有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法
【課題】材料の損失の少なくできる又は内圧の上昇による再開放時の蒸発・昇華速度の変化や材料の変質を齎すことない或いは蒸発源の保守時間の短く、稼働率の高い有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供する。
【解決手段】真空蒸着チャンバに設けられた一つ又は２つの処理部に基板６を搬入し、蒸着物噴射口部を長手方向に複数備える蒸発源７を走査して前記基板に蒸着する有機ＥＬデバイス製造装置又はその方法において、前記２つの処理部の有するそれぞれ前記基板を保持する基板保持部９を垂直または略垂直にした状態で互いに正対させ、前記蒸着物噴射口部を回転させて、蒸着する基板を替えること、或いは前記蒸発源を前記真空蒸着チャンバに隣接して設けられた蒸発源保守交換室に移動し、前記真空蒸着チャンバの真空を蒸発源保守交換室から隔離し、前記蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換する。
【解決手段】真空蒸着チャンバに設けられた一つ又は２つの処理部に基板６を搬入し、蒸着物噴射口部を長手方向に複数備える蒸発源７を走査して前記基板に蒸着する有機ＥＬデバイス製造装置又はその方法において、前記２つの処理部の有するそれぞれ前記基板を保持する基板保持部９を垂直または略垂直にした状態で互いに正対させ、前記蒸着物噴射口部を回転させて、蒸着する基板を替えること、或いは前記蒸発源を前記真空蒸着チャンバに隣接して設けられた蒸発源保守交換室に移動し、前記真空蒸着チャンバの真空を蒸発源保守交換室から隔離し、前記蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬという）デバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬの共通電極層や有機発光層は、たとえば真空蒸着によって形成する。真空蒸着装置は、真空チャンバ内部に形成すべき層の材料が貯留された坩堝並びに坩堝を加熱するヒータを含む蒸発源を配置し、蒸着材料が蒸発・昇華する方向、所謂坩堝の蒸着ノズルまたは開口部の面側に被蒸着ガラス基板（以下基板）を配置した構造となっている。そして蒸発源から蒸発・昇華した蒸着材料が被蒸着基板に蒸着する。
【０００３】
有機ＥＬの蒸着は、蒸発源坩堝内の有機材料をヒータにより加熱し蒸発・昇華させ被蒸着基板に到達させ膜を形成する。ＦＰＤ（Flat panel display）などの高度な位置決めを必要とするデバイスの場合、基板交換時間及び基板とマスクとの位置決め（アライメント）時間は蒸着出来ない。このような課題を解決する試みが従来からなされている。
【０００４】
例えば、横並びに並んだ２枚の基板間を蒸発源が移動して交互に蒸着する方法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２７４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
他のＦＰＤ・照明デバイスと比べ優れた特性を有する有機ＥＬデバイスであるが、製造コストが他のデバイスに比べて高くなりやすい。高価な蒸着材料を使用することとその材料効率が低いことが最大の原因である。
【０００７】
２枚の基板を交互に蒸着する従来の方法は、材料効率の改善の点で効果は大きいものの、基板間＋基板の長さ分は移動しなければならず、その移動時間は蒸着に寄与できない。また、蒸発源の保守に対して考慮はなされていなく、多くの保守時間が必要になる。
【０００８】
従って、本発明の第１を目的は、材料の損失の少なくできる有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供することである。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、蒸発源の保守時間の短く、稼働率の高い有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも下記の特徴を有する。
本発明は、真空蒸着チャンバに設けられた２つの処理部にそれぞれ基板を搬入し、蒸着材料を噴射する蒸着物噴射口部をライン状に備える蒸発源を走査して前記基板に前記蒸着材料を蒸着する有機ＥＬデバイス製造装置又は有機ＥＬデバイス製造方法において、前記２つの処理部の有するそれぞれ前記基板を保持する基板保持部を垂直または略垂直にした状態で互いに正対させ、一方の基板から他方の基板に前記蒸着物噴射口部を回転させて他方の基板に正対させ、その後他方の基板に蒸着することを第１の特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記蒸発源を垂直又は水平にして走査させることを第２の特徴とする。
さらに、本発明は、前記蒸発源を前記真空蒸着チャンバに隣接して設けられた保守又は新たな蒸発源と交換できる蒸発源保守交換室に移動し、前記真空蒸着チャンバと前記蒸発源保守交換室との間に設けられ、前記真空蒸着チャンバの真空を隔離する隔離手段を閉じ、前記蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換することを第３の特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記蒸発源保守交換室への移動は、前記隔離手段に跨って設けられたガイドレール上を移動し、その後に、前記ガイドレールを前記隔離手段から除去することを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、材料の損失の少なくできる有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【００１４】
また、本発明によれば、蒸発源の保守時間の短く、稼働率の高い有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明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】本発明の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置の真空搬送チャンバと真空蒸着チャンバの構成の概要を示す。
【図３】本実施形態に用いる蒸発源の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における第１の実施例を示し、真空蒸着チャンバ及び真空蒸着チャンバに隣接して設けられた蒸発源保守交換室の図１に示すＡ−Ａ’断面図で、ゲート弁が開いた状態で、蒸発源７が左右方向に走査して基板に蒸着している状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における第１の実施例を示し、真空蒸着チャンバ及び真空蒸着チャンバに隣接して設けられた蒸発源保守交換室の図１に示すＡ−Ａ’断面図で、蒸発源が蒸発源保守交換室に移動し、真空蒸着チャンバと蒸発源保守交換室とが真空分離されている状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置による蒸着処理フローを示す図である。
【図７】本発明の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置による蒸発源を保守する又は新たな蒸発源と交換する処理フローを示す図である。
【図８】図７に示す処理フローにおける真空蒸着チャンバと蒸発源保守交換室との状態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態における第２の実施例を示し、真空蒸着チャンバ１及び真空蒸着チャンバに隣接して設けられた蒸発源保守交換室の図１に示すＡ−Ａ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明に実施形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
図１乃至図３を用いて本発明の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置を説明する。図１は本発明の第１の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置１００を示す。有機ＥＬデバイス製造装置は、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。
【００１８】
