KR20220145276A - 기판 박리 장치, 성막 장치, 기판 캐리어, 기판 박리 방법, 및 성막 방법 - Google Patents

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유타카 아라이
이쿠히로 자이츠
카즈시 시모무라
요시하루 세키
아츠오 혼다
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캐논 톡키 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 기판 상의 디스플레이 소자 영역에 악영향을 주지 않고, 또한, 단시간에 기판 캐리어로부터 기판을 박리할 수 있는 기판 박리 장치, 성막 장치, 기판 캐리어, 기판 박리 방법, 및 성막 방법을 제공한다.
[해결 수단] 복수 배치된 흡착 패드에 의해 기판을 보유지지하는 기판 캐리어(100)로부터 상기 기판을 박리하는 기판 박리 장치로서, 기판 캐리어(100)에는, 보유지지한 상기 기판에서의 외주부와, 보유지지한 상기 기판에서의 디스플레이 소자 영역의 사이에 대응하는 경계부를, 각각 따르도록, 상기 복수의 흡착 패드와, 상기 기판을 박리하는 복수의 박리부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

기판 박리 장치, 성막 장치, 기판 캐리어, 기판 박리 방법, 및 성막 방법{SUBSTRATE DETACHING APPARATUS, FILM FORMING APPARATUS, SUBSTRATE CARRIER, SUBSTRATE DETACHING METHOD, AND FILM FORMING METHOD}
기판 캐리어에 보유지지된 기판을 박리하는 기판 박리 장치, 성막 장치, 기판 캐리어, 기판 박리 방법, 및 성막 방법에 관한 것이다.
최근, FPD(Flat Panel Display) 산업에서는 생산 효율을 고려하여 마더 글래스(mother glass)라고 불리는 대형 유리 기판을 이용하는 경향이 있다. 1매의 마더 글래스로부터 개개의 디스플레이용으로 복수의 화상 표시부를 분할할 수 있도록, 대형의 유리 기판이 사용된다. 예를 들면, 한 변이 2미터를 초과하는 마더 글래스에 성막 등의 제조 프로세스가 실시되고, 화상 표시부를 분할 기판 재단선을 따라 분할하여, 원하는 다양한 사이즈의 최종 제품이 된다. 일반적으로, 마더 글래스의 두께는 수 밀리미터 미만이다. 처짐이나 파손의 영향을 최소화하는 것이 중요한 과제로 되어 있고, 제조 공정에서는 마더 글래스가 기판 캐리어와 일체적으로 반송되면서 진공 성막 처리가 실시된다.
마더 글래스와 기판 캐리어를 일체화하기 위해, 점착 부재가 바람직하게 사용된다. 점착 부재에서는, 마더 글래스를 보유지지하는 점착력과, 단시간에 글래스를 분리 가능한 박리성이 요구되고, 복수 회에 걸쳐 재이용할 수 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 특허문헌 1에는, 기판을 보유지지하기 위한 복수의 점착 부재와, 각 점착 부재의 측방으로부터 기판으로 돌출하는 박리 핀을 구비하는 기술이 개시되어 있다.
특허문헌 1: 일본특허공개 제2015-046517호 공보
특허문헌 1에 개시된 기술에서는, 점착 부재와 박리 핀이 기판 전역에 걸쳐 배치된다. 그 때문에, 성막 등의 후가공이 필요한 기능부, 바꾸어 말하면 최종 제품의 화상 표시부(디스플레이 소자 영역)에도 점착 부재나 박리 핀이 기판에 접한다. 예를 들면, 진공 성막 중에 점착 부재가 접하는 것에 의한 열전도 성능의 국소적인 차이가 생겨, 성막의 균일성이 손상될 가능성이 있다. 또는, 박리 핀이 부딪침으로써 화상 표시부에 자국이 남을 가능성이 있다. 이들은, 고정세의 화상 표시에 영향을 미칠 가능성이 있다.
전술한 과제를 감안하여, 몇 가지의 실시예는, 기판 상의 디스플레이 소자 영역에의 영향을 억제하면서, 기판 캐리어로부터 기판을 박리하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 기판 박리 장치는,
복수 배치된 흡착 패드에 의해 기판을 보유지지하는 기판 캐리어로부터 상기 기판을 박리하는 기판 박리 장치로서,
상기 기판 캐리어에는, 보유지지한 상기 기판에서의 외주부와, 보유지지한 상기 기판에서의 디스플레이 소자 영역의 사이에 대응하는 경계부를, 각각 따르도록, 상기 복수의 흡착 패드와, 상기 기판을 박리하는 복수의 박리부가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.
적어도 일부 실시형태에 의하면, 기판 상의 디스플레이 소자 영역에의 영향을 억제하면서, 기판 캐리어로부터 기판을 박리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따른 기판의 일례를 나타내는 설명도(평면도)이다.
도 2는 본 발명의 실시형태에 따른 기판 캐리어의 일례를 나타내는 설명도(평면도)이다.
도 3은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 캐리어의 일례를 나타내는 설명도(평면도)이다.
도 4는 본 발명의 실시형태에 따른 기판 캐리어의 모식적 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시형태에 따른 기판 캐리어의 모식적 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시형태에 따른 기판에 대한 처리 절차를 나타내는 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 보유지지 장치의 동작 설명도이다.
도 8은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 보유지지 장치의 동작 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시형태에 따른 기판 보유지지 장치의 동작 설명도이다.
도 10은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 보유지지 장치의 동작 설명도이다.
도 11은 본 발명의 실시형태에 따른 반전 장치의 동작 설명도이다.
도 12는 본 발명의 실시형태에 따른 성막 처리시의 동작 설명도이다.
도 13은 본 발명의 실시형태에 따른 기판 박리 동작의 개요 설명도이다.
도 14는 본 발명의 실시형태에 따른 기판 박리 동작의 개요 설명도이다.
도 15는 본 발명의 실시예 1에 따른 기판 박리 장치의 동작 설명도이다.
도 16은 본 발명의 실시예 2에 따른 박리 핀 유닛의 일례를 나타내는 설명도(평면도)이다.
도 17은 본 발명의 실시예 2에 따른 기판 박리 장치의 동작 설명도이다.
도 18은 본 발명의 실시예 3에 따른 박리 핀 유닛의 일례를 나타내는 설명도(모식적 단면도)이다.
도 19는 본 발명의 실시예 3에 따른 기판 박리 장치의 동작 설명도이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치의 설명도이다.
이하에, 본 발명의 실시형태 및 실시예를, 첨부된 도면에 기초하여 설명한다. 본 명세서에 기재된 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 그들로만 한정하는 것이 아니다. 본 명세서에 있어서의 「점착」이란, 점착성을 갖는 점착 재료가 유리 기판 등의 피착체 표면에 접촉한 경우에, 해당 점착 재료와 해당 피착체 표면의 사이에서의 분자간력에 의해 생기는 성질을 말한다. 또한, 「박리」란, 해당 피착체로부터 해당 점착 재료가 분리되는 것을 말한다.
이하, 본 발명의 실시형태에 따른 기판 박리 장치, 성막 장치, 기판 캐리어, 기판 박리 방법, 및 성막 방법에 대해 설명한다. 한편, 이들 장치 및 방법에 있어서는, 전자 디바이스의 제조 장치 및 전자 디바이스의 제조 방법 등에 바람직하게 적용할 수 있다. 또한, 성막 방법은 증착이나 스퍼터링 등 각종 방법을 채용할 수 있고, 성막 재료에 대해서도 각종의 재료를 채용할 수 있다. 한편, 본 실시형태의 기판 박리 방법 및 성막 방법은, 이들을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이나, 해당 프로그램을 저장한 기억 매체로서도 파악된다. 기억 매체는, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 비일시적인 기억 매체이어도 된다.
이하에 설명하는 실시형태 및 실시예에서는, 기판 캐리어 및 기판의 진행 방향을 X축 방향, 기판면 내에서 진행 방향에 직교하는 방향을 Y축 방향, 기판면에 수직인 방향(본 실시형태 및 실시예에서는, 연직 방향)을 Z축 방향으로 한다.
(실시형태)
본 실시형태에서는, 기판이 마더 글래스인 경우를 예로 하여 설명한다. 다만, 실시형태에 있어서 적용 가능한 기판의 재료는 글래스로 한정되는 것이 아니다.
