CN114203614A - 基板保持装置以及基板保持方法 - Google Patents

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Abstract

本申请说明书所公开的技术是一种在真空腔内即使是弯曲的基板也能够适当地被保持的技术。关于本申请说明书所公开的技术的基板保持方法，包括：在真空腔内，将基板配置于沿着第一方向弯曲的载置台的上表面的工序；以及使用设置于所述载置台的所述上表面的一对夹具来保持所述基板的所述第一方向上的两端部的工序。

Description

基板保持装置以及基板保持方法
技术领域
本申请说明书所公开的技术涉及基板保持装置以及基板保持方法。作为处理对象的基板，例如包括：半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板、有机EL(electroluminescence，电致发光)显示装置等的平板显示器(flat panel display，FPD)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用玻璃基板、陶瓷基板、场发射显示器(fieldemission display，即FED)用基板、或者太阳能电池用基板等。
背景技术
以往，在基板的制造工序中，使用基板处理装置对基板进行各种各样的处理。
作为在基板处理时保持基板的方法，采用基于真空吸附的真空吸盘等。
专利文献1：日本特开2016-040805号公报
然而，在真空腔内进行基板处理的情况下，使用上述那样的真空吸盘来适当地保持基板是困难的。
另外，由于在基板处理所使用的基板中包含弯曲的基板，因此期望也将这样的基板包括在其中并能够适当地保持。
发明内容
本申请说明书所公开的技术是鉴于以上所述的问题而完成的，是一种用于在真空腔内适当地保持即使是弯曲的基板的技术。
本申请说明书所公开的技术的第一方式的基板保持方法，其中，包括：在真空腔内中，在至少中央部凸状地弯曲的载置台的上表面配置基板的工序；以及使用设置于所述载置台的所述上表面的至少一对夹具来保持所述基板的两端部的工序。
本申请说明书所公开的技术的第二方式的基板保持方法与第一方式的基板保持方法相关联，其中，配置所述基板的工序是，在所述真空腔内，在沿着第一方向弯曲的所述载置台的所述上表面配置所述基板的工序；保持所述基板的所述两端部的工序是，使用设置于所述载置台的所述上表面的至少一对所述夹具来保持所述基板的所述第一方向上的所述两端部的工序。
本申请说明书所公开的技术的第三方式的基板保持装置，其中，具有：真空腔；载置台，设置于所述真空腔内，并且至少中央部凸状地弯曲；以及至少一对夹具，设置于所述载置台的上表面并且用于保持配置于所述上表面的基板的两端部。
本申请说明书所公开的技术的第四方式的基板保持装置与第三方式的基板保持装置相关联，其中，所述载置台沿着第一方向弯曲，至少一对所述夹具保持配置于所述上表面的所述基板的所述第一方向上的所述两端部。
本申请说明书所公开的技术的第五方式的基板保持装置与第四方式的基板保持装置相关联，其中，所述夹具在所述载置台的所述上表面，在与所述第一方向交叉的方向即第二方向上延伸地设置。
本申请说明书所公开的技术的第六方式的基板保持装置与第四方式的基板保持装置相关联，其中，所述夹具在所述载置台的所述上表面，在与所述第一方向交叉的方向即第二方向上分离地设置多个。
本申请说明书所公开的技术的第七方式的基板保持装置与第三至第六方式中任一方式的基板保持装置相关联，其中，在所述基板的上表面形成有薄膜，所述基板保持装置还具有至少一个照射部，所述照射部通过向所述真空腔内照射光来去除一部分所述薄膜。
本申请说明书所公开的技术的第八方式的基板保持装置与第七方式的基板保持装置相关联，其中，所述照射部设置有多个，从各个所述照射部照射出的所述光的光轴与所述载置台的所述上表面正交。
本申请说明书所公开的技术的第九方式的基板保持装置与第八方式的基板保持装置相关联，其中，各个所述照射部与所述载置台的所述上表面之间的距离相等。
