JP2006219760A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、有機電界発光素子製造に使われる基板上に複数の薄膜を蒸着する装置に関する。
【解決手段】本装置は、マスク付着チャンバ、蒸着チャンバ、及びマスク回収チャンバを有する工程チャンバを有する。各々のチャンバ内の上部には移送ガイドが配置され、基板を支持する基板支持体は、蒸着チャンバ内で、工程実行時、そして工程チャンバ間の移動時、移送ガイドに沿って水平移動する。本発明の装置によると、工程にかかる時間を縮めることができ、設備面積が減る。また、一つまたは複数個のチャンバ単位でグループ付けられ、各グループ別の内部が他のグループの内部と隔離可能になるように、各グループ別の境界に位置する開口を開閉するゲートバルブが設けられる。これにより、特定グループに属するチャンバの維持補修時、他のグループに属するチャンバの内部は、継続的に真空で維持することができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、基板を処理する装置に係り、さらに詳細には有機電界発光素子製造に使用される基板上に薄膜を蒸着する工程を実行する装置に関する。

最近、情報処理機器は、多様な形態の機能とより速くなった情報処理速度を有するように急速に発展している。このような情報処理装置は、稼動された情報を表示するためにディスプレー装置を有する。ディスプレー装置では、主にブラウン管（ｃａｔｈｏｄｅｒａｙｔｕｂｅ）モニタが使用されたが、最近では半導体技術の急速な発展によって軽くて小さい空間を占める平板ディスプレーの使用が急速に増大している。特に、平板ディスプレーのうちバックライトを要せず、液晶ディスプレーに比べて薄く、電力消費が少なく、画質が鮮明で、反応速度が非常に速い有機電界発光素子が脚光を浴びている。

有機電界発光素子を製造するために多数の工程が要求され、これらの工程を実行するためにクラスタタイプ（ｃｌｕｓｔｅｒ ｔｙｐｅ）の装置が主に使用される。クラスタタイプの装置によると、工程チャンバが概して円をなすように配置され、中央にはチャンバ間で基板を移送するロボットアームが設けられる。しかし、工程チャンバ間の基板の移送がロボットアームによって行われるので、工程チャンバから基板のアンローディング及び次の工程を進行するための工程チャンバへの基板のローディングなどを繰り返して実行することによって工程に多大な時間がかかる。また、要求される工程チャンバの数が増大して、基板が大型化されることによって設備の面積が非常に大きくなる。

本発明は、有機電界発光素子製造時に実行される蒸着工程を効率的に実行することができる基板処理装置を提供することを目的とする。

また、本発明は、多数の工程を連続的に実行するのに適した新しい形態の基板処理装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明の基板処理装置は、側壁に開口が設けられた蒸着チャンバを有する複数の工程チャンバと、各々の前記蒸着チャンバ内の上部に配置される移送ガイドと、前記移送ガイドに沿って移動可能になるように前記移送ガイドに設けられる少なくとも一つの基板支持体とを有する。前記基板支持体は、前記蒸着チャンバ間で移動される間、そして工程が進行される間に基板を支持する。前記蒸着チャンバに位置した前記移送ガイドの下には、蒸着物質供給部材が配置され、前記蒸着物質供給部材は、前記基板支持体に支持された基板に蒸着物質を供給する。前記基板支持体は、前記移送ガイドに沿って前記開口を通じて前記工程チャンバ間で移動され、基板が前記移送ガイドに装着された前記基板支持体によって支持されている状態で、工程が実行される。工程進行時、前記蒸着チャンバの内部は真空で維持され、前記工程チャンバの内部が互いに隔離可能になるように、前記開口を開閉するゲートバルブが設けられることができる。

各々の前記工程チャンバは、前記蒸着チャンバの一側に配置され、側壁に基板が移動される開口が形成され、かつ基板に一定パターンが形成されたマスクを付着する工程が実行されるマスク付着チャンバと、前記蒸着チャンバの他側に配置され、側壁に基板が移動される開口が形成され、かつ前記基板に付着したマスクを除去する工程が実行されるマスク除去チャンバとをさらに含むことができる。工程進行時、前記工程チャンバの内部は真空で維持され、前記マスク付着チャンバ、前記蒸着チャンバ、及び前記マスク除去チャンバは、一つまたは複数個ずつグループ付けられ、前記装置は、前記グループ間の内部が隔離可能になるように、前記グループ間の境界に位置する前記開口を開閉するゲートバルブをさらに含むことができる。前記基板は、有機電界発光素子製造に使用されるパネルでありうる。

また、前記基板支持体の底面には接着層が形成され、前記基板は、前記接着層によって前記基板支持体に付着することができる。また、前記基板支持体内には磁石が設けられ、前記マスクは金属材質からなることができる。前記蒸着物質供給部材は、蒸着物質を収容する供給容器と、工程進行時、前記供給容器に収容された蒸着物質が基板上に供給されるように、前記供給容器を加熱する加熱部材とを含むことができる。また、前記蒸着物質供給部材の上部に供給される蒸着物質が、前記蒸着チャンバの開口を通じて移動されるか、前記移送ガイドに蒸着されることを防止するように、前記蒸着チャンバ内で前記基板支持体に付着した基板と前記蒸着物質供給部材との間には遮断板が配置され、前記遮断板には、前記蒸着物質供給部材の上部と対向する部分に一定の大きさの開口が形成されることができる。前記装置は、前記蒸着物質供給部材から前記蒸着チャンバに蒸着物質が流入される開口を開閉する覆いをさらに含むことができる。前記基板支持体は、蒸着工程進行中、前記移送ガイドに沿って継続的にまたは予め設定された時間の間停止しながら移動されることが望ましい。

また、前記装置には、前記工程チャンバ内の前記移送ガイドの上部に配置され、工程が完了して基板が除去された前記基板支持体が返送される返送ガイドが設けられ、前記基板支持体は、前記返送ガイドに沿って返送される途中、前記マスク除去チャンバに置かれたマスクを収去して前記マスク付着チャンバに移動させることができる。

