(57)【要約】【課題】  電荷による不具合が発生する基板に対して所定の処理を施す工程において、該基板の帯電を防止すると共に、該基板からの電荷の除去に際して流れる電流が所定の値を超えないように制御し、結果的に製造されるものの歩留まりの向上を図ること。【解決手段】  本発明に係る基板保持装置は、基板２０１を保持するチャック１０１と、チャック１０１を支持するチャック支持部１０４と、を備え、チャック１０１の基板２０１との接触部における最も比抵抗値の低い部分は、１０５Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍの比抵抗値の材料で形成され、当該最も比抵抗値の低い部分は、チャック支持部１０４を介して接地されているものである。【選択図】  図３
2007109732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持するチャックと、
前記チャックを支持するチャック支持部と、を備え、
前記チャックの前記基板との接触部における最も比抵抗値の低い部分は、１０５Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍの比抵抗値の材料で形成され、
前記最も比抵抗値の低い部分は、前記チャック支持部を介して接地されている、基板保持装置。
【請求項２】
前記最も比抵抗値の低い部分は、絶縁性材料にカーボンナノチューブを混合させた材料で形成されている、請求項１に記載の基板保持装置。
【請求項３】
前記カーボンナノチューブの繊維が略一方向に配列しており、前記最も比抵抗値の低い部分が電気的異方性を有する、請求項２に記載の基板保持装置。
【請求項４】
前記絶縁性材料が、ポリカーボネイト、フッ素樹脂及び塩化ビニルのうちの少なくとも１種類以上を主成分とする材料で形成されている、請求項２又は３に記載の基板保持装置。
【請求項５】
前記チャック支持部は、前記チャックの基板保持面とは反対側の面において前記チャックを支持し、
前記最も比抵抗値の低い部分において、前記基板に平行な方向の比抵抗値は前記基板に垂直な方向の比抵抗値よりも大きい、請求項１乃至４いずれかに記載の基板保持装置。
【請求項６】
電子素子がその上に形成された素子基板の製造方法であって、
基板の帯電荷を除電するように、前記基板との接触部における最も比抵抗値の低い部分が、１０５Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍの比抵抗値である材料で形成されたチャックによって前記基板を保持し、
前記チャックで前記基板を保持した状態において当該基板を処理する、素子基板の製造方法。
【請求項７】
前記最も比抵抗値の低い部分は、絶縁性材料にカーボンナノチューブを混合させた材料で形成されている、請求項６に記載の素子基板の製造方法。
【請求項８】
前記カーボンナノチューブの繊維が略一方向に配列しており、前記最も比抵抗値の低い部分が電気的異方性を有する、請求項７に記載の基板保持装置。
【請求項９】
前記基板は絶縁性基板であり、
前記チャックで前記基板を保持した状態において当該基板を純水を用いて洗浄する、請求項６乃至８いずれかに記載の素子基板の製造方法。
【請求項１０】
導電性の部材が、前記チャックの基板保持面とは反対側の面において前記チャックを保持し、
前記基板の帯電荷は前記導電性の部材を介して除電され、
前記最も比抵抗値の低い部分において、前記基板に平行な方向の比抵抗値は前記基板に垂直な方向の比抵抗値よりも大きい、請求項６乃至９いずれかに記載の素子基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は素子基板の製造方法及び基板保持装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体装置及び液晶表示装置等の製造には絶縁性のガラス基板が用いられ、その上にＴＦＴ（Thin Film Transistor：薄膜トランジスタ）等の電子デバイスが形成される。基板上に電子デバイスを形成する際には、例えばフォトリソグラフィー法が用いられる。フォトリソグラフィー法においては、例えばウェットエッチングによるパターニングが行われる。
【０００３】
ウェットエッチング工程では、パターン形成予定の薄膜上に保護膜（レジスト）を形成し、酸等の薬液を用いて保護膜のないところを除去する。その後、リンス液により余分な酸を十分に落とす。このリンス液には、主に純水が用いられる。即ち、基板上の薬液を洗い流すために水洗が行なわれる。基板上に形成される電子デバイスは複数の層が積層されてなることが多い。従って、上記のフォトリソグラフィー法によるパターニングを複数回行うこととなり、それに伴ってリンス液による水洗も複数回行われる。このとき、絶縁性のガラス基板と絶縁性の純水との摩擦により静電気が発生し、発生した電荷が原因で基板上に形成された電子デバイスの静電破壊が発生する問題があった。
【０００４】
