KR20230032936A - Apparatus for lifting substrate and film forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 기판 승강 장치 및 성막 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate elevating device and a film forming device.
진공 증착 장치 등의 성막 장치에서는, 기판을 기판 캐리어에 보유지지시킨 상태로 이동시키고, 기판에 대해 성막 처리 등 각종의 처리가 실시된다. 특허문헌 1에 개시된 장치에서는, 기판 캐리어의 관통 구멍을 관통 가능하도록 설치되는 복수의 지지핀의 선단에 기판을 재치한 상태로, 기판을 승강시키는 기판 승강 장치가 설치되어 있다. 이 기판 승강 장치에 의해, 기판을 승강시킴으로써, 기판 캐리어에 기판을 싣거나, 기판 캐리어로부터 기판을 박리시킬 수 있다.In a film forming apparatus such as a vacuum evaporation apparatus, a substrate is moved while being held by a substrate carrier, and various processes such as a film forming process are performed on the substrate. In the apparatus disclosed in
상기와 같은 기판 승강 장치에서는, 범용성을 향상시키기 위해 복수 종류의 기판에 적용할 수 있는 것이 바람직하다. 그러나, 기판에 대한 지지핀의 적절한 닿음 위치는, 기판에 따라 다를 수 있다. 인용문헌 1의 장치에서는, 모든 지지핀을 동시에 승강시키고 있기 때문에, 기판의 종류나, 기판에 형성되는 디바이스의 종류에 따라, 적절하게 기판을 지지하는 것이 곤란하였다.In the substrate lifting device described above, it is preferable to be applicable to a plurality of types of substrates in order to improve versatility. However, the proper contact position of the support pin with respect to the substrate may vary depending on the substrate. In the apparatus of
본 발명의 목적은, 복수 종류의 기판을 적절하게 지지할 수 있는 기판 승강 장치 및 성막 장치를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a substrate elevating device and a film forming device capable of appropriately supporting a plurality of types of substrates.
본 발명의 일 측면에 관한 기판 승강 장치는,A substrate lifting device according to an aspect of the present invention,
기판 캐리어의 관통 구멍을 관통 가능하도록 설치되는 복수의 지지핀의 선단에 기판을 재치한 상태로, 상기 기판을 승강시키는 기판 승강 장치로서,A substrate elevating device for elevating a substrate in a state in which the substrate is placed on the tips of a plurality of support pins installed to be able to penetrate through holes of a substrate carrier,
상기 복수의 지지핀은, 복수의 제1 지지핀을 포함하는 제1 지지핀 군과, 복수의 제2 지지핀을 포함하는 제2 지지핀 군을 포함하고,The plurality of support pins include a first support pin group including a plurality of first support pins and a second support pin group including a plurality of second support pins,
상기 제1 지지핀 군과, 상기 제2 지지핀 군은, 서로 독립적으로 승강하는 것을 특징으로 한다.The first support pin group and the second support pin group are characterized in that they move up and down independently of each other.
본 발명에 의하면, 복수 종류의 기판을 적절하게 지지할 수 있다.According to the present invention, a plurality of types of substrates can be appropriately supported.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 성막 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 승강 장치의 개략 구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 승강 장치의 개략 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 기판 승강 장치의 개략 구성도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 승강 장치의 개략 구성도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판 승강 장치의 개략 구성도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기판 승강 장치에 의해 승강하는 기판의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기판 캐리어의 평면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 기판 캐리어의 모식적 단면도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 승강 기구의 주요 구성도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 성막 처리실의 개략 구성도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치의 설명도이다.1 is a schematic configuration diagram of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram of a substrate lifting device according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic configuration diagram of a substrate lifting device according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic configuration diagram of a substrate lifting device according to an embodiment of the present invention.
5 is a schematic configuration diagram of a substrate lifting device according to an embodiment of the present invention.
6 is a schematic configuration diagram of a substrate lifting device according to an embodiment of the present invention.
7 is a plan view of a substrate lifted by the substrate lift device according to an embodiment of the present invention.
8 is a plan view of a substrate carrier according to an embodiment of the present invention.
9 is a schematic cross-sectional view of a substrate carrier according to an embodiment of the present invention.
10 is a main configuration diagram of a lifting mechanism according to an embodiment of the present invention.
11 is a schematic configuration diagram of a film formation processing chamber according to an embodiment of the present invention.
12 is an explanatory diagram of an organic EL display device according to an embodiment of the present invention.
이하에 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태를, 실시예에 기초하여 예시적으로 상세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이들만으로 한정하는 취지의 것은 아니다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Below, the form for implementing this invention is demonstrated in detail illustratively based on an Example with reference to drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in this embodiment are not intended to limit the scope of the present invention only to these unless otherwise specified.
(실시예)(Example)
<성막 장치><Film formation device>
도 1을 참조하여, 본 실시예에 따른 성막 장치 전체의 구성에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 성막 장치의 개략 구성도이다. 본 실시예에서는, 인라인형이라고 불리는 성막 장치를 예로 하여 설명한다. 인라인형의 성막 장치에서는, 복수의 실(室)이 늘어서도록 배치되고 있고, 기판, 기판 캐리어, 및 마스크는, 순차로 각 실내로 반송되어, 각 실 내에서 각종 처리가 실시된다. 반송에는, 반송 롤러나 리니어 모터가 사용된다. 각 실에서는, 각각의 실마다, 또는 이웃하는 복수의 실마다, 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기로 할 수 있도록 구성되어 있다.Referring to Fig. 1, the entire configuration of the film forming apparatus according to the present embodiment will be described. 1 is a schematic configuration diagram of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, a film forming apparatus called an in-line type will be described as an example. In an in-line film forming apparatus, a plurality of rooms are arranged so as to line up, and substrates, substrate carriers, and masks are sequentially transported to each room, and various processes are performed in each room. For conveyance, conveyance rollers and linear motors are used. In each room, it is comprised so that it can set it as a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere for every room or every several adjacent rooms.
