CN101225505B

CN101225505B - 基板保持台和使用其的成膜方法、成膜装置

Info

Publication number: CN101225505B
Application number: CN2008100013909A
Authority: CN
Inventors: 川口昌男
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2007-01-19
Filing date: 2008-01-16
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2028-01-16
Also published as: CN101225505A; JP2008174804A; JP4457116B2

Abstract

本发明提供一种即使使用热膨胀大的玻璃基板也能够抑制成膜范围减少的基板保持台和使用该基板保持台的成膜方法。当在玻璃基板(2)表面形成薄膜时将玻璃基板(2)保持为立起状态的基板保持台(7)中，包括具有规定的间隙以进行玻璃基板(2)的宽度方向的定位的左侧支撑部(22)和右侧支撑部(23)，在这些左侧支撑部(22)和右侧支撑部(23)上，分别以与玻璃基板(2)的左右端部重叠的方式设置有使玻璃基板(2)不倒下的爪部(22a、23a)，并且，在左侧支撑部(22)和右侧支撑部(23)中，玻璃基板(2)被偏置到的左侧支撑部(22)具有的爪部(22a)的长度设定为比右侧支撑部(23)具有的爪部(23a)的长度短。

Description

基板保持台和使用其的成膜方法、成膜装置

技术领域

本发明涉及当在基板表面形成薄膜时将基板保持为立起状态的基板保持台，尤其涉及将在大型液晶显示装置等中使用的大型的四边形平板状玻璃基板保持为立起状态的基板保持台。

背景技术

以往，在制造液晶器件等的制造工艺中，作为用于形成规定的簿膜的制造装置，使用成膜装置。图5表示成膜装置的一般的结构。

如图所示，真空容器30通过真空排气口31与未图示的真空泵连接，通过驱动真空泵使内部成为高真空状态。通过气体导入口32向该成为高真空状态的真空容器30内的内部导入氩气等放电气体。

在真空容器30内配设有：安装在溅射电极33上的靶(target)34；以与靶34相对的方式配置的作为成膜对象的四边形平板状的玻璃基板35；和以将玻璃基板35的周边部相对于靶34掩蔽的方式配置的掩模36。靶34由溅射材料构成，以电连接状态安装在溅射电极33上。玻璃基板35被载置支撑在基板安装台37的多个支撑销38上。掩模36被固定在掩模安装板39上。

在这样的结构的成膜装置中，使真空容器30内为放电气体的气氛，通过从溅射电极33向靶34施加电压而生成等离子体，使具有高能量的离子入射到溅射材料的靶34上。由此，从该靶34弹出溅射粒子，使该溅射粒子在玻璃基板35的表面上堆积，由此，在玻璃基板35的表面上形成薄膜。

此时，从靶34放出的溅射粒子通过掩模36的开口部并在玻璃基板35上堆积，因此，玻璃基板35上的成膜范围由掩模36的开口部形状与玻璃基板35的相对位置决定。

近年来，作为液晶显示面板用的玻璃基板的成膜装置，随着玻璃基板的大型化，使用生产率优异的串联(inline)式的成膜装置。串联式成膜装置为基板装卸室、装料室、加热室、多个成膜室、取出室、转送室等依次连接的结构。玻璃基板被保持在称为托盘的基板保持台上，将该基板保持台依次搬送到串联成膜装置的各处理室，同时对玻璃基板进行成膜。

作为这样的基板保持台，有图6所示那样的基板保持台。如图所示，基板保持台40具有以与大致垂直配置的掩模41平行的方式将玻璃基板42保持为立起状态的结构。图7表示保持有玻璃基板42的状态的基板保持台40的正面图，在四边形平板状的玻璃基板42的上下左右设置有支撑部43～46。在上下的支撑部43、44上设置有用于使玻璃基板42不飞出的爪部43a、44a。另外，在左右的支撑部45、46上设置有使玻璃基板42不向跟前侧倒下的爪部45a、46a。

图8(a)表示图7的B-B线的截面图。如图所示，考虑到玻璃基板42的热膨胀量，设置有左侧支撑部45与右侧支撑部46之间的基板42两侧的间隙(clearance)C1、C1。另外，爪部45a、46a的长度L1、L1，根据该间隙量而设定其长度。此外，作为与本发明相关的现有技术文献，可举出下述专利文献。

【专利文献1】日本特开平10-72668号公报

近年来，液晶显示面板以迅速的势头进行大型化，液晶显示面板的材料成本整体中，玻璃基板成本所占的比率增大。因此，当务之急是降低材料成本。

通常，液晶显示面板所使用的玻璃基板、特别是设置有晶体管的阵列基板侧的玻璃基板，使用不含碱成分的无碱玻璃基板，但该无碱玻璃基板价格高，所以研究使用廉价的碱玻璃基板、即所谓的钠钙玻璃基板。

