JP7350104B2 - 搬送装置及び成膜装置 - Google Patents

Description

本発明は、搬送装置及び成膜装置に関する。

搬送対象物の幅方向の位置精度が要求される搬送装置では、搬送対象物の幅方向の位置を規制する構造が採用されている。例えば、インライン型の成膜装置では、基板キャリアやマスクを搬送する搬送装置がこうした構造を備えている。特許文献１には基板とマスクを搬送する搬送トレイの幅方向の位置を規制するガイドローラが開示されている。ガイドローラは駆動部によってガイド位置と待避位置とに進退可能とされている。搬送対象物と、上記のガイドローラのような規制構造との隙間が大きすぎると搬送精度が悪化し、また、小さすぎると搬送対象物と規制構造との接触によってパーティクルが発生する場合がある。よって、適切な隙間の設定が求められる。

特開２００５－２４８２４９号公報

真空下で搬送対象物を搬送する場合、搬送空間を形成するチャンバの周壁が内外の気圧差によって変形し得る。上記のガイドローラのような規制構造は、この周壁の変形の影響を受け、規制構造と搬送対象物との隙間が変動し得る。チャンバの剛性を高めて変形を抑制する手法は、チャンバの製造コストの点で不利であり、特に、大型の搬送対象物を対象とする場合、チャンバも大型化するので一層不利である。

本発明は、搬送対象物の搬送精度に対するチャンバの変形の影響を低減する技術を提供するものである。

本発明によれば、
真空に維持される搬送空間を形成するチャンバと、
前記チャンバ内で搬送対象物を搬送方向に搬送する搬送手段と、
前記搬送方向に対する前記搬送対象物の幅方向の位置を規制する規制手段と、
前記規制手段を前記幅方向に移動してその位置を変更可能な位置変更手段と、
前記チャンバ内に配置され、前記規制手段の前記幅方向の位置の基準となる基準手段と、
前記基準手段を支持する支持手段と、を備え、
前記支持手段は、
前記チャンバ内に前記チャンバと分離して配置され、前記基準手段が搭載される架台部と、
前記チャンバ外に前記チャンバと分離して配置されたベース部と、
前記チャンバの壁部に形成した開口部を通って前記架台部と前記ベース部とを接続する接続部と、を備え、
前記チャンバは、該チャンバに対する前記規制手段の位置合わせのための指標を有し、
前記チャンバは、第一の部分と、前記第一の部分よりも前記搬送空間が大気圧下にある場合と真空である場合との変形量が小さい第二の部分と、を含み、
前記指標は、前記第二の部分に設けられている、
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、搬送対象物の搬送精度に対するチャンバの変形の影響を低減する技術を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る成膜装置のレイアウト図。 蒸着装置の説明図。 アライメント装置の説明図。 搬送ユニットの説明図。 キャリアガイドユニット及びマスクガイドユニットの周辺の構造を示す説明図。 （Ａ）及び（Ｂ）は指標の例を示す図。 （Ａ）及び（Ｂ）は指標の例を示す図。 （Ａ）は有機ＥＬ表示装置の全体図、（Ｂ）は１画素の断面構造を示す図。

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は本発明の一実施形態に係る成膜装置１のレイアウト図である。なお、各図において矢印Ｚは上下方向（重力方向）を示し、矢印Ｘ及び矢印Ｙは互いに直交する水平方向を示す。成膜装置１は、基板Ｇに蒸着物質を成膜する装置であり、マスクＭを用いて所定のパターンの蒸着物質の薄膜を形成する。特に本実施形態の成膜装置１は、基板Ｇの搬送しながら、蒸着装置により基板Ｇに蒸着物質を蒸着する成膜方法を実行可能な、インライン型の成膜装置である。

成膜装置１で成膜が行われる基板Ｇの材質は、ガラス、樹脂、金属等の材料を適宜選択可能であり、ガラス上にポリイミド等の樹脂層が形成されたものが好適に用いられる。蒸着物質としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの物質である。成膜装置１は、例えば表示装置（フラットパネルディスプレイなど）や薄膜太陽電池、有機光電変換素子（有機薄膜撮像素子）等の電子デバイスや、光学部材等を製造する製造装置に適用可能であり、特に、有機ＥＬパネルを製造する製造装置に適用可能である。

成膜装置１は、基板キャリア１００を用いて基板Ｇ及びマスクＭを搬送する装置を含む。基板キャリア１００は、例えば、基板Ｇを保持する機構及びマスクＭを保持する機構を備える。基板Ｇを保持する機構は例えば静電チャックであり、マスクＭを保持する機構は例えば磁気吸着チャックである。マスクＭは基板Ｇと重なるように基板キャリア１００に保持され、基板Ｇは基板キャリア１００とマスクＭとの間に保持される。基板キャリア１００、基板Ｇ及びマスクＭは板状の形態であり、水平姿勢で搬送される。

マスクＭ及び基板キャリア１００は、図１の矢印で示す方向に循環的に搬送され、複数の基板Ｇに対して繰り返し利用される。基板Ｇは成膜装置１の外部から基板搬入室１１０に搬入される。基板Ｇは基板搬入室１１０から組込室１１１へ搬送される。組込室１１１にはキャリア室１２０から基板キャリア１００が搬送され、基板Ｇは組込室１１１において基板キャリア１００に重ねられ、保持される。基板Ｇを保持した基板キャリア１００を図１では基板キャリア１００Ｇと表示している。

基板キャリア１００Ｇは、準備室１１２に搬送される。準備室１１２にはマスク室１２１からマスクＭが搬送され、マスクＭと基板キャリア１００Ｇとは、上下に並んだ状態となる。基板キャリア１００ＧとマスクＭとは準備室１１２からアライメント装置１１３へ搬送される。アライメント装置１１３では基板１００とマスクＭとのＸ－Ｙ方向の位置合わせが行われ、マスクＭが基板１００と重なるようにして基板キャリア１００Ｇに保持される。基板ＧとマスクＭを保持した基板キャリア１００を図１では基板キャリア１００ＧＭと表示している。

