説明

有機ELデバイス製造装置及び同製造方法

【課題】
本発明の目的は、クラスタを自由に構成できる有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供することにある。
【解決手段】
本発明は、蒸着材料を基板に蒸着する処理部を具備する真空処理チャンバと、前記基板を搬入または搬出する受渡室と、前記基板を前記受渡室と前記複数の処理部との間を放射状に搬送する搬送手段とを具備する真空搬送チャンバとを備えるクラスタを、前記受渡室を介して複数有する有機ELデバイス製造装置において、前記受渡室は、載置基台に支持され前記基板を載置する載置部と、前記基板を前後反転させる前後反転補正機構、前記基板を搬送方向に移動させる搬送方向移動機構のうち少なくとも一方を有することを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機ELデバイス製造装置及び同製造方法並び成膜装置及び成膜方法に係わり、特に大型基板を搬送して蒸着法による製造に好適な有機ELデバイス製造装置及び同製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
表示デバイスとして有機ELデバイスが注目され、その製造する有力な方法として真空蒸着法がある。有機ELデバイス製造するには、単に発光材料層(EL層)を形成し電極で挟むだけの構造ではなく、陽極の上に正孔注入層や輸送層、陰極の上に電子注入層や輸送層など様々な材料が薄膜としてなる多層構造を形成すために、有機ELデバイス製造装置は真空処理チャンバを複数有するクラスタが複数連なる構成をとる。このような従来技術としては下記のものがある。
【0003】
特許文献1に開示された技術は、図1に示すように、搬送ロボット5を有する真空搬送チャンバ2を挟んで図面状上下に配置された真空処理チャンバ1と左右に基板を搬入出するための受渡室4を有し、長方形または正方形の形状を有するクラスタを、図1の矢印に示す搬送方向に対して直列に配置している。搬送ロボット5は、真空中に有する機構をなるべく簡単化するために、全体の上下移動と、ベース部の回転と、櫛歯状ハンド52を放射状に伸縮させる3自由度で構成されている。このようなクラスタでは、図9に示すように受渡室4に基板6が破線で示すように平行に搬入され、搬送ロボット5が基板6をそのまま処理受渡部9に搬入すると、基板6は処理受渡部9に対してある角度αを持った状態で斜めに設置される。これを補正するために、特許文献1に開示された技術では、クラスタへ基板6を搬入する受渡室4で基板6を所定の方向に角度α回転させることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−077487号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、真空処理チャンバ1で処理後、次の後段のクラスタに基板6を搬入するために搬出側の受渡室4bに搬入すると、説明用に設けた黒丸マークMを見て解るように、搬入側の受渡室4aの載置状態と180度又は180度近く反転した状態となる。この結果、次段のクラスタのマスクを上下又は前後反転した状態で設置する必要がある。前段のクラスタと後段のクラスタとは全く異なる層を形成する場合には、マスクが反転しても可能な場合があるが、例えば、EL層を形成する場合、赤(R)、緑(G)、青(B)の光3原色の発光材料を2つ以上のクラスタで形成する場合は、高精細に蒸着するためにマスクを同一状態にすることが必要である。この必要性は基板が大型化及び高精細の要求が高いほど高く、自由にクラスタを構成できない。
【0006】
また、昨今は表示デバイスに使用される基板サイズも1500mm×1850mmにも及び、クラスタが大型し、クラスタを複数段連結したライン長も長くなる。しかしながら、図1に示すようにクラスタが大型化すると、柱などによってクラスタを自由に配置できなく、ラインを構成することができない。
【0007】
従って、本発明の目的は、上記2つの課題に対応できる自由度を高く構成できる有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供することにある。
具体的には、第1に2つのクラスタでマスクを反転させて設置することがない構成を有する有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供することにある。第2に、クラスタを自由に配置できるような有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、上記の目的を達成するために、少なくとも下記の特徴を有する。
【0009】
本発明は、蒸着材料を基板に蒸着する処理部を具備する真空処理チャンバと、前記基板を搬入または搬出する受渡室と、前記基板を前記受渡室と前記複数の処理部との間を放射状に搬送する搬送手段とを具備する真空搬送チャンバとを備えるクラスタを、前記受渡室を介して複数有する有機ELデバイス製造装置において、前記受渡室は、載置基台に支持され前記基板を載置する載置部と、前記基板を前後反転させる前後反転補正機構、前記基板を搬送方向に移動させる搬送方向移動機構のうち少なくとも一方を有することを第1の特徴とする。
