JP3202183U - 各システムがマスクチャンバを有するマルチシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】基板を効率的かつ高い費用対効果で処理するための基板処理システムを提供する。【解決手段】処理システム100は、複数のサブシステム又はクラスタツール102、104を含むことができる。処理システムの各クラスタツールは、マスクチャンバ108、110及び1以上の処理チャンバ112A−112E、122A−122Eを含むことができる。マスクチャンバは、処理チャンバ内での様々な堆積プロセス中に利用されるマスクを加熱するように構成することができる。一実施形態では、第1層は、第1クラスタツール102内で基板上に堆積させることができ、第2層は、第2クラスタツール104内で前記基板上に堆積させることができる。【選択図】図1
Description
(分野)
本開示の実施形態は、概して、基板処理システムに関する。具体的には、本明細書で説明される実施形態は、各サブシステムがマスクチャンバを有することができるサブシステムを有する処理システムに関する。
本開示の実施形態は、概して、基板処理システムに関する。具体的には、本明細書で説明される実施形態は、各サブシステムがマスクチャンバを有することができるサブシステムを有する処理システムに関する。
(関連技術の説明)
有機発光ダイオード(OLED)は、情報を表示するためのテレビのスクリーン、コンピュータのモニタ、携帯電話等の製造に使用される。典型的なOLEDは、個別に通電可能な画素を有するマトリックスディスプレイパネルを形成するようにすべてが基板上に堆積された2つの電極間に位置する有機材料の層を含むことができる。OLEDは、一般的に、2つのガラスパネルの間に配置され、ガラスパネルの端部は、内部にOLEDを封止するためにシールされる。
有機発光ダイオード(OLED)は、情報を表示するためのテレビのスクリーン、コンピュータのモニタ、携帯電話等の製造に使用される。典型的なOLEDは、個別に通電可能な画素を有するマトリックスディスプレイパネルを形成するようにすべてが基板上に堆積された2つの電極間に位置する有機材料の層を含むことができる。OLEDは、一般的に、2つのガラスパネルの間に配置され、ガラスパネルの端部は、内部にOLEDを封止するためにシールされる。
フラットパネル技術の市場の受け入れとともに、より大型のディスプレイ、増加した生産、及びより低い製造コストに対する需要は、フラットパネルディスプレイ組立加工業者用のより大きなサイズのガラス基板を受け入れる新しいシステムを装置メーカーに開発させてきた。また、様々なシステムコンポーネントを複雑な処理操作に効率的かつ高い費用対効果で統合する能力は、所有コストを低減する。しかしながら、大面積基板を処理するためのこのような大型の装置に採用すると、システムの様々なコンポーネントの統合は、時間が掛かり、困難になる。また、様々な処理操作に伴う複雑性を考慮した場合に、工場の床面積を効果的に利用するシステムアーキテクチャは、困難なままである。
したがって、当該技術分野で必要とされるのは、基板を効率的かつ高い費用対効果で処理するための改良された処理システムである。
一実施形態では、基板処理システムが提供される。基板処理システムは、第1クラスタツールと、第2クラスタツールとを含む。第1クラスタツールは、第1搬送チャンバと、第1搬送チャンバに結合された第1マスクチャンバと、第1搬送チャンバに結合された1以上の第1処理チャンバとを含む。第2クラスタツールは、第2搬送チャンバと、第2搬送チャンバに結合された第2マスクチャンバと、第2搬送チャンバに結合された1以上の第2処理チャンバとを含む。パススルーを、第1クラスタツールと第2クラスタツールとの間に配置することができる。
別の一実施形態では、基板処理システムが提供される。基板処理システムは、第2クラスタツールに結合された第1クラスタツールを含む。第1クラスタツールは、第1搬送チャンバと、第1ロードロックチャンバと、第1搬送チャンバに結合された第1マスクチャンバと、第1搬送チャンバに結合された1以上の第1処理チャンバとを含む。第1マスクチャンバは、第1搬送チャンバの真空環境から隔離されながら、大気からマスクをロードするように操作可能とすることができる。第2クラスタツールは、第2搬送チャンバと、第2ロードロックチャンバと、第2搬送チャンバに結合された第2マスクチャンバと、第2搬送チャンバに結合された1以上の第2処理チャンバとを含む。第2マスクチャンバは、第2搬送チャンバの真空環境から隔離されながら、大気からマスクをロードするように操作可能とすることができる。
