JP2012012626A - 重量物搬送アシスト機構及び重量物搬送アシスト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】重量物を一次元的又は2次元的に搬送させるメイン軸を有し、前記メイン軸の負荷を低減する重量物搬送アシストする際に、前記搬送は一端を前記真空チャンバの壁に回転可能に固定され、他端に回転可能に設けられた前記重量物を有するリンクを有するリンク部を介して行われ、前記重量物を駆動するメイン軸の負荷を低減するようにアシスト軸によって前記一端にトルクを付与することを特徴とする。
【選択図】図3
Description
前記のような真空処理システムは大気側の基板の搬出入に際するロードロック室、基板に蒸着処理を施す蒸着処理室(チャンバ) 及び前記蒸着処理室へ搬出入させる搬送ロボットを有した搬送室(チャンバ)を有する。また、蒸着処理室は複数枚の基板を処理可能となっている場合もある。
また、第2の目的を達成するために、第3の特徴に加え、前記成膜材料は有機EL材料であり、前記処理対象は表示基板であることを第4の特徴とする。
また、第2の目的を達成するために、第2の特徴に加え、前記トルクは前記重量物の位置または前記重量物の位置、速度及び加速度に基づいて定められることを第6の特徴とする。
また、第2の目的を達成するために、第2の特徴に加え、前記メイン軸及びアシスト軸の駆動源は前記真空チャンバ外に設けられた、前記重量物は前記壁に設けられた真空シールを介して前記重量物を搬送させることを第8の特徴とする。
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を有する基板チャック(櫛歯状ハンド)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に搬送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、マスク81のアライメント窓85と基板6上のアライメントマーク84によって基板6とマスク81とを位置合せをする。
図3はマスク81から見た蒸着部7と重量物搬送アシスト機構50の構成を示す図である。図4は真空蒸着チャンバ1buの側部から見た蒸着部7と重量物搬送アシスト機構50の構成を示す図である。
リンク部51は、一端が真空蒸着チャンバ1buの壁に回転可能で大気雰囲気に開放にされた状態で固定された中空の第1リンク51aと、一端が前記第1リンク51aの他端に回転可能に接続され、他端が結合リンク51cに回転可能に固定された中空の第2リンク51bと、後述する蒸着源台71dに固定された前記結合リンク51cとを有する。各リンクは錆に強く十分な強度を持つ金属、例えばステンスやアルミニウムなどで構成されている。また、中空のリンク内には、前述した蒸着源71に接続される配線(図示せず)が敷設されている。リンク部51は、前記配線を安定して目的位置に接続した状態を維持することが可能である。
上記ではリンク内に配線のみを敷設する説明をしたが、例えば蒸着源の冷却が必要であれば、冷却水用の配管を敷設してもよい。また、逆に配線等敷設が必要ないないならば、リンクは中空である必要もない。
まず、左右搬送手段74を説明する。左右駆動手段74は蒸着源71を固定する蒸着源台71dを図3に示す左右(図4では図面奥行き方向)に搬送し、蒸着源台の両端に設けられた引出図A,Bに示す結合ナット72nRまたは72nLを上下駆動手段72L、72Rの上下ボール螺子72bに結合する役目を有する。例えば、結合ナット72nRがRライン用の上下ボール螺子72bと結合すれば、上下駆動手段72Rによって蒸着源71が、前記上下ボール螺子72bと上下レール72rに沿って上下し、Rラインに設けられた基板への前面蒸着が可能となる。
上下搬送手段72は、真空蒸着チャンバ1buの上部外側に設けた上下駆動モータ72mと、前述した蒸着源台71dの左に設けた結合ナット72nLを移動させる上下ボール螺子72bと、上下ボール螺子と上下駆動モータ及び真空蒸着チャンバ壁1hとのカップリング部72M,72Kとを有する。カップリング部72Mは前述したカップリング部74Mと全く同様な構成を有している。一方、カップリング部72Kは、カップリング部74Mとは異なり駆動源ない壁側にはカップリング74cに相当するカップリング72cがない構造を有する。
図6では真空チャンバ内の重量物搬送のアシスト制御方法の実施形態を示す。前記アシスト制御を実施するアシスト制御プログラム64は図5に示す制御装置60に設けられている。本実施形態では、上下駆動手段72R、72L及び左右駆動手段74の駆動軸をメイン軸65とする。また、リンク部51による重量物搬送アシスト機構による駆動軸をアシスト軸66とする。
まず、図3に示す制御装置60は蒸着源71の搬送のメイン軸65(上下方向2箇所、左右方向1箇所)の位置を読み取り、アシスト制御プログラム64に位置指令61を与える。アシスト制御プログラム64は位置指令を受け取ると、前記位置指令にローパスフィルタ62を掛ける。次に、ローパスフィルタ62を掛けた位置指令63を微分して速度V、さらに微分して加速度αを得る。予め求めておいた速度、加速度及び定数のテーブルTA,TB及びTCから、位置指令63、得られた速度V、加速度αに適した乗数または定数A,B,Cを選び、式(1)に基づいてアシスト軸への指令トルクτrを算出し、アシスト軸66へ指令を与える。
