JP2016197620A - Board suction holding stage and printing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を吸着保持するステージにおいて、吸着された基板が、脆くかつ静電気を帯びて、ステージから剥離し難い場合であっても、安全に剥離することを可能とする技術に関する。 The present invention relates to a technique that enables a substrate to be adsorbed and held safely even when the adsorbed substrate is brittle and has static electricity and is difficult to exfoliate from the stage.
近年、平面型の画像表示装置(フラットパネルディスプレイ)をはじめとしたエレクトロニクス機器の発展に伴い、所定の基板に対して均一な膜を形成したり精密なパターンを形成したりする技術への需要が高まっている。 In recent years, with the development of electronic devices such as flat-type image display devices (flat panel displays), there has been a demand for technology for forming a uniform film or forming a precise pattern on a predetermined substrate. It is growing.
そのような需要に対応する装置の例としては、印刷装置や塗工装置、露光装置などを挙げることができる。そのような装置の多くは、十分高い均一性あるいは精密性などの要求を満たすため、基板を所定の位置に正確に配置するための基板吸着保持ステージを具備している。 Examples of apparatuses that meet such demand include printing apparatuses, coating apparatuses, and exposure apparatuses. Many of such apparatuses include a substrate adsorption / holding stage for accurately placing a substrate at a predetermined position in order to satisfy requirements such as sufficiently high uniformity or precision.
基板吸着保持ステージに含まれる典型的な要素としては、所定の位置に基板を保持する定盤と、当該定盤に貫設されて上下に移動可能な昇降ピンと、定盤の表面から気体を吸引して前記基板を吸着する吸着孔などが挙げられる。 Typical elements included in the substrate adsorption / holding stage include a surface plate for holding the substrate at a predetermined position, a lift pin penetrating the surface plate and movable up and down, and sucking gas from the surface of the surface plate. And an adsorption hole for adsorbing the substrate.
このような基板吸着保持ステージにおいては、昇降ピンを上げた状態で基板を受け取り、次いで昇降ピンを下げて吸着孔により定盤表面に基板を保持し、所定の処理(塗工・印刷・露光など)が終了すると昇降ピンを再度上げて基板を上昇させてこれを受け渡す、といった動作が行なわれる。 In such a substrate suction holding stage, the substrate is received with the lifting pins raised, and then the lifting pins are lowered and the substrate is held on the surface of the surface plate by the suction holes to perform predetermined processing (coating, printing, exposure, etc.) ) Is completed, the lifting pins are raised again to raise the substrate and deliver it.
しかしながらこうした動作は、前記した所定の処理が終了した時点で基板が帯電していると、その基板が定盤に吸着されたままになり、昇降ピンを上げる際に基板の破損がしばしば発生するという問題があった。 However, in such an operation, if the substrate is charged at the time when the predetermined processing is completed, the substrate remains attracted to the surface plate, and the substrate is often damaged when the lifting pins are raised. There was a problem.
このような問題に対し、昇降自在に構成されると共に基板(ワーク)を上反り状に保持可能な保持機構を用い、その離間部が基板の両側部から中間部に向かって進むように定盤から持ち上げるようにする方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 To solve such problems, a holding mechanism that can be raised and lowered and that can hold the substrate (workpiece) in a warped shape is used so that the spaced portion advances from both sides of the substrate toward the intermediate portion. There has been proposed a method of lifting from a position (for example, see Patent Document 1).
しかしこのような方法ではより複雑な機構が必要であるばかりでなく、近年登場している一辺が2mを超える様な基板では、その基板の大きさに比例して非常に大きな反りを与える必要があるという問題がある。 However, such a method requires not only a more complicated mechanism, but also a substrate that has recently appeared in which a side exceeds 2 m needs to be warped in proportion to the size of the substrate. There is a problem that there is.
他方、ガスを放出して基板を浮上させる手段を定盤(セットテーブル)に設け、損傷なしに剥離を行なう方法も提案されている(例えば、特許文献2参照)。 On the other hand, a method has also been proposed in which means is provided on a surface plate (set table) for releasing gas to float the substrate, and peeling is performed without damage (see, for example, Patent Document 2).
しかしこのような方法ではガスによる浮上時に基板が微妙に移動してしまい、これを昇降ピンで持ち上げる際に、基板と昇降ピンの位置関係がずれてしまうため、昇降ピンを使用した受け渡し機構には適合しにくいという問題がある。 However, in such a method, the substrate moves slightly when the gas ascends, and the positional relationship between the substrate and the lifting pins shifts when the substrate is lifted by the lifting pins. There is a problem that it is difficult to fit.
