(57)【要約】  本発明は、基板をコーティングするための方法、その方法を実行するためのコーティング装置、およびコーティング装置のための取扱いモジュールに関する。取扱いモジュールは、コーティングすべき基板のための可動サポート（１３）であって、少なくとも２つの位置の間を移動させることができる可動サポート（１３）を備えている。さらに、マスクを基板に取り付けるため、およびマスクを基板から取り外すための少なくともいずれかのためのマスク配置デバイス（４１５）、およびマスクを基板に対して整列させるためのマスク整列デバイスが提供され、マスク整列デバイスは、サポートと共に移動できるように可動サポート（１３）に取り付けられる。別法としては、取扱いモジュールは、真空チャンバと、コーティングすべき基板のための可動サポート（１３）であって、真空チャンバ内に配置され、かつ、少なくとも２つの位置の間で回転できる可動サポート（１３）とを備えており、マスクを基板に取り付けるため、およびマスクを基板から取り外すための少なくともいずれかのためのマスク配置デバイス（４１５）が、取扱いモジュールの真空チャンバ内に配置されている。
2011518252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コーティング装置のための取扱いモジュール（４）であって、
コーティングする基板の可動サポート（１３）であって、少なくとも２つの位置の間を移動できる可動サポート（１３）と、
マスクを前記基板に取り付けるため、およびマスクを前記基板から取り外すための少なくともいずれかのためのマスク配置デバイス（４１５）と、
前記マスクを前記基板に対して整列させるためのマスク整列デバイス（４１５）と
を備え、前記マスク整列デバイス（４１５）が、前記サポートと共に移動できるように前記可動サポート（１３）に取り付けられる取扱いモジュール。
【請求項２】
前記取扱いモジュール（４）が真空チャンバを備え、前記可動サポートが前記基板のための少なくとも１つの保持器を備え、前記マスク配置デバイス（４１５）が、前記可動サポートの前記少なくとも２つの位置のうちの少なくとも一方の位置における、前記基板のための前記少なくとも１つの保持器の反対側の前記取扱いモジュール（４）の前記真空チャンバ内に配置され、および／または
前記可動サポート（１３）が回転軸（４０９）の周りに回転可能である、請求項１に記載の取扱いモジュール。
【請求項３】
真空コーティング装置のための取扱いモジュールであって、
真空チャンバと、
コーティングすべき基板のための少なくとも１つの保持器を備えた可動サポート（１３）であって、前記真空チャンバの中に配置され、少なくとも２つの位置の間で回転できる可動サポート（１３）と、を備え、
マスクを前記基板に取り付けるため、およびマスクを前記基板から取り外すための少なくともいずれかのためのマスク配置デバイス（４１５）が、前記可動サポートの前記少なくとも２つの位置のうちの少なくとも一方の位置における、前記保持器のうちの少なくとも１つの反対側の、前記取扱いモジュールの前記真空チャンバ内に配置される取扱いモジュール。
【請求項４】
前記マスクを前記基板に対して整列させるためのマスク整列デバイス（４１５）が、前記可動サポートの前記少なくとも２つの位置のうちの少なくとも一方の位置における、前記基板のための保持器の反対側の、前記取扱いモジュールの前記真空チャンバ内に配置される、請求項３に記載の取扱いモジュール。
【請求項５】
前記マスク配置デバイスおよび前記マスク整列デバイス（４１５）のうちの少なくとも１つが、前記サポートと共に移動できるように前記可動サポート（１３）に取り付けられる、請求項３または４に記載の取扱いモジュール。
【請求項６】
前記可動サポート（１３）が、少なくとも２つの保持器もしくは３つまたは４つあるいは任意の整数個の保持器を備え、前記保持器が、前記可動サポートの前記回転軸に平行である前記可動サポートの面に配置され、面の数が保持器の数に等しく、とりわけ少なくとも２つの保持器または保持器の対が、互いに反対側に背中合わせで配置される、請求項２ないし５のいずれか一項に記載の取扱いモジュール。
【請求項７】
基板のための前記可動サポートが、前記サポートの保持器が、基板および基板のための基板キャリアのうちの少なくとも１つに直接接触するように設計され、および／または
基板のための前記可動サポートが、前記基板が、垂直方向に対して±４０°の角度領域内に存在する前記基板の主表面に平行の平面を有する、直立位置へ運ばれるように設計され、および／または
前記可動サポートの回転軸（４０９）が本質的に垂直に整列する、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の取扱いモジュール。
【請求項８】
前記マスク配置デバイスおよびマスク整列デバイスが、マスク操作装置（４１５）の中に統合される、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の取扱いモジュール。
【請求項９】
前記可動サポートが、プレート状または立方形状あるいはプリズム状の形態のフレーム（４０１）を備え、回転軸（４０９）が、前記プレートまたは前記立方形あるいは前記プリズムの縦軸に対して並行に延在し、基板のための少なくとも２つの保持器が前記フレームに配置され、前記フレームが、複数の保持器のうちの少なくとも１つの反対側、とりわけ個々の基板保持器の反対側に配置された、マスク配置デバイスおよびマスク整列デバイス（４１５）のうちの少なくとも１つをさらに有し、前記フレームの頂部領域から前記フレームの底部領域まで延在しているＵベント構造（４１０）部分の、保持器とＵベント構造（４１０）の間に、前記基板および前記マスクを受け取り、かつ、操作するための空間（４２０）が画定される、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の取扱いモジュール。
【請求項１０】
マスクを基板に配置するため、およびマスクを基板に整列させるための少なくともいずれかのための６軸平行運動構造が提供される、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の取扱いモジュール。
【請求項１１】
前記取扱いモジュールが、少なくとも３つの開口を有するハウジングを備え、および／または
前記可動サポートの前記少なくとも２つの位置が、少なくとも３０°、とりわけ４５°およびその倍数だけ回転し、および／または
前記可動サポート（１３）の前記少なくとも２つの位置が、前記取扱いモジュールの前記ハウジングの前記開口に整列し、前記可動サポートの複数の位置のうちの少なくとも１つの位置に、少なくとも２つの開口を使用することができる、請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の取扱いモジュール。
【請求項１２】
少なくとも１つ、好ましくは２つ以上の層を基板の上に堆積させるためのコーティング装置、とりわけ真空コーティング装置であって、前記装置が少なくとも１つ、好ましくは２つ以上の堆積領域を備え、個々の堆積領域が少なくとも１つの層の完全な堆積を実施するために設けられ、かつ、個々の堆積領域が前記基板のための入口および出口を有し、
前記堆積領域の前記入口および前記出口に回転型取扱いモジュールが配置され、前記回転型取扱いモジュールが、前記基板のための少なくとも１つの保持器を備えた可動サポートを備え、前記可動サポートが、少なくとも２つの位置の間で回転可能であり、また、マスクを前記基板に取り付けるため、およびマスクを前記基板から取り外すための少なくともいずれかのためのマスク配置デバイス（４１５）、ならびに前記マスクを前記基板に対して整列させるためのマスク整列デバイス（４１５）のうちの少なくとも１つが、前記可動サポートの前記少なくとも２つの位置のうちの少なくとも１つの位置における、前記保持器の反対側の前記取扱いモジュールの前記真空チャンバ内に配置されるコーティング装置。
【請求項１３】
堆積領域が、
−複数の二重型コーティングチャンバを備えた連続コーティング経路であって、前記連続コーティング経路に沿って基板の輸送経路が配置され、前記輸送経路が、前記基板をＵターンさせるための回転ユニットを備えた連続コーティング経路と、
−少なくとも１つのコーティングチャンバを備えた前後連続コーティング経路であって、前記基板を同じ輸送経路を逆方向に移動させるための基板の輸送経路が配置された、前後連続コーティング経路と、
−静的堆積およびゆらぎ堆積のうちの少なくともいずれかを実行するためのコーティングチャンバと
を備えたグループの中の少なくとも１つを備える、請求項１２に記載のコーティング装置。
【請求項１４】
前記回転型取扱いモジュールが、請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の取扱いモジュールである、請求項１２または１３に記載のコーティング装置。
【請求項１５】
バッファチャンバ（２８５、２８６）、マスク保管マガジン（７）、輸送チャンバ（８）、ロードロックチャンバおよび処理チャンバ（１８、２０）を備えた前記グループのうちの少なくとも１つが、前記取扱いモジュールに直接または間接的に接続される、請求項１２ないし１４のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項１６】
