衬底固持模块和包含所述衬底固持模块的衬底处理设备的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种衬底固持模块和包含所述衬底固持模块的衬底处理设备，所述衬底固持模块，包含：固持器，具有固持衬底的表面；固持卡盘，插入在所述固持器中以固持所述衬底；弹性变形膜片，安装在固持所述衬底的所述固持卡盘的表面上；以及移动构件，设置在所述固持器中，其中所述移动构件的一端连接到所述固持卡盘，且所述移动构件在与所述弹性变形膜片的变形方向相反的方向上移动所述固持卡盘。当所述弹性变形膜片膨胀时，所述固持卡盘由所述移动构件向后移动，进而容易从所述固持卡盘移除所述衬底。因此，因为设有粘性卡盘的固持卡盘整体由弹性变形膜片和移动构件向后移动，所以未被损坏的衬底容易从粘性卡盘移除。
【专利说明】衬底固持模块和包含所述衬底固持模块的衬底处理设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及衬底固持模块和包含所述衬底固持模块的衬底处理设备，且更明确地说，尤其涉及容易从衬底移除的衬底固持模块和包含所述衬底固持模块的衬底处理设备。
【背景技术】
[0002]例如液晶显示面板仏⑶)、等离子体显示面板(909)和有机发光装置(01^0)等平面显示面板是通过接合一对平坦衬底(下文中，称为上方衬底和下方衬底)来制造的。
[0003]为此，衬底接合设备包含:腔室；可垂直移动的下方卡盘，设置在所述腔室中，其中下方衬底放置在所述下方卡盘上；以及可垂直移动的上方卡盘，设置在所述下方卡盘上方且面对所述下方卡盘以固持上方衬底。所述上方卡盘包含:上方板，上方板的面积等于或大于所述上方衬底的面积；多个粘性卡盘，在所述上方板上在宽度方向上(在横向方向上)相互间隔开以固持衬底；以及隔膜，设置在所述粘性卡盘之间且通过所供应的气体而膨胀，如第0869088号韩国专利中所发明。
[0004]现将描述通过使用衬底接合设备而将上方衬底和下方衬底相互接合的方法。举例来说，为了制造液晶显示面板，由所述下方卡盘固持包含多个薄膜晶体管和多个像素电极的下方衬底，沿着所述下方衬底的边缘而涂覆例如密封剂等密封材料，且将液晶滴落在所述下方衬底上。由所述上方卡盘固持且固定包含彩色滤光片和共用电极的上方衬底。为此，使用所述粘性卡盘的粘着力和形成在所述上方板中的真空孔。接着，将所述上方卡盘向下移动，或将所述下方卡盘向上移动，以进而使所述上方衬底与所述下方衬底的上方部分接触。接着，将惰性气体(例如，氮气)引入到多个隔膜中。因此，所述隔膜朝向所述上方衬底膨胀，且所述隔膜的膨胀力向下推动所述上方衬底以进而从所述粘性卡盘移除所述上方衬底。
[0005]当如上所述将所述惰性气体引入到所述隔膜中时，所述隔膜朝向所述上方衬底膨胀。此时，所膨胀的隔膜接触且推动所述上方衬底直到所述上方衬底从所述上方卡盘掉落或移除为止。因此，所膨胀的隔膜将应力施加到所述上方衬底而损坏所述上方衬底，进而提闻了液晶显不面板的缺陷率或损坏液晶显不面板。
[0006]此外，从所膨胀的隔膜施加的应力可能使上方衬底和下方衬底失准。
[0007]〈引用文献〉
[0008]【专利文献】
[0009]第0869088号韩国专利
【发明内容】
[0010]本发明提供衬底固持模块和包含所述衬底固持模块的衬底处理设备，其防止在卸载衬底时对衬底造成损坏和失准。
[0011]本发明还提供衬底固持模块和包含所述衬底固持模块的衬底处理设备，其减小或防止在卸载衬底时施加到衬底的应力。
[0012]本发明提供的一种衬底固持模块，包括:
[0013]固持器,具有固持衬底的表面；
[0014]固持卡盘，插入在所述固持器中以固持所述衬底；
[0015]弹性变形膜片，安装在固持所述衬底的所述固持卡盘的表面上；
[0016]罩，设置在固持所述衬底的所述固持卡盘的一侧以覆盖所述弹性变形膜片；以及
[0017]移动构件，设置在所述固持器中，其中所述移动构件的一端连接到所述固持卡盘，且所述移动构件在与所述弹性变形膜片的变形方向相反的方向上移动所述固持卡盘。
[0018]本发明提供的一种衬底处理设备，包括:
[0019]腔室，具有内部空间，在所述内部空间中，上方衬底和下方衬底相互接合；
[0020]下方固持器，安装在所述腔室中，其中所述下方衬底放置在所述下方固持器上；
[0021]上方固持器，设置在所述下方固持器上方且面对所述下方固持器以固持所述上方衬底；
[0022]固持卡盘，插入在所述上方固持器中以固持且固定所述上方衬底；
