JP2019073753A - 真空装置、蒸着装置及びゲートバルブ - Google Patents
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Abstract
【課題】ゲートバルブの結露を効果的に抑制することができる真空装置を提供する。【解決手段】内部空間が減圧雰囲気にされるチャンバと、チャンバの内部空間と、外部空間を隔てるゲートバルブを有する真空装置であって、チャンバは、開口を有する第１のチャンバ壁を含み、ゲートバルブは、開口を覆うように設置され、第１のチャンバ壁に対して交差する方向に開閉し、ゲートバルブの第１の面は、ゲートバルブよりも温度の高い第１の部材に対向し、ゲートバルブの第２の面は、ゲートバルブよりも温度の低い第２の部材に対向し、第１の面の放射率は、第２の面の放射率より高いことを特徴とする真空装置を用いる。【選択図】図１
Description
本発明は、真空装置、蒸着装置及びゲートバルブに関する。
電子デバイスに用いられる表示パネルや半導体、電子部品等の製造工程が行われる真空装置では、真空装置内を減圧雰囲気にする真空排気ポンプが使用されている。高真空状態を求められる真空装置では、大気圧から減圧する真空排気ポンプと、ある程度減圧された状態から、低温を利用して高真空状態にする真空排気ポンプが使い分けられている。
低温を利用する真空排気ポンプは、真空装置を構成しているチャンバに設けられた開口を塞ぐように配置されたゲートバルブのチャンバ外部側に設けられ、ゲートバルブの開閉に合わせて、大気の排気を制御している（特許文献１）。
従来の構成では、ゲートバルブ側に低温を利用する真空排気ポンプが配置されるため、ゲートバルブは放射冷却によって低温になっていた。そのため、チャンバ内を大気開放した場合、ゲートバルブが結露していた場合がある。
本発明は、ゲートバルブ側に低温を利用する真空排気ポンプが配置される真空装置において、ゲートバルブの結露を効果的に抑制することができる真空装置を提供することを目的とする。
上記目的のため、本発明は以下の構成を採用する。すなわち、
内部空間が減圧雰囲気にされるチャンバと、
前記チャンバの前記内部空間と、外部空間を隔てるゲートバルブを有する真空装置であって、
前記チャンバは、開口を有する第１のチャンバ壁を含み、
前記ゲートバルブは、前記開口を覆うように設置され、前記第１のチャンバ壁に対して交差する方向に開閉し、
前記ゲートバルブの第１の面は、前記ゲートバルブよりも温度の高い第１の部材に対向し、
前記ゲートバルブの第２の面は、前記ゲートバルブよりも温度の低い第２の部材に対向し、
前記第１の面の放射率は、前記第２の面の放射率より高いことを特徴とする真空装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
内部空間が減圧雰囲気にされるチャンバと、
前記チャンバの前記内部空間と、外部空間を隔てるゲートバルブを有する真空装置であって、
前記チャンバは、開口を有する第１のチャンバ壁を有し、
前記ゲートバルブは、前記開口を覆うように設置され、前記第１のチャンバ壁に対して
交差する方向に開閉し、
前記ゲートバルブの放熱量を低下させる保温手段を有することを特徴とする真空装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
内部空間が減圧雰囲気にされるチャンバと、
前記チャンバの前記内部空間と、外部空間を隔てるゲートバルブを有する真空装置であって、
前記チャンバは、開口を有する第１のチャンバ壁を有し、
前記ゲートバルブは、前記開口を覆うように設置され、前記第１のチャンバ壁に対して交差する方向に開閉し、
前記ゲートバルブを駆動させるための支持手段と、
前記支持手段とは異なる経路で前記ゲートバルブに熱伝導により熱を供給する熱供給手段と、を有することを特徴とする真空装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
開口を覆うように設置され、前記開口を形成する壁に対して交差する方向に開閉するゲートバルブであって、
第１の面の放射率は、前記第２の面の放射率より高く、
第２の面に反射板が設けられたことを特徴とするゲートバルブである。
内部空間が減圧雰囲気にされるチャンバと、
前記チャンバの前記内部空間と、外部空間を隔てるゲートバルブを有する真空装置であって、
前記チャンバは、開口を有する第１のチャンバ壁を含み、
前記ゲートバルブは、前記開口を覆うように設置され、前記第１のチャンバ壁に対して交差する方向に開閉し、
前記ゲートバルブの第１の面は、前記ゲートバルブよりも温度の高い第１の部材に対向し、
前記ゲートバルブの第２の面は、前記ゲートバルブよりも温度の低い第２の部材に対向し、
前記第１の面の放射率は、前記第２の面の放射率より高いことを特徴とする真空装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