１つの回転型取扱いモジュールのみ、あるいは複数の取扱いモジュールが提供され、前記複数の取扱いモジュールが、直接接続、バッファチャンバを介した接続および輸送チャンバを介した接続を備えたグループのうちの、少なくとも１つを含む接続によって互いに接続される、請求項１２ないし１５のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項１７】
それぞれ取扱いモジュール、コーティング領域およびマスクマガジンによって構築された複数のコーティングセクションが、次々に配置され、前記コーティングセクションがバッファチャンバまたは輸送チャンバのうちの少なくとも１つによって互いに接続される、請求項１２ないし１６のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項１８】
前記コーティング装置が、基板ローディングセクションおよび基板アンローディングセクションを備え、前記基板ローディングおよび基板アンローディングセクションの設計が、
−基板ローディングセクションが第１の回転型取扱いモジュールに接続され、基板アンローディングセクションが、前記基板を処理している間、前記基板が通過する一連の回転型取扱いモジュールの最後の回転型取扱いモジュールに接続される、
−少なくとも１つの基板ローディングセクションおよび少なくとも１つの基板アンローディングセクションが、同じ回転型取扱いモジュールに接続される、
−基板ローディングおよびアンローディングセクションの少なくとも１つの組合せが、少なくとも１つの回転型取扱いモジュールに接続される、
を含むグループから選択される、請求項１２ないし１７のいずれか一項に記載のコーティング装置。
【請求項１９】
コーティング装置、とりわけ請求項１２ないし１８のいずれか一項に記載のコーティング装置の中で、基板をコーティングするための方法であって、
ａ）回転型取扱いモジュール、とりわけ請求項１ないし１１のいずれか一項に記載の取扱いモジュールを、前記コーティング装置の中に提供するステップと、
ｂ）前記回転型取扱いモジュール内で、前記基板を少なくとも２つの異なる位置へ回転させるステップと、
ｃ）前記回転型取扱いモジュール内で、マスクを前記基板に配置し、かつ、整列させるステップと、
を含む方法。
【請求項２０】
前記基板が、コーティングステップの最初と最後に、回転型取扱いモジュールを通って移動し、および／または
前記コーティングステップのすべてのコーティングプロセスおよびそれらのためのすべての事前処理プロセスおよび事後処理プロセスの間、ならびにこれらのプロセスの間に、前記基板が、前記取扱いモジュールの外側に位置し、および／または
コーティングステップに先立って、前記取扱いモジュールの中で、マスクが前記基板に取り付けられ、かつ、コーティングステップが終了した後、同じ取扱いモジュールの中で除去され、および／または
すべてのコーティングプロセスのための前記マスクが、１つの回転型取扱いモジュールの中で交換され、および／または
前記方法を使用して、ディスプレイのための有機発光ダイオード構造、照明デバイスのための有機発光ダイオード構造、太陽電池構造、構造化された接触層、薄膜電池、およびシャドウマスクを使用することによって、パターン化された層を含むグループのうちの少なくとも１つが製造される、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーティング装置のための取扱いモジュール、ならびに基板の上に少なくとも１つ、好ましくは２つ以上の層を堆積させるためのコーティング装置、およびこのようなコーティング装置の中で基板をコーティングするための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代の技術および工業においては、多くの製品が製品または基板の上に加えなければならないコーティングまたは層を備えているため、コーティングプロセスは極めて重要である。例えば、テレビジョン装置またはコンピュータモニタのためのディスプレイは、ガラス基板の上に加えなければならない複数の層を備えることができる。これは、とりわけ、有機発光ダイオードを備えている、いわゆるＯＬＥＤディスプレイ、モニタまたはテレビジョンスクリーンの場合に言える。これらの有機発光ダイオードは、次々に重ね合わせて堆積される複数の層から構成されている。個々に活性化させることができる個別のピクセルを有するためには、層を構造化するか、あるいはパターン化しなければならない。構造またはパターンを達成するために、コーティングプロセスの間マスクが使用される。したがって、異なる層に対して異なるマスクを使用しなければならず、また、製造プロセスの間、複数回にわたって基板にマスクを配置し、かつ、基板からマスクを除去しなければならない。
【０００３】
有機発光ダイオードの他の用途は、照明デバイスにおけるそれらの使用である。ディスプレイ技術と比較すると、異なるＲＧＢ（赤、緑、青）層を互いにオフセットさせる必要がないため、製造の複雑性がより緩和されている。それにもかかわらず、いくつかの薄い層を堆積させなければならない。
【０００４】
ＥＰ  １７  １７３  ３９  Ａ２に、コーティングすべき基板がコーティング経路に沿って移動し、異なる層で基板がコーティングされるか、あるいは対応する事前処理または事後処理によって基板が処理される、連続的に動作するインラインコーティング装置が開示されている。基板のための輸送経路を中に含んだコーティング経路に沿って、複数の回転モジュールが提供されており、それによりマスク交換ステーションへ基板を搬送することができ、また、新しい基板のために再使用することができるよう、もう一度マスクを輸送して、特定のコーティングセクションの開始位置へ戻すことができる。このような装置のインライン設計により、極めて有効な基板コーティングを達成することができる。しかしながら、このような装置には、マスクのコーティング経路および輸送経路のための多くの空間が必要である。
【０００５】
ＵＳ  ２００２／０１８７２６５  Ａ１に、有機エレクトロ・ルミネセンス・ディスプレイを製造するための、他の装置が開示されている。この装置によれば、単一の層を堆積させるための多数のコーティングセクションが次々に配置され、これらのコーティングセクションの各々は、搬送ロボットを備えた１つの中央取扱いチャンバを備えており、また、この中央取扱いチャンバは、その周囲に、隣接するコーティングおよび処理チャンバを備えている。このような設計によれば、ある程度空間を節約することができるため、空間要求事項が緩和されるが、コーティングに先立って基板を準備するための個別チャンバのため、この装置には依然として巨大な空間が必要である。さらに、搬送ロボットによる、周囲の処理およびコーティングチャンバに対する極めて多数の搬送ステップが、大量生産のためには、このようなコーティング装置を極めて非有効的にしている。
【０００６】
ＤＥ  １０２  ０５  １６７  Ｃ５に、インラインコーティング装置を介した、連続および不連続輸送のための混合概念が開示されている。この概念によれば、真空コーティングチャンバを介して基板を輸送する、連続的に動作するコンベヤの末端に回転モジュールが配置される。回転モジュールは、基板を受け取るためのいくつかの保持器を備えているため、回転モジュールは、連続輸送を中断するためのバッファチャンバとして作用することができる。しかしながら、追加バッファチャンバは、場合によってはさらに多くの空間を要求することになる。
【０００７】
ＷＯ  ２００７／０３８４２７  Ａ２に、連続インライン設計を備えたシャドウマスクを使用して、電子デバイスを製造するための方法および装置が開示されている。この装置によれば、複数の堆積容器が次々に配置され、すべての堆積容器が、関連する少なくとも２つのシャドウマスクを有している。これらの２つのマスクは、堆積中、堆積材料をパターン化するために、また、隣接する浄化容器中で浄化するために、交互に配置することができる。したがってスループットを大きくすることができるが、必要な空間も増加する。
【発明の概要】
【０００８】
従来技術で知られている方法および装置は、多層コーティングの堆積に対して、また、とりわけＯＬＥＤデバイスに対して良好な結果を提供しているが、とりわけ空間要求事項の点における効率および必要な努力に対して、このような装置および対応するコーティング方法を最適化する必要性が依然として存在している。さらに、これらの目的は、高い品質の堆積の維持と同時に達成しなければならない。その上装置は、異なるコーティングおよび層スタックのために使用することができなければならず、したがって、その種類の利用に対して柔軟性を提供しなければならない。したがって本発明の目的は、基板をコーティングするための装置ならびに方法であって、これらの目的のすべてに対する改善を可能にする装置ならびに方法を提供することである。
【０００９】
これらの目的は、コーティング装置のための取扱いモジュールであって、請求項１および３に記載されている取扱いモジュール、ならびに請求項１２の特徴を有するコーティング装置、および基板をコーティングするための方法であって、請求項１９の特徴を有する方法によって解決される。好適な実施形態は、従属請求項の主題である。
