JP7213226B2

JP7213226B2 - 搬送装置、および成膜装置

Info

Publication number: JP7213226B2
Application number: JP2020198683A
Authority: JP
Inventors: 貴宏砂川; 功康佐藤
Original assignee: Canon Tokki Corp
Current assignee: Canon Tokki Corp
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2023-01-26
Anticipated expiration: 2040-11-30
Also published as: KR20220076323A; JP2022086585A; CN114574833A; CN114574833B

Description

本発明は、基板の搬送装置、および成膜装置に関する。

有機ＥＬディスプレイ等の製造においては、マスクを用いて基板上に蒸着物質を成膜するインライン型の成膜装置が知られている。引用文献１には、成膜のためのチャンバ内で基板を搬送しながら成膜を行う成膜装置が示されている。

特開２０１４－１７３１７０号公報

ここで、チャンバ空間の天井部には、成膜装置が備える蒸発源から放出された蒸発材料がチャンバ空間の壁に付着、堆積することを防ぐための防着板が設けられる。また、天井部の防着板に付着して凝固した蒸発材料が、基板上や成膜装置の駆動構造に落下して成膜不良や成膜装置の動作不良が生じることを防ぐために、定期的に防着板を交換または洗浄するメンテナンス作業の必要がある。

本発明は、インライン型の成膜装置の搬送空間の天井を覆う防着板のメンテナンスを容易にする技術を提供する。

本発明の一側面によれば、基板を搬送しながら成膜するインライン型の成膜装置の搬送装置であって、
前記搬送装置の搬送空間の天井を形成する天井部と、
前記天井部の内面を覆う複数の防着板と、
前記天井部から前記防着板を着脱可能にする着脱構造と、
を備え、
前記着脱構造は、前記天井部に沿って前記防着板を移動させるスライド構造であり、
前記スライド構造は、
前記天井部と前記防着板との一方に設けられたガイドローラと、
前記天井部と前記防着板との他方に設けられ、前記ガイドローラが転動する転動面と、を含むことを特徴とする搬送装置が提供される。

本発明によれば、インライン型の成膜装置の搬送空間の天井を覆う防着板のメンテナンスを容易にすることができる。

一実施形態に係る成膜装置の概略図。成膜装置の成膜処理を示す図。搬送ユニットと蒸着ユニットの分離を示す図。一実施形態に係る搬送ユニットの概略図。搬送ユニットの面Ｘでの断面図。搬送ユニットの面Ｙでの断面図。天面側からの天面防着板の取り外しを示す図。側面側からの天面防着板の取り外しを示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜成膜装置の概要＞
図１（Ａ）および図１（Ｂ）は、本実施形態に係る成膜装置を示す概略図である。図１（Ａ）および図１（Ｂ）に示す本実施形態に係る成膜装置１は、基板を搬送しながら製膜するインライン型の成膜装置である。本実施形態に係る成膜装置１は、例えば、スマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルなどの電子デバイスの製造ラインに適用される。成膜装置１は、搬送ユニット２、蒸着ユニット３、フレーム４を含む。

搬送ユニット２は、基板上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターンをもつメタルマスクなどのマスクによってマスクされた基板が配置されたマスクトレイを搬入口５から搬出口６まで搬送するための装置である。また、搬送ユニット２の底面には、蒸着ユニット３の蒸着源から放出された蒸着材料がマスクトレイに配置された基板に蒸着されるよう、開口が配置される。

蒸着ユニット３は、後述する蒸着源を有し、蒸着ユニット３の天面側には搬送ユニット２によって搬送される基板に蒸着材料を放出するための開口を有する。また、蒸着ユニット３またはフレーム４に配置された昇降機構４１およびスライド機構４２によって、後述する搬送ユニット２と蒸着ユニット３との分離が行われる。

フレーム４は、搬送ユニット２と蒸着ユニット３とを支持するための構造である。本実施形態では、フレーム４が昇降機構４１およびスライド機構４２を備えるものとして説明を行うが、昇降機構およびスライド機構の少なくとも一つが蒸着ユニット３に備えられてもよい。

