CN112442672B - 真空装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的真空装置的特征在于包括：真空容器；轴，设置成将真空容器的壁贯通；驱动部件，设置于真空容器的外部，沿轴的轴线方向对轴进行驱动；可伸缩构件，设置成将轴的至少一部分的外周包围且内部空间与真空容器的内部和外部中的任一个连通，能够沿轴的轴线方向伸缩；以及盖构件，以在可伸缩构件与驱动部件之间将轴的至少一部分的外周包围的方式设置于真空容器的外部，盖构件能够从第一状态切换为第二状态，第一状态是能够相对于真空容器沿轴的轴线方向移动的状态，第二状态是盖构件的至少一部分相对于真空容器沿轴的轴线方向固定的状态，盖构件构成为在第二状态下盖构件的至少一部分能够将可伸缩构件的内部空间从真空容器的外部气密地阻断。

Description

真空装置
技术领域
本发明涉及如成膜装置等那样将真空容器的内部维持为真空的真空装置。
背景技术
近来，作为平板显示装置，有机EL显示装置(有机EL显示器)受到关注。有机EL显示装置为自发光显示器，响应速度、视场角、薄型化等特性比液晶面板显示器优异，在监视器、电视机、智能手机所代表的各种便携终端等中正在以较快的速度代替现有的液晶面板显示器。另外，在汽车用显示器等中也对其应用领域进行了扩展。
构成有机EL显示装置的有机发光元件(有机EL元件；OLED)具有在两个相向的电极(阴极电极、阳极电极)之间形成有引起发光的有机物层的基本构造。例如，通过在成膜装置的真空容器内加热收容有成膜材料的蒸发源而使成膜材料蒸发，并经由形成有像素图案的掩模使成膜材料的蒸发颗粒堆积于基板，从而对有机发光元件的有机物层和金属电极层进行制造。
在这样的成膜装置中，设置在真空容器内的基板保持器等各种机构经由贯通真空容器的壁的轴由配置在真空容器的外侧的驱动机构进行驱动。在轴的周围设置有波纹管，以便能够在将真空容器的内部维持为真空的状态下进行轴的移动。
例如，在专利文献1(日本专利公开公报2009-182235号)中公开了具备沿轴线方向移动的轴和波纹管的真空装置。由此，通过使波纹管伸缩，即使轴沿轴线方向移动，也能够保持气密。
另外，在成膜装置等那样的真空装置中，当设置在轴的周围的波纹管破损时，会产生真空的泄漏(leak)，真空容器无法进一步保持气密。在该情况下，以往，使成膜装置的运转停止并更换波纹管，或者作为应急对策，通过在波纹管的泄漏部分涂敷润滑脂(grease)，从而将泄漏暂时阻断。
但是，波纹管的更换必须在使真空容器大气开放的状态下进行，在更换作业结束之后，必须再次对真空容器的内部进行真空排气，因此，会使成膜装置或具有成膜装置的生产线长期间停止，这成为使生产率下降的原因。
并且，在润滑脂的涂敷中，存在被涂敷在波纹管的破损部分的润滑脂会向真空容器的内部飞散而使处理对象物污染的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供即使在波纹管那样的可伸缩构件破损的情况下也能够保持真空容器的气密的真空装置。
本发明的第一方案的真空装置的特征在于包括：真空容器；轴，所述轴被设置成将所述真空容器的壁贯通；驱动部件，所述驱动部件设置于所述真空容器的外部，沿所述轴的轴线方向对所述轴进行驱动；可伸缩构件，所述可伸缩构件被设置成将所述轴的至少一部分的外周包围且内部空间与所述真空容器的内部和外部中的任一个连通，能够沿所述轴的所述轴线方向伸缩；以及盖构件，所述盖构件以在所述可伸缩构件与所述驱动部件之间将所述轴的至少一部分的外周包围的方式设置于所述真空容器的外部，所述盖构件能够从第一状态切换为第二状态，所述第一状态是所述盖构件能够相对于所述真空容器沿所述轴的所述轴线方向移动的状态，所述第二状态是所述盖构件的至少一部分相对于所述真空容器沿所述轴的轴线方向固定的状态，所述盖构件构成为在所述第二状态下所述盖构件的所述至少一部分能够将所述可伸缩构件的所述内部空间从所述真空容器的外部气密地阻断。
根据本发明，即使在可伸缩构件破损的情况下，也能够维持真空装置的真空容器内的气密状态。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的电子器件的生产线的一部分的示意图。
图2是本发明的一实施方式的成膜装置的示意图。
图3a～图3c是示意性地示出本发明的第一实施例的盖构件的构造及动作的剖视图。
