特許 7621663 ワーク保持機構及びワーク保持方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-01-17

(45)【発行日】2025-01-27

(54)【発明の名称】ワーク保持機構及びワーク保持方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20250120BHJP

   C09J 7/30 20180101ALI20250120BHJP

   C09J 7/38 20180101ALI20250120BHJP

   C09J 5/00 20060101ALI20250120BHJP

   C09J 201/00 20060101ALI20250120BHJP

   B32B 7/12 20060101ALI20250120BHJP

   B32B 7/06 20190101ALI20250120BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

C09J7/30

C09J7/38

C09J5/00

C09J201/00

B32B7/12

B32B7/06

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2022109237

(22)【出願日】2022-07-06

(65)【公開番号】P2024007869

(43)【公開日】2024-01-19

【審査請求日】2024-02-15

(73)【特許権者】

【識別番号】300075751

【氏名又は名称】株式会社オプトラン

(74)【代理人】

【識別番号】100133411

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 龍郎

(74)【代理人】

【識別番号】100067677

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 彰司

(72)【発明者】

【氏名】山本 留生

(72)【発明者】

【氏名】並木 恵一

【審査官】境 周一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０３８４６６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１２－２２２１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－００２３３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－３０７３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－２１６３６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｃ０９Ｊ ７／３０

Ｃ０９Ｊ ７／３８

Ｃ０９Ｊ ５／００

Ｃ０９Ｊ ２０１／００

Ｂ３２Ｂ ７／１２

Ｂ３２Ｂ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

支持具と、
前記支持具の表面に設けられた接着テープと、
前記接着テープに対し前記支持具と反対側から設けられた弾性シートと、
前記弾性シートに対し、前記支持具と反対側から被覆するようにして粘着し、端部が当該弾性シートを回り込むようにして前記接着テープに粘着し、前記支持具と反対側の面にはワークが粘着可能な粘着シートとを備え、
前記弾性シートと前記接着テープとの接着力を第１接着力とし、前記粘着シートと前記接着テープとの粘着力を第１粘着力とし、前記粘着シートと前記ワークとの粘着力を第２粘着力とし、前記弾性シートと前記粘着シートとの粘着力を第３粘着力とする場合、当該第１接着力＞当該第２粘着力＞当該第３粘着力、かつ、当該第１粘着力＞当該第２粘着力＞当該第３粘着力である
ワーク保持機構。

【請求項2】

支持具と、
前記支持具の表面に設けられた接着テープと、
前記接着テープに対し前記支持具と反対側から設けられた弾性シートと、
前記弾性シートの全体を内包して当該弾性シートに粘着し、前記支持具側の面が前記接着テープに粘着し、前記支持具と反対側の面にはワークが粘着可能な粘着シートとを備え、
前記粘着シートと前記接着テープとの粘着力を第１粘着力とし、前記粘着シートと前記ワークとの粘着力を第２粘着力とし、前記弾性シートと前記粘着シートとの粘着力を第３粘着力とする場合、当該第１粘着力＞当該第２粘着力＞当該第３粘着力である
ワーク保持機構。

【請求項3】

前記ワークに対する表面処理中に生じる当該ワークを前記粘着シートから引き離す方向の剥離力を第１剥離力とし、当該ワークを前記粘着シートから取り外す剥離力を第２剥離力とする場合、前記第２粘着力＞当該第２剥離力＞前記第３粘着力＞当該第１剥離力である
請求項１又は２に記載のワーク保持機構。

【請求項4】

前記第２剥離力が加わると、前記粘着シートと前記弾性シートとの間に隙間が生じ、当該粘着シートは、前記ワークとの接触部分の中央を最上部とした弧を描く形状となる
請求項３に記載のワーク保持機構。

