JP2024067719A - キャリア支持装置、成膜装置及びキャリア支持方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板を保持する基板キャリアを支持してマスクから持ち上げるキャリア支持装置において、パーティクルの発生または増加を抑制する。【解決手段】キャリア支持装置は、キャリア支持手段と、マスク６から基板キャリア９を持ち上げるようにキャリア支持手段の動作を制御する制御手段と、を備え、キャリア支持手段は、基板キャリア９を支持した状態で昇降する第１キャリア支持部７と、第１キャリア支持部７と異なる位置で基板キャリア９を支持した状態で昇降する第２キャリア支持部８と、を有し、制御手段は、第１キャリア支持部７を上昇させ、第１キャリア支持部７に遅れて第２キャリア支持部８の上昇を開始するようにキャリア支持手段を制御することを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は、キャリア支持装置、キャリア支持装置を備える成膜装置、及びキャリア支持方法に関する。

フラットパネル表示装置として有機ＥＬ表示装置が知られている。有機ＥＬ表示装置を構成する有機ＥＬ素子は、２つの向かい合う電極（カソード電極及びアノード電極）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基本構造を持つ。有機ＥＬ素子の機能層及び電極層は、成膜装置内で、それぞれの層を構成する材料をガラスなどの基板にマスクを介して成膜することで形成される。

成膜装置が成膜を行う際に、基板を保持した基板キャリアは、マスクに載置された状態で、成膜装置内を搬送される。特許文献１は、成膜装置内で、成膜前に基板キャリアをマスクに載置し、成膜後にマスクと基板キャリアとを分離する構成を開示している。

特開２０２１－０１０４１４号公報

しかしながら、上述の構成において、マスクと基板キャリアとを分離する工程で、パーティクルが飛散する可能性がある。パーティクルによって真空度が低下したり、パーティクルが基板に付着し、基板が汚染されたりすることがある。

本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、基板キャリアを支持してマスクから持ち上げるキャリア支持装置において、パーティクルの発生又は増加を抑制する技術を提供することを目的とする。

本発明のキャリア支持装置は、
基板を保持する基板キャリアを支持するキャリア支持手段と、
マスクから前記基板キャリアを持ち上げるように前記キャリア支持手段の動作を制御する制御手段と、
を備えるキャリア支持装置において、
前記キャリア支持手段は、前記基板キャリアを支持した状態で昇降する第１キャリア支持部と、前記第１キャリア支持部と異なる位置で前記基板キャリアを支持した状態で昇降する第２キャリア支持部と、を有し、
前記制御手段は、前記第１キャリア支持部を上昇させ、前記第１キャリア支持部に遅れて前記第２キャリア支持部の上昇を開始するように前記キャリア支持手段を制御することを特徴とする。
また、本発明のキャリア支持方法は、
基板を保持する基板キャリアをマスクから持ち上げるキャリア支持方法であって、
前記基板キャリアを支持するキャリア支持手段であって、前記基板キャリアを支持した状態で昇降する第１キャリア支持部と、前記第１キャリア支持部と異なる位置で前記基板キャリアを支持した状態で昇降する第２キャリア支持部と、を有するキャリア支持手段を備えるキャリア支持装置によるキャリア支持方法において、
前記基板キャリアの一部が前記マスクから持ち上がるように前記第１キャリア支持部が上昇し、前記基板キャリアの前記一部とは別の部分が前記マスクから持ち上がるように前記第１キャリア支持部に遅れて前記第２キャリア支持部が上昇を開始することを特徴とする。

本発明によれば、基板キャリアを支持してマスクから持ち上げるキャリア支持装置において、パーティクルの発生又は増加を抑制できる。

実施例に係る基板キャリアの構成を示す模式図である。 実施例に係るマスクの構成を示す模式的な上面図である。 実施例に係るインライン型製造システムの模式的な構成図である。 実施例に係るキャリア支持装置の構成を示す模式的な断面図である。 実施例に係るキャリア支持部の構成を示す模式図である。 実施例に係る基板キャリアの持上げ動作を示す模式図である。 変形例に係るキャリア支持部を示す模式的な斜視図である。 電子デバイスの構成を説明する図である。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

本発明は、基板を保持する基板キャリアを支持してマスクから持上げるキャリア支持装置やキャリア支持方法として捉えられる。本発明はまた、係るキャリア支持装置又はキャリア支持方法を用いた成膜装置や成膜方法として捉えられる。本発明はまた、係る成膜装置又は成膜方法を用いた電子デバイスの製造装置や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、上述の各装置の制御方法としても捉えられる。

