(57)【要約】【課題】電子デバイスの製造において電子デバイスの帯電を防止できるチャック台および電子デバイスの製造方法を提供すること。【解決手段】チャックプレートステージと、その面に配置されたチャックプレートとからなるチャック台において、該チャックプレートの少なくとも絶縁性基板が接触する面に、帯電防止層が形成され、該帯電防止層が炭化珪素（ＳｉＣ）からなることを特徴とするチャック台。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
チャックプレートステージと、その面に配置されたチャックプレートとからなるチャック台において、該チャックプレートの少なくとも絶縁性基板が接触する面に、帯電防止層が形成され、該帯電防止層が炭化珪素（ＳｉＣ）からなることを特徴とするチャック台。
【請求項２】
炭化珪素からなる層の厚みが１〜２００μｍである請求項１に記載のチャック台。
【請求項３】
チャックプレートステージと、その面に配置されたチャックプレートとからなるチャック台において、該チャックプレートが金属と炭化珪素（ＳｉＣ）との組成物から形成されていることを特徴とするチャック台。
【請求項４】
絶縁性基板上に素子を形成する工程を含む電子デバイスの製造方法において、前記絶縁性基板上に素子を形成する工程において、請求項１〜３の何れか１項に記載のチャック台を使用することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【請求項５】
絶縁性基板が、ガラス基板である請求項４に記載の電子デバイスの製造方法。
【請求項６】
電子デバイスが、液晶表示装置、カラーフィルター、半導体およびＰＤＰのうちのいずれか１つである請求項４に記載の電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子デバイスの製造に際し、静電気の発生を防止することができるチャック台および電子デバイスの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、液晶表示装置、カラーフィルター、半導体装置またはＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル（ｐｌａｓｍａ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｐａｎｅｌ））などの電子デバイスを製造する際に、基板表面の処理を行うために、製造装置内にチャック台を設け、基板をチャック台の所望の位置に固定する。上記処理内容としては、例えば、インキの塗布、露光、検査などが挙げられる。
【０００３】
半導体や液晶分野において、ガラス基板を使用した精密部品を製造する際には、ガラス基板の温度の固体差や、ガラス基板平面内に温度分布があると、ガラスの熱膨張などにより精密な電子デバイスが製造できない場合がある。例えば、液晶部品であるカラーフィルターの製造工程であれば、インキ塗布工程や露光工程である。そこで、このような問題が生じないように、上記工程を踏む前にクールプレートやホットプレートと称されるチャック台の上に基板を密着させ、基板を所望の温度に保持して各種処理を行っている。
【０００４】
上記チャック台と該チャック台を用いる処理を、図１および図２を参照して説明する。例えば、液晶表示素子の部材であるカラーフィルターを製造する場合には、図１および図２に示すようには、基台１上のチャックプレートステージ２上に、不図示の小孔を有し、エジェクトピン４が上下動する孔を有するチャックプレート３を載置し、上記エジェクトピン４を上昇させ、該ピン４上にガラス基板５を載置し、エジェクトピン４を下降させるとともに、チャック台内を真空状態にして前記小孔による吸引によってガラス基板５をチャックプレート３に真空密着させて各種の処理を行う。
【０００５】
さらに具体的には、紫外線照射洗浄によって加熱されたガラス基板を、チャックプレート（クールプレート）３に真空密着させて冷却し、ガラス基板の温度を均一にする（１）。その後真空を解放してガラス基板を剥離して、ガラス基板を別のチャックプレート３に密着させて、カラーフィルター用塗布液を塗布する（２）。塗布後に別のチャックプレート（ホットプレート）３にガラス基板を密着させて塗布液を乾燥させる（３）。乾燥後に真空を解放してガラス基板を剥離して別のチャックプレート（クールプレート）３にガラス基板を真空密着させて、ガラス基板の温度を下げ、温度を一定にする（４）。温度を下げた後、真空を解放してガラス基板を剥離して別のチャックプレート３に密着させて露光し、現像して１色の画素を形成する（５）。