(57)【要約】【課題】装置の構造を小型化することができる基板回転装置と、この基板回転装置を用いる基板回転方法を提供する。【解決手段】基板回転装置内に搬入された基板を固定する固定機構と、前記固定機構に連結されており、前記固定機構を回転させることによって前記基板を回転させる回転機構と、前記基板を重力方向下方から支持する支持機構を有し、前記支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする基板回転装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板回転装置であって、
前記基板回転装置内に搬入された基板を固定する固定機構と、
前記固定機構に連結されており、前記固定機構を回転させることによって前記基板を回転させる回転機構と、
前記基板を重力方向下方から支持する支持機構と、
を有し、
前記支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする基板回転装置。
【請求項２】
前記支持機構は、前記回転機構によって回転させられた前記基板を前記固定機構から受け取り支持する機構であることを特徴とする請求項１に記載の基板回転装置。
【請求項３】
前記支持機構は、前記基板が前記基板回転装置内に搬入された際に、前記基板の重力方向上側に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板回転装置。
【請求項４】
さらに、前記支持機構の前記固定機構に対する高さを変化させるように前記支持機構を昇降させる昇降機構を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の基板回転装置。
【請求項５】
前記支持機構は、前記固定機構と平行に配置される板状の部材であり、前記板状の部材の周縁に沿って前記支持機構の前記固定機構に対する高さ方向に延びるように設けられた複数のピンによって前記基板を受け取り支持することを特徴とする請求項４に記載の基板回転装置。
【請求項６】
前記固定機構は、静電チャックであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の基板回転装置。
【請求項７】
さらに、前記回転機構に締結固定され、前記固定機構の重力方向上側又は下側に前記固定機構と隣り合って配置される機構収容部を有し、
前記支持機構は、前記昇降機構と、前記機構収容部内に収容され前記昇降機構を駆動する駆動部とを介して、前記回転機構に連結されることを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか１項に記載の基板回転装置。
【請求項８】
前記昇降機構は、前記支持機構に連結されるラックと、前記ラックとギア結合し前記駆動部によって駆動されるピニオンと、を有することを特徴とする請求項７に記載の基板回転装置。
【請求項９】
さらに、前記固定機構で基板を固定する前に前記固定機構に対する前記基板の位置を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７又は請求項８に記載の基板回転装置。
【請求項１０】
前記位置調整機構は、
一端部が前記固定機構に載置された前記基板の側面と対向するように配置され、前記基板の側面に向かう方向への前後移動により前記基板と接触可能な基板接触部と、
前記基板接触部の他端部に連結され、前記前後移動ができるように前記基板接触部を駆動する基板位置調整用駆動部と、
を有することを特徴とする請求項９に記載の基板回転装置。
【請求項１１】
前記基板位置調整用駆動部は、前記機構収容部内に収容されることを特徴とする請求項１０に記載の基板回転装置。
【請求項１２】
前記位置調整機構は、前記基板の四辺に沿って複数配置されることを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか１項に記載の基板回転装置。
【請求項１３】
前記基板回転装置は、真空雰囲気に維持される真空槽内に配置され、
前記機構収容部は、前記真空雰囲気とは区切られる大気領域を形成する大気ボックスであることを特徴とする請求項７から請求項１２のいずれか１項に記載の基板回転装置。
【請求項１４】
さらに、前記固定機構に対して前記支持機構の反対側に配置され、前記基板回転装置内に搬入される基板を受け取り支持する第２の支持機構を有し、
前記第２の支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする請求項７から請求項１３のいずれか１項に記載の基板回転装置。
【請求項１５】
さらに、前記第２の支持機構の前記固定機構に対する高さを変化させるように前記第２の支持機構を昇降させる第２の昇降機構を有することを特徴とする請求項１４に記載の基板回転装置。
【請求項１６】
前記第２の支持機構は、前記固定機構と平行に配置される板状の部材であり、前記板状の部材の周縁に沿って前記支持機構の前記固定機構に対する高さ方向に延びるように設けられた複数のピンによって前記基板を受け取り支持することを特徴とする請求項１５に記載の基板回転装置。
【請求項１７】
前記第２の支持機構は、前記第２の昇降機構と、前記機構収容部内に収容され前記第２の昇降機構を駆動する第２の駆動部と、を介して、前記回転機構に連結されることを特徴とする請求項１６に記載の基板回転装置。
【請求項１８】
前記第２の昇降機構は、前記第２の支持機構に連結される第２のラックと、前記第２のラックとギア結合し前記第２の駆動部によって駆動される第２のピニオンと、を有することを特徴とする請求項１７に記載の基板回転装置。
【請求項１９】
基板回転装置を用いて基板を回転させる方法であって、
前記基板回転装置内に搬入された基板を固定機構で固定する工程と、
前記固定機構に連結された回転機構により前記固定機構を回転させることによって、前記基板を回転させる工程と、
前記基板を重力方向下方から支持機構によって支持する工程と、
を有し、
前記支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする基板回転方法。
【請求項２０】
前記支持する工程は、前記基板の重力方向下方に配置された前記支持機構を前記基板に近づけ、前記回転機構によって回転させられた前記基板を前記固定機構から受け取り支持する工程であることを特徴とする請求項１９に記載の基板回転方法。
