JP2023108238A - 成膜装置およびその検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】成膜装置の大気ボックスからのリークを精度良く検出する技術を提供する。【解決手段】真空チャンバ内に配置され、内部が大気環境に保たれた大気ボックスと、大気ボックスの複数の箇所にある、大気ボックスの内部の大気がリークするリーク箇所の候補のうちの１箇所にヘリウムを供給する第１供給手段と、複数の箇所のうちのヘリウムが供給されていない箇所に、ヘリウムとは異なるガスを供給する第２供給手段と、第１供給手段によりヘリウムが供給され第２供給手段により異なるガスが供給された大気ボックスから、リークしたヘリウムが検出されるかどうかを判定する判定手段を備える成膜装置を用いる。【選択図】図１３

Description

本発明は、成膜装置およびその検査方法に関する。

有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置などのフラットパネル表示装置が用いられている。例えば有機ＥＬ表示装置は、２つの向かい合う電極の間に、発光を起こす有機物層である発光層を有する機能層が形成された、多層構成の有機ＥＬ素子を含んでいる。有機ＥＬ素子の機能層や電極層は、成膜装置のチャンバ内で、ガラスなどの基板にマスクを介して成膜材料を付着させることで形成される。この成膜時にチャンバ空間内に不純物が存在すると成膜不良が起きる可能性が高まり、パネルの不具合を起こすおそれがある。そこで成膜時には、成膜装置のチャンバ内部は真空に排気される。

このようなチャンバの内部に、内部空間が大気環境に保たれた大気ボックスと呼ばれる構造物を配置する場合がある。大気ボックスの内部空間はチャンバの外側と連通している。大気ボックスとチャンバの外側の間には、信号線やチューブなどが配置され、情報や物質のやり取りに利用される。内部が大気環境である大気ボックスと、真空に排気される必要があるチャンバ空間とは、気密を保つように隔てられている。

大気ボックスを利用する装置の一例として、インライン型の成膜装置がある。インライン型の成膜装置は、複数のチャンバが真空一貫に連結され、基板がチャンバ間を移動しながら成膜される装置である。インライン型の成膜装置に複数の成膜チャンバを設けることにより、基板上に順次成膜を行い、多層構造の有機ＥＬ素子を作成することが可能となる。このようなインライン型成膜装置のチャンバ内部には、基板を移動させるための搬送ローラが備えられている。そしてチャンバ内部の大気ボックスには、搬送ローラを駆動するためのモータ等の駆動機構が格納されている。駆動機構は、チャンバ外部から信号線を介して電力や制御信号を受け取り、大気ボックスに開けられた穴に挿通された軸を介して搬送ローラに動力を伝達する。

大気ボックスとチャンバとの間の気密を保つために、軸挿通穴はシール部材やグリスによりシールされるが、経年変化などによりリークが発生して気密性が低下する場合がある。かかるリークは、成膜時のチャンバ内の真空度を低下させて成膜不良を引き起こすおそれがある。そこで、装置のメンテナンス時に、大気ボックスに設けられた穴からリークが発生していないか検出する必要がある。

大気ボックスにおいてリーク発生箇所の候補となる開口（例えば軸を挿通する穴）が一つであれば、ヘリウムディテクタなどの既存の装置を用いてリークを検出できる。しかし大気ボックスに複数の開口がある場合、大気ボックスからリークが起こっていることを検出できたとしても、何れの開口でリークが起こっているかを検出することは困難である。

特許文献１（特開２０１９－５１２１５８号公報）では、ヘリウムディテクタでリークを検出する際に、リーク発生箇所の候補が複数存在する場合、複数箇所のうち一箇所に選択的にヘリウムを供給している。これにより、リーク発生箇所の候補を一つずつ検査することができる。

特開２０１９－５１２１５８号公報

しかし特許文献１では、ある一つのリーク発生候補箇所に選択的にヘリウムを供給したとしても、時間の経過とともにヘリウムが拡散するため、他のリーク発生候補箇所からもヘリウムが漏出してしまう。その結果、リークの発生箇所が分からなくなるおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、成膜装置の大気ボックスからのリークを精度良く検出する技術を提供することにある。

本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
真空チャンバ内に配置され、内部が大気環境に保たれた大気ボックスと、
前記大気ボックスの複数の箇所にある、前記大気ボックスの内部の大気がリークするリーク箇所の候補のうちの１箇所にヘリウムを供給する第１供給手段と、
前記複数の箇所のうちのヘリウムが供給されていない箇所に、ヘリウムとは異なるガスを供給する第２供給手段と、
前記第１供給手段によりヘリウムが供給され前記第２供給手段により前記異なるガスが供給された前記大気ボックスから、リークしたヘリウムが検出されるかどうかを判定する判定手段と、
を備えることを特徴とする成膜装置である。

本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
真空チャンバ内に配置され、内部が大気環境に保たれた大気ボックスの複数の箇所にある、前記大気ボックスの内部の大気がリークするリーク箇所の候補のうちの１箇所にヘリウムを供給する第１供給ステップと、
前記複数の箇所のうちのヘリウムが供給されていない箇所に、ヘリウムとは異なるガスを供給する第２供給ステップと、
前記第１供給ステップによりヘリウムが供給され前記第２供給ステップにより前記異なるガスが供給された前記大気ボックスから、リークしたヘリウムが検出されるかどうかを判定する判定ステップと、
を有することを特徴とする成膜装置の検査方法である。

本発明によれば、成膜装置の大気ボックスからのリークを精度良く検出する技術を提供することができる。

成膜装置の構成を示す模式的な平面図 基板キャリアによる基板の支持について説明する図 基板キャリアとマスクの取り付けについて説明する図 回転台を有するチャンバの構成を示す模式的な断面図 回転台を有するチャンバの構成を示す模式的な平面図 回転台の回転後のチャンバの構成を示す模式的な平面図 回転台の回転速度制御を説明するグラフ 搬送体のチャンバ間の移動および回転を説明する図 基板キャリアとマスクの搬出入を説明する断面図 基板キャリアとマスクの搬出入を説明する断面図の続き 基板キャリアとマスクの搬出入を説明する断面図の続き 大気ボックスの内部構成を示す断面図 ヘリウムディテクタの配置を示す模式的な断面図 ヘリウムディテクタによるリーク検出の手順を説明する図 ヘリウムディテクタによるリーク検出の手順を説明する図の続き ヘリウムディテクタの別の配置を示す模式的な断面図 ヘリウムディテクタによるリーク検出の手順を説明する別の図 ヘリウムディテクタの別の配置を示す模式的な断面図 ヘリウムディテクタによるリーク検出の手順を説明する別の図 電子デバイスの構成を説明する図。

以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲をそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成およびソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