上記の５つの段階で真空密着および剥離を行い、それぞれの処理を行い、その後に真空を解いて、次の工程に移る。従ってカラーフィルターの画素形成においては１色につき５回、３色では最低でも合計１５回の密着・剥離を行う。画素の形成前後にも上記の密着・剥離が複数回行われる場合がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記カラーフィルターの製造工程においては、以上のように、ガラス基板５とチャックプレート３とが多数回接触・剥離する。この際、絶縁体であるガラス基板５はチャックプレート３との接触や摩擦によって帯電する。この帯電により製品が損傷を受けることが多く、製品歩留りが低下するという問題がある。この静電気帯電防止のために、チャックプレート３の表面をフッ素系樹脂でコーティングすることが提案されている。
【０００７】
しかしながら、この樹脂コーティング層は、多数回のガラス基板との接触・摩擦によって削られ、最終的にはコーティング層が消失する。その結果長期的な帯電防止効果は期待できない。また、チャックプレートとガラス基板との接触面積を減らすことにより帯電量を低減することができるので、チャックプレート表面をサンドブラスト処理で粗面化することも提案されているが、この粗面もガラス基板が接触するたびに摩耗してゆき、サンドブラスト処理の初期の表面粗さが無くなり、使用時間とともに、ガラス基板の帯電性が増大してゆき、十分な解決方法とはいえない。他の方法としては、発生した静電気を除電装置で除電する方法もあるが、除電装置は、チャック台からガラス基板を剥離する時のような急激な除電が必要な箇所では効果が発揮しにくい。
【０００８】
従って本発明の目的は、電子デバイスの製造において電子デバイスの帯電を防止できるチャック台および電子デバイスの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明は、チャックプレートステージと、その面に配置されたチャックプレートとからなるチャック台において、該チャックプレートの少なくとも絶縁性基板が接触する面に、帯電防止層が形成され、該帯電防止層が炭化珪素（ＳｉＣ）からなることを特徴とするチャック台を提供する。上記炭化珪素からなる層の厚みは１〜２００μｍ、好ましくは１０〜３０μｍである。
【００１０】
また、本発明は、チャックプレートステージと、その面に配置されたチャックプレートとからなるチャック台において、該チャックプレートが金属と炭化珪素との組成物から形成されていることを特徴とするチャック台を提供する。
【００１１】
また、本発明は、絶縁性基板上に素子を形成する工程を含む電子デバイスの製造方法において、前記絶縁性基板上に素子を形成する工程において、前記本発明の何れかのチャック台を使用することを特徴とする電子デバイスの製造方法を提供する。絶縁性基板としては、ガラス基板が有用であり、前記電子デバイスとしては、液晶表示装置、カラーフィルター、半導体およびＰＤＰのうちのいずれか１つ、特に液晶装置用のカラーフィルターが適当である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
次に好ましい実施の形態を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。図１は、本発明のチャック台１０を図解的に示す斜視図である。本発明のチャック台１０は図１に示すように、基台１上のチャックプレートステージ２と、その面に配置されたチャックプレート３とからなり、該チャックプレート３の少なくとも絶縁性基板が接触する面に、不図示の帯電防止層が形成され、該帯電防止層が炭化珪素（ＳｉＣ）からなることを特徴としている。
【００１３】
上記チャックプレートステージ２は、一般に鉄やアルミニウムなどの金属からなる板状体であり、内部には目的に応じてヒーターや冷却管が設けられ、さらにエジェクトピン４と該ピン４を上下動させるエアシリンダーなどが基台１内に内包されている。上記ステージ２のサイズは使用目的によって異なるが、１例を挙げれば、厚み１０ｍｍ×縦７５０ｍｍ×横９５０ｍｍの外観板状体である。
【００１４】
また、チャックプレート３は、一般に表面が硬質アルマイト（膜厚約１０μｍ）処理されたアルミニウム製の板状体であり、サイズは目的によって異なるが、１例を挙げれば、厚み１０ｍｍ×縦７５０ｍｍ×横９５０ｍｍの外観板状体である。このチャックプレート３には、ガラス基板５を真空吸着する多数の不図示の小孔（例えば、上記サイズの場合５０ｍｍピッチ）が設けられており、これらの小孔（例えば、直径１ｍｍ）は、チャックプレート３とチャックプレートステージ２に設けられた空間を経由して基台１内の空間に連通し、該空間は真空ポンプによって減圧される構造になっている。また、チャックプレート３には前記エジェクトピン４が上下動する不図示の孔（例えば、上記サイズの場合２５０ｍｍピッチ、例えば、直径８ｍｍ）が９個設けられている。
