(57)【要約】      （修正有）【課題】機構の複雑化を抑えたパーティクルの影響を低減できるマスク搬入出機構を有した高精度で成膜が可能な成膜装置又は成膜方法を提供する。【解決手段】真空蒸着チャンバ１で垂直に保持された基板とマスク８１をアライメントし、前記基板に蒸着し、マスク交換チャンバ５との隣接部に設けられた真空隔離弁を開放し、前記真空蒸着チャンバにおいて前記マスクの上部を第１のマスク把持で把持し、第１の搬送駆動部で前記マスクを、前記真空蒸着チャンバ、前記マスク交換チャンバのそれぞれに設けられた第１、第２の搬送レール上とを、前記マスク交換チャンバに設けられた第２のマスク把持部で把持できる位置まで移動させ、前記第２のマスク把持部で前記マスク把持し、その後前記第１のマスク把持部の把持を開放し、第２の搬送駆動部で前記マスクを、前記第１、前記第２の搬送レール上を移動させて、前記マスクを前記マスク交換チャンバに搬出する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送するためにマスクの下部を保持するマスク下部固定部を備え、垂下されたアライメントベースに固定される前記マスクと、
前記マスクと前記マスクに対面した基板とのアライメントを行い、蒸着材料を前記基板に蒸着する真空蒸着チャンバと、
前記真空蒸着チャンバに隣接する隣接部を備え、前記マスクを前記真空蒸着チャンバに搬入出するためのマスク交換チャンバと、
前記隣接部に設けられ、前記真空蒸着チャンバの真空を隔離する真空隔離手段と、
前記真空隔離手段の両側に各々設けられ、前記マスクを搬送するための第１、第２の搬送レールと、
前記真空隔離手段の両側に各々設けられ、前記マスク下部固定部を前記第１、第２の搬送レール上をそれぞれ移動させる第１、第２の搬送駆動部と、
前記真空隔離手段の両側に各々設けられ、前記マスクの一端側を把持し移動する第１のマスク把持部と、前記第１のマスク把持部の把持動作を駆動する第１の把持部駆動部とを備える移動マスク把持部、一端を前記移動マスク把持部に支持され、前記第１のマスク把持部が移動する直動ガイド軸、および前記直動ガイド軸の他端側支持する直動ガイド軸支持部を備える第１、第２の搬入出ガイド機構と、
を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
請求項１記載の成膜装置において、
前記第１の搬入出ガイド機構は、前記前記移動マスク把持部及び前記直動ガイド軸支持部を介して前記アライメントベースに固定され、
前記第２の搬入出ガイド機構は、前記前記移動マスク把持部及び前記直動ガイド軸支持部を介して、前記マスク交換チャンバに設けられた前記アライメントベースに対応するセットベースに固定されていることを特徴とする成膜装置。
【請求項３】
請求項１記載の成膜装置において、
前記第１の搬入出ガイド機構は、前記前記移動マスク把持部及び前記直動ガイド軸支持部を介して前記真空蒸着チャンバの構造部に固定され、
前記真空蒸着チャンバに前記アライメントベースに前記マスクを固定するマスク上部側固定手段を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の成膜装置において、
前記直動ガイド軸支持部は、前記マスクの他端側を把持する第２のマスク把持部と、前記第２のマスク把持部の把持動作を駆動する第２の把持部駆動部とを備え、
前記第２のマスク把持部を固定し、前記直動ガイド軸の他端側支持する固定マスク把持部であることを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の成膜装置において、
前記第１のマスク把持部及び前記第２の把持部の前記マスクを把持する把持部分に、ゴム又は樹脂を設けたことを特徴とする成膜装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の成膜装置において、
前記直動駆動軸は第１及び第２の直動駆動軸を備え、
前記第１の把持部駆動部は、前記第１の直動駆動を周方向の回転をロックする直動ベアリングを備え、前記第１の把持部駆動部の回転駆動軸は、前記第１の直動駆動軸に接続されており、
