基板を処理するための処理装置及び方法
【課題】基板上に層系、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を形成するための処理装置を提供する。
【解決手段】処理装置１は、基板をその内部で処理するための１つ以上の処理ステーションＡ、２から成る集合体と、基板上に堆積された層系上に封止要素を施すための第１封止ツール６ａを備える第１封止モジュール５ａを備える。更に、処理装置１は第２の封止ツール６ｂを備えた少なくとも第２の封止モジュール５ｂを備え、２つの封止モジュール５ａ、５ｂを設けることで、処理装置１を連続的に稼動させている間に、そのうちの１つ、例えば第２モジュール５ｂを洗浄し、その間に第１封止モジュール５ａによりコーティング済み基板上に封止を形成する。ＯＬＥＤコーティングとＯＬＥＤコーティング上への封止要素の堆積をコーティング装置により連続的に行う。
【解決手段】処理装置１は、基板をその内部で処理するための１つ以上の処理ステーションＡ、２から成る集合体と、基板上に堆積された層系上に封止要素を施すための第１封止ツール６ａを備える第１封止モジュール５ａを備える。更に、処理装置１は第２の封止ツール６ｂを備えた少なくとも第２の封止モジュール５ｂを備え、２つの封止モジュール５ａ、５ｂを設けることで、処理装置１を連続的に稼動させている間に、そのうちの１つ、例えば第２モジュール５ｂを洗浄し、その間に第１封止モジュール５ａによりコーティング済み基板上に封止を形成する。ＯＬＥＤコーティングとＯＬＥＤコーティング上への封止要素の堆積をコーティング装置により連続的に行う。
【発明の詳細な説明】
【発明の分野】
【０００１】
本発明は基板上に層系、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を形成するための処理装置に関し、この装置は前記基板をその内部にて処理するための1つ以上の処理ステーションの集合体と、前記基板上に堆積された前記層系を封止するための第１封止ツールを備える第１封止モジュールを備える。更に、本発明は基板を処理するための方法、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料を含む層系（ＯＬＥＤ）を基板上に堆積するための方法に関する。
【発明の背景】
【０００２】
多くの技術分野において、基板上に堆積させた多層コーティングが必要とされている。特に、エレクトロニクスの分野において、ディスプレイ及びフラットパネルの重要性は増している。例えば、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）パネルは、基板上に多層系を堆積することで工業的に製造されている。多層系には少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）が含まれる。通常、得られるＯＬＥＤデバイス、例えばＯＬＥＤディスプレイ、光源、有機電子デバイス、太陽電池その他は基板（例えばガラス製）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）層、少なくとも１つの有機発光層及びカソードを備える。
【０００３】
通常、ＯＬＥＤコーティング機械は、中央搬送チャンバと、その周囲に配置された、異なる処理及び／又はコーティング工程を実行するための様々なモジュールを有するクラスタツールとして構成されている。
【０００４】
ＯＬＥＤ層系は環境に敏感であり、周囲条件下での性能の低下を防止するためには、ＯＬＥＤ層系上に封止又は保護層（系）を適用する必要がある。封止方法には、ガラス又は金属キャップ又は薄膜をも使用した封止処理が含まれる。別の実施形態において、封止層は有機及び／又は無機層、耐擦過性コーティング等から成る積層体を備えている。
【０００５】
封止要素を施すにあたって、基板はクラスタツールから取り除かれ、その内部で封止作業が行われる「グローブボックス」と呼ばれる設備へと輸送される。
【０００６】
しかしながら、クラスタシステムの使用には幾つかの欠点がある。特に、個々のモジュール内における清浄度要件及び処理条件は十分なものだが、クラスタツールのスループットと性能は極めて低い。少なくとも、ＯＬＥＤデバイスの大量生産には性能が不十分である。更に、コーティングシステムからグローブボックスへの間にＯＬＥＤが損傷される又は汚染される可能性がある。
【０００７】
ＯＬＥＤコーティングシステムの性能を改善するために、従来より直列式のコーティング構成とすることでＯＬＥＤデバイスを連続的に製造していた。これらのシステムにおいて、基板は多数の連続した処理チャンバ内を通して輸送され、必要な方法工程へと連続的に供される。複数の層が、システム全体に亘って延びる一本の経路上で堆積される。処理チャンバには、例えばコーティングチャンバ、表面処理チャンバ等が含まれる。
【０００８】
有機エレクトロルミネセント材料でコーティングした基板（ＯＬＥＤ）を製造するための直列式コーティングシステムはＥＰ１７１７３３９Ａ２に開示されており、その内容は引用により本願に組み込まれる。
【０００９】
しかしながら、封止チャンバを頻繁に、例えば少なくとも毎日洗浄しなくてはならないことから、封止要素は作業ラインには連結されていない及び／又は作業ラインから分離された封止ステーション内でコーティング済み基板上に堆積される。そうでない場合、もし封止モジュールが直列式コーティングシステム内に統合されていると、洗浄作業中、ライン内での基板の輸送を停止させなくてはならなくなり、直列式コーティングシステム内での製造を洗浄期間中は完全に停止させなくてはならない。
【発明の目的】
【００１０】
本発明の目的は高いスループットを有し、高く信頼できるＯＬＥＤ製品純度レベルのコーティング・封止装置を提供することである。
【技術的解決】
【００１１】
この目的は、請求項１に記載の処理装置と請求項１２に記載の、基板上に層系を形成するための方法を提供することで達成される。
【００１２】
基板上に層系、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を形成するための本発明の処理装置は、前記基板をその内部で処理するための１つ以上の処理ステーションから成る集合体と、前記基板上に堆積された前記層系上に封止を施すための第１封止ツールを備える第１封止モジュールを備える。処理装置は少なくとも第２の封止モジュールを更に備え、第２封止モジュールは前記基板上に堆積された前記層系に封止を施すための第２封止ツールを少なくとも備えており、前記処理装置は前記第１封止モジュール又は前記第２封止モジュールのいずれかにおいて前記基板上に堆積された前記層系上に前記封止を施すように構成されている。
【００１３】
２つの封止モジュールを設けることで、処理装置を連続的に稼動させている間に、そのうちの１つ、例えば第２モジュールを洗浄し、その間に第１封止モジュールによりコーティング済み基板上に封止要素を形成することができる。１回の運転又は既定の運転回数ｎ＝１、２、３・・・・が終わった後、第２の封止モジュールを用いて後続する多数のコーティング済み基板上への封止要素の形成を行い、その間に第１の封止モジュールを洗浄過程に供する。このようにして、ＯＬＥＤコーティングの堆積と前記ＯＬＥＤコーティング上への封止をコーティング装置により連続的に行う。全製造工程が連続的なのに対し、処理及び封止ステーションでの処理は静的又は静止であってもよい。
【００１４】
従って、本発明は、多層系を基板上に連続運転／製造モードで堆積し、少なくとも１つの封止（要素）を堆積済みの多層系上に堆積することができる直列式の処理（コーティング）ステーション集合体の利点を生かした、高い性能とスループットを有するコーティング・封止複合システムである処理装置を提案する。封止（要素）は保護層、複数の保護層から成る系、例えば耐擦過性コーティング、カバー等のみならず有機及び／又は無機層から成る積層体である。２つの封止チャンバを配置し、ＯＬＥＤ層系上に封止層を堆積するのにこれら２つの封止チャンバを交互に使用することで、直列式コーティング・封止複合システム内での基板の搬送を妨げることなく封止チャンバを定期的に洗浄することができる。
【００１５】
直列に配置された処理ステーション内において、各基板は直線状の堆積経路を通る。「直線状」とは、基板ローディングステーションから基板アンローディングステーションへの途中で基板が各処理ステーションを通過することを意味する。基板を必ずしも常に同じ方向に輸送する必要はないが、前記直線状の堆積経路に沿って連続的に処理されるべく互いに前後する。処理対象である基板は製造ラインを次から次へと連続的に通過する。封止モジュールをコーティングライン／堆積経路の出口に直接的、或いは例えばポンプチャンバ、バッファチャンバ又は中間チャンバを介して様々な配置で間接的に連結してもよい。
【００１６】