この問題に対し、特許文献2では、受け渡しに昇降ピンを使用せず、セットテーブルにワークを給材する給材テーブル、および除材する除材テーブルを設けて、そこで受け渡しを行なう構成が提案されているが、このような方法では機構が複雑になり装置の専有面積も大きくなるという問題がある。
In response to this problem,
本発明の課題は、吸着された基板が脆くかつ静電気を帯びて定盤に貼り付いている場合であっても、それを破損することなく安定して安全に剥離することを可能とする基板吸着保持ステージ、およびそれを具備する印刷装置を提供することにある。 An object of the present invention is to adsorb a substrate that can be stably and safely peeled without damaging it even when the adsorbed substrate is fragile and statically attached to a surface plate. An object of the present invention is to provide a holding stage and a printing apparatus including the holding stage.
上記の課題を解決する手段として、請求項1に記載の発明は、基板を保持するための定盤と、
その基板を上下移動させるために、定盤に貫設された昇降ピンと、
その基板を定盤に吸着させるために、定盤の表面から気体を吸引するための複数の吸着孔と、
その基板を定盤から浮上させるために、定盤の表面から気体を吹き出すための複数の浮上孔と、
前記昇降ピンが基板を破損せずに上下移動可能な範囲の中間位置で、前記浮上孔から気体を吹き出す機能と、を備えていることを特徴とする基板吸着保持ステージである。
As means for solving the above-mentioned problem, the invention according to
In order to move the substrate up and down, lifting pins penetrating the surface plate,
In order to adsorb the substrate to the surface plate, a plurality of suction holes for sucking gas from the surface of the surface plate,
In order to float the substrate from the surface plate, a plurality of floating holes for blowing gas from the surface of the surface plate,
And a function of blowing out gas from the levitation hole at an intermediate position within a range in which the elevating pins can move up and down without damaging the substrate.
また、請求項2に記載の発明は、基板を保持するための定盤と、
その基板を上下移動させるために、定盤に貫設された昇降ピンと、
その基板を定盤に吸着させるために、定盤の表面から気体を吸引するための複数の吸着孔と、
その基板を定盤から浮上させるために、定盤の表面から気体を吹き出すための複数の浮上孔と、
前記昇降ピンが基板を破損せずに上下移動可能な範囲の中間位置で、前記浮上孔から気体を吹き出す機能と、
前記基板に帯電した静電気を除去するための静電気除去手段と、を備えていることを特徴とする基板吸着保持ステージである。
The invention according to
In order to move the substrate up and down, lifting pins penetrating the surface plate,
In order to adsorb the substrate to the surface plate, a plurality of suction holes for sucking gas from the surface of the surface plate,
In order to float the substrate from the surface plate, a plurality of floating holes for blowing gas from the surface of the surface plate,
A function of blowing gas out of the levitation hole at an intermediate position within a range in which the elevating pin can move up and down without damaging the substrate;
And a static electricity removing means for removing static electricity charged on the substrate.
また、請求項3に記載の発明は、前記吸着孔が前記浮上孔を兼ねることを特徴とする請求項1または2に記載の基板吸着保持ステージである。
The invention described in
また、請求項4に記載の発明は、前記昇降ピンの基板を破損せずに上下移動可能な範囲が、0.1mm〜8.0mmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の基板吸着保持ステージである。
The invention according to
また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれかに記載の基板吸着保持ステージを具備することを特徴とする印刷装置である。 A fifth aspect of the present invention is a printing apparatus comprising the substrate suction holding stage according to any of the first to fourth aspects.
本発明によると、昇降ピンが基板を破損せずに上下に移動可能な範囲の中間位置にある状態で、浮上孔から気体を吹き出す機能を有する基板吸着保持ステージが提供される。このことにより、ステージの定盤に吸着された基板が脆くかつ静電気を帯びている場合であっても、安定して安全に剥離することが可能となる。 According to the present invention, there is provided a substrate adsorption / holding stage having a function of blowing gas from a floating hole in a state in which an elevating pin is in an intermediate position within a range in which the raising / lowering pin can move up and down without damaging the substrate. As a result, even when the substrate adsorbed on the surface plate of the stage is brittle and has static electricity, it can be stably and safely peeled off.