前記第１のマスク把持部は２つの把持体が回転開閉動作するクランプであり、前記２つの把持体のうち一片の把持体の回転軸が前記第２の直動ガイド軸を周方向に回転可能に移動し、
前記移動マスク把持部は、前記回転駆動軸の回転を２つの前記把持体の開閉動作に伝達する開閉伝達部を有することを特徴とする成膜装置。
【請求項７】
請求項６記載の成膜装置において。
前記直動ガイド軸と前記直動ベリングは、ボールスプラインで構成されること特徴とする成膜装置。
【請求項８】
真空蒸着チャンバで垂直に保持された基板とマスクをアライメントし、前記基板に蒸着材料を蒸着する蒸着ステップと、
前記真空蒸着チャンバとマスク交換チャンバとの隣接部に設けられた真空隔離弁を開放する開放ステップと、
前記真空蒸着チャンバにおいて前記マスクの上部を第１のマスク把持で把持する把持ステップと、
第１の搬送駆動部で前記マスクを、前記真空蒸着チャンバに設けられた第１の搬送レール上と前記マスク交換チャンバに設けられた第２の搬送レール上とを、前記マスク交換チャンバに設けられた第２のマスク把持部で把持できる位置まで移動させる第１移動ステップと、
前記第２のマスク把持部で前記マスク把持し、その後前記第１のマスク把持部の把持を開放する把持部交換ステップと、
その後、第２の搬送駆動部で前記マスクを、前記第１の搬送レールと前記第２の搬送レール上とを、前記マスクが前記マスク交換チャンバ内に入るまで移動させる第２移動ステップと、
を有することを特徴とする成膜方法。
【請求項９】
請求項８記載の成膜方法において、
前記第１のマスク把持部及び前記第２のマスク把持部は、前記マスクの上部両端側をそれぞれ把持する２つの把持部を有することを特徴とする成膜方法。
【請求項１０】
請求項８記載の成膜方法において、
前記第２移動ステップ後、前記真空隔離弁を閉じるステップを有することを特徴とする成膜方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型マスクを搬送する機構を必要とする装置、特に垂直姿勢でマスクを搬送し、有機ＥＬ成膜工程等において真空蒸着により成膜を行う成膜装置及び成膜方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬディスプレイは高精細、低消費電力などの特徴により、液晶パネルディスプレイに変わる新たな技術として注目されている。この有機ＥＬディスプレイは真空蒸着によって有機ＥＬ膜をガラス基板上に成膜するが、大画面化や製造コスト低減のため、より大きなガラス基板（以下、単に基板という）への蒸着が可能な装置が求められている。また、基板の大型化に伴い、マスクも大型、高剛性が要求される。
【０００３】
従来の小型基板の水平蒸着においては、マスクは成膜範囲外での水平ローラ搬送が行われ、極小型のものでは真空ロボットによる搬送が行われていた。しかし、大型基板を垂直状態で蒸着する際には、大型マスクを真空装置内での水平搬送から垂直姿勢に転換するのは現実的でないという理由から、垂直姿勢で搬送することになる。
【０００４】
マスクの垂直搬送を行う場合、マスクの重量を受けるローラなどによるガイドと駆動機構をマスクの下側に設置し、マスクの上側は振れ止めとしての補助ガイドを設ける方法がある。補助ガイドとしては、マスクをローラで挟む方法（特許文献１）、ＶガイドあるいはＶローラをマスクに設け、装置側のＶローラあるいはＶガイドで位置決めしながら搬送する方法（特許文献２）がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６５８６８号公報
【特許文献２】特開２０１１−９６３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マスクの垂直搬送においては、マスクを上部で支持する機構からのパーティクル発生の懸念や搬送機構の複雑化といった課題が生じている。マスク上部支持機構から落下してくるパーティクルは成膜結果に影響を与え、歩留まりの低下につながる。また、機構の複雑化は成膜装置の高価格化、有機ＥＬパネルのコスト高にもつながる。
【０００７】