従来この様な問題を解決する方法として、例えば特許文献１には純水に炭酸ガス等を導入してその比抵抗値を下げる手法が提案されている。また特許文献２には、基板を保持するチャックを導電性材料で構成することにより、当該チャックを介して基板上に帯電した電荷を放電させる手法が提案されている。更に、特許文献３には、基板を保持するチャックの表面抵抗値及び比抵抗値（文献中における体積固有抵抗値）が所定の範囲となるように調整することによって、静電破壊や、使用中の粉塵等の付着を防止している。
【特許文献１】特開平９−１０９３号公報
【特許文献２】特開２００３−９２３４３号公報
【特許文献３】特開２０００−１９５９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されているように、純水に炭酸ガス等を導入するためには、純水供給設備の改良が必要であり、多額なコストがかかってしまう。また、純水の比抵抗値を制御する必要がある等、プロセス管理上の制約が発生してしまうという問題がある。更に、写真製版の現像工程においては、現像処理後の純水リンス液に、炭酸ガスを導入した純水を使用することは、現像液のアルカリ濃度を急激に低下させ、レジストの残渣を発生させてしまい、パターン不良の原因となる問題点があった。
【０００６】
特許文献２に開示されている方法を用いる場合、チャックが導電材料で形成されているため、基板上に帯電した電荷がチャックを伝って急激に放電される場合がある。この放電時に流れる電流によって基板上に形成された電子デバイスが破壊されてしまうという問題点があった。また、特許文献３に開示されているチャックは比抵抗値が低すぎるため、これも同様に基板上に帯電した電荷がチャックを伝って急激に放電される場合がある。
【０００７】
本発明は上記事情を背景としてなされたものであって、電荷による不具合が発生する基板に対して所定の処理を施す工程において、該基板の帯電を抑制すると共に、該基板からの電荷の除去に際して流れる電流が所定の値を超えないように制御し、結果的に製造されるものの歩留まりの向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る基板保持装置は、基板を保持するチャックと、前記チャックを支持するチャック支持部と、を備え、前記チャックの前記基板との接触部における最も比抵抗値の低い部分は、１０５Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍの比抵抗値の材料で形成され、前記最も比抵抗値の低い部分は、前記チャック支持部を介して接地されているものである。これにより、電荷による不具合が発生する基板に対して所定の処理を施す工程において、該基板の帯電を防止すると共に、該基板からの電荷の除去に際して流れる電流が所定の値を超えないように制御し、結果的に製造されるものの歩留まりの向上を図ることができる。
【０００９】
ここで、前記最も比抵抗値の低い部分は、絶縁性材料にカーボンナノチューブを混合させた材料で形成されていることが好ましい。これにより、絶縁性材料に混合するカーボンナノチューブの混合比率で比抵抗を調整することができ、更にカーボンナノチューブであることによって、少ない混合比で所望の比抵抗を実現することができる。
【００１０】
また、前記カーボンナノチューブの繊維が略一方向に配列しており、前記最も比抵抗値の低い部分が電気的異方性を有することが好ましい。これにより、必要な方向にのみ電流パスを形成することができ、絶縁性材料に混合するカーボンナノチューブの比率を更に少なくすることができる。
【００１１】
更に、前記絶縁性材料が、ポリカーボネイト、フッ素樹脂及び塩化ビニルのうちの少なくとも１種類以上を主成分とする材料で形成されている、請求項２又は３に記載の基板保持装置。ポリカーボネイトであれば、容易にカーボンナノチューブを混合することができ、フッ素樹脂であれば上記チャックを用いてガラス基板を保持する場合に帯電を抑制することができ、塩化ビニルであれば容易に加工することができる。
【００１２】
更にまた、前記チャック支持部は、前記チャックの基板保持面とは反対側の面において前記チャックを支持し、前記最も比抵抗値の低い部分において、前記基板に平行な方向の比抵抗値は前記基板に垂直な方向の比抵抗値よりも大きいことが好ましい。これにより、基板はチャックを伝って導電性の部材に電気的に接続されると共に、チャックとその側面に当接する他の部材とを絶縁することが可能となる。
【００１３】
本発明に係る素子基板の製造方法は、電子素子がその上に形成された素子基板の製造方法であって、基板の帯電荷を除電するように、前記基板との接触部における最も比抵抗値の低い部分が、１０５Ωｃｍ〜１０１０Ωｃｍの比抵抗値である材料で形成されたチャックによって前記基板を保持し、前記チャックで前記基板を保持した状態において当該基板を処理するものである。これにより、電荷による不具合が発生する基板に対して所定の処理を施す工程において、該基板の帯電を防止すると共に、該基板からの電荷の除去に際して流れる電流が所定の値を超えないように制御し、結果的に製造されるものの歩留まりの向上を図ることができる。
