JP2014120740A - 基板処理装置、及び基板の張り付け又は剥離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を撓ませるように複数の支持ピンの昇降を制御する。
【解決手段】真空チャンバ内で基板を載置するステージと、基板を支持する複数の支持ピン３２と、前記複数の支持ピンを昇降させる複数の駆動部と、前記複数の駆動部を制御することによって、前記複数の支持ピンの昇降を制御する制御部４００と、を有し、前記複数の支持ピンの少なくとも１以上の支持ピンの先端部に樹脂により形成されたボールベアリングを設け、前記制御部は、前記複数の支持ピンの先端部に支持された基板を撓ませるように前記複数の支持ピンの昇降を制御することを特徴とする基板処理装置１が提供される。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板処理装置、及び基板の張り付け又は剥離方法に関する。

例えば、基板に処理を行う基板処理装置では、基板をステージに張り付けて載置し、基板に所望の処理を行い、処理済の基板をステージから剥がして離間させ、搬送ロボットに引き渡す。これにより処理済の基板が次工程の処理室に搬送される。

ステージに基板を張り付け又はステージから基板を剥がす際には、基板をステージから持ち上げる必要がある。そのため、ステージには厚み方向に複数の貫通孔が形成され、モータから出力される動力により複数の支持ピンを昇降させて、これらの貫通孔にそれぞれ支持ピンを挿通させる。ステージを貫通した複数の支持ピンは、基板をステージから持ち上げた状態で基板を支持する。

特開２０１０−５６２１７号公報

しかしながら、近年の基板の大型化により、基板は薄く、破損し易くかつ布のように振る舞う。よって、基板をステージから剥がす際、複数の支持ピンにより基板をフラットに支持して垂直に剥がすと、基板を破損する可能性がある。例えば、吸着パッド等の吸着手段が設けられたステージの場合には、基板への吸着力が強いため基板を破損する可能性が高くなる。また、複数の支持ピンにより支持された基板をフラットな姿勢のままステージに載置する場合、吸着後の基板に皺が生じてしまう。特に、フェイスダウンで基板をステージに吸着させた場合には、基板に生じた皺により吸着力が基板の各位置で異なることによって、基板の落下を引き起こす場合もある。

上記課題に対して、本発明の目的とするところは、基板を撓ませるように複数の支持ピンの昇降を制御することが可能な基板処理装置、及び複数の支持ピンの昇降制御による基板の張り付け又は剥離方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の一態様によれば、
真空チャンバ内で基板を載置するステージと、
基板を支持する複数の支持ピンと、
前記複数の支持ピンを昇降させる複数の駆動部と、
前記複数の駆動部を制御することによって、前記複数の支持ピンの昇降を制御する制御部と、を有し、
前記複数の支持ピンの少なくとも１以上の支持ピンの先端部に樹脂により形成されたボールベアリングを設け、
前記制御部は、前記複数の支持ピンの先端部に支持された基板を撓ませるように前記複数の支持ピンの昇降を制御することを特徴とする基板処理装置が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別態様によれば、
真空チャンバ内で基板を載置するステージと、
基板を支持する複数の支持ピンであって、少なくとも１以上の支持ピンの先端部に樹脂により形成されたボールベアリングが設けられた前記複数の支持ピンと、
前記複数の支持ピンを昇降させる複数の駆動部と、を有する基板処理装置にて前記ステージに基板を張り付け又は剥離する方法であって、
前記複数の支持ピンを上昇させて該複数の支持ピンにより該基板を支持するステップと、
前記複数の支持ピンの先端部に支持された基板を撓ませるように前記複数の支持ピンを昇降させる昇降ステップと、
を有することを特徴とする基板の張り付け又は剥離方法が提供される。

本発明によれば、基板を撓ませるように複数の支持ピンの昇降を制御することで、基板を載置するステージに基板を容易に張り付け又は基板を載置するステージから基板を容易に剥がすことができる。

一実施形態に係る基板処理システムの全体構成図。 一実施形態に係る成膜部の縦断面図。 一実施形態に係る基板処理装置の斜視図。 一実施形態に係る基板処理装置の平面図。 一実施形態に係る基板の撓みの一例を示した図（図４のＡ−Ａ断面図）。 一実施形態に係る基板の撓みの一例を示した図。 一実施形態に係る基板を張り付ける動作例を示した図。 一実施形態に係る基板を張り付ける動作例を示した図。 一実施形態に係る基板を張り付ける動作例を示した図。 一実施形態に係る基板を剥がす動作例を示した図。 一実施形態に係る基板を剥がす動作例を示した図。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成については、同一の符号を付することにより重複した説明を省く。

［基板処理システムの全体構成］
まず、本発明の一実施形態に係る基板処理システムの全体構成について、図１を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る基板処理システムの全体構成図である。