【請求項5】

支持具の表面に接着テープを設け、
前記接着テープに対し前記支持具と反対側から弾性シートを設け、
粘着シートを、前記弾性シートに対し前記支持具と反対側から被覆するようにして粘着させ、端部が当該弾性シートを回り込むようにして前記接着テープに粘着させ、
前記粘着シートの前記支持具と反対側の面にワークを粘着させ、
前記ワークを前記粘着シートから取り外す剥離力を加えた場合に、当該粘着シートが、前記ワークとの接触部分の中央を最上部とした弧を描く形状となる
ワーク保持方法。

【請求項6】

支持具の表面に接着テープを設け、
前記接着テープに対し前記支持具と反対側から弾性シートを設け、
粘着シートを、前記弾性シートの全体を内包して当該弾性シートに粘着させ、前記支持具側の面を前記接着テープに粘着させ、
前記粘着シートの前記支持具と反対側の面にワークを粘着させ、
前記ワークを前記粘着シートから取り外す剥離力を加えた場合に、当該粘着シートが、前記ワークとの接触部分の中央を最上部とした弧を描く形状となる
ワーク保持方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、真空蒸着やスパッタリング等の表面処理を行う成膜室においてワークを保持する機構及び方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

例えば下記特許文献１には、ホルダ本体の表面に樹脂シートを設け、さらに樹脂シートの表面に粘着シートを設け、そこにワーク（基板）を接着させる方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特許第６４３９０５４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に開示された方法では、表面処理の際に室内の気圧を低下させた際に、ワークが粘着シートから外れてしまう虞がある。また、これを防ぐために、より粘着力の高い粘着シートを用いると、表面処理が完了した後に作業者がワークを引き剥がすことが困難になってしまうという課題があった。

【0005】

本発明では、上述の課題を鑑みて、表面処理の際にはワークが外れにくく、かつ表面処理後には作業者が容易にワークを剥がすことができる、ワーク保持機構及びワーク保持方法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】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明の第１態様に係るワーク保持機構は、
支持具と、
前記支持具の表面に設けられた接着テープと、
前記接着テープに対し前記支持具と反対側から設けられた弾性シートと、
前記弾性シートに対し、前記支持具と反対側から被覆するようにして粘着し、端部が当該弾性シートを回り込むようにして前記接着テープに粘着し、前記支持具と反対側の面にはワークが粘着可能な粘着シートとを備え、
前記弾性シートと前記接着テープとの接着力を第１接着力とし、前記粘着シートと前記接着テープとの粘着力を第１粘着力とし、前記粘着シートと前記ワークとの粘着力を第２粘着力とし、前記弾性シートと前記粘着シートとの粘着力を第３粘着力とする場合、当該第１接着力＞当該第２粘着力＞当該第３粘着力、かつ、当該第１粘着力＞当該第２粘着力＞当該第３粘着力である。

【0007】

上記課題を解決するため、本発明の第２態様に係るワーク保持機構は、
支持具と、
前記支持具の表面に設けられた接着テープと、
前記接着テープに対し前記支持具と反対側から設けられた弾性シートと、
前記弾性シートの全体を内包して当該弾性シートに粘着し、前記支持具側の面が前記接着テープに粘着し、前記支持具と反対側の面にはワークが粘着可能な粘着シートとを備え、
前記粘着シートと前記接着テープとの粘着力を第１粘着力とし、前記粘着シートと前記ワークとの粘着力を第２粘着力とし、前記弾性シートと前記粘着シートとの粘着力を第３粘着力とする場合、当該第１粘着力＞当該第２粘着力＞当該第３粘着力である。

【0008】

本発明の第３態様では、
前記ワークに対する表面処理中に生じる当該ワークを前記粘着シートから引き離す方向の剥離力を第１剥離力とし、当該ワークを前記粘着シートから取り外す剥離力を第２剥離力とする場合、前記第２粘着力＞当該第２剥離力＞前記第３粘着力＞当該第１剥離力である。

