(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜材料を基板に蒸着するための真空蒸着装置において、基板の破損により前記成膜材料上に基板の破片が落下することを基板割れとして検出するための基板割れ検出装置であって、成膜室内の圧力を検出する圧力検出手段と、基板割れを判断するための圧力をあらかじめ設定する圧力設定手段と、前記圧力検出手段による検出圧力と前記圧力設定手段による設定圧力とを比較する圧力比較手段と、前記圧力比較手段により、検出圧力が設定圧力より低いと判断したときに制御信号を出力する出力手段とを備えていることを特徴とする真空蒸着装置における基板割れ検出装置。
【請求項２】
成膜材料を基板に蒸着するための真空蒸着装置において、基板の破損により前記成膜材料上に基板の破片が落下することを基板割れとして検出するための基板割れ検出装置であって、成膜室内の圧力を検出する圧力検出手段と、基板割れを判断するための圧力をあらかじめ設定する圧力設定手段と、前記圧力検出手段による検出圧力と前記圧力設定手段による設定圧力とを比較する圧力比較手段と、前記圧力比較手段により、検出圧力が設定圧力より低いと判断したときにタイマーをカウントする計時手段と、基板割れを判断するための時間をあらかじめ設定する時間設定手段と、前記計時手段による計時時間と前記時間設定手段による設定時間とを比較する時間比較手段と、前記時間比較手段により、検出時間が設定時間より長いと判断したときに制御信号を出力する出力手段とを備えていることを特徴とする真空蒸着装置における基板割れ検出装置。
【請求項３】
前記出力手段により、真空ポンプの停止、基板搬送の停止、又は基板割れの表示を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の真空蒸着装置における基板割れ検出装置。
【請求項４】
成膜材料を基板に蒸着するための真空蒸着装置において、基板の破損により前記成膜材料上に基板の破片が落下することを基板割れとして検出するための基板割れ検出方法であって、成膜室内において、成膜材料に電子ビームを照射して、成膜材料を蒸発させ、その蒸気を成膜材料の上方を搬送する基板の表面に蒸着させて被膜を形成させる真空蒸着装置において、前記成膜室内の圧力変動を検出し、検出された圧力が設定圧力よりも低い時に基板割れを判定することを特徴とする真空蒸着装置における基板割れ検出方法。
【請求項５】
成膜材料を基板に蒸着するための真空蒸着装置において、基板の破損により前記成膜材料上に基板の破片が落下することを基板割れとして検出するための基板割れ検出方法であって、成膜室内において、成膜材料に電子ビームを照射して、成膜材料を蒸発させ、その蒸気を成膜材料の上方を搬送する基板の表面に蒸着させて被膜を形成させる真空蒸着装置において、成膜室内の圧力変動を検出し、検出された圧力が成膜時より低い圧力保持時間を計測し、その低圧保持時間が所定時間以上継続したときの計測値により基板割れを判定することを特徴とする真空蒸着装置における基板割れ検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空蒸着装置における成膜室内の基板割れ検出装置及び検出方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、大画面の壁掛けテレビへの実用化に向け、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が注目を集めているが、このパネル用として、ガラス基板上に保護膜としてＭｇＯ成膜を形成することが行われている。また、このプラズマディスプレイパネルの成膜に限らず、基板上に皮膜を形成させることは、種々の分野に適用されている。ところが、前記の基板の寸法は、厚さ２〜３ｍｍ、大きさは１０５０×６５０ｍｍと畳１畳分の大きさのものすらある。そして、成膜に際しては、基板は成膜室内で窓の開いた枠状のキャリアに搭載されて搬送される。また、キャリアは、コンベアに乗って移動する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のガラス基板は、成膜作業中往々にして割れることがある。その理由は、ガラス基板に部分的に温度差が生じると、応力歪みが発生し、その結果、亀裂を生じ、破損に至ってしまうのである。
このように、ガラス基板が破損すると、基板として使用し得なくなるのみならず、成膜材料の上にガラス基板の破片が落下するため、成膜材料を十分に蒸発させることができなくなる。従って、破損を生じた後に成膜室に搬送されてくるガラス基板に、十分な被膜形成を行うことができず、不良品を発生させてしまうという問題がある。なお、成膜室内は、高真空状態に保持されているため、ガラス基板の破損を簡単に検出できない。
【０００４】
そこで本発明は、ガラス基板が破損を生じた場合に、このガラス基板の破片によって、成膜材料の蒸発量が少なくなり、成膜室内の圧力が低下するすることに着目して真空蒸着装置における基板割れを検出するものである。
