JPWO2005109489A1

JPWO2005109489A1 - ワーク除電方法及びその装置

Info

Publication number: JPWO2005109489A1
Application number: JP2006515328A
Authority: JP
Inventors: 義和大谷; 憲之竹節; 泰行古閑
Original assignee: Shin Etsu Engineering Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Engineering Co Ltd
Priority date: 2004-05-07
Filing date: 2005-04-28
Publication date: 2008-03-21
Also published as: CN1771592A; KR20070009523A; WO2005109489A1; TW200608837A

Abstract

絶縁体・半導体・導電体を問わずどのような物質からなるワークでも気流変化がなくしかも設置場所が制約されることなく除電する。ワーク保持体１の表面１ｃからワークＷを離した大気中又は所定の低真空中で、このワーク保持体１に設けられた導電体１ａ，１ｂの電圧を変動して上記ワークＷの近傍に電界を誘発させることにより、この電界部分では瞬間的に空気などの雰囲気ガスの一部がイオン化して電離され、それらがワークＷに残留した電荷を中和する。

Description

本発明は、例えば液晶ディスプレー（ＬＣＤ）やプラズマディスプレー（ＰＤＰ）などのフラットパネルディスプレーの製造過程において、ＴＦＴガラスやＣＦガラスなどのガラス製基板や合成樹脂製基板からなるワーク（被処理体）を、静電吸着や粘着又は真空吸着か或いはその他の機械的な保持手段などにより着脱自在に保持して貼り合わせる基板貼り合わせ機を含む基板組立装置や、基板を搬送する基板搬送装置、或いは、シリコンウエハなどのワークを着脱自在に保持して加工する半導体製造装置などに用いられ、これら絶縁体、半導体又は導電体からなるワークをワーク保持体から脱離（剥離）することで、ワーク側に残留（帯電）した電荷（静電気）を除電するワーク除電方法及びそれに使用するワーク除電装置に関する。
詳しくは、ワーク保持体に対して着脱自在に保持されたワークの除電をワーク処理後に行うワーク除電方法、及び、ワーク保持体に対して着脱自在に保持されたワークの除電を行うワーク除電装置に関する。

従来、この種のワーク除電方法及びワーク除電装置として、液晶表示素子を製造するための基板貼り合わせ装置において、真空槽内に上下一対の定盤を相互に変位可能に設け、これら定盤の少なくとも一方に設けられた静電チャックにより、一対のガラス基板の一方を保持させ、他方の定盤に他方の基板を保持させて、これら両基板を位置整合すると共に加圧して圧着した後、この工程よりも前に、基板の少なくとも一方に静電気を除去するためのパターンをループ状に形成して、静電チャックに保持された基板の除電を行うか、又は上記工程よりも後に、イオナイザーなどで貼り合わせプロセスが完了した基板の除電を行うことにより、絶縁性の基板に残留した電荷が除去されて静電破壊を防止するものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、少なくとも裏面部が導体又は半導体からなる被処理体を真空チャンバ内に搬入し、静電チャックの上に載置して吸着させ、所定の処理が行われた被処理体を、昇降ピンの上昇により静電チャックから離した状態で、この被処理体の裏面部に発生している電荷とは逆の電荷を、電荷供給部から昇降ピンを介して供給することにより、被処理体の裏面側に残留している電荷が速やかに打ち消され、そのため静電チャックと被処理体との間に作用する静電吸着力を弱めるものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−６６１６３号公報（第４−７頁、図３）特開２００４−４００４６号公報（第３−６頁、図１−３）

しかし乍ら、このような従来のワーク除電方法及びワーク除電装置では、特許文献１の場合、基板圧着以前の除電対策としてワーク（ガラス基板）を囲うようにループ状のパターンを配置しなればならず、基板貼り合わせ装置に組み込むのは困難であると共に大型の液晶表示素子のような大きなワークの除電には不向きであるというという問題があった。
更に、基板圧着後の除電対策としてイオナイザーを用いると、イオン化されたエアーを噴射して表面の除電を行うため、気流の流れが変化して、挨を嫌う例えば液晶ディスプレーの基板貼り合わせ工程などではパーティクルが混入する恐れがあると共に、特に真空チャンバーなどの真空な閉空間内では使用し難くて設置場所の制約があり、フォトイオナイザーを用いた場合には、人体に有害で設置に際しては、人体に害が無いような防護壁などが必要となるという問題があった。
また、特許文献２では、昇降ピンを通った逆電荷の注入によりワークの除電を行うため、ワークが導電体や半導体のような導電性のある物質でしか除電できず、ワークが液晶ディスプレーに用いられるＴＦＴガラス基板やＣＦガラス基板などのような絶縁体である場合には、電荷拡散が行われず、昇降ピンの接触した部分しか除電されなくて、面としての除電はできないと共に、昇降ピンを通しての電圧印加方向は一方向に限られるため、正の電荷か負の電荷のどちらか一方の帯電物しか基本的には除電できないという問題があった。

