JP2003266354A - バキュームチャック - Google Patents

バキュームチャック

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JP2003266354A
JP2003266354A JP2002065581A JP2002065581A JP2003266354A JP 2003266354 A JP2003266354 A JP 2003266354A JP 2002065581 A JP2002065581 A JP 2002065581A JP 2002065581 A JP2002065581 A JP 2002065581A JP 2003266354 A JP2003266354 A JP 2003266354A
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vacuum chuck
workpiece
substrate
pad
work
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Hideki Tanaka
秀樹 田中
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    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H01L21/6838Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping with gripping and holding devices using a vacuum; Bernoulli devices

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 剥離帯電による回路破壊のおそれのないバキ
ュームチャックを提供する。 【解決手段】 バキュームチャック1は、上端の一部分
にワークWを着脱する吸着面2が形成されているパッド
3、パッド3を保持すると共に真空空間4を形成するリ
ング5、その取付ネジ6、パッド3を球面支持している
中間板7等で構成されていて、ロボットハンドに取り付
けられる。吸着面2は、ワークWの材料がガラスである
ときには、パッド3の上端面31から少し突出した頂部
平面部32にガラスと帯電列の順位が近いSiO2 等を
コーティングすることによって形成されている。 【効果】 吸着面をワークと帯電列の順位の近い材料に
するので、吸着面をワークから着脱するときにワークに
生ずる剥離帯電量を低減させ、ワークの回路破壊を防止
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、電子回路が形成さ
れる基板の外面に着脱される吸着面を備えていて前記基
板の移動に使用されるバキュームチャックに関し、半導
体素子の製造工程やその応用品である薄膜トランジスタ
(TFT)液晶パネルの製造工程等の静電気によって回
路素子が破壊されるおそれのある工程における基板のハ
ンドリングに利用される。 【0002】 【従来の技術】トランジスタ回路が形成される液晶ガラ
ス基板等のワークの製造工程では、ワークの移動は、通
常バキュームチャックを装備したハンド等を備えたロボ
ットによって行われる。このようなバキュームチャック
は、例えば特開平7−237765号公報に示されたフ
ローティング型バキュームチャックのように、ワーク吸
着部の構造面において改良されたものが種々提案されて
いる。一方、このような従来のバキュームチャックの吸
着部の材料としては、比較的硬いPIやPEEKのよう
な硬質樹脂材が使用されるのが一般的であった。 【0003】しかしながら、吸着部を上記のような材料
にすると、ワークハンドリング時において、バキューム
チャックの吸着を解除してその吸着部をワークから離す
ときに剥離帯電現象が生じ、ワークに800〜1500
Vの電圧に相当する電荷が帯電するという問題があっ
た。そして、TFT液晶パネルの製造工程では、そのマ
ザーガラスの大型化と薄板化の進展により、剥離帯電に
よってトランジスタ回路が破壊されるに至るまでの耐静
電気マージンが減少し、静電気破壊の危険性が増大して
いる。 【0004】なお、このような帯電は、ガラスに接触す
る接触部に電気的導体を用いたとしても、ガラス基板上
面に残る電荷のために、誘導帯電による剥離帯電を防止