图4是将图3a的虚线的部分放大后的图。
图5是示出本发明的第一实施例的盖构件的变形例的示意性的剖视图。
图6a～图6c是示意性地示出本发明的第二实施例的盖构件的构造及动作的剖视图。
附图标记说明
11：成膜装置(真空装置)
21：真空容器
24：静电吸盘
25：成膜源
28：静电吸盘Z致动器(驱动部件)
30：波纹管(可伸缩构件)
32、32’、32”：盖构件
34：轴
35：密封构件
36：排气部件
38：固定构件
具体实施方式
以下，参照附图，说明本发明的优选的实施方式及实施例。但是，以下的实施方式及实施例只不过例示性地示出本发明的优选的结构，本发明的范围并不被限定于这些结构。另外，对于以下的说明中的装置的硬件结构及软件结构、处理流程、制造条件、尺寸、材质、形状等而言，只要没有特别特定的记载，就不意图将本发明的范围仅限定于此。
本发明能够应用于在基板的表面堆积各种材料而进行成膜的装置，例如，能够优选地应用于通过真空蒸镀进行成膜的真空蒸镀装置、溅射装置、CVD(Chemical VaporDeposition：化学气相沉积)装置等。作为基板的材料，能够选择玻璃、高分子材料的薄膜、金属、硅等任意的材料，基板例如也可以是在玻璃基板上层叠有聚酰亚胺等的薄膜的基板。另外，作为成膜材料，也可以选择有机材料、金属性材料(金属、金属氧化物等)等任意的材料。具体而言，本发明的技术能够应用于有机电子器件(例如有机EL元件、薄膜太阳电池)、光学构件等的制造装置。其中，通过使成膜材料蒸发并经由掩模在基板进行蒸镀而形成有机EL元件的有机EL元件的制造装置也是本发明的优选的应用例之一。
＜电子器件的制造装置>
图1是示意性地示出电子器件的制造装置的一部分的结构的俯视图。
图1的制造装置例如用于智能手机用或电视机用的有机EL显示装置的显示面板的制造。在智能手机用的显示面板的情况下，例如，在对第4.5代的基板(约700mm×约900mm)、第6代的全尺寸(约1500mm×约1850mm)或半切尺寸(约1500mm×约925mm)的基板进行用于形成有机EL元件的成膜之后，对该基板进行切割而制作多个小尺寸的面板。
一般而言，电子器件的制造装置包括多个集群装置1和将集群装置之间相连的中转装置。
集群装置1具备对基板S进行处理(例如成膜)的多个成膜装置11、对使用前后的掩模M进行收纳的多个掩模储备装置12以及配置在其中央的输送室13。如图1所示，输送室13分别与多个成膜装置11及掩模储备装置12连接。
在输送室13内配置有输送基板S及掩模M的输送机器人14。输送机器人14从配置在上游侧的中转装置的路径室15向成膜装置11输送基板S。另外，输送机器人14在成膜装置11与掩模储备装置12之间输送掩模M。输送机器人14例如是具有在多关节臂安装有保持基板S或掩模M的机械手的构造的机器人。
在成膜装置11中，来自成膜源(例如蒸发源)的成膜材料的颗粒经由掩模在基板上成膜。与输送机器人14的基板S/掩模M的交接、基板S与掩模M的相对位置的调整(对准)、基板S向掩模M上的固定、成膜(蒸镀)等一系列的成膜工艺由成膜装置11进行。
在掩模储备装置12中，在由成膜装置11进行的成膜工序中使用的新的掩模和使用完成后的掩模分开地被收纳在两个盒体中。输送机器人14从成膜装置11向掩模储备装置12的盒体输送使用完成后的掩模，并向成膜装置11输送被收纳在掩模储备装置12的其它盒体中的新的掩模。
在集群装置1连结有路径室15和缓冲室16，所述路径室15在基板S的流动方向上向该集群装置1传递来自上游侧的基板S，所述缓冲室16用于向下游侧的其它集群装置传递由该集群装置1完成了成膜处理后的基板S。输送室13的输送机器人14从上游侧的路径室15接收基板S，并向该集群装置1内的成膜装置11中的一个(例如成膜装置11a)进行输送。另外，输送机器人14从多个成膜装置11中的一个(例如成膜装置11b)接收完成了由该集群装置1进行的成膜处理后的基板S，并向与下游侧连结的缓冲室16输送。
在缓冲室16与路径室15之间设置有改变基板的方向的回旋室17。在回旋室17设置有输送机器人18，该输送机器人18用于从缓冲室16接收基板S并使基板S旋转180°而向路径室15输送。由此，在上游侧的集群装置和下游侧的集群装置中，基板S的方向相同，基板处理变得容易。
