JP2007262539A - 基板ホルダー部および成膜装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 処理基板を鉛直方向に立てた状態で保持する基板ホルダー部で、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、処理基板を保持する基板ホルダー部を提供する。
【解決手段】 各々その上側部にて処理基板の下側の端面に接して、該下側の端面にて処理基板を支える、２以上の複数の基板受け部により、処理基板を保持するもので、前記全て基板受け部もしくは一部の基板受け部は、各々、前記上側部にて処理基板の下側の端面に接して、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働く、弾性部からなる、あるいは、弾性部を有する弾性部材を備え、該弾性部材が処理基板側から力を受けて変形した状態で、前記上向きの力で処理基板を支える、弾性部材付き基板受け部で、各基板受け部による支えをあわせて、処理基板を保持するものである。
【選択図】 図１
【解決手段】 各々その上側部にて処理基板の下側の端面に接して、該下側の端面にて処理基板を支える、２以上の複数の基板受け部により、処理基板を保持するもので、前記全て基板受け部もしくは一部の基板受け部は、各々、前記上側部にて処理基板の下側の端面に接して、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働く、弾性部からなる、あるいは、弾性部を有する弾性部材を備え、該弾性部材が処理基板側から力を受けて変形した状態で、前記上向きの力で処理基板を支える、弾性部材付き基板受け部で、各基板受け部による支えをあわせて、処理基板を保持するものである。
【選択図】 図１
Description
本発明は、処理基板を保持するための基板ホルダー部に関し、特に、処理基板を鉛直方向に立てた状態で保持する基板ホルダー部に関する。
尚、本発明の基板ホルダー部は、該基板ホルダー部ごと処理基板を搬送する搬送機構部を有する種々の装置等に適用できるものである。
尚、本発明の基板ホルダー部は、該基板ホルダー部ごと処理基板を搬送する搬送機構部を有する種々の装置等に適用できるものである。
近年、情報化社会への進展が著しく、ディスプレイ装置の使用も多様化し、種々のディスプレイ装置が開発、実用化されている。
特に、液晶表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ、ブラウン管) に代わり、広く普及されるようになってきた。
液晶表示装置用のカラー表示用の液晶パネルは、簡単には、バックライトからの光が各色の着色層を通過して表示されるが、各色の着色層を通過する光は、画素毎に液晶をスイッチング素子としてオン−オフ制御されている。
そして、この画素毎に液晶をスイッチング素子としてオン−オフ制御するための制御用電極の材質としては、従来から、透明導電性のＩＴＯ膜（錫をドープしたインジウム酸化物）が用いられている。
ＩＴＯ膜の成膜方法としては、ＩＴＯ焼結体をターゲットとし、所定のスパッタリング条件の下で基板上にＩＴＯをスパッタリングすることにより、所望のＩＴＯ膜を形成する方法が、特開平６−２４８２６号公報（特許文献１）、特開平６−２４７７６５号公報（特許文献２）等にて知られている。
特開平６−２４８２６号公報
特開平６−２４７７６５号公報
特に、液晶表示装置は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ−Ｒａｙ Ｔｕｂｅ、ブラウン管) に代わり、広く普及されるようになってきた。
液晶表示装置用のカラー表示用の液晶パネルは、簡単には、バックライトからの光が各色の着色層を通過して表示されるが、各色の着色層を通過する光は、画素毎に液晶をスイッチング素子としてオン−オフ制御されている。
そして、この画素毎に液晶をスイッチング素子としてオン−オフ制御するための制御用電極の材質としては、従来から、透明導電性のＩＴＯ膜（錫をドープしたインジウム酸化物）が用いられている。
ＩＴＯ膜の成膜方法としては、ＩＴＯ焼結体をターゲットとし、所定のスパッタリング条件の下で基板上にＩＴＯをスパッタリングすることにより、所望のＩＴＯ膜を形成する方法が、特開平６−２４８２６号公報（特許文献１）、特開平６−２４７７６５号公報（特許文献２）等にて知られている。
生産性向上の面、低コスト化の面等から、面付け生産が行われているが、これに用いられる透明なガラス基板の大型化の要求は強く、最近では、Ｇ６世代（１８００ｍｍ×１５００ｍｍサイズ）サイズの大サイズのガラス基板での量産化が現実のものとなってきている。
そして、生産性の面から、このような、大サイズのガラス基板を用いた処理基板へのＩＴＯ膜の成膜をインラインで行う、図５（ａ）にその概略構成配置図を示すような、インラインＩＴＯスパッタ成膜装置も提案されている。
ここに示すスパッタ装置においては、図５（ｂ）に示すように、大サイズのガラス基板をベース基板とする処理基板８６３を、キャリア８６０に搭載して鉛直方向８９２に立てた状態で、インラインで、搬送しながらスパッタ処理を行い、処理基板８６３の一面側に電極用のＩＴＯ膜をスパッタ成膜する。
簡単には、処理基板８６３は、ローディングチャンバー８１１に投入され、予備チャンバー８１２を経て、第１のスパッタチャンバー８８３に投入され、搬送されながらスパッタ処理され、回転処理部８２０に搬入され、ここで、回転部によりキャリアごと１８０度回転され、向きを変え、第２のスパッタチャンバー８３３に投入され、搬送されながらスパッタ処理される。
そして、スパッタ後、予備チャンバー８３２、アンローディングチャンバー８３１を経て搬出される。
ここでは、図５（ｂ）に示すように、キャリア８６０と呼ばれる、処理基板８６３を保持するための枠体（基板ホルダー部とも言う）８６１を有するサポート部材に、処理基板８６３を載せた状態で、キャリア８６０ごと立てた状態で搬送する。
キャリア８６０は、枠体（基板ホルダー部）８６１に、順に、処理基板８６３、裏板８６１を嵌め込み、処理基板８６３を保持する処理基板保持部８６０Ａを備えたものであり、処理基板８６３は、鉛直方向８９２に沿うように立てた状態でキャリア８６０の処理基板保持部８６０Ａにはめ込まれている。
そして、図５（ａ）に示すように、処理基板８６３は、処理基板保持部８６０Ａごとキャリア８６０に搭載されて、水平方向８９１に搬送され、鉛直方向８９２に沿うように立てた状態で、ターゲット８７１と平行にして対向させてスパッタが行われる。
尚、図５（ａ）中、点線矢印は、キャリア８６０の搬送方向を示している。
図示していないが、ここでのスパッタ方式は、ターゲット８７１の裏面側（処理基板８６３側とは反対の側）に、外側磁極と内側磁極の間で磁場が閉じるように設計し、発生したプラズマをターゲット８７１近傍のみに存在するようにしているマグネトロンスパッタ方式のものである。
大サイズの処理基板として、例えば、大サイズの透明なガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタ（以下、ＣＦとも言う）として形成したカラーフィルタ形成基板を処理基板が挙げられ、この処理基板のＣＦ形成面側に、電極用のＩＴＯ膜を成膜する。
そして、生産性の面から、このような、大サイズのガラス基板を用いた処理基板へのＩＴＯ膜の成膜をインラインで行う、図５（ａ）にその概略構成配置図を示すような、インラインＩＴＯスパッタ成膜装置も提案されている。
ここに示すスパッタ装置においては、図５（ｂ）に示すように、大サイズのガラス基板をベース基板とする処理基板８６３を、キャリア８６０に搭載して鉛直方向８９２に立てた状態で、インラインで、搬送しながらスパッタ処理を行い、処理基板８６３の一面側に電極用のＩＴＯ膜をスパッタ成膜する。
簡単には、処理基板８６３は、ローディングチャンバー８１１に投入され、予備チャンバー８１２を経て、第１のスパッタチャンバー８８３に投入され、搬送されながらスパッタ処理され、回転処理部８２０に搬入され、ここで、回転部によりキャリアごと１８０度回転され、向きを変え、第２のスパッタチャンバー８３３に投入され、搬送されながらスパッタ処理される。
そして、スパッタ後、予備チャンバー８３２、アンローディングチャンバー８３１を経て搬出される。
ここでは、図５（ｂ）に示すように、キャリア８６０と呼ばれる、処理基板８６３を保持するための枠体（基板ホルダー部とも言う）８６１を有するサポート部材に、処理基板８６３を載せた状態で、キャリア８６０ごと立てた状態で搬送する。
キャリア８６０は、枠体（基板ホルダー部）８６１に、順に、処理基板８６３、裏板８６１を嵌め込み、処理基板８６３を保持する処理基板保持部８６０Ａを備えたものであり、処理基板８６３は、鉛直方向８９２に沿うように立てた状態でキャリア８６０の処理基板保持部８６０Ａにはめ込まれている。
そして、図５（ａ）に示すように、処理基板８６３は、処理基板保持部８６０Ａごとキャリア８６０に搭載されて、水平方向８９１に搬送され、鉛直方向８９２に沿うように立てた状態で、ターゲット８７１と平行にして対向させてスパッタが行われる。