[0023]罩，安装在固持所述上方衬底的所述固持卡盘的一侧以覆盖所述固持卡盘的至少一个部分；以及
[0024]卡盘移动机构，连接到所述固持卡盘以用弹力向前和向后移动所述固持卡盘。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]可结合附图从以下描述更详细地理解示范性实施例。
[0026]图1是说明根据示范性实施例的衬底处理设备的主要部分的横截面图。
[0027]图2是说明根据示范性实施例的固持卡盘和罩的透视图。
[0028]图3是说明根据示范性实施例的安装在上方固持器上的固持卡盘和罩的透视图。
[0029]图4是说明根据示范性实施例的安装在上方固持器上的固持卡盘、罩和卡盘移动机构的横截面图。
[0030]图5是说明根据示范性实施例的固持卡盘和卡盘移动机构的操作的横截面图。
[0031]图6是说明根据示范性实施例的上方固持器和下方固持器在衬底处理设备中相互接近以使上方衬底和下方衬底相互接触以便将上方衬底和下方衬底相互接合的状态的横截面图。
[0032]图7是说明根据当前示范性实施例的从上方固持器和固持卡盘移除(卸载)上方衬底的操作的横截面图。
[0033]图8是说明上方固持器向上移动而上方衬底从上方固持器移除的状态的横截面图。
[0034]【主要元件标号说明】
[0035]1000:腔室
[0036]2000:下方固持器
[0037]3000:下方驱动部分
[0038]3100:下方驱动轴
[0039]3200:下方动力部分
[0040]4000:上方衬底固持模块
[0041]4100:上方固持器
[0042]4110:插入空间
[0043]4200:真空孔调整部分
[0044]4210:第一延伸管道布置
[0045]4220:真空泵
[0046]4230:第一气体储存部分
[0047]4240:抽气管道布置
[0048]4250:阀
[0049]4260:第一气体管道布置
[0050]4270:阀
[0051]4300:固持卡盘
[0052]4310:固持块
[0053]4320:粘性卡盘
[0054]4400:移动调整部分
[0055]4410:第二延伸管道布置
[0056]4420:排气泵
[0057]4430:第二气体储存部分
[0058]4440:排气管道布置
[0059]4450:阀
[0060]4460:第二气体管道布置
[0061]4470:阀
[0062]4480:喷嘴
[0063]4481:分支管
[0064]4490:喷嘴固持构件
[0065]4500:真空孔
[0066]4600:罩
[0067]4610:盖构件
[0068]4620:连接构件
[0069]4700:卡盘移动机构
[0070]4710:弹性变形膜片
[0071]4720:移动构件
[0072]4721:主体
[0073]4722:弹性构件
[0074]4723:杆
[0075]5000:上方驱动部分
[0076]81:上方衬底
[0077]82:下方衬底
【具体实施方式】
[0078]下文中，将参看附图详细描述特定实施例。然而，本发明可按不同形式体现且不应视为限于本文中阐述的实施例。而是，提供这些实施例以使得本发明更为详尽且完整的，且将向本领域技术人员全面地传达本发明的范围。相同参考数字在全文中指相同组件。
[0079]图1是说明根据示范性实施例的衬底处理设备的主要部分的横截面图。图2是说明根据当前实施例的固持卡盘和罩的透视图。图3是说明根据当前实施例的安装在上方固持器上的固持卡盘和罩的透视图。图4是说明根据当前实施例的安装在上方固持器上的固持卡盘、罩和卡盘移动机构的横截面图。图5是说明根据当前实施例的固持卡盘和卡盘移动机构的操作的横截面图。
[0080]参看图1，根据当前实施例的衬底处理设备为用于将上方衬底和下方衬底相互接合的衬底接合设备，且包含:腔室1000，具有内部空间；衬底固持模块4000(下文中称为上方衬底固持模块4000),其包含安装在腔室1000中以固持上方衬底31的上方固持器4100，以及安装在上方固持器4100上以用粘着力固持且固定上方衬底31的多个固持卡盘4300 ；下方固持器2000，设置在所述上方固持器4100下以面对上方固持器4100，其中下方衬底32放置在下方固持器2000上且固定到下方固持器2000 ；上方驱动部分5000，连接到上方固持器4100的上方部分以垂直地移动上方固持器4100 ；以及下方驱动部分3000，连接到下方固持器2000的下方部分以垂直地移动下方固持器2000。
