JP5634522B2 - 真空処理装置及び有機薄膜形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、真空処理装置の技術分野にかかり、特に、有機薄膜を効率よく形成できる有機薄膜形成装置技術に関する。

従来の有機ＥＬ製造装置には、以下のようなクラスター方式とインライン方式の二種類の方式があった。図９はクラスター方式の有機ＥＬ製造装置１０１の構成の一例を示し、図１０はインライン方式の有機ＥＬ製造装置２０１の構成の一例を示している。

図９に示すように、クラスター方式の有機ＥＬ製造装置１０１は、枚葉式の第一、第二の成膜装置１１０、１２０が受け渡し室１０２により連結されて構成されている。第一、第二の成膜装置１１０、１２０の第一、第二の搬送室１１１、１２１には、複数の処理室１１３〜１１７、１２２〜１２５がそれぞれ連結され、第一、第二の搬送室内１１１、１２１の内部には、第一、第二の搬送ロボット１３１、１３２がそれぞれ配置されている。

ここで、図９の符号１１２は搬入室、符号１２６は搬出室を示している。また、符号１１８、１２７は、どちらもマスク保管室を示している。
搬入室１１２から搬入された基板１００は、第一の搬送ロボット１３１により、順次、第一の搬送室１１１を介して各処理室１１３〜１１７に搬入されて真空処理され、その後、受け渡し室１０２へ搬送される。

さらに、受け渡し室１０２に搬送された基板１００は、第二の搬送ロボット１３２により、順次、第二の搬送室１２１を介して各処理室１２２〜１２５に搬入されて真空処理され、その後、搬出室１２６から搬出される。

一方、図１０に示すように、インライン方式の有機ＥＬ製造装置２０１では、搬入室２０２から搬入された基板は、第一の搬送ロボット２３１により、前処理室２０３と搬送室２０４とを通って有機薄膜の成膜領域２１０に搬送される。次いで基板２００は、有機薄膜の成膜領域２１０に設けられた第一の受け渡し室２１１を通ってアライメント室２１２に搬入され、マスク（マスク付きパレット）２３０と位置合わせされる。

互いに位置合わせされた基板２００とマスク２３０は一緒に、第一のコーナー室２１３を通って第一の有機蒸着室２１４に搬送され、第一、第二の有機蒸着室２１４、２１５では、不図示のローラーで搬送されながら、複数の有機薄膜が基板２００上に連続的に成膜される。

その後、基板２００とマスク２３０は第二の受け渡し室２１６において分離され、分離された基板２００は第二の搬送ロボット２３２により有機薄膜の成膜領域２１０から取り出され、電極成膜領域２４０に搬送される。

電極成膜領域２４０では、搬送室２２２を介して各処理室２２３、２２４に基板２００は順次搬入され、基板２００上にはカソード電極が形成され、その後、基板２００は搬出室２２５から搬出される（符号２２６は各処理室２２３，２２４で用いられるマスク保管室を示している）。

第二の受け渡し室２１６において基板２００と分離されたマスク２３０は、第二のコーナー室２１７とリターン室２１８と第三のコーナー室２１９とを経由して第一の受け渡し室２１１に戻される（符号２２０は未使用マスク保管室、符号２２１は使用済みマスク保管室を示す）。

従来の上記二種類の方式の装置では、特に基板の大型化に対応し、且つ、タクトタイムを短縮しようとする場合には、以下の問題点がある。
まず、クラスター方式の装置１０１では、タクトタイムを短くするためには成膜室の数を増やす必要があるが、クラスター方式の装置１０１が大型化してコストが増加し、フットプリント（占有床面積）が増大するという問題があった。
さらに基板搬送に搬送室１１１、１２１を経由するために時間が掛かり、タクトタイムの短縮が困難であるという問題があった。

一方、インライン方式の装置２０１では、各有機蒸着室２１４、２１５にそれぞれ複数の基板を通過させ、各基板に複数の有機薄膜を連続的に成膜することで、クラスター方式の装置１０１で問題となる成膜時間を短縮することができるが、従来のインライン方式の装置２０１では、基板とマスクとを固定して、一体として移動させながら成膜するため、大量のマスクが必要であった。

基板とマスクを固定して有機薄膜を形成した後、マスクを基板から分離させ、マスクを成膜開始位置に戻して再利用する場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの有機薄膜を異なるマスクで形成しようとすると、マスクを分離して戻すインラインのループが三つ必要になり、装置構成が大規模になってしまうという問題があった。

加えて、有機化合物蒸気の蒸発源は一旦加熱され、蒸発が開始されると、加熱を停止しても直ちに蒸発を止めることはできず、基板搬送の間や基板とマスクとの位置合わせなどの間等、成膜できない期間に蒸発する有機化合物材料は無駄になり、有機化合物材料の使用効率が低いという問題があった。

