JP3810714B2 - 薄層基板製造方法、薄層基板移載装置及び薄層基板移載用吸着パッド - Google Patents
薄層基板製造方法、薄層基板移載装置及び薄層基板移載用吸着パッド Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板などの薄層基板の薄層基板製造方法、薄層基板移載装置及び薄層基板移載用吸着パッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガラス基板を利用した液晶モジュールを製造する技術が知られている。液晶モジュールはガラス基板上に画面を構成する多数の画素を形成したり、表示動作用の薄膜トランジスタを形成して製造される。例えば、薄膜トランジスタの製造工程では、ガラス基板への導電材の塗布工程、その上面への感光材としてのレジストの塗布工程、各層の回路パターンのフォトマスクを用いての露光工程、現像工程、エッチング工程が所要数のアレイを形成するまで繰り返される。そして、これらの各工程の間に、必要に応じて高温でベーク処理を行う処理室が配設されている。処理室間には処理後の基板を次工程の処理室に移送するための基板移載装置が設置されている。基板移載装置は、回動及び伸縮可能なアーム先端にガラス基板を載置するハンド部を有する。このハンド部には、載置したガラス基板を吸着する環状の側壁を有する吸着パッドが所要数配設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガラス基板は、吸着パッド上に載置、吸引されて次工程へ移送されるが、前工程がベーク処理の場合には、例えば２００℃以上に熱せられた基板の下面に常温の吸着パッドが接触すると、吸着パッドの冷熱がガラス基板に伝達して局部的な温度低下を発生する。この局部的な温度低下がガラス基板の表（おもて）面側に影響を与えると、局部的（接触部分）に接着性能の低下を招来し、現像後のエッチングにおいて、その境界部分のアレイの各層間に接着不良、すなわち捲（めく）れを、いわゆるサーマルイメージを発生させる場合がある。特に、ガラス基板の薄層化の要請がある今日、コンマ数ミリの厚みの基板も出現しており、この薄層化によって冷熱が表面側に伝達し易くなってサーマルイメージの問題がより顕在化し、歩留まりの更なる悪化を招く虞がある。
【０００４】
また、吸着パッドの環状の側壁上端部に載置され、吸引されたガラス基板は、側壁内空間の負圧によって凹みが発生し、側壁に沿った環状の屈曲部が発生するが、この屈曲部の機械的変形及び熱膨張、収縮が作用して前記サーマルイメージをより発生し易くする虞も考えられる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、薄層基板の吸引移送時における接触面積を可及的に小さくしてサーマルイメージの発生を抑制する薄層基板製造方法、薄層基板移載装置及び薄層基板移載用吸着パッドを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、薄層基板を吸着する薄層基板移載用吸着パッドであって、環状の側壁部を有する有底の筒体で構成され、該筒体は底部の一部に吸引孔が形成され、前記側壁部の先端端面が前記薄層基板との接触面とされるとともに、前記側壁部の断面形状は先端が先窄まりのテーパ状に形成されており、前記側壁部の内径側における等径かつ周方向等間隔となる位置に、支持用乃至は屈曲規制用の複数の突起が形成されるとともに、前記突起の先端は前記薄層基板に点状又は線状に接触可能な形状に形成されていることを特徴とする薄層基板移載用吸着パッドである。
【０００７】
この構成によれば、側壁部の先端が先窄まりのテーパ状に形成されているので、筒体の側壁部と薄層基板の裏面との接触面積が小さくなり、この接触面を経由して側壁部側から薄層基板側に伝達する熱量が極力抑制される。なお、ここでは、薄層基板とパッドとの温度差の正負は特に問題とせず、要は、薄層基板から見て相対的な冷熱が、あるいは高熱が接触面を介して薄層基板に局部的に温度変化を発生させることを受けて、熱が伝達したとして扱う。従って、低温のパッドにベーク等された薄層基板の高熱が移動して薄層基板の温度が局部的に低下する態様もあれば、上記とは逆の温度関係によって薄層基板から局部的に熱量が奪われる態様もある。
【０００８】
また、この構成によれば、側壁部に載置された状態で吸引されると、薄層基板のうち側壁部の内周側が吸引孔側に撓む（凹む）力を受けるが、突起の存在によりたわみが規制される。この結果、側壁部との接触部での変形による、さらにはこの変形と熱移動による膨張と収縮とによるサーマルイメージの発生が抑制される。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、突起の形状は四角錐であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、突起の先端は側壁部の先端に対して等しい高さ位置か低く設定されていることを特徴とする。この構成によれば、突起が側壁部の先端と等しい高さであれば、たわみが実質発生せず、また多少低くても、撓みかけた薄層基板に当接するように突起の高さを設定しておけば、たわみはその分規制される。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、側壁部の先端部分は外周面側と内周面側がそれぞれテーパ状に形成されていることを特徴とする。この構成によれば、吸引時に側壁部の内面側が薄層基板と接触して接触面積が不必要に増大するということが防止される。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、側壁部の先端端面の位置の厚さ寸法が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることを特徴とする。また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、側壁部の先端端面の位置の厚さ寸法が０．２ｍｍであることを特徴とする。これらの構成によれば、側壁の先端面すなわち薄層基板との接触面の径方向寸法を極力小さくしたので、接触面積が小さくでき、移動する熱量が抑制される。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、側壁部は、吸引孔側の小径の基部側壁と、先端側の大径の先端側壁と、基部側壁と先端側壁を連結する連結部とから構成され、前記先端側壁は前記連結部と連結する近傍部分の肉厚寸法が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする。請求項８記載の発明は、請求項７記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、連結部の肉厚寸法が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする。これらの構成によれば、薄層基板との接触面に繋がる先端側壁の体積が小さくなる分、熱容量が少なくできるので、薄層基板へ移動する熱量も少なくなる。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、側壁部は円環状であることを特徴とする。これにより吸引性能が安定する。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、筒体は、耐熱性を有する樹脂製で形成されていることを特徴とする。この構成によれば、吸着パッドが耐熱性を有するので高温の薄層基板に接触部で付着する等の問題はなく、また樹脂製であるので薄層基板の裏面を傷つけることもない。特に液晶用として用いられる場合には、光透過性が問題となることから、裏面といえども傷が付くことを防止することは重要である。
