JP6181358B2 - Baking process system and method for producing laminate of organic functional film of organic EL element - Google Patents
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Description
本発明は、例えば有機EL素子の製造過程で、有機材料膜のベークを行うために利用可能なベーク処理システムに関する。 The present invention relates to a baking processing system that can be used for baking an organic material film, for example, in the process of manufacturing an organic EL element.
有機EL(Electro Luminescence)素子は、電流を流すことで発生する有機化合物のルミネッセンスを利用する発光素子であり、一対の電極間に複数の有機機能膜の積層体(以下、この積層体を「EL層」と総称する)が挟まれた構造となっている。ここで、EL層は、例えば、陽極側から、[正孔輸送層/発光層/電子輸送層]、[正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層]、あるいは、[正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層]などの順に積層された構造を有している。 An organic EL (Electro Luminescence) element is a light-emitting element that utilizes the luminescence of an organic compound generated by passing an electric current, and a laminate of a plurality of organic functional films (hereinafter referred to as “EL”) between a pair of electrodes. The layer is generically referred to as “layer”). Here, the EL layer is, for example, from the anode side, [hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer], [hole injection layer / hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer], or [positive The hole injection layer / the hole transport layer / the light emitting layer / the electron transport layer / the electron injection layer] are stacked in this order.
EL層の形成は、各層毎に、基板上に有機材料を蒸着、塗布したりすることにより行われる。高精度の微細パターンを形成する場合は、塗布方法として、インクジェット印刷法を利用することが有利であると考えられている。 The EL layer is formed by depositing and applying an organic material on the substrate for each layer. In the case of forming a highly accurate fine pattern, it is considered advantageous to use an ink jet printing method as a coating method.
インクジェット印刷法によって基板上に印刷された有機材料膜は、多量の溶媒を含むことから、その溶媒を除去するために乾燥工程が必要となる。また、有機材料膜中に残留する高沸点溶媒を除去するとともに、EL層を構成する有機機能膜へ変化させるために、低酸素雰囲気中、例えば160〜250℃程度の温度で1時間程度加熱するベーク処理が必要である。 Since the organic material film printed on the substrate by the ink jet printing method contains a large amount of solvent, a drying process is required to remove the solvent. Further, in order to remove the high-boiling solvent remaining in the organic material film and change it to an organic functional film constituting the EL layer, heating is performed in a low oxygen atmosphere at a temperature of, for example, about 160 to 250 ° C. for about 1 hour. Bake treatment is required.
インクジェット印刷法を利用してEL層を形成するための製造装置として、生産性を向上させるために、正孔注入層塗布装置、正孔注入層乾燥装置、1以上の発光層塗布装置及び1以上の発光層乾燥装置を、搬送手段を介して連続的に配置した製造装置が提案されている(例えば、特許文献1)。 As a manufacturing apparatus for forming an EL layer using an inkjet printing method, in order to improve productivity, a hole injection layer coating apparatus, a hole injection layer drying apparatus, one or more light emitting layer coating apparatuses, and one or more Has been proposed (for example, Patent Document 1).
また、インクジェット印刷法を利用したEL層の形成において、省スペース化を図る目的で、EL層を形成するためのすべての種類のインクを塗布できるマルチヘッド型インクジェット装置と乾燥・ベークを行う装置との間に、基板搬送装置を配備した製造装置も提案されている(例えば、特許文献2)。 In addition, in the formation of an EL layer using an ink jet printing method, a multi-head type ink jet device capable of applying all kinds of ink for forming the EL layer and a device for drying and baking, for the purpose of saving space In the meantime, a manufacturing apparatus provided with a substrate transfer device has also been proposed (for example, Patent Document 2).
上記特許文献1、2に開示された製造装置では、ベーク処理において、装置内が低酸素雰囲気になるようにN2ガスを導入しながら基板上の有機材料膜を加熱している。ところが、ベーク処理には、およそ1時間程度の時間を要するため、多量のN2ガスを必要とし、有機EL製造プロセスのコストを増加させる一因になっている。特に、近年では、一辺の長さが2メートルを超えるほど基板が大型化しているため、ベーク装置の内容積が増加し、N2ガスの消費量が膨大になってしまうという問題がある。
In the manufacturing apparatuses disclosed in
従って、本発明は、大型の基板にインクジェット印刷法で印刷された有機材料膜をベーク処理する場合に、低コストで、かつ効率的な処理が可能なベーク処理システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a baking processing system that can perform low-cost and efficient processing when baking an organic material film printed on a large substrate by an inkjet printing method. .
本発明のベーク処理システムは、インクジェット印刷装置によって基板上に形成された有機材料膜に対し、大気圧以下の圧力で焼成を行うベーク装置と、
前記ベーク装置に基板を搬送するための第1の搬送装置と、
前記ベーク装置に隣接して設けられ、前記第1の搬送装置を収容する真空引き可能な搬送室と、
前記搬送室に隣接して設けられ、大気圧状態と真空状態とを切り替え可能に構成されたロードロック装置と、
前記インクジェット印刷装置と前記ロードロック装置との間の基板搬送経路に配備され、該基板搬送経路の少なくとも一部分において基板の受け渡しを行う第2の搬送装置と、
を備えている。
The baking processing system of the present invention is a baking apparatus that performs baking at a pressure of atmospheric pressure or lower with respect to an organic material film formed on a substrate by an inkjet printing apparatus;
A first transfer device for transferring the substrate to the bake device;
A transfer chamber provided adjacent to the bake device and accommodating the first transfer device;
A load lock device provided adjacent to the transfer chamber and configured to switch between an atmospheric pressure state and a vacuum state;
A second transfer device that is disposed in a substrate transfer path between the inkjet printing apparatus and the load lock device, and that transfers the substrate in at least a portion of the substrate transfer path;
It has.
本発明のベーク処理システムにおいて、前記ベーク装置は、
前記基板を加熱するホットプレートと、
前記ホットプレートの表面に対して突没可能に設けられ、基板を加熱している間は前記ホットプレートの表面から基板を離間させた状態で支持する複数の可動ピンと、
を有していてもよい。この場合、前記ホットプレートの表面と基板との間隔が、0.1mm以上10mm以下の範囲内であることが好ましい。
In the baking processing system of the present invention, the baking apparatus includes:
A hot plate for heating the substrate;
A plurality of movable pins provided so as to be able to project and retract with respect to the surface of the hot plate, and supporting the substrate while being separated from the surface of the hot plate while the substrate is heated;
You may have. In this case, it is preferable that the distance between the surface of the hot plate and the substrate is in the range of 0.1 mm to 10 mm.
本発明のベーク処理システムは、前記ベーク装置が排気装置に接続され、該ベーク装置内を133Pa以上66500Pa以下の圧力に調整して焼成を行うものであってもよい。この場合、前記ベーク装置内に不活性ガスを導入して焼成を行うことが好ましい。 In the baking processing system of the present invention, the baking device may be connected to an exhaust device, and baking may be performed while adjusting the pressure in the baking device to 133 Pa or more and 66500 Pa or less. In this case, it is preferable to perform baking by introducing an inert gas into the baking apparatus.
本発明のベーク処理システムにおいて、前記ロードロック装置は、
その内部に収容した基板を冷却するクーリングプレートと、
前記クーリングプレートの表面に対して突没可能に設けられ、基板を冷却している間は前記クーリングプレートの表面から基板を離間させた状態で支持する複数の可動ピンと、
を有していてもよい。この場合、前記クーリングプレートの表面と基板との間隔が、0.1mm以上10mm以下の範囲内であることが好ましい。
In the baking processing system of the present invention, the load lock device includes:
A cooling plate for cooling the substrate accommodated therein,
A plurality of movable pins provided so as to be able to project and retract with respect to the surface of the cooling plate, and supporting the substrate while being separated from the surface of the cooling plate while cooling the substrate;
You may have. In this case, it is preferable that the distance between the surface of the cooling plate and the substrate is in the range of 0.1 mm to 10 mm.
