吸着装置の製造方法
【課題】グラディエント力と真空吸着力の両方が大きい吸着装置を提供する。
【解決手段】基体２１上に絶縁性の下地膜２２を形成し、下地膜２２上に第一、第二の電極２３ａ、２３ｂを形成する。第一、第二の電極２３ａ、２３ｂ間の下地膜２２を表面側から途中まで除去し、吸着溝２６を形成する。第一、第二の電極２３ａ、２３ｂや、その表面の保護膜２４の膜厚が薄くても、吸着溝２６の深さを深くすることができる。
【解決手段】基体２１上に絶縁性の下地膜２２を形成し、下地膜２２上に第一、第二の電極２３ａ、２３ｂを形成する。第一、第二の電極２３ａ、２３ｂ間の下地膜２２を表面側から途中まで除去し、吸着溝２６を形成する。第一、第二の電極２３ａ、２３ｂや、その表面の保護膜２４の膜厚が薄くても、吸着溝２６の深さを深くすることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着装置とそれを用いた真空処理装置にかかり、特に、絶縁性の基板を吸着できる吸着装置と、その吸着装置を用いた真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、真空装置内で基板を保持するために吸着装置が使用されている。導電性の基板（半導体基板など）を保持する場合は保持対象物との間にコンデンサを形成し、その静電容量で保持することができる。
【０００３】
しかし、液晶表示装置の基板ような絶縁性基板（ガラス基板など）の場合はコンデンサを形成できないため、絶縁性基板を電極が形成する不均一電界中に置き、グラディエント力（ｇｒａｄｉｅｎｔ力）によって保持している(特開２００１−３５９０７)。
静電吸着力を用いた吸着装置は既に大型基板の液晶表示装置の生産に用いられており、液晶滴下貼り合せ装置の中の重要な構成となっている(特開２００２−２２９０４４の図８)。
【０００４】
実際の装置では、先ず、大気中で真空吸着によってガラス基板を吸着保持し、真空槽内に搬入した後、真空槽内を真空雰囲気にするまでに、ガラス基板の保持力を真空吸着力から静電気力又はグラディエント力に切換える必要がある。従って、一台の吸着装置で二種類の吸着力を発生させる必要がある。
最近は液晶表示装置等の表示装置が増々大型化し、大型ガラス基板の保持するための強い保持力が要求されている。
【０００５】
図９の符号１１１は、従来技術の吸着装置を示している。符号１１１ａは、内部構造を説明するための平面図、符号１１１ｂ、１１１ｃは、それぞれＦ−Ｆ線、Ｇ−Ｇ線切断断面図である。
この吸着装置１１１は、絶縁性の基板１２１上に第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂが配置されている。
【０００６】
第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂは、所定間隔で離間されており、吸着装置１１１には、第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂの表面と、その間に位置する絶縁性の基板１２１の表面とを覆う絶縁性の保護膜１２４が形成されている。
保護膜１２４には、有底の溝から成る吸着溝１２６が形成されている。
吸着溝１２６の一部底面には、基板１２１の裏面まで貫通する排気孔１２７が形成されている。
【０００７】
排気孔１２７を真空排気系に接続し、吸着装置１１１の第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂが形成された面を鉛直下方に向けそれら表面の保護膜１２４をガラス基板等の吸着対象物に密着させる。そして、排気孔１２７から吸着溝１２６内の大気を真空排気すると、吸着対象物は吸着装置１１１の表面に真空吸着され、真空吸着力によって保持される。
【０００８】
第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂ間に電圧を印加すると、吸着対象物は第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂ間に形成される電界の中に置かれ、グラディエント力によって吸着装置１１１に吸着される。
【０００９】
次に、真空槽内を真空排気すると真空吸着力は消滅し、吸着対象物はグラディエント力によって保持された状態になる。
グラディエント力を発生させる場合、吸着対象のガラス基板と電極の間の距離は短い程有利であるが、吸着溝１２６のパターンと第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂのパターンとは、相互に独立に設計されていたため、吸着溝１２６と第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂとが交差していた。
【００１０】
図１０(ａ)は吸着溝１２６のパターン、同図(ｂ)は第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂのパターンである。
吸着溝１２６の深さは深い方が真空吸着力は強くなるが、そのために保護膜１２４の膜厚を厚くするとグラディエント力が弱くなってしまう。
【００１１】
第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂには高電圧が印加されるため、絶縁性の保護膜１２４で覆っておく必要があるが、第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂが吸着溝１２６の底面に露出せず、第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂ上の保護膜１２４の膜厚Ｔ12が確保されるためには、吸着溝１２６の深さＤ11は、第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂ上の保護膜１２４の膜厚Ｔ11よりも十分浅くする必要がある。
【００１２】
吸着溝１２６の深さは最低でも３０μｍが必要であるが、充分な真空吸着力を得るには、１００〜１５０μｍの深さが望ましいのに対し、グラディエント力を強くするため、保護膜１２４の膜厚を３００μｍ以下にすると、吸着溝１２６の深さは５０μｍ程度になり、真空吸着力が弱くなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−３５９０７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２９０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するために創作されたものであり、絶縁性の基板に対するグラディエント力と真空吸着力を大きくできる吸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明は、表面が絶縁性を有する基板と、前記基板の平坦な表面上に配置された導電性材料と、前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、前記保護膜上に吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置であって、前記吸着溝の底面は、前記第一、第二の電極の底面よりも低く、前記基板の内部に位置するように構成された吸着装置である。
また、本発明は、基板と、前記基板の平坦な表面上に配置された導電性材料と、前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、前記保護膜上に吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置であって、前記基板は金属製の基板本体と、前記基板本体の表面に形成された絶縁性の下地膜とを有し、前記第一、第二の電極は前記下地膜に密着配置され、
前記吸着溝の底部には、前記下地膜が露出された吸着装置である。
また、本発明は、前記吸着溝の底部は前記下地膜表面よりも低く、前記吸着溝の下部は前記基板の内部に位置するように構成された吸着装置である。
また、本発明は、前記吸着溝は前記導電性材料で囲まれた吸着装置である。
また、本発明は、前記吸着溝は前記第一又は前記第二の電極で囲まれた吸着装置である。
また、本発明は、上記いずれかの吸着装置を製造する製造方法であって、表面が絶縁性を有する基板の表面に前記導電性材料の膜を形成する工程と、前記導電性材料の膜をパターニングして前記第一、第二の電極を形成する工程と、前記第一、第二の電極膜の表面に前記保護膜を形成する工程と、前記保護膜と前記基板とをパターニングし、前記第一、第二の導電膜の間の位置に、底部が前記基板の表面よりも低い吸着溝を形成し、前記吸着溝の下部を前記基板の内部に位置させる吸着装置の製造方法である。