特開２００３−３３２０５２号公報 特開２００９−２２４２３１号公報

本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、有機化合物材料の無駄を少なくし、装置の使用効率を向上させる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は、真空雰囲気中で基板の表面に有機薄膜を形成する有機薄膜形成装置を複数個有する真空処理装置であって、前記有機薄膜形成装置は、有機化合物蒸気を生成する蒸気生成装置と、真空槽と、前記真空槽の入口側壁面の左位置から搬入された前記基板を前記真空槽内で移動させる左搬送経路と、前記真空槽の前記入口側壁面の右位置から搬入された前記基板を前記真空槽内で移動させる右搬送経路と、前記左搬送経路の一部分と対面して配置された左側マスクと、前記右搬送経路の一部分と対面して配置された右側マスクと、前記蒸気生成装置で生成された前記有機化合物蒸気を前記左搬送経路又は右搬送経路の、少なくともいずれか一方に向けて放出する蒸気放出装置と、を有し、前記左搬送経路に向けて放出され、前記左側マスクの開口を通過した前記有機化合物蒸気は、前記左搬送経路を移動した前記基板の表面に到達し、前記右搬送経路に向けて放出され、前記右側マスクの開口を通過した前記有機化合物蒸気は、前記右搬送経路を移動した前記基板の表面に到達するように構成され、前記左搬送経路を移動されて前記有機薄膜が形成された前記基板と、前記右搬送経路を移動されて前記有機薄膜が形成された前記基板とは、異なる位置から前記真空槽の外部に移動されるようにされ、前記蒸気放出装置は、前記左側マスクと対面する位置に配置され、前記左側マスクに向けて前記有機化合物蒸気を放出する左放出装置と、前記右側マスクと対面する位置に配置され、前記右側マスクに向けて前記有機化合物蒸気を放出する右放出装置とを有し、前記蒸気生成装置と前記左放出装置の間と、前記蒸気生成装置と前記右放出装置の間とには、蒸気切替装置が設けられ、前記蒸気切替装置によって、前記蒸気生成装置内で生成された前記有機化合物蒸気を、前記左放出装置に供給して前記右放出装置に供給しない左側成膜状態と、前記左放出装置に供給せずに前記右放出装置に供給する右側成膜状態との、いずれの状態にもできるようにされ、前記真空槽内にはトラップ装置が配置され、前記左側成膜状態と前記右側成膜状態に加え、前記有機化合物蒸気を前記左放出装置と前記右放出装置の両方に供給せず、前記トラップ装置に供給する成膜待機状態にもできるようにされた真空処理装置である。
また本発明は、前記左放出装置と前記右放出装置は、前記真空槽に対して静止された真空処理装置である。
また本発明は、前記蒸気生成装置で生成される前記有機化合物蒸気には、二種類以上の有機化合物が含まれる真空処理装置である。
また本発明は、前記有機薄膜形成装置には、前記有機薄膜形成装置内に配置する左側マスク又は右側マスクを複数枚保管して、前記有機薄膜形成装置に供給できるマスク保管室が接続された真空処理装置である。
また本発明は、真空槽内で基板の成膜面にマスクを配置し、蒸気生成装置で生成された有機化合物蒸気を前記基板の表面に向けて放出し、前記有機化合物蒸気に前記マスクの開口を通過させて、前記成膜面にパターニングした有機薄膜を形成する有機薄膜形成方法であって、前記真空槽内に、左搬送経路と右搬送経路を設定し、前記左搬送経路に面する位置と、前記右搬送経路に面する位置に、それぞれ前記マスクを配置しておき、前記左搬送経路と前記右搬送経路に別々に前記基板を配置して移動させ、前記左搬送経路上で前記基板に前記マスクを配置して、前記有機化合物蒸気を前記右搬送経路に向けて放出せず、前記左搬送経路に向けて放出して、パターニングした前記有機薄膜を形成する左薄膜形成工程と、前記右搬送経路上で前記基板に前記マスクを配置して、前記有機化合物蒸気を前記左搬送経路に向けて放出せず、前記右搬送経路に向けて放出し、パターニングした前記有機薄膜を形成する右薄膜形成工程とを繰り返し行う有機薄膜形成方法において、前記真空槽内に、前記左搬送経路に対面して左放出装置を配置し、前記右搬送経路に対面して右放出装置を配置しておき、前記有機化合物蒸気は、前記左薄膜形成工程では前記左放出装置から放出させ、前記右薄膜形成工程では前記右放出装置から放出させ、前記真空槽内にトラップ装置を配置し、前記左薄膜形成工程と前記右薄膜形成工程に加え、前記有機化合物蒸気を前記左放出装置と前記右放出装置との両方に供給せず、前記トラップ装置に供給する成膜待機工程を有する有機薄膜形成方法である。
また本発明は、真空雰囲気中で基板に有機薄膜を形成する真空処理装置であって、前記真空雰囲気中で成膜が行われる第一の成膜位置と、第二の成膜位置と、前記第一の成膜位置に前記基板を搬送する第一の搬送手段と、前記第二の成膜位置に前記基板を搬送する第二の搬送手段と、前記第一の成膜位置に有機材料の蒸気を放出する第一の蒸気放出手段と、前記第二の成膜位置に有機材料の蒸気を放出する第二の蒸気放出手段と、前記第一の蒸気放出手段と前記第二の蒸気放出手段とに接続された共通の蒸気生成手段と、前記蒸気生成手段と前記第一の蒸気放出手段および前記第二の蒸気放出手段の間に設けられ、前記蒸気生成手段と前記第一の蒸気放出手段または前記第二の蒸気放出手段との接続を切り替える蒸気切替手段と、前記蒸気切替手段の切り替えを制御する制御装置と、を有し、さらに、前記真空雰囲気中にトラップ装置を有し、前記蒸気切替手段は、前記蒸気生成手段と前記トラップ装置とを接続可能であり、前記制御装置は、前記蒸気生成手段と、前記第一の蒸気放出手段および前記第二の蒸気放出手段と、を接続しないときに、前記蒸気生成手段と前記トラップ装置とを接続するように前記蒸気切替手段を制御する真空処理装置である。
また本発明は、前記制御装置は、前記第一の蒸気放出手段と前記第二の蒸気放出手段が、交互に前記蒸気生成手段と接続されるように前記蒸気切替手段を切り替える、真空処理装置である。
また本発明は、前記第一の成膜位置には、前記基板とマスクを位置合わせする第一の位置合わせ装置が配置され、前記第二の成膜位置には、前記基板とマスクを位置合わせする第二の位置合わせ装置が配置された真空処理装置である。
また本発明は、前記制御装置は、前記第一の成膜位置で前記基板の搬入と、前記基板とマスクとの位置合わせと、前記基板の搬出との少なくともいずれかが行われている間に、前記第二の蒸気放出手段と前記蒸気生成手段を接続する真空処理装置である。

蒸気生成装置で生成された有機化合物蒸気を、同一真空槽内の左搬送経路の基板が成膜される位置と、右搬送経路の基板が成膜される位置とのいずれかに向けて放出することができる。

一方の搬送経路に位置する基板表面に有機薄膜を形成している間に、他方の搬送経路では、他の基板が有機薄膜の形成可能な状態になるようにすると、一方の搬送経路に位置する基板への有機薄膜の形成が終了した後、有機化合物蒸気の放出位置を他方の搬送経路に変更するだけで、他方の搬送経路に位置する基板への有機薄膜形成を開始することができる。

従って、複数の基板に連続して有機薄膜を形成するときに、本発明の有機薄膜形成装置は、有機薄膜を形成せずに有機化合物蒸気を発生させている時間を短くすることが可能で、有機化合物蒸気の無駄を減らし、有機化合物の使用効率が高くなる。更に、有機薄膜形成時間以外の時間を短くすることができるので、装置の使用効率も高くなる。

装置運転の始動時や、装置運転の停止時などに、有機化合物蒸気を発生させながら、左又は右の搬送経路に向けて有機化合物蒸気を放出しない状態を設ける場合は、有機化合物蒸気をトラップに導き、有機化合物をトラップで析出させて回収すると、始動時や停止時等にあっても有機化合物蒸気の無駄を少なくできるので、有機化合物の使用効率が更に高くなる。

本発明の真空処理装置の全体図 有機薄膜形成装置の一例の (ａ)：平面図 (ｂ)：正面図 (ｃ)：左側面図 (ａ)〜(ｄ)：成膜対象物を構成する手順を説明するための工程図 有機薄膜形成装置の一例の (ａ)：平面図 (ｂ)：正面図 (ｃ)：左側面図 (ａ)〜(ｃ)：放出装置の移動を説明するための有機薄膜形成装置の平面図 (ａ)〜(ｃ)：放出装置の移動を説明するための有機薄膜形成装置の正面図 (ａ)〜(ｃ)：搬送対象物を構成する手順を説明するための工程図 蒸気供給装置の内部構成を説明するためのブロック図 従来技術の真空処理装置の一例を説明するための平面図 従来技術の真空処理装置の他の例を説明するための平面図

＜全体の構成＞
図１の符号１は、本発明の真空処理装置を示している。
この真空処理装置は、複数台の有機薄膜形成装置１１〜１７を有しており、各有機薄膜形成装置１１〜１７は、その内部で基板上にパターニングされた有機薄膜を形成できるようにされている。基板はガラス基板であり、その表面には透明導電膜が形成されている。

本発明の真空処理装置によって基板表面に有機薄膜を形成する手順を説明すると、先ず、一乃至複数台の準備室３１ａ、３１ｂ内に、パターニングされた透明導電膜等が形成された基板を配置し、移載室３２内に配置された基板搬送ロボットにより、準備室３１ａ、３１ｂ内の基板を取り出し、装着室３３内に配置する。装着室３３の内部は大気圧雰囲気にされている。

他方、搬入室３６は、内部を大気圧にも真空雰囲気にもできるように構成されている。
搬入室３６と搬出室３９との間には、前処理室３７と、複数の有機薄膜形成装置１１〜１７と、電極膜形成室３８とが、搬入室３６からこの順序で直列に接続されており、それら各室３７、３８と各装置１１〜１７には、真空排気装置が接続され、内部を高真空雰囲気に置けるようになっている。搬入室３６と搬出室３９には、内部圧力を上昇させるためのガスを導入できるようにされている。

図７(ａ)〜(ｃ)は、装着室３３の内部を示しており、符号５１は基板を示している。また、符号５７は移載室３２に配置された基板搬送ロボットが有する運搬用真空吸着装置を示している。
図７（ａ)は、装着室３３内に基板５１が搬入されたところであり、このとき、基板５１は、その鉛直上方を向いた表面が運搬用真空吸着装置５７の下方を向く面に接触して、運搬用真空吸着装置５７に真空吸着されて吊り下げられて運搬されている。

装着室３３と、装着室３３の後段に順番に設けられた各室３４〜４５には、搬送用の搬送ローラ２４がそれぞれ設けられている。
搬送ローラ２４は、搬送方向に沿って配置されている。各搬送ローラ２４の回転軸線は、搬送方向とは水平面内で垂直な方向に向けられ、互いに平行に二列に配置されて一組の移動経路が形成されている。
装着室３３内の一組の移動経路の搬送ローラ２４上には、基板搬送用のキャリア５６が配置されている。

