JP2024037331A - 搬送装置及び成膜装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】被搬送体の傾きを抑制することのできる搬送装置及び成膜装置を提供する。【解決手段】アーム部41と、アーム部41の先端に連結され、被搬送体を保持するハンド部44と、を備え、アーム部41とハンド部44は、鉛直方向に見て、ハンド部44における被搬送体を保持する保持領域に重なる位置で連結されていることを特徴とする。【選択図】図2
Description
本発明は、搬送装置及び成膜装置に関する。
従来、有機ELディスプレイ製造装置などの成膜装置においては、基板やマスクを搬送するための搬送装置が設けられている。例えば、クラスター型の成膜装置においては、アーム部と、アーム部の先端に連結され、基板やマスクを保持するハンド部とを備える搬送装置が利用されている。近年、基板の大判化に伴って、基板やマスクの重量が増す傾向にあり、アーム部の撓みによりハンド部が傾き、基板やマスクを搬送する際に、これらの水平方向に対する傾き対策が課題となっている。
本発明は、被搬送体の傾きを抑制することのできる搬送装置及び成膜装置を提供する。
本発明の搬送装置は、
アーム部と、
前記アーム部の先端に連結され、被搬送体を保持するハンド部と、
を備え、
前記アーム部と前記ハンド部は、鉛直方向に見て、前記ハンド部における前記被搬送体を保持する保持領域に重なる位置で連結されていることを特徴とする。
アーム部と、
前記アーム部の先端に連結され、被搬送体を保持するハンド部と、
を備え、
前記アーム部と前記ハンド部は、鉛直方向に見て、前記ハンド部における前記被搬送体を保持する保持領域に重なる位置で連結されていることを特徴とする。
本発明によれば、アーム部に対するハンド部の傾きを抑制することができる。
以上説明したように、本発明によれば、被搬送体の傾きを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、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この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。
<一般的な成膜装置の概要>
有機ELディスプレイなどを製造する成膜装置における成膜方法として、所定のパターンの開口が形成されたマスクを介して基板上に成膜するマスク成膜法が知られている。マスク成膜法では、マスクと基板を位置合わせした後に、マスクと基板を密着させた状態で成膜が行われる。マスク成膜法によって精度よく成膜するためには、マスクと基板の位置合わせを高い精度で行うことが重要である。
有機ELディスプレイなどを製造する成膜装置における成膜方法として、所定のパターンの開口が形成されたマスクを介して基板上に成膜するマスク成膜法が知られている。マスク成膜法では、マスクと基板を位置合わせした後に、マスクと基板を密着させた状態で成膜が行われる。マスク成膜法によって精度よく成膜するためには、マスクと基板の位置合わせを高い精度で行うことが重要である。
有機ELディスプレイを製造するための成膜システムにおいては、インライン型とクラスター型が知られている。前者の場合、基板とマスクを重ね合わせた状態で、これらを搬送しながら各プロセスチャンバを通過させて成膜する方式である。後者の場合、搬送室の周囲に星状に配列されたプロセスチャンバにより成膜を行う方式である。本実施例に係る成膜装置は、後者のクラスター型において、好適に用いることができる。
一般に、有機ELディスプレイの製造においては、ガラスや樹脂等の薄板が基板として用いられることが多く、基板のサイズが大きいと、基板を水平に保持した際の撓みが大きくなり、基板単独で搬送することは困難である。そのため、基板を保持する保持ユニットが用いられる。クラスター型では、成膜前の基板が、中間搬送装置のロボットによって受渡室のロボットに搬送され、受渡室内で保持ユニットに供給される。保持ユニットは、基板を保持しながら成膜室と受渡室を往復するように構成されている。
保持ユニットは受渡室内の複数個所にあるため、受渡室内の搬送ロボットは基板を複数個所に待機している保持ユニットに頻繁に供給する必要がある。供給する位置によりアーム部の伸び量が異なりロボット旋回中心から遠い位置ではアーム部の撓み量が大きくなる。そのような状態になった時、アーム部の先端に設けられたハンド部も傾くため基板供給位置にて待機している保持ユニットの基板受け面とハンド部上の基板面との平行関係が崩れてしまい、基板の受渡しができなくなる。ハンド部上の基板と保持ユニットの平行関係が崩れた場合、保持ユニットに受渡すための専用機構などを設置する対策が取られることが多いが、この対策では生産性が低下してしまう。