本発明のうち請求項１記載の発明は、絶縁体・半導体・導電体を問わずどのような物質からなるワークでも気流変化がなくしかも設置場所が制約されることなく除電可能なワーク除電方法を提供することを目的としたものである。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の発明の目的に加えて、静電チャック自体に除電機能を具備させることを目的としたものである。
請求項３記載の発明は、請求項１または２に記載の発明の目的に加えて、貼り合わせた基板を確実かつ簡単に除電することを目的としたものである。
請求項４記載の発明は、絶縁体・半導体・導電体を問わずどのような物質からなるワークでも気流変化がなくしかも設置場所が制約されることなく除電可能なワーク除電装置を提供することを目的としたものである。
請求項５記載の発明は、請求項４に記載の発明の目的に加えて、粘着チャック自体に除電機能を具備させることを目的としたものである。

前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、ワーク保持体に、周囲と絶縁された導電体を設け、このワーク保持体の表面からワークを離した大気中又は所定の低真空中で、上記導電体の電圧を変動して上記ワークの近傍に電界を誘発させ、ワークに残留した電荷を中和したことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、前記ワーク保持体が双極型の静電チャックであり、この静電チャックの二つの電圧を変動させることによって印加する構成を加えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に、前記ワーク処理が、ワークとして絶縁体からなる二枚の基板を静電チャックで静電吸着して保持したまま貼り合わせる構成を加えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、ワーク保持体に、周囲と絶縁された板状の導電体を設け、このワーク保持体の表面とワークとの間に隙間を形成する剥離手段を設けると共に、上記導電体の電圧を変動することで、該ワークに残留した電荷を中和するような電界をワークの近傍に電界を誘発させたことを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の構成に、前記ワーク保持体が粘着材によってワークを粘着保持する粘着チャックであり、この粘着チャックに少なくとも二つ以上の導電体を敷設又は埋設した構成を加えたことを特徴とする。

本発明のうち請求項１記載の発明は、ワーク保持体の表面からワークを離した大気中又は所定の低真空中で、このワーク保持体に設けられた導電体の電圧を変動して上記ワークの近傍に電界を誘発させることにより、この電界部分では瞬間的に空気などの雰囲気ガスの一部がイオン化して電離され、それらがワークに残留した電荷を中和する。
従って、絶縁体・半導体・導電体を問わずどのような物質からなるワークでも気流変化がなくしかも設置場所が制約されることなく除電可能なワーク除電方法を提供することができる。
その結果、ワークを囲うようにループ状のパターンを配置する従来のワーク除電方法に比べ、基板貼り合わせ装置などへの組み込みが容易で大型の液晶表示素子のような大きなワークの除電に適していると共に、イオナイザーを用いる従来のワーク除電方法に比べ、挨を嫌う例えば液晶ディスプレーの基板貼り合わせ工程などでもパーティクルが混入する恐れがなく、しかも特に真空チャンバーなどの真空な閉空間内でも使用できる。
更に、昇降ピンを通った逆電荷の注入によりワークの除電を行う従来のワーク除電方法に比べ、ワークが液晶ディスプレーに用いられるＴＦＴガラス基板やＣＦガラス基板などのような絶縁体であっても面全体を除電でき、また仮に帯電列が逆転するような場合、即ちワークの帯電が正でも負でも、電圧の印加方向を気にすることなく除電することができる。

請求項２の発明は、請求項１の発明の効果に加えて、ワーク保持体として双極型静電チャックの二つの電圧を変動させて印加することにより、双極型静電チャックでワークの除電が行われる。
従って、静電チャック自体に除電機能を具備させることができる。
その結果、静電チャックとは別個に除電機構を組み込む必要がなく、除電方法に用いる装置の構造を簡素化できる。

請求項３の発明は、請求項１または２の発明の効果に加えて、絶縁体からなる二枚の基板を静電チャックで静電吸着して保持したまま貼り合わせる基板貼り合わせ操作の後に連続して除電を行える。
従って、貼り合わせた基板を確実かつ簡単に除電することができる。

