KR20230127156A - 성막 장치 - Google Patents

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KR20230127156A
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유키 스가와라
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캐논 톡키 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 셔터에 부착된 성막 재료의 낙하를 막는 기술을 제공하는 것이다.
(해결 수단) 본 발명의 성막 장치는, 기판에 성막 재료를 방출하는 성막원과 기판 중 적어도 어느 것을 소정의 방향으로 이동시키는 제1 이동 수단과, 성막원으로부터 기판으로의 성막 재료의 입사를 제한하는 제1 위치와, 성막원으로부터 기판으로의 성막 재료의 입사를 제한하지 않는 하나의 위치 사이에서 셔터를 이동하도록 제어하는 제2 이동 수단을 구비하고, 제2 이동 수단은, 성막원 및 셔터가 기판으로부터 보아 소정의 방향에 있어서 동일한 방향에 위치하고, 성막원의 방출 방향에 기판이 위치하고 있지 않은 경우에, 성막원의 방출 방향에 위치하는 셔터를, 소정의 방향 및 그 소정의 방향과 반대 방향으로 셔터를 이동하도록 제어한다.

Description

성막 장치{FILM FORMING APPARATUS}
본 발명은, 성막원을 이동시켜 기판에 성막 재료를 성막하는 성막 장치에 관한 것이다.
유기 EL 디스플레이 등의 제조 설비로서, 성막실에 기판을 반송하여 기판에 대한 성막을 행하는 장치가 알려져 있다. 특허문헌 1에는, 증발원을 이동하여 성막 재료의 방출을 행하는 스캔 성막형의 성막 장치가 기재되어 있다.
일본 공개특허공보 2016-196684호
여기에서, 성막 재료의 경로를 개폐하기 위한 셔터에는 증발원으로부터 방출된 성막 재료가 부착된다. 또한, 셔터에 부착된 성막 재료의 두께가 두꺼워지면, 성막 재료가 낙하하여, 노즐에 부착되는 경우가 있다. 이러한 경우, 기판에 성막 재료를 성막하기 위해서 필요한 시간이 변화되거나, 균일한 성막을 할 수 없게 되는 등, 성막 처리의 품질이 저하되는 것이 문제였다.
본 발명은, 상기 문제를 감안하여, 셔터에 부착된 성막 재료의 낙하를 막는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 의하면, 성막 장치로서,
기판에 성막 재료를 방출하는 성막원과 상기 기판 중 적어도 어느 것을 소정의 방향으로 이동시키는 제1 이동 수단과,
상기 성막원으로부터 상기 기판으로의 성막 재료의 입사를 제한하는 제1 위치와, 상기 성막원으로부터 상기 기판으로의 성막 재료의 입사를 제한하지 않는 하나의 위치 사이에서 셔터를 이동하도록 제어하는 제2 이동 수단을 구비하고,
상기 제2 이동 수단은, 상기 성막원 및 상기 셔터가 상기 기판으로부터 보아 상기 소정의 방향에 있어서 동일한 방향에 위치하고, 상기 성막원의 방출 방향에 상기 기판이 위치하고 있지 않은 경우에, 상기 성막원의 상기 방출 방향에 위치하는 상기 셔터를, 상기 소정의 방향 및 그 소정의 방향과 반대 방향으로 상기 셔터를 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 성막 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 셔터에 부착된 성막 재료의 낙하를 막는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 성막 시스템의 레이아웃도이다.
도 2는 성막실(10) 내의 반송 유닛의 설명도이다.
도 3은 성막실(10)의 설명도이다.
도 4의 (A)∼(C)는 성막 처리에 있어서의 성막원(31)의 이동을 나타내는 도면이다.
도 5는 셔터(21)에 부착되는 성막 재료의 분포를 나타내는 도면이다.
도 6의 (A)∼(C)는 본 실시형태에 관한 성막 처리에 있어서의 성막원(31)과 셔터(21)의 이동을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 실시형태에 관한 성막 처리에 있어서의 셔터(21)의 반환점 위치를 나타내는 도면이다.
도 8의 (A)∼(C)는 본 실시형태에 관한 성막 처리에 있어서의 성막원(31)과 셔터(21)의 이동을 나타내는 도면이다.
도 9는 성막실(1000)의 설명도이다.
도 10은 성막실(1000)의 반송 롤러의 배치를 나타내는 도면이다.
도 11의 (A)∼(F)는 본 실시형태에 관한 성막 처리에 있어서의 성막원(1010)과 셔터(1031, 1032)의 이동을 나타내는 도면이다.
도 12의 (A)∼(C)는 본 실시형태에 관한 성막 처리에 있어서의 셔터(1031)의 이동예를 나타내는 도면이다.
도 13의 (A)∼(C)는 본 실시형태에 관한 성막 처리에 있어서의 셔터(1032)의 이동예를 나타내는 도면이다.
도 14의 (A)는 유기 EL 표시 장치의 전체도, (B)는 1화소의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 실시형태를 상세하게 설명한다. 한편, 이하의 실시형태는 특허청구의 범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 실시형태에는 복수의 특징이 기재되어 있지만, 이들 복수의 특징 모두가 발명에 필수적인 것은 아니고, 또한, 복수의 특징은 임의로 조합되어도 된다. 나아가, 첨부 도면에 있어서는, 동일 또는 마찬가지의 구성에 동일한 참조 번호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다.
<제1 실시형태>
(시스템의 개요)
도 1은 성막 시스템(1)의 레이아웃도이다. 한편, 각 도면에 있어서 화살표(Z)는 상하 방향(중력 방향)을 나타내고, 화살표(X) 및 화살표(Y)는 서로 직교하는 수평 방향을 나타낸다. 화살표(θ)는 Z축 주위의 회전 방향을 나타낸다.
성막 시스템(1)은, 중간 반송 장치(101), 성막 장치(3) 및 중간 반송 장치(102)가 X방향으로 배열된 구성으로서, 기판(W)이 이 순서로 반송되고, 처리된다. 중간 반송 장치(101)는 기판(W)의 반송 방향에서 상류측에 위치하고 있고, 중간 반송 장치(102)는 기판(W)의 반송 방향에서 하류측에 위치하고 있다. 도시의 예에서는, 성막 시스템(1)은, 성막 장치(3)를 하나 구비하고 있지만, 중간 반송 장치(101)의 상류측, 혹은, 중간 반송 장치(102)의 하류측에도 성막 장치(3)를 설치할 수 있다. 제어 장치(2)는, CPU 등의 프로세서, 반도체 메모리나 하드 디스크 등의 기억 디바이스, 입출력 인터페이스를 구비하고, 성막 시스템(1)을 제어한다.
중간 반송 장치(101 및 102)는, 반송 로봇(110)을 구비한다. 반송 로봇(110)은, 베이스부 상에 2세트의 아암 및 핸드가 지지된 더블아암형의 로봇이다. 2세트의 아암 및 핸드는, 베이스부 상에서 θ방향으로 선회하고, 또한, 신축 가능하다. 중간 반송 장치(101 및 102)에 인접하여, 마스크(M)가 수용되는 스토커(104)가 설치되어 있다. 반송 로봇(110)은, 기판(W)의 반송 외에, 마스크(M)의 반송도 행한다. 중간 반송 장치(102)의 핸드는 포크 형상을 가지고 있고, 기판(M)이나 마스크(M)는 해당 핸드 상에 재치되어 반송된다.
성막 장치(3)는, 중간 반송 장치(101)로부터 반입되는 기판(W)에 대해 성막 처리를 행하고, 중간 반송 장치(102)로 반출하는 장치이다. 성막 장치(3)는, 기판(W)의 전달을 행하는 전달실(4)과, 전달실(4)에 인접하여 배치된 복수의 성막실(10A 및 10B)(이하, 구별하지 않고 성막실(10)이라고 부르는 경우가 있다)을 구비한다. 본 실시형태에서는 성막실(10)은, 2개 설치되어 있고, 전달실(4)의 Y방향의 양측에 각각 하나씩 배치되어 있다. 전달실(4) 및 성막실(10)은 각각 벽부로 둘러싸여 기밀하게 유지 가능하다.