【００１６】
請求項１１記載の発明は、薄層基板を載置するハンド部と、該ハンド部の上面に露出して設けられた請求項１〜１０のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドと、前記ハンド部を位置変位可能にする駆動部とを備えたことを特徴とする薄層基板移載装置である。この構成によれば、例えば熱処理された薄層基板にサーマルイメージを発生させることなく、次工程等（基板を積層して可搬するためのカセットケースへの収納動作とか、次工程へ搬送するためのコンベアへの移載動作も含む）への移載（搬送）が可能となる。
【００１７】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の薄層基板移載装置において、ハンド部に複数個の薄層基板移載用吸着パッドが分散配置されていることを特徴とする。この構成によれば、薄層基板のより均一な載置支持が可能となり、安定した移載姿勢が実現される。
【００１８】
請求項１３記載の発明は、複数枚の薄層基板を互いに離間して積層した状態で第１の処理を施す第１の処理部と複数枚の薄層基板について第２の処理を施す第２の処理部との間に請求項１１又は１２に記載の薄層基板移載装置を配置し、第１の処理部で処理された薄層基板を１枚ずつ載置して第２の処理部に受け渡しすることで第１の処理と第２の処理とを連続して行うことを特徴とする薄層基板製造方法である。この構成によれば、第１の処理部から取り出された薄層基板の温度が常温と大きく相違する場合であっても、サーマルイメージの発生を抑制しつつ、次工程である第２の工程への移送が可能となる。
【００１９】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の薄層基板製造方法において、薄層基板がガラス基板であることを特徴とする。この構成によれば、特にサーマルイメージが問題となるガラス基板に対して効果が大きい。
【００２０】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の薄層基板製造方法において、第１の処理部は熱処理であることを特徴とする。この構成によれば、薄層基板をベークなどの熱処理で高温、例えば２００〜２５０℃であって常温と大きな温度差となっていても、サーマルイメージの発生が可及的に抑制される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、薄層基板としてのガラス基板面に薄膜トランジスタなどの液晶表示のための電気的な駆動回路が形成されてなる液晶モジュールを製造する一般的なアレイ製造工程の一部分を示す流れ図である。
【００２２】
薄膜形成前洗浄工程Ｐ１は製造工程に入る前に、ガラス基板の表面から無機物や有機物の異物、汚染物質を除去するもので、ブラシ洗浄、超音波洗浄、紫外線（ＵＶ）洗浄及び純水洗浄の洗浄処理がそれぞれの洗浄室で行われ、処理後にベーキング（加熱乾燥）処理が施される。薄膜形成工程Ｐ２は薄膜トランジスタなどの電極（ゲート、ソース、ドレイン、配線等、図６参照）を形成する処理で、スパッタ、プラズマ化学気相成長又は真空蒸着法を利用した薄膜形成装置によって行われる。
【００２３】
レジスト塗布工程Ｐ３は薄膜形成後のガラス基板の表面に所要厚の感光材料からなる絶縁層を形成する処理で、ガラス基板を回転させつつその中央に所要量の塗布液を滴下するスピン塗布、表面に塗布材が塗られたローラをガラス基板面上を回転させるロール塗布のいずれかの装置で行われる。また、レジスト材が塗布されたガラス基板は、塗布材を乾燥させるためにベーキング（加熱乾燥）処理が施される。加熱乾燥は、例えばプリベーク処理（８０°〜１５０°による）及びポストベーク（２００°〜２５０°）で行われる処理である。レジスト塗布室から次工程であるベーキング処理室へのガラス基板の受け渡しは移載ロボット（例えば図２参照）等を利用して行われる。
【００２４】
露光工程Ｐ４はレンズプロジェクション（ステッパ）、ミラープロジェクション又はプロキシミティ法によって、回路パターンを示すマスクＭａでガラス基板をマスキングして上方から光源光を照射することで板面を露光する処理で、露光装置を備えた処理室で行われる。なお後述する図２はこのレジスト塗布工程Ｐ３のベーク室から露光装置にガラス基板を移送する部分を例示している。露光処理により、ガラス基板６の表面は回路パターン以外の部分が感光される。現像工程Ｐ５はガラス基板を回転させつつ現像液を滴下して行うスピン現像又はガラス基板上方から現像液を降りかけるシャワー現像を行う処理である。ここでもベーク処理が施される。
【００２５】
次いで、エッチング工程Ｐ６は露光工程Ｐ４における露光域のレジスト材を除去する前処理で、ドライエッチング又はウエットエッチング法で行われる。レジスト剥離工程Ｐ７は露光工程Ｐ４における露光域のレジスト材を除去する処理で、プラズマ（ドライ）アッシング（炭化）又はウエット剥離法で行われる。工程Ｐ２〜Ｐ７は必要な層数のアレイを形成するまで繰り返し行われる工程である。そして、所要の層数に対する処理が終了すると、検査工程を経て液晶セルのためのパネル製造工程へ、更にモジュール組立工程へと移行する。
【００２６】
このように、ガラス基板は複数の工程において、ベーキング（乾燥用、焼成用など）が施されて、次工程の処理室に移送される。
【００２７】
ところで、図６は、工程Ｐ１〜Ｐ７を所要回繰り返すことによりガラス基板上の一部に形成された薄膜トランジスタの構成図の一例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はサーマルイメージが発生している状態を示す部分拡大図である。図６において、ガラス基板６上には、ゲート電極１０１、ゲート絶縁膜１０２、アモルファスシリコン層１０３、ｎ＋アモルファスシリコン層１０４、保護膜１０５、ソース（またはドレイン）電極１０６及び透明画素電極１０７が順次の層として形成されている。図６（ｂ）の拡大図に示すように、ゲート絶縁膜１０２の上層部材であるソース（またはドレイン）電極１０６はその左端、すなわちエッチング処理される領域とされない領域との境界において、サーマルイメージによって当該部分の接着性が低下した結果、ゲート絶縁膜１０２との接触部で捲れ１１０が生じている。本発明は、このようなサーマルイメージに起因するエッチング域との境界位置での捲れ等の発生を抑制するものである。
【００２８】
図２は、本発明に係る薄層基板移載用吸着パッドが適用される薄層基板製造装置の一部を示す外観図である。図２には複数の処理室等が搬送系を介して配設されている。本実施形態では、第１処理部としてのベーク室１と、第２処理部としての例えば露光室２（詳細は図略）とが示されており、その間に、基板移載装置３、コンベア装置４が配設されている。なお、図示していないが、ベーク室１の上流側には、例えばレジスト塗布室などが配設されている。
【００２９】
ベーク室１は内部に高温発熱体（ヒータ）を備え、カセット５が収納されている。カセット５は多段の積層構造を有し、所要枚数の薄層基板としてのガラス基板６が所要距離ずつ離間して積層されている。カセット５のベーク室１への搬入は、図略の（基板移載装置３と同様な構造の）移載装置で行われてもよい。露光室２は詳細は示していないが、搬入されてきたガラス基板を位置決めする機構、マスクパターンを位置決めして被せた状態で露光を行う機構を例えば備える。
