保護膜層を蒸着させる装置及び該装置を利用した蒸着方法
【課題】保護膜層を蒸着させる装置及び該装置を利用した蒸着方法を提供する。
【解決手段】基板投入口から基板が装入され基板がキャリアに装着される空間を提供するアンチ・ハイドレーション・モジュールと、アンチ・ハイドレーション・モジュールと連結され真空を維持するロードロック・チャンバと、ロードロック・チャンバと連結されキャリアに装着された基板が移送される複数の真空チャンバと、真空チャンバ内に設けられた蒸着室と、蒸着室内に設けられ基板上に保護膜層の元素材を蒸着させるターゲット部と、アンチ・ハイドレーション・モジュールとロードロック・チャンバと真空チャンバと蒸着室とに連続的に設けられキャリア上に装着された基板を移送させる移送部と、アンチ・ハイドレーション・モジュールとロードロック・チャンバと真空チャンバと蒸着室との境界部に設けられ各空間を選択的に開閉させるゲート弁と、を備えることで保護膜層を蒸着させる。
【解決手段】基板投入口から基板が装入され基板がキャリアに装着される空間を提供するアンチ・ハイドレーション・モジュールと、アンチ・ハイドレーション・モジュールと連結され真空を維持するロードロック・チャンバと、ロードロック・チャンバと連結されキャリアに装着された基板が移送される複数の真空チャンバと、真空チャンバ内に設けられた蒸着室と、蒸着室内に設けられ基板上に保護膜層の元素材を蒸着させるターゲット部と、アンチ・ハイドレーション・モジュールとロードロック・チャンバと真空チャンバと蒸着室とに連続的に設けられキャリア上に装着された基板を移送させる移送部と、アンチ・ハイドレーション・モジュールとロードロック・チャンバと真空チャンバと蒸着室との境界部に設けられ各空間を選択的に開閉させるゲート弁と、を備えることで保護膜層を蒸着させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護膜層を蒸着させる装置に係り、さらに詳細には、基板上に保護膜層を蒸着するときに水分の流入を防止し、水分の排気が容易な保護膜層を蒸着させる装置及び該装置を利用した蒸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、複数の基板間に複数の放電電極を形成し、基板間の密閉された放電空間に放電ガスを注入した状態で、各放電電極に所定の電源を印加し、放電空間に発生する紫外線によって蛍光体層の蛍光物質を励起させ、発光した光を利用して画像を具現する平板表示装置（ｆｌａｔ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ）をいう。
【０００３】
ＰＤＰの製造工程について簡略に述べれば、次の通りである。
【０００４】
第１基板の場合、第１基板上に第１放電電極を形成した後、これを埋め込むように第１誘電体層を印刷し、第１誘電体層の表面に保護膜層を形成する。第２基板の場合、第２基板上に第２放電電極を形成した後、これを埋め込むように第２誘電体層が印刷され、第２誘電体層上に放電セルを区画するための隔壁（バリアリブ）を形成し、隔壁の内側に、赤、緑、青の蛍光体層を塗布する。
【０００５】
前記過程を介して完成した第１及び第２基板は、相互整列された状態で対向する内面エッジに対し、ガラスフリット（ｇｌａｓｓ ｆｒｉｔ）でドーピングされて所定温度で熱処理する過程を介して相互封着させ、封着されたパネル間に残留する水分を始めとする不純物を除去するために、真空状態で排気を行う。次に、キセノン−ネオン（Ｘｅ−Ｎｅ）を主成分とする放電ガスを注入し、パネルに所定の電圧を印加してエージング（ａｇｉｎｇ）放電させ、ＩＣチップを装着して完成する。
【０００６】
このとき、保護膜層は、二次電子放出係数の大きい素材、例えばＭｇＯを利用して形成することによって、その表面から二次電子が放出されることによって、低電圧でガス放電が可能であるように誘導する。
【０００７】
図１は、従来の一例による保護膜層を蒸着させる装置１００を図示したものである。
【０００８】
図面を参照すれば、基板１０１は、ロボット１０２によってキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）１０３上に装着される。
【０００９】
前記キャリア１０３に装着された基板１０１は、第１ゲート弁１０４の開放によって、ロードロック・チャンバ１０５内に装入される。このとき、前記キャリア１０３は、ローラ１１９の駆動によって移送される。
【００１０】
前記ロードロック・チャンバ１０５に装入されたキャリア１０３に装着された基板１０１は、バッファユニット−１チャンバ１０６側に移送される。前記バッファユニット−１チャンバ１０６から蒸着室１１１の上部、バッファユニット−２チャンバ１０８を経てリターンチャンバ１０９まで移送される間、ヒータ１１０によって前記基板１０１を工程温度まで加熱する。
【００１１】
キャリア１０３に装着された基板１０１は、前記リターンチャンバ１０９下部で前記バッファユニット−２チャンバ１０８の下部を過ぎ、蒸着室チャンバ１１１の下部側に移送されつつ、ＭｇＯ元素材が基板１０１上に蒸着される。前記基板１０１に蒸着されるＭｇＯ粒子は、プラズマまたは電子ビームソース１１２によって、炉（ｈｅａｒｔｈ）１１３上のＭｇＯ元素材を溶融させることによって蒸発する。
【００１２】
蒸着された基板１０１は、前記バッファユニット−１チャンバ１０６の下部、ロードロック・チャンバ１０５、基板取り出し及び装入台１１４まで移送され、蒸着された基板１０１は、ロボット１０２によって取り出される。
【００１３】
ところで、前記基板１０１上にＭｇＯ元素材を蒸着するとき、基板１０１を支持するキャリア１０３にも、ＭｇＯ元素材の一部が蒸着される。ＭｇＯ薄膜は、水分に露出される場合、水分と物理的または化学的に容易に結合を行う傾向がある。キャリア１０３に吸湿された水分は、蒸着装置１００内で放出される場合、蒸着装置１００の環境を変化させてＭｇＯ薄膜の特性を低下させる問題を引き起こす。また、前記キャリア１０３は、大気中に露出されることによって、水蒸気圧によって膜特性が低下する現象が発生することになる。
【００１４】
かような問題を解決するために、図２に図示されているように、日本・キャノンアネルバ社のＴＯＳＳ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｏｎｌｙ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）方式の蒸着装置２００は、キャリア２０３が真空チャンバ内のみで移送され、大気に露出されない構造である。
【００１５】
図面を参照すれば、ロードロック・チャンバ２０５内に装入された基板２０１は、キャリアリターン・チャンバ（ｃａｒｒｉｅｒ ｒｅｔｕｒｎ ｃｈａｍｂｅｒ）２０６でキャリア２０３上に装着される。新しい基板２０１がキャリア２０３に装着される前に、すでに蒸着された基板２０１は、キャリアリターン・チャンバ２０６下部からロードロック・チャンバ２０５側に移送され、基板が装着されていないキャリア２０３がキャリアリターン・チャンバ２０６の上部に移送され、新しい基板２０１を装着できる。
【００１６】
ところで、キャノンアネルバ社のＴＯＳＳ方式は、真空中でのみ移送されるために、キャリア２０３に付着したＭｇＯによる水分吸収の問題を遮断できるが、真空中で基板２０１とキャリア２０３とを合着及び脱着しなければならないので、基板移送が複雑になるという問題点がある。
【００１７】
最近になってパネル用基板は、多面取り工法が適用されるが、大型基板を固定した後でこれを分割し、所望するサイズのパネルに製造している。
【００１８】
図３は、一般的な多面取用基板３０１と、キャリア３０３と、マスク３０５とを図示したものである。
【００１９】
図面を参照すれば、大型サイズの基板３０１をキャリア３０３上に装着し、基板３０１の蒸着面の一部をマスク３０５で覆って所望サイズのパネルに製造する。図２のＴＯＳＳ方式を適用する保護膜蒸着装置で、多面取用大型基板をキャリアリターン・チャンバ２０６まで移送するためには、ローラ駆動を使用する。
【００２０】
このとき、基板３０１とローラとが接触しうる部分は、基板３０１のエッジ部分及びマスク３０５によって覆われている部分のみが可能となる。同じ蒸着装置で多様なサイズのパネルを製造するためには、ローラの間隔と位置とが変更されてこそ可能になる。基板３０１が初めからキャリア２０３に装着されて移送されるならば、ローラ間隔の問題は発生しないが、ＴＯＳＳ方式の場合には、キャリアリターン・チャンバ２０６までは基板３０１のみが移送されねばならないので、パネル機種の変更のためには、ローラの位置が再調整されねばならない。ローラ間隔を調整するためには、真空を解除せねばならず、再び蒸着するための条件を設定するまでには長時間が要求され、生産性低下の問題が発生してしまう。
【００２１】
図４は、日本・ＵｌＶＡ社のＣＤＡ（Ｃｌｅａｎ Ｄｒｙ Ａｉｒ）方式の蒸着装置４００を示すが、ＴＯＳＳ方式の合着及び脱着が真空ではなく、乾燥した空気で管理される基板装入及び取り出し部４０４で行われる。新しく装着された基板４０１は、ＣＤＡ通路部４０６を介してキャリア真空装入部４０７に移送され、ロードロック・チャンバ４０５を介して蒸着室４１１に装入される。
【００２２】
