CN113005423B - 处理体收纳装置及包含处理体收纳装置的成膜装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及处理体收纳装置及包含该装置的成膜装置，其课题在于，能够以更稳定的姿势收纳更多的掩膜，通过减小配置在内部的盒的更换频率，抑制更换时的颗粒的影响。本发明为处理体收纳装置，其特征在于，包括：在铅垂方向上延伸的旋转轴；以及能够收纳处理体且配置在所述旋转轴的周围的多个处理体收纳容器，所述多个处理体收纳容器配置在与所述铅垂方向垂直的面内，与所述旋转轴一起旋转。

Description

处理体收纳装置及包含处理体收纳装置的成膜装置

技术领域

本发明涉及收纳掩膜等处理体的处理体收纳装置、以及包含该处理体收纳装置的成膜装置。

背景技术

最近，作为平板显示装置，有机EL显示装置引起了关注。有机EL显示装置是自发光显示器，应答速度、视野角度、轻薄化等特征比液晶面板显示器优异，在以监视器、电视、智能手机为代表的各种移动终端等中正在快速地取代已有的液晶面板显示器。另外，在汽车用显示器等中也在扩大应用领域。

有机EL显示装置的元件具有在两个相对向的电极(阴极电极、阳极电极)之间形成引起发光的有机物层的基本结构。通过在真空室内将蒸镀物质经由形成有像素图案的掩膜蒸镀到基板上，制造有机EL显示元件的有机物层和电极金属层。

由于随着对于基板的蒸镀(成膜)工序被反复进行，蒸镀材料的残留物逐渐附着到掩膜上，因此，在掩膜完成规定片数的基板的蒸镀之后，有必要更换新的掩膜。为了更换掩膜，通常，在成膜室的邻近，设置有掩膜存放装置，该掩膜存放装置作为收纳在蒸镀处理中使用之前的新的掩膜和使用过的掩膜的收纳装置。掩膜向掩膜存放装置的送入及送出通常由输送机器人来进行。

【现有技术文献】

【专利文献】

【专利文献1】日本特开2019-189939号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于，通过改善这种收纳掩膜的掩膜存放装置的结构，能够以更稳定的姿势收纳更多的掩膜，并且，通过减少配置在内部的盒的更换频率，抑制更换时的颗粒的影响。

用于解决课题的手段

根据本发明的一个实施方式的处理体收纳装置，在处理体收纳装置中，其特征在于，包含在铅垂方向上延伸的旋转轴、以及能够收纳处理体且配置在所述旋转轴的周围的多个处理体收纳容器，所述多个处理体收纳容器配置在与所述铅垂方向垂直的面内，与所述旋转轴一起旋转。

根据本发明的一个实施方式的成膜装置，包含有：收纳作为所述处理体的掩膜的所述处理体收纳装置、以及使用从所述处理体收纳装置转送来的所述掩膜并在基板上进行成膜的成膜室，其特征在于，包含控制部，所述控制部对所述掩膜从所述处理体收纳装置的输送和所述成膜室内的成膜工序进行控制，所述控制部进行控制，以便在所述成膜室中进行使所述基板与所述掩膜的位置对准的对齐动作的期间，不使所述多个处理体收纳容器在所述处理体收纳装置内旋转。

发明效果

根据本发明，能够以更稳定的姿势收纳更多的掩膜，还能够通过减少配置在内部的盒的更换频率，抑制更换时的颗粒的影响。

另外，这里所记载的效果不必是限定性的，也可以是本公开中记载的任何效果。

附图说明

图1是有机EL显示装置的生产线的一部分的示意图。

图2是概略地表示成膜室的结构的图。

图3是表示作为收纳掩膜的收纳容器的盒的图。

图4是表示以往的掩膜存放装置的侧剖视图。

图5是表示根据本发明的掩膜存放装置的图，图5(a)是侧剖视图，图5(b)是俯视图。

具体实施方式

下面，参照附图，说明本发明的优选实施方式及实施例。不过，下面的实施方式及实施例用于示例性地表示本发明的优选结构，本发明的范围不限于这些结构。另外，在下面的说明中，对于装置的硬件结构及软件构成、处理的流程、制造条件、大小、材质、形状等，除非有特别的特定记载，否则不意味着对本发明的范围的限制。

