WO2006117871A1 - 静電チャック装置 - Google Patents

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area
electrode
electrode pattern
feeding
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Yoshikazu Ohtani
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Shin-Etsu Engineering Co., Ltd.
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H02N13/00—Clutches or holding devices using electrostatic attraction, e.g. using Johnson-Rahbek effect
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L21/67—Apparatus 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
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    • H01L21/687—Apparatus 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 using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
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    • H01L21/6831—Apparatus 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 using electrostatic chucks
    • H01L21/6833—Details of electrostatic chucks

Definitions

  • the present invention relates to a glass substrate such as CF glass or TFT glass, a synthetic resin substrate, or the like, for example, in the process of manufacturing a flat panel display such as a liquid crystal display (LCD) or plasma display (PDP).
  • An electrostatic chuck apparatus used for a substrate assembling apparatus including a substrate bonding machine for adsorbing, holding and bonding workpieces, a substrate transport apparatus for transporting a substrate, or a semiconductor manufacturing apparatus for processing a workpiece such as a silicon wafer.
  • the present invention relates to an electrostatic chuck device that electrostatically attracts a workpiece by applying a voltage to electrodes disposed in a planar shape facing the workpiece.
  • an electrostatic chuck unit is configured by electrically wiring the electrode terminals, which are conducted to the internal electrodes of the respective electrostatic chucks, to each other on the back side of the pedestal through the through holes of the base plate (for example, patent Reference 1).
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-252274 (page 1-6, FIG. 1-7)
  • glass cullet debris and the like may be transported onto a glass substrate, particularly during setup. As the cullet is drawn between the electrostatic chuck and the electrostatic chuck accompanying the electrostatic adsorption with the substrate, the film surface of the electrostatic chuck may be partially broken and fail.
  • the film surface of the electrostatic chuck is partially destroyed, the entire function of the electrostatic chuck is stopped and the electrode to which high voltage is applied is exposed, so it is used especially in a near vacuum condition like a vacuum bonding machine. In the case where it is used, there is a risk of causing a problem of causing an over current, such as arc discharge with the ground portion of the metal pedestal, or plasma discharge in the Paschen region during vacuuming.
  • the invention according to claim 1 aims to return the workpiece so as to be able to be suctioned in a short time by a simple process.
  • the invention described in claim 2 prevents the secondary damage of the electrode due to the diffusion of the crevice accompanying the cutting operation while facilitating the cutting operation of each area. Purpose.
  • the invention according to claim 3 is, in addition to the object of the invention according to claim 1 or 2, because the purpose is to secure the space occupied by the power feeding section without relatively reducing the electrostatic adsorption function. is there.
  • the invention according to claim 4 aims to suppress an adverse effect on a work even if it partially protrudes along with the cutting process of the feeding part. It is
  • the invention described in claim 5 is a selective cutting portion The purpose is to prevent the discharge of the metal and the metal pedestal.
  • the invention according to claim 6 covers the object of the invention according to claims 1, 2, 3, 4 or 5, and can perform simple and reliable sealing treatment in a short time and reuse of the sealing member.
  • the purpose is to make it possible.
  • the invention according to claim 1 of the present invention divides an electrode into a plurality of areas in a plane parallel to the bulk and separates an electrode pattern independent of each area.
  • a feeding part for each electrode pattern is provided for each area, and an optional feeding part is cut off to partially stop feeding to an electrode pattern arranged in an optional area. It is said that.
  • the plurality of feed portions are arranged close to each other and slits are formed along the feed portions in the vicinity of the feed portions. It is characterized in that the configuration is added.
  • the plurality of feeding portions are disposed in an outer region of an electrostatic chuck functional surface provided with an electrode pattern facing the workpiece. It is characterized in that
  • the invention according to a fourth aspect is characterized in that a configuration in which a recess is formed in a pedestal facing the feeding portion is added to the configuration according to the first aspect, the second aspect or the third aspect.
  • the invention according to claim 5 is characterized in that, in addition to the configuration according to the invention according to claim 4, a configuration in which the selective cut portion of the power feeding portion is sealed in the recess of the pedestal is added.
  • the annular seal material is disposed and sealed so as to surround the selective cut portion of the power supply unit. It is characterized by the addition of the configuration.
  • the electrode is divided into a plurality of areas in a plane parallel to the work, and an independent electrode pattern is provided for each of these areas, and each electrode pattern is The feed section of each of the areas is provided for each area, the optional feed section is disconnected, and the feed to the electrode pattern disposed in the optional area is partially stopped to provide a plurality of areas. Even if part of the film surface is broken, the electrode pattern in this broken area does not selectively function as an electrostatic chuck, but the electrode patterns in the other areas are as an electrostatic chuck. Function.
  • the work can be returned to the workable state in a short time by simple processing.
  • a plurality of feeding parts are arranged in close proximity to each other, and slits are provided along the feeding parts in the vicinity of the feeding parts.
  • a cutting tool such as a cutter or scissors from the slit, one of the targeted power feeding parts can be cut, and a crack is formed in the film that constitutes the electrode from the cutting edge. It does not occur.
  • the outside of the electrostatic chuck functional surface is provided with an electrode pattern in which a plurality of power feeding parts face the metal.
  • cutting of the feeding portion is performed by forming a recess in the base facing the feeding portion. Even if the portion protrudes into a convex shape toward the workpiece, the cutting convex portion enters into the recess when the workpiece is electrostatically attracted and does not partially press against the workpiece. Therefore, even if it partially protrudes along with the cutting process of the power feeding unit, the adverse effect on the workpiece can be suppressed.
  • the selective cut portion of the feed portion is sealed by sealing the selective cut portion of the feed portion within the recess of the pedestal. Not exposed Therefore, discharge of the selective cutting portion and the metal pedestal can be prevented.
  • annular seal material is disposed so as to surround a selective cut portion of the power feeding portion. By sealing, the cut portion and its external atmosphere are shut off via the annular seal material.