ところで、ＣＤＡ方式は、ＴＯＳＳ方式に比べて機種の変更が容易であるという点はあるが、ＭｇＯの付着したキャリア４０３が大気と接触することを完全に遮断できず、蒸着室４１１の不純物管理がＴＯＳＳ方式ほどに良好ではない。また、長いＣＤＡ通路４０５の空気を乾燥空気に維持するための維持コストがかかってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、前記のような問題点を解決するためのものであり、キャリア上に基板が装着される基板ローディング部分にチャンバを構成し、窒素雰囲気を形成し、正圧を維持しつつ、外部の水分にキャリアが露出されることを防止するための保護膜層を蒸着させる装置、及び該装置を利用した蒸着方法を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記のような目的を達成するために、本発明の一側面による保護膜層を蒸着させる装置は、基板投入口から基板が装入され前記基板がキャリアに装着される空間を提供するアンチ・ハイドレーション・モジュールと、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと連結され真空を維持するロードロック・チャンバと、前記ロードロック・チャンバと連結され前記キャリアに装着された基板が移送される複数の真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設けられた蒸着室と、前記蒸着室内に設けられ前記基板上に保護膜層の元素材を蒸着させるターゲット部と、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールとロードロック・チャンバと真空チャンバと蒸着室とに連続的に設けられキャリア上に装着された基板を移送させる移送部と、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールとロードロック・チャンバと真空チャンバと蒸着室との境界部に設けられ各空間を選択的に開閉させるゲート弁と、を備える。
【００２５】
また、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールの内部は、不活性雰囲気であることを特徴とする。
【００２６】
また、前記基板投入口とアンチ・ハイドレーション・モジュールとの間には、ドアによって選択的に開閉され、前記基板が装入される通路を提供するスリットが形成されている。
【００２７】
さらに、前記移送部は、前記キャリアを移送させるキャリアローラ、前記基板を移送させる基板ローラを備える。
【００２８】
また、前記キャリアローラは、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと、ロードロック・チャンバと、真空チャンバと、蒸着室とを介して連続的に配されたことを特徴とする。
【００２９】
さらに、前記基板ローラは、前記アンチ・ハイドレーション・モジュール内に設けられたことを特徴とする。
【００３０】
本発明の他の側面による保護膜層を蒸着させる装置を利用した蒸着方法は、基板投入口からアンチ・ハイドレーション・モジュール内に基板が装入される段階と、前記装入された基板が上下移送部によってキャリアに装着される段階と、前記キャリアに装着された基板がロードロック・チャンバに移送される段階と、前記キャリアに装着された基板が複数の真空チャンバを通過する段階と、前記チャンバ間の蒸着室でターゲット部によって、前記基板上に保護膜層が蒸着される段階と、前記保護膜層が蒸着された基板が前記真空チャンバと、ロードロック・チャンバと、アンチ−ハイドレーションとを経由して取り出される段階とを含む。
【００３１】
また、前記基板は、基板投入口とアンチ・ハイドレーション・モジュールとの間に設けられたスリットを介して、アンチ・ハイドレーション・モジュール内に装入されることを特徴とする。
【００３２】
さらに、前記基板がキャリアに装着される段階では、前記基板に向けてキャリアローラによって支持されたキャリアが上昇する段階と、前記キャリアの上面を基板のエッジ下面に載置する段階と、前記基板を支持する基板ローラが下降し、基板から分離される段階と、前記基板の装着されたキャリアがキャリアローラによって移送する段階とを含む。
【００３３】
さらに、前記チャンバの一部および前記蒸着室の中には上下分離板が設けられ、上部空間を通過するキャリアに装着された基板から蒸発した水分を外部に排出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の保護膜層を蒸着させる装置及び該装置を利用した蒸着方法は、次のような効果を得ることができる。
【００３５】
第一に、キャリアが大気に露出されないので、長時間使用しても蒸着室内部の水蒸気圧が増大せず、蒸着された保護膜層の一定の品質を確保することができる。
【００３６】
第二に、キャリアが一定時間経過した後でも、蒸着室の水蒸気圧が増加しないため、蒸着装置の維持補修期間が延びて生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の一実施形態による保護膜層を蒸着させる装置について詳細に説明する。
【００３８】
図５は、本発明の一実施形態による保護膜層を蒸着させる装置５００を図示したものである。
【００３９】
図５を参照すれば、前記蒸着装置５００は、アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部（ａｎｔｉ-ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｌｏａｄｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ ｐａｒｔ）５０６と、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６と連通されたロードロック・チャンバ５０７と、前記ロードロック・チャンバ５０７と連通された複数の真空チャンバ５０８と、前記真空チャンバ５０８内に設けられた蒸着室５０９とを備える。
【００４０】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の前方には、基板投入部５０５上の基板５０１が移送される基板投入口５１５が別途のチャンバから構成されている。前記基板投入口５１５は、スリット５１６を介して前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６と連通している。前記基板投入口５１５は、不活性雰囲気を維持するアンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の上端に結合され、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６で消耗される不活性ガスの量を最小化させている。
【００４１】
前記スリット５１６は、基板投入部５０５上の基板５０１が装入可能な最小限のサイズに形成されており、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の内部を正圧に維持する役割を行う。前記スリット５１６には、これを選択的に開閉するために、ドア５１３が設けられている。前記ドア５１３は、基板５０１が装入されるときに開放され、その以外には、前記スリット５１６を閉鎖させ、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内部の不活性ガスの損失を防止している。
【００４２】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内には、窒素のような不活性ガスが注入されている。それにより、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の内部は、不活性ガスの雰囲気を維持しているので、水蒸気圧が存在しない状態となる。
【００４３】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６、ロードロック・チャンバ５０７、複数の真空チャンバ５０８、蒸着室５０９の内部には、キャリア５０３に装着された基板５０１を移送させるローラ５１２が設けられている。前記ローラ５１２は、図７Ａに図示されているような前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６と、ロードロック・チャンバ５０７と、真空チャンバ５０８と、蒸着室５０９との内部を無限軌道運動を行うキャリアローラ５１２ａと、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内で、前記基板投入口５１５から装入される基板５０１をキャリア５０３上に装着するための基板ローラ５１２ｂとである。
【００４４】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内には、前記キャリアローラ５１２ａと、基板ローラ５１２ｂとを上下に昇降させる上下移送部５１４が設けられている。前記上下移送部５１４は、油圧シリンダのような昇降手段によって昇降させることができる構造であれば、いずれか一つに限定されるものではない。前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内では、キャリアローラ５１２ａと、基板ローラ５１２ｂと、それらを昇降させる上下移送部５１４との作用によって、キャリア５０３に対して基板５０１の着脱が可能である。
