JP2020520082A - 真空処理システム、及び処理システムを操作する方法 - Google Patents

真空処理システム、及び処理システムを操作する方法 Download PDF

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Abstract

基板を有するキャリアをルーティングするための真空処理システムが説明される。当該システムは、キャリア上の基板を処理するための第１の真空処理チャンバ、基板のための処理時間遅延をもたらす真空バッファチャンバ、基板上の材料層のマスク堆積のための第２の真空処理チャンバ、及びキャリアを第１の真空チャンバから真空バッファチャンバへとルーティングし、キャリアを真空バッファチャンバから第２の真空チャンバへとルーティングするための１又は複数の移送チャンバを含む。【選択図】図２

Description

［０００１］本開示の実施形態は、特に、複数の基板上に２つ、３つ、又はそれより多くの異なる材料を堆積するための、真空処理システム、及び真空処理システムを操作する方法に関する。諸実施形態は、特に、真空処理システム、及び真空処理システムを操作する方法に関し、基板キャリアによって保持された基板は、例えば、様々な堆積モジュールを出入りするように、基板搬送路に沿って、真空処理システム内で搬送される。さらに、諸実施形態は、特に、真空処理システム、及び真空処理システムを操作する方法に関し、基板は、実質的に垂直配向で基板キャリアによって支持される。
［０００２］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、人気が益々高まっている。このような装置の製作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、無機装置に対してコスト面で優位に立つ潜在性をもっている。可撓性などの有機材料の固有特性は、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おいて有利であり得る。有機光電子デバイスの例には、有機発光デバイス、有機ディスプレイ、有機フォトトランジスタ、有機光電池、及び有機光検出器が含まれる。
［０００３］ＯＬＥＤデバイスの有機材料は、従来の材料に対して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ときの波長は、適切なドーパントを用いて容易に同調させることができる。ＯＬＥＤデバイスでは、デバイスにわたって電圧が印加されたときに光を発する薄い有機膜が利用される。ＯＬＥＤデバイスは、フラットパネルディスプレイ、照明、及び背面照明などの用途で使用するのに益々興味深い技術となっている。
［０００４］材料、具体的には、有機材料は、典型的に、準大気圧下の真空処理システム内で基板上に堆積される。堆積の間、少なくとも１つの開口又は複数の開口を有し得るマスクデバイスが基板の前方に配置され得る。これらの開口は、例えば、蒸発によって基板上に堆積される材料パターンに対応する開口パターンを画定する。基板は、典型的に、堆積の間、マスクデバイスの背後に配置され、且つ、マスクデバイスに対して位置合わせさせられる。特に大面積基板及び実質的に垂直な基板配向に対して、ディスプレイのピクセル解像度に対応するような正確さでマスキングを行うことは困難である。
［０００５］典型的に、例えば、カラーディスプレイを製造するために、５つ以上又はさらに１０以上の材料層が基板上に連続的に堆積され得る。典型的に、有機材料の１又は複数の層、及び金属材料の１又は複数の層が、積み重ねられた層として堆積される。特に、金属層の精密さによって基板温度が上昇する場合があり、例えば、連続的に堆積された層に対して正確にマスクを位置合わせすることがさらに困難になる。スループットを向上させ、ひいては、真空処理システムのタクト時間を減少させたいという願いによって、さらに課題が積み重なる。
［０００６］したがって、複数の基板上に材料を堆積するために、改善された真空処理システム、及び改善された真空処理システムを操作する方法を提供することが有益であろう。
［０００７］上記の観点から、基板を処理するための真空処理システム、基板上に複数の層を堆積するための真空処理システム、及び真空処理システムを操作する方法が提供される。
［０００８］一実施形態によれば、基板を有するキャリアをルーティングするための真空処理システムが提供される。当該システムは、キャリア上の基板を処理するための第１の真空処理チャンバ、基板のための処理時間遅延をもたらす真空バッファチャンバ、基板上の材料層のマスク堆積のための第２の真空処理チャンバ、及びキャリアを第１の真空チャンバから真空バッファチャンバへとルーティングし、キャリアを真空バッファチャンバから第２の真空チャンバへとルーティングするための１又は複数の移送チャンバを含む。
［０００９］別の実施形態によれば、大面積基板上のＯＬＥＤディスプレイ製造のための真空処理システムが提供される。当該システムは、大面積基板上の層スタック上に金属材料が堆積されるための蒸発器を有する金属堆積チャンバ、真空処理システム内で金属堆積チャンバの下流に設けられた真空バッファチャンバであって、大面積基板を支持する２つ以上のキャリアを格納するように構成された真空バッファチャンバ、真空バッファチャンバの下流にあり、且つ大面積基板上に材料を堆積するためにさらなる蒸発器を有するさらなる堆積チャンバであって、表示画素に対応する領域上に材料を堆積するために大面積基板をマスキングするシャドウマスクのためのマスク支持体を含む、さらなる堆積チャンバ、及びキャリアの温度を減少させるためにキャリア位置に隣接して配置された冷却アセンブリを含む移送チャンバを含む。
［００１０］別の実施形態によれば、真空処理システムを操作する方法が提供される。当該方法は、第１のタクト時間期間の間、基板上に材料層を堆積することと、第１のタクト時間期間に続く１又は複数の第２の時間期間の間、真空バッファチャンバ内で基板を支持するキャリアをパーキングさせることと、１又は複数の第２のタクト時間期間に続く第３のタクト時間期間の少なくとも一部の間、冷却アセンブリに隣接する移送チャンバ内でキャリアを冷却することとを含む。
［００１１］本開示のさらなる態様、利点、及び特徴は、本明細書及び添付図面から明らかになる。
［００１２］本開示の上述の特徴を詳しく理解し得るように、上記で簡潔に要約した本開示のより詳細な説明が、実施形態を参照することによって得られる。添付図面は、本開示の実施形態に関するものであり、下記で説明される。典型的な実施形態を図面に示し、以下の記載で詳説する。
金属堆積の後のガラス基板の温度を示すグラフを示す。 経時的に、キャリア、例えば、静電チャックの温度を示すグラフを示す。 本開示の実施形態に係る真空処理システムの一部を示し、例えば、処理された基板に対して、先入れ先出しバッファをもたらすバッファチャンバ、及び移送チャンバが示されている。 本開示の実施形態に係る真空処理システムに対する基板の温度及びキャリアの温度を示すグラフを示す。 本開示の実施形態に係る、移送チャンバ内の冷却アセンブリの実施形態を示す。 本開示の実施形態に係る、冷却アセンブリを示す。 ２つ以上の真空クラスタチャンバ、及び真空クラスタチャンバのうちの１又は複数に接続された複数の処理チャンバを有する、本開示の実施形態に係る真空処理システムの概略図を示す。 図３Ａの真空処理システムの概略図を示し、本開示の実施形態に係る真空処理システムの内部の例示的な基板の往来又は基板の流れを示す。 ２つ以上の真空クラスタチャンバ、及び真空クラスタチャンバのうちの１又は複数に接続された複数の処理チャンバを有する、本開示の実施形態に係るさらなる真空処理システムの概略図を示す。 図４Ａの真空処理システムの概略図を示し、本開示の実施形態に係る真空処理システムの内部の例示的な基板の往来又は基板の流れを示す。 本開示の実施形態に係る、蒸発源アセンブリの概略上面図を示す。 真空処理システムを操作する方法の実施形態を示すフロー図を示す。
