JP4104902B2

JP4104902B2 - 基板処理装置

Info

Publication number: JP4104902B2
Application number: JP2002145975A
Authority: JP
Inventors: 孝光田寺; 達志山本
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2002-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2022-05-21
Also published as: JP2003337314A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、たとえば液晶表示パネルに用いるプラスチック基板などの柔軟性薄板状基板を基板処理装置内で搬送または処理する際、柔軟性薄板状基板を基板処理装置内で保持する基板保持具を用いた基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示パネルは、透明電極または配向膜などが形成された２枚の透明基板をシール材を介して貼り合わせ、２枚の透明基板の隙間に液晶を注入することによって形成される。このような液晶表示パネルの製造工程においては、複数の表示領域を形成したマザー基板と、マザー基板に対向する対向マザー基板を互いに貼り合わせ、これを表示領域ごとに切り分ける。このように複数の液晶表示パネルを同時に製造することで生産性を向上させている。
【０００３】
また近年、液晶表示パネルにプラスチック基板が用いられている。プラスチック基板を用いた液晶表示パネルは、ガラス基板を用いた場合と比較して軽量で割れにくいという利点を有し、携帯電話や携帯情報端末などの分野で大きな期待が寄せられている。
【０００４】
液晶表示パネルの基板上には、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）やスパッタリングなどの薄膜形成技術により各種材料の成膜が行われる。このとき基板には、その成膜方法または条件に従い引張り応力または圧縮応力が発生する。これらの応力はガラス基板では問題にならない大きさである。しかし、プラスチック基板を液晶表示パネルに用いた場合、基板の剛性が乏しいため、プラスチック基板に反りが発生するという問題が生じる。
【０００５】
たとえば、室温より高い温度条件下で基板より小さい熱膨張率の材料を基板上に成膜する。その後基板を室温に戻すと、基板が成膜材料より縮むため基板に圧縮応力が発生する。したがってプラスチック基板を液晶表示パネルに用いた場合、成膜側が凸になる反りが発生する。
【０００６】
このように剛性が乏しい基板に発生する反りを解消する方法または装置として、たとえば特開平１１−８０９２８号公報、特開２００１−１１７０６３または特開２００１−１１７０８２に開示されている。
【０００７】
特開平１１−８０９２８号公報によれば、パターニング後発生する基板の凹凸を打ち消す応力に相当する曲率半径に、あらかじめプラスチック基板を変形させる。変形させた状態でプラスチック基板に、金属または金属化合物の成膜を行う。このように特開平１１−８０９２８号公報に開示されている薄膜形成方法に従えば、成膜前変形させたプラスチック基板に発生する応力と、成膜後熱膨張率の違いからプラスチック基板に発生する応力がつりあい、プラスチック基板は平坦となる。
【０００８】
図２０は、特開２００１−１１７０６３で開示されている液晶セル製造用補助板を示す平面図である。図２０を参照して、補助板１０１には、各液晶セル製造装置の真空吸着台にプラスチック基板を補助板１０１を介して吸着可能とするため、貫通孔１０２が複数形成されている。また補助板１０１には、プラスチック基板を各液晶セル製造装置の所定の位置に精密に位置合わせできるように、アライメントマーク１０３が形成されている。さらに補助板１０１には、プラスチック基板を弾性部材を用いた圧入ピンで固定するために、圧入ピン用孔１０４が形成されている。補助板１０１は十分な剛性と質量を有する。真空吸着、圧入ピンまたはテープによりプラスチック基板を補助板１０１に固定し、液晶セル製造工程に投入する。
【０００９】
このように特開２００１−１１７０６３で開示されている液晶セル製造用補助板によれば、補助板１０１は十分な剛性と質量を有するため、液晶セル製造工程において発生するプラスチック基板の反りを抑制することができる。
【００１０】
図２１は、特開２００１−１１７０８２で開示されている液晶表示パネル用マザー基板を示す平面図である。図２１を参照して、液晶表示パネル用マザー基板１０６には、複数の表示領域１０７、表示領域１０７を囲むシール材形成位置１０８および各表示領域１０７間に帯状に形成される非表示領域１０９が存在する。非表示領域１０９にはダミー膜１１０がドット状に複数形成されている。
【００１１】
このように特開２００１−１１７０８２で開示されている液晶表示パネル用マザー基板によれば、ダミー膜１１０は撓み防止の役割を果たす。またダミー膜１１０の内部応力をドット毎に分散させることができるため、基板の反りを防止することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