基板処理システムＳｙは、基板搬入部１０、基板回転部１０ａ、アライメント部１０ｂ、搬入側バッファ部２０、第１の調整部３０、成膜部４０、第２の調整部５０、搬出側バッファ部６０、マスクデチャック部７０ｂ、基板回転部７０ａ、基板搬出部７０及びリターン部８０を有する。基板処理システムＳｙの各部は真空雰囲気に制御されている。基板処理システムＳｙは、各部の真空領域に基板Ｓを搬送させるインライン型のシステムである。

基板搬入部１０は、ゲートバルブＶ３の開閉により基板Ｓを搬入し、ゲートバルブＶ１５の開閉及び搬送によりチャッキングステージＣを搬入する。次に、基板搬入部１０でチャッキングステージＣ上に基板Ｓを載せる。その状態で、チャッキングステージＣの吸着力により基板ＳをチャッキングステージＣに吸着させる。チャッキングステージＣはチャッキングストック部９３にストックされており、搬入されてくる基板Ｓと対になるように基板搬入部１０に搬入される。

基板回転部１０ａは、基板ＳがチャッキングステージＣに吸着された状態でチャッキングステージＣを反転する。反転された基板は、アライメント部１０ｂに搬送される。基板回転部１０ａがチャッキングステージＣを反転させることによって、成膜部４０では、基板Ｓの成膜面が下を向く。アライメント部１０ｂは、マスクトレイＭとチャッキングステージＣ上の基板Ｓとのアライメントを実行し、マスクトレイＭ上にチャッキングステージＣ及び基板Ｓを配置する。搬入側バッファ部２０は、アライメント部１０ｂと第１の調整部３０とを連結し、基板を第１の調整部３０に搬入する前に一時収納する。搬入側バッファ部２０は、基板搬入時やアライメントの処理時間のばらつきを吸収するバッファ機構として機能する。

第１の調整部３０は、成膜部４０と連結し、基板の加減速を制御しながら基板を成膜部４０まで搬送する。成膜部４０は、搬入された基板を搬送方向に搬送させながら、蒸着ガスの付着により所望の膜を成膜する。成膜部４０では、図２に示したように、マスクトレイＭに装着された基板Ｓが、フェイスダウンの状態でチャッキングステージＣに吸着されている。

図２に示したように、成膜部４０の底部には、真空ポンプＰが設けられ、成膜部４０の内部を所望の真空状態に保持する。複数の蒸着源４１には、それぞれ所望の蒸着材料が収納されている。各蒸着材料は、各蒸着源４１にて蒸発し、ガスＧとなって蒸着ヘッド４２のノズル４４から成膜部４０内の空間に導入される。ノズル４４の開口上部には、各蒸着材料のガスＧを遮断可能なシャッター４３が設けられ、シャッター４３の開閉により、各蒸着材料のガスＧの拡散が制御される。図２では、一つのシャッター４３が開いている。よって、基板は、シャッター４３が開いている蒸着ヘッド４２の蒸着材料のガスＧにより成膜され、その他の蒸着材料のガスＧは遮断される。

なお、基板Ｓは、チャッキングステージＣに吸着され、フェイスダウンの状態でローラ１００の回転により成膜部４０を搬送される。

図１に戻り、成膜部４０にて成膜された基板は、第２の調整部５０内に搬送される。第２の調整部５０は、基板の加減速を制御しながら成膜部４０から搬出された基板を搬送する。

第１の調整部３０及び第２の調整部５０では、成膜部４０内の蒸着エリアにて成膜中のマスクトレイＭに装着されている基板の搬送速度に影響を与えることなく、前後の基板を加速又は減速することが可能である。これにより、異なる成膜プロセス毎に異なる成膜速度を設定しても、設定された成膜速度に応じてマスクトレイＭの間隔を制御することができる。

搬出側バッファ部６０は、第２の調整部５０とマスクデチャック部７０ｂとを連結し、第２の調整部５０から搬出された後に基板を一時収納可能な収納室を有する。搬出側バッファ部６０は、成膜時や基板搬出時のばらつきを吸収するバッファ機構の一つである。

なお、第１の調整部３０及び第２の調整部５０はゲートバルブＶ１，Ｖ２により成膜部４０と分離可能となっている。

マスクデチャック部７０ｂは、マスクトレイＭ上に載置されているチャッキングステージＣを当該チャッキングステージＣに吸着された基板Ｓと共にマスクトレイＭから分離する。分離したマスクトレイＭは、リターン部８０を介してアライメント部１０ｂに回送される。チャッキングステージＣ及び基板Ｓは、基板回転部７０ａに搬送される。基板回転部７０ａにてチャッキングステージＣ及び基板Ｓを反転させて成膜面を上向き（フェイスアップ）にした後、基板搬出部７０に搬送される。基板搬出部７０の構成は、前述の基板搬入部１０の構成と反対に構成される。すなわち、基板搬出部７０にてチャッキングステージＣから基板Ｓを剥離する。基板Ｓは、ゲートバルブＶ４の開閉により基板搬出部７０から搬出される。基板Ｓから分かれたチャッキングステージＣは、バルブ１３の開閉によりチャッキングストック部９２に回収される。チャッキングストック部９２は、基板搬出部７０で回収されたチャッキングステージＣをストックする。

