KR20230114694A - 성막 장치 및 그 검사 방법 - Google Patents

성막 장치 및 그 검사 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20230114694A
KR20230114694A KR1020220171357A KR20220171357A KR20230114694A KR 20230114694 A KR20230114694 A KR 20230114694A KR 1020220171357 A KR1020220171357 A KR 1020220171357A KR 20220171357 A KR20220171357 A KR 20220171357A KR 20230114694 A KR20230114694 A KR 20230114694A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
carrier
helium
mask
chamber
Prior art date
Application number
KR1020220171357A
Other languages
English (en)
Inventor
유키 아이자와
Original Assignee
캐논 톡키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 캐논 톡키 가부시키가이샤 filed Critical 캐논 톡키 가부시키가이샤
Publication of KR20230114694A publication Critical patent/KR20230114694A/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/564—Means for minimising impurities in the coating chamber such as dust, moisture, residual gases
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24—Vacuum evaporation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56—Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568—Transferring the substrates through a series of coating stations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/455—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for introducing gases into reaction chamber or for modifying gas flows in reaction chamber
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/20—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material
    • G01M3/22—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
    • G01M3/226—Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using special tracer materials, e.g. dye, fluorescent material, radioactive material for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

[과제] 성막 장치의 대기 박스로부터의 리크를 좋은 정밀도로 검출하는 기술을 제공한다.
[해결 수단] 진공 챔버 내에 배치되고, 내부가 대기 환경으로 유지된 대기 박스와, 대기 박스의 복수의 위치에 있는, 대기 박스의 내부의 대기가 누설되는 리크 위치의 후보 중의 1군데에 헬륨을 공급하는 제1 공급 수단과, 복수의 위치 중 헬륨이 공급되고 있지 않은 위치에, 헬륨과는 다른 가스를 공급하는 제2 공급 수단과, 제1 공급 수단에 의해 헬륨이 공급되고 제2 공급 수단에 의해 다른 가스가 공급된 대기 박스로부터, 누설된 헬륨이 검출되는지 여부를 판정하는 판정 수단을 구비하는 성막 장치를 사용한다.

Description

성막 장치 및 그 검사 방법{FILM FORMING APPARATUS AND INSPECTION METHOD THEREOF}
본 발명은, 성막 장치 및 그 검사 방법에 관한 것이다.
유기 EL 표시 장치나 액정 표시 장치 등의 플랫 패널 표시 장치가 사용되어 있다. 예를 들면 유기 EL 표시 장치는, 2개의 마주 보는 전극의 사이에, 발광을 일으키는 유기물층인 발광층을 갖는 기능층이 형성된, 다층 구성의 유기 EL 소자를 포함하고 있다. 유기 EL 소자의 기능층이나 전극층은, 성막 장치의 챔버 내에서, 글래스 등의 기판에 마스크를 통해 성막 재료를 부착시킴으로써 형성된다. 이 성막 시에 챔버 공간 내에 불순물이 존재하면 성막 불량이 일어날 가능성이 높아지고, 패널 불량을 일으킬 우려가 있다. 이에 성막 시에는, 성막 장치의 챔버 내부는 진공으로 배기된다.
이러한 챔버의 내부에, 내부 공간이 대기 환경으로 유지된 대기 박스라고 불리는 구조물을 배치할 경우가 있다. 대기 박스의 내부 공간은 챔버의 외측과 연통되어 있다. 대기 박스와 챔버 외측의 사이에는, 신호선이나 튜브 등이 배치되어, 정보나 물질의 교환에 이용된다. 내부가 대기 환경인 대기 박스와, 진공으로 배기될 필요가 있는 챔버 공간은, 기밀을 유지하도록 구획되어 있다.
대기 박스를 이용하는 장치의 일 예로서, 인라인형의 성막 장치가 있다. 인라인형의 성막 장치는, 복수의 챔버가 진공 일관으로 연결되고, 기판이 챔버 사이를 이동하면서 성막되는 장치이다. 인라인형의 성막 장치에 복수의 성막 챔버를 설치함으로써, 기판 상에 순차로 성막을 행하여, 다층 구조의 유기 EL 소자를 작성하는 것이 가능하게 된다. 이러한 인라인형 성막 장치의 챔버 내부에는, 기판을 이동시키기 위한 반송 롤러가 구비되어 있다. 그리고 챔버 내부의 대기 박스에는, 반송 롤러를 구동하기 위한 모터 등의 구동 기구가 격납되어 있다. 구동 기구는, 챔버 외부로부터 신호선을 통해 전력이나 제어 신호를 수취하고, 대기 박스에 뚫린 구멍에 삽통된 축을 통해 반송 롤러에 동력을 전달한다.
대기 박스와 챔버 간의 기밀을 유지하기 위해서, 축 삽통 구멍은 시일 부재나 그리스에 의해 시일되지만, 경년 변화 등에 의해 리크가 발생하여 기밀성이 저하되는 경우가 있다. 이러한 리크는, 성막 시의 챔버 내의 진공도를 저하시켜 성막 불량을 야기할 우려가 있다. 이에, 장치의 유지 보수 시에, 대기 박스에 설치된 구멍으로부터 리크가 발생하고 있지 않은지 검출할 필요가 있다.
대기 박스에서 리크 발생 위치의 후보로 되는 개구(예를 들면, 축을 삽통하는 구멍)가 하나이면, 헬륨 디텍터 등의 기존의 장치를 사용하여 리크를 검출할 수 있다. 그러나, 대기 박스에 복수의 개구가 있는 경우, 대기 박스로부터 리크가 일어나고 있는 것을 검출할 수 있었다 하더라도, 어느 개구에서 리크가 일어나고 있는지를 검출하는 것은 곤란하다.
특허문헌 1(일본특허공개 특개2019-512158호 공보)에서는, 헬륨 디텍터로 리크를 검출할 때에, 리크 발생 위치의 후보가 복수 존재할 경우, 복수 위치 중 1군데로 선택적으로 헬륨을 공급하고 있다. 이에 의해, 리크 발생 위치의 후보를 하나씩 검사할 수 있다.
[특허문헌 1] 일본특허공개 특개2019-512158호 공보
그러나 특허문헌 1에서는, 어느 하나의 리크 발생 후보 위치에 선택적으로 헬륨을 공급하였다 하더라도, 시간의 경과와 함께 헬륨이 확산하기 때문에, 다른 리크 발생 후보 위치로부터도 헬륨이 누출되어 버린다. 그 결과, 리크의 발생 위치를 알 수 없게 되는 우려가 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 성막 장치의 대기 박스로부터의 리크를 좋은 정밀도로 검출하는 기술을 제공하는 것에 있다.
본 발명은, 이하의 구성을 채용한다. 즉,
진공 챔버 내에 배치되고, 내부가 대기 환경으로 유지된 대기 박스와,
상기 대기 박스의 복수의 위치에 있는, 상기 대기 박스의 내부의 대기가 누설되는 리크 위치의 후보 중의 1군데에 헬륨을 공급하는 제1 공급 수단과,
상기 복수의 위치 중 헬륨이 공급되고 있지 않은 위치에, 헬륨과는 다른 가스를 공급하는 제2 공급 수단과,
상기 제1 공급 수단에 의해 헬륨이 공급되고 상기 제2 공급 수단에 의해 상기 다른 가스가 공급된 상기 대기 박스로부터, 누설된 헬륨이 검출되는지 여부를 판정하는 판정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치이다.
본 발명은 또한, 이하의 구성을 채용한다. 즉,
진공 챔버 내에 배치되고, 내부가 대기 환경으로 유지된 대기 박스의 복수의 위치에 있는, 상기 대기 박스의 내부의 대기가 누설되는 리크 위치의 후보 중의 1군데에 헬륨을 공급하는 제1 공급 단계와,
상기 복수의 위치 중 헬륨이 공급되고 있지 않은 위치에, 헬륨과는 다른 가스를 공급하는 제2 공급 단계와,
상기 제1 공급 단계에 의해 헬륨이 공급되고 상기 제2 공급 단계에 의해 상기 다른 가스가 공급된 상기 대기 박스로부터, 누설된 헬륨이 검출되는지 여부를 판정하는 판정 단계를 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치의 검사 방법이다.
본 발명에 의하면, 성막 장치의 대기 박스로부터의 리크를 좋은 정밀도로 검출하는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 성막 장치의 구성을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 2는 기판 캐리어에 의한 기판의 지지에 대해서 설명하는 도면이다.
도 3은 기판 캐리어와 마스크의 장착에 대해서 설명하는 도면이다.
도 4는 회전대를 가지는 챔버의 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 5는 회전대를 가지는 챔버의 구성을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 6은 회전대의 회전 후의 챔버의 구성을 나타내는 모식적인 평면도이다.
도 7은 회전대의 회전 속도 제어를 설명하는 그래프이다.
도 8은 반송체의 챔버 간의 이동 및 회전을 설명하는 도면이다.
도 9는 기판 캐리어와 마스크의 반출입을 설명하는 단면도이다.
도 10은 기판 캐리어와 마스크의 반출입을 설명하는 단면도이다(계속).
도 11은 기판 캐리어와 마스크의 반출입을 설명하는 단면도이다(계속).
도 12는 대기 박스의 내부 구성을 나타내는 단면도이다.