尚、図５（ａ）中、点線矢印は、キャリア８６０の搬送方向を示している。
図示していないが、ここでのスパッタ方式は、ターゲット８７１の裏面側（処理基板８６３側とは反対の側）に、外側磁極と内側磁極の間で磁場が閉じるように設計し、発生したプラズマをターゲット８７１近傍のみに存在するようにしているマグネトロンスパッタ方式のものである。
大サイズの処理基板として、例えば、大サイズの透明なガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタ（以下、ＣＦとも言う）として形成したカラーフィルタ形成基板を処理基板が挙げられ、この処理基板のＣＦ形成面側に、電極用のＩＴＯ膜を成膜する。
図５（ｂ）に示すキャリア８６０には、図示していない駆動用モーター（キャリア側のものではない）からの駆動力を歯車（図示していない）との噛み合わせで伝える溝を切った溝形成部８６８がその下部に設けられており、更に、歯車による磨耗を極力抑えるために、キャリア８６０の溝形成部８６８の進行方向両側、下側に平坦部を有する搬送支持レール８６６、８６７が、キャリアの荷重を支えるために設けられており、本体側にある前記の歯車とは異なるボビンのような回転体８６９にキャリア側の搬送支持レール８６６、８６８の平坦部が乗っかるようになっている。
キャリア８６０は、その下側に設けられた搬送支持レール８６６、８６７に保持されながら、溝形成部８６８にて駆動用モーターからの駆動力を歯車の噛み合わせで受けて、搬送される。
Ｇ６世代では、スパッタ処理する処理基板８６３とキャリ８６０アを併せた重量は１００ｋｇ程度となるため、どうしても磨耗が発生するためこのように、できるだけ、前記溝形成部２００と歯車との嵌合を少なくしている。
尚、キャリア８６０の材質としては重量の面、剛性の面から、Ｔｉが好ましく用いられる。
スパッタリングは、Ａｒガス雰囲気中、１０-3ｔｏｒｒ〜１０-2ｔｏｒｒ圧下で、プレート状にされた、成膜する膜組成のＩＴＯをターゲットとして用いて行う。
この場合、ＣＦを形成する着色層の耐熱性（ＣＦからの脱ガス）の面から、低温で成膜を行うことが求められている。
尚、このような、マグネトロンスパッタ方式で、低温スパッタには、例えば、Ｉｎ2 Ｏ3 、９０ｗ％＋ＳｎＯ2 、１０ｗ％組成の焼結したターゲット材を、厚さ８ｍｍ〜１５ｍｍとして用いる。
例えば、ターゲットとしては、Ｃｕプレートをバッキング材として、インジウム半田を接着層とし、つなぎ目は斜めにして、多数枚の焼結ターゲット材をつなぎ合わせている。
キャリア８６０は、その下側に設けられた搬送支持レール８６６、８６７に保持されながら、溝形成部８６８にて駆動用モーターからの駆動力を歯車の噛み合わせで受けて、搬送される。
Ｇ６世代では、スパッタ処理する処理基板８６３とキャリ８６０アを併せた重量は１００ｋｇ程度となるため、どうしても磨耗が発生するためこのように、できるだけ、前記溝形成部２００と歯車との嵌合を少なくしている。
尚、キャリア８６０の材質としては重量の面、剛性の面から、Ｔｉが好ましく用いられる。
スパッタリングは、Ａｒガス雰囲気中、１０-3ｔｏｒｒ〜１０-2ｔｏｒｒ圧下で、プレート状にされた、成膜する膜組成のＩＴＯをターゲットとして用いて行う。
この場合、ＣＦを形成する着色層の耐熱性（ＣＦからの脱ガス）の面から、低温で成膜を行うことが求められている。
尚、このような、マグネトロンスパッタ方式で、低温スパッタには、例えば、Ｉｎ2 Ｏ3 、９０ｗ％＋ＳｎＯ2 、１０ｗ％組成の焼結したターゲット材を、厚さ８ｍｍ〜１５ｍｍとして用いる。
例えば、ターゲットとしては、Ｃｕプレートをバッキング材として、インジウム半田を接着層とし、つなぎ目は斜めにして、多数枚の焼結ターゲット材をつなぎ合わせている。
このような、スパッタ装置においては、枠体（基板ホルダー部）８６１は、通常、処理基板の非処理面側に接触する複数のピンにより、処理基板を支持し、且つ、処理基板の下側の端面で支持する２以上の複数の基板受けピン（図示していない）により、処理基板全体の重量を受けて保持している。
しかし、特に、Ｇ６世代のサイズのガラス基板をベースとする処理基板では、その重量は重くなり、処理基板の該基板受けピンへのセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受けピンの処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがあり、これが問題となっていた。
また、処理基板の重量が増すに従い、１つ１つの基板受けに掛かる重量は増加する傾向にあり、割れの原因となるため、基板受けの数を増やして、基板の重量を分散させ、１つ１つの基板受けに掛かる重量を軽減したいが、該基板受けを基板の端部にそろえることは難しく、どうしても２点保持になってしまうという問題があった。
しかし、特に、Ｇ６世代のサイズのガラス基板をベースとする処理基板では、その重量は重くなり、処理基板の該基板受けピンへのセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受けピンの処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがあり、これが問題となっていた。
また、処理基板の重量が増すに従い、１つ１つの基板受けに掛かる重量は増加する傾向にあり、割れの原因となるため、基板受けの数を増やして、基板の重量を分散させ、１つ１つの基板受けに掛かる重量を軽減したいが、該基板受けを基板の端部にそろえることは難しく、どうしても２点保持になってしまうという問題があった。
上記のように、近年、情報化社会への進展が著しく、ディスプレイ装置の使用も多様化し、特に、液晶表示装置が広く普及されるようになり、その生産性向上の面、低コスト化の面から、面付け生産が行われているが、これに用いられるガラス基板をベースとする処理の大型化の要求は強く、最近では、Ｇ６世代（１８００ｍｍ×１５００ｍｍサイズ）の大サイズの透明なガラス基板での量産化が現実のものとなってきている。
このような中、図５（ａ）に示すようなスパッタ装置においては、ターゲット８７１と処理基板８６３とを立てた状態で対向させて、搬送しながらスパッタ処理を行っているが、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受けピンの処理基板下側の端面と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがあり、この対応が求められていた。
本発明はこれらに対応するもので、処理基板を枠体に立てた状態で保持し、キャリアに搭載した状態で、インラインで、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す成膜装置に用いられる基板ホルダー部（枠体とも言う）で、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板の下側の端面と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、処理基板を保持する基板ホルダー部を提供しようとするものである。
特に、基板受け部による処理基板の２点支持の場合よりも、１つ１つの基板受け部にかかる重量を軽減することができる基板ホルダー部の提供しようとするものである。
特に、ターゲットと処理基板とを立てた状態で対向させて、搬送しながらスパッタ処理を行う縦型のインラインスパッタ装置に用いられる基板ホルダー部で、Ｇ６世代以上の大サイズの処理基板を、処理する場合において、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板の下側の端面と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、基板ホルダー部と、これを用いた成膜装置を提供しようとするものである。
このような中、図５（ａ）に示すようなスパッタ装置においては、ターゲット８７１と処理基板８６３とを立てた状態で対向させて、搬送しながらスパッタ処理を行っているが、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受けピンの処理基板下側の端面と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがあり、この対応が求められていた。
本発明はこれらに対応するもので、処理基板を枠体に立てた状態で保持し、キャリアに搭載した状態で、インラインで、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す成膜装置に用いられる基板ホルダー部（枠体とも言う）で、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板の下側の端面と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、処理基板を保持する基板ホルダー部を提供しようとするものである。