【0009】

本発明の第４態様では、
前記第２剥離力が加わると、前記粘着シートと前記弾性シートとの間に隙間が生じ、当該粘着シートは、前記ワークとの接触部分の中央を最上部とした弧を描く形状となる。

【0010】

上記課題を解決するため、本発明の第５態様に係るワーク保持機構は、
支持具の表面に接着テープを設け、
前記接着テープに対し前記支持具と反対側から弾性シートを設け、
粘着シートを、前記弾性シートに対し前記支持具と反対側から被覆するようにして粘着させ、端部が当該弾性シートを回り込むようにして前記接着テープに粘着させ、
前記粘着シートの前記支持具と反対側の面にワークを粘着させ、
前記ワークを前記粘着シートから取り外す剥離力を加えた場合に、当該粘着シートが、前記ワークとの接触部分の中央を最上部とした弧を描く形状となる。

【0011】

上記課題を解決するため、本発明の第６態様に係るワーク保持機構は、
支持具の表面に接着テープを設け、
前記接着テープに対し前記支持具と反対側から弾性シートを設け、
粘着シートを、前記弾性シートの全体を内包して当該弾性シートに粘着させ、前記支持具側の面を前記接着テープに粘着させ、
前記粘着シートの前記支持具と反対側の面にワークを粘着させ、
前記ワークを前記粘着シートから取り外す剥離力を加えた場合に、当該粘着シートが、前記ワークとの接触部分の中央を最上部とした弧を描く形状となる。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るワーク保持機構及びワーク保持方法によれば、表面処理の際にはワークが外れにくく、かつ、表面処理後には作業者が容易にワークを剥がすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の実施例１に係る成膜装置の概略図である。

【図2】本発明の実施例１に係るワーク保持機構及びワークの概略的断面図である。

【図3】ワークに対して成膜を施している最中における、本発明の実施例１に係るワーク保持機構及びワークを表わす概略的断面図である。

【図4】作業者によってワークを外す際における、本発明の実施例１に係るワーク保持機構及びワークを表わす概略的断面図である。

【図5】本発明の実施例２に係るワーク保持機構及びワークの概略的断面図である。

【図6】ワークに対して成膜を施している最中における、本発明の実施例２に係るワーク保持機構及びワークを表わす概略的断面図である。

【図7】作業者によってワークを外す際における、本発明の実施例２に係るワーク保持機構及びワークを表わす概略的断面図である。

【図8】作業者によってワークを外す際における、本発明の実施例２に係るワーク保持機構及びワークの他の例を表わす概略的断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本発明に係るワーク保持機構及びワーク保持方法は、ワーク（基板）に対して成膜等の表面処理を行う際に、当該ワークを保持するものである。以下では、本発明に係るワーク保持機構及びワーク保持方法について、実施例により図面を用いて説明する。

【0015】

なお、下記実施例中において、「粘着」とは、液体と固体の両方の性質を有し、濡れたまま貼り付いている状態を指し、「接着」とは、（接着面の状態が）貼り付く前は液体であり、貼り付いた状態では固体になることを指すものとする。

【0016】

［実施例１］
本実施例に係るワーク保持機構１は、図１に示すように、成膜を行う成膜装置３の構成の一部である成膜室４内において、ワーク１００を保持するものである。この成膜室４には減圧手段５が設けられており、ワーク１００に対して成膜する際には、室内が減圧（真空引き）された状態とする。

【0017】

なお、図示していないが、成膜室４については、ワーク保持機構１の他に真空蒸着やスパッタリングを行う各種装置を内包しており、ワーク１００については、例えばガラス基板であるものとする。

【0018】

図２に示すように、本実施例に係るワーク保持機構１は、支持具（基板ホルダ）１１、接着テープ１２、弾性シート１３、及び、粘着シート１４を備えている。

【0019】

図２に示す支持具１１は、表面が平らな形状の部材である。また、接着テープ１２は、支持具１１の表面に接着して設けられるものであり、好ましくはポリイミドテープである。

【0020】

弾性シート１３は、接着テープ１２に対しワーク１００側から接着するようにして設けられた、弾性変形が可能なものである。粘着シート１４は、弾性シート１３に対してそのワーク１００側（支持具１１側と反対側）から被覆するようにして粘着し、端部１４ｂが弾性シート１３を回り込むようにして接着テープ１２に粘着している。

