(57)【要約】【課題】複数のパターンの成膜を高速で連続的に行うことが可能なマスク装置及び真空成膜装置を提供する。【解決手段】本発明のマスク装置は、基板７に対し成膜用のマスク３０を成膜位置に着脱自在に装着可能なマスク装着部６０ａと、マスク３０を収容する第１〜第３の収容部６４〜６６を有するマスク収容部６２とを有する。マスク交換ロボットを用い、マスク装着部６０ａとマスク収容部６２との間で所定のマスク３０を移動するように構成されている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基板を支持する基板支持部と、
前記基板に対応する成膜用のマスクを成膜位置に着脱自在に装着可能なマスク装着部と、
前記マスクを収容する複数の収容部を有するマスク収容部とを有し、
前記マスク装着部と前記マスク収容部との間で所定のマスクを移動するように構成されているマスク装置。
【請求項２】
前記マスク収容部が、前記マスク装着部に装着されたマスク上の基板背面側の位置に設けられている請求項１記載のマスク装置。
【請求項３】
前記マスク収容部が、前記マスク装着部に装着されたマスク上の基板背面側にゴミ除け板を介して設けられている請求項１又は２のいずれか１項記載のマスク装置。
【請求項４】
前記マスク収容部が、複数のマスクを所定の間隔をおいて重ねて支持するように構成されている請求項２又は３のいずれか１項記載のマスク装置。
【請求項５】
前記マスクの成膜パターンが異なる請求項１乃至４のいずれか１項記載のマスク装置。
【請求項６】
真空槽と、
前記真空槽内に設けられた蒸着源と、
前記真空槽内に設けられ、請求項１乃至５のいずれか１項記載の複数のマスク装置と、
前記マスク装置のマスク装着部とマスク収容部との間で所定のマスクを移動するための搬送機構とを備え、
前記マスク装置が、前記真空槽内において前記蒸着源に対して相対的に移動するように構成されている真空成膜装置。
【請求項７】
前記マスク装置のマスク収容部に収容されるマスクに対応する複数の蒸着源を有する請求項６記載の真空成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、真空成膜装置に関し、特に、有機ＥＬ素子等の大型基板に対して大量に成膜を行うための真空成膜装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の真空成膜装置においては、所定の蒸着源を有する真空槽内に基板を配置し、蒸着材料を蒸発させその蒸気をマスクを介して基板に蒸着させることにより所定のパターンの膜を形成するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば有機ＥＬ素子においては、基板上に複数パターンの膜を多層に形成する必要がある。
【０００４】
しかし、従来技術の場合、異なるパターンの膜を形成するためには、他の真空槽に移動させ別のプロセスで成膜を行わなければならないため、複数のパターンの成膜を高速で連続的に行うことができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、複数のパターンの成膜を高速で連続的に行うことが可能なマスク装置及び真空成膜装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、所定の基板を支持する基板支持部と、前記基板に対応する成膜用のマスクを成膜位置に着脱自在に装着可能なマスク装着部と、前記マスクを収容する複数の収容部を有するマスク収容部とを有し、前記マスク装着部と前記マスク収容部との間で所定のマスクを移動するように構成されているマスク装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記マスク収容部が、前記マスク装着部に装着されたマスク上の基板背面側の位置に設けられているものである。
請求項３記載の発明は、請求項１又は２のいずれか１項記載の発明において、前記マスク収容部が、前記マスク装着部に装着されたマスク上の基板背面側にゴミ除け板を介して設けられているものである。
請求項４記載の発明は、請求項２又は３のいずれか１項記載の発明において、前記マスク収容部が、複数のマスクを所定の間隔をおいて重ねて支持するように構成されているものである。
請求項５記載の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の発明において、前記マスクの成膜パターンが異なるものである。
請求項６記載の発明は、真空槽と、前記真空槽内に設けられた蒸着源と、前記真空槽内に設けられ、請求項１乃至５のいずれか１項記載の複数のマスク装置と、前記マスク装置のマスク装着部とマスク収容部との間で所定のマスクを移動するための搬送機構とを備え、前記マスク装置が、前記真空槽内において前記蒸着源に対して相対的に移動するように構成されている真空成膜装置である。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の発明において、前記マスク装置のマスク収容部に収容されるマスクに対応する複数の蒸着源を有するものである。
【０００７】
本発明のマスク装置は、マスク装着部とマスク収容部との間で所定のマスクを移動するように構成されているため、例えば異なる成膜パターンを有する複数のマスクを単一の成膜室内において交換することによって、複数のパターンの成膜を高速で連続的に行うことが可能になる。
【０００８】