特に、基板受け部による処理基板の２点支持の場合よりも、１つ１つの基板受け部にかかる重量を軽減することができる基板ホルダー部の提供しようとするものである。
特に、ターゲットと処理基板とを立てた状態で対向させて、搬送しながらスパッタ処理を行う縦型のインラインスパッタ装置に用いられる基板ホルダー部で、Ｇ６世代以上の大サイズの処理基板を、処理する場合において、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板の下側の端面と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、基板ホルダー部と、これを用いた成膜装置を提供しようとするものである。
本発明の基板ホルダー部は、処理基板を鉛直方向に立てた状態で保持する基板ホルダー部であって、各々その上側部にて処理基板の下側の端面に接して、該下側の端面にて処理基板を支える、２以上の複数の基板受け部により、処理基板を保持するもので、前記全て基板受け部もしくは一部の基板受け部は、各々、前記上側部にて処理基板の下側の端面に接して、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働く、弾性部からなる、あるいは、弾性部を有する弾性部材を備え、該弾性部材が処理基板側から力を受けて変形した状態で、前記上向きの力で処理基板を支える、弾性部材付き基板受け部で、各基板受け部による支えをあわせて、処理基板を保持するものであることを特徴とするものである。
そして、上記の基板ホルダー部であって、全ての基板受け部が、前記弾性部材付き基板受け部であることを特徴とするものである。
そしてまた、上記の基板ホルダー部であって、２つの基板受け部は、処理基板位置を固定して支える基板受け部で、その他の基板受け部は、前記弾性部材付き基板受け部であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの基板ホルダー部であって、前記各弾性部材付き基板受け部は、上側に基板との平坦な接触面を有する剛性のある接触部を配し、該接触部の下側、上下方向に、その下側位置を固定して、バネからなる弾性部を弾性部材として配し、且つ、該弾性部の伸縮変形による接触部の移動方向を上下方向に制限する、上下方向移動用ガイドとを備え、バネからなる弾性部の上下方向の伸縮変形により、接触部を上下移動させるものであることを特徴とするものである。
あるいは、上記いずれかの基板ホルダー部であって、前記各弾性部材付き基板受け部は、弾性材からなり、全体が円柱形状で、該円柱形状の側面部を上下方向とする弾性部を弾性部材として配し、該弾性部の上側を突出させ、該弾性部を挟むように固定し、その変形を制限する固定部とを備え、円柱形状の弾性部の上側の側面部で処理基板を支持するものであることを特徴とするものである。
あるいはまた、上記いずれかの基板ホルダー部であって、前記各弾性部材付き基板受け部は、弾性材からなり、断面Ｙ字で筒形状で、上下方向にＹが正字となる弾性部と、該弾性部の下側を固定する固定部とを備え、筒形状の弾性部の上側の側面部で処理基板を支持するものであることを特徴とするものである。
そして、上記いずれかの基板ホルダー部であって、基板ホルダー部は処理基板を枠体に保持するものであって、これを搬送用のキャリアに搭載した状態で、キャリアごと搬送する、搬送装置用の基板ホルダー部であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの基板ホルダー部であって、基板ホルダー部は処理基板を枠体に保持するものであって、これを搬送用のキャリアに搭載した状態で、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す方式の成膜装置用の基板ホルダー部であることを特徴とするものである。
上記いずれかの基板ホルダー部であって、前記処理基板が、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板で、前記真空成膜を行う成膜装置が、該カラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するスパッタ装置であることを特徴とするものである。
尚、ここでは、弾性材とは、素材自体が弾性を有するもので、弾性部とは弾性変形を有するもので、例えば、弾性材のみからなるものや、バネが挙げられる。
そして、弾性部のみからなり、あるいは、弾性部を利用した形態で、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働くものを、ここでは、弾性部材と言う。
そして、上記の基板ホルダー部であって、全ての基板受け部が、前記弾性部材付き基板受け部であることを特徴とするものである。
そしてまた、上記の基板ホルダー部であって、２つの基板受け部は、処理基板位置を固定して支える基板受け部で、その他の基板受け部は、前記弾性部材付き基板受け部であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの基板ホルダー部であって、前記各弾性部材付き基板受け部は、上側に基板との平坦な接触面を有する剛性のある接触部を配し、該接触部の下側、上下方向に、その下側位置を固定して、バネからなる弾性部を弾性部材として配し、且つ、該弾性部の伸縮変形による接触部の移動方向を上下方向に制限する、上下方向移動用ガイドとを備え、バネからなる弾性部の上下方向の伸縮変形により、接触部を上下移動させるものであることを特徴とするものである。
あるいは、上記いずれかの基板ホルダー部であって、前記各弾性部材付き基板受け部は、弾性材からなり、全体が円柱形状で、該円柱形状の側面部を上下方向とする弾性部を弾性部材として配し、該弾性部の上側を突出させ、該弾性部を挟むように固定し、その変形を制限する固定部とを備え、円柱形状の弾性部の上側の側面部で処理基板を支持するものであることを特徴とするものである。
あるいはまた、上記いずれかの基板ホルダー部であって、前記各弾性部材付き基板受け部は、弾性材からなり、断面Ｙ字で筒形状で、上下方向にＹが正字となる弾性部と、該弾性部の下側を固定する固定部とを備え、筒形状の弾性部の上側の側面部で処理基板を支持するものであることを特徴とするものである。
そして、上記いずれかの基板ホルダー部であって、基板ホルダー部は処理基板を枠体に保持するものであって、これを搬送用のキャリアに搭載した状態で、キャリアごと搬送する、搬送装置用の基板ホルダー部であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの基板ホルダー部であって、基板ホルダー部は処理基板を枠体に保持するものであって、これを搬送用のキャリアに搭載した状態で、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す方式の成膜装置用の基板ホルダー部であることを特徴とするものである。
上記いずれかの基板ホルダー部であって、前記処理基板が、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板で、前記真空成膜を行う成膜装置が、該カラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するスパッタ装置であることを特徴とするものである。
尚、ここでは、弾性材とは、素材自体が弾性を有するもので、弾性部とは弾性変形を有するもので、例えば、弾性材のみからなるものや、バネが挙げられる。
そして、弾性部のみからなり、あるいは、弾性部を利用した形態で、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働くものを、ここでは、弾性部材と言う。
本発明の成膜装置は、成膜対象の処理基板を基板ホルダー部にて保持した状態で、真空成膜を行う成膜装置であって、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の基板ホルダー部を用いていることを特徴とするものである。
そして、上記の成膜装置であって、前記処理基板を、前記基板ホルダー部にて保持し、該基板ホルダー部とともに、キャリアに搭載した状態で、インラインで、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す成膜装置であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの成膜装置であって、前記処理基板が、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板で、前記成膜装置が、該カラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するスパッタ装置であることを特徴とするものである。
そして、上記の成膜装置であって、前記処理基板を、前記基板ホルダー部にて保持し、該基板ホルダー部とともに、キャリアに搭載した状態で、インラインで、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す成膜装置であることを特徴とするものである。