【0021】

このような構成としたワーク保持機構１に対して、図２における破線矢印で示すように支持具１１と反対側からワーク１００を載置することで、粘着シート１４のワーク１００側の面１４ａにワーク１００を粘着させることができ、これによりワーク１００を保持することができる。

【0022】

図３は、ワーク保持機構１によって保持されたワーク１００に対して成膜を施している最中の、ワーク保持機構１の状態を示す概略図である。

【0023】

図３中に各黒矢印で示すように、弾性シート１３と接着テープ１２との接着力を第１接着力Ａ０とし、粘着シート１４と接着テープ１２との粘着力を第１粘着力Ａ１とし、粘着シート１４とワーク１００との粘着力を第２粘着力Ｂ１とし、弾性シート１３と粘着シート１４との粘着力を第３粘着力Ｃ１とする場合、第１接着力Ａ０＞第２粘着力Ｂ１＞第３粘着力Ｃ１、かつ、第１粘着力Ａ１＞第２粘着力Ｂ１＞第３粘着力Ｃ１であるように設定されている。

【0024】

成膜は成膜室４内を減圧（真空引き）した状態において行われる。その際、図３における白抜き矢印で示すように、ワーク１００をワーク保持機構１から引き離す方向に力が働く。以下ではこれを第１剥離力Ｄと呼称する。第３粘着力Ｃ１はこの第１剥離力Ｄに対し、第３粘着力Ｃ１＞第１剥離力Ｄとなるように設定されている。

【0025】

すなわち、ワーク１００に対して成膜が行われている最中（ワーク１００に対する表面処理中）に真空引きによって発生する第１剥離力Ｄよりも、粘着シート１４とワーク１００との第３粘着力Ｃ１の方が大きい。したがって、図３のように、ワーク保持機構１における粘着シート１４のワーク１００側の面１４ａにワーク１００が粘着した状態が維持される。また、ワーク保持機構１の各構成の形状が大きく変形することもない。

【0026】

一方、図４は、ワーク１００に対して成膜が終了した後（表面処理後）、作業者によってワーク保持機構１からワーク１００を外す際の、ワーク保持機構１の状態を示す概略図である。

【0027】

図４において白抜き矢印で示すように、作業者がワーク１００を粘着シート１４から取り外す際に加える剥離力を、第２剥離力Ｅと呼称する。第２粘着力Ｂ１及び第３粘着力Ｃ１は第２剥離力Ｅに対し、第２粘着力Ｂ１＞第２剥離力Ｅ＞第３粘着力Ｃ１（＞第１剥離力Ｄ）となるように設定されている。

【0028】

すなわち、作業者によりワーク１００を取り外す力である第２剥離力Ｅよりも、粘着シート１４とワーク１００との第２粘着力Ｂ１の方が大きい。当然これだけではワーク１００を取り外すことができない。

【0029】

ただし、それと同時に、弾性シート１３と粘着シート１４との第３粘着力Ｃ１が第２剥離力Ｅよりも小さいことによって、弾性シート１３のワーク１００側の面１３ａから粘着シート１４が離れ、粘着シート１４と弾性シート１３との間に隙間Ｇ１が生じる。この状態において粘着シート１４は、ワーク１００側の面１４ａにおけるワーク１００との接触（粘着）部分が第２剥離力Ｅによって引っ張られることで、当該接触部分の中央１４ｃを中心としてワーク１００側に引っ張られる。