請求項４記載の発明は、剥離手段でワーク保持体の表面とワークとの間に隙間を形成し、このワーク保持体に設けられた板状の導電体の電圧を変動して、ワークの近傍に電界を誘発させることにより、この電界部分では瞬間的に空気などの雰囲気ガスの一部がイオン化して電離され、それらがワークに残留した電荷を中和する。
従って、絶縁体・半導体・導電体を問わずどのような物質からなるワークでも気流変化がなくしかも設置場所が制約されることなく除電可能なワーク除電装置を提供することができる。
その結果、ワークを囲うようにループ状のパターンを配置する従来のワーク除電装置に比べ、基板貼り合わせ装置などへの組み込みが容易で大型の液晶表示素子のような大きなワークの除電に適していると共に、イオナイザーを用いる従来のワーク除電装置に比べ、挨を嫌う例えば液晶ディスプレーの基板貼り合わせ工程などでもパーティクルが混入する恐れがなく、しかも特に真空チャンバーなどの真空な閉空間内でも使用できる。
更に、昇降ピンを通った逆電荷の注入によりワークの除電を行う従来のワーク除電装置に比べ、ワークが液晶ディスプレーに用いられるＴＦＴガラス基板やＣＦガラス基板などのような絶縁体であっても面全体を除電でき、また仮に帯電列が逆転するような場合、即ちワークの帯電が正でも負でも、電圧の印加方向を気にすることなく除電することができる。

請求項５の発明は、請求項４の発明の効果に加えて、ワーク保持体として粘着チャックに少なくとも二つ以上の導電体を敷設又は埋設することにより、粘着チャックでワークの除電が行われる。
従って、粘着チャック自体に除電機能を具備させることができる。

本発明のワーク除電装置が、ワークＷとして液晶ディスプレー（ＬＣＤ）パネルなどの絶縁体からなる基板を、静電吸着や粘着又は真空吸着か或いはその他の機械的な保持手段などにより着脱自在に保持して貼り合わせる基板貼り合わせ機に配備された場合を示す。

この基板貼り合わせ機は、図１〜図８に示す如く、上下に一対配備された定盤Ａ，Ｂの対向面にワーク保持体１，１を夫々取り付け、これらワーク保持体１，１に２枚の基板Ｗ，Ｗを保持させ、これらの接近移動によって両者間に上下へ開閉自在な閉空間Ｃが上下基板Ｗ，Ｗを囲むように区画形成され、この閉空間Ｃ内が所定の真空度に達してから、上下の定盤Ａ，Ｂを相対的にＸＹθ（水平）方向へ調整移動して、上下基板Ｗ，Ｗ同士の位置合わせが行われ、その後、上方のワーク保持体１から上基板Ｗを強制的に剥離して下基板Ｗ上の環状接着剤（シール材）Ｘへ瞬間的に圧着することにより、両者間に液晶を封止して重ね合わせ、その後は、閉空間Ｃ内の雰囲気を大気圧に戻し、それにより両基板Ｗ，Ｗの内外に生じる気圧差で両基板Ｗ，Ｗの間を所定のギャップまで加圧して貼り合わせ工程が完了するものである。

そして、上下定盤Ａ，Ｂに取り付けられたワーク保持体１，１のどちらか一方又は両方に、本発明のワーク除電装置を備えて、ワーク処理後にワーク除電を行う。

本発明のワーク除電装置は、上記ワーク保持体１に、周囲と絶縁された二つ以上の導電体１ａ，１ｂを夫々敷設又は埋設し、この導電体１ａ，１ｂ間に高電圧を印加する高電圧電源２が接続され、この高電圧電源２はアース接続されると共に、上記ワーク処理が完了した時点で、内蔵された制御回路などにより、上記導電体１ａ，１ｂに供給する電圧を変動させて、矩形波状の電圧を繰り返し印加する。

更に、これらワーク保持体１には、その表面１ｃとワークＷの裏面Ｗ１と間に隙間Ｓを形成する剥離手段３が設けられ、この剥離手段３の作動で該表面１ｃからワーク処理後の基板Ｗを離すと共に、大気中又は所定の低真空中で上記導電体１ａ，１ｂに交番高電圧を印加することにより、該ワーク保持体１の表面近傍又は周囲に交番電界を誘発させ、ワークＷに残留した電荷を中和して除電する。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。

この実施例１は、図１（ａ）（ｂ）及び図２に示す如く、上記ワーク保持体１が、ワークＷとしてガラス基板を静電吸着により保持する静電チャックであり、これら上下定盤Ａ，Ｂの静電チャック１，１のうち少なくとも下定盤Ｂの静電チャック１に本発明のワーク除電装置を備え、ワーク処理として上下基板Ｗ，Ｗを真空中で貼り合わせた後に、それらの雰囲気を大気圧又は低真空に戻してから、これら両基板Ｗ，Ｗを前記剥離手段３として配備されたリフトピンにより静電チャック１の表面１ｃから離すと同時か又はその直後に除電が行われる場合を示すものである。

即ち、図２に示す如く、少なくとも下定盤Ｂの静電チャック１が、上記導電体１ａ，１ｂとして櫛歯形の内部電極を埋設した双極型の静電チャックであり、これら内部電極１ａ，１ｂ間に高電圧電源２から高電圧を印加して、上下基板Ｗ，Ｗの両方又は下基板Ｗのみを吸着し、両基板Ｗ，Ｗの貼り合わせた後には、その吸着時に印加していた状態から電圧の極性を反転することを繰り返す。

