薄膜蒸着装置と薄膜蒸着方法及び薄膜蒸着システム
本発明は、反応空間を提供するチャンバーと、前記チャンバー内に互いに離間して設けられる第１及び第２の基板ホルダーと、前記第１及び第２の基板ホルダーの間に配設され、前記第１及び第２の基板ホルダーの方向に順次に蒸着原料を供給する蒸着源と、を備える薄膜蒸着装置と、該薄膜蒸着装置に好適に用いられる薄膜蒸着方法と、これを備えた薄膜蒸着システムを提供する。
本発明によれば、それぞれの工程チャンバー内に設けられた一つの蒸着源を通じて、それぞれの工程チャンバー内に設けられた複数の工程ラインに対して順次に薄膜工程を行うことができるので、費用節減及び生産性の向上を両立させることができる。
本発明によれば、それぞれの工程チャンバー内に設けられた一つの蒸着源を通じて、それぞれの工程チャンバー内に設けられた複数の工程ラインに対して順次に薄膜工程を行うことができるので、費用節減及び生産性の向上を両立させることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜蒸着装置及び薄膜蒸着方法に係り、さらに詳しくは、基板の上に薄膜を成膜する薄膜蒸着装置及び薄膜蒸着方法、薄膜蒸着装置がインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）方式により連結された薄膜蒸着システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）は、液晶表示装置とは異なり、自発光型表示素子であって、バックライトが不要であり、しかも、消費電力が少ない。また、視野角が広くて応答時間が速いという長所を有しているために、これを用いた表示装置は、視野角及び残像の問題がない優れた画像を実現することができる。
【０００３】
この種の有機発光素子は、ガラス基板の上に有機膜及び金属膜など多層の薄膜を積層して製作する。この理由から、従来より、円形の搬送チャンバーの周りに一連の単位工程が行われる多数の単位チャンバーが連結されたクラスター方式が汎用されてきており、それぞれのチャンバーの間においてガラス基板を水平に配置した状態で基板の搬送及び素子工程が行われるように構成されていた。かようなクラスター方式は、一連の工程を連続して速やかに行うことができるというメリットがあり、有機発光素子の製造に際して不可欠な蒸着マスクの交換が行い易いというメリットがある。
【０００４】
一方、最近には、高精細金属マスク（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ：ＦＭＭ）を用いて大面積の基板の上に青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）の発光層をこの順に形成するいわゆる三原色独立画素方式の有機発光素子が注目を集めている。このような三原色独立画素方式は、色純度及び光効率が良好であり、価格競争力の確保が有利であることが知られている。
【０００５】
しかしながら、三原色独立画素方式は、それぞれ別々の独立した工程チャンバーにおいて青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）の発光層をこの順に形成しなければならないため、それぞれの単位工程を行う工程チャンバーが一列に連結されたインライン方式が好適である。このため、従来のクラスター方式をインライン方式に転換する必要があるが、インライン方式は、クラスター方式に比べて、重複装備が多くて生産ラインの構築費用が高くつき、工程速度が遅くて生産性が低いという不都合があった。
【０００６】
そして、従来のクラスター方式では、基板を水平に配置して薄膜工程（有機膜成膜工程）を行っていたが、これにより、基板の垂れ下がり現象が激しくて素子の製作に際して相当の難点があった。なお、大面積基板用の蒸着マスクは、荷重が数百ｋｇ以上であるため、基板の垂れ下がり現象が一層激しくて基板破断などの深刻な問題を引き起こす。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、多数の基板を並行処理し、基板及び蒸着マスクの配置／整列時間などの工程待ち時間を最短化させることにより、高い生産性を達成することができる薄膜蒸着装置と薄膜蒸着方法及び薄膜蒸着システムを提供する。
【０００８】
また、本発明は、重複装備の併用を極大化させることにより、生産ラインの構築費用を節減することができる薄膜蒸着装置と薄膜蒸着方法及び薄膜蒸着システムを提供する。
【０００９】
さらに、本発明は、基板を垂直状態に配置して薄膜工程を行うことにより、基板の垂れ下がり現象を克服することができる薄膜蒸着装置と薄膜蒸着方法及び薄膜蒸着システムを提供する。
【００１０】
本発明の一側面による薄膜蒸着装置は、反応空間を提供するチャンバーと、前記チャンバー内に互いに離間して設けられる第１及び第２の基板ホルダーと、前記第１及び第２の基板ホルダーの間に配設され、前記第１及び第２の基板ホルダーの方向に順次に蒸着原料を供給する蒸着源と、を備える。
【００１１】
好ましくは、前記第１及び第２の基板ホルダーは、基板を垂直状態で支持する。
【００１２】
好ましくは、前記第１及び第２の基板ホルダーは、基板を支持する支持台と、前記支持台の上に載置された基板を固定するクランプと、を備える。
【００１３】
好ましくは、前記第１及び第２の基板ホルダーは、前記支持台を垂直状態に立てたり、水平状態に横たえたりする駆動部をさらに備える。
【００１４】
好ましくは、前記蒸着源は、第１の基板ホルダーと第２の基板ホルダーとの間において回転可能である。
【００１５】
好ましくは、前記蒸着源は、点状、線状及び面状の蒸着源のうちの少なくともいずれか一種である。
【００１６】
好ましくは、前記チャンバーには、前記第１及び第２の基板ホルダーのそれぞれに蒸着マスクを提供するか、あるいは、蒸着マスクを取り替えるためのマスクチャンバーが連結される。
【００１７】
本発明の他の側面による薄膜蒸着方法は、一列に連結された多数のチャンバーのそれぞれに第１及び第２の工程ラインを構築するステップと、前記第１の工程ラインに沿って搬送された第１の基板を特定のチャンバーに引き込んで単位工程を行うステップと、前記第１の基板の単位工程が行われる間に前記第２の工程ラインに沿って搬送された第２の基板を前記特定のチャンバーに引き込んで単位工程に必要な事前準備をするステップと、前記第１の単位工程が終了すれば、事前準備を終えた第２の基板に対して単位工程を行うステップと、を含む。
【００１８】
好ましくは、前記第１の単位工程は、蒸着源を用いて前記第１の基板の方向に原料物質を供給するステップを含み、前記第２の単位工程は、前記蒸着源を回転させて前記第２の基板の方向に原料物質を供給するステップを含む。
【００１９】
好ましくは、前記第１及び第２の単位工程では、有機材料を気化させて供給する。
【００２０】
好ましくは、前記第２の基板の単位工程が行われる間に前記第１の基板を特定のチャンバーから引き出すステップを含む。
【００２１】
好ましくは、前記第１及び第２の基板を水平状態に配置して搬送する。
【００２２】
好ましくは、前記第１及び第２の基板を垂直状態に配置して搬送する。
【００２３】
好ましくは、前記第１及び第２の基板を垂直状態に配置して単位工程を行う。
【００２４】
好ましくは、前記事前準備は、前記第２の基板を所定の位置に整列するステップと、前記第２の基板の上に蒸着マスクを配置して整列するステップと、のうちの少なくともいずれか一つを含む。
【００２５】
本発明のさらに他の側面による薄膜蒸着システムは、一列に連結された多数のチャンバーと、前記多数のチャンバーに形成された第１及び第２の工程ラインと、を備え、前記多数のチャンバーのうちの少なくとも一つのチャンバーの内部には、前記第１の工程ラインをなす第１の基板ホルダーと、前記第２の工程ラインをなし、且つ、第１の基板ホルダーから離れている第２の基板ホルダーと、前記第１及び第２の基板ホルダーの間に配設され、蒸着原料を供給する蒸着源と、が設けられる。
