(57)【要約】【課題】スパッタ装置に異常放電が生じることを防止して、良好な無機配向膜を成膜できるようにした液晶装置の製造装置を提供する。【解決手段】成膜室２と、成膜室２内にて基板に配向膜材料をスパッタ法で成膜して無機配向膜を形成するスパッタ装置３と、を備え、スパッタ装置３は、プラズマ生成領域を挟んで対向する一対のターゲット５ａ，５ｂと、スパッタ装置３の上方側（＋Ｚ側）の端部に設けられプラズマ生成領域からスパッタ粒子５ｐを放出する開口部３ａと、ターゲットの下端部から下方側（−Ｚ側）に延びるように設けられスパッタ装置３の内壁を覆う第１の防着カバー１１Ａと、を有し、第１の防着カバー１１Ａの下方側には、成膜室２またはスパッタ装置３の内部で剥離して落下したパーティクルＰを収容する収容部１１ｓが設けられている。【選択図】図３
2010020095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する一対の基板間に挟持された液晶層を備え、少なくとも一方の前記基板の内面側に無機配向膜を形成してなる液晶装置の製造装置であって、
成膜室と、該成膜室内にて前記基板に配向膜材料をスパッタ法で成膜して無機配向膜を形成するスパッタ装置と、を備え、
前記スパッタ装置は、プラズマ生成領域を挟んで対向する一対のターゲットと、前記スパッタ装置の上方側の端部に設けられ前記プラズマ生成領域からスパッタ粒子を放出する開口部と、前記ターゲットの下端部から下方側に延びるように設けられ前記スパッタ装置の内壁を覆う第１の防着カバーと、を有し、
前記第１の防着カバーの下方側には、前記成膜室または前記スパッタ装置の内部で剥離して落下したパーティクルを収容する収容部が設けられていること特徴とする液晶装置の製造装置。
【請求項２】
前記スパッタ装置は、前記開口部の近傍に第２の防着カバーを有し、
前記スパッタ粒子の放出方向の前記第１の防着カバーの寸法が、該放出方向の前記第２の防着カバーの寸法よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の液晶装置の製造装置。
【請求項３】
前記スパッタ装置には、前記第１の防着カバーを貫通し、前記プラズマ生成領域にスパッタガスを供給するガスノズルが設けられ、
前記ガスノズルの先端部は、前記収容部よりも前記プラズマ生成領域側でかつ前記プラズマ生成領域の外部に配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項４】
前記収容部は、前記第１の防着カバーを水平方向ないし鉛直方向下方に拡張させて設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項５】
前記第１の防着カバーの内側面には、前記収容部に収用されたパーティクルが前記ターゲット側に移動することを防止するパーティクルトラップが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の液晶装置の製造装置。
【請求項６】
前記パーティクルトラップは、前記第１の防着カバーの内側面に設けられた複数の段差部であることを特徴とする請求項５記載の液晶装置の製造装置。
【請求項７】
前記パーティクルトラップは、前記第１の防着カバーの内側面に立設された複数の複数のフィン状の部材であることを特徴とする請求項５記載の液晶装置の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、液晶装置の製造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶プロジェクタ等の投射型表示装置の光変調手段として用いられる液晶装置は、一対の基板間の周縁部にシール材が配設され、その中央部に液晶層が封止されて構成されている。その一対の基板の内面側には液晶層に電圧を印加する電極が形成され、これら電極の内面側には非選択電圧印加時において液晶分子の配向を制御する配向膜が形成されている。このような構成によって液晶装置は、非選択電圧印加時と選択電圧印加時との液晶分子の配向変化に基づいて光源光を変調し、表示画像を形成するようになっている。
【０００３】
ところで、前述した配向膜としては、側鎖アルキル基を付加したポリイミド等からなる高分子膜の表面に、ラビング処理を施したものが一般に用いられている。しかし、このようなラビング法は簡便であるものの、物理的にポリイミド膜をこすることでポリイミド膜に対して配向特性を付与するために、種々の不都合が指摘されている。具体的には、（１）配向性の均一さを確保することが困難であること、（２）ラビング処理時の筋跡が残り易いこと、（３）配向方向の制御およびプレチルト角の選択的な制御が可能ではなく、また広視野角を得るために用いられるマルチドメインを使用した液晶パネルには適さないこと、（４）ガラス基板からの静電気による薄膜トランジスタ素子の破壊や、配向膜の破壊が生じ、歩留まりを低下させること、（５）ラビング布からのダスト発生による表示不良が発生しがちであること、などである。
【０００４】
また、このような有機物からなる配向膜では、液晶プロジェクタのような高出力光源を備えた機器に用いた場合、光エネルギーにより有機物がダメージを受けて配向不良を生じてしまう。特に、プロジェクタの小型化および高輝度化を図った場合には、液晶パネルに入射する単位面積あたりのエネルギーが増加し、入射光の吸収によりポリイミドそのものが分解し、また、光を吸収したことによる発熱でさらにその分解が加速される。その結果、配向膜に多大なダメージが付加され、機器の表示特性が低下してしまう。
【０００５】
