JP5244725B2 - 成膜装置 - Google Patents
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Description
さらに、上記目的を達成するために、第2の特徴に加え、前記移動手段は前記クリーニング部を前記ノズルへ移動させるクリーニング部移動手段であることを第3の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第1乃至第4のいずれかの特徴に加え、前記クリーニング部は前記析出蒸発材料を除去する析出蒸発材料除去体を有することを特徴とすることを第5の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第6の特徴に加え、前記加熱体は加熱ブロックであることを第7の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第6の特徴に加え、前記加熱体は前記ノズルに挿入可能なノズル内除去部を有し、前記ノズルクリーニング手段は前記ノズル内除去部を前記ノズルに挿入するノズル挿入駆動部を有することを第9の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第4の特徴に加え、前記真空蒸着チャンバは複数の前記基板に蒸着する蒸着箇所を複数有し、前記第2の蒸発源駆動手段は蒸発源を前記複数の蒸着箇所間を移動させる手段であることを第13の特徴とする。
さらに、上記目的を達成するために、第5の特徴に加え、前記析出蒸発材料除去体は前記析出蒸発材料を機械的に除去する機械的手段を有することを第15の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、第15の特徴に加え、前記機械的手段は平面または表面に凹凸またはブラシのうち少なくとも一方を有するブロックであることを第16の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、第17の特徴に加え、前記クリーニング部移動手段は、前記円筒体を回転する回転駆動部を有することを第18の特徴とする。
また、上記目的を達成するために、第1の特徴に加え、前記クリーニング部は、前記ノズルにレーザ照射するレーザ照射手段を有することを第22の特徴とする。
最後に、上記目的を達成するために、第23または24の特徴に加え、前記析出蒸発材料を機械的に除去するステップであることを第26の特徴とする。
図3は図1に示す真空蒸着チャンバ1buの上面図を模式的に示した図である。図3に示すように、ノズルクリーニング手段20は、クリーニング部21及びクリーニング部を前後に移動させるノズル挿入駆動部60から構成されている。また、ノズルクリーニング手段20は、RラインとLラインの間に設けた仕切り部11内に設けられ、後述する図4に示すように真空蒸着チャンバ1buの下部であり、床壁1hの上に設けられている。下部に設けた理由は、後述するようにノズルまたはノズル周辺の析出蒸発材料が機械的に除去された後に基板や蒸着マスクに再付着する可能性を少なくするためである。
まず、ノズルクリーニング手段20の各部を説明する前に、図4を用いて蒸発源70を説明する。蒸発源70は、細長いケース70cの長手方向に複数の坩堝70rが配置され、それぞれの坩堝には蒸発材料73があり、その蒸発材料をヒータ70hで加熱し蒸発(昇華)させ、それぞれの坩堝に設けられたノズル70nから噴出する。なお、ノズルには上下にノズルガイド70kを設け、ノズルガイドにはリフレクタ(放射阻止体)70fが設けられている。ノズルガイドの両端は、後述する加熱ブロック22及びノズル内除去部23が移動可能なように開放されている。
クリーニング部21は、析出蒸発材料除去体である加熱ブロック22(加熱体)と、加熱ブロックの先端に加熱ブロック22と一体形成または固定され、蒸発源70のノズルの寸法に応じてノズルに挿入可能な棒状又は針状のノズル内除去部23と、加熱ブロックに内蔵された円筒状のヒータ24と、加熱ブロック22とノズル内除去部23で蒸発(昇華)された析出蒸発材料73Fを再析出しないように冷却し、加熱ブロックとノズル周辺に設けた冷却捕集部25とを有する。この構造により、即ち、ノズルガイド70kやノズル口付近に析出した析出蒸発材料73Fが加熱ブロック22により、ノズル口付近やノズル内に析出した析出蒸発材料73Fがノズル内除去部23により加熱蒸発(昇華)され、クリーニングされる。