特許文献１記載の方法ではマスクにローラが接触するため、パーティクルが発生する可能性が高く、カバーの設置も困難である。特許文献２記載の方法ではカバーの設置は前者に比べ容易であるが、マスクにＶガイドあるいはＶローラを設ける必要があり、マスク洗浄を考慮すると、機構の簡単化が望まれる。
【０００８】
本発明の第１の目的は、大型パネル製造装置において、パーティクルの影響を低減できるマスク搬入出機構を有し、高精度で成膜が可能な成膜装置又は成膜方法を提供することにある。
【０００９】
本発明の第２の目的は、大型パネル製造装置において、機構の複雑化を抑えたマスク搬入出機構を有する成膜装置又は成膜方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の目的を達成するために、少なくとも以下の特徴を有する。
搬送するためにマスクの下部を保持するマスク下部固定部を備え、垂下されたアライメントベースに固定される前記マスクと、前記マスクと前記マスクに対面した基板とのアライメントを行い、蒸着材料を前記基板に蒸着する真空蒸着チャンバと、前記真空蒸着チャンバに隣接する隣接部を備え、前記マスクを前記真空蒸着チャンバに搬入出するためのマスク交換チャンバと、前記隣接部に設けられ、前記真空蒸着チャンバの真空を隔離する真空隔離手段と、前記真空隔離手段の両側に各々設けられ、前記マスクを搬送するための第１、第２の搬送レールと、前記真空隔離手段の両側に各々設けられ、前記マスク下部固定部を前記第１、第２の搬送レール上をそれぞれ移動させる第１、第２の搬送駆動部と、前記真空隔離手段の両側に各々設けられ、前記マスクの一端側を把持し移動する第１のマスク把持部と、前記第１のマスク把持部の把持動作を駆動する第１の把持部駆動部とを備える移動マスク把持部、一端を前記移動マスク把持部に支持され、前記第１のマスク把持部が移動する直動ガイド軸、および前記直動ガイド軸の他端側支持する直動ガイド軸支持部を備える第１、第２の搬入出ガイド機構と、を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、真空蒸着チャンバで垂直に保持された基板とマスクをアライメントし、前記基板に蒸着材料を蒸着する蒸着ステップと、前記真空蒸着チャンバとマスク交換チャンバとの隣接部に設けられた真空隔離弁を開放する開放ステップと、前記真空蒸着チャンバにおいて前記マスクの上部を第１のマスク把持で把持する把持ステップと、第１の搬送駆動部で前記マスクを、前記真空蒸着チャンバに設けられた第１の搬送レール上と前記マスク交換チャンバに設けられた第２の搬送レール上とを、前記マスク交換チャンバに設けられた第２のマスク把持部で把持できる位置まで移動させる第１移動ステップと、前記第２のマスク把持部で前記マスク把持し、その後前記第１のマスク把持部の把持を開放する把持部交換ステップと、その後、第２の搬送駆動部で前記マスクを、前記第１の搬送レールと前記第２の搬送レール上とを、前記マスクが前記マスク交換チャンバ内に入るまで移動させる第２移動ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、大型パネル製造装置において、パーティクルの影響を低減できるマスク搬入出機構を有し、高精度で成膜が可能な成膜装置又は成膜方法を提供できる。
また、本発明によれば、大型パネル製造装置において、機構の複雑化を抑えたマスク搬入出機構を有する成膜装置又は成膜方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態である有機ＥＬデバイス製造装置の概念図である。
【図２】本実施形態の有機ＥＬデバイス製造装置の搬送チャンバと真空蒸着チャンバの構成の模式図と動作説明図である。
【図３】アライメント部の一実施形態を示す図である。
【図４】本実施形態で用いるマスクの一例を示す図である。
【図５】処理チャンバとマスク交換チャンバとの間をマスクを搬入出する本実施形態のマスク搬入出機構の概略構成を示す図である。
【図６】マスク搬入出機構によるマスクの搬入出動作を示す図である。
【図７】図５に示す処理チャンバにおける処理搬入出ガイド機構をより詳細に示した図である。
【図８】処理開閉伝達部の一実施形態を示す図である。
