(57)【要約】  【課題】  カラーフィルター製造工程などに好適に用いられる蓋開閉式真空チャンバーの蓋と真空チャンバーの密着面用シール不良に起因する発塵および欠陥の発生を防止するためのシール構造を有する蓋開閉式真空チャンバーを提供すること。  【解決手段】  真空漏れ防止用のシール材であるＯ−リングを充填するための溝（アリ溝）を具備し開閉蓋機構のある真空チャンバーにおいて、溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リングを用い、蓋閉時の溝とシール材であるＯ−リングの接触摩耗による発塵を防止するようになした蓋開閉式真空チャンバーである。  【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝と溝に納められたＯ−リングとを具備し、かつ蓋開閉機構を有する真空チャンバーであって、Ｏ−リングの断面形状が、溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状であることを特徴とする蓋開閉式真空チャンバー。
【請求項２】
第２の凸部の少なくとも一部が、溝から突出していることを特徴とする請求項１に記載の蓋開閉式チャンバー。
【請求項３】
第２の凸部の頂部が半円状であって、その両側に第１の凸部を有することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の蓋開閉式チャンバー。
【請求項４】
底面がフラットであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の蓋開閉式チャンバー。
【請求項５】
Ｏ−リングが弾性体であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の蓋開閉式真空チャンバー。
【請求項６】
カラーフィルターの製造に用いられる請求項１〜５のいずれかに記載の蓋開閉式真空チャンバー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空漏れ防止用のシール材であるＯ−リングを充填するための台形溝を具備する開閉蓋機構のある真空チャンバーにおいて、蓋閉時の発塵を防止するように構成してなる蓋開閉式真空チャンバーに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルターの加工工程には、開閉式の蓋を備えた真空チャンバー内で加工処理が行われる工程があるが、同工程において、蓋と真空チャンバーの密着面からの真空漏れにより、真空チャンバー内到達真空度が低い状態で加工処理が行われた場合、そのカラーフィルターは不良品となることがある。そのため、真空チャンバーと蓋の密着面には、真空度を維持するための真空漏れ防止用シール材が必要である。
【０００３】
また、カラーフィルターは、加工工程中に発生した塵埃がカラーフィルター上に付着すると不良品となるため、真空チャンバー蓋閉時に発生するシール起因の塵埃発生を最小限にすることが必要である。
【０００４】
そこで、従来、カラーフィルター加工工程においては、真空チャンバー蓋閉時の密着面をシールする方式として、真空チャンバー側に溝を設け弾性体であるゴム製のＯ−リングを同溝内に充填し、かつ蓋側のＯ−リング接触面を平坦に研削することで塵埃発生を減少させたＯ−リングの弾性変形によるシール方式が多く用いられている（特許文献１および特許文献２参照）。
【０００５】
また、Ｏ−リングを充填する溝は、蓋開時に蓋に密着して抜け落ちることがあるため、溝上部を溝下部およびＯ−リング外径より狭くしＯ−リングが引き抜かれにくくするための台形溝（アリ溝）を用いることが知られている（特許文献３参照）。
【０００６】
しかしながら、既存技術の台形溝にＯ−リングを充填するシール方式では、Ｏ−リングの強度不足による変形が大きすぎた場合や、Ｏ−リングサイズが台形溝に対し大きい場合、蓋閉時に真空チャンバーの台形溝の上部鋭角部とＯーリングが接触し発塵を起こしたり、Ｏ−リング強度不足で真空チャンバーと蓋が直接接触することがあり、蓋と真空チャンバーおよびＯ−リングの接触摩耗による塵埃発生を防止できないという欠点がある。このようなチャンバー内で発生する塵埃は、品質を低下させ歩留まりを下げる要因となる。
【特許文献１】特開２００１−２２７６４３号公報
【特許文献２】特開２００１−００２１４５号公報
【特許文献３】特開平１０−１０２２３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の溝充填式Ｏ−リングシール方式の問題点を解消するためになされたもので、カラーフィルター製造工程などに好適に用いられる蓋開閉式真空チャンバーの蓋と真空チャンバーの密着面用シール不良に起因する発塵および欠陥の発生を防止するためのシール構造を有する蓋開閉式真空チャンバーを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記の目的を達成するため、以下の構成を採用する。すなわち、本発明の蓋開閉式真空チャンバーは、Ｏ−リングを充填するための溝を具備し開閉蓋機構を有する真空チャンバーにおいて、溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リングを用いることを特徴とする蓋開閉式真空チャンバーである。
【０００９】
