特開 2022-182089 基板保持具、基板キャリア、成膜システム、及び電子デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022182089

(43)【公開日】2022-12-08

(54)【発明の名称】基板保持具、基板キャリア、成膜システム、及び電子デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/673 20060101AFI20221201BHJP

   C23C 14/50 20060101ALI20221201BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 U

C23C14/50 B

C23C14/50 A

C23C14/50 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021089420

(22)【出願日】2021-05-27

(71)【出願人】

【識別番号】591065413

【氏名又は名称】キヤノントッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】荒井 由高

(72)【発明者】

【氏名】藤村 秀彦

(72)【発明者】

【氏名】津田 健人

(72)【発明者】

【氏名】大島 義人

(72)【発明者】

【氏名】下村 嘉士

(72)【発明者】

【氏名】山本 真巨

(72)【発明者】

【氏名】本田 淳雄

(72)【発明者】

【氏名】小室 好民

(72)【発明者】

【氏名】関 義晴

【テーマコード（参考）】

4K029

5F131

【Ｆターム（参考）】

4K029AA09

4K029AA24

4K029BB03

4K029CA01

4K029HA01

4K029HA04

4K029JA01

4K029JA05

4K029KA02

5F131AA03

5F131AA12

5F131AA32

5F131BA01

5F131CA06

5F131CA09

5F131DA02

5F131DA22

5F131DA42

5F131DB06

5F131DC22

5F131GA03

5F131GA22

5F131GA32

5F131GA42

5F131GA53

(57)【要約】

【課題】せん断方向の耐荷重と粘着耐荷重とを両立しながら基板を搬送するための技術を提供すること。
【解決手段】 鉛直方向下方で基板を保持して搬送するための基板キャリアに設けられる基板保持具は、基板に粘着する粘着面を有する第１の弾性体層と、基板キャリアの側の支持部材に接着され、粘着面と平行な方向における所定の大きさの力に対する変位量が第１の弾性体層より大きい第２の弾性体層と、第１及び第２の弾性体層の間に配され、第１の弾性体層の剛性及び第２の弾性体層の剛性のそれぞれより高い剛性を有する中間層と、を有する。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉛直方向下方で基板を保持して搬送するための基板キャリアに設けられる基板保持具であって、
前記基板に粘着する粘着面を有する第１の弾性体層と、
前記基板キャリアの側の支持部材に接着され、前記粘着面と平行な方向における所定の大きさの力に対する変位量が前記第１の弾性体層より大きい第２の弾性体層と、
前記第１及び第２の弾性体層の間に配され、前記第１の弾性体層の剛性及び前記第２の弾性体層の剛性のそれぞれより高い剛性を有する中間層と、
を有することを特徴とする基板保持具。

【請求項2】

前記第１及び第２の弾性体層は同一の素材によって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板保持具。

【請求項3】

前記第１及び第２の弾性体層はフッ素ゴムからなるエラストマーであることを特徴とする請求項１に記載の基板保持具。

【請求項4】

前記第１の弾性体層の積層方向における厚さは、前記第２の弾性体層の前記積層方向における厚さより小さいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板保持具。

【請求項5】

前記中間層はステンレスであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板保持具。

【請求項6】

前記第１および前記第２の弾性体層の少なくともいずれかのせん断力に対する剛性は１０～３０［Ｎ／ｍｍ］の範囲内であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板保持具。

【請求項7】

鉛直方向下方で基板を保持して搬送するための基板キャリアに設けられる基板保持具であって、
前記基板に粘着する粘着面を有する第１の弾性体層と、
前記基板キャリアの側の支持部材に接着され、前記第１の弾性体層より厚い第２の弾性体層と、
前記第１及び第２の弾性体層の間に配され、前記第１の弾性体層の剛性及び前記第２の弾性体層の剛性のそれぞれより高い剛性を有する中間層と、を有する
ことを特徴とする基板保持具。

【請求項8】

前記第１及び第２の弾性体層は同一の素材によって構成されていることを特徴とする請求項７に記載の基板保持具。

【請求項9】

前記第１及び第２の弾性体層はフッ素ゴムからなるエラストマーであることを特徴とする請求項７に記載の基板保持具。

【請求項10】

前記中間層はステンレスであることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の基板保持具。

【請求項11】

前記第１および前記第２の弾性体層の少なくともいずれかのせん断力に対する剛性は１０～３０［Ｎ／ｍｍ］の範囲内であることを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の基板保持具。

【請求項12】

載置された基板を保持して搬送する基板キャリアであって、
前記基板キャリアの基板保持面上の複数の位置のそれぞれに、請求項１乃至１１の何れか１項に記載の基板保持具を備える
ことを特徴とする基板キャリア。