本発明のベーク処理システムは、前記ロードロック装置が排気装置に接続され、該ロードロック装置内を400Pa以上大気圧以下の圧力に調整して前記基板を冷却するものであってもよい。 In the baking processing system according to the present invention, the load lock device may be connected to an exhaust device, and the inside of the load lock device may be adjusted to a pressure of 400 Pa or more and atmospheric pressure to cool the substrate.
本発明のベーク処理システムにおいて、前記ロードロック装置は、その内部に収容した基板上に形成された有機材料膜を減圧乾燥させる減圧乾燥装置としても機能することが好ましい。 In the baking processing system of the present invention, it is preferable that the load lock device also functions as a reduced pressure drying device for drying an organic material film formed on a substrate housed therein under reduced pressure.
本発明のベーク処理システムは、インクジェット印刷装置によって基板上に形成された有機材料膜を乾燥させる減圧乾燥装置をさらに備えていてもよい。 The baking processing system of the present invention may further include a vacuum drying device that dries the organic material film formed on the substrate by the ink jet printing apparatus.
本発明のベーク処理システムにおいて、前記ベーク装置は、同時に複数枚の基板を収容して処理するものであってもよい。 In the baking processing system of the present invention, the baking apparatus may accommodate and process a plurality of substrates at the same time.
本発明のベーク処理システムにおいて、前記ロードロック装置は、同時に複数枚の基板を収容するものであってもよい。 In the baking processing system of the present invention, the load lock device may accommodate a plurality of substrates at the same time.
本発明のベーク処理システムにおいて、前記第1の搬送装置は、前記ベーク装置と前記ロードロック装置との間で複数枚の基板を同時に搬送するものであってもよい。 In the baking processing system of the present invention, the first transport device may transport a plurality of substrates simultaneously between the bake device and the load lock device.
本発明のベーク処理システムは、前記ベーク装置が、前記搬送室に隣接して複数配備されていてもよい。この場合、3つの前記ベーク装置と、前記搬送室と、前記ロードロック装置と、により1つのユニットが構成されるとともに、前記第2の搬送装置は、複数のユニットに対して前記基板の搬送を行うものであってもよい。 In the baking processing system of the present invention, a plurality of the baking devices may be provided adjacent to the transfer chamber. In this case, one unit is constituted by the three baking devices, the transfer chamber, and the load lock device, and the second transfer device transfers the substrate to a plurality of units. You may do it.
本発明のベーク処理システムによれば、有機EL素子の製造プロセスにおいて、EL層を形成するための乾燥処理と、それに引き続くベーク処理とを、N2ガスの消費量を抑制しながら連続的に高スループットで行うことができる。従って、本発明によれば、有機EL素子の製造プロセスの生産性を向上させることができる。 According to the baking processing system of the present invention, the drying process for forming the EL layer and the subsequent baking process in the manufacturing process of the organic EL element are continuously performed while suppressing the consumption of N 2 gas. It can be done with throughput. Therefore, according to the present invention, the productivity of the manufacturing process of the organic EL element can be improved.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態に係るベーク処理システム100を概略的に示す平面図であり、図2は、図1の要部(1ユニット)の水平断面図である。ベーク処理システム100は、有機ELディスプレイの製造過程で、外部のインクジェット印刷装置(IJ)200によりインクジェット印刷された有機材料膜のベーク処理に好ましく用いることができる。ベーク処理システム100は、外部のインクジェット印刷装置(IJ)200によって基板S上に形成された有機材料膜に対し、大気圧以下の圧力で焼成を行う真空ベーク装置(VB)1と、真空ベーク装置(VB)1に基板Sを搬送するための第1の搬送装置としての搬送装置11(図2参照)と、真空ベーク装置1に隣接して設けられ、搬送装置11を収容する真空引き可能な搬送室(TR)10と、を備えている。さらに、ベーク処理システム100は、搬送室(TR)10に隣接して設けられ、大気圧状態と真空状態とを切り替え可能に構成されたロードロック装置(LL)20と、インクジェット印刷装置(IJ)200とロードロック装置(LL)20との間の基板搬送経路に配備され、該基板搬送経路の少なくとも一部分において基板Sの受け渡しを行う第2の搬送装置としての搬送装置31と、を備えている。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a plan view schematically showing a
<1ユニットの構成>
ベーク処理システム100では、複数の大型装置が平面視十字形に連結されて1つのユニットを形成し、このユニットが複数集合してベーク処理システム100を構成している。図1に例示するベーク処理システム100には、4つのユニット101A,101B,101C,101Dが含まれている。1つのユニットは、3つの真空ベーク装置(VB)1と、1つの搬送室(TR)10と、1つのロードロック装置(LL)20とを有するマルチチャンバ構造をしている。各ユニットの中央部には搬送室(TR)10が配置され、その三方の側面に隣接して基板Sに対してベーク(焼成)処理を行なう3つの真空ベーク装置(VB)1が配設されている。また、搬送室(TR)10の残りの一方の側面に隣接してロードロック装置(LL)20が配設されている。
<Configuration of 1 unit>
In the
3つの真空ベーク装置(VB)1、搬送室(TR)10およびロードロック装置(LL)20は、いずれもその内部空間を所定の減圧雰囲気(真空状態)に維持できるように構成されている。 The three vacuum baking devices (VB) 1, the transfer chamber (TR) 10 and the load lock device (LL) 20 are all configured to maintain their internal spaces in a predetermined reduced pressure atmosphere (vacuum state).