本発明において、マスク収容部が、マスク装着部に装着されたマスク上の基板背面側の位置に設けられている場合には、成膜の際、収容したマスクに成膜材料が到達して汚染することがない。
【０００９】
また、マスク収容部が、マスク装着部に装着されたマスク上の基板背面側にゴミ除け板を介して設けられている場合には、既に使用済みのマスクから剥離したゴミが基板の背面に到達することがない。
【００１０】
この場合、マスク収容部が、複数のマスクを所定の間隔をおいて重ねて支持するように構成されていれば、コンパクトな構成で複数のマスクを収容することが可能になる。
【００１１】
さらに、本発明の真空成膜装置によれば、大量の基板に対して複数のパターンの成膜を高速で連続的に行うことが可能になる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る真空成膜装置の実施の形態の全体を示す外観斜視図、図２は、同真空成膜装置の全体を示す平面構成図、図３は、同真空成膜装置の内部を示す斜視図である。
【００１３】
図１〜図３に示すように、本実施の形態においては、クラスター型の第１の真空成膜装置１と、インライン型の第２の真空成膜装置２とを備えている。
【００１４】
第１の成膜装置１は、搬送ロボット１１を有する搬送室１０の周囲に、基板搬出入用の真空カセット室１２、前処理室１３、成膜室１４、交換用マスク室１５とが配置されて構成され、これらは図示しない真空排気系に接続されている。
【００１５】
第２の成膜装置２は、例えば有機ＥＬ素子の有機膜を形成するためのもので、搬出入口２０ａを介して上記搬送室１０に連結された成膜室２０を有し、この成膜室２０は、図示しない真空排気系に接続されている。
【００１６】
そして、搬送室１０内に設けられた搬送ロボット１１により搬出入口２０ａを介して基板７の受け渡しを行うように構成されている。
【００１７】
本実施の形態の成膜室２０は箱型形状に形成され、その下部には、第１〜第３の蒸着源３〜５が配設されている。
【００１８】
成膜室２０内には、多数のマスク装置６が設けられ、各マスク装置６は、図示しない搬送機構によって移動するように構成されている。
【００１９】
本実施の形態の場合、各マスク装置６は、成膜室２０の内側部に沿って移動し、搬出入口２０ａを介して基板７の受け渡しを行うとともに、第１〜第３の蒸着源３〜５上を通過して成膜を行うように構成されている。
【００２０】
また、成膜室２０の上記第１の成膜装置１と反対側の外側部には、後述するマスク３を交換するためのマスク交換ロボット２１ａ、２２ａを有する第１及び第２のマスク交換装置２１、２２が設けられている。
【００２１】
また、成膜室２０内のマスク交換装置２１、２２側の隅部には、マスク装置６の方向を切り換えるための第１及び第２の方向転換装置２３、２４が設けられている。
【００２２】
これら第１及び第２の方向転換装置２３、２４は、載置されたマスク装置６を９０度回転するように構成されている。
【００２３】
さらに、第１及び第２の方向転換装置２３、２４の近傍には、後述するするように基板７を移動させるための基板支持アーム２５が設けられている。
【００２４】
図４（ａ）は、本実施の形態のマスク装置の構成を示す斜視図、図４（ｂ）は、同マスク装置の構成を示す正面図である。
【００２５】
図４（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態のマスク装置６は、例えば四角形状のトレー６０を有し、このトレー６０上の開口部（図示せず）を覆うようにマスク装着部６０ａが設けられている。
【００２６】
このマスク装着部６０ａには、マスク３０を昇降させるためのマスク支持ピン２６が設けられている（図６（ｅ）参照）。
【００２７】
そして、このトレー６０のマスク装着部６０ａの上方、すなわち、基板背面側には、ゴミ除け板８を支持するゴミ除け板支持部６１と、マスクを収容するためのマスク収容部６２が設けられている。
【００２８】
本実施の形態のゴミ除け板支持部６１は、トレー６０のマスク装着部６０ａの周囲に設けられた４つの支柱６３に支持片６１ａが形成され、これら支持片６１ａによってゴミ除け板８の四隅の部分を支持するように構成されている。
【００２９】
これにより、ゴミ除け板８は、トレー６０のマスク装着部６０ａに装着されたマスク３０や基板７の直上の所定の高さ位置に支持される。
【００３０】
また、本実施の形態の場合、マスク収容部６２は、ゴミ除け板支持部６１の上方の位置に設けられた第１〜第３の収容部６４〜６６を有している。
【００３１】
ここで、第１〜第３の収容部６４〜６６は、上記各支柱６３のゴミ除け板支持部６１の上方に所定の間隔をおいて形成された支持片６４ａ〜６６ａから構成され、これにより第１〜第３のマスク３１〜３３がゴミ除け板８の直上の所定の高さ位置に重ねて支持されるようになっている。
【００３２】
したがって、本実施の形態においては、既に使用済みのマスク３１〜３３から剥離したゴミが基板７の背面に到達することがない。
【００３３】
なお、本実施の形態の場合、第１〜第３のマスク３１〜３３は、異なるパターンを有するものが用いられる。
【００３４】
図５（ａ）〜図８（ｏ）は、本実施の形態の動作を示す斜視図である。
本実施の形態において基板７に成膜を行うには、搬送室１０内の搬送ロボット１１を用い、搬出入口２０ａを介して複数の基板７を成膜室２０内に搬入する。
【００３５】
そして、図５（ａ）に示すように、トレー６０上の第１のマスク３１に基板７を装着し、このマスク装置６を第１の蒸着源３に向って搬送する。
【００３６】