【００１４】
ここで、前記最も比抵抗値の低い部分は、絶縁性材料にカーボンナノチューブを混合させた材料で形成されていることが好ましい。これにより、絶縁性材料に混合するカーボンナノチューブの混合比率で比抵抗を調整することができ、更にカーボンナノチューブであることによって、少ない混合比で所望の比抵抗を実現することができる。
【００１５】
また、前記カーボンナノチューブの繊維が略一方向に配列しており、前記最も比抵抗値の低い部分が電気的異方性を有することが好ましい。これにより、必要な方向にのみ電流パスを形成することができ、絶縁性材料に混合するカーボンナノチューブの比率を更に少なくすることができる。
【００１６】
更に、前記基板は絶縁性基板であり、前記チャックで前記基板を保持した状態において当該基板を純水を用いて洗浄することができる。これにより、純水以外を洗浄液として用いる場合の不具合を回避することができ、絶縁性基板と絶縁性である純水との摩擦によって生じる電荷を好適に除電することができる。
【００１７】
更にまた、導電性の部材が、前記チャックの基板保持面とは反対側の面において前記チャックを保持し、前記基板の帯電荷は前記導電性の部材を介して除電され、前記最も比抵抗値の低い部分において、前記基板に平行な方向の比抵抗値は前記基板に垂直な方向の比抵抗値よりも大きいことが好ましい。これにより、基板はチャックを伝って導電性の部材に電気的に接続されると共に、チャックとその側面に当接する他の部材とを絶縁することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、電荷による不具合が発生する基板に対して所定の処理を施す工程において、該基板の帯電を防止すると共に、該基板からの電荷の除去に際して流れる電流が所定の値を超えないように制御し、結果的に製造されるものの歩留まりの向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施の形態１．
以下に、本発明を適用可能な実施の形態を説明する。説明の明確化のため以下の記載及び図面は、適宜、省略及び簡略化がなされている。又、各図面において、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。以下の実施形態においては、液晶表示装置の製造工程において、絶縁性であるガラス基板上にＴＦＴ素子や画素電極等を形成し、アレイ基板を製造する工程を例として説明する。まず、液晶パネルの全体的な構成について図１を用いて説明する。
【００２０】
図１は、液晶表示装置の一例として、ＴＮ（Twisted Nematic）タイプのアクティブマトリックス液晶パネル２００の構成を示す模式断面図である。以下の説明においては、アクティブマトリックス、ＴＮタイプの液晶表示装置を例として説明するが、本発明は、ＩＰＳ（In-Plane Switching）タイプやパッシブ駆動の液晶パネルにも適用可能である。図１に示すように液晶パネル２００は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）アレイ基板２０１、対向基板２０２、液晶２０３、ＴＦＴ２０４、画素電極２０５、コモン電極２０６、カラーフィルタ２０７、ブラックマトリクス２０８及び配向膜２０９を有する。また、ＴＦＴ２０４は、ゲート電極２０４ａ、ソース電極２０４ｂ及びドレイン電極２０４ｃを有する。本実施形態は、図１に示したような液晶パネルの製造方法において、ＴＦＴアレイ基板２０１上にＴＦＴ２０４や画素電極２０５等を形成する工程に特徴を有する。
【００２１】
液晶パネル２００は、ＴＦＴアレイ基板２０１と対向配置される対向基板２０２と両基板を接着する図示しないシール材との間の空間に液晶２０３を封入した構成を有する。ＴＦＴアレイ基板２０１は透明性を有する絶縁性の基板であり、例えばガラス基板が用いられる。ＴＦＴアレイ基板２０１上には、互いに直交する方向に図示しないゲート線（走査線）及びソース線（信号線）が形成されており、ゲート線とソース線との交差点近傍にはＴＦＴ２０４が設けられている。また、ゲート線とソース線との間にマトリクス状に形成された複数の画素電極２０５を有している。ＴＦＴ２０４のゲート電極２０４ａがゲート線に、ソース電極２０４ｂがソース線に、ドレイン電極２０４ｃが画素電極２０５に夫々接続される。
【００２２】
他方、対向基板２０２上にはコモン電極２０６及びＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタ２０７、ブラックマトリクス２０８が形成されている。コモン電極２０６は、画素電極２０５と対向するように対向基板２０２の略全面に形成される短形状の透明基板である。コモン電極２０６としては、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電膜を用いる。ＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２との間は、図示しないビーズスペーサ、柱状スペーサ等によって所定の間隔になるように維持されている。