そこで、このような不都合を解消するため、ターゲットから放出されるスパッタ粒子が１方向から斜めに基板に入射するようにスパッタリングを実施することにより、基板に対して斜め方向に結晶成長した複数の柱状構造を有する無機材料からなる配向膜を形成する方法が提案されている（例えば特許文献１参照）。このような方法によれば、得られる無機配向膜は高い信頼性を有するものと期待されている。
【特許文献１】特開２００７−２８６４０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来のスパッタ装置では、装置内部に堆積したスパッタ膜が剥離してパーティクルが落下し、スパッタ装置の下方側に堆積すると、堆積したパーティクルとターゲットとが接触して異常放電を生じるという課題がある。また、生成膜が絶縁膜の場合、装置内部が絶縁膜で覆われてしまいアノードの機能を失い異常放電を生じるという課題がある。スパッタ装置においてこのような異常放電が発生すると、基板上に成膜される無機配向膜の膜質が劣化してしまう。
【０００７】
そこで、この発明は、スパッタ装置に異常放電が生じることを防止して、良好な無機配向膜を成膜できるようにした液晶装置の製造装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の液晶装置の製造装置は、対向する一対の基板間に挟持された液晶層を備え、少なくとも一方の前記基板の内面側に無機配向膜を形成してなる液晶装置の製造装置であって、成膜室と、該成膜室内にて前記基板に配向膜材料をスパッタ法で成膜して無機配向膜を形成するスパッタ装置と、を備え、前記スパッタ装置は、プラズマ生成領域を挟んで対向する一対のターゲットと、前記スパッタ装置の上方側の端部に設けられ前記プラズマ生成領域からスパッタ粒子を放出する開口部と、前記ターゲットの下端部から下方側に延びるように設けられ前記スパッタ装置の内壁を覆う第１の防着カバーと、を有し、前記第１の防着カバーの下方側には、前記成膜室または前記スパッタ装置の内部で剥離して落下したパーティクルを収容する収容部が設けられていること特徴とする。
【０００９】
このように構成することで、成膜室の内壁やスパッタ装置の内壁に堆積したスパッタ膜が剥離してパーティクルが発生し、そのパーティクルがスパッタ装置の下方側へと落下すると、パーティクルは第１の防着カバーの収容部に収容される。ここで、第１の防着カバーは一対のターゲットの下端部から下方側に延びるように形成され、収容部は第１の防着カバーの下方側に設けられている。すなわち、収容部はターゲットの下方側のターゲットから離れた位置に設けられている。そのため、収容部に収容されたパーティクルとターゲットとが接触することが防止される。
したがって、本発明によれば、スパッタ装置の下方に堆積したパーティクルとターゲットとの接触を防止することができ、スパッタ装置に異常放電が生じることを防止して、良好な無機配向膜を成膜できる。また、収容部にパーティクルを収容して蓄積することができるので、収容部のパーティクルの収容能力が限界に達するまでの間、パーティクルとターゲットとの接触を継続的に防止することができる。これにより、製造装置のメンテナンス頻度を低下させ、生産性を向上させることができる。
【００１０】
また、本発明の液晶装置の製造装置は、前記スパッタ装置は、前記開口部の近傍に第２の防着カバーを有し、前記スパッタ粒子の放出方向の前記第１の防着カバーの寸法が、該放出方向の前記第２の防着カバーの寸法よりも大きいことを特徴とする。
【００１１】
このように構成することで、スパッタ粒子が第１及び第２の防着カバーに付着してスパッタ膜が形成される際に、第２の防着カバーの表面がスパッタ膜により覆われた場合でも、第１の防着カバーの表面にスパッタ膜により覆われていない領域を残存させることができる。すなわち、スパッタ粒子の放出方向の第１の防着カバーの寸法を第２の防着カバーの寸法よりも大きくすることで、第１の防着カバー上に第２の防着カバーよりもターゲットから離れた領域ができ、その領域にスパッタ粒子を付着し難くすることができる。これにより、第２の防着カバーが絶縁化されアノードの機能を失っても、第１の防着カバーは絶縁されない部分を残すことができアノードの機能を保たせることができる。これにより、第１の防着カバーのメンテナンス周期を第２の防着カバーのメンテナンス周期よりも長くすることができる。したがって、第１の防着カバーのメンテナンスを第２の防着カバーと同時に行うことができ、メンテナンスを容易にすることができる。
【００１２】
また、本発明の液晶装置の製造装置は、前記スパッタ装置には、前記第１の防着カバーを貫通し、前記プラズマ生成領域にスパッタガスを供給するガスノズルが設けられ、前記ガスノズルの先端部は、前記収容部よりも前記プラズマ生成領域側でかつ前記プラズマ生成領域の外部に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
このように構成することで、ガスノズルの先端から噴出するスパッタガスのガス流と、第１の防着カバーの収容部に収容されたパーティクルとが直接接触することが防止される。これにより、スパッタガスのガス流によってパーティクルが吹き上げられることを防止できる。したがって、パーティクルがターゲットに付着することを防止して、スパッタ装置の異常放電を防止し、良好な膜質の無機配向膜を形成することができる。
また、ガスノズルの先端部をプラズマ生成領域の外部に配置することで、ノズルにプラズマによる悪影響が及ぶことを防止することができる。加えて、プラズマ生成領域にスパッタガスをより均一に供給してスパッタ装置の成膜条件を安定させることができ、良好な膜質の無機配向膜を形成することが可能になる。
【００１４】
また、本発明の液晶装置の製造装置は、前記収容部は、前記第１の防着カバーを水平方向ないし鉛直方向下方に拡張させて設けられていることを特徴とする。