更に別の一実施形態では、基板処理システムが提供される。基板処理システムは、第2クラスタツールに結合された第1クラスタツールを含む。第1クラスタツールは、第1搬送チャンバと、第1ロードロックチャンバと、第1搬送チャンバに結合された第1マスクチャンバと、第1搬送チャンバに結合された1以上の第1処理チャンバとを含む。第1マスクチャンバは、第1搬送チャンバの真空環境から隔離されながら、大気から1以上の第1マスクをロードし、前記第1マスクを加熱するように操作可能とすることができる。1以上の第1処理チャンバは、基板上に第1ケイ素含有層を堆積するように構成することができる。第2クラスタツールは、第2搬送チャンバと、第2ロードロックチャンバと、搬送チャンバに結合された第2マスクチャンバと、第2搬送チャンバに結合された1以上の第2処理チャンバとを含む。第2マスクチャンバは、第2搬送チャンバの真空環境から隔離されながら、大気から1以上の第2マスクをロードし、前記第2マスクを加熱するように操作可能とすることができる。1以上の第2処理チャンバは、基板上に第2ケイ素含有層を堆積するように構成することができる。
本開示の上述した構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本開示のより具体的な説明を、実施形態を参照して行う。実施形態のいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は典型的な実施形態を示しているに過ぎず、したがってこの範囲を制限していると解釈されるべきではなく、本開示は他の等しく有効な実施形態を含み得ることに留意すべきである。
理解を促進するために、図面に共通する同一の要素を示す際には可能な限り同一の参照番号を使用している。一実施形態の要素及び構成を更なる説明なしに他の実施形態に有益に組み込んでもよいと理解される。
本明細書で説明される実施形態は、基板を処理するための方法及び装置に関する。処理システムは、複数のクラスタツールを含むことができる。処理システムの各クラスタツールは、マスクチャンバ及び1以上の処理チャンバを含むことができる。マスクチャンバは、処理チャンバ内での様々な堆積プロセス中に利用されるマスクを加熱するように構成することができる。一実施形態では、第1層は、第1クラスタツール内で基板上に堆積させることができ、第2層は、第2クラスタツール内で前記基板上に堆積させることができる。
図1は、処理システム100の概略斜視図を示す。処理システム100は、第1クラスタツール102と、パススルー106によって結合された第2クラスタツール104を含む。クラスタツール102、104は、処理システム100の個別のコンポーネントであるサブシステムと考えることができる。一般的に、以下で説明される処理システムのコンポーネントは、大面積基板をハンドリングし、搬送し、処理するための大きさに作られ、構成される。また、システム100は、他の大きさ及び/又は種類の基板をハンドリングするように構成されてもよいことが理解される。システムコンポーネントの一部はまた、基板上で実行される種々の処理の間に真空を生成するように構成することができる。一般的に、処理システム100は、効率及びスループットを改善するために構成することができる。一実施形態では、処理システム100は、1時間当たり基板約60枚以上のスループットを有することが可能である。
大面積基板は、少なくとも約300mm×900mmの平面面積を有する矩形状の基板とすることができる。大面積基板は、形状が主に矩形であるとして本明細書に記載されるが、大面積基板は、円形などの他の形状を有してもよい。
第1クラスタツール102及び第2クラスタツール104は、互いに隣接して配置することができ、カップリングチャンバ106を介して共に結合することができる。パススルー106は、第1パススルーチャンバ114、第2パススルーチャンバ120、オプションのターン(旋回)チャンバ116、及びオプションのバッファチャンバ118を含む。ターンチャンバ116は、第1パススルーチャンバ114を介して第1クラスタツール102に結合することができ、ターンチャンバ116は、第2パススルーチャンバ120を介して第2クラスタツール104に結合することができる。ターンチャンバ116は、第1クラスタツール102から第2クラスタツール104まで搬送される基板を搬送、回転、又はアライメントするように構成することができる。例えば、ロボットがターンチャンバ116内に配置されてもよい。ロボットは、パススルーチャンバ114、120の各々の中に配置することができる基板支持プラットフォームからの基板に係合し、搬送するように構成することができる。