路径室15、缓冲室16、回旋室17是将集群装置之间连结的所谓的中转装置，设置于集群装置的上游侧及/或下游侧的中转装置包括路径室、缓冲室、回旋室中的至少一个。
成膜装置11、掩模储备装置12、输送室13、缓冲室16、回旋室17等在有机发光元件的制造的过程中被维持在高真空状态。路径室15通常被维持在低真空状态，但也可以根据需要而被维持在高真空状态。
成膜装置11、掩模储备装置12、输送室13、路径室15、缓冲室16及回旋室17分别是本发明的一实施方式的真空装置的例子。
在本实施例中，参照图1，说明了电子器件的制造装置的结构，但本发明并不被限定于此，既可以具有其它种类的装置、腔室，也可以改变上述装置、腔室之间的配置。
例如，本发明也能够应用于如下的直列类型的制造装置，在所述直列类型的制造装置中，当不在成膜装置11而是在其它装置或腔室将基板S与掩模M接合之后，将它们装载于载体，一边通过排列成一列的多个成膜装置进行输送，一边进行成膜工序。
＜成膜装置>
图2是示出成膜装置11的结构的示意图。如前述那样，成膜装置11是真空容器21的内部被维持在高真空状态的真空装置的一例。
在以下的说明中，使用将铅垂方向设为Z方向的XYZ正交坐标系。当在成膜时将基板S固定成与水平面(XY平面)平行的情况下，将基板S的短边方向(与短边平行的方向)设为X方向，将长边方向(与长边平行的方向)设为Y方向。另外，用θ来表示绕Z轴的旋转角。
成膜装置11包括被维持为真空气氛或氮气等非活性气体气氛的真空容器21以及设置在真空容器21的内部的基板支承单元22、掩模支承单元23、静电吸盘24及成膜源25。
基板支承单元22是接收并保持由设置于输送室13的输送机器人14输送来的基板S的部件，也被称为基板保持器。
在基板支承单元22的下方设置有掩模支承单元23。掩模支承单元23是接收并保持由设置于输送室13的输送机器人14输送来的掩模M的部件，也被称为掩模保持器。
掩模M具有与形成在基板S上的薄膜图案对应的开口图案。特别是，制造智能手机用的有机EL元件所使用的掩模是形成有细微的开口图案的金属制的掩模，也被称为FMM(Fine Metal Mask：精细金属掩膜)。
在基板支承单元22的上方设置有用于通过静电引力来吸附并固定基板的静电吸盘24。静电吸盘24具有在电介质(例如陶瓷材质)基体内埋设有金属电极等电路的构造。静电吸盘24能够为库仑力类型的静电吸盘、约翰逊-拉别克力类型的静电吸盘或梯度力类型的静电吸盘。静电吸盘24也可以为将上述类型的静电吸盘组合而成的复合类型的静电吸盘。
在本实施方式中，静电吸盘24优选为梯度力类型的静电吸盘。在梯度力类型的静电吸盘中，通过对以细微的间隔交替地配置的金属电极对施加正(+)及负(-)的电位并产生不均匀的电场，从而对基板S进行吸附固定。因此，即使为绝缘性的基板，梯度力类型的静电吸盘也能够良好地吸附。
虽然在图2中未进行图示，但也可以设为如下结构：通过在静电吸盘24的吸附面的相反侧设置抑制基板S的温度上升的冷却机构(例如冷却板)，从而抑制堆积在基板S上的有机材料的变质或劣化。冷却板也可以兼作用于向基板S侧吸引金属制的掩模M并使之与基板S紧贴的磁体板。
例如，在为蒸发源的情况下，成膜源25包括收纳要在基板成膜的成膜材料的坩埚(未图示)、用于加热坩埚的加热器(未图示)、以及阻止成膜材料的颗粒向基板飞散直到来自成膜源25的蒸发率成为恒定为止的挡板(未图示)等。成膜源25能够根据点(point)成膜源或线形(linear)成膜源等用途而具有多种结构。
虽然在图2中未进行图示，但成膜装置11包括用于测量已蒸镀在基板上的膜的厚度的膜厚监视器(未图示)及膜厚算出单元(未图示)。
在真空容器21的上表面外侧(大气侧)设置有基板Z致动器26、掩模Z致动器27、静电吸盘Z致动器28、位置调整机构29等那样的驱动机构。虽然在图2中未进行图示，但也可以在真空容器21的上表面外侧(大气侧)设置用于使冷却板/磁体板升降的致动器。上述致动器26、27、28和位置调整机构29例如由马达和滚珠丝杠或马达和线性引导件等构成。
基板Z致动器26是用于使基板支承单元22升降(沿Z方向移动)的驱动部件。掩模Z致动器27是用于使掩模支承单元23升降(沿Z方向移动)的驱动部件。静电吸盘Z致动器28是用于使静电吸盘24升降(沿Z方向移动)的驱动部件。基板Z致动器26、掩模Z致动器27及静电吸盘Z致动器28分别经由轴34使基板支承单元22、掩模支承单元23或静电吸盘24升降，所述轴34被插入到设置于真空容器21的壁的开口中并贯通真空容器21的壁。