また、図１（Ｂ）に示すように、本実施形態では、成膜装置１は３つの蒸着ユニット３Ａ～３Ｃ（総称して蒸着ユニット３とする）を備え、搬送される基板に１種類以上の蒸着材料を連続して蒸着することができる。なお、図１（Ｂ）の例では、昇降機構４１は省略して示されている。蒸着ユニット３の数、およびそれぞれの蒸着ユニット３が放出する蒸着材料の種類は任意に変更可能である。また、昇降機構４１およびスライド機構４２は、複数の蒸着ユニット３をまとめて昇降またはスライドさせてもよいし、別個に昇降またはスライドさせてもよい。

図２（Ａ）～図２（Ｄ）は、本実施形態に係る成膜装置１の成膜処理を示す。ここで、図１（Ａ）の成膜装置１の面ＸＺでの断面図を示す。なお、図２（Ａ）～図２（Ｄ）では、フレーム４は省略して示されている。

図２（Ａ）は、基板が配置されたマスクトレイ２０１が搬入口５から搬入された状態の成膜装置１を示す。搬送ユニット２はそれぞれの蒸着ユニット３に対応する開口２１Ａ～２１Ｃ（総称して開口２１とする）を備える。蒸着ユニット３はそれぞれに対応する蒸着源３１Ａ～３１Ｃ（総称して蒸着源３１とする）を備える。図２（Ａ）において、搬入されたマスクトレイ２０１は、搬送ユニット２が備える複数の搬送ローラ２２によって、搬送ユニット２の開口２１上に搬送される。

図２（Ｂ）は、マスクトレイ２０１が開口２１Ａ上に搬送され、蒸着ユニット３Ａの蒸着源３１Ａから蒸着材料を放出している状態の成膜装置１を示す。図２（Ｂ）では、基板が搬送されている状態で、蒸着源３１Ａから上方に向かって蒸着材料が放出されている。これによって、マスクパターンに従って基板上に蒸着材料が蒸着される。本実施形態に係る成膜装置１は、マスクトレイ２０１が移動している状態で蒸着を行うものとして説明するが、マスクトレイ２０１が開口２１上に位置する状態で移動を一時停止または減速するようマスクトレイ２０１の搬送速度を制御してもよい。これによって、成膜装置１は基板上に適切な厚みの蒸着材料が蒸着するよう制御することができる。

図２（Ｃ）は、蒸着された基板が搬送ユニット２によって搬送され、次の蒸着ユニット３Ｂに対応する開口２１Ｂ上にマスクトレイ２０１が搬送されている状態を示す。ここで、蒸着ユニット３Ｂの蒸着源３１Ｂから蒸着材料が放出される。そして成膜装置１はマスクトレイ２０１の搬送を進めて次の蒸着ユニット３Ｃによって次の蒸着を行い、図２（Ｄ）に示すように、蒸着が完了したマスクトレイ２０１が、搬出口６から搬出される。このように、搬送ユニット２の搬送ローラ２２によって搬入口５から搬出口６まで搬送されるまでに複数の蒸着ユニット３から蒸着を行うことができる。

続いて、図３（Ａ）および図３（Ｂ）を参照して、搬送ユニット２と蒸着ユニット３との分離について説明する。蒸着ユニット３の蒸着源３１から放出された蒸着材料が搬送ユニット２の側壁や天面に付着し、落下して搬送中の基板に付着することで、蒸着処理が失敗する場合がある。また、搬送ユニット２の側壁や天面に付着した蒸着材料が落下して搬送ローラ２２に付着することで搬送している基板が汚損したり、搬送ローラ２２の動作不良が生じる場合がある。このため、搬送ユニット２の側壁や天面には防着板が設けられ、防着板を定期的に洗浄または交換するメンテナンスが必要になる。

また、搬送ローラ２２とマスクトレイ２０１との接触によって生じる粉塵が、搬送ローラの回転や蒸着材料の放出によって生じる気流によって舞い上がり、基板や成膜装置１の駆動構造に付着し、成膜処理の失敗や搬送ユニット２の動作不良が生じる場合がある。このため、搬送ローラ２２には、生じた粉塵が散らばることを防ぐための集塵カバーが設けられ、集塵カバーの交換または清掃などのメンテナンスを定期的に行うことがある。