<마더 글래스>
도 1은 본 실시형태에 관계되는 기판으로서의 마더 글래스(10)의 일례를 나타내는 평면도이다. 도시한 바와 같이, 마더 글래스(10)의 정점을 Ｏ, P, Q, R로 나타내는 것으로 한다. 이 마더 글래스(10)는, 후공정에서 화상 표시부(11, 12, 13)로 3면이 취해진다. 이들 화상 표시부(11, 12, 13)는, 디스플레이 소자 영역에 상당한다. 변(OR) 상의 점(J)와 변(PQ) 상의 점(K)를 잇는 선(JK)와, 변(OP) 상의 점(G)와 변(JK) 상의 점(H)를 잇는 선(GH)가, 후공정에서 재단되는 재단선이다. 도 1에 있어서, 재단선에 대응하는 영역을, 경계부로서의 내부 영역(14)이라고 칭하고, 마더 글래스(10)의 주연부를, 외주부로서의 외부 영역(15)이라고 칭한다. 재단된 후에 있어서는, 내부 영역(14)과 외부 영역(15)을 제외한 부위가, 디스플레이 소자 영역에 상당한다.
한편, 도 1에서는 마더 글래스(10)로부터 화상 표시부를 3면 취하는 예를 나타내었지만, 실시형태는 이에 한정되는 것은 아니고, 화상 표시 사이즈의 다면 취하기가 가능하며, 면 취하기 패턴은 도시한 예에 한정되지 않는다. 기판 사이즈도 적절히 선택할 수 있다.
<기판 캐리어>
본 실시형태에 관계되는 기판 캐리어(100)에 대해 도 2∼도 5를 사용하여 설명한다. 특징적인 구성을 강조하여 나타내기 위해 축척은 실제와는 다른 경우가 있다.
기판 캐리어(100)는, 점착 부재나 박리 핀을, 화상 표시부를 피하여, 마더 글래스(10)의 외주부(15)나, 디스플레이 소자 영역의 사이에 대응하는 경계부(14)에, 이산적으로 배치한다. 경계부(14)는, 후공정에서 마더 글래스를 재단하는 기판 재단선에 대응하는 부위 등이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 기판 캐리어(100)의 일례를 나타내는 평면 모식도이다. 기판 캐리어(100)의 기판 보유지지면(110x)에 마더 글래스(10)가 재치되고, 그리고, 마더 글래스(10)가 흡착 패드(120)에 흡착됨으로써, 마더 글래스(10)는 기판 캐리어(100)에 보유지지된다. 바꾸어 말하면, 기판 캐리어(100)와 마더 글래스(10)가 일체화된 상태가 되도록 구성되어 있다. 도 2에서는 마더 글래스 설치 부위(10x)를 점선으로 나타내고 있다. 기판 캐리어(100)는 평판 형상 부재(110)를 구비하고 있다. 이 평판 형상 부재(110)에는, 마더 글래스(10)의 내부 영역(14)과 외부 영역(15)의 각각을 따르도록, 관통 구멍(111, 112)이 복수 설치되어 있다. 관통 구멍(111)은, 마더 글래스(10)를 재치하기 위한 기판 재치 핀(240)과, 기판 박리시에 사용되는 박리 핀(341)이 삽통되기 위해 이용되고, 관통 구멍(112)은, 점착식의 흡착 패드(120)를 설치하기 위해 이용된다.
또한, 기판 캐리어(100)는, 평판 형상 부재(110)에 대해 마더 글래스(10)의 주위를 지지시키기 위한 지지구(130)를 복수 구비하고 있다. 지지구(130)로서는, 일반적인 클램프 등 각종 공지 기술을 이용할 수 있다. 기판 캐리어(100)에 재치된 마더 글래스(10)는, 복수 배치된 흡착 패드(120) 및 지지구(130)에 의해 기판 보유지지면(110x)에 고정됨으로써, 기판 캐리어(100)와 일체화한 상태가 된다.
다음으로, 성막 처리 등의 소정의 처리를 거친 후에, 기판 캐리어(100)로부터 마더 글래스(10)를 박리하는 공정에 대해 설명한다. 여기서는, 박리 핀을 이용하여 마더 글래스(10)를 박리하는 경우에 대해, 도 3∼도 5를 참조하여 설명한다. 도 3의 (A)는, 기판 캐리어(100)에 부착된 흡착 패드(120)에 있어서의 점착 부재(123)와, 박리 핀(341)에 대해서도 나타내고 있다. 또한, 배치 관계를 이해하기 쉽게 하기 위해, 마더 글래스(10)의 외연(外緣)만을 점선으로 나타내고 있다. 도 4 및 도 5는 기판 캐리어(100)의 부분 단면도이며, 각각, 도 3의 (A) 중의 E-E' 단면도, F-F' 단면도이다.
흡착 패드(120)는, 흡착 패드용의 관통 구멍(112)에 삽통된 상태로 평판 형상 부재(110)에 부착된다. 흡착 패드(120)에 있어서의 샤프트(126)의 피고정부(127)가 고정 부재(150)와 공지의 방법으로 일체화되어, 평판 형상 부재(110)에 고정된다. 고정 부재(150)와 평판 형상 부재(110)와의 고정 수단은 볼트 등의 도시하지 않은 공지 기술을 채용하면 된다.
박리 핀(341)은, 박리 핀용의 관통 구멍(111)을 통하여 기판 보유지지면(110x)으로부터 출몰 가능하게 이동시킴으로써, 마더 글래스(10)를 기판 보유지지면(110x)에 근접시키거나, 기판 보유지지면(110x)으로부터 멀어지게 하거나 할 수 있다. 박리 핀(341)은, 도시하지 않은 구동 기구를 사용하여 1개씩 독립적으로 이동시켜도 되고, 박리 핀 가대를 사용하여 복수를 함께 이동시켜도 된다.
또한, 박리 핀을 사용하지 않고, 박리 기능을 겸비한 흡착 패드를 채용하는 것도 가능하다. 도 3의 (B)는, 박리 기능을 겸비한 흡착 패드를 기판 캐리어(100)에 부착한 일례를 나타내고 있다. 이 흡착 패드의 경우, 점착 부재(123)와, 승강대(125)와, 이들 사이에 복수 설치되는 금속구(124)를 구비하고 있다. 그리고, 승강대(125)가 강하한 상태에서는 점착 부재(123)는 평판 형상을 유지하여 기판(마더 글래스(10))을 흡착 가능한 상태가 되고, 승강대(125)가 상승하면, 금속구(124)에 의해 점착 부재(123)가 변형되어, 기판과의 점착력이 저하된다. 이에 의해, 기판을 기판 캐리어(100)로부터 박리할 수 있다.
한편, 평판 형상 부재(110)의 형상 및 치수는 마더 글래스(10)의 치수, 및 면 취하기하는 화상 표시부의 치수에 따라 적절히 설정된다. 또한, 관통 구멍(111, 112), 흡착 패드(120) 및 지지구(130)의 치수, 개수 및 배치도, 마더 글래스(10)의 치수 및 면 취하기 치수에 따라 적절히 설정된다.
<흡착 패드>
도 4를 참조하여 흡착 패드(120)에 대해, 보다 상세하게 설명한다. 흡착 패드(120)는, 금속제의 샤프트(126)에 도시하지 않은 접착층을 개재하여 점착 부재(123)가 설치되어 있다. 점착 부재(123)의 재료로서는, 진공 하에서의 제조 프로세스에 악영향을 미치는 아웃가스의 발생을 억제하기 위해, 실록산 결합을 포함하지 않는 불소 고무를 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 접착층을 구성하는 재료도 마찬가지로, 아웃가스 성분을 방출하지 않는 공지의 접착제, 양면 테이프를 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시형태에서는, φ10mm의 스테인리스제의 샤프트(126)를 사용하여, φ10mm, 두께 0.5mm의 불소 고무로 이루어지는 점착 부재(123)를 사용하였다. 점착 부재(123)는, 기판 보유지지면(110x)으로부터의 돌출량을 관리할 수 있도록 도시하지 않은 스페이서 등을 사용하여 일정한 범위 내에서 도면 중 상하 방향으로 조정 가능하게 구성되어 있다. 상기 돌출량은, 흡착 패드(120)를 구성하는 부재의 사이즈나, 점착 부재(123)의 압축 특성에 따라 다르기도 하지만, 마더 글래스(10)의 두께 미만이다. 흡착 패드용의 관통 구멍(112)의 직경은 샤프트(126)의 외경보다 크고, 흡착 패드(120)는 연직 방향의 상하 움직임에 더하여 어느 정도의 요동이 허용되고 있다.
<성막 장치 및 성막 방법>
본 실시형태에 따른 성막 장치는, 기판 캐리어(100)에 기판을 보유지지하기 위한 장치와, 성막원을 사용하여 기판에 박막을 형성하는 장치와, 박막이 형성된 기판을 기판 캐리어(100)로부터 박리시키는 기판 박리 장치 등, 각종의 기판 처리 장치를 구비하고 있다. 그리고, 기판은 반송되면서 각종 처리가 실시된다. 이하, 기판 처리 공정에 대해, 도 6에 나타내는 플로우차트를 참조하여 설명한다.