キャリア５６は中央部分には粘着材５５が配置されている。粘着剤５５は露出され、キャリア５６は、粘着剤５５の露出された面が下方を向くようにされており、その状態でキャリア５６の互いに平行な二個の縁部分が二列の搬送ローラ２４上にそれぞれ乗せられ、搬送ローラ２４がモータ等によって回転されて、キャリア５６が一組の搬送経路上を移動される。

一組の移動経路を構成する搬送ローラ２４の二列は、装着室３３内では、左右位置に離間して配置されており、キャリア５６は左右の縁部分が搬送ローラ２４に乗せられるから、粘着材５５の表面は、搬送ローラ２４間で露出されている。
運搬用真空吸着装置５７は、装着室３３内の所定の装着場所に位置しており、キャリア５６は運搬用真空吸着装置５７に吸着された基板５１の真上に位置したときに停止される。

装着場所の基板５１よりも下方位置には昇降ピン５８が立設されている。昇降ピン５８を上昇させると、上端が基板５１の鉛直下方を向く面に接触する。
その状態で、搬送用真空吸着装置５７の真空吸着が解除され、基板５１は搬送用真空吸着装置５７から離間し、昇降ピン５８上に移載される。

搬送用真空吸着装置５７は、装着室３３から装着室３３の外部に移動させておく。
キャリア５６の鉛直上方には、懸吊用真空吸着装置５９が配置されている。キャリア５６及び粘着材５５には、懸吊用真空吸着装置５９の下端を挿通できる挿通部５４が形成されている。
懸吊用真空吸着装置５９の下端をキャリア５６の上方から挿通部５４に挿通し、昇降ピン５８上に配置された基板５１の鉛直上方を向く面に接触させる。

図７(ｂ)はその状態を示しており、次いで、懸吊用真空吸着装置５９によって基板５１を真空吸着して保持し、懸吊用真空吸着装置５９を上昇させて、同図(ｃ)に示すように、基板５１の鉛直上方に向く表面を粘着材５５に押し付けると、基板５１はキャリア５６に貼付され、基板５１がキャリア５６に固定され、基板５１と粘着材５５とキャリア５６とから搬送対象物５２が構成される。

基板５１は、鉛直下方を向く表面が有機薄膜が形成される成膜面である。複数の昇降ピン５８は、基板５１の周辺に接触し、基板５１の中央部分には接触しないようにして基板５１を支持したが、懸吊用真空吸着装置５９は、成膜面では無い表面にしか接触しないため、周辺部分だけではなく、中央部分にも接触することができる。従って、懸吊用真空吸着装置５９は、基板５１表面の吸着する部分の間隔を短くすることができ、昇降ピン５８上の基板５１は撓んでいても、懸吊用真空吸着装置５９で懸吊した基板５１は、撓みを無くすことができ、粘着材５５には、撓みのない状態の基板５１を接触させて接着することができる。

基板５１が粘着材５５に貼付されると、懸吊用真空吸着装置５９を上方に移動させ、その下端を挿通部５４から抜去させる。
装着室３３の内部では、搬送対象物５２は、搬送ローラ２４に乗せられた状態であり、搬送ローラ２４を回転させて、搬送対象物５２を装着室３３から振り分け待機室３４に移動させる。

図１に示す振り分け待機室３４内には、一乃至複数枚の搬送対象物５２が配置されており、それら搬送対象物５２の中から一枚が、搬送ローラ２４の動作によって、振り分け待機室３４内から振り分け室３５内に向けて移動される。

振り分け室３５内では、一個の搬入扉から振り分け室３５内に搬送対象物５２が搬入され、搬入された搬送対象物５２は、振り分け室３５内の所定の搬入位置に搬送される。
振り分け室３５の出口側の壁面には、左方位置と、右方位置の二カ所に出口扉４７ａ、４７ｂが設けられており、搬送対象物５２は、振り分け室３５内で、左方位置の出口扉４７ａ、又は、右方位置の出口扉４７ｂのいずれか一方に向かって搬送され、その結果、搬送対象物５２は左右に振り分けられるようになっている。

振り分け室３５と、振り分け室３５よりも後段の、搬入室３６から合流室４０までの各室３６〜４０と有機薄膜形成装置１１〜１７の内部は、左側と右側の二カ所の位置で扉又は真空バルブを介して接続されており、振り分け室３５の左方位置の出口扉４７ａから搬出された基板と、右方位置の出口扉４７ｂから搬出された基板は、左側の搬送経路と右側の搬送経路を別々に搬送されるようになっている。

振り分け室３５の次段には、搬入室３６が設けられている。
振り分け室３５内に一枚ずつ搬入された搬送対象物５２は、振り分け室３５内部で左方と右方の位置に交互に振り分けられ、左側の出口扉４７ａと右側の出口扉４７ｂからそれぞれ交互に大気圧雰囲気に置かれた搬入室３６内に搬入される。
搬入室３６の内部は、左方と右方に配置された二個の真空バルブ２１ａ、２１ｂによって、次段の前処理室３７に接続されている。

有機薄膜形成装置１１〜１７等には、それぞれ真空排気装置が接続されており、搬入室３６や搬出室３９の内部が大気圧であっても、真空バルブ２１ａ、２１ｂが閉じられて、真空排気装置が動作すると、搬入室３６と搬出室３９との間の各装置１１〜１７と各室３６〜３９は、個別に真空排気可能である。

搬入室３６と搬出室３９の間の各室３７、３８と有機薄膜形成装置１１〜１７は予め真空排気して、内部をそれぞれ真空雰囲気にしておく。各室３７、３８と有機薄膜形成装置１１〜１７の内部は真空排気を継続する。
また、搬入室３６と搬出室３９の間の有機薄膜形成装置１１〜１７と各室３６〜３９は、左方と右方の二カ所の真空バルブ２１ａ、２１ｂによって互いに二カ所で接続されている。

搬入室３６では、搬送対象物５２を搬入室３６内の左右位置のいずれか一方又は両方に搬入した後、左右の出口扉４７ａ、４７ｂを閉じ、搬入室３６内を所定圧力まで真空排気し、搬入室３６と前処理室３７との間の真空バルブを開け、前処理室３７内の左又は右のいずれか一方又は両方の位置に搬送対象物５２を搬入する。

前処理室３７内に配置された一又は二枚の搬送対象物５２中の基板５１の表面はプラズマ洗浄による前処理が行われる。
前処理が行われた搬送対象物５２は、前処理室３７と最初の有機薄膜形成装置１１との間の真空バルブ２１ａ、２１ｂを開けて、最初の有機薄膜形成装置１１内に搬入し、真空バルブ２１ａ、２１ｂを閉じ、有機薄膜形成装置１１の内部を前処理室３７の内部から分離させると、搬送対象物５２中の基板５１に有機薄膜を形成することができるようになる。

＜有機薄膜形成装置の構成＞
複数の有機薄膜形成装置１１〜１７は、構成は同じであり、同じ符号を付し、内部構造を図２(ａ)〜(ｃ)に示して説明する。

図１に示すように、有機薄膜形成装置１１〜１７には、有機薄膜形成装置１１〜１７内で使用する有機薄膜用のマスクが保管されたマスク保管室１０ａ、１０ｂが接続されており、電極膜形成室３８にも、電極膜形成室３８で使用する電極膜用のマスクが保管された電極マスク保管室４９ａ、４９ｂが接続されている。

図２及び後述する図４〜６に記載された各図では、マスク保管室１０ａ、１０ｂは省略してある。
図２(ａ)は、真空槽２３の内部構造を説明するための平面図であり、同図(ｂ)は、同図(ａ)のＢ−Ｂ線切断断面図、同図(ｃ)は、同図(ａ)のＡ−Ａ線切断断面図である。

各有機薄膜形成装置１１〜１７は、真空槽２３を有している。
真空槽２３は、一の壁面を入口側壁面とし、その壁面と対向した壁面を出口側壁面とし、真空槽２３の外部から入口側壁面を見たときに、入口側壁面の左位置と右位置とに、真空バルブ２１ａ、２１ｂがそれぞれ設けられている。真空槽２３内には、その真空バルブ２１ａ、２１ｂを開けて、搬送対象物５２を搬入する。