【００２３】
ＴＦＴアレイ基板２０１及び対向基板２０２の対向する面には、夫々所定の方向に配向された配向膜２０９が形成されている。両基板は、図示しない枠状のシール材により周辺を接着され、ＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２とシール材とで形成される空間に液晶２０３が封入されている。これら両基板に挟持された液晶２０３は、夫々の基板上に設けられた配向膜２０９によって所定の方向に配向する。上述の様な配向膜２０９の液晶配向機能は、ＴＦＴアレイ基板２０１及び対向基板２０２上に形成された配向膜２０９表面をラビング（こする）ことにより与えられる。
【００２４】
上記の様な液晶パネル２００におけるＴＦＴ２０４や画素電極２０５等の形成は、ＴＦＴアレイ基板２０１上に導電層や絶縁層等をパターニングし、積層していくことにより行う。各層のパターニング工程ではフォトリソグラフィー法が用いられる。フォトリソグラフィー法においては、例えばウェットエッチングによるパターニングが行われ、この後にエッチングに用いた薬液をリンス液によって洗い流す洗浄工程が行われる。リンス液には主に純水が用いられる。本実施形態は、少なくとも上記の洗浄工程においてＴＦＴアレイ基板２０１を保持するチャックに特徴を有する。
【００２５】
次に、ＴＦＴアレイ基板２０１面上の洗浄工程について説明する。図２は、洗浄工程において、ＴＦＴアレイ基板２０１を保持するチャック１０１の基板保持面を示す平面図である。図２においては、チャック１０１に保持されるＴＦＴアレイ基板２０１は破線で示されている。また、図３は、図２に示すチャック１０１のＸ−Ｘ部の断面形状及びこのチャック１０１を用いた基板処理装置１００を示すものである。本実施形態に係るチャック１０１は、チャック１０１の基板保持面に形成された溝１０２、溝１０２内部に形成された吸気口１０３、それぞれの吸気口１０３から延在し、チャック１０１内部で１つに連結されている真空排気用の配管１０５を有する。
【００２６】
更に、図３に示すように、本実施形態に係る基板処理装置１００は、上記のチャック１０１、チャック１０１の基板保持面とは反対側の面の中央に接続された回転軸１０４、チャック１０１に保持されたＴＦＴアレイ基板２０１の基板面に純水を供給して洗浄するためのノズル１０８、ノズル１０８に純水を供給するための純水供給装置１０９、回転軸１０４を回転駆動するための回転駆動装置１１０及び配管１０５内部を真空吸引するための真空吸引装置１１１を有する。
【００２７】
チャック１０１は、その基板保持面の形状が円形であり、所定の厚さを有する円盤状若しくは円柱状の形状を有する。チャック１０１は主材料がポリカーボネイトであり、針状のカーボンナノチューブが混合されている。カーボンナノチューブがポリカーボネイト内部において電流パスとなり、チャック１０１の比抵抗値を下げることができる。これにより、ＴＦＴアレイ基板２０１と純水との摩擦によって該基板上に生じた静電気がチャック１０１を伝って除電される。ポリカーボネイト内部においてカーボンナノチューブの繊維の方向はランダムであり、チャック１０１は全体として電器的に等方性の部材となる。
【００２８】
チャック１０１の基板保持面には、同心円状に複数の溝１０２が形成されている。本実施形態においては、同心円状に大小２つの溝１０２が形成されている。更に、溝１０２の内部には所定の間隔で複数の吸気口１０３が形成されている。夫々の吸気口１０３はチャック１０１内部の配管１０５とつながっている。夫々の吸気口１０３と連結されている配管１０５はチャック１０１内部で１つに連結されている。チャック１０１内部で連結された配管１０５は、チャック１０１の基板保持面とは反対側の面の中央に設けられた開口部１０６に連結している。
【００２９】
チャック１０１の基板保持面とは反対側の面の中央には、回転軸１０４が設けられている。換言すると、チャック１０１は回転軸１０４によって支持されている。回転軸１０４は円筒状の部材であり、その円筒軸がＴＦＴアレイ基板２０１の基板保持面と垂直になるように設けられている。また回転軸１０４内部の空洞は開口部１０６と連結されており、これにより回転軸１０４内部の空洞と配管１０５とが連結される。回転軸１０４内部の空洞は、チャック１０１とは反対側の端部において排気口１０７となる。従って、開口部１０６と回転軸１０４内部の空洞とは、排気口１０７から配管１０５内部を真空吸引するために十分な機密性を保って連結される。
【００３０】