【００２６】
好ましくは、前記蒸着源は、第１の基板ホルダーと第２の基板ホルダーとの間において回転可能である。
【００２７】
好ましくは、前記蒸着源は、点状、線状及び面状の蒸着源のうちの少なくともいずれか一種である。
【００２８】
好ましくは、前記多数のチャンバーは、単位工程を行う多数の工程チャンバーと、前記多数の工程チャンバーの間に連結された多数の緩衝チャンバーと、を備える。
【００２９】
好ましくは、前記多数の工程チャンバーには、蒸着マスクを提供するか、あるいは、蒸着マスクを取り替えるためのマスクチャンバーが連結される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、それぞれの工程チャンバー内に設けられた一つの蒸着源を通じて、それぞれの工程チャンバー内に設けられた複数の工程ラインに対して順次に薄膜工程を行うことができるので、費用節減及び生産性向上を両立させることができる。
【００３１】
また、本発明は、一方の工程ラインの基板に対する薄膜工程が行われる間に他方の工程ラインの基板に対する基板搬送及び基板／マスク整列を行って待機時間を短縮させることができるので、生産性を一層向上させることができる。
【００３２】
さらに、本発明は、基板の搬送時には基板が水平状態に配置されるので、基板の搬送中に基板が破断される虞が少なく、薄膜工程時には基板が垂直状態に配置されるので、基板の垂れ下がり現象が少なく抑えられて素子の製作が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムを示す平面図である。
【図２】図２は、図１の薄膜蒸着システムにおける一部のチャンバーを示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面に基づき、本発明に係る実施形態を詳述する。ところが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではなく、異なる様々な態様として実現可能であり、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものとし、通常の知識を持った者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。図中の同じ符号は同じ要素を指し示す。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムを示す平面図であり、図２は、図１の薄膜蒸着システムにおける一部のチャンバーを示す平面図である。
【００３６】
図１及び図２を参照すれば、薄膜蒸着システムは、先端の搬入チャンバー１１０と後端の搬出チャンバー１２０との間に多数の単位チャンバー２００、６００が一列に連結されたインライン方式により構成される。このとき、それぞれの単位チャンバー２００、６００には２列の工程ラインＰＬ１、ＰＬ２が設けられて、第１の工程ラインＰＬ１に対する単位工程が行われる間に第２の工程ラインＰＬ２に対する事前準備を行って、第２の工程ラインＰＬ２列に対する単位工程を連続して行うことができる。
【００３７】
搬入チャンバー１１０は、所定の先行工程を終えた基板Ｇを大気圧状態で受け取ってこれを真空状態の工程チャンバー２１０に投入する役割を果たし、搬出チャンバー１２０は、一連の単位工程を終えた基板Ｇを工程チャンバー２６３から受け取ってこれを後続工程のために大気圧状態で引き出す役割を果たす。このため、搬入チャンバー１１０及び搬出チャンバー１２０は、大気圧状態から真空状態へと、または、真空状態から大気圧状態へと互いに切り換えできるように構成される。なお、図示はしないが、搬入チャンバー１１０及び搬出チャンバー１２０はロボットアームなどの基板搬送手段及び基板カセットなどの基板積載手段と連結されてもよい。
【００３８】
多数の単位チャンバー２００、６００は、単位工程を行う多数の工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０（２００）及びこれらの間に連結された多数の緩衝チャンバー６１０、６２０（６００）を備える。このとき、緩衝チャンバー６００は、工程の待機のために基板Ｇがしばらくの間留まる一時空間を提供する。また、工程チャンバー２００のそれぞれには第１の工程ラインＰＬ１に第１の蒸着マスクＭ１を供給する第１のマスクチャンバー３１０が一方の側に連結され、第２の工程ラインＰＬ２に第２の蒸着マスクＭ２を供給する第２のマスクチャンバー３２０が他方の側に連結される。前記第１及び第２のマスクチャンバー３１０、３２０には、薄膜工程時に使用するか、または、交替して使用する蒸着マスクＭ１、Ｍ２が貯蔵される。もちろん、第１及び第２のマスクチャンバー３１０、３２０は併用可能であるため、工程チャンバー２００のそれぞれには一つの共用マスクチャンバーのみ連結されてもよい。なお、それぞれの単位チャンバーのうちの一部には蒸着源５４０に原料物質を供給するための原料供給装置４１０が連結されてもよい。
【００３９】
多数の工程チャンバー２００は、基板Ｇの上に一連の素子工程を行うように構成される。例えば、本実施形態は、外部からアノードの形成された基板Ｇの上に正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ；ＨＩＬ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ；ＨＴＬ）、発光層（Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ Ｌａｙｅｒ；ＥＭＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ；ＥＴＬ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ；ＥＩＬ）及びカソードがこの順に積層された有機発光素子を形成できるように構成される。このために、正孔注入層形成チャンバー２１０、正孔輸送層形成チャンバー２２０、発光層形成チャンバー２３０、電子輸送層形成チャンバー２４０、電子注入層形成チャンバー２５０及びカソード形成チャンバー２６０が一列に連結される。このとき、前記発光層形成チャンバー２３０は、天然色を実現するために、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）の発光層形成チャンバー２３１、２３２、２３３をさらに含んでいてもよく、カソード形成チャンバー２６０は、カソードを多層構造に形成するために多数のカソード形成チャンバー２６１、２６２、２６３をさらに含んでいてもよい。
【００４０】
それぞれの工程チャンバーのうちの一つは四角箱状に製作されて、内部には基板Ｇを処理可能な所定の反応空間が設けられる。また、それぞれの工程チャンバー２００には、第１の工程ラインに沿って第１の基板引込み口５１１ａ、第１の基板ホルダー５２０、第１の基板引出口５１２ａが設けられ、第２の工程ラインに沿って第２の基板引込み口５１１ｂ、第２の基板ホルダー５３０、第２の基板引出口５１２ｂが設けられる。このとき、工程チャンバー２００の一方の側壁に第１及び第２の基板引込み口５１１ａ、５１１ｂが互いに離間して形成され、これに対向する他方の側壁に第１及び第２の基板引出口５１２ａ、５１２ｂが互いに離間して形成される。ここで、基板引込み口５１１ａ、５１１ｂ及び基板引出口５１２ａ、５１２ｂは、スリットバルブから構成されてもよい。
【００４１】