また、前記剥離手段３は、基板搬送用ロボット（図示せず）から上下基板Ｗ，Ｗを受け取って上下定盤Ａ，Ｂの静電チャック１，１まで移送する際に使用するリフトピンであり、その少なくとも上下基板Ｗ，Ｗと接触する先端部が絶縁材料で形成される。

詳しく説明すれば、このリフトピン３は、静電チャック１，１をＺ（上下）方向へ移動自在に貫通して複数配置され、基板搬送用ロボットが吸着保持する上下基板Ｗ，Ｗの裏面を吸着し直して静電チャック１，１まで受け渡すと共に、ワーク処理後は、貼り合わされた基板Ｗ，Ｗを、下定盤Ｂの静電チャック１の表面１ｃから押し上げて、下基板Ｗの裏面Ｗ１との間に例えば２〜３ｍｍ程度の僅かな隙間Ｓを形成するように作動制御されている。

図示例では、上下定盤Ａ，Ｂの対向面に対し、静電チャック１，１が例えばアルミニウムなどの金属、セラミックス、プラスチックなどからなる台座４，４を介して平行に設置されている。
更に、これら静電チャック１，１には、必要に応じて大気中における基板Ｗ，Ｗの吸着保持を補助するために吸引吸着手段５，５を追加することも可能である。

これら吸引吸着手段５，５は、静電チャック１，１を貫通して例えば真空ポンプやコンプレッサなどの吸気源（図示せず）を連絡する通気路からなり、この吸気源の作動で上下基板Ｗ，Ｗの裏面Ｗ１，Ｗ１を真空吸着するだけでなく、ワーク剥離を補助する目的のため、これらとは逆の作動により夫々の剥離タイミングで、上下基板Ｗ，Ｗの裏面Ｗ１，Ｗ１へ向けて例えば窒素ガスや空気などの気体を噴き出すようにすることも可能である。

次に、斯かるワーク除電装置による除電方法を作動工程に従って説明する。
先ず、ワーク処理として図１（ａ）に示す如く、上下定盤Ａ，Ｂの静電チャック１，１に吸着保持されたガラス基板Ｗ，Ｗの貼り合わせ工程が行われる。

上述した貼り合わせ工程が完了した両基板Ｗ，Ｗは、下定盤Ｂの静電チャック１から脱離して閉空間Ｃの外へ搬出されるが、この離脱に伴って、両基板Ｗ，Ｗ側には静電気（電荷）が残ってしまう。

詳しく説明すれば、静電チャック１などのワーク保持体１の表面１ｃにガラス製のワークＷが付いている状態から剥離させた瞬間に、ワークＷの表面には、該表面１ｃの材料とワークＷの材質との帯電列の差に応じた電荷がワークＷの表面に溜まる剥離帯電が起こる。
この時、上記表面１ｃとワークＷとの剥離距離が短い場合には、帯電電圧が低いために例えば静電チャック１を支持する金属製台座などの導電物との間で放電が起こり難いが、この剥離距離が大きくなると非常に高電圧となり、金属製台座などの導電物との間で放電が起こる。

この静電気（電荷）は、ワークＷのサイズや処理条件によっても異なるが、その電圧は対地電圧で２０ＫＶ以上になることもあり、この蓄積電荷が放電される際に、ワークＷ上に形成されている例えばＴＦＴ素子などのデバイスを破壊することもあった。
そこで以下のように除電を行う。

具体的には、貼り合わせ工程が完了した両基板Ｗ，Ｗを、図１（ｂ）に示す如く、上下定盤Ａ，ＢをＺ（上下）方向へ離してから、剥離手段３のリフトピンが作動開始し、貼り合わされた基板Ｗ，Ｗを、下定盤Ｂの静電チャック１の表面１ｃから離して、下基板Ｗの裏面Ｗ１との間に例えば２〜３ｍｍ程度の僅かな隙間Ｓを形成する。

このような状況で貼り合わされた基板Ｗ，Ｗの周囲は、大気中又は１００Ｐａ以上の低真空中となっており、この雰囲気で、下定盤Ｂの双極型静電チャック１の二つの櫛形の内部電極１ａ，１ｂに高電圧を印加する。
即ち、正の電荷と負の電荷を隣り合わせて対で印加して、電極１ａ，１ｂの電圧を変動させることにより、その近傍に電界（詳しくは交番電界）が誘発する。

この誘発した交番電界によって、その部分では瞬間的に空気などの雰囲気ガスの一部がイオン化して電離、即ち中性分子が正と負の電荷に分離されるので、それらが下基板Ｗの裏面Ｗ１に残留した電荷を中和させるように作用する。