また、前記装置には、前記移送ガイドに沿って前記マスク除去チャンバから前記マスク付着チャンバにマスクを回収するマスク返送体が設けられ、前記蒸着チャンバ内には、前記マスク返送体が一時的にとどまることができるバッファ空間が設けられることができる。一例によると、前記バッファ空間は、前記蒸着チャンバ内の前記移送ガイドの上部に設けられる。この場合、前記工程チャンバ間の基板の移送を完了した基板移送体を回収する返送ガイドは、前記工程チャンバの外部に配置されることができる。

また、前記バッファ空間は、前記マスク除去チャンバまたは前記マスク付着チャンバにも設けられることができる。

また、一例によると、基板支持体は、基板を支持する支持板と、前記支持板の下部面に結合して前記支持板が前記移送ガイドに沿って移動される時前記移送ガイドの上部面に接触されて転がる駆動ローラとを含む。

また、前記支持板が前記移送ガイドに沿って移動される途中、前記移送ガイドの長さ方向と垂直な側方向に搖れることを防止するために、前記基板支持体には、前記移送ガイドの側面に沿って転がるように前記支持板に結合するガイドローラが設けられることができる。

一例によると、前記支持板の下部面は、基板が支持される中央部と、前記駆動ローラが設けられる端部と、前記中央部と前記端部との間に位置して、凹凸が形成された第１屈曲部とを有し、前記移送ガイドの上部面は、前記駆動ローラと接触されるロード部（ｒｏａｄ ｐｏｒｔｉｏｎ）と、前記支持板の屈曲部と対向する部分に位置して、前記基板移動体の第１屈曲部に設けられた凹凸とかみ合うように形状付けられた凹凸が形成された第２屈曲部とを有する。

一例によると、前記基板支持体を駆動する駆動器は、前記支持板の側壁に形成されたラックギアと、前記ラックギアとかみ合うように設けられるピニオンギアと、モータによって回転する第１回転軸と、前記第１回転軸を挿入する第１磁性体と、前記第１回転軸と垂直方向に配置され、前記ピニオンギアを回転させる第２回転軸と、前記第２回転軸を挿入して、前記第１磁性体と隣接した位置で前記第１磁性体に垂直に配置されて、前記第１回転軸の回転力を前記第２回転軸に伝達する第２磁性体とを有する。

本発明によると、基板を支持する基板支持体の移動を案内する移送ガイドが、蒸着工程が実行される蒸着チャンバ内に設けられるので、設備面積が小さく、基板支持体が移送ガイドに装着されて蒸着チャンバ内で移動される途中に基板の蒸着が行われるので、工程進行が速く進行される。

また、本発明によると、各チャンバ間またはグループ付けられたチャンバの間にゲートバルブが設けられるので、特定チャンバの維持補修が行われる間、他のチャンバの内部の真空は維持される。したがって、維持補修完了後、工程を継続的に進行する時、チャンバの内部を真空で維持するのにかかる時間を縮めることができるので、設備稼動率が増加する。

また、本発明によると、各々の工程チャンバでのマスクの回収は、他の工程チャンバとは独立的に行われる。したがって、マスク返送体が、ゲートバルブが設けられた開口を通じて移動する必要がなくて、高価なゲートバルブの大きさを減らすことができる。

また、本発明によると、マスク返送体と基板移送体は同一の移送ガイドに沿って移動され、蒸着チャンバ内にバッファ空間を設けることによって、基板移送体とマスク返送体の衝突を防止することができるので、設備構造を単純化することができる。

また、本発明によると、移送ガイドに沿って転がる駆動ローラとガイドローラが基板支持体に結合しているので、ローラなどの補修または点検時、基板支持体のみをチャンバから分離すれば良いので、設備の維持補修が簡便である。

また、本発明によると、基板支持体でローラ設置部分と基板を支持する部分との間に曲った屈曲部が設けられるので、ローラと移送ガイドとの摩擦によって発生するパーティクルが基板に付着することを防止することができる。

また、本発明によると、シャフト間の回転力を伝達するために磁性体が使用されるので、ギア組立体を使用する時に比べてパーティクル発生を減らすことができる。

以下、本発明の実施形態を添付の図１乃至図１８を参照して詳細に説明する。本発明の実施形態は様々な形態で変形されることができ、本発明の範囲が実施形態によって限定されると解釈されてはならない。本実施形態は当業界で平均的な知識を持った者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面の要素の形状はより明確な説明のために誇張されたものである。

また、本実施形態において、基板処理装置では有機電界発光素子（ｅｌｅｃｔｒｏ−ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）製造に使用される基板上に薄膜を蒸着する装置を例としてあげて説明する。しかし、本発明の実施形態で基板の種類はこれに限定されない。

図１は、本発明の望ましい一実施形態による基板処理装置１を概略的に示す図である。図１を参照すると、基板処理装置１は、複数のチャンバを含む。チャンバは、ローディングチャンバ１０、クリーニングチャンバ３０、工程チャンバ４０、及びアンローディングチャンバ２０を含み、各々の工程チャンバ４０は、マスク付着チャンバ４２、蒸着チャンバ４４、及びマスク除去チャンバ４６を有する。上述のローディングチャンバ１０、クリーニングチャンバ３０、工程チャンバ４０、アンローディングチャンバ２０以外に、他の種類のチャンバがさらに設けられることができる。また、工程チャンバ４０は蒸着チャンバ４４のみを具備して、蒸着チャンバ４４内でマスク付着及びマスク除去工程が全部実行されることができる。

