KR20100028479A

KR20100028479A - 유기 ｅｌ 디바이스 제조 장치 및 유기 ｅｌ 디바이스 제조 방법 및 성막 장치 및 성막 방법

Info

Publication number: KR20100028479A
Application number: KR1020090075500A
Authority: KR
Inventors: 다다시 와까바야시; 노부히로 니라사와; 겐지 유미바; 미끼오 아사다; 유끼오 오찌아이
Original assignee: 가부시키가이샤 히다치 하이테크놀로지즈
Priority date: 2008-09-04
Filing date: 2009-08-17
Publication date: 2010-03-12
Also published as: TW201408133A; TW201028034A; CN102157708A; KR20110081128A; CN102157708B; KR101092163B1; TWI424784B; CN102938447A; KR101119790B1

Abstract

본 발명의 과제는, 재료의 손실이 적어 경제성이 좋은, 또는 생산성이 높은, 혹은 가동률이 높은 유기 EL 디바이스 제조 장치 및/또는 EL 디바이스 제조 방법 혹은 성막 장치 및/또는 성막 방법을 제공하는 것이다.

본 발명은, 진공 챔버 내에 N(N은 2 이상)매의 기판을 내재시키고, 제1매째의 제1 기판을 상기 증발원으로 증착 중에, 제N매째의 제N 기판을 상기 진공 챔버 내로 반입하고,

제2매째의 제2 기판을 상기 증발원으로 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출하거나, 혹은 상기 제1 기판을 증착 중에 상기 제2 기판의 상기 위치 맞춤을 종료시키고, 상기 증착시와 동일한 증발원으로 상기 제2 기판의 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출시키는 것을 특징으로 한다.

진공 챔버, 클러스터, 반송 기판, 증착부, 섀도우 마스크

Description

유기 ＥＬ 디바이스 제조 장치 및 유기 ＥＬ 디바이스 제조 방법 및 성막 장치 및 성막 방법{MANUFACTURING DEVICE OF ORGANIC EL DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING ORGANIC EL DEVICE AND LAYER FORMING DEVICE AND LAYER FORMING METHOD}

본 발명은, 유기 EL 디바이스 제조 장치 및 유기 EL 디바이스 제조 방법 및 성막 장치 및 성막 방법에 관한 것으로, 특히 증착법에 의한 제조에 적합한 유기 EL 디바이스 제조 장치 및 유기 EL 디바이스 제조 방법에 관한 것이다.

유기 EL 디바이스를 제조하는 유력한 방법으로서 진공 증착법이 있다. 표시 디바이스의 대형화와 함께, 유기 EL 디바이스에 있어서도 그 대형화의 요구가 있고, 기판 사이즈는 1500㎜×1850㎜에 달한다.

일반적인 진공 증착법에서는, 안정된 증착을 지속시키기 위해, 증발원으로부터 재료 증발 속도를 일정하게 유지하도록 제어할 필요가 있다. 저항 가열이나 유도 가열 등의 방법을 이용하여 증착 재료를 가열하여 물리 증착(PVC)을 행하는 경우, 증발 속도의 안정에는 일정한 시간이 필요해진다. 그로 인해, 증발원으로부터의 재료의 증발을 마치 스위치를 온/오프하는 것과 같이 제어하는 것은 용이하게 실현할 수 없다.

이러한 진공 증착법에 의한 유기 EL 디바이스의 제조에 관한 종래 기술로서는 하기의 특허 문헌 1, 2가 있다. 종래는, 하기 특허 문헌과 같이 진공 증착실에 처리 대상인 기판을 1매씩 넣어 처리를 하고 있었다. 또한, 특허 문헌 1에는 처리 시간을 단축하기 위해, 진공 증착 챔버로 기판을 반입하기 전에 얼라인먼트(위치 맞춤)를 행하는 방법이, 특허 문헌 2에는 기판을 수직으로 하여 증착하는 것도 개시되어 있다.

또한, 기판의 대형화에 따라서, 간단한 기구로 고정밀도의 증착이 가능한 기판 반송의 요구도 높아지고 있다. 일반적인 진공 증착법에 있어서의 기판 반송 방법으로서는, 하부로부터 증착하기 위해 증착면을 하방으로 하여 반송하는 하면 반송이 있다. 하면 반송에서는, 하면은 증착면이며 증착면을 보유 지지할 수 없어, 표시면으로서 사용되지 않는 프레임 부분을 보유 지지 등 하여 반송할 필요가 있다. 또는, 기판의 대형화에 따라서, 기판을 트레이에 넣어 수직으로 반송하는 수직 반송도 제안되어 있다. 기판 반송에 관한 종래 기술로서는 하기의 특허 문헌 1, 3이 있다.

[특허 문헌 1] 일본 특허 출원 공개 제2004-259638호 공보

[특허 문헌 2] 일본 특허 출원 공개 제2007-177319호 공보

[특허 문헌 3] 일본 특허 출원 공개 제2006-147488호 공보

그러나, 전술한 바와 같이 재료 증발 속도를 일정하게 유지하기 위해 항시 증발시킬 필요가 있다. 즉, 상기 공정 중 증착에 필요하지 않은 기판의 반입출, 위치 결정 공정시에도 증발시켜 둘 필요가 있고, 그 동안에는 증발원으로부터 증발하는 재료는 증착 공정에 전혀 기여하지 않아, 그대로 재료 손실이 되고 있었다. 상기 특허 문헌 1에서는, 얼라인먼트 시간을 단축하여 생산성의 향상을 도모하고 있어 그만큼 재료 손실이 저감되지만, 기판의 반입출 등에 시간이 걸려, 근본적인 해결책으로 되어 있지 않다.