液晶表示パネルの製造工程において、１枚のマザー基板から複数個の表示領域を多面取りすることによって生産性の向上を図っているため、マザー基板のサイズは大型化する傾向にある。しかし、上述の従来技術によっては以下に示す理由から、このように大型化したマザー基板や剛性が十分でないプラスチック基板に発生する反りや変形を十分に抑制することができない。
【００１３】
特開平１１−８０９２８号公報に開示されている薄膜形成方法によると、パターニング後発生する反りを考慮して、基板を変形させておく必要がある。しかし上述のマザー基板の場合、発生する反りの状態は基板のサイズが同じであっても、形成する表示領域のパターンによって異なる。表示領域を多面取りするほど、マザー基板に発生する反りの形態は複雑になり、これを予測して基板を変形させておくことは困難である。また、マザー基板が大型化すると発生する反りは大きくなり、これを打ち消すように変形させるとマザー基板が大きく反った状態となる。このような状態では基板の表面の傾きが場所により異なるため、均一なプロセス処理が困難となる。
【００１４】
特開２００１−１１７０６３で開示されている方法によると、真空吸着、圧入ピンまたはテープによりプラスチック基板を補助板１０１に固定する。しかし、ＣＶＤやドライエッチングなどの基板処理装置においては、真空雰囲気下で基板の搬出入および処理を行うため真空吸着は使用できない。
【００１５】
また、基板処理装置内でプラスチック基板の温度は２００から３００℃という高温になる。テープでプラスチック基板を補助板１０１に固定した場合、高温条件下でテープの接着力は低下するため、熱膨張率の差が大きい補助板１０１とプラスチック基板を固定しておくことは困難である。
【００１６】
さらに、圧入ピンでプラスチック基板を補助板１０１に固定した場合、プラスチック基板の固定部が圧入ピン部分のみとなる。このため、プラスチック基板の反りを全面にわたって抑えるために圧入ピンが多数必要となりその管理が困難となる。また、圧入ピンの圧入または取り外しの自動化は困難である。さらに成膜工程において、圧入ピン上に形成された成膜を除去する必要が生じる。
【００１７】
特開２００１−１１７０８２で開示されている方法によると、ダミー膜をマザー基板１０６の全面に形成した後、これを複数のドット形状に加工することが必要である。しかし、ダミー膜をマザー基板１０６の全面に形成した時点でマザー基板１０６に大きな反りが発生する。このような状態ではマザー基板１０６に対して均一なプロセス処理が困難となる。また、マザー基板１０６の反り量が大きい場合、マザー基板１０６を基板処理装置に搬出入する際、搬出入口に干渉するおそれがある。
【００１８】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、たとえば液晶表示パネルに用いるプラスチック基板などの柔軟性薄板状基板を基板処理装置内で平坦に保持する基板保持具を用いた基板処理装置を提供することである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
この発明に従った基板処理装置は、柔軟性薄板状基板を保持する基板保持具と、ロードロック室と、柔軟性薄板状基板を処理する第１プロセスチャンバおよび第２プロセスチャンバと、第１プロセスチャンバ、第２プロセスチャンバおよびロードロック室の間で、柔軟性薄板状基板を搬出入する移動手段とを備える。基板保持具は、柔軟性薄板状基板の処理面の反対側の面を受ける補助板と、柔軟性薄板状基板に対してロードロック室において着脱され、補助板上に設けられた柔軟性薄板状基板の帯状部分を、補助板に向かって押圧する押圧手段とを含む。柔軟性薄板状基板は、第１プロセスチャンバ、第２プロセスチャンバおよびロードロック室の間で、補助板および押圧手段に挟持された状態に維持される。
【００２０】
このように構成された基板処理装置によれば、補助板と押圧手段とで柔軟性薄板状基板を挟持することとなる。挟持するのは柔軟性薄板状基板の帯状部分であり面接触で柔軟性薄板状基板を固定するため、柔軟性薄板状基板に発生する反りを抑制し平坦に保持することができる。
【００２１】
また好ましくは、押圧手段は、押圧手段の自重により帯状部分を補助板に向かって押圧する。このように構成された基板処理装置によれば、押圧手段を簡易な装置として基板保持具を安価に製造することができる。また、柔軟性薄板状基板を保持する工程を短縮し、迅速な基板処理を行うことができる。
【００２２】
また好ましくは、押圧手段は額縁形状でその断面がＬ形のおもり部材である。このように構成された基板処理装置によれば、押圧手段の重量および剛性が向上するので柔軟性薄板状基板をより強固に挟持することができる。このため、柔軟性薄板状基板に発生する反りを抑制し平坦に保持することができる。
【００２３】
また好ましくは、基板保持具は、押圧手段が帯状部分を補助板に向かって押圧するように、押圧手段を駆動させる駆動手段をさらに備える。このように構成された基板処理装置によれば、押圧手段の自重に加えて押圧手段を駆動させて柔軟性薄板状基板を押圧するため、より強固に柔軟性薄板状基板を挟持し発生する反りを抑制することができる。また、柔軟性薄板状基板を縦置きにして処理する場合など、帯状部分を補助板に押圧する方向と重力方向が一致しない場合であっても、柔軟性薄板状基板を確実に挟持し発生する反りを抑制することができる。
【００２４】