本発明は、例えば、基板等の成膜対象物を搬送しながらそ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適用することができ、真空蒸着によって所望のパターンの薄膜（材料膜）を形成する装置に望ましく適用することができる。基板の材料としては、ガラス、高分子材料のフィルム、シリコンウェハ、金属などの任意の材料を選択でき、基板は、例えば、ガラス基板上にポリイミドなどのフィルムが堆積された基板であってもよい。また、蒸着材料としても、有機材料、金属製材料（金属、金属酸化物など）などの任意の材料が選択されてもよい。なお、以下の説明において説明する真空蒸着装置以外にも、スパッタ装置やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を含む成膜装置にも、本発明を適用することができる。本発明の技術は、具体的には、有機電子デバイス（例えば、有機発光素子、薄膜太陽電池）、光学部材などの製造装置に適用可能である。その中でも、蒸着材料を蒸発させてマスクを介して基板に蒸着させることで有機発光素子を形成する有機発光素子の製造装置は、本発明の好ましい適用例の一つである。以下、本発明を電子デバイスの製造装置に適用した場合を例に説明するが、本発明のキャリア支持装置はこれに限られず、上述の各種製造装置に適用可能である。

＜実施例＞
（基板キャリア９）
図１を参照して、本実施例に係る基板キャリア９の構成について説明する。図１（ａ）は、基板５を保持する保持面３１に垂直な方向から基板キャリア９を見た基板キャリア９の模式的平面図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ―Ａ断面図である。基板キャリア９は、平面視で略矩形の平板状の構造体である。基板キャリア９は、矩形の平板状部材であるキャリア面板３０、複数のチャック部材３２、及び複数の支持体３３を有する。基板キャリア９は、キャリア面板３０の保持面３１に基板５を保持する。

以下便宜的に、基板キャリア９上に、基板５が保持される位置に対応した基板保持部と、基板５の外周を囲む外周縁部とを設定して説明する。図１（ａ）において、基板５の外縁を示す破線が、基板保持部と外周縁部との境界である。ただし、基板保持部と外周縁部の間で構造の違いは無くてもよい。

基板キャリア９の矩形周縁部をなす四辺のうちの対向二辺近傍が、後述する搬送ローラ１５によって支持される。当該対向二辺の各々が搬送方向に沿う姿勢で、基板キャリア９は支持される。搬送ローラ１５は、基板キャリア９の搬送経路の両側に、搬送方向に沿って複数配置された搬送回転体によって構成される。基板キャリア９が搬送ローラ１５により支持された状態で搬送ローラ１５が回転することにより、基板キャリア９が搬送方向にガイドされる。

チャック部材３２は、基板５と接触して基板５をチャックするチャック面を有する突起である。本実施例のチャック部材３２のチャック面は、粘着性の部材（ＰＳＣ：Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｔｉｃｋｙ Ｃｈｕｃｋｉｎｇ）によって構成された粘着面であり、物理的な粘着力、あるいは、物理的な吸着力によって基板５を保持する粘着パッドである。複数のチャック部材３２が基板５をチャックすることで、基板５をキャリア面板３０の保持面３１に沿って保持できる。複数のチャック部材３２は、それぞれが有するチャック面がキャリア面板３０の保持面３１から所定の距離だけ飛び出るよう配置される。チャック部材３２は、マスク６の形状に応じて配置されることが好ましく、マスク６の基板５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３２が基板５と接触して基板５の成膜エリアの温度分布に影響することを抑制できる。

チャック部材３２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３２による吸着による応力が基板５を歪ませる、あるいは成膜時の温度分布を引き起こす懸念があるためである。チャック部材３２と基板５との接触面積はなるべく小さく、保持数はなるべく少ないほうがよい。また、チャック部材３２の配列は、上記理由によりマスク部の背面に配置するのが成膜上好ましい。

キャリア面板３０の材質は、基板キャリア９全体の重量を低減するためアルミニウム又はアルミニウム合金を主材とすることが望ましい。

支持体３３は、基板キャリア９が、基板５を保持するキャリア面板３０の保持面３１が下方を向くように反転されてマスク上に載置される際に、マスク６に対して基板キャリア９を支持する。少なくとも支持体３３の近傍においては、支持体３３が基板キャリア９を支持することで、基板キャリア９に保持された基板５がマスク６と離間する。

（マスク６）
図２を参照して、本実施例に係るマスク６の構成について説明する。図２は、マスク６のマスクフレーム６ａを上面から見た図である。ここでいうマスクフレーム６ａの上面とは、成膜時に上方を向く面である。図２に示されるように、マスク６はマスクフレーム６ａに数μｍ～数十μｍ程度の厚さのマスク箔６ｂが溶接固定された構造を有する。

