JP2004072108A - 薄く可撓性のある基板を固定する装置 - Google Patents

Abstract

【課題】　本発明は、薄くおよび／または可撓性のある基板を固定し、これにより反りや曲げの欠点なく基板を均一に全面的に吸引することができる装置またはチャックを提供する。
【解決手段】　チャック１は、支持面２に配置された複数の微小溝７と連通する切欠き４および穴５を有する。真空装置６が切欠き４および穴５を介して空気を吸引すると、真空が微小溝７に広がり、これにより支持面２に位置する基板３が吸引される。
【選択図】図２

Description

　本発明は薄くおよび／または可撓性のある基板を固定する装置、チャックまたはクランプ装置に関する。

　マスク調整機の主目的の一つは、成功した露光工程を実行できるようにするために、マスクと基板を位置決めし、特に固定することである。基板は特定の装置いわゆるチャックに固定され、該装置は、特別に配置された真空溝を介して、ウェハー等の基板を吸引して保持し、後の調整、すなわち、マスクと基板の互いの調整を許容する。

　図１に、このような公知のチャック１００の表面の一例が示されている。真空溝１０１が同心円として形成され、複数の放射溝１０２が円形に配置された溝１０１を互いに接続している。さらに、チャックは穴または切欠き１０３を有し、該穴または切欠きは真空装置（不図示）と接続され、該真空装置を介して空気が吸引され、これによりウェハーで覆われた溝に真空が生じる。

　普通のシリコンウェハに加え、最近のますます発展した他の産業では、例えばテープ自動接合（ＴＢＡ）または可撓フラットパネルディスプレイにおける分野では、他の薄く可撓性のある基板が使用されている。これらの基板を最適な方法で吸引することができるようにするために、新しい技術が要求されている。

　可撓基板を吸引することに関連する問題は、一般に、これらの基板が反り、捩れ、ある基本うねり（waviness）を有することにある。ＴＡＢの分野では、処理されるＣｕテープの巻き上げ層の間の挿入される保護箔またはシートの使用により、基板に追加のエッジうねりが生じる。

　このような基板が従来のチャックの助けにより吸引で固定されると、真空溝または切欠きの上にある基板の表面がそれらの低剛性と厚さにより基板に吸い込まれ、これにより基板表面の追加のうねりが引き起こされると言う危険性がある。この結果、一方では調整距離特に露光距離が不規則になり、他方では、調整および／露光距離において、基板がマスクに接触し、傷つけ、破壊することさえあるという危険性がある。これらの理由により、可撓基板を規則的に広い切欠きまたは穴の上で大きな吸引力で吸引することは薦められない。

　請求項１の前提部による装置は、ＥＰ０５９５０７１およびこれに対応するＤＥ６９３２２８３５Ｔ２から公知である。

ヨーロッパ特許ＥＰ０５９５０７１号 ドイツ特許ＤＥ６９３２２８３５Ｔ２号

　本発明の目的は、薄くおよび／または可撓性のある基板を固定し、これにより反りや曲げの欠点なく基板を均一に全面的に吸引することができる装置またはチャックを提供することである。

　この目的は、請求項の特徴項によって達成される。

　この目的を達成するために、本発明は、チャックの支持面に適切な工具により生成される複数の微小溝を設けるという一般的な概念に基づいている。さらに、本発明の装置は、前記微小溝と連通する切欠きおよび／または穴を有し、基板がチャックに載置されたときに、前記溝に真空を発生させるために前記微小溝を介して空気が真空装置により吸引される。

　さらに、前記溝は、基板の下面に存在するであろう埃粒子を拾い上げることができ、これによりこれらの埃粒子が載置された基板の平坦度を低下させない。

　本発明によれば、薄くおよび／または可撓性のある基板を反りや曲げの欠点なく均一に全面的に吸引して固定することができる。

　以下、本発明を実施例に基づき図面を参照して詳細に説明する

　図２は、基板３を固定するための本発明による装置の概略側面図である。基板３は、保持装置１の平坦な支持面２に配置されている。その支持面２には、保持装置１は、切欠き４を有し、該切欠きは互いに接続され、穴５を介して真空装置６に、例えば真空溝の形態で、接続されている。

