(57)【要約】【課題】真空中において基板上に成膜する真空成膜装置において、装置を小型化及び簡易化しつつ、複数の薄膜を互いに異なる成膜パターンで連続的に成膜し、かつ成膜材料の意図しない混入を防止する。【解決手段】真空成膜装置１は、基板３１及び基板３１を覆うマスク３４を有する被搬送体３を搬送する搬送路４と、搬送路４に設けられた複数の成膜源５と、を備える。搬送路４は、マスク３３を交換用マスク３４と交換するマスク交換機構６を有する。マスク３３の分離と交換用マスク３４の装着を、搬送路４に設けられ１つのユニットであるマスク交換機構６により行うので、装置を小型化及び簡易化することができる。また、マスク交換機構６によりマスク３３を交換することができるので、複数の薄膜を互いに異なる成膜パターンで連続的に成膜することができ、かつマスク３３に付着した成膜材料が別の成膜材料の成膜時に意図せず混入するのを防止することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間が真空状態となる成膜室と、前記成膜室内において成膜される基板及びこの基板の成膜面を覆い成膜パターンを規定するマスクを有する被搬送体を搬送するための搬送路と、前記搬送路に設けられ各々所定の成膜材料を含む複数の成膜源と、を備えた真空成膜装置であって、
前記搬送路は、前記複数の成膜源の各々が設けられた位置において前記被搬送体を一定速度で搬送する一定搬送機構と、前記被搬送体のマスクを交換用マスクと交換するマスク交換機構と、前記一定搬送機構と前記マスク交換機構との間で前記被搬送体を搬送し且つ該被搬送体の移動速度を加速及び減速させる加速減速機構と、を有することを特徴とする真空成膜装置。
【請求項２】
前記マスク交換機構は、前記被搬送体を前記加速減速機構に輸送する輸送機構を有し、
前記輸送機構は、前記搬送路における前記被搬送体の搬送方向と直交する方向に向かって移動可能となっていることを特徴とする請求項１に記載の真空成膜装置。
【請求項３】
前記搬送路は、該搬送路に沿って互いに正対する二方向に前記被搬送体を搬送することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の真空成膜装置。
【請求項４】
前記被搬送体は、前記基板の位置を固定する基板トレーを更に有することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の真空成膜装置。
【請求項５】
前記マスクは、前記基板トレーと相対する面に設けられた複数の凸部を有し、
前記基板トレーは、前記複数の凸部の各々が嵌る複数の孔を有することを特徴とする請求項４に記載の真空成膜装置。
【請求項６】
前記マスク交換機構によって交換されたマスクを回収するマスク回収機構を更に備え、
前記マスク回収機構は、前記マスクを保管するマスク回収室を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の真空成膜装置。
【請求項７】
前記マスクを前記成膜室内に供給するマスク供給機構を更に備え、
前記マスク供給機構は、前記マスクを保管するマスク供給室を有することを特徴とする請求項６に記載の真空成膜装置。
【請求項８】
前記マスク回収室に保管されたマスクを前記マスク供給室に搬送するマスク還流機構を更に備えたことを特徴とする請求項７に記載の真空成膜装置。
【請求項９】
前記マスク交換機構は、自身に対して前記被搬送体を位置調整する位置調整機構を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか一項に記載の真空成膜装置。
【請求項１０】
前記マスク交換機構は、前記マスクを交換するときに該マスクを保持して昇降するリフト部を有し、
前記リフト部は、前記マスクを保持する面に設けられたリフトピンを有し、
前記マスクは、前記リフトピンが嵌り込むリフトピン用穴を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の真空成膜装置。
【請求項１１】