内部空間が減圧雰囲気にされるチャンバと、
前記チャンバの前記内部空間と、外部空間を隔てるゲートバルブを有する真空装置であって、
前記チャンバは、開口を有する第１のチャンバ壁を有し、
前記ゲートバルブは、前記開口を覆うように設置され、前記第１のチャンバ壁に対して
交差する方向に開閉し、
前記ゲートバルブの放熱量を低下させる保温手段を有することを特徴とする真空装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
内部空間が減圧雰囲気にされるチャンバと、
前記チャンバの前記内部空間と、外部空間を隔てるゲートバルブを有する真空装置であって、
前記チャンバは、開口を有する第１のチャンバ壁を有し、
前記ゲートバルブは、前記開口を覆うように設置され、前記第１のチャンバ壁に対して交差する方向に開閉し、
前記ゲートバルブを駆動させるための支持手段と、
前記支持手段とは異なる経路で前記ゲートバルブに熱伝導により熱を供給する熱供給手段と、を有することを特徴とする真空装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
開口を覆うように設置され、前記開口を形成する壁に対して交差する方向に開閉するゲートバルブであって、
第１の面の放射率は、前記第２の面の放射率より高く、
第２の面に反射板が設けられたことを特徴とするゲートバルブである。
本発明によれば、ゲートバルブの結露を効果的に抑制することができる。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
［実施例１］
＜真空装置の概略構成＞
図１（ａ）は、真空装置の構成を示す模式図である。真空装置は、チャンバ２００を有する。チャンバ２００の内部は、減圧雰囲気に維持される。本実施例では、チャンバ２００内部に、蒸発原装置が配置された例を記載するが、作製するデバイスに応じて、露光装置やスパッタリング装置等を配置することができる。
＜真空装置の概略構成＞
図１（ａ）は、真空装置の構成を示す模式図である。真空装置は、チャンバ２００を有する。チャンバ２００の内部は、減圧雰囲気に維持される。本実施例では、チャンバ２００内部に、蒸発原装置が配置された例を記載するが、作製するデバイスに応じて、露光装置やスパッタリング装置等を配置することができる。
チャンバ２００は、チャンバ２００を構成する第１のチャンバ壁４０４と第２のチャンバ壁４０５を含む。第１のチャンバ壁４０４は、開口を有し、開口を覆うように、ゲートバルブ４０１が設置される。ゲートバルブ４０１は、ゲートバルブ４０１を駆動させるた
めの支持手段４０３と接続される。ゲートバルブは第１のチャンバ壁４０４に対して交差する方向に開閉することで、チャンバ２００の内部空間と外部空間を隔てる機能を有する。図１（ａ）では、ゲートバルブは第１のチャンバ壁４０４に対して直交する方向に開閉している。
めの支持手段４０３と接続される。ゲートバルブは第１のチャンバ壁４０４に対して交差する方向に開閉することで、チャンバ２００の内部空間と外部空間を隔てる機能を有する。図１（ａ）では、ゲートバルブは第１のチャンバ壁４０４に対して直交する方向に開閉している。
支持手段４０３は、第１のチャンバ壁４０４に対向する第２のチャンバ壁４０５に設けられた開口を通して、チャンバ２００の外部に配置された駆動手段４０７に接続される。駆動手段４０７は、駆動手段４０７内に配置されるシリンダ（不図示）によって、支持手段４０３を駆動する。第２のチャンバ壁４０５に設けられた開口は、支持手段４０３と接続されたベローズ４０６との接続により、チャンバの内部空間と外部空間を隔てている。
ゲートバルブ４０１と支持手段４０３の接続は、図１（ｂ）の形状になっている。ゲートバルブ４０１は、支持手段と接続する接続部４０１（ａ）と、封止部４０１（ｂ）から構成されている。支持手段４０３は、ベローズと接続する第１の領域４０３（ａ）、接続部４０１（ａ）と接続する第２の領域４０３（ｂ）、ゲートバルブ４０１を閉状態にする場合に封止部４０１（ｂ）と接触する第３の領域４０３（ｃ）とから構成されている。第２の領域４０３（ｂ）は、接触する第３の領域４０３（ｃ）より径が小さく形成されている。ゲートバルブ４０１が開状態になる場合、接続部４０１（ａ）が、第３の領域４０３（ｃ）に接触してゲートバルブ４０１が持ち上げられる構成となっている。ゲートバルブ４０１を閉状態にする場合、第３の領域４０３（ｃ）が封止部４０１（ｂ）に接触して押し込むことにより、ゲートバルブ４０１が第１のチャンバ壁４０４と密着して固定される。第３の領域４０３（ｃ）の封止部４０１（ｂ）との接触面は、球面で形成され、ゲートバルブ４０１が傾いて配置された場合でも、第１のチャンバ壁４０４と密着して固定するように押し込むことができる。