[0081]将上方衬底51和下方衬底32相互接合的工艺是在腔室1000的内部空间中执行的。举例来说，腔室1000可划分为相互可移除地耦接的上方腔室1000和下方腔室1000。用于个别地且垂直地移动上方腔室1000和下方腔室1000的独立提升构件(未图示)可经设置以将上方腔室1000和下方腔室1000相互可移除地耦接。因此，上方腔室1000或下方腔室1000可垂直地移动以将衬底31和32移入腔室1000和移出腔室1000。虽然未图示，但设置了用于调整腔室1000的内部压力的独立压力调整构件(即，泵)且用于排出杂质的独立排气构件。
[0082]下方固持器2000设置在腔室1000的内部下侧以固持且固定下方衬底32。下方固持器2000可具有对应于下方衬底32的形状(例如，具有四边形横截面的板形状)，且设有用于固持且固定下方衬底32的多个真空孔(未图示也就是说，下方固持器2000可设有垂直地穿过下方固持器2000且具有从下方固持器2000的上表面暴露的一端的多个真空孔，且泵可连接到真空孔。因此，当泵操作时，真空孔中形成真空。此时，下方衬底32通过真空吸取固持力而附着到下方固持器2000的上表面。
[0083]如上所述，下方固持器2000使用真空吸取固持力，但本发明不限于此。因此，下方固持器2000可为使用静电力来固持且固定下方衬底32的静电卡盘。
[0084]下方驱动部分3000垂直地移动下方固持器2000，且包含:下方驱动轴3100，连接到下方固持器2000的下方部分；以及下方动力部分3200，连接到下方驱动轴3100的下方部分以将垂直移动动力供应到下方驱动轴3100。下方驱动轴3100穿过腔室1000的下方部分的一部分。波纹管可围绕下方驱动轴3100以防止下方驱动轴3100损坏腔室1000的密封状态。对准构件(未图示)可经设置以在X方向、V方向和0方向上旋转下方固持器2000，进而调整下方衬底32的位置。
[0085]上方衬底固持模块4000用真空吸取固持力和粘着力固持且固定上方衬底31。上方衬底固持模块4000包含:上方固持器4100，在腔室1000中设置在下方固持器2000上方以面对下方固持器2000，且具有用于用真空吸取固持力固持且固定上方衬底31的多个真空孔4500 ；固持卡盘4300，插入在上方固持器4100中且在上方固持器4100的延伸方向上相互间隔开以固持且固定上方衬底31 ；多个罩4600，在上方衬底31的固持方向上安装在固持卡盘4300的一侧，以覆盖固持卡盘4300的至少一个部分；以及多个卡盘移动机构4700，分别连接到固持卡盘4300以用弹力移动固持卡盘4300。此外，上方衬底固持模块4000包含:真空孔调整部分4200，连接到真空孔4500以对真空孔4500的内部进行抽气或将气体供应到真空孔4500 ；以及移动调整部分4400，用于调整卡盘移动机构4700的操作。
[0086]上方固持器4100具有对应于上方衬底31的形状(例如，具有四边形横截面的板形状)，且设有真空孔4500和供固持卡盘4300插入的多个插入空间4110。固持上方衬底81的插入空间4110的一侧(即，其下侧)开放。参看图1，真空孔4500垂直地穿过上方固持器4100的一部分，且其一端通过固持上方衬底51的上方固持器4100的表面(即，通过上方固持器4100的下表面)而暴露。真空孔4500设置在固持卡盘4300之间且设置在其外部。
[0087]真空孔调整部分4200包含:第一延伸管道布置4210，其连接到上方固持器4100中所设置的真空孔4500的另一端，且具有从腔室1000延伸出的至少一端；真空泵4220，安装在腔室1000的外部；第一气体储存部分4230，其中储存了惰性气体；抽气管道布置4240，其一端连接到真空泵4220，且其另一端连接到第一延伸管道布置4210 ；第一气体管道布置4260，其一端连接到第一气体储存部分4230，且其另一端连接到第一延伸管道布置4210 ；以及阀4250和4270，分别安装在抽气管道布置4240和第一气体管道布置4260上。因此，当真空泵4220操作以装载上方衬底51使之与上方固持器4100的下表面接触时，抽气管道布置4240和第一延伸管道布置4210在真空孔4500中形成真空。此时，产生真空吸取固持力以将上方衬底51紧密地附着到上方固持器4100。此后，停止真空泵4220的操作以卸载上方衬底31，且通过第一气体管道布置4260和第一延伸管道布置4210而将惰性气体(例如，氮气(?))从第一气体储存部分4230供应到真空孔4500。此时，通过从真空孔4500注射到上方衬底51的氮气的注射压力而有效地从上方固持器4100移除上方衬底51。