また好ましくは、押圧手段は第１の磁性体を含み、基板保持具は第２の磁性体を含む。第１および第２の磁性体間に発生する磁力により、帯状部分を補助板に向かって押圧する。このように構成された基板処理装置によれば、押圧手段の自重に加えて磁性体間に発生する磁力により柔軟性薄板状基板を押圧するため、より強固に柔軟性薄板状基板を挟持し発生する反りを抑制することができる。また、柔軟性薄板状基板を縦置きにして処理する場合など、帯状部分を補助板に向かって押圧する方向と重力方向が一致しない場合であっても、柔軟性薄板状基板を確実に挟持し発生する反りを抑制することができる。
【００２５】
また好ましくは、第１および第２の磁性体は、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石およびアルニコ磁石からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む。このように構成された基板処理装置によれば、柔軟性薄板状基板が所定の処理温度に加熱され磁石の磁力が低下した場合であっても、磁力の回復が可能な磁石を処理温度にあわせて選択することができる。このため、磁石の磁力が回復せず帯状部分を補助板に向かって押圧する力が軽減することを防ぐことができる。
【００２６】
また好ましくは、帯状部分に囲まれる内部領域は半導体素子が形成される領域であり、帯状部分は半導体素子が形成されない領域である。このように構成された基板処理装置によれば、押圧する帯状部分は半導体素子が形成されない領域であるため、基板処理装置内で帯状部分が押圧手段に覆われても支障がない。たとえば表示領域が複数形成された液晶表示パネルのマザー基板の場合、各表示領域間に格子状に形成された非表示部分を押圧することで、基板をより強固に挟持することができる。このため、マザー基板に発生する反りを抑制し平坦に保持することができる。
【００２７】
また好ましくは、柔軟性薄板状基板はプラスチック基板である。このように構成された基板処理装置によれば、ポリカーボネート、ポリエーテル樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、またはポリエチレンテレフタレートなどを含むプラスチック基板に発生する反りを抑制し平坦に保持することができる。
【００２８】
また好ましくは、補助板は、セラミックス、ガラスおよび表面を不動態処理した金属からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む。このように構成された基板処理装置によれば、これらの材料または表面処理は耐プラズマ性を有するため、柔軟性薄板状基板にプラズマを利用した処理を行っても、補助板がプラズマに侵されることがない。このため、柔軟性薄板状基板を確実に挟持し発生する反りを抑制することができる。
【００２９】
また好ましくは、押圧手段は、セラミックスまたは表面を不動態処理した金属を含む。このように構成された基板処理装置によれば、これらの材料または表面処理は耐プラズマ性を有するため、柔軟性薄板状基板にプラズマを利用した処理を行っても、押圧手段がプラズマに侵されることがない。このため、柔軟性薄板状基板を確実に挟持し発生する反りを抑制することができる。
【００３０】
また好ましくは、この基板処理装置は、柔軟性薄板状基板に対して処理を行っていないときに、押圧手段を柔軟性薄板状基板から離れた位置に位置決めする位置決め手段をさらに備える。このように構成された基板処理装置によれば、押圧手段が柔軟性薄板状基板から離れた状態で、柔軟性薄板状基板を基板処理装置内で搬出入または収納することが可能である。このため、押圧手段を多数準備しておく必要なく柔軟性薄板状基板に対する処理を連続して行うことができる。
【００３１】
また好ましくは、この発明に従った基板処理装置は、押圧手段が柔軟性薄板状基板から離れた位置にあるとき、押圧手段を洗浄する洗浄手段をさらに備える。このように構成された基板処理装置によれば、柔軟性薄板状基板に対して処理を行っていないときに、押圧手段に付着した成膜、ダストまたはパーティクルを除去するので、後工程でこれらの付着物が柔軟性薄板状基板を汚染することを防ぐことができる。
【００３２】
また好ましくは、補助板は貫通孔を含む。移動手段は貫通孔を通じて柔軟性薄板状基板を移動手段に真空吸着させる。このように構成された基板処理装置によれば、柔軟性薄板状基板を移動手段に真空吸着させるため、押圧手段が柔軟性薄板状基板から離れた位置に位置決めされた後においても、補助板上の柔軟性薄板状基板を基板処理装置内で確実に搬送し、また柔軟性薄板状基板を平坦に保持することができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるＣＶＤ処理装置を示す平面図である。図１を参照して、ＣＶＤ処理装置２には、トランスファチャンバ５を中心に、加熱室４、プロセスチャンバ１ａおよび１ｂ、ならびにロードロック室３がゲートバルブ室９を隔てて形成されている。ロードロック室３はゲートバルブ室１０を隔てて大気搬送ロボット８と隣接している。基板カセット６および７は大気搬送ロボット８を挟んで配置されている。なお、この実施の形態ではＣＶＤ処理装置について本発明を適用するが、スパッタ処理装置、ドライエッチング装置、または熱処理装置などにも適用可能である。