クライオポンプ４０２は、第１のチャンバ壁４０４が有する開口を覆うように、チャンバ２００外部側に配置される。チャンバ２００内部は、大気圧から減圧する真空ポンプ（不図示）により、ある程度減圧状態にされる。その後、駆動手段４０７は、支持手段４０３をチャンバ２００の外部方向に動かすことで、ゲートバルブ４０１を開状態にする。チャンバ２００内部は、すでに稼動されているクライオポンプ４０２によって、高真空状態にされる。クライオポンプ４０２は、低温を利用して排気する真空排気ポンプであれば良く、クライオトラップが含まれた真空排気ポンプでも良い。
チャンバ２００内部が、ある規定よりも低い圧力になった後、被蒸着体である基板１０は、搬送ロボット（不図示）によってチャンバ２００内部に搬送される。基板１０は、チャンバ２００内に設けられた基板保持ユニット（不図示）によって保持される。成膜時において、基板１０は、マスク２２０上面に載置される。マスク２２０は、基板１０上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターン２２１を有するメタルマスクであり、チャンバ２００内部において水平面に平行に設置されている。基板１０は、基板保持ユニットによってマスク２２０の上面に載置されことで、チャンバ２００内部において、水平面と平行に、かつ、下面がマスク２２０で覆われる態様で設置される。
チャンバ２００内部におけるマスク２２０の下方には、蒸発源装置３００が設けられている。蒸発源装置３００は、概略、蒸着材料を収容する蒸発源容器（坩堝）３０１（以下、容器３０１）と、容器３０１に収容された蒸発材料を加熱する加熱手段としてのヒータ３０２と、を備える。容器３０１内の蒸着材料は、ヒータ３０２の加熱によって容器３０１内で蒸発し、容器３０１上部に設けられたノズル３０３を介して容器３０１外へ噴出する。容器３０１外へ噴出した蒸着材料は、装置３００上方に設置された基板１０の表面に、マスク２２０に設けられた開口パターン２２１に対応して、膜を形成する。また、蒸着中に容器３０１に収容された蒸発材料が、メインバルブ４０１、支持手段４０３、ベロー
ズ４０６等に付着しないように、防着板２３１が設けられている。
ズ４０６等に付着しないように、防着板２３１が設けられている。
蒸発源装置３００には、その他、図示は省略しているが、ヒータ３０２による加熱効率を高めるためのリフレクタや伝熱部材、それらを含む蒸発源装置３００の各構成全体を収容する枠体、シャッタ、蒸発レートモニタなどが備えられる場合がある。また、成膜を基板１０全体に一様に行うために、蒸発源装置３００は、チャンバ２００内部において、固定載置された基板１０に対して相対移動可能に構成される場合がある。なお、真空装置と蒸発源を合わせて蒸着装置とも呼ぶ。
蒸着終了後、基板１０は、基板保持ユニットによってマスク２２０上面から離間され、搬送ロボットによってチャンバ２００外部に搬送される。その後、次の基板１０が、搬送ロボットによってチャンバ２００内部に搬送され蒸着工程が繰り返される。蒸着工程が繰り返されている間、ゲートバルブ４０１が開状態であり、高真空を保つために常にクライオポンプ４０２が稼働している状態が継続している。
メンテナンス等により、真空装置を停止する場合、クライオポンプ４０２は稼動したまま、ゲートバルブ４０１を閉状態にする。チャンバ２００に設けられたベント用パイプ（不図示）から大気や窒素ガス等を流入することで、チャンバ２００内部の圧力を大気圧状態にする。
＜ゲートバルブの温度低下の原因＞
図２（ａ）は、ゲートバルブの温度低下の原因を説明するための図であり、従来のゲートバルブの構成におけるゲートバルブの温度変化とクライオポンプの動作との関係を示したグラフである。図２（ｂ）、図２（ｃ）は、クライオポンプの動作に対応したゲートバルブの位置を示した図である。
図２（ａ）は、ゲートバルブの温度低下の原因を説明するための図であり、従来のゲートバルブの構成におけるゲートバルブの温度変化とクライオポンプの動作との関係を示したグラフである。図２（ｂ）、図２（ｃ）は、クライオポンプの動作に対応したゲートバルブの位置を示した図である。
図２（ａ）では、実線はゲートバルブの温度変化を示しており、点線がゲートバルブ付近のチャンバの温度変化を示している。グラフ下部の（Ａ）には、チャンバ内の圧力状態が示されており、大気圧と減圧の状態を示している。グラフ下部（Ｂ）は、ゲートバルブの開状態と閉状態を示している。図２（ｂ）は、ゲートバルブが開状態、図２（ｃ）は、ゲートバルブが閉状態のゲートバルブとチャンバ、クライオポンプの位置関係の模式図を示している。図２（ａ）に示すように、ゲートバルブの温度は、チャンバ内の圧力には左右されず、ゲートバルブの開閉により変化していることがわかる。具体的には、ゲートバルブは開いている場合に温度が低下し、閉じている場合に温度が上昇していることが分かる。以上のことから、ゲートバルブは、チャンバと直接接触している場合には、チャンバから熱伝導が行われ温度が上昇している。しかし、ゲートバルブがチャンバとは接触していない開時には、熱伝導が低下している。そのため、ゲートバルブの開時でも温度を低下させないための構成が必要であることがわかった。
＜ゲートバルブの詳細構成＞
