JP2004128325A

JP2004128325A - 保持具

Info

Publication number: JP2004128325A
Application number: JP2002292413A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Niimi; 新美　泰之; Osamu Okamoto; 岡本　修
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】本発明の目的は、大型化した液晶用のガラス基板の露光や検査等において、複雑な装置を要せずに、露光や検査等が実施できる保持具を提供することにある。
【解決手段】黒色化させたセラミックス基材の表面を透明膜で覆い、光の反射率を低減した露光用保持具や検査用保持具において、前記透明膜を釉薬または導電性物質を含んだ樹脂膜またはガラス等で構成しセラミックス基材や透明膜の表面を粗面化するようにした。その結果、大幅に乱反射を抑える事が可能となった。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置のガラス基板などの板状をなす透明被処理物に露光する際や製品検査をする際に保持する大型露光用保持治具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透明ガラス基板等に電極、配線などのパターンを焼き付ける露光工程では、波長３６５ｎｍのｉ線や波長４３５ｎｍのｇ線等の光源を用いられている。
こうした、露光工程では、ガラス基板を透過した光が保持具の表面で反射し反射した光の一部がガラス基板上のパターン以外の部分を露光してしまうという問題があり、保持具表面を２層にして内膜の表面を粗面にすることが行われている。（例えば、特許文献１参照。）
【０００３】
また、近年、ガラス基板の大型化が進んでおり、それに伴い保持治具も大型になってきている。
液晶製造ラインの基板ガラスサイズは、第一世代３００×４００ｍｍ、第二、三世代３６０×４６０〜６００×７２０ｍｍ、第四世代８５０×１０００ｍｍ、第五世代１１００×１２５０ｍｍ、第六世代１５００×１９００ｍｍと大型化の一途を辿っている。第五世代までは、２００２年までに実用化されてきている。こういった大型のガラス基板の保持治具としては、保持具自体の重量による撓みの影響を避けるため、一般的に使われているものとして、アルミにブラッククロームメッキやブラックアルマイト、ＳｉＣやＳｉ３Ｎ４等の黒色非酸化物材料が使用される。
さらに、たわみを補正するために保持部の下にアクチュエーターなどを用いた各種制御装置により、保持治具の平面度を計測しながら保持表面の平面度を向上させることも行われている。（例えば、特許文献２参照。）
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−１３９１６８号公報
【特許文献２】
特開平９−２１９３５７号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した、特許文献１に記載の保持具は、透明ガラス基板を透過した光の反射の影響を低く抑えることができ、また、表面の汚れの付着も防止できよい技術であるが、表面のセラミック薄膜膜の形成方法がスパッタリング、イオンプレーティング、熱ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ等のため、大型化したガラス基板に対応できないという課題がある。
また、特許文献２に記載の装置では、保持具の平面度を全面において出さなくてもよくなるが、あらかじめ保持具の平面度を把握しＺステージ、チルトステージを駆動して露光面全体を焦点面に近づけて露光するため、装置が複雑になるという課題がある。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、本発明の目的は複雑な装置を要せずに、大型化したガラス基板に対応できる露光や検査等に用いる保持具を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段及びその作用・効果】
上記課題を解決すべく本発明は、黒色化させたセラミックス基材の表面を透明膜で覆い、光の反射率を低減した保持具において、前記透明膜が釉薬であることを特徴とする。
透明膜を釉薬で形成することによって、保持具の大型化に対応できる。また、釉薬は透明被処理物と同様の材料である為、保持治具が経年劣化しコーティング表面が削れてきた時においても透明被処理物を汚染する事が少なく、露光処理や検査を行う事が出来る。
【０００８】
また、黒色化させたセラミックス基材の表面を透明膜で覆い、光の反射率を低減したセラミックスにおいて、前記透明膜が導電性物質を含んだ樹脂膜であることを特徴とする。