一例によると、ローディングチャンバ１０、クリーニングチャンバ３０、工程チャンバ４０、及びアンローディングチャンバ２０は、順に一列に配置され、工程チャンバ４０内で、マスク付着チャンバ４２、蒸着チャンバ４４、及びマスク除去チャンバ４６は、同一方向に順に一列配置される。工程チャンバ４０の数は多様に変化することができ、例えば有機電界発光素子の場合、約２０個設けられることができる。各々のチャンバには、内部の維持補修などが容易になるようにドア５２が設けられる。また、各々のチャンバには、工程進行時、チャンバ内部が高真空を維持するように真空ポンプ（図示しない）が設けられた排気管５４が連結される。上述と異なり、チャンバの配列は多様に変化することができる。例えば、装置が一方向に長すぎなくなるように、チャンバは、図２に示した装置１’のように、‘コ’状で配列されるか、ジグザグ状で配列されることができる。また、図３に示した装置１”のように、蒸着チャンバ４４は、互いに隣接するように一列に配列され、マスク付着チャンバ４２及びマスク除去チャンバ４６は、蒸着チャンバ４４の配列方向と垂直方向に配列されることができる。

蒸着工程が実行される基板３は、ローディングチャンバ１０を通じて装置１内に流入され、蒸着工程が完了した基板３は、アンローディングチャンバ２０を通じて装置１から流出される。ローディングチャンバ１０に流入された基板３は、クリーニングチャンバ３０に移送される。クリーニングチャンバ３０では、プラズマまたは紫外線などを使用して基板３を洗浄する工程が実行される。クリーニングが完了した基板３は、マスク付着チャンバ４２、蒸着チャンバ４４、及びマスク除去チャンバ４６に順に移動される。マスク付着チャンバ４２で一定パターンが形成されたマスク４が基板３に付着して、蒸着チャンバ４４で基板３上に薄膜が蒸着され、マスク除去チャンバ４６でマスク４が基板３から除去される。以後、次の工程チャンバ４０に移動され、上述のマスク付着、蒸着、マスク除去が継続的に繰り返される。工程チャンバ４０に従ってマスク付着及びマスク除去なしに蒸着工程だけ実行されることができ、この場合、工程チャンバ４０には、マスク付着チャンバ４２及びマスク除去チャンバ４６が設けられない。

ローディングチャンバ１０とクリーニングチャンバ３０内の下部、そしてアンローディングチャンバ２０内の下部には基板移送部材（図示しない）が設けられる。一例によると、基板移送部材は、一方向に並んで配置された複数のシャフト、各々のシャフト外周面に嵌められるローラ、及びシャフトに回転力を提供するモータとベルトなどを有するアセンブリでありうる。

基板移送装置１００は、工程チャンバ４０内で、そして工程チャンバ４０間で基板を移送する。図４は、基板移送装置１００を概略的に示す平面図である。図４を参照すると、基板移送装置１００は、基板支持体１１０、移送ガイド１４０、及び駆動器１６０を有する。基板支持体１１０は、工程実行時、基板３を支持して、工程チャンバ４０間で基板３を移送する。複数の工程チャンバ４０で同時に工程が実行されるように、基板支持体１１０は複数個設けられる。移送ガイド１４０は、マスク付着チャンバ４２、蒸着チャンバ４４、及びマスク除去チャンバ４６内に各々設けられ、基板支持体１１０が直線移動されるように基板支持体１１０の移動を案内する。駆動器１６０は、基板支持体１１０が移動可能になるように基板支持体１１０に動力を提供する。

図５は、図４の基板支持体１１０を概略的に示す断面図である。図５を参照すると、基板支持体１１０は支持板１２０を有する。基板３は、その蒸着面が下向きになるように支持板１２０の下部面に支持される。支持板１２０の下部面は、中央部１２０ａ、屈曲部１２０ｂ、及び端部１２０ｃを有する。支持板１２０の下部面の中央部１２０ａには、基板の付着（ｓｔｉｃｋｉｎｇ）が容易になるように接着層１２２が形成される。支持板１２０には、内部に形成されたホール１２８に挿入されて上下移動可能な分離ロード１２６が設けられる。支持板１２０から基板３の分離が容易になるように、接着層１２２の接着力は強くないことが望ましい。上述と異なり、基板支持体１１０は、クランプ（図示しない）などのような器具的な構造、または接着層と器具的な構造の組合せによって基板を固定することができる。また、基板支持体１１０内には磁石１２４が設けられ、マスク４は金属材質からなり、基板支持体１１０に結合したマスク４の一部領域が下に下がることを防止する。磁石１２４は永久磁石を使用することが望ましい。

図６は、図４の線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面図である。図６を参照すると、支持板１２０の端部１２０ｃには、ローラ部材１３０が設けられる。ローラ部材１３０は、移送ガイド１４０と接触されて、基板支持体１１０が移送ガイド１４０に沿って円滑に移動されるようにする。ローラ部材１３０は、駆動ローラ１３２とガイドローラ１３４とを有する。駆動ローラ１３２は、支持板１２０の下部面の端に設けられて、移送ガイド１４０の上部面に沿って転がる。ガイドローラ１３４は、支持板１２０の側面に設けられて、移送ガイド１４０の側面に沿って転がる。ガイドローラ１３４は、基板３の移送の間、及びマスク４や基板３が支持板１２０に結合または分離する間、支持板１２０が側方向に搖れることを防止する。

支持板１２０の下部面の端には、移送ガイド１４０の長さ方向と同一方向に挿入溝１３２ａが長く形成される。挿入溝１３２ａの両側面には、水平方向に配置されるように複数の固定軸１３６が設けられる。固定軸１３６は、挿入溝１３２ａの長さ方向に沿って複数個設けられる。上述の駆動ローラ１３２は、各々の固定軸１３６が挿入されるように挿入溝１３２ａ内に設けられる。これと異なり、挿入溝１３２ａを、移送ガイド１４０の長さ方向と同一方向に互いに離隔されるように複数個形成して、各々の挿入溝１３２ａに、上述の固定軸１３６と駆動ローラ１３２とを各々設けることができる。