도 1에서는, 복수의 실 중, 대표적인 처리를 실시하는 실에 대해서만, 부호(R)을 붙여 나타내고, 그 외의 실에 대해서는 흑점으로 생략하고 있다. 또한, 도 1 중, 가는 실선의 화살표는 기판 캐리어(100)의 반송 순서를 나타내고, 점선의 화살표는 기판(200)의 반송 순서를 나타내고, 굵은 실선의 화살표는 마스크(M)의 반송 순서를 나타내고 있다. 각 실에 구비되는 장치의 동작은 컴퓨터 등의 제어부(C)에 의해 제어된다. 제어부(C)에 대해서는, 각 장치에 대해 개별로 설치할 수도 있고, 복수의 장치에 대해 공통의 제어부(C)를 설치할 수도 있다. 일반적으로, 각종 동작이 제어부에 의해 제어되는 것 자체는 주지 기술이기 때문에, 제어부(C)의 구체적인 구성 등에 대해서는, 그 설명은 생략한다.In FIG. 1, among a plurality of yarns, only the yarns subjected to the representative treatment are denoted by the symbol R, and the other yarns are omitted with black dots. In FIG. 1 , arrows of thin solid lines represent transport procedures of the
먼저, 기판 재치실(R1)에 기판 캐리어(100)와 기판(200)이 보내지고, 기판 재치실(R1)에서, 기판(200)은 기판 캐리어(100)의 상측에 보유지지된다. 기판 캐리어(100)와, 기판 캐리어(100)에 보유지지된 기판(200)은, 반전실(R2)로 반송된다. 반전실(R2)에서, 기판(200)이 기판 캐리어(100)의 하측에 보유지지되도록, 기판 캐리어(100)는 기판(200)과 함께 180°회전한다. 마스크(M)가 기판 캐리어(100)의 반송 경로와는 다른 경로로부터 반전실(R2)로 반송된다. 반전실(R2)에서는, 하측에 기판(200)을 보유지지한 기판 캐리어(100)가, 마스크(M) 상에 재치된다. 그리고, 이 반전실(R2)에 보내져 온 마스크(M)와 함께, 기판 캐리어(100)에 보유지지된 기판(200)은 성막실(R3)로 반송된다. 한편, 기판 캐리어(100)의 회전, 마스크(M)와의 합류, 마스크(M)에의 재치가, 각각 다른 챔버에서 행하여져도 된다. 계속해서, 성막실(R3)에서, 원하는 성막 위치에 개구를 갖는 마스크(M)를 통해, 기판(200)의 표면에 박막이 형성된 후에, 기판 캐리어(100) 등은, 마스크 반출실(R4)로 반송된다. 한편, 일반적으로, 다른 재료에 의해 박막을 형성할 수 있도록, 도시와 같이 복수의 성막실(R3)이 설치되어 있다. 따라서, 통상, 1회의 기판(200)의 반송에 의해, 특정한 1군데의 성막실(R3)에서, 성막 처리가 실시된다.First, the
성막 후, 마스크 반출실(R4)에서, 기판 캐리어(100)에 보유지지된 기판(200)은, 마스크(M)로부터 들어 올려진다. 사용 회수가 소정의 회수에 도달한 마스크(M)는, 마스크 반출실(R4)로부터 장치 외부로 반출된다. 기판 캐리어(100)에 보유지지된 기판(200), 및 재사용되는 마스크(M)는, 마스크 반출실(R4)로부터 중계실(R5)로 반송된다. 중계실(R5)의 마스크(M)는, 반전실(R2)을 향해 반송된다. 중계실(R5)의 기판 캐리어(100) 및 기판(200)은, 도시하지 않은 반전실에서 반전된 후, 기판 박리실(R6)로 반송된다.After film formation, the
그리고, 기판 박리실(R6)에서, 기판 캐리어(100)로부터 기판(200)은 박리된다. 그 후, 기판 캐리어(100)는, 성막 장치의 외부로 반출되거나, 다시, 기판 재치실(R1)로 반송된다. 또한, 기판 캐리어(100)로부터 박리된 기판(200)은, 외부로 취출된다.Then, in the substrate separation chamber R6, the
<기판 승강 장치><Substrate elevating device>
기판 재치실(R1)에 배치되는 기판 승강 장치의 구성, 및, 기판 캐리어(100)에 기판(200)을 재치하는 동작에 대해서, 도 2∼도 6을 참조하여 설명한다. 기판 승강 장치는, 캐리어 전달실(300)과, 승강 기구와, 클램프 구동 수단으로서의 클램프 회전 기구(500)를 구비하고 있다. 본 실시예에 따른 기판 승강 장치에서는, 승강 기구로서, 제1 승강 기구(400A)와, 제2 승강 기구(400B)와, 제3 승강 기구(400C)를 구비하고 있다. 이들 승강 기구는, 모두 기판(200)을 승강시키기 위한 기능을 갖고, 또한 배치나 형상을 제외하고, 같은 구성을 채용할 수 있다. 이에, 도 2∼도 6에서는, 각 부의 구성을 이해하기 쉽게 하기 위해, 대표적으로 제1 승강 기구(400A)를 나타내고, 제2 승강 기구(400B)와 제3 승강 기구(400C)에 대해서는 생략하고 있다.The configuration of the substrate lifting device disposed in the substrate placing chamber R1 and the operation of placing the
캐리어 전달실(300)은, 기판 캐리어(100)가 지나는 개구부(311)와, 이 개구부(311)를 개폐 가능한 캐리어용 게이트 밸브(312)와, 기판(200)이 지나는 개구부(321)와, 이 개구부(321)를 개폐 가능한 기판용 게이트 밸브(322)를 구비하고 있다. 한편, 상기 개구부(311) 및 캐리어용 게이트 밸브(312)는 도 2 중 지면 안쪽과 앞쪽에 각각 설치되어 있다. 또한, 도시를 생략하고 있지만, 개구부(311) 및 캐리어용 게이트 밸브(312)는, 캐리어 전달실(300)의 우측에도 설치되어 있다. 이에 의해, 기판 캐리어(100)는, 지면 안쪽으로부터 캐리어 전달실(300)에 들어가고, 지면 앞쪽을 향해 캐리어 전달실(300)의 외측으로 반출된다.The
또한, 캐리어 전달실(300)에는, 기판(200)을 기판 캐리어(100)에 재치할 때에, 기판 캐리어(100)를 지지하는 캐리어 지지 부재(330)가 설치되어 있다. 이 캐리어 지지 부재(330)는, 승강 기구에 구비되는 지지핀의 동작을 방해하지 않도록, 기판 캐리어(100)의 외주를 지지하고 있다. 또는, 캐리어 지지 부재(330)에, 지지핀이 지나는 영역에는 개구부가 설치되어 있어도 된다. 또한, 도 2에서는 생략하고 있지만, 기판 재치실(R1)(캐리어 전달실(300))에는, 기판 캐리어(100)를 반송하기 위한 반송 롤러가 설치되어 있어도 된다. 이 경우, 기판(200)을 기판 캐리어(100)에 재치할 때에, 반송 롤러가 기판 캐리어(100)를 지지할 수 있다.Further, in the
또한, 캐리어 전달실(300)에는, 촬상 수단(카메라 등)(350)이 설치되어 있다. 각 도면에 있어서는, 촬상 수단(350)을 하나만 도시하고 있지만, 일반적으로, 복수의 촬상 수단(350)이 설치된다. 이 촬상 수단(350)에 의해, 기판 캐리어(100)와 기판(200)의 위치 관계를 촬상함으로써, 기판 캐리어(100)에 대한 기판(200)의 위치를 조정(얼라인먼트)할 수 있다. 또한, 촬상 수단(350)에, 기판 캐리어(100)의 종류를, 또는, 기판(200)의 종류를 판별하는 판별 수단으로서의 역할을 갖게 할 수도 있다. 예를 들면, 기판 캐리어(100)의 종류에 따라 각종 마크를 붙여 두고, 촬상 수단(350)에 의해 촬상된 마크에 의해 기판 캐리어(100)의 종류를 판별할 수 있다. 얼라인먼트를 행하기 위해 사용하는 촬상 수단(350)과, 판별 수단으로서의 촬상 수단(350)을 따로따로 설치해도 되고, 얼라인먼트를 위해 일반적으로 복수 설치되는 촬상 수단(350) 중 하나를 판별 수단으로서 겸용할 수도 있다.In addition, an imaging means (a camera or the like) 350 is installed in the
본 실시예에서는, 캐리어 전달실(300)에는, 승강 기구에 대해서는 지지핀만이 삽입되고, 클램프 회전 기구(500)에 대해서는 압입핀(511)만이 삽입되도록 구성되어 있다. 이에 의해, 윤활제나 마모 가루 등이 캐리어 전달실(300)에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 한편, 기판 재치실(R1)에 기판 승강 장치의 전체를 배치하는 구성으로 하여도 되고, 상기 캐리어 전달실(300)이 기판 재치실(R1)에 상당하는 구성으로 할 수도 있다. 후자의 경우에는, 승강 기구의 대부분의 구성(지지핀 이외의 구성)과, 클램프 회전 기구(500)의 대부분의 구성(압입핀(511) 이외의 구성)은 기판 재치실(R1)의 외부에 배치되게 된다.In this embodiment, only the support pins are inserted into the
제1 승강 기구(400A)는, 복수의 제1 지지핀(411A)과, 복수의 제1 지지핀(411A)을 지지하는 제1 플레이트(410A)와, 제1 플레이트(410A)를 승강시키는 제1 승강 수단으로서의 볼 나사 기구(420A)를 구비하고 있다. 볼 나사 기구(420A)는, 모터(421A)와, 모터(421A)에 의해 회전하는 나사 축(422A)과, 나사 축(422A)의 회전 동작에 따라 나사 축(422A)을 따라 상하로 움직이는 너트부(423A)와, 너트부(423A)에 고정되어 너트부(423A)와 함께 상하로 움직이는 지주(424A)를 구비하고 있다. 너트부(423A)의 내주면과, 나사 축(422A)의 외주면의 사이에는, 복수의 볼이 무한 순환하도록 구성되어 있다. 또한, 제1 플레이트(410A)는 지주(424A)에 지지되어 있다.The
본 실시예에서는, 플레이트를 승강시키는 승강 수단으로서, 볼 나사 기구를 채용하는 경우를 나타냈지만, 승강 수단으로서는, 랙 앤드 피니언(rack and pinion) 방식 등 그 밖의 공지 기술을 채용할 수도 있다.In the present embodiment, the case where a ball screw mechanism is employed as the lifting means for lifting the plate is shown, but other known techniques such as a rack and pinion system may be employed as the lifting means.