【0010】
また本発明は、第1の受渡室の第1の載置部に載置された基板を放射状に搬送する真空搬送手段で前記第1の受渡室から搬入し、真空処理チャンバの処理部で蒸着材料を基板に蒸着し、前記真空搬送手段で第2の受渡室の第2の載置部に前記基板を載置する有機ELデバイス製造方法において、前記第2の受渡室で、前記第2の載置部に載置された前記基板を前後に反転させる前後反転ステップ、前記第2の載置部に載置された前記基板を搬送方向に移動させる移動ステップのうち少なくとも一方を有することを第2の特徴とする。
さらに、本発明は、前記前後反転は、前記載置部の中心を軸に前記載置部を回転させて前記前後反転することを第3の特徴とする。
【0011】
また、本発明は、前記搬送方向移動は、前記載置基台を前記搬送方向に沿って設けられたリニアガイドと、前記リニアガイド上を、前記載置基台を移動させる第2の駆動源とに行われることを第4の特徴とする。
さらに、本発明は、前記載置部の中心位置から離間した偏心位置を軸に前記載置基台を回転させる偏芯回転を行い、前記前後反転と前記移動とを同時に実施することを第5の特徴とする。
【0012】
また、本発明は、前記基板を前記受渡室又は前記第2の受渡室から搬出する前に、前記基板を所定の基板角度に位置決めすることを第6の特徴とする。
さらに、本発明は、前記基板を前後反転させる又は前記基板を搬送方向に移動させる駆動源は、真空シールを介して大気中に設けられていることを第5の特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、自由度を高く構成できる有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供できる。
具体的には、本発明によれば、第1に2つのクラスタでマスクを反転させて設置することがない構成を有する有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供できる。第2に、クラスタを自由に配置できるような有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の第1の実施形態である有機ELデバイス製造装置を示す図である。
【図2】本発明の第1の実施形態のクラスタを構成する真空搬送チャンバ2と真空処理チャンバ1の模式図である。
【図3】前後反転補正機構及び搬送方向移動機構を有する受渡室の第1の実施例を示す図である。
【図4】第1の実施例における受渡室の動作フローを模式的に示す図である。
【図5】前後反転補正機構及び搬送方向移動機構を有する受渡室の第2の実施例を示す図である。
【図6】第2の実施例における受渡室の動作フローを模式的に示す図である。
【図7】角度補正機構の第2の実施例を受渡室に設けた例を示した図である。
【図8】本発明の第2の実施形態である有機ELデバイス製造装置を形成するクラスタを示す図である。
【図9】前後反転補正機構に必要性を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
本発明の第1の実施形態を図を用いて説明する。
有機ELデバイス製造装置100は、単に発光材料層(EL層)を形成し電極で挟むだけの構造ではなく、陽極の上に正孔注入層や輸送層、陰極の上に電子注入層や輸送層をなど様々な材料が薄膜としてなる多層構造を形成したり、基板を洗浄したりする。図1はその製造装置の一例を示したものである。
【0016】
本実施形態における有機ELデバイス製造装置100は、大別して処理対象の基板6(以下、単に基板という)を搬入するロードクラスタ3、前記基板6を処理する4つのクラスタ(A〜D)、各クラスタ2間又はクラスタとロードクラスタ3あるいは次工程(封止工程)との間の設置された5つの受渡室4から構成されている。次工程の後方には基板を搬出するために少なくとも後述するロード室38のようなアンロード室(図示せず)がある。
【0017】
ロードクラスタ3は、前後に真空を維持するためにゲート弁10を有するロード室38と前記ロード室38から基板6を受取り、旋回して受渡室4aに基板6を搬入する搬送ロボット5Rからなる。各ロード室38及び各受渡室4は前後にゲート弁10を有し、当該ゲート弁10の開閉を制御し真空を維持しながらロードクラスタ3あるいは次のクラスタ等へ基板を受渡する。受渡室4b及び4dは、柱11を回避するために、受渡室4a、4c及び4eに比べて長い構造を有する。また、ロードクラスタ3を設けず、受渡室4aがロード室38を兼ねてもよい。
【0018】
