(57)【要約】【課題】大型基板への薄膜製造における条件確認プロセスにおいて、通常の生産時の成膜条件を乱すことなく、簡便な方法で条件確認ができるように、新たな基板保持具を提案し、従来の方法よりコストダウンを図ること。【解決手段】薄膜を製造するための基板を保持する基板保持具であって、周縁部を規定する枠部２と、周縁部の間を対向側に差し渡す桟部３とを有し、成膜条件を確認するための測定片用基板保持部６と固定爪部７とからなる測定片用基板ホルダ４を、前記桟部および／または前記枠部に前記固定爪部を用いて装着することを特徴とする基板保持具。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
薄膜を製造するための基板を保持する基板保持具であって、周縁部を規定する枠部と、周縁部の間を対向側に差し渡す桟部とを有し、成膜条件を確認するための測定片用基板保持部と固定爪部とからなる測定片用基板ホルダを、前記桟部および／または前記枠部に前記固定爪部を用いて装着することを特徴とする基板保持具。
【請求項２】
前記測定片用基板として、スライドガラスを使用することを特徴とする請求項１に記載の基板保持具。
【請求項３】
前記測定片用基板ホルダを構成する材料が厚さ０．１〜１ｍｍの金属材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の基板保持具。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の基板保持具を薄膜製造装置に使用して、前記測定片用基板ホルダに載置した測定片用基板の外面側に成膜することにより、成膜材料の膜厚の測定試料を得ることを特徴とする薄膜製造方法。
【請求項５】
前記基板保持具の成膜有効エリア内に前記測定片用基板ホルダを複数個装着して、成膜工程を行うことにより、成膜工程の膜厚分布管理のための試料を得ることを特徴とする請求項４に記載の薄膜製造方法。
【請求項６】
前記成膜工程がインジウム・錫・酸化物（ＩＴＯ）のスパッタリング法であることを特徴とする請求項４または５に記載の薄膜製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スパッタリング法や真空蒸着法等により薄膜製造を行う装置に使用する基板保持具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶表示装置の大型化と高生産性を目的として、カラーフィルタ部材の製造工程で使用するガラス基板の大型化が進んでいる。特にスパッタリング法等の真空成膜工程を伴うＩＴＯ（インジウム・錫・酸化物）等の透明導電膜を必要とするカラーフィルタの製造において、ＩＴＯの高品質の膜を均一に再現性良く大型基板に形成することは、主要な技術課題の一つとして、改良が図られている。
【０００３】
上記改良の一環として、大型基板を確実に保持し、安定して搬送するための改良された基板保持具が既に提案されている（特許文献１参照）。大型基板に高い生産性で、前記ＩＴＯ膜を高品質に形成する手段として、イオンプレーティング法や真空蒸着法も可能であるが、スパッタリング法、とりわけインラインタイプのように連続通過成膜を行う平行平板型の方式が最も多く利用されており、前記基板保持具は、連続通過成膜を行うための基板キャリアの役割を果たしている。
【０００４】
前記方式では、各種のスパッタ条件、例えば、ターゲット電極に加える電力、ガスの種類別の分圧、基板温度、ターゲット基板間距離、基板のターゲット通過速度／通過時間等により、膜厚および膜特性（特に透明性と導電性に関する特性値）を制御することが行われる。中でもターゲット通過時間で示される成膜時間と膜厚の関係は、成膜速度として膜特性に大きな影響を与える。
【０００５】
前記ＩＴＯ膜を安定した品質で製造するために、前記スパッタ条件を安定させることは当然である。しかし、ターゲット材料の消耗変化やスパッタ装置内の水分の変化等の影響により、制御の再現性が必ずしも得られないこともあるので、随時モニタリングにより条件の微調整を行うことも製造品質を高く維持する上で重要である。特にターゲット交換時には、前記成膜速度の再確認を行うために、得られた膜厚を測定して、早急に条件の微調整に反映させることが望ましいので、大型基板用の基板保持具に載置した基板に仮条件で成膜し、その結果を解析して、実際の製造条件にフィードバックする手法をとることが一般的である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−７２６６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記膜厚測定のための条件確認プロセスにおいて、通常の生産に用いるのと同様の大型基板を用いることは、通常生産時と環境を変えずに成膜した測定結果を得る上では好ましいが、大型基板の準備作業の負荷、成膜後に測定試料を切り出す作業の負荷、高価な大型基板材料を再利用不可能とする材料ロス等、種々のコストアップ要因を含む。
