(57)【要約】【課題】基板の一方の主面のみに機能性膜を好適に成膜することのできる基板用保護具、及び膜付き基板の製造方法を提供する。【解決手段】基板用保護具１１は、可撓性材料から構成され、少なくとも基板Ｓの周縁部を覆うことが可能なサイズに構成された基材シート１２と、基材シート１２と基板Ｓの周縁部とを粘着させる粘着層１３とを備える。基材シート１２は、粘着層１３に囲まれる位置に貫通孔１２ａを有している。膜付き基板の製造方法は、基板用保護具１１の基材シート１２の貫通孔１２ａを通じて吸引し、基板用保護具１１と基板Ｓとを粘着させた成膜用基板を準備する準備工程と、成膜用基板における基板Ｓの第２主面Ｓ２に機能性膜を成膜する成膜工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有する基板の前記第１主面を保護する基板用保護具であって、
可撓性材料から構成され、少なくとも前記基板の周縁部を覆うことが可能なサイズに構成された基材シートと、
前記基材シートと前記基板の周縁部とを粘着させる粘着層とを備え、
前記基材シートは、前記粘着層に囲まれる位置に貫通孔を有することを特徴とする基板用保護具。
【請求項２】
前記粘着層は、環状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の基板用保護具。
【請求項３】
前記基材シートを挟んで前記粘着層の反対の位置に配置されるスペーサーをさらに備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板用保護具。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の基板用保護具を用いて膜付き基板を製造する膜付き基板の製造方法であって、
前記基板用保護具の基材シートの貫通孔を通じて吸引し、前記基板用保護具と前記基板とを粘着させた成膜用基板を準備する準備工程と、
前記成膜用基板における前記基板の前記第２主面に機能性膜を成膜する成膜工程とを備えることを特徴とする膜付き基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板用保護具、及び膜付き基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラス基板等の基板の両主面のうち、基板の一方の主面のみに機能性膜を成膜する場合がある。この場合、基板の他方の主面を基板用保護具により保護することで、基板の他方の主面における機能性膜の成膜を抑えることができる。例えば、特許文献１では、基板の他方の主面における周縁部に付着する付着面を有する治具を用いることで、基板の他方の主面の周縁部への成膜材料の付着を抑えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１９７６２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術のように、基板の一方の主面のみに機能性膜を成膜する際に、成膜材料の回り込みによる基板の他方の主面周縁部への成膜材料の付着を抑える技術について未だ改善の余地がある。
【０００５】
本発明の目的は、基板の一方の主面のみに機能性膜を好適に成膜することのできる基板用保護具、及び膜付き基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する基板用保護具は、第１主面と、前記第１主面の反対側の第２主面とを有する基板の前記第１主面を保護する基板用保護具であって、可撓性材料から構成され、少なくとも前記基板の周縁部を覆うことが可能なサイズに構成された基材シートと、前記基材シートと前記基板の周縁部とを粘着させる粘着層とを備え、前記基材シートは、前記粘着層に囲まれる位置に貫通孔を有する。
【０００７】