【請求項２１】
前記固定する工程において、前記支持機構は、前記基板の重力方向上側に配置されていることを特徴とする請求項１９又は請求項２０に記載の基板回転方法。
【請求項２２】
搬入された前記基板を前記固定機構で固定する工程の前に、さらに、
前記固定機構に対して前記支持機構の反対側に配置された第２の支持機構によって、前記基板回転装置内に搬入された基板を受け取り支持する工程と、
前記第２の支持機構を前記固定機構に近づけて、搬入された前記基板を前記第２の支持機構から前記固定機構に受け渡す工程と、
を有し、
前記第２の支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする請求項１９から請求項２１のいずれか１項に記載の基板回転方法。
【請求項２３】
搬入された前記基板を前記固定機構で固定する工程の前に、さらに、前記固定機構に対する前記基板の位置を調整する工程を有することを特徴とする請求項１９から請求項２２のいずれか１項に記載の基板回転方法。
【請求項２４】
前記固定機構は、静電チャックであることを特徴とする請求項１９から請求項２３のいずれか１項に記載の基板回転方法。
【請求項２５】
電子デバイスの製造方法であって、
基板の第１の面を処理する第１の処理工程と、
前記第１の処理工程で処理された前記基板を基板回転装置内に搬入する工程と、
前記基板回転装置内に搬入された基板を固定機構で固定する工程と、
前記固定機構に連結された回転機構により前記固定機構を回転させることによって、前記基板を回転させて前記第１の面の向きを変更する工程と、
前記基板を重力方向下方から支持機構によって支持する工程と、
前記基板を前記基板回転装置から搬出する工程と、
前記第１の面の向きが変更された前記基板の前記第１の面を処理する第２の処理工程と、
を有し、
前記支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板回転装置、基板回転方法及び電子デバイスの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイとして有機ＥＬディスプレイが脚光を浴びている。有機ＥＬディスプレイは、自発光ディスプレイとして、応答速度、視野角、薄型化などの特性が液晶パネルディスプレイより優れており、モニタ、テレビ、スマートフォンに代表される各種携帯端末などで既存の液晶パネルディスプレイに代わって普及している。また、自動車用ディスプレイなどでも、その応用分野が広がっている。
【０００３】
有機ＥＬディスプレイ素子は、２つの向かい合う電極（カソード電極、アノード電極）の間に発光を起こす有機物層が形成された基本構造を有する。有機物層は少なくとも発光層を有し、発光層以外にも、電子輸送層、電子注入層、正孔輸送層、正孔注入層などをさらに有するものもある。有機ＥＬディスプレイの有機物層及び電極金属層は、真空チャンバ内で所望の画素パターンが形成されたマスクを介して基板に蒸着物質を蒸着させることで製造される。
【０００４】
一方、このような蒸着工程を行う前又は後に、必要に応じて基板の上面と下面の位置を変えるように基板を回転させる場合がある。例えば、有機ＥＬ素子の有機物層の形成のための真空蒸着工程では、通常、基板の成膜面が下を向くようにして上向に成膜を行う、いわゆる上向成膜（ｄｅｐｏ−ｕｐ）方式が使われているが、この蒸着工程の前工程で基板の成膜面を上にして膜を形成する、いわゆる下向成膜（ｄｅｐｏ−ｄｏｗｎ）方式が使われた場合には、蒸着工程に入る前に基板の成膜面を上下反転させることがある。
【０００５】
特許文献１は、このような従来の基板反転装置として、基板の搬出入の際に昇降移動し基板を受け取って支持する基板昇降機構と、基板の両端を把持し固定する基板保持機構と、基板保持機構を回転させる回転機構と、を有する構成のものが開示されている。
【０００６】
しかし、上記従来技術は、複数の支持ピンによって基板を受け取り支持する昇降機構が基板回転機構と別体で設けられており、基板を反転させる回転動作の際に干渉を避けるため支持ピンを回転機構の回転半径の外側までに移動させなければならず、装置が大型化する問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１６８６５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、以上の点に鑑み、装置の構造を小型化することができる基板回転装置と、この基板回転装置を用いる基板回転方法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】
【０００９】
本発明の一態様にかかる基板回転装置は、基板回転装置内に搬入された基板を固定する固定機構と、前記固定機構に連結されており、前記固定機構を回転させることによって前記基板を回転させる回転機構と、前記基板を重力方向下方から支持する支持機構と、を有
し、前記支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする。
【００１０】
本発明の他の一態様にかかる基板回転装置は、さらに、前記固定機構に対して前記支持機構の反対側に配置され、前記基板回転装置内に搬入される基板を受け取り支持する第２の支持機構を有し、前記第２の支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする。
【００１１】
本発明の他の一態様にかかる基板回転装置は、さらに、前記支持機構及び前記第２の支持機構それぞれの前記固定機構に対する高さを変化させるように前記支持機構及び前記第２の支持機構のそれぞれを昇降させる昇降機構及び第２の昇降機構を有することを特徴とする。
【００１２】
本発明の他の一態様にかかる基板回転装置は、さらに、前記回転機構に締結固定され、前記固定機構の重力方向上側又は下側に前記固定機構と隣り合って配置される機構収容部を有し、前記支持機構及び前記第２の支持機構のそれぞれは、前記昇降機構及び第２の昇降機構のそれぞれと、前記機構収容部内に収容され前記昇降機構及び第２の昇降機構のそれぞれを駆動する駆動部及び第２の駆動部のぞれぞれとを介して、前記回転機構に連結されることを特徴とする。
【００１３】