［００２５］様々な実施形態をこれより詳細に参照する。これらの１又は複数の実施例が、図面に示されている。各実施例は、説明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を、任意の他の実施形態において、又は、任意の他の実施形態と併せて使用することが可能であり、これにより、さらに別の実施形態が生み出される。本開示は、このような修正例及び変形例を含むことが意図される。
［００２６］図面について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し得る。概して、個々の実施形態に関する相違点のみが説明される。他に特に規定がない限り、一実施形態の部分又は態様の説明は、別の実施形態の対応する部分又は態様に同様に適用される。
［００２７］ＯＬＥＤフラットパネルディスプレイなどのＯＬＥＤデバイスは、複数の層を含み得る。例えば、５つ以上、又は最大１０以上の層の組み合わせが設けられ得る。典型的に、有機層及び金属層は、バックプレーン上に堆積される。バックプレーンは、ＴＦＴ構造を含み得る。具体的には、有機層は、封入される前、気体環境（例えば、大気）に対して敏感であり得る。したがって、真空処理システムの内部で、有機層と金属層の両方を含む層スタック全体を生成することが有益である。
［００２８］本開示では、特にモバイル機器向けのＯＬＥＤフラットパネルディスプレイの製造に言及がなされる。しかしながら、他の基板処理用途向けに、似たような検討事項、実施例、実施形態、及び態様がさらに与えられる場合がある。例えばＯＬＥＤモバイルディスプレイの場合、幾つかの処理チャンバでは、共通金属マスク（ＣＭＭ）が設けられる。ＣＭＭは、各モバイルディスプレイに対して端部除外マスクを設ける。各モバイルディスプレイは、１つの開口を伴ってマスキングされ、ディスプレイ間の領域に対応する基板上の領域は、主にＣＭＭによって覆われる。他の層は、ファインメタルマスク（ＦＦＭ）で堆積されてもよい。ファインメタルマスクは、例えば、ミクロン単位で寸法形成された複数の開口を有する。複数の精細な開口は、モバイルディスプレイの画素、又は、モバイルディスプレイの画素の色に対応する。したがって、ディスプレイ上にミクロン単位で画素を整列させるためには、ＦＦＭ及び基板を互いに対して高精度にアライメントしなければならない。大面積基板、垂直基板配向、及び結果として生じる重力、並びに例えば、蒸発処理の熱衝撃に起因する熱膨張が組み合わさると、正確なマスクアライメントが困難となる。
［００２９］本開示の幾つかの実施形態によると、基板は、チャッキングデバイスによって（例えば、静電チャック及び／又は磁気チャックによって）、基板キャリアで保持され得る。他の種類のチャッキングデバイスを使用してもよい。典型的に、基板キャリアは、キャリア本体、及び基板受容プレートを含む。基板は、例えば、静電力及び／又は磁力によって、基板受容プレートで保持される。本明細書に記載されている、基板を「搬送する（ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ）」、「移動させる（ｍｏｖｉｎｇ）」、「ルーティングさせる（ｒｏｕｔｉｎｇ）」、「交換する（ｒｅｐｌａｃｉｎｇ）」、又は「回転させる（ｒｏｔａｔｉｎｇ）」こととは、基板をある配向、具体的には、非水平配向、より具体的には、実質的に垂直な配向に保持するキャリアの対応する運動のことを指し得る。
［００３０］図１Ａは、例えば、金属蒸発器を用いて金属層を堆積した後の、キャリアによって支持されたガラス基板の温度を示すグラフ１０を示す。例えば、金属堆積の後、少なくとも３０Ｋだけ基板温度が上昇しているのがわかる。例えば、１０〜２０分後、基板温度は時間と共に減少する。しかし、より長い時間尺度（数時間）で見ると、キャリアの温度は、図１Ｂのグラフ１２に示すように、真空処理システムの操作の間に上昇する。システム内の温度を評価すると、輻射に起因する基板の冷却は重要ではないことが見い出され得る。さらに、真空処理システム内の真空雰囲気により、対流に起因する熱交換も重要ではない。基板の冷却は、主に基板から基板キャリアへの伝導、すなわち、熱伝導によってもたらされることが発見された。図１Ｂに示すように、このプロセスは、基板キャリアの温度が上昇するにつれて、より長い時間尺度（数時間から数十時間）にわたって困難に直面し得る。
［００３１］本開示の実施形態によれば、処理される基板を有するキャリアをルーティングするための真空処理システムが提供される。当該システムは、キャリア上の基板を処理するための第１の真空処理チャンバ、基板のための処理時間遅延をもたらす真空バッファチャンバ、基板上の材料層のマスク堆積のための第２の真空処理チャンバ、及びキャリアを第１の真空チャンバから真空バッファチャンバへとルーティングし、キャリアを真空バッファチャンバから第２の真空チャンバへとルーティングするための１又は複数の移送チャンバを含む。
［００３２］処理時間遅延を導入するバッファチャンバを設けることにより、基板温度を３０Ｋ以上（さらに５０Ｋ以上等）上昇させ得る金属堆積の後の、例えば、ファインメタルマスク（ＦＦＭ）を用いた、堆積のためのアライメントの精度の問題が減少する。例えば、本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、金属堆積には、基板上の熱負荷をさらに増加させ得るＣＭＭが提供され得る。本開示の実施形態に係る真空バッファチャンバは、後続の（下流）ＦＭＭ堆積処理のために十分に低い基板温度を可能とする。この処理では、例えば、ファインメタルマスクの高精度なアライメントが有益である。
［００３３］他の実施形態と組み合わせることができる本開示の実施形態によれば、基板温度管理のために、幾つかの態様のうちの１又は複数を、独立的に又は組み合わせて有益に使用することができる。基板温度管理の改善によって、同様に、マスク（具体的には、ディスプレイの画素に対応する開口を有するマスク）の改善されたアライメント精度が可能になる。一態様によれば、蒸発源の基板に対する熱負荷を減少させるか、又は最小限にすることができる。これについては、図８に関連してより詳細に説明される。別の態様によれば、基板の温度上昇を最小限にして、バッファチャンバの改善された熱伝導を可能にするために、キャリアの質量を熱緩衝として使用することができる。したがって、本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、キャリアの厚さは、８ｍｍ以上（１５ｍｍ以上など）であり得る。特に、幾つかの実施形態に従って大面積基板を使用することができるという事実に照らし合わせて、基板キャリア及び基板の大体似たような領域を考えると、このキャリアの厚さは、１ｍｍ以下（約０．５ｍｍなど）の基板の厚さに比べて大きい。さらに別の態様によると、特に基板キャリア向けに、且つ／又は、基板から基板キャリアへの熱伝導が起きた後に、能動的輻射冷却を実現することができる。
［００３４］図２で示すように、真空バッファチャンバ１１６２を提供し得る。本開示の実施形態によれば、真空バッファチャンバ１１６２は、処理時間遅延を設けるように構成されている。真空バッファチャンバ１１６２は、冷却領域２００であり得る。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、真空バッファチャンバは、それぞれの基板を支持する、受け入れたキャリアのための先入れ先出しスタックを設け得る。追加的に又は代替的に、真空バッファチャンバは、４つ以上の基板キャリアをバッファするように構成され得る。したがって、処理時間遅延は、真空処理システムのタクト時間の少なくとも４倍であり得る。
［００３５］本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、真空処理システムを操作する方法は、真空処理システムのタクト時間の少なくとも４倍の待機時間の導入を含み得る。