【００１５】
このように構成することで、収容部の容量を増大させてより多くのパーティクルを収容することができるようになる。また、収容部内のパーティクルがよりターゲットから遠ざかり、ターゲットに接触し難くなる。したがって、本発明によれば、メンテナンス頻度を低下させると共にスパッタ装置の異常放電を防止して、良好な膜質の無機配向膜を形成することができる。
【００１６】
また、本発明の液晶装置の製造装置は、前記第１の防着カバーの内側面には、前記収容部に収用されたパーティクルが前記ターゲット側に移動することを防止するパーティクルトラップが設けられていることを特徴とする。また、前記パーティクルトラップは、前記第１の防着カバーの内側面に設けられた複数の段差部であることを特徴とする。また、前記パーティクルトラップは、前記第１の防着カバーの内側面に立設された複数の複数のフィン状の部材であることを特徴とする。
【００１７】
このように構成することで、成膜室やスパッタ装置の内部から剥離して落下したパーティクルが収容部に収容された後、パーティクルが第１の防着カバーの内側面に沿ってターゲット方向に移動して接触することが防止される。したがって、本発明によれば、スパッタ装置の異常放電を防止して、良好な膜質の無機配向膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
＜第一実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、本発明の技術範囲は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下では、基板の搬送方向をＸ方向、基板の成膜面に平行でＸ方向に直交する方向をＹ方向、基板の厚さ方向をＺ方向とする直交座標系を用いて説明する。また、スパッタ粒子の放出方向をＺａ方向、スパッタ装置のターゲットに垂直な方向をＸａ方向としている。
【００１９】
（液晶装置の製造装置）
図１（ａ）は本発明の実施の形態に係る液晶装置の製造装置の一実施の形態を示す概略構成図である。図１（ｂ）は、スパッタ装置３をＸａ方向に観察した側面構成図である。
図１（ａ）に示すように、製造装置１は、液晶装置の構成部材となる基板Ｗ上にスパッタ法により無機配向膜を成膜する装置である。製造装置１は、基板Ｗを収容する真空チャンバーである成膜室２と、基板Ｗの表面に無機材料からなる配向膜をスパッタ法により形成するスパッタ装置３とを備えている。
【００２０】
スパッタ装置３は、そのプラズマ生成領域に放電用のアルゴンガスを流通させる第１のガス供給手段２１を備えている。
成膜室２は、内部に収容された基板Ｗ上に飛来する配向膜材料と反応して無機配向膜を形成する反応ガスとしての酸素ガスを供給する第２のガス供給手段２２を備えている。
成膜室２には、その内部圧力を制御し、所望の真空度を得るための排気制御装置２０が配管２０ａを介して接続されている。また、成膜室２の図示下側の壁面から外側に突出するようにして、スパッタ装置３との接続部を成す装置接続部２５が形成されている。
【００２１】
装置接続部２５は、成膜室２内部に収容される基板Ｗの成膜面法線方向（図示Ｚ軸方向）と所定の角度（θ１）を成して斜め方向に延びて形成されている。また、装置接続部２５は、その先端部に接続されるスパッタ装置３を基板Ｗに対して所定の角度で斜めに向けて配置することができるようになっている。
【００２２】
第２のガス供給手段２２は、装置接続部２５に関して排気制御装置２０と反対側に接続されており、第２のガス供給手段２２から供給される酸素ガスは、矢印２２ｆで示すように、成膜室２の＋Ｘ側から基板Ｗ上を経由して排気制御装置２０側へ図示−Ｘ方向に流通するようになっている。
【００２３】
また実際の製造装置では、成膜室２の真空度を保持した状態での基板Ｗの搬入／搬出を可能とするロードロックチャンバーが、成膜室２のＸ軸方向外側に備えられている。ロードロックチャンバーにも、これを独立して真空雰囲気に調整する排気制御装置が接続されている。ロードロックチャンバーと成膜室２とは、チャンバー間を気密に閉塞するゲートバルブを介して接続されている。かかる構成により、成膜室２を大気に解放することなく基板Ｗの出し入れを行えるようになっている。
【００２４】
スパッタ装置３は、２枚のターゲット５ａ，５ｂを対向配置してなる対向ターゲット型のスパッタ装置である。
第１のターゲット５ａは略平板状の第１電極９ａに装着され、第２のターゲット５ｂは略平板状の第２電極９ｂに装着されている。電極９ａ，９ｂに支持されたターゲット５ａ，５ｂは、基板Ｗ上に形成する無機配向膜の構成物質を含む材料、例えばシリコンからなるものとされる。またターゲット５ａ，５ｂは図示Ｙ方向に延びる細長い板状のものが用いられており（図２参照）、互いの対向面がほぼ平行になるように設置されている。
【００２５】
第１電極９ａ及び第２電極９ｂは、それぞれ第１電極支持部材９Ａ及び第２電極支持部材９Ｂに装着されて支持されている。第１電極９ａと第１電極支持部材９Ａ、及び第２電極９ｂと第２電極支持部材９Ｂは、それぞれ電気的に絶縁されている。また、第１電極９ａには直流電源又は高周波電源からなる電源４ａが接続され、第２電極９ｂには直流電源又は高周波電源からなる電源４ｂが接続されている。そして、各電源４ａ，４ｂから供給される電力によりターゲット５ａ，５ｂが対向する空間（プラズマ生成領域）にプラズマＰｚを発生させるようになっている。
【００２６】
第１電極９ａのターゲット５ａと反対側にはターゲット５ａを冷却するための第１の冷却手段８ａが設けられている。第１の冷却手段８ａには、第１の冷媒循環手段１８ａが配管等を介して接続されている。
