CN116497345A - 成膜装置及其检查方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及成膜装置及其检查方法,提供高精度地检测来自成膜装置的大气箱的泄漏的技术。使用如下的成膜装置,所述成膜装置具备:大气箱,其配置在真空腔室内,且内部被保持为大气环境;第一供给部件,其向位于大气箱的多个部位的、大气箱的内部的大气泄漏的泄漏部位的候补中的一个部位供给氦气;第二供给部件,其向多个部位中的未被供给氦气的部位供给与氦气不同的气体;以及判定部件,其判定是否从被第一供给部件供给氦气且被第二供给部件供给不同的气体的大气箱检测到泄漏的氦气。

Description

成膜装置及其检查方法
技术领域
本发明涉及成膜装置及其检查方法。
背景技术
有机EL显示装置、液晶显示装置等平板显示装置正在被使用。例如,有机EL显示装置包含多层结构的有机EL元件,所述多层结构的有机EL元件在两个相对的电极之间形成有具有产生发光的有机物层即发光层的功能层。有机EL元件的功能层、电极层通过在成膜装置的腔室内隔着掩模使成膜材料附着于玻璃等基板而形成。若在该成膜时在腔室空间内存在杂质,则产生成膜不良的可能性提高,有可能会产生面板的不良情况。因此,在成膜时,成膜装置的腔室内部被排气成真空。
在这样的腔室的内部,有时会配置内部空间被保持为大气环境的被称为大气箱的构造物。大气箱的内部空间与腔室的外侧连通。在大气箱与腔室的外侧之间配置有信号线、管等,用于信息、物质的交换。内部为大气环境的大气箱和需要排气成真空的腔室空间以保持气密的方式隔开。
作为利用大气箱的装置的一例,存在串联型的成膜装置。串联型的成膜装置为多个腔室自始至终地真空连结且基板一边在腔室之间移动一边进行成膜的装置。通过在串联型的成膜装置设置多个成膜腔室,从而在基板上依次进行成膜,能够制作多层构造的有机EL元件。在这样的串联型成膜装置的腔室内部配备有用于使基板移动的输送辊。并且,在腔室内部的大气箱收纳有用于驱动输送辊的电动机等驱动机构。驱动机构经由信号线从腔室外部接收电力、控制信号,并经由插通到在大气箱开设的孔中的轴而向输送辊传递动力。
为了保持大气箱与腔室之间的气密,利用密封构件、润滑脂将轴插通孔密封,但存在由于时效变化等而产生泄漏并使气密性降低的情况。该泄漏有可能会降低成膜时的腔室内的真空度而产生成膜不良。因此,在装置的维护时,需要检测是否未从设置于大气箱的孔产生泄漏。
若在大气箱中成为泄漏产生部位的候补的开口(例如插通轴的孔)为一个,则能够使用氦探测器等现有的装置来检测泄漏。但是,当在大气箱存在多个开口的情况下,即使能够检测出从大气箱产生了泄漏,也难以检测出在哪个开口产生了泄漏。
在专利文献1(日本特开2019-512158号公报)中,在利用氦探测器检测泄漏时,在泄漏产生部位的候补存在多个的情况下,选择性地向多个部位中的一个部位供给氦气。由此,能够逐个检查泄漏产生部位的候补。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2019-512158号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,在专利文献1中,即使选择性地向某一个泄漏产生候补部位供给氦气,由于随着时间的经过而氦气扩散,因此,氦气也会从其他泄漏产生候补部位漏出。其结果是,有可能无法得知泄漏的产生部位。
本发明是鉴于上述课题而做出的,其目的在于提供高精度地检测来自成膜装置的大气箱的泄漏的技术。
用于解决课题的方案
本发明采用以下的结构。即,一种成膜装置,其特征在于,所述成膜装置具备:
大气箱,所述大气箱配置在真空腔室内,且内部被保持为大气环境;
第一供给部件,所述第一供给部件向位于所述大气箱的多个部位的、所述大气箱的内部的大气泄漏的泄漏部位的候补中的一个部位供给氦气;
第二供给部件,所述第二供给部件向所述多个部位中的未被供给氦气的部位供给与氦气不同的气体;以及
判定部件,所述判定部件判定是否从被所述第一供给部件供给氦气且被所述第二供给部件供给所述不同的气体的所述大气箱检测到泄漏的氦气。
另外,本发明采用以下的结构。即,一种成膜装置的检查方法,其特征在于,所述成膜装置的检查方法具有:
第一供给步骤,在所述第一供给步骤中,向位于大气箱的多个部位的、所述大气箱的内部的大气泄漏的泄漏部位的候补中的一个部位供给氦气,所述大气箱配置在真空腔室内,且内部被保持为大气环境;
第二供给步骤,在所述第二供给步骤中,向所述多个部位中的未被供给氦气的部位供给与氦气不同的气体;以及
判定步骤,在所述判定步骤中,判定是否从被所述第一供给步骤供给氦气且被所述第二供给步骤供给所述不同的气体的所述大气箱检测到泄漏的氦气。
发明效果
根据本发明,能够提供高精度地检测来自成膜装置的大气箱的泄漏的技术。
附图说明
图1是示出成膜装置的结构的示意性的俯视图。
图2是说明基板载台对基板的支承的图。
图3是说明基板载台和掩模的安装的图。
图4是示出具有旋转台的腔室的结构的示意性的剖视图。
图5是示出具有旋转台的腔室的结构的示意性的俯视图。
图6是示出旋转台旋转后的腔室的结构的示意性的俯视图。
图7是说明旋转台的旋转速度控制的图表。
图8是说明输送体的腔室之间的移动及旋转的图。
图9是说明基板载台和掩模的搬入搬出的剖视图。
图10是说明基板载台和掩模的搬入搬出的剖视图的后续图。
图11是说明基板载台和掩模的搬入搬出的剖视图的后续图。
图12是示出大气箱的内部结构的剖视图。
图13是示出氦探测器的配置的示意性的剖视图。
图14是说明基于氦探测器的泄漏检测的步骤的图。
图15是说明基于氦探测器的泄漏检测的步骤的图的后续图。
图16是示出氦探测器的另一配置的示意性的剖视图。
图17是说明基于氦探测器的泄漏检测的步骤的另一个图。