성막실(10)에서는 기판(W)에 증착 물질(성막 재료)이 성막된다. 기판(W)에는 마스크(M)를 사용하여 소정의 패턴의 증착 물질의 박막을 형성 가능하다. 기판(W)의 재질은, 유리, 수지, 금속 등의 재료를 적절히 선택 가능하고, 대표적으로는 유리 상에 폴리이미드 등의 수지층이 형성된 것이 사용된다. 본 실시형태의 경우, 기판(W)은 사각형이다. 증착 물질로는, 유기 재료, 무기 재료(금속, 금속 산화물 등) 등의 물질이다. 성막 장치(3)는, 예를 들면 표시 장치(플랫 패널 디스플레이 등)나 박막 태양 전지, 유기 광전 변환 소자(유기 박막 촬상 소자) 등의 전자 디바이스나, 광학 부재 등을 제조하는 제조 장치에 적용 가능하고, 특히, 유기 EL 패널을 제조하는 제조 장치에 적용 가능하다.
(전달실)
전달실(4)은, 중간 반송 장치(101 및 102)와, 성막 장치(3)의 사이에서의 기판(W)이나 마스크(M)의 전달 외에, 성막실(10)에 대한 기판(W)이나 마스크(M)의 배분을 행한다. 따라서, 전달실(4)은 구분실이라고 부를 수도 있다.
(다방향의 반송 유닛)
전달실(4)에는 기판(W) 및 마스크(M)를 반송하는 반송 유닛(40)이 설치되어 있다. 반송 유닛(40)은, 중간 반송 장치(101)로부터 기판(W) 또는 마스크(M)를 수취하여, 보유지지 유닛(6A∼6D)에 전달한다. 또한, 보유지지 유닛(6A∼6D)으로부터 수취한 기판(W) 또는 마스크(M)를 중간 반송 장치(102)로 반출한다. 보유지지 유닛(6A∼6D)은 기판(W)을 정전기력에 의해 보유지지하는 보유지지 수단의 일 예이다.
본 실시형태의 반송 유닛(40)은, X-Y평면 상의 다방향으로 기판(W) 등을 이동 가능한 수평 다관절형의 로봇이며, 원통 형상의 베이스부와, 베이스부 상에 지지된 아암부와, 아암부에 지지된 핸드를 구비한다. 베이스부는 구동축을 가지고, 구동축의 θ방향의 회전에 의한 Z1축 주위의 아암부의 선회와, 구동축의 상하 이동에 의한 아암부의 승강을 행한다. 아암부의 일단은 구동축에 연결되고, 타단은 아암 부재의 일단에 연결되어 있다. 아암 부재는 아암 부재에 대해 Z2축 주위로 선회 가능하게 연결되어 있다. 핸드는 아암 부재의 타단에 Z3축 주위로 선회 가능하게 연결되어 있다.
(슬라이드식의 반송 유닛)
도 1에 나타내는 바와 같이, 성막 장치(3)는, 전달실(4)로부터 2개의 성막실(10)에 걸쳐 배치된 2세트의 반송 유닛(5A 및 5B)을 구비한다. 반송 유닛(5A)은 보유지지 유닛(6A 및 6C)과, 이들을 독립적으로 Y방향으로 평행 이동하는 이동 유닛(11A)을 구비한다. 반송 유닛(5B)은, 반송 유닛(5A)과 마찬가지의 구조이며, 보유지지 유닛(6B 및 6D)과, 이들을 독립적으로 Y방향으로 평행 이동하는 이동 유닛(11B)을 구비한다.
본 실시형태의 이동 유닛(11A 및 11B)은, 보유지지 유닛(6A∼6D)을 자력(磁力)에 의해 이동시키는 기구이며, 특히 자력에 의해 부상 이동하는 기구다. 도 2에 반송 유닛(5A)의 구조를 나타낸다. 이동 유닛(11A 및 11B)은, 각각, 보유지지 유닛(6A∼6D)의 Y방향의 이동 궤도를 규정하는 한 쌍의 가이드 부재(70)를 구비한다. 각 가이드 부재(70)는 C자형의 단면을 가지고, Y방향으로 연장 설치된 레일 부재이다. 한 쌍의 가이드 부재(70)는 서로, X방향으로 이격되어 있다.
각 가이드 부재(70)는, Z방향으로 이격된 한 쌍의 자기 소자(71)를 다수 구비한다. 다수의 한 쌍의 자기 소자(71)는, Y방향으로 등피치로 배열되어 있다. 한 쌍의 자기 소자(71) 중 적어도 일방은 전자석이며, 타방은 전자석 또는 영구 자석이다.
보유지지 유닛(6A∼6D)은, 기판(W)이나 마스크(M)를 반송하기 위한 캐리어이다. 보유지지 유닛(6A∼6D)은, 각각, 평면에서 보아 사각형상의 본체 부재(60)를 구비한다. 본체 부재(60)의 X방향의 각 단부는, 대응하는 가이드 부재(70)에 끼워넣어져 있다. 본체 부재(60)의 X방향의 각 단부의 상면, 하면에는 각각 도시하지 않은 요크가 설치된 영구 자석(61)이 고정되어 있다. 상하의 영구 자석(61)은 본체 부재(60)에 Y방향으로 복수 설치되어 있다. 영구 자석(61)은, 가이드 부재(70)의 자기 소자(71)와 대향하고 있다. 영구 자석(61)과 자기 소자(71)의 반발력에 의해 보유지지 유닛(6A∼6D)에 부상력을 발생시킬 수 있다. Y방향으로 다수 설치된 자기 소자(전자석)(71) 중, 자력을 발생시키는 자기 소자(71)를 순차 전환함으로써, 영구 자석(61)과 자기 소자(71)의 흡인력에 의해 보유지지 유닛(6A∼6D)에 Y방향의 이동력을 발생시킬 수 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 이동 유닛(11A 및 11B)을, 자기 부상 반송 기구로 했지만 롤러 반송 기구, 벨트 반송 기구, 랙-피니언 기구 등, 보유지지 유닛(6A∼6D)을 이동 가능한 다른 반송 기구여도 된다.
보유지지 유닛(6A∼6D)은, 각각, 기판(W)을 보유지지하는 보유지지부(62)를 구비한다. 보유지지부(62)는 본 실시형태의 경우, 정전기력에 의해 기판(W)을 흡착하는 정전척이며, 보유지지부(62)는 보유지지 유닛(6A∼6D)의 하면에 배치된 복수의 전극(62a)을 포함한다. 보유지지 유닛(6A∼6D)은, 또한, 각각, 마스크(M)를 보유지지하는 보유지지부(63)를 구비한다. 보유지지부(63)는, 예를 들면, 자력에 의해 마스크(M)를 흡착하는 마그넷 척이며, 보유지지부(62)의 X방향에서 외측에 위치하고 있다. 보유지지부(63)는, 마스크(M)를 기계적으로 협지하는 클램프 기구여도 된다.
가이드 부재(70)에는 Y방향으로 연장 설치된 스케일(72)이 배치되어 있고, 본체 부재(60)에는 스케일(72)을 판독하는 센서(64)가 설치되어 있다. 센서(64)의 검지 결과에 따라, 각 보유지지 유닛(6A∼6D)의 Y방향의 위치를 특정할 수 있다.
(성막실)
성막실(10)에서는, 마스크(M)를 사용하여 기판(W)에 대한 성막을 행한다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 2개의 성막실(10)에는, 각각, 2개의 마스크대(15A, 15B)(이하, 구별하지 않고 마스크대(15)라고 부르는 경우가 있다)가 배치되어 있다. 합계로 4개의 마스크대(15)에 의해, 성막 처리를 행하는 성막 위치(JA∼JD)가 규정된다. 2개의 성막실(10)의 구조는 동일하다.
도 3에 성막실(10)의 구조를 나타낸다. 각 성막실(10)에는, 성막원(31)과, 성막원(31)을 이동하는 이동 유닛(34)이 설치되어 있다.
