JP7507182B2 - 搬送装置及び成膜装置 - Google Patents
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Description
搬送体を搬送する搬送装置であって、
搬送体を搬送する複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記複数の搬送ローラと前記駆動手段が設けられた回転台と、
前記複数の搬送ローラが第1方向に沿って並ぶ状態と、前記複数の搬送ローラが前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ状態と、を切り替えるように、前記回転台を回動させる回動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記回転台に設けられた大気ボックスの内部に配置され、
前記回転台の回転速度は、回動が開始したのち、加速段階、定速段階、減速段階の順に制御され、
前記定速段階における回転速度は、前記回転台に前記搬送体が載置されているときよりも載置されていないときの方が遅い
ことを特徴とする搬送装置である。
搬送体を搬送する搬送装置であって、
搬送体を搬送する複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記複数の搬送ローラと前記駆動手段が設けられた回転台と、
前記複数の搬送ローラが第1方向に沿って並ぶ状態と、前記複数の搬送ローラが前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ状態と、を切り替えるように、前記回転台を回動させる回動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記回転台に設けられた大気ボックスの内部に配置され、
前記搬送体は、基板を保持する基板キャリアと、前記基板に成膜が行われるときに用いられるマスクとの積層体であり、
前記基板キャリアを保持して、前記マスクから離間させる基板キャリア保持手段をさらに備え、
前記複数の搬送ローラは、前記マスクを搬送するものであり、
前記基板キャリア保持手段によって前記マスクから離間された前記基板キャリアを搬送する第2の搬送ローラをさらに備え、
前記第2の搬送ローラは、当該第2の搬送ローラの回転軸の方向に沿って位置を変更することが可能である
ことを特徴とする搬送装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
搬送体を搬送する搬送装置であって、
搬送体を搬送する複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記複数の搬送ローラと前記駆動手段が設けられた回転台と、
前記複数の搬送ローラが第1方向に沿って並ぶ状態と、前記複数の搬送ローラが前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ状態と、を切り替えるように、前記回転台を回動させる回動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記回転台に設けられた大気ボックスの内部に配置され、
前記搬送体は、基板を保持する基板キャリアと、前記基板に成膜が行われるときに用いられるマスクとの積層体であり、
前記回動手段は、前記基板キャリアが前記マスクから離間した後に、前記マスクを前記複数の搬送ローラに載置した状態で、前記回転台を回動する
ことを特徴とする搬送装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
搬送体を搬送する搬送装置であって、
搬送体を搬送する複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記複数の搬送ローラと前記駆動手段が設けられた回転台と、
前記複数の搬送ローラが第1方向に沿って並ぶ状態と、前記複数の搬送ローラが前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ状態と、を切り替えるように、前記回転台を回動
させる回動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記回転台に設けられた大気ボックスの内部に配置され、
前記搬送体は、基板を保持する基板キャリアと、前記基板に成膜が行われるときに用いられるマスクとの積層体であり、
前記回動手段は、前記基板キャリアと前記マスクとの積層体を前記複数の搬送ローラに載置した状態で、前記回転台を回動する
ことを特徴とする搬送装置である。
本発明は、また、以下の構成を採用する。すなわち、
搬送体を搬送する搬送装置であって、
搬送体を搬送する複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記複数の搬送ローラと前記駆動手段が設けられた回転台と、
前記複数の搬送ローラが第1方向に沿って並ぶ状態と、前記複数の搬送ローラが前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ状態と、を切り替えるように、前記回転台を回動させる回動手段と、
前記回転台に連結された中空のシャフトと、を備え、
前記駆動手段は、前記回転台に設けられた大気ボックスの内部に配置され、
前記中空のシャフトには、前記駆動手段に接続されたケーブルが挿通される
ことを特徴とする搬送装置である。
