(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部が形成されたマスクと、カラーパターンが形成されるべくしてなるガラス基板と、開口部が形成されたマスクホルダーとからなる基板セットを保持するスパッタ用キャリアであって、マスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材が、マスクホルダーに形成された開口部に合致する位置に相当して、スパッタ用キャリアに形成されてなり、該部材がスパッタ用キャリアに形成された弾性部材によりスパッタ用キャリア側からマスクホルダー側へ圧接されてなることを特徴とするスパッタ用キャリア。
【請求項２】
請求項１記載のスパッタ用キャリアにおいて、マスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材と弾性部材とを覆うカバーをスパッタ用キャリアに設置してなることを特徴とするスパッタ用キャリア。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示装置用等のカラーフィルタを製造する工程に用いられ、カラーフィルタ上に所定形状の透明電極膜を形成するためのスパッタ用キャリアに関する。
【０００２】
【従来の技術】
先ず、カラーフィルタの製造方法の１例について図２により説明する。
ガラス基板３上に真空成膜法、フォトリソグラフィー法等を用いて所定形状のブラック遮光層８を形成する（Ａ）。次に、ブラック遮光層８の上から、１色目、例えばレッドの着色層形成用感材を塗布した後、フォトマスクを配置し露光した後、現像を行いレッド着色層９を形成し（Ｂ）、２色目以降は、例えば、グリーン、ブルーの着色層形成用感材を塗布した後、フォトマスクを配置し露光した後、現像を行いグリーン、ブルーの着色層１０、１１を形成する（Ｃ、Ｄ）。次に、物理化学的保護、表面の整面化、平坦化を目的として、カラー着色層の上に透明なオーバーコート層１２を形成する（Ｅ）。さらに、オーバーコート層１２の上に透明電極層１３を形成しカラーフィルタを製造する（Ｆ）。
【０００３】
前記工程のうち透明電極層１３を形成する方法には、蒸着、イオンプレーティング、スパッタ等の各種の方法があるが、カラーフィルタの透明電極の基体となるオーバーコート層１２は合成樹脂で形成されているので、オーバーコート層１２の耐熱性の面から比較的低温での成膜が可能なスパッタ法が広く用いられている。
【０００４】
スパッタ法においては、特に自動化ラインでは、マスクとガラス基板とマスクホルダーをキャリア（搬送用架台）の所定位置に固定し、数１０個程度のキャリアをスパッタ装置内に収納しスパッタを行っている。一般に、開口部を有するマスク上に、ガラス基板を適宜位置決めし、さらにマスクホルダーを載置して、得られたマスク／ガラス基板／マスクホルダーの一体物（以下、基板セットと記すことがある。）をスプリング、ネジ等で締結する手段によりキャリアに機械的に固定している。図１に、マスク／ガラス基板／マスクホルダーの積層状態の概略を示す。
【０００５】
図１において、基板セットは、開口部７が形成されたマスク５と、ガラス基板３と、開口部１４が形成されたマスクホルダー１からなる。マスクホルダー１内に、多数の磁石２を埋め込むと、金属製のマスクが該磁石により引き付けられることにより、マスク５とガラス基板３とマスクホルダー１とが簡便に強く保持されるので好ましい。磁石２としては、２００℃程度の高温に耐える耐熱性に優れた強磁性材料が好ましく、具体的にはＮｄ−Ｂ（ネオジウムボロン）系、Ｓｍ−Ｃｏ（サマリウムコバルト）系の磁石などが挙げられる。
【０００６】
マスク５のガラス基板３に対向する面には、フッ素樹脂からなるコーティング層６を形成し、マスク５をコーティング層６を介してガラス基板３に当接させることが、ガラス基板のカラーパターンの外周に傷が付くのが防止されるので好ましい。フッ素樹脂は、２００℃程度の高温に耐える耐熱性材料であり、かつ、ガスを発生することがないため、カラーパターンに悪影響を与えることがないから好ましい。
該フッ素樹脂として、４フッ化エチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、ＰＦＡということがある。）、ポリ４フッ化エチレン（以下、ＰＴＦＥということがある。）、４フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合体（以下、ＦＥＰということがある。）などが挙げられる。該フッ素樹脂に耐熱性樹脂や充填材を添加してもよい。