また、本発明は、基板と、前記基板表面に形成された表面が平坦な絶縁性の下地膜と、前記下地膜上の表面に配置された導電性材料と、前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、前記保護膜上に絶縁性の吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって真空雰囲気中の前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置を製造する吸着装置の製造方法であって、前記基板上に前記下地膜を形成し、前記下地膜の表面に前記導電性材料の膜を形成し、前記導電性材料の前記膜をパターニングして前記第一、第二の電極を形成し、前記第一、第二の電極の表面に前記保護膜を形成し、前記保護膜の一部を厚み方向全部エッチングして前記下地膜を露出させた後、前記下地膜を厚み方向にエッチングし、前記第一、第二の電極の間の位置に、底面が前記下地膜の表面よりも下方に位置する前記吸着溝を形成する吸着装置の製造方法である。
また、本発明は、前記第一、第二の電極の表面に前記保護膜を形成する工程では、前記保護膜の厚みを１００μｍ以下にする吸着装置の製造方法である。
また、本発明は、底面が前記下地膜の表面よりも下方に位置する前記吸着溝を形成する工程では、前記吸着溝の深さを５０μｍ以上にする吸着装置の製造方法である。
また、本発明は、前記第一又は第二の電極のうち、いずれか一方によって前記吸着溝を取り囲む吸着装置の製造方法である。
また、本発明は、前記導電性材料の前記膜をパターニングするときに、第一、第二の電極と前記吸着溝とを取り囲む第三の電極を、前記導電性材料によって、前記第一、第二の電極とは非接触で形成する吸着装置の製造方法である。
【００１６】
本発明は、真空槽と、上記いずれかの吸着装置を有し、前記吸着装置は、前記真空槽内に出入り可能に構成されたハンドラーから前記吸着対象物を受け取る真空処理装置である。
【発明の効果】
【００１７】
真空吸着力とグラディエント力の両方が強い吸着装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一例の吸着装置
【図２】本発明の第二例の吸着装置
【図３】本発明の第三例の吸着装置
【図４】(ａ)〜(ｇ)：本発明の吸着装置の製造工程を説明するための図
【図５】下地膜をエッチングしない吸着装置の例
【図６】(ａ)、(ｂ)：吸着溝の底面に保護膜を残す場合の工程を説明するための図
【図７】本発明の吸着装置を用いた真空処理装置を説明するための図(１)
【図８】本発明の吸着装置を用いた真空処理装置を説明するための図(２)
【図９】従来技術の吸着装置
【図１０】(ａ)：その吸着溝のパターン (ｂ)：その電極パターン
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図７の符号１０は、本発明の真空処理装置を示している。
この真空処理装置１０は、真空槽４１と、本発明の第一例の吸着装置１(又は後述する他の例の吸着装置２、３)を有している。
【００２０】
真空槽４１の外部には、高真空排気系４２と低真空排気系４３が設けられている。真空槽４１は、バルブ４５を介して高真空排気系４２に接続されており、高真空排気系４２を動作させてバルブ４５を開状態にすると、真空槽４１の内部を高真空雰囲気まで真空排気できるように構成されている。
【００２１】
吸着装置１は切替器４４を介して高真空排気系４２と低真空排気系４３に接続されている。切替器４４内には三方弁が設けられており、三方弁を切換えることで、真空槽４１は高真空排気系４２と低真空排気系４３のいずれか一方に接続されるように構成されている。
【００２２】
吸着装置１の構造を図１に示す。同図符号１ａは内部構造を説明するための平面図、符号１ｂ、１ｃは、それぞれそのＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線切断断面図である。
この吸着装置１は、板状の基板２０を有している。
基板２０は、金属製の板から成る基体２１と、該基体２１の表面に形成された絶縁性の下地膜２２とで構成されており、基板２０の表面が絶縁性を有するようにされている。
【００２３】
基板２０の表面には、パターニングされた導電性材料膜から成る第一〜第三の電極２３ａ、２３ｂ、２３ｃが配置されている。第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの底面は、下地膜２２の表面に密着されている。
【００２４】
第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃは、電気導電性を有する導電性材料の膜を塗布して形成したり、スパッタリンや蒸着法で形成した後、エッチング等でパターニングして構成することができる。また、スクリーン印刷によって直接パターニングした導電性材料膜を塗布し、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃを構成させることもできる。
【００２５】
第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃは互いに所定間隔を開けて配置されており、その間には基板２０の表面(ここでは下地膜２２)が位置している。
前記第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの間隔は２ｍｍ以下であり、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの幅は４ｍｍ以下である。
【００２６】
第一、第二の電極２３ａ、２３ｂは例えば櫛の歯状であり、互いにかみ合うように配置されている。第三の電極２３ｃはリング状であり、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂとは非接触で、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂを取り囲んでいる。
【００２７】
第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの表面には、絶縁性の保護膜２４が形成されており、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの間には吸着溝２６が配置されている。
吸着溝２６は、基板２０の表面の、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの間に位置する部分を一部除去することで形成されており、吸着溝２６の底面は下地膜２２の内部に位置している。
【００２８】
即ち、吸着溝２６の底面は、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの底面よりも低くされており、従って、下地膜２２を厚く形成し、吸着溝２６の底面を深くすることで、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃや保護膜２４を薄くしても、５０μｍ以上の深さの吸着溝２６が得られる。
【００２９】
吸着溝２６の一部は、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂ間の最短距離よりも幅広に形成されており、幅広に形成された部分の底面には、基板２０の裏面まで貫通する排気孔２７が設けられている。
この排気孔２７は、基板２０の裏面部分で配管に接続されており、その配管によって上述の切替器４４に接続されている。
【００３０】
図７の符号１５は、ガラス基板等の絶縁性の吸着対象物であり、吸着の手順を説明すると、先ず、保護膜２４が鉛直下方を向くようにして吸着装置１を真空槽４１内に配置し、吸着対象物をハンドラー１９上に乗せて真空吸着して移動させ、真空槽４１内に搬入し、吸着装置１の下方で静止させる。
そしてハンドラ１９を上昇させ、吸着対象物１５を吸着装置１に近づけ、吸着装置１に接触させる。
【００３１】
第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃ上の保護膜２４の高さは互いに等しくなっており、吸着装置１の第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃ上の保護膜２４は、吸着対象物１５の表面に同時に接触する。