특히 유기 EL 재료는 고가이기 때문에 제품 가격이 높아져 유기 EL 디바이스의 보급에 큰 영향을 미치고 있었다. 또한, 손실 재료가 많아지기 때문에 재료의 교환 빈도도 높아져, 장치의 가동 시간이 저감된다고 하는 과제가 있었다.

또한, 증착 공정과 그 밖의 공정의 처리 시간은 거의 동등하여, 생산성이 좋지 않다고 하는 과제가 있었다.

한편, 하면 반송에서는, 프레임 부분만 보유 지지하는 반송이므로 기판의 대형화에 따라서 휨이 커진다. 휨이 커지면 프레임 부분의 보유 지지력밖에 없으므로, 특별한 보유 지지 기구가 필요해진다. 또한, 보유 지지력이 부족하면 낙하의 위험성도 높아진다. 또한, 휨의 문제는, 반송뿐만 아니라 하면 증착시에 있어서도 섀도우 마스크의 휨에도 영향을 미쳐, 양자의 영향이 아울러 고정밀 채도의 증착을 할 수 없다고 하는 과제가 있다. 또한, 수직 반송에서는 휨의 문제는 해소할 수 있지만, 반송용 트레이가 필요하여 그 트레이도 대형화되고, 트레이에 의한 반송시의 먼지 발생이나 트레이의 회수·세정 기구가 필요해지는 등의 과제가 있다.

따라서, 본 발명의 제1 목적은, 재료의 손실이 적어 경제성이 좋은 유기 EL 디바이스 제조 장치 또는 유기 EL 디바이스 제조 방법 혹은 성막 장치 또는 성막 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제2 목적은, 생산성이 높은 유기 EL 디바이스 제조 장치 또는 유기 EL 디바이스 제조 방법 혹은 성막 장치 또는 성막 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제3 목적은, 가동률이 높은 유기 EL 디바이스 제조 장치 또는 유기 EL 디바이스 제조 방법 혹은 성막 장치 또는 성막 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제4 목적은, 기구가 간단하고 상면 반송을 할 수 있는 유기 EL 디바이스 제조 장치 또는 유기 EL 디바이스 제조 방법 혹은 성막 장치 또는 성막 방법을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 제5 목적은, 상면 반송에 있어서도 고정밀 채도로 증착 가능한 유기 EL 디바이스 제조 장치 또는 유기 EL 디바이스 제조 방법 혹은 성막 장치 또는 성막 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해, 진공 챔버 내에 N(N은 2 이상)매의 기판을 내재시키고, 제1매째의 제1 기판을 상기 증발원으로 증착 중에, 제N매째의 제N 기판을 상기 진공 챔버 내로 반입하고, 제2매째의 제2 기판을 상기 증발원으로 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출하는 것을 제1 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 상기 제1 기판을 증착 중에, 상기 제2 기판과 섀도우 마스크의 증착 위치의 위치 맞춤을 종료시키고, 상기 증착시와 동일한 증발원으로 상기 제2 기판을 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출시키는 것을 제2 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 기판을 반입 로드 로크실로부터 반입시키고, 적어도 1대의 진공 챔버를 통해 반출 로드 로크실로 반송하고, 상기 진공 챔버에 있어서 증착 재료를 상기 기판에 증착할 때에, 상기 기판의 증착면을 상면으로 하여 반송하고, 적어도 상기 기판을 이동시키는 경우에는 상기 기판의 반송면이 미끄럼 이동하지 않도록 보유 지지하는 것을 제3 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 제1 및 제2 특징에 부가하여, 각각의 기판에 각각 설치된 증착 위치로 상기 증발원을 이동시키는 것을 제4 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 제1 및 제2 특징에 부가하여, 상기 위치 맞춤에 필요한 섀도우 마스크와 상기 기판을 일체로 하여 상기 증발원 위치로 이동시키는 것을 제5 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 제1 및 제2 특징에 부가하여, 상기 기판을 상기 증착하는 위치로 이동시키고, 그 후 상기 위치 맞춤을 실시하는 것을 제6 특징으로 한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해, 제1 내지 제3 중 어느 하나의 특징에 부 가하여, 상기 증착을 상기 기판이 수직으로 세워진 상태에서 실시하고, 수평 상태에서 반송된 상기 기판을 수직으로 하는 것을 제7 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 재료의 손실이 적어 경제성이 좋은 유기 EL 디바이스 제조 장치 또는 유기 EL 디바이스 제조 방법 혹은 성막 장치 또는 성막 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 생산성이 높은 유기 EL 디바이스 제조 장치 또는 유기 EL 디바이스 제조 방법 혹은 성막 장치 또는 성막 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 가동률이 높은 유기 EL 디바이스 제조 장치 또는 유기 EL 디바이스 제조 방법 및 성막 장치 또는 성막 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 간단한 구조로 상면 반송을 할 수 있는 유기 EL 디바이스 제조 장치 또는 유기 EL 디바이스 제조 방법 혹은 성막 장치 또는 성막 방법을 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상면 반송에 있어서도 고정밀 채도로 증착 가능한 유기 EL 디바이스 제조 장치 또는 유기 EL 디바이스 제조 방법 혹은 성막 장치 또는 성막 방법을 제공할 수 있다.