また第２電極９ｂのターゲット５ｂと反対側には、ターゲット５ｂを冷却するための第２の冷却手段８ｂが設けられている。第２の冷却手段８ｂには、配管等を介して第２の冷媒循環手段１８ｂが接続されている。
【００２７】
第１の冷却手段８ａは、図１（ｂ）に示すようにターゲット５ａとほぼ同一の平面寸法に形成されている。また、第１の冷却手段８ａは、図１（ａ）に示す第１電極９ａを介してターゲット５ａと平面視で重なる位置に配設されている。また特に図示はしないが、第２の冷却手段８ｂについても同様にターゲット５ｂと平面視で重なる位置に配設されている。冷却手段８ａ，８ｂは内部に冷媒を流通させる冷媒流路を備えており、かかる冷媒流路に対して冷媒循環手段１８ａ，１８ｂから供給される冷媒を循環させることでターゲット５ａ，５ｂの冷却を行うようになっている。なお、第１電極９ａ，９ｂの内部に冷媒流路を形成することで第１電極９ａ，９ｂが冷却手段を兼ねる構成としてもよい。
【００２８】
図１（ａ）に示すように、第１電極支持部材９Ａの第１電極９ａ及びターゲット５ａと反対側には第２の磁界発生手段１６ａが配置され、第１電極支持部材９Ｂの第２電極９ｂ、ターゲット５ｂと反対側には第２の磁界発生手段１６ｂが配置されている。
図１（ｂ）に示すように、第１の磁界発生手段１６ａは、矩形状のターゲット５ａの外周端に沿って配置された矩形枠状に設けられている。第１の磁界発生手段１６ａは、永久磁石、電磁石、これらを組み合わせた磁石等からなり、面視矩形状の第１の冷却手段８ａを取り囲むように設けられている。図１（ａ）に示す第２の冷却手段８ｂを取り囲む第２の磁界発生手段１６ｂも、第１の磁界発生手段１６ａと同様の矩形枠状の形状となっている。
【００２９】
したがって、第１の磁界発生手段１６ａと第２の磁界発生手段１６ｂとは、対向配置されたターゲット５ａ，５ｂの外周部で互いに対向して配置されている。そして、これらの磁界発生手段１６ａ，１６ｂがターゲット５ａ，５ｂを取り囲むＸａ方向の磁界をスパッタ装置３内に発生させ、かかる磁界によってプラズマＰｚに含まれる電子をプラズマ生成領域内に拘束する電子拘束手段を構成している。
【００３０】
図１（ａ）に示すように、成膜室２内には、基板Ｗをその被処理面（成膜面）が水平（ＸＹ面に平行）になるようにして保持する搬送トレイ６が設けられている。
搬送トレイ６には、搬送トレイ６を図示略のロードロックチャンバー側からその反対側へ水平に搬送する移動手段６ａが接続されている。移動手段６ａ及び搬送トレイ６による基板Ｗの搬送方向は、図１においてＸ軸方向に平行であり、ターゲット５ａ，５ｂの長さ方向（Ｙ軸方向）と直交する方向となっている。
また、搬送トレイ６には、保持した基板Ｗを加熱するためのヒータ（加熱手段）７が設けられている。さらに、搬送トレイ６には、保持した基板Ｗを冷却するための第３の冷却手段８ｃが設けられている。
【００３１】
ヒータ７は、電源等を具備した制御部７ａに接続されている。そして、ヒータ７は、制御部７ａを介した昇温動作により所望の温度に搬送トレイ６を加熱し、これによって基板Ｗを所望の温度に加熱できるように構成されている。
一方、第３の冷却手段８ｃは、第３の冷媒循環手段１８ｃと配管等を介して接続されている。そして、第３の冷却手段８ｃは、第３の冷媒循環手段１８ｃから供給される冷媒を循環させることにより所望の温度に搬送トレイ６を冷却し、これによって基板Ｗを所望の温度に冷却するように構成されている。
【００３２】
図２は、図１（ａ）に示すスパッタ装置３の構成を示す図である。図２（ａ）はスパッタ装置３を成膜室２側から見た平面図である。図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＧ−Ｇ’線に沿う矢視断面図である。
図１及び図２に示すように、第１電極９ａ及び第２電極９ｂを支持する第１電極支持部材９Ａ及び第２電極支持部材９Ｂには、それらの一端部（−Ｚａ側端部）に側壁部材１９が接続されている。また、第１電極支持部材９Ａ及び第２電極支持部材９ＢのＹ軸方向両端部には、それぞれ側壁部材９ｃ、９ｄが接続されている。
【００３３】
これら第１電極支持部材９Ａ、第２電極支持部材９Ｂ、側壁部材１９及び側壁部材９ｃ、９ｄにより、スパッタ装置３の真空チャンバーとなる箱形筐体が構成されている。ただし、箱形筐体を構成する第１電極支持部材９Ａ、第２電極支持部材９Ｂ、及び側壁部材９ｃ、９ｄ、１９は互いに絶縁された構造である。これらの互いに絶縁された部材により構成された箱形筐体は、側壁部材１９と反対側の端部にスパッタ粒子５ｐが排出される開口部３ａを有している。
【００３４】
開口部３ａは、スパッタ装置３の鉛直方向の上方側（＋Ｚ側）の端部に斜め上方（＋Ｚａ方向）に向けて配置されている。そして、スパッタ装置３は、開口部３ａを介して成膜室２に突出形成された装置接続部２５と接続され、かかる接続構造により箱形筐体の内部が成膜室２の内部と連通している。
【００３５】
スパッタ装置３の開口部３ａと反対側の端部には、箱型筐体の内壁を覆う第１の防着カバー１１Ａが設けられている。第１の防着カバー１１Ａは、例えばアルミニウム等の非磁性材料により形成されて接地されている。第１の防着カバー１１Ａは、第１電極９ａ及び第２電極９ｂ上にそれぞれ支持されたターゲット５ａ，５ｂの鉛直方向の下方側（−Ｚ側）の下端部から、斜め下方（−Ｚａ方向）に延びるように設けられている。
【００３６】
第１の防着カバー１１Ａは、第１電極支持部材９Ａ、第２電極支持部材９Ｂ、及び側壁部材１９の内表面を覆う箱型筐体状の形状に形成されている。箱型筐体状の第１の防着カバー１１Ａは、鉛直方向の上方側（＋Ｚ側）のプラズマ生成領域に面して開口部１１ａを有している。また、下方側の底部１１ｂには、成膜室２またはスパッタ装置３の内部で剥離して落下したパーティクルＰを収容する収容部１１ｓが設けられている。
【００３７】
