JP5035499B2 - スパッタ装置および基板搬送用キャリア - Google Patents
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Description
本発明は、ガラス基板をベース基板とする処理基板をキャリアに搭載した状態で、インラインで、搬送しながらスパッタ処理を行い、該処理基板の一面側にスパッタ成膜を施すスパッタ装置と、これに用いられるスパッタ装置用キャリアに関し、特に、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を、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、スパッタ装置と、これに用いられるスパッタ装置用キャリアに関する。
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８（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８（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７６３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８（ｂ）に示すように、キャリア（基板ホールダとも言う）８６０と呼ばれる、処理基板８６３を保持するための枠体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１０１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１０１にはめ込まれている。
そして、図８（ａ）に示すように、処理基板８６３は、処理基板保持部１０１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８（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８（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８（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７６３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８（ｂ）に示すように、キャリア（基板ホールダとも言う）８６０と呼ばれる、処理基板８６３を保持するための枠体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１０１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１０１にはめ込まれている。
そして、図８（ａ）に示すように、処理基板８６３は、処理基板保持部１０１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８（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８（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、基板の大型化にともないキャリア等の熱伸びの問題を考慮して、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、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、基板の大型化にともないキャリア等の熱伸びの問題を考慮して、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、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、ターゲットとスパッタ処理するガラス基板をベースとする処理基板とを立てた状態で平行に対向させてスパッタを行っているが、一般には、処理基板の側面を位置決め用のピンに当て、その面方向の位置を固定して保持する形態を採っているため、キャリアの搬送の振動等の衝撃により、処理基板の面方向の位置決め用のピンの当たる部分において処理基板が破損してしまうことがあり、また、破損しないまでも振動等の衝撃により処理基板がその面方向に動いてしまうことがあり、歩留まり、品質面で問題となっていた。
特に、Ｇ６世代（１８００ｍｍ×１５００ｍｍサイズ）の大サイズの処理基板においては、この問題に対する対応が求められていた。
特に、Ｇ６世代（１８００ｍｍ×１５００ｍｍサイズ）の大サイズの処理基板においては、この問題に対する対応が求められていた。
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基板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８（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とを立てた状態で平行に対向させて、搬送しながらスパッタ処理を行っているが、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピンの当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動が、歩留まり、品質面で問題となっており、この対応が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、ターゲットと処理基板とを立てた状態で平行に対向させてて、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で、特に、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、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピンの当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できる保持方法を採りいれたインラインスパッタ装置を提供しようとするものである。
このような中、図８（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とを立てた状態で平行に対向させて、搬送しながらスパッタ処理を行っているが、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピンの当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動が、歩留まり、品質面で問題となっており、この対応が求められていた。
