TWI556346B - 基板反轉裝置、真空成膜裝置及基板反轉方法 - Google Patents
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Description
本發明，係有關於在真空槽內而將基板之上下關係作反轉之技術，特別是，係有關於將有機EL元件或是樹脂基板等之成膜面作上下反轉的技術。
於先前技術中，作為有機EL元件製造技術，係週知有：在基板上形成下部電極、有機發光層、上部電極，並在此基板上形成氮化矽或是氮氧化矽等之保護膜的技術。
此種氮化矽(SiN)或是氮氧化矽(SiON)，係藉由在真空槽內供給SiH4等之Si供給氣體和N2、NH3或是O2等之反應氣體，並在真空槽內而使電漿產生之方法，亦即是所謂的電漿CVD法，而被成膜。此時，在成膜對象物以外之真空槽內，亦係被形成有氮化矽或是氮氧化矽之膜。
另外，在電漿CVD法中，係進行有將成膜面朝向上方而形成膜之所謂的向下堆積來進行成膜。
另一方面，有機EL元件之有機層，係以經由真空蒸鍍法來進行者為眾所周知。
在真空蒸鍍法中，一般而言，係經由將成膜面朝向下方而形成膜之所謂的向上堆積來進行成膜。
故而，當經由真空法來製造有機EL元件的情況時，在製程中而使基板作反轉之工程係為必要。
近年來，有機EL元件之量產化係日益進展，而要求有使基板作反轉之工程的迅速化。
[專利文獻1]日本特開2000-239833號公報
本發明，係為用以解決此種先前技術之課題而進行者，其目的，係在於提供一種能夠在真空中而迅速地將基板作反轉的技術。
為了達成前述目的所進行之本發明，係為一種基板反轉裝置，其特徵為，具備有：真空槽；和被設置在前述真空槽內，用以使基板作升降之升降機構；和被設置在前述真空槽內，並具備有複數之將基板作挾持並作保持的保持部之基板保持機構；和被設置在前述真空槽內，而使前述基板保持機構之保持部作旋轉並使該基板之上下關係作反轉之基板反轉機構。
在本發明中，前述升降機構，係亦可具備有將基板之下側面作支持的複數之支持銷。
在本發明中，前述基板保持機構，係亦可具備有使前述保持部經由彈性力來從兩側而將基板之緣部作把持的一對之把持構件。
在本發明中，前述基板保持機構，當以使前述保持部以在水平方向上延伸的直線作為旋轉軸來作旋轉的方式而被構成的情況時，亦為有效。
又，本發明，係為一種真空成膜裝置，其特徵為，具備有：具有搬送機器人之真空搬送室、和被與前述真空搬送室相連接之前述基板反轉裝置、和被與前述真空搬送室相連接之成膜室。
又，本發明，係為一種基板反轉方法，係為在真空槽內而使基板作反轉之方法，其特徵為，具備有：經由搬送機器人而將基板搬入至前述真空槽內之工程；和將前述基板作支持並使該基板作升降而配置在特定位置處之工程；和將被配置在特定位置處之前述基板作挾持並作保持之工程；和在將前述基板作了保持的狀態下，而將於水平方向上延伸之直線作為旋轉軸來作180°旋轉之工程；和將前述基板之保持作解除並使其作支持升降而配置在特定位置處之工程；和經由搬送機器人而將前述基板從前述真空槽而排出之工程。
於本發明之情況時，在真空槽內，由於係具備有使基板升降之升降機構、和具備有複數之將基板作挾持並作保持之保持部的基板保持機構、和使基板保持機構之保持部作旋轉並將上下關係作反轉之基板反轉機構，因此，不需要使用像是藉由搬送機器人來作旋轉一般之複雜的大型機構，便能夠在真空槽內而迅速且確實地而使基板之上下關係作反轉。
其結果，若依據本發明，則就算是在向下堆積與向上堆積之製程混合存在的情況時，亦能夠藉由簡單的構成來提供一種能夠迅速地進行成膜或者是處理之真空裝置、真空系統。
若依據本發明，則能夠在真空中而迅速地將基板之上下關係作反轉。
以下，參考圖面，針對本發明之理想實施型態作詳細說明。