出口側壁面にも、真空槽２３の内部から出口側壁面を見たときに、左位置と右位置に、真空バルブ２１ａ、２１ｂがそれぞれ設けられており、その真空バルブ２１ａ、２１ｂを開け、真空槽２３内の搬送対象物５２を真空槽２３の外部に搬出するようになっている。

左位置の入口となる真空バルブ２１ａと、左位置の出口となる真空バルブ２１ａは対面し、また、右位置の入口となる真空バルブ２１ｂと右位置の出口となる真空バルブ２１ｂも対面している。

真空槽２３内の搬送ローラ２４は、対面する真空バルブ２１ａ、２１ｂ間に亘って二列ずつ配置されており、回転する搬送ローラ２４により、入口側の左位置の真空バルブ２１ａから真空槽２３内に搬入された搬送対象物５２が、真空槽２３内を移動して、出口側の左位置の真空バルブ２１ａから搬出される左搬送経路２２ａが形成され、また、入口側の右位置の真空バルブ２１ｂから真空槽２３内に搬入された搬送対象物５２が、真空槽２３内を移動して、出口側の右位置の真空バルブ２１ｂから搬出される。右搬送経路２２ｂが形成されている。

左搬送経路２２ａ又は右搬送経路２２ｂ上で搬送対象物５２を移動させる際には、搬送ローラ２４は、キャリア５６の進行方向に沿って伸びる左辺付近の縁部分と右辺付近の縁部分に接触しながら回転し、搬送対象物５２を移動させる。
左搬送経路２２ａ上の搬送対象物５２と、右搬送経路２２ｂ上の搬送対象物５２とは、真空槽２３内で、別々に移動でき、又、一緒にも移動できるようにされている。

各有機薄膜形成装置１１〜１７の真空槽２３内の底壁上には、それぞれ蒸気放出装置２６が設けられている。
ここでは、蒸気放出装置２６は、真空槽２３内の、左搬送経路２２ａに対面する位置に配置された左放出装置２６ａと、右搬送経路２２ｂに配置された右側の右放出装置２６ｂとを有している。

左搬送経路２２ａ又は右搬送経路２２ｂ上で搬送対象物５２が移動する際は、基板５１は、成膜面を鉛直下方に向けて露出されており、搬送対象物５２は、基板５１の成膜面が、左放出装置２６ａ又は右放出装置２６ｂと対面する位置で静止される。

＜蒸気の切り替え方法＞
図８に示すように、蒸気放出装置２６は、蒸気供給装置６０に接続され、蒸気供給装置６０から有機化合物蒸気が供給されている。蒸気放出装置２６と蒸気供給装置６０の間には、トラップ装置６４が設けられている。
蒸気供給装置６０は、蒸気生成装置６１と、サンプリング装置６３とを有している。

蒸気生成装置６１は、一又は二台以上の蒸発源６１ａ、６１ｂを有しており、各蒸発源６１ａ、６１ｂは、内部に有機化合物が配置される容器をそれぞれ有している。
ここでは、二台の蒸発源６１ａ、６１ｂが配置され、一方の蒸発源６１ａには発光層の母材となるホストの有機化合物が配置され、他方の蒸発源６１ｂには、発光層に含有され、発光層の発光色を決定するドーパントが配置されており、各蒸発源６１ａ、６１ｂがそれぞれ有する加熱装置によって、その容器に配置された有機化合物の一部又は全部を昇温させて、各蒸発源６１ａ、６１ｂ毎に有機化合物蒸気を生成するように構成されている。ホストの有機化合物蒸気とドーパントの有機化合物蒸気がそれぞれ生成される。

蒸気放出装置２６には、蒸気切替装置６２が設けられており、各蒸発源６１ａ、６１ｂは、トラップ装置６４を介して、蒸気切替装置６２にそれぞれ接続されている。また、蒸気切替装置６２は、左放出装置２６ａと右放出装置２６ｂとに接続されており、左放出装置２６ａと右放出装置２６ｂとは、トラップ装置６４と蒸気切替装置６２とを介して供給された有機化合物蒸気を、対面する左又は右搬送経路を移動した搬送対象物５２に向けて放出するように構成されている。

蒸気切替装置６２とトラップ装置６４の内部構成と接続状態を説明すると、トラップ装置６４は、蒸発源６１ａ、６１ｂの個数と同数のトラップ部６４ａ、６４ｂと、トラップ用三方弁６４ｃ、６４ｄとを有しており、蒸気切替装置６２は、蒸発源６１ａ、６１ｂと同個数の放出用三方弁６２ａ、６２ｂを有している。
放出用三方弁６２ａ、６２ｂとトラップ用三方弁６４ｃ、６４ｄとは、接続口をそれぞれ三個ずつ有している。

各有機薄膜形成装置１１〜１７は、制御装置２０をそれぞれ有しており、放出用三方弁６２ａ、６２ｂとトラップ用三方弁６４ｃ、６４ｄは制御装置２０に電気的に接続され、制御装置２０が送信する電気信号によって、接続する二個の接続口を選択するように構成され、選択された接続口の間を接続して、選択された接続口の間を気体が通流できるようにされている。

各トラップ用三方弁６４ｃ、６４ｄは、三個の接続口のうち、一個目の接続口をそれぞれ異なる蒸発源６１ａ、６１ｂに接続され、二個目の接続口をトラップ部６４ａ、６４ｂに接続され、三個目の接続口を、それぞれ異なる放出用三方弁６２ａ、６２ｂの一個目の接続口に接続されている。

複数の放出用三方弁６２ａ、６２ｂは、二個目の接続口を、左放出装置２６ａにそれぞれ接続され、三個目の接続口を右方放出装置２６ｂにそれぞれ接続されている。
従って、制御装置２０によるトラップ用三方弁６４ｃ、６４ｄの接続口の選択により、各蒸発源６１ａ、６１ｂは、内部をトラップ部６４ａ又は６４ｂに接続されるか、又は、異なる放出用三方弁６２ａ、６２ｂに接続されるようになっている。

制御装置２０が、各蒸発源６１ａ、６１ｂの内部を放出用三方弁６２ａ、６２ｂに接続した状態では、制御装置２０の放出用三方弁６２ａ、６２ｂの接続口の選択により、蒸発源６１ａ、６１ｂの全部が左放出装置２６ａに接続されるか、又は、全部が右放出装置２６ｂに接続されるようになっている。

つまり、各蒸発源６１ａ、６１ｂの内部は、左右放出装置２６ａ、２６ｂのうち、同じ放出装置２６ａ又は２６ｂに接続されるのであり、各蒸発源６１ａ、６１ｂ内で生成された有機化合物蒸気は、左放出装置２６ａ又は右方放出装置２６ｂのいずれか一方に供給され、混合されて真空槽２３内に放出されるようになっている。

真空槽２３の外部には、キャリアガス供給装置６７ａ、６７ｂが配置されている。
各蒸発源６１ａ、６１ｂは、それぞれキャリアガス供給装置６７ａ、６７ｂに接続されており、有機化合物蒸気が生成されるときはキャリアガス供給装置６７ａ、６７ｂから各蒸発源６１ａ、６１ｂにキャリアガスが供給される。従って、有機化合物蒸気は、蒸発源６１ａ、６１ｂ内に、キャリアガスと共に供給される。キャリアガスは、希ガスであり、Ａｒガスが使用される場合がある。

他方、トラップ用三方弁６４ｃ、６４ｄが、各蒸発源６１ａ、６１ｂの内部を放出用三方弁６２ａ、６２ｂに接続しない状態では、トラップ用三方弁６４ｃ、６４ｄは、各蒸発源６１ａ、６１ｂを、トラップ装置６４に接続する。
制御装置２０は、各蒸発源６１ａ、６１ｂは、全部がトラップ部６４ａ、６４ｂに接続されるか、又は、全部が放出用三方弁６２ａ、６２ｂに接続されるようになっている。

トラップ部６４ａ、６４ｂに接続される場合は、各蒸発源６１ａ、６１ｂは、異なるトラップ部６４ａ、６４ｂに接続されるようになっており、各蒸発源６１ａ、６１ｂ内で生成された有機化合物蒸気は、異なるトラップ部６４ａ、６４ｂ内に、キャリアガスと共に導かれる。