【請求項13】

請求項１２に記載の基板キャリアと、
前記基板保持具に保持された基板に対して成膜処理を行う成膜装置と、を備える、
ことを特徴とする成膜システム。

【請求項14】

請求項１２に記載の基板キャリアにより基板を保持する工程と、
前記基板保持具により保持された基板に対して成膜処理を行う工程と、
成膜処理が行われた後の基板を前記粘着面から剥離する工程と、を含む、
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は基板保持具、基板キャリア、成膜システム、及び電子デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）産業においては、マザーガラスと呼ばれる大型ガラス基板から個々のディスプレイ用に複数のガラス基板に分割することで生産効率を向上する手法が利用されている。この手法では、需要に応じた単品パネルサイズを多面取りすることを前提に、例えば一辺２メートルを超えるマザーガラスに成膜等の製造プロセスが施され、分割され製品として加工される。一般に、マザーガラスの厚さは数ミリ未満であり、搬送や成膜など各種工程において破損や加工不良を防ぎながらマザーガラスをハンドリングすることが重要な課題となっている。

【0003】

製造プロセスにおけるマザーガラスの搬送方法として、基板支持部材（基板キャリア）と一体的に搬送する方法がある。基板キャリアによるマザーガラスの保持方法としては、外周部分をクランプ機構等によって支持する方法、静電チャックを用いる方法、磁気による吸着を用いる方法、粘着パッドのような粘着部材を用いる方法等が一般的である。

【0004】

粘着部材を用いて基板キャリアによってマザーガラスを保持することで、電源等が不要でコンパクトになり、磁力などによる影響を抑えて成膜などの工程を実行することができる。特許文献１には、薄板状ワークＷの支持部位Ｗ２を基板キャリア１０００で支持する一方、不支持部位Ｗ１を粘着部材２０００で粘着した状態で吊り下げる形式でたわみを解消し、薄板状ワークＷを平面状に保持することが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】国際公開第２０１２／１１７５０９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

ここで、成膜の均一性を保つために、粘着部材は画像表示領域を避けて面取り境界部位（額縁領域）に離散的に配置されることがある。このような場合、マザーガラスから大画面サイズを面取りする際には、大画面の中央部でガラスたわみが避けられず、額縁領域に配置する粘着部材にガラスの面に平行な大きなせん断力が負荷として作用する。そして、成膜などに伴うプロセス中の温度上昇に際し、粘着部材のせん断耐荷重が不足してマザーガラスが基板キャリアから剥がれ、製造に不具合を来たす場合がある。このため一連の製造プロセスサイクル中のマザーガラスの搬送のためには、粘着部材に作用するせん断力の低減、あるいは、粘着部材のせん断方向耐荷重（せん断方向粘着力）を向上することが必要である。

【0007】

本発明は、せん断方向の耐荷重と粘着耐荷重とを両立しながら基板を搬送するための技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の基板保持具によれば、
鉛直方向下方で基板を保持して搬送するための基板キャリアに設けられる基板保持具であって、
前記基板に粘着する粘着面を有する第１の弾性体層と、
前記基板キャリアの側の支持部材に接着され、前記粘着面と平行な方向における所定の大きさの力に対する変位量が前記第１の弾性体層より大きい第２の弾性体層と、
前記第１及び第２の弾性体層の間に配され、前記第１の弾性体層の剛性及び前記第２の弾性体層の剛性のそれぞれより高い剛性を有する中間層と、
を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明の基板保持装置によれば、せん断方向の耐荷重と粘着耐荷重とを両立しながら基板を搬送するための技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施形態に係る基板キャリアを示す平面模式図。

【図2】本実施形態に係る基板キャリアを示す断面模式図。

【図3】本実施形態に係る基板保持装置の粘着式基板保持具を示す図。

【図4】本実施形態に係る基板キャリアに組み込まれた粘着式基板保持具を示す図。

【図5】基板キャリアに保持されたガラス基板に作用する力を説明する図。

【図6】本実施形態に係る基板キャリアにガラス基板を取り付け／取り外しする際のフローチャート。

【図7】本実施形態に係る基板保持装置の動作説明図。

【図8】本実施形態に係る基板保持装置の動作説明図。

【図9】本実施形態に係る基板保持装置の動作説明図。

【図10】本実施形態に係る基板保持装置の動作説明図。

【図11】本実施形態に係る基板保持装置の反転装置の動作説明図。

【図12】本実施形態に係る基板保持装置の成膜装置の動作説明図。

【図13】本実施形態に係る基板保持装置の剥離時の動作説明図。

【図14】本実施形態に係る基板保持装置の剥離時の動作説明図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0012】

本明細書における「粘着」とは、粘着性を有する粘着材料がガラス基板等の被着体表面に接触した場合に、粘着材料と、被着体表面との間における分子間力（ファンデルワールス力）によって生ずる性質をいう。

