of the drop, i.e., acceleration of the drop, is forcibly applied, whereby the upper substrate is pressed onto the lower substrate in an instant, and the upper substrate is moved onto the lower substrate without changing its posture while being held by the electrostatic adsorption means. It moves and crimps | bonds and seals and superimposes an upper board | substrate and a lower board | substrate (for example, refer patent document 2).

(특허 문헌 1)일본공개특허공보 2001-166272호(6페이지, 도 8 참조)(Patent Document 1) Japanese Unexamined Patent Publication No. 2001-166272 (6 pages, see FIG. 8)

(특허 문헌 2)일본특허공보 제 3721378(8페이지, 도 1참조)(Patent Document 2) Japanese Patent Publication No. 3721378 (8 pages, see FIG. 1)

그러나, 이와 같은 종래의 워크 이송 방법이나 정전 척 장치에서는 특허 문헌 1의 경우, 정전 흡착기능의 해제에 의하여 진공 하에서 워크(상부 기판)를 자유낙하시키는데, 정전 척에 의한 기판 흡착력은 그 전원을 차단해도 기판 흡착력이 곧바로 소멸하지는 않고 계속 작용하기 때문에, 차후의 기판 흡착력의 저하에 의하여 해제 불균일이 발생하여, 정전 흡착면과 워크와의 계면이 부분적으로 박리되기 시작하고, 최종적으로는 워크의 모든 면이 박리되어 자유낙하하게 된다. However, in the conventional work conveying method or the electrostatic chuck device as described above, in the case of Patent Document 1, the workpiece (upper substrate) is freely dropped under vacuum by releasing the electrostatic adsorption function, and the substrate adsorption force by the electrostatic chuck cuts off the power supply. Even if the substrate adsorption force does not immediately disappear but continues to act, release unevenness occurs due to the subsequent lowering of the substrate adsorption force, and the interface between the electrostatic adsorption surface and the work begins to partially peel off, and finally all surfaces of the work surface. This peels off and falls free.

그에 의해, 워크(상부 기판)는 최종적으로 박리된 지점을 중심으로 하여 회전이동하면서 자유낙하하기 때문에, 상부 기판 및 하부 기판끼리의 위치 정렬에 오차가 발생하고, 자유낙하의 압력에 의해서는 밀봉이 불완전하게 되어 공기가 혼입되기 쉽다는 문제가 있었다.As a result, the workpiece (upper substrate) falls freely while rotating about the final peeled point, so that an error occurs in the alignment of the upper substrate and the lower substrate, and the sealing is prevented by the free fall pressure. There was a problem that it became incomplete and air was easily mixed.

또한, 워크(상부 기판)는 정전 흡착면에 대해서 먼저 박리되기 시작한 지점으로부터 중력에 의하여 부분적으로 아래로 처져서 기울어짐이 발생하고, 이 기울어짐은 상황에 따라 변화되기 쉽기 때문에, 자유낙하중에 수정하는 것이 불가능하고, 상부 기판이 하부 기판 위로 낙하한 후에도 수정하는 것이 곤란하여 소정의 평행도를 달성할 수 없다는 문제가 있었다.In addition, the workpiece (upper substrate) is partially deflected by gravity from the point where it first began to peel off against the electrostatic adsorption surface, and the inclination occurs, and this inclination tends to change depending on the situation. There was a problem that it was impossible, and even after the upper substrate fell on the lower substrate, it was difficult to correct and the predetermined parallelism could not be achieved.

그러나, 근년에는 액정 디스플레이나 플라즈마 디스플레이의 기판이 대형화되는 경향으로 한 변이 1000㎜를 초과하는 것까지 제조되기 시작하였는데, 기판이 대형화되어도 소형 기판과 동일한 평행도가 요구된다. 특히, 기판의 한 변이 1000㎜를 초과하면 이 XY방향의 크기에 비해 Z방향의 간격이 극단적으로 작아지기 때문에, 이들 상부 기판 및 하부 기판을 완전히 평행인 상태로 접근 이동시키는 것이 이상적이기는 하지만, 실제로는 매우 곤란하다.However, in recent years, since the side of a liquid crystal display or a plasma display tends to be enlarged, it has begun to manufacture up to a side exceeding 1000 mm. Even if the substrate is enlarged, the same parallelism as that of a small substrate is required. In particular, when one side of the substrate exceeds 1000 mm, the distance in the Z direction becomes extremely small compared to the size of this XY direction, so it is ideal to move these upper and lower substrates in a completely parallel state, but in practice Is very difficult.

이와 같은 환경하에 있어서, 한 변이 1000㎜를 초과하는 대형 상부 기판이 약간이라도 기울어지면 XY방향의 크기에 비해 Z방향의 간격이 극단적으로 작기 때문에, 상부 기판 및 하부 기판의 대향면 중 어느 한쪽에 미리 도포되는 액정 밀봉용 시일재(환상의 접착제)나 양 기판의 막면이 손상되는 등의 장해가 발생될 우려가 있어, 도저히 정상적인 접합은 기대할 수 없다는 문제가 있다.Under such circumstances, if the large upper substrate having one side exceeding 1000 mm is slightly inclined, the distance in the Z direction is extremely small compared with the size of the XY direction, so that either of the opposing surfaces of the upper substrate and the lower substrate is in advance. There is a possibility that a trouble such as damage to the sealing material (annular adhesive) for coating the liquid crystal or the film surface of both substrates to be applied may occur, and there is a problem in that normal bonding cannot be expected.

또, 특허 문헌 2의 경우에는, 워크(상부 기판)의 배면측으로부터 그 워크와의 사이에 기체를 분사시켜 박리하는데, 종래 사용되고 있던 워크와 같이 0.7~1.1㎜의 두께를 가지는 유리 기판이면, 비교적 면방향의 강성이 높기 때문에 박리용 기체가 면방향으로 균일하게 전해지기 쉬워, 기체에 의하여 워크를 정전 척으로부터 확실하게 박리할 수 있었다. Moreover, in the case of patent document 2, although a gas is sprayed and peeled off from the back side of a workpiece | work (upper board | substrate) with the workpiece | work, as long as it is a glass substrate which has a thickness of 0.7-1.1 mm like the workpiece | work used conventionally, it is comparatively Since the rigidity of the surface direction was high, the peeling gas was easily transmitted uniformly in the surface direction, and the workpiece could be reliably peeled off from the electrostatic chuck by the gas.

그러나, 근년에는 휴대전화나 노트북과 같이 경량화를 중시한 액정 디스플레이의 용도가 많아, 이와 같은 용도에 있어서는, 워크의 유리 두께가 약 0.5㎜ 이하인 매우 얇은 것이 출시되며, 또한 플렉시블 디스플레이에 사용되는 워크는 두께가 수 백 ㎛인 PES(Poly-Ether-Sulphone) 등의 플라스틱 필름이 된다.However, in recent years, there are many uses of liquid crystal displays that emphasize weight reduction, such as mobile phones and laptops. In such applications, very thin ones having a glass thickness of about 0.5 mm or less are released. It becomes a plastic film, such as PES (Poly-Ether-Sulphone) of several hundred micrometers in thickness.

이와 같은 약 0.5㎜ 이하의 유리 기판이나 플라스틱 필름 등의 워크는 종래부터 사용되고 있던 0.7~1.1㎜의 유리 기판에 비해 강성이 극단적으로 낮기 때문에, 박리용 기체를 분사해도 그 기세에 의하여 워크가 부분적으로 압출 변경하여 이 변경 부분에 박리용 기체의 유로가 집중되어 배출되어 버려서, 잔류 흡착력에 의하여 워크가 확실하게 박리되지 않을 우려가 있으며, 이 박리시에 있어서 박리용 기류에 의해 압출 변경하고 있는 부분이 집중적으로 신장되어 부분적인 변경(歪)이 남게 될 가능성도 있다. Since the rigidity of such a substrate, such as a glass substrate of about 0.5 mm or less, or a plastic film, is extremely low compared to the glass substrate of 0.7 to 1.1 mm, which is conventionally used, even when spraying a gas for peeling, the workpiece is partially caused by the momentum. The extrusion flow is changed and the flow path of the gas for peeling is concentrated and discharged, and the workpiece may not be peeled reliably due to residual adsorptive force. There is also the possibility of intensive stretches, leaving partial alterations.

본 발명중 청구항 1, 4에 기재된 발명은, 얇고 강성이 낮은 워크여도 이동중에 변경이나 위치 어긋남을 일으키는 일 없이 개방 재치하는 것을 목적으로 한 것이다.Invention of Claim 1, 4 of this invention aims at carrying out open mounting, even if it is a thin and low rigid workpiece, without causing a change and shift | offset | difference during movement.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명의 목적에 더하여, 워크를 확실하게 유지하여 이송하는 것을 목적으로 한 것이다.In addition to the object of the invention of Claim 1, the invention of Claim 2 aims at holding and conveying a workpiece reliably.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명의 목적에 더하여, 워크의 박리성을 향상시키는 것을 목적으로 한 것이다.Invention of Claim 3 aims at improving the peelability of a workpiece in addition to the objective of invention of Claim 1 or 2.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 4에 기재된 발명의 목적에 더하여, 강성이 낮은 기판이어도, 정전 흡착력의 해제 불균일에 관계없이 정위치에서 접합하여 확실하게 박리하는 것을 목적으로 한 것이다.In addition to the object of the invention according to claim 4, the invention described in claim 5 is intended to be bonded and reliably peeled off at a fixed position regardless of the release non-uniformity of the electrostatic attraction force.

상술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 정전 척을 박판형상 또는 막형상으로 형성하여 이동이 자유롭게 지지하고, 이 정전 척에 그에 대향하는 워크의 표면을 정전 흡착하여, 이 흡착 위치로부터 그 정전 척을 워크가 정전 흡착된 상태로 개방 위치로 이동되고, 정전 척의 정전 흡착기능을 정지시키고, 그 개방 위치로부터 정전 척만을 흡착 위치를 향하여 역이동시켜, 개방 위치로 이동된 워크의 표면으로부터 정전 척을 박리한 것을 특징으로 하는 것이다. In order to achieve the above object, the invention described in claim 1 of the present invention is that the electrostatic chuck is formed into a thin plate shape or a film shape to support movement freely, and electrostatically adsorbs the surface of the workpiece facing the electrostatic chuck, From this adsorption position, the electrostatic chuck is moved to the open position with the workpiece electrostatically adsorbed, the electrostatic chuck function of the electrostatic chuck is stopped, and only the electrostatic chuck is reversed from the open position toward the adsorption position, and moved to the open position. It is characterized by peeling the electrostatic chuck from the surface of a workpiece.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명의 구성에, 상기 정전 척을 박판형상 또는 막형상으로 형성하여, 강체로 이루어지는 유지판의 평활한 베이스면에 대해서, 베이스면과 교차하는 방향으로 이동이 자유롭게 지지하여 구성한 것을 더한 것을 특징으로 한다.In the invention according to claim 2, in the constitution of the invention according to claim 1, the electrostatic chuck is formed in a thin plate shape or a film shape and moves in a direction intersecting the base surface with respect to the smooth base surface of the holding plate made of a rigid body. It is characterized by the fact that this free support was constructed.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명의 구성에, 상기 정전 척의 정전 흡착부를 워크의 외주단부와 대향하는 지점으로부터 부분적으로 변경하여, 그 워크의 외주단부와의 사이에 박리용 간극을 부분적으로 형성한 구성을 더한 것을 특징으로 한다. In the invention according to claim 3, in the configuration of the invention according to claim 1 or 2, the electrostatic adsorption portion of the electrostatic chuck is partially changed from a point facing the outer peripheral end of the work, and a gap for peeling between the outer peripheral ends of the work. It is characterized by the addition of a partially formed configuration.