特許文献1には、基板供給時にアーム部の傾きを計測して、傾きを調整する機構を備えた搬送装置が記載されている。これによりアーム部の傾きを微調整することができる。
しかしながら、近年、基板が大型化する傾向にあり、それに対応するため被搬送体を搬送するためのロボットも大型化し搬送距離も広がっている。搬送距離が広がったことで、ロボット旋回中心からアーム部の先端までの距離が遠くなるほどアーム部自体がモーメント荷重により撓み量も大きくなってしまう。これに伴い、基板供給時の移動距離が長いほど、基板などの被搬送体が静定するまでの時間も長くなる。そのため、基板を保持ユニットに受渡すまでの時間も長くなり、搬送距離に応じて、基板を保持ユニットに受け渡すまでの時間に差異が生じてしまう。
特許文献1に開示された技術の場合には、アーム部とハンド部は、鉛直方向に見て、ハンド部における被搬送体を保持する保持領域の端の位置で連結されている。すなわち、ハンド部は、アーム部に対して片持ち梁の状態で連結されている。そのため、アーム部を長くすると、アーム部の撓み量も大きくなってしまい、基板の傾きを調整するのが難しくなる。また、被搬送体の傾きを調整する際に、被搬送体が静定するまでの時間が長くなり、生産性が低くなってしまう。
そこで、本実施例に係る搬送装置及び成膜装置においては、大判化が進む基板などの被搬送体に対しても、被搬送体の傾きを抑制するために、以下のような構成を採用した。
(実施例)
図1~図5を参照して、本発明の実施例に係る搬送装置及び成膜装置について説明する。図1は本発明の実施例に係る成膜装置を備える成膜システムの概略構成図である。図1においては、成膜システムを上方から見た平面図が示されており、主要構成については透視図にて示されている。図2は本発明の実施例に係る搬送装置の概略構成図である。なお、図2(A)は搬送装置の平面図であり、同図(B)は側面図である。図3は本発明の実施例に係る搬送装置に備えられる調整機構の概略構成図である。なお、図3(A)は調整機構の平面図であり、同図(B)は側面図であり、同図(C)は正面図である。図4は、図3(B)において、内部構成を明確にするために一部を断面にて示したものである。図5は本発明の実施例に係る搬送装置に備えられる調整機構による調整フロー図である。なお、図1~図4において、矢印Zは鉛直方向を示し、矢印X,Yは鉛直方向に垂直な方向を示している。なお、矢印Xと矢印Yは互いに直交している。また、矢印θは、Z軸回りの回転方向を示している。
図1~図5を参照して、本発明の実施例に係る搬送装置及び成膜装置について説明する。図1は本発明の実施例に係る成膜装置を備える成膜システムの概略構成図である。図1においては、成膜システムを上方から見た平面図が示されており、主要構成については透視図にて示されている。図2は本発明の実施例に係る搬送装置の概略構成図である。なお、図2(A)は搬送装置の平面図であり、同図(B)は側面図である。図3は本発明の実施例に係る搬送装置に備えられる調整機構の概略構成図である。なお、図3(A)は調整機構の平面図であり、同図(B)は側面図であり、同図(C)は正面図である。図4は、図3(B)において、内部構成を明確にするために一部を断面にて示したものである。図5は本発明の実施例に係る搬送装置に備えられる調整機構による調整フロー図である。なお、図1~図4において、矢印Zは鉛直方向を示し、矢印X,Yは鉛直方向に垂直な方向を示している。なお、矢印Xと矢印Yは互いに直交している。また、矢印θは、Z軸回りの回転方向を示している。
<成膜システム全体の構成>
図1に示すように、成膜システム100は、第1の中間搬送装置101と、成膜装置1と、第2の中間搬送装置102を備えている。これらは、X方向に、第1の中間搬送装置101、成膜装置1、第2の中間搬送装置102の順に並ぶように配されている。成膜対象であり、かつ被搬送体である基板Wは、第1の中間搬送装置101、成膜装置1、第2の中間搬送装置102の順に搬送され、成膜処理などの各種処理が施される。