本发明可以适用于在基板的表面堆积各种材料来进行成膜的装置，优选可以适用于通过真空蒸镀来形成所希望的图案的薄膜(材料层)的装置。作为基板的材料，可以选择玻璃、高分子材料的膜、硅晶片、金属等任意材料，基板例如也可以是在玻璃基板上层积聚酰亚胺等的膜而成的基板。另外，作为蒸镀材料，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。另外，除了下面的说明中所说明的真空蒸镀装置以外，在包含溅射装置或CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)装置在内的成膜装置中也可以适用本发明。具体地，本发明的技术可以适用于有机电子器件(例如，有机发光元件、薄膜太阳电池)、光学部件等的制造装置。其中，通过使蒸镀材料蒸发并经由掩膜蒸镀于基板上来形成有机发光元件的有机发光元件的制造装置是本发明的优选的适用例之一。

<电子器件生产线>

图1是示意地表示电子器件的生产线的结构的一部分的平面图。图1的生产线例如用于智能手机用的有机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，在第4、5代的基板(约700mm×约900mm)或第6代的全尺寸(约1500mm×约1850mm)或半尺寸(约1500mm×约925mm)的基板上进行有机EL元件形成用的成膜，之后，对该基板进行裁切，制作成多个小尺寸的面板。在VR-HMD用的显示面板的情况下，例如，在规定尺寸(例如，300mm)的硅晶片上进行有机EL元件的形成用的成膜之后，沿着元件形成区域之间的区域(划线区域)裁切该硅晶片，制作成多个小尺寸的面板。

有机EL显示装置的生产线的一般的成膜组1，如图1所示，具有：进行对基板S的处理(例如，成膜)的多个成膜室11、收纳使用前后的掩膜M的多个掩膜存放装置12、以及配置在中央的输送室13。

在输送室13内设置输送机器人14，所述输送机器人14在多个成膜室11之间输送基板S，在成膜室11与掩膜存放装置12之间输送掩膜M。输送机器人14例如是具有在多关节臂上安装有保持基板S或掩膜M的机械手的结构的机器人。

将在基板S的流动方向上来自上游侧的基板S传递给成膜组1的通过室15、以及用于将在该成膜组1中完成了成膜处理的基板S传递给下游侧的其它成膜组的缓冲室16与成膜组1连接。输送室13的输送机器人14从上游侧的通过室15接收基板S，并输送给该成膜组1内的一个成膜室11(例如，成膜室11a)。另外，输送机器人14从多个成膜室11中的一个(例如，成膜室11b)接收完成了在该成膜组1中的成膜处理的基板S，并输送给与下游侧连接的缓冲室16。在缓冲室16与通过室15之间，设置有改变基板S的方向的转向室17。由此，在上游侧成膜组和下游侧成膜组中，基板的方向成为相同方向，基板处理变得容易。缓冲室16、转向室17、通过室15是将成膜组之间连接起来的所谓的中继装置，设置于成膜组的上游侧及/或下游侧的中继装置包含缓冲室、转向室、通过室之中的至少一个。

成膜室11、掩膜存放装置12、输送室13、缓冲室16、转向室17等各个室在有机EL显示面板的制造过程中保持高真空状态。

成膜组1也可以包含控制部19。控制部19是具有CPU、存储器等运算资源的信息处理装置，例如，可以由计算机、FPGA、ASIC等构成。控制部19与成膜组1内的各装置有线或无线地连接，对掩膜更换、掩膜的输送、对齐、成膜室内的成膜工序等的处理进行控制。控制部19通过按照程序或使用者的指示进行动作来实现实施例的处理。另外，构成控制部的信息处理装置的数目可以是单个，也可以由多个信息处理装置协同动作。

