JP2010086956A - 有機elデバイス製造装置及び同製造方法並びに成膜装置及び成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
本発明は、真空チャンバ内にN(Nは2以上)枚の基板を内在させ、第1枚目の第1の基板を前記蒸発源で蒸着中に、第N枚目の第Nの基板を前記真空チャンバ内に搬入し、第2枚目の第2の基板を前記蒸発源で蒸着中に前記第1の基板を前記真空チャンバ内から搬出する、あるいは第1の前記基板を蒸着中に第2の前記基板の前記位置合せを終了させ、前記蒸着時と同一の蒸発源で前記第2の基板の蒸着中に前記第1の基板を前記真空チャンバ内から搬出させることを特徴とする。また、前記真空チャンバを複数に分割することを特徴とする。
【選択図】図3
Description
このような真空蒸着法による有機ELデバイスの製造に関する従来技術としては下記のものがある。
また、蒸着工程とその他の工程との処理時間はほぼ同等であり、生産性がよくないという課題があった。
また、本発明の第二の目的は、生産性の高い有機ELデバイス製造装置または同製造方法あるいは成膜装置または成膜方法を提供することである。
さらに、本発明の第三の目的は、稼働率の高い有機ELデバイス製造装置または同製造方法あるいは成膜装置または成膜方法を提供することである。
また、上記目的を達成するために、第1及び第2の特徴に加え、前記位置合せに必要なシャドウマスクと前記基板とを一体にして前記蒸発源の位置に移動させることを第4の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第1及び第2の特徴に加え、前記基板を前記蒸発源位置に移動させ、その後前記位置合せを実施することを第6の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第7の特徴に加え、前記Mは2であり、前記移動体部は前記蒸発源を有することを第8の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第9の特徴に加え、前記Lは2であり、一方のユニットは蒸着部を有し、他方のユニットは前記アライメントをするアライメント部を有することを、または、一方のユニットは蒸着部と前記アライメント部とを有し、他方のユニットは前記真空チャンバ外と前記基板の受け渡しをする処理受渡部を有することを第10の特徴とする。
また、本発明によれば、生産性の高い有機ELデバイス製造装置または同製造方法あるいは成膜装置または成膜方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、稼働率の高い有機ELデバイス製造装置または同製造方法並びに成膜装置または成膜方法を提供することができる。
アライメント部8と処理受渡部9は右側Rラインと左側Lラインの2系統設ける。処理受渡部9は、搬送ロボット5の櫛歯状ハンド52と干渉することなく基板6を受渡し可能で、基板6を固定する手段94を有する櫛歯状ハンド(基板チャック)91と、前記櫛歯状ハンド91を旋回させて基板6を直立させアライメント部8に移動するハンド旋回駆動手段92を有する。基板6を固定する手段94としては、真空中であることを考慮して電磁吸着やクリップ等の手段を用いる。アライメント部8は、図4に示すマスク81m、フレーム81fからなるシャドウマスク81と基板6上のアライメントマーク84によって基板6とシャドウマスク81とを位置合せするアライメント駆動部83とを有する。
蒸発源駆動手段70の概念図を図5に示す。蒸発源駆動手段は、基板6の全面を蒸着できるようにライン状に並んだノズル73を有する蒸発源71と添加剤を有する添加源71J(以下の説明では特に断わらない限り添加源71jも含めて蒸発源71とする)を上下に移動させる上下駆動手段72と、RラインとLラインでシャドウマスク81とアライメントされた基板に交互6に蒸着できるように蒸発源71を左右移動させる左右駆動手段74とを有する。上下駆動手段72は、蒸発源71を載置する蒸発源台71dと、蒸発源台の中央部に固定されたナット78(後述の図6参照)と、ナットを駆動するボール螺子72bと、蒸発源台の両端が走行する上下レール76を有する。一方、左右移動手段74は、上下駆動手段72の蒸発源台71dや上下レール76等を搭載する左右駆動ベース74kと、左右駆動ベースが移動する左右駆動ベースを駆動する(後述の図6参照)を上下駆動手段72と同様な駆動手段を有する。