【００１０】
本発明は、基板をコーティング装置のある部分から他の部分へ搬送するための取扱いモジュールが、その中に、マスク配置および／またはマスク整列デバイスを包含している場合、その取扱いモジュールが、コーティング装置の極めて有効で、かつ、空間を節約する設計を可能にすることを見出したことに基づいている。マスク配置および／またはマスク整列を取扱いモジュールの中に統合することによって、効率も改善することができる。それは基板を特定のマスク配置および／または整列ステーションへ搬送する必要がないからである。したがって本発明によれば、１つまたは複数のマスク配置および／または整列ステーションを統合することにより、取扱いモジュール内での通常の処理中に基板が占めることになる基板の位置で、マスク配置および／または整列プロセスを実行することができる。したがって、マスク配置および／またはマスク整列のための位置を用意する必要がない。したがって、マスク配置またはマスク整列チャンバのような追加コンポーネントは、もはや不要である。さらに、基板のための輸送ステップの追加を回避することも可能である。したがって有効性が改善され、かつ、空間要求事項が緩和される。さらに、マスク配置および／または整列を取扱いモジュールの中に統合することにより、独立して動作する複数のコーティング領域またはコーティングセクションを準備することも可能であり、したがって装置の柔軟性が強化され、また、コーティング領域またはセクションにおけるプロセスを個々に最適化することができる。さらに、コーティング装置全体の設計がより柔軟になる。
【００１１】
したがって、本発明の第１の態様によれば、コーティング装置のための取扱いモジュールは、コーティングすべき基板のための可動サポートを備えている。可動サポートは、少なくとも２つの位置の間を移動させることができ、したがって取扱いモジュールは、基板をコーティング装置のある部分から他の部分へ搬送することができ、および／または後続するコーティングプロセスのために、マスクのようなコンポーネントを交換することができる。さらに、取扱いモジュールは、マスクを基板に取り付け、および／またはマスクを基板から取り外すためのマスク配置デバイス、ならびにマスクを基板に対して整列させるためのマスク整列デバイスを備えている。マスクを高い品質で効果的に整列させるために、本発明は、可動サポートと共に移動させることができるよう、取扱いモジュールの可動サポートに、マスク整列デバイスを取り付けることを提案している。マスク配置デバイスおよびマスク整列デバイスを、１つのマスク操作デバイスの中に統合することが好適であるが、本発明のこの態様には、さらに、マスク配置デバイスがマスク整列デバイスから分離された実施形態が包含されている。
【００１２】
本発明のこの第１の態様による取扱いモジュールは、真空コーティング装置に使用することができる。したがって取扱いモジュールは真空チャンバを備えることができる。
【００１３】
とりわけ真空コーティング装置の場合、空間節約設計を実現する必要がある。可動サポートの設計を回転型サポートの設計にすると、空間が大いに節約されるため、したがって可動サポートは、回転軸の周りに回転させることができる、回転型サポートにすることができる。
【００１４】
上記で言及したように、マスク配置デバイスおよびマスク整列デバイスは、１つのマスク操作装置の中に統合することができるが、２つの単一のデバイスに分割することも可能である。後者の場合、マスク配置のための追加チャンバを必要とすることなく、また、基板の追加輸送を必要とすることなく、可動サポート、ひいては基板への直接アクセスを可能にするためには、取扱いモジュールの中央真空チャンバには少なくともマスク配置デバイスが含まれていることが好適であり、中央真空チャンバには、同じく可動サポートが包含されている。
【００１５】
このような回転型取扱いモジュールは、真空チャンバを備えることができ、真空チャンバのチャンバ壁は、すべて可動サポートの回転軸に面しているが、その形態は異なっていてもよく、要求事項に応じて、回転軸を横切る平面内の長方形、正方形、五角形、六角形または八角形の断面の中から選択することができる。したがって、「真空チャンバ内の」という表現は、周囲のチャンバ壁と可動サポートの回転軸の間の空間を意味するものとして解釈すべきであり、したがって可動サポートへの直接アクセスを達成することができる。
【００１６】
本発明の第２の態様によれば、独立してまた、本発明の他の態様と組み合わせた保護を探求するために、取扱いモジュールは、真空コーティング装置の一部となるように特別に設計されている。
【００１７】
したがって取扱いモジュールは、基板を搬送することができるか、あるいは真空状態の下で基板を取り扱うことができる真空チャンバを備えている。さらに、本発明のこの第２の態様による取扱いモジュールは、また、コーティングすべき基板のための可動サポートを備えている。可動サポートは、回転軸の周りに回転させることができ、したがって、基板をコーティング装置のある部分からコーティング装置の他の部分へ搬送し、および／またはマスクのようなコンポーネントを交換するために、少なくとも２つの位置を設定することができる。このような真空回転モジュールは、さらに、マスクを基板に取り付け、および／またはマスクを基板から取り外すための、少なくとも１つのマスク配置デバイスが、取扱いモジュールの真空チャンバ内に配置されるように設計されている。したがって、異なるコーティングセクションが取扱いモジュールによって分離され、互いに影響を及ぼさないため、このような取扱いモジュールを有するコーティング装置の効率および柔軟性、ならびにこのような装置によって堆積されるコーティングの品質を改善することができる。
【００１８】
第１の態様による本発明と同様に、マスク配置デバイスおよび／またはマスク整列デバイスは、可動サポートと共に移動するように可動サポートに取り付けることができる。この設計によれば、周囲のチャンバ壁に接触することなく、真空チャンバの内部空間に、マスク配置デバイスおよび／またはマスク整列デバイスを含むことができる。したがって、マスク配置プロセスおよびマスク整列プロセスは、いずれも、真空チャンバの内側と外側の間の圧力差による、真空チャンバ壁の位置偏向の影響を受けない。
【００１９】
可動サポートは、基板を受け取るための少なくとも２つの保持器を備えることができ、したがって、複数の基板を同時に運ぶことができる。したがって、３つ、４つ、５つの保持器または任意の整数個の保持器を想定することが可能である。したがって効率をさらに改善することができる。
【００２０】
可動サポートは、回転可能サポートであってもよく、基板は、それらの主表面を回転軸に対して平行にサポートされるため、保持器の主側面、つまり最も大きい側面が可動サポートの回転軸に対して平行になるように保持器が配置されるように、可動サポートの設計を選択することができる。少なくとも２つの保持器または保持器の対を、それらの裏面を互いに向かい合わせにして配置することができ、また、２つの保持器の間に回転軸を配置することができる。
【００２１】
上記で言及したように、保持器の数は２つに限定されない。もっと多くの保持器、つまり３つの保持器、４つの保持器、さらにはもっと多くの保持器を想定することも可能である。これらの保持器は、立方形もしくは任意の六角形または八角形状のボディ、あるいは同様のボディの主表面に配置することができ、また、回転軸は、このようなボディの縦方向の中心軸であってもよい。
【００２２】
サポートの保持器は、基板を直接受け取ることができ、あるいはコーティング装置を介して移動している間に、その上に基板が配置される基板キャリアを介して受け取ることができる。
【００２３】
基板は、コーティングすべき表面を垂直位置にしてコーティングされることが好ましい。垂直方向からの逸脱は、垂直方向に対して±４０°、好ましくは±２０°の角度の範囲内で許容される。
【００２４】
マスク配置デバイスおよび／またはマスク整列デバイスが、可動サポートに取り付けられない場合、取扱いモジュールの真空チャンバ内、とりわけ、可動サポートの複数の位置のうちの少なくとも１つに位置している保持器の、反対側の少なくとも１つの位置に位置している中央真空チャンバ内に、それらを配置することができる。これは、マスク配置デバイスおよび／またはマスク整列デバイスの位置が、可動サポートが配置される取扱いモジュールの内部コア空間内の可動サポートの位置に直接適合されることを意味している。
【００２５】
