具有缓冲能力的静电卡盘制造技术

本发明专利技术涉及具有优异的缓冲能力的静电卡盘，其能够防止衬底的损坏，因为由于PE(聚乙烯)泡沫材料的缓冲单元设置在聚酰亚胺材料的夹持单元的下方，缓冲能力和恢复力优异。静电卡盘包括用静电力支撑衬底的夹持单元；设置在夹持单元下方以支撑夹持单元的基板；以及由塑料泡沫系列材料制成的缓冲单元，所述缓冲单元设置在所述夹持单元和基板之间以防止由夹持单元支撑的衬底的损坏。

【技术实现步骤摘要】
具有缓冲能力的静电卡盘
本专利技术涉及一种静电卡盘(electrostaticchuck)，更具体地，涉及具有优异缓冲能力的静电卡盘，所述静电卡盘能够防止衬底的损坏，因为由于PE(聚乙烯)泡沫材料的缓冲单元设置在聚酰亚胺材料的夹持单元的下方，缓冲能力和恢复力优异。
技术介绍
近来，使用静电力的静电卡盘被用作处理半导体和显示面板的下一代设备的必要组件，以固定晶片或玻璃衬底。所述静电卡盘包括具有在基底材料上形成的通常两层或更多层介电层和插入在所述介电层之间的电极的静电卡盘，和具有在基底材料上形成的绝缘层和介电层以及插入在所述绝缘层和介电层之间的电极的静电卡盘，所述静电卡盘是使用产生在晶片或玻璃衬底即待处理的对象之间的静电力固定晶片或玻璃衬底即待处理的对象的装置，以及如果将DC电压施加到具有导电性的电极上，则根据电介质的极化，在晶片或玻璃衬底即待处理的对象上产生电介质作为相反的极性。同时，传统上，具有与液晶面板用衬底的尺寸对应的1000mm或以上的边的静电卡盘用作单个元件。在这种情况下，由于传统的单个静电卡盘是使用具有高硬度的材料例如陶瓷或金属材料制造的，所以难以均匀地处理单个静电吸附装置的平坦表面。因此，在处理液晶面板用衬底时，负荷被不均匀地施加在液晶面板用衬底上，液晶面板用衬底频繁受损。此外，传统的静电吸附装置的制造成本高，并且当处理静电吸附装置时需要相当高的成本和处理时间以具有平坦度的均匀性，并且产品的缺陷率高。因此，不断要求开发一种组装型静电吸附装置，其能够通过以组装的方式设置多个小尺寸的电磁卡盘来吸附大尺寸的衬底。但是，如果组装和使用施加具有高硬度的陶瓷或金属材料的支撑衬底的静电卡盘，则静电卡盘的加工尺寸和静电吸附力彼此不同，因此不能解决上述单个静电吸附装置的问题。目前，静电卡盘方法被广泛用于半导体行业以及显示器行业。然而，由于在用卡盘静电夹住晶片的情况下会出现与上述几乎相同的问题，所以频繁发生损坏高价晶片的事故。虽然在韩国公开专利号10-2007-99188中公开了一种涉及能够通过在静电卡盘中提供缓冲构件来解决问题的静电卡盘的技术，但是没有保证足够的缓冲能力，因此仍存在施加在衬底上的负荷不能被适当吸收的问题。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种具有优异缓冲能力的静电卡盘，其能够防止衬底的损坏，因为由于PE(聚乙烯)泡沫材料的缓冲单元设置在聚酰亚胺材料的夹持单元的下方，缓冲能力和恢复力优异。根据本专利技术的用于解决上述技术问题的具有优异缓冲能力的静电卡盘包括：用于使用静电力支撑衬底的夹持单元；设置在所述夹持单元下方以支撑夹持单元的基板；以及由塑料泡沫系列材料制成的缓冲单元，所述缓冲单元设置在所述夹持单元和基板之间以防止由夹持单元支撑的衬底的损坏。此外，所述缓冲单元优选具有0.1-1mm的厚度。另外，所述缓冲单元优选由PE泡沫制成。另外，当应变为25％时，缓冲单元优选具有0.1-3kgf/cm2的抗压强度。附图说明图1是根据本专利技术的实施方案的具有优异缓冲能力的静电卡盘结构的模拟截面图。图2和3是对应于根据本专利技术实施方案的PE泡沫材料的厚度的应力-应变曲线图。符号说明1:根据本专利技术的实施方案的具有优异缓冲能力的静电卡盘10:夹持单元20：基板30:缓冲单元40：粘合剂层具体实施方式在下文中，将参考附图详细描述本专利技术的具体实施方案。如图1所示，根据本专利技术实施方案的具有优异缓冲能力的静电卡盘1可以被配置为包括夹持单元10、基板20和缓冲单元30。首先，夹持单元10是利用静电力来固定和支撑衬底的构成部件，并且具有能够产生静电力的结构。具体而言，如图1所示，夹持单元10可以具有在顶部和底部介电层11和12之间设置有电极层13的结构，而所述顶部和底部介电层11和12设置在顶部和底部。