まず、基板6はゲート弁10を介して処理受渡部9に水平に搬入される。処理受渡部9では水平に搬送されてきた基板を直立させる。この直立させるのに、チャンバ内第1ベースプレート88上にハンド旋回駆動手段92の回転アーム92aを設け、その先端に直立ベース95を取り付ける。直立ベースは基板チャック91が取り付けられている。この例では、直立ベース95に気密容器97に収納されたアライメントカメラ86もチャンバ内第1ベースプレート88に取り付けている。
アームの回転は紙面手前に設けた回転アクチュエータ(図示せず)で行なう。このアクチュエータの動力を軸92cに伝達させる。なお。92bは軸受である。
次に蒸着を施す蒸発源駆動手段70を詳細に説明する。蒸発源駆動手段70は蒸発源71を紙面上下方向に移動させる上下駆動手段72と、紙面奥行き方向に移動させる左右駆動手段74からなる。
まず、上下駆動手段72を説明する。上下移動手段72はチャンバ内第3ベースプレート79上に設置されている。また、真空装置では駆動源のモータ72mを冷却の都合から真空チャンバ1buの外部である上部に設置する(図2も参照)。モータ動力を真空チャンバ1bu内に伝達するのに磁性流体シール72sを介してボール螺子72bを回転させてナット78を移動させる。そして、蒸発源台71dの摺動子72pが上下レール76上を摺動し、蒸発源台の蒸発源71を上下に移動させる。なお、ナット78は蒸発源71を載置する蒸発源台71dの中央部から突き出た連結棒78rの先端に設けられている。基板蒸着時において蒸発源71はマスク開口領域81aの範囲を上下している。磁性流体シール72sが真空チャンバ壁1hの変形で傾く場合モータ72mと磁性流体シール72sの間、及び磁性流体シール72sとボール螺子72nの間に、軸間の変位や角度誤差を吸収するカップリング72cを設けることで、スムーズな動力の伝達が可能になる。
まず、Rラインにおいて、基板6Rを搬入し、基板6Rを垂直に立ててアライメント部8Rに移動し、位置合せを行なう(StepR1からStepR3)。このとき、垂直に立てて直ぐに位置合せを行なうために、蒸着面を上にして基板6を搬送する。位置合せは、図3の引出し図に示すように、CCDカメラ86で撮像し、基板6に設けられたアライメントマーク84がマスク81m設けられた窓85の中心にくるように、シャドウマスク81Rを前記アライメント駆動部83で制御することによって行なう。本蒸着が赤(R)を発光させる材料であるならば、図4に示すようにマスク81mのRに対応する部分に窓があいており、その部分が蒸着されることになる。その窓の大きさは色によって異なるが平均して幅50μm、高さ150μm程度である。マスク81mの厚さは40μmであり、今後さらに薄くなる傾向がある。
なお、前記不必要な蒸着を避けるためにラインの間に図1に示す仕切り板11を設ける。また、図3は、StepR5及びStepL1の状態を示している。即ち、Rラインでは蒸着を開始し、Lラインでは真空蒸着チャンバ1buに基板を搬入した状態である。
従って、本実施形態は前の2つの実施形態に比べ効果は小さいが、従来例を比べれば多少の効果を同様に得ることができる。
両ユニット1R、1Lは、蒸発源71が両ユニットを行き来する部分に開口部20を有し、その開口部を真空シール対策した接続フランジ25で接続する。開口部20の開口面積が小さいほど真空破壊に対する危険度が小さい。本実施例での開口部20を図6に破線で示す。図6に示す開口部20は、左右レール75やボール螺子74b等を敷設ができ、左右駆動手段74の左右移動駆動に伴っている移動する部分(移動体部21)が通過できる開口面積が必要である。この場合移動体部21は図6図に示す上下レール76、蒸発源71、左右駆動ベース74k等である。従って、図10に示すように縦に長く奥行きの短い開口部20となり、その開口部を接続フランジ25で覆う。図6に示す本実施形態では、開口部面積を小さくするために、上下移動手段のモータ72mをRライン、Lラインを構成する2つのユニット1R、1Lの上部に設けて、移動体部21を簡略化している。
第1に、工場で4つのユニットに分割して製作し、分割して輸送でき、現地で組み立てることができる。
第2に、現地組み立てや保守が容易になる。例えば、図11に示すように後部ユニット1RB(1LB)を後方移動できるようなレール27を設けることによって、前後ユニット1RF(1LF)と)とを組み立てまたは分離することが容易にでき、それらの中間部を保守スペースとし容易に保守をすることができる。