图18是示出氦探测器的另一配置的示意性的剖视图。
图19是说明基于氦探测器的泄漏检测的步骤的另一个图。
图20是说明电子器件的结构的图。
附图标记说明
201:大气箱、250:管、275:插通孔、500:成膜装置、531:载台分离室、550:控制部。
具体实施方式
以下,对本发明的实施方式进行详细说明。但是,以下的实施方式只不过是例示性地示出本发明的优选的结构,并不将本发明的范围限定于这些结构。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。
本发明在通过蒸镀、溅射而在基板等成膜对象物的表面形成成膜材料的薄膜的成膜装置中,在检测配置在真空腔室内的大气箱的泄漏时是优选的。本发明可以作为成膜装置、成膜装置的检查装置或成膜装置的检查方法来掌握。另外,本发明也可以作为电子器件的制造装置及其控制方法、电子器件的制造方法来掌握。另外,本发明也可以作为使计算机执行检查方法、控制方法的程序、保存有该程序的存储介质来掌握。存储介质也可以为能够由计算机读取的非暂时性存储介质。
本发明能够适当地应用于经由掩模在作为被成膜对象的基板的表面形成所期望的图案的薄膜的成膜装置。作为基板的材料,能够利用玻璃、树脂、金属、硅等任意的材料。作为成膜材料,能够利用有机材料、无机材料(金属、金属氧化物)等任意的材料。此外,以下的说明中的“基板”包括在基板材料的表面已经进行了一次以上的成膜的基板。典型而言,本发明的技术被应用于电子器件、光学构件的制造装置。特别是,适用于具备有机EL元件的有机EL显示器、使用该有机EL显示器的有机EL显示装置等有机电子器件。另外,本发明也能够用于薄膜太阳能电池、有机CMOS图像传感器。但是,本发明的应用对象并不限定于此,能够广泛地用于在真空腔室设置有大气箱的装置。
[装置结构]
(成膜装置)
图1是示出实施例的制造有机EL显示器的串联式的成膜装置500的结构的示意性的俯视图。一般而言,有机EL显示器经过形成电路元件的电路元件形成工序、在基板上形成有机发光元件的有机发光元件形成工序以及在形成的有机发光层上形成保护层的密封工序而被制造。实施例的成膜装置500主要进行有机发光元件形成工序。
成膜装置500具备基板搬入室501、载台搬入室502、合流室503、通路室504、反转室505、掩模组装室510、对准室511、缓冲室512、成膜室520、缓冲室521、旋转室522、缓冲室523、旋转室524、缓冲室525、成膜室526、缓冲室530、载台分离室531、载台分离室532、掩模搬出室533、掩模搬入室534、掩模交接室535、反转室540、通路室541、基板分离室542、载台交接室543、载台搬出室544、基板搬出室545的各腔室。
各腔室构成为真空腔室。另外,为了使成膜的精度良好,优选的是,成膜装置的多个腔室自始至终地真空地连结,基板在排气成真空的腔室之间移动。此外,实施例中的真空是指由压力比通常的大气压(1013hPa)低的气体充满的空间的状态。
在各缓冲室512、521、523、525、530中,进行使用多个基板载台C进行成膜的情况下的行进调整、速度调整。掩模交接室535也可以具有作为使用多个掩模M的情况下的保管掩模M的储料器的功能、掩模M的速度调整的功能。由此,能够选择与所期望的成膜相应的掩模M。载台交接室543也可以具有作为使用多个基板载台C的情况下的保管基板载台C的储料器的功能、基板载台C的速度调整的功能。通过上述速度调整,能够以预定的间隔输送基板载台C。
另外,成膜装置500具有输送基板载台C的输送部件(后述)。沿着通过成膜装置500所具有的各个真空腔室内的预定的输送路径输送基板载台C。即,如实线箭头所示,将基板载台C从载台搬入室502搬入,并在合流室503与基板S合流。在合流室503中,成为基板载台C的基板保持面朝向铅垂方向上方的状态。基板S在被成膜面朝向铅垂方向上方的状态下安装于基板载台C。
接着,保持有基板S的基板载台C通过通路室504并在反转室505上下反转。在反转室505设置有反转机构,所述反转机构使基板载台C的基板保持面的朝向在铅垂方向上上下反转。作为反转机构,可以采用通过把持基板载台C等而使姿态(朝向)变化的已知的机构。在反转室505中,基板载台C与基板S一起反转,成为基板S的被成膜面朝向铅垂方向下方的状态。
基板载台C在掩模组装室510与掩模M合流,并在对准室511与掩模M对准。在对准室511配置有对准装置。对准装置使基板载台C(及该基板载台C所保持的基板S)与掩模M对位,将基板载台C(基板S)载置于掩模M。
接着,保持有基板S并与掩模M对位的基板载台C通过缓冲室512,在成膜室520(520a~520d)中接受对基板S的成膜,并在旋转室522旋转90度而通过缓冲室523,在旋转室524旋转90度,在成膜室526(526a~526d)中接受对基板S的成膜,并通过缓冲室530。在成膜室520、526配置有朝向铅垂方向上方释放蒸镀材料的蒸发源(成膜部件)。在成膜室520、526中,在被成膜面朝向铅垂方向下方的状态下保持于基板载台C的基板S在蒸发源上方通过,由此,被掩模M遮盖的部位以外的被成膜面被成膜。
接着,当在载台分离室531(第一分离室)、载台分离室532(第二分离室)中对基板载台C进行输送的期间将掩模M分离。关于在此的处理,随后进行叙述。接着,保持有基板S的基板载台C在反转室540上下反转并通过通路室541,在基板分离室542中将基板S分离。接着,基板载台C从载台搬出室544被搬出到成膜装置外,或者经由载台交接室543而再次用于成膜。
如虚线箭头所示,将基板S从基板搬入室501搬入,并在合流室503保持于基板载台C。之后,在与基板载台C一起移动之后,在基板分离室542从基板载台C分离,并从基板搬出室545搬出到成膜装置外。