【0013】

また本実施形態に係る粘着式保持装置は、基板キャリアおよび基板保持方法、これらを用いた成膜装置および成膜方法、成膜済み基板を用いた電子デバイスの製造装置および電子デバイスの製造方法などに、好ましく適用できる。成膜方法は蒸着やスパッタリングなど方法を問わず、成膜材料や蒸着材料の種類を問わない。

【0014】

［第１実施形態］
近年、ＦＰＤ産業では表示画像の高精細化が著しい。これに伴い、マザーガラス搬送に対する新たな要求が発生している。特許文献１において、基板キャリアで支持されない不支持部位は成膜等の後加工が必要な機能部であり、最終製品の画像表示領域に相当する場合が多い。特許文献１のように、不支持部位に粘着部材を取り付けて成膜すると熱伝導性能の部分的な差異が生じ、成膜の均一性が損なわれ、完成品パネルでの高精細な画像表示に影響する場合がある。そこで、粘着部材は画像表示領域を避けて面取り境界部位（額縁領域）に離散的に配置し、成膜の均一性を保つことが考えられる。しかしマザーガラスから大画面サイズを面取りする際には、大画面の中央部でガラスたわみが避けられず、額縁領域に配置する粘着部材にガラスの面に平行な大きなせん断力が負荷として作用する。そして、成膜などに伴うプロセス中の温度上昇に際し、粘着部材のせん断耐荷重が不足してマザーガラスが基板キャリアから剥がれ、製造に不具合を来たす場合がある。このため一連の製造プロセスサイクル中のマザーガラスの搬送のためには、粘着部材に作用するせん断力の低減、あるいは、粘着部材のせん断方向耐荷重（せん断方向粘着力）を増大することが必要である。

【0015】

粘着部材に対するせん断方向の負荷低減方法として、粘着剤層と剛性基材の組み合わせに、さらに緩衝層を設けて機能化することが考えられる。例えば、厚さ５～１００μｍの、特徴的な柔らかさを有する緩衝層が研削ステージ上の異物を吸収し、剛性基材が変形を遮断して粘着剤層に戴置したウエハ（ワーク）を凹凸なく保持可能である。加えて緩衝層の厚さを１００μｍ未満とすることでワークに伝わる振動を抑制し、加工中に個片化されるチップの整列性を阻害しない機能を有する。

【0016】

本実施形態では、基板保持具せん断方向に対する剛性の低さと、吊り下げ方向の高い粘着力（粘着耐荷重）とを両立する基板保持具について説明する。

【0017】

図１～図５を参照して、本実施形態に係る基板保持具及び基板保持具を装着した基板キャリア、および基板キャリアを用いたマザーガラス搬送方法について説明する。

【0018】

なお、本明細書では、基板キャリアおよびガラス基板の搬送方向をＸ方向、基板面内で搬送方向に直交する方向をＹ方向、基板面に垂直となる鉛直方向をＺ方向と定める。

【0019】

＜基板キャリア＞
図１および図２を参照して基板キャリアについて説明する。図１は、本実施形態に係る粘着式保持具を設置する基板キャリアの平面模式図である。説明の便宜上、図１の縮尺については実際とは異なる場合がある。図２は本発明に係る基板キャリアの模式的断面図であり、図１の線Ａ－Ａ’を通るＸＺ平面での断面図である。なお、図１および図２では、配置関係を分かりやすくするために、一部の部品を点線で示す。

【0020】

図１に示す基板キャリア１００は平板状部材１１０と、平板状部材１１０を支持する枠体１１５を備える。マザーガラス（ガラス基板）１０を粘着式保持具１２０によって保持する保持面（以下、基板保持面１１０Ｘまたはガラス保持面１１０Ｘと称する）は、平板状部材１１０上に平面で構成される。また、平板状部材１１０には、面取りサイズの境界部に相当する部位に、ピン用貫通孔１１１が複数設けられている。図２に示すように、ピン用貫通孔１１１を介して基板保持面１１０Ｘに交差して鉛直方向（Ｚ方向）に移動可能なピン２４０を上下動させることで、ガラス基板１０を上下動させることができる。またピン用貫通孔１１１に隣接して保持具用貫通孔１１２も複数設けられている。粘着式保持具１２０は、保持具用貫通孔１１２に挿通して平板状部材１１０に取り付けられる基板保持具である。粘着式保持具１２０は、基板保持面１１０Ｘからの突出量を管理できるよう一定の範囲内で上下に移動可能な構成となっている。

【0021】

基板キャリア１００にはさらに、平板状部材１１０がガラス基板１０の周囲を支持するための支持具１３０を複数備えている。支持具１３０としては、クランプ機構など任意の公知技術を利用することができる。すなわち、ガラス基板１０は、複数配置した粘着式保持具１２０および支持具１３０で基板保持面１１０Ｘに支持固定され、基板キャリア１００と一体に搬送される。なお、平板状部材１１０の形状および寸法についてはガラス基板１０の寸法、および面取りする単品サイズの寸法（成膜領域）に応じて適宜設定される。またピン用貫通孔１１１、保持具用貫通孔１１２、粘着式保持具１２０および支持具１３０の寸法、個数および配置も、ガラス基板１０の寸法、および面取り寸法（成膜領域）に応じて適宜設定される。