位置调整机构29是用于对准的驱动部件。位置调整机构29经由贯通真空容器21的壁的轴34，使静电吸盘24整体相对于基板支承单元22及掩模支承单元23沿X方向移动、沿Y方向移动、沿θ旋转。位置调整机构29通过沿X、Y、θ方向对吸附有基板S的静电吸盘24进行位置调整，从而进行调整基板S与掩模M的相对位置的对准。
成膜装置11具有波纹管30，以便尽管轴34在贯通了真空容器21的壁的状态下沿Z方向进行驱动，但也能够保持真空容器21的气密。波纹管30是本发明的一实施方式的可伸缩构件的一例。在本实施例中，波纹管30构成为能够沿Z方向伸缩，但本发明并不被限定于此，也可以构成为能够根据驱动部件、轴的设置位置而沿X方向或Y方向伸缩。
波纹管30被设置成将轴34的至少一部分的外周包围，且其内部空间与真空容器21的内部及外部中的任一个连通。
例如，如图2及图3a所示，波纹管30能够构成为其内部空间与真空容器21的内部连通。即，波纹管30在真空容器21的外侧从真空容器21的外壁面或第一波纹管安装部301朝向静电吸盘Z致动器28沿着轴34的轴线方向延伸至第二波纹管安装部302。在此，第一波纹管安装部301的开口的壁面与轴34之间未被密封，波纹管30的内部空间通过第一波纹管安装部301的开口的壁面与轴34的外周面之间的空间而与真空容器21的内部连通。由于波纹管30的两端分别被气密地安装于第一波纹管安装部301和第二波纹管安装部302，因此，波纹管30的内部空间从大气侧被气密地阻断，真空容器21的内部能够保持真空状态。
与此不同，如图6a所示，也可以构成为波纹管30的内部空间与真空容器21的外部(大气侧)连通。在该情况下，波纹管30在真空容器21的内侧从真空容器21的内壁面或第一波纹管安装部301朝向真空容器21的里侧沿着轴34的轴线方向延伸至第三波纹管安装部303。在此，第一波纹管安装部301的开口的壁面与轴34之间未被密封，波纹管30的内部空间与大气侧连通。由于波纹管30的两端分别被气密地安装于第一波纹管安装部301和第三波纹管安装部303，因此，真空容器21的内部能够保持真空状态。
根据这样的结构，波纹管30虽然保持真空容器21内的气密状态，但也容许轴34沿Z方向即轴34的轴线方向及/或与轴34的轴线方向垂直的平面内的XYθ方向进行驱动。
根据本发明的一实施方式，成膜装置11还具有盖构件32，所述盖构件32以在波纹管30与作为驱动部件的静电吸盘Z致动器28之间将轴34的至少一部分的外周包围的方式设置于真空容器21的外部。在图2中，图示了盖构件32被设置成将与静电吸盘Z致动器28连结的轴34包围，但本发明并不被限定于此，也可以是，在其它驱动部件(例如基板Z致动器26、掩模Z致动器27)与将连结于该其它驱动部件的轴的外周包围的波纹管之间也设置有盖构件。
盖构件32在通常时被设置成能够相对于真空容器21沿轴34的轴线方向(Z方向)移动(第一状态)。例如，在第一状态下，盖构件32固定于轴34侧，在利用静电吸盘Z致动器28使轴34沿Z方向移动时，盖构件32能够与轴34一起相对于真空容器21进行相对移动。
盖构件32构成为在波纹管30破损等那样的紧急时刻，盖构件32的至少一部分相对于真空容器21沿轴34的轴线方向固定(第二状态)。在第二状态下，相对于真空容器21沿轴34的轴线方向固定的盖构件32的至少一部分能够将波纹管30的内部空间从真空容器21的外部气密地阻断。
像这样，通过在真空容器21的外侧设置能够从第一状态切换为第二状态的盖构件32，在由波纹管30的破损导致的真空泄漏时，不使成膜装置11停止，通过利用盖构件32将轴34贯通真空容器21的壁的部位的周围气密地覆盖，从而能够保持真空容器21内的真空状态。盖构件32的具体构造及动作随后叙述。
此外，也可以是，在产生由波纹管30的破损导致的真空泄漏的情况下，成膜装置11的操作人员对破损的波纹管30进行特定，并将与该波纹管30对应的盖构件32从第一状态切换为第二状态。或者，也可以是，预先在成膜装置11设置监视各波纹管30的状态的状态监视部件(未图示)，针对由状态监视部件判定为破损的波纹管30，利用设置于成膜装置11的切换部件(未图示)自动地将与该波纹管30对应的盖构件32从第一状态切换为第二状态。