有機ELデバイス製造装置100は、放射状形状ではなく長方形または正方形の形状を有するクラスタを、図1の矢印に示す搬送方向に対して直列に配置している。各クラスタ(A〜D)は、一台の搬送ロボット5(5a〜5d:添え字a〜dはクラスタを示し、クラスタを区別する必要がないときは添え字を省略する。他の符号も同様)を有する真空搬送チャンバ2と、搬送ロボット5から基板を受取り、所定の処理をする図面上で上下に配置された2つの真空処理チャンバ1(第2の添え字u、dは上側下側を示す。以下英文字である添え字において、小文字は場所を、大文字は構成要素を示す)を有する。各真空処理チャンバには、矢印に示す搬送方向に対して平行に配置された2つの処理部がある。例えば、後述するように、真空蒸着チャンバである真空処理チャンバ1auには、処理部1auLと1auRがある。他の真空処理チャンバにおいても同様である。図1においては符号が煩雑になるために、真空処理チャンバ1auのみに添え字L(左側)、R(右側)を付している。真空搬送チャンバ2と真空処理チャンバ1の各処理部にはゲート弁10が設けてある。
【0019】
図2は真空搬送チャンバ2と真空処理チャンバ1の構成の模式図と動作説明図である。真空処理チャンバ1の構成は処理内容によって異なるが、図2は真空で発光材料を蒸着しEL層を形成する真空蒸着チャンバ1auを例に示す。以下、図2に基づいて説明する。図2における搬送ロボット5aは、全体を上下に移動可能(矢印53参照)で、左右に旋回可能な3リンク構造のアーム51を有し、その先端には基板搬送用の櫛歯状ハンド52を上下二段に2本有する。上下二段にすることによって、上は搬入用、下は搬出用とし、一つの動作で搬入出処理を同時に行なうことができる。2本ハンドにするか1本ハンドにするかは処理内容によって決める。以後の説明では、説明を簡単にするために1本ハンドで説明する。
【0020】
一方、真空蒸着チャンバ1auは、大別して発光材料を蒸発させ基板6に蒸着させる蒸着部7と、基板6の必要な部分に蒸着させるアライメント部8と、及び搬送ロボット5と基板の受渡しを行い、蒸着部7へ基板6を移動させる処理受渡部9からなる。アライメント部8と処理受渡部9には、左側処理部にある8L、9Lと、右側処理部にある8R、9Rを設ける。処理受渡部9は、搬送ロボット5の櫛歯状ハンド52と干渉することなく基板6を受渡し可能で、基板6を固定する手段94を有する櫛歯状ハンド91と、前記櫛歯状ハンド91を旋回させて基板6を直立させて、アライメント部8あるいは蒸着部7に移動し対面させる基板面制御手段92を有する。前記固定する手段としては、真空中であることを考慮して電磁吸着やクリップする手段等を用いる。
【0021】
アライメント8は、マスク81と基板上のアライメントマーク86、85によって基板6とマスク81と位置合せをするアライメント駆動部(図示せず)とを有する。蒸着部7は、蒸発源75をレール上に沿って上下方向に移動させる上下駆動手段77、蒸発源75をレール上に沿って左右のアライメント部間を移動する左右駆動手段78を有する。蒸発源75は、内部に蒸着材料である発光材料を有し、前記蒸着材料を加熱制御(図示せず)することによって安定した蒸発速度が得られ、図2の引出し図に示すように、ライン状に並んだ複数の噴射ノズル76から噴射される構造となっている。必要によっては、安定した蒸着が得られるように添加剤も同時に加熱して蒸着する。
【0022】
第1の実施形態では、上面搬送された基板6を垂直にたてるだけで蒸着処理できる。また、2つのラインのうち一方ラインの基板を蒸着している間に、他方のラインの基板を半出入でき処理時間を短縮できる。
【0023】
以上実施形態では、課題で示したように、次段のクラスタに基板6を受渡するためには基板を180度近く回転させ、前後に反転する必要がある。次段のクラスタも前段のクラスタと同一構造を有するならば、図9に示すように、受渡室4aの基板角度がαならば、受渡室4bの基板角度がαとなるように、矢印の方向又は逆方向に前後に反転する、即ち180度又はその付近の角度で回転させる前後反転補正機構が必要となる。なお、受渡室4aの基板角度は、処理部1auLでαならば、処理部1auRでは−αとなる。
基板角度αは、基本的にはクラスタの寸法及び基板のサイズに依存する。
【0024】
本実施形態の搬送ロボット5は、真空中に有する機構をなるべく簡単化するために、全体の上下移動と、ベース部の回転と、櫛歯状ハンド52を放射状に伸縮させる3自由度で構成されている。即ち、櫛歯状ハンド52は回転自由度を有していないので、本実施形態では、上述した前後反転補正を受渡室4で行なう。本実施形態ではクラスタAからクラスタCに搬送する場合に基板6を搬送に反転する前後反転補正が必要であり、受渡室4b、4cに前後反転補正を実現する前後反転補正機構を設ける。
【0025】
また、受渡室4b、4dは柱を回避するために搬送方向に長くする必要があり、上流下流の搬送ロボット5によって基板を搬入出し易くする搬送方向移動機構が必要である。
【0026】
図9に示す基板角度の補正は、一度上流側で設定すれば、その基板角度は下流側に保存されるので、下流側では基板角度を補正する必要がない。従って、本実施形態では受渡室4aで基板角度を補正する角度補正機構を設ける。勿論、受渡室4aの上流側、例えばロード室38で基板角度を補正するのであれば設ける必要がない。また、受渡室5eについては、次工程でクラスタの寸法が変わらなければ、角度補正機構は不必要である。本実施形態で変わらないとする。
【0027】