第１及び第２の基板ホルダー５２０、５３０のそれぞれは、基板Ｇ１、Ｇ２の背面を支持する支持台５２１と、前記支持台５２１に配設されて基板Ｇ１、Ｇ２を固定するクランプ５２２と、前記支持台５２１を垂直状態に立てたり、水平状態に横たえたりする駆動部（図示せず）と、を備える。もし、本実施形態とは異なり、基板Ｇ１、Ｇ２が垂直状態でそれぞれの工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０に搬入される場合であれば、前記駆動部は省略されてもよい。
【００４２】
前記支持台５２１の内部または下部には、支持台５２１の上に載置された基板Ｇ１、Ｇ２が工程遂行に適した温度に維持できるように温度制御手段５２３が設けられていてもよい。ここで、温度制御手段５２３は、基板Ｇ１、Ｇ２を冷却する冷却手段及び基板Ｇ１、Ｇ２を加熱する加熱手段のうちの少なくともいずれかの組み合わせから構成されてもよい。本実施形態においては、冷却手段を用いて基板Ｇ１、Ｇ２の温度を工程温度に維持することにより、基板Ｇ１、Ｇ２の上面に蒸着される蒸着物質との反応性を高めている。
【００４３】
前記クランプ５２２は、基板Ｇ１、Ｇ２の周縁を把持することにより、支持台５２１の上に載置された水平状態の基板Ｇ１、Ｇ２を垂直状態に切り換えたり、逆に、水平状態の基板Ｇ１、Ｇ２を垂直状態に切り換えたりするときに基板Ｇ１、Ｇ２が動くことを防ぐ。本実施形態の場合には、基板Ｇ１、Ｇ２の上に形成される薄膜パターンを規制するために、基板Ｇ１、Ｇ２の上に所定の蒸着パターンを有する蒸着マスクＭ１、Ｍ２を配置する。このため、クランプ５２２は、基板Ｇ１、Ｇ２と蒸着マスクＭ１、Ｍ２をいずれも支持台５２１の上に固定できるように構成されることが好ましい。
【００４４】
これらの第１及び第２の基板ホルダー５２０、５３０は、同じ水平面上において互いに所定の距離だけ離間し、いずれかの基板ホルダー（５２０又は５３０）が垂直状態から水平状態へと、または、水平状態から垂直状態へと回転されても、向こう側の基板ホルダー（５３０又は５２０）に干渉を与えない距離以上に離れる。
【００４５】
蒸着源５４０は、所定の距離だけ離間している第１及び第２の基板ホルダー５２０、５３０の間に配設される。このような蒸着源５４０は、蒸着工程のために垂直状態に切り換えられたいずれか一方の基板（Ｇ１又はＧ２）に対向するように配置され、基板Ｇの対向面、すなわち、蒸着面の方向に気化状態の原料物質を供給する役割を果たす。このとき、図示はしないが、前記蒸着源５４０は、原料物質が貯留される坩堝と、前記原料物質を気化させる加熱部及び気化された原料物質を噴射する噴射部を有し、工程状況に応じて、点状、線状及び面状の蒸着源５４０のうちのいずれか一つが好適に使用可能である。本実施形態においては、多数の点状蒸着源５４１、５４２が線状に配列された線状蒸着源５４０を使用し、このような線状蒸着源５４０は、往復駆動部材によって左右に往復しつつ基板Ｇ１、Ｇ２の全面積に原料物質を一様に供給（又は、噴射）する。
【００４６】
特に、本実施形態に係る蒸着源５４０は、第１の基板ホルダー５２０を基準として噴射方向を１８０°回転させて第２の基板ホルダー５３０の方向に原料物質を噴射するか、あるいは、逆に１８０°回転されて第１の基板ホルダー５２０の方向に原料物質を噴射するように構成される。これにより、単一のチャンバー内に２列の工程ラインが形成されても、一つの蒸着源５４０を用いて両方に対する工程処理が可能である。
【００４７】
以下、このように構成された薄膜蒸着システムを用いた薄膜蒸着工程を図１に基づいて簡単に説明する。
【００４８】
まず、先行工程を通じてアノードが形成された基板Ｇは大気圧状態で搬入チャンバー１１０に引き込まれ、搬入チャンバー１１０の内部は真空状態に切り換わる。次いで、基板Ｇは交互に選択される第１及び第２の工程ラインに沿って一連の単位工程を行う工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０にこの順に投入される。すなわち、基板Ｇは、真空状態で正孔注入層形成チャンバー２１０、正孔輸送層形成チャンバー２２０及び発光層形成チャンバー２３１、２３２、２３３にこの順に投入される。これにより、基板Ｇのアノードの上には正孔注入層、正孔輸送層及び発光層がこの順に形成される。この後、電子輸送層形成チャンバー２４０、電子注入層形成チャンバー２５０、カソード形成チャンバー２６１、２６２、２６３にこの順に投入される。これにより、基板Ｇの発光層の上には電子輸送層、電子注入層及び多層のカソードが形成されて有機発光素子が製作される。この後、基板Ｇは搬出チャンバー１２０に引き込まれて大気圧状態で外部に引き出される。
【００４９】
一方、前記薄膜蒸着工程において、基板Ｇは垂直状態または水平状態で搬送され得る。但し、基板の搬送が水平状態で行われる場合には、それぞれの工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０内において水平状態の基板Ｇを垂直状態に切り換える過程が必要である。以下、水平状態の基板Ｇを垂直状態に切り換えて単位工程を行う過程について、図３から図８に基づいて詳述する。ここで、図３から図８は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【００５０】
図３に示すように、第１の工程ラインに沿って水平に搬送された第１の基板Ｇ１は第１の基板引込み口５１１ａを介して工程チャンバー２００の内部に引き込まれ、引き込まれた第１の基板Ｇ１は水平状態に配置された第１の基板ホルダー５２０の支持台の上に載置される。次いで、工程チャンバー２００に連結された第１のマスクチャンバー３１０から第１の蒸着マスクＭ１が提供され、提供された第１の蒸着マスク（図４におけるＭ１参照）は第１の基板Ｇ１の上に配置されて整列される。次いで、図４に示すように、第１の基板ホルダー５２０のクランプ５２２が第１の基板Ｇ１とその上面の第１の蒸着マスクＭ１を固定すれば、第１の基板ホルダー５２０は９０°回転されて垂直状態に切り換わる。これにより、第１の基板Ｇ１の外側の一方面と蒸着源５４０の噴射方向が互いに対向し、蒸着源５４０によって第１の基板Ｇ１の外側の一方面に気化状態の原料物質を噴射して第１の基板Ｇ１に対する第１の薄膜工程を行う。
【００５１】
図５に示すように、第２の工程ラインに沿って水平に搬送された第２の基板Ｇ２は、前記第１の基板Ｇ１が引き込まれると同時に、またはその後に第２の基板引込み口５１１ｂを介して工程チャンバー２００の内部に引き込まれる。引き込まれた第２の基板Ｇ２は水平状態に配置された第２の基板ホルダー５３０の支持台の上に載置され、第２の基板Ｇ２の上には工程チャンバーと連結された第２のマスクチャンバー３２０から供給された第２の蒸着マスク（図６におけるＭ２参照）が配置されて整列される。次いで、図６に示すように、第２の基板ホルダー５３０のクランプ５１２が第２の基板Ｇ２とその上面の第２の蒸着マスクＭ２を固定すれば、第２の基板ホルダー５３０は９０°回転されて垂直状態に切り換わる。このとき、第２の基板Ｇ２の配置／整列過程及び第２の蒸着マスクＭ２の配置／整列過程は、第１の薄膜工程中に行うことが好ましい。これにより、工程待ち時間を短縮して生産性を向上させることができる。
【００５２】
次いで、図７に示すように、第１の薄膜工程が終了すれば、第１の基板ホルダー５２０を基準として蒸着源５４０の噴射方向を１８０°回転させる。これにより、第２の基板Ｇ２の外側の一方面と蒸着源５４０の噴射方向が互いに対向すれば、蒸着源５４０によって第２の基板Ｇ２の外側の一方面に気化状態の原料物質を噴射して第２の基板Ｇ２に対する第２の薄膜工程を行う。一方、図８に示すように、第２の薄膜工程が行われる間に、第１の基板ホルダー５２０は元の水平状態に戻り、第１の基板Ｇ１から第１の蒸着マスクＭ１が取り外される。この後、第１の基板Ｇ１は第１の基板引出口５１２ａを介して引き出された後に、後続チャンバーに投入される。一方、第１及び第２の薄膜工程が終わった後、第１及び第２の基板Ｇ１、Ｇ２から取り外された第１及び第２の蒸着マスクＭ１、Ｍ２は、当該チャンバーに留まりつつ次の薄膜工程に使われ、長時間の使用による汚染または破損など交替要因が発生した場合に第１及び第２のマスクチャンバー３１０、３２０に搬送されて大気中に取り出される。この後、第１及び第２の蒸着マスクＭ１、Ｍ２は、洗浄、修理などの作業を経て再使用される。もちろん、第１及び第２のマスクチャンバー３１０、３２０には、使用済みの蒸着マスクの交替作業時に使用する余剰の蒸着マスクが多数設けられていてもよい。