도 13은 헬륨 디텍터의 배치를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 14는 헬륨 디텍터에 의한 리크 검출의 절차를 설명하는 도면이다.
도 15는 헬륨 디텍터에 의한 리크 검출의 절차를 설명하는 도면이다(계속).
도 16은 헬륨 디텍터의 다른 배치를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 17은 헬륨 디텍터에 의한 리크 검출의 절차를 설명하는 다른 도면이다.
도 18은 헬륨 디텍터의 다른 배치를 나타내는 모식적인 단면도이다.
도 19는 헬륨 디텍터에 의한 리크 검출의 절차를 설명하는 다른 도면이다.
도 20은 전자 디바이스의 구성을 설명하는 도면이다.
이하에, 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 단, 이하의 실시 형태는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것에 지나지 않고, 본 발명의 범위는 이들의 구성으로 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서의, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리플로우, 제조 조건, 치수, 재질, 형상 등은, 특별히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이들만으로 한정하는 취지의 것은 아니다.
본 발명은, 기판 등의 성막 대상물의 표면에 증착이나 스퍼터링에 의해 성막 재료의 박막을 형성하는 성막 장치에 있어서, 진공 챔버 내에 배치되는 대기 박스의 리크를 검출할 때에 바람직하게 적용할 수 있다. 본 발명은, 성막 장치, 성막 장치의 검사 장치, 또는 성막 장치의 검사 방법으로서 파악할 수 있다. 본 발명은 또한, 전자 디바이스의 제조 장치나 그 제어 방법, 전자 디바이스의 제조 방법으로서도 파악할 수 있다. 본 발명은 또한, 검사 방법이나 제어 방법을 컴퓨터에 실행시키는 프로그램이나, 해당 프로그램을 저장한 기억 매체로서도 파악할 수 있다. 기억 매체는, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 비일시적인 기억 매체이어도 된다.
본 발명은, 피성막 대상인 기판의 표면에 마스크를 통해서 원하는 패턴의 박막을 형성하는 성막 장치에 바람직하게 적용할 수 있다. 기판의 재료로서는, 글래스, 수지, 금속, 실리콘 등 임의의 것을 이용할 수 있다. 성막 재료로서는, 유기 재료, 무기 재료(금속, 금속 산화물) 등 임의의 것을 이용할 수 있다. 한편, 이하의 설명에 있어서의 「기판」이란, 기판 재료의 표면에 이미 1개 이상의 성막이 행해진 것을 포함한다. 본 발명의 기술은, 전형적으로는, 전자 디바이스나 광학 부재의 제조 장치에 적용된다. 특히, 유기 EL 소자를 구비하는 유기 EL 디스플레이, 그것을 사용한 유기 EL 표시 장치 등의 유기 전자 디바이스에 바람직하다. 본 발명은 또한, 박막 태양 전지, 유기 CMOS 이미지 센서에도 이용할 수 있다. 단, 본 발명의 적용 대상은 이에 한정되지 않고, 진공 챔버에 대기 박스가 설치되는 장치에 널리 이용할 수 있다.
[장치 구성]
(성막 장치)
도 1은, 실시예에 관한, 유기 EL 디스플레이를 제조하는 인라인식의 성막 장치(500)의 구성을 나타내는 모식적인 평면도이다. 유기 EL 디스플레이는, 일반적으로, 회로 소자를 형성하는 회로 소자 형성 공정과, 기판 상에 유기 발광 소자를 형성하는 유기 발광 소자 형성 공정과, 형성한 유기 발광층 상에 보호층을 형성하는 봉지 공정을 거쳐 제조된다. 실시예에 관한 성막 장치(500)는 유기 발광 소자 형성 공정을 주로 행한다.
성막 장치(500)는, 기판 반입실(501), 캐리어 반입실(502), 합류실(503), 패스실(504), 반전실(505), 마스크 편입실(510), 얼라인먼트실(511), 버퍼실(512), 성막실(520), 버퍼실(521), 회전실(522), 버퍼실(523), 회전실(524), 버퍼실(525), 성막실(526), 버퍼실(530), 캐리어 분리실(531), 캐리어 분리실(532), 마스크 반출실(533), 마스크 반입실(534), 마스크 전달실(535), 반전실(540), 패스실(541), 기판 분리실(542), 캐리어 전달실(543), 캐리어 반출실(544), 기판 반출실(545)의 각 챔버를 구비한다.
각 챔버는 진공 챔버로서 구성되어 있다. 또한, 성막의 정밀도를 양호하게 하기 위해서, 성막 장치의 복수의 챔버는 진공 일관으로 연결되어 있고, 기판은 진공으로 배기된 챔버 사이를 이동하는 것이 바람직하다. 한편, 실시예에 있어서의 진공이란, 통상의 대기압(1013hPa)보다 낮은 압력의 기체로 채워진 공간의 상태를 의미한다.
각 버퍼실(512, 521, 523, 525, 530)에서는, 복수의 기판 캐리어(C)를 사용하여 성막을 행할 경우의 진행 조정이나 속도 조정을 행한다. 마스크 전달실(535)은, 복수의 마스크(M)를 사용할 경우의, 마스크(M)를 보관하는 스톡커로서의 기능이나, 마스크(M)의 속도 조정의 기능을 가지고 있어도 된다. 이에 의해 원하는 성막에 따른 마스크(M)를 선택 가능하게 된다. 캐리어 전달실(543)은, 복수의 기판 캐리어(C)를 사용할 경우의, 기판 캐리어(C)를 보관하는 스톡커로서의 기능이나, 기판 캐리어(C)의 속도 조정의 기능을 가지고 있어도 된다. 상술한 속도 조정에 의해, 소정의 간격으로 기판 캐리어(C)를 반송할 수 있다.
성막 장치(500)는 또한, 기판 캐리어(C)를 반송하는 반송 수단을 가진다(후술함). 기판 캐리어(C)는, 성막 장치(500)가 가지는 각각의 진공 챔버 내를 지나는 소정의 반송 경로에 따라 반송된다. 즉, 기판 캐리어(C)는, 실선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 캐리어 반입실(502)로부터 반입되어, 합류실(503)에서 기판(S)과 합류한다. 합류실(503)에서는, 기판 캐리어(C)의 기판 보유지지면이 연직 방향 위를 향하는 상태로 되어 있다. 기판(S)은, 피성막면이 연직 방향 위를 향하는 상태로 기판 캐리어(C)에 장착된다.
계속해서, 기판(S)을 보유지지한 기판 캐리어(C)는, 패스실(504)을 통과하여, 반전실(505)에서 상하 반전된다. 반전실(505)에는, 기판 캐리어(C)의 기판 보유지지면의 방향을 연직 방향에서 상하 반전시키는 반전 기구가 설치되어 있다. 반전 기구로서는, 기판 캐리어(C)를 파지하거나 하여 자세(방향)를 변화시키는 이미 알려진 기구를 채용해도 된다. 반전실(505)에서, 기판 캐리어(C)가 기판(S)째로 반전되어, 기판(S)의 피성막면이 연직 방향 아래를 향한 상태가 된다.
기판 캐리어(C)는, 마스크 편입실(510)에서 마스크(M)와 합류하고, 얼라인먼트실(511)에서 마스크(M)와 얼라인먼트된다. 얼라인먼트실(511)에는 얼라인먼트 장치가 배치되어 있다. 얼라인먼트 장치는, 기판 캐리어(C)(및, 그것이 보유지지하는 기판(S))와, 마스크(M)를 위치 맞춤하고, 마스크(M)에 기판 캐리어(C)(기판(S))를 재치한다.
계속해서, 기판(S)을 보유지지하고 마스크(M)과 위치맞춤된 기판 캐리어(C)는, 버퍼실(512)을 통과하여, 성막실(520)(520a~520d)에서 기판(S)에의 성막을 받고, 회전실(522)에서 90도 회전하고, 버퍼실(523)을 통과하고, 회전실(524)에서 90도 회전하고, 성막실(526)(526a~526d)에서 기판(S)에의 성막을 받고, 버퍼실(530)을 통과한다. 성막실(520, 526)에는, 연직 방향 위를 향해 증착 재료를 방출하는 증발원(성막 수단)이 배치되어 있다. 성막실(520, 526)에 있어서, 피성막면이 연직 방향 아래를 향한 상태로 기판 캐리어(C)에 보유지지된 기판(S)이, 증발원 위를 통과함으로써, 마스크(M)에 의해 차단되는 위치 이외의 피성막면이 성막된다.
계속하여, 기판 캐리어(C)는, 캐리어 분리실(531)(제1 분리실), 캐리어 분리실(532)(제2 분리실)을 반송되는 동안에 마스크(M)가 분리된다. 여기서의 처리에 대해서는 후술한다. 계속하여, 기판(S)을 보유지지한 기판 캐리어(C)는, 반전실(540)에서 상하 반전되어, 패스실(541)을 통과하고, 기판 분리실(542)에서 기판(S)이 분리된다. 계속해서, 기판 캐리어(C)는, 캐리어 반출실(544)로부터 성막 장치 밖으로 반출되거나, 캐리어 전달실(543)을 경유하여 성막에 재이용된다.