搬送室(TR)10と各真空ベーク装置(VB)1との間には、開閉機能を有するゲートバルブ装置GV1がそれぞれ配設されている。また、搬送室(TR)10とロードロック装置(LL)20との間には、ゲートバルブ装置GV2が配設されている。ゲートバルブ装置GV1,GV2は、閉状態で各装置を気密にシールするとともに、開状態で装置間を連通させて基板Sの移送を可能にしている。また、ロードロック装置(LL)20と大気雰囲気の搬送装置31との間にもゲートバルブ装置GV3が配備されており、閉状態でロードロック装置(LL)20を気密にシールするとともに開状態でロードロック装置(LL)20内と大気雰囲気の搬送装置31との間で基板Sの移送を可能にしている。
Between the transfer chamber (TR) 10 and each vacuum bake device (VB) 1, gate valve devices GV1 each having an opening / closing function are disposed. Further, a gate valve device GV2 is disposed between the transfer chamber (TR) 10 and the load lock device (LL) 20. The gate valve devices GV1 and GV2 hermetically seal each device in the closed state and allow the substrate S to be transferred by communicating between the devices in the open state. A gate valve device GV3 is also provided between the load lock device (LL) 20 and the
<真空ベーク装置>
3つの真空ベーク装置(VB)1は、いずれも同じ構成である。図2に示すように、各真空ベーク装置(VB)1は、基板Sを加熱するためのホットプレート3を有している。ホットプレート3には、複数の挿通孔3aが形成されており、この挿通孔3aに基板Sの裏面に当接してこれを支持する可動ピン5が挿入されている。真空ベーク装置(VB)1の詳細な構造については後述する。
<Vacuum baking equipment>
All three vacuum baking apparatuses (VB) 1 have the same configuration. As shown in FIG. 2, each vacuum baking apparatus (VB) 1 has a
<搬送装置及び第1の搬送装置>
搬送室(TR)10には、第1の搬送装置としての搬送装置11が配備されている。この搬送装置11は、例えば上下2段に設けられたフォーク13aおよびフォーク13bと、これらフォーク13a,13bを進出、退避および旋回可能に支持する支持部15と、この支持部15を駆動させる駆動機構(図示省略)とを備えている。搬送装置11は、支持部15の旋回及びフォーク13a,13bの進出と退避によって、3つの真空ベーク装置(VB)1並びにロードロック装置(LL)20との間で基板Sの搬送が可能になっている。フォーク13a,13bは、それぞれ独立して基板Sの搬送を行うことが出来るように構成されている。
<Conveying device and first conveying device>
In the transfer chamber (TR) 10, a
<ロードロック装置>
ロードロック装置(LL)20は、図2に示すように、基板Sを冷却するためのクーリングプレート21を有している。クーリングプレート21には、複数の挿通孔21aが形成されており、この挿通孔21aに基板Sの裏面に当接してこれを支持する可動ピン23が挿入されている。また、クーリングプレート21の上面には、複数のガス吐出孔21bが設けられている。ロードロック装置(LL)20の詳細な構造については後述する。
<Load lock device>
The load lock device (LL) 20 includes a
<第2の搬送装置>
ユニット101A,101Bとユニット101C,101Dとの間には、各ロードロック装置(LL)20に対して基板Sを搬送するための搬送装置31が設けられている。この搬送装置31は、例えば上下2段に設けられたフォーク33aおよびフォーク33bと、これらフォーク33a,33bを進出、退避および旋回可能に支持する支持部35と、この支持部35を駆動させる駆動機構(図示省略)と、ガイドレール37とを備えている。支持部35は、ガイドレール37に沿って移動し、4つのユニット101A,101B,101C,101Dの間、及びバッファステージ41との間で基板Sの搬送を可能にしている。
<Second transport device>
Between the
<バッファステージ>
図1のベーク処理システム100は、搬送装置31に対して基板Sの受け渡しが可能な位置に、バッファステージ41を備えている。バッファステージ41は、ベーク処理システム100と外部の装置、例えばインクジェット印刷装置200との間で基板Sを受け渡す際の仮置き場である。バッファステージ41には、複数の基板Sを多段に保持する一対の支持壁43が間隔を開けて立設されている。一対の支持壁43は、それらの隙間に、搬送装置31の櫛歯状のフォーク33a,33bを挿入できるように構成されている。
<Buffer stage>
The
<制御部>
図1及び図2に示したように、ベーク処理システム100の各構成部は、制御部50に接続されて制御される構成となっている。制御部50は、CPUを備えたコントローラ51と、ユーザーインターフェース52と記憶部53とを備えている。コントローラ51は、コンピュータ機能を有しており、ベーク処理システム100において、例えば真空ベーク装置(VB)1、ロードロック装置(LL)20、搬送装置11、搬送装置31などの各構成部を統括して制御する。ユーザーインターフェース52は、工程管理者がベーク処理システム100を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、ベーク処理システム100の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等から構成される。記憶部53には、ベーク処理システム100で実行される各種処理をコントローラ51の制御にて実現するための制御プログラム(ソフトウエア)や処理条件データ等が記録されたレシピが保存されている。ユーザーインターフェース52および記憶部53は、コントローラ51に接続されている。
<Control unit>
As shown in FIGS. 1 and 2, each component of the
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース52からの指示等にて任意のレシピを記憶部53から呼び出してコントローラ51に実行させることで、コントローラ51の制御下で、ベーク処理システム100での所望の処理が行われる。前記制御プログラムや処理条件データ等のレシピは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体、例えばCD−ROM、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどに格納された状態のものを利用できる。あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させてオンラインで利用したりすることも可能である。
Then, if necessary, an arbitrary recipe is called from the
<真空ベーク装置(VB)の構成と作用>
次に、図3A、図3B及び図3Cを参照しながら、真空ベーク装置(VB)1の構成と作用について詳細に説明する。図3A,図3Bは、枚葉式の真空ベーク装置の説明に供する断面図である。図3Aは可動ピン5を上昇させて、搬送装置11のフォーク13a(又はフォーク13b)との間で基板Sの受け渡しを行っている状態を示している。図3Bは、図3Aの状態から可動ピン5を下降させて基板Sをホットプレート3によって加熱している状態を示している。
<Configuration and operation of vacuum baking device (VB)>
Next, the configuration and operation of the vacuum baking apparatus (VB) 1 will be described in detail with reference to FIGS. 3A, 3B, and 3C. 3A and 3B are cross-sectional views for explaining a single-wafer type vacuum baking apparatus. FIG. 3A shows a state where the
真空ベーク装置(VB)1は、真空引き可能な耐圧容器によって構成されており、底壁1a、4つの側壁1b及び天壁1cを備えている。側壁1bには、不活性ガスを導入するガス導入部2a及び排気部2bが設けられている。ガス導入部2aは、不活性ガス源61に接続されており、例えばN2、Ar等の不活性ガスを真空ベーク装置(VB)1内に導入できるように構成されている。排気部2bは、排気装置63に接続されており、この排気装置63を駆動させることによって、真空ベーク装置(VB)1内を数Paの圧力まで減圧排気できるように構成されていても良い。また、側壁1bには、装置内に基板Sを搬入、搬出するための開口部2cが設けられている。
The vacuum baking apparatus (VB) 1 is composed of a pressure-resistant container that can be evacuated, and includes a
上記のとおり、真空ベーク装置(VB)1の内部には、ホットプレート3が配備されている。ホットプレート3は、図示しない支柱によって支持され、底壁1aに固定されている。細部は省略するが、ホットプレート3は、例えば抵抗加熱方式のヒーター、またはチラーによる加熱方式であり、電源65を入(ON)にすることによって、所定の温度まで加熱される。
As described above, the
ホットプレート3には、複数の挿通孔3aが形成され、この挿通孔3aに基板Sを支持する可動ピン5が挿入されている。各可動ピン5は、1つの昇降部材67に固定されている。昇降部材67は、例えばボールねじ機構などを備えた昇降駆動部69によって上下に変位可能に支持されている。昇降部材67と底壁1aとの間は、各可動ピン5を囲むように例えばベローズ68が配備され、挿通孔3a周囲の気密性が保たれている。昇降駆動部69を駆動させ、昇降部材67及び複数の可動ピン5を上下に昇降変位させることによって、図3Aに示した受け渡し位置と、図3Bに示した加熱位置との間で基板Sの高さ位置を調整することができる。なお、基板Sを昇降変位させる機構は、図示のものに限らない。
A plurality of
ベーク条件やベーク環境は、EL層の特性に影響を及ぼすことが知られている。例えば、ベーク時に、基板Sの面内で温度の不均一が生じると、基板Sの面内での有機EL素子の特性にばらつきが生じることがある。また、ベーク時には、基板S上の有機材料膜から、溶媒、水分などが多量に揮発する。そのため、真空ベーク装置(VB)1内からこれらの揮発成分を速やかに除去しないと、ベーク後の有機機能膜が酸化されるなどの悪影響が生じるおそれがある。特に、生産効率を上げるために、複数の基板Sに対して同時にベーク処理を行う場合には、他の基板Sから揮発した成分の影響を受けないように、真空ベーク装置(VB)1内の排気を速やかに行うことが好ましい。これらのベーク条件やベーク環境の管理が不十分であると、有機ELディスプレイとして使用したときに、表示ムラなどの不具合を引き起こす原因となる。 It is known that the baking conditions and the baking environment affect the characteristics of the EL layer. For example, when the temperature is nonuniform in the plane of the substrate S during baking, the characteristics of the organic EL elements in the plane of the substrate S may vary. Further, during baking, a large amount of solvent, moisture, and the like are volatilized from the organic material film on the substrate S. Therefore, unless these volatile components are quickly removed from the vacuum baking apparatus (VB) 1, there is a possibility that adverse effects such as oxidation of the organic functional film after baking may occur. In particular, in order to increase the production efficiency, when performing a baking process on a plurality of substrates S at the same time, in the vacuum baking apparatus (VB) 1 so as not to be affected by components volatilized from other substrates S. It is preferable to exhaust quickly. Insufficient management of the baking conditions and the baking environment may cause problems such as display unevenness when used as an organic EL display.