リターン部８０は、アライメント部１０ｂとマスクデチャック部７０ｂとを連結し、マスクトレイＭをアライメント部１０ｂまで戻す。このようにしてマスクトレイＭは回送されて繰り返し使用される。リターン部８０には、繰り返し使うマスクトレイＭの高温化防止のためのマスク冷却機構８６やマスククリーニング機構８７を設けることができる。

基板処理システムＳｙは、更に、搬入用マスクストッカ９０ａ、搬入用マスクストッカロードロック９１ａ、搬出用マスクストッカ９０ｂ、搬出用マスクストッカロードロック９１ｂを有し、これによりマスク交換を行う。

リターン部８０には、マスクトレイＭを交換するマスク交換部８１ａ、８１ｂがある。搬入用マスクストッカ９０ａには未使用のマスクトレイＭがストックされ、搬出用マスクストッカ９０ｂには使用済のマスクトレイＭがストックされている。マスク交換部８１ａは、ゲートバルブＶ５を介して搬入用マスクストッカ９０ａから未使用のマスクトレイＭを搬入する。マスク交換部８１ｂは、ゲートバルブＶ６を介して搬出用マスクストッカ９０ｂに使用済のマスクトレイＭを搬出する。また、マスクトレイＭの交換時、搬入用マスクストッカロードロック９１ａ、搬出用マスクストッカロードロック９１ｂにて搬送空間を大気から真空又は真空から大気に切り替えることができる。

制御部４００は、図３に構成例を示したように、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）４１０，ＲＯＭ（Read Only Memory）４２０及びＲＡＭ（Random Access Memory）４３０を有する。ＣＰＵ４１０はＲＯＭ４２０又はＲＡＭ４３０に格納された各種レシピに従って、成膜部４０における蒸着処理や第１の調整部３０及び第２の調整部５０における加減速処理を実行する。

制御部４００は、例えば、支持ピンを駆動する駆動部としてのモータＭを制御することにより、支持ピンの昇降を制御する。また、制御部４００は、基板処理システムＳｙに取り付けられた各部、たとえば真空ポンプや各種の駆動機構を制御する。また、制御部４００は、随時、蒸着ヘッド４２から導入される蒸着材料のガスＧ量や各ゲートバルブの開閉を制御する。なお、制御部４００は、ホストコンピュータ（図示せず）等とも接続されている。

以上、本実施形態にかかる基板処理システムＳｙの全体構成について説明した。これによれば、真空雰囲気においてインラインで基板を搬送し、成膜することができる。

［基板処理装置］
次に、本実施形態に係る基板処理装置１について、図３を参照しながら説明する。基板処理装置１は、例えば、図１の基板搬入部１０及び基板搬出部７０内に設置され、基板Ｓの搬入時及び搬出時に基板Ｓを基板チャッキングステージ２００に張り付け又は基板Ｓを基板チャッキングステージ２００から剥がす。

なお、本実施形態に係る基板処理装置１が設置される真空チャンバは、基板搬入部１０及び基板搬出部７０に限られず、真空雰囲気であればどのような構造の処理室であってもよい。また、本実施形態に係る基板処理装置１で使用される基板チャッキングステージ２００は、真空チャンバ内でステージに基板Ｓを張り付け又はステージから基板Ｓを剥がすステージの一例である。図１のチャッキングステージＣは、基板チャッキングステージ２００の一例である。基板チャッキングステージ２００は、チャッキングステージＣのようにマスクトレイＭ上にチャッキングステージＣ及び基板Ｓを配置する構成であってもよいし、基板Ｓのみを張り付けて載置する構成であってもよい。

基板処理装置１は、載置台２０１上に基板チャッキングステージ２００を有している。基板チャッキングステージ２００は、載置台２０１と一体に形成されてもよいし、載置台２０１と分離可能であって図１のチャッキングステージＣのように基板とともに搬送されてもよい。

基板チャッキングステージ２００上には、吸着手段２１０が取り付けられている。吸着手段２１０による基板Ｓの吸着方法としては、ファンデルワールス力や静電吸着力によるものがある。基板チャッキングステージ２００には、厚み方向に複数の貫通孔１１ａ〜１１ｅ（以下、総称して貫通孔１１ともいう。）が５列形成されている。

