(57)【要約】【課題】真空チャックの吸着板の板厚を大きくし、十分な剛性を持たせる。【解決手段】真空チャック１は、少なくとも一面の少なくとも一部分に吸着板２と、この吸着板の背面側を減圧する減圧手段とを備える。減圧手段によって吸着板の背面側を減圧することで、吸着面２ａに被チャックワークを吸着する。吸着板２は、電子ビームにより板材に開口部を貫通し、これにより形成した複数の開口部を、吸着面と背面とを連通する開口部２ａとする。電子ビームによる開口部２ａの形成は、微細な穴開けを微小間隔で行い、また、深穴加工が可能であるため、板厚が大きく十分な剛性を持つ吸着板に微細口径の吸着穴を形成することができ、これによって、真空チャックの吸着板の板厚を大きくし、十分な剛性を持たせることができる。【選択図】図１
2008300426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一面の少なくとも一部分に吸着板と、
前記吸着板の背面側を減圧する減圧手段とを備え、
前記吸着板は吸着面と背面とを連通する複数の開口部を有し、当該開口部は電子ビームにより貫通して形成することを特徴とする、真空チャック。
【請求項２】
前記吸着板の開口部は、前記吸着面側を小径とし、背面側を大径とし、断面形状が吸着面側から背面側に向かって広がるテーパ形状であることを特徴とする請求項１に記載の真空チャック。
【請求項３】
前記減圧手段は、
前記吸着板を備えるチャンバと、
前記チャンバ内を減圧する減圧口とを備え、
前記減圧口を通してチャンバ内を減圧することにより、前記吸着板の開口部を吸着面側から背面側に向かって通気させることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空チャック。
【請求項４】
前記チャンバ内を圧空する圧空口を備え、
前記圧空口を通してチャンバ内を圧空することにより、前記吸着板の開口部を背面側から吸着面側に向かって通気させることを特徴とする請求項１から３に何れか一つに記載の真空チャック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は真空チャックに関し、半導体製造や液晶製造において基板の搬送に用いる真空チャックに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造や液晶製造において、真空による保持力によって基板等の被チャックワークを吸着して搬送する装置として真空チャックが知られている。
【０００３】
このような真空チャックの吸着機構としては、例えば、被チャックワークを保持する部位に複数個の孔を形成し、この孔から吸引することで被チャックワークを吸着する構成や、多孔質セラミックや多孔質樹脂板によって吸着面を形成し、この吸着面の内側を減圧することによって、被チャックワークを吸着する構成が提案されている。多孔質セラミックや多孔質樹脂板の吸着面を備える真空チャックとしては、例えば特許文献１，２が知られている。
【特許文献１】特開２００４−２９８９７０号公報
【特許文献２】特開２００５−３２９５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
吸引口を備える真空チャックでは、被チャックワークを吸着する部位が被チャックワークと接触する面積が小さいため、孔の個数は制限される。そのため、被チャックワークの吸着力を高めるために、少ない個数の孔によって大きな吸着力を持たせる必要がある。このような構成の真空チャックでは、吸着部位の単位面積当たりの吸着力が大きくなるため、厚みが薄いワーク材やシート状のワーク材などの剛性の小さなワーク材に対しては、吸着力によって局所的に損傷を与えるおそれがある。そのため、吸引口を備える真空チャックは薄厚の被チャックワークには不適であるという問題がある。
【０００５】
また、多孔質セラミックや多孔質樹脂板の吸着面を備える真空チャックでは、ワーク材と接触する面積を大きくすることができるため、ワーク材に対する吸着力を均一なものとすることができる。一方、多孔質セラミックや多孔質樹脂板では、孔が目詰まりするといった問題や、製造コストが大きいといった問題がある。
【０００６】
また、多孔板の微細孔をエッチング処理によって形成する場合には、エッチング処理は大きな板厚の板材には不適であるため、多孔板の板厚が制限され、吸着部分の剛性が低くなり、強度の点で問題がある。吸着動作中に多孔板の吸着部分が損傷した場合には、吸着力が低下して被チャックワークを保持することができず、被チャックワークや製造施設を損傷するといったおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は前記した従来の問題点を解決し、真空チャックの吸着板の板厚を大きくし、十分な剛性を持たせることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、真空チャックの吸着板として、開口部分を電子ビームで形成した吸着板を用いる。電子ビームは、微細な穴開けを微小間隔で行うことが可能であり、また、高い穴アスペクト比による深穴加工が可能である。本発明の真空チャックは、開口部の形成にこの電子ビームを用いることで、板厚が大きく十分な剛性を持つ吸着板に、微細口径の吸着穴を形成することができる。