この構成によれば、成膜前に基材シートの貫通孔を通じて基板を吸引し、粘着層により基板の周縁部と基材シートの周縁部どうしを粘着させることができ、成膜時に成膜材料が回り込んで基板の第１主面の周縁部に付着することを抑制できる。また、基板が、例えば０．０５〜１．５ｍｍと薄い場合には、吸引時に基板が撓んだとしても、可撓性材料から構成した基材シートも撓むため、基板の周縁部と基材シートの周縁部との間の粘着層が剥がれることがない。また、基板に基板用保護具を取り付ける際に、基板の第２主面を治具等で押圧しなくてもよいため、基板の第２主面の清浄性が保たれ易い。
【０００８】
上記基板用保護具において、前記粘着層は、環状に形成されることが好ましい。
この構成によれば、成膜時に成膜材料が回り込んで基板の第１主面の周縁部に付着することをさらに抑制できる。
【０００９】
上記基板用保護具は、前記基材シートを挟んで前記粘着層の反対の位置に配置されるスペーサーをさらに備えることが好ましい。
この構成によれば、吸引時に基板及び基材シートが撓んでも吸引装置の載置面に接触することを抑制することができる。
【００１０】
上記課題を解決する膜付き基板の製造方法は、上記基板用保護具を用いて膜付き基板を製造する膜付き基板の製造方法であって、前記基板用保護具の基材シートの貫通孔を通じて吸引し、前記基板用保護具と前記基板とを粘着させた成膜用基板を準備する準備工程と、前記成膜用基板における前記基板の前記第２主面に機能性膜を成膜する成膜工程とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板の一方の主面のみに機能性膜を好適に成膜することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態における基板用保護具を示す分解斜視図である。
【図２】成膜用基板を示す斜視図である。
【図３】基板用保護具及び膜付き基板を示す斜視図である。
【図４】成膜用基板の準備工程を説明する斜視図である。
【図５】成膜用基板の準備工程を説明する端面図である。
【図６】成膜用基板の準備工程を説明する端面図である。
【図７】成膜用基板の変更例を示す端面図である。
【図８】成膜用基板の準備工程を説明する端面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の基板用保護具、及び膜付き基板の製造方法の実施形態について図面を参照して説明する。なお、図面では、説明の便宜上、構成の一部（例えば、厚さ）を誇張して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。
【００１４】
図１に示すように、基板用保護具１１を用いて保護する基板Ｓは、第１主面Ｓ１と、第１主面Ｓ１の反対側の第２主面Ｓ２とを有している。基板用保護具１１は、基板Ｓの第１主面Ｓ１を保護する。基板用保護具１１で保護された基板Ｓの第２主面Ｓ２は、機能性膜が成膜される主面であり、この第２主面Ｓ２に機能性膜を成膜することで、膜付き基板が得られる。本実施形態では、基板Ｓとしてガラス基板を用いているが、例えば、樹脂基板やセラミック基板を用いることもできる。
【００１５】
基板用保護具１１は、少なくとも基板Ｓの周縁部を覆うことが可能なサイズに構成された基材シート１２と、基材シート１２と基板Ｓの周縁部とを粘着させる粘着層１３とを備えている。
【００１６】
基材シート１２は、可撓性材料から構成されている。可撓性材料としては、例えば、樹脂材料又はゴム材料等の高分子材料が挙げられる。基材シート１２は、柔軟（軟質）であり、変形し易い。樹脂材料としては、例えば、ポリオレフィン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、及びポリイミド樹脂が挙げられる。ゴム材料としては、例えば、シリコンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、及びエチレン・プロピレン・ジエンゴムが挙げられる。例えば、加熱を伴う成膜を行う場合、成膜時の熱に耐え得る耐熱性の基材シート１２を用いればよい。基材シート１２の厚さは、例えば、１０μｍ以上、５００μｍ以下の範囲である。
【００１７】