マスク配置デバイスおよびマスク整列デバイスは、単一のマスク操作装置によって実現することができる。したがって、マスクおよび基板を接近させるための、基板および／またはマスクの移動、ならびに基板およびマスクを整列させるための、基板および／またはマスクの移動は、単一のデバイスによって実施することができ、したがって、デバイスを分割するための努力を節約することができる。マスクを基板に配置し、かつ、それらを整列させるために基板のみを移動させ、あるいは基板およびマスクを同時に移動させることを想定することも可能であるが、このような目的のためには、場合によってはマスクのみを移動させることが好適である。したがって、マスク操作装置、あるいは分割デバイスが使用される場合は、マスク配置デバイスおよび／またはマスク整列デバイスは、基板のための保持器の反対側の、基板のための可動サポートに配置することができる。回転軸が、取扱いモジュール内の中心に配置された、回転可能サポートと組み合わせることにより、極めて好適な設計が達成される。マスク操作装置または単一のマスク配置デバイスおよび／またはマスク整列デバイスは、基板サポートと共に移動させることができるため、これらのデバイスの間に一定の関係を達成することができ、したがって、基板サポートおよびマスク操作デバイスを整列させるための余計な努力を省略することができる。さらに、マスク配置および／または整列デバイスは、回転軸を介した接触を除き、取扱いモジュールのハウジングに全く接触することなく、取扱いモジュールの中に完全に受け取られるため、マスク配置および／またはマスク整列デバイスは、取扱いモジュールの内側の真空状態と、取扱いモジュールの外側の大気状態との間の差の影響を受けない。
【００２６】
基板のための可動サポートは、プレート状、立方形状またはプリズム状の形態を有するフレームを備えることができ、回転軸は、プレート状、立方形状またはプリズム状フレームの縦方向の中心軸に沿って延在し、また、保持器は、フレームの縦軸に対して、平行の側壁に配置されている。マスク配置デバイスおよび／またはマスク整列デバイス（マスク操作デバイス）を配置するために、ＵベントまたはＵ形構造を有するホルダがフレームの頂部領域からフレームの底部領域まで延在し、したがって、基板保持器とＵベントまたはＵ形ホルダの間に、マスク操作デバイスのための空間が画定される。
【００２７】
マスクを基板に配置し、および／またはそれらを整列させるためのすべての適切なデバイス、ならびにマスクを基板から除去するためのすべての適切なデバイスを使用することができるが、マスク操作デバイスとして、６軸平行運動構造を配置することも可能である。このような６軸平行運動構造は、マウンティングベースおよびマウンティングベースを可動プラットホームに接続する支柱または脚を備えている。通常、個々に引き延ばすことができ、かつ、活性化させることができる６つの脚または支柱が配置される。一方の側での脚と可動プラットホームとの間、およびもう一方の側での脚とマウンティングベースとの間の、とりわけジンバル接続による連接接続のため、独立した６自由度の運動構造で可動プラットホームを移動させ、かつ、整列させることができる。
【００２８】
取扱いモジュールの可動サポートは、可動サポートを移動させることができる、少なくとも２つの位置を有することができる。基板およびマスクをマスクマガジンのようなコーティング装置に隣接するコンポーネント、または基板のためのコーティング経路と交換することができるよう、これらの２つの位置に対して、取扱いモジュールのハウジング内に、少なくとも３つの開口を割り当てることができる。しかしながら、可動サポートを３つ以上の位置に設けることも可能であり、また、取扱いモジュールは、隣接するデバイスと交換するための、適切な数のチャンバ壁または側壁および開口を有することができる。したがって、可動サポートは、３０°、４５°、６０°、９０°、１２０°およびそれらの倍数だけ回転させることができ、また、真空チャンバの断面の形状は、長方形、五角形、六角形、八角形等にすることができる。
【００２９】
モジュールに接続することができるデバイスは、バッファチャンバ、マスク保管マガジン、輸送チャンバ、ロードロックチャンバ、処理チャンバ、コーティングチャンバ等を備えることができる。
【００３０】
輸送チャンバは、基板の輸送のみが実行されるチャンバとして定義され、一方、処理またはコーティングチャンバは、輸送に加えて、あるいは排他的に、基板の事前処理または事後処理のような処理、ならびにコーティングプロセスが実行されることを特徴としている。
【００３１】
基板の上に少なくとも１つ、好ましくは２つ以上の層を堆積させるためのコーティング装置は、少なくとも１つ、好ましくは２つの堆積領域が提供されるように設計することができる。個々の堆積領域は、少なくとも１つの層の完全な堆積を実施するために設けられている。「層」という表現には、本出願の目的に照らして、同じ組成または異なる組成を有する層スタックの部分層、ならびに非連続層、とりわけパターン化された層を含むことができる。堆積領域の入口および出口には、上記で説明した回転型取扱いモジュールが、本発明に従って配置される。基板をコーティング装置にローディングし、かつ、基板をコーティング装置からアンローディングするための入口および出口は、異なる回転型取扱いモジュールまたは同じ回転型取扱いモジュールに分割して配置することも、あるいは１つのローディングおよびアンローディングデバイスの中に統合することもできる。
【００３２】
本発明の取扱いモジュールによるコーティング領域の接続のため、効果的に、かつ、独立して堆積領域を動作させることができる。回転または取扱いモジュールのワークサイクルを調整することによって適合しなければならないのは、ある堆積領域から他の堆積領域への搬送のみである。
【００３３】
堆積領域は、連続コーティング経路のような、層を堆積させるための異なるデバイスまたは装置を備えることができ、あるいは、静的および／またはゆらぎ堆積のためのコーティングチャンバを備えることができる。コーティング層を堆積させるための、任意の適切なデバイスまたは装置を回転型取扱いモジュールに接続することができる。
【００３４】
連続コーティング経路を確立するために、互いに背中合わせに隣接する２つのコンパートメントを個々に有する、複数の二重型コーティングチャンバを提供することができる。二重型コーティングチャンバを使用することにより、１つのコンパートメント内で、ある方向に基板を連続的に輸送し、また、隣接するコンパートメント内で、逆方向に基板を連続的に輸送することができるため、連続コーティング経路のための空間節約設計が達成される。移動方向の変更を実現するために、基板をＵターンさせるための回転ユニットが、取扱いまたは回転モジュールの反対側のコーティング経路の一端に提供される。しかしながら、この回転ユニットには、マスク配置および／またはマスク整列デバイスを持たせる必要はない。
【００３５】
基板の移動方向を変更するための回転ユニットを備えた、連続コーティング経路の代わりに、コーティングすべき基板が同じ輸送経路上を逆方向に移動する、前後連続コーティング経路を確立することも可能である。したがって、このような前後連続コーティング経路は、基板を後方輸送するための追加空間を設ける必要がないため、単一型のコーティングチャンバ内で実現することができる。しかしながら、基板を前後に移動させるための二重型コーティングチャンバによって提供される２つの独立したコーティング経路を、別々に使用して、２つの前後連続コーティング経路を二重型コーティングチャンバ内に、横に並べて配置することも可能である。
【００３６】
取扱いモジュール、コーティング領域、および取扱いモジュールに接続されたマスクマガジンは、コーティングセクションを構築することができる。いくつかのコーティングセクションを、複数の層を備えたコーティングを生成するためのコーティング装置内に、次々に配置することができる。コーティングセクションは、取扱いモジュールを介して互いに接続することができる。そのために、隣接する取扱いモジュールまたは回転モジュールの間に、バッファチャンバおよび／または輸送チャンバを配置することができる。しかしながら、取扱いモジュールまたは回転モジュールは、互いに直接接続することも可能である。
【００３７】
さらに、コーティング装置の第１の回転型取扱いモジュールまたは第１のコーティングセクションは、基板を真空コーティング装置内に導入するための基板ローディングセクションを備えることができ、一方、コーティング装置の最後の回転モジュールまたは最後のコーティングセクションは、基板アンローディングセクションを備えることができる。
【００３８】
本発明による回転型取扱いモジュールを使用することにより、コーティング装置のいくつかの好適な設計を実現することができる。それぞれ取扱いモジュール、コーティング領域およびマスクマガジンによって構築される、複数のコーティングセクションを有するタイプのコーティング装置に加えて、１つの回転型取扱いモジュールのみを使用した、他のタイプを実施することも可能である。このようなコーティング装置の場合、回転型取扱いモジュールに接続されている単一のマスク保管ユニットを使用して、単一の回転型取扱いモジュールに接続されたコーティング領域のための異なるマスクを保管し、かつ、提供することができる。したがって、複数のマスク保管ユニットを省略することができる。
【００３９】
上記で既に説明した、いくつかの回転型取扱いモジュールを有するコーティング装置と同様、異なるタイプのコーティング領域を、単一の回転型取扱いモジュールと共に使用することができる。コーティング領域では、マスク配置および／またはマスク整列のための、他の回転型取扱いモジュールを利用することができないため、使用することができるコーティング領域は、個々のコーティング領域で実行される堆積プロセスのうち、マスク交換を必要としない堆積プロセスが実行されるコーティング領域のみである。
【００４０】