載置台２０１の下方には５列の昇降台３００ａ〜３００ｅ（以下、総称して昇降台３００ともいう。）が設けられ、各列の昇降台３００ａ〜３００ｅに基板チャッキングステージ２００に向かって立設する支持ピン３２ａ〜３２ｅ（以下、総称して支持ピン３２ともいう。）が固定されている。支持ピン３２ａ〜３２ｅは、昇降台３００ａ〜３００ｅが昇降することにより、それぞれ昇降する。なお、本実施形態では、一例として５列の昇降台３００を用いるが、支持ピン３２を設ける昇降台３００は、３列以上であれば何列であってもよい。

図４に示したように、昇降台３００ａ〜３００ｅの上面には、複数の貫通孔１１と一対一に対応した位置に支持ピン３２ａ〜３２ｅが設けられている。支持ピン３２ａ〜３２ｅは、昇降台３００ａ〜３００ｅに沿って５列に配置されている。昇降台３００ａ〜３００ｅにはモータＭ３３ａ〜３３ｅ（以下、総称してモータＭ３３ともいう。）がそれぞれ接続されている。モータＭ３３ａ〜３３ｅは、支持ピン３２ａ〜３２ｅを駆動する複数の駆動部に相当する。

制御部４００は、モータＭ３３ａ〜３３ｅをそれぞれ制御する。支持ピン３２ａ〜３２ｅは、昇降台３００ａ〜３００ｅ及び昇降台３００ａ〜３００ｅを支持する支持部材（図３において支持部材３１ｅのみ図示）を介して伝えられる各モータＭ３３の動力により昇降する。これにより、５列の支持ピン３２ａ〜３２ｅの昇降が、制御部４００によって列毎にそれぞれ制御される。

本実施形態にかかる基板処理装置１では、昇降台３００の数だけモータＭ３３が設置されているがこれに限らない。２以上の昇降台３００に対して一台のモータＭ３３を接続し、２以上の昇降台３００の支持ピン３２に対して同一制御を行うこともできる。同じモータＭ３３に接続された昇降台３００上の支持ピン３２は、同一タイミングで昇降する。本実施形態にかかる基板処理装置１では、２以上のモータＭ３３を設け、いずれかのモータＭにより昇降台３００の列毎に支持ピン３２が駆動される。

かかる構成により、制御部４００は、いずれか一列の支持ピン３２の昇降が他の列の支持ピン３２の昇降と異なるように各モータＭ３３を制御することができる。これにより、基板チャッキングステージ２００の貫通孔１１から突出する各列の支持ピン３２の先端部の高さ（位置）を、各列の支持ピン３２毎に変えることができる。

例えば、制御部４００は、モータＭ３３ａ〜モータＭ３３ｅを制御することにより、図４のＡ−Ａ断面を示した図５のように、最外側の列の支持ピン３２ａ、３２ｅの一方の支持ピン３２ａの列の先端部３２ａ１が、他の支持ピン３２の列の先端部３２ｂ１〜３２ｅ１より基板チャッキングステージ２００から離れた状態で各列の支持ピン３２ａ〜３２ｅを昇降させることができる。このように、５列の支持ピン３２ａ〜３２ｅの列毎の先端部３２ａ１〜３２ｅ１が非対称に位置する状態で支持ピン３２を昇降させてもよい。これにより、図４のＡ−Ａ断面における基板Ｓの断面形状を、図５の三日月状又は傾斜状に撓ませながら昇降させることができる。

また、例えば、制御部４００は、モータＭ３３ａ〜モータＭ３３ｅを制御することにより、図６（ａ）に示したように、最外側の両側の先端部３２ａ１、３２ｅ１が、他の支持ピン３２の列の先端部３２ｂ１〜３２ｄ１より基板チャッキングステージ２００から離れた状態で各支持ピン３２を昇降させることができる。これにより、図４のＡ−Ａ断面における基板Ｓの断面形状を図６（ａ）に示したＵ字状又は皿状に撓ませることができる。図６（ａ）では、内側の３列の支持ピン３２の先端部３２ｂ１〜３２ｄ１の高さが異なっているが、同じ高さにすることもできる。

また、制御部４００は、モータＭ３３ａ〜モータＭ３３ｅを制御することにより、隣接する支持ピン３２のうち、外側の列の支持ピン３２の先端部が内側の列の支持ピン３２の先端部より基板チャッキングステージ２００から離れた状態で昇降させることができる。図６（ｂ）では、支持ピン３２ｃの先端部３２ｃ１が最も基板チャッキングステージ２００に近く、その外側の支持ピン３２ｂ、３２ｄの先端部３２ｂ１，３２ｄ１は支持ピン３２ｃの先端部３２ｃより基板チャッキングステージ２００から離れ、最外側の支持ピン３２ａ、３２ｅの先端部３２ａ１，３２ｅ１は支持ピン３２ｂ、３２ｄの先端部３２ｂ１，３２ｄ１より更に基板チャッキングステージ２００から離れている。これにより、図４のＡ−Ａ断面における基板Ｓの断面形状を図６（ｂ）のＵ字状、お椀状又は半球状に撓ませることができる。