根据本申请说明书所公开的技术中的至少第一、第三方式，即使弯曲的基板，也能够沿着载置台的上表面弯曲并且适当地被保持。
另外，关于本申请说明书所公开的技术的目的、特征、方面、优点通过以下所示的详细的说明和附图，可以更清楚。
附图说明
图1是示意性地表示实施方式的真空处理装置的结构的例子的立体图。
图2是表示实施方式的真空处理装置的真空腔的内部结构以及周边结构的例子的剖视图。
图3是表示作为变形例的真空处理装置的真空腔的内部结构以及周边结构的例子的剖视图。
图4是表示基板配置于载置台时的动作的例子的立体图。
图5是表示基板配置于载置台时的动作的例子的立体图。
图6是表示基板配置于载置台时的动作的例子的立体图。
图7是表示载置台所具备的夹具的变形例的立体图。
图8是表示作为变形例的真空处理装置的真空腔的内部结构以及周边结构的例子的剖视图。
附图标记说明
1 真空处理装置
12、112 真空腔
12A、12B、12C、12D 开口部
14、114 外部固定部
14A、14C、14D 柱状构件
14B、14E 外部构件
16A、16B、16C 波纹管
18、18A 照射机构
20 真空泵
22 控制部
24 底座
42、242 载置台
42B、42C 夹具
44 滑动件
46 基座
48 线性引导件
50、150 线性马达机构
52 升降销机构
52A 升降销
142 支持部
144 板部
182、184、186 照射部
182A、184A、186A 光轴
243 爪部
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。在以下的实施方式中，为了说明技术而示出了详细的特征等，但这些只是示例，并非所有这些都是使实施方式可行的必要特征。
需要说明的是，附图是示意性地示出的图，为了方便说明，在附图中适当地省略结构或者简化结构。另外，在不同的附图中分别示出的结构等的大小以及位置的相互关系未必一定记载地准确，可能适当地变更。另外，在不是剖视图的俯视图等附图中，为了容易理解实施方式的内容，有时加上阴影。
另外，在以下所示的说明中，对相同的构成要素标注相同的附图标记进行图示，它们的名称和功能也是一样的。因此，有时为了避免重复而省略对它们的详细说明。
另外，在以下所记载的说明中，在将某种构成要素表述为“具备”、“含有”、或“具有”的情况下，只要没有特别说明，则并不是排除其他构成要素存在的排他性表达。
另外，在以下所记载的说明中，即使在使用“第一”或“第二”等的序数词的情况下，这些用语只是为了方便容易理解实施方式的内容而使用的，并不限定于由这些序数词产生的顺序等。
另外，在以下记载的说明中的表示相对的或绝对的位置关系的表达，例如，“在一个方向上”、“沿着一个方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”、或“同轴”等，只要没有特别的说明，则包括严格地表示其位置关系的情况以及在公差或能得到同等程度的功能的范围内角度或距离发生位移的情况。
另外，在以下所记载的说明中，表示处于同等状态的表达，例如，“相同”、“同等”、“均匀”、或“均质”等，只要没有特别说明，则表示处于严格地同等状态的情况以及在公差或能得到同等程度的功能的范围内产生差异的情况。
另外，在以下所记载的说明中，即使在使用“上”、“下”、“左”、“右”、“侧面”、“底面”、“表面”、或“背面”等的意味特定的位置或方向的用语的情况下，这些用语是为了方便容易理解实施方式的内容而使用的，与实际上实施时的位置或方向无关。
另外，在以下所记载的说明中，在记载为“……的上表面”或者“……的下表面”等的情况下，除了作为对象的构成要素的上表面本身或下表面本身以外，还包括在作为对象的构成要素的上表面或下表面形成有其他构成要素的状态。即，例如在记载为“设置于甲的上表面的乙”的情况下，不妨碍在甲与乙之间存在其他的构成要素“丙”。
＜实施方式＞
以下，对本实施方式的基板保持装置以及基板保持方法进行说明。
＜关于基板保持装置的结构＞