另外,成膜装置500具有输送掩模M的输送部件(后述)。如点线箭头所示,将掩模M从掩模搬入室534搬入,并通过载台分离室532、掩模交接室535而在掩模组装室510与基板载台C合流。之后,在一边载置基板载台C一边移动之后,在载台分离室531从基板载台C分离并从掩模搬出室533搬出到成膜装置外,或者在载台分离室532从基板载台C分离并经由掩模交接室535而再次用于成膜。
控制部550控制成膜装置500的各种动作。控制部550通过未图示的控制线或无线通信而在与各腔室的结构物、对输送体(基板、基板载台、掩模等)进行输送的输送部件之间相互收发信息。作为控制部550,能够利用具有处理器、存储器、通信部件等的信息处理装置(例如计算机、处理电路)。此外,控制部550也可以为多个信息处理装置协同地动作的控制部。例如,也可以按各腔室设置控制部。
作为输送部件的输送辊在输送路径的两侧沿着输送方向配置有多个,通过利用作为驱动部件的AC伺服电机等驱动机构进行旋转,从而对基板载台C、掩模M进行输送。
此外,本发明并不限定于上述那样的向上沉积的结构(在成膜时基板S的被成膜面朝向铅垂方向下侧那样的结构)。也可以为向下沉积的结构(在成膜时基板S的被成膜面朝向铅垂方向上方那样的结构)、侧部沉积的结构(在成膜时基板S垂直地立起的结构)。
(基板载台和基板)
对基板载台C的结构和基板S的保持进行说明。图2(a)是基板载台C的示意性俯视图。基板载台C是在俯视时为大致矩形的平板状的构造体。在此,在成膜装置内沿着载台输送路径的两侧配置有多个载台输送辊。在输送基板载台C时,基板载台C的四条边中的沿着输送方向对置的两条边由载台输送辊支承。通过使载台输送辊旋转,从而使基板载台C沿输送方向移动。
基板载台C具有作为矩形的平板状构件的载台面板401、多个装夹构件402及多个支承体403。基板S被保持成与基板载台C的载台面板401的保持面405对置。为了方便起见,在图中示出了在保持基板S时与基板S的外缘对应的虚线。也将虚线的内侧的区域称为基板保持部,将外侧的区域称为外周部。基板保持部和外周部是为了方便而规定的,两者之间也可以没有构造的差异。载台面板401为由金属等构成的板状构件,具有某种程度的刚性(至少比基板S高的刚性)。载台面板401通过利用保持面405对基板S进行保持,从而抑制基板S的挠曲。
装夹构件402为具有对基板S进行装夹的装夹面的突起。装夹面由粘合性的构件(PSC:Physical Sticky Chucking;物理粘性装夹件)构成,通过物理性的粘合力、吸附力而对基板S进行保持。通过分别利用多个装夹构件402对基板S进行装夹,从而沿着载台面板401的保持面405对基板S进行保持。多个装夹构件402分别被配置成装夹面从载台面板401的保持面405突出预定距离的状态。
装夹构件402优选与掩模M的形状相应地进行配置,更优选与掩模M的用于对基板S的被成膜区域进行划分的边界部(框架的部分)对应地进行配置。由此,能够抑制由装夹构件402与基板S接触导致的对基板S的成膜区域的温度分布的影响。另外,装夹构件402优选配置在显示器的有源区域之外。这是因为由装夹构件402的吸附产生的应力有可能会使基板S变形,或者有可能会给成膜时的温度分布带来影响。
图2(b)是图2(a)的A向视剖视图,示出了保持面405朝向上方的状态。在以使保持基板S的载台面板401的保持面405朝向下方的方式将基板载台C反转并载置在掩模上时,支承体403相对于掩模M对基板载台C进行支承。此外,虽然支承体403构成为从载台面板401的保持面405突出的凸部,但也可以为在反转之后基板S的整体与掩模M紧贴那样的结构。另外,支承体403也可以为至少在支承体403的附近以使保持于基板载台C的基板S与掩模M分离的方式对基板载台C进行支承的结构。
此外,基板载台C用于保持基板S的机构并不限定于装夹构件,只要为能够在输送、上下反转中稳定地保持基板S的机构即可。例如,基板载台C也可以具备对基板S进行保持的夹紧机构。另外,也可以是,在载台面板401的内部或载台面板401的保持面405的相反侧的面配置有利用通过对电极的电压施加而生成的静电力对基板S进行保持的静电吸盘。
而且,基板载台C也可以具有用于通过磁力而经由所保持的基板S对掩模M进行吸引的磁力产生部件。作为磁力产生部件,能够使用永久磁铁、电磁铁、具备永久电磁铁的磁铁板。另外,在基板载台C具备静电吸盘的情况下,静电吸盘除了吸附基板S之外,还可以吸附掩模M。
(基板载台和掩模)
图3是示出将基板S安装于基板载台C并使该基板载台C反转而载置到掩模M为止的情形的示意性剖视图。图3(a)示出在合流室503等中进行的利用保持面405朝向上方的基板载台C对基板S进行支承的情形。基板S朝向载台面板401的保持面405下降,并如图3(b)所示那样成为由装夹构件402保持的状态。
图3(b)~图3(c)示出在反转室505等中基板载台C与基板S一起上下反转的情形。由此,成为基板载台C的保持面405朝向下方的姿态。此时,基板S通过装夹构件402的保持力而从下方贴附于保持面405,成为被成膜面朝向下方的状态。将该状态下的基板载台C搬入到掩模组装室510,并移动到掩模M的上方。
之后,保持有基板S的基板载台C和掩模M向对准室511移动。配置于对准室511的对准装置在使基板载台C与掩模M对位之后,将基板载台C载置于掩模M。由此,成为图3(d)的状态。此外,基板S与掩模M也可以紧贴。另外,也可以是,基板S与掩模M的至少一部分紧贴。
在对准室511配置有拍摄部件,所述拍摄部件以从腔室顶部俯视基板载台C的方式进行拍摄。对准装置的控制部利用拍摄部件对基板上的基板对准标记和掩模上的掩模对准标记进行拍摄,并以使基板对准标记与掩模对准标记成为预定的位置关系的方式使基板载台C和掩模M在XY平面内相对地移动。然后,在成为预定的位置关系的时刻,使基板载台C和掩模M中的至少任一方沿Z方向移动,并将基板载台C载置于掩模M。然后,如图3(d)那样载置有基板载台C的状态下的掩模M一边利用掩模输送辊在成膜系统内移动,一边接受成膜。