マスクフレーム６ａは、マスク箔６ｂが撓まないように、マスク箔６ｂを面内方向に引っ張った状態で支持する。マスク箔６ｂは、基板５の被成膜領域を区画するための境界部を含む。マスク箔６ｂの有する境界部は基板５にマスク６を装着したときに基板５に密着し、成膜材料を遮蔽する。なお、マスク６はマスク箔６ｂが境界部のみを有するオープンマスクであってもよいし、境界部以外の部分、すなわち基板５の被成膜領域に対応する部分に、画素又は副画素に対応する微細な開口が形成されたファインマスクであってもよい。基板５としてガラス基板又はガラス基板上にポリイミド等の樹脂製のフィルムが形成された基板を用いる場合、マスクフレーム６ａ及びマスク箔６ｂの主要な材料として例えば、鉄合金、特にニッケルを含む鉄合金を使用できる。

また、マスクフレーム６ａの四隅には、それぞれマスクマーク６ｃが形成されている。チャンバ内に設けられるカメラ等の撮像手段によって、基板５を介してマスクマーク６ｃは撮像可能である。後述する制御部７０等の制御手段により、撮像画像からマスクマーク６ｃを検出することで、マスク６の位置情報を取得し、基板５とマスク６のアライメントが可能となる。

（インライン型成膜装置）
次に、有機ＥＬパネルを製造するためのインライン型成膜装置の構成について説明する。図３は、有機ＥＬパネルを製造するためのインライン型成膜装置を含む製造システム３００を示す。有機ＥＬパネルは、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を経て製造される。製造システム３００は有機発光素子形成工程を行う。

製造システム３００は、マスク搬入室９０と、アライメント室１００（マスク取付室）と、複数の成膜室１１０ａ、１１０ｂと、反転室１１１ａ、１１１ｂと、搬送室１１２と、マスク分離室１１３と、基板分離室１１４と、キャリア搬送室１１５と、マスク搬送室１１６と、基板搬入室１１７（基板取付室）を有する。製造システム３００は更に、後述する搬送手段を有しており、基板キャリア９は搬送手段によって各チャンバ内を通る所定の搬送経路に沿って搬送される。

具体的には、基板キャリア９は、基板搬入室１１７、反転室１１１ａ、マスク搬入室９０、アライメント室１００、複数の成膜室１１０ａ、１１０ｂ、搬送室１１２、マスク分離室１１３、反転室１１１ｂ、基板分離室１１４、キャリア搬送室１１５、の順に各チャンバ内を通って搬送され、再度、基板搬入室１１７に戻る。一方、マスク６は、マスク搬入室９０、アライメント室１００、複数の成膜室１１０ａ、１１０ｂ、搬送室１１２、マスク分離室１１３、の順に各チャンバ内を通って搬送され、再度、マスク搬入室９０に戻る。このように、基板キャリア９とマスク６は、それぞれ破線と点線で示した所定の搬送経路（循環搬送経路）に沿って循環して搬送される。以下、各チャンバの機能について説明する。

未成膜の基板５は、基板搬入室１１７から循環搬送経路に投入され、基板キャリア９に保持された状態で成膜される。その後、成膜済みの基板５は、基板分離室１１４から搬出される。基板搬入室１１７に搬入された未成膜の基板５は、まず基板搬入室１１７で基板キャリア９に取り付けられ、保持される。それから、基板５は基板キャリア９と共に成膜の前に、反転室１１１ａ、マスク搬入室９０を経由してアライメント室１００に搬入される。

反転室１１１ａ、１１１ｂには基板キャリア９の保持面３１の向きを鉛直方向上向きか
ら鉛直方向下向きに、又は、鉛直方向下向きから鉛直方向上向きに反転させる反転機構１２０ａ、１２０ｂが備えられている。反転手段としての反転機構１２０ａ、１２０ｂは、基板キャリア９を把持等して姿勢（向き）を変化させることができる従来既知の機構を適宜採用してよく、具体的な構成の説明は省略する。

基板５は、基板搬入室１１７に、被成膜面が鉛直方向上を向いた状態で搬入される。そのとき基板搬入室１１７内では、基板キャリア９が、保持面３１が鉛直方向上を向いた状態で配置されている。従って、搬入された基板５は、基板キャリア９の保持面３１の上に載置され、基板キャリア９によって保持される。その後、反転室１１１ａにおいて、反転機構１２０ａによって基板５を保持した基板キャリア９が反転され、基板５の被成膜面が鉛直方向下を向いた状態になる。

一方、基板キャリア９がマスク分離室１１３から反転室１１１ｂに搬入される際には、基板５の被成膜面が鉛直方向下を向いた状態で搬入されてくる。搬入後、反転機構１２０ｂによって基板５を保持した基板キャリア９が反転され、基板５の被成膜面が鉛直方向上を向いた状態となる。その後、基板５は被成膜面が鉛直方向上を向いた状態で基板分離室１１４から搬出される。