粘着層１３は、環状に形成されている。粘着層１３は、基材シート１２に設けられている。粘着層１３は、周知の粘着材料から構成することができる。粘着層１３としては、例えば、シリコーン系粘着層、アクリル系粘着層、及びウレタン系粘着層が挙げられる。例えば、加熱を伴う成膜を行う場合、成膜時の熱に耐え得る耐熱性の粘着層を用いればよい。粘着層１３は、両面粘着テープの一方の面を構成する粘着層や、基材シート１２に塗布することで形成した粘着層から構成することができる。本実施形態では、両面粘着テープを基材シート１２に貼り合わせることで基材シート１２に粘着層１３を設けている。なお、図面では、両面粘着テープの支持体、及び両面粘着テープの他方の面を構成する粘着層（支持体を基材シート１２に粘着する粘着層）については省略している。両面粘着テープの支持体は、例えば、ポリイミドフィルムやＰＥＴフィルム等の樹脂フィルムから構成されている。
【００１８】
粘着層１３の基板Ｓに対する粘着力は、成膜後において基板Ｓから粘着層１３を容易に剥離させる観点から、例えば、３．０（Ｎ／２５ｍｍ幅）以下の弱粘着性を有することが好ましい。なお、粘着層１３の基板Ｓに対する粘着力の下限は、基板Ｓに対する密着性を確保し易くするため、０．０５（Ｎ／２５ｍｍ幅）以上であることが好ましい。粘着層１３の粘着力は、ＪＩＳ  Ｚ０２３７（２００９）に規定される１８０°剥離試験に準拠して測定される。
【００１９】
図１及び図２に示すように、基材シート１２は、粘着層１３に囲まれる位置に貫通孔１２ａを有している。詳述すると、基材シート１２において粘着層１３に囲まれる内側は、非粘着部として構成され、この非粘着部が貫通孔１２ａを有している。基材シート１２の貫通孔１２ａは、基板用保護具１１を基板Ｓに取り付ける際に、基板Ｓと基材シート１２との間の空気を排出するための空気排出孔として用いられる。貫通孔１２ａの数は、本実施形態のように単数であってもよいし、複数に変更してもよい。貫通孔１２ａの形状は、本実施形態のように四角形状であってもよいし、例えば、円形状に変更してもよい。貫通孔１２ａの面積は、基材シート１２の面積を１００％としたとき、例えば、５％以上、５０％以下の範囲であることが好ましい。貫通孔１２ａの面積が大きいほど、空気排出孔としての機能がより発揮され易くなる。貫通孔１２ａの面積が小さいほど、基板Ｓの第１主面Ｓ１を基材シート１２でより広く覆うことができるため、第１主面Ｓ１の清浄性が保たれ易くなる。貫通孔１２ａは、基材シート１２の非粘着部の周縁よりも中央に近い位置に形成されていることが好ましい。この場合、基板Ｓと基材シート１２との間における全体の空気をバランスよく排出することができる。
【００２０】
本実施形態の基板用保護具１１は、基材シート１２を挟んで粘着層１３の反対の位置に配置されるスペーサー１４をさらに備えている。スペーサー１４の形状は、粘着層１３と同様の形状、すなわち基板Ｓの第１主面Ｓ１における周縁部に沿って連続する環状である。スペーサー１４を構成する材料としては、例えば、織布又は不織布、及びゴム材料が挙げられる。織布又は不織布としては、例えば、ガラスクロスが挙げられる。ゴム材料としては、例えば、シリコンゴム、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、及びエチレン・プロピレン・ジエンゴムが挙げられる。スペーサー１４は、単層構造であってもよいし、同種又は異種の材料から構成した多層構造であってもよい。例えば、加熱を伴う成膜を行う場合、成膜時の熱に耐え得るスペーサー１４を用いればよい。スペーサー１４は、基材シート１２に周知の接着剤又は粘着剤で固定することができる。スペーサー１４は、例えば、スペーサー１４を支持体として構成された片面粘着テープ（ガラスクロステープ等）を用いて配置してもよい。スペーサー１４の厚さは、例えば、１５０μｍ〜５ｍｍの範囲である。
【００２１】
次に、膜付き基板の製造方法について説明する。
図２に示すように、膜付き基板の製造方法は、基板Ｓに基板用保護具１１を取り付けることで、基板Ｓと基板用保護具１１とを有する成膜用基板ＳＡを準備する準備工程と、成膜用基板ＳＡの基板Ｓにおける第２主面Ｓ２に機能性膜Ｆを成膜する成膜工程とを備えている。準備工程では、基板用保護具１１の基材シート１２の貫通孔１２ａを通じて吸引し、基板用保護具１１と基板Ｓとを粘着させた成膜用基板を準備する。