回転軸１０４は、チャック１０１と同一若しくはチャック１０１よりも比抵抗値の低い素材で形成されている。さらに、回転軸１０４には回転駆動装置１１０が接続され、排気口１０７には真空吸引装置１１１が接続されている。これにより、回転軸１０４は接地された状態となる。即ち、ＴＦＴアレイ基板２０１に帯電した電荷はチャック１０１及び回転軸１０４を伝って放電される。尚、チャック１０１と回転軸１０４とは別々の部材である必要はなく、上記の構成を有する限りは一体に成形されても良い。
【００３１】
回転駆動装置１１０が回転軸１０４を回転させることによってチャック１０１が回転し、チャック１０１に保持されたＴＦＴアレイ基板２０１が回転する。これにより、ＴＦＴアレイ基板２０１上を洗浄した純水が振りきられ、ＴＦＴアレイ基板２０１がスピン乾燥される。この様に、チャック１０１はスピナーチャックとしても用いられるため、円盤状若しくは円筒状で形成することが好ましい。
【００３２】
チャック１０１の溝１０２が形成された面にＴＦＴアレイ基板２０１を載置した状態で、真空吸引装置１１１を用いて排気口１０７から真空吸引することにより、配管１０５及び吸気口１０３を通してＴＦＴアレイ基板２０１が溝１０２に吸着される。これにより、ＴＦＴアレイ基板２０１がチャック１０１に保持される。
【００３３】
ノズル１０８は、チャック１０１の基板保持面側に設けられている。ノズル１０８は純水供給装置１０９と接続されており、純水供給装置１０９からノズル１０８に純水が供給される。ノズル１０８は純水供給装置１０９から供給された純水をチャック１０１に保持されたＴＦＴアレイ基板２０１表面に供給し、基板面を洗浄する。
【００３４】
この時、絶縁性であるＴＦＴアレイ基板２０１と純水との摩擦により静電気が発生する。しかしながら、ＴＦＴアレイ基板２０１はチャック１０１によって保持されているため、ＴＦＴアレイ基板２０１上で発生した電荷は基板上に帯電することなくチャック１０１を伝って放電される。以下に、チャック１０１によるＴＦＴアレイ基板２０１上の電荷の除電について説明する。
【００３５】
チャック１０１の比抵抗値は１０５Ωｃｍ以上、１０１０Ωｃｍ以下である。チャック１０１を比抵抗値が１０５Ωｃｍ未満の材料で形成した場合、チャック１０１表面若しくはチャック１０１内部における電荷の移動が速くなり過ぎる。これにより、ＴＦＴアレイ基板２０１上に帯電した電荷がチャック１０１を伝って急激に放電される。この時にＴＦＴアレイ基板２０１上に大きな電流が流れる。この電流により、ＴＦＴアレイ基板２０１上に形成された電子デバイスが破壊される場合があり、好ましくない。
【００３６】
また、チャック１０１を比抵抗値が１０１０Ωｃｍよりも高い材料で形成した場合には、チャック１０１表面若しくはチャック１０１内部において電荷はほとんど移動しない。これにより、ＴＦＴアレイ基板２０１上に帯電した電荷は放電されず、ＴＦＴアレイ基板２０１は帯電したままとなる。ＴＦＴアレイ基板２０１上の電荷の分布によって、電圧の高い部分から低い部分に向かって電荷が移動し電流が流れる。この電流により、ＴＦＴアレイ基板２０１上に形成された電子デバイスが破壊される場合があり、好ましくない。
【００３７】
チャック１０１の比抵抗値が１０５Ωｃｍ以上、１０１０Ωｃｍ以下であれば、チャック１０１表面若しくは内部において電荷はゆっくりと移動する。これにより、ＴＦＴアレイ基板２０１上に帯電した電荷が徐々に放電されるので、ＴＦＴアレイ基板２０１上に大きな電流が流れることはない。従って、ＴＦＴアレイ基板２０１上に形成された電子デバイスの破壊を防ぐことができる。チャック１０１の比抵抗値は、主材料であるポリカーボネイトに混合するカーボンナノチューブの混合比、即ちポリカーボネイトに対するカーボンナノチューブの重量比率を調整することにより、所望の値に調整することができる。
【００３８】
本実施形態のようにチャック１０１を伝って電荷が除電される構成を用いることにより、ＴＦＴアレイ基板２０１がチャック１０１に保持されている限り常に、基板上に発生した電荷の除電効果を得ることが可能となり、基板の帯電を防ぐことができる。また、基板をチャック１０１から剥離する際の基板の帯電量（剥離帯電）は大きなものとなるが、本実施形態に係るチャック１０１であれば、発生した電荷は瞬時にチャック１０１を伝って除電される。従って、ＴＦＴアレイ基板２０１をチャック１０１から剥離する際の基板の帯電を抑制することも可能となる。
【００３９】
尚、チャック１０１の主材料はポリカーボネイトの他に、例えばテフロン（登録商標）等のフッ素樹脂や塩化ビニル等の絶縁性樹脂を用いることができる。ポリカーボネイトはカーボンナノチューブを混合するのが容易であり、テフロン（登録商標）はガラスとの接触において帯電が少なく、塩化ビニルは安価で加工性が良い等夫々メリットがあるため、これらの材料は適宜選択される。また、主材料の内部に電流パス形成のために混合する材料はカーボンナノチューブの他に、例えば黒鉛（グラファイト）や炭化ケイ素（カーボランダム）等の導電性炭化物を用いることができる。導電性炭化物を混合することによって電流パスが形成され、比抵抗値を下げることがでる。また、その混合比を調整することによって、比抵抗値を好適な範囲に調整することができる。
