(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
成膜位置に位置決めされた、基板を保持する基板ホルダーを有し、当該基板ホルダーの下方に、複数のマスクを長手方向に並べて保持するマスクホルダーが配置されたマスク装置であって、
前記マスクホルダーの下方に配置され、前記複数のマスクの各々より若干大きい第一の開口部を有する遮蔽部材と、
前記マスクホルダーを前記長手方向に水平移動させて前記複数のマスクの各々を選択的に前記遮蔽部材の前記第一の開口部の上方の成膜位置に位置決めするマスク切換機構と、
を備えたマスク装置。
【請求項２】
前記マスクホルダーと前記遮蔽部材との間には、前記マスクホルダーが装着されるトレーが設けられ、前記トレーには、前記長手方向に延びる第二の開口部が設けられている請求項１記載のマスク装置。
【請求項３】
前記トレーの前記第二の開口部の短辺側縁部には、永久磁石が設けられており、前記マスクホルダーの前記長手方向における端部には、永久磁石が設けられている請求項２記載のマスク装置。
【請求項４】
前記基板ホルダーを吸着して上下動させる吸着機構を有する請求項１乃至３のいずれか１項記載のマスク装置。
【請求項５】
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４のいずれか１項記載の複数のマスク装置とを備え、
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た真空成膜装置。
【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。
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。
【０００４】
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。
【０００５】
【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、成膜位置に位置決めされた、基板を保持する基板ホルダーを有し、当該基板ホルダーの下方に、複数のマスクを長手方向に並べて保持するマスクホルダーが配置されたマスク装置であって、前記マスクホルダーの下方に配置され、前記複数のマスクの各々より若干大きい第一の開口部を有する遮蔽部材と、前記マスクホルダーを前記長手方向に水平移動させて前記複数のマスクの各々を選択的に前記遮蔽部材の前記第一の開口部の上方の成膜位置に位置決めするマスク切換機構と、を備えたマスク装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記マスクホルダーと前記遮蔽部材との間には、前記マスクホルダーが装着されるトレーが設けられ、前記トレーには、前記長手方向に延びる第二の開口部が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２記載の発明において、前記トレーの前記第二の開口部の短辺側縁部には、永久磁石が設けられており、前記マスクホルダーの前記長手方向における端部には、永久磁石が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１乃至３のいずれか１項記載の発明において、前記基板ホルダーを吸着して上下動させる吸着機構を有するものである。
請求項５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４のいずれか１項記載の複数のマスク装置とを備え、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た真空成膜装置である。
【０００６】
本発明の場合、例えば成膜パターンの異なる複数のマスクを長手方向に並べて保持するマスクホルダーを有し、このマスクホルダーを長手方向に水平移動させて複数のマスクの各々を選択的に遮蔽部材の第一の開口部の上方の成膜位置に位置決めすることによって、同一の真空槽内におい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。
【０００７】
さらに、本発明において、基板ホルダーを吸着して上下動させる吸着移動機構を有する場合には、複数のパターンの成膜を更に高速で連続的に行うことが可能なマスク装置が得られる。
【０００８】
そして、真空槽内に蒸着源と上述した複数のマスク装置とを備え、これらマスク装置が、真空槽内において蒸着源に対して相対的に移動するように構成すれば、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。
【０００９】
【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、本実施の形態の基板搬出入部分を示す外観斜視図である。
【００１０】
図１に示すように、本実施の形態の真空成膜装置１は、例えば有機ＥＬ素子の有機膜を形成するためのもので、真空搬送装置２と、この真空搬送装置に連結された成膜装置３とを有している。
【００１１】
図２に示すように、本実施の形態の真空搬送装置２は、図示しない真空排気系に接続された搬送室４に隣接して設けられる。
【００１２】
ここで、搬送室４は、基板１０が収容される真空カセット１５を装着するように構成され、搬送室４内に設けられた搬送ロボット５、６によって基板１０の出し入れを行うように構成されている。
【００１３】
また、真空搬送装置２は、搬送室４の上部に設けられた基板１０入れ替え用の真空搬送室２０を有している。
【００１４】
この真空搬送室２０内には、旋回可能な棒状の旋回部材２１を有し、この旋回部材２２によって、搬送室４と成膜装置３の真空槽３０との間で基板１０及び基板ホルダー１１の搬出入を行うように構成されている。
【００１５】
また、真空槽３０の下部には、複数の蒸着源を有する蒸着部３１が設けられており、この蒸着部３１上を基板１０を後述するマスク装置７によって連続的に通過させることにより多数の基板１０に対して異なるパターンの成膜を連続的に行うようになっている。
【００１６】
図３は、本発明に係るマスク装置の実施の形態の全体構成を示す斜視図、図４は、同マスク装置の要部構成を示す分解斜視図である。
【００１７】
