KR20090082296A - 워크 이송 방법 및 정전 척 장치, 그리고 기판 접합 방법 - Google Patents

Abstract

얇고 강성이 낮은 워크인 경우에도, 이동중에 변경이나 위치 어긋남을 일으키지 않고 개방 및 재치한다.

부착수단(3)으로 유지판(1)에 정전 척(2)을 부착시키고, 이 부착된 정전 척(2)으로 워크(A)를 흡착 유지하고, 이들 정전 척(2)과 워크(A)를 일체로 하여 격리수단(4)으로 유지판(1)으로부터 격리함으로써 워크(A)가 프리 상태가 되지 않기 때문에 중력 등의 영향을 받지 않고 개방 위치로 이송되고, 이 정전 척(2)의 정전 흡착기능을 정지시키고 나서 부착수단(3)으로 정전 척(2)만을 유지판(1)에 다시 부착시킴으로써, 개방 위치로 이동한 워크(A)의 표면으로부터 정전 척(2)이 박리되어, 이 워크(A)가 개방 위치에 잔류되어 재치된다.

Description

워크 이송 방법 및 정전 척 장치, 그리고 기판 접합 방법{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.

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.

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).

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).

(특허 문헌 1)일본공개특허공보 2001-166272호(6페이지, 도 8 참조)

(특허 문헌 2)일본특허공보 제 3721378(8페이지, 도 1참조)

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

본 발명중 청구항 1, 4에 기재된 발명은, 얇고 강성이 낮은 워크여도 이동중에 변경이나 위치 어긋남을 일으키는 일 없이 개방 재치하는 것을 목적으로 한 것이다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명의 목적에 더하여, 워크를 확실하게 유지하여 이송하는 것을 목적으로 한 것이다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 1 또는 2에 기재된 발명의 목적에 더하여, 워크의 박리성을 향상시키는 것을 목적으로 한 것이다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

따라서, 얇고 강성이 낮은 워크여도, 이동중에 변경이나 위치 어긋남을 일으키지 않고 개방 및 재치될 수 있다.

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.

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.

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.

따라서, 워크를 확실하게 유지하여 이송할 수 있다.

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.

따라서, 워크의 박리성을 향상시킬 수 있다.

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.

따라서, 얇고 강성이 낮은 워크여도, 이동 중에 변경이나 위치 어긋남을 일으키지 않고 개방 및 재치될 수 있다.

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.

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.

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.

따라서, 강성이 낮은 기판이어도 정전 흡착력의 해제 불균일에 관계없이 정위치에서 접합하여 확실하게 박리할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

이 전극부(2c)는 주위와 절연하여 형성되고, 그것에 전압을 인가하기 위한 전원(도시하지 않음)과 접속한다.

그 구체적인 예로서는, 2개 이상의 전극부(2c)를 예를 들면 빗살형으로 매설한 쌍극형의 정전 척을 사용하는 것이 바람직하다.

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.

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.

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.

도 1은, 본 발명의 워크 이송 방법 및 정전 척 장치의 실시예 1을 나타내는 종단 정면도로서, (a) 및 (b)의 작업 공정순으로 도시한다.

도 2는, 도 1의 (a)의 (2)－(2)선을 따른 축소 저면도이다.

도 3은, 도 1의 (a)의 (3)－(3)선을 따른 축소 평면도이다.

도 4는, 본 발명의 워크 이송 방법 및 정전 척 장치의 실시예 2를 나타내는 종단 정면도로서, (a) 및 (b)의 작업 공정순으로 도시한다.

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.

도 6은, 제전시를 나타내는 축소 종단 정면도로서, (a) 및 (b)의 작업 공정순으로 도시한다.

<부호의 설명>

A : 워크(상부 기판) A1 : 외주단부

B : 워크(하부 기판) C : 환상의 접착제

D : 정전 척 장치 S : 진공실

S1 : 박리용 간극 S2 : 제전용 간극

1 : 상부 유지판 1a : 베이스면

1' : 하부 유지판 1a' : 베이스면

2 : 정전 척 2a : 정전 흡착부

2b : 유전체 2c : 전극부

2d : 외단부 2e : 고정자

2f : 전류 공급부 2g : 휘어짐부

3 : 부착수단 3a : 자석

3b : 자성체(자석) 4 : 격리수단

4a : 통기 구멍 4b : 밀폐 공간

5 : 흡인 흡착수단 6 : 통공

7 : 분리수단

이하, 본 발명의 각 실시예를 도면에 근거하여 설명한다.

<실시예 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.

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.

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.

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.

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.

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.

다음으로, 이러한 정전 척 장치(D)를 사용한 워크 이송 방법에 대하여 설명한다.

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.

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.

또, 이러한 이동이 완료된 직후에 정전 척(2)의 전원이 차단되어, 그 정전 흡착기능이 정지된다.

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.

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.

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.

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.

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.

<실시예 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.

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.

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.

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.

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.

<실시예 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.

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.

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.

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.

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.

다음으로, 이러한 정전 척 장치(D)를 사용한 기판 접합기의 작동에 대하여 설명한다.

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.

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.

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.

그에 의해, 상부 기판 및 하부 기판(A, B)은 환상의 접착제(C)가 사이에 개재되어 순간적으로 압착되어, 양자 사이가 밀봉되어 중첩된다.

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.

또, 상부 기판(A)의 이동이 완료된 직후에 위쪽의 정전 척(2)의 전원이 차단되어, 그 정전 흡착기능이 정지된다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (5)

1. 유지판의 정전 척으로 워크를 흡착 유지하고, 이 유지된 워크를 개방하여 소정 위치에 재치하는 워크 이송 방법에 있어서,

   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.
2. 제1항에 있어서, 상기 정전 척을 박판형상 또는 막형상으로 형성하여, 강체로 이루어지는 유지판의 평활한 베이스면에 대해서 베이스면에 교차하는 방향으로, 이동이 자유롭게 지지한 워크 이송 방법.
3. 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.
4. 유지판과 워크를 흡착 유지하는 정전 척으로 이루어지는 정전 척 장치에 있어서,

   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.
5. 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.

Images