기판(S)은, 파선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 기판 반입실(501)로부터 반입되어, 합류실(503)에서 기판 캐리어(C)에 보유지지된다. 그 후는 기판 캐리어(C)와 함께 이동한 후, 기판 분리실(542)에서 기판 캐리어(C)로부터 분리되고, 기판 반출실(545)로부터 성막 장치 밖으로 반출된다.
성막 장치(500)는 또한, 마스크(M)를 반송하는 반송 수단을 가진다(후술함). 마스크(M)는, 점선의 화살표로 나타낸 바와 같이, 마스크 반입실(534)로부터 반입되어, 캐리어 분리실(532), 마스크 전달실(535)을 통과하여, 마스크 편입실(510)에서 기판 캐리어(C)와 합류한다. 그 후는 기판 캐리어(C)를 재치하면서 이동한 후, 캐리어 분리실(531)에서 기판 캐리어(C)로부터 분리되어 마스크 반출실(533)로부터 성막 장치 밖으로 반출되거나, 캐리어 분리실(532)에서 기판 캐리어(C)로부터 분리되어 마스크 전달실(535)을 경유하여 성막에 재이용된다.
제어부(550)는, 성막 장치(500)의 다양한 동작을 제어한다. 제어부(550)는, 미도시의 제어선이나 무선 통신에 의해, 각 챔버의 구성물이나, 반송체(기판, 기판 캐리어, 마스크 등)을 반송하는 반송 수단과의 사이에서 서로 정보를 송수신한다. 제어부(550)로서는, 프로세서, 메모리, 통신 수단 등을 가지는 정보 처리 장치(예를 들면 컴퓨터나 처리 회로)를 이용할 수 있다. 한편, 제어부(550)는, 복수의 정보 처리 장치가 연계하여 동작하는 것이어도 된다. 예를 들면 챔버마다 제어부를 설치해도 된다.
반송 수단으로서의 반송 롤러는, 반송 경로의 양 옆으로 반송 방향을 따라 복수 배치되어 있고, 구동 수단으로서의 AC 서보 모터 등의 구동 기구에 의해 회전함으로써, 기판 캐리어(C)나 마스크(M)를 반송한다.
한편, 본 발명은, 상기와 같은 상향 증착(Depo-UP)의 구성(성막 시에 기판(S)의 피성막면이 연직 방향 아래쪽을 향하는 구성)에 한정되지 않는다. 하향 증착(Depo-DOWN)의 구성(성막 시에 기판(S)의 피성막면이 연직 방향 상방을 향하는 구성)이나, 사이드 증착(Side-Depo)의 구성(성막 시에 기판(S)이 수직으로 세워지는 구성)이어도 된다.
(기판 캐리어와 기판)
기판 캐리어(C)의 구성과 기판(S)의 보유지지에 대해서 설명한다. 도 2(a)는 기판 캐리어(C)의 모식적 평면도이다. 기판 캐리어(C)는, 평면에서 보았을때 대략 사각형의 평판 형상 구조체이다. 여기서, 성막 장치 내에는, 캐리어 반송 경로의 양측을 따라 캐리어 반송 롤러가 복수 배치되어 있다. 기판 캐리어(C)의 반송 시에는, 기판 캐리어(C)의 4변 중, 반송 방향을 따른 대향하는 2변이 캐리어 반송 롤러에 의해 지지된다. 캐리어 반송 롤러가 회전함으로써, 기판 캐리어(C)가 반송 방향으로 이동한다.
기판 캐리어(C)는, 사각형의 평판 형상 부재인 캐리어 면판(401)과, 복수의 척 부재(402)와, 복수의 지지체(403)를 가진다. 기판(S)은, 기판 캐리어(C)의 캐리어 면판(401)의 보유지지면(405)과 대향하도록 보유지지된다. 도면 중에는 편의상, 기판(S)이 보유지지되었을 때에 기판(S)의 외연에 대응하는 파선이 도시되어 있다. 파선의 내측 영역을 기판 보유지지부, 외측 영역을 외주부라고도 부른다. 기판 보유지지부와 외주부는 편의적으로 규정되는 것이며, 양자간에 구조의 차이가 없어도 된다. 캐리어 면판(401)은, 금속 등으로 구성된 판형상 부재이며, 어느 정도의 강성(적어도 기판(S)보다 높은 강성)을 가지고 있다. 캐리어 면판(401)이 보유지지면(405)에 의해 기판(S)을 보유지지함으로써, 기판(S)의 처짐을 억제한다.
척 부재(402)는, 기판(S)을 척킹하는 척면을 가지는 돌기이다. 척면은, 점착성의 부재(PSC: Physical Sticky Chucking)에 의해 구성되고, 물리적인 점착력이나 흡착력에 의해 기판(S)을 보유지지한다. 복수의 척 부재(402)의 각각이 기판(S)을 척킹함으로써, 기판(S)이 캐리어 면판(401)의 보유지지면(405)을 따라 보유지지된다. 복수의 척 부재(402)는 각각, 척면이 캐리어 면판(401)의 보유지지면(405)으로부터 소정의 거리만큼 튀어나온 상태로 배치되어 있다.
척 부재(402)는, 마스크(M)의 형상에 따라 배치되는 것이 바람직하고, 마스크(M)의 기판(S)의 피성막 영역을 구획하기 위한 경계부(창살 부분)에 대응하여 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 척 부재(402)가 기판(S)과 접촉하는 것에 의한 기판(S)의 성막 에리어의 온도 분포에의 영향을 억제할 수 있다. 또한, 척 부재(402)는, 디스플레이의 액티브 에리어의 밖에 배치되는 것이 바람직하다. 이는, 척 부재(402)에 의한 흡착에 따른 응력이 기판(S)을 왜곡시킬 우려, 또는 성막 시의 온도 분포에 영향을 미칠 우려가 있기 때문이다.
도 2(b)는 도 2(a)의 A-A화살표 방향에서의 단면도이며, 보유지지면(405)이 상방을 향한 상태를 나타낸다. 기판(S)을 보유지지하는 캐리어 면판(401)의 보유지지면(405)이 하방을 향하도록 기판 캐리어(C)가 반전되어 마스크 상에 재치될 때, 지지체(403)가 마스크(M)에 대해 기판 캐리어(C)를 지지한다. 한편, 지지체(403)가 캐리어 면판(401)의 보유지지면(405)으로부터 돌출한 볼록부로서 구성되어 있지만, 반전 후에는 기판(S)의 전체가 마스크(M)에 밀착하는 것과 같은 구성이어도 된다. 또한, 적어도 지지체(403)의 근방에 있어서는, 기판 캐리어(C)에 보유지지된 기판(S)과, 마스크(M)가 이격하도록, 지지체(403)가 기판 캐리어(C)를 지지하는 구성이어도 된다.
한편, 기판 캐리어(C)가 기판(S)을 보유지지하기 위한 기구는 척 부재에 한정되지 않고, 반송이나 상하 반전에 있어서 기판(S)을 안정되게 보유지지할 수 있는 기구이면 된다. 예를 들면, 기판 캐리어(C)가 기판(S)을 보유지지하는 클램프 기구를 구비해도 된다. 또한, 캐리어 면판(401)의 내부, 또는 캐리어 면판(401)의 보유지지면(405)과는 반대측의 면에, 전극에의 전압 인가에 의해 생성되는 정전기력에 의해 기판(S)을 보유지지하는 정전척을 배치해도 된다.
기판 캐리어(C)는, 나아가, 보유지지한 기판(S)을 사이에 두고 마스크(M)를 자력에 의해 끌어당기기 위한 자력 발생 수단을 가지고 있어도 된다. 자력 발생 수단으로서는, 영구자석이나 전자석, 영전자석을 구비한 자석 플레이트를 사용할 수 있다. 또한, 기판 캐리어(C)가 정전척을 구비할 경우, 정전척이 기판(S)에 더하여 마스크(M)를 흡착하도록 해도 된다.
(기판 캐리어와 마스크)
도 3은, 기판(S)을 기판 캐리어(C)에 장착하고, 그 기판 캐리어(C)를 반전하여 마스크(M)에 재치할 때까지의 모습을 나타내는 모식적 단면도이다. 도 3(a)는, 합류실(503) 등에서 행하여지는, 보유지지면(405)이 상방을 향한 기판 캐리어(C)에 의해 기판(S)이 지지되는 모습을 나타낸다. 기판(S)이 캐리어 면판(401)의 보유지지면(405)을 향해서 하강해 가고, 도 3(b)에 나타낸 바와 같이 척 부재(402)에 의해 보유지지된 상태가 된다.
도 3(b)로부터 도 3(c)에 걸쳐, 반전실(505) 등에서 기판 캐리어(C)가 기판(S)째로 상하 반전되는 모습을 나타낸다. 이에 의해 기판 캐리어(C)의 보유지지면(405)이 하방을 향하는 자세가 된다. 이 때 기판(S)은, 척 부재(402)의 보유지지력에 의해 보유지지면(405)에 아래쪽에서부터 들러붙고, 피성막면이 하방을 향하는 상태가 된다. 이 상태의 기판 캐리어(C)가 마스크 편입실(510)에 반입되어, 마스크(M)의 상방으로 이동한다.