真空ベーク装置(VB)1は、図3Bに示したように、基板Sを下降させた加熱位置では、電源65を入(ON)にして基板Sに対してホットプレート3による加熱ベークを行う。このとき、排気装置63を駆動させることによって、真空ベーク装置(VB)1内を大気圧以下、好ましくは133Pa(1Torr)以上66500Pa(500Torr)以下の範囲内の圧力まで減圧排気する。このように、真空ベーク装置(VB)1内を真空状態にしてベーク処理を行うことで、有機材料膜からの揮発成分を速やかに装置外へ排出できるとともに、多量の不活性ガスを使用しなくても基板Sの表面に印刷された有機材料膜の酸化を防止できる。
As shown in FIG. 3B, the vacuum baking apparatus (VB) 1 turns on the power supply 65 (ON) and heats the substrate S by the
また、ベークの間、基板Sはホットプレート3の表面に接触させず、可動ピン5によって支持した状態で、例えば0.1mm以上10mm以下の範囲内の間隔でホットプレート3の表面から離間させておくことが好ましい。ベーク処理において基板Sを加熱する方式としては、熱風循環方式、ホットプレート方式、遠赤外線方式等が一般的である。この中でも、基板Sを効率良く均一に加熱できる、という観点から、ホットプレートが好ましい。しかし、基板Sの大型化に伴い、加熱によって生じる基板Sの反りも大きくなるため、通常のホットプレートによる加熱では、基板Sの面内での均一性を維持することが困難である。そこで、本実施の形態では、ベーク処理の間、基板Sをホットプレート3の表面に直接載置させずに離間させている。これにより、基板Sに加熱による反りが生じても、基板Sの面内で均一な加熱処理が実現できる。
Further, during baking, the substrate S is not brought into contact with the surface of the
また、本実施の形態では、ベークの間、不活性ガス源61から、例えばN2、Ar、He等の不活性ガスを真空ベーク装置(VB)1内に導入してもよい。不活性ガスを導入することで、真空条件での基板Sの加熱効率を高めることができる。 In the present embodiment, an inert gas such as N 2 , Ar, or He may be introduced into the vacuum baking apparatus (VB) 1 from the inert gas source 61 during baking. By introducing the inert gas, the heating efficiency of the substrate S under vacuum conditions can be increased.
一方、図3Cは、変形例の真空ベーク装置(VB)1Aの概略断面を示している。図3Cに示す真空ベーク装置(VB)1Aは、バッチ方式であり、2枚の基板Sを同時に収容してベーク処理を行うことができる。図3Cにおいて、図3A,図3Bと同じ構成には同一の符号を付しており、可動ピン5の昇降機構やホットプレート3の電源は図示を省略している。図3Cに示すように、複数の基板Sを多段に配置して一括でベーク処理を行うことにより、ベーク処理システム100における生産性を高めることができ、装置の設置スペースも節約できる。なお、同時にベーク処理を行う基板Sの枚数は、2枚に限るものではなく、3枚以上でもよい。
On the other hand, FIG. 3C has shown the schematic cross section of the vacuum baking apparatus (VB) 1A of a modification. A vacuum baking apparatus (VB) 1A shown in FIG. 3C is a batch system, and can perform a baking process by simultaneously storing two substrates S. In FIG. 3C, the same components as those in FIGS. 3A and 3B are denoted by the same reference numerals, and the lifting mechanism of the
また、バッチ方式の代わりに、例えば図3A,図3Bに示した枚葉式の真空ベーク装置(VB)1を上下に多段に重ねて配置してもよい。 Further, instead of the batch method, for example, the single-wafer type vacuum bake devices (VB) 1 shown in FIGS. 3A and 3B may be arranged in multiple stages in the vertical direction.
<ロードロック装置(LL)の構成と作用>
次に、図4A、図4B及び図4Cを参照しながら、ロードロック装置(LL)20の構成と作用について詳細に説明する。図4A,図4Bは、枚葉式のロードロック装置の説明に供する断面図である。本実施の形態のロードロック装置(LL)20は、真空ロードロック装置としての機能に加え、基板Sを冷却処理する機能を備えており、さらに基板Sに形成された有機材料膜の減圧乾燥処理を行う機能も有している。図4Aは可動ピン23を上昇させて、フォーク13a(又はフォーク13b)との間で基板Sの受け渡しを行っている状態を示している。図4Bは、図4Aの状態から可動ピン23を下降させて基板Sをクーリングプレート21によって冷却している状態もしくは基板S上の有機材料膜を減圧乾燥させている状態を示している。
<Configuration and operation of load lock device (LL)>
Next, the configuration and operation of the load lock device (LL) 20 will be described in detail with reference to FIGS. 4A, 4B, and 4C. 4A and 4B are cross-sectional views for explaining a single-wafer type load lock device. The load lock device (LL) 20 of the present embodiment has a function of cooling the substrate S in addition to a function as a vacuum load lock device, and further, a vacuum drying process of the organic material film formed on the substrate S It also has a function to perform. FIG. 4A shows a state where the
ロードロック装置(LL)20は、真空引き可能な耐圧容器によって構成されており、底壁20a、4つの側壁20b及び天壁20cを備えている。天壁20cには、不活性ガスを導入するガス導入部20dが設けられている。側壁20bには、排気部20eが設けられている。なお、排気部は底壁20aに設けてもよい。ガス導入部20dは、不活性ガス源71に接続されており、例えばN2、Ar、He等の不活性ガスをロードロック装置(LL)20内に導入できるように構成されている。また、排気部20eは、排気装置73に接続されており、この排気装置73を駆動させることによって、ロードロック装置(LL)20内を数十Pa、もしくは0.1Pa程度の圧力まで減圧排気できるように構成されている。また、互いに対向する側壁20bには、装置内に基板Sを搬入、搬出するための開口部2f,2gが設けられている。
The load lock device (LL) 20 is configured by a pressure-resistant container that can be evacuated, and includes a
上記のとおり、ロードロック装置(LL)20の内部には、クーリングプレート21が配備されている。クーリングプレート21は、底壁20aに固定されている。クーリングプレート21は、内部に冷媒流路21cを有している。この冷媒流路21cに、冷媒源75から任意の冷媒を供給し、循環させることにより、クーリングプレート21全体を冷却できるように構成されている。また、クーリングプレート21は、内部にバッククーリング用のガスを滞留させるガス滞留部21dを有している。このガス滞留部21dは、クーリングプレート21の上面に形成された複数のガス吐出孔21bに連通している。また、ガス滞留部21dは、バッククーリングガス用のガス源76に接続されている。
As described above, the cooling
また、クーリングプレート21には、複数の挿通孔21aが形成され、この挿通孔21aに基板Sを支持する可動ピン23が挿入されている。各可動ピン23は、1つの昇降部材77に固定されている。昇降部材77は、例えばボールねじ機構などを備えた昇降駆動部79によって上下に変位可能に支持されている。昇降部材77と底壁20aとの間は、各可動ピン23を囲むように例えばベローズ78が配備され、挿通孔21a周囲の気密性が保たれている。昇降駆動部79を駆動させ、昇降部材77及び複数の可動ピン23を上下に昇降変位させることによって、図4Aに示した受け渡し位置と、図4Bに示した下降位置との間で基板Sの高さ位置を調整することができる。なお、基板Sを昇降変位させる機構は、図示のものに限らない。
In addition, a plurality of
図4Bに示した下降位置では、冷媒源75から冷媒の供給を行い、基板Sに対してクーリングプレート21による冷却を行う。このとき、排気装置73を駆動させることによって、ロードロック装置(LL)20内を大気圧以下、好ましくは400Pa(3Torr)以上大気圧以下の範囲内の圧力まで減圧排気する。このように、ロードロック装置(LL)20内を真空状態にして冷却を行うことで、基板Sの表面に印刷された有機材料膜の酸化を防止できる。