本発明は、基板等の成膜対象物の表面に蒸着やスパッタリングにより成膜材料の薄膜を形成する成膜装置において、真空チャンバ内に配置される大気ボックスのリークを検出する際に好適である。本発明は、成膜装置、成膜装置の検査装置、または成膜装置の検査方法として捉えられる。本発明はまた、電子デバイスの製造装置やその制御方法、電子デバイスの製造方法としても捉えられる。本発明はまた、検査方法や制御方法をコンピュータに実行させるプログラムや、当該プログラムを格納した記憶媒体としても捉えられる。記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能な非一時的な記憶媒体であってもよい。

本発明は、被成膜対象である基板の表面にマスクを介して所望のパターンの薄膜を形成する成膜装置に好ましく適用できる。基板の材料としては、ガラス、樹脂、金属、シリコンなど任意のものを利用できる。成膜材料としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物）など任意のものを利用できる。なお、以下の説明における「基板」とは、基板材料の表面に既に１つ以上の成膜が行われたものを含む。本発明の技術は、典型的には、電子デバイスや光学部材の製造装置に適用される。特に、有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬディスプレイ、それを用いた有機ＥＬ表示装置などの有機電子デバイスに好適である。本発明はまた、薄膜太陽電池、有機ＣＭＯＳイメージセンサにも利用できる。ただし本発明の適用対象はこれに限られず、真空チャンバに大気ボックスが設置される装置に広く利用できる。

［装置構成］
（成膜装置）
図１は、実施例に係る、有機ＥＬディスプレイを製造するインライン式の成膜装置５００の構成を示す模式的な平面図である。有機ＥＬディスプレイは、一般的に、回路素子を形成する回路素子形成工程と、基板上に有機発光素子を形成する有機発光素子形成工程と、形成した有機発光層上に保護層を形成する封止工程と、を経て製造される。実施例に係る成膜装置５００は有機発光素子形成工程を主に行う。

成膜装置５００は、基板搬入室５０１、キャリア搬入室５０２、合流室５０３、パス室５０４、反転室５０５、マスク組込室５１０、アライメント室５１１、バッファ室５１２、成膜室５２０、バッファ室５２１、回転室５２２、バッファ室５２３。回転室５２４、バッファ室５２５、成膜室５２６、バッファ室５３０、キャリア分離室５３１、キャリア分離室５３２、マスク搬出室５３３、マスク搬入室５３４、マスク受渡室５３５、反転室５４０、パス室５４１、基板分離室５４２、キャリア受渡室５４３、キャリア搬出室５４
４、基板搬出室５４５、の各チャンバを備える。

各チャンバは真空チャンバとして構成されている。また、成膜の精度を良好にするために、成膜装置の複数のチャンバは真空一貫に連結されており、基板は真空に排気されたチャンバ間を移動することが好ましい。なお、実施例における真空とは、通常の大気圧（１０１３ｈＰａ）より低い圧力の気体で満たされた空間の状態を意味する。

各バッファ室５１２、５２１、５２３、５２５、５３０では、複数の基板キャリアＣを用いて成膜を行う場合の進行調整や速度調整を行う。マスク受渡室５３５は、複数のマスクＭを用いる場合の、マスクＭを保管するストッカとしての機能や、マスクＭの速度調整の機能を有していてもよい。これにより所望の成膜に応じたマスクＭを選択可能になる。キャリア受渡室５４３は、複数の基板キャリアＣを用いる場合の、基板キャリアＣを保管するストッカとしての機能や、基板キャリアＣの速度調整の機能を有していてもよい。上述の速度調整により、所定の間隔で基板キャリアＣを搬送することができる。

成膜装置５００はまた、基板キャリアＣを搬送する搬送手段を有する（後述）。基板キャリアＣは、成膜装置５００の有する各々の真空チャンバ内を通る所定の搬送経路に沿って搬送される。すなわち基板キャリアＣは、実線の矢印で示すように、キャリア搬入室５０２から搬入され、合流室５０３で基板Ｓと合流する。合流室５０３では、基板キャリアＣの基板保持面が鉛直方向上を向いた状態となっている。基板Ｓは、被成膜面が鉛直方向上を向いた状態で基板キャリアＣに取り付けられる。

続いて、基板Ｓを保持した基板キャリアＣは、パス室５０４を通過し、反転室５０５で上下反転する。反転室５０５には、基板キャリアＣの基板保持面の向きを鉛直方向において上下反転させる反転機構が設けられている。反転機構としては、基板キャリアＣを把持等して姿勢（向き）を変化させる既知の機構を採用してよい。反転室５０５において、基板キャリアＣが基板Ｓごと反転されて、基板Ｓの被成膜面が鉛直方向下を向いた状態になる。

基板キャリアＣは、マスク組込室５１０でマスクＭと合流し、アライメント室５１１でマスクＭとアライメントされる。アライメント室５１１にはアライメント装置が配置されている。アライメント装置は、基板キャリアＣ（およびそれが保持する基板Ｓ）と、マスクＭとを位置合わせし、マスクＭに基板キャリアＣ（基板Ｓ）を載置する。

続いて、基板Ｓを保持しマスクＭと位置合わせされた基板キャリアＣは、バッファ室５１２を通過し、成膜室５２０（５２０ａ～５２０ｄ）で基板Ｓへの成膜を受け、回転室５２２で９０度回転し、バッファ室５２３を通過し、回転室５２４で９０度回転し、成膜室５２６（５２６ａ～５２６ｄ）で基板Ｓへの成膜を受け、バッファ室５３０を通過する。成膜室５２０、５２６には、鉛直方向上に向けて蒸着材料を放出する蒸発源（成膜手段）が配置されている。成膜室５２０、５２６において、被成膜面が鉛直方向下を向いた状態で基板キャリアＣに保持された基板Ｓが、蒸発源上を通過することで、マスクＭによって遮られる個所以外の被成膜面が成膜される。

続いて、基板キャリアＣは、キャリア分離室５３１（第１の分離室）、キャリア分離室５３２（第２の分離室）を搬送される間にマスクＭを分離される。ここでの処理については後述する。続いて、基板Ｓを保持した基板キャリアＣは、反転室５４０で上下反転し、パス室５４１を通過して、基板分離室５４２で基板Ｓを分離される。続いて、基板キャリアＣは、キャリア搬出室５４４から成膜装置外に搬出されるか、キャリア受渡室５４３を経由して成膜に再利用される。

基板Ｓは、破線の矢印で示すように、基板搬入室５０１から搬入され、合流室５０３で基板キャリアＣに保持される。その後は基板キャリアＣとともに移動した後、基板分離室５４２で基板キャリアＣから分離され、基板搬出室５４５から成膜装置外に搬出される。

成膜装置５００はまた、マスクＭを搬送する搬送手段を有する（後述）。マスクＭは、点線の矢印で示すように、マスク搬入室５３４から搬入され、キャリア分離室５３２、マスク受渡室５３５を通過して、マスク組込室５１０で基板キャリアＣと合流する。その後は基板キャリアＣを載置しながら移動した後、キャリア分離室５３１で基板キャリアＣから分離してマスク搬出室５３３から成膜装置外に搬出されるか、キャリア分離室５３２で基板キャリアＣから分離してマスク受渡室５３５を経由して成膜に再利用される。