圖1，係為對於用以在有機EL元件上形成保護膜的保護膜形成裝置之構成例作展示的平面圖。
如圖1中所示一般，本實施形態之保護膜形成裝置10，係具備有成膜室11、和搬入室12、和搬送室13、和反轉室14、以及搬出室15。除了將成膜對象物搬出時之搬出室15以外，運轉中之保護膜形成裝置10之各室內部，係被維持為真空。
成膜室11，係為於其之內部而進行保護膜之成膜者，並在搬送室13之周圍而被設置有複數。在圖1所示之本實施形態中，係被設置有5個的成膜室111～115。
搬入室12，係為用以將應形成保護膜之有機EL元件作搬入之室。通常，有機EL元件，係藉由向上堆積而成膜有第1電極、有機發光層、第2電極，因此，係以使成膜面朝下的狀態，而將身為成膜對象物之基板50搬入至搬入室12中。
搬送室13，係於其之內部，而具備有用以將基板50在各室間而進行移送的搬送機器人(未圖示)。在搬送室13之周圍，係隔著閥而被配設有成膜室11、搬入室12、反轉室14、和搬出室15。
反轉室14，係具備有將以成膜面朝下之狀態而被作了移送的基板50作上下翻轉並使成膜面成為朝上之基板反轉機構20。此係為了如同後述一般地在成膜室11內而使基板50藉由向下堆積而被形成保護膜之故。
在成膜室11內而被成膜有保護膜之基板50，係從搬出室15而被搬出。藉由將搬出室15內部調整為大氣與真空，在搬送室13被維持為真空的狀態下，而將基板50從真空氛圍來搬出至大氣中。
被搬入至搬入室12中之基板50，係藉由搬送室13之搬送機器人而被移送至反轉室14處，並在反轉室14處而被作上下反轉，再藉由搬送室13之搬送機器人，而被移送至複數之成膜室111～115的任一者中。在成膜室111～115處而被作了成膜之基板50，係藉由搬送室13之搬送機器人而被移送至搬出室15處，並從搬出室15而被搬出。
圖2，係為本實施型態中之基板反轉裝置的概略構成正面圖，圖3，係為同基板反轉裝置之概略構成平面圖。
如同圖2以及圖3中所示一般，本實施形態之基板反轉裝置20，係為在腔21內配設如同下述所說明一般之基板旋轉機構30所構成者。
基板旋轉機構30，係具備有由剛性為大之金屬所成的例如立體格子狀之反轉框架31，在此反轉框架31處，係被設置有後述之複數(在本實施形態中，係為4個)的基板保持機構4A～4D，而構成之。
反轉框架31，係被配置在腔21之內側的區域處。而，在腔21之兩端部處，反轉框架31，係以使其將位置在於水平方向上作延伸之直線上的支軸32、33為中心並在鉛直面方向上作旋轉的方式，而被作支持。
於此，其中一方之支軸32，係被與被固定在腔21之側部處的例如由脈衝馬達所成之驅動馬達34的旋轉軸相連結，藉由此，而構成為能夠使反轉框架31在特定之方向上而作特定角度之旋轉。
如圖3中所示一般，在本實施形態中，於挾持反轉框架31之旋轉中心軸線的兩側之位置處，例如係在反轉框架31之長度方向的兩端部處，而分別各被配置有2個的基板保持機構4A、4B還有4C、4D。
於此，4個的基板保持機構4A～4D，係具備有相同之構成。另外，在圖2中，係僅對於4個的基板保持機構4A～4D中之2個的基板保持構件4A、4C作了展示。以下，將其中1個的基板保持機構4A作為例子，來對於其之構成作說明。
本實施形態之基板保持機構4A，係為將由剛性為大之金屬所成的略相同形狀之2個的構成構件第1以及第2構成構件41、42作組合，而構成本體部40。
第1以及第2構成構件41、42，係構成為略「ㄑ」字(英文之V字)形狀的、亦即是例如具備有較90度而更大之開角度的腕狀連結構件。於此，係將第1以及第2構成構件41、42之其中一側的部分作為把持部(保持部)41a、42a，並將另外一側之部分作為腕部41b、42b。
而，在將第1以及第2構成構件41、42作了翻轉的狀態下，而使各別之中央的彎曲部分重合，並以支軸43為中心，而構成為在同一平面內，例如如同鋏一般地而在順時針方向或者是逆時針方向上作旋轉並作開閉。