[0088]参看图1，固持卡盘4300分别容纳在上方固持器4100中所设置的插入空间4110中，且在插入空间4110内在向下方向上移动到下方固持器2000且在向上方向上移动到与下方固持器2000相对的一侧。
[0089]下文中，为便于描述，固持卡盘4300的向上移动称为“向后移动”，且固持卡盘4300的向下移动称为“向前移动”。
[0090]参看图2到图5，固持卡盘4300中的每一个包含:固持块4310，插入在上方固持器4100中所设置的插入空间4110中；以及粘性卡盘4320，安装在固持块4310上以用粘着力固持且固定上方衬底31。
[0091]参看图2和图3，固持块4310具有圆形板形状，且粘性卡盘4320的表面通过固持上方衬底31的固持块4310的表面(即，通过固持块4310的下表面)而暴露。粘性卡盘4320沿着固持块4310的边缘而安装，但本发明不限于此。因此，安装在固持块4310上的粘性卡盘4320的位置可按照各种方式改变。
[0092]粘性卡盘4320用粘着力固持且固定上方衬底31，且粘性卡盘4320以多个设置在固持块4310上。参看图2，粘性卡盘4320沿着固持上方衬底51的固持块4310的表面的边缘而排列，且相互间隔开。或者，代替粘性卡盘4320，呈单一主体的粘性卡盘4320可安装在固持块4310上。粘性卡盘4320由一种材料形成，以使得即使上方衬底51粘附到粘性卡盘4320且接着从粘性卡盘4320移除，上方衬底51也不会具有粘附标记，且粘性卡盘4320仍安装在固持块4310上。举例来说，用于形成粘性卡盘4320的材料可为硅酮系粘着片材、丙烯酸系粘着片材或氟系粘着片材。多个突出部可设置在粘性卡盘4320的表面上，且接触上方衬底31的突出部的表面可具有平面圆形和各种多边形中的一个。
[0093]卡盘移动机构4700具有弹力，且向后和向前移动固持卡盘4300。明确地说，在从上方固持器4100和固持卡盘4300移除上方衬底31的卸载过程中，卡盘移动机构4700充当用于向后移动固持卡盘4300的驱动源。因此，容易从粘性卡盘4320移除上方衬底31。
[0094]卡盘移动机构4700包含:弹性变形膜片4710，其在固持块4310上安装在粘性卡盘4320的一侧上且可弹性变形；以及移动构件4720，设置在上方固持器4100中所设置的插入空间4110中，其中移动构件4720的一端连接到固持块4310，且其另一端连接到上方固持器4100，以使得移动构件4720根据弹性变形膜片4710的弹性变形(例如，膨胀或收缩)而相对移动或根据弹性变形而在相对方向上延伸或收缩。
[0095]弹性变形膜片4710充当用于操作移动构件4720以对固持块4310进行固持的驱动源，且相对于粘性卡盘4320而设置在固持块4310的内部。弹性变形膜片4710具有插入到固持块4310中且由独立构件(未图示)固定地耦接到固持块4310的边缘区域，且弹性变形膜片4710的剩余区域(即，中央或中间区域)面对将稍后描述的罩4600的后表面。面对罩4600的后表面的弹性变形膜片4710的区域的表面设置在粘性卡盘4320的内部。也就是说，面对罩4600的后表面的弹性变形膜片4710的区域的表面相对于固持上方衬底51的上方固持器4100和粘性卡盘4320的表面而设置在固持块4310的内部。因此，弹性变形膜片4710在未膨胀的情况下维持在其原始状态中，且弹性变形膜片4710与罩4600的后表面间隔开预定距离，以使得弹性变形膜片4710可在罩4600与弹性变形膜片4710之间的空间中膨胀。
[0096]弹性变形膜片4710是通过朝向弹性变形膜片4710注射的惰性气体而膨胀。当排出惰性气体时，弹性变形膜片4710弹性变形且收缩以返回到其原始状态。弹性变形膜片4710制造为由例如橡胶或工程塑料等可弹性变形材料形成的薄膜片或片材。更具体来说，弹性变形膜片4710可为隔膜。
[0097]移动构件4720通过弹性变形膜片4710的弹性变形而操作，以便在与弹性变形膜片4710的弹性变形的方向相反的方向上移动固持块4310。也就是说，弹性变形膜片4710朝向罩4600或上方衬底51膨胀，且固持卡盘4300整体在远离罩4600或上方衬底51的方向上向后移动。在膨胀后，弹性变形膜片4710的接触与回复力释放施加到固持块4310和移动构件4720的压缩应力。因此，移动构件4720返回到其原始状态，且固持卡盘4300整体向前移动到罩4600。移动构件4720设置在上方固持器4100的插入空间4110中。移动构件4720的一端连接到固持块4310，且其另一端连接到上方固持器4100。更明确地说，移动构件4720设置在上方固持器4100的插入空间4110中，且移动构件4720的一端连接到固持块4310，且其另一端连接到插入空间4110的上壁。