발명의 제1 실시 형태를 도 1 내지 도 5를 이용하여 설명한다. 유기 EL 디바이스 제조 장치는, 단순히 발광 재료층(EL층)을 형성하여 전극으로 끼울 뿐인 구조가 아니며, 양극 상에 정공 주입층이나 수송층, 음극 상에 전자 주입층이나 수송 층 등 여러가지 재료가 박막으로서 이루어지는 다층 구조로 형성하거나, 기판을 세정한다. 도 1은 그 제조 장치의 일례를 도시한 것이다.

본 실시 형태에 있어서의 유기 EL 디바이스 제조 장치(100)는, 크게 구별하여 처리 대상의 기판(6)을 반입하는 로드 클러스터(3), 기판(6)을 처리하는 4개의 클러스터(A 내지 D), 각 클러스터 사이 또는 클러스터와 로드 클러스터(3) 혹은 다음 공정(밀봉 공정)과의 사이에 설치된 5개의 전달실(4)로 구성되어 있다. 다음 공정의 후방에는 기판을 반출하기 위해 적어도 후술하는 로드 로크실(31)과 같은 언로드 로크실(도시하지 않음)이 있다.

로드 클러스터(3)는, 전후에 진공을 유지하기 위해 게이트 밸브(10)를 갖는 로드 로크실(31)과 상기 로드 로크실(31)로부터 기판(6)(이하, 단순히 기판이라 함)을 수취하고, 선회하여 전달실(4a)에 기판(6)을 반입하는 반송 로봇(5a)으로 이루어진다. 각 로드 로크실(31) 및 각 전달실(4)은 전후에 게이트 밸브(10)를 갖고, 당해 게이트 밸브(10)의 개폐를 제어하여 진공을 유지하면서 로드 클러스터(3) 혹은 다음 클러스터 등으로 기판을 전달한다.

각 클러스터(A 내지 D)는, 1대의 반송 로봇(5)을 갖는 반송 챔버(2)와, 반송 로봇(5)으로부터 기판을 수취하고, 소정의 처리를 하는 도면상에서 상하에 배치된 2개의 처리 챔버(1)(제1 첨자 a 내지 d는 클러스터를 나타내고, 제2 첨자 u, d는 상측 하측을 나타냄)를 갖는다. 반송 챔버(2)와 처리 챔버(1)의 사이에는 게이트 밸브(10)가 설치되어 있다.

도 2는, 반송 챔버(2)와 처리 챔버(1)의 구성의 개요를 도시한다. 처리 챔 버(1)의 구성은 처리 내용에 따라 다르지만, 진공으로 발광 재료를 증착하여 EL층을 형성하는 진공 증착 챔버(1bu)를 예로서 설명한다. 도 3은, 그 반송 챔버(2b)와 진공 증착 챔버(1bu)의 구성의 모식도와 동작 설명도이다. 도 2에 있어서의 반송 로봇(5)은, 전체를 상하로 이동 가능[도 3의 화살표(53) 참조]하고, 좌우로 선회 가능한 링크 구조의 아암(51)을 갖고, 그 선단부에는 기판 반송용의 빗살 형상 핸드(52)를 상하 2단으로 2개 갖는다. 상하 2단으로 함으로써, 상부는 반입용, 하부는 반출용으로 하여, 하나의 동작으로 반입출 처리를 동시에 행할 수 있다. 2개의 핸드로 할지 1개의 핸드로 할지는 처리 내용에 따라 정한다. 이후의 설명에서는, 설명을 간단하게 하기 위해 1개의 핸드로 설명한다.

한편, 진공 증착 챔버(1bu)는, 크게 구별하여 발광 재료를 증발시켜 기판(6)에 증착시키는 증착부(7)와, 기판(6)의 필요한 부분에 증착시키는 얼라인먼트부(8) 및 반송 로봇(5)으로 기판의 전달을 행하고, 증착부(7)로 기판(6)을 이동시키는 처리 전달부(9)로 이루어진다. 얼라인먼트부(8)와 처리 전달부(9)는 우측 R 라인과 좌측 L 라인의 2계통 설치한다. 처리 전달부(9)는, 반송 로봇(5)의 빗살 형상 핸드(52)와 간섭하는 일 없이 기판(6)을 전달 가능하고, 기판(6)을 고정하는 수단(94)을 갖는 빗살 형상 핸드(91)와, 상기 빗살 형상 핸드(91)를 선회시켜 기판(6)을 직립시켜, 얼라인먼트부(8) 혹은 증착부(7)로 이동하여 대면시키는 기판면 제어 수단(92)을 갖는다. 기판(6)을 고정하는 수단(94)으로서는, 진공 중인 것을 고려하여 전자기 흡착이나 클립 등의 수단 등을 이용한다.

얼라인먼트부(8)는, 도 4에 도시하는 마스크(81m), 프레임(81f)으로 이루어 지는 섀도우 마스크(81)와 기판 상의 얼라인먼트 마크(84)에 의해 기판(6)과 섀도우 마스크(81)를 위치 맞춤하는 얼라인먼트 구동부(83)를 갖는다. 증착부(7)는 증발원(71)을 레일(76) 상을 따라 상하 방향으로 이동시키는 상하 구동 수단(72), 증발원(71)을 레일(75) 상을 따라 좌우의 얼라인먼트부 사이를 이동하는 좌우 구동 베이스(74)를 갖는다. 증발원(71)은 내부에 증착 재료인 발광 재료를 갖고, 상기 증착 재료를 가열 제어(도시하지 않음)함으로써 안정된 증발 속도가 얻어지고, 도 3의 인출도에 도시하는 바와 같이, 라인상으로 배열된 복수의 분사 노즐(73)로부터 분사되는 구조로 되어 있다. 필요에 따라서는, 안정된 증착이 얻어지도록 첨가제도 동시에 가열하여 증착한다.