そこで、搬送方向移動機構及び前後反転補正機構を有する受渡室4bの実施形態を説明する。なお、受渡室4a角度補正機構のみを、受渡室4cは前後反転補正機構のみを、及び受渡室4dは搬送方向移動機構を有する。
【0028】
図3は前後反転補正機構20及び搬送方向移動機構30を有する受渡室4bの第1の実施例を示す図である。図3(a)は上部から見た概略図であり、図3(b)は図(a)の矢印Hから見た概略側面図である。また、図3は搬送ロボット5の櫛歯状ハンド52が基板6を受渡室4bに搬入し始めの状態52aから52b、52cの状態を経て終了するまでの状態52dを示している。
【0029】
受渡室4bは、基板52を載置する載置部40と、基板6を180又は180度近く回転させる前後反転補正機構20と、基板6を搬入側から搬出側に移動させる搬送方向移動機構30と、可動ピンを昇降させるピン昇降機構70と、基板6を所定の角度、図9では±αの角度で位置決めする位置決め機構60とを有する。なお、図3には、図1に示した搬入側と搬出側とに設けたゲート弁10を省略している。
【0030】
載置部40は、載置基台41に固定された固定ピン台42に設けられた固定ピン43と、載置基台41に支持された昇降可能な可動ピン台44に設けられた可動ピン45とを有する。
【0031】
ピン昇降機構70は、受渡室の搬出側の両サイドの大気中に真空シールされて設けられたピン昇降シリンダ71と、受渡室4b内を昇降するシリンダロッド72と、シリンダロッドに固定され可動ピン台54の下部と係合する係合部73とを有する。係合部73は、図3(a)示すように、載置部40の移動の障害にならないように、その先端が後述するリニアガイドレール33の外側にあり、載置部40が上部にくるまではリニアガイドレール33の上面より下部に位置するようになっている。そして、載置部40が上部にきて可動ピン45を昇降するときは、載置基台41及び後述する回転基台21に設けられた切り欠き部46、26を上昇して可動ピン台44に接触し、さらに上昇し可動ピン台45で基板6を支持する。
【0032】
ピン昇降機構70が必要なのは基板側搬出側である。基板6の搬入時は図3(b)に示すように、基板6を載置した櫛歯状ハンド52を52bに示すように載置部40の上部に移動させ、その後52cに示すように櫛歯状ハンド52を降下させて直接固定ピン42に載置する。そして、52dに示すように櫛歯状ハンド52を引き抜く。一方、搬出時は、次段の搬送ロボット5の櫛歯状ハンド52が確実に挿入できるように、可動ピン45を上昇させて櫛歯状ハンド52を挿入し、その後上昇させて基板6を載置し引き抜く。従って、ピン昇降機構70は搬出側に固定して設けられている。
【0033】
搬送方向移動機構30は、Oリングで真空シールされて受渡室側部の大気中に設けられた搬送方向移動モータ32と、受渡室4bの底部に設けられ、搬送方向移動モータで駆動されるボールジョイント31と、ボールジョイント31上を移動し前後反転補正機構20の回転基台21に固定されたナット(図示せず)と、受渡室4bの底部固定された2本のリニアガイドレール33と、回転基台21に設けられ、ナットの移動に伴いリニアガイドレール33上を移動するリニアスライダ34とを有する。
このような構成を有する搬送方向移動機構30は、回転基台21より上部を一体にして回転基台21、即ち基板6を搬送方向に移動させることができる。
【0034】
前後反転補正機構20は、2本のリニアガイドレール33を移動する回転基台21と、回転基台21に設けられ、載置基台51を摺動可能な同心円状の回転ガイド22と、回転基台21を回転させる回転モータ23と、先端に回転基台21と係合し、回転基台を回転させる係合部24とを有する。回転モータ23は、例えばOリングで真空シールされて受渡室の底部の大気中に固定されている。回転基台21の搬出側には、搬送方向移動機構30による載置部40の移動に伴い、係合部24が移動できる楔状の切り欠き部(図示せず)があり、載置部40の中心位置で搬送方向移動機構30によって、載置基台41は前記楔にロック又は解除される。前後反転補正機構20は、後述する図4(c)に示すように、基板6を180度又は180度近く回転させる能力を有する。
【0035】
また、前後反転補正機構20は、角度補正機構として使用できる。図9に示す基板角度αは基本的にはクラスタの寸法及び基板のサイズに依存するが、装置製造後は、クラスタの寸法は既に決まっているので種々の基板サイズで決まる。種々の基板サイズに対応するために必要な最大基板角度をβとすれば、図3に示す回転ガイド22を±βの範囲に設ければ、前後反転補正機構20を角度補正機構として使用できる。また、前後反転補正機構20が回転反転機能を有し、且つ基板サイズに対応するためには、−βからβ+180度又は+βから−β−180度の回転範囲を持つ必要がある。勿論、全てに状態に対応するために、360度+Δ(Δは数度程度)の可動範囲を持っていてもよい。
【0036】