【００５３】
このように、本発明の実施形態に係る薄膜処理システムは、それぞれの工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０内に設けられた一つの蒸着源５４０を通じて、それぞれの工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０内に設けられた多数の工程ラインＰＬ１、ＰＬ２に対して連続して薄膜工程を行うことができるので、費用節減及び生産性向上を両立させることができる。なお、一方の工程ラインＰＬ１の基板Ｇ１に対する薄膜工程が行われる間に他方の工程ラインＰＬ２の基板Ｇ２に対する基板搬送及び基板／マスクの整列を行って待機時間を短縮させることができるので、生産性を一層向上させることができる。
【００５４】
以上、本発明について上述した実施形態及び添付図面に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲によって限定される。よって、本技術分野において通常の知識を持った者であれば、特許請求の範囲の技術的思想から逸脱しない範囲内において本発明が種々に変形及び修正可能であることが理解できるであろう。
【符号の説明】
【００５５】
１１０：搬入チャンバー
１２０：搬出チャンバー
２００：工程チャンバー
３１０、３２０：マスクチャンバー
５１１：基板引込み口
５１２：基板引出口
５２０、５３０：基板ホルダー
５２１：支持台
５２２：クランプ
５２３：温度制御手段
６００：緩衝チャンバー
４１０：燃料供給装置
Ｇ：基板
Ｍ：マスク
ＰＬ：工程ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は薄膜蒸着装置及び薄膜蒸着方法に係り、さらに詳しくは、基板の上に薄膜を成膜する薄膜蒸着装置及び薄膜蒸着方法、薄膜蒸着装置がインライン（ｉｎ−ｌｉｎｅ）方式により連結された薄膜蒸着システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｅｄ Ｄｉｏｄｅ：ＯＬＥＤ）は、液晶表示装置とは異なり、自発光型表示素子であって、バックライトが不要であり、しかも、消費電力が少ない。また、視野角が広くて応答時間が速いという長所を有しているために、これを用いた表示装置は、視野角及び残像の問題がない優れた画像を実現することができる。
【０００３】
この種の有機発光素子は、ガラス基板の上に有機膜及び金属膜など多層の薄膜を積層して製作する。この理由から、従来より、円形の搬送チャンバーの周りに一連の単位工程が行われる多数の単位チャンバーが連結されたクラスター方式が汎用されてきており、それぞれのチャンバーの間においてガラス基板を水平に配置した状態で基板の搬送及び素子工程が行われるように構成されていた。かようなクラスター方式は、一連の工程を連続して速やかに行うことができるというメリットがあり、有機発光素子の製造に際して不可欠な蒸着マスクの交換が行い易いというメリットがある。
【０００４】
一方、最近には、高精細金属マスク（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ：ＦＭＭ）を用いて大面積の基板の上に青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）の発光層をこの順に形成するいわゆる三原色独立画素方式の有機発光素子が注目を集めている。このような三原色独立画素方式は、色純度及び光効率が良好であり、価格競争力の確保が有利であることが知られている。
【０００５】
しかしながら、三原色独立画素方式は、それぞれ別々の独立した工程チャンバーにおいて青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）の発光層をこの順に形成しなければならないため、それぞれの単位工程を行う工程チャンバーが一列に連結されたインライン方式が好適である。このため、従来のクラスター方式をインライン方式に転換する必要があるが、インライン方式は、クラスター方式に比べて、重複装備が多くて生産ラインの構築費用が高くつき、工程速度が遅くて生産性が低いという不都合があった。
【０００６】
そして、従来のクラスター方式では、基板を水平に配置して薄膜工程（有機膜成膜工程）を行っていたが、これにより、基板の垂れ下がり現象が激しくて素子の製作に際して相当の難点があった。なお、大面積基板用の蒸着マスクは、荷重が数百ｋｇ以上であるため、基板の垂れ下がり現象が一層激しくて基板破断などの深刻な問題を引き起こす。
【発明の概要】
【０００７】
本発明は上記の問題点を解消するためになされたものであり、多数の基板を並行処理し、基板及び蒸着マスクの配置／整列時間などの工程待ち時間を最短化させることにより、高い生産性を達成することができる薄膜蒸着装置と薄膜蒸着方法及び薄膜蒸着システムを提供する。
【０００８】
また、本発明は、重複装備の併用を極大化させることにより、生産ラインの構築費用を節減することができる薄膜蒸着装置と薄膜蒸着方法及び薄膜蒸着システムを提供する。
【０００９】
さらに、本発明は、基板を垂直状態に配置して薄膜工程を行うことにより、基板の垂れ下がり現象を克服することができる薄膜蒸着装置と薄膜蒸着方法及び薄膜蒸着システムを提供する。
【００１０】
本発明の一側面による薄膜蒸着装置は、反応空間を提供するチャンバーと、前記チャンバー内に互いに離間して設けられる第１及び第２の基板ホルダーと、前記第１及び第２の基板ホルダーの間に配設され、前記第１及び第２の基板ホルダーの方向に順次に蒸着原料を供給する蒸着源と、を備える。
【００１１】
好ましくは、前記第１及び第２の基板ホルダーは、基板を垂直状態で支持する。
【００１２】
好ましくは、前記第１及び第２の基板ホルダーは、基板を支持する支持台と、前記支持台の上に載置された基板を固定するクランプと、を備える。
【００１３】
好ましくは、前記第１及び第２の基板ホルダーは、前記支持台を垂直状態に立てたり、水平状態に横たえたりする駆動部をさらに備える。
【００１４】
好ましくは、前記蒸着源は、第１の基板ホルダーと第２の基板ホルダーとの間において回転可能である。
【００１５】
好ましくは、前記蒸着源は、点状、線状及び面状の蒸着源のうちの少なくともいずれか一種である。
【００１６】
好ましくは、前記チャンバーには、前記第１及び第２の基板ホルダーのそれぞれに蒸着マスクを提供するか、あるいは、蒸着マスクを取り替えるためのマスクチャンバーが連結される。
【００１７】
本発明の他の側面による薄膜蒸着方法は、一列に連結された多数のチャンバーのそれぞれに第１及び第２の工程ラインを構築するステップと、前記第１の工程ラインに沿って搬送された第１の基板を特定のチャンバーに引き込んで単位工程を行うステップと、前記第１の基板の単位工程が行われる間に前記第２の工程ラインに沿って搬送された第２の基板を前記特定のチャンバーに引き込んで単位工程に必要な事前準備をするステップと、前記第１の単位工程が終了すれば、事前準備を終えた第２の基板に対して単位工程を行うステップと、を含む。
【００１８】
好ましくは、前記第１の単位工程は、蒸着源を用いて前記第１の基板の方向に原料物質を供給するステップを含み、前記第２の単位工程は、前記蒸着源を回転させて前記第２の基板の方向に原料物質を供給するステップを含む。