「層系」という用語は、１つ以上の層を有する構造について言及している。層は構造化されていても非構造化であってもよく、つまり層はパターンを有していても、或いは全基板領域上にほぼ均質な薄層として延びるものであってもよい。少なくとも１つの層が有機発光半導体材料を含む（ＯＬＥＤ）。更に、層は有機及び／又は非有機材料（例えば、金属層）を含んでいてもよい。
【００１７】
好ましくは、１つ以上の処理ステーションの集合体は前記基板上に層を堆積するための少なくとも１つのコーティングステーションを備える。
【００１８】
処理装置は、各種処理ステーション／モジュールを有するコーティングシステムを備えていてもよい。処理ステーション／モジュールはコーティングステーションを構成するが、エッチングステーション、中間チャンバ、ポンプチャンバその他を含んでいてもよい。コーティングステーションでは異なるコーティング処理、例えばＰＶＤ、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＲＦ−ＰＥＣＶＤ、スパッタ処理等を実行することができる。封止システムは少なくとも２つの封止モジュールを備え、封止モジュールは独立して操作することができる。特に、封止モジュールは任意及び選択的に稼動させることができる。
【００１９】
好ましい実施形態において、コーティングステーションは有機発光半導体層（ＯＬＥＤ）を前記基板上に堆積するための少なくとも１つのツールを備えている。酸素又は水に曝露された場合、有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）で使用されるカソード材料及び有機分子の寿命は限られることから、これらのシステムには封止（要素）又は保護層（系）を施すことが必要とされる。封止方法にはガラス又は金属キャップ又は薄膜封止処理を施すことが含まれる。通常、得られるＯＬＥＤディスプレイは基板（例えばガラス製）、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）層、少なくとも１つの有機発光層及びカソードを備える。この層系の最上部に、層系を封じる形で封止要素が設けられ、この封止要素は耐擦過性コーティングのみならず有機及び／又は無機層の積層体を備える。
【００２０】
前記第１封止モジュールは好ましくは前記第１封止モジュールの少なくとも１つのコンポーネントを洗浄するための第１手段を備え、前記第２封止モジュールは前記第２封止モジュールの少なくとも１つのコンポーネントを洗浄するための第２手段を備える。洗浄は高速プラズマエッチング処理によって行ってもよい。しかしながら、洗浄は封止チャンバ及び／又は封止ツールの（汚染）コンポーネントを交換することで行うこともできる。洗浄対象である封止チャンバにアクセス手段を設けることで封止ステーションのコンポーネントを洗浄することも可能である。
【００２１】
前記処理ステーション集合体の処理ステーションは直列に配置することができる。このようにして、多数の連続する基板を、連続する方法工程において途切れることなくコーティングすることが可能である。
【００２２】
好ましい実施形態において、第１封止モジュール及び第２封止モジュールは互いに平行に配置される。この実施形態において、２つ以上の封止チャンバは直列式コーティング装置の終端部に例えば搬送チャンバを介して連結することができる。封止チャンバは互いに平行に配置される。これは、（コーティング済みの）基板が第１封止チャンバ又は第２（又は第３、第４等）封止チャンバのいずれかへと輸送されて処理されることを意味している。残りのチャンバへの基板の進入はなく、第１封止モジュール内にて封止要素を層系上に被覆している間、残りのチャンバを洗浄過程、コンポーネントの保守又は交換に供することができる。従って、「平行」という語を必ずしも厳密に幾何学的な意味で捉える必要はない。
【００２３】
コーティングラインから相次いで送り出されてくる基板は第１及び第２又は各種封止チャンバの１つ内で交互に処理される。従って、洗浄対象である封止チャンバの１つを作業ラインから分離及び／又は切り離して、残りの封止チャンバによりコーティング・封止複合システムを継続して運転することができる。更に、封止作業をチャンバの１つで実行している間、内部洗浄処理、例えばプラズマエッチング処理を残りのチャンバで行うことができる。この場合、封止及び洗浄期間を封止チャンバの１つにおける封止作業毎に、又はｎ封止作業回（ｎ＝１、２、３・・・）毎に平行封止チャンバ間で交互に行うことが可能である。しかしながら、既定の時間の経過後にチャンバ間で封止と洗浄の切り替えを行うこともある。
【００２４】
特定の実施形態において、処理装置は１つ以上の処理ステーションから成る前記集合体と直列となるように配置された搬送ステーションを備え、前記搬送ステーションは基板を前記処理ステーション集合体から受け取り、前記第１封止モジュール及び前記第２封止モジュールのいずれかに搬送するように構成されている。例えば搬送チャンバは回転チャンバであり、基板を封止チャンバのいずれかに送り、かつ各封止チャンバから基板を受け取る回転式輸送システムを備える。又、輸送システムはコーティングシステムから送り出されてくる基板を受け取り、基板アンローディングステーション又は回転チャンバと基板アンローディングステーションとの間に配置された中間モジュールへと送る。
【００２５】
封止モジュールは直列式の処理ステーション集合体内において、基板の輸送方向を横断する、特には直交方向に配置することができる。これには封止チャンバを搬送チャンバ周囲に星型クラスタ構造に配置することが含まれる。
【００２６】
別の実施形態において、第１封止モジュール及び第２封止モジュールは前記処理ステーション集合体の処理ステーションと直列となるように配置される。つまり、基板の輸送経路は、基板がコーティングシステムを通過した後、２つ（又は封止チャンバの数に対応した数）に分岐する。基板は第１封止チャンバを含む第１分岐又は第２封止チャンバを含む第２分岐（又は第３分岐その他）のいずれかに送られる。封止後、複数の経路は再度合流する又は分岐したまま基板アンローディングステーションへと続く。
【００２７】
本発明の別の実施形態において、第１封止モジュール及び第２封止モジュールは互いに直列となるように配置されている。
【００２８】
直列配置の場合、封止チャンバはコーティングモジュールの（直列）配列の（基板輸送方向に対して）下流側に、コーティングモジュールと直列となるように最終コーティングモジュールと連結されている。つまり、第１封止チャンバは最終コーティングステーションに直接的又は間接的に連結され、第２封止ステーションは第１封止ステーションと直列に連結されている。第３封止ステーションは第２封止ステーションと直列に連結することができ、以下同様となる。封止ステーションは基板を受け取るための第１開口部と基板を放出するための第２開口部を有していてもよい。第１封止チャンバはコーティングラインの出口側開口部とその第１開口部で連結されている。第１封止チャンバの第２開口部は、第２封止チャンバの第１開口部に連結されている。第２封止チャンバの第２開口部は、基板アンローディングステーションに直接的又は１つ以上の中間チャンバを介して間接的に連結されている。
【００２９】
この実施形態において、各基板は直列に配置された全ての封止チャンバを通過する。通常、処理装置の稼働中、第１基板の第１層系が封止チャンバの１つにおいて封止されている間、その他の（第２）封止チャンバは洗浄用プラズマによって洗浄される。洗浄用プラズマのエッチング速度はコーティング用プラズマよりも速いことから、第２チャンバにおける洗浄時間は第１チャンバ内でのコーティング時間よりも短い。次の運転で、別の基板を第１及び第２封止チャンバの１つに搬送し封止し、その間にもう一方のチャンバをプラズマで洗浄する。通常、この運転回中に、コーティング済みの基板を、先行の運転回で洗浄済みの第２封止チャンバ内で封止する。つまり、基板のコーティングを第１及び第２封止チャンバ内で交互に封止しながら、もう一方の封止チャンバを洗浄する。
【００３０】
基板は洗浄終了前又は洗浄終了後の封止チャンバを全て通過するため、これらの封止チャンバ内に残留ガスがないことを確実にしなくてはならない。必要ならば、追加のガス分離及び／又はポンプチャンバを設置する。このようにして、基板は封止前又は封止後に「汚損された」又は「清浄な」封止チャンバを通過する。封止は常に十分に清浄なチャンバ内で行われる。
【００３１】
好ましくは、処理装置は少なくとも第３の封止モジュールを更に備え、前記第１封止モジュール及び前記第２封止モジュールは互いに平行及び／又は直列に配置され、前記第３封止モジュールは前記第１封止モジュール及び／又は前記第２封止モジュールと直列に配置される、又は前記第３封止モジュールは前記第１封止モジュール及び／又は前記第２封止モジュールと平行に配置される。
【００３２】
３つ以上の封止チャンバが第１及び第２封止チャンバと直列及び／又は平行に配置される場合がある。３つ以上のチャンバの場合、その他の操作モードを用いることができる。