此外,在完成成膜之后,当在载台分离室中使基板载台C从掩模M分离时,再次成为图3(c)那样的分离状态。通过在该状态下使基板输送辊移动到基板载台C的周边部的下方,从而能够单独地输送基板载台C和掩模M。
(包含大气箱的腔室)
参照图4,对包含大气箱及旋转台的腔室的结构的一例进行说明。图4是载台分离室531(第一分离室)的腔室的内部的剖视图,示出了载置有基板载台C的状态下的掩模M被搬入到腔室内的状态。
腔室内的掩模M利用掩模输送辊210支承对置的两条边。掩模输送辊210由驱动轴部211支承。驱动轴部211与收纳在大气箱201的内部的电动机等驱动机构连接,并通过传递来自电动机的动力而使掩模输送辊210旋转。在驱动轴部211与大气箱201之间设置有用于防止从大气箱内部向腔室内的泄漏的气密保持用的密封部202。作为密封部,可以利用机械密封、密封环等任意的机构。
多个大气箱201设置在由轴240支承的旋转台245上。旋转台245及轴240被具备电动机等旋转机构的旋转驱动部241驱动,在XY平面内以旋转轴244为中心进行旋转。轴240与腔室壁之间通过磁性流体密封等进行密封,以便保持腔室内部的真空。伴随着旋转驱动部241的旋转,与大气箱连接的掩模输送辊210和支承于掩模输送辊210的掩模M也在XY平面内旋转。作为旋转台245,能够利用现有的转台等。另外,也优选的是,通过配置固定在腔室内的基底246来稳定地支承旋转台245。另外,也优选的是,预先在基底246设置槽状的导向件,通过与旋转台245的突出部组合,从而使旋转动作稳定。
在腔室中还配置有载台支承部230、载台驱动轴232、载台输送辊220、载台输送辊的驱动轴221及载台输送辊的驱动部222。另外,在腔室的上部壁的上侧配置有载台Z驱动部231。
载台支承部230经由载台驱动轴232与载台Z驱动部231连接。通过从纸面左侧将载台支承部230a所具有的突出部与设置在基板载台C的外周部的槽部啮合,并从纸面右侧将载台支承部230b所具有的突出部与设置在基板载台C的外周部的槽部啮合,从而对基板载台C进行支承。在载台支承部230支承基板载台C之后,载台Z驱动部231使载台驱动轴232在Z方向上向上方移动。由此,支承于载台支承部230的基板载台C在Z方向上向上移动,并从掩模M分离。此外,载台支承部230与载台驱动轴232也可以为一体。
载台输送辊220经由驱动轴221与驱动部222连接,配置在与掩模输送辊210相比在Z方向上靠上方的位置。驱动部222能够使载台输送辊220在XY平面内(在图4中为在Y方向上)移动。具体而言,驱动部222a使载台输送辊220a沿Y方向的正向移动,驱动部222b使载台输送辊220b沿Y方向的负向移动。由此,载台输送辊220a和载台输送辊220b从退让位置向载台支承位置移动。退让位置是指在Y方向上载台输送辊220a与载台输送辊220b之间的距离比基板载台C的宽度宽而能够自由地上下移动基板载台C的位置。另外,载台支承位置是指在Y方向上载台输送辊220a与载台输送辊220b之间的距离与基板载台C的宽度相同或比基板载台C的宽度宽的位置,为能够支承基板载台C的位置。
载台Z驱动部231使载台支承部230上下移动的机构、载台输送辊的驱动部222使载台输送辊220沿辊旋转轴方向(在纸面中为Y方向)移动的机构能够采用任意的现有的机构。例如,也可以使用具备导向件、滚珠丝杠及旋转编码器的装置、具备线性电动机和线性编码器的装置。
通过使具有上述结构的载台Z驱动部231和驱动部222联动地动作,从而能够将载置于掩模M的基板载台C抬起并转载于载台输送辊220。其结果是,能够将基板载台C从掩模M分离而分别进行输送。另外,在使掩模M与旋转台245一起旋转的状态下,通过将从掩模M分离的基板载台C搬出,从而能够将掩模M和基板载台C沿不同的方向搬出。
在大气箱201,从腔室外部经由轴240的中空部、设置于旋转台245的开口及中转箱243的内部而连接有各种线、电缆。作为所连接的线,例如有从腔室外部供给电力的电力线、在腔室内外收发信息的信号线、从腔室外部向大气箱201送入气体的管等。因此,大气箱201的内部与腔室外部同样地被保持为大气环境。在图4中例示了管250。电缆与内置于大气箱201的机构连接。内置的机构的种类根据配置有大气箱201的腔室而不同。例如,在移动基板载台的腔室的情况下,内置有与载台输送部件(载台输送辊)连接的驱动部件。另外,在移动掩模的腔室的情况下,内置有与掩模输送部件(掩模输送辊)连接的驱动部件。另外,在一边使成膜源(蒸发源)移动一边进行成膜的成膜室的情况下,内置有与成膜源输送部件连接的驱动部件。
另外,也可以在腔室顶面设置相机等拍摄部件252。控制部550能够对使用拍摄部件252拍摄的拍摄图像进行解析,并用于调整输送体的速度、位置的输送控制。例如,控制部550能够对拍摄部件252拍摄旋转后的旋转台245而得到的图像进行解析,并判定旋转台245是否收纳在预定的位置。由此,即使掩模输送辊210的输送方向偏移,也能够修正为正确的方向。
另外,也可以在腔室内的所期望的位置(在图示例中为上部隔壁)设置氦探测器的探头270。探头270与腔室外的氦探测器主体连接,为了用于氦气检测而吸引周围的气体并向主体输送。
图5及图6是从上方观察载台分离室531的腔室内部的俯视图,示出了未搬入掩模M及基板载台C的状态。如图示那样,在旋转台245上,在两列各设置有四个大气箱201,合计设置有八个大气箱201,各个大气箱201各支承有两个掩模输送辊210。但是,大气箱的数量、配置并不限定于此。在图5中,掩模输送辊210在纸面上的左右方向上相连。这是从纸面上的右侧的缓冲室530接受掩模M的搬入并将掩模M向纸面上的左侧的载台分离室532(第二分离室)搬出的方向。