したがって、同じ輸送経路での基板の前後移動が、単一型または二重型真空チャンバ内で実現される連続コーティング経路を使用することができる。さらに、基板の移動方向を反転させるための回転ユニットが提供される場合、逆方向の移動のために移動経路が分割された、二重型真空チャンバを使用した連続コーティング経路を使用することも可能である。
【００４１】
単一の回転型取扱いユニットを備えたコーティング装置に使用される、異なるタイプのマスクを保管するための単一の中央マスク保管ユニットに加えて、また、少なくとも２つ、あるいは好ましくはいくつかの堆積領域に加えて、基板のための少なくとも１つの中央ローディングおよび／またはアンローディングセクションが、回転型取扱いモジュールに提供される。基板ローディングセクションおよび基板アンローディングセクションは、分割することも、あるいは１つのデバイスの中で組み合わせることも可能である。基板ローディングおよびアンローディングセクションは、とりわけ、同じ輸送経路で基板をロードし、かつ、アンロードすることができる。スループットを大きくするために、２つ以上のローディングおよびアンローディングセクションを、回転型取扱いモジュールに接続することができる。
【００４２】
本発明による回転型取扱いモジュールを使用したコーティング装置の動作は、とりわけ、回転型取扱いモジュール内の基板へのマスクの配置および／または整列を特徴としている。このような回転型取扱いモジュールを備えたコーティング装置の設計のため、基板は、装置の堆積領域で実行されるコーティングプロセスの開始から終了まで、回転型モジュール内を通過する。しかしながら、コーティングプロセスの間、マスクを必要としないいくつかのケースでは、コーティング装置は、回転型取扱いモジュールが存在していない追加セクションを備えることができる。しかしながら、装置が単一の回転型取扱いモジュールを使用した設計を有している場合、基板は、マスクを必要としない堆積領域が存在している場合であっても、中央輸送手段としての回転型取扱いモジュール内を通過させなければならない。
【００４３】
本発明によるコーティング装置の設計によれば、同じ回転型取扱いモジュール内でマスクを基板に取り付け、かつ、基板から除去することができる。したがってマスクの取扱いが容易である。単一の回転型取扱いモジュールを使用した設計の場合、コーティング装置内で実行される、すべての堆積プロセスのためのすべてのマスクが、中央回転型取扱いユニット内で交換されるよう、単一の中央マスク保管ユニットのみを使用することができる。
【００４４】
既に上記で説明したように、回転型取扱いモジュールを使用することによって、異なる堆積領域を分離することができる。したがって、コーティングの品質のためには好適であるこのような分離を維持するために、好ましいことには、堆積プロセスまたはコーティングプロセスは取扱いモジュール内では実行されず、また、基板の事前処理または一切の事後処理も取扱いモジュール内では実行されない。
【００４５】
上記で説明したコンポーネント、デバイス、装置および方法を使用して、マスクが使用される任意の層を堆積させることができる。とりわけ、パターン化された層、太陽電池構造、ＯＬＥＤ（有機発光ダイオード）構造、ＯＬＥＤディスプレイ、ＯＬＥＤ照明デバイス、薄膜電池等を堆積させることができる。
【００４６】
本発明の他の利点、機構および特徴は、添付の図面に照らして行う好ましい実施形態についての以下の説明から明らかになるであろう。添付の図面は、単に図式的な形態で示したものにすぎない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による第１のコーティング装置の図である。
【図２】本発明による第２のコーティング装置の図である。
【図３】本発明によるコーティング装置の第３の実施形態の図である。
【図４】本発明による第４のコーティング装置の図である。
【図５】本発明による第５のコーティング装置の図である。
【図６】回転モジュールの可動サポートの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
図１は、基板の上に２つの層を堆積させるための本発明による、コーティング装置の第１の例を示したものである。対応するプロセスを実行するために、コーティング装置１は、ロックチャンバ１４および輸送チャンバ１５を備えたローディング経路２を備えている。ロックチャンバ１４を使用することにより、コーティングすべき基板を、大気からコーティング装置内に設定された高真空状態にもたらすことができる。したがってロックチャンバ１４は、ロックチャンバのそれぞれ出口または入口に２つのロック１６および１７を備えている。ロックチャンバ１４の中に新しい基板を導入する場合、基板を導入することができるよう、ロック１６が閉じてロック１７が開く。基板がロックチャンバ１４の中に配置されると、ロック１７が閉じてロックチャンバ１４が排気され、コーティング装置が真空状態に設定される。これらの真空状態が達成されるとロック１６が開き、したがって基板を輸送チャンバ１５へ移動させることができる。別法としては、ロックチャンバ１４を後段の回転モジュール４に直接配置することも可能である。しかしながら、輸送チャンバ１５を介在させることにより、以下では回転モジュールとも呼ばれている回転型取扱いモジュール４を通る基板の、他の移動からロックインプロセスを分離することができる。
【００４９】
基板が輸送チャンバ１５の中に配置されると、いつでも回転モジュール４の中へ移動させることができ、可動サポート１３は、基板の上の保持器がローディング経路２の移動方向に整列するように回転する。したがって、基板、または基板がその上に配置される基板キャリアを、直線運動によって可動サポートに向かって移動させることができ、したがって、基板または基板を備えた基板キャリアを可動サポート１３の保持器の上に置くことができる。マスクマガジン７は、ローディング経路２の側とは反対側で、回転モジュール４に取り付けられているため、同時にマスクをマスクマガジン７から回転モジュール４の中へ移動させることができ、したがって、それぞれ回転モジュール４の中、または可動サポートに配置されている配置デバイスおよび整列デバイスは、基板の上にマスクを置くことができる。マスクの整列が終了すると、いつでも基板に第１のコーティングプロセスを施すことができる。
【００５０】
第１のコーティング経路５は、マスクマガジン７ならびにローディング経路２が配置されている側に対して９０°回転した側で、回転モジュール４に取り付けられているため、可動サポート１３は、可動サポート１３の保持器が、この第１のコーティング経路５と整列し、それぞれ基板または基板キャリアを、第１のコーティング経路５（堆積領域）の中へ移動させることができるように、回転モジュール４の中心に配置された回転軸の周りに回転する。
【００５１】
第１のコーティング経路５は、コーティング経路を画定している二重コンパートメントチャンバの中に、２つの背中合わせの、対で置かれているコンパートメント１８ないし２１を備えている。コーティングチャンバ１８、２０および１９、２１は二重コンパートメント構造のため、コーティング装置１の優れた空間節約設計が可能である。図１に示されている例によれば、基板は、これらのチャンバの第１のコンパートメント１８ないし１９の中を、二重コンパートメントチャンバ１８、２０中コンパートメント１８の中に示されている矢印に従って右側に移動し、次に、これらのチャンバの第２のコンパートメント２１、２０の中を左側に移動する。基板を、最初にコンパートメント１８および１９の中を第１の方向に移動させ、次に、コンパートメント２１および２０の中を逆方向に移動させるために必要なＵターンを実行するために、回転ユニット６と呼ばれている第２のタイプの回転モジュールが提供されている。回転ユニット６は、基板または基板キャリアを１８０°回転させることができる。しかしながら、回転ユニット６は、マスク配置またはマスク整列デバイス等の追加デバイスは一切備えていない。
【００５２】
二重構造チャンバ、すなわちコンパートメント１８ないし２１の中を移動している間、基板は、スパッタプロセス、化学気相成長、物理気相成長等の対応するコーティングプロセスによって連続的にコーティングされる。コーティングプロセスならびに事前処理および／または事後処理プロセスを実行するために必要なデバイスは、図１には示されていない。しかしながら、上記で言及したすべての種類のプロセスは、第１のコーティング経路５に沿って配置される、真空コンパートメントの中で実行することができる。したがってコンパートメントの数は、場合によっては図１に示されている数とは異なっている。
【００５３】
上記で言及したように、基板は、一般的には有機発光ダイオードＯＬＥＤ構造を製造するために堆積される層の場合と同様であるため、コーティングプロセスの間、マスクを備えることができる。しかしながら、コーティングプロセスのためのマスクが不要である場合、同じくコーティング経路５を使用して、マスクレスで層を堆積させることも可能である。
【００５４】