또한, 기판 승강 장치는, 복수의 제1 지지핀(411A)을 기판(200)의 승강 방향에 대해 수직 방향으로 이동시킴으로써, 기판 캐리어(100)에 대한 기판(200)의 위치를 조정하는 얼라인먼트 수단으로서의 얼라인먼트 기구(430A)를 구비하고 있다. 한편, 본 실시예에서는, 기판(200)의 승강 방향은 연직 방향이다. 따라서, 얼라인먼트 기구(430A)는, 복수의 제1 지지핀(411A)을 수평 방향으로 이동시킬 수 있게 구성되어 있다. 구체적으로는, 얼라인먼트 기구(430A)는, 도면 중 좌우 방향(이하, 「X축 방향」이라고 칭함)으로 연장하는 제1 레일(431A)과, 제1 레일(431A)에 대해 수직 방향(이하, 「Y축 방향」이라고 칭함)으로 연장하는 제2 레일(432A)을 구비한다. 한편, X축 방향과 Y축 방향은 모두 연직 방향에 대해 수직이다. 제2 레일(432A)은, 제1 레일(431A)을 따라 왕복 이동할 수 있도록 구성되어 있다.In addition, the substrate lifting device is an alignment means for adjusting the position of the
그리고, 얼라인먼트 기구(430A)에서는, 제1 승강 기구(400A)가 재치되는 대좌(433A)를 구비하고 있다. 이 대좌(433A)는 제2 레일(432A)을 따라 왕복 이동할 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 얼라인먼트 기구(430A)는, 대좌(433A)에 고정되고, 또한 X축 방향으로 연장하는 제1 축부(434A)와, 대좌(433A)에 고정되고, 또한 Y축 방향으로 연장하는 제2 축부(436A)를 구비하고 있다. 나아가, 얼라인먼트 기구(430A)는, 제1 축부(434A)를 X축 방향으로 이동시키는 이동 기구(435A)와, 제2 축부(436A)를 Y축 방향으로 이동시키는 이동 기구(도시하지 않음)를 구비하고 있다. 이들 이동 기구에 대해서는, 볼 나사 기구나 랙 앤드 피니언 방식의 기구 등, 각종 공지 기술을 채용할 수 있다.And in 430 A of alignment mechanisms, 433 A of pedestals on which 400 A of 1st lifting mechanisms are mounted are provided. This
이상과 같이 구성되는 얼라인먼트 기구(430A)에 의해, 대좌(433A)와 함께 제1 승강 기구(400A)를 X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시킴으로써, 복수의 제1 지지핀(411A)을 수평 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 의해, 복수의 제1 지지핀(411A)에 재치된 기판(200)을 수평 방향으로 이동 조정할 수 있고, 기판 캐리어(100)에 대한 기판(200)의 위치를 조정할 수 있다. 한편, 본 실시예에 따른 기판 승강 장치에서는, 제2 승강 기구(400B)와 제3 승강 기구(400C)에 대해서도, 얼라인먼트 기구에 의해, X축 방향 및 Y축 방향으로 이동시킬 수 있다. 제2 승강 기구(400B)와 제3 승강 기구(400C)에 대해서도, 상기 얼라인먼트 기구(430A)에 설치되는 대좌(433A)에 재치함으로써, 모든 승강 기구를 동시에 이동시키도록 해도 된다. 또한, 제2 승강 기구(400B)와 제3 승강 기구(400C)에 대해 개별로 얼라인먼트 기구를 설치해도 된다.By moving the first elevating
클램프 회전 기구(500)는, 복수의 압입핀(511)과, 복수의 압입핀(511)을 지지하는 클램프용 플레이트(510)와, 클램프용 플레이트(510)를 승강시키는 볼 나사 기구(520)를 구비하고 있다. 볼 나사 기구(520)는, 모터(521)와, 모터(521)에 의해 회전하는 나사 축(522)과, 나사 축(522)의 회전 동작에 따라 나사 축(522)을 따라 상하로 움직이는 너트부(523)와, 너트부(523)에 고정되어 너트부(523)와 함께 상하로 움직이는 지주(524)를 구비하고 있다. 너트부(523)의 내주면과, 나사 축(522)의 외주면의 사이에는, 복수의 볼이 무한 순환하도록 구성되어 있다. 또한, 클램프용 플레이트(510)는 지주(524)에 지지되어 있다. 한편, 클램프용 플레이트(510)를 승강시키는 승강 수단으로서, 볼 나사 기구를 채용하는 경우를 나타냈지만, 승강 수단으로서는, 랙 앤드 피니언 방식 등 그 밖의 공지 기술을 채용할 수도 있다.The
이상과 같이 구성되는 기판 승강 장치를 사용하여, 기판 캐리어(100)에 기판(200)을 보유지지시키는 동작에 대해서 설명한다. 먼저, 캐리어용 게이트 밸브(312)의 동작에 의해, 개구부(311)가 열린 상태가 되고, 기판 캐리어(100)가 캐리어 전달실(300)로 반입된다. 캐리어 전달실(300)에 반입된 기판 캐리어(100)는, 캐리어 지지 부재(330)에 지지된다(도 3 참조). 한편, 각 부의 구성을 이해하기 쉽게 하기 위해, 도 3 이후의 도면에서는, 개구부(311)와 캐리어용 게이트 밸브(312)는 생략되어 있다.An operation of holding the
기판 캐리어(100)는, 기판(200)을 기판 캐리어(100)에 보유지지하기 위한 클램프(110)가 복수 설치되어 있다. 클램프(110)는, 기판 캐리어(100)에 보유지지시키는 기판(200)을 끼우는 방향인 제1 회전 방향으로 부세(付勢)된 상태로, 기판 캐리어(100)에 회동 가능하도록 설치되어 있다. 한편, 도 3에 있어서, 좌측의 클램프(110)는 시계 회전 방향으로 부세된 상태로 기판 캐리어(100)에 회동 가능하도록 설치되고, 우측의 클램프(110)는 반시계 방향으로 부세된 상태로 기판 캐리어(100)에 회동 가능하도록 설치되어 있다.The
기판 캐리어(100)가 캐리어 지지 부재(330)에 지지된 후에, 기판용 게이트 밸브(322)의 동작에 의해, 개구부(321)가 열린 상태가 되고, 기판(200)이 캐리어 전달실(300)에 반입된다. 기판(200)은, 반송 로봇에 의해 캐리어 전달실(300)에 반입된다. 한편, 도 4에서는, 반송 로봇에 있어서의 기판(200)을 지지하는 핸드부(250)의 일부만 나타내고 있다. 이 핸드부(250)는, 제1 지지핀(411A) 등의 지지핀의 동작 방해가 되지 않도록 빗살 형상으로 설치되는 것이 일반적이다.After the
또한, 제1 승강 기구(400A)에 의해, 제1 플레이트(410A)와 함께, 복수의 제1 지지핀(411A)이 소정 위치까지 상승한다. 또한, 복수의 제1 지지핀(411A)은, 기판 캐리어(100)에 설치된 복수의 관통 구멍을 관통 가능하도록 설치되어 있고, 복수의 제1 지지핀(411A)의 선단은, 기판 캐리어(100)의 상면보다 상방이고, 반입되는 기판(200)의 하면보다 하방의 위치까지 이동한다. 나아가, 클램프 회전 기구(500)에 의해, 클램프용 플레이트(510)와 함께, 복수의 압입핀(511)이 상승하고, 각각의 압입핀(511)의 선단이, 각각 대응하는 클램프(110)를 압입한다. 이에 의해, 제1 회전 방향과 반대 방향의 제2 회전 방향으로 클램프(110)는 회전하고, 기판 캐리어(100) 상에, 상방으로부터 기판(200)을 재치 가능한 상태가 된다(도 4 참조).Furthermore, the plurality of first support pins 411A are raised to a predetermined position together with the
한편, 기판(200)의 캐리어 전달실(300)으로의 반입 동작, 제1 승강 기구(400A)에 의한 제1 플레이트(410A)의 상승 동작, 및, 클램프 회전 기구(500)에 의한 클램프용 플레이트(510)의 상승 동작의 순서는 특히 한정되지 않고, 동시에 행해도 상관없다.On the other hand, the carrying operation of the
복수의 제1 지지핀(411A)의 선단에 기판(200)이 재치되고, 반송 로봇의 핸드부(250)가 퇴피한 후에, 제1 승강 기구(400A)에 의해 제1 플레이트(410A)는 소정 위치까지 하강한다. 이에 의해, 기판(200)은 기판 캐리어(100)에 충분히 근접한 상태가 된다(도 5 참조).After the
이 상태에서, 얼라인먼트 기구(430A)에 의해, 기판(200)의 X축 방향 및 Y축 방향으로의 이동 조정이 행해져, 기판 캐리어(100)에 대한 기판(200)의 위치 조정이 이루어진다. 그 후, 제1 승강 기구(400A)에 의해 제1 플레이트(410A)는 더 하강하여, 복수의 제1 지지핀(411A)의 선단은, 기판 캐리어(100)의 하면보다 하방으로 이동한다. 이 과정에서, 기판(200)은 기판 캐리어(100) 상에 재치된 상태가 된다. 한편, 기판 캐리어(100)에는, 복수의 흡착 패드(130)가 설치되어 있고(도 9 참조), 기판(200)은 복수의 흡착 패드(130)에 흡착된 상태가 된다. 한편, 기판(200)을 기판 캐리어(100)에 재치하는 것만으로는, 흡착 패드(130)에 의한 흡착이 불충분하게 되는 경우도 있기 때문에, 기판(200)을 하방으로 가압함으로써, 흡착 패드(130)에 의한 흡착을 보다 확실하게 하는 공정을 거치는 것이 일반적이다.In this state, the movement of the