基板５を保持した状態で反転された基板キャリア９は、マスク搬入室９０を経てアライメント室１００に搬入される。これに合わせて、マスク６もマスク搬入室９０からアライメント室１００に搬入される。アライメント室１００（マスク取付室）には、アライメント装置が搭載されている。アライメント室１００では、アライメント装置が、基板キャリア９に載った基板５とマスク６とを高精度で位置合わせして、マスク６に基板キャリア９（基板５）を載置する。

その後、基板キャリア９が載置されたマスク６を搬送ローラに受け渡し、次工程に向けて搬送を開始する。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、それぞれ不図示のＡＣサーボモータの駆動力により回転することでマスク６を搬送する。

成膜室１１０ａ、１１０ｂでは、搬入されてきた基板キャリア９に吸着された基板５が、蒸着源１３０上を通過することで、基板５の被成膜面においてマスク６によって遮られる個所以外の面が成膜される。成膜室１１０ａ、１１０ｂは、真空ポンプや室圧計を備えた室圧制御部（不図示）により室圧（チャンバ内部の圧力）を調整可能である。成膜室１１０ａ、１１０ｂの内部には蒸着材料（成膜材料）を収納した蒸発源（成膜源、成膜手段）を配置可能であり、これにより、チャンバ内部に減圧された成膜空間が形成される。成膜空間においては、蒸発源から基板５に向けて蒸着材料が飛翔し、基板上に膜が形成される。蒸発源は、例えば、蒸着材料を収容する坩堝などの材料収容部と、蒸着材料を加熱するシースヒータなどの加熱手段を備えるものであってもよい。更に、基板キャリア９及びマスク６と略平行な平面内で材料収容部を移動させる機構や蒸発源全体を移動させる機構を備えることで、蒸着材料を射出する射出口の位置をチャンバ４内で基板５に対して相対的に変位させ、基板５上への成膜を均一化してもよい。

成膜室１１０ａ、１１０ｂでの成膜完了後、基板キャリア９はマスク分離室１１３に到達し、基板キャリア９とマスク６とが分離される。分離後のマスク６はマスク搬送室１１６へ搬送され、新たな基板５の成膜工程に使用される。一方、基板５を保持した基板キャリア９は、反転室１１１ｂで反転され、基板分離室１１４へ搬送される。基板分離室１１４において、基板５は基板キャリア９から分離され、循環搬送経路内から回収されて次工程に送られる。一方、基板キャリア９は、基板搬入室１１７に搬送され、新たな基板５の搬送に使用される。

上述の通り、マスク分離室１１３の内部で、マスク６と基板キャリア９は互いに分離され、基板５を保持した基板キャリア９は反転室１１１ｂへと搬送される。このとき、マスク分離室１１３に搬入されるマスク６や基板キャリア９には、パーティクルが付着していることがある。また、マスク分離室１１３内で新たにパーティクルが発生することもある。パーティクルは、チャンバ内での部材同士の接触による発塵、基板５以外の部材に飛散した蒸着材料の脱落、チャンバ内への埃の侵入など、様々な要因で発生しうる。

マスク６や基板キャリア９に付着したパーティクルは、マスク６から基板キャリア９を持ち上げるときに飛散して基板５に付着し、基板５を汚染することがある。パーティクルが基板５に付着しなくても、チャンバの真空度の低下などにつながる可能性がある。ここで、本願発明者らは、基板キャリア９の持上げ方法に応じて、マスク６から基板キャリア９を持ち上げるときに飛散するパーティクルの量を低減する、あるいは、パーティクルの発生を抑制するという知見を得た。より具体的には、基板キャリア９の全体を一度に持ち上げる方法と比較して、基板キャリア９の一部のみを先に持ち上げた後に基板キャリア９の当該一部以外の部分を持ち上げる方法の方が、パーティクルの量が減少することが判明した。以下、基板キャリア９の持上げ動作の際に、パーティクルの飛散を抑制し、基板５の汚染を防止可能なキャリア支持装置とキャリア支持方法について詳細を説明する。

（マスク分離室）
図４を参照して、本実施例に係るマスク分離室１１３の構成について説明する。図４は、インライン型成膜装置のマスク分離室１１３の構成を示す模式的な断面図である。マスク６と基板キャリア９はマスク分離室１１３に一体的に搬入され、マスク分離室１１３の内部でマスク６と基板キャリア９とは分離され、マスク６と基板キャリア９はそれぞれ別々にマスク分離室１１３から搬出される。

マスク分離室１１３には、基板キャリア９をマスク６から持上げて支持するキャリア支持装置１が搭載されている。キャリア支持装置１は、基板キャリア９を支持するキャリア支持機構６０と、マスク６を支持するマスク受け台１６と、マスク６や基板キャリア９の搬入出を行う搬送手段と、キャリア支持装置１による各種の動作を制御する制御部７０と、を有する。