기판 처리 공정은, 크게 나누어, 1. 기판 보유지지 공정, 2. 반전 공정, 3. 마스크 보유지지 공정, 4. 성막 공정, 5. 기판 박리 공정을 포함하고, 이들 일련의 공정은 진공 분위기 하에서 행해진다. 1. 기판 보유지지 공정은, 또한, (a) 준비 공정, (b) 기판 재치 공정, (c) 기판 점착 공정으로 구성된다. 이하, 공정 순으로 설명한다.
<<1. 기판 보유지지 공정>>
이 공정은, 기판으로서의 마더 글래스(10)가 기판 캐리어(100)에 보유지지되는 공정이며, 도 7에 나타내는 기판 보유지지 장치에 의해 행해진다. 이 기판 보유지지 장치는, 기판 보유지지실(R1)과, 마더 글래스(10)를 Z축 방향으로 상하로 움직이게 하는 기판 재치 핀 유닛(200)(기판 이동 기구)과, 마더 글래스(10)를 압압하는 압압 유닛(400)과, 기판 캐리어(100)를 지지하는 지지대(500)를 구비하고 있다. 기판 캐리어(100)는 평판 형상 부재(110)를 구비하고 있다. 이 평판 형상 부재(110)는, 지지대(500)에 지지되어 기판 보유지지면(110x)이 수평면과 평행하게 되도록 구성되어 있다. 한편, 도 7에서는, 기판 재치 핀(240), 압압 유닛(400)에 구비되는 축부(440)를 상하로 움직이게 하는 기구로서 볼 나사 기구를 채용하는 경우를 나타내지만, 랙 앤드 피니언(rack and pinion) 방식 등 그 밖의 공지 기술도 채용할 수 있다. 이들 기구는 전원(710) 및 제어부(720)에 의해 제어된다.
기판 재치 핀 유닛(200)은, 모터(210)와, 모터(210)에 의해 회전하는 나사 축(220)과, 나사 축(220)의 회전 동작에 따라 나사 축(220)을 따라 상하로 움직이는 너트부(230)와, 너트부(230)에 고정되며 너트부(230)와 함께 상하로 움직이는 기판 재치 핀(240)을 구비하고 있다. 너트부(230)의 내주면과 나사 축(220)의 외주면의 사이에는, 복수의 볼이 무한 순환하도록 구성되어 있다.
압압 유닛(400)은, 모터(410)와, 모터(410)에 의해 회전하는 나사 축(420)과, 나사 축(420)의 회전 동작에 따라, 나사 축(420)을 따라 상하로 움직이는 너트부(430)와, 너트부(430)에 고정되며 너트부(430)와 함께 상하로 움직이는 축부(440)와, 축부(440)의 선단에 설치되는 압압부(450)를 구비하고 있다. 한편, 너트부(430)의 내주면과 나사 축(420)의 외주면의 사이에는, 복수의 볼이 무한 순환하도록 구성되어 있다. 압압부(450)는, 각각이 복수의 흡착 패드(120)의 각각에 대응하도록, 복수 설치되어 있다.
기판 보유지지실(R1)은, 기판 처리 영역(A1)과, 제1 구동원 배치 영역(A2)과, 제2 구동원 배치 영역(A3)에 구획된다. 기판 처리 영역(A1)을 개재하여, 연직 방향 하방에 제1 구동원 배치 영역(A2)이 설치되고, 연직 방향 상방에 제2 구동원 배치 영역(A3)이 설치된다. 기판 처리 영역(A1)에는, 기판 캐리어(100) 등이 배치된다. 그리고, 제1 구동원 배치 영역(A2)에는, 기판 재치 핀 유닛(200)에 있어서의 모터(210) 등이 배치되고, 제2 구동원 배치 영역(A3)에는, 압압 유닛(400)에 있어서의 모터(410) 등이 배치된다.
이상의 구성에 의해, 모터(210, 410)의 회전에 의해 발생하는 이물이나, 볼 나사의 슬라이딩부에서 발생하는 이물이, 기판 처리 영역(A1)에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 한편, 영역(A1, A2, A3)의 모두를 기판 보유지지실(R1)의 진공 분위기 내에 배치하는 것이 아니라, 예를 들면, 기판 처리 영역(A1)을 기판 보유지지실(R1)의 진공 분위기 내에 배치하고, 제1 구동원 배치 영역(A2) 및 제2 구동원 배치 영역(A3)은 대기 분위기 하에 배치해도 된다.
<<<1(a). 준비 공정>>>
마더 글래스(10)의 보유지지 동작이 행해지기 전의 준비 상태에서는, 기판 재치 핀(240) 및 압압부(450)는 모두 연직 방향 가장 상방의 위치에서 대기하고 있다. 기판 재치 핀(240)은 기판 캐리어(100)에 있어서의 평판 형상 부재(110)의 핀용의 관통 구멍(111)으로부터 기판 보유지지면(110x)보다 연직 방향 상방으로 튀어나온 상태로 되어 있다. 흡착 패드(120)에 있어서의 점착 부재(123)는, 기판 보유지지면(110x)보다 약간 돌출하여 평판 형상 부재(110)에 고정되어 있다(도 4 참조). 또한, 압압부(450)는 기판 캐리어(100)로부터 이격되어 있다. 이 상태에서, 기판 보유지지실(R1)의 기판 처리 영역(A1)에 마더 글래스(10)가 반입되고, 도 7에 나타내는 바와 같이 마더 글래스(10)는 복수의 기판 재치 핀(240) 위에 재치된다. 한편, 마더 글래스(10)의 기판 보유지지실(R1) 내로의 반송은, 도시하지 않은 반송 로봇 등에 의해 행해진다. 반송 로봇에 대해서는 공지 기술이므로, 그 설명은 생략한다.
<<<1(b) 기판 재치 공정>>>
모터(210)에 의해, 기판 재치 핀(240)이 연직 방향 하방으로 이동하면, 기판 재치 핀(240)의 선단은 평판 형상 부재(110)의 핀용의 관통 구멍(111)을 통해 기판 보유지지면(110x)과는 반대측의 면보다 하방으로 이동한다. 그 결과, 마더 글래스(10)는 흡착 패드(120)의 점착 부재(123)에 접한 상태가 된다.
도 8은 기판 재치 핀(240)이 하방으로 이동하여, 마더 글래스(10)가 흡착 패드(120)의 점착 부재(123)에 접한 상태를 나타내고 있다. 마더 글래스(10)로부터 복수의 화상 표시부를 다면 취하기하는 경우, 화상 표시부에 상당하는 글래스면에는 점착 부재(123)가 존재하지 않는 상태로 되어 있다(도 1 참조). 기판 재치 핀(240)의 하방으로의 이동에 따라, 마더 글래스(10)에 기복이 남는 경우가 있지만, 기판 재치 핀(240)의 하방으로의 이동을 조정함으로써 마더 글래스(10)의 기복을 저감시킬 수도 있다.
<<<1(c) 기판 점착 공정>>>
다음으로, 압압 기구를 사용하여 마더 글래스(10)를 압압한다. 모터(410)에 의해, 압압부(450)가 연직 방향 하방으로 이동함으로써, 흡착 패드(120)의 점착 부재(123)와 마더 글래스(10)와의 접촉면을 충분히 확보할 수 있다. 이 때, 복수의 압압부(450)를 동시에 마더 글래스에 압압하는 것이 아니라, 압압 영역이, 특정한 개시점으로부터 특정한 종료 지점을 향해 서서히 변화하도록 제어해도 된다. 예를 들면, 마더 글래스(10)의 길이방향 중앙부로부터 압압을 개시하여, 양단부를 향해 순차 압압되도록 제어하면 좋다. 도 9는, 압압부(450)가 하방으로 이동하고, 평판 형상 부재(110)로부터 약간 돌출한 점착 부재(123)에, 마더 글래스(10)가 접촉하여 점착(흡착)된 상태를 나타내고 있다.
그 후, 도 10에 나타내는 바와 같이, 모터(410)에 의해, 압압부(450)는 연직 방향 상방으로 이동하고, 지지구(130)에 의해 마더 글래스(10)의 주위가 기판 캐리어(100)에 고정되고, 마더 글래스(10)는 기판 캐리어(100)와 일체화된다. 이상과 같이 하여 기판 보유지지실(R1)에 의한 기판 보유지지 공정이 완료된다.