また、上記いずれかの成膜装置であって、前記処理基板が、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板で、前記成膜装置が、該カラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するスパッタ装置であることを特徴とするものである。
（作用）
本発明の基板ホルダー部は、このような構成にすることにより、処理基板を鉛直方向に立てた状態で保持する基板ホルダー部で、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、処理基板を保持する基板ホルダー部の提供を可能としている。
特に、基板受け部による処理基板の２点支持の場合よりも、１つ１つの基板受け部にかかる重量を軽減することができる基板ホルダー部の提供を可能としている。
具体的には、各々その上側部にて処理基板の下側の端面に接して、該下側の端面にて処理基板を支える、２以上の複数の基板受け部により、処理基板を保持するもので、前記全て基板受け部もしくは一部の基板受け部は、各々、前記上側部にて処理基板の下側の端面に接して、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働く、弾性部からなる、あるいは、弾性部を有する弾性部材を備え、該弾性部材が処理基板側から力を受けて変形した状態で、前記上向きの力で処理基板を支える、弾性部材付き基板受け部で、各基板受け部による支えをあわせて、処理基板を保持するものであることにより、これを達成している。
詳しくは、このような弾性部材付き基板受け部を設けていることにより、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃を和らげ、基板受け部の処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがないものにできる。
全ての基板受け部が、前記弾性部材付き基板受け部である、請求項２の発明の形態にすることにより、処理基板を保持する際、処理基板の下側の端面を、各弾性部材付き基板受け部で支えて、処理基板の荷重を分散させて受け、保持することを可能としている。
この形態の場合は、基板ホルダー位置の移動に対して、処理基板の位置移動が伴い、処理基板のした側の端面に衝撃が係るが、バランス良く全弾性部材付き基板受け部に係り、基板の重量分散が図れるということで有効である。
全弾性部材付き基板受け部を同じものとした場合には、精度良く、水平な状態にして、処理基板を保持することを可能としている。
また、２つの基板受け部は、処理基板位置を固定して支える基板受け部で、その他の基板受け部は、前記弾性部材付き基板受け部である、請求項３の発明の形態にすることにより、基板ホルダー位置の移動に対して、処理基板を前記処理基板位置を固定して支える基板受け部により固定した支えた状態で、残りの弾性部材付き基板受け部により、衝撃を分散し、且つ、処理基板の重量分散が図れる。
前記各基板受け部としては、上側に基板との平坦な接触面を有する剛性のある接触部を配し、該接触部の下側、上下方向に、その下側位置を固定して、バネからなる弾性部を弾性部材として配し、且つ、該弾性部の伸縮変形による接触部の移動方向を上下方向に制限する、上下方向移動用ガイドとを備え、バネからなる弾性部の上下方向の伸縮変形により、接触部を上下移動させるものである、請求項４の発明の形態や、弾性材からなり、全体が円柱形状で、該円柱形状の側面部を上下方向とする弾性部を弾性部材として配し、該弾性部の上側を突出させ、該弾性部を挟むように固定し、その変形を制限する固定部とを備え、円柱形状の弾性部の上側の側面部で処理基板を支持するものである、請求項５の発明の形態や、弾性材からなり、断面Ｙ字でかつ筒形状で、上下方向にＹが正字となる弾性部と、該弾性部の下側を固定する固定部とを備え、筒形状の弾性部の上側の側面部で処理基板を支持するものである、請求項６の発明の形態が挙げられる。
請求項４の発明の形態は、弾性部の機能を制御し易く、その扱いも簡単で実用的である。
また、基板ホルダー部は処理基板を枠体に保持するものであって、これを搬送用のキャリアに搭載した状態で、キャリアごと搬送する、搬送装置用の基板ホルダー部である、請求項７の発明の形態、あるいは、基板ホルダー部は処理基板を枠体に保持するものであって、これを搬送用のキャリアに搭載した状態で、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す方式の成膜装置用の基板ホルダー部である、請求項８の発明の形態が挙げられるが、このような形態にすることにより、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生することがない、処理基板を保持する基板ホルダー部の提供を可能としている。
請求項８の発明の形態においては、上記セットや搬送における衝撃が原因で処理後に微小なキズが発生することがないものとしており、この結果、特に、ターゲットと処理基板とを立てた状態で対向させて、搬送しながらスパッタ処理を行う縦型のインラインスパッタ装置に用いられる枠体で、Ｇ６世代以上の大サイズの処理基板を、処理する場合において、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、基板ホルダー部の提供を可能としている。
また、前記処理基板が、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板で、前記真空成膜を行う成膜装置が、該カラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するスパッタ装置である、請求項９の発明の形態にすることにより、ＩＴＯ膜の形成において、特に、Ｇ６世代以上の大サイズの処理基板へのＩＴＯ膜の形成において、有効なものとしている。
本発明の基板ホルダー部は、このような構成にすることにより、処理基板を鉛直方向に立てた状態で保持する基板ホルダー部で、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、処理基板を保持する基板ホルダー部の提供を可能としている。
特に、基板受け部による処理基板の２点支持の場合よりも、１つ１つの基板受け部にかかる重量を軽減することができる基板ホルダー部の提供を可能としている。
具体的には、各々その上側部にて処理基板の下側の端面に接して、該下側の端面にて処理基板を支える、２以上の複数の基板受け部により、処理基板を保持するもので、前記全て基板受け部もしくは一部の基板受け部は、各々、前記上側部にて処理基板の下側の端面に接して、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働く、弾性部からなる、あるいは、弾性部を有する弾性部材を備え、該弾性部材が処理基板側から力を受けて変形した状態で、前記上向きの力で処理基板を支える、弾性部材付き基板受け部で、各基板受け部による支えをあわせて、処理基板を保持するものであることにより、これを達成している。
詳しくは、このような弾性部材付き基板受け部を設けていることにより、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃を和らげ、基板受け部の処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがないものにできる。
全ての基板受け部が、前記弾性部材付き基板受け部である、請求項２の発明の形態にすることにより、処理基板を保持する際、処理基板の下側の端面を、各弾性部材付き基板受け部で支えて、処理基板の荷重を分散させて受け、保持することを可能としている。
この形態の場合は、基板ホルダー位置の移動に対して、処理基板の位置移動が伴い、処理基板のした側の端面に衝撃が係るが、バランス良く全弾性部材付き基板受け部に係り、基板の重量分散が図れるということで有効である。
全弾性部材付き基板受け部を同じものとした場合には、精度良く、水平な状態にして、処理基板を保持することを可能としている。
また、２つの基板受け部は、処理基板位置を固定して支える基板受け部で、その他の基板受け部は、前記弾性部材付き基板受け部である、請求項３の発明の形態にすることにより、基板ホルダー位置の移動に対して、処理基板を前記処理基板位置を固定して支える基板受け部により固定した支えた状態で、残りの弾性部材付き基板受け部により、衝撃を分散し、且つ、処理基板の重量分散が図れる。