キャリア支持手段としてのキャリア支持機構６０は、マスク６の上に載置された基板キャリア９を持ち上げて、基板キャリア９を支持する。キャリア支持機構６０は、マスク分離室１１３のチャンバ４の内部に、基板キャリア９の外周縁部の一端部を支持する第１キャリア支持部７と、基板キャリア９の外周縁部の一端部と反対側の他端部を支持する第２キャリア支持部８と、を有する。

キャリア支持機構６０は、更に、面内移動手段１１と、Ｚ昇降ベース１３と、Ｚ昇降スライダ１０を有する。面内移動手段１１と、Ｚ昇降ベース１３と、Ｚ昇降スライダ１０は、いずれもチャンバ４の上部外側に設けられている。面内移動手段１１は、チャンバ４の上部に接続され、Ｚ昇降ベース１３をＸＹ移動及びθ回転させる。Ｚ昇降ベース１３は、基板キャリア９がＺ方向に移動するときのベースとなる。Ｚ昇降スライダ１０はＺ方向に駆動可能な部材であり、第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８とに接続されている。本実施例において、第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８は、互いに独立して昇降可能（Ｚ方向に駆動可能）であり、マスク受け台１６に対して接近離間可能に構成されている。

面内移動手段１１が、基板キャリア９（基板５）及びマスク６に平行な面内（すなわち、基板５の被成膜面と平行な平面内）でのＸＹθ駆動を行うときは、Ｚ昇降ベース１３と
Ｚ昇降スライダ１０が一体として移動する。面内移動手段としては、モータやエンコーダなどを備える既知の機構を利用できる。

基板キャリア９をＺ方向（すなわち、基板５の被成膜面に交差する交差方向）に移動させるときは、移動手段としてのＺ昇降スライダ１０がＺ昇降ベース１３に対してＺ方向に駆動することで、駆動力が第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８に伝達される。Ｚ昇降スライダ１０としては、モータやボールねじ、エンコーダなどを備える既知の駆動手段を利用できる。

第１キャリア支持部７は、Ｚ昇降スライダ１０に接続されたシャフト部７ａと、シャフト部７ａの先端に設けられ、基板キャリア９に当接する爪部７ｂと、を有する。Ｚ昇降スライダ１０により、シャフト部７ａと爪部７ｂとが一体的に上下動することで、爪部７ｂにより基板キャリア９を支持しながら持上げることができる。同様に、第２キャリア支持部８もシャフト部８ａと爪部８ｂとを有する。図４には、第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８の移動方向が矢印で示されている。なお、キャリア支持手段としては、基板キャリア９を上方から保持するキャリア保持部材を含んでも良く、爪部７ｂとキャリア保持部材で基板キャリア９を上下からクランプする機構であっても良い。

マスク６や基板キャリア９の搬入出を行う搬送手段は、複数の搬送ローラ１５と、複数の搬送ローラ１４と、を含む。搬送ローラ１５は、マスク６をマスク搬送経路に沿って移動させる。また、搬送ローラ１４は、基板キャリア９をキャリア搬送経路に沿って移動させる。搬送ローラ１５は、少なくとも水平方向に移動可能に構成され、マスク６を支持する位置に移動、又は、マスク６の下から退避可能である。同様に、搬送ローラ１４も、水平方向に移動可能に構成され、基板キャリア９を支持する位置に移動、又は、基板キャリア９の下から退避可能である。

マスク支持手段としてのマスク受け台１６は、上下方向に移動可能に構成されており、マスク分離室１１３に搬入されたマスク６を支持する。図４には、マスク受け台１６の移動方向が矢印で示されている。基板キャリア９のマスク６からの持上げ動作は、マスク６はマスク受け台１６に支持された状態で行われる。なお、マスク支持手段としては、マスク６を上方から保持するマスク保持部材を含んでも良く、マスク受け台１６とマスク保持部材でマスク６を上下からクランプする機構としても良い。

なお、キャリア支持装置１は、第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８をＸＹθ方向に駆動可能な構成に限定されない。第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８が互いに独立して駆動され、基板キャリア９をマスク６から持上げる機構が備わっていれば、本発明におけるキャリア支持装置として最低限の役割を果たせる。

制御部７０は、マスク分離室１１３による各種の動作（Ｚ昇降、基板キャリア９の持上げ動作、基板キャリア９やマスク６のチャンバ４に対する搬入出など）を制御する制御手段である。制御部７０は、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを有するコンピュータにより構成可能である。この場合、制御部７０の機能は、メモリ又はストレージに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。コンピュータとしては、汎用のパーソナルコンピュータを用いてもよいし、組込型のコンピュータ又はＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を用いてもよい。あるいは、制御部７０の機能の一部又は全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。なお、成膜室１１０ａやマスク分離室１１３等のチャンバごとに制御部７０が設けられていてもよいし、１つの制御部７０が製造システム３００全体を制御してもよい。