ターンチャンバ116をパススルー106内に組み込むことの利点の1つは、基板がパススルー106を通って移動しながら、180°回転させることができ、これによって各クラスタツール102、104は、同じ方向(姿勢)で基板を受け取り、これによって処理を促進し、装置コストを削減する。同様に、基板は、第2クラスタツール104から第1クラスタツール102までターンチャンバ116を介して搬送させることができる。
一実施例では、基板は、第1クラスタツール102から第1パススルーチャンバ114を通ってターンチャンバ116まで搬送させることができる。その後、基板は、第2パススルーチャンバ120を通って第2クラスタツール104へ搬送させることができる。バッファチャンバ118を、ターンチャンバ116又はパススルー106の他の部分に結合することもできる。バッファチャンバ118は、1以上の基板を受け取り、格納することができる。バッファチャンバ118は、基板を分析するための様々な検知及び計測装置を含んでもよい。一実施形態では、バッファチャンバ118は、バススルー106を、第1クラスタツール102と第2クラスタツール104との間で基板を搬送するように操作可能にしながら、複数の基板をキューに入れるように構成することができる。上記の実施例では、基板は第1クラスタツール102から第2クラスタツール104へ搬送されると説明されたが、実施例は限定を意図するものではない。例えば、基板は、第2クラスタツール104内で処理され、その後、第1クラスタツール102に搬送されてもよい。
第1クラスタツール102は、第1搬送チャンバ111、第1マスクチャンバ108、第1ロードロックチャンバ105、及び1以上の第1処理チャンバ112A−112Eを含む。第1搬送チャンバ111は、第1クラスタツール102内に中央配置させることができ、第1マスクチャンバ108、第1処理チャンバ112A−112E、及び第1ロードロックチャンバ105は、第1搬送チャンバ111に結合させることができる。例えば、第1マスクチャンバ108、第1処理チャンバ112A−112E、及び第1ロードロックチャンバ105は、第1搬送チャンバ111の周囲に放射状に配置することができる。
第1マスクチャンバ108は、第1搬送チャンバ111内の真空を破ることなく、第1処理チャンバ112A−112E内の様々な堆積プロセス中に利用される1以上のマスクをシステム100内にロードするように構成することができる。第1マスクチャンバ108はまた、使用後の又は未使用のマスクを真空下に保管するために使用され、これによって交換のためにシステム100から除去するための都合の良い時間を待つことができる。第1マスクチャンバ108はまた、加熱素子(例えば、抵抗性又は反射性加熱素子)を含み、これによって第1マスクチャンバ108から第1処理チャンバ112A−112Eへの第1マスクの搬送前に第1マスクを加熱することができる。動作時には、第1搬送チャンバ111内に配置されたロボットは、第1マスクチャンバ108内に配置された第1マスクと係合し、第1処理チャンバ112A−112Eのうちの1つに第1マスクを搬送することができる。第1マスクは、マスクチャンバ108からの別のクリーンなマスクで置き換えされる前に、複数の基板を処理するために利用することができる。
第1ロードロックチャンバ105は、大気から基板を受け取るように構成することができる。第1搬送チャンバ111内に配置されたロボットは、第1ロードロックチャンバ105から基板を取り出し、第1処理チャンバ112A−112Eに基板を搬送することができる。第1搬送チャンバ111に結合された第1処理チャンバ112A−112Eは、基板を処理するように構成することができる。一実施形態では、第1処理チャンバ112A−112Eは、基板上に第1層を堆積するように構成することができる。第1層は、約5,000Å〜約10,000Åの間の厚さで基板上に堆積させることができる。一実施形態では、3以上の第1処理チャンバ112A−112Eが、第1搬送チャンバ111に結合されてもよい。例えば、5つの処理チャンバが、第1搬送チャンバ111に結合されてもよい。