なお、実施例においては、ノズル挿入駆動部60を仕切り部内部11aに設けたが、仕切り部とは別に真空チャンバ内に大気雰囲気部を設けてその中に設置してもよい。
また、蒸発源70の析出蒸発材料73Fを除去でき、一定以下の析出蒸発材料73Fに抑えることができるので、均一な成膜ができる高い有機ELデバイス製造装置、製造方法を提供できる。
図8は第1の実施例同様に加熱して蒸発(昇華)させる他のタイプの第2の実施例であり、図8Aは析出蒸発材料除去体として過熱ブロック22のみを設け、ノズル内除去部23を設けていない点が異なる。図8Bは逆に加熱ブロックを設けずヒータを内蔵したノズル内除去部23を設けたものである。ノズル内除去部の本数は、ノズルピッチが規則的であればそのピッチに基づいて決められ、不規則であれば1本となる。
図9Aは析出蒸発材料除去体として加熱ブロック22の代わりに平面または表面に凸部27を設けたノズル除去ブロック23Bを示した図である。図9Bは析出蒸発材料除去体として連結棒62rの先端に平面または表面を有する円筒体22Cに凸部28を設けたノズル除去円筒体23Cを示した図である。図9Bにおいては、円筒体の代わりにブラシを設けたノズル除去ブラシ23Dとしてもよい。ノズル円筒体23Cまたはノズル除去ブラシ23Dは、回転させることによって除去効率を上げることができる。
真空チャンバ1buの外側上部に設けたアライメント機構8は、動作としては紙面奥行き(Y)方向と上下(Z)方向の2自由度を有する。紙面奥行き(Y)方向はアライメントベース83から吊り下げた紙面奥行き(Y)方向にアクチュエータ83Yで、上下(Z)方向はZ軸アクチュエータ83Zでロッド84をそれぞれ駆動する。アライメント機構8は、回転対偶による支持機構85でマスク81を支持し、チャンバ内ベースプレート88に設けられたリニアガイド87と共にマスクホルダ86をスムーズ回転摺動させるものである。アライメント機構8は、紙面奥側にもう1セット設けることで、マスクホルダ86のY方向及びZ方向の移動及び紙面に垂直な面における回転を制御し、アライメントを行う。
アームの回転は紙面手前若しくは奥側に設ける回転アクチュエータ(図示せず)で行なう。このアクチュエータの動力を軸99aに伝達させる。なお。99bは軸受である。
蒸発源70を上下に駆動するための上下移動手段の1例である蒸発源移動手段72は他の内部ベースプレート79上に設置されている。また、真空装置では駆動源のモータ72mを冷却の都合から真空チャンバ1buの外部に設置する。モータ動力を真空チャンバ1bu内に伝達するのに磁性流体シール72sを介してボール螺子72bを回転させ、蒸発源70に固定されたナット72nにより蒸発源70をリニアガイド72g上を摺動させ、上下に移動させる。基板蒸着時において蒸発源は70は、マスク開口領域81aの範囲を上下している。磁性流体シール72sが真空チャンバ壁1hの変形で傾く場合モータ72mと磁性流体シール72sの間、及び磁性流体シール72sとボール螺子72nの間に、軸間の変位や角度誤差を吸収するカップリング72cを設けることで、スムーズな動力の伝達が可能になる。なお、保護カバー11は蒸着時にノズルクリーニング手段20等に不要に蒸着物が付着しないよう捕集するものである。
クリーニング部21と蒸発源70は第1の実施形態で説明した構成を有する。
この結果、真空内への流れるアウトガスをモータの発熱を抑えることができる。