【００３３】
封止チャンバを平行に配置するという第１の構想と、直列に配置するという第２の構想とを組み合わせることも可能である。例えば、２対の封止チャンバを平行に配置し、その各対が２つの直列に配置された封止チャンバから成るものが可能である。平行な分岐路の片方を使用中、つまり直列配列の封止チャンバに関して述べたように稼動させ、第２の分岐路をチャンバの開放及び／又はコンポーネントの交換による洗浄にて洗浄してもよい。
【００３４】
本発明において、基板を処理するための方法、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を基板上に堆積するための方法は、
（ａ）第１層系を第１基板上に少なくとも１つの処理ステーション内で堆積する工程と、
（ｂ）前記第１基板の前記第１層系上に第１封止モジュール内で第１の封止を施す工程と、
（ｃ）工程（ｂ）を実行しながら前記第１封止モジュールと平行又は直列に配置された第２封止モジュールを洗浄する工程を含む。封止チャンバ内での高い粒子飛散率により、封止チャンバ内で粒子の付着が生じる。これらの付着粒子は、封止チャンバを定期的に洗浄しない限り、後の封止作業中に別のＯＬＥＤデバイス上に堆積される可能性がある。従って、本発明は連続的なコーティング・封止作業を中断することなく第２封止チャンバを洗浄するための洗浄工程（ｃ）を伴う。
【００３５】
封止チャンバは封止ツールの汚染、つまり粒子が付着したコンポーネントを例えば１日数回交換することで洗浄することができる。或いは例えば封止チャンバ内に洗浄用プラズマを生じさせることで、内部処理を用いて封止チャンバを洗浄することができる。
【００３６】
本方法は、
（ｄ）第２層系を第２基板上に前記少なくとも１つの処理ステーション内で堆積する工程と、
（ｅ）前記第２基板の前記第２層系上に、第２封止モジュール内で第２の封止を施す工程と、
（ｆ）工程（ｅ）を実行しながら前記第１封止ステーションを洗浄する工程を更に含む。
【００３７】
特に、第１基板と第２基板を前記処理ステーション集合体の少なくとも１つの処理ステーションで順次処理する。複数の処理ステーションは上述したように直列に配置してもよい。
【００３８】
好ましくは、前記第１基板の第１層系は第１期間中に前記第１封止モジュール内で封止され、前記第２基板の第２層系は第２期間中に前記第２封止モジュール内で封止され、前記第２期間は前記第１期間とは時間的にズレている。ある封止チャンバ内での洗浄期間とその他の封止チャンバ内での封止期間とは通常、重複している。２つの異なるチャンバでの２つの封止処理が部分的に重複する場合がある。
【００３９】
特に、前記第１基板上に堆積された前記第１層系を前記第１封止モジュール（５ａ）内でｎ運転回で封止し、前記第２基板上に堆積された前記第２層系を前記第２封止モジュール内でｎ運転回に続く次のｎ＋ｍ運転回で封止し、ｎ、ｍ＝１、２、３・・・である。第１基板のｎ運転回と第２基板のｎ＋ｍ運転回との間の運転回数は（ｍ−１）である。
【００４０】
前記洗浄工程（ｃ）及び（ｆ）はプラズマ洗浄処理、特には高速プラズマエッチング処理を用いて実行することができる。或いは、汚染されたコンポーネントをその交換又は機械的な洗浄により「洗浄」することができる。
【００４１】
好ましくは、前記方法工程（ａ）及び（ｄ）の処理は、少なくとも１つの有機及び／又は無機層を前記基板上に堆積することを含む。
【００４２】
上述の構成は単独又は上述の方法及び／又は装置構成とのいずれの組み合わせにおいても保護される。
【実施形態の説明】
【００４３】
図１は基板上に多層系を形成するための、特には有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイを形成するための処理装置の一部の概略平面図である。
【００４４】
処理装置１は矢印Ａによって示される、直列に配列された多数の処理ステーションを含む。処理ステーション集合体は、特に、有機及び／又は非有機構造化又は非構造化層を基板上に堆積するためのコーティングステーションを備えるが、例えばプラズマエッチングステーション、中間チャンバその他を備えていてもよい。コーティングステーションはどんな種類の処理ツールを含んでいてもよく、例えばスパッタリングツール、ＣＶＤ蒸着ツールその他が挙げられる。基板は各種処理チャンバを通って連続的に輸送される。
【００４５】
図１に図示の実施形態において、最終処理ステーションの１つは金属コーティングステーション２である。金属コーティングステーション２は、層系の最上層を形成するために設置されている。金属層を金属コーティングチャンバ２内で堆積した後、基板（この時点で封止を除く完全なる層系を備えている）を中間チャンバ３を経由させて搬送チャンバ４へと輸送する。
【００４６】
搬送チャンバ４は搬送手段、例えばコーティング済み基板を担持した基板キャリアを受け止めるための回転式受け止め装置を含む回転式輸送システムを備える。輸送システムを回転させることで第１封止チャンバ５ａ又は第２封止チャンバ５ｂのいずれかと整列させ、基板を第１又は第２封止チャンバ５ａ又は５ｂのいずれかに送る。
【００４７】
この実施形態において、第１封止チャンバ５ａは第２封止チャンバ５ｂと平行に配置されていることから、基板を第１封止チャンバ５ａ又は第２封止チャンバ５ａへと交互に輸送することが可能である。封止チャンバ５ａ及び５ｂは共に封止ツール６ａ及び６ｂを含む。封止ツール６ａ及び６ｂは、搬送チャンバ４の上流にあるコーティングシステム内で基板上に堆積された層系上に封止材料を堆積するために設置される。
【００４８】
封止チャンバ５ａ及び５ｂは基板の標準輸送方向に直交して配置されている。基板の標準輸送方向は、矢印Ａの方向を有する多数の矢印によって示されている。
【００４９】
第１及び第２封止チャンバ５ａ及び５ｂは共に搬送チャンバ４の片側に配置されているが、当然のことながら搬送チャンバ４の反対側に配置することもできる及び／又は搬送チャンバ５ａ及び５ｂを搬送チャンバ４の異なる側に配置することもできる。又、搬送チャンバ４のいずれかの側に配置された第１封止チャンバ５ａ及び第２封止チャンバ５ｂに加えて更に別の封止チャンバがあってもよい。
【００５０】
第１封止チャンバ５ａ又は第２封止チャンバ５ｂのいずれかでＯＬＥＤ多層系上に封止層を設ける過程において、使用しない側の封止チャンバは適切な洗浄方法、例えば（プラズマ）エッチング処理、又は封止チャンバ５ａ、５ｂ及び／又は封止ツール６ａ、６ｂの汚染コンポーネントの交換によって洗浄される。
【００５１】
ＯＬＥＤ層系上に封止層を堆積した後、基板を第１及び第２封止チャンバ５ａ及び５ｂから取り出し、搬送チャンバ４へと戻す。その後、基板を基板アンローディングステーション９へと中間チャンバ７及び８を経由して輸送する。中間チャンバはバッファチャンバ、後処理チャンバ、プロセスチャンバ、コーティングチャンバ等である。基板アンローディングステーション９において、基板はキャリアから取り外される。
【００５２】
基板をキャリアから取り外した後、空のキャリアをローディングステーションへと戻してチャンバ１０、１１、４、１２、１３を通る、矢印Ｂで示される経路上で別の基板を受け取る。
【００５３】
処理装置１は連続的に運転される。基板はあるチャンバから次のチャンバへと輸送され、各種処理工程に供される。一部の基板は処理装置内で連続的に処理される。
【００５４】
第１及び第２封止チャンバ５ａ及び５ｂの一方が、各封止チャンバ５ａ、５ｂへと連続的に送られてくる多数のコーティング済み基板上に封止層を設けている間、第１及び第２封止チャンバ５ａ、５ｂのもう一方を作業から切り離し、洗浄又は保守過程へと供することができる。従って、たとえ封止チャンバ５ａ又は５ｂの一方が使用されていなくとも、封止作業を含め、処理装置１は確実に継続的に直列的に運転される。２つ以上の封止チャンバを設置する場合、少なくともその１つが稼動可能でなくてはならず、残りの封止チャンバは作業から切り離すことができる。
【００５５】
第１及び第２封止チャンバ５ａ及び５ｂは交互に、任意で及び／又は選択的に運転可能であり、つまり搬送チャンバ４に順次送られてくるコーティング済み基板は第１封止チャンバ５ａと第２封止チャンバ５ｂへと交互に送ることができる。特定の基板に封止作業を実行するように選択される封止チャンバは運転回毎に、ある一定のｎ連続運転回数後又は一定の運転時間経過後、例えば毎日、交代させることができる。但し、その他多くの運転モードが可能である。運転モードは実質的に封止作業の要件に依存する。
【００５６】
図２は本発明の別の実施形態を図示している。図１に図示の配置同様に、処理装置１は矢印Ａで表される直列配置のコーティングチャンバを含む。処理ステーション集合体Ａ内で基板上に堆積された多層系の最終層は、金属コーティングチャンバ２で形成される。
【００５７】