本発明はこれに対応するもので、ターゲットと処理基板とを立てた状態で平行に対向させてて、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で、特に、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、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピンの当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できる保持方法を採りいれたインラインスパッタ装置を提供しようとするものである。
本発明のスパッタ装置は、ガラス基板をベース基板とする処理基板をキャリアに搭載した状態で、インラインで、搬送しながらスパッタ処理を行い、該処理基板の一面側にスパッタ成膜を施すスパッタ装置であって、処理基板の成膜する側の面とターゲットとを、平行に対向させ、鉛直方向もしくは鉛直方向から斜めに傾けて配しているもので、前記キャリアには、搭載された処理基板のスパッタ処理面側でない裏面側から、あるいは、搭載された処理基板のスパッタ処理面側の非処理領域において、前記処理基板の少なくとも一部を、静電吸着により吸着し、且つ、処理基板の面方向における位置が固定された支持部に保持される静電吸着部を設けており、前記キャリアは、枠体に、処理基板を嵌め込み、処理基板を保持する処理基板保持部を備えたものであり、前記枠体を前記支持部として処理基板の処理面側に静電吸着部を配している、あるいは、前記枠体に、順に、処理基板、裏板となる静電吸着部配設材を嵌め込み、且つ、前記裏板となる静電吸着部配設材の処理基板側とは反対側を固定板に固定して、前記裏板となる静電吸着部配設材を前記支持部として静電吸着部を配している、ことを特徴とするものである。
そして、上記のスパッタ装置であって、スパッタ装置本体の外側、処理基板をキャリアにセッティングする箇所に、前記支持部の静電吸着部に電源を供給し、前記処理基板を前記静電吸着部にて静電吸着する静電吸着処理部と、スパッタ装置本体の外側、処理基板をキャリアから取り外す箇所に、取り出された処理基板を、静電吸着から開放して分離する静電吸着開放分離部とを備えていることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかのスパッタ装置であって、前記処理基板が、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、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、「スパッタ装置本体」とは、真空引きし、搬送しながらスパッタ処理を行うための一連の機器装置で、スパッタ装置本体の外側とは、スパッタ装置本体側に処理基板を搬入、スパッタ装置本体側から処理基板を搬出する、大気環境側を言う。
また、ここでは、支持部は、処理基板の面方向における位置が固定されて、直接的あるいは間接的に静電吸着部を保持する部材を意味し、該支持部としては、静電吸着部を配している静電吸着部配設材そのものの場合や、静電吸着部を配している静電吸着部配設材を、位置を固定して保持する部材の場合がある。
そして、上記のスパッタ装置であって、スパッタ装置本体の外側、処理基板をキャリアにセッティングする箇所に、前記支持部の静電吸着部に電源を供給し、前記処理基板を前記静電吸着部にて静電吸着する静電吸着処理部と、スパッタ装置本体の外側、処理基板をキャリアから取り外す箇所に、取り出された処理基板を、静電吸着から開放して分離する静電吸着開放分離部とを備えていることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかのスパッタ装置であって、前記処理基板が、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、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、「スパッタ装置本体」とは、真空引きし、搬送しながらスパッタ処理を行うための一連の機器装置で、スパッタ装置本体の外側とは、スパッタ装置本体側に処理基板を搬入、スパッタ装置本体側から処理基板を搬出する、大気環境側を言う。
また、ここでは、支持部は、処理基板の面方向における位置が固定されて、直接的あるいは間接的に静電吸着部を保持する部材を意味し、該支持部としては、静電吸着部を配している静電吸着部配設材そのものの場合や、静電吸着部を配している静電吸着部配設材を、位置を固定して保持する部材の場合がある。
本発明の基板搬送用キャリアは、ガラス基板をベース基板とする処理基板をキャリアに搭載した状態で、インラインで、搬送しながら成膜処理を行い、該処理基板の一面側に成膜を施す成膜装置において用いられる、処理基板を搭載する基板搬送用キャリアであって、搭載された処理基板の成膜処理面側でない裏面側から、あるいは、搭載された処理基板の成膜処理面側の非処理領域において、前記処理基板の少なくとも一部を、静電吸着により吸着し、且つ、処理基板の面方向における位置が固定された支持部に保持される静電吸着部を設けているもので、枠体に、処理基板を嵌め込み、処理基板を保持する処理基板保持部を備えたものであり、前記枠体を前記支持部として処理基板の処理面側に静電吸着部を配しているものである、あるいは、前記枠体に、順に、処理基板、裏板となる静電吸着部配設材を嵌め込み、且つ、前記裏板となる静電吸着部配設材の処理基板側とは反対側を固定板に固定して、前記裏板となる静電吸着部配設材を前記支持部として静電吸着部を配しているものである、ことを特徴とするものである。
そして、上記の基板搬送用キャリアであって、前記キャリアの前記支持部の静電吸着部に電気的に接続し、静電吸着部に電源を供給するための端子部、および該静電吸着部の静電吸着を開放するための端子部を兼ねる静電吸着用端子部を備え、成膜装置本体の外側、処理基板をキャリアにセッティングする箇所において、キャリアの外部から前記支持部の静電吸着部に電源を供給され、また、成膜装置本体の外側、処理基板をキャリアから取り外す箇所において、取り出された処理基板を、静電吸着から開放して分離するものであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかの基板搬送用キャリアであって、前記処理基板が、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ことを特徴とするものである。
尚、ここでは、基板搬送用キャリアのことを単にキャリアとも言っている。
そして、上記の基板搬送用キャリアであって、前記キャリアの前記支持部の静電吸着部に電気的に接続し、静電吸着部に電源を供給するための端子部、および該静電吸着部の静電吸着を開放するための端子部を兼ねる静電吸着用端子部を備え、成膜装置本体の外側、処理基板をキャリアにセッティングする箇所において、キャリアの外部から前記支持部の静電吸着部に電源を供給され、また、成膜装置本体の外側、処理基板をキャリアから取り外す箇所において、取り出された処理基板を、静電吸着から開放して分離するものであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかの基板搬送用キャリアであって、前記処理基板が、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ことを特徴とするものである。