図1に示すように、成膜システム100は、第1の中間搬送装置101と、成膜装置1と、第2の中間搬送装置102を備えている。これらは、X方向に、第1の中間搬送装置101、成膜装置1、第2の中間搬送装置102の順に並ぶように配されている。成膜対象であり、かつ被搬送体である基板Wは、第1の中間搬送装置101、成膜装置1、第2の中間搬送装置102の順に搬送され、成膜処理などの各種処理が施される。
図示の例では、第1の中間搬送装置101と第2の中間搬送装置102の間の1箇所にのみ成膜装置1が設けられている。ただし、第1の中間搬送装置101のX方向上流側や第2の中間搬送装置102の下流側に、更に、成膜装置1を設ける構成を採用することもできる。また、成膜システム100は、第1の中間搬送装置101、成膜装置1、及び第2の中間搬送装置102などの動作を制御するための制御装置103も備えている。この制御装置103は、各種装置を制御するための制御装置は公知技術であるので、詳細な説明は省略するが、CPU等のプロセッサ、半導体メモリやハードディスクなどの記憶デバイス、入出力インタフェースを備えている。
第1の中間搬送装置101と第2の中間搬送装置102は、それぞれ搬送ロボット110を備えている。搬送ロボット110は、ベース部110a上にアーム110b及びハンド110cが二組設けられたダブルアーム型のロボットである。二組のアーム110b及びハンド110cは、ベース部110a上でθ方向に旋回可能、かつ伸縮自在に構成されている。
第1の中間搬送装置101のY方向の両側、及び第2の中間搬送装置102のY方向の両側には、それぞれマスクMが収容されるストッカ104が設けられている。搬送ロボット110は、基板Wの搬送の他、マスクMの搬送も行う。ハンド110cはフォーク形状(櫛歯形状)の部材により構成されており、基板WやマスクMはハンド110c上に載置された状態で搬送される。
成膜装置1は、第1の中間搬送装置101から搬入される基板Wに対して成膜処理を行う装置である。成膜後の基板Wは、第2の中間搬送装置102へと搬出される。この成膜装置1は、基板Wの受渡を行う受渡室2と、受渡室2に隣接して配置された成膜室3とを備える。図示の例では、成膜室3は、受渡室2のY方向の両側にそれぞれ一つずつ配置されているが、成膜室3の数は限定されるものではない。受渡室2及び成膜室3はそれぞれ壁部20,30で囲まれており、室内は気密状態で維持可能に構成されている。
二つの成膜室3には、それぞれ、二つのマスク台31が配置されている。合計で四つのマスク台31により、蒸着処理を行う蒸着位置JA~JDが規定される。二つの成膜室3
の構造は同じである。各成膜室3には、成膜源8と、成膜源8を移動する移動ユニット9とが設けられている。
の構造は同じである。各成膜室3には、成膜源8と、成膜源8を移動する移動ユニット9とが設けられている。
成膜室3では基板Wに成膜物質が成膜される。基板WにはマスクMを用いて所定のパターンの蒸着物質の薄膜が形成される。基板Wの材質は、ガラス、樹脂、金属等の材料を適宜選択可能であり、代表的にはガラス上にポリイミド等の樹脂層が形成されたものが用いられる。本実施例の場合、基板Wの平面形状は矩形である。蒸着物質としては、有機材料、無機材料(金属、金属酸化物など)などの物質が採用される。成膜装置1は、例えば表示装置(フラットパネルディスプレイなど)や薄膜太陽電池、有機光電変換素子(有機薄膜撮像素子)等の電子デバイスや、光学部材等を製造する製造装置に適用可能である。本実施例に係る成膜装置1は、特に、有機ELパネルを製造する製造装置に好適に適用される。
成膜装置1は、受渡室2から二つの成膜室3に亘って配置された二組の搬送ユニット5A及び5Bを備える。搬送ユニット5Aは、保持ユニット6A及び6Cと、これらを独立して基板Wの成膜面に沿った方向(本実施例ではY方向)に平行移動する移動ユニット7Aを備える。搬送ユニット5Bは、搬送ユニット5Aと同様の構造であり、保持ユニット6B及び6Dと、これらを独立して基板Wの成膜面に沿った方向(本実施例ではY方向)に平行移動する移動ユニット7Bとを備える。
受渡室2は、第1の中間搬送装置101及び第2の中間搬送装置102と、成膜装置1との間で基板WやマスクMの受け渡しを行う他、成膜室3に対する基板WやマスクMの振り分けを行う役割を担っている。したがって、受渡室2は仕分室と呼ぶこともできる。
<搬送装置>
受渡室2には、被搬送体である基板W及びマスクMを搬送する搬送装置4が設けられている。搬送装置4は、第1の中間搬送装置101から基板W又はマスクMを受け取り、保持ユニット6A~6Dに受渡す機能を備えている。また、搬送装置4は、保持ユニット6A~6Dから受け取った基板W又はマスクMを第2の中間搬送装置102へ搬出する機能も備えている。