さらに、第１の蒸着源３の上方をマスク装置６を順次通過させることによって基板７上に第１の有機薄膜を蒸着する。
【００３７】
その後、第１の方向転換装置２３によってマスク装置６を９０度回転させる。その際、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、基板支持アーム２５によって基板７を持ち上げ、さらに、図５（ｄ）及び図６（ｅ）に示すように、マスク支持ピン２６によって第１のマスク３１を持ち上げる。
【００３８】
なお、基板支持アーム２５を駆動する基板支持アーム機構（図示せず）は成膜室２０の天井部分に設置し、マスク支持ピン２６を駆動するマスク支持ピン機構（図示せず）は第１及び第２の方向転換装置２３、２４の下部に設置すればよい。
【００３９】
そして、図６（ｅ）〜（ｈ）に示すように、第１のマスク交換装置２１内のマスク交換ロボット２１ａを用いて第１のマスク３１を取り出し、マスク収容部６２の第１の収容部６４に収容する。
【００４０】
さらに、図７（ｉ）〜（ｌ）に示すように、マスク交換ロボット２１ａを用いてマスク収容部６２の第３の収容部６６から第３のマスク３３を取り出し、マスク支持ピン２６に支持させる。
【００４１】
そして、図８（ｍ）に示すように、第３のマスク３３をトレー６０のマスク装着部６０ａに配置し、さらに、図８（ｎ）（ｏ）に示すように、基板支持アーム２５を下降させて基板７を第３のマスク３３に装着する。
【００４２】
その後、マスク装置６を第２の蒸着源４に向って搬送し、第２の蒸着源４の上方を順次通過させることによって基板７に第２の有機薄膜を蒸着する。
【００４３】
そして、第２の方向転換装置２４によってマスク装置６を９０度回転させ、第２のマスク交換装置２２を用い、上記同様の動作を行うことによって第３のマスク３３と第２のマスク３２の交換を行う。
【００４４】
さらに、マスク装置６を第３の蒸着源５に向って搬送し、第３の蒸着源５の上方を順次通過させることによって基板７に第３の有機薄膜を蒸着する。
【００４５】
その後、マスク装置６を搬出入口２０ａに向って搬送し、搬送室１０内の搬送ロボット１１を用い、搬出入口２０ａを介して基板７の受け渡しを行う。
【００４６】
また、搬送ロボット１１を用い、搬出入口２０ａを介して第２のマスク３２と第１のマスク３１の交換を行ってもよい。
【００４７】
以上述べたように本実施の形態のマスク装置６は、マスク装着部６０ａとマスク収容部６２との間で第１〜第３のマスク３１〜３３を移動するように構成されているため、異なる成膜パターンを有する第１〜第３のマスク３１〜３３を単一の成膜室２０内において交換することによって、複数のパターンの成膜を高速で連続的に行うことができる。
【００４８】
また、本実施の形態においては、マスク収容部６２が、マスク装着部６０ａに装着された第１〜第３のマスク３１〜３３の基板背面側の位置に設けられていることから、成膜の際、収容した他の基板７等に成膜材料が到達して汚染することがない。
【００４９】
さらに、本実施の形態においては、マスク収容部６２が、第１〜第３のマスク３１〜３３を所定の間隔をおいて重ねて支持するように構成されていることから、コンパクトな構成で複数のマスクを収容することができる。
【００５０】
このように、本実施の形態によれば、大量の基板７に対して複数のパターンの成膜を高速で連続的に行うことができる。
【００５１】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、成膜用のマスクを三つ設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、二つ又は四つ以上設けることも可能である。
【００５２】
また、上述の実施の形態においては、第１〜第３のマスクのパターンが異なるようにしたが、同じパターンのマスクを用いることも可能である。
ただし、本発明の趣旨からすれば、異なるパターンのマスクを用いることが好ましい。
【００５３】
さらに、本発明は、成膜のみならず種々の処理を行う装置に適用することができる。ただし、本発明は、上記実施の形態のように有機ＥＬ素子の有機薄膜を形成する装置に適用した場合に最も有効となるものである。
【００５４】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、複数のパターンの成膜を高速で連続的に行うことが可能な真空成膜装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る真空成膜装置の実施の形態の全体を示す外観斜視図
【図２】同真空成膜装置の全体を示す平面構成図
【図３】同真空成膜装置の内部を示す斜視図
【図４】（ａ）：本実施の形態のマスク装置の構成を示す斜視図
（ｂ）：同マスク装置の構成を示す正面図
【図５】同実施の形態の動作を示す斜視図（その１）
【図６】同実施の形態の動作を示す斜視図（その２）
【図７】同実施の形態の動作を示す斜視図（その３）
【図８】同実施の形態の動作を示す斜視図（その４）
【符号の説明】
１…第１の真空成膜装置  ２…第２の真空成膜装置  ３〜５…第１〜第３の蒸着源  ６…マスク装置  ７…基板  ８…ゴミ除け板  ２０…成膜室  ２１、２２…マスク交換装置  ３１〜３３…第１〜第３のマスク  ６１…ゴミ除け板収容部  ６２…マスク収容部
【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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