JP2003017550A

JP2003017550A - 基板固定用チャックおよびこのチャックからの基板剥離方法

Info

Publication number: JP2003017550A
Application number: JP2001195597A
Authority: JP
Inventors: Yuji Serikawa; 祐二芹川
Original assignee: New STI Technology Inc
Current assignee: New STI Technology Inc
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-17
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: JP4681763B2

Abstract

(57)【要約】【課題】基板に薄膜塗装をする際やレジスト材によっ
て微細形状を形成する際、具体的には、例えば液晶表示
装置用カラーフィルタを製造する際に、前記基板固定用
のチャックから基板を剥離するときに、搬送エラーを起
こしたり、基板が割れたりすることがなく、容易に基板
を剥離できる基板固定用チャックおよびこのチャックか
らの基板剥離方法を提供することである。【解決手段】基板７１を載置するための基板保持部２
ａと、エアーを吸引することで前記基板７１を吸着固定
するために前記基板保持部２ａに設けられた吸引部３ａ
と、前記基板７１を突き上げて前記基板保持部２ａから
基板７１を剥離させるために基板保持部２ａに設けられ
た突き上げピン４と、前記基板７１の周縁のうち少なく
とも一部が前記基板保持部２ａの端部からはみ出すよう
に載置され、この基板７１のはみ出し部分を突き上げる
ために基板保持部２ａの端部に隣接された突き上げ補助
ピン６とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に薄膜塗装を
する際やレジスト材等によって微細形状を形成する際に
用いられる基板固定用チャックおよびこのチャックから
の基板剥離方法に関する。より詳しくは液晶表示装置用
カラーフィルタを製造する際に用いられる透明基板固定
用チャックおよびこのチャックからの基板剥離方法に関
する。

【従来の技術】

【０００２】基板上に薄膜塗装をしたり、レジスト材等
によって微細形状を形成する技術は、半導体部品を製造
する際や、液晶表示装置用カラーフィルタを製造する際
等、様々な分野で利用されている。例えば、図６（８）
に示すように、前記液晶表示装置用カラーフィルタ７０
は、液晶表示装置のカラー表示を実現するとともに、光
学特性（コントラスト）や色特性（明るさ、色再現性）
を左右する重要な部材であって、パターン化された赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）および青（Ｂ）の着色フィルタ層７３
（厚さ各１．５μｍ程度）と、各着色フィルタ層７３の
境界にあって隣合う着色フィルタの混色を遮る厚さ０．
２μｍ程度のブラックマトリックス（ＢＭ）７２とが、
厚さ１ｍｍ程度の透明なガラス製の基板７１上に規則的
に配列され、さらにその表面に、オーバーコート層（保
護膜）７４や透明電極（ＩＴＯ膜）７５が設けられたも
のである。

【０００３】このような液晶表示装置用カラーフィルタ
は、通常、図５および図６に示すように、以下の工程
（１）〜（８）を経て製造される。（１）基板７１上へのＣｒＯｘ膜７２ａやＣｒ膜７２ｂ
等の形成（スパッタリング）（２）レジスト（ポジレジスト）７６の塗布（スピンコ
ート）（３）フォトマスク７７を用いたレジスト膜への露光
（３ａ）、現像（３ｂ）、エッチング（３ｃ）およびレ
ジスト膜の剥離（３ｄ）の各処理によるブラックマトリ
ックス７２のパターニング（４）着色レジスト（ネガレジスト）７８の塗布（スピ
ンコート）（５）フォトマスク７７’を用いた着色レジスト膜への
露光（５ａ）と現像（５ｂ）処理による着色フィルタ
（Ｒ）層７３のパターニング（６）上記（４）および（５）工程の繰り返し（２回）
によるＲＧＢ層の形成（７）オーバーコート層７４の塗布形成（スピンコー
ト）（８）透明電極（ＩＴＯ膜）７５の形成なお、工程（１）で形成されるＣｒＯｘ膜７２ａやＣｒ
膜７２ｂ等からなる２層の膜は、ＣｒＯｘ膜やＣｒ膜等
からなる多層膜であってもよい。また、工程（１）〜
（３）において形成されるブラックマトリックス７２
は、ＣｒＯｘ膜やＣｒ膜等の他に、黒色樹脂レジストで
形成することもできる。さらに、工程（７）で形成され
るオーバーコート層７４は、省略することもできる。透
明電極７５についても、駆動方式に応じて省略すること
もできる。