성막원(31)은, 증착 물질의 원재료를 수용하는 도가니나, 도가니를 가열하는 히터 등을 구비하고, 원재료를 가열하여 그 증기인 증착 물질을 개구부로부터 상방으로 방출하는 성막 유닛이다. 이동 유닛(34)은, 구동원을 구비하는 액츄에이터를 구비하고, 성막원(31)의 이동 동작을 실행하기 위한 제1 이동 수단으로서 기능한다. 액츄에이터에 의해, 이동 유닛(34)은 한 쌍의 고정 레일 상을 ＋Y방향 및 ―Y방향으로 왕복 이동할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 성막원(31)은 1세트의 도가니와 히터를 구비하는 것으로서 설명하고 있지만, 도가니와 히터는 복수 설치되어도 된다. 또한, 도가니가 복수 설치되는 경우, 도가니마다 종류가 상이한 복수의 성막 재료를 수용해도 된다. 구체적으로는, 복수의 성막원(31) 중, 1개의 도가니에는 호스트 재료, 다른 도가니에는 도펀트 재료를 각각 수용하고 있다. 한편, 복수의 도가니에 각각 동일한 성막 재료를 수용해도 된다. 또한, 본 실시형태에서는 성막원(31)은 증착원인 것으로서 설명을 행하지만, 성막 재료를 방출하여 박막의 형성을 행하는 스퍼터 등의 다른 성막원에 적용할 수 있다.
액츄에이터의 구동에 의해, 성막원(31)은, 성막 위치(JA)의 아래(마스크대(15A)의 아래)를 Y방향으로 슬라이드하고, 또한, 성막 위치(JA)의 측으로부터 성막 위치(JB)의 측으로 슬라이드하고, 나아가, 성막 위치(JB)의 아래(마스크대(15B)의 아래)를 Y방향으로 슬라이드한다.
이와 같이 본 실시형태에서는, 하나의 성막원(31)을 이동시킴으로써, 성막 위치(JA)와 성막 위치(JB)의 2개의 성막 위치에서 성막원(31)을 공용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 마스크대(15)에는 마스크(Ma, Mb)가 재치되고, 마스크대(15)는 도 2를 참조하여 설명한 보유지지부(63)에 의해 보유지지된다. 마스크(Ma, Mb)의 상방에는 도 2를 참조하여 설명한 보유지지부(62)에 의해 기판(Wa, Wb)이 보유지지된다.
또한, 성막원(31)의 상방에는, 성막원(31)으로부터 기판(W)으로의 성막 재료의 입사를 제한할지 여부를 전환하는 셔터 유닛(20A 및 20B)(이하, 구별하지 않고 셔터 유닛(20)이라고 부르는 경우가 있다)이 배치된다. 셔터 유닛(20A 및 20B)은, 각각 셔터(21a, 2lb)(이하, 구별하지 않고 셔터(21)라고 부르는 경우가 있다), 및 셔터(21)를 Y방향으로 이동시키는 이동 유닛(22A, 22B)(이하, 구별하지 않고 이동 유닛(22)이라고 부르는 경우가 있다)을 가진다. 이동 유닛(22)은, 본 실시형태에 관한 셔터를 이동시키는 이동 수단(제2 이동 수단)의 일 예이다.
셔터 유닛(20)은, 성막원(31)으로부터의 성막 재료의 입사를 제한하도록 셔터(21)가 마스크(M)와 상하 방향(Z방향)에서 중첩되는 닫힘 위치(제1 위치)와, 성막원(31)으로부터의 성막 재료를 입사시키도록 셔터(21)가 마스크(M)와 상하 방향에서 중첩되지 않는 열림 위치(제2 위치) 사이에서 셔터(21)를 이동시키는 셔터의 개폐 동작을 제어한다.
성막원(31)은, 성막 장치 내를 Y방향으로 왕복 이동하면서 상방향(+Z방향)으로 성막 재료를 방출함으로써, 소정의 방출 범위(32)로 성막 재료를 방출하여 기판(W)으로의 성막을 행한다. 일 예에서는, 방출 범위(32)에 있어서, 성막원(31)의 상방에서는 X방향에서 균일하게 성막 재료의 방출이 행해진다. 한편, Y방향에 있어서, 성막원(31)의 개구의 중앙부의 바로 위, 즉 방출 범위(32)의 중앙부에서는 단부와 비교하여 보다 많은 성막 재료의 방출이 행해진다. 성막원(31)이 이동함으로써 Y방향에 있어서도 균일하게 성막 재료의 방출을 행할 수 있다.
계속해서, 도 4의 (A)∼도 4의 (C)를 참조하여, 성막시에 셔터(21)가 이동하지 않는 경우의 성막 처리의 흐름에 대해서 설명한다. 한편, 도 4의 (A)∼도 4의 (C)의 예에서는, 기판(Wa 및 Wb)에 성막을 행하기 위해서 셔터(21A 및 21B)가 열림 상태로 배치되어 있다.
도 4의 (A)는, 성막원(31)이 반환점 위치(Pa)로부터 반환점 위치(Pb)를 향하여 이동한다. 도 4의 (B)는, 성막원(31)이 반환점 위치(Pb)에 도착하고, 반환점 위치(Pb)에 있어서 정지한다. 계속해서, 도 4의 (C)에 나타내는 바와 같이, 성막원(31)은 반환점 위치(Pb)로부터 반환점 위치(Pa)를 향하여 이동한다. 여기에서, 기판(W) 상에 균일한 막 두께의 성막을 행하기 위해서, 방출 범위(32)가 Y방향에서 기판(W)과 중첩되는 경우, 성막원(31)은 일정한 속도로 이동한다. 그리고, 방출 범위(32)가 Y방향에서 기판(W)과 중첩되지 않는, 즉 방출 범위(32)가 기판의 바로 아래에서 벗어나면, 성막원(31)은 감속, 정지, 그리고 가속을 행하고, 성막원(31)의 이동 방향의 전환을 행한다.
이 때, 성막원(31)은 반환점 위치(Pb)에서도 성막 재료의 방출을 계속하기 때문에, 셔터(21B)에는 성막 재료가 부착된다. 예를 들면, 성막원(31)이 반환점 위치(Pa, Pb)에 위치하는 경우에 성막원(31)의 방출 범위(32)의 중앙부의 상방에 위치하는 셔터(21B)의 위치에는, 다른 위치와 비교하여 보다 많은 성막 재료가 부착될 수 있다. 또한, 보다 오랜 시간 방출 범위(32)의 상방에 위치하는, 셔터(21A, 21B)의 단부에도 셔터의 다른 위치와 비교하여 보다 많은 성막 재료가 부착될 수 있다.
결과적으로, 도 5에 나타내는 바와 같이, 셔터(21A, 21B)에 부착되는 성막 재료의 두께는, Y방향에서 치우침이 생길 수 있다. 또한, 셔터(21)에 부착된 성막 재료는, 그 두께가 두꺼워지면 낙하하기 쉬워지는 경향이 있기 때문에, 셔터(21A, 21B)가 대향하는 변으로부터 성막원(31)의 반환점 위치의 바로 위에 대응하는 부분까지의 범위(501)로부터는 성막 재료가 낙하하기 쉬워진다. 또한, 셔터(21A, 21B)의 대기 위치(기준 위치)에 있어서 방출 범위(32)의 상방에 위치하는 범위(502)에도, 대기 위치에 있어서 방출 범위(32)의 상방에 위치하지 않는 범위(501)와 비교하여 많은 성막 재료가 부착될 수 있다. 부착된 성막 재료가 낙하하여 노즐에 부착되면, 부착된 재료에 의해 성막원(31)으로부터의 성막 재료의 방출이 차단됨으로써 성막 레이트가 불안정해져, 균일한 막 두께의 성막을 행할 수 없게 된다.