이상, 설명한 실시 형태 중에서, 반송 기구를 구성하는 것은 로드 클러스터(3)의 로드 로크실(31), 반송 로봇(5a), 전달실(4), 반송 챔버(2)의 반송 로봇(5) 및 처리 챔버(1)의 처리 전달부(9)이다. 이들을 크게 구별하면, 빗살 형상의 핸드를 갖는 반송 로봇(5, 5a)과, 그 핸드가 삽입되는 로드 로크실(31), 전달실(4) 및 처리 전달부(9)로 나뉜다. 이들 2세트가 교대로 작용하면서 기판(6)을 반송해 가게 된다.

도 5는, 그 일례로서 전달실(4)의 기판 보유 지지부(41)에 반송 로봇(5)의 빗살 형상 핸드(52)가 삽입되어, 기판(6)을 수취하는 상황과 구성을 도시한 것이다. 기판(6)의 상면은 표시면이 되는 피증착면이고, 그 하면은 비표시면이다. 따라서, 종래의 하면 반송에서는 접촉 가능한 프레임부만으로 보유 지지하고 있었지만, 상면 반송에서는 중앙부를 포함하여 접촉 영역으로서 이용할 수 있으므로 휨이 적은 안정된 반송이 가능하다. 도 5에서는, 빗살 형상 핸드(52)는 2개의 아암을 갖고 있고, 전달실에서는 3개의 레일 형상의 기판 보유 지지부(41)를 갖고 있다. 빗살 형상 핸드(52)의 기판(6)과 접촉하는 상면(52u)에는, 핸드 선회시에 기판이 미끄럼 이동하지 않도록 보유 지지하는 보유 지지 수단으로서 점착성 고무(20)가 설치되어 있고, 면 형상으로 고무를 부착해도 좋지만 지나치게 점착력이 높으면 이탈성이 나빠지는 것도 고려할 필요가 있다. 점착성 고무 외에, 진공 환경을 고려하여 전자기 흡착 등도 적용 가능하다.

다음에, 고정밀 채도의 증착을 가능하게 하는 것을 중점적으로 설명한다.

도 6은, 도 1 내지 도 3에 도시한 처리 챔버(1)의 처리 흐름을 도시한 도면이다. 본 실시 형태에서의 처리의 기본적인 고려 방법은, 2가지 있다.

그 첫 번째는, 한쪽 라인에서 증착하는 동안에, 다른 쪽 라인에서는 기판을 반입출하고, 위치 맞춤을 하여 증착할 준비를 완료시키는 것이다. 발명이 해결하고자 하는 과제의 부분에서 설명한 바와 같이, 증착하는 공정과, 처리 챔버(1)로의 기판 반입출 공정 등의 그 밖의 공정은 소요 시간은 거의 동일하며, 본 실시 형태에서는 각각 대략 1분이다. 이 처리를 교대로 행함으로써, 쓸데없이 증착하고 있는 시간을 감소시킬 수 있다.

두 번째는, 상면 반송된 기판(6)을 수직으로 세워, 얼라인먼트부(8)로 반송하여 증착하는 것이다. 반송시 기판(6)의 하면이 증착면이면 반전할 필요가 있지만, 상면이 증착면이므로 수직으로 세우는 것만으로 된다.

기판을 수직으로 세워 증착하는 이유를 도 7을 이용하여 설명한다. 도 4에 도시하는 바와 같이, 대형 기판에 대응하는 섀도우 마스크(81)의 크기는, 1800㎜×2000㎜ 정도가 되고, 게다가 마스크(81m)의 두께는 40㎛이며, 앞으로 더욱 얇아지는 경향이 있다. 따라서, 하면으로부터 증착하면 기판의 무게 약 5㎏, 마스크(81m)의 무게가 200㎏이며, 마스크(81m)에는 양자의 중량이 영향을 미쳐 크게 휘게 된다. 휜 기판에 휜 마스크(81m)로 증착하므로, 인접한 색 영역까지 증착되어 버려, 색 흐려짐 상태가 발생하여 채도가 떨어진다. 따라서, 기판(6)과 섀도우 마스크(81)를 모두 세운 상태로 하여 중량에 의한 휨을 해소하여, 고정밀 채도의 색을 얻도록 하였다.

다음에, 본 실시 형태의 처리 흐름을 도 3을 참조하면서 도 6을 이용하여 상세하게 설명한다. 도 3에 있어서 기판(6)이 존재하는 부분은 실선으로 나타낸다.