  • the electrostatic chuck device A of the present invention A power W is disposed in a substrate bonding machine where a glass substrate such as a liquid crystal display (LCD) panel is electrostatically attracted and bonded.
  • a glass substrate such as a liquid crystal display (LCD) panel is electrostatically attracted and bonded.
  • LCD liquid crystal display
  • the substrate bonding machine two substrates as work W are held on opposing surfaces of holding plates 11 arranged one on top of the other, and the inside of a closed space (not shown) partitioned around them is predetermined. After reaching the degree of vacuum, the upper and lower holding plates are adjusted and moved relatively in the XY 0 direction, alignment between the substrates is performed, and then the upper substrate is forcibly peeled from the upper holding plate to lower the lower substrate. The two are sealed and stacked by instantaneous pressure bonding to the upper annular adhesive or sealing material (not shown), and then the pressure difference between the two substrates is determined by the pressure difference between the two substrates. The bonding process is completed by pressurizing to the gap of.
  • a cover for deploying the electrostatic chuck device A of the present invention or a plurality of electrostatic chuck devices A are bonded to each other over the whole.
  • An electrostatic chuck device A includes an electrode 1 formed in a planar shape so as to face a work W as shown in FIGS. 1 to 5, a dielectric layer 2 laminated on the electrode 1, and It is a film-like or plate-like laminated structure consisting of a work W and a pedestal 3 provided on the opposite side along these lines.
  • the back surface 3 a of the seat 3 is detachably attached to the front surface 1 la of the holding plate 11.
  • the dielectric layer 2 is an elastically deformable insulating organic material that is an engineering plastic such as polyimide, polyetheretherketone (PEEK), polyethylene naphthalate (PEN), etc., and has two or three or more layers or one layer. Force to form a thin film, or thin, for example, with ceramics such as A10, SiC, A1N, ZrO, or other inorganic materials.
  • an engineering plastic such as polyimide, polyetheretherketone (PEEK), polyethylene naphthalate (PEN), etc.
  • PEN polyethylene naphthalate
  • It is formed in a plate shape, and is bonded and laminated only to both surfaces of the electrode 1 formed in a surface shape or only on the work side surface.
  • the dielectric layer 2 made of an organic material such as polyimide or PEEK is laminated on the work side surface of the electrode 1, there is an advantage that the electrical characteristics are excellent, and the dielectric layer 2 made of ceramic is laminated. In this case, since the dielectric layer 2 itself is hard, the dielectric layer 2 is less likely to be scratched even when a hard foreign object such as a glass force notch (piece) is drawn between the workpiece W and the substrate. Ru.
  • the back surface of the dielectric layer 2 or the back surface of the electrode 1 and the pedestal 3 are integrally attached to each other with an adhesive layer (not shown) such as an adhesive or an adhesive interposed therebetween.
  • the electrode 1 is divided into a plurality of areas la in a plane parallel to the work W as shown in FIGS. 1 and 4, and an independent electrode pattern lb is provided for each of the areas la.
  • a feed unit lc for individually controlling the feed to each electrode pattern lb is provided for each area la, and an arbitrary feed unit lc is cut by a cutting method described later to form an arbitrary area la. The feed to the electrode pattern lb placed in the section is partially stopped.
  • the plurality of feeding parts lc are arranged at the inner region of the electrostatic chuck functional surface 1 'provided with the electrode pattern 1b opposite to the work W as shown in FIG.
  • the electrostatic chuck function surface 1 ' is disposed in the outer region, and among the plurality of power supply units lc according to the illustrated example, those with the area la close to each other are collected, respectively, It is preferable to arrange them separately, or to arrange all the feeding parts lc centrally at a predetermined location.
  • Slits (cuts) Id having an appropriate length and approximately parallel along the feeding portion lc are formed in advance in the vicinity of the feeding portion lc and the dielectric layer 2 stacked on the feeding portion 1c while arranging them close and approximately parallel.
  • a cutter such as a cutter or the like can be inserted in a later step, and only the optional power supply portion lc can be selectively cut by the cutter. ing.
  • a plurality of slits (cuts) Id are cut out substantially in parallel between the feeding parts lc arranged substantially in parallel.
  • a concave portion 3b is formed at a position facing the portion lc, and even if the selective cutting process described above causes the workpiece to project toward the cut portion 1 force work W of the optional feed portion lc, the workpiece is not deformed. At the time of electrostatic adsorption of W, by making this cutting convex portion into the recess 3b, the cutting convex portion does not partially press against the workpiece W more strongly than the other portions. To do.
  • the pedestal 3 is formed of, for example, a metal such as aluminum or a conductive material other than that, it is selectively cut by the above-described cutting process through the insulator 4 made of an insulating material.
  • the cut portion lc 'of the optional power supply portion lc it is possible to prevent the exposure of the high-voltage forced cut portion lc', and phenomena such as "plasma discharge” and "arc discharge". Do not occur.
  • the first embodiment is a bipolar electrostatic chuck in which the electrode pattern lb has positive and negative electrodes as shown in FIGS. 1 to 3, and these positive and negative electrode patterns are shown in FIGS. 1 to 3.
  • dielectric layer 2 which is also engineering plastic such as polyimide and polyetheretherketone (PEEK)
  • PEEK polyimide and polyetheretherketone
  • an electrostatic chuck film having an integral structure is formed, and the electrostatic chuck film is bonded to the metal pedestal 3 so that the recess 3 b is formed on the surface 3 c of the pedestal 3 to face the feeding portion lc. It shows the case where it is done.
  • the area la is rectangular, and the positive electrode and the negative electrode of the electrode pattern lb are respectively formed in a comb-like shape fitting each other on the same plane, for example, about 500 mm ⁇ 300 mm Arrange the pair of electrode patterns lb in the area la so as to fit each other!
  • a dielectric layer (insulating layer) made of an insulating material such as a polyimide film as disclosed in, for example, JP-A-2005-64105 is sandwiched between An electrostatic chuck or a single layer in which a first electrode pattern and a second electrode pattern are laminated along both surfaces and the surfaces of both electrode patterns are coated with a dielectric layer (insulating thin film) such as a polyimide film. It is also possible to use polar electrostatic chucks.