前記各基板受け部としては、上側に基板との平坦な接触面を有する剛性のある接触部を配し、該接触部の下側、上下方向に、その下側位置を固定して、バネからなる弾性部を弾性部材として配し、且つ、該弾性部の伸縮変形による接触部の移動方向を上下方向に制限する、上下方向移動用ガイドとを備え、バネからなる弾性部の上下方向の伸縮変形により、接触部を上下移動させるものである、請求項４の発明の形態や、弾性材からなり、全体が円柱形状で、該円柱形状の側面部を上下方向とする弾性部を弾性部材として配し、該弾性部の上側を突出させ、該弾性部を挟むように固定し、その変形を制限する固定部とを備え、円柱形状の弾性部の上側の側面部で処理基板を支持するものである、請求項５の発明の形態や、弾性材からなり、断面Ｙ字でかつ筒形状で、上下方向にＹが正字となる弾性部と、該弾性部の下側を固定する固定部とを備え、筒形状の弾性部の上側の側面部で処理基板を支持するものである、請求項６の発明の形態が挙げられる。
請求項４の発明の形態は、弾性部の機能を制御し易く、その扱いも簡単で実用的である。
また、基板ホルダー部は処理基板を枠体に保持するものであって、これを搬送用のキャリアに搭載した状態で、キャリアごと搬送する、搬送装置用の基板ホルダー部である、請求項７の発明の形態、あるいは、基板ホルダー部は処理基板を枠体に保持するものであって、これを搬送用のキャリアに搭載した状態で、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す方式の成膜装置用の基板ホルダー部である、請求項８の発明の形態が挙げられるが、このような形態にすることにより、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生することがない、処理基板を保持する基板ホルダー部の提供を可能としている。
請求項８の発明の形態においては、上記セットや搬送における衝撃が原因で処理後に微小なキズが発生することがないものとしており、この結果、特に、ターゲットと処理基板とを立てた状態で対向させて、搬送しながらスパッタ処理を行う縦型のインラインスパッタ装置に用いられる枠体で、Ｇ６世代以上の大サイズの処理基板を、処理する場合において、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、基板ホルダー部の提供を可能としている。
また、前記処理基板が、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板で、前記真空成膜を行う成膜装置が、該カラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するスパッタ装置である、請求項９の発明の形態にすることにより、ＩＴＯ膜の形成において、特に、Ｇ６世代以上の大サイズの処理基板へのＩＴＯ膜の形成において、有効なものとしている。
本発明の成膜装置は、このような構成にすることにより、処理基板を鉛直方向に立てた状態で保持する基板ホルダー部を用いても、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部が処理基板をその下側の端面において支え、接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、成膜装置の提供を可能としている。
具体的には、処理基板を、基板ホルダー部にて保持し、該基板ホルダー部とともに、キャリアに搭載した状態で、インラインで、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す成膜装置である、請求項１１の発明の形態が挙げられる。
特に、前記処理基板が、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板で、前記成膜装置が、該カラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するスパッタ装置である、請求項１２の発明の形態の場合には、有効である。
これにより、Ｇ６世代以上の大サイズの処理基板へのＩＴＯ膜の形成を、基板受け部が処理基板の下側の端面で接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがなく、可能としている。
具体的には、処理基板を、基板ホルダー部にて保持し、該基板ホルダー部とともに、キャリアに搭載した状態で、インラインで、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す成膜装置である、請求項１１の発明の形態が挙げられる。
特に、前記処理基板が、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板で、前記成膜装置が、該カラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するスパッタ装置である、請求項１２の発明の形態の場合には、有効である。
これにより、Ｇ６世代以上の大サイズの処理基板へのＩＴＯ膜の形成を、基板受け部が処理基板の下側の端面で接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがなく、可能としている。
本発明は、上記のように、処理基板を鉛直方向に立てた状態で保持する基板ホルダー部で、処理基板のセットにおける衝撃や、セット後、搬送における振動による衝撃で、基板受け部の処理基板と接触する箇所において、キズや割れが発生したり、処理後に微小なキズが発生することがない、処理基板を保持する基板ホルダー部の提供を可能とした。
特に、ターゲットと処理基板とを立てた状態で対向させて、搬送しながらスパッタ処理を行う縦型のインラインスパッタ装置に用いられる基板ホルダー部で、Ｇ６世代以上の大サイズの処理基板を、処理する場合においても、セット時の衝撃や搬送における振動の衝撃により、処理基板と接触する接触面部において、キズや割れ等の損傷が発生しない、更には、処理後に微小なキズや割れ等の損傷が発生しない、処理基板を保持する基板ホルダー部の提供を可能とした。
特に、ターゲットと処理基板とを立てた状態で対向させて、搬送しながらスパッタ処理を行う縦型のインラインスパッタ装置に用いられる基板ホルダー部で、Ｇ６世代以上の大サイズの処理基板を、処理する場合においても、セット時の衝撃や搬送における振動の衝撃により、処理基板と接触する接触面部において、キズや割れ等の損傷が発生しない、更には、処理後に微小なキズや割れ等の損傷が発生しない、処理基板を保持する基板ホルダー部の提供を可能とした。
本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明の真空成膜用の基板ホルダー部の実施の形態の１例の平面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ２位置からみた断面図で、図１（ｃ）は基板受け部１１を拡大して示した概略図で、図２（ａ）〜図２（ｃ）は別の基板受け部を示した概略図で、図３（ａ）はキャリアと搬送用の回転ロールを示した概略断面図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ１方向からみた、キャリアと搬送駆動用の歯車を示した図で、図４はターゲットと対向させ、斜めにして処理基板を保持する形態を示した概略図である。
尚、図１（ｂ）においては、処理基板、裏板を便宜上、図示している。
また、図３においては、キャリアの他にも回転ローラや歯車を示している。
図１〜図４中、１０Ａは基板ホルダー部、１０は枠体、１１は基板受け部、１１ａは接触部、１１ｂは弾性部、１１ｃは固定部、１１ｄは上下方向移動用ガイド、１１ｅ、１１ｆは固定部、１１ｓは接触面、１１Ａ、１１Ｂは回転ロール、１１Ｃは固定軸、１１Ｄ、１１Ｅは固定材、１１Ｆは弾性部（ここではバネ）、１５は支持ピン、１６は位置決めピン、２０は処理基板、２０ａは（処理基板の下側の）端面、２５は裏板、３０はターゲット、３５はターゲットホルダ、６１は水平方向、６２は鉛直方向、１００はキャリア、１０１は処理基板保持部、１１０は枠体、１２０は裏板、１３０は処理基板、１５０は支持部、１６１、１６２は位置決め回転ロール、１６１ａ、１６２ａは軸、１７１、１７２は搬送支持レール（単に支持部とも言う）、１９０は回転ロール（回転体とも言う）、１９０ａは軸、２００は溝形成部、２１０は歯車である。
図１（ａ）は本発明の真空成膜用の基板ホルダー部の実施の形態の１例の平面図で、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ１−Ａ２位置からみた断面図で、図１（ｃ）は基板受け部１１を拡大して示した概略図で、図２（ａ）〜図２（ｃ）は別の基板受け部を示した概略図で、図３（ａ）はキャリアと搬送用の回転ロールを示した概略断面図で、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ１方向からみた、キャリアと搬送駆動用の歯車を示した図で、図４はターゲットと対向させ、斜めにして処理基板を保持する形態を示した概略図である。
尚、図１（ｂ）においては、処理基板、裏板を便宜上、図示している。
また、図３においては、キャリアの他にも回転ローラや歯車を示している。