[0098]移动构件4720可朝向固持块4310(即，向前)或在远离固持块4310的方向上(即，向后)移动。移动构件4720可为包含弹簧的弹簧活塞。也就是说，具有内部空间的移动构件4720垂直地延伸且包含:主体4721，安装在固持块4310与插入空间4110的上壁之间中；以及杆4723，其一端插入在主体4721中且连接到弹性构件4722，且其另一端从主体4721突出以对固持块4310进行固持。杆4723根据弹性构件4722的延伸或收缩而朝着固持块4310向前(即，向下)或在远离固持块4310的方向上向后(即，向上)移动。因此，当弹性变形膜片4710膨胀时，移动构件4720的杆4723向后移动，且弹性构件4722收缩。在膨胀后，当弹性变形膜片4710收缩而返回到其原始状态时，移动构件4720的杆4723向前移动，且弹性构件4722延伸而返回到其原始状态。也就是说，杆4723根据弹性变形膜片4710的弹性变形(例如，膨胀和收缩)由可延伸且可收缩的弹性构件4722 (即，弹簧)向前和向后移动，且固持卡盘4300根据弹性变形膜片4710的弹性变形由杆4723向前和向后移动。
[0099]包含弹簧的弹簧活塞被示范为移动构件4720，如上所述。然而，本发明不限于此。因此，可选择具有弹力且根据弹性变形膜片4710的膨胀或收缩而在相对方向上施加力以便向前或向后移动固持块4310的各种构件。
[0100]弹性变形膜片4710由移动调整部分4400膨胀或返回到其原始状态。移动调整部分4400包含:多个喷嘴4480，插入在上方固持器4100和固持块4310的至少一个部分中以垂直地穿过所述部分且将惰性气体注射到弹性变形膜片4710的后侧；多个分支管4481，其一端连接到喷嘴4480中的每一个以将惰性气体供应到喷嘴4480 ；第二延伸管道布置4410，在上方固持器4100中延伸且连接到分支管4481，且延伸以使得其一端设置在腔室1000外部；排气泵4420和第二气体储存部分4430，其安装在腔室1000外部；排气管道布置4440，其一端连接到排气泵4420，且其另一端连接到第二延伸管道布置4410 ；第二气体管道布置4460，其一端连接到第二气体储存部分4430，且其另一端连接到第二延伸管道布置4410 ；以及阀4450和4470，分别安装在排气管道布置4440和第二气体管道布置4460上。此外，移动调整部分4400包含插入在上方固持器4100和固持块4310的至少一个部分中以垂直地穿过所述部分的喷嘴固持构件4490，且喷嘴4480插入在喷嘴固持构件4490中且由喷嘴固持构件4490固持。
[0101]罩4600设置在固持上方衬底31的上方固持器4100的表面上，且覆盖弹性变形膜片4710。也就是说，罩4600设置在弹性变形膜片4710之前以至少覆盖面对上方衬底51的弹性变形膜片4710的区域，且固定到上方固持器4100。罩4600包含:盖构件4610，设置在粘性卡盘4320的一侧，且更具体来说，设置在粘性卡盘4320的内部且位于弹性变形膜片4710之前；以及连接构件4620，从盖构件4610的边缘向外延伸且耦接到上方固持器4100。盖构件4610可具有对应于弹性变形膜片4710的形状，例如，圆形形状。盖构件4610等于或大于面对盖构件4610的弹性变形膜片4710的表面的面积(即，弹性变形膜片4710的中央或中间区域的面积)。连接构件4620以多个来设置，且其中的每一个从盖构件4610的边缘向外延伸，且连接构件4620可绕盖构件4610相互间隔开恒定距离。参看图2，连接构件4620中的每一个延伸而在粘性卡盘4320之间穿过，且其一端耦接到上方固持器4100。罩4600可由例如不锈钢(313)等金属形成，但本发明不限于此。因此，可选择各种金属。
