JP2020500413A - キャリアを位置合わせする方法、キャリアを位置合わせするための装置、及び真空システム - Google Patents
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Abstract
キャリア、特に、マスクキャリアを位置合わせする方法が説明される。一実施形態によれば、該方法は、搬送方向(T)にキャリア(110)を搬送すること、位置合わせアセンブリ(150)の第1の位置合わせ要素(152)をキャリアの第2の位置合わせ要素の中へ挿入すること又はキャリアの第2の位置合わせ要素を位置合わせアセンブリ(150)の第1の位置合わせ要素(152)の中へ挿入すること、及び第1の位置合わせ要素が第2の位置合わせ要素内に挿入されている間に又は第2の位置合わせ要素が第1の位置合わせ要素内に挿入されている間にキャリアを下げ又は上げることによって搬送方向(T)において位置合わせアセンブリ(150)に対してキャリアを水平に位置合わせすることを含む。本開示の更なる一態様によれば、キャリアを位置合わせするための装置が提供される。該装置は、マスクキャリアからマスクデバイスを交換するために構成され得る。また更に、マスクキャリアが提供される。【選択図】図1A
Description
本開示の実施形態は、キャリア、特に、マスクデバイスを運ぶように構成されたマスクキャリアを位置合わせする方法に関する。より具体的には、本開示の実施形態は、真空システム内の基板上でのマスキングされた堆積プロセスのために構成されたマスクデバイスを取り扱う方法に関する。更なる実施形態は、キャリアを位置合わせするための装置に関する。より具体的には、真空システム内でマスクキャリアからマスクデバイスを交換するように構成された装置が説明される。更なる実施形態は、基板上に材料を堆積させるための真空システムであって、キャリアを位置合わせするための装置を含む、真空システムに関する。更に、マスクデバイス又は他の物体を運ぶためのキャリアが提供される。
有機材料を利用する光電子デバイスは、数々の理由により人気が高まっている。かかるデバイスの作製に使用される材料の多くは比較的安価であるため、有機光電子デバイスは、無機デバイスに対してコスト面で優位に立つ可能性を有している。有機材料の可撓性などの固有特性は、フレキシブル基板又は非フレキシブル基板への堆積などの用途に有利であり得る。有機光電子デバイスの例は、有機発光デバイス(OLED)、有機フォトトランジスタ、有機光起電力セル、及び有機光検出器を含む。
有機材料は、従来の材料を凌駕する性能上の利点を有し得る。例えば、有機発光層が光を発するその波長は、適切なドーパントを用いて容易に微調整され得る。OLEDは、電圧がデバイス全体に印加されると光を発する、薄型有機膜を利用する。OLEDは、フラットパネルディスプレイ、照明、及びバックライトなどの用途での使用のために、益々興味深い技術になりつつある。
材料、特に、有機材料は、典型的には、低大気圧下の真空システム内で基板上に堆積される。堆積中、マスクデバイスが基板の前に配置され、このマスクデバイスは、例えば、蒸着によって基板上に堆積されるべき材料パターンに対応した開口パターンを画定する1以上の開口部を有し得る。基板は、通常、堆積中にマスクデバイスの背後に配置され、マスクデバイスに対して位置合わせされる。
マスクキャリアは、例えば、マスクハンドリングモジュールから真空堆積モジュールへ、真空システムを通してマスクデバイスを運ぶために使用され得る。そして、基板キャリアは、例えば、基板積み込みモジュールから真空堆積モジュールへ、真空システムを通して基板を運ぶために使用され得る。
例えば、使用済みマスクデバイスの洗浄、マスク交換、又は保守のために、規則的な時間間隔で真空システムから使用済みマスクデバイスを積み出すことは有益であり得る。更に、例えば、マスク交換のため、又は、真空システム内にクリーンな若しくは未使用のマスクを提供するために、規則的な時間間隔で真空システムの中へ使用されるべきマスクデバイスを積み込むことは有益であり得る。しかし、マスク交換は、時間がかかり、所有コストを増大させるシステムのアイドルタイムにつながり得る。
したがって、真空システム内での迅速かつ効率的なマスク及び基板の取り扱いのための方法及び装置が必要とされている。特に、基板上でのマスキングされた堆積のために構成された真空システム内でのマスク交換を簡略化し促進することが有益であろう。
上述のことに照らして、キャリアを位置合わせする方法、キャリアを位置合わせするための装置、基板上に材料を堆積させるための真空システム、更には、マスクデバイスを運ぶためのマスクキャリが提供される。
本開示の一態様によれば、キャリアを位置合わせする方法が提供される。該方法は、搬送方向において搬送経路に沿ってキャリアを搬送すること、位置合わせアセンブリの第1の位置合わせ要素をキャリアの第2の位置合わせ要素の中へ挿入すること、及び、第1の位置合わせ要素が第2の位置合わせ要素内に挿入されている間に、キャリアを下げ又は上げることによって搬送方向においてキャリアを水平に位置合わせすることを含む。
代替的に、マスクキャリアの第2の位置合わせ要素は、位置合わせアセンブリの第1の位置合わせ要素内に挿入され、第2の位置合わせ要素が第1の位置合わせ要素内に挿入されている間に、キャリアを下げ又は上げることによって搬送方向においてキャリアが水平に位置合わせされる。
ある実施形態では、キャリアが、マスクデバイスを運ぶように構成されたマスクキャリアである。マスクキャリアは、マスクキャリアによって運ばれるマスクデバイスを交換するように構成されたマスクハンドリングアセンブリに対して位置合わせされ得る。
本開示の更なる一態様によれば、キャリアを位置合わせするための装置が提供される。該装置は、搬送方向において搬送経路に沿ってキャリアを搬送するように構成された搬送システム、及びキャリアの第2の位置合わせ要素内に挿入されるように構成された第1の位置合わせ要素を含む位置合わせアセンブリを含む。その場合、搬送システムは、マスクハンドリングアセンブリに対して搬送方向においてキャリアを水平に位置合わせするためにキャリアを下げ又は上げるように構成されている。
該搬送システムは、第1及び第2の位置合わせ要素の協働によってマスクキャリアが水平方向に位置合わせされるように、第1の位置合わせ要素が第2の位置合わせ要素内に挿入されている間にマスクキャリアを下げ又は上げるように構成され得る。
代替的に、キャリアの第2の位置合わせ要素が、位置合わせアセンブリの第1の位置合わせ要素内に挿入されるように構成されている。その場合、搬送システムが、第2の位置合わせ要素が第1の位置合わせ要素内に挿入されている間に、マスクハンドリングアセンブリに対して搬送方向においてキャリアを水平に位置合わせするためにキャリアを下げ又は上げるように構成されている。
ある実施形態では、該装置が、マスクキャリアによって運ばれるマスクデバイスを交換するように構成されたマスクハンドリングアセンブリを更に含む。その場合、位置合わせアセンブリは、マスクハンドリングアセンブリに対してマスクキャリアを位置合わせするように構成されている。
本開示の更なる一態様によれば、マスクデバイスを取り扱うための装置が提供される。該装置は、搬送方向において搬送経路に沿ってマスクキャリアを搬送するように構成された搬送システム、マスク保持部分を有するマスクハンドリングアセンブリ、及びマスクキャリアの第2の位置合わせ要素内に挿入されるように構成された第1の位置合わせ要素を含む位置合わせアセンブリを含む。マスク保持部分と位置合わせアセンブリは、互いから独立して搬送経路に向けて或いは搬送経路から離れるように移動可能なように構成されている。
本開示の更なる一態様によれば、真空システムが提供される。真空システムは、真空堆積モジュールを含む。その場合、基板上に材料を堆積させるための1以上の堆積源が、真空堆積モジュール内に配置される。そして、真空システムは、更に、本明細書で説明される実施形態の何れかによるキャリアを位置合わせするための装置を含むマスクハンドリングモジュールを含む。搬送システムは、マスクハンドリングモジュールと真空堆積モジュールとの間でマスクキャリアを搬送するように構成され得る。
本開示の更なる一態様によれば、キャリアが提供される。キャリアは、マスクデバイスを運ぶように構成されたマスクキャリアであり得る。キャリアは、位置合わせアセンブリに対してキャリアを下げ又は上げることによって搬送方向においてマスクキャリアを水平に位置合わせするために、位置合わせアセンブリの第1の位置合わせ要素がその中へ挿入され得るところのテーパが付けられた凹部として構成された第2の位置合わせ要素を含む。
本開示の更なる態様、利点、及び特徴は、明細書及び添付の図面から明らかとなる。
本開示の上記の特徴を詳細に理解することができるように、実施形態を参照することによって、上で簡単に概説した本開示のより具体的な説明を得ることができる。添付の図面は、本開示の実施形態に関するものであり、以下で説明される。図面には典型的な実施形態を示しており、その詳細について下記で説明する。