또, 청구항 4에 기재된 발명은, 유지판의 워크측 표면에 대해서 워크측 표면과 교차하는 방향으로 정전 척을 이동이 자유롭게 지지하고, 이 워크측 표면에 정전 척을 따라 워크의 표면을 정전 흡착하고, 이 흡착 위치로부터 그 정전 척을 워크가 정전 흡착된 상태로 개방 위치로 이동시키고, 이 정전 척의 정전 흡착기능을 정지시키고, 그 개방 위치로부터 정전 척만을 흡착 위치를 향하여 역이동시켜, 개방 위치로 이동된 워크의 표면으로부터 정전 척을 박리한 것을 특징으로 하는 것이다.In addition, according to the invention of claim 4, the electrostatic chuck is freely supported in a direction intersecting the workpiece side surface with respect to the workpiece side surface of the holding plate, and the surface of the workpiece is electrostatically adsorbed along the electrostatic chuck on the workpiece side surface. From this adsorption position, the electrostatic chuck is moved to the open position with the workpiece electrostatically adsorbed, the electrostatic chuck function of the electrostatic chuck is stopped, and only the electrostatic chuck is moved from the open position toward the adsorption position to the open position. It is characterized by peeling the electrostatic chuck from the surface of the moved workpiece.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 4에 기재된 정전 척 장치를 한 쌍의 유지판 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 구비하고, 이들 유지판의 사이에 상기 워크로서 2매의 기판을 대향시켜 착탈이 자유롭게 유지하고, 이 유지판 중 어느 한쪽으로부터 상기 정전 척 장치의 정전 척을 한쪽의 기판이 정전 흡착된 상태로 분리하고 이 한쪽의 기판을 다른쪽의 기판을 향하여 이동시켜, 환상의 접착제에 의하여 양 기판을 접합한 것을 특징으로 하는 것이다.The invention according to claim 5 includes the electrostatic chuck device according to claim 4 on one or both of the pair of holding plates, and the two substrates are opposed to each other as the workpieces between the holding plates, so that detachment and detachment are freely maintained. The electrostatic chuck of the electrostatic chuck device is separated from one of the holding plates in a state in which one substrate is electrostatically adsorbed, and the one substrate is moved toward the other substrate to bond both substrates with an annular adhesive. It is characterized by one.

본 발명 중 청구항 1에 기재된 발명은, 부착수단으로 유지판에 정전 척을 부착시키고, 이 부착된 정전 척으로 워크를 흡착 유지하고, 이들 정전 척과 워크를 일체로 하여 격리수단으로 유지판으로부터 격리함으로써 워크가 프리 상태가 되지 않기 때문에, 중력 등의 영향을 받지 않고 개방 위치로 이송되고, 이 정전 척의 정전 흡착기능을 정지시키고 나서 부착수단으로 정전 척만을 유지판에 다시 부착시킴으로써 개방 위치로 이동한 워크의 표면으로부터 정전 척이 박리되어, 이 워크가 개방 위치에 잔류하여 재치될 수 있다.According to the invention of claim 1, the electrostatic chuck is attached to the holding plate by the attachment means, the attached electrostatic chuck is sucked and held by the attached electrostatic chuck, and the electrostatic chuck and the workpiece are integrally isolated from the holding plate by the isolation means. Since the workpiece does not become free, the workpiece is transferred to the open position without being affected by gravity and moved to the open position by stopping the electrostatic adsorption function of the electrostatic chuck and then attaching only the electrostatic chuck to the holding plate again as an attachment means. The electrostatic chuck can be peeled off from the surface of the workpiece so that this work remains in the open position and can be mounted.

따라서, 얇고 강성이 낮은 워크여도, 이동중에 변경이나 위치 어긋남을 일으키지 않고 개방 및 재치될 수 있다.Therefore, even a thin and low rigid workpiece can be opened and mounted without causing any change or misalignment during movement.

그 결과, 정전 흡착의 해제에 의하여 정전 흡착력의 해제 불균일이 발생하여 워크의 자세가 불안정해지기 쉬운 종래의 기술에 비해, 워크를 그 자세가 안정된 상태로 정위치까지 이송할 수 있다. As a result, the release of the electrostatic adsorption force is released due to the release of the electrostatic adsorption, so that the workpiece can be transported to a fixed position in a stable state, compared with the conventional art in which the attitude of the workpiece tends to be unstable.

또한, 기체의 분사 압력으로 워크를 박리하는 종래의 기술에 비해, 강성이 낮은 워크여도 박리용 기체의 유로가 특정 부분에 집중하지 않고, 강성이 높은 워크와 동일하게 확실하게 박리할 수 있어, 작업성이 뛰어나다.Moreover, compared with the conventional technique of peeling a workpiece by the injection pressure of gas, even if it is a workpiece | work with low rigidity, the flow path of the gas for peeling does not concentrate on a specific part, and it can peel like a workpiece with high rigidity and can work reliably. Excellent sex

청구항 2의 발명은, 청구항 1의 발명의 효과에 부가적으로, 정전 척을 박판형상 또는 막형상으로 형성하여, 강체로 이루어지는 유지판의 평활한 베이스면에 대해서 베이스면과 교차하는 방향으로 이동이 자유롭게 지지하고, 부착수단의 작동으로 강체로 이루어지는 평활한 베이스면에 정전 척의 적어도 정전 흡착부를 따라 평평하게 함으로써, 이들 베이스면과 정전 흡착부가 간극 없이 접촉하여 정전 흡착되고, 다음으로 격리수단의 작동으로 베이스면으로부터 정전 척을 워크가 정전 흡착된 상태로 분리함으로써 워크가 프리 상태가 되지 않기 때문에, 중력 등의 영향을 받지 않고 이송되고, 그 후, 부착수단의 작동으로 이 이동한 워크의 표면으로부터 정전 척이 박리되어, 베이스면을 따라 초기 상태로 귀환한다.According to the invention of claim 2, in addition to the effect of the invention of claim 1, the electrostatic chuck is formed in a thin plate shape or a film shape, and the movement of the holding plate made of a rigid body in a direction intersecting the base surface with respect to the smooth base surface is easy. By supporting it freely and flattening along at least the electrostatic adsorption portion of the electrostatic chuck on a smooth base surface made of rigid body by operation of the attachment means, these base surfaces and the electrostatic adsorption portion are contacted without gaps and then electrostatically adsorbed, and then by the operation of the isolation means. Since the workpiece does not become free by separating the electrostatic chuck from the base surface in the state in which the workpiece is electrostatically attracted, it is transferred without being affected by gravity or the like, and thereafter, the electrostatic chuck is removed from the surface of the moved workpiece by the operation of the attachment means. The chuck is peeled off and returned to the initial state along the base surface.

따라서, 워크를 확실하게 유지하여 이송할 수 있다.Therefore, the workpiece can be reliably held and transported.

청구항 3의 발명은, 청구항 1 또는 2의 발명의 효과에 더하여, 정전 척의 정전 흡착부를 워크의 외주단부와 대향하는 지점으로부터 부분적으로 변경하여, 그 워크의 외주단부와의 사이에 박리용 간극을 부분적으로 형성함으로써, 이들 정전 척의 정전 흡착부와 워크의 표면의 사이에 그 박리용 간극이 단번에 넓어져, 잔류 흡착력이 강제적으로 감쇠되어 소멸한다.In addition to the effect of the invention of Claim 1 or 2, invention of Claim 3 partially changes the electrostatic adsorption part of an electrostatic chuck from the point which opposes the outer peripheral end of a workpiece | work, and partially removes the clearance gap between the outer peripheral ends of the workpiece | work. By forming this, the separation gap between the electrostatic adsorption portion of these electrostatic chucks and the surface of the work is widened at a time, and the residual adsorption force is forcibly attenuated and extinguished.

따라서, 워크의 박리성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the peelability of a workpiece can be improved.

청구항 4의 발명은, 유지판의 워크측 표면에 대해서 워크측 표면과 교차하는 방향으로 정전 척을 이동이 자유롭게 지지하고, 이 워크측 표면에 정전 척을 따른 상태로 워크의 표면을 정전 흡착하고, 이 흡착 위치로부터 그 정전 척을 워크가 정전 흡착된 상태로 이동시킴으로써 워크가 프리 상태가 되지 않기 때문에 중력 등의 영향을 받지 않고 개방 위치로 이송되고, 이 정전 척의 정전 흡착기능을 정지시키고, 그 개방 위치로부터 정전 척만을 흡착 위치를 향하여 역이동시킴으로써, 개방 위치로 이동한 워크의 표면으로부터 정전 척이 박리된다.According to the invention of claim 4, the electrostatic chuck is freely supported in a direction intersecting with the workpiece side surface with respect to the workpiece side surface of the holding plate, and the surface of the workpiece is electrostatically attracted to the workpiece side surface along the electrostatic chuck, Since the work is not free by moving the electrostatic chuck from the suction position to the state where the workpiece is electrostatically attracted, the workpiece is transferred to the open position without being affected by gravity or the like, and the electrostatic chuck function of the electrostatic chuck is stopped, and the opening is performed. By moving only the electrostatic chuck from the position toward the suction position, the electrostatic chuck is peeled from the surface of the workpiece moved to the open position.

따라서, 얇고 강성이 낮은 워크여도, 이동 중에 변경이나 위치 어긋남을 일으키지 않고 개방 및 재치될 수 있다.Therefore, even a thin and low rigid workpiece can be opened and mounted without causing any change or misalignment during movement.

그 결과, 정전 흡착의 해제에 의하여 정전 흡착력의 해제 불균일이 발생하여 워크의 자세가 불안정해지기 쉬운 종래의 기술에 비해, 워크를 그 자세가 안정된 상태로 정위치까지 이송할 수 있다.As a result, the release of the electrostatic adsorption force is released due to the release of the electrostatic adsorption, so that the workpiece can be transported to a fixed position in a stable state, compared with the conventional art in which the attitude of the workpiece tends to be unstable.

또한, 기체의 분사 압력으로 워크를 박리하는 종래의 기술에 비해, 강성이 낮은 워크여도, 박리용 기체의 유로가 특정 부분에 집중하지 않고, 강성이 높은 워크와 동일하게 확실하게 박리할 수 있어, 작업성이 뛰어나다.Moreover, compared with the conventional technique of peeling a workpiece | work by the gas injection pressure, even if it is a workpiece | work with low rigidity, the flow path of the gas for peeling off can concentrate reliably similarly to a workpiece with high rigidity, without concentrating on a specific part, Excellent workability

청구항 5의 발명은, 청구항 4의 발명의 효과에 더하여, 양 유지판의 한쪽으로부터 정전 척을 한쪽의 기판이 정전 흡착된 상태로 분리하고, 다른쪽의 기판을 향하여 이동시켜, 환상의 접착제로 양 기판을 접합함으로써, 한쪽의 기판이 프리 상태가 되지 않기 때문에 중력 등의 영향을 받지 않고 이송되어 정확하게 접합되고, 상기 환상의 접착제의 접착력으로 유지된 한쪽의 기판으로부터 정전 척이 무리없이 박리된다. In addition to the effect of the invention of claim 4, the invention of claim 5 separates the electrostatic chuck from one of the holding plates in a state in which one substrate is electrostatically adsorbed, and moves toward the other substrate, thereby providing an annular adhesive. By joining the substrates, since one of the substrates does not become free, the electrostatic chuck is peeled off from one of the substrates that are transferred and bonded accurately without being affected by gravity or the like, and held by the adhesive force of the annular adhesive.