【０００７】
マスク５とマスクホルダー１の間にガラス基板３を適宜位置決めして固定する。ガラス基板３は、カラーパターン４が形成されるべくしてなるものである。即ち、ガラス基板３には、カラーパターン４が形成されているか、又はカラーパターン４が形成されるようになっている。通常はガラス基板３には、カラーパターン４が形成されているが、ガラス基板３として、カラーパターン４が形成される前のものであってもさしつかえない。
マスク５にはカラーパターン４に対向するように開口部７が形成されている。なお、カラーパターン４及び開口部７の数は任意である。
【０００８】
ここで、ガラス基板とマスクホルダーを取り扱う装置、例えばハンドリングロボットは、マスクホルダー１とガラス基板３とを同時に保持して移動させることが効率的で好ましい。このためには、マスクホルダー１とガラス基板３とをハンドリングロボット付属の、例えば吸着パッドで同時に吸着保持する方法が簡便で実用的なので好ましい。図３（Ａ）にロボットハンドの平面図、図３（Ｂ）にロボットハンドの吸着パッドがマスクホルダーとガラス基板を吸着保持している状態を示す図を示す。
この場合、マスクホルダーについては、図３（Ａ）と図３（Ｂ）に示すように、ハンドリングロボットのロボットハンド１５付属のマスクホルダー用吸着パッド１６でマスクホルダーを直接吸着保持すればよい。また、ガラス基板３については、マスクホルダー１に開口部１４（例えば、孔）を設けて、この開口部１４を通してロボットハンド付属のガラス基板用吸着パッド１７でガラス基板３を吸着保持できるようにすることが好ましい。このようにすることによって、ハンドリングロボットのロボットハンド付属の吸着パッドでガラス基板３とマスクホルダー１とを同時に保持して移動させることができる。
【０００９】
具体的に、マスク、ガラス基板、マスクホルダーが基板セットとして組み立てられ、該基板セットがキャリアに保持され、該キャリアが加熱室に搬送されるまでの方法の１例を挙げる。
例えば、始めにガラス基板３が基板用の所定の位置にセットされる。一方、ハンドリングロボットは、予めマスクホルダー１をマスクホルダー用吸着パッド１６にて保持した後、図３（Ｂ）に示すようにマスクホルダーの開口部１４からマスクホルダー用吸着パッド１７を突き出し、所定の位置に配置されたガラス基板３を吸着する。一方、マスク５がマスク用の所定の位置にセットされる。次に、マスクホルダーとガラス基板を保持したハンドリングロボットは、それらをマスク上に置き、マスクと基板とマスクホルダーからなる基板セットを作製する。次に、この基板セットはキャリア上にセットされ、該キャリアは加熱室に搬送される。
このままで、この基板セットをスパッタ装置の加熱室で加熱すると、マスクホルダーの開口部１４の隙間を介して輻射熱が侵入するので、開口部周辺の基板温度が他の部分より上昇してしまう。この温度ムラの影響で、カラーフィルター上のパターンに変色ムラが発生してしまうという問題が生じる。
【００１０】
この変色ムラを無くすために、図４にその概略図を示すように、予めマスクホルダーの開口部１４に合致する位置に、この開口部を塞ぐべくしてなる部材１８（以下、プラグと記すことがある。）をスパッタ用キャリア１９に取り付ける方法が考えられる。なお、基板セットは、公知の方法でスパッタ用キャリア９にセットされるが、図４ではキャリアの全体を図示してはおらず、スパッタ用キャリアに基板セットをセットする部分などの図示を略している。また、図４では、わかりやすくするために、開口部を塞ぐべくしてなる部材１８をマスクホルダーの開口部１４の奥まで完全に差し込んではいない状態を示している。
しかしながら、加熱室への出入りによる昇温、降温を繰り返すことにより、スパッタ用キャリアにおいて、プラグを保持している部分が熱変形を起こしてしまい、プラグにて開口部を塞ぎきれなくなり、やはり製品の変色ムラを充分に防ぐことはできなかった。