基板キャリア１００ＧＭは、アライメント装置１１３から蒸着装置１１４Ａに搬送される。ここで基板Ｇに蒸着物質が成膜される。その後、基板キャリア１００ＧＭはリターン室１１５を経て蒸着装置１１５Ｂに搬送される。ここでも基板Ｇに蒸着物質が成膜される。成膜済みの基板Ｇを保持した基板キャリア１００ＧＭは、分離室１１６でマスクＭが基板キャリア１００から上下に分離される。分離されたマスクＭは、搬送室１１７でマスク室１２１へ搬送され、基板キャリア１００Ｇは分離室１１８へ搬送される。分離室１１８で、成膜済みの基板Ｇが基板キャリア１００から分離され、基板Ｇは搬出室１１９へ、基板キャリア１００はキャリア室１２０へ、それぞれ搬送される。成膜済みの基板Ｇは搬出室１１９から成膜装置１の外部へ搬出される。以上の処理を繰り返すことで成膜処理が順次行われる。

＜蒸着装置＞
図２は蒸着装置１１４Ａの説明図である。なお、蒸着装置１１４Ｂも蒸着装置Ａと同様の構成を有している。蒸着装置１１４Ａは、基板Ｇ及びマスクＭを保持した基板キャリア１００を搬送する搬送空間２ａを形成する搬送チャンバ２と、複数のソースチャンバ３とを備える。複数のソースチャンバ３はＸ方向に並べて配置されており、搬送空間２ａはこれらソースチャンバ３の上方に位置している。

搬送空間２ａは使用時に真空に維持され、そのＸ方向の一端部には搬入口２ｂが、他端部には搬出口２ｂが設けられている。基板Ｇ及びマスクＭを保持した基板キャリア１００は、搬入口２ｂから搬送空間２ａ内に搬入され、処理後に搬出口２ｃから外部へ搬出される。搬入口２ｂ及び搬出口２ｃにはゲートバルブ（不図示）が設けられる。

搬送空間２ａには、Ｘ方向に配列された複数の搬送ローラ２ｄが設けられている。この搬送ローラ２ｄの列は、Ｙ方向に離間して二列配置されており、マスクＭを下方から支持する。各搬送ローラ２ｄはＹ方向の回転軸周りに回転する。基板キャリア１００は、二列の搬送ローラ２ｄの列に、そのＹ方向の両端部が載置され、搬送ローラ２ｄの回転によってＸ方向に水平姿勢で搬送される。

搬送空間２ａには、また、Ｘ方向に配列された複数のガイドローラ２ｅが設けられている。このガイドローラ２ｅの列は、Ｙ方向に離間して二列配置されており、ガイドローラ２ｅはマスクＭのＹ方向の位置を規制する。ガイドローラ２ｅはその周面がマスクＭのＹ方向の側部に対向するように配置されており、各ガイドローラ２ｅはＺ軸方向の回転軸周りに自由回転する。

各ソースチャンバ３ａ内は、使用時に真空に維持される内部空間を形成する。ソースチャンバ３ａは、上部に開口部が形成された箱型を有しており、開口部を介して、搬送空間２ａとソースチャンバ３ａの内部空間とが連通している。各ソースチャンバ３ａには上方に蒸着物質を放出する蒸着源３ａが設けられている。本実施形態の蒸着源３ａはいわゆるラインソースであり、Ｙ方向に延設されている。蒸着源３ａは蒸着物質の原材料を収容する坩堝や、坩堝を加熱するヒータ等を備え、原材料を加熱してその蒸気である蒸着物質を搬送空間２ａへ放出する。

蒸着装置１１４Ａは、搬送チャンバ２内で基板Ｇ及びマスクＭを保持した基板キャリア１００を搬送しながら、蒸着源３ａにより基板Ｇに蒸着物質を蒸着する。本実施形態では、複数のソースチャンバ３が基板キャリア１００の搬送方向に配置されている。３つのソースチャンバ３から異なる種類の蒸着物質を放出する場合、基板Ｇに異なる蒸着物質を連続的に蒸着することができる。なお、ソースチャンバ３の数は３つに限られず、１つあるいは２つでもよいし、４つ以上であってもよい。

＜アライメント装置＞
アライメント装置１１３の構成について図３を参照して説明する。アライメント装置１１３は、搬送装置４、架台５及びアライメントユニット６を含む。搬送装置４は、架台５を介して工場等の床面に設置される。搬送装置４は、チャンバ４０、キャリア搬送ユニット４１、マスク搬送ユニット４２、キャリアガイドユニット４３、及び、マスクガイドユニット４４を含む。

チャンバ４０は、真空に維持される搬送空間４０ａを形成する箱型の部材である。基板Ｇを保持した基板キャリア１００は、搬送空間４０ａ内でキャリア搬送ユニット４１によりＸ方向に搬送され、マスクＭは、搬送空間４０ａ内で基板キャリア１００の下方においてマスク搬送ユニット４２によりＸ方向に搬送される。

キャリア搬送ユニット４１は、本実施形態の場合、ローラコンベアである。しかし、キャリア搬送ユニット４１は磁気浮上式の搬送ユニット等、他の種類の搬送ユニットであってもよい。キャリア搬送ユニット４１は、Ｙ方向に離間して二組設けられている。