なお、本実施形態に係る三日月状、傾斜状、皿状、Ｕ字状、お椀状及び半球状は、図４のＡ−Ａ断面における基板Ｓの断面が概ねこれらの形状を有していればよい。例えば、本実施形態に係る三日月状及び傾斜状は、図４のＡ−Ａ断面における基板Ｓの断面が、非対称であって、最外側の支持ピン３２の一方が最も基板チャッキングステージ２００から離れた状態に基板Ｓが撓んでいればよい。

また、本実施形態に係る皿状は、図４のＡ−Ａ断面における基板Ｓの断面の両端が概ね皿の深さに該当する形状に基板Ｓが撓んでいればよい。同様に、本実施形態に係るＵ字状、お椀状及び半球状は、図４のＡ−Ａ断面における基板Ｓの断面の中央部が最も凹む形状に基板Ｓが撓んでいればよい。

かかる構成の基板処理装置１が、例えば図１に示した基板搬入部１０内に設置されている場合の動作を簡単に説明する。基板Ｓの搬入時には、基板Ｓは、ゲートバルブＶ３の開閉により、搬送ロボットのアーム６１（図３を参照）を用いて基板搬入部１０内に搬入される。支持ピン３２ａ〜３２ｅは、各モータＭの動力により上昇し、基板チャッキングステージ２００の貫通孔１１ａ〜１１ｅを貫通し、基板チャッキングステージ２００の表面から突出し、基板チャッキングステージ２００の上方で停止したアーム６１上の基板Ｓに当接する。これにより、基板Ｓを支持ピン３２ａ〜３２ｅに支持させる。基板Ｓを支持ピン３２ａ〜３２ｅ上に載置した後、搬送ロボットが退避する。

各モータＭの動力により支持ピン３２ａ〜３２ｅが下降し、貫通孔１１ａ〜１１ｅ内に収容され、これにより、基板Ｓが基板チャッキングステージ２００上に載置される。

基板Ｓの搬出時には、各モータＭの動力により支持ピン３２ａ〜３２ｅを上昇させる。支持ピン３２ａ〜３２ｅは、基板チャッキングステージ２００の貫通孔１１ａ〜１１ｅを貫通し、基板Ｓに当接する。更に支持ピン３２ａ〜３２ｅを上昇させることにより、基板Ｓを支持ピン３２ａ〜３２ｅに支持させながら基板チャッキングステージ２００から剥離する。基板チャッキングステージ２００から離間された支持ピン３２ａ〜３２ｅ上の基板Ｓは、搬送ロボットのアームに受け渡され、次の基板回転部１０ａに搬送される。各モータＭの動力により支持ピン３２ａ〜３２ｅは下降し、貫通孔１１ａ〜１１ｅ内に収容される。

以上に説明した本実施形態にかかる基板処理装置１では、基板Ｓは、フェイスアップ（基板Ｓの処理面が上向き）になるように基板チャッキングステージ２００に吸着された。しかしながら、本実施形態にかかる基板処理装置１は、これに限られず、基板Ｓは、フェイスダウン（基板Ｓの処理面が下向き）になるように基板チャッキングステージ２００に吸着されてもよいし、基板Ｓの処理面が縦向きになるように基板チャッキングステージ２００に吸着されてもよい。

［ボールベアリング］
複数の支持ピン３２のうち、最外側の支持ピン３２の先端部にはボールベアリングが設けられてもよい。図６（ｂ）に示したように、本実施形態では、中央の支持ピン３２ｃの先端部３２ｃ１以外の支持ピン３２ａ、３２ｂ、３２ｄ、３２ｅの先端部３２ａ１、３２ｂ１、３２ｄ１、３２ｅ１には半球状の窪みが形成されている。その窪みには、球状のボールベアリングが各支持ピンに対して回転可能に嵌め込まれている。

支持ピン３２ａ、３２ｂ、３２ｄ、３２ｅと、先端部３２ａ１、３２ｂ１、３２ｄ１、３２ｅ１のボールベアリングとは同一の樹脂により形成されている。ボールベアリングを形成する樹脂は、ポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketoneketone)等の芳香族ポリエーテルケトンであることが好ましい。

これにより、ボールベアリングが回転することによって、支持ピン３２の先端部と基板Ｓとの摩擦を防止できる。また、ボールベアリングにグリスを使用しない。支持ピン３２もボールベアリングも同一の樹脂により形成されており柔らかいため、グリスを用いなくてもボールベアリングは回転可能である。これにより、支持ピン３２の先端部と基板Ｓとの接触部分で基板Ｓを傷付けることを防止できる。また、グリス使用しないため、真空チャンバ内の汚染を防止できる。