図３は、本実施例のゲートバルブ５０１の構成を説明するために、真空装置２００のうち排気システムに関連する構成要素を示した概略断面図である。図１と共通する構成については同じ符号を付し、説明を簡略化する。本実施例のゲートバルブ５０１において、第２のチャンバ壁４０５に対向する第１の面５０１（ａ）は、フッ素樹脂でコーティングされており、クライオポンプ４０２に対向する第２の面５０１（ｂ）は、ゲートバルブ５０１を形成するステンレスが露出している。
図３は、本実施例のゲートバルブ５０１の構成を説明するために、真空装置２００のうち排気システムに関連する構成要素を示した概略断面図である。図１と共通する構成については同じ符号を付し、説明を簡略化する。本実施例のゲートバルブ５０１において、第２のチャンバ壁４０５に対向する第１の面５０１（ａ）は、フッ素樹脂でコーティングされており、クライオポンプ４０２に対向する第２の面５０１（ｂ）は、ゲートバルブ５０１を形成するステンレスが露出している。
上記構成とすることで、第１の面５０１（ａ）の放射率は、第２の面５０１（ｂ）の放射率より高い構成となる。このことによりゲートバルブ５０１に比べて温度の高い第２のチャンバ壁４０５に対して、高い放射率の面を形成することで、効率的に第２のチャンバ
壁４０５の輻射熱をゲートバルブ５０１に集めることができる。また、ゲートバルブ５０１に比べて温度の低いクライオポンプ４０２に対して、低い放射率の面を形成することで、ゲートバルブ５０１からクライオポンプ４０２への輻射熱を低減することができる。
壁４０５の輻射熱をゲートバルブ５０１に集めることができる。また、ゲートバルブ５０１に比べて温度の低いクライオポンプ４０２に対して、低い放射率の面を形成することで、ゲートバルブ５０１からクライオポンプ４０２への輻射熱を低減することができる。
第１の面５０１（ａ）は、第２の面５０１（ｂ）に対して、放射率が高ければ良い。また、第１の面５０１（ａ）の放射率は、０．８以上であると望ましい。第１の面５０１（ａ）を形成するための具体的な材料は、フッ素樹脂コーティングだけでなく、クロム化合物の電気メッキや、アルマイト処理等でも良い。
第２の面５０１（ｂ）は、第１の面５０１（ａ）に対して、放射率が低ければ良い。また、第２の面５０１（ｂ）の放射率は、０．４以下であることが望ましい。第２の面５０１（ｂ）の具体的な材料は、ステンレスだけでなく、アルミ等でも良い。また、第１の面５０１（ａ）が対向する部材は、第２のチャンバ壁４０５に限らず、ゲートバルブ５０１より温度が高いものに対向していれば良く、真空装置内に設けられた処理用の装置であってもよい。
また、第２のチャンバ壁４０５は、第１の面５０１（ａ）に対向する面の放射率が高く設定されることで、第１の面５０１（ａ）の温度を効率よく上げることができる。第２のチャンバ壁４０５の第１の面５０１（ａ）に対向する面の放射率は、０．４以上であると望ましい。第２のチャンバ壁４０５の第１の面５０１（ａ）に対向する面を形成するための具体的な材料は、フッ素樹脂コーティング、クロム化合物の電気メッキ、アルマイト処理等が上げられる。
［実施例２］
本実施例では、ゲートバルブ４０１の放熱量を低下させる保温手段である反射板５０２を設ける構成について示す。他の実施例と共通する構成については同じ符号を付し、説明を簡略化する。図１と共通する構成については同じ符号を付し、説明を簡略化する。保温手段は、ゲートバルブ４０１の面に設けられ、ゲートバルブ４０１より温度の低いものと、ゲートバルブ４０１との間に配置される。図４（ａ）では、ゲートバルブ４０１の一方の面と、ゲートバルブ４０１より低温であるクライオポンプ４０２との間に、保温手段である反射板５０２を設ける構成としている。上記構成とすることで、ゲートバルブ４０１から、ゲートバルブ４０１より温度が低いクライオポンプ４０２への放熱量を低減させることができる。
本実施例では、ゲートバルブ４０１の放熱量を低下させる保温手段である反射板５０２を設ける構成について示す。他の実施例と共通する構成については同じ符号を付し、説明を簡略化する。図１と共通する構成については同じ符号を付し、説明を簡略化する。保温手段は、ゲートバルブ４０１の面に設けられ、ゲートバルブ４０１より温度の低いものと、ゲートバルブ４０１との間に配置される。図４（ａ）では、ゲートバルブ４０１の一方の面と、ゲートバルブ４０１より低温であるクライオポンプ４０２との間に、保温手段である反射板５０２を設ける構成としている。上記構成とすることで、ゲートバルブ４０１から、ゲートバルブ４０１より温度が低いクライオポンプ４０２への放熱量を低減させることができる。
反射板５０２の詳細構成を図４（ｂ）に示す。反射板５０２は、ゲートバルブ４０１からクライオポンプ４０２の方向に重ねて設けられた、反射板５０２（ａ）〜５０２（ｃ）により構成される。反射板５０２（ａ）〜５０２（ｃ）のゲートバルブ４０１に対する固定には、ねじ５０３（ａ）〜５０３（ｆ）が使用されている。反射板５０２（ａ）〜５０２（ｃ）は、複数枚重ねて配置されるほど、効果の向上が期待でき、枚数はこれに限定されない。