次に、様々な実施形態を詳細に参照し、それらの1以上の実施例を図面に示す。各実施例は説明用として提示されており、限定を意味するものではない。例えば、一実施形態の一部として図示又は説明される特徴は、他の任意の実施形態に使用され、又は任意の実施形態と併せて使用されて、更に別の実施形態を生み出すことが可能である。本開示はかかる修正例及び変形例を含むことが意図されている。
図面の以下の説明の中で、同じ参照番号は同じ又は類似の構成要素を指す。概して、個々の実施形態に関して相違点のみが説明される。別段の指定がない限り、一実施形態における一部分又は一態様の説明は、別の実施形態における対応する部分又は態様にも同様に当てはまる。
図1A〜図1Cは、本明細書で説明される実施形態による装置100を用いてキャリア110を位置合わせする方法の後続の段階の概略的な図である。ある実施形態では、キャリア110が、マスクデバイス10を運ぶように構成されたマスクキャリア111であり、装置100が、マスクキャリア111によって運ばれるマスクデバイス10を第2のマスクデバイスと交換するように構成されている。
図1Aの右部分は、断面S1内の断面図における装置100を示している。図1Aの左部分は、概略的な前面図である。図1Aの左部分で示されているように、断面S1は、第1の位置合わせ要素152と第2の位置合わせ要素112に交差する。
装置100は、搬送方向Tにおいてキャリア110を搬送するように構成された搬送システム105、及び、キャリア110の第2の位置合わせ要素112と係合するように構成された第1の位置合わせ要素152を備えた位置合わせアセンブリ150を含む。
キャリア110は、装置100の一部分ではない。しかし、装置100とキャリア110を含むシステムも、本開示の一部分を形成し、独立請求項の主題となり得る。
ある実施形態では、搬送システム105が、搬送経路又は搬送トラックに沿った搬送方向Tにおけるキャリア110の非接触方式での搬送のために構成され得る。特に、搬送システム105は、キャリア110を非接触方式で保持し搬送経路に沿って搬送するように構成された磁気浮揚システムであり得る。
ある実施態様では、搬送システム105が、キャリアを浮遊状態で搬送トラックに対して非接触方式で保持するように構成された1以上のアクティブ磁気ベアリングを含み得る。代替的に又は更に、搬送システム105は、キャリアが浮遊状態で維持されている間に搬送トラックに沿ってキャリア110を移動させるように構成された1以上の駆動ユニット、例えば、リニアモータを含み得る。
図1Aの実施形態では、キャリア110が、搬送システム105の搬送トラックに非接触方式で保持されている。
本明細書で使用される際に、「キャリア」は、真空システムを通して物体を運ぶように構成されたキャリアデバイスとして理解され得る。キャリアは、キャリアが搬送経路に沿って移動され得るように、搬送システム105と協働するように構成されたガイド部分、及び特に本質的に垂直な向きにおいて物体を保持するように構成された保持部分を含み得る。ある実施形態では、キャリアが、マスクデバイスを運ぶように構成されたマスクキャリアである。ある実施形態では、キャリアが、基板を運ぶよう構成された基板キャリアである。キャリアは、1m2以上のサイズを有する平坦な物体を運ぶように構成され得る。キャリアは、本質的に垂直な向きにおいて搬送システム105によって搬送されるように構成されたプレート状の本体を含み得る。
本明細書で使用される際に、「マスクキャリア」は、マスクデバイス10を運ぶように構成されたキャリア110として理解され得る。マスクキャリア111は、マスクデバイス10を運ぶ間に真空システム内の搬送経路に沿って搬送され得る。例えば、マスクデバイス10は、チャッキングデバイスによって、例えば、静電及び/又は磁気チャックによってマスクキャリア111に保持され得る。実施形態では、図1Aで概略的に描かれているように、キャリア110が、マスクキャリア111の前側にマスクデバイス10を保持するように構成された磁気チャックを含む。ある実施形態では、マスクキャリア111が、マスクキャリア111の前側にマスクデバイス10を保持するように構成された電気永久磁石デバイス(EPM)を含む。
マスクキャリア111は、1m2以上のサイズを有するマスクデバイス10を運ぶように構成され得る。マスクキャリアによって運ばれるマスクデバイスが、マスキングされた堆積プロセスのために使用され得るように、マスクキャリア111は、マスクデバイス10によってカバーされた開口部を有するプレート状の本体部分を含み得る。
マスクデバイス10は、真空システムのマスクハンドリングモジュール内でマスクキャリア111に取り付けられ得るか又はマスクキャリア111から取り外され得る。そして、マスクキャリア111は、真空システムの真空堆積モジュールへ搬送され得る。そこで、マスクデバイス10は、基板上でのマスキングされた堆積プロセスのために使用され得る。
「マスクデバイス」は、基板上でのマスキングされた堆積のために構成されたマスクデバイスとして理解されるべきである。特に、マスクデバイスは、マスクデバイスによって画定された材料パターンでコーティングされるべき基板の前に配置されるように構成される。例えば、マスクデバイスは、マスキングされた蒸着プロセスのために構成され得る。その場合、材料パターンは、蒸着によって基板上に形成される。ある実施形態では、蒸着された材料が有機化合物を含み得る。例えば、OLEDデバイスが製造され得る。
ある実施形態では、マスクデバイス10が、マスク及びマスク支持体を含み得る。マスク支持体は、典型的には壊れやすい構成要素であるマスクを支持し保持するように構成され得る。例えば、マスク支持体は、マスクを囲み且つフレーム形状を有する、マスクフレームであり得る。マスクは、例えば、溶接によってマスクフレームに恒久的に固定され得るか、又はマスクフレームに取り外し可能に固定され得る。マスクの外周端部がマスクフレームに固定され得る。
マスクは、パターンに形成され、且つ、マスキングされた堆積プロセスによって基板上に対応する材料パターンを堆積させるように構成された、複数の開口部を含み得る。堆積中に、マスクは、基板に正対して近距離に又は基板の前面に直接接触して配置され得る。例えば、マスクは、複数の開口部(例えば、100.000以上の開口)を有する微細金属マスク(fine metal mask:FMM)であり得る。例えば、有機ピクセルのパターンが基板上に堆積され得る。例えば、端部除外マスクなどの他の種類のマスクでもよい。
ある実施形態では、マスクデバイスが、少なくとも部分的に金属で(例えば、インバー(invar)などの熱膨張係数が小さい金属で)作られ得る。マスクは、堆積中にマスクが基板に向けて磁気的に引き付けられ得るように磁性材料を含み得る。代替的に又は更に、マスクデバイスが、磁力を介して、例えば、磁気チャックによってマスクキャリアへ引き付けられ得るように、マスクフレームが磁性材料を含み得る。
マスクデバイス10は、0.5m2以上、特に、1m2以上の面積を有し得る。例えば、マスクデバイスの高さが0.5m以上、特に、1m以上であってよく、且つ/又は、マスクデバイスの幅が0.5m以上、特に、1m以上であり得る。マスクデバイスの厚さは1cm以下であってよく、マスクフレームはマスクより厚くなり得る。
図1Aで概略的に描かれているように、マスクデバイス10(又は別の物体)を運ぶキャリア110は、搬送方向Tにおいて搬送経路に沿って搬送システム105によって搬送される。搬送方向Tは、通常、本質的に水平な方向である。搬送中に、キャリア110は本質的に垂直な向きに方向付けられ得る。
本明細書で使用される際に、キャリアの「本質的に垂直な向き」は、キャリアの主表面と重力ベクトルとの間の角度が、+10度と−10度、特に、0度と−5度との間にある向きとして理解され得る。ある実施形態では、キャリア110の向きが、例えば、搬送中及び/又は堆積中に、(厳密に)垂直ではないが、垂直軸に対して若干、例えば、−1度と−5度との間の傾斜角だけ傾き得る。他の実施形態では、キャリアの向きが、(厳密に)垂直(+/−1度)であり得る。負の角度は、キャリアによって運ばれる物体が、下向きに傾く向きを指す。キャリアの向きは、キャリアによって運ばれる物体の向きに対応し得る。
図1A(右部分)で概略的に描かれているように、キャリア110は、キャリア110が位置合わせアセンブリ150に隣接して配置される位置で停止し得る。しかし、搬送経路に沿った所定の位置で正確にキャリア110を停止させ保持することは困難であり得る。例えば、キャリア110からマスクデバイス10を取り外すために、又はキャリア110に新しいマスクデバイスを取り付けるために、マスクデバイスを交換するように構成されたマスクハンドリングアセンブリに対して所定の水平位置において正確にキャリア110を配置することは有益であり得る。他のプロセス、例えば、堆積プロセスに対しても、キャリアを正確に水平に位置合わせすることは有益であり得る。