そして本発明によれば、真空チャンバーの蓋閉時に溝上部の鋭角部と接触しない溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リングを用いること、および、真空チャンバー内真空時に蓋と真空チャンバーが接触しないように構成してなることが好ましい態様として包含される。また、本発明の好ましい態様によれば、Ｏ−リングの断面形状は、底面をフラットとし、その両側にテーパーをつけたショルダー部を有し、上部を半円形とした形状のものである。また、本発明の蓋開閉式真空チャンバーは、カラーフィルターの製造に好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、真空チャンバー内の真空度を維持しつつ真空チャンバーの溝とＯ−リングおよびチャンバーと蓋の接触摩耗による発塵を防止することができる蓋開閉式真空チャンバーが提供される。その結果、カラーフィルター製造工程等にこの蓋開閉式真空チャンバーを用いることにより、塵埃による不良品をなくすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の蓋開閉式真空チャンバーは、真空漏れ防止用のシール材であるＯ−リングを充填するための溝（アリ溝）を具備し開閉蓋機構を有する真空チャンバーにおいて、溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リングを用い、蓋閉時の溝とシール材であるＯ−リングの接触摩耗による発塵を防止するようになした蓋開閉式真空チャンバーである。
【００１２】
以下、本発明の蓋開閉式真空チャンバーを、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る蓋開閉式真空チャンバーと該蓋開閉式真空チャンバーにおけるシール方式の一例を示す概略斜視図である。図１において、カラーフィルター用のガラス基板１をロボットハンド２などで真空チャンバー３内に挿入し、真空チャンバー３の蓋４をエアーシリンダ５で閉じた後、真空チャンバー３内の圧力が１×１０−５Ｐａになるまで真空ポンプ６により真空チャンバー３内の空気を排気する。真空チャンバー３と蓋４の密着面には、真空漏れ（外気流入）を防止するために、溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リング７が真空チャンバー３に設けられた溝（アリ溝）８内に充填されている。
【００１４】
この溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リング７は、エアーシリンダー５で真空チャンバー３に蓋４が引きつけられることに加え、真空チャンバー３内が真空ポンプ６の排気により負圧となることで、蓋４にかかる大気圧により押さえつけられ弾性変形を起こすことで蓋４と密着し、真空チャンバー３内を外気と遮断し真空を維持する。
【００１５】
図２は、図１のＺ−Ｚ線における概略断面図である。図２において、溝８は上部（上辺）が狭く下部（底辺）が広く構成されており、溝８の上部に鋭角部９を有する。溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リング７は、真空チャンバー３に設けられた上記溝８内に充填されるが、その際、Ｏ−リング７を、真空チャンバー３の蓋閉時に溝８の上部の鋭角部９と接触しないようにすることにより、蓋閉時の溝８とシール材であるＯ−リング７の接触摩耗による発塵を効果的に防止することができる。また、溝８内に充填された溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リング７は、図２のように、その一部（先端部）が溝８の開口部から突出した形状のものとすることにより、蓋閉時にＯ−リング７の先端部が蓋４と密着し、真空チャンバー３内を外気と遮断し真空を維持する。このように構成することにより、真空チャンバー３内真空時には、蓋４と真空チャンバー３が接触しないようにすることができるため、蓋４と真空チャンバー３の接触による発塵も防止することができる。
【００１６】
本発明の蓋開閉式真空チャンバーを構成する真空チャンバー３と蓋４の材質は、腐食による強度低下や発塵の発生が少なく、表面を研磨し溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リング７との密着性を高め、かつ摩耗を防止するものであることが好ましく、例えば、ステンレスやアルミニウム等の金属が好ましく用いられる。
【００１７】
真空チャンバー３および蓋４は、チャンバー内部が真空状態になっても歪みや変形を生じないことが重要である。そのため材料として用いる金属の肉厚は１０ｍｍ以上のものを使用し、リブなどで補強した剛体とすることが好ましい。また、真空チャンバー３もしくは蓋４には、Ｏ−リング７を充填させる溝とチャンバー内を真空にするための真空ポンプが接続できる機構を有することが好ましい。蓋開閉機構は、エアシリンダー５やボールネジなどを用いることが好ましく、蓋４をチャンバー３に垂直に接触させ、かつその接触速度を調整可能とすることができる。
【００１８】
本発明において、真空チャンバー３に設けられた溝８は、Ｏ−リング７の抜け落ち防止のため上部溝幅をＯ−リング７幅よりも狭くすることが好ましい。すなわち、溝の上部溝幅はＯ−リング７幅に対し０．５〜５ｍｍ小さくし、下部はＯ−リング７幅と同寸〜５ｍｍ大きくすることが好ましく、かつ溝８の深さはＯ−リング７高さより０．５ｍｍ〜１０ｍｍ浅くすることが好ましい。また溝８の台形角度は２０〜８０度の範囲内にあることが好ましく、上部溝側の台形エッジの鋭角部はＲ面取りを施しＯ−リング７との接触があった場合の摩耗を軽減できることが好ましい。また、真空チャンバー３は、溝８を分解可能とし、断面多角形状のＯ−リング７の装填性および清掃を行いやすくする構造とすることが好ましい。
【００１９】
本発明において、溝８に充填されるＯ−リング７は、溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状であることが重要であり、このように、溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リングを用いることにより、真空チャンバーの蓋閉時でも、Ｏ−リングが溝上部の鋭角部と接触しないように構成することができ、発塵の防止に寄与する。