図１〜図４中、１０Ａは基板ホルダー部、１０は枠体、１１は基板受け部、１１ａは接触部、１１ｂは弾性部、１１ｃは固定部、１１ｄは上下方向移動用ガイド、１１ｅ、１１ｆは固定部、１１ｓは接触面、１１Ａ、１１Ｂは回転ロール、１１Ｃは固定軸、１１Ｄ、１１Ｅは固定材、１１Ｆは弾性部（ここではバネ）、１５は支持ピン、１６は位置決めピン、２０は処理基板、２０ａは（処理基板の下側の）端面、２５は裏板、３０はターゲット、３５はターゲットホルダ、６１は水平方向、６２は鉛直方向、１００はキャリア、１０１は処理基板保持部、１１０は枠体、１２０は裏板、１３０は処理基板、１５０は支持部、１６１、１６２は位置決め回転ロール、１６１ａ、１６２ａは軸、１７１、１７２は搬送支持レール（単に支持部とも言う）、１９０は回転ロール（回転体とも言う）、１９０ａは軸、２００は溝形成部、２１０は歯車である。
はじめに、本発明の基板ホルダー部の実施の形態の１例を、図１に基づいて説明する。 本例の基板ホルダー部１０Ａは、図５に示す各部の構成配列と同じ構成配列のスパッタ装置に用いられる、図１に示す形態の真空成膜用の基板ホルダー部であり、以下、ここでは、単に枠体とも言う。
図５に示す各部の構成配列と同じ構成配列のスパッタ装置は、ディスプレイパネル用のＧ６世代サイズ（１８００ｍｍ×１５００ｍｍサイズ）以上の大サイズの透明なガラス基板をベース基板とする処理基板１３０を、本例の真空成膜用の基板ホルダー部（枠体）１０）で保持してキャリアに搭載して立てた状態で、インラインで、搬送しながらスパッタ処理を行い、処理基板の一面側に電極用のＩＴＯ膜をスパッタ成膜する、マグネトロンスパッタ方式のスパッタ装置である。
処理基板２０（図５では８６３に相当）の成膜する側の面とターゲットとを、鉛直方向において平行に対向させ、搬送しながら、スパッタ処理を行うものである。
ここでは、処理基板２０は、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板である。
本例の真空成膜用の基板ホルダー部（枠体）１０Ａは、図１（ａ）に示すように、処理基板２０の一面側を、該処理基板２０と接して、複数本の支持ピン１５により支持するものであり、処理基板の左右の一方の端面を位置決めピン１６により位置決めするものであり、また、各々その上側部にて処理基板の下側の端面に接して、該下側の端面にて処理基板を支える、複数の基板受け部１１により、処理基板２０を保持するものである。
特に、前記各基板受け部１１は、その上側部にて処理基板２０の下側の端面２０ａに接して、処理基板２０側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働く、バネからなる弾性部１１ｂを備えている。
そして、バネからなる弾性部１１ｂである弾性部材が処理基板２０側から力を受けて変形した状態で、前記上向きの力で処理基板２０を支えるものである。
各基板受け部１１による支えをあわせて、処理基板２０を保持する。
尚、先にも述べたように、ここでは、弾性部のみからなり、あるいは、弾性部を利用した形態で、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働くものを、弾性部材と言っており、本例のバネからなる弾性部１１ｂは弾性部材に相当する。
支持ピン１５は、処理全体を通して支持ピンとして機能できるもので、処理温度に耐え、柔軟性を備えたものが好ましく、例えば、処理基板２０と接する側の表面部を、処理温度に耐える耐熱性の、柔軟な繊維で網目状にとして、ピン形状に形成されている。
本例においては、図１（ａ）や図１（ｂ）に示すように、処理基板２０は複数本の支持ピン１５により支持され、裏板２５に押さえられている。
本例の基板ホルダー部（枠体）１０Ａは、このように、複数の基板受け部１１を配した構成にすることにより、処理基板２０の端面２０ａの、基板受け部１１と接触する箇所において、セットの際の衝撃や搬送の際の振動の衝撃により、キズや割れ等の損傷が発生しないものとしている。
基板ホルダー部１０Ａの各部は処理温度に耐える材質とする。
枠体１０の材質については、剛性が大きく、強固で、軽いものが好ましく、Ｔｉやステンレスが挙げられる。
また、図２に示すキャリア１００の他の各部についても、剛性が大きく、強固で軽い材質が好まく、枠体１１０（図１の１０に相当）と同様に、Ｔｉやステンレスが用いられる。
図５に示す各部の構成配列と同じ構成配列のスパッタ装置は、ディスプレイパネル用のＧ６世代サイズ（１８００ｍｍ×１５００ｍｍサイズ）以上の大サイズの透明なガラス基板をベース基板とする処理基板１３０を、本例の真空成膜用の基板ホルダー部（枠体）１０）で保持してキャリアに搭載して立てた状態で、インラインで、搬送しながらスパッタ処理を行い、処理基板の一面側に電極用のＩＴＯ膜をスパッタ成膜する、マグネトロンスパッタ方式のスパッタ装置である。
処理基板２０（図５では８６３に相当）の成膜する側の面とターゲットとを、鉛直方向において平行に対向させ、搬送しながら、スパッタ処理を行うものである。
ここでは、処理基板２０は、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板である。
本例の真空成膜用の基板ホルダー部（枠体）１０Ａは、図１（ａ）に示すように、処理基板２０の一面側を、該処理基板２０と接して、複数本の支持ピン１５により支持するものであり、処理基板の左右の一方の端面を位置決めピン１６により位置決めするものであり、また、各々その上側部にて処理基板の下側の端面に接して、該下側の端面にて処理基板を支える、複数の基板受け部１１により、処理基板２０を保持するものである。
特に、前記各基板受け部１１は、その上側部にて処理基板２０の下側の端面２０ａに接して、処理基板２０側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働く、バネからなる弾性部１１ｂを備えている。
そして、バネからなる弾性部１１ｂである弾性部材が処理基板２０側から力を受けて変形した状態で、前記上向きの力で処理基板２０を支えるものである。
各基板受け部１１による支えをあわせて、処理基板２０を保持する。
尚、先にも述べたように、ここでは、弾性部のみからなり、あるいは、弾性部を利用した形態で、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働くものを、弾性部材と言っており、本例のバネからなる弾性部１１ｂは弾性部材に相当する。
支持ピン１５は、処理全体を通して支持ピンとして機能できるもので、処理温度に耐え、柔軟性を備えたものが好ましく、例えば、処理基板２０と接する側の表面部を、処理温度に耐える耐熱性の、柔軟な繊維で網目状にとして、ピン形状に形成されている。
本例においては、図１（ａ）や図１（ｂ）に示すように、処理基板２０は複数本の支持ピン１５により支持され、裏板２５に押さえられている。
本例の基板ホルダー部（枠体）１０Ａは、このように、複数の基板受け部１１を配した構成にすることにより、処理基板２０の端面２０ａの、基板受け部１１と接触する箇所において、セットの際の衝撃や搬送の際の振動の衝撃により、キズや割れ等の損傷が発生しないものとしている。
基板ホルダー部１０Ａの各部は処理温度に耐える材質とする。
枠体１０の材質については、剛性が大きく、強固で、軽いものが好ましく、Ｔｉやステンレスが挙げられる。
また、図２に示すキャリア１００の他の各部についても、剛性が大きく、強固で軽い材質が好まく、枠体１１０（図１の１０に相当）と同様に、Ｔｉやステンレスが用いられる。
基板受け部１１の別の形態を説明しておく。
図２（ａ）に示すような構造の基板受け部１１もある。
弾性材からなり、全体が円柱形状で、該円柱形状の側面部を上下方向とする弾性部１１ｂを弾性部材として配し、該弾性部１１ｂの上側を突出させ、該弾性部１１ｂを挟むように左右側面側を固定する固定部１１ｅと、その下側位置を固定する固定部１１ｃとで、その変形方向を制限し、円柱形状の弾性部１１ｂの上側の側面部を接触面１１ｓとして、そこで処理基板２０を支持するものである。
尚、図２での弾性材として、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴムを用いてこのような形状とするか、あるいは、金属材料を代表とする圧縮ばね、線加工ばね等を用いて、このような形状でこのような機能ができるものとする。
このような構造とすることにより、その上側部、接触面１１ｓにて処理基板２０の下側の端面２０ａに接して、処理基板２０側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働き、結果的にその接触面１１ｓにて基板を支える。
そして、各基板受け部の弾性部１１ｂの上側への応力は、互いにバランスがとれるため、各基板受け部１１は、いずれも、処理基板２０の下側の端面と接することとなる。
図２（ａ）に示すような構造の基板受け部１１もある。
弾性材からなり、全体が円柱形状で、該円柱形状の側面部を上下方向とする弾性部１１ｂを弾性部材として配し、該弾性部１１ｂの上側を突出させ、該弾性部１１ｂを挟むように左右側面側を固定する固定部１１ｅと、その下側位置を固定する固定部１１ｃとで、その変形方向を制限し、円柱形状の弾性部１１ｂの上側の側面部を接触面１１ｓとして、そこで処理基板２０を支持するものである。