一方、すべての支持ピン３２の先端部にボールベアリングを設けると基板Ｓが滑ってしまい、支持ピン３２による支持が困難になる。よって、本実施形態では、中央の支持ピン３２ｃの先端部３２ｃ１には、ボールベアリングが設けられていない。これにより、支持ピン３２ｃの先端部３２ｃ１と基板Ｓとの接触部分で摩擦を生じさせ、基板Ｓが支持ピン３２上から滑ることを防止することができる。また、ボールベアリングが設けられない支持ピンの位置は、支持ピンと基板Ｓとが擦れる量が最も少ない位置に配置されてもよい。例えば、基板Ｓを基板チャッキングステージ２００から剥離する際に、基板チャッキングステージ２００に最も近くなる支持ピンにボールベアリングを設けないこともできる。図５では、基板チャッキングステージ２００に最も近くなる最外側の支持ピン３２ｅにボールベアリングが設けられていない。これにより、基板Ｓが滑ることを防止し、基板Ｓに傷が付かないように剥離できる。以上の構成により、本実施形態にかかる基板処理装置１では、支持ピン３２上で基板Ｓを撓ませながら基板Ｓを基板チャッキングステージ２００に張り付け又は基板Ｓを基板チャッキングステージ２００から剥離することができる。

本実施形態に係る基板処理システムＳｙの成膜部４０により行われる成膜が、有機ＥＬの蒸着による成膜の場合、基板Ｓには低膨張ガラス（無アルカリガラス）の大型基板が用いられ、薄く布のような振る舞いをする。よって、基板Ｓを基板処理装置１に載置するときに基板Ｓに皺が生じ易い。このような性質の基板Ｓを容易に取り扱うために基板Ｓを基板チャッキングステージ２００に吸着させることが行われる。その際、支持ピン３２の高さを同一にし、基板Ｓをフラットな姿勢で基板チャッキングステージ２００に張り付け又は剥離すると基板Ｓの皺を作りやすい。そこで、本実施形態に係る基板処理装置１では、支持ピン３２上で基板Ｓを撓ませることにより、基板Ｓに剛性を持たせ、基板チャッキングステージ２００に徐々に張り付け又は基板チャッキングステージ２００から徐々に離間する。また、本実施形態に係る基板処理装置１では、少なくとも３列以上の支持ピン３２の高さを各列の支持ピン３２毎に変えることができるので、単純な凹形状だけでなく、傾いた凹形状や三日月状等、様々な形状に基板Ｓを撓ませることができる。よって、基板Ｓを載置する際に皺を作ることを回避するとともに、基板Ｓの容易な剥離が可能となり基板Ｓの破損を回避できる。

［基板を撓ませて張り付ける動作］
次に、本実施形態に係る基板処理装置１を使用して基板Ｓを撓ませて張り付ける動作について、図７を参照しながら説明する。基板Ｓを撓ませて張り付ける動作においては、複数の支持ピン３２を上昇させて複数の支持ピン３２により基板Ｓを支持するステップと、複数の支持ピン３２の先端部に支持された基板Ｓを撓ませるように複数の支持ピン３２を昇降させる昇降ステップとを有する。

図７（ａ）では、中央の支持ピン３２ｃが最も低く、外側の支持ピンになるほど高く制御されるため、基板ＳはＵ字状に撓んだ状態である。図７（ｂ）では、この状態で全ての列の支持ピン３２を下降させる。これにより、基板Ｓは中央の支持ピン３２から順に基板チャッキングステージ２００内に退避する。この結果、基板Ｓはその中央から外側に向けて徐々に基板チャッキングステージ２００に接触していき、図７（ｃ）に示したように基板チャッキングステージ２００に吸着される。

以上に説明した、本実施形態に係る基板の張り付け方法によれば、基板Ｓを撓ませて、剛性を持たせて基板チャッキングステージ２００に徐々に張り付ける。これにより、基板Ｓに皺を作ることなく基板Ｓを精度良く基板チャッキングステージ２００に吸着することができる。

図８は、フェイスダウンで基板Ｓを基板チャッキングステージ２００に吸着する場合を示す。この場合には、図８（ａ）に示したように、中央の支持ピン３２ｃが最も高く、外側の支持ピンになるほど低く制御されるため、基板Ｓは逆Ｕ字状に撓んだ状態である。

図８（ｂ）では、この状態で全ての列の支持ピン３２を上昇させる。これにより、基板Ｓは、中央から外側に向けて順に基板チャッキングステージ２００に接触する。この結果、基板Ｓは中央部から外側に向けて順に基板チャッキングステージ２００に接触する。この結果、図８（ｃ）に示したように基板Ｓは皺を生じることなく基板チャッキングステージ２００に精度良く吸着される。これにより、基板Ｓの各部において均一に基板Ｓを吸着することができる。この結果、基板Ｓの落下を防止できる。