在图5中,在掩模输送辊210连续的方向(在纸面中为X方向)上,在掩模输送辊210的延长线上配置有固定输送辊260及固定从动辊263。固定输送辊260经由固定输送辊的驱动轴261而接受来自固定输送辊的驱动部262的动力,并沿X方向输送掩模M。固定从动辊263为能够支承掩模M的辊,在固定输送辊260及掩模输送辊210输送掩模M时进行从动旋转。固定输送辊260及固定从动辊263在腔室内的位置固定。
图6是示出旋转驱动部241以旋转轴244为中心而在XY平面内使旋转台245旋转90度后的状态的俯视图。在图6中,掩模输送辊210在纸面上的上下方向上相连。这是能够将掩模M从载台分离室531向纸面上的下侧的掩模搬出室533搬出的方向。在图6的状态下,虽然固定输送辊260及固定从动辊263无法用于掩模M的输送,但由于腔室内的上下方向的宽度比左右方向的宽度窄,因此,输送掩模M时的稳定性不会产生问题。此外,固定输送辊260、固定从动辊263的配置场所、数量根据腔室的形状、输送对象物的尺寸、强度适当地确定即可。另外,若没有必要,则也可以不设置固定输送辊260、固定从动辊263。
另外,控制部550可以使旋转台245以恒定速度旋转,但也可以根据时机、状态而使旋转速度变化。图7是示出控制旋转台245的旋转速度的方法的一例的图表。横轴表示旋转台245旋转90度时的角度,纵轴表示旋转速度的相对值,将载置有掩模的状态下的最快的速度设为100。在图7的例子中,控制部550从开始旋转(0度)起到旋转中途的时刻t1为止使旋转台245逐渐加速,从时刻t1起到时刻t2为止使旋转台245以恒定速度旋转,从时刻t2起到结束旋转(90度)为止使旋转台245减速。通过以这样的梯形型的速度曲线进行控制,从而能够使旋转台245的动作顺畅而保持掩模M的稳定,并且能够尽可能快地完成旋转。此外,控制曲线并不限定于梯形,只要按加速-固定速度-减速的顺序进行控制即可。例如,也可以为在加速开始时或向固定速度转移时使速度缓慢地变化的S形控制。
另外,也可以是,控制部550在旋转控制中,在载置掩模M、基板载台C等输送体时和未载置掩模M、基板载台C等输送体的时对旋转速度进行变更。在图7的例子中,以如下方式进行控制:与载置输送体时(虚线)相比,未载置输送体时(实线)的固定速度下的速度较慢。
[实施例1]
在本实施例中,参照附图,对成膜装置500内的各腔室中的基板载台C和掩模M的安装、分离、搬入及搬出的模式进行说明。由此,说明成膜装置500的腔室内的掩模M的旋转的应用例。具体而言,对产生基板载台C与掩模M的合流的掩模组装室510、载置有基板载台C的掩模M回转的旋转室522、524以及能够将基板载台C从掩模M分离的载台分离室531(第一分离室)和载台分离室532(第二分离室)中的动作进行说明。
图8是关于上述各腔室中的输送体(基板载台C和掩模M)的搬出、搬入及旋转的示意图。表1是说明图8所示的各腔室中的动作的表。以下的说明中的“上”、“下”、“左”、“右”均是为了便于说明图示例而示出的,并不限定实际的成膜装置中的腔室的配置、输送体的朝向、输送方向。另外,并不一定需要在各腔室中旋转输送体,只要根据装置结构、腔室的连接状态来适当地决定旋转的有无即可。
表1
(1)掩模组装室510
将基板载台C从左侧搬入掩模组装室510,将掩模M从下侧搬入掩模组装室510。在掩模组装室510设置有与载台分离室531相同的旋转台,通过使旋转台在XY平面内旋转,从而使掩模M的朝向也变化90度。利用载台输送辊向右侧输送基板载台C,利用掩模输送辊向右侧输送掩模M。此外,在实施例的结构中,在对准室511中将基板载台C载置于掩模M,但也可以在掩模组装室510中进行载置。
(2)旋转室522、524
将载置有基板载台C的掩模M从左侧搬入旋转室522。在旋转室522也设置有旋转台,通过旋转台的旋转,从而使掩模M及基板载台C的朝向变化90度。将载置有基板载台C的掩模M从上侧搬入旋转室524。在旋转室524也设置有旋转台,通过旋转台的旋转,使掩模M及基板载台C的朝向变化90度。
(3)载台分离室531(第一分离室)
将载置有基板载台C的掩模M从右侧搬入载台分离室531。在载台分离室531中,通过载台Z驱动部231的动作而使基板载台C从掩模分离,并将其支承于载台输送辊220。
(3-1)
在载台分离室531中,掩模M能够进行两种动作。首先,在因掩模更换等理由而将掩模M从成膜装置500搬出的情况下,载台分离室531内的旋转台245旋转,使掩模M的朝向变化90度。然后,在成为掩模输送辊210如图6那样在Y方向上连续的状态之后,将掩模M向下侧搬出。
(3-2)
另一方面,在将掩模M再次用于下一次的成膜的情况下,不使旋转台245旋转,在掩模输送辊210如图5那样在X方向上连续的状态下,将掩模M向左侧搬出。此外,在(3-1)和(3-2)中的任一情况下,基板载台C均被基板输送辊向左侧搬出。在实施例的结构中,必然会在载台分离室531中将基板载台C分离,但本发明并不限定于此。在如(3-2)那样再次利用掩模M的情况下,也可以在将基板载台C安装于掩模M的状态下直接向左侧搬出,并在载台分离室532中进行分离。
(4)载台分离室532(第二分离室)
(4-1)
在产生掩模更换的情况下,将掩模M从下侧搬入到载台分离室532。在此,在载台分离室532也设置有旋转台,在(4-1)的情况下,以使掩模输送辊在上下方向上连续的方式进行控制。因此,被搬入的掩模M不改变朝向地被直接向上侧搬出。
(4-2)