尚、図２での弾性材として、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴムを用いてこのような形状とするか、あるいは、金属材料を代表とする圧縮ばね、線加工ばね等を用いて、このような形状でこのような機能ができるものとする。
このような構造とすることにより、その上側部、接触面１１ｓにて処理基板２０の下側の端面２０ａに接して、処理基板２０側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働き、結果的にその接触面１１ｓにて基板を支える。
そして、各基板受け部の弾性部１１ｂの上側への応力は、互いにバランスがとれるため、各基板受け部１１は、いずれも、処理基板２０の下側の端面と接することとなる。
また、図２（ｂ）ような構造の基板受け部１１もある。
弾性材からなり、断面Ｙ字でかつ筒形状で、上下方向にＹが正字となる弾性部１１ｂを弾性部材として、該弾性部の下側を固定する固定部１１ｆとを備え、弾性部１１ｂの上側の側面部で処理基板２０を支持するものである。
このような構造の場合も、弾性部１１ｂが処理基板から下側に力を受けて変形するが、もとに戻ろうとする力が働くため、結果的にその接触面１１ｓにて基板を支える。
そして、この場合も、各基板受け部の弾性部１１ｂの上側への応力は、互いにバランスがとれるため、各基板受け部１１は、いずれも、処理基板２０の下側の端面と接することとなる。
弾性材からなり、断面Ｙ字でかつ筒形状で、上下方向にＹが正字となる弾性部１１ｂを弾性部材として、該弾性部の下側を固定する固定部１１ｆとを備え、弾性部１１ｂの上側の側面部で処理基板２０を支持するものである。
このような構造の場合も、弾性部１１ｂが処理基板から下側に力を受けて変形するが、もとに戻ろうとする力が働くため、結果的にその接触面１１ｓにて基板を支える。
そして、この場合も、各基板受け部の弾性部１１ｂの上側への応力は、互いにバランスがとれるため、各基板受け部１１は、いずれも、処理基板２０の下側の端面と接することとなる。
また、図２（ｃ）ような構造の基板受け部１１もある。
この例は、バネ１１Ｆを弾性部として、これを利用した形態で、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働くように弾性部材を形成している。
この例は、回転ロール１１Ａ、１１Ｂは、いずれも固定軸１１Ｃからの距離を一定として、を可動とし、且つ、回転ロール１１Ａ、１１Ｂとをバネ１１Ｆで固定したもので、処理基板２０を、回転ロール１１Ａ、１１Ｂの上面で接触し、処理基板２０から下側に力を受けると、バネ１１Ｆを伸ばそうとするが、バネが元に戻ろうとする応力を受け、釣り合った状態で、処理基板２０を回転ロール１１Ａ、１１Ｂの各上面が支えることとなる。
固定軸１１Ｃと固定部１１Ｄ、１１Ｅとバネ１１Ｆとの作用により、回転ロール１１Ａ、１１Ｂの上面で接触し、各回転ロールからほぼ同じ上側への力を受ける。
そして、この場合も、各基板受け部の弾性部１１ｂの上側への応力は、互いにバランスがとれるため、各基板受け部１１は、いずれも、処理基板２０の下側の端面と接することとなる。
この例は、バネ１１Ｆを弾性部として、これを利用した形態で、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働くように弾性部材を形成している。
この例は、回転ロール１１Ａ、１１Ｂは、いずれも固定軸１１Ｃからの距離を一定として、を可動とし、且つ、回転ロール１１Ａ、１１Ｂとをバネ１１Ｆで固定したもので、処理基板２０を、回転ロール１１Ａ、１１Ｂの上面で接触し、処理基板２０から下側に力を受けると、バネ１１Ｆを伸ばそうとするが、バネが元に戻ろうとする応力を受け、釣り合った状態で、処理基板２０を回転ロール１１Ａ、１１Ｂの各上面が支えることとなる。
固定軸１１Ｃと固定部１１Ｄ、１１Ｅとバネ１１Ｆとの作用により、回転ロール１１Ａ、１１Ｂの上面で接触し、各回転ロールからほぼ同じ上側への力を受ける。
そして、この場合も、各基板受け部の弾性部１１ｂの上側への応力は、互いにバランスがとれるため、各基板受け部１１は、いずれも、処理基板２０の下側の端面と接することとなる。
本例の真空成膜用の基板ホルダー部１０Ａは１例で、本発明は、これに限定はされない。
上記は、図５に示す方式の成膜装置で、鉛直方向にターゲットと処理基板とを対向させたものであるが、図４に示すように、鉛直方向から斜めにして、ターゲットと処理基板とを対向させた形態の場合にも適用できる。
また、その使用を、上記、図５に示す方式のスパッタ成膜装置に限定されない。
同様にして、処理基板を基板ホルダーに保持し、キャリアで搬送する搬送機構を有する種々の装置の基板ホルダーとして利用できる。
勿論、図５に示す各部の構成配置を直線的に設けた形態としても良い。
また、図１（ａ）に示す基板受け部１１の両端の２つを、処理基板位置を固定して支える基板受け部に代え、その他の基板受け部を、前述の弾性部材付き基板受け部とする形態も挙げられる。
このような形態にすることにより、基板ホルダー位置の移動に対して、処理基板を前記処理基板位置を固定して支える基板受け部により固定した支えた状態で、残りの弾性部材付き基板受け部により、衝撃を分散し、且つ、処理基板の重量分散が図れる。
上記は、図５に示す方式の成膜装置で、鉛直方向にターゲットと処理基板とを対向させたものであるが、図４に示すように、鉛直方向から斜めにして、ターゲットと処理基板とを対向させた形態の場合にも適用できる。
また、その使用を、上記、図５に示す方式のスパッタ成膜装置に限定されない。
同様にして、処理基板を基板ホルダーに保持し、キャリアで搬送する搬送機構を有する種々の装置の基板ホルダーとして利用できる。
勿論、図５に示す各部の構成配置を直線的に設けた形態としても良い。
また、図１（ａ）に示す基板受け部１１の両端の２つを、処理基板位置を固定して支える基板受け部に代え、その他の基板受け部を、前述の弾性部材付き基板受け部とする形態も挙げられる。
このような形態にすることにより、基板ホルダー位置の移動に対して、処理基板を前記処理基板位置を固定して支える基板受け部により固定した支えた状態で、残りの弾性部材付き基板受け部により、衝撃を分散し、且つ、処理基板の重量分散が図れる。
尚、ターゲット３０としては、ここでは、例えば、Ｉｎ2 Ｏ3 、９０ｗ％＋ＳｎＯ2 、１０ｗ％組成の焼結したターゲット材を、厚さ８ｍｍ〜１５ｍｍとしたものを用いるが、サイズを大とするために、Ｃｕプレートをバッキング材として、インジウム半田を接着層とし、複数枚の焼結ターゲット材をつなぎ合わせて四角状にしている。
そして、スパッタリングは、Ａｒガス雰囲気中、１０-3ｔｏｒｒ〜１０-2ｔｏｒｒ圧下で、プレート状にされた、成膜する膜組成のＩＴＯをターゲットとして用いて行う。
この場合、ＣＦを形成する着色層の耐熱性（ＣＦからの脱ガス）の面から、低温で成膜を行うことが好ましい。
そして、スパッタリングは、Ａｒガス雰囲気中、１０-3ｔｏｒｒ〜１０-2ｔｏｒｒ圧下で、プレート状にされた、成膜する膜組成のＩＴＯをターゲットとして用いて行う。
この場合、ＣＦを形成する着色層の耐熱性（ＣＦからの脱ガス）の面から、低温で成膜を行うことが好ましい。
キャリア１００は、図５（ｂ）に示すキャリア８６０と同じである。
キャリア１００の搬送は、図３に示すように、駆動用モーターからの駆動力を歯車２１０との噛み合わせで伝える溝を切った溝形成部２００が、キャリア１００下部に設けられており、更に、歯車２１０による磨耗を極力抑えるために、キャリア１００の溝形成部２００の進行方向両側、下側に、平坦部を有する搬送支持レール１７１、１７２が、キャリアの荷重を支えるために設けられており、本体側にある前記の歯車２１０とは異なるボビンのような回転体１９０にキャリア側の搬送支持レール１７１、１７２の平坦部が乗っかるようになっている。
本例においては、このような回転体１９０、歯車２１０を、搬送路に沿い複数配置して搬送を行う。
キャリア１００の搬送は、図３に示すように、駆動用モーターからの駆動力を歯車２１０との噛み合わせで伝える溝を切った溝形成部２００が、キャリア１００下部に設けられており、更に、歯車２１０による磨耗を極力抑えるために、キャリア１００の溝形成部２００の進行方向両側、下側に、平坦部を有する搬送支持レール１７１、１７２が、キャリアの荷重を支えるために設けられており、本体側にある前記の歯車２１０とは異なるボビンのような回転体１９０にキャリア側の搬送支持レール１７１、１７２の平坦部が乗っかるようになっている。
本例においては、このような回転体１９０、歯車２１０を、搬送路に沿い複数配置して搬送を行う。
図５に示すスパッタ装置においては、簡単には、処理基板１３０（図５の８６３に相当）は、ローディングチャンバー（図５の８１１に相当）に投入され、予備チャンバー（図５の８１２に相当）を経て、第１のスパッタチャンバー（図５の８１３に相当）に投入され、搬送されながらスパッタ処理され、回転処理部（図５の８２０に相当）に搬入され、ここで、回転部によりキャリアごと１８０度回転され、向きを変え、第２のスパッタチャンバー（図５の８３３に相当）に投入され、搬送されながらスパッタ処理される。