前記成膜材料が有機材料により構成されるとき、前記一定搬送機構は、前記被搬送体を１０ｍｍ／ｓ〜１５０ｍｍ／ｓの移動速度で搬送することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか一項に記載の真空成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中において基板上に成膜する真空成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、真空中において基板上に薄膜成膜して有機ＥＬ素子を形成する真空成膜装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような真空成膜装置は、真空状態とされる成膜室において基板を搬送する搬送路と、この搬送路の下方に設けられ各々所定の成膜材料を含む複数の成膜源と、を備える。基板は、搬送路に沿って一方向に搬送される過程で、各々の成膜源から蒸発してきた成膜材料により成膜される。基板上における成膜パターンは、基板の成膜面を覆うように取り付けられたマスクにより規定される。このマスクは、搬送路の始点で基板に取り付けられ、成膜終了後、搬送路の終点で基板から取り外される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−８５６０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したような真空成膜装置では、マスクの取り付け及び取り外しが別々のユニットで行われるので、装置が大型化し、また、構成部材が多くなって装置が複雑になる。また、成膜とマスク交換とを連続的に行うことができないので、一連の成膜工程では１つの成膜パターンでしか成膜できず、生産効率が低い。更に、例えば、低温成膜材料を成膜した後に高温成膜材料を続けて成膜するときには、マスクに付着した低温成膜材料が、高温成膜材料による成膜時に意図せず混入して生産歩留まりが悪くなる虞もある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、装置の小型化及び簡易化が可能で、複数の薄膜をそれぞれ異なる成膜パターンで成膜でき、かつ成膜材料の意図しない混入を防止して生産歩留まりを良くすることができる真空成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の真空成膜装置は、内部空間が真空状態となる成膜室と、前記成膜室内において成膜される基板及びこの基板の成膜面を覆い成膜パターンを規定するマスクを有する被搬送体を搬送するための搬送路と、前記搬送路に設けられ各々所定の成膜材料を含む複数の成膜源と、を備え、前記搬送路は、前記複数の成膜源の各々が設けられた位置において前記被搬送体を一定速度で搬送する一定搬送機構と、前記被搬送体のマスクを交換用マスクと交換するマスク交換機構と、前記一定搬送機構と前記マスク交換機構との間で前記被搬送体を搬送し且つ該被搬送体の移動速度を加速及び減速させる加速減速機構と、を有することを特徴とする。
【０００７】
前記マスク交換機構は、前記被搬送体を前記加速減速機構に輸送する輸送機構を有し、前記輸送機構は、前記搬送路における前記被搬送体の搬送方向と直交する方向に向かって移動可能となっていることが好ましい。
【０００８】
前記搬送路は、該搬送路に沿って互いに正対する二方向に前記被搬送体を搬送することが好ましい。
【０００９】
前記被搬送体は、前記基板の位置を固定する基板トレーを更に有することが好ましい。
【００１０】
前記マスクは、前記基板トレーと相対する面に設けられた複数の凸部を有し、前記基板トレーは、前記複数の凸部の各々が嵌る複数の孔を有することが好ましい。
【００１１】
上記真空成膜装置は、前記マスク交換機構によって交換されたマスクを回収するマスク回収機構を更に備え、前記マスク回収機構は、前記マスクを保管するマスク回収室を有することが好ましい。
【００１２】
上記真空成膜装置は、前記マスクを前記成膜室内に供給するマスク供給機構を更に備え、前記マスク供給機構は、前記マスクを保管するマスク供給室を有することが好ましい。
【００１３】
上記真空成膜装置は、前記マスク回収室に保管されたマスクを前記マスク供給室に搬送するマスク還流機構を更に備えることが好ましい。