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様または類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the same referential mark is attached | subjected to the component which exhibits the same or similar function through all the drawings, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図1は、本発明の基板吸着保持ステージ100の一態様について示した概略俯瞰図である。基板吸着保持ステージ100は定盤1を備えている。定盤1には、上下に移動可能な昇降ピン2が貫設されており、昇降ピン2は、最も下方に移動した場合は、その上端が定盤1の表面と同一またはそれより低い状態となり、最も上方に移動した場合は定盤1の表面から大きく突き出た状態となる。さらに定盤1は、気体を吸引することで基板を定盤1の表面に吸着することができる吸着孔3と、気体を吹き出して基板を浮上させる浮上孔4とを備えている。
FIG. 1 is a schematic overhead view showing one embodiment of the substrate
そして本発明の基板吸着保持ステージ100は、昇降ピン2が基板を破損せずに上下に移動可能な範囲の中間位置にある状態で、浮上孔4から気体を吹き出す機能を有する。「基板を破損せずに上下に移動可能な範囲の中間位置」としては、昇降ピン2の上端が定盤の表面から0.1mm以上8.0mm以下の範囲で突出した状態を例示することができる。
The substrate adsorption /
吸着孔3は浮上孔4を兼ねていてもよい。言い換えると本発明の基板吸着保持ステージ100は、吸着孔3および浮上孔4の代わりに、気体を吸引する事で基板を吸着する機能と、気体を吹き出して基板を浮上させる機能の双方を有する吸着孔兼浮上孔を備えていてもよい。吸着孔兼浮上孔5を備える基板吸着保持ステージ100の例を図2に示す。
The
また、本発明の基板吸着保持ステージ100は、基板の静電気除去手段6を有していてもよい。(図2参照)静電気除去手段6としては、コロナ放電式の除電器、電離放射線方式の除電器、除電ひも、除電ブラシ等を挙げることができるが、これらに限らず、基板を汚染せずかつ基板吸着保持ステージ100の動作を妨げずに帯電を抑制除去できる手段であればどのようなものでも適用し得る。
The substrate
次に、本発明の基板吸着保持ステージの典型的な動作について、図3および図4を用いて説明する。 Next, a typical operation of the substrate suction holding stage of the present invention will be described with reference to FIGS.
図3の(a)は、本発明の基板吸着保持ステージが、基板を受け取る際の状態を示している。昇降ピン2を上げた状態で基板を受領し、昇降ピン2の上端の上に基板を保持する。 FIG. 3A shows a state when the substrate suction holding stage of the present invention receives a substrate. The substrate is received with the lifting pins 2 raised, and the substrate is held on the upper ends of the lifting pins 2.
図3の(b)は、昇降ピン2を下げて基板10を基板吸着保持ステージが吸着保持している状態を示している。基板10を受け取ると昇降ピン2は定盤1の表面より低い最下方まで下げられ、基板10が定盤1の表面に接触すると吸着孔3から気体が吸引され、基板10が吸着される。そしてこの状態で所定の処理(塗工・印刷・露光など)がなされる。
FIG. 3B shows a state where the
図4の(c)は、基板10の剥離を開始している状態を示している。昇降ピン2は上下に移動可能な範囲の中間位置で停止される。より具体的には、昇降ピン2の上端が定盤1の表面よりも突出してはいるが、基板10が静電気を帯びで定盤1に吸着していても突き破って破損してしまわない位置に停止される。そしてその状態で浮上孔4から気体が吹き出される。
FIG. 4C shows a state where the peeling of the
このような条件を満たす昇降ピン2の位置は、基板10のサイズ、厚み、材質、帯電量、昇降ピン2の本数、設置間隔、その他に影響されるため、厳密には個々の条件に合せて設定する必要があるが、例えば、昇降ピン2の上端が定盤1の表面から0.1mm以上8.0mm以下の範囲を実用されている殆どの基板に対して基板10を破損しない条件として示すことができる。
The position of the elevating
昇降ピン2の突出量が小さすぎると、浮上孔4からの気体で浮き上がった基板10を保持できず、逆に昇降ピン2の突出量が大きすぎると基板10を突き破って破損してしまう恐れが高くなる。このような観点からすると、昇降ピン2の上端の突出量は0.2mm以上5.0mm以下であることがより望ましく、0.3mm以上3.0mm以下であることがさらに望ましい。
If the protruding amount of the lifting pins 2 is too small, the
図4の(d)は、基板10の剥離が完了した状態を示している。浮上孔4からの気体により、基板10は定盤1の表面から剥離されて浮上するが、昇降ピン2に保持されているため上下方向以外には移動しない。
FIG. 4D shows a state where the peeling of the
基板10の剥離が完了すると昇降ピン2はさらに上げられ、外部装置に受け渡される。
When the peeling of the
なお、以上に説明した外部装置との受け渡し、昇降ピンの動作、気体の吸引、気体の吹き出し、基板のハンドリングや搬送、などの手段やそれらの個々の手段の制御および本発明の基板吸着保持ステージ全体の動作の制御などの詳細な説明は省略したが、それらは市販の装置、技術を用いることによって構成可能である。 It should be noted that the above-described means such as delivery to the external device, operation of the lifting pins, gas suction, gas blowout, substrate handling and transport, control of these individual means, and the substrate suction holding stage of the present invention Although detailed description such as control of the entire operation is omitted, they can be configured by using commercially available apparatuses and techniques.