但是，与以往使用的无碱玻璃基板相比，碱玻璃基板的热膨胀大，在图8(a)所示的无碱玻璃基板用的基板保持台的间隙C1中，存在玻璃基板的端部由于热膨胀而碰到支撑部并破裂的可能性。

作为对此的对策，在使用热膨胀大的碱玻璃基板时，需要将间隙C1设定得较宽，但与此相伴，也需要增长支撑部的爪部的长度，结果，存在爪部与基板重叠的量增加、成膜范围变窄的问题。

使用图8和图9对当使该间隙变宽时成膜范围变窄的情况进行说明。例如，在图8(a)的玻璃基板42为热膨胀小的玻璃基板的情况下，将两侧的间隙C1分别设定为1.5mm。在该情况下，左右的爪部45a、46a的长度L1，如图8(b)所示，为间隙C1的2倍的长度3mm加上为了使基板不倒下而需要的卡住宽度W的长度、例如2mm而得到的5mm。

图9表示图示的玻璃基板47为热膨胀大的玻璃基板的情况的结构。因为玻璃基板47热膨胀大，所以将两侧的间隙C2设定为例如上述的间隙C1的2倍的长度3mm。在该情况下，左右的爪部45b、46b的长度L2为间隙C2的2倍的长度6mm加上为了使基板不倒下而需要的卡住宽度W的长度、例如2mm而得到的8mm。

当这样设定时，可算出，图9的爪部45b、46b之间的距离M2比图8(a)的爪部45a、46a之间的距离M1短3mm。

通常，掩模的开口部被设定为覆盖爪部的大小，以使溅射材料不堆积在爪部上。因此，图9的掩模48的开口部48a比图8(a)的掩模41的开口部41a窄，结果，成膜范围变窄。

发明内容

因此，本发明解决的课题为提供一种即使使用热膨胀大的基板也能够抑制成膜范围减少的基板保持台和使用该基板保持台的成膜方法。

为了解决上述课题，本发明的基板保持台为当在基板表面形成薄膜时将基板保持为立起状态的基板保持台，其要点在于：包括具有规定的间隙(clearance)以进行上述基板的宽度方向的定位的左侧支撑部和右侧支撑部，在这些左侧支撑部和右侧支撑部上，分别以与上述基板的左右端部重叠的方式设置有使上述基板不倒下的爪部，并且，在上述左侧支撑部和右侧支撑部中，上述基板被偏置到的一方的支撑部具有的爪部的长度比另一方的支撑部具有的爪部的长度短。

在该情况下的基板保持台中，可以构成为：偏置上述基板时，上述左侧支撑部的爪部与上述基板的左端部重叠的宽度和上述右侧支撑部的爪部与上述基板的右端部重叠的宽度大致相同。

另外，为了解决上述课题，本发明的成膜方法为使用当在基板表面形成薄膜时将基板保持为立起状态的基板保持台的成膜方法，其要点在于：上述基板保持台包括具有规定的间隙以进行上述基板的宽度方向的定位的左侧支撑部和右侧支撑部，在这些左侧支撑部和右侧支撑部上，分别以与上述基板的左右端部重叠的方式设置有使上述基板不倒下的爪部，并且，在上述左侧支撑部和右侧支撑部中，一方的支撑部具有的爪部的长度形成为比另一方的支撑部具有的爪部的长度短，在成膜时，上述基板被偏置在上述爪部长度短的支撑部上。

在该情况下的成膜方法中，可以构成为：偏置上述基板时，上述左侧支撑部的爪部与上述基板的左端部重叠的宽度和上述右侧支撑部的爪部与上述基板的右端部重叠的宽度大致相同。另外，可以构成为：通过使搬送上述基板保持台时的速度变化而进行上述基板的偏置。另外，可以构成为：上述基板的偏置方向与上述基板保持台的搬送方向相同。

发明效果

根据具有上述构成的基板保持台和使用该基板保持台的成膜方法，在将基板保持为立起状态时，具有规定的间隙以进行基板的宽度方向的定位的左侧支撑部和右侧支撑部所具有的爪部，分别以与基板的左右端部重叠的方式设置，并且，在左侧支撑部和右侧支撑部中，基板被偏置到的一方的支撑部具有的爪部的长度比另一方的支撑部具有的爪部的长度短，因此，与现有技术那样左右支撑部具有的各自的爪部的长度相同的情况相比，能够将爪部间的距离设定得较长，与此相伴，能够使成膜范围增大。