기판(200)이 기판 캐리어(100)에 재치된 후에, 클램프 회전 기구(500)에 의해, 클램프용 플레이트(510)가 하강한다. 이에 의해, 압입핀(511)이 클램프(110)로부터 떨어지고, 클램프(110)는, 제1 회전 방향으로 회전하여, 기판(200)을 기판 캐리어(100)에 끼운다. 이에 의해, 기판(200)은 기판 캐리어(100)에 보유지지된다(도 6 참조). 이상과 같이, 기판(200)이 기판 캐리어(100)에 보유지지된 후에, 이들은 캐리어 전달실(300)로부터 반출되어, 반전실(R2)로 반송된다.After the
<기판 박리 동작><Substrate peeling operation>
기판 박리실(R6)에서도, 상기한 바와 같이 구성된 기판 승강 장치가 설치되어 있다. 이하, 상기한 바와 같이 구성되는 기판 승강 장치를 사용하여, 기판 캐리어(100)로부터 기판(200)을 박리하는 동작에 대해서 설명한다. 먼저, 제1 플레이트(410A)와 클램프용 플레이트(510)가 하방에 대기한 상태에서, 기판(200)을 보유지지한 기판 캐리어(100)가 캐리어 전달실(300)로 반입되며, 이들은 캐리어 지지 부재(330)에 지지된다.Also in the substrate separation chamber R6, a substrate lifting device structured as described above is installed. Hereinafter, an operation of peeling the
그 후, 클램프 회전 기구(500)에 의해, 클램프용 플레이트(510)와 함께, 복수의 압입핀(511)이 상승하여, 각각의 압입핀(511)의 선단이, 각각 대응하는 클램프(110)를 압입한다. 이에 의해, 제1 회전 방향과는 반대 방향의 제2 회전 방향으로 클램프는 회전하고, 기판 캐리어(100)로부터 기판(200)을 박리 가능한 상태가 된다. 그리고, 제1 승강 기구(400A)에 의해, 제1 플레이트(410A)와 함께, 복수의 제1 지지핀(411A)이 소정 위치까지 상승한다. 이 과정에서, 기판(200)은 복수의 제1 지지핀(411A)에 의해 압입되어, 기판 캐리어(100)로부터 박리되고, 소정 위치까지 상승한다.After that, by the
그 후, 기판(200)은, 반송 로봇에 의해 캐리어 전달실(300)로부터 반출된다. 또한, 제1 플레이트(410A)와 함께, 복수의 제1 지지핀(411A)이 하강한 후에, 기판 캐리어(100)는, 캐리어 전달실(300)로부터 반출되어, 성막 장치의 외부로 반출되거나, 다시, 기판 재치실(R1)로 반송된다.After that, the board|
<기판 및 기판 캐리어><Substrate and Substrate Carrier>
본 실시예에 따른 기판 승강 장치는, 2종류의 제1 기판(200X) 및 제2 기판(200Y)에 바람직하게 적용할 수 있다. 이하, 도 7∼도 9를 참조하여, 제1 기판(200X) 및 제2 기판(200Y)과, 이들 기판에 각각 사용되는 2종류의 제1 기판 캐리어(100X) 및 제2 기판 캐리어(100Y)에 대해서 설명한다.The substrate lifting device according to the present embodiment can be suitably applied to two types of
기판의 재료로서는, 유리 외에, 반도체(예를 들면, 실리콘), 고분자 재료의 필름, 금속 등의 임의의 재료를 선택할 수 있다. 또한, 예를 들면, 실리콘 웨이퍼, 또는 유리 기판 상에 폴리이미드 등의 필름이 적층된 기판을 채용할 수도 있다.As the material of the substrate, any material other than glass, such as a semiconductor (for example, silicon), a film of a polymeric material, or a metal, can be selected. Further, for example, a substrate in which a film such as polyimide is laminated on a silicon wafer or a glass substrate may be employed.
제1 기판(200X)은, 도면 중, 일점 쇄선으로 나타낸 재단선(211X, 212X)을 따라 후공정에 의해 재단된다. 디스플레이에 사용될 경우에는, 도면 중, 점선으로 둘러싼 내측 부분이 화상 표시부가 되고, 디스플레이 소자 영역에 상당한다. 제2 기판(200Y)은, 도면 중, 일점 쇄선으로 나타낸 재단선(211Y, 212Y, 213Y, 214Y)을 따라 후공정에 의해 재단된다. 디스플레이에 사용되는 경우에는, 도면 중, 점선으로 둘러싼 내측의 부분이 화상 표시부가 되고, 디스플레이 소자 영역에 상당한다.The
제1 기판 캐리어(100X) 및 제2 기판 캐리어(100Y)에는, 상기한 바와 같이, 각각 복수의 클램프(110X, 110Y)가 설치되어 있다. 클램프(110X, 110Y)의 개수나 배치는 기판 캐리어 및 기판의 크기나 중량에 따라 적절하게 설정하면 된다.As described above, a plurality of
제1 기판 캐리어(100X)에는, 제1 기판 캐리어(100X)의 중앙의 소정 영역 내 (도 8(a) 중의 점선으로 둘러싼 영역 내)에 설치되는 복수의 관통 구멍(121X)과, 제1 기판 캐리어(100X)의 외주를 따르도록 설치되는 복수의 관통 구멍(122X)을 구비하고 있다. 제1 기판 캐리어(100X)에 제1 기판(200X)이 보유지지된 상태에서, 복수의 관통 구멍(121X)은, 제1 기판(200X)에 있어서의 재단선(211X, 212X)을 따르도록 설치되고, 도 7(a) 중 점선으로 둘러싼 영역의 외측에 위치하도록 설치되어 있다. 또한, 제1 기판 캐리어(100X)에 제1 기판(200X)이 보유지지된 상태에서, 복수의 관통 구멍(122X)은, 제1 기판(200X)의 외주를 따르도록 설치되고, 도 7 (a) 중 점선으로 둘러싼 영역의 외측에 위치하도록 설치되어 있다.In the
복수의 관통 구멍(121X, 122X)은, 지지핀(411)이 관통하는 용도와, 흡착 패드(130)가 장착되는 용도로 이용된다. 지지핀(411)이 관통하기 위해 이용되는 관통 구멍과, 흡착 패드(130)가 장착되기 위해 이용되는 관통 구멍의 배치에 대해서는, 교대로 설치하는 등, 적절하게, 설정할 수 있다. 지지핀(411)이 관통하기 위해 이용되는 관통 구멍의 구멍 직경과, 흡착 패드(130)가 장착되기 위해 이용되는 관통 구멍의 구멍 직경은, 동일하게 되도록 설정해도 되고, 다르게 설정해도 된다. 여기서, 복수의 관통 구멍(121X) 중 지지핀(411)이 관통하기 위해 사용되는 복수의 관통 구멍을 「제1 관통 구멍」이라고 칭한다. 또한, 복수의 관통 구멍(122X) 중 지지핀(411)이 관통하기 위해 사용되는 복수의 관통 구멍을 「제3 관통 구멍」이라고 칭한다.The plurality of through
제2 기판 캐리어(100Y)에는, 제2 기판 캐리어(100Y)의 중앙의 소정 영역 내 (도 8(b) 중 점선으로 둘러싼 영역 내)에 설치되는 복수의 관통 구멍(121Y)과, 제2 기판 캐리어(100Y)의 외주를 따르도록 설치되는 복수의 관통 구멍(122Y)을 구비하고 있다. 제2 기판 캐리어(100Y)에 제2 기판(200Y)이 보유지지된 상태에서, 복수의 관통 구멍(121Y)은, 제2 기판(200Y)에 있어서의 재단선(211Y, 212Y, 213Y, 214Y)을 따르도록 설치되고, 도 7(b) 중 점선으로 둘러싼 영역의 외측에 위치하도록 설치되어 있다. 또한, 제2 기판 캐리어(100Y)에 제2 기판(200Y)이 보유지지된 상태에서, 복수의 관통 구멍(122Y)은, 제2 기판(200Y)의 외주를 따르도록 설치되고, 도 7(b) 중 점선으로 둘러싼 영역의 외측에 위치하도록 설치되어 있다.In the