於此情況，第1以及第2構成構件41、42，係藉由使平板作些許的彎折，而使各別的把持部41a、42a，以在前端部而相對向的方式而被形成。而，在第1以及第2構成構件41、42之把持部41a、42a的相對向之前端部份處，係被裝著有例如由氟素橡膠所成之滑動防止構件44、45。
具備有此種構成之基板保持機構4A的本體部40，係在將上述之把持部41a、42a朝向了內側的狀態下，而被安裝在反轉框架31之端部處。又，關於其他之基板保持機構4B～4D的本體部40，亦係在將上述之把持部41a、42a朝向了內側的狀態下，而分別被安裝在反轉框架31之兩端部處。
進而，第1以及第2構成構件41、42之把持部41a、42a，係在上述之支軸43的近旁之部分處，被安裝有拉張彈簧46、47之其中一端部。此些之拉張彈簧46、47的另外一端部，係分別被安裝在反轉框架31之上的被設置於第1以及第2構成構件41、42之腕部41b、42b的前端部側之突部37、38處。
而後，係構成為藉由拉張彈簧46來將把持部42a朝向下方向而作拉張，並藉由拉張彈簧47來將把持部41a朝向上方向而作拉張。
又，第1以及第2構成構件41、42之腕部41b、42b的前端部，係被構成為經由例如使用有壓縮空氣之推壓手段51、52之動作來分別被朝向把持部41a、42a作推壓。
藉由此種構成，若是使各推壓手段51、52動作並將第1以及第2構成構件41、42之腕部41b、42b朝向把持部41a、42a側作推壓，則第1以及第2構成構件41、42之把持部41a、42a，係與拉張線圈彈簧46、47之彈性力相抗衡地而從水平方向朝向相互遠離(張開)之方向而移動，另一方面，若是使推壓手段51、52之動作停止，則係經由各拉張線圈彈簧46、47之彈性力，而使第1以及第2構成構件41、42之把持部41a、42a朝向相互接近(閉合)的方向而移動並朝向水平方向。
另外，若是設為：在將第1以及第2構成構件41、42之把持部41a、42a作了閉合的情況時，被設置在各別的把持部41a、42a處的滑動防止構件44、45彼此，係成為較基板50之厚度而更小，則為理想。
在反轉框架31之下方處，係被設置有基板升降機構60。
此基板升降機構60，係具備有被連接於未圖示之升降馬達處並且在鉛直方向上延伸之升降軸61，在此升降軸61之上端部處，係被安裝有平板狀之基台62。
如圖3中所示一般，此基台62，係被配置在上述之各基板保持機構4A～4D的內側之區域處，於其之上面，係被立起設置有複數(於此係為8個)之升降銷63。
在本實施形態中，係構成為：各升降銷63之上端部的支持部64，係上升至較各基板保持機構4A～4D之第1以及第2構成構件41、42之把持部41a、42a的位置而更些許高之位置處。
圖4(a)、(b)～圖9(a)、(b)，係為對於在本實施形態中之基板50的反轉動作作展示之說明圖。
在具備有此種構成之本實施形態中，當進行基板50之反轉的情況時，係如圖4(a)中所示一般，使各基板保持機構4A～4D之下側的推壓手段51動作，並使第1構成構件41之把持部41a相對於第2構成構件42之把持部42a來朝向上方移動並相分離。
而後，在此狀態下，使用搬送室13內之搬送機器人，來將基板50載置在其之載置部70上，並將基板50搬入至反轉室14內。
接著，如圖4(b)中所示一般，使基板升降機構60上升，並經由其之支持部64來將基板50作支持，而使其從搬送機器人之載置部70作些許的浮起，再使搬送機器人之載置部70回到搬送室13內。
而後，如圖5(a)中所示一般，使基板升降機構60下降。藉由此，基板50，係經由各基板保持機構4A～4D之第2構成構件42的把持部42a而被作支持。