本発明の他の一態様にかかる基板回転装置は、さらに、前記固定機構で基板を固定する前に前記固定機構に対する前記基板の位置を調整する位置調整機構を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の他の一態様にかかる基板回転装置は、前記位置調整機構が、一端部が前記固定機構に載置された前記基板の側面と対向するように配置され、前記基板の側面に向かう方向への前後移動により前記基板と接触可能な基板接触部と、前記基板接触部の他端部に連結され、前記前後移動ができるように前記基板接触部を駆動する基板位置調整用駆動部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
本発明の他の一態様にかかる基板回転方法は、基板回転装置を用いて基板を回転させる方法であって、前記基板回転装置内に搬入された基板を固定機構で固定する工程と、前記固定機構に連結された回転機構により前記固定機構を回転させることによって、前記基板を回転させる工程と、前記基板を重力方向下方から支持機構によって支持する工程と、を有し、前記支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする。
【００１６】
本発明の他の一態様にかかる基板回転方法は、搬入された前記基板を前記固定機構で固定する工程の前に、さらに、前記固定機構に対して前記支持機構の反対側に配置された第２の支持機構によって、前記基板回転装置内に搬入された基板を受け取り支持する工程と、前記第２の支持機構を前記固定機構に近づけて、搬入された前記基板を前記第２の支持機構から前記固定機構に受け渡す工程と、を有し、前記第２の支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする。
【００１７】
本発明の他の一態様にかかる電子デバイスの製造方法は、基板の第１の面を処理する第１の処理工程と、前記第１の処理工程で処理された前記基板を基板回転装置内に搬入する工程と、前記基板回転装置内に搬入された基板を固定機構で固定する工程と、前記固定機構に連結された回転機構により前記固定機構を回転させることによって、前記基板を回転させて前記第１の面の向きを変更する工程と、前記基板を重力方向下方から支持機構によ
って支持する工程と、前記基板を前記基板回転装置から搬出する工程と、前記第１の面の向きが変更された前記基板の前記第１の面を処理する第２の処理工程と、を有し、前記支持機構は、前記回転機構に連結されており、前記回転機構の回転の際に前記固定機構とともに回転することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の基板回転装置によれば、装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態による基板回転装置の構成を示す図である。
【図２】大気ボックスと第１ピンプレートが連結される状態を模式的に示した図である。
【図３】本発明の第１実施形態による基板回転装置を用いる基板回転方法を説明する図である。
【図４】本発明の第１実施形態による基板回転装置を用いる基板回転方法を説明する図である。
【図５】基板が装置の内部に搬入された状態を回転ドラム側から見た側面図である。
【図６】基板位置調整機構の構成を説明するための図である。
【図７】基板位置調整機構の構成を説明するための図である。
【図８】本発明の第２実施形態による基板回転装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態による基板回転装置を用いる基板回転方法を説明する図である。
【図１０】本発明の第３実施形態による基板回転装置の構成を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態による基板回転装置を用いる基板回転方法を説明する図である。
【図１２】本発明の第３実施形態による基板回転装置を用いる基板回転方法を説明する図である。
【図１３】本発明の基板回転装置を有する成膜装置により製造される有機ＥＬ装置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照し、本発明の実施例を詳しく説明する。本発明には多様な変更ができ、多様な実施例を有することができる。特定の実施例を図面に基づき例示して説明するが、本発明はこの特定の実施例に限定されるのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物又は代替物を含むものと理解されるべきである。
【００２１】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態による基板回転装置の構成を示す図である。
【００２２】
本実施形態は、前工程で下向成膜（ｄｅｐｏ−ｄｏｗｎ）方式で処理が行われた基板を上向成膜（ｄｅｐｏ−ｕｐ）方式で真空蒸着を行う成膜室内に搬入する前に基板の成膜面を上下反転させるための基板回転装置に本発明を適用したものである。
【００２３】
つまり、装置の外部から水平状態で搬入された基板を支持固定した後、水平軸を中心に回転させ基板の上下面を反転させて搬出するように構成したものである。
【００２４】
以下、各部を具体的に説明する。
【００２５】
基板回転装置１は、大別して、装置の外部からの基板の搬入又は装置の外部への基板の搬出の際に基板を受け取り支持する支持機構と、装置の内部で基板を固定する固定機構と
、固定された基板を回転させる回転機構を有する。
【００２６】
まず、回転機構として、真空状態に維持される真空槽内（図示省略）の両側に、基板Ｓの搬入及び搬出方向に沿って、円盤状の一対の回転ドラム２が連結棒３により連結され対向設置される。各回転ドラム２のほぼ中心位置には、基板Ｓの搬出入の通路となる長方形の開口部４ａ，４ｂが形成されている。また、図示しない真空槽の壁にも、回転ドラム２の開口部４ａ，４ｂに対応する形状の開口が対応する位置に形成されている。
【００２７】
なお、本明細書において、「連結」とは、第１の部材と第２の部材とが直接的に連結されている場合だけではなく、第１の部材と第２の部材とがジョイント部材を介して間接的に連結されている場合も含む。また、本明細書において、「結合」とは、第１の部材と第２の部材とが直接的に結合されている場合だけではなく、第１の部材と第２の部材とがジョイント部材を介して間接的に結合されている場合も含む。