スプレイ、それを用いた有機EL表示装置などの有機電子デバイスに好適である。本発明はまた、薄膜太陽電池、有機CMOSイメージセンサにも利用できる。ただし本発明の適用対象はこれに限られず、真空チャンバに大気ボックスが設置される装置に広く利用できる。
(成膜装置)
図1は、実施例に係る、有機ELディスプレイを製造するインライン式の成膜装置500の構成を示す模式的な平面図である。有機ELディスプレイは、一般的に、回路素子を形成する回路素子形成工程と、基板上に有機発光素子を形成する有機発光素子形成工程と、形成した有機発光層上に保護層を形成する封止工程と、を経て製造される。実施例に係る成膜装置500は有機発光素子形成工程を主に行う。
が鉛直方向上方を向くような構成)や、サイドデポの構成(成膜時に基板Sが垂直に立てられる構成)でもよい。
基板キャリアCの構成と基板Sの保持について説明する。図2(a)は基板キャリアCの模式的平面図である。基板キャリアCは、平面視で略矩形の平板状の構造体である。ここで、成膜装置内には、キャリア搬送経路の両側に沿ってキャリア搬送ローラが複数配置されている。基板キャリアCの搬送時には、基板キャリアCの四辺のうち、搬送方向に沿った対向する二辺がキャリア搬送ローラによって支持される。キャリア搬送ローラが回転することにより、基板キャリアCが搬送方向に移動する。
図3は、基板Sを基板キャリアCに取り付け、その基板キャリアCを反転してマスクMへ載置するまでの様子を示す模式的断面図である。図3(a)は、合流室503等において行われる、保持面405が上方を向いた基板キャリアCにより基板Sが支持される様子を示す。基板Sがキャリア面板401の保持面405に向かって下降していき、図3(b)に示すようにチャック部材402によって保持された状態となる。
真空チャンバの内部に、内部空間が大気環境に保たれた大気ボックスと呼ばれる構造物を配置する場合がある。大気ボックスの内部空間はチャンバの外側と連通している。大気ボックスとチャンバの外側の間には、信号線やチューブなどが配置され、情報や物質のやり取りに利用される。内部が大気環境である大気ボックスと、真空に排気される必要があるチャンバ空間とは、気密を保つように隔てられている。
。このようなインライン型成膜装置のチャンバ内部には、基板を移動させるための搬送ローラが備えられている。そしてチャンバ内部の大気ボックスには、搬送ローラを駆動するためのモータ等の駆動機構が格納されている。駆動機構は、チャンバ外部から信号線を介して電力や制御信号を受け取り、大気ボックスに開けられた穴に挿通された軸を介して搬送ローラに動力を伝達する。
御に利用できる。例えば制御部550は、撮影手段252が回転後の回転台245を撮像して得られた画像を解析して、回転台245が所定の位置に収まったかどうかを判定することができる。これにより、マスク搬送ローラ210の搬送方向がずれていても、正しい方向に修正することができる。撮影手段252を複数設けることで、より精度良く位置ずれを検出して制御することができる。
御を行うことにより、回転台245の動作を滑らかにしてマスクMの安定を保ちつつ、できるだけ早く回転を完了させることができる。なお、制御プロファイルは台形に限定されず、加速-定速-減速の順に制御されるものであればよい。例えば、加速開始時や定速への移行時には緩やかに速度が変化するS字制御でもよい。
本実施例では、成膜装置500内の各チャンバにおける、基板キャリアCとマスクMの取り付け、分離、搬入および搬出のパターンについて、図面を参照しながら説明する。これにより、成膜装置500のチャンバ内におけるマスクMの回転の適用例を説明する。具体的には、基板キャリアCとマスクMの合流が発生するマスク組込室510、基板キャリアCを載置したマスクMが旋回する回転室522(第1の回転室)と524(第2の回転室)、および、基板キャリアCがマスクMから分離され得るキャリア分離室531(第1の分離室)とキャリア分離室532(第2の分離室)における動作説明を行う。
マスク組込室510には、基板キャリアCが左から、マスクMが下からそれぞれ搬入される。マスク組込室510には、キャリア分離室531と同様の回転台が設けられており、回転台がXY平面内で回転することにより、マスクMの向きも90度変化する。基板キャリアCはキャリア搬送ローラにより、マスクMはマスク搬送ローラにより、それぞれ右に搬送される。なお、実施例の構成では、アライメント室511において基板キャリアCがマスクMに載置されるが、マスク組込室510において載置を行ってもよい。
回転室522(第1の回転室)には、基板キャリアCが載置されたマスクMが左から右に(第1の向きに)搬入される。回転室522にも回転台が設けられており、回転台の回転により、マスクMおよび基板キャリアCの向きが90度変化するよう回転して、回転されたマスクMおよび基板キャリアCが回転室522から搬出される。回転室524(第2の回転室)には、基板キャリアCが載置されたマスクMが上から搬入される。回転室524にも回転台が設けられており、回転台の回転により、マスクMおよび基板キャリアCの向きが90度変化するよう回転して、回転されたマスクMおよび基板キャリアCが回転室524から右から左に(第2の向きに)搬出される。
キャリア分離室531には、基板キャリアCが載置されたマスクMが右から搬入される。キャリア分離室531では、基板キャリアCが、キャリアZ駆動部231の動作によってマスクから分離され、キャリア搬送ローラ220に支持される。
キャリア分離室531において、マスクMは2通りの動作を行い得る。まず、マスク交換などの理由でマスクMを成膜装置500から搬出する場合は、キャリア分離室531内の回転台245が回転し、マスクMの向きを90度変化させる。そして、図6のようにマスク搬送ローラ210がY方向に連続した状態になったら、マスクMを下に搬出する。