【００４５】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６とロードロック・チャンバ５０７との間には、第１ゲート弁５０４が設けられている。前記ロードロック・チャンバ５０７と真空チャンバ５０８間とのには、第２ゲート弁５１７が設けられている。それにより、前記ロードロック・チャンバ５０７は、前記キャリア５０３に装着された基板５０１の装入後、前記第１ゲート弁５０４と第２ゲート弁５１７とが前記ロードロック・チャンバ５０７の内部を遮蔽させ、前記ロードロック・チャンバ５０７の圧力を真空チャンバ５０８の圧力と同じように調節する。
【００４６】
前記真空チャンバ５０８は、複数のゲート弁、すなわち第３ゲート弁５１８、第４ゲート弁５１９、第５ゲート弁５２０、第６ゲート弁５２１が設けられることによって、第１チャンバ５０８ａと、第２チャンバ５０８ｂと、第３チャンバ５０８ｃと、第４チャンバ５０８ｄと、第５チャンバ５０８ｅとに区画される。前記真空チャンバ５０８は、複数のチャンバ５０８ａないし５０８ｅに区画されることによって、真空維持を段階的に行え、いずれか１つのチャンバに異常が発生しても、当該チャンバのみをゲート弁で遮蔽することによって、修理が容易になされる。
【００４７】
前記第３チャンバ５０８ｃと第４チャンバ５０８ｄとの間には、蒸着室５０９が設けられている。前記第３チャンバ５０８ｃと、蒸着室５０９と、第４チャンバ５０８ｄとには、複数のヒータ５１０が設けられており、上下分離板５１１が設けられている。前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６を介して投入されたキャリア５０３に装着された基板５０１は、前記ヒータ５１０によって加熱される。
【００４８】
従来の図１、図２、図４の蒸着装置１００，２００，４００は、加熱時にキャリアと基板から吸着された水分が放出され、蒸着室内部の水蒸気圧を増大させる。
【００４９】
本実施形態では、前記蒸着室５０９を分離する上下分離板５１１が設けられているので、上下移送部５１４側に別途に真空ポンピングを行うこととなる。その場合、基板５０１やキャリア５０３から放出された水分は、蒸着のなされる蒸着室５０９の下部に移動せずに、排気されて蒸着室５０９内部の水蒸気圧を増大させない。前記ヒータ５１０は、前記上下分離板５１１によって分離された上下空間にそれぞれ設けられており、前記ヒータ５１０自体が上下分離板の役割を代替することも可能である。
【００５０】
前記蒸着室５０９には、前記基板５０１上に保護膜層を形成するために、ターゲット部、例えばプラズマまたは電子ビームソース５２２が設けられており、前記プラズマまたは電子ビームソース５２２と隣接したところには、炉（ｈｅａｒｔｈ）５２３が設けられており、基板５０１上に蒸着されるＭｇＯのような保護膜層の元素材は、プラズマまたは電子ビームソース５２２によって、炉５２３上の保護膜層の元素材を溶融して蒸発させることができる。
【００５１】
前記のような構成を有する保護膜層を蒸着させる装置５００の作用について、図５、図６Ａないし図６Ｃ、図７Ａ及び図７Ｂを参照しつつ述べれば、次の通りである。
【００５２】
まず、図６Ａに図示されているように、基板投入口５１５で、スリット５１６を介して基板５０１が装入される。このとき、前記キャリア５０３は、前記基板投入口５１５に搬出されないので、前記基板５０１と共に移送されずに、前記基板５０１のみ移送される。前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内では、上下移送部５１４によって、ローラ５１２上のキャリア５０３が上昇することになる。
【００５３】
次に、図６Ｂに図示されているように、前記キャリア５０３上には、前記基板投入口５１５を介して装入された基板５０１が装着される。前記基板５０１が装入された後には、前記スリット５１６は、ドア５１３によって密閉され、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の内部を正圧に維持する。前記キャリア５０３上に装着された基板５０１が前記ロードロック・チャンバ５０７に進めば、図６Ｃに図示されているように、上下移送部５１４は下降する。
【００５４】
前記キャリア５０３に対する基板５０１が装着される過程は、図７Ａに図示されているように、前記スリット５１６を介して基板ローラ５１２ｂ上に基板５０１が支持された状態で、アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内に装入されれば、上下移送部５１４によって、キャリア５０３を支持するキャリアローラ５１２ａが昇降することになる。
【００５５】
このとき、前記キャリア５０３は、四角の枠状に形成されており、基板５０１は、板型ガラスによって形成されているので、前記基板５０１の下面は、基板ローラ５１２ｂによって支持され、前記キャリア５０３の下面は、キャリアローラ５１２ａによって支持されているなど、互いに独立的に作用可能である。
【００５６】
次に、図７Ｂに図示されているように、昇降されたキャリアローラ５１２ａによって支持されたキャリア５０３の上面には、前記基板ローラ５１２ｂによって移送された基板５０１の下面が載置されることになる。前記基板５０１がキャリア５０３上に無事に載置されれば、前記基板ローラ５１２ｂは、前記上下移送部５１４によってアンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の下部空間に下降する。
【００５７】
それにより、前記キャリア５０３上には、基板５０１が装着され、前記キャリア５０３は、キャリアローラ５１２ａによって、前記ロードロック・チャンバ５０７内に移送が可能である。また、前記基板ローラ５１２ｂは、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の内部でのみ昇降することになる。
【００５８】
次に、第１ゲート弁５０４が開放され、前記キャリア５０３に装着された基板５０１は、キャリアローラ５１２ａの回転動によって、ロードロック・チャンバ５０７内に移送される。このとき、前記ロードロック・チャンバ５０７の内部は、真空ポンプを利用して圧力を第１真空チャンバ５０８ａと相応するように調節する。
【００５９】
次に、第２ゲート弁５１７が開放され、前記キャリア５０３に装着された基板５０１は、第１真空チャンバ５０８ａ、第２真空チャンバ５０８ｂを過ぎて、上下分離板５１１によって分離された第３真空チャンバ５０８ｃ、蒸着室５０９、第４真空チャンバ５０８ｄの上部空間を過ぎることとなる。
【００６０】
このとき、第３真空チャンバ５０８ｃ、蒸着室５０９、第４真空チャンバ５０８ｄの上部空間には、複数のヒータ５１０が設けられているので、移送されるキャリア５０３に装着された基板５０１は、加熱されつつ水分を放出する。前記ヒータ５１０によって加えられる加熱温度は、約１００ないし４００℃、望ましくは２５０℃ほどである。放出された水分は、第３真空チャンバ５０８ｃ、蒸着室５０９、第４真空チャンバ５０８ｄの上部空間側で、別途の真空ポンピングを介して外部に速かに排出される。
【００６１】
次に、前記キャリア５０３に装着された基板５０１は、第５チャンバ５０８ｅを経由しつつリターンされるので、第４チャンバ５０８ｄ、蒸着室５０９の下部空間を過ぎる。
【００６２】
前記キャリア５０３に装着された基板５０１が蒸着室５０９の下部空間に移送されれば、保護膜層の元素材が基板５０１上に蒸着される。前記基板５０１に蒸着されるＭｇＯのような保護膜層の粒子は、プラズマまたは電子ビームソース５２２によって、炉５２３上の保護膜層の元素材を溶融させることによって蒸発させる。
【００６３】
蒸着された前記キャリア５０３に装着された基板５０１は、第３チャンバ５０８ｃの下部空間、第２チャンバ５０８ｂ、第１チャンバ５０８ａの方向に続けて移送され、第２ゲート弁５１７が開放されば、ロードロック・チャンバ５０７まで移送され、一定時間の冷却時間を経た後に、第１ゲート弁５０４の開放によって、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６に移送される。
【００６４】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６に移送されたキャリア５０３に装着された基板５０１は、上下移送部５１４によるキャリアローラ５１２ａと基板ローラ５１２ｂとの相互作用によって、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の上部に移動することになる。次に、ドア５１３がスリット５０６を開放し、前記基板５０１は、基板ローラ５１２ｂによって基板投入口５１５から取り出される。
【００６５】