  • the electrode patterns lb of the three areas la arranged in a line are
  • a feed section lc is formed, and the grouped feed sections lc are distributed and disposed in a space defined between the electrode patterns lb. ing.
  • one of the forces of the two slits Id arranged across the feeding portion lc of the broken area la is also directed to the other, for example, a cutter such as a cutter or the like. If this is done, it is possible to selectively and easily disconnect only the targeted feeding part lc.
  • the cut portion lc 'of the power feeding portion lc subjected to the selective cutting process may have a shape projecting toward the work W, and the wire after cutting may be exposed and may be exposed to the air. Therefore, after cutting the cut portion lc 'of the feeding portion lc into the recess 3b of the pedestal 3 as shown in FIG. 3 (a) (b), the sealing process is performed via the insulator 4 serving as the insulating material. It is.
  • the insulator 4 is laminated on the inner bottom surface of the recess 3 b, and the insulator 4 is formed on the insulator 4. Then, the cut portion lc ′ of the cut feed portion lc is molded with a covering material 5 such as an insulating adhesive and sealed and fixed, so that the sealing process can be easily performed.
  • a covering material 5 such as an insulating adhesive
  • the entrapped cullet is removed, and if the surface of the broken dielectric layer 2 is polished and planarized, the subsequent continuous use can be realized. It becomes possible.
  • the electrode pattern lb in the destroyed area la does not function as an electrostatic chuck, but the electrode pattern lb in the other areas la functions as an electrostatic chuck. Therefore, since it can be used continuously even after that, it is possible to return the work W to be able to be adsorbed in a short time by a simple cutting process as work.
  • the area la by increasing the number of divisions of the area la, it is possible to reduce the area in which the electrostatic adsorption does not function when a part breaks down due to breakage or the like. If the area la is divided, it is necessary to increase the number of divisions of the area la, as a wiring space for leading the wiring to the electrode pattern lb force feed portion lc and a space for securing the feed portion lc are required. Since the ratio of the space occupied by the wiring space and the feed section lc is also increased to the electrode pattern lb force feed section lc which originally does not function as an electrostatic chuck, the area of the electrostatic chuck functional surface area is also effective. The area is reduced.
  • the electrode pattern lb force wiring space for feeding portion lc is also effective for electrostatic adsorption. Can be used without reducing the effective area of adsorption.
  • the broken electrostatic chuck film is discarded together with the covering material 5 such as the insulating adhesive molded on the insulator 4 of the recess 3 b, and a new electrostatic chip is discarded. If it is replaced with a chuck film, the pedestal 3 can be reused, and the cost can be reduced compared to the case where the entire electrostatic chuck A including the pedestal 3 is replaced.
  • Example 2
  • the plurality of feeding portions lc shown in FIGS. 4 to 5 are provided on the outer region of the electrostatic chuck functional surface 1 ′ provided with the electrode pattern lb so as to face the workpiece W.
  • an electrostatic chuck film having a bendable integral structure is formed, and a force to fold and fix the feeding portions lc projecting outward along the side surface 3d of the pedestal 3 or the back surface 3a of the pedestal 3 It is bent so as to reach to the end and adhered and fixed, and the recess 3b is formed in the side 3d or the back 3a of these pedestals 3 and the cut portion lc 'of the cut feed portion lc is sealed.
  • the other configuration is the same as the first embodiment shown in FIGS.
  • the same function and effect as the first embodiment described above can be obtained, and further, the wiring is routed from the electrode pattern lb to the feeding portion lc.
  • the electrostatic chuck Functional aspect Since the wiring space only increases from the electrode pattern lb which originally does not function as an electrostatic chuck to the feeding portion lc with respect to the region of /, the effective area of the adsorption region is secured wider than in the first embodiment.
  • the electrostatic chuck device A of the second embodiment when the electrostatic chuck device A of the second embodiment is installed in a substrate bonding machine that electrostatically attracts, applies pressure, and bonds a glass substrate such as a liquid crystal display panel as the work W, the pedestal 3 Since the recess 3b is not formed on the surface 3c, there is an advantage that there is no possibility of pressure unevenness at all when bonding the glass substrates.
  • the bendable electrostatic chuck film in which the plurality of feed portions lc are dispersedly disposed in the outer region of the electrostatic chuck function surface is used.
  • lc bends and adheres along the side 3d or the back 3a of the pedestal 3, and these sides 3d or
  • the sealing portion 3 is sealed by inserting a cut portion lc 'of the cut feed portion lc into the concave portion 3b formed on the back surface 3a so as to face the feed portion lc in an open / close sealing structure.
  • Constitutional force Different from the embodiment 1 shown in FIGS. 1 to 3 and the embodiment 2 shown in FIGS. 4 to 5, the other configuration is the embodiment 1 shown in FIGS. 1 to 3 and 4 to 4 This is the same as Example 2 shown in FIG.
  • the pedestal 3 is made of metal, and the openable / closable blocks 4a and 4b are disposed in the recess 3b as the insulator 4 made of the insulating material, and the blocks 4a and 4b are provided. Insert the cut part lc 'of the cut off power supply part lc, and seal and fix it with an annular seal material 6 such as an O-ring so as to surround it.
  • annular seal member 6 such as an O-ring is disposed between the block 4a and 4b on both sides of the feed portion lc, and according to the experiment, one of them is either Sealing was possible with only the annular seal material 6 of
  • the blocks 4a and 4b are not limited to the illustrated shape, and can be changed to other shapes, and these blocks 4a and 4b are detachably connected by a fastening member 4c such as a screw. It is also possible to connect with other species.
  • Example 3 shown in FIGS. 6 to 7 the same working effects as in Example 1 and Example 2 described above can be obtained, and in addition, the effects shown in Example 1 and Example 2 can be obtained.
  • the simple and reliable sealing process can be performed in a short time, and the sealing member can be reused.