図３は、スパッタ装置３の拡大断面図である。なお、図３では、磁界発生手段１６ａ，１６ｂ、冷却手段８ａ，８ｂ等の図示を省略している。
図３に示すように、収容部１１ｓは、箱型筐体状の第１の防着カバー１１Ａの底部１１ｂを、水平方向（Ｘ方向）よりも斜め下方（−Ｚａ方向）に拡張させて設けられている。収容部１１ｓは、成膜室２またはスパッタ装置３の内部で剥離して開口部１１ａの内側に落下するパーティクルＰを所定の時間、継続的に集積することができるように、予め所定の容量に設定されている。
【００３８】
また、ターゲット５ａ，５ｂに挟まれるプラズマ生成領域に対して成膜室２と反対側に配置された側壁部材１９には、ガスノズル１９ｎが設けられている。ガスノズル１９ｎには、図１に示すように第１のガス供給手段２１が接続されている。ガスノズル１９ｎの先端部１９ａは、収容部１１ｓよりもプラズマ生成領域（ターゲット５ａ，５ｂ及び電極９ａ，９ｂが対向している領域）側で、プラズマ生成領域の外部に配置されている。
【００３９】
第１のガス供給手段２１から供給されるアルゴンガスは、ガスノズル１９ｎの先端部から放出されてプラズマ生成領域に流入し、装置接続部２５を介して成膜室２内に流入するようになっている。そして、成膜室２に流入したアルゴンガスは、図１に矢印２１ｆで示すように、第２のガス供給手段２２から供給されて矢印２２ｆに沿って流通する酸素ガスと合流して排気制御装置２０側へ流れるようになっている。
【００４０】
図３に示すように、スパッタ装置３の開口部３ａの近傍には、第２の防着カバー１１Ｂが設けられている。第２の防着カバー１１Ｂは、例えば第１の防着カバー１１Ａと同様の材料により形成されて接地されている。また、第２の防着カバー１１Ｂは、装置接続部２５の内面と、成膜室２の内面の少なくとも一部を覆うように設けられ、ターゲット５ａ，５ｂの上端部にやや重なるように設けられている。
【００４１】
ここで、本実施形態では、スパッタ装置３のスパッタ粒子５ｐの放出方向（＋Ｚａ方向）の第１の防着カバー１１Ａの開口部１１ａから底部１１ｂまでの寸法Ｌａは、第２の防着カバー１１Ｂの＋Ｚａ方向の最小寸法Ｌｂよりも大きくなるように形成されている。
【００４２】
製造装置１により液晶装置の構成部材である基板Ｗ上に無機配向膜を形成するには、図１に示すように、第１のガス供給手段２１からアルゴンガスを導入してガスノズル１９ｎから噴出させつつ、第１電極９ａ及び第２電極９ｂにＤＣ電力（ＲＦ電力）を供給する。これにより、ターゲット５ａ，５ｂに挟まれる空間にプラズマＰｚを発生させ、プラズマ雰囲気中のアルゴンイオン等をターゲット５ａ，５ｂに衝突させる。そして、ターゲット５ａ，５ｂから配向膜材料（シリコン）をスパッタ粒子５ｐとしてたたき出す。さらにプラズマＰｚに含まれるスパッタ粒子５ｐのうち、プラズマＰｚから開口部３ａ側へ飛行するスパッタ粒子５ｐのみを選択的に成膜室２側へ放出する。そして、基板Ｗの面上に斜め方向から飛来したスパッタ粒子５ｐと、成膜室２を流通する酸素ガスとを基板Ｗ上で反応させることで、シリコン酸化物からなる配向膜を基板Ｗ上に形成するようになっている。
【００４３】
本実施形態の製造装置１では、図１に示すように、第１のスパッタガスであるアルゴンガスを図示Ｚａ方向に沿って成膜室２側へ流通させ、成膜室２内を−Ｘ方向に流通する酸素ガスと合流させ、その後−Ｘ方向に流通させるようになっている。また、第２のスパッタガスである酸素ガスの流通方向と前記アルゴンガスの流通方向との成す角度が鋭角になるようにしてスパッタガスを円滑に流通させるようになっている。
これにより、酸素ガスとアルゴンガスとの合流地点においてガス流が乱れるのを防止することができ、基板Ｗに対するスパッタ粒子５ｐの入射角度がばらつくのを防止することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、スパッタ粒子５ｐとしてのシリコンを、第２のスパッタガスである酸素ガスと反応させることでシリコン酸化物を基板Ｗ上に成膜する場合について説明しているが、ターゲット５ａ，５ｂとして例えばシリコン酸化物（ＳｉＯｘ）やアルミニウム酸化物（ＡｌＯｙ等）などを用い、ターゲット５ａ，５ｂに対してＲＦ電力を入力してスパッタ動作を行うことで、これらシリコン酸化物やアルミニウム酸化物からなる無機配向膜を基板Ｗ上に形成することができる。またこの場合において、第２のスパッタガス（酸素ガス）を成膜室２内に流通させておくことで、形成される無機配向膜の酸化物組成からのずれを防止することができ、無機配向膜の絶縁性を高めることができる。
【００４５】
また、対向ターゲット型のスパッタ装置３を基板Ｗに対して所定角度（θ１）傾けて配置しているので、スパッタ装置３の開口部３ａから放出されるスパッタ粒子５ｐを所定角度で斜め方向から基板Ｗの成膜面に入射させることができる。そして、このようにして斜め方向から入射させたスパッタ粒子５ｐの堆積により、一方向に配向した柱状構造を具備した無機配向膜を基板Ｗ上に形成することができるようになっている。また、対向ターゲット型のスパッタ装置３では、開口部３ａから放出されないスパッタ粒子は、主にターゲット５ａ，５ｂに入射して再利用されるため、極めて高いターゲット利用効率を得られるようになっている。さらにスパッタ装置３においては、ターゲット間隔を狭めることで開口部３ａから放出されるスパッタ粒子５ｐの指向性を高めることができるので、基板Ｗに到達するスパッタ粒子５ｐの入射角は高度に制御されたものとなり、形成される無機配向膜における柱状構造の配向性も良好なものとなる。
【００４６】
製造装置１により基板Ｗへの成膜を所定の時間行っていると、成膜室２の内壁、スパッタ装置３の内壁、あるいは図３に示す第１の防着カバー１１Ａ及び第２の防着カバー１１Ｂの表面等に付着したスパッタ膜が剥離して、パーティクルＰが落下する場合がある。