【００３２】
吸着溝２６の周囲は第三の電極２３ｃで取り囲まれており、吸着対象物１５が吸着装置１に密着した状態では、吸着溝２６は吸着対象物１５によって蓋がされた状態になり、吸着溝２６の内部は吸着装置１の周囲の雰囲気から遮断される。
【００３３】
切替器４４によって吸着装置１を低真空排気系４３に接続しておき、吸着対象物１５と吸着装置１が密着した状態で低真空排気系４３によって吸着溝２６の内部を真空排気すると、吸着溝２６の内部の気体が真空排気され、数分の一気圧に減圧される。
【００３４】
吸着対象物１５及び吸着装置１の周囲雰囲気は大気圧であり、吸着溝２６の内部との差圧により、吸着対象物１５は吸着装置１に真空吸着される。
ハンドラ１９の真空吸着を解除して降下させると、吸着装置１の真空吸着力によって、吸着対象物１５は吸着装置１に保持される(図８)。
【００３５】
基板２０には裏面又は側面から不図示の配線が挿通されており、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃは、その配線を介して電源装置４８に接続されている。
真空槽４１は接地電位に接続されており、電源装置４８を動作させ、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂに電圧を印加する。
【００３６】
第一、第二の電極２３ａ、２３ｂには、互いに逆極性の電圧を印加する。即ち、第一の電極２３ａに正電圧を印加する場合には第二の電極２３ｂには負電圧、逆に第一の電極２３ａに負電圧を印加する場合には第二の電極２３ｂには正電圧を印加する。
第三の電極２３ｃは、第一の電極２３ａ又は第二の電極２３ｂのいずれか一方と短絡されており、第一又は第二の電極２３ａ、２３ｂと同じ電圧が印加される。
【００３７】
第一、第二の電極２３ａ、２３ｂ間に電圧が印加されると、その間に形成される電界によってグラディエント力が発生する。絶縁性の吸着対象物１５には、真空吸着力に加えてグラディエント力も加わる。
【００３８】
ここで形成されたグラディエント力は単独でも吸着対象物１５を保持可能な大きさであり、吸着対象物１５にグラディエント力が印加された後、真空槽４１を高真空排気系４２に接続し、高真空排気系４２によって真空槽４１内を真空排気する。
【００３９】
高真空排気系４２によって真空槽４１内が真空排気され、圧力が低下すると、吸着溝２６の内部と吸着装置１の周囲との間の差圧が小さくなり、吸着装置１の真空吸着力は消滅する。
【００４０】
真空排気により、真空槽４１の内部の圧力が吸着溝２６の内部の圧力よりも低くなった場合は、吸着溝２６内の残留気体により、吸着力ではなく、吸着対象物１５を吸着装置１から離間させる反発力が発生してしまう。
【００４１】
本発明では、真空槽４１の内部を高真空排気系４２によって真空排気する際、切替器４４によって、吸着装置１の接続を低真空排気系４３から高真空排気系４２に切り換え、吸着溝２６内を真空槽４１内と共に高真空排気系４２によって真空排気する。この場合、低真空排気系４３によるよりも吸着溝２６の内部を低圧力まで真空排気でき、真空槽４１と吸着溝２６の内部を同じ高真空排気系４２によって一緒に真空排気するので、大きな反発力は発生せず、グラディエント力によって吸着対象物１５は吸着装置１に保持された状態が維持される。
【００４２】
真空処理装置１０がスパッタ装置や蒸着装置の場合、真空槽４１内にターゲットや蒸着源が配置されており、吸着対象物１５は吸着装置１に保持された状態で薄膜が形成される。
【００４３】
真空処理装置１０がパネル封止装置である場合、吸着装置１に保持された吸着対象物１５は、真空槽４１内に配置された他の基板と位置合わせされ、貼り合わされる。
【００４４】
以上説明したように、本発明の吸着装置１では、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃや、その上の保護膜２４を薄くした場合であっても、下地膜２２を厚くし、吸着溝２６の、下地膜２２の表面よりも下の部分を深くすることで、吸着溝２６を５０μｍ以上に深くすることができる。通常は１００μｍ〜１５０μｍである。
【００４５】
吸着溝２６を深くすることによって強い真空吸着力が発現され、また、高真空排気系４２によって吸着溝２６の内部の残留気体が真空排気され易くなり、反発力が生じにくくなる。
他方、保護膜２４を薄くするとグラディエント力は強くなるので、真空吸着力とグラディエント力の両方が強い吸着装置１が得られる。
【００４６】
また、第三の電極２３ｃによって吸着溝２６が囲まれているので、吸着溝２６が外部雰囲気と遮断され、吸着溝２６内に外部雰囲気から気体が侵入しない。この場合、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂ上の保護膜２４の表面高さは、第三の電極２３ｃ上の保護膜２４の表面高さよりも低くしてもよい。
第一、第二の電極２３ａ、２３ｂ間の電界強度は絶縁破壊が起こらない範囲で大きい方がよく、３×１０6Ｖ／ｍ以上の強度の電場を形成することが望ましい。
保護膜２４については、厚い方が寿命が長くなるがグラディエント力は弱くなってしまうため、１００μｍ以下の厚みが好ましい。
【００４７】
次に、本発明の他の例について説明する。
下記第二例及び第三例の吸着装置２、３については、第一例の吸着装置１と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００４８】
第一例の吸着装置１では、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂとは離間した第三の電極２３ｃを有しており、吸着溝２６は第三の電極２３ｃによって囲まれていた。
【００４９】
図２の第二例の吸着装置２では、第三の電極は設けられておらず、吸着溝２６は第一又は第二の電極(この吸着装置１２では第二の電極２３ｂ)で囲まれている。
図２の符号２ａは、第二例の吸着装置２の内部構造を説明するための平面図、同図符号２ｂ、２ｃは、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線切断断面図である。
【００５０】
上記第一、第二例の吸着装置１、２は、吸着対象物１５で蓋をされた状態では吸着溝２６の内部は外部雰囲気から分離されていたが、真空吸着力が低下しなければ外部雰囲気と接続されていてもよい。
【００５１】
図３の第三例の吸着装置３では、吸着溝２６が電極で囲まれておらず、吸着溝２６の周囲は、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂが位置する部分よりも、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂの膜厚分だけ薄くなっている。
【００５２】
しかし、スパッタ法や蒸着法によって形成した金属薄膜をパターニングして第一、第二の電極２３ａ、２３ｂを形成すれば、その膜厚は非常に薄くできる。例えば１μｍ以下にできる。従って、この吸着装置３上に吸着対象物１５を配置して吸着溝２６の内部を真空排気したときに、吸着溝２６の周囲から吸着溝２６内に流入する気体は僅かであり、真空吸着力は低下しない。
【００５３】
第三例の吸着装置３では、吸着溝２６を取り囲む領域の高さが第１、第２の電極２３ａ、２３ｂが位置する部分の高さよりも低くなっていたが、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂの内側だけ溝を形成すれば、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂで挟まれた領域の端部２８が吸着溝２６の端部となり、周囲ではなく、この端部２８だけから気体が流入するため、流入量は一層少くなる。
排気孔２７は、気体が流入する領域からできるだけ遠い位置に設け、気体流入のコンダクタンスを小さくしておくとよい。
【００５４】
次に、本発明の吸着装置１〜３の製造工程の一例について説明する。
図４(ａ)に示すように、先ず、金属製の板から成る基体２１上に絶縁性の下地膜２２を形成し、基板２０を構成させる。下地膜２２は、アルミナ、二酸化ケイ素や窒化ケイ素等のセラミックスの板やポリイミド樹脂の板又はフィルムを用いることができる。
【００５５】
次に、同図(ｂ)に示すように、下地膜２２上に導電性膜３３を形成する。この導電性膜３３は導電性ペーストの塗布、金属箔の貼付、スパッタリング法や蒸着法等によって形成することができる。金属に限定されず、導電性を有すれば有機膜でも無機膜でもよい。
【００５６】