受渡室2には、被搬送体である基板W及びマスクMを搬送する搬送装置4が設けられている。搬送装置4は、第1の中間搬送装置101から基板W又はマスクMを受け取り、保持ユニット6A~6Dに受渡す機能を備えている。また、搬送装置4は、保持ユニット6A~6Dから受け取った基板W又はマスクMを第2の中間搬送装置102へ搬出する機能も備えている。
搬送装置4は、水平面上の多方向に被搬送体を移動させる水平多関節型のロボットである。図2に示すように、搬送装置4は、円筒形状のベース部40と、ベース部40上に支持されたアーム部41と、アーム部41の先端に連結され、被搬送体を保持するハンド部44とを備えている。ベース部40は、不図示の駆動源によって、回転かつ往復移動可能に構成される駆動軸40aを有している。駆動軸40aのθ方向の回転によってアーム部41はZ1軸周りに旋回し、駆動軸40aの鉛直方向の移動(矢印DZ方向の移動)によってアーム部41は昇降する。アーム部41は、第1のアーム部材42と第2のアーム部材43とを有する。第1のアーム部材42の一端は駆動軸40aに連結され、他端は第2のアーム部材43の一端に連結されている。第2のアーム部材43は第1のアーム部材42に対してZ2軸周りに回転自在に連結され、不図示の駆動源によって回転可能に構成されている。ハンド部44は第2のアーム部材43の他端にZ3軸周りに回転自在に連結されており、不図示の駆動源によって回転可能に構成されている。
ハンド部44は、板状かつ櫛歯状のハンド本体45と、被搬送体を支持する複数の支柱部材46a,46b,46cを備えている。支柱部材46a,46b,46cは、ハンド本体45の周辺部に設けられている。被搬送体は複数の支柱部材46a,46b,46c上に載置される。なお、支柱部材46a,46b,46cの先端は、被搬送体の表面が傷ついてしまわないように、球面などの曲面とするのが望ましく、その先端に樹脂やゴムなどの保護部材を設けることも好適である。
そして、搬送装置4において、アーム部41とハンド部44は、鉛直方向(Z方向)に見て、ハンド部44における被搬送体を保持する保持領域に重なる位置で連結されている。保持領域は、実際に保持された被搬送体のZ方向への射影によって定義することができる。あるいは、保持領域は、ハンド部44の被搬送体と接する部分によって定義されてもよい。例えば、本実施例において、保持領域は、Z方向に見たときに、複数(本実施例では6個)の支柱部材46a,46b,46cの先端により囲まれる領域に相当する。より好適には、アーム部41とハンド部44は、鉛直方向(Z方向)に見て、ハンド部44における被搬送体を保持する保持領域の中央の位置で連結される。なお、「保持領域の中央」は、必ずしも、保持領域の中心(Z方向に見たときに、支柱部材46a,46b,46cの先端により囲まれる四角形の図心)を意味するものではない。ハンド部における上記保持領域の中心付近で連結するのが望ましいが、保持領域の端付近で連結されないようにすればよく、少なくとも、片持ち梁の状態で連結しなければよい。
そして、アーム部41とハンド部44との間には、アーム部41に対してハンド部44を揺動自在に連結し、かつアーム部41に対するハンド部44の姿勢を調整する調整機構200が設けられている。この調整機構200は、ハンド部44における上記保持領域の中央の位置に設けられており、ハンド部44に載置される被搬送体の中央の位置に設けられるということもできる。
<調整機構>
調整機構200について、図3及び図4を参照して、より詳細に説明する。調整機構200は、アーム部41(より具体的には、第2のアーム部材43)に対して固定されるベース板201を備えている。そして、調整機構200においては、このベース板201上に、第1の機構と、第2の機構とを備えている。第1の機構は、アーム部41に対して、基準位置において鉛直方向(Z方向)に垂直な第1の軸を中心にハンド部44を所定範囲内で揺動自在に連結する機構である。第2の機構は、アーム部41に対して、基準位置において鉛直方向に垂直かつ第1の軸に直交する第2の軸を中心にハンド部44を所定範囲内で揺動自在に連結するための機構である。以下、これら第1の機構と第2の機構の具体的な構成について説明する。
