(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板を連続的に所定方向に搬送する金属製のベルトコンベアと、前記ベルトコンベアのベルトの一部を覆う空間を画定すると共にガラス基板が載置された状態で前記ベルトの一部を支持する底壁面を有する成膜炉と、前記成膜炉の外部に設けられて前記ガラス基板を加熱する加熱手段とを備え、前記ベルトコンベアにより搬送されるガラス基板を予め所定温度に加熱し、かつ、前記成膜炉の内部に膜の原料を供給して、化学的気相成膜法により連続的に複数のガラス基板の表面に膜を生成する成膜装置であって、
前記ベルトは、断面が略楕円の偏平形状に形成された金属線をメッシュ状に編み込んで形成されている、
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記ベルトの上面には、ガラス基板を載置するための金属製の撚り線が張設されている、
ことを特徴とする請求項１記載の成膜装置。
【請求項３】
前記撚り線は、ステンレス鋼の素線を複数本撚り合わせて形成されている、
ことを特徴とする請求項２記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＶＤ法（化学的気相成膜法）により基板に膜を形成する成膜装置に関し、特に、ベルトコンベア等の搬送手段によりガラス基板を連続的に搬送して、ＳｉＯ2 膜、ＩＴＯ膜（透明導電膜）等を形成する成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電卓、時計、タイマー等の表示部、あるいは、デジタルカメラ等の液晶表示部又はコンピュータに接続された入力用のタッチパネル等として用いられるＩＴＯガラス基板の製造に際しては、洗浄装置、選別装置、搬送装置、成膜装置等により構成される製造ラインが用いられている。
【０００３】
この製造ラインを構成する成膜装置は、常圧ＣＶＤ法を用いた成膜ラインからなり、その成膜ラインは、ガラス基板を一枚一枚載せて搬送するベルトコンベア等を備えている。このベルトコンベアベルト５は、図８に示すように、ベルトの幅方向（矢印Ｗ）において螺旋状に巻回した金属線５ａを、連結線５ｂを介して搬送方向（矢印Ｌ）に連続的に編み込んで平板状に形成されており、この金属線５ａは、直径０．５〜１．０ｍｍの円形断面をなすインコネル製のワイヤ等からなるものである。
【０００４】
このような構成からなるベルト５は、図９に示すように、成膜炉の内部においては、成膜炉の底壁面４ａ上を慴動するようにして支持されており、金属線５ａの下端５ａ’が底壁面４ａと点接触あるいは線接触するようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記ベルトコンベアのベルト５に載置されたガラス基板を、成膜炉の内部において予め加熱する場合、ヒータにより成膜炉の外壁面を加熱し、この外壁面から内部の気体が加熱され、又、外壁面（底壁面）によりベルトが加熱されることにより、ガラス基板が加熱されることになる。
【０００６】
しかしながら、ベルト５は、金属製であることからその熱容量が大きく、しかも成膜炉の底壁面と点接触あるいは線接触により支持されていることから熱の伝達効率が悪く、気体の昇温速度に比べてその昇温速度は遅くなる。
その結果、気体及びベルト５を介して加熱されるガラス基板の下面と上面との間に温度差が生じ、反り等の変形を招くことになる。そして、この変形等の際に、ガラス基板がベルト５の上で相対的に移動して、ガラス基板Ｇの下面に傷等が発生するという問題があった。
【０００７】
また、ベルト５への熱伝達率が小さいことから、長時間にわたって加熱する必要があり、消費電力が増加し又成膜炉の全長が長くなるという問題があった。尚、上述の問題は、加熱時に限らず冷却時においても同様に生じる問題である。
