KR20240034645A - 반송 장치 및 성막 장치 - Google Patents

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세이지 사토
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캐논 톡키 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 피반송체의 기울어짐을 억제할 수 있는 반송 장치 및 성막 장치를 제공한다.
[해결 수단] 아암부(41)와, 아암부(41)의 선단에 연결되어, 피반송체를 보유지지하는 핸드부(44)를 구비하고, 아암부(41)와 핸드부(44)는, 연직 방향으로 보아서, 핸드부(44)에 있어서의 피반송체를 보유지지하는 보유지지영역과 겹치는 위치에서 연결되는 것을 특징으로 한다.

Description

반송 장치 및 성막 장치{Conveying Apparatus and Film-forming Apparatus}
본 발명은, 반송 장치 및 성막 장치에 관한 것이다.
종래, 유기 EL 디스플레이 제조 장치 등의 성막 장치에 있어서는, 기판이나 마스크를 반송하기 위한 반송 장치가 설치되어 있다. 예를 들면, 클러스터형의 성막 장치에 있어서는, 아암부와, 아암부의 선단에 연결되어, 기판이나 마스크를 보유지지하는 핸드부를 구비하는 반송 장치가 이용되고 있다. 최근, 기판의 대형화에 따라, 기판이나 마스크의 중량이 늘어나는 경향이 있어, 아암부의 휨으로 의해 핸드부가 기울고, 기판이나 마스크를 반송할 때에, 이 수평방향에 대한 기울기 대책이 과제가 되고 있다.
[특허문헌 1] 일본특허공개 2021-129076호 공보
본 발명은, 피반송체의 기울기를 억제할 수 있는 반송 장치 및 성막 장치를 제공한다.
본 발명의 반송 장치는,
아암부와,
상기 아암부의 선단에 연결되어, 피반송체를 보유지지하는 핸드부와,
를 구비하고,
상기 아암부와 상기 핸드부는, 연직 방향으로 보아서, 상기 핸드부에 있어서의 상기 피반송체를 보유지지하는 보유지지영역과 겹치는 위치에서 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 아암부에 대한 핸드부의 기울기를 억제할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 피반송체의 기울기를 억제할 수 있다.
도 1은 성막 시스템의 개략구성도이다.
도 2는 본 실시예에 관한 반송 장치의 개략구성도이다.
도 3은 본 실시예에 관한 조정 기구의 개략구성도이다.
도 4는 본 실시예에 관한 조정 기구의 개략구성도이다.
도 5는 본 실시예에 관한 조정 기구에 의한 조정 플로우를 나타내는 도면이다.
도 6은 유기 EL 표시 장치의 설명도이다.
이하에서 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태를, 실시예에 기초하여 예시적으로 상세히 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이에만 한정하려는 취지가 아니다.
<일반적인 성막 장치의 개요>
유기 EL 디스플레이 등을 제조하는 성막 장치에 있어서의 성막 방법으로서, 소정의 패턴의 개구가 형성된 마스크를 통해서 기판위에 성막하는 마스크 성막법이 알려져 있다. 마스크 성막법에서는, 마스크와 기판을 위치 맞춤한 후에, 마스크와 기판을 밀착시킨 상태에서 성막이 행하여진다. 마스크 성막법에 의해 고정밀도로 성막하기 위해서는, 마스크와 기판의 위치 맞춤을 높은 정밀도로 행하는 것이 중요하다.
유기 EL 디스플레이를 제조하기 위한 성막 시스템에 있어서는, 인라인형과 클러스터형이 알려져 있다. 전자의 경우, 기판과 마스크를 겹친 상태에서, 이들을 반송하면서 각 프로세스 챔버를 통과시켜서 성막하는 방식이다. 후자의 경우, 반송실의 주위에 별 모양으로 배열된 프로세스 챔버에 의해 성막을 행하는 방식이다. 본 실시예에 관한 성막 장치는, 후자의 클러스터형에 있어서, 바람직하게 사용할 수 있다.
일반적으로, 유기 EL 디스플레이의 제조에 있어서는, 글래스나 수지 등의 박판이 기판으로서 사용되는 경우가 많고, 기판의 사이즈가 크면, 기판을 수평하게 보유지지했을 때의 휨이 커져, 기판 단독으로 반송하는 것은 곤란하다. 그 때문에, 기판을 보유지지하는 보유지지 유닛이 사용된다. 클러스터형에서는, 성막전의 기판이, 중간 반송 장치 로봇에 의해 전달실의 로봇에 반송되어, 전달실내에서 보유지지 유닛에 공급된다. 보유지지 유닛은, 기판을 보유지지하면서 성막실과 전달실을 왕복하도록 구성되어 있다.