支持板１２０の側面には、移送ガイド１４０の長さ方向と同一方向に挿入溝１３４ａが長く形成される。挿入溝１３４ａの上部面と下部面には、垂直方向に配置された複数の固定軸１３８が設けられる。固定軸１３８は、挿入溝１３４ａの長さ方向に沿って複数個設けられる。上述のガイドローラ１３４は、各々の固定軸１３８が挿入されるように挿入溝１３４ａに設けられる。

支持板１２０の中央部１２０ａと端部１２０ｃとの間には、屈曲部１２０ｂが設けられる。一例によると、支持板の屈曲部１２０ｂは、支持板１２０の移動方向と同一方向に長く形成された凹部１２９ａと凸部１２９ｂとを有する。凹部１２９ａと凸部１２９ｂの各々は、複数個繰り返して設けられることが望ましい。選択的に、屈曲部１２０ｂは、端部１２０ｃから中央部１２０ａに近接するほど高くなるか、または低くなるように、階段状に形成されることができる。

移送ガイド１４０は、直線からなり、２個設けられる。移送ガイド１４０は、同一の高さで一定距離離隔されるように互いに並んで配置される。移送ガイド１４０の上部面は、屈曲部１４０ｂとロード（ｒｏａｄ）部１４０ｃとを有する。以下、支持板１２０に設けられた屈曲部１２０ｂを第１屈曲部といい、移送ガイド１４０に設けられた屈曲部１４０ｂを第２屈曲部という。ロード部１４０ｃは、駆動ローラ１３２が転がる面を設けるように平たく形成され、第２屈曲部１４０ｂは、第１屈曲部１２０ｂと対応する形状を有する。すなわち、第２屈曲部１４０ｂのうちの第１屈曲部１２０ｂの凹部１２９ａと対向する部分は、凸部１４９ｂとして設けられ、第１屈曲部１２０ｂの凸部１２９ｂと対向する部分は、凹部１４９ａとして設けられる。上述の第１屈曲部１２０ｂと第２屈曲部１４０ｂの形状は、駆動ローラ１３２またはガイドローラ１３４と移送ガイド１４０の接触による摩擦、または基板支持体１１０を駆動させるために設けられる駆動器１６０の構成要素間の摩擦によって発生するパーティクルが、基板３が位置する支持板の中央部１２０ａに流入されることを防止する。また、移送ガイド１４０の側面は、ガイドローラ１３４が転がる面を設けるように平たく形成される。

駆動器１６０は、基板支持体１１０を直線移動させるための動力を提供する。一例によると、駆動器１６０は、第１回転軸１６２、伝達部材１６３、第２回転軸１６５、ピニオンギア１６６、及びラックギア１６７を有する。第１回転軸１６２は、移送ガイド１４０の長さ方向と平行になるように長く配置される。第１回転軸１６２の一側の端には、モータ１６１が装着される。第２回転軸１６５は、第１回転軸１６２と垂直に複数個設けられ、移送ガイド１４０に回転可能に設けられる。第１回転軸１６２の回転力は、伝達部材１６３によって第２回転軸１６５に伝達される。

伝達部材１６３は、第１磁性体１６３ａと第２磁性体１６３ｂとを有する。第１磁性体１６３ａは、第１回転軸１６２に固定されるように第１回転軸１６２を挿入する。第１磁性体１６３ａは、第１回転軸１６２に沿って複数個設けられる。第２磁性体１６３ｂは、各々の第１磁性体１６３ａと垂直になるように第１磁性体１６３ａに隣接して複数個が配置されて、各々の第２磁性体１６３ｂは、各々の第２回転軸１６５を挿入する。各々の第２回転軸１６５には、ピニオンギア１６６が設けられ、支持板１２０の側面の上端には、ピニオンギア１６６と締結されるラックギア１６７が形成される。ラックギア１６７は、移送ガイド１４０の方向と同一方向に長く形成される。第２回転軸１６５によってピニオンギア１６６が回転され、ピニオンギア１６６の回転力はラックギア１６７に伝達されて、ラックギア１６７が直線移動される。上述の構造によると、第１回転軸１６２と第２回転軸１６５との間の動力伝達のために磁性体が使用されるので、ギア組立体を使用する場合に比べてパーティクル発生を防止することができる。上述の駆動器１６０は、各々のチャンバ内に設けられ、各々のチャンバ内で独立的に駆動される。

最も前方に位置する工程チャンバ４０とクリーニングチャンバ３０との間にはチャッキングチャンバ（図示しない）が配置され、最も後方に位置する工程チャンバ４０とアンローディングチャンバ２０との間にはアンチャッキングチャンバ（図示しない）が配置されることができる。チャッキングチャンバとアンチャッキングチャンバ内には、ローディングチャンバ１０などと同一の基板移送部材が設けられることができる。チャッキングチャンバでは、基板移送部材から基板支持体１１０へ基板３を引き渡すチャッキング工程が実行され、アンチャッキングチャンバでは、基板支持体１１０から基板移送部材へ基板３を引き渡すアンチャッキング工程が実行される。選択的に、チャッキング工程は、ローディングチャンバ１０やクリーニングチャンバ３０などで実行され、アンチャッキング工程は、アンローディングチャンバ２０などで実行されることができる。選択的に、チャッキングチャンバは、ローディングチャンバ１０とクリーニングチャンバ３０との間に位置し、基板が基板支持体１１０に固定された状態でクリーニング工程が実行されることができる。

チャッキングチャンバ及びアンチャッキングチャンバには、基板３を支持して、上下に移動可能な昇降器（図示しない）が設けられる。チャッキングチャンバで基板３が昇降器の上部に移動されれば、昇降器は予め設定された位置まで上昇して、基板３が基板支持体１１０の下面に付着する。基板３が正位置で基板支持体１１０に付着するように、基板３の位置を整列する過程が実行されることができる。アンチャッキングチャンバでは、昇降器が基板支持体１１０の下に一定距離離隔された位置まで昇降する。基板支持体１１０内で、分離ロード１２６が下に移動して基板３を押す。基板３は、基板支持体１１０から分離して昇降器上に置かれる。上述と異なり、チャッキングチャンバ及びアンチャッキングチャンバで基板支持体１１０が下に移動して基板移動部材から／へ基板３をチャッキング／アンチャッキングできる。