【0022】

本実施形態では、ガラス基板１０のうち、最終製品で画像表示領域となる領域には粘着式保持具１２０を配置せず、面取り境界部（額縁領域とも呼ぶ）にのみ配置する。このため、最低でも短辺の長さ以上離間して粘着式保持具１２０を配置することになり、不支持領域が大きくなる。

【0023】

＜粘着式保持具＞
次に、図３および図４を用いて本実施形態に係る粘着式保持具（基板保持具）の構造について説明する。本実施形態に係る粘着式保持具は、基板キャリアの基板保持面上に複数配置されることで、基板を保持する。

【0024】

図３は、本実施形態に係る粘着式保持具１２０を模式的に示したものである。粘着式保持具１２０は、金属製のシャフト１２６に接着されるエラストマーＥＢ層１２５、変形遮断層１２４、エラストマーＥＡ層１２３がＺ方向で重なる、すなわち積層方向がＺ方向となるように層構成されており、各層間には不図示の接着層が形成される。エラストマーＥＡ層１２３は粘着面を有する弾性体層である。エラストマーＥＢ層１２５は、金属製のシャフト１２６と変形遮断層１２４との間に配される弾性体層である。変形遮断層１２４は、エラストマーＥＡ層１２３およびエラストマーＥＢ層１２５より高い剛性を有し、エラストマーＥＡ層１２３とエラストマーＥＢ層１２５との間に配される中間層である。なお一例では、各エラストマー層は、真空下での製造プロセスでのアウトガスを考慮して、シロキサン結合を含まないフッ素ゴムによって構成される。また接着層を構成する材料も、真空下での製造プロセスに悪影響を及ぼすアウトガス成分を放出しない公知の接着剤、両面テープを使用することができる。本実施形態においては、シャフト１２６は外径が１０ｍｍ（φ１０）のステンレス製シャフトであり、後述するように基板キャリア１００側の平板状部材１１０に固定されてエラストマーＥＢ層１２５を支持する支持部材である。エラストマーＥＢ層１２５、エラストマーＥＡ層１２３はともにφ１０で厚み０．５ｍｍのフッ素ゴムである。また、変形遮断層１２４は、φ１０で厚み１ｍｍのステンレス製部品である。

【0025】

図４は、本実施形態に係る粘着式保持具１２０を基板キャリア１００に取り付けた状態を示す模式図で、図１の破線Ｂ－Ｂ’を通るＸＺ平面での基板キャリア１００および粘着式保持具１２０の断面図である。図４に示すように、粘着式保持具１２０は、シャフト１２６の被固定部１２７で保持具固定部材１５０と基板キャリア１００とを一体化するように平板状部材１１０に固定される。保持具固定部材１５０と平板状部材１１０の固定手段はボルト等の不図示の公知手段を使用可能である。粘着式保持具１２０のエラストマーＥＡ層１２３は、その上面が基板保持面１１０Ｘに平行かつ鉛直方向上方を向いた状態で、保持具用貫通孔１１２に挿通され、基板保持面１１０Ｘよりも僅かに鉛直方向上方に突出した状態とすることが好ましい。その突出量は粘着式保持具１２０を構成する部材のサイズや、材質の圧縮特性にもよるが、ガラス基板１０の厚さ未満である。保持具用貫通孔１１２の径が大きいため、粘着式保持具１２０は鉛直方向の鉛直方向および水平方向の揺動が所定範囲内で許容されている。

【0026】

次に、図５を参照して本実施形態の粘着式保持具をさらに説明する。図５（Ａ）は、平板状部材１１０に、一対の粘着式保持具１２０を設置し、ガラス基板１０を吊り下げた状態（基板キャリア１００を上下反転して基板保持面１１０Ｘが下方となった状態）を示す部分模式図あり、図１中の破線Ｃ－Ｃ’を通るＸＺ平面の断面図である。また図５（Ｂ）は、図５（Ａ）の点枠部の部分拡大図である。

【0027】

図５（Ａ）において、例えば、額縁領域に設置した一対の粘着式保持具１２０は互いに１０５０ｍｍ離間しており、ガラス基板１０から所定のサイズの領域を面取りする場合に相当する。ガラス基板１０はその自重により一対の粘着式保持具１２０の中間付近Ｍでたわみ、粘着式保持具１２０には、たわみに伴い、図５（Ａ）で見てＹ方向に矢印で示すせん断力Ｆが作用する。トグル機構の考え方を適用すれば、せん断力Ｆは、ガラス面が成す角度θ、ガラス重量Ｇを用いて、（式１）のように簡易的に表すことができる。