【００４０】
ここで、主材料に対して粒状の導電性炭化物を混合する場合、電流パスとなるのは夫々の粒子である。この場合、図４（ａ）に示されるように、主材料中に粒状の導電性炭化物が散在するため、電流パスを形成して全体の比抵抗値を下げるためには主材料に対して多くの導電性炭化物を必要とする。これに対して、カーボンナノチューブの分子は図４（ｂ）に示されるように細長い繊維状の構造を有し、この繊維が電流パスとなる。従って、粒状の物質を混合して電流パスを形成する場合よりも少ない添加量で比抵抗値を下げることができる。
【００４１】
図５に、ポリカーボネイトにカーボンナノチューブを混合させた場合と、黒鉛粉末を混合させた場合との、混合比（重量％）と比抵抗値の変化の一例を示す。上記の説明の通り、カーボンナノチューブの繊維の方向はランダムであり、カーボンナノチューブを含有するポリカーボネイトは電気的に等方性の部材である。図５のグラフが示す通り、ポリカーボネイトの比抵抗値を１０５Ωｃｍから１０１０Ωｃｍの範囲とするために、黒鉛粉末では概ね２４〜２８重量％の比率が必要であるのに対し、カーボンナノチューブでは概ね１０〜１５重量％の比率でよいことがわかる。尚、主材料に対する好適な導電性炭化物の混合比は、上記の重量比の範囲に限らず、実際に調合した材料の比抵抗値が１０５Ωｃｍから１０１０Ωｃｍとなる場合の比率をもって規定することができる。
【００４２】
上記の基板処理装置を用いて、ＴＦＴアレイ基板２０１上にウェットエッチングを用いた電子デバイスのパターニングを行った後に、基板面の純水リンス洗浄及びスピン乾燥を実施した。その後、処理後のＴＦＴアレイ基板２０１の静電気帯電量を測定したところ、帯電量は概ね数十Ｖ（ボルト）であった。また、ＴＦＴアレイ基板上に形成した電子デバイスに静電破壊による問題は生じなかった。尚、ここで用いたチャック１０１の比抵抗値は１０７Ωｃｍである。
【００４３】
図６は、上記において用いた静電気帯電量の測定方法を示したものである。ＴＦＴアレイ基板２０１は上記洗浄処理後、速やかに静電気測定装置３００に設置される。ＴＦＴアレイ基板２０１は、接地電位となっている接地面３０１の表面に複数個設けられた非導電性スペーサ３０２を介して当接面積を極力小さくしつつ、接地面３０１から均一に１ｍｍ離した状態で配置される。そして、静電気測定センサー３０３と電圧計３０４とを用いてＴＦＴアレイ基板２０１表面の静電気帯電量を測定する。
【００４４】
図６に示した方法と同様の方法を用いて、比較例として従来一般的に用いられていたＰＰＳ（Poly Phenylene Sulfide：ポリフェニレンサルファイド）製のチャックを用いた場合の、ＴＦＴアレイ基板２０１の洗浄処理後の静電気帯電量を測定したところ、６００〜１ｋＶであった。また、この場合には基板上に形成した電子デバイスにおいて、静電破壊が生じた。この様に、本実施形態を用いた基板処理後のＴＦＴアレイ基板２０１の帯電量は、従来の比較例と比べると十分の一以下に低減されており、かつ基板上に形成された電子デバイスにも静電破壊の発生は認められず、本実施形態による除電の効果が明確に認められた。
【００４５】
この様に、ＴＦＴアレイ基板２０１の洗浄工程において該基板を保持するチャックに、本実施形態に係るチャック１０１を用いることにより、基板上に帯電した電荷をチャックを通して除電することができる。また、この際にＴＦＴアレイ基板２０１上に流れる電流を、基板上に形成された電子デバイスを破壊しない程度の電流とすることができる。従って、基板上に形成された電子デバイスの静電破壊を防止し、歩留まりの向上を図ることができる。
【００４６】
尚、上記の説明においては、チャック１０１全体の比抵抗値を１０５Ωｃｍ以上、１０１０Ωｃｍ以下として説明した。即ち、チャック１０１全体を上記の比抵抗値を有する１つの材料で成形することが好ましい。これにより、チャック１０１を１つの部材として成形できる。しかしながら、ＴＦＴアレイ基板２０１が上記の比抵抗値を有する部材によって保持され、当該部材を介して接地されていれば上記と同様の効果を得ることができる。従って、チャック１０１のＴＦＴアレイ基板２０１と接触する接触部の比抵抗値が１０５Ωｃｍ以上、１０１０Ωｃｍ以下であれば、上記と同様の効果を得ることができる。例えば、チャック１０１の反基板側の一部を、１０１０Ωｃｍ以下の比抵抗値を有する他の材料で形成し、当該部位を介してチャック１０１が接地されていれば、上記と同様の効果を得ることができる。
【００４７】
更には、チャック１０１とＴＦＴアレイ基板２０１との接触部の全てが１０５Ωｃｍ以上、１０１０Ωｃｍ以下の比抵抗値を有する必要はなく、当該接触部における最も比抵抗値の低い部分が、１０５Ωｃｍ以上、１０１０Ωｃｍ以下の比抵抗値であれば良い。これにより、ＴＦＴアレイ基板２０１の帯電荷は、チャック１０１の基板保持面において主に１０５Ωｃｍ以上、１０１０Ωｃｍ以下の比抵抗値の部分を伝って除電されるため、上記と同様の効果を得ることができる。例えば、チャック１０１の外周部を比抵抗値が１０１０Ωｃｍより大きい絶縁材料で形成し、中央部のみを１０５Ωｃｍ以上、１０１０Ωｃｍ以下の材料で形成することができる。