복수의 관통 구멍(121Y, 122Y)은, 지지핀(411)이 관통하는 용도와, 흡착 패드(130)가 장착되는 용도로 이용된다. 지지핀(411)이 관통하기 위해 이용되는 관통 구멍과, 흡착 패드(130)가 장착되기 위해 이용되는 관통 구멍의 배치에 대해서는, 교대로 설치하는 등, 적절하게, 설정할 수 있다. 지지핀(411)이 관통하기 위해 이용되는 관통 구멍의 구멍 직경과, 흡착 패드(130)가 장착되기 위해 이용되는 관통 구멍의 구멍 직경은, 동일하게 되도록 설정해도 되고, 다르게 설정해도 된다. 여기서, 복수의 관통 구멍(121Y) 중 지지핀(411)이 관통하기 위해 사용되는 복수의 관통 구멍을 「제2 관통 구멍」이라고 칭한다. 또한, 복수의 관통 구멍(122Y) 중 지지핀(411)이 관통하기 위해 사용되는 복수의 관통 구멍을 「제3 관통 구멍」이라고 칭한다.The plurality of through
제1 기판 캐리어(100X)에 설치되는 제3 관통 구멍과, 제2 기판 캐리어(100Y)에 설치되는 제3 관통 구멍은, 배치가 동일하게 되도록 구성되어 있다.The arrangement of the third through hole provided in the
도 9를 참조하여, 기판 캐리어(100)에 대해서, 보다 상세하게 설명한다. 한편, 도 9는, 도 8(b) 중 AA단면도이다. 도 9에 나타낸 바와 같이, 지지핀(411)이 관통하기 위해 이용되는 관통 구멍(도 9에서는, 제2 기판 캐리어(100Y)의 관통 구멍(121Y)을 나타냄)의 구멍 직경은, 지지핀(411)의 외경보다 크게 되도록 설정되어 있다. 이에 의해, 지지핀(411)은 관통 구멍을 관통할 수 있고, 또한, 얼라인먼트 시에 기판 캐리어에 대해 지지핀(411)이 수평 방향으로 이동할 수 있다. 한편, 지지핀(411)의 선단에는, 기판(200)의 위치 어긋남을 억제하기 위해 고무 등의 탄성 재료에 의해 구성되는 위치 어긋남 방지 부재(411a)가 설치되어 있다.Referring to FIG. 9 , the
또한, 흡착 패드(130)는, 흡착 패드용의 관통 구멍에 삽통된 상태로 기판 캐리어(도 9에서는, 제2 기판 캐리어(100Y))에 장착된다. 흡착 패드(130)는, 플랜지부(131a)를 갖는 금속제의 패드 본체(131)와, 패드 본체(131)의 선단에 도시하지 않은 접착층을 통해 설치되는 점착 부재(132)와, 패드 본체(131)를 관통 구멍에 고정하기 위한 고정 부재(133)를 구비하고 있다. 한편, 플랜지부(131a)와 고정 부재(133)는 공지의 방법으로 일체화되어 있다. 또한, 고정 부재(133)와 기판 캐리어는, 볼트 등의 공지 기술에 의해 고정할 수 있다. 점착 부재(132)의 재료로서는, 진공하에서의 제조 프로세스에 악영향을 미치는 아웃 가스의 발생을 억제하기 위해, 실록산 결합을 포함하지 않는 불소 고무를 채용하는 것이 바람직하다. 또한, 접착층을 구성하는 재료도 마찬가지로, 아웃 가스 성분을 방출하지 않는 공지의 접착제, 양면 테이프를 사용하는 것이 바람직하다. 이 점착 부재(132)는, 기판 캐리어의 표면에서의 돌출량을 관리할 수 있도록 도시하지 않은 스페이서 등을 사용하여 일정한 범위 내에서 도면 중 상하 방향으로 조정할 수 있도록 구성되어 있다. 상기의 돌출량은, 흡착 패드(130)를 구성하는 부재의 사이즈나, 점착 부재(132)의 압축 특성에 따라 다르지만, 기판(200)의 두께 미만이다. 흡착 패드용의 관통 구멍의 구멍 직경은 패드 본체(131)의 관통 구멍으로의 삽입 부분의 외경보다 크고, 패드 본체(131)는 연직 방향의 상하 움직임에 더하여 어느 정도의 요동이 허용되고 있다.Further, the
그리고, 클램프(110)는, 축부(110a)를 중심으로 회전 가능하게 되도록, 기판 캐리어(100)(도 9에서는, 제2 기판 캐리어(100Y))에 설치되어 있다. 또한, 이 클램프(110)는, 부세 부재로서의 스프링(110b)에 의해, 제1 회전 방향으로 부세되어 있다. 상기한 바와 같이, 압입핀(511)에 의해 압입되면, 클램프(110)는 스프링(110b)의 부세력에 대항하여 제2 회전 방향으로 회전하고, 압입핀(511)이 떨어지면 스프링(110b)의 부세력에 의해 제1 회전 방향으로 회전한다. 한편, 도 9에서는, 압입핀(511)에 의해 제2 회전 방향으로 회전한 클램프(110)의 상태를 실선으로 나타내고, 압입핀(511)이 떨어져서 제1 회전 방향으로 회전한 클램프(110)의 상태를 점선으로 나타내고 있다. 클램프(110)는 기판의 성막면을 따르는 축부(110a)를 중심으로 회전한다. 그 때문에, 클램프(110)가 압입핀(511)에 의해 압입된 상태에서는, 클램프(110)가 기판 캐리어(100)의 기판 보유지지 영역의 상방에서부터 퇴피할 수 있다. 이와 같이, 간단한 구성으로, 기판(200)을 기판 캐리어(100)에 재치하는 경로를 확보할 수 있다.The
<승강 기구><Elevating Mechanism>
도 10을 참조하여, 본 실시예에 따른 승강 기구에 대해서, 보다 상세하게 설명한다. 도 10에서는, 승강 기구 전체의 평면도(제1 승강 기구(400A)와 제2 승강 기구(400B)와 제3 승강 기구(400C)가 조립된 상태의 평면도)의 외에, 각각의 승강 기구의 평면도를 나타내고 있다.Referring to Fig. 10, the elevating mechanism according to the present embodiment will be described in more detail. 10, in addition to the plan view of the entire lifting mechanism (a plan view of a state in which the
제1 승강 기구(400A)는, 복수의 제1 지지핀(411A)을 지지하는 제1 플레이트(410A)와, 제1 플레이트(410A)를 승강시키는 제1 승강 수단으로서의 볼 나사 기구(420A)(도 2∼도 6을 참조)를 구비하고 있다. 복수의 제1 지지핀(411A)은, 제1 기판 캐리어(100X)에 설치된 복수의 제1 관통 구멍(관통 구멍(121X))에 대해 각각 관통 가능하도록 설치되어 있다.The
제2 승강 기구(400B)는, 복수의 제2 지지핀(411B)을 지지하는 제2 플레이트(410B)와, 제2 플레이트(410B)를 승강시키는 제2 승강 수단을 구비하고 있다. 상기한 바와 같이, 제2 승강 수단에 대해서는, 제1 승강 수단과 마찬가지의 구성을 채용할 수 있으며, 특별히 도면에는 도시하고 있지 않다. 복수의 제2 지지핀(411B)은, 제2 기판 캐리어(100Y)에 설치된 복수의 제2 관통 구멍(관통 구멍(121Y))에 대해 각각 관통 가능하도록 설치되어 있다.The
제1 승강 수단(볼 나사 기구(420A))과 제2 승강 수단은, 제어부(C)에 의해, 독립적으로 제어된다. 즉, 제1 플레이트(410A)에 지지된 복수의 제1 지지핀(411A)과, 제2 플레이트(410B)에 지지된 복수의 제2 지지핀(411B)은 독립적으로 승강 가능하도록 설치되어 있다. 따라서, 본 실시예에 따른 기판 승강 장치에 설치되는 복수의 지지핀(411)은, 서로 독립적으로 승강 가능하도록 설치되는, 복수의 제1 지지핀(411A)의 군과, 복수의 제2 지지핀(411B)의 군을 포함한다고 할 수 있다.The 1st lifting means (
제3 승강 기구(400C)는, 복수의 제3 지지핀(411C)을 지지하는 제3 플레이트(410C)와, 제3 플레이트(410C)를 승강시키는 제3 승강 수단을 구비하고 있다. 상기한 바와 같이, 제3 승강 수단에 대해서는, 제1 승강 수단과 마찬가지의 구성을 채용할 수 있고, 특별히 도면에는 도시하고 있지 않다. 복수의 제3 지지핀(411C)은, 제1 기판 캐리어(100X)에 설치된 복수의 제3 관통 구멍(관통 구멍(122X))과, 제2 기판 캐리어(100Y)에 설치된 복수의 제3 관통 구멍(관통 구멍(122Y))의 쌍방에 대해 각각 관통 가능하도록 설치되어 있다.400 C of 3rd lifting mechanisms are provided with the
제3 승강 수단에 대해서도, 제어부(C)에 의해, 제1 승강 수단 및 제2 승강 수단과는 독립적으로 제어할 수 있다. 따라서, 복수의 지지핀(411)은, 복수의 제1 지지핀(411A)의 군, 및 복수의 제2 지지핀(411B)의 군과는 독립적으로 승강 가능하도록 설치되는 복수의 제3 지지핀(411C)의 군을 포함한다고 할 수 있다.Also, the control unit C can control the third lifting means independently of the first lifting means and the second lifting means. Therefore, the plurality of support pins 411 are installed to be movable independently of the group of the plurality of first support pins 411A and the group of the plurality of second support pins 411B. It can be said to include the group of (411C).