一方、マスクMを次回の成膜に再利用する場合は、回転台245を回転させずに、図5のようにマスク搬送ローラ210がX方向に連続した状態で、マスクMを左に搬出する。なお、(3-1)と(3-2)どちらの場合も、基板キャリアCは基板搬送ローラによって左に搬出される。実施例の構成では、キャリア分離室531で必ず基板キャリアCを分離しているが、本発明はこれに限定されない。(3-2)のようにマスクMを再利用する場合は、マスクMに基板キャリアCを取り付けたまま左に搬出し、キャリア分離室532で分離を行うようにしてもよい。
(4-1)
マスク交換が発生する場合は、キャリア分離室532には、マスクMが下から搬入される。ここで、キャリア分離室532にも回転台が設けられており、(4-1)の場合は、マスク搬送ローラが上下方向に連続するように制御されている。よって、搬入されたマスクMは向きを変えずにそのまま上に搬出される。
一方、マスクMを再利用する場合は、キャリア分離室532には、マスクMが右から搬入される。この場合は、マスク搬送ローラが左右方向に連続するように回転台が制御される。そして、マスクMが搬入された後、回転台が90度回転する。そして、マスクMが上に搬出される。なお、(4-1)と(4-2)どちらの場合も、成膜済みの基板Sを保持している基板キャリアCは、右から搬入されて左に搬出される。したがって(4-1)の場合は、マスクMと基板キャリアCが上下に離間した状態で、それぞれマスク搬送ローラとキャリア搬送ローラに支持されながら搬送されてくる。
回転室522、524では、マスク搬送ローラと回転機構があればよい。その他、マスクMと基板キャリアCの分離や載置の有無や、搬送体の移動方向に基づいて定まる回転の必要性の有無に応じて、各チャンバの構成を決定すればよい。
図9(a)を参照して、各チャンバでの搬送体の回転についての別の例を説明する。図8と比べると、回転室524での回転方向が異なっている。なお、この例では、右向きの回転方向を第1の回転方向とし、左向きの回転方向を第2の回転方向とする。第2の回転方向は、第1の回転方向とは反対となる。
続いて、図10~図12のチャンバ断面図を参照しつつ、マスクMの回転および搬送の具体的な例を説明する。ここでは、上記(3-1)のように、キャリア分離室531においてマスク交換が発生する場合を例として説明する。各図において、説明に不要な一部の構成要素については、符号を省くか、記載自体を省略している。
送ローラの駆動部222a、222bが、キャリア搬送ローラ220a、220bを、ローラの回転軸方向において接近させることで、キャリア搬送ローラ220a、220bが退避位置から支持位置に移動する。続いて、キャリアZ駆動部231が基板キャリアCを下降させてキャリア搬送ローラ220上に載置する。
図13(a)は、大気ボックス201の垂直方向における断面図である。大気ボックス201の隔壁には、マスク搬送ローラ210に対応する数(本実施例では2つ)の挿通穴275が設けられている。挿通穴275には駆動軸部211が配置されており、駆動軸部211と挿通穴275の隙間はシール部202により封止されている。大気ボックス201の内部には、チャンバ外部から、挿通穴275ごとに、チューブ250が導入されている。挿通穴275は、大気ボックス201の内部から外部に貫通して配置される部材(ここでは駆動軸部)のための貫通孔であり、本実施例でのリーク箇所の候補に当たる。ただしリーク箇所の候補はこれに限定されない。
次に、本実施例に係る成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機EL表示装置の構成を示し、有機EL表示装置の製造方法を例示する。
ここでいう画素とは、表示領域701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。本実施例に係る有機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702R、第2発光素子702G、第3発光素子702Bの組み合わせにより画素702が構成されている。画素702は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組み合わせで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも1色以上であれば特に制限されるものではない。
Claims (11)
- 搬送体を搬送する搬送装置であって、
搬送体を搬送する複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記複数の搬送ローラと前記駆動手段が設けられた回転台と、
前記複数の搬送ローラが第1方向に沿って並ぶ状態と、前記複数の搬送ローラが前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ状態と、を切り替えるように、前記回転台を回動させる回動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記回転台に設けられた大気ボックスの内部に配置され、
前記回転台の回転速度は、回動が開始したのち、加速段階、定速段階、減速段階の順に制御され、
前記定速段階における回転速度は、前記回転台に前記搬送体が載置されているときよりも載置されていないときの方が遅い
ことを特徴とする搬送装置。 - 搬送体を搬送する搬送装置であって、