調整機構200について、図3及び図4を参照して、より詳細に説明する。調整機構200は、アーム部41(より具体的には、第2のアーム部材43)に対して固定されるベース板201を備えている。そして、調整機構200においては、このベース板201上に、第1の機構と、第2の機構とを備えている。第1の機構は、アーム部41に対して、基準位置において鉛直方向(Z方向)に垂直な第1の軸を中心にハンド部44を所定範囲内で揺動自在に連結する機構である。第2の機構は、アーム部41に対して、基準位置において鉛直方向に垂直かつ第1の軸に直交する第2の軸を中心にハンド部44を所定範囲内で揺動自在に連結するための機構である。以下、これら第1の機構と第2の機構の具体的な構成について説明する。
第1の機構は、Y方向と平行に伸びる第1の軸204aを備えている。なお、成膜装置1が水平面上に設置されることが前提である。この第1の軸204aは、軸受202a,202bにより回転可能に軸支されており、モータなどの駆動部206aによって回転するように構成されている。駆動部206aは、真空領域から隔離するために容器205a(大気ボックス)の内部に配されている。また、容器205aに設けられ、第1の軸204aが挿通される貫通孔と、第1の軸204aとの間には、これらの間の環状隙間を封止するシール207aが設けられている。シール207aとしては、磁性流体を用いた磁気シールを用いるのが望ましいが、OリングやXリングなどのシールリングを採用することもできる。これにより、受渡室2内を真空に維持しつつ、駆動部206aから摩耗粉やグリースなどが真空領域に侵入してしまうことを抑制することができる。なお、軸と貫通孔との間の環状隙間を直接的に各種シールで封止するのではなく、ベローズなどで駆動部分を覆うことで、駆動部分を真空領域から隔てる構成を採用することもできる。
そして、第1の軸204aのうち、軸受202aと軸受202bの間に、第2の機構を保持する保持部材203が固定されている。第1の軸204aの回転に伴って、保持部材203が回転すると、第2の機構全体も回転する。
次に、第2の機構について説明する。第2の機構は、基準位置において、X方向と平行に伸びる一対の第2の軸204bを備えている。なお、この第2の軸204bは、第1の
軸204aの回転により保持部材203が揺動する(傾く)ことで、X方向に対して傾く。つまり、第2の軸204bは水平方向に対して傾く。一対の第2の軸204bのうちの一方は、モータなどの駆動部206bによって回転するように構成され、他方は駆動部206bとは独立して設けられている。駆動部206bは、真空領域から隔離するために容器205b(大気ボックス)の内部に配されている。この容器205bに駆動部206bは固定されている。そして、上記の一対の第2の軸204bは、保持部材203に対して固定されている。つまり、第2の軸204bと保持部材203は相対的に回転しないように構成されている。なお、図中、202cは第2の軸204bの軸受である。
軸204aの回転により保持部材203が揺動する(傾く)ことで、X方向に対して傾く。つまり、第2の軸204bは水平方向に対して傾く。一対の第2の軸204bのうちの一方は、モータなどの駆動部206bによって回転するように構成され、他方は駆動部206bとは独立して設けられている。駆動部206bは、真空領域から隔離するために容器205b(大気ボックス)の内部に配されている。この容器205bに駆動部206bは固定されている。そして、上記の一対の第2の軸204bは、保持部材203に対して固定されている。つまり、第2の軸204bと保持部材203は相対的に回転しないように構成されている。なお、図中、202cは第2の軸204bの軸受である。
以上の構成により、駆動部206bによって一対の第2の軸204bのうちの一方を回転させると、保持部材203に対して、駆動部206bと容器205bが回転する。この容器205bにハンド部44が固定されているため、容器205bの回転と共にハンド部44も回転する。なお、容器205bに設けられ、第2の軸204bが挿通される貫通孔と、第2の軸204bとの間には、これらの間の環状隙間を封止するシール207bが設けられている。このシール207bの詳細に関しては、上記のシール207aと同様であり、また、シールではなく、ベローズなどで代用できる点も同様である。