<<2. 반전 공정>>
도 11의 (A)와 (B)는 반전 장치의 모식적 단면도이다. 반전 장치는 반전실(R2)을 구비하고 있다. 이 반전실(R2) 내에, 기판 캐리어(100)를 보유지지하는 보유지지 부재(610)와, 보유지지 부재(610)에 고정되는 회전축(620)과, 회전축(620)을 회전시키는 모터(630)와, 회전축(620)을 축지지하는 지지 부재(640)가 설치되어 있다.
마더 글래스(10)와 일체화한 기판 캐리어(100)는, 도시하지 않은 공지의 반송 로봇 등에 의해 기판 보유지지실(R1)로부터 반전실(R2)로 반송되어, 보유지지 부재(610)에 보유지지된다(도 11의 (A) 참조). 그 후, 기판 캐리어(100)는 180도 회전되어, 마더 글래스(10)는 기판 캐리어(100)에 대해 연직 방향 하방을 향한(매달린) 상태가 된다(도 11의 (B) 참조).
<<3. 마스크 보유지지 공정>>
마더 글래스(10)를 보유지지한 기판 캐리어(100)는, 반전실(R2)로부터 얼라인먼트실로 반송된다. 얼라인먼트실에 대기하는 마스크(20)와 마더 글래스(10)가 위치맞춤되고, 기판 캐리어(100)는 마스크(20)의 상방에 얼라인먼트된 상태로 재치된다. 기판 캐리어(100)와 마스크(20)를 고정하는 수단으로서는, 적절한 공지 기술을 채용하면 된다. 예를 들면, 전자석 등의 자기를 이용하는 수단이나, 클램프 등의 기계적인 기구를 채용할 수도 있다. 또한, 기판 캐리어(100)와 마스크(20)를 고정하지 않고, 롤러 등의 반송용 부재 상에 있는 마스크(20) 위에 기판 캐리어(100)를 싣고, 반송용 부재 위를 일체적으로 이동시키는 것도 가능하다.
<<4. 성막 공정>>
본 실시형태에서는, 성막 방식의 일례로서 진공 증착 방식을 채용하는 경우를 나타낸다. 도 12는 증착 장치의 모식적 단면도이다. 증착 장치는, 성막실(R3)을 구비하고 있고, 성막실(R3)의 내부에는 성막원으로서의 증발원(30)이 설치되어 있다. 마더 글래스(10) 및 마스크(20)를 일체적으로 보유지지한 기판 캐리어(100)는, 얼라인먼트실로부터 성막실(R3)로 반송된다. 증발원(30)로부터 성막 재료가 증발 또는 승화하고 있는 공간을, 기판 캐리어(100)가 통과함으로써, 마더 글래스(10)에 박막이 형성된다. 한편, 복수의 성막실을 설치하고, 각각에 서로 다른 성막원을 배치하고, 기판 캐리어(100)가 순차 반송되어, 복수 종류의 박막을 마더 글래스(10)에 순차 성막하는 구성도 채용할 수 있다. 성막이 종료하면, 마더 글래스(10)에 조합된 마스크(20)가 분리된다. 또는, 다른 마스크를 다시 조합시켜 성막 공정이 반복되는 경우도 있다.
<<5. 기판 박리 공정>>
상기한 바와 같이 성막 처리가 이루어진 후에, 기판 캐리어(100)로부터 기판으로서의 마더 글래스(10)가 박리된다. 한편, 박리된 마더 글래스(10)는, 그 후, 재단선을 따라 재단되어, 최종 제품인 화상 표시부가 복수 얻어진다. 본 실시형태에서는, 마더 글래스(10)에 있어서의 화상 표시부(디스플레이 소자 영역)에 악영향을 주지 않고, 또한 단시간에 기판 캐리어(100)로부터 마더 글래스(10)를 박리하도록 구성되어 있다. 이하, 구체적인 기판 박리 장치, 기판 박리 방법, 및 기판 박리 공정의 설명에 앞서, 본 실시형태에 따른 기판 박리의 개요에 대해 설명한다.
<<<기판 박리의 개요>>>
기판(특히, 마더 글래스)은, 기판 박리시의 기판면 내에서, 박리 완료된 에어리어와 미박리 에어리어의 경계 영역에 생기는 기판의 굴곡부에 있어서, 깨어짐이 발생하는 경우가 있다. 이것은, 기판 처짐에 의한 응력과 박리 동작을 원인으로 한 기판 변형에 의한 응력이 겹쳐서, 응력이 국소적으로 집중하기 때문이라고 추측된다. 또한, 화상 표시부에 대해, 흡착 패드(120)에 있어서의 점착 부재(123)나 박리 핀(341) 등을 부딪치게 하는 구성을 채용한 경우에는, 매우 세밀한(고정세) 화상 표시에 악영향을 줄 우려가 있다. 또한, 점착 부재(123)의 표면과 기판 표면이 평행한 상태를 유지한 채로, 점착 부재(123)로부터 기판을 박리시키려고 하면, 큰 힘이 필요하여, 기판을 박리하기 어렵고, 기판에 대한 부하도 커지는 것을 알 수 있다. 나아가, 실험 등에 의해, 기판의 중심(重心) 부근에서는, 중심으로부터 떨어진 영역과 비교하여, 점착 부재(123)로부터 기판을 박리하기 어려운 것이 인정되고 있다.
이상의 내용을 바탕으로, 본 실시형태에서는, 기판 박리의 수법을 연구하고 있다. 이하, 본 실시형태에 따른 기판 박리의 개요를, 도 13 및 도 14를 참조하여 설명한다. 도 13은 기판 캐리어(100X)의 평면도이며, 화상 표시부를 10면 취하기하는 마더 글래스에 적용되는 기판 캐리어(100X)에 대해 나타내고 있다. 도 14의 (A)는 박리 핀의 위치와 박리 핀 선단의 기판 보유지지면으로부터의 돌출량(높이)과의 관계를 나타내는 그래프이며, 동일 도면의 (B)는 박리 동작의 경과 시간과 박리 핀의 이동 속도의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 실시형태에서는, 기판의 디스플레이 소자 영역(화상 표시부)에, 점착 부재(123) 및 박리 핀(341)이 접하지 않는 구성을 채용하고 있다. 구체적으로는, 기판 캐리어(100X)에는, 보유지지한 기판에서의 외주부와, 보유지지한 기판에서의 디스플레이 소자 영역의 사이에 대응하는 경계부를, 각각 따르도록, 복수의 흡착 패드(120)와, 기판을 박리하는 복수의 박리부가 설치되는 구성을 채용하고 있다. 한편, 박리 기능을 겸비한 흡착 패드(120)가 채용되는 경우에는, 박리부는 흡착 패드(120)에 상당한다. 또한, 박리 핀(341)이 채용되는 경우에는, 박리부는 박리 핀(341)이 출몰하는 관통 구멍(111)에 상당한다. 도 13에서는 후자의 예를 나타내고 있다. 상기 경계부는, 본 실시형태에서는, 기판이 재단될 때의 재단선에 대응한다. 즉, 경계부는 재단선을 포함하고, 재단선에 대해 소정의 폭을 갖는 영역이다. 다만, 실시형태에 있어서의 경계부는, 2화면 이상의 디스플레이 소자 영역(화상 표시부)이 설치되는 최종 제품에 있어서, 디스플레이 소자 영역 간의 경계가 되는 부분의 경우도 포함된다.
이러한 구성에 의하면, 기판 상의 디스플레이 소자 영역에의 영향을 억제하면서, 기판 캐리어로부터 기판을 박리할 수 있다.
계속해서, 실시형태에 있어서의 부가적인 구성에 대해 설명한다. 기판의 디스플레이 소자 영역에, 점착 부재(123) 및 박리 핀(341)이 접하지 않는 구성(수법)에 더하여, 이하의 하나 이상의 구성을 적절히 조합하여 채용하는 것이 바람직하다. 한편, 이하의 구성에 대해서는, 필수가 아니고, 이하의 구성이 없어도, 기판 상의 디스플레이 소자 영역에의 영향을 억제하면서, 기판 캐리어로부터 기판을 박리하는 것은 가능하다. 또한, 이하의 구성을 조합하는 경우에 있어서는, 가능한 복수의 구성을 적절히 조합할 수 있다. 기판의 치수나 중량 등에 따라, 적절한 조합을 채용하면 된다.
(1) 기판의 외측으로부터 내측을 향해 기판이 벗겨지도록, 외측에 배치된 흡착 패드(120)로부터 내측에 배치된 흡착 패드(120)의 순으로 박리 동작을 행하는 것이 바람직하다. 박리 기능을 겸비한 흡착 패드(120)가 채용되는 경우에는, 외측에 배치된 흡착 패드(120)로부터의 박리 동작이 내측에 배치된 흡착 패드(120)로부터의 박리 동작보다 먼저 행해지도록 하면 된다.