このように、従来のスパッタ用キャリアを用いると、ガラス基板上のカラーパターンに変色ムラが発生して不良品となる問題があった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、カラーフィルタのパターンの変色むらを防止することができるスパッタ用キャリアを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、このような問題を解決するために鋭意検討した結果、開口部を塞ぐ可動プラグをキャリアに取り付けることによりカラーフィルタのパターンの変色むらを防止することができることを見出し、本発明に到達した。
即ち、本発明は、（１）開口部が形成されたマスクと、カラーパターンが形成されるべくしてなるガラス基板と、開口部が形成されたマスクホルダーとからなる基板セットを保持するスパッタ用キャリアであって、マスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材が、マスクホルダーに形成された開口部に合致する位置に相当して、スパッタ用キャリアに形成されてなり、該部材がスパッタ用キャリアに形成された弾性部材によりスパッタ用キャリア側からマスクホルダー側へ圧接されてなるスパッタ用キャリアに係るものである。
また、本発明は、（２）前記（１）記載のスパッタ用キャリアにおいて、マスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材と弾性部材とを覆うカバーをスパッタ用キャリアに設置してなるスパッタ用キャリアに係るものである。
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明のスパッタ用キャリアは、開口部が形成されたマスクと、カラーパターンが形成されるべくしてなるガラス基板と、開口部が形成されたマスクホルダーとからなる基板セットを保持するものである。図５にスパッタ用キャリアの１例の概略図を示すが、本発明はこの形状に限定されるものではない。該図では、両側に基板セットをそれぞれ２枚ずつ押さえ板で保持するスパッタ用キャリアの１例を示し、片側の押さえ板が開かれた状態を示す。この開かれた押さえ板の上に基板セットを固定して、押さえ板を閉じて、基板セットをスパッタ用キャリアに固定することができる。該図における矢印は、片側の押さえ板の動く状態を示している。
本発明の特徴は、マスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材（以下、プラグと記すことがある。）が、マスクホルダーに形成された開口部に合致する位置に相当して、スパッタ用キャリアに形成されてなり、該部材（プラグ）がスパッタ用キャリアに形成された弾性部材によりスパッタ用キャリア側からマスクホルダー側へ圧接されて、該部材がマスクホルダーに形成された開口部を塞ぐところにある。
また、本発明の特徴は、前記（１）記載のスパッタ用キャリアにおいて、マスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材と弾性部材とを覆うカバーをスパッタ用キャリアに設置してなるところにある。
該弾性部材に用いる材料としては、ステンレス、特にＳＵＳ３０４−ＷＰＡ、ＳＵＳ３０４−ＷＰＢ、ＳＵＳ３１６ＷＰＡ、ＳＵＳ６３１Ｊ１−ＷＰＣが好ましい。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を実施例を挙げて説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。具体的に実施例を図面を参照しつつ説明する。
図６にマスクホルダー１と、マスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材１８と弾性部材２０が形成されたスパッタ用キャリア１９の１例を示す。該図において、点線で記載されている部分は、開口部を塞ぐべくしてなる部材１８が弾性部材２０の作用によりマスクホルダー１に圧接されている状態を示す。
なお、スパッタ用キャリア１９は全体を表示してはおらず、マスクホルダーに形成された開口部の近傍を表示している。この図では、弾性部材２０として、コイルばねを図示しているが、これに限定されるものではなく、公知の弾性部材、例えば板ばねなどが挙げられる。
【００１５】
弾性部材２０が形成されたスパッタ用キャリア１９の１例について図６に基づいて説明する。スパッタ用キャリア１９に腕金２１が止めねじ２２で固定される。腕金２１の一端には押さえ軸２３が摺動できるように嵌め込まれる。押さえ軸２３には、２つの止め輪２４が固定される。該押さえ軸２３に弾性部材２０が止め輪２４と腕金２１の一端の間に嵌め込まれて設置される。プラグ１８は、押さえ軸２３に例えば止めねじ２５で固定される。