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を搬入するロードクラスタ３、基板６を処理する４つのクラスタ（Ａ〜Ｄ）、各クラスタ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。本実施形態では、基板の蒸着面を上面にして搬送し、蒸着するときに基板を立てて蒸着する。
【００１９】
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を有するロードロック室３１と、ロードロック室３１から基板を受取り、旋回して受渡室４ａに基板６を搬入する搬送ロボット５Ｒとからなる。各ロードロック室３１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け渡しする。
【００２０】
各クラスタ（Ａ〜Ｄ）は、一台の搬送ロボット５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つの処理チャンバ１（第１の添え字ａ〜ｄはクラスタを示し、第２の添え字ｕ、ｄは上側下側を示す）を有する。真空搬送チャンバ２と処理チャンバ１の間にはゲート弁１０を設けている。
【００２１】
図２は、真空搬送チャンバ２と処理チャンバ１の構成の概要を示す。処理チャンバ１の構成は処理内容によって異なるが、蒸着材料である発光材料を真空中で蒸着しＥＬ層を形成する真空蒸着チャンバ１ｂｕを例にとって説明する。図２は、そのとき真空搬送チャンバ２ｂと真空蒸着チャンバ１ｂｕの構成の模式図と動作説明図である。図２における搬送ロボット５は、全体を上下に移動可能（矢印５９参照）で、左右に旋回可能なリンク構造のアーム５７を有し、その先端には基板搬送用の櫛歯状ハンド５８を有する。
【００２２】
本実施形態の処理の第１の基本的な考え方は、図２に示すように、１台の真空蒸着チャンバに処理部を２つ設け、一方の処理部（例えばＲ処理部）を蒸着している間に、他方のＬ処理部では基板の搬出入し、基板６とシャドウマスク８とのアライメントをし、蒸着する準備を完了させることである。そして、一方の処理部の蒸着が完了したら、蒸発源７を１８０度回転させて、他方の処理部の蒸着を行う。この処理を交互に行なうことによって、基板に蒸着させずに無駄に蒸発・昇華している時間を減少させることができる。
【００２３】
上記を実現するために、真空蒸着チャンバ１ｂｕ（以下の説明で特に説明を必要としない範囲において符号１で示す）には、各処理部に搬送ロボット５と基板６の受け渡し行なう基板保持部９、基板保持部の櫛歯状ハンド９１を旋回させ基板を直立又は略直立（例えば１％程度まで傾斜）させる基板旋回駆動手段９３及び直立又は略直立した基板６とアライメントするマスク８を備え、蒸発源７を両処理部の基板保持部９の間でかつ基板保持部９と平行に垂直に設け、両処理部の基板保持部９に蒸着ノズル７８が正対して蒸着できるように蒸発源を回転させる。
【００２４】
また、本実施形態の処理の第２の基本的な考え方は、図１に示すように、真空蒸着チャンバ１に隣接して蒸発源保守交換室１１を設け、蒸発源７が真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１との間を移動できるようにする。そのために、蒸発源７を両者間で移動させ、蒸発源７を蒸発源保守交換室に残し、真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１の間の真空を隔離する。
【００２５】
図３は本実施形態に用いる蒸発源７の一例を示したもので、蒸発源７の長手方向に沿って複数の蒸着ノズル７８を有する。また、蒸発源７の長手方向上下には、回転用の支持棒７ｕ、７ｄが存在する。
【００２６】
図４、図５は、図１及び図２に示した真空蒸着チャンバ１及び真空蒸着チャンバ１に隣接して設けられた蒸発源保守交換室１１の図１に示すＡ−Ａ’断面図である。図４は、ゲート弁１０Ａが開いた状態で、蒸発源７が左右方向に走査して基板６に蒸着している状態を示す。図５は、蒸発源７が蒸発源保守交換室１１に移動し、真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１とが真空分離されている状態を示す。真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１との間には両者の真空を隔離する隔離手段であるゲート弁１０Ａが設けられている。なお、ゲート弁１０Ａのサイズは後述するように、蒸発源７が両室を移動できる高さと幅を有している。特に幅は図１の真空蒸着チャンバ１の真空搬送チャンバ２の反対側の壁全面に亘って存在するものでない。
【００２７】
以下、図４、図５を用いて本実施形態における第１の実施例を説明する。第１の実施例は、蒸発源７の両側の基板保持部に載置された基板に蒸着し、蒸発源７が真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１との間を移動できるようにする蒸発源駆動手段５０と、蒸発源保守交換室１１に移動してきた蒸発源７を蒸発源保守交換室１１に残すために蒸発源駆動手段５０を分離する蒸発源移動手段分離手段６０とを有する。蒸発源駆動手段５０は、大別して蒸発源７を紙面左右方向に走査する蒸発源走査手段５１と、蒸発源７の両側の基板保持部に載置された基板を蒸着できるように蒸発源を例えば１８０＋α度回転可能な蒸発源回転駆動手段５５とを有する。また、蒸発源走査手段５１は、真空蒸着チャンバ１内に基本的に構成されるチャンバ内走査手段５２と、蒸発源保守交換室１１内に構成される保守室内移動手段５３とに分かれる。蒸発源移動手段分離手段６０は、蒸発源走査手段５１を構成するチャンバ内走査手段５２と保守室内移動手段５３との間の接続を分離する。
【００２８】
まず、本実施形態の特徴の一つである蒸発源回転駆動手段５５を説明する。蒸発源７は、その下部を蒸発源７が左右に走査するための蒸発源固定台５２ｋに回転可能に保持され、上部を蒸発源固定台５２ｋによる移動に伴って蒸発源７が従動的にスムーズに上部ガイドレール５２ｇｕ上を移動する摺動部５２ｑに回転可能に設けられている。蒸発源固定台５２ｋには蒸発源を回転させる駆動源であるモータ５５ｍが固定され、磁気シール５５ｊを介して蒸発源７の下部回転軸７ｄに連結されている。同様に、摺動部５２ｑには、蒸発源７の上部回転軸７ｕが磁気シール５５ｊを介して回転可能に支持される回転支持部５５ｒが固定されている。
【００２９】
この構成によって、蒸発源７を図２及び図４に示す矢印Ｈ方向に回転させ、蒸着方向を自由に変えることができる。
また、蒸発源７の姿勢をただ回転させるだけなので、蒸発源内部の変化を齎すこともない。従って、蒸発源の内圧の上昇させることもなく再開放時の蒸発・昇華速度の変化や材料の変質を齎すこともない。
【００３０】
次に、蒸発源走査手段５１を構成するチャンバ内走査手段５２を説明する。
チャンバ内走査手段５２は、蒸発源７を垂直に固定する蒸発源固定台５２ｋと、蒸発源固定台５２ｋの内部に設けられた破線で示すナット５２ｎと、ナット５２ｎと係合しナット５２ｎを移動させるボールジョイント５２ｂと、ボールジョイント５２ｂを駆動する駆動源のモータ５２ｍと、蒸発源固定台５２ｋが回転せずに移動できるようにする下部ガイドレール５２ｇｄと、下部ガイドレール５２ｇｄを真空蒸着チャンバ１に固定するチャンバ固定台５２ｃと、ボールジョイント５２ｂの左端に設けられボールジョイント５２ｂを支持する支持部５２ｓと、を有する。
【００３１】
本実施形態では、モータ５２ｍを冷却の都合から真空蒸着チャンバ1の外部に設置する。このモータ５２ｍの動力を真空蒸着チャンバ１内に伝達するのに磁性流体シール５２ｊを設けている。また、モータ５２ｍとボールジョイント５２ｂとの軸間の変位や角度誤差を吸収するカップリング５２ｐを設けて、スムーズな動力の伝達を可能としている。
【００３２】
また、チャンバ内走査手段５２は、真空蒸着チャンバ１の上部に蒸発源７のスムーズな走査を可能とするための上部ガイドレール５２ｇｕと、上部ガイドレール５２ｇｕを摺動する蒸発源７の上部に設けられた摺動部５２ｑとを有する。上部ガイドレール５２ｇｕは後述するように蒸発源保守交換室１１内の上部ガイドレール５３ｇｕを介してガイド支持部５３ｆで支持されているので、摺動部５２ｑは安定して移動できる。
【００３３】
さらに、後述するように、チャンバ内走査手段５２は、上部ガイドレール５２ｇｕが上部ガイドレール５３ｇｕから分離されたときに、ボールジョイント５２ｂと上部ガイドレール５２ｇｕを支持するために真空蒸着チャンバ１内を移動可能な連結部５２ｒを有する。連結部５２ｒは、ボールジョイント５２ｂと契合する破線で示すナット５２ｒｎと、ナット５２ｒｎを内部で固定している連結部支持部５２ｒｋと、ナット５２ｒｎによる移動に伴い上部ガイドレール５２ｇｕ上を摺動する連結部摺動部５２ｒｓと、連結部支持部５２ｒｋと連結部支持部５２ｒｋと連結する連結棒５２ｒｂとを有する。