制御部５５０は、成膜装置５００の様々な動作を制御する。制御部５５０は、不図示の制御線や無線通信により、各チャンバの構成物や、搬送体（基板、基板キャリア、マスクなど）を搬送する搬送手段との間で相互に情報を送受信する。制御部５５０としては、プロセッサ、メモリ、通信手段などを有する情報処理装置（例えばコンピュータや処理回路）を利用できる。なお、制御部５５０は、複数の情報処理装置が連携して動作するものであってもよい。例えばチャンバごとに制御部を設けてもよい。

搬送手段としての搬送ローラは、搬送経路の両脇に搬送方向に沿って複数配置されており、駆動手段としてのＡＣサーボモータ等の駆動機構により回転することで、基板キャリアＣやマスクＭを搬送する。

なお、本発明は、上記のようなデポアップの構成（成膜時に基板Ｓの被成膜面が鉛直方向下側を向くような構成）に限られない。デポダウンの構成（成膜時に基板Ｓの被成膜面が鉛直方向上方を向くような構成）や、サイドデポの構成（成膜時に基板Ｓが垂直に立てられる構成）でもよい。

（基板キャリアと基板）
基板キャリアＣの構成と基板Ｓの保持について説明する。図２（ａ）は基板キャリアＣの模式的平面図である。基板キャリアＣは、平面視で略矩形の平板状の構造体である。ここで、成膜装置内には、キャリア搬送経路の両側に沿ってキャリア搬送ローラが複数配置されている。基板キャリアＣの搬送時には、基板キャリアＣの四辺のうち、搬送方向に沿った対向する二辺がキャリア搬送ローラによって支持される。キャリア搬送ローラが回転することにより、基板キャリアＣが搬送方向に移動する。

基板キャリアＣは、矩形の平板状部材であるキャリア面板４０１と、複数のチャック部材４０２と、複数の支持体４０３を有する。基板Ｓは、基板キャリアＣのキャリア面板４０１の保持面４０５と対向するように保持される。図中には便宜的に、基板Ｓが保持されたときに基板Ｓの外縁に対応する破線が示されている。破線の内側の領域を基板保持部、外側の領域を外周部とも呼ぶ。基板保持部と外周部は便宜的に規定されるものであり、両者の間に構造の差異がなくてもよい。キャリア面板４０１は、金属等で構成された板状部材であり、ある程度の剛性（少なくとも基板Ｓよりも高い剛性）を有している。キャリア面板４０１が保持面４０５により基板Ｓを保持することで、基板Ｓの撓みを抑制する。

チャック部材４０２は、基板Ｓをチャックするチャック面を有する突起である。チャック面は、粘着性の部材（ＰＳＣ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｔｉｃｋｙ Ｃｈｕｃｋｉｎｇ）によって構成され、物理的な粘着力や吸着力によって基板Ｓを保持する。複数のチャック部材４０２のそれぞれが基板Ｓをチャックすることで、基板Ｓがキャリア面板４０１の保持面４０５に沿って保持される。複数のチャック部材４０２はそれぞれ、チャック面がキャリア面板４０１の保持面４０５から所定の距離だけ飛び出た状態に配置されている。

チャック部材４０２は、マスクＭの形状に応じて配置されることが好ましく、マスクＭの基板Ｓの被成膜領域を区画するための境界部（桟の部分）に対応して配置されていることがより好ましい。これにより、チャック部材４０２が基板Ｓと接触することによる基板Ｓの成膜エリアの温度分布への影響を抑制できる。また、チャック部材４０２は、ディスプレイのアクティブエリアの外に配置されることが好ましい。これは、チャック部材４０２による吸着による応力が基板Ｓを歪ませる懸念、あるいは成膜時の温度分布に影響を及ぼす懸念があるためである。

図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ矢視断面図であり、保持面４０５が上方を向いた状態を示す。基板Ｓを保持するキャリア面板４０１の保持面４０５が下方を向くよう基板キャリアＣが反転されてマスク上に載置される際に、支持体４０３がマスクＭに対して基板キャリアＣを支持する。なお、支持体４０３がキャリア面板４０１の保持面４０５から突出した凸部として構成されているものの、反転後には基板Ｓの全体がマスクＭに密着するような構成でもよい。また、少なくとも支持体４０３の近傍においては、基板キャリアＣに保持された基板Ｓと、マスクＭとが離間するように、支持体４０３が基板キャリアＣを支持する構成でもよい。

なお、基板キャリアＣが基板Ｓを保持するための機構はチャック部材に限定されず、搬送や上下反転において基板Ｓを安定して保持できる機構であればよい。例えば、基板キャリアＣが基板Ｓを保持するクランプ機構を備えてもよい。また、キャリア面板４０１の内部、または、キャリア面板４０１の保持面４０５とは反対側の面に、電極への電圧印加により生成される静電気力によって基板Ｓを保持する静電チャックを配置してもよい。

基板キャリアＣは、さらに、保持した基板Ｓを介してマスクＭを磁力によって引き付けるための磁力発生手段を有していてもよい。磁力発生手段としては、永久磁石や電磁石、永電磁石を備えた磁石プレートを使用することができる。また、基板キャリアＣが静電チャックを備える場合、静電チャックが基板Ｓに加えてマスクＭを吸着するようにしてもよい。

（基板キャリアとマスク）
図３は、基板Ｓを基板キャリアＣに取り付け、その基板キャリアＣを反転してマスクＭへ載置するまでの様子を示す模式的断面図である。図３（ａ）は、合流室５０３等において行われる、保持面４０５が上方を向いた基板キャリアＣにより基板Ｓが支持される様子を示す。基板Ｓがキャリア面板４０１の保持面４０５に向かって下降していき、図３（ｂ）に示すようにチャック部材４０２によって保持された状態となる。

図３（ｂ）から図３（ｃ）にかけて、反転室５０５等において基板キャリアＣが基板Ｓごと上下反転される様子を示す。これにより基板キャリアＣの保持面４０５が下方を向く姿勢となる。このとき基板Ｓは、チャック部材４０２の保持力によって保持面４０５に下方から張り付き、被成膜面が下方を向く状態となる。この状態の基板キャリアＣがマスク組込室５１０に搬入され、マスクＭの上方に移動する。

その後、基板Ｓを保持している基板キャリアＣと、マスクＭとが、アライメント室５１１に移動する。アライメント室５１１に配置されたアライメント装置は、基板キャリアＣとマスクＭを位置合わせしたのち、基板キャリアＣをマスクＭに載置する。これにより図３（ｄ）の状態となる。なお、基板ＳとマスクＭは密着していてもよい。また、基板ＳとマスクＭの少なくとも一部が密着していてもよい。