1R(1L)、1RB(1LB)等:処理チャンバの分割ユニット
2:搬送チャンバ 3:ロードクラスタ
4:受渡室 5:搬送ロボット
6:基板 7:蒸着部
8:アライメント部 9:処理受渡部
10:ゲート弁 11:仕切り板
20:開口部 21:移動体部
25、26:接続フランジ 31:ロードロック室
70:蒸発源駆動手段 71:蒸発源
72:上下駆動手段 74:左右駆動手段
81:シャドウマスク 100:有機ELデバイスの製造装置
A〜D:クラスタ。
Claims (28)
- 真空チャンバ内で蒸着材料を基板に蒸着させる蒸発源と、前記基板と蒸着位置の位置合せをするシャドウマスクを有する有機ELデバイス製造装置において、
前記真空チャンバ内にN(Nは2以上)枚の基板を内在させ、第1枚目の第1の基板を前記蒸発源で蒸着中に、第N枚目の第Nの基板を前記真空チャンバ内に搬入し、第2枚目以降の第2の基板を前記蒸発源で蒸着中に前記第1の基板を前記真空チャンバ内から搬出する蒸着手段を有することを特徴とする有機ELデバイス製造装置。 - 前記Nは2であることを特徴とする請求項1に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 真空チャンバ内で蒸着材料を基板に蒸着させる蒸発源と、前記基板と蒸着位置の位置合せをするシャドウマスクを有する有機ELデバイス製造装置において
第1の前記基板を蒸着中に第2の前記基板の前記位置合せを終了させ、前記第1の前記基板に用いた同一の蒸発源で前記第2の前記基板を蒸着させる蒸着手段を有することを特徴とする有機ELデバイス製造装置。 - 前記位置合せと前記蒸着は同一真空チャンバ内で実施されることを特徴とする請求項3に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 前記蒸着手段は、前記第1の基板から前記第Nの基板に別々に設けられた蒸着位置に前記蒸発源を移動させることを特徴とする請求項1または3に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 前記蒸着手段は、前記シャドウマスクと前記基板とを一体にして前記蒸発源の位置に移動させることを特徴とする請求項1または3に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 前記蒸着手段は、前記蒸着を前記基板が垂直またはほぼ垂直に立てられた状態で実施し、水平状態で搬送された前記基板を前記垂直状態にすることを特徴とする請求項1または3に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 前記蒸着手段は、前記基板を前記蒸発源の位置に移動させ、その後前記位置合せを実施することを特徴とする請求項1または3に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 前記真空チャンバはM(Mは2以上)ユニットに分割され、前記Mユニットのうち2つのユニット間を移動する移動体部が通過できる開口部を前記2つのユニットに設け、前記2つの開口部を真空シールを有する接続フランジで接続することを特徴とする請求項1に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 前記Mは2であり、前記移動体部は前記蒸発源を有することを特徴とする請求項9に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 前記Mは2または3であり、前記移動体部は前記基板を有することを特徴とする請求項9に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 前記真空チャンバはL(Lは2以上)ユニットの機能単位に分割され、前記分割した隣接する2つのユニット間を真空シールを有する接続フランジで接続することを特徴とする請求項1または9に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 前記Lは2であり、一方のユニットは前記蒸着部を有し、他方のユニットは前記アライメントをするアライメント部を有することを特徴とする請求項12に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 前記Lは2であり、一方のユニットは蒸着部と前記アライメントをするアライメント部とを有し、他方のユニットは前記真空チャンバ外と前記基板の受け渡しをする処理受渡部を有することを特徴とする請求項12に記載の有機ELデバイス製造装置。