【００３４】
一方、保守室内移動手段５３は、ボールジョイント５２ｂと連結可能なボールジィント５３ｂと、蒸発源固定台５２ｋが移動する下部ガイドレール５３ｇｄと、図５に示すようにボールジョイント５２ｂを支持でき下部ガイドレール５３ｇｄに固定された支持部５３ｓと、蒸発源７が蒸発源保守交換室１１に入ってきたときにスムーズに走行させる上部ガイドレール５３ｇｕと、上部ガイドレール５３ｇｕを支持するガイド支持部５３ｆとを有する。上部ガイドレール５３ｇｕは、チャンバ内走査手段５２の上部ガイドレール５２ｇｕと連結可能な構造を有する。
【００３５】
このような構成によって、チャンバ内走査手段５２と保守室内移動手段５３とを有する蒸発源走査手段５１によって、蒸発源７は、真空蒸着チャンバ内の走査と共に、蒸発源保守交換室１１内への移動もすることができる。
【００３６】
次に、本実施形態の他の特徴である蒸発源移動手段分離手段６０を図５を用いて説明する。
蒸発源移動手段分離手段６０は、一端を下部ガイドレール５３ｇｄの空洞部内６０ｋに固定された破線で示すにナット６０ｎと係合し、他端を支持部６０ｓに回転可能に支持されボールジョイント６０ｂと、チャンバ内走査手段５２のモータ５２ｍと同様に磁性流体シール６０ｊやカップリング６０ｐを介してボールジョイント６０ｂを駆動する駆動源であるモータ６０ｍと、下部ガイドレール５３ｇｄを摺動させる下部ガイドレール６０ｇｄと、下部ガイドレール６０ｇｄを固定するレール固定部６０ｃとを有する。また、蒸発源移動手段分離手段６０は、上部ガイドレール５３ｇｕを移動させために、一端を支持部５３ｓに、他端を上部ガイドレール５３ｇｕに固定された連結棒６０ｒを有する。連結棒６０ｒは、ボールジョイント６０ｂを駆動に伴い移動する支持部５３ｓにより上部ガイドレール５３ｇｕをそれを支持するガイド支持部５３ｆ内を摺動させる。
【００３７】
上述した蒸発源移動手段分離手段６０によって、下部ガイドレール５３ｇｄの矢印Ｇ方向の移動に伴い、下部ガイドレール５３ｇｄに固定された支持部５３ｓも矢印Ｇ方向に移動する。支持部５３ｓの移動に伴い、ボールジィント５３ｂと連結棒６０ｒ介して支持部に固定された上部ガイドレール５３ｇｕとが矢印Ｇ方向に移動する。また支持部５３ｓの移動に伴い、ボールジィント５３ｂを介して支持部５３ｓに固定された蒸発源固定台５２ｋ（蒸発源７）も矢印Ｇ方向に移動する。
【００３８】
その結果、ボールジィント５３ｂと上部ガイドレール５３ｇｕとがそれぞれボールジィント５２ｂと上部ガイドレール５２ｇｕとの連結を解消し、ボールジィント５３ｂ、上部ガイドレール５３ｇｕ及び下部ガイドレール５３ｇｄとを蒸発源保守交換室１１内に引込み、蒸発源７が蒸発源保守交換室１１内に移動する。また、下部ガイドレール５３ｇｄの蒸発源保守交換室１１内への引込みによって、ゲート弁１０Ａを閉じることができる。このとき、蒸発源蒸発源固定台５２ｋ連結を解消したとき、上部ガイドレール５２ｇｕは連結部６０ｒによって支持される。また、連結を外された上部ガイドレール５２ｇｕは連結部５２ｒによってその姿勢を維持できる。
【００３９】
次に、上述した手段を有する有機ＥＬデバイス製造装置１００による蒸着処理フローを図６に示す。
まず、一方、例えばＬ処理部において蒸発源走査手段５１により蒸発源７を走査させて基板を蒸着する（Ｓｔｅｐ１）。このとき、他方のＲ処理部では蒸着済みの基板６を搬出し、新たな基板を搬入し、新たな基板６を垂直又は略垂直（1度以内に傾斜）に立て、アライメントし蒸着準備を完了させる（Ｓｔｅｐ２）。
【００４０】
Ｌ処理部での蒸着が終了したら、蒸発源回転手段５５によって蒸発源７を１８０度回転し、Ｒ処理部に正対させる（Ｓｔｅｐ３）。その後、Ｒ、Ｌ処理部でのＳｔｅｐ１、２の処理を互いを交換して行なう（Ｓｔｅｐ４、５）。
【００４１】
次に、Ｒ処理部での蒸着が終了したら、蒸発源回転手段５５によって蒸発源７を１８０度回転し、Ｌ処理部に正対させる（Ｓｔｅｐ６）。その後は、Ｓｔｅｐ１からＳｔｅｐ６の処理を所定基板枚数分行なう（Ｓｔｅｐ７）。
【００４２】
以上説明したように、ただ単に蒸発源７が１８０度を回転することで一方の基板から他方の基板へ蒸発源７を移動させることができる。従って、横並びに並んだ２枚の基板間を蒸発源が移動させて交互に蒸着する方法に比べさらに蒸着に寄与しない蒸着材料を低減できる。
【００４３】
次に、上述した手段を有する有機ＥＬデバイス製造装置１００による蒸発源７を保守する又は新たな蒸発源と交換する処理フローを図７を用いて説明する。図８はその処理フローにおける真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１との状態を示す図である。
まず、図４に示す真空蒸着チャンバ１内で基板６に蒸着して状態から、図８（ａ）に示すように蒸発源７を蒸発源保守交換室１１内に移動させる（Ｓｔｅｐ１）。このとき、連結部６０ｒはゲート弁１０Ａの手前で停止させる。即ち、蒸発源７と連結部６０ｒとの間隔は、図５に示すようにゲート弁１０Ａを閉じることができる距離となるように設定する。
【００４４】
次に、図８（ｂ）に示すように、蒸発源移動手段分離手段６０よって下部ガイドレール５３ｇｄを矢印Ｇの方向に移動させ、ボールジィント５３ｂと上部ガイドレール５３ｇｕのそれぞれボールジィント５２ｂと上部ガイドレール５２ｇｕとの連結を解消し、ゲート弁１０Ａが挿入できる空間５４を形成する（Ｓｔｅｐ２）。その後、ゲート弁１０Ａを挿入して閉じ、２つに室の真空を分離し図５の状態に（Ｓｔｅｐ３）する。そして、蒸発源保守交換室１１の真空を解除する（Ｓｔｅｐ４）。
【００４５】
次に、蒸発源保守交換室１１で当該蒸発源を保守するか又は新たな蒸発源と交換する（Ｓｔｅｐ５）。保守又は交換後、蒸発源保守交換室１１を所定に真空度にする（Ｓｔｅｐ６）。この場合、図１に示すように、蒸発源保守交換室１１は真空蒸着チャンバ１と比べてその容積は小さいので所定の真空度にする時間を短縮することができる。
【００４６】
次に、所定の真空度になったらゲート弁を開き（Ｓｔｅｐ７）、蒸発源移動手段分離手段６０よって下部ガイドレール５３ｇｄを図８（ｂ）の示す矢印Ｇとは反対方向に移動させ、ボールジィント５３ｂと上部ガイドレール５３ｇｕとをそれぞれボールジィント５２ｂと上部ガイドレール５２ｇｕとに連結し、蒸発源７を真空蒸着チャンバ１内に移動させる（Ｓｔｅｐ８）。その後、蒸発源駆動手段５０によって蒸発源７を走査し蒸着を再開する（Ｓｔｅｐ９）。
【００４７】
以上説明した実施形態によれば、相対する２つの基板に蒸着ノズル７８が正対できるように蒸発源７を回転させることによって、材料の損失の少なくできる有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【００４８】
また以上説明した実施形態によれば、真空蒸着チャンバ１に隣接して蒸発源保守交換室１１を有する本実施形態によれば、短時間で蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換でき蒸着しない時間を短縮できるので、その分だけ稼働率の高い有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【００４９】
さらに以上説明した実施形態によれば、内圧の上昇による再開放時の蒸発・昇華速度の変化や材料の変質を齎すことない有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【００５０】
次に、本発明の実施形態における第２の実施例を図９を用いて説明する。
図９は、図５に対応する図で、図１及び図２に示した真空蒸着チャンバ１及び真空蒸着チャンバ１に隣接して設けられた蒸発源保守交換室１１の図１に示すＡ−Ａ’断面図で、本実施形態の第２の実施例を示す。第２の実施例は、第１の実施例とは蒸発源保守交換室１１の構成と蒸発源走査手段５１とが異なり、蒸発源移動手段分離手段６０と蒸発源回転駆動手段５５は基本的には同じである。
【００５１】
蒸発源保守交換室１１は、第１の実施例同様に基板に蒸着するときはゲート弁１０Ａが開かれ真空雰囲気となり、蒸発源７を保守又は交換するときは大気雰囲気となる蒸発源保守交換実施室１１Ａと、保守室内移動手段５３Ａを有し常に大気雰囲気である保守室内移動手段室１１Ｂとを有する。蒸発源保守交換実施室１１Ａは、第１の実施例と同様に蒸発源移動手段分離手段６０を有し、後述するチャンバ内走査手段５２Ａの構成要素のうち蒸発源７を走査させるガイド配管などの延長部材を備えるが基本的には保守室内移動手段を有しない点が異なる。異なる点は蒸発源走査手段５１Ａを説明するときに合わせて説明する。