本明細書で説明される実施形態によれば、搬送方向Tにおけるキャリア110の素早く正確な水平の位置合わせが提供される。キャリア110を位置合わせするために、位置合わせアセンブリ150の第1の位置合わせ要素152、例えば、位置合わせピンが、キャリア110の第2の位置合わせ要素112、例えば、キャリア110内に設けられた位置合わせ凹部内に挿入される。
ある実施形態では、図1Bで概略的に描かれているように、第1の位置合わせ要素152が、位置合わせアセンブリ150のプレートから突出した位置合わせピンであり得る。位置合わせピンが、キャリア110内の位置合わせ凹部の形態で設けられた第2の位置合わせ要素112と係合するまで、プレートが、キャリア110に向けて移動され得る。
ある実施形態では、位置合わせアセンブリ150をキャリアに向けて且つ/又はキャリアから離れるように移動させるために、第1の駆動ユニット155が設けられ得る。例えば、第1の駆動ユニット155は、真空チャンバ101の外側に配置され得る電気モータ又は油圧若しくは空気圧アクチュエータを含み得る。第1の駆動ユニット155は、空気シリンダーを含み得る。プレートと第1の位置合わせ要素152を含む位置合わせアセンブリ150は、真空チャンバ101の内側に設けられ、キャリア110が配置されるべき搬送経路に向けて第1の駆動ユニット155を介して本質的に水平方向へ移動可能であり得る。
位置合わせピンがキャリア110の位置合わせ凹部と係合するまで、第1の駆動ユニット155は、キャリア110に向けて位置合わせピンと共にプレートを移動させ得る。
図1B(左部分)で概略的に描かれているように、位置合わせ凹部の第1のセクション内の位置合わせ凹部の横方向の幅は、位置合わせピンの横方向の幅より大きくなり得る。例えば、位置合わせピンがその中へ挿入されるところの第1のセクション内の位置合わせ凹部の横方向の幅は、位置合わせピンの横方向の幅の2倍よりも大きくなり得る。したがって、たとえキャリアが位置合わせアセンブリ150に対して未だ正確に位置合わせされていなかったとしても、位置合わせピンは、位置合わせ凹部と係合することとなる。
図1Cで概略的に描かれているように、第1の位置合わせ要素152、すなわち、位置合わせピンが、第2の位置合わせ要素112、すなわち、位置合わせ凹部内に挿入されたままで、キャリア110を下げる(又は上げる)ことによって搬送方向Tにおいてキャリア110が水平に位置合わせされる。
描かれている実施形態では、第1の位置合わせ要素152が、位置合わせアセンブリ150の位置合わせピンであり、第2の位置合わせ要素112が、キャリア110内に設けられた上向きにテーパが付けられた位置合わせ凹部である。この実施形態では、図1Cで概略的に描かれているように、位置合わせピンが位置合わせ凹部内に挿入され、その後、キャリアが下げられる。位置合わせピンが上向きにテーパが付けられた位置合わせ凹部と係合している間にキャリア110を下げることによって、キャリア110は水平に位置合わせされる。ある実施形態では、上向きにテーパが付けられた凹部が、本質的に三角形の形状を有し得る。
(描かれていない)代替的な一実施形態では、第1の位置合わせ要素152が、位置合わせアセンブリ150の位置合わせピンであり、第2の位置合わせ要素112が、キャリア内に設けられた下向きにテーパが付けられた位置合わせ凹部である。この実施形態では、搬送方向Tにおいて位置合わせアセンブリに対してキャリアを水平に位置合わせするために、位置合わせピンが下向きにテーパが付けられた凹部と係合している間にキャリアが上げられる。
(描かれていない)更なる代替的な一実施形態では、第1の位置合わせ要素152が、位置合わせアセンブリ150のプレート内に設けられた上向き(又は下向き)にテーパが付けられた凹部であり、第2の位置合わせ要素112が、キャリア110から突出した位置合わせピンである。この実施形態では、キャリアの位置合わせピンがプレート内に設けられた上向き(又は下向き)にテーパが付けられた凹部と係合するまで、位置合わせアセンブリのプレートがキャリアに向けて移動される。その後、搬送方向Tにおいて位置合わせアセンブリに対してキャリアを水平に位置合わせするために、第1の位置合わせ要素が第2の位置合わせ要素と係合している間にキャリアが上げられる(又は下げられる)。
以下の説明では、図面で描かれている実施形態のみが、より詳細に説明されることとなる。しかし、上述の代替的な実施形態も、特許請求の範囲によってカバーされることを企図していることが理解されるべきである。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、第1の位置合わせ要素152が位置合わせピンであり、且つ/又は第2の位置合わせ要素112が上向き(又は下向き)にテーパが付けられた凹部である。代替的に、位置合わせアセンブリの第1の位置合わせ要素152は、上向き(又は下向き)にテーパが付けられた凹部であり、且つ/又はキャリアの第2の位置合わせ要素112が位置合わせピンである。
テーパが付けられた凹部は、位置合わせピンがその中へ挿入され得るところの、且つ、上向き又は下向きの方向において互いに接近し得る少なくとも2つの側面を含む、凹部、開口部、又はガイドセクションとして理解され得る。第1のセクションにおけるテーパが付けられた凹部の2つの側面の間の距離は、位置合わせピンの幅より大きく、第2のセクションにおけるテーパが付けられた凹部の2つの側面の間の距離は、本質的に位置合わせピンの幅以下であり得る。テーパが付けられた凹部の横方向の幅は、少なくとも複数のセクションにおいて上向き(又は下向き)に連続的に減少し得る。したがって、第1のセクションから第2のセクションへ向けて位置合わせピンがテーパが付けられた凹部の内側でガイドされたときに、位置合わせピンと位置合わせ凹部との間の相対的な水平位置は、所定の相対位置を取るように調整され得る。
位置合わせアセンブリ150に対して搬送方向Tにおいてキャリア110が移動可能である一方で、搬送方向Tにおける位置合わせアセンブリ150の移動が制限され又は妨げられ得るように、位置合わせアセンブリ150は真空チャンバ101の壁に連結され得る。したがって、上向きにテーパが付けられた凹部と位置合わせピンが係合している間にキャリアを下げることによって、真空チャンバ101に対するキャリアの水平位置が適切に設定され得る。特に、キャリアは、真空チャンバ101内で位置合わせアセンブリ150の隣に設けられ得る(図1Cでは描かれてない)マスクハンドリングアセンブリに対して水平に位置合わせされ得る。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、第1の位置合わせ要素152が、位置合わせアセンブリ150の取り付けプレート151から突出した位置合わせピンである。搬送方向Tにおける水平に位置合わせされたキャリアの移動を妨げるために、取り付けプレート151は、例えば、磁気チャックを使用してキャリアに取り付けられ得る。取り付けプレート151をキャリア110に取り付けることによって、キャリア110は、所定の水平位置に保持され得る。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、第2の位置合わせ要素112が、キャリア110内に設けられた上向きにテーパが付けられた凹部であり、上向きの方向において互いに接近する2つの側面153、154を含む。水平の位置合わせためにキャリアが下げられたときに、2つの側面の両方が、位置合わせピンと接触するように運ばれる。
ある実施態様では、位置合わせアセンブリ150が、キャリアの水平の位置合わせの後でキャリアに取り付けられる。特に、位置合わせアセンブリ150は、第1の磁気デバイス131を利用して、水平に位置合わせされたキャリアと磁気的に取り付けられ得る。第1の磁気デバイス131は、位置合わせアセンブリをキャリアと磁気的に取り付けるように構成された磁気チャックであり得る。ある実施形態では、第1の磁気デバイス131は、位置合わせアセンブリ150の取り付けプレート151内に統合され得るか又はキャリア110内に統合され得る、電気永久磁石を含み得る。第1の磁気デバイス131は、位置合わせアセンブリがキャリアに取り付けられる保持状態と位置合わせアセンブリがキャリアから解放される解放状態との間で切り替え可能であり得る。
水平の位置合わせの後での搬送方向Tにおけるキャリア110の移動を妨げるために、位置合わせアセンブリ150は、第1の磁気デバイス131によってキャリア110に取り付けられ得る。したがって、キャリアは、キャリアを下げることによって水平に位置合わされ得る。その後、図1Cで概略的に描かれているように、水平の位置合わせを維持するために、位置合わせアセンブリ150はキャリアに取り付けられ得る。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、キャリア110を下げることが、磁気浮揚システムとして構成され得る搬送システム105の磁気浮揚力を低減させ又は起動解除することを含む。磁気浮揚システムは、図1Bで描かれている第1の高さから図1Cで描かれている第2の高さへ、キャリアを下げるように構成され得る。下げた後で、キャリアは、位置合わせアセンブリ150の1以上の位置合わせピンによって少なくとも部分的に支持され得る。