[0102]当惰性气体(例如，氮气(?))从第二气体储存部分4430供应到第二气体管道布置4460和第二延伸管道布置4410以卸载上方衬底31时，氮气从喷嘴4480排出到弹性变形膜片4710。此时，注射到弹性变形膜片4710的后侧的惰性气体或填充弹性变形膜片4710与固持块4310之间的空间的惰性气体的注射压力使弹性变形膜片4710膨胀到罩4600 (参看图5〉。弹性变形膜片4710连续膨胀直到接触罩4600为止。当接触罩4600时，弹性变形膜片4710的膨胀由罩4600停止。也就是说，弹性变形膜片4710根据惰性气体的连续注射而连续膨胀且接触罩4600，且罩4600相对于弹性变形膜片4710的膨胀力而产生抵抗力。抵抗力传递到固持块4310。因此，当弹性变形膜片4710连续膨胀时，力通过固持块4310而在远离罩4600的方向上传递到移动构件4720。因此，当弹性变形膜片4710膨胀时，设有粘性卡盘4320的固持块4310由移动构件4720向后移动，进而容易从粘性卡盘4320移除上方衬底31。此外，当卸载上方衬底31时，从粘性卡盘4320和罩4600移除接触罩4600的表面且不接触弹性变形膜片4710的上方衬底51。因此，防止因弹性变形膜片4710的膨胀而产生的应力传递到上方衬底31。也就是说，在现有技术中，卸载上方衬底以使得从接触上方衬底的膨胀的弹性变形膜片移除上方衬底，但在本发明中，在覆盖弹性变形膜片4710的罩4600防止上方衬底51接触弹性变形膜片4710的状态下卸载上方衬底31。因此，当卸载上方衬底51时，防止因弹性变形膜片4710的膨胀而产生的应力传递到上方衬底31。
[0103]图6是说明根据示范性实施例的上方固持器和下方固持器在衬底处理设备中相互接近以使上方衬底和下方衬底相互接触以便将上方衬底和下方衬底相互接合的状态的横截面图。图7是说明根据当前实施例的从上方固持器和固持卡盘移除(卸载)上方衬底的操作的横截面图。图8是说明上方固持器向上移动而上方衬底从上方固持器移除的状态的横截面图。
[0104]下文中，现将根据当前实施例参看图1到图8来描述通过使用衬底处理设备而将上方衬底和下方衬底相互接合的方法。为此，示范制造液晶显示面板的工艺。
[0105]参看图1，由上方固持器4100固持且固定包含共用电极(未图示)和彩色滤光片图案(未图示)的上方衬底31，且将具有滴落的液晶的下方衬底32放置在下方固持器2000上。上方衬底51和上方固持器4100相互接近，以使得上方衬底51与上方固持器4100的下表面接触，以便由上方固持器4100固持上方衬底31，且真空泵4220操作。真空泵4220操作以在抽气管道布置4240、第一延伸管道布置4210和真空孔4500中形成真空，且产生使上方衬底31与上方固持器4100紧密接触的真空吸取固持力。此时，固持卡盘4300中的每一个上所设置的粘性卡盘4320的粘着力将上方衬底51固定到上方固持器4100和固持卡盘 4300。
[0106]当粘性卡盘4320的粘着力将上方衬底31固持且固定到上方固持器4100时，真空泵4220的操作停止。即使真空泵4220的操作停止，但因为腔室1000的内部处于真空状态，所以腔室1000和真空孔4500具有与真空压力相同的内部压力。因此，上方衬底51不会掉落。
[0107]当个别地固持且固定上方衬底51和下方衬底52时，对准上方衬底51和下方衬底32，且接着，将密封剂(例如，光可固化密封剂)涂覆到上方衬底51和下方衬底32中的一个的边缘。参看图6，移动上方固持器4100和下方固持器2000中的至少一个以使上方衬底31和下方衬底32相互接触。
[0108]接着，如图5和图7所说明，从上方固持器4100和固持卡盘4300移除上方衬底51。为此，从真空孔调整部分4200的第一气体储存部分4230供应惰性气体(例如，氮气)且将其从真空孔4500注射到上方衬底31的后侧。因此，容易从粘性卡盘4320移除上方衬底31。因此，当将惰性气体(例如，氮气)从第二气体储存部分4430供应到第二气体管道布置4460时，将氮气供应到第二延伸管道布置4410、分支管4481和喷嘴4480，且将供应到喷嘴4480的惰性气体注射到弹性变形膜片4710的后侧。因此，如图5和图7所说明，弹性变形膜片4710朝向罩4600膨胀。
[0109]连续地供应惰性气体以使弹性变形膜片4710连续地膨胀。当弹性变形膜片4710接触罩4600时，弹性变形膜片4710的膨胀由罩4600停止。此时，将从膨胀的弹性变形膜片4710施加到罩4600的压缩应力从罩4600传递到固持卡盘4300。因此，产生相对于弹性变形膜片4710的膨胀力的抵抗力，且将抵抗力传递到固持块4310和移动构件4720，进而向后移动固持块4310。因此，从粘性卡盘4320移除上方衬底31，且上方衬底31掉落而放置在下方衬底52上。