参照图2，对于成膜室11的结构和在成膜室11中进行的蒸镀工序进行说明。如图2(a)所示，成膜室11包含有蒸发源单元100，所述蒸发源单元100使蒸镀物质蒸发并对基板S进行排放。蒸发源单元100包含有蒸发源110，所述蒸发源110由收容蒸镀物质的收容部和用于对蒸镀物质进行加热并使其蒸发的加热部等构成。蒸发源110具有配备有多个排放孔或喷嘴的结构，所述排放孔或喷嘴向基板S的蒸镀面排放蒸镀材料，但是，并不局限于此，可以根据基板S、掩膜M的图案、蒸镀物质的种类等，适当地进行选择，例如，也可以采用点(point)蒸发源、线状(linear)蒸发源、将具有排放蒸镀材料的多个排放孔的扩散室连接于小型的蒸镀物质收容部的结构的蒸发源等。

另外，如图2(b)所示，成膜室11还可以包含膜厚监视器114、膜厚计113、电源116、基板保持器111、掩膜保持器112等其它结构部件。膜厚监视器114对从蒸发源110排放的蒸镀材料的蒸发速率进行监视。膜厚计113接收来自于膜厚监视器114的输入信号以计测膜厚。电源116对设置于蒸发源110的加热装置进行控制。基板保持器111保持基板S，可以使基板S相对于掩膜M或蒸发源相对地移动。掩膜保持器112保持掩膜M，可以使掩膜M相对于基板S或蒸发源110相对地移动。图中所示的成膜室11是所谓“双平台”结构的成膜室，将两个基板2送入一个室内，在对其中一个基板S进行蒸镀的期间(例如，A侧平台)，对另一个基板S(例如，B侧平台)进行掩膜M和基板S之间的排列(对齐)，不过，成膜室也可以是将一个基板送入，在对齐及蒸镀后送出的“单平台”结构。

成膜室11内的蒸镀工序经由以下的过程来进行。作为蒸镀对象的基板S和形成蒸镀图案的掩膜M分别被所述输送机器人14送入成膜室14内，分别配置在基板保持器111及掩膜保持器112上。接着，利用形成于掩膜M上的对齐标记和形成于基板S上的对齐标记，进行掩膜M与基板S的对齐。掩膜M与基板S的对齐可以通过对基板保持器111进行移动控制而使基板移动来进行，也可以通过对掩膜保持器112进行移动控制而使掩膜移动来进行。在对齐结束后，打开蒸发源110的挡板，一边使与蒸发源110连接的旋转移动部115运动，一边按照掩膜M的图案对基板S蒸镀成膜材料。这时，晶体谐振器等膜厚监视器114计测蒸发速率，由膜厚计113换算成膜厚。持续进行蒸镀直到由膜厚计113换算出的膜厚达到目标膜厚为止。当由膜厚计113换算出的膜厚达到目标膜厚时，关闭蒸发源110的挡板，结束蒸镀。

<处理体收纳装置>

下面，以掩膜存放装置12为例，说明能够在这样的有机EL显示装置的生产线中使用的根据本发明的处理体收纳装置的结构。

在掩膜M上形成有规定的蒸镀图案，从蒸发源蒸发的蒸镀材料经由该掩膜M的蒸镀图案被蒸镀到作为被蒸镀体的基板S上。随着蒸镀(成膜)工序反复进行，蒸镀材料的残留物逐渐附着到掩膜M上，由于该蒸镀残留物对掩膜M的开口造成堵塞，因此，会成为形成于基板S上的蒸镀图案的精度下降的原因。由此，在掩膜M进行了对规定片数的基板S的蒸镀之后，有必要更换新的掩膜。

掩膜存放装置12起到为了进行掩膜M的更换，而收纳在蒸镀处理中使用之前的新的掩膜和使用过的掩膜的收纳装置的作用。即，使用过的掩膜被前面所述的输送室13的输送机器人14从成膜室11输送到掩膜存放装置12内而被收纳起来，新的掩膜被从掩膜存放装置12送出，载置于成膜室11内的掩膜保持器112中。