このような場合、搬送ユニット２と蒸着ユニット３とを分離し、搬送ユニット２の底面側の開口２１から搬送ユニット２内の搬送空間にアクセスすることで、メンテナンスの際の作業の利便性が向上する。搬送ユニット２と蒸着ユニット３との分離では、図３（Ａ）に示すように、フレーム４が備える昇降機構４１によって、蒸着ユニット３が搬送ユニット２に対して相対的に下方に移動する。なお、本実施形態に係る蒸着ユニット３は、後述するように、搬送ユニット２と接続された場合に開口２１よりもＺ軸上方に進入する部分を備えるため、昇降機構４１による蒸着ユニット３の降下が必要となる。これによって、搬送ユニット２に対して水平方向に蒸着ユニット３が移動することが可能となる。

続いて、図３（Ｂ）に示すように、フレーム４が備えるスライド機構４２によって、蒸着ユニット３が搬送ユニット２に対して相対的に水平に移動する。これによって、フレーム４に保持された搬送ユニット２の下方から搬送ユニット２内部の搬送空間にアクセスすることができ、メンテナンスの利便性を向上することができる。また、蒸着ユニット３の上方から蒸着ユニット３内にアクセスすることができるため、蒸着ユニット３のメンテナンスの利便性も向上することができる。

続いて、図４に、搬送ユニット２の構造を示す。搬送ユニット２は、底面の開口２１、複数の搬送ローラ２２、天面防着部２３、側壁防着部２４、筐体２５、天面蓋２６を含む。なお、図４において側壁防着部２４は一部のみが図示されている。

天面防着部２３は、搬送ユニット２内の搬送路の天面側に蒸着する蒸着材料の除去などのメンテナンスを容易にするように、筐体２５から取り外し可能に配置される。本実施形態では、天面蓋２６に天面防着部２３が配置され、筐体２５から天面蓋２６を取り外すと、天面蓋２６とともに天面防着部２３も筐体２５から取り外される。また、天面防着部２３は複数の防着板（天面防着板）によって形成され、それぞれの天面防着板は別個に筐体２５または天面蓋２６から取り外すことができる。天面蓋２６が複数の天面防着板を支持する構造については図５および図６を参照して後述する。また、筐体２５、天面蓋２６、および天面防着部２３の詳細な構造については図５および図６を参照して後述する。

側壁防着部２４は、搬送ユニット２内の筐体２５の側壁から脱着可能な防着板を含み、筐体２５の内側の側壁に蒸着材料が蒸着することを防ぐ。メンテナンスの際には、側壁防着部２４を筐体２５から取り外し、交換又は洗浄することでメンテナンス作業を容易に行うことができる。なお、本実施形態に係る側壁防着部２４も複数の側壁防着板によって形成され、それぞれの側壁防着板も別個に筐体２５から取り外すことができる。

天面蓋２６は、筐体２５の天面側に配置され、天面蓋２６を上方に持ち上げることで筐体２５から天面蓋２６を取り外すことができる。これによって、筐体２５の天面側から搬送空間にアクセスすることができる。すなわち、天面蓋２６は搬送ユニット２の内部の搬送空間の天井を形成する天井部であり、筐体２５は搬送空間の側壁を形成する側壁部である。また、天面防着部２３は搬送空間の天井部を覆う防着部であり、側壁防着部２４は搬送空間の側壁部を覆う防着部である。

続いて、図５を参照して搬送ユニット２の詳細な構造について説明する。図５は、図４の面４０１での搬送ユニット２の断面図である。また、図５では、蒸着ユニット３も図示されている。

図５では、天面蓋２６にはガイドローラ２７が配置され、天面防着板５０１～５０４は、ガイドローラ２７によって支持される。すなわち、ガイドローラ２７と、天面防着板５０１～５０４のガイドローラ２７に当接する部分が、天面蓋２６に沿って防着板を移動可能に支持するスライド構造（着脱構造）として機能する。本実施形態では、ガイドローラ２７の移動方向は、基板の搬送方向と交差する方向であり、図５ではＹ軸方向である。なお、図５の例では、天面蓋２６にガイドローラ２７が配置され、天面防着板５０１～５０４は、ガイドローラ２７が転動する転動面を含むものとして図示している。しかしながら別の例では、天面蓋２６にレールが配置され、当該レールに沿って転動するローラが天面防着板５０１～５０４に配置されてもよい。また、天面蓋２６が天面防着板５０１～５０４を着脱可能に支持する着脱構造としては、スライド構造以外にもフック型の留め部材などの任意の構造を用いてもよい。