따라서, 강성이 낮은 기판이어도 정전 흡착력의 해제 불균일에 관계없이 정위치에서 접합하여 확실하게 박리할 수 있다.Therefore, even a substrate with low rigidity can be bonded and reliably peeled off at any position regardless of the release unevenness of the electrostatic attraction force.

그 결과, 정전 흡착의 해제에 의하여 상부 기판을 자유낙하시키는 종래의 기판 접합기에 비해, 양 기판끼리의 위치 정렬 오차를 방지할 수 있으며, 밀봉 공간을 확실하게 형성할 수 있어서 공기의 혼입을 방지할 수 있고, 정전 흡착면으로부터의 상부 기판의 박리에 수반하여 전혀 기울어짐이 발생하지 않으므로 소정의 평행도를 달성할 수 있고, 또한 한 변이 1000㎜를 초과하는 대형 기판이어도, 상부 기판의 기울어짐에 기인하여, 액정 밀봉용 시일재(환상의 접착제)나 양 기판의 막면이 손상되는 등의 장해가 완전하게 방지될 수 있다.As a result, as compared with the conventional substrate bonding machine in which the upper substrate is freely dropped by releasing the electrostatic adsorption, the alignment error between the two substrates can be prevented and the sealing space can be reliably formed to prevent the mixing of air. It is possible to achieve a predetermined parallelism because no inclination occurs at all with peeling of the upper substrate from the electrostatic adsorption surface, and even if a large substrate having one side exceeding 1000 mm is caused by the inclination of the upper substrate. Thus, obstacles such as damage of the sealing material (annular adhesive) for liquid crystal sealing or the film surface of both substrates can be completely prevented.

또한, 기체의 분사 압력으로 기판만을 직접 박리하는 종래의 기판 접합기에 비해, 강성이 낮은 기판이어도 박리용 기체의 유로가 특정 부분에 집중하지 않고, 강성이 높은 기판과 동일하게 확실하게 박리할 수 있어, 작업성이 뛰어나다.In addition, compared to the conventional substrate bonding machine which peels only the substrate directly by the injection pressure of the gas, even if the substrate is low in rigidity, the flow path of the gas for peeling can be reliably peeled off like the high rigidity substrate without concentrating on a specific portion. , Workability is excellent.

또, 이물이 인입되어, 정전 척의 표면이 부분적으로 파괴되어 고장났다고 해도, 유지판과 박판형상 또는 막형상의 정전 척이 별도 부품이므로, 설치 현장에 있어서도 유지판에 대해서 정전 척을 용이하게 교환할 수 있기 때문에 메인트넌스성이 뛰어나고, 특히 본 발명의 정전 척 장치를 액정 디스플레이 등의 생산 라인 등에 사용한 경우에는, 라인 전체의 가동을 단시간에 재개할 수 있기 때문에, 가동률이 저하하지 않고, 안정된 생산량을 기대할 수 있다.In addition, even if foreign matter enters and the surface of the electrostatic chuck partially breaks and fails, the holding plate and the thin plate or film-shaped electrostatic chuck are separate parts, so that the electrostatic chuck can be easily replaced with respect to the holding plate even at the installation site. It is excellent in maintainability, and especially when the electrostatic chuck device of the present invention is used for production lines such as liquid crystal displays, etc., the operation of the entire line can be restarted in a short time, so that the operation rate does not decrease and stable production is achieved. You can expect

본 발명의 워크 이송 방법 및 정전 척 장치(D)는, 워크(A, B)로서 액정 디스플레이(LCD), 플라즈마 디스플레이(PDP), 플렉시블 디스플레이의 패널에 사용되는 유리 기판 또는 플라스틱 필름 기판을 착탈이 자유롭게 유지하여 접합하는 기판 접합기에 적용된 경우를 나타낸다.The workpiece conveyance method and the electrostatic chuck device D of the present invention can be attached to or detached from a glass substrate or a plastic film substrate used for a panel of a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), a flexible display as the workpieces (A, B). The case where it is applied to the board | substrate bonding machine which hold | maintains and bonds freely is shown.

이 기판 접합기는, 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이, 예를 들면 금속이나 세라믹 등의 강체로서 변경(휘어짐) 변경하지 않는 두께의 평판형상으로 형성된 정반으로 이루어지는 상하 한 쌍의 유지판(1, 1')을 배치하고, 이들 상하 유지판(1, 1')의 평행하게 대향하는 평활면에, 2매의 기판(A, B)을 각각 착탈이 자유롭게 유지시키고, 그들의 주위에 구획 형성된 진공실(S) 내부가 소정의 진공도에 도달하고 나서, 상하 유지판(1, 1')을 상대적으로 XYθ방향(도면에서는 수평방향)으로 조정 이동하여 기판(A, B)끼리의 위치 정렬이 실시되고, 그 후, 적어도 기판(A, B) 중 어느 한쪽을 상하 유지판(1, 1')의 평활면으로부터 박리하여 중첩한 후, 진공실(S)내의 진공 파괴를 실시하여, 양 기판(A, B)의 내·외부에 발생하는 기압차로 양 기판(A, B)의 사이를 소정의 갭까지 가압하는 것이다.As shown in Figs. 5A to 5C, the substrate bonding machine is formed of a plate formed in a flat plate shape having a thickness that does not change (bent) as a rigid body such as a metal or a ceramic, for example. A pair of holding plates 1 and 1 'are disposed, and the two substrates A and B are detachably held on the smooth surfaces of the upper and lower holding plates 1 and 1' facing in parallel, respectively. After the inside of the vacuum chamber S formed around them reaches a predetermined degree of vacuum, the upper and lower holding plates 1 and 1 'are adjusted and moved relatively in the XYθ direction (horizontal direction in the drawing) and the substrates A and B. Position alignment is performed, and after that, at least one of the board | substrates A and B is peeled off and superimposed from the smooth surface of the upper and lower holding plates 1 and 1 ', and the vacuum breaking in the vacuum chamber S is performed. Thus, a predetermined gap is formed between the two substrates A and B due to the pressure difference generated inside and outside the two substrates A and B. To pressurize.

상세하게 설명하면, 도 5의 (a)에 실선으로 나타내는 바와 같이, 상하 유지판(1, 1')이 승강수단(도시하지 않음)에 의해 Z방향(도면에서는 상하방향)으로 상대적으로 이동 가능하게 지지되고, 대기압의 분위기 하에서, 이들 상하 유지판(1, 1')을 상하방향으로 분리하는 상태로 각각의 평활면에 대해서, 반송용 로봇(도시하지 않음)으로 이송한 기판(A, B)이 세트되어 각각 유지된다.In detail, as shown by the solid line in FIG. 5A, the upper and lower holding plates 1 and 1 'can be relatively moved in the Z direction (up and down direction in the drawing) by the elevating means (not shown). And the substrates A and B transferred to a transfer robot (not shown) with respect to each smooth surface in a state in which these up and down holding plates 1 and 1 'are separated in the up and down direction under an atmosphere of atmospheric pressure. ) Are set and maintained respectively.

그 후, 도 5의 (a)에 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 상기 승강수단의 작동에 의하여 상하 유지판(1, 1')을 접근 이동시켜, 이들 양자 사이에 진공실(S)이 구획 형성된다.Thereafter, as shown by a dashed-dotted line in Fig. 5A, the upper and lower retaining plates 1 and 1 'are moved close by the operation of the lifting means, so that the vacuum chamber S is partitioned between them. do.

이어서, 이 진공실(S)로부터 흡기수단(도시하지 않음)의 작동에 의해 공기를 빼내어 소정의 진공도에 도달했을 때에, 수평이동수단(도시하지 않음)의 작동에 의하여 상하 유지판(1, 1') 중 어느 한쪽을 다른쪽에 대해서 XYθ방향으로 조정 이동시킴으로써, 수평이동수단에 유지된 기판(A, B)끼리의 위치 정렬(얼라이먼트)으로서 조립 정렬과 세립 정렬이 순차적으로 실시된다.Next, when the air is drawn out from the vacuum chamber S by the operation of the intake means (not shown) and reaches a predetermined degree of vacuum, the upper and lower holding plates 1, 1 'are operated by the operation of the horizontal moving means (not shown). The assembly alignment and the fine grain alignment are sequentially performed as the position alignment (alignment) of the board | substrates A and B hold | maintained by the horizontal movement means by adjusting and moving one of them to the XY (theta) direction with respect to the other.

이들의 위치 정렬이 완료한 후는 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상하 유지판(1, 1')에 유지된 기판(A, B) 중 어느 한쪽을 다른쪽을 향하여 이동시켜, 하부 기판(B) 상의 환상의 접착제(시일재)(C)를 그 사이에 개재시켜 순간적으로 압착시킴으로써, 양자 사이를 밀봉하여 중첩한다.After completion of these alignment, as shown in Fig. 5B, one of the substrates A and B held by the upper and lower holding plates 1 and 1 'is moved toward the other side, and the lower part is moved. The annular adhesive agent (sealing material) C on the board | substrate B is instantaneously crimped through the intervening space, and it seals and overlaps between both.

그 다음은 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이, 상기 승강수단의 작동에 의하여 상하 유지판(1, 1')을 서로 이격하는 방향으로 이동시키고, 이것과 대략 동시에 상기 흡기수단을 역작동시키거나 또는 다른 기구로 진공실(S)내에 공기나 질소를 공급하여 그 진공실(S)내의 분위기를 대기압으로 되돌림으로써, 양 기판(A, B)의 내·외부에 발생하는 기압차에 의해 균등하게 가압되어, 액정이 봉입된 상태로 소정의 갭까지 압착하여 접합공정을 완료시키고 있다.Next, as shown in Fig. 5C, the upper and lower retaining plates 1 and 1 'are moved in a direction to be spaced apart from each other by the operation of the elevating means, and at the same time, the intake means is reversed. Or other mechanisms by supplying air or nitrogen into the vacuum chamber S and returning the atmosphere in the vacuum chamber S to atmospheric pressure, thereby pressurizing it evenly by the pressure difference generated inside and outside the substrates A and B. Thus, the bonding process is completed by pressing to a predetermined gap while the liquid crystal is sealed.

그리고, 상술한 강체로 이루어지는 상하 유지판(1, 1')과, 기판(A, B)을 흡착 유지하는 정전 척(2)으로 본 발명의 정전 척 장치(D)가 구성되어 있다.And the electrostatic chuck apparatus D of this invention is comprised from the upper and lower holding plates 1 and 1 'which consist of the above-mentioned rigid body, and the electrostatic chuck 2 which adsorbs-holds the board | substrates A and B. As shown in FIG.

도시한 예에서는 상부 유지판(1)의 평활면에 대해서, 평활면과 교차하는 Z방향(도면에서는 상하방향)으로 정전 척(2)을 이동이 자유롭게 지지하고, 또한 상부 유지판(1)에는 그 정전 척(2)을 각 평활면을 향하여 끌어당겨 착탈이 자유롭게 접착하기 위한 부착수단(3)과, 각 평활면으로부터 그 정전 척(2)을 떼어놓기 위한 격리수단(4)를 구비하고 있다.In the illustrated example, the electrostatic chuck 2 is freely supported in the Z direction (up and down direction in the drawing) intersecting the smooth surface with respect to the smooth surface of the upper retaining plate 1, and the upper retaining plate 1 Attaching means (3) for pulling the electrostatic chuck (2) toward each smooth surface and attaching and detaching freely, and isolating means (4) for separating the electrostatic chuck (2) from each smooth surface. .