【００３０】
基板移載装置３は、内部に移載ロボット３０を備える。移載ロボット３０は基部３１と、基部から天井近傍まで立直したガイド用柱体３２と、ガイド用柱体３２に対して昇降可能な構造を有する昇降部３３と、昇降部３３上面で垂直軸周りに回動する第１アーム３４と、第１アーム３４の先端に連結され、垂直軸周りに回動する第２アーム３５と、第２アーム３５の先端に立設され、モータ等の駆動源３６に固定された水平面を有するハンド部３７とを備える。また、移載ロボット３０は駆動源３１０を備え、第２アーム３５の昇降、前後移動及び左右回動を周知の内部機構（図示せず）によって行わせると共に、ハンド部３７と図略の吸引源とを結ぶ吸引配管（図３にその一部が図示）を備える。ハンド３７の詳細構造は図３以降で説明する。
【００３１】
基板移載装置３がかかる構成を備える結果、ハンド部３７は昇降、回転、進退が自在となる。例えば、同一方向（ベーク室１側）を向いた姿勢のままベーク室１に窓１ａを経てガラス基板６の下部まで進入し、その位置で上昇してガラス基板６を持ち上げ、かつ吸引してそのまま後退し、脱出が可能となる。脱出後は、向きを１８０°反転し、かつ高さ変更して、（図に破線で示すように）窓４ａからコンベア装置４内に進入し、コンベア４１上に移載することが可能となる。
また、コンベア装置４は複数本の回動軸が所要ピッチで平行配置された回転軸４１１と、各回転軸４１１の長手方向に所要間隔で複数個供回り可能に設けられたローラ４１２とを備え、コンベア４１上に載置されたガラス基板６を順次第２処理室２へ向けて移送するものである。
【００３２】
図３は、ハンド部の構造図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。ハンド部３７は、駆動源３６の軸部に固設された基部３７０から所要長を有する一対のフィンガー３７１，３７２が所定の間隔を置いて平行に取り付けられている。フィンガー３７１，３７２は同一形状を有し、長尺の板状で、固形樹脂材で構成されている。樹脂としては高温のガラス基板６を支持することから、耐熱性を有し、また、伝熱を抑制する観点から熱容量が小さく、熱伝導性の低いものがより好ましい。本実施形態では、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）が使用されている。図３では、フィンガー３７１，３７２に直方体形状のガラス基板６が載置されている。
【００３３】
フィンガー３７１には先端側適所と略中間位置にそれぞれ吸着パッド７１，７２が設けられ、フィンガー３７２にはフィンガー３７１と同様に先端部と略中央位置にそれぞれ吸着パッド７３，７４が設けられている。各パッド７１〜７４は本実施形態ではフィンガー３７１，３７２の外側部に設けられており、ガラス基板６の支持をより広い位置で行うようにしている。また、吸着パッド７１，７２及び７３，７４は左右対称（線対称）に配設され、左右でバランスの取れた載置姿勢を確保するようにしている。なお、各パッド７１〜７４は同一構造を有するもので、詳細は図４に示す。
【００３４】
基部３７０からパッド７１、７２に亘るフィンガー３７１上面には溝３７１０が形成され、この溝３７１０に吸入配管３７１１，３７１２が埋設されている。同様に、基部３７０からパッド７３、７４に亘るフィンガー３７２上面には溝３７２０が形成され、この溝３７２０に吸入配管３７２１，３７２２が埋設されている。
【００３５】
さらに、フィンガー３７１上のセンサ９１及びフィンガー３７２上のセンサ９２は、ガラス基板６の搭載の有無を検知するもので、光学センサ等の近接センサあるいはメカスイッチからなる。
【００３６】
図４は、吸着パッドの構造図で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は部分拡大図、（ｄ）は全体斜視図である。吸着パッド７１〜７４は同一形状なので、ここでは吸着パッド７１を代表にして説明する。吸着パッド７１は、円形状を有する有底の筒体を基本形状とし、側壁部７１１と底部７１２とから構成される。底部７１２の中央には所要径の吸引孔７１３が形成され、吸引配管３７１１に連接されるようになっている。
【００３７】
側壁部７１１は、底部７１２側の小径の基部側壁７１４と、先端側の大径の先端側壁７１５と、基部側壁７１４と先端側壁７１５とを連結する連結部７１６とから構成されている。本実施例では、底部７１２の外径は２５ｍｍであり、吸引孔７１３の径が１０ｍｍであり、基部側壁７１４の高さが４ｍｍであり、先端側壁７１５の外周径が３０ｍｍ、高さが３．５ｍｍであり、基端の肉厚が０．８ｍｍであり、連結部７１６の肉厚が０．８ｍｍである。また、先端側壁７１５は先端側が開放状となるように大径となっており、かつ断面形状が多少の先窄まりとなっている。かつ先端側壁７１５の先端部分は、外周面側と内 周面側がそれぞれ先窄まりのテーパ状を有し、先端端面７１５ａの位置の厚さ寸法が０．２ｍｍに設定されている。また、連結部７１６は中間から外側が先端側壁７１５側に屈曲されており、底部７１２、基端側壁７１４、連結部７１６が全体として、載置されたガラス基板６の裏面から離間するようにして、放熱による熱移動を可及的に抑制している。
【００３８】
なお、先端側壁７１５の先端端面７１５ａ、すなわちガラス基板６との接触面の位置の厚さ寸法は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。これは小寸法における強度上の限界と、接触面が広くなることによる伝熱量の抑制の限界による。すなわち、ガラス基板６との接触面積が小さいほど、吸着パッド７１の冷熱がベークなどされた高温のガラス基板６に伝熱せず、サーマルイメージの発生を効果的に抑制乃至は防止できる。また、先端側壁７１５の先端端面７１５ａの位置の厚さ寸法が０．２ｍｍの場合には、強度面と伝熱面の双方から見て好適である。
【００３９】
また、先端側壁７１５の基部、すなわち連結部７１６と連結する近傍部分の肉厚寸法は０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましい。これは、薄すぎると、強度面で限界となり、また、１．０ｍｍほどの厚みに達すると、この部分に蓄積している冷熱の熱量が多くなり、この熱量がガラス基板６に伝熱されるからである。
【００４０】
また、連結部７１６の肉厚寸法は０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましい。これも、強度面での限界と、伝熱量の制約によるものである。
【００４１】
なお、図５は、吸着パッドの変形例を示す構造図で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は全体斜視図である。この吸着パッド７１′は、図４に示す吸着パッド７１と基本構造が同一であり、大きな相違点は先端側壁７１５′の内側に連結部７１６′に突設された複数の突起７１７′を備える点である。以下、この突起７１７′の構造について説明する。
【００４２】