另一方面,在再次利用掩模M的情况下,将掩模M从右侧搬入到载台分离室532。在该情况下,以使掩模输送辊在左右方向上连续的方式控制旋转台。并且,在搬入掩模M之后,使旋转台旋转90度。然后,将掩模M向上侧搬出。此外,在(4-1)和(4-2)中的任一情况下,均将保持有成膜完毕的基板S的基板载台C从右侧搬入并从左侧搬出。因此,在(4-1)的情况下,掩模M和基板载台C在上下分离的状态下分别一边支承于掩模输送辊和载台输送辊,一边进行输送。
配置在各腔室的机构可以基于上述表1而适当地决定。例如,载台分离室531具备掩模输送辊、将基板载台C从掩模M抬起的Z驱动机构、对抬起的基板载台C进行支承的载台输送辊以及改变掩模输送辊的朝向的旋转机构。另一方面,在载台分离室532、掩模组装室510中,只要有掩模输送辊、载台输送辊及旋转机构即可。另外,在旋转室522、524中,只要有掩模输送辊和旋转机构即可。除此之外,只要根据掩模M与基板载台C的分离、载置的有无、基于输送体的移动方向而确定的旋转的必要性的有无来决定各腔室的结构即可。
(具体例)
接着,参照图9~图11的腔室剖视图,对掩模M的旋转及输送的具体例进行说明。在此,以如上述(3-1)那样在载台分离室531中产生掩模更换的情况为例来进行说明。在各图中,关于在说明中不需要的一部分的构成要素,省略附图标记或省略记载本身。
图9(a)示出将掩模M和载置于掩模M的基板载台C输送到载台分离室531的情形。此时,从配置在大气箱201的内部的电动机经由驱动轴部211传递的动力使掩模输送辊210旋转。其结果是,端部被掩模输送辊210支承的掩模M移动至腔室内的预定的位置。
图9(b)示出基板载台C移动到Z方向的上方并由载台输送辊220支承的情形。首先,载台支承部230的突出部与基板载台C的槽部啮合,并支承基板载台C。然后,载台Z驱动部231经由载台驱动轴232将载台支承部230抬起,由此,基板载台C从掩模M分离并上升。载台Z驱动部231将基板载台C抬起至比载台输送辊220的设置高度靠上的位置。接着,通过利用载台输送辊的驱动部222a、222b使载台输送辊220a、220b在辊的旋转轴方向上接近,从而使载台输送辊220a、220b从退让位置移动到支承位置。接着,载台Z驱动部231使基板载台C下降并将其载置在载台输送辊220上。
图10(a)示出将基板载台C输送到载台分离室532的情形。在解除基于载台支承部230的基板支承之后,载台输送辊的驱动部222经由驱动轴231向载台输送辊220传递动力。由此,载台输送辊220旋转而将基板载台C搬出。
图10(b)是与图9(a)~图10(a)相差90度的剖视图。图示了通过旋转驱动部241的驱动而使轴240及支承掩模M的旋转台245旋转90度的状态。
图11示出将掩模M搬出到下方的情形。通过利用大气箱内部的驱动部件驱动掩模输送辊210,并且利用驱动部262驱动固定输送辊260,从而移动并搬出由掩模输送辊210、固定从动辊263及固定输送辊260支承的掩模M。
如以上那样,根据实施例的结构,通过在腔室内设置能够旋转的机构,从而能够使掩模等输送体的输送方向变化。其结果是,例如如在实施例中将来自载台分离室531的掩模的搬出目的地分支为左侧和下侧那样,能够灵活地设定输送体的路径。
[实施例2]
在本实施例中,对高精度地检测来自配置在腔室内的大气箱的泄漏的方法进行说明。
图12(a)是大气箱201的垂直方向上的剖视图。在大气箱201的隔壁设置有与掩模输送辊210对应的数量(在本实施例中为两个)的插通孔275。在插通孔275配置有驱动轴部211,驱动轴部211与插通孔275的间隙被密封部202密封。在大气箱201的内部,按各插通孔275而从腔室外部导入有管250。插通孔275是用于从大气箱201的内部贯通到外部地配置的构件(在此为驱动轴部)的贯通孔,相当于本实施例中的泄漏部位的候补。但是,泄漏部位的候补并不限定于此。
图12(b)是大气箱201的平面剖视图。驱动轴部在大气箱内部与驱动部件280连接,在大气箱外部与掩模输送辊210连接。本实施例的驱动部件280是经由未图示的电力线及信号线与腔室外部连接的电动机。
(实施例2-1)
图13是示出实施例2-1的载台分离室531的腔室结构的示意性的剖视图。为了方便,关注八个大气箱201中的一个,并放大地示出。在腔室设置有两个插通孔275a、275b。从大气箱向腔室内部的泄漏部位的候补为上述插通孔275a、275b。
在大气箱201,从设置于腔室外部的氦探测器301的主体导入有管250a、250b。管250a被导入至插通孔275a的附近,能够从氦探测器301送出氦气(He)。在将氦探测器301与管250a连接时,在管250a的末端安装有阀,并与氦探测器301的氦气瓶连接。
另外,管250b被导入至插通孔275b的附近,能够从氦探测器301送出氦气以外的气体。氦气以外的气体只要为比氦气重的气体即可,例如能够利用大气、氮气、二氧化碳、氧气等。在使用大气的情况下,在管250b的末端安装有阀,并与大气送出用的泵等连接。但是,在从本实施例的管250b送出的气体中不包含比氦气轻的气体(例如氢气)。
此外,在本实施例中,设为了向检测对象部位送出氦气的结构,但只要向与其他插通孔275b对应的管250b送出的气体比向与作为检测对象的插通孔275a对应的管250a送出的气体重即可。此外,管250a、250b既可以固定于大气箱201,也可以在泄漏测试时设置。管250a作为向位于大气箱201的多个部位的泄漏部位的候补(插通孔)中的一个部位供给氦气的第一供给部件发挥功能。另外,管250b作为向泄漏部位的候补中的未被供给氦气的部位供给与氦气不同的气体的第二供给部件发挥功能。