実験によれば、上記剥離手段３のリフトピンで下定盤Ｂの双極型静電チャック１の表面１ｃと下基板Ｗの裏面Ｗ１との隙間を約２ｍｍとし、印加電圧を±２５００Ｖとして、１回の極性入れ替えを行った場合は、図３に示す如く、下基板Ｗの耐電圧は約１／３まで減少し、更に１回行う毎に約１／３の電圧まで減少した。
これを複数回繰り返すことによって、帯電電圧を短時間に極端に下げることができた。

その結果、ワークＷが液晶ディスプレーに用いられるガラス基板のような絶縁体に限らず、導電体や半導体のような導電性のある物質であっても確実に除電して、それに形成されたデバイスに影響しない電圧まで下げることができる。
また仮に帯電列が逆転するような場合、即ちワークＷの帯電が正でも負であっても、電圧の印加方向を気にすることなく除電することができる。

尚、前記双極型静電チャックの構造は図示せる形状に限定されず、例えば櫛形の内部電極１ａ，１ｂに代えて扇形など他の形状にするなど、図示例以外の構造であっても良い。この場合でも上述した作用効果と同様な作用効果が得られる。
更に、前記剥離手段３もリフトピンに限定されず、それ以外の方法でワーク処理後のワークＷをワーク保持体１の表面１ｃから離して両者間に隙間Ｓを形成しても良い。
この場合でも上述した作用効果と同様な作用効果が得られる。

また、ワーク処理として上下基板Ｗ，Ｗを真空中で貼り合わせた後に、大気圧又は低真空に戻してから、これら両基板Ｗ，Ｗを除電する基板貼り合わせ機を説明したが、これに限定されず、大気中で上下基板Ｗ，Ｗを貼り合わせる基板貼り合わせ機でも良い。
この場合には、上述したように剥離手段３で、上定盤Ａのワーク保持体（静電チャック）１の表面１ｃから上基板Ｗを強制的に剥離させ、そのタイミングに合わせて略同時又はその直後に上基板Ｗを除電することが好ましい。

この実施例２は、図４〜図６に示す如く、前記ワーク保持体１が、ワークＷとしてガラス基板を粘着材１ｄの粘着により保持する粘着チャックであり、これら上下定盤Ａ，Ｂの粘着チャック１，１のうち少なくとも下定盤Ｂの粘着チャック１に本発明のワーク除電装置を備え、前記剥離手段３のリフトピンにより粘着チャック１の表面１ｃから、互いに貼り合わされた両基板Ｗ，Ｗを離すと同時か又はその直後に除電を行う構成が、前記図１〜図３に示した実施例１とは異なり、それ以外の構成は図１〜図３に示した実施例１と同じものである。

この粘着チャック１は、基板Ｗの裏面Ｗ１と対向して粘着保持する粘着材１ｄと、上記上下定盤Ａ，Ｂの表面と交差する方向へ出没変形可能な変形膜１ｅとからなり、この変形膜１ｅの出没変形で粘着材１ｄの粘着面と基板Ｗを当接させて粘着すると共に、これら両者を強制的に引き離すことにより、粘着材１ｄの粘着表面から基板Ｗが無理なく剥離される。

上記粘着材１ｄは、例えばシリコン系、アクリル系やフッ素系などの粘着材料からなる粘着シートであり、その粘着面の面積を、上基板Ｗが吊持可能な粘着力を有する範囲内で小さく設定すると共に、粘着材１ｄ自体を簡単に貼り替え可能に取り付けることが望ましい。

上記変形膜１ｅは、例えばゴムやエンジニアリングプラスチックなどの合成樹脂か又はその以外の弾性材料からなる弾性変形可能なダイヤフラムであり、前記上下定盤Ａ，Ｂか又は前記台座４，４の表面に対して、例えば接着材や電子ビーム溶接などの溶着などで部分的に接着するか又はネジなどの固定手段で部分的に把持される。

また、上下定盤Ａ，Ｂの表面か又はそれらの上に設置された台座４，４の表面には、上記変形膜１ｅと対向する位置に、複数か又は単数の通孔又は凹部１ｆを開設し、この通孔又は凹部１ｆを例えば真空ポンプやコンプレッサなどの吸気源（図示せず）と連絡して、該吸気源の作動により通孔又は凹部１ｆ内の気体を外部へ給排気させている。

本実施例では、図４（ａ）（ｂ）（ｃ）及び図５に示す如く、台座４，４の表面全体に複数の通孔１ｆが適宜間隔毎に開穿され、これら全ての通孔１ｆを一枚の変形膜１ｅで夫々密閉状に覆い、この変形膜１ｅのワーク側表面に円環状の粘着材１ｄを、上記通孔１ｆを囲むように固着している。
この粘着材１ｄは円環状以外に、上記通孔１ｆを囲む格子状などの他の形状にすることも可能である。