［００３６］例えば、図２は、基板を有する基板キャリアを格納し得る７つの基板キャリアスロット２１０を示す。矢印２１２によって示されているように、基板キャリアスロット２１０を隣接する移送チャンバ１１６４の搬送路２１４とアライメントするために、基板キャリアスロット２１０又は基板キャリアスロットのアレイを移動させることができる。真空バッファチャンバ１１６２の基板キャリアスロット２１０上の搬送路２１４に沿って、基板キャリアを、移送チャンバ１１６４を通して搬送させることができる。例えば、基板は、真空チャンバ２０（例えば、真空クラスタチャンバ）に出入りするように搬送され得る。基板キャリアスロット２１０の移動によって、基板キャリアバッファを先入れ先出しバッファ（ＦＩＦＯバッファ）として操作することが可能になる。ＦＩＦＯバッファによって、後続の基板に対して一定の基板処理遅延時間が可能になる。
［００３７］図２は、幾つかの実施形態で提供され得る冷却アセンブリ２３０をさらに図示する。冷却アセンブリ２３０は、移送チャンバ１１６４内に設けられる。したがって、キャリアの温度が上昇している間、真空バッファチャンバ１１６２内で処理遅延時間の対象となった基板を有するキャリアは、冷却アセンブリで冷却され得る。例えば、冷却アセンブリは、基板キャリアの裏側に冷却ユニット２２０を含み得、任意選択的に、基板キャリアの表側に冷却ユニット２２２を含み得る。典型的に、基板キャリアの表側は、基板を支持する側である。
［００３８］本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる本開示の実施形態によれば、冷却ユニットの冷却素子は、低温クーラー、低温発生器（ｃｒｙｏ−ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）、低温気体冷却器（ｃｒｙｏ−ｇａｓ−ｃｈｉｌｌｅｒ）等であり得る。冷却ユニットは、窒素又は空気のような圧縮乾燥気体を冷却し得る。例えば、気体を周囲温度から−８０℃以下（−１００℃以下等）の極低温まで冷却することができる。
［００３９］本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる本開示の実施形態によれば、冷却アセンブリ２３０は、キャリア位置、特に移送チャンバ１１６４内のキャリア位置に隣接して設けられ得る。さらなる詳細は、図４及び図５に関連して説明される。さらに、幾つかの代替的又は追加的な修正例によれば、冷却アセンブリ２３０は、冷却流体（例えば、冷却気体）用の導管を備えた領域を有する１又は複数の冷却表面を含み得る。
［００４０］図３は、本開示の実施形態に従って、すなわち、本開示の実施形態に係る真空処理システム、及び本開示の実施形態に係る真空処理システムを操作する方法に関連する、経時的に展開する基板の温度（破線のグラフ３２を参照）、及びキャリアの温度（点線のグラフ３４を参照）を例示する。
［００４１］真空処理システムを操作する実施形態は、第１のタクト時間期間の間、材料層（例えば、金属層）を基板上に堆積することを含み得る。
［００４２］基板の往来については、真空処理システム内で同時に処理される複数の基板に関連して説明することができる。同時処理のために、タクト時間は、典型的に、システム内の基板の処理、基板の搬送、及び他の操作条件が同期するように設けられる。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、システムのタクト時間、すなわち、時間期間は、１８０秒以下、例えば、６０秒から１８０秒であり得る。例えば、基板は、この時間期間、すなわち、第１の例示的な時間期間Ｔ内に処理される。
［００４３］図３に示すグラフは、材料層を堆積した後の時間３０１で開始する。基板を支持するキャリアは、例えば、タクト時間の間、真空バッファチャンバに移動し得る。基板を支持するキャリアは、本開示の実施形態によれば、例えば時間３０２で真空バッファチャンバ内にパーキングする。
［００４４］キャリアは、おおよそ時間３０４まで１又は複数のタクト時間期間にわたってパーキングする。例えば、基板を支持するキャリアは、３つ以上のタクト時間にわたってパーキングし得る。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる実施形態によれば、真空バッファチャンバは、ＦＩＦＯバッファとして提供及び／又は操作され得る。その時間の間、基板温度が降下して、キャリア温度が上昇する。キャリアは、基板のための熱緩衝材として使用され得る。
［００４５］キャリアを、冷却アセンブリ、例えば、移送チャンバ内に設けられた冷却アセンブリに移動させることができる。時間３０４では、さらなるタクト時間の一部の間、キャリアは、冷却アセンブリで冷却され得る。図３にグラフ３４で示すように、キャリアの温度が降下する。その後、図３の時間３０６によって示されているように、堆積、例えば、ファインメタルマスクを用いた有機材料の堆積が基板上にもたらされ得る。例えば、有機材料のマスク堆積については、グラフ３２に示すように、基板温度は十分に降下して、基板に対するマスクアライメントの改善が可能になる。
［００４６］さらに別の実施形態によれば、第２の冷却アセンブリが、真空処理システム内に設けられ得る。例えば、第２の冷却アセンブリは、図６Ａ及び図７Ａに関連して説明されているように、真空処理システムのさらなる移送チャンバ内に設けられ得る。これは、図３では、基板キャリア温度のさらなる降下が開始した後の２つ目の時間３０４によって示されている。したがって、基板キャリア温度は、約３０℃以下に減少し得る。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、真空処理システムは、移送チャンバ内に設けられた冷却アセンブリなど、１つ、２つ、３つ、４つ以上の冷却アセンブリを有し得る。例えば、２つの冷却アセンブリが設けられ得る。
［００４７］図４は、本明細書に記載された実施形態に係る、真空処理システムの１又は複数の移送チャンバの移送チャンバ１１６４を示す。例えば、移送チャンバ１１６４は、真空バッファチャンバとシステムのさらなる真空チャンバとの間に設けられ得る。例示的に、さらなる真空チャンバは、真空回転チャンバなどのクラスタチャンバ（例えば、図６Ａの真空回転チャンバ１１３０を参照）であり得る。
［００４８］移送チャンバ１１６４は、真空チャンバであり、磁気浮揚ボックス４３２及び磁気駆動ボックス４３４を有する磁気浮揚システムを含み得る。キャリア４１０は、例えば、浮揚させられている間、真空チャンバ内に配置され得る。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、キャリア４１０は、冷却アセンブリ２３０、例えば、冷却アセンブリの冷却ユニット２２０に隣接して配置される。幾つかの実施形態によれば、冷却ユニット２２０は、基板キャリア４１０の裏側、すなわち、基板４１２が装着された側の反対側のキャリア側に設けられ得る。
［００４９］幾つかの実施形態によれば、任意選択的に、第２の冷却ユニット２２２は、基板キャリア４１０の表側、すなわち、基板４１２に対向する側に設けられ得る。
［００５０］図５は、本開示の実施形態に係る、冷却アセンブリ２３０をより詳細に示す。冷却アセンブリの冷却ユニット２２０は、プレート５０１を含み得る。複数の導管５０２が、プレート５０１に設けられ得る。例えば、導管５０２は、プレートに取り付けられてもよく、又は、プレート内に組み込まれてもよい。導管５０２は、互いに流体連通しており、例えば、冷却流体のために冷却素子５１０と共に閉ループを設ける。冷却ユニットの冷却素子は、低温クーラー、低温発生器、低温気体冷却器等であり得る。冷却流体は、冷却素子５１０内で冷却され、導管５０２を通して循環する。したがって、導管及びプレート５０１は、−５０℃以下（−１００℃以下等）の温度まで冷却され得る。例えば、キャリアが冷却アセンブリの隣にパーキングしている間、キャリア４１０に隣接して設けられた冷却ユニット２２０はキャリアを冷却し得る。したがって、キャリアの温度は降下し得る。キャリアによって基板から以前吸収された熱エネルギーは、冷却流体への熱放射によって移され得る。