제1 기판(200X)에 성막 처리를 실시하는 경우에는, 제1 기판 캐리어(100X)가 사용되며, 제어부(C)는, 제1 승강 수단과 제3 승강 수단에 의해, 복수의 제1 지지핀(411A)과 복수의 제3 지지핀(411C)을 동기하여 승강하도록 제어한다. 이 때, 복수의 제2 지지핀(411B)은 승강되지 않는다. 또한, 제2 기판(200Y)에 성막 처리를 실시할 경우에는, 제2 기판 캐리어(100Y)가 사용되며, 제어부(C)는, 제2 승강 수단과 제3 승강 수단에 의해, 복수의 제2 지지핀(411B)과 복수의 제3 지지핀(411C)을 동기하여 승강하도록 제어한다. 이 때, 복수의 제1 지지핀(411A)은 승강되지 않는다. 이와 같이, 본 실시예에 따른 기판 승강 장치는, 복수의 제1 지지핀(411A)과 복수의 제3 지지핀(411C)을 동기시키는 모드와, 복수의 제2 지지핀(411B)과 복수의 제3 지지핀(411C)을 동기시키는 모드로 스위칭할 수 있도록 구성되어 있다.In the case of performing the film forming process on the
본 실시예에서는, 상기한 바와 같이, 판별 수단으로서의 촬상 수단(350)에 의해, 기판 캐리어(100)의 종류를 판별하도록 구성되어 있다. 제어부(C)는, 이 판별 수단에 의한 판별 결과에 따라, 복수의 제1 지지핀(411A) 및 복수의 제2 지지핀(411B) 중 어느 것을 승강시킬지를 판정하고, 상기의 어느 하나의 모드에 기초하여 제어한다.In this embodiment, as described above, the type of the
여기서, 도 10에 나타낸 바와 같이, 연직 방향의 가장 위에 제2 플레이트(410B)가 배치되고, 가운데에 제1 플레이트(410A)가 배치되고, 가장 아래에 제3 플레이트(410C)가 배치되도록, 각 승강 기구는 구성되어 있다. 가장 위에 배치되는 제2 플레이트(410B)에는, 제1 플레이트(410A)에 지지된 복수의 제1 지지핀(411A)의 이동을 방해하지 않도록 개구부(412B)가 설치되어 있다. 한편, 제3 플레이트(410C)에 지지된 복수의 제3 지지핀(411C)은 제1 플레이트(410A) 및 제2 플레이트(410B)의 외주보다 외측을 이동하기 때문에, 이들 플레이트에 방해받지 않는다. 가운데에 배치되는 제1 플레이트(410A)에는, 제2 승강 수단을 배치하기 위한 개구부(412A)가 설치되어 있다. 또한, 가장 아래에 배치되는 제3 플레이트(410C)에는, 제1 승강 수단(볼 나사 기구(420A))과 제2 승강 수단을 배치하기 위한 개구부(412C)가 설치되어 있다.Here, as shown in FIG. 10, the
한편, 기판 캐리어(200)의 다른 실시예로서, 기판 캐리어(200)가, 복수의 제1 지지핀(411A)을 통과하는 복수의 제1 관통 구멍(관통 구멍(121X))과, 복수의 제2 지지핀(411B)을 통과하는 복수의 제2 관통 구멍(관통 구멍(121Y))의 양쪽을 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 기판(100)의 종류나, 사용하는 마스크(M)의 종류에 기초하여 제어부(C)는, 제1 지지핀(411A)과 제2 지지핀(411B) 중 어느 것을 승강시킬지를 판단한다.Meanwhile, as another embodiment of the
<성막실><Tabernacle>
도 11을 참조하여, 성막실(R3)에 있어서의 성막 처리에 대하여, 보다 상세하게 설명한다. 성막실(R3) 내에는, 성막원으로서의 증발원(600)이 설치되어 있다. 기판 캐리어(100)에 보유지지된 기판(200)이 하향이 되도록, 이들은 성막실(R3) 내에 위치 결정된 상태로 지지된다. 또한, 기판(200)의 하측에는, 기판(200)에 대해 위치 결정된 상태로 마스크(M)도 배치된다. 마스크(M)에는, 기판(200)에 박막을 형성하는 위치에 대응하는 위치에 개구가 설치되어 있다. 이에 의해, 기판 캐리어(100)에 보유지지된 기판(200) 상에, 마스크(M)를 통해 성막이 행해진다.Referring to Fig. 11, the film formation process in the film formation chamber R3 will be described in more detail. An
본 실시예에서는, 진공 증착에 의한 성막(증착)이 행해진다. 구체적으로는, 성막원으로서의 증발원(600)으로부터 성막 재료가 증발 또는 승화하고, 기판(200) 상에 성막 재료가 증착되어 기판(200) 상에 박막이 형성된다. 증발원(600)에 대해서는, 공지 기술이기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다. 예를 들면, 증발원(600)은, 도가니 등의 성막 재료를 수용하는 용기와, 용기를 가열하는 가열 장치 등에 의해 구성할 수 있다. 한편, 성막원은 증발원(600)에 한정되는 것이 아니고, 성막원은 스퍼터링에 의해 성막을 행하기 위한 스퍼터링 캐소드이어도 된다.In this embodiment, film formation (evaporation) is performed by vacuum evaporation. Specifically, a film formation material is evaporated or sublimated from an
<전자 디바이스의 제조 방법><Method of manufacturing electronic device>
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.Next, an example of a method for manufacturing an electronic device using the film forming apparatus according to the present embodiment will be described. Hereinafter, the configuration of an organic EL display device is shown as an example of an electronic device, and a manufacturing method of the organic EL display device is illustrated.