アライメント室５１１には、チャンバ天井から基板キャリアＣを見下ろすように撮像を
行う撮影手段が配置されている。アライメント装置の制御部は、撮影手段により基板上の基板アライメントマークとマスク上のマスクアライメントマークを撮像し、基板アライメントマークとマスクアライメントマークが所定の位置関係になるように、基板キャリアＣとマスクＭを相対的にＸＹ平面内で移動させる。そして、所定の位置関係になった時点で基板キャリアＣとマスクＭの少なくともいずれか一方をＺ方向に移動させて、マスクＭに基板キャリアＣを載置する。そして、図３（ｄ）のように基板キャリアＣを載せた状態のマスクＭが、マスク搬送ローラによって成膜システム内を移動しながら、成膜を受ける。

なお、成膜が完了した後に、キャリア分離室において基板キャリアＣがマスクＭから分離されると、再び図３（ｃ）のような分離状態となる。この状態で基板キャリアＣの周辺部の下に基板搬送ローラを移動させることにより、基板キャリアＣとマスクＭを個別に搬送できるようになる。

（大気ボックスを含むチャンバ）
図４を参照して、大気ボックスおよび回転台を含むチャンバの構成の一例を説明する。図４は、キャリア分離室５３１（第１の分離室）のチャンバの内部の断面図であり、基板キャリアＣを載置した状態のマスクＭがチャンバ内に搬入されている状態を示す。

チャンバ内でのマスクＭは、対向する二辺をマスク搬送ローラ２１０により支持されている。マスク搬送ローラ２１０は駆動軸部２１１により支持されている。駆動軸部２１１は、大気ボックス２０１内部に格納されたモータ等の駆動機構と接続され、モータからの動力を伝達することによりマスク搬送ローラ２１０を回転させる。駆動軸部２１１と大気ボックス２０１の間には、大気ボックス内部からチャンバ内へのリークを防ぐための、気密保持用のシール部２０２が設けられている。シール部としてはメカニカルシール、シールリングなど任意の機構を利用してよい。

複数の大気ボックス２０１が、シャフト２４０に支えられた回転台２４５の上に設置されている。回転台２４５およびシャフト２４０は、モータ等の回転機構を備える回転駆動部２４１に駆動されて、ＸＹ平面内で回転軸２４４を中心として回転する。シャフト２４０とチャンバ壁の間は、チャンバ内部の真空を保つように磁性流体シールなどで封止されている。回転駆動部２４１の回転に伴って、大気ボックスに接続されているマスク搬送ローラ２１０と、マスク搬送ローラ２１０に支持されているマスクＭも、ＸＹ平面内で回転する。回転台２４５としては既存のターンテーブルなどを利用できる。また、チャンバ内に固定されたベース２４６を配置し、回転台２４５を安定して支持することも好ましい。また、ベース２４６に溝状のガイドを設けておき、回転台２４５の突出部と組み合わせることで、回転動作を安定させることも好ましい。

チャンバにはさらに、キャリア支持部２３０、キャリア駆動軸２３２、キャリア搬送ローラ２２０、キャリア搬送ローラの駆動軸２２１、および、キャリア搬送ローラの駆動部２２２が配置されている。またチャンバの上部壁の上には、キャリアＺ駆動部２３１が配置されている。

キャリア支持部２３０は、キャリア駆動軸２３２を介してキャリアＺ駆動部２３１に接続されている。キャリア支持部２３０ａが有する突出部が紙面左側から、キャリア支持部２３０ｂが有する突出部が紙面右側から、それぞれ基板キャリアＣの外周部に設けられた溝部と噛み合うことにより、基板キャリアＣが支持される。キャリア支持部２３０が基板キャリアＣを支持した後、キャリアＺ駆動部２３１はキャリア駆動軸２３２をＺ方向において上方に移動させる。これにより、キャリア支持部２３０に支持された基板キャリアＣがＺ方向で上に移動し、マスクＭから分離する。なお、キャリア支持部２３０とキャリア駆動軸２３２は一体であってもよい。

キャリア搬送ローラ２２０は、駆動軸２２１を介して駆動部２２２に接続されており、マスク搬送ローラ２１０よりもＺ方向で上方に配置されている。駆動部２２２は、キャリア搬送ローラ２２０をＸＹ平面内で（図４ではＹ方向に）移動させることができる。具体的には、駆動部２２２ａはキャリア搬送ローラ２２０ａをＹ方向の正の向きに移動させ、駆動部２２２ｂはキャリア搬送ローラ２２０ｂをＹ方向の負の向きに移動させる。これにより、キャリア搬送ローラ２２０ａとキャリア搬送ローラ２２０ｂが、退避位置からキャリア支持位置に移動する。退避位置とは、Ｙ方向において、キャリア搬送ローラ２２０ａとキャリア搬送ローラ２２０ｂの間の距離が、基板キャリアＣの幅よりも広く、基板キャリアＣを自由に上下移動させることが可能な位置である。またキャリア支持位置とは、Ｙ方向において、キャリア搬送ローラ２２０ａとキャリア搬送ローラ２２０ｂの間の距離が、基板キャリアＣの幅と同じか、より広い位置であり、基板キャリアＣを支持可能な位置である。

キャリアＺ駆動部２３１がキャリア支持部２３０を上下に移動させる機構や、キャリア搬送ローラの駆動部２２２がキャリア搬送ローラ２２０をローラ回転軸方向（紙面ではＹ方向）に移動させる機構には、任意の既存の機構を採用できる。例えば、ガイド、ボールねじおよび回転エンコーダを備える装置や、リニアモータとリニアエンコーダを備える装置を用いてもよい。

上記の構成を持つキャリアＺ駆動部２３１と駆動部２２２とが連動して動作することで、マスクＭに載置されている基板キャリアＣを持ち上げてキャリア搬送ローラ２２０に載せ替えることが可能になる。その結果、マスクＭから基板キャリアＣを分離して別々に搬送できるようになる。また、マスクＭを回転台２４５ごと回転させた状態で、マスクＭから分離させた基板キャリアＣを搬出することにより、マスクＭと基板キャリアＣを別々の方向に搬出することができる。

大気ボックス２０１には、チャンバ外部から、シャフト２４０の中空部、回転台２４５に設けられた開口、および中継ボックス２４３の内部を経由して、各種の線やケーブルが接続されている。接続されている線として例えば、チャンバ外部から電力を供給する電力線、チャンバ内外で情報を送受信する信号線、チャンバ外部から大気ボックス２０１に気体を送り込むチューブ等がある。そのため、大気ボックス２０１の内部はチャンバ外部と同じく大気環境に保たれている。図４ではチューブ２５０を例示している。ケーブルは、大気ボックス２０１に内包された機構に接続されている。内包された機構の種類は、大気ボックス２０１が配置されたチャンバに応じて異なる。例えば、基板キャリアを移動させるチャンバの場合は、キャリア搬送手段（キャリア搬送ローラ）に接続された駆動手段が内包される。また、マスクを移動させるチャンバの場合は、マスク搬送手段（マスク搬送ローラ）に接続された駆動手段が内包される。また、成膜源（蒸発源）を移動させながら成膜を行う成膜室の場合は、成膜源搬送手段に接続された駆動手段が内包される。