［００５１］上述のように、真空処理システムは、１又は複数の移送チャンバを含み得る。例示的な真空処理システム１１００は、図６Ａに示される。図６Ａに示す真空処理システムは、複数の真空クラスタチャンバ、複数の処理チャンバ、及び複数の移送チャンバを含む。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる一実施形態によれば、本明細書で言及されている１又は複数の移送チャンバは、キャリアを真空処理システム内の第１の搬送方向から真空処理システム内の第２の搬送方向へと方向付ける第１の真空クラスタチャンバを含み得る。さらに、真空処理システムは、キャリアを真空処理システム内の第１の搬送方向から真空処理システム内の第２の搬送方向へと方向付ける少なくとも第２の真空クラスタチャンバを含み得る。
［００５２］図６Ａは、本開示の実施形態に係る真空処理システム１１００を示す。真空処理システム１１００には、クラスタ配置とインライン配置との組み合わせが設けられる。複数の処理チャンバ１１２０が設けられる。処理チャンバ１１２０は、真空回転チャンバ１１３０に接続され得る。真空回転チャンバ１１３０は、インライン配置で設けられる。真空回転チャンバ１１３０は、処理チャンバ１１２０に出入りするよう移動させられる基板を回転させることができる。クラスタ配置とインライン配置との組み合わせは、ハイブリッド配置と見なされうる。ハイブリッド配置を有する真空処理システム１１００は、複数の処理チャンバ１１２０を許容する。真空処理システムの長さは、特定の限界を依然として越えることはない。
［００５３］本開示の実施形態によれば、クラスタチャンバ又は真空クラスタチャンバは、２つ以上の処理チャンバが接続されるように構成されたチャンバ、例えば、移送チャンバである。したがって、真空回転チャンバ１１３０は、クラスタチャンバの例である。クラスタチャンバは、ハイブリッド配置におけるインライン配置で設けられ得る。
［００５４］真空回転チャンバ又は回転モジュール（本明細書で「ルーティングモジュール」又は「ルーティングチャンバ」とも呼ばれる）は、１又は複数のキャリアの搬送方向を変更するように構成された真空チャンバであると理解することができる。この１又は複数のキャリアの搬送方向は、回転モジュール内のトラック上に配置された１又は複数のキャリアを回転させることによって、変更し得る。例えば、真空回転チャンバは、回転軸、例えば、垂直回転軸の周りでキャリアを支持するように構成されたトラックを回転させるように構成された回転デバイスを含み得る。幾つかの実施形態では、回転モジュールは、回転軸の周りで回転し得る少なくとも２つのトラックを含む。第１のトラック、特に第１の基板キャリアトラックは、回転軸の第１の側に配置され得、第２のトラック、特に第２の基板キャリアトラックは、回転軸の第２の側に配置され得る。
［００５５］幾つかの実施形態では、回転モジュールは、４つのトラック、特に、２つのマスクキャリアトラック、及び回転軸の周りを回転し得る２つの基板キャリアトラックを含む。
［００５６］回転モジュールがｘ°（例えば、９０°）の角度だけ回転すると、トラック上に配置された１又は複数のキャリアの搬送方向は、ｘ°（例えば、９０°）の角度だけ変化し得る。回転モジュールの１８０°の角度の回転は、トラック切り替えに対応する場合があり、すなわち、回転モジュールの第１の基板キャリアトラックの位置と回転モジュールの第２の基板キャリアトラックの位置とが交換され得、且つ／又は回転モジュールの第１のマスクキャリアトラックの位置と回転モジュールの第２のマスクキャリアトラックの位置とが交換され得る。幾つかの実施形態によれば、回転モジュールは、基板が回転し得るロータを含み得る。
［００５７］図６Ａは、真空処理システム１１００を示し、図６Ｂは、真空処理システム内の基板の往来を示す。基板は、例えば、真空スイングモジュール１１１０において、真空処理システム１１００に入る。さらなる修正例によると、基板を真空処理システム内にローディングし、真空処理システムからアンローディングするために、ロードロックチャンバが、真空スイングモジュールに接続され得る。真空スイングモジュールは、典型的に、基板を、デバイス製造工場のインターフェースから、直接受け取るか又はロードロックチャンバを介して受け取る。典型的に、インターフェースは、基板、例えば、大面積基板を水平配向で供給する。真空スイングモジュールは、基板を、工場インターフェースで設けられた配向から実質的に垂直な配向に移動させる。基板が、例えば、水平配向に戻るよう移動させられるまで、基板が真空処理システム１１００内で処理されている間、基板の実質的に垂直な配向が維持される。基板の揺動、角度移動、又は回転は、図６Ｂの矢印１１９１によって示される。
［００５８］本開示の実施形態によれば、真空スイングモジュールは、第１の基板配向から第２の基板配向への移動のための真空チャンバであり得る。例えば、第１の基板配向は、水平配向などの非垂直配向であり得、第２の基板配向は、垂直配向又は実質的に垂直な配向などの非水平配向であり得る。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、真空スイングモジュールは、水平配向に対する第１の配向と水平配向に対する第２の配向に基板を内部で基板を選択的に位置付けするように構成された基板最位置付けチャンバであり得る。
［００５９］基板は、矢印１１９２に示すように、バッファチャンバ１１１２（図６Ａを参照）を通して移動させられる。基板は、真空回転チャンバ１１３０などのクラスタチャンバを通して処理チャンバ１１２０内にさらに移動させられる。図６Ａ及び図６Ｂに関連して説明される幾つかの実施形態では、基板は、処理チャンバ１１２０−Ｉ内に移動させられる。例えば、処理チャンバ１１２０−Ｉ内で孔検査層（ＨＩＬ）が基板上に堆積され得る。
［００６０］その後、基板は、処理チャンバ１１２０から出されて、隣接するクラスタチャンバ、例えば、真空回転チャンバ１１３０に移動させられ、それから、第１の移送チャンバ１１８２を通して、さらなるクラスタチャンバを通して、処理チャンバ１１２０−ＩＩ内に移動させられる。これは、図６Ｂの矢印１１９４によって示される。処理チャンバ１１２０−ＩＩでは、孔移送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｌａｙｅｒ：ＨＴＬ）が基板上に堆積される。孔注入層と同様に、孔移送層は、モバイルディスプレイ毎に１つの開口を有する共通金属マスクで製造され得る。さらに、基板は、処理チャンバ１１２０−ＩＩから出されて、隣接するクラスタチャンバ、例えば、真空回転チャンバ１１３０に移動させられ、それから、第２の移送チャンバ１１８４を通して、さらなるクラスタチャンバを通して、処理チャンバ１１２０−ＩＩＩ内に移動させられる。これは、図６Ｂのさらなる矢印１１９４によって示される。
［００６１］移送チャンバ又は中継モジュールは、少なくとも他の２つの真空モジュール又は真空チャンバの間、例えば、真空回転チャンバ間に挿入され得る真空モジュール又は真空チャンバであると理解することができる。キャリア（例えば、マスクキャリア及び／又は基板キャリア）は、移送チャンバの長さ方向で、移送チャンバを通して搬送され得る。移送チャンバの長さ方向は、真空処理システムの主搬送方向、すなわち、クラスタチャンバのインライン配置に対応し得る。
［００６２］処理チャンバ１１２０−ＩＩＩでは、電子遮蔽層（ＥＢ）が基板上に堆積される。電子遮蔽層は、ファインメタルマスク（ＦＦＭ）で堆積され得る。ファインメタルマスクは、例えば、ミクロン単位で寸法形成された複数の開口を有する。複数の精細な開口は、モバイルディスプレイの画素、又は、モバイルディスプレイの画素の色に対応する。したがって、ディスプレイ上にミクロン単位で画素を整列させるためには、ＦＦＭ及び基板を互いに対して高精度にアライメントしなければならない。