【００２８】
各回転ドラム２の外周部には回転動力を受け取るための動力伝達手段としてのギア５が形成されており、装置の下側には各回転ドラム２のギア５とかみ合う一対の駆動ギア６がドラム駆動軸７上に設置され駆動モータ８に連結されている。よって、図示しない制御部の制御の下で、駆動モータ８によって一対の回転ドラム２が一体で回転するようになっている。
【００２９】
図面中、符号９は、回転ドラム２が回転する際に回転をガイドするドラムガイドである。
【００３０】
このように、本実施形態の基板回転装置１では、回転ドラム２を、回転ドラム２に設けられたギア５とかみ合う駆動ギア６を介して駆動モータ８によって回転させる。駆動モータ８は真空槽の外部に配置され、駆動モータ８の駆動軸とドラム駆動軸７とはフレキシブルカップリング（不図示）を介して結合されている。真空槽の内部の圧力を低くすると真空槽を構成する容器の剛性によっては真空槽が歪むことが知られているが、従来技術のように回転ドラムの回転主軸が真空槽と接続されている場合には、回転ドラムは上述の真空槽の歪みによる影響を著しく受ける。一方、本実施形態の場合には上述の構成のため、真空槽の歪みの影響を従来よりも抑制することができるという利点を有する。
【００３１】
対向する一対の回転ドラム２の間には、開口部４ａ，４ｂよりやや下の位置に、基板回転装置内に搬入された基板Ｓを載置し位置固定するための基板固定手段としての静電チャック１０が配置されている。静電チャック１０は、印加される電圧を制御することで静電力により基板を吸着固定する手段である。静電チャック１０の下部には、装置１の真空領域とは区切られる大気領域を形成する大気ボックス１１が配置されており、静電チャック１０は大気ボックス１１に締結され、大気ボックス１１とともに両側の一対の回転ドラム２の内面に締結固定される。なお、静電チャック１０は複数の静電チャックが並べられた状態で大気ボックス１１に締結されていてもよい。例えば、矩形状の静電チャックがアレイ配置された状態で、大気ボックス１１に締結されていてもよい。
【００３２】
大気ボックス１１は、内部に後述する基板支持機構としての第１ピンプレート１２を昇降駆動させるための各種の駆動部が収容され設置されている機構収容部である。大気ボックス１１内（機構収容部内）の駆動部及びこれによる第１ピンプレート１２の昇降動作については後述する。
【００３３】
対向する一対の回転ドラム２の間、より具体的には、搬入される基板Ｓを挟んで静電チャック１０に対向する位置には、基板支持機構としての板状の第１ピンプレート１２が設置されている。ここでは、第１ピンプレート１２は、静電チャック１０の鉛直方向上側に
配置されている。第１ピンプレート１２は、装置１の外部に基板Ｓを搬出する際に基板Ｓを受け取り支持するための手段である。第１ピンプレート１２の静電チャック１０と対向する面には、複数の支持ピンＰが設けられている。複数の支持ピンＰは、第１ピンプレート１２の外周縁に沿って間隔を持って下方に配置されている。
【００３４】
前述したように、第１ピンプレート１２は、大気ボックス１１に連結された状態で、大気ボックス１１内に配置された駆動手段によって静電チャック１０方向に垂直昇降可能に構成される。
【００３５】
図２を参照して、大気ボックス１１内の駆動手段及びこれを用いた第１ピンプレート１２の昇降動作について詳しく説明する。
【００３６】
図２は、大気ボックス１１と第１ピンプレート１２が連結される状態を模式的に示した図であり、説明の便宜のために、大気ボックス１１上面の静電チャック１０、回転ドラム２を駆動するための前述した駆動手段などは、図示を簡略化又は省略している。
【００３７】
大気ボックス１１内には、駆動サーボモータ１３と、第１回転軸１４と、一対の第２回転軸１５と、複数のベベルギア１６、１７、１８が設置されている。
【００３８】
第１回転軸１４は、大気ボックス１１内部のほぼ中央位置に基板Ｓの搬出入方向と平行な方向（Ｘ方向）に配置され、第１回転軸１４の両端の位置において第１回転軸と直交する方向（Ｙ方向）に一対の第２回転軸１５が対向して配置される。第１回転軸１４の両端の位置において、第１回転軸１４と、一対の第２回転軸１５それぞれとは、交差軸の間で動力を伝達する一対のベベルギア１７、１８を介して連結されている。第１回転軸１４の一側方に配置された駆動サーボモータ１３と第１回転軸１４とはベベルギア１６を介して連結される。
【００３９】
各第２回転軸１５の両端は大気ボックス１１の外部に露出し、露出した両端にはピニオン１９が設置されている。ピニオン１９の設置位置に対応する第１ピンプレート１２の四隅部にはラック２０が大気ボックス１１側に向かって固定設置され、ピニオン１９とギア結合するようになっている。
【００４０】
よって、大気ボックス１１内の駆動サーボモータ１３が図示しない制御部の制御下で回転すると、ベベルギア１６、１７、１８の結合を介して第１回転軸１４及び第２回転軸１５に回転力が伝達され、この回転力は第２回転軸１５の両端のピニオン１９とラック２０間のギア結合を介して直線移動を可能にする動力に変換され、ラック２０に連結された第１ピンプレート１２を昇降駆動することになる。
【００４１】
このように、本発明は、基板Ｓを受け取って支持する支持機構としての第１ピンプレート１２をラック２０及びピニオン１９の結合を介して大気ボックス１１に連結し、基板を固定する固定機構としての静電チャック１０及び大気ボックス１１は両側の回転ドラム２に締結固定することによって、基板支持機構（第１ピンプレート１２）及び固定機構（静電チャック１０）が回転機構（回転ドラム２）と一体で回転できるように構成している。
【００４２】
したがって、基板Ｓの反転のため回転させる際に、基板支持機構を回転機構の回転半径外側までに退避させる必要がなく、装置の小型化が可能になる。
【００４３】
本実施形態における第１ピンプレート１２を昇降させるための駆動手段の上記配置構造は例示的なもので、本発明はこれに限定されない。例えば、第１ピンプレート１２を大気ボックス１１に連結させるラックピニオンの結合を必ずしも４ヵ所設置する必要はなく、
大気ボックス１１内のＸ方向のほぼ中央位置にＹ方向に延長する一つの回転軸を設置し、同回転軸の両端にピニオンを軸設することによって、対向する辺の中央位置（２ヵ所）でのラックピニオン結合を介して第１ピンプレート１２と大気ボックス１１が連結されるようにしてもよい。