이 부착수단(3)으로 상부 유지판(1)의 평활면에 정전 척(2)을 부착시키고, 이 부착된 정전 척(2)으로 상부 기판(A)을 정전 흡착하고, 이들 정전 척(2)과 상부 기판(A)을 일체로 하여 상기 격리수단(4)에 의해 상부 유지판(1)으로부터 개방 위치를 향하여 정전 척(2)과 상부 기판(A)을 격리시켜 평행이동시키고, 이 정전 척(2)의 정전 흡착기능을 정지시키고, 그 후, 부착수단(3)으로 그 개방 위치로부터 상부 유지판(1)을 향하여 정전 척(2)만을 역이동시켜, 개방 위치로 이동된 상부 기판(A)의 표면으로부터 정전 척(2)을 박리함으로써, 상술한 기판(A, B)의 접합 동작이 실시된다. The attachment means 3 attaches the electrostatic chuck 2 to the smooth surface of the upper retaining plate 1, electrostatically adsorbs the upper substrate A with the attached electrostatic chuck 2, and the electrostatic chuck 2 ) And the upper substrate (A) integrally isolate and parallel move the electrostatic chuck (2) and the upper substrate (A) toward the open position from the upper holding plate (1) by the isolation means (4). The upper substrate moved to the open position by stopping the electrostatic adsorption function of the chuck 2, and then moving only the electrostatic chuck 2 from the open position toward the upper holding plate 1 by the attachment means 3. The peeling operation | movement of the board | substrates A and B mentioned above is performed by peeling the electrostatic chuck 2 from the surface of (A).

상기 정전 척(2)은 예를 들면 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤(PEEK), 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN) 등의 절연성 유기 재료로 평활한 박판형상 또는 박막형상으로 형성된 유전체(2b)와, 그 내부에 스크린 인쇄 등에 의하여 패턴화된 도전성 페이스트 또는 도전박으로 이루어지는 전극부(2c)를 일체적으로 적층하고 있다.The electrostatic chuck 2 includes, for example, a dielectric 2b formed of a thin sheet or thin film made of an insulating organic material such as polyimide, polyether ether ketone (PEEK), polyethylene naphthalate (PEN), and the like, and the inside thereof. Electrode portions 2c made of a conductive paste or conductive foil patterned by screen printing or the like are integrally laminated on the substrate.

이 전극부(2c)는 주위와 절연하여 형성되고, 그것에 전압을 인가하기 위한 전원(도시하지 않음)과 접속한다.This electrode portion 2c is formed to be insulated from the surroundings, and is connected to a power supply (not shown) for applying a voltage thereto.

그 구체적인 예로서는, 2개 이상의 전극부(2c)를 예를 들면 빗살형으로 매설한 쌍극형의 정전 척을 사용하는 것이 바람직하다.As a specific example, it is preferable to use a bipolar electrostatic chuck in which two or more electrode portions 2c are embedded, for example, in a comb-tooth shape.

또, 상하방향으로 왕복 이동이 자유롭게 지지되는 정전 척(2)의 전극부(2c)는 후술하는 격리수단(4)의 작동 종료 직후에 전원 접속을 차단하여, 그 정전 흡착기능이 정지하도록 제어된다.In addition, the electrode portion 2c of the electrostatic chuck 2 freely supporting the reciprocating movement in the vertical direction is controlled to interrupt the power supply connection immediately after the operation of the isolation means 4, which will be described later, to stop the electrostatic adsorption function. .

상기 부착수단(3)은 상하 유지판(1, 1')의 평활면의 한쪽 또는 양쪽과 그것에 대향하는 정전 척(2)의 표면에 걸쳐서, 예를 들면 영구자석이나 전자석 등의 자석(3a)과, 그 자기에 의하여 끌어당겨지는 자석이나, 예를 들면 스퍼터 등으로 막형상으로 형성된 금속 등의 자성체(3b)를 각각 고정 배치하거나, 혹은 자력 이외의 점착재나 기계적인 원터치식 연결기구 이외의 구조를 각각 고정 배치하여, 그들의 자력이나 점착력 등에 의해, 평활면에 대해서 상기 정전 척(2)이 착탈이 자유롭게 접착된다.The attachment means 3 extends over one or both of the smooth surfaces of the upper and lower retaining plates 1 and 1 'and the surface of the electrostatic chuck 2 facing it, for example a magnet 3a such as a permanent magnet or an electromagnet. And a magnetic body 3b, such as a magnet attracted by the magnetism, or a metal formed in a film form with, for example, a sputter or the like, fixedly arranged, or a structure other than an adhesive force or a mechanical one-touch coupling mechanism other than magnetic force. Are fixedly arranged, and the electrostatic chuck 2 is detachably attached to the smooth surface by their magnetic force, adhesive force, or the like.

상기 격리수단(4)은 상하 유지판(1, 1')의 평활면의 한쪽 또는 양쪽으로부터 정전 척(2)의 대향면을 향하여, 예를 들면 질소 가스 또는 공기 등의 기체나 그 외의 유체를 주입하여 정전 척(2)을 압박하거나, 혹은 에어 실린더 등의 상하왕복 운동하는 구동체에 의해 정전 척(2)을 압박하거나, 혹은 상기 부착수단(3)으로서 대향형상으로 설치된 자석(3a, 3b) 중 어느 한쪽의 자극을 변환하여, 이들 대향하는 자석(3a, 3b)의 자극을 동일하게 하여 반발시킴으로써, 평활면으로부터 정전 척(2)이 평행으로 분리되게 한다.The isolating means 4 is provided with a gas or other fluid such as nitrogen gas or air from one or both sides of the smooth surfaces of the upper and lower holding plates 1 and 1 'toward the opposite surface of the electrostatic chuck 2. The electrostatic chuck 2 is injected to press the electrostatic chuck 2, or the electrostatic chuck 2 is pressed by a driving body that moves up and down reciprocatingly, such as an air cylinder, or the magnets 3a and 3b provided in the opposite shape as the attachment means 3. By switching the magnetic poles of any one of them, the magnetic poles of the opposing magnets 3a and 3b are equally repelled, so that the electrostatic chuck 2 is separated in parallel from the smooth surface.

도 1은, 본 발명의 워크 이송 방법 및 정전 척 장치의 실시예 1을 나타내는 종단 정면도로서, (a) 및 (b)의 작업 공정순으로 도시한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The longitudinal front view which shows Example 1 of the workpiece conveyance method and electrostatic chuck apparatus of this invention, and shows in order of the working process of (a) and (b).

도 2는, 도 1의 (a)의 (2)－(2)선을 따른 축소 저면도이다.FIG. 2 is a reduced bottom view along the lines (2) to (2) of FIG. 1A.

도 3은, 도 1의 (a)의 (3)－(3)선을 따른 축소 평면도이다.FIG. 3 is a reduced plan view along the lines (3) to (3) of FIG. 1A.

도 4는, 본 발명의 워크 이송 방법 및 정전 척 장치의 실시예 2를 나타내는 종단 정면도로서, (a) 및 (b)의 작업 공정순으로 도시한다.Fig. 4 is a longitudinal sectional front view showing the second embodiment of the workpiece conveying method and the electrostatic chuck device of the present invention, shown in the order of working steps (a) and (b).

도 5는, 본 발명의 워크 이송 방법 및 정전 척 장치를 사용한 접합기의 실시예 3을 나타내는 축소 종단 정면도로서, (a) 내지 (c)에 기판의 접합 방법을 공정순으로 도시한다.FIG. 5: is a reduced terminal front view which shows Example 3 of the bonding machine which used the workpiece | work conveying method of this invention, and the electrostatic chuck apparatus, and shows (a)-(c) the joining method of a board | substrate in process order.

도 6은, 제전시를 나타내는 축소 종단 정면도로서, (a) 및 (b)의 작업 공정순으로 도시한다.6 is a reduced vertical front view illustrating the static electricity elimination process, and is shown in the order of working steps (a) and (b).

<부호의 설명><Code description>

A : 워크(상부 기판) A1 : 외주단부A: Workpiece (upper board) A1: Outer peripheral end

B : 워크(하부 기판) C : 환상의 접착제B: work (lower substrate) C: annular adhesive

D : 정전 척 장치 S : 진공실D: electrostatic chuck device S: vacuum chamber

S1 : 박리용 간극 S2 : 제전용 간극S1: peeling gap S2: gap for static elimination

1 : 상부 유지판 1a : 베이스면1: Upper Retaining Plate 1a: Base Surface

1' : 하부 유지판 1a' : 베이스면1 ': lower retaining plate 1a': base surface

2 : 정전 척 2a : 정전 흡착부2: electrostatic chuck 2a: electrostatic adsorption unit

2b : 유전체 2c : 전극부2b: dielectric 2c: electrode portion

2d : 외단부 2e : 고정자2d: outer end 2e: stator

2f : 전류 공급부 2g : 휘어짐부2f: current supply portion 2g: bending portion

3 : 부착수단 3a : 자석3: attachment means 3a: magnet

3b : 자성체(자석) 4 : 격리수단3b: Magnetic material (magnet) 4: Containment means

4a : 통기 구멍 4b : 밀폐 공간4a: ventilation hole 4b: airtight space

5 : 흡인 흡착수단 6 : 통공5: suction adsorption means 6: through hole

7 : 분리수단7: separation means

이하, 본 발명의 각 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, each Example of this invention is described based on drawing.

<실시예 1><Example 1>

이 실시예 1은 도 1의 (a) 및 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상기 유지판(1)의 평활면에, 상기 부착수단(3)의 자석(3a)이 매설된 강체로 이루어지는 대좌(베이스)를 돌출 설치시키고, 그 선단 표면의 평활한 베이스면(1a)에 대해서, 상기 부착수단(3)의 자석(3b)이 적층된 박판형상 또는 박막형상의 정전 척(2)을, 가이드 수단(도시하지 않음) 등에 의하여 상하방향으로 왕복 이동이 자유롭게 지지하고, 상기 격리수단(4)으로서 상기 유지판(1) 및 대좌의 내부에 형성된 통기 구 멍(4a)으로부터 기체나 유체를 정전 척(2)을 향하여 분사시키거나, 혹은 상기 베이스면(1a)과 정전 척(2) 사이에 구획 형성되는 밀폐 공간(4b)의 내압을 상승시킴으로써, 상기 부착수단(3)의 자력에 저항하여 정전 척(2)의 대략 전체가 상기 베이스면(1a)으로부터 평행하게 떨어지도록 한 경우를 나타내는 것이다.As shown in Figs. 1A and 1B, the first embodiment is a rigid body in which the magnet 3a of the attachment means 3 is embedded on the smooth surface of the holding plate 1. The plate-shaped electrostatic chuck 2 in which the base (base) formed is protruded and the magnets 3b of the attachment means 3 are laminated on the smooth base surface 1a of the tip surface thereof, The reciprocating movement is supported freely in the vertical direction by a guide means (not shown) or the like, and the gas or fluid is electrostatically discharged from the ventilation hole 4a formed inside the holding plate 1 and the pedestal as the isolation means 4. By spraying toward the chuck 2 or by increasing the internal pressure of the sealed space 4b formed between the base surface 1a and the electrostatic chuck 2, the magnetic force of the attachment means 3 In the case where approximately the entirety of the electrostatic chuck 2 is separated from the base surface 1a in parallel To indicate.