（キャリア支持部）
次に、図５（ａ）～（ｃ）を参照して、第１キャリア支持部７の詳細構成について説明する。なお、以下で説明される第１キャリア支持部７の構成について、第２キャリア支持部８も同様に構成されている。

図５（ａ）は第１キャリア支持部７をＹ方向から見た側面図であり、図５（ｂ）は第１キャリア支持部７をＸ方向から見た正面図である。図５（ｂ）に示されるように、第１キャリア支持部７は、２つのシャフト部７ａと６つの爪部７ｂにより構成される。更に、第１キャリア支持部７は、すべてのシャフト部７ａとすべての爪部７ｂが接続されるベース部７ｃを含む。６つの爪部７ｂは、基板キャリア９の矩形周縁部の一辺に沿って一列に配列して設けられ、基板キャリア９の外周縁部の一端部を支持する。このような構成とすることにより、単一の駆動源によりベース部７ｃを駆動して、複数の爪部７ｂを一体的に同期駆動することができる。ひいては、それぞれの爪部７ｂを個別に駆動する場合と比較して、爪部７ｂの強度を高強度にしたり、駆動源の数を増やしたりする必要がないため、装置の大型化や高コスト化を防げる。

図５（ｃ）は、第１キャリア支持部７の爪部７ｂの詳細構成を示す側面図である。爪部７ｂは、ベース部７ｃに対して固定される軸受部７ｂ１と、軸受部７ｂ１に支持される回転軸部７ｂ２と、回転軸部７ｂ２に支持されて基板キャリア９に当接する当接部７ｂ３と、を含む。回転軸部７ｂ２は、複数の爪部７ｂの配列方向に延びる回転軸であり、当接部７ｂ３を所定の角度範囲内で回転可能に支持する。図５（ｃ）には、当接部７ｂ３の回転方向が矢印で示されている。本実施例においては、当接部７ｂ３は１°未満の範囲内で回転可能に構成されている。基板キャリア９の姿勢変化に伴って当接部７ｂ３が追従して回転する姿勢で当接部７ｂ３を基板キャリア９に当接させることで、基板キャリア９の持上げ動作において、基板キャリア９を強固に支持できる。

上述の通り、第２キャリア支持部８は、第１キャリア支持部７と同様に構成されている。第２キャリア支持部８の６つの爪部８ｂは、基板キャリア９の矩形周縁部の一辺に沿って一列に配列して設けられ、基板キャリア９の外周縁部の爪部７ｂに支持される一端部と反対側の他端部を支持する。従って、本実施例においては、基板キャリア９は全部で１２の爪部により支持されて、マスク６から持上げられる。基板キャリア９が支持されるとき、第１キャリア支持部７は基板キャリア９の矩形周縁部の一辺近傍に位置し、第２キャリア支持部８は基板キャリア９の矩形周縁部の当該一辺の対辺近傍に位置する。

（基板キャリア持上げ方法）
次に、キャリア支持装置１を用いた基板キャリア９の持上げ動作について、図６（ａ）～（ｆ）を参照して説明する。図６（ａ）～（ｆ）は、マスク分離室１１３の内部にて行われるマスク６からの基板キャリア９の持上げ動作を示す模式図である。以下、本発明に特徴的なキャリア支持方法について、詳細に説明する。

まず、搬入工程として、基板５、基板キャリア９及びマスク６が一体的にマスク分離室１１３に搬入される。図６（ａ）は、基板５、基板キャリア９及びマスク６がマスク分離室１１３に搬入されたときの様子を示す。このとき、基板５は基板キャリア９に保持されており、基板キャリア９はマスク６の上に載置されている。マスク６は、第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８によってマスク６から基板キャリア９を持ち上げ可能な位置まで、搬送ローラ１５によって搬送される。

次に、載置工程として、マスク６がマスク受け台１６の上に載置される。図６（ｂ）は、マスク６がマスク受け台１６の上に載置された様子を示す。マスク６がマスク受け台１６の上に載置されると、搬送ローラ１５はマスク６の下部から退避する。その後、図６（
ｃ）に示されるように、爪部７ｂと爪部８ｂが基板キャリア９の下部まで移動する。