図７を参照すると、マスク付着チャンバ４２及びマスク除去チャンバ４６内には、各々マスク移動器３００が設けられる。マスク移動器３００は上下に移動可能であり、マスク４はマスク移動器３００上に置かれる。マスク４は、基板３に蒸着が行われる領域を特定するために一定のパターンを有する。マスク付着チャンバ４２でマスク移動器３００が予め設定された高さまで移動されれば、基板支持体１１０に設けられたクランプ（図示しない）によって、マスク４は基板支持体１１０に結合する。マスク４が基板支持体１１０に結合する前、基板３とマスク４の整列が行われる。マスク４は、上述の基板支持体１１０の磁石１２４と結合するように金属材質からなる。これによって、基板支持体１１０に結合したマスク４の一部領域が下に下がることが防止する。マスク除去チャンバ４６では、マスク移動器３００が予め設定された高さまで移動されれば、クランプがほどけ、マスク４は、基板支持体１１０から分離してマスク移動器３００上に置かれる。上述のマスク４の結合及びマスク４の除去のための構造及び方法は、一例に過ぎず、これとは違う多様な構造及び方法が使用されることができる。

マスク４が付着した基板３は、蒸着チャンバ４４に移送されて蒸着工程が実行される。図８は、蒸着チャンバ４４及び蒸着物質供給チャンバ４８を概略的に示す断面図である。図８を参照すると、蒸着チャンバ４４の下部面には蒸着物質供給チャンバ４８が設けられる。蒸着物質供給チャンバ４８は、蒸着チャンバ４４と一体に製造されることができ、選択的に、蒸着物質供給チャンバ４８は、蒸着チャンバ４４と別に製造された後蒸着チャンバ４４に結合することができる。また、蒸着物質供給チャンバ４８内には、蒸着物質供給部材４６が設けられる。蒸着物質供給部材４６は、供給容器５２０と加熱部材５４０が設けられる。供給容器５２０は、蒸着しようとする物質を収容して、上部が開放された空間を有する。加熱部材５４０は、蒸着物質からフルーム（ｆｌｕｍ）が発生するように供給容器５２０を加熱して蒸着物質に熱を提供する。蒸着物質供給チャンバ４８には、真空ポンプが設けられた配管が連結され、前方には、内部の維持補修が容易であり、供給容器５２０に蒸着物質を供給するようにドア（図１の５６）が設けられる。加熱部材５４０では、コイル形状の熱線が使用されることができる。加熱部材５４０は、供給容器５２０の側壁内に配置されるか、供給容器５２０の側壁を囲むように配置されることができる。選択的に、加熱部材５４０に代えて蒸着物質からフルームが発生するようにレーザの照射部材（図示しない）が使用されることができる。上述の例では、蒸着チャンバ４４と蒸着物質供給チャンバ４８が各々設けられると説明した。しかし、これと異なり、蒸着物質供給チャンバ４８は設けられず、蒸着物質供給部材４６は蒸着チャンバ４４内に配置されることができる。

工程が実行される基板３が小型基板の場合、基板支持体１１０が蒸着物質供給チャンバ４８と対向する位置に固定された状態で蒸着工程が行われる。しかし、工程が実行される基板３が大型基板の場合、図９に示したように基板支持体１１０が移送ガイド１４０に沿って移動しながら所定領域ずつ蒸着工程が実行される。基板支持体１１０が継続的に一定速度で移動しながら蒸着工程を実行することができ、基板支持体１１０が一定時間停止しながら移動されて蒸着工程を実行することができる。蒸着工程が実行される間、基板支持体１１０は蒸着チャンバ４４内で往復移動されることができる。これと異なり、供給容器５２０が移動しながら蒸着が行われることができる。しかし、この場合、設備の構成が複雑になるので、基板支持体１１０が移送ガイド１４０に沿って移動しながら蒸着工程が実行されることが望ましい。

また、移送ガイド１４０が設けられて基板３の移送が行われるチャンバ、及び工程が実行されるチャンバが各々設けられることができる。しかし、この場合、チャンバの大きさが大型化され、工程実行のために基板３が別途のチャンバに移送される過程が必要になるので、工程にかかる時間が増加して、大型基板の場合、工程進行中基板３の全体領域に蒸着が行われるように基板３を移動させる構造を設けにくい。

また、工程チャンバ４０は、供給容器５２０の上部または蒸着物質供給チャンバ４８の開口を開閉する覆い６２０を有する。覆い６２０は、蒸着工程が進行されない間（蒸着物質供給チャンバ４８の上部に基板３が位置しない場合）蒸着物質から発生したフルームが蒸着チャンバ４４内に流入されることを防止する。フルームが蒸着チャンバ４４内に流入される場合、移送ガイド１４０または蒸着チャンバ４４内に設けられた構造物に蒸着が行われ、これらは後にパーティクルとして作用される。

蒸着工程実行時、蒸着物質から発生したフルームが、基板３から脱して基板３の上部に移動されれば、基板支持体１１０または他の構造物に蒸着される。また、フルームが蒸着チャンバ４４内の広い領域に広がれば、蒸着チャンバ４４の側壁に形成された開口４０ａを通じてこれと隣接したチャンバ内に流入されてチャンバを汚染させる。これを防止するために、蒸着チャンバ４４内で基板支持体１１０に付着した基板３より低位置に遮断板６４０が設けられる。遮断板６４０は、蒸着物質供給チャンバ４８の開口５０２と対向する位置に一定の大きさの開口６４２を有する。フルームは、開口６４２を通じて蒸着チャンバ４４内の上部に供給されるので、蒸着物質から発生したフルームが到達する領域は、基板３上の一定領域だけで制限される。