【００５２】
第２の実施例では蒸発源７の一端をワイヤ５１ｗに固定し、該ワイヤを真空蒸着チャンバ１及び蒸発源保守交換室１１内を巡回させて、蒸発源７を真空蒸着チャンバ１内を走査させ蒸着処理すると共に、蒸発源７を蒸発源保守交換実施室１１Ａに移動させる。
【００５３】
そのために、チャンバ内走査手段５２Ａは、ワイヤ５１ｗを内部に通し、蒸発源７を垂直に固定する蒸発源固定台５２ｋと、蒸発源固定台５２ｋの内部に設けられ蒸発源固定台５２ｋにワイヤ５１ｗを固定する破線で示すワイヤ固定部５２ｅと、蒸発源７を垂直に固定する蒸発源固定台５２ｋが外表面を摺動する下部ワイヤ配管５２ｈｄと、真空蒸着チャンバ１の上部に設けられワイヤ５１ｗを内部に通し、蒸発源７の上部に設けられた摺動部５２ｑが従動的に移動する上部ワイヤ配管５２ｈｕと、下部ワイヤ配管５２ｈｄと上部ワイヤ配管５２ｈｕとを内部にプリー５２ｖを備える上下の支持部５２ｓを介して接続する接続ワイヤ配管５２ｈｓとを有する。これらの３つのワイヤ配管とプリー５２ｖを有する支持部５２ｓは大気雰囲気を有し、大気雰囲気を有する保守室内移動手段室１１Ｂに開放されている。
また、チャンバ内走査手段５２Ａは、第１の実施例と同様に、蒸発源固定台５２ｋが回転せずに移動できるように下部ガイドレール５２ｇｄ及び下部ガイドレール５３ｇｄ等とを有する。
【００５４】
一方、ワイヤ５１ｗの駆動部である保守室内移動手段５３Ａは、ワイヤ５１Ｗを巻回し駆動する駆動プリー５３ｊと、駆動プリー５３ｊを回転駆動する駆動源であるモータ５３ｍと、下部ワイヤ配管５２ｈｄと、上部ワイヤ配管５２ｈｕの端部に設けられたプリー５３ｖと、ワイヤ５１ｗの張力を維持する張力プリー５３ｔと、張力プリー５３ｔにテンションを掛けるテンション部５３ａとを有する。
【００５５】
上記に説明した蒸発源走査手段５２Ａによって蒸発源７を走査させ蒸着処理を行なうと共に、次のようにして蒸発源７を蒸発源保守交換実施室１１Ａに移動させ、図９に示すように蒸発源７を保守又は新たな蒸発源と交換できようにする。
【００５６】
そのためにまず、蒸発源走査手段５２Ａによって、蒸発源７を蒸発源保守交換実施室１１Ａに移動させる。次に、蒸発源移動手段分離手段６０によって、実施例1と同様に下部ガイドレール５３ｇｄを下部ガイドレール６０ｇｄ上を矢印Ｇ方向に摺動させ、ゲート弁１０Ａを閉じる領域を形成する。このとき、蒸発源固定台５２ｋは移動する下部ガイドレール５３ｇｄを摺動して位置を変えることなく停止している。次に、ゲート弁１０Ａを閉じ、図９の状態にする、その後、蒸発源７の保守又は新たな蒸発源と交換を行なう。なお、ゲート弁１０Ａは、下部ワイヤ配管５２ｈｄと上部ワイヤ配管５２ｈｕを真空シールしながらゲートできる構造を有する。
【００５７】
以上説明した第２の実施例によれば，蒸発源走査手段５２Ａを大気雰囲気で形成できるので、モータ５３ｍの発熱による真空蒸着チャンバ１への影響を避けることができる。
【００５８】
以上説明した第２の実施例によれば、短時間で蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換できるので、稼働率の高い有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【００５９】
上記実施形態では、上部ガイドレール又は上部ワイヤ配管によって蒸発源の走査及び移動をガイドしたが、下部ガイドレール又は下部ワイヤ配管のみで蒸発源が安定して走査及び移動できれば必ずしも設ける必要はない。また、駆動ガイド側を上部ガイドレール又は上部ワイヤ配管側に設けてもよい。
【００６０】
さらに、上記実施形態のうち蒸発源保守交換室を設ける実施例は、処理部２つに限らず
一つの処理部の基板に蒸着する蒸発源にも適用できる。
【００６１】
さらに、上記実施形態では、蒸発源を垂直に立て水平方向に走査又は移動させたが、蒸発源を水平に上下方向に走査又は移動させてもよい。その場合の保守室内移動手段室の配置並びに蒸発源駆動手段、蒸発源回転手段及び蒸発源移動手段分離手段の構成は、例えば、図４又は図９に示した配置、構成を９０度回転させて得られる。
【符号の説明】
【００６２】
１：処理チャンバ １、１ｂｕ：真空蒸着チャンバ
２：真空搬送チャンバ ３：ロードロック室
４、４ａ〜４ｅ：受渡室 ５、５Ｒ：搬送ロボット
６：基板 ７：蒸発源
８：マスク ９：基板保持部
１０、１０Ａ：ゲート弁 １１：蒸発源保守交換室
１１Ａ：蒸発源保守交換実施室 １１Ｂ：保守室内移動手段室
５０：蒸発源駆動手段 ５１：蒸発源走査手段
５２、５２Ａ：チャンバ内走査手段 ５３、５３Ａ：保守室内移動手段
５４：空間 ５５：蒸発源回転手段
６０：蒸発源移動手段分離手段 ７１：支持棒
７８：蒸着ノズル ９３：基板旋回駆動手段
１００：有機ＥＬデバイス製造装置 Ａ〜Ｄ：クラスタ
Ｒ，Ｌ：処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬという）デバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬの共通電極層や有機発光層は、たとえば真空蒸着によって形成する。真空蒸着装置は、真空チャンバ内部に形成すべき層の材料が貯留された坩堝並びに坩堝を加熱するヒータを含む蒸発源を配置し、蒸着材料が蒸発・昇華する方向、所謂坩堝の蒸着ノズルまたは開口部の面側に被蒸着ガラス基板（以下基板）を配置した構造となっている。そして蒸発源から蒸発・昇華した蒸着材料が被蒸着基板に蒸着する。
【０００３】
有機ＥＬの蒸着は、蒸発源坩堝内の有機材料をヒータにより加熱し蒸発・昇華させ被蒸着基板に到達させ膜を形成する。ＦＰＤ（Flat panel display）などの高度な位置決めを必要とするデバイスの場合、基板交換時間及び基板とマスクとの位置決め（アライメント）時間は蒸着出来ない。このような課題を解決する試みが従来からなされている。
【０００４】
例えば、横並びに並んだ２枚の基板間を蒸発源が移動して交互に蒸着する方法がある（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２２７４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
他のＦＰＤ・照明デバイスと比べ優れた特性を有する有機ＥＬデバイスであるが、製造コストが他のデバイスに比べて高くなりやすい。高価な蒸着材料を使用することとその材料効率が低いことが最大の原因である。
【０００７】
２枚の基板を交互に蒸着する従来の方法は、材料効率の改善の点で効果は大きいものの、基板間＋基板の長さ分は移動しなければならず、その移動時間は蒸着に寄与できない。また、蒸発源の保守に対して考慮はなされていなく、多くの保守時間が必要になる。
【０００８】
従って、本発明の第１を目的は、材料の損失の少なくできる有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供することである。
【０００９】
また、本発明の第２の目的は、蒸発源の保守時間の短く、稼働率の高い有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも下記の特徴を有する。
本発明は、真空蒸着チャンバに設けられた２つの処理部にそれぞれ基板を搬入し、蒸着材料を噴射する蒸着物噴射口部をライン状に備える蒸発源を走査して前記基板に前記蒸着材料を蒸着する有機ＥＬデバイス製造装置又は有機ＥＬデバイス製造方法において、前記２つの処理部の有するそれぞれ前記基板を保持する基板保持部を垂直または略垂直にした状態で互いに正対させ、一方の基板から他方の基板に前記蒸着物噴射口部を回転させて他方の基板に正対させ、その後他方の基板に蒸着することを第１の特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、前記蒸発源を垂直又は水平にして走査させることを第２の特徴とする。
さらに、本発明は、前記蒸発源を前記真空蒸着チャンバに隣接して設けられた保守又は新たな蒸発源と交換できる蒸発源保守交換室に移動し、前記真空蒸着チャンバと前記蒸発源保守交換室との間に設けられ、前記真空蒸着チャンバの真空を隔離する隔離手段を閉じ、前記蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換することを第３の特徴とする。
【００１２】
また、本発明は、前記蒸発源保守交換室への移動は、前記隔離手段に跨って設けられたガイドレール上を移動し、その後に、前記ガイドレールを前記隔離手段から除去することを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、材料の損失の少なくできる有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【００１４】