ここで、第１の防着カバー１１Ａの上方側（＋Ｚ側）からパーティクルＰが落下した場合には、パーティクルＰはターゲット５ａ，５ｂの下端部から下方側（−Ｚ側）に延びるように設けられた第１の防着カバー１１Ａの開口部１１ａの内側に落下する。
そして、箱型筐体状の第１の防着カバー１１Ａの開口部１１ａの内側に落下したパーティクルＰは、底部１１ｂに設けられた収容部１１ｓに収容される。また、第１の防着カバー１１Ａの内側壁から落下したパーティクルＰも、同様に収容部１１ｓに収容される。
【００４７】
すなわち、パーティクルＰは、従来よりもターゲット５ａ，５ｂの下端部から下方側に離れた位置に設けられかつ所定時間に発生するパーティクルＰの量に応じて容量が設定された収容部１１ｓに収容される。したがって、成膜室２の内壁、スパッタ装置３の内壁、あるいは第１の防着カバー１１Ａ及び第２の防着カバー１１Ｂの表面等に付着したスパッタ膜が剥離してパーティクルＰが落下した場合であっても、パーティクルＰを収容部１１ｓに収容し、収容部１１ｓがパーティクルＰによって満たされるまでの間、パーティクルＰとターゲット５ａ，５ｂとの接触を防止することができる。
【００４８】
また、本実施形態の液晶装置の製造装置１では、スパッタ粒子５ｐの放出方向（Ｚａ方向）の第１の防着カバー１１Ａの寸法Ｌａが、第２の防着カバー１１ＢのＺａ方向の最小寸法Ｌｂよりも大きくなるように形成されている。そのため、スパッタ粒子５ｐが第１の防着カバー１１Ａ及び第２の防着カバー１１Ｂに付着してスパッタ膜が形成される際に、第２の防着カバー１１Ｂの表面がスパッタ膜により覆われた場合でも、第１の防着カバー１１Ａの表面にスパッタ膜により覆われていない領域を残存させることができる。
すなわち、スパッタ粒子５ｐの放出方向の第１の防着カバー１１Ａの寸法Ｌａを第２の防着カバー１１Ｂの寸法Ｌｂよりも大きくすることで、第１の防着カバー１１Ａ上に第２の防着カバー１１Ｂよりもターゲット５ａ，５ｂから離れた領域ができ、その領域にスパッタ粒子５ｐを付着し難くすることができる。
【００４９】
これにより、第１の防着カバー１１Ａ及び第２の防着カバー１１Ｂを接地してアノードとして用いる場合に、絶縁性のスパッタ膜の付着により、第１の防着カバー１１Ａのアノードしての機能が第２の防着カバー１１Ｂのアノードとしての機能よりも先に失われることを防止できる。そのため、第１の防着カバー１１Ａのメンテナンス周期を第２の防着カバー１１Ｂのメンテナンス周期よりも長くすることができる。したがって、第１の防着カバー１１Ａのメンテナンスを第２の防着カバー１１Ｂと同時に行うことができ、製造装置１のメンテナンスを容易にすることができる。
【００５０】
また、本実施形態の液晶装置の製造装置１では、第１の防着カバー１１Ａを貫通し、プラズマ生成領域にアルゴンガスを供給するガスノズル１９ｎが設けられている。さらに、ガスノズル１９ｎの先端部１９ａは、収容部１１ｓよりもプラズマ生成領域側でかつプラズマ生成領域の外部に配置されている。そのため、ガスノズル１９ｎの先端部１９ａから噴出するアルゴンガスのガス流と、第１の防着カバー１１Ａの収容部１１ｓに収容されたパーティクルＰとが直接接触することが防止される。これにより、アルゴンガスのガス流によってパーティクルＰが吹き上げられることを防止できる。
【００５１】
したがって、パーティクルＰがターゲット５ａ，５ｂに付着することを防止して、スパッタ装置３における異常放電を防止し、良好な膜質の無機配向膜を形成することができる。また、ガスノズル１９ｎの先端部１９ａをプラズマ生成領域の外部に配置することで、ガスノズル１９ｎにプラズマＰｚによる悪影響が及ぶことを防止することができる。加えて、プラズマ生成領域にアルゴンガスをより均一に供給してスパッタ装置３の成膜条件を安定させることができ、良好な膜質の無機配向膜を形成することが可能になる。
【００５２】
また、第１の防着カバー１１Ａの収容部１１ｓが、第１の防着カバー１１Ａを水平方向よりも斜め下方側に拡張させて設けられているので、底部１１ｂに落下したパーティクルＰを重力の作用により収容部１１ｓに収容することができる。また、収容部１１ｓの容量を増大させてより多くのパーティクルＰを収容することができる。また、収容部１１ｓ内のパーティクルＰがよりターゲット５ａ，５ｂから遠ざかり、ターゲット５ａ，５ｂに接触し難くなる。したがって、製造装置１のメンテナンス頻度を低下させると共にスパッタ装置３の異常放電を防止して、良好な膜質の無機配向膜を形成することができる。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態の液晶装置の製造装置１によれば、スパッタ装置３の下方に堆積したパーティクルＰとターゲット５ａ，５ｂとの接触を防止することができ、スパッタ装置３に異常放電が生じることを防止して、良好な無機配向膜を成膜できる。また、収容部１１ｓにパーティクルＰを収容して蓄積することができるので、収容部１１ｓのパーティクルＰの収容能力が限界に達するまでの間、パーティクルＰとターゲット５ａ，５ｂとの接触を継続的に防止することができる。これにより、製造装置の１メンテナンス頻度を低下させ、生産性を向上させることができる。
【００５４】
［液晶装置の製造方法］
次に、上記製造装置１を用いた液晶装置の製造方法（基板Ｗ上に無機配向膜を形成する工程）について説明する。
まず、基板Ｗとして、液晶装置用基板としてスイッチング素子や電極等、所定の構成部材が形成された基板を用意する。次いで、基板Ｗを成膜室２に併設されたロードロックチャンバー内に収容し、ロードロックチャンバー内を減圧して真空状態とする。また、これとは別に、排気制御装置を作動させて成膜室２内を所望の真空度に調整しておく。