前述したように、クリーニングは蒸発(昇華)停止させずに行なう。通常の蒸着時において蒸発源70は、ノズルクリーニング手段20が不要に蒸着しないように、マスク開口領域81aの範囲であるノズルクリーニング手段20上部を上下に走査している。そのとき、加熱ブロックは加熱していない(Step1)。所定インターバル(例えば一定の時間間隔)でクリーニングが行なう時かを判断する(Step2)。クリーニングを行なうときは、蒸発源移動手段72の位置エンコーダ出力に基づき蒸発源70をノズルクリーニング手段20が位置するレベルまで降下させる(Step3)。加熱ブロック22を蒸発源70の蒸発(昇華)温度させる温度よりも高い温度に加熱する(Step4)。クリーニング部21のノズル内除去部23と蒸発源70のノズル70nが一致するようにクリーニング部21を停止させる(Step5)。クリーニング部21を前進させ、図4に示すように加熱ブロック22をノズルガイド70kの間に、ノズル内除去部23をノズル70nに挿入し、析出蒸発材料73Fを輻射熱で蒸発(昇華)させてクリーニングする(Step6)。一定時間経過したら蒸発(昇華)が完了したみなし、クリーニング部21を後進させ元に戻し、Step8へ行く(Step7)。Step5からStep8を全てのノズル70nに対して行なう(Step8)。全て終了したら、蒸発源を基板への蒸着レベルの位置に戻し、蒸着を再開する(Step9)。
上記第2の実施形態によれば、第1の実施形態同様に、蒸発源70のノズル及びノズル付近の析出蒸発材料73Fを除去できるので、真空蒸着チャンバの真空を破壊することなく長期に運転することができる稼働率の高い有機ELデバイス製造装置を提供できる。
また、蒸発源70の析出蒸発材料73Fを除去でき、一定以下蒸の析出蒸発材料73Fに抑えることができるので、均一な蒸着ができる高い有機ELデバイス製造装置、製造方法を提供することである。
2:真空搬送ロボット 3:ロードクラスタ
4:受渡室 5:搬送ロボット
6:基板 7:蒸着部
8:アライメント部 9:処理受渡部
10:ゲート弁 11:仕切り部
11a:仕切り部内部 20:ノズルクリーニング手段
21:クリーニング部 25:冷却捕集部
40:水平方向移動部(クリーニング部移動手段)
45:クリーニング部冷却部 50:リンク機構
60:ノズル挿入駆動部 65:撮像部
70:蒸発源 70n:ノズル
72:蒸発源移動手段 73:蒸発材料
73F:析出蒸発材料 100:有機ELデバイスの製造装置
200:制御装置 A〜D:クラスタ。
Claims (19)
- 蒸発源の内部に有する蒸発材料を蒸発(昇華)させ、前記蒸発源の複数のノズルから噴出させて基板に蒸着する前記蒸発源を移動させる蒸発源移動手段を具備する真空蒸着チャンバを有する成膜装置において、
前記真空蒸着チャンバは、前記ノズルまたはノズル付近に析出した析出蒸発材料を除去するクリーニング部を具備するノズルクリーニング手段と、前記クリーニング部を前記ノズルへ移動させるクリーニング部移動手段とを有することを特徴とする成膜装置。 - 蒸発源の内部に有する蒸発材料を蒸発(昇華)させ、前記蒸発源の複数のノズルから噴出させて基板に蒸着する前記蒸発源を移動させる蒸発源移動手段を具備する真空蒸着チャンバを有する成膜装置において、
前記真空蒸着チャンバは、前記ノズルまたはノズル付近に析出した析出蒸発材料を除去するクリーニング部を具備するノズルクリーニング手段を有し、
前記クリーニング部は、前記析出蒸発材料を除去する析出蒸発材料除去体を有し、
前記析出蒸発材料除去体は、内部にヒータを有し、前記析出蒸発材料を蒸発(昇華)させて除去する加熱体である加熱ブロックあることを特徴とする成膜装置。 - 前記クリーニング部は前記析出蒸発材料を除去する析出蒸発材料除去体を有することを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 前記析出蒸発材料除去体は、内部にヒータを有し、前記析出蒸発材料を蒸発(昇華)させて除去する加熱体であることを特徴とする請求項3に記載の成膜装置。
- 前記加熱体は加熱ブロックであることを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。
- 前記加熱体は、ブロックと、前記ブロックに一体または固定して設けられ、前記ノズルに挿入可能な前記ノズル内除去部とを有し、前記ノズルクリーニング手段は前記ノズル内除去部を前記ノズルに挿入するノズル挿入駆動部を有することを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。