従って本発明は、基板割れの検出を容易かつ迅速に行うことが可能な真空蒸着装置における基板割れ検出装置及びその検出方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明の真空蒸着装置における基板割れ検出装置は、成膜材料を基板に蒸着するための真空蒸着装置において、基板の破損により前記成膜材料上に基板の破片が落下することを基板割れとして検出するための基板割れ検出装置であって、成膜室内の圧力を検出する圧力検出手段と、基板割れを判断するための圧力をあらかじめ設定する圧力設定手段と、前記圧力検出手段による検出圧力と前記圧力設定手段による設定圧力とを比較する圧力比較手段と、前記圧力比較手段により、検出圧力が設定圧力より低いと判断したときに制御信号を出力する出力手段とを備えていることを特徴とする。
請求項２記載の本発明の真空蒸着装置における基板割れ検出装置は、成膜材料を基板に蒸着するための真空蒸着装置において、基板の破損により前記成膜材料上に基板の破片が落下することを基板割れとして検出するための基板割れ検出装置であって、成膜室内の圧力を検出する圧力検出手段と、基板割れを判断するための圧力をあらかじめ設定する圧力設定手段と、前記圧力検出手段による検出圧力と前記圧力設定手段による設定圧力とを比較する圧力比較手段と、前記圧力比較手段により、検出圧力が設定圧力より低いと判断したときにタイマーをカウントする計時手段と、基板割れを判断するための時間をあらかじめ設定する時間設定手段と、前記計時手段による計時時間と前記時間設定手段による設定時間とを比較する時間比較手段と、前記時間比較手段により、検出時間が設定時間より長いと判断したときに制御信号を出力する出力手段とを備えていることを特徴とする。
請求項３記載の本発明は、請求項１又は請求項２に記載の真空蒸着装置における基板割れ検出装置において、前記出力手段により、真空ポンプの停止、基板搬送の停止、又は基板割れの表示を行うことを特徴とする。
請求項４記載の本発明の真空蒸着装置における基板割れ検出方法は、成膜材料を基板に蒸着するための真空蒸着装置において、基板の破損により前記成膜材料上に基板の破片が落下することを基板割れとして検出するための基板割れ検出方法であって、成膜室内において、成膜材料に電子ビームを照射して、成膜材料を蒸発させ、その蒸気を成膜材料の上方を搬送する基板の表面に蒸着させて被膜を形成させる真空蒸着装置において、前記成膜室内の圧力変動を検出し、検出された圧力が設定圧力よりも低い時に基板割れを判定することを特徴とする。
請求項５記載の本発明の真空蒸着装置における基板割れ検出方法は、成膜材料を基板に蒸着するための真空蒸着装置において、基板の破損により前記成膜材料上に基板の破片が落下することを基板割れとして検出するための基板割れ検出方法であって、成膜室内において、成膜材料に電子ビームを照射して、成膜材料を蒸発させ、その蒸気を成膜材料の上方を搬送する基板の表面に蒸着させて被膜を形成させる真空蒸着装置において、成膜室内の圧力変動を検出し、検出された圧力が成膜時より低い圧力保持時間を計測し、その低圧保持時間が所定時間以上継続したときの計測値により基板割れを判定することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明による第１及び第４の実施の形態は，成膜作業中の成膜室内の圧力変動を検出し、検出された圧力が、設定値以下の場合、基板の割れと判定するものである。このように本実施の形態によれば、圧力変動の検出によって基板割れを判断できるため、基板の割れを極めて簡易な手段により検出することができる。
【０００７】
本発明による第２及び第５の実施の形態は，成膜作業中の成膜室内の圧力変動を検出し、検出された圧力が、設定値以下の低圧を保持している時間を計測し、その保持時間が所定時間以上継続した場合、基板の割れと判定するものである。このように本実施の形態によれば、所定圧以下の時間を加味して基板割れを判断するために、上記第１及び第４の実施の形態よりもさらに確実な基板割れ検出を行うことができる。また、このように時間を加味することで、誤動作防止のために、設定する圧力値を極めて低く設定する必要がない。従って、真空ポンプに大きな負荷を与えたり、例えばピアスガン等成膜室内の他の機器に負担をかけることを防止することができる。
【０００８】
本発明による第３の実施の形態は、第１又は第２の実施の形態において、基板割れを検出したときに、真空ポンプの停止、基板搬送の停止、又は基板割れの表示を行うものである。このように、基板割れが発生したときに、真空ポンプの停止、基板搬送の停止、又は基板割れの表示を行うことで、不良品の発生や真空ポンプへの負荷を防止することができる。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例による真空蒸着装置における基板割れ検出装置及び検出方法を機能実現手段で表したブロック図、図２は同フローチャートである。
図１に示すように、成膜室１０は、室内を真空状態とするための真空ポンプ２０を備えている。成膜室１０内の圧力は、圧力検出手段３０によって検出される。圧力設定手段４０は、基板割れを判断するための圧力をあらかじめ設定するもので、通常の成膜運転時では生じない圧力を設定する。圧力比較手段５０は、圧力検出手段３０で検出した圧力と、圧力設定手段４０で設定された圧力とを比較・判断するものである。計時手段６０は、タイマー機能を有しており、検出圧力が設定圧力よりも低い時間を計時する。時間設定手段７０は、基板割れを判断するための時間をあらかじめ設定するものである。この時間設定手段７０での時間設定は、設定圧力値を高めに設定したときには設定時間を長く設定することが好ましい。時間比較手段８０は、計時手段６０で計時される時間と、時間設定手段７０で設定された時間とを比較・判断するものである。出力手段９０は、時間比較手段８０によって計時時間が設定時間より長くなったときに制御信号を出力するものである。この出力手段９０の信号によって、例えば真空ポンプ２０を停止し、又は基板搬送を停止する。またこの出力手段９０の信号によって、基板割れを警告するために、警告音を発したり、警報ランプを点灯するなどの表示を行う。
