(57)【要約】【課題】吸着された基板が脆くかつ静電気を帯びて定盤に貼り付いている場合であっても、それを破損することなく安定して安全に剥離することを可能とする基板吸着保持ステージ、およびそれを具備する印刷装置を提供することにある。【解決手段】基板を保持するための定盤と、その基板を上下移動させるために、定盤に貫設された昇降ピンと、その基板を定盤に吸着させるために、定盤の表面から気体を吸引するための複数の吸着孔と、その基板を定盤から浮上させるために、定盤の表面から気体を吹き出すための複数の浮上孔と、前記昇降ピンが基板を破損せずに上下移動可能な範囲の中間位置で、前記浮上孔から気体を吹き出す機能と、を備えていることを特徴とする基板吸着保持ステージ。【選択図】図４
2016197620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持するための定盤と、
その基板を上下移動させるために、定盤に貫設された昇降ピンと、
その基板を定盤に吸着させるために、定盤の表面から気体を吸引するための複数の吸着孔と、
その基板を定盤から浮上させるために、定盤の表面から気体を吹き出すための複数の浮上孔と、
前記昇降ピンが基板を破損せずに上下移動可能な範囲の中間位置で、前記浮上孔から気体を吹き出す機能と、を備えていることを特徴とする基板吸着保持ステージ。
【請求項２】
基板を保持するための定盤と、
その基板を上下移動させるために、定盤に貫設された昇降ピンと、
その基板を定盤に吸着させるために、定盤の表面から気体を吸引するための複数の吸着孔と、
その基板を定盤から浮上させるために、定盤の表面から気体を吹き出すための複数の浮上孔と、
前記昇降ピンが基板を破損せずに上下移動可能な範囲の中間位置で、前記浮上孔から気体を吹き出す機能と、
前記基板に帯電した静電気を除去するための静電気除去手段と、を備えていることを特徴とする基板吸着保持ステージ。
【請求項３】
前記吸着孔が前記浮上孔を兼ねることを特徴とする請求項１または２に記載の基板吸着保持ステージ。
【請求項４】
前記昇降ピンの基板を破損せずに上下移動可能な範囲が、０．１ｍｍ〜８．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板吸着保持ステージ。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の基板吸着保持ステージを具備することを特徴とする印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を吸着保持するステージにおいて、吸着された基板が、脆くかつ静電気を帯びて、ステージから剥離し難い場合であっても、安全に剥離することを可能とする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面型の画像表示装置（フラットパネルディスプレイ）をはじめとしたエレクトロニクス機器の発展に伴い、所定の基板に対して均一な膜を形成したり精密なパターンを形成したりする技術への需要が高まっている。
【０００３】
そのような需要に対応する装置の例としては、印刷装置や塗工装置、露光装置などを挙げることができる。そのような装置の多くは、十分高い均一性あるいは精密性などの要求を満たすため、基板を所定の位置に正確に配置するための基板吸着保持ステージを具備している。
【０００４】
基板吸着保持ステージに含まれる典型的な要素としては、所定の位置に基板を保持する定盤と、当該定盤に貫設されて上下に移動可能な昇降ピンと、定盤の表面から気体を吸引して前記基板を吸着する吸着孔などが挙げられる。
【０００５】
このような基板吸着保持ステージにおいては、昇降ピンを上げた状態で基板を受け取り、次いで昇降ピンを下げて吸着孔により定盤表面に基板を保持し、所定の処理（塗工・印刷・露光など）が終了すると昇降ピンを再度上げて基板を上昇させてこれを受け渡す、といった動作が行なわれる。
【０００６】
しかしながらこうした動作は、前記した所定の処理が終了した時点で基板が帯電していると、その基板が定盤に吸着されたままになり、昇降ピンを上げる際に基板の破損がしばしば発生するという問題があった。
【０００７】
このような問題に対し、昇降自在に構成されると共に基板（ワーク）を上反り状に保持可能な保持機構を用い、その離間部が基板の両側部から中間部に向かって進むように定盤から持ち上げるようにする方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００８】
しかしこのような方法ではより複雑な機構が必要であるばかりでなく、近年登場している一辺が２ｍを超える様な基板では、その基板の大きさに比例して非常に大きな反りを与える必要があるという問題がある。
【０００９】
他方、ガスを放出して基板を浮上させる手段を定盤（セットテーブル）に設け、損傷なしに剥離を行なう方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１０】
