(57)【要約】【課題】材料の使用効率を極限まで向上することが可能な蒸着装置の提供。【解決手段】蒸着室２と、蒸着室２に対して基板１を搬入出させる基板搬送機構を備えた基板搬送室３とを有する蒸着装置であって、蒸着室２に、基板搬送室３から基板搬入口４を介して搬入された基板１を昇降移動させる第一の基板移動機構５を備えた基板搬入領域６と、蒸着が終わった基板１を昇降移動させる第二の基板移動機構７を備えると共にこの基板１を基板搬送室３に基板搬出口８を介して搬出する基板搬出領域９と、基板搬入領域６から基板搬出領域９に基板１を水平移動させる第三の基板移動機構10と、第三の基板移動機構10により基板搬入領域６から基板搬出領域９に基板１が移動させられる間にこの基板１に蒸着を行う蒸発源11とを設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に蒸着を行う蒸着室と、この蒸着室に対して基板を搬入出させる基板搬送機構を備えた基板搬送室とを有する蒸着装置であって、前記蒸着室に、前記基板搬送室から基板搬入口を介して搬入された基板を昇降移動させる第一の基板移動機構を備えた基板搬入領域と、蒸着が終わった前記基板を昇降移動させる第二の基板移動機構を備えると共にこの基板を前記基板搬送室に基板搬出口を介して搬出する基板搬出領域と、前記基板搬入領域から前記基板搬出領域に前記基板を水平移動させる第三の基板移動機構と、この第三の基板移動機構により前記基板搬入領域から前記基板搬出領域に前記基板が移動させられる間にこの基板に蒸着を行う蒸発源とを設け、前記第一の基板移動機構は、前記基板搬送室から搬入した前記基板を下降若しくは上昇させてこの基板に対する蒸着前工程を行う所定位置に移動させ蒸着前工程を行った後、この基板を前記第三の基板移動機構へ受け渡すように構成し、前記第三の基板移動機構は前記基板を水平移動させて前記第二の基板移動機構に受け渡すように構成し、前記第二の基板移動機構は前記基板を上昇若しくは下降させて前記基板搬送室へ搬出するように構成したことを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
前記第三の基板移動機構により前記基板搬入領域から前記基板搬出領域に移動させる一の基板への蒸着を行うと共に、前記基板搬入領域に前記基板搬送室から他の基板を搬入して前記蒸着前工程を行い、前記一の基板に対する蒸着終了と共に、前記第三の基板移動機構により前記基板搬入領域から前記基板搬出領域に移動させながら他の基板への蒸着を行い、これを繰り返すことで、これら基板に対する連続的な蒸着を行い得るように構成したことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記基板搬入口と前記基板搬出口とを、前記蒸着室に対する同一高さ位置に設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記第一の基板移動機構は前記基板を垂直下降させるように構成すると共に前記第二の基板移動機構は前記基板を垂直上昇させるように構成するか、若しくは前記第一の基板移動機構は前記基板を垂直上昇させるように構成すると共に前記第二の基板移動機構は前記基板を垂直下降させるように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記蒸発源は、前記基板の被蒸着面に蒸着材料を付着させる全体として枢形状に形成された線形蒸発源であり、この線形蒸発源を、前記基板搬入領域と前記基板搬出領域との間の境界部に、前記基板の前記第三の基板移動機構による移動方向と直交する向きで前記蒸着室に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記基板搬送室に、前記蒸着室を複数接続し、前記基板搬送室に搬入された前記基板を前記基板搬送機構が前記蒸着室へ適宜振り分けるように構成し、１つの基板搬送室を複数の蒸着室で共有するように構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
蒸着中の有機材料の変質を抑制し、安定した膜質を維持するために、ＯＬＥＤの製造ラインでは常に有機材料を加熱し蒸発させる。そのため、蒸着室に対して基板を搬入あるいは搬出し、基板の蒸着前工程を行う間も材料が蒸発し続けるので、材料が無駄に消費されてしまう。また、蒸着前工程を行う間は蒸着工程を進めることができず、タクトタイムが増大するという問題がある。
【０００３】
このような材料の浪費及びタクトタイムの増大を解消させるべく、例えば特許文献１，２に開示されるような技術が提案されている。
【０００４】