In the lowered position shown in FIG. 4B, the coolant is supplied from the
また、冷却の間、基板Sはクーリングプレート21の表面に接触させず、可動ピン23によって支持した状態で、例えば0.1mm以上10mm以下の範囲内の間隔でクーリングプレート21の表面から離間させておくことが好ましい。この場合、クーリングプレート21の表面から離間した基板Sの裏面側に、複数のガス吐出孔21bから例えばHeなどのバッククーリングガスを供給することがより好ましい。このように、本実施の形態のロードロック装置(LL)20では、冷却処理の間、基板Sをクーリングプレート21の表面に直接載置させず、バッククーリングガスの供給が可能であるため、基板Sの冷却効率を高め、基板Sの面内で均一、かつ速やかな冷却が可能になる。
Further, during cooling, the substrate S is not brought into contact with the surface of the cooling
上記のとおり、本実施の形態では、ロードロック装置(LL)20を有機材料膜の乾燥処理に用いることもできる。ロードロック装置(LL)20で乾燥処理を行う場合は、基板Sを可動ピン23によって支持した状態で、クーリングプレート21の表面から例えば0.1mm以上10mm以下の範囲内の間隔で離間させて保持する。そして、不活性ガス源71からロードロック装置(LL)20へ所定量の不活性ガスを供給しながら、排気装置73を駆動させることによって、ロードロック装置(LL)20内を所定の真空度、例えば0.1Pa以下の圧力まで減圧排気させる。このようにして、基板S上の有機材料膜中の溶媒を除去する減圧乾燥処理にロードロック装置(LL)20を利用することができる。
As described above, in the present embodiment, the load lock device (LL) 20 can also be used for the drying process of the organic material film. When the drying process is performed by the load lock device (LL) 20, the substrate S is supported by the
以上のように、本実施の形態のベーク処理システム100では、ロードロック装置(LL)20を、大気圧状態と真空状態の切り替えを行う真空予備室としての機能に加え、真空冷却装置として、さらには減圧乾燥装置としても機能させることによって、これらの処理を連続的に行う際のスループットを向上させるとともに、システムの装置構成が簡素化されており、さらに装置の設置スペースも節約されている。
As described above, in the
一方、図4Cは、変形例のロードロック装置(LL)20Aの概略断面を示している。図4Cに示すロードロック装置(LL)20Aは、バッチ方式であり、2枚の基板Sを同時に収容して冷却処理や減圧乾燥処理を行うことができる。図4Cにおいて、図4A,図4Bと同じ構成には同一の符号を付しており、可動ピン23の昇降機構や冷媒源、バッククーリングガスの導入機構などは図示を省略している。図4Cに示すように、複数の基板Sを多段に配置して一括で収容し、大気圧状態と真空状態の切り替えを行い、さらに冷却処理や減圧乾燥処理を行うことにより、ベーク処理システム100における生産性をさらに高めることができ、装置の設置スペースも大幅に節約できる。なお、同時にベーク処理を行う基板Sの枚数は、2枚に限るものではなく、3枚以上でもよい。
On the other hand, FIG. 4C has shown the schematic cross section of the load lock apparatus (LL) 20A of a modification. The load lock device (LL) 20A shown in FIG. 4C is a batch method, and can accommodate two substrates S at the same time to perform a cooling process or a vacuum drying process. In FIG. 4C, the same components as those in FIGS. 4A and 4B are denoted by the same reference numerals, and the lifting mechanism of the
また、バッチ方式の代わりに、例えば図4A,図4Bに示した枚葉式のロードロック装置(LL)20を上下に多段に重ねて配置してもよい。 Further, instead of the batch method, for example, the single-wafer type load lock device (LL) 20 shown in FIGS. 4A and 4B may be arranged in a multi-tiered manner.
次に、以上のように構成されたベーク処理システム100の動作について説明する。まず、前段階として、外部のインクジェット印刷装置(IJ)200で基板S上に有機材料膜を所定のパターンで印刷する。有機材料膜が印刷された基板Sは、外部のインクジェット印刷装置(IJ)200に付属する搬送装置201で搬出され、バッファステージ41の支持壁43上に載置される。このバッファステージ41上の基板Sを搬送装置31のフォーク33a(又はフォーク33b)を進退駆動させて受け取る。次に、大気側のゲートバルブGV3を開放した状態で、基板Sを搬送装置31からロードロック装置(LL)20の可動ピン23へ受け渡す。
Next, the operation of the
フォーク33a(又はフォーク33b)を退避させた後、可動ピン23上の基板Sを下降させるとともに、ゲートバルブGV3を閉じる。その後、ロードロック装置(LL)20内を排気して、内部を所定の真空度まで減圧する。このとき、ロードロック装置(LL)20内を排気しながら圧力を調節することによって、有機材料膜中に含まれる溶媒を除去する乾燥処理を実施することができる。この乾燥処理工程では、ロードロック装置(LL)20に不活性ガスを導入してもよい。
After the
次に、可動ピン23上の基板Sを受け渡し位置まで上昇させるとともに、搬送室(TR)10とロードロック装置(LL)20との間のゲートバルブGV2を開放する。そして、搬送装置11のフォーク13a(又はフォーク13b)により、ロードロック装置(LL)20に収容された基板Sを受け取る。
Next, the substrate S on the
次に、搬送装置11のフォーク13a(フォーク13b)により、ゲートバルブGV1を開放した状態で、3つの真空ベーク装置(VB)1のいずれかに基板Sを搬入し、受け渡し位置まで上昇させた可動ピン5に受け渡す。次に、ゲートバルブGV1を閉じ、可動ピン5を下降させてホットプレート3の表面との間隔を調節し、真空ベーク装置(VB)1内で基板Sに対して所定条件でベーク処理を施す。有機材料膜を有機ELに使用する有機機能膜へ変化させるためのベーク温度は、例えば250℃以上300℃以下の範囲内が好ましく、ベーク時間は例えば1時間程度が好ましい。ベーク処理の間は、真空ベーク装置(VB)1内を大気圧以下に減圧することが好ましい。また、真空ベーク装置(VB)1内に不活性ガスを供給しながらベーク処理を行うことが好ましい。ベーク処理が終了したら、ゲートバルブGV1を開放し、可動ピン5を上昇させて、基板Sを可動ピン5から搬送装置11のフォーク13a(又はフォーク13b)に受け渡し、真空ベーク装置(VB)1から搬出する。
Next, with the
そして、基板Sを、前記とは逆の経路でロードロック装置(LL)20へ搬入する。ベーク処理後の基板Sは、加熱された状態であるため、ロードロック装置(LL)20内で冷却処理を行うことができる。冷却処理は、ロードロック装置(LL)20の可動ピン23を下降させてクーリングプレート21との間隔を調整し、所定時間保持する。冷却処理の間、基板Sの裏面に、クーリングプレート21のガス吐出孔21bからバッククーリングガスを供給することによって冷却効率を高め、基板Sの面内で均一な冷却処理が可能になる。冷却が終了したら、ロードロック装置(LL)20内の圧力を大気圧まで上昇させる。そして、ゲートバルブGV3を開放するともに、可動ピン23上の基板Sを再び受け渡し位置まで上昇させ、搬送装置31を介して、基板Sを例えばバッファステージ41に戻す。基板Sは、インクジェット印刷装置(IJ)200による次の有機材料膜の形成工程や、外部の他の工程を行うためにベーク処理システム100から搬出される。
And the board | substrate S is carried in to the load lock apparatus (LL) 20 by the path | route reverse to the above. Since the substrate S after the baking process is in a heated state, the cooling process can be performed in the load lock device (LL) 20. In the cooling process, the
以上の工程では、複数の基板Sを一括で搬送し、かつ同時に処理することも可能である。例えば、搬送装置31及び搬送装置11で複数枚例えば2枚の基板Sを同時搬送するとともに、ロードロック装置(LL)20及び真空ベーク装置(VB)1を、例えば図3C、図4Cに示したようにバッチ方式としたり、多段に構成したりすることによって生産効率を向上させることができる。