導電性物質は、通常液晶装置の透明電極などで用いられる酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、アンチモンのうち、２〜３種類を主成分とする混合金属酸化物膜である。樹脂膜膜の表面抵抗値を１０^５〜１０^１０Ω／□の半電気伝導性とし、保持治具にアースを取る事により保持治具表面に帯電した電気（静電気）を逃がす事が出来る。このことにより、静電気による保持治具表面への埃や塵の付着を抑制する事が出来る。
【０００９】
また、黒色化させたセラミックス基材の表面を透明膜で覆い、光の反射率を低減したセラミックスにおいて、前記透明膜は、ガラス板や石英板であることを特徴とする。
接着材は、乾燥後に透明になる樹脂を選択し、具体的にエポキシ樹脂やアクリル樹脂を用いる。樹脂を硬化させた後に、ガラスや石英板表面を機械加工し精度を出し、研磨を行う。このことにより、正反射、拡散反射を含めたすべての反射光（全反射率）を抑える事が出来る。板厚０．１ｍｍ以上のガラスや石英を貼りあわせる事により、焼成時にセラミック内部から表面に出来たポアを埋める事ができる。
このことにより、製造工程におけるパーティクルの問題を飛躍的に解消する事が出来る。
【００１０】
また、前記基材表面を粗面とし、光を散乱させることを特徴とする。
セラミック基材をブラストや機械研削により粗面にし、その後透明膜をコーティングし、膜表面を再研削、研磨する事により、正反射、拡散反射を含めたすべての反射光（全反射率）を抑える事が出来る。
【００１１】
また、前記基材表面および透明膜を粗面とし、光を散乱させることを特徴とする。
黒色セラミック基材をブラストや機械研削により粗面にし、その上に薄い透明膜をコーティングする。この事により透明膜表面も基材の表面状態にならって粗面になっているため、露光光は透明膜内部と表面で乱反射を起こし、正反射方向の反射率を低く抑える事が出来る。
【００１２】
【発明実施の形態】
以下、本発明の実施の形態は、図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明に係わる保持治具の断面図を示しており、検査用または露光用保持治具１は治具本体３の表面に透明膜２が形成され、真空ポンプにつながる吸引孔４を穿設されている。
保持具１の上には透明被処理物５が載置される。
【００１３】
また、光の反射を評価する方法として、色差計により色差によって方法と、ＪＩＳ　Ｚ８７２２に規定する反射率を用いる方法がある。
本発明では、後者を用いて評価を行った。
反射率は、図２に示すように、全反射率、拡散反射率、正反射率に分けて測定・評価する事ができる。測定器は、積分球を用いたものであり、拡散光の成分の反射率と正反射光の成分の反射率を積分球でとらえ全反射光の反射率としている。レーザー光や紫外光を用いる液晶検査装置や一部の液晶露光機では、乱反射自体が嫌われている為、全反射率が重要視される。
【００１４】
図３、図４に基材表面の状態を示す。
【００１５】
【実施例１】
以下に本発明の実施例を説明する。黒色基材として、Ａｌ２Ｏ３に顔料を添加したものを用いた。１２００×１２００ｍｍの大きさで、これを焼成後に指定寸法に機械加工し全面の平面度５μｍ以下にし、表面を粗面にする為に機械研削やブラスト処理した。これにより、図３−（１）に示す基材粗面の保持具（比較サンプル１）を製作した。
【００１６】
また、機械研削の後、表面を研磨し、図３−（２）に示す基材鏡面の保持具（比較サンプル２）を製作した。
【００１７】
次に、粗面にした黒色基材の表面上に液状の釉薬を自動スプレーコート装置により塗布した。透明釉薬として、ＳｉＯ２：３０−１００重量％、Ｂ２Ｏ３：０−３０重量％、Ａｌ２Ｏ３：０−２０重量％、Ｎａ２Ｏ：０−３０重量％、ＬｉＯ２：０−５重量％、ＣａＯ：０−２０重量％、ＭｇＯ：０−２０重量％、Ｋ２Ｏ：０−２０重量％、ＺｒＯ２：０−２０重量％を１種類以上使用する。これを焼成し、透明釉薬表面を機械研削し、図３−（３）に示す透明膜−粗面の保持具（実施例サンプル１）を製作した。
【００１８】
ここで、透明膜を形成する際に自動スプレーコート装置を用いたが、例えばディッピング法、スピンコート法等を用いても良い。また、透明膜を粗面にする場合は、基材表面状態にならう事が好ましい事から、膜厚は３０μｍ以下、表面粗さＲａ０．３μｍ以上である事が好ましい。
また、黒色基材としては、Ａｌ２Ｏ３に限定されるものではなくＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４等を用いても良い。
黒色セラミック焼結体は、第一世代３００×４００ｍｍから第六世代１５００×１９００ｍｍ以上の大きさまで対応できる。
【００１９】