第１のコーティング経路５内でのコーティングプロセスの間、マスクが使用される場合、第２のコーティング経路１１に向かって回転モジュール４から離れる前に、回転モジュール４の中で基板からマスクを除去することができる。マスクを除去するために、可動サポート１３は、コンパートメント２０から基板または基板キャリアを受け取った後、可動サポート１３をマスクマガジン７に整列させ、マスク配置デバイスが基板からマスクを除去し、かつ、可動サポート１３からマスクマガジンまでの直線運動によって、マスクをマスクマガジン７の中へ輸送することができるようにするために、もう一度９０°度回転する。したがって可動サポート１３は、図１に示されている位置に対して直角に配向される。
【００５５】
マスクが除去されると、可動サポートは、もう一度９０°回転して、第１のコーティング経路５とは反対側の、回転モジュール４に接続されている輸送チャンバ８の移動方向に整列し、それぞれ基板または基板キャリアが輸送チャンバ８を通って、回転モジュール４と全く同じ、つまり鏡対称である第２の回転モジュール１０の中へ移動する。したがって、回転モジュール４の場合と同様、回転モジュール１０も、同じく、可動サポートの保持器に輸送チャンバ８から基板をロードすることができ、マスクマガジン９からマスクをロードすることができ、あるいはコーティングされた基板を第２のコーティング経路１１のコンパートメント２５からロードすることができる、少なくとも２つの位置に回転させることができる可動サポートを備えている。さらに、第２の回転モジュールの可動サポートも、同じく、基板が回転モジュール１０からコンパートメント２２またはアンローディング経路３の中へ離れるように位置することができる。したがって可動サポートには、第１の回転モジュール４の場合と同様、少なくとも２つの位置、つまり互いに９０°回転した位置が可能である。可動または回転可能サポートは、それぞれ９０°回転した４つの位置を取ることができることが好ましい。図６に関連して以下で説明するように、可動サポートが背中合わせで配置された２つの保持器を備え、それらの間に回転軸を有している場合、保持器を備えた可動サポートの個々の側を、回転モジュールの側壁、例えば、マスクマガジン９または第２のコーティング経路１１が回転モジュール１０に接続されている、回転モジュールの側壁の左側および右側部分に対して配置することができるため、可動サポートの４つの位置は好適である。これは、回転モジュール４に対しても適用される。さらに、可動または回転可能サポートは、回転モジュールのチャンバおよび回転モジュールに接続されるデバイスの設計に応じて、異なる数の位置、例えば３つの位置または５つ以上の位置に配置することも可能である。
【００５６】
回転モジュールに接続されているアンローディング経路３は、移動方向がローディング経路２の移動方向とは逆である点を除き、ローディング経路２と全く同じである。また、ロッキングプロセスについても同様である。
【００５７】
図１に示されているコーティング装置１は、２つの独立した部分、つまり輸送チャンバ８によって接続される、コーティングセクション３０およびコーティングセクション４０を備えている。この設計によれば、優れた空間および資源節約構造で、独立したコーティングプロセスが可能になる。
【００５８】
図２は、図１に関連して上記で既に説明したコンポーネントと全く同じコンポーネントを備えた、本発明の他のコーティング装置１００の一例を示したものである。したがって、１００を加えた同じ参照番号を有するコンポーネントについての説明は、ここでは省略する。これらの参照番号に対しては、図１の説明を参照されたい。
【００５９】
したがって図２の実施形態は、コーティング装置１００内のコーティングセクションの数およびこれらのセクションの配置のみが図１の実施形態と異なっている。図２から分かるように、右側のコーティングセクション１３０および左側のコーティングセクション１４０は、図１に示されている実施形態のコーティングセクション３０および４０とほぼ同じである。コーティングセクション１４０は、第２のコーティングの代わりに頂部層を堆積させるためにのみ適合されており、したがってこのコーティング経路１１１は、頂部層コーティング経路１１１として示されている。その理由は、図２の実施形態には、コーティングセクション１３０と１４０の間に、コーティングセクション１５０および１６０が提供されていることによるものである。これは、本発明のコーティング装置の概念が極めて柔軟性に富んでおり、したがって、製造すべきコーティングのニーズに装置１００を単純な方法で適合させることができることを証明している。２つの層をコーティングする代わりに、ｎ個の層を備えた層スタックを製造しなければならない場合、適切な数のコーティングセクション１６０を配置することにより、図２に示されているようにコーティング装置１００を拡張することができる。したがってこれは、コーティングセクション１５０と１６０とを接続している輸送チャンバ１８０、ならびにコーティングセクション１６０をコーティングセクション１４０に接続している輸送チャンバ１８１の中にそれぞれ示されている分離線１７０および１７１によって図式的に示されている。したがって任意の数の層の層スタックを次々に製造することができる。コーティング装置１００に追加しなければならないのは追加コーティングセクション１６０のみである。
【００６０】
コーティング装置１００のローディング経路１０２の、ロックチャンバ１１４内に導入された基板は、上記で説明したように、マスクマガジン１０７からのマスクを備えた回転モジュール１０４へ移動し、コンパートメント１１８および１１９を通って回転ユニット１０６へ移動することができるよう、可動サポート１１３によって回転する。回転ユニット１０６の中でＵターンし、次にコンパートメント１２１および１２０を通って移動して、再び回転モジュール１０４へ戻った後、回転モジュール１０４の中でマスクが再び除去され、マスクマガジン１０７に保管される。回転モジュール１０４から離れた基板は、輸送通路１０８を通って第２のコーティングセクション１５０へ搬送される。
【００６１】
第２のコーティングセクション１５０は、コーティングセクション１３０の回転モジュール１３０とほぼ同じである回転モジュール１５１を備えている。隣接する輸送チャンバ１０８または１８０への回転モジュール１５１の接続の接続場所、ならびにコーティングチャンバ１５３、１５６および１５４、１５５、またはマスクマガジン１５２への回転モジュール１５１の接続の接続場所のみがわずかに異なっている。したがって、コーティングセクション１５０のマスクマガジン１５２は、マスクマガジン１０７が回転モジュール１０４に配置される側とは反対側である。マスクマガジン１５２が回転モジュール１５１に接続されている側の反対側には、第２の層のコーティング経路およびコンパートメント１５３ないし１５６が配置されている。したがって輸送チャンバ１０８から送られてくる基板は、可動サポート１５８の保持器に配置され、基板または基板キャリアの直線運動経路が、マスクマガジン１５２ならびに第２のコーティング経路１５３ないし１５７に向かう方向に整列するように９０°回転する。図２に示されている位置に対して直角である、可動サポート１５８の位置では、後続する第２のコーティングプロセスのためにマスクが必要である場合、マスクマガジン１５２からのマスクを基板に配置することができる。回転モジュール１５１の中で基板にマスクが配置されると、基板または基板キャリアがコンパートメント１５３の中へ移動し、そこで第２の層のためのコーティングプロセスが開始される。基板がコンパートメント１５３、１５４および回転モジュール１５７ならびにコンパートメント１５５、１５６を通って移動している間、基板に第２の層が堆積され、また、層を堆積させる前に必要なすべての処理、および層を堆積させた後に必要なすべての処理を実行することができる。
【００６２】
コンパートメント１５６を離れた基板は、可動サポート１５８の保持器の中に受け取られ、回転モジュール１５１の中に配置されている、マスク配置デバイスによってマスクが基板から除去される。マスクは、マスクマガジン１５２に保管することができ、また、コーティングセクション１５０の中でコーティングすべき次の基板のために使用することができる。必要に応じて、マスクマガジン１５２にマスク浄化デバイスを配置することができ、したがって、次の堆積プロセスのためにそのマスクを再使用する前に、必要に応じてマスクを浄化することができる。
【００６３】
マスクが除去されると、可動サポート１５８が再び９０°回転し、したがって第２の層がコーティングされた基板は、回転モジュール１５１から輸送チャンバ１８０の中へ離れることができる。
【００６４】
上記で言及したように、コーティング装置１００の中には、堆積させなければならない層の数に応じて多数のコーティングセクション１５０、１６０を次々に配置することができる。装置１００の設計のため、特定の基板に対して、あるいは一般的にはコーティング装置１００内で実行されているプロセスに対して、第３または第４の層を堆積させる必要がない場合、回転モジュール１５１、１６１を介して、次のコーティングセクションへ基板をただ単に移動させることも可能である。したがってコーティング装置１００は、装置１００のその種類の使用に対しても柔軟性に富んでいる。
【００６５】
コーティングセクション１６０は、コーティングセクション１５０と全く同じである。唯一の相違は、回転モジュール１５１内における輸送チャンバ１０８の入口と比較すると、回転モジュール１６１内における輸送チャンバ１８０の入口の配置が異なっていることである。可動サポートの余計な移動を節約するために、異なる回転モジュールの隣接する輸送チャンバへの接続場所をコーティングセクション毎に変更することができる。