계속해서, 도 6의 (A)∼도 6의 (C)를 참조하여, 본 실시형태에 관한 성막 처리의 흐름에 대해서 설명한다. 도 6의 (A)∼도 6의 (C)의 예에서도, 기판(Wa 및 Wb)에 성막을 행하기 위해서 셔터(21A 및 21B)가 열림 상태에 배치된다.
도 6의 (A)는, 성막원(31)이 반환점 위치(Pa)로부터 반환점 위치(Pb)를 향하여 ―Y방향으로 이동한다. 도 6의 (A)는 도 4의 (A)와 마찬가지이다. 도 6의 (B)에서는, 성막원(31)이 반환점 위치(Pb)에 도착한다. 여기에서, 이동 유닛(22B)은, 성막원(31)이 감속하고 있는 동안에, 셔터(21B)를 성막원(31)의 이동 방향과는 반대 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 셔터(21A, 21B)의 범위(501)가 방출 범위(32)의 바로 위에 위치하는 시간을 짧게 할 수 있고, 범위(501)에 부착되는 성막 재료의 두께를 저감시킬 수 있다.
또한, 성막원(31)이 반환점 위치에서 정지하고 있는 동안, 이동 유닛(22B)은 셔터(21B)를 ＋Y방향 및 ―Y방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 성막원(31)이 정지하고 있는 동안에 노즐의 바로 위에 위치하는 셔터(21)의 부위를 분산시킬 수 있고, 셔터(21)에 부착되는 성막 재료의 두께의 치우침을 저감시킬 수 있다.
그 후, 성막원(31)이 이동 방향을 전환하여, 반환점 위치(Pa)를 향하여 가속할 때에, 이동 유닛(22B)은 셔터(21B)를 성막원(31)과 역방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 셔터(21A, 21B)의 범위(501)가 방출 범위(32)의 바로 위에 위치하는 시간을 짧게 할 수 있고, 범위(501)에 부착되는 성막 재료의 두께를 저감시킬 수 있다.
한편, 일 예에서는, 성막원(31)이 정지하고 있는 동안에, 셔터(21B)는 열림 위치로 이동하고, 성막원(31)이 가속하고 있는 동안에는 셔터(21B)는 이동하지 않아도 된다. 바꿔 말하면, 셔터(21B)는 성막원(31)이 감속을 개시하고 나서 가속을 종료할 때까지의 동안에 왕복 이동하면 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 셔터 유닛(20)은, 성막원(31)이 기판에 성막하고 있는 경우로서, 성막원(31)의 가감속시, 및 정지시에 셔터(21)가 성막원(31)의 이동 방향 및 이동 방향의 반대 방향으로 이동하도록 제어한다. 이에 의해, 셔터(21)의 특정한 부위에 성막 재료가 부착되어, 셔터(21)에 부착된 성막 재료가 낙하하는 것을 막을 수 있다.
<제2 실시형태>
도 7을 참조하여, 제2 실시형태에 관한 성막 장치에 대해서 설명한다. 한편, 제1 실시형태와 마찬가지의 구성, 기능, 또는 처리에 대해서는 설명을 생략한다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태에 관한 성막 장치(3)는, 셔터(21)의 반환점 위치(701∼703)를 복수 가진다. 반환점 위치(701∼703)는 Y방향에서 열림 위치와 닫힘 위치 사이에 위치한다. 한편, 도 7의 예에서는, 셔터(21)의 반환점 위치는 3개인 것으로 하여 설명하지만, 2개여도 되고, 4개 이상이어도 된다.
도 7에 나타내는 바와 같이, 성막원(31)이 반환점 위치(Pb)에서 정지하고 있는 동안, 셔터 유닛(20B)은 반환점 위치(701∼703) 중 어느 위치에서 셔터(21B)를 정지시킨다.
일 예에서는, 셔터(21)의 반환점 위치의 수를 m으로 하여, 각각의 반환점 위치에 0∼m―1의 식별자를 관련짓고, 성막원(31)이 반환점 위치(Pb)에 정지하는 횟수를 n으로 하여, n을 셔터(21B)의 반환점 위의 수 m으로 나눈 나머지 n mod m의 식별자에 대응하는 반환점 위치에 셔터(21)를 정지시키도록 결정해도 된다. 혹은, 성막원(31)이 반환점 위치(Pb)에 정지하는 횟수의 범위마다, 예를 들면 floor(n/100) mod m의 식별자에 대응하는 반환점 위치에 셔터(21)를 정지시키도록 결정해도 된다. 여기에서, floor( )는 바닥 함수이다.
다른 예에서는, 성막 처리의 경과 시간마다, 예를 들면 0∼12시간에서는 식별자 0, 12∼24시간에서는 식별자 1과 대응지어서 반환점 위치에 셔터(21)를 정지시키도록 결정해도 된다.
이에 의해, 성막원(31)이 복수회 반환점 위치(Pb)에 정지한 경우에 성막 재료가 부착되는 셔터의 위치를 분산시킬 수 있고, 셔터의 특정한 부위에 성막 재료가 부착되어, 셔터에 부착된 성막 재료가 낙하하는 것을 막을 수 있다.
<제3 실시형태>
제1 실시형태에서는, 셔터(21)가 열림 위치에 있는 경우에, 성막원(31)으로부터 방출된 성막 재료가 셔터(21)에 부착되는 부위가 치우쳐, 셔터(21)로부터 성막 재료가 낙하하는 것을 방지하는 실시형태에 대해서 설명했다. 제3 실시형태에서는, 셔터(21)가 닫힘 위치에 있는 경우에, 성막원(31)으로부터 방출된 성막 재료가 셔터(21)에 부착되는 부위가 치우쳐, 셔터(21)로부터 성막 재료가 낙하하는 것을 방지하는 실시형태에 대해서 설명한다. 한편, 제1 실시형태와 마찬가지의 구성, 기능, 처리에 대해서는 설명을 생략한다.
도 8의 (A)∼도 8의 (C)에 제3 실시형태에 관한 성막실(10)을 나타낸다. 도 8의 (A)에 나타내는 바와 같이, 셔터(21A)는 닫힘 위치에 위치하고 있다. 이와 같이, 기판(Wa)에 성막하지 않는 경우, 성막원(31)은 반환점 위치(Pa와 Pb) 사이보다 거리가 짧은 반환점 위치(Pa’와 Pb) 사이에서 왕복 이동을 해도 된다.
또한, 도 8의 (B)에 나타내는 바와 같이, 셔터 유닛(20B)은, 제1 또는 제2 실시형태와 같이, 성막원(31)이 반환점 위치(Pb)의 주변에서 가감속 또는 정지하고 있을 때에, 셔터(21B)를 이동시킨다. 또한, 이 때, 셔터 유닛(20A)은, 셔터(21A)를 증착원(31)의 방향으로 이동시킨다. 그리고, 성막원(31)이 성막 대상인 기판(Wb)을 보유지지하고 있는 보유지지 유닛(6B)의 바로 아래를 이동하는 경우에는, 셔터 유닛(20)은 셔터(21)를 도 8의 (A)에 나타내는 위치로 이동시켜, 성막원(31)으로부터 기판(Wb)으로의 성막 재료의 방출을 차단하지 않도록 한다.
계속해서, 도 8의 (C)에 나타내는 바와 같이, 성막원(31)이 반환점 위치(Pb)로부터 반환점 위치(Pa’)로 이동할 때, 셔터(21A)는 닫힘 위치, 셔터(21B)는 열림 위치로 이동하여 성막원(31)으로부터 보유지지 유닛(6B)에 보유지지되어 있는 기판으로의 성막을 가능하게 한다. 계속해서, 성막원(31)이 반환점 위치(Pa’)의 주변에서 가속, 감속, 정지하고 있는 동안에, 셔터 유닛(20A, 20B)은 셔터(21A, 21B)를 이동시킨다. 이 경우, 성막원(31)으로부터 기판(Wa)으로의 입사를 제한하고 있으면, 셔터(21A)의 일부는 기판(Wa)과 Y방향에서 중첩되지 않아도 된다. 예를 들면, 도 8의 (C)에 나타내는 바와 같이, 셔터(21A)의 일부는, 성막원(31)으로부터 기판(Wa)으로의 입사를 제한하면서, 기판(Wb)의 일부와 Y방향에서 중첩되도록 이동해도 된다. 또한, 셔터(21B)의 일부도 기판(Wb)의 일부와 Y방향에서 중첩되도록 이동해도 된다. 혹은, 기판(Wa)의 일부가 Y방향에서 셔터(21A)와 중첩되지 않도록 셔터(21A)가 이동해도 된다.