  • the present invention is not limited to this, and a substrate assembling apparatus other than this substrate bonding machine and a substrate for transporting a substrate It may be installed in a transfer device, or substrates other than the glass substrate for LCD panel may be electrostatically attracted and held.
  • the present invention is not limited to this.
  • the same effect as the vacuum bonding machine described above can be obtained.
  • the present invention is not limited to this, and it may have a fan-like shape or a concentric shape other than the illustrated example. Even in this case, the same function and effect as those of the first and second embodiments described above can be obtained.
  • the invention is not limited thereto.
  • the dielectric layer 2 consisting of an organic material is laminated only on the work side surface of the electrode pattern lb, and the dielectric layer 2 consisting of an inorganic material is laminated on the back side, or other insulating organic materials Alternatively, an insulating layer made of another material may be laminated, or a dielectric layer 2 made of an inorganic material may be laminated on the surface of the electrode pattern lb on the side of the baking.
  • FIG. 1 is a cross-sectional front view showing Embodiment 1 of the electrostatic chuck device of the present invention.
  • Fig. 2 is a partially enlarged cross-sectional front view of the main part of Fig. 1;
  • Fig. 3 is an enlarged longitudinal side view along line (3)-(3) in Fig. 2, where (a) shows the normal state and (b) shows the time when the feeding is stopped.
  • FIG. 4 is a cross-sectional front view showing Embodiment 2 of the electrostatic chuck device of the present invention.
  • Fig. 5 is a vertical cross-sectional side view of a partially enlarged main part, in which (a) shows a normal state and (b) shows a power supply stop state.
  • FIG. 6 is a partially enlarged vertical cross-sectional side view showing Embodiment 3 of the electrostatic chuck device of the present invention, and shows the time when feeding is stopped.
  • FIG. 7 It is a cross-sectional bottom view in which the main parts are partially enlarged.

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Abstract

　簡単な処理で短時間にワークを吸着可能に復帰させる。 　電極１をワークＷと平行な平面内で複数のエリア１ａに分割し、これらエリア１ａ毎に独立する電極パターン１ｂを夫々設けると共に、各電極パターン１ｂへの給電部１ｃをエリア１ａ毎に夫々設け、任意の給電部１ｃを切断して、任意のエリア１ａに配置された電極パターン１ｂへの給電を部分的に停止させることにより、複数のエリア１ａのうち一部の膜面が破壊された場合であっても、この破壊されたエリア１ａ内の電極パターン１ｂは静電チャックとして選択的に機能しないが、それ以外のエリア１ａの電極パターン１ｂは静電チャックとして機能する。

Description

明 細 書
静電チャック装置
技術分野
[0001] 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ぉ 、て、 CFガラスや TFTガラスなどのガラ ス製基板か又は合成樹脂製基板などのワークを吸着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、或いはシリコンゥ ェハなどのワークを加工する半導体製造装置などに用いられる静電チャック装置に 関する。
詳しくは、ワークと対向して面状に配置された電極に、電圧を印加することでワーク を静電吸着する静電チャック装置に関する。
背景技術
[0002] 従来、真空中で二枚の基板を重ね合わせる基板貼り合わせ機では、静電チャック で基板を保持していたが、近年の基板の大型化に伴い、大きなサイズの静電チャック を製作することが難しくなり、また仮に製作できても非常に高価な物となっていた。 そこで、これらの問題を解決するため、大型基板に対応するために、複数の静電チ ャックを並べて配置した静電チャック装置がある。