工程チャンバ４０内の移送ガイド１４０上部には、返送ガイド４００が設けられる。返送ガイド４００は、移送ガイド１４０と対向するように配置され、移送ガイド１４０と同一構造を有する。アンチャッキングチャンバで基板３が分離した基板支持体１１０は、返送ガイド４００に沿ってチャッキングチャンバに返送される。また、マスク除去チャンバ４６で基板３から分離したマスク４は、マスク付着チャンバ４２に移送される。一例によると、図１０に示したように、マスク４の回収は、返送ガイド４００を通じて返送される基板支持体１１０によって行われる。すなわち、基板支持体１１０が回収される途中、マスク除去チャンバ４６からマスク４を回収してマスク付着チャンバ４２に移動させる。返送途中、基板支持体１１０は、複数の工程チャンバ４０を通る度に上述の過程を繰り返す。上述の構造と異なり、マスク４及び基板支持体１１０は、自動的に回収されず、一定位置に積層されて保管されることができる。

蒸着工程進行時、工程チャンバ４０の内部は高真空で維持する。たびたびチャンバのうちのいずれか一つに異常が発生する場合、チャンバの内部を補修しなければならない必要がある。補修は、チャンバの内部が常圧で維持された状態で行われる。したがって、チャンバの内部が開口を通じて連通されているので、いずれか一つのチャンバで補修が行われる時、すべてのチャンバ内の圧力が常圧に変化する。補修が完了した後、工程を開始する前に、すべてのチャンバの内部を再び真空で維持しなければならないので、多大な時間がかかる。これを防止するために、本発明の装置１は、各々のチャンバの側壁に設けられた開口４０ａを開閉するゲートバルブ７００を有する。ゲートバルブ７００は、図１１に示したように、各々のチャンバの間に配置されることができる。しかし、この場合、多数のゲートバルブ７００を要するので、多大な費用がかかる。したがって、一つまたは複数のチャンバをグループ付け、各グループが他のグループと隔離可能になるように、ゲートバルブ７００は、グループの間にだけ配置されることができる。一例によると、図１２に示したように、マスク付着チャンバ４２、蒸着チャンバ４４、及びマスク除去チャンバ４６を一つのグループで構成することができる。この場合、各々の工程チャンバ４０の間、そして工程チャンバ４０及びこれと隣接したチャンバの間に、ゲートバルブ７００が設けられることができる。いずれか一つのチャンバの内部を補修する必要がある時、そのチャンバが含まれたグループの内部が、他のグループのチャンバから隔離されるようにする。図１３は、いずれか一つのチャンバが維持補修される間のチャンバ内の圧力状態を示す図である。図１３で各チャンバ内に配置された構成要素は省略した。図１３に示したように、特定チャンバの補修時、補修が必要なチャンバを含んだグループの両側に配置されたゲートバルブ７００を閉めた後、ドア５２を開放する。したがって、補修が必要なチャンバを含んだグループは常圧で維持され、他のチャンバの内部は真空で維持される。補修が完了すれば、ドア５２を閉めて補修が行われたチャンバの内部を真空で維持する。これにより、チャンバの内部を真空で維持するのにかかる時間が短縮され、結果的に設備稼動率が向上する。

図１４は、本発明の基板処理装置２の他の例を示す。以下では、図１の装置１と異なっている構造に対してだけ説明する。図１４を参照すると、基板処理装置２には、マスク除去チャンバ４６からマスク付着チャンバ４２へマスク４を返送するマスク返送体９００が設けられる。基板支持体１１０が回収される返送ガイド４００は、工程チャンバ４０の外部に設けられる。マスク返送体９００は、移送ガイド１４０に沿って移動される。マスク返送体９００は、移送ガイド１４０に沿って移動される間、工程チャンバ４４に進入する基板支持体１１０と衝突することがある。マスク返送体９００と基板支持体１１０との衝突を防止するために、蒸着チャンバ４４内には、マスク返送体９００が一時的にとどまることができるバッファ空間８００が設けられる。バッファ空間８００は、マスク返送体９００の移動が容易になるように蒸着チャンバ４４内の上部に設けられることが望ましい。

マスク返送体９００の移動時、基板支持体１１０と衝突可能性がある場合、マスク返送体９００は、蒸着チャンバ４４からマスク付着チャンバ４２へ移動されず、バッファ空間８００に昇降する。蒸着チャンバ４４内で基板支持体１１０に付着した基板３上に膜の蒸着が完了して、基板支持体１１０が蒸着チャンバ４４を脱すれば、マスク返送体９００は、再び移送ガイド１４０に装着されてマスク付着チャンバ４２に移動される。

マスク返送体９００は、基板支持体１１０と類似の構造を有することができる。マスク返送体９００は、磁力や機械的なクランプのうちのいずれか一つ、またはこれら全部によってマスクを付着する構造を有することができる。たとえ図示しないが、マスク返送体９００は、移送ガイド１４０とバッファ空間８００との間の上下移動が可能な構造を有する。例えば、マスク返送体９００には、対象物を昇下降させるために一般的に設けられるシリンダ９６０のような移送手段（図示しない）が結合する。

基板支持体１１０とマスク返送体９００との衝突を防止するために、基板支持体１１０の位置を感知する感知センサ（図示しない）が設けられ、感知センサによって感知された信号は、マスク返送体９００の移動を制御する制御部（図示しない）に伝送されることができる。選択的に、基板支持体１１０及びマスク返送体９００が衝突されないように、基板支持体１１０の移動間隔、マスク返送体９００の移動間隔、マスク返送体９００がバッファ空間８００に移動される時期、マスク返送体９００がバッファ空間８００内にとどまる時期などが、試行錯誤または算式によって基板支持体１１０またはマスク返送体２００の移動を制御する制御器（図示しない）の制御プログラム内に貯蔵されることができる。