【０００８】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、成膜を行なうガラス基板を搬送する際に、その表面における傷等の発生を防止すると共に、成膜工程に要する時間の短縮化、成膜炉の全長の短縮化等を図れる成膜装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記目的を達成するべく鋭意検討を重ねた結果、以下の如き構成をなす発明を見出すに至った。
すなわち、本発明の成膜装置は、ガラス基板を連続的に所定方向に搬送する金属製のベルトコンベアと、このベルトコンベアのベルトの一部を覆う空間を画定すると共にガラス基板が載置された状態でベルトの一部を支持する底壁面を有する成膜炉と、この成膜炉の外部に設けられてガラス基板を加熱する加熱手段とを備え、ベルトコンベアにより搬送されるガラス基板を予め所定温度に加熱しかつ成膜炉の内部に膜の原料を供給して、化学的気相成膜法により連続的に複数のガラス基板の表面に膜を生成する成膜装置であって、上記ベルトは、断面が略楕円の偏平形状に形成された金属線をメッシュ状に編み込んで形成されている、ことを特徴としている。
【００１０】
この構成によれば、ベルトを形成する金属線が、略楕円の偏平な断面形状をなすように形成されていることから、この金属線すなわちベルトは、成膜炉の底壁面と面接触するようになる。したがって、成膜炉の外部にある加熱手段により成膜炉の外壁面が加熱されると、外壁面（底壁面）からベルトに対して効率良く熱が伝えられる。これにより、ガラス基板の下面は上面と同様の速度で加熱されることになり、上面と下面との間の温度差が低減され、ガラス基板の反り等が防止され、傷等の発生が防止ないしは抑制される。
一方、冷却する場合も同様に、ガラス基板の下面は上面と同様の速度で冷却されることになり、上面と下面との間の温度差が低減され、ガラス基板の反り等が防止され、傷等の発生が防止ないしは抑制される。
【００１１】
上記構成において、ベルトの上面に、ガラス基板を載置するための金属製の撚り線を張設した構成を採用することができ、又、この撚り線として、ステンレス鋼の素線（ワイヤ）を複数本撚り合わせて形成したものを採用することができる。
この構成によれば、ガラス基板は、平板状に編み込まれた金属線からなるベルトに対して直接ではなく、このベルト上に張設された柔軟性のある撚り線の上に載置されることから、ガラス基板とベルトとの接触が防止される。これにより、ベルトを形成する金属線との接触による傷等が発生しなくなる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づき説明する。
図１は本発明に係る成膜装置を備えた製造ラインを示した概略構成図であり、図２ないし図７は成膜装置の構成要素であるベルトコンベアのベルトの一部を示す図である。
【００１３】
この実施形態に係る成膜装置は、常圧ＣＶＤ法を用いたものであり、この成膜工程では、ガラス基板をベルトコンベアのベルト５０上に載置して一枚一枚搬送させつつ、加熱手段により約５００°Ｃ程度に予め加熱し、この加熱されたガラス基板上にＳｉＯ2 膜及びＩＴＯ膜を順次に積層する。
【００１４】
この成膜装置においては、図１に示すように、ガラス基板を載置した状態で連続的に一方向に搬送するベルト５０を含むベルトコンベアと、このベルトコンベアのベルト５０の一部及びベルト５０に載置されたガラス基板を覆う空間を画定する成膜炉すなわちＳｉＯ2 膜又はＩＴＯ膜を形成する複数の成膜炉６０と、この成膜炉６０の外部からその内部を搬送されるガラス基板を加熱する加熱手段としてのヒータ８０と、成膜炉６０の内部に膜の原料を供給する原料供給管６１及び内部を排気する排気管６２等を備えている。
【００１５】
そして、この成膜炉６０は、図１に示すように、ベルト５０の上面を包囲すると共に成膜空間を画定するマッフル本体６３を有し、このマッフル本体６３は、水平方向に伸長すると共にガラス基板を載置したベルト５０を囲繞する略矩形断面の搬送通路部６３ａと、この搬送通路部６３ａの上側の壁面から上方に突出すると共に略矩形断面をなすチャンバ部６３ｂと、ガラス基板の搬送方向においてこのチャンバ部６３ｂを挟むように配置され搬送通路部６３ａの上側の壁面から上方に突出する排気通路部６３ｃとにより形成されている。この排気通路部６３ｃは、この上端のフランジ部６３ｃ’に接続される排気管６２と共に一つの排気通路を形成している。