【００４４】
以下、図１、図３、図４を参照して、本実施形態による基板回転装置を利用した基板回転方法を説明する。
【００４５】
図３及び図４では、分かり易くするため、基板支持機構としての第１ピンプレート１２、基板固定機構としての静電チャック１０、回転機構としての回転ドラム２の大まかな配置を示し、前述した第１ピンプレート１２及び静電チャック１０の大気ボックス１１を介した回転ドラム２への締結の様子や駆動モータ及びギアなどの各種駆動手段については図示を省略している。
【００４６】
基板Ｓが搬入される前の図３（ａ）から、基板Ｓがロボットハンド２１ａに置かれた状態で開口部４ａを通って装置１内部に搬入される（図３（ｂ））。図５は、基板Ｓが装置１の内部に搬入された状態を、ロボットハンド２１ａの進入方向から見た図である。基板Ｓは静電チャック１０から離間した状態で搬入される。続いて、ロボットハンド２１ａが下降し静電チャック１０の上に基板Ｓを載置する。本実施形態では、大気ボックス１１の上面側には、静電チャック１０の上に基板Ｓを載置したときにロボットハンド２１ａと大気ボックス１１及び静電チャック１０とが接触しないように構成されている。そのため、ロボットハンド２１ａは基板Ｓを静電チャック１０の上に載置した後に、後退して退避することができる。これは、図５のように、静電チャック１０及び大気ボックス１１にロボットハンド２１ａの下降を許容する空間を提供するための凹部を形成することで実現できる。又は、静電チャック１０のみに凹部を形成してもよい。あるいは、静電チャック１０を複数の静電チャックを並べて構成した場合には、複数の静電チャックのうちの隣り合う２つの静電チャックをロボットハンド２１ａの形状に応じた間隔で配置することでも、実現できる。
【００４７】
静電チャック１０上に基板Ｓを載置した後ロボットハンド２１ａが装置１の外部に後退すると、静電チャック１０に所定の電圧を印加し、載置された基板Ｓを吸着固定する（図３（ｃ））。
【００４８】
なお、本実施形態の基板回転装置１は、このように電圧を印加し基板Ｓを静電チャック１０に吸着固定する前に、静電チャック１０上に単純に置かれた状態にある基板Ｓの位置を調整する位置調整機構をさらに有することができる。
【００４９】
図６及び図７は、基板位置調整機構Ｘ１〜Ｘ８、Ｙ１〜Ｙ４の構成を示す図である。
【００５０】
大気ボックス１１の辺部外側には“┓”形状（あるいは鉤爪状）に折曲形成された基板接触部２２が辺部に沿って複数配置されている。大気ボックス１１上面の静電チャック１０の上部位置に折曲された基板接触部２２の一端部は、静電チャック１０に載置された基板Ｓの側面に対向する。大気ボックス１１の上面位置から下方に折曲された基板接触部２２の他端部は、シャフト２３に締結され、大気ボックス１１の内部に配置されたシリンダ部２４に接続される（図７参照）。大気ボックス１１内には、シャフト３２とシリンダ部２４との間に相対的な往復動を生じさせる基板位置調整用駆動部２５が設けられている。
【００５１】
基板位置調整用駆動部２５によるシリンダ部２４に対するシャフト２３の駆動は空気圧駆動が利用できるが、これに限定されない。基板位置調整用駆動部２５の駆動によりシリンダ部２４に対してシャフト２３が往復移動することによって、シャフト２３に接続され
た基板接触部２２が矢印で示したように前後に移動し基板Ｓに接触可能になる。この前後移動する基板接触部２２の基板Ｓに対する接触によって、静電チャック１０上での基板Ｓの位置を調整することができる。
【００５２】
前述のように、基板接触部２２及びシリンダ部２４で構成される位置調整機構Ｘ１〜Ｘ８、Ｙ１〜Ｙ４は、大気ボックス１１の四辺に沿って複数配置される。図示した例では、大気ボックス１１の長辺に沿って計８カ所に位置調整機構Ｘ１〜Ｘ８が配置され、短辺に沿って計４カ所に位置調整機構Ｙ１〜Ｙ４が配置されているが、位置調整機構の数はこれに限定されない。
【００５３】
この位置調整機構Ｘ１〜Ｘ８、Ｙ１〜Ｙ４を利用した基板の位置調整方法としては、基板の一方の短辺側の位置調整機構Ｙ１、Ｙ２と、一方の長辺側の位置調整機構Ｘ１〜Ｘ４を主に動かして基板Ｓを移動させ位置調整を行い、他方の短辺側及び他方の長辺側にそれぞれ配置された位置調整機構Ｙ３、Ｙ４及びＸ５〜Ｘ８では基板Ｓが移動し過ぎないように位置調整機構による調整を補助することができる。つまり、一方の短辺側に配置された位置調整機構Ｙ１、Ｙ２による基板Ｓの１次移動、一方の長辺側に配置された位置調整機構Ｘ１〜Ｘ４による基板Ｓの２次移動によりＸ方向及びＹ方向への位置調整を行って、残りの位置調整機構Ｙ３、Ｙ４及びＸ５〜Ｘ８は基板Ｓを直接移動させず上記基板Ｓの１次及び２次移動を単純補助する方式で位置調整を行うことができる。
【００５４】
しかし、位置調整機構による基板の位置調整方式はこれに限らず、必要に応じて各位置調整機構Ｘ１〜Ｘ８、Ｙ１〜Ｙ４をすべて個別的に移動させながら基板Ｓの位置調整を行うようにしてもよい。
【００５５】
図３に戻り、静電チャック１０上に載置された基板Ｓに対する位置調整が完了すると、静電チャック１０に所定の電圧を印加し、位置調整された基板Ｓを静電チャック１０に吸着固定させる（図３（ｃ））。
【００５６】
続いて、回転ドラム２を回転させて静電チャック１０に固定された基板Ｓを反転させる（図４（ａ））。このとき、前述したように、本発明の実施形態では、基板固定機構としての静電チャック１０だけでなく、基板Ｓの搬出時に基板Ｓを受け取り支持する基板支持機構としての第１ピンプレート１２も回転ドラム２に一体連結されてともに回転する。つまり、回転ドラム２の回転に干渉を避けるため基板支持機構を回転ドラムの回転半径の外側の位置に退避させる必要がない。
【００５７】
基板Ｓの成膜面が下を向くように基板Ｓが反転された後、回転により基板Ｓの下方の位置へ移動されてきた第１ピンプレート１２を、前述の昇降機構（大気ボックス１１内の駆動手段、ラック２０及びピニオン１９結合）によって開口部４ａ，４ｂ付近の基板Ｓの下部位置まで上昇させる。続いて、静電チャック１０に印加されていた電圧を解除して静電チャック１０から基板Ｓの吸着を解除し、吸着解除された基板Ｓをピンプレート１２の複数の支持ピン（Ｐ）で受け取り支持する（図４（ｂ））。
【００５８】