位置決め機構60は、基板6の角部に対応してL字状で内側に90度の角部を有する位置決めブロック61と、位置決めブロック61を基板6の角部に向って伸縮させる位置決めシリンダ62と、そのシリンダロッド63とを有する。位置決めシリンダ62はOリングなどで真空シールされて受渡室側部大気中に固定されている。位置決め機構60は、前述の機構を4組有し、対角上の2組が対となって動作する。実線で示す基板6がきたときは、60−の組が作動し、破線で示した基板がきたときは60+の組が作動する。各組の位置決めブロック61+、60−は、それぞれが作動したときに位置決めブロック61で基板6を強制的に挟み込まないように、片方が接触したら他方は接触しない予め決められた量を移動する。このとき基板6が可動ピン45上を摺動するので、可動ピン45の先端は摩擦抵抗の小さい部材で構成する。なお、+は、例えば、図9の例では、+αの時、即ち処理部1auLで処理された基板6に対する位置決め機構60示し、−は−αの時、即ち処理部1auRで処理された基板6に対する位置決め機構60を示す。
【0037】
図4は、第1の実施例における受渡室4bの動作フローを模式的に示す。第1の実施例では、図9に示す処理部1auRで処理した場合、即ち位置角度が−αの例で説明する。煩雑さを防ぐために図3に示す構成を一部省略している。
まず、図4(a)に示すように、受渡室4bに基板6を搬入する。なお、図4(a)は図3と同じ図である。搬入後、図4(b)に示すように、搬送方向移動機構30によって、基板6を搬出側に移動する。移動後、図4(c)に示すように、前後反転補正機構20によって基板を180度近く、例えば位置決め機構60が位置決めできる180度±γ度範囲内に前後に反転させる。γは位置決め機構60の位置決め範囲である。その後、図4(d)に示すように、ピン昇降機構70に寄って基板6を上昇させる。
【0038】
次に、図4(e)に示すように、位置決め機構60によって蒸着位置でアライメントが確実にできるように基板角度が図9の+αの姿勢に位置決めする。位置決めは対角に設けられた2つの位置決めブロック61で行なうが、2つの位置決めブロック61が強制的に基板6を挟まないように、2つの位置決めブロック61を所定の量を移動させる。このとき、基板6が所定の位置で可動ピン43に支持されていれば、2つの位置決めブロック61ともに基板6に接触しない。そうでない場合、片方の位置決めブロック61が基板6の角で接触し、基板6を押し可動ピン43上を移動させて位置決めする。このとき、基板6が滑らかに移動し易いように、可動ピン43の先端は摩擦抵抗の小さい部材で構成する。
【0039】
次に、位置決めした後、図4(f)に示すように、次段のクラスタB(図1参照)の搬送ロボット5bが櫛歯状ハンド52を受渡室4bに搬入し、基板6を可動ピン43から離間させ位置決めブロック61との干渉を解除し、基板6を受渡室4bから搬出する。搬出後、図4(g)に示すように、位置決めブロック61を元の位置に戻す。図4(f)のステップと図4(g)のステップとを入れ替えてもよい。
【0040】
次に、図4(g)に示すように、可動ピン43を降下させ、図4(h)に示すように、載置部40を回転させて元の位置に戻し、図4(i)に示すように、載置部40を受渡室4bの基板搬入側に移動する。
【0041】
以上説明した受渡室4bの第1の実施例では、受渡室4bの基板搬出側でほぼ180度回転させたが、受渡室4bの基板搬入側で回転させてもよい。即ち、上記実施例では回転モータ23を受渡室の搬出側に設けて、搬出側で移動後基板を前後に反転させていたが、回転モータ23を搬入側に設けて、搬入側で反転後搬出側に移動させてもよい。この変形例の場合は、上記実施例の回転モータ23の位置にピン昇降シリンダ71を設けることができる。そこで、後述する受渡室の第2の実施例で説明するように、ピン昇降機構70を1台のピン昇降シリンダ71で構成することができる。また、同様に、位置決め機構60を受渡室4bの基板搬入側に設けてもよい。
【0042】
以上説明した受渡室4bの第1の実施例によれば、受渡室4から基板6を同じ姿勢(基板角度)で搬出でき、マスクを反転させて設置することがなく、例えば高精細な蒸着できる有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供できる。
また、以上説明した受渡室4bの第1の実施例によれば、柱等の障害物を回避でき、クラスタを自由に配置できる有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供できる。
【0043】
以上説明した第1の実施例の受渡室4bは、搬送方向移動機構30及び前後反転補正機構20を共に有しているが、前後反転補正機構20のみを設ければ受渡室4cとなり、搬送方向移動機構30と設ければ受渡室4dとなり、角度補正機構のみを設ければ受渡室4aとなる。
【0044】
従って、前後反転補正機構20や搬送方向移動機構30うち少なくとも一機構を具備する受渡室を有する本実施形態の有機ELデバイス製造装置及び同製造方法によれば、どのような工場配置でも蒸着方法でも自由に実現できる。
【0045】
図5は前後反転補正機構20及び搬送方向移動機構30を有する受渡室4bの第2の実施例を示す図である。