第2クラスタツール104は、第2搬送チャンバ121を、第2マスクチャンバ110、1以上の第2処理チャンバ122A−122E、及び第2ロードロックチャンバ115を含む。第2搬送チャンバ121は、第2クラスタツール104内に中央配置させることができ、第2マスクチャンバ110、第2処理チャンバ122A−122E、及び第2ロードロックチャンバ115は、第2搬送チャンバ121に結合させることができる。例えば、第2マスクチャンバ110、第2処理チャンバ122A−122E、及び第2ロードロックチャンバ115は、第2搬送チャンバ121の周囲に放射状に配置することができる。
第2マスクチャンバ110は、第2搬送チャンバ121内の真空を破ることなく、第2処理チャンバ122A−122E内の様々な堆積プロセス中に利用される1以上のマスクをシステム100内にロードするように構成することができる。第2マスクチャンバ110はまた、使用後の又は未使用のマスクを真空下に保管するために使用され、これによって交換のためにシステム100から除去するための都合の良い時間を待つことができる。第2マスクチャンバ110はまた、加熱素子(例えば、抵抗性又は反射性加熱素子)を含み、これによって第2マスクチャンバ110から第2処理チャンバ122A−122Eへの第2マスクの搬送前に第2マスクを加熱することができる。動作時には、第2搬送チャンバ121内に配置されたロボットは、第2マスクチャンバ110内に配置された第2マスクと係合し、第2処理チャンバ122A−122Eのうちの1つに第2マスクを搬送することができる。第2マスクは、第2マスクチャンバ110からの別のクリーンなマスクで置き換えされる前に、複数の基板を処理するために利用することができる。
第2ロードロックチャンバ115は、第2搬送チャンバ121の真空環境から基板を受け取るように構成することができる。第2搬送チャンバ121内に配置されたロボットは、第2処理チャンバ122A−122Eから基板を取り出し、第2ロードロックチャンバ115に基板を搬送することができる。第2搬送チャンバ121に結合された第2処理チャンバ122A−122Eは、基板を処理するように構成することができる。一実施形態では、第2処理チャンバ122A−122Eは、基板上に第2層を堆積するように構成することができる。第2層は、約5,000Å〜約10,000Åの間の厚さで基板上に堆積させることができる。一実施形態では、3以上の第2処理チャンバが、第2搬送チャンバ121に結合されてもよい。例えば、5つの第2処理チャンバ122A−122Eが、第2搬送チャンバ121に結合されてもよい。別の一実施形態では、第2クラスタツール104は、第1クラスタツール102よりも少ない処理チャンバを有してもよい。例えば、第1クラスタツール102は、5つの処理チャンバを有することができ、第2クラスタツール102は、4つの処理チャンバを有することができる。
図2は、様々な構造が上に形成された基板202の概略断面図を示す。基板202は、基板202内に形成されたデバイス構造204を有することができる。第1層206は、デバイス構造204上に形成させることができる。一実施形態では、第1層206は、コンフォーマル堆積プロセス中で堆積させることができる。オプションで、第1層206の一部は、堆積プロセスの後に除去することができる。図示のように、第1層206は、デバイス構造204及び基板202の上に堆積されてもよく、デバイス構造204及び基板202に接触してもよい。
第2層208は、第1層206及び基板202の上に形成することができる。第2層208はまた、コンフォーマル堆積プロセス中に形成させることができ、第2層208は、第1層206及び基板202の両方に接触させることができる。一実施形態では、第1層206は、第1マスクを利用して堆積させることができ、第2層208は、第2マスクを利用して堆積させることができる。オプションで、(破線で示される)第3層210が、第1層206と第2層208との間に配置されてもよい。
図3は、基板202などの基板を処理する方法300を概略的に示す。操作310では、デバイス構造が上に形成された基板を、処理システム内に搬送することができる。例えば、デバイス構造204が上に形成された基板202を、処理システム100内に搬送することができる。一実施例では、基板202を第1搬送チャンバ111内に搬送し、その後、第1処理チャンバ112A−112Eのうちの1つへ搬送することができる。第1処理チャンバ112A−112Eのうちの1つの中への基板202の搬送の前に、第1マスクを第1マスクチャンバ108から第1処理チャンバ112A−112Eへ搬送することができる。第1マスクは、後に処理される基板上に堆積パターンを生成するために利用することができる。