本発明は、図面に図示された一実施形態を参考にして説明されたが、それらは、例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者ならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解することができるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によってのみ決まるのである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の保護膜層を蒸着させる装置及び該装置を利用した蒸着方法は、キャリア上に基板が装着される基板ローディング部分にチャンバを構成して外部の水分にキャリアが露出されることを防止するための保護膜層を蒸着させる装置及び該装置を利用した蒸着方法を提供するものであって、蒸着された保護膜層の一定の品質を確保することができ、例えばＰＤＤ関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】従来の一例による保護膜層を蒸着させる装置を図示した構成図である。
【図２】従来の他の例による保護膜層を蒸着させる装置を図示した構成図である。
【図３】一般的なキャリアに実装された基板を図示した平面図である。
【図４】従来のさらに他の例による保護膜層を蒸着させる装置を図示した構成図である。
【図５】本発明の一実施形態による保護膜層を蒸着させる装置を図示した構成図である。
【図６Ａ】図５のアンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部の部分を拡大図示した構成図である。
【図６Ｂ】図５のアンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部の部分を拡大図示した構成図である。
【図６Ｃ】図５のアンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部の部分を拡大図示した構成図である。
【図７Ａ】図５のキャリアについて、基板が装着される前の状態を概略的に図示した断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａのキャリアに対ついて、基板が装着された後の状態を概略的に図示した断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１００、２００、４００、５００ 蒸着装置
１０１、２０１、３０１、５０１ 基板
１０２ ロボット
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３ キャリア
１０４、５０４ 第１ゲート弁
１０５、２０５、４０５、５０７ ロードロック・チャンバ
１０６ バッファユニット１チャンバ
１０８ バッファユニット２チャンバ
１０９ リターンチャンバ
１１０ ヒータ
１１１ 蒸着室チャンバ
１１２ 電子ビームソース
１１３ 炉
１１４ 基板取り出し及び装入台
１１９、５１２ ローラ
２０６ キャリアリターン・チャンバ
３０５ マスク
４０４ 基板取り出し及び装入部
４０６ ＣＤＡ通路部
４０７ キャリア真空装入部
４１１、５０９ 蒸着室
５０５ 基板投入部
５０６ アンチ・ハイドレーション・ローディングモジュール部
５０８ 真空チャンバ
５０８ａ 第１チャンバ
５０８ｂ 第２チャンバ
５０８ｃ 第３チャンバ
５０８ｄ 第４チャンバ
５０８ｅ 第５チャンバ
５１１ 上下分離板
５１２ａ キャリアローラ
５１２ｂ 基板ローラ
５１３ ドア
５１４ 移送部
５１５ 基板投入口
５１６ スリット
５１７ 第２ゲート弁
５１８ 第３ゲート弁
５１９ 第４ゲート弁
５２０ 第５ゲート弁
５２１ 第６ゲート弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護膜層を蒸着させる装置に係り、さらに詳細には、基板上に保護膜層を蒸着するときに水分の流入を防止し、水分の排気が容易な保護膜層を蒸着させる装置及び該装置を利用した蒸着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、複数の基板間に複数の放電電極を形成し、基板間の密閉された放電空間に放電ガスを注入した状態で、各放電電極に所定の電源を印加し、放電空間に発生する紫外線によって蛍光体層の蛍光物質を励起させ、発光した光を利用して画像を具現する平板表示装置（ｆｌａｔ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ）をいう。
【０００３】
ＰＤＰの製造工程について簡略に述べれば、次の通りである。
【０００４】
第１基板の場合、第１基板上に第１放電電極を形成した後、これを埋め込むように第１誘電体層を印刷し、第１誘電体層の表面に保護膜層を形成する。第２基板の場合、第２基板上に第２放電電極を形成した後、これを埋め込むように第２誘電体層が印刷され、第２誘電体層上に放電セルを区画するための隔壁（バリアリブ）を形成し、隔壁の内側に、赤、緑、青の蛍光体層を塗布する。
【０００５】
前記過程を介して完成した第１及び第２基板は、相互整列された状態で対向する内面エッジに対し、ガラスフリット（ｇｌａｓｓ ｆｒｉｔ）でドーピングされて所定温度で熱処理する過程を介して相互封着させ、封着されたパネル間に残留する水分を始めとする不純物を除去するために、真空状態で排気を行う。次に、キセノン−ネオン（Ｘｅ−Ｎｅ）を主成分とする放電ガスを注入し、パネルに所定の電圧を印加してエージング（ａｇｉｎｇ）放電させ、ＩＣチップを装着して完成する。
【０００６】
このとき、保護膜層は、二次電子放出係数の大きい素材、例えばＭｇＯを利用して形成することによって、その表面から二次電子が放出されることによって、低電圧でガス放電が可能であるように誘導する。
【０００７】
図１は、従来の一例による保護膜層を蒸着させる装置１００を図示したものである。
【０００８】
図面を参照すれば、基板１０１は、ロボット１０２によってキャリア（ｃａｒｒｉｅｒ）１０３上に装着される。
【０００９】
前記キャリア１０３に装着された基板１０１は、第１ゲート弁１０４の開放によって、ロードロック・チャンバ１０５内に装入される。このとき、前記キャリア１０３は、ローラ１１９の駆動によって移送される。
【００１０】
前記ロードロック・チャンバ１０５に装入されたキャリア１０３に装着された基板１０１は、バッファユニット−１チャンバ１０６側に移送される。前記バッファユニット−１チャンバ１０６から蒸着室１１１の上部、バッファユニット−２チャンバ１０８を経てリターンチャンバ１０９まで移送される間、ヒータ１１０によって前記基板１０１を工程温度まで加熱する。
【００１１】
キャリア１０３に装着された基板１０１は、前記リターンチャンバ１０９下部で前記バッファユニット−２チャンバ１０８の下部を過ぎ、蒸着室チャンバ１１１の下部側に移送されつつ、ＭｇＯ元素材が基板１０１上に蒸着される。前記基板１０１に蒸着されるＭｇＯ粒子は、プラズマまたは電子ビームソース１１２によって、炉（ｈｅａｒｔｈ）１１３上のＭｇＯ元素材を溶融させることによって蒸発する。
【００１２】
蒸着された基板１０１は、前記バッファユニット−１チャンバ１０６の下部、ロードロック・チャンバ１０５、基板取り出し及び装入台１１４まで移送され、蒸着された基板１０１は、ロボット１０２によって取り出される。
【００１３】
ところで、前記基板１０１上にＭｇＯ元素材を蒸着するとき、基板１０１を支持するキャリア１０３にも、ＭｇＯ元素材の一部が蒸着される。ＭｇＯ薄膜は、水分に露出される場合、水分と物理的または化学的に容易に結合を行う傾向がある。キャリア１０３に吸湿された水分は、蒸着装置１００内で放出される場合、蒸着装置１００の環境を変化させてＭｇＯ薄膜の特性を低下させる問題を引き起こす。また、前記キャリア１０３は、大気中に露出されることによって、水蒸気圧によって膜特性が低下する現象が発生することになる。
【００１４】
かような問題を解決するために、図２に図示されているように、日本・キャノンアネルバ社のＴＯＳＳ（Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｏｎｌｙ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）方式の蒸着装置２００は、キャリア２０３が真空チャンバ内のみで移送され、大気に露出されない構造である。
【００１５】
図面を参照すれば、ロードロック・チャンバ２０５内に装入された基板２０１は、キャリアリターン・チャンバ（ｃａｒｒｉｅｒ ｒｅｔｕｒｎ ｃｈａｍｂｅｒ）２０６でキャリア２０３上に装着される。新しい基板２０１がキャリア２０３に装着される前に、すでに蒸着された基板２０１は、キャリアリターン・チャンバ２０６下部からロードロック・チャンバ２０５側に移送され、基板が装着されていないキャリア２０３がキャリアリターン・チャンバ２０６の上部に移送され、新しい基板２０１を装着できる。
【００１６】
ところで、キャノンアネルバ社のＴＯＳＳ方式は、真空中でのみ移送されるために、キャリア２０３に付着したＭｇＯによる水分吸収の問題を遮断できるが、真空中で基板２０１とキャリア２０３とを合着及び脱着しなければならないので、基板移送が複雑になるという問題点がある。
【００１７】
最近になってパネル用基板は、多面取り工法が適用されるが、大型基板を固定した後でこれを分割し、所望するサイズのパネルに製造している。
【００１８】
図３は、一般的な多面取用基板３０１と、キャリア３０３と、マスク３０５とを図示したものである。
【００１９】