【００１４】
前記マスク交換機構は、自身に対して前記被搬送体を位置調整する位置調整機構を有することが好ましい。
【００１５】
前記マスク交換機構は、前記マスクを交換するときに該マスクを保持して昇降するリフト部を有し、前記リフト部は、前記マスクを保持する面に設けられたリフトピンを有し、前記マスクは、前記リフトピンが嵌り込むリフトピン用穴を有することが好ましい。
【００１６】
前記成膜材料が有機材料により構成されるとき、前記一定搬送機構は、前記被搬送体を１０ｍｍ／ｓ〜１５０ｍｍ／ｓの移動速度で搬送することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、マスクの分離と交換用マスクの装着の両方を、搬送路に設けられ１つのユニットであるマスク交換機構により行うので、真空成膜装置を小型化及び簡易化することができる。また、マスクを交換できるので、複数の薄膜を互いに異なる成膜パターンで連続的に成膜して生産効率を良くすることができ、かつマスクに付着した成膜材料が別の成膜材料の成膜時に意図せず混入するのを防止して生産歩留まりを良くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る真空成膜装置の上面図。
【図２】図１のＩ−Ｉ線断面図。
【図３】（ａ）は上記真空成膜装置を構成する被搬送体の上面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（ｃ）は（ａ）のＩＩ−ＩＩ線断面図。
【図４】上記被搬送体の分解上面図。
【図５】上記真空成膜装置を構成するマスク交換機構及び被搬送体の上面図
【図６】（ａ）は図５のＩ−Ｉ線断面図、（ｂ）は（ａ）の状態から上記マスク交換機構を上昇させて被搬送体を位置調整しているときの様子を示す図。
【図７（ａ）（ｂ）（ｃ）】上記マスク交換機構により被搬送体に取り付けられたマスクを交換するときの動作を示す図。
【図７（ｄ）（ｅ）（ｆ）】図７（ｃ）に示した動作に続いて、上記マスク交換機構により被搬送体に取り付けられたマスクを交換するときの動作を示す図。
【図８】上記実施形態の変形例に係る真空成膜装置の上面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の一実施形態に係る真空成膜装置について、図１乃至図７を参照して説明する。図１及び図２に示すように、真空成膜装置１は、内部空間が真空状態となる成膜室２と、成膜室２内において被搬送体３を搬送するための搬送路４と、搬送路４の下方に設けられ各々所定の成膜材料５１を含む複数の成膜源５と、を備える。
【００２０】
被搬送体３は、成膜される基板３１と、基板３１の位置を固定する基板トレー３２と、基板３１の下面（成膜面）を覆うマスク３３と、を有する。マスク３３は、所定のパターンで形成された開口３３ａを有する。開口３３ａは、成膜源５から上方に向かって蒸発された成膜材料を通過させることで基板３１上における成膜パターンを規定する。
【００２１】
成膜源５は、図例では４つ（成膜源５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）設けられている。成膜源５ａ、５ｂは、同図において搬送路４の左側部分に互いに所定の距離を隔てて配置され、成膜源５ｃ、５ｄは、同図において搬送路４の右側部分に互いに所定の距離を隔てて配置されている。成膜源５ａ乃至５ｄには、それぞれ成膜材料５１ａ乃至５１ｄが充填される。成膜材料５１ａ乃至５１ｄは、例えば、それぞれ有機ＥＬ素子を形成する材料により構成され、有機ＥＬ素子の発光層を形成する材料に加えて、正孔輸送層材料、電子輸送層材料、電子注入層材料及び電極用材料の中から適宜選択されたものにより構成される。
【００２２】
搬送路４は、個別に駆動制御可能な複数のローラ４０を有し、同図において左側から右側に向かう方向（以下、搬送方向Ｄという）に被搬送体３を搬送する。搬送路４は、成膜源５ａ、５ｂが設けられた位置及び成膜源５ｃ、５ｄが設けられた位置の各々において被搬送体３を一定速度で搬送する一定搬送機構４１、４２と、これら一定搬送機構４１、４２の間に設けられたマスク交換機構６と、を有する。マスク交換機構６は、被搬送体３のマスク３３を、マスク３３とは異なるパターンで形成された開口３４ａを有する交換用マスク３４と交換する。これにより、被搬送体３の基板３１は、マスク３３が装着されていた場合とは異なる成膜パターンで、成膜源５ｃ、５ｄにより成膜される。