突起７１７′は先端側壁７１５′の内径側に等径かつ周方向等間隔で、この例では９０°毎に計４個が形成されている。突起７１７′の形状は四角錐で、先端のガラス基板６との接触面積を極力小さくして伝熱量を抑制しつつ、支持の確保を図っている。この突起７１７′の先端は先端側壁７１５′の先端高さに対して等しい高さ位置か、僅かに低く、例えばこの例では０．０５ｍｍだけ低く形成されている。突起７１７′が設けられていない、例えば図４の態様では、先端側壁７１５にガラス基板６が載置され、吸引された場合、円形となる先端端面７１５ａの内側のガラス基板６が負圧により、図４（ａ）に仮想線で示すように、吸着パッド７１側に僅かに撓む（凹む）こととなるが、この撓みにより、ガラス基板６は先端端面７１５ａの部分で環状の屈曲すなわち変形が発生し、この撓んだ状態で、伝熱による温度変化があると、その時の膨張、収縮により、その時点までに形成されたアレイ層に捲れや亀裂が生じて、当該部分での接着性の低下といういわゆるサーマルイメージが発生し易くなり、歩留まりの低減に限界がある。そこで、図５のように支持用乃至は屈曲規制用の突起７１７′を設けることで、負圧に起因して生じる、撓もうとする力に抗してガラス基板６を支持するので、結果的に撓みが抑制され、歩留まりをより低減する。特にガラス基板６がより薄層化されたものである場合には歩留まりの低減効果は大きくなる。また、突起７１７′の個数は４個に限定されず、均一配置であれば、２個でも３個乃至はそれ以上の所要数であってもよい。さらに、先端形状は、伝熱量を抑制し得る形状であればよく、点状の他、線状であってもよい。この吸着パッド７１，７１′はインジェクション加工により製造することができる。
【００４３】
なお、本発明は、液晶モジュール用のガラス基板を例にして説明したが、本発明はこれに限定されず、シリコンウエハ等他の薄層基板であって、移載用等の吸着パッドで載置する場合に、温度差が悪影響を及ぼす技術にも適用可能である。また、吸着パッドに限定されず、薄層基板を載置するのみのパッドにも同様に提供可能である。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、筒体の側壁部と薄層基板の裏面との接触面積が小さくできるため、この接触面を経由して側壁部側から薄層基板側に伝達する熱量（伝熱量）を極力低減でき、サーマルイメージの発生を抑制できる。
【００４５】
また、薄層基板のたわみを規制できる。この結果、側壁部との接触部での変形による、さらにはこの変形と熱移動による膨張と収縮とによるサーマルイメージの発生を抑制できる。
【００４６】
請求項３記載の発明によれば、薄層基板のたわみを規制できる。
【００４７】
請求項４記載の発明によれば、吸引時に側壁部の内面側が薄層基板と接触して接触面積が不必要に増大するということを防止できる。
【００４８】
請求項５、６記載の発明によれば、側壁の先端面すなわち薄層基板との接触面の位置の厚さ寸法を極力小さくしたので、伝熱量を抑制できる。
【００４９】
請求項７、８記載の発明によれば、薄層基板との接触面に繋がる先端側壁の体積が小さくなる分、熱容量を少なくできるので、薄層基板への伝熱量を低減できる。
【００５０】
請求項９記載の発明によれば、吸引性能を安定させることができる。
【００５１】
請求項１０記載の発明によれば、耐熱性を有するので薄層基板に付着する等の問題はなく、また樹脂製であるので薄層基板の裏面を傷つけることもなくなる。特に液晶用の場合に有効である。
【００５２】
請求項１１記載の発明によれば、例えば熱処理された薄層基板にサーマルイメージを発生させることなく、次工程等（基板を積層して可搬するためのカセットケースへの収納動作も含む）への移載（搬送）が可能となる。
【００５３】
請求項１２記載の発明によれば、薄層基板により均一な載置支持を実現でき、安定した移載姿勢が得られる。
【００５４】
請求項１３記載の発明によれば、第１の処理部から取り出された薄層基板の温度が常温と大きく相違する場合であっても、サーマルイメージの発生を抑制しつつ、次工程である第２の工程への移送を可能にできる。
【００５５】
請求項１４記載の発明によれば、特にサーマルイメージが問題となるガラス基板に対して高い効果が得られる。
【００５６】
請求項１５記載の発明によれば、薄層基板をベークなどの熱処理で高温、例えば２００〜２５０℃であって常温と大きな温度差となっていても、サーマルイメージの発生が可及的に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 薄層基板としてのガラス基板面に薄膜トランジスタなどの液晶表示のための電気的な駆動回路が形成されてなる液晶モジュールを製造する一般的なアレイ製造工程の一部分を示す流れ図である。
【図２】 本発明に係る薄層基板移載用吸着パッドが適用される薄層基板製造装置の一部を示す外観図である。
【図３】 ハンド部の構造図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】 吸着パッドの構造図で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は部分拡大図、（ｄ）は全体斜視図である。
【図５】 吸着パッドの変形例を示す構造図で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は全体斜視図である。
【図６】 工程Ｐ１〜Ｐ７を所要回繰り返すことによりガラス基板上の一部に形成された薄膜トランジスタの構成図の一例を示し、（ａ）断面図、（ｂ）はサーマルイメージが発生している状態を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
２ 露光室
３ 基板移載装置
４ コンベア装置
５ カセット
６ ガラス基板
３０ 移載ロボット
３７１，３７２ フィンガー
７１〜７４ 吸着パッド
７１１ 側壁部
７１２ 底部
７１３ 吸引孔
７１４ 基部側壁
７１５ 先端側壁
７１５ａ 先端端面
７１６ 連結部
７１７′ 突起
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガラス基板などの薄層基板の薄層基板製造方法、薄層基板移載装置及び薄層基板移載用吸着パッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ガラス基板を利用した液晶モジュールを製造する技術が知られている。液晶モジュールはガラス基板上に画面を構成する多数の画素を形成したり、表示動作用の薄膜トランジスタを形成して製造される。例えば、薄膜トランジスタの製造工程では、ガラス基板への導電材の塗布工程、その上面への感光材としてのレジストの塗布工程、各層の回路パターンのフォトマスクを用いての露光工程、現像工程、エッチング工程が所要数のアレイを形成するまで繰り返される。そして、これらの各工程の間に、必要に応じて高温でベーク処理を行う処理室が配設されている。処理室間には処理後の基板を次工程の処理室に移送するための基板移載装置が設置されている。基板移載装置は、回動及び伸縮可能なアーム先端にガラス基板を載置するハンド部を有する。このハンド部には、載置したガラス基板を吸着する環状の側壁を有する吸着パッドが所要数配設されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ガラス基板は、吸着パッド上に載置、吸引されて次工程へ移送されるが、前工程がベーク処理の場合には、例えば２００℃以上に熱せられた基板の下面に常温の吸着パッドが接触すると、吸着パッドの冷熱がガラス基板に伝達して局部的な温度低下を発生する。この局部的な温度低下がガラス基板の表（おもて）面側に影響を与えると、局部的（接触部分）に接着性能の低下を招来し、現像後のエッチングにおいて、その境界部分のアレイの各層間に接着不良、すなわち捲（めく）れを、いわゆるサーマルイメージを発生させる場合がある。特に、ガラス基板の薄層化の要請がある今日、コンマ数ミリの厚みの基板も出現しており、この薄層化によって冷熱が表面側に伝達し易くなってサーマルイメージの問題がより顕在化し、歩留まりの更なる悪化を招く虞がある。