最後に、搬出側の開口部４ｂからロボットハンド２１ｂが装置１内に進入して基板Ｓの下部に到達する。次に、第１ピンプレート１２が下降し、基板Ｓが第１ピンプレート１２からロボットハンド２１ｂへと受け渡される。その後、ロボットハンド２１ｂが後退することで、搬出側の開口部４ｂを通って基板Ｓが搬出される（図４（ｃ））。
【００５９】
こうして成膜面が下を向くように水平反転された基板Ｓは、以降、真空蒸着用の成膜室内に搬送され蒸着工程が行われる。
【００６０】
以上のように、本実施形態によると、基板支持機構（第１ピンプレート１２）が回転機構（回転ドラム２）に一体連結された状態で基板固定機構（静電チャック１０）に対して相対移動するように構成されているので、基板Ｓを反転する回転の際に基板支持機構を回転機構の回転半径外側に退避させる必要がなく、装置の小型化が可能になる。
【００６１】
＜第２実施形態＞
図８は、本発明の第２実施形態による基板回転装置の構成を示した図である。上記第１実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付し示している。
【００６２】
本実施形態は、基板Ｓを固定する固定手段としての静電チャック１０を開口部４ａ，４ｂよりやや上の位置に来るように配置し、また、大気ボックス１１は静電チャック１０の重力方向上側に静電チャック１０と隣り合って配置することによって、装置１内部に搬入された基板Ｓを上側から受け取り固定する構成とした点で上記第１実施形態と異なり、その他は第１実施形態と同様である。
【００６３】
図９は、本実施形態による基板回転装置を用いる基板回転方法を示した図である。
【００６４】
基板Ｓが搬入される前の図９（ａ）から、基板Ｓがロボットハンド２１ａに置かれた状態で開口部４ａを通って装置１内に搬入される。続いて、静電チャック１０に所定の電圧を印加し、基板Ｓをロボットハンド２１ａから受け取り吸着固定する（図９（ｂ））。
【００６５】
その後、ロボットハンド２１ａは装置１外部に後退し、回転ドラム２を回転させて吸着固定された基板Ｓを反転させる（図９（ｃ））。このとき、第１実施形態と同様に、基板固定機構である静電チャック１０だけでなく、搬出時の基板支持機構である第１ピンプレート１２も回転ドラム２に一体連結されてともに回転するようになっているので、基板支持機構（第１ピンプレート１２）を回転ドラムの回転半径の外側の位置に退避させる必要がない。
【００６６】
基板Ｓが反転されたら、静電チャック１０に印加されていた電圧を解除して静電チャック１０から基板Ｓの吸着を解除する。続いて、回転ドラム２の回転によって基板Ｓの重力方向下方に移動してきた第１ピンプレート１２を前述の昇降機構（大気ボックス１１内の駆動手段、ラック２０及びピニオン１９結合）によって上昇させる。静電チャック１０及び大気ボックス１１の外周部の、第１ピンプレート１２の支持ピンＰに対応する部分には貫通孔が設けられており、第１ピンプレート１２が上昇すると、第１ピンプレート１２の支持ピンＰが大気ボックス１１及び静電チャック１０を貫通して上部に突き出す。これにより、第１ピンプレート１２の支持ピンＰによって基板Ｓが支持されて静電チャック１０から離間される（図９（ｄ））。
【００６７】
次に、搬出側の開口部４ｂからロボットハンド２１ｂが進入し基板Ｓの下部に到達すると、第１ピンプレート１２が下降し、基板Ｓが第１ピンプレート１２からロボットハンド２１ｂへと受け渡される。最後に、ロボットハンド２１ｂが後退することで、搬出側の開口部４ｂを通って基板Ｓが搬出される（図９（ｅ））。
【００６８】
なお、本実施形態においても、基板Ｓをロボットハンド２１ａから受け取り静電チャック１０に吸着固定する前に、前述の基板位置調整機構を利用し、基板Ｓの位置を調整してもよい。
【００６９】
本実施形態によっても、基板Ｓを反転させる回転の際に、基板支持機構を回転機構の回転半径の外側に退避させる必要がなく、装置の小型化が可能になる。
【００７０】
＜第３実施形態＞
図１０は、本発明の第３実施形態による基板回転装置の構成を示した図である。上記第１、２実施形態と同じ構成要素には同一の符号を付し示している。
【００７１】
本実施形態では、基板Ｓを固定する固定手段としての静電チャック１０を挟んで第１ピンプレート１２に対向する位置に第２ピンプレート１１２をさらに設置している。
【００７２】
第２ピンプレート１１２は、静電チャック１０に対して第１ピンプレート１２の反対側に配置されるという配置位置に差があるだけで、詳細構成は第１ピンプレート１２と同様に構成される。
【００７３】
つまり、板状の第２ピンプレート１１２には静電チャック１０と対向する面に複数の支持ピンＰが第２ピンプレート１１２の周縁に沿って間隔を置いて上方に配置されている。また、第１ピンプレート１２と同様に、第２ピンプレート１１２も大気ボックス１１に連結され、大気ボックス１１の中の駆動手段によって静電チャック１０方向に昇降可能に構成される。
【００７４】
また、大気ボックス１１内の駆動手段及びこれによる第２ピンプレート１１２の昇降構成は、前述した第１ピンプレート１２の昇降構成と同様に構成される。つまり、第１ピンプレート１２昇降用のラック２０及びピニオン１９結合、大気ボックス１１内に配置される駆動サーボモータ１３、複数のベベルギア１６、１７、１８などの駆動手段は、第２ピンプレート１１２昇降用のためにも同様に配置される。
【００７５】
これら各手段を利用した第２ピンプレート１１２の大気ボックス１１との連結構成及び昇降動作は、前述した第１ピンプレート１２の構成と同じなので、詳細な説明は省略する。
【００７６】
本実施形態で追加設置した第２ピンプレート１１２は、装置１外部から搬入された基板Ｓを受け取って支持するための基板支持機構である。
【００７７】
つまり、上記第１、２実施形態では搬出時に基板Ｓを支持するための支持機構として第１ピンプレート１２を設置し、搬入された基板の受け取り及び支持は別途の支持機構なしに静電チャック１０を支持機構として兼用する構成であったが、本実施形態は搬出時の基板支持機構に加え、搬入時に基板Ｓを受け取って支持するための基板支持機構も別途設置した構成である。
【００７８】
本実施形態においても、基板支持機構である第１ピンプレート１２と第２ピンプレート１１２は、それぞれのラックピニオン結合を介して大気ボックス１１に連結され回転ドラム２に締結されることによって、基板Ｓを固定する固定機構としての静電チャック１０とともに基板支持機構（第１ピンプレート１２及び第２ピンプレート１１２）も回転機構（回転ドラム２）と一体で回転できるように構成されている。