金属層を堆積した後、コーティング済み基板を中間又は処理チャンバ３を経由させて第１封止チャンバ５ａか中間又は処理チャンバ３及び第１封止チャンバ５ａを経由させて第２封止チャンバ５ｂのいずれかへと輸送する。封止チャンバ５ａ及び５ｂは共に封止ツール６ａ、６ｂを含む。
【００５８】
この実施形態において、第１封止チャンバ５ａ及び第２封止チャンバ５ａは矢印Ａの方向を有する多数の矢印で示される標準の輸送方向に直列で配置される。これは、各コーティング済み基板が封止チャンバ５ａ及び５ｂの双方を通って輸送されることを意味している。但し、各コーティング済み基板は第１封止チャンバ５ａ又は第２封止チャンバ５ｂのどちらかで封止を施される。当然のことながら、３つ以上の封止チャンバを直列に配置することができ、特定の基板はこれらのチャンバの１つによってのみ、封止処理を施される。
【００５９】
第１又は第２封止チャンバ５ａ及び５ｂにおける封止作業中、封止チャンバ５ａ及び５ｂのもう一方は洗浄過程を経る。
【００６０】
この実施形態において、洗浄作業はプラズマを発生させる、例えばプラズマエッチング処理によって実行される。最適な動作条件を達成するために、封止時間よりも短くなるように洗浄時間を選択する及び／又は洗浄作業を封止作業毎後に実行することができる。通常、洗浄時間はコーティング時間よりも短く、これは洗浄作業用（洗浄用プラズマ）のプラズマエッチング速度が、通常、コーティング用プラズマの速度よりも速いからである。従って、洗浄作業用のサイクル時間は通常、封止作業用のサイクル時間よりも短い。
【００６１】
基板は封止チャンバ５ａ及び５ｂの双方を通過するため、第１又は第２封止チャンバ５ａ、５ｂのどちらで封止が行われたかに関係なく、基板が第１封止チャンバ５ａ内で封止されたなら、基板が封止作業後に第２封止チャンバ５ｂを通過する際に第２封止チャンバ５ｂ内にガスが残留していないようにしなくてはならない。一方、コーティング済み基板が第２封止チャンバ５ｂ内で封止過程を経る場合、コーティング済み基板が第１封止チャンバ５ａを封止層を受け取るために第２封止チャンバ５ｂに向かって通過する際に第１封止チャンバ５ａ内にガスが残留していないようにしなくてはならない。これを目的として、ガス分離又は追加のポンプチャンバを設置してもよい。
【００６２】
封止作業後、コーティング済みの封止基板を基板アンローディングチャンバ９へと中間チャンバ、プロセスチャンバ、コーティングチャンバ、及び／又は処理チャンバ７、８を経由させて輸送する。空のキャリアは輸送経路１０、１１、１２、１３、１４、１５を経由して、更に矢印Ｂで示される経路を経由してローディングステーション（図示せず）へと戻される。経路沿いのチャンバは搬送チャンバ、中間チャンバ及び／又は処理チャンバである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
更なる目的及び利点は具体的な実施形態の説明から得られる。
【図１】本発明の第１の実施形態による処理装置の概略平面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による処理装置の概略平面図である。
【発明の分野】
【０００１】
本発明は基板上に層系、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を形成するための処理装置に関し、この装置は前記基板をその内部にて処理するための1つ以上の処理ステーションの集合体と、前記基板上に堆積された前記層系を封止するための第１封止ツールを備える第１封止モジュールを備える。更に、本発明は基板を処理するための方法、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料を含む層系（ＯＬＥＤ）を基板上に堆積するための方法に関する。
【発明の背景】
【０００２】
多くの技術分野において、基板上に堆積させた多層コーティングが必要とされている。特に、エレクトロニクスの分野において、ディスプレイ及びフラットパネルの重要性は増している。例えば、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）パネルは、基板上に多層系を堆積することで工業的に製造されている。多層系には少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）が含まれる。通常、得られるＯＬＥＤデバイス、例えばＯＬＥＤディスプレイ、光源、有機電子デバイス、太陽電池その他は基板（例えばガラス製）、ＩＴＯ（インジウム・スズ酸化物）層、少なくとも１つの有機発光層及びカソードを備える。
【０００３】
通常、ＯＬＥＤコーティング機械は、中央搬送チャンバと、その周囲に配置された、異なる処理及び／又はコーティング工程を実行するための様々なモジュールを有するクラスタツールとして構成されている。
【０００４】
ＯＬＥＤ層系は環境に敏感であり、周囲条件下での性能の低下を防止するためには、ＯＬＥＤ層系上に封止又は保護層（系）を適用する必要がある。封止方法には、ガラス又は金属キャップ又は薄膜をも使用した封止処理が含まれる。別の実施形態において、封止層は有機及び／又は無機層、耐擦過性コーティング等から成る積層体を備えている。
【０００５】
封止要素を施すにあたって、基板はクラスタツールから取り除かれ、その内部で封止作業が行われる「グローブボックス」と呼ばれる設備へと輸送される。
【０００６】
しかしながら、クラスタシステムの使用には幾つかの欠点がある。特に、個々のモジュール内における清浄度要件及び処理条件は十分なものだが、クラスタツールのスループットと性能は極めて低い。少なくとも、ＯＬＥＤデバイスの大量生産には性能が不十分である。更に、コーティングシステムからグローブボックスへの間にＯＬＥＤが損傷される又は汚染される可能性がある。
【０００７】
ＯＬＥＤコーティングシステムの性能を改善するために、従来より直列式のコーティング構成とすることでＯＬＥＤデバイスを連続的に製造していた。これらのシステムにおいて、基板は多数の連続した処理チャンバ内を通して輸送され、必要な方法工程へと連続的に供される。複数の層が、システム全体に亘って延びる一本の経路上で堆積される。処理チャンバには、例えばコーティングチャンバ、表面処理チャンバ等が含まれる。
【０００８】
有機エレクトロルミネセント材料でコーティングした基板（ＯＬＥＤ）を製造するための直列式コーティングシステムはＥＰ１７１７３３９Ａ２に開示されており、その内容は引用により本願に組み込まれる。
【０００９】
しかしながら、封止チャンバを頻繁に、例えば少なくとも毎日洗浄しなくてはならないことから、封止要素は作業ラインには連結されていない及び／又は作業ラインから分離された封止ステーション内でコーティング済み基板上に堆積される。そうでない場合、もし封止モジュールが直列式コーティングシステム内に統合されていると、洗浄作業中、ライン内での基板の輸送を停止させなくてはならなくなり、直列式コーティングシステム内での製造を洗浄期間中は完全に停止させなくてはならない。
【発明の目的】
【００１０】
本発明の目的は高いスループットを有し、高く信頼できるＯＬＥＤ製品純度レベルのコーティング・封止装置を提供することである。
【技術的解決】
【００１１】
この目的は、請求項１に記載の処理装置と請求項１２に記載の、基板上に層系を形成するための方法を提供することで達成される。
【００１２】
基板上に層系、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を形成するための本発明の処理装置は、前記基板をその内部で処理するための１つ以上の処理ステーションから成る集合体と、前記基板上に堆積された前記層系上に封止を施すための第１封止ツールを備える第１封止モジュールを備える。処理装置は少なくとも第２の封止モジュールを更に備え、第２封止モジュールは前記基板上に堆積された前記層系に封止を施すための第２封止ツールを少なくとも備えており、前記処理装置は前記第１封止モジュール又は前記第２封止モジュールのいずれかにおいて前記基板上に堆積された前記層系上に前記封止を施すように構成されている。
【００１３】
２つの封止モジュールを設けることで、処理装置を連続的に稼動させている間に、そのうちの１つ、例えば第２モジュールを洗浄し、その間に第１封止モジュールによりコーティング済み基板上に封止要素を形成することができる。１回の運転又は既定の運転回数ｎ＝１、２、３・・・・が終わった後、第２の封止モジュールを用いて後続する多数のコーティング済み基板上への封止要素の形成を行い、その間に第１の封止モジュールを洗浄過程に供する。このようにして、ＯＬＥＤコーティングの堆積と前記ＯＬＥＤコーティング上への封止をコーティング装置により連続的に行う。全製造工程が連続的なのに対し、処理及び封止ステーションでの処理は静的又は静止であってもよい。
【００１４】