【００２２】
図３に示すように、成膜工程で得られた膜付き基板ＳＦは、基板Ｓの第２主面Ｓ２に設けられた機能性膜Ｆを有している。
図４及び図５に示すように、本実施形態の準備工程では、基板Ｓを吸引する吸引装置１５が用いられる。吸引装置１５は、減圧室１６と、減圧室１６内の空気を排気する排気部１７と、基板用保護具１１が載置される載置面１８と、載置面１８に開口するとともに減圧室１６の外部の空気を吸引する吸引部１９とを備えている。排気部１７には、図示を省略した周知の真空ポンプが接続される。
【００２３】
準備工程において成膜用基板ＳＡを得るには、まず基板用保護具１１の粘着層１３が上面となるように、基板用保護具１１を吸引装置１５の載置面１８に載置し、その基板用保護具１１の粘着層１３上に基板Ｓを載置する。
【００２４】
次に、図６に示すように、吸引装置１５の減圧室１６内の空気を排気部１７から排気する。これにより、吸引装置１５の吸引部１９は、基板用保護具１１の基材シート１２における貫通孔１２ａを通じて、基板用保護具１１の基材シート１２と基板Ｓとの間の空気を吸引する。こうした吸引によって、基板Ｓを基板用保護具１１の粘着層１３に押し付けることで、基板Ｓに基板用保護具１１を取り付けることができる。
【００２５】
ここで、吸引装置１５を用いて基板用保護具１１の基材シート１２と基板Ｓとの間の空気を吸引した際に、平板状の基板Ｓが吸引装置１５側に凸となるように湾曲する場合がある。例えば、平板状の基板Ｓとして、厚さが０．０５〜１．５ｍｍのガラス基板を用いる場合、上記のように湾曲し易い傾向となる。上記の吸引時に基板Ｓが撓んだとしても、可撓性材料から構成した基材シート１２も撓むため、基板Ｓの周縁部と基材シート１２の周縁部との間の粘着層１３が剥がれることがない。
【００２６】
膜付き基板ＳＦの製造方法における成膜工程では、スパッタリング法等のＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、スプレー、スピンコート等のコーティング法等の周知の成膜法を用いることができる。機能性膜Ｆとしては、例えば、所定の光学的特性を有する膜（誘電体膜等）、所定の機械的特性を有する膜、及び所定の化学的特性を有する膜、所定の色を有する膜が挙げられる。機能性膜Ｆを形成するための成膜材料は、無機材料であってもよいし、有機材料であってもよい。
【００２７】
成膜工程は、成膜用基板ＳＡの第２主面Ｓ２が水平面となる姿勢、垂直面となる姿勢、又は傾斜面となる姿勢のいずれの姿勢で行ってもよい。例えば、成膜用基板ＳＡの第２主面Ｓ２が垂直面となる姿勢に配置する場合、基板用保護具１１の基材シート１２の形状を基板Ｓよりも外方に突出するように変更し、その突出部分を利用して成膜用基板ＳＡを吊り下げて配置することもできる。
【００２８】
成膜工程後の基板用保護具１１は、膜付き基板ＳＦの製造方法に繰り返し使用することもできる。このとき、基板用保護具１１の厚さは比較的薄いため、複数の基板用保護具１１を厚さ方向に重ね合わせることで、コンパクトにまとめて保管することができる。
【００２９】
以上詳述した実施形態によれば、次のような作用効果が発揮される。
（１）基板用保護具１１は、可撓性材料から構成され、少なくとも基板Ｓの周縁部を覆うことが可能なサイズに構成された基材シート１２を備えている。基板用保護具１１は、基材シート１２と基板Ｓの周縁部とを粘着させる粘着層１３をさらに備えている。基材シート１２は、粘着層１３に囲まれる位置に貫通孔１２ａを有している。
【００３０】
この構成によれば、成膜前に基材シート１２の貫通孔１２ａを通じて基板Ｓを吸引し、粘着層１３により基板Ｓの周縁部と基材シート１２の周縁部どうしを粘着させることができ、成膜時に成膜材料が回り込んで基板の第１主面Ｓ１の周縁部に付着することを抑制できる。また、基板Ｓが、例えば０．０５〜１．５ｍｍと薄い場合には、吸引時に基板Ｓが撓んだとしても、可撓性材料から構成した基材シート１２も撓むため、基板Ｓの周縁部と基材シート１２の周縁部との間の粘着層１３が剥がれることがない。また、基板Ｓに基板用保護具１１を取り付ける際に、基板Ｓの第２主面Ｓ２を治具等で押圧しなくてもよいため、基板Ｓの第２主面Ｓ２の清浄性が保たれ易い。