【０００４】
また、吸着パッドの環状の側壁上端部に載置され、吸引されたガラス基板は、側壁内空間の負圧によって凹みが発生し、側壁に沿った環状の屈曲部が発生するが、この屈曲部の機械的変形及び熱膨張、収縮が作用して前記サーマルイメージをより発生し易くする虞も考えられる。
【０００５】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、薄層基板の吸引移送時における接触面積を可及的に小さくしてサーマルイメージの発生を抑制する薄層基板製造方法、薄層基板移載装置及び薄層基板移載用吸着パッドを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、薄層基板を吸着する薄層基板移載用吸着パッドであって、環状の側壁部を有する有底の筒体で構成され、該筒体は底部の一部に吸引孔が形成され、前記側壁部の先端端面が前記薄層基板との接触面とされるとともに、前記側壁部の断面形状は先端が先窄まりのテーパ状に形成されており、前記側壁部の内径側における等径かつ周方向等間隔となる位置に、支持用乃至は屈曲規制用の複数の突起が形成されるとともに、前記突起の先端は前記薄層基板に点状又は線状に接触可能な形状に形成されていることを特徴とする薄層基板移載用吸着パッドである。
【０００７】
この構成によれば、側壁部の先端が先窄まりのテーパ状に形成されているので、筒体の側壁部と薄層基板の裏面との接触面積が小さくなり、この接触面を経由して側壁部側から薄層基板側に伝達する熱量が極力抑制される。なお、ここでは、薄層基板とパッドとの温度差の正負は特に問題とせず、要は、薄層基板から見て相対的な冷熱が、あるいは高熱が接触面を介して薄層基板に局部的に温度変化を発生させることを受けて、熱が伝達したとして扱う。従って、低温のパッドにベーク等された薄層基板の高熱が移動して薄層基板の温度が局部的に低下する態様もあれば、上記とは逆の温度関係によって薄層基板から局部的に熱量が奪われる態様もある。
【０００８】
また、この構成によれば、側壁部に載置された状態で吸引されると、薄層基板のうち側壁部の内周側が吸引孔側に撓む（凹む）力を受けるが、突起の存在によりたわみが規制される。この結果、側壁部との接触部での変形による、さらにはこの変形と熱移動による膨張と収縮とによるサーマルイメージの発生が抑制される。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、突起の形状は四角錐であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、突起の先端は側壁部の先端に対して等しい高さ位置か低く設定されていることを特徴とする。この構成によれば、突起が側壁部の先端と等しい高さであれば、たわみが実質発生せず、また多少低くても、撓みかけた薄層基板に当接するように突起の高さを設定しておけば、たわみはその分規制される。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、側壁部の先端部分は外周面側と内周面側がそれぞれテーパ状に形成されていることを特徴とする。この構成によれば、吸引時に側壁部の内面側が薄層基板と接触して接触面積が不必要に増大するということが防止される。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、側壁部の先端端面の位置の厚さ寸法が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることを特徴とする。また、請求項６記載の発明は、請求項５記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、側壁部の先端端面の位置の厚さ寸法が０．２ｍｍであることを特徴とする。これらの構成によれば、側壁の先端面すなわち薄層基板との接触面の径方向寸法を極力小さくしたので、接触面積が小さくでき、移動する熱量が抑制される。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、側壁部は、吸引孔側の小径の基部側壁と、先端側の大径の先端側壁と、基部側壁と先端側壁を連結する連結部とから構成され、前記先端側壁は前記連結部と連結する近傍部分の肉厚寸法が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする。請求項８記載の発明は、請求項７記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、連結部の肉厚寸法が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする。これらの構成によれば、薄層基板との接触面に繋がる先端側壁の体積が小さくなる分、熱容量が少なくできるので、薄層基板へ移動する熱量も少なくなる。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項１〜８のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、側壁部は円環状であることを特徴とする。これにより吸引性能が安定する。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、請求項１〜９のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドにおいて、筒体は、耐熱性を有する樹脂製で形成されていることを特徴とする。この構成によれば、吸着パッドが耐熱性を有するので高温の薄層基板に接触部で付着する等の問題はなく、また樹脂製であるので薄層基板の裏面を傷つけることもない。特に液晶用として用いられる場合には、光透過性が問題となることから、裏面といえども傷が付くことを防止することは重要である。
【００１６】
請求項１１記載の発明は、薄層基板を載置するハンド部と、該ハンド部の上面に露出して設けられた請求項１〜１０のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドと、前記ハンド部を位置変位可能にする駆動部とを備えたことを特徴とする薄層基板移載装置である。この構成によれば、例えば熱処理された薄層基板にサーマルイメージを発生させることなく、次工程等（基板を積層して可搬するためのカセットケースへの収納動作とか、次工程へ搬送するためのコンベアへの移載動作も含む）への移載（搬送）が可能となる。
【００１７】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の薄層基板移載装置において、ハンド部に複数個の薄層基板移載用吸着パッドが分散配置されていることを特徴とする。この構成によれば、薄層基板のより均一な載置支持が可能となり、安定した移載姿勢が実現される。
【００１８】