しかしこのような方法ではガスによる浮上時に基板が微妙に移動してしまい、これを昇降ピンで持ち上げる際に、基板と昇降ピンの位置関係がずれてしまうため、昇降ピンを使用した受け渡し機構には適合しにくいという問題がある。
【００１１】
この問題に対し、特許文献２では、受け渡しに昇降ピンを使用せず、セットテーブルにワークを給材する給材テーブル、および除材する除材テーブルを設けて、そこで受け渡しを行なう構成が提案されているが、このような方法では機構が複雑になり装置の専有面積も大きくなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０１０−１５１７４号公報
【特許文献２】特開２００９−６６４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の課題は、吸着された基板が脆くかつ静電気を帯びて定盤に貼り付いている場合であっても、それを破損することなく安定して安全に剥離することを可能とする基板吸着保持ステージ、およびそれを具備する印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決する手段として、請求項１に記載の発明は、基板を保持するための定盤と、
その基板を上下移動させるために、定盤に貫設された昇降ピンと、
その基板を定盤に吸着させるために、定盤の表面から気体を吸引するための複数の吸着孔と、
その基板を定盤から浮上させるために、定盤の表面から気体を吹き出すための複数の浮上孔と、
前記昇降ピンが基板を破損せずに上下移動可能な範囲の中間位置で、前記浮上孔から気体を吹き出す機能と、を備えていることを特徴とする基板吸着保持ステージである。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明は、基板を保持するための定盤と、
その基板を上下移動させるために、定盤に貫設された昇降ピンと、
その基板を定盤に吸着させるために、定盤の表面から気体を吸引するための複数の吸着孔と、
その基板を定盤から浮上させるために、定盤の表面から気体を吹き出すための複数の浮上孔と、
前記昇降ピンが基板を破損せずに上下移動可能な範囲の中間位置で、前記浮上孔から気体を吹き出す機能と、
前記基板に帯電した静電気を除去するための静電気除去手段と、を備えていることを特徴とする基板吸着保持ステージである。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明は、前記吸着孔が前記浮上孔を兼ねることを特徴とする請求項１または２に記載の基板吸着保持ステージである。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明は、前記昇降ピンの基板を破損せずに上下移動可能な範囲が、０．１ｍｍ〜８．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板吸着保持ステージである。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の基板吸着保持ステージを具備することを特徴とする印刷装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、昇降ピンが基板を破損せずに上下に移動可能な範囲の中間位置にある状態で、浮上孔から気体を吹き出す機能を有する基板吸着保持ステージが提供される。このことにより、ステージの定盤に吸着された基板が脆くかつ静電気を帯びている場合であっても、安定して安全に剥離することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の基板吸着保持ステージの一態様を示した概略俯瞰図。
【図２】本発明の基板吸着保持ステージの別の一態様を示した概略俯瞰図。
【図３】本発明のダイノズルの一態様を示した概略断面図であって、（ａ）は基板を受け取る際の状態、（ｂ）は基板を吸着保持している状態、をそれぞれ示している。
【図４】本発明のダイノズルの一態様を示した概略断面図であって、（ｃ）は基板の剥離を開始している状態、（ｄ）基板の剥離が完了した状態、をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、同様または類似した機能を発揮する構成要素には全ての図面を通じて同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
【００２２】
図１は、本発明の基板吸着保持ステージ１００の一態様について示した概略俯瞰図である。基板吸着保持ステージ１００は定盤１を備えている。定盤１には、上下に移動可能な昇降ピン２が貫設されており、昇降ピン２は、最も下方に移動した場合は、その上端が定盤１の表面と同一またはそれより低い状態となり、最も上方に移動した場合は定盤１の表面から大きく突き出た状態となる。さらに定盤１は、気体を吸引することで基板を定盤１の表面に吸着することができる吸着孔３と、気体を吹き出して基板を浮上させる浮上孔４とを備えている。
【００２３】