このような静電チャック装置の一例として、大型のワーク (被吸着体)を吸着できる面 積の台座 (ベース板）に、 2枚以上の静電チャックを面一に接合して固定すると共に、 各静電チャックの内部電極に導通する電極端子が、ベース板の貫通穴を通じて台座 の裏側カゝら相互に電気配線されることにより、静電チャックユニットを構成したものもあ る (例えば、特許文献 1参照)。
[0003] 特許文献 1 :特開 2002— 252274号公報（第 1—6頁、図 1— 7)
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] このような静電チャック装置を用いた液晶ディスプレーの生産ラインなどでは、特に セットアップ中にガラスのカレット (破片）などがガラス基板上に運搬されることがあり、 基板との静電吸着に伴って該カレットを静電チャックとの間に嚙み込むことで、この静 電チャックの膜面が部分的に破壊して故障することがある。
静電チャックの膜面が一部分でも破壊すると、この静電チャック全体の機能が停止 すると共に、高電圧が力かる電極が露出するため、特に真空中貼り合わせ機のような 真空に近い状態で用いられる場合には、金属製台座のアース部との間でアーク放電 したり、或いは真空引きの際のパッシェン領域においてプラズマ放電するなど、過電 流を引き起こす不具合が生ずる恐れがあった。
この点において、特許文献 1の場合には、 2枚以上の静電チャックが配置されるた め、膜面が破壊された静電チャックを除いてそれ以外の静電チャックは使用可能で あるが、膜面の一部分が破壊された静電チャックは現場での修理ができな 、ため、 上述した放電を防止するには、膜面の一部分が破壊された静電チャック自体を交換 しなければならず、コストアップになると共に、この交換作業が完了するまでライン全 体の稼働を再開できな 、ことから、稼働率が低下すると 1、う問題があった。
このような静電チャックの交換に要する時間を短縮ィ匕するには、予め静電チャックの 予備品を設置場所近くに常時保有しなければならず、トータルコストが高くなるという 問題があった。
本発明のうち請求項 1記載の発明は、簡単な処理で短時間にワークを吸着可能に 復帰させ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、各エリアの切断 作業を容易にしながら切断作業に伴う裂け目の拡散による電極の二次的な被害を防 止す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、静電吸 着機能を比較的低下させずに給電部の占有スペースを確保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、請求項 1、 2または 3に記載の発明の目的に加えて、給電 部の切断処理に伴って部分的に突出してもワークへの悪影響を抑制することを目的 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、選択的な切断部 分と金属台座との放電を防止することを目的としたものである。
請求項 6記載の発明は、請求項 1、 2、 3、 4または 5に記載の発明の目的にカ卩えて、 簡便で且つ確実な封止処理を短時間に行えると共に封止部材の再使用を可能にす ることを目的としたものである。
課題を解決するための手段
[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、電極をヮー クと平行な平面内で複数のエリアに分割し、これらエリア毎に独立する電極パターン を夫々設けると共に、各電極パターンへの給電部をエリア毎に夫々設け、任意の給 電部を切断して、任意のエリアに配置された電極パターンへの給電を部分的に停止 させ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、前記複数の給電部を、相 互に接近させてに並べると共に、これら給電部の近傍にスリットを該給電部に沿って 形成した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、前記複数の給電 部を、ワークと対向して電極パターンが設けられた静電チャック機能面の外側領域に 配置した構成を加えたことを特徴とする。
請求項 4記載の発明は、請求項 1、 2または 3記載の発明の構成に、前記給電部と 対向する台座に凹部を形成した構成を加えたことを特徴とする。
請求項 5記載の発明は、請求項 4記載の発明の構成に、前記給電部の選択的な切 断部分を台座の凹部内で封止した構成を加えたことを特徴とする。
請求項 6記載の発明は、請求項 1、 2、 3、 4または 5記載の発明の構成に、前記給 電部の選択的な切断部分を囲むように環状シール材を配置して封止した構成を加え たことを特徴とする。
発明の効果
[0007] 本発明のうち請求項 1記載の発明は、電極をワークと平行な平面内で複数のエリア に分割し、これらエリア毎に独立する電極パターンを夫々設けると共に、各電極パタ ーンへの給電部をエリア毎に夫々設け、任意の給電部を切断して、任意のエリアに 配置された電極パターンへの給電を部分的に停止させることにより、複数のエリアの うち一部の膜面が破壊された場合であっても、この破壊されたエリア内の電極パター ンは静電チャックとして選択的に機能しないが、それ以外のエリアの電極パターンは 静電チャックとして機能する。
従って、簡単な処理で短時間にワークを吸着可能に復帰させることができる。
その結果、膜面破壊による放電を防止するには膜面が破壊された静電チャック自 体を交換する必要がある従来のものに比べ、膜面の一部分が破壊しても放電防止の ためにその静電チャック全体を交換する必要がなくなって、数回の補修が可能となり 、トータルコストを低減できると共に、静電チャックの予備品の保有数も低減できる。 特に本発明の静電チャック装置を液晶ディスプレーの生産ラインなどに用いた場合 には、膜面の一部分が破壊しても放電を確実に防止できると共に、ライン全体の稼働 を短時間で再開できるから、稼働率が低下せず、安定した生産量を期待できる。
[0008] 請求項 2の発明は、請求項 1の発明の効果に加えて、複数の給電部を、相互に接 近させてに並べると共に、これら給電部の近傍にスリットを該給電部に沿って形成す ることにより、スリットからカッターゃノヽサミなどの刃物を挿入すれば、狙った給電部の 一つが切断可能になると共に、その切断端縁から電極を構成するフィルムなどに裂 け目が発生することもない。
従って、各エリアの切断作業を容易にしながら切断作業に伴う裂け目の拡散による 電極の二次的な被害を防止することができる。
[0009] 請求項 3の発明は、請求項 1または 2の発明の効果にカ卩えて、複数の給電部を、ヮ ークと対向して電極パターンが設けられた静電チャック機能面の外側領域に配置す ることにより、給電部を確保するためのスペースが静電チャック機能面の領域内に入 り込まず、吸着領域の有効面積が広く確保される。