【００４８】
また、上記の説明においては、チャック１０１は回転軸１０４に支持されており、スピナーチャックとして用いられる例を説明したが、必ずしもチャック１０１がスピナーチャックである必要はない。即ち、回転軸１０４ではなく、単純にチャック１０１を支持する支持部材によってチャック１０１が支持されていてもよい。この時、チャック１０１を支持する支持部材が、チャック１０１と同一若しくはチャック１０１よりも比抵抗値の低い素材で形成されており、当該支持部材が接地されていれば上記と同様の効果を得ることができる。即ち、支持部材は導体で形成することが好ましい。更に、当該支持部材が筒状の部材であり、その内部の空洞と開口部１０６とが連結されていれば、真空吸引装置１１１により配管１０５内部を真空吸引することが可能である。
【００４９】
実施の形態２．
本実施の形態においては、チャック１０１の主材料である絶縁性樹脂にカーボンナノチューブを混合する場合において、その混合の態様に特徴をもたせた例及び、チャック１０１の比抵抗値に特徴をもたせた例を説明する。尚、実施の形態１と同様の符号を付す構成については実施の形態１と同一又は相当部を示し、説明を省略する。
【００５０】
図７はチャック１０１の主材料であるポリカーボネイト中の、カーボンナノチューブ分子の状態を模式的に示した図である。図に示すように、ポリカーボネイト中においてカーボンナノチューブ分子は略同一方向に配列している。これにより、チャック１０１は異方性を有することとなり、カーボンナノチューブが配列する方向（低抵抗方向）には電流が流れやすく、その他の方向には電流が流れにくくなる。
【００５１】
図３を参照すると、ＴＦＴアレイ基板２０１上に発生した電荷は、チャック１０１及び回転軸１０４を伝って接地点である回転駆動装置１１０若しくは真空吸引装置１１１に除電される。即ち、チャック１０１において、電荷は少なくとも基板保持面から反対側の面に形成された回転軸１０４までの間移動可能であれば除電されることとなる。すなわち、少なくともチャック１０１の基板保持面に対して略垂直な方向に移動可能であれば良い。従って、チャック１０１内部において、基板保持面に対して平行な方向に形成された電流パスは意味の無い電流パスとなり、電流パス形成のために用いられたカーボンナノチューブ等の導電性炭化物が無駄になる。
【００５２】
従って、図７に示すようなカーボンナノチューブの配列による異方性を利用して、チャック１０１において基板保持面に対して略垂直な方向にのみ電流パスを形成することによって、チャック１０１の主材料に対して必要なカーボンナノチューブの量を更に低減することができる。カーボンナノチューブは高価であるため、これによりチャック１０１のコストダウンを図ることができる。ここで、チャック１０１において混合するカーボンナノチューブを配列させて異方性を持たせた場合において、カーボンナノチューブが配列し、電流パスとなる方向、即ち最も低抵抗となる方向の比抵抗値が１０５Ωｃｍ以上１０１０Ωｃｍ以下となる。これにより、実施の形態１において説明した効果は保ったまま、必要とされるカーボンナノチューブの量を低減することが可能となる。
【００５３】
また、図３において、チャック１０１は除電のため回転軸１０４と導通している必要がある。即ち、チャック１０１の基板保持面と、その反対側の面（図３中における下面）との間には電流パスが形成されている必要がある。それに対し、チャック１０１の側面に当接する他の部材とチャック１０１とを絶縁する必要がある場合、図７に示すような異方性を利用することによって、チャック１０１の基板保持面から反対側の面までの間には電流パスを形成し、チャック１０１の側面と該側面に当接する部材とを絶縁することが可能となる。
【００５４】
尚、上記の説明においては、カーボンナノチューブを配列させることによってチャック１０１に異方性を持たせた。カーボンナノチューブの繊維の配列により電気的異方性を実現することができるため、チャック１０１には絶縁性材料にカーボンナノチューブを混合させた材料を用いることが好ましい。しかしながら、他の方法を用いてチャック１０１に異方性を持たせることも可能である。これにより、チャック１０１を接地しながら、チャック１０１とこれに当接する他の部材とを絶縁することが可能となる。また、実施の形態１において説明したように、チャック１０１のＴＦＴアレイ基板２０１との接触部又は、接触部における最も比抵抗値の低い部分にのみ異方性をもたせることによっても、上記の様な効果を得ることができる。
【００５５】
上記の説明においては、図３に示されるように、チャック１０１が反基板側において支持され、接地されている場合を例としたため、基板に対して垂直な方向が低抵抗となるように電気的異方性を持たせることが好ましい。しかしながら、必ずしもチャック１０１が反基板側において支持され、接地されているとは限らない。従って、チャック１０１の電気的異方性の方向は、チャック１０１に保持される基板とチャック１０１を支持する部材との位置関係により適宜選択される。