【０００４】カラーフィルタの構成部分は上記のように
いずれも極めて微細なものであって、光学特性や色特性
を優れたものにするという観点からも、いずれの部分も
極めて精密に形成される必要がある。そこで、上記
（１）〜（８）の工程では、基板７１の位置にずれが生
じないように、一般にチャックと呼ばれる基板保持部上
に設置・固定される。

【０００５】例えば図７に示すように、このチャック１
１は、基板７１を設置するための水平面を有した基板保
持部２ａと、エアーを吸引して前記基板７１を固定する
ために前記基板保持部２ａに設けられた吸引部３ａと、
前記基板７１を突き上げて前記基板保持部２ａから基板
７１を剥離させるために基板保持部２ａに設けられた突
き上げピン４とを備えたものである。

【０００６】前記吸引部３ａは、４分割された前記基板
保持部２ａの間および周囲に設けられた溝状のものであ
り、前記基板保持部２ａに基板７１を載置した際に吸引
口７から吸引部３ａ内のエアーを吸引することによっ
て、吸引部３ａ内を減圧して、略真空状態とすることが
できる。この結果、基板７１を基板保持部２ａ上に真空
吸着させて、強固に固定することができる。

【０００７】ところで、真空吸着によって強固に固定さ
れた基板７１をチャック１１から剥離させるには、通
常、前記吸引部３ａ内の真空状態を解くとともに、図７
のＢ−Ｂ断面の断面図である図８（ａ）、（ｂ）に示す
ように、チャック１１に備えられた前記突き上げピン４
を上昇させて、両者を引き離す操作（剥離操作）が行わ
れている。

【０００８】しかしながら、前記剥離操作の際には基板
７１と基板保持部２ａとが、これらの接している平面内
部が略真空状態となることで密着したり、剥離帯電（静
電気）によって密着したりして剥がれにくくなることが
あった。このような傾向は、図８（ｂ）に示すように、
特にチャック１１の周辺部分に多く見られた。

【０００９】このため、本発明者らは、基板７１と基板
保持部２ａとの接触面積を低減させるために基板保持部
２ａに溝部を増やしたり、基板保持部２ａの表面粗度を
高める表面処理を試みた。この結果、はじめのうちは、
基板７１と基板保持部２ａとの剥離性は向上したもの
の、長期間継続して使用することで表面の凹凸が摩耗し
て平滑となってしまい、剥離性が低下してしまった。こ
のように、基板７１と基板保持部２ａとの剥離性がわる
いことによって、基板７１を所定の位置に搬送できず搬
送エラーが発生したり、基板７１が割れるという不具合
が発生することがあったため、その対策が必要とされて
いた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、基板
に薄膜塗装をする際やレジスト材によって微細形状を形
成する際、具体的には、例えば液晶表示装置用カラーフ
ィルタを製造する際に、前記基板固定用のチャックから
基板を剥離するときに、搬送エラーを起こしたり、基板
が割れたりすることがなく、容易に基板を剥離できる基
板固定用チャックおよびこのチャックからの基板剥離方
法を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決すべく鋭意検討を重ねた結果、前記基板の周縁のう
ち少なくとも一部を前記基板保持部の端部からはみ出す
ように載置し、このはみ出し部分を突き上げることによ
って、たとえ基板保持部の表面平滑性が高いために基板
が密着していても、基板保持部から基板を容易に剥がす
ことができ、基板を所定の位置に搬送できず搬送エラー
を起こしたり、基板が割れたりすることがないという新
たな知見を見出し、本発明を完成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明の基板固定用チャック
は、基板を載置するための基板保持部と、エアーを吸引
することで前記基板を吸着固定するために前記基板保持
部に設けられた吸引部と、前記基板を突き上げて前記基
板保持部から基板を剥離させるために基板保持部に設け
られた突き上げピンと、前記基板の周縁のうち少なくと
も一部が前記基板保持部の端部からはみ出すように載置
され、この基板のはみ出し部分を突き上げるために基板
保持部の端部に隣接された突き上げ補助ピンとを備える
ことを特徴とする。

【００１３】本発明の基板固定用チャックは、前記突き
上げ補助ピンの少なくとも先端が樹脂製であるのが好ま
しい。これにより、前記突き上げ補助ピンにより基板を
突き上げた際に、基板にキズが付くことがない。

【００１４】本発明の基板の剥離方法は、前記基板固定
用チャックから基板を剥離する方法であって、前記突き
上げピンの上昇よりも遅れて前記突き上げ補助ピンの上
昇を開始させることを特徴とする。これにより、基板保
持部から基板をより円滑に剥離することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて詳細に説明する。図１は、液晶表示装置用カラーフ
ィルタを製造する際に基板固定用として用いられる本発
明のチャック１を示す平面図である。