することが難しかった。 【0005】 【発明が解決しようとする課題】本発明は従来技術にお
ける上記問題を解決し、剥離帯電による回路破壊のおそ
れのないバキュームチャックを提供することを課題とす
る。 【0006】 【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、請求項1の発明は、電子回路が形成される
基板の外面に着脱される吸着面を備えていて前記基板の
移動に使用されるバキュームチャックにおいて、前記吸
着面の材料は、前記基板の表面の材料と同じ材料又は帯
電列において前記基板の材料の順位に近い順位を持つ帯
電順位近似材料の何れかの材料であることを特徴とす
る。 【0007】 【発明の実施の形態】図1は本発明を適用したバキュー
ムチャックの構造例を示し、図2はこのバキュームチャ
ックが取り付けられたワークハンドリング用のロボット
ハンドの一部分の構造例を示す。バキュームチャック1
は、トランジスタ回路等の電子回路が形成される基板で
ある液晶ガラス基板からなるワークWの外面として通常
裏面Wbに着脱される吸着面2を備えていて、ワークW
の移動に使用されるものである。吸着面2の材料は、ワ
ークWの裏面Wbの材料でありワーク全体の材料である
ガラスと同じ材料であるガラスにされるか、又は、帯電
列においてガラスの順位に近い順位を持つ材料として例
えばガラスの主成分を占めるシリカ(SiO2 )やファ
インセラミックの一種である窒化珪素(SiN、Si3
4 )等の帯電順位近似材料の何れかの材料にされる。 【0008】このようなバキュームチャック1は、一般
的な構造部分として、上端の一部分に前記吸着面2が形
成されていて外側が部分球面になっていて中に空間部を
持つパッド3、この空間部内でパッド3を可動な状態で
保持すると共に適当な真空空間4を形成するように設け
られたフランジ付きのリング5、これを取り付けるため
のネジ6、パッド3を球面支持しネジ6を固定すると共
に真空空間4を形成するための円形の中間板7、等で構
成されていて、通常ロボットハンド100の2枚のハン
ド101にネジ102によって取り付けられる。 【0009】本例のロボットハンド100は、中間板7
を介してバキュームチャック1がそれぞれ2箇所に取り
付けられていて中に前記真空空間4と導通する真空通路
101aが形成されている前記2枚のハンド101、こ
れらがネジ103によって取り付けられていて前記真空
通路101aと導通する真空中間路104aが中に形成
されている連結板104、等によって構成されている。
このロボットハンド100は図示しないロボットに装着
され、真空中間路104aはロボットに取り付けられた
図示しない真空配管に接続される。 【0010】吸着面2は、図1(b)にも示す如く、パ
ッド3の上端面31から少し突出した頂部平面部32に
形成される。そして、前記の如くワークWと同じガラス
又はSiO2 やSiN等の材料にされる。この場合、吸
着面2が形成されるパッド3の全体又は頂部平面部32
をこのような材料にしてもよいが、本例では、頂部平面
部32にSiO2 等をコーティングすることによって吸
着面2を形成している。SiO2 は特にコーティングが
容易で安価であり、本用途に適当な材料である。ワーク
Wがシリコンウエハであるときには、吸着面2にシリコ
ン(Si)をコーティングするのがよい。このようなコ
ーティングは、密着強度が十分得られるように例えばス
パッタリングによって行われる。 【0011】この場合、ワークWに接触する接触面だけ
がワークWへの帯電性に影響するので、コーティングの
厚みは問題にならない。従って、例えば数十μ程度の通
常のコーティング厚さにされればよい。又、パッド3の
上端面31は、通常の面取り加工によって頂部平面部3
2より下方に退避した形状にされるので、この部分は帯
電性に全く影響しない。従って、この部分へのコーティ
ングは不要である。 【0012】以上のようなバキュームチャックは次のよ
うに運転されてその作用効果を発揮する。ワークWは、
最大で1m角程度の大きさのガラス基板であり、トラン
ジスタ回路を写真製版するコーターや露光機や熱処理装
置等におけるTFTの各種アレイ工程を経て液晶ガラス
基板として製作される。そして、このような各工程にお
いて、本発明を適用したバキュームチャック1を装備し
たロボットハンド100を持つロボットにより、各工程
内の機械装置間や搬送系との間でワークWが移動される
ことになる。 【0013】この移動は例えば図3に示すように行われ