ガラスを吊り下げる際、角度θは１８０度に近い値となるが、（式１）より角度θが小さいとせん断力Ｆの大きさが低減される。そこで、せん断剛性の小さい粘着部材を用いれば、ガラスたわみが相対的に大きくなり、角度θを小さくすることができる。せん断剛性は、基板保持面１１０Ｘに沿う方向に一定の力（せん断力）が印加されたときの、当該方向における変位量で表される。せん断剛性が高いほど、一定の力に対する変位量が小さくなる。一般に、せん断剛性は柔らかい材料で低下するため、粘着部材が同じ弾性体から構成される場合は、厚いほどせん断力の方向（Ｙ軸方向）に粘着部材が動きやすくなる。一方、粘着部材と被着体の粘着力を、引き剥がす際に生じる応力に着目すれば、薄い粘着部材は変形が小さく（＝接触界面での応力が小さい）、厚い粘着部材は変形が大きい（＝接触界面での応力が大きい）。このため、薄い粘着部材は、厚い粘着部材に比べて、粘着力が大きいと考えられる。言い換えると、同一の素材を使用した場合、厚みが大きい場合にはせん断剛性および粘着力は小さくなり、厚みが小さい場合にはせん断剛性および粘着力は大きくなる。ここで、せん断剛性は、水平面（粘着面に対して水平な面）内の方向における所定のせん断力に対する変位の大きさを意味し、粘着力は、鉛直方向下方（吊り下げ方向）における耐荷重を意味する。

【0028】

本実施形態に係る粘着式保持具１２０は、粘着機能を有するエラストマーＥＡ（粘着）層と、せん断剛性を小さくするエラストマーＥＢ（緩和）層とに機能分離することで、せん断耐荷重の向上とせん断力の低減を両立することができる。すなわち、図５（Ｂ）に示すように、エラストマーＥＢ層１２５はせん断力を受け持って変形し、ガラスたわみ量を増加してせん断力を緩和する。変形遮断層１２４はエラストマーＥＢ層１２５の変形を遮断し、エラストマーＥＡ層１２３はせん断力が緩和された状態でガラス基板１０と粘着する。したがって大画面を面取りする場合でも、額縁領域の粘着式保持具１２０でガラス基板１０を粘着保持し続けることができる。

【0029】

なお、ガラスに粘着するエラストマーＥＡ層１２３の厚さＴ１と、シャフトに接するエラストマーＥＢ層１２５の厚さＴ２はエラストマーの物性に応じて種々設定が可能である。一例では、粘着式保持具１２０の製造容易性を考慮して、エラストマーＥＡ層１２３とエラストマーＥＢ層１２５は同じ材質で構成した場合、Ｔ１≦Ｔ２の関係を満たすことがよい。

【0030】

なお、また、せん断方向の力に対するエラストマーＥＡ層１２３の粘着面の変位量が、エラストマーＥＢ層１２５の変位量に比べて小さければよく、一例では、エラストマーＥＡ層１２３とエラストマーＥＢ層１２５とは、同じ材質で構成し、形状を変えることでせん断力に対する変位量が調整されてもよい。一例では、エラストマーＥＡ層１２３とエラストマーＥＢ層１２５とは同じ厚みだが、エラストマーＥＢ層１２５の口径がエラストマーＥＡ層１２３の後継より小さくすることでせん断力に対してエラストマーＥＢ層１２５の変位量の方が大きくするようにしてもよい。また、せん断力に対してエラストマーＥＢ層１２５の変位量の方が大きくするようにエラストマーＥＢ層１２５をスポンジ状とするなど、任意の構造を適用することができる。

【0031】

また粘着式保持具１２０を構成するエラストマーＥＡ層１２３、エラストマーＥＢ層１２５は、構造中にシロキサン結合を含まないフッ素ゴムであることが好ましく、変形遮断層１２４はステンレスであることが好ましい。さらに、本実施形態に係る粘着式保持具１２０を構成するエラストマーＥＡ層１２３、エラストマーＥＢ層１２５は、ガラス基板１０のたわみに起因するせん断力を緩和するために、せん断剛性が１０～３０［Ｎ／ｍｍ］であることが好ましい。

【0032】

ここで、エラストマーＥＡ層１２３とエラストマーＥＢ層１２５との材料および一定のせん断力に対する変位量にかかわらず、エラストマーＥＡ層１２３の厚さＴ１よりも、エラストマーＥＢ層１２５の厚さＴ２が大きいという関係を満たすことで、エラストマーＥＡ層１２３の粘着面が十分な粘着力を維持し、かつ、せん断力による剥離を低減することができる。この場合、エラストマーＥＡ層１２３とエラストマーＥＢ層１２５とがそれぞれ弾性を示す限り、エラストマーＥＡ層１２３とエラストマーＥＢ層１２５との一定のせん断力に対する変位量の関係は限定されない。例えば、一定のせん断力に対して、エラストマーＥＡ層１２３の変位量がエラストマーＥＢ層１２５の変位量よりも大きくてもよい。エラストマーＥＡ層１２３が薄いことで、粘着力を向上することができ、エラストマーＥＢ層１２５が厚いことで、せん断力の緩和が可能だからである。