【００３５】
ＣＶＤ処理装置２内で基板は以下の工程で処理される。大気搬送ロボット８で基板カセット６または７に収納された基板をロードロック室３へ搬入する。トランスファチャンバ５内の図示しない真空搬送ロボットで、ロードロック室３から加熱室４に基板を搬入する。加熱室４で基板を所定の温度になるまで加熱する。図示しない真空搬送ロボットで、加熱室４からプロセスチャンバ１ａまたは１ｂに基板を搬入する。プロセスチャンバ１ａまたは１ｂ内で基板をＣＶＤ処理する。基板を冷却した後、プロセスチャンバ１ａまたは１ｂからロードロック室３へ搬送する。基板をロードロック室３から基板カセット６または７に搬送する。
【００３６】
図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿ったプロセスチャンバを示す断面図である。図２を参照して、プロセスチャンバ１ａはチャンバ本体２０を有する。チャンバ上蓋２１がＯリング２５を介してチャンバ本体２０を覆う。チャンバ上蓋２１にはシャワーヘッド２４が設けられている。シャワーヘッド２４には、プロセスチャンバ１ａの外部に向けてガス供給口２３が、プロセスチャンバ１ａの内部に向けてガス噴出口３２が形成されている。プロセスチャンバ１ａの底面にガス噴出口３２と対面して、下部電極カバー２９で覆われた下部電極２８が設けられている。下部電極２８上には、液晶表示パネル用のプラスチック基板１９を挟持した状態で補助板１６および押圧手段１７からなる基板保持具１８が設けられている。押圧手段１７を覆うように防着板３０が設けられている。基板保持具１８および防着板３０が昇降運動可能なように基板昇降ピン２７および防着板昇降ピン２６が設けられている。チャンバ本体２０に形成された貫通孔２０ａを介してプロセスチャンバ１ａと通じるゲートバルブ室９には、ゲートバルブ３１が設けられている。
【００３７】
このように形成されたプロセスチャンバ１ａは図示しない真空ポンプと接続されており、プロセスチャンバ１ａ内部を真空状態に保つことができる。ガス供給口２３に処理ガスを供給して、ガス噴出口３２からプラスチック基板１９上に処理ガスを均一に導入することができる。シャワーヘッド２４は高周波電源２２と接続されており、シャワーヘッド２４と下部電極２８との間に高周波電圧を印加する。これによりプロセスチャンバ１ａ内に導入された処理ガスはプラズマ化され、プラスチック基板１９の表面をＣＶＤ処理する。防着板３０は、成膜時に押圧手段１７の表面を成膜しないようにマスクの役割を果たす。
【００３８】
以下、プラスチック基板１９をプロセスチャンバ１ａから搬出する工程について説明する。プロセスチャンバ１ａ内でプラスチック基板１９のＣＶＤ処理が完了すると、防着板昇降ピン２６を上昇させ防着板３０を上方に移動させる。基板昇降ピン２７を上昇させプラスチック基板１９を基板保持具１８で保持した状態で上方に移動させる。ゲートバルブ３１を開放し、トランスファチャンバ５内の図示しない真空搬送ロボットで基板保持具１８で保持したプラスチック基板１９をトランスファチャンバ５に搬出する。プラスチック基板１９をプロセスチャンバ１ａに搬入する場合は逆の順序の工程で処理が行われる。
【００３９】
以上プロセスチャンバ１ａについて説明したがプロセスチャンバ１ｂについても同様である。
【００４０】
図３は、図２中の押圧手段を示す斜視図である。図３を参照して、押圧手段１７は、額縁形状の額縁部１７ａを有する。
【００４１】
図４（Ａ）および（Ｂ）は、図２中で基板保持具がプラスチック基板を保持する状態を示す断面図および平面図である。図４（Ａ）中の押圧手段１７は図３中のＩＶ−ＩＶ線上に沿った断面図である。図４（Ａ）および（Ｂ）を参照して、プラスチック基板１９が、処理面１９ａの反対側の面１９ｂと補助板１９とが対向するようにして、補助板１９上に設けられている。プラスチック基板１９の帯状部分３３が押圧手段１７の自重により押圧されている。補助板１６はアルミニウムから形成されており、その表面はアルマイト処理されている。押圧手段１７はアルミナから形成されている。補助板１６の熱膨張率は押圧手段１７の熱膨張率よりも大きい。
【００４２】
図５は、図４（Ａ）中で押圧手段がプラスチック基板を押圧する部分の詳細を示す断面図である。図５を参照して、押圧手段１７の外周上に形成された段差部１７ｄの内側の段差をｈ、プラスチック基板１９の厚さをｔ₁、補助板１６の厚さをｔ₂とした場合、ｔ₁＋ｔ₂の値がｈの値より大きくなるように各寸法を設定する。加熱室４で押圧手段１７、プラスチック基板１９および補助板１６はそれぞれ加熱されるため、厚さ方向に膨張する。しかし、補助板１６の熱膨張率は押圧手段１７の熱膨張率よりも大きく、プラスチック基板１９の熱膨張率は補助板１６または押圧手段１７の熱膨張率よりもはるかに大きいため、ｔ₁＋ｔ₂の値はｈの値より常に大きくなる。したがって、押圧手段１７の下面が下部電極カバー２９に接触することなく、押圧手段１７はプラスチック基板１９を押圧することができる。
【００４３】
なお、押圧手段１７の段差部１７ｄの内寸と補助板１６またはプラスチック基板１９の外寸との間には十分なクリアランスが設けられているため、補助板１６またはプラスチック基板１９が幅方向に膨張して段差部１７ｄの内側壁に接触することはない。
【００４４】