- 基板とャドウマスクとを位置合せし、真空チャンバ内で蒸発源により基板に蒸着材料を蒸着させる有機ELデバイス製造方法において、
前記真空チャンバ内にN(Nは2以上)枚の基板を内在させ、第1枚目の第1の基板を前記蒸発源で蒸着中に、第N枚目の第Nの基板を前記真空チャンバ内に搬入し、第2枚目以降の第2の基板を前記蒸発源で蒸着中に前記第1の基板を前記真空チャンバ内から搬出することを特徴とする有機ELデバイス製造方法。 - 前記Nは2であることを特徴とする請求項15に記載の有機ELデバイス製造方法。
- 基板とシャドウマスクとを位置合せし、真空チャンバ内で蒸発源により基板に蒸着材料を蒸着させる有機ELデバイス製造方法において、
第1の前記基板を蒸着中に第2の前記基板の前記位置合せを終了させ、前記第1の前記基板に用いた同一の蒸発源で前記第2の基板を蒸着中に前記第1の基板を前記真空チャンバ内から搬出させる蒸着工程を有することを特徴とする有機ELデバイス製造方法。 - 前記第1の基板の蒸着と前記第2の基板の蒸着は同一真空チャンバ内で実施されることを特徴とする請求項17に記載の有機ELデバイス製造方法。
- 前記蒸着工程は、前記第1の基板と前記第2の基板とに別々に設けられた蒸着位置に前記蒸発源を移動させることを特徴とする請求項15または17に記載の有機ELデバイス製造方法。
- 前記蒸着工程は、前記シャドウマスクと前記基板とを一体にして前記蒸発源の位置に移動させることを特徴とする請求項15または17に記載の有機ELデバイス製造方法。
- 前記蒸着工程は、前記蒸着を前記基板が垂直またはほぼ垂直に立てられた状態で実施し、水平状態で搬送された前記基板を前記垂直状態にすることを特徴とする請求項15または17に記載の有機ELデバイス製造方法。
- 前記蒸着工程は、前記基板を前記蒸発源の位置に移動させ、その後前記位置合せを実施することを特徴とする請求項15または17に記載の有機ELデバイス製造方法。
- 真空チャンバ内で蒸着材料を基板に蒸着させる蒸発源と、前記基板と蒸着位置の位置合せをするシャドウマスクを有する成膜装置において、
前記真空チャンバ内にN(Nは2以上)枚の基板を内在させ、第1枚目の第1の基板を前記蒸発源で蒸着中に、第N枚目の第Nの基板を前記真空チャンバ内に搬入し、第2枚目以降の第2の基板を前記蒸発源で蒸着中に前記第1の基板を前記真空チャンバ内から搬出する蒸着手段を有することを特徴とする成膜装置。 - 真空チャンバ内で蒸着材料を基板に蒸着させる蒸発源と、前記基板と蒸着位置の位置合せをするシャドウマスクを有する成膜装置において
第1の前記基板を蒸着中に第2の前記基板の前記位置合せを終了させ、前記第1の前記基板に用いた同一の蒸発源で前記第2の基板を蒸着中に前記第1の基板を前記真空チャンバ内から搬出させる蒸着手段を有することを特徴とする成膜装置。 - 前記真空チャンバはM(Mは2以上)ユニットに分割され、前記Mユニットのうち2つのユニット間を移動する移動体部が通過できる開口部を前記2つのユニットに設け、前記2つの開口部を真空シールを有する接続フランジで接続することを特徴とする請求項23または24に記載の成膜装置。
- 前記真空チャンバはL(Lは2以上)ユニットの機能単位に分割され、前記分割した隣接する2つのユニット間を真空シールを有する接続フランジで接続することを特徴とする請求項1または9に記載の成膜装置。
- 基板とシャドウマスクとを位置合せし、真空チャンバ内で蒸発源により基板に蒸着材料を蒸着させる成膜方法において、
前記真空チャンバ内にN(Nは2以上)枚の基板を内在させ、第1枚目の第1の基板を前記蒸発源で蒸着中に、第N枚目の第Nの基板を前記真空チャンバ内に搬入し、第2枚目以降の第2の基板を前記蒸発源で蒸着中に前記第1の基板を前記真空チャンバ内から搬出することを特徴とする成膜方法。 - 基板とシャドウマスクとを位置合せし、真空チャンバ内で蒸発源により基板に蒸着材料を蒸着させる成膜方法において、
第1の前記基板を蒸着中に第2の前記基板の前記位置合せを終了させ、前記第1の前記基板に用いた同一の蒸発源で前記第2の基板を蒸着中に前記第1の基板を前記真空チャンバ内から搬出させる蒸着工程を有することを特徴とする成膜方法。
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