請求項１３記載の発明は、複数枚の薄層基板を互いに離間して積層した状態で第１の処理を施す第１の処理部と複数枚の薄層基板について第２の処理を施す第２の処理部との間に請求項１１又は１２に記載の薄層基板移載装置を配置し、第１の処理部で処理された薄層基板を１枚ずつ載置して第２の処理部に受け渡しすることで第１の処理と第２の処理とを連続して行うことを特徴とする薄層基板製造方法である。この構成によれば、第１の処理部から取り出された薄層基板の温度が常温と大きく相違する場合であっても、サーマルイメージの発生を抑制しつつ、次工程である第２の工程への移送が可能となる。
【００１９】
請求項１４記載の発明は、請求項１３記載の薄層基板製造方法において、薄層基板がガラス基板であることを特徴とする。この構成によれば、特にサーマルイメージが問題となるガラス基板に対して効果が大きい。
【００２０】
請求項１５記載の発明は、請求項１４記載の薄層基板製造方法において、第１の処理部は熱処理であることを特徴とする。この構成によれば、薄層基板をベークなどの熱処理で高温、例えば２００〜２５０℃であって常温と大きな温度差となっていても、サーマルイメージの発生が可及的に抑制される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は、薄層基板としてのガラス基板面に薄膜トランジスタなどの液晶表示のための電気的な駆動回路が形成されてなる液晶モジュールを製造する一般的なアレイ製造工程の一部分を示す流れ図である。
【００２２】
薄膜形成前洗浄工程Ｐ１は製造工程に入る前に、ガラス基板の表面から無機物や有機物の異物、汚染物質を除去するもので、ブラシ洗浄、超音波洗浄、紫外線（ＵＶ）洗浄及び純水洗浄の洗浄処理がそれぞれの洗浄室で行われ、処理後にベーキング（加熱乾燥）処理が施される。薄膜形成工程Ｐ２は薄膜トランジスタなどの電極（ゲート、ソース、ドレイン、配線等、図６参照）を形成する処理で、スパッタ、プラズマ化学気相成長又は真空蒸着法を利用した薄膜形成装置によって行われる。
【００２３】
レジスト塗布工程Ｐ３は薄膜形成後のガラス基板の表面に所要厚の感光材料からなる絶縁層を形成する処理で、ガラス基板を回転させつつその中央に所要量の塗布液を滴下するスピン塗布、表面に塗布材が塗られたローラをガラス基板面上を回転させるロール塗布のいずれかの装置で行われる。また、レジスト材が塗布されたガラス基板は、塗布材を乾燥させるためにベーキング（加熱乾燥）処理が施される。加熱乾燥は、例えばプリベーク処理（８０°〜１５０°による）及びポストベーク（２００°〜２５０°）で行われる処理である。レジスト塗布室から次工程であるベーキング処理室へのガラス基板の受け渡しは移載ロボット（例えば図２参照）等を利用して行われる。
【００２４】
露光工程Ｐ４はレンズプロジェクション（ステッパ）、ミラープロジェクション又はプロキシミティ法によって、回路パターンを示すマスクＭａでガラス基板をマスキングして上方から光源光を照射することで板面を露光する処理で、露光装置を備えた処理室で行われる。なお後述する図２はこのレジスト塗布工程Ｐ３のベーク室から露光装置にガラス基板を移送する部分を例示している。露光処理により、ガラス基板６の表面は回路パターン以外の部分が感光される。現像工程Ｐ５はガラス基板を回転させつつ現像液を滴下して行うスピン現像又はガラス基板上方から現像液を降りかけるシャワー現像を行う処理である。ここでもベーク処理が施される。
【００２５】
次いで、エッチング工程Ｐ６は露光工程Ｐ４における露光域のレジスト材を除去する前処理で、ドライエッチング又はウエットエッチング法で行われる。レジスト剥離工程Ｐ７は露光工程Ｐ４における露光域のレジスト材を除去する処理で、プラズマ（ドライ）アッシング（炭化）又はウエット剥離法で行われる。工程Ｐ２〜Ｐ７は必要な層数のアレイを形成するまで繰り返し行われる工程である。そして、所要の層数に対する処理が終了すると、検査工程を経て液晶セルのためのパネル製造工程へ、更にモジュール組立工程へと移行する。
【００２６】
このように、ガラス基板は複数の工程において、ベーキング（乾燥用、焼成用など）が施されて、次工程の処理室に移送される。
【００２７】
ところで、図６は、工程Ｐ１〜Ｐ７を所要回繰り返すことによりガラス基板上の一部に形成された薄膜トランジスタの構成図の一例を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）はサーマルイメージが発生している状態を示す部分拡大図である。図６において、ガラス基板６上には、ゲート電極１０１、ゲート絶縁膜１０２、アモルファスシリコン層１０３、ｎ＋アモルファスシリコン層１０４、保護膜１０５、ソース（またはドレイン）電極１０６及び透明画素電極１０７が順次の層として形成されている。図６（ｂ）の拡大図に示すように、ゲート絶縁膜１０２の上層部材であるソース（またはドレイン）電極１０６はその左端、すなわちエッチング処理される領域とされない領域との境界において、サーマルイメージによって当該部分の接着性が低下した結果、ゲート絶縁膜１０２との接触部で捲れ１１０が生じている。本発明は、このようなサーマルイメージに起因するエッチング域との境界位置での捲れ等の発生を抑制するものである。
【００２８】
図２は、本発明に係る薄層基板移載用吸着パッドが適用される薄層基板製造装置の一部を示す外観図である。図２には複数の処理室等が搬送系を介して配設されている。本実施形態では、第１処理部としてのベーク室１と、第２処理部としての例えば露光室２（詳細は図略）とが示されており、その間に、基板移載装置３、コンベア装置４が配設されている。なお、図示していないが、ベーク室１の上流側には、例えばレジスト塗布室などが配設されている。
【００２９】
ベーク室１は内部に高温発熱体（ヒータ）を備え、カセット５が収納されている。カセット５は多段の積層構造を有し、所要枚数の薄層基板としてのガラス基板６が所要距離ずつ離間して積層されている。カセット５のベーク室１への搬入は、図略の（基板移載装置３と同様な構造の）移載装置で行われてもよい。露光室２は詳細は示していないが、搬入されてきたガラス基板を位置決めする機構、マスクパターンを位置決めして被せた状態で露光を行う機構を例えば備える。
【００３０】
基板移載装置３は、内部に移載ロボット３０を備える。移載ロボット３０は基部３１と、基部から天井近傍まで立直したガイド用柱体３２と、ガイド用柱体３２に対して昇降可能な構造を有する昇降部３３と、昇降部３３上面で垂直軸周りに回動する第１アーム３４と、第１アーム３４の先端に連結され、垂直軸周りに回動する第２アーム３５と、第２アーム３５の先端に立設され、モータ等の駆動源３６に固定された水平面を有するハンド部３７とを備える。また、移載ロボット３０は駆動源３１０を備え、第２アーム３５の昇降、前後移動及び左右回動を周知の内部機構（図示せず）によって行わせると共に、ハンド部３７と図略の吸引源とを結ぶ吸引配管（図３にその一部が図示）を備える。ハンド３７の詳細構造は図３以降で説明する。
【００３１】
基板移載装置３がかかる構成を備える結果、ハンド部３７は昇降、回転、進退が自在となる。例えば、同一方向（ベーク室１側）を向いた姿勢のままベーク室１に窓１ａを経てガラス基板６の下部まで進入し、その位置で上昇してガラス基板６を持ち上げ、かつ吸引してそのまま後退し、脱出が可能となる。脱出後は、向きを１８０°反転し、かつ高さ変更して、（図に破線で示すように）窓４ａからコンベア装置４内に進入し、コンベア４１上に移載することが可能となる。
また、コンベア装置４は複数本の回動軸が所要ピッチで平行配置された回転軸４１１と、各回転軸４１１の長手方向に所要間隔で複数個供回り可能に設けられたローラ４１２とを備え、コンベア４１上に載置されたガラス基板６を順次第２処理室２へ向けて移送するものである。