박리 핀(341)이 채용되는 경우에는, 박리 동작 중, 기판 보유지지면(110x)으로부터 모든 박리 핀(341)이 돌출했을 때에는, 외측에 배치된 박리 핀(341)이 내측에 배치된 박리 핀(341)보다, 기판 보유지지면(110x)으로부터의 돌출량이 크게 되도록 하면 된다. 예를 들면, 박리 핀(341)의 이동 속도를 다르게 하여, 외측에 배치된 박리 핀(341)이 내측에 배치된 박리 핀(341)보다, 기판 보유지지면(110x)으로부터의 돌출량을 크게 할 수 있다. 즉, 외측에 배치된 박리 핀(341)을 내측에 배치된 박리 핀(341)보다 이동 속도를 빠르게 하면 된다. 또한, 박리 핀(341)의 이동 개시 타이밍을 다르게 하여, 외측에 배치된 박리 핀(341)이 내측에 배치된 박리 핀(341)보다, 기판 보유지지면(110x)으로부터의 돌출량을 크게 할 수 있다. 즉, 외측에 배치된 박리 핀(341)을 내측에 배치된 박리 핀(341)보다 이동 개시 타이밍을 빨리 하면 된다. 나아가, 박리 핀(341)의 길이를 다르게 하여, 외측에 배치된 박리 핀(341)이 내측에 배치된 박리 핀(341)보다, 기판 보유지지면(110x)으로부터의 돌출량을 크게 할 수 있다. 즉, 외측에 배치된 박리 핀(341)을 내측에 배치된 박리 핀(341)보다 핀의 길이를 길게 하면 된다. 한편, 이들을 적절히 조합시켜도 상관없다.
또한, 외측에 배치된 흡착 패드(120)가 내측에 배치된 흡착 패드(120)보다 흡착력이 작아지도록 한 구성을 채용함으로써, 기판의 외측으로부터 내측을 향해 기판이 벗겨지도록 할 수도 있다. 이 경우에는, 박리 기능을 겸비한 흡착 패드(120)를 채용할 수도 있고, 박리 핀(341)을 구비하는 구성을 채용할 수도 있다. 후자의 경우에는, 내측과 외측에서, 박리 핀(341)의 이동 속도를 바꾸는 구성, 박리 핀(341)의 이동 개시 타이밍을 바꾸는 구성, 및 박리 핀(341)의 길이를 바꾸는 구성을 적절히 조합시켜도 된다.
(2) 박리 동작 중, 기판 보유지지면(110x)으로부터 모든 박리 핀(341)이 돌출했을 때에, 기판 보유지지면(110x)으로부터의 돌출량이 가장 작은 박리 핀(341)은, 경계부에 설치된 관통 구멍(111)을 통하여 기판 보유지지면(110x)으로부터 출몰하도록 설치되어 있으면 좋다. 그리고, 이 돌출량이 가장 작은 박리 핀(341)은, 기판의 중심(G0)와 겹치지 않는 위치에 배치된 관통 구멍(예를 들면, 도 13 중, O에 나타내는 위치에 있는 관통 구멍)을 통하여 기판 보유지지면(110x)으로부터 출몰하도록 설치되어 있으면 보다 바람직한다. 한편, 위치(Ｏ)는, 경계부로서, 또한 중심(G0)로부터 가장 가까운 위치에 상당한다. 그리고, 기판의 박리시에는, 기판의 외측으로부터 대략 동심원 형상으로 내측을 향해 박리가 진행되고, 마지막으로, 위치(Ｏ)에 있는 관통 구멍(111)으로부터 출몰하는 박리 핀(341)에 의한 박리가 이루어지도록 하면 좋다. 상기한 바와 같이, 기판의 중심(G0)의 부근은, 중심(G0)로부터 떨어진 영역과 비교하여 박리하기 어렵고, 중심(G0)의 부근에 있어서, 마지막으로 기판을 박리시키면, 기판에 대한 부하가 커져 버린다. 이에 대해, 기판의 중심(G0)와 겹치지 않는 위치(Ｏ)에 설치된 관통 구멍(111)으로부터 출몰하는 박리 핀(341)에 의해, 마지막으로 박리가 이루어짐으로써, 기판에 대한 부하를 억제할 수 있다.
여기서, 기판의 외측으로부터 대략 동심원 형상으로 내측을 향해 박리하기 위해서는, 위치(Ｏ)로부터 등거리에 있는 관통 구멍(111)으로부터 돌출하는 박리 핀(341)의 돌출량(높이)이 동일하게 되도록 할 필요가 있다. 한편, 도 13에서는, 동심원을 점선으로 복수 나타내고 있다. 예를 들면, 박리 동작 중, 기판 보유지지면(110x)으로부터 모든 박리 핀(341)이 돌출했을 때에 있어서, 모든 박리 핀(341)의 선단이, 가상적인 만곡면(구면이나 타원 구면) 위, 원추면 위 등에 위치하도록 하면 된다. 도 14의 (A)는, 도 13 중의 경계부(L)에 배치된 복수의 관통 구멍(111)으로부터 각각 박리 핀(341)이 돌출했을 때의 박리 핀(341)의 위치와 기판 보유지지면(110x)으로부터의 돌출량(높이)의 관계를 나타내는 그래프이다. 그래프(L1)은, 모든 박리 핀(341)의 선단이, 가상적인 원추면 상에 위치하는 경우를 나타내고 있다. 그래프(L1) 중의 검은 동그라미는 일부 박리 핀(341)의 선단의 위치를 나타내고 있다. 또한, 그래프(L2)는, 모든 박리 핀(341)의 선단이, 가상적인 만곡면 상에 위치하는 경우를 나타내고 있다. 그래프(L2) 중의 하얀 동그라미는 일부 박리 핀(341)의 선단의 위치를 나타내고 있다. 이러한 구성을 채용함으로써, 기판의 외측으로부터 대략 동심원 형상으로 내측을 향해 박리가 진행되고, 마지막으로, 위치(Ｏ)에 있는 관통 구멍(111)으로부터 출몰하는 박리 핀(341)에 의한 박리가 이루어진다.
한편, 박리 시에 있어는, 점착 부재(123)의 표면과 기판 표면의 기울기를 크게 할수록 기판이 벗기기 쉬워져, 기판에 대한 부하를 작게 할 수 있는다. 즉, 흡착 패드(120)의 양옆의 박리 핀(341)의 고저차가 커지는 것이 바람직하다. 상기 그래프(L1)에서는, 흡착 패드(120)의 위치에 관계없이, 흡착 패드(120)의 양옆의 박리 핀(341)의 고저차를 크게 할 수 있다는 것을 알 수 있다. 이에 대해, 그래프(L2)에서는, 위치(Ｏ)의 부근에서는, 흡착 패드(120)의 양옆의 박리 핀(341)의 고저차가 작아져 버리는 것을 알 수 있다. 따라서, 박리 동작 중, 기판 보유지지면(110x)으로부터 모든 박리 핀(341)이 돌출했을 때에 있어서, 모든 박리 핀(341)의 선단이, 가상적인 원추면 상에 위치하도록 구성하는 것이, 보다 바람직하다는 것을 알 수 있다.
(3) 흡착 패드(120)의 양옆의 관통 구멍(111)으로부터 각각 돌출하는 제1 박리 핀(341)과 제2 박리 핀(341)이 기판 보유지지면(110x)으로부터 돌출한 상태에 있어서는, 제1 박리 핀(341)의 기판 보유지지면(110x)으로부터의 돌출량과 제2 박리 핀(341)의 기판 보유지지면(110x)으로부터의 돌출량이 다르면 좋다. 이에 의해, 박리 시에 있어서는, 점착 부재(123)의 표면과 기판 표면은 평행하지 않고 기울어진 상태로 되기 때문에, 기판이 벗겨지기 쉬워져, 기판에 대한 부하를 작게 할 수 있다. 따라서, 기판 캐리어(100X)에 설치된 모든 흡착 패드(점착 부재(123))와, 그 양옆의 관통 구멍(111)으로부터 각각 돌출하는 박리 핀(341)에 관하여, 그와 같이 구성하는 것이 바람직하다. 즉, 기판 캐리어(100X)에 설치된 임의의 흡착 패드(120)에 주목한 경우에, 그 양옆의 관통 구멍(111)으로부터 각각 돌출하는 제1 박리 핀(341)과 제2 박리 핀(341)에 대해, 상기한 바와 같이 구성하면 좋다. 예를 들면, 도 13에 나타내는 구성에 있어서, 박리 동작 중, 기판 보유지지면(110x)으로부터 모든 박리 핀(341)이 돌출했을 때에, 모든 박리 핀(341)의 선단이, 가상적인 만곡면이나 원추면 상에 위치하도록 하면 된다.