以上のように、第1の機構と第2の機構とを有する調整機構200によって、ハンド部44を、第1の軸204aを中心とする回転方向と、第2の軸204bを中心とする回転方向に、それぞれ独立して回転させることができる。これらの回転角度は所定範囲内に制限されている。従って、調整機構200によって、ハンド部44を、第1の軸204aを中心に所定範囲内で揺動させることができ、かつ、第2の軸204bを中心に所定範囲内で揺動させることもできる。
そして、容器205bには、ハンド部44の水平面に対する傾き状態を検出することで、ハンド部44の傾きを検出するセンサ250が固定されている。このセンサ250は、ハンド本体45の中央の下面に配置されている。このセンサ250は、ハンド部44の第1の軸204aを中心とする回転方向の傾きと、ハンド部44の第2の軸204bを中心とする回転方向の傾きを検出することができる。センサ250の具体的としては、二軸同時に回転方向の傾きを検出できる角度センサや水準センサを用いてもよいし、各軸について、これらの回転方向の傾きを検出する角度センサや水準センサをそれぞれ設けてもよい。また、ハンド部44の上面のX方向及びY方向の高さを検出する距離センサを設けて、その検出結果からハンド部44の傾きを導出する構成を採用することもできる。
以上のように構成されたセンサ250の検出結果に基づいて、制御部としての制御装置103が、調整機構200によってハンド部44の姿勢を調整する。より具体的には、センサ250の検出結果に基づいて、制御装置103が、調整機構200によって、ハンド部44を第1の軸204a及び第2の軸204bのうちの少なくともいずれか一方を中心に揺動させることで、ハンド部44の姿勢を調整する。
図5を参照して、ハンド部44の傾き調整手順について説明する。第1の中間搬送装置101より搬送される基板Wが、搬送装置4のハンド部44によって受け取られる。すると、ハンド部44が受渡室2の保持ユニット6A~6Dの待機位置に移動し(S10)、センサ250にてハンド部44の傾きが検出される(S11)。センサ250によって得られたハンド部44の傾きは、制御装置103によって傾き調整データに変換されS12)、調整機構200の駆動部に指令が出されて傾き調整が実施される(S13)。なお、ハンド部44の傾きを検出する際には、ハンド部44が静定した状態であることを判定した状態で検出される。
傾き調整実施後は、ハンド部44の傾きが、再度センサ250で検出され(S14)、
制御装置103にて、検出値(データ)が予め設定された規定値範囲内になっているかが確認される(S15)。検出値が規定値範囲内に入っていることが確認されれば(S16)、傾き調整は終了(S17)する。ステップS16で、検出値が規定値範囲内に入っていない場合には、ステップS13に戻って同様の動作が繰り返される。
制御装置103にて、検出値(データ)が予め設定された規定値範囲内になっているかが確認される(S15)。検出値が規定値範囲内に入っていることが確認されれば(S16)、傾き調整は終了(S17)する。ステップS16で、検出値が規定値範囲内に入っていない場合には、ステップS13に戻って同様の動作が繰り返される。
以上の工程のように、教示された位置にハンド部44が移動した後に、移動先でハンド部44の傾きを検出し傾きを修正する制御を行ってもよいし、ハンド部44の傾きをリアルタイムで計測し移動中に傾きを修正する制御を行っても構わない。また、事前に教示位置における基板Wの傾きを計測し、その傾きを考慮した教示データを制御装置103に入力してもよい。
以上の工程においては、被搬送体が基板Wの場合を例にして説明したが、被搬送体がマスクMの場合も同様であることは言うまでもない。
<本実施例に係る搬送装置及び成膜装置の優れた点>
本実施例に係る搬送装置4、及び搬送装置4を備える成膜装置1によれば、アーム部41とハンド部44は、鉛直方向に見て、ハンド部44における被搬送体(基板WやマスクM)を保持する保持領域の中央の位置で連結されている。そのため、ハンド部44に被搬送体が載せられた状態においても、ハンド部44が特定の方向に撓んでしまうことを抑制することができる。
本実施例に係る搬送装置4、及び搬送装置4を備える成膜装置1によれば、アーム部41とハンド部44は、鉛直方向に見て、ハンド部44における被搬送体(基板WやマスクM)を保持する保持領域の中央の位置で連結されている。そのため、ハンド部44に被搬送体が載せられた状態においても、ハンド部44が特定の方向に撓んでしまうことを抑制することができる。