【0033】

＜加工処理＞
マザーガラスの加工処理は、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示すフローチャートのように、マザーガラス保持工程Ｓ６０１、反転工程Ｓ６０２、マスク保持工程Ｓ６０３、成膜工程Ｓ６０４、剥離工程Ｓ６０５を含み、これら一連の工程は真空雰囲気下で行われる。マザーガラス保持工程Ｓ６０１はさらに、準備工程Ｓ６１１、戴置工程Ｓ６１２、粘着工程Ｓ６１３を含む。以下順を追って本実施形態に係る粘着式保持具１２０を用いたマザーガラスの加工処理について記す。

【0034】

＜＜マザーガラス保持工程（Ｓ６０１）＞＞
Ｓ６０１では、図７に示す基板保持装置７００にて、ガラス基板１０が基板キャリア１００に保持される。図７に示す基板保持装置７００は、基板保持室（第１のチャンバ）Ｒ１および、ガラス基板１０をＺ方向に上下動させるピンユニット２００（基板移動機構）、ガラス基板１０を押圧する押圧ユニット４００、基板キャリア１００を支持する支持台５００を備える。

【0035】

基板キャリア１００は支持台５００に支持され、基板キャリア１００の平板状部材１１０の基板保持面１１０Ｘが水平面と平行となるように構成されている。なお、図７においては、ピン２４０、押圧ユニット４００を上下動させる機構としてボールネジ機構を採用する場合を示すが、ラックアンドピニオン方式などその他の公知技術も採用してもよい。

【0036】

ピンユニット２００は、モータ２１０と、モータ２１０により回転するネジ軸２２０と、ネジ軸２２０の回転動作に伴ってネジ軸２２０に沿って上下動するナット部２３０と、ナット部２３０に固定されナット部２３０とともに上下動するピン２４０とを備える。ナット部２３０の内周面と、ネジ軸２２０の外周面との間には、複数のボールが無限循環するように構成されている。

【0037】

押圧ユニット４００は、モータ４１０と、モータ４１０により回転するネジ軸４２０と、ネジ軸４２０の回転動作に伴ってネジ軸４２０に沿って上下動するナット部４３０と、ナット部４３０に固定され、ナット部４３０とともに上下動する軸部４４０と、軸部４４０の先端に設けられる押圧部４５０とを備える。なお、ナット部４３０の内周面とネジ軸４２０の外周面との間には、複数のボールが無限循環するように構成されている。押圧部４５０は、それぞれが複数の粘着式保持具１２０のそれぞれに対応するように、複数設けられている。

【0038】

基板保持室Ｒ１は、基板処理領域Ａ１と、第１駆動源配置領域Ａ２と、第２駆動源配置領域Ａ３に区画される。基板処理領域Ａ１を介して、鉛直方向下方に第１駆動源配置領域Ａ２が設けられ、鉛直方向上方に第２駆動源配置領域Ａ３が設けられる。基板処理領域Ａ１には、基板キャリア１００などが配される。そして、第１駆動源配置領域Ａ２には、ピンユニット２００におけるモータ２１０などが配され、第２駆動源配置領域Ａ３には、押圧ユニット４００におけるモータ４１０などが配される。この構成により、モータ２１０、４１０の回転によって発生する異物や、ボールネジの摺動部で発生する異物が、基板処理領域Ａ１に侵入することを抑制できる。なお、領域Ａ１、Ａ２、Ａ３すべてを基板保持室Ｒ１の真空雰囲気内に配置せず、例えば、基板処理領域Ａ１を基板処理領域Ｒ１の真空雰囲気内に配置し、第１駆動源配置領域Ａ２および第２駆動源配置領域Ａ３は大気雰囲気下に配置しても良い。

【0039】

またガラス基板１０をＺ軸方向に上下動させるピン２４０を駆動するピンユニット２００、押圧部４５０を駆動する駆動ユニット４００は、それぞれ制御ライン２０１、４０１によってコントローラ７２０へと接続され、コントローラ７２０が制御プログラムを実行することによって制御される。以下その制御について説明する。電源ユニット７１０はシステムの各部に電源を供給する。