【００１６】
本発明において、このようにマスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材１８が、スパッタ用キャリアに形成された弾性部材２０によりスパッタ用キャリア１９側からマスクホルダー１側へ圧接されて、該部材１８がマスクホルダーに形成された開口部１４を塞ぐ構造にすることにより、熱変形によりスパッタ用キャリア１９が変形しても、プラグ１８そのものが弾性部材２０により前後に動くことができるので、隙間の大小に対応して、プラグ１８がマスクホルダーに形成された開口部１４を充分に塞ぐことができる。
さらに、熱変形によるねじれに対してもプラグそのものが首振り動作を行えるようにできるので、プラグがマスクホルダーに形成された開口部を充分に塞ぐことができる。
【００１７】
ただし、プラグを止めネジ２５で固定している場合、プラグの押さえ軸２３からの伝熱でプラグと止めネジの温度が上昇し、ネジの頭相当の大きさの温度ムラが発生してしまうことがある。
これを防ぐために、図７に示すように、マスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材１８と弾性部材２０とを覆うカバー２６（以下、リフレクターと記すことがある。）をスパッタ用キャリア１９に設置することが好ましい。該図において、点線で記載されている部分は、図６と同様に、開口部を塞ぐべくしてなる部材１８が弾性部材２０の作用によりマスクホルダー１に圧接されている状態を示す。なお、図７では、マスクホルダー１の図示は省略している。マスクホルダーに対して、スパッタ用キャリアの後部を該リフレクターで遮蔽する構造により、押さえ軸からの伝熱を防止することができる。該リフレクターの材料としては、金属、特にステンレスが好ましい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のスパッタ用キャリアを用いれば、カラーフィルタのパターンの変色むらを防止することができるので、工業的価値が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】マスクとガラス基板とマスクホルダーの積層状態の概略を示す図。
【図２】カラーフィルタの製造工程を説明するための拡大断面図
【図３】（Ａ）ロボットハンドの平面図、（Ｂ）ロボットハンドの吸着パッドがマスクホルダーとガラス基板を吸着保持している状態を示す断面図
【図４】従来のスパッタ用キャリアとマスクホルダーの状態を示す図
【図５】スパッタ用キャリアの１例の斜視図
【図６】本発明のスパッタ用キャリアとマスクホルダーの状態を示す図
【図７】本発明のスパッタ用キャリアとマスクホルダーの状態を示す図
【符号の説明】
１・・・マスクホルダー
２・・・磁石
３・・・ガラス基板
４・・・カラーパターン
５・・・マスク
６・・・コーティング層
７・・・開口部
８・・・ブラック遮光層
９・・・レッド着色層
１０・・・グリーン着色層
１１・・・ブルー着色層
１２・・・オーバーコート層
１３・・・透明電極層
１４・・・マスクホルダーの開口部
１５・・・ロボットハンド
１６・・・マスクホルダー用吸着パッド
１７・・・ガラス基板用吸着パッド
１８・・・マスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材（プラグ）
１９・・・スパッタ用キャリア
２０・・・弾性部材
２１・・・腕金
２２・・・止めねじ
２３・・・押さえ軸
２４・・・止め輪
２５・・・止めねじ
２６・・・マスクホルダーに形成された開口部を塞ぐべくしてなる部材と弾性部材とを覆うカバー
【図１】
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【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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【図７】
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