[0110]当从上方固持器4100移除上方衬底51且将其放置在下方衬底52上时，闭合安装在第二气体管道布置4460上的阀4470以停止氮气的供应。此后，当打开安装在排气管道布置4440上的阀4450以操作排气泵4420时，通过喷嘴4480、分支管4481、第二延伸管道布置4410和第二气体管道布置4460来排出填充弹性变形膜片4710的后侧的惰性气体。因此，如图8所说明，膨胀的弹性变形膜片4710收缩以返回到其原始状态(即，平坦状态)，进而释放施加到固持块4310和移动构件4720的压缩应力。因此，移动构件4720返回到其原始状态，且固持卡盘4300整体向前移动到罩4600。
[0111]如上所述，在弹性变形膜片4710返回到其原始状态后，上方固持器4100向上移动。或者，在上方固持器4100向上移动后，弹性变形膜片4710可返回到其原始状态。
[0112]此后，从下方固持器2000移除所接合的上方衬底51和下方衬底32，将其移动到独立固化装置。接着，当光(例如，紫外线)从固化装置发射到密封剂时，密封剂固化以完全将上方衬底51和下方衬底32相互粘附。
[0113]因此，当弹性变形膜片4710膨胀时，设有粘性卡盘4320的固持卡盘4300由移动构件4720向后移动，进而容易从粘性卡盘4320移除上方衬底31。此外，罩4600安装在上方衬底51与弹性变形膜片4710之间以防止因弹性变形膜片4710的膨胀而产生的应力传递到上方衬底31，进而保护上方衬底31。此外，防止上方衬底51和下方衬底32因上方衬底51的卸载而失准。
[0114]此外，因为使用了弹性变形膜片4710(其为用于向后移动固持卡盘4300的驱动源且在现有技术中用于卸载上方衬底31)，所以用于向后移动固持卡盘4300的独立驱动部分是不必要的。此外，因为设有粘性卡盘4320的固持卡盘4300整体由弹性变形膜片4710向后移动，所以上方衬底51容易从粘性卡盘4320移除。
[0115]在前述实施例中，固持卡盘4300和卡盘移动机构4700安装在用于固持上方衬底51的上方固持器4100上。然而，本发明不限于此，且因此，固持卡盘4300和卡盘移动机构4700可安装在下方固持器2000上。
[0116]此外，固持卡盘4300和卡盘移动机构4700应用到衬底接合设备，但本发明不限于此。因此，固持卡盘4300和卡盘移动机构4700可应用到需要固持、固定和移除衬底的各种衬底处理设备，例如，用于形成薄膜的沉积设备或蚀刻设备。
[0117]根据示范性实施例，用于固持衬底的固持卡盘由于弹性变形膜片的弹性变形和连接到固持卡盘的移动构件而向前和向后移动。当弹性变形膜片膨胀时，固持卡盘由移动构件向后移动，进而容易从固持卡盘移除衬底。因此，因为设有粘性卡盘的固持卡盘整体由弹性变形膜片和移动构件向后移动，所以未被损坏的衬底容易从粘性卡盘移除。
[0118]此外，罩安装在衬底与弹性变形膜片之间以防止因弹性变形膜片的膨胀而产生的应力传递到衬底，进而保护衬底，且防止了上方衬底和下方衬底因弹性变形膜片所施加的应力而失准。
[0119]此外，因为使用了弹性变形膜片(其为用于向后移动固持卡盘的驱动源且在现有技术中用于卸载上方衬底)，所以用于向后移动固持卡盘的独立驱动部分是不必要的。
[0120]尽管衬底固持模块和包含所述衬底固持模块的衬底处理设备已参看特定示范性实施例而得以描述，但其不限于此。因此，本领域技术人员应易于理解，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下可对其进行各种修改和改变。
【权利要求】
1.一种衬底固持模块，其特征在于包括: 固持器，具有固持衬底的表面； 固持卡盘，插入在所述固持器中以固持所述衬底； 弹性变形膜片，安装在固持所述衬底的所述固持卡盘的表面上； 罩，设置在固持所述衬底的所述固持卡盘的一侧以覆盖所述弹性变形膜片；以及移动构件，设置在所述固持器中，其中所述移动构件的一端连接到所述固持卡盘，且所述移动构件在与所述弹性变形膜片的变形方向相反的方向上移动所述固持卡盘。
2.根据权利要求1所述的衬底固持模块，其中所述固持卡盘包括: 固持块，插入在所述固持器中；以及 粘性卡盘，设置在所述弹性变形膜片的至少一侧上且安装在所述固持块上以用粘着力固持所述衬底。
3.根据权利要求2所述的衬底固持模块，其中所述罩包括: 盖构件，在所述固持块的宽度方向上设置在所述粘性卡盘的内部，且位于所述弹性变形膜片之前以面对所述弹性变形膜片；以及 连接构件，其具有连接到所述盖构件的一端，且从所述盖构件的边缘向外延伸，以使得所述连接构件的另一端耦接到所述固持器。
4.根据权利要求3所述的衬底固持模块，其中面对所述罩的所述弹性变形膜片的表面与所述罩间隔开。
5.根据权利要求3所述的衬底固持模块，其中所述盖构件等于或大于面对至少所述盖构件的所述弹性变形膜片的表面的面积。