(4) 박리 동작 중, 복수의 박리 핀(341)의 이동 속도가 느려지도록 변화하면 좋다. 이 경우, 외측으로부터 내측을 향해 기판이 박리될 때에, 기판의 중심(G0)에 가까운 부근에서의 박리 속도가 느려진다. 상기한 바와 같이, 기판의 중심(G0)의 부근에서는 점착 부재(123)로부터 기판을 박리하기 어렵기 때문에, 박리 속도를 느리게 함으로써 기판에 대한 부하를 억제할 수 있다. 한편, 도 14의 (B)는, 경과 시간과 박리 핀(341)의 이동 속도의 관계를 나타내는 그래프이다. 본 실시형태에서는, 모든 박리 핀(341)에 대해, 일률적으로 이동 속도를 도중에 느리게 하도록 하고 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 1단계만 속도를 도중에 느리게 하고 있지만 복수 단계로 나누어 속도를 느리게 하거나, 연속적으로 속도를 느리게 하거나 해도 된다.
(5) 외측에 배치된 흡착 패드(120)가 내측에 배치된 흡착 패드(120)보다 흡착력이 크면 좋다. 예를 들면, 기판 캐리어(100X)에 있어서, 보유지지한 기판에서의 외주부를 따라 설치되는 복수의 흡착 패드(120)가, 보유지지한 기판에서의 디스플레이 소자 영역의 사이에 대응하는 경계부를 따라 설치되는 흡착 패드(120)보다 흡착력을 크게 할 수 있다. 또한, 도 13에 있어서, 위치(Ｏ)에 가까운 위치에 배치된 흡착 패드(120)의 흡착력을 작게 하고, 위치(Ｏ)로부터 떨어진 위치에 배치된 흡착 패드(120)일수록 흡착력을 크게 할 수도 있다. 이상과 같이 구성함으로써, 박리하기 어려운 중심(G0)의 부근에서도, 기판을 떼어내기 쉽게 할 수 있어, 기판에 대한 부하를 억제할 수 있다.
이상의 개요를 바탕으로, 이하, 보다 구체적인 기판 박리 장치, 기판 박리 방법, 및 기판 박리 공정에 대해 설명한다.
<<<기판 박리에 대한 실시예 1>>>
성막이 완료되고, 마스크가 분리된 기판 캐리어(100)는 기판 박리 장치의 기판 박리실(R4)로 반송된다. 도 15는 실시예 1에 따른 기판 박리 장치의 개략 구성을 나타내는 모식적 단면도이며, 도 3의 (B)에 나타내는 박리 기능을 겸비한 흡착 패드(120)를 구비하는 기판 캐리어(100)가 기판 박리실(R4)에 반송된 상태를 나타내고 있다.
성막 처리가 실시되어 마스크가 분리된 후에, 일체화된 마더 글래스(10)와 기판 캐리어(100)는, 반전 장치에 의해, 재반전된 후에, 기판 박리실(R4)로 반송된다. 기판 박리실(R4)에 반송된 기판 캐리어(100)는, 지지대(500)에 재치된 후에, 지지구(130)가 해제된다(도 15의 (A) 참조). 그리고, 흡착 패드(120)에 설치된 승강대(125)의 상승에 의해, 금속구(124)가 상승하고, 기판 캐리어(100)로부터 마더 글래스(10)가 박리된다. 이 때, 마더 글래스(10)의 외부 영역(15)에 배치된 점착 부재(123)로부터의 박리가, 내부 영역(14)에 배치된 점착 부재(123)로부터의 박리보다 먼저 행해진다(도 15의 (B) 참조). 이에 의해, 박리 완료된 외부 영역(15)과 미박리의 내부 영역(14)의 경계 영역에 있어서의 마더 글래스(10)의 굴곡을 작게 할 수 있어, 마더 글래스(10)를 파손하지 않고 박리의 사이클 타임을 단축할 수 있다.
<<<기판 박리에 대한 실시예 2>>>
도 16은 실시예 2에 따른 기판 박리 장치를 구성하는 박리 핀 유닛(350)의 평면도이다. 본 실시예에서는, 흡착 패드(120)와 지지구(130)에 의해 기판 보유지지면(110x)에 지지 고정된 마더 글래스(10)를, 지지구(130)을 해방한 후, 박리 핀에 의해, 흡착 패드(120)로부터 박리하는 구성을 채용하고 있다.
박리 핀 유닛(350)에는, 박리 핀 가대(360)에 26개의 박리 핀(341)이 설치되어 있다. 박리 핀(341)의 개수, 외경, 길이 등의 사양은, 점착 부재(123)나 마더 글래스(10)의 사이즈, 화상 표시부의 면 취하기 패턴 등에 따라 적절히 변경하는 것이 가능하다. 박리 핀(341)은, 진공 하에서 사용 가능한 아웃가스 성분이 적은 재료로 구성되고, 예를 들면 스테인리스 등의 금속제의 본체와, 마더 글래스(10)와 접하는 선단 부위는 불소 수지나 불소 고무 등으로 형성된다.
설명의 편의상, 도 16에서는, 각각의 박리 핀(341)을 좌표로 구별하며, 도면 중, 박리 핀 가대(360)의 좌측하부의 박리 핀을 (x1, y1)이라고 하고, 가대 우측상부의 박리 핀을 (x7, y5)라고 하는 것처럼 구별하여 설명한다. 이 기판 박리 장치에서는, 마더 글래스(10)의 내부 영역(14)과 외부 영역(15), 바꾸어 말하면 각 디스플레이 소자 영역(화상 표시부)의 주위를 박리 핀(341)으로 박리하도록 구성되어 있다. 도 1에 나타내는 화상 표시부(11, 12, 13)에 상당하는 좌표, 예를 들면 (x3, y4), (x3, y2), (x6, y3)에는 박리 핀(341)이 존재하지 않는다.
도 17의 (A)는 기판 박리실(R4)에 반송된 기판 캐리어(100)와, 박리 핀 유닛(350)이 설치된 기판 박리실(R4)의 모식적 단면도이며, 지지구(130)가 해제된 상태를 나타내고 있다. 각각의 박리 핀(341)은, 모터나 볼 나사 등의 구동 기구를 사용하여 독립적으로 도면 중 상하로 이동 가능하게 구성되어 있다. 그리고, 도 17의 (B)에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에서는, 외부 영역(15)에 있어서의 박리 핀(341)의 이동 속도가 내부 영역(14)에 있어서의 박리 핀(341)의 이동 속도보다 빠르게 되도록 구성되어 있다. 이에 의해, 외부 영역(15)에 있어서 선행하여 마더 글래스(10)의 박리가 행해지고, 외부 영역(15)과 내부 영역(14)의 경계 영역에 있어서의 마더 글래스(10)의 굴곡을 작게 하여, 마더 글래스(10)를 파손하지 않고 박리 사이클 타임을 단축할 수 있다.
한편, 박리 핀(341)의 이동 속도는 일정하게 하고, 외부 영역(15)에 있어서의 박리 핀(341)의 이동 개시 타이밍을 내부 영역(14)에 있어서의 박리 핀(341)의 이동 개시 타이밍보다 빨리 하도록 해도 된다. 이 경우에도, 마찬가지로, 외부 영역(15)에 있어서 선행하여 마더 글래스(10)의 박리를 행할 수 있어, 마찬가지의 작용 효과가 얻어진다.
<<<기판 박리에 대한 실시예 3>>>
본 실시예에서는, 박리 핀(341)의 길이가, 배치된 위치에 따라 다른 경우의 구성을 나타낸다. 본 실시예에서는, 모든 박리 핀(341)이 기판 보유지지면(110x)으로부터 돌출했을 때, 2개의 경계부의 교점(도 16 중 좌표(x5, y3)에 상당함)을 중심점으로 하여, 박리 핀(341)의 돌출량(높이)이 외부 영역을 향해 대략 동심원 형상으로 점진적으로 증가하도록 구성되어 있다.
도 18의 (A)는, 도 16 중, 핀(x1, y1)과 핀(x7, y1)을 잇는 A1-A2, 및 핀(x1, y5)와 핀(x7, y5)을 잇는 A3-A4로 절단한 모식적 단면도에 상당한다. 도 18의 (B)는, 도 16 중, 핀(x1, y1)과 핀(x1, y5)을 잇는 C1-C2로 절단한 모식적 단면도에 상당한다. 도 18의 (C)는, 도 16 중, 핀(x1, y3)과 핀(x7, y3)을 잇는 B1-B2로 절단한 모식적 단면도에 상당한다. 도 18의 (D)는, 도 16 중, 핀(x5, y1)과 핀(x5, y5)를 잇는 D1-D2로 절단한 모식적 단면도에 상당한다. 도 18의 (E)는, 도 16 중, 핀(x7, y1)과 핀(x7, y5)을 잇는 C3-C4로 절단한 모식적 단면도에 상당한다.