【００１９】
好ましくは、前記第１及び第２の単位工程では、有機材料を気化させて供給する。
【００２０】
好ましくは、前記第２の基板の単位工程が行われる間に前記第１の基板を特定のチャンバーから引き出すステップを含む。
【００２１】
好ましくは、前記第１及び第２の基板を水平状態に配置して搬送する。
【００２２】
好ましくは、前記第１及び第２の基板を垂直状態に配置して搬送する。
【００２３】
好ましくは、前記第１及び第２の基板を垂直状態に配置して単位工程を行う。
【００２４】
好ましくは、前記事前準備は、前記第２の基板を所定の位置に整列するステップと、前記第２の基板の上に蒸着マスクを配置して整列するステップと、のうちの少なくともいずれか一つを含む。
【００２５】
本発明のさらに他の側面による薄膜蒸着システムは、一列に連結された多数のチャンバーと、前記多数のチャンバーに形成された第１及び第２の工程ラインと、を備え、前記多数のチャンバーのうちの少なくとも一つのチャンバーの内部には、前記第１の工程ラインをなす第１の基板ホルダーと、前記第２の工程ラインをなし、且つ、第１の基板ホルダーから離れている第２の基板ホルダーと、前記第１及び第２の基板ホルダーの間に配設され、蒸着原料を供給する蒸着源と、が設けられる。
【００２６】
好ましくは、前記蒸着源は、第１の基板ホルダーと第２の基板ホルダーとの間において回転可能である。
【００２７】
好ましくは、前記蒸着源は、点状、線状及び面状の蒸着源のうちの少なくともいずれか一種である。
【００２８】
好ましくは、前記多数のチャンバーは、単位工程を行う多数の工程チャンバーと、前記多数の工程チャンバーの間に連結された多数の緩衝チャンバーと、を備える。
【００２９】
好ましくは、前記多数の工程チャンバーには、蒸着マスクを提供するか、あるいは、蒸着マスクを取り替えるためのマスクチャンバーが連結される。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、それぞれの工程チャンバー内に設けられた一つの蒸着源を通じて、それぞれの工程チャンバー内に設けられた複数の工程ラインに対して順次に薄膜工程を行うことができるので、費用節減及び生産性向上を両立させることができる。
【００３１】
また、本発明は、一方の工程ラインの基板に対する薄膜工程が行われる間に他方の工程ラインの基板に対する基板搬送及び基板／マスク整列を行って待機時間を短縮させることができるので、生産性を一層向上させることができる。
【００３２】
さらに、本発明は、基板の搬送時には基板が水平状態に配置されるので、基板の搬送中に基板が破断される虞が少なく、薄膜工程時には基板が垂直状態に配置されるので、基板の垂れ下がり現象が少なく抑えられて素子の製作が容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムを示す平面図である。
【図２】図２は、図１の薄膜蒸着システムにおける一部のチャンバーを示す平面図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【図４】図４は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【図５】図５は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【図８】図８は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付図面に基づき、本発明に係る実施形態を詳述する。ところが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではなく、異なる様々な態様として実現可能であり、単にこれらの実施形態は本発明の開示を完全たるものとし、通常の知識を持った者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。図中の同じ符号は同じ要素を指し示す。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムを示す平面図であり、図２は、図１の薄膜蒸着システムにおける一部のチャンバーを示す平面図である。
【００３６】
図１及び図２を参照すれば、薄膜蒸着システムは、先端の搬入チャンバー１１０と後端の搬出チャンバー１２０との間に多数の単位チャンバー２００、６００が一列に連結されたインライン方式により構成される。このとき、それぞれの単位チャンバー２００、６００には２列の工程ラインＰＬ１、ＰＬ２が設けられて、第１の工程ラインＰＬ１に対する単位工程が行われる間に第２の工程ラインＰＬ２に対する事前準備を行って、第２の工程ラインＰＬ２列に対する単位工程を連続して行うことができる。
【００３７】
搬入チャンバー１１０は、所定の先行工程を終えた基板Ｇを大気圧状態で受け取ってこれを真空状態の工程チャンバー２１０に投入する役割を果たし、搬出チャンバー１２０は、一連の単位工程を終えた基板Ｇを工程チャンバー２６３から受け取ってこれを後続工程のために大気圧状態で引き出す役割を果たす。このため、搬入チャンバー１１０及び搬出チャンバー１２０は、大気圧状態から真空状態へと、または、真空状態から大気圧状態へと互いに切り換えできるように構成される。なお、図示はしないが、搬入チャンバー１１０及び搬出チャンバー１２０はロボットアームなどの基板搬送手段及び基板カセットなどの基板積載手段と連結されてもよい。
【００３８】
多数の単位チャンバー２００、６００は、単位工程を行う多数の工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０（２００）及びこれらの間に連結された多数の緩衝チャンバー６１０、６２０（６００）を備える。このとき、緩衝チャンバー６００は、工程の待機のために基板Ｇがしばらくの間留まる一時空間を提供する。また、工程チャンバー２００のそれぞれには第１の工程ラインＰＬ１に第１の蒸着マスクＭ１を供給する第１のマスクチャンバー３１０が一方の側に連結され、第２の工程ラインＰＬ２に第２の蒸着マスクＭ２を供給する第２のマスクチャンバー３２０が他方の側に連結される。前記第１及び第２のマスクチャンバー３１０、３２０には、薄膜工程時に使用するか、または、交替して使用する蒸着マスクＭ１、Ｍ２が貯蔵される。もちろん、第１及び第２のマスクチャンバー３１０、３２０は併用可能であるため、工程チャンバー２００のそれぞれには一つの共用マスクチャンバーのみ連結されてもよい。なお、それぞれの単位チャンバーのうちの一部には蒸着源５４０に原料物質を供給するための原料供給装置４１０が連結されてもよい。
【００３９】
多数の工程チャンバー２００は、基板Ｇの上に一連の素子工程を行うように構成される。例えば、本実施形態は、外部からアノードの形成された基板Ｇの上に正孔注入層（Ｈｏｌｅ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ；ＨＩＬ）、正孔輸送層（Ｈｏｌｅ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ；ＨＴＬ）、発光層（Ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ Ｌａｙｅｒ；ＥＭＬ）、電子輸送層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｌａｙｅｒ；ＥＴＬ）、電子注入層（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ；ＥＩＬ）及びカソードがこの順に積層された有機発光素子を形成できるように構成される。このために、正孔注入層形成チャンバー２１０、正孔輸送層形成チャンバー２２０、発光層形成チャンバー２３０、電子輸送層形成チャンバー２４０、電子注入層形成チャンバー２５０及びカソード形成チャンバー２６０が一列に連結される。このとき、前記発光層形成チャンバー２３０は、天然色を実現するために、青色（Ｂ）、緑色（Ｇ）及び赤色（Ｒ）の発光層形成チャンバー２３１、２３２、２３３をさらに含んでいてもよく、カソード形成チャンバー２６０は、カソードを多層構造に形成するために多数のカソード形成チャンバー２６１、２６２、２６３をさらに含んでいてもよい。