그 후, 기판(S)을 보유지지하고 있는 기판 캐리어(C)와, 마스크(M)가, 얼라인먼트실(511)로 이동한다. 얼라인먼트실(511)에 배치된 얼라인먼트 장치는, 기판 캐리어(C)와 마스크(M)를 위치맞춤한 뒤, 기판 캐리어(C)를 마스크(M)에 재치한다. 이에 의해 도 3(d)의 상태가 된다. 한편, 기판(S)과 마스크(M)는 밀착하고 있어도 된다. 또한, 기판(S)과 마스크(M)의 적어도 일부가 밀착하고 있어도 된다.
얼라인먼트실(511)에는, 챔버 천장으로부터 기판 캐리어(C)를 내려다보도록 촬상을 행하는 촬영 수단이 배치되어 있다. 얼라인먼트 장치의 제어부는, 촬영 수단에 의해 기판 상의 기판 얼라인먼트 마크와 마스크 상의 마스크 얼라인먼트 마크를 촬상하고, 기판 얼라인먼트 마크와 마스크 얼라인먼트 마크가 소정의 위치 관계가 되도록, 기판 캐리어(C)와 마스크(M)를 상대적으로 XY평면 내에서 이동시킨다. 그리고, 소정의 위치 관계가 된 시점에서 기판 캐리어(C)와 마스크(M)의 적어도 어느 일방을 Z방향으로 이동시켜, 마스크(M)에 기판 캐리어(C)를 재치한다. 그리고, 도 3(d)와 같이 기판 캐리어(C)를 실은 상태의 마스크(M)가, 마스크 반송 롤러에 의해 성막 시스템 내를 이동하면서, 성막을 받는다.
한편, 성막이 완료된 후에, 캐리어 분리실에서 기판 캐리어(C)가 마스크(M)로부터 분리되면, 다시 도 3(c)와 같은 분리 상태가 된다. 이 상태로 기판 캐리어(C)의 주변부 아래로 기판 반송 롤러를 이동시킴으로써, 기판 캐리어(C)와 마스크(M)를 개별적으로 반송할 수 있게 된다.
(대기 박스를 포함하는 챔버)
도 4을 참조하여, 대기 박스 및 회전대를 포함하는 챔버의 구성의 일 예를 설명한다. 도 4는, 캐리어 분리실(531)(제1 분리실)의 챔버의 내부 단면도이며, 기판 캐리어(C)를 재치한 상태의 마스크(M)가 챔버 내에 반입되어 있는 상태를 나타낸다.
챔버 내에서의 마스크(M)는, 대향하는 2변이 마스크 반송 롤러(210)에 의해 지지되고 있다. 마스크 반송 롤러(210)는 구동축부(211)에 의해 지지되어 있다. 구동축부(211)는, 대기 박스(201) 내부에 격납된 모터 등의 구동 기구와 접속되고, 모터로부터의 동력을 전달함으로써 마스크 반송 롤러(210)를 회전시킨다. 구동축부(211)와 대기 박스(201)의 사이에는, 대기 박스 내부로부터 챔버 내로의 리크를 막기 위한, 기밀유지용의 시일부(202)가 설치되어 있다. 시일부로서는 메커니컬시일, 시일 링 등 임의의 기구를 이용해도 된다.
복수의 대기 박스(201)가, 샤프트(240)에 지지된 회전대(245) 상에 설치되어 있다. 회전대(245) 및 샤프트(240)는, 모터 등의 회전 기구를 구비하는 회전 구동부(241)에 의해 구동되어, XY평면 내에서 회전축(244)을 중심으로 하여 회전한다. 샤프트(240)와 챔버 벽의 사이는, 챔버 내부의 진공을 유지하도록 자성 유체 시일 등으로 봉지되어 있다. 회전 구동부(241)의 회전에 따라, 대기 박스에 접속되어 있는 마스크 반송 롤러(210)와, 마스크 반송 롤러(210)에 지지되어 있는 마스크(M)도, XY평면 내에서 회전한다. 회전대(245)로서는 기존의 턴테이블 등을 이용할 수 있다. 또한, 챔버 내에 고정된 베이스(246)를 배치하고, 회전대(245)를 안정되게 지지하는 것도 바람직하다. 또한, 베이스(246)에 홈 형상의 가이드를 설치해 두고, 회전대(245)의 돌출부와 조합시킴으로써, 회전 동작을 안정되게 하는 것도 바람직하다.
챔버에는 나아가, 캐리어 지지부(230), 캐리어 구동축(232), 캐리어 반송 롤러(220), 캐리어 반송 롤러의 구동축(221), 및 캐리어 반송 롤러의 구동부(222)가 배치되어 있다. 또한, 챔버의 상부벽 위에는, 캐리어 Z구동부(231)가 배치되어 있다.
캐리어 지지부(230)는, 캐리어 구동축(232)을 통해 캐리어 Z구동부(231)에 접속되어 있다. 캐리어 지지부(230a)가 가지는 돌출부가 지면 좌측으로부터, 캐리어 지지부(230b)가 가지는 돌출부가 지면 우측으로부터, 각각 기판 캐리어(C)의 외주부에 설치된 홈부와 맞물림으로써, 기판 캐리어(C)가 지지된다. 캐리어 지지부(230)가 기판 캐리어(C)를 지지한 후, 캐리어 Z구동부(231)는 캐리어 구동축(232)을 Z방향에 있어서 상방으로 이동시킨다. 이에 의해, 캐리어 지지부(230)에 지지된 기판 캐리어(C)가 Z방향에서 위로 이동하고, 마스크(M)로부터 분리된다. 한편, 캐리어 지지부(230)와 캐리어 구동축(232)은 일체이어도 된다.
캐리어 반송 롤러(220)는, 구동축(221)을 통해 구동부(222)에 접속되어 있고, 마스크 반송 롤러(210)보다 Z방향에서 상방에 배치되어 있다. 구동부(222)는, 캐리어 반송 롤러(220)를 XY평면 내에서(도 4에서는 Y방향으로) 이동시킬 수 있다. 구체적으로는, 구동부(222a)는 캐리어 반송 롤러(220a)를 Y방향의 정(正) 방향으로 이동시키고, 구동부(222b)는 캐리어 반송 롤러(220b)를 Y방향의 부(負) 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 캐리어 반송 롤러(220a)와 캐리어 반송 롤러(220b)가, 퇴피 위치부터 캐리어 지지 위치로 이동한다. 퇴피 위치란, Y방향에 있어서, 캐리어 반송 롤러(220a)와 캐리어 반송 롤러(220b)의 사이의 거리가, 기판 캐리어(C)의 폭보다 넓고, 기판 캐리어(C)를 자유롭게 상하 이동시키는 것이 가능한 위치이다. 또한, 캐리어 지지 위치란, Y방향에 있어서, 캐리어 반송 롤러(220a)와 캐리어 반송 롤러(220b)의 사이의 거리가, 기판 캐리어(C)의 폭과 같거나, 더 넓은 위치이며, 기판 캐리어(C)를 지지가능한 위치이다.
캐리어 Z구동부(231)가 캐리어 지지부(230)를 상하로 이동시키는 기구나, 캐리어 반송 롤러의 구동부(222)가 캐리어 반송 롤러(220)를 롤러 회전축 방향(지면에서는 Y방향)으로 이동시키는 기구로는, 임의의 기존의 기구를 채용할 수 있다. 예를 들면, 가이드, 볼나사 및 회전 엔코더를 구비하는 장치나, 리니어 모터와 리니어 엔코더를 구비하는 장치를 사용해도 된다.
상기의 구성을 가지는 캐리어 Z구동부(231)와 구동부(222)가 연동하여 동작함으로써, 마스크(M)에 재치되어 있는 기판 캐리어(C)를 들어올려 캐리어 반송 롤러(220)에 옮겨 싣는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 마스크(M)로부터 기판 캐리어(C)를 분리하여 따로따로 반송할 수 있게 된다. 또한, 마스크(M)를 회전대(245)째로 회전시킨 상태에서, 마스크(M)로부터 분리시킨 기판 캐리어(C)를 반출함으로써, 마스크(M)와 기판 캐리어(C)를 각각 다른 방향으로 반출할 수 있다.
대기 박스(201)에는, 챔버 외부로부터, 샤프트(240)의 중공부, 회전대(245)에 설치된 개구, 및 중계 박스(243)의 내부를 경유하여, 각종의 선이나 케이블이 접속되어 있다. 접속되어 있는 선으로서 예를 들면, 챔버 외부로부터 전력을 공급하는 전력선, 챔버 내외에서 정보를 송수신하는 신호선, 챔버 외부로부터 대기 박스(201)에 기체를 보내주는 튜브 등이 있다. 이 때문에, 대기 박스(201)의 내부는 챔버 외부와 같이 대기 환경으로 유지되고 있다. 도 4에서는 튜브(250)를 예시하고 있다. 케이블은, 대기 박스(201)에 내포된 기구에 접속되어 있다. 내포된 기구의 종류는, 대기 박스(201)가 배치된 챔버에 따라 다르다. 예를 들면, 기판 캐리어를 이동시키는 챔버의 경우는, 캐리어 반송 수단(캐리어 반송 롤러)에 접속된 구동 수단이 내포된다. 또한, 마스크를 이동시키는 챔버의 경우는, 마스크 반송 수단(마스크 반송 롤러)에 접속된 구동 수단이 내포된다. 또한, 성막원 (증발원)을 이동시키면서 성막을 행하는 성막실의 경우는, 성막원 반송 수단에 접속된 구동 수단이 내포된다.