また、本発明によれば、蒸発源の保守時間の短く、稼働率の高い有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明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】本発明の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置の真空搬送チャンバと真空蒸着チャンバの構成の概要を示す。
【図３】本実施形態に用いる蒸発源の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における第１の実施例を示し、真空蒸着チャンバ及び真空蒸着チャンバに隣接して設けられた蒸発源保守交換室の図１に示すＡ−Ａ’断面図で、ゲート弁が開いた状態で、蒸発源７が左右方向に走査して基板に蒸着している状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における第１の実施例を示し、真空蒸着チャンバ及び真空蒸着チャンバに隣接して設けられた蒸発源保守交換室の図１に示すＡ−Ａ’断面図で、蒸発源が蒸発源保守交換室に移動し、真空蒸着チャンバと蒸発源保守交換室とが真空分離されている状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置による蒸着処理フローを示す図である。
【図７】本発明の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置による蒸発源を保守する又は新たな蒸発源と交換する処理フローを示す図である。
【図８】図７に示す処理フローにおける真空蒸着チャンバと蒸発源保守交換室との状態を示す図である。
【図９】本発明の実施形態における第２の実施例を示し、真空蒸着チャンバ１及び真空蒸着チャンバに隣接して設けられた蒸発源保守交換室の図１に示すＡ−Ａ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下本発明に実施形態を図面を用いて説明する。
【００１７】
図１乃至図３を用いて本発明の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置を説明する。図１は本発明の第１の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置１００を示す。有機ＥＬデバイス製造装置は、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。
【００１８】
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を搬入するロードクラスタ３、基板６を処理する４つのクラスタ（Ａ〜Ｄ）、各クラスタ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。本実施形態では、基板の蒸着面を上面にして搬送し、蒸着するときに基板を立てて蒸着する。
【００１９】
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を有するロードロック室３１と、ロードロック室３１から基板を受取り、旋回して受渡室４ａに基板６を搬入する搬送ロボット５Ｒとからなる。各ロードロック室３１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け渡しする。
【００２０】
各クラスタ（Ａ〜Ｄ）は、一台の搬送ロボット５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つの処理チャンバ１（第１の添え字ａ〜ｄはクラスタを示し、第２の添え字ｕ、ｄは上側下側を示す）を有する。真空搬送チャンバ２と処理チャンバ１の間にはゲート弁１０を設けている。
【００２１】
図２は、真空搬送チャンバ２と処理チャンバ１の構成の概要を示す。処理チャンバ１の構成は処理内容によって異なるが、蒸着材料である発光材料を真空中で蒸着しＥＬ層を形成する真空蒸着チャンバ１ｂｕを例にとって説明する。図２は、そのとき真空搬送チャンバ２ｂと真空蒸着チャンバ１ｂｕの構成の模式図と動作説明図である。図２における搬送ロボット５は、全体を上下に移動可能（矢印５９参照）で、左右に旋回可能なリンク構造のアーム５７を有し、その先端には基板搬送用の櫛歯状ハンド５８を有する。
【００２２】
本実施形態の処理の第１の基本的な考え方は、図２に示すように、１台の真空蒸着チャンバに処理部を２つ設け、一方の処理部（例えばＲ処理部）を蒸着している間に、他方のＬ処理部では基板の搬出入し、基板６とシャドウマスク８とのアライメントをし、蒸着する準備を完了させることである。そして、一方の処理部の蒸着が完了したら、蒸発源７を１８０度回転させて、他方の処理部の蒸着を行う。この処理を交互に行なうことによって、基板に蒸着させずに無駄に蒸発・昇華している時間を減少させることができる。
【００２３】
上記を実現するために、真空蒸着チャンバ１ｂｕ（以下の説明で特に説明を必要としない範囲において符号１で示す）には、各処理部に搬送ロボット５と基板６の受け渡し行なう基板保持部９、基板保持部の櫛歯状ハンド９１を旋回させ基板を直立又は略直立（例えば１％程度まで傾斜）させる基板旋回駆動手段９３及び直立又は略直立した基板６とアライメントするマスク８を備え、蒸発源７を両処理部の基板保持部９の間でかつ基板保持部９と平行に垂直に設け、両処理部の基板保持部９に蒸着ノズル７８が正対して蒸着できるように蒸発源を回転させる。
【００２４】
また、本実施形態の処理の第２の基本的な考え方は、図１に示すように、真空蒸着チャンバ１に隣接して蒸発源保守交換室１１を設け、蒸発源７が真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１との間を移動できるようにする。そのために、蒸発源７を両者間で移動させ、蒸発源７を蒸発源保守交換室に残し、真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１の間の真空を隔離する。
【００２５】
図３は本実施形態に用いる蒸発源７の一例を示したもので、蒸発源７の長手方向に沿って複数の蒸着ノズル７８を有する。また、蒸発源７の長手方向上下には、回転用の支持棒７ｕ、７ｄが存在する。
【００２６】
図４、図５は、図１及び図２に示した真空蒸着チャンバ１及び真空蒸着チャンバ１に隣接して設けられた蒸発源保守交換室１１の図１に示すＡ−Ａ’断面図である。図４は、ゲート弁１０Ａが開いた状態で、蒸発源７が左右方向に走査して基板６に蒸着している状態を示す。図５は、蒸発源７が蒸発源保守交換室１１に移動し、真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１とが真空分離されている状態を示す。真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１との間には両者の真空を隔離する隔離手段であるゲート弁１０Ａが設けられている。なお、ゲート弁１０Ａのサイズは後述するように、蒸発源７が両室を移動できる高さと幅を有している。特に幅は図１の真空蒸着チャンバ１の真空搬送チャンバ２の反対側の壁全面に亘って存在するものでない。
【００２７】
以下、図４、図５を用いて本実施形態における第１の実施例を説明する。第１の実施例は、蒸発源７の両側の基板保持部に載置された基板に蒸着し、蒸発源７が真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１との間を移動できるようにする蒸発源駆動手段５０と、蒸発源保守交換室１１に移動してきた蒸発源７を蒸発源保守交換室１１に残すために蒸発源駆動手段５０を分離する蒸発源移動手段分離手段６０とを有する。蒸発源駆動手段５０は、大別して蒸発源７を紙面左右方向に走査する蒸発源走査手段５１と、蒸発源７の両側の基板保持部に載置された基板を蒸着できるように蒸発源を例えば１８０＋α度回転可能な蒸発源回転駆動手段５５とを有する。また、蒸発源走査手段５１は、真空蒸着チャンバ１内に基本的に構成されるチャンバ内走査手段５２と、蒸発源保守交換室１１内に構成される保守室内移動手段５３とに分かれる。蒸発源移動手段分離手段６０は、蒸発源走査手段５１を構成するチャンバ内走査手段５２と保守室内移動手段５３との間の接続を分離する。
【００２８】