【００５５】
続いて、基板Ｗを成膜室２内に搬送し、搬送トレイ６にセットする。そして、配向膜形成の前処理として、搬送トレイ６のヒータ７によって基板Ｗを例えば２５０℃〜３００℃程度で加熱し、基板Ｗの表面に付着した吸着水やガスなどの脱水・脱ガス処理を行う。次いで、ヒータ７による加熱を停止した後、スパッタリングによる基板温度の上昇を抑制するため、冷媒循環手段１８ｃを作動させて冷却手段８ｃに冷媒を循環させることで基板Ｗを所定温度、例えば室温に保持する。
【００５６】
次に、アルゴンガスを第１のガス供給手段２１から供給してガスノズル１９ｎから噴出させてスパッタ装置３内に所定流量で導入し、酸素ガスを第２のガス供給手段２２から所定流量で成膜室２内に導入する。それとともに、排気制御装置２０を作動させ、成膜室２を所定の操作圧力、例えば１０−１Ｐａ程度に調整する。酸素ガスプラズマでは酸素ラジカル、酸素の負イオンが発生するため、本実施形態の製造装置１では、プラズマ生成領域であるターゲット５ａ，５ｂの前面にはアルゴンガスのみを導入し、酸素ガスは別系統のガス供給路から基板Ｗ上へ流入させている。また、成膜中にも必要に応じてヒータ７、冷却手段８ｃを作動させることにより、基板Ｗを室温に保持することが好ましい。
【００５７】
その後、このような成膜条件のもとで、移動手段６ａにより基板Ｗを図１中のＸ方向に所定の速度で移動させ、スパッタ装置３によるスパッタリングを行う。すると、ターゲット５ａ，５ｂからは、配向膜材料となるスパッタ粒子（シリコン）が放出されるが、対向ターゲット型のスパッタ装置３では、ターゲット対向方向に進行するスパッタ粒子はプラズマＰｚ内に閉じ込められ、ターゲット面方向の開口部３ａに向かって進行するスパッタ粒子５ｐのみが開口部３ａから成膜室２内に放出され、進行方向を規制されたスパッタ粒子５ｐのみが基板Ｗ上に入射するようになる。
【００５８】
スパッタ粒子５ｐは、装置接続部２５に臨む基板Ｗの成膜面に対してのみ選択的に入射、基板Ｗ上で酸素ガスと反応してシリコン酸化物の被膜を形成する。このように基板Ｗに対して斜めに傾けて配置されたスパッタ装置３から放出され、さらに基板Ｗに対してスパッタ装置３と同様に斜めに傾けて配置された装置接続部２５を通過したスパッタ粒子５ｐは、基板Ｗの成膜面に対して所定の角度、すなわち前記θ１で入射するようになる。その結果、基板Ｗ上で酸素ガスとスパッタ粒子５ｐとの反応を伴って堆積した無機配向膜は、前記の入射角θ１に対応した角度で傾斜する柱状構造を有した無機配向膜となる。
【００５９】
このように、製造装置１により基板Ｗ状に形成される無機配向膜は所望の角度で傾斜した柱状構造を有する無機配向膜であり、この配向膜を備えてなる液晶装置は、かかる無機配向膜によって液晶のプレチルト角を良好に制御することがでるものとなる。
【００６０】
また、スパッタ装置３の下方に堆積したパーティクルＰとターゲット５ａ，５ｂとの接触を防止することができ、スパッタ装置３に異常放電が生じることを防止して、良好な無機配向膜を成膜できる。また、収容部１１ｓにパーティクルＰを収容して蓄積することができるので、収容部１１ｓのパーティクルＰの収容能力が限界に達するまでの間、パーティクルＰとターゲット５ａ，５ｂとの接触を継続的に防止することができる。これにより、製造装置の１メンテナンス頻度を低下させ、液晶装置の生産性を向上させることができる。
【００６１】
以上の工程により基板Ｗ上に無機配向膜を形成したならば、別途製造した他の基板とシール材を介して貼り合わせ、基板間に液晶を封入することで液晶装置を製造することができる。なお、本発明に係る液晶装置の製造方法において、無機配向膜の形成工程以外の製造工程については公知の製造方法を適用することができる。
【００６２】
＜第二実施形態＞
次に、本発明の第二実施形態について、図１〜図２を援用し、図４を用いて説明する。本実施形態では、上述の第一実施形態で説明した液晶装置の製造装置と、第１の防着カバー１２の収容部１２ｓが異なる方向に拡張されている点で異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６３】
図４に示すように、本実施形態の液晶装置の製造装置では、スパッタ装置３Ｂの開口部３ａと反対側の端部に設けられた側壁部材１９Ａが、斜め下方（−Ｘａ方向）に延長して形成されている。また、側壁部材１９Ａに対向するように側壁部材１９Ｃが斜め下方に向けて延びるように設けられている。さらに、これらの側壁部材１９Ａ，１９Ｃの斜め下方側の端部を閉塞するように、側壁部材１９Ｂが例えばボルト等の締結部材により着脱自在に取り付けられている。また、スパッタ装置３Ｂの箱型筐体を構成する側壁部材９ｃ，９ｄ（図１参照）は、図４に示す第１電極支持部材９Ａ、第２電極支持部材９Ｂ及び側壁部材１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃがなす形状に対応して、Ｙ方向視で略Ｌ字型の形状に形成されている。
【００６４】
また、本実施形態の第１の防着カバー１２は、第一実施形態の第１の防着カバー１１Ａと同様に、スパッタ粒子５ｐの放出方向（Ｚａ方向）の下方側へ延びるように設けられている。さらに本実施形態の第１の防着カバー１２は、底部１２ｂの収容部１２ｓが斜め下方側（−Ｘａ側）に拡張され、斜め下方側の端部が開放されている。
そのため、第１の防着カバー１２の底部１２ｂに落下したパーティクルＰは、重力の作用により斜め下方側に拡張された収容部１２ｓに収容される。
【００６５】