各キャリア搬送ユニット４１は、Ｘ方向に配列された複数の搬送ローラ４１１と、複数の駆動軸４１２と、複数の駆動ユニット４１３とを含む。二組のキャリア搬送ユニット４１によって、搬送ローラ４１１の列はＹ方向に離間して二列配置されており、基板キャリア１００を下方から支持する。各搬送ローラ４１１は、Ｙ方向に延びる駆動軸４１２を介して駆動ユニット４１３に接続されており、各搬送ローラ４１１の周面は基板キャリア１００のＹ方向の端部の底面に接する。各駆動ユニット４１３は、駆動軸４１２を回転軸として、駆動軸４１２を介して搬送ローラ４１１をＹ方向の回転軸周りに回転する。

マスク搬送ユニット４２は、本実施形態の場合、ローラコンベアである。しかし、マスク搬送ユニット４２は磁気浮上式の搬送ユニット等、他の種類の搬送ユニットであってもよい。マスク搬送ユニット４２は、Ｙ方向に離間して二組設けられている。

各マスク搬送ユニット４１は、Ｘ方向に配列された複数の搬送ローラ４２１と、複数の駆動軸４２２と、複数の駆動ユニット４２３とを含む。二組のマスク搬送ユニット４２によって、搬送ローラ４２１の列はＹ方向に離間して二列配置されており、マスクＭを下方から支持する。各搬送ローラ４２１は、Ｙ方向に延びる駆動軸４２２を介して駆動ユニット４２３に接続されており、各搬送ローラ４２１の周面はマスクＭのＹ方向の端部の底面に接する。各駆動ユニット４２３は、駆動軸４２２を回転軸として、駆動軸４２２を介して搬送ローラ４２１をＹ方向の回転軸周りに回転する。

図４は、キャリア搬送ユニット４１の駆動ユニット４１３及びマスク搬送ユニット４２の駆動ユニット４２３の詳細図である。本実施形態では、アライメントの際、搬送ローラ４１１が基板キャリア１００と干渉することを回避するために、搬送ローラ４１１がＹ方向に変位可能に構成されている。具体的には、スライド機構４１４によって駆動ユニット４１３、駆動軸４１２及び搬送ローラ４１１が一体的にＹ方向に変位可能に構成されている。この変位によって、搬送ローラ４２１は実線で示す搬送位置と、基板キャリア１００との干渉を回避する、搬送位置よりも外側の退避位置との間で位置変更が可能である。

駆動ユニット４１３は、その駆動源としてモータ４１３ａを含み、モータ４１３ａの出力軸は駆動軸４１２と連結されている。モータ４１３ａの駆動により搬送ローラ４１１が回転する。駆動軸４１２は、チャンバ４０の側壁に形成した開口部４０ｄを通過してチャンバ４０の内外に延設されている。開口部４０ｄをチャンバ４０外の雰囲気に対してシールするために、駆動ユニット４１３とチャンバ４０の側壁との間には、シール構造４１３ｂが設けられている。シール構造４１３ｂはＹ方向に伸縮可能な、筒状で蛇腹状のシール部材を含む。

駆動ユニット４２３は、その駆動源としてモータ４２３ａを含み、モータ４２３ａの出力軸は駆動軸４２２と連結されている。モータ４２３ａの駆動により搬送ローラ４２１が回転する。駆動軸４２２は、チャンバ４０の側壁に形成した開口部４０ｅを通過してチャンバ４０の内外に延設されている。搬送ローラ４２１は、搬送ローラ４１１と異なり、その変位を要しない。したがって、駆動ユニット４２３の位置は固定の位置である。開口部４０ｅには駆動ユニット４２３のブッシュ部が挿入されており、チャンバ４０外の雰囲気からシールされている。

図３に戻る。キャリアガイドユニット４３は、キャリア搬送ユニット４１により搬送される基板キャリア１００の位置がＹ方向にずれないようにガイドする。本実施形態の場合、キャリアガイドユニット４３は、Ｙ方向に離間して二組設けられており、これら二組のキャリアガイドユニット４３によって、基板キャリア１００の搬送経路のＹ方向の幅が規定される。

各キャリアガイドユニット４３は、複数の規制ユニット４３１と、複数の位置変更ユニット４３４と、を含む。複数の規制ユニット４３１は、Ｘ方向に離間して配置され、基板キャリア１００の搬送中、搬送方向（Ｘ方向）に対する基板キャリア１００の幅方向（本実施形態の場合、Ｙ方向）の位置を規制する。本実施形態の場合、規制ユニット４３１は、ガイドローラ４３２と、ガイドローラ４３２をＺ方向の軸周りに回転自在に支持する支持部材４３３とを含む。ガイドローラ４３２は、基板キャリア１００の側部に対向する周面を有し、支持部材４３３に自由回転自在に支持されている。基板キャリア１００が斜行すると、基板キャリア１００がガイドローラ４３２に当接することで、基板キャリア１００のＹ方向の位置が規制される。ガイドローラ４３２はＸ方向で係合部１０１やアーム部材６０とずれた位置に位置している。

基板キャリア１００と、ガイドローラ４３２との間の隙間が大きすぎると基板キャリア１００の搬送精度は悪化し、小さすぎると基板キャリア１００とガイドローラ４３２との干渉が頻発してパーティクルが発生しやすくなる。位置変更ユニット４３４は、規制ユニット４３１を基板キャリア１００の幅方向（本実施形態の場合、Ｙ方向）に移動して、その位置を変更可能なユニットである。位置変更ユニット４３４によって、規制ユニット４３１の位置を調節することで、Ｙ方向の適切な位置にある基板キャリア１００と、ガイドローラ４３２との間の隙間を適切に設定することができる。

本実施形態の位置変更ユニット４３４は、駆動軸４３５と、駆動ユニット４３６とを含む。駆動軸４３５はＹ方向に延設されており、規制ユニット４３１と駆動ユニット４３６とを接続する。駆動ユニット４３６は、規制ユニット４３１と共に駆動軸４３５をＹ方向に移動するアクチュエータを含む。詳細は後述する。