各トラップ部６４ａ、６４ｂには冷却装置が設けられている。各トラップ部６４ａ、６４ｂは、流入する有機化合物蒸気の蒸発温度よりも低温に冷却されており、キャリアガスと共に流入した有機化合物蒸気は、トラップ部６４ａ、６４ｂで冷却されて析出する。キャリアガスは析出せず、真空槽２３の内部に放出されて真空排気される。

各蒸発源６１ａ、６１ｂ内で生成された有機化合物蒸気は異なる化合物であるが、それらの有機化合物は蒸発源６１ａ、６１ｂ毎に異なるトラップ部６４ａ、６４ｂで析出するから混じり合うことが無く、蒸発源６１ａ、６１ｂ毎に有機化合物を回収して再利用することができる。

なお、ここではサンプリング装置６３は、配管内を流れる気体を微少量サンプリングして、真空槽２３内に放出させるサンプル口６３ａ、６３ｂで構成されており、サンプル口６３ａ、６３ｂは、蒸発源６１ａ、６１ｂとトラップ用三方弁６４ｃ、６４ｄとを接続する配管に設けられている。

従って、サンプリング装置６３は有機化合物蒸気が流れる経路の蒸気生成装置６１とトラップ装置６４の間の位置に配置されていることになり、有機化合物蒸気がトラップ部６４ａ、６４ｂに導かれるときと、蒸気放出装置２６に導かれるときの両方とも、サンプル口６３ａ、６３ｂでサンプリングできるようになっている。

サンプル口６３ａ、６３ｂは真空槽２３内に位置する配管に設けられており、真空槽２３内で、各サンプル口６３ａ、６３ｂと近接して対向した位置には膜厚センサ６６ａ、６６ｂが配置されている。

従って、蒸発源６１ａ、６１ｂ内で生成された有機化合物蒸気は、サンプル口６３ａ、６３ｂから蒸発源６１ａ、６１ｂ毎に微少量サンプリングされて放出され、サンプル口６３ａ、６３ｂと対向して配置された膜厚センサ６６ａ、６６ｂに付着し、サンプリングによる有機薄膜が形成される。

各膜厚センサ６６ａ、６６ｂは、形成された有機薄膜の厚みを測定し、制御装置２０に出力しており、制御装置２０は、各膜厚センサ６６ａ、６６ｂから入力された測定値から、厚みの増分と、それに要した時間から蒸発源６１ａ、６１ｂ毎に有機薄膜の成長速度を算出し、算出結果から、蒸発源６１ａ、６１ｂ毎に有機化合物の蒸気の生成速度を求めている。

そして、制御装置２０は、各蒸発源６１ａ、６１ｂ内での蒸気生成速度が所望の値になるように、各蒸発源６１ａ、６１ｂの加熱量を制御している。
また、左放出装置２６ａと右放出装置２６ｂの近傍にも、膜厚センサ６８ａ、６８ｂが配置されており、真空槽２３内で放出された有機化合物蒸気の一部は膜厚センサ６８ａ、６８ｂに付着し、膜厚センサ６８ａ、６８ｂに有機薄膜が形成される。

膜厚センサ６８ａ、６８ｂは、膜厚を制御装置２０に出力すると、制御装置２０により、形成された有機薄膜の膜厚と付着時間から、真空槽２３内への蒸気放出速度が測定される。

左放出装置２６ａと右放出装置２６ｂの近傍に配置された膜厚センサ６８ａ、６８ｂの測定値と、サンプル口６３ａ、６３ｂに対向して配置された膜厚センサ６６ａ、６６ｂの測定値の両方によって、蒸発源６１ａ、６１ｂの加熱を制御するようにしてもよい。

なお、蒸気供給装置６０は、真空槽２３の内部に配置されており、真空槽２３が真空雰囲気にされると、蒸気生成装置６１と、蒸気切替装置６２と、サンプリング装置６３と、トラップ装置６４と、それらを接続する配管も真空雰囲気に置かれるようになっている。

蒸気供給装置６０内の蒸気生成装置６１と、蒸気切替装置６２と、サンプリング装置６３と、トラップ装置６４(トラップ部６４ａ、６４ｂを除く)と、それらを接続する配管とは、固体又は液体の有機化合物が有機化合物蒸気を生成する蒸発温度以上の温度に昇温されており、有機化合物が析出しないようにされている。

なお、有機化合物蒸気が流れる配管は、真空槽２３内に配置され、真空槽２３の壁面とは接触しないようにされており、配管が真空槽２３によって冷却され、配管内に有機化合物が析出しないようにされている。

＜有機薄膜形成装置内での成膜方法＞
薄膜の形成手順について説明すると、搬送対象物５２が搬送ローラ２４上にそれぞれ乗り、各有機薄膜形成装置１１〜１７の真空槽２３の内部に搬入される。
搬入された搬送対象物５２は、真空槽２３内部の搬送ローラ２４を回転させて左又は右搬送経路２２ａ、２２ｂを移動させ、左又は右放出装置２６ａ、２６ｂ上で静止させる。

図３(ａ)は、搬送対象物５２が真空槽２３内に搬入されたときの真空槽２３内部の状態を示している。左搬送経路２２ａ上で静止する搬送対象物５２と左放出装置２６ａの間には、左側のマスク７１が予め配置されており、右搬送経路２２ｂ上で静止する搬送対象物５２と右放出装置２６ｂの間には、右側のマスク７１が予め配置されている。

これらのマスク７１は枠７２に取り付けられている。
左搬送経路２２ａと、右搬送経路２２ｂには、それぞれマスク支持装置７３が配置されており、枠７２がマスク支持装置７３上に乗せられた状態で、マスク７１が、左放出装置２６ａ又は右放出装置２６ｂと対面するようにされている。

搬送対象物５２中の基板５１の成膜面は、左又は右放出装置２６ａ、２６ｂに向いている。
有機薄膜形成装置１１〜１７内の左搬送経路２２ａと、右搬送経路２２ｂとには位置合わせ装置７０がそれぞれ配置されている。
位置合わせ装置７０は、カメラ７４と、マスク移動装置７５と、フック７６と、フック７６を移動させるフック移動装置７９と、カメラ７４と、マスク移動装置７５と、フック移動装置７６との動作を制御する移動制御器６５とを有している。
フック７６と、フック移動装置７９とは、真空槽２３の上部に配置されており、移動制御器６５はフック移動装置７９を動作させ、フック移動装置７９によってフック７６の先端を上方から下方に降下させ、図３(ｂ)に示すように、静止させた搬送対象物５２の端部下面の搬送ローラ２４から露出する部分にフック７６を掛け、フック７６を上方に移動させて、搬送対象物５２を搬送ローラ２４上から持ち上げる。

マスク支持装置７３は、マスク移動装置７５に取り付けられており、移動制御器６５はマスク移動装置７５を動作させ、マスク移動装置７５によって、マスク支持装置７３を基板５１が位置する方向に移動させ、マスク７１を基板５１に近づける。
このとき、マスク７１と基板５１とは接触させず、非接触の状態にしておく。
カメラ７４は真空槽２３内に配置されており、カメラ７４によって、マスク７１に形成されたアラインメントマークと、基板５１に形成されたアラインメントマークとを撮影し、移動制御器６５に撮影結果を出力する。
移動制御器６５は、撮影結果から、マスク７１のアラインメントマークと基板５１のアライメントマークが所定の相対位置になるように、マスク移動装置７５とフック移動装置７９のいずれか一方又は両方を動作させ、マスク支持装置７３又はフック７６のいずれか一方又は両方を移動させ、基板５１とマスク７１とを相対的に直線移動又は回転移動させて位置合わせを行う。ここでは、撮影しているマスク７１のアラインメントマークと基板５１のアラインメントマークとが、重なる位置関係にする。

基板５１とマスク７１の位置合わせがされたところで位置合わせ工程は終了し、移動制御器６５によって、マスク移動装置７５とフック移動装置７９のいずれか一方又は両方を動作させ、マスク支持装置７３又はフック７６のいずれか一方又は両方を移動させてマスク７１と基板５１とを近接させ、図３(ｃ)のように、マスク７１と基板５１の成膜面に接触させる。
搬送対象物５２の基板５１が配置された面とは反対側の面側には、支持台７７に取り付けられた磁石７８が、搬送対象物５２と対面して配置されている。