作为本实施例的氦探测器301,例如能够利用将载台分离室531作为真空腔室并进行基于钟罩法的泄漏测试的现有的装置。探头270为收集附近的气体并经由管而向氦探测器301的主体送出的检测部件。也优选的是,使探头270具有吸入功能。氦探测器301的主体分析探头收集到的气体,通过检测并测定气体中的氦气,从而检查有无来自配置在腔室内部且在内部填充有氦气的工件(在此为大气箱)的泄漏。氦气的检测判定例如也可以由控制部550基于氦探测器301的检测信息来进行。在该情况下,控制部550作为判定部件发挥功能。另外,氦探测器301本身也可以作为判定部件来进行氦气的检测判定。
图14是说明在实施例的结构中用于检测由大气箱的插通孔的密封不充分导致的泄漏的步骤的图。该步骤的目的在于检测来自插通孔275a的泄漏。在开始泄漏检测序列而从各管送出气体时,在大气箱201的内部,从管250a的末端充满氦气,从管250b的末端充满大气。由于氦气比大气轻,因此,会在大气箱内快速地扩散(附图标记311)。但是,在插通孔275b的附近已经存在比氦气重的大气(附图标记312)。即,由于在插通孔275b的附近,氦气被大气阻挡,因此,在插通孔275b的附近,氦气不会漏出。
图15示出从插通孔275a和插通孔275b这双方产生泄漏的情况下的腔室内的情形。氦气从插通孔275a泄漏(附图标记315),但是,虽然大气会从插通孔275泄漏,但并不会产生氦气的泄漏(附图标记316)。因此,在氦探测器301检测到氦气的情况下,可知在插通孔275a产生了泄漏。
接着,进行储气瓶的更换,以使大气从管250a送出,并使氦气从管250b送出,之后,通过进行同样的检查,从而也能够检测有无来自插通孔275b的泄漏。
(实施例2-2)
图16是示出氦探测器301通过加压积分法进行泄漏检测的结构的框图。关于与图13相同的部分,省略说明。大气箱201的整体被气密的包覆部320覆盖。探头270配置在包覆部320的内部。
图17示出在插通孔275a、275b这双方产生了泄漏的状态。由于插通孔275b的周围被大气阻挡,因此,在检测到氦气的泄漏的情况下,可知插通孔275a为泄漏部位。接着,通过在更换从管250a、250b导入到大气箱内的气体之后进行同样的检查,从而能够实施另一方的插通孔275b的泄漏检查。
(实施例2-3)
图18是示出氦探测器301通过嗅探法进行泄漏检测的结构的框图。关于与图13相同的部分,省略说明。在大气箱201的泄漏部位的候补的附近分别配置有吸入探头279(279a、279b)。氦探测器301的主体分析各吸入探头收集到的气体,并检测氦气的有无。
图19示出在插通孔275a、275b这双方产生了泄漏的状态。由于插通孔275b的附近被比氦气重的大气阻挡,因此,仅从插通孔275a检测氦气。因此,由于能够从存在于大气箱的多个泄漏部位的候补中逐个部位地进行选择,并详细地检测泄漏的有无,因此,泄漏检测的精度提高。
接着,通过在更换从管250a、250b导入到大气箱内的气体之后进行同样的检查,从而能够实施另一方的插通孔275b的泄漏检查。此外,在图示例中,在各泄漏部位的候补配置有一个吸入探头279。但是,在本实施例的结构的情况下,也可以仅将吸入探头279配置在作为检测对象的插通孔(在此为插通孔279a)。
在实施例2-1~2-3的结构中,设置于大气箱的泄漏候补部位的数量并不限定于两个。另外,也可以同时检查多个具有泄漏候补部位的大气箱。例如,也可以同时检查两个分别具有两个插通孔的大气箱。在该情况下,在四个部位的插通孔各自的附近各导入一根管,合计导入四根管,选择性地向任一个部位的管送出氦气,并向其他部位的管送出大气。此外,在本发明中使用的氦探测器只要具有向大气箱的各个开口供给氦气及其他气体并检测从大气箱泄漏的氦气的能力即可,并不限定于上述例子。
根据实施例所示的结构,能够选择性地向某一个泄漏产生候补部位供给氦气,并向其他泄漏产生候补部位供给比氦气重的气体。其结果是,即使供给到实际产生了泄漏的部位的氦气随着时间的经过而扩散,由于会在其他泄漏产生候补部位被大气等阻挡,因此,能够确定产生了泄漏的部位。因此,能够高精度地检测来自成膜装置的大气箱的泄漏。
<电子器件的制造方法>
接着,对使用本实施例的成膜装置的电子器件的制造方法的一例进行说明。以下,作为电子器件的例子,示出有机EL显示装置的结构,并例示有机EL显示装置的制造方法。在此,作为在以下说明的电子器件的制造方法的成膜步骤中使用的成膜装置,使用通过在上述实施例中说明的检查方法进行了检查的没有泄漏的成膜装置,由此,能够进行高精度的成膜。
首先,说明要制造的有机EL显示装置。图20(a)是表示有机EL显示装置700的整体图,图20(b)表示一个像素的截面构造。
如图20(a)所示,在有机EL显示装置700的显示区域701呈矩阵状地配置有多个具备多个发光元件的像素702。详细情况随后进行说明,但发光元件分别具有具备被一对电极夹着的有机层的构造。此外,在此所说的像素是指在显示区域701中能够进行所期望的颜色的显示的最小单位。在本实施例的有机EL显示装置的情况下,通过示出互不相同的发光的第一发光元件702R、第二发光元件702G、第三发光元件702B的组合来构成像素702。像素702通常由红色发光元件、绿色发光元件及蓝色发光元件的组合构成,但也可以为黄色发光元件、青色发光元件及白色发光元件的组合,只要为至少一种颜色以上即可,并不被特别限制。
图20(b)是图20(a)的B-B线处的局部剖视示意图。像素702由多个发光元件构成,各发光元件在基板703上具有第一电极(阳极)704、空穴输送层705、发光层706R、706G、706B中的任一个、电子输送层707及第二电极(阴极)708。其中的空穴输送层705、发光层706R、706G、706B、电子输送层707相当于有机层。另外,在本实施例中,发光层706R为发出红色光的有机EL层,发光层706G为发出绿色光的有机EL层,发光层706B为发出蓝色光的有机EL层。发光层706R、706G、706B分别形成为与发出红色光、绿色光、蓝色光的发光元件(有时也表述为有机EL元件)对应的图案。