보유지지 유닛은 전달실내의 복수 개소에 있기 때문에, 전달실내의 반송 로봇은 기판을 복수 개소에 대기하고 있는 보유지지 유닛에 빈번하게 공급할 필요가 있다. 공급되는 위치에 따라 아암부의 신축량이 다르며 로봇 선회 중심에서 먼 위치에서는 아암부의 휨량이 커진다. 그러한 상태가 되었을 때, 아암부의 선단에 설치된 핸드부도 기울기 때문에 기판 공급 위치에서 대기하고 있는 보유지지 유닛의 기판수용면과 핸드부상의 기판면과의 평행 관계가 무너져버려, 기판의 주고 받기를 할 수 없어진다. 핸드부상의 기판과 보유지지 유닛의 평행 관계가 무너졌을 경우, 보유지지 유닛으로 전달하기 위한 전용 기구 등을 설치하는 대책이 취해지는 경우가 많지만, 이 대책으로는 생산성이 저하되어버린다.
특허문헌 1에는, 기판 공급시에 아암부의 기울기를 계측하고, 기울기를 조정하는 기구를 구비한 반송 장치가 기재되어 있다. 이에 의해 아암부의 기울기를 미세 조정할 수 있다.
그러나, 최근, 기판이 대형화하는 경향이 있고, 이에 대응하기 위해서 피반송체를 반송하기 위한 로봇도 대형화해 반송 거리도 길어지고 있다. 반송 거리가 길어짐으로써, 로봇 선회 중심에서 아암부의 선단까지의 거리가 멀어질수록 아암부 자체가 모멘트 하중에 의해 휨량도 커져버린다. 이에 따라, 기판 공급시의 이동 거리가 길수록, 기판 등의 피반송체의 움직임이 안정될 때까지의 시간도 길어진다. 그 때문에, 기판을 보유지지 유닛에 전달할 때까지의 시간도 길어져, 반송 거리에 따라, 기판을 보유지지 유닛에 전달할 때까지의 시간에 차이가 생겨버린다.
특허문헌 1에 개시된 기술의 경우에는, 아암부와 핸드부는, 연직 방향으로 보아서, 핸드부에 있어서의 피반송체를 보유지지하는 보유지지영역의 단부의 위치에서 연결되어 있다. 즉, 핸드부는, 아암부에 대하여 캔틸레버 보의 상태로 연결되어 있다. 그 때문에, 아암부를 길게 하면, 아암부의 휨량도 커져 버려, 기판의 기울기를 조정하는 것이 어려워진다. 또한, 피반송체의 기울기를 조정할 때에, 피반송체의 움직임이 안정될 때까지의 시간이 길어져, 생산성이 낮아져버린다.
이에, 본 실시예에 관한 반송 장치 및 성막 장치에 있어서는, 면적이 대형화되고 있는 기판 등의 피반송체에 대하여도, 피반송체의 기울기를 억제하기 위해서, 이하와 같은 구성을 채용했다.
(실시예)
도 1 ~ 도 5를 참조하여, 본 발명의 실시예에 관한 반송 장치 및 성막 장치에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 관한 성막 장치를 구비하는 성막 시스템의 개략구성도이다. 도 1에 있어서는, 성막 시스템을 상방으로부터 본 평면도가 도시되어 있고, 주요 구성에 대해서는 투시도로 나타내져 있다. 도 2는 본 발명의 실시예에 관한 반송 장치의 개략구성도이다. 한편, 도 2의 (A)는 반송 장치의 평면도이며, 동일 도면의 (B)는 측면도이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 관한 반송 장치에 구비되는 조정 기구의 개략구성도이다. 한편, 도 3의 (A)는 조정 기구의 평면도이며, 동일 도면의 (B)는 측면도이며, 동일 도면의 (C)는 정면도이다. 도 4는, 도 3의 (B)에 있어서, 내부구성을 명확히 하기 위해서 일부를 단면으로 나타낸 것이다. 도 5는 본 발명의 실시예에 관한 반송 장치에 구비되는 조정 기구에 의한 조정 플로우를 나타내는 도면이다. 한편, 도 1 ~ 도 4에 있어서, 화살표(Z)는 연직 방향을 나타내고, 화살표(X, Y)는 연직 방향에 수직한 방향을 나타내고 있다. 한편, 화살표(X)와 화살표(Y)는 서로 직교하고 있다. 또한, 화살표(θ)는, Z축 주위로의 회전 방향을 나타내고 있다.
<성막 시스템 전체의 구성>
도 1에 나타낸 바와 같이, 성막 시스템(100)은, 제1 중간 반송 장치(101)와, 성막 장치(1)와, 제2 중간 반송 장치(102)를 구비하고 있다. 이들은, X방향으로, 제1 중간 반송 장치(101), 성막 장치(1), 제2 중간 반송 장치(102)의 순서대로 배열되도록 배치되어 있다. 성막 대상이며, 또한 피반송체인 기판(W)은, 제1 중간 반송 장치(101), 성막 장치(1), 제2 중간 반송 장치(102)의 순서대로 반송되어, 성막 처리 등의 각종 처리가 실시된다.