［００６３］基板は、処理チャンバ１１２０−ＩＩＩから、処理チャンバ１１２０−ＩＶへと移動し、その後、処理チャンバ１１２０−Ｖ、それから処理チャンバ１１２０−ＶＩへと移動する。各搬送路、例えば、２つの基板搬送路に対して、基板は、処理チャンバから移動して、移送チャンバを通して、真空回転チャンバを通して、例えば、真空回転チャンバ内に入り、次の処理チャンバ内に入る。例えば、赤画素のためのＯＬＥＤ層は、チャンバ１１２０−ＩＶ内で堆積され得、緑画素のためのＯＬＥＤ層は、チャンバ１１２０−Ｖ内で堆積され得、青画素のためのＯＬＥＤ層は、チャンバ１１２０−ＶＩ内で堆積され得る。色画素の各層は、ファインメタルマスクで堆積される。種々の色の画素ドットが基板上で互いに隣接するように、それぞれのファインメタルマスクは異なり、これにより、１つの画素の外観を呈する。処理チャンバ１１２０−ＶＩから処理チャンバ１１２０−ＶＩＩに延びるさらなる矢印１１９４によって示すように、基板は、処理チャンバから出て、移送チャンバを通して、さらなるクラスタチャンバを通して、クラスタチャンバ内に移動し、それから後続の処理チャンバ内に入る。処理チャンバ１１２０−ＶＩＩでは、電子移送層（ＥＴＬ）が、共通金属マスク（ＣＭＭ）で堆積され得る。
［００６４］１つの基板について以上で説明される基板の往来は、真空処理システム１１００内で同時に処理される複数の基板に対しても同様である。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、システムのタクト時間、すなわち、時間期間は、１８０秒以下、例えば、６０秒から１８０秒であり得る。したがって、基板は、この時間期間、すなわち、第１の例示的な時間期間Ｔ内で処理される。上述の処理チャンバ及び下述の後続の処理チャンバでは、１つの基板が第１の時間期間Ｔ内で処理され、処理されたばかりの別の基板が、第１の時間期間Ｔ内で処理チャンバから出るように移動させられ、処理されるさらに別の基板が、第１の時間期間Ｔ内で処理チャンバ内に移動させられる。１つの基板が、各処理チャンバ内で処理され得るが、２つのさらなる基板が、この処理チャンバに関連して往来する。すなわち、第１の時間期間Ｔの間、１つのさらなる基板が、対応する処理チャンバからアンロードされ、１つの基板が、対応する処理チャンバ内にロードされる。
［００６５］処理チャンバ１１２０−Ｉから処理チャンバ１１２０−ＶＩＩへの例示的な基板の上述の経路は、真空処理システム１１００の処理チャンバの列、例えば、図６Ａ及び図６Ｂの下方の列に設けられる。真空処理システムの列又は下方部分は、図６Ｂの矢印１０３２で示される。
［００６６］本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、基板は、真空処理システムのクラスタチャンバのインライン配置の一端からクラスタチャンバのインライン配置の反対端へと、真空処理システムの一列又は一部においてルーティングされ得る。インライン配置の反対端、例えば、図６Ａの右側の真空回転チャンバ１１３０において、基板は、真空処理システムの他の列又は他の部分に移送される。これは、図６Ｂの矢印１１１５によって示される。図６Ｂの矢印１０３４によって示されているように、真空処理システムの他の列又は他の部分では、基板は、クラスタチャンバのインライン配置の反対端からクラスタチャンバのインライン配置の一端、すなわち、開始端へと移動しながら、後続の処理チャンバ群内で処理される。
［００６７］図６Ａに示す実施例では、例示的な基板は、処理チャンバ１１２０−ＶＩＩＩへと移動し、その後、処理チャンバ１１２０−ＩＸへと移動する。例えば、ＯＬＥＤデバイスのカソードを例示的に形成し得る金属化層は、例えば、上述の共通金属マスクを用いて、処理チャンバ１１２０−ＶＩＩＩ内で堆積され得る。例えば、金属（Ａｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ）のうちの１又は複数は、堆積モジュールのうちの幾つかによって堆積され得る。少なくとも１つの材料は、透明導電酸化物材料、例えば、ＩＴＯであってもよい。少なくとも１つの材料は、透明材料であってもよい。特に処理チャンバ１１２０−ＶＩＩＩなどの金属化チャンバ（ｍｅｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ）では、基板にかかる熱負荷や基板の温度上昇が高いことがある。したがって、このような金属堆積の後に、本発明の実施形態による冷却が有益に行われ得る。
［００６８］図６Ａは、真空バッファチャンバ１１６２及び移送チャンバ１１６４を示す。移送チャンバ１１６４は、クラスタチャンバ１１３０と真空バッファチャンバ１１６２との間に設けられ得る。基板を有するキャリアは、図６Ａに例示するように、処理チャンバ１１２０−ＶＩＩＩからルーティングされて、移送チャンバ１１８２を通り、クラスタチャンバ１１３０を通り、移送チャンバ１１６４を通り、真空バッファチャンバ１１６２内に入り得る。本明細書に記載された実施形態によれば、基板は、処理チャンバから真空バッファチャンバへと、１又は複数の移送チャンバを通してルーティングされ得る。
［００６９］真空バッファチャンバ１１６２から、基板は、冷却装置が設けられ得る移送チャンバ１１６４を通してルーティングされ得る。基板キャリアの温度を減少させるために、キャリアを冷却装置に隣にパーキングした後、キャリアは、次の処理チャンバ１１２０へとさらにルーティングされ得る。例えば、図６Ａに示すように、さらなる移送チャンバ１１８２をハッチングすることにより、さらなる冷却装置の下流にさらなる冷却装置が設けられ得る。
［００７０］本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、真空処理システムは、基板キャリアを収容するのに十分な長さを有する長い移送チャンバ、及び基板キャリアより短い移送チャンバを有益に含み得る。基板キャリアを冷却装置の前方にパーキングすることは、長い移送チャンバ内で有益に行われ、それにより、冷却装置の前方にパーキングしている間に移動しない基板キャリアは、隣接するチャンバ（例えば、真空回転チャンバ）に影響を与えることがない。
［００７１］本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、１又は複数の移送チャンバは、第１の真空クラスタチャンバと真空バッファチャンバとの間の第１の移送チャンバ、及び第１の真空クラスタチャンバと少なくとも第２の真空クラスタチャンバとの間の第２の移送チャンバを含み得る。またさらに、真空処理システムの追加的又は代替的な修正例は、第２の真空処理チャンバを有し、例えば、真空バッファチャンバの下流の真空処理チャンバは、シャドウマスクを基板に対してアライメントするためのマスクアライメントアセンブリを有する。またさらに、追加的又は代替的に、第２の移送チャンバは、第１のクラスタチャンバと第２のクラスタチャンバとの間に延びる第１の長さを有し得、第１の移送チャンバは、基板を収容するように寸法形成され、第３の移送チャンバは、第２のクラスタチャンバに接続され、第２の移送チャンバは、第１の長さより短い第２の長さを有する。
［００７２］本発明の実施形態によれば、１５°以下だけ垂直から偏差する配向で基板をルーティングするように設けられた基板搬送装置が提供され得る。垂直分離配向は、設置面積の縮小に有益である。基板搬送装置は、基板を第１の真空処理チャンバ、第２の真空処理チャンバ、及び１又は複数の移送チャンバを通してルーティングするように設けられ得る。