【図９】処理搬出駆動機構及び交換搬入出駆動機構のより詳細な構成及び動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明を実施するための形態を、成膜装置として有機ＥＬデバイス製造装置を例に図面を用いて説明する。有機ＥＬデバイス製造装置は、単に発行材料層（ＥＬ層）を形成し電極で挟むだけの構造ではなく、陽極の上に正孔注入層や輸送層、陰極の上に電子注入層や輸送層など様々な材料が薄膜としてなる多層構造を形成する。図１はその製造装置の一例を示したものである。
【００１５】
本実施形態における有機ＥＬデバイス製造装置１００は、大別して処理対象の基板６を搬入するロードクラスタ１３、基板６を処理する４つのクラスタ（Ａ〜Ｄ）、各クラスタ間又はクラスタとロードクラスタ１３あるいは次工程（封止工程）との間に設置された５つの受渡室１４から構成されている。本実施形態では、基板の蒸着面を上面にして搬送し、蒸着するときに基板を立てて蒸着する。
【００１６】
ロードクラスタ１３は、前後に真空を維持するためにゲート弁１０を有するロードロック室１３Ｒとロードロック室１３Ｒから基板を受取り、旋回して受渡室１４ａに基板６を搬入する搬送ロボット１５Ｒからなる。各ロードロック室１３Ｒ及び各受渡室１４は前後にゲート弁１０を有し、当該ゲート弁１０の開閉を制御し真空を維持しながらロードクラスタ１３あるいは次のクラスタ等へ基板を受渡する。
【００１７】
各クラスタ（Ａ〜Ｄ）は、一台の搬送ロボット１５を有する搬送チャンバ２と、搬送ロボット１５から基板を受取り、所定の処理をする図面上で上下に配置された２つの処理チャンバ１（第１の添え字ａ〜ｄはクラスタを示し、第２の添え字ｕ、ｄは上側下側を示す）を有する。搬送チャンバ２と処理チャンバ１の間にはゲート弁１０を設けている。
【００１８】
図１の引出し図に示すように、本実施形態では蒸着処理する処理チャンバ１に隣接して、その隣接部に真空隔離弁、例えばゲート弁１０Ｂを介してマスク交換チャンバ５を設けている。マスク交換チャンバ５は少なくともマスク交換時に処理チャンバ１と同じ真空度を維持できるチャンバである。例えば、図１の引出し図に示す、マスク交換チャンバ５ｂｄは、真空蒸着チャンバ１ａｄのＬラインと真空蒸着チャンバ１ｂｄのＲラインのマスク８１の交換を担当する。
【００１９】
処理チャンバ１の構成は処理内容によって異なるが、蒸着材料である発光材料を真空中で蒸着しＥＬ層を形成する真空蒸着チャンバ１ｂｕを例にとって説明する。図２は、搬送チャンバ２ｂと真空蒸着チャンバ１ｂｕの構成の模式図と動作説明図である。図２における搬送ロボット１５は、全体を上下に移動可能（矢印１５３参照）で、左右に旋回可能なリンク構造のアーム１５１を有し、その先端には基板搬送用の櫛歯状ハンド１５２を有する。
【００２０】
本実施形態の処理の基本的な考え方は、図２に示すように、１台の真空蒸着チャンバに処理ラインを２つ設け、一方のライン（例えばＲライン）で蒸着している間に、他方のＬラインでは基板を搬出入し、基板６とマスク８１とのアライメントをして蒸着する準備を完了させることである。この処理を交互に行なうことによって、基板に蒸着させずに無駄に蒸発している時間を減少させることができる。
【００２１】
上記を実現するために、真空蒸着チャンバ１ｂｕは、基板６とマスクの位置合せを行い、基板６の必要な部分に蒸着させるアライメント部８と、搬送ロボット１５と基板の受渡しを行い、蒸着部７へ基板６を移動させる処理受渡部９とを右側Ｒラインと左側Ｌラインとに２系統設け、その２系統のライン間を移動し、発光材料を蒸発させて基板６に蒸着させる蒸着部７を有している。
【００２２】
そこで、まず、処理受渡部９を説明する。処理受渡部９は、搬送ロボット１５の櫛歯状ハンド１５２と干渉することなく基板６を受渡し可能で、基板６を固定する手段９４を有する櫛歯状ハンド９１と、前記櫛歯状ハンド９１を旋回させて基板６を直立させアライメント部８に移動させるハンド旋回駆動手段９２を有する。基板６を固定する手段９４としては、真空中であることを考慮して静電吸着や機械的クランプ等の手段を用いる。
【００２３】