【0030】

この状態においては、上記接触部分の中央１４ｃ近傍以外がワーク１００から剥がれ、結果として上記接触部分は、その中央１４ｃを最上部とした弧を描く形状となる。

【0031】

なお、図３，４に示すように、ワーク１００が粘着シート１４におけるワーク１００側の面１４ａ全体に接するようにして設けられている場合においては、上述の「（ワーク１００側の面１４ａにおけるワーク１００との）接触（粘着）部分」はそのまま「ワーク１００側の面１４ａ」に置き換えて説明することができる。

【0032】

いずれにせよ、上述の状態においては、作業者は第２剥離力Ｅのままの力でワーク１００を外すことができる。すなわち、作業者は、本来ワーク１００を取り外せない程度の力である第２剥離力Ｅによって、ワーク１００を取り外すことができる。

【0033】

したがって、ワーク保持機構１及びワーク保持方法では、成膜等の表面処理の際には保持したワーク１００が外れにくく、かつ、表面処理後には作業者が容易にワーク１００を剥がすことができる。

【0034】

［実施例２］
本実施例に係るワーク保持機構２は、実施例１に係るワーク保持機構１と同様、成膜室４内においてワーク１００を保持するものであり、図５に示すように、支持具１１、接着テープ１２、弾性シート２３、及び、粘着シート２４を備えている。
なお以下では、実施例１と重複する部分については極力省略して説明する。

【0035】

図５に示す弾性シート２３は、実施例１における弾性シート１３と同一のものである。粘着シート２４は、弾性シート２３に対してその全体を内包して、内側全面２４ａが弾性シート２３の全面に粘着し、支持具１１側の外側面２４ｂが接着テープ１２に粘着している。

【0036】

このような構成としたワーク保持機構２に対して、図５における破線矢印で示すように、支持具１１と反対側からワーク１００を載置することで、粘着シート２４のワーク１００側（支持具１１と反対側）の外側面２４ｃにワーク１００を粘着させることができ、これによりワーク１００を保持することができる。

【0037】

図６は、ワーク保持機構２によって保持されたワーク１００に対して成膜を施している最中の、ワーク保持機構２の状態を示す概略図である。

【0038】

図６中に各黒矢印で示すように、粘着シート２４と接着テープ１２との粘着力を第１粘着力Ａ２とし、粘着シート２４とワーク１００との粘着力を第２粘着力Ｂ２とし、弾性シート２３と粘着シート２４との粘着力を第３粘着力Ｃ２とする場合、第１粘着力Ａ２＞第２粘着力Ｂ２＞第３粘着力Ｃ２であるように設定されている。

【0039】

実施例１において説明したとおり、成膜の際、図６における白抜き矢印で示すように、ワーク１００をワーク保持機構２から引き離す方向に第１剥離力Ｄが働く。第３粘着力Ｃ２はこの第１剥離力Ｄに対し、第３粘着力Ｃ２＞第１剥離力Ｄとなるように設定されている。

【0040】

すなわち、ワーク１００に対して成膜が行われている最中に真空引きによって発生する第１剥離力Ｄよりも、粘着シート１４とワーク１００との第３粘着力Ｃ２の方が大きい。したがって、図６のように、ワーク保持機構１における粘着シート２４のワーク１００側の外側面２４ｃにワーク１００が粘着した状態が維持される。また、ワーク保持機構１の各構成が大きく変形することもない。

【0041】

一方、図７は、ワーク１００に対して成膜が終了した後、作業者によってワーク保持機構２からワーク１００を取り外す際の、ワーク保持機構２の状態を示す概略図である。

【0042】

図７において白抜き矢印で示す、ワーク１００を粘着シート１４から作業者が取り外す際の第２剥離力Ｅに対し、第２粘着力Ｂ２及び第３粘着力Ｃ２は、第２粘着力Ｂ２＞第２剥離力Ｅ＞第３粘着力Ｃ２（＞第１剥離力Ｄ）となるように設定されている。