そして、各通孔１ｆから気体を外部へ排気することにより、変形膜１ｅが平坦状又は凹状に撓み変形して粘着材１ｄの粘着面を基板Ｗに粘着させ、これと逆に各通孔１ｆへ外部から気体を供給することにより、変形膜１ｅが凸状に撓み変形して上記粘着材１ｄの粘着面から基板Ｗを強制的に引き離して剥離するようになっている。

更に、上記粘着チャック１，１には、必要に応じて上述した実施例１と同様に、大気中における基板Ｗ，Ｗの吸着保持を補助するために前記吸引吸着手段５，５を追加することも可能であり、また上記変形膜１ｅに小孔（図示せず）を、各通孔又は凹部１ｆの略中心と対応する位置に貫通開穿して、この小孔から基板Ｗを直接吸着したり、剥離タイミングで例えば窒素ガスや空気などの気体を噴き出すようにすることも可能である。

また、前記変形膜１ｅの内部又は少なくとも一方の面には、周囲と絶縁された二つ以上の導電体１ａ，１ｂを夫々敷設又は埋設する。
図示例の場合には図５及び図６（ａ）に示す如く、変形膜１ｅの内部に＋極の電極１ａと−極の電極１ｂを、同一平面上で互いに嵌り合う櫛歯形状に挿入し封止されている。
それ以外の配置例しては図６（ｂ）に示す如く、絶縁層１ｇを挟んで２層以上の電極１ａ，１ｂが積層されるように封止することにより耐高電圧性能を高めることも可能である。

次に、斯かるワーク除電装置による除電方法を作動工程に従って説明すれば、先ず、図４（ａ）に示す如く、上定盤Ａの粘着チャック１から変形膜１ｅの突出（凸状）変形により上基板Ｗを剥離することで、下定盤Ｂの静電チャック１に吸着保持された基板Ｗとの貼り合わせ工程が行われる。

その後、この貼り合わせ工程が完了した両基板Ｗ，Ｗは、図４（ｂ）に示す如く、上下定盤Ａ，ＢをＺ（上下）方向へ離してから下定盤Ｂの粘着チャック１から変形膜１ｅの突出（凸状）変形により下基板Ｗを剥離する。

これに続いて、図４（ｃ）に示す如く、前記剥離手段３のリフトピンが作動開始し、貼り合わされた基板Ｗ，Ｗを、下定盤Ｂの粘着チャック１の表面１ｃから完全に離して、下基板Ｗの裏面Ｗ１との間に例えば２〜３ｍｍ程度の僅かな隙間Ｓが形成される。

その雰囲気が大気中又は１００Ｐａ以上の低真空中となってから、下定盤Ｂの粘着チャック１の変形膜１ｅに設けられた二つの導電体１ａ，１ｂに交番高電圧を印加すれば、上述した実施例１と同様に、その近傍に交番電界が誘発して、この電界部分では瞬間的に空気などの雰囲気ガスの一部がイオン化して電離され、これらの電荷がワークＷの裏面Ｗ１に残留した帯電電荷の一部を中和する。

その結果、図４〜図６に示す実施例２も、上述した実施例１と同様に、絶縁体・半導体・導電体を問わずどのような物質からなるワークＷでも気流変化がなくしかも設置場所が制約されることなく除電でき、更に実施例１の静電チャックに代えて粘着チャックを使用したので、簡単な構造で基板を確実に着脱できるという利点がある。

また、大気中で上下基板Ｗ，Ｗを貼り合わせる場合には、図示せる如く、前記導電体１ａ，１ｂを下定盤Ｂの粘着チャック１の変形膜１ｅだけでなく、上定盤Ａの粘着チャック１の変形膜１ｅに敷設又は埋設すれば、上定盤Ａの粘着チャック１から上基板Ｗを剥離した時にも除電ができる。

この実施例３は、図７〜図８に示す如く、前記ワーク保持体１が、変形膜１ｅの一部に粘着材１ｄを一体的に配設して、その没入（凹状）変形により、粘着材１ｄの粘着面を基板Ｗから強制的に引き離して剥離する粘着チャックである構成が、前記図１〜図３に示した実施例１及び図４〜図６に示した実施例２とは異なり、それ以外の構成は図１〜図３に示したに示した実施例１及び図４〜図６に示した実施例２と同じものである。

図示例では、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）及び図８に示す如く、上記保持面１ｃ全体に複数の円形の凹部１ｈが適宜間隔毎に開穿され、これら全ての凹部１ｈを一枚の変形膜１ｅで夫々密閉状に覆い、この変形膜１ｅのワーク側表面に、円形状の粘着材１ｄを各凹部１ｈと対向状に夫々配置している。

上記変形膜１ｅの一部に粘着材１ｄを一体的に配設する方法としては、弾性材料からなる変形膜１ｅを表面処理するか又はそれに類似する加工を行うことにより、その表面の所望箇所のみに粘着面を、該変形膜１ｅの表面と面一状に一体形成するか又は一体的に設けて、板状体としている。