이에 의해, 성막원(31)이 반환점 위치(Pa’)의 주변에서 가속, 감속, 정지하고 있는 동안에, 셔터(21)에 성막 재료가 부착되는 부위가 치우쳐, 셔터(21)로부터 성막 재료가 낙하하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 실시형태에 관한 셔터 유닛(20)은, 성막원(31)의 바로 위에 위치하는 일방의 셔터(21)를 이동시킬 때에, 타방의 셔터(21)도 이동시킨다. 이에 의해, 성막원(31)이 반환점 위치(Pa’와 Pb) 중 어느 위치의 주변에서 감속, 정지, 그리고 가속할 때여도, 셔터(21A, 21B)를 좌우 대칭으로 이동시킴으로써 어느 정지 위치에 성막원(31)이 위치하는 경우에도 셔터(21)에 성막 재료가 부착되는 부위가 치우치는 것을 억제할 수 있다.
<제4 실시형태>
제1∼제3 실시형태에서는, 성막원(31)이 이동하여 기판에 성막을 행하는 실시형태에 대해서 설명했다. 본 실시형태에서는, 성막원은 이동하지 않고, 반송 유닛에 의한 기판의 반송 중에 성막을 행하는 실시형태에 대해서 설명한다.
도 9는 본 실시형태에 관한 성막실(900)의 구조를 나타낸다. 성막실(900)은, 성막원(910)과, 반송 유닛(920)과, 셔터 유닛(930), 및 방착벽(940)이 설치되어 있다. 성막원(910)은, 성막원(31)과 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
반송 유닛(920)은, 마스크가 완료된 기판(W)을 ＋Y방향으로 반송하기 위한 구조이다. 도 10에, 반송 유닛(920)의 구조를 나타낸다. 반송 유닛(920)은, 반송 방향에 대하여 평행한 마스크가 완료된 기판(W)의 단부를 지지하여 반송하는 복수의 반송 롤러(1000)를 구비한다. 반송 롤러(1000)는, 본 실시형태에 관한 기판을 반송하기 위한 제1 이동 수단으로서 기능한다. 또한, 반송 롤러(1000)에 의해 반송되는 마스크가 완료된 기판(W)이 성막원(910)의 상방을 통과함으로써, 반송되는 마스크가 완료된 기판(W)에 대하여 성막 처리를 행할 수 있다. 한편, 본 실시형태에서는 반송 유닛(920)은 롤러 반송 기구인 것으로 하여 설명을 행하지만, 자기 부상 반송 기구, 벨트 반송 기구, 랙-피니언 기구 등, 마스크가 완료된 기판(W)을 반송 가능한 다른 반송 기구여도 된다. 또한, 본 실시형태에서는, 반송 유닛(920)은 ＋Y방향(순방향)으로 마스크가 완료된 기판(W)을 반송하고, 성막 범위(1050)에 진입한 마스크가 완료된 기판(W)에 성막 처리를 행하는 것으로 하여 설명을 행하지만, 반송 유닛(920)은, ＋Y방향(순방향)에 더하여 ―Y방향(역방향)으로도 마스크가 완료된 기판(W)을 반송 가능해도 된다. 이에 의해, 1개의 마스크가 완료된 기판(W)이 성막원(910)의 상방의 성막 범위(950)를 복수회 통과하는 것이 가능해진다.
여기에서, 도 9에 나타내는 바와 같이, 복수의 마스크가 완료된 기판(W)이 반송 유닛(920)에 의해 반송되는 경우, 1개의 마스크가 완료된 기판(W)으로의 성막이 종료하고 나서 다른 마스크가 완료된 기판(W’)으로의 성막이 개시될 때까지의 기간에 있어서, 성막원(910)으로부터 방출된 성막 재료가 2개의 마스크가 완료된 기판(W)의 사이를 통과하여 성막실 내로 확산되어버려, 성막실(900)이 오염될 수 있다. 이것을 막기 위해서, 성막원(910)으로부터 방출된 성막 재료가 확산되지 않도록, 성막실(900)에는 셔터 유닛(930) 및 방착벽(940)이 설치된다.
방착벽(940)은, 도 10에 나타내는 바와 같이, 성막원(910)의 상방에 배치된 개구(941)를 가지고, 성막원(910)의 상방의 성막 범위(950)에만 성막 재료가 방출되도록 성막 재료의 방출 범위를 규제한다. 셔터 유닛(930)은, 셔터(931) 및 셔터(932)의 이동을 제어한다. 셔터(931, 932)는, 방착벽(940)의 개구(941)를 덮지 않고 성막원(910)으로부터 기판으로의 성막 재료의 방출을 가능하게 하는 열림 위치와, 방착벽(940)의 개구(941)를 덮어 성막원(910)으로부터 기판으로의 성막 재료의 방출을 가능하게 하는 닫힘 위치 사이를 이동한다. 셔터 유닛(930)은, 기판으로의 성막을 행하고 있지 않는 동안, 셔터(931 또는 932)를 닫힘 위치에 배치함으로써, 성막 재료가 성막실(900) 내로 확산되는 것을 막을 수 있다.
도 11의 (A)∼도 11의 (F)를 참조하여, 마스크가 완료된 기판(W)에 성막을 행하는 처리의 흐름에 대해서 설명한다.
도 11의 (A)는 1장째의 마스크가 완료된 기판(W)이 성막실(900) 내에 반입된 상황을 나타낸다. 도 11의 (A)에 나타내는 바와 같이, 셔터 유닛(930)은, 셔터(931)를 닫힘 위치, 셔터(932)를 열림 위치에 배치하고 있다.
계속해서, 도 11의 (B)에 나타내는 바와 같이, 마스크가 완료된 기판(W)이 성막원(910)의 상방의 성막 범위(950)에 도달하면, 셔터 유닛(930)은 마스크가 완료된 기판(W)의 이동과 대응시켜서, 셔터(931)를 열림 위치로 이동시킨다. 일 예에서는, 셔터 유닛(930)은, 반송 방향(＋Y방향)에 있어서의 마스크가 완료된 기판(W)의 선단(1101)과, 셔터(931)의 후단(1102)이, 마진을 포함하여 Y방향에서 소정의 거리이하가 되도록 셔터(931)의 이동을 제어한다. 이에 의해, 성막원(910)으로부터 방출된 성막 재료가 성막실(900)로 확산되는 것을 막을 수 있다.
계속해서, 도 11의 (C)에 나타내는 바와 같이, 마스크가 완료된 기판(W)의 반송 방향에 있어서, 마스크가 완료된 기판(W)의 선단(1101)이 성막 범위(950)밖으로 퇴출되면, 셔터(931)는 열림 위치로 이동된다.
계속해서, 도 11의 (D)에 나타내는 바와 같이, 마스크가 완료된 기판(W)의 반송 방향(＋Y방향)에 있어서, 마스크가 완료된 기판(W)의 후단(1103)이 성막 범위(950)에 진입하면, 셔터 유닛(930)은 마스크가 완료된 기판(W)의 후단(1103)과 셔터(932)의 선단(1104)이, 마진을 포함하여 Y방향에서 소정의 거리 이하가 되도록 셔터(932)의 이동을 제어한다. 이에 의해, 성막원(910)으로부터 방출된 성막 재료가 마스크가 완료된 기판(W)에 성막하면서, 성막실(900) 내로 확산되는 것을 막을 수 있다.