图1是示意性地表示本实施方式的真空处理装置1的结构的例子的立体图。在图1中，为了方便而省略了图示支持真空腔12的腔框或者实际连接的布线等。需要说明的是，本实施方式中的“真空”优选为防止基板W的特性劣化的高真空(例如为0.00001Pa)，但也包括未达到该高真空的真空度的情况。
如图1所示的例子，真空处理装置1具有：真空腔12；石定盘等外部固定部14；作为伸缩性构件的波纹管16A，其连接真空腔12与外部固定部14，例如由不锈钢等形成；照射机构18，向真空腔12内照射光；真空泵20，对真空腔12内进行减压而成为真空状态；以及控制部22，控制真空处理装置1的各个驱动部。在上述中，作为伸缩性构件的例子，示出了由不锈钢等形成的波纹管，但根据所要求的规格，可以采用由不锈钢以外的金属形成的伸缩性构件，也可以采用由树脂等形成的伸缩性构件。另外，伸缩性构件的形状也可以不是上述的波纹管16A那样的波纹形状。
真空腔12具有在内部容纳基板W的空间。此外，该基板W例如是在上表面形成有薄膜的状态的基板。另外，在真空腔12的侧面形成有在搬入以及搬出基板W时用于通过基板W的开口部12A。开口部12A在真空腔12成为真空状态时被适当地关闭。关于容纳于真空腔12的内部的其他结构将在后面说明。
照射机构18朝向容纳于真空腔12内的基板W的上表面照射光。照射机构18例如照射激光。此外，照射机构18也可以根据加工等目的，例如照射电子束等光。照射机构18经由未图示的照射窗(石英等透明板)，从真空腔12的外部向容纳于真空腔12内的基板W的上表面照射光。而且，通过真空腔12内的基板W相对于照射机构18相对地移动或者通过照射机构18中的光学系统的控制，从而光在基板W的上表面进行扫描。另外，照射机构18配置在固定于外部固定部14的底座24的上表面。
控制部22例如能够包括：存储装置，其包含硬盘驱动器(Hard disk drive，即HDD)、随机存取存储器(random access memory，即RAM)、只读存储器(read only memory，即ROM)、闪存、易失性或非易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、压缩盘、迷你盘、或DVD等的存储器(存储介质)；中央运算处理装置(central processing unit，即CPU)等处理电路，其执行例如保存于该存储装置、外部的CD-ROM、外部的DVD-ROM、或者外部的闪存等中的程序；能够输入信息的输入装置，如鼠标、键盘、触摸面板或各种开关等；以及能够输出信息的输出装置，如显示器、液晶显示装置或灯等。
控制部22进行照射机构18中的光源的输出以及照射区域的控制、或者真空泵20的输出控制、以及后述的各个驱动部(例如，线性马达机构的驱动部或升降销机构的驱动部)的驱动控制等。
图2是表示本实施方式的真空处理装置1的真空腔12的内部结构以及周边结构的例子的剖视图。如图2所示，在真空腔12的内部具有：载置台42，在其上表面配置有基板W；滑动件44，能够在Y轴方向上移动并且从下方支持载置台42；基座46，其相对于真空腔12独立地固定于外部固定部14；线性引导件48，固定于基座46并且沿Y轴方向延伸；线性马达机构50，使滑动件44沿着线性引导件48在Y轴方向上移动；以及升降销机构52，其具有贯通形成于载置台42的贯通孔(此处未图示)来支持基板W的升降销52A。
载置台42使基板W的加工面朝向上方并保持基板W。载置台42的上表面沿着X轴方向弯曲为凸形状(即，向Z轴正方向呈凸形状)，使基板W沿着该上表面弯曲而保持。此外，载置台42的上表面也可以沿着X轴方向弯曲为凹形状(即，向Z轴正方向呈凹形状)。另外，保持于载置台42的基板W可以在未保持于载置台42的状态(例如，受到保持于载置台42之前的干燥工序等的影响的状态)下弯曲，也可以不弯曲。
另外，载置台42在保持基板W的位置的X轴方向上的两端部具有一对夹具42B。夹具42B通过按压配置于载置台42的上表面的基板W的X轴方向上的两端部，从而将基板W保持在载置台42的上表面。此外，夹具只要至少一对即可，也可以二对以上。