【０００９】
本発明の真空チャックは、少なくとも一面の少なくとも一部分に吸着板と、この吸着板の背面側を減圧する減圧手段とを備え、この減圧手段によって吸着板の背面側を減圧することで、吸着面に被チャックワークを吸着する。本発明の真空チャックが備える吸着板は、電子ビームにより板材に開口部を貫通し、これにより形成した複数の開口部を、吸着面と背面とを連通する開口部とする。
【００１０】
電子ビームによる開口部の形成は、微細な穴開けを微小間隔で行い、また、深穴加工が可能であるため、板厚が大きく十分な剛性を持つ吸着板に微細口径の吸着穴を形成することができ、これによって、真空チャックの吸着板の板厚を大きくし、十分な剛性を持たせることができる。
【００１１】
電子ビームによって吸着板に開口部を貫通すると、電子ビームの加工特性から、その開口部の断面形状は、吸着面側を小径とし、背面側を大径とし、吸着面側から背面側に向かって広がるテーパ形状となる。この断面形状では、開口部の吸着面側の開口径が小さく、かつ、吸気方向に向かって大径となっているため、吸着動作時において、微小物が開口部を通過したとしても、微小物は吸着板内の貫通孔を通過するため、貫通孔内の目詰まりを低減させることができる。
【００１２】
本発明の真空チャックが備える減圧手段は、吸着板を備えるチャンバと、このチャンバ内を減圧する減圧口とを備える構成とすることができる。減圧口には排気用ポンプが接続され、これによってチャンバ内を吸気して減圧する。この構成において、減圧口を通してチャンバ内を減圧すると、吸着板の吸着面側と背面側との間に圧力差が生じ、吸着面側から背面側に向かう通気状態が形成され、これによって、被チャックワークを吸着面に吸着する。
【００１３】
本発明の真空チャックは、さらにチャンバ内を圧空する圧空口を備える。圧空口には送気用ポンプあるいは圧縮気体を充填した気体ボンベが接続され、圧空口を通してチャンバ内に気体を送気することにより、吸着板の開口部を背面側から吸着面側に向かって通気させる。この通気により、開口部を洗浄することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、真空チャックの吸着板の板厚を大きくし、十分な剛性を持たせることができる。
【００１５】
また、本発明の態様によれば、吸着板の開口部を電子ビームで形成することによって、その開口部の断面形状を、吸着面側を小径とし、背面側を大径とし、吸着面側から背面側に向かって広がるテーパ形状とすることができるため、吸着動作において開口部の目詰まりを低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の真空チャックの構成例を説明するために概略断面図である。図１において、真空チャック１は、被チャックワーク（図示していない）を吸着する吸着板２と、この吸着板２を支持する本体を構成するとともに、吸着板２の内外で圧力差を生じさせるためのチャンバ３とを備える。
【００１８】
吸着板２は、被チャックワークを吸着する吸着面２Ａと、チャンバ３内に設けられる背面２Ｂとを有し、この吸着面２Ａと背面２Ｂとを連通する複数個の開口部２ａ（図示していない）が形成されている。
【００１９】
チャンバ３は、チャンバ本体３ａと吸着板２とによって空間３ｂを形成している。チャンバ本体３ａには、圧空口４と減圧口５とが形成される。
【００２０】
減圧口５は、空間３ｂ内から気体を排気してチャンバ内部の圧力を低めるための開口部であって、バルブ９を介して減圧ライン７が接続されている。減圧ライン７の他端には、排気ポンプ（図示していない）が接続され、バルブ９を介して気体がチャンバ３の空間３ｂ外に排出される。
【００２１】
減圧口５からチャンバ３内の気体を排出することによって、チャンバ３内の空間３ｂは減圧され、吸着板２を挟んで吸着面３Ａ側と背面３Ｂ側との間に圧力差が生じる。この圧力差によって、吸着板３は吸着面３Ａに被チャックワーク（図示していない）を吸着する。
【００２２】
一方、圧空口４は、空間３ｂ内に気体を送気してチャンバ内部の圧力を高めるための開口部であって、バルブ８を介して圧空ライン６が接続されている。圧空ライン６の他端には、ポンプあるいは圧縮気体のボンベ（共に図示していない）が接続され、バルブ８を介して気体がチャンバ３の空間３ｂ内に送り込まれる。
【００２３】
圧空口４からチャンバ３内に気体を送気することによって、チャンバ３内の空間３ｂは加圧され、吸着板２を挟んで吸着面３Ａ側と背面３Ｂ側との間に圧力差が生じる。この圧力差によって、吸着板３の開口部２ａ（図示していない）に付着する微小物を洗浄する。
【００２４】
図２は本発明の真空チャックが備える吸着板の開口部の構成、吸着動作および洗浄動作を説明するための断面図である。図２（ａ）は、本発明の真空チャックの一部断面を示している。真空チャック１の吸着板２は、チャンバ３の内外を連通する開口部２ａを有している。開口部２ａの断面形状は、吸着面２Ａ側の径d1を小径とし、空間３ｂ側を向く背面２Ｂ側の径d2を大径とし、吸着面２Ａ側から背面２Ｂ側に向かって径が広がるテーパ形状としている。