図６は、図４（Ａ）中で押圧手段がプラスチック基板を押圧する部分の詳細を示す別の断面図である。図６を参照して、押圧手段１７の上面の内側に面取り１７ｅが形成されている。押圧手段１７に近いプラスチック基板１９の表面上には、押圧手段１７の影となって成膜４１が形成されない領域４６が発生する。しかし、押圧手段１７に面取り１７ｅを形成しているため、領域４６の幅を小さくすることができる。
【００４５】
図７から図１２は、図１中のロードロック室内のプラスチック基板を大気中に搬出する工程を示す断面図である。
【００４６】
図７を参照して、ロードロック室３はロードロック室本体５１を有する。ロードロック室本体５１の側面には貫通孔５１ｂおよび５１ｃがそれぞれ対面して形成されている。ゲートバルブ５２および５３が貫通孔５１ｂおよび５１ｃを開閉可能に設けられている。ロードロック室３内には基板支持台５４が設けられている。基板支持台５４上には、補助板１６と押圧手段１７に挟持されたプラスチック基板１９が設けられている。押圧手段１７のみを昇降運動させることができる押圧手段昇降ピン５５が設けられている。補助板１６と補助板１６上のプラスチック基板１９を昇降運動させることができる基板昇降ピン５６が設けられている。
【００４７】
以下、ロードロック室３内のプラスチック基板１９をロードロック室３から大気中に搬出する工程について説明する。
【００４８】
図７を参照して、ゲートバルブ５２を開く。プロセスチャンバ１内でＣＶＤ処理を終えたプラスチック基板１９を基板保持具１８で保持した状態で、トランスファチャンバ５内の図示しない真空搬送ロボットを用いて、ロードロック室３に搬入する。
【００４９】
図８を参照して、ゲートバルブ５２を閉じ、ロードロック室３内を真空状態から大気状態に戻す。そして、基板昇降ピン５６を上昇させプラスチック基板１９を基板保持具１８に保持した状態で上方に移動させる。ゲートバルブ５３を開く。大気搬送ロボット８の搬送アーム６１を貫通孔５１ｃから挿入し、補助板１６の底面下に位置決めする。
【００５０】
図９を参照して、搬送アーム６１を上昇させ、プラスチック基板１９を基板保持具１８で支持した状態で持ち上げる。基板昇降ピン５６を下降させる。
【００５１】
図１０は、図９中で補助板１６と搬送アーム６１が接触する部分の詳細を示す断面図である。図１０を参照して、搬送アーム６１の上面には貫通孔６４が形成された真空吸着部６３が設けられている。補助板１６に貫通孔６２が形成されている。搬送アーム６１の上面と補助板１６の底面が接触すると貫通孔６２および６４は貫通する。搬送アーム６１を上昇させ基板保持具１８に保持されたプラスチック基板１９を持ち上げたあと、大気搬送ロボット８に設けられた図示しない真空ポンプを用いてプラスチック基板１９を真空吸着部６３に真空吸着する。補助板１６もプラスチック基板１９と真空吸着部６３に挟まれた状態で保持される。なお、押圧手段１７がプラスチック基板１９を押圧した状態が維持されているので、プラスチック基板１９は平坦な状態で吸着される。
【００５２】
図１１を参照して、押圧手段昇降ピン５５を上昇させ押圧手段１７のみを上方に移動させる。プラスチック基板１９は搬送アーム６１に真空吸着されているので平坦な状態を維持している。
【００５３】
図１２を参照して、搬送アーム６１をロードロック室３から退避させて、補助板１６上のプラスチック基板１９をロードロック室３から大気中に搬出する。補助板１６上のプラスチック基板１９は基板カセット６または７に搬送される。プラスチック基板１９をロードロック室３に搬入する場合は上述の工程と逆の順序の工程で処理が行われる。
【００５４】
図１３は、図１２に示す工程のあと、ロードロック室内で押圧手段を退避させる工程を示す断面図である。図１３を参照して、ロードロック室本体５１の側面には押圧手段保持ピン６５が設けられている。なお、ＣＶＤ処理装置２は２つのプロセスチャンバ１ａおよび１ｂと加熱室４を備えるため、同時に３枚のプラスチック基板１９を処理することができる。このため、２箇所に押圧手段保持ピン６５ｍおよび６５ｎを設けて、３つの押圧手段１７をＣＶＤ処理装置２内で扱うことができるようにしている。ロードロック室３の上面にはリモートプラズマ源６６が設けられている。リモートプラズマ源６６は、チャンバ６６ａ内で清浄ガスのプラズマを生成し、この清浄ガスのプラズマから洗浄に有効なイオンやラジカルをロードロック室３内に流入させる。
【００５５】
図１２に示す工程のあと、押圧手段昇降ピン５５をさらに上昇させ押圧手段１７ｍまたは１７ｎを、押圧手段保持ピン６５ｍまたは６５ｎ上に位置決めする。押圧手段昇降ピン５５を下降させる。リモートプラズマ源６６で清浄ガスのプラズマを生成し、押圧手段１７の付着物を除去する。プロセスチャンバ１内では押圧手段１７を覆うように防着板３０が設けられているが、わずかに成膜されるおそれがあり、リモートプラズマ源６６を備えることが望ましい。
【００５６】
この発明の実施の形態１に従った基板保持具は、柔軟性薄板状基板としてのプラスチック基板１９を基板処理装置としてのＣＶＤ処理装置２内で保持する基板保持具１８であって、プラスチック基板１９の処理面１９ａの反対側の面１９ｂを受ける補助板１６と、補助板１６上に設けられたプラスチック基板１９の帯状部分３３を、補助板１６に向かって押圧する押圧手段１７とを備える。
【００５７】