具体的には、特許文献１では、蒸着源が複数の蒸着室間を移動し、ある基板が搬入あるいは搬出される間に、別の蒸着室で別の基板の蒸着を行う構造が提案されている。特許文献２では、蒸着室内に、蒸着室内の第１基板蒸着領域と第２基板蒸着領域間を回転移動する蒸発源を備え、第１基板蒸着領域で一方の基板に蒸着をする間に第２基板蒸着領域では他方の基板の蒸着前工程を行う構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２２２６号公報
【特許文献２】特開２０１１−６８９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１，２では、複数の蒸着領域間または複数の蒸着室間を蒸発源が移動する間も蒸着材料が蒸発し続けており、未だ上記問題点は解決されていない。
【０００７】
本発明は、上述の問題点を解決したもので、搬入される複数の基板同士の隙間を極力小さくした状態で、これら基板に対して連続的に蒸着を行うことができ、材料の使用効率を極限まで向上することが可能な蒸着装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００９】
基板１に蒸着を行う蒸着室２と、この蒸着室２に対して基板１を搬入出させる基板搬送機構を備えた基板搬送室３とを有する蒸着装置であって、前記蒸着室２に、前記基板搬送室３から基板搬入口４を介して搬入された基板１を昇降移動させる第一の基板移動機構５を備えた基板搬入領域６と、蒸着が終わった前記基板１を昇降移動させる第二の基板移動機構７を備えると共にこの基板１を前記基板搬送室３に基板搬出口８を介して搬出する基板搬出領域９と、前記基板搬入領域６から前記基板搬出領域９に前記基板１を水平移動させる第三の基板移動機構10と、この第三の基板移動機構10により前記基板搬入領域６から前記基板搬出領域９に前記基板１が移動させられる間にこの基板１に蒸着を行う蒸発源11とを設け、前記第一の基板移動機構５は、前記基板搬送室３から搬入した前記基板１を下降若しくは上昇させてこの基板１に対する蒸着前工程を行う所定位置に移動させ蒸着前工程を行った後、この基板１を前記第三の基板移動機構10へ受け渡すように構成し、前記第三の基板移動機構10は前記基板１を水平移動させて前記第二の基板移動機構７に受け渡すように構成し、前記第二の基板移動機構７は前記基板１を上昇若しくは下降させて前記基板搬送室３へ搬出するように構成したことを特徴とする蒸着装置に係るものである。
【００１０】
また、前記第三の基板移動機構10により前記基板搬入領域６から前記基板搬出領域９に移動させる一の基板１への蒸着を行うと共に、前記基板搬入領域６に前記基板搬送室３から他の基板１を搬入して前記蒸着前工程を行い、前記一の基板１に対する蒸着終了と共に、前記第三の基板移動機構10により前記基板搬入領域６から前記基板搬出領域９に移動させながら他の基板１への蒸着を行い、これを繰り返すことで、これら基板１に対する連続的な蒸着を行い得るように構成したことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置に係るものである。
【００１１】
また、前記基板搬入口４と前記基板搬出口８とを、前記蒸着室２に対する同一高さ位置に設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００１２】
また、前記第一の基板移動機構５は前記基板１を垂直下降させるように構成すると共に前記第二の基板移動機構７は前記基板１を垂直上昇させるように構成するか、若しくは前記第一の基板移動機構５は前記基板１を垂直上昇させるように構成すると共に前記第二の基板移動機構７は前記基板１を垂直下降させるように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００１３】
また、前記蒸発源11は、前記基板１の被蒸着面に蒸着材料を付着させる全体として枢形状に形成された線形蒸発源11であり、この線形蒸発源11を、前記基板搬入領域６と前記基板搬出領域９との間の境界部に、前記基板１の前記第三の基板移動機構10による移動方向と直交する向きで前記蒸着室２に設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００１４】
また、前記基板搬送室３に、前記蒸着室２を複数接続し、前記基板搬送室３に搬入された前記基板１を前記基板搬送機構が前記蒸着室２へ適宜振り分けるように構成し、１つの基板搬送室３を複数の蒸着室２で共有するように構成したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上述のように構成したから、搬入される複数の基板同士の隙間を極力小さくした状態で、これら基板に対して連続的に蒸着を行うことができ、材料の使用効率を極限まで向上することが可能な蒸着装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例の要部の概略説明平面図である。