搬送体を搬送する複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記複数の搬送ローラと前記駆動手段が設けられた回転台と、
前記複数の搬送ローラが第1方向に沿って並ぶ状態と、前記複数の搬送ローラが前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ状態と、を切り替えるように、前記回転台を回動させる回動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記回転台に設けられた大気ボックスの内部に配置され、
前記搬送体は、基板を保持する基板キャリアと、前記基板に成膜が行われるときに用いられるマスクとの積層体であり、
前記基板キャリアを保持して、前記マスクから離間させる基板キャリア保持手段をさらに備え、
前記複数の搬送ローラは、前記マスクを搬送するものであり、
前記基板キャリア保持手段によって前記マスクから離間された前記基板キャリアを搬送する第2の搬送ローラをさらに備え、
前記第2の搬送ローラは、当該第2の搬送ローラの回転軸の方向に沿って位置を変更することが可能である
ことを特徴とする搬送装置。 - 前記第2の搬送ローラは、前記複数の搬送ローラとは別の高さに配置されている
ことを特徴とする請求項2に記載の搬送装置。 - 搬送体を搬送する搬送装置であって、
搬送体を搬送する複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記複数の搬送ローラと前記駆動手段が設けられた回転台と、
前記複数の搬送ローラが第1方向に沿って並ぶ状態と、前記複数の搬送ローラが前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ状態と、を切り替えるように、前記回転台を回動させる回動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記回転台に設けられた大気ボックスの内部に配置され、
前記搬送体は、基板を保持する基板キャリアと、前記基板に成膜が行われるときに用いられるマスクとの積層体であり、
前記回動手段は、前記基板キャリアが前記マスクから離間した後に、前記マスクを前記複数の搬送ローラに載置した状態で、前記回転台を回動する
ことを特徴とする搬送装置。 - 搬送体を搬送する搬送装置であって、
搬送体を搬送する複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記複数の搬送ローラと前記駆動手段が設けられた回転台と、
前記複数の搬送ローラが第1方向に沿って並ぶ状態と、前記複数の搬送ローラが前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ状態と、を切り替えるように、前記回転台を回動させる回動手段と、
を備え、
前記駆動手段は、前記回転台に設けられた大気ボックスの内部に配置され、
前記搬送体は、基板を保持する基板キャリアと、前記基板に成膜が行われるときに用いられるマスクとの積層体であり、
前記回動手段は、前記基板キャリアと前記マスクとの積層体を前記複数の搬送ローラに載置した状態で、前記回転台を回動する
ことを特徴とする搬送装置。 - 搬送体を搬送する搬送装置であって、
搬送体を搬送する複数の搬送ローラと、
前記複数の搬送ローラを駆動する駆動手段と、
前記複数の搬送ローラと前記駆動手段が設けられた回転台と、
前記複数の搬送ローラが第1方向に沿って並ぶ状態と、前記複数の搬送ローラが前記第1方向と交差する第2方向に沿って並ぶ状態と、を切り替えるように、前記回転台を回動させる回動手段と、
前記回転台に連結された中空のシャフトと、
を備え、
前記駆動手段は、前記回転台に設けられた大気ボックスの内部に配置され、
前記中空のシャフトには、前記駆動手段に接続されたケーブルが挿通される
ことを特徴とする搬送装置。 - 前記搬送装置は、チャンバの内部に配置されるものであり、
前記チャンバの天面に配置された複数の撮影手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の搬送装置。 - 前記撮影手段により撮像された画像に基づいて、前記回動手段により前記回転台が回動されたあとの前記搬送体の位置ずれを制御する制御手段をさらに有する
ことを特徴とする請求項7に記載の搬送装置。 - 前記チャンバの内部には、前記複数の搬送ローラが前記第1方向に沿って並ぶ状態となったときと、前記第2方向に沿って並ぶ状態となったときの少なくともいずれかにおいて、前記複数の搬送ローラの延長線上に配置されるように、固定されたローラが設けられている
ことを特徴とする請求項7または8に記載の搬送装置。 - 基板を保持する基板キャリアと、マスクと、を搬送する搬送装置と、前記基板に前記マスクを介して成膜を行う成膜源と、を備え、複数のチャンバの内部を、前記基板キャリアおよび前記マスクが前記搬送装置により搬送される成膜装置であって、
前記搬送装置は、請求項1から9のいずれか1項に記載の搬送装置であることを特徴とする、成膜装置。 - 前記複数のチャンバは、第1の向きに搬入された前記基板キャリアが載置された前記マスクを第1の回転方向に回転して搬出する第1の回転室と、前記第1の回転室から搬出された前記基板キャリアが載置された前記マスクを前記第1の回転方向とは反対の第2の回転方向に回転して前記第1の向きとは異なる第2の向きに搬出する第2の回転室と、を含む
ことを特徴とする請求項10に記載の成膜装置。
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