【００２３】
一定搬送機構４１、４２は、上記のように成膜材料５１ａ乃至５１ｄがそれぞれ有機ＥＬ素子を形成する有機材料により構成されている場合には、被搬送体３を１０ｍｍ／ｓ〜１５０ｍｍ／ｓの移動速度で搬送することが好ましい。被搬送体３の移動速度が１０ｍｍ／ｓ以下であると、成膜された有機ＥＬ素子膜が、成膜源５の輻射熱によって熱劣化する虞がある。一方、移動速度が１５０ｍｍ／ｓ以上であると、所定の膜厚を得るには成膜材料５１ａ乃至５１ｄの加熱温度が高温となるので、成膜材料５１ａ乃至５１ｄが熱劣化する虞がある。
【００２４】
一定搬送機構４１、４２は、それぞれ加速減速機構４３、４４を介してマスク交換機構６と接続されている。加速減速機構４３は、一定搬送機構４１、４２よりも速い移動速度で被搬送体３を搬送し、かつ被搬送体３がマスク交換機構６にゆっくりと進入するように被搬送体３の移動速度を加速及び減速させる。これにより、非成膜時における被搬送体３の移動時間を短くしつつ、マスク交換機構６によるマスク交換に要する時間を確保することができるので、複数の被搬送体３を連続的に成膜することが可能となって生産効率を高めることができる。また、加速減速機構４４は、一定搬送機構４１、４２よりも速い移動速度で被搬送体３を搬送し、かつ被搬送体３が一定搬送機構４２にゆっくりと進入するように被搬送体３の移動速度を加速及び減速させる。このような加速減速機構４３、４４を設けることで、非成膜時における被搬送体３の移動時間が短縮されるので、非成膜時に無駄に蒸発する成膜材料５１を減らすことができ、また、非成膜時における成膜面の汚染を起こり難くして製品品質を向上することができる。
【００２５】
マスク交換機構６は、加速減速機構４３から搬送されてきた被搬送体３を加速減速機構４４に輸送するための輸送機構６１を有する。輸送機構６１は、被搬送体３を搬送するためのローラ６２を有する。ローラ６２は、後述するように、マスク３３と交換用マスク３４との交換を容易にするために、搬送方向Ｄと直交する外側方向（外側水平方向）に移動可能となっている。また、マスク交換機構６は、取り外したマスク３３を、後述するマスク回収機構７１に向けて搬送するためのローラ６３を含むマスク排出機構６４を有する。
【００２６】
また、真空成膜装置１は、マスク交換機構６によって交換されたマスク３３を回収するマスク回収機構７１を備え、回収されたマスク３３は、マスク回収機構７１に設けられたマスク回収室７２に保管される。マスク回収室７２は、複数のマスク３３を収納できるように構成された可動棚（不図示）と、回収されたマスク３３を洗浄する洗浄機構（不図示）と、を有する。また、真空成膜装置１は、マスク３３を成膜室２内に供給するマスク供給機構８１を備え、このマスク供給機構８１は、複数のマスク３３を保管するマスク供給室８２を有する。マスク供給室８２は、複数のマスク３３を収納する可動棚（不図示）と、マスク３３に汚れが残っていたり破損がないかを検閲する検閲機構（不図示）と、を有する。
【００２７】
このようにマスク回収機構７１及びマスク供給機構８１を設けることで、複数のマスク３３を連続的に真空成膜装置１から回収及び供給することができるので、マスク３３の連続処理が可能となって生産性が向上する。また、マスク回収室７２におけるマスク３３の洗浄及びマスク供給室８２におけるマスク３３の検閲を、成膜室２における成膜と同時並行で実施することで作業効率が向上して生産性が向上する。
【００２８】
マスク回収室７２とマスク供給室８２とは、マスク回収室７２に保管されたマスク３３をマスク供給室８２に搬送するマスク還流機構９１により互いに連結されている。マスク回収室７２、マスク供給室８２及びマスク還流機構９１は、それぞれ成膜室２と同様に真空状態に保たれている。これにより、マスク回収室７２におけるマスク３３の洗浄、マスク供給室８２におけるマスク３３の検閲、そしてマスク回収室７２からマスク供給室８２へのマスク３３の搬送は、すべて真空状態で行われる。