従って、本発明は、多層系を基板上に連続運転／製造モードで堆積し、少なくとも１つの封止（要素）を堆積済みの多層系上に堆積することができる直列式の処理（コーティング）ステーション集合体の利点を生かした、高い性能とスループットを有するコーティング・封止複合システムである処理装置を提案する。封止（要素）は保護層、複数の保護層から成る系、例えば耐擦過性コーティング、カバー等のみならず有機及び／又は無機層から成る積層体である。２つの封止チャンバを配置し、ＯＬＥＤ層系上に封止層を堆積するのにこれら２つの封止チャンバを交互に使用することで、直列式コーティング・封止複合システム内での基板の搬送を妨げることなく封止チャンバを定期的に洗浄することができる。
【００１５】
直列に配置された処理ステーション内において、各基板は直線状の堆積経路を通る。「直線状」とは、基板ローディングステーションから基板アンローディングステーションへの途中で基板が各処理ステーションを通過することを意味する。基板を必ずしも常に同じ方向に輸送する必要はないが、前記直線状の堆積経路に沿って連続的に処理されるべく互いに前後する。処理対象である基板は製造ラインを次から次へと連続的に通過する。封止モジュールをコーティングライン／堆積経路の出口に直接的、或いは例えばポンプチャンバ、バッファチャンバ又は中間チャンバを介して様々な配置で間接的に連結してもよい。
【００１６】
「層系」という用語は、１つ以上の層を有する構造について言及している。層は構造化されていても非構造化であってもよく、つまり層はパターンを有していても、或いは全基板領域上にほぼ均質な薄層として延びるものであってもよい。少なくとも１つの層が有機発光半導体材料を含む（ＯＬＥＤ）。更に、層は有機及び／又は非有機材料（例えば、金属層）を含んでいてもよい。
【００１７】
好ましくは、１つ以上の処理ステーションの集合体は前記基板上に層を堆積するための少なくとも１つのコーティングステーションを備える。
【００１８】
処理装置は、各種処理ステーション／モジュールを有するコーティングシステムを備えていてもよい。処理ステーション／モジュールはコーティングステーションを構成するが、エッチングステーション、中間チャンバ、ポンプチャンバその他を含んでいてもよい。コーティングステーションでは異なるコーティング処理、例えばＰＶＤ、ＣＶＤ、ＰＥＣＶＤ、ＲＦ−ＰＥＣＶＤ、スパッタ処理等を実行することができる。封止システムは少なくとも２つの封止モジュールを備え、封止モジュールは独立して操作することができる。特に、封止モジュールは任意及び選択的に稼動させることができる。
【００１９】
好ましい実施形態において、コーティングステーションは有機発光半導体層（ＯＬＥＤ）を前記基板上に堆積するための少なくとも１つのツールを備えている。酸素又は水に曝露された場合、有機発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）で使用されるカソード材料及び有機分子の寿命は限られることから、これらのシステムには封止（要素）又は保護層（系）を施すことが必要とされる。封止方法にはガラス又は金属キャップ又は薄膜封止処理を施すことが含まれる。通常、得られるＯＬＥＤディスプレイは基板（例えばガラス製）、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）層、少なくとも１つの有機発光層及びカソードを備える。この層系の最上部に、層系を封じる形で封止要素が設けられ、この封止要素は耐擦過性コーティングのみならず有機及び／又は無機層の積層体を備える。
【００２０】
前記第１封止モジュールは好ましくは前記第１封止モジュールの少なくとも１つのコンポーネントを洗浄するための第１手段を備え、前記第２封止モジュールは前記第２封止モジュールの少なくとも１つのコンポーネントを洗浄するための第２手段を備える。洗浄は高速プラズマエッチング処理によって行ってもよい。しかしながら、洗浄は封止チャンバ及び／又は封止ツールの（汚染）コンポーネントを交換することで行うこともできる。洗浄対象である封止チャンバにアクセス手段を設けることで封止ステーションのコンポーネントを洗浄することも可能である。
【００２１】
前記処理ステーション集合体の処理ステーションは直列に配置することができる。このようにして、多数の連続する基板を、連続する方法工程において途切れることなくコーティングすることが可能である。
【００２２】
好ましい実施形態において、第１封止モジュール及び第２封止モジュールは互いに平行に配置される。この実施形態において、２つ以上の封止チャンバは直列式コーティング装置の終端部に例えば搬送チャンバを介して連結することができる。封止チャンバは互いに平行に配置される。これは、（コーティング済みの）基板が第１封止チャンバ又は第２（又は第３、第４等）封止チャンバのいずれかへと輸送されて処理されることを意味している。残りのチャンバへの基板の進入はなく、第１封止モジュール内にて封止要素を層系上に被覆している間、残りのチャンバを洗浄過程、コンポーネントの保守又は交換に供することができる。従って、「平行」という語を必ずしも厳密に幾何学的な意味で捉える必要はない。
【００２３】
コーティングラインから相次いで送り出されてくる基板は第１及び第２又は各種封止チャンバの１つ内で交互に処理される。従って、洗浄対象である封止チャンバの１つを作業ラインから分離及び／又は切り離して、残りの封止チャンバによりコーティング・封止複合システムを継続して運転することができる。更に、封止作業をチャンバの１つで実行している間、内部洗浄処理、例えばプラズマエッチング処理を残りのチャンバで行うことができる。この場合、封止及び洗浄期間を封止チャンバの１つにおける封止作業毎に、又はｎ封止作業回（ｎ＝１、２、３・・・）毎に平行封止チャンバ間で交互に行うことが可能である。しかしながら、既定の時間の経過後にチャンバ間で封止と洗浄の切り替えを行うこともある。
【００２４】
特定の実施形態において、処理装置は１つ以上の処理ステーションから成る前記集合体と直列となるように配置された搬送ステーションを備え、前記搬送ステーションは基板を前記処理ステーション集合体から受け取り、前記第１封止モジュール及び前記第２封止モジュールのいずれかに搬送するように構成されている。例えば搬送チャンバは回転チャンバであり、基板を封止チャンバのいずれかに送り、かつ各封止チャンバから基板を受け取る回転式輸送システムを備える。又、輸送システムはコーティングシステムから送り出されてくる基板を受け取り、基板アンローディングステーション又は回転チャンバと基板アンローディングステーションとの間に配置された中間モジュールへと送る。
【００２５】
封止モジュールは直列式の処理ステーション集合体内において、基板の輸送方向を横断する、特には直交方向に配置することができる。これには封止チャンバを搬送チャンバ周囲に星型クラスタ構造に配置することが含まれる。
【００２６】
別の実施形態において、第１封止モジュール及び第２封止モジュールは前記処理ステーション集合体の処理ステーションと直列となるように配置される。つまり、基板の輸送経路は、基板がコーティングシステムを通過した後、２つ（又は封止チャンバの数に対応した数）に分岐する。基板は第１封止チャンバを含む第１分岐又は第２封止チャンバを含む第２分岐（又は第３分岐その他）のいずれかに送られる。封止後、複数の経路は再度合流する又は分岐したまま基板アンローディングステーションへと続く。
【００２７】
本発明の別の実施形態において、第１封止モジュール及び第２封止モジュールは互いに直列となるように配置されている。
【００２８】
直列配置の場合、封止チャンバはコーティングモジュールの（直列）配列の（基板輸送方向に対して）下流側に、コーティングモジュールと直列となるように最終コーティングモジュールと連結されている。つまり、第１封止チャンバは最終コーティングステーションに直接的又は間接的に連結され、第２封止ステーションは第１封止ステーションと直列に連結されている。第３封止ステーションは第２封止ステーションと直列に連結することができ、以下同様となる。封止ステーションは基板を受け取るための第１開口部と基板を放出するための第２開口部を有していてもよい。第１封止チャンバはコーティングラインの出口側開口部とその第１開口部で連結されている。第１封止チャンバの第２開口部は、第２封止チャンバの第１開口部に連結されている。第２封止チャンバの第２開口部は、基板アンローディングステーションに直接的又は１つ以上の中間チャンバを介して間接的に連結されている。
【００２９】
この実施形態において、各基板は直列に配置された全ての封止チャンバを通過する。通常、処理装置の稼働中、第１基板の第１層系が封止チャンバの１つにおいて封止されている間、その他の（第２）封止チャンバは洗浄用プラズマによって洗浄される。洗浄用プラズマのエッチング速度はコーティング用プラズマよりも速いことから、第２チャンバにおける洗浄時間は第１チャンバ内でのコーティング時間よりも短い。次の運転で、別の基板を第１及び第２封止チャンバの１つに搬送し封止し、その間にもう一方のチャンバをプラズマで洗浄する。通常、この運転回中に、コーティング済みの基板を、先行の運転回で洗浄済みの第２封止チャンバ内で封止する。つまり、基板のコーティングを第１及び第２封止チャンバ内で交互に封止しながら、もう一方の封止チャンバを洗浄する。