第2の実施例の第1の実施例と異なるところは、第1に、載置部40を偏心回転させて、搬送方向の移動と前後反転を同時に行なう偏心反転移動機構80を有している点であり、第2に、第1の実施例の変形例で示したように、ピン昇降機構70のピン昇降シリンダ71を、搬出側にいる載置部40の中心位置またはその付近に1台設けている点である。その他の点は基本的には第1の実施例またはその変形例と同じである。従って、図5は、第1の実施例を同様に必要な部分を一部割愛した図となっている。
【0046】
偏心反転移動機構80は、大気雰囲気に存在し受渡部4bの底部に例えばOリングなどで真空シールされて固定された回転移動モータ83と、載置基台41の搬送方向に延在している延在部41fに接続されたモータ駆動軸84と、モータ駆動軸を中心に同軸状に敷設された2本の回転ガイドレール82とを有する。
この機構によって載置部40が回転ガイドレール82上を回転し、搬入側から搬出側に移動し、且つ基板を前後に反転できる。
【0047】
第2に、ピン昇降シリンダ71を搬出側にいる載置部40の中心位置またはその付近に1台設設けた場合、シリンダロッドと一体である係合部73は、載置基台41(第1の実施例の変形例の場合は載基台41と回転基台21)の係合部に対応する部分に設けた貫通孔を通して可動ピン台44を昇降させる。第1の実施例同様に、載置部40の移動に伴い、載置部と干渉しないように、係合部73を縮める必要がある。
【0048】
図6は、第2の実施例における受渡室4bの動作フローを模式的に示す。第2の実施例では、図9に示す処理部1auLで処理した場合、即ち位置角度が+αの例で説明する。なお、煩雑さを防ぐために図6に示す構成を一部省略している。
まず、図6(a)に示すように、受渡室4bに基板6を搬入する。図6(a)は図5と同じ図である。搬入後、図5(b)に示すように、偏心反転移動機構80によって、基板6を回転させて搬出側に移動し、前後に反転させる。反転後、図6(c)に示すように、ピン昇降機構70によって基板6を上昇させる。
【0049】
次に、図6(d)に示すように、位置決め機構60によって蒸着位置でアライメントが確実にできるように位置角度+αの姿勢に位置決めする。図4(e)に示したように、位置決めは対角に設けられた2つの位置決めブロック61で行なう。このとき、基板6が滑らかに移動し易いように、第1の実施例同様に可動ピン43の先端は摩擦抵抗の小さい部材で構成する。
【0050】
次に、位置決めした後、図6(e)に示すように、次段のクラスタB(図1参照)の搬送ロボット5bが櫛歯状ハンド52を受渡室4bに搬入し、基板6を上昇させ可動ピン43から離間させると共に位置決めブロック61との干渉を解除し、基板6を受渡室4bから搬出する。搬出後、図6(f)に示すように、位置決めブロック61を元の位置に戻す。第1の実施例同様に、図6(e)のステップと図6(f)のステップとを入れ替えてもよい。
【0051】
次に、図6(g)に示すように、可動ピン43を降下させ、図6(h)に示すように、偏心反転移動機構80によって載置部40を回転させて搬入側の位置に戻す。
【0052】
以上説明した受渡室4bの第2の実施例によれば、受渡室4から基板6を同じ姿勢で搬出でき、マスクを反転させて設置することがなく、例えば高精細な蒸着できる有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供できる。
また、以上説明した受渡室4bの第2の実施例によれば、柱等の障害物を回避でき、クラスタを自由に配置できる有機ELデバイス製造装置及び同製造方法を提供できる。
【0053】
以上説明した第2の実施例の受渡室4bは、偏心反転移動機構80は搬送方向移動機能及び前後反転補正機能20を有しているが、前後反転補正機構20を設ければ受渡室4cとなり、搬送方向移動機構30を設ければ受渡室4dとなり、前後反転補正機構20による角度補正機構のみを設ければ受渡室4aとなる。
【0054】
従って、前後反転補正機構20、搬送方向移動機構30及び偏心反転移動機構80のうち少なくとも一機構を具備する受渡室を有する本実施形態の有機ELデバイス製造装置及び同製造方法によれば、どのような工場配置でも蒸着方法でも自由に実現できる。
【0055】
図7は、角度補正機構90の第2の実施例を受渡室4aに設けた例を示した図である。図7(a)は、搬送ロボット5Rの櫛歯状ハンド52を受渡室4aに挿入した時を上から見た鳥瞰図で、図7(b)は受渡室4aの側面図を示した図である。
受渡室4aは、両サイドの基板搬入出口に設けられたゲート弁10I、10Eと複数の支持ピン4Pを有する載置台4Dと角度補正機構90とを有し、前記角度補正機構90は、載置台4Dを支持する載置台支持部4Sと、前記載置台支持部4Sを左右に回転させる回転駆モータ4KM、載置台支持部4Sをシールする磁気シール4Jから構成されている。
【0056】
このような機構において、図7(a)の破線で示すように、ロードクラスタ3の搬送ロボット5Rが、基板6を無回転状態の載置台4Dに、その載置台に平行な状態で載置した後、搬送ロボット5aが、図9に示す処理受渡部1auLに相当するクラスタAの処理受渡部1auLに重なるように搬送する場合を想定する。この場合、前述したように、処理受渡部1auLに搬送ロボット5aから見て、基板6を右にα度の回転させた状態で搬送すればよい。