【0043】

すなわち、作業者によりワーク１００を取り外す力である第２剥離力Ｅよりも、粘着シート２４とワーク１００との第２粘着力Ｂ２の方が大きい。当然これだけでは取り外すことができない。

【0044】

ただし、それと同時に、弾性シート２３と粘着シート２４との第３粘着力Ｃ２が第２剥離力Ｅよりも小さいことによって、弾性シート２３のワーク１００側の面２３ａから粘着シート２４が離れ、隙間Ｇ２が生じる。この状態において粘着シート２４は、ワーク１００側の外側面２４ｃにおけるワーク１００との接触（粘着）部分が第２剥離力Ｅによって引っ張られることで、当該接触部分の中央２４ｄを中心としてワーク１００側に引っ張られる。

【0045】

この状態においては、上記接触部分の中央２４ｄ近傍以外がワーク１００から剥がれ、結果として上記接触部分は、その中央２４ｄを最上部とした弧を描く形状となる。

【0046】

なお、図６，７に示すように、ワーク１００が粘着シート２４におけるワーク１００側の外側面２４ｃ全体に接するようにして設けられている場合においては、上述の「（ワーク１００側の外側面２４ｃにおけるワーク１００との）接触（粘着）部分」はそのまま「ワーク１００側の外側面２４ｃ」に置き換えて説明することができる。

【0047】

いずれにせよ、上述の状態においては、作業者は第２剥離力のままの力でワーク１００を外すことができる。すなわち、作業者は、本来ワーク１００を取り外せない程度の力である第２剥離力Ｅによって、ワーク１００を取り外すことができる。

【0048】

また、図８は、ワーク１００に対して成膜が終了した後、作業者によってワーク保持機構２からワーク１００を外す際の、ワーク保持機構２の（図７とは異なる）状態を示す概略図である。

【0049】

図７で説明したように、第２粘着力Ｂ２＞第２剥離力Ｅ＞第３粘着力Ｃ２（＞第１剥離力Ｄ）となるように設定される場合、図７のように弾性シート２３におけるワーク１００側の面２３ａが粘着シート２４から離れるのではなく、図８のように支持具１１側の面２３ｂが粘着シート２４から離れ、隙間Ｇ３が生じる場合も有り得る。

【0050】

そのような場合であっても、結果的に粘着シート２４は、ワーク１００側の外側面２４ｃにおけるワーク１００との接触部分が引っ張られることで、当該接触部分の中央２４ｄを中心として（内包する弾性シート２３ごと）ワーク１００側に引っ張られる。

【0051】

この状態においては、上記接触部分の中央２４ｄ近傍以外がワーク１００から剥がれ、結果として上記接触部分は、その中央２４ｄを最上部とした弧を描く形状となる。

【0052】

なお、図８に示すように、ワーク１００が粘着シート２４におけるワーク１００側の外側面２４ｃ全体に接するようにして設けられている場合においては、上述の「（ワーク１００側の外側面２４ｃにおけるワーク１００との）接触（粘着）部分」はそのまま「ワーク１００側の外側面２４ｃ」に置き換えて説明することができる。

【0053】

いずれにせよ、上述の状態においては、作業者は第２剥離力Ｅのままの力でワーク１００を外すことができる。すなわち、作業者は、本来ワーク１００を取り外せない程度の力である第２剥離力Ｅによって、ワーク１００を取り外すことができる。

【0054】

したがって、ワーク保持機構２及びワーク保持方法では、成膜等の表面処理の際には保持したワーク１００が外れにくく、かつ、表面処理後には作業者が容易にワーク１００を剥がすことができる。

【産業上の利用可能性】

【0055】

本発明は、成膜等の表面処理を行う際にワークを保持する機構及び方法として好適である。

【符号の説明】

【0056】

１，２ ワーク保持機構
３ 成膜装置
４ 成膜室
５ 減圧手段
１１ 支持具
１２ 接着テープ
１３，２３ 弾性シート
１４，２４ 粘着シート
１００ ワーク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】