ゲートバルブ４０１及び反射板５０２（ａ）〜５０２（ｃ）は、隙間を設けて配置されている。そのため、チャンバ２００内が真空になった場合にゲートバルブ４０１からの熱を伝えるのは、輻射熱と、ねじ５０３（ａ）〜（ｆ）になるため、放熱量を極力減らすことができる。また、ねじ５０３（ａ）〜（ｆ）は、一つのねじで固定する部材の数は２つにとどめている。すなわち、一つのねじでゲートバルブ４０１及び反射板５０３（ａ）〜５０３（ｃ）全てを貫通することがない。このことにより、ゲートバルブ４０１からの熱がねじを伝ってクライオポンプ４０２側に直接放出されないような構成となっている。
［実施例３］
本実施例では、ゲートバルブ４０１の放熱量を低下させる保温手段である回転機構５０３、回転補助機構５０４を設ける構成について示す。図５（ａ）、（ｂ）では、ゲートバルブ４０１を保温手段である回転機構５０３、回転補助機構５０４により傾ける構成としている。これにより、クライオポンプ４０２に対向するゲートバルブ４０１の面積を小さくし、より温度が低いクライオポンプ４０２への放熱量を低減させることができる。
本実施例では、ゲートバルブ４０１の放熱量を低下させる保温手段である回転機構５０３、回転補助機構５０４を設ける構成について示す。図５（ａ）、（ｂ）では、ゲートバルブ４０１を保温手段である回転機構５０３、回転補助機構５０４により傾ける構成としている。これにより、クライオポンプ４０２に対向するゲートバルブ４０１の面積を小さくし、より温度が低いクライオポンプ４０２への放熱量を低減させることができる。
ゲートバルブ４０１は、回転機構５０３を介して支持手段４０３に接続されており、ゲートバルブ４０１が支持手段４０３に対して自由に向きが変えられる機構になっている。回転補助機構５０４は、チャンバ２００の側面等に固定されている。ゲートバルブ４０１が、支持手段４０３によって持ち上げられ、ゲートバルブ４０１の第２のチャンバ壁４０５に対向する面が、回転補助機構５０４と接触する。そして、ゲートバルブ４０１が更に高く持ち上げられることにより、ゲートバルブ４０１が傾く（図５（ｂ））。このことにより、クライオポンプ４０２に対向するゲートバルブ４０１の面積が小さくなり、クライオポンプ４０２への放熱量が低下する。また、ゲートバルブ４０１は、ゲートバルブ４０１よりも温度の高い、第２のチャンバ壁４０５と同等の温度である他のチャンバ壁と対向する面積が大きくなっている。このことにより、ゲートバルブ４０１の温度を更に上げることができる。
また、回転補助機構５０４は、発熱する構成としても良い。これにより、ゲートバルブ４０１との接触時に、回転補助機構５０４からの熱が伝わりゲートバルブ４０１の温度を上げることができる。
［実施例４］
本実施例では、ゲートバルブ４０１に対して、支持手段４０３とは異なる経路で熱伝導により熱を供給する熱供給手段を設ける構成について示す。他の実施例と共通する構成については同じ符号を付し、説明を簡略化する。
本実施例では、ゲートバルブ４０１に対して、支持手段４０３とは異なる経路で熱伝導により熱を供給する熱供給手段を設ける構成について示す。他の実施例と共通する構成については同じ符号を付し、説明を簡略化する。
図６では、第２のチャンバ壁４０５に熱供給手段６０１が設けられ、ゲートバルブ４０１が開時にゲートバルブ４０１に接し、閉時に離間する構成としている。熱供給手段６０１としては、熱伝導が高いアルミ等で形成されたブロックが用いられる。
図７では、チャンバ２００の内部空間に対して、ベローズ６０２によって区分けされた空間を設け、区分けされた空間はゲートバルブと接する構成とする。区分けされた空間内には、大気等の流体である熱供給手段６０３を流入させて、ゲートバルブ４０１に熱を伝える。
本実施例での熱供給手段は、支持手段４０３とは異なる経路で設けられる。このような構成とすることで、支持手段４０３の構成を図１（ｂ）で示した様な、ゲートバルブ４０１との接触面積が小さい場合でも、ゲートバルブ４０１に熱を供給することができる。
［実施例５］
上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。図８は、その一例である。本実施例では、ゲートバルブ５０１が、第１の面５０１（ａ）と第２の面５０１（ｂ）を有する構成としている。更に、ゲートバルブ５０１の放熱量を低下させる保温手段である反射板５０２を設ける構成としている。上記構成とすることで、ゲートバルブ５０１の温度を、より効率的に高める構成としている。他の実施例と共通する構成については同じ符号を付し、本実施例で特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。
上記各実施例は、それぞれの構成を可能な限り互いに組み合わせることができる。図８は、その一例である。本実施例では、ゲートバルブ５０１が、第１の面５０１（ａ）と第２の面５０１（ｂ）を有する構成としている。更に、ゲートバルブ５０１の放熱量を低下させる保温手段である反射板５０２を設ける構成としている。上記構成とすることで、ゲートバルブ５０１の温度を、より効率的に高める構成としている。他の実施例と共通する構成については同じ符号を付し、本実施例で特に説明しない事項は、上記実施例と同様である。