【００４０】
それぞれの工程チャンバーのうちの一つは四角箱状に製作されて、内部には基板Ｇを処理可能な所定の反応空間が設けられる。また、それぞれの工程チャンバー２００には、第１の工程ラインに沿って第１の基板引込み口５１１ａ、第１の基板ホルダー５２０、第１の基板引出口５１２ａが設けられ、第２の工程ラインに沿って第２の基板引込み口５１１ｂ、第２の基板ホルダー５３０、第２の基板引出口５１２ｂが設けられる。このとき、工程チャンバー２００の一方の側壁に第１及び第２の基板引込み口５１１ａ、５１１ｂが互いに離間して形成され、これに対向する他方の側壁に第１及び第２の基板引出口５１２ａ、５１２ｂが互いに離間して形成される。ここで、基板引込み口５１１ａ、５１１ｂ及び基板引出口５１２ａ、５１２ｂは、スリットバルブから構成されてもよい。
【００４１】
第１及び第２の基板ホルダー５２０、５３０のそれぞれは、基板Ｇ１、Ｇ２の背面を支持する支持台５２１と、前記支持台５２１に配設されて基板Ｇ１、Ｇ２を固定するクランプ５２２と、前記支持台５２１を垂直状態に立てたり、水平状態に横たえたりする駆動部（図示せず）と、を備える。もし、本実施形態とは異なり、基板Ｇ１、Ｇ２が垂直状態でそれぞれの工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０に搬入される場合であれば、前記駆動部は省略されてもよい。
【００４２】
前記支持台５２１の内部または下部には、支持台５２１の上に載置された基板Ｇ１、Ｇ２が工程遂行に適した温度に維持できるように温度制御手段５２３が設けられていてもよい。ここで、温度制御手段５２３は、基板Ｇ１、Ｇ２を冷却する冷却手段及び基板Ｇ１、Ｇ２を加熱する加熱手段のうちの少なくともいずれかの組み合わせから構成されてもよい。本実施形態においては、冷却手段を用いて基板Ｇ１、Ｇ２の温度を工程温度に維持することにより、基板Ｇ１、Ｇ２の上面に蒸着される蒸着物質との反応性を高めている。
【００４３】
前記クランプ５２２は、基板Ｇ１、Ｇ２の周縁を把持することにより、支持台５２１の上に載置された水平状態の基板Ｇ１、Ｇ２を垂直状態に切り換えたり、逆に、水平状態の基板Ｇ１、Ｇ２を垂直状態に切り換えたりするときに基板Ｇ１、Ｇ２が動くことを防ぐ。本実施形態の場合には、基板Ｇ１、Ｇ２の上に形成される薄膜パターンを規制するために、基板Ｇ１、Ｇ２の上に所定の蒸着パターンを有する蒸着マスクＭ１、Ｍ２を配置する。このため、クランプ５２２は、基板Ｇ１、Ｇ２と蒸着マスクＭ１、Ｍ２をいずれも支持台５２１の上に固定できるように構成されることが好ましい。
【００４４】
これらの第１及び第２の基板ホルダー５２０、５３０は、同じ水平面上において互いに所定の距離だけ離間し、いずれかの基板ホルダー（５２０又は５３０）が垂直状態から水平状態へと、または、水平状態から垂直状態へと回転されても、向こう側の基板ホルダー（５３０又は５２０）に干渉を与えない距離以上に離れる。
【００４５】
蒸着源５４０は、所定の距離だけ離間している第１及び第２の基板ホルダー５２０、５３０の間に配設される。このような蒸着源５４０は、蒸着工程のために垂直状態に切り換えられたいずれか一方の基板（Ｇ１又はＧ２）に対向するように配置され、基板Ｇの対向面、すなわち、蒸着面の方向に気化状態の原料物質を供給する役割を果たす。このとき、図示はしないが、前記蒸着源５４０は、原料物質が貯留される坩堝と、前記原料物質を気化させる加熱部及び気化された原料物質を噴射する噴射部を有し、工程状況に応じて、点状、線状及び面状の蒸着源５４０のうちのいずれか一つが好適に使用可能である。本実施形態においては、多数の点状蒸着源５４１、５４２が線状に配列された線状蒸着源５４０を使用し、このような線状蒸着源５４０は、往復駆動部材によって左右に往復しつつ基板Ｇ１、Ｇ２の全面積に原料物質を一様に供給（又は、噴射）する。
【００４６】
特に、本実施形態に係る蒸着源５４０は、第１の基板ホルダー５２０を基準として噴射方向を１８０°回転させて第２の基板ホルダー５３０の方向に原料物質を噴射するか、あるいは、逆に１８０°回転されて第１の基板ホルダー５２０の方向に原料物質を噴射するように構成される。これにより、単一のチャンバー内に２列の工程ラインが形成されても、一つの蒸着源５４０を用いて両方に対する工程処理が可能である。
【００４７】
以下、このように構成された薄膜蒸着システムを用いた薄膜蒸着工程を図１に基づいて簡単に説明する。
【００４８】
まず、先行工程を通じてアノードが形成された基板Ｇは大気圧状態で搬入チャンバー１１０に引き込まれ、搬入チャンバー１１０の内部は真空状態に切り換わる。次いで、基板Ｇは交互に選択される第１及び第２の工程ラインに沿って一連の単位工程を行う工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０にこの順に投入される。すなわち、基板Ｇは、真空状態で正孔注入層形成チャンバー２１０、正孔輸送層形成チャンバー２２０及び発光層形成チャンバー２３１、２３２、２３３にこの順に投入される。これにより、基板Ｇのアノードの上には正孔注入層、正孔輸送層及び発光層がこの順に形成される。この後、電子輸送層形成チャンバー２４０、電子注入層形成チャンバー２５０、カソード形成チャンバー２６１、２６２、２６３にこの順に投入される。これにより、基板Ｇの発光層の上には電子輸送層、電子注入層及び多層のカソードが形成されて有機発光素子が製作される。この後、基板Ｇは搬出チャンバー１２０に引き込まれて大気圧状態で外部に引き出される。
【００４９】
一方、前記薄膜蒸着工程において、基板Ｇは垂直状態または水平状態で搬送され得る。但し、基板の搬送が水平状態で行われる場合には、それぞれの工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０内において水平状態の基板Ｇを垂直状態に切り換える過程が必要である。以下、水平状態の基板Ｇを垂直状態に切り換えて単位工程を行う過程について、図３から図８に基づいて詳述する。ここで、図３から図８は、本発明の実施形態に係る薄膜蒸着システムの単位工程を説明するための平面図である。
【００５０】
図３に示すように、第１の工程ラインに沿って水平に搬送された第１の基板Ｇ１は第１の基板引込み口５１１ａを介して工程チャンバー２００の内部に引き込まれ、引き込まれた第１の基板Ｇ１は水平状態に配置された第１の基板ホルダー５２０の支持台の上に載置される。次いで、工程チャンバー２００に連結された第１のマスクチャンバー３１０から第１の蒸着マスクＭ１が提供され、提供された第１の蒸着マスク（図４におけるＭ１参照）は第１の基板Ｇ１の上に配置されて整列される。次いで、図４に示すように、第１の基板ホルダー５２０のクランプ５２２が第１の基板Ｇ１とその上面の第１の蒸着マスクＭ１を固定すれば、第１の基板ホルダー５２０は９０°回転されて垂直状態に切り換わる。これにより、第１の基板Ｇ１の外側の一方面と蒸着源５４０の噴射方向が互いに対向し、蒸着源５４０によって第１の基板Ｇ１の外側の一方面に気化状態の原料物質を噴射して第１の基板Ｇ１に対する第１の薄膜工程を行う。
【００５１】