【００１６】図１および図１のＡ−Ａ断面の断面図であ
る図２に示すように、基板固定用チャック１は、基板７
１を載置するための基板保持部２ａと、エアーを吸引す
ることで前記基板７１を吸着固定するために前記基板保
持部２ａに設けられた吸引部３ａと、前記基板７１を突
き上げて前記基板保持部２ａから基板７１を剥離させる
ために基板保持部２ａに設けられた突き上げピン４と、
前記基板７１の周縁が前記基板保持部２ａの端部からは
み出すように載置され、この基板７１のはみ出し部分７
１ａを突き上げるために基板保持部２ａの端部に隣接さ
れた突き上げ補助ピン６とを備えている。前記基板保持
部２ａおよび吸引部３ａを含む表面全面には硬質アルマ
イト・カニゼンメッキ・タフラム・ユニマイト・ハーダ
ーマイト・硬質Ｃｒメッキ等からなるコーティングが施
されている。

【００１７】図３は、前記突き上げ補助ピン６の概略を
示す斜視図である。図３に示すように、突き上げ補助ピ
ン６は、軸２２に取り付けられた突き上げ部２１が上下
に移動することによって基板７１を突き上げるものであ
る。前記突き上げ部２１の形状、材質等は特に限定され
ないが、好ましくは、樹脂製であるのがよく、より好ま
しくは、加工性が良好なＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテ
ルケトン）を使用するのがよい。また、前記突き上げ部
２１の表面には、グラファイトライクカーボンをコーテ
ィングしてもよく、これにより優れた摺動性と、静電気
を効率よく放電させる導電性を付与することができる。
なお、前記突き上げピン４の材質についても前記突き上
げ補助ピン６と同様のものが使用できる。

【００１８】前記軸２２の駆動方式は特に限定されない
が、例えばエアシリンダ２３等を用いた駆動方式を採用
することができる。また、前記突き上げピン４の駆動方
式についても、上記と同様にエアシリンダ等の駆動方式
が使用できる。

【００１９】前記突き上げピン４および突き上げ補助ピ
ン６の駆動条件としては、以下の３通りから選択するこ
とができ、各条件とも基板７１の剥離性を向上させる効
果がある。（１）突き上げピン４と突き上げ補助ピン６を同時に上
昇させる。（２）突き上げピン４の上昇よりも早く突き上げ補助ピ
ン６の上昇を開始させる。（３）突き上げピン４の上昇よりも遅れて突き上げ補助
ピン６の上昇を開始させる。上記（１）〜（３）のう
ち、剥離性向上の効果が最も高いのは、条件（３）であ
る。また、より好ましくは、突き上げピン４の上昇を開
始した後、突き上げ補助ピン６の上昇を開始するまでの
時間が、０．１〜１．０秒の範囲にあるのがよい。

【００２０】上記（１）〜（３）のように、突き上げピ
ン４と突き上げ補助ピン６との駆動条件を制御する方法
としては、例えば駆動方式として前記エアシリンダを使
用した場合、突き上げピン４と突き上げ補助ピン６の駆
動エアを同じ電磁弁の出力により制御し、突き上げ補助
ピン６あるいは突き上げピン４のエアシリンダにスピー
ドコントロール弁（図示せず）を取り付けることによっ
てタイミングの調整をすることができる。

【００２１】前記はみ出し部分７１ａは、前記突き上げ
補助ピン６により突き上げることができる程度の幅を有
していればよく、突き上げ補助ピン６の突き上げ部２１
の大きさや設置場所に応じて決定すればよい。

【００２２】また、本発明の基板固定用チャックとして
は、図４に示すチャック８を使用することもできる。こ
のチャック８は、吸引部３ｂとして複数の穴が設けられ
ているものであり、基板保持部２ｂに基板７１を載置し
た際に、この穴からエアーを吸引することによって、吸
引部３ｂ内を減圧して、略真空状態とすることができ
る。この結果、基板７１を基板保持部２ｂ上に真空吸着
させて、強固に固定することができる。その他の部位に
ついては、図１に示したチャック１と同じ符号を付して
説明を省略する。