尚、ここでは、基板搬送用キャリアのことを単にキャリアとも言っている。
（作用）
本発明のスパッタ装置は、このような構成にすることにより、ターゲットと処理基板とを立てた状態で平行に対向させて、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で、特に、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、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピンの当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できる保持方法を採りいれたインラインスパッタ装置の提供を可能としている。
詳しくは、キャリアには、搭載された処理基板のスパッタ処理面側でない裏面側から、あるいは、搭載された処理基板のスパッタ処理面側の非処理領域において、前記処理基板の少なくとも一部を、静電吸着により吸着し、且つ、処理基板の面方向における位置が固定された支持部に保持される静電吸着部を設けていることにより、搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の振動や移動を抑えることを可能としており、結果、ピンの当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できるものとしている。
具体的には、キャリアは、枠体に、処理基板を嵌め込み、処理基板を保持する処理基板保持部を備えたものであり、前記枠体を前記支持部として静電吸着部を配している形態、あるいは、キャリアは、枠体に、順に、処理基板、裏板を嵌め込み、処理基板を保持する処理基板保持部を備えたものであり、前記裏板を前記支持部として静電吸着部を配している形態である。
特に、裏板に静電吸着部を配している形態とすることにより、即ち、裏板を支持部としてこれに一体的に静電吸着用の電極を設けて、この電極領域を静電吸着部とする形態とすることにより、枠体に処理基板と裏板とをセットをする、従来のセット方法を行うだけで、特別に、静電吸着部の配設を行う手間のないものとしている。
裏板の外形形状としては、支持部としての機能が果たせれば特に限定されない。
静電吸着部は処理基板の面方向における位置が固定された支持部に保持されており、ここでの静電吸着部の第１の機能は、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向における振動や移動を抑えることであるが、処理基板の鉛直方向からの傾きに対しての保持部の機能を兼用する形態としても良い。
また、スパッタ装置本体の外側、処理基板をキャリアにセッティングする箇所に、前記支持部の静電吸着部に電源を供給し、前記処理基板を前記静電吸着部にて静電吸着する静電吸着処理部と、スパッタ装置本体の外側、処理基板をキャリアから取り外す箇所に、取り出された処理基板を、静電吸着から開放して分離する静電吸着開放分離部とを備えている、請求項２の発明の形態が挙げられる。
特に、処理基板が、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、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３の発明の形態である場合には、有効である。
本発明のスパッタ装置は、このような構成にすることにより、ターゲットと処理基板とを立てた状態で平行に対向させて、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で、特に、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、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピンの当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できる保持方法を採りいれたインラインスパッタ装置の提供を可能としている。
詳しくは、キャリアには、搭載された処理基板のスパッタ処理面側でない裏面側から、あるいは、搭載された処理基板のスパッタ処理面側の非処理領域において、前記処理基板の少なくとも一部を、静電吸着により吸着し、且つ、処理基板の面方向における位置が固定された支持部に保持される静電吸着部を設けていることにより、搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の振動や移動を抑えることを可能としており、結果、ピンの当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できるものとしている。
具体的には、キャリアは、枠体に、処理基板を嵌め込み、処理基板を保持する処理基板保持部を備えたものであり、前記枠体を前記支持部として静電吸着部を配している形態、あるいは、キャリアは、枠体に、順に、処理基板、裏板を嵌め込み、処理基板を保持する処理基板保持部を備えたものであり、前記裏板を前記支持部として静電吸着部を配している形態である。
特に、裏板に静電吸着部を配している形態とすることにより、即ち、裏板を支持部としてこれに一体的に静電吸着用の電極を設けて、この電極領域を静電吸着部とする形態とすることにより、枠体に処理基板と裏板とをセットをする、従来のセット方法を行うだけで、特別に、静電吸着部の配設を行う手間のないものとしている。
裏板の外形形状としては、支持部としての機能が果たせれば特に限定されない。
静電吸着部は処理基板の面方向における位置が固定された支持部に保持されており、ここでの静電吸着部の第１の機能は、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向における振動や移動を抑えることであるが、処理基板の鉛直方向からの傾きに対しての保持部の機能を兼用する形態としても良い。
また、スパッタ装置本体の外側、処理基板をキャリアにセッティングする箇所に、前記支持部の静電吸着部に電源を供給し、前記処理基板を前記静電吸着部にて静電吸着する静電吸着処理部と、スパッタ装置本体の外側、処理基板をキャリアから取り外す箇所に、取り出された処理基板を、静電吸着から開放して分離する静電吸着開放分離部とを備えている、請求項２の発明の形態が挙げられる。
特に、処理基板が、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、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３の発明の形態である場合には、有効である。
ここで、静電吸着部の機構について、図７に基づいて簡単に説明しておく。