τr=Aα+Bv2+C (1)
その結果、重量物である蒸着源の2次元における搬送において、アシスト軸によりメイン軸の負荷をリアルタイムで低減でききる。
まして、重量物搬送アシスト機構及び重量物搬送アシスト方法に関しては、成膜装置に限らずに一般の重量物の搬送にも適用可能である。
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 31:ロードロック室
50:重量物搬送アシスト機構 51:リンク部
55:アシスト駆動部 60:制御装置
61:メイン軸の位置指令 62:ローパスフィルタ
63:ローパスフィルタを通ったメイン軸の位置指令
64:アシスト制御プログラム 65:メイン軸
66:アシスト軸 70:蒸着源駆動手段
71:蒸着源 72:上下駆動手段
74:左右駆動手段 81:マスク
91:基板チャック 100:有機EL表示装置の製造装置
A〜D:クラスタ TA、TB、TC:テーブル
V:位置指令に基づく速度 α:位置指令に基づく加速度
τr:アシスト軸へのトルク指令。
Claims (15)
- 真空チャンバ内で重量物を一軸方向または前記一軸方向を含む2次元的に搬送させるメイン軸を有する成膜装置において、
一端を前記真空チャンバの壁に回転可能に固定され、他端を直接的または間接的に前記重量物に回転可能に接続され、前記他端が前記重量物の前記搬送に追随する機構を有するリンク部と、前記メイン軸の負荷を低減するように前記一端にトルクを付与するアシスト機構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成膜材料を被処理対象に蒸着する真空蒸着チャンバであり、前記重量物は蒸着源であることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 前記成膜材料は有機EL材料であり、前記被処理対象は表示基板であることを特徴とする請求項2に記載の成膜装置。
- 前記真空蒸着チャンバは前記蒸着する蒸着部を複数有し、前記メイン軸は、前記蒸着源を前記蒸着部間を搬送させる第1の駆動軸と、前記蒸着部において前記蒸着源を第1の駆動軸と垂直方向に搬送させる第2の駆動軸を有することを特徴とする請求項2または3に記載の成膜装置。
- 前記複数は2であり、前記一端は前記複数の蒸着部間の中間の位置に相当する前記真空蒸着チャンバの壁面に固定され、前記第2の駆動軸は前記複数の蒸着部の各々に設けられていることを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。
- 前記リンクは中空であり、前記リンク内に前記重量物への配線または流体を流す配管のうち少なくとも一方を敷設することを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 前記メイン軸及びアシスト機構の駆動源は前記真空チャンバ外に設けられ、前記壁に設けられた真空シールを介して前記重量物を搬送させることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 真空チャンバ内で重量物を一次元的又は2次元的に搬送させ、前記重量物によって所望の処理を実施する成膜方法において、
前記搬送は一端を前記真空チャンバの壁に回転可能に固定され、他端に回転可能に設けられた前記重量物を有するリンクを有するリンク部を介して行われ、前記重量物を搬送させるメイン軸の負荷を低減するようにアシスト機構によって前記一端にトルクを付与することを特徴とする成膜方法。 - 前記真空チャンバは成膜材料を被処理対象に蒸着する真空蒸着チャンバであり、前記重量物は蒸着源であり、前記蒸着源により被処理対象に蒸着することを特徴とする請求項9に記載の成膜方法。
- 前記成膜材料は有機EL材料であり、前記被処理対象は表示基板であることを特徴とする請求項8又は9に記載の成膜方法。
- 前記真空蒸着チャンバは前記蒸着する蒸着部を複数有し、前記メイン軸のうち第1の駆動軸によって前記蒸着源を前記蒸着部間を搬送させ、前記メイン軸のうち第2の駆動軸によって前記蒸着部において前記蒸着源を第1の駆動軸と垂直方向に搬送させることを特徴とする請求項8乃至10のいずれかに記載の成膜方法。
- 前記トルクは前記重量物の位置に基づいて定められることを特徴とする請求項8に記載の成膜方法。
- 前記トルクは前記重量物の位置、速度及び加速度に基づいて定められることを特徴とする請求項8に記載の成膜方法。
- 重量物を一次元的又は2次元的に搬送させるメイン軸を有し、前記メイン軸の負荷を低減する重量物搬送アシスト機構において、
一端を回転可能に固定され、他端を前記重量物に回転可能に接続され、前記他端が前記重量物の搬送に追随するリンク部と、前記メイン軸の負荷を低減するように前記一端にトルクを付与するアシスト機構を有することを特徴とする重量物搬送アシスト機構。 - 重量物を一次元的又は2次元的に搬送させるメイン軸を有し、前記メイン軸の負荷を低減する重量物搬送アシスト方法において、
前記搬送は、一端を回転可能に固定され、他端に回転可能に設けられた前記重量物を有するリンクを有するリンク部を介して行われ、前記重量物を搬送させるメイン軸の負荷を低減するように前記一端にトルクを付与することを特徴とする重量物搬送アシスト方法。
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