【００３２】
図３は、ハンド部の構造図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。ハンド部３７は、駆動源３６の軸部に固設された基部３７０から所要長を有する一対のフィンガー３７１，３７２が所定の間隔を置いて平行に取り付けられている。フィンガー３７１，３７２は同一形状を有し、長尺の板状で、固形樹脂材で構成されている。樹脂としては高温のガラス基板６を支持することから、耐熱性を有し、また、伝熱を抑制する観点から熱容量が小さく、熱伝導性の低いものがより好ましい。本実施形態では、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）が使用されている。図３では、フィンガー３７１，３７２に直方体形状のガラス基板６が載置されている。
【００３３】
フィンガー３７１には先端側適所と略中間位置にそれぞれ吸着パッド７１，７２が設けられ、フィンガー３７２にはフィンガー３７１と同様に先端部と略中央位置にそれぞれ吸着パッド７３，７４が設けられている。各パッド７１〜７４は本実施形態ではフィンガー３７１，３７２の外側部に設けられており、ガラス基板６の支持をより広い位置で行うようにしている。また、吸着パッド７１，７２及び７３，７４は左右対称（線対称）に配設され、左右でバランスの取れた載置姿勢を確保するようにしている。なお、各パッド７１〜７４は同一構造を有するもので、詳細は図４に示す。
【００３４】
基部３７０からパッド７１、７２に亘るフィンガー３７１上面には溝３７１０が形成され、この溝３７１０に吸入配管３７１１，３７１２が埋設されている。同様に、基部３７０からパッド７３、７４に亘るフィンガー３７２上面には溝３７２０が形成され、この溝３７２０に吸入配管３７２１，３７２２が埋設されている。
【００３５】
さらに、フィンガー３７１上のセンサ９１及びフィンガー３７２上のセンサ９２は、ガラス基板６の搭載の有無を検知するもので、光学センサ等の近接センサあるいはメカスイッチからなる。
【００３６】
図４は、吸着パッドの構造図で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は部分拡大図、（ｄ）は全体斜視図である。吸着パッド７１〜７４は同一形状なので、ここでは吸着パッド７１を代表にして説明する。吸着パッド７１は、円形状を有する有底の筒体を基本形状とし、側壁部７１１と底部７１２とから構成される。底部７１２の中央には所要径の吸引孔７１３が形成され、吸引配管３７１１に連接されるようになっている。
【００３７】
側壁部７１１は、底部７１２側の小径の基部側壁７１４と、先端側の大径の先端側壁７１５と、基部側壁７１４と先端側壁７１５とを連結する連結部７１６とから構成されている。本実施例では、底部７１２の外径は２５ｍｍであり、吸引孔７１３の径が１０ｍｍであり、基部側壁７１４の高さが４ｍｍであり、先端側壁７１５の外周径が３０ｍｍ、高さが３．５ｍｍであり、基端の肉厚が０．８ｍｍであり、連結部７１６の肉厚が０．８ｍｍである。また、先端側壁７１５は先端側が開放状となるように大径となっており、かつ断面形状が多少の先窄まりとなっている。かつ先端側壁７１５の先端部分は、外周面側と内 周面側がそれぞれ先窄まりのテーパ状を有し、先端端面７１５ａの位置の厚さ寸法が０．２ｍｍに設定されている。また、連結部７１６は中間から外側が先端側壁７１５側に屈曲されており、底部７１２、基端側壁７１４、連結部７１６が全体として、載置されたガラス基板６の裏面から離間するようにして、放熱による熱移動を可及的に抑制している。
【００３８】
なお、先端側壁７１５の先端端面７１５ａ、すなわちガラス基板６との接触面の位置の厚さ寸法は０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることが好ましい。これは小寸法における強度上の限界と、接触面が広くなることによる伝熱量の抑制の限界による。すなわち、ガラス基板６との接触面積が小さいほど、吸着パッド７１の冷熱がベークなどされた高温のガラス基板６に伝熱せず、サーマルイメージの発生を効果的に抑制乃至は防止できる。また、先端側壁７１５の先端端面７１５ａの位置の厚さ寸法が０．２ｍｍの場合には、強度面と伝熱面の双方から見て好適である。
【００３９】
また、先端側壁７１５の基部、すなわち連結部７１６と連結する近傍部分の肉厚寸法は０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましい。これは、薄すぎると、強度面で限界となり、また、１．０ｍｍほどの厚みに達すると、この部分に蓄積している冷熱の熱量が多くなり、この熱量がガラス基板６に伝熱されるからである。
【００４０】
また、連結部７１６の肉厚寸法は０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることが好ましい。これも、強度面での限界と、伝熱量の制約によるものである。
【００４１】
なお、図５は、吸着パッドの変形例を示す構造図で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は全体斜視図である。この吸着パッド７１′は、図４に示す吸着パッド７１と基本構造が同一であり、大きな相違点は先端側壁７１５′の内側に連結部７１６′に突設された複数の突起７１７′を備える点である。以下、この突起７１７′の構造について説明する。
【００４２】
突起７１７′は先端側壁７１５′の内径側に等径かつ周方向等間隔で、この例では９０°毎に計４個が形成されている。突起７１７′の形状は四角錐で、先端のガラス基板６との接触面積を極力小さくして伝熱量を抑制しつつ、支持の確保を図っている。この突起７１７′の先端は先端側壁７１５′の先端高さに対して等しい高さ位置か、僅かに低く、例えばこの例では０．０５ｍｍだけ低く形成されている。突起７１７′が設けられていない、例えば図４の態様では、先端側壁７１５にガラス基板６が載置され、吸引された場合、円形となる先端端面７１５ａの内側のガラス基板６が負圧により、図４（ａ）に仮想線で示すように、吸着パッド７１側に僅かに撓む（凹む）こととなるが、この撓みにより、ガラス基板６は先端端面７１５ａの部分で環状の屈曲すなわち変形が発生し、この撓んだ状態で、伝熱による温度変化があると、その時の膨張、収縮により、その時点までに形成されたアレイ層に捲れや亀裂が生じて、当該部分での接着性の低下といういわゆるサーマルイメージが発生し易くなり、歩留まりの低減に限界がある。そこで、図５のように支持用乃至は屈曲規制用の突起７１７′を設けることで、負圧に起因して生じる、撓もうとする力に抗してガラス基板６を支持するので、結果的に撓みが抑制され、歩留まりをより低減する。特にガラス基板６がより薄層化されたものである場合には歩留まりの低減効果は大きくなる。また、突起７１７′の個数は４個に限定されず、均一配置であれば、２個でも３個乃至はそれ以上の所要数であってもよい。さらに、先端形状は、伝熱量を抑制し得る形状であればよく、点状の他、線状であってもよい。この吸着パッド７１，７１′はインジェクション加工により製造することができる。
【００４３】
なお、本発明は、液晶モジュール用のガラス基板を例にして説明したが、本発明はこれに限定されず、シリコンウエハ等他の薄層基板であって、移載用等の吸着パッドで載置する場合に、温度差が悪影響を及ぼす技術にも適用可能である。また、吸着パッドに限定されず、薄層基板を載置するのみのパッドにも同様に提供可能である。