6.根据权利要求3所述的衬底固持模块，其中所述罩是由金属形成。
7.根据权利要求2所述的衬底固持模块，其中所述固持器具有供所述固持卡盘插入的插入空间； 设置在所述插入空间中的所述移动构件的一端连接到所述固持块，且其另一端连接到所述固持器；且 所述固持块由所述移动构件在所述插入空间中向前移动到所述罩，或在远离所述罩的方向上向后移动。
8.根据权利要求7所述的衬底固持模块，其中所述移动构件包括: 主体，具有内部空间，其中所述主体的一端连接到所述固持块，且其另一端由所述固持器固持在所述插入空间中； 弹性构件，安装在所述主体中；以及 杆，具有插入在所述主体中且连接到所述弹性构件的一端，其中所述杆的另一端从所述主体突出且连接到所述固持块，且所述杆由所述弹性构件向前移动到所述衬底或在远离所述衬底的方向上向后移动。
9.根据权利要求8所述的衬底固持模块，其中所述弹性构件包括弹簧。
10.根据权利要求1所述的衬底固持模块，包括真空孔，所述真空孔垂直地穿过所述固持器且具有通过固持所述衬底的所述固持器的所述表面而暴露的一端。
11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的衬底固持模块，其中所述固持器具有在所述固持器的延伸方向上相互间隔开的多个插入空间； 所述固持卡盘以多个来设置，分别安装在所述插入空间中； 所述弹性变形膜片和所述移动构件安装在所述固持卡盘中的每一个中；且 罩分别覆盖所述弹性变形膜片。
12.一种衬底处理设备，其特征在于包括: 腔室，具有内部空间，在所述内部空间中，上方衬底和下方衬底相互接合； 下方固持器，安装在所述腔室中，其中所述下方衬底放置在所述下方固持器上； 上方固持器，设置在所述下方固持器上方且面对所述下方固持器以固持所述上方衬底； 固持卡盘，插入在所述上方固持器中以固持且固定所述上方衬底； 罩，安装在固持所述上方衬底的所述固持卡盘的一侧以覆盖所述固持卡盘的至少一个部分；以及 卡盘移动机构，连接到所述固持卡盘以用弹力向前和向后移动所述固持卡盘。
13.根据权利要求12所述的衬底处理设备，其中所述固持卡盘包括: 固持块，插入在所述上方固持器中；以及 粘性卡盘，具有通过固持所述上方衬底的所述固持块的表面而暴露的表面，以用粘着力固持所述上方衬底。
14.根据权利要求13所述的衬底处理设备，其中所述卡盘移动机构包括: 弹性变形膜片，安装在用于固持所述上方衬底的所述固持卡盘的所述粘性卡盘的一侧；以及 移动构件，设置在所述上方固持器中且具有连接到所述固持卡盘的一端，其中所述移动构架通过所述弹性变形膜片的变形而操作，以便在与所述弹性变形膜片的所述变形的方向相反的方向上移动所述固持卡盘。
15.根据权利要求14所述的衬底处理设备，其中所述罩包括: 盖构件，在所述固持块的宽度方向上设置在所述粘性卡盘的内部，且位于所述弹性变形膜片之前；以及 连接构件，从所述盖构件的边缘向外延伸，以使得所述连接构件的一端耦接到所述固持器。
16.根据权利要求15所述的衬底处理设备，其中所述罩的所述盖构件与面对所述盖构件的所述弹性变形膜片的表面间隔开，且 所述盖构件等于或大于面对至少所述盖构件的所述弹性变形膜片的所述表面的面积。
17.根据权利要求12所述的衬底处理设备，包括多个真空孔，所述真空孔垂直地穿过所述上方固持器且具有通过固持所述上方衬底的所述上方固持器的表面而暴露的一端，其中所述真空孔相互间隔开。
18.根据权利要求14所述的衬底处理设备，其中所述移动构件包括: 主体，具有内部空间，其中所述主体的一端连接到所述固持块，且其另一端由所述上方固持器固持在插入空间中； 弹性构件，安装在所述主体中；以及 杆，具有插入在所述主体中且连接到所述弹性构件的一端，其中所述杆的另一端从所述主体突出且连接到所述固持块，且所述杆由所述弹性构件向前移动到所述上方衬底或在远离所述上方衬底的方向上向后移动。
19.根据权利要求12到18中任一权利要求所述的衬底处理设备，其中所述上方固持器具有在所述上方固持器的延伸方向上相互间隔开的多个插入空间； 所述固持卡盘以多个来设置，分别安装在所述插入空间中； 所述弹性变形膜片和所述移动构件安装在所述固持卡盘中的每一个中；且 罩分别覆盖所述弹性变形膜片。
【文档编号】H01L21/683GK104347468SQ201410350730
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年7月22日 优先权日:2013年7月23日
【发明者】赵翊成 申请人:Ap系统股份有限公司