図９に示したように、複数の支持ピン３２に加えて、又は複数の支持ピン３２の替わりに、基板Ｓの外縁に係合して基板Ｓを撓ませるクロー７１ａ、７１ｂを使用することもできる。クロー７１ａ、７１ｂは、鉤爪状の器具の一例である。

図９では、基板Ｓの中央は支持ピン３２ｂ〜３２ｄにより支持され、基板Ｓの外縁部は支持ピン３２ｂ〜３２ｄにより支持する基板面とは逆の面からクロー７１ａ、７１ｂで基板ＳをＵ字状に撓ませる。図９では、クロー７１ａ、７１ｂのみ示しているが、クロー７１ａ、７１ｂは基板Ｓの各辺に設けられ、基板Ｓに形成された図示しない窪みに勘合することにより基板Ｓと係合してもよい。これによっても、基板ＳをＵ字状に撓んだ状態で基板チャッキングステージ２００に精度良く吸着することができる。図５のように基板Ｓを三日月状又は傾斜させて撓ませながら、基板チャッキングステージ２００に基板Ｓを載置してもよい。これによっても、基板Ｓを基板チャッキングステージ２００に精度良く吸着することができる。

［基板を撓ませて剥離する動作］
次に、本実施形態に係る基板処理装置１を使用して基板Ｓを撓ませて剥離する動作について、図１０を参照しながら説明する。基板を撓ませて剥離する動作においても、複数の支持ピン３２を上昇させて基板Ｓを支持するステップと、基板Ｓを撓ませるように複数の支持ピン３２を昇降させる昇降ステップとを有する。

図１０（ａ）では、基板Ｓは基板チャッキングステージ２００に載置されている。図１０（ｂ）では、最外側の支持ピンから順に支持ピン３２ａ、３２ｅ→支持ピン３２ｂ、３２ｄ→支持ピン３２ｃと基板チャッキングステージ２００から支持ピン３２を突出させる。この結果、基板Ｓは最外側から内側に向けて順に基板チャッキングステージ２００から徐々に剥がされていく。その結果、図１０（ｃ）に示したように、中央の支持ピン３２ｃが最も低く、外側の支持ピンになるほど高くなり、基板ＳはＵ字状に撓んだ状態で支持される。

これによれば、基板Ｓを撓ませて、剛性を持たせてから基板チャッキングステージ２００から剥離することができる。これにより、容易に基板チャッキングステージ２００から基板Ｓを剥離することができ、基板Ｓの破損を回避できる。

なお、基板を撓ませて剥離する動作においても、図８（ｃ）の状態→図８（ｂ）の状態→図８（ａ）の状態に支持ピン３２を制御することにより、基板Ｓを逆Ｕ字状に撓ませながら、基板チャッキングステージ２００から基板Ｓを剥離してもよい。また、図９（ｃ）の状態→図９（ｂ）の状態→図９（ａ）の状態に支持ピン３２及びクロー７１ａ、７１ｂを制御することにより、基板Ｓを逆Ｕ字状に撓ませながら、基板チャッキングステージ２００から基板Ｓを剥離してもよい。また、図５のように基板Ｓを三日月状又は傾斜させて撓ませながら、基板チャッキングステージ２００から剥離してもよい。これによっても、精度よく、容易に基板チャッキングステージ２００から基板Ｓを剥離することができる。

図１１に示したように複数の支持ピン３２の替わり又は複数の支持ピン３２に加えて、基板Ｓの外縁に係合して基板Ｓを撓ませるクロー７１ａ、７１ｂを使用することもできる。

図１１では、基板Ｓの外縁部はクロー７１ａ、７１ｂを上昇させることで、基板ＳをＵ字状に撓ませ、基板チャッキングステージ２００から剥がす。図１１ではクロー７１ａ、７１ｂのみ示しているが、クロー７１ａ、７１ｂは基板Ｓの各辺に設けられ、基板Ｓに形成された図示しない窪みに勘合することにより基板Ｓと係合してもよい。これにより、基板ＳをＵ字状に撓んだ状態で基板チャッキングステージ２００から精度よく、かつ容易に剥離することができ、基板Ｓの破損を回避できる。なお、図１１では、基板Ｓの中央に支持ピン３２がないが基板Ｓの中央に支持ピン３２を有してもよい。

以上、基板処理装置及び基板の張り付け又は剥離方法を実施例により説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形及び改良が可能である。また、上記実施例及び変形例を矛盾しない範囲で組み合わせることができる。