次に、第１持上げ工程として、第１キャリア支持部７のみが基板キャリア９を支持した状態で上方に移動して、マスク受け台１６から離間する。図６（ｄ）は、第１キャリア支持部７により、基板キャリア９の一部が持上げられている様子を示す。第１持上げ工程においては、第２キャリア支持部８は昇降しない。すなわち、基板キャリア９は基板５を保持した状態で、保持面３１が水平面に対して傾くように持ち上げられる。そして、基板キャリア９の支持体３３のうち、第１キャリア支持部７付近に位置する支持体３３がマスク６から離間する。このとき、基板キャリア９の傾きが過度に大きくなって、基板キャリア９がずれて適切に支持されない等の問題が発生しないように、第１持上げ工程における基板キャリア９の持上げ量は設定される必要がある。基板キャリア９の持上げ動作における動作不良の発生防止のため、基板キャリア９の保持面３１の水平面に対する傾き量は０．４°程度以内に収まっていることが好ましい。

上述の通り、図６（ｄ）の状態において、基板キャリア９は傾いて支持されるが、第１キャリア支持部７の爪部７ｂの当接部７ｂ３が回転可能に構成されているため、姿勢変化する基板キャリア９に当接部７ｂ３が追従し、基板キャリア９が強固に保持される。

次に、第２持上げ工程として、第２キャリア支持部８が基板キャリア９を支持した状態で上方に移動して、マスク受け台１６から離間する。図６（ｅ）は、第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８により、基板キャリア９が水平に持上げられている様子を示す。すなわち、第２キャリア支持部８は、第１キャリア支持部７に遅れて、上昇してマスク受け台１６から離間する。このとき、基板キャリア９が水平に支持されるまで、図６（ｄ）の状態から第２キャリア支持部８のみが上方に移動する構成としても良い。又は、第２持上げ工程では、第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８を上方に移動させ、その後に姿勢調整工程として、基板キャリア９が水平に支持されるように第２キャリア支持部８のみを更に上方に移動させる工程を含んでも良い。すなわち、基板キャリア９は、マスク分離室１１３から搬出されるため、搬送ローラ１４に支持される前のどこかのタイミングで水平にされ、そのタイミングは問わない。

最後に、搬出工程として、基板キャリア９は基板５を保持した状態で、搬送ローラ１４によりマスク分離室１１３から搬出され、反転室１１１ｂへと搬送される。同様に、搬出工程において、マスク６は、搬送ローラ１５によりマスク分離室１１３から搬出され、マスク搬送室１１６へと搬送される。図６（ｆ）は、基板キャリア９が搬送ローラ１４に支持され、マスク６が搬送ローラ１５により支持されている様子を示す。このとき、マスク６は、マスク受け台１６から離間し、第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８は基板キャリア９の下部から退避している。

以上より、本実施例の構成によれば、キャリア支持装置１は、基板キャリア９をマスク６から持上げる際に、基板キャリア９の一部を他の一部より先に持ち上げる。キャリア支持装置１によって基板キャリア９をマスク６から持上げる際、基板キャリア９の一部のみを持ち上げた後に、当該一部とは別の部分を持ち上げるようにすることで、始めから基板キャリア９の全体を持ち上げる方法と比較して、パーティクルの発生又は増加を抑制できる。

なお、本発明は上記の構成や方法に限られたものではなく、上記実施例に具現された発明と同一性を失わない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例においては、キャリア支持装置１は、第１キャリア支持部７と第２キャリア支持部８を含む構成としたが、互いに独立して駆動されるキャリア支持部が３つ以上設けられた構成とされても良い。

図７は、変形例に係るキャリア支持装置により基板キャリア９が支持されている様子を示す斜視図である。変形例のキャリア支持装置は、第１キャリア支持部２１と、第２キャリア支持部２２と、第３キャリア支持部２３と、第４キャリア支持部２４と、を有する。４つのキャリア支持部は、単一の爪部を有し、基板キャリア９の外周縁部の四隅近傍をそれぞれ支持する。４つのキャリア支持部によって基板キャリア９の四隅が順に持上げられるキャリア持上げ方法であっても、上述の実施例と同様に、基板５に付着するパーティクルの量を抑制できる。

（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８（ａ）は有機ＥＬ表示装置７００の全体図、図８（ｂ）は１画素の断面構造を表している。

図８（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８（ｂ）は、図８（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８（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。

１…キャリア支持装置、６…マスク、７…第１キャリア支持部、８…第２キャリア支持部、９…基板キャリア、７０…制御部（制御手段）

Claims (14)