또, 상기 유지판(1) 및 대좌에는 대기 하에서에 흡착 유지하기 위한 흡인 흡착수단(5)이 마련되고, 이 흡인 흡착수단(5)으로서 형성한 복수의 흡인로를 예를 들면 진공 펌프 등의 흡인원(도시하지 않음)에 배관 연통시키고, 이 흡인로를 격리수단(4)의 통기 구멍(4a)으로서 이용하고 있다.Moreover, the said holding plate 1 and the base are provided with the suction adsorption means 5 for adsorption and holding | maintaining in air | atmosphere, and the several suction paths formed as this suction adsorption means 5, for example, such as a vacuum pump, are provided. A pipe is connected to a suction source (not shown), and this suction path is used as the vent hole 4a of the isolation means 4.

또한, 도면에서는 상부 유지판(1)의 평활면에 대해서, 정전 척(2)을 상하방향으로 왕복 이동이 자유롭게 지지함으로써, 워크(A)로서 약 0.5㎜ 이하의 강성이 극단적으로 낮은 상부 기판의 표면을 흡착 유지한 상태로 이동하는 예만을 나타내고 있지만, 하부 유지판(1')의 평활면에 대해서, 정전 척(2)을 상하방향으로 왕복 이동이 자유롭게 지지함으로써, 하부 기판(B)의 표면을 흡착 유지한 상태로 이동하는 경우도 동일하므로 이는 생략한다. In addition, in the figure, the reciprocating movement of the electrostatic chuck 2 in the vertical direction is freely supported on the smooth surface of the upper holding plate 1, so that the rigidity of about 0.5 mm or less as the workpiece A is extremely low. Although only the example which moves in the state which adsorbed-held the surface is shown, the reciprocating movement of the electrostatic chuck 2 is supported freely in the up-down direction with respect to the smooth surface of the lower holding plate 1 ', and the surface of the lower board | substrate B The same applies to the case of moving to the state of adsorption holding. Therefore, this is omitted.

상기 유지판(1)의 대좌에 고정 배치되는 자석(3a)으로서는 영구자석이나 전자석 등을 사용하고, 정전 척(2)의 대향면에 고정 배치되는 자석(3b)으로서는 박판형상 또는 박막형상으로 형성된 자석을 사용하면, 정전 척(2)의 쿠션성이나 양 자석(3a, 3b)의 박리성 등이 유지되기 때문에 바람직하다.Permanent magnets, electromagnets, etc. are used as the magnets 3a fixedly disposed on the pedestals of the holding plate 1, and the magnets 3b fixedly disposed on the opposing surfaces of the electrostatic chuck 2 are formed in a thin plate shape or thin film shape. It is preferable to use a magnet because the cushioning property of the electrostatic chuck 2 and the peeling property of both magnets 3a and 3b are maintained.

또한, 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 상기 부착수단(3)으로서 상기 유지판(1)의 대좌에 고정 배치되는 자석(3a)과 정전 척(2)의 대향면에 고정 배치되는 자석(3b)을 각각의 근방에 상반되는 자극의 전극을 교대로 늘어놓아 배치함으로써, 상기 격리수단(4)의 작동으로 상기 베이스면(1a)으로부터 정전 척(2)을 떼어놓았을 때에, XYθ방향으로 약간의 위치 어긋남이 발생해도, 그 후의 부착수단(3)의 작동에 의한 자력(척력)으로 인해, 원래의 위치로 자동적으로 귀환하게 되어 있다.2 and 3, as the attachment means 3, the magnets 3a fixed to the base of the holding plate 1 and the magnets fixed to the opposing surfaces of the electrostatic chuck 2 ( By alternately arranging the electrodes of the magnetic poles opposite to each other in the vicinity of each other, in the XYθ direction when the electrostatic chuck 2 is removed from the base surface 1a by the operation of the isolation means 4. Even if a slight position shift occurs, it is automatically returned to the original position due to the magnetic force (repulsive force) caused by the subsequent operation of the attaching means 3.

또, 상기 부착수단(3)의 작동으로 유지판(1)의 베이스면(1a)에 정전 척(2)을 끌어당김으로써, 이동이 완료된 워크(상부 기판)(A)로부터 강제적으로 박리시키는 경우에는, 이 정전 척(2)의 면 전체를 동시에 끌어당기는 것이 아니라, 도 1의 (b)의 부분적인 요부 확대도에 나타내는 바와 같이, 이동된 워크(A)의 외주단부(A1)와 대향하는 지점만을 먼저 끌어당겨 부분적으로 변경시킴으로써, 그 워크(A)의 외주단부(A1)와의 사이에 박리용 간극(S1)을 부분적으로 형성하는 것이 바람직하다.Moreover, when forcibly peeling from the workpiece | work (upper board | substrate) A with which movement was completed by attracting the electrostatic chuck 2 to the base surface 1a of the holding plate 1 by the operation | movement of the said attachment means 3, Instead of simultaneously pulling the entire surface of the electrostatic chuck 2, as shown in a partial enlarged view of part (b) of FIG. 1, the outer circumferential end A1 of the moved work A is opposed. It is preferable to partially form the separation gap S1 between the outer peripheral end portion A1 of the work A by pulling only the point first and partially changing it.

다음으로, 이러한 정전 척 장치(D)를 사용한 워크 이송 방법에 대하여 설명한다.Next, the workpiece transfer method using such an electrostatic chuck device D will be described.

먼저, 상기 부착수단(3)이나 흡인 흡착수단(5)의 작동에 의하여 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 강체로 이루어지는 유지판(1)의 베이스면(1a)을 향하여 박판형상 또는 박막형상의 정전 척(2)을 끌어당기고, 그 정전 흡착부(2a)를 베이스면(1a)에 부착시켜 평활하게 한 후 접착하고, 이 정전 척(2)에 워크(A)를 정전 흡착한다.First, as shown in FIG. 1 (a) by the operation of the attachment means 3 or the suction adsorption means 5, a thin plate shape or a thin film shape is directed toward the base surface 1a of the holding plate 1 made of a rigid body. The electrostatic chuck 2 of the upper phase is pulled out, the electrostatic adsorption portion 2a is attached to the base surface 1a to be smoothed, and then bonded. The workpiece A is electrostatically adsorbed to the electrostatic chuck 2.

이것에 이어서, 상기 격리수단(4)의 작동으로 도 1의 (b)에 나타내는 바와 같이, 유지판(1)의 베이스면(1a)으로부터 정전 척(2)을 워크(A)가 정전 흡착된 상태로 분리하고, 이 워크(A)를 다른쪽의 워크(하부 기판)(B)를 향하여 평행 이동시 키면 워크(A)가 프리 상태가 되지 않기 때문에, 중력 등의 영향을 받지 않고 이송되어, 환상의 접착제(C)에 의해 다른쪽의 워크(B)에 대해서 임시로 고정된다.Subsequently, as shown in FIG. 1B by the operation of the isolation means 4, the work A is electrostatically attracted to the electrostatic chuck 2 from the base surface 1a of the holding plate 1. When the workpiece A is separated in a state and the workpiece A is parallelly moved toward the other workpiece (lower substrate) B, the workpiece A does not become a free state. Therefore, the workpiece A is conveyed without being affected by gravity or the like. It is temporarily fixed with respect to the other workpiece | work B by the adhesive agent C of this.

또, 이러한 이동이 완료된 직후에 정전 척(2)의 전원이 차단되어, 그 정전 흡착기능이 정지된다.Immediately after such movement is completed, the power supply of the electrostatic chuck 2 is cut off, and the electrostatic adsorption function is stopped.

그것보다 추후에 상기 부착수단(3)이나 흡인 흡착수단(5)을 작동시키고, 이 임시로 고정된 워크(A)로부터 박판형상 또는 막형상의 정전 척(2)을 강제적으로 떼어놓으면, 이 때에는 정전 척(2)의 잔류 흡착력이 약해져 있기 때문에, 이들 워크(A)와 정전 척(2)의 정전 흡착부(2a) 사이에 박리용 간극(S1)이 생기고, 이 간극(S1)부분으로부터 정전 척(2)의 정전 흡착부(2a)가 무리 없이 박리된다.If the attachment means 3 or the suction adsorption means 5 are later operated, and the sheet-like or membrane-shaped electrostatic chuck 2 is forcibly removed from the temporarily fixed work A, at this time, Since the residual adsorption force of the electrostatic chuck 2 is weakened, a separation gap S1 is formed between these workpieces A and the electrostatic adsorption portion 2a of the electrostatic chuck 2, and the electrostatic force is removed from the gap S1. The electrostatic adsorption part 2a of the chuck 2 peels without difficulty.

이것과 동시에, 이 박판형상 또는 박막형상의 정전 척(2)은 상반되는 자극의 전극을 교대로 늘어놓아 배치된 자석(3a, 3b)에 의해, 유지판(1)의 베이스면(1a)에 대해서 XYθ방향으로 약간의 위치 어긋남도 없이, 원래의 위치로 자동적으로 부착되어 초기 상태로 되돌아간다.At the same time, the thin plate-like or thin-film electrostatic chuck 2 is arranged with respect to the base surface 1a of the holding plate 1 by magnets 3a and 3b arranged alternately with electrodes of opposite poles. Without a slight position shift in the XYθ direction, it is automatically attached to the original position and returned to the initial state.

그에 의해, 강성이 극단적으로 낮은 워크(A)인 경우에도, 정전 척(2)의 잔류 흡착력이나 정전 흡착력의 해제 불균일에 관계없이 정위치로 이송하여 확실하게 박리할 수 있다.Thereby, even in the case of the workpiece | work A with extremely low rigidity, it can transfer to a fixed position and reliably peel, regardless of the residual adsorption | suction force of the electrostatic chuck 2 or the uneven release of the electrostatic adsorption force.

또한, 강체로 이루어지는 유지판(1)의 베이스면(1a)에, 정전 척(2)의 정전 흡착부(2a)를 따르게 하여 평활하게 하기 때문에, 이들 정전 흡착부(2a)와 워크(A)의 표면이 간극없이 접촉하여 정전 흡착되어, 워크(A)를 확실하게 유지할 수 있다.In addition, since the electrostatic adsorption part 2a of the electrostatic chuck 2 is smoothed along the base surface 1a of the holding plate 1 made of a rigid body, these electrostatic adsorption parts 2a and the work A are made smooth. The surface of can contact without gap and electrostatically adsorbed, and can hold | maintain the workpiece | work A reliably.

또, 정전 척(2)을 워크(A)의 외주단부(A1)와 대향하는 지점으로부터 부분적 으로 변경시켜, 그 워크(A)의 외주단부(A1)와의 사이에 박리용 간극(S1)을 부분적으로 형성하면, 이들 정전 척(2)의 정전 흡착부(2a)와 워크(A)의 표면과의 사이에 그 박리용의 간극(S1)이 단번에 넓어져, 잔류 흡착력이 강제적으로 감쇠되어 소멸되기 때문에, 워크(A)의 박리성을 향상시킬 수 있다.In addition, the electrostatic chuck 2 is partially changed from a point facing the outer circumferential end A1 of the work A, and the separation gap S1 is partially provided between the outer circumferential end A1 of the work A. In this case, the gap S1 for peeling is widened at a time between the electrostatic adsorption portion 2a of these electrostatic chucks 2 and the surface of the work A, and the residual adsorption force is forcibly attenuated to disappear. Therefore, the peelability of the workpiece | work A can be improved.