図７は、処理基板１３０が枠体１１０に搭載され、支持部１２０に設けられた静電吸着部１４０Ａと処理基板１３０とが接して置かれ状態の、一断面図である。
ここで、支持部１２０には、静電吸着用の電極１４０を、絶縁性材層１２２に埋めるように設けられており、図７に示すように、電源２２０により電圧をかけると、例えば、絶縁材層１２２の表面側が＋に、また、処理基板１３０のベース基板であるガラス基板の表面側が−に電荷が誘起される。
これにより、処理基板１３０と支持部１２０に設けられた静電吸着部１４０Ａの面部１４１とがクーロン力で吸着した状態となる。
そしてこの後、電源２２０の電圧を切った場合にも、この状態は維持される。
尚、静電吸着部４１０Ａからの静電吸着の開放は、静電吸着用とは逆の電圧を、支持部１２０の静電吸着部に印加することにより行うことができ、これにより、処理基板と裏板との分離が容易となるが、処理基板と裏板の分離を完全に行う機構を有していることが好ましい。
図７は、処理基板１３０が枠体１１０に搭載され、支持部１２０に設けられた静電吸着部１４０Ａと処理基板１３０とが接して置かれ状態の、一断面図である。
ここで、支持部１２０には、静電吸着用の電極１４０を、絶縁性材層１２２に埋めるように設けられており、図７に示すように、電源２２０により電圧をかけると、例えば、絶縁材層１２２の表面側が＋に、また、処理基板１３０のベース基板であるガラス基板の表面側が−に電荷が誘起される。
これにより、処理基板１３０と支持部１２０に設けられた静電吸着部１４０Ａの面部１４１とがクーロン力で吸着した状態となる。
そしてこの後、電源２２０の電圧を切った場合にも、この状態は維持される。
尚、静電吸着部４１０Ａからの静電吸着の開放は、静電吸着用とは逆の電圧を、支持部１２０の静電吸着部に印加することにより行うことができ、これにより、処理基板と裏板との分離が容易となるが、処理基板と裏板の分離を完全に行う機構を有していることが好ましい。
本発明の基板搬送用キャリアは、このような構成にすることにより、ガラス基板をベース基板とする処理基板をキャリアに搭載した状態で、インラインで、搬送しながら成膜処理を行い、該処理基板の一面側に成膜を施す成膜装置において用いられる、処理基板を搭載する基板搬送用キャリアであって、特に、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、基板搬送用キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピンが当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できる保持方法を採りいれた基板搬送用キャリアの提供を可能としている。
本発明の基板搬送用キャリアは、スパッタ装置への適用に限定されないものであり、例えば、スパッタ装置の他に、蒸着装置、イオンプレーティング装置、ＣＶＤ装置等にも適用できる。
本発明の基板搬送用キャリアは、スパッタ装置への適用に限定されないものであり、例えば、スパッタ装置の他に、蒸着装置、イオンプレーティング装置、ＣＶＤ装置等にも適用できる。
本発明は、上記のように、ターゲットと処理基板とを立てた状態で平行に対向させて、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で、特に、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、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピンが当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できる保持方法を採りいれたインラインスパッタ装置の提供を可能とした。
同時に、特に、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、基板搬送用キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピンが当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できる保持方法を採りいれた基板搬送用キャリアの提供を可能とした。
同時に、特に、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、基板搬送用キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピンが当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できる保持方法を採りいれた基板搬送用キャリア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は本発明のスパッタ装置の実施の形態の第１の例におけるキャリアの処理基板保持部の一断面をターゲットと対向して示した概略断面図で、 図２（ａ）は本発明のスパッタ装置の実施の形態の第１の例における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２（ｂ）は図２（ａ）のＡ２方向からみた図でキャリアの他に搬送駆動用の歯車も示した図で、図３（ａ）は図１のＡ１方向から処理基板を透視して静電吸着部配設材と枠体とをみた図で、図３（ｂ）は図３（ａ）の変形例の図で、図４（ａ）は発明のスパッタ装置の実施の形態の第２の例におけるキャリアの処理基板保持部の一断面をターゲットと対向して示した概略断面図で、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ１方向から固定部を透視して静電吸着部配設材と枠体とをみた図で、図５は処理基板とターゲットとを本発明のスパッタ装置の実施の形態の第１の例とは反対側に傾けて対向させた形態を示した概略断面図で、図６は処理基板とターゲットとを本発明のスパッタ装置の実施の形態の第２の例とは反対側に傾けて対向させた形態を示した概略断面図で、図９（ａ）は発明のスパッタ装置の実施の形態の第３の例におけるキャリアの処理基板保持部の一断面をターゲットと対向して示した概略断面図で、図９（ｂ）は図９（ａ）のＣ１方向から固定部を透視して静電吸着部配設材と枠体とをみた図である。
尚、図２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。
また、図３において四角状の点線部は、処理基板の外形位置を示している。
図１〜図６、図９中、１０は枠体、１１は（位置決め用の）ピン、２０は処理基板、３０はターゲット、３５はターゲット保持部、４０〜４３、４１ａは静電吸着部配設材、４０Ａは静電吸着部、５０は固定部、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は支持部、１２１はベース基材、１２２は絶縁性材層、１３０は処理基板、１４０は電極、１４０Ａは静電吸着部、１４１は面部、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、２４１は水平方向、２４２は鉛直方向である。