【００４４】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、筒体の側壁部と薄層基板の裏面との接触面積が小さくできるため、この接触面を経由して側壁部側から薄層基板側に伝達する熱量（伝熱量）を極力低減でき、サーマルイメージの発生を抑制できる。
【００４５】
また、薄層基板のたわみを規制できる。この結果、側壁部との接触部での変形による、さらにはこの変形と熱移動による膨張と収縮とによるサーマルイメージの発生を抑制できる。
【００４６】
請求項３記載の発明によれば、薄層基板のたわみを規制できる。
【００４７】
請求項４記載の発明によれば、吸引時に側壁部の内面側が薄層基板と接触して接触面積が不必要に増大するということを防止できる。
【００４８】
請求項５、６記載の発明によれば、側壁の先端面すなわち薄層基板との接触面の位置の厚さ寸法を極力小さくしたので、伝熱量を抑制できる。
【００４９】
請求項７、８記載の発明によれば、薄層基板との接触面に繋がる先端側壁の体積が小さくなる分、熱容量を少なくできるので、薄層基板への伝熱量を低減できる。
【００５０】
請求項９記載の発明によれば、吸引性能を安定させることができる。
【００５１】
請求項１０記載の発明によれば、耐熱性を有するので薄層基板に付着する等の問題はなく、また樹脂製であるので薄層基板の裏面を傷つけることもなくなる。特に液晶用の場合に有効である。
【００５２】
請求項１１記載の発明によれば、例えば熱処理された薄層基板にサーマルイメージを発生させることなく、次工程等（基板を積層して可搬するためのカセットケースへの収納動作も含む）への移載（搬送）が可能となる。
【００５３】
請求項１２記載の発明によれば、薄層基板により均一な載置支持を実現でき、安定した移載姿勢が得られる。
【００５４】
請求項１３記載の発明によれば、第１の処理部から取り出された薄層基板の温度が常温と大きく相違する場合であっても、サーマルイメージの発生を抑制しつつ、次工程である第２の工程への移送を可能にできる。
【００５５】
請求項１４記載の発明によれば、特にサーマルイメージが問題となるガラス基板に対して高い効果が得られる。
【００５６】
請求項１５記載の発明によれば、薄層基板をベークなどの熱処理で高温、例えば２００〜２５０℃であって常温と大きな温度差となっていても、サーマルイメージの発生が可及的に抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 薄層基板としてのガラス基板面に薄膜トランジスタなどの液晶表示のための電気的な駆動回路が形成されてなる液晶モジュールを製造する一般的なアレイ製造工程の一部分を示す流れ図である。
【図２】 本発明に係る薄層基板移載用吸着パッドが適用される薄層基板製造装置の一部を示す外観図である。
【図３】 ハンド部の構造図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図４】 吸着パッドの構造図で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は部分拡大図、（ｄ）は全体斜視図である。
【図５】 吸着パッドの変形例を示す構造図で、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は全体斜視図である。
【図６】 工程Ｐ１〜Ｐ７を所要回繰り返すことによりガラス基板上の一部に形成された薄膜トランジスタの構成図の一例を示し、（ａ）断面図、（ｂ）はサーマルイメージが発生している状態を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
２ 露光室
３ 基板移載装置
４ コンベア装置
５ カセット
６ ガラス基板
３０ 移載ロボット
３７１，３７２ フィンガー
７１〜７４ 吸着パッド
７１１ 側壁部
７１２ 底部
７１３ 吸引孔
７１４ 基部側壁
７１５ 先端側壁
７１５ａ 先端端面
７１６ 連結部
７１７′ 突起
Claims (15)
- 薄層基板を吸着する薄層基板移載用吸着パッドであって、環状の側壁部を有する有底の筒体で構成され、該筒体は底部の一部に吸引孔が形成され、前記側壁部の先端端面が前記薄層基板との接触面とされるとともに、前記側壁部の断面形状は先端が先窄まりのテーパ状に形成されており、
前記側壁部の内径側における等径かつ周方向等間隔となる位置に、支持用乃至は屈曲規制用の複数の突起が形成されるとともに、前記突起の先端は前記薄層基板に点状又は線状に接触可能な形状に形成されていることを特徴とする薄層基板移載用吸着パッド。 - 突起の形状は四角錐であることを特徴とする請求項１記載の薄層基板移載用吸着パッド。
- 突起の先端は側壁部の先端に対して等しい高さ位置か低く設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の薄層基板移載用吸着パッド。
- 側壁部の先端部分は外周面側と内周面側がそれぞれテーパ状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッド。
- 側壁部の先端端面の位置の厚さ寸法が０．１ｍｍ〜０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１に記載の薄層基板移載用吸着パッド。
- 側壁部の先端端面の位置の厚さ寸法が０．２ｍｍであることを特徴とする請求項５記載の薄層基板移載用吸着パッド。
- 側壁部は、吸引孔側の小径の基部側壁と、先端側の大径の先端側壁と、基部側壁と先端側壁を連結する連結部とから構成され、前記先端側壁は前記連結部と連結する近傍部分の肉厚寸法が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッド。
- 連結部の肉厚寸法が０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることを特徴とする請求項７記載の薄層基板移載用吸着パッド。
- 側壁部は円環状であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッド。
- 筒体は、耐熱性を有する樹脂製で形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッド。
- 薄層基板を載置するハンド部と、該ハンド部の上面に露出して設けられた請求項１〜１０のいずれかに記載の薄層基板移載用吸着パッドと、前記ハンド部を位置変位可能にする駆動部とを備えたことを特徴とする薄層基板移載装置。
- ハンド部に複数個の薄層基板移載用吸着パッドが分散配置されていることを特徴とする請求項１１記載の薄層基板移載装置。
- 複数枚の薄層基板を互いに離間して積層した状態で第１の処理を施す第１の処理部と複数枚の薄層基板について第２の処理を施す第２の処理部との間に請求項１１又は１２記載の薄層基板移載装置を配置し、第１の処理部で処理された薄層基板を１枚ずつ載置して第２の処理部に受け渡しすることで第１の処理と第２の処理とを連続して行うことを特徴とする薄層基板製造方法。
- 薄層基板がガラス基板であることを特徴とする請求項１３記載の薄層基板製造方法。
- 第１の処理部は熱処理であることを特徴とする請求項１４記載の薄層基板製造方法。
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