図５に示すように、第２の工程ラインに沿って水平に搬送された第２の基板Ｇ２は、前記第１の基板Ｇ１が引き込まれると同時に、またはその後に第２の基板引込み口５１１ｂを介して工程チャンバー２００の内部に引き込まれる。引き込まれた第２の基板Ｇ２は水平状態に配置された第２の基板ホルダー５３０の支持台の上に載置され、第２の基板Ｇ２の上には工程チャンバーと連結された第２のマスクチャンバー３２０から供給された第２の蒸着マスク（図６におけるＭ２参照）が配置されて整列される。次いで、図６に示すように、第２の基板ホルダー５３０のクランプ５１２が第２の基板Ｇ２とその上面の第２の蒸着マスクＭ２を固定すれば、第２の基板ホルダー５３０は９０°回転されて垂直状態に切り換わる。このとき、第２の基板Ｇ２の配置／整列過程及び第２の蒸着マスクＭ２の配置／整列過程は、第１の薄膜工程中に行うことが好ましい。これにより、工程待ち時間を短縮して生産性を向上させることができる。
【００５２】
次いで、図７に示すように、第１の薄膜工程が終了すれば、第１の基板ホルダー５２０を基準として蒸着源５４０の噴射方向を１８０°回転させる。これにより、第２の基板Ｇ２の外側の一方面と蒸着源５４０の噴射方向が互いに対向すれば、蒸着源５４０によって第２の基板Ｇ２の外側の一方面に気化状態の原料物質を噴射して第２の基板Ｇ２に対する第２の薄膜工程を行う。一方、図８に示すように、第２の薄膜工程が行われる間に、第１の基板ホルダー５２０は元の水平状態に戻り、第１の基板Ｇ１から第１の蒸着マスクＭ１が取り外される。この後、第１の基板Ｇ１は第１の基板引出口５１２ａを介して引き出された後に、後続チャンバーに投入される。一方、第１及び第２の薄膜工程が終わった後、第１及び第２の基板Ｇ１、Ｇ２から取り外された第１及び第２の蒸着マスクＭ１、Ｍ２は、当該チャンバーに留まりつつ次の薄膜工程に使われ、長時間の使用による汚染または破損など交替要因が発生した場合に第１及び第２のマスクチャンバー３１０、３２０に搬送されて大気中に取り出される。この後、第１及び第２の蒸着マスクＭ１、Ｍ２は、洗浄、修理などの作業を経て再使用される。もちろん、第１及び第２のマスクチャンバー３１０、３２０には、使用済みの蒸着マスクの交替作業時に使用する余剰の蒸着マスクが多数設けられていてもよい。
【００５３】
このように、本発明の実施形態に係る薄膜処理システムは、それぞれの工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０内に設けられた一つの蒸着源５４０を通じて、それぞれの工程チャンバー２１０、２２０、２３０、２４０、２５０、２６０内に設けられた多数の工程ラインＰＬ１、ＰＬ２に対して連続して薄膜工程を行うことができるので、費用節減及び生産性向上を両立させることができる。なお、一方の工程ラインＰＬ１の基板Ｇ１に対する薄膜工程が行われる間に他方の工程ラインＰＬ２の基板Ｇ２に対する基板搬送及び基板／マスクの整列を行って待機時間を短縮させることができるので、生産性を一層向上させることができる。
【００５４】
以上、本発明について上述した実施形態及び添付図面に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲によって限定される。よって、本技術分野において通常の知識を持った者であれば、特許請求の範囲の技術的思想から逸脱しない範囲内において本発明が種々に変形及び修正可能であることが理解できるであろう。
【符号の説明】
【００５５】
１１０：搬入チャンバー
１２０：搬出チャンバー
２００：工程チャンバー
３１０、３２０：マスクチャンバー
５１１：基板引込み口
５１２：基板引出口
５２０、５３０：基板ホルダー
５２１：支持台
５２２：クランプ
５２３：温度制御手段
６００：緩衝チャンバー
４１０：燃料供給装置
Ｇ：基板
Ｍ：マスク
ＰＬ：工程ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応空間を提供するチャンバーと、
前記チャンバー内に互いに離間して設けられる第１及び第２の基板ホルダーと、
前記第１及び第２の基板ホルダーの間に配設され、前記第１及び第２の基板ホルダーの方向に順次に蒸着原料を供給する蒸着源と、
を備える薄膜蒸着装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の基板ホルダーは、基板を垂直状態で支持する請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の基板ホルダーは、
基板を支持する支持台と、
前記支持台の上に載置された基板を固定するクランプと、
を備える請求項２に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の基板ホルダーは、
前記支持台を垂直状態に立てたり、水平状態に横たえたりする駆動部をさらに備える請求項２に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５】
前記蒸着源は、第１の基板ホルダーと第２の基板ホルダーとの間において回転可能である請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項６】
前記蒸着源は、点状、線状及び面状の蒸着源のうちの少なくともいずれか一種である請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項７】
前記チャンバーには、
前記第１及び第２の基板ホルダーのそれぞれに蒸着マスクを提供するか、あるいは、蒸着マスクを取り替えるためのマスクチャンバーが連結される請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項８】
一列に連結された多数のチャンバーのそれぞれに第１及び第２の工程ラインを構築するステップと、
前記第１の工程ラインに沿って搬送された第１の基板を特定のチャンバーに引き込んで第１の単位工程を行うステップと、
前記第１の基板の単位工程が行われる間に前記第２の工程ラインに沿って搬送された第２の基板を前記特定のチャンバーに引き込んで第２の単位工程に必要な事前準備をするステップと、
前記第１の単位工程が終了すれば、事前準備を終えた第２の基板に対して前記第２の単位工程を行うステップと、
を含む薄膜蒸着方法。
【請求項９】
前記第１の単位工程は、蒸着源を用いて前記第１の基板の方向に原料物質を供給するステップを含み、
前記第２の単位工程は、前記蒸着源を回転させて前記第２の基板の方向に原料物質を供給するステップを含む請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２の単位工程においては、有機材料を気化させて供給する請求項９に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１１】
前記第２の基板の単位工程が行われる間に前記第１の基板を特定のチャンバーから引き出すステップを含む請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の基板を水平状態に配置して搬送する請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１３】
前記第１及び第２の基板を垂直状態に配置して搬送する請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１４】
前記第１及び第２の基板を垂直状態に配置して単位工程を行う請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１５】
前記事前準備は、
前記第２の基板を所定の位置に整列するステップと、
前記第２の基板の上に蒸着マスクを配置して整列するステップと、
のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１６】
一列に連結された多数のチャンバーと、