このような構成により、図７（ａ）（ｂ）に示す如く、各凹部１ｈ内へ外部から気体を供給し、変形膜１ｅをその背面側から加圧して平坦状又は凸状に撓ませることにより、粘着材１ｄの粘着面を基板Ｗに粘着させ、これと逆に各凹部１ｈ内から気体を外部へ排気し、変形膜１ｅを凹状に撓ませることにより、粘着材１ｄの粘着面が凹部１ｈ内に没入して、粘着材１ｄの粘着面が基板Ｗを引き離して剥離するようになっている。

その結果、図７〜図８に示す実施例３も、上述した実施例１と同様に、絶縁体・半導体・導電体を問わずどのような物質からなるワークＷでも気流変化がなくしかも設置場所が制約されることなく除電でき、また実施例２と同様に、実施例１の静電チャックに代えて粘着チャックを使用したので、簡単な構造で基板を確実に着脱できるという利点がある。

尚、本発明のワーク除電装置が基板貼り合わせ機に配備される場合を示したが、これに限定されず、この基板貼り合わせ機以外の基板組立装置や、基板を搬送する基板搬送装置、或いは、シリコンウエハなどのワークを着脱自在に保持して加工する半導体製造装置などに配備して、それらのワーク保持体からワークを脱離（剥離）する際に除電しても良い。

更に、前示実施例では、ワーク保持体１が静電チャックか又は粘着チャックである場合を示したが、これに限定されず、これらに代わって真空吸着か或いはその他の機械的な保持手段であっても良い。この場合でも真空吸着装置やその他の機械的な保持手段に除電用の２本の導電体を敷設又は埋設できれば、前示実施例と同様な作用効果が得られる。

また、ワークＷがガラス基板以外に導電体や例えばシリコンウエハなどの半導体のような導電性のある物質であったり、ワーク処理が例えばエッチングやＣＶＤによる成膜処理等のような半導体デバイスの製造工程中の基板処理であっても良い。この場合でも前示実施例と同様な作用効果が得られる。

［図１］本発明のワーク除電方法に用いるワーク除電装置の実施例１を示す縦断正面図であり、（ａ）は除電前の状態を示し、（ｂ）は除電時を示している。
［図２］ワーク保持体の概略構造を示す横断平面図である。
［図３］静電チャック（ＥＳＣ）の電圧印加による静電気除去を示すグラフである。
［図４］本発明のワーク除電装置の実施例２を示す縦断正面図であり、（ａ）（ｂ）は除電前の状態を示し、（ｃ）は除電時を示している。
［図５］ワーク保持体の概略構造を示す一部切欠平面図である。
［図６］（ａ）と（ｂ）は導電体の配置例を示すワーク保持体の横断面図である。
［図７］本発明のワーク除電装置の実施例３を示す縦断正面図であり、（ａ）（ｂ）は除電前の状態を示し、（ｃ）は除電時を示している。
［図８］ワーク保持体の概略構造を示す一部切欠平面図である。

符号の説明

Ａ上定盤Ｂ下定盤
Ｃ閉空間Ｓ隙間
Ｗワーク（基板）Ｗ１裏面
Ｘ環状接着剤（シール材）１ワーク保持体（静電チャック、粘着チャック）
１ａ，１ｂ導電体（内部電極）１ｃ表面
１ｄ粘着材１ｅ変形膜
１ｆ通孔又は凹部（通孔）１ｇ絶縁層
１ｈ凹部２高電圧電源
３剥離手段（リフトピン）４台座
５吸引吸着手段

【０００６】
前述した目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、ワーク保持体に、周囲と絶縁された導電体を設け、このワーク保持体の表面からワークを剥離した後の大気中又は所定の低真空中で、上記導電体の電圧を変動して電界を誘発させ、ワークに残留した電荷を中和したことを特徴とするものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、前記ワーク保持体が双極型の静電チャックであり、この静電チャックの二つの電圧を変動させることによって印加する構成を加えたことを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明の構成に、前記ワーク処理が、ワークとして絶縁体からなる二枚の基板を静電チャックで静電吸着して保持したまま貼り合わせる構成を加えたことを特徴とする。
請求項４記載の発明は、ワーク保持体に、周囲と絶縁された導電体を設け、このワーク保持体の表面とワークとの間に隙間を形成する剥離手段を設けると共に、この剥離手段によりワーク保持体の表面とワークとの間に隙間を形成しながら、上記導電体の電圧を変動することで、該ワークに残留した電荷を中和するような電界を誘発させたことを特徴とするものである。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明の構成に、前記ワーク保持体が粘着材によってワークを粘着保持する粘着チャックであり、この粘着チャックに少なくとも二つ以上の導電体を敷設又は埋設した構成を加えたことを特徴とする。
【発明の効果】