【００２５】
また、真空チャック１のチャンバ３の本体には圧空口４と減圧口５とが形成されている。なお、圧空口４および減圧口が形成される位置は、チャンバ３の本体の底面部に限らず、側面部としてもよい。
【００２６】
図２（ｂ）は、吸着面２Ａに被チャックワーク１０を吸着する状態を示している。この吸着状態では、チャンバ３の空間３ａの気体を減圧口５から排出することで、空間３ａ内の圧力を吸着面２Ａ側よりも低圧とし、これによって被チャックワーク１０を吸着面２Ａに吸着する。なお、このとき、圧空口４に接続するバルブ８は閉じた状態とする。
【００２７】
図２（ｃ）は、吸着板２の開口部２ａを洗浄する状態を示している。この洗浄状態では、チャンバ３の空間３ａ内に圧空口５から送気することで、空間３ａ内の圧力を吸着面２Ａ側よりも高圧とし、これによって開口部２ａに背面２Ｂ側から吸着面２Ａ側に向かって気体を通し、噴気によって吸着面２Ａ付近に付着する微小物２０を洗浄する。なお、このとき、減圧口５に接続するバルブ９は閉じた状態とする。
【００２８】
図３は、本発明の真空チャックによって被チャックワークを吸着した状態を示す概略図である。図３（ａ），（ｂ）は、真空チャック１の上方に被チャックワーク１０を吸着して支持する状態を示しており、図示しない支持部上に配置された被チャックワーク１０に対して下方から真空チャック１を移動させ、被チャックワーク１０に吸着面２ａを近づけることによって（図３（ａ））、被チャックワーク１０を吸着面２ａに吸着させる（図３（ｂ））。
【００２９】
一方、図３（ｃ），（ｄ）は、真空チャック１の下方に被チャックワーク１０を吸着して支持する状態を示しており、図示しない支持部上に配置された被チャックワーク１０に対して上方から真空チャック１を移動させ、被チャックワーク１０に吸着面２ａを近づけることによって（図３（ｃ））、被チャックワーク１０を吸着面２ａに吸着させる（図３（ｄ））。
【００３０】
図４は、本発明の真空チャックが有する吸着板の開口部の形成を説明するための図である。吸着板２には、微小の口径の開口部２ａが微小間隔で形成される。この開口部２ａは、吸着板材１２に電子銃３０から電子ビーム３１を照射することによって形成することができる。
【００３１】
図４（ａ）は、電子ビーム３１を照射することで開口部２ａを形成する一構成例を示す概略図である。ここでは、吸着板２の素材となる吸着板材１２に対して、電子銃３０を所定間隔で移動させながら電子ビーム３１を照射すると共に、電子ビーム３１の移動方向と直交する方向に吸着板材１２を移動させることによって、複数の開口部２ａを形成する。このとき、電子銃３０を移動させる移動間隔を等間隔とすることで、開口部２ａをマトリックス状に配置することができる。なお、開口部２ａの配置間隔は、必ずしも等間隔である必要はなく任意の間隔としてもよいが、吸着力の分布を均等とする場合には等間隔で配置することが望ましい。
【００３２】
図４（ｂ）は吸着板２の断面を示し、電子ビームによる開口部の形成状態を示している。電子ビームによる穴開けは、φ0.05mm〜１mm程度の穴径を、穴径×２を最小穴ピッチとして形成することができ、さらに、穿孔する板厚を穴径の10倍とする高い穴アスペクト比によって、深穴加工が可能である。
【００３３】
また、電子ビームによる穴開けでは、その断面形状において、電子ビームの出射側（背面２Ｂ側）の径よりも電子ビームの入射側（吸着面２Ａ側）の径よりも大径となるという形成上の特性を有している。これによって、図４（ｂ）の開口部２ａに示すようなテーパ状の断面形状となる。また、図４（ｂ）に示す開口部２ｂは、電子ビーム３１による穴開けの途中状態を示している。
【００３４】
本発明の真空チャックは、電子ビーム３１を用いることで板厚が大きな吸着板に穴開けを行うことができるため、板厚が大きな十分な剛性を持つ吸着板であっても吸着用の開口部を形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明の真空チャックは、半導体製造や液晶製造において基板等の搬送に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の真空チャックの構成例を説明するために概略断面図である。
【図２】本発明の真空チャックが備える吸着板の開口部の構成、吸着動作および洗浄動作を説明するための断面図である。
【図３】本発明の真空チャックによって被チャックワークを吸着した状態を示す概略図である。
【図４】本発明の真空チャックが有する吸着板の開口部の形成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…真空チャック、２…吸着板、２ａ…開口部、２Ａ…吸着面、２Ｂ…背面、３…チャンバ、３ａ…本体、３ｂ…空間、４…圧空口、５…減圧口、６…圧空ライン、７…減圧ライン、８，９…バルブ、１０…被チャックワーク、２０…微小物。
【図１】
2008300426.tif 000003
【図４】
2008300426.tif 000004
【図２】
2008300426.tif 000005
【図３】
2008300426.tif 000006