虽然在图2中未示出，但成膜装置11还包括固定构件38、密封构件35及排气部件36，所述固定构件38用于在第一状态下将盖构件32固定于轴34，所述密封构件35将盖构件32与轴34之间密封(seal)，所述排气部件36对多个环状密封构件35之间的空间进行排气，对此参照图3a等随后叙述。
也可以是，在真空容器21的上表面的外侧，除了上述驱动机构之外，还设置有对准用相机20，所述对准用相机20用于经由设置于真空容器21的上表面的透明窗对形成于基板S及掩模M的对准标记进行拍摄。在本实施例中，对准用相机20也可以设置于与矩形的基板S、掩模M及静电吸盘24的对角线对应的位置或与矩形的四个角部对应的位置。
设置于本实施方式的成膜装置11的对准用相机20是为了高精度地调整基板S与掩模M的相对位置而使用的精细对准用相机，是虽然其视场角较窄但具有高分辨率的相机。也可以是，成膜装置11除了精细对准用相机20之外，还具有视场角相对较宽且低分辨率的粗略对准用相机。
此外，位置调整机构29基于由对准用相机20取得的基板S及掩模M的位置信息，进行使基板S与掩模M相对移动而进行位置调整的对准。
成膜装置11具备控制部(未图示)。控制部具有基板S的输送及对准、成膜源25的控制、成膜的控制等功能。控制部例如能够由具有处理器、存储器、储存装置、I/O等的计算机构成。在该情况下，通过使处理器执行保存在存储器或储存装置中的程序，从而实现控制部的功能。作为计算机，既可以使用通用的个人计算机，也可以使用嵌入式的计算机或PLC(programmable logic controller：可编程逻辑控制器)。或者，也可以利用ASIC、FPGA那样的电路来构成控制部的功能的一部分或全部。另外，既可以按各成膜装置设置控制部，也可以构成为一个控制部对多个成膜装置进行控制。
＜盖构件及关联构成要素>
图3a～图3c是示意性地示出本发明的第一实施例的盖构件32的构造及动作的剖视图。图4是将图3a的虚线的部分放大后的图。
本发明的第一实施例的盖构件32被应用于能够沿轴34的轴线方向伸缩的可伸缩构件例如波纹管30设置于真空容器21的外侧的结构。
在这样的结构中，如前述那样，波纹管30的内部空间与真空容器21的内部连通，且从真空容器21的外部的大气侧被密封而保持为真空状态。实施例1的结构具有波纹管30的构造简单且能够延长寿命的优点。即，由于波纹管30的内部为真空且外部为大气压，所以力会因大气压而沿波纹管30收缩的方向进行作用。由于将欲收缩的波纹管30伸长而进行使用，因此，波纹管30容易维持笔直的姿态，纵向弯曲的担忧变少。
图3a示出波纹管30延伸后的状态，图3b示出波纹管30稍许收缩后的状态。另外，图3a及图3b分别示出被设置成能够相对于真空容器21沿轴34的轴线方向移动的第一状态下的盖构件32。第一状态下的盖构件32例如固定设置于波纹管30与静电吸盘Z致动器28之间的轴34的预定的位置(第一位置、A)。由此，盖构件32与轴34成为一体，能够与轴34一起相对于真空容器21移动。
图3c示出盖构件32的至少一部分相对于真空容器21在轴34的轴线方向上被固定的状态(第二状态)。更具体而言，示出位于第一位置(A)的盖构件32从轴34解除固定而相对于轴34沿轴线方向移动且在轴34的第二位置(B)相对于真空容器21被固定的状态(第二状态)。并且，第二状态下的盖构件32能够将波纹管30的内部空间从真空容器21的外部即大气侧气密地阻断。
根据本实施例，盖构件32构成为具有凸缘部322、侧壁部324及基材部326。更具体而言，盖构件32具有在包围轴34的侧壁部324的两端具备凸缘部322和基材部326的圆筒形状，在基材部326形成有能够将轴34插入的开口。
侧壁部324在轴34的轴线方向上包围波纹管30的至少一部分。优选的是，侧壁部324具有盖构件32至少能够围绕最为收缩的状态下的波纹管30的全部的大小的内部空间。即，优选的是，轴34的轴线方向上的侧壁部324的长度与最为收缩的状态下的波纹管30的长度相同，或者比最为收缩的状态下的波纹管30的长度大，与轴线方向交叉的方向(例如半径方向)上的侧壁部324的直径与波纹管30的直径相同，或者比波纹管30的直径大。由此，在以第二状态将盖构件32的凸缘部322气密地固定于真空容器21的壁的外表面或第一波纹管设置部301的情况下，能够充分地围绕波纹管30。但是，优选的是，例如轴线方向上的盖构件32的侧壁部324具有在轴34的升降驱动时凸缘部322不会与真空容器21干涉的那样的长度。