マスクの返送を完了したマスク返送体９００は、上述のバッファ空間８００で待機することができる。図１５に示した基板処理装置２’のように、マスク返送体９００の待機空間または衝突防止のために一時的にとどまる空間が複数個設けられるように、バッファ空間８００は、蒸着チャンバ４４以外にマスク付着チャンバ４６またはマスク除去チャンバ４２にも設けられることができる。

図１４に示した基板処理装置２によると、マスク返送体９００が移送ガイドに沿って移動するので、マスク返送体９００の移動を案内するためのガイドが別に設けられる必要はない。また、工程チャンバ４０で使用されたマスク４が工程チャンバ４０内でのみ移動されるので、工程チャンバ４０間の境界壁に形成される開口４０ａの大きさが小くなり、開口４０ａの開閉に使用される高価なゲートバルブ７００の大きさが小くなる。

図１６乃至図１８は、マスク４が回収される過程を順に示す図である。初めにマスク除去チャンバ４６でマスク返送体９００にマスク４が付着して、マスク返送体９００は、移送ガイド１４０に沿って蒸着チャンバ４４に向けて移動される（図１６参照）。マスク回収が行われる間、マスク返送体９００と基板支持体１１０が衝突する可能性がない場合、マスク返送体９００は、マスク４をマスク付着チャンバ４２に返送した後、バッファ空間８００またはマスク除去チャンバ４６に移動する。しかし、マスク返送体９００が、マスク付着チャンバ４２に到逹する前に、基板支持体１１０と衝突可能性がある場合、マスク返送体９００は、蒸着チャンバ４４内に設けられたバッファ空間８００に移動される（図１７参照）。蒸着チャンバ４４内で基板支持体１１０に付着した基板に対して蒸着工程が実行される。蒸着工程が完了して基板支持体１１０がマスク除去チャンバ４６に移送されれば、マスク返送体９００は、再び移送ガイド１４０に装着されてマスク付着チャンバ４２に移動される（図１８参照）。以後、マスク返送体９００は、バッファ空間８００またはマスク除去チャンバ４６に移動されて上述の過程を繰り返す。

本発明の一実施形態による基板処理装置を概略的に示す斜視図である。 図１の装置の変形された例を示す平面図である。 図１の装置の変形された例を示す平面図である。 基板移送装置を概略的に示す平面図である。 支持板内部構造の一部を概略的に示す断面図である。 図４の線Ｉ−Ｉに沿って切断した断面図である。 マスク付着（除去）チャンバの構造を概略的に示す断面図である。 蒸着チャンバ内部の構造を概略的に示す断面図である。 蒸着チャンバ内で蒸着工程が実行される過程を概略的に示す断面図である。 図１の装置でマスクが回収される過程を示す図である。 ゲートバルブが設けられる図１の装置を示す図である。 ゲートバルブが設けられる図１の装置を示す図である。 一つのチャンバで補修が行われる間の装置内の圧力状態を示す図である。 基板処理装置の別の例を示す断面図である。 図１４の変形例を示す断面図である。 図１４の装置使用時マスクが回収される過程を示す図である。 図１４の装置使用時マスクが回収される過程を示す図である。 図１４の装置使用時マスクが回収される過程を示す図である。

符号の説明

１０ ローディングチャンバ
２０ アンローディングチャンバ
３０ クリーニングチャンバ
４０ 工程チャンバ
４０ａ 開口
４２ マスク付着チャンバ
４４ 蒸着チャンバ
４６ マスク除去チャンバ
４８ 蒸着物質供給チャンバ
１１０ 基板支持体
１４０ 移送ガイド
４００ 返送ガイド
５００ 蒸着物質供給部材
６２０ 覆い
６４０ 遮断板
７００ ゲートバルブ

Claims (23)