　例えば、吸引口８は、真空ポンプ（不図示）に接続され、これにより空気が真空溝６を介して、さらに穴５および切欠き４を経て吸引される。吸引される基板３の大きさに依存して、好ましくは切欠き４および／または穴５の一部のみを吸引口８と接続することができる。

　さらに、複数の微小溝７が保持装置１の支持面２に刻設されている。これらの微小溝７は切欠き４および／または穴５と連通し、真空源として役立っている。真空装置６を介して空気を吸引することにより、基板３が載置されたときに真空が微小溝７に生成され、該真空が支持面２上の基板３を吸引する。

　図３（ａ）は、基板が固定されていない支持面２の概略平面図である。図示された実施形態では、微小溝７は円の切片（弓形）の形態で配置されている。弓形の半径は例えば４０から１００ｍｍ、好ましくは６０から８０ｍｍ、特に好ましくは７０ｍｍである。切欠き４は微小溝７に対して横断するように延びる細長い穴として形成され、例えば１．５ｃｍの長さと、例えば０．５ｍｍの幅を有している。この配置により、本質的に全ての微小溝７が少なくとも１つの切欠き４と連通し、該切欠きを介して空気が吸引される。

　図３（ａ）では、明瞭性を増すために、以下に詳細に説明する図３（ｂ）と同様に、実際に存在する微小溝７の一部だけが図示されている。これらの微小溝７は、全支持面２（またはその大部分）に規則的または均一に分布することが好ましい。

　図４は、図３（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う本発明の装置の支持面２の概略断面図である。微小溝７は、３０から７０μｍ、好ましくは４０から６０μｍ、特に好ましくは５０μｍの深さと、８０から１６０μｍ、好ましくは１００から１４０μｍ、特に好ましくは１２０μｍの幅を有している。個々の溝の間の距離は、例えば０．１から０．２ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍである。

　基板３が載置され、空気が切欠き４および／または穴５を介して吸引されると、真空が供給切欠き４から延びる微小溝７に生成される。複数の微小溝７およびそれらの小さな溝幅は、それらの上にある基板３が幾分か全てのその表面で吸引されることを可能にする。好ましい実施形態では、支持面と吸引面の間の関係は約１：３であり、基板３が非常に良く吸引されるという事実を確立している。凹凸すなわち切欠き４と微小溝７の小さな幅により、基板３は吸引工程中にほとんど変形しない。

　微小溝７の小さな断面のさらなる利点は、基板３の縁および基板３におそらく存在する凹部に、非常に小さな空気が吸引され、これにより空気の漏れが無視できることである。したがって、基板は、微小溝７の多くの数および断面により、小さいな縁に存在するであろう穴の領域においてさえ、最適に吸引することができる。

　図３（ｂ）は、支持面２の代案実施形態の平面図である。この実施形態は、図３（ａ）に示す実施形態とは、切欠き４の配置のみが異なる。固定される基板３は、矩形として例示的に示されているが、任意の所望の形状を有することができる。基板３は使用面３１を有する。この使用面３１は、後の露光工程中に露光される基板３の領域である。供給切欠き４は、それらが基板で覆われるように配置され、これにより固定に必要な真空は微小溝７に生成することができるが、使用面３１の領域にはない。基板３が微小溝７より大きい幅を有する切欠き４に吸引されたとしても、基板表面に生成されるうねりが使用面３１の外側にのみ生じ、これにより規則的な調整および露光距離が使用面３１の領域に保証される。切欠き４の配置は、基板３の形状とサイズに依存して、できるだけ多くの使用面３１が存在するように、最適化することができる。

　図示された実施形態では、微小溝７は円形を有するが、本発明の範囲内で、真直、楕円、放物線、または任意の所望の形状を有することもできる。ここで、所定の基板と所定の微小溝の寸法（例えば、幅、深さ、隣接する微小溝からの距離）で、基板がいかなる不利な反りを生じることなく十分に吸引されることを保証しなければならない。