進而，使各基板保持機構4A～4D之下側的推壓手段51之動作停止。其結果，經由各拉張線圈彈簧46之彈性力，第1構成構件41之把持部41a係朝向下方移動。
藉由此，如圖5(b)中所示一般，基板50之緣部，係經由第1以及第2構成構件41、42之把持部41a、42a而被作挾持，而基板50係被作保持。
而後，在此狀態下而使驅動馬達34動作，並使基板旋轉機構30之反轉框架31以支軸32、33為中心地在鉛直面方向上作180°之旋轉。
藉由此，如圖6(a)中所示一般，各基板保持機構4A～4D之第1以及第2構成構件41、42的把持部41a、42a之上下關係係反轉，而基板50之上下關係亦反轉(在圖6(a)所示之例中，基板50之成膜面50a係成為上側)。
接著，使各基板保持機構4A～4D之下側的推壓手段52動作，並如圖6(b)中所示一般，使第2構成構件42之把持部42a從第1構成構件41之把持部41a起而朝向上方移動並相分離。
而後，如圖7(a)中所示一般，使基板升降機構60上升，並將基板50載置在支持部64之上，而從把持部41a相分離。之後，如圖7(b)中所示一般，使推壓手段51動作，並使把持部41a朝向下方移動。進而，使基板升降機構60下降，並於該狀態下，藉由未圖示之對位機構來進行基板50之對位。
在對位結束後，如圖8(a)中所示一般，使基板升降機構60上升並使基板50位置在第1以及第2構成構件41、42之把持部41a、42a之間。
而後，在此狀態下，如圖8(b)中所示一般，將搬送室13之搬送機器人的載置部70搬入至反轉室14內，並使載置部70位置在基板50之下部處。
之後，如圖9(a)中所示一般，使基板升降機構60下降，並將基板50載置在搬送機器人之載置部70上。
於該狀態下，如圖9(b)中所示一般，使搬送機器人之載置部70從反轉室14而作移動並將基板50排出。
另外，於其後，係使各基板保持機構4A～4D之下側的推壓手段52之動作停止，並回復到初期狀態，再如同上述一般地而使驅動馬達34動作，而使基板旋轉機構30之反轉框架31以支軸32、33作為中心地而作180°之旋轉，並回到圖2中所示之狀態。之後，係成為反覆進行上述之各動作。
如同以上所述一般，若依據本實施形態，則由於在反轉室14內，係具備有使基板50升降之基板升降機構60、和具備有將基板50作挾持並作保持之第1以及第2構成構件41、42之基板保持機構4A～4D、和使基板保持機構4A～4D作旋轉並將上下關係作反轉之基板反轉機構30，因此，不需要使用像是藉由搬送機器人來作旋轉一般之複雜的大型機構，便能夠在反轉室14內而迅速且確實地使基板50之上下關係作反轉。
其結果，若依據本實施形態，則就算是在向下堆積與向上堆積之製程混合存在的情況時，亦能夠藉由簡單的構成來提供一種能夠迅速地進行成膜或者是處理之真空裝置、真空系統。
4A~4D．．．基板保持機構
10．．．保護膜形成裝置
11．．．成膜室
13．．．搬送室
14．．．反轉室
20．．．基板反轉裝置
34．．．驅動馬達
40．．．本體部
41．．．第1構成構件
41a．．．把持部(保持部)
42．．．第2構成構件
42a．．．把持部(保持部)
44．．．滑動防止構件
45．．．滑動防止構件
50．．．成膜對象物(基板)
51．．．推壓手段
52．．．推壓手段
60．．．基板升降機構
63．．．升降銷
64．．．支持部
[圖1]對於用以在有機EL元件上形成保護膜的保護膜形成裝置之構成例作展示的平面圖。
[圖2]本實施形態中之基板反轉裝置的概略構成正面圖。
[圖3]同基板反轉裝置之概略構成平面圖。
[圖4](a)、(b)：對於在本實施形態中之基板的反轉動作作展示之說明圖(其之1)。
[圖5](a)、(b)：對於在本實施形態中之基板的反轉動作作展示之說明圖(其之2)。