［実施例６］
＜有機電子デバイスの製造方法の具体例＞
上記各実施例における真空装置を、有機電子デバイスの製造に用いた場合の一具体例を、実施例６として説明する。以下、有機電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図９（ａ）は有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図９（ｂ）は１画素の断面構造を表している。
＜有機電子デバイスの製造方法の具体例＞
上記各実施例における真空装置を、有機電子デバイスの製造に用いた場合の一具体例を、実施例６として説明する。以下、有機電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図９（ａ）は有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図９（ｂ）は１画素の断面構造を表している。
図９（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置６０の表示領域６１には、発光素子を複数備える画素６２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域６１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子６２Ｒ、第２発光素子６２Ｇ、第３発光素子６２Ｂの組合せにより画素６２が構成されている。画素６２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。
図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ−Ｂ線における部分断面模式図である。画素６２は、基板６３上に、第１電極（陽極）６４と、正孔輸送層６５と、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂのいずれかと、電子輸送層６７と、第２電極（陰極）６８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層６５、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂ、電子輸送層６７が有機層に当たる。また、本実施形態では、発光層６６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極６４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層６５と電子輸送層６７と第２電極６８は、複数の発光素子６２Ｒ，６２Ｇ，６２Ｂと共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極６４と第２電極６８とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極６４間に絶縁層６９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層７０が設けられている。
次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。
まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）および第１電極６４が形成された基板６３を準備する。
第１電極６４が形成された基板６３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極６４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層６９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。
絶縁層６９がパターニングされた基板６３を第１の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて基板を保持し、正孔輸送層６５を、表示領域の第１電極６４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層６５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層６５は表示領域６１よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。
まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）および第１電極６４が形成された基板６３を準備する。