【００１６】
上記チャンバ部６３ｂには、図１に示すように、ＳｉＯ2 膜又はＩＴＯ膜を形成する際の原料を霧化して供給する原料供給管６１が接続されている。また、このチャンバ部６３ｂには、その上端開口を塞ぐ蓋体６６が着脱可能に設けられている。
【００１７】
上記ベルトコンベアのベルト５０は、図２に示すように、ベルトの幅方向（矢印Ｗ）において螺旋状に巻回した金属線５０ａを、連結線５０ｂを介して搬送方向（矢印Ｌ）に連続的にメッシュ状に編み込んで形成した金属製のメッシュベルトである。この螺旋状に巻回された金属線５０ａは、長径が約０．７ｍｍ程度、短径が約０．３ｍｍ程度の略楕円断面をなす偏平形状に形成された金属線であり、その断面の長径が水平方向すなわち成膜炉６０の底壁面６３ａ’と略平行になるように巻回されている。これにより、金属線５０ａは、潰された幅広の外周表面が、成膜炉６０の底壁面６３ａ’と対向することになる。
【００１８】
また、螺旋状に巻回された金属線５０ａは、ベルトの搬送（移動）方向（矢印Ｌ）に沿う断面形状が、図３に示すように、水平方向に伸長するような偏平な形状に潰されて形成されている。これにより、金属線５０ａは、潰された幅広の外周表面が、ベルト５０の搬送（移動）方向において長い領域に亘り底壁面６３ａ’と対向することになる。
尚、この金属線５０ａの材料としては、成膜温度に耐え得る耐熱性を有するものであればよく、例えばインコネル製のワイヤ等を採用することができる。
【００１９】
そして、このベルト５０は、図４に示すように、成膜炉６０の内部において、それぞれの搬送通路部６３ａの底壁面６３ａ’上を慴動するようにして支持されており、偏平状に潰れた金属線５０ａの下端の外周表面５０ａ’が、ベルト５０の搬送方向において長い領域に亘り底壁面６３ａ’と面接触するようになっている。
【００２０】
この状態において、ヒータ８０により、成膜炉６０の外壁面が加熱されると、マッフル本体６３を形成する搬送通路部６３ａの外壁面、特に底壁面６３ａ’から熱容量の大きいベルト５０に対して効率良く熱が伝えられ、このベルト５０から接触領域を介してあるいはその輻射熱によりガラス基板Ｇの下面が加熱される。一方、マッフル本体６３を形成する搬送通路部６３ａの外壁面、特に上壁面及び側壁面により熱容量の小さい内部の気体が加熱され、この気体を介してガラス基板Ｇの上面が加熱される。
【００２１】
これにより、ガラス基板Ｇの下面は上面と同様の速度で加熱されることになり、上面と下面との間の温度差が低減される。これにより、ガラス基板Ｇの反り等が防止されベルト５０上での相対的な移動（ズレ）なくなり、傷等の発生を防止ないしは抑制することができる。
一方、成膜工程の後に冷却する場合も同様に、ガラス基板Ｇの下面は上面と同様の速度で冷却されることになり、上面と下面との間の温度差が低減される。これにより、ガラス基板Ｇの反り等が防止され、傷等の発生を防止ないしは抑制することができる。
【００２２】
上記のように、成膜炉の壁面（底壁面）６３ａ’とベルトコンベアのベルト５０との間の熱伝達特性が向上して（熱伝達率が大きくなり）加熱速度及び冷却速度が大きくなるため、従来よりも短時間で加熱を完了することができ、消費電力を削減することができる。また、短時間で加熱及び冷却を完了することができるため、搬送距離を短くすなわち成膜炉全体の長さを短縮することができ、装置としての小型化を行なうことができる。
【００２３】
図５は、上記ベルト５０に対して、さらに撚り線を設けた実施形態を示すものである。すなわち、この実施形態に係るベルト５０’においては、図５に示すように、上記のベルト５０に対して、ガラス基板を載置する側の上面に金属製の撚り線５１が張設されている。この撚り線５１は、図６に示すように、例えばＳＵＳ３１６等のステンレス鋼の素線５１ａを複数本束ねて撚り合わせ、全体の外径が約０．１ｍｍないし２．０ｍｍ程度の大きさとなるように形成されている。
【００２４】