マスクガイドユニット４４は、マスク搬送ユニット４２により搬送されるマスクＭの位置がＹ方向にずれないようにガイドする。本実施形態の場合、マスクガイドユニット４４は、Ｙ方向に離間して二組設けられており、これら二組のマスクガイドユニット４４によって、マスクＭの搬送経路のＹ方向の幅が規定される。

なお、本実施形態では、アライメント後に、基板Ｇを保持した基板キャリア１００はマスクＭ上に重ねられ、基板キャリア１００は基板Ｇに加えてマスクＭも保持する。基板Ｇ、マスクＭ及び基板キャリア１００の積層体（図２参照）は、アライメント装置１１３において搬送ユニット４２で搬送され、マスクガイドユニット４４によりＹ方向の位置が規制されることになる。

各マスクガイドユニット４４は、複数の規制ユニット４４１と、複数の位置変更ユニット４４４と、を含む。複数の規制ユニット４４１は、Ｘ方向に離間して配置され、基板キャリア１００の搬送中、搬送方向（Ｘ方向）に対する基板キャリア１００の幅方向（本実施形態の場合、Ｙ方向）の位置を規制する。本実施形態の場合、規制ユニット４４１は、ガイドローラ４４２と、ガイドローラ４４２をＺ方向の軸周りに回転自在に支持する支持部材４４３とを含む。ガイドローラ４４２は、マスクＭの側部に対向する周面を有し、支持部材４４３に自由回転自在に支持されている。マスクＭが斜行すると、マスクＭがガイドローラ４４２に当接することで、マスクＭのＹ方向の位置が規制される。

マスクＭと、ガイドローラ４４２との間の隙間が大きすぎるとマスクＭの搬送精度は悪化し、小さすぎるとマスクＭとガイドローラ４４２との干渉が頻発してパーティクルが発生しやすくなる。位置変更ユニット４４４は、規制ユニット４４１をマスクＭの幅方向（本実施形態の場合、Ｙ方向）に移動して、その位置を変更可能なユニットである。位置変更ユニット４４４によって、規制ユニット４４１の位置を調節することで、Ｙ方向の適切な位置にあるマスクＭと、ガイドローラ４４２との間の隙間を適切に設定することができる。

本実施形態の位置変更ユニット４４４は、駆動軸４４５と、駆動ユニット４４６とを含む。駆動軸４４５はＹ方向に延設されており、規制ユニット４４１と駆動ユニット４４６とを接続する。駆動ユニット４４６は、規制ユニット４４１と共に駆動軸４４５をＹ方向に移動するアクチュエータを含む。詳細は後述する。

アライメントユニット６は、搬送空間４０ａ内で、基板キャリア１００に保持された基板Ｇと、マスクＭとのＸ－Ｙ平面での位置合わせを行い、基板キャリア１００をマスクＭ上に降下してマスクＭも基板キャリア１００に保持させる機構である。

次に、アライメントユニット６は、基板キャリア１００を搬送空間４０ａ内で昇降する昇降ユニット６Ａと、昇降ユニット６ＡをＸ－Ｙ平面上で移動する移動ユニット６Ｂと、複数の計測ユニット６５とを備える。昇降ユニット６Ａは、Ｚ方向に延設された複数のアーム部材６０と、複数のアーム部材６０を支持する昇降テーブル６２と、昇降テーブル６２を昇降する駆動ユニット６３とを含む。

複数のアーム部材６０は、Ｘ方向及びＹ方向に離間して配置されており、チャンバ４０の天壁に形成された開口部４０ｂを介して、チャンバ４０の内外に延設されている。開口部４０ｂを装置外の雰囲気に対してシールするために、アーム部材６０とチャンバ４０の天壁との間には、シール構造６０ａが設けられている。シール構造６０ａはＸ方向に伸縮可能な、筒状で蛇腹状のシール部材を含む。

アーム部材６０は、その下端部に爪状の係合部６０ａを有している。係合部６０ａが基板キャリア１００の側部に形成された係合部１０１に下から当接することで、複数のアーム部材６０の係合部６０ａに基板キャリア１００が載置された状態となる。

駆動ユニット６３は例えばボールねじ機構を有しており、ボールねじ軸６３ａに沿って昇降テーブル６２を昇降する。昇降テーブル６２の昇降によって、複数のアーム部材６０の係合部６０ａに載置された基板キャリア１００を昇降することができる。

移動ユニット６Ｂは、複数の支柱６４を介して駆動ユニット６３に接続されており、駆動ユニット６３をＸ方向、Ｙ方向、θ方向に変位することで昇降ユニット６Ａ全体、つまり、基板キャリア１００をＸ方向、Ｙ方向、θ方向に変位することができる。移動ユニット６Ｂは、例えば、チャンバ４０に固定されたベースプレート、ベースプレートの上方に位置し、複数の支柱６４が立設された可動プレート、ベースプレートと可動プレートとの間に配置され、ベースプレートに対して可動プレートを変位させる複数のアクチュエータとを含む。

複数の計測ユニット６５は、基板キャリア１００に保持された基板Ｇと、マスクＭの位置ずれを計測する。本実施形態の計測ユニット６５は画像を撮像する撮像装置（カメラ）であり、チャンバ４０の天壁に形成された透過部４０ｃを介して搬送空間４０ａ内の基板ＧとマスクＭとを撮影する。基板Ｇ及びマスクＭには、それぞれアライメントマークが形成されており、計測ユニット６５はこれらのアライメントマークを撮像する。そして、基板Ｇ及びマスクＭの各アライメントマークの位置から、基板Ｇ及びマスクＭのＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置ずれ量を演算することができる。