<실시예 2><Example 2>

이 실시예 2는 도 4의 (a) 및 도 4의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상기 정전 척(2)을 상기 유지판(1)의 베이스면(1a)이나 워크(A)보다도 크게 형성하고, 그 외단부(2d)를 고정자(2e)에 의하여, 유지판(1)에 대해서 착탈이 자유롭게 고정하거나, 혹은 외단부(2d)의 일부 또는 전 둘레를 접어 고정자(2e)에 의해 유지판(1)에 대해서 착탈이 자유롭게 고정하고, 전류 공급부(2f)와 접속하여 전극부(2c)로의 전류 공급을 실시하고, 이 외단부(2d)와 정전 흡착부(2a)와의 사이에 탄성 변경 가능한 휘어짐부(2g)를 구획 형성함으로써, 그 정전 흡착부(2a)를 상하방향으로 왕복 이동이 자유롭게 배치한 구성이, 상기 도 1 내지 도 3에 나타낸 실시예 1과는 다르고, 그 이외의 구성은 도 1 내지 도 3에 나타낸 실시예 1과 동일한 것이다.In the second embodiment, as shown in FIGS. 4A and 4B, the electrostatic chuck 2 is formed larger than the base surface 1a and the work A of the holding plate 1. Then, the outer end 2d is detachably fixed to the holding plate 1 by the stator 2e, or a part or the entire circumference of the outer end 2d is folded and the holding plate is held by the stator 2e. Removability is freely fixed to (1) and connected to the current supply part 2f to supply the current to the electrode part 2c, and elastically changeable between this outer end part 2d and the electrostatic adsorption part 2a. By forming the bent portion 2g, the structure in which the electrostatic adsorption portion 2a is arranged freely in the reciprocating direction is different from that in the first embodiment shown in Figs. It is the same as Example 1 shown in FIGS.

도시한 예의 경우에는, 정전 척(2)의 외단부(2d)를 그 전 둘레에 걸쳐서 액자형상으로 고정하거나 또는 외단부(2d)의 전 둘레에 걸쳐서 적정 간격마다 점형상으로 고정하고 있다.In the example shown in the figure, the outer end 2d of the electrostatic chuck 2 is fixed in a frame shape over its entire circumference or in a point shape at appropriate intervals over the entire circumference of the outer end 2d.

그 외의 예로서, 정전 척(2)에 평행으로 배치되는 1세트의 외단부(2d)를 평행으로 고정하거나, 또는 평행한 1세트의 외단부(2d)를 적정 간격마다 점형상으로 고정하는 것도 가능하다.As another example, one set of outer ends 2d arranged in parallel to the electrostatic chuck 2 is fixed in parallel, or one set of parallel outer ends 2d is fixed in a point shape at intervals. It is possible.

그에 의해, 도 4에 나타내는 실시예 2는 정전 척(2)을 가이드 수단(도시하지 않음) 없이 상하방향으로 왕복 이동이 자유롭게 지지하는 것이 가능해지고, 격리수단(4)의 작동에 의하여 상기 유지판(1)의 베이스면(1a)으로부터 정전 척(2)을 분리했을 경우에, XYθ방향으로 위치 어긋남 없이 원래의 위치로 복귀된다.As a result, in the second embodiment shown in FIG. 4, the reciprocating movement of the electrostatic chuck 2 can be freely supported in the vertical direction without the guide means (not shown), and the holding plate is operated by the operation of the isolation means 4. When the electrostatic chuck 2 is separated from the base surface 1a of (1), it returns to the original position without shifting the position in the XYθ direction.

따라서, 부착수단(3)으로서 도 2 및 도 3에 나타내는 바와 같이, 유지판(1)의 대좌에 고정 배치되는 자석(3a)과, 정전 척(2)의 대향면에 고정 배치되는 자석(3b)을 각각의 근방에 상반되는 극성의 전극을 교대로 늘어놓아 배치할 필요가 없어지고, 정전 척(2)의 자석(3b) 대신, 예를 들면 스퍼터 등으로 막형상으로 형성된 금속 등의 자성체를 배치 고정하여도, XYθ방향으로의 위치 어긋남이 불가능하게 왕복 이동할 수 있어, 상기 도 1 내지 도 3에 나타낸 실시예 1보다도 상기 부착수단(3)의 구조를 간소화할 수 있으며, 코스트의 저감화를 도모할 수 있다는 이점이 있다.Therefore, as shown in FIG. 2 and FIG. 3 as the attachment means 3, the magnet 3a fixedly arrange | positioned at the base of the holding plate 1, and the magnet 3b fixedly arrange | positioned at the opposing surface of the electrostatic chuck 2 are shown. ), There is no need to alternately arrange electrodes of opposite polarities, and instead of the magnets 3b of the electrostatic chuck 2, magnetic materials such as metals formed in a film shape with, for example, sputters, may be used. Even if the arrangement is fixed, the position shift in the XYθ direction cannot be reciprocated, so that the structure of the attachment means 3 can be simplified compared to the first embodiment shown in Figs. 1 to 3, and the cost can be reduced. The advantage is that you can.

<실시예 3><Example 3>

이 실시예 3은 도 5의 (a) 내지 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이, 상술한 정전 척 장치(D)를 사용한 기판 접합기의 예로서, 상하 유지판(1, 1')의 상하 베이스면(1a, 1a')에 각각 박판형상 또는 박막형상의 정전 척(2)을 각각 배치하지만, 상부 베이스면(1a)에 대해서만 상하방향으로 왕복 이동이 자유롭게 지지하고, 이들 정전 척(2)에 상부 기판 및 하부 기판(A, B)을 각각 정전 흡착시키고, 상술한 기판(A, B)의 위치 정렬 후에는, 상기 격리수단(4)의 작동으로 상부 베이스면(1a)으로부터 위쪽의 정전 척(2)을 상부 기판(A)이 정전 흡착된 상태로 분리하여 하부 기 판(B)을 향하여 이동시킴으로써, 환상의 접착제(C)를 통하여 하부 기판(B)과 접합되고, 그 후, 상기 부착수단(3)의 작동에 의해, 접합된 상부 기판(A)으로부터 정전 척(2)을 강제적으로 박리하여 상부 베이스면(1a)으로 되돌리는 경우를 나타내는 것이다.This Example 3 is an example of the board | substrate bonding machine which used the above-mentioned electrostatic chuck apparatus D as shown to FIG. 5 (a)-FIG. 5 (c), and the upper and lower sides of the up-and-down holding plate 1, 1 '. A thin plate or thin film electrostatic chuck 2 is disposed respectively on the base surfaces 1a and 1a ', but the reciprocating movement is supported freely in the up and down direction only with respect to the upper base surface 1a, After the upper substrate and the lower substrates A and B are electrostatically adsorbed, and after the above-described alignment of the substrates A and B, the electrostatic chuck upwards from the upper base surface 1a by the operation of the isolation means 4. (2) is separated in the state where the upper substrate A is electrostatically adsorbed and moved toward the lower substrate B, whereby it is bonded to the lower substrate B through the annular adhesive C, and then the attachment By the operation of the means 3, the electrostatic chuck 2 is forcibly peeled from the bonded upper substrate A, so that the upper base surface 1a. It shows the case return to.

또한, 하부 유지판(1')의 하부 베이스면(1a')과 정전 척(2) 사이에는 예를 들면 점착재나 기계적인 원터치식 연결기구나 접착제를 배치하여 이들 양자를 착탈이 자유롭게 장착하는 것만으로, 상술한 상부 유지판(1)과 같이 부착수단(3)이나 격리수단(4)의 작동에 의하여 하부 유지판(1')의 정전 척(2)은 상하방향으로는 왕복동하지 않는다.Further, for example, an adhesive material, a mechanical one-touch connecting device, or an adhesive is disposed between the lower base surface 1a 'of the lower holding plate 1' and the electrostatic chuck 2, and both of them can be detachably mounted. Like the upper holding plate 1 described above, the electrostatic chuck 2 of the lower holding plate 1 ′ does not reciprocate in the vertical direction by the operation of the attaching means 3 or the isolation means 4.

필요에 따라서 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 이 하부 유지판(1')의 하부 베이스면(1a') 및 아래쪽의 정전 척(2)에는 복수의 통공(6)을 각각 Z(상하)방향으로 일직선상으로 관통시켜 형성하고, 이들 통공(6)의 내부에는 접합이 완료된 상부 기판 및 하부 기판(A, B)을 그 정전 척(2)의 표면으로부터 분리하는 분리수단(7)으로서 그 선단부가 절연 재료로 형성된 리프트 핀을 Z(상하)방향으로 이동이 자유롭게 배치하거나, 혹은 예를 들면 질소 가스나 공기 등의 기체나 그 외의 유체를 위쪽으로 분사하도록 작동 제어시킴으로써, 접합이 완료된 상부 기판 및 하부 기판(A, B)을 아래쪽의 정전 척(2)의 표면으로부터 밀어올려, 하부 기판(B)의 이면(B1)과의 사이에 예를 들면 2~3㎜ 정도의 약간의 제전용 간극(S2)을 형성하는 것이 바람직하다.As needed, as shown to FIG.6 (a) and FIG.6 (b), several through-holes are provided in the lower base surface 1a 'of this lower holding board 1', and the electrostatic chuck 2 below. 6) are formed by penetrating in a straight line in the Z (up and down) direction, respectively, and the upper and lower substrates A and B, which have been bonded, are separated from the surfaces of the electrostatic chuck 2 inside these through holes 6. As the separating means 7, the tip is formed so that the lift pin formed of an insulating material is freely moved in the Z (up and down) direction, or is operated to inject a gas or other fluid such as nitrogen gas or air upwards, for example. By controlling, the upper board | substrate and lower board | substrate A and B which were completed bonding are pushed up from the surface of the lower electrostatic chuck 2, for example, between the back surface B1 of the lower board | substrate B, and 2-3, for example. It is preferable to form some clearance gap S2 about mm.

이 분리수단(7)에 의하여 아래쪽의 정전 척(2)의 표면과 하부 기판(B)의 이 면(B1) 사이에 간극(S2)을 형성한 대기 하에서 또는 소정의 저진공 하에서, 아래쪽의 정전 척(2)의 내부에 매설된 2개 이상의 전극부(2c)의 사이에 고전압 전원(도시하지 않음)으로부터 고전압을 인가하고, 하부 기판(B)의 정전 흡착시에 인가되었던 상태로부터 전압의 극성을 반전하는 것을 반복하, 이들 2개 이상의 전극부(2c)의 전압을 변동시킴으로써, 상부 기판 및 하부 기판(A, B)에 잔류된 전하를 중화하는 것과 같은 전계를 유발시키고 있다.Under this atmosphere or under a predetermined low vacuum, the electrostatic force of the lower portion is formed in the atmosphere where the gap S2 is formed between the surface of the lower electrostatic chuck 2 and the lower surface B1 of the lower substrate B by the separating means 7. The polarity of the voltage from the state that was applied at the time of the electrostatic adsorption of the lower substrate B by applying a high voltage from a high voltage power supply (not shown) between two or more electrode portions 2c embedded in the chuck 2. By reversing the above, the voltages of the two or more electrode portions 2c are varied to cause an electric field such as to neutralize the charges remaining on the upper and lower substrates A and B.

또, 도시한 예에서는, 상술한 정전 척 장치(D)로서, 상기 도 1 내지 도 3에 나타낸 실시예 1을 사용했지만, 그 외의 예로서 도시하지 않지만 도 4에 나타낸 실시예 2를 사용하는 것도 가능하다.In the illustrated example, although the first embodiment shown in Figs. 1 to 3 is used as the electrostatic chuck device D described above, the second embodiment shown in Fig. 4 is also used, although not illustrated as another example. It is possible.

다음으로, 이러한 정전 척 장치(D)를 사용한 기판 접합기의 작동에 대하여 설명한다.Next, operation | movement of the board | substrate bonding machine using such an electrostatic chuck apparatus D is demonstrated.