また、チャンバ天面に、カメラなどの撮影手段２５２を設けてもよい。制御部５５０は、撮影手段２５２を用いた撮像画像を解析して、搬送体の速度や位置を調整する搬送制御に利用できる。例えば制御部５５０は、撮影手段２５２が回転後の回転台２４５を撮像して得られた画像を解析して、回転台２４５が所定の位置に収まったかどうかを判定することができる。これにより、マスク搬送ローラ２１０の搬送方向がずれていても、正しい方向に修正することができる。

また、チャンバ内の所望の位置（図示例では上部隔壁）に、ヘリウムディテクタのプローブ２７０を設置してもよい。プローブ２７０は、チャンバ外のヘリウムディテクタ本体に接続されており、ヘリウム検出に用いるために周囲のガスを吸引して本体に送る。

図５および図６は、キャリア分離室５３１のチャンバ内部を上から見た平面図であり、マスクＭおよび基板キャリアＣは搬入されていない状態を示す。図示されるように、回転台２４５の上には４個ずつ２列、合計８個の大気ボックス２０１が設けられており、それぞれの大気ボックス２０１はマスク搬送ローラ２１０を２つずつ支持している。ただし、大気ボックスの数や配置はこれに限定されない。図５では、マスク搬送ローラ２１０は紙面上で左右方向に連なっている。これは、紙面上で右側のバッファ室５３０からマスクＭの搬入を受け、紙面上で左側のキャリア分離室５３２（第２の分離室）にマスクＭを搬出する方向である。

図５では、マスク搬送ローラ２１０が連続する方向（紙面でＸ方向）において、マスク搬送ローラ２１０の延長線上に、固定搬送ローラ２６０および固定従動ローラ２６３が配置されている。固定搬送ローラ２６０は、固定搬送ローラの駆動軸２６１を介して固定搬送ローラの駆動部２６２からの動力を受けて、マスクＭをＸ方向に搬送する。固定従動ローラ２６３は、マスクＭを支持可能なローラであり、固定搬送ローラ２６０およびマスク搬送ローラ２１０がマスクＭを搬送するときに従動回転する。固定搬送ローラ２６０および固定従動ローラ２６３は、チャンバ内での位置が固定されている。

図６は、回転駆動部２４１が、回転台２４５を、回転軸２４４を中心としてＸＹ平面内で９０度回転させた状態を示す平面図である。図６では、マスク搬送ローラ２１０は紙面上で上下方向に連なっている。これは、キャリア分離室５３１から、紙面上で下側のマスク搬出室５３３にマスクＭを搬出できる方向である。図６の状態では固定搬送ローラ２６０および固定従動ローラ２６３はマスクＭの搬送に利用できないが、チャンバ内の上下方向の幅が左右方向の幅よりも狭いため、マスクＭの搬送時の安定性に問題は生じない。なお、固定搬送ローラ２６０や固定従動ローラ２６３の配置場所や数は、チャンバの形状や、搬送対象物のサイズや強度に応じて、適宜定めればよい。また、必要がなければ、固定搬送ローラ２６０や固定従動ローラ２６３を設けなくてもよい。

また、制御部５５０は、回転台２４５を一定速度で回転させてもよいが、タイミングや状態に応じて回転速度を変化させてもよい。図７は、回転台２４５の回転速度を制御する方法の一例を示したグラフである。横軸は回転台２４５が９０度回転するときの角度を示し、縦軸は回転速度の相対値を示しており、マスクを載置している状態での最も速い速度を１００としている。図７の例では、制御部５５０は、回転台２４５を、回転の開始（０度）から回転の途中のタイミングｔ１までは徐々に加速し、タイミングｔ１からタイミングｔ２までは一定速度で回転させ、タイミングｔ２から回転の終了（９０度）までは減速する。このような台形型の速度プロファイルで制御を行うことにより、回転台２４５の動作を滑らかにしてマスクＭの安定を保ちつつ、できるだけ早く回転を完了させることができる。なお、制御プロファイルは台形に限定されず、加速－定速－減速の順に制御されるものであればよい。例えば、加速開始時や定速への移行時には緩やかに速度が変化するＳ字制御でもよい。

また制御部５５０は、回転制御において、マスクＭや基板キャリアＣなどの搬送体を載置しているときと、載置していないときで、回転速度を変更してもよい。図７の例では搬送体非載置時（実線）の方が、搬送体載置時（破線）よりも、定速での速度が遅くなるように制御している。

［実施例１］
本実施例では、成膜装置５００内の各チャンバにおける、基板キャリアＣとマスクＭの取り付け、分離、搬入および搬出のパターンについて、図面を参照しながら説明する。これにより、成膜装置５００のチャンバ内におけるマスクＭの回転の適用例を説明する。具
体的には、基板キャリアＣとマスクＭの合流が発生するマスク組込室５１０、基板キャリアＣを載置したマスクＭが旋回する回転室５２２と５２４、および、基板キャリアＣがマスクＭから分離され得るキャリア分離室５３１（第１の分離室）とキャリア分離室５３２（第２の分離室）における動作説明を行う。

図８は、上記各チャンバでの搬送体（基板キャリアＣとマスクＭ）の搬出、搬入および回転についての模式図である。表１は、図８に示す各チャンバでの動作を説明する表である。以下の説明における「上」「下」「左」「右」はいずれも、図示例を説明するための便宜上のものであり、実際の成膜装置におけるチャンバの配置、搬送体の向き、搬送方向を限定するものではない。また、必ずしも各チャンバにおいて搬送体を回転する必要はなく、装置構成やチャンバの接続状態に応じて回転の有無を適宜決定すればよい。

（１）マスク組込室５１０
マスク組込室５１０には、基板キャリアＣが左から、マスクＭが下からそれぞれ搬入される。マスク組込室５１０には、キャリア分離室５３１と同様の回転台が設けられており、回転台がＸＹ平面内で回転することにより、マスクＭの向きも９０度変化する。基板キャリアＣはキャリア搬送ローラにより、マスクＭはマスク搬送ローラにより、それぞれ右に搬送される。なお、実施例の構成では、アライメント室５１１において基板キャリアＣがマスクＭに載置されるが、マスク組込室５１０において載置を行ってもよい。

（２）回転室５２２、５２４
回転室５２２には、基板キャリアＣが載置されたマスクＭが左から搬入される。回転室５２２にも回転台が設けられており、回転台の回転により、マスクＭおよび基板キャリアＣの向きが９０度変化する。回転室５２４には、基板キャリアＣが載置されたマスクＭが上から搬入される。回転室５２４にも回転台が設けられており、回転台の回転により、マスクＭおよび基板キャリアＣの向きが９０度変化する。

（３）キャリア分離室５３１（第１の分離室）
キャリア分離室５３１には、基板キャリアＣが載置されたマスクＭが右から搬入される。キャリア分離室５３１では、基板キャリアＣが、キャリアＺ駆動部２３１の動作によってマスクから分離され、キャリア搬送ローラ２２０に支持される。