【０００８】
本発明は、前記の問題点に鑑みて提案するものであり、本発明が解決しようとする課題は、大型基板への薄膜製造における条件確認プロセスにおいて、通常の生産時の成膜条件を乱すことなく、簡便な方法で条件確認ができるように、新たな基板保持具を提案するこ
とである。また、本発明が解決しようとする他の課題は、前記新たな基板保持具を用いることにより、大型基板への薄膜製造における条件確認プロセスを簡便に行い、従来の方法よりコストダウンを図ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、薄膜を製造するための基板を保持する基板保持具であって、周縁部を規定する枠部と、周縁部の間を対向側に差し渡す桟部とを有し、成膜条件を確認するための測定片用基板保持部と固定爪部とからなる測定片用基板ホルダを、前記桟部および／または前記枠部に前記固定爪部を用いて装着することを特徴とする基板保持具である。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記測定片用基板として、スライドガラスを使用することを特徴とする請求項１に記載の基板保持具である。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、前記測定片用基板ホルダを構成する材料が厚さ０．１〜１ｍｍの金属材料であることを特徴とする請求項１または２に記載の基板保持具である。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の基板保持具を薄膜製造装置に使用して、前記測定片用基板ホルダに載置した測定片用基板の外面側に成膜することにより、成膜材料の膜厚の測定試料を得ることを特徴とする薄膜製造方法である。
【００１３】
また、請求項５に記載の発明は、前記基板保持具の成膜有効エリア内に前記測定片用基板ホルダを複数個装着して、成膜工程を行うことにより、成膜工程の膜厚分布管理のための試料を得ることを特徴とする請求項４に記載の薄膜製造方法である。
【００１４】
また、請求項６に記載の発明は、前記成膜工程がインジウム・錫・酸化物（ＩＴＯ）のスパッタリング法であることを特徴とする請求項４または５に記載の薄膜製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の基板保持具によれば、大型基板への薄膜製造における条件確認プロセスにおいて、通常の生産時の成膜条件を乱すことなく、簡便な方法で条件確認ができ、通常の生産に用いるのと同様の大型基板をそのまま条件確認用の基板として用いる従来の基板保持具を使用する方法よりコストダウンを図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の基板保持具の概要を説明するための平面模式図である。
【図２】図１の断面模式図であって、（ａ）は、図１のＡ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’に沿う断面を表し、（ｂ）は、断面主要部の拡大図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、発明を実施するための形態を図面に従って説明する。
【００１８】
図１は、本発明の基板保持具の概要を説明するための平面模式図である。
本発明の基板保持具１は、周縁部を規定する枠部２と、周縁部の間を対向側に差し渡す桟部３とを有しており、更に成膜条件を確認するための測定片用基板ホルダ４を装着できる。通常の生産時には、成膜される大型の基板が、基板保持具１の内、前記測定片用基板ホルダ４を装着しない状態で、前記枠部２単独か、または前記枠部２と前記桟部３とに跨って保持される。大型基板の保持方法は、種々可能であり、枠部の一部や桟部を厚さ方向に加工して基板の落とし込みをできるようにしたり、基板辺部を押さえるための小片を枠部に付設する等（図示せず）により、大型基板を固定することができる。また、前記桟部３は、基板保持具１の機械的強度を保つ意味で設ける場合以外は、後述の測定片用基板ホルダ４の取り付け可能性を考慮して設けることができ、大型基板を成膜する通常の生産時には、取り外して使用することができる。
【００１９】
一方、本発明の本来の目的とする成膜条件を確認するための測定片用基板５への成膜を可能とするように、測定片用基板ホルダ４を、前記桟部３および／または前記枠部２に装着することができる。図では、前記測定片用基板ホルダ４に測定片用基板５を載置して、該ホルダを各所に装着する例を示す。通常の生産時とは異なり、成膜条件確認プロセスにおいて、膜厚測定片用基板に成膜することを目的として使用する場合は、基板保持具１の中の枠部２、桟部３、測定片用基板ホルダ４、および載置する測定片用基板５を除く空隙部分は、ダミー基板（図示せず）を測定片用基板５の裏側に載置することにより塞ぐことができる。ダミー基板として前記大型基板を使用することも可能であり、繰り返し再利用できるので、コストアップ要因とはならず、しかも通常の生産時の成膜条件を乱すことが少ない。