第１電極６４が形成された基板６３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極６４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層６９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。
絶縁層６９がパターニングされた基板６３を第１の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて基板を保持し、正孔輸送層６５を、表示領域の第１電極６４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層６５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層６５は表示領域６１よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。
次に、正孔輸送層６５までが形成された基板６３を第２の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて保持する。基板とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、基板６３の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層６６Ｒを成膜する。
発光層６６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜装置により緑色を発する発光層６６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜装置により青色を発する発光層６６Ｂを成膜する。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域６１の全体に電子輸
送層６７を成膜する。電子輸送層６７は、３色の発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂに共通の層として形成される。
電子輸送層６７までが形成された基板に、第２電極６８を形成し、その後保護層７０を形成して、有機ＥＬ表示装置６０が完成する。
発光層６６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜装置により緑色を発する発光層６６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜装置により青色を発する発光層６６Ｂを成膜する。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域６１の全体に電子輸
送層６７を成膜する。電子輸送層６７は、３色の発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂに共通の層として形成される。
電子輸送層６７までが形成された基板に、第２電極６８を形成し、その後保護層７０を形成して、有機ＥＬ表示装置６０が完成する。
絶縁層６９がパターニングされた基板６３を成膜装置に搬入してから保護層７０の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機層や電極が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置は、発光素子ごとに発光層が精度よく形成される。
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置は、発光素子ごとに発光層が精度よく形成される。
２００：チャンバ、４０４：第１のチャンバ壁、４０５：第２のチャンバ壁（第１の部材）、４０２：クライオポンプ（第２の部材）
５０１：ゲートバルブ、５０１（ａ）：第１の面、５０１（ｂ）：第２の面
５０１：ゲートバルブ、５０１（ａ）：第１の面、５０１（ｂ）：第２の面
Claims (23)
- 内部空間が減圧雰囲気にされるチャンバと、
前記チャンバの前記内部空間と、外部空間を隔てるゲートバルブを有する真空装置であって、
前記チャンバは、開口を有する第１のチャンバ壁を含み、
前記ゲートバルブは、前記開口を覆うように設置され、前記第１のチャンバ壁に対して交差する方向に開閉し、
前記ゲートバルブの第１の面は、前記ゲートバルブよりも温度の高い第１の部材に対向し、
前記ゲートバルブの第２の面は、前記ゲートバルブよりも温度の低い第２の部材に対向し、
前記第１の面の放射率は、前記第２の面の放射率より高いことを特徴とする真空装置。 - 前記第１の面は、フッ素樹脂で形成されることを特徴とする請求項１に記載の真空装置。
- 前記第２の面と、前記第２の部材との間に反射板を設けることを特徴とする請求項１又は２に記載の真空装置。