る。同図(a)及び(b)では、前工程の装置の基板受
け200等に載置されたワークWの下にバキュームチャ
ック1を備えたロボットのハンド101が挿入され、矢
印の如く上昇し、ワークWが基板受け200から取り上
げられてバキュームチャック1のパッド3の吸着面2上
に乗せられ、これと同時に真空系が作動し、順次真空中
間路104a、真空通路101a、真空空間4に負圧が
形成され、ワークWがバキュームチャック1に吸着され
てロボットハンド100に確実に保持される。 【0014】同図(c)及び(d)では、ワークWを吸
着支持したハンド101がロボットによって搬送系又は
後工程の装置の基板受け300等の上に移動され、真空
系の作動が解除されてワークWが単に吸着面2に乗った
状態にされた後、ハンド101が矢印の如く下降してワ
ークWが基板受け300に乗せられ、ワークWから離れ
たパッド3及びハンド101がワークWの下の位置から
退避し、ワーク移動が完了する。 【0015】このとき、従来のようにワークWと接触し
ている吸着面がパッド3と一体で例えばテフロン(登録
商標)のような材料であるときには、剥離帯電によって
ワークWに800V〜1500Vの高電位を持つ電荷が
残留する。そして、ワークWがアースされるときにこの
電荷によって電流が流れ、ワークWに形成されているト
ランジスタ回路が破壊されるおそれがある。特にTFT
ではその傾向が顕著である。 【0016】これに対して本発明を適用したバキューム
チャック1では、吸着面2がワークWの材料であるガラ
スと同じガラス又はガラスの主成分をなすシリカや窒化
珪素等の帯電序列の近似した材料又はそのコーティング
材であるため、剥離帯電の電荷量が十分小さい値にな
る。 【0017】物質の帯電列をプラス側からマイナス側に
例示すると、アセテート−ガラス−人毛−ナイロン−−
−−−−−−−ポリエチレン−塩ビ−KEL・F−テフ
ロン(登録商標)となっている。従って、ガラスと従来
のバキュームチャックのパッドの材料であるテフロン
(登録商標)とは、帯電列の順位がプラス側とマイナス
側に最も離れていて、剥離帯電量の多くなる材料関係に
なっているのに対して、ガラスとその主成分であるシリ
カ等との帯電列における順位は近いため、剥離帯電量が
ごく僅かになる。その結果、従来の厚み0.7mm〜1.
1mmのガラスが薄肉化して厚み0.5mm〜0.6mmのガ
ラスになっても、静電気破壊を確実に防止することがで
きる。 【0018】 【発明の効果】以上の如く本発明によれば、電子回路が
形成される基板の外面に着脱されるバキュームチャック
の吸着面の材料を、基板の表面の材料と同じ材料又は帯
電列において基板の材料の順位に近い順位を持つ帯電順
位近似材料の何れかの材料にするので、バキュームチャ
ックがロボットハンド等に装着され、基板の製造工程中
に基板を移動させるために吸着面を基板から離すときに
発生する剥離帯電の電荷量が十分低減され、基板が大型
化した場合であっても、従来の通常のバキュームチャッ
クで発生するおそれが高かった剥離帯電による電子回路
の破壊を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明を適用したバキュームチャックの構成例
を示す断面図で、(a)及び(b)はそれぞれ全体及び
部分を示す。 【図2】上記バキュームチャックが装着されたロボット
ハンドの一例を示し、(a)は平面図で(b)は(a)
のb−b線断面図である。 【図3】(a)乃至(d)は上記バキュームチャックを
装着したロボットハンドでワークを移動させるときの状
態を示す説明図である。 【符号の説明】 1 バキュームチャック 2 吸着面 W ワーク(基板) Wb 裏面(外面)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1368 G02F 1/1368

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 電子回路が形成される基板の外面に着脱
    される吸着面を備えていて前記基板の移動に使用される
    バキュームチャックにおいて、 前記吸着面の材料は、前記基板の表面の材料と同じ材料
    又は帯電列において前記基板の材料の順位に近い順位を
    持つ帯電順位近似材料の何れかの材料であることを特徴
    とするバキュームチャック。
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