支持台７７は、搬送対象物５２に近接又は離間する方向に移動できるようにされており、磁石７８は、搬送対象物５２が搬入され、位置合わせ工程が行われる間は、搬送対象物５２から離間されており、マスク７１が基板５１と接触した後、支持台７７は搬送対象物５２に近接され、図３(ｃ)に示すように、磁石７８が搬送対象物５２のキャリア５６と接触する。

マスク７１は磁石７８に磁気吸着される材料で構成されており、マスク７１は磁気吸引されると、基板５１の表面に密着され、磁石７８がキャリア５６に接触している間は、その状態が維持される。

この状態では、マスク７１と磁石７８が、搬送対象物５２を間に挟んで互いに固定されており、マスク７１と、搬送対象物５２と、磁石７８とが一体とされた左成膜対象物５０ａ又は右成膜対象物５０ｂが形成される。
そして、フック７６が上昇され、同図(ｄ)に示すように、左又は右成膜対象物５０ａ、５０ｂが搬送ローラ２４上に乗せられると、有機薄膜を形成できる状態になる。

蒸気生成装置６１から供給された有機化合物蒸気とキャリアガスとは、左右放出装置２６ａ、２６ｂのいずれか一方から真空槽２３内に放出される場合と、左右放出装置２６ａ、２６ｂの両方から放出されない場合とがあるが、本実施例では、左右放出装置２６ａ、２６ｂは、有機薄膜を形成できる左又は右成膜対象物５０ａ、５０ｂが対面して配置されていないと、有機化合物蒸気を放出させないように構成されている。

左右放出装置２６ａ、２６ｂから有機化合物蒸気とキャリアガスとが放出されない状態では、トラップ用三方弁６４ｃ、６４ｄが、蒸気生成装置６１で生成された有機化合物蒸気を蒸気放出装置２６に導かず、トラップ部６４ａ、６４ｂに導いている状態であり、有機化合物蒸気とキャリアガスは、トラップ部６４ａ、６４ｂに導かれ、蒸発温度よりも低温に冷却されて有機化合物が析出され、トラップ部６４ａ、６４ｂを取り外して回収することができる。

他方、左右放出装置２６ａ、２６ｂのいずれか一方から真空槽２３内に放出する場合は、有機化合物蒸気は、左搬送経路２２ａ又は右放出経路２２ｂに向けて放出されるように構成されている。

本実施例では、左放出装置２６ａと右放出装置２６ｂは、真空槽２３内で静止しており、有機薄膜が形成される基板５１とマスク７１も、左又は右搬送経路２２ａ、２２ｂ上で静止した状態にある。

キャリアガスと有機化合物蒸気の進行方向には、左成膜対象物５０ａ、又は右成膜対象物５０ｂが位置しており、左搬送経路２２ａに向けて放出された有機化合物蒸気は、左成膜対象物５０ａのマスク７１の開口を通過して基板５１の成膜面に到達し、同様に、右搬送経路２２ｂに向けて放出された有機化合物蒸気は、右成膜対象物５０ｂのマスク７１の開口を通過して基板５１の成膜面に到達する。
このように、キャリアガスと有機化合物蒸気が、左放出装置２６ａと右放出装置２６ｂのいずれか一方から放出される際には、放出される有機化合物蒸気が到達して薄膜が形成される成膜位置に、基板５１が配置されている。
従って、位置合わせ装置は、左右搬送経路２２ａ、２２ｂの両方の成膜位置にそれぞれ配置されており、マスク７１との位置合わせがされた基板５１の成膜面上には、マスク７１の開口を通過して到達した有機化合物蒸気により、パターニングされた有機薄膜が形成される。

本発明の実施例では、左右搬送経路２２ａ、２２ｂのうち、一方で左又は右成膜対象物５０ａ又は５０ｂの基板５１表面に有機薄膜を形成している間に、他方では、成膜後のマスク７１の分離、搬出、成膜前の搬送対象物の搬入、その搬送対象物とマスク７１の位置合わせを行う。

その結果、左右搬送経路２２ａ、２２ｂのうち、一方の搬送経路２２ａ又は２２ｂでの有機薄膜形成の終了後、放出用三方弁６２ａ、６２ｂを切換えるだけで、有機化合物蒸気をトラップ部６４ａ、６４ｂに導かず、他方の搬送経路２２ａ又は２２ｂで有機薄膜形成を開始することができる。

即ち、トラップ部６４ａ、６４ｂに有機化合物蒸気を導くことなく左搬送経路２２ａと右搬送経路２２ｂに交互に有機化合物蒸気を到達させ、左搬送経路２２ａと右搬送経路２２ｂで交互に有機薄膜の形成を行うことができる。
但し、本発明の放出用三方弁６２ａ、６２ｂは、蒸気生成装置６１を左放出装置２６ａと右放出装置２６ｂのいずれか一方に接続し、いずれか一方の放出装置２６ａ又は２６ｂから、有機化合物蒸気を放出させることに加え、左方出装置２６ａと右放出装置２６ｂの両方を蒸気生成装置６１に接続して、両方から有機化合物蒸気を放出させることができるように構成されていてもよい。

左又は右成膜対象物５０ａ、５０ｂの基板５１上に形成される有機薄膜の膜厚は、上述するように、左右放出装置２６ａ、２６ｂの近傍に配置された膜厚センサ６８ａ、６８ｂ(図８)によって測定されており、有機薄膜が所定の膜厚に形成されると、左右成膜対象物５０ａ、５０ｂから搬送対象物５２が分離され、左搬送経路２２ａ上の搬送対象物５２は、左位置の真空バルブ２１ａから次段の有機薄膜形成装置１２〜１７(又は、電極膜形成室３８)に搬出され、右搬送経路２２ｂ上の搬送対象物５２は、右位置の真空バルブ２１ｂから、次段の有機薄膜形成装置１２〜１７(又は、電極膜形成室３８)に搬出される。
左右成膜対象物５０ａ、５０ｂから分離されたマスク７１と磁石７８は真空槽２３内に残る。

キャリア５６に貼付された基板５１の成膜面に有機薄膜が形成された搬送対象物５２が真空槽の外部に搬出された後、未形成の基板５１を有する搬送対象物５２が真空槽２３内に搬入され、左又は右搬送経路２２ａ、２２ｂを移動して、左又は右放出装置２６ａ、２６ｂ上で静止し、残されたマスク７１と磁石７８とで新しい左又は右成膜対象物５０ａ、５０ｂが構成され、基板５１表面に有機薄膜が形成される。
このように、各有機薄膜形成装置１１〜１７の真空槽２３内では、真空槽２３内に配置されたマスク７１を用いて複数の基板５１の成膜面に有機薄膜が形成される。

本例では、図１に示した有機薄膜形成装置１１〜１７内では、搬入室３６側から順番に、ホール注入層(HIL)、ホール輸送層(HTL)、赤色発光層(EMLR)、緑色発光層(EMLG)、青色発光層(EMLB)、電子輸送層(ETL)、電子注入層(EIL)(本例では電子注入層に有機薄膜を用いているが、金属薄膜を用いることもできる)を形成するようにされており、有機薄膜を積層させた後、電極膜形成室３８に搬入する。

ここでは、電極膜形成室３８はスパッタリング装置であり、電極膜形成室３８内で、電子注入層上に電極薄膜を形成した後、搬出室３９に搬出する。電極膜形成室３８内と搬出室３９内でも、搬送対象物５２は、左搬送経路２２ａと右搬送経路２２ｂを別々に移動しており、前処理室３７、有機薄膜形成装置１１〜１７、電極膜形成室３８の真空状態を維持しながら、搬出室３９の左位置の扉４８ａと右位置の扉４８ｂとから、搬送対象物５２が搬出され、大気圧下の合流室４０に搬入される。