도시의 예에서는, 제1 중간 반송 장치(101)와 제2 중간 반송 장치(102)의 사이의 1군데에만 성막 장치(1)가 설치되어 있다. 단, 제1 중간 반송 장치(101)의 X방향 상류측이나 제2 중간 반송 장치(102)의 하류측에, 성막 장치(1)를 더 설치하는 구성을 채용할 수도 있다. 또한, 성막 시스템(100)은, 제1 중간 반송 장치(101), 성막 장치(1), 및 제2 중간 반송 장치(102) 등의 동작을 제어하기 위한 제어 장치(103)도 구비하고 있다. 이 제어 장치(103)는, 각종 장치를 제어하기 위한 제어장치는 공지기술이므로, 상세한 설명은 생략하지만, CPU 등의 프로세서, 반도체 메모리나 하드 디스크 등의 기억 디바이스, 입출력 인터페이스를 구비하고 있다.
제1 중간 반송 장치(101)와 제2 중간 반송 장치(102)는, 각각 반송 로봇(110)을 구비하고 있다. 반송 로봇(110)은, 베이스부(110a) 위에 아암(110b) 및 핸드(110c)가 2조가 설치된 더블 아암형의 로봇이다. 2조의 아암(110b) 및 핸드(110c)는, 베이스부(110a) 상에서 θ방향으로 선회 가능, 또한 신축 가능하게 구성되어 있다.
제1 중간 반송 장치(101)의 Y방향의 양측, 및 제2 중간 반송 장치(102)의 Y방향의 양측에는, 각각 마스크(M)가 수용되는 스톡커(104)가 설치되어 있다. 반송 로봇(110)은, 기판(W)의 반송 이외에, 마스크(M)의 반송도 행한다. 핸드(110c)는 포크 형상(빗살 형상)의 부재에 의해 구성되어 있고, 기판(W)이나 마스크(M)는 핸드(110c)위에 재치된 상태로 반송된다.
성막 장치(1)는, 제1 중간 반송 장치(101)로부터 반입되는 기판(W)에 대하여 성막 처리를 행하는 장치이다. 성막후의 기판(W)은, 제2 중간 반송 장치(102)로 반출된다. 이 성막 장치(1)는, 기판(W)의 주고 받기를 행하는 전달실(2)과, 전달실(2)에 인접해서 배치된 성막실(3)을 구비한다. 도시의 예에서는, 성막실(3)은, 전달실(2)의 Y방향의 양측에 각각 하나씩 배치되어 있지만, 성막실(3)의 수는 한정되는 것이 아니다. 전달실(2) 및 성막실(3)은 각각 벽부(20, 30)로 둘러싸여져, 실내는 기밀상태로 유지가능하게 구성되어 있다.
두개의 성막실(3)에는, 각각, 두개의 마스크대(31)가 배치되어 있다. 합계 네개의 마스크대(31)에 의해, 증착 처리를 행하는 증착 위치(JA~JD)가 규정된다. 두개의 성막실(3)의 구조는 동일하다. 각 성막실(3)에는, 성막원(8)과, 성막원(8)을 이동시키는 이동 유닛(9)이 설치되어 있다.
성막실(3)에서는 기판(W)에 성막 물질이 성막된다. 기판(W)에는 마스크(M)를 사용해서 소정의 패턴의 증착 물질의 박막이 형성된다. 기판(W)의 재질은, 글래스, 수지, 금속 등의 재료를 적당히 선택가능하고, 대표적으로는 글래스 위에 폴리이미드 등의 수지층이 형성된 것이 사용된다. 본 실시예의 경우, 기판(W)의 평면형상은 사각형이다. 증착 물질로서는, 유기재료, 무기재료(금속, 금속산화물 등) 등의 물질이 채용된다. 성막 장치(1)는, 예를 들면 표시장치(플랫 패널 디스플레이 등)나 박막태양전지, 유기 광전 변환 소자(유기 박막 촬상 소자) 등의 전자 디바이스나, 광학 부재 등을 제조하는 제조 장치에 적용가능하다. 본 실시예에 관한 성막 장치(1)는, 특히, 유기 EL 패널을 제조하는 제조 장치에 바람직하게 적용된다.
성막 장치(1)는, 전달실(2)로부터 두 개의 성막실(3)에 걸쳐서 배치된 2조의 반송 유닛(5A 및 5B)을 구비한다. 반송 유닛(5A)은, 보유지지 유닛(6A 및 6C)과, 이들을 독립적으로 기판(W)의 성막면을 따른 방향(본 실시예에서는 Y방향)으로 평행 이동시키는 이동 유닛(7A)을 구비한다. 반송 유닛(5B)은, 반송 유닛(5A)과 마찬가지의 구조이며, 보유지지 유닛(6B 및 6D)과, 이들을 독립적으로 기판(W)의 성막면을 따른 방향(본 실시예에서는 Y방향)으로 평행 이동시키는 이동 유닛(7B)을 구비한다.