（３－１）
キャリア分離室５３１において、マスクＭは２通りの動作を行い得る。まず、マスク交換などの理由でマスクＭを成膜装置５００から搬出する場合は、キャリア分離室５３１内
の回転台２４５が回転し、マスクＭの向きを９０度変化させる。そして、図６のようにマスク搬送ローラ２１０がＹ方向に連続した状態になったら、マスクＭを下に搬出する。

（３－２）
一方、マスクＭを次回の成膜に再利用する場合は、回転台２４５を回転させずに、図５のようにマスク搬送ローラ２１０がＸ方向に連続した状態で、マスクＭを左に搬出する。なお、（３－１）と（３－２）どちらの場合も、基板キャリアＣは基板搬送ローラによって左に搬出される。実施例の構成では、キャリア分離室５３１で必ず基板キャリアＣを分離しているが、本発明はこれに限定されない。（３－２）のようにマスクＭを再利用する場合は、マスクＭに基板キャリアＣを取り付けたまま左に搬出し、キャリア分離室５３２で分離を行うようにしてもよい。

（４）キャリア分離室５３２（第２の分離室）
（４－１）
マスク交換が発生する場合は、キャリア分離室５３２には、マスクＭが下から搬入される。ここで、キャリア分離室５３２にも回転台が設けられており、（４－１）の場合は、マスク搬送ローラが上下方向に連続するように制御されている。よって、搬入されたマスクＭは向きを変えずにそのまま上に搬出される。

（４－２）
一方、マスクＭを再利用する場合は、キャリア分離室５３２には、マスクＭが右から搬入される。この場合は、マスク搬送ローラが左右方向に連続するように回転台が制御される。そして、マスクＭが搬入された後、回転台が９０度回転する。そして、マスクＭが上に搬出される。なお、（４－１）と（４－２）どちらの場合も、成膜済みの基板Ｓを保持している基板キャリアＣは、右から搬入されて左に搬出される。したがって（４－１）の場合は、マスクＭと基板キャリアＣが上下に離間した状態で、それぞれマスク搬送ローラとキャリア搬送ローラに支持されながら搬送されてくる。

各チャンバに配置される機構は、上記の表１に基づいて適宜決定される。例えばキャリア分離室５３１は、マスク搬送ローラと、マスクＭから基板キャリアＣを持ち上げるＺ駆動機構と、持ち上げた基板キャリアＣを支持するキャリア搬送ローラと、マスク搬送ローラの向きを変える回転機構と、を備える。一方、キャリア分離室５３２やマスク組込室５１０では、マスク搬送ローラ、キャリア搬送ローラ、および回転機構があればよい。また回転室５２２、５２４では、マスク搬送ローラと回転機構があればよい。その他、マスクＭと基板キャリアＣの分離や載置の有無や、搬送体の移動方向に基づいて定まる回転の必要性の有無に応じて、各チャンバの構成を決定すればよい。

（具体例）
続いて、図９～図１１のチャンバ断面図を参照しつつ、マスクＭの回転および搬送の具体的な例を説明する。ここでは、上記（３－１）のように、キャリア分離室５３１においてマスク交換が発生する場合を例として説明する。各図において、説明に不要な一部の構成要素については、符号を省くか、記載自体を省略している。

図９（ａ）は、キャリア分離室５３１に、マスクＭと、マスクＭに載置された基板キャリアＣが搬送される様子を示す。このとき、大気ボックス２０１の内部に配置されたモータから、駆動軸部２１１を介して伝達された動力がマスク搬送ローラ２１０を回転させる。その結果、マスク搬送ローラ２１０に端部を支持されたマスクＭがチャンバ内の所定の位置まで移動する。

図９（ｂ）は、基板キャリアＣがＺ方向の上向きに移動し、キャリア搬送ローラ２２０
により支持される様子を示す。まず、キャリア支持部２３０の突出部が基板キャリアＣの溝部と噛み合い、基板キャリアＣが支持される。そして、キャリアＺ駆動部２３１がキャリア駆動軸２３２を介してキャリア支持部２３０を持ち上げることで、基板キャリアＣがマスクＭから分離して上昇する。キャリアＺ駆動部２３１は、キャリア搬送ローラ２２０の設置されている高さよりも上に、基板キャリアＣを持ち上げる。続いて、キャリア搬送ローラの駆動部２２２ａ、２２２ｂが、キャリア搬送ローラ２２０ａ、２２０ｂを、ローラの回転軸方向において接近させることで、キャリア搬送ローラ２２０ａ、２２０ｂが退避位置から支持位置に移動する。続いて、キャリアＺ駆動部２３１が基板キャリアＣを下降させてキャリア搬送ローラ２２０上に載置する。

図１０（ａ）は、基板キャリアＣがキャリア分離室５３２に搬送される様子を示す。キャリア支持部２３０による基板支持が解除されたのち、キャリア搬送ローラの駆動部２２２が、駆動軸２３１を介してキャリア搬送ローラ２２０に動力を伝達する。これによりキャリア搬送ローラ２２０が回転して基板キャリアＣが搬出される。

図１０（ｂ）は、図９（ａ）～図１０（ａ）とは９０度異なる断面図である。回転駆動部２４１の駆動により、シャフト２４０および、マスクＭを支持する回転台２４５が９０度回転した状態が図示されている。

図１１は、マスクＭを下方に搬出する様子を示す。マスク搬送ローラ２１０が大気ボックス内部の駆動手段により駆動されるとともに、固定搬送ローラ２６０が駆動部２６２により駆動されることで、マスク搬送ローラ２１０、固定従動ローラ２６３および固定搬送ローラ２６０に支持されているマスクＭが移動して搬出される。

以上のように、実施例の構成によれば、チャンバ内に回転可能な機構を設けることで、マスクなどの搬送体の搬送方向を変化させることが可能になる。その結果、例えば実施例においてキャリア分離室５３１からのマスクの搬出先を左と下に分岐させたように、搬送体の経路を柔軟に設定できるようになる。

[実施例２]
本実施例では、チャンバ内に配置された大気ボックスからのリークを精度良く検出する方法について説明する。

図１２（ａ）は、大気ボックス２０１の垂直方向における断面図である。大気ボックス２０１の隔壁には、マスク搬送ローラ２１０に対応する数（本実施例では２つ）の挿通穴２７５が設けられている。挿通穴２７５には駆動軸部２１１が配置されており、駆動軸部２１１と挿通穴２７５の隙間はシール部２０２により封止されている。大気ボックス２０１の内部には、チャンバ外部から、挿通穴２７５ごとに、チューブ２５０が導入されている。挿通穴２７５は、大気ボックス２０１の内部から外部に貫通して配置される部材（ここでは駆動軸部）のための貫通孔であり、本実施例でのリーク箇所の候補に当たる。ただしリーク箇所の候補はこれに限定されない。

図１２（ｂ）は、大気ボックス２０１の平面断面図である。駆動軸部は、大気ボックス内部においては駆動手段２８０に接続され、大気ボックス外部においてはマスク搬送ローラ２１０に接続されている。本実施例の駆動手段２８０は、不図示の電力線および信号線を介してチャンバ外部と接続されたモータである。