- 前記加熱体は、前記ノズルに挿入可能なノズル内除去部を有し、前記ノズルクリーニング手段は前記ノズル内除去部を前記ノズルに挿入するノズル挿入駆動部を有することを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。
- 前記クリーニング部移動手段は前記ノズル挿入駆動部を前記クリーニング部と一体になって移動する手段であり、前記ノズル挿入駆動部は内部が大気雰囲気中であるケースに内蔵されており、前記ケースは内部が中空の真空シールされたリンク機構の一端に接続されおり、前記リンク機構の他端は大気雰囲気に開放され、前記ノズル挿入駆動部は前記ケースに設けられた真空シール部を介して前記析出蒸発材料除去体を駆動することを特徴とする請求項6または7に記載の成膜装置。
- 前記析出蒸発材料除去体は前記蒸発源の長手方向に分布するノズルの範囲とほぼ同じ長さを有し、前記析出蒸発材料除去体と前記蒸発源を前記ノズルに正対するように前記析出蒸発材料除去体と前記蒸発源のどちらか一方を移動させる正対移動手段を有することを特徴とする請求項2または請求項4乃至8のいずれかに記載の成膜装置。
- 一端が大気に開放され他端に真空シール部を有する大気雰囲気空間の内部に前記ノズル挿入駆動部の少なくとも一部が設置され、前記ノズル挿入駆動部は前記真空シール部介して前記析出蒸発材料除去体を駆動することを特徴とする請求項6または7に記載の成膜装置。
- 前記クリーニング部は、前記析出蒸発材料除去体の周辺に設けられ、前記析出蒸発材料が再度蒸発(昇華)し、前記ノズルまたはノズル付近に再析出するのを防止する冷却捕集手を有することを特徴とする請求項4に記載の成膜装置。
- 前記析出蒸発材料除去体は前記析出蒸発材料を機械的に除去する機械的手段を有することを特徴とする請求項3に記載の成膜装置。
- 前記機械的手段は平面または表面に凹凸またはブラシのうち少なくとも一方を有するブロックであることを特徴とする請求項12に記載の成膜装置。
- 前記機械的手段は平面または表面に凹凸またはブラシのうち少なくとも一方を有するブロックであることを特徴とする請求項12に記載の成膜装置。
- 前記クリーニング部移動手段は、前記円筒体を回転する回転駆動部を有することを特徴とする請求項14に記載の成膜装置。
- 前記析出蒸発材料除去体は前記蒸発源の長手方向に分布するノズルの範囲とほぼ同じ長さを有し、前記析出蒸発材料除去体と前記蒸発源を前記ノズルに正対するように前記析出蒸発材料除去体と前記蒸発源のどちらか一方を移動させる正対移動手段と前記析出蒸発材料除去体と前記蒸発源のどちらか一方を振動させる振動手段とを有することを特徴とする請求項12に記載の成膜装置。
- 前記クリーニング部移動手段は前記回転駆動部を前記クリーニング部と一体になって移動する手段であり、前記回転駆動部は内部が大気雰囲気中であるケースに内蔵されており、前記ケースは内部が中空の真空シールされたリンク機構の一端に接続されおり、前記リンク機構の他端は大気雰囲気に開放され、前記回転駆動部は前記ケースに設けられた真空シール部を介して前記析出蒸発材料除去体を駆動することを特徴とする請求項15に記載の成膜装置。
- 前記リンク機構はステンレスまたはアルミニウム、マグネシウム又はその合金、あるいはセラミックス又はセラミックスコンポジット材料製のリンクを有するリンク機構であることを特徴とする請求項8または17に記載の成膜装置。
- 蒸発源の内部に有する蒸発材料を蒸発(昇華)させ、前記蒸発源の複数のノズルから噴出させて基板に蒸着する前記蒸発源を移動させる蒸発源移動手段を具備する真空蒸着チャンバを有する成膜装置において、
前記真空蒸着チャンバは、前記ノズルまたはノズル付近に析出した析出蒸発材料を除去するクリーニング部を具備するノズルクリーニング手段を有し、
前記クリーニング部は、前記ノズルにレーザ照射するレーザ照射手段を有することを特徴する成膜装置。
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