図面を参照すれば、大型サイズの基板３０１をキャリア３０３上に装着し、基板３０１の蒸着面の一部をマスク３０５で覆って所望サイズのパネルに製造する。図２のＴＯＳＳ方式を適用する保護膜蒸着装置で、多面取用大型基板をキャリアリターン・チャンバ２０６まで移送するためには、ローラ駆動を使用する。
【００２０】
このとき、基板３０１とローラとが接触しうる部分は、基板３０１のエッジ部分及びマスク３０５によって覆われている部分のみが可能となる。同じ蒸着装置で多様なサイズのパネルを製造するためには、ローラの間隔と位置とが変更されてこそ可能になる。基板３０１が初めからキャリア２０３に装着されて移送されるならば、ローラ間隔の問題は発生しないが、ＴＯＳＳ方式の場合には、キャリアリターン・チャンバ２０６までは基板３０１のみが移送されねばならないので、パネル機種の変更のためには、ローラの位置が再調整されねばならない。ローラ間隔を調整するためには、真空を解除せねばならず、再び蒸着するための条件を設定するまでには長時間が要求され、生産性低下の問題が発生してしまう。
【００２１】
図４は、日本・ＵｌＶＡ社のＣＤＡ（Ｃｌｅａｎ Ｄｒｙ Ａｉｒ）方式の蒸着装置４００を示すが、ＴＯＳＳ方式の合着及び脱着が真空ではなく、乾燥した空気で管理される基板装入及び取り出し部４０４で行われる。新しく装着された基板４０１は、ＣＤＡ通路部４０６を介してキャリア真空装入部４０７に移送され、ロードロック・チャンバ４０５を介して蒸着室４１１に装入される。
【００２２】
ところで、ＣＤＡ方式は、ＴＯＳＳ方式に比べて機種の変更が容易であるという点はあるが、ＭｇＯの付着したキャリア４０３が大気と接触することを完全に遮断できず、蒸着室４１１の不純物管理がＴＯＳＳ方式ほどに良好ではない。また、長いＣＤＡ通路４０５の空気を乾燥空気に維持するための維持コストがかかってしまう。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
本発明は、前記のような問題点を解決するためのものであり、キャリア上に基板が装着される基板ローディング部分にチャンバを構成し、窒素雰囲気を形成し、正圧を維持しつつ、外部の水分にキャリアが露出されることを防止するための保護膜層を蒸着させる装置、及び該装置を利用した蒸着方法を提供するところにその目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記のような目的を達成するために、本発明の一側面による保護膜層を蒸着させる装置は、基板投入口から基板が装入され前記基板がキャリアに装着される空間を提供するアンチ・ハイドレーション・モジュールと、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと連結され真空を維持するロードロック・チャンバと、前記ロードロック・チャンバと連結され前記キャリアに装着された基板が移送される複数の真空チャンバと、前記真空チャンバ内に設けられた蒸着室と、前記蒸着室内に設けられ前記基板上に保護膜層の元素材を蒸着させるターゲット部と、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールとロードロック・チャンバと真空チャンバと蒸着室とに連続的に設けられキャリア上に装着された基板を移送させる移送部と、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールとロードロック・チャンバと真空チャンバと蒸着室との境界部に設けられ各空間を選択的に開閉させるゲート弁と、を備える。
【００２５】
また、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールの内部は、不活性雰囲気であることを特徴とする。
【００２６】
また、前記基板投入口とアンチ・ハイドレーション・モジュールとの間には、ドアによって選択的に開閉され、前記基板が装入される通路を提供するスリットが形成されている。
【００２７】
さらに、前記移送部は、前記キャリアを移送させるキャリアローラ、前記基板を移送させる基板ローラを備える。
【００２８】
また、前記キャリアローラは、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと、ロードロック・チャンバと、真空チャンバと、蒸着室とを介して連続的に配されたことを特徴とする。
【００２９】
さらに、前記基板ローラは、前記アンチ・ハイドレーション・モジュール内に設けられたことを特徴とする。
【００３０】
本発明の他の側面による保護膜層を蒸着させる装置を利用した蒸着方法は、基板投入口からアンチ・ハイドレーション・モジュール内に基板が装入される段階と、前記装入された基板が上下移送部によってキャリアに装着される段階と、前記キャリアに装着された基板がロードロック・チャンバに移送される段階と、前記キャリアに装着された基板が複数の真空チャンバを通過する段階と、前記チャンバ間の蒸着室でターゲット部によって、前記基板上に保護膜層が蒸着される段階と、前記保護膜層が蒸着された基板が前記真空チャンバと、ロードロック・チャンバと、アンチ−ハイドレーションとを経由して取り出される段階とを含む。
【００３１】
また、前記基板は、基板投入口とアンチ・ハイドレーション・モジュールとの間に設けられたスリットを介して、アンチ・ハイドレーション・モジュール内に装入されることを特徴とする。
【００３２】
さらに、前記基板がキャリアに装着される段階では、前記基板に向けてキャリアローラによって支持されたキャリアが上昇する段階と、前記キャリアの上面を基板のエッジ下面に載置する段階と、前記基板を支持する基板ローラが下降し、基板から分離される段階と、前記基板の装着されたキャリアがキャリアローラによって移送する段階とを含む。
【００３３】
さらに、前記チャンバの一部および前記蒸着室の中には上下分離板が設けられ、上部空間を通過するキャリアに装着された基板から蒸発した水分を外部に排出させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の保護膜層を蒸着させる装置及び該装置を利用した蒸着方法は、次のような効果を得ることができる。
【００３５】
第一に、キャリアが大気に露出されないので、長時間使用しても蒸着室内部の水蒸気圧が増大せず、蒸着された保護膜層の一定の品質を確保することができる。
【００３６】
第二に、キャリアが一定時間経過した後でも、蒸着室の水蒸気圧が増加しないため、蒸着装置の維持補修期間が延びて生産性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の一実施形態による保護膜層を蒸着させる装置について詳細に説明する。
【００３８】
図５は、本発明の一実施形態による保護膜層を蒸着させる装置５００を図示したものである。
【００３９】
図５を参照すれば、前記蒸着装置５００は、アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部（ａｎｔｉ-ｈｙｄｒａｔｉｏｎ ｌｏａｄｉｎｇ ｍｏｄｕｌｅ ｐａｒｔ）５０６と、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６と連通されたロードロック・チャンバ５０７と、前記ロードロック・チャンバ５０７と連通された複数の真空チャンバ５０８と、前記真空チャンバ５０８内に設けられた蒸着室５０９とを備える。
【００４０】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の前方には、基板投入部５０５上の基板５０１が移送される基板投入口５１５が別途のチャンバから構成されている。前記基板投入口５１５は、スリット５１６を介して前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６と連通している。前記基板投入口５１５は、不活性雰囲気を維持するアンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の上端に結合され、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６で消耗される不活性ガスの量を最小化させている。
【００４１】
前記スリット５１６は、基板投入部５０５上の基板５０１が装入可能な最小限のサイズに形成されており、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の内部を正圧に維持する役割を行う。前記スリット５１６には、これを選択的に開閉するために、ドア５１３が設けられている。前記ドア５１３は、基板５０１が装入されるときに開放され、その以外には、前記スリット５１６を閉鎖させ、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内部の不活性ガスの損失を防止している。
【００４２】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内には、窒素のような不活性ガスが注入されている。それにより、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の内部は、不活性ガスの雰囲気を維持しているので、水蒸気圧が存在しない状態となる。