在该情况下，如果偏置基板时，左侧支撑部的爪部与基板的左端部重叠的宽度和右侧支撑部的爪部与基板的右端部重叠的宽度大致相同，则能够使左右的爪部对基板端部的支撑均等。

另外，在具有上述构成的成膜方法中，如果通过使搬送基板保持台时的速度变化而进行基板的偏置，则即使不另外设置用于偏置的机构，仅通过搬送速度的控制也能够进行偏置，因此简便。另外，在具有上述构成的成膜方法中，如果基板的偏置方向与基板保持台的搬送方向相同，则容易进行用于偏置的搬送速度的控制。

附图说明

图1为示意性地表示使用本发明的一个实施方式的基板保持台的成膜装置的概略结构的图。

图2为表示图1的基板保持台的正面图的图。

图3为表示图2的A-A截面的图。

图4为表示本发明的一个实施方式的基板保持台的搬送状态的图。

图5为示意性地表示以往使用的成膜装置的概略结构的图。

图6为表示以往使用的基板保持台的侧面的图。

图7为表示图7的基板保持台的正面图的图。

图8(a)为表示图7的B-B截面的图，(b)为表示将(a)的玻璃基板错开的状态的图。

图9为表示图8(a)的变形例的图。

符号说明

1成膜装置

2玻璃基板

3真空容器

4溅射电极

5靶

6掩模

6a开口部

7基板保持台

7a外框部

7b基板支撑销

7c架桥部

8掩模安装板

9搬送台

10搬送辊

20上侧支撑部

21下侧支撑部

22左侧支撑部

22a左侧爪部

23右侧支撑部

23a右侧爪部

C间隙

L爪部长度

W基板卡住宽度

M爪部间距离

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的基板保持台和使用该基板保持台的成膜方法的实施方式进行说明。图1表示本发明的成膜装置的概略结构图，图2表示本发明的基板保持台的正面图，图3表示图2的A-A截面图。

图1所示的成膜装置1包括真空容器3，该真空容器3能够收容作为进行成膜的对象的玻璃基板2。真空容器3与未图示的真空泵连接，由真空泵使其内部成为高真空状态。向成为高真空状态的真空容器3内导入放电气体。

在真空容器3内配设有：安装在纵型的溅射电极4上的靶5；以与靶5相对的方式配置的作为成膜对象的四边形平板状的玻璃基板2；和以将玻璃基板2的周边部相对于靶5掩蔽的方式配置的掩模6。靶5由溅射材料构成，以电连接状态安装在溅射电极4上。玻璃基板2由本发明的基板保持台7保持为立起状态。掩模6被固定在掩模安装板8上。搬送台9用于保持并搬送基板保持台7。

在这样的结构的成膜装置1中，使真空容器3内为放电气体的气氛，通过从溅射电极4向靶5施加电压而生成等离子体，使具有高能量的离子入射到溅射材料的靶5上，由此，从该靶5弹出溅射粒子，使该溅射粒子在玻璃基板2的表面上堆积，由此，在玻璃基板2的表而上形成薄膜。

此时，从靶5放出的溅射粒子通过掩模6的开口部6a并在玻璃基板2上堆积，因此，玻璃基板2上的成膜范围由掩模6的开口部6a的形状与玻璃基板2的相对位置决定。

图2表示将玻璃基板2保持为立起状态的状态的基板保持台7的正面图。该基板保持台7包括：具有多个基板支撑部20～23的外框部7a；和具有多个基板支撑销7b的架桥部7c。基板支撑部20～23能够由未图示的机构以基端为轴向外侧展开，能够由搬送臂等从基板保持台7容易地取出玻璃基板2。

左侧支撑部22与右侧支撑部23具有规定的间隙以进行玻璃基板2的宽度方向的定位。下侧支撑部21用于支撑玻璃基板2的下端。上侧支撑部20用于在使基板保持台7从立起状态到倒下状态时进行限制，使得玻璃基板2不飞出。另外，在上侧支撑部20和下侧支撑部21上分别设置有用于使玻璃基板2不飞出的爪部20a、21a。

在左侧支撑部22和右侧支撑部23上，分别以与玻璃基板2的左右端部重叠的方式设置有使玻璃基板2不向跟前侧倒下的爪部22a、23a。如图所示，左侧支撑部22具有的爪部22a与右侧支撑部23具有的爪部23a的长度不同。在该情况下，左侧支撑部22的爪部22a短。另外，玻璃基板2处于偏置在该左侧支撑部22上的状态。

图3表示图2的A-A线的截面图，如图所示，考虑到玻璃基板2的热膨胀量，设置有左侧支撑部22与右侧支撑部23之间的与玻璃基板2的间隙。在该情况下，该玻璃基板2与在现有技术的图9中说明的热膨胀大的玻璃基板47相同。即，需要的间隙量与图9说明的情况同样，为间隙C2的2倍。

而且，如图所示，玻璃基板2处于偏置在左侧支撑部22上的状态，能够使需要的间隙量全部在右侧支撑部23与玻璃基板2的右端部之间。由此，左侧支撑部22的爪部22a的长度能够不考虑间隙量而设定。