図１は本発明のスパッタ装置の実施の形態の第１の例におけるキャリアの処理基板保持部の一断面をターゲットと対向して示した概略断面図で、 図２（ａ）は本発明のスパッタ装置の実施の形態の第１の例における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２（ｂ）は図２（ａ）のＡ２方向からみた図でキャリアの他に搬送駆動用の歯車も示した図で、図３（ａ）は図１のＡ１方向から処理基板を透視して静電吸着部配設材と枠体とをみた図で、図３（ｂ）は図３（ａ）の変形例の図で、図４（ａ）は発明のスパッタ装置の実施の形態の第２の例におけるキャリアの処理基板保持部の一断面をターゲットと対向して示した概略断面図で、図４（ｂ）は図４（ａ）のＢ１方向から固定部を透視して静電吸着部配設材と枠体とをみた図で、図５は処理基板とターゲットとを本発明のスパッタ装置の実施の形態の第１の例とは反対側に傾けて対向させた形態を示した概略断面図で、図６は処理基板とターゲットとを本発明のスパッタ装置の実施の形態の第２の例とは反対側に傾けて対向させた形態を示した概略断面図で、図９（ａ）は発明のスパッタ装置の実施の形態の第３の例におけるキャリアの処理基板保持部の一断面をターゲットと対向して示した概略断面図で、図９（ｂ）は図９（ａ）のＣ１方向から固定部を透視して静電吸着部配設材と枠体とをみた図である。
尚、図２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。
また、図３において四角状の点線部は、処理基板の外形位置を示している。
図１〜図６、図９中、１０は枠体、１１は（位置決め用の）ピン、２０は処理基板、３０はターゲット、３５はターゲット保持部、４０〜４３、４１ａは静電吸着部配設材、４０Ａは静電吸着部、５０は固定部、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は支持部、１２１はベース基材、１２２は絶縁性材層、１３０は処理基板、１４０は電極、１４０Ａは静電吸着部、１４１は面部、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、２４１は水平方向、２４２は鉛直方向である。
はじめに、本発明のスパッタ装置の実施の形態の第１の例を、図１に基づいて説明する。
第１の例のスパッタ装置は、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２０を、キャリア１００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２０の一面側に電極用のＩＴＯ膜をスパッタ成膜する、スパッタ装置で、図８に示す各部の構成配列と同じ構成配列のスパッタ装置である。
図２（ａ）に示すように、スパッタ処理の際には、処理基板２０の成膜する側の面とターゲット３０とを、平行に対向させ、処理基板２０側を下側として鉛直方向から斜めに傾けて配し、傾けた状態のままキャリア１００を搬送する。
本例におけるキャリア１００は、枠体１０に、処理基板２０を嵌め込み、処理基板２０を保持する処理基板保持部１０１を備えたものであり、特に、枠体１０を支持部として、図示していない該静電吸着部をその中に配した静電吸着部配設材４０を配しており、静電吸着部配設材４０の該静電吸着部（図示していない）により枠体１０に搭載された処理基板２０のスパッタ処理面側の非処理領域において、処理基板２０の少なくとも一部を、静電吸着により吸着するものである。
このようにすることにより、大サイズの処理基板２０を、処理する場合において、キャリア１００の搬送の振動等の衝撃による、面方向の処理基板２０の位置決め用のピン（図３の１１参照）が当たる部分における処理基板２０の破損や、処理基板２０の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できるものとしている。
本例での静電吸着部（図示していない）の第１の機能は、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向における振動や移動を抑えることであるが、処理基板の鉛直方向からの傾きに対しての保持部の機能を兼用している。
第１の例のスパッタ装置においては、処理基板保持部１０１は、キャリア１００の支持部１５０に位置固定されており、全体が、キャリア８００全体を傾けることにより、鉛直方向から傾けられている。
ここでは、処理基板２０として、Ｇ６世代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として形成したカラーフィルタ形成基板を用い、そのカラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するものである。
第１の例のスパッタ装置は、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２０を、キャリア１００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２０の一面側に電極用のＩＴＯ膜をスパッタ成膜する、スパッタ装置で、図８に示す各部の構成配列と同じ構成配列のスパッタ装置である。
図２（ａ）に示すように、スパッタ処理の際には、処理基板２０の成膜する側の面とターゲット３０とを、平行に対向させ、処理基板２０側を下側として鉛直方向から斜めに傾けて配し、傾けた状態のままキャリア１００を搬送する。
本例におけるキャリア１００は、枠体１０に、処理基板２０を嵌め込み、処理基板２０を保持する処理基板保持部１０１を備えたものであり、特に、枠体１０を支持部として、図示していない該静電吸着部をその中に配した静電吸着部配設材４０を配しており、静電吸着部配設材４０の該静電吸着部（図示していない）により枠体１０に搭載された処理基板２０のスパッタ処理面側の非処理領域において、処理基板２０の少なくとも一部を、静電吸着により吸着するものである。
このようにすることにより、大サイズの処理基板２０を、処理する場合において、キャリア１００の搬送の振動等の衝撃による、面方向の処理基板２０の位置決め用のピン（図３の１１参照）が当たる部分における処理基板２０の破損や、処理基板２０の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できるものとしている。
本例での静電吸着部（図示していない）の第１の機能は、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向における振動や移動を抑えることであるが、処理基板の鉛直方向からの傾きに対しての保持部の機能を兼用している。
第１の例のスパッタ装置においては、処理基板保持部１０１は、キャリア１００の支持部１５０に位置固定されており、全体が、キャリア８００全体を傾けることにより、鉛直方向から傾けられている。