박리 핀(341)의 높이는, 핀(x5, y3)이 가장 낮고, 핀(x5, y3)을 중심으로 하는 동심원 상의 핀 높이는 동등하다. (x5, y3)으로부터 멀어짐에 따라 박리 핀(341)의 높이가 점진적으로 증가한다. 모든 박리 핀(341)의 선단은, (x5, y3)을 정점으로 하는 가상적인 원추면 상에 위치하도록 구성되어 있다. 한편, 인접하는 박리 핀(341)의 고저차는 약 1mm 이상 2mm 이하, 박리 핀(341)끼리의 최대 고저차는 약20mm이다.
도 19의 (A)는 기판 박리실(R4)에 반송된 기판 캐리어(100)와, 박리 핀 유닛(350)이 설치된 기판 박리실(R4)의 모식적 단면도이며, 지지구(130)가 해제된 상태를 나타내고 있다.
상기한 바와 같이, 점착 부재(123)의 표면과 기판 표면이 평행한 상태를 유지한 채, 점착 부재(123)로부터 기판을 박리시키려고 하면, 큰 힘이 필요하여, 기판을 박리하기 어렵고, 기판에 대한 부하가 커진다. 이에 의해, 기판인 마더 글래스(10)가 깨져 버릴 우려도 있다. 이것은, 기판이 점착 부재(123)에 흡착된 상태로, 점착 부재(123)의 양옆의 1세트의 박리 핀(341)에 의해 동시에 기판을 밀어올리면, 점착 부재(123)의 양측의 힘이 균형을 이루는 결과, 박리 저항이 커지기 때문이다.
각 실시예에서 나타낸 구성을 채용하여, 점착 부재(123)(흡착 패드(120))의 양옆의 박리 핀(341)의 높이가 다르도록 함으로써, 점착력의 작용선과 박리 핀(341)의 작용 방향을 어긋나게 하여, 모멘트력을 작용시킴으로써 박리 저항을 작게 할 수 있다.
실시예 3의 경우에는, 박리 핀 가대(360)를 이동시킴으로써, 미리 높이가 다른 모든 박리 핀(341)을 일체적으로 이동시키면서, 마더 글래스(10)의 박리 타이밍을 위치에 따라 다르도록 할 수 있다. 실시예 3의 경우, 도 19의 (B)에 나타내는 바와 같이, 마더 글래스(10)의 박리는 외부 영역(15)으로부터 개시되고, 내부 영역(14)을 향해 진행하여 핀(x5, y3)에서 완료된다. 본 실시예에 있어서도, 외부 영역(15)과 내부 영역(14)의 경계 영역에서의 마더 글래스(10)의 굴곡을 작게 하여, 마더 글래스(10)를 파손하지 않고 박리 사이클 타임을 단축할 수 있다.
<<<기판 박리에 대한 그 밖의 실시예>>>
상기한 바와 같이, 내부 영역(14)에는 외부 영역(15)보다 점착력이 큰 흡착 패드(120)(점착 부재(123))를 배치함으로써, 외부 영역(15)의 점착 부재(123)로부터 먼저 박리하는 구성을 채용해도 된다. 이 경우에도, 외부 영역(15)과 내부 영역(14)의 경계 영역에서의 마더 글래스(10)의 굴곡을 작게 하여, 마더 글래스(10)를 파손하지 않고 박리 사이클 타임을 단축할 수 있다.
또한, 반대로, 외부 영역(15)에 배치된 흡착 패드(120)가 내측에 배치된 흡착 패드(120)보다 흡착력이 크게 되도록 구성할 수도 있다. 이 경우에는, 박리하기 어려운 기판의 중심 부근에서, 점착 부재(123)로부터 기판을 박리하기 쉽게 할 수 있다는 이점이 있다.
흡착 패드(120)의 점착력을 내측과 외측에서 바꾸는 구성을 채용하는 경우에는, 기판의 치수나 중량, 및 상기 각종 실시예 등에서 나타낸 어떤 구성을 조합시킬지에 따라, 내측과 외측 중 어느 점착력을 크게 할지를 선택하면 된다. 한편, 점착력을 바꾸는 경우에는, 내부 영역(14)에 배치되는 흡착 패드(120)와, 외부 영역(15)에 배치되는 흡착 패드(120)에서 점착력을 변경하는 경우뿐만 아니라, 예를 들면, 도 13의 위치(Ｏ)를 중심으로 하여, 대략 동심원 형상으로 외측을 향함에 따라 점착력을 점진적으로 감소 또는 점진적으로 증가하도록 구성할 수도 있다.
흡착 패드(120)의 점착력에 대해서는, 점착 부재(123)를 구성하는 재료의 종류, 두께, 접촉 면적을 바꿈으로써, 적절히 설정할 수 있다.
<전자 디바이스의 제조 방법>
다음으로, 본 실시예에 따른 성막 장치를 사용한 전자 디바이스의 제조 방법의 일례를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시 장치의 구성을 나타내고, 유기 EL 표시 장치의 제조 방법을 예시한다.
먼저, 제조하는 유기 EL 표시 장치에 대해 설명한다. 도 20의 (A)는 유기 EL 표시 장치(800)의 전체도, 도 20의 (B)는 1화소의 단면 구조를 나타내고 있다.
도 20의 (A)에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(800)의 표시 영역(801)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(802)가 매트릭스 형상으로 복수 배치되어 있다. 상세한 것은 나중에 설명하지만, 발광 소자의 각각은, 한 쌍의 전극에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다. 한편, 여기서 말하는 화소란, 표시 영역(801)에 있어서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 가리키고 있다. 본 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(802R), 제2 발광 소자(802G), 제3 발광 소자(802B)의 조합에 의해 화소(802)가 구성되어 있다. 화소(802)는, 적색 발광 소자와 녹색 발광 소자와 청색 발광 소자의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 황색 발광 소자와 시안 발광 소자와 백색 발광 소자의 조합이어도 되고, 적어도 1색 이상이라면 특별히 제한되는 것이 아니다.
도 20의 (B)는, 도 20의 (A)의 S-S선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(802)는 복수의 발광 소자로 이루어지고, 각 발광 소자는, 기판(803) 상에, 제1 전극(양극)(804)과, 정공 수송층(805)과, 발광층(806R, 806G, 806B) 중 어느 하나와, 전자 수송층(807)과, 제2 전극(음극)(808)을 가지고 있다. 이들 중, 정공 수송층(805), 발광층(806R, 806G, 806B), 전자 수송층(807)이 유기층에 해당한다. 또한, 본 실시예에서는, 발광층(806R)은 적색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(806G)은 녹색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(806B)은 청색을 발하는 유기 EL 층이다. 발광층(806R, 806G, 806B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있음)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다.
또한, 제1 전극(804)은, 발광 소자마다 분리하여 형성되어 있다. 정공 수송층(805)과 전자 수송층(807)과 제2 전극(808)은, 복수의 발광 소자(802R, 802G, 802B)에서 공통으로 형성되어 있어도 되고, 발광 소자마다 형성되어 있어도 된다. 한편, 제1 전극(804)과 제2 전극(808)이 이물에 의해 쇼트되는 것을 방지하기 위해, 제1 전극(804) 사이에 절연층(809)이 설치되어 있다. 나아가, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(810)이 설치되어 있다.
도 20의 (B)에서는 정공 수송층(805)이나 전자 수송층(807)은 하나의 층으로 나타내어져 있지만, 유기 EL 표시 소자의 구조에 따라서는, 정공 블록층이나 전자 블록층을 구비하는 복수의 층으로 형성되어도 된다. 또한, 제1 전극(804)과 정공 수송층(805)의 사이에는 제1 전극(804)으로부터 정공 수송층(805)으로의 정공의 주입이 원활하게 행해지도록 하는 것이 가능한 에너지 밴드 구조를 갖는 정공 주입층을 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 제2 전극(808)과 전자 수송층(807)의 사이에도 전자 주입층이 형성될 수도 있다.
다음으로, 유기 EL 표시 장치의 제조 방법의 예에 대해 구체적으로 설명한다.
먼저, 유기 EL 표시 장치를 구동하기 위한 회로(도시하지 않음) 및 제1 전극(804)이 형성된 기판(마더 글래스)(803)을 준비한다.