[圖6](a)、(b)：對於在本實施形態中之基板的反轉動作作展示之說明圖(其之3)。
[圖7](a)、(b)：對於在本實施形態中之基板的反轉動作作展示之說明圖(其之4)。
[圖8](a)、(b)：對於在本實施形態中之基板的反轉動作作展示之說明圖(其之5)。
[圖9](a)、(b)：對於在本實施形態中之基板的反轉動作作展示之說明圖(其之6)。
4A～4D．．．基板保持機構
20．．．基板反轉裝置
21．．．腔
30．．．基板旋轉機構
31．．．反轉框架
32．．．支軸
33．．．支軸
34．．．驅動馬達
37．．．突部
38．．．突部
40．．．本體部
41．．．第1構成構件
41a．．．把持部(保持部)
41b．．．腕部
42．．．第2構成構件
42a．．．把持部(保持部)
42b．．．腕部
43．．．支軸
44．．．滑動防止構件
45．．．滑動防止構件
46．．．線圈彈簧
47．．．線圈彈簧
50．．．成膜對象物(基板)
51．．．推壓手段
52．．．推壓手段
60．．．基板升降機構
61．．．升降軸
62．．．基台
63．．．升降銷
64．．．支持部
Claims (5)
- 一種基板反轉裝置，其特徵為，具備有：真空槽；和被設置在前述真空槽內，用以使基板作升降之升降機構；和被設置在前述真空槽內，並具備有複數之將基板作挾持並作保持的保持部之基板保持機構；和被設置在前述真空槽內，而使前述基板保持機構之保持部作旋轉並使該基板之上下關係作反轉之基板反轉機構，前述基板保持機構，係具備有以將位置在朝水平方向延伸之直線上的支軸作為中心而在鉛直面方向旋轉的方式來使兩端被作了支持之反轉框架，前述基板保持機構，係被設置於前述反轉框架處，並且構成為包夾前述反轉框架之旋轉中心軸線地而於兩側之位置處將基板之相對向之各邊的複數場所作保持。
- 如申請專利範圍第1項所記載之基板反轉裝置，其中，前述升降機構，係具備有將基板之下側面作支持的複數之支持銷。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所記載之基板反轉裝置，其中，前述基板保持機構，係具備有使前述保持部經由彈性力來從兩側而將基板之緣部作把持的一對之把持構件。
- 一種真空成膜裝置，其特徵為，具備有： 真空搬送室，係具備有搬送機器人；和基板反轉裝置，係具備有：被與前述真空搬送室相連接之真空槽、和被設置在前述真空槽內，用以使基板作升降之升降機構、和被設置在前述真空槽內，並具備有複數之將基板作挾持並作保持的保持部之基板保持機構、和被設置在前述真空槽內，而使前述基板保持機構之保持部作旋轉並使該基板之上下關係作反轉之基板反轉機構，該基板反轉機構，係具備有以將位置在朝水平方向延伸之直線上的支軸作為中心而在鉛直面方向旋轉的方式來使兩端被作了支持之反轉框架，前述基板保持機構，係被設置於前述反轉框架處，並且構成為包夾前述反轉框架之旋轉中心軸線地而於兩側之位置處將基板之相對向之各邊的複數場所作保持；和成膜室，係被與前述真空搬送室相連接。
- 一種基板反轉方法，係為在真空槽內而使基板作反轉之方法，其特徵為，具備有：經由搬送機器人而將基板搬入至前述真空槽內之工程；和將前述基板作支持並使該基板作升降而配置在特定位置處之工程；和藉由被設置於使兩端被作了支持的反轉框架處之基板保持機構，來將被配置在特定位置處之前述基板的相對向之各邊之複數場所作挾持並作保持之工程；和在藉由前述基板保持機構來將前述基板作了保持的狀 態下，而將於水平方向上延伸之直線作為旋轉軸來作180°旋轉之工程；和將由前述基板保持機構所致之前述基板之保持解除，並使其作支持升降而配置在特定位置處之工程；和經由搬送機器人而將前述基板從前述真空槽而排出之工程。
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