In the above steps, a plurality of substrates S can be transported at the same time and processed simultaneously. For example, a plurality of, for example, two substrates S are simultaneously transported by the
[有機EL素子の製造プロセスへの適用例]
有機EL素子の製造は、陽極と陰極との間に、EL層として、複数の有機機能膜を形成する。本実施の形態のベーク処理システム100は、どのような積層構造の有機EL素子の製造にも適用できる。ここでは、EL層として、[正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層]を有する有機EL素子を製造する場合を例に挙げて、ベーク処理システム100における具体的な処理手順を説明する。
[Application example to manufacturing process of organic EL element]
In the manufacture of an organic EL element, a plurality of organic functional films are formed as an EL layer between an anode and a cathode. The
図5に、有機EL素子の製造工程の概略を示した。本例において、有機EL素子は、STEP1〜STEP8の工程によって製造される。STEP1では、基板S上に、例えば蒸着法などによって所定のパターンで陽極(画素電極)を形成する。次にSTEP2では、陽極の間に、絶縁物による隔壁(バンク)を形成する。隔壁を形成するための絶縁材料としては、例えば感光性ポリイミド樹脂などの高分子材料を用いることができる。
In FIG. 5, the outline of the manufacturing process of an organic EL element was shown. In this example, the organic EL element is manufactured by the steps STEP1 to STEP8. In
次に、STEP3では、STEP1で形成された陽極の上に、正孔注入層を形成する。まず、インクジェット印刷装置(IJ)200を用いて、各隔壁によって区画された陽極の上に、正孔注入層の材料となる有機材料を印刷する。次に、このように印刷された有機材料膜に対し、ベーク処理システム100を用い、溶媒除去のための減圧乾燥処理、及び大気中でのベーク処理を順次行うことにより、正孔注入層を形成する。
Next, in
次に、STEP4では、STEP3で形成された正孔注入層の上に、正孔輸送層を形成する。まず、インクジェット印刷装置(IJ)200を用いて、正孔注入層の上に、正孔輸送層の材料となる有機材料を印刷する。このように印刷された有機材料膜に対し、ベーク処理システム100で、溶媒除去のための減圧乾燥処理、及び真空ベーク処理を順次行うことにより、正孔輸送層を形成する。
Next, in STEP 4, a hole transport layer is formed on the hole injection layer formed in
次に、STEP5では、STEP4で形成された正孔輸送層の上に、発光層を形成する。まず、インクジェット印刷装置(IJ)200を用いて、正孔輸送層の上に、発光層の材料となる有機材料を印刷する。このように印刷された有機材料膜に対し、ベーク処理システム100で、溶媒除去のための減圧乾燥処理、及び真空ベーク処理を順次行うことにより、発光層を形成する。なお、発光層が複数層からなる場合、上記処理が繰り返される。
Next, in
次に、発光層の上に、例えば蒸着法によって、電子輸送層(STEP6)、電子注入層(STEP7)及び陰極(STEP8)を順次形成することによって、有機EL素子が得られる。 Next, an organic EL element is obtained by sequentially forming an electron transport layer (STEP 6), an electron injection layer (STEP 7), and a cathode (STEP 8) on the light emitting layer by, for example, vapor deposition.
このような有機EL素子の製造プロセスにおいて、ベーク処理システム100は、STEP3(正孔注入層形成)、STEP4(正孔輸送層形成)及びSTEP5(発光層形成)に好ましく適用できる。すなわち、インクジェット印刷装置(IJ)200を用いて、各層の前段階である有機材料膜を印刷した後、ロードロック装置(LL)20で減圧乾燥処理を行い、次に、真空ベーク装置(VB)1において、STEP3(正孔注入層形成)は大気圧で、STEP4(正孔輸送層形成)及びSTEP5(発光層形成)は真空条件で、それぞれベーク処理を行うことができる。
In such a manufacturing process of an organic EL element, the
以上のように、ベーク処理システム100を用いることによって、有機EL素子の製造プロセスにおいて、EL層を形成するための減圧乾燥処理とベーク処理を、連続的に高スループットで効率良く行うことができる。特に、上記STEP4(正孔輸送層形成)、STEP5(発光層形成)では、有機材料の酸化を回避するために低酸素雰囲気でのベーク処理が必要であるため、ベーク処理システム100を用いて真空ベーク処理を行うことが好ましい。この場合、ベーク処理システム100では、真空ベーク処理と、その前段階の減圧乾燥処理とを、真空ベーク装置(VB)1とロードロック装置(LL)20において、真空雰囲気を維持したまま連続的に実施できるため、生産効率の向上を図ることができる。また、ベーク処理システム100では、ロードロック装置(LL)20において、真空/大気圧の切り替え以外に、減圧乾燥処理及び冷却処理を行うようにしたので、装置の設置スペースも節約できる。
As described above, by using the
[第2の実施の形態]
次に、図6を参照しながら、本発明の第2の実施の形態のベーク処理システムについて説明する。図6は、第2の実施の形態に係るベーク処理システム100Aを概略的に示す平面図である。第1の実施の形態のベーク処理システム100では、ロードロック装置(LL)20内で減圧乾燥処理を行うように構成した。これに対し、本実施の形態のベーク処理システム100Aでは、ロードロック装置(LL)20とは別に、減圧乾燥処理を行う専用の減圧乾燥装置(VD)210を設けた。以下、第1の実施の形態のベーク処理システム100との相違点を中心に説明し、本実施の形態のベーク処理システム100Aにおいて、第1の実施の形態と同じ構成には同一の符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a bake processing system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a plan view schematically showing a
図6に示したように、ベーク処理システム100Aは、外部のインクジェット印刷装置(IJ)200によって基板S上に形成された有機材料膜に対し、大気圧以下の圧力で焼成を行う真空ベーク装置(VB)1と、真空ベーク装置(VB)1に基板Sを搬送するための第1の搬送装置としての搬送装置11(図2参照)と、真空ベーク装置1に隣接して設けられ、搬送装置11を収容する真空引き可能な搬送室(TR)10と、搬送室(TR)10に隣接して設けられ、大気圧状態と真空状態とを切り替え可能に構成されたロードロック装置(LL)20と、を備えている。また、ベーク処理システム100Aは、インクジェット印刷装置(IJ)200とロードロック装置(LL)20との間の基板搬送経路に配備され、該基板搬送経路の少なくとも一部分において基板Sの受け渡しを行う第2の搬送装置31と、インクジェット印刷装置(IJ)200と第2の搬送装置31との間に設けられた複数の減圧乾燥装置(VD)210を備えている。
As shown in FIG. 6, the
<減圧乾燥装置>
減圧乾燥装置(VD)210は、既知の構成であるため詳細な説明を省略するが、例えば真空引き可能な処理容器と、該処理容器内で基板Sを載置するステージと、該処理容器内を排気する排気装置と、該処理容器内に基板Sを搬入・搬出する開口部と、該開口部を開閉するゲートバルブと、を備えている。本実施の形態では、2つの減圧乾燥装置(VD)210が対になり、合計4つの減圧乾燥装置(VD)210が設けられている。
<Vacuum drying equipment>
The vacuum drying apparatus (VD) 210 has a known configuration and thus will not be described in detail. For example, a processing container that can be evacuated, a stage on which the substrate S is placed in the processing container, and the inside of the processing container And an opening for carrying the substrate S into and out of the processing container, and a gate valve for opening and closing the opening. In the present embodiment, two vacuum drying apparatuses (VD) 210 are paired, and a total of four vacuum drying apparatuses (VD) 210 are provided.