【００４３】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６、ロードロック・チャンバ５０７、複数の真空チャンバ５０８、蒸着室５０９の内部には、キャリア５０３に装着された基板５０１を移送させるローラ５１２が設けられている。前記ローラ５１２は、図７Ａに図示されているような前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６と、ロードロック・チャンバ５０７と、真空チャンバ５０８と、蒸着室５０９との内部を無限軌道運動を行うキャリアローラ５１２ａと、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内で、前記基板投入口５１５から装入される基板５０１をキャリア５０３上に装着するための基板ローラ５１２ｂとである。
【００４４】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内には、前記キャリアローラ５１２ａと、基板ローラ５１２ｂとを上下に昇降させる上下移送部５１４が設けられている。前記上下移送部５１４は、油圧シリンダのような昇降手段によって昇降させることができる構造であれば、いずれか一つに限定されるものではない。前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内では、キャリアローラ５１２ａと、基板ローラ５１２ｂと、それらを昇降させる上下移送部５１４との作用によって、キャリア５０３に対して基板５０１の着脱が可能である。
【００４５】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６とロードロック・チャンバ５０７との間には、第１ゲート弁５０４が設けられている。前記ロードロック・チャンバ５０７と真空チャンバ５０８間とのには、第２ゲート弁５１７が設けられている。それにより、前記ロードロック・チャンバ５０７は、前記キャリア５０３に装着された基板５０１の装入後、前記第１ゲート弁５０４と第２ゲート弁５１７とが前記ロードロック・チャンバ５０７の内部を遮蔽させ、前記ロードロック・チャンバ５０７の圧力を真空チャンバ５０８の圧力と同じように調節する。
【００４６】
前記真空チャンバ５０８は、複数のゲート弁、すなわち第３ゲート弁５１８、第４ゲート弁５１９、第５ゲート弁５２０、第６ゲート弁５２１が設けられることによって、第１チャンバ５０８ａと、第２チャンバ５０８ｂと、第３チャンバ５０８ｃと、第４チャンバ５０８ｄと、第５チャンバ５０８ｅとに区画される。前記真空チャンバ５０８は、複数のチャンバ５０８ａないし５０８ｅに区画されることによって、真空維持を段階的に行え、いずれか１つのチャンバに異常が発生しても、当該チャンバのみをゲート弁で遮蔽することによって、修理が容易になされる。
【００４７】
前記第３チャンバ５０８ｃと第４チャンバ５０８ｄとの間には、蒸着室５０９が設けられている。前記第３チャンバ５０８ｃと、蒸着室５０９と、第４チャンバ５０８ｄとには、複数のヒータ５１０が設けられており、上下分離板５１１が設けられている。前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６を介して投入されたキャリア５０３に装着された基板５０１は、前記ヒータ５１０によって加熱される。
【００４８】
従来の図１、図２、図４の蒸着装置１００，２００，４００は、加熱時にキャリアと基板から吸着された水分が放出され、蒸着室内部の水蒸気圧を増大させる。
【００４９】
本実施形態では、前記蒸着室５０９を分離する上下分離板５１１が設けられているので、上下移送部５１４側に別途に真空ポンピングを行うこととなる。その場合、基板５０１やキャリア５０３から放出された水分は、蒸着のなされる蒸着室５０９の下部に移動せずに、排気されて蒸着室５０９内部の水蒸気圧を増大させない。前記ヒータ５１０は、前記上下分離板５１１によって分離された上下空間にそれぞれ設けられており、前記ヒータ５１０自体が上下分離板の役割を代替することも可能である。
【００５０】
前記蒸着室５０９には、前記基板５０１上に保護膜層を形成するために、ターゲット部、例えばプラズマまたは電子ビームソース５２２が設けられており、前記プラズマまたは電子ビームソース５２２と隣接したところには、炉（ｈｅａｒｔｈ）５２３が設けられており、基板５０１上に蒸着されるＭｇＯのような保護膜層の元素材は、プラズマまたは電子ビームソース５２２によって、炉５２３上の保護膜層の元素材を溶融して蒸発させることができる。
【００５１】
前記のような構成を有する保護膜層を蒸着させる装置５００の作用について、図５、図６Ａないし図６Ｃ、図７Ａ及び図７Ｂを参照しつつ述べれば、次の通りである。
【００５２】
まず、図６Ａに図示されているように、基板投入口５１５で、スリット５１６を介して基板５０１が装入される。このとき、前記キャリア５０３は、前記基板投入口５１５に搬出されないので、前記基板５０１と共に移送されずに、前記基板５０１のみ移送される。前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内では、上下移送部５１４によって、ローラ５１２上のキャリア５０３が上昇することになる。
【００５３】
次に、図６Ｂに図示されているように、前記キャリア５０３上には、前記基板投入口５１５を介して装入された基板５０１が装着される。前記基板５０１が装入された後には、前記スリット５１６は、ドア５１３によって密閉され、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の内部を正圧に維持する。前記キャリア５０３上に装着された基板５０１が前記ロードロック・チャンバ５０７に進めば、図６Ｃに図示されているように、上下移送部５１４は下降する。
【００５４】
前記キャリア５０３に対する基板５０１が装着される過程は、図７Ａに図示されているように、前記スリット５１６を介して基板ローラ５１２ｂ上に基板５０１が支持された状態で、アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６内に装入されれば、上下移送部５１４によって、キャリア５０３を支持するキャリアローラ５１２ａが昇降することになる。
【００５５】
このとき、前記キャリア５０３は、四角の枠状に形成されており、基板５０１は、板型ガラスによって形成されているので、前記基板５０１の下面は、基板ローラ５１２ｂによって支持され、前記キャリア５０３の下面は、キャリアローラ５１２ａによって支持されているなど、互いに独立的に作用可能である。
【００５６】
次に、図７Ｂに図示されているように、昇降されたキャリアローラ５１２ａによって支持されたキャリア５０３の上面には、前記基板ローラ５１２ｂによって移送された基板５０１の下面が載置されることになる。前記基板５０１がキャリア５０３上に無事に載置されれば、前記基板ローラ５１２ｂは、前記上下移送部５１４によってアンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の下部空間に下降する。
【００５７】
それにより、前記キャリア５０３上には、基板５０１が装着され、前記キャリア５０３は、キャリアローラ５１２ａによって、前記ロードロック・チャンバ５０７内に移送が可能である。また、前記基板ローラ５１２ｂは、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の内部でのみ昇降することになる。
【００５８】
次に、第１ゲート弁５０４が開放され、前記キャリア５０３に装着された基板５０１は、キャリアローラ５１２ａの回転動によって、ロードロック・チャンバ５０７内に移送される。このとき、前記ロードロック・チャンバ５０７の内部は、真空ポンプを利用して圧力を第１真空チャンバ５０８ａと相応するように調節する。
【００５９】
次に、第２ゲート弁５１７が開放され、前記キャリア５０３に装着された基板５０１は、第１真空チャンバ５０８ａ、第２真空チャンバ５０８ｂを過ぎて、上下分離板５１１によって分離された第３真空チャンバ５０８ｃ、蒸着室５０９、第４真空チャンバ５０８ｄの上部空間を過ぎることとなる。
【００６０】
このとき、第３真空チャンバ５０８ｃ、蒸着室５０９、第４真空チャンバ５０８ｄの上部空間には、複数のヒータ５１０が設けられているので、移送されるキャリア５０３に装着された基板５０１は、加熱されつつ水分を放出する。前記ヒータ５１０によって加えられる加熱温度は、約１００ないし４００℃、望ましくは２５０℃ほどである。放出された水分は、第３真空チャンバ５０８ｃ、蒸着室５０９、第４真空チャンバ５０８ｄの上部空間側で、別途の真空ポンピングを介して外部に速かに排出される。
【００６１】
次に、前記キャリア５０３に装着された基板５０１は、第５チャンバ５０８ｅを経由しつつリターンされるので、第４チャンバ５０８ｄ、蒸着室５０９の下部空間を過ぎる。
【００６２】
前記キャリア５０３に装着された基板５０１が蒸着室５０９の下部空間に移送されれば、保護膜層の元素材が基板５０１上に蒸着される。前記基板５０１に蒸着されるＭｇＯのような保護膜層の粒子は、プラズマまたは電子ビームソース５２２によって、炉５２３上の保護膜層の元素材を溶融させることによって蒸発させる。
【００６３】