【0057】
その動作フローを見ると、先ず、ゲート弁10E閉じた状態でゲート弁10Iを開き、搬送ロボット5Rの櫛歯状ハンド52によりゲート弁の開口部10IKから基板を搬入し、載置台4Dに載置する。前記櫛歯状ハンド52が退出後、弁体10IBを閉じるとともに、載置台4Dを前記角度補正機構90により右にα度回転させる。その後、ゲート弁10Eを開き、その開口部10EKから搬送ロボット5aの櫛歯状ハンド52を挿入し、基板6を持ち上げ搬出する。搬送ロボット5aは、そのベースを処理受渡部1auLの方向を回転させてリンク放射状に伸長させながら処理受渡部1auLに基板6を載置する。
【0058】
以上の説明では、基板6を受渡室4に平行な状態で搬入した載置台4Dに設置する場合を説明したが、基板6がαとは異なった角度ηを持って設置された場合は、基板6の櫛歯状ハンド52bに対する角度がαになるように載置台4Dの角度を制御する。
【0059】
本実施例では、載置台4Dが角度補正をした後、搬送ロボット5bを支持ピン4Pと干渉することなく、載置台4Dと基板6の間に挿入することができるように、支持ピン4Pの太さ、間隔及び櫛歯状ハンド52の櫛歯の本数、幅等を決定する。図7(a)では、実線で角度補正後の基板6とその時の支持ピン4Pの状態を示す、破線が角度補正前の状態を示している。
【0060】
以上説明した角度補正機構90の第2の実施例によれば、前後反転補正機構20、搬送方向移動機構30及び偏心反転移動機構80と共に受渡室を構成する本実施形態の有機ELデバイス製造装置及び同製造方法によれば、どのような工場配置でも蒸着方法でも自由に実現できる。
【0061】
以上の説明した第1の実施形態の有機ELデバイス製造装置100は、真空処理チャンバ1及び真空搬送チャンバ2を備え、長方形または正方形の形状を有するか角状クラスタで構成している。
【0062】
図8に示すクラスタEは、真空搬送チャンバ2を中心に真空処理チャンバ1と受渡室4を放射状に配置している。真空処理チャンバ1は、搬送されてきた基板6を水平から垂直にしてマスク81に対向させて蒸発源75を移動させて蒸着処理する。本発明は、このような放射状に配置された放射状クラスタを、受渡室を介して連結した第2の実施形態における有機ELデバイス製造装置に、第1の実施形態で説明した受渡室に適用することにより、第1の実施形態と同様に本発明の効果を奏することができる。なお、放射状クラスタEでは、基板6を搬送ロボット5の櫛歯状ハンド52と常に平行に搬送でき角度補正機構は不要である。また図9において9は処理受渡部であり、10はゲート弁である。
【0063】
第2の実施形態のクラスタEは、受渡室4を任意位置に配置できるクラスタの連結方向を変えることができる。また、第1の実施形態のクラスタにおいても、搬出側の受渡室に真空処理チャンバを設け、平行して設けられている上下の真空処理チャンバ1のうち一方の搬出側の受渡室を設けることで連結方向を変えることができる。受渡室がどの位置に配置されていても、前後反転が必要な場合は第1の実施形態で示したように180度反転する必要がある。
【0064】
さらに、以上説明した第1及び第2の実施形態においては、基板を水平に搬送し、垂直に立てて蒸着処理する有機ELデバイス製造装置である。本発明は、垂直処理に限らず、水平搬送して水平処理する、例えば図8において、マスク81と蒸発源75を基板6の下側に配置し、蒸着処理する有機ELデバイス製造装置にも適用可能である。
【0065】
さらにまた、上記説明では有機ELデバイスを例に説明したが、有機ELデバイスと同じ背景にある蒸着処理をする成膜装置および成膜方法にも適用できる。
【符号の説明】
【0066】
1:真空処理チャンバ 1au:真空蒸着チャンバ
2:真空搬送チャンバ 3:ロードクラスタ
4、4a〜4e:受渡室 4D:受渡室の載置台
5、5R、5aから5d:真空搬送ロボット
6:基板 10:ゲート弁
11:柱 20:前後反転補正機構
21:回転基台 22:回転ガイド
23:回転モータ 24:係合部
26:回転基台の切り欠き部 30:搬送方向移動機構
31:ボールジョイント 32:搬送方向移動モータ
33:リニアガイドレール 34:リニアスライダ
38:ロード室 40:載置部
41:載置基台 42:固定ピン台
43:固定ピン 44:可動ピン台
45:可動ピン 46:載置基台の切り欠き部
52:櫛歯状ハンド 60:位置決め機構
61、61+、61−:位置決めブロック
62:位置決めシリンダ 63:シリンダロッド
70:ピン昇降機構 71:ピン昇降シリンダ
72:シリンダロッド 73:係合部
75:蒸発源 80:偏心反転移動機構
81:マスク 82:回転ガイドレール
83:回転移動モータ 84:モータ駆動軸
90:角度補正機構 100:有機ELデバイスの製造装置
A〜D、E:クラスタ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
蒸着材料を基板に蒸着する処理部を具備する真空処理チャンバと、前記基板を搬入または搬出する受渡室と、前記基板を前記受渡室と前記複数の処理部との間を放射状に搬送する搬送手段とを具備する真空搬送チャンバとを備えるクラスタを、前記受渡室を介して複数有する有機ELデバイス製造装置において、