具体地，在掩膜存放装置12内，配置作为收纳掩膜M的处理体收纳容器的盒。图3是表示盒210的结构的正视图。盒210形成能够收纳多个掩膜M的多层(在图示的例子中为4层)结构。即，盒210形成为在盒的两侧壁设置有上下多层能够支承掩膜M的两端的支承部211的多层式，前面所述的输送机器人14的机械手进入这些支承部211的层之间的空间中，进行掩膜M向盒的送入(或者，掩膜M从盒的送出)。

图4是表示配置有这样的盒的以往的掩膜存放装置120的结构的侧视图。在图4所示的以往的掩膜存放装置120中配置有盒205、215。为了易于对在与成膜室11之间的掩膜送入、送出进行理解，表示出了经输送室13与成膜室11连接的样式。

在图4中所示的以往的掩膜存放装置120中，为了增加掩膜的收纳容量，在掩膜存放装置120的内部，上下层叠地配置有多个前面所述的盒。图示的例子为上下配置有两个盒205、215的例子。上下层叠配置的盒205、215与图中未示出的升降机构连接，通过升降机构的驱动，朝向掩膜输送口300升降，所述掩膜输送口300设置于掩膜存放装置120的大致中央高度的位置处。

例如，在想要在上下层叠的盒205、215中从最上部的掩膜收纳位置送出掩膜(或者，向该位置送入掩膜)的情况下，如图4a所示，在使层叠的盒205、215下降至掩膜存放装置120的底部位置之后，使输送机器人14从输送室13进入并转送掩膜。另外，在想要在上下层叠的盒205、215中从最下部的掩膜收纳位置送出掩膜(或者，向该位置送入掩膜)的情况下，如图4b所示，在使层叠的盒205、215上升至掩膜存放装置120的顶部位置之后，使输送机器人14从输送室13进入并转送掩膜。作为这样的盒205、215的升降机构，例如，采用这样的结构等：在掩膜存放装置120的两侧壁设置导轨，通过马达驱动，使载置有盒205、215的平台沿着该导轨升降。

这样，以往的掩膜存放装置120，通过上下配置多个盒，谋求掩膜收纳容量的增大。但是，这种以往的掩膜存放装置120的结构，存在着不能充分地应对掩膜的更换频率高，因而需要稳定地收纳更多的掩膜的最近以来的需求。

最近以来的有机EL显示装置，像素密度变高(高精细化)，由此，掩膜上的蒸镀图案也越来越微细化。在这样的高精细用的掩膜中，掩膜图案易于被蒸镀材料的残留物等堵塞，从而，更换频率也显著变高，因此，有必要在掩膜存放装置内收纳尽可能多的掩膜。

但是，在如前面所述的以往的掩膜存放装置120那样上下配置盒的结构中，在为了增大掩膜收纳量，而将盒大型化或者增加盒的堆放层数的情况下，掩膜存放装置120的整体高度会变高。当掩膜存放装置120的高度变高时，不仅存在着装置无法被容纳到建筑物内的可能性，而且，由于整体的重心高，因此，受到振动的影响大。并且，由振动引起的影响还会传递给成膜室，存在着成膜室中的对齐精度下降的风险。

本发明提出了对这种以往的问题进行了改进的新型结构的掩膜存放装置。具体地，根据本发明的一个实施方式的掩膜存放装置，与将盒上下排列的以往的方式不同，而是在掩膜存放装置内横向配置多个盒。更具体地，在掩膜存放装置内，将收纳掩膜的多个盒以中央的旋转轴为中心呈环绕状(环状)地配置，使旋转轴旋转，由此，能够选择作为送入、送出对象的盒。

图5是表示根据本发明的一个实施方式的掩膜存放装置12的结构的图。图5(a)与前面所述的图4(a)一样，是表示经输送室13与成膜室11连接的式样的侧剖视图，图5(b)是掩膜存放装置12的俯视图。