［００７３］一態様によれば、大面積基板をＯＬＥＤディスプレイ製造するための真空処理システムが提供される。当該システムは、金属材料の蒸発物が大面積基板上のスタックに堆積される金属堆積チャンバを含む。当該システムは、真空処理システム内で金属堆積チャンバの下流に設けられた真空バッファチャンバであって、大面積基板を支持する２つ以上のキャリアを格納するように構成された真空バッファチャンバ、及び真空バッファチャンバの下流にあり、且つ大面積基板上に材料を堆積するためにさらなる蒸発器を有するさらなる堆積チャンバであって、表示画素に対応する領域上に材料を堆積するために大面積基板をマスキングするシャドウマスクのためのマスク支持体を含む、さらなる堆積チャンバを含む。さらに、当該システムは、キャリア位置に隣接して配置されてキャリアの温度を降下させる冷却アセンブリを含む移送チャンバを含む。本開示のさらなる態様、利点、特徴、及び実施形態は、このような実施形態と組み合わされ得る。
［００７４］幾つかの実施形態によれば、真空バッファチャンバ１１６２の下流、例えば、処理チャンバ１１２０−ＩＸ及び１１２０−Ｘ内にさらなる層が供給され得る。
［００７５］最終的な処理の後、基板は、バッファチャンバ１１１２を介して、真空スイングモジュール１１１０、すなわち、基板最位置付けチャンバに移動させられ得る。これは、図６Ｂの矢印１１９３によって示される。真空スイングモジュールでは、基板は、処理配向、すなわち、実質的に垂直な配向から、工場とのインターフェースに対応する基板配向、例えば、水平配向に動かされる。
［００７６］図６Ａ及び図６Ｂに関して説明される実施形態の特徴が組み込まれ得る別の実施形態が、図７Ａ及び図７Ｂに関連して説明される。図７Ａ及び図７Ｂに示す真空処理システム１１００は、第２の真空スイングモジュール１２１０、すなわち、第２の基板最位置付けチャンバを含む。さらに、クラスタチャンバと真空スイングモジュールとの間の第２のバッファチャンバ１２１２が設けられ得る。したがって、例示的な基板は、クラスタチャンバのインライン配置の一端からクラスタチャンバのインライン配置の反対端へとルーティングされ得る。例えば、基板は、真空スイングモジュール１１１０内にロードされ得、システム内で、実質的に一端（すなわち、図７Ａの左側）から反対端（すなわち、図７Ａの右側）へとルーティングされ得る。基板は、真空スイングモジュール１２１０、すなわち、反対端の真空スイングモジュールを通して、真空処理システムから出るようにアンロードされ得る。幾つかの実施形態によれば、ある処理チャンバから次の処理チャンバへと搬送されるとき、基板の往来は、例えば、図４Ｂの矢印１２９４によって示されるように、処理チャンバの一列（図４Ｂの矢印１０３２参照）と処理チャンバの他の列（図４Ｂの矢印１０３４参照）との間で切り替わり得る。その後、基板は、またさらに後続の処理チャンバに移動させられるときに、図４Ｂの矢印１２９６によって示すように、真空処理システムの他の列における後続の処理チャンバから真空処理システムの第１の列に戻る。したがって、幾つかの実施形態によれば、例示的な基板は、真空処理システムの列又は真空処理システムの部分を前後に切り替え得る（図７Ｂの矢印１０３２及び１０３４を参照）。
［００７７］図６Ａ及び図６Ｂは、例えば、真空回転チャンバなどのクラスタチャンバ間に設けられた移送チャンバを示す。図６Ａ及び図６Ｂは、第１の移送チャンバ１１８２及び第２の移送チャンバ１１８４を示す。隣接する又は後続する処理チャンバ同士の距離を縮小し、真空処理システムの設置面積を縮小することは、移送チャンバの長さの縮小を示唆しているかのようである。驚くことに、移送チャンバの長さの部分的な延長により、真空処理システム１１００のタクト時間が改善されることが発見された。本明細書に記載された実施形態によれば、真空処理システムは、少なくとも第１の長さの第１の種類の移送チャンバ、すなわち、第１の移送チャンバ１１８２、及び第１の長さより短い第２の長さを有する第２の種類の移送チャンバ、すなわち、第２の移送チャンバ１１８４を含む。本開示の実施形態によれば、基板キャリアを冷却するための冷却装置は、第１の長さの第１の移送チャンバ内に有益に配置され得る。
［００７８］例えば、基板配向に対する、本明細書で使用される「実質的に垂直な配向」 とは、垂直配向、すなわち、重力ベクトルから１５°以下、１０°以下、特に特に５°以下の偏差を伴う配向であると理解してよい。例えば、基板（又はマスクデバイス）の主要面と重力ベクトルとの間の角度は、＋１０°から−１０°の間、特に、０°から−５°の間であり得る。幾つかの実施形態では、基板（又はマスクデバイス）の配向は、搬送中及び／又は堆積中、厳密には垂直ではない場合があり、かえって、垂直軸に対して、例えば、０°から−５°、特に−１°から−５°の傾斜角度だけわずかに傾斜する。負の角度は、基板（又はマスクデバイス）の配向を指しており、この場合、基板（又はマスクデバイス）は、下向きに傾斜している。堆積中、重力ベクトルから基板配向が偏差することは、有益であり得、結果的に、より安定した堆積プロセスをもたらすか、又は、下向き配向が、堆積中に基板上の粒子を減らすのに適切であり得る。しかしながら、搬送中及び／又は堆積中の厳密に垂直な配向も可能である。
［００７９］大面積基板の基板サイズを拡大するために、基板サイズは、通常世代（ＧＥＮ）が代わることになるが、垂直配向は、真空処理システムの設置面積が減少するので、水平配向に比べて有益である。重力がファインメタルマスクの表面に沿って垂直配向に作用するという意味で、ファインメタルマスク（ＦＦＭ）を用いた大面積基板上の堆積プロセスの実質的に垂直な配向は、なおさら予期されていない。ミクロン単位での画素の位置付け及びアライメントは、水平配向よりも垂直配向に対しての方が複雑である。したがって、大領域システム、具体的には、ＦＦＭを利用する真空堆積システムでは、水平真空堆積システムについて開発された概念は、垂直真空堆積システムに適用できない場合がある。
［００８０］本明細書に記載された実施形態は、例えば、製造されたディスプレイ向けに、大面積のコーティングされた基板を検査するために利用され得る。本明細書に記載された装置及び方法の構成の対象である基板又は基板受容領域は、例えば、１ｍ２以上のサイズを有する大面積基板であり得る。例えば、大面積基板又はキャリアは、約０．６７ｍ２の基板（０．７３×０．９２ｍ）に相当するＧＥＮ４．５、約１．４ｍ２の基板（１．１ｍ×１．３ｍ）に相当するＧＥＮ５、約４．２９ｍ２の基板（１．９５ｍ×２．２ｍ）に相当するＧＥＮ７．５、約５．７ｍ２の基板（２．２ｍ×２．５ｍ）に相当するＧＥＮ８．５、又はさらに約８．７ｍ２の基板（２．８５ｍ×３．０５ｍ）に相当するＧＥＮ１０であり得る。ＧＥＮ１１及びＧＥＮ１２などのさらに次の世代、及びそれに相当する基板領域を同様に設置することができる。例えば、ＯＬＥＤディスプレイ製造については、ＧＥＮ６を含む上述の基板世代の半分サイズが、蒸発材料用装置の蒸発によってコーティングされ得る。基板世代の半分サイズは、完全な基板サイズで行われる幾つかの処理、及び以前処理された基板の半分で行われる後続の処理から結果的に生じ得る。
［００８１］本明細書で使用される「基板（ｓｕｂｓｔｒａｔｅ）」という用語は、例えば、ウエハ、サファイアなどの透明結晶体の薄片、又はガラスプレートといった、実質的に非フレキシブルな基板を包含し得る。しかし、本開示は、これらに限定されるわけではなく、「基板」という用語は、ウェブや箔などのフレキシブル基板を包含し得る。「実質的に非フレキシブルな（ｓｕｂｓｔａｎｔｉａｌｌｙ ｉｎｆｌｅｘｉｂｌｅ）」という表現は、「フレキシブル」と区別されると理解される。具体的には、例えば、０．５ｍｍ以下の厚さを有するガラスプレートのように、実質的に非フレキシブルな基板はある程度の可撓性を有し得るが、実質的に非フレキシブルな基板の可撓性は、フレキシブル基板と比べて低い。
［００８２］基板は、材料堆積に適切な任意の材料で作製されてよい。例えば、基板は、ガラス（例えば、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス等）、金属、ポリマー、セラミック、複合材料、炭素繊維材料、金属、又は堆積処理によってコーティングされ得る他の任意の材料若しくは材料の組み合わせからなる群から選択された材料から作製され得る。