まず、本実施形態の特徴の一つである蒸発源回転駆動手段５５を説明する。蒸発源７は、その下部を蒸発源７が左右に走査するための蒸発源固定台５２ｋに回転可能に保持され、上部を蒸発源固定台５２ｋによる移動に伴って蒸発源７が従動的にスムーズに上部ガイドレール５２ｇｕ上を移動する摺動部５２ｑに回転可能に設けられている。蒸発源固定台５２ｋには蒸発源を回転させる駆動源であるモータ５５ｍが固定され、磁気シール５５ｊを介して蒸発源７の下部回転軸７ｄに連結されている。同様に、摺動部５２ｑには、蒸発源７の上部回転軸７ｕが磁気シール５５ｊを介して回転可能に支持される回転支持部５５ｒが固定されている。
【００２９】
この構成によって、蒸発源７を図２及び図４に示す矢印Ｈ方向に回転させ、蒸着方向を自由に変えることができる。
また、蒸発源７の姿勢をただ回転させるだけなので、蒸発源内部の変化を齎すこともない。従って、蒸発源の内圧の上昇させることもなく再開放時の蒸発・昇華速度の変化や材料の変質を齎すこともない。
【００３０】
次に、蒸発源走査手段５１を構成するチャンバ内走査手段５２を説明する。
チャンバ内走査手段５２は、蒸発源７を垂直に固定する蒸発源固定台５２ｋと、蒸発源固定台５２ｋの内部に設けられた破線で示すナット５２ｎと、ナット５２ｎと係合しナット５２ｎを移動させるボールジョイント５２ｂと、ボールジョイント５２ｂを駆動する駆動源のモータ５２ｍと、蒸発源固定台５２ｋが回転せずに移動できるようにする下部ガイドレール５２ｇｄと、下部ガイドレール５２ｇｄを真空蒸着チャンバ１に固定するチャンバ固定台５２ｃと、ボールジョイント５２ｂの左端に設けられボールジョイント５２ｂを支持する支持部５２ｓと、を有する。
【００３１】
本実施形態では、モータ５２ｍを冷却の都合から真空蒸着チャンバ1の外部に設置する。このモータ５２ｍの動力を真空蒸着チャンバ１内に伝達するのに磁性流体シール５２ｊを設けている。また、モータ５２ｍとボールジョイント５２ｂとの軸間の変位や角度誤差を吸収するカップリング５２ｐを設けて、スムーズな動力の伝達を可能としている。
【００３２】
また、チャンバ内走査手段５２は、真空蒸着チャンバ１の上部に蒸発源７のスムーズな走査を可能とするための上部ガイドレール５２ｇｕと、上部ガイドレール５２ｇｕを摺動する蒸発源７の上部に設けられた摺動部５２ｑとを有する。上部ガイドレール５２ｇｕは後述するように蒸発源保守交換室１１内の上部ガイドレール５３ｇｕを介してガイド支持部５３ｆで支持されているので、摺動部５２ｑは安定して移動できる。
【００３３】
さらに、後述するように、チャンバ内走査手段５２は、上部ガイドレール５２ｇｕが上部ガイドレール５３ｇｕから分離されたときに、ボールジョイント５２ｂと上部ガイドレール５２ｇｕを支持するために真空蒸着チャンバ１内を移動可能な連結部５２ｒを有する。連結部５２ｒは、ボールジョイント５２ｂと契合する破線で示すナット５２ｒｎと、ナット５２ｒｎを内部で固定している連結部支持部５２ｒｋと、ナット５２ｒｎによる移動に伴い上部ガイドレール５２ｇｕ上を摺動する連結部摺動部５２ｒｓと、連結部支持部５２ｒｋと連結部支持部５２ｒｋと連結する連結棒５２ｒｂとを有する。
【００３４】
一方、保守室内移動手段５３は、ボールジョイント５２ｂと連結可能なボールジィント５３ｂと、蒸発源固定台５２ｋが移動する下部ガイドレール５３ｇｄと、図５に示すようにボールジョイント５２ｂを支持でき下部ガイドレール５３ｇｄに固定された支持部５３ｓと、蒸発源７が蒸発源保守交換室１１に入ってきたときにスムーズに走行させる上部ガイドレール５３ｇｕと、上部ガイドレール５３ｇｕを支持するガイド支持部５３ｆとを有する。上部ガイドレール５３ｇｕは、チャンバ内走査手段５２の上部ガイドレール５２ｇｕと連結可能な構造を有する。
【００３５】
このような構成によって、チャンバ内走査手段５２と保守室内移動手段５３とを有する蒸発源走査手段５１によって、蒸発源７は、真空蒸着チャンバ内の走査と共に、蒸発源保守交換室１１内への移動もすることができる。
【００３６】
次に、本実施形態の他の特徴である蒸発源移動手段分離手段６０を図５を用いて説明する。
蒸発源移動手段分離手段６０は、一端を下部ガイドレール５３ｇｄの空洞部内６０ｋに固定された破線で示すにナット６０ｎと係合し、他端を支持部６０ｓに回転可能に支持されボールジョイント６０ｂと、チャンバ内走査手段５２のモータ５２ｍと同様に磁性流体シール６０ｊやカップリング６０ｐを介してボールジョイント６０ｂを駆動する駆動源であるモータ６０ｍと、下部ガイドレール５３ｇｄを摺動させる下部ガイドレール６０ｇｄと、下部ガイドレール６０ｇｄを固定するレール固定部６０ｃとを有する。また、蒸発源移動手段分離手段６０は、上部ガイドレール５３ｇｕを移動させために、一端を支持部５３ｓに、他端を上部ガイドレール５３ｇｕに固定された連結棒６０ｒを有する。連結棒６０ｒは、ボールジョイント６０ｂを駆動に伴い移動する支持部５３ｓにより上部ガイドレール５３ｇｕをそれを支持するガイド支持部５３ｆ内を摺動させる。
【００３７】
上述した蒸発源移動手段分離手段６０によって、下部ガイドレール５３ｇｄの矢印Ｇ方向の移動に伴い、下部ガイドレール５３ｇｄに固定された支持部５３ｓも矢印Ｇ方向に移動する。支持部５３ｓの移動に伴い、ボールジィント５３ｂと連結棒６０ｒ介して支持部に固定された上部ガイドレール５３ｇｕとが矢印Ｇ方向に移動する。また支持部５３ｓの移動に伴い、ボールジィント５３ｂを介して支持部５３ｓに固定された蒸発源固定台５２ｋ（蒸発源７）も矢印Ｇ方向に移動する。
【００３８】
その結果、ボールジィント５３ｂと上部ガイドレール５３ｇｕとがそれぞれボールジィント５２ｂと上部ガイドレール５２ｇｕとの連結を解消し、ボールジィント５３ｂ、上部ガイドレール５３ｇｕ及び下部ガイドレール５３ｇｄとを蒸発源保守交換室１１内に引込み、蒸発源７が蒸発源保守交換室１１内に移動する。また、下部ガイドレール５３ｇｄの蒸発源保守交換室１１内への引込みによって、ゲート弁１０Ａを閉じることができる。このとき、蒸発源蒸発源固定台５２ｋ連結を解消したとき、上部ガイドレール５２ｇｕは連結部６０ｒによって支持される。また、連結を外された上部ガイドレール５２ｇｕは連結部５２ｒによってその姿勢を維持できる。
【００３９】
次に、上述した手段を有する有機ＥＬデバイス製造装置１００による蒸着処理フローを図６に示す。
まず、一方、例えばＬ処理部において蒸発源走査手段５１により蒸発源７を走査させて基板を蒸着する（Ｓｔｅｐ１）。このとき、他方のＲ処理部では蒸着済みの基板６を搬出し、新たな基板を搬入し、新たな基板６を垂直又は略垂直（1度以内に傾斜）に立て、アライメントし蒸着準備を完了させる（Ｓｔｅｐ２）。
【００４０】
Ｌ処理部での蒸着が終了したら、蒸発源回転手段５５によって蒸発源７を１８０度回転し、Ｒ処理部に正対させる（Ｓｔｅｐ３）。その後、Ｒ、Ｌ処理部でのＳｔｅｐ１、２の処理を互いを交換して行なう（Ｓｔｅｐ４、５）。
【００４１】
次に、Ｒ処理部での蒸着が終了したら、蒸発源回転手段５５によって蒸発源７を１８０度回転し、Ｌ処理部に正対させる（Ｓｔｅｐ６）。その後は、Ｓｔｅｐ１からＳｔｅｐ６の処理を所定基板枚数分行なう（Ｓｔｅｐ７）。
【００４２】
以上説明したように、ただ単に蒸発源７が１８０度を回転することで一方の基板から他方の基板へ蒸発源７を移動させることができる。従って、横並びに並んだ２枚の基板間を蒸発源が移動させて交互に蒸着する方法に比べさらに蒸着に寄与しない蒸着材料を低減できる。
【００４３】
次に、上述した手段を有する有機ＥＬデバイス製造装置１００による蒸発源７を保守する又は新たな蒸発源と交換する処理フローを図７を用いて説明する。図８はその処理フローにおける真空蒸着チャンバ１と蒸発源保守交換室１１との状態を示す図である。
まず、図４に示す真空蒸着チャンバ１内で基板６に蒸着して状態から、図８（ａ）に示すように蒸発源７を蒸発源保守交換室１１内に移動させる（Ｓｔｅｐ１）。このとき、連結部６０ｒはゲート弁１０Ａの手前で停止させる。即ち、蒸発源７と連結部６０ｒとの間隔は、図５に示すようにゲート弁１０Ａを閉じることができる距離となるように設定する。
【００４４】
次に、図８（ｂ）に示すように、蒸発源移動手段分離手段６０よって下部ガイドレール５３ｇｄを矢印Ｇの方向に移動させ、ボールジィント５３ｂと上部ガイドレール５３ｇｕのそれぞれボールジィント５２ｂと上部ガイドレール５２ｇｕとの連結を解消し、ゲート弁１０Ａが挿入できる空間５４を形成する（Ｓｔｅｐ２）。その後、ゲート弁１０Ａを挿入して閉じ、２つに室の真空を分離し図５の状態に（Ｓｔｅｐ３）する。そして、蒸発源保守交換室１１の真空を解除する（Ｓｔｅｐ４）。
【００４５】
