JP2013533922A - 薄膜蒸着装置及び薄膜蒸着システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、基板及び蒸着マスクの配置／整列時間などの工程待機時間を最小化した薄膜蒸着装置に関する。
【解決手段】本発明の薄膜蒸着装置は、反応空間が形成されたチャンバと、基板が収容されるように形成されて上記チャンバの内部に互いに離隔して配置された第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーと、上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーの間に配置されて上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーに蒸着原料を供給する蒸着源と、上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーに基板が収容された状態で、上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーを上記チャンバ内部の特定位置に一定時間位置させる固定ユニットとを含む。これにより、基板とマスクの整列作業が安定的に行われる。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄膜蒸着装置に関し、より詳しくは、基板上に薄膜を形成する薄膜蒸着装置とこれを含む薄膜蒸着システムに関する。

有機発光素子（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅｓ）は、液晶表示装置とは異なり、自体発光が可能であるため、バックライトが必要なく、消費電力が小さい。また、視野角が広く、応答速度が速いので、これを利用した表示装置は、視野角や残像の問題がない優れた画像を実現することができる。

このような有機発光素子は、ガラス基板上に有機膜及び金属膜など多層の薄膜を積層させて製造する。したがって、従来には、円形の搬送チャンバの周りに一連の単位工程が行われる複数の単位チャンバが連結されたクラスタ方式が主に用いられ、それぞれのチャンバの間にガラス基板が水平に配置された状態で基板移送及び素子工程が行われるように構成された。このようなクラスタ方式は、一連の工程を連続して迅速に進めることができる利点があり、且つ有機発光素子の製造時に必須である蒸着マスク（Ｍａｓｋ）の入れ換えが有利であるという利点がある。

一方、近年は、高精細金属マスク（ＦＭＭ：Ｆｉｎ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ）を用いて大面積基板上に青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）発光層を順次形成する、いわゆる三原色の独立画素方式の有機発光素子が注目されている。このような三原色の独立画素方式は、色純度及び光効率が良く、価格競争力の確保に有利なことで知られている。

しかしながら、三原色の独立画素方式は、それぞれ独立したプロセスチャンバで青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）発光層を順次形成するので、それぞれの単位工程を行うプロセスチャンバが一列に連結されたインライン（Ｉｎ−ｌｉｎｅ）方式が適している。したがって、従来のクラスタ方式をインライン方式に転換する必要性があるが、インライン方式は、クラスタ方式に比べて重畳装備が多くて生産ラインの構築コストが高く、工程速度が遅くて生産性が低いという問題があった。

そして、従来のクラスタ方式は、基板を水平に配置して薄膜工程（有機膜成膜工程）を行うが、これにより、基板の反りが発生し、素子の作製時に多くの困難があった。また、大面積基板用蒸着マスクは荷重が数百Ｋｇ以上であるため、基板の反り現象がより多く発生し、基板の破断などの深刻な問題を引き起こす。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、複数の基板を並行して処理し、基板及び蒸着マスクの配置／整列時間などの工程待機時間を最小化することにより、高い生産性を達成できる薄膜蒸着装置と薄膜蒸着システムを提供することを目的とする。

なお、本発明は、重畳装置の共用を極大化することにより、生産ラインの構築コストを低減できる薄膜蒸着装置と薄膜蒸着システムを提供することを目的とする。

なお、本発明は、基板を垂直状態に配置させて薄膜工程を行うことにより、基板の反りを防止できる薄膜蒸着装置と薄膜蒸着システムを提供することを目的とする。

上記の課題を達成するための本発明に係る薄膜蒸着装置は、反応空間が形成されたチャンバと、基板が収容されるように形成されて上記チャンバ内に互いに離隔して配置された第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーと、上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーの間に配置されて上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーに蒸着原料を供給する蒸着源と、上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーに基板が収容された状態で、上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーを上記チャンバ内部の特定位置に一定時間位置させる固定ユニットとを含む。

そして、本発明に係る薄膜蒸着システムは、一列に連結された複数の装置と、上記複数の装置に形成された第１、第２工程ラインを含み、上記複数の装置のうちの少なくとも一つの内部には、上記第１工程ラインを形成する第１基板ホルダーと、上記第２工程ラインを形成し第１基板ホルダーと離隔された第２基板ホルダーと、上記第１、第２基板ホルダーとの間に設けられ、蒸着原料を供給する蒸着源とを含む。

本発明は、それぞれのプロセスチャンバ内に備えられた一つの蒸着源により、それぞれのプロセスチャンバ内に備えられた複数の工程ラインに対して順次薄膜工程を行うことができるので、コストの低減及び生産性の向上を同時に達成することができる。

なお、本発明は、第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーがチャンバ内で移送されたら、固定ユニットによってチャンバ内部の特定位置に配置される。これにより、基板とマスクの整列信頼性を向上させることができる。

なお、本発明は、一側の工程ラインの基板に対する薄膜工程が進行される間に他側の工程ラインの基板に対する基板搬送及び基板／マスクの整列を実施して待機時間を短縮できるので、生産性をより向上させることができる。

なお、本発明は、基板移送時には基板が水平状態に配置されるので、基板移送中に基板が破断される恐れが少なく、薄膜工程時には基板が垂直状態に配置されるので、基板の反り現象が少なくて素子の作製が容易である。

本発明の実施例による薄膜蒸着システムを示す平面図である。 図１における薄膜蒸着システムに含まれる薄膜蒸着装置を示す平面図である。 図１に示された薄膜蒸着システムに含まれたいずれか一つの薄膜蒸着装置において第１基板ホルダー又は第２基板ホルダーが一方向に移動する過程を示す図である。 図３に示された薄膜蒸着装置において、第１基板ホルダー又は第２基板ホルダーが固定ユニットによって固定された状態を示す図である。 図３に示された薄膜蒸着装置において移動制限ユニットにより第１基板ホルダー又は第２基板ホルダーの移動がガイドされる状態を示す図である。 図３に示された薄膜蒸着装置において移動制限ユニットの動作過程を示す図である。 本発明の実施例による薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。 本発明の実施例による薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。 本発明の実施例による薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。 本発明の実施例による薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。 本発明の実施例による薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。 本発明の実施例による薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。

本発明を添付の図面を参照して詳しく説明する。ここで同一の構成に対しては同一な符号を付し、これについての重複説明は省略する。

本発明に係る薄膜蒸着装置は、反応空間が形成されたチャンバと、基板が収容されるように形成されて上記チャンバの内部に互いに離隔して配置された第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーと、上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーの間に配置されて上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーに蒸着原料を供給する蒸着源と、上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーに基板が収容された状態で、上記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーを上記チャンバ内部の特定位置に一定時間位置させる固定ユニットとを含む。

本発明に係る薄膜蒸着システムは、一列に連結された複数の装置と、上記複数の装置に形成された第１、第２工程ラインとを含み、上記複数の装置のうち少なくとも一つの内部には、上記第１工程ラインを形成する第１基板ホルダーと、上記第２工程ラインを形成し第１基板ホルダーと離隔された第２基板ホルダーと、上記第１、第２基板ホルダーの間に設けられ、蒸着原料を供給する蒸着源とを備える。

図１及び図２を参照すると、薄膜蒸着システムは、先端のローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）装置１１０と後端のアンローディング（ｕｎｌｏａｄｉｎｇ）装置１２０との間に複数の単位装置２００、６００が一列に連結されたインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）方式で構成される。この時、それぞれの単位装置２００、６００には、二列の工程ラインＰＬ１、ＰＬ２が備えられ、第１工程ラインＰＬ１に対する単位工程が実施される間に、第２工程ラインＰＬ２に対する事前準備を行うことにより、第２工程ラインＰＬ２列に対する単位工程を連続的に実施することができる。

ローディング装置１１０は、所定の先行工程を終了した基板Ｇが大気圧状態で伝達され、これを真空状態の工程装置２１０に投入させる役割をし、アンローディング装置１２０は、一連の単位工程を終了した基板Ｇが工程装置２６３から伝達され、これを後行工程のために大気圧状態に引き出す役割をする。したがって、ローディング装置１１０及びアンローディング装置１２０は、大気圧状態と真空状態を切り換えることができるように構成される。また、図示されていないが、ローディング装置１１０及びアンローディング装置１２０は、ロボットアームのような基板搬送手段及び基板カセットのような基板載置手段と連結することが可能である。

複数の単位装置２００、６００は、単位工程を実行する複数の工程装置２００（２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０）及びこれらの間に連結された複数の緩衝装置６００（６１０、６２０）を含む。この時、緩衝装置６００は、工程待機のために基板Ｇがしばらく留まる臨時空間を提供する。また、工程装置２００のそれぞれには第１工程ラインＰＬ１に第１蒸着マスクＭ１を供給する第１マスク収容ユニット３１０が一側に連結される。そして、工程装置２００の他側には第２工程ラインＰＬ２に第２蒸着マスクＭ２を供給する第２マスク収容ユニット３２０が連結される。上記第１、第２マスク収容装置３１０、３２０には、薄膜工程時に使用したり、又は入れ換えて使用する蒸着マスクＭ１、Ｍ２が格納される。勿論、第１、第２マスク収容装置３１０、３２０は共用可能であるので、工程装置２００のそれぞれには、一つの共用マスク収容ユニットのみ連結することもできる。また、それぞれの単位装置の一部には蒸着源５４０に原料物質を供給するための原料供給装置（ｆｅｅｄｅｒ）４１０が連結される。

複数の工程装置２００は、基板Ｇ上に一連の素子工程を行うように構成される。例えば、本実施例では、外部で陽極が形成された基板Ｇ上に正孔注入層（ＨｏｌｅＩｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ； ＨＩＬ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ； ＨＴＬ）、発光層（Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ Ｌａｙｅｒ； ＥＭＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ； ＥＴＬ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ； ＥＩＬ）、及び陰極が順次積層された有機発光素子を形成できるように構成される。そのために、正孔注入層形成装置２１０、正孔輸送層形成装置２２０、発光層形成装置２３０、電子輸送層形成装置２４０、電子注入層形成装置２５０、及び陰極形成装置２６０が一列に連結される。この時、上記発光層形成装置２３０は、自然色の実現のために青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）、赤色（Ｒ）発光層形成装置２３１、２３２、２３３をさらに含むことができ、陰極形成装置２６０は、陰極を多層構造で形成するために複数の陰極形成装置２６１、２６２、２６３をさらに含むことができる。

上記のような薄膜蒸着システムに含まれる複数の装置のうち少なくとも一つは例えば薄膜蒸着装置２００であり、以下では、このような薄膜蒸着装置２００の構造について詳しく説明する。

薄膜蒸着装置２００は、チャンバ１００と、第１、第２基板ホルダー５２０、５３０と、蒸着源５４０と、固定ユニット１０とを含む。

チャンバ１００の形状は、例えば立方体である。チャンバ１００の内部には、基板Ｇが処理される反応空間が形成される。また、チャンバ１００には、第１工程ラインに沿って第１基板引き込み口５１１ａ、第１基板ホルダー５２０、第１基板引き出し口５１２ａが形成される。そして、チャンバ１００には、第２工程ラインに沿って第２基板引き込み口５１１ｂ、第２基板ホルダー５３０、第２基板引き出し口５１２ｂが形成される。この時、チャンバ１００の一側壁に第１、第２基板引き込み口５１１ａ、５１１ｂが互いに離隔されて形成され、これに対向する他側壁に第１、第２基板引き出し口５１２ａ、５１２ｂが互いに離隔されて形成される。ここで、基板引き込み口５１１ａ、５１１ｂ及び基板引き出し口５１２ａ、５１２ｂは、スリットバルブ（ｓｌｉｔ ｖａｌｖｅ）で構成することができる。

第１、第２基板ホルダー５２０、５３０のそれぞれは、基板Ｇ１、Ｇ２の背面を支持する支持台５２１と、上記支持台５２１に設けられて基板Ｇ１、Ｇ２を固定するクランプ（ｃｌａｍｐ）５２２と、上記支持台５２１を垂直状態に起立させたり、水平状態に横にする駆動部（図示せず）とを含む。さらに、本実施例と異なり、基板Ｇ１、Ｇ２が垂直状態にそれぞれの工程装置２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０に搬入される場合であれば上記駆動部は省略することが可能である。

上記支持台５２１の内部又は下部には、支持台５２１上に安着した基板Ｇ１、Ｇ２が工程実行に適した温度に維持されるように、温度制御手段５２３が備えられる。ここで、温度制御手段５２３は、基板Ｇ１、Ｇ２を冷却させる冷却手段及び基板Ｇ１、Ｇ２を加熱させる加熱手段のうち少なくともいずれか一つの組み合わせで構成することができる。本実施例では、冷却手段を用いて基板Ｇ１、Ｇ２の温度をプロセス温度に維持させることにより、基板Ｇ１、Ｇ２の上面に蒸着される蒸着物質との反応性を向上させる。

上記クランプ５２２は、基板Ｇ１、Ｇ２の端部をクランプすることにより、支持台５２１上に安着した水平状態の基板Ｇ１、Ｇ２を垂直状態に切り替えたり、又は逆に水平状態の基板Ｇ１、Ｇ２を垂直状態に切り替える時に基板Ｇ１、Ｇ２が動くことを防止する。本実施例の場合は、基板Ｇ１、Ｇ２上に形成される薄膜パターンを規制するために基板Ｇ１、Ｇ２上に所定の蒸着パターンを有する蒸着マスクＭ１、Ｍ２を配置する。したがって、クランプ５２２は、基板Ｇ１、Ｇ２と蒸着マスクＭ１、Ｍ２を全て支持台５２１上に固定させることができるように構成することが望ましい。

このような第１、第２基板ホルダー５２０、５３０は、基板Ｇ１、Ｇ２がそれぞれ収容されるように形成される。そして、第１、第２基板ホルダー５２０、５３０は、同一の水平面上で互いに一定距離だけ離隔され、基板ホルダーのいずれかの基板ホルダー（５２０、５３０のいずれか）が垂直状態又は水平状態に回転しても反対側の基板ホルダー（５３０、５２０のいずれか）に干渉しない距離以上に離隔される。

蒸着源５４０は、所定の距離だけ離隔された第１基板ホルダー５２０と第２基板ホルダー５３０との間に備えられる。このような蒸着源５４０は、蒸着工程のために垂直状態に切り替えられたいずれか一方の基板（Ｇ１、Ｇ２のいずれか）に対向するように配置され、基板Ｇの対向面、すなわち、蒸着面方向に気化状態の原料物質を供給する役割をする。この時、図示していないが、上記蒸着源５４０は、原料物質が保存されるるつぼと、上記原料物質を気化させる加熱部及び気化した原料物質を噴射する噴射部を有し、工程状況に応じて、点型（ｐｏｉｎｔ−ｔｙｐｅ）、線型（ｌｉｎｅ−ｔｙｐｅ）及び面型（ｐｌａｎｅ−ｔｙｐｅ）蒸着源５４０のうちいずれか一つが用いられる。本実施例は、複数の点型蒸着源５４１、５４２が線型に配列された線型蒸着源５４０を用い、このような線型蒸着源５４０は、往復駆動部材により左右に往復しながら、基板Ｇ１、Ｇ２の全体面積に原料物質を均一に供給（噴射）する。このように、基板Ｇ１、Ｇ２上に原料物質を噴射する過程は、基板Ｇ１、Ｇ２が垂直な状態で行われる。そのために、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０は、基板を地面に対して垂直な状態に支持する。

特に、本実施例の蒸着源５４０は、第１基板ホルダー５２０を基準にして噴射方向を１８０°回転させて第２基板ホルダー５３０方向に原料物質を噴射したり、又は逆に１８０°回転されて第１基板ホルダー５２０方向に原料物質を噴射するように構成される。これにより、単一装置内に二列の工程ラインが形成されても一つの蒸着源５４０を用いて両方に対するプロセス処理が可能である。

このように構成された薄膜蒸着システムを用いた薄膜蒸着工程を図１を参照して簡単に説明すると次の通りである。

先ず、先行工程を経て陽極が形成された基板Ｇは、大気圧状態でローディング装置１１０に引き込まれ、ローディング装置１１０の内部は真空状態に切り替えられる。続いて、基板Ｇは、交互に選択される第１、第２工程ラインに沿って一連の単位工程を行う工程装置２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０に順次投入される。即ち、基板Ｇは、真空状態で正孔注入層形成装置２１０、正孔輸送層形成装置２２０、及び発光層形成装置２３１、２３２、２３３に順次投入される。これにより、基板Ｇの陽極上には正孔注入層、正孔輸送層及び発光層が順次形成される。その後、電子輸送層形成装置２４０、電子注入層形成装置２５０、陰極形成装置２６１、２６２、２６３に順次投入される。これにより、基板Ｇの発光層上には電子輸送層、電子注入層及び多層の陰極が形成されて有機発光素子が作製される。その後、基板Ｇは、アンローディング装置１２０に引き込まれて大気圧状態で外部に引き出される。

一方、図３及び図４を参照すると、前述した構造からなる薄膜蒸着装置は、固定ユニット１０を含むことが望ましい。第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０に基板Ｇが収容された状態で、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０がチャンバ内で移送したら、固定ユニット１０によりチャンバ内部の特定位置に一定時間位置するようにする。ここで、特定位置とは、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０に収容された基板がマスクと正確に整列するように既設定された位置である。これは、製造社の設計に応じて基板上に薄膜パターンが正確に形成されるようにするためである。

基板とマスクの精密な整列作業は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍａｔａｌ−ｏｘｉｄｅ−ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの撮像素子により光学的に行われるが、上記のように固定ユニット１０により第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０が特定位置に安定的に固定されることにより、基板の整列作業が安定的に行われる。

一方、前述した固定ユニット１０の詳細な構造の一例として、固定部１１と昇降部１２とを含むことができる。固定部１１は、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０の底面から上方に引き込まれるように形成される。昇降部１２は、上記第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０が特定位置に配置された状態で、少なくとも一部が上記固定部１１に出入りできるように形成される。このような昇降部１２は油圧シリンダーを含むことができる。これとは異なり、昇降部１２はリニアモーターを含むことも可能である。

一方、前述した固定部１１の形状の一例として、円錐形状に引き込み可能に形成され、昇降部１２の先端部は、固定部１１に収容されるように、固定部１１のサイズと同一な円錐形状になる。これとは異なり、固定部１１の形状は、円筒形状に引き込み可能に形成され、昇降部１２の先端部は、固定部１１に容易に出入りできるように半球形状になってもよい。

一方、図５及び図６を参照すると、薄膜蒸着装置は、移動制限ユニット２０をさらに含むことができる。移動制限ユニット２０は、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０が一方向に移動することを制限する。

一方、移動制限ユニット２０の詳細な構造の一例として、ガイド部２１と動力部２２とを含むことができる。ガイド部２１は、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０のそれぞれの一面に隣接して配置され、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０の移動をガイドする。動力部２２は、ガイド部２１が第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０に近づいたり、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０から遠ざかる方向に移動されるようにする。動力部２２の一例としてリニアモーターが挙げられる。動力部２２の他の例として油圧シリンダーが挙げられる。

一方、前述したガイド部２１の一例として複数のローラーが挙げられる。ローラーは、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０のそれぞれの両側面に配置される。基板に蒸着物質を蒸着させるために、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０がチャンバ内に流入されて移動される過程で、複数のローラーが動力部２２により第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０に密着される。ここで、複数のローラー間の最大離隔間隔は、移送される第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０が過度に傾いて離脱しない程度であることが望ましい。そして、複数のローラー間の最小離隔間隔は、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０の厚さよりもやや小さく形成する。

このような複数のローラーにより第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０は移動時に安定的に移動される。それだけではなく、基板上に蒸着材料を蒸着させる場合には、複数のローラーが第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０を安定的に把持して隣接する部材の振動に対して抵抗力を有することができる。したがって、基板上に蒸着材料を蒸着させる場合、蒸着信頼性を向上させることができる。

なお、基板とマスクを整列する過程において、移動制限ユニット２０により第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０の上側が把持されることにより、基板とマスクの整列作業が安定的に行われる。

一方、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０の底面に移送用ローラー３０を配置できる。移送用ローラー３０は、図示していないチャンバの内部に回転可能に配置される。このような移送用ローラー３０により第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０を一方向に移送させることができる。但し、第１基板ホルダー５２０及び第２基板ホルダー５３０の底面に移送用ローラー３０が配置されることに限定されず、コンベアベルトが配置されることも可能である。

一方、前述した薄膜蒸着工程において基板Ｇは地面に対して垂直な状態に移送されるものと説明した。しかしながら、基板Ｇは地面に対して水平な状態で移動することも可能である。但し、基板の移送が水平状態で行われる場合には、それぞれの工程装置２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０内で水平状態の基板Ｇを垂直状態に切り替える過程が必要である。以下では、水平状態の基板Ｇを垂直状態に切り替えて単位工程を行う過程について図７〜図１２を参照してより詳細に説明する。ここで、図７〜図１２は、本発明の実施例による薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。

図７のように、第１工程ラインに沿って水平搬送された第１基板Ｇ１は、第１基板引き込み口５１１ａを通じて工程装置２００の内部に引き込まれ、引き込まれた第１基板Ｇ１は水平状態に配置された第１基板ホルダー５２０の支持台上に安着される。その後、工程装置２００に連結された第１マスク収容ユニット３１０から第１蒸着マスクＭ１が提供され、提供された第１蒸着マスク（図８のＭ１を参照）は、第１基板Ｇ１上に配置されて整列される。続いて、図８に示すように、第１基板ホルダー５２０のクランプ５２２が第１基板Ｇ１とその上面の第１蒸着マスクＭ１を固定すると、第１基板ホルダー５２０は９０°回転されて垂直状態に切り替えられる。これにより、第１基板Ｇ１の外側一面と蒸着源５４０の噴射方向が互いに対向し、蒸着源５４０により第１基板Ｇ１の外側一面に気化状態の原料物質を噴射させて第１基板Ｇ１に対する第１薄膜工程を行う。

図９に示すように、第２工程ラインに沿って水平搬送された第２基板Ｇ２は、上記第１基板Ｇ１の引き込みと同時に、又はその後に第２基板引き込み口５１１ｂを通じて工程装置２００の内部に引き込まれる。引き込まれた第２基板Ｇ２は、水平状態に配置された第２基板ホルダー５３０の支持台上に安着され、第２基板Ｇ２上には工程装置と連結された第２マスク収容ユニット３２０から供給された第２蒸着マスク（図１０のＭ２を参照）が配置されて整列される。続いて、図１０に示すように、第２基板ホルダー５３０のクランプ５１２が第２基板Ｇ２と、その上面の第２蒸着マスクＭ２を固定させると、第２基板ホルダー５３０は９０°回転されて垂直状態に切り替えられる。この時、第２基板Ｇ２の配置／整列過程及び第２蒸着マスクＭ２の配置／整列過程は第１薄膜工程の進行中に実施することが望ましい。これにより、工程待機時間を短縮して生産性を向上させることができる。

続いて、図１１に示すように、第１薄膜工程が終了すると、第１基板ホルダー５２０を基準に蒸着源５４０の噴射方向を１８０°回転させる。これにより、第２基板Ｇ２の外側一面と蒸着源５４０の噴射方向が互いに対向すると、蒸着源５４０により第２基板Ｇ２の外側一面に気化状態の原料物質を噴射させて第２基板Ｇ２に対する第２薄膜工程を行う。一方、図１２に示すように、第２薄膜工程が行われる間、第１基板ホルダー５２０は、元の水平状態に復帰され、第１基板Ｇ１から第１蒸着マスクＭ１が分離される。その後、第１基板Ｇ１は、第１基板引き出し口５１２ａを通じて引き出された後、後続の単位装置に投入される。一方、第１、第２薄膜工程が終了した後、第１、第２基板Ｇ１、Ｇ２から分離された第１、第２蒸着マスクＭ１、Ｍ２は、該当装置で留まりながら次の薄膜工程に使用され、長時間使用による汚染又は破損などの入れ換え要因が発生する場合に、第１、第２マスク収容装置３１０、３２０に移送されて大気中に取り出される。その後、第１、第２蒸着マスクＭ１、Ｍ２は、洗浄、修理などの作業を経て再使用される。もちろん、第１、第２マスク収容装置３１０、３２０には、使用した蒸着マスクの入れ換え作業時に使用する余分の蒸着マスクが複数備えられることも可能である。