蒸着部７は、蒸発源７１をレール上に沿って上下方向に移動させる上下駆動手段７６、蒸発源７１をレール７５上に沿って左右のアライメント部間を移動する左右駆動ベース７８を有する。蒸発源７１は内部に蒸着材料である発光材料を有し、前記蒸着材料を加熱制御（図示せず）することによって安定した蒸発速度が得られ、図２の引出し図に示すように、蒸発源７１に並んだ複数の穴７３から噴射する構造となっている。必要によっては、蒸着膜の特性を向上させるために添加剤も同時に加熱して蒸着する。この場合、蒸発源と一対若しくは複数の蒸発源と上下に平行に並べて蒸着する。
【００２４】
アライメント部の一実施形態を図３に示す。真空チャンバの壁やゲート弁を省略している。アライメント部８は、マスク８１、マスク８１を固定するアライメントベース８２、アライメントを行なうためにアライメントベースを移動させるアアライメント駆動部８３とアライメント従動部８４、アライメントマークを検出するアライメント光学系８５、マスクを、後述するマスク交換チャンバ５へ移動させる処理搬入出駆動機構８６及び、これらを制御しデータ処理する図１に示す制御装置２０（図１参照）を有する。
【００２５】
次に、本実施形態におけるアライメント方法を簡単に説明する前に、図４に示す本実施形態で用いるマスク８１の一例を説明する。マスク８１は大別してマスク部８１Ｍとマスク部を支持するフレーム８１Ｆからなる。引出し図に示すように、マスク部８１Ｍには基板６に蒸着する部分に対応した箇所に開口部８１ｈを有する。本例では赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光材料を蒸着するマスクのうち赤に対応する開口部を示している。マスクの寸法は基板の大型化に伴い２０００ｍｍ×２０００ｍｍにもなり、その重量も３００ｋｇ超にも及ぶ。その窓の大きさは色によって異なるが平均して幅３０μｍ、高さ１５０μｍ程度である。マスク８１Ｍの厚さは５０μｍ程度であり、今後さらに薄くなる傾向がある。また、マスク部と基板にはそれぞれ対応した位置にアライメントマーク８１ｍ、６ｍが複数設けられている。両者のアライメントマークが所定の位置関係になるように、基板またはマスクを動かしアライメントする。以下の説明する実施形態ではマスクを動かしてアライメントする例である。
【００２６】
以下、本実施形態におけるアライメント方法を簡単に説明する。アライメントベース８２は、その四隅近くであって、上部に２ヶ所８１a、８１b、その２ヶ所のそれぞれの下に設けられた８１ｃ、８１dの計４ヶ所の回転支持部により回転可能に支持されている。
【００２７】
図３に示す４箇所に設けられたアライメント光学系８５により基板中心における基板６とマスク８１の位置ズレ（ΔＸ、ΔＺ、θ）を検出する。この結果に基づいて、アライメントベース８２上部に設けた回転支持部８１ｂを示すＸ方向、Ｚ方向に、同じく上部に設けた回転支持部８１ａをＺ方向に移動させて、前記位置ズレを解消しアライメントする。このとき、アライメントベース８２の上記移動にともない、回転支持部８１ａはＸ方向に、アライメントベース８２下部に設けた回転支持部８１ｃ、８１dはＸ及びＺ方向に従動的に移動する。回転支持部８１ｂの駆動は、真空蒸着チャンバ１ｂuの上部壁１Ｔ上に設けられた駆動モータを有するアライメント駆動部８３Ｒ、回転支持部８１ａの駆動及び受動はアライメント駆動部８３Ｌ、及び回転支持部８１ｃ、８１ｄの従動は真空蒸着チャンバ１ｂuの下部壁１Ｙ下に設けられたアライメント従動部８４Ｒ、８４Ｌで行なう。
【００２８】
アライメントのための機構部８３は、シール部を介して大気側に、具体的には真空蒸着チャンバ１ｂｕの上部壁１Ｔ上、あるいは下部壁ＩＹ下に設けている。また、真空蒸着チャンバ1ｂｕ内に設けなければならないアライメント光学系８５のカメラ及び光源等は、大気部から真空側に突き出た凸部を設けて、その中に設けられている。
この結果、真空蒸着に悪影響を及ぼす粉塵等を真空内に持ち込まないようしており、また、このことによって保守性も向上できる。
なお、８７、８８は、以下説明するマスク搬入出機構３０の構成要素である。
【００２９】
次に、真空蒸着チャンバである処理チャンバ１とマスク交換チャンバ５との間を、マスク８１を搬入出する本実施形態であるマスク搬入出機構３０の概略構成とマスク搬入出の動作概念を、図５を用いて説明する。図５においては紛らわしさを避けるため、マスク搬入出搬送機構以外の部分は省略している。なお、動かない部分は常に実線で示している。