また、円５０６～５０８に示すように、天面防着板と水平な面においてスライド方向と交差する方向で隣り合う天面防着板はラビリンス構造を形成する。ここでラビリンス構造とは、防着板が覆う面に対して垂直な方向、すなわち上下方向で隣接する防着板が重なり合うことを意味する。天面防着板５０１～５０４では、上下（Ｚ軸）方向で隣接する防着板が重なり合う。これによって、隣接する天面防着板５０１～５０４の位置が多少変化しても、天面防着板５０１～５０４が搬送空間の天井の内面を覆うことができ、ガイドローラ２７、天面蓋２６、および筐体２５に蒸着材料が付着することを防ぐことができる。

また、円５０９に示すように、筐体２５の側面に取りつけられ、搬送空間の側面を覆う側壁防着部２４は、側壁防着部２４に隣接する天面防着板５０１とラビリンス構造を形成する。これによって、天面防着板５０１の位置が多少変化しても、ガイドローラ２７、天面蓋２６、および筐体２５に蒸着材料が付着することを防ぐことができる。

また、本実施形態に係る天面蓋２６は、筐体２５との係合構造を有し、筐体２５と天面蓋２６との係合を解除することで筐体２５から取り外すことができる。筐体２５から天面蓋２６を取り外す際には、天面蓋２６に設けられたフック穴５０５にクレーンのフックを取りつけることで、クレーンを用いて天面蓋２６を取り外すことができる。

続いて、図６を参照して搬送ユニット２の詳細な構造について説明する。図６では、図４の面４０２での搬送ユニット２の断面図である。また、図６では蒸着ユニット３も図示されている。

図６では、ガイドローラ２７のスライド方向上の一方では搬送ユニット２の筐体２５または天面蓋２６に設けられたストッパ６０６に当たる。また、スライド方向上の他方ではカバー２８に当たる。カバー２８は、ガイドローラ２７によって天面防着板６０１～６０５を取り外し可能にするか否かを切り替え可能な係止構造である。図６の例では、カバー２８は天面防着板６０１～６０５を天面蓋２６から個別に取り外すことはできない閉状態である。一方、図８を参照して後述するように、カバー２８を開状態に切り替えることで、閉状態でカバー２８が覆っていた筐体２５の開口から天面防着板６０１～６０５をガイドローラ２７に沿って個別に取り外すことができる。また、筐体２５の開口から個別にガイドローラ２７に沿って天面防着板を取りつけて、ストッパ６０６または既に取りつけられた他の天面防着板に当接するまでスライドさせることで、天面防着板をスライド方向で位置合わせすることなく取りつけることができる。このように、脱着構造としてスライド構造を採用することで、天面防着板を着脱する際の作業の効率が向上する。

また、円６０７～６１０に示すように、スライド方向で隣り合う防着板同士も、ラビリンス構造を形成する。これによって、スライド方向で前後の隣接する天面防着板６０１～６０５の位置が多少変化しても、ガイドローラ２７、天面蓋２６、および筐体２５に蒸着材料が付着することを防ぐことができる。

また、スライド方向で同一列の天面防着板６０１～６０５は、同じ形状を有する。これによって、防着板を設置する順序を考慮する必要がなく、天面防着板を着脱する作業が容易になる。

また、円６１１～６１２に示すように、筐体２５の側面に取りつけられ、搬送空間の側面を覆う側壁防着部２４は、側壁防着部２４に隣接する天面防着板６０１、６０５とラビリンス構造を形成する。これによって、天面防着板６０１、６０５の位置が多少変化しても、ガイドローラ２７、天面蓋２６、および筐体２５に蒸着材料が付着することを防ぐことができる。