전달실(2)은, 제1 중간 반송 장치(101) 및 제2 중간 반송 장치(102)와, 성막 장치(1)와의 사이에서 기판(W)나 마스크(M)의 전달을 행하는 것 이외에, 성막실(3)에 대한 기판(W)이나 마스크(M)의 배분을 행하는 역할을 가진다. 따라서, 전달실(2)은 배분실이라고 부를 수도 있다.
<반송 장치>
전달실(2)에는, 피반송체인 기판(W) 및 마스크(M)를 반송하는 반송 장치(4)가 설치되어 있다. 반송 장치(4)는, 제1 중간 반송 장치(101)로부터 기판(W) 또는 마스크(M)를 수취하여, 보유지지 유닛(6A~6D)에 전달하는 기능을 갖추고 있다. 또한, 반송 장치(4)는, 보유지지 유닛(6A~6D)으로부터 수취한 기판(W) 또는 마스크(M)를 제2 중간 반송 장치(102)로 반출하는 기능도 구비하고 있다.
반송 장치(4)는, 수평면상의 다방향으로 피반송체를 이동시키는 수평 다관절형의 로봇이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 반송 장치(4)는, 원통형상의 베이스부(40)와, 베이스부(40)위에 지지된 아암부(41)와, 아암부(41)의 선단에 연결되어, 피반송체를 보유지지하는 핸드부(44)를 구비하고 있다. 베이스부(40)는, 미도시의 구동원에 의해, 회전 그리고 왕복 이동가능하게 구성되는 구동축(40a)을 가지고 있다. 구동축(40a)의 θ방향의 회전에 의해 아암부(41)는 Z1축 주위로 선회하고, 구동축(40a)의 연직 방향의 이동(화살표(DZ) 방향의 이동)에 의해 아암부(41)는 승강한다. 아암부(41)는, 제1 아암 부재(42)와 제2 아암 부재(43)를 가진다. 제1 아암 부재(42)의 일단은 구동축(40a)에 연결되고, 타단은 제2 아암 부재(43)의 일단에 연결되어 있다. 제2 아암 부재(43)는 제1 아암 부재(42)에 대하여 Z2축 주위로 회전 가능하게 연결되며, 미도시의 구동원에 의해 회전가능하게 구성되어 있다. 핸드부(44)는 제2 아암 부재(43)의 타단에 Z3축 주위로 회전 가능하게 연결되어 있고, 미도시의 구동원에 의해 회전가능하게 구성되어 있다.
핸드부(44)는, 판형상 그리고 빗살 형상인 핸드 본체(45)와, 피반송체를 지지하는 복수의 지주 부재(46a, 46b, 46c)를 구비하고 있다. 지주 부재(46a, 46b, 46c)는, 핸드 본체(45)의 주변부에 설치되어 있다. 피반송체는 복수의 지주 부재(46a, 46b, 46c)위에 재치된다. 한편, 지주 부재(46a, 46b, 46c)의 선단은, 피반송체의 표면이 손상되지 않도록, 구면 등의 곡면으로 되어 있는 것이 바람직하고, 그 선단에 수지나 고무 등의 보호 부재를 설치하는 것도 바람직하다.
그리고, 반송 장치(4)에 있어서, 아암부(41)와 핸드부(44)는, 연직 방향(Z방향)으로 보아서, 핸드부(44)에 있어서의 피반송체를 보유지지하는 보유지지영역과 겹치는 위치에서 연결되어 있다. 보유지지영역은, 실제로 보유지지된 피반송체의 Z방향으로의 투영에 의해 정의할 수 있다. 혹은, 보유지지영역은, 핸드부(44)의 피반송체와 접하는 부분에 의해 정의되어도 된다. 예를 들면, 본 실시예에 있어서, 보유지지영역은, Z방향으로 보았을 때에, 복수(본 실시예에서는 6개)의 지주 부재(46a, 46b, 46c)의 선단에 의해 둘러싸여지는 영역에 상당한다. 보다 바람직하게는, 아암부(41)와 핸드부(44)는, 연직 방향(Z방향)으로 보아서, 핸드부(44)에 있어서의 피반송체를 보유지지하는 보유지지영역의 중앙 위치에서 연결된다. 한편, 「보유지지영역의 중앙」은, 반드시, 보유지지영역의 중심(Z방향으로 보았을 때에, 지주 부재(46a, 46b, 46c)의 선단에 의해 둘러싸여지는 4각형의 중심)을 의미하는 것은 아니다. 핸드부에 있어서의 상기 보유지지영역의 중심 부근에서 연결되는 것이 바람직하지만, 보유지지영역의 단부 부근에서 연결되지 않도록 하면 되고, 적어도, 캔틸레버 보의 상태로 연결되지 않으면 된다.