또한, 챔버 천장면에, 카메라 등의 촬영 수단(252)을 설치해도 된다. 제어부(550)는, 촬영 수단(252)을 사용한 촬상 화상을 해석하여, 반송체의 속도나 위치를 조정하는 반송 제어에 이용할 수 있다. 예를 들면 제어부(550)는, 촬영 수단(252)이 회전 후의 회전대(245)를 촬상하여 얻어진 화상을 해석하여, 회전대(245)가 소정의 위치에 수속되었는지의 여부를 판정할 수 있다. 이에 의해, 마스크 반송 롤러(210)의 반송 방향이 어긋나 있더라도, 올바른 방향으로 수정할 수 있는다.
또한, 챔버 내의 원하는 위치(도시된 예에서는 상부 격벽)에, 헬륨 디텍터의 프로브(270)를 설치해도 된다. 프로브(270)는, 챔버 외의 헬륨 디텍터 본체에 접속되어 있고, 헬륨 검출에 사용하기 위해 주위의 가스를 흡인하여 본체로 보낸다.
도 5 및 도 6은, 캐리어 분리실(531)의 챔버 내부를 위에서부터 본 평면도이며, 마스크(M) 및 기판 캐리어(C)는 반입되어 있지 않은 상태를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 회전대(245) 상에는 4개씩 2열, 합계 8개의 대기 박스(201)가 설치되어 있고, 각각의 대기 박스(201)는 마스크 반송 롤러(210)를 2개씩 지지하고 있다. 단, 대기 박스의 수나 배치는 이에 한정되지 않는다. 도 5에서는, 마스크 반송 롤러(210)는 지면상에서 좌우 방향으로 이어지고 있다. 이것은, 지면상에서 우측의 버퍼실(530)로부터 마스크(M)의 반입을 받고, 지면상에서 좌측의 캐리어 분리실(532)(제2 분리실)로 마스크(M)를 반출하는 방향이다.
도 5에서는, 마스크 반송 롤러(210)가 연속하는 방향(지면에서 X방향)에 있어서, 마스크 반송 롤러(210)의 연장선 상에, 고정 반송 롤러(260) 및 고정 종동 롤러(263)가 배치되어 있다. 고정 반송 롤러(260)는, 고정 반송 롤러의 구동축(261)을 통해 고정 반송 롤러의 구동부(262)로부터의 동력을 받아, 마스크(M)를 X방향으로 반송한다. 고정 종동 롤러(263)는, 마스크(M)를 지지가능한 롤러로서, 고정 반송 롤러(260) 및 마스크 반송 롤러(210)가 마스크(M)를 반송할 때에 종동 회전한다. 고정 반송 롤러(260) 및 고정 종동 롤러(263)는, 챔버 내에서의 위치가 고정되어 있다.
도 6은, 회전 구동부(241)가, 회전대(245)를, 회전축(244)을 중심으로 하여 XY평면 내에서 90도 회전시킨 상태를 나타내는 평면도이다. 도 6에서는, 마스크 반송 롤러(210)는 지면상에서 상하 방향으로 이어지고 있다. 이것은, 캐리어 분리실(531)로부터, 지면상에서 하측의 마스크 반출실(533)로 마스크(M)를 반출할 수 있는 방향이다. 도 6의 상태에서는 고정 반송 롤러(260) 및 고정 종동 롤러(263)는 마스크(M)의 반송에 이용할 수 없으나, 챔버 내의 상하 방향의 폭이 좌우 방향의 폭보다 좁기 때문에, 마스크(M)의 반송 시의 안정성에 문제는 생기지 않는다. 한편, 고정 반송 롤러(260)나 고정 종동 롤러(263)의 배치 장소나 수는, 챔버의 형상이나, 반송 대상물의 사이즈나 강도에 따라, 적절히 정하면 된다. 또한, 필요가 없으면, 고정 반송 롤러(260)나 고정 종동 롤러(263)를 설치하지 않아도 된다.
또한, 제어부(550)는, 회전대(245)를 일정 속도로 회전시켜도 되지만, 타이밍이나 상태에 따라 회전 속도를 변화시켜도 된다. 도 7은, 회전대(245)의 회전 속도를 제어하는 방법의 일 예를 나타낸 그래프이다. 횡축은 회전대(245)가 90도 회전할 때의 각도를 나타내고, 종축은 회전 속도의 상대값을 나타내고 있고, 마스크를 재치하고 있는 상태에서의 가장 빠른 속도를 100으로 하고 있다. 도 7의 예에서는, 제어부(550)는, 회전대(245)를, 회전의 시작(0도)에서부터 회전의 도중 타이밍 t1까지는 서서히 가속하고, 타이밍 t1에서부터 타이밍 t2까지는 일정 속도로 회전시키고, 타이밍 t2로부터 회전의 종료(90도)까지는 감속한다. 이러한 사다리꼴형의 속도 프로파일로 제어를 행함으로써, 회전대(245)의 동작을 매끄럽게 하여 마스크(M)의 안정을 유지하면서, 가능한 빨리 회전을 완료시킬 수 있다. 한편, 제어 프로파일은 사다리꼴에 한정되지 않고, 가속-정속-감속의 절차대로 제어되는 것이면 된다. 예를 들면, 가속 시작시나 정속으로의 이행시에는 완만하게 속도가 변화되는 S자 제어이어도 된다.
또한 제어부(550)는, 회전 제어에 있어서, 마스크(M)나 기판 캐리어(C) 등의 반송체를 재치하고 있을 때와, 재치하고 있지 않을 때에서, 회전 속도를 변경하여도 된다. 도 7의 예에서는 반송체 비재치시(실선)가, 반송체 재치시(파선)보다, 정속에서의 속도가 늦게 되도록 제어하고 있다.
[실시예 1]
본 실시예에서는, 성막 장치(500) 내의 각 챔버에 있어서의, 기판 캐리어(C)와 마스크(M)의 장착, 분리, 반입 및 반출의 패턴에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 이에 의해, 성막 장치(500)의 챔버 내에 있어서의 마스크(M)의 회전의 적용예를 설명한다. 구체적으로는, 기판 캐리어(C)와 마스크(M)의 합류가 발생하는 마스크 편입실(510), 기판 캐리어(C)를 재치한 마스크(M)가 선회하는 회전실(522과 524), 및 기판 캐리어(C)가 마스크(M)로부터 분리될 수 있는 캐리어 분리실(531)(제1 분리실)과 캐리어 분리실(532)(제2 분리실)에 있어서의 동작 설명을 행한다.
도 8은, 상기 각 챔버에서의 반송체(기판 캐리어(C)와 마스크(M))의 반출, 반입 및 회전에 관한 모식도이다. 표 1은, 도 8에 나타내는 각 챔버에서의 동작을 설명하는 표이다. 이하의 설명에 있어서의 「상」, 「하」, 「좌」, 「우」는 모두, 도시 예를 설명하기 위한 편의상의 것이고, 실제의 성막 장치에 있어서의 챔버의 배치, 반송체의 방향, 반송 방향을 한정하는 것은 아니다. 또한, 반드시 각 챔버에 있어서 반송체를 회전할 필요는 없고, 장치 구성이나 챔버의 접속 상태에 따라 회전의 유무를 적절히 결정하면 된다.
[표 1]
(1) 마스크 편입실(510)
마스크 편입실(510)에는, 기판 캐리어(C)가 좌로부터, 마스크(M)가 아래로부터 각각 반입된다. 마스크 편입실(510)에는, 캐리어 분리실(531)과 마찬가지의 회전대가 설치되어 있고, 회전대가 XY평면 내에서 회전함으로써, 마스크(M)의 방향도 90도 변화한다. 기판 캐리어(C)는 캐리어 반송 롤러에 의해, 마스크(M)는 마스크 반송 롤러에 의해, 각각 오른쪽으로 반송된다. 한편, 실시예의 구성에서는, 얼라인먼트실(511)에 있어서 기판 캐리어(C)가 마스크(M)에 재치되지만, 마스크 편입실(510)에서 재치를 행해도 된다.
(2) 회전실(522, 524)
　회전실(522)에는, 기판 캐리어(C)가 재치된 마스크(M)가 좌로부터 반입된다. 회전실(522)에도 회전대가 설치되어 있고, 회전대의 회전에 의해, 마스크(M) 및 기판 캐리어(C)의 방향이 90도 변화된다. 회전실(524)에는, 기판 캐리어(C)가 재치된 마스크(M)가 위에서부터 반입된다. 회전실(524)에도 회전대가 설치되어 있고, 회전대의 회전에 의해, 마스크(M) 및 기판 캐리어(C)의 방향이 90도 변화된다.
(3) 캐리어 분리실(531)(제1 분리실)
캐리어 분리실(531)에는, 기판 캐리어(C)가 재치된 마스크(M)가 우로부터 반입된다. 캐리어 분리실(531)에서는, 기판 캐리어(C)가, 캐리어 Z구동부(231)의 동작에 의해 마스크로부터 분리되고, 캐리어 반송 롤러(220)에 지지된다.