ここでは、処理基板２０として、Ｇ６世代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として形成したカラーフィルタ形成基板を用い、そのカラーフィルタ形成面側にＩＴＯ膜をスパッタ成膜するものである。
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。
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、枠体と同様に、Ｔｉやステンレスが用いられる。
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、枠体と同様に、Ｔｉやステンレスが用いられる。
本例のスパッタ装置は、図８に示されるスパッタ装置と同じように、搬送されながらスパッタ処理を行うもので、各チャンバーの配置や処理基板の搬入から搬出までのスパッタ装置本体での流れは、基本的に、図８に示されるスパッタ装置と同じである。
キャリア１００の搬送も、基本的には図８に示されるスパッタ装置と同じで、駆動用モーター（図示していない）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の搬送も、基本的には図８に示されるスパッタ装置と同じで、駆動用モーター（図示していない）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。
第１の例のスパッタ装置においては、簡単には、処理基板２０（図８の８６３に相当）は、ローディングチャンバー（図８の８１１に相当）に投入され、予備チャンバー（図８の８１２に相当）を経て、第１のスパッタチャンバー（図８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８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８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８の８３２に相当）、アンローディングチャンバー（図８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。
そして、スパッタ後、予備チャンバー（図８の８３２に相当）、アンローディングチャンバー（図８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。
本例における、キャリア１００は、先に図７に基づいて説明した静電吸着方法を利用して、クーロン力で処理基板を静電吸着部１４０の面部（図７の１４０Ａの１４１に相当）側に引っ張り、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向における振動や移動を抑える作用を奏するものである。
具体的には、キャリア１００の枠体１０への処理基板２０を搭載し、該処理基板２０に対して、静電吸着部配設材４０の静電吸着部（図示していない）への静電吸着を大気中で行った後、図７のように、電源２２０により静電吸着部１４０Ａの電極１４０へ電圧をかけて、絶縁性材層１２２と処理基板１３０（図１の２０に相当）のベース基板であるガラス基板に、電荷を誘起し、更に、電源からの電圧を切っておく。
そして、この後、ローディングチャンバー（図８の８１１に相当）へとキャリア１００を投入する。
これにより、本例におけるキャリア１００では、ローディングチャンバーからアンローディングチャンバーまでの、搬送、スパッタ処理等においても、処理基板２０には、枠体１０に保持固定された静電吸着部配設材４０に設けられた静電吸着部側に引っ張られるクーロン力が働く。
このクーロン力が、先にも述べたように、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向における振動や移動を抑える作用を奏するのである。
尚、本例においては、図示していないが、スパッタ装置本体の外側には、枠体１０に保持固定された静電吸着部配設材４０の静電吸着部に外部から電源を供給し、処理基板２０を静電吸着して枠体１０と一体とする静電吸着処理部を備え、また、該静電吸着処理部により静電吸着された処理基板２０と枠体１０とを、静電吸着から開放して分離する静電吸着開放分離部とを備えている。
図示していない静電吸着処理部は、スパッタ装置本体の外側において、静電吸着用の電源にて、電圧を静電吸着部に印加し、処理基板と静電吸着部とを、静電吸着するもので、ここには、例えば、支持部に固定された静電吸着部に電圧印加させるため電極端子が配置されており、更に別に、該電極端子に電圧を印加するための電圧印加ユニットを備えている。
また、図示していない静電吸着開放分離部は、静電吸着用とは逆の電圧を静電吸着部に印加し、処理基板と静電吸着部とを、静電吸着から開放する処理と、処理基板と静電吸着部とを分離する分離処理を行うものであるが、場合によっては、分離処理のみを行っても良い。
尚、先にも述べたが、静電吸着は、静電吸着部に電圧を印加後、電圧印加を止めても、電荷がチャージしておけば、吸着し続ける。
また、先にも述べたが、静電吸着部の吸着の開放は、静電吸着用とは逆の電圧を、裏板の静電吸着部に印加することにより行うことができ、これにより、処理基板と支持部に固定された静電吸着部との分離が容易となるが、処理基板と静電吸着部の分離を完全に行う機構を有していることが好ましい。
スパッタ装置本体の外側における処理基板の搭載および取り出し等の動作には、通常、ハンドを有するロボットが用いられ、そのハンドに真空吸着部を設けたものが用いられる。
具体的には、キャリア１００の枠体１０への処理基板２０を搭載し、該処理基板２０に対して、静電吸着部配設材４０の静電吸着部（図示していない）への静電吸着を大気中で行った後、図７のように、電源２２０により静電吸着部１４０Ａの電極１４０へ電圧をかけて、絶縁性材層１２２と処理基板１３０（図１の２０に相当）のベース基板であるガラス基板に、電荷を誘起し、更に、電源からの電圧を切っておく。
そして、この後、ローディングチャンバー（図８の８１１に相当）へとキャリア１００を投入する。
これにより、本例におけるキャリア１００では、ローディングチャンバーからアンローディングチャンバーまでの、搬送、スパッタ処理等においても、処理基板２０には、枠体１０に保持固定された静電吸着部配設材４０に設けられた静電吸着部側に引っ張られるクーロン力が働く。
このクーロン力が、先にも述べたように、キャリアの搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向における振動や移動を抑える作用を奏するのである。
尚、本例においては、図示していないが、スパッタ装置本体の外側には、枠体１０に保持固定された静電吸着部配設材４０の静電吸着部に外部から電源を供給し、処理基板２０を静電吸着して枠体１０と一体とする静電吸着処理部を備え、また、該静電吸着処理部により静電吸着された処理基板２０と枠体１０とを、静電吸着から開放して分離する静電吸着開放分離部とを備えている。