【００７９】
したがって、本実施形態においても、基板Ｓを反転させる回転の際に、各基板支持機構を回転機構の回転半径の外側に退避させる必要がなく、装置の小型化が可能になる。
【００８０】
図１１及び図１２は、本実施形態による基板回転装置を用いる基板回転方法を示した図である。
【００８１】
第２ピンプレート１１２を追加で設置する本実施形態においても、静電チャック１０と大気ボックス１１の配置については、上記第１実施形態のように、静電チャック１０の重
力方向下側に大気ボックス１１を配置して、搬入された基板Ｓを下側から受け取り固定する構成と、上記第２実施形態のように、静電チャック１０の重力方向上側に大気ボックス１１を配置して、搬入された基板Ｓを上側から受け取り固定する構成との、２種類の構成が可能であるが、以下では、第２実施形態のような配置を例に説明する。
【００８２】
基板Ｓが搬入される前の図１１（ａ）から、基板Ｓがロボットハンド２１ａに置かれた状態で開口部４ａを通って装置１内に搬入される。次に、第２ピンプレート１１２を前述の昇降機構によって上昇させ、第２ピンプレート１１２の支持ピンＰで基板Ｓを支持する。次に、ロボットハンド２１ａが後退した後、第２ピンプレート１１２をさらに上昇させ、基板Ｓを静電チャック１０に接触させる。次に、静電チャック１０に所定の電圧を印加し、基板Ｓを吸着固定する（図１１（ｂ））。なお、ここで、第２ピンプレート１１２で支持された基板Ｓを静電チャック１０に接触させる前に、前述した実施形態と同様に、基板位置調整機構を利用して基板Ｓの位置を調整してもよい。
【００８３】
基板Ｓが静電チャックにより吸着固定されたら、第２ピンプレート１１２を下降させる（図１１（ｃ））。
【００８４】
その後、回転ドラム２を回転させて吸着固定された基板Ｓを反転させる（図１２（ａ））。このとき、搬入時の基板支持機構である上記第２ピンプレート１１２と、後述する搬出時の基板支持機構である第１ピンプレート１２も、回転ドラム２、静電チャック１０とともに回転する。
【００８５】
基板Ｓが反転されたら、静電チャック１０に印加されていた電圧を解除して静電チャック１０から基板Ｓの吸着を解除し、続いて、基板Ｓの下方に移動してきた第１ピンプレート１２を上昇させる。静電チャック１０及び大気ボックス１１の外周部の、第１ピンプレート１２の支持ピンＰに対応する部分には貫通孔が設けられており、第１ピンプレート１２が上昇すると、第１ピンプレート１２の支持ピンＰが大気ボックス１１及び静電チャック１０を貫通して上部に突き出す。これにより、第１ピンプレート１２の支持ピンＰによって基板Ｓが支持されて静電チャック１０から離間される（図１２（ｂ））。
【００８６】
次に、搬出側の開口部４ｂからロボットハンド２１ｂが進入し基板Ｓの下部に到達すると、第１ピンプレート１２が下降し、基板Ｓが第１ピンプレート１２からロボットハンド２１ｂへと受け渡される。最後に、ロボットハンド２１ｂが後退することで、搬出側の開口部４ｂを介して基板Ｓが搬出される（図１２（ｃ））。
【００８７】
一方、前述のように、第２ピンプレート１１２を追加で設置する本実施形態は、上記第１実施形態のように、静電チャック１０の重力方向下側に大気ボックス１１を配置して、搬入された基板Ｓを下側から受け取り固定する構成も可能であるが、この場合は、上記第１実施形態とほぼ同じ順序で基板搬入、回転、搬出の動作が行われる。つまり、本実施形態では搬入時の基板支持機構である第２ピンプレート１１２を別途設置しているので、搬入された基板Ｓを静電チャック１０に固定する際には、第２ピンプレート１１２を第２ピンプレート１１２の支持ピンＰが大気ボックス１１及び静電チャック１０を貫通して上部に突き出すまで上昇させて（静電チャック１０及び大気ボックス１１の外周部には第２ピンプレート１１２の支持ピンＰが貫通可能な孔が設けられている）、基板Ｓを受け取り、その後、第２ピンプレート１１２を下降させて静電チャック１０上に基板Ｓを受け渡し、吸着固定する。その他、回転後の基板搬出時に第１ピンプレート１２による動作は、上記第１実施形態における図４（ａ）〜図４（ｃ）と同じ順序で行われる。
【００８８】
本実施形態によっても、基板Ｓを反転させる回転の際に、基板支持機構を回転機構の回転半径の外側に退避させる必要がなく、装置の小型化が可能になる。
【００８９】
＜電子デバイスの製造方法＞
次に、前述した実施形態にかかる基板回転装置を有する成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。
【００９０】
まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１３（ａ）は有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図１３（ｂ）は１画素の断面構造を表している。
【００９１】
図１３（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置５０の表示領域５１には、発光素子を複数備える画素５２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域５１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例にかかる有機ＥＬ表示装置５０の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子５２Ｒ、第２発光素子５２Ｇ、第３発光素子５２Ｂの組み合わせにより画素５２が構成されている。画素５２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組み合わせで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。
【００９２】