操作320では、第1層は、処理システムの第1クラスタツール内で第1マスクを用いて基板上に堆積させることができる。例えば、第1マスクは、基板202上での第1層206の堆積中に利用することができる。第1層の堆積プロセスは、第1クラスタツール102の1以上の第1処理チャンバ112A−112E内で実行することができる。
操作330では、基板は、処理システムの第2クラスタツールに搬送することができる。例えば、基板202は、第1クラスタツール102からパススルー106を通って第2クラスタツール104内に搬送することができる。第2搬送チャンバ121は、パススルー106から基板202を受け取り、第2処理チャンバ122A−122Eのうちの1つの中に基板202を搬送することができる。第2処理チャンバ122A−122Eのうちの1つへの基板202の搬送の前に、第2マスクを第2マスクチャンバ110から第2処理チャンバ122A−122Eまで搬送することができる。第2マスクは、後に処理される基板上に堆積パターンを生成するために利用することができる。
操作340では、第2層は、処理システムの第2クラスタツール内で第2マスクを用いて基板上に堆積させることができる。例えば、第2マスクは、基板202上での第2層208の堆積中に利用することができる。第2層の堆積プロセスは、第2クラスタツール204の1以上の第2処理チャンバ122A−122D内で実行することができる。
第1クラスタツール102内で実行される堆積プロセス内で使用される第1マスク及び第2クラスタツール104内で実行される堆積プロセス内で使用される第2マスクは、それぞれ第1マスクチャンバ108及び第2マスクチャンバ110内で加熱及び冷却させることができる。マスクチャンバ108、110内でのマスクの加熱及び冷却は、処理チャンバ112A−112E、122A−122E内に存在する処理条件へ曝露させるためのマスクを準備することができる。このように、処理チャンバ112A−112E、122A−122E内で新たな予備加熱したマスクは、処理の前にマスクを加熱するために待機時間を必要としない。マスクチャンバ108、110はまた、使用後のマスクを保管し、搬送チャンバ111、121からそれぞれシールさせることができ、これによって処理を中断しないようにクラスタツール102、104の真空を破ることなく、マスクを切り替えるために、マスクチャンバ108、110が開くことを可能にする。このように、マスクチャンバ108、110内で実行されるマスクの準備プロセスは、処理チャンバ112A−112E、122A−122Eで使用するための複数のマスクを加熱又は冷却することによって、スループットを向上させることができると理解される。更に、第1クラスタツール102及び第2クラスタツール104にマスクチャンバ108、110をそれぞれ含むことは、改善された処理システムのレイアウト及び改善された操作効率を提供することができる。
上記は本開示の実施形態を対象としているが、本開示の他の及び更なる実施形態は本開示の基本的範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の実用新案登録請求の範囲に基づいて定められる。
Claims (19)
- 第1クラスタツールであって、
第1搬送チャンバと、
第1搬送チャンバに結合された第1マスクチャンバと、
第1搬送チャンバに結合された1以上の第1処理チャンバとを含む第1クラスタツールと、
第2クラスタツールであって、
第2搬送チャンバと、
第2搬送チャンバに結合された第2マスクチャンバと、
第2搬送チャンバに結合された1以上の第2処理チャンバとを含む第2クラスタツールと、
第1クラスタツールと第2クラスタツールとの間に配置されたパススルーとを含む基板処理システム。 - パススルーは、
ターンチャンバと、
第1搬送チャンバとターンチャンバとの間に結合された第1パススルーチャンバとを含む、請求項1記載の処理システム。 - パススルーは、
第2搬送チャンバとターンチャンバとの間に結合された第2パススルーチャンバを含む、請求項2記載の処理システム。 - パススルーは、