【００２０】
図２は、図１の断面模式図であって、（ａ）は、図１の一点鎖線Ａ−Ａ’、Ｂ−Ｂ’、Ｃ−Ｃ’に沿う断面を表し、（ｂ）は、（ａ）の破線円周で囲った断面主要部の拡大図を示す。前記測定片用基板ホルダ４は測定片用基板保持部６と固定爪部７とからなる。前記測定片用基板保持部６は測定片用基板５を保持できる構造を有し、また、前記固定爪部７は前記桟部３および／または前記枠部２に測定片用基板ホルダ４を装着できる構造を有する。
【００２１】
前記測定片用基板５として、主に光学顕微鏡による試料観察に用いるガラス板であるスライドガラスを使用できる。スライドガラスは、一定の形状、材質や端面処理状態を指定した規格品を利用できる。
【００２２】
前記測定片用基板ホルダ４を構成する材料は、ホルダが装着される桟部や枠部を構成する材料と同様のものを利用できるが、特に形成時の加工性と繰り返し使用時の耐蝕性を考慮してステンレス材を初めとする金属材料が好適に使用できる。材料の厚さが大き過ぎると、比較的小型の測定片用基板５を保持するための測定片用基板保持部６とそれに対応した大きさの固定爪部７を形成する上で、困難が生じるばかりでなく、ホルダ全体の厚みが増し、装着時の測定用基板の表面位置が通常の生産時より薄膜製造装置の蒸発源に接近するので、成膜条件の一貫性を損なう。また、極端に薄い材質では、基板の保持や全体の装着を安定させられなくなるので、前記測定片用基板ホルダ４を構成する材料は、厚さ０．１〜１ｍｍの金属材料であることが望ましい。
【００２３】
前記測定片用基板保持部６に測定片用基板５を着脱する機構は種々の形態が可能であるが、図２（ｂ）の紙面に垂直な方向にスライドして出し入れし、スライド方向にストッパーを適宜挿入することで位置固定することができる。また、前記測定片用基板保持部６の上部の押さえ部分を着脱可能な構造とし、位置決め後に保持部６の側板に摩擦を利用して嵌め込むことができる。さらに、金属材料にバネ特性を持たせて測定片用基板５を両側から締め付けて固定することができる。
【００２４】
前記固定爪部７を前記桟部３および／または前記枠部２に装着する機構も、上記と同様にスライド／ストッパー機構、摩擦嵌め込み機構、バネ特性による締め付け機構等により可能であるが、個別の条件により適宜設計することができる。また、前記固定爪部７の側面にネジを通す孔を穿ち、前記桟部３や前記枠部２の側面の適当な位置にネジ穴を開けておき、ネジ留めすることもできる。前記測定片用基板保持部６と前記固定爪部７とは、予
め溶接等により一体化して、測定片用基板ホルダ４を形成しておく。
【００２５】
本発明は、また、上述の基板保持具１を薄膜製造装置に使用して、前記測定片用基板ホルダ４に載置した測定片用基板５の外面側に成膜することにより、成膜材料の膜厚の測定試料を得ることができる。ここで、前記外面側とは、図２の上方に向いた測定片用基板５の開口部であって、一般に、前記薄膜製造装置が有するスパッターターゲット等の蒸発源に対向する面である。測定片用基板５に成膜される面は、通常の生産時の大型基板への成膜面と同等であることが望ましく、蒸発源からの距離が同等であるだけでなく、前記測定片用基板ホルダ４の基板保持部６からの脱離ガス等の影響を測定片用基板５への成膜工程で受けないことが望ましい。従って、基板保持部６の測定片用基板５に隣接する端部をできるだけ薄くし、かつ、清浄表面を保つようにして使用する。
【００２６】
また、本発明の薄膜製造方法において、前記基板保持具１の成膜有効エリア内に前記測定片用基板ホルダ４を複数個装着して、成膜工程を行うことにより、成膜工程の膜厚分布管理のための試料を得ることができる。測定片用基板５を載置した複数の測定片用基板ホルダ４を前記桟部３および／または前記枠部２に装着可能な任意の位置に複数個装着することにより、前記基板保持具１の成膜有効エリア内の膜厚分布を確認するための試料を随時得ることができるので、高品質の成膜工程を継続的に保証できる。
【００２７】
また、本発明の薄膜製造方法において、前記成膜工程がインジウム・錫・酸化物（ＩＴＯ）のスパッタリング法である場合が、特に膜厚および膜厚分布の維持管理に有効である。例えば、前記測定片用基板５に成膜したＩＴＯ膜を簡単に部分剥離することができ、触針式の膜厚計で容易に膜厚を測定できる。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・基板保持具
２・・・枠部
３・・・桟部
４・・・測定片用基板ホルダ
５・・・測定片用基板
６・・・測定片用基板保持部
７・・・固定爪部
【図１】
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【図２】
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