【００２３】なお、前記突き上げ補助ピン６は、基板保
持部２ａ、２ｂの端部のうち、少なくとも一端に隣接さ
れていればよい。したがって、例えば前記基板保持部２
ａ、２ｂの４辺からなる端部のうち、向かい合う２辺に
各１個ずつ突き上げ補助ピン６を隣接したり、１辺に複
数個の突き上げ補助ピン６を設置したりすることもでき
る。

【００２４】上記のように、基板保持部２ａ、２ｂに突
き上げ補助ピン６が隣接された本発明の基板固定用チャ
ック１、８およびこのチャック１、８からの基板剥離方
法を用いることによって、基板保持部２ａ、２ｂから基
板７１を容易に剥離させるとができる。これにより、基
板７１が搬送エラーを起こしたり、基板７１が割れたり
することがない。また、従来のように剥離性向上の目的
で基板保持部２ａ、２ｂを表面処理して凹凸を設けたり
する必要がないため、コスト面でメリットがあるだけで
なく、露光工程、スリットノズルからレジスト材を基板
７１に塗工する工程、スピンコートによってレジスト材
を均一に引き伸ばす工程等の平面精度が要求される工程
において、基板７１を高精度に吸着固定することが可能
となる。

【００２５】

【実施例】以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明す
るが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものでは
ない。

【００２６】実施例液晶表示装置用カラーフィルタを製造する工程のうち、
露光工程、スリットノズルからレジスト材を基板に塗工
する工程およびスピンコートによってレジスト材を均一
に引き伸ばす工程において基板を固定するためのチャッ
クとして、図１に示す本発明のチャック１を使用した。
基板７１としては、縦３７０ｍｍ、横４７０ｍｍ、厚み
０．５〜１．１ｍｍの透明なガラスを用いた。チャック
１としては、縦３６０ｍｍ、横４６０ｍｍの大きさのも
のを使用した。また、前記基板７１の周縁が基板保持部
２ａの端部から約１０ｍｍはみ出すように載置し、この
はみ出し部分７１ａを突き上げるための突き上げ補助ピ
ン６を前記基板保持部２ａの端部に隣接した。上記チャ
ック１をカラーフィルタの製造において２年２ヶ月の間
連続使用した。その結果、基板７１は、基板保持部２ａ
から容易に剥離させることができ、上記期間中、この剥
離性を維持することができた。これにより、従来、１年
に１回交換していた基板保持部２ａの交換が不要となっ
た。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、基板保持部から基板を
容易に剥離させるとができるため、基板を所定の位置に
搬送できず搬送エラーを起こしたり、基板が割れたりす
ることがなく、また、従来のように剥離性向上の目的で
基板保持部を表面処理して凹凸を設けたりする必要がな
くなり、コスト面でメリットがあるだけでなく、基板を
高精度に吸着固定することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である基板固定用チャック
の概略を示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ断面を示した断面図である。

【図３】本発明の基板固定用チャックで使用する突き上
げ補助ピンを示す斜視図である。

【図４】本発明の他の実施形態である基板固定用チャッ
クの概略を示す平面図である。

【図５】液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程を示
す工程図である。

【図６】液晶表示装置用カラーフィルタの製造工程を示
す工程図である。

【図７】従来の基板固定用チャックの概略を示す平面図
である。

【図８】図７のＢ−Ｂ断面を示す断面図である。

【符号の説明】

１基板固定用チャック２ａ、２ｂ基板保持部３ａ、３ｂ吸引部４突き上げピン６突き上げ補助ピン７吸引口８基板固定用チャック７１基板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を載置するための基板保持部と、エアーを吸引することで前記基板を吸着固定するために
前記基板保持部に設けられた吸引部と、前記基板を突き上げて前記基板保持部から基板を剥離さ
せるために基板保持部に設けられた突き上げピンと、前記基板の周縁のうち少なくとも一部が前記基板保持部
の端部からはみ出すように載置され、この基板のはみ出
し部分を突き上げるために基板保持部の端部に隣接され
た突き上げ補助ピンとを備えることを特徴とする基板固
定用チャック。
【請求項２】前記基板が、液晶表示装置用カラーフィル
タに使用される透明な基板である請求項１記載の基板固
定用チャック。
【請求項３】前記突き上げ補助ピンの少なくとも先端が
樹脂製である請求項１または２記載の基板固定用チャッ
ク。
【請求項４】請求項１〜３のいずれかに記載の基板固定
用チャックから基板を剥離する方法であって、前記突き
上げピンの上昇よりも遅れて前記突き上げ補助ピンの上
昇を開始させることを特徴とする基板固定用チャックか
らの基板剥離方法。