【００２９】
また、上記と同様に、真空成膜装置１は、成膜源５ｃ、５ｄによる成膜終了後に交換用マスク３４を回収する交換用マスク回収機構７３を備え、回収された交換用マスク３４は、交換用マスク回収機構７３に設けられた交換用マスク回収室７４に保管される。また、真空成膜装置１は、交換用マスク３４を成膜室２内に供給する交換用マスク供給機構８３を備え、この交換用マスク供給機構８３は、複数の交換用マスク３４を保管する交換用マスク供給室８４を有する。交換用マスク供給室８４から成膜室２への交換用マスク３４の供給は、ロボットアーム８５を用いて行われる。また、交換用マスク回収室７４と交換用マスク供給室８４とは、交換用マスク回収室７４に保管された交換用マスク３４を交換用マスク供給室８４に搬送する交換用マスク還流機構９２により互いに連結されている。
【００３０】
一般に、真空状態を得るには強力な減圧ポンプを必要とし、このような減圧ポンプは、多くの電力を消費する。そのため、上記のようにマスク３３及び交換用マスク３４の洗浄、検閲及び搬送を真空状態で行うようにすることで、これら操作を常圧下で行い成膜室に供給する前に再び真空状態とする場合に比べて、省電力化を図ることができる。また、マスク３３、交換用マスク３４及び還流機構９２を真空状態で取り扱うことで、減圧したり常圧に戻したりといった操作が必要なくなるので、製造のダウンタイムを減らして生産性を向上することができる。また、マスク３３や交換用マスク３４に付着した成膜材料５１は、大気中の酸素や水分と反応して変質し、これがマスク３３や交換用マスク３４から剥がれて基板３１上に付着することがある。これに対して、上記構成によれば、マスク３３及び交換用マスク３４を真空状態で取り扱うので、マスク３３や交換用マスク３４に付着した成膜材料５１は、酸素及び水分に接触する機会が減少して変質し難くなる。
【００３１】
図３及び図４に示すように、被搬送体３の基板３１、基板トレー３２及びマスク３３（図３（ａ）及び図４においてドットで示す）は、それぞれ矩形平板形状とされる。マスク３３は、基板トレー３２に比べて小さく構成され、基板トレー３２と相対する面に設けられた複数の凸部３５を有する。図例では、２つの凸部３５が設けられ、各々の凸部３５は、搬送方向Ｄと直交する方向における被搬送体３の両端辺に沿ってそれぞれ配置されている。基板トレー３２は、凸部３５の各々に対応する位置に孔３６を有し、孔３６に凸部３５が嵌り込むことで基板トレー３２とマスク３３との間の位置ずれが防止される。これにより、基板３１に繰り返し成膜する場合であっても、各成膜パターンのばらつきを小さくすることができる。このような凸部３５と孔３６との嵌合を用いた位置ずれ防止機構は、ＣＣＤカメラや画像認識ソフトウェア等を用いた位置ずれ防止機構と比べて、低コストに実現することができる。基板トレー３２は、基板トレー３２に対して基板３１の位置を固定する機構を有していてもよい。
【００３２】
また、基板トレー３２は、その中央に基板３１が嵌め込まれる開口３７と、開口３７から内方に向けて突出し基板３１が載置される複数の爪３８と、を有する。基板トレー３２に対する爪３８の配置は、基板３１のたわみを考慮して設計することが望ましく、例えば、搬送方向Ｄに多くの爪３８を配置すれば、搬送方向Ｄにおける基板３１のたわみを少なくして搬送方向Ｄにおける膜厚を均一にすることができる。更に、基板トレー３２及びマスク３３は、それぞれマスク交換機構６によるマスク交換時に利用され互いに対応する位置に設けられた複数のリフトピン用穴３９ａ、３９ｂを有する。図例では、リフトピン用穴３９ａ、３９ｂは、それぞれ２つ設けられ、搬送方向Ｄにおける被搬送体３の両端辺中央にそれぞれ１つずつ配置されている。
【００３３】
交換用マスク３４は、その開口３４ａの形状がマスク３３の開口３３ａの形状と異なる以外は、マスク３３と同一の構造を有する。
【００３４】