基材部326在静电吸盘Z致动器28侧的侧壁部324的端部将轴34包围。例如，在基材部326形成有开口，轴34通过基材部326的开口而被插入。
凸缘部322被设置成从真空容器21侧的侧壁部324的端部沿与轴34的轴线方向交叉的方向延伸。例如，如图3a～图3c所示，凸缘部322在侧壁部322b的真空容器21侧的端部沿远离轴34的方向(例如半径方向外侧)延伸预定的长度。但是，本发明并不被限定于此，在侧壁部324的直径比波纹管30的直径大的结构中，只要不与波纹管30干涉，也可以将凸缘部322设置成沿靠近轴34的方向(例如半径方向内侧)延伸。
凸缘部322在盖构件32的第二状态下(参照图3c)气密地固定于真空容器21的外壁侧，以便能够将波纹管30的内部空间从真空容器21的外部气密地阻断。例如，凸缘部322能够气密地固定于真空容器21的壁面或设置于真空容器21的壁面的其它构件(例如第一波纹管安装部301)的外侧面，或者能够经由其它密封构件(未图示)保持凸缘部322与真空容器21的外壁侧之间的气密。
另外，也可以是，在成膜装置11还配设有密封构件35，所述密封构件35将盖构件32的基材部326与轴34之间密封(seal)，以便能够在第二状态下将波纹管30的内部空间或盖构件32的内部空间从真空容器21的外部(大气)气密地阻断。密封构件35在盖构件32的基材部326与轴34的接触面即形成于基材部326的开口的内壁面与轴34之间通过而防止真空泄漏。
更具体而言，如图3c所示，在盖构件32在轴34的第二位置(B)固定于真空容器21侧的状态(即，波纹管30破损而气密被破坏，通过将盖构件32固定于真空容器21的外壁侧而将波纹管30的内部空间从大气侧气密地阻断的状态)下，即使在之后的工序中相对于盖构件32沿轴线方向对轴34进行驱动，也能够利用密封构件35来保持轴34与盖构件32之间的气密。尽管轴34移动，但该密封构件35只要能够在与盖构件32的接触面保持气密，则就是充分的，其种类、构造没有特别限制。
根据本实施例，密封构件35包括设置于基材部326与轴34的接触面的一个以上的环状密封构件(例如O型环)。在基材部326设置环状密封构件的面可以具有平面或凹面形状。由此，不仅能够容许轴34在贯通基材部326的状态下相对于盖构件32沿轴线方向移动，而且还能够保持盖构件32与轴34之间的气密。
如前述那样，由于在将盖构件32固定于轴34的状态(第一状态)下盖构件32与轴34不进行相对移动，所以设置于盖构件32的基材部326与轴34之间的密封构件35不发挥功能，由于仅在将盖构件32固定于真空容器21侧且轴34能够相对于盖构件32进行相对移动的状态(第二状态)下密封构件35发挥功能，所以能够延长密封构件35的寿命。例如，在密封构件35为O型环的情况下，在第一状态下，O型环(密封构件35)成为相对于轴34及盖构件32被固定的状态，但在第二状态下，O型环(密封构件35)成为相对于盖构件32被固定但能够相对于轴34进行相对移动的状态。由于在第二状态下O型环(密封构件35)与轴34的表面紧贴，并在保持着气密的状态下进行滑动，因此，随着使密封构件35发挥功能，劣化会进展。因此，通过如上述那样仅在第二状态下使密封构件35发挥功能，从而能够延长密封构件35的寿命。
优选的是，密封构件35也可以具有被配置成在轴34的轴线方向上分离的多个环状密封构件。图4示出设置有两个环状密封构件35的结构，但这是例示性的。由此，与仅设置有一个环状密封构件的情况相比，在轴34相对于盖构件32沿轴线方向移动时，能够更可靠地保持盖构件32与轴34之间的气密。
如图3c所示，也可以是，在将盖构件32在轴34的第二位置(B)固定于真空容器21侧的状态下，利用真空泵等排气部件36对多个环状密封构件35之间的空间进行真空排气。因此，也可以在成膜装置11追加地配设用于对多个环状密封构件35之间的空间进行排气的排气部件36。排气部件36为真空泵即可，其种类、构造并不被限定。由此，能够更可靠地保持盖构件32的基材部326与轴34之间的空间的气密状态。
在第一状态下，盖构件32通过能够解除或分离的固定构件38固定于轴34。例如，固定构件38能够为固定环(set collar)或轴环(shaft collar)，但并不限定于此。
在解除由固定构件38进行的固定时，由固定构件38固定于轴34的第一位置(A)的盖构件32能够相对于真空容器21沿轴34的轴线方向移动。