【００１５】
また、エジェクトピン４は、通常超高分子量ポリエチレン製の棒状体であり、その寸法は１例として直径６ｍｍ×長さ９０ｍｍである。このエジェクトピン４は、基台１内においてエジェクトピン４を取り付けた治具をエアシリンダーにて上下動し、そのストローク幅は５５ｍｍであり、チャックプレート３上５０ｍｍまで上昇し、その上にあるガラス基板５をチャックプレート３から剥離する。
【００１６】
本発明の特徴は、上記チャックプレート３の構成にある。本発明者らは、前記課題を解決するために鋭意研究の結果、前記チャックプレート３とガラス基板５との接触・摩擦による帯電が、チャックプレート３とガラス基板５との仕事関数の差が大きいことに原因があるものと推測し、種々の材料について検討したところ、前記チャックプレート３の少なくともガラス基板５に接触する表面に炭化珪素（ＳｉＣ）を存在させることによって、ガラス基板５の帯電が顕著に低下することを見出した。また、炭化珪素は非常に硬度が高く耐摩耗性に優れた材料であるので、炭化硅素粒子をチャックプレート３の表面に存在させることによって、ガラス基板５との密着時に従来技術のフッ素樹脂のように樹脂層が変形したり、剥れたりすることなく、チャックプレート３の表面形状が長期間使用においても形状が維持されることから、摩耗が少なく、経時変化による不具合が発生しないことを見出した。
【００１７】
チャックプレート３の表面に炭化珪素を存在させる好ましい形態について説明する。先ず、最も好ましい形態は、従来使用されているアルミニウム製チャックプレート３のアルミニウム面またはアルマイト処理面に炭化珪素膜を形成する方法である。炭化珪素膜を形成する方法としては、従来公知の何れの方式でもよく、例えば、日本カニゼン（株）のセラミックカニゼンメッキなどの方法が挙げられる。このように形成される炭化珪素膜の膜厚は１〜２００μｍ、好ましくは約１０〜３０μｍである。膜厚が薄過ぎると帯電防止効果が不十分であり、あまり厚くしても厚くした分に比例した効果が得られず、不経済である。
【００１８】
別の好ましい形態は、アルミニウムなどの金属の溶融物に炭化珪素微粉末をフィラーとして添加して金属板を形成する方法である。この場合には金属１００質量部当たり約１５〜７０質量部の炭化珪素微粉末を使用することが好ましい。炭化珪素微粉末の使用量が少な過ぎると、金属板表面に存在する炭化珪素微粉末の量が少なく、十分な効果が得られず、添加量が多過ぎると金属板の加工が困難となる。
【００１９】
以上は本発明のチャック台１０の説明であるが、ガラス基板５が接触する面に炭化珪素を存在させること以外のチャック台１０の構成は、従来技術と同様でよい。このようにして得られる本発明のチャック台１０は、チャック台１０を使用する電子デバイスの製造に何れも有用であり、具体的には、例えば、液晶表示装置、カラーフィルター、半導体およびＰＤＰなどが挙げられる。以下液晶表示装置用のカラーフィルターの製造例を代表例として本発明の電子デバイスの製造方法を説明する。本発明の製造方法は上記の本発明のチャック台１０を使用することが特徴である。
【００２０】
図２は、カラーフィルターの製造の１工程を図示したものである。先ず、紫外線照射などによって洗浄されたガラス基板５（洗浄によって２００℃程度に加熱されている）を、図２ｂに示すように本発明のチャック台１０のエジェクトピン４の上に乗せた後、エジェクトピン４を下降させ、真空ポンプを作動させてガラス基板５をチャックプレート３に真空密着させる（図２ｃ）。この状態でステージ２内の冷却装置によりガラス基板５を冷却し、所定の温度（例えば、２３℃）に維持する。
【００２１】
さらに具体的には、紫外線照射洗浄によって加熱されたガラス基板を、チャックプレート（クールプレート）３に真空密着させて冷却し、ガラス基板の温度を均一にする（１）。その後真空を解放してガラス基板を剥離して、ガラス基板を別のチャックプレート３に密着させて、カラーフィルター用塗布液を塗布する（２）。塗布後に別のチャックプレート（ホットプレート）３にガラス基板を密着させて塗布液を乾燥させる（３）。乾燥後に真空を解放してガラス基板を剥離して別のチャックプレート（クールプレート）３にガラス基板を真空密着させて、ガラス基板の温度を下げ、温度を一定にする（４）。温度を下げた後、真空を解放してガラス基板を剥離して別のチャックプレート３に密着させて露光し、現像して１色の画素を形成する（５）。上記の５つの段階で真空密着および剥離を行い、それぞれの処理を行い、その後に真空を解いて、次の工程に移る。Ｒ、ＧおよびＢについて上記の操作を繰り返す。さらに必要に応じてブラックマトリックスを形成し、必要であれば、ポストベーキングを行い、所望のカラーフィルターが得られる。