【００５６】
以上の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明が上述の実施形態に限定されるものではない。当業者であれば、上述の実施形態の各要素を、本発明の範囲において容易に変更、追加、変換することが可能である。例えば、上記の説明においては、フォトリソグラフィー法におけるウェットエッチング後の洗浄工程を例として説明した。しかしながら、これに限らず、絶縁性の基板を純水を用いて洗浄する工程であれば上記の説明と同様の課題が生じるため、本発明を適用することによって課題を解決することができる。絶縁性基板の他の例としては上記で説明したガラス基板の他に、例えばセラミックス系基板等が考えられる。
【００５７】
また、上記の説明においては、ＴＦＴアレイ基板２０１が絶縁性の基板であり、該基板を洗浄するリンス液は純水であり、ＴＦＴアレイ基板２０１を洗浄する工程において、絶縁性の基板と絶縁性の純水との摩擦により生じる静電気の除電を課題として説明した。しかしながら、半導体基板等の非絶縁性基板を用いる場合や、純水以外の非絶縁性の液体を用いる場合であっても、静電気の発生による不具合を回避する目的においては、本発明を適用することによる効果を得ることができる。
【００５８】
例えば、半導体基板上に電子デバイスを形成して半導体装置を製造する場合においても、半導体基板の帯電及びこれによる電子デバイスの絶縁破壊が問題となる。また、基板と純水との摩擦に限らず、現像液やエッチング液等の純水以外の液体を用いて基板を処理する工程において、これらの液体と基板との摩擦により基板が帯電することも考えられる。この様な場合に、基板を保持する部材として本発明に係るチャックを用いることにより、基板上に形成された電子デバイスを破壊することなく、基板上に帯電した電荷を除電することができる。
【００５９】
従って、チャック１０１はＴＦＴアレイ基板２０１の洗浄工程において該基板を保持する部材として説明したが、洗浄工程のみではなくエッチング工程等のＴＦＴアレイ基板２０１上に電子デバイスを形成する工程や、ＴＦＴアレイ基板２０１と対向基板２０２とシール材を用いて接着する工程等、液晶パネルの製造工程全般においてＴＦＴアレイ基板２０１を保持するチャックとして用いることができる。これにより、製造工程中における静電気によって発生した電荷を、ＴＦＴアレイ基板２０１上に形成された電子デバイスを破壊することなく除電することができ、基板の帯電を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施の形態に係る液晶パネルの模式断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るチャックの模式平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るチャック及び基板処理装置の模式断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るチャックに混合された物質の状態を模式的に示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係るチャックにおけるポリカーボネイトに含有するカーボンナノチューブ及び黒鉛粉末の含有量に対する比抵抗値を示すグラフである。
【図６】本発明の実施の形態に係る静電気帯電量測定装置を模式的に示す図である。
【図７】本発明の実施の形態に係るチャックに混合された物質の状態を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１００  基板処理装置、１０１  チャック、１０２  溝、１０３  吸気口、
１０４  回転軸、１０５  配管、１０６  開口部、１０７  排気口、１０８  ノズル、
１０９  純水供給装置、１１０  回転駆動装置、１１１  真空吸引装置、
２００  液晶パネル、２０１  ＴＦＴアレイ基板、２０２  対向基板、２０３  液晶、
２０４  ＴＦＴ、２０４ａ  ゲート電極、２０４ｂ  ソース電極、
２０４ｃ  ドレイン電極、２０５  画素電極、２０６  コモン電極、
２０７  カラーフィルタ、２０８  ブラックマトリクス、２０９  配向膜、
３００  静電気測定装置、３０１  接地面、３０２  非導電性スペーサ、
３０３  静電気測定センサー、３０４  電圧計、
【図１】
2007109732.tif 000003
【図２】
2007109732.tif 000004
【図３】
2007109732.tif 000005
【図４】
2007109732.tif 000006
【図５】
2007109732.tif 000007
【図６】
2007109732.tif 000008
【図７】
2007109732.tif 000009