우선, R 라인에 있어서, 기판(6R)을 반입하고, 기판(6R)을 수직으로 세워 얼라인먼트부(8R)로 이동하여, 위치 맞춤을 행한다(단계 R1 내지 단계 R3). 이때, 수직으로 세워 바로 위치 맞춤을 행하기 위해, 증착면을 상부로 하여 기판(6)을 반송한다. 위치 맞춤은, 도 3의 인출도에 도시하는 바와 같이, CCD 카메라(86)로 촬상하고, 기판(6)에 설치된 얼라인먼트 마크(84)가 마스크(81m)에 설치된 창(85)의 중심으로 오도록, 섀도우 마스크(81R)를 상기 얼라인먼트 구동부(83)로 제어함으로써 행한다. 본 증착이 적색(R)을 발광시키는 재료이면, 도 4에 도시하는 바와 같이 마스크(81m)의 R에 대응하는 부분에 창이 형성되어 있어, 그 부분이 증착되게 된다. 그 창의 크기는 색깔에 따라 상이하지만 평균하여 폭 50㎛, 높이 150㎛ 정도이다. 마스크(81m)의 두께는 40㎛이며, 앞으로 더욱 얇아지는 경향이 있다.

위치 맞춤이 종료되면, 증발원(71)을 R 라인측으로 이동시키고(단계 R4), 그 후 라인상의 증발원(71)을 상부 또는 하부로 이동시켜 증착한다(단계 R5). R 라인 증착 중에, L 라인에서는 R 라인과 마찬가지로 단계 L1 내지 단계 L3의 처리를 행한다. 즉, 다른 기판(6L)을 반입하고, 당해 기판(6L)을 수직으로 세워 얼라인먼트부(8L)로 이동하여, 섀도우 마스크(81L)와의 위치 맞춤을 행한다. R 라인의 기판(6R)의 증착을 완료하면, 증발원(71)은 L 라인으로 이동하여(단계 L4), L 라인에 있는 기판(6L)을 증착한다(단계 L5). 이때 증발원(71)이 R 라인의 증착 영역으로부터 완전히 나가기 전에, 기판(6R)이 얼라인먼트부(8R)로부터 이격되면, 불필요하게 증착될 가능성이 있으므로, 완전히 나간 후에, 기판(6R)의 처리 챔버(1)로부터의 반출 동작을 개시하고, 그 후 새로운 기판(6R)의 준비에 들어간다. 상기 불필요한 증착을 피하기 위해 라인 사이에 구획판(11)을 설치한다. 또한, 도 3은 단계 R5 및 단계 L1의 상태를 나타내고 있다. 즉, R 라인에서는 증착을 개시하고, L 라인에서는 진공 증착 챔버(1bu)에 기판을 반입한 상태이다.

그 후, 상기 흐름을 연속해서 행함으로써, 본 실시 형태에 따르면, 증발부(7)의 이동 시간을 제외하고 쓸데없이 증착 재료를 사용하는 일 없이 증착할 수 있다. 전술한 바와 같이 필요한 증착 시간과 그 밖의 처리 시간은 대략 1분이며, 증발원(71)의 이동 시간을 5초로 하면, 종래는 1분의 쓸데없는 증착 시간을 본 실시 형태에서는 5초로 단축할 수 있다.

또한, 상기 본 실시 형태에 따르면, 도 6에 도시하는 바와 같이 진공 증착 챔버(1bu)의 처리 기판 1매의 처리 사이클은 실질적으로 증착 시간＋증발원(71)의 이동 시간이 되어, 생산성을 향상시킬 수 있다. 전술한 조건으로 처리 시간을 평가하면, 종래의 2분에 대해, 본 실시 형태에서는 1분 5초가 되어 대략 2배로 생산성을 향상시킬 수 있다.

또한, 동일량의 증착 재료에 대해 증착부(7)가 소비하는 시간은 종래의 예와 변함이 없지만, 생산량이 2배로 된 만큼 벽 등에 부착되는 재료의 부착량이 저감되므로, 벽 등의 부착에 대한 유지 보수 사이클 및 소요 시간도 짧아진다. 그 결과, 본 실시 형태에 따르면 장치의 가동률을 향상시킬 수 있다.

상기 실시 형태에서는, 1개의 처리 장치 내에 1개의 증착부(7)에 대해 얼라인먼트부(8), 처리 전달부(9)로부터 이루어지는 2계통의 처리 라인을 설치하였다. 예를 들어, 증착 시간이 30초이고, 그 밖의 처리 시간이 1분이면, 1개의 처리 장치 내에 1개의 증착부(7)에 대해 처리 라인을 3계통 설치해도 마찬가지로 큰 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 증착 장치를 갖는 장치에 있어서 간단한 구조로 상면 반송을 할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에 따르면, 상면 반송을 행하여 기판을 세워 증착함으로써, 기판에 고정밀 채도로 증착할 수 있다.

다음에, 제2, 제3 실시 형태를 도 8을 이용하여 설명한다. 제1 실시 형태에서는, 증발원(71)이 이동하여 처리하였지만, 본 실시 형태에서는 도 8의 (a)는 얼라인먼트부(8)가 이동하는 예이고, 도 8의 (b)는 처리 전달부(9)가 이동하는 예를 나타낸다. 기본적인 움직임은 제1 실시 형태와 동일하다.

우선, 도 8의 (a)의, 처리 전달부(9)로부터 기판(6)을 수취하여 보유 지지한 얼라인먼트부(8)가 이동하여 처리하는 예를 설명한다. 또한, 도 6에 있어서, 기판(6), 얼라인먼트부(8) 및 처리 전달부(9)가 존재하는 부분은 실선으로 나타낸다.