【００２０】
ここで溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状Ｏ−リングは、蓋閉時の荷重を受けた際に溝内での変形を最小限に押えることが重要である。変形が大きいと塵埃の発生を助長するためである。そこで、その目的を達成するため、以下の溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状の形態のＯ−リングが好ましく採用される。
【００２１】
本発明で用いられる溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リングとしては、例えば、断面形状が３角形や５角形のもの、☆形等の星形、Ｈ形、ホームベース形、凸形、および８の字形などの形状のものが挙げられるが、図２に示したように、Ｏ−リングの底面をフラットとし、その両側にテーパーをつけたショルダーを設けた上で、上部を半円形とした形状のものが好ましく用いられる。その理由として、蓋閉時の荷重を最も受ける底面は設置面積を広く設け、上部は塵埃の発生を最小限に抑さえるため、接触面積を少なくした半円を採用した。その際、半円の断面積が小さい方が有利であるが、断面積を小さくすると強度が低下し蓋閉時の変形が大きくなる。そこで、蓋荷重による上部半円部の変形を抑止し溝の鋭角部への接触を防止するために、溝内に点接触させて蓋荷重を受けるショルダーを設けた。
【００２２】
また、本発明で用いられる溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リング７の材質は、弾性体が好ましく、特に耐薬品性の高い材質のものが好ましい。また、Ｏ−リング７は、蓋４との密着時に変形が少ないことが好ましく、硬度はＪＩＳＨｓ７０以上１３０以下であることが好ましく、材質は耐薬品製の高いＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム）などが良い。
【００２３】
本発明の溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リングを用いた蓋開閉式真空チャンバーシール方式は、例えば、ガラス基板用真空加工装置、好ましくはカラーフィルタ用ガラス基板の真空加工装置に好適に設けることができる。
【実施例】
【００２４】
以下、実施例によって本発明の蓋開閉式真空チャンバーについて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１に示した構造の蓋開閉式真空チャンバーを用いた。まず、幅７００ｍｍ×長さ８５０ｍｍ×高さ５０ｍｍのアルミニウム製でエアーシリンダ５による蓋開閉機構付き真空チャンバー３を用意した。真空チャンバー３には溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リングを充填するための上部溝９．４ｍｍ底部溝１４．６ｍｍ高さ７ｍｍ溝中心長さ８６０．２ｍｍ台形溝角度２０度の溝８を設け、真空チャンバー３と幅７００ｍｍ×長さ８５０ｍｍ×高さ４０ｍｍの蓋４の間に真空維持用シール材として溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リング７を設置した。真空チャンバー３の溝８は、溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リング７が装填しやすく、かつ溝８内清掃が容易に実施しやすいように、溝８の片側を上部からボルトで固定し取り外し可能な機構とした。
【００２５】
また、溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リング７との摩擦抵抗を軽減し発塵を防止するため、溝８表面に摩擦抵抗の少ないフッ素樹脂（“テフロン（登録商標）”など）コートを施した。溝の側面に接する第１の凸部と溝の側面に接しない第２の凸部を有する形状のＯ−リング７は、図２の断面形状のもので、溝８底面および溝８テーパー部にＯ−リング７下面と左右に設けられたショルダー部のみで接触しており、蓋閉時のＯ−リング圧縮変形時でも溝８上部の鋭角部９との接触がない構成とした。Ｏ−リングは、図２に示した断面形状のＯ−リングで、幅（ショルダー部）１２±０．４ｍｍ高さ１１±０．６中心線長さ１００７ｍｍのサイズとした。また、Ｏ−リング７の材質は、耐薬品性の高いＥＰＤＭ（エチレン・プロピレンゴム  硬度ＪＩＳ  ＨＳ８５±５゜）を使用した。真空チャンバー３内を真空引きし維持するため、真空ポンプ６を設け、到達真空度を１×１０−５Ｋｐａとした。
【００２６】
本発明に係るチャンバーを採用した結果、それまで製品１枚につき５μｍ以上の発塵が１０個５μｍ以下の発塵が３０個（平均）あったものが、発塵による不良品の発生無くすことができた。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明の蓋開閉式真空チャンバーは、密着面用シール不良に起因する発塵および欠陥の発生を防止することができるため、カラーフィルタ用ガラス基板の真空加工装置等のガラス基板用真空加工装置等に好適であり有用である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る蓋開閉式真空チャンバーと該蓋開閉式真空チャンバーのシール方式の一例を説明するための概略斜視図である。
【図２】図１のＺ−Ｚ線における概略断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１：ガラス基板
２：ロボットハンド
３：真空チャンバー
４：蓋
５：エアーシリンダ
６：真空ポンプ
７：Ｏ−リング
８：溝
９：鋭角部
【図１】
2006063397.tif 000003
【図２】
2006063397.tif 000004