【００１０】
次に、基板割れ検出の動作について図２を用いて説明する。
圧力検出手段３０によって成膜室１０内の圧力を検出し（Ｓ１）、この検出圧力と設定圧力とを比較する（Ｓ２）。検出圧力が設定圧力よりも小さいと判断した場合には、Ｓ４においてタイマーがすでにカウントされているか否かを判断する。タイマーがカウントされていない場合には、Ｓ５においてタイマーカウントをスタートさせる。Ｓ４において、タイマーカウント中であると判断したときには、Ｓ６におけるタイマーカウントをそのまま継続する。そして、Ｓ７において、カウントされた時間が設定時間を経過しているか否かを判断する。このＳ７において、未だ設定時間を経過していないと判断したときには、Ｓ１に戻って成膜室１０内の圧力を検出する。Ｓ７において、設定時間を経過していると判断したときには、Ｓ８で基板割れと判断して制御信号を出力する。また、Ｓ２において、検出圧力が設定圧力以上である場合には、Ｓ１に戻って成膜室１０内の圧力を検出する。なおこのＳ３の場合にはタイマーカウントをリセットする。
【００１１】
なお上記実施例では、基板割れ検出のために、設定圧以下である時間を計時するもので説明したが、設定圧以下である時間を計時することなく、基板割れを検出することも可能である。この場合には、図１に示すブロック図において、計時手段６０、時間設定手段７０、時間比較手段８０を必要とせず、圧力比較手段５０から出力手段９０に信号を出力する。また、図２に示すフローチャートにおいて、Ｓ４からＳ７の動作は必要としない。またＳ３におけるタイマーカウントのリセット動作も必要がない。従って、Ｓ２において、検出圧力が設定圧力よりも低いことを検出した場合には、Ｓ８において基板割れと判断して制御信号を出力する。
【００１２】
図３は本発明を適用する真空蒸着装置の一実施例を示す縦断側面図、図４は本発明における基板割れ時の圧力変化と基板割れ検出の一実施例を示すグラフである。
図３に示すように成膜室１０は、室内を真空に保つための真空ポンプ２０を備えている。成膜室１０内において、ガラス基板２は、キャリア３に搭載され、一定の速度で成膜室１０内を移動する。４はリングハース、５はリングハース４を搭載したターンテーブル、６はリングハース４上に載置された成膜材料、７は成膜室１０に設けた電子ビームガンである。
【００１３】
リングハース４上に載置された成膜材料５は、成膜室１０に設置された電子ビームガン６から放射される電子ビーム７により加熱されて蒸発する。ガラス基板２は、窓が開いた枠状のキャリア３に搭載されて成膜室１内を搬送される。ガラス基板２は、この搬送時に蒸発した成膜材料５が表面に付着して蒸着が行われる。しかし、この搬送時にガラス基板２に温度差を生じると、応力歪みが発生して亀裂が走り、その程度によっては割れに至ることになる。
【００１４】
このように、ガラス基板２に割れを生じると、ガラス基板２は破片となってキャリア３から落下し、リングハース４上にも落下する。従って、蒸発している成膜材料５を覆うことになる。その結果、成膜材料５の蒸発は少なくなるために、成膜室１０内の圧力は低下し、真空度が向上する。従って、成膜室１０内の圧力を検出し、検出された圧力が予め設定した値より低下し、しかも、その低下した圧力が保持されている時間が所定の設定時間以上継続したときには、基板割れと判断する。
【００１５】
基板割れ時の圧力変化の例について図４を用いて以下に説明する。
成膜中の圧力変化は、１〜２×１０−２Ｐａである。このとき、基板が割れると圧力は１×１０−２Ｐａ以下に低下する。また、成膜中において、３０秒以上前記の圧力が継続して検出された場合、基板割れと判定する。なお、この値は変更することが可能である。一方、基板割れと判定する時間は、予め真空蒸着装置の作動シーケンスに設定しておくとよい。
【００１６】
【発明の効果】
以上，説明したように、本発明においては、成膜室内の圧力を検出することで、成膜中のガラス基板の割れを容易に検出することができ、迅速に対応することができる。従って、ガラス基板の割れ検出のために、複雑な検出機構等を設置する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による真空蒸着装置における基板割れ検出装置及び検出方法を機能実現手段で表したブロック図
【図２】同フローチャート
【図３】本発明を適用する真空蒸着装置の一実施例を示す縦断面図
【図４】本発明における基板割れ時の圧力変化の一実施例を示すグラフ
【符号の説明】
２  ガラス基板
３  キャリア
４  リングハース
５  成膜材料
６  電子ビームガン
１０  成膜室
２０  真空ポンプ
３０  圧力検出手段
４０  圧力設定手段
５０  圧力比較手段
６０  計時手段
７０  時間設定手段
８０  時間比較手段
９０  出力手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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