(3-1)
캐리어 분리실(531)에 있어서, 마스크(M)는 2가지의 동작을 행할 수 있다. 먼저, 마스크 교환 등의 이유로 마스크(M)를 성막 장치(500)로부터 반출할 경우는, 캐리어 분리실(531) 내의 회전대(245)가 회전하여, 마스크(M)의 방향을 90도 변화시킨다. 그리고, 도 6과 같이 마스크 반송 롤러(210)가 Y방향으로 연속한 상태가 되면, 마스크(M)를 아래로 반출한다.
(3-2)
한편, 마스크(M)를 다음번의 성막에 재이용하는 경우는, 회전대(245)를 회전시키지 않고, 도 5와 같이 마스크 반송 롤러(210)가 X방향으로 연속한 상태로, 마스크(M)를 왼쪽으로 반출한다. 한편, (3-1)과 (3-2) 어느 경우도, 기판 캐리어(C)는 기판 반송 롤러에 의해 좌로 반출된다. 실시예의 구성에서는, 캐리어 분리실(531)에서 반드시 기판 캐리어(C)를 분리하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다. (3-2)과 같이 마스크(M)를 재이용할 경우는, 마스크(M)에 기판 캐리어(C)를 장착한 채로 좌로 반출하고, 캐리어 분리실(532)에서 분리를 행하도록 해도 된다.
(4) 캐리어 분리실(532)(제2 분리실)
(4-1)
마스크 교환이 발생하는 경우는, 캐리어 분리실(532)에는, 마스크(M)가 아래로부터 반입된다. 여기에서, 캐리어 분리실(532)에도 회전대가 설치되어 있고, (4-1)의 경우는, 마스크 반송 롤러가 상하 방향으로 연속하도록 제어되고 있다. 따라서, 반입된 마스크(M)는 방향을 바꾸지 않고 그대로 위로 반출된다.
(4-2)
한편, 마스크(M)를 재이용하는 경우는, 캐리어 분리실(532)에는, 마스크(M)가 우로부터 반입된다. 이 경우는, 마스크 반송 롤러가 좌우 방향으로 연속하도록 회전대가 제어된다. 그리고, 마스크(M)가 반입된 후, 회전대가 90도 회전한다. 그리고, 마스크(M)가 위로 반출된다. 한편, (4-1)과 (4-2) 어느 경우도, 성막 완료된 기판(S)을 보유지지하고 있는 기판 캐리어(C)는, 우로부터 반입되어 좌로 반출된다. 따라서 (4-1)의 경우는, 마스크(M)와 기판 캐리어(C)가 상하로 이격된 상태로, 각각 마스크 반송 롤러와 캐리어 반송 롤러에 지지되면서 반송되어 온다.
각 챔버에 배치되는 기구는, 상기의 표 1에 기초하여 적절히 결정된다. 예를 들면 캐리어 분리실(531)은, 마스크 반송 롤러와, 마스크(M)로부터 기판 캐리어(C)를 들어올리는 Z 구동 기구와, 들어올린 기판 캐리어(C)를 지지하는 캐리어 반송 롤러와, 마스크 반송 롤러의 방향을 바꾸는 회전 기구를 구비한다. 한편, 캐리어 분리실(532)이나 마스크 편입실(510)에서는, 마스크 반송 롤러, 캐리어 반송 롤러, 및 회전 기구가 있으면 된다. 또 회전실(522, 524)에서는, 마스크 반송 롤러와 회전 기구가 있으면 된다. 그 밖에, 마스크(M)와 기판 캐리어(C)의 분리나 재치의 유무나, 반송체의 이동 방향에 기초하여 정해지는 회전의 필요성 유무에 따라, 각 챔버의 구성을 결정하면 된다.
(구체예)
계속해서, 도 9~도 11의 챔버 단면도를 참조하면서, 마스크(M)의 회전 및 반송의 구체적인 예를 설명한다. 여기에서는, 상기 (3-1)과 같이, 캐리어 분리실(531)에서 마스크 교환이 발생하는 경우를 예로서 설명한다. 각 도면에 있어서, 설명에 불필요한 일부의 구성요소에 대해서는, 부호를 생략하거나, 기재 자체를 생략하고 있다.
도 9(a)은, 캐리어 분리실(531)에, 마스크(M)와, 마스크(M)에 재치된 기판 캐리어(C)가 반송되는 모습을 나타낸다. 이 때, 대기 박스(201)의 내부에 배치된 모터로부터, 구동축부(211)를 통해 전달된 동력이 마스크 반송 롤러(210)를 회전시킨다. 그 결과, 마스크 반송 롤러(210)에 단부가 지지된 마스크(M)가 챔버 내의 소정의 위치까지 이동한다.
도 9(b)은, 기판 캐리어(C)가 Z방향의 윗방향으로 이동하여, 캐리어 반송 롤러(220)에 의해 지지되는 모습을 나타낸다. 먼저, 캐리어 지지부(230)의 돌출부가 기판 캐리어(C)의 홈부와 맞물리고, 기판 캐리어(C)가 지지된다. 그리고, 캐리어 Z구동부(231)가 캐리어 구동축(232)을 통해 캐리어 지지부(230)를 들어올림으로써, 기판 캐리어(C)가 마스크(M)로부터 분리되어 상승한다. 캐리어 Z구동부(231)는, 캐리어 반송 롤러(220)가 설치되어 있는 높이보다 위로, 기판 캐리어(C)를 들어 올린다. 계속해서, 캐리어 반송 롤러의 구동부(222a, 222b)가, 캐리어 반송 롤러(220a, 220b)를, 롤러의 회전축 방향에 있어서 접근시킴으로써, 캐리어 반송 롤러(220a, 220b)가 퇴피 위치부터 지지 위치로 이동한다. 계속해서, 캐리어 Z구동부(231)가 기판 캐리어(C)를 하강시켜 캐리어 반송 롤러(220) 상에 재치한다.
도 10(a)은, 기판 캐리어(C)가 캐리어 분리실(532)에 반송되는 모습을 나타낸다. 캐리어 지지부(230)에 의한 기판 지지가 해제된 뒤, 캐리어 반송 롤러의 구동부(222)가, 구동축(231)을 통해 캐리어 반송 롤러(220)에 동력을 전달한다. 이에 의해 캐리어 반송 롤러(220)가 회전하고 기판 캐리어(C)가 반출된다.
도 10(b)은, 도 9(a)~도 10 (a)와는 90도 다른 단면도이다. 회전 구동부(241)의 구동에 의해, 샤프트(240) 및 마스크(M)를 지지하는 회전대(245)가 90도 회전한 상태가 도시되어 있다.
도 11은, 마스크(M)를 하방으로 반출하는 모습을 나타낸다. 마스크 반송 롤러(210)가 대기 박스 내부의 구동 수단에 의해 구동됨과 함께, 고정 반송 롤러(260)가 구동부(262)에 의해 구동됨으로써, 마스크 반송 롤러(210), 고정 종동 롤러(263) 및 고정 반송 롤러(260)에 지지되어 있는 마스크(M)가 이동하여 반출된다.
이상과 같이, 실시예의 구성에 의하면, 챔버 내에 회전 가능한 기구를 설치함으로써, 마스크 등의 반송체의 반송 방향을 변화시키는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 예를 들면 실시예에 있어서 캐리어 분리실(531)로부터의 마스크의 반출처를 왼쪽과 아래쪽으로 분기시키도록, 반송체의 경로를 유연하게 설정할 수 있게 된다.
[실시예 2]
본 실시예에서는, 챔버 내에 배치된 대기 박스로부터의 리크를 좋은 정밀도로 검출하는 방법에 대해서 설명한다.
도 12(a)은, 대기 박스(201)의 수직 방향에 있어서의 단면도이다. 대기 박스(201)의 격벽에는, 마스크 반송 롤러(210)에 대응하는 수(본 실시예에서는 2개)의 삽통구멍(275)이 설치되어 있다. 삽통구멍(275)에는 구동축부(211)가 배치되어 있고, 구동축부(211)와 삽통구멍(275)의 간극은 시일부(202)에 의해 봉지되어 있다. 대기 박스(201)의 내부에는, 챔버 외부로부터, 삽통구멍(275)마다, 튜브(250)가 도입되고 있다. 삽통구멍(275)은, 대기 박스(201)의 내부로부터 외부로 관통하여 배치되는 부재(여기서는 구동축부)를 위한 관통 구멍이며, 본 실시예에서의 리크 위치의 후보에 해당한다. 단, 리크 위치의 후보는 이에 한정되지 않는다.
도 12(b)은, 대기 박스(201)의 평면 단면도이다. 구동축부는, 대기 박스 내부에 있어서는 구동 수단(280)에 접속되고, 대기 박스 외부에 있어서는 마스크 반송 롤러(210)에 접속되고 있다. 본 실시예의 구동 수단(280)은, 미도시의 전력선 및 신호선을 통해서 챔버 외부와 접속된 모터이다.
(실시예 2-1)
도 13은, 실시예 2-1에 관한 캐리어 분리실(531)의 챔버 구성을 나타내는 모식적인 단면도이다. 편의상, 8개 있는 대기 박스(201) 중 1개에 주목하여, 확대하여 나타내고 있다. 챔버에는, 2개의 삽통구멍(275a, 275b)이 설치되어 있다. 대기 박스로부터 챔버 내부로의 리크 위치의 후보는, 이들 삽통구멍(275a, 275b)이다.