パススルーを第1クラスタツールと第2クラスタツールとの間で基板を搬送するように動作可能にしながら、複数の基板をキューに入れるように構成されたバッファチャンバを含む、請求項1記載の処理システム。 - 第1クラスタツールは、第2クラスタツールが第2処理チャンバを有するよりも多くの第1処理チャンバを有する、請求項1記載の処理システム。
- 第1クラスタクールは、5つの第1処理チャンバを有する、請求項5記載の処理システム。
- 第2クラスタツールは、4つの第2処理チャンバを有する、請求項6記載の処理システム。
- 第1処理チャンバ及び第2処理チャンバは、1以上の薄膜層を堆積するように構成される、請求項1記載の処理システム。
- 第1マスクチャンバは、マスク加熱要素を含む、請求項1記載の処理システム。
- 第1クラスタツールであって、
第1搬送チャンバと、
第1搬送チャンバに結合された第1ロードロックチャンバと、
第1搬送チャンバに結合された第1マスクチャンバであって、第1マスクチャンバは、第1搬送チャンバの真空環境から隔離されながら、大気からマスクをロードするように操作可能である第1マスクチャンバと、
第1搬送チャンバに結合された1以上の第1処理チャンバとを含む第1クラスタツールと、
第1クラスタツールに結合された第2クラスタツールであって、
第2搬送チャンバと、
第2搬送チャンバに結合された第2ロードロックチャンバと、
第2搬送チャンバに結合された第2マスクチャンバであって、第2マスクチャンバは、第2搬送チャンバの真空環境から隔離されながら、大気からマスクをロードするように操作可能である第2マスクチャンバと、
第2搬送チャンバに結合された1以上の第2処理チャンバとを含む第2クラスタツールとを含む基板処理システム。 - 第1クラスタツールと第2クラスタツールとの間に配置されたターンチャンバであって、第1クラスタツールと第2クラスタツールとの間で搬送されながら、基板を180°回転するように操作可能なターンチャンバを含む、請求項10記載の処理システム。
- 第1クラスタツールとターンチャンバとの間に配置された第1パススルーチャンバと、第2クラスタツールとターンチャンバとの間に配置された第2パススルーチャンバとを含む、請求項11記載の処理システム。
- 第1クラスタツールは、N個の第1処理チャンバを含み、第2クラスタツールは、N−1個の第2処理チャンバを含む、請求項10記載の処理システム。
- 第1クラスタクールは、5つの第1処理チャンバを有する、請求項13記載の処理システム。
- 第2クラスタツールは、4つの第2処理チャンバを有する、請求項14記載の処理システム。
- 第1クラスタツールは、基板上に第1層を堆積するように構成され、第2クラスタツールは、前記基板上に第2層を堆積するように構成される、請求項10記載の処理システム。
- 第1マスクチャンバ及び第2マスクのチャンバは、1以上のマスクを加熱するように構成される、請求項10記載の処理システム。
- 第1クラスタツールであって、
第1搬送チャンバと、
第1搬送チャンバに結合された第1ロードロックチャンバと、
第1搬送チャンバに結合された第1マスクチャンバであって、第1マスクチャンバは、第1搬送チャンバの真空環境から隔離されながら、大気から1以上の第1マスクをロードし、前記第1マスクを加熱するように操作可能である第1マスクチャンバと、
第1搬送チャンバに結合された1以上の第1処理チャンバであって、基板上に第1ケイ素含有層を堆積するように構成された1以上の第1処理チャンバとを含む第1クラスタツールと、
第1クラスタツールに結合された第2クラスタツールであって、
第2搬送チャンバと、
第2搬送チャンバに結合された第2ロードロックチャンバと、
第2搬送チャンバに結合された第2マスクチャンバであって、第2マスクチャンバは、第2搬送チャンバの真空環境から隔離されながら、大気から1以上の第2マスクをロードし、前記第2マスクを加熱するように操作可能である第2マスクチャンバと、
第2搬送チャンバに結合された1以上の第2処理チャンバであって、前記基板上に第2ケイ素含有層を堆積するように構成された1以上の第2処理チャンバとを含む第2クラスタツールとを含む基板処理システム。 - 第2クラスタツールは、第1クラスタツールが第1処理チャンバを有するよりも少ない第2処理チャンバを有する、請求項18記載の処理システム。
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