우선, 도 5의 (a)의 실선으로 나타내는 대기압 상태에서, 상기 부착수단(3)이나 흡인 흡착수단(5)의 작동에 의해, 상부 베이스면(1a)을 향하여 박판형상 또는 박막형상의 정전 척(2)을 끌어당겨, 상부 베이스면(1a)을 따르게 하여 평활하게 접착하고, 이 상태로 반송용 로봇에 의하여 이송된 상부 기판 및 하부 기판(A, B)을 상부 유지면(1a)에 부착된 위쪽의 정전 척(2)과 하부 베이스면(1a') 상에 장착된 아래쪽의 정전 척(2)에 의하여 각각 정전 흡착하여 유지한다.First, in the atmospheric pressure state shown by the solid line of FIG. 5A, by the operation of the attachment means 3 or the suction adsorption means 5, the electrostatic chuck of thin plate shape or thin film toward the upper base surface 1a ( 2) is pulled out and adhered smoothly along the upper base surface 1a, and the upper and lower substrates A and B transferred by the transfer robot in this state are attached to the upper holding surface 1a. The electrostatic chuck 2 is mounted on the upper electrostatic chuck 2 and the lower base surface 1a ', and the lower electrostatic chuck 2 is electrostatically adsorbed and held.

그 후, 도 5의 (a)의 2점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 상기 승강수단의 작동에 의하여 상하 유지판(1, 1')을 접근 이동시켜 진공실(S)을 형성하고, 이 진공실(S) 내부가 소정의 진공도에 도달한 후, 그대로 상하 유지판(1, 1')을 상대적으 로 XYθ방향으로 조정 이동하여, 상부 기판 및 하부 기판(A, B)의 위치 정렬 동작이 실시된다.Thereafter, as indicated by the dashed two-dot chain lines in FIG. 5A, the upper and lower retaining plates 1 and 1 'are moved close to each other by the operation of the lifting means to form a vacuum chamber S, and this vacuum chamber S ) After the inside reaches a predetermined degree of vacuum, the upper and lower holding plates 1 and 1 'are adjusted and moved relatively in the XYθ direction, whereby the upper and lower substrates A and B are aligned.

이 위치 정렬 동작이 완료된 후는 도 5의 (b)에 나타내는 바와 같이, 상기 격리수단(4)의 작동에 의해, 상부 베이스면(1a)으로부터 위쪽의 정전 척(2)을 상부 기판(A)이 정전 흡착된 상태로 분리하고, 이 상부 기판(A)을 하부 기판(B)을 향하여 이동시킨다.After the position alignment operation is completed, as shown in FIG. 5 (b), the electrostatic chuck 2 is moved from the upper base surface 1 a to the upper substrate A by the operation of the isolation means 4. The electrostatically adsorbed state is separated and the upper substrate A is moved toward the lower substrate B. As shown in FIG.

그에 의해, 상부 기판 및 하부 기판(A, B)은 환상의 접착제(C)가 사이에 개재되어 순간적으로 압착되어, 양자 사이가 밀봉되어 중첩된다.As a result, the upper substrate and the lower substrates A and B are instantaneously crimped with the annular adhesive C interposed therebetween to seal and overlap the two.

이 중첩공정에 있어서, 상부 기판 및 하부 기판(A, B)의 사이에 기체나 유체가 유입되는 것을 완전히 방지할 수 있고, 강성이 극단적으로 낮은 상부 기판(A)에 대해서, 그 위에 존재하는 박판형상 또는 박막형상의 정전 척(2)이 쿠션재가 되기 때문에, 환상의 접착제(C)에 대한 가압에 약간의 불균일이 생겼다 해도, 상부 기판 및 하부 기판(A, B)의 사이에 형성된 환상의 접착제(C)나 스페이서(도시하지 않음) 등에 영향을 미치기 어렵다는 이점이 있다.In this superimposition process, it is possible to completely prevent gas or fluid from flowing between the upper substrate and the lower substrates A and B, and the thin plate present thereon for the upper substrate A having extremely low rigidity. Since the electrostatic chuck 2 of the shape or thin film becomes a cushioning material, even if a slight unevenness occurs in pressing against the annular adhesive C, the annular adhesive formed between the upper substrate and the lower substrates A and B ( C) and a spacer (not shown) have the advantage of being difficult to affect.

또, 상부 기판(A)의 이동이 완료된 직후에 위쪽의 정전 척(2)의 전원이 차단되어, 그 정전 흡착기능이 정지된다.In addition, immediately after the movement of the upper substrate A is completed, the power supply of the upper electrostatic chuck 2 is cut off, and the electrostatic adsorption function is stopped.

그 후, 진공실(S) 내부가 대기압으로 되돌려져, 양 기판(A, B)의 내·외부에 발생하는 기압차에 의하여 균등하게 가압되고, 양 기판(A, B)의 내·외부에 발생하는 기압차로 소정의 갭까지 눌려져서 접합 공정이 완료된다.Thereafter, the inside of the vacuum chamber S is returned to atmospheric pressure, and it is pressurized evenly by the pressure difference generated inside and outside of both substrates A and B, and is generated inside and outside of both substrates A and B. The pressure difference is pressed to a predetermined gap and the joining process is completed.

그것에 이어서, 도 5의 (c)에 나타내는 바와 같이, 환상의 접착제(C)를 통하 여 하부 기판(B)과 접합된 상부 기판(A)으로부터, 상기 부착수단(3)이나 흡인 흡착수단(5)의 작동에 의해, 위쪽의 정전 척(2)을 상부 베이스면(1a)으로 끌어당겨, 이들 양자의 박리를 개시한다.Subsequently, as shown in FIG. 5C, the attachment means 3 and the suction adsorption means 5 are formed from the upper substrate A bonded to the lower substrate B through the annular adhesive C. FIG. ), The upper electrostatic chuck 2 is pulled to the upper base surface 1a to initiate peeling of both of them.

이 때에는, 진공실(S)내의 진공도가 수 십 Pa~수 천 Pa 정도의 파센(Pachen) 방전 영역을 통과함으로써, 위쪽의 정전 척(2)의 잔류 흡착력이 극단적으로 저하되게 된다.At this time, the vacuum in the vacuum chamber S passes through Pachen discharge regions of several tens of Pa to several thousand Pa, whereby the residual adsorption force of the upper electrostatic chuck 2 is extremely lowered.

그러나, 환상의 접착제(C)의 접착력으로 유지된 상부 기판(A)과 위쪽의 정전 척(2)은 그들의 면 전체가 접촉되어 있기 때문에, 박리하기 어려운 경우를 생각할 수 있다.However, the upper substrate A held by the adhesive force of the annular adhesive C and the upper electrostatic chuck 2 are in contact with each other because their entire surfaces are in contact with each other.

그래서, 상술한 바와 같이 상부 기판(A)의 표면으로부터 위쪽의 정전 척(2)의 면 전체를 동시에 떼어놓는 것이 아니고, 접합된 상부 기판(A)의 외주단부(A1)와 대향하는 지점으로부터 부분적으로 변경시켜, 상부 기판(A)의 외주단부(A1)와의 사이에 박리용 간극을 부분적으로 형성하면, 이들 정전 척(2)의 정전 흡착부(2a)와 상부 기판(A)의 표면에 그 박리용 간극이 단번에 넓어져, 잔류 흡착력이 강제적으로 감쇠되어 소멸되기 때문에, 위쪽의 정전 척(2)의 정전 흡착면 전체가 상부 기판(A)의 표면으로부터 순조롭게 박리된다. Therefore, as described above, the entire surface of the upper electrostatic chuck 2 is not removed at the same time from the surface of the upper substrate A, but partially from the point facing the outer peripheral end A1 of the bonded upper substrate A. If the separation gap is partially formed between the outer circumferential end A1 of the upper substrate A, the surfaces of the electrostatic adsorption portions 2a and the upper substrate A of these electrostatic chucks 2 are formed. Since the peeling gap widens at a time and the residual adsorption force is forcibly attenuated and dissipated, the entire electrostatic adsorption surface of the upper electrostatic chuck 2 is smoothly peeled off from the surface of the upper substrate A.

그에 의해, 강성이 극단적으로 낮은 상부 기판(A)이어도, 위쪽의 정전 척(2)의 잔류 흡착력이나 정전 흡착력의 해제 불균일에 관계없이, 정위치에서 접합하여 확실하게 박리할 수 있다.Thereby, even if the upper substrate A is extremely low in rigidity, it can be bonded and reliably peeled off at any position irrespective of the residual adsorption force of the upper electrostatic chuck 2 or the uneven release of the electrostatic adsorption force.

또한, 상부 기판(A)의 표면으로부터 박리된 위쪽의 정전 척(2)은 상부 베이 스면(1a)에 부착되고, 그 이후는 상기 승강수단의 작동에 의하여 상하 유지판(1, 1')을 서로 이격하는 방향으로 이동시켜 초기 상태로 되돌아간다.In addition, the upper electrostatic chuck 2 peeled off from the surface of the upper substrate A is attached to the upper base surface 1a, and thereafter the upper and lower holding plates 1 and 1 'are operated by the operation of the lifting means. Move to the spaced apart direction to return to the initial state.

이와 같은 상황에서 접합이 완료된 상부 기판 및 하부 기판(A, B)의 주위는 대기 하에서 또는 100Pa 이상의 저진공 상태로 되어 있고, 이 분위기 중에서, 필요에 따라서 도 6의 (a) 및 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 하부 유지판(1')의 베이스면(1a') 및 아래쪽의 정전 척(2)에 형성된 복수의 통공(6)으로부터 상기 분리수단(7)으로서 리프트 핀을 상승시키거나, 혹은 예를 들면 질소 가스나 공기 등의 기체나 그 외의 유체를 위쪽으로 분사시킴으로써, 접합이 완료된 상부 기판 및 하부 기판(A, B)이 아래쪽의 정전 척(2)의 표면으로부터 밀어올려져, 하부 기판(B)의 이면(B1)과의 사이에 예를 들면 2~3㎜ 정도의 약간의 제전용 간극(S2)이 형성된다.In such a situation, the surroundings of the upper substrate and the lower substrates (A, B) where the bonding is completed are in a low vacuum state or in a low vacuum state of 100 Pa or more, and in this atmosphere, (a) and (a) of FIG. As shown in b), the lift pin is raised as the separating means 7 from the plurality of through holes 6 formed in the base surface 1a 'of the lower holding plate 1' and the electrostatic chuck 2 below. Alternatively, for example, by injecting a gas such as nitrogen gas, air, or other fluid upward, the bonded upper and lower substrates A and B are pushed up from the surface of the lower electrostatic chuck 2. Some clearance gap S2 about 2-3 mm is formed between the lower surface B1 and the back surface B1, for example.

이 상태에서, 아래쪽의 정전 척(2)의 내부에 매설된 2개 이상의 전극부(2c)의 전압을 변동시키면, 아래쪽의 정전 척(2)에 유리제의 하부 기판(B)이 붙어 있는 상태로부터 박리시킨 순간에 발생하는 박리 대전에 의하여, 상부 기판 및 하부 기판(A, B)에 잔류된 전하를 중화시키는 것과 같은 전계(상세하게는, 교번 전계)가 유발된다.In this state, if the voltage of the two or more electrode parts 2c embedded in the lower electrostatic chuck 2 is changed, the lower substrate B made of glass adheres to the lower electrostatic chuck 2. By the peeling charge generated at the moment of peeling, an electric field (in particular, an alternating electric field) such as neutralizing the electric charge remaining in the upper and lower substrates A and B is induced.