前記多数のチャンバーに形成された第１及び第２の工程ラインと、
を備え、
前記多数のチャンバーのうちの少なくとも一つのチャンバーの内部には、
前記第１の工程ラインをなす第１の基板ホルダーと、
前記第２の工程ラインをなし、且つ、第１の基板ホルダーから離間している第２の基板ホルダーと、
前記第１及び第２の基板ホルダーの間に配設され、蒸着原料を供給する蒸着源と、が設けられる薄膜蒸着システム。
【請求項１７】
前記蒸着源は、第１の基板ホルダーと第２の基板ホルダーとの間において回転可能である請求項１６に記載の薄膜蒸着システム。
【請求項１８】
前記蒸着源は、点状、線状及び面状の蒸着源のうちの少なくともいずれか一種である請求項１６に記載の薄膜蒸着システム。
【請求項１９】
前記多数のチャンバーは、
単位工程を行う多数の工程チャンバーと、
前記多数の工程チャンバーの間に連結された多数の緩衝チャンバーと、
を備える請求項１６に記載の薄膜蒸着システム。
【請求項２０】
前記多数の工程チャンバーには、
蒸着マスクを提供するか、あるいは、蒸着マスクを取り替えるためのマスクチャンバーが連結される請求項１９に記載の薄膜蒸着システム。
【請求項１】
反応空間を提供するチャンバーと、
前記チャンバー内に互いに離間して設けられる第１及び第２の基板ホルダーと、
前記第１及び第２の基板ホルダーの間に配設され、前記第１及び第２の基板ホルダーの方向に順次に蒸着原料を供給する蒸着源と、
を備える薄膜蒸着装置。
【請求項２】
前記第１及び第２の基板ホルダーは、基板を垂直状態で支持する請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項３】
前記第１及び第２の基板ホルダーは、
基板を支持する支持台と、
前記支持台の上に載置された基板を固定するクランプと、
を備える請求項２に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項４】
前記第１及び第２の基板ホルダーは、
前記支持台を垂直状態に立てたり、水平状態に横たえたりする駆動部をさらに備える請求項２に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項５】
前記蒸着源は、第１の基板ホルダーと第２の基板ホルダーとの間において回転可能である請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項６】
前記蒸着源は、点状、線状及び面状の蒸着源のうちの少なくともいずれか一種である請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項７】
前記チャンバーには、
前記第１及び第２の基板ホルダーのそれぞれに蒸着マスクを提供するか、あるいは、蒸着マスクを取り替えるためのマスクチャンバーが連結される請求項１に記載の薄膜蒸着装置。
【請求項８】
一列に連結された多数のチャンバーのそれぞれに第１及び第２の工程ラインを構築するステップと、
前記第１の工程ラインに沿って搬送された第１の基板を特定のチャンバーに引き込んで第１の単位工程を行うステップと、
前記第１の基板の単位工程が行われる間に前記第２の工程ラインに沿って搬送された第２の基板を前記特定のチャンバーに引き込んで第２の単位工程に必要な事前準備をするステップと、
前記第１の単位工程が終了すれば、事前準備を終えた第２の基板に対して前記第２の単位工程を行うステップと、
を含む薄膜蒸着方法。
【請求項９】
前記第１の単位工程は、蒸着源を用いて前記第１の基板の方向に原料物質を供給するステップを含み、
前記第２の単位工程は、前記蒸着源を回転させて前記第２の基板の方向に原料物質を供給するステップを含む請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１０】
前記第１及び第２の単位工程においては、有機材料を気化させて供給する請求項９に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１１】
前記第２の基板の単位工程が行われる間に前記第１の基板を特定のチャンバーから引き出すステップを含む請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２の基板を水平状態に配置して搬送する請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１３】
前記第１及び第２の基板を垂直状態に配置して搬送する請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１４】
前記第１及び第２の基板を垂直状態に配置して単位工程を行う請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１５】
前記事前準備は、
前記第２の基板を所定の位置に整列するステップと、
前記第２の基板の上に蒸着マスクを配置して整列するステップと、
のうちの少なくともいずれか一つを含む請求項８に記載の薄膜蒸着方法。
【請求項１６】
一列に連結された多数のチャンバーと、
前記多数のチャンバーに形成された第１及び第２の工程ラインと、
を備え、
前記多数のチャンバーのうちの少なくとも一つのチャンバーの内部には、
前記第１の工程ラインをなす第１の基板ホルダーと、
前記第２の工程ラインをなし、且つ、第１の基板ホルダーから離間している第２の基板ホルダーと、
前記第１及び第２の基板ホルダーの間に配設され、蒸着原料を供給する蒸着源と、が設けられる薄膜蒸着システム。
【請求項１７】
前記蒸着源は、第１の基板ホルダーと第２の基板ホルダーとの間において回転可能である請求項１６に記載の薄膜蒸着システム。
【請求項１８】
前記蒸着源は、点状、線状及び面状の蒸着源のうちの少なくともいずれか一種である請求項１６に記載の薄膜蒸着システム。
【請求項１９】
前記多数のチャンバーは、
単位工程を行う多数の工程チャンバーと、
前記多数の工程チャンバーの間に連結された多数の緩衝チャンバーと、
を備える請求項１６に記載の薄膜蒸着システム。
【請求項２０】
前記多数の工程チャンバーには、
蒸着マスクを提供するか、あるいは、蒸着マスクを取り替えるためのマスクチャンバーが連結される請求項１９に記載の薄膜蒸着システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公表番号】特表２０１２−５２２１３７（Ｐ２０１２−５２２１３７Ａ）
【公表日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０３３１８（Ｐ２０１２−５０３３１８）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００１９１９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１４２７４
【国際公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【出願人】（５１１２３０１３０）エスエヌユー プレシジョン カンパニー リミテッド (7)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＫＲ２０１０／００１９１９
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１１４２７４
【国際公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【出願人】（５１１２３０１３０）エスエヌユー プレシジョン カンパニー リミテッド (7)
【Ｆターム（参考）】
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