【００３１】
従って、基板Ｓの第２主面Ｓ２のみに機能性膜Ｆを好適に成膜することができる。
（２）基板用保護具１１の粘着層１３は、環状に形成されている。この場合、成膜時に成膜材料が回り込んで基板Ｓの第１主面Ｓ１の周縁部に付着することをさらに抑制できる。従って、基板Ｓの第２主面Ｓ２のみに機能性膜Ｆをより好適に成膜することができる。
【００３２】
また、基板用保護具１１の粘着層１３を基板Ｓの全面ではなく基板Ｓの周縁部のみに粘着するように形成することで、基板用保護具１１が基板Ｓに対して過剰に粘着し難くなるため、成膜後に基板用保護具１１を基板Ｓから容易に引き剥がすことができる。また、粘着層１３を基板Ｓの全面ではなく基板Ｓの周縁部のみに粘着するように形成することで、第１主面Ｓ１において基板Ｓの性能に影響する範囲に粘着剤が転写することを回避することができる。
【００３３】
（３）基板用保護具１１は、基材シート１２を挟んで粘着層１３と反対側の位置に配置されるスペーサー１４をさらに備えている。
この場合、吸引時に基板Ｓが撓んだとしても、基板Ｓと吸引装置１５の載置面１８とのスペースをスペーサー１４によって確保することができる。従って、基板Ｓに不要な衝撃が加わることを回避することができる。
【００３４】
（４）膜付き基板ＳＦの製造方法は、基板用保護具１１の基材シート１２の貫通孔１２ａを通じて吸引し、基板用保護具１１と基板Ｓとを粘着させた成膜用基板ＳＡを準備する準備工程と、成膜用基板ＳＡにおける基板Ｓの第２主面Ｓ２に機能性膜Ｆを成膜する成膜工程とを備えている。
【００３５】
この方法によれば、上記（１）欄で述べた効果と同様の効果が得られる。
（変更例）
・上記実施形態の基板用保護具１１のスペーサー１４は、基板用保護具１１の基材シート１２に固定されているが、基材シート１２に固定せずに基材シート１２に重ねるように配置してもよいし、例えば、吸引装置１５の載置面１８に固定されていてもよい。
【００３６】
・基板用保護具１１のスペーサー１４を省略することもできる。
・基板用保護具１１の粘着層１３は、環状以外の形状に形成されてもよい。
・図７に示すように、基板Ｓの形状は、曲板状であってもよい。上記基板用保護具１１によれば、基材シート１２が可撓性材料から構成されているため、曲板状の基板Ｓの第１主面Ｓ１に対しても、粘着層１３を追従させて密着させることができる。
【００３７】
図８に示すように、例えば、吸引装置１５を用いて曲板状の基板Ｓに基板用保護具１１を取り付ける場合、基板用保護具１１のスペーサー１４が、吸引装置１５の載置面１８に沿うように変形する。これにより、基板用保護具１１の粘着層１３の上面全体に対して基板Ｓの第１主面Ｓ１が押圧され易くなる結果、基板用保護具１１の粘着層１３に対する基板Ｓの第１主面Ｓ１の密着性を高めることができる。
【００３８】
このようにスペーサー１４を備えた基板用保護具１１では、基板Ｓの第１主面Ｓ１の形状と、吸引装置１５の載置面１８の形状が異なったとしても、基板用保護具１１のスペーサー１４が吸引装置１５の載置面１８に追従することで、基板Ｓに基板用保護具１１を取り付けることが可能となる。このため、吸引装置１５では、曲板状の基板Ｓの第１主面Ｓ１に沿った高精度の載置面１８が不要となり、また曲率の異なる基板であっても、共通する吸引装置１５を用いることが可能となる。従って、設備のコストを削減することが可能となる。
【符号の説明】
【００３９】
１１…基板用保護具、１２…基材シート、１２ａ…貫通孔、１３…粘着層、１４…スペーサー、Ｆ…機能性膜、Ｓ…基板、Ｓ１…第１主面、Ｓ２…第２主面、ＳＡ…成膜用基板、ＳＦ…膜付き基板。
【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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【図８】
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