- 前記チャンバは、前記第１のチャンバ壁に対向する第２のチャンバ壁を含み、
前記第１の部材は、前記第２のチャンバ壁であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の真空装置。 - 前記第２の部材は、クライオポンプまたはクライオトラップを含む真空排気ポンプであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の真空装置。
- 前記第１の面の放射率は、０．８以上であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の真空装置。
- 内部空間が減圧雰囲気にされるチャンバと、
前記チャンバの前記内部空間と、外部空間を隔てるゲートバルブを有する真空装置であって、
前記チャンバは、開口を有する第１のチャンバ壁を有し、
前記ゲートバルブは、前記開口を覆うように設置され、前記第１のチャンバ壁に対して交差する方向に開閉し、
前記ゲートバルブの放熱量を低下させる保温手段を有することを特徴とする真空装置。 - 前記保温手段は、前記ゲートバルブと前記ゲートバルブより低温の部材との間に配置された反射板であることを特徴とする請求項７に記載の真空装置。
- 前記反射板は、複数枚重ねて配置され、複数枚の前記反射板は隙間を設けて配置されていることを特徴とする請求項８に記載の真空装置。
- 前記保温手段は、前記ゲートバルブの回転機構であり、
前記ゲートバルブは、開時に回転することにより、前記開口に対向する面積が閉時に対して少なくなることを特徴とする請求項７に記載の真空装置。 - 前記真空装置は、前記ゲートバルブを駆動させるための支持手段を有し、
前記支持手段は、前記ゲートバルブと接触する接触面が球面で形成されていることを特
徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の真空装置。 - 内部空間が減圧雰囲気にされるチャンバと、
前記チャンバの前記内部空間と、外部空間を隔てるゲートバルブを有する真空装置であって、
前記チャンバは、開口を有する第１のチャンバ壁を有し、
前記ゲートバルブは、前記開口を覆うように設置され、前記第１のチャンバ壁に対して交差する方向に開閉し、
前記ゲートバルブを駆動させるための支持手段と、
前記支持手段とは異なる経路で前記ゲートバルブに熱伝導により熱を供給する熱供給手段と、を有することを特徴とする真空装置。 - 前記熱供給手段は、前記ゲートバルブが開時にゲートバルブに接し、閉時に離間する部材であることを特徴とする請求項１２に記載の真空装置。
- 前記熱供給手段は、前記チャンバの内部空間に対して区分けされた空間でゲートバルブに接する流体であることを特徴とする請求項１２に記載の真空装置。
- 前記チャンバの内部空間と、前記区分けされた空間とは、ベローズにより区分けされていることを特徴とする請求項１４に記載の真空装置。
- 前記熱供給手段は、前記支持手段に対して、前記ゲートバルブへの熱伝導が高いことを特徴とする請求項１２乃至１５のいずれか一項に記載の真空装置。
- 前記支持手段は、前記ゲートバルブと接触する接触面が球面で形成されていることを特徴とする請求項１２乃至１６のいずれか一項に記載の真空装置。
- 請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の真空装置と、
前記真空装置内に設置される蒸発源と、を有し、
前記真空装置内に搬入される被蒸着体に対し、前記蒸発源に収容された蒸発材料を蒸着する蒸着工程を有することを特徴とする蒸着装置。 - 請求項１に記載の真空装置と、
前記真空装置内に設置される蒸発源と、を有し、
前記真空装置内に搬入される被蒸着体に対し、前記蒸発源に収容された蒸発材料を蒸着する蒸着工程を行う蒸着装置であって、
前記第２の部材は、クライオポンプまたはクライオトラップを含む真空排気ポンプであり、
前記ゲートバルブは開であり、かつ、前記クライオポンプが稼働している状態が継続している間に、前記蒸着工程は、前記被蒸着体の蒸着終了後に、異なる被蒸着体が搬入されることで繰り返される、
ことを特徴とする蒸着装置。 - 開口を覆うように設置され、前記開口を形成する壁に対して交差する方向に開閉するゲートバルブであって、
第１の面の放射率は、前記第２の面の放射率より高く、
第２の面に反射板が設けられたことを特徴とするゲートバルブ。 - 前記第１の面は、フッ素樹脂の表面であることを特徴とする請求項２０に記載のゲートバルブ。
- 前記第１の面の放射率は、０．８以上であることを特徴とする請求項２０又は２１に記載のゲートバルブ。
- 前記反射板は、前記ゲートバルブと、前記ゲートバルブより温度の低い部材と、の間に配置されることを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか一項に記載のゲートバルブ。
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