그리고, 아암부(41)와 핸드부(44)와의 사이에는, 아암부(41)에 대하여 핸드부(44)를 요동 가능하게 연결하고, 또한 아암부(41)에 대한 핸드부(44)의 자세를 조정하는 조정 기구(200)가 설치되어 있다. 이 조정 기구(200)는, 핸드부(44)에 있어서의 상기 보유지지영역의 중앙 위치에 설치되어 있고, 핸드부(44)에 재치되는 피반송체의 중앙 위치에 설치된다고 할 수도 있다.
<조정 기구>
조정 기구(200)에 대해서, 도 3 및 도 4를 참조하여, 보다 상세하게 설명한다. 조정 기구(200)는, 아암부(41)(보다 구체적으로는, 제2 아암 부재(43))에 대하여 고정된 베이스판(201)을 구비하고 있다. 그리고, 조정 기구(200)는, 이 베이스판(201)위에, 제1 기구와, 제2 기구를 구비하고 있다. 제1 기구는, 아암부(41)에 대하여, 기준위치에 있어서 연직 방향(Z방향)에 수직한 제1 축을 중심으로 핸드부(44)를 소정 범위내에서 요동 가능하게 연결하는 기구이다. 제2 기구는, 아암부(41)에 대하여, 기준위치에 있어서 연직 방향에 수직 그리고 제1 축에 직교하는 제2 축을 중심으로 핸드부(44)를 소정 범위내에서 요동 가능하게 연결하기 위한 기구이다. 이하, 이들 제1 기구와 제2 기구의 구체적인 구성에 대해서 설명한다.
제1 기구는, Y방향과 평행하게 연장하는 제1 축(204a)을 구비하고 있다. 여기서, 성막 장치(1)는 수평면위에 설치되는 것으로 전제된다. 이 제1 축(204a)은, 베어링(202a, 202b)에 의해 회전가능하게 축지지되어 있고, 모터 등의 구동부(206a)에 의해 회전하도록 구성되어 있다. 구동부(206a)는, 진공영역으로부터 격리하기 위해서 용기(205a)(대기 박스)의 내부에 배치되어 있다. 또한, 용기(205a)에 설치되며 제1 축(204a)이 삽입 관통되는 관통 구멍과, 제1 축(204a)과의 사이에는, 이들간의 환상 간극을 봉지하는 시일(207a)이 설치되어 있다. 시일(207a)로서는, 자성유체를 사용한 자기 시일을 사용하는 것이 바람직하지만, O링이나 X링 등의 시일 링을 채용할 수도 있다. 이에 의해, 전달실(2) 내를 진공으로 유지하면서, 구동부(206a)로부터 마모분이나 그리스 등이 진공영역에 침입하는 것을 억제할 수 있다. 한편, 축과 관통 구멍과의 사이의 환상 간극을 직접적으로 각종 시일로 봉지 하지 않고, 벨로우즈 등으로 구동 부분을 덮음으로써, 구동 부분을 진공영역으로부터 분리시키는 구성을 채용할 수도 있다.
그리고, 제1 축(204a) 중, 베어링(202a)과 베어링(202b)의 사이에, 제2 기구를 보유지지하는 보유지지부재(203)가 고정되어 있다. 제1 축(204a)의 회전에 따라, 보유지지부재(203)가 회전하면, 제2 기구 전체도 회전한다.
다음으로, 제2 기구에 대해서 설명한다. 제2 기구는, 기준위치에 있어서, X방향과 평행하게 연장하는 한 쌍의 제2 축(204b)을 구비하고 있다. 한편, 이 제2 축(204b)은, 제1 축(204a)의 회전에 의해 보유지지부재(203)가 요동함(기울어짐)으로써, X방향에 대하여 기운다. 즉, 제2 축(204b)은 수평방향에 대하여 기운다. 한 쌍의 제2 축(204b) 중 일방은, 모터 등의 구동부(206b)에 의해 회전하도록 구성되며, 타방은 구동부(206b)와는 독립적으로 설치되어 있다. 구동부(206b)는, 진공영역으로부터 격리하기 위해서 용기(205b)(대기 박스)의 내부에 배치되어 있다. 이 용기(205b)에 구동부(206b)가 고정되어 있다. 그리고, 상기의 한 쌍의 제2 축(204b)은, 보유지지부재(203)에 대하여 고정되어 있다. 즉, 제2 축(204b)과 보유지지부재(203)는 상대적으로 회전하지 않도록 구성되어 있다. 한편, 도면 중, 202c는 제2 축(204b)의 베어링이다.
이상의 구성에 의해, 구동부(206b)에 의해 한 쌍의 제2 축(204b) 중 일방을 회전시키면, 보유지지부재(203)에 대하여, 구동부(206b)와 용기(205b)가 회전한다. 이 용기(205b)에 핸드부(44)가 고정되어 있기 때문에, 용기(205b)의 회전과 함께 핸드부(44)도 회전한다. 한편, 용기(205b)에 설치되며 제2 축(204b)이 삽입 관통되는 관통 구멍과, 제2 축(204b)과의 사이에는, 이들간의 환상 간극을 봉지하는 시일(207b)이 설치되어 있다. 이 시일(207b)의 상세에 관해서는, 상기의 시일(207a)과 마찬가지이고, 또한, 시일이 아니라, 벨로우즈 등으로 대용할 수 있는 점도 마찬가지이다.