なお、基板キャリア１００及びマスクＭがＹ方向に斜行して搬送されていると、基板ＧとマスクＭとの位置ずれ量が大きく、また、各アライメントマークが計測ユニット６５の視野内に収まらない場合がある。しかし、本実施形態では基板キャリア１００及びマスクＭが各ガイドユニット４３、４４によってＹ方向の位置が規制されつつ搬送されるため、基板キャリア１００及びマスクＭがＹ方向に斜行して搬送されることを防止できる。したがって、アライメント前においても基板ＧとマスクＭとの位置ずれ量が小さく、また、各アライメントマークを計測ユニット６５の視野内に収めることができる。すなわち、基板Ｇを保持した基板キャリア１００と、マスクＭの各搬送精度を向上することで、アライメント精度も向上することができる。

アライメント装置１１３におけるアライメント動作について説明する。まず、図３に示すようにアーム部材６０、搬送ローラ４１１、規制ユニット４３１及び４４１が配置された状態で、基板Ｇを保持した基板キャリア１００及びマスクＭを搬送空間４０ａ内に搬送し、所定位置で搬送を停止する。昇降ユニット６Ａがアーム部材６０を上昇させ、基板キャリア１００を搬送ローラ４１１から持ち上げる。搬送ローラ４１１は退避位置（図４）へ移動する。昇降ユニット６Ａがアーム部材６０を降下させ、基板ＧがマスクＭに近接する位置へ基板キャリア１００を降下する。なお、これ以降のアライメントは、マスクＭを搬送ローラ４２１を不図示の昇降テーブルによって持ち上げ、昇降テーブルにマスクＭを保持した状態で行ってもよい。

複数の計測ユニット６５により基板Ｇ及びマスクＭの各アライメントマークを計測し、基板Ｇ及びマスクＭのＸ方向、Ｙ方向及びθ方向の位置ずれ量を演算する。演算結果に応じて移動ユニット６Ｂを駆動し、基板ＧとマスクＭとの位置合わせを行う。昇降ユニット６Ａがアーム部材６０を降下させ、基板ＧがマスクＭに重なるように基板キャリア１００を降下する。なお、マスクＭには係合部６０ａとの干渉を回避する凹部が形成されており、アーム部材６０を降下させると係合部６０ａは凹部に進入する。その後、基板キャリア１００によりマスクＭを保持する。搬送ローラ４２１を回転させて、基板Ｇ及びマスクＭを保持した基板キャリア１００をアライメント装置１１３外へ搬送する。

＜規制ユニットの位置決め＞
本実施形態の場合、搬送空間４０ａは真空状態に維持される一方、チャンバ４０外は大気圧下にある。チャンバ４０の周壁は内外の気圧差によって変形し得る。この変形は、基板キャリア１００とガイドローラ４３２との間の隙間や、マスクＭとガイドローラ４４２との間の隙間に影響し得る。すなわち、これらの隙間の調整が、搬送空間４０ａが大気圧下にある状態で行われると、その後、搬送空間４０ａが真空引きされると、チャンバ４０の周壁の変形によって隙間が変動し得る。以下に述べる本実施形態の構造によれば、チャンバ４０の周壁の変形の影響を低減することができる。

図５は、キャリアガイドユニット４３及びマスクガイドユニット４４の周辺の構造を示す説明図である。位置変更ユニット４３４の駆動軸４３５はチャンバ４０の側壁に形成した開口部４０ｆを通過してチャンバ４０の内外に延設されている。開口部４０ｆをチャンバ４０外の雰囲気に対してシールするために、駆動軸４３５とチャンバ４０の側壁との間には、シール構造４３７が設けられている。シール構造４３７はＹ方向に伸縮可能な、筒状で蛇腹状のシール部材を含む。駆動ユニット４３６は、電動シリンダ４３６ａを備え、そのロッド部はジョイント部４３８を介して駆動軸４３５に連結されている。ジョイント部４３８は例えばフローティングジョイントであり、ロッド部と駆動軸４３５との位置ずれを許容するジョイントである。電動シリンダ４３６ａは伸縮量を制御可能である。

位置変更ユニット４４４の駆動軸４４５はチャンバ４０の側壁に形成した開口部４０ｇを通過してチャンバ４０の内外に延設されている。開口部４０ｇをチャンバ４０外の雰囲気に対してシールするために、駆動軸４４５とチャンバ４０の側壁との間には、シール構造４４７が設けられている。シール構造４４７はＹ方向に伸縮可能な、筒状で蛇腹状のシール部材を含む。駆動ユニット４４６は、電動シリンダ４４６ａを備え、そのロッド部はジョイント部４４８を介して駆動軸４４５に連結されている。ジョイント部４４８は例えばフローティングジョイントであり、ロッド部と駆動軸４４５との位置ずれを許容するジョイントである。電動シリンダ４４６ａは伸縮量を制御可能である。

図５には、また、規制ユニット４３１、４４１のＹ方向の各位置の基準となる基準ユニット７と、基準ユニット７を支持する支持ユニット８の構成例が図示されている。基準ユニット７及び支持ユニット８は、規制ユニット４３１、４４１のそれぞれについて設けられるが、同様の構成であるため、規制ユニット４４１に対して設けられた基準ユニット７及び支持ユニット８の構成について説明する。

基準ユニット７は、チャンバ４０ａ内に配置され、規制ユニット４４１のＹ幅方向の位置の基準となるユニットである。本実施形態の場合、基準ユニット７は、位置変更ユニット４４４による規制ユニット４４１の位置変更範囲に配置され、規制ユニット４４１と当接可能な当接部材である。図５において、実線で示す規制ユニット４４１は規制位置に位置しており、破線で示す規制ユニット４４１はリセット位置に位置している。