図示していない静電吸着処理部は、スパッタ装置本体の外側において、静電吸着用の電源にて、電圧を静電吸着部に印加し、処理基板と静電吸着部とを、静電吸着するもので、ここには、例えば、支持部に固定された静電吸着部に電圧印加させるため電極端子が配置されており、更に別に、該電極端子に電圧を印加するための電圧印加ユニットを備えている。
また、図示していない静電吸着開放分離部は、静電吸着用とは逆の電圧を静電吸着部に印加し、処理基板と静電吸着部とを、静電吸着から開放する処理と、処理基板と静電吸着部とを分離する分離処理を行うものであるが、場合によっては、分離処理のみを行っても良い。
尚、先にも述べたが、静電吸着は、静電吸着部に電圧を印加後、電圧印加を止めても、電荷がチャージしておけば、吸着し続ける。
また、先にも述べたが、静電吸着部の吸着の開放は、静電吸着用とは逆の電圧を、裏板の静電吸着部に印加することにより行うことができ、これにより、処理基板と支持部に固定された静電吸着部との分離が容易となるが、処理基板と静電吸着部の分離を完全に行う機構を有していることが好ましい。
スパッタ装置本体の外側における処理基板の搭載および取り出し等の動作には、通常、ハンドを有するロボットが用いられ、そのハンドに真空吸着部を設けたものが用いられる。
次に、本発明のスパッタ装置の実施の形態の第２の例を、図４に基づいて説明する。
第２の例のスパッタ装置は、第１の例の場合と同様、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３０を、キャリア１００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、スパッタ装置で、図８に示す各部の構成配列と同じ構成配列のスパッタ装置であり、第１の例において、そのキャリアの処理基板保持部１０１を図４に示す形態のものに置き代えたもので、それ以外は第１の例と同じである。
第２の例のスパッタ装置においては、図４（ａ）に示すように、キャリア１００は、枠体１０に、順に、処理基板２０、板状の静電吸着部配設材４２を嵌め込み、処理基板２０を保持する処理基板保持部１０１を備えたものであり、静電吸着部配設材４２は、枠体１０に搭載された処理基板２０のスパッタ処理面側でない裏面側から、処理基板２０の少なくとも一部を、静電吸着により吸着している。
静電吸着部配設材４２は、固定部５０に固定され、それに配設された静電吸着部（図４（ｂ）の４０Ａ）により、それぞれ処理基板２０の裏面を静電吸着し、処理基板２０の面方向の位置を固定する。
板状の静電吸着部配設材４２は処理基板２０の裏面に配されるもので、ここでは、これを裏板とも言う。
即ち、第２の例では、図４（ｂ）に示すように、裏板を支持部としてそれに静電吸着部４０Ａを配している。
第２の例は、このようにすることにより、第１の例と同様、大サイズの処理基板２０を、処理する場合において、キャリア１００の搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピン（図３の１１参照）が当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できるものとしている。
他の各部については、第１の例と同じで、ここでは、説明を省く。
第２の例のスパッタ装置は、第１の例の場合と同様、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３０を、キャリア１００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、スパッタ装置で、図８に示す各部の構成配列と同じ構成配列のスパッタ装置であり、第１の例において、そのキャリアの処理基板保持部１０１を図４に示す形態のものに置き代えたもので、それ以外は第１の例と同じである。
第２の例のスパッタ装置においては、図４（ａ）に示すように、キャリア１００は、枠体１０に、順に、処理基板２０、板状の静電吸着部配設材４２を嵌め込み、処理基板２０を保持する処理基板保持部１０１を備えたものであり、静電吸着部配設材４２は、枠体１０に搭載された処理基板２０のスパッタ処理面側でない裏面側から、処理基板２０の少なくとも一部を、静電吸着により吸着している。
静電吸着部配設材４２は、固定部５０に固定され、それに配設された静電吸着部（図４（ｂ）の４０Ａ）により、それぞれ処理基板２０の裏面を静電吸着し、処理基板２０の面方向の位置を固定する。
板状の静電吸着部配設材４２は処理基板２０の裏面に配されるもので、ここでは、これを裏板とも言う。
即ち、第２の例では、図４（ｂ）に示すように、裏板を支持部としてそれに静電吸着部４０Ａを配している。
第２の例は、このようにすることにより、第１の例と同様、大サイズの処理基板２０を、処理する場合において、キャリア１００の搬送の振動等の衝撃による、処理基板の面方向の位置決め用のピン（図３の１１参照）が当たる部分における処理基板の破損や、処理基板の面方向の移動に起因する、歩留まり低下の問題、品質面の問題を、解決できるものとしている。
他の各部については、第１の例と同じで、ここでは、説明を省く。
上記各例に本発明は限定されない。
上記、第１の例、第２の例においては、それぞれ、図３、図４に示すように、処理基板２０がピン１１に接触させているが、図９（ｂ）に示すように、処理基板２０をピン１１に接触させない状態で、静電吸着部配設材４３により保持させる第３の形態もある。
この形態の場合には、具体的には、処理基板２０を支持体となる静電吸着部配設材４３に静電吸着させ、該処理基板と静電吸着部配設材４３とをいっしょに、ロボット等により、キャリアに装填させる。
その際、キャリア上に設けられているピン１１に接触するのは、処理基板２０ではなく、処理基板２０が静電吸着されている静電吸着部配設材４３である。
静電吸着部配設材４３は、処理基板よりもひとまわり大きく、なおかつ処理基板は、静電吸着部配設材４３からはみ出さないように静電吸着させることが必要となる。
他の各部については、第２の例と同じで、ここでは、説明を省く。
上記、第１の例、第２の例においては、それぞれ、図３、図４に示すように、処理基板２０がピン１１に接触させているが、図９（ｂ）に示すように、処理基板２０をピン１１に接触させない状態で、静電吸着部配設材４３により保持させる第３の形態もある。
この形態の場合には、具体的には、処理基板２０を支持体となる静電吸着部配設材４３に静電吸着させ、該処理基板と静電吸着部配設材４３とをいっしょに、ロボット等により、キャリアに装填させる。
その際、キャリア上に設けられているピン１１に接触するのは、処理基板２０ではなく、処理基板２０が静電吸着されている静電吸着部配設材４３である。
静電吸着部配設材４３は、処理基板よりもひとまわり大きく、なおかつ処理基板は、静電吸着部配設材４３からはみ出さないように静電吸着させることが必要となる。
他の各部については、第２の例と同じで、ここでは、説明を省く。
また、例えば、図５、図６に示すように、スパッタ処理の際には、処理基板２０の成膜する側の面とターゲット３０とを、平行に対向させ、処理基板２０側を上側として鉛直方向から斜めに傾けて配し、傾けた状態のままキャリア１００を搬送する形態が挙げられる。