次に、導電性膜３３を所望形状にパターニングし、第一、第二の電極(及び必要に応じて第三の電極)を形成する。同図(ｃ)はその状態を示しており、符号２３は、第一〜第三の電極を示している。第一〜第三の電極２３間には、下地膜２２が露出している。
【００５７】
次に、同図(ｄ)に示すように、基板２０の第一〜第三の電極２３が配置された表面に絶縁性の保護膜３４を形成する。
上記保護膜３４上にレジスト膜を形成し、該レジスト膜をパターニングし、同図(ｅ)に示すように、第一〜第三の電極２３間に位置する保護膜３４は露出させ、第一〜第三の電極２３上の保護膜３４はレジスト３５で覆う。
レジスト３５をマスクとし、保護膜３４の露出部分をエッチングする。
【００５８】
ここでは同図(ｆ)に示すように、保護膜３４の厚み方向全部と、その真下の下地膜２２の深さ方向表面側途中までをエッチングによって除去した後、同図(ｇ)に示すようにレジスト３５を除去すると、底面が下地膜２２の表面よりも下方に位置する吸着溝２６が得られる。吸着溝２６の底面は基体２１には達しておらず、その底面には下地膜２２が露出している。
なお、保護膜２４をエッチングした後、レジスト３５を除去し、保護膜２４をマスクとして下地膜２２をエッチングしてもよい。
【００５９】
また、下地膜２２表面から第一、又は第二の電極２３上の保護膜２４の表面までの高さ、即ち、第一、第二の電極２３の膜厚とその上の保護膜２４の膜厚の合計膜厚が厚い場合は、図５に示すように、下地膜２２はエッチングせず、底面に下地膜２２を露出させても深い吸着溝２６'が得られる。
【００６０】
第一、第二の電極２３と保護膜２４の合計膜厚が更に厚い場合は、図６(ａ)に示すように、保護膜２４を深さ方向途中までエッチングして吸着溝２６を形成した後、レジスト３５を除去し、同図(ｂ)に示すように、底面に保護膜２４が露出する深い吸着溝２６”を形成することができる。
上記各例では基板２０を、金属製の基体２１と下地膜２２の積層体で構成させたが、絶縁性の板によって基板を構成してもよい。
【００６１】
膜厚の厚い保護膜２４を形成した後、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃ上の部分を残して保護膜をエッチングすると、一層深い吸着溝２６を形成することもできる。
なお、上記各例の吸着装置１〜３の平面図では、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃのパターンは、実際よりも簡略化してある。
【符号の説明】
【００６２】
１０……真空処理装置
１〜３……吸着装置
１５……吸着対象物
２０……基板
２１……基体
２２……下地膜
２３ａ……第一の電極
２３ｂ……第二の電極
２４……保護膜
２６……吸着溝
２７……排気孔
４２、４３……真空排気系
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吸着装置とそれを用いた真空処理装置にかかり、特に、絶縁性の基板を吸着できる吸着装置と、その吸着装置を用いた真空処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、真空装置内で基板を保持するために吸着装置が使用されている。導電性の基板（半導体基板など）を保持する場合は保持対象物との間にコンデンサを形成し、その静電容量で保持することができる。
【０００３】
しかし、液晶表示装置の基板ような絶縁性基板（ガラス基板など）の場合はコンデンサを形成できないため、絶縁性基板を電極が形成する不均一電界中に置き、グラディエント力（ｇｒａｄｉｅｎｔ力）によって保持している(特開２００１−３５９０７)。
静電吸着力を用いた吸着装置は既に大型基板の液晶表示装置の生産に用いられており、液晶滴下貼り合せ装置の中の重要な構成となっている(特開２００２−２２９０４４の図８)。
【０００４】
実際の装置では、先ず、大気中で真空吸着によってガラス基板を吸着保持し、真空槽内に搬入した後、真空槽内を真空雰囲気にするまでに、ガラス基板の保持力を真空吸着力から静電気力又はグラディエント力に切換える必要がある。従って、一台の吸着装置で二種類の吸着力を発生させる必要がある。
最近は液晶表示装置等の表示装置が増々大型化し、大型ガラス基板の保持するための強い保持力が要求されている。
【０００５】
図９の符号１１１は、従来技術の吸着装置を示している。符号１１１ａは、内部構造を説明するための平面図、符号１１１ｂ、１１１ｃは、それぞれＦ−Ｆ線、Ｇ−Ｇ線切断断面図である。
この吸着装置１１１は、絶縁性の基板１２１上に第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂが配置されている。
【０００６】
第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂは、所定間隔で離間されており、吸着装置１１１には、第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂの表面と、その間に位置する絶縁性の基板１２１の表面とを覆う絶縁性の保護膜１２４が形成されている。
保護膜１２４には、有底の溝から成る吸着溝１２６が形成されている。
吸着溝１２６の一部底面には、基板１２１の裏面まで貫通する排気孔１２７が形成されている。
【０００７】
排気孔１２７を真空排気系に接続し、吸着装置１１１の第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂが形成された面を鉛直下方に向けそれら表面の保護膜１２４をガラス基板等の吸着対象物に密着させる。そして、排気孔１２７から吸着溝１２６内の大気を真空排気すると、吸着対象物は吸着装置１１１の表面に真空吸着され、真空吸着力によって保持される。
【０００８】
第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂ間に電圧を印加すると、吸着対象物は第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂ間に形成される電界の中に置かれ、グラディエント力によって吸着装置１１１に吸着される。
【０００９】
次に、真空槽内を真空排気すると真空吸着力は消滅し、吸着対象物はグラディエント力によって保持された状態になる。
グラディエント力を発生させる場合、吸着対象のガラス基板と電極の間の距離は短い程有利であるが、吸着溝１２６のパターンと第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂのパターンとは、相互に独立に設計されていたため、吸着溝１２６と第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂとが交差していた。
【００１０】
図１０(ａ)は吸着溝１２６のパターン、同図(ｂ)は第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂのパターンである。
吸着溝１２６の深さは深い方が真空吸着力は強くなるが、そのために保護膜１２４の膜厚を厚くするとグラディエント力が弱くなってしまう。
【００１１】
第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂには高電圧が印加されるため、絶縁性の保護膜１２４で覆っておく必要があるが、第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂが吸着溝１２６の底面に露出せず、第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂ上の保護膜１２４の膜厚Ｔ12が確保されるためには、吸着溝１２６の深さＤ11は、第一、第二の電極１２３ａ、１２３ｂ上の保護膜１２４の膜厚Ｔ11よりも十分浅くする必要がある。
【００１２】
吸着溝１２６の深さは最低でも３０μｍが必要であるが、充分な真空吸着力を得るには、１００〜１５０μｍの深さが望ましいのに対し、グラディエント力を強くするため、保護膜１２４の膜厚を３００μｍ以下にすると、吸着溝１２６の深さは５０μｍ程度になり、真空吸着力が弱くなっていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００１−３５９０７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２９０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、上記従来技術の課題を解決するために創作されたものであり、絶縁性の基板に対するグラディエント力と真空吸着力を大きくできる吸着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明は、表面が絶縁性を有する基板と、前記基板の平坦な表面上に配置された導電性材料と、前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、前記保護膜上に吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置であって、前記吸着溝の底面は、前記第一、第二の電極の底面よりも低く、前記基板の内部に位置するように構成された吸着装置である。