また、搬送ローラ２２は、シャフト６２１を介して搬送ローラ駆動部６２２によって駆動される。

続いて、図７（Ａ）～図７（Ｂ）を参照して、天面側から天面防着部２３の取り外しを行う処理について説明する。

図７（Ａ）では、天面蓋２６をクレーン（不図示）によって垂直上方に持ち上げる。一例では、そして、図７（Ｂ）に示すように、天面防着部２３が天面蓋２６に設けられたガイドローラ２７に支持された状態で天面蓋２６ごと移動させることで、一度に天面防着部２３を筐体２５から取り外すことができる。本実施形態では、天面蓋２６に取り付けられた天面防着板を交換することでメンテナンスを行うものとして説明するが、天面蓋２６に天面防着板を取りつけたまま、天面防着板に付着した蒸着材料を洗浄することでメンテナンスを行ってもよい。天面蓋２６を筐体２５から取り外した状態で天面防着板の交換や洗浄といった作業を行うことができるため、筐体２５内で作業するのに比べて容易に作業を行うことができ、防着板のメンテナンス作業の利便性が向上する。

続いて、図８（Ａ）～図８（Ｃ）を参照して、側壁から天面防着板の取り外しを行う処理について説明する。

図８（Ａ）では、カバー２８が開状態に切り替えられ、カバー２８に面する側壁防着部２４が取り外されることで、天面防着板６０１～６０５がガイドローラ２７に沿って筐体２５に対してスライド移動することが可能になる。作業者は、図８（Ｂ）に示すように、カバー２８側の開口から天面防着板６０５をスライドさせて筐体２５から取り外すことができる。続いて、図８（Ｃ）に示すように、カバー２８側の開口から天面防着板６０４を取り外す。このように、天面防着板をスライドさせるだけで天面蓋２６から天面防着板を取り外すことが可能になるため、筐体２５内での複雑な作業が必要なくなり、防着板のメンテナンス作業の利便性が向上する。

＜他の実施形態＞
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１成膜装置、２搬送ユニット、３蒸着ユニット、２３天面防着板、２６天面蓋

Claims

基板を搬送しながら成膜するインライン型の成膜装置の搬送装置であって、
前記搬送装置の搬送空間の天井を形成する天井部と、
前記天井部の内面を覆う複数の防着板と、
前記天井部から前記防着板を着脱可能にする着脱構造と、
を備え、
前記着脱構造は、前記天井部に沿って前記防着板を移動させるスライド構造であり、
前記スライド構造は、
前記天井部と前記防着板との一方に設けられたガイドローラと、
前記天井部と前記防着板との他方に設けられ、前記ガイドローラが転動する転動面と、を含むことを特徴とする搬送装置。
前記スライド構造は、基板の搬送方向に対して交差する方向に前記防着板を移動させることを特徴とする請求項１に記載の搬送装置。
前記搬送空間を囲む側壁部を備え、
前記天井部は前記側壁部に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１または２に記載の搬送装置。
前記天井部は、複数の前記防着板が前記天井部に装着された状態で前記側壁部から着脱可能であることを特徴とする請求項３に記載の搬送装置。
前記側壁部の内側には側壁防着板が設けられ、
前記側壁防着板は、前記天井部の内面を覆う前記複数の防着板のうち、前記側壁防着板と隣接する防着板と、上下方向に重なる部分を有することを特徴とする請求項３または４に記載の搬送装置。
前記防着板は、隣接する他の防着板と上下方向に重なる部分を有する、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の搬送装置。
載の搬送装置。
基板を搬送しながら成膜するインライン型の成膜装置であって、
基板を搬送する搬送ユニットと、
前記搬送ユニットの下方に配置され、前記搬送ユニットによって搬送される基板に蒸着材料を放出する蒸着ユニットと、
を備え、
前記搬送ユニットは、
前記搬送ユニットの搬送空間の天井を形成する天井部と、
前記天井部の内面を覆う複数の防着板と、
前記天井部から前記防着板を着脱可能にする着脱構造と、
を備え、
前記着脱構造は、前記天井部に沿って前記防着板を移動させるスライド構造であり、
前記スライド構造は、
前記天井部と前記防着板との一方に設けられたガイドローラと、
前記天井部と前記防着板との他方に設けられ、前記ガイドローラが転動する転動面と、を含むことを特徴とする成膜装置。
前記蒸着ユニットは前記搬送ユニットに対して相対的に移動可能であることを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。