蒸着された前記キャリア５０３に装着された基板５０１は、第３チャンバ５０８ｃの下部空間、第２チャンバ５０８ｂ、第１チャンバ５０８ａの方向に続けて移送され、第２ゲート弁５１７が開放されば、ロードロック・チャンバ５０７まで移送され、一定時間の冷却時間を経た後に、第１ゲート弁５０４の開放によって、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６に移送される。
【００６４】
前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６に移送されたキャリア５０３に装着された基板５０１は、上下移送部５１４によるキャリアローラ５１２ａと基板ローラ５１２ｂとの相互作用によって、前記アンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部５０６の上部に移動することになる。次に、ドア５１３がスリット５０６を開放し、前記基板５０１は、基板ローラ５１２ｂによって基板投入口５１５から取り出される。
【００６５】
本発明は、図面に図示された一実施形態を参考にして説明されたが、それらは、例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者ならば、それらから多様な変形及び均等な他実施形態が可能であるという点を理解することができるであろう。従って、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によってのみ決まるのである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の保護膜層を蒸着させる装置及び該装置を利用した蒸着方法は、キャリア上に基板が装着される基板ローディング部分にチャンバを構成して外部の水分にキャリアが露出されることを防止するための保護膜層を蒸着させる装置及び該装置を利用した蒸着方法を提供するものであって、蒸着された保護膜層の一定の品質を確保することができ、例えばＰＤＤ関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】従来の一例による保護膜層を蒸着させる装置を図示した構成図である。
【図２】従来の他の例による保護膜層を蒸着させる装置を図示した構成図である。
【図３】一般的なキャリアに実装された基板を図示した平面図である。
【図４】従来のさらに他の例による保護膜層を蒸着させる装置を図示した構成図である。
【図５】本発明の一実施形態による保護膜層を蒸着させる装置を図示した構成図である。
【図６Ａ】図５のアンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部の部分を拡大図示した構成図である。
【図６Ｂ】図５のアンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部の部分を拡大図示した構成図である。
【図６Ｃ】図５のアンチ・ハイドレーション・ローディング・モジュール部の部分を拡大図示した構成図である。
【図７Ａ】図５のキャリアについて、基板が装着される前の状態を概略的に図示した断面図である。
【図７Ｂ】図７Ａのキャリアに対ついて、基板が装着された後の状態を概略的に図示した断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
１００、２００、４００、５００ 蒸着装置
１０１、２０１、３０１、５０１ 基板
１０２ ロボット
１０３、２０３、３０３、４０３、５０３ キャリア
１０４、５０４ 第１ゲート弁
１０５、２０５、４０５、５０７ ロードロック・チャンバ
１０６ バッファユニット１チャンバ
１０８ バッファユニット２チャンバ
１０９ リターンチャンバ
１１０ ヒータ
１１１ 蒸着室チャンバ
１１２ 電子ビームソース
１１３ 炉
１１４ 基板取り出し及び装入台
１１９、５１２ ローラ
２０６ キャリアリターン・チャンバ
３０５ マスク
４０４ 基板取り出し及び装入部
４０６ ＣＤＡ通路部
４０７ キャリア真空装入部
４１１、５０９ 蒸着室
５０５ 基板投入部
５０６ アンチ・ハイドレーション・ローディングモジュール部
５０８ 真空チャンバ
５０８ａ 第１チャンバ
５０８ｂ 第２チャンバ
５０８ｃ 第３チャンバ
５０８ｄ 第４チャンバ
５０８ｅ 第５チャンバ
５１１ 上下分離板
５１２ａ キャリアローラ
５１２ｂ 基板ローラ
５１３ ドア
５１４ 移送部
５１５ 基板投入口
５１６ スリット
５１７ 第２ゲート弁
５１８ 第３ゲート弁
５１９ 第４ゲート弁
５２０ 第５ゲート弁
５２１ 第６ゲート弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板投入口から基板が装入され、前記基板がキャリアに装着される空間を提供するアンチ・ハイドレーション・モジュールと、
前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと連結され、真空を維持するロードロック・チャンバと、
前記ロードロック・チャンバと連結され、前記キャリアに装着された基板が移送される複数の真空チャンバと、
前記真空チャンバ内に設けられた蒸着室と、
前記蒸着室内に設けられ、前記基板上に保護膜層の元素材を蒸着させるターゲット部と、
前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと、ロードロック・チャンバと、真空チャンバと、蒸着室とに連続的に設けられ、キャリア上に装着された基板を移送させる移送部と、
前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと、ロードロック・チャンバと、真空チャンバと、蒸着室との境界部に設けられ、各空間を選択的に開閉させるゲート弁とを備えることを特徴とする保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項２】
前記アンチ・ハイドレーション・モジュールの内部は、不活性雰囲気であることを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項３】
前記基板投入口とアンチ・ハイドレーション・モジュールとの間には、ドアによって選択的に開閉され、前記基板が装入される通路を提供するスリットが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項４】
前記真空チャンバは、多段で真空を維持するために、複数のチャンバに分離されたことを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項５】
前記チャンバ中の一部と蒸着室は、上下分離板によって上下空間に分離されたことを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項６】
前記チャンバ中の一部と蒸着室には、前記基板を加熱するヒータが設けられたことを特徴とする請求項５に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項７】
前記ターゲット部は、プラズマまたは電子ビームソースと、保護膜層の元素材が装着された炉とを備えることを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項８】
前記移送部は、前記キャリアを移送させるキャリアローラ、前記基板を移送させる基板ローラを備えることを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項９】
前記キャリアローラは、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと、ロードロック・チャンバと、真空チャンバと、蒸着室とを介して、連続的に配されたことを特徴とする請求項８に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項１０】
前記基板ローラは、前記アンチ・ハイドレーション・モジュール内に設けられたことを特徴とする請求項８に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項１１】
前記アンチ・ハイドレーション・モジュール内には、前記キャリアローラと、基板ローラを昇降させる上下移送部とがさらに設けられたことを特徴とする請求項１０に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項１２】
基板投入口からアンチ・ハイドレーション・モジュール内に基板が装入される段階と、
前記装入された基板が上下移送部によってキャリアに装着される段階と、
前記キャリアに装着された基板がロードロック・チャンバに移送される段階と、
前記キャリアに装着された基板が複数の真空チャンバを通過する段階と、
前記真空チャンバ間に設けられた蒸着室のターゲット部によって、前記基板上に保護膜層が蒸着される段階と、
前記保護膜層が蒸着された基板が前記真空チャンバと、ロードロック・チャンバと、アンチ−ハイドレーションとを経由して取り出される段階とを含むことを特徴とする保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１３】
前記基板は、基板投入口とアンチ・ハイドレーション・モジュールとの間に設けられたスリットを介して、アンチ・ハイドレーション・モジュール内に装入されることを特徴とする請求項１２に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１４】