【００３０】
基板は洗浄終了前又は洗浄終了後の封止チャンバを全て通過するため、これらの封止チャンバ内に残留ガスがないことを確実にしなくてはならない。必要ならば、追加のガス分離及び／又はポンプチャンバを設置する。このようにして、基板は封止前又は封止後に「汚損された」又は「清浄な」封止チャンバを通過する。封止は常に十分に清浄なチャンバ内で行われる。
【００３１】
好ましくは、処理装置は少なくとも第３の封止モジュールを更に備え、前記第１封止モジュール及び前記第２封止モジュールは互いに平行及び／又は直列に配置され、前記第３封止モジュールは前記第１封止モジュール及び／又は前記第２封止モジュールと直列に配置される、又は前記第３封止モジュールは前記第１封止モジュール及び／又は前記第２封止モジュールと平行に配置される。
【００３２】
３つ以上の封止チャンバが第１及び第２封止チャンバと直列及び／又は平行に配置される場合がある。３つ以上のチャンバの場合、その他の操作モードを用いることができる。
【００３３】
封止チャンバを平行に配置するという第１の構想と、直列に配置するという第２の構想とを組み合わせることも可能である。例えば、２対の封止チャンバを平行に配置し、その各対が２つの直列に配置された封止チャンバから成るものが可能である。平行な分岐路の片方を使用中、つまり直列配列の封止チャンバに関して述べたように稼動させ、第２の分岐路をチャンバの開放及び／又はコンポーネントの交換による洗浄にて洗浄してもよい。
【００３４】
本発明において、基板を処理するための方法、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を基板上に堆積するための方法は、
（ａ）第１層系を第１基板上に少なくとも１つの処理ステーション内で堆積する工程と、
（ｂ）前記第１基板の前記第１層系上に第１封止モジュール内で第１の封止を施す工程と、
（ｃ）工程（ｂ）を実行しながら前記第１封止モジュールと平行又は直列に配置された第２封止モジュールを洗浄する工程を含む。封止チャンバ内での高い粒子飛散率により、封止チャンバ内で粒子の付着が生じる。これらの付着粒子は、封止チャンバを定期的に洗浄しない限り、後の封止作業中に別のＯＬＥＤデバイス上に堆積される可能性がある。従って、本発明は連続的なコーティング・封止作業を中断することなく第２封止チャンバを洗浄するための洗浄工程（ｃ）を伴う。
【００３５】
封止チャンバは封止ツールの汚染、つまり粒子が付着したコンポーネントを例えば１日数回交換することで洗浄することができる。或いは例えば封止チャンバ内に洗浄用プラズマを生じさせることで、内部処理を用いて封止チャンバを洗浄することができる。
【００３６】
本方法は、
（ｄ）第２層系を第２基板上に前記少なくとも１つの処理ステーション内で堆積する工程と、
（ｅ）前記第２基板の前記第２層系上に、第２封止モジュール内で第２の封止を施す工程と、
（ｆ）工程（ｅ）を実行しながら前記第１封止ステーションを洗浄する工程を更に含む。
【００３７】
特に、第１基板と第２基板を前記処理ステーション集合体の少なくとも１つの処理ステーションで順次処理する。複数の処理ステーションは上述したように直列に配置してもよい。
【００３８】
好ましくは、前記第１基板の第１層系は第１期間中に前記第１封止モジュール内で封止され、前記第２基板の第２層系は第２期間中に前記第２封止モジュール内で封止され、前記第２期間は前記第１期間とは時間的にズレている。ある封止チャンバ内での洗浄期間とその他の封止チャンバ内での封止期間とは通常、重複している。２つの異なるチャンバでの２つの封止処理が部分的に重複する場合がある。
【００３９】
特に、前記第１基板上に堆積された前記第１層系を前記第１封止モジュール（５ａ）内でｎ運転回で封止し、前記第２基板上に堆積された前記第２層系を前記第２封止モジュール内でｎ運転回に続く次のｎ＋ｍ運転回で封止し、ｎ、ｍ＝１、２、３・・・である。第１基板のｎ運転回と第２基板のｎ＋ｍ運転回との間の運転回数は（ｍ−１）である。
【００４０】
前記洗浄工程（ｃ）及び（ｆ）はプラズマ洗浄処理、特には高速プラズマエッチング処理を用いて実行することができる。或いは、汚染されたコンポーネントをその交換又は機械的な洗浄により「洗浄」することができる。
【００４１】
好ましくは、前記方法工程（ａ）及び（ｄ）の処理は、少なくとも１つの有機及び／又は無機層を前記基板上に堆積することを含む。
【００４２】
上述の構成は単独又は上述の方法及び／又は装置構成とのいずれの組み合わせにおいても保護される。
【実施形態の説明】
【００４３】
図１は基板上に多層系を形成するための、特には有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイを形成するための処理装置の一部の概略平面図である。
【００４４】
処理装置１は矢印Ａによって示される、直列に配列された多数の処理ステーションを含む。処理ステーション集合体は、特に、有機及び／又は非有機構造化又は非構造化層を基板上に堆積するためのコーティングステーションを備えるが、例えばプラズマエッチングステーション、中間チャンバその他を備えていてもよい。コーティングステーションはどんな種類の処理ツールを含んでいてもよく、例えばスパッタリングツール、ＣＶＤ蒸着ツールその他が挙げられる。基板は各種処理チャンバを通って連続的に輸送される。
【００４５】
図１に図示の実施形態において、最終処理ステーションの１つは金属コーティングステーション２である。金属コーティングステーション２は、層系の最上層を形成するために設置されている。金属層を金属コーティングチャンバ２内で堆積した後、基板（この時点で封止を除く完全なる層系を備えている）を中間チャンバ３を経由させて搬送チャンバ４へと輸送する。
【００４６】
搬送チャンバ４は搬送手段、例えばコーティング済み基板を担持した基板キャリアを受け止めるための回転式受け止め装置を含む回転式輸送システムを備える。輸送システムを回転させることで第１封止チャンバ５ａ又は第２封止チャンバ５ｂのいずれかと整列させ、基板を第１又は第２封止チャンバ５ａ又は５ｂのいずれかに送る。
【００４７】
この実施形態において、第１封止チャンバ５ａは第２封止チャンバ５ｂと平行に配置されていることから、基板を第１封止チャンバ５ａ又は第２封止チャンバ５ａへと交互に輸送することが可能である。封止チャンバ５ａ及び５ｂは共に封止ツール６ａ及び６ｂを含む。封止ツール６ａ及び６ｂは、搬送チャンバ４の上流にあるコーティングシステム内で基板上に堆積された層系上に封止材料を堆積するために設置される。
【００４８】
封止チャンバ５ａ及び５ｂは基板の標準輸送方向に直交して配置されている。基板の標準輸送方向は、矢印Ａの方向を有する多数の矢印によって示されている。
【００４９】
第１及び第２封止チャンバ５ａ及び５ｂは共に搬送チャンバ４の片側に配置されているが、当然のことながら搬送チャンバ４の反対側に配置することもできる及び／又は搬送チャンバ５ａ及び５ｂを搬送チャンバ４の異なる側に配置することもできる。又、搬送チャンバ４のいずれかの側に配置された第１封止チャンバ５ａ及び第２封止チャンバ５ｂに加えて更に別の封止チャンバがあってもよい。
【００５０】
第１封止チャンバ５ａ又は第２封止チャンバ５ｂのいずれかでＯＬＥＤ多層系上に封止層を設ける過程において、使用しない側の封止チャンバは適切な洗浄方法、例えば（プラズマ）エッチング処理、又は封止チャンバ５ａ、５ｂ及び／又は封止ツール６ａ、６ｂの汚染コンポーネントの交換によって洗浄される。
【００５１】
ＯＬＥＤ層系上に封止層を堆積した後、基板を第１及び第２封止チャンバ５ａ及び５ｂから取り出し、搬送チャンバ４へと戻す。その後、基板を基板アンローディングステーション９へと中間チャンバ７及び８を経由して輸送する。中間チャンバはバッファチャンバ、後処理チャンバ、プロセスチャンバ、コーティングチャンバ等である。基板アンローディングステーション９において、基板はキャリアから取り外される。
【００５２】
基板をキャリアから取り外した後、空のキャリアをローディングステーションへと戻してチャンバ１０、１１、４、１２、１３を通る、矢印Ｂで示される経路上で別の基板を受け取る。
【００５３】
処理装置１は連続的に運転される。基板はあるチャンバから次のチャンバへと輸送され、各種処理工程に供される。一部の基板は処理装置内で連続的に処理される。
【００５４】