이상과 같이, 제1 기구와 제2 기구를 가지는 조정 기구(200)에 의해, 핸드부(44)를, 제1 축(204a)을 중심으로 하는 회전 방향과, 제2 축(204b)을 중심으로 하는 회전 방향으로, 각각 독립적으로 회전시킬 수 있다. 이 회전 각도는 소정범위내로 제한되어 있다. 따라서, 조정 기구(200)에 의해, 핸드부(44)를, 제1 축(204a)을 중심으로 소정 범위내에서 요동시킬 수 있고, 또한, 제2 축(204b)을 중심으로 소정 범위내에서 요동시킬 수도 있다.
그리고, 용기(205b)에는, 핸드부(44)의 수평면에 대한 기울기 상태를 검출함으로써, 핸드부(44)의 기울기를 검출하는 센서(250)가 고정되어 있다. 이 센서(250)는, 핸드 본체(45)의 중앙 하면에 배치되어 있다. 이 센서(250)는, 핸드부(44)의 제1 축(204a)을 중심으로 하는 회전 방향의 기울기와, 핸드부(44)의 제2 축(204b)을 중심으로 하는 회전 방향의 기울기를 검출할 수 있다. 센서(250)의 구체적인 예로서는, 2축 그리고 회전 방향의 기울기를 검출할 수 있는 각도 센서나 수준 센서를 사용해도 되고, 각 축에 대해서, 이들 회전 방향의 기울기를 검출하는 각도 센서나 수준 센서를 각각 설치해도 된다. 또한, 핸드부(44)의 상면의 X방향 및 Y방향의 높이를 검출하는 거리 센서를 설치하고, 그 검출 결과로 핸드부(44)의 기울기를 도출하는 구성을 채용할 수도 있다.
이상과 같이 구성된 센서(250)의 검출 결과에 기초하여 제어부로서의 제어 장치(103)가, 조정 기구(200)에 의해 핸드부(44)의 자세를 조정한다. 보다 구체적으로는, 센서(250)의 검출 결과에 기초하여 제어 장치(103)가, 조정 기구(200)에 의해, 핸드부(44)를 제1 축(204a) 및 제2 축(204b) 중 적어도 어느 일방을 중심으로 요동시킴으로써, 핸드부(44)의 자세를 조정한다.
도 5를 참조하여, 핸드부(44)의 기울기 조정 순서에 대해서 설명한다. 제1 중간 반송 장치(101)로부터 반송되는 기판(W)이, 반송 장치(4)의 핸드부(44)에 의해 수취된다. 그러면, 핸드부(44)가 전달실(2)의 보유지지 유닛(6A~6D)의 대기 위치로 이동하며(S10), 센서(250)에 의해 핸드부(44)의 기울기가 검출된다(S11). 센서(250)에 의해 얻어진 핸드부(44)의 기울기는, 제어 장치(103)에 의해 기울기 조정 데이터로 변환되고(S12), 조정 기구(200)의 구동부에 지령이 내려져 기울기 조정이 실시된다(S13). 한편, 핸드부(44)의 기울기의 검출은, 핸드부(44)의 움직임이 안정된 상태인 것으로 판정된 상태에서 행해진다.
기울기 조정의 실시 후에는, 핸드부(44)의 기울기가, 다시 센서(250)에 의해 검출되며(S14), 제어 장치(103)에서, 검출값(데이터)이 미리 설정된 규정값 범위내로 되어 있는지가 확인된다(S15). 검출값이 규정값 범위내에 있는 것이 확인되면(S16), 기울기 조정은 종료(S17)된다. 스텝(S16)에서, 검출값이 규정값 범위내에 있지 않을 경우에는, 스텝(S13)으로 되돌아가서 동일한 동작이 반복된다.
이상의 공정과 같이, 교시된 위치에 핸드부(44)가 이동한 후에, 이동처에서 핸드부(44)의 기울기를 검출해 기울기를 수정하는 제어를 행해도 되고, 핸드부(44)의 기울기를 실시간으로 계측해 이동중에 기울기를 수정하는 제어를 행해도 된다. 또한, 사전에 교시 위치에 있어서의 기판(W)의 기울기를 계측하고, 그 기울기를 고려한 교시 데이터를 제어 장치(103)에 입력해도 된다.
이상의 공정에 있어서는, 피반송체가 기판(W)인 경우를 예로 해서 설명했지만, 피반송체가 마스크(M)의 경우도 마찬가지임은 말할 필요도 없다.