계속해서, 도 11의 (E)에 나타내는 바와 같이, 마스크가 완료된 기판(W)의 반송이 행해져, 반송 방향(＋Y방향)에 있어서 마스크가 완료된 기판(W)의 진행 방향 후단(1103)이 성막 범위(950)의 밖으로 나옴과 함께, 다음의 마스크가 완료된 기판(W’)이 반송된다. 이 경우, 셔터(932)는 닫힘 위치에 배치되고, 셔터(931)는 열림 위치에 배치되어 있다.
계속해서, 도 11의 (F)에 나타내는 바와 같이, 다음의 마스크가 완료된 기판(W)이 성막 범위(950)에 도달하기 전에, 셔터(932)는 열림 위치로 이동하고, 셔터(931)는 닫힘 위치로 이동한다. 이 때, 셔터(931)와 셔터(932)는 상하 방향(Z방향)에서 일부가 중첩되면서 이동한다. 이에 의해, 성막원(910)으로부터 방출된 성막 재료가 2개의 마스크가 완료된 기판(W, W’)의 사이를 통과하여 성막실(900) 내로 확산되는 것을 막을 수 있다.
여기에서, 도 11의 (A) 및 도 11의 (E)에 나타내는 바와 같이, 셔터(931, 932)에 의해 성막원(910)으로부터 방출된 성막 재료가 성막실(900) 내로 확산되는 것을 막는 경우, 기판(W)의 진행 방향(＋Y방향)에 있어서의 셔터(931)의 후단(1102) 및 셔터(932)의 선단(1104)은, 성막원(910)의 방출 범위(911)에 다른 부분보다 먼저 진입하고, 다른 부분보다 나중에 퇴출된다. 따라서, 셔터(931)의 후단(1102) 및 셔터(932)의 선단(1104)에는 성막 재료가 많이 부착될 수 있다. 또한, 셔터(931 및 932)가 닫힘 위치에 위치하는 경우에 성막원(910)의 바로 위에 위치하는 도 9에 나타내는 범위(933, 934)에도 성막 재료가 많이 부착될 수 있다.
이 때문에, 본 실시형태에 관한 셔터 유닛(930)은, 성막원(910)으로부터 방출된 성막 재료가 성막실 내로 확산되는 것을 막기 위해서, 셔터(931, 932)를 닫힘 위치에 배치한다. 이 때, 셔터 유닛(930)은, 셔터(931, 932)의 성막 재료가 많이 부착될 수 있는 범위(933, 934)가 방출 범위(911)에 포함되지 않도록 셔터(931, 932)의 이동을 제어한다.
도 12의 (A)∼도 12의 (C)에, 마스크가 완료된 기판(W)의 선단(1101)이 성막 범위(950)에 진입하기 전후의 모식도를 나타낸다.
도 12의 (A)에 나타내는 바와 같이, 셔터 유닛(930)은, 도 9에 나타내는 셔터(931)의 성막 재료가 많이 부착될 수 있는 범위(933)를 방출 범위(911)에 포함되지 않도록 이동한다. 예를 들면, 마스크가 완료된 기판(W)의 반송 방향과 역방향(―Y방향)으로 이동시킨다. 이에 의해, 도 9에 나타내는 셔터(931)의 범위(933)이외의 부분에 성막 재료를 부착시켜, 셔터(931)에 성막 재료가 치우쳐서 부착되는 것을 억제할 수 있다.
계속해서, 도 12의 (B)에 나타내는 바와 같이, 마스크가 완료된 기판(W)이 성막 범위(950)에 가까워진다. 이 때, 셔터 유닛(930)은, 셔터(931)를 마스크가 완료된 기판(W)의 반송 방향과 동일한 방향(＋Y방향)으로 이동시킨다. 이에 의해, 마스크가 완료된 기판(W)이 성막 범위(950)에 진입할 때에, 마스크가 완료된 기판(W)의 반송 방향에 있어서, 셔터(931)의 후단(1102)의 위치와 마스크가 완료된 기판(W)의 반송 방향에 있어서의 선단(1101)의 위치가 Y방향에서 소정의 거리의 범위 내가 되도록 조정할 수 있다.
계속해서, 도 12의 (C)에 나타내는 바와 같이, 마스크가 완료된 기판(W)이 성막 범위(950)에 진입하면, 셔터 유닛(930)은, 마스크가 완료된 기판(W)의 반송 방향에 있어서의 선단(1101)의 위치와 셔터(931)의 후단(1102)의 위치가 소정의 거리의 범위 내가 되도록 셔터(931)의 이동을 제어한다. 이에 의해, 성막원(910)으로부터 방출된 성막 재료가 마스크가 완료된 기판(W)에 성막하면서 성막실(900) 내로 확산되는 것을 막을 수 있다.
다음으로, 도 13의 (A)∼도 13의 (C)를 참조하여, 마스크가 완료된 기판(W)이 성막 범위(950)로부터 퇴출된 후의 셔터 유닛(930)의 제어에 대해서 설명한다.
도 13의 (A)는, 마스크가 완료된 기판(Wa)이 성막 범위(950)로부터 퇴출된 직후의 도면이다. 마스크가 완료된 기판(Wa)이 성막 범위(950)로부터 퇴출되면, 셔터 유닛(930)은 셔터(932)를 닫힘 위치로 이동시킨다.
계속해서, 도 13의 (B)에 나타내는 바와 같이, 셔터 유닛(930)은 셔터(932)를 닫힘 위치로부터 마스크가 완료된 기판(Wa)의 반송 방향과 동일한 방향으로 이동시킨다. 이에 의해, 셔터(932)의 성막 재료가 많이 부착되는 도 9에 나타내는 범위(934) 중 성막원(910)의 방출 범위(911)에 포함되지 않는 범위를 크게 할 수 있어, 셔터(932)의 일부에 성막 재료가 치우쳐서 부착되는 것을 막을 수 있다.
계속해서, 도 13의 (C)에 나타내는 바와 같이, 셔터 유닛(930)은 마스크가 완료된 기판(Wa)의 후속의 마스크가 완료된 기판(Wb)이 성막 범위(950)에 도달하기 전에, 셔터(931 및 932)를 마스크가 완료된 기판의 반송 방향과는 역방향(―Y방향)으로 이동시킨다.
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 기판으로부터 보아 성막원 및 셔터가 성막원의 이동 방향에 있어서 동일한 방향에 위치하고, 기판이 성막원으로부터 성막 재료가 방출되는 방출 범위 내에 위치하지 않는 경우에, 방출 범위 내에 위치하는 셔터를 반송 방향 및 반송 방향과 반대의 방향으로 왕복 이동시킨다. 이에 의해, 셔터의 부위별로, 해당 부위에 부착되는 성막 재료의 양의 치우침을 억제할 수 있다.
또한, 이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 기판으로부터 보아 성막원 및 셔터가 성막원의 이동 방향에 있어서 동일한 방향에 위치하고, 기판이 성막원으로부터 성막 재료가 방출되는 방출 범위 내에 위치하지 않는 경우에, 방출 범위 내에 위치하는 셔터를, 기준 위치로부터 반송 방향에 있는 제1 위치와, 제1 위치로부터 반송 방향과 반대의 방향에 있는 제2 위치 사이에서 왕복 이동시킨다. 이에 의해, 셔터에 부착되는 성막 재료의 치우침을 억제할 수 있다.
또한, 이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 의하면, 기판이 성막원의 방출 범위 외에 위치하는 경우, 셔터가 성막원의 상방에서 왕복 이동한다. 이에 의해, 판이 성막원의 방출 범위 외에 위치하는 경우에 성막 재료의 확산을 막기 위한 셔터 부위별로, 해당 부위에 부착되는 성막 재료의 양의 치우침을 억제할 수 있다.
<전자 디바이스의 제조 방법>
전자 디바이스의 제조 방법의 일 예를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예 로서 유기 EL 표시 장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다.