以上、説明したように、本発明の基板吸着保持ステージでは、吸着された基板が脆くかつ静電気を帯びている場合であっても、それを破損することなく安定して安全に剥離することが可能となる。 As described above, with the substrate adsorption / holding stage of the present invention, even when the adsorbed substrate is fragile and has static electricity, it can be stably and safely peeled without damaging it. It becomes.
本発明の基板吸着保持ステージは、印刷装置や塗工装置、露光装置などさまざまな装置に組み込んで好適に使用し得るが、特に、基板の被塗工面に他の部材が接触するため基板に静電気を発生させやすい印刷装置に適する。さらには、当該印刷装置が、絶縁体である樹脂製やゴム製のブランケット等を基板の被塗工面に接触させる方式の場合にも適する。 The substrate adsorption / holding stage of the present invention can be suitably used by being incorporated in various apparatuses such as a printing apparatus, a coating apparatus, and an exposure apparatus, but in particular, since other members are in contact with the coated surface of the substrate, Suitable for printing devices that easily generate Furthermore, the printing apparatus is also suitable for a system in which an insulating resin or rubber blanket or the like is brought into contact with the coated surface of the substrate.
本発明の基板吸着保持ステージを具備する印刷装置は、絶縁体である樹脂製やゴム製のブランケット等を基板の被塗工面に接触させるなどして基板に静電気を発生させても、基板を破損することなく安定して安全に剥離することが可能である。 The printing apparatus equipped with the substrate suction holding stage of the present invention may damage the substrate even if static electricity is generated on the substrate by bringing a resin or rubber blanket that is an insulator into contact with the coated surface of the substrate. It is possible to peel stably and safely without doing.
1…定盤
2…昇降ピン
3…吸着孔
4…浮上孔
5…吸着孔兼浮上孔
6…静電気除去手段
10…基板
100…基板吸着保持ステージ
DESCRIPTION OF
Claims (5)
その基板を上下移動させるために、定盤に貫設された昇降ピンと、
その基板を定盤に吸着させるために、定盤の表面から気体を吸引するための複数の吸着孔と、
その基板を定盤から浮上させるために、定盤の表面から気体を吹き出すための複数の浮上孔と、
前記昇降ピンが基板を破損せずに上下移動可能な範囲の中間位置で、前記浮上孔から気体を吹き出す機能と、を備えていることを特徴とする基板吸着保持ステージ。 A surface plate for holding the substrate;
In order to move the substrate up and down, lifting pins penetrating the surface plate,
In order to adsorb the substrate to the surface plate, a plurality of suction holes for sucking gas from the surface of the surface plate,
In order to float the substrate from the surface plate, a plurality of floating holes for blowing gas from the surface of the surface plate,
And a function of blowing gas from the levitation hole at an intermediate position within a range in which the elevating pins can move up and down without damaging the substrate.
その基板を上下移動させるために、定盤に貫設された昇降ピンと、
その基板を定盤に吸着させるために、定盤の表面から気体を吸引するための複数の吸着孔と、
その基板を定盤から浮上させるために、定盤の表面から気体を吹き出すための複数の浮上孔と、
前記昇降ピンが基板を破損せずに上下移動可能な範囲の中間位置で、前記浮上孔から気体を吹き出す機能と、
前記基板に帯電した静電気を除去するための静電気除去手段と、を備えていることを特徴とする基板吸着保持ステージ。 A surface plate for holding the substrate;
In order to move the substrate up and down, lifting pins penetrating the surface plate,
In order to adsorb the substrate to the surface plate, a plurality of suction holes for sucking gas from the surface of the surface plate,
In order to float the substrate from the surface plate, a plurality of floating holes for blowing gas from the surface of the surface plate,
A function of blowing gas out of the levitation hole at an intermediate position within a range in which the elevating pin can move up and down without damaging the substrate;
And a static electricity removing means for removing static electricity charged on the substrate.
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