次に、蒸発源保守交換室１１で当該蒸発源を保守するか又は新たな蒸発源と交換する（Ｓｔｅｐ５）。保守又は交換後、蒸発源保守交換室１１を所定に真空度にする（Ｓｔｅｐ６）。この場合、図１に示すように、蒸発源保守交換室１１は真空蒸着チャンバ１と比べてその容積は小さいので所定の真空度にする時間を短縮することができる。
【００４６】
次に、所定の真空度になったらゲート弁を開き（Ｓｔｅｐ７）、蒸発源移動手段分離手段６０よって下部ガイドレール５３ｇｄを図８（ｂ）の示す矢印Ｇとは反対方向に移動させ、ボールジィント５３ｂと上部ガイドレール５３ｇｕとをそれぞれボールジィント５２ｂと上部ガイドレール５２ｇｕとに連結し、蒸発源７を真空蒸着チャンバ１内に移動させる（Ｓｔｅｐ８）。その後、蒸発源駆動手段５０によって蒸発源７を走査し蒸着を再開する（Ｓｔｅｐ９）。
【００４７】
以上説明した実施形態によれば、相対する２つの基板に蒸着ノズル７８が正対できるように蒸発源７を回転させることによって、材料の損失の少なくできる有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【００４８】
また以上説明した実施形態によれば、真空蒸着チャンバ１に隣接して蒸発源保守交換室１１を有する本実施形態によれば、短時間で蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換でき蒸着しない時間を短縮できるので、その分だけ稼働率の高い有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【００４９】
さらに以上説明した実施形態によれば、内圧の上昇による再開放時の蒸発・昇華速度の変化や材料の変質を齎すことない有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【００５０】
次に、本発明の実施形態における第２の実施例を図９を用いて説明する。
図９は、図５に対応する図で、図１及び図２に示した真空蒸着チャンバ１及び真空蒸着チャンバ１に隣接して設けられた蒸発源保守交換室１１の図１に示すＡ−Ａ’断面図で、本実施形態の第２の実施例を示す。第２の実施例は、第１の実施例とは蒸発源保守交換室１１の構成と蒸発源走査手段５１とが異なり、蒸発源移動手段分離手段６０と蒸発源回転駆動手段５５は基本的には同じである。
【００５１】
蒸発源保守交換室１１は、第１の実施例同様に基板に蒸着するときはゲート弁１０Ａが開かれ真空雰囲気となり、蒸発源７を保守又は交換するときは大気雰囲気となる蒸発源保守交換実施室１１Ａと、保守室内移動手段５３Ａを有し常に大気雰囲気である保守室内移動手段室１１Ｂとを有する。蒸発源保守交換実施室１１Ａは、第１の実施例と同様に蒸発源移動手段分離手段６０を有し、後述するチャンバ内走査手段５２Ａの構成要素のうち蒸発源７を走査させるガイド配管などの延長部材を備えるが基本的には保守室内移動手段を有しない点が異なる。異なる点は蒸発源走査手段５１Ａを説明するときに合わせて説明する。
【００５２】
第２の実施例では蒸発源７の一端をワイヤ５１ｗに固定し、該ワイヤを真空蒸着チャンバ１及び蒸発源保守交換室１１内を巡回させて、蒸発源７を真空蒸着チャンバ１内を走査させ蒸着処理すると共に、蒸発源７を蒸発源保守交換実施室１１Ａに移動させる。
【００５３】
そのために、チャンバ内走査手段５２Ａは、ワイヤ５１ｗを内部に通し、蒸発源７を垂直に固定する蒸発源固定台５２ｋと、蒸発源固定台５２ｋの内部に設けられ蒸発源固定台５２ｋにワイヤ５１ｗを固定する破線で示すワイヤ固定部５２ｅと、蒸発源７を垂直に固定する蒸発源固定台５２ｋが外表面を摺動する下部ワイヤ配管５２ｈｄと、真空蒸着チャンバ１の上部に設けられワイヤ５１ｗを内部に通し、蒸発源７の上部に設けられた摺動部５２ｑが従動的に移動する上部ワイヤ配管５２ｈｕと、下部ワイヤ配管５２ｈｄと上部ワイヤ配管５２ｈｕとを内部にプリー５２ｖを備える上下の支持部５２ｓを介して接続する接続ワイヤ配管５２ｈｓとを有する。これらの３つのワイヤ配管とプリー５２ｖを有する支持部５２ｓは大気雰囲気を有し、大気雰囲気を有する保守室内移動手段室１１Ｂに開放されている。
また、チャンバ内走査手段５２Ａは、第１の実施例と同様に、蒸発源固定台５２ｋが回転せずに移動できるように下部ガイドレール５２ｇｄ及び下部ガイドレール５３ｇｄ等とを有する。
【００５４】
一方、ワイヤ５１ｗの駆動部である保守室内移動手段５３Ａは、ワイヤ５１Ｗを巻回し駆動する駆動プリー５３ｊと、駆動プリー５３ｊを回転駆動する駆動源であるモータ５３ｍと、下部ワイヤ配管５２ｈｄと、上部ワイヤ配管５２ｈｕの端部に設けられたプリー５３ｖと、ワイヤ５１ｗの張力を維持する張力プリー５３ｔと、張力プリー５３ｔにテンションを掛けるテンション部５３ａとを有する。
【００５５】
上記に説明した蒸発源走査手段５２Ａによって蒸発源７を走査させ蒸着処理を行なうと共に、次のようにして蒸発源７を蒸発源保守交換実施室１１Ａに移動させ、図９に示すように蒸発源７を保守又は新たな蒸発源と交換できようにする。
【００５６】
そのためにまず、蒸発源走査手段５２Ａによって、蒸発源７を蒸発源保守交換実施室１１Ａに移動させる。次に、蒸発源移動手段分離手段６０によって、実施例1と同様に下部ガイドレール５３ｇｄを下部ガイドレール６０ｇｄ上を矢印Ｇ方向に摺動させ、ゲート弁１０Ａを閉じる領域を形成する。このとき、蒸発源固定台５２ｋは移動する下部ガイドレール５３ｇｄを摺動して位置を変えることなく停止している。次に、ゲート弁１０Ａを閉じ、図９の状態にする、その後、蒸発源７の保守又は新たな蒸発源と交換を行なう。なお、ゲート弁１０Ａは、下部ワイヤ配管５２ｈｄと上部ワイヤ配管５２ｈｕを真空シールしながらゲートできる構造を有する。
【００５７】
以上説明した第２の実施例によれば，蒸発源走査手段５２Ａを大気雰囲気で形成できるので、モータ５３ｍの発熱による真空蒸着チャンバ１への影響を避けることができる。
【００５８】
以上説明した第２の実施例によれば、短時間で蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換できるので、稼働率の高い有機ＥＬデバイス製造装置及び有機ＥＬデバイス製造方法を提供できる。
【００５９】
上記実施形態では、上部ガイドレール又は上部ワイヤ配管によって蒸発源の走査及び移動をガイドしたが、下部ガイドレール又は下部ワイヤ配管のみで蒸発源が安定して走査及び移動できれば必ずしも設ける必要はない。また、駆動ガイド側を上部ガイドレール又は上部ワイヤ配管側に設けてもよい。
【００６０】
さらに、上記実施形態のうち蒸発源保守交換室を設ける実施例は、処理部２つに限らず
一つの処理部の基板に蒸着する蒸発源にも適用できる。
【００６１】
さらに、上記実施形態では、蒸発源を垂直に立て水平方向に走査又は移動させたが、蒸発源を水平に上下方向に走査又は移動させてもよい。その場合の保守室内移動手段室の配置並びに蒸発源駆動手段、蒸発源回転手段及び蒸発源移動手段分離手段の構成は、例えば、図４又は図９に示した配置、構成を９０度回転させて得られる。
【符号の説明】
【００６２】
１：処理チャンバ １、１ｂｕ：真空蒸着チャンバ
２：真空搬送チャンバ ３：ロードロック室
４、４ａ〜４ｅ：受渡室 ５、５Ｒ：搬送ロボット
６：基板 ７：蒸発源
８：マスク ９：基板保持部
１０、１０Ａ：ゲート弁 １１：蒸発源保守交換室
１１Ａ：蒸発源保守交換実施室 １１Ｂ：保守室内移動手段室
５０：蒸発源駆動手段 ５１：蒸発源走査手段
５２、５２Ａ：チャンバ内走査手段 ５３、５３Ａ：保守室内移動手段
５４：空間 ５５：蒸発源回転手段
６０：蒸発源移動手段分離手段 ７１：支持棒
７８：蒸着ノズル ９３：基板旋回駆動手段
１００：有機ＥＬデバイス製造装置 Ａ〜Ｄ：クラスタ
Ｒ，Ｌ：処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着材料を噴射する蒸着物噴射口部を長手方向に複数備える蒸発源と、前記蒸発源を走査して基板に前記蒸着材料を蒸着する２つの処理部とを有する真空蒸着チャンバと、前記基板を受渡室と前記複数の処理部との間を搬送する搬送手段とを具備する真空搬送チャンバとを有する有機ＥＬデバイス製造装置において、
前記２つの処理部はそれぞれ基板を保持できる基板保持部を有し、前記２つの基板保持部を垂直または略垂直にした状態で互いに正対可能に設け、前記蒸着物噴射口部を前記２つの基板保持部の前記基板に交互に正対させる蒸発源回転駆動手段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】
前記蒸発源を垂直又は水平方向に走査させる蒸発源走査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３】