前記受渡室は、載置基台に支持され前記基板を載置する載置部と、前記基板を前後反転させる前後反転補正機構、前記基板を搬送方向に移動させる搬送方向移動機構のうち少なくとも一方を有することを特徴とする有機ELデバイス製造装置。
【請求項2】
前記前後反転補正機構は、前記載置部の中心を軸に前記載置基台を回転させる第1の駆動手段を備え、前記回転によって前記前後反転することを特徴とする請求項1に記載の有機ELデバイス製造装置。
【請求項3】
前記第1の駆動手段は、前記載置基台と係合又は接続された第1の駆動シャフトと、前記駆動シャフトを駆動する第1の駆動源とを有し、前記第1の駆動源は大気中に設けられ真空シールを介して前記第1の駆動シャフトを駆動することを特徴とする請求項2に記載の有機ELデバイス製造装置。
【請求項4】
前記搬送方向移動機構は、前記載置基台を前記搬送方向に沿って設けられたリニアガイドと、前記リニアガイド上を、前記載置基台を移動させる第2の駆動源とを備えた第2の駆動手段を有することを特徴とする請求項1に記載の有機ELデバイス製造装置。
【請求項5】
前記前後反転補正機構は、前記載置基台を回転可能に支持する回転基台と、前記載置部の中心を軸に前記回転基台を回転させる第3の駆動源を有する第3の駆動手段とを備え、前記回転によって前記前後反転させ、前記搬送方向移動機構は、前記回転基台を前記搬送方向に沿って設けられたリニアガイドと、前記リニアガイド上を、前記回転基台を移動させる第4の駆動源とを備える第4の駆動手段を有することを特徴とする請求項1に記載の有機ELデバイス製造装置。
【請求項6】
前記第3の駆動手段は、前記回転基台と係合又は接続された第3の駆動シャフトと、前記第3の駆動シャフトを駆動する第3の駆動源とを有し、前記第3の駆動源は大気中に設けられ真空シールを介して前記第3の駆動シャフトを駆動することを特徴とする請求項5に記載の有機ELデバイス製造装置。
【請求項7】
前記前後反転補正機構の機能と前記搬送方向移動機構の機能を同時に果たす偏心反転移動機構を有し、前記偏心反転移動機構は、前記載置部の中心位置から離間した偏心位置を軸に前記載置基台を回転する第5の駆動手段を備え、前記回転によって前記基板を前記前後反転し前記移動することを特徴とする請求項1に記載の有機ELデバイス製造装置。
【請求項8】
前記偏心位置は、前記載置基台又は前記載置基台の搬送方向に延在している延在部に設け、前記第5の駆動手段は、前記偏心位置で結合された駆動シャフトと、前記駆動シャフトを駆動する駆動源とを有し、前記駆動源は大気中に設けられ真空シールを介して前記駆動シャフトを駆動することを特徴とする請求項7に記載の有機ELデバイス製造装置。
【請求項9】
前記基板を前記受渡室から搬出する前記基板を所定の基板角度に位置決めする位置決め機構を有することを特徴とする請求項1に記載の有機ELデバイス製造装置。
【請求項10】
第1の受渡室の第1の載置部に載置された基板を放射状に搬送する真空搬送手段で前記第1の受渡室から搬入し、真空処理チャンバの処理部で蒸着材料を基板に蒸着し、前記真空搬送手段で第2の受渡室の第2の載置部に前記基板を載置する有機ELデバイス製造方法において、
前記第2の受渡室で、前記第2の載置部に載置された前記基板を前後に反転させる前後反転ステップ、前記第2の載置部に載置された前記基板を搬送方向に移動させる移動ステップのうち少なくとも一方を有することを特徴とする有機ELデバイス製造方法。
【請求項11】
前記前後反転ステップは、前記載置部の中心を軸に前記載置部を回転させて前記前後反転することを特徴とする請求項10に記載の有機ELデバイス製造方法。
【請求項12】
前記移動ステップの後に、前記前後反転ステップを実施することを特徴とする請求項10に記載の有機ELデバイス製造方法。
【請求項13】
前記前後反転ステップの後に、前記移動ステップを実施することを特徴とする請求項10に記載の有機ELデバイス製造方法。
【請求項14】
前記載置部の中心位置から離間した偏心位置を軸に前記載置基台を回転させる偏芯回転ステップを実施し、前記前後反転ステップと前記移動ステップとを同時に実施することを特徴とする請求項10に記載の有機ELデバイス製造方法。
【請求項15】
前記基板を前記第2の受渡室から搬出する前に、前記基板を所定の基板角度に位置決めする位置決めステップを有することを特徴とする請求項10に記載の有機ELデバイス製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2013−33693(P2013−33693A)
【公開日】平成25年2月14日(2013.2.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−170073(P2011−170073)
【出願日】平成23年8月3日(2011.8.3)
【出願人】(501387839)株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Fターム(参考)】