押圧手段１７は、押圧手段１７の自重により帯状部分３３を補助板１６に向かって押圧する。補助板１６は、表面を不動態処理した金属としてのアルマイト処理されたアルミニウムを含む。押圧手段１７は、セラミックスとしてのアルミナを含む。
【００５８】
またこの発明の実施の形態１に従った基板処理装置としてのＣＶＤ処理装置２は、基板保持具１８を備え、プラスチック基板１９に対して処理を行っていないときに、押圧手段１７をプラスチック基板１９から離れた位置としての押圧手段保持ピン６５上に位置決めする位置決め手段としての押圧手段昇降ピン５５をさらに備える。
【００５９】
押圧手段１７が押圧手段保持ピン６５上にあるとき、押圧手段１７を洗浄する洗浄手段としてのリモートプラズマ源６６をさらに備える。
【００６０】
ＣＶＤ処理装置２は、基板保持具１８と、プラスチック基板１９を搬出入する移動手段としての搬送アーム６１とをさらに備え、補助板１６は貫通孔６２を含み、搬送アーム６１は貫通孔６２を通じてプラスチック基板１９を搬送アーム６１に真空吸着させる。
【００６１】
このように構成された基板保持具によれば、押圧手段１７は十分な重量と剛性を有するため、補助板１６と押圧手段１７とで帯状部分３３を強固に挟持することができる。このため、プラスチック基板１９とプラスチック基板１９上に形成する成膜４１との熱膨張率が違うことから内部応力が生じた場合であっても、プラスチック基板１９に発生する反りを抑制することができる。また、プロセスチャンバ１およびロードロック室３の間では、常に押圧手段１７と補助板１６でプラスチック基板１９を挟持しているので、プラスチック基板１９は平坦な状態に維持される。このように平坦な状態が維持されれば、プロセスチャンバ１内でプラスチック基板１９上に均一なＣＶＤ処理を行うことができる。
【００６２】
さらに補助板１６はアルマイト処理されたアルミニウムを含み、押圧手段１７はアルミナを含むため、プロセスチャンバ１内の処理ガスにより補助板１６または押圧手段１７が侵されることがない。このため、プラスチック基板１９を確実に挟持し平坦な状態に保持することができる。
【００６３】
またこのように構成された基板処理装置によれば、ロードロック室３内に押圧手段保持ピン６５を備えるため、押圧手段１７を３つ準備しておけばＣＶＤ処理装置２内でプラスチック基板１９を連続して処理することができる。
【００６４】
さらにロードロック室３内に押圧手段１７を洗浄するリモートプラズマ源６６を備えているため、押圧手段１７の付着物が後工程においてプラスチック基板１９を汚染するおそれがない。
【００６５】
さらにプラスチック基板１９は搬送アーム６１に真空吸着されているため、プラスチック基板１９の搬出入または収納を確実に行うことができる。また押圧手段１７がプラスチック基板１９を押圧していない状態であっても、プラスチック基板１９を補助板１６上で平坦に保持することができる。このため、たとえばプラスチック基板１９がロードロック室３の貫通孔５１ｃを通過する際に貫通孔５１ｃに干渉するという問題が生じるおそれがない。
【００６６】
（実施の形態２）
実施の形態２では、押圧手段１７の形状が実施の形態１と異なる。図１４は、この発明の実施の形態２において押圧手段１７を示す斜視図である。図１５（Ａ）および（Ｂ）は、実施の形態２において、基板保持具がプラスチック基板を保持する状態を示す断面図および平面図である。図１５（Ａ）中の押圧手段１７は、図１４中のＸＶ−ＸＶ線上に沿った断面図である。図１４および図１５は、実施の形態１における図３および図４にそれぞれ対応する。
【００６７】
図１４を参照して、押圧手段１７は額縁形状の額縁部１７ａと、格子形状の格子部１７ｂおよび１７ｃとを有する。
【００６８】
図１５（Ａ）および（Ｂ）を参照して、プラスチック基板１９は４箇所の表示部６９を有する液晶表示パネル用のマザー基板である。プラスチック基板１９が、処理面１９ａの反対側の面１９ｂと補助板１９とが対向するようにして、補助板１９上に設けられている。プラスチック基板１９に格子状に形成された非表示部７０が押圧手段１７の自重により押圧される。押圧手段１７に押圧されていない領域である表示部６９に成膜が行われる。マザー基板としてのプラスチック基板１９は表示部６９ごとに切り分けられ、４枚の液晶表示パネルが同時に製造される。
【００６９】
この発明の実施の形態２に従った基板保持具は、帯状部分としての非表示部７０に囲まれる表示部６９は半導体素子が形成される領域であり、非表示部７０は半導体素子が形成されない領域である。このように構成された基板保持具によれば、押圧手段１７の重量および剛性はより一層向上するため、補助板１６と押圧手段１７とでプラスチック基板１９を強固に挟持し平坦に保持することができる。
【００７０】
（実施の形態３）
実施の形態３では、押圧手段１７がプラスチック基板１９を押圧する構造が実施の形態１と異なる。図１６および図１７は、この発明の実施の形態３において、基板保持具がプラスチック基板を保持する状態を示す断面図である。図１６および図１７は、実施の形態１における図４（Ａ）に対応する。
【００７１】