そして、アーム部41に対してハンド部44を揺動自在に連結し、かつアーム部41に対するハンド部44の姿勢を調整可能な調整機構を備えることで、ハンド部44に支持される被搬送体の傾きを調整して、被搬送体を水平にすることができる。このとき、上記の通り、ハンド部44が特定の方向に撓んでしまうことが抑制されるため、被搬送体が水平となるまでの静定時間を短くすることができる。
<電子デバイスの製造方法>
次に、本実施例の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。
次に、本実施例の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6(a)は有機EL表示装置50の全体図、図6(b)は1画素の断面構造を表している。
図6(a)に示すように、有機EL表示装置50の表示領域51には、発光素子を複数備える画素52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51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52R、第2発光素子52G、第3発光素子52Bの組み合わせにより画素52が構成されている。画素52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6(b)は、図6(a)のA-B線における部分断面模式図である。画素52は、複数の発光素子からなり、各発光素子は、基板63上に、第1電極(陽極)54と、正孔輸送層55と、発光層56R、56G、56Bのいずれかと、電子輸送層57と、第2電極(陰極)58と、を有している。これらのうち、正孔輸送層55、発光層56R、56G、56B、電子輸送層57が有機層に当たる。また、本実施例では、発光層56Rは赤色
を発する有機EL層、発光層56Gは緑色を発する有機EL層、発光層56Bは青色を発する有機EL層である。発光層56R、56G、56B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、発光素子毎に分離して形成されている。正孔輸送層55と電子輸送層57と第2電極58は、複数の発光素子52R、52G、52B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54と第2電極58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54間に絶縁層59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60が設けられている。
を発する有機EL層、発光層56Gは緑色を発する有機EL層、発光層56Bは青色を発する有機EL層である。発光層56R、56G、56B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、発光素子毎に分離して形成されている。正孔輸送層55と電子輸送層57と第2電極58は、複数の発光素子52R、52G、52B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54と第2電極58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54間に絶縁層59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60が設けられている。
図6(b)では正孔輸送層55や電子輸送層57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54と正孔輸送層55との間には第1電極54から正孔輸送層55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58と電子輸送層57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54が形成された基板53を準備する。