このように、複数本の素線５１ａを撚り合わせた撚り線５１は、撚り線でない単一の鋼線等に比べて剛性が低くて柔軟性があり、接触するものに対して傷等の損傷を及ぼし難くなっている。
そして、この撚り線５１は、図５に示すように、ベルト５０’の幅方向の一端側から他端側に、続いて他端側から一端側に交互に伸長するように、ジグザグ状に張設されている。
【００２５】
このように構成されたベルト５０’に対してガラス基板Ｇが載置されると、ガラス基板Ｇは、図７に示すように、ベルト５０’の金属線５０ａに接触して支持されるのではなく、張設された柔軟性のある撚り線５１に接触して支持されることになる。これにより、ベルト５０’を形成する金属線５０ａとガラス基板Ｇとの接触が避けられ、傷等の発生を防止することができる。また、ベルト５０’の金属線５０ａがガラス基板の下面に直接接触しないため、ガラス基板の上面と下面との間の温度差はより一層低減され、反り等の変形を確実に防止することができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の成膜装置によれば、成膜炉内において、ガラス基板を連続的に所定方向に搬送する金属製のベルトコンベアのベルトを、断面が略楕円の偏平形状に形成された金属線をメッシュ状に編み込んで形成したことにより、成膜炉の壁面とベルトとの接触面積が増加し、両者間の熱伝達率が大きくなる。したがって、ガラス基板の下面は上面と同様の速度で加熱及び冷却されることになり、上面と下面との間の温度差が低減される。これにより、ガラス基板の反り等が防止され、傷等の発生を防止ないしは抑制することができる。
【００２７】
また、成膜炉の壁面とベルトの間の熱伝達特性が向上して加熱速度及び冷却速度が大きくなるため、従来よりも短時間で加熱を完了することができ、その結果、消費電力を削減することができる。さらに、短時間で加熱及び冷却を完了することができるため、搬送距離を短くすなわち成膜炉全体の長さを短縮することができ、装置としての小型化を行なうことができる。
【００２８】
また、ベルトの上面に、ガラス基板を載置するための金属製の撚り線を張設した場合は、ガラス基板が、ベルトの金属線に対して直接ではなく、この柔軟性のある撚り線により支持されることになる。これにより、ベルトを形成する金属線との接触による傷等の発生を防止することができ、又、ガラス基板の反り等の変形を確実に防止するこができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る成膜装置の成膜炉の概略構成を示す断面図である。
【図２】成膜装置の一部をなすベルトコンベアのベルトの一部を示す平面図である。
【図３】成膜装置の一部をなすベルトコンベアのベルトの一部を示す縦断面図である。
【図４】成膜炉内に配置されたベルトコンベアのベルトの状態を示す縦断面図である。
【図５】成膜装置の一部をなすベルトコンベアのベルトの上面に撚り線を張設した状態を示す平面図である。
【図６】撚り線の一部を示す斜視図である。
【図７】成膜炉内に配置されたベルトコンベアのベルトの状態を示す縦断面図である。
【図８】従来のベルトコンベアのベルトの一部を示す平面図である。
【図９】従来のベルトコンベアのベルトが成膜炉内に配置された状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
５０、５０’・・・ベルト（搬送手段）
５０ａ・・・金属線
５０ｂ・・・連結線
５１・・・撚り線
５１ａ・・・素線
６０・・・第１成膜炉
６３・・・マッフル本体
６３ａ’・・・底壁面
８０・・・ヒータ（加熱手段）
【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】
0004198830.tif 000008
【図８】
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【図９】
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