例えば、搬送システム105のアクティブ磁気ベアリングによって提供される磁気浮揚力は、キャリアを下げるために低減され得る。同様に、キャリアを上げることは、磁気浮揚システムの磁気浮揚力を増加させる又は起動することを含み得る。特に、搬送経路に沿ってキャリアを搬送するために適切であり得る第1の高さまでキャリアを上げるために、搬送システム105のアクティブ磁気ベアリングによって提供される磁気浮揚力が増加され得る。
搬送システム105は、第1の高さから第2の高さへ1mm以上及び/又は1cm以下の距離だけキャリアを下げるように構成され得る。キャリアが第2の高さに配置されたときに、キャリアは、キャリアの1以上の位置合わせ凹部の中へ突出する1以上の位置合わせピンによって少なくとも部分的に支持され得る。搬送経路に沿ってキャリアを搬送するために、搬送システム105は、第2の高さからキャリアの搬送高さであり得る第1の高さへ戻すようにキャリアを上げ得る。
ある実施形態では、図1A〜図1Cで概略的に描かれているように、キャリア110が、2以上の凹部を有し得る。第1の凹部は、搬送方向Tにおいてキャリア110の第1の端に隣接して配置され且つテーパが付けられた凹部として構成され得る、第2の位置合わせ要素112(すなわち、位置合わせ凹部)であり得る。更なる凹部116は、搬送方向Tにおいて第1の端とは反対側のキャリア110の第2の端に隣接して配置され得る。更なる凹部116は、位置合わせ凹部の形状とは異なる形状、例えば、矩形状を有し得る。言い換えると、凹部のうちの1つだけが、位置合わせ凹部として構成され得る。図1Cで概略的に描かれているように、更なる凹部116は、キャリア110を下げた後でキャリア110を支持し得る更なるピン156を挿入するために適合され得る。
キャリアを位置合わせするために、位置合わせアセンブリ150の第1の位置合わせ要素152は、位置合わせ凹部内に挿入され得る。そして、更なる位置合わせアセンブリの更なるピン156が、更なる凹部116の中へ挿入され得る。キャリアがピン上に下げられたときに、そのピンはキャリアを所定の高さで支持することができる。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、キャリアが少なくとも2つの凹部を含む。その場合、第1の凹部は、第2の位置合わせ要素112であり、上向きにテーパが付けられた形状を有する。そして、更なる凹部は、更なる位置合わせアセンブリの更なるピンと接触するための本質的に水平に延在する上側接触表面を有する。
本明細書で説明される実施形態によるキャリア110を位置合わせするための装置100は、搬送方向Tにおいて搬送経路に沿ってキャリア110を搬送するように構成された搬送システム105を含む。その場合、搬送システム105は、搬送方向Tにおいてキャリアを水平に位置合わせするためにキャリアを下げる(且つ/又は上げる)ように構成され得る。更に、装置100は、キャリアの第2の位置合わせ要素112と係合するように構成された第1の位置合わせ要素152を含む位置合わせアセンブリ150を含む。第1の位置合わせ要素152が第2の位置合わせ要素112と係合している間にキャリアを下げることによって、キャリアは水平に位置合わせされ得る。位置合わせ要素のうちの一方は、位置合わせピンとの係合のために構成されたテーパが付けられた凹部として構成され得る。
実施形態では、第1の位置合わせ要素152が、位置合わせアセンブリの取り付けプレート151から突出した位置合わせピンであり、且つ/又は、第2の位置合わせ要素112が、キャリア内に設けられたテーパが付けられた凹部である。その逆もまた可能である。
搬送経路に向けて位置合わせアセンブリ150を移動させるように構成された第1の駆動ユニット155が設けられ得る。したがって、搬送経路上に配置されたキャリア110に向けて位置合わせアセンブリ150を移動させることによって、第1の位置合わせ要素と第2の位置合わせ要素は、互いに係合するように運ばれ得る。
ある実施形態では、搬送システム105が、搬送方向Tにおいて搬送経路に沿ってキャリアを非接触方式で搬送するように構成された磁気浮揚システムである。更に、磁気浮揚システムは、例えば、磁気浮揚システムの1以上の磁気ベアリングによって提供された磁気浮揚力を低減させ又は増加させることによって、キャリアを下げる(且つ/又は上げる)ように構成され得る。
ある実施形態では、位置合わせアセンブリ150が、例えば、キャリア110が位置合わせアセンブリ150に対して水平に位置合わせされてしまったときに、キャリア110と磁気的に取り付けられるように構成された第1の磁気デバイス131を有する取り付けプレート151を含む。第1の磁気デバイス131は、1以上の電気永久磁石(EPM)を含み得る。
位置合わせアセンブリに対してキャリアを位置合わせした後で、キャリア110によって運ばれるマスクデバイス10が交換され、新しいマスクデバイスがキャリア110上に積み込まれ得る。例えば、マスクハンドリングアセンブリが、真空チャンバ内で位置合わせアセンブリ150の隣に配置され得る。その場合、マスクハンドリングアセンブリは、キャリアから使用済みのマスクデバイスを除去し且つ/又はキャリア上に使用されるべきマスクデバイスを積み込むように構成され得る。本明細書で説明される実施形態に従って、キャリアがマスクハンドリングアセンブリに対して正確に位置合わせされるので、キャリアに対する使用されるべきマスクデバイスの正確な位置合わせが可能となる。
図2A〜図2Kは、本明細書で説明される実施形態による、装置100を用いてキャリア110を位置合わせする方法の後続の段階の概略的な図である。装置100は、それぞれ、前面図(左部分)、第1の断面S1で切り取られた第1の断面図(右部分)、及び第2の断面S2で切り取られた第2の断面図(中間部分)において、キャリア110と共に示されている。
第1の断面S1は、位置合わせアセンブリ150と、第2の位置合わせ要素112が設けられているキャリア110の側部と、に交差する。第2の断面S2は、物体が保持されているキャリア110の中央部分と交差する。
図2A〜図2Kで描かれている実施形態では、(それぞれ、第2の断面図で示されているように)キャリア110がマスクデバイス10を運ぶマスクキャリア111である。他の実施形態では、キャリア110が、基板を運ぶように構成された基板キャリアであり得る。代替的に、キャリアは、別の物体を運ぶように構成されてもよい。
図2A〜図2Kで描かれている実施形態は、図1A〜図1Cで描かれている実施形態の特徴の一部又は特徴の全部を含み得る。それによって、上述の説明に対する参照が可能であり、それらの説明はここでは繰り返されない。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、磁気デバイス(第3の磁気デバイス133)が、マスクデバイス10又は別の物体をキャリア110に保持するために設けられ得る。第3の磁気デバイス133は、キャリア110内に統合され、キャリア110に向けて物体を引き付ける磁場を生成するように構成され得る。ある実施態様では、図2A(左部分)で概略的に描かれているように、2以上の磁気デバイス、例えば、4つの磁気デバイスが、物体をキャリア110に保持するために設けられ得る。
第3の磁気デバイス133は、物体がキャリア110に取り付けられている保持状態と物体がキャリア110から解放されている解放状態との間で切り替わるように構成された電気永久磁石(EPM)を含み得る。
搬送システム105、特に、磁気浮揚システムは、搬送方向Tにおいて搬送経路に沿ってキャリア110を非接触方式で搬送するために設けられ得る。キャリア110は、キャリアが装置100の位置合わせアセンブリ150に面する図2A(右部分)で描かれているハンドリング位置で停止され得る。
位置合わせアセンブリ150は、真空チャンバ101の壁に連結されていてよい。ある実施態様では、キャリアの搬送経路から間隔を空けられている(図2Aで描かれている)アイドル位置から、位置合わせアセンブリ150がキャリアの搬送経路の近くに配置されている(図2Bで描かれている)位置合わせ位置へ、位置合わせアセンブリ150が移動可能であり得る。特に、位置合わせアセンブリ150は、搬送経路上に配置されたキャリアに向けて本質的に水平な移動方向へ移動可能であり得る。
キャリア110に向けて或いはキャリア110から離れるように位置合わせアセンブリ150を移動させるために、第1の駆動ユニット155が設けられ得る。第1の駆動ユニット155は、空気圧デバイスであり、位置合わせアセンブリ150を移動させるための少なくとも1つの空気シリンダーを含み得る。ある実施形態では、第1の駆動ユニット155が、真空チャンバ101の外側に配置され、位置合わせアセンブリ150が、真空チャンバ101の内側に配置されている。