また、本発明は、基板と、前記基板の平坦な表面上に配置された導電性材料と、前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、前記保護膜上に吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置であって、前記基板は金属製の基板本体と、前記基板本体の表面に形成された絶縁性の下地膜とを有し、前記第一、第二の電極は前記下地膜に密着配置され、
前記吸着溝の底部には、前記下地膜が露出された吸着装置である。
また、本発明は、前記吸着溝の底部は前記下地膜表面よりも低く、前記吸着溝の下部は前記基板の内部に位置するように構成された吸着装置である。
また、本発明は、前記吸着溝は前記導電性材料で囲まれた吸着装置である。
また、本発明は、前記吸着溝は前記第一又は前記第二の電極で囲まれた吸着装置である。
また、本発明は、上記いずれかの吸着装置を製造する製造方法であって、表面が絶縁性を有する基板の表面に前記導電性材料の膜を形成する工程と、前記導電性材料の膜をパターニングして前記第一、第二の電極を形成する工程と、前記第一、第二の電極膜の表面に前記保護膜を形成する工程と、前記保護膜と前記基板とをパターニングし、前記第一、第二の導電膜の間の位置に、底部が前記基板の表面よりも低い吸着溝を形成し、前記吸着溝の下部を前記基板の内部に位置させる吸着装置の製造方法である。
また、本発明は、基板と、前記基板表面に形成された表面が平坦な絶縁性の下地膜と、前記下地膜上の表面に配置された導電性材料と、前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、前記保護膜上に絶縁性の吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって真空雰囲気中の前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置を製造する吸着装置の製造方法であって、前記基板上に前記下地膜を形成し、前記下地膜の表面に前記導電性材料の膜を形成し、前記導電性材料の前記膜をパターニングして前記第一、第二の電極を形成し、前記第一、第二の電極の表面に前記保護膜を形成し、前記保護膜の一部を厚み方向全部エッチングして前記下地膜を露出させた後、前記下地膜を厚み方向にエッチングし、前記第一、第二の電極の間の位置に、底面が前記下地膜の表面よりも下方に位置する前記吸着溝を形成する吸着装置の製造方法である。
また、本発明は、前記第一、第二の電極の表面に前記保護膜を形成する工程では、前記保護膜の厚みを１００μｍ以下にする吸着装置の製造方法である。
また、本発明は、底面が前記下地膜の表面よりも下方に位置する前記吸着溝を形成する工程では、前記吸着溝の深さを５０μｍ以上にする吸着装置の製造方法である。
また、本発明は、前記第一又は第二の電極のうち、いずれか一方によって前記吸着溝を取り囲む吸着装置の製造方法である。
また、本発明は、前記導電性材料の前記膜をパターニングするときに、第一、第二の電極と前記吸着溝とを取り囲む第三の電極を、前記導電性材料によって、前記第一、第二の電極とは非接触で形成する吸着装置の製造方法である。
【００１６】
本発明は、真空槽と、上記いずれかの吸着装置を有し、前記吸着装置は、前記真空槽内に出入り可能に構成されたハンドラーから前記吸着対象物を受け取る真空処理装置である。
【発明の効果】
【００１７】
真空吸着力とグラディエント力の両方が強い吸着装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第一例の吸着装置
【図２】本発明の第二例の吸着装置
【図３】本発明の第三例の吸着装置
【図４】(ａ)〜(ｇ)：本発明の吸着装置の製造工程を説明するための図
【図５】下地膜をエッチングしない吸着装置の例
【図６】(ａ)、(ｂ)：吸着溝の底面に保護膜を残す場合の工程を説明するための図
【図７】本発明の吸着装置を用いた真空処理装置を説明するための図(１)
【図８】本発明の吸着装置を用いた真空処理装置を説明するための図(２)
【図９】従来技術の吸着装置
【図１０】(ａ)：その吸着溝のパターン (ｂ)：その電極パターン
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図７の符号１０は、本発明の真空処理装置を示している。
この真空処理装置１０は、真空槽４１と、本発明の第一例の吸着装置１(又は後述する他の例の吸着装置２、３)を有している。
【００２０】
真空槽４１の外部には、高真空排気系４２と低真空排気系４３が設けられている。真空槽４１は、バルブ４５を介して高真空排気系４２に接続されており、高真空排気系４２を動作させてバルブ４５を開状態にすると、真空槽４１の内部を高真空雰囲気まで真空排気できるように構成されている。
【００２１】
吸着装置１は切替器４４を介して高真空排気系４２と低真空排気系４３に接続されている。切替器４４内には三方弁が設けられており、三方弁を切換えることで、真空槽４１は高真空排気系４２と低真空排気系４３のいずれか一方に接続されるように構成されている。
【００２２】
吸着装置１の構造を図１に示す。同図符号１ａは内部構造を説明するための平面図、符号１ｂ、１ｃは、それぞれそのＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線切断断面図である。
この吸着装置１は、板状の基板２０を有している。
基板２０は、金属製の板から成る基体２１と、該基体２１の表面に形成された絶縁性の下地膜２２とで構成されており、基板２０の表面が絶縁性を有するようにされている。
【００２３】
基板２０の表面には、パターニングされた導電性材料膜から成る第一〜第三の電極２３ａ、２３ｂ、２３ｃが配置されている。第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの底面は、下地膜２２の表面に密着されている。
【００２４】
第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃは、電気導電性を有する導電性材料の膜を塗布して形成したり、スパッタリンや蒸着法で形成した後、エッチング等でパターニングして構成することができる。また、スクリーン印刷によって直接パターニングした導電性材料膜を塗布し、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃを構成させることもできる。
【００２５】
第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃは互いに所定間隔を開けて配置されており、その間には基板２０の表面(ここでは下地膜２２)が位置している。
前記第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの間隔は２ｍｍ以下であり、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの幅は４ｍｍ以下である。
【００２６】
第一、第二の電極２３ａ、２３ｂは例えば櫛の歯状であり、互いにかみ合うように配置されている。第三の電極２３ｃはリング状であり、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂとは非接触で、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂを取り囲んでいる。
【００２７】
第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの表面には、絶縁性の保護膜２４が形成されており、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの間には吸着溝２６が配置されている。