図５及び図６に示すように、マスク交換機構６は、搬送方向Ｄにおける被搬送体３の両端辺の各々に沿って設けられた一対のリフト部６５ａ、６５ｂを有する。リフト部６５ａ、６５ｂは、それぞれ搬送方向Ｄと直交する方向Ｅに伸びる長尺なベース部６６と、ベース部６６の中央から上方（図５において奥側から手前側に向かう方向）に向かって立設されたリフトピン６７と、を有する。リフトピン６７は、基板トレー３２及びマスク３３（及び交換用マスク３４）のリフトピン用穴３９ａ、３９ｂに嵌り込む。リフトピン６７の先端形状は、リフトピン用穴３９a、３９ｂに嵌り込みやすいように適度なＲを持ったもの、又はテーパ形状のものであることが望ましい。また、リフトピン６７の磨耗を抑えるために、その先端に表面強度を向上させる処理を施してあることが望ましい。リフト部６５ａ、６５ｂは、そのリフトピン６７が基板トレー３２及びマスク３３（及び交換用マスク３４）のリフトピン用穴３９ａ、３９ｂに嵌り込んだ状態で被搬送体３を保持しながら昇降する。
【００３５】
また、リフト部６５ａ、６５ｂは、ベース部６６の方向Ｅにおける両端部の各々から上方に向かって立設されマスク交換機構６に対して被搬送体３を位置調整する一対の位置調整機構６８、６９を有する。位置調整機構６８、６９は、それぞれマスク３３（及び交換用マスク３４）の下面を保持する保持部６８ａ、６９ａと、搬送方向Ｄにおける基板トレー３２の側面に摺接するベアリング６８ｂ、６９ｂと、を有する。リフト部６５ａ、６５ｂは、各々のベアリング６８ｂ、６９ｂが基板トレー３２の側面に摺接するようにして被搬送体３を搬送方向Ｄから挟み込むことで、マスク交換機構６に対して被搬送体３を所定位置に配置する。このようにすることで、マスク交換機構６に対して被搬送体３を精度良く配置して、マスク３３の交換を速やかに行うことができる。
【００３６】
また、マスク交換機構６は、後述するように、被搬送体３からマスク３３を取り外したときに、基板トレー３２の方向Ｅにおける両端部の各々をそれぞれ支持する一対の支持板７０を有する。一対の支持板７０は、基板トレー３２は支持するが、基板トレー３２よりも小さいマスク３３（及び交換用マスク３４）は支持しない大きさに構成されている。
【００３７】
次に、マスク交換機構６により被搬送体３のマスク３３を交換用マスク３４に交換するときの動作について、上述した図６に加えて図７を参照して説明する。図６（ａ）に示すように、マスク交換機構６のローラ６２は、マスク３３の下面を支持している。この状態から、図６（ｂ）に示すように、リフト部６５ｂ（６５ａ）は、そのリフトピン６７を基板トレー３２及びマスク３３のリフトピン用穴３９ａ、３９ｂに嵌め込み、かつ位置調整機構６８、６９の保持部６８ａ、６９ａでマスク３３の下面を保持して、マスク３３をローラ６２から持ち上げる。
【００３８】
次いで、図７（ａ）に示すように、ローラ６２を外側水平方向に移動させた後、リフト部６５ｂ（６５ａ）を下方へ移動させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、基板トレー３２（及び基板３１）は、支持板７０により支持され、一方、マスク３３は、支持板７０を通過してマスク回収機構７１へ繋がるローラ６３上に載置される。ローラ６３上に載置されたマスク３３は、ローラ６３によりマスク回収機構７１へ搬送される。その後、図７（ｃ）に示すように、交換用マスク供給機構８３のロボットアーム８５により、リフト部６５ｂの上方に交換用マスク３４が供給される。次いで、図７（ｄ）に示すように、供給された交換用マスク３４は、リフト部６５ｂにより持ち上げられる。このとき、リフト部６５ｂは、そのリフトピン６７を交換用マスク３４のリフトピン用穴３９ｂ、更には基板トレー３２のリフトピン用穴３９ａに嵌め込む。これにより、交換用マスク３４と基板トレー３２との位置合わせが成され、かつ交換用マスク３４と基板トレー３２との間の水平方向における位置ずれが防止される。その後、図７（ｅ）に示すように、リフト部６５ｂは、交換用マスク３４が装着された基板トレー３２を支持板７０から持ち上げ、この状態で、ローラ６２が内側水平方向に移動して交換用マスク３４の下面を保持する位置に戻る。最後に、図７（ｆ）に示すように、リフト部６５ｂが下方へ移動し、被搬送体３が交換用マスク３４を介してローラ６２上に載置された状態となる。
【００３９】