1. 基板を保持する基板キャリアを支持するキャリア支持手段と、
   マスクから前記基板キャリアを持ち上げるように前記キャリア支持手段の動作を制御する制御手段と、
   を備えるキャリア支持装置において、
   前記キャリア支持手段は、前記基板キャリアを支持した状態で昇降する第１キャリア支持部と、前記第１キャリア支持部と異なる位置で前記基板キャリアを支持した状態で昇降する第２キャリア支持部と、を有し、
   前記制御手段は、前記第１キャリア支持部を上昇させ、前記第１キャリア支持部に遅れて前記第２キャリア支持部の上昇を開始するように前記キャリア支持手段を制御することを特徴とするキャリア支持装置。
2. 前記制御手段は、前記第１キャリア支持部が上昇を開始してから前記第２キャリア支持部が上昇を開始するまでの間、前記第２キャリア支持部が静止しているように前記キャリア支持手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のキャリア支持装置。
3. 前記制御手段は、前記基板キャリアの前記一部が前記マスクから持ち上がるように前記第１キャリア支持部を上昇させた後に、前記基板キャリアの前記基板を保持する保持面が水平になるように前記第２キャリア支持部を上昇させるように前記キャリア支持手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のキャリア支持装置。
4. 前記制御手段は、前記第１キャリア支持部と前記第２キャリア支持部を上昇させて前記基板キャリアの前記保持面を水平にした後に、前記第１キャリア支持部と前記第２キャリア支持部とを同期して上昇させるように前記キャリア支持手段を制御することを特徴とする請求項３に記載のキャリア支持装置。
5. 前記第１キャリア支持部は、昇降可能に構成されるシャフト部と、前記シャフト部と一体的に移動する爪部と、を有し、
   前記制御手段は、前記爪部を前記基板キャリアに下方から当接させて前記基板キャリアを支持するように前記キャリア支持手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のキャリア支持装置。
6. 前記第１キャリア支持部は、一列に配列された複数の前記爪部と、複数の前記爪部と前記シャフト部が接続されるベース部と、を有することを特徴とする請求項５に記載のキャリア支持装置。
7. 前記爪部は、軸受部と、前記軸受部に支持される回転軸部と、前記回転軸部に所定の角度範囲内で回転可能に支持されて前記基板キャリアに当接する当接部と、を含み、
   前記制御手段は、前記基板キャリアの姿勢変化に伴って前記当接部が追従して回転する姿勢で前記当接部を前記基板キャリアに当接させるように前記キャリア支持手段を制御することを特徴とする請求項５に記載のキャリア支持装置。
8. 前記第１キャリア支持部は、前記基板キャリアの外周縁部の一端部を支持し、
   前記第２キャリア支持部は、前記基板キャリアの前記外周縁部の前記一端部と反対側の他端部を支持することを特徴とする請求項１に記載のキャリア支持装置。
9. 前記キャリア支持手段は、前記第１キャリア支持部及び前記第２キャリア支持部と異なる位置で前記基板キャリアを支持した状態で昇降する第３キャリア支持部を更に有し、
   前記制御手段は、前記基板キャリアが前記マスクに当接した部分が前記マスクから持ち
   上がるように前記第２キャリア支持部に遅れて前記第３キャリア支持部の上昇を開始させるように前記キャリア支持手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のキャリア支持装置。
10. 請求項１～９のいずれか１項に記載のキャリア支持装置が搭載されたマスク分離室と、
    前記基板キャリアに保持された前記基板に対して前記マスクを介して成膜を行う成膜室と、
    を備えることを特徴とする成膜装置。
11. 基板を保持する基板キャリアをマスクから持ち上げるキャリア支持方法であって、
    前記基板キャリアを支持するキャリア支持手段であって、前記基板キャリアを支持した状態で昇降する第１キャリア支持部と、前記第１キャリア支持部と異なる位置で前記基板キャリアを支持した状態で昇降する第２キャリア支持部と、を有するキャリア支持手段を備えるキャリア支持装置によるキャリア支持方法において、
    前記基板キャリアの一部が前記マスクから持ち上がるように前記第１キャリア支持部が上昇し、前記基板キャリアの前記一部とは別の部分が前記マスクから持ち上がるように前記第１キャリア支持部に遅れて前記第２キャリア支持部が上昇を開始することを特徴とするキャリア支持方法。
12. 前記第１キャリア支持部を上昇させて前記基板キャリアの一部を前記マスクから持ち上げた後、前記基板キャリアの前記基板の保持面が水平になるように、前記第２キャリア支持部を上昇させることを特徴とする請求項１１に記載のキャリア支持方法。
13. 前記第１キャリア支持部と前記第２キャリア支持部を上昇させて前記基板キャリアの前記保持面を水平にした後に、前記第１キャリア支持部と前記第２キャリア支持部とを同期して上昇させることを特徴とする請求項１２に記載のキャリア支持方法。
14. 前記キャリア支持手段は、前記第１キャリア支持部及び前記第２キャリア支持部と異なる位置で前記基板キャリアを支持した状態で昇降する第３キャリア支持部を更に有し、
    前記第１キャリア支持部及び前記第２キャリア支持部に遅れて前記第３キャリア支持部が上昇することを特徴とする請求項１１に記載のキャリア支持方法。

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