吸着溝２６は、基板２０の表面の、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの間に位置する部分を一部除去することで形成されており、吸着溝２６の底面は下地膜２２の内部に位置している。
【００２８】
即ち、吸着溝２６の底面は、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃの底面よりも低くされており、従って、下地膜２２を厚く形成し、吸着溝２６の底面を深くすることで、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃや保護膜２４を薄くしても、５０μｍ以上の深さの吸着溝２６が得られる。
【００２９】
吸着溝２６の一部は、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂ間の最短距離よりも幅広に形成されており、幅広に形成された部分の底面には、基板２０の裏面まで貫通する排気孔２７が設けられている。
この排気孔２７は、基板２０の裏面部分で配管に接続されており、その配管によって上述の切替器４４に接続されている。
【００３０】
図７の符号１５は、ガラス基板等の絶縁性の吸着対象物であり、吸着の手順を説明すると、先ず、保護膜２４が鉛直下方を向くようにして吸着装置１を真空槽４１内に配置し、吸着対象物をハンドラー１９上に乗せて真空吸着して移動させ、真空槽４１内に搬入し、吸着装置１の下方で静止させる。
そしてハンドラ１９を上昇させ、吸着対象物１５を吸着装置１に近づけ、吸着装置１に接触させる。
【００３１】
第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃ上の保護膜２４の高さは互いに等しくなっており、吸着装置１の第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃ上の保護膜２４は、吸着対象物１５の表面に同時に接触する。
【００３２】
吸着溝２６の周囲は第三の電極２３ｃで取り囲まれており、吸着対象物１５が吸着装置１に密着した状態では、吸着溝２６は吸着対象物１５によって蓋がされた状態になり、吸着溝２６の内部は吸着装置１の周囲の雰囲気から遮断される。
【００３３】
切替器４４によって吸着装置１を低真空排気系４３に接続しておき、吸着対象物１５と吸着装置１が密着した状態で低真空排気系４３によって吸着溝２６の内部を真空排気すると、吸着溝２６の内部の気体が真空排気され、数分の一気圧に減圧される。
【００３４】
吸着対象物１５及び吸着装置１の周囲雰囲気は大気圧であり、吸着溝２６の内部との差圧により、吸着対象物１５は吸着装置１に真空吸着される。
ハンドラ１９の真空吸着を解除して降下させると、吸着装置１の真空吸着力によって、吸着対象物１５は吸着装置１に保持される(図８)。
【００３５】
基板２０には裏面又は側面から不図示の配線が挿通されており、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃは、その配線を介して電源装置４８に接続されている。
真空槽４１は接地電位に接続されており、電源装置４８を動作させ、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂに電圧を印加する。
【００３６】
第一、第二の電極２３ａ、２３ｂには、互いに逆極性の電圧を印加する。即ち、第一の電極２３ａに正電圧を印加する場合には第二の電極２３ｂには負電圧、逆に第一の電極２３ａに負電圧を印加する場合には第二の電極２３ｂには正電圧を印加する。
第三の電極２３ｃは、第一の電極２３ａ又は第二の電極２３ｂのいずれか一方と短絡されており、第一又は第二の電極２３ａ、２３ｂと同じ電圧が印加される。
【００３７】
第一、第二の電極２３ａ、２３ｂ間に電圧が印加されると、その間に形成される電界によってグラディエント力が発生する。絶縁性の吸着対象物１５には、真空吸着力に加えてグラディエント力も加わる。
【００３８】
ここで形成されたグラディエント力は単独でも吸着対象物１５を保持可能な大きさであり、吸着対象物１５にグラディエント力が印加された後、真空槽４１を高真空排気系４２に接続し、高真空排気系４２によって真空槽４１内を真空排気する。
【００３９】
高真空排気系４２によって真空槽４１内が真空排気され、圧力が低下すると、吸着溝２６の内部と吸着装置１の周囲との間の差圧が小さくなり、吸着装置１の真空吸着力は消滅する。
【００４０】
真空排気により、真空槽４１の内部の圧力が吸着溝２６の内部の圧力よりも低くなった場合は、吸着溝２６内の残留気体により、吸着力ではなく、吸着対象物１５を吸着装置１から離間させる反発力が発生してしまう。
【００４１】
本発明では、真空槽４１の内部を高真空排気系４２によって真空排気する際、切替器４４によって、吸着装置１の接続を低真空排気系４３から高真空排気系４２に切り換え、吸着溝２６内を真空槽４１内と共に高真空排気系４２によって真空排気する。この場合、低真空排気系４３によるよりも吸着溝２６の内部を低圧力まで真空排気でき、真空槽４１と吸着溝２６の内部を同じ高真空排気系４２によって一緒に真空排気するので、大きな反発力は発生せず、グラディエント力によって吸着対象物１５は吸着装置１に保持された状態が維持される。
【００４２】
真空処理装置１０がスパッタ装置や蒸着装置の場合、真空槽４１内にターゲットや蒸着源が配置されており、吸着対象物１５は吸着装置１に保持された状態で薄膜が形成される。
【００４３】
真空処理装置１０がパネル封止装置である場合、吸着装置１に保持された吸着対象物１５は、真空槽４１内に配置された他の基板と位置合わせされ、貼り合わされる。
【００４４】
以上説明したように、本発明の吸着装置１では、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃや、その上の保護膜２４を薄くした場合であっても、下地膜２２を厚くし、吸着溝２６の、下地膜２２の表面よりも下の部分を深くすることで、吸着溝２６を５０μｍ以上に深くすることができる。通常は１００μｍ〜１５０μｍである。
【００４５】
吸着溝２６を深くすることによって強い真空吸着力が発現され、また、高真空排気系４２によって吸着溝２６の内部の残留気体が真空排気され易くなり、反発力が生じにくくなる。
他方、保護膜２４を薄くするとグラディエント力は強くなるので、真空吸着力とグラディエント力の両方が強い吸着装置１が得られる。
【００４６】
また、第三の電極２３ｃによって吸着溝２６が囲まれているので、吸着溝２６が外部雰囲気と遮断され、吸着溝２６内に外部雰囲気から気体が侵入しない。この場合、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂ上の保護膜２４の表面高さは、第三の電極２３ｃ上の保護膜２４の表面高さよりも低くしてもよい。
第一、第二の電極２３ａ、２３ｂ間の電界強度は絶縁破壊が起こらない範囲で大きい方がよく、３×１０6Ｖ／ｍ以上の強度の電場を形成することが望ましい。
保護膜２４については、厚い方が寿命が長くなるがグラディエント力は弱くなってしまうため、１００μｍ以下の厚みが好ましい。
【００４７】
次に、本発明の他の例について説明する。
下記第二例及び第三例の吸着装置２、３については、第一例の吸着装置１と同じ部材には同じ符号を付して説明を省略する。
【００４８】
第一例の吸着装置１では、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂとは離間した第三の電極２３ｃを有しており、吸着溝２６は第三の電極２３ｃによって囲まれていた。
【００４９】
図２の第二例の吸着装置２では、第三の電極は設けられておらず、吸着溝２６は第一又は第二の電極(この吸着装置１２では第二の電極２３ｂ)で囲まれている。
図２の符号２ａは、第二例の吸着装置２の内部構造を説明するための平面図、同図符号２ｂ、２ｃは、Ｃ−Ｃ線、Ｄ−Ｄ線切断断面図である。
【００５０】
上記第一、第二例の吸着装置１、２は、吸着対象物１５で蓋をされた状態では吸着溝２６の内部は外部雰囲気から分離されていたが、真空吸着力が低下しなければ外部雰囲気と接続されていてもよい。
【００５１】
図３の第三例の吸着装置３では、吸着溝２６が電極で囲まれておらず、吸着溝２６の周囲は、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂが位置する部分よりも、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂの膜厚分だけ薄くなっている。
【００５２】