ある実施形態では、位置合わせアセンブリ150が、キャリア110によって運ばれるマスクデバイスを交換するように構成され得る(図2Aで描かれてない)マスクハンドリングアセンブリ181の近くに配置され得る。言い換えると、マスクハンドリングアセンブリ181は、キャリア110から第1のマスクデバイスを取り外し、キャリア110へ第2のマスクデバイスを取り付けるように構成され得る。
位置合わせアセンブリ150とマスクハンドリングアセンブリ181とを含む装置100は、図3Aの斜視図で描かれている。図3Aでは、キャリアが位置合わせアセンブリ150の隣に配置されるまで、第1のマスクデバイス10を運ぶキャリア110が、搬送方向Tにおいて搬送経路に沿って搬送システム105によって搬送される。特に、図3Bの斜視図で描かれているように、キャリアは、マスクハンドリングアセンブリ181の隣の位置へ搬送される。
図3Bで描かれているように、キャリア110は、キャリア110が位置合わせアセンブリ150が配置されている真空チャンバの壁のセクションと面する位置において停止される。ある実施形態では、位置合わせアセンブリ150が、搬送方向Tにおいてマスクハンドリングアセンブリ181の第1の側部上に配置され、第2の位置合わせアセンブリ160が、搬送方向Tにおいて第1の側部とは反対側のマスクハンドリングアセンブリ181の第2の側部上に配置される。
図2Bを参照すると、位置合わせアセンブリ150の第1の位置合わせ要素152がキャリア110の第2の位置合わせ要素112内に挿入されるまで、搬送方向Tを横断する方向において、位置合わせアセンブリ150が、キャリア110に向けて移動され得る。その逆もまた可能である。第1の位置合わせ要素152は位置合わせピンであり、第2の位置合わせ要素112は位置合わせ凹部、特に、テーパが付けられた凹部であり得る。その逆もまた可能である。上述の実施形態を参照されたい。それらは、ここでは繰り返されない。
図2Cで概略的に描かれているように、その後、キャリア110は、位置合わせピンがテーパが付けられた凹部の中へ突出している間にキャリア110を下げることによって、搬送方向Tにおいて水平に位置合わされる。ある実施形態では、キャリア110が、1mm以上且つ1cm以下、特に、1.5mm以上且つ3mm以下だけ下げられる。
ある実施形態では、キャリア110が、搬送システム105の磁気浮揚力を低減させる又は切ることによって下げられる。つまり、図2Cで概略的に描かれているように、それは、キャリアの下向きの動きをもたらし得るのである。
図2C(左部分)で概略的に描かれているように、キャリアは、テーパが付けられた凹部の2つの側面153、154が位置合わせピンと接触するように運ばれるまで下げられ得る。したがって、キャリア110と位置合わせアセンブリ150との間の相対的な水平位置は、キャリアを下げることによって調整され得る。下げられた後では、キャリア110が、搬送方向Tにおいてマスクハンドリングアセンブリ181に対して正確且つ精密に位置決めされている。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、位置合わせアセンブリ150の少なくとも一部分が、上向き及び下向きの方向へ移動可能であり得る。例えば、位置合わせアセンブリは、取り付けプレート151を含む。その場合、第1の位置合わせ要素152は、取り付けプレート151に設けられる。図2Cで概略的に描かれているように、取り付けプレート151は、取り付けプレート151から突出した第1の位置合わせ要素152と共に上向き及び下向きの方向へ移動可能であり得る。
一方、搬送方向Tにおける位置合わせアセンブリ150の移動は、制限され得る。特に、位置合わせアセンブリ150の取り付けプレート151は、取り付けプレート151に取り付けられたキャリアと共に上向き及び下向きの方向へ移動可能であり得る。一方、搬送方向Tにおける取り付けプレート151の移動は妨げられ得る。搬送方向Tにおける取り付けプレート151の移動を妨げることによって、搬送方向Tにおけるキャリアの所定の位置合わせ位置が固定され得る。上向き及び下向きの方向における取り付けプレート151の移動を可能とすることによって、取り付けプレート151は、例えば、取り付けプレート151がキャリア110に取り付けられたときに、キャリア110を下げる又は上げる動きに追従することができる。
例えば、図2C(右部分)で概略的に描かれているように、第1の位置合わせ要素152が第2の位置合わせ要素112と係合している間にキャリア110を下げることによって、取り付けプレート151は、取り付けプレート151に連結され得る弾性要素159の回復力に対抗してキャリアと共に下向きへ移動され得る。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、位置合わせアセンブリ150が、プレートホルダー部分158と取り付けプレート151を含む。プレートホルダー部分158と取り付けプレート151は、特に、本質的に水平方向において第1の駆動ユニット155によって搬送経路に向けて或いは搬送経路から離れるように移動可能である。取り付けプレート151は、上向き又は下向きの方向においてプレートホルダー部分158に対して移動可能であり得る。特に、ガイド構造体157が、取り付けプレート151をプレートホルダー部分158に連結し得る。その場合、ガイド構造体157は、プレートホルダー部分158に対する取り付けプレート151の上向き及び下向きの移動を可能にし得る。一方、搬送方向Tにおける取り付けプレート151の移動は、妨げられ得る。取り付けプレート151は、例えば、第1の磁気デバイス131を介して、キャリア110に取り付け可能であり得る。取り付けプレート151がキャリア110に取り付けられたときに、取り付けプレート151は、例えば、キャリアが搬送システム105によって上げられ又は下げられたときに、上向き及び下向きの方向においてキャリア110と共に移動する。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合わされ得る、ある実施形態によれば、位置合わせアセンブリ150は、水平に位置合わせされたキャリア110に取り付けられる。特に、位置合わせアセンブリは、第1の磁気デバイス131を利用して、水平に位置合わせされたキャリアに磁気的に取り付けられる取り付けプレート151を含み得る。第1の磁気デバイス131は、取り付けプレート151内に統合され得る電気永久磁石(EPM)を含み得る。取り付けプレート151をキャリア110に取り付けることによって、取り付けプレート151とキャリアとの間の所定の相対位置が固定され得る。
図2Dで概略的に描かれているように、位置合わせアセンブリ150の取り付けプレート151は、取り付けプレート151をキャリア110に取り付けるための引き付ける磁力を生成するように構成された第1の磁気デバイス131を含み得る。取り付けられた取り付けプレートは、上向き又は下向きの方向へキャリアと共に移動することができる。一方、取り付けプレート151は搬送方向Tにおいて移動することができないので、搬送方向Tにおけるキャリアの移動はブロックされ得る。
図3Bは、図2Dで描かれている状態にある装置100の斜視図である。図2Dでは、位置合わせアセンブリ150の取り付けプレート151が、キャリア110に取り付けられてしまっている。特に、2つの取り付けプレートが、キャリア110に取り付けられ得る。その場合、第1の取り付けプレートは、マスクハンドリングアセンブリ181の第1の側部上のキャリアに取り付けられ、第2の取り付けプレートは、搬送方向Tにおいて第1の側部とは反対側のマスクハンドリングアセンブリ181の第2の側部上のキャリアに取り付けられる。したがって、キャリアは、マスクハンドリングアセンブリ181に対して所定の位置で保持され得る。それによって、マスクハンドリングアセンブリ181は、キャリアによって運ばれるマスクデバイスを正確に取り扱うことができる。
図2Dでは、取り付けプレート151が、キャリア110に取り付けられている。特に、第1の磁気デバイス131は、取り付けプレート151がキャリアに向けて引き付けられる保持状態にある。キャリアは、重力によって下向きの方向において弾性要素159に対抗して取り付けプレート151を押し得る。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、キャリアを位置合わせする方法が、キャリアを所定の高さまで上げることによって、水平に位置合わせされたキャリアを垂直に位置合わせすることを更に含み得る。特に、磁気浮揚システムとして構成され得る搬送システム105の磁気浮揚力の増加又は切り替えによって、キャリアが上げられ得る。
図2Eは、磁気浮揚力を増加させる又は起動することによって第1の高さまで上げられてしまったキャリア110を示している。取り付けプレート151がキャリア110に取り付けられたときに、取り付けプレート151はキャリア110と共に上げられ得る。