例えば、本発明に係る基板処理装置は、有機ＥＬ蒸着装置、容量結合型プラズマ (ＣＣＰ:Capacitively Coupled Plasma) 装置、誘導結合型プラズマ(ＩＣＰ:Inductively Coupled Plasma) 装置、ヘリコン波励起型プラズマ（ＨＷＰ：Helicon Wave Plasma）装置、ラジアルラインスロットアンテナ（Radial Line Slot Antenna）から生成したマイクロ波プラズマやＳＰＡ（Slot Plane Antenna）プラズマを含むマイクロ波励起表面波プラズマ装置、電子サイクロトロン共鳴プラズマ（ＥＣＲ：Electron Cyclotron resonance Plasma）装置等を用いることができる。

１：基板処理装置、１０：基板搬入部、１１、１１ａ〜１１ｅ：貫通孔、３２、３２ａ〜３２ｅ：支持ピン、３２ａ１〜３２ｅ１：支持ピンの先端部、３３、３３ａ〜３３ｅ：モータ、４０：成膜部、７０：基板搬出部、７１ａ，７１ｂ：クロー、２００：基板チャッキングステージ、２０１：載置台、２１０：吸着手段、３００、３００ａ〜３００ｅ：昇降台、４００：制御部、Ｓｙ：基板処理システム

Claims (14)

1. 真空チャンバ内で基板を載置するステージと、
   基板を支持する複数の支持ピンと、
   前記複数の支持ピンを昇降させる複数の駆動部と、
   前記複数の駆動部を制御することによって、前記複数の支持ピンの昇降を制御する制御部と、を有し、
   前記複数の支持ピンの少なくとも１以上の支持ピンの先端部に樹脂により形成されたボールベアリングを設け、
   前記制御部は、前記複数の支持ピンの先端部に支持された基板を撓ませるように前記複数の支持ピンの昇降を制御することを特徴とする基板処理装置。
2. 前記複数の支持ピンは、３以上の列の支持ピンからなり、
   前記３以上の列の支持ピンは、前記複数の駆動部のいずれかにより列毎に駆動されることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記制御部は、前記３以上の列の支持ピンのうち、少なくとも１の列の支持ピンの昇降が他の列の支持ピンの昇降と異なるように前記複数の駆動部を制御することを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
4. 前記制御部は、前記３以上の列の支持ピンの各列の支持ピンの先端部が非対称に位置する状態で昇降するように前記複数の駆動部を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の基板処理装置。
5. 前記制御部は、前記３以上の列の支持ピンのうち、最外側の列の支持ピンの少なくともいずれか一方の列の先端部が他の列の支持ピンの先端部より前記ステージから離れた状態で昇降するように前記複数の駆動部を制御することを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記制御部は、前記３以上の列の隣接する支持ピンのうち、外側の列の支持ピンの先端部が内側の列の支持ピンの先端部より前記ステージから離れた状態で昇降するように前記複数の駆動部を制御することを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記複数の支持ピンに加えて又は前記複数の支持ピンの替わりに、前記基板の外縁に係合して前記基板を撓ませる鉤爪状の器具を更に有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 前記複数の支持ピンは、先端部に前記ボールベアリングが設けられている支持ピンと、先端部に前記ボールベアリングが設けられていない支持ピンとを含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記ボールベアリングを形成する樹脂は、ポリエーテルエーテルケトンであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
10. 真空チャンバ内で基板を載置するステージと、
    基板を支持する複数の支持ピンであって、少なくとも１以上の支持ピンの先端部に樹脂により形成されたボールベアリングが設けられた前記複数の支持ピンと、
    前記複数の支持ピンを昇降させる複数の駆動部と、を有する基板処理装置にて前記ステージに基板を張り付け又は剥離する方法であって、
    前記複数の支持ピンを上昇させて該複数の支持ピンにより該基板を支持するステップと、
    前記複数の支持ピンの先端部に支持された基板を撓ませるように前記複数の支持ピンを昇降させる昇降ステップと、
    を有することを特徴とする基板の張り付け又は剥離方法。
11. 前記複数の支持ピンは、３以上の列の支持ピンからなり、
    前記昇降ステップは、前記３以上の列の支持ピンのうち、少なくとも１の列の支持ピンの昇降が他の列の支持ピンの昇降と異なるように各列の支持ピンを昇降させることを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記昇降ステップは、前記３以上の列の支持ピンの各列の支持ピンの先端部が非対称に位置する状態で昇降するように前記複数の駆動部を制御することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記昇降ステップは、前記３以上の列の支持ピンのうち、最外側の列の支持ピンの一方又は両方の列の先端部が他の列の支持ピンの先端部より前記ステージから離れた状態で昇降するように前記複数の駆動部を制御することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の方法。
14. 前記昇降ステップは、前記３以上の列の隣接する支持ピンのうち、外側の列の支持ピンの先端部が内側の列の支持ピンの先端部より前記ステージから離れた状態で昇降するように前記複数の駆動部を制御することを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の方法。

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