【図２】本実施例の要部の概略説明側面図である。
【図３】本実施例の要部の概略説明斜視図である。
【図４】本実施例の蒸着工程説明図である。
【図５】本実施例の蒸着工程説明図である。
【図６】本実施例の蒸着工程説明図である。
【図７】本実施例の蒸着工程説明図である。
【図８】真空室の配置構成図である。
【図９】真空室の配置構成図である。
【図１０】真空室の配置構成図である。
【図１１】真空室の配置構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１８】
基板搬送室３から搬入された基板１を、第一の基板移動機構５により下降若しくは上昇させてこの基板１の蒸着前工程を行う所定位置に移動させ蒸着前工程を行った後、第三の基板移動機構10へ受け渡し、この基板１を第三の基板移動機構10により基板搬入領域６から基板搬出領域９へ水平移動させながら蒸発源11により蒸着し、蒸着後の基板１を第二の基板移動機構７により上昇若しくは下降させて基板搬送室３へ搬出する。
【００１９】
この際、基板１は基板搬入口４から搬入され、この基板搬入口４とは別の基板搬出口８から搬出されるため、蒸着室２に連続的に基板１を搬入出することが可能となり、一の基板１を蒸着中に他の基板１を基板搬入領域６に搬入し蒸着前工程を行うことができると共に、蒸着が終わった一の基板１を他の基板１とは無関係に基板搬出領域９から搬出することができる。よって、一の基板１の蒸着が終了した後、即時他の基板１の蒸着を開始して、更に別の基板１を基板搬入領域６に搬入することが可能となる。
【００２０】
即ち、例えば、一の基板１を前記第三の基板移動機構10により前記基板搬入領域６から前記基板搬出領域９に移動させながら、一の基板１への蒸着を開始する。一方、前記一の基板１を蒸着している間に、前記基板搬入領域６に前記基板搬送室９から他の基板１を搬入して前記蒸着前工程を行う。そして、前記一の基板１への蒸着終了と共に、前記他の基板１を前記第三の基板移動機構10により前記基板搬入領域６から前記基板搬出領域９に移動させながら前記他の基板１への蒸着を開始する。これを繰り返すことで、常時、蒸発源11によりこれら基板１に対して連続的に蒸着することが可能となる。
【００２１】
また、基板を昇降移動させる第一の基板移動機構５及び第二の基板移動機構７を用い、例えば、前記第一の基板移動機構５は前記基板１を垂直下降させるように構成すると共に前記第二の基板移動機構７は前記基板１を垂直上昇させるように構成するか、若しくは前記第一の基板移動機構５は前記基板１を垂直上昇させるように構成すると共に前記第二の基板移動機構７は前記基板１を垂直下降させるように構成することで、蒸着室の基板搬入口４及び基板搬出口８と第三の基板移動機構10とを上下位置関係となるように配置することが可能となり、装置の設置面積を可及的に小さくすることが可能となる。
【実施例】
【００２２】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２３】
本実施例は、基板１に蒸着を行う蒸着室２と、この蒸着室２に対して基板１を搬入出させる基板搬送機構を備えた基板搬送室３とを有する蒸着装置であって、前記蒸着室２に、前記基板搬送室３から基板搬入口４を介して搬入された基板１を昇降移動させる第一の基板移動機構５を備えた基板搬入領域６と、蒸着が終わった前記基板１を昇降移動させる第二の基板移動機構７を備えると共にこの基板１を前記基板搬送室３に基板搬出口８を介して搬出する基板搬出領域９と、前記基板搬入領域６から前記基板搬出領域９に前記基板１を水平移動させる第三の基板移動機構10と、この第三の基板移動機構10により前記基板搬入領域６から前記基板搬出領域９に前記基板１が移動させられる間にこの基板１に蒸着を行う蒸発源11とを設け、前記第一の基板移動機構５は、前記基板搬送室３から搬入した前記基板１を下降若しくは上昇させてこの基板１に対する蒸着前工程を行う所定位置に移動させ蒸着前工程を行った後、この基板１を前記第三の基板移動機構10へ受け渡すように構成し、前記第三の基板移動機構10は前記基板１を水平移動させて前記第二の基板移動機構７に受け渡すように構成し、前記第二の基板移動機構７は前記基板１を上昇若しくは下降させて前記基板搬送室３へ搬出するように構成したものである。
【００２４】