合流室４０の内部では、左位置の扉４８ａと右位置の扉４８ｂとから搬入され、合流室４０の内部を移動する搬送対象物５２が合流され、同じ搬送経路を移動するようになっている。
従って、合流室４０に設けられた一カ所の搬出側の扉から搬出し、待機室４１に搬入した後、分離室４２内に搬入し、搬送対象物５２を、キャリア５６と基板５１とに分離する。

分離された基板５１は分離室４２から次の処理を行う処理装置４６に搬送する。分離されたキャリア５６は、パージ室４４に搬送する。
処理装置４６では、基板５１から有機表示装置を形成するための処理を行い、パージ室４４内は、キャリア５６の搬送される雰囲気の圧力を上げて大気圧にし、キャリア５６に、大気圧雰囲気のキャリアリターン室４５を通過させ、装着室３３に戻す。
装着室３３では、戻したキャリア５６に、移載室３２内の基板搬送ロボットによって準備室３１ａ、３１ｂから搬入された基板５１を装着する。

以上説明したように、蒸気生成装置６１で生成した有機化合物蒸気は、同一真空槽２３内の左又は右搬送経路２２ａ、２２ｂのいずれか一方に供給することができる。従って、左又は右のいずれか一方の搬送経路２２ａ又は２２ｂに位置する基板５１表面に有機薄膜を形成している間に、他方の搬送経路２２ａ又は２２ｂでも基板５１表面に有機薄膜を形成できる状態にすれば、左又は右の一方の搬送経路２２ａ、２２ｂに位置する基板５１の成膜面に有機薄膜を形成した後、左又は右のうちの他方の搬送経路２２ａ又は２２ｂに位置する基板５１の成膜面への有機薄膜形成を開始できるようにすることができ、左又は右搬送経路２２ａ、２２ｂ上の基板５１の間で、交互に有機薄膜を形成することになる。

これにより、マスク７１の位置合わせや搬入・搬出の間も蒸発源６１ａ、６１ｂを使用することができるため、有機化合物材料の無駄を少なくすることができる。
基板表面への有機薄膜形成後、その基板を搬出して未形成の基板を同じ場所に搬入して有機薄膜の形成を開始する場合は有機薄膜を形成できない時間が発生するため、本発明は、それに比べて有機化合物の使用効率が高くなる。

左搬送経路２２ａと右搬送経路２２ｂの間は上部が凸状で狭くなっており、左又は右搬送経路２２ａ、２２ｂの一方に向けて放出された蒸気が、他方の左又は右搬送経路２２ａ、２２ｂ上に位置する基板５１に到達しない様に構成されていることが好ましい。

＜他の例＞
上記実施例では、左搬送経路２２ａと右搬送経路２２ｂに、互いに内部が分離された左放出装置２６ａと右放出装置２６ｂを配置し、有機化合物蒸気の供給を交互に切り替えて、有機化合物蒸気を交互に放出させており、上記実施例では、有機薄膜形成中に、左又は右放出装置２６ａ、２６ｂと基板５１とを互いに静止させていたが、本発明はその場合に限定されるものではない。

真空槽内を移動可能な放出装置を設け、左搬送経路に位置する基板に有機薄膜を形成するときは、放出装置を左搬送経路に対面している位置で静止させ、左搬送経路に位置する基板に向けて有機化合物蒸気及びキャリアガスを放出させ、その基板の成膜面に有機薄膜が形成された後、右搬送経路に位置する基板に有機薄膜を形成するときは、放出装置を左搬送経路に対面する位置から、右搬送経路に対面する位置に移動させ、放出装置を静止させて、右搬送経路に位置する基板に向けて有機化合物蒸気及びキャリアガスを放出させて有機薄膜を形成するようにしてもよい。基板には、マスクを配置しておいてもよい。

この場合、有機薄膜形成中に放出装置を移動させてもよい。例えば、図４(ａ)〜(ｃ)の真空処理装置２は、移動する有機薄膜形成装置１１’〜１７’では、移動する細長放出装置２７を有しており、この細長放出装置２７は、左右搬送経路２２ａ、２２ｂに沿った方向に細長く形成されている。

この細長放出装置２７が基板５１とマスク７１を介して対面して有機化合物蒸気を放出すると、有機化合物蒸気は、細長放出装置２７の長手方向では、基板５１の端部から端部まで、マスク７１に有機化合物蒸気が到達するが、細長い方向では、マスク７１の一部の領域にしか有機化合物蒸気は到達しない。

細長放出装置２７には、細長い方向とは直角方向に移動する移動装置が設けられており、細長放出装置２７は、左右搬送経路２２ａ、２２ｂ上に静止した成膜対象物５０ａ、５０ｂ中の基板５１の成膜面と平行な平面内で、左右搬送経路２２ａ、２２ｂの方向とは垂直な方向(細長い方向)に移動できるようにされており、このような移動は、有機化合物蒸気とキャリアガスを放出させながら行って、基板５１の成膜面に向かって、マスク７１を介して、有機化合物蒸気を放出すると、パターニングされた有機薄膜が形成される。

この場合、細長放出装置２７は、真空槽２３’内で、繰り返して往復移動することができるので、真空槽２３’の形状を、細長放出装置２７に、基板５１と対面する範囲よりも広範囲移動しながら有機化合物蒸気を放出させるため、真空槽２３’の左右搬送経路２２ａ、２２ｂの両側位置に左折返し領域２９ａと右折返し領域２９ｂとを設け、細長放出装置２７の往復移動の折返し点が左折返し領域２９ａと右折返し領域２９ｂ内に位置させ細長放出装置２７が、基板５１の外周よりも外側に位置できるようにされている。

その結果、細長放出装置２７を真空槽２３’内で移動させる際に、基板５１の成膜面の全部が直接又はマスク７１を介して、移動する細長放出装置２７と対面できるようになる。
有機薄膜を形成する際の左搬送経路２２ａ上の基板５１の位置と、右搬送経路２２ｂ上の基板５１の位置との間の中央の位置を始点とし、細長放出装置２７が始点を出発し、左又は右のいずれかの折返し領域２９ａ又は２９ｂに到着すると反対方向に移動し、始点に戻ったときに一往復の移動が終了するものとすると、細長放出装置２７の移動速度を調節することにより、その一往復移動する間に、左又は右搬送経路２２ａ、２２ｂ上で静止した成膜対象物５０ａ、５０ｂの基板５１の成膜面に有機薄膜を形成することができる。

図５(ａ)〜(ｃ)と、図６(ａ)〜(ｃ)は、この有機薄膜形成装置１１’〜１７’の真空槽２３’内での細長放出装置２７の移動を説明するための図であり、先ず、細長放出装置２７が中央の位置に配置された状態(図５(ａ)、図６(ａ))から、有機化合物蒸気(及びキャリアガス)を放出しながら移動を開始し、有機化合物蒸気を継続して放出させ、右搬送経路２２ｂに位置する成膜対象物５０ｂの基板５１と対面しながら移動し、右折返し領域２９ｂに到着し(図５(ｂ)、図６(ｂ))、折り返して反対方向に移動させると、中央の位置に到着したところで、基板５１には、所望膜厚の有機薄膜が形成されるようにすることができる。この場合、往動と復動の間に二回の有機薄膜形成が行われ、二枚の基板５１には二層の有機薄膜が形成される。

なお、膜厚を厚くする場合は、細長放出装置２７の移動速度を遅くしてもよいし、又は、一枚の基板５１に対して細長放出装置２７を複数回往復移動させて厚い有機薄膜を形成することができる。

この往復移動の間、左搬送経路２２ａ上には、左成膜対象物５０ａが成膜可能な状態で静止されており、中央の始点から左折返し領域２９ａとの間で往復移動させ、その間、右搬送経路２２ｂ上で、成膜済みの右成膜対象物５０ｂから搬送対象物５２を分離し、真空槽２３’内にマスク７１を残して、成膜済みの基板５１が配置された搬送対象物５２を搬出し、成膜前の基板５１が配置された搬送対象物５２を搬入し、図３(ａ)〜(ｃ)を参照しながら上述したように、右成膜対象物５０ｂを構成して有機薄膜形成可能な状態にした後、始点から右折返し領域２９ｂとの間で往復移動させると、右成膜対象物５０ｂの基板５１に有機薄膜を形成することができる。