如图3c所示，解除由固定构件38进行的固定而沿轴34的轴线方向移动的盖构件32在轴34的第二位置(B)气密地固定于真空容器21的外壁侧。在此，“盖构件32气密地固定于真空容器21的外壁侧”是指：盖构件32与真空容器21的外壁或与真空容器21的外壁结合的预定的构件(例如第一波纹管安装部301)固定结合，并在该固定结合的部分保持气密。例如，盖构件32能够通过螺栓和螺母等机械的结合部件等而气密地固定于真空容器21的外壁面或第一波纹管安装部301，但本发明并不被限定于此，也可以使用其它部件。
由此，在由气密地固定于真空容器21的外壁侧的盖构件32的侧壁部324限定的内部空间取入收缩后的状态下的波纹管30。并且，在这样的状态下，只要利用静电吸盘Z致动器28沿轴线方向对轴34进行驱动，轴34就能够一边与盖构件32(更具体而言，为基材部326的开口的内壁面)保持气密接触，一边进行移动。并且，该相对移动的轴34与基材部326之间的气密或密封由密封构件35来进行。
图5是示意性地示出本发明的第一实施例的盖构件32的变形例的剖视图。
参照图5，盖构件32’在侧壁部324’由波纹管那样的可伸缩构件形成这一点与图3a～图3c所示的盖构件32不同。
根据这样的构造的盖构件32’，在基板S与掩模M的对准时，虽然保持与真空容器21的外侧即大气侧的气密，但也容许利用位置调整机构29使轴34沿与轴线方向(Z方向)垂直的方向即XY(X方向、Y方向及/或θ方向)移动。这样的变形例的结构优选应用于设置在与进行对准的驱动部件(例如图2所示的成膜装置11的静电吸盘Z致动器28及位置调整机构29)相连的轴34上的盖构件32。
图6a～图6c是示意性地示出本发明的第二实施例的盖构件32”的构造及动作的剖视图。
图6a及图6b示出盖构件32”固定设置于波纹管30与静电吸盘Z致动器28之间的轴34的预定的位置(第一位置、A)的状态(第一状态)。图6a是波纹管30延伸后的状态，图6b是波纹管30收缩后的状态。图6c示出盖构件32”从轴34解除固定而沿着轴34向真空容器21侧移动且在轴34的第二位置(B)固定于真空容器21的外壁侧的状态(第二状态)。
与第一实施例同样地，盖构件32”在通常时以能够沿轴34的轴线方向移动的方式在波纹管30与静电吸盘Z致动器28之间固定设置于轴34(图6a或图6b所示的第一状态)，在波纹管30破损而产生真空泄漏时，从轴34分离(解除固定)并固定于真空容器21的外壁侧(在图6c中图示的第二状态)，将波纹管30的内部空间从大气侧气密地阻断。
以下，以与前述第一实施例的盖构件32的不同点为中心，对本实施例的盖构件32”进行说明。因此，对于在此未具体说明的事项而言，在本实施例中也能够同样地应用之前参照图3a～图3c及图4而叙述的事项。
参照图6a～图6c，本发明的第二实施例的盖构件32”被应用于能够沿轴34的轴线方向伸缩的可伸缩构件例如波纹管30从真空容器21的内壁面延伸到真空容器21的里侧的结构。在该情况下，波纹管30的内部空间经由轴34与真空容器21的壁之间的空间与真空容器21的外部即大气侧连通。通过将波纹管30的另一端气密地安装于真空容器21的里侧的第三波纹管安装部303，从而保持真空容器21内的真空状态。
根据本实施例，盖构件32”只要能够以在图6c中图示的那样的第二状态气密地固定于真空容器21的外壁侧，其具体形状就没有限制。例如，盖构件32”也可以为在中央部形成有供轴34插入的开口(即包围轴34的至少一部分)且具有预定的厚度的板形状。像这样，与实施例1的盖构件32不同，实施例2的盖构件32”没有围绕波纹管30的侧壁部324等，具有构造简单的优点。
在本实施例中，由于在波纹管30破损时使盖构件32”气密地固定于真空容器21的外壁面或第一波纹管安装部301，因此，原本与大气侧连通的波纹管30的内部空间通过波纹管30的破损部位而成为真空状态，真空容器21能够整体地保持真空。
另外，在成膜装置11还配设有密封构件35，所述密封构件35将盖构件32”与轴34之间密封(seal)，以便能够将波纹管30的内部空间从真空容器21的外部气密地阻断。
如在图6a或图6b中图示的那样，这样的盖构件32”在平常时(例如在波纹管30未破损时那样的第一状态下)被设置成利用固定构件38固定于轴34的第一位置(A)。并且，在波纹管30破损而产生真空泄漏时，盖构件32解除由固定构件38进行的固定，能够相对于轴34沿轴34的轴线方向进行相对移动，如在图6c中图示的那样，能够在轴34的第二位置(B)气密地固定于真空容器21的外壁侧。