【００６６】
コーティングセクション１６０および１５０はほぼ同じであるため、１０を加えた同じ参照数表示を有する同じコンポーネントについての説明は省略する。
【００６７】
コーティング装置１００の一連のコーティングセクション１３０、１５０、１６０の最後のコーティングセクション１４０は、図１に示されている実施形態の第２のコーティングセクション４０と全く同じであり、したがってこの場合も、これらのコンポーネントの説明については、図１の実施形態の説明を参照されたい。また、ここでも、同じコンポーネントは、１００を加えた同じ参照数表示を有している。
【００６８】
異なるコーティングセクション１３０、１５０、１６０ならびに１４０は、独立して動作させることができ、したがって、例えば基板がコーティング経路を通って移動する速度を、コーティングプロセスの要求事項に従って最適に設定することができる。コーティング装置１００を通る基板の連続的な流れを可能にするために、互いに適合させなければならないのは、回転モジュール１０４、１５１、１６１および１１０のみである。したがって、個々の単一コーティングプロセスの最適化、ならびにコーティング装置１００を介したスループットの最適化をさらに柔軟にすることができる。
【００６９】
図３は、図２に示されているコーティング装置と同様の第３のコーティング装置２００を示したものである。したがって１００を加えた同じ参照数表示を使用して、図３に示されている実施形態のコンポーネントと全く同じコンポーネントが示されている。これ以上の説明は省略する。
【００７０】
以下、コーティング装置１００とコーティング装置２００の間の相違について説明する。
【００７１】
コーティング装置２００は、第１のコーティングセクション２３０を備えており、マスクマガジン２０７および第１のコーティング経路２０５の位置が交換されている。図３の実施形態では、第１のコーティング経路２０５は、ローディング経路２０２の反対側に配置されており、一方、マスクマガジン２０７は、異なるコーティングセクション２３０、２９０、２６０および３００の回転モジュール２０４、２９１、２６１および２１０を通る基板または基板キャリアの直線移動線（破線３１０で示されている）に沿って配置されている。したがって基板を受け取り、かつ、除去し、ならびにマスクを配置し、かつ、除去するべく可動サポート２１３の移動シーケンスを適合させなければならない。
【００７２】
コーティング装置２００とコーティング装置１００の間の他の相違は、第２のコーティングセクション２９０に示されている。連続コーティングの代わりに静的コーティングが実行される。したがってコーティングセクション２９０には、単一型のコーティングチャンバであるコーティングチャンバ２９３が１つだけ配置されている。
【００７３】
図３の実施形態と図２の実施形態の間のさらに他の相違は、コーティングセクション２３０と２９０の間、または２６０と３００の間の接続である。図２では輸送チャンバ１０８、１８０、１８１を使用してコーティングセクション１３０、１５０、１６０および１４０が接続されているが、回転モジュール２０４と２９１の間、ならびに２６１と２１０の間にバッファチャンバ２８５および２８６が配置されている。バッファチャンバ２８５、２８６は、基板または基板を備えた基板キャリアを保管することができるように設計されている。したがって、異なるコーティングセクションをより柔軟に運転することができ、かつ、互いにより独立して運転することができる。したがって、後続するコーティングセクションが故障している場合であっても、１つのコーティングセクション内でコーティングプロセスを終了することができる。
【００７４】
コーティングセクション２９０と同様、コーティングセクション３００は、連続コーティングのためではなく、層をゆらぎ堆積させるために設けられている。ゆらぎ堆積の間、基板は、コーティングの均質性を達成するために、前後に直線的に移動する。したがってコーティングチャンバ３０１は、基板または基板キャリアの往復運動のためのデバイスを備えている。
【００７５】
図１ないし３の実施形態に関しては、異なるコーティングセクションが説明されているが、このようなセクションの中で他のコーティングプロセス、さらには他の処理を実施することも可能であること、また、したがってこのようなセクションの設計は異なっていてもよいことは当業者には明らかである。したがってコーティングセクションは、コーティングプロセスに対してのみ名称で言及されているが、事前処理プロセス、事後処理プロセスまたは仕上げ処理プロセスのような、他のプロセスをこれらのセクションの中で実行することも可能であり、それに応じてこれらのセクションを設けることができる。
【００７６】
図４は、他のタイプのコーティング装置を示したものである。コーティング装置５００は、単一の中央回転型取扱いモジュール５０１のみを備えている。中央回転型取扱いモジュール５０１の周囲には、ローディングおよびアンローディングセクション５０２、中央マスク保管ユニット５０３、第１の堆積領域５０４および第２の堆積領域５０５が配置されている。
【００７７】
ローディングおよびアンローディングセクション５０２の前面には、基板キャリア保管ユニット５０６、および基板を基板キャリア保管ユニット５０６の基板キャリアの上に置き、かつ、基板を基板キャリアと共にローディングおよびアンローディングセクション５０２へ輸送するための、基板取扱いユニット５０７が提供されている。ローディングおよびアンローディングセクション５０２は、コンパートメント５０８、５０９、５１０および５１１を有する２つの二重型真空チャンバを備えている。
【００７８】
コンパートメント５０８および５１１は、図１の実施形態のロックチャンバ１４と全く同じロックチャンバとして設計されている。したがって図１の実施形態の説明を参照されたい。さらに、ローディングおよびアンローディングセクション５０２は、コンパートメント５０９および５１０の中に、図１の実施形態の輸送チャンバ１５のような輸送チャンバを備えている。
【００７９】
ローディングおよびアンローディングセクション５０２は、回転型取扱いモジュール５０１の真空チャンバ５２５に接続されており、また、コンパートメント５０９および５１０の中、ならびに回転型取扱いモジュール５０１のチャンバ壁５２５には、基板を交換し、あるいは基板を基板キャリアと共に交換することができる開口５２７および５２８が提供されている。
【００８０】
回転モジュール５０１の中央には、保持器５２０を備えた可動サポート５２０が配置されている。可動サポートは、図６で説明する可動サポートの実施形態と同様に設計することができ、回転型取扱いモジュール５０１の中心軸の周りに回転する。
【００８１】
可動サポート５２０は、中央回転軸の周りに回転させることができ、したがって、保持器５２１および５２２を回転モジュール５０１の真空チャンバの異なる開口５２６ないし５３２に整列させることができる。
【００８２】
ローディングおよびアンローディングセクション５０２は、コンパートメント５０８および５０９が、基板をローディングするためにのみ使用され、一方、コンパートメント５１０および５１１が、基板をアンローディングするためにのみ使用されるように設計することができる。しかしながら、他の実施形態では、コンパートメント５０８および５０９を基板を、ローディングするためにのみ使用するのではなく、それらをアンローディングするためにも使用することができるよう、輸送経路に沿って両方の方向に基板を移動させることができるような方法で、コンパートメント５０８ないし５１１を設けることも可能である。コンパートメント５１０および５１１についても同様である。
【００８３】
基板キャリアの上に配置された基板が、コンパートメント５０８および５０９を介して保持器５２１の上のコーティング装置の中にローディングされると、保持器５２１および５２２が、真空チャンバ５２５の開口５２６、５３１および５３２と整列するよう、可動サポート５２０を９０°回転させることができる。したがって保持器５２１は、開口５２６を介して中央マスク保管ユニット５０３からマスクを受け取ることができる。マスクが基板の上に配置され、かつ、整列が完了すると、マスクが取り付けられた基板を備えた保持器５２１が、回転型取扱いモジュール５０１と堆積領域５０４とを接続している開口５３０に整列するよう、もう一度可動サポート５２２を９０°回転させることができる。
【００８４】
堆積領域５０４は、いくつかの層を基板の上に連続的に堆積させるための連続堆積経路を備えている。堆積領域５０４は、コンパートメント５５０、５５１、５５２、５５４、５５５および５５６を備えた、いくつかの二重型コーティングチャンバを備えている。堆積領域５０４の異なるコンパートメント５５０ないし５５２および５５４ないし５５６では、基板がコンパートメントを通って連続的に移動している間、基板の表面の異なる処理を実行することができる。例えば、コンパートメント５５０、５５１、５５２は、孔輸送層ならびに赤色および緑色有機発光層を堆積させるために設けることができる。同様に、コンパートメント５５４および５５６は、有機青色発光層ならびに電子輸送層を堆積させるための設備を備えている。したがって基板は、同じ順番で層を受け取るために、コンパートメント５５０、５５１、５５２、５５４、５５５および５５６をこの順番で通って移動する。コンパートメント５５２と５５４の間に、基板を１８０°回転させるための回転ユニット５５３が提供されている。しかしながら、この回転ユニット５５３は、マスク配置および／または整列のためのツールは一切備えていない。