従って、静電吸着機能を比較的低下させずに給電部の占有スペースを確保するこ とがでさる。
[0010] 請求項 4の発明は、請求項 1、 2または 3の発明の効果に加えて、給電部と対向する 台座に凹部を形成することにより、給電部の切断で、この給電部の切断部分がワーク へ向けて凸状に突出した形状になっても、ワークの静電吸着時にこの切断凸状部が 上記凹部内に入り込んで、ワークに対し部分的に圧接しない。 従って、給電部の切断処理に伴って部分的に突出してもワークへの悪影響を抑制 することができる。
[0011] 請求項 5の発明は、請求項 4の発明の効果に加えて、給電部の選択的な切断部分 を台座の凹部内で封止することにより、給電部の選択的な切断部分が露出しない。 従って、選択的な切断部分と金属台座との放電を防止することができる。
[0012] 請求項 6の発明は、請求項 1、 2、 3、 4または 5の発明の効果にカ卩えて、給電部の選 択的な切断部分を囲むように環状シール材を配置して封止することにより、切断部分 とその外部雰囲気とが環状シール材を介して遮断される。
従って、簡便で且つ確実な封止処理を短時間に行えると共に封止部材の再使用を 可能にすることができる。
発明を実施するための最良の形態
[0013] 本発明の静電チャック装置 A力 ワーク Wとして液晶ディスプレー（LCD)パネルな どのガラス基板を静電吸着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、上下一対配備された保持板 11の対向面にワーク Wとし て 2枚の基板を夫々保持させ、それらの周囲に区画形成された閉空間（図示せず）内 が所定の真空度に達してから、上下保持板を相対的に XY 0方向へ調整移動し、基 板同士の位置合わせが行われ、その後、上保持板から上基板を強制的に剥離して 下基板上の環状接着剤又はシール材（図示せず)へ瞬間的に圧着することにより、 両者間を封止して重ね合わせ、その後は、両基板の内外に生じる気圧差で両基板 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。
[0014] そして、上記保持板 11の基板側には、その全体に亘つて本発明の静電チャック装 置 Aを配備するカゝ、又は複数の静電チャック装置 Aを互いに接合して夫々の吸着面 が面一となるように並列状に配備することにより、大型のワーク (基板) Wでも確実に 吸着保持可能にしている。
[0015] 本発明の静電チャック装置 Aは、図 1〜図 5に示す如ぐワーク Wと対向して面状に 形成された電極 1と、この電極 1に積層される誘電層 2と、これらに沿ってワーク Wと反 対側に設けられた台座 3とからなるフィルム状又は板状の積層構造体であり、この台 座 3の裏面 3aを上記保持板 11の基板側表面 1 laに対して着脱自在に取り付けて ヽ る。
[0016] 上記誘電層 2は、例えばポリイミド、ポリエーテルエーテルケトン (PEEK)、ポリェチ レンナフタレート (PEN)などのエンジニアリングプラスチック力 なる弾性変形可能な 絶縁性有機材料で、 2層又は 3層以上又は一層のフィルム状に形成する力、或いは 例えば A1 0、 SiC、 A1N、 Zr Oなどのセラミックスやそれ以外の無機材料などにより薄
2 3 2 3
板状に形成し、面状に形成された電極 1の両面か又はワーク側表面のみに接着して 積層する。
[0017] 上記電極 1のワーク側表面にポリイミドゃ PEEKなどの有機材料製の誘電層 2を積層 した場合には、電気的特性に優れるという利点があり、セラミックス製の誘電層 2を積 層した場合には、この誘電層 2自体が硬くなつて、ワーク Wとの間にガラスの力レツト（ 破片)などの硬い異物を嚙み込んだ時でも誘電層 2が傷付き難くなるという利点があ る。
[0018] 更に、前記誘電層 2の裏面又は電極 1の裏面と台座 3とは、粘着材又は接着剤など の接着層（図示せず)を挟んで一体的に貼り付けられる。
[0019] また、前記電極 1は、図 1及び図 4に示す如ぐワーク Wと平行な平面内で複数にェ リア laに分割されて、これらエリア la毎に独立する電極パターン lbを夫々設けると共 に、各電極パターン lbへの給電を個別に制御するための給電部 lcをエリア la毎に 夫々設け、任意の給電部 lcを後述する切断方法で切断処理することにより、任意の エリア laに配置された電極パターン lbへの給電を部分的に停止させるようにしてい る。
[0020] これら複数の給電部 lcは、図 1に示す如ぐ上記ワーク Wと対向して電極パターン 1 bを設けた静電チャック機能面 1' の内側領域に配置される力、又は図 4に示す如く 、静電チャック機能面 1' の外側領域に配置されると共に、図示例の如ぐ複数の給 電部 lcのうちエリア laが近いもの同士を夫々集めて各エリア la近傍の複数箇所に 夫々分散配置するか、或いは全ての給電部 lcを所定箇所に集中配置することが好 ましい。
[0021] このように複数の給電部 lcを集めて配置した場合には、図 2に示す如ぐ相互に接 近させて略平行に並べると共に、これら給電部 lcの近傍及びそれに積層された前記 誘電層 2には、該給電部 lcに沿って略平行な適宜長さのスリット (切れ目） Idを予め 切欠形成することにより、各スリット Idに対して例えばカッターゃノヽサミなどの刃物（図 示せず)を後工程で挿入可能にすると共に、該刃物で任意の給電部 lcだけを選択 的に切断処理可能にしている。
図示例では、略平行に並べられた給電部 lcの間に複数のスリット (切れ目） Idを略 平行に切欠形成している。
[0022] 上記複数の給電部 lcの裏面側及び電極パターン lbの裏面側は、図 3又は図 5に 示す如ぐ前記誘電層 2又は接着層を介して台座 3と対向しており、各給電部 lcと対 向する位置には凹部 3bが形成され、上述した選択的な切断処理で任意の給電部 lc の切断部分 1 力ワーク Wへ向けて凸状に突出した形状になっても、ワーク Wの静 電吸着時において、この切断凸状部を上記凹部 3b内に入り込ませる構造にすること により、ワーク Wに対して切断凸状部が他の部分に比べて部分的に強く圧接しないよ うにする。
[0023] 更に、上記台座 3が例えばアルミニウムなどの金属やそれ以外の導電材料で形成 される場合には、絶縁性材料からなる絶縁体 4を介して、上述した切断処理で選択的 に切断された任意の給電部 lcの切断部分 lc' を封止処理することにより、高電圧の 力かる切断部分 lc' が暴露されるのを防止して、「プラズマ放電」や「アーク放電」な どの現象が発生しな 、ようにする。
以下、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。
実施例 1