［００８３］本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる修正例のまたさらなる実施形態によれば、本明細書に記載された垂直な又は実質的に垂直な配向の大面積基板用の真空処理システムは、真空システム内で搬送中の基板を支持するキャリアをさらに含み得る。特に、大面積基板については、キャリアを利用することにより、真空処理システムの内部のガラス破損を減らすことができる。したがって、基板は、後続の処理のためにキャリア上に留まり得る。例えば、基板を、真空処理システムに入った直後、又は当該システムに入っている間、キャリア上にロードすることができ、且つ、真空処理システムから出る直前、又は当該システムから出ている間、同じキャリア上からアンロードすることができる。
［００８４］本明細書に記載された実施形態に係る真空処理システムは、キャリア上の基板を搬送するように構成された基板搬送装置をさらに含み得る。基板搬送装置は、キャリア搬送システムを含み得る。図６Ａに示すように、キャリアは、搬送路１１７１、１１７２、１１７４、１１７３に沿って搬送され得、搬送位置１１７５などの搬送位置にさらに設けられ得る。キャリア搬送システムは、キャリアを上昇させ且つ保持するための保持システム（例えば、磁気浮揚システム）、及びキャリア搬送路に沿ったトラックに沿ってキャリアを移動させるための駆動システムを含み得る。例えば、基板搬送装置は、真空回転チャンバ内に２つの基板回転位置を含み得る。
［００８５］幾つかの実施形態では、基板キャリアは、磁気浮揚システムを含み得る搬送システムによって搬送される。例えば、磁気浮揚システムは、基板キャリアの重量の少なくとも一部が磁気浮揚システムによって運ばれ得るように設けられ得る。基板キャリアは、真空処理システムを通して、基板キャリアトラックに沿って、実質的に無接触で誘導され得る。基板キャリアトラックに沿ってキャリアを移動させるための駆動部が設けられてもよい。無接触浮揚により、真空処理システム内の粒子生成が減少する。これは、ＯＬＥＤデバイスの製造に特に有利であり得る。
［００８６］本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができるさらに別の実施形態によれば、実質的に垂直に配向された大面積基板上の層堆積は、有益には、堆積源（例えば、蒸発源１１８０）（例えば、図６Ａを参照）によって行われ得る。ここでは、蒸発源は、ライン源として設けられ得る。ライン源は、材料を堆積する基板（例えば、長方形大面積基板）の表面に沿って移動し得る。さらに別の実施形態によれば、２つ以上の、例えば、３つのライン源が、堆積源のために設けられ得る。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、有機材料は同時堆積されてもよく、２つ以上の有機材料が１つの材料層を形成する。
［００８７］蒸発した材料を１又は複数の基板に向けて方向付けるように構成された堆積源、例えば、蒸気源は、通常、処理チャンバ又は堆積モジュール内に配置される。例えば、堆積源は、処理チャンバ内に設けられ得る源搬送トラックに沿って移動可能であり得る。堆積源は、蒸発した材料を１又は複数の基板に向けて方向付けながら、源搬送トラックに沿って直線状に移動し得る。
［００８８］本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態では、処理チャンバ又は堆積モジュールは、２つの堆積領域、すなわち、第１の基板を配置するための第１の堆積領域、及び第２の基板を配置するための第２の堆積領域を含み得る。第１の堆積領域は、堆積モジュール内で第２の堆積領域の反対側に配置され得る。堆積源は、蒸発した材料を、第１の堆積領域内に配置された第１の基板に向けて、それから、第２の堆積領域内に配置された第２の基板に向けて連続的に方向付けるように構成され得る。例えば、堆積源の蒸発方向は、堆積源の少なくとも一部を回転させることにより、例えば、１８０°の角度反転可能であり得る。
［００８９］図８は、分配管７０６の断面を含む上面図を示す。図８は、蒸発器制御ハウジング７０２上に設けられた３つの分配管７０６を有する実施形態を示す。図８に示される分配管７０６は、加熱要素７８０によって加熱される。冷却シールド７８２は、分配管７０６を取り囲むように設けられる。本明細書に記載された他の実施形態と組み合わせることができる幾つかの実施形態によれば、１つの冷却シールドが、２つ以上の分配管７０６を取り囲むことができる。蒸発るつぼ内で蒸発する有機材料は、それぞれの分配管７０６に分配され、排出口７１２を通して分配管から排出され得る。典型的には、複数の排出口は、分配管７０６の長さに沿って分散する。本明細書に記載された実施形態によれば、分配管の表面積及びノズルの表面積は、主に冷却シールドによって覆われている。したがって、熱負荷を減らすことができる。さらに、分配管群（例えば、３つの分配管すべて）の表面が、基板表面に対して２０°以上の角度を有するように、分配管７０６は、一定形状、例えば、三角形状を有する。分配管の外表面は、熱放射の熱負荷を減らすために、基板表面に対して平行ではない。各分配管は、蒸発るつぼ（図８に図示せず）と流体連通しており、その分配形状は、分配管の長さに対して直角な断面を有する。この断面は、非円形であり、１又は複数の排出口が設けられる排出口側を含み、この断面の排出口側の幅は、この断面の最大寸法の３０％以下である。この形状により、熱放射を減らし、隣接する分配管群の排出口同士を近接させること（例えば、６０ｍｍ以下）が可能になる。
［００９０］図８は、本明細書に記載のさらに別の実施形態を示す。３つの分配管７０６が設けられる。蒸発器制御ハウジング７０２は、分配管に隣接するように設けられ、熱絶縁体７０３を介して分配管に接続される。上述のように、内部で大気圧を維持するように構成された蒸発器制御ハウジングは、スイッチ、バルブ、コントローラ、冷却ユニット、冷却制御ユニット、加熱制御ユニット、電源、及び測定デバイスから成る群から選択された少なくとも１つの要素を収容するように構成されている。冷却シールド７８２に加えて、側壁７８６を有する冷却シールド７８４が設けられる。冷却シールド７８４及び側壁７８６は、Ｕ字型の冷却シールドを設けることにより、堆積領域、すなわち、基板及び／又はマスクに向かう熱放射を低減する。図８Ａに更に示すように、シェーパシールド７９０が、例えば、冷却シールドに取り付けられて、又は、冷却シールドの一部として、設けられる。幾つかの実施形態によれば、シェーパシールド７９０をさらに冷却して、堆積領域に向けて放出される熱負荷をさらに低減することができる。
［００９１］複数のシールド７８３が、蒸発源の排出口側壁に設けられる。例えば、少なくとも５つ、又はさらに少なくとも７つのシールドが、蒸発管の排出口側に設けられる。複数のシールドがシールドのスタックとして設けられてもよく、例えば、シールド群は、互いから０．１ｍｍから３ｍｍほどの距離がある。
［００９２］上記の観点から、基板への熱負荷は、積層された熱シールドなどの熱シールド、能動的に冷却されたシールドなどの冷却シールド、基板への熱衝撃を減らすための、１又は複数のシールドによるノズル排出口の覆い部分、及び／又は分配管の形状によって減らすことができる。
［００９３］図９は、本開示の実施形態に係る、真空処理システムを操作する方法のフロー図を示す。ボックス９０２に示すように、金属層などの材料層は、例えば、第１のタクト時間期間の間、基板上に堆積される。基板を支持するキャリアは、第１のタクト時間期間に続く１又は複数の第２の時間期間の間、真空バッファチャンバ内でパーキングされる（ボックス９０４参照）。さらに、ボックス９０６に示すように、キャリアは、１又は複数の第２のタクト時間期間に続く第３のタクト時間期間の少なくとも一部の間、冷却アセンブリに隣接する移送チャンバ内で冷却される。
［００９４］ボックス９０８に示すように、真空バッファチャンバ内でのパーキングに起因して、基板温度が減少した後、マスク堆積が行われる。
［００９５］以上の記述は、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から逸脱することなく、本開示の他の実施形態及びさらなる実施形態が考案されてよく、本開示の範囲は、下記の特許請求の範囲によって決定される。