キャリア110を第1の高さまで上げることによって、キャリア110は、マスクハンドリングアセンブリ181がマスクデバイス10と相互作用することができる所定の垂直位置において配置され得る。上げている間に取り付けプレート151がキャリアに取り付けられているので、キャリア110の所定の水平位置は固定され維持されたままである。したがって、キャリアは、搬送方向Tと垂直方向との両方で位置合わせされる。
キャリア110の水平及び垂直の位置合わせの後で、キャリア110によって運ばれるマスクデバイス10又は別の物体が取り扱われ得る。例えば、図3Cで概略的に描かれているように、キャリアによって運ばれるマスクデバイスは、マスクハンドリングアセンブリ181によって交換され得る。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、マスクハンドリングアセンブリ181が、キャリアから手渡されるマスクデバイスを保持するように構成されたマスク保持部分180を含み得る。マスク保持部分180は、キャリアからマスクマガジンへマスクデバイスを移動させ得る。マスク保持部分180は、本質的に垂直な向きと本質的に水平な向きとの間で移動可能であり得る。特に、マスクハンドリングアセンブリ181は、回転軸Aに対してマスク保持部分180を回転又は旋回させるように構成され得る。
図2Fで概略的に描かれているように、マスクハンドリングアセンブリ181のマスク保持部分180は、水平に位置合わせされたキャリアに向けて移動され得る。例えば、マスク保持部分180は、本質的に水平な向きから図2Fで示されている本質的に垂直な向きへ、キャリア110に向けて回転され得る。
図3Cは、マスクハンドリングアセンブリ181を示している。その場合、マスク保持部分180は、回転軸Aの周りでキャリア110に向けて回転されてしまっている。マスク保持部分180がキャリアに向けて移動されてしまったときに、キャリア110によって運ばれるマスクデバイス10は、キャリア110からマスク保持部分180へ移動され得る。本明細書で第1のマスクデバイス10とも称されるマスクデバイス10は、洗浄されるべき使用済みのマスクデバイスであり得る。
特に、図2F(中間部分)で概略的に描かれているように、マスクデバイス10は、キャリア110からマスク保持部分180へ移動され得る。ある実施態様では、マスクデバイス10とマスク保持部分180との間で作用する第2の磁気デバイス132の磁力を起動することによって、且つ、マスクデバイスとキャリア110との間で作用する第3の磁気デバイス133の磁力を起動解除することによって、マスクデバイス10が、キャリア110からマスク保持部分180へ移動される。第3の磁気デバイス133の起動解除の後で、マスクデバイス10が、マスクハンドリングアセンブリ181のマスク保持部分180に保持される。
第2の磁気デバイス132及び/又は第3の磁気デバイス133は、それぞれ、保持状態と解放状態との間で切り替わり得る電気永久磁石(EPM)を含み得る。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、キャリア110からマスク保持部分180へ第1のマスクデバイス10を移動させることが、マスク保持部分180に保持された第1のマスクデバイス10に対してキャリア110を下げることを更に含み得る。例えば、キャリア110は、搬送システム105の磁気浮揚力を起動解除する又は低減させることによって下げられ得る。第1のマスクデバイス10はマスク保持部分180によって保持されているので、キャリア110を下げることは、特に、キャリアが垂直な向きに対してわずかに傾いた向きで配置されているときに、第1のマスクデバイス10をキャリア110から分離することとなる。
図2G(中間部分)は、マスク保持部分180によって保持されている第1のマスクデバイス10に対してキャリア110が下げられてしまった後でのキャリア110を示している。
キャリア110を下げることによって第1のマスクデバイス10がキャリア110から分離された後で、マスク保持部分180は、マスクデバイス10と共に本質的に水平な向きへ回転され得る。その場合、第1のマスクデバイスは、マスク保持部分180から積み出され、マスクマガジン内に格納され且つ/又は真空システムから積み出され得る。
特に、ある実施形態では、第1のマスクデバイス10がキャリアからマスク保持部分180へ移動された後で、マスク保持部分180が、非水平な向きから、特に、図2Gで描かれている本質的に垂直な向きから本質的に水平な向きへ回転され得る。その後、第1のマスクデバイス10は、例えば、第1のマスクデバイス10をマスクマガジン内に格納することによって且つ/又は洗浄のために第1のマスクデバイスを真空チャンバ101から積み出すことによって、マスク保持部分180から積み出され得る。
ある実施形態では、真空システム内でのマスキングされた堆積プロセスのために使用されるべきクリーンなマスクデバイスであり得る第2のマスクデバイス11が、マスク保持部分180上に積み込まれ得る。その上部に積み込まれた第2のマスクデバイス11を有するマスク保持部分180は、キャリア110に向けて移動され、第2のマスクデバイス11が、キャリア110に移動され得る。
より具体的には、特に、マスク保持部分180が本質的に水平な向きにある間に、第2のマスクデバイス11が、マスク保持部分180上に積み込まれ得る。第2のマスクデバイス11は、例えば、第2の磁気デバイス132を介して、マスク保持部分180に取り付けられ得る。その後、マスク保持部分180は、本質的に水平な向きから図2Hで概略的に描かれている本質的に垂直な向きへ回転され得る。
マスク保持部分180が図2Hで描かれている状態に配置されたときに、第2のマスクデバイス11は、マスク保持部分180からキャリア110へ移動され得る。
任意選択的に、第2のマスクデバイス11をマスク保持部分180からキャリア110へ移動させることは、マスク保持部分180に保持されている第2のマスクデバイス11に対してキャリア110を上げることを含み得る。第2のマスクデバイス11に対してキャリア110を上げることは、図2H(中間部分)で概略的に描かれている。特に、キャリア110と第2のマスクデバイス11が垂直な向きに対してわずかに傾いているときに、第2のマスクデバイス11に対してキャリア110を上げることは、第2のマスクデバイス11と接触するようにキャリア110を運び得る。ある実施形態では、キャリア110に対して第2のマスクデバイス11を正確に位置合わせするために、キャリア110が、マスク保持部分180に保持されている第2のマスクデバイス11に対して上げられ得る。特に、キャリア110は、搬送システム105の磁気浮揚力を起動する又は増加させることによって上げられ得る。
図2I(中間部分)で概略的に描かれているように、第2のマスクデバイス11をマスク保持部分180からキャリア110へ移動させることは、第2のマスクデバイス11とキャリア110との間で作用する第3の磁気デバイス133の磁力を起動すること、及び、第2のマスクデバイス11とマスク保持部分180との間で作用する第2の磁気デバイス132の磁力を起動解除することを含み得る。キャリア110が第2のマスクデバイス11を搬送経路に沿って運ぶことができるように、第3の磁気デバイス133を起動することによって、第2のマスクデバイス11がキャリア110に取り付けられる。
本明細書で説明される他の実施形態と組み合され得る、ある実施形態では、キャリア110が、以下のうちの少なくとも1以上のために位置合わせアセンブリ150に対して位置合わせされる。すなわち、(i)特に、第1のマスクデバイス10を真空システムから積み出すために、第1のマスクデバイス10、特に、使用済みのマスクデバイスをキャリア110からマスクハンドリングアセンブリ181のマスク保持部分180へ移動させること、及び(ii)第2のマスクデバイス11、特に、マスキングされた堆積プロセスのために使用されるべきクリーンなマスクデバイスをマスク保持部分180からキャリア110へ移動させることである。特に、キャリアの水平及び任意選択的に垂直の位置合わせの後で、使用済みのマスクデバイスがキャリア110から積み出され、使用されるべきマスクデバイスがキャリア110上に積み込まれ得る。その後、キャリア110は、搬送システム105によって、堆積プロセスのために使用されるべき真空堆積モジュールに向けて搬送され得る。
図2Jは、第2のマスクデバイス11がキャリア110に移動された後の装置を示している。マスク保持部分180は、キャリア110から離れるように移動されてしまい、第2のマスクデバイス11は、第3の磁気デバイス133によってキャリア110に取り付けられている。
図2Jで概略的に描かれているように、キャリア110から位置合わせアセンブリ150を取り外すために、キャリアは下げられ得る。キャリア110が下げられた状態では、キャリアから位置合わせアセンブリ150の取り付けプレート151を解放するために、第1の磁気デバイス131が起動解除され得る。
