JP2991110B2 - 基板吸着保持装置 - Google Patents
基板吸着保持装置Info
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Description
のガラス基板等板状体を負圧により吸着保持し、又保持
した基板を冷却する基板吸着保持装置に関する。
って吸着するプレートと、プレートに負圧を供給する負
圧装置と、プレートに冷却液を供給する冷却液供給装置
等から構成され、例えば液晶ディスプレイのガラス基板
をプレート上に吸着保持し、冷却液供給装置からプレー
トに冷却液等を送り製造工程の途中で加熱されたガラス
基板を冷却させる装置である。
ト20は図5に示すように、負圧装置に連通した吸着孔
4が、プレート20の中央部に楕円状に、又外周部に直
線上に配置されており、更に昇降ピン6がプレート20
の中央部からプレート20の対角線に沿って等間隔で配
置されている。
ハンド等によって基板が搬送されてくると昇降ピン6を
上昇させて基板を支持し、ハンドが原点に復帰すると吸
着孔4に負圧を供給して吸着を開始させ、昇降ピン6を
下降させて基板をプレート20で吸着する。冷却液をプ
レート20に供給し基板が冷却されると、吸着孔4への
負圧の供給を停止し、吸着孔4から不活性ガスを吹き出
しながら昇降ピン6を上昇し、基板をプレート20から
剥離して次工程に移すようにしていた。
吸着面と被吸着物との間に隙間を形成するために複数の
突起を吸着面の下面に設けた発明(特開平5−2083
89号)、吸着板の表面外周部にリブを形成し、吸着板
表面から基板を剥離する場合に、リブを用いて吸着孔か
ら吹き出した空気の展開層を基板表面と吸着板との間に
形成する発明(実開平5−78491号)、吸着孔に弾
性体からなるOリングを取り付け、基板の損傷を防ぐ発
明(実開平1−64387号)等が知られている。
基板吸着保持装置においては、プレート20上に吸着孔
4と昇降ピン6とを相互の位置関係を考慮することなく
配列していたため、基板をプレート20の表面から剥離
するため昇降ピン6を作動させた場合、個々の昇降ピン
6にかかる基板の吸着力にばらつきが生じていた。すな
わち、ある昇降ピン6は周囲に複数の吸着孔4が近接し
ているため吸着孔4による吸着力が強く、別の昇降ピン
6は周囲に吸着孔4がなく吸着力がほとんど働かないと
いう状態が生じており、昇降ピン6が基板を上昇させた
とき基板に加えられる力が個々の昇降ピン6毎に異なっ
ていた。そのため、基板の吸着を解除させる解除バラン
スが均一に発生せず、更に基板とプレート20の接触面
が平面であるために互いの吸着力が大きく、昇降ピン6
の作動によって基板の割れが発生し易くなり、稼動率、
歩留りの低下等を引き起こしていた。第2の問題点とし
ては、上記吸着技術(特開平5−208389号、実開
平5−78491号、実開平1−64387号)を使用
した場合には、一部の接触部分を除き、基板とプレート
との間に0.2〜0.3mm程度の空間が形成されるた
め、基板の裏面がプレートの表面と均一に接触せず、基
板を効率的に冷却できないことがある。
段として、本発明では基板吸着保持装置を次のように構
成した。
負圧による吸着力で基板を吸着、保持する基板吸着保持
装置において、前記吸着面に吸着孔と昇降ピンとを交互
に円形に配列し、更にかかる吸着孔と昇降ピンとの配列
を同心円状に形成して基板吸着保持装置を構成した。こ
のように吸着孔を同心円状に等間隔で配置することによ
り基板への吸着力を均等にできる。そして、吸着孔と同
一円上に交互に昇降ピンを設け、又これらを同心円状に
配置することにより、バランスよく基板を昇降ピンで押
し上げることが可能になり、これにより基板に加えられ
る不均一な力を最小限にして基板の損傷等を防止するこ
とができる。
にそれぞれ吸排気制御が可能なように吸着孔の吸排気配
管を少なくとも2系統備えて基板吸着保持装置を構成し
た。このようにすると、中心から最外円に向けてあるい
は最外円から中心に向ける等同一円上に配置された吸着
孔ごとに吸排気を制御でき、短時間で吸着解除及び不活
性ガスの吹き付けができ、基板への負荷の不均一を緩和
することが可能となる。
て基板吸着保持装置を構成した。このように表面に凹凸
を形成すると、吸着面と基板の間への不活性ガスの流れ
込みや、昇降ピンにて基板を持ちあげる際の大気開放を
円滑にすることができる。又、凹凸を微小にしているこ
とから冷却効率が低下することはなく、しかも基板の全
面に均一に接触することから基板の冷却を均等にするこ
とができる。
の実施の形態を図面を参照して説明する。
す。図1において、2はプレートであり、プレート2の
表面には吸着孔4、及び昇降ピン6等が備えられ、10
はプレート2に負圧によって吸着されるガラス基板であ
る。
吸着保持装置1は、図2に示すようにプレート2と、プ
レート2に冷却液を送る冷却装置16と、空気圧制御装
置18等からなり、プレート2には、吸着孔4、昇降ピ
ン6、および吸排気通路8、冷却液通路12が設けてあ
る。
った上で微細で均一な凹凸が形成されており、形成され
ている凹凸は基板10を表面に吸着するにあたり支障を