前記基板が前記キャリアに装着される段階は、
前記キャリアが前記基板に向けて上昇する段階と、
前記キャリアの上面を基板のエッジ下面に載置する段階と、
前記基板を支持する基板ローラが下降し、基板から分離される段階と、
前記基板の装着されたキャリアが前記キャリアローラによって移送する段階と、を含むことを特徴とする請求項１２に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１５】
アンチ・ハイドレーション・モジュールの内部は、不活性雰囲気を維持することを特徴とする請求項１２に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１６】
前記ロードロック・チャンバでは、前記キャリアに装着された基板が移送された後でゲート弁を閉鎖し、隣接するように連通された前記真空チャンバの圧力と相応するように調節することを特徴とする請求項１２に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１７】
前記キャリアに装着された基板が、前記真空チャンバの一部と、前記真空チャンバの間に設けられた蒸着室とを通過するときに、前記真空チャンバの一部および前記蒸着室の内部に設けられたヒータを加熱してキャリアに装着された基板上の水分を蒸発させることを特徴とする請求項１２に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１８】
前記チャンバの一部および前記蒸着室の中には上下分離板が設けられ、上部空間を通過するキャリアに装着された基板から蒸発した水分を外部に排出させることを特徴とする請求項１７に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１】
基板投入口から基板が装入され、前記基板がキャリアに装着される空間を提供するアンチ・ハイドレーション・モジュールと、
前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと連結され、真空を維持するロードロック・チャンバと、
前記ロードロック・チャンバと連結され、前記キャリアに装着された基板が移送される複数の真空チャンバと、
前記真空チャンバ内に設けられた蒸着室と、
前記蒸着室内に設けられ、前記基板上に保護膜層の元素材を蒸着させるターゲット部と、
前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと、ロードロック・チャンバと、真空チャンバと、蒸着室とに連続的に設けられ、キャリア上に装着された基板を移送させる移送部と、
前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと、ロードロック・チャンバと、真空チャンバと、蒸着室との境界部に設けられ、各空間を選択的に開閉させるゲート弁とを備えることを特徴とする保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項２】
前記アンチ・ハイドレーション・モジュールの内部は、不活性雰囲気であることを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項３】
前記基板投入口とアンチ・ハイドレーション・モジュールとの間には、ドアによって選択的に開閉され、前記基板が装入される通路を提供するスリットが形成されたことを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項４】
前記真空チャンバは、多段で真空を維持するために、複数のチャンバに分離されたことを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項５】
前記チャンバ中の一部と蒸着室は、上下分離板によって上下空間に分離されたことを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項６】
前記チャンバ中の一部と蒸着室には、前記基板を加熱するヒータが設けられたことを特徴とする請求項５に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項７】
前記ターゲット部は、プラズマまたは電子ビームソースと、保護膜層の元素材が装着された炉とを備えることを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項８】
前記移送部は、前記キャリアを移送させるキャリアローラ、前記基板を移送させる基板ローラを備えることを特徴とする請求項１に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項９】
前記キャリアローラは、前記アンチ・ハイドレーション・モジュールと、ロードロック・チャンバと、真空チャンバと、蒸着室とを介して、連続的に配されたことを特徴とする請求項８に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項１０】
前記基板ローラは、前記アンチ・ハイドレーション・モジュール内に設けられたことを特徴とする請求項８に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項１１】
前記アンチ・ハイドレーション・モジュール内には、前記キャリアローラと、基板ローラを昇降させる上下移送部とがさらに設けられたことを特徴とする請求項１０に記載の保護膜層を蒸着させる装置。
【請求項１２】
基板投入口からアンチ・ハイドレーション・モジュール内に基板が装入される段階と、
前記装入された基板が上下移送部によってキャリアに装着される段階と、
前記キャリアに装着された基板がロードロック・チャンバに移送される段階と、
前記キャリアに装着された基板が複数の真空チャンバを通過する段階と、
前記真空チャンバ間に設けられた蒸着室のターゲット部によって、前記基板上に保護膜層が蒸着される段階と、
前記保護膜層が蒸着された基板が前記真空チャンバと、ロードロック・チャンバと、アンチ−ハイドレーションとを経由して取り出される段階とを含むことを特徴とする保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１３】
前記基板は、基板投入口とアンチ・ハイドレーション・モジュールとの間に設けられたスリットを介して、アンチ・ハイドレーション・モジュール内に装入されることを特徴とする請求項１２に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１４】
前記基板が前記キャリアに装着される段階は、
前記キャリアが前記基板に向けて上昇する段階と、
前記キャリアの上面を基板のエッジ下面に載置する段階と、
前記基板を支持する基板ローラが下降し、基板から分離される段階と、
前記基板の装着されたキャリアが前記キャリアローラによって移送する段階と、を含むことを特徴とする請求項１２に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１５】
アンチ・ハイドレーション・モジュールの内部は、不活性雰囲気を維持することを特徴とする請求項１２に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１６】
前記ロードロック・チャンバでは、前記キャリアに装着された基板が移送された後でゲート弁を閉鎖し、隣接するように連通された前記真空チャンバの圧力と相応するように調節することを特徴とする請求項１２に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１７】
前記キャリアに装着された基板が、前記真空チャンバの一部と、前記真空チャンバの間に設けられた蒸着室とを通過するときに、前記真空チャンバの一部および前記蒸着室の内部に設けられたヒータを加熱してキャリアに装着された基板上の水分を蒸発させることを特徴とする請求項１２に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【請求項１８】
前記チャンバの一部および前記蒸着室の中には上下分離板が設けられ、上部空間を通過するキャリアに装着された基板から蒸発した水分を外部に排出させることを特徴とする請求項１７に記載の保護膜層を蒸着させる方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図６Ｃ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【公開番号】特開２００８−２３１５７５（Ｐ２００８−２３１５７５Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７６０４６（Ｐ２００８−７６０４６）
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２４日（２００８．３．２４）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
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