<搬送装置>
図6に示したように、減圧乾燥装置(VD)210の間には、各減圧乾燥装置(VD)210に対して基板Sを搬送するための第3の搬送装置221が設けられている。この搬送装置221は、例えば上下2段に設けられたフォーク223aおよびフォーク223bと、これらフォーク223a,223bを進出、退避および旋回可能に支持する支持部225と、この支持部225を駆動させる駆動機構(図示省略)と、ガイドレール227とを備えている。支持部225は、ガイドレール227に沿って移動し、4つの減圧乾燥装置(VD)210の間、及びバッファステージ41A,41Bとの間で基板Sの搬送を可能にしている。
<Conveyor>
As shown in FIG. 6, a
<バッファステージ>
図6のベーク処理システム100Aは、搬送装置221に対して基板Sの受け渡しが可能な位置に、2つのバッファステージ41A,41Bを備えている。一方のバッファステージ41Aは、ベーク処理システム100と外部の装置、例えばインクジェット印刷装置200との間で基板Sを受け渡す際の仮置き場である。他方のバッファステージ41Bは、ベーク処理システム100A内の搬送装置221と搬送装置31との間で基板Sを受け渡す際の仮置き場である。バッファステージ41A,41Bの構成は、第1の実施の形態と同様である。
<Buffer stage>
The
次に、以上のように構成されたベーク処理システム100Aの動作について説明する。まず、前段階として、外部のインクジェット印刷装置(IJ)200で基板S上に有機材料膜を所定のパターンで印刷する。有機材料膜が印刷された基板Sは、外部のインクジェット印刷装置(IJ)200に付属する搬送装置201で搬出され、バッファステージ41Aの支持壁43上に載置される。このバッファステージ41A上の基板Sを搬送装置221のフォーク223a(又はフォーク223b)を進退駆動させて受け取る。次に、ゲートバルブを開放した状態で、基板Sを搬送装置221から減圧乾燥装置(VD)210のステージ(図示省略)へ受け渡す。
Next, the operation of the
次に、減圧乾燥装置(VD)210のゲートバルブを閉じ、減圧乾燥装置(VD)210内を排気して、内部を所定の真空度まで減圧することにより、有機材料膜中に含まれる溶媒を除去する乾燥処理を実施することができる。なお、乾燥処理工程では、減圧乾燥装置(VD)210に不活性ガスを導入してもよい。 Next, the gate valve of the reduced pressure drying apparatus (VD) 210 is closed, the inside of the reduced pressure drying apparatus (VD) 210 is evacuated, and the inside is decompressed to a predetermined degree of vacuum, so that the solvent contained in the organic material film is removed. The drying process to remove can be implemented. In the drying process, an inert gas may be introduced into the vacuum drying apparatus (VD) 210.
乾燥処理が終了した後、減圧乾燥装置(VD)210のゲートバルブを開放し、基板Sを搬送装置221によってバッファステージ41Bの支持壁43上に移載する。このバッファステージ41B上の基板Sを搬送装置31のフォーク33a(又はフォーク33b)を進退駆動させて受け取る。次に、大気側のゲートバルブGV3を開放した状態で、基板Sを搬送装置31からロードロック装置(LL)20の可動ピン23へ受け渡す。
After the drying process is completed, the gate valve of the vacuum drying apparatus (VD) 210 is opened, and the substrate S is transferred onto the
フォーク33a(又はフォーク33b)を退避させた後、可動ピン23上の基板Sを下降させるとともに、ゲートバルブGV3を閉じる。その後、ロードロック装置(LL)20内を排気して、内部を所定の真空度まで減圧する。
After the
次に、可動ピン23上の基板Sを受け渡し位置まで上昇させるとともに、搬送室(TR)10とロードロック装置(LL)20との間のゲートバルブGV2を開放する。そして、搬送装置11のフォーク13a(又はフォーク13b)により、ロードロック装置(LL)20に収容された基板Sを受け取る。
Next, the substrate S on the
次に、搬送装置11のフォーク13a(フォーク13b)により、ゲートバルブGV1を開放した状態で、3つの真空ベーク装置(VB)1のいずれかに基板Sを搬入し、受け渡し位置まで上昇させた可動ピン5に受け渡す。次に、ゲートバルブGV1を閉じ、可動ピン5を下降させてホットプレート3の表面との間隔を調節し、真空ベーク装置(VB)1内で基板Sに対して所定条件でベーク処理を施す。有機材料膜を有機ELに使用する有機機能膜へ変化させるためのベーク温度は、例えば250℃以上300℃以下の範囲内が好ましく、ベーク時間は例えば1時間程度が好ましい。ベーク処理の間は、真空ベーク装置(VB)1内を大気圧以下に減圧することが好ましい。また、真空ベーク装置(VB)1内に不活性ガスを供給しながらベーク処理を行うことが好ましい。ベーク処理が終了したら、ゲートバルブGV1を開放し、可動ピン5を上昇させて、基板Sを可動ピン5から搬送装置11のフォーク13a(又はフォーク13b)に受け渡し、真空ベーク装置(VB)1から搬出する。
Next, with the
そして、基板Sは、前記とは逆の経路でロードロック装置(LL)20へ搬入する。ベーク処理後の基板Sは、加熱された状態であるため、ロードロック装置(LL)20内で冷却処理を行うことができる。冷却処理は、ロードロック装置(LL)20の可動ピン23を下降させてクーリングプレート21との間隔を調整し、所定時間保持する。冷却処理の間、基板Sの裏面に、クーリングプレート21のガス吐出孔21bからバッククーリングガスを供給することによって冷却効率を高め、基板Sの面内で均一な冷却処理が可能になる。冷却処理が終了したら、ロードロック装置(LL)20の圧力を大気圧まで上昇させる。そして、ゲートバルブGV3を開放するともに、可動ピン23上の基板Sを再び受け渡し位置まで上昇させ、搬送装置31を介して、基板Sを例えばバッファステージ41Bに戻す。さらに、搬送装置221を用いてバッファステージ41Aへ基板Sを移載する。基板Sは、インクジェット印刷装置(IJ)200による次の有機材料膜の形成工程や、外部の他の工程を行うためにベーク処理システム100Aから搬出される。
Then, the substrate S is carried into the load lock device (LL) 20 through a path reverse to the above. Since the substrate S after the baking process is in a heated state, the cooling process can be performed in the load lock device (LL) 20. In the cooling process, the
以上の工程では、複数の基板Sを一括で搬送し、かつ同時に処理することも可能である。例えば、搬送装置221、搬送装置31及び搬送装置11で複数枚例えば2枚の基板Sを同時搬送するとともに、減圧乾燥装置(VD)210、ロードロック装置(LL)20及び真空ベーク装置(VB)1を、例えば図3C、図4Cに示したようにバッチ方式としたり、多段に構成したりすることによって生産効率を向上させることができる。
In the above steps, a plurality of substrates S can be transported at the same time and processed simultaneously. For example, a plurality of, for example, two substrates S are simultaneously transported by the
本実施の形態における他の構成及び効果は、第1の実施の形態と同様である。 Other configurations and effects in the present embodiment are the same as those in the first embodiment.