支持载置台42的滑动件44在线性马达机构50的作用下在Y轴方向上移动，另外，从照射机构18照射的光在X轴方向上被扫描，由此在俯视时能够光扫描基板W的加工区域的整个面。此外，升降销机构52固定于基座46。
线性马达机构50经由形成于真空腔12的侧面的开口部12B，被固定在位于真空腔12的侧方的外部固定部14。具体而言，线性马达机构50固定于中空的柱状构件14A的端部，其中，该柱状构件14A穿过焊接在开口部12B的波纹管16A之中。此时，与线性马达机构50连接的布线等穿过柱状构件14A的内部而被导出至真空腔12的外部。需要说明的是，外部固定部14所包含的柱状构件14A被固定于外部固定部14所包含的外部构件14B。另外，柱状构件14A不与连接于真空腔12的侧面的波纹管16A接触。
基座46经由形成于真空腔12的底面的开口部12C，被固定在位于真空腔12的下方的外部固定部14。具体而言，基座46固定于柱状构件14C的端部，其中，柱状构件14C穿过焊接在开口部12C的波纹管16B之中。需要说明的是，外部固定部14所包含的柱状构件14C被固定于外部固定部14所包含的外部构件14B。另外，柱状构件14C不与连接于真空腔12的底面的波纹管16B接触。
在图2中，外部固定部14配置在真空腔12的侧方以及下方，这些位置的外部固定部14不是必须连续的，可以分散设置于这些位置，也可以仅设置于任意位置。另外，真空腔12由与波纹管16B分开的腔框(未图示)从铅垂方向下方支持并固定，该腔框独立于外部固定部14地设置。
图3是表示作为变形例的真空处理装置的真空腔112的内部结构以及周边结构的例子的剖视图。如图3所示，在真空腔112的内部具有：载置台42；滑动件44；基座46，与真空腔112独立地固定于外部固定部114；线性引导件48；线性马达机构150，使滑动件44沿着线性引导件48在Y轴方向上移动；以及升降销机构52。线性马达机构150具有：线圈模块，固定于柱状构件14D的端部；磁铁模块，能够相对于线圈模块在Y轴方向上移动；以及布线，其用于使电流流过线圈模块。
线性马达机构150经由形成于真空腔112的底面的开口部12D，被固定于位于真空腔112的下方的外部固定部114。具体而言，线性马达机构150固定于中空的柱状构件14D的端部，其中，该柱状构件14D穿过焊接在开口部12D的波纹管16C之中。此时，与线性马达机构150连接的布线等穿过柱状构件14D的内部而被导出至真空腔112的外部。此外，外部固定部114所包含的柱状构件14D固定于外部固定部114所包含的外部构件14E。另外，柱状构件14D不与连接于真空腔112的底面的波纹管16C接触。
基座46经由形成于真空腔112的底面的开口部12C，被固定在位于真空腔112的下方的外部固定部114。具体而言，基座46固定在柱状构件14C的端部，其中，该柱状构件14C穿过焊接于开口部12C的波纹管16B之中。此外，外部固定部114所包含的柱状构件14C固定于外部固定部114所包含的外部构件14E。另外，柱状构件14C不与连接于真空腔112的底面的波纹管16B接触。
在图3中，外部固定部114配置在真空腔112的下方整体的范围，但外部固定部114不是必须在该范围内连续，可以分散设置，也可以仅设置于任意的位置。另外，真空腔112由与波纹管16B以及波纹管16C分开的腔框(未图示)从铅垂方向下方支持并固定，但该腔框与外部固定部114独立地设置。
根据上述结构，即使在真空腔112内成为真空状态而产生真空腔112收缩等变形的情况，也能够抑制经由柱状构件14D被固定在外部构件14E的线性马达机构150的位置偏移。
另外，根据上述结构，波纹管不与真空腔112的侧面连接。因此，例如，若构成为能够将真空腔112的上表面以及侧面与真空腔112的底面分开，则能够在去除真空腔112的上表面以及侧面且波纹管16B以及波纹管16C与真空腔112的底面连接的状态下，容易地进行容纳于真空腔112内的各个结构的配置调整等。
另外，基座46以及线性马达机构150在图3中经由各个波纹管内的柱状构件被固定在外部构件14E，但也可以经由相同的波纹管以及其内部的相同或不同的柱状构件等被固定在相同或不同的外部构件。
图4、图5、图6是表示基板W配置在载置台42时的动作的例子的立体图。