そして本発明の基板吸着保持ステージ１００は、昇降ピン２が基板を破損せずに上下に移動可能な範囲の中間位置にある状態で、浮上孔４から気体を吹き出す機能を有する。「基板を破損せずに上下に移動可能な範囲の中間位置」としては、昇降ピン２の上端が定盤の表面から０．１ｍｍ以上８．０ｍｍ以下の範囲で突出した状態を例示することができる。
【００２４】
吸着孔３は浮上孔４を兼ねていてもよい。言い換えると本発明の基板吸着保持ステージ１００は、吸着孔３および浮上孔４の代わりに、気体を吸引する事で基板を吸着する機能と、気体を吹き出して基板を浮上させる機能の双方を有する吸着孔兼浮上孔を備えていてもよい。吸着孔兼浮上孔５を備える基板吸着保持ステージ１００の例を図２に示す。
【００２５】
また、本発明の基板吸着保持ステージ１００は、基板の静電気除去手段６を有していてもよい。（図２参照）静電気除去手段６としては、コロナ放電式の除電器、電離放射線方式の除電器、除電ひも、除電ブラシ等を挙げることができるが、これらに限らず、基板を汚染せずかつ基板吸着保持ステージ１００の動作を妨げずに帯電を抑制除去できる手段であればどのようなものでも適用し得る。
【００２６】
次に、本発明の基板吸着保持ステージの典型的な動作について、図３および図４を用いて説明する。
【００２７】
図３の（ａ）は、本発明の基板吸着保持ステージが、基板を受け取る際の状態を示している。昇降ピン２を上げた状態で基板を受領し、昇降ピン２の上端の上に基板を保持する。
【００２８】
図３の（ｂ）は、昇降ピン２を下げて基板１０を基板吸着保持ステージが吸着保持している状態を示している。基板１０を受け取ると昇降ピン２は定盤１の表面より低い最下方まで下げられ、基板１０が定盤１の表面に接触すると吸着孔３から気体が吸引され、基板１０が吸着される。そしてこの状態で所定の処理（塗工・印刷・露光など）がなされる。
【００２９】
図４の（ｃ）は、基板１０の剥離を開始している状態を示している。昇降ピン２は上下に移動可能な範囲の中間位置で停止される。より具体的には、昇降ピン２の上端が定盤１の表面よりも突出してはいるが、基板１０が静電気を帯びで定盤１に吸着していても突き破って破損してしまわない位置に停止される。そしてその状態で浮上孔４から気体が吹き出される。
【００３０】
このような条件を満たす昇降ピン２の位置は、基板１０のサイズ、厚み、材質、帯電量、昇降ピン２の本数、設置間隔、その他に影響されるため、厳密には個々の条件に合せて設定する必要があるが、例えば、昇降ピン２の上端が定盤１の表面から０．１ｍｍ以上８．０ｍｍ以下の範囲を実用されている殆どの基板に対して基板１０を破損しない条件として示すことができる。
【００３１】
昇降ピン２の突出量が小さすぎると、浮上孔４からの気体で浮き上がった基板１０を保持できず、逆に昇降ピン２の突出量が大きすぎると基板１０を突き破って破損してしまう恐れが高くなる。このような観点からすると、昇降ピン２の上端の突出量は０．２ｍｍ以上５．０ｍｍ以下であることがより望ましく、０．３ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることがさらに望ましい。
【００３２】
図４の（ｄ）は、基板１０の剥離が完了した状態を示している。浮上孔４からの気体により、基板１０は定盤１の表面から剥離されて浮上するが、昇降ピン２に保持されているため上下方向以外には移動しない。
【００３３】
基板１０の剥離が完了すると昇降ピン２はさらに上げられ、外部装置に受け渡される。
【００３４】
なお、以上に説明した外部装置との受け渡し、昇降ピンの動作、気体の吸引、気体の吹き出し、基板のハンドリングや搬送、などの手段やそれらの個々の手段の制御および本発明の基板吸着保持ステージ全体の動作の制御などの詳細な説明は省略したが、それらは市販の装置、技術を用いることによって構成可能である。
【００３５】
以上、説明したように、本発明の基板吸着保持ステージでは、吸着された基板が脆くかつ静電気を帯びている場合であっても、それを破損することなく安定して安全に剥離することが可能となる。
【００３６】
本発明の基板吸着保持ステージは、印刷装置や塗工装置、露光装置などさまざまな装置に組み込んで好適に使用し得るが、特に、基板の被塗工面に他の部材が接触するため基板に静電気を発生させやすい印刷装置に適する。さらには、当該印刷装置が、絶縁体である樹脂製やゴム製のブランケット等を基板の被塗工面に接触させる方式の場合にも適する。
【００３７】
本発明の基板吸着保持ステージを具備する印刷装置は、絶縁体である樹脂製やゴム製のブランケット等を基板の被塗工面に接触させるなどして基板に静電気を発生させても、基板を破損することなく安定して安全に剥離することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１…定盤
２…昇降ピン
３…吸着孔
４…浮上孔
５…吸着孔兼浮上孔
６…静電気除去手段
１０…基板
１００…基板吸着保持ステージ
【図１】
2016197620.tif 000003
【図２】
2016197620.tif 000004
【図３】
2016197620.tif 000005
【図４】
2016197620.tif 000006