［００７３］一態様によれば、大面積基板上のＯＬＥＤディスプレイ製造のための真空処理システムが提供される。当該システムは、金属材料の蒸発物が大面積基板上のスタックに堆積される金属堆積チャンバを含む。当該システムは、真空処理システム内で金属堆積チャンバの下流に設けられた真空バッファチャンバであって、大面積基板を支持する２つ以上のキャリアを格納するように構成された真空バッファチャンバ、及び真空バッファチャンバの下流にあり、且つ大面積基板上に材料を堆積するためにさらなる蒸発器を有するさらなる堆積チャンバであって、表示画素に対応する領域上に材料を堆積するために大面積基板をマスキングするシャドウマスクのためのマスク支持体を含む、さらなる堆積チャンバを含む。さらに、当該システムは、キャリア位置に隣接して配置されてキャリアの温度を降下させる冷却アセンブリを含む移送チャンバを含む。本開示のさらなる態様、利点、特徴、及び実施形態は、このような実施形態と組み合わされ得る。
［００７６］図６Ａ及び図６Ｂに関して説明される実施形態の特徴が組み込まれ得る別の実施形態が、図７Ａ及び図７Ｂに関連して説明される。図７Ａ及び図７Ｂに示す真空処理システム１１００は、第２の真空スイングモジュール１２１０、すなわち、第２の基板最位置付けチャンバを含む。さらに、クラスタチャンバと真空スイングモジュールとの間の第２のバッファチャンバ１２１２が設けられ得る。したがって、例示的な基板は、クラスタチャンバのインライン配置の一端からクラスタチャンバのインライン配置の反対端へとルーティングされ得る。例えば、基板は、真空スイングモジュール１１１０内にロードされ得、システム内で、実質的に一端（すなわち、図７Ａの左側）から反対端（すなわち、図７Ａの右側）へとルーティングされ得る。基板は、真空スイングモジュール１２１０、すなわち、反対端の真空スイングモジュールを通して、真空処理システムから出るようにアンロードされ得る。幾つかの実施形態によれば、ある処理チャンバから次の処理チャンバへと搬送されるとき、基板の往来は、例えば、図７Ｂの矢印１２９４によって示されるように、処理チャンバの一列（図７Ｂの矢印１０３２参照）と処理チャンバの他の列（図７Ｂの矢印１０３４参照）との間で切り替わり得る。その後、基板は、またさらに後続の処理チャンバに移動させられるときに、図７Ｂの矢印１２９６によって示すように、真空処理システムの他の列における後続の処理チャンバから真空処理システムの第１の列に戻る。したがって、幾つかの実施形態によれば、例示的な基板は、真空処理システムの列又は真空処理システムの部分を前後に切り替え得る（図７Ｂの矢印１０３２及び１０３４を参照）。

Claims (15)

  1. 処理される基板を有するキャリアをルーティングするための真空処理システムであって、
    前記キャリア上の前記基板を処理するための第１の真空処理チャンバ、
    前記基板のための処理時間遅延をもたらす真空バッファチャンバ、
    前記基板上の材料層のマスク堆積のための第２の真空処理チャンバ、及び
    前記キャリアを前記第１の真空チャンバから前記真空バッファチャンバへとルーティングし、前記キャリアを前記真空バッファチャンバから前記第２の真空チャンバへとルーティングするための１又は複数の移送チャンバ
    を備えている真空処理システム。
  2. 前記真空バッファチャンバが、受け入れたキャリアのための先入れ先出しスタックを設ける、請求項１に記載の真空処理システム。
  3. 前記真空バッファチャンバが、４つ以上の基板キャリアをバッファリングするように構成されている、請求項１又は２に記載の真空処理システム。
  4. 前記１又は複数の移送チャンバが、
    キャリアを前記真空処理システム内の第１の搬送方向から前記真空処理システム内の第２の搬送方向へと方向付ける第１の真空クラスタチャンバを備えている、請求項１から３のいずれか一項に記載の真空処理システム。
  5. キャリアを前記真空処理システム内の第１の搬送方向から前記真空処理システム内の第２の搬送方向へと方向付ける少なくとも第２の真空クラスタチャンバをさらに備えている、請求項４に記載の真空処理システム。
  6. 前記１又は複数の移送チャンバが、
    前記第１の真空クラスタチャンバと前記真空バッファチャンバとの間の第１の移送チャンバ、及び
    前記第１の真空クラスタチャンバと前記少なくとも第２の真空クラスタチャンバとの間の第２の移送チャンバ
    を備えている、請求項５に記載の真空処理システム。
  7. 前記第１の移送チャンバ及び前記第２の移送チャンバのうちの少なくとも１つが、
    前記キャリアの温度を下げるためにキャリア位置に隣接して配置された冷却アセンブリを備えている、請求項６に記載の真空処理システム。
  8. 前記冷却アセンブリが、冷却流体のための導管を備えた領域を有する１又は複数の冷却された表面を含む、請求項７に記載の真空処理システム。
  9. 前記第２の真空チャンバが、シャドウマスクを前記基板に対してアライメントするためのマスクアライメントアセンブリを有する、請求項１から８のいずれか一項に記載の真空処理システム。
  10. 前記第２の移送チャンバが、前記第１のクラスタチャンバと前記第２のクラスタチャンバとの間に延びる第１の長さを有し、前記第１の移送チャンバが、前記基板を収容するように寸法形成され、
    前記システムが、
    前記第２のクラスタチャンバに接続された第３の移送チャンバをさらに備え、前記第２の移送チャンバが、前記第１の長さより短い第２の長さを有する、請求項６から８のいずれか一項に記載の真空処理システム。
  11. 前記第１の真空処理チャンバ、前記第２の真空処理チャンバ、及び前記１又は複数の移送チャンバを通して、前記基板を、垂直から１５°以下だけ偏差する配向でルーティングするように設けられた基板搬送装置をさらに備えている、請求項１から１０のいずれか一項に記載の真空処理チャンバ。
  12. 大面積基板上のＯＬＥＤディスプレイ製造のための真空処理システムであって、
    前記大面積基板上の層スタック上に金属材料が堆積されるための蒸発器を有する金属堆積チャンバ、
    前記真空処理システム内で前記金属堆積チャンバの下流に設けられた真空バッファチャンバであって、大面積基板を支持する２つ以上のキャリアを格納するように構成された真空バッファチャンバ、
    前記真空バッファチャンバの下流にあり、且つ前記大面積基板上に材料を堆積するためにさらなる蒸発器を有するさらなる堆積チャンバであって、表示画素に対応する領域上に前記材料を堆積するために前記大面積基板をマスキングするシャドウマスクのためのマスク支持体を含む、さらなる堆積チャンバ、及び
    前記キャリアの温度を下げるためにキャリア位置に隣接して配置された冷却アセンブリを含む移送チャンバ
    を備えている真空処理システム。
  13. 真空処理システムを操作する方法であって、
    第１のタクト時間期間の間、基板上に材料層を堆積することと、
    前記第１のタクト時間期間に続く１又は複数の第２の時間期間の間、真空バッファチャンバ内で前記基板を支持するキャリアをパーキングさせることと、
    前記１又は複数の第２のタクト時間期間に続く第３のタクト時間期間の少なくとも一部の間、冷却アセンブリに隣接する移送チャンバ内で前記キャリアを冷却することと
    を含む方法。
  14. 少なくとも３つのタクト時間期間の間、前記基板が、真空バッファチャンバ内にパーキングされ、特に、前記真空バッファチャンバが、ＦＩＦＯバッファをもたらす、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記パーキングの間、キャリア温度が上昇し、前記冷却の間、前記キャリア温度が下降する、請求項１３又は１４に記載の方法。
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