上述のように、本実施形態の真空成膜装置１によれば、マスク３３の分離と交換用マスク３４の装着の両方を、一連の搬送路４に設けられたマスク交換機構６により行うので、装置を小型化及び簡易化することができる。これにより、設備コストを抑制すると共に、装置の設置面積を小さくして省スペース化を実現することができる。また、マスク交換機構６によりマスク３３を交換することができるので、マスク３３と交換用マスク３４とを互いに形状の異なるものにすることで、基板３１上に複数の薄膜をそれぞれ異なる成膜パターンで連続的に成膜して生産効率を向上することができる。また、例えば、低温成膜材料を成膜した後に高温成膜材料を続けて成膜する場合でも、低温成膜材料の成膜終了後にマスク３３を交換すれば、マスク３３に付着した低温成膜材料が、高温成膜材料による成膜時に意図せず混入するのを防止できる。これにより、生産歩留まりを良くすることができる。
【００４０】
また、基板３１の位置を固定する基板トレー３２が設けられているので、成膜源５に対する基板３１の位置を確実に規定して、膜厚、膜質及び膜厚分布の繰り返し精度を向上することができる。なお、成膜過程において不要な成膜材料は、主にマスク３３に付着するので、基板トレー３２への成膜材料の付着は少ない。そのため、マスク３３の洗浄サイクルと基板トレー３２の洗浄サイクルとは、互いに独立に管理すればよい。
【００４１】
次に、上記実施形態の変形例に係る真空成膜装置について図８を参照して説明する。真空成膜装置１１では、交換用マスク供給室８４に保管された交換用マスク３４は、ロボットアーム８５の代わりに、交換用マスク供給室８４と成膜室２とを繋ぐローラ８６、８７を介して成膜室２に搬送される。このようにロボットアーム８５に比べて安価で構成が単純なローラ８６、８７を用いることで、真空成膜装置１に比べて、真空成膜装置１１を低コストに作製することができる。
【００４２】
なお、本発明に係る真空成膜装置は、上記実施形態及びその変形例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、搬送路の搬送方向は一方向に限定されず、搬送路に沿って互いに正対する二方向に被搬送体を搬送することができるように構成されていてもよい。このようにすることで、例えば、各々の成膜源による成膜をオンオフ制御できるように構成し、かつ被搬送体の搬送方向に応じて異なる成膜材料が基板に成膜されるようにすれば、短い搬送路であっても多様な成膜パターンで成膜することができる。これにより、更なる省スペース化を実現すると共に、自由度の高い製品設計に対応でき、また、装置レイアウトの自由度が高くなる。また、１つの真空成膜装置に複数のマスク交換機構を設けてもよい。これにより、マスクを複数回交換して、多様な成膜パターンで基板に成膜することができる。また、被搬送体は、必ずしも基板トレーを有する必要はなく、基板とマスクとだけから構成されていてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１、１１  真空成膜装置
２  成膜室
３  被搬送体
３１  基板
３２  基板トレー
３３  マスク
３４  交換用マスク
３５  凸部
３６  孔
３９、３９ａ、３９ｂ  リフトピン用穴
４  搬送路
４１、４２  一定搬送機構
４３、４４  加速減速機構
５、５ａ乃至５ｄ  成膜源
５１、５１ａ乃至５１ｄ  成膜材料
６  マスク交換機構
６１  輸送機構
６５ａ、６５ｂ  リフト部
６７  リフトピン
６８、６９  位置調整機構
７１、７３  マスク回収機構
７２、７４  マスク回収室
８１、８３  マスク供給機構
８２、８４  マスク供給室
９１、９２  マスク還流機構
Ｄ  搬送路における被搬送体の搬送方向
Ｅ  搬送路における被搬送体の搬送方向と直交する方向
【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（ａ）（ｂ）（ｃ）】
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【図７（ｄ）（ｅ）（ｆ）】
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【図８】
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