以上、本発明の実施の形態を例示の目的で詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に制約されることはなく、種々の変形が可能である。例えば、有機EL素子の製造工程は、図5に例示したものに限らず、例えばEL層が、陽極側から、[正孔輸送層/発光層/電子輸送層]、[正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層]などの順に積層された構造を有している場合であっても、同様に本発明のベーク処理システム100,100Aを適用できる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described in detail for the purpose of illustration, this invention is not restrict | limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is possible. For example, the manufacturing process of the organic EL element is not limited to that illustrated in FIG. 5. For example, the EL layer may be [hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer], [hole injection layer / positive layer] from the anode side. Even in the case of having a structure in which layers such as “hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer” are laminated in order, the
また、図1、図6に示したベーク処理システム100,100Aの構成やレイアウトは、あくまでも例示であり、真空ベーク装置(VB)1、減圧乾燥装置(VD)210等の配置や個数などは、適宜変更可能である。
In addition, the configuration and layout of the
1…真空ベーク装置(VB)、10…搬送室(TR)、11…搬送装置、20…ロードロック装置(LL)、31…搬送装置、41…バッファステージ、50…制御部、200…インクジェット印刷装置(IJ)、201…搬送装置
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記ベーク装置に基板を搬送するための第1の搬送装置と、
前記ベーク装置に隣接して設けられ、前記第1の搬送装置を収容する真空引き可能な搬送室と、
前記搬送室に隣接して設けられ、大気圧状態と真空状態とを切り替え可能に構成されたロードロック装置と、
前記インクジェット印刷装置と前記ロードロック装置との間の基板搬送経路に配備され、該基板搬送経路の少なくとも一部分において基板の受け渡しを行う第2の搬送装置と、
を備え、
前記ロードロック装置は、
その内部に収容した基板を冷却するクーリングプレートと、
前記クーリングプレートの表面に対して突没可能に設けられ、基板を冷却している間は前記クーリングプレートの表面から基板を離間させた状態で支持する複数の可動ピンと、
を有するベーク処理システム。 A baking apparatus that performs baking at a pressure of atmospheric pressure or lower with respect to the organic material film formed on the substrate by the inkjet printing apparatus;
A first transfer device for transferring the substrate to the bake device;
A transfer chamber provided adjacent to the bake device and accommodating the first transfer device;
A load lock device provided adjacent to the transfer chamber and configured to switch between an atmospheric pressure state and a vacuum state;
A second transfer device that is disposed in a substrate transfer path between the inkjet printing apparatus and the load lock device, and that transfers the substrate in at least a portion of the substrate transfer path;
With
The load lock device includes:
A cooling plate for cooling the substrate accommodated therein,
A plurality of movable pins provided so as to be able to project and retract with respect to the surface of the cooling plate, and supporting the substrate while being separated from the surface of the cooling plate while cooling the substrate;
Bake processing system.
前記基板を加熱するホットプレートと、
前記ホットプレートの表面に対して突没可能に設けられ、基板を加熱している間は前記ホットプレートの表面から基板を離間させた状態で支持する複数の可動ピンと、
を有する請求項1に記載のベーク処理システム。 The baking apparatus is
A hot plate for heating the substrate;
A plurality of movable pins provided so as to be able to project and retract with respect to the surface of the hot plate, and supporting the substrate while being separated from the surface of the hot plate while the substrate is heated;
The bake processing system according to claim 1, comprising:
前記ベーク装置に基板を搬送するための第1の搬送装置と、
前記ベーク装置に隣接して設けられ、前記第1の搬送装置を収容する真空引き可能な搬送室と、
前記搬送室に隣接して設けられ、大気圧状態と真空状態とを切り替え可能に構成されたロードロック装置と、
前記インクジェット印刷装置と前記ロードロック装置との間の基板搬送経路に配備され、該基板搬送経路の少なくとも一部分において基板の受け渡しを行う第2の搬送装置と、
を備えたベーク処理システムであって、
前記ベーク装置が、前記搬送室に隣接して複数配備されており、複数の前記ベーク装置と、前記搬送室と、前記ロードロック装置と、により1つのユニットが構成されるとともに、前記第2の搬送装置は、複数のユニットに対して前記基板の搬送を行うものであるベーク処理システム。 A baking apparatus that performs baking at a pressure of atmospheric pressure or lower with respect to the organic material film formed on the substrate by the inkjet printing apparatus;
A first transfer device for transferring the substrate to the bake device;
A transfer chamber provided adjacent to the bake device and accommodating the first transfer device;
A load lock device provided adjacent to the transfer chamber and configured to switch between an atmospheric pressure state and a vacuum state;
A second transfer device that is disposed in a substrate transfer path between the inkjet printing apparatus and the load lock device, and that transfers the substrate in at least a portion of the substrate transfer path;
A bake processing system comprising:
A plurality of the baking devices are provided adjacent to the transfer chamber, and a plurality of the baking devices, the transfer chamber, and the load lock device constitute one unit, and the second The transfer apparatus is a baking processing system for transferring the substrate to a plurality of units.
前記減圧乾燥処理の後に不活性ガス雰囲気下で焼成を行うベーク装置と、
前記ベーク装置に前記基板を搬送するための第1の搬送装置と、
前記ベーク装置に隣接して設けられ、前記第1の搬送装置を収容する搬送室と、
前記搬送室に隣接して設けられ、大気圧状態と真空状態とを切り替え可能に構成されたロードロック装置と、
前記減圧乾燥装置と前記ロードロック装置との間の基板搬送経路に配備され、該基板搬送経路の少なくとも一部分において前記基板の受け渡しを行う第2の搬送装置と、
を備え、
前記ロードロック装置は、
その内部に収容した基板を冷却するクーリングプレートと、
前記クーリングプレートの表面に対して突没可能に設けられ、基板を冷却している間は前記クーリングプレートの表面から基板を離間させた状態で支持する複数の可動ピンと、
を有するベーク処理システム。 A vacuum drying apparatus that performs a vacuum drying process on the organic material film formed on the substrate by the inkjet printing apparatus;
A baking apparatus that performs baking in an inert gas atmosphere after the vacuum drying treatment;
A first transfer device for transferring the substrate to the bake device;
A transfer chamber provided adjacent to the bake device and containing the first transfer device;
A load lock device provided adjacent to the transfer chamber and configured to switch between an atmospheric pressure state and a vacuum state;
A second transfer device that is arranged in a substrate transfer path between the reduced-pressure drying device and the load lock device, and delivers the substrate in at least a part of the substrate transfer path;
With
The load lock device includes:
A cooling plate for cooling the substrate accommodated therein,
A plurality of movable pins provided so as to be able to project and retract with respect to the surface of the cooling plate, and supporting the substrate while being separated from the surface of the cooling plate while cooling the substrate;
Bake processing system.
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