図５における処理基板保持部１０１は、傾き状態だけが、第１の例の処理基板保持部１０１とは異なるもので、静電吸着部配設材４１も図１に示す第１の例のものと同じである。
また、図６における処理基板保持部１０１は、傾き状態だけが、第２の例の処理基板保持部１０１とは異なるもので、静電吸着部配設材４２も図４に示す第２の例のものと同じである。
勿論、処理基板とターゲットが平行に対向し、鉛直方向から傾きがない形態も挙げられる。
図５における処理基板保持部１０１は、傾き状態だけが、第１の例の処理基板保持部１０１とは異なるもので、静電吸着部配設材４１も図１に示す第１の例のものと同じである。
また、図６における処理基板保持部１０１は、傾き状態だけが、第２の例の処理基板保持部１０１とは異なるもので、静電吸着部配設材４２も図４に示す第２の例のものと同じである。
勿論、処理基板とターゲットが平行に対向し、鉛直方向から傾きがない形態も挙げられる。
１０ 枠体
１１ （位置決め用の）ピン
２０ 処理基板
３０ ターゲット
３５ ターゲット保持部
４０〜４３、４１ａ 静電吸着部配設材
４０Ａ 静電吸着部
５０ 固定部
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 支持部
１２１ ベース基材
１２２ 絶縁性材層
１３０ 処理基板
１４０ 電極
１４０Ａ 静電吸着部
１４１ 面部
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
２４１ 水平方向
２４２ 鉛直方向
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 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 搬送支持レール（単に支持部とも言う）
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
１１ （位置決め用の）ピン
２０ 処理基板
３０ ターゲット
３５ ターゲット保持部
４０〜４３、４１ａ 静電吸着部配設材
４０Ａ 静電吸着部
５０ 固定部
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 支持部
１２１ ベース基材
１２２ 絶縁性材層
１３０ 処理基板
１４０ 電極
１４０Ａ 静電吸着部
１４１ 面部
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
２４１ 水平方向
２４２ 鉛直方向
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 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 搬送支持レール（単に支持部とも言う）
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 (6)
- ガラス基板をベース基板とする処理基板をキャリアに搭載した状態で、インラインで、搬送しながらスパッタ処理を行い、該処理基板の一面側にスパッタ成膜を施すスパッタ装置であって、処理基板の成膜する側の面とターゲットとを、平行に対向させ、鉛直方向もしくは鉛直方向から斜めに傾けて配しているもので、前記キャリアには、搭載された処理基板のスパッタ処理面側でない裏面側から、あるいは、搭載された処理基板のスパッタ処理面側の非処理領域において、前記処理基板の少なくとも一部を、静電吸着により吸着し、且つ、処理基板の面方向における位置が固定された支持部に保持される静電吸着部を設けており、前記キャリアは、枠体に、処理基板を嵌め込み、処理基板を保持する処理基板保持部を備えたものであり、前記枠体を前記支持部として処理基板の処理面側に静電吸着部を配している、あるいは、前記枠体に、順に、処理基板、裏板となる静電吸着部配設材を嵌め込み、且つ、前記裏板となる静電吸着部配設材の処理基板側とは反対側を固定板に固定して、前記裏板となる静電吸着部配設材を前記支持部として静電吸着部を配している、ことを特徴とするスパッタ装置。
- 請求項１に記載のスパッタ装置であって、スパッタ装置本体の外側、処理基板をキャリアにセッティングする箇所に、前記支持部の静電吸着部に電源を供給し、前記処理基板を前記静電吸着部にて静電吸着する静電吸着処理部と、スパッタ装置本体の外側、処理基板をキャリアから取り外す箇所に、取り出された処理基板を、静電吸着から開放して分離する静電吸着開放分離部とを備えていることを特徴とするスパッタ装置。
- 請求項１ないし２のいずれか１項に記載のスパッタ装置であって、前記処理基板が、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、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スパッタ装置。
- ガラス基板をベース基板とする処理基板をキャリアに搭載した状態で、インラインで、搬送しながら成膜処理を行い、該処理基板の一面側に成膜を施す成膜装置において用いられる、処理基板を搭載する基板搬送用キャリアであって、搭載された処理基板の成膜処理面側でない裏面側から、あるいは、搭載された処理基板の成膜処理面側の非処理領域において、前記処理基板の少なくとも一部を、静電吸着により吸着し、且つ、処理基板の面方向における位置が固定された支持部に保持される静電吸着部を設けているもので、枠体に、処理基板を嵌め込み、処理基板を保持する処理基板保持部を備えたものであり、前記枠体を前記支持部として処理基板の処理面側に静電吸着部を配しているものである、あるいは、前記枠体に、順に、処理基板、裏板となる静電吸着部配設材を嵌め込み、且つ、前記裏板となる静電吸着部配設材の処理基板側とは反対側を固定板に固定して、前記裏板となる静電吸着部配設材を前記支持部として静電吸着部を配しているものである、ことを特徴とする基板搬送用キャリア。
- 請求項４に記載の基板搬送用キャリアであって、前記キャリアの前記支持部の静電吸着部に電気的に接続し、静電吸着部に電源を供給するための端子部、および該静電吸着部の静電吸着を開放するための端子部を兼ねる静電吸着用端子部を備え、成膜装置本体の外側、処理基板をキャリアにセッティングする箇所において、キャリアの外部から前記支持部の静電吸着部に電源を供給され、また、成膜装置本体の外側、処理基板をキャリアから取り外す箇所において、取り出された処理基板を、静電吸着から開放して分離するものであることを特徴とする基板搬送用キャリア。
- 請求項４ないし５のいずれか１項に記載の基板搬送用キャリアであって、前記処理基板が、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ことを特徴とする基板搬送用キャリア。
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