【0040】

＜＜＜準備工程（Ｓ６１１）＞＞＞
ガラス基板１０が基板キャリア１００に載置される前の準備状態では、ピン２４０および押圧部４５０はいずれも鉛直方向最上方の位置で待機している。この状態では、ピン２４０は基板キャリア１００における平板状部材１１０のピン用貫通孔１１１から基板保持面１１０Ｘよりも鉛直方向上方に飛び出した状態となっている。粘着式保持具１２０のエラストマーＥＡ層は、図４のように基板保持面１１０Ｘよりも僅かに突出して平板状部材１１０に固定されている。また、押圧部４５０は、基板キャリア１００から離間している。この状態で、基板保持室Ｒ１の基板処理領域Ａ１に不図示の機構を用いてガラス基板１０が搬入されると、図７に示すようにガラス基板１０は複数のピン２４０の上に戴置される。

【0041】

＜＜＜戴置工程（Ｓ６１２）＞＞＞
モータ２１０によって、ピン２４０が鉛直方向下方に移動すると、ピン２４０の先端は平板状部材１１０のピン用貫通孔１１１を貫通して基板保持面１１０Ｘとは反対側の面よりも鉛直方向下方に移動する。その結果、ガラス基板１０は粘着式保持具１２０のエラストマーＥＡ層１２３に接する状態となる。

【0042】

図８は、ピン２４０が下方に移動し、ガラス基板１０が粘着式保持具１２０のエラストマーＥＡ層１２３に接する状態を示している。なおガラス基板１０から大画面のディスプレイを面取りする場合には、図１のように、画像表示領域に相当するガラス面に粘着式保持具１２０が存在しない状態となっている。これによって、粘着式保持具１２０の表面に粉塵などが付着している場合に、粉塵などによって画像表示領域に相当するガラス面にキズが発生することを防ぐことができる。また、ピン２４０の下方への移動に伴い、ガラス基板１０にうねりが残る場合があるが、ピン２４０の下方への移動を調整することでガラス基板１０のうねりを低減することが可能である。

【0043】

＜＜＜粘着工程（Ｓ６１３）＞＞＞
次に、Ｓ６１３で押圧機構を用いてガラス基板１０を押圧する。モータ４１０によって、押圧部４５０が鉛直方向下方に移動させることで、粘着式保持具１２０のエラストマーＥＡ層１２３とマザーガラスとの接触面を十分に確保することができる。この際、複数の押圧部４５０を同時にマザーガラスに押圧するのではなく、押圧領域が、特定の開始点から特定の終了地点に向かって徐々に変化するように制御しても良い。例えば、ガラス基板１０の長手方向中央部から押圧を開始して、両端部に向かって順次押圧されるように制御する。これによって、ガラス基板１０にうねりが発生することを防ぐことができる。図９は、押圧部４５０が下方に移動し、平板状部材１１０からわずかに突出した粘着式保持具１２０のエラストマーＥＡ層１２３に、ガラス基板１０が接触して粘着した状態を示している。

【0044】

その後、図１０に示すようにモータ４１０によって、押圧部４５０は鉛直方向上方に移動する。支持具１３０によってガラス基板１０の周囲が基板キャリア１００に固定され、エラストマーＥＡ層１２３との接触面を十分に確保した状態となる。こうして、ガラス基板１０は基板キャリア１００と一体化し、基板保持室Ｒ１から搬出前の工程を完了する。

【0045】

＜＜反転工程（Ｓ６０２）＞＞
図１１（Ａ）および図１１（Ｂ）は、反転装置の断面模式図である。反転装置は反転室Ｒ２を備え、基板キャリア１００を保持する保持部材６１０と、保持部材６１０に固定される回転軸６２０と、回転軸６２０を回転させるモータ６３０と、回転軸６２０を軸支持する支持部材６４０とを備えている。

【0046】

図１１（Ａ）のように、ガラス基板１０と一体化した基板キャリア１００は、不図示の機構により基板保持室Ｒ１から反転室Ｒ２に搬送され、保持部材６１０により保持される。その後、基板キャリア１００は１８０度回転し、図１１（Ｂ）のようにマザーガラスが基板キャリアに対して鉛直方向下方に向いた（吊り下げた）状態となる。大画面を面取りする場合には、粘着式保持具１２０で保持されない部位のマザーガラスに鉛直方向下方へのたわみが生じる。本実施形態に係る粘着式保持具１２０は、エラストマーＥＢ層を有し、せん断剛性が低いため、たわみを起因とするせん断力を低減してガラス基板１０を継続して安定的に保持可能である。

【0047】

＜＜マスク保持工程（Ｓ６０３）＞＞
ガラス基板１０を保持した基板キャリア１００は、反転室Ｒ２からアライメント室に搬送される。アライメント室に待機するマスク２０とガラス基板１０とを位置合わせし、基板キャリアはマスクの上方にアライメントされた状態で戴置される。基板キャリア１００をマスク２０と固定する場合には、例えば、電磁石等の磁気を利用する手段や、クランプなどのメカ的な機構を採用することができる。また、基板キャリア１００をマスク２０と固定せず、ローラ等の搬送用部材上にあるマスク２０の上に基板キャリアを載せ、搬送用部材の上を一体的に移動させることも可能である。