根据本发明，在成膜装置11那样的真空装置中，在将轴34的至少一部分包围并保持真空容器21的气密的波纹管30破损的情况下，通过使用盖构件32、32’、32”迅速地将破损的波纹管30的内部空间从真空容器21的外部即大气侧气密地阻断，即使不更换波纹管30，也能够继续使用成膜装置11，直到下次维护时为止，还能够减少润滑脂等器件污染源的飞散问题。
上述实施例呈现出本发明的一例，本发明并不被限定于上述实施例的结构，也可以在其技术思想的范围内适当地变形。在上述实施例及变形例的说明中，例示性地说明了与静电吸盘Z致动器28连接的轴34及该轴34的周围的盖构件32，但关于基板Z致动器26、掩模Z致动器27当然也同样如此。

Claims (13)

1.一种真空装置，其特征在于，
所述真空装置包括：
真空容器；
轴，所述轴被设置成将所述真空容器的壁贯通；
驱动部件，所述驱动部件设置于所述真空容器的外部，沿所述轴的轴线方向对所述轴进行驱动；
可伸缩构件，所述可伸缩构件被设置成将所述轴的至少一部分的外周包围且内部空间与所述真空容器的内部和外部中的任一个连通，能够沿所述轴的所述轴线方向伸缩；以及
盖构件，所述盖构件以在所述可伸缩构件与所述驱动部件之间将所述轴的至少一部分的外周包围的方式设置于所述真空容器的外部，
所述盖构件能够从第一状态切换为第二状态，所述第一状态是所述盖构件能够相对于所述真空容器沿所述轴的所述轴线方向移动的状态，所述第二状态是所述盖构件的至少一部分相对于所述真空容器沿所述轴的轴线方向固定的状态，所述盖构件构成为在产生真空泄漏的情况下切换为所述第二状态，使所述盖构件的所述至少一部分能够将所述可伸缩构件的所述内部空间从所述真空容器的外部气密地阻断。
2.根据权利要求1所述的真空装置，其特征在于，
所述真空装置还包括密封构件，所述密封构件将所述盖构件与所述轴之间密封。
3.根据权利要求2所述的真空装置，其特征在于，
所述真空装置还包括固定构件，所述固定构件用于在所述第一状态下将所述盖构件固定于所述轴。
4.根据权利要求3所述的真空装置，其特征在于，
所述固定构件是固定环。
5.根据权利要求2所述的真空装置，其特征在于，
所述密封构件包括设置于所述盖构件与所述轴的接触面的一个以上的环状密封构件。
6.根据权利要求5所述的真空装置，其特征在于，
所述密封构件具有多个所述环状密封构件，多个所述环状密封构件被设置成在所述轴的所述轴线方向上分离。
7.根据权利要求6所述的真空装置，其特征在于，
所述真空装置还包括排气部件，所述排气部件对多个所述环状密封构件之间的空间进行排气。
8.根据权利要求2所述的真空装置，其特征在于，
所述可伸缩构件被设置成其内部空间与所述真空容器的内部连通，并从所述真空容器的外壁面沿着所述轴的所述轴线方向朝向所述驱动部件延伸。
9.根据权利要求8所述的真空装置，其特征在于，
所述盖构件包括：
侧壁部，所述侧壁部在所述轴的所述轴线方向上将所述可伸缩构件的至少一部分包围；
基材部，所述基材部在所述侧壁部的所述驱动部件侧的端部将所述轴包围；以及
凸缘部，所述凸缘部被设置成在所述侧壁部的所述真空容器侧的端部沿与所述轴的所述轴线方向交叉的方向延伸，
在所述第二状态下，所述凸缘部气密地固定于所述真空容器的外壁侧。
10.根据权利要求9所述的真空装置，其特征在于，
所述密封构件设置于所述基材部与所述轴的接触面。
11.根据权利要求9所述的真空装置，其特征在于，
所述盖构件的所述侧壁部能够伸缩。
12.根据权利要求2所述的真空装置，其特征在于，
所述可伸缩构件被设置成其内部空间与所述真空容器的外部连通，并从所述真空容器的内壁面朝向所述真空容器的里侧沿着所述轴的所述轴线方向延伸，
所述盖构件在所述第二状态下气密地固定于所述真空容器的外壁侧。
13.根据权利要求2所述的真空装置，其特征在于，
所述真空装置还包括可伸缩构件安装部，所述可伸缩构件安装部设置于供所述轴贯通的所述真空容器的开口的周围，
所述可伸缩构件的一端部与所述可伸缩构件安装部气密地连结，
在所述第二状态下，所述盖构件的所述至少一部分气密地固定于所述可伸缩构件安装部。
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