[0024] この実施例 1は、図 1〜図 3に示す如ぐ前記電極パターン lbが +極の電極と 極 の電極を有する双極型の静電チャックであり、これら +極と 極の電極パターン lbを 、ポリイミドゃポリエーテルエーテルケトン（PEEK)などのエンジニアリングプラスチック 力もなる誘電層 2の間に挿入封止すると共に、前記複数の給電部 lcを静電チャック 機能面 の内側領域に分散配置することで、一体構造の静電チャックフィルムが構 成され、この静電チャックフィルムを金属製の台座 3に接着して、上記給電部 lcと対 向するように凹部 3bが台座 3の表面 3cに形成された場合を示すものである。 [0025] 図示例では、前記エリア laが矩形状で、上記電極パターン lbの +極と 極が、同 一平面上で互いに嵌り合う櫛歯形状に夫々形成されており、例えば約 500mm X 300mmのエリア laに一対の電極パターン lbを互いに嵌り合うように配置して!/、る。
[0026] また、図示例以外の電極構造としては、例えば特開 2005— 64105号公報に開示 されるような、ポリイミドフィルムなどの絶縁性材料カゝらなる誘電層（絶縁層）を挟んで その両面に沿って第一の電極パターンと第二の電極パターンとを積層すると共に、こ れら両電極パターンの表面をポリイミドフィルムなどの誘電層（絶縁性薄膜)で被覆し た静電チャックや単極型の静電チャックを使用することも可能である。
[0027] 更に、図示例では、一列に並んだ 3つのエリア laに配置された電極パターン lbの
+極と 極を夫々一つのグループして集めることにより、給電部 lcが構成され、これ らグループィ匕された給電部 lcを、各電極パターン lbの間に区画形成されたスペース に分散配置している。
[0028] 次に、斯かる静電チャック装置 Aの切断方法について説明する。
基板などのワーク Wの静電吸着時に、例えばガラスのカレット (破片）を静電チャック 装置 Aの静電チャック機能面！/ との間に嚙み込むなどの理由で、該静電チャック機 能面 1' の膜面に相当する誘電層 2と特定箇所のエリア laに配置された電極パター ン lbが部分的に破壊して故障すると、この電極パターン lbに対応したエリア laには 過電流により他の静電吸着領域も機能しなくなるため、この破壊したエリア laの電極 パターン lbに連通する給電部 lcの切断処理を行って、該電極パターン lbへの給電 を部分的に停止させる。
[0029] 詳しくは、図 2に示す如ぐ破壊したエリア laの給電部 lcを挟んで配置される 2本の スリット Idのどちらか一方力も他方へ向けて、例えばカッターゃノヽサミなどの刃物を揷 入すれば、狙った給電部 lcだけを選択的に簡単に切断できる。
[0030] この選択的な切断処理を行った給電部 lcの切断部分 lc' は、ワーク Wへ向けて 突出した形状になる恐れがあると共に、切断後の電線が露出して外気に触れる恐れ があるため、図 3 (a) (b)に示す如ぐこの給電部 lcの切断部分 lc' を台座 3の凹部 3b内へ押し込んでから、絶縁性材料力 なる絶縁体 4を介して封止処理して 、る。
[0031] この封止例としては、この凹部 3bの内底面に絶縁体 4を積層し、この絶縁体 4の上 で、切断処理された給電部 lcの切断部分 lc' を絶縁性接着剤などの被覆材 5によ り、モールド処理して密封固定すれば、簡単に封止処理できる。
[0032] 更に、この選択的な切断処理を行うと同時又はその前後に、嚙み込んだカレットを 取り除き、破壊した誘電層 2の表面を研磨して平坦ィ匕すれば、その後の継続使用が 可能となる。
[0033] このような選択的な切断処理によって、破壊されたエリア la内の電極パターン lbは 静電チャックとして機能しないが、それ以外のエリア laの電極パターン lbは静電チヤ ックとして機能するため、それ以降も継続して使用可能であるため、作業として簡単な 切断処理で短時間にワーク Wを吸着可能に復帰させることができる。
[0034] この際、エリア laの分割数を増やすことによって、一部が破損などで故障した際に 、静電吸着を機能させない領域を減らすことができるが、同一層内で双極の電極バタ ーンの場合には、電極パターン lb力 給電部 lcへ配線を引き回すための配線スぺ ース及び給電部 lcを確保するためのスペースが必要になることから、エリア laの分 割数を多くすると、静電チャック機能面 の領域に対し、もともと静電チャックとして の機能しない電極パターン lb力 給電部 lcへ配線スペースと給電部 lcの占有スぺ ースの割合も増加するため、吸着領域の有効面積が減少する。
それにより静電吸着機能が低下することから、最適な分割数が要求される。
[0035] なお、同一層内で単一電位のみしかかからない単極構造や双極で各層を別々の 層に分けたものでは、電極パターン lb力 給電部 lcへの配線引き回しスペースも静 電吸着に有効なスペースとして利用できるので、吸着の有効面積を減らすことなく分 割することが可能である。
[0036] また、予めスリット Idを誘電層 2に亘つて入れたため、選択的な切断処理による切 断端からの裂け目が他の給電部 lcやエリア laの誘電層 2へ拡散する二次被害を防 止する役割も果たす。
[0037] また更に、図示例では、この凹部 3bの絶縁体 4上にモールド処理された絶縁性接 着剤などの被覆材 5と共に、破壊した静電チャックフィルムを廃棄して、新しい静電チ ャックフィルムに交換すれば、台座 3は再利用可能となり、台座 3を含めた静電チヤッ ク装置 A全体を交換するものに比べてコストを低減できる。 実施例 2
[0038] この実施例 2は、図 4〜図 5に示す如ぐ前記複数の給電部 lcを、ワーク Wと対向し て電極パターン lbが設けられた静電チャック機能面 1' の外側領域に分散配置する ことで、屈曲可能な一体構造の静電チャックフィルムが構成され、これら外側へ突出 する給電部 lcを台座 3の側面 3dに沿って折り曲げ接着固定する力、或いは該台座 3 の裏面 3aまで届くように折り曲げて接着固定し、これら台座 3の側面 3d又は裏面 3a に凹部 3bを形成して、切断された給電部 lcの切断部分 lc' を封止処理した構成が 、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。
[0039] 従って、図 4〜図 5に示した実施例 2は、上述した実施例 1と同様な作用効果が得ら れ、更にカ卩えて電極パターン lbから給電部 lcへ配線を引き回するための配線スぺ ースを確保する必要があることに変化はないが、給電部 lcを確保するためのスぺー スが必要ないため、エリア laの分割数を多くしても、静電チャック機能面！/ の領域 に対し、もともと静電チャックとして機能しない電極パターン lbから給電部 lcへ配線 スペースのみが増加するだけなので、吸着領域の有効面積が実施例 1よりも広く確 保される。