【００３０】
まず、マスク搬入出機構３０の概略構成を説明する。マスク搬入出送機構は、処理チャンバ１に設けられた処理マスク搬入出機構３１と、マスク交換チャンバ５に設けられた交換マスク搬入出機構３２とを有する。処理マスク搬入出機構３１と交換マスク搬入出機構３２とは、若干の複数の相違点を除いて同一構造を有するので、まず、処理マスク搬入出機構３１を説明する。
【００３１】
処理マスク搬入出機構３１は、マスク８１の上部に設けられたマスク搬入出をガイドする処理搬入出ガイド機構８０と、マスク８１の下部に設けられたマスク搬入出の際にマスク８１を移動させる処理搬入出駆動機構８６を有する。
【００３２】
処理搬入出ガイド機構８０は、アライメントベース８２に固定され、マスク８１の上部両端側を把持可能な一対の処理マスク把持部８７、８８を有する。一方の処理マスク把持部８７は、マスク８１を把持し、移動可能で左右に開閉可能な一種のクランプである処理マスク把持部８７ｈを有する処理移動マスク把持部である。他方のマスク把持部８８は、マスク８１を把持し、移動せず開閉可能なマスク把持部８８ｈを有する処理固定マスク把持部である。
また、処理搬入出ガイド機構８０は、処理移動マスク把持部８７と処理固定マスク把持部８８とに接続され、マスク把持部８７ｈが移動する２本の直動ガイド軸８９を有する。
【００３３】
処理搬入出駆動機構８６は、アライメントベース８２に固定された搬送レール８２ｒ上を、マスク８１をアライメントベース８２に沿って移動させ、マスク８１を把持している処理マスク把持部８７ｈを移動させる後述する機構を有する。
【００３４】
一方、交換マスク搬入出機構５０は、処理搬入出ガイド機構８０と処理搬入出駆動機構８６とに対して、ゲート弁１０Ｂの開口部１０ｋを中心に面対称に設けられた交換搬入出ガイド機構５０と交換搬入出駆動機構５６とを有する。即ち、交換搬入出ガイド機構５０は、交換移動マスク把持部５７が開口部１０ｋを挟んで遠い位置に、交換固定マスク把持部５８が、開口部１０ｋを挟んで近い位置に交換移動マスク把持部５７が設けられている。また、交換マスク搬入出機構５０は、処理搬入出ガイド機構８０と同様に２本の直動ガイド軸５９を有する。
さらに、また、交換搬入出ガイド機構５０、交換搬入出駆動機構５６及び搬送レール５２ｒは、アライメントベース８２と同形状を有するセットベース５２に固定されている。
【００３５】
上記説明では、交換搬入出ガイド機構５０を処理搬入出ガイド機構８０と面対称に設けたが、処理搬入出ガイド機構８０を右にシフトした状態に設けてもよい。また、交換搬入出駆動機構５６も、必ずしも処理搬入出駆動機構８６と面対称である必要がなく、図９で説明するように所定の条件を満足するように設ければよい。
【００３６】
次に、上述したマスク搬入出機構３０によるマスク８１の搬入出動作を図６を用いて説明する。図５は、左側の処理チャンバ１から右側のマスク交換チャンバ５へ搬出する状態推移を示している。実線は処理チャンバ１で搬送を開始した状態を、破線は開口部１０ｋを跨いだ状態を、一点鎖線はマスク交換チャンバ５へ搬出が完了する少し前の状態を示す。
【００３７】
まず、処理チャンバ１の真空度を維持するために、マスク交換チャンバ５を所定の真空状態にし、その後ゲート弁１０Ｂを開く（Ｓ１）。処理移動マスク把持部８７と処理固定マスク把持部８８は、蒸着時にアライメントベース８２に固定するためにマスク８１を把持しているので、Ｓ１後時又はＳ１と併行して、処理固定マスク把持部８８の把持を開放する（Ｓ２）。また同時に、マスク交換チャンバ５の交換移動マスク把持部５７と交換固定マスク把持部５８も開放する又は開放状態を確認し、交換移動マスク把持部５７を交換固定マスク把持部５８側に移動する（Ｓ３）。
【００３８】