如图4、图5、图6所示，在载置台42上设置有一对夹具42B。各个夹具42B具有支持部142和以支持部142为中心绕Y轴旋转的板部144。夹具42B沿着Y轴方向设置。
首先，如图4所示的例子，由未图示的机械臂等将基板W配置在真空腔12内的载置台42的上方。接着，如图5所示的例子，基板W配置在载置台42的上表面。
接着，如图6所示，设置于载置台42的X轴方向的两端部的夹具42B以支持部142为中心使板部144旋转，在载置台42的X轴方向的两端部保持基板W的端部。这样一来，基板W一边沿着载置台42的上表面弯曲，一边被保持在载置台42的上表面。
图7是表示载置台所具备的夹具的变形例的立体图。如图7所示，在载置台242上设置有多个夹具42C。夹具42C在基板W被保持的位置的X轴方向上的两端部分别至少设置一个。在图7中，在各个端部三个夹具42C在Y轴方向上相互分离地设置。夹具42C绕载置台242的上表面的法线轴旋转。
夹具42C通过旋转，从而能够在夹具42C的爪部243与基板W的端部接触与不接触之间进行切换，因此能够进行基板W的保持以及解除。
图8是表示作为变形例的真空处理装置的真空腔12的内部结构以及周边结构的例子的剖视图。
在图8所示的真空处理装置中，与图2所示的情况不同，将光照射至基板W的照射机构18A具有多个照射部182、照射部184、以及照射部186，从各个照射部照射出的光的光轴182A、光轴184A、光轴186A各不相同。
具体而言，从照射部182照射出的光的光轴182A沿载置台42的弯曲的上表面的法线方向。同样地，从照射部184照射出的光的光轴184A沿载置台42的弯曲的上表面的法线方向。同样地，从照射部186照射出的光的光轴186A沿载置台42的弯曲的上表面的法线方向。与载置台42的上表面的弯曲形状相匹配地设定光的光轴，由此，例如能够维持形成于基板W的上表面的薄膜的去除精度。
此外，为了提高基板W上的光的照射分布的均匀性，也可以以从各个照射部至基板W(或者载置台42)的上表面为止的距离相等的方式配置照射部182、照射部184、以及照射部186。
另外，照射部182、照射部184、以及照射部186也可以通过内置于照射机构18A的光学系统实质由从一个光源分出的光来实现。
＜关于由以上所记载的实施方式产生的效果＞
接着，示出由以上所记载的实施方式产生的效果的例子。需要说明的是，在以下的说明中，基于以上所记载的实施方式所示例的具体的结构来描述该效果，但在产生相同效果的范围内，也可以置换为本申请说明书中所示例的其他具体的结构。
根据以上所记载的实施方式，在基板保持方法中，在真空腔12(或者，真空腔112。以下，为了方便，存在与它们中的任一个对应地描述的情况)内，在沿着第一方向(例如X轴方向)弯曲的载置台42(或者，载置台242。以下，为了方便，存在与它们中的任一个对应地描述的情况)的上表面配置基板W。而且，使用设置于载置台42的上表面的一对夹具42B(或者，夹具42C。以下，为了方便，存在与它们中的任一个对应地描述的情况)来保持基板W的第一方向上的两端部。
根据这样的结构，在真空腔12内，基板W一边沿着载置台42的上表面弯曲，一边被适当地保持在载置台42的上表面。
需要说明的是，在没有特别限制的情况下，能够变更进行各个处理的顺序。
另外，在上述结构中适当地追加了本申请说明书所示的其他结构的情况下，即，即使在上述结构追加了未提及的本申请说明书中的其他结构的情况下，也能够产生同样的效果。
根据以上所记载的实施方式，基板保持装置具有真空腔12、载置台42、以及一对夹具42B。载置台42设置于真空腔12内。另外，载置台42沿着第一方向弯曲。夹具42B设置于载置台42的上表面。另外，夹具42B保持配置于上表面的基板W的第一方向上的两端部。
根据这样的结构，在真空腔12内中，基板W一边沿着载置台42的上表面弯曲，一边被适当地保持在载置台42的上表面。
需要说明的是，在上述结构中适当地追加了本申请说明书所示的其他结构的情况下，即，即使在上述结构中追加了未提及的本申请说明书中的其他结构的情况下，也能够产生同样的效果。