第1電極54が形成された基板53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54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59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59がパターニングされた基板53を第1の有機材料成膜装置に搬入し、基板支持台及び静電チャックにて基板を保持し、正孔輸送層55を、表示領域の第1電極54の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層55は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層55は表示領域51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55までが形成された基板53を第2の有機材料成膜装置に搬入し、基板支持台及び静電チャックで保持する。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53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56Rを成膜する。
発光層56R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56G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56Bを成膜する。発光層56R、56G、56Bの成膜が完了した後、第5の成膜装置により表示領域51の全体に電子輸送層57を成膜する。電子輸送層57は、3色の発光層56R、56G、56Bに共通の層として形成される。
電子輸送層57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58を成膜する。
その後プラズマCVD装置に移動して保護層60を成膜して、有機EL表示装置50が完成する。
絶縁層59がパターニングされた基板53を成膜装置に搬入してから保護層60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。
1:成膜装置 2:受渡室 3:成膜室 4:搬送装置 8:成膜源 41:アーム部
42:第1のアーム部材 43:第2のアーム部材 44:ハンド部 45:ハンド本体 250:センサ M:マスク W:基板
42:第1のアーム部材 43:第2のアーム部材 44:ハンド部 45:ハンド本体 250:センサ M:マスク W:基板
Claims (9)
- アーム部と、
前記アーム部の先端に連結され、被搬送体を保持するハンド部と、
を備え、
前記アーム部と前記ハンド部は、鉛直方向に見て、前記ハンド部における前記被搬送体を保持する保持領域に重なる位置で連結されていることを特徴とする搬送装置。 - 前記アーム部に対して前記ハンド部を揺動自在に連結し、かつ前記アーム部に対する前記ハンド部の姿勢を調整可能な調整機構を備えることを特徴とする請求項1に記載の搬送装置。
- 前記調整機構は、
前記アーム部に対して、基準位置において鉛直方向に垂直な第1の軸を中心に前記ハンド部を所定範囲内で揺動自在に連結するための第1の機構と、
前記アーム部に対して、基準位置において鉛直方向に垂直かつ前記第1の軸に直交する第2の軸を中心に前記ハンド部を所定範囲内で揺動自在に連結するための第2の機構と、
を備えることを特徴とする請求項2に記載の搬送装置。 - 前記ハンド部の傾きを検出するセンサを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の搬送装置。
- 前記センサの検出結果に基づいて、前記調整機構によって前記ハンド部の姿勢を調整する制御部を備えることを特徴とする請求項4に記載の搬送装置。
- 前記ハンド部の前記第1の軸を中心とする回転方向の傾きと、前記ハンド部の前記第2の軸を中心とする回転方向の傾きを検出するセンサを備えることを特徴とする請求項3に記載の搬送装置。
- 前記センサの検出結果に基づいて、前記調整機構によって、前記ハンド部を前記第1の軸及び前記第2の軸のうちの少なくともいずれか一方を中心に揺動させることで、前記ハンド部の姿勢を調整する制御部を備えることを特徴とする請求項6に記載の搬送装置。
- 請求項1,2,3,6または7に記載の搬送装置と、
基板上に薄膜を形成するための成膜源と、
を備え、前記搬送装置によって前記基板を搬送することを特徴とする成膜装置。 - 請求項1,2,3,6または7に記載の搬送装置と、
マスクを介して基板上に薄膜を形成するための成膜源と、
を備え、前記搬送装置によって前記マスクを搬送することを特徴とする成膜装置。
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