另外,第一电极704按各发光元件分开地形成。空穴输送层705、电子输送层707及第二电极708既可以在多个发光元件702R、702G、702B共用地形成,也可以按各发光元件形成。此外,为了防止第一电极704与第二电极708由于异物而短路,在第一电极704之间设置有绝缘层709。而且,由于有机EL层会由于水分、氧而劣化,所以设置有用于保护有机EL元件免受水分、氧的影响的保护层710。
在图20(b)中,空穴输送层705、电子输送层707由一个层表示,但根据有机EL显示元件的构造的不同,也可以由具备空穴阻挡层、电子阻挡层的多个层形成。另外,也可以在第一电极704与空穴输送层705之间形成具有如下的能带构造的空穴注入层,所述能带构造能够顺畅地进行空穴从第一电极704向空穴输送层705的注入。同样地,也可以是,在第二电极708与电子输送层707之间也形成有电子注入层。
接着,具体地说明有机EL显示装置的制造方法的例子。
首先,准备用于驱动有机EL显示装置的电路(未图示)及形成有第一电极704的基板(母玻璃)703。
在形成有第一电极704的基板703上以旋涂的方式形成有丙烯酸树脂,通过光刻法对丙烯酸树脂进行图案化,以便在形成有第一电极704的部分形成开口,并形成绝缘层709。该开口部相当于发光元件实际发光的发光区域。
将对绝缘层709进行了图案化的基板703载置于配置有粘合构件的基板载台。利用粘合构件保持基板703。在搬入到第一有机材料成膜装置并进行反转之后,将空穴输送层705作为共用的层而在显示区域的第一电极704上进行成膜。通过真空蒸镀,对空穴输送层705进行成膜。由于空穴输送层705实际上形成为比显示区域701大的尺寸,因此,不需要高精细的掩模。
接着,将形成至空穴输送层705的基板703搬入到第二有机材料成膜装置。进行基板与掩模的对准,将基板载置在掩模上,在配置有基板703的发出红色光的元件的部分,对发出红色光的发光层706R进行成膜。
与发光层706R的成膜同样地,利用第三有机材料成膜装置对发出绿色光的发光层706G进行成膜,而且,利用第四有机材料成膜装置对发出蓝色光的发光层706B进行成膜。在完成发光层706R、706G、706B的成膜之后,利用第五成膜装置在显示区域701的整体对电子输送层707进行成膜。电子输送层707作为共用的层而形成于三种颜色的发光层706R、706G、706B。
在金属性蒸镀材料成膜装置中移动形成至电子输送层707的基板,对第二电极708进行成膜。
之后,移动到等离子体CVD装置并对保护层710进行成膜,完成对基板703的成膜工序。在反转之后,通过将粘合构件从基板703剥离,从而将基板703从基板载台分离。之后,经过裁断而完成有机EL显示装置700。
从将对绝缘层709进行了图案化的基板703搬入到成膜装置起到完成保护层710的成膜为止,若暴露在含有水分、氧的氛围中,由有机EL材料构成的发光层有可能会由于水分、氧而劣化。因此,在本实施例中,在真空氛围或惰性气体氛围下进行成膜装置间的基板的搬入搬出。

Claims (8)

1.一种成膜装置,其特征在于,所述成膜装置具备:
大气箱,所述大气箱配置在真空腔室内,且内部被保持为大气环境;
第一供给部件,所述第一供给部件向位于所述大气箱的多个部位的、所述大气箱的内部的大气泄漏的泄漏部位的候补中的一个部位供给氦气;
第二供给部件,所述第二供给部件向所述多个部位中的未被供给氦气的部位供给与氦气不同的气体;以及
判定部件,所述判定部件判定是否从被所述第一供给部件供给氦气且被所述第二供给部件供给所述不同的气体的所述大气箱检测到泄漏的氦气。
2.根据权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
所述大气箱内置有驱动部件,所述驱动部件对配置在所述真空腔室的内部的机构进行驱动。
3.根据权利要求2所述的成膜装置,其特征在于,
配置在所述真空腔室的内部的机构包含成膜源输送部件、载台输送部件以及掩模输送部件中的至少任一个,所述成膜源输送部件移动用于在基板上形成薄膜的成膜源,所述载台输送部件对保持所述基板的基板载台进行输送,所述掩模输送部件对为了形成所述薄膜而配置在所述基板与所述成膜源之间的掩模进行输送。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的成膜装置,其特征在于,
所述泄漏部位的候补为用于从所述大气箱的内部贯通到外部地配置的构件的多个贯通孔中的至少任一个。
5.根据权利要求4所述的成膜装置,其特征在于,
所述成膜装置还包含检测部件,所述检测部件检测从被所述第一供给部件供给氦气且被所述第二供给部件供给所述不同的气体的所述大气箱泄漏的氦气。
6.根据权利要求5所述的成膜装置,其特征在于,
所述检测部件包含在所述多个贯通孔中的每一个配置有至少一个的多个探头。
7.一种成膜装置的检查方法,其特征在于,所述成膜装置的检查方法具有:
第一供给步骤,在所述第一供给步骤中,向位于大气箱的多个部位的、所述大气箱的内部的大气泄漏的泄漏部位的候补中的一个部位供给氦气,所述大气箱配置在真空腔室内,且内部被保持为大气环境;
第二供给步骤,在所述第二供给步骤中,向所述多个部位中的未被供给氦气的部位供给与氦气不同的气体;以及
判定步骤,在所述判定步骤中,判定是否从被所述第一供给步骤供给氦气且被所述第二供给步骤供给所述不同的气体的所述大气箱检测到泄漏的氦气。
8.一种电子器件的制造方法,其特征在于,
所述电子器件的制造方法包含成膜步骤,在所述成膜步骤中,使用通过权利要求7所述的成膜装置的检查方法进行了检查的成膜装置在基板上进行成膜。
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