図2Kで概略的に描かれているように、その後、キャリアは、特に、搬送システム105の磁気浮揚力を起動する又は増加させることによって上げられ得る。取り付けプレート151がキャリア110から取り外されている間にキャリア110を上げることによって、位置合わせアセンブリ150の第1の位置合わせ要素152が、垂直方向においてキャリアの第2の位置合わせ要素112に対して移動し得る。特に、位置合わせアセンブリ150の位置合わせピンは、位置合わせ凹部の狭い第2のセクションから広い第1のセクションへ、位置合わせ凹部の内側で移動し得る。位置合わせ凹部内では、位置合わせピンが、位置合わせ凹部の側面のうちの少なくとも一方から離れて配置される。
その後、図2Kで概略的に描かれているように、位置合わせアセンブリ150は、キャリア110から後退し得る。特に、第1の位置合わせ要素152が第2の位置合わせ要素112から係合解除されるように、第1の位置合わせアセンブリ150は、第1の駆動ユニット155によって搬送経路から離れるように移動される。
その後、第2のマスクデバイス11を運ぶキャリア110は、位置合わせアセンブリ150から離れるように且つ/又はマスクハンドリングアセンブリ181から離れるように、例えば、真空堆積モジュールへ向けて搬送経路に沿って搬送され得る。
上述のことを要約すると、本明細書で説明される実施形態による装置は、搬送システム105、位置合わせアセンブリ150、及びマスクキャリアからマスクデバイスを交換するように構成されたマスク保持部分180を有するマスクハンドリングアセンブリ181を含み得る。マスクハンドリングアセンブリ181は、位置合わせアセンブリ150に隣接して配置され得る。キャリアとマスク保持部分との間でマスクデバイスを移動させるために、マスク保持部分180は、搬送経路上に配置されたキャリアに向けて或いはキャリアから離れるように移動可能であり得る。位置合わせアセンブリ150は、搬送方向Tにおいてキャリアを水平に位置合わせするために、搬送経路上に配置されたキャリアに向けて或いはキャリアから離れるように移動可能であり得る。本明細書で説明される実施形態によれば、マスク保持部分180と位置合わせアセンブリ150は、搬送経路上に配置されたキャリアに向けて或いはキャリアから離れるように互いから独立して移動可能である。言い換えると、マスク保持部分180の移動は、位置合わせアセンブリ150の移動を必ずしも意味しない。逆もまた可能である。したがって、キャリアの位置合わせは、キャリアからのマスクデバイスの移動とは切り離されている。位置合わせの精度が改良され、マスクハンドリングの速度が増加され得る。
本明細書で説明される実施形態によれば、位置合わせアセンブリ150は、キャリア110と磁気的に取り付けられるように構成された第1の磁気デバイス131を有する取り付けプレート151を含む。したがって、キャリアに対するマスク保持部分180の移動が未だ可能な一方で、取り付けプレートとキャリア110との間の相対位置は固定され得る。
第1の磁気デバイス131は、電気永久磁石(EPM)を含み得る。EPMは、位置合わせアセンブリ150及び/又はキャリア110内に統合され得る。本明細書で使用される際に、EPMは、永久磁石を含む磁石アセンブリとして理解され得る。その磁石アセンブリ内では、永久磁石の外的磁場が、磁石の一部の周りに設けられた巻線内の電流パルスによってスイッチオン又はオフされ得る。永久磁石は、低い保持力(coercivity)の磁性材料を有する少なくとも1つの磁石を含み得る。その場合、より低い保持力の磁性材料内の磁化の方向が、パルスによって切り替えられ得る。したがって、EPMは、電流パルスを加えることによって、保持状態と解放状態との間で切り替えられ得る。
ある実施形態では、マスクデバイスをマスク保持部分180に取り付けるために第2の磁気デバイス132が設けられ、且つ/又はマスクデバイスをキャリアに取り付けるために第3の磁気デバイス133が設けられ得る。第2の磁気デバイス及び/又は第3の磁気デバイスは、EPMを含み得る。
本明細書で説明される更なる一態様によれば、基板上に1以上の材料を堆積させるための真空システムが提供される。真空システムは、本明細書で説明される実施形態の何れかに従ってキャリアを位置合わせするための装置を備えたマスクハンドリングモジュールを含む。真空システムは、真空堆積モジュールを更に含む。その場合、1以上の堆積源が真空堆積モジュール内に配置される。マスクハンドリングモジュールと真空堆積モジュールとの間でマスクキャリアを搬送するように構成された搬送システムが設けられ得る。搬送システムは、非接触方式の搬送のために構成され得る。例えば、搬送システムは磁気浮揚システムであり得る。
本明細書で説明される更なる一態様によれば、真空システム内で物体を運ぶためのキャリアが提供される。キャリアは、マスクデバイスを運ぶように構成されたマスクキャリア又は基板を運ぶように構成された基板キャリアであり得る。キャリアは、キャリアを下げ又は上げることによって搬送方向Tにおいてキャリアを水平に位置合わせするために位置合わせアセンブリの第1の位置合わせ要素152がその中へ挿入され得るところのテーパが付けられた凹部として構成された第2の位置合わせ要素112を含む。
ある実施形態では、キャリアが、運ばれるべき物体を保持するためのチャッキングデバイスを含み得る。例えば、キャリアは、キャリアに物体を磁気的に保持するように構成された第3の磁気デバイス133を含み得る。キャリアは、本明細書で説明されるマスクキャリア又は基板キャリアの特徴の何れかを更に含み得る。
図4は、本明細書で説明される実施形態による、キャリアを位置合わせする方法を示すフロー図である。
ボックス410では、キャリアが、搬送システム105によって、特に、磁気浮揚システムによって搬送方向Tにおいて搬送経路に沿って搬送される。
ボックス420では、キャリアが、位置合わせアセンブリ150の隣の位置合わせ位置で停止される。
ボックス430では、位置合わせアセンブリの第1の位置合わせ要素が、キャリアに設けられた第2の位置合わせ要素と係合するように、位置合わせアセンブリ150が、キャリアに向けて移動される。第1の位置合わせ要素は位置合わせピンであり、第2の位置合わせ要素は位置合わせ凹部であり得る。その逆もまた可能である。位置合わせ凹部は、上向きにテーパが付けられた位置合わせ凹部であり得る。
ボックス440では、第1の位置合わせ要素が第2の位置合わせ要素と係合している間に位置合わせアセンブリ150に対してキャリア110を下げることによって、キャリア110が、搬送方向Tにおいて水平に位置合わせされる。任意選択的に、その後、例えば、水平な向きを維持するために、位置合わせアセンブリ150の取り付けプレート151などの取り付けユニットが、水平に位置合わせされたキャリアに取り付けられ得る。任意選択的に、例えば、キャリアを所定の高さに上げることによって、水平に位置合わせされたキャリアが垂直にも位置合わせされ得る。
ボックス450では、キャリア110によって運ばれる物体が取り扱われる。例えば、キャリア110によって運ばれる第1のマスクデバイス10がキャリア110から取り外され、且つ/又は第2のマスクデバイス11がキャリアに取り付けられ得る。キャリアの位置合わせは、真空チャンバに対する且つ/又はキャリアによって運ばれる物体を取り扱うように構成され得る真空チャンバ内に設けられたハンドリング装置に対する、キャリアの正確な位置決めを可能にする。
本明細書で説明される実施形態によれば、本質的に垂直な向きでマスクデバイス及び/又は基板が真空システム内へ搬送される。本質的に水平な向きでマスクデバイス及び/又は基板が搬送され処理されるという概念と比較すると、垂直な搬送という概念は、より大型サイズの基板を取り扱うことを可能にする。本質的に垂直な向きでマスクデバイス及び/又は基板を搬送することは、マスクデバイス及び/又は基板を対応するキャリアに装着することによって容易になり得る。本明細書で説明される実施形態によれば、マスクデバイスのマスクキャリアへの取り付け又はマスクキャリアからの取り外しは、大気条件下では実行されず、真空システムの内側で実行される。したがって、真空システムの外側で取り扱われる必要がある重量が低減され得る。
したがって、上述のことに照らすと、本明細書で説明される実施形態は素早く効率的なマスク交換を提供することが理解されるべきである。特に、本明細書で説明される実施形態は、基板上でのマスキングされた堆積のために構成された真空システム内でのマスク交換を単純化し加速させるという利点を有する。
以上の説明は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の基本的な範囲を逸脱することなく本開示の他の更なる実施形態を考案することができ、本開示の範囲は、以下の特許請求の範囲によって定められる。