교번 전계에 의해, 이 유발된 전계 부분에서는 순간적으로 공기 등의 분위기 가스의 일부가 이온화되어 전리, 즉 중성 분자가 정과 부의 전하로 분리되므로, 그들이 하부 기판(B)에 잔류된 전하를 중화시키도록 작용하여 제전된다.By alternating electric field, part of the atmosphere gas such as air is instantaneously ionized in this portion of the induced electric field so that the neutral molecules are separated into positive and negative charges so that they neutralize the charge remaining on the lower substrate B. Action

또, 상술한 반송용 로봇에 의하여 상부 기판 및 하부 기판(A, B)을 이송하여, 상부 베이스면(1a)에 부착된 위쪽의 정전 척(2)과 하부 베이스면(1a') 상에 장 착된 아래쪽의 정전 척(2)으로 이송하여 세트할 때에, 유리의 컬릿(cullet, 파편) 등이 들어갈 가능성이 있다.In addition, the upper substrate and the lower substrates A and B are transferred by the transfer robot described above, and the upper substrate and the lower substrates A and B are transferred to the upper electrostatic chuck 2 and the lower base surface 1a 'attached to the upper base surface 1a. When transferring to the attached lower electrostatic chuck 2 and setting, there is a possibility that glass cullets or the like may enter.

이 경우에는, 상부 기판 및 하부 기판(A, B)과의 정전 흡착에 수반하여 그 컬릿을 각각의 정전 척(2)과의 사이에 물고들어감으로써, 이들 정전 척(2)의 유전체(2a) 등의 표면이 부분적으로 파괴되어 고장나는 일이 있다.In this case, the dielectric 2a of these electrostatic chucks 2 is absorbed by the cullets between the electrostatic chucks 2 with the electrostatic adsorption of the upper and lower substrates A and B. The surface of the back may be partially broken and fail.

이와 같은 경우여도 상하 베이스면(1a, 1a')에 대해서 박판형상 또는 박막형상의 정전 척(2)이 각각 착탈이 자유롭게 배치되기 때문에, 이들 정전 척(2)을 간단하게 교환할 수 있어 메인터넌스성이 뛰어나다는 이점도 있다.Even in such a case, since the thin plate-like or thin-film electrostatic chucks 2 are detachably arranged with respect to the upper and lower base surfaces 1a and 1a ', these electrostatic chucks 2 can be easily exchanged and maintainability is maintained. There is also the advantage of being excellent.

또한, 본 발명의 정전 척 장치(D)가 워크(A, B)로서 액정 디스플레이(LCD)나 플라즈마 디스플레이(PDP)나 플렉시블 디스플레이의 패널에 사용되는 유리 기판 또는 플라스틱 필름 기판을 착탈이 자유롭게 유지하여 접합하는 기판 접합기에 배치된 경우를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 이 기판 접합기 이외의 기판 조립장치나 기판을 반송하는 기판 반송장치에 배치하거나, LCD 패널용 유리 기판 이외의 기판을 점착 유지해도 된다.In addition, the electrostatic chuck device (D) of the present invention freely attaches and detaches a glass substrate or a plastic film substrate used for a panel of a liquid crystal display (LCD), a plasma display (PDP), or a flexible display as a work (A, B). Although the case where it was arrange | positioned at the board | substrate bonding machine to bond was shown, it is not limited to this, Even if it arrange | positions to the board | substrate conveying apparatus which conveys board | substrate assembly apparatuses and board | substrates other than this board | substrate bonding machine, or sticks and holds board | substrates other than glass substrates for LCD panels, do.

또한, 진공 하에서 2매의 기판(A, B)을 접합하는 기판 접합기를 설명했지만, 이것에 한정되지 않고 대기 하에서에서 기판(A, B)을 접합하는 기판 접합기여도 되며, 이 경우에서도 상술한 진공 접합기와 동일한 작용 효과가 얻어진다.In addition, although the board | substrate bonding machine which bonds two board | substrates A and B under vacuum was demonstrated, it is not limited to this, The board | substrate bonding machine which bonds board | substrates A and B in air | atmosphere may be sufficient, and the vacuum mentioned above also in this case The same effect as the adapter is obtained.

또, 도시한 예에서는, 상부 유지판(1)의 상부 베이스면(1a)에 대해서만 정전 척(2)을 상하방향으로 왕복 이동이 자유롭게 지지했지만 이것에 한정되지 않고, 하부 유지판(1')의 하부 베이스면(1a')에 대해서 정전 척(2)을 Z방향으로 이동이 자 유롭게 지지하고, 또한 하부 유지판(1')에 부착수단(3)과 격리수단(4)를 구비하며, 이 부착수단(3)으로 하부 유지판(1')의 하부 베이스면(1a')에 정전 척(2)을 부착시키고, 이 부착된 정전 척(2)으로 하부 기판(B)을 정전 흡착하고, 이들 정전 척(2)과 하부 기판(B)을 일체로 하여 상기 격리수단(4)으로 하부 유지판(1')으로부터 개방 위치를 향하여 격리시켜 평행이동하고, 이 정전 척(2)의 정전 흡착기능을 정지시키고, 그 후, 부착수단(3)으로 정전 척(2)만을 그 개방 위치로부터 하부 유지판(1')을 향하여 역이동시켜, 개방 위치로 이동된 하부 기판(B)의 표면으로부터 정전 척(2)을 박리함으로써, 기판(A, B)의 접합 동작이 실시되게 해도 된다.In the illustrated example, the reciprocating movement of the electrostatic chuck 2 in the vertical direction is freely supported only with respect to the upper base surface 1a of the upper retaining plate 1, but the present invention is not limited thereto, and the lower retaining plate 1 ′ is provided. The electrostatic chuck 2 can be freely supported in the Z direction with respect to the lower base surface 1a 'of the lower surface, and is provided with an attachment means 3 and an isolation means 4 on the lower retaining plate 1'. The attachment means 3 attaches the electrostatic chuck 2 to the lower base surface 1 a ′ of the lower holding plate 1 ′, and electrostatically adsorbs the lower substrate B with the attached electrostatic chuck 2. These electrostatic chucks 2 and the lower substrate B are integrally separated by the isolating means 4 from the lower retaining plate 1 'toward the open position and moved in parallel. After stopping the electrostatic adsorption function, the attachment means 3 then moves only the electrostatic chuck 2 from its open position toward the lower retaining plate 1 'and moves it to the open position. By peeling off the electrostatic chuck (2) from the surface of the lower substrate (B), it may be the bonding operation of the substrate (A, B) carried out.

Claims (5)

유지판의 정전 척으로 워크를 흡착 유지하고, 이 유지된 워크를 개방하여 소정 위치에 재치하는 워크 이송 방법에 있어서, In the workpiece conveyance method which adsorb | sucks and hold | maintains a workpiece | work by the electrostatic chuck of a holding plate, and opens this hold | maintained workpiece to a predetermined position, 상기 유지판으로 정전 척을 끌어당겨 상기 유지판에 착탈이 자유롭게 부착하는 부착수단과, 이 유지판으로부터 정전 척을 떼어놓는 격리수단을 마련하고, 상기 부착수단으로 유지판에 정전 척을 부착시키고, 이 부착된 정전 척으로 워크를 흡착 유지하고, 이들 정전 척과 워크를 일체로 하여 상기 격리수단으로 유지판으로부터 격리시키고, 상기 정전 척의 정전 흡착기능을 정지시킨 후, 상기 부착수단으로 정전 척만을 유지판에 다시 부착시킴으로써, 워크를 잔류시켜 개방 위치에 재치하는 것을 특징으로 하는 워크 이송 방법.Attaching means for pulling the electrostatic chuck to the holding plate and detachably attaching to the holding plate, and isolating means for separating the electrostatic chuck from the holding plate, and attaching the electrostatic chuck to the holding plate with the attaching means, The attached electrostatic chuck sucks and holds the work, the electrostatic chuck and the work are integrally isolated from the holding plate by the isolation means, the electrostatic chuck function of the electrostatic chuck is stopped, and only the electrostatic chuck is retained by the attachment means. Reattaching to the workpiece, the workpiece is left and placed in an open position. 제1항에 있어서, 상기 정전 척을 박판형상 또는 막형상으로 형성하여, 강체로 이루어지는 유지판의 평활한 베이스면에 대해서 베이스면에 교차하는 방향으로, 이동이 자유롭게 지지한 워크 이송 방법.The work conveying method according to claim 1, wherein the electrostatic chuck is formed in a thin plate shape or a film shape, and the movement is freely supported in a direction crossing the base surface with respect to the smooth base surface of the holding plate made of a rigid body. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 정전 척의 정전 흡착부를 워크의 외주단부와 대향하는 지점으로부터 부분적으로 변경하여, 그 워크의 외주단부와의 사이에 박리용 간극을 부분적으로 형성한 워크 이송 방법.The work conveying method according to claim 1 or 2, wherein the electrostatic adsorption portion of the electrostatic chuck is partially changed from a point facing the outer peripheral end of the work, and a separation gap is partially formed between the outer peripheral end of the work. . 유지판과 워크를 흡착 유지하는 정전 척으로 이루어지는 정전 척 장치에 있어서, In the electrostatic chuck device consisting of the holding plate and the electrostatic chuck for holding and holding the workpiece, 상기 유지판의 워크측 표면에 대해서 워크측 표면과 교차하는 방향으로 정전 척을 이동이 자유롭게 지지하고, 이 워크측 표면에 정전 척을 따르게 한 상태로 워크의 표면을 정전 흡착하고, 이 흡착 위치로부터 그 정전 척을 워크가 정전 흡착된 상태로 개방 위치로 이동하고, 이 정전 척의 정전 흡착기능을 정지시키고, 그 개방 위치로부터 정전 척만을 흡착 위치를 향하여 역이동하여, 개방 위치로 이동된 워크의 표면으로부터 정전 척을 박리한 것을 특징으로 하는 정전 척 장치.The surface of the work is electrostatically adsorbed in such a state that the electrostatic chuck is freely supported in a direction intersecting the workpiece side surface with respect to the workpiece side surface of the holding plate, and the workpiece side surface is followed by the electrostatic chuck. The surface of the workpiece moved to the open position by moving the electrostatic chuck to the open position with the workpiece electrostatically adsorbed, stopping the electrostatic adsorption function of the electrostatic chuck, and only moving the electrostatic chuck from the open position toward the adsorption position. The electrostatic chuck is separated from the electrostatic chuck. 제4항에 기재된 정전 척 장치를 한 쌍의 유지판 중 어느 한쪽 또는 양쪽에 구비하고, 이들 유지판의 사이에 상기 워크로서 2매의 기판을 대향시켜 착탈이 자유롭게 유지하고, 이 유지판 중 어느 한쪽으로부터 상기 정전 척 장치의 정전 척을 한쪽의 기판이 정전 흡착된 상태로 분리하고 이 한쪽의 기판을 다른쪽의 기판을 향하여 이동시켜, 환상의 접착제에 의하여 양 기판을 접합한 것을 특징으로 하는 기판 접합 방법.The electrostatic chuck device according to claim 4 is provided on either or both of the pair of holding plates, and the two substrates are opposed to each other as the workpieces between the holding plates, and detachment is freely maintained. A substrate characterized by separating the electrostatic chuck of the electrostatic chuck device from one side in a state in which one substrate is electrostatically adsorbed, moving the one substrate toward the other substrate, and bonding both substrates with an annular adhesive. Bonding method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2020021927A (en) * 2018-07-31 2020-02-06 キヤノントッキ株式会社 Electrostatic chuck system, film forming apparatus, suction method, film forming method, and electronic device manufacturing method

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