具体的には、本実施例は、図１〜３に図示したように、１つの蒸着室２に、基板搬入口４と第一の基板移動機構５とを設けた基板搬入領域６及び基板搬出口８と第二の基板移動機構７とを設けた基板搬出領域９が並設され、第一の基板移動機構５と第二の基板移動機構７との間に第三の基板移動機構10を設ける。そして、基板搬入領域６と基板搬出領域９との間の境界部に、前記基板１の被蒸着面に蒸着材料を付着させる、全体として枢形状に形成された線形蒸発源11を、基板１の前記第三の基板移動機構10による移動方向と直交する向きに設けたものである。
【００２５】
各部を具体的に説明する。
【００２６】
蒸着室２は真空ポンプ等の適宜な排気機構を備えた真空室であり、基板搬送機構としてのロボットハンド13を備えた基板搬送室３とは、開閉機構であるゲートバルブ12を介して接続されている（図１及び図８〜１１参照）。
【００２７】
本実施例においては、ゲートバルブ12は、基板搬入領域６の基板搬入口４及び基板搬出領域９の基板搬出口８に夫々設けられている。
【００２８】
基板搬入領域６及び基板搬出領域９は明確に物理的に分離してはいないが、蒸着室２内の左側寄りに基板搬入領域６、右側寄りに基板搬出領域９が設けられる（例えば、図１参照）。
【００２９】
基板搬入領域６及び基板搬出領域９には、基板１を昇降移動させる第一の基板移動機構５及び第二の基板移動機構７が設けられている。
【００３０】
この第一の基板移動機構５及び第二の基板移動機構７としては、例えば、基板１の対向する二辺を支持し水平状態のまま垂直に昇降させるエレベータ機構を採用している。
【００３１】
本実施例においては、基板搬入口４及び基板搬出口８を蒸着室２の上方寄りに同一高さで設けている。
【００３２】
また、第一の基板移動機構５及び第二の基板移動機構７を、これらの上端部が基板搬入口４及び基板搬出口８の直下に配置されて、基板搬入口４及び基板搬出口８を介した基板搬送室３内のロボットハンド13との基板１の受け渡しが可能な位置となる一方、これらの下端部が第三の基板移動機構10との基板１の受け渡しが可能な位置となるように設けている。
【００３３】
即ち、本実施例は、第一の基板移動機構５は基板１を垂直下降させるように構成すると共に、第二の基板移動機構７は基板１を垂直上昇させるように構成し、線形蒸発源11を蒸着室２の天井側に鉛直上向きに蒸着するように設けている。
【００３４】
なお、基板搬入口４及び基板搬出口８を蒸着室２の下方寄りに設けた場合には、第一の基板移動機構５は基板１を垂直上昇させるように構成すると共に、第二の基板移動機構７は基板１を垂直下降させるように構成し、蒸発源11を蒸着室２の底面側に鉛直下向きに蒸着するように設けることもできる。
【００３５】
第三の基板移動機構10としては、基板１の前後端部を支持し水平状態のまま水平移動させるスライド機構を採用している。
【００３６】
第三の基板移動機構10は、第一の基板移動機構５及び第二の基板移動機構７の間に設けている。この第三の基板移動機構10により基板１を水平移動させ、線形蒸発源11の上方を通過する際、蒸着が行われる。
【００３７】
線形蒸発源11は、基板１の被蒸着面に蒸着材料を付着させる一般的なラインソースである。
【００３８】
本実施例においては、線形蒸発源11は細長い枢形状で、その上面に枢形の長手方向に延設される直線状でスリット状の蒸着口11ａが設けられている。この蒸着口11ａから蒸着材料が基板１の被蒸着面に向かって放出される。なお、蒸着口11ａの形状は、スリット状に限定されるものではなく、円形や角形の蒸着口が複数個直線状に並んでいる構成としても良い。
【００３９】
また、この線形蒸発源11の蒸着口11ａは、基板１の水平移動方向と略直交する方向の略全域に蒸着材料を付着し得る長さに設定している。従って、線形蒸発源11の上方を水平移動する基板１の略全域に蒸着を行うことができる。
【００４０】
なお、基板１に対する蒸着前工程とは、例えば、メタルマスクと基板１とのアライメント工程等、基板１を蒸着室２に搬入してから蒸着を開始するまでに行う準備工程である。
【００４１】
よって、本実施例は、以下のように蒸着を行うことが可能となる。
【００４２】
即ち、蒸着前工程が終了した一の基板１を第三の基板移動機構10によって移動させながら蒸着を開始すると同時に、基板搬入領域６に基板搬送室３から他の基板１を搬入し（図４参照）、この他の基板１を所定位置に垂直下降させて蒸着前工程を行う（図５参照）。そして、一の基板１への蒸着終了と同時に、他の基板１を第三の基板移動機構10によって移動させながら蒸着を開始する（図６参照）。続いて、蒸着が終了した一の基板１を垂直上昇させて搬出すると共に、新たな基板１を搬入し、第一の基板移動機構５によって垂直下降させて蒸着前工程を行う（図７参照）。この様に、上記処理を繰り返すことで、常時、線形蒸発源11により基板１に対して連続的に蒸着することが可能となる。