우선, R 라인에 있어서, 기판(6R)을 반입하고, 기판(6R)을 수직으로 세워 얼라인먼트부(8R)로 기판(6R)을 이동하여 위치 맞춤을 행한다. 그 후, 얼라인먼트부(8R, 8L)는 얼라인먼트 베이스(8B)에 의해 일체가 되어 증착부(7)의 앞까지 좌측으로 이동한다. 또한, 얼라인먼트부(8R, 8L)는 개별로 좌우로 이동하는 구조라도 좋다. 그 이동 기구(도시하지 않음)로서는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 레일을 설치하고, 그 위를 이동시키는 방법을 이용해도 좋다. 다음에, 기판(6R)의 증착을 행한다. 기판(6R)이 증착되고 있을 때에는, 얼라인먼트부(8L)는 처리 전달부(9L)의 앞으로 와 있으므로, 다른 기판(6L)을 수취하여 위치 맞춤 등의 처리를 행할 수 있다. 기판(6R)의 증착 처리가 종료되었으면, 얼라인먼트부(8R, 8L)는 일체가 되어 증착부(7) 앞까지 우측으로 이동하여, 기판(6L)의 증착 처리를 행한다. 이번에는, 얼라인먼트부(8R)는 처리 전달부(9R)의 앞으로 와 있으므로, 다른 기판(6R)을 수취하여, 다음의 증착을 준비할 수 있다. 또한, 도 8의 (a)는 기판(6L)을 증착 중이며, 기판(6R)이 얼라인먼트부(8R)에 수취된 상태를 나타낸다.

본 실시 형태에 따르면, 증착 재료의 사용량의 저감, 생산성의 향상 등의 효과에 대해서는 제1 실시 형태와 마찬가지로 큰 효과를 얻을 수 있다.

다음에, 도 8의 (b)의, 처리 전달부(9)가 이동하여 처리하는 예를 설명한다. 이 경우에는, 얼라인먼트부(8)와 증착부(7)는 고정이다. 처리 전달부(9R, 9L)가 일체가 되어 좌우로 이동한다. 또한, 처리 전달부(9R, 9L)는 개별로 좌우로 이동하는 구조라도 좋다. 본 예에서는, 처리 전달부(9)가 이동하고, 기판을 수직으로 세워 위치 맞춤을 하여 증착한다. 증착하고 있는 동안에, 다른 쪽 기판의 반입과 새로운 기판의 반입이 가능해진다. 또한, 도 8의 (b)는, 기판(6L)을 증착 중이며, 기판(6R)이 처리 전달부(9R)로 반입된 상태를 나타낸다.

따라서, 본 실시 형태는 앞의 2개의 실시 형태에 비해 효과는 작지만, 종래예를 비교하면 다소의 효과를 동일하게 얻을 수 있다.

또한, 제2, 제3 실시 형태에 따르면, 간단한 구조로 상면 반송을 할 수 있고, 상면 반송한 기판을 대략 수직으로 세워 고정밀 채도로 증착할 수 있다.

또한, 이상의 실시 형태의 설명에 있어서는, 증착부(7), 얼라인먼트부(8) 및 처리 전달부(9)는 동일 진공 챔버에 설치하였지만, 챔버간의 이동은 게이트를 통해 행함으로써, 증착부(7)를 처리 챔버에, 얼라인먼트부(8) 및 처리 전달부(9)는 반송 챔버 등에 설치하는 것도 가능하다.

이상의 실시 형태는 모두 기판(6)의 증착면을 상부로 하여 반송하는 경우에 대해 설명하였다. 이 점에 있어서의 그 밖의 기판의 반송 방법으로서는, 증착면을 하부로 하여 반송하는 방법, 기판을 케이스 등에 넣고 세워 반송하는 방법이 있다. 이하에 서술하는 실시예는, 상면 반송에 있어서의 효과를 발휘할 수 없지만, 불필요하게 증착하고 있는 시간을 감소시키는 효과를 발휘할 수 있다.

증착면을 하부로 하는 경우는, 증착 처리를 하방으로부터 행할 필요가 있으므로, 상기 실시 형태에 있어서의 증착시에 있어서의, 기판(6), 얼라인먼트부(8) 및 증착부(7)의 위치 관계를 유지한 배치 구조로 하면 좋고, 처리 흐름으로서는 기판을 수직으로 세우는 처리를 생략한 처리로 하면 좋다. 예를 들어, 도 9는 증착면을 하부로 하는 경우인 도 3의 경우에 대응하는 실시 형태를 도시한 도면이며, 구조적으로는 처리 전달부(9R, 9L)의 하부에 얼라인먼트부(8R, 8L)를 배치하고, 그 얼라인먼트부(8R, 8L)의 하부에 증착부(7)를 설치하여, 증발원(71)이 양 얼라인먼트부 사이를 이동할 수 있는 구조로 한다.

다음에, 세워서 반송하는 경우에 있어서는, 기판을 수직으로 세우는 처리를 생략한 처리로 하는 것만으로 상기 실시 형태를 적용할 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이, 증발원의 유효 이용에 관한 강하에 대해서는, 반송 방법의 여하에 관계없이 본 발명을 적용할 수 있다.

한편, 상면 반송에 관계되는 본 발명에 관하여 이상의 실시 형태의 설명에 있어서는, 반송계를 진공 내에서 구성하였지만, 특허 문헌 3에 나타내는 바와 같이 진공의 처리 챔버 앞에 진공 외부에 설치된 슬라이드 장치가 있고, 처리 챔버 앞에서 아암을 신축시켜 기판을 반입출하는 것이 개시되어 있다. 이러한 장치에 있어서도, 상기 슬라이드 장치, 신축 아암, 처리 챔버로의 반입출 로드부 및 처리 챔버 내의 처리 전달부로 구성되는 반송계에 본 발명을 적용하는 것이 가능하다.