如图所示，在掩膜存放装置12的中央，沿铅垂方向竖立设置旋转轴250，在该旋转轴250的周围，能够分别收纳多层掩膜的多个盒210～240被配置在同一水平面内。具体地，多个盒210～240以旋转轴250为中心呈环绕状(环状)地配置在半径相同的位置处。在各个盒210～240配置的方向上，多个连接轴260沿水平方向固定连接于旋转轴250，各个盒210～240通过相应的连接轴260与旋转轴250连接，在旋转轴250旋转时，也能够一起旋转。即，多个盒210～240横向配置在水平面内(即，与铅垂方向垂直的面内)，通过使设置于中央的旋转轴250旋转，可以选择作为送入、送出对象的盒。

在与输送室13连接的掩膜存放装置12的侧壁的大致中央高度的位置，设置有掩膜输送口300，为了送入、送出掩膜，各个盒210～240构成为能够朝向掩膜输送口300进行升降。作为用于使盒210～240升降的结构，在本发明的一个实施方式中，在旋转轴250上设置有升降机构。例如，如图5(a)中所示，可以形成这样的结构：在旋转轴250与掩膜存放装置12的底面之间设置有作为被升降驱动的缸结构体的升降缸270，通过利用该升降缸270使旋转轴250升降，使连接于旋转轴250的各个盒210～240升降。该盒210～240的升降机构的结构是示例性的，本发明并不局限于此。例如，也可以在旋转轴250的上部、即旋转轴250与掩膜存放装置12的顶部之间设置与前面所述的升降缸270同样的结构。另外，前面所述的实施方式的升降机构是使多个盒210～240全部一起升降的结构，但是，并不局限于此，也可以是使各个盒210～240单独升降的结构。

这样，本发明与将多个盒纵向(上下)配置的以往的方式不同，而是将多个盒横向配置在掩膜存放装置内，由此，可以降低掩膜存放装置的整体的重心。即，不增高掩膜存放装置的高度，就能够增大掩膜的收纳量。由此，由于能够容易地将装置容纳到建筑物内，另外，还能够通过低的重心来降低由振动引起的影响，因此，还能够对当在相邻的成膜室中进行对齐动作时的不稳定加以抑制。

另外，由于还能够缩短盒210～240向掩膜输送口300的位置的升降移动距离，因此，能够缩短掩膜送入、送出所花费的时间，进一步抑制升降驱动时的振动等的影响。另外，前面所述的实施方式的例子是在水平面内横向配置4个盒的结构，但是，配置在水平面内的盒的数目例如可以增加到6个、8个等，通过这样增加横向配置的盒的数目，不改变掩膜存放装置12的高度，就能够容易地增大掩膜的收纳量。进而，这样，由于能够增加掩膜收纳量，因此，能够减小收纳了掩膜的盒本身的更换频率。从而，能够减小在更换盒时进行的将掩膜存放装置向大气状态开放的动作的频率，能够抑制在大气开放动作中会产生的颗粒的流入等的影响。

另外，从抑制振动向成膜室的传递的观点来说，更优选地，前面所述的掩膜存放装置12内的盒210～240的旋转或升降动作，被控制为在相邻的成膜室中不进行对齐动作的期间来进行。在该情况下，控制部19进行控制，以便在成膜室中进行将基板与掩膜的位置对准的对齐动作的期间，不使多个处理体收纳容器在处理体收纳装置内旋转。

以上，具体地说明了用于实施本发明的方式，但是，本发明的主旨不限于这些记载，而是应当基于权利要求的保护范围中的记载更宽泛地加以解释。另外，不言而喻，基于这些记载的各种变更、改变等也包含在本发明的主旨中。

例如，在以上的说明中，主要对于将本发明适用于掩膜存放装置12的例子进行了说明，但是，对于为了进行处理室中的处理而收纳被送入、送出的处理体的任意的处理体(例如，基板)收纳装置，都可以适用本发明。

附图标记说明

1：成膜组

11：成膜室

12、120：掩膜存放装置

13：输送室

14：输送机器人

M：掩膜

210、220、230、240：盒

250：旋转轴

260：连接轴

270：升降缸

Claims (15)