【0048】

＜＜成膜工程（Ｓ６０４）＞＞
図１２は成膜装置の一例として、蒸着装置の概略を示した断面模式図である。蒸着装置は、成膜室Ｒ３を備えており、内部に蒸発源３０が設置してある。ガラス基板１０およびマスク２０を一体的に保持した基板キャリア１００は、アライメント室から成膜室Ｒ３に搬送される。蒸発源３０から成膜材料が蒸発または昇華している空間を、基板キャリア１００が通過することで、ガラス基板１０に薄膜が形成される。なお複数の成膜室を設けてそれぞれに異なる成膜材料を放出する成膜源を配置し、基板キャリア１００が順次搬送され複数種類の薄膜をガラス基板１０に順次成膜する構成も採用できる。成膜が終了すると、ガラス基板１０に組み合わされたマスク２０が取り外される。または、別のマスクを再度組み合わせて成膜工程を繰り返す場合もある。

【0049】

＜＜剥離工程（Ｓ６０５）＞＞
成膜工程Ｓ６０４が完了し、マスクが取り外されたのちマザーガラスが剥離される。図１３（Ａ）および図１３（Ｂ）は、マザーガラス剥離装置の概略を示す断面模式図である。マザーガラス剥離装置は、マザーガラス剥離室Ｒ４を備えている。マザーガラス剥離装置は、基板保持装置と同様に、ガラス基板１０を上下動させるためのピンユニット２００と、支持台５００とを備えている。成膜室Ｒ３からマザーガラス剥離室Ｒ４に搬送された基板キャリア１００は、図１３（Ａ）のように支持具１３０が解除される。その後、モータ２１０によって、図１３（Ｂ）のようにピン２４０が鉛直方向上方に移動し、ガラス基板１０は複数のピン２４０によって持ち上げられて、基板キャリア１００から離間する。その後、ガラス基板１０はマザーガラス剥離室Ｒ４から搬出される。

【0050】

なお、ピン２４０によってガラス基板１０を基板キャリア１００から鉛直方向上方へと離間させる際、粘着式保持具１２０による粘着力を減少させてガラス基板１０を基板キャリア１００から剥離することを容易にするために、粘着式保持具１２０を制御する機構が設けられている。図１４に示すように、粘着式保持具１２０は、ガラス基板１０を粘着している際はシャフト１２６が直線Ｌで示す鉛直方向と水平にロックされているが、ガラス基板１０を基板キャリアから離間させる際には、制御部材２８によってシャフト１２６を矢印Ｄ１方向に押圧し、シャフト１２６を矢印Ｄ２で示すように所定の角度、傾動可能な構造になっている。この際、Ｄ１方向への押圧力は、粘着式保持部１２０のせん断方向における耐荷重より大きい力であることが好ましい。これによって、粘着式保持具１２０の粘着面に対して係る圧力を偏らせ、ガラス基板１０を粘着式保持具１２０から剥離しやすくすることができる。

【0051】

以上、説明したように、本実施形態によれば、基板キャリアに対してマザーガラスを粘着保持する粘着式保持具１２０を、剥離に対して強い粘着力を得る部分（同じ素材なら厚みが小さい層）と、せん断力を緩和するせん断剛性の小さい部分（同じ素材なら厚みが大きい層）を、剛性の大きい中間層（変形遮断層）によって分離した形で積層している。これによって、マザーガラスの重量に対してこれを確実に保持する強い粘着力と、ガラスのたわみに起因するせん断力に対する剥離防止との両方を適正に実現することが可能となる。

【0052】

＜その他の実施形態＞
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0053】

１０：マザーガラス、２０：マスク、３０：蒸発源、１００：基板キャリア、１１０：平板状部材、１１０Ｘ：基板保持面、１１１：ピン用貫通孔、１１２：保持具用貫通孔、１１５：枠体、１２０：粘着式保持具、１２３：エラストマーＥＡ（粘着）層、１２４：変形遮断層、１２５：エラストマーＥＢ（緩和）層、１２６：シャフト、１２７：被固定部、１３０：支持具、１５０：保持具固定部材、２００：ピンユニット、２１０：モータ、２２０：ネジ軸、２３０：ナット部、２４０：ピン、４００：押圧ユニット、４１０：モータ、４２０：ネジ軸、４３０：ナット部、４４０：軸部、４５０：押圧部、５００：支持台、６１０：保持部材、６２０：回転軸、６３０：モータ、６４０：支持部材、７１０：電源、７２０：制御部、Ａ１：基板処理領域、Ａ２：第１駆動源配置領域、Ａ３：第２駆動源配置領域、Ｒ１：基板保持室、Ｒ２：反転室、Ｒ３：成膜室、Ｒ４：マザーガラス剥離室

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】