먼저, 제조하는 유기 EL 표시 장치에 대해서 설명한다. 도 12(a)는 유기 EL 표시 장치(700)의 전체 도면, 도 12(b)는 1화소의 단면 구조를 나타내고 있다.First, an organic EL display device to be manufactured will be described. Fig. 12(a) is an overall view of the organic
도 12(a)에 도시된 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(700)의 표시 영역(701)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(702)가 매트릭스 형상으로 복수 배치되어 있다. 상세한 것은 후에 설명하겠으나, 발광 소자의 각각은, 한 쌍의 전극에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 갖고 있다. 한편, 여기서 말하는 화소란, 표시 영역(701)에서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 가리키고 있다. 본 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(702R), 제2 발광 소자(702G), 제3 발광 소자(702B)의 조합에 의해 화소(702)가 구성되어 있다. 화소(702)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 특히 제한되지 않는다.As shown in Fig. 12(a), in the
도 12(b)는, 도 12(a)의 B-B선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(702)는, 복수의 발광 소자로 이루어지고, 각 발광 소자는, 기판(703) 상에, 제1 전극(양극)(704)과, 정공 수송층(705)과, 발광층(706R, 706G, 706B) 중 어느 하나와, 전자 수송층(707)과, 제2 전극(음극)(708)을 갖고 있다. 이들 중, 정공 수송층(705), 발광층(706R, 706G, 706B), 전자 수송층(707)이 유기층에 해당한다. 또한, 본 실시예에서는, 발광층(706R)은 적색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(706G)은 녹색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(706B)은 청색을 발하는 유기 EL 층이다. 발광층(706R, 706G, 706B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있음)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다.Fig. 12(b) is a partial cross-sectional schematic diagram taken along line B-B in Fig. 12(a). The
또한, 제1 전극(704)은, 발광 소자마다 분리하여 형성되어 있다. 정공 수송층(705)과 전자 수송층(707)과 제2 전극(708)은, 복수의 발광 소자(702R, 702G, 702B)로 공통으로 형성되어 있어도 되고, 발광 소자마다 형성되어 있어도 된다. 한편, 제1 전극(704)과 제2 전극(708)이 이물에 의해 쇼트되는 것을 방지하기 위해, 제1 전극(704) 사이에 절연층(709)이 설치되어 있다. 나아가, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(710)이 설치되어 있다.In addition, the
도 12(b)에서는 정공 수송층(705)이나 전자 수송층(707)은 하나의 층으로 도시되어 있지만, 유기 EL 표시 소자의 구조에 따라서는, 정공 블록층이나 전자 블록층을 구비하는 복수의 층으로 형성되어도 된다. 또한, 제1 전극(704)과 정공 수송층(705)의 사이에는 제1 전극(704)으로부터 정공 수송층(705)에의 정공의 주입이 원활하게 행해지도록 하는 것이 가능한 에너지밴드 구조를 갖는 정공 주입층을 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 제2 전극(708)과 전자 수송층(707)의 사이에도 전자 주입층이 형성할 수도 있다.In FIG. 12(b), the
다음으로, 유기 EL 표시 장치의 제조 방법 예에 대해 구체적으로 설명한다.Next, an example of a method for manufacturing an organic EL display device will be described in detail.
먼저, 유기 EL 표시 장치를 구동하기 위한 회로(도시하지 않음) 및 제1 전극(704)이 형성된 기판(마더 글래스)(703)을 준비한다.First, a substrate (mother glass) 703 on which a circuit (not shown) for driving an organic EL display device and a
제1 전극(704)이 형성된 기판(703) 위에 아크릴 수지를 스핀 코트에 의해 형성하고, 아크릴 수지를 리소그래피법에 의해, 제1 전극(704)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(709)을 형성한다. 이 개구부가, 발광 소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다.Acrylic resin is formed on the
절연층(709)이 패터닝된 기판(703)을 점착 부재가 배치된 기판 캐리어에 재치한다. 점착 부재에 의해, 기판(703)은 보유지지된다. 제1 유기 재료 성막 장치에 반입하고, 반전 후, 정공 수송층(705)을, 표시 영역의 제1 전극(704) 위에 공통되는 층으로서 성막한다. 정공 수송층(705)는 진공 증착에 의해 성막된다. 실제로는 정공 수송층(705)은 표시 영역(701)보다 큰 사이즈로 형성되기 때문에, 세밀한(고정세) 마스크는 불필요하다.The
다음으로, 정공 수송층(705)까지 형성된 기판(703)을 제2 유기 재료 성막 장치에 반입한다. 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 위에 재치하고, 기판(703)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분에, 적색을 발하는 발광층(706R)을 성막한다.Next, the
발광층(706R)의 성막과 마찬가지로, 제3 유기 재료 성막 장치에 의해 녹색을 발하는 발광층(706G)을 성막하고, 나아가 제4 유기 재료 성막 장치에 의해 청색을 발하는 발광층(706B)을 성막한다. 발광층(706R, 706G, 706B)의 성막이 완료된 후, 제5 성막 장치에 의해 표시 영역(701)의 전체적으로 전자 수송층(707)을 성막한다. 전자 수송층(707)은, 3색의 발광층(706R, 706G, 706B)에 공통인 층으로서 형성된다.Similar to the film formation of the
전자 수송층(707)까지 형성된 기판을 금속성 증착 재료 성막 장치로 이동시켜 제2 전극(708)을 성막한다.The substrate formed up to the
그 후 플라스마 CVD 장치로 이동하여 보호층(710)을 성막하여, 기판(703)으로의 성막 공정을 완료한다. 반전 후, 점착 부재를 기판(703)으로부터 박리함으로써, 기판 캐리어로부터 기판(703)을 분리한다. 그 후, 재단을 거쳐 유기 EL 표시 장치(700)가 완성된다.Thereafter, it is moved to a plasma CVD apparatus to form a
절연층(709)이 패터닝된 기판(703)을 성막 장치에 반입하고 나서 보호층(710)의 성막이 완료할 때까지는, 수분이나 산소를 포함하는 분위기에 노출되면, 유기 EL 재료로 이루어지는 발광층이 수분이나 산소에 의해 열화될 우려가 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 성막 장치간의 기판의 반입 반출은, 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기 하에서 행해진다.From the time the
<본 실시예에 따른 기판 승강 장치 및 성막 장치가 우수한 점><Excellence of the substrate lifting device and film forming device according to the present embodiment>
본 실시예에 따른 기판 승강 장치에 의하면, 복수의 제1 지지핀(411A)의 군과, 복수의 제2 지지핀(411B)의 군이 서로 독립적으로 승강 가능하기 때문에, 2종류의 기판(제1 기판(200X) 및 제2 기판(200Y))에 바람직하게 적용할 수 있다. 즉, 제1 기판(200X)은 복수의 제1 지지핀(411A)에 의해 승강되고, 제2 기판(200Y)은 복수의 제2 지지핀(411B)에 의해 승강되기 때문에, 기판에 대한 지지핀의 닿음 위치를 기판에 따른 적절한 위치로 할 수 있다. 예를 들면, 본 실시예와 같이, 기판이 디스플레이에 이용되는 경우에는, 화상 표시부(디스플레이 소자 영역)를 피한 위치에 지지핀을 닿게 할 수 있어, 화상 품질의 저하를 억제할 수 있다.According to the substrate lifting device according to the present embodiment, since the group of the plurality of first support pins 411A and the group of the plurality of second support pins 411B can be moved independently of each other, two types of substrates (first It can be preferably applied to the
한편, 본 실시예에서는, 2종류의 기판에 적용할 수 있는 기판 승강 장치를 예로 설명했지만, 3종류 이상의 기판에 적용할 수 있도록 구성할 수도 있다. 이 경우에 있어서도, 복수 종류의 기판에 따른 기판 캐리어를 준비하고, 각 기판에 따른 위치에 각각 지지핀이 닿도록, 복수의 승강 기구를 설치하면 된다.On the other hand, in this embodiment, the substrate lifting device applicable to two types of substrates has been described as an example, but it can also be configured so that it can be applied to three or more types of substrates. Also in this case, substrate carriers corresponding to a plurality of types of substrates may be prepared, and a plurality of elevating mechanisms may be provided so that the support pins respectively touch the positions corresponding to the respective substrates.