【実施例２】
同様にＡｌ２Ｏ３基材を粗面にした、１２００×１２００ｍｍの大型セラミック基材３の上にエポキシ樹脂６の泡を樹脂内部に含まない様、前面にスクリーン印刷を行い塗布した。塗布後にホウケイ酸ガラス板７をセラミック基材上に載せ、重量物３Ｋｇ板をガラス上に放置した。それを手製の大型真空容器中に入れ、容器を１時間真空引きし、ガラスとセラミック基材に含まれている気泡を除去した。真空容器中のセラミック基材の下には、大型ホットプレートを配置し、セラミック基材を１５０℃に暖めエポキシ樹脂を硬化させた。
【００２０】
その後、表面を機械加工や研磨し図４に示す透明膜−鏡面の保持具（実施例サンプル２）を製作した。表面粗さＲａ１．０μｍ以下にした。研削による削り代を必要とする為、板厚は０．１ｍｍ以上である事が好ましい。
【００２１】
以上製作したサンプルの拡散反射、正反射を含む全反射率を図５に示す。
透明膜を粗面（実施例サンプル１）にした場合も鏡面（実施例サンプル２）にした場合も、透明膜を付けていない黒色セラミック基材の粗面（比較サンプル１）、鏡面（比較サンプル２）と比べ大幅な反射低減が達成された。
特に、透明膜のない粗面（比較サンプル１）の場合では、ブラスト処理や機械研削により表面が白化しており、透明膜を付ける（実施例サンプル１，２）ことによって反射率が２分の１以下の値になっている。
【００２２】
一方、正反射率を図６に示す。本試験機では、８°の入射光に対する反射光の反射率である。
図に示されるように、粗面＋透明膜−粗面（実施例サンプル１）では２％以下の値となったが、粗面＋透明膜−鏡面（実施例サンプル２）では、粗面（比較サンプル１）、鏡面（比較サンプル２）に比べ高い値になっている。これは、ガラス表面が磨かれた為に光沢が出た為である。
しかしながら、一般的に露光機の保持治具などで用いられているアルミのアルマイト処理されたものは、光の波長２００〜６５０ｎｍにおいて全反射率６〜８％程度であり、実施例サンプル２の正反射率・全反射率共に４％以下であるので問題はない。
【００２３】
正反射率で透明膜表面が粗面（実施例サンプル１）が膜が付いていない粗面（比較サンプル１）の基材表面より１％程度高いのは、照射された光が膜表面と基材表面で反射が繰り返されるためと思料する。
【００２４】
透明膜を導電性物質を含んだ樹脂膜で形成する場合は、導電性物質は、通常液晶装置の透明電極などで用いられる酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、アンチモンのうち、２〜３種類を主成分とする混合金属酸化物膜とするとよい。樹脂膜の表面抵抗値を１０^５〜１０^１０Ω／□の半電気伝導性とし、保持治具にアースを取る事により保持治具表面に帯電した電気（静電気）を逃がす事が出来る。このことにより、静電気による保持治具表面への埃や塵の付着を抑制する事が出来る。
樹脂膜の形成では、ディッピング法、スピンコート法、スプレーコート法のいずれかによりコーティングした後、膜を硬化させるため加熱や紫外線照射等を行う。その後、表面を機械研削や研磨により、表面粗さＲａ１．０μｍ以下にする。研削による削りしろを必要とする為、膜厚は３０μｍ以上である事が好ましい。
【００２５】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば光の乱反射を嫌う大型の露光装置や検査装置において、本発明の大型部材を提供する事により大幅に乱反射を抑える事が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】保持治具の断面図
【図２】反射率の測定成分を示す図
【図３】基材表面の状態を示す図
【図４】基材表面の状態を示す図
【図５】全反射率の測定結果図
【図６】正反射率の測定結果図
【符号の説明】
１…保持具
２…透明膜
３…黒色アルミナ基材
６…エポキシ樹脂
７…ガラス板

Claims

黒色化させたセラミックス基材の表面を透明膜で覆い、光の反射率を低減した保持具において、前記透明膜が釉薬であることを特徴とする保持具。
黒色化させたセラミックス基材の表面を透明膜で覆い、光の反射率を低減したセラミックスにおいて、前記透明膜が導電性物質を含んだ樹脂膜であることを特徴とする保持具。
黒色化させたセラミックス基材の表面を透明膜で覆い、光の反射率を低減したセラミックスにおいて、前記透明膜は、ガラス板や石英板であることを特徴とする保持具。
前記基材表面を粗面とし、光を散乱させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の保持具。
前記基材表面および透明膜を粗面とし、光を散乱させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の保持具。