【００４３】
よって、蒸発源11から材料が蒸発している間、常に基板１に材料を蒸着することができ、材料を無駄なく使用できることになる。即ち、本実施例においては、蒸着時の基板１と基板１との間の距離を限りなくゼロに近づけることで、材料の使用効率を極限まで向上することが可能となる。
【００４４】
また、本実施例は、基板搬送室３に、前記蒸着室２を複数（例えば、２つ。）接続し、基板搬送室３に搬入された基板１を基板搬送機構であるロボットハンド13が各蒸着室２へ適宜振り分けるように構成し、１つの基板搬送室３を複数の蒸着室２で共有するように構成している。なお、基板搬送室３にも適宜な排気機構が設けられる。
【００４５】
基板搬送室３の周囲には、蒸着室２に限らず他の真空室を接続しても良く、例えば、図８〜１１に示すように構成することができる。図中、基板が搬送される軌跡をＡライン、Ｂラインとして矢印で示した。Ａライン、Ｂラインは夫々独立した基板の搬送ラインである。また、接続する真空室の数等に応じて基板搬送室３の平面視形状は、多角形状を適宜設定し得る。図中、14は搬入室、15は搬出室、17，18，19，20は、新しいメタルマスク及び使用済みのメタルマスク16が保管されるマスクストック室であって、蒸着室２内のマスクとマスクストック室のマスクはロボットハンド13により適宜交換される。なお、搬入室14や搬出室15には、適宜基板の向きを回転させる基板回転機構を設ける構成としても良い。また、マスクストック室に限らず、他の成膜室・処理室等の真空室を設ける構成としても良い。
【００４６】
また、図９、１０に図示した、搬送室３にマスクストック室17，18，19，20を接続した例の場合、マスク16がマスクストック室17，18からロボットハンド13によって取り出され、蒸着室２内部へ搬入された後、基板１が蒸着室２に搬入される。蒸着室２内の基板搬入領域における所定の位置でマスク16と基板１のアライメント工程が実施され、マスク16と基板１とが一体となって基板搬出領域に向かって移動しながら蒸着が行われる。そして、基板１への蒸着が終了し、基板１が蒸着室２から搬出された後、蒸着に使用したマスク16はロボットハンド13によって蒸着室２から搬出され、マスクストック室19，20へ搬送される。マスクを蒸着室へ搬入、あるいは搬出するためのロボットハンド13は、搬送室２に設置された基板搬送のためのロボットハンドを用いてもよいし、マスク搬送専用のロボットハンドを搬送室２に設置してもよい。
【００４７】
また、図１１に図示したように、マスクが一体化された蒸発源110のメンテナンス室21，22を蒸着室２に接続する構成としても良い。この場合は、蒸発源とマスクとが一体となっていて、マスクが一体化された蒸発源110のメンテナンス室21，22と蒸着室２との間はゲートバルブ12で仕切られている。そして、メンテナンス時には、蒸着室２内部を真空に保った状態で、蒸着室２から、マスクが一体化された蒸発源110のメンテナンス室21，22に、使用済みの上記蒸発源110を引き出すことができる。引き出した後は、メンテナンス室21，22と蒸着室２の間のゲートバルブ12を閉じ、メンテナンス室21，22を大気ベントした上で、マスク部分の交換や蒸発源に対する材料の補充などのメンテナンスを実施することが可能である。
【００４８】
従って、ある蒸着室２がメンテナンスや不具合のためにやむを得ず停止する場合でも、蒸着室２と基板搬送室３との間のゲートバルブ12を閉じることで、同一の基板搬送室３に接続された別の蒸着室２は稼働を続けることができ、メンテナンス時や不具合時の蒸着装置ラインの稼働率の低下を抑制することが可能となる。
【００４９】
本実施例は上述のように構成したから、搬入される複数の基板に対して連続的に蒸着を行うことができ、材料の使用効率を極限まで高めることが可能な蒸着装置が得られる。
【００５０】
なお、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【００５１】
１  基板
２  蒸着室
３  基板搬送室
４  基板搬入口
５  第一の基板移動機構
６  基板搬入領域
７  第二の基板移動機構
８  基板搬出口
９  基板搬出領域
10  第三の基板移動機構
11  蒸発源
【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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【図１０】
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【図１１】
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