<본 실시예에 관한 반송 장치 및 성막 장치의 장점>
본 실시예에 관한 반송 장치(4) 및 반송 장치(4)를 구비하는 성막 장치(1)에 의하면, 아암부(41)와 핸드부(44)는, 연직 방향으로 보아서, 핸드부(44)에 있어서의 피반송체(기판(W)나 마스크(M))를 보유지지하는 보유지지영역의 중앙 위치에서 연결되어 있다. 그 때문에, 핸드부(44)에 피반송체가 재치된 상태에 있어서도, 핸드부(44)가 특정한 방향으로 휘어져 버리는 것을 억제할 수 있다.
그리고, 아암부(41)에 대하여 핸드부(44)를 요동 가능하게 연결하고, 또한 아암부(41)에 대한 핸드부(44)의 자세를 조정가능한 조정 기구를 구비함으로써, 핸드부(44)에 지지되는 피반송체의 기울기를 조정하여, 피반송체를 수평하게 할 수 있다. 이 때, 상기한 바와 같이, 핸드부(44)가 특정한 방향으로 휘어져 버리는 것이 억제되기 때문에, 피반송체가 수평이 될 때까지의 움직임의 안정 시간을 짧게 할 수 있다.
<전자 디바이스의 제조방법>
다음으로, 본 실시예의 성막 장치를 사용한 전자 디바이스의 제조방법의 일 예를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시장치의 구성을 나타내고, 유기 EL 표시장치의 제조방법을 예시한다.
먼저, 제조하는 유기 EL 표시장치에 대해서 설명한다. 도 6의 (a)는 유기 EL 표시장치(50)의 전체도, 도 6의 (b)는 1화소의 단면구조를 나타내고 있다.
도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 표시장치(50)의 표시 영역(51)에는, 발광소자를 복수 구비하는 화소(52)가 매트릭스 형상으로 복수 배치되어 있다. 상세한 것은 나중에 설명하지만, 발광소자의 각각은, 한 쌍의 전극 사이에 형성된 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다. 한편, 여기에서 말하는 화소란, 표시 영역(51)에 있어서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소단위를 가리킨다. 본 실시예에 관한 유기 EL 표시장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광소자(52R), 제2 발광소자(52G), 제3 발광소자(52B)의 조합에 의해 화소(52)가 구성된다. 화소(52)는, 적색 발광소자와 녹색 발광소자와 청색 발광소자의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 황색 발광소자와 시안 발광소자와 백색 발광소자의 조합이어도 되고, 적어도 1색 이상이라면 특히 제한되는 것이 아니다.
도 6의 (b)는, 도 6의 (a)의 A-B선에 있어서의 부분 단면모식도이다. 화소(52)는, 복수의 발광소자로 되며, 각 발광소자는, 기판(53)위에, 제1 전극(양극) (54)과, 정공수송층(55)과, 발광층(56R, 56G, 56B) 중 어느 하나와, 전자수송층(57)과, 제2 전극(음극)(58)을 가지고 있다. 이것들 중, 정공수송층(55), 발광층(56R, 56G, 56B), 전자수송층(57)이 유기층에 해당한다. 또한, 본 실시예에서는, 발광층(56R)은 적색을 발하는 유기 EL층, 발광층(56G)은 녹색을 발하는 유기 EL층, 발광층(56B)은 청색을 발하는 유기 EL층이다. 발광층(56R, 56G, 56B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광소자(유기 EL 소자라고 기술할 경우도 있다)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다. 또한, 제1 전극(64)은, 발광소자마다 분리해서 형성된다. 정공수송층(55)과 전자수송층(57)과 제2 전극(58)은, 복수의 발광소자(52R, 52G, 52B)에 공통되게 형성되어도 되고, 발광소자마다 형성되어도 된다. 한편, 제1 전극(54)과 제2 전극(58)이 이물질에 의해 단락되는 것을 막기 위해서, 제1 전극(54) 사이에 절연층(59)이 설치되어 있다. 게다가, 유기 EL층은 수분이나 산소에 의해 열화하기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(60)이 설치되어 있다.
도 6의 (b)에서는 정공수송층(55)이나 전자수송층(57)은 하나의 층으로 나타내져 있지만, 유기 EL 표시 소자의 구조에 따라서는, 정공 블록층이나 전자 블록층을 구비하는 복수의 층으로 형성되어도 된다. 또한, 제1 전극(54)과 정공수송층(55)과의 사이에는 제1 전극(54)으로부터 정공수송층(55)으로의 정공의 주입이 원활하게 행하여지도록 할 수 있는 에너지밴드 구조를 가지는 정공주입층을 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 제2 전극(58)과 전자수송층(57)의 사이에도 전자주입층이 형성될 수도 있다.
다음으로, 유기 EL 표시장치의 제조방법 예에 대해서 구체적으로 설명한다.
먼저, 유기 EL 표시장치를 구동하기 위한 회로(미도시) 및 제1 전극(54)이 형성된 기판(53)을 준비한다.
제1 전극(54)이 형성된 기판(53) 위에 아크릴수지를 스핀코팅에 의해 형성하고, 아크릴수지를 리소그래피법에 의해, 제1 전극(54)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(59)을 형성한다. 이 개구부가, 발광소자가 실제로 발광하는 발광영역에 상당한다.