そして、スパッタ後、予備チャンバー（図５の８３２に相当）、アンローディングチャンバー１（図５の８３１に相当）を経て搬出される。
尚、各チャンバーの境には、機械的な仕切りがあり、各仕切りの開放は、両側のチャンバーの真空度を同じ程度にして行う。
また、処理基板保持部１０１の枠体１１０他各部の材質については、剛性が大きく、強固で、軽いものが好ましく、Ｔｉやステンレスが挙げられる。
そして、スパッタ後、予備チャンバー（図５の８３２に相当）、アンローディングチャンバー１（図５の８３１に相当）を経て搬出される。
尚、各チャンバーの境には、機械的な仕切りがあり、各仕切りの開放は、両側のチャンバーの真空度を同じ程度にして行う。
また、処理基板保持部１０１の枠体１１０他各部の材質については、剛性が大きく、強固で、軽いものが好ましく、Ｔｉやステンレスが挙げられる。
１０Ａ 基板ホルダー部
１０ 枠体
１１ 基板受け部
１１ａ 接触部
１１ｂ 弾性部
１１ｃ 固定部
１１ｄ 上下方向移動用ガイド
１１ｅ、１１ｆ 固定部
１１ｓ 接触面
１１Ａ、１１Ｂ 回転ロール
１１Ｃ 固定軸
１１Ｄ、１１Ｅ 固定材
１１Ｆ 弾性部（ここではバネ）
１５ 支持ピン
１６ 位置決めピン
２０ 処理基板
２０ａ （処理基板の下側の）端面
２５ 裏板
３０ ターゲット
３５ ターゲットホルダ
６１ 水平方向
６２ 鉛直方向
１００ キャリア
１０１ 処理基板保持部
１１０ 枠体
１２０ 裏板
１３０ 処理基板
１５０ 支持部
１６１、１６２ 位置決め回転ロール
１６１ａ、１６２ａ 軸
１７１、１７２ 搬送支持レール（単に支持部とも言う）
１９０ 回転ロール（回転体とも言う）
１９０ａ 軸
２００ 溝形成部
２１０ 歯車
８１１ ローディングチャンバー
８１２ 予備チャンバー
８１３ スパッタチャンバー
８２０ 回転処理部
８２１ 回転部
８３１ アンローディングチャンバー
８３２ 予備チャンバー
８３３ スパッタチャンバー
８４１〜８４３ チャンバー仕切り
８４１ａ〜８４３ａ チャンバー仕切り
８６０、８６０ａ キャリア
８６０Ａ 処理基板保持部
８６１ 枠体
８６２ 裏板（押さえ板とも言う）
８６３ 処理基板
８６４ 支持部
８６５ 位置決回転ローラ
８６５ａ、８６５ｂ 軸
８６６、８６７ 支持部（搬送用支持部）
８６８ 溝形成部
８６９ 回転ローラ（回転部とも言う）
８６９ａ 軸
８７１ ターゲット
８９１ 水平方向
８９２ 鉛直方向
１０ 枠体
１１ 基板受け部
１１ａ 接触部
１１ｂ 弾性部
１１ｃ 固定部
１１ｄ 上下方向移動用ガイド
１１ｅ、１１ｆ 固定部
１１ｓ 接触面
１１Ａ、１１Ｂ 回転ロール
１１Ｃ 固定軸
１１Ｄ、１１Ｅ 固定材
１１Ｆ 弾性部（ここではバネ）
１５ 支持ピン
１６ 位置決めピン
２０ 処理基板
２０ａ （処理基板の下側の）端面
２５ 裏板
３０ ターゲット
３５ ターゲットホルダ
６１ 水平方向
６２ 鉛直方向
１００ キャリア
１０１ 処理基板保持部
１１０ 枠体
１２０ 裏板
１３０ 処理基板
１５０ 支持部
１６１、１６２ 位置決め回転ロール
１６１ａ、１６２ａ 軸
１７１、１７２ 搬送支持レール（単に支持部とも言う）
１９０ 回転ロール（回転体とも言う）
１９０ａ 軸
２００ 溝形成部
２１０ 歯車
８１１ ローディングチャンバー
８１２ 予備チャンバー
８１３ スパッタチャンバー
８２０ 回転処理部
８２１ 回転部
８３１ アンローディングチャンバー
８３２ 予備チャンバー
８３３ スパッタチャンバー
８４１〜８４３ チャンバー仕切り
８４１ａ〜８４３ａ チャンバー仕切り
８６０、８６０ａ キャリア
８６０Ａ 処理基板保持部
８６１ 枠体
８６２ 裏板（押さえ板とも言う）
８６３ 処理基板
８６４ 支持部
８６５ 位置決回転ローラ
８６５ａ、８６５ｂ 軸
８６６、８６７ 支持部（搬送用支持部）
８６８ 溝形成部
８６９ 回転ローラ（回転部とも言う）
８６９ａ 軸
８７１ ターゲット
８９１ 水平方向
８９２ 鉛直方向
Claims (12)
- 処理基板を鉛直方向に立てた状態で保持する基板ホルダー部であって、各々その上側部にて処理基板の下側の端面に接して、該下側の端面にて処理基板を支える、２以上の複数の基板受け部により、処理基板を保持するもので、前記全て基板受け部もしくは一部の基板受け部は、各々、前記上側部にて処理基板の下側の端面に接して、処理基板側から下側に力を受けて変形し、且つ、変形することにより、上向きに力が働く、弾性部からなる、あるいは、弾性部を有する弾性部材を備え、該弾性部材が処理基板側から力を受けて変形した状態で、前記上向きの力で処理基板を支える、弾性部材付き基板受け部で、各基板受け部による支えをあわせて、処理基板を保持するものであることを特徴とする
基板ホルダー部。 - 請求項１に記載の基板ホルダー部であって、全ての基板受け部が、前記弾性部材付き基板受け部であることを特徴とする基板ホルダー部。
- 請求項１に記載の基板ホルダー部であって、２つの基板受け部は、処理基板位置を固定して支える基板受け部で、その他の基板受け部は、前記弾性部材付き基板受け部であることを特徴とする基板ホルダー部。
- 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基板ホルダー部であって、前記各弾性部材付き基板受け部は、上側に基板との平坦な接触面を有する剛性のある接触部を配し、該接触部の下側、上下方向に、その下側位置を固定して、バネからなる弾性部を弾性部材として配し、且つ、該弾性部の伸縮変形による接触部の移動方向を上下方向に制限する、上下方向移動用ガイドとを備え、バネからなる弾性部の上下方向の伸縮変形により、接触部を上下移動させるものであることを特徴とする基板ホルダー部。
- 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基板ホルダー部であって、前記各弾性部材付き基板受け部は、弾性材からなり、全体が円柱形状で、該円柱形状の側面部を上下方向とする弾性部を弾性部材として配し、該弾性部の上側を突出させ、該弾性部を挟むように固定し、その変形を制限する固定部とを備え、円柱形状の弾性部の上側の側面部で処理基板を支持するものであることを特徴とする基板ホルダー部。
- 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の基板ホルダー部であって、前記各弾性部材付き基板受け部は、弾性材からなり、断面Ｙ字でかつ筒形状で、上下方向にＹが正字となる弾性部を弾性部材として、該弾性部の下側を固定する固定部とを備え、筒形状の弾性部の上側の側面部で処理基板を支持するものであることを特徴とする基板ホルダー部。
- 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の基板ホルダー部であって、基板ホルダー部は処理基板を枠体に保持するものであって、これを搬送用のキャリアに搭載した状態で、キャリアごと搬送する、搬送装置用の基板ホルダー部であることを特徴とする基板ホルダー部。
- 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の基板ホルダー部であって、基板ホルダー部は処理基板を枠体に保持するものであって、これを搬送用のキャリアに搭載した状態で、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す方式の成膜装置用の基板ホルダー部であることを特徴とする基板ホルダー部。
- 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の基板ホルダー部であって、前記処理基板が、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板で、前記真空成膜を行う成膜装置が、該カラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するスパッタ装置であることを特徴とする基板ホルダー部。
- 成膜対象の処理基板を基板ホルダー部にて保持した状態で、真空成膜を行う成膜装置であって、請求項１ないし６のいずれか１項に記載の基板ホルダー部を用いていることを特徴とする成膜装置。
- 請求項１０に記載の成膜装置であって、前記処理基板を、前記基板ホルダー部にて保持し、該基板ホルダー部とともに、キャリアに搭載した状態で、インラインで、キャリアごと搬送しながら、該処理基板の一面側に成膜を施す成膜装置であることを特徴とする成膜装置。
- 請求項１０ないし１１のいずれか１項に記載の成膜装置であって、前記処理基板が、ガラス基板をベース基板とし、該ガラス基板の一面側に各色の着色層をカラーフィルタとして形成したカラーフィルタ形成基板で、前記成膜装置が、該カラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するスパッタ装置であることを特徴とする成膜装置。
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