特に、本明細書では実施例を用いて、ベストモードを含めて本開示を開示し、また当業者が記載される主題を実施することを、任意のデバイス又はシステムを作製および使用することと、組み込まれる任意の方法を実施することとを含めて可能にしている。前述において様々な特定の実施形態を開示してきたが、上述した実施形態の相互に非排他的な特徴は、互いに組み合わせることが可能である。特許性のある範囲は特許請求の範囲によって規定され、その他の実施例は、それが特許請求の範囲の文字通りの言葉と相違しない構造要素を有する場合、又は特許請求の範囲の文字通りの言葉とは実質的な違いがない等価な構造要素を含む場合には、特許請求の範囲内にあるものとする。
Claims (17)
- キャリアを位置合わせする方法であって、
搬送方向(T)にキャリア(110)を搬送すること、
前記キャリア(110)の第2の位置合わせ要素(112)内に位置合わせアセンブリ(150)の第1の位置合わせ要素(152)を挿入すること、又は前記位置合わせアセンブリ(150)の第1の位置合わせ要素(152)内に前記キャリア(110)の第2の位置合わせ要素(112)を挿入すること、及び
前記キャリア(110)を下げ又は上げることによって前記搬送方向(T)において前記キャリア(110)を水平に位置合わせすることを含む、方法。 - 前記第1の位置合わせ要素(152)が位置合わせピンであり、前記第2の位置合わせ要素(112)が上向き若しくは下向きにテーパが付けられた凹部であるか、又は前記第1の位置合わせ要素(152)が上向き若しくは下向きにテーパが付けられた凹部であり、前記第2の位置合わせ要素(112)が位置合わせピンである、請求項1に記載の方法。
- 前記第1の位置合わせ要素(152)が、前記位置合わせアセンブリ(150)の取り付けプレート(151)から突出した位置合わせピンであり、前記第2の位置合わせ要素(112)が、前記キャリア(110)内に設けられ且つ2つの側面(153、154)を備えた、上向きにテーパが付けられた凹部であり、前記2つの側面(153、154)が、上向きの方向において互いに接近し、前記2つの側面(153、154)の両方が、前記キャリア(110)を下げることによって、前記位置合わせピンと接触するように運ばれる、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記位置合わせアセンブリ(150)を前記水平に位置合わせされたキャリアに取り付けること、特に、第1の磁気デバイス(131)を介して前記位置合わせアセンブリ(150)の取り付けプレート(151)を前記水平に位置合わせされたキャリアに磁気的に取り付けることを更に含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記搬送方向(T)における前記位置合わせアセンブリ(150)の取り付けプレート(151)の移動が妨げられる一方で、前記取り付けプレート(151)が、前記取り付けプレート(151)に取り付けられた前記キャリアと共に上向き又は下向きの方向へ移動可能である、請求項1から4のいずれか一項に記載の方法。
- 特に、磁気浮揚システムを介して、前記キャリア(110)を所定の高さまで上げることによって、前記水平に位置合わせされたキャリア(110)を垂直に位置合わせすることを更に含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記キャリア(110)が、マスクデバイスを運ぶように構成されたマスクキャリア(111)であり、前記方法が、更に、
マスクハンドリングアセンブリ(181)のマスク保持部分(180)を前記水平に位置合わせされたキャリア(110)へ移動させること、及び
(i)前記キャリア(110)から前記マスク保持部分(180)へ第1のマスクデバイス(10)を移動させることと、
(ii)前記マスク保持部分(180)から前記キャリア(110)へ第2のマスクデバイス(11)を移動させることと、のうちの少なくとも一方を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の方法。 - (i)前記キャリア(110)から前記マスク保持部分(180)へ前記第1のマスクデバイス(10)を移動させることが、前記第1のマスクデバイス(10)と前記マスク保持部分(180)との間で作用する第2の磁気デバイス(132)の磁力を起動すること、及び、前記第1のマスクデバイス(10)と前記キャリア(110)との間で作用する第3の磁気デバイス(133)の磁力を起動解除することを含み、又は
(ii)前記マスク保持部分(180)から前記キャリア(110)へ前記第2のマスクデバイス(11)を移動させることが、前記第2のマスクデバイス(11)と前記キャリア(110)との間で作用する第3の磁気デバイス(133)の磁力を起動すること、及び、前記第2のマスクデバイス(11)と前記マスク保持部分(180)との間で作用する第2の磁気デバイス(132)の磁力を起動解除することを含む、請求項7に記載の方法。 - (i)前記キャリアから前記マスク保持部分へ前記第1のマスクデバイス(10)を移動させることが、前記マスク保持部分(180)に保持されている前記第1のマスクデバイスに対して前記キャリア(110)を下げることを含み、又は
(ii)前記マスク保持部分から前記キャリアへ前記第2のマスクデバイス(11)を移動させることが、前記マスク保持部分(180)に保持されている前記第2のマスクデバイス(11)に対して前記キャリア(110)を上げることを含む、請求項7又は8に記載の方法。 - (i)前記キャリアから前記マスク保持部分へ前記第1のマスクデバイス(10)を移動させた後で、本質的に垂直な向きから本質的に水平な向きへ前記マスク保持部分(180)を回転させること、及び前記マスク保持部分(180)から前記第1のマスクデバイスを積み出すこと、又は
(ii)前記マスク保持部分(180)から前記キャリアへ前記第2のマスクデバイス(11)を移動させる前に、前記マスク保持部分(180)上に前記第2のマスクデバイス(11)を積み込むこと、及び本質的に水平な向きから本質的に垂直な向きへ前記マスク保持部分を回転させることを更に含む、請求項7から9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記キャリアを下げることが、搬送システム(105)の磁気浮揚力を低減させ又は起動解除することを含み、且つ/又は、前記キャリアを上げることが、前記搬送システム(105)の磁気浮揚力を増加させ又は起動することを含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の方法。
- キャリア(110)を位置合わせするための装置(100)であって、
搬送方向(T)において搬送経路に沿ってキャリア(110)を搬送するように構成された搬送システム(105)、及び
前記キャリアの第2の位置合わせ要素(112)内に挿入されるように構成された第1の位置合わせ要素(152)又は内部に前記キャリアの第2の位置合わせ要素(112)が挿入されるように構成された第1の位置合わせ要素(152)を備えた、位置合わせアセンブリ(150)を備え、
前記搬送システム(105)が、前記位置合わせアセンブリ(150)に対して前記搬送方向(T)において前記キャリア(110)を水平に位置合わせするために前記キャリアを下げ又は上げるように構成されている、装置。 - 前記位置合わせアセンブリ(150)に隣接して配置されたマスク保持部分(180)を有するマスクハンドリングアセンブリ(181)を更に備え、前記マスク保持部分(180)と前記位置合わせアセンブリ(150)が、前記搬送経路上に配置されたキャリアに向けて或いは前記キャリアから離れるように互いから独立して移動可能である、請求項12に記載の装置。
- 前記搬送システム(105)が、前記搬送経路に沿って前記キャリアを非接触方式で搬送するように構成され且つ前記キャリアを下げ又は上げるように構成された、磁気浮揚システムである、請求項12又は13に記載の装置。
- 前記キャリア(110)と磁気的に取り付けられるように構成され特に電気永久磁石を備えた第1の磁気デバイス(131)を有する取り付けプレート(151)を、前記位置合わせアセンブリ(150)が備える、請求項12から14のいずれか一項に記載の装置。
- 請求項12から15のいずれか一項に記載の装置(100)を備えたマスクハンドリングモジュール、及び
内部に1以上の堆積源が配置された真空堆積モジュールを備え、
前記搬送システムが、前記マスクハンドリングモジュールと前記真空堆積モジュールとの間でマスクキャリアを搬送するように構成されている、真空システム。 - マスクデバイス(10)を運ぶためのマスクキャリア(111)であって、
前記マスクキャリアを下げ又は上げることによって搬送方向(T)において前記マスクキャリアを水平に位置合わせするために、位置合わせアセンブリの第1の位置合わせ要素(152)が内部へ挿入され得るところのテーパが付けられた凹部として構成された第2の位置合わせ要素(112)を備える、マスクキャリア。
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