대기 박스(201)에는, 챔버 외부에 설치된 헬륨 디텍터(301)의 본체로부터, 튜브(250a, 250b)가 도입되고 있다. 튜브(250a)는 삽통구멍(275a)의 부근까지 도입되어 있고, 헬륨 디텍터(301)로부터 헬륨(He)을 보내는 것이 가능하다. 헬륨 디텍터(301)를 튜브(250a)에 접속할 때는, 튜브(250a)의 말단에 밸브를 장착하고, 헬륨 디텍터(301)의 헬륨 봄베에 접속한다.
또한, 튜브(250b)는 삽통구멍(275b)의 부근까지 도입되어 있고, 헬륨 디텍터(301)로부터 헬륨 이외의 기체를 보내는 것이 가능하다. 헬륨 이외의 기체란, 헬륨보다 무거운 기체이면 되고, 예를 들면, 대기, 질소, 이산화탄소, 산소 등을 이용할 수 있다. 대기를 사용하는 경우, 튜브(250b)의 말단에 밸브를 장착하고, 대기 송출용의 펌프 등과 접속한다. 단, 본 실시예의 250b의 튜브로부터 보내지는 기체에는, 헬륨보다 가벼운 기체(예를 들면, 수소)는 포함되지 않는다.
한편, 본 실시예에서는 검출 대상 위치에 헬륨을 송출하는 구성으로 하였지만, 검출 대상인 삽통구멍(275a)에 대응하는 튜브(250a)에 송출하는 기체보다, 다른 삽통구멍(275b)에 대응하는 튜브(250b)에 송출하는 기체가 무거우면 된다. 한편, 튜브(250a, 250b)는, 대기 박스(201)에 고정되어 있고도 되고, 리크 테스트 시에 설치하도록 해도 된다. 튜브(250a)는, 대기 박스(201)의 복수의 위치에 있는 리크 위치의 후보(삽통구멍) 중 1군데에 헬륨을 공급하는 제1 공급 수단으로서 기능한다. 또한, 튜브(250b)는, 리크 위치의 후보 중 헬륨이 공급되고 있지 않은 위치에 헬륨과는 다른 가스를 공급하는, 제2 공급 수단으로서 기능한다.
본 실시예의 헬륨 디텍터(301)로서는, 예를 들면, 캐리어 분리실(531)을 진공 챔버로 하는, 벨자법(bell jar method)에 의한 리크 테스트를 행하는 기존의 장치를 이용할 수 있다. 프로브(270)는, 부근의 기체를 수집하고, 관을 통해 헬륨 디텍터(301)의 본체에 보내는 검출 수단이다. 프로브(270)에 흡입 기능을 갖게 하는 것도 바람직하다. 헬륨 디텍터(301)의 본체는, 프로브가 수집한 기체를 분석하고, 기체 중의 헬륨을 검출, 측정함으로써, 챔버 내부에 배치된, 내부에 헬륨이 충전된 워크(여기서는 대기 박스)로부터의 누설의 유무를 검사한다. 헬륨의 검출 판정은, 예를 들면 헬륨 디텍터(301)의 검출 정보에 기초하여 제어부(550)이 행해도 된다. 이 경우는 제어부(550)가 판정 수단으로서 기능한다. 또한, 헬륨 디텍터(301) 자체가 판정 수단으로서 헬륨의 검출 판정을 행해도 된다.
도 14은, 실시예의 구성에서 대기 박스의 삽통구멍의 시일 미비에 의한 리크를 검출하기 위한 절차를 설명하는 도면이다. 이 절차의 목적은, 삽통구멍(275a)으로부터의 리크를 검출하는 것이다. 리크 검출 시퀀스가 개시되어 각 튜브로부터 기체가 보내지면, 대기 박스(201)의 내부에서는, 튜브(250a)의 말단으로부터 헬륨이, 튜브(250b)의 말단으로부터 대기가 충만한다. 헬륨은 대기보다 가볍기 때문에, 대기 박스 내에서 빨리 확산한다(부호 311). 그러나, 삽통구멍(275b)의 부근에서는, 헬륨보다 무거운 대기가 이미 존재하고 있다(부호 312). 즉, 삽통구멍(275b)의 부근에서는 헬륨이 대기에 의해 블로킹되기 때문에, 삽통구멍(275b)의 부근에서는 헬륨이 누설되지 않는다.
도 15은, 삽통구멍(275a와 275b)의 양쪽으로부터 리크가 발생하고 있는 경우의 챔버 내의 모습을 나타낸다. 삽통구멍(275a)으로부터는 헬륨이 누설되고 있으나(부호 315), 삽통구멍(275)으로부터는, 대기는 누설하지만, 헬륨의 리크는 발생하지 않는다(부호 316). 따라서, 헬륨 디텍터(301)가 헬륨을 검출한 경우, 삽통구멍(275a)에서 리크가 발생하고 있다는 것을 알 수 있다.
계속해서, 튜브(250a)로부터 대기가, 튜브(250b)로부터 헬륨이 송출되도록 봄베를 바꾸어 장착한 후, 마찬가지 검사를 함으로써, 삽통구멍(275b)으로부터의 누설의 유무도 검출할 수 있다.
(실시예 2-2)
도 16은, 헬륨 디텍터(301)가 가압 적분법에 의해 리크 검출을 행하는 구성을 나타내는 블록도이다. 도 13과 같은 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 대기 박스(201)는, 기밀한 피복부(320)에 의해 전체가 덮어져 있다. 프로브(270)는, 피복부(320)의 내부에 배치되어 있다.
도 17은, 삽통구멍(275a, 275b)의 양쪽에서 리크가 발생한 상태를 나타내고 있다. 삽통구멍(275b)의 주위는 대기에 의해 블로킹되기 때문에, 헬륨의 리크가 검출된 경우는 삽통구멍(275a)이 리크 위치라는 것을 알 수 있다. 계속해서, 튜브(250a, 250b)로부터 대기 박스내로 도입하는 기체를 교환하고 나서 같은 검사를 행함으로써, 타방의 삽통구멍(275b)의 리크 검사를 실시할 수 있다.
(실시예 2-3)
도 18은, 헬륨 디텍터(301)가 스니퍼법에 의해 리크 검출을 행하는 구성을 나타내는 블록도이다. 도 13과 같은 부분에 대해서는 설명을 생략한다. 대기 박스(201)의 리크 위치의 후보 부근 각각에는, 흡입 프로브(279)(279a, 279b)가 배치되어 있다. 헬륨 디텍터(301)의 본체는, 각 흡입 프로브가 수집한 기체를 분석하여 헬륨의 유무를 검출한다.
도 19는, 삽통구멍(275a, 275b)의 양쪽에서 리크가 발생한 상태를 나타내고 있다. 삽통구멍(275b)의 부근은 헬륨보다 무거운 대기에 의해 블로킹되고 있기 때문에, 헬륨은 삽통구멍(275a)에서만 검출된다. 따라서, 대기 박스에 복수개 있는 리크 위치의 후보로부터 1군데씩 선택하여 상세하게 리크의 유무를 검지할 수 있으므로, 리크 검출의 정밀도가 향상된다.
계속해서, 튜브(250a, 250b)로부터 대기 박스내로 도입하는 기체를 교환하고 나서 같은 검사를 행함으로써, 타방의 삽통구멍(275b)의 리크 검사를 실시할 수 있다. 한편, 도시 예에서는 각 리크 위치 후보에 1개의 흡입 프로브(279)를 배치하고 있다. 단, 본 실시예의 구성이라면, 흡입 프로브(279)를, 검출 대상이 되는 삽통구멍(여기서는 삽통구멍(279a))에만 배치해도 된다.
실시예 2-1 ~ 2-3의 구성에 있어서, 대기 박스에 설치된 리크 후보 위치의 수는, 2개에 한정되지 않는다. 또한, 리크 후보 위치를 가지는 대기 박스를, 동시에 복수개 검사하여도 된다. 예를 들면, 각각 2개의 삽통구멍을 갖는 대기 박스를, 2개 동시에 검사하여도 된다. 그 경우, 4군데의 삽통구멍 각각의 부근에 1개씩, 합계 4개의 튜브를 도입해 두고, 어느 1군데의 튜브에는 헬륨을 선택적으로 송출하고, 다른 위치의 튜브에는 대기를 송출한다. 한편, 본 발명에서 사용하는 헬륨 디텍터는, 대기 박스의 각각의 개구에 헬륨 및 다른 기체를 공급하고, 대기 박스로부터 누설된 헬륨을 검출하는 능력이 있으면 되고, 상기의 예에는 한정되지 않는다.
실시예에 나타낸 구성에 의하면, 어느 하나의 리크 발생 후보 위치에 선택적으로 헬륨을 공급하고, 다른 리크 발생 후보 위치에는 헬륨보다 무거운 기체를 공급할 수 있다. 그 결과, 실제로 리크가 일어나고 있는 위치에 공급된 헬륨이 시간의 경과와 함께 확산하였다 하더라도, 다른 리크 발생 후보 위치에서는 대기 등에 의해 블로킹되므로, 리크가 발생한 위치를 특정할 수 있다. 따라서, 성막 장치의 대기 박스로부터의 리크를 좋은 정밀도로 검출할 수 있다.