마지막으로, 상기 설명에서는 유기 EL 디바이스를 예로 설명하였지만, 유기 EL 디바이스와 동일한 배경에 있는 증착 처리를 하는 성막 장치 및 성막 방법에도 적용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태인 유기 EL 디바이스 제조 장치를 도시하는 도면.

도 2는 본 발명의 실시 형태인 반송 챔버(2)와 처리 챔버(1)의 구성의 개요를 도시하는 도면.

도 3은 본 발명의 실시 형태인 반송 챔버와 처리 챔버의 구성의 모식도와 동작 설명도.

도 4는 섀도우 마스크를 도시하는 도면.

도 5는 본 발명의 실시 형태인 반송 기구를 도시하는 도면.

도 6은 본 발명의 실시 형태인 처리 챔버(1)의 처리 흐름을 도시한 도면.

도 7은 기판을 수직으로 세워 증착하는 이유를 설명하는 도면.

도 8의 (a)는 본 발명의 처리 챔버의 제2 실시 형태를 도시하는 도면, 도 8의 (b)는 본 발명의 처리 챔버의 제3 실시 형태를 도시하는 도면.

도 9는 본 발명의 처리 챔버의 제4 실시 형태를 도시하는 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 처리 챔버

1bu : 진공 증착 챔버

2 : 반송 챔버

3 : 로드 클러스터

4 : 전달실

5 : 반송 로봇

6 : 기판

7 : 증착부

8 : 얼라인먼트부

9 : 처리 전달부

10 : 게이트 밸브

11 : 구획판

20 : 보유 지지 수단(점착성 고무)

31 : 로드 로크실

41 : 전달실의 기판 보유 지지부

71 : 증발원

81 : 섀도우 마스크

92 : 기판면 제어 수단

100 : 유기 EL 디바이스의 제조 장치

A 내지 D : 클러스터

Claims

진공 챔버 내에서 증착 재료를 기판에 증착시키는 증발원과, 상기 기판과 증착 위치의 위치 맞춤을 하는 섀도우 마스크를 갖는 유기 EL 디바이스 제조 장치에 있어서,

상기 진공 챔버 내에 N(N은 2 이상)매의 기판을 내재시키고, 제1매째의 제1 기판을 상기 증발원으로 증착 중에, 제N매째의 제N 기판을 상기 진공 챔버 내로 반입하고, 제2매째의 제2 기판을 상기 증발원으로 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출하는 증착 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
제1항에 있어서, 상기 N은 2인 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
진공 챔버 내에서 증착 재료를 기판에 증착시키는 증발원과, 상기 기판과 증착 위치의 위치 맞춤을 하는 섀도우 마스크를 갖는 유기 EL 디바이스 제조 장치에 있어서,

상기 제1 기판을 증착 중에 상기 제2 기판의 상기 위치 맞춤을 종료시키고, 상기 증착시와 동일한 증발원으로 상기 제2 기판을 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출시키는 증착 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
제3항에 있어서, 상기 위치 맞춤과 상기 증착은 동일 진공 챔버 내에서 실시되는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 증착 수단은, 상기 제1 기판으로부터 상기 제N 또는 상기 제2 기판에 각각 설치된 증착 위치로 상기 증발원을 이동시키는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 증착 수단은, 상기 섀도우 마스크와 상기 기판을 일체로 하여 상기 증발원 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 증착 수단은, 상기 기판을 상기 증발원 위치로 이동시키고, 그 후 상기 위치 맞춤을 실시하는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
기판을 반입하는 반입 로드 로크실과, 증착 재료를 상기 기판에 증착하는 적어도 1대의 진공 챔버와, 상기 기판을 반출하는 반출 로드 로크실과, 상기 반입 로드 로크실로부터 상기 반출 로드 로크실로 상기 기판을 반송하는 반송 기구를 갖는 유기 EL 디바이스 제조 장치에 있어서,

상기 반송 기구는, 상기 기판의 증착면을 상면으로 하여 반송하고, 상기 반송 기구 중 적어도 상기 기판을 이동시키는 기구부에는 상기 기판을 보유 지지하는 보유 지지 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
제8항에 있어서, 상기 보유 지지 수단은 상기 기판을 이동시키는 기구부 상면에 설치된 점착성 고무인 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
제8항에 있어서, 상기 진공 챔버는 상기 반송 기구를 구성하는 반송 핸드를 갖는 로봇을 갖고, 상기 핸드의 상면에 점착성 고무를 설치한 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
제1항, 제3항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 진공 챔버는 상기 기판을 전달하는 처리 전달부와, 상기 처리 전달부에는 상기 기판을 증착하는 위치로 이동시키는 기판면 제어 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
제11항에 있어서, 상기 기판면 제어 수단은 상기 기판을 대략 수직으로 세우는 수단인 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 장치.
기판과 섀도우 마스크를 위치 맞춤하고, 진공 챔버 내에서 증발원에 의해 기판에 증착 재료를 증착시키는 유기 EL 디바이스 제조 방법에 있어서,

상기 진공 챔버 내에 N(N은 2 이상)매의 기판을 내재시키고, 제1매째의 제1 기판을 상기 증발원으로 증착 중에, 제N매째의 제N 기판을 상기 진공 챔버 내로 반입하고, 제2매째의 제2 기판을 상기 증발원으로 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출하는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 방법.
제13항에 있어서, 상기 N은 2인 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 방법.
기판과 섀도우 마스크를 위치 맞춤하고, 진공 챔버 내에서 증발원에 의해 기판에 증착 재료를 증착시키는 유기 EL 디바이스 제조 방법에 있어서,