1. 側壁に開口が設けられた蒸着チャンバを有する複数の工程チャンバと、
   各々の前記蒸着チャンバ内の上部に配置される移送ガイドと、
   前記移送ガイドに沿って移動可能になるように前記移送ガイドに設けられ、前記蒸着チャンバ間で移動される間、そして工程が進行される間に基板を支持する少なくとも一つの基板支持体と、
   前記蒸着チャンバに位置した前記移送ガイドの下に配置されて、前記基板支持体に支持された基板に蒸着物質を供給する蒸着物質供給部材とを含み、
   前記基板支持体は前記移送ガイドに沿って前記開口を通じて前記工程チャンバ間で移動され、前記移送ガイドに装着された前記基板支持体に基板が支持されている状態で工程が実行されることを特徴とする基板処理装置。
2. 工程進行時、前記蒸着チャンバの内部は真空で維持され、
   前記装置は、前記工程チャンバの内部が互いに隔離可能になるように、前記開口を開閉するゲートバルブをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 各々の前記工程チャンバは、
   前記蒸着チャンバの一側に配置され、側壁に基板が移動される開口が形成され、そして基板に一定のパターンが形成されたマスクを付着する工程が実行されるマスク付着チャンバと、
   前記蒸着チャンバの他側に配置され、側壁に基板が移動される開口が形成され、そして前記基板に付着したマスクを除去する工程が実行されるマスク除去チャンバとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
4. 工程進行時、前記工程チャンバの内部は真空で維持され、
   前記マスク付着チャンバ、前記蒸着チャンバ、及び前記マスク除去チャンバは、一つまたは複数個ずつグループ付けられ、
   前記装置は、前記グループ間の内部が隔離可能になるように、前記グループ間の境界に位置する前記開口を開閉するゲートバルブをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記基板は、有機電界発光素子の製造に使用される基板であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
6. 前記基板支持体の底面には接着層が形成されており、前記基板は、前記接着層によって前記基板支持体に付着することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
7. 前記蒸着物質供給部材は、
   蒸着物質を収容する供給容器と、
   工程進行時、前記供給容器に収容された蒸着物質が基板上に供給されるように、前記供給容器を加熱する加熱部材とを含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
8. 前記装置は、前記蒸着チャンバ内で前記基板支持体に付着した基板と前記蒸着物質供給部材との間に配置され、前記蒸着物質供給部材の上部と対向する部分に一定の大きさの開口が形成された遮断板をさらに含み、
   前記蒸着物質供給部材の上部に供給される蒸着物質が、前記蒸着チャンバの開口を通じて移動するか、前記移送ガイドに蒸着することを防止することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
9. 前記基板支持体は、蒸着工程進行中、前記記移送ガイドに沿って継続的に、または予め設定された時間の間停止しながら移動されることを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。
10. 前記装置は、前記蒸着物質供給部材から前記蒸着チャンバへ蒸着物質が流入される開口を開閉する覆いをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
11. 前記装置は、前記工程チャンバ内の前記移送ガイドの上部に配置され、工程が完了して基板が除去された前記基板支持体が返送される返送ガイドをさらに含み、
    前記基板支持体は、前記返送ガイドに沿って返送される途中、前記マスク除去チャンバに置かれたマスクを収去して前記マスク付着チャンバに移動させることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
12. 前記装置は、前記移送ガイドに沿って前記マスク除去チャンバから前記マスク付着チャンバへマスクを回収するマスク返送体をさらに含み、
    前記蒸着チャンバ内には、前記マスク返送体が一時的にとどまることができるバッファ空間が設けられることを特徴とする請求項３に記載の基板処理装置。
13. 前記バッファ空間は、前記蒸着チャンバ内の前記移送ガイドの上部に設けられることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理装置。
14. 前記装置は、前記工程チャンバ間の基板の移送を完了した基板移送体を回収する返送ガイドをさらに含み、
    前記返送ガイドは、前記工程チャンバの外部に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理装置。
15. 前記マスク除去チャンバまたは前記マスク付着チャンバには、前記マスク返送体が一時的にとどまることができるバッファ空間が設けられることを特徴とする請求項１２に記載の基板処理装置。
16. 前記基板支持体は、
    基板を支持する支持板と、
    前記支持板の下部面に結合し、前記支持板が前記移送ガイドに沿って移動する時、前記移送ガイドの上部面に接触されて転がる駆動ローラとを含むことを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
17. 前記基板支持体は、前記支持板が前記移送ガイドに沿って移動する途中、前記移送ガイドの長さ方向と垂直な側方向に搖れることを防止するために、前記移送ガイドの側面に沿って転がるように前記支持板に結合するガイドローラをさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の基板処理装置。
18. 前記支持板の下部面は、
    基板が支持される中央部と、
    前記駆動ローラが設けられる端部と、
    前記中央部と前記端部との間に位置して、凹凸が形成された第１屈曲部とを有し、
    前記移送ガイドの上部面は、
    前記駆動ローラと接触するロード部と、
    前記支持板の屈曲部と対向する部分に位置して、前記基板移動体の第１屈曲部に設けられた凹凸とかみ合うように形状付けられた凹凸が形成された第２屈曲部とを有することを特徴とする請求項１６に記載の基板処理装置。
19. 前記装置は、前記基板支持体を駆動する駆動器をさらに含み、
    前記駆動器は、
    前記支持板の側壁に形成されたラックギアと、
    前記ラックギアとかみ合うように設けられるピニオンギアと、
    モータによって回転する第１回転軸と、
    前記第１回転軸を挿入する第１磁性体と、
    前記第１回転軸と垂直方向に配置され、前記ピニオンギアを回転させる第２回転軸と、
    前記第２回転軸を挿入して、前記第１磁性体と隣接した位置で前記第１磁性体に垂直に配置されて、前記第１回転軸の回転力を前記第２回転軸に伝達する第２磁性体とを含むことを特徴とする請求項１６に記載の基板処理装置。
20. パターンが形成されたマスクを基板に付着して、蒸着工程を実行し、蒸着が完了した基板から前記マスクを除去する工程が実行される複数の工程チャンバと、
    各々の工程チャンバ内の上部に配置される移送ガイドと、
    前記移送ガイドに沿って前記各々の工程チャンバ内で、そして前記工程チャンバ間で移動されるように前記移送ガイドに設けられ、かつ基板を支持する少なくとも一つの基板支持体と、
    前記基板支持体に支持された基板の下に配置されて、前記基板支持体に支持された基板に蒸着物質を供給する蒸着物質供給部材とを含み、
    蒸着工程進行時、基板は、蒸着が行われる面が下向きになるように前記基板支持体によって支持され、前記基板支持体は、蒸着工程進行中、前記移送ガイドに沿って継続的にまたは予め設定された時間の間停止しながら移動されることを特徴とする基板処理装置。
21. 前記工程チャンバは、
    前記マスクを基板に付着する工程が実行されるマスク付着チャンバと、
    前記マスクを基板から除去する工程が実行されるマスク除去チャンバと、
    前記マスク付着チャンバと前記マスク除去チャンバとの間に配置され、前記蒸着物質供給部材が設けられて蒸着工程が実行される蒸着チャンバとを含み、
    前記マスク付着チャンバ、前記マスク除去チャンバ、及び前記蒸着チャンバの側壁には、基板が移動される開口が形成されることを特徴とする請求項２０に記載の基板処理装置。
22. 工程進行時、前記工程チャンバの内部は真空で維持され、
    前記マスク付着チャンバ、前記蒸着チャンバ、及び前記マスク除去チャンバは、一つまたは複数個ずつグループ付けられ、
    前記装置は、前記グループ間の内部が隔離可能になるように前記グループ間の境界に位置する前記開口を開閉するゲートバルブをさらに含むことを特徴とする請求項２１に記載の基板処理装置。
23. 前記装置は、前記工程チャンバ内の前記移送ガイドの上部に配置され、工程が完了して基板が除去された前記基板支持体が返送される返送ガイドをさらに含み、
    前記基板支持体は、前記返送ガイドに沿って返送される途中、前記マスク除去チャンバに置かれたマスクを収去して前記マスク付着チャンバに移動させることを特徴とする請求項２１に記載の基板処理装置。

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