前記真空蒸着チャンバに隣接して前記蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換できる蒸発源保守交換室と、前記真空蒸着チャンバと前記蒸発源保守交換室との間に設けられ前記真空蒸着チャンバの真空を隔離する隔離手段と、前記真空蒸着チャンバと前記蒸発源保守交換室間を前記蒸発源を移動させる蒸発源走査手段と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４】
前記蒸発源走査手段は前記隔離手段に跨って前記蒸発源を移動させるガイドレールを有し、前記ガイドレールを前記隔離手段から除去する蒸発源移動手段分離手段を有することを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬデバイス製造装置。
【請求項５】
前記蒸発源走査手段は、前記蒸発源の一端にナット有し前記ナットと係合し前記ガイドレールに沿って設けられたボールジョイントと、前記ボールジョイントを駆動する真空シールを介して前記真空蒸着チャンバの外部に設けられた駆動源とを有し、前記ガイドレールに沿って移動させることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬデバイス製造装置。
【請求項６】
前記処理部は前記基板を水平の状態から前記垂直または略垂直状態にする基板旋回駆動手段を有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７】
前記搬送手段は前記基板の蒸着面を上面にして前記基板を搬送し、前記基板保持部に水平に載置することを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬデバイス製造装置。
【請求項８】
蒸着材料を噴射する蒸着物噴射口部を長手方向に複数備える蒸発源と、前記蒸発源を走査して基板に前記蒸着材料を蒸着する２つの処理部とを有する真空蒸着チャンバと、前記基板を受渡室と前記複数の処理部との間を搬送する搬送手段とを具備する真空搬送チャンバとを有する有機ＥＬデバイス製造装置において、
前記蒸発源を垂直又は水平方向にして走査させる蒸発源走査手段と、前記真空蒸着チャンバに隣接して設けられ前記蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換できる蒸発源保守交換室と、前記真空蒸着チャンバと前記蒸発源保守交換室との間に設けられ前記真空蒸着チャンバの真空を隔離する隔離手段と、前記真空蒸着チャンバと前記蒸発源保守交換室間を前記蒸発源を移動させる手段と、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９】
真空蒸着チャンバに設けられた２つの処理部にそれぞれ基板を搬入し、蒸着材料を噴射する蒸着物噴射口部を長手方向に複数備える蒸発源を走査して前記基板に前記蒸着材料を蒸着する有機ＥＬデバイス製造方法において、
前記２つの処理部の有するそれぞれ前記基板を保持する基板保持部を垂直または略垂直にした状態で互いに正対させ、一方の基板から他方の基板に前記蒸着物噴射口部を回転させて他方の基板に正対させ、その後他方の基板に蒸着することを特徴とする有機ＥＬデバイス製造方法。
【請求項１０】
前記蒸発源を垂直又は水平方向に走査させることを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬデバイス製造方法。
【請求項１】
蒸着材料を噴射する蒸着物噴射口部を長手方向に複数備える蒸発源と、前記蒸発源を走査して基板に前記蒸着材料を蒸着する２つの処理部とを有する真空蒸着チャンバと、前記基板を受渡室と前記複数の処理部との間を搬送する搬送手段とを具備する真空搬送チャンバとを有する有機ＥＬデバイス製造装置において、
前記２つの処理部はそれぞれ基板を保持できる基板保持部を有し、前記２つの基板保持部を垂直または略垂直にした状態で互いに正対可能に設け、前記蒸着物噴射口部を前記２つの基板保持部の前記基板に交互に正対させる蒸発源回転駆動手段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】
前記蒸発源を垂直又は水平方向に走査させる蒸発源走査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３】
前記真空蒸着チャンバに隣接して前記蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換できる蒸発源保守交換室と、前記真空蒸着チャンバと前記蒸発源保守交換室との間に設けられ前記真空蒸着チャンバの真空を隔離する隔離手段と、前記真空蒸着チャンバと前記蒸発源保守交換室間を前記蒸発源を移動させる蒸発源走査手段と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４】
前記蒸発源走査手段は前記隔離手段に跨って前記蒸発源を移動させるガイドレールを有し、前記ガイドレールを前記隔離手段から除去する蒸発源移動手段分離手段を有することを特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬデバイス製造装置。
【請求項５】
前記蒸発源走査手段は、前記蒸発源の一端にナット有し前記ナットと係合し前記ガイドレールに沿って設けられたボールジョイントと、前記ボールジョイントを駆動する真空シールを介して前記真空蒸着チャンバの外部に設けられた駆動源とを有し、前記ガイドレールに沿って移動させることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬデバイス製造装置。
【請求項６】
前記処理部は前記基板を水平の状態から前記垂直または略垂直状態にする基板旋回駆動手段を有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７】
前記搬送手段は前記基板の蒸着面を上面にして前記基板を搬送し、前記基板保持部に水平に載置することを特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬデバイス製造装置。
【請求項８】
蒸着材料を噴射する蒸着物噴射口部を長手方向に複数備える蒸発源と、前記蒸発源を走査して基板に前記蒸着材料を蒸着する２つの処理部とを有する真空蒸着チャンバと、前記基板を受渡室と前記複数の処理部との間を搬送する搬送手段とを具備する真空搬送チャンバとを有する有機ＥＬデバイス製造装置において、
前記蒸発源を垂直又は水平方向にして走査させる蒸発源走査手段と、前記真空蒸着チャンバに隣接して設けられ前記蒸発源を保守又は新たな蒸発源と交換できる蒸発源保守交換室と、前記真空蒸着チャンバと前記蒸発源保守交換室との間に設けられ前記真空蒸着チャンバの真空を隔離する隔離手段と、前記真空蒸着チャンバと前記蒸発源保守交換室間を前記蒸発源を移動させる手段と、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９】
真空蒸着チャンバに設けられた２つの処理部にそれぞれ基板を搬入し、蒸着材料を噴射する蒸着物噴射口部を長手方向に複数備える蒸発源を走査して前記基板に前記蒸着材料を蒸着する有機ＥＬデバイス製造方法において、
前記２つの処理部の有するそれぞれ前記基板を保持する基板保持部を垂直または略垂直にした状態で互いに正対させ、一方の基板から他方の基板に前記蒸着物噴射口部を回転させて他方の基板に正対させ、その後他方の基板に蒸着することを特徴とする有機ＥＬデバイス製造方法。
【請求項１０】
前記蒸発源を垂直又は水平方向に走査させることを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬデバイス製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−２３３２４２（Ｐ２０１２−２３３２４２Ａ）
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１０３９５２（Ｐ２０１１−１０３９５２）
【出願日】平成２３年５月９日（２０１１．５．９）
【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）】
【公開日】平成２４年１１月２９日（２０１２．１１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月９日（２０１１．５．９）
【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）】
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