介电层11和12优选是由聚酰亚胺材料制成的膜，介电层的厚度优选为约20-100μm。另外，电极层13被形成为具有特定图案，可以以通过单独工艺成形的同时被附着在顶部和底部介电层11和12之间的方法安装，并且优选由作为电极的代表性材料的铜Cu、金Au、银Ag、钨W、钼Mo、镍Ni等制成。接下来，如图1所示，基板20形成根据本实施方案的静电卡盘1的基础，并且从底部支撑夹持单元10作为通常具有板形状的构成部件。因此，基板20优选由金属材料制成，进一步优选由铝材料制成，其形状不变。接下来，如图1所示，缓冲单元30是设置在夹持单元10和基板20之间的构成部件以防止由夹持单元10支撑的衬底损坏。因此，缓冲单元30由具有缓冲能力的塑料泡沫制成，并且可以由多孔材料例如聚乙烯(PE)泡沫、聚丙烯(PP)泡沫、丙烯酸泡沫、聚氨酯(PU)泡沫等制成。特别地，缓冲单元30由PE泡沫制成并且由于其缓冲能力和恢复力优异而是优选的。这将在下面详细描述。当其压缩应变率为25％时，PE泡沫优选具有0.1-3kgf/cm2的抗压强度。此时，PE泡沫的厚度优选为0.2-1mm。如果PE泡沫的厚度超过1mm，则存在的问题是：直到粘合物体在该过程期间受到足够的压力为止需要太多时间，并且粘合物体难以接受足够的压力，此外还存在恢复力显著降低的问题。同时，如果厚度小于0.1mm，则缓冲能力降低。另外，在本专利技术中，当施加0.1kgf/cm2的压力时，PE泡沫的缓冲的变化优选高于1.20％。当缓冲单元30由PE泡沫、PP泡沫、丙烯酸泡沫、聚氨酯泡沫等制成时，本专利技术的专利技术人已经实验上证实了表1和表2的效果，并通过应用实际产品再次证实了相同的结果。注意，表1和表2简单地示出了实验结果用于更好地理解本专利技术，保护范围不因此受限制。如图2和3所示，尽管这样的PE泡沫提高了缓冲的性能，因为PE泡沫的厚度越高，在相同的压缩应变条件下抗压强度越小，但是如果厚度超过1mm，则恢复力降低，并且难以对粘合物体施加足够的压力，而且需要很长时间，因此PE泡沫不适用于静电卡盘。【表1】20μm变化所需的压力(kgf/cm2)【表2】施加的压力为0.1kgf/cm2时，缓冲的变化样品类型(厚度)变化(％)备注PE泡沫(0.3mm)1.90PE泡沫(1.0mm)1.20硅橡胶(5.0mm)0.40在先专利如表1和2所示，可以确认，在具有上述特征的PE泡沫材料的缓冲单元的情况下，相同程度变化所需的压力远小于现有技术的硅橡胶的压力，当施加相同的压力时，变化大得多。【表3】材料恢复力的比较样品类型(厚度)变化(％)备注PE泡沫(0.1～1.0mm)2～5.1PE泡沫(0.3～1.0mm)7.6硅橡胶(5.0mm)17在先专利为了测量静电卡盘中使用的缓冲单元所需的另一特性即恢复力，从缓冲单元以25％抗压强度的力按压24小时起经过二十二小时后测量厚度变化。如果在该方法中测量恢复力，则可以理解，由PE泡沫制成的材料的恢复力是最优越的，因为变化值很小。同时，缓冲单元30被安装成通过粘合层40粘附到基板10上。以同样的方式，如图1所示，在缓冲单元30和下介电层12之间也设置粘合剂层50，以牢固地粘合缓冲单元30和下介电层12。根据本专利技术的静电卡盘，能够实现防止衬底损坏的显著效果，因为由于PE(聚乙烯)泡沫材料的缓冲单元设置在聚酰亚胺材料的夹持单元的下方，缓冲能力和恢复力优异。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有优异缓冲能力的静电卡盘，所述静电卡盘包括：用于使用静电力支撑衬底的夹持单元；基板，所述基板设置在所述夹持单元下方以支撑该夹持单元；和由塑料泡沫系列材料制成的缓冲单元，所述缓冲单元设置在所述夹持单元和基板之间以防止由所述夹持单元支撑的所述衬底的损坏。

【技术特征摘要】
2018.04.06 KR 10-2018-00404641.一种具有优异缓冲能力的静电卡盘，所述静电卡盘包括：用于使用静电力支撑衬底的夹持单元；基板，所述基板设置在所述夹持单元下方以支撑该夹持单元；和由塑料泡沫系列材料制成的缓冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：金炫进，朴乘范，金钟植，
申请(专利权)人：阿普罗技术公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR