JP2014132103A - 蒸着用基板保持トレイ、及び蒸着用基板保持トレイを備える真空蒸着装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板3を下または上に凸となるようにして強制的に撓み変形させた状態で保持する保持機構121と、基板3に沿って下または上に凸となる湾曲し、保持機構121に保持された基板3の裏面を支持する支持面1221a有するトレイ本体122とを備えることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明の一態様に係る蒸着用基板保持トレイは、基板を下または上に凸となるようにして強制的に撓み変形させた状態で保持する保持機構と、前記基板に沿って下または上に凸となる湾曲し、前記保持機構に保持された前記基板の裏面を支持する支持面を有するトレイ本体とを備えることを特徴とする。
第一実施形態の真空蒸着装置1は、基板3を搬送しながら順次複数の薄膜を真空蒸着によって形成するインライン式の真空蒸着装置1である。図1に示すように、第一実施形態の真空蒸着装置1は内部で蒸着が行われる真空チャンバー11と、真空チャンバー11内で基板3を保持する蒸着用基板保持トレイ12と、基板3に向かって蒸着材2を噴射する蒸着源13と、蒸着用基板保持トレイ12を搬送する搬送手段14とを有している。インライン式の真空蒸着装置1は、図1に示すような真空チャンバー11が複数並列して配置されることで構成されている。
トレイ本体122は、基板3を非成膜面である裏面側から支持しており、基板3を裏面側に向かって凹形状とさせて湾曲する支持面1221aを有する底板と、底板の外周に設けられる枠体1222とを有し、搬送時に下方(図1紙面下方向)となる面が開口した箱状をなしている。
天板1221は、基板3の裏面と接触して支持しており、基板3を裏面側に向かって予め定めた凹形状となるよう撓み変形せるように湾曲した矩形板状をなしている。
支持面1221aは、天板1221の基板3の裏面と接触する側の面であり、蒸着源13から離れるように固定される基板3を裏面側に向かって凹形状とさせるように湾曲している。具体的には、支持面1221aは、後述する拡散口131から拡散して放出される蒸着材2の楕円球状の分布をなす拡散形状に沿った形状で形成されている。
枠体1222は、天板1221の外周に設けられ、トレイ本体122の側面を構成している。
基板保持部1211は、断面L字状をなしており、トレイ本体122の搬送方向両側に片側二箇所ずつの合計四カ所でL字状の溝部分をトレイ本体122の中央部を向けて対向して設けられている。基板保持部1211は、基板3をトレイ本体122の支持面1221a上に配置した後に、搬送方向の両側のL字状の溝部分に基板3の端部を入れることで基板3が落下しないよう保持する。
なお、拡散口131からの蒸着材2の拡散形状は、蒸着材2の種類、周囲の温度、成膜速度や拡散口131の形状などによって異なるため、事前に実験によって形状を確認することが好ましい。例えば、蒸着源13の温度を上げ成膜速度を上昇した場合や蒸着源13の形状を細長い形状とした場合、拡散形状は基板3側に尖ったような楕円形状となる。
ガイドローラ141は、真空チャンバー11内に蒸着用基板保持トレイ12を落下させないよう所定の間隔を開けて複数配置され、基板3への蒸着を妨げないよう蒸着源13である拡散口131の上方以外に配置されている。
基板3をトレイ本体122の支持面1221a上に配置し、かつ、保持機構121の基板保持部1211のL字状の溝部分に基板3の端部が入り込むように配置する。この状態では、基板3は基板保持部1211の溝部分に入り込んでいるだけのため、基板3は蒸着用基板保持トレイ12に固定はされていない。
そして、基板3の端部が基板保持部1211の溝部分に入り込んだ状態で、保持操作部1212を回転させ、基板3を支持面1221a側に押圧するように基板保持部1211を支持面1221a側に向かって可動させる。基板保持部1211が支持面1221a側に向かって可動されることで、基板3の非成膜面である裏面が支持面1221aに沿って当接するよう強制的に撓み変形され、基板3が蒸着用基板保持トレイ12に固定される。
なお、この際、蒸着される基板3がフォトレジスト等を実施していない基板3であって、マスクを必要とする場合、基板3の成膜面である表面にマスクを重ねて、基板3と共にマスクも保持機構121で固定する。
第二実施形態においては第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を伏して詳細な説明を省略する。この第二実施形態の蒸着用基板保持トレイ12を備えた真空蒸着装置1は、蒸着用基板保持トレイ12の湾曲する方向と、蒸着源13の拡散口131の形状について相違する。
第二トレイ本体222は、平板状をなす平天板2221と、平天板2221の基板3が固定される側に凸形状をなして形成される第二支持面2221aと、底板の外周に設けられる第二枠体2222とを有し、搬送時に下方となる面が開口した箱状をなしている。
平天板2221は、第二トレイ本体222の天面を形成している。
第二支持面2221aは、平天板2221から基板3が固定される側に凸形状をなして湾曲して形成され、基板3を第二蒸着用基板保持トレイ22に固定した際に基板3の裏面と接触する側の突起部である。第二支持面2221aは、基板3を取り付けて第二支持面2221aを下方に向けた際に基板3が自重で撓む量よりも大きく撓むように湾曲した形状をなしている。例えば、基板3のサイズがG4サイズと言われる680mm×880mmの場合、自重により中心部が30〜100mm程度撓むため、基板3の中心部でこれ以上に撓むように第二支持面2221aを湾曲させる。
第二枠体2222は、第一実施形態と同様に、平天板2221の外周に設けられ、トレイ本体122の側面を構成している。
湾曲線状拡散口231は、上方に向かって第二支持面2221aに応じて湾曲した形状をなして線状に連続した開口を有しており、基端部側が蒸着源本体132と連通して接続されている。
蒸着源本体132は、第一実施形態と同様の構成をなしており、上面に湾曲線状拡散口231が接続されている。
第三実施形態においては第二実施形態と同様の構成要素には同一の符号を伏して詳細な説明を省略する。この第三実施形態の蒸着用基板保持トレイ12を備えた真空蒸着装置1は、蒸着源13の形状について第二実施形態と相違する。
湾曲蒸着源32は、上面が第二支持面2221aに沿って湾曲した湾曲面322aを有する湾曲蒸着源本体322と、湾曲面322a沿って形成して複数配置される拡散口131とを有している。
湾曲蒸着源本体322は、上面が湾曲した湾曲面322aを有する箱形状をなしており、湾曲面322aに拡散口131が複数離間して接続されている。湾曲蒸着源本体322は、内部に蒸着材2が配置されており、形状以外は第一実施形態の蒸着源本体132と同様の働きを有する。
湾曲面322aは、第二支持面2221aの形状に対応するよう湾曲した面をなしている。
拡散口131は、第一実施形態と同様の形状をなしており、湾曲面322aに沿って傾斜して複数配置される点が第一実施形態と異なっている。
第四実施形態においては第二実施形態と同様の構成要素には同一の符号を伏して詳細な説明を省略する。この第四実施形態の蒸着用基板保持トレイ12を備えた真空蒸着装置1は、蒸着源13の形状について第二実施形態と相違する。
階段蒸着源42は、上方に向かって開口し基板3の幅方向に配置される位置によって長さの異なる長短拡散口421と、蒸着材2が配置されている蒸着源本体132とを有している。
長短拡散口421は、上方に向かって開口する円筒状をなすノズルであり、基板3の幅方向に配置される位置によって長さが異なっている。そして、長短拡散口421は、互いに離間して、第二トレイ本体222に固定された基板3から拡散口131の開口までの距離が一定となるよう階段状に並列して複数配置されている。具体的には、基板3の中心部分に近い位置に配置される長短拡散口421が一番短く、基板3の端部に近い位置に配置されるにしたがって長短拡散口421は次第に長くなっている。長短拡散口421は、第一実施形態と同様の断面形状であるが長さが配置される位置によって異なっており、長さを変化させることで出口コンダクタンスを調整し、放出される蒸着材2の量を調整している。
また、本実施形態の保持手段の形状は本実施形態片側二カ所に限定されるものではなく、基板3を支持面1221aに沿って固定できる構造であれば良い。例えば、設けられる位置が搬送方向と直交する方向の両サイドであっても良く、片側のみが可動して基板3を固定する構造としても良く、基板3の四隅を固定する構造としても良い。即ち、基板保持部1211は、使用される基板3や形成する蒸着膜に応じて設けられれば良い。
さらに、本実施形態の保持手段の保持操作部1212の構造は本実施形態に限定されるものではなく、他の機械固定構造によって基板3を締めつけてよく、電気的に制御して固定する構造によって締めつけても良い。
Claims (7)
- 基板を下または上に凸となるようにして強制的に撓み変形させた状態で保持する保持機構と、
前記基板に沿って下または上に凸となる湾曲し、前記保持機構に保持された前記基板の裏面を支持する支持面を有するトレイ本体とを備えることを特徴とする蒸着用基板保持トレイ。 - 前記支持面は、使用する蒸着装置の蒸着源から拡散する蒸着材の拡散形状に応じた形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の蒸着用基板保持トレイ。
- 請求項1又は2に記載の蒸着用基板保持トレイと、
前記蒸着用基板保持トレイに保持された前記基板の表面に向けて蒸着材を放出する蒸着源と、
真空チャンバーと、を備えることを特徴とする真空蒸着装置。 - 前記蒸着源は、前記支持面に応じた拡散形状で前記蒸着材を拡散させることを特徴とする請求項3に記載の真空蒸着装置。
- 前記蒸着源は、前記支持面に応じて配置された複数の拡散口を有することを特徴とする請求項3又は4に記載の真空蒸着装置。
- 前記蒸着源は、湾曲した前記基板の表面上で均一となるように、該基板の幅方向で異なる分布で前記蒸着材を拡散させることを特徴とする請求項3から5のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
- 前記基板を保持する前記蒸着用基板保持トレイを連続して搬送する搬送手段を備えることを特徴とする請求項3〜6のいずれか一項に記載の真空蒸着装置。
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