第１及び第２封止チャンバ５ａ及び５ｂの一方が、各封止チャンバ５ａ、５ｂへと連続的に送られてくる多数のコーティング済み基板上に封止層を設けている間、第１及び第２封止チャンバ５ａ、５ｂのもう一方を作業から切り離し、洗浄又は保守過程へと供することができる。従って、たとえ封止チャンバ５ａ又は５ｂの一方が使用されていなくとも、封止作業を含め、処理装置１は確実に継続的に直列的に運転される。２つ以上の封止チャンバを設置する場合、少なくともその１つが稼動可能でなくてはならず、残りの封止チャンバは作業から切り離すことができる。
【００５５】
第１及び第２封止チャンバ５ａ及び５ｂは交互に、任意で及び／又は選択的に運転可能であり、つまり搬送チャンバ４に順次送られてくるコーティング済み基板は第１封止チャンバ５ａと第２封止チャンバ５ｂへと交互に送ることができる。特定の基板に封止作業を実行するように選択される封止チャンバは運転回毎に、ある一定のｎ連続運転回数後又は一定の運転時間経過後、例えば毎日、交代させることができる。但し、その他多くの運転モードが可能である。運転モードは実質的に封止作業の要件に依存する。
【００５６】
図２は本発明の別の実施形態を図示している。図１に図示の配置同様に、処理装置１は矢印Ａで表される直列配置のコーティングチャンバを含む。処理ステーション集合体Ａ内で基板上に堆積された多層系の最終層は、金属コーティングチャンバ２で形成される。
【００５７】
金属層を堆積した後、コーティング済み基板を中間又は処理チャンバ３を経由させて第１封止チャンバ５ａか中間又は処理チャンバ３及び第１封止チャンバ５ａを経由させて第２封止チャンバ５ｂのいずれかへと輸送する。封止チャンバ５ａ及び５ｂは共に封止ツール６ａ、６ｂを含む。
【００５８】
この実施形態において、第１封止チャンバ５ａ及び第２封止チャンバ５ａは矢印Ａの方向を有する多数の矢印で示される標準の輸送方向に直列で配置される。これは、各コーティング済み基板が封止チャンバ５ａ及び５ｂの双方を通って輸送されることを意味している。但し、各コーティング済み基板は第１封止チャンバ５ａ又は第２封止チャンバ５ｂのどちらかで封止を施される。当然のことながら、３つ以上の封止チャンバを直列に配置することができ、特定の基板はこれらのチャンバの１つによってのみ、封止処理を施される。
【００５９】
第１又は第２封止チャンバ５ａ及び５ｂにおける封止作業中、封止チャンバ５ａ及び５ｂのもう一方は洗浄過程を経る。
【００６０】
この実施形態において、洗浄作業はプラズマを発生させる、例えばプラズマエッチング処理によって実行される。最適な動作条件を達成するために、封止時間よりも短くなるように洗浄時間を選択する及び／又は洗浄作業を封止作業毎後に実行することができる。通常、洗浄時間はコーティング時間よりも短く、これは洗浄作業用（洗浄用プラズマ）のプラズマエッチング速度が、通常、コーティング用プラズマの速度よりも速いからである。従って、洗浄作業用のサイクル時間は通常、封止作業用のサイクル時間よりも短い。
【００６１】
基板は封止チャンバ５ａ及び５ｂの双方を通過するため、第１又は第２封止チャンバ５ａ、５ｂのどちらで封止が行われたかに関係なく、基板が第１封止チャンバ５ａ内で封止されたなら、基板が封止作業後に第２封止チャンバ５ｂを通過する際に第２封止チャンバ５ｂ内にガスが残留していないようにしなくてはならない。一方、コーティング済み基板が第２封止チャンバ５ｂ内で封止過程を経る場合、コーティング済み基板が第１封止チャンバ５ａを封止層を受け取るために第２封止チャンバ５ｂに向かって通過する際に第１封止チャンバ５ａ内にガスが残留していないようにしなくてはならない。これを目的として、ガス分離又は追加のポンプチャンバを設置してもよい。
【００６２】
封止作業後、コーティング済みの封止基板を基板アンローディングチャンバ９へと中間チャンバ、プロセスチャンバ、コーティングチャンバ、及び／又は処理チャンバ７、８を経由させて輸送する。空のキャリアは輸送経路１０、１１、１２、１３、１４、１５を経由して、更に矢印Ｂで示される経路を経由してローディングステーション（図示せず）へと戻される。経路沿いのチャンバは搬送チャンバ、中間チャンバ及び／又は処理チャンバである。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
更なる目的及び利点は具体的な実施形態の説明から得られる。
【図１】本発明の第１の実施形態による処理装置の概略平面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態による処理装置の概略平面図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に層系、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を形成するための処理装置（１）であり、
前記基板をその内部で処理するための１つ以上の処理ステーション（Ａ、２）の集合体と、
前記基板上に堆積された前記層系上に封止を施すための第１封止ツール（６ａ）を備える第１封止モジュール（５ａ）を備え、
処理装置（１）が前記基板上に堆積された前記層系に封止を施すための少なくとも第２の封止ツール（６ｂ）を備えた少なくとも第２の封止モジュール（５ｂ）を更に備え、
前記処理装置（１）が前記第１封止モジュール（５ａ）又は前記第２封止モジュール（５ｂ）のいずれかにおいて前記基板上に堆積された前記層系上に前記封止を施すように構成されていることを特徴とする処理装置。
【請求項２】
前記１つ以上の処理ステーション（Ａ、２）から成る前記集合体が、前記基板上に層を堆積するための少なくとも１つのコーティングステーションを備えている請求項１記載の処理装置（１）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのコーティングステーションが有機発光半導体層（ＯＬＥＤ）を前記基板上に堆積するための少なくとも１つのツールを備えている請求項２記載の処理装置（１）。
【請求項４】
前記第１封止モジュール（５ａ）が前記第１封止モジュール（５ａ）の少なくとも１つのコンポーネントを洗浄するための第１手段を備え、前記第２封止モジュール（５ｂ）が前記第２封止モジュール（５ｂ）の少なくとも１つのコンポーネントを洗浄するための第２手段を備えている前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項５】
前記処理ステーション集合体の前記処理ステーション（Ａ、２）が直列に配置されている前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項６】
前記第１封止モジュール（５ａ）及び前記第２封止モジュール（５ｂ）が互いに平行に配置されている前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項７】
前記処理装置（１）が前記１つ以上の処理ステーション（Ａ、２）の集合体と直列に配置された搬送ステーション（４）を備え、前記搬送ステーション（４）が前記処理ステーション（Ａ、２）の集合体から基板を受け取り、前記第１封止モジュール（５ａ）及び前記第２封止モジュール（５ｂ）のいずれかに搬送するように構成されている請求項６記載の処理装置（１）。
【請求項８】
前記封止モジュール（５ａ、５ｂ）が基板の輸送方向（Ａ）を横断する、特には直交するように配置される前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項９】
前記第１封止モジュール（５ａ）及び前記第２封止モジュール（５ｂ）が前記処理ステーション集合体の前記処理ステーション（Ａ、２）と直列に配置されている前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項１０】
前記第１封止モジュール（５ａ）及び前記第２封止モジュール（５ｂ）が互いに直列に配置されている前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項１１】
前記処理装置（１）が少なくとも第３の封止モジュールを更に備え、前記第１封止モジュール（５ａ）及び前記第２封止モジュール（５ｂ）は互いに平行及び／又は直列に配置され、前記第３封止モジュールは前記第１封止モジュール（５ａ）及び／又は前記第２封止モジュール（５ｂ）と直列に配置される、又は前記第３封止モジュールは前記第１封止モジュール（５ａ）及び／又は前記第２封止モジュール（５ｂ）と平行に配置される前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項１２】
基板を処理するための方法、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を基板上に堆積するための方法であり、
（ａ）第１層系を第１基板上に少なくとも１つの処理ステーション（Ａ、２）内で堆積する工程と、
（ｂ）前記第１基板の前記第１層系上に第１封止モジュール（５ａ）内で第１の封止を施す工程と、
（ｃ）工程（ｂ）を実行しながら前記第１封止モジュール（５ａ）と平行又は直列に配置された第２封止モジュール（５ｂ）を洗浄する工程を含む方法。