在此，与对图8和图9进行的说明同样，具体地例示间隙量和爪部长度，对图3进行说明。例如，因为不考虑间隙量，所以左侧爪部22a的长度L3设定为与为了使基板不倒下而需要的卡住宽度W相同的长度2mm。右侧爪部23a的长度L4，如图所示，为间隙C2的2倍的长度6mm加上为了使基板不倒下而需要的卡住宽度W的长度2mm而得到的8mm。

因此，在以相同的间隙量(C2的2倍)设定的图9的情况下，左侧爪部45b的长度L2为8mm，右侧爪部46b的长度L2为8mm，而在图3的情况下，左侧爪部22a的长度L3为2mm，右侧爪部23a的长度L4为8mm。即，图3的爪部22a、23a之间的距离M3比图9的爪部45b、46b之间的距离M2长6mm。

如上所述，掩模的开口部被设定为覆盖爪部的大小，以使溅射材料不堆积在爪部上。因此，与图9的掩模48的开口部48a相比，图3的掩模6的开口部6a变宽，结果，成膜范围变宽。

通过这样使左右的支撑部中，基板被偏置到的一方的支撑部具有的爪部的长度比另一方的支撑部具有的爪部的长度短，与现有技术那样左右的支撑部具有的各自的爪部的长度相同的情况相比，能够将爪部间的距离设定得较长，与此相伴，能够使成膜范围增大。

接着，使用图4对在上述的基板保持台7中，将玻璃基板2偏置在左侧支撑部22上的方法进行说明。如图所示，保持有玻璃基板2的基板保持台7被保持在搬送台9上并由搬送辊10向成膜装置1搬送。

此时，通过使搬送基板保持台7时的速度变化而进行基板的偏置。例如，如图所示，如果玻璃基板2的偏置方向(图中的左方向)与基板保持台7的搬送方向(图中的箭头方向)相同，则能够通过由搬送辊10的突然停止等所产生的减速而将玻璃基板2在基板保持台7内偏置在左侧支撑部22上。

在该情况下，也能够使搬送方向为与图中箭头相反的方向，通过由搬送棍10的突然旋转等所产生的加速而将玻璃基板2在基板保持台7内偏置在左侧支撑部22上。

如果这样通过使搬送基板保持台7时的速度变化而进行玻璃基板2的偏置，则即使不另外设置用于偏置的机构，仅通过搬送速度的控制也能够进行偏置，因此简便。另外，如果玻璃基板8的偏置方向与基板保持台7的搬送方向相同，则容易进行用于偏置的搬送速度的控制。

以上，对本发明的一个实施方式进行了说明，但本发明完全不受这样的实施方式的限定，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够以各种方式实施，这是不言而喻的。例如，可以不使用搬送台9，直接利用搬送辊10搬送基板保持台7。另外，本发明中所说的基板立起状态，除了垂直状态以外，还包括倾斜状态，并不限定于上述的基板的立起状态。

Claims

1.一种基板保持台，当在基板表面形成薄膜时，将基板保持为立起状态，其特征在于：

包括具有规定的间隙以进行所述基板的宽度方向的定位的左侧支撑部和右侧支撑部，在所述左侧支撑部和右侧支撑部上，分别以与所述基板的左右端部重叠的方式设置有使所述基板不倒下的爪部，并且，在所述左侧支撑部和右侧支撑部中，所述基板被偏置到的一方的支撑部具有的爪部的长度比另一方的支撑部具有的爪部的长度短。

2.如权利要求1所述的基板保持台，其特征在于：

偏置所述基板时，所述左侧支撑部的爪部与所述基板的左端部重叠的宽度和所述右侧支撑部的爪部与所述基板的右端部重叠的宽度相同。

3.一种成膜方法，其使用当在基板表面形成薄膜时将基板保持为立起状态的基板保持台，其特征在于：

所述基板保持台包括具有规定的间隙以进行所述基板的宽度方向的定位的左侧支撑部和右侧支撑部，在所述左侧支撑部和右侧支撑部上，分别以与所述基板的左右端部重叠的方式设置有使所述基板不倒下的爪部，并且，在所述左侧支撑部和右侧支撑部中，一方的支撑部具有的爪部的长度形成为比另一方的支撑部具有的爪部的长度短，在成膜时，所述基板被偏置在所述爪部长度短的支撑部上。

4.如权利要求3所述的成膜方法，其特征在于：

5.如权利要求3或4所述的成膜方法，其特征在于：

通过使搬送所述基板保持台时的速度变化而进行所述基板的偏置。

6.如权利要求5所述的成膜方法，其特征在于：

所述基板的偏置方向与所述基板保持台的搬送方向相同。

7.一种使用权利要求1或2所述的基板保持台进行处理的成膜装置。