しかし、スパッタ法や蒸着法によって形成した金属薄膜をパターニングして第一、第二の電極２３ａ、２３ｂを形成すれば、その膜厚は非常に薄くできる。例えば１μｍ以下にできる。従って、この吸着装置３上に吸着対象物１５を配置して吸着溝２６の内部を真空排気したときに、吸着溝２６の周囲から吸着溝２６内に流入する気体は僅かであり、真空吸着力は低下しない。
【００５３】
第三例の吸着装置３では、吸着溝２６を取り囲む領域の高さが第１、第２の電極２３ａ、２３ｂが位置する部分の高さよりも低くなっていたが、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂの内側だけ溝を形成すれば、第一、第二の電極２３ａ、２３ｂで挟まれた領域の端部２８が吸着溝２６の端部となり、周囲ではなく、この端部２８だけから気体が流入するため、流入量は一層少くなる。
排気孔２７は、気体が流入する領域からできるだけ遠い位置に設け、気体流入のコンダクタンスを小さくしておくとよい。
【００５４】
次に、本発明の吸着装置１〜３の製造工程の一例について説明する。
図４(ａ)に示すように、先ず、金属製の板から成る基体２１上に絶縁性の下地膜２２を形成し、基板２０を構成させる。下地膜２２は、アルミナ、二酸化ケイ素や窒化ケイ素等のセラミックスの板やポリイミド樹脂の板又はフィルムを用いることができる。
【００５５】
次に、同図(ｂ)に示すように、下地膜２２上に導電性膜３３を形成する。この導電性膜３３は導電性ペーストの塗布、金属箔の貼付、スパッタリング法や蒸着法等によって形成することができる。金属に限定されず、導電性を有すれば有機膜でも無機膜でもよい。
【００５６】
次に、導電性膜３３を所望形状にパターニングし、第一、第二の電極(及び必要に応じて第三の電極)を形成する。同図(ｃ)はその状態を示しており、符号２３は、第一〜第三の電極を示している。第一〜第三の電極２３間には、下地膜２２が露出している。
【００５７】
次に、同図(ｄ)に示すように、基板２０の第一〜第三の電極２３が配置された表面に絶縁性の保護膜３４を形成する。
上記保護膜３４上にレジスト膜を形成し、該レジスト膜をパターニングし、同図(ｅ)に示すように、第一〜第三の電極２３間に位置する保護膜３４は露出させ、第一〜第三の電極２３上の保護膜３４はレジスト３５で覆う。
レジスト３５をマスクとし、保護膜３４の露出部分をエッチングする。
【００５８】
ここでは同図(ｆ)に示すように、保護膜３４の厚み方向全部と、その真下の下地膜２２の深さ方向表面側途中までをエッチングによって除去した後、同図(ｇ)に示すようにレジスト３５を除去すると、底面が下地膜２２の表面よりも下方に位置する吸着溝２６が得られる。吸着溝２６の底面は基体２１には達しておらず、その底面には下地膜２２が露出している。
なお、保護膜２４をエッチングした後、レジスト３５を除去し、保護膜２４をマスクとして下地膜２２をエッチングしてもよい。
【００５９】
また、下地膜２２表面から第一、又は第二の電極２３上の保護膜２４の表面までの高さ、即ち、第一、第二の電極２３の膜厚とその上の保護膜２４の膜厚の合計膜厚が厚い場合は、図５に示すように、下地膜２２はエッチングせず、底面に下地膜２２を露出させても深い吸着溝２６'が得られる。
【００６０】
第一、第二の電極２３と保護膜２４の合計膜厚が更に厚い場合は、図６(ａ)に示すように、保護膜２４を深さ方向途中までエッチングして吸着溝２６を形成した後、レジスト３５を除去し、同図(ｂ)に示すように、底面に保護膜２４が露出する深い吸着溝２６”を形成することができる。
上記各例では基板２０を、金属製の基体２１と下地膜２２の積層体で構成させたが、絶縁性の板によって基板を構成してもよい。
【００６１】
膜厚の厚い保護膜２４を形成した後、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃ上の部分を残して保護膜をエッチングすると、一層深い吸着溝２６を形成することもできる。
なお、上記各例の吸着装置１〜３の平面図では、第一〜第三の電極２３ａ〜２３ｃのパターンは、実際よりも簡略化してある。
【符号の説明】
【００６２】
１０……真空処理装置
１〜３……吸着装置
１５……吸着対象物
２０……基板
２１……基体
２２……下地膜
２３ａ……第一の電極
２３ｂ……第二の電極
２４……保護膜
２６……吸着溝
２７……排気孔
４２、４３……真空排気系
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が絶縁性を有する基板と、
前記基板の平坦な表面上に配置された導電性材料と、
前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、
前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、
前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、
前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、
前記保護膜上に吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、
前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置であって、
前記吸着溝の底面は、前記第一、第二の電極の底面よりも低く、前記基板の内部に位置するように構成された吸着装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板の平坦な表面上に配置された導電性材料と、
前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、
前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、
前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、
前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、
前記保護膜上に吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、
前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置であって、
前記基板は金属製の基板本体と、
前記基板本体の表面に形成された絶縁性の下地膜とを有し、
前記第一、第二の電極は前記下地膜に密着配置され、
前記吸着溝の底部には、前記下地膜が露出された吸着装置。
【請求項３】
前記吸着溝の底部は前記下地膜表面よりも低く、前記吸着溝の下部は前記基板の内部に位置するように構成された請求項２記載の吸着装置。
【請求項４】
前記吸着溝は前記導電性材料で囲まれた請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の吸着装置。
【請求項５】
前記吸着溝は前記第一又は前記第二の電極で囲まれた請求項４記載の吸着装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の吸着装置を製造する製造方法であって、
表面が絶縁性を有する基板の表面に前記導電性材料の膜を形成する工程と、
前記導電性材料の膜をパターニングして前記第一、第二の電極を形成する工程と、
前記第一、第二の電極膜の表面に前記保護膜を形成する工程と、
前記保護膜と前記基板とをパターニングし、前記第一、第二の導電膜の間の位置に、底部が前記基板の表面よりも低い吸着溝を形成し、前記吸着溝の下部を前記基板の内部に位置させる吸着装置の製造方法。
【請求項７】
真空槽と、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の吸着装置を有し、前記吸着装置は、前記真空槽内に出入り可能に構成されたハンドラーから前記吸着対象物を受け取る真空処理装置。
【請求項８】
基板と、
前記基板表面に形成された表面が平坦な絶縁性の下地膜と、
前記下地膜上の表面に配置された導電性材料と、
前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、
前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、
前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、
前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、