절연층(59)이 패터닝된 기판(53)을 제1 유기재료 성막 장치에 반입하고, 기판지지대 및 정전척으로 기판을 보유지지하고, 정공수송층(55)을, 표시 영역의 제1 전극(54) 위에 공통층으로서 성막한다. 정공수송층(55)은 진공증착에 의해 성막된다. 실제로는 정공수송층(55)은 표시 영역(51)보다도 큰 사이즈로 형성되기 때문에, 고정밀 마스크는 불필요하다.
다음으로, 정공수송층(55)까지가 형성된 기판(53)을 제2 유기재료 성막 장치에 반입하고, 기판지지대 및 정전척으로 보유지지한다. 기판과 마스크와의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 위에 재치하고, 기판(53)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분에, 적색을 발하는 발광층(56R)을 성막한다.
발광층(56R)의 성막과 마찬가지로, 제3 유기재료 성막 장치에 의해 녹색을 발하는 발광층(56G)을 성막하고, 나아가 제4 유기재료 성막 장치에 의해 청색을 발하는 발광층(56B)을 성막한다. 발광층(56R, 56G, 56B)의 성막이 완료한 후, 제5 성막 장치에 의해 표시 영역(51)의 전체적으로 전자수송층(57)을 성막한다. 전자수송층(57)은, 3색의 발광층(56R, 56G, 56B)에 공통층으로서 형성된다.
전자수송층(57)까지 형성된 기판을 금속성 증착 재료 성막 장치로 이동시켜서 제2 전극(58)을 성막한다.
그 후 플라스마 CVD 장치로 이동해서 보호층(60)을 성막하여, 유기 EL 표시장치(50)가 완성된다.
절연층(59)이 패터닝 된 기판(53)을 성막 장치에 반입하고 나서 보호층(60)의 성막이 완료할 때까지는, 수분이나 산소를 포함하는 분위기에 노출되면, 유기 EL 재료로 이루어지는 발광층이 수분이나 산소에 의해 열화해 버릴 우려가 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 성막 장치간의 기판의 반입 반출은, 진공분위기 또는 불활성 가스 분위기 아래에서 행하여진다.
1: 성막 장치
2: 전달실
3: 성막실
4: 반송 장치
8: 성막원
41: 아암부
42: 제1 아암 부재
43: 제2 아암 부재
44: 핸드부
45: 핸드 본체
250: 센서
M: 마스크
W: 기판

Claims (9)

  1. 아암부와,
    상기 아암부의 선단에 연결되며, 피반송체를 보유지지하는 핸드부와,
    를 구비하고,
    상기 아암부와 상기 핸드부는, 연직 방향으로 보아서, 상기 핸드부에 있어서의 상기 피반송체를 보유지지하는 보유지지영역과 겹치는 위치에서 연결되는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 아암부에 대하여 상기 핸드부를 요동 가능하게 연결하고, 또한 상기 아암부에 대한 상기 핸드부의 자세를 조정가능한 조정 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 조정 기구는,
    상기 아암부에 대하여, 기준위치에 있어서 연직 방향에 수직한 제1 축을 중심으로 상기 핸드부를 소정 범위내에서 요동 가능하게 연결하기 위한 제1 기구와,
    상기 아암부에 대하여, 기준위치에 있어서 연직 방향에 수직하고 또한 상기 제1 축에 직교하는 제2 축을 중심으로 상기 핸드부를 소정 범위내에서 요동 가능하게 연결하기 위한 제2 기구,
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 핸드부의 기울기를 검출하는 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 센서의 검출 결과에 기초하여 상기 조정 기구에 의해 상기 핸드부의 자세를 조정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 핸드부의 상기 제1 축을 중심으로 하는 회전 방향의 기울기와, 상기 핸드부의 상기 제2 축을 중심으로 하는 회전 방향의 기울기를 검출하는 센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  7. 제6항에 있어서,　
    상기 센서의 검출 결과에 기초하여 상기 조정 기구에 의해, 상기 핸드부를 상기 제1 축 및 상기 제2 축 중 적어도 어느 일방을 중심으로 요동시킴으로써, 상기 핸드부의 자세를 조정하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 반송 장치.
  8. 제1항, 제2항, 제3항, 제6항 또는 제7항에 기재된 반송 장치와,
    기판위로 박막을 형성하기 위한 성막원,
    을 구비하고, 상기 반송 장치에 의해 상기 기판을 반송하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  9. 제1항, 제2항, 제3항, 제6항 또는 제7항에 기재된 반송 장치와,
    마스크를 통해서 기판위에 박막을 형성하기 위한 성막원,
    을 구비하고, 상기 반송 장치에 의해 상기 마스크를 반송하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
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JP2021129076A (ja) 2020-02-17 2021-09-02 東京エレクトロン株式会社 搬送装置、処理システム及び搬送方法

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