제1 전극(804)이 형성된 기판(803) 위에 아크릴 수지를 스핀 코팅으로 형성하고, 아크릴 수지를 리소그래피법에 의해, 제1 전극(804)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(809)을 형성한다. 이 개구부가, 발광 소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다.
절연층(809)이 패터닝된 기판(803)을 점착 부재가 배치된 기판 캐리어에 재치한다. 점착 부재에 의해, 기판(803)은 보유지지된다. 제1 유기 재료 성막 장치에 반입하고, 반전 후, 정공 수송층(805)을, 표시 영역의 제1 전극(804) 위에 공통 층으로서 성막한다. 정공 수송층(805)은 진공 증착에 의해 성막된다. 실제로는 정공 수송층(805)은 표시 영역(801)보다 큰 사이즈로 형성되기 때문에, 매우 세밀한(고정세) 마스크는 불필요하다.
다음으로, 정공 수송층(805)까지가 형성된 기판(803)을 제2 유기 재료 성막 장치로 반입한다. 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 위에 재치하고, 기판(803)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분에, 적색을 발하는 발광층(806R)을 성막한다.
발광층(806R)의 성막과 마찬가지로, 제3 유기 재료 성막 장치에 의해 녹색을 발하는 발광층(806G)을 성막하고, 나아가 제4 유기 재료 성막 장치에 의해 청색을 발하는 발광층(806B)을 성막한다. 발광층(806R, 806G, 806B)의 성막이 완료된 후, 제5 성막 장치에 의해 표시 영역(801)의 전체에 전자 수송층(807)을 성막한다. 전자 수송층(807)은, 3색의 발광층(806R, 806G, 806B)에 공통 층으로서 형성된다.
전자 수송층(807)까지 형성된 기판을 금속성 증착 재료 성막 장치로 이동시켜서 제2 전극(808)을 성막한다.
그 후 플라즈마 CVD 장치로 이동하여 보호층(810)을 성막하여, 기판(803)에 대한 성막 공정을 완료한다. 반전 후, 전술한 실시형태 또는 실시예에서 설명한 바와 같이 점착 부재를 기판(803)으로부터 박리함으로서, 기판 캐리어로부터 기판(803)을 분리한다. 그 후, 재단을 거쳐 유기 EL 표시 장치(800)가 완성된다.
절연층(809)이 패터닝된 기판(803)을 성막 장치에 반입하고 나서부터 보호층(810)의 성막이 완료될 때까지는, 수분이나 산소를 포함하는 분위기에 노출되어 버리면, 유기 EL 재료로 이루어지는 발광층이 수분이나 산소에 의해 열화될 우려가 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 성막 장치 간의 기판의 반입 반출은, 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기 하에서 행해진다.
10: 마더 글래스(기판)
10x: 마더 글래스 설치 부위
11, 12, 13: 화상 표시부
14: 내부 영역
15: 외부 영역
100, 100X: 기판 캐리어
110: 평판 형상 부재
110x: 기판 보유지지면
111, 112: 관통 구멍
120: 흡착 패드
123: 점착 부재
341: 박리 핀

Claims (20)

  1. 복수 배치된 흡착 패드에 의해 기판을 보유지지하는 기판 캐리어로부터 상기 기판을 박리하는 기판 박리 장치로서,
    상기 기판 캐리어에는, 보유지지한 상기 기판에서의 외주부와, 보유지지한 상기 기판에서의 디스플레이 소자 영역의 사이에 대응하는 경계부를, 각각 따르도록, 상기 복수의 흡착 패드와 상기 기판을 박리하는 복수의 박리부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경계부는, 상기 기판이 후공정에서 재단되는 재단선에 대응하는 부위인 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 복수의 흡착 패드는, 상기 기판을 박리하는 기능을 겸비하는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    외측에 배치된 상기 흡착 패드로부터의 박리 동작이 내측에 배치된 상기 흡착 패드로부터의 박리 동작보다 먼저 행해지는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 기판 캐리어에는, 보유지지한 상기 기판에서의 외주부와, 보유지지한 상기 기판에서의 디스플레이 소자 영역의 사이에 대응하는 경계부를, 각각 따르도록, 복수의 관통 구멍이 설치되고,
    상기 복수의 관통 구멍을 통하여 상기 기판 캐리어의 기판 보유지지면으로부터 출몰하도록 설치된 복수의 박리 핀을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    박리 동작 중, 상기 기판 보유지지면으로부터 모든 상기 박리 핀이 돌출했을 때에는, 외측에 배치된 상기 박리 핀이 내측에 배치된 상기 박리 핀보다, 상기 기판 보유지지면으로부터의 돌출량이 큰 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 박리 핀의 이동 속도가 다르게 됨으로써, 외측에 배치된 상기 박리 핀이 내측에 배치된 상기 박리 핀보다, 상기 기판 보유지지면으로부터의 돌출량이 커지는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 박리 핀의 이동 개시 타이밍이 다르게 됨으로써, 외측에 배치된 상기 박리 핀이 내측에 배치된 상기 박리 핀보다, 상기 기판 보유지지면으로부터의 돌출량이 커지는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 박리 핀의 길이가 다르게 됨으로써, 외측에 배치된 상기 박리 핀이 내측에 배치된 상기 박리 핀보다, 상기 기판 보유지지면으로부터의 돌출량이 커지는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    박리 동작 중, 상기 기판 보유지지면으로부터 모든 상기 박리 핀이 돌출했을 때에, 상기 기판 보유지지면으로부터의 돌출량이 가장 작은 상기 박리 핀은, 상기 경계부에 설치된 상기 관통 구멍을 통하여 상기 기판 보유지지면으로부터 출몰하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 기판 보유지지면으로부터의 돌출량이 가장 작은 상기 박리 핀은, 상기 기판의 중심(重心)과 겹치지 않는 위치에 배치된 상기 관통 구멍을 통하여 상기 기판 보유지지면으로부터 출몰하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  12. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    박리 동작 중, 상기 기판 보유지지면으로부터 모든 상기 박리 핀이 돌출했을 때에 있어서는, 모든 상기 박리 핀의 선단이, 가상적인 원추면 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  13. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    임의의 상기 흡착 패드의 양옆의 상기 관통 구멍으로부터 돌출하는 제1 박리 핀과 제2 박리 핀이 상기 기판 보유지지면으로부터 돌출한 상태에서는, 상기 제1 박리 핀의 상기 기판 보유지지면으로부터의 돌출량과 상기 제2 박리 핀의 상기 기판 보유지지면으로부터의 돌출량이 서로 다른 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  14. 제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 박리 핀의 이동 속도가 느려지도록 변화하는 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    외측에 배치된 상기 흡착 패드가 내측에 배치된 상기 흡착 패드보다 흡착력이 작은 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    외측에 배치된 상기 흡착 패드가 내측에 배치된 상기 흡착 패드보다 흡착력이 큰 것을 특징으로 하는 기판 박리 장치.
  17. 기판 캐리어에 보유지지된 기판 상에 박막을 형성하는 성막원과,
    제1항 또는 제2항에 기재된 기판 박리 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  18. 기판을 보유지지하기 위한 흡착 패드를 복수 구비하는 기판 캐리어로서,
    보유지지한 상기 기판에서의 외주부와, 보유지지한 상기 기판에서의 디스플레이 소자 영역의 사이에 대응하는 경계부를, 각각 따르도록, 상기 복수의 흡착 패드와 상기 기판을 박리하는 복수의 박리부가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 캐리어.
  19. 복수 배치된 흡착 패드에 의해 기판을 보유지지하는 기판 캐리어로부터 상기 기판을 박리하는 기판 박리 방법으로서,
    상기 기판에서의 외주부와, 상기 기판에서의 디스플레이 소자 영역의 사이에 대응하는 경계부를, 각각 따르도록 설치된 상기 복수의 흡착 패드에 의해 상기 기판을 보유지지하는 공정과,
    상기 외주부와 상기 경계부를 각각 따르도록 설치된 복수의 박리부에 의해 상기 기판을 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 박리 방법.
  20. 기판 캐리어에 보유지지된 기판 상에 박막을 형성하는 성막 방법으로서,
    상기 기판에서의 외주부와, 상기 기판에서의 디스플레이 소자 영역의 사이에 대응하는 경계부를, 각각 따르도록, 상기 기판 캐리어에 설치된 복수의 흡착 패드에 의해 상기 기판을 보유지지하는 공정과,
    상기 기판 캐리어에 보유지지된 상기 기판 상에 성막원에 의해 박막을 형성하는 공정과,
    상기 외주부와 상기 경계부를 각각 따르도록 상기 기판 캐리어에 설치된 복수의 박리부에 의해 상기 기판을 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
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