本発明のうち請求項１記載の発明は、ワーク保持体の表面からワークを剥離した後の大気中又は所定の低真空中で、このワーク保持体に設けられた導電体の電圧を変動して電界を誘発させることにより、この電界部分では瞬間的に空気などの雰囲気ガスの一部がイオン化して電離され、それらがワークに残留した電荷を中和する。
従って、絶縁体・半導体・導電体を問わずどのような物質からなるワークでも気流変化がなくしかも設置場所が制約されることなく除電可能なワーク除電方法を提供することができる。
その結果、ワークを囲うようにループ状のパターンを配置する従来のワーク除電方法に比べ、基板貼り合わせ装置などへの組み込みが容易で大型の液晶表示素子のような大きなワークの除電に適していると共に、イオナイザーを用いる従来のワーク除電方法に比べ、挨を嫌う例えば液晶ディスプレーの基板貼り合わせ工程などでもパーティクルが混入する恐れがなく、しかも特に真空チャンバーなどの真空な閉空間内でも使用できる。
更に、昇降ピンを通った逆電荷の注入によりワークの除電を行う従来のワーク除電方法に比べ、ワークが液晶ディスプレーに用いられるＴＦＴガラス基板やＣＦガラス基板などのような絶縁体であっても面全体を除電でき、また仮に帯電列が逆転するような場合、即ちワークの帯電が正でも負でも、電圧の印加方向を気にすることなく除電することができる。

請求項４記載の発明は、剥離手段でワーク保持体の表面とワークとの間に隙間を形成しながら、このワーク保持体に設けられた導電体の電圧を変動して、電界を誘発させることにより、この電界部分では瞬間的に空気などの雰囲気ガスの一部がイオン化して電離され、それらがワークに残留した電荷を中和する。
従って、絶縁体・半導体・導電体を問わずどのような物質からなるワークでも気流変化がなくしかも設置場所が制約されることなく除電可能なワーク除電装置を提供することができる。
その結果、ワークを囲うようにループ状のパターンを配置する従来のワーク除電装置に比べ、基板貼り合わせ装置などへの組み込みが容易で大型の液晶表示素子のような大きなワークの除電に適していると共に、イオナイザーを用いる従来のワーク除電装置に比べ、挨を嫌う例えば液晶ディスプレーの基板貼り合わせ工程などでもパーティクルが混入する恐れがなく、しかも特に真空チャンバーなどの真空な閉空間内でも使用できる。
更に、昇降ピンを通った逆電荷の注入によりワークの除電を行う従来のワーク除電装置に比べ、ワークが液晶ディスプレーに用いられるＴＦＴガラス基板やＣＦガラス基板などのような絶縁体であっても面全体を除電でき、また仮に帯電列が逆転するような場合、即ちワークの帯電が正でも負でも、電圧の印加方向を気にすることなく除電することができる。

Claims

ワーク保持体（１）に対して着脱自在に保持されたワーク（Ｗ）の除電をワーク処理後に行うワーク除電方法において、
前記ワーク保持体（１）に、周囲と絶縁された導電体（１ａ，１ｂ）を設け、このワーク保持体（１）の表面（１ｃ）からワーク（Ｗ）を離した大気中又は所定の低真空中で、上記導電体（１ａ，１ｂ）の電圧を変動して上記ワーク（Ｗ）の近傍に電界を誘発させ、ワーク（Ｗ）に残留した電荷を中和したことを特徴とするワーク除電方法。
前記ワーク保持体（１）が双極型の静電チャックであり、この静電チャック（１）の二つの電圧を変動させることによって印加する請求項１記載のワーク除電方法。
前記ワーク処理が、ワーク（Ｗ）として絶縁体からなる二枚の基板を静電チャック（１）で静電吸着して保持したまま貼り合わせる請求項１または２記載のワーク除電方法。
ワーク保持体（１）に対して着脱自在に保持されたワーク（Ｗ）の除電を行うワーク除電装置において、
前記ワーク保持体（１）に、周囲と絶縁された板状の導電体（１ａ，１ｂ）を設け、このワーク保持体（１）の表面（１ｃ）とワーク（Ｗ）との間に隙間（Ｓ）を形成する剥離手段（３）を設けると共に、上記導電体（１ａ，１ｂ）の電圧を変動することで、該ワーク（Ｗ）に残留した電荷を中和するような電界をワーク（Ｗ）の近傍に誘発させたことを特徴とするワーク除電装置。
前記ワーク保持体（１）が粘着材によってワーク（Ｗ）を粘着保持する粘着チャックであり、この粘着チャック（１）に少なくとも二つ以上の導電体（１ａ，１ｂ）を敷設又は埋設した請求項４記載のワーク除電装置。