きたさない高さであり、具体的には10〜100μmの
範囲となっている。
の中央を中心とした同心円上に所定の間隔に配置されて
おり、吸着孔4の高さはプレート2の表面と同等もしく
は若干低めである。又同一の円上に配置されている吸着
孔4は、図4に示すように同一系統の吸排気通路8a、
8b、8cに連通し、各吸排気通路8a等はそれぞれ吸
排気配管5a、5b、5cを介して空気圧制御装置18
に接続している。図3、図4において、昇降ピン6は黒
丸で表し、同一系統の吸着孔4は、同一の模様で表し
た。
ンプと、真空ポンプに接続し、圧力ポンプからの高圧空
気もしくは真空ポンプによる負圧を、内部に備えた切り
換え機構によって切り換えて、吸排気配管5a、5b、
5cを通して任意に各吸排気通路8a、8b、8cに供
給する装置である。
により基板2より突出後退し、吸着孔4と同じ円上に吸
着孔4と交互に、かつ等しい間隔をあけて配置してあ
る。
面状にほぼ全面にわたり設けてあり、プレート2の中央
に冷却液通路12の入水口13が、又プレート2の角部
4箇所にそれぞれ出水口15が設けられている。入水口
13には、冷却装置16からの送水管が接続してあり、
又出水口15には冷却装置16に戻る戻り管が接続して
あり、入水口13から冷却液通路12内に送水された冷
却液は内部を四方に広がり基板10を内部から冷却しな
がら、四隅に設けられた出水口15から冷却装置16に
戻るようになっている。
り、前工程から基板10がハンド(図示せず)によって
プレート2上に運ばれてくると、昇降ピン6が上昇し、
基板10をハンドから持ちあげる。ハンドが基板10か
ら離れ原点に復帰すると、昇降ピン6が下降し、基板1
0を吸着する。その際、まず吸排気配管5aに負圧が供
給され、最も内側の吸着孔4aが基板10を吸着する。
そして昇降ピン6が完全に下降するとその2〜5秒後に
その他の吸排気配管5b、5cに順次負圧が供給され、
内側の吸着孔4bから吸着孔4cへと吸着を順次行う。
これにより基板10が最も収縮するプレート2の外周部
の吸着孔4cの周辺の摩擦力を低減させ、摩擦及び静電
気による吸着力を減少させることができる。
で冷却液通路12に冷却装置から冷却液を導水させて基
板10を冷却する。基板10は、基板10がプレート2
に吸着によって密着していることから熱の伝達効率が高
く、効率よくかつ均等に冷却できる。
解除は、まず吸着孔4への負圧の供給を停止し、吸着孔
4に不活性ガスを供給する。吸着孔4a、4b、4cか
ら不活性ガスを吹き出す際には、負圧の供給順序とは逆
にし最も外側の吸着孔4cから順次内側の吸排気配管5
b、5aで制御される吸着孔4b、4aに向って吸着解
除及び不活性ガスの吹き出しを行う。これは最も吸着力
が大きい外周部から大気開放し基板割れを防止すること
を目的とする。最も内側の吸着孔4aの吸着を解除した
後に昇降ピン6を上昇させて、基板10をプレート2か
ら剥離する。このときは吸着解除及び不活性ガスを吹き
出した1〜2秒後にS字制御を行ったモータ駆動で昇降
ピン6を押し上げることが望ましい。又、不活性ガスは
イオナイザーを通して吸着孔4より噴出することが望ま
しい。
ば、昇降ピン6から基板10に不均一で、無理な力が加
えられることがなく、基板10の吸着解除をすることが
できるので、基板10の損傷が発生せず、歩留りの高
い、生産性の高い基板吸着保持装置を提供することがで
きる。
着孔と昇降ピンとを交互に円状に配置し、更にその吸着
孔と昇降ピンとを同心円状に配置したことにより、プレ
ートから基板を剥離する際の基板割れを大幅に減少する
ことが可能となる。
ピンは、基板を剥離する際に各吸着孔に対して同等の吸
着力により接触し、昇降ピンを押し上げる際に吸着力の
大きい吸着孔付近を左右から同等の力で押し上げること
が可能となり、これにより基板に加わる力を均等にする
ことができるからである。
たことにより、不活性ガスを吸着孔から吹き出させた際
にガスが基板との接触面の間に広く拡散しやすくなり、
又基板を剥離させる際基板との接触面の間に大気が流入
し易くなり、より基板の剥離を容易にできる。
す斜視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 平面状の吸着面に吸着孔を備え、該吸着
孔に供給した負圧の吸着力により基板を吸着、保持する
基板吸着保持装置において、 前記吸着面に、前記基板を該吸着面に対して昇降させる
昇降ピンと前記吸着孔とを交互に円状に配置し、かつ前
記昇降ピンと前記吸着孔とから形成された配列円を同心
円状に設け、前記基板を吸着させる際に、前記吸着孔への負圧の供給
を中心付近の吸着孔より開始させて順次外方に進行させ
ること を特徴とする基板吸着保持装置。 - 【請求項2】 前記基板の吸着を解除する際に、外方に
位置する前記吸着孔より吸着解除を開始し、順次中心に
向けて進行させることを特徴とする請求項1に記載の基
板吸着保持装置。 - 【請求項3】前記吸着面に微細な凹凸を形成したことを
特徴とする請求項1又は2に記載の基板吸着保持装置。
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