먼저, 제조하는 유기 EL 표시 장치에 대해서 설명한다. 도 14의 (A)는 유기 EL 표시 장치(1400)의 전체도, 도 14의 (B)는 1화소의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
도 14의 (A)에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(1400)의 표시 영역(1401)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(1402)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(1401)에서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 가리키고 있다. 컬러 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(1402R), 제2 발광 소자(1402G), 제3 발광 소자(1402B)의 복수의 부화소의 조합에 의해 화소(1402)가 구성되어 있다. 화소(1402)는, 적색(R) 발광 소자와 녹색(G) 발광 소자와 청색(B) 발광 소자의 3종류의 부화소의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 이것에 한정되지는 않는다. 화소(1402)는 적어도 1종류의 부화소를 포함하면 되고, 2종류 이상의 부화소를 포함하는 것이 바람직하고, 3종류 이상의 부화소를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 화소(1402)를 구성하는 부화소로는, 예를 들면, 적색(R) 발광 소자와 녹색(G) 발광 소자와 청색(B) 발광 소자와 황색(Y) 발광 소자의 4종류의 부화소의 조합이어도 된다.
도 14의 (B)는, 도 14의 (A)의 A-B선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(1402)는, 기판(1403) 상에, 제1 전극(양극)(1404)과, 정공 수송층(1405)과, 적색층(1406R)·녹색층(1406G)·청색층(1406B) 중 어느 것과, 전자 수송층(1407)과, 제2 전극(음극)(1408)을 구비하는 유기 EL 소자로 구성되는 복수의 부화소를 가지고 있다. 이것들 중, 정공 수송층(1405), 적색층(1406R), 녹색층(1406G), 청색층(1406B), 전자 수송층(1407)이 유기층에 해당한다. 적색층(1406R), 녹색층(1406G), 청색층(1406B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있다)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다.
또한, 제1 전극(1404)은, 발광 소자마다 분리되어 형성되어 있다. 정공 수송층(1405)과 전자 수송층(1407)과 제2 전극(1408)은, 복수의 발광 소자(1402R, 1402G, 1402B)에 걸쳐 공통으로 형성되어 있어도 되고, 발광 소자마다 형성되어 있어도 된다. 즉, 도 14의 (B)에 나타내는 바와 같이 정공 수송층(1405)이 복수의 부화소 영역에 걸쳐 공통의 층으로서 형성된 위에 적색층(1406R), 녹색층(1406G), 청색층(1406B)이 부화소 영역마다 분리되어 형성되고, 나아가 그 위에 전자 수송층(1407)과 제2 전극(1408)이 복수의 부화소 영역에 걸쳐 공통의 층으로서 형성되어 있어도 된다.
한편, 근접한 제1 전극(1404)의 사이에서의 쇼트를 막기 위해서, 제1 전극(1404) 사이에 절연층(1409)이 설치되어 있다. 나아가, 유기 EL층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(1410)이 설치되어 있다.
도 14의 (B)에서는 정공 수송층(1405)이나 전자 수송층(1407)이 하나의 층으로 나타나 있지만, 유기 EL 표시 소자의 구조에 따라, 정공 블록층이나 전자 블록층을 가지는 복수의 층으로 형성되어도 된다. 또한, 제1 전극(1404)과 정공 수송층(1405)의 사이에는 제1 전극(1404)으로부터 정공 수송층(1405)으로의 정공의 주입이 원활하게 행해지도록 할 수 있는 에너지밴드 구조를 가지는 정공 주입층을 형성해도 된다. 마찬가지로, 제2 전극(98)과 전자 수송층(97)의 사이에도 전자 주입층을 형성해도 된다.
적색층(1406R), 녹색층(1406G), 청색층(1406B)의 각각은, 단일의 발광층으로 형성되어 있어도 되고, 복수의 층을 적층함으로써 형성되어 있어도 된다. 예를 들면, 적색층(1406R)을 2층으로 구성하고, 상측의 층을 적색의 발광층으로 형성하고, 하측의 층을 정공 수송층 또는 전자 블록층으로 형성해도 된다. 혹은, 하측의 층을 적색의 발광층으로 형성하고, 상측의 층을 전자 수송층 또는 정공 블록층으로 형성해도 된다. 이와 같이 발광층의 하측 또는 상측에 층을 설치함으로써, 발광층에서의 발광 위치를 조정하고, 광로 길이를 조정함으로써, 발광 소자의 색순도를 향상시키는 효과가 있다.
한편, 여기서는 적색층(1406R)의 예를 나타냈지만, 녹색층(1406G)이나 청색층(1406B)에서도 마찬가지의 구조를 채용해도 된다. 또한, 적층수는 2층 이상으로 해도 된다. 나아가, 발광층과 전자 블록층과 같이 상이한 재료의 층이 적층되어도 되고, 예를 들면 발광층을 2층 이상 적층하는 등, 동일한 재료의 층이 적층되어도 된다.
다음으로, 유기 EL 표시 장치의 제조 방법의 예에 대해 구체적으로 설명한다. 여기서는, 적색층(1406R)이 하측층(1406R1)과 상측층(1406R2)의 2층으로 이루어지고, 녹색층(1406G)과 청색층(1406B)은 단일의 발광층으로 이루어지는 경우를 상정한다.
먼저, 유기 EL 표시 장치를 구동하기 위한 회로(도시하지 않음) 및 제1 전극(1404)이 형성된 기판(1403)을 준비한다. 한편, 기판(1403)의 재질은 특별히 한정은 되지 않고, 유리, 플라스틱, 금속 등으로 구성할 수 있다. 본 실시형태에 있어서는, 기판(1403)으로서, 유리 기판 상에 폴리이미드의 필름이 적층된 기판을 사용한다.
제1 전극(1404)이 형성된 기판(1403) 상에 아크릴 또는 폴리이미드 등의 수지층을 바 코트나 스핀 코트로 코트하고, 수지층을 리소그래피법에 의해, 제1 전극(1404)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(1409)을 형성한다. 이 개구부가, 발광 소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다.
절연층(1409)이 패터닝된 기판(1403)을 제1 성막실에 반입하고, 정공 수송층(1405)을, 표시 영역의 제1 전극(1404) 상에 공통되는 층으로서 성막한다. 정공 수송층(1405)은, 최종적으로 하나 하나의 유기 EL 표시 장치의 패널 부분이 되는 표시 영역(1401) 마다 개구가 형성된 마스크를 사용하여 성막된다.
다음으로, 정공 수송층(1405)까지가 형성된 기판(1403)을 제2 성막실에 반입한다. 기판(1403)과 마스크의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 상에 재치하고, 정공 수송층(1405) 위의, 기판(1403)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분(적색의 부화소를 형성하는 영역)에, 적색층(1406R)을 성막한다. 여기서, 제2 성막실에서 사용하는 마스크는, 유기 EL 표시 장치의 부화소가 되는 기판(1403) 상에서의 복수의 영역 중, 적색의 부화소가 되는 복수의 영역에만 개구가 형성된 매우 세밀한(고정세) 마스크이다. 이에 의해, 적색 발광층을 포함하는 적색층(1406R)은, 기판(1403) 상의 복수 부화소가 되는 영역 중 적색의 부화소가 되는 영역만에 성막된다. 바꾸어 말하면, 적색층(1406R)은, 기판(1403) 상의 복수 부화소가 되는 영역 중 청색의 부화소가 되는 영역이나 녹색의 부화소가 되는 영역에는 성막되지 않고, 적색의 부화소가 되는 영역에 선택적으로 성막된다.
적색층(1406R)의 성막과 마찬가지로, 제3 성막실에서 녹색층(1406G)을 성막하고, 나아가 제4 성막실에 있어서 청색층(1406B)을 성막한다. 적색층(1406R), 녹색층(1406G), 청색층(1406B)의 성막이 완료된 후, 제5 성막실에서 표시 영역(1401)의 전체에 전자 수송층(1407)을 성막한다. 전자 수송층(1407)은, 3색의 층(1406R, 1406G, 1406B)에 공통인 층으로서 형성된다.