【００２２】
以上のカラーフィルターの製造に際して、本発明のチャック台１０を用いることにより、連続して多数枚のカラーフィルターを製造しても静電気の帯電・放電によるカラーフィルターの損傷が少なく、高い歩留でカラーフィルターを製造することができる。なお、カラーフィルター以外の電子デバイスの場合にも同様に高い歩留で所望の製品を製造することができる。また、使用できる絶縁製基板としては、ガラス基板に限定されず、シリコンウエハ等の他の絶縁性基板であってもよい。
【００２３】
【実施例】
次に実施例、試験例および比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１
２５０ｍｍピッチで直径８ｍｍのエジェクトピン孔と５０ｍｍピッチで直径１ｍｍの真空吸着孔を有する厚み１０ｍｍ×縦７５０ｍｍ×横９５０ｍｍのアルミニウム製チャックプレート（硬質アルマイト加工：厚み１０μｍ）を有するチャック台（大日本印刷（株）社製）（チャック台Ａ）のチャックプレートを、同一サイズでアルマイト加工せず、基板が接する面に無電解メッキ方法により厚さ１０μｍの炭化珪素薄膜を製膜したチャックプレートと交換して本発明のチャック台（チャック台Ｂ）を製造した。
【００２４】
試験例１
上記のチャック台ＡおよびＢのそれぞれに、サイズ５５０ｍｍ×６５０ｍｍ×０．６ｍｍ（厚さ）のガラス基板（旭硝子社製ガラス、ＡＮ１００）を真空圧７０ｋＰａ、吸着時間３０秒の条件で、同一ガラス基板を密着・剥離を繰り返した。その際のガラス基板の帯電位をＫｅｙｅｎｃｅ社製のＳＫ−０３０（ヘッド）およびＳＫ２００（アンプ）で測定した。測定のタイミングは、ガラス基板をエジェクトピンで最上部に持ち上げた時とした。その結果、チャック台Ｂでのガラス基板の帯電位は、チャック台Ａの約１／１０程度であった（３回密着・剥離時の帯電位はチャック台Ａの場合は−１．８３ｋＶで、チャック台Ｂの場合は−０．１７５ｋＶであった）。この結果を図３に示す。以上の結果から、本発明のチャック台は、ガラス基板の密着・剥離時における帯電抑制に有効であることが分かる。
【００２５】
実施例２および比較例１
上記のチャック台Ａ（比較例１）およびＢ（実施例２）のそれぞれを、液晶のカラーフィルター製造ライン、およびガラス基板の紫外線洗浄後の冷却装置に設置した。ガラス基板（サイズ：７３０ｍｍ×９２０ｍｍ×厚み０．６ｍｍ）（旭硝子社製ガラス（ＡＮ１００）にＣｒ製膜をしたもの）を紫外線洗浄した。これによって２００℃に加温されたガラス基板を、図２に示す如くチャック台ＡおよびＢのチャックプレートにそれぞれ密着させて冷却し、２３℃に維持した。
【００２６】
上記冷却したガラス基板のそれぞれを図２に示すようにエジェクトピンの上に乗せ、エジェクトピンを下降させて真空圧７０ｋＰａにて９０秒間真空密着させた。それぞれのガラス基板について、試験例１と同様にして評価したところ、チャック台Ｂでのガラス基板の帯電位は−０．５Ｋｖであり、チャック台Ａの場合は−１０Ｋｖであった。次にチャック台ＡおよびＢに前記ガラス基板を、それぞれ１，０００枚密着・剥離を行い、静電破壊によるＣｒ膜の剥れ不良が生じたガラス基板の枚数を測定した。その結果、チャック台Ａの場合には１３３枚のガラス基板にＣｒ膜剥れが発生したが、チャック台Ｂの場合には膜剥れは全く生じなかった。また、チャック台Ａの場合には異物付着による欠陥枚数が１１枚であったのに対して、チャック台Ｂの場合は異物付着による欠陥枚数が０枚であった。以上の結果から、本発明のチャック台は、ガラス基板の帯電を抑制し、静電破壊が発生せず、異物付着が低減可能であり、製品歩留の向上が顕著であることが分かる。
【００２７】
【発明の効果】
以上の如き本発明によれば、電子デバイスの製造において電子デバイスの帯電を防止できるチャック台および電子デバイスの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のチャック台の斜視図。
【図２】本発明の電子デバイスの製造方法を説明する図。
【図３】実施例、試験例および比較例の結果を示す図。
【符号の説明】
１：基台
２：チャックプレートステージ
３：チャックプレート
４：エジェクトピン
５：ガラス基板
１０：チャック台
【図１】
2004111490.tif 000003
【図２】
2004111490.tif 000004
【図３】
2004111490.tif 000005