(기타)(etc)
큰 기판(200)의 경우, 기판(200)을 연직 방향 하방으로부터 지지하면, 기판(200)은, 그 자중에 의해, 중앙 부근이 하방이 되도록 처진 상태가 된다. 따라서, 복수의 지지핀으로 기판(200)을 지지하는 경우에는, 각각의 지지핀으로의 부하를 균등하게 하기 위해, 기판(200)을 지지하는 위치를 기판(200)의 처짐 형상을 따르도록 지지핀을 설치하는 것이 바람직하다. 이에, 예를 들면, 도 2 중 굵은 점선으로 나타낸 바와 같이, 중앙으로부터 단부를 향해 서서히 높이가 높아지도록, 높이가 다른 복수의 지지핀(411AX)을 배열하면 바람직하다.In the case of a
1: 기판 캐리어
110, 110X, 110Y: 클램프
200: 기판
410: 플레이트
411: 지지핀
420A: 볼 나사 기구1: substrate carrier
110, 110X, 110Y: clamp
200: substrate
410: plate
411: support pin
420A: ball screw mechanism
Claims (13)
상기 복수의 지지핀은, 복수의 제1 지지핀을 포함하는 제1 지지핀 군과, 복수의 제2 지지핀을 포함하는 제2 지지핀 군을 포함하고,
상기 제1 지지핀 군과, 상기 제2 지지핀 군은, 서로 독립적으로 승강하는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.A substrate elevating device for elevating a substrate in a state in which the substrate is placed on the tips of a plurality of support pins installed to be able to penetrate through holes of a substrate carrier,
The plurality of support pins include a first support pin group including a plurality of first support pins and a second support pin group including a plurality of second support pins,
The substrate lifting device, characterized in that the first support pin group and the second support pin group lift independently of each other.
상기 복수의 제1 지지핀을 지지하는 제1 플레이트와,
상기 복수의 제2 지지핀을 지지하는 제2 플레이트와,
상기 제1 플레이트를 승강시키는 제1 승강 수단과,
상기 제2 플레이트를 승강시키는 제2 승강 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to claim 1,
A first plate supporting the plurality of first support pins;
a second plate supporting the plurality of second support pins;
first elevating means for elevating the first plate;
A substrate elevating device comprising a second elevating means for elevating the second plate.
상기 복수의 제1 지지핀은, 제1 기판 캐리어에 설치된 복수의 제1 관통 구멍에 대해 각각 관통 가능하도록 설치되고,
상기 복수의 제2 지지핀은, 상기 제1 기판 캐리어와는 관통 구멍의 배치가 다른 제2 기판 캐리어에 설치된 복수의 제2 관통 구멍에 대해 각각 관통 가능하게 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to claim 2,
The plurality of first support pins are installed to be able to pass through each of the plurality of first through holes installed in the first substrate carrier,
The plurality of second support pins are configured to be installed to pass through a plurality of second through holes installed in a second substrate carrier having a different through hole arrangement from that of the first substrate carrier, respectively. Device.
상기 복수의 제1 관통 구멍은, 상기 제1 기판 캐리어에 보유지지되는 제1 기판이 후공정에서 재단되는 재단선을 따라 상기 제1 기판 캐리어에 설치되고,
상기 복수의 제2 관통 구멍은, 상기 제2 기판 캐리어에 보유지지되는 제2 기판이 후공정에서 재단되는 재단선을 따라 상기 제2 기판 캐리어에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to claim 3,
The plurality of first through holes are installed in the first substrate carrier along a cutting line by which the first substrate held in the first substrate carrier is cut in a later process;
The plurality of second through holes are installed in the second substrate carrier along a cutting line on which the second substrate held by the second substrate carrier is cut in a later step.
복수의 지지핀은, 상기 복수의 제1 지지핀의 군, 및 상기 복수의 제2 지지핀의 군과는 독립적으로 승강 가능하도록 설치되는 복수의 제3 지지핀의 군을 포함함과 함께,
상기 복수의 제3 지지핀을 지지하는 제3 플레이트와,
상기 제3 플레이트를 승강시키는 제3 승강 수단을 구비하고,
상기 제1 승강 수단과 상기 제3 승강 수단에 의해 상기 복수의 제1 지지핀과 상기 복수의 제3 지지핀을 동기시키는 모드와, 상기 제2 승강 수단과 상기 제3 승강 수단에 의해 상기 복수의 제2 지지핀과 상기 복수의 제3 지지핀을 동기시키는 모드로 스위칭할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to any one of claims 2 to 4,
The plurality of support pins include a group of a plurality of third support pins installed to be movable independently of the group of the plurality of first support pins and the group of the plurality of second support pins,
A third plate supporting the plurality of third support pins;
A third elevating means for elevating the third plate,
A mode in which the plurality of first support pins and the plurality of third support pins are synchronized by the first lifting means and the third lifting means, and the plurality of support pins by the second lifting means and the third lifting means. A substrate lifting device characterized in that it is configured to be able to switch to a mode in which the second support pin and the plurality of third support pins are synchronized.
상기 복수의 제1 지지핀은, 제1 기판 캐리어에 설치된 복수의 제1 관통 구멍에 대해 각각 관통 가능하도록 설치되고,
상기 복수의 제2 지지핀은, 제2 기판 캐리어에 설치된 복수의 제2 관통 구멍에 대해 각각 관통 가능하도록 설치되고,
상기 복수의 제3 지지핀은, 상기 제1 기판 캐리어에 설치된 복수의 제3 관통 구멍과, 상기 제2 기판 캐리어에 설치된 복수의 제3 관통 구멍의 양쪽에 대해, 각각 관통 가능하게 설치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to claim 5,
The plurality of first support pins are installed to be capable of penetrating each of the plurality of first through holes installed in the first substrate carrier,
The plurality of second support pins are installed to be capable of penetrating each of the plurality of second through holes installed in the second substrate carrier,
The plurality of third support pins are installed to penetrate both of the plurality of third through holes installed in the first substrate carrier and the plurality of third through holes installed in the second substrate carrier, respectively. A substrate lifting device characterized in that.
상기 복수의 제3 관통 구멍은, 상기 제1 기판 캐리어에 보유지지되는 제1 기판의 외주를 따르도록 상기 제1 기판 캐리어에 설치되고, 또한, 상기 제2 기판 캐리어에 보유지지되는 제2 기판의 외주를 따르도록 상기 제2 기판 캐리어에 설치되는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to claim 6,
The plurality of third through holes are provided in the first substrate carrier so as to follow the outer circumference of the first substrate held by the first substrate carrier, and are provided in the second substrate held by the second substrate carrier. A substrate lifting device characterized in that it is installed on the second substrate carrier so as to follow the outer circumference.
상기 기판 캐리어의 종류를 판별하는 판별 수단을 구비하고, 상기 판별 수단에 의한 판별 결과에 따라, 상기 복수의 제1 지지핀 및 상기 복수의 제2 지지핀 중 어느 것을 승강시킬지를 판정하는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to any one of claims 1 to 4,
and determining which of the plurality of first support pins and the plurality of second support pins is to be moved up and down according to a determination result by the determination means. A substrate lifting device that does.
상기 기판 캐리어는, 상기 기판 캐리어에 보유지지시키는 기판을 끼우는 방향인 제1 회전 방향으로 부세(付勢)된 상태로, 상기 기판 캐리어에 회동 가능하게 설치되는 클램프를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to any one of claims 1 to 4,
The substrate carrier is provided with a clamp rotatably installed on the substrate carrier in a state of being biased in a first rotation direction, which is a direction in which the substrate to be held by the substrate carrier is inserted, and lifting the substrate. Device.
상기 제1 회전 방향과는 반대 방향의 제2 회전 방향으로 상기 클램프를 회전시키는 클램프 구동 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to claim 9,
and a clamp driving means for rotating the clamp in a second rotation direction opposite to the first rotation direction.
상기 복수의 지지핀을 상기 기판의 승강 방향에 대해 수직 방향으로 이동시킴으로써, 상기 기판 캐리어에 대한 상기 기판의 위치를 조정하는 얼라인먼트 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to any one of claims 1 to 4,
and an alignment means for adjusting the position of the substrate with respect to the substrate carrier by moving the plurality of support pins in a direction perpendicular to the lifting direction of the substrate.
상기 복수의 지지핀은, 상기 기판을 지지하는 위치가 상기 기판의 중앙에서 낮고, 상기 기판의 단부를 향해 서서히 높아지도록 배열되어 있는 것을 특징으로 하는 기판 승강 장치.According to any one of claims 1 to 4,
The plurality of support pins are arranged such that a position for supporting the substrate is low at the center of the substrate and gradually increases toward an end portion of the substrate.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 기판 승강 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.a film formation source for forming a thin film on the substrate held by the substrate carrier;
A film forming apparatus comprising the substrate lifting device according to any one of claims 1 to 4.
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