<전자 디바이스의 제조 방법>
다음으로, 본 실시예에 관한 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. 여기에서, 이하에 설명하는 전자 디바이스의 제조 방법의 성막 단계에 사용하는 성막 장치로서, 상기의 실시예에서 설명한 검사 방법에 의해 검사된, 리크가 없는 성막 장치를 사용함으로써, 정밀도가 좋은 성막이 가능하게 된다.
먼저, 제조하는 유기 EL 표시 장치에 대해 설명한다. 도 20의 (a)는 유기 EL 표시 장치(700)의 전체 도면, 도 20의 (b)는 1화소의 단면 구조를 나타내고 있다.
도 20의 (a)에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(700)의 표시 영역(701)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(702)가 매트릭스 형상으로 복수 개 배치되어 있다. 상세한 것은 나중에 설명하지만, 발광 소자의 각각은, 한 쌍의 전극 사이에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다. 한편, 여기서 말하는 화소란, 표시 영역(701)에 있어서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 지칭한다. 본 실시예에 관한 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(702R), 제2 발광 소자(702G), 및 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 이상이면 특별히 제한되는 것은 아니다.
도 20의 (b)는, 도 20의 (a)의 B-B 선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(702)는, 복수의 발광 소자로 이루어지고, 각 발광소자는, 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 구비하는 가지고 있다. 이들 중, 정공 수송층(705), 발광층(706R, 706G, 706B), 전자 수송층(57)이 유기층에 해당한다. 또한, 본 실시예에서는, 발광층(706R)은 적색을 발하는 유기 EL층, 발광층(706G)은 녹색을 발하는 유기 EL층, 발광층(706B)은 청색을 발하는 유기 EL층이다. 발광층(706R, 706G, 706B)은, 각각, 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있음)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다.
또한, 제1 전극(704)은, 발광 소자마다 분리해서 형성되어 있다. 정공 수송층(705)과 전자 수송층(707)과 제2 전극(708)은, 복수의 발광 소자(702R, 702G, 702B)에서 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.
도 20의 (b)에서는 정공 수송층(705)이나 전자 수송층(707)은 하나의 층으로 나타내어져 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)으로의 정공의 주입이 원활하게 행해지도록 하는 것이 가능한 에너지 밴드 구조를 갖는 정공 주입층을 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 제2 전극(708)과 전자 수송층(707)의 사이에도 전자 주입층을 형성할 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(704)이 형성된 기판(마더 글래스)(703)을 준비한다.
제1 전극(704)이 형성된 기판(703) 위에 아크릴 수지를 스핀 코트로 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.
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 공통 층으로서 성막한다. 정공 수송층(705)은, 진공 증착에 의해 성막된다. 실제로는, 정공 수송층(705)은 표시 영역(701)보다 큰 사이로 형성되기 때문에, 고정세의 마스크는 불필요하다.
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.
적색층(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 전체에 전자 수송층(707)을 성막한다. 전자 수송층(707)은 3색의 발광층(706R, 706G, 706B)에 공통 층으로서 형성된다.
전자 수송층(707)까지 형성된 기판을 금속성 증착 재료 성막 장치로 이동시키고, 제2 전극(708)을 성막한다.
그 후, 플라즈마 CVD 장치로 이동하여 보호층(710)을 성막하고, 기판(703)에의 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.
절연층(709)이 패터닝된 기판(703)을 성막 장치에 반입하고 나서 보호층(710)의 성막이 완료될 때까지는, 수분이나 산소를 포함하는 분위기에 노출되면, 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.
201: 대기 박스
250: 튜브
275: 삽통구멍
500: 성막 장치
531: 캐리어 분리실
550: 제어부

Claims (8)

  1. 진공 챔버 내에 배치되고, 내부가 대기 환경으로 유지된 대기 박스와,
    상기 대기 박스의 복수의 위치에 있는, 상기 대기 박스의 내부의 대기가 누설되는 리크 위치의 후보 중 1군데에 헬륨을 공급하는 제1 공급 수단과,
    상기 복수의 위치 중 헬륨이 공급되고 있지 않는 위치에, 헬륨과는 다른 가스를 공급하는 제2 공급 수단과,
    상기 제1 공급 수단에 의해 헬륨이 공급되고 상기 제2 공급 수단에 의해 상기 다른 가스가 공급된 상기 대기 박스로부터, 누설된 헬륨이 검출되는지 여부를 판정하는 판정 수단
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대기 박스는, 상기 진공 챔버의 내부에 배치되는 기구를 구동하는 구동 수단을 내포하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 진공 챔버의 내부에 배치되는 기구에는, 기판 상에 박막을 형성하기 위한 성막원을 이동시키는 성막원 반송 수단, 상기 기판을 보유지지하는 기판 캐리어를 반송하는 캐리어 반송 수단, 상기 박막을 형성하기 위해 상기 기판과 상기 성막원의 사이에 배치되는 마스크를 반송하는 마스크 반송 수단 중의 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리크 위치의 후보는, 상기 대기 박스의 내부로부터 외부로 관통하여 배치되는 부재를 위한 복수의 관통 구멍 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 공급 수단에 의해 헬륨이 공급되고 상기 제2 공급 수단에 의해 상기 다른 가스가 공급된 상기 대기 박스로부터 누설된 헬륨을 검출하는 검출 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 검출 수단은, 상기 복수의 관통 구멍의 각각에 적어도 1개가 배치된 복수의 프로브를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  7. 진공 챔버 내에 배치되고, 내부가 대기 환경으로 유지된 대기 박스의 복수의 위치에 있는, 상기 대기 박스의 내부의 대기가 누설되는 리크 위치의 후보 중의 1군데에 헬륨을 공급하는 제1 공급 단계와,
    상기 복수의 위치 중 헬륨이 공급되고 있지 않은 위치에, 헬륨과는 다른 가스를 공급하는 제2 공급 단계와,
    상기 제1 공급 단계에 의해 헬륨이 공급되고 상기 제2 공급 단계에 의해 상기 다른 가스가 공급된 상기 대기 박스로부터, 누설된 헬륨이 검출되는지 여부를 판정하는 판정 단계
    를 가지는 것을 특징으로 하는 성막 장치의 검사 방법.
  8. 제7항에 기재된 성막 장치의 검사 방법에 의해 검사된 성막 장치를 사용하여 기판에 성막을 행하는 성막 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
KR1020220171357A 2022-01-25 2022-12-09 성막 장치 및 그 검사 방법 KR20230114694A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2022-009248 2022-01-25
JP2022009248A JP2023108238A (ja) 2022-01-25 2022-01-25 成膜装置およびその検査方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20230114694A true KR20230114694A (ko) 2023-08-01

Family

ID=87329081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220171357A KR20230114694A (ko) 2022-01-25 2022-12-09 성막 장치 및 그 검사 방법

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2023108238A (ko)
KR (1) KR20230114694A (ko)
CN (1) CN116497345A (ko)

Also Published As

Publication number Publication date
CN116497345A (zh) 2023-07-28
JP2023108238A (ja) 2023-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110660693B (zh) 基板检查系统及检查方法、电子设备制造系统及制造方法
CN108133903B (zh) 接合装置、接合系统、接合方法以及计算机存储介质
JP2019099910A (ja) 成膜装置、成膜方法、及び電子デバイス製造方法
US11676831B2 (en) Laser irradiation apparatus, laser irradiation method, and method for manufacturing semiconductor device
KR20180135580A (ko) 턴오버 방식의 디스플레이 셀 검사장치 및 그 제어방법
KR20220107970A (ko) 성막 장치
CN112680696B (zh) 成膜装置、电子器件的制造装置、成膜方法及电子器件的制造方法
KR20230114694A (ko) 성막 장치 및 그 검사 방법
KR101535726B1 (ko) 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치
KR20230114704A (ko) 반송 장치 및 성막 장치
CN111434795A (zh) 成膜装置、成膜方法以及电子器件的制造装置和制造方法
CN111434796A (zh) 成膜装置、成膜方法以及电子器件的制造装置和制造方法
CN113025985A (zh) 旋转驱动装置、成膜装置以及电子器件的制造方法
CN111434798B (zh) 成膜装置、成膜方法以及电子器件的制造方法
KR102266925B1 (ko) 결함 검사 장치, 결함 검사 방법 및 기판 처리 시스템
KR20150005022A (ko) 기판 상에 형성된 물질층의 두께를 검사하기 위한 장치
KR20200049379A (ko) 얼라인먼트 장치, 성막장치, 얼라인먼트 방법, 성막방법, 및 전자 디바이스 제조방법
WO2023238478A1 (ja) 成膜装置、成膜方法、アライメント装置及びアライメント方法
CN115433899B (zh) 成膜装置以及电子器件的制造装置
KR102134440B1 (ko) 기판 처리 장치 및 설비
JP2023178622A (ja) 成膜装置、成膜方法、アライメント装置及びアライメント方法
JP2023178641A (ja) 成膜装置、成膜方法、アライメント装置及びアライメント方法
JP2023183676A (ja) 基板検査装置、成膜装置
KR20230032936A (ko) 기판 승강 장치 및 성막 장치
KR20220136158A (ko) 제어 장치, 성막 장치, 제어 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법