1.一种掩膜收纳装置，其特征在于，所述掩膜收纳装置与成膜室一起被保持为真空状态并收纳掩膜，所述掩膜设置有蒸镀图案，被用于在所述成膜室中在真空状态下使从蒸发源蒸发的蒸镀材料经由所述蒸镀图案被蒸镀到作为被蒸镀体的基板上的蒸镀处理中，所述掩膜收纳装置包括：

在铅垂方向上延伸的旋转轴；以及

分别收纳多个所述掩膜的多个掩膜收纳容器，

所述多个掩膜收纳容器在所述旋转轴的周围配置在与所述铅垂方向垂直的面的不同位置处，

所述多个掩膜收纳容器围绕所述旋转轴旋转。

2.如权利要求1所述的掩膜收纳装置，其特征在于，所述多个掩膜收纳容器呈环绕状配置在所述旋转轴的周围。

3.如权利要求1所述的掩膜收纳装置，其特征在于，所述多个掩膜收纳容器以所述旋转轴为中心配置在同一圆周上。

4.如权利要求1所述的掩膜收纳装置，其特征在于，在所述旋转轴上连接有从所述旋转轴沿着所述多个掩膜收纳容器的每一个的配置方向延伸设置的连接轴，

所述多个掩膜收纳容器的每一个被所述连接轴连接于所述旋转轴。

5.如权利要求1所述的掩膜收纳装置，其特征在于，还包括用于使所述多个掩膜收纳容器在所述铅垂方向上升降的升降机构。

6.如权利要求5所述的掩膜收纳装置，其特征在于，所述升降机构是使所述旋转轴升降的升降缸。

7.如权利要求6所述的掩膜收纳装置，其特征在于，所述升降机构设置于所述旋转轴与所述掩膜收纳装置的底面之间。

8.如权利要求6所述的掩膜收纳装置，其特征在于，所述升降机构设置于所述旋转轴与所述掩膜收纳装置的顶部之间。

9.如权利要求1所述的掩膜收纳装置，其特征在于，所述掩膜收纳容器是能够在所述铅垂方向上多层地收纳所述掩膜的盒。

10.一种掩膜收纳装置，其特征在于，所述掩膜收纳装置与成膜室一起被保持为真空状态并收纳掩膜，所述掩膜设置有蒸镀图案，被用于在所述成膜室中在真空状态下使从蒸发源蒸发的蒸镀材料经由所述蒸镀图案被蒸镀到作为被蒸镀体的基板上的蒸镀处理中，

所述掩膜收纳装置包括分别收纳多个所述掩膜的多个掩膜收纳容器，

所述多个掩膜收纳容器在水平方向上并列配置，向掩膜转送位置交替地水平移动。

11.如权利要求10所述的掩膜收纳装置，其特征在于，所述多个掩膜收纳容器配置在同一圆周上。

12.如权利要求10所述的掩膜收纳装置，其特征在于，还包括用于使所述多个掩膜收纳容器在铅垂方向上升降的升降机构。

13.如权利要求12所述的掩膜收纳装置，其特征在于，所述升降机构为升降缸。

14.如权利要求10所述的掩膜收纳装置，其特征在于，所述掩膜收纳容器为能够在铅垂方向上多层地收纳所述掩膜的盒。

15.一种成膜装置，所述成膜装置包括：权利要求1至14中任一项所述的掩膜收纳装置，所述掩膜收纳装置收纳所述掩膜；以及成膜室，在所述成膜室，使用从所述掩膜收纳装置转送来的所述掩膜，在基板上进行成膜，其特征在于，

所述成膜装置包括控制部，所述控制部对所述掩膜从所述掩膜收纳装置的输送和所述成膜室内的成膜工序进行控制，

所述控制部进行控制，以便在所述成膜室中进行将所述基板与所述掩膜的位置对准的对齐动作的期间，不使所述多个掩膜收纳容器在所述掩膜收纳装置内移动。

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