另外，根据以上所记载的实施方式，夹具42B在载置台42的上表面上，在与第一方向交叉的方向即第二方向(例如Y轴方向)上延伸地设置。根据这样的结构，能够由夹具42B全面地保持基板W的第一方向上的端部，因此基板W的保持稳定。
另外，根据以上所记载的实施方式，夹具42C在载置台242的上表面，在与第一方向交叉的方向即第二方向(例如Y轴方向)上彼此分离地设置。根据这样的结构，与在第二方向上延伸设置的情况相比，能够使夹具42C的结构小型化且轻量化。
另外，根据以上所记载的实施方式，在基板W的上表面形成薄膜。而且，基板保持装置具有至少一个照射部(例如，照射部182、照射部184、以及照射部186)。照射部182(或者照射部184、照射部186)通过将光照射至真空腔12内，从而去除一部分薄膜。根据这样的结构，在真空腔12内，能够使用从照射部照射出的光来去除形成于基板W的上表面的薄膜。
另外，根据以上所记载的实施方式，设置多个照射部。而且，从各个照射部(例如，照射部182、照射部184、以及照射部186)照射出的光的光轴与载置台42的上表面正交。根据这样的结构，从各个照射部照射出的光与被弯曲地保持的基板W的上表面正交(即入射角为0度)地入射，因此，每束光的基板W的上表面上的照射范围均不会扭曲成椭圆形等。因此，能够以均匀的光对基板W的上表面进行照射。
另外，根据以上所记载的实施方式，各个照射部(例如，照射部182、照射部184、以及照射部186)与载置台42的上表面之间的距离是相等的。根据这样的结构，由于能够在多个照射部中统一地控制光的焦距以及强度，因此，能够容易对基板W的上表面照射均匀的光。
＜关于以上所记载的实施方式的变形例＞
在以上所记载的实施方式中，虽然对各个构成要素的材质、材料、尺寸、形状、相对地配置关系或实施条件等进行了描述，但这些在所有方面都只是一个例子，并不限定于此。
因此，在本申请说明书所公开的技术的范围内，设想未示出的无数个变形例以及等同物。例如，包括对至少一个构成要素进行变形的情况，也包括追加的情况或省略的情况。
另外，在以上所记载的实施方式中，在没有特别指定而记载了材料名等的情况下，只要不产生矛盾，在该材料中包含有其他添加物，例如包含合金等。

Claims (9)

1.一种基板保持方法，其中，包括：
在真空腔内中，在至少中央部凸状地弯曲的载置台的上表面配置基板的工序；以及
使用设置于所述载置台的所述上表面的至少一对夹具来保持所述基板的两端部的工序。
2.如权利要求1所述的基板保持方法，其中，
配置所述基板的工序是，在所述真空腔内，在沿着第一方向弯曲的所述载置台的所述上表面配置所述基板的工序，
保持所述基板的所述两端部的工序是，使用设置于所述载置台的所述上表面的至少一对所述夹具来保持所述基板的所述第一方向上的所述两端部的工序。
3.一种基板保持装置，其中，具有：
真空腔；
载置台，设置于所述真空腔内，并且至少中央部凸状地弯曲；以及
至少一对夹具，设置于所述载置台的上表面，并且用于保持配置于所述上表面的基板的两端部。
4.如权利要求3所述的基板保持装置，其中，
所述载置台沿着第一方向弯曲，
至少一对所述夹具保持配置于所述上表面的所述基板的所述第一方向上的所述两端部。
5.如权利要求4所述的基板保持装置，其中，
所述夹具在所述载置台的所述上表面，在与所述第一方向交叉的方向即第二方向上延伸地设置。
6.如权利要求4所述的基板保持装置，其中，
所述夹具在所述载置台的所述上表面，在与所述第一方向交叉的方向即第二方向上分离地设置多个。
7.如权利要求3至6中任一项所述的基板保持装置，其中，
在所述基板的上表面形成有薄膜，
所述基板保持装置还具有至少一个照射部，所述照射部通过向所述真空腔内照射光来去除一部分所述薄膜。
8.如权利要求7所述的基板保持装置，其中，
所述照射部设置有多个，
从各个所述照射部照射出的所述光的光轴与所述载置台的所述上表面正交。
9.如权利要求8所述的基板保持装置，其中，
各个所述照射部与所述载置台的所述上表面之间的距离相等。
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