規制位置において規制ユニット４４１は、マスクＭのＹ方向の位置を規制する。リセット位置は規制ユニット４４１が基準ユニット７と当接する位置であり、規制ユニット４４１のＹ方向の原点位置である。基準ユニット７は規制ユニット４４１のＹ方向外側への移動を、支持部材４４３との物理的な当接によって阻止するストッパということもできる。規制ユニット４４１が基準ユニット７に当接しているか否かは、電動シリンダ４４６ａの電流値の変化（増大）を電流センサにより検知して判定することができる。リセット位置を基準として電動シリンダ４４６の伸長量を制御することで、規制ユニット４４１の規制位置を制御することができる。

支持ユニット８は、架台部８０と、ベース部８１と、接続部８２とを含む。架台部８０はチャンバ４０内においてチャンバ４０とは分離して配置された部材である。架台部８０には基準ユニット７が搭載されている。基準ユニット７は架台部８０に固定されている。本実施形態では、架台部８０上にＹ方向に延設されたガイドレール８０ａが設けられている。規制ユニット４４１の支持部材４４３は、その底部にガイドレール８０ａと係合する係合部を有しており、規制ユニット４４１はガイドレール８０ａによって、規制位置とリセット位置との間の移動が案内される。

ベース部８１はチャンバ４０外においてチャンバ４０とは分離して配置された部材であり、本実施形態の場合、架台５に固定されている。ベース部８１は架台５ではなく、アライメント装置１１３が設けられる工場の床上に固定されてもよい。接続部８２は、ベース部８１と架台部８０とを接続し、ベース部８１に対して架台部８０を支持する支柱部材である。

接続部８２は、チャンバ４０の底壁に形成された開口部４０ｈを通ってチャンバ４０の内外にＺ方向に延設している。開口部４０ｈをチャンバ４０外の雰囲気に対してシールするために、チャンバ４０の底壁と架台５との間には、シール構造８３が設けられている。シール構造８３はＺ方向に伸縮可能な、筒状で蛇腹状のシール部材を含む。シール構造８３は接続部８２とチャンバ４０の底壁との間に設けてもよい。

このように、支持ユニット８はチャンバ４０の変形の影響を受けない、チャンバ４０とは独立した構造体（独立架台）である。したがって、支持ユニット８に支持されている基準ユニット７もチャンバ４０の変形の影響を受けず、その位置はチャンバ４０の変形に伴って変動することもない。規制ユニット４４１のリセット位置は、チャンバ４０の変形に影響を受けない位置となる。規制位置をリセット位置からＹ方向に所定距離だけ規制ユニット４４１を移動した位置に設定することで、マスクＭとガイドローラ４４２との間の隙間を適切に設定でき、搬送精度を向上できる。チャンバ４０の変形により、駆動軸４４５と駆動ユニット４４６とに位置ずれが生じても、ジョイント部４４８によってこれを吸収することができる。このように本実施形態では、マスクＭや基板キャリア１００といった搬送対象物の搬送精度に対するチャンバ４０の変形の影響を低減することができる。

次に、規制ユニット４３１や規制ユニット４４１の規制位置を設定するにあたって、チャンバ４０に何らかの指標があると作業効率が高まる。但し、上記のとおり、チャンバ４０はその内部が真空状態か大気圧下によって変形が生じ得る。そこで、指標は、チャンバ４０の周壁のうち、他の部分よりも変形量が小さい部分に設けることが好ましい。図６（Ａ）及び図６（Ｂ）はその一例を示す。

図６（Ａ）は、チャンバ４０の前壁４ａを示している。前壁４ａは、チャンバ４０の周壁のうち、基板キャリア１００の搬送方向（Ｘ方向）で上流側の壁部である（図１参照）。前壁４ａには、不図示のゲートバルブによって開閉される搬入口４ｂ、４ｄが形成されている。搬入口４ｂは、基板Ｇを保持した基板キャリア１００をチャンバ４０内に搬入するための開口部であり、搬入口４ｄはマスクＭをチャンバ４０内に搬入するための開口部である。

搬入口４ｂの周壁４ｃは、チャンバ４０の周壁の他の部分よりも部材厚が厚く、剛性が高く設計されており、チャンバ４０内部が真空状態か大気圧下による変形量が他の部分よりも小さい。そこで、周壁４ｃに指標４ｆが形成されている。この指標４ｆは、基板キャリア１００の搬送経路における基板キャリア１００の幅方向（Ｙ方向）の位置に合わせて形成されている。指標４ｆは本実施形態の場合、切り欠きであるが、塗料の塗布によって形成されたものであってもよい。

ガイドローラ４３２を指標４ｆに合わせるようにして規制ユニット４３１の規制位置を設定することができ、特に、Ｘ方向に配列された複数の規制ユニット４３１の各規制位置を揃えることができる。こうした規制位置の調整は、例えば、チャンバ４０の内部が大気に開放された状態で行い、リセット位置から規制位置までの距離を記録しておく。そして、チャンバ４０を真空状態とした場合には、規制ユニット４３１をリセット位置に位置させた後、記録していた距離だけ規制ユニット４３１をＹ方向に移動すればよい。

搬入口４ｄの周壁４ｅには指標４ｇが形成されている。この指標４ｇは、マスクＭの搬送経路におけるマスクＭの幅方向（Ｙ方向）の位置に合わせて形成されている。

ガイドローラ４４２を指標４ｇに合わせるようにして規制ユニット４４１の規制位置を設定することができ、特に、Ｘ方向に配列された複数の規制ユニット４４１の各規制位置を揃えることができる。