そして、細長放出装置２７が、左又は右成膜対象物５０ａ、５０ｂの基板５１と対面していないときは、有機化合物蒸気をトラップ装置６４に導いて、有機化合物を回収することもできる。

例えば、複数の基板５１に対する有機薄膜形成工程の開始や終了時の他、細長放出装置２７が、始点位置や折返し位置の近くに位置するときには、有機化合物蒸気をトラップ装置に導き、有機化合物を回収するようにしても良い。
上記実施例では、基板５１とキャリア５６とで搬送対象物５２を構成して搬送していたが、本発明には、キャリア５６を用いずに搬送する場合も含まれる。

１、２……真空処理装置
１１〜１７……有機薄膜形成装置
２２ａ……左搬送経路
２２ｂ……右搬送経路
２３、２３’……真空槽
２６……放出装置
２６ａ……左放出装置
２６ｂ……右放出装置
５０ａ……左成膜対象物
５０ｂ……右成膜対象物
５１……基板
５２……搬送対象物
５６……キャリア
６１……蒸気生成装置
６２……蒸気切替装置
６４……トラップ装置
７１……左側マスク、右側マスク

Claims (9)

1. 真空雰囲気中で基板の表面に有機薄膜を形成する有機薄膜形成装置を複数個有する真空処理装置であって、
   前記有機薄膜形成装置は、
   有機化合物蒸気を生成する蒸気生成装置と、
   真空槽と、
   前記真空槽の入口側壁面の左位置から搬入された前記基板を前記真空槽内で移動させる左搬送経路と、
   前記真空槽の前記入口側壁面の右位置から搬入された前記基板を前記真空槽内で移動させる右搬送経路と、
   前記左搬送経路の一部分と対面して配置された左側マスクと、
   前記右搬送経路の一部分と対面して配置された右側マスクと、
   前記蒸気生成装置で生成された前記有機化合物蒸気を前記左搬送経路又は右搬送経路の、少なくともいずれか一方に向けて放出する蒸気放出装置と、
   を有し、
   前記左搬送経路に向けて放出され、前記左側マスクの開口を通過した前記有機化合物蒸気は、前記左搬送経路を移動した前記基板の表面に到達し、前記右搬送経路に向けて放出され、前記右側マスクの開口を通過した前記有機化合物蒸気は、前記右搬送経路を移動した前記基板の表面に到達するように構成され、
   前記左搬送経路を移動されて前記有機薄膜が形成された前記基板と、前記右搬送経路を移動されて前記有機薄膜が形成された前記基板とは、異なる位置から前記真空槽の外部に移動されるようにされ、
   前記蒸気放出装置は、前記左側マスクと対面する位置に配置され、前記左側マスクに向けて前記有機化合物蒸気を放出する左放出装置と、前記右側マスクと対面する位置に配置され、前記右側マスクに向けて前記有機化合物蒸気を放出する右放出装置とを有し、
   前記蒸気生成装置と前記左放出装置の間と、前記蒸気生成装置と前記右放出装置の間とには、蒸気切替装置が設けられ、
   前記蒸気切替装置によって、前記蒸気生成装置内で生成された前記有機化合物蒸気を、前記左放出装置に供給して前記右放出装置に供給しない左側成膜状態と、前記左放出装置に供給せずに前記右放出装置に供給する右側成膜状態との、いずれの状態にもできるようにされ、
   前記真空槽内にはトラップ装置が配置され、前記左側成膜状態と前記右側成膜状態に加え、前記有機化合物蒸気を前記左放出装置と前記右放出装置の両方に供給せず、前記トラップ装置に供給する成膜待機状態にもできるようにされた真空処理装置。
2. 前記左放出装置と前記右放出装置は、前記真空槽に対して静止された請求項１記載の真空処理装置。
3. 前記蒸気生成装置で生成される前記有機化合物蒸気には、二種類以上の有機化合物が含まれる請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の真空処理装置。
4. 前記有機薄膜形成装置には、前記有機薄膜形成装置内に配置する左側マスク又は右側マスクを複数枚保管して、前記有機薄膜形成装置に供給できるマスク保管室が接続された請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の真空処理装置。
5. 真空槽内で基板の成膜面にマスクを配置し、蒸気生成装置で生成された有機化合物蒸気を前記基板の表面に向けて放出し、前記有機化合物蒸気に前記マスクの開口を通過させて、前記成膜面にパターニングした有機薄膜を形成する有機薄膜形成方法であって、
   前記真空槽内に、左搬送経路と右搬送経路を設定し、前記左搬送経路に面する位置と、前記右搬送経路に面する位置に、それぞれ前記マスクを配置しておき、
   前記左搬送経路と前記右搬送経路に別々に前記基板を配置して移動させ、前記左搬送経路上で前記基板に前記マスクを配置して、前記有機化合物蒸気を前記右搬送経路に向けて放出せず、前記左搬送経路に向けて放出して、パターニングした前記有機薄膜を形成する左薄膜形成工程と、
   前記右搬送経路上で前記基板に前記マスクを配置して、前記有機化合物蒸気を前記左搬送経路に向けて放出せず、前記右搬送経路に向けて放出し、パターニングした前記有機薄膜を形成する右薄膜形成工程とを繰り返し行う有機薄膜形成方法において、
   前記真空槽内に、前記左搬送経路に対面して左放出装置を配置し、前記右搬送経路に対面して右放出装置を配置しておき、
   前記有機化合物蒸気は、前記左薄膜形成工程では前記左放出装置から放出させ、前記右薄膜形成工程では前記右放出装置から放出させ、
   前記真空槽内にトラップ装置を配置し、前記左薄膜形成工程と前記右薄膜形成工程に加え、前記有機化合物蒸気を前記左放出装置と前記右放出装置との両方に供給せず、前記トラップ装置に供給する成膜待機工程を有する有機薄膜形成方法。
6. 真空雰囲気中で基板に有機薄膜を形成する真空処理装置であって、
   前記真空雰囲気中で成膜が行われる第一の成膜位置と、第二の成膜位置と、
   前記第一の成膜位置に前記基板を搬送する第一の搬送手段と、前記第二の成膜位置に前記基板を搬送する第二の搬送手段と、
   前記第一の成膜位置に有機材料の蒸気を放出する第一の蒸気放出手段と、前記第二の成膜位置に有機材料の蒸気を放出する第二の蒸気放出手段と、
   前記第一の蒸気放出手段と前記第二の蒸気放出手段とに接続された共通の蒸気生成手段と、
   前記蒸気生成手段と前記第一の蒸気放出手段および前記第二の蒸気放出手段の間に設けられ、前記蒸気生成手段と前記第一の蒸気放出手段または前記第二の蒸気放出手段との接続を切り替える蒸気切替手段と、
   前記蒸気切替手段の切り替えを制御する制御装置と、
   を有し、
   さらに、前記真空雰囲気中にトラップ装置を有し、
   前記蒸気切替手段は、前記蒸気生成手段と前記トラップ装置とを接続可能であり、
   前記制御装置は、前記蒸気生成手段と、前記第一の蒸気放出手段および前記第二の蒸気放出手段と、を接続しないときに、前記蒸気生成手段と前記トラップ装置とを接続するように前記蒸気切替手段を制御する真空処理装置。
7. 前記制御装置は、前記第一の蒸気放出手段と前記第二の蒸気放出手段が、交互に前記蒸気生成手段と接続されるように前記蒸気切替手段を切り替える、請求項６記載の真空処理装置。
8. 前記第一の成膜位置には、前記基板とマスクを位置合わせする第一の位置合わせ装置が配置され、
   前記第二の成膜位置には、前記基板とマスクを位置合わせする第二の位置合わせ装置が配置された請求項６又は請求項７のいずれか１項記載の真空処理装置。
9. 前記制御装置は、前記第一の成膜位置で前記基板の搬入と、前記基板とマスクとの位置合わせと、前記基板の搬出との少なくともいずれかが行われている間に、前記第二の蒸気放出手段と前記蒸気生成手段を接続する請求項６乃至請求項８のいずれか１項記載の真空処理装置。
   

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