전자 수송층(1407)까지가 형성된 기판을 제6 성막실로 이동하고, 제2 전극(1408)을 성막한다. 본 실시형태에서는, 제1 성막실∼제6 성막실에서는 진공 증착에 의해 각 층의 성막을 행한다. 그러나, 본 발명은 이것에 한정은 되지 않고, 예를 들면 제6 성막실에 있어서의 제2 전극(1408)의 성막은 스퍼터에 의해 성막하도록 해도 된다. 그 후, 제2 전극(1408)까지가 형성된 기판을 봉지 장치로 이동하여 플라스마 CVD에 의해 보호층(1410)을 성막하여(봉지 공정), 유기 EL 표시 장치(1400)가 완성된다. 한편, 여기서는 보호층(1410)을 CVD법에 의해 형성하는 것으로 했지만, 이것에 한정은 되지 않고, ALD법이나 잉크젯법에 의해 형성해도 된다.
여기에서, 제1 성막실∼제6 성막실에서의 성막은, 형성되는 각각의 층의 패턴에 대응한 개구가 형성된 마스크를 사용하여 성막된다. 성막시에는, 기판(1403)과 마스크의 상대적인 위치 조정(얼라인먼트)을 행한 후에, 마스크 상에 기판(1403)을 재치하여 성막이 행해진다.
<다른 실시형태>
본 발명은, 상술한 실시형태에 1 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 통해 시스템 또는 장치에 공급하고, 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 있어서의 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 판독하여 실행하는 처리로도 실현 가능하다. 또한, 1 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들면, ASIC)에 의해서도 실현 가능하다.
제1 실시형태에서는 기판(W)을 보유지지하는 보유지지부(62)를 정전척으로 구성했지만, 다른 흡착 방식이어도 된다. 예를 들면, 보유지지부(62)의 하면에 설치된 복수의 흡착 패드의 점착력에 의해 기판(W)을 보유지지해도 된다. 혹은, 흡착 패드는 진공 패드여도 된다.
발명은 상기 실시형태에 제한되는 것은 아니고, 발명의 정신 및 범위에서 이탈하지 않고, 여러 가지 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 발명의 범위를 공고히 하기 위해서 청구항을 첨부한다.
10: 성막실
11A 및 11B: 반송 유닛
6A∼6D: 보유지지 유닛
20A 및 20B: 셔터 유닛
31: 성막원

Claims (15)

  1. 성막 장치로서,
    기판에 성막 재료를 방출하는 성막원과 상기 기판 중 적어도 어느 것을 미리 정해진 방향으로 이동시키는 제1 이동 수단과,
    상기 성막원으로부터 상기 기판으로의 성막 재료의 입사를 제한하는 제1 위치와, 상기 성막원으로부터 상기 기판으로의 성막 재료의 입사를 제한하지 않는 하나의 위치 사이에서 셔터를 이동하도록 제어하는 제2 이동 수단을 구비하고,
    상기 제2 이동 수단은, 상기 성막원 및 상기 셔터가 상기 기판으로부터 보아 상기 미리 정해진 방향에 있어서 동일한 방향에 위치하고, 상기 성막원의 방출 방향에 상기 기판이 위치하고 있지 않은 경우에, 상기 성막원의 상기 방출 방향에 위치하는 상기 셔터를, 상기 미리 정해진 방향 및 상기 미리 정해진 방향과 반대 방향으로 상기 셔터를 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  2. 성막 장치로서,
    기판에 성막 재료를 방출하는 성막원과 상기 기판 중 적어도 어느 것을 미리 정해진 방향으로 이동시키는 제1 이동 수단과,
    상기 성막원으로부터 상기 기판으로의 성막 재료의 입사를 제한하는 제1 위치와, 상기 성막원으로부터 상기 기판으로의 성막 재료의 입사를 제한하지 않는 제1 위치 사이에서 셔터를 이동하도록 제어하는 제2 이동 수단을 구비하고,
    상기 제2 이동 수단은, 상기 성막원 및 상기 셔터가 상기 기판으로부터 보아 상기 미리 정해진 방향에 있어서 동일한 방향에 위치하고, 상기 성막원의 방출 방향에 상기 기판이 위치하고 있지 않은 경우에, 상기 성막원의 방출 방향의 기준 위치에 위치하는 상기 셔터를, 상기 기준 위치보다 상기 미리 정해진 방향에 위치하는 제1 위치 및 상기 미리 정해진 방향과 반대 방향에 위치하는 제2 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  3. 성막 장치로서,
    기판에 성막 재료를 방출하는 성막원과 상기 기판 중 적어도 어느 것을 미리 정해진 방향으로 이동시키는 제1 이동 수단과,
    상기 성막원으로부터 상기 기판으로의 성막 재료의 입사를 제한하는 제1 위치와, 상기 성막원으로부터 상기 기판으로의 성막 재료의 입사를 제한하지 않는 제2 위치 사이에서 셔터를 이동하도록 제어하는 제2 이동 수단을 구비하고,
    상기 제2 이동 수단은, 상기 기판이 상기 성막원의 성막 범위 외에 위치하는 경우, 상기 성막원의 방출 방향에 위치하는 상기 셔터를, 상기 미리 정해진 방향 및 상기 미리 정해진 방향과 반대의 방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 이동 수단은, 상기 미리 정해진 방향 및 상기 미리 정해진 방향과 반대의 방향 중 어느 곳으로 상기 성막원이 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 이동 수단은, 상기 성막원이 상기 기판의 하방에 위치하는 성막 범위로부터 상기 성막 범위 외로 상기 성막원을 이동시킨 후, 상기 성막원이 다시 상기 성막 범위에 진입하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 이동 수단은, 상기 성막원이 상기 성막 범위 외에 위치하는 동안에 상기 셔터의 이동을 제어하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 이동 수단은, 상기 성막원이 상기 성막 범위 외로부터 상기 성막 범위로 이동하는 것에 따라서 상기 셔터의 이동 동작을 종료하고 상기 셔터의 개폐 동작을 개시시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  8. 성막 장치로서,
    성막시에 마스크 및 기판을 보유지지하는 보유지지부와,
    상기 성막 장치 내를 왕복 이동하여 성막을 행하는 성막원과,
    상기 보유지지부에 배치된 상기 기판으로의 상기 성막원으로부터의 성막 재료의 입사를 제한하는 제1 위치와, 상기 보유지지부에 배치된 상기 기판으로의 상기 성막원으로부터의 성막 재료의 입사를 제한하지 않는 제2 위치 사이에서 셔터를 이동시키는 이동 수단을 구비하고,
    상기 이동 수단은, 상기 보유지지부에 의해 보유지지되는 상기 기판으로의 성막시로서, 상기 성막원의 이동 방향의 전환에 따라 상기 성막원이 감속을 개시하고 나서부터 가속을 종료할 때까지의 동안에 상기 셔터를 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 이동 수단은, 상기 성막원의 이동 방향과 반대의 방향으로 상기 셔터를 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 이동 수단은, 상기 셔터가 상하 방향에서 상기 기판의 적어도 일부에 중첩되도록 상기 셔터를 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 이동 수단은, 상기 보유지지부에 의해 보유지지되는 상기 기판으로의 성막시로서, 상기 성막원이 이동하고 있지 않은 상태에 있어서 상기 셔터를 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 이동 수단은, 상기 보유지지부에 의해 보유지지되는 상기 기판으로의 성막시로서, 상기 성막원의 이동 방향의 전환에 따라 상기 성막원이 감속하고 나서부터 가속할 때까지의 동안에, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 사이의 복수 위치 중 어느 것에서 상기 셔터를 정지시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 이동 수단은, 상기 성막원의 이동 방향의 전환 횟수에 따라 상기 복수의 위치 중 어느 위치에 상기 셔터를 정지시킬지를 결정하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 이동 수단은, 성막 처리의 경과 시간에 따라 상기 복수의 위치 중 어느 위치에 상기 셔터를 정지시킬지를 결정하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이동 수단은, 상기 보유지지부에 의해 보유지지되는 상기 기판으로의 성막시로서, 상기 성막원이 상기 기판의 바로 아래를 이동하고 있는 동안, 상기 셔터가 상하 방향에서 상기 성막원과 상기 기판 사이에 위치하지 않도록 상기 셔터를 이동시키는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
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