前記保護膜上に絶縁性の吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、
前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって真空雰囲気中の前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置を製造する吸着装置の製造方法であって、
前記基板上に前記下地膜を形成し、
前記下地膜の表面に前記導電性材料の膜を形成し、
前記導電性材料の前記膜をパターニングして前記第一、第二の電極を形成し、
前記第一、第二の電極の表面に前記保護膜を形成し、
前記保護膜の一部を厚み方向全部エッチングして前記下地膜を露出させた後、前記下地膜を厚み方向にエッチングし、前記第一、第二の電極の間の位置に、底面が前記下地膜の表面よりも下方に位置する前記吸着溝を形成する吸着装置の製造方法。
【請求項９】
前記第一、第二の電極の表面に前記保護膜を形成する工程では、前記保護膜の厚みを１００μｍ以下にする請求項８記載の吸着装置の製造方法。
【請求項１０】
底面が前記下地膜の表面よりも下方に位置する前記吸着溝を形成する工程では、前記吸着溝の深さを５０μｍ以上にする請求項８又は請求項９のいずれか１項記載の吸着装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第一又は第二の電極のうち、いずれか一方によって前記吸着溝を取り囲む請求項８乃至請求項１０のいずれか１項記載の吸着装置の製造方法。
【請求項１２】
前記導電性材料の前記膜をパターニングするときに、第一、第二の電極と前記吸着溝とを取り囲む第三の電極を、前記導電性材料によって、前記第一、第二の電極とは非接触で形成する請求項８乃至請求項１１のいずれか１項記載の吸着装置の製造方法。
【請求項１】
表面が絶縁性を有する基板と、
前記基板の平坦な表面上に配置された導電性材料と、
前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、
前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、
前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、
前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、
前記保護膜上に吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、
前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置であって、
前記吸着溝の底面は、前記第一、第二の電極の底面よりも低く、前記基板の内部に位置するように構成された吸着装置。
【請求項２】
基板と、
前記基板の平坦な表面上に配置された導電性材料と、
前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、
前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、
前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、
前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、
前記保護膜上に吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、
前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置であって、
前記基板は金属製の基板本体と、
前記基板本体の表面に形成された絶縁性の下地膜とを有し、
前記第一、第二の電極は前記下地膜に密着配置され、
前記吸着溝の底部には、前記下地膜が露出された吸着装置。
【請求項３】
前記吸着溝の底部は前記下地膜表面よりも低く、前記吸着溝の下部は前記基板の内部に位置するように構成された請求項２記載の吸着装置。
【請求項４】
前記吸着溝は前記導電性材料で囲まれた請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の吸着装置。
【請求項５】
前記吸着溝は前記第一又は前記第二の電極で囲まれた請求項４記載の吸着装置。
【請求項６】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の吸着装置を製造する製造方法であって、
表面が絶縁性を有する基板の表面に前記導電性材料の膜を形成する工程と、
前記導電性材料の膜をパターニングして前記第一、第二の電極を形成する工程と、
前記第一、第二の電極膜の表面に前記保護膜を形成する工程と、
前記保護膜と前記基板とをパターニングし、前記第一、第二の導電膜の間の位置に、底部が前記基板の表面よりも低い吸着溝を形成し、前記吸着溝の下部を前記基板の内部に位置させる吸着装置の製造方法。
【請求項７】
真空槽と、請求項１乃至請求項５のいずれか１項記載の吸着装置を有し、前記吸着装置は、前記真空槽内に出入り可能に構成されたハンドラーから前記吸着対象物を受け取る真空処理装置。
【請求項８】
基板と、
前記基板表面に形成された表面が平坦な絶縁性の下地膜と、
前記下地膜上の表面に配置された導電性材料と、
前記導電性材料で構成され、互いに異なる電圧が印加される第一、第二の電極と、
前記第一、第二の電極表面を被覆する絶縁性の保護膜と、
前記第一、第二の電極間に位置する吸着溝と、
前記吸着溝に接続され、前記吸着溝を真空排気系に接続する排気孔とを有し、
前記保護膜上に絶縁性の吸着対象物を配置し、前記排気孔から前記吸着溝内の気体を真空排気すると前記吸着対象物は真空吸着力によって前記保護膜上に吸着され、
前記第一、第二の電極間に電圧を印加するとグラディエント力によって真空雰囲気中の前記吸着対象物は前記保護膜上に吸着されるように構成された吸着装置を製造する吸着装置の製造方法であって、
前記基板上に前記下地膜を形成し、
前記下地膜の表面に前記導電性材料の膜を形成し、
前記導電性材料の前記膜をパターニングして前記第一、第二の電極を形成し、
前記第一、第二の電極の表面に前記保護膜を形成し、
前記保護膜の一部を厚み方向全部エッチングして前記下地膜を露出させた後、前記下地膜を厚み方向にエッチングし、前記第一、第二の電極の間の位置に、底面が前記下地膜の表面よりも下方に位置する前記吸着溝を形成する吸着装置の製造方法。
【請求項９】
前記第一、第二の電極の表面に前記保護膜を形成する工程では、前記保護膜の厚みを１００μｍ以下にする請求項８記載の吸着装置の製造方法。
【請求項１０】
底面が前記下地膜の表面よりも下方に位置する前記吸着溝を形成する工程では、前記吸着溝の深さを５０μｍ以上にする請求項８又は請求項９のいずれか１項記載の吸着装置の製造方法。
【請求項１１】
前記第一又は第二の電極のうち、いずれか一方によって前記吸着溝を取り囲む請求項８乃至請求項１０のいずれか１項記載の吸着装置の製造方法。
【請求項１２】
前記導電性材料の前記膜をパターニングするときに、第一、第二の電極と前記吸着溝とを取り囲む第三の電極を、前記導電性材料によって、前記第一、第二の電極とは非接触で形成する請求項８乃至請求項１１のいずれか１項記載の吸着装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１８１９４０（Ｐ２０１１−１８１９４０Ａ）
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８８８１２（Ｐ２０１１−８８８１２）
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【分割の表示】特願２００５−２４４２５８（Ｐ２００５−２４４２５８）の分割
【原出願日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月１５日（２０１１．９．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１３日（２０１１．４．１３）
【分割の表示】特願２００５−２４４２５８（Ｐ２００５−２４４２５８）の分割
【原出願日】平成１７年８月２５日（２００５．８．２５）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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