その結果、エリア laの分割数を増やして静電吸着機能させない領域を減らす際に 、前記図 1〜図 3に示した実施例 1よりも最適な分割数が要求されず、対応が容易で あると共に、静電吸着機能を比較的低下させずに給電部 lcの占有スペースを確保 できるという利点がある。
[0040] また、実施例 2の静電チャック装置 A力 ワーク Wとして液晶ディスプレーパネルな どのガラス基板を静電吸着し加圧して貼り合わせる基板貼り合わせ機に配備された 場合には、台座 3の表面 3cに凹部 3bが形成されないため、ガラス基板を貼り合わせ る際に全く加圧ムラになる可能性がないという利点がある。
実施例 3
[0041] この実施例 3は、図 6〜図 7に示す如ぐ前記複数の給電部 lcが静電チャック機能 面 の外側領域に分散配置された屈曲可能な静電チャックフィルムを、これら給電 部 lcが台座 3の側面 3d又は裏面 3aに沿って折り曲げ接着固定し、これら側面 3d又 は裏面 3aに上記給電部 lcと対向して形成された凹部 3bを、開閉自在な密封構造に してその内部に、切断された給電部 lcの切断部分 lc' を入れることで封止処理した 構成力 前記図 1〜図 3に示した実施例 1及び図 4〜図 5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に示した実施例 1及び図 4〜図 5に示した実施例 2と 同じものである。
[0042] 図示例では、台座 3が金属製であり、その凹部 3b内に、前記絶縁性材料からなる 絶縁体 4として開閉自在なブロック 4a, 4bを配置すると共に、これらブロック 4a, 4b内 に、切断された給電部 lcの切断部分 lc' を入れ、それを囲むように例えば Oリング などの環状シール材 6で密封固定して 、る。
[0043] 更に、上記給電部 lcを挟んでその両側とブロック 4a, 4bとの間に Oリングなどの環 状シール材 6を一つずつ配置しているが、実験によれば、どちらか一方の環状シー ル材 6のみでも封止できた。
[0044] また、ブロック 4a, 4bは図示した形状に限定されず、他の形状に変更することも可 能であり、これらブロック 4a, 4bをネジなどの締結部材 4cで着脱自在に連結したが、 他の種で連結することも可能である。
[0045] 従って、図 6〜図 7に示した実施例 3は、上述した実施例 1及び実施例 2と同様な作 用効果が得られ、更に加えて実施例 1や実施例 2で示した絶縁性接着剤などの被覆 材 5による給電部 lcの切断部分 lc' のモールド処理に比べて、簡便で且つ確実な 封止処理を短時間に行えると共に封止部材の再使用が可能であるという利点がある
[0046] 尚、本発明の静電チャック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 基板搬送装置に配備したり、 LCDパネル用ガラス基板以外の基板を静電吸着し保 持しても良い。
また、ワーク Wとして上下一対の基板を真空中で貼り合わせる基板貼り合わせ機を 説明したが、これに限定されず、大気中で上下一対の基板を貼り合わせる基板貼り 合わせ機でも良ぐこの場合でも、上述した真空貼り合わせ機と同じ作用効果が得ら れる。 [0047] 更に、前示実施例では、前記エリア laが矩形状である場合を示したが、これに限定 されず、扇型形状や同心円形状など図示例以外の形状であっても良い。この場合で あっても前示した実施例 1及び実施例 2と同様な作用効果が得られる。
また、複数の給電部 lc又は全ての給電部 lcを集めて配置する場合を示したが、こ れに限定されず、全ての給電部 lcを夫々適宜箇所に分散させて配置することも可能 である。
[0048] また更に、前記電極パターン lbを、ポリイミドゃポリエーテルエーテルケトン（PEEK) などの絶縁性有機材料からなる誘電層 2の間に挿入封止した場合を示したが、これ に限定されず、電極パターン lbのワーク側表面のみに有機材料カゝらなる誘電層 2を 積層して、裏面側には無機材料カゝらなる誘電層 2を積層したり、それ以外の絶縁性 有機材料か又は他の材質カゝらなる絶縁層を積層したり、また電極パターン lbのヮー ク側表面にも無機材料カゝらなる誘電層 2を積層しても良い。
図面の簡単な説明
[0049] [図 1]本発明の静電チャック装置の実施例 1を示す横断正面図である。
[図 2]図 1の要部を部分拡大した横断正面図である。
[図 3]図 2の（3)—（3)線に沿える拡大縦断側面図であり、（a)は正常時を示し、 (b) は給電停止時を示して ヽる。
[図 4]本発明の静電チャック装置の実施例 2を示す横断正面図である。
[図 5]要部を部分拡大した縦断側面図であり、（a)は正常時を示し、（b)は給電停止 時を示している。
[図 6]本発明の静電チャック装置の実施例 3を示す部分拡大縦断側面図であり、給電 停止時を示している。
[図 7]要部を部分拡大した横断底面図である。
符号の説明
[0050] A 静電チャック装置 W ワーク
1 電極 V 静電チャック機能面
la エリア lb 電極パターン
lc 給電部 1 切断部分 Id スリット 2 誘電層
3 台座 3a 裏面
3b 凹部 3c ¾ta
3d 側面 4 絶縁体 a, 4b ブロック 4c 締結部材 被覆材 6 環状シール材
11 保持板 11a 基板側表面

Claims

請求の範囲
[1] ワーク (W)と対向して面状に配置された電極（1)に、電圧を印加することでワーク (W
)を静電吸着する静電チャック装置において、
前記電極（1)をワーク (W)と平行な平面内で複数のエリア（la)に分割し、これらェ リア（la)毎に独立する電極パターン（lb)を夫々設けると共に、各電極パターン（lb) への給電部（lc)をエリア（la)毎に夫々設け、任意の給電部（lc)を切断して、任意 のエリアに配置された電極パターン（lb)への給電を部分的に停止させたことを特徴 とする静電チャック装置。
[2] 前記複数の給電部（lc)を、相互に接近させてに並べると共に、これら給電部（lc)の 近傍にスリット（Id)を該給電部（lc)に沿って形成した請求項 1記載の静電チャック 装置。
[3] 前記複数の給電部（lc)を、ワーク (W)と対向して電極パターン（lb)が設けられた静 電チャック機能面（1' )の外側領域に配置した請求項 1または 2記載の静電チャック 装置。
[4] 前記給電部（lc)と対向する台座（3)に凹部（3b)を形成した請求項 1、 2または 3記 載の静電チャック装置。
[5] 前記給電部（lc)の選択的な切断部分（1 ）を台座 (3)の凹部（3b)内で封止した 請求項 4記載の静電チャック装置。
[6] 前記給電部（ lc)の選択的な切断部分（ 1 ）を囲むように環状シール材 (6)を配置 して封止した請求項 1、 2、 3、 4または 5記載の静電チャック装置。
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