このように、本発明の実施例による薄膜処理システムは、それぞれの工程装置２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０内に備えられる一つの蒸着源５４０によりそれぞれの工程装置２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０内に備えられる複数の工程ラインＰＬ１、ＰＬ２に対して連続的な薄膜工程を行うことができるので、コスト低減及び生産性の向上を同時に達成できる。また、一側工程ラインＰＬ１の基板Ｇ１に対する薄膜工程が実施される間に他側工程ラインＰＬ２の基板Ｇ２に対する基板搬送及び基板／マスク整列を行い、待機時間を短縮できるので、生産性をより向上させることができる。

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したものに過ぎなく、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲内で様々な修正、変更、及び置換が可能であろう。

本発明の薄膜蒸着装置及び薄膜蒸着システムは有機発光素子の製造に用いることができる。

Claims (16)

1. 反応空間が形成されたチャンバと、
   基板が収容されるように形成されて前記チャンバの内部に互いに離隔して配置された第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーと、
   前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーの間に配置されて前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーに蒸着原料を供給する蒸着源と、
   前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーに基板が収容された状態で、前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーを前記チャンバ内部の特定位置に一定時間位置させる固定ユニットと、
   を含む薄膜蒸着装置。
2. 前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーは、基板を地面に対して垂直な状態に支持することを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
3. 前記固定ユニットは、
   前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーの底面から上方に引き込まれるように形成された固定部と、
   前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーが特定位置に配置された状態で、少なくとも一部が前記固定部に出入りできるように形成された昇降部と、
   を含む請求項２に記載の薄膜蒸着装置。
4. 前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーが一方向に移動されることを制限する移動制限ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載の薄膜蒸着装置。
5. 前記移動制限ユニットは、
   前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーのそれぞれの一面に隣接して配置されて前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーの移動をガイドするガイド部と、
   前記ガイド部を前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーに近づいたり、前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーから遠ざかる方向に移動させる動力部と、
   を含むことを特徴とする請求項４に記載の薄膜蒸着装置。
6. 前記ガイド部は、
   前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーのそれぞれの両側面に配置された複数のローラーであることを特徴とする請求項５に記載の薄膜蒸着装置。
7. 前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーは、
   基板を支持する支持台と、
   前記支持台上に安着した基板を固定するクランプと、
   を含む請求項２に記載の薄膜蒸着装置。
8. 前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーは、
   前記支持台を垂直状態に立てたり、水平状態に横にする駆動部をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の薄膜蒸着装置。
9. 前記蒸着源は、前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーの間に回転可能に形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
10. 前記蒸着源は、点型、線型及び面型蒸着源から選択されるいずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
11. 前記チャンバには、
    前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーのそれぞれに蒸着マスクを提供したり、又は蒸着マスクを入れ換えるためのマスクチャンバが連結される請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
12. 一列に連結された複数の装置と、
    前記複数の装置に形成された第１、第２工程ラインとを含み、
    前記複数の装置のうち少なくとも一つの内部には、
    前記第１工程ラインを形成する第１基板ホルダーと、
    前記第２工程ラインを形成し第１基板ホルダーと離隔された第２基板ホルダーと、
    前記第１基板ホルダー及び第２基板ホルダーの間に設けられ、蒸着原料を供給する蒸着源とが備えられる薄膜蒸着システム。
13. 前記蒸着源は、第１基板ホルダーと第２基板ホルダーの間に回転可能に形成される請求項１２に記載の薄膜蒸着システム。
14. 前記蒸着源は、点型、線型及び面型蒸着源のうち少なくともいずれか一つである請求項１２に記載の薄膜蒸着システム。
15. 前記複数の装置は、
    単位工程を行う複数の工程装置と、
    前記複数の工程装置の間に連結された複数の緩衝装置と、を含む請求項１２に記載の薄膜蒸着システム。
16. 前記複数の工程装置には、
    蒸着マスクを提供したり、又は蒸着マスクを入れ換えるためのマスク収容装置が連結される請求項１５に記載の薄膜蒸着システム。

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