【請求項１３】
（ｄ）第２層系を第２基板上に前記少なくとも１つの処理ステーション（Ａ、２）内で堆積する工程と、
（ｅ）前記第２基板の前記第２層系上に、第２封止モジュール（５ｂ）内で第２の封止を施す工程と、
（ｆ）工程（ｅ）を実行しながら前記第１封止ステーション（５ａ）を洗浄する工程を更に含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第１基板及び前記第２基板を前記少なくとも１つの処理ステーション（Ａ、２）で順次処理する請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記第１基板の前記第１層系は第１期間中に前記第１封止モジュール（５ａ）内で封止され、前記第２基板の前記第２層系は第２期間中に前記第２封止モジュール（５ｂ）内で封止され、前記第２期間は前記第１期間とは時間的にズレている請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記第１基板上に堆積された前記第１層系を前記第１封止モジュール（５ａ）内でｎ運転回で封止し、前記第２基板上に堆積された前記第２層系を前記第２封止モジュール（５ｂ）内でｎ運転回に続く次のｎ＋ｍ運転回で封止し、ｎ、ｍ＝１、２、３・・・である請求項１２〜１５のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記洗浄工程（ｃ）及び（ｆ）をプラズマ洗浄処理を用いて実行する請求項１２〜１６のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記方法工程（ａ）及び（ｄ）の前記処理が、少なくとも１つの有機及び／又は無機層を前記基板上に堆積することを含む請求項１２〜１７のいずれか１項記載の方法。
【請求項１】
基板上に層系、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を形成するための処理装置（１）であり、
前記基板をその内部で処理するための１つ以上の処理ステーション（Ａ、２）の集合体と、
前記基板上に堆積された前記層系上に封止を施すための第１封止ツール（６ａ）を備える第１封止モジュール（５ａ）を備え、
処理装置（１）が前記基板上に堆積された前記層系に封止を施すための少なくとも第２の封止ツール（６ｂ）を備えた少なくとも第２の封止モジュール（５ｂ）を更に備え、
前記処理装置（１）が前記第１封止モジュール（５ａ）又は前記第２封止モジュール（５ｂ）のいずれかにおいて前記基板上に堆積された前記層系上に前記封止を施すように構成されていることを特徴とする処理装置。
【請求項２】
前記１つ以上の処理ステーション（Ａ、２）から成る前記集合体が、前記基板上に層を堆積するための少なくとも１つのコーティングステーションを備えている請求項１記載の処理装置（１）。
【請求項３】
前記少なくとも１つのコーティングステーションが有機発光半導体層（ＯＬＥＤ）を前記基板上に堆積するための少なくとも１つのツールを備えている請求項２記載の処理装置（１）。
【請求項４】
前記第１封止モジュール（５ａ）が前記第１封止モジュール（５ａ）の少なくとも１つのコンポーネントを洗浄するための第１手段を備え、前記第２封止モジュール（５ｂ）が前記第２封止モジュール（５ｂ）の少なくとも１つのコンポーネントを洗浄するための第２手段を備えている前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項５】
前記処理ステーション集合体の前記処理ステーション（Ａ、２）が直列に配置されている前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項６】
前記第１封止モジュール（５ａ）及び前記第２封止モジュール（５ｂ）が互いに平行に配置されている前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項７】
前記処理装置（１）が前記１つ以上の処理ステーション（Ａ、２）の集合体と直列に配置された搬送ステーション（４）を備え、前記搬送ステーション（４）が前記処理ステーション（Ａ、２）の集合体から基板を受け取り、前記第１封止モジュール（５ａ）及び前記第２封止モジュール（５ｂ）のいずれかに搬送するように構成されている請求項６記載の処理装置（１）。
【請求項８】
前記封止モジュール（５ａ、５ｂ）が基板の輸送方向（Ａ）を横断する、特には直交するように配置される前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項９】
前記第１封止モジュール（５ａ）及び前記第２封止モジュール（５ｂ）が前記処理ステーション集合体の前記処理ステーション（Ａ、２）と直列に配置されている前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項１０】
前記第１封止モジュール（５ａ）及び前記第２封止モジュール（５ｂ）が互いに直列に配置されている前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項１１】
前記処理装置（１）が少なくとも第３の封止モジュールを更に備え、前記第１封止モジュール（５ａ）及び前記第２封止モジュール（５ｂ）は互いに平行及び／又は直列に配置され、前記第３封止モジュールは前記第１封止モジュール（５ａ）及び／又は前記第２封止モジュール（５ｂ）と直列に配置される、又は前記第３封止モジュールは前記第１封止モジュール（５ａ）及び／又は前記第２封止モジュール（５ｂ）と平行に配置される前記請求項のいずれか１項記載の処理装置（１）。
【請求項１２】
基板を処理するための方法、好ましくは少なくとも１層の有機発光半導体材料（ＯＬＥＤ）を含む層系を基板上に堆積するための方法であり、
（ａ）第１層系を第１基板上に少なくとも１つの処理ステーション（Ａ、２）内で堆積する工程と、
（ｂ）前記第１基板の前記第１層系上に第１封止モジュール（５ａ）内で第１の封止を施す工程と、
（ｃ）工程（ｂ）を実行しながら前記第１封止モジュール（５ａ）と平行又は直列に配置された第２封止モジュール（５ｂ）を洗浄する工程を含む方法。
【請求項１３】
（ｄ）第２層系を第２基板上に前記少なくとも１つの処理ステーション（Ａ、２）内で堆積する工程と、
（ｅ）前記第２基板の前記第２層系上に、第２封止モジュール（５ｂ）内で第２の封止を施す工程と、
（ｆ）工程（ｅ）を実行しながら前記第１封止ステーション（５ａ）を洗浄する工程を更に含む請求項１２記載の方法。
【請求項１４】
前記第１基板及び前記第２基板を前記少なくとも１つの処理ステーション（Ａ、２）で順次処理する請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
前記第１基板の前記第１層系は第１期間中に前記第１封止モジュール（５ａ）内で封止され、前記第２基板の前記第２層系は第２期間中に前記第２封止モジュール（５ｂ）内で封止され、前記第２期間は前記第１期間とは時間的にズレている請求項１４記載の方法。
【請求項１６】
前記第１基板上に堆積された前記第１層系を前記第１封止モジュール（５ａ）内でｎ運転回で封止し、前記第２基板上に堆積された前記第２層系を前記第２封止モジュール（５ｂ）内でｎ運転回に続く次のｎ＋ｍ運転回で封止し、ｎ、ｍ＝１、２、３・・・である請求項１２〜１５のいずれか１項記載の方法。
【請求項１７】
前記洗浄工程（ｃ）及び（ｆ）をプラズマ洗浄処理を用いて実行する請求項１２〜１６のいずれか１項記載の方法。
【請求項１８】
前記方法工程（ａ）及び（ｄ）の前記処理が、少なくとも１つの有機及び／又は無機層を前記基板上に堆積することを含む請求項１２〜１７のいずれか１項記載の方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００８−２７０２１８（Ｐ２００８−２７０２１８Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願２００８−１０９１７５（Ｐ２００８−１０９１７５）
【出願日】平成２０年４月１８日（２００８．４．１８）
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０９１７５（Ｐ２００８−１０９１７５）
【出願日】平成２０年４月１８日（２００８．４．１８）
【出願人】（３９００４０６６０）アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド (1,346)
【氏名又は名称原語表記】ＡＰＰＬＩＥＤ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ
【Ｆターム（参考）】
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