（実施例２－１）
図１３は、実施例２－１にかかるキャリア分離室５３１のチャンバ構成を示す模式的な断面図である。便宜上、８つある大気ボックス２０１のうちの１つに注目し、拡大して示
している。チャンバには、２つの挿通穴２７５ａ、２７５ｂが設けられている。大気ボックスからチャンバ内部へのリーク箇所の候補は、これらの挿通穴２７５ａ、２７５ｂである。

大気ボックス２０１には、チャンバ外部に設置されたヘリウムディテクタ３０１の本体から、チューブ２５０ａ、２５０ｂが導入されている。チューブ２５０ａは挿通穴２７５ａの付近まで導入されており、ヘリウムディテクタ３０１からヘリウム（Ｈｅ）を送り出すことが可能である。ヘリウムディテクタ３０１をチューブ２５０ａに接続する際は、チューブ２５０ａの末端にバルブを取り付けて、ヘリウムディテクタ３０１のヘリウムボンベに接続する。

またチューブ２５０ｂは挿通穴２７５ｂの付近まで導入されており、ヘリウムディテクタ３０１からヘリウム以外の気体を送り出すことが可能である。ヘリウム以外の気体とは、ヘリウムより重い気体であればよく、例えば大気、窒素、二酸化炭素、酸素などを利用できる。大気を用いる場合、チューブ２５０ｂの末端にバルブを取り付けて、大気送出用のポンプなどと接続する。ただし、本実施例の２５０ｂのチューブから送出される気体には、ヘリウムよりも軽い気体（例えば水素）は含まれない。

なお、本実施例では検出対象箇所にヘリウムを送出する構成としたが、検出対象である挿通穴２７５ａに対応するチューブ２５０ａに送出する気体よりも、他の挿通穴２７５ｂに対応するチューブ２５０ｂに送出する気体の方が重ければよい。なお、チューブ２５０ａ、２５０ｂは、大気ボックス２０１に固定されていてもよいし、リークテストのときに設置するようにしてもよい。チューブ２５０ａは、大気ボックス２０１の複数の箇所にあるリーク箇所の候補（挿通穴）のうちの１箇所にヘリウムを供給する第１供給手段として機能する。また、チューブ２５０ｂは、リーク箇所の候補のうちヘリウムが供給されていない箇所にヘリウムとは異なるガスを供給する、第２供給手段として機能する。

本実施例のヘリウムディテクタ３０１としては、例えば、キャリア分離室５３１を真空チャンバとする、ベルジャー法によるリークテストを行う既存の装置を利用できる。プローブ２７０は、付近の気体を収集し、管を介してヘリウムディテクタ３０１の本体に送り出す、検出手段である。プローブ２７０に吸い込み機能を持たせることも好ましい。ヘリウムディテクタ３０１の本体は、プローブが収集した気体を分析し、気体中のヘリウムを検出、測定することにより、チャンバ内部に配置された、内部にヘリウムが充填されたワーク（ここでは大気ボックス）からの漏れの有無を検査する。ヘリウムの検出判定は、例えばヘリウムディテクタ３０１の検出情報に基づいて制御部５５０が行ってもよい。その場合は制御部５５０が判定手段として機能する。また、ヘリウムディテクタ３０１自体が判定手段としてヘリウムの検出判定を行ってもよい。

図１４は、実施例の構成で大気ボックスの挿通穴のシール不備によるリークを検出するための手順を説明する図である。この手順の目的は、挿通穴２７５ａからのリークを検出することである。リーク検出シーケンスが開始されて各チューブから気体が送り出されると、大気ボックス２０１の内部では、チューブ２５０ａの末端からヘリウムが、チューブ２５０ｂの末端から大気が充満する。ヘリウムは大気よりも軽いため、大気ボックス内で早く拡散する（符号３１１）。しかし、挿通穴２７５ｂの付近では、ヘリウムより重い大気が既に存在している（符号３１２）。すなわち、挿通穴２７５ｂの付近ではヘリウムが大気によりブロックされるため、挿通穴２７５ｂの付近ではヘリウムが漏れ出さない。

図１５は、挿通穴２７５ａと２７５ｂの両方からリークが発生している場合のチャンバ内の様子を示す。挿通穴２７５ａからはヘリウムがリークしているが（符号３１５）、挿通穴２７５からは、大気はリークするものの、ヘリウムのリークは発生しない（符号３１
６）。したがって、ヘリウムディテクタ３０１がヘリウムを検出した場合、挿通穴２７５ａでリークが発生していることが分かる。

続いて、チューブ２５０ａから大気が、チューブ２５０ｂからヘリウムが送出されるようにボンベの付け替えを行ったのち、同様の検査をすることで、挿通穴２７５ｂからの漏れの有無も検出できる。

（実施例２－２）
図１６は、ヘリウムディテクタ３０１が加圧積分法によりリーク検出を行う構成を示すブロック図である。図１３と同じ部分については説明を省略する。大気ボックス２０１は、気密な被覆部３２０により全体が覆われている。プローブ２７０は、被覆部３２０の内部に配置されている。

図１７は、挿通穴２７５ａ、２７５ｂの両方でリークが発生した状態を示している。挿通穴２７５ｂの周囲は大気によりブロックされるため、ヘリウムのリークが検出された場合は挿通穴２７５ａがリーク箇所であることが分かる。続いて、チューブ２５０ａ、２５０ｂから大気ボックス内に導入する気体を交換してから同様の検査を行うことで、他方の挿通穴２７５ｂのリーク検査を実施できる。

（実施例２－３）
図１８は、ヘリウムディテクタ３０１がスニッファー法によりリーク検出を行う構成を示すブロック図である。図１３と同じ部分については説明を省略する。大気ボックス２０１のリーク箇所の候補の付近それぞれには、吸い込みプローブ２７９（２７９ａ、２７９ｂ）が配置されている。ヘリウムディテクタ３０１の本体は、各吸い込みプローブの収集した気体を分析してヘリウムの有無を検出する。

図１９は、挿通穴２７５ａ、２７５ｂの両方でリークが発生した状態を示している。挿通穴２７５ｂの付近はヘリウムよりも重い大気によりブロックされているため、ヘリウムは挿通穴２７５ａのみから検出される。よって、大気ボックスに複数あるリーク箇所の候補から１箇所ずつを選んで詳細にリークの有無を検知できるので、リーク検出の精度が向上する。

続いて、チューブ２５０ａ、２５０ｂから大気ボックス内に導入する気体を交換してから同様の検査を行うことで、他方の挿通穴２７５ｂのリーク検査を実施できる。なお、図示例では各リーク箇所候補に１つの吸い込みプローブ２７９を配置している。ただし本実施例の構成であれば、吸い込みプローブ２７９を、検出対象となる挿通穴（ここでは挿通穴２７９ａ）のみに配置してもよい。