図１６を参照して、押圧手段１７には、補助板１６と対面する位置に永久磁石７１が埋めこまれている。永久磁石７１として、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石またはアルニコ磁石を用いる。プラスチック基板１９を加熱室４で所定温度に加熱すると、同時に永久磁石７１も加熱される。磁石は加熱されると磁力が弱まるが、その温度が許容温度を超えない場合その磁石を室温に戻すと磁力は回復する。その逆に許容温度を超えた場合磁力は回復しない。したがって加熱室４で加熱される温度を考慮して、磁石を選択する必要がある。たとえば、加熱温度が約２００℃までであればフェライト磁石を、約３００℃までであればサマリウムコバルト磁石を、約４５０℃までであればアルニコ磁石を用いることができる。補助板１６は、磁性材料７２から形成されており、表面は不動態処理またはセラミックスの溶射による被膜がされている。
【００７２】
この発明の実施の形態３に従った基板保持具は、押圧手段１７は第１の磁性体としての永久磁石７１を含み、基板保持具１８は第２の磁性体としての磁性材料７２を含み、永久磁石７１と磁性材料７２との間に発生する磁力により、帯状部分３３を補助板１６に向かって押圧する。永久磁石７１は、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石またはアルニコ磁石を含む。
【００７３】
このように構成された基板保持具によれば、押圧手段１７の自重に加えて永久磁石７１と磁性材料７２との間に発生する磁力により帯状部分３３を押圧するため、より強固にプラスチック基板１９を挟持し平坦な状態に保持することができる。
【００７４】
（実施の形態４）
実施の形態４では、押圧手段１７がプラスチック基板１９を押圧する構造が実施の形態１と異なる。図１８は、この発明の実施の形態４において、図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿ったプロセスチャンバを示す断面図である。図１８は、実施の形態１における図２に対応する。
【００７５】
図１８を参照して、押圧手段１７は押圧手段昇降ピン７７ｂの一方端と連結されている。押圧手段昇降ピン７７ｂの他方端が昇降ピン駆動部７７ａと連結されている。押圧手段駆動部７７は、昇降ピン駆動部７７ａと押圧手段昇降ピン７７ｂとで構成される。
【００７６】
押圧手段１７を上方に移動させた状態で補助板１６およびプラスチック基板１９をプロセスチャンバ１内に搬入する。昇降ピン駆動部７７ａを用いて押圧手段昇降ピン７７ｂを下降させ、プラスチック基板１９の帯状部分３３を押圧手段１７で押圧する。プラスチック基板１９をプロセスチャンバ１から搬出する場合は逆の順序の工程で処理が行われる。なお、実施の形態４ではＣＶＤ処理装置２内でプラスチック基板１９は補助板１６とともに移動し、押圧手段１７はプロセスチャンバ１外に移動しない。
【００７７】
この発明の実施の形態４に従った基板保持具は、押圧手段１７が帯状部分３３を補助板１６に向かって押圧するように、押圧手段１７を駆動させる押圧手段駆動部７７をさらに備える。このように構成された基板保持具によれば、押圧手段１７の自重に加えて昇降ピン駆動部７７ａの駆動力により帯状部分３３を押圧するため、より強固にプラスチック基板１９を挟持し平坦な状態に保持することができる。
【００７８】
（実施の形態５）
実施の形態５では、押圧手段１７の形状が実施の形態１と異なる。図１９は、この発明の実施の形態５において、図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿ったプロセスチャンバを示す断面図である。図１９は、実施の形態１における図２に対応する。
【００７９】
図１９を参照して、押圧手段１７の外周上に形成された段差部１７ｄの高さが実施の形態１と比べて高い。これに対応して下部電極２８および下部電極カバー２９の周縁部８１に切り欠きが設けられている。
【００８０】
この発明の実施の形態５に従った基板保持具は、押圧手段１７は額縁形状でその断面がＬ形のおもり部材である。このように構成された基板保持具によれば、押圧手段１７の重量および剛性はより一層向上するため、補助板１６と押圧手段１７とでプラスチック基板１９を強固に挟持し平坦に保持することができる。
【００８１】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【００８２】
【発明の効果】
たとえば液晶表示パネルに用いるプラスチック基板などの柔軟性薄板状基板を基板処理装置内で平坦に保持する基板保持具を用いた基板処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１におけるＣＶＤ処理装置を示す平面図である。
【図２】図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿ったプロセスチャンバを示す断面図である。
【図３】図２中の押圧手段を示す斜視図である。
【図４】図２中で基板保持具がプラスチック基板を保持する状態を示す断面図（Ａ）および平面図（Ｂ）である。
【図５】図４（Ａ）中で押圧手段がプラスチック基板を押圧する部分の詳細を示す断面図である。
【図６】図４（Ａ）中で押圧手段がプラスチック基板を押圧する部分の詳細を示す別の断面図である。
【図７】図１中のロードロック室内のプラスチック基板を大気中に搬出する第１工程を示す断面図である。
【図８】図１中のロードロック室内のプラスチック基板を大気中に搬出する第２工程を示す断面図である。
【図９】図１中のロードロック室内のプラスチック基板を大気中に搬出する第３工程を示す断面図である。
