JP2015167159A - 基板載置装置及び基板処理装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板載置装置に設けられた載置台3は、0.5ミリメートル以下の厚さ寸法を有する基板Fが載置される載置面30を備え、基板Fを下面側から支持する複数の支持ピン4は、載置台3を上下方向に貫通するように設けられ、昇降機構45〜47は、複数の支持ピン4を、基板Fを支持する支持位置と、下方側の退避位置との間で昇降させる。複数の支持ピン4の少なくとも1個の先端部には、基板Fを下面側から支持する際に弾性変形して基板Fとの接触面積が広がる弾性部材42が設けられている。
【選択図】図1
Description
これら載置台や支持ピン、支持ピンの昇降機構は、上記基板処理装置における基板載置装置を構成している。
このように、大型化と薄型化とが同時に進行することにより、基板は、重量が増加すると共に破損しやすくなってきている。一方、基板の重量化に伴って、載置台への受け渡しの際に基板を一時的に支持する支持ピンから、基板に対してより大きな力が加わることとなり、基板内に発生する応力により破損などが生じる原因の一つとなる。
前記載置台を上下方向に貫通するように設けられ、基板を下面側から支持する複数の支持ピンと、
前記複数の支持ピンを、前記載置面の上方側にて基板を支持する支持位置と、当該載置面の下方側の退避位置との間で昇降させる昇降機構と、を備え、
前記複数の支持ピンの少なくとも1個には、先端部に、基板を下面側から支持する際に弾性変形して基板との接触面積が広がる弾性部材が設けられていることを特徴とする。
(a)前記基板は、全周が4メートル以上の角型基板であること。
(b)周縁部側よりも中央部側の方が下方側へ撓んだ状態で基板を支持するように、前記基板の周縁部側を支持する支持ピンの先端部に設けられた弾性部材の硬度よりも、当該基板の中央部側を支持する支持ピンの先端部に設けられた弾性部材の硬度の方が低いこと。
(c)周縁部側よりも中央部側の方が下方側へ撓んだ状態で基板を支持するように、前記支持位置が、前記基板の周縁部側を支持する支持ピンの先端部の高さ位置よりも、当該基板の中央部側を支持する支持ピンの先端部の高さ位置の方が低く設定され、前記弾性部材は、少なくとも基板の最も周縁部側に配置された支持ピンに設けられていること。前記基板の周縁部側を支持する支持ピンの先端部に設けられた弾性部材の硬度よりも、当該基板の中央部側を支持する支持ピンの先端部に設けられた弾性部材の硬度の方が高いこと。前記最も周縁部側に配置された支持ピンは、基板の外周縁からの距離が30ミリメートル以内の位置に配置されていること。
(d)前記基板は、ガラス基板であること。
プラズマエッチング装置1は、少なくとも全周が4メートル以上(例えば短辺が2.2メートル、長辺が2.5メートル)であって、0.5ミリメートル以下の厚さ寸法を有するFPD用のガラス基板(以下、単に「基板」と記す)Fに対してエッチング処理を行う容量結合型平行平板プラズマエッチング装置として構成されている。FPDとしては、液晶ディスプレイ(LCD)、エレクトロルミネセンス(Electro Luminescence;EL)ディスプレイ、プラズマディスプレイパネル(PDP)などが例示される。プラズマエッチング装置1は、基板Fを収容する処理容器であるチャンバー2を備えている。チャンバー2は、例えば、表面がアルマイト処理(陽極酸化処理)されたアルミニウムからなり、基板Fの形状に対応して四角筒形状に形成されている。
またチャンバー2の側壁には、基板Fを搬入出するための搬入出口21が形成されているとともに、この搬入出口21を開閉するゲートバルブ22が設けられている。
以下、図2に示した平面図において、搬入出口21の設けられている方向を手前側、載置台3を挟んで搬入出口21と反対側の方向を奥手側として説明する。また、図2の載置台3には基板Fが載置される載置領域(載置面)30を破線で示してある。基板Fは、長辺側を搬入出口21に対向させた状態で載置領域30に載置される。
図2を用いて支持ピン4(貫通孔35)の配置例を説明すると、本例の載置台3においては、搬入出口21に対向する基板Fの一辺(長辺である)から、他方の一辺へかけてこれら2辺の中点を結ぶ直線a-a’に沿って、6本の支持ピン4がほぼ等間隔で配置されている(図2中、「1〜6」の番号を振ってある)。
従って、本例のプラズマエッチング装置1においては、合計18本の支持ピン4を用いて基板Fを支持する構成となっている。なお図示の便宜上、図1に示した支持ピン4は、図2に示した支持ピン4の配置状態に対応した配置とはなっていない。
各支持ピン4は、図示しない位置決め用ブッシュによって径方向に位置決めされた状態で貫通孔35に挿入されている。
プラズマエッチング装置1に設けられている載置台3、支持ピン4及びその昇降機構(昇降板45、ロッド46、駆動部47)は、本実施の形態の基板載置装置に相当する。
支持ピン4に基板Fが受け渡されたら、アームをチャンバー2から退出させ、ゲートバルブ22によって搬入出口21を閉じる。また、支持ピン4を下降させて載置台3の上面の下方側の退避位置まで退避させることにより、載置領域30に基板Fが載置され、不図示の静電チャックを作動させることにより載置台3に基板Fが吸着保持される。
そして、高周波電源24から載置台3に高周波電力を印加し、下部電極31とシャワーヘッド11(上部電極)との間に高周波電界を生じさせてチャンバー2内の処理ガスをプラズマ化させる。この結果、プラズマ化した処理ガス中の活性種の作用により基板Fに対するエッチング処理が実行される。
こうした隙間gが形成されると、例えば温調ガスを利用した基板Fの冷却にむらが生じ、基板Fの面内における均一なエッチング処理を阻害する要因となる。