상기 제1 기판을 증착 중에 상기 제2 기판의 상기 위치 맞춤을 종료시키고, 상기 증착시와 동일한 증발원으로 상기 제2 기판을 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출시키는 증착 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 방법.
제15항에 있어서, 상기 제1 기판의 증착과 상기 제2 기판의 증착은 동일 진공 챔버 내에서 실시되는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 방법.
제13항 또는 제15항에 있어서, 상기 증착 공정은, 상기 제1 기판과 상기 제2 기판에 각각 설치된 증착 위치로 상기 증발원을 이동시키는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 방법.
제13항 또는 제15항에 있어서, 상기 증착 공정은, 상기 섀도우 마스크와 상기 기판을 일체로 하여 상기 증발원 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 방법.
제13항 또는 제15항에 있어서, 상기 증착 공정은, 상기 증착을 상기 기판이 수직으로 세워진 상태에서 실시하고, 수평 상태에서 반송된 상기 기판을 수직으로 하는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 방법.
제13항 또는 제15항에 있어서, 상기 증착 공정은, 상기 기판을 상기 증발원 위치로 이동시키고, 그 후 상기 위치 맞춤을 실시하는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 방법.
기판을 반입 로드 로크실로부터 반입시키고, 적어도 1대의 진공 챔버를 통해 반출 로드 로크실로 반송하고, 상기 진공 챔버에 있어서 증착 재료를 상기 기판에 증착하는 유기 EL 디바이스 제조 방법에 있어서,

상기 기판의 증착면을 상면으로 하여 반송하고, 적어도 상기 기판을 이동시 키는 경우에는 상기 기판의 반송면이 미끄럼 이동하지 않도록 보유 지지하는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 방법.
제21항에 있어서, 상기 진공 챔버 내에서 상기 기판을 전달하고, 그 후 상기 기판을 증착하는 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 유기 EL 디바이스 제조 방법.
진공 챔버 내에서 증착 재료를 기판에 증착시키는 증발원과, 상기 기판과 증착 위치의 위치 맞춤을 하는 섀도우 마스크를 갖는 성막 장치에 있어서,

상기 진공 챔버 내에 N(N은 2 이상)매의 기판을 내재시키고, 제1매째의 제1 기판을 상기 증발원으로 증착 중에, 제N매째의 제N 기판을 상기 진공 챔버 내로 반입하고, 제2매째의 제2 기판을 상기 증발원으로 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출하는 증착 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
진공 챔버 내에서 증착 재료를 기판에 증착시키는 증발원과, 상기 기판과 증착 위치의 위치 맞춤을 하는 섀도우 마스크를 갖는 성막 장치에 있어서,

상기 제1 기판을 증착 중에 상기 제2 기판의 상기 위치 맞춤을 종료시키고, 상기 증착시와 동일한 증발원으로 상기 제2 기판을 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출시키는 증착 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
기판을 반입하는 반입 로드 로크실과, 증착 재료를 상기 기판에 증착하는 적어도 1대의 진공 챔버와, 상기 기판을 반출하는 반출 로드 로크실과, 상기 반입 로드 로크실로부터 상기 반출 로드 로크실로 상기 기판을 반송하는 반송 기구를 갖는 성막 장치에 있어서,

상기 반송 기구는, 상기 기판의 증착면을 상면으로 하여 반송하고, 상기 반송 기구 중 적어도 상기 기판을 이동시키는 기구부에는 상기 기판을 보유 지지하는 보유 지지 수단을 갖는 것을 특징으로 하는, 성막 장치.
기판과 섀도우 마스크를 위치 맞춤하고, 진공 챔버 내에서 증발원에 의해 기판에 증착 재료를 증착시키는 성막 방법에 있어서,

상기 진공 챔버 내에 N(N은 2 이상)매의 기판을 내재시키고, 제1매째의 제1 기판을 상기 증발원으로 증착 중에, 제N매째의 제N 기판을 상기 진공 챔버 내로 반입하고, 제2매째의 제2 기판을 상기 증발원으로 증착 중에 상기 제1 기판을 상기 진공 챔버 내로부터 반출하는 것을 특징으로 하는, 성막 방법.
기판과 섀도우 마스크를 위치 맞춤하고, 진공 챔버 내에서 증발원에 의해 기판에 증착 재료를 증착시키는 성막 방법에 있어서,

상기 제1 기판을 증착 중에 상기 제2 기판의 상기 위치 맞춤을 종료시키고, 상기 증착시와 동일한 증발원으로 상기 제2 기판을 증착 중에 상기 제1 기판을 상 기 진공 챔버 내로부터 반출시키는 증착 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 성막 방법.
기판을 반입 로드 로크실로부터 반입시키고, 적어도 1대의 진공 챔버를 통해 반출 로드 로크실로 반송하고, 상기 진공 챔버에 있어서 증착 재료를 상기 기판에 증착하는 성막 방법에 있어서,

상기 기판의 증착면을 상면으로 하여 반송하고, 적어도 상기 기판이 이동하는 경우에는 상기 기판의 반송면이 미끄럼 이동하지 않도록 보유 지지하는 것을 특징으로 하는, 성막 방법.