【図１０】図１中のロードロック室内のプラスチック基板を大気中に搬出する第４工程を示す断面図である。
【図１１】図１中のロードロック室内のプラスチック基板を大気中に搬出する第５工程を示す断面図である。
【図１２】図１中のロードロック室内のプラスチック基板を大気中に搬出する第６工程を示す断面図である。
【図１３】図１２に示す工程のあと、ロードロック室内で押圧手段を退避させる工程を示す断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態２において、押圧手段１７を示す斜視図である。
【図１５】同実施の形態において、基板保持具がプラスチック基板を保持する状態を示す断面図（Ａ）および平面図（Ｂ）である。
【図１６】この発明の実施の形態３において、基板保持具がプラスチック基板を保持する状態を示す断面図である。
【図１７】同実施の形態において、基板保持具がプラスチック基板を保持する状態を示す別の断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態４において、図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿ったプロセスチャンバを示す断面図である。
【図１９】この発明の実施の形態５において、図１中のＩＩ−ＩＩ線上に沿ったプロセスチャンバを示す断面図である。
【図２０】特開２００１−１１７０６３で開示されている液晶セル製造用補助板を示す平面図である。
【図２１】特開２００１−１１７０８２で開示されている液晶表示パネル用マザー基板を示す平面図である。
【符号の説明】
２ＣＶＤ処理装置、１６補助板、１７押圧手段、１８基板保持具、１９プラスチック基板、３３帯状部分、５５押圧手段昇降ピン、６１搬送アーム、６２貫通孔、６５押圧手段保持ピン、６６リモートプラズマ源、６９表示部、７０非表示部、７１永久磁石、７２磁性材料、７７押圧手段駆動部。

Claims

柔軟性薄板状基板を保持する基板保持具と、
ロードロック室と、
前記柔軟性薄板状基板を処理する第１プロセスチャンバおよび第２プロセスチャンバと、
前記第１プロセスチャンバ、前記第２プロセスチャンバおよび前記ロードロック室の間で、前記柔軟性薄板状基板を搬出入する移動手段とを備え、
前記基板保持具は、
前記柔軟性薄板状基板の処理面の反対側の面を受ける補助板と、
前記柔軟性薄板状基板に対して前記ロードロック室において着脱され、前記補助板上に設けられた前記柔軟性薄板状基板の帯状部分を、前記補助板に向かって押圧する押圧手段とを含み、
前記柔軟性薄板状基板は、前記第１プロセスチャンバ、前記第２プロセスチャンバおよび前記ロードロック室の間で、前記補助板および前記押圧手段に挟持された状態に維持される、基板処理装置。
前記押圧手段は、前記押圧手段の自重により前記帯状部分を前記補助板に向かって押圧する、請求項１に記載の基板処理装置。
前記押圧手段は額縁形状でその断面がＬ形のおもり部材である、請求項２に記載の基板処理装置。
前記基板保持具は、前記押圧手段が前記帯状部分を前記補助板に向かって押圧するように、前記押圧手段を駆動させる駆動手段をさらに含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
前記押圧手段は第１の磁性体を含み、前記基板保持具は第２の磁性体を含み、前記第１および第２の磁性体間に発生する磁力により、前記帯状部分を前記補助板に向かって押圧する、請求項１から４のいずれか１項に記載の基板処理装置。
前記第１および第２の磁性体は、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石およびアルニコ磁石からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、請求項５に記載の基板処理装置。
前記帯状部分に囲まれる内部領域は半導体素子が形成される領域であり、前記帯状部分は半導体素子が形成されない領域である、請求項１から６のいずれか１項に記載の基板処理装置。
前記柔軟性薄板状基板はプラスチック基板である、請求項１から７のいずれか１項に記載の基板処理装置。
前記補助板は、セラミックス、ガラスおよび表面を不動態処理した金属からなる群より選ばれた少なくとも一種を含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の基板処理装置。
前記押圧手段は、セラミックスまたは表面を不動態処理した金属を含む、請求項１から９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
前記柔軟性薄板状基板に対して処理を行っていないときに、前記押圧手段を前記柔軟性薄板状基板から離れた位置に位置決めする位置決め手段をさらに備える、請求項１から１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。
前記押圧手段が前記柔軟性薄板状基板から離れた位置にあるとき、前記押圧手段を洗浄する洗浄手段をさらに備える、請求項１１に記載の基板処理装置。
前記補助板は貫通孔を含み、前記移動手段は前記貫通孔を通じて前記柔軟性薄板状基板を前記移動手段に真空吸着させる、請求項１から１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。