図６（Ｂ）はチャンバ４０の後壁４ｈを示している。後壁４ｈは、チャンバ４０の周壁のうち、基板キャリア１００の搬送方向（Ｘ方向）で下流側の壁部である（図１参照）。後壁４ｈには、不図示のゲートバルブによって開閉される搬出口４ｉが形成されている。搬出口４ｉは、基板Ｇ及びマスクＭを保持した基板キャリア１００をチャンバ４０から搬出するための開口部である。

搬出口４ｉの周壁４ｊは、チャンバ４０の周壁の他の部分よりも部材厚が厚く、剛性が高く設計されており、チャンバ４０内部が真空状態か大気圧下による変形量が他の部分よりも小さい。そこで、周壁４ｊに指標４ｋが形成されている。この指標４ｋは、マスクＭの搬送経路におけるマスクＭの幅方向（Ｙ方向）の位置に合わせて形成されている。

ガイドローラ４４２を指標４ｋに合わせるようにして規制ユニット４４１の規制位置を設定することができ、特に、Ｘ方向に配列された複数の規制ユニット４４１の各規制位置を揃えることができる。

図６（Ａ）及び図６（Ｂ）の例では、搬入口４ｂ、４ｄの周壁４ｃ、４ｅと、搬出口４ｉの周壁４ｊとの双方に、対応する指標４ｆ、４ｇ、４ｋを形成したが、搬入口のみ、或いは、搬出口のみに指標を形成してもよい。

図７（Ａ）及び図７（Ｂ）は、より具体的な指標の例を示す図である。図７（Ａ）はチャンバ４０の壁部に設けられた開口部４００の斜視図である。開口部４００は例えば搬入口４ｂ、４ｄ又は搬出口４ｉに相当する。開口部４００の周縁部に指標４０１が形成されている。図示の指標４０１は、開口部４００の周縁部に形成されたＵ字型の溝である。図７（Ｂ）に例示するように、指標４０１の一端から上下方向に延びる仮想線４０２を基準として規制ユニット４３１や４４１のＹ方向の位置合わせ（ガイドローラ４３２、４４２のＹ方向の位置合わせ）を行うことができる。

＜搬送装置の他の構成例＞
図３～図６（Ｂ）の例では、アライメント装置１１３における搬送装置４について説明したが、搬送装置４の構成は他の装置又は室にも適用可能である。例えば、図２に例示した蒸着装置１１４Ａに適用可能であり、その場合、蒸着装置１１４Ａのガイドローラ２ｅについて、位置変更ユニット４４４、基準ユニット７及び支持ユニット８を適用することが可能である。

また、図５の例では基準ユニット７を当接部材としたが、基準ユニット７は、当該基準ユニット７に対する規制ユニット４３１或いは規制ユニット４４１のＹ方向の位置を測距可能なセンサであってもよく、例えば、基準ユニット７はレーザ測距計であってもよい。この場合、レーザ測距計の計測結果に基づいて規制位置を設定することでチャンバ４０の変形に影響されることなく、規制ユニット４３１或いは規制ユニット４４１を適切な規制位置に配置することができる。また、規制ユニット４３１又は４４１と基準ユニット７との当接が不要となり、当接によるパーティクルの発生を防止できる。

また、一つの位置変更ユニット４３４に対する規制ユニット４３１の数は一つであっても複数であってもよい。複数の場合、当該複数の規制ユニット４３１が一つの位置変更ユニット４３４によって同時に移動されることになる。同様に、一つの位置変更ユニット４４４に対する規制ユニット４４１の数は一つであっても複数であってもよい。複数の場合、当該複数の規制ユニット４４１が一つの位置変更ユニット４４４によって同時に移動されることになる。

また、一つの支持ユニット８に対する基準ユニット７の数は一つであっても複数であってもよい。同様に、一つの支持ユニット８に対する規制ユニット４３１又は４４１の数は一つであっても複数であってもよい。

＜電子デバイス＞
次に、電子デバイスの一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成を例示する。

まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図８（Ａ）は有機ＥＬ表示装置５００の全体図、図８（Ｂ）は１画素の断面構造を示す図である。

図８（Ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置５００の表示領域５１には、発光素子を複数備える画素５２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。

なお、ここでいう画素とは、表示領域５１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。カラー有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子５２Ｒ、第２発光素子５２Ｇ、第３発光素子５２Ｂの複数の副画素の組み合わせにより画素５２が構成されている。画素５２は、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子の３種類の副画素の組み合わせで構成されることが多いが、これに限定はされない。画素５２は少なくとも１種類の副画素を含めばよく、２種類以上の副画素を含むことが好ましく、３種類以上の副画素を含むことがより好ましい。画素５２を構成する副画素としては、例えば、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子と黄色（Ｙ）発光素子の４種類の副画素の組み合わせでもよい。

図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素５２は、基板５３上に、第１の電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、赤色層５６Ｒ・緑色層５６Ｇ・青色層５６Ｂのいずれかと、電子輸送層５７と、第２の電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子で構成される複数の副画素を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に当たる。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。

また、第１の電極５４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層５５と電子輸送層５７と第２の電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂにわたって共通で形成されていてもよいし、発光素子ごとに形成されていてもよい。すなわち、図８（Ｂ）に示すように正孔輸送層５５が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成された上に赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂが副画素領域ごとに分離して形成され、さらにその上に電子輸送層５７と第２の電極５８が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成されていてもよい。

なお、近接した第１の電極５４の間でのショートを防ぐために、第１の電極５４間に絶縁層５９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層６００が設けられている。

図８（Ｂ）では正孔輸送層５５や電子輸送層５７が一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によって、正孔ブロック層や電子ブロック層を有する複数の層で形成されてもよい。また、第１の電極５４と正孔輸送層５５との間には第１の電極５４から正孔輸送層５５への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成してもよい。同様に、第２の電極５８と電子輸送層５７の間にも電子注入層を形成してもよい。

赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂのそれぞれは、単一の発光層で形成されていてもよいし、複数の層を積層することで形成されていてもよい。例えば、赤色層５６Ｒを２層で構成し、上側の層を赤色の発光層で形成し、下側の層を正孔輸送層又は電子ブロック層で形成してもよい。あるいは、下側の層を赤色の発光層で形成し、上側の層を電子輸送層又は正孔ブロック層で形成してもよい。このように発光層の下側又は上側に層を設けることで、発光層における発光位置を調整し、光路長を調整することによって、発光素子の色純度を向上させる効果がある。

なお、ここでは赤色層５６Ｒの例を示したが、緑色層５６Ｇや青色層５６Ｂでも同様の構造を採用してもよい。また、積層数は２層以上としてもよい。さらに、発光層と電子ブロック層のように異なる材料の層が積層されてもよいし、例えば発光層を２層以上積層するなど、同じ材料の層が積層されてもよい。

こうした電子デバイスの製造において、上述した成膜装置１が適用可能であり、当該製造方法は、基板Ｇを搬送する搬送工程と、搬送されている基板Ｇに蒸着装置１１４Ａ、１１４Ｂによって各層の少なくともいずれか一つの層を蒸着する蒸着工程と、を含むことができる。

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、７ 基準ユニット、８ 支持ユニット、４ 搬送装置、４０ チャンバ、４１ キャリア搬送ユニット、４２ マスク搬送ユニット、４３１ 規制ユニット、４４１ 規制ユニット、４３４ 位置変更ユニット、４４４ 位置変更ユニット、８０ 架台部、８１ ベース部、８２ 接続部

Claims (10)

1. 真空に維持される搬送空間を形成するチャンバと、
   前記チャンバ内で搬送対象物を搬送方向に搬送する搬送手段と、
   前記搬送方向に対する前記搬送対象物の幅方向の位置を規制する規制手段と、
   前記規制手段を前記幅方向に移動してその位置を変更可能な位置変更手段と、
   前記チャンバ内に配置され、前記規制手段の前記幅方向の位置の基準となる基準手段と、
   前記基準手段を支持する支持手段と、を備え、
   前記支持手段は、
   前記チャンバ内に前記チャンバと分離して配置され、前記基準手段が搭載される架台部と、
   前記チャンバ外に前記チャンバと分離して配置されたベース部と、
   前記チャンバの壁部に形成した開口部を通って前記架台部と前記ベース部とを接続する接続部と、を備え、
   前記チャンバは、該チャンバに対する前記規制手段の位置合わせのための指標を有し、
   前記チャンバは、第一の部分と、前記第一の部分よりも前記搬送空間が大気圧下にある場合と真空である場合との変形量が小さい第二の部分と、を含み、
   前記指標は、前記第二の部分に設けられている、
   ことを特徴とする搬送装置。
2. 真空に維持される搬送空間を形成するチャンバと、
   前記チャンバ内で搬送対象物を搬送方向に搬送する搬送手段と、
   前記搬送方向に対する前記搬送対象物の幅方向の位置を規制する規制手段と、
   前記規制手段を前記幅方向に移動してその位置を変更可能な位置変更手段と、
   前記チャンバ内に配置され、前記規制手段の前記幅方向の位置の基準となる基準手段と、
   前記基準手段を支持する支持手段と、を備え、
   前記支持手段は、
   前記チャンバ内に前記チャンバと分離して配置され、前記基準手段が搭載される架台部と、
   前記チャンバ外に前記チャンバと分離して配置されたベース部と、
   前記チャンバの壁部に形成した開口部を通って前記架台部と前記ベース部とを接続する接続部と、を備え、
   前記チャンバは、該チャンバに対する前記規制手段の位置合わせのための指標を有し、
   前記チャンバは、前記搬送対象物の搬入口及び搬出口を有し、
   前記指標は、前記搬入口の周壁及び前記搬出口の周壁の少なくともいずれ一方に設けられている、
   ことを特徴とする搬送装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の搬送装置であって、
   前記搬送対象物は、基板を保持する基板キャリアであり、
   前記規制手段は、前記基板キャリアの側部に対向する周面を有するガイドローラを備える、
   ことを特徴とする搬送装置。
4. 請求項１又は請求項２に記載の搬送装置であって、
   前記搬送対象物は、基板及びマスクを保持する基板キャリアであり、
   前記規制手段は、前記マスクの側部に対向する周面を有するガイドローラを備える、
   ことを特徴とする搬送装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
   前記基準手段は、前記位置変更手段による前記規制手段の位置変更範囲に配置され、前記規制手段と当接可能な当接部材である、
   ことを特徴とする搬送装置。
6. 請求項５に記載の搬送装置であって、
   前記位置変更手段は、前記当接部材に前記規制手段が当接した位置を基準として前記規制手段を規制位置に移動する、
   ことを特徴とする搬送装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
   前記チャンバ内で前記搬送対象物を昇降する昇降手段を備える、
   ことを特徴とする搬送装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の搬送装置であって、
   前記位置変更手段は、
   前記チャンバ外に配置され、前記規制手段を前記幅方向に移動する駆動力を発揮する駆動手段と、
   前記チャンバの壁部に形成した開口部を通って前記規制手段と前記駆動手段とを接続する駆動軸と、を備える、
   ことを特徴とする搬送装置。
9. 請求項１又は請求項２に記載の搬送装置であって、
   前記搬送手段は、前記搬送方向に配列され、前記搬送対象物を下から支える複数の搬送ローラを備える、
   ことを特徴とする搬送装置。
10. 基板に成膜を行うインライン型の成膜装置であって、
    前記基板を搬送する請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の搬送装置を含む、
    ことを特徴とする成膜装置。

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