初めに基板内に生じる応力を低減する手法に関して説明する。例えば従来の支持ピン4は、チャンバー2の下面側に突出する下部側から、基板Fの下面と接触してこれを支持する上部側までが一体のポリイミド樹脂によって構成されている。また、撓みや歪み、加工寸法のばらつき(公差)などに伴って各基板Fの形状に変化があった場合でも、その変化に対応して(追従して)同じ状態で基板Fを支持できるよう、支持ピン4の上部側の先端(上端)は半球状に加工されている。しかしながらポリイミド樹脂は、基板Fの重量を支える程度の力を加えても殆ど弾性変形しないため、基板Fと支持ピン4とは点接触となり、基板Fに集中的に力が加わることになる。
支持部材42を構成する合成ゴムの硬度は、基板Fの強度や基板Fに加わる力、支持ピン4が基板Fを支持する位置などによっても異なるが、例えばJIS K6253(デュロメータタイプA)で30〜90の範囲の例えば50〜70のものが使用される。
上記の課題を解決するため、本例の支持ピン4においては、基板Fを支持する位置に応じて支持部材42を構成する合成ゴムの硬度を変化させている。図6は、載置領域30における支持部材42(42a〜42c)の配置位置と合成ゴムの硬度との対応関係を示す説明図であり、図7は、図6に示したハッチ及び符号と合成ゴムの硬度との関係を示す説明図である。
次いで、これら中央部の支持部材42cを外側から囲むように環状に配置された「8−2−9−13−5−12」の番号を振った支持部材42b(一点鎖線で結んで示してある)は、中程度の硬度を有する合成ゴムを使用している。
このように、本例の載置台3には、支持部材42a〜42cの合成ゴムの硬度が、基板Fの中央部側から周縁部側へ向けて、順次、高くなるように配置されている。
本例においては、「1〜6」の番号を付した支持ピン4の支持位置は、支持部材42a〜42cの上端の高さがほぼ同じ高さ位置となるように設定されている。これを分かりやすく示すため、図8には基板Fを支持せずに支持ピン4を支持位置まで上昇させたときの状態を示してある。
なお、図9に示した基板Fを支持している各支持部材42a〜42cの形状は、支持ピン4の配置位置に応じて支持部材42a〜42cの変形量が異なることを説明するために模式的に示したものであり、実際の変形形状を示すものではない。
なお区別のため、図11〜図13の説明においては、支持部材42を設けていない支持ピン4には「4a」の符号を付してある。
既述のように、支持部材42を設けていない例えばポリイミド樹脂製の支持ピン4aの上端部は、殆ど弾性変形しないことから、図9を用いて説明したように基板Fの重さを利用して周縁部側よりも中央部側の方が下方側へ撓んだ凸形状を形成することは難しい。
但し、全ての支持ピン4の硬度が同じになるようにしてもよいことは勿論である。
さらに、支持ピン4(支持部材42)の配置位置は、図6に示した18本の支持ピン4にて基板Fを支持する例に限定されず、支持ピン4の設置数を増減し、また異なる配置位置に配置してもよいことは勿論である。
1 プラズマエッチング装置
3 載置台
30 載置領域
4、4a〜4c
支持ピン
42、42a〜42c
支持部材
45 昇降板
47 駆動部
Claims (8)
- 0.5ミリメートル以下の厚さ寸法を有する基板が載置される載置面を備える載置台と、
前記載置台を上下方向に貫通するように設けられ、基板を下面側から支持する複数の支持ピンと、
前記複数の支持ピンを、前記載置面の上方側にて基板を支持する支持位置と、当該載置面の下方側の退避位置との間で昇降させる昇降機構と、を備え、
前記複数の支持ピンの少なくとも1個には、先端部に、基板を下面側から支持する際に弾性変形して基板との接触面積が広がる弾性部材が設けられていることを特徴とする基板載置装置。 - 前記基板は、全周が4メートル以上の角型基板であることを特徴とする請求項1に記載の基板載置装置。
- 周縁部側よりも中央部側の方が下方側へ撓んだ状態で基板を支持するように、前記基板の周縁部側を支持する支持ピンの先端部に設けられた弾性部材の硬度よりも、当該基板の中央部側を支持する支持ピンの先端部に設けられた弾性部材の硬度の方が低いことを特徴とする請求項1または2に記載の基板載置装置。
- 周縁部側よりも中央部側の方が下方側へ撓んだ状態で基板を支持するように、前記支持位置が、前記基板の周縁部側を支持する支持ピンの先端部の高さ位置よりも、当該基板の中央部側を支持する支持ピンの先端部の高さ位置の方が低く設定され、
前記弾性部材は、少なくとも基板の最も周縁部側に配置された支持ピンに設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の基板載置装置。 - 前記基板の周縁部側を支持する支持ピンの先端部に設けられた弾性部材の硬度よりも、当該基板の中央部側を支持する支持ピンの先端部に設けられた弾性部材の硬度の方が高いことを特徴とする請求項4に記載の基板載置装置。
- 前記最も周縁部側に配置された支持ピンは、基板の外周縁からの距離が30ミリメートル以内の位置に配置されていることを特徴とする請求項4または5に記載の基板載置装置。
- 前記基板は、ガラス基板であることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか一つに記載の基板載置装置。
- 請求項1ないし7のいずれか一つに記載の基板載置装置と、
前記基板載置装置の載置台を収容した処理容器と、
前記処理容器に基板の処理ガスを供給する処理ガス供給部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
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