【００８５】
コンパートメント５５６から離れた基板は、可動サポート５２０によって再び受け取られ、回転モジュール５０１の中に提供されているマスク配置および整列デバイスによって基板からマスクが除去される。マスクは、堆積領域５０５における後続する堆積プロセスのための次のマスクが基板に配置されている間、再び中央マスク保管ユニット５０３に保管される。該当するマスクを取り付け、かつ、除去するために、可動サポート５２０によって基板が適切な位置まで回転される。堆積領域５０５内で実行される堆積プロセスのためのマスクが取り付けられると、マスクと共に基板が堆積領域５０５の中へ移動する。この堆積領域５０５は、図４の実施形態によるものであり、ＬｉＦ処理およびアルミニウム堆積のためのデバイスを備えている。
【００８６】
そのために、堆積領域５０５は、コンパートメント５６１および５６３を備えた二重型真空チャンバならびに単一型真空チャンバ５６２を備えている。ＬｉＦ処理およびアルミニウム堆積が真空チャンバ５６０内で実行されている間、真空チャンバ５６２は、不均質な層がもたらされる原因になる、層の同時堆積を伴うことなく基板の移動方向を変えるために提供される。輸送コンパートメント５６１は、回転モジュール５０１が基板を受け取る準備が整うまで待機するために、基板を保管するべく配置されている。さらに、コンパートメント５６３も、処理シーケンスにおける必要に応じて、同じく基板を保管するための空間を提供している。
【００８７】
堆積領域５０５で層が堆積されると、回転モジュール５０１の中でマスクが除去され、最終的にコーティングされた基板がローディングおよびアンローディングセクション５０２を介してアンロードされる。
【００８８】
コーティング装置５００は、照明デバイスのための有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を堆積させる場合、ＯＬＥＤ構造の赤色、緑色または青色の層を堆積させるために、異なるマスクを使用する必要がないため、このような目的にとりわけ適している。したがって１つの連続コーティングプロセスを堆積領域５０４の中に形成することができる。
【００８９】
上記で示したように、堆積領域５０４の二重型コーティングチャンバの中に提供されている２つのコーティング経路は、前後移動経路として使用することも可能であり、したがって回転ユニット５５３を省略することができる。しかしながらコーティングデバイスの順序を適合させなければならない。堆積領域５０４を２つの平行前後堆積経路と共に使用する場合、基板は、回転モジュール５０１からコンパートメント５５０、５５１および５５２を通って移動した後、再び５５２から５５１を通って５５０へ戻る。基板は、回転モジュール５０１の中で回転した後、コンパートメント５５６、５５５および５５４を通って移動し、再び５５５を通って５５６へ戻る。
【００９０】
図５に示されているコーティング装置６００の実施形態には、堆積領域５０４に関連して説明した前後連続堆積と同様の前後連続堆積が使用されている。
【００９１】
図５の実施形態も、ローディングおよびアンローディングセクション６０２および中央マスク保管ユニット６０３に接続された単一の回転型取扱いモジュール６０１のみを備えている。これらのコンポーネントならびに基板キャリア保管ユニット６０６および基板取扱いユニット６０７は、コーティング装置５００の対応するコンポーネントと全く同じであり、したがって、簡潔にするためにこれらのコンポーネントについての反復した説明は省略する。堆積領域５０４および５０５の代わりに、堆積領域６０４、６０４’および６０４”が提供されている。これらの堆積領域６０４、６０４’、６０４”は、すべて、二重型コーティングチャンバの中に、２つの対で互いに平行に配置された前後連続コーティング経路として設計されている。すべてのこれらの堆積領域６０４、６０４’、６０４”では、基板は、回転型取扱いモジュール６０１から堆積領域内の移動経路の末端まで直線運動で移動し、同じ移動経路上を逆方向に戻る。したがって基板は堆積デバイスを２回通過する。堆積領域６０４および第１の前後連続経路６１０内では、孔輸送層が堆積され、一方、平行堆積経路６１１内では、赤色発生層が堆積される。したがって堆積領域６０４’は、緑色発光層のための第３の堆積経路６１２および青色発光層のための第４の堆積経路６１３を備えている。最後に、堆積領域６０４’は、電子輸送層を堆積させるための第６の堆積経路６１４およびアルミニウム層を堆積させるための第７の堆積経路６１５を備えている。したがって基板は、中央マスク保管ユニット６０３に引き渡され、かつ、保管されるマスクを交換するために、個々の堆積経路６１０ないし６１５におけるすべての堆積ステップが終了した後に、回転型取扱いモジュールの可動サポート６２０によって受け取られる。したがってこのコーティング装置６００は、層毎に異なるマスクを適用しなければならないＯＬＥＤディスプレイを製造するために使用することができる。
【００９２】
図６は、回転モジュール４、１０、１０４、１１０、１５１、１６１、２０４、２１０、２６１、２９１、５０１および６０１に使用されている可動サポート１３の一例を示したものである。可動サポート１３は、中央板構造４０８を有するフレーム４０１を備えている。中央板構造４０８の両端には端板４０２および４０３が配置されており、したがって垂直方向の断面は二重Ｔ構造になっている。中央板構造に対して平行に２つの保持器が提供されている。これらの保持器は、端板４０２、４０３の互いに対向している面に配置された、レール４０４、４０５および４０６、４０７の形態のガイドおよびサポートエレメントを備えている。中央板構造４０８の主表面に平行の移動方向に沿って、基板または基板キャリアを、レール４０４、４０５または４０６、４０７に押し込むことができる。したがって、直線運動によって基板または基板キャリアを可動サポートに配置することができる。
【００９３】
上記で説明した輸送チャンバ、コーティングチャンバおよびバッファチャンバのような隣接するコンポーネントに可動基板を整列させるために、フレーム４０１の中心、とりわけ中央板構造の中心を通って延在している回転軸４０９が提供されている。したがって、保持器４０４、４０５または４０６、４０７によって垂直アライメントで保持され、あるいは垂直方向に対して±４０°の角度偏向、とりわけ±２０°の角度偏向でほぼ垂直のアライメントで保持された基板を、垂直軸４０９の周りに回転させることができる。
【００９４】
中央板構造４０８の主表面に対向して、マスクのための配置デバイスおよび整列デバイスを取り付けるためのＵベンド・アーチブラケット４１０が配置されている。Ｕベンド・アーチブラケットは、水平方向に整列している、それぞれ上部端板４０２ならびに下部端板４０３に取り付けられた２つのロッド４１１および４１３、および垂直方向に整列しているロッド４１２を備えており、ロッド４１２は、ロッド４１１および４１３の遠位端を端板４０２および４０３に接続している。したがって、基板ならびに堆積のために使用されるマスクのための取扱いおよび受入れ空間が画定される。
【００９５】
Ｕベンド・アーチブラケット４１０に固定された取付けプレート４１４には、６軸平行運動構造を有する整列デバイス４１５が取り付けられている。整列デバイス４１５は、独立して駆動される、取付けプレート４１４をマスクのためのレシーバプラットホームに接続する６つの脚を備えている。脚の長さは変更が可能であり、また、プラットホームおよび取付けプレートへの脚のジンバル取付けのため、プラットホームの位置および／または配向を変更することができ、したがって、レシーバプラットホーム４１６の中に含まれているマスクを、可動サポート１３の保持器の中に配置されている基板に対して整列させることができる。
【００９６】
６軸平行運動構造の代わりに、マスクを基板の上に配置し、かつ、マスクを基板から除去するため、ならびにマスクを基板に対して整列させるための他の任意の適切なデバイスを使用することも可能である。
【００９７】
以上、本発明について、上記で開示した実施形態に対して詳細に説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、特許請求の範囲によって定義されている本発明の範囲を逸脱することなく、これらの実施形態に対して説明した機構に対する異なる組合せ、あるいはこれらの機構の省略のような修正が可能であることは当業者には明らかである。詳細には、本発明には、本明細書において開示されている単一の機構の可能なすべての組合せが包含されている。
【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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【国際調査報告】
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