図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＡ−Ｂ線における部分断面模式図である。画素５２は、基板５３上に、第１電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂのいずれかと、電子輸送層５７と、第２電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に当たる。また、本実施形態では、発光層５６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層５６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層５６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極５４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層５５と電子輸送層５７と第２電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂと共通で形成されていてもよいし、発光素子ごとに形成されていてもよい。なお、第１電極５４と第２電極５８とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極５４間に絶縁層５９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層６０が設けられている。
【００９３】
有機ＥＬ層を発光素子単位に形成するためには、マスクを介して成膜する方法が用いられる。近年、表示装置の高精細化が進んでおり、有機ＥＬ層の形成には開口の幅が数十μｍのマスクが用いられる。これら有機ＥＬ層の成膜には本発明にかかる成膜装置（真空蒸着装置）が好適に用いられる。
【００９４】
次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。
【００９５】
まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）及び第１電極５４が形成された基板５３を準備する。
【００９６】
第１電極５４が形成された基板５３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極５４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層５９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。
【００９７】
絶縁層５９がパターニングされた基板５３を第１の成膜装置に搬入し、基板保持ユニッ
トにて基板を保持し、正孔輸送層５５を、表示領域の第１電極５４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層５５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層５５は表示領域５１よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。
【００９８】
次に、正孔輸送層５５までが形成された基板５３を第２の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて保持する。基板とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、基板５３の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層５６Ｒを成膜する。本実施例によれば、マスクと基板とを良好に重ね合わせることができ、高精度な成膜を行うことができる。
【００９９】
発光層５６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜装置により緑色を発する発光層５６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜装置により青色を発する発光層５６Ｂを成膜する。発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域５１の全体に電子輸送層５７を成膜する。電子輸送層５７は、３色の発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに共通の層として形成される。
【０１００】
電子輸送層５７までが形成された基板をスパッタリング装置に移動し、第２電極５８を成膜し、その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層６０を成膜して、有機ＥＬ表示装置５０が完成する。
【０１０１】
絶縁層５９がパターニングされた基板５３を成膜装置に搬入してから保護層６０の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。したがって、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気の下で行われる。
【０１０２】
以上、本発明を実施するための形態を具体的に説明したが、本発明の趣旨は、これらの記載に限定されることはなく、特許請求の範囲の記載に基づいて広く解釈されるべきである。また、これらの記載に基づいた、多様な変更、改変なども、本発明の趣旨に含まれる。
【符号の説明】
【０１０３】
１：基板回転装置
２：回転ドラム
３：連結棒
４ａ、４ｂ：開口部
５：ギア
６：駆動ギア
７：ドラム駆動軸
８：駆動モータ
９：ドラムガイド
１０：静電チャック
１１：大気ボックス
１２：第１ピンプレート
１１２：第２ピンプレート
１４：第１回転軸
１５：第２回転軸
１６、１７、１８：ベベルギア
１９：ピニオン
２０：ラック
２１ａ、２１ｂ：ロボットハンド
２２：基板接触部
２３：シャフト
２４：シリンダ部
２５：基板位置調整用駆動部
Ｐ：支持ピン
Ｘ１〜Ｘ８、Ｙ１〜Ｙ４：位置調整機構
【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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【図１２】
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【図１３】
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