　本発明によるチャックの支持面２に微小溝７を設けるために、例えば回転工具（turning　tool）すなわち旋削のみ（chisel）が使用される。この回転工具は、硬金属で形成され０．２ｍｍの半径を有する切削エッジを有する。回転工具のＤＩＮ６５８１による特性データは、例えば、逃げ角（relief angle）α＝６°、刃物角（wedge angle）β＝８０°、すくい角(rake angle)γ＝４°、切込み角(edge angle)ε_ｒ＝４５°、調整角(adjustment angle)κ_ｒ＝９０°および取付角(inclination angle)λ_ｒ＝１°である。

　回転工具は、フライス盤の垂直ヘッドにクランプされ、これにより回転工具は機械加工中に回転運動を行う。運動の半径すなわちフライス加工の半径は、好ましくは約７０ｍｍである。チャックは、微小溝７が基板の搬送方向に対して垂直にフライス加工されるようにクランプされる。スピンドル速度は、約５００回転／分であり、送りは約４０ｍｍ／分である。フライス加工の後、チャックの表面は、平坦な支持面を得るために、好ましくは研削またはラップ加工により処理される。最後に、チャックの表面は陽極酸化（anodic　oxidation）により黒色処理（blackend）し、または硬質コーティングを設けることができる。

従来のチャックの表面を概略的に示す。 本発明による装置の概略側面図である。 図２の矢印Ａ方向における装置の支持面の一つの代案実施形態の概略平面図である。 図２の矢印Ａ方向における装置の支持面の他の一つの代案実施形態の概略平面図である。 図３ａの支持面のＢ−Ｂ線概略断面である。

符号の説明

　１　保持装置
　２　支持面
　３　基板
　４　切欠き
　５　穴
　６　真空装置
　７　微小溝
　８　真空装置

Claims (11)

1. 　基板（３）をその支持面（２）に設置し保持する保持装置（１）を有し、前記支持面（２）に互いに連通しかつ真空装置（６，８）と連通する切欠き（４）および／または穴（５）が形成された、薄くおよび／または可撓性のある基板を固定する装置において、
   　前記切欠き（４）および／または穴（５）と連通する複数の微小溝（７）を前記支持面（２）に設けたことを特徴とする装置。
2. 　前記微小溝（７）は、８０から１６０μｍ、好ましくは１００から１４０μｍ、特に好ましくは１２０μｍの幅を有する請求項１に記載の装置。
3. 　前記微小溝（７）は、３０から７０μｍ、好ましくは４０から６０μｍ、特に好ましくは５０μｍの深さを有する請求項１または２に記載の装置。
4. 　前記微小溝（７）は前記装置に弓形に形成され、その半径は４０から１００ｍｍ、好ましくは６０から８０ｍｍ、特に好ましくは７０ｍｍである請求項１から３のいずれかに記載の装置。
5. 　前記微小溝（７）の間の距離は０．１から０．２ｍｍ、好ましくは０．１５ｍｍである請求項１から４のいずれかに記載の装置。
6. 　前記切欠き（４）は、前記微小溝（７）の方向に対して横切るように延びる細長い穴として形成されている請求項１から５のいずれかに記載の装置。
7. 　前記切欠き（４）は、１から３ｃｍの長さと、０．２から０．５ｍｍの幅を有する請求項６に記載の装置。
8. 　吸引される前記基板（３）の大きさに依存して、前記切欠き（４）および／または穴（５）の一部のみが前記真空装置（６）と接続可能である請求項１から７のいずれかに記載の装置。
9. 　前記支持面（２）は硬化されている請求項１から８のいずれかに記載の装置。
10. 　前記支持面（２）は陽極酸化により黒色処理され、または硬質コーティングが設けられている請求項１から９のいずれかに記載の装置。
11. 　前記保持装置（１）またはその表面（２）はアルミニウムで形成されている請求項１から１０のいずれかに記載の装置。
    

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