したがって、本実施形態の液晶装置の製造装置によれば、第一実施形態の製造装置１の収容部１１ｓと比較して、収容部１２ｓの容量をより増大させ、より多くのパーティクルＰを収容することが可能になる。また、第一実施形態と比較して、収容部１２ｓ内のパーティクルＰがよりターゲット５ａ，５ｂからより遠ざかり、ターゲット５ａ，５ｂにより接触し難くなる。これにより、製造装置１のメンテナンス頻度を低下させることができ、スパッタ装置３Ｂの異常放電を防止して良好な膜質の無機配向膜を製造することができる。また、収容部１２ｓの斜め下方側の端部が開放され、側壁部材１９Ｂを着脱自在に設けられているので、側壁部材１９Ｂを取り外して収容部１２ｓに堆積したパーティクルＰを容易に除去することができる。これにより、製造装置１のメンテナンス性を向上させることができる。
【００６６】
＜第三実施形態＞
次に、本発明の第三実施形態について、図１〜図２を援用し、図５を用いて説明する。本実施形態では、上述の第一実施形態で説明した液晶装置の製造装置と、第１の防着カバー１３にパーティクルトラップ１３ｔが設けられ、側壁部材１９にガスノズルが設けられていない点で異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００６７】
図５に示すように、本実施形態の液晶装置の製造装置では、スパッタ装置３Ｃの第１の防着カバー１３の側壁に複数の段差状のパーティクルトラップ（段差部）１３ｔが設けられている。また、側壁部材１９に形成されたガス供給口１９ｈは、第１のガス供給手段２１（図１参照）に接続されている。
そのため、第１のガス供給手段２１から供給されたアルゴンガスは、ガス供給口１９ｈからスパッタ装置３の内部へと導入され、第１の防着カバー１３の周囲を流通してプラズマ生成領域へと供給される。これにより、第１の防着カバー１３の収容部１３ｓに収容されたパーティクルＰが、アルゴンガスのガス流によって巻き上げられることを防止することができる。
【００６８】
また、アルゴンガスの流れや機械的な振動等により、パーティクルＰを上方に移動させるような作用が働いた場合であっても、段差状に形成されたパーティクルトラップ１３ｔにより、パーティクルＰが内側壁に沿って上方へ移動することを防止できる。
したがって、本実施形態の液晶装置の製造装置によれば、成膜室２やスパッタ装置３の内部から剥離して落下したパーティクルＰが収容部１３ｓに収容された後、ターゲット５ａ，５ｂに接触することが防止される。よって、スパッタ装置３の異常放電を防止して、良好な膜質の無機配向膜を形成することができる。
【００６９】
＜第四実施形態＞
次に、本発明の第四実施形態について、図１〜図２を援用し、図６を用いて説明する。本実施形態では、上述の第一実施形態で説明した液晶装置の製造装置と、第１の防着カバー１４にパーティクルトラップ１４ｔが設けられている点で異なっている。その他の点は第一実施形態と同様であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
【００７０】
図６に示すように、本実施形態の液晶装置の製造装置では、スパッタ装置３Ｄの第１の防着カバー１４の側壁に複数のフィン状の部材であるパーティクルトラップ１４ｔが設けられている。パーティクルトラップ１４ｔはその先端部が第１の防着カバー１４の底部１４ｂに向くように、内側壁に対して斜めに設けられている。
【００７１】
そのため、アルゴンガスの流れや機械的な振動等により、パーティクルＰを上方に移動させるような作用が働いた場合であっても、フィン状に形成されたパーティクルトラップ１４ｔにより、パーティクルＰが内側壁に沿って上方へ移動することを防止できる。
したがって、本実施形態の液晶装置の製造装置によれば、成膜室２やスパッタ装置３の内部から剥離して落下したパーティクルＰが収容部１４ｓに収容された後、ターゲット５ａ，５ｂに接触することが防止される。よって、スパッタ装置３の異常放電を防止して、良好な膜質の無機配向膜を形成することができる。
【００７２】
尚、この発明は上述した実施の形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、スパッタ装置は基板の搬送方向に対して垂直に配置されたものであってもよい。また、基板の搬送方向や酸素ガスの導入方向は上述の実施形態と逆向きであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】第一実施形態に係る液晶装置の製造装置の概略構成図。
【図２】図１に示すスパッタ装置の詳細構成を示す図。
【図３】図１に示す液晶装置の製造装置のスパッタ装置の開口部近傍の概略構成図。
【図４】第二実施形態に係る液晶装置の製造装置の図３に相当する概略構成図。
【図５】第三実施形態に係る液晶装置の製造装置の図３に相当する概略構成図。
【図６】第四実施形態に係る液晶装置の製造装置の図３に相当する概略構成図。
【符号の説明】
【００７４】
１  製造装置、２  成膜室、３，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ  スパッタ装置、３ａ  開口部、５ａ，５ｂ  ターゲット、５ｐ  スパッタ粒子、１１Ａ  第１の防着カバー、１１Ｂ  第２の防着カバー、１１ｓ  収容部、１２  第１の防着カバー、１２ｓ  収容部、１３  第１の防着カバー、１３ｓ  収容部、１３ｔ  パーティクルトラップ（段差部）、１４  第１の防着カバー、１４ｓ  収容部、１４ｔ  パーティクルトラップ、１９ａ  先端部、１９ｎ  ガスノズル、Ｌａ，Ｌｂ  寸法、Ｐ  パーティクル、Ｗ  基板、Ｘ  水平方向、Ｙ  水平方向、Ｚ  鉛直方向、Ｚａ  放出方向
【図１】
2010020095.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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