実施例２－１～２－３の構成において、大気ボックスに設けられたリーク候補箇所の数は、２個に限定されない。また、リーク候補箇所を有する大気ボックスを、同時に複数個、検査してもよい。例えば、各々２つの挿通穴を有する大気ボックスを、２個同時に検査してもよい。その場合、４箇所の挿通穴それぞれの付近に１本ずつ、合計４本のチューブを導入しておき、いずれか１箇所のチューブにはヘリウムを選択的に送出し、他の箇所のチューブには大気を送出する。なお、本発明で用いるヘリウムディテクタは、大気ボックスのそれぞれの開口にヘリウムおよび他の気体を供給して、大気ボックスからリークしたヘリウムを検出する能力があればよく、上記の例には限定されない。

実施例に示した構成によれば、ある一つのリーク発生候補箇所に選択的にヘリウムを供給し、他のリーク発生候補箇所にはヘリウムよりも重い気体を供給することができる。その結果、実際にリークが起こっている箇所に供給されたヘリウムが時間の経過とともに拡
散したとしても、他のリーク発生候補箇所では大気等によりブロックされるので、リークの発生した箇所を特定することができる。したがって、成膜装置の大気ボックスからのリークを精度良く検出できる。

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、本実施例に係る成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成を示し、有機ＥＬ表示装置の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２０（ａ）は有機ＥＬ表示装置７００の全体図、図２０（ｂ）は１画素の断面構造を表している。

図２０（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置７００の表示領域７０１には、発光素子を複数備える画素７０２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７０１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。本実施例に係る有機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７０２Ｒ、第２発光素子７０２Ｇ、第３発光素子７０２Ｂの組み合わせにより画素７０２が構成されている。画素７０２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組み合わ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２０（ｂ）は、図２０（ａ）のＢ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素７０２は、複数の発光素子からなり、各発光素子は、基板７０３上に、第１電極（陽極）７０４と、正孔輸送層７０５と、発光層７０６Ｒ、７０６Ｇ、７０６Ｂのいずれかと、電子輸送層７０７と、第２電極（陰極）７０８と、を有している。これらのうち、正孔輸送層７０５、発光層７０６Ｒ、７０６Ｇ、７０６Ｂ、電子輸送層７０７が有機層に当たる。また、本実施例では、発光層７０６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層７０６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層７０６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層７０６Ｒ、７０６Ｇ、７０６Ｂ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７０４は、発光素子毎に分離して形成されている。正孔輸送層７０５と電子輸送層７０７と第２電極７０８は、複数の発光素子７０２Ｒ、７０２Ｇ、７０２Ｂで共通に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７０４と第２電極７０８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７０４間に絶縁層７０９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７１０が設けられている。

図２０（ｂ）では正孔輸送層７０５や電子輸送層７０７は一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によっては、正孔ブロック層や電子ブロック層を備える複数の層で形成されてもよい。また、第１電極７０４と正孔輸送層７０５との間には第１電極７０４から正孔輸送層７０５への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成することもできる。同様に、第２電極７０８と電子輸送層７０７の間にも電子注入層が形成することもできる。

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）及び第１電極７０４が形成された基板（マザーガラス）７０３を準備する。

第１電極７０４が形成された基板７０３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７０４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７０９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７０９がパターニングされた基板７０３を粘着部材が配置された基板キャリアに載置する。粘着部材によって、基板７０３は保持される。第１の有機材料成膜装置に搬入し、反転後、正孔輸送層７０５を、表示領域の第１電極７０４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層７０５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層７０５は表示領域７０１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７０５までが形成された基板７０３を第２の有機材料成膜装置に搬入する。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７０３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７０６Ｒを成膜する。

発光層７０６Ｒの成膜と同様に、第３の有機材料成膜装置により緑色を発する発光層７０６Ｇを成膜し、さらに第４の有機材料成膜装置により青色を発する発光層７０６Ｂを成膜する。発光層７０６Ｒ、７０６Ｇ、７０６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域７０１の全体に電子輸送層７０７を成膜する。電子輸送層７０７は、３色の発光層７０６Ｒ、７０６Ｇ、７０６Ｂに共通の層として形成される。

電子輸送層７０７まで形成された基板を金属性蒸着材料成膜装置で移動させて第２電極７０８を成膜する。

その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層７１０を成膜して、基板７０３への成膜工程を完了する。反転後、粘着部材を基板７０３から剥離することで、基板キャリアから基板７０３を分離する。その後、裁断を経て有機ＥＬ表示装置７００が完成する。

絶縁層７０９がパターニングされた基板７０３を成膜装置に搬入してから保護層７１０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ＥＬ材料からなる発光層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、本実施例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気の下で行われる。

２０１：大気ボックス、２５０：チューブ、２７５：挿通穴、５００：成膜装置、５３１：キャリア分離室、５５０：制御部

Claims (7)

1. 真空チャンバ内に配置され、内部が大気環境に保たれた大気ボックスと、
   前記大気ボックスの複数の箇所にある、前記大気ボックスの内部の大気がリークするリーク箇所の候補のうちの１箇所にヘリウムを供給する第１供給手段と、
   前記複数の箇所のうちのヘリウムが供給されていない箇所に、ヘリウムとは異なるガスを供給する第２供給手段と、
   前記第１供給手段によりヘリウムが供給され前記第２供給手段により前記異なるガスが供給された前記大気ボックスから、リークしたヘリウムが検出されるかどうかを判定する判定手段と、
   を備えることを特徴とする成膜装置。
2. 前記大気ボックスは、前記真空チャンバの内部に配置される機構を駆動する駆動手段を内包する
   ことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
3. 前記真空チャンバの内部に配置される機構には、基板上に薄膜を形成するための成膜源を移動させる成膜源搬送手段、前記基板を保持する基板キャリアを搬送するキャリア搬送手段、前記薄膜を形成するために前記基板と前記成膜源の間に配置されるマスクを搬送するマスク搬送手段、のうちの少なくともいずれか１つを含む
   ことを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
4. 前記リーク箇所の候補とは、前記大気ボックスの内部から外部に貫通して配置される部材のための複数の貫通孔のうちの少なくともいずれかである
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の成膜装置。
5. 前記第１供給手段によりヘリウムが供給され前記第２供給手段により前記異なるガスが供給された前記大気ボックスからリークしたヘリウムが検出する検出手段をさらに含む
   ことを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。
6. 前記検出手段は、前記複数の貫通孔のそれぞれに少なくとも１つが配置された複数のプローブを含むことを特徴とする請求項５に記載の成膜装置。
7. 真空チャンバ内に配置され、内部が大気環境に保たれた大気ボックスの複数の箇所にある、前記大気ボックスの内部の大気がリークするリーク箇所の候補のうちの１箇所にヘリウムを供給する第１供給ステップと、
   前記複数の箇所のうちのヘリウムが供給されていない箇所に、ヘリウムとは異なるガスを供給する第２供給ステップと、
   前記第１供給ステップによりヘリウムが供給され前記第２供給ステップにより前記異なるガスが供給された前記大気ボックスから、リークしたヘリウムが検出されるかどうかを判定する判定ステップと、
   を有することを特徴とする成膜装置の検査方法。

Images