図３に示すように、本実施の形態のマスク装置７は、移動可能な搬送部７ａ内に設けられ、以下に説明するトレー７０に取り付けられている。
【００１８】
図４に示すように、このトレー７０は板状に形成され、その縁部に基板１０を載置するための載置部７０ａが形成され、さらに中央部には長方形状の開口部７０ｂが設けられている。
【００１９】
このトレー７０の下部には、後述するマスクより若干大きい開口部７１ａを有する遮蔽部材７１が取り付けられる。
【００２０】
トレー７０の開口部７０ａの長辺側縁部７０ｃにはレール７２が取り付けられるようになっている。このレール７２にはマスクホルダー７３が装着され、このマスクホルダー７３は、マスク切換機構７４の駆動力によりレール７２に沿って移動するように構成されている。
【００２１】
本実施の形態の場合、マスクホルダー７３には、成膜パターンの異なる第１及び第２のマスク７５、７６が開口部７０ｂの長手方向に並べて保持されている。
【００２２】
また、マスクホルダー７３は、トレー７０の開口部７０ｂの長さの２／３程度の長さに形成されており、マスクホルダー７３の端部をトレー７０の開口部７０ｂの短辺側縁部７０ｄのいずれかに当接させた状態で各マスク７５、７６が遮蔽部材７１の開口部７１ａの上方の成膜位置に配置されるように構成されている。
【００２３】
マスクホルダー７３の端部には、永久磁石７７が取り付けられている。また、トレー７０の開口部７０ｂの短辺側縁部７０ｄには永久磁石７７と対応する位置に永久磁石７８が設けられている。そして、これら永久磁石７７、７８同士の吸着により、マスクホルダー７３の端部をトレー７０の開口部７０ｂの短辺側縁部７０ｄのいずれかに当接させた状態でマスクホルダー７３が位置決め固定されるようになっている。
【００２４】
本実施の形態においては、マスクホルダー７３の上部に基板ホルダー１１を吸着するための吸着機構７９が設けられている。
【００２５】
この吸着機構７９は、昇降シリンダー８０の駆動によって上下動可能な板状の吸着部８１を有している。この吸着部８１には電磁石８２が取り付けられ、この電磁石８２の磁力によって基板ホルダー１１を吸着するように構成されている。
【００２６】
図５（ａ）〜（ｆ）は、本実施の形態におけるマスクの入れ替え動作を示す斜視図である。
まず、図５（ａ）に示す状態では、第１のマスク７５が上記遮蔽部材７１の開口部７１ａの上方の成膜位置に配置されており、基板１０を保持した基板ホルダー１１はトレー７０上の成膜位置に位置決めされている。そして、吸着機構７９の吸着部８１は基板１０の上方に位置している。
【００２７】
この状態から、図５（ｂ）に示すように、吸着機構７９の吸着部８１を下降させ電磁石８２を動作させて基板ホルダー１１を吸着し、図５（ｃ）に示すように、吸着部８１を上昇させる。
【００２８】
そして、図５（ｄ）に示すように、マスク切換機構７４を動作させ、マスクホルダー７３を移動してトレー７０の開口部７０ｂの他方の短辺側縁部７０ｄに当接させる。これにより、マスクホルダー７３が上記永久磁石７７、７８によって吸着され第２のマスク７６が成膜位置に位置決めされる。
【００２９】
さらに、図５（ｅ）に示すように、吸着機構７９の吸着部８１を下降させ電磁石８２の動作をオフにして吸着部８１から基板ホルダー１１を離脱し、その後、図５（ｆ）に示すように、吸着部８１を上昇させる。これにより、基板ホルダー１１がトレー７０上の成膜位置に位置決めされ、第２のマスク７６による成膜が可能になる。
【００３０】
以上述べたように本実施の形態によれば、成膜パターンの異なる第１及び第２のマスク７５、７６を長手方向に並べて保持するマスクホルダー７３を有し、このマスクホルダー７３を長手方向に水平移動させて第１及び第２のマスク７５、７６の各々を選択的に遮蔽部材７１の開口部７１ａの上方の成膜位置に位置決めすることによって、同一の真空槽３０内におい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。
【００３１】
特に、本実施の形態においては、第１及び第２のマスク７５、７６と基板ホルダー１１をそれぞれ移動させて基板１０を成膜位置に配置することから、高速にマスクの入れ替えを行ことができ、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。
【００３２】
このように本実施の形態の真空成膜装置１によれば、多数のマスク装置７が、真空槽３０内において蒸着部３１に対して移動するように構成されているので、基板１０に対する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。
【００３３】
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、成膜用のマスクを二つ設けるようにしたが、本発明はこれに限られず、三つ以上設けることも可能である。
【００３４】
また、上述の実施の形態においては、第１及び第２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。
【００３５】
さらに、本発明の真空処理装置は、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。
【００３６】
【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マスク装置及び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】同実施の形態の基板搬出入部分を示す外観斜視図
【図３】本発明に係るマスク装置の実施の形態の全体構成を示す斜視図
【図４】同マスク装置の要部構成を示す分解斜視図
【図５】（ａ）〜（ｆ）：同実施の形態におけるマスクの入れ替え動作を示す斜視図
【符号の説明】
１…真空成膜装置  ３…成膜装置  ７…マスク装置  １０…基板  １１…基板ホルダー  ３０…成膜室  ３１…蒸着部  ７０…トレー  ７４…マスク切換機構  ７５…第１のマスク  ７６…第２のマスク  ７９…吸着機構
【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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