次に、処理搬入出駆動機構８６を駆動し、交換移動マスク把持部５７がマスク８１を把持できる位置までマスク８１を移動し、図５で破線で示した状態にする（Ｓ４）。そして、マスク８１の駆動を交換搬入出駆動機構５６に移行させるために、処理移動マスク把持部８７の把持を解除すると共に、交換移動マスク把持部５７でマスク８１を把持する（Ｓ５）。その後、交換搬入出駆動機構５６を駆動し、マスク８１を一点鎖線に示す状態よりさらに右に移動させ、マスク交換チャンバ５に完全に搬出し、ゲート弁１０Ｂを閉じる（Ｓ６）。その後、交換固定マスク把持部５８でマスク８１を把持する（Ｓ７）。Ｓ８の動作が、交換固定マスク把持部５８の真空度を維持して行うことができれば、ゲート弁１０Ｂを閉じる必要がない。
【００３９】
次に、何らかの方法で、当該マスク８１と新たなマスクと交換する（Ｓ８）。Ｓ１からＳ６の動作において、処理チャンバ１とマスク交換チャンバ５の立場を入れ替えて、新たなマスクを処理チャンバに搬入する（Ｓ９）。
【００４０】
以上説明した本実施形態のマスク搬入出機構３０によれば、マスク上部側の保持を一種のクランプである処理マスク把持部８７で行うことによって、パーティクルの発生を抑えることができる。マスク上方からのパーティクルはガイドのみの為、従来のカバー取り付けによって対応可能である。この結果、高精度で成膜が可能な成膜装置又は成膜方法を提供できる。
【００４１】
また、以上説明した本実施形態のマスク搬入出機構３０によれば、処理搬入出ガイド機構８０及び交換搬入出ガイド機構５０で出搬入時のマスク８１の振れを防止し、搬送レール５２ｒ、８２ｒでマスク８１を支えることによって、確実に、処理チャンバ１と交換チャンバ５との間でマスク８１を搬入出できる。
さらに、以上説明した本実施形態のマスク搬入出機構によれば、マスク８１を処理チャンバ１に搬入した状態が、即アライメントベース８２に固定された状態になり、マスク８１を改めてマスク８１をアライメントベースに固定する機構が不要である。その結果、機構の複雑化を抑えたマスク搬入出機構を有する成膜装置又は成膜方法を提供できる。
【００４２】
次に、処理搬入出ガイド機構８０及び交換搬入出ガイド機構５０のより詳細な構成を説明する。なお、両機構は、共に対称性以外は同一構成を有するので、処理搬入出ガイド機構８０を代表して説明する。
【００４３】
図７は、図５に示す処理チャンバ１における処理搬入出ガイド機構８０をより詳細に示した図である。図８は、図７に示すマスク把持部８７ｈの開閉動作を伝達する処理開閉伝達部８７ｇの構成を示す図である。
【００４４】
まず、処理搬入出ガイド機構８０を構成する処理移動マスク把持部８７を説明する。処理移動マスク把持部８７は、開閉可能でマスク８１を把持する処理マスク把持部８７ｈと、把持体８７hbを駆動する駆動手段を内蔵した処理開閉駆動部８７ｄと、駆動手段の回転を前記一対の把持体に伝達する処理開閉伝達部８７ｇとを有する。処理マスク把持部８７ｈは、一対の把持体８７Lh、８７Rhを有し、その対向面には、真空中で使用可能な粘着性ゴム又は樹脂８７hhを有している。処理開閉駆動部８７ｄは、駆動手段として、例えばモータ８７dmを有し、アライメントベース８２に固定されている。
２本の直動ガイド軸８９（８９ｄ、８９ｇ）のうち一方の直動ガイド軸８９ｄは、モータ８７dmの回転軸に直結支持している。直動ガイド軸８９ｄと直動ガイドを構成する直動ベアリング８９dｂは、直動ガイド軸８９ｄに対して周方向の回転がロックされた状態で、処理開閉伝達部８７ｇに回転可能に取付られている。
他方の直動ガイド軸８９gは、処理開閉駆動部８７ｄに固定支持されている。直動ガイド軸８９ｇと直動ガイドを構成する直動ベアリング８９ｇｂは、把持体８７Lhの回転軸を支持するように、処理開閉伝達部８７ｇに固定されている。
【００４５】
処理開閉伝達部８７ｇは、図８に示すように、４個の歯車を有する。
駆動軸歯車８７gdは、直動ベアリング８９dｂに固定されている。従って、モータ８７dmの回転に伴い、直動ガイド軸８９ｄ、直動ベアリング８９dｂ及び駆動軸歯車８７gdは、一体に回転し、処理移動マスク把持部８７が移動しても、把持姿勢は維持できる。
左駆動軸歯車８７gLは、駆動軸歯車８７gdと契合し、その回転によって図面上左側の把持体８７Lhを矢印Ｌ方向に回転する。右駆動軸歯車８７gRは、回転方向調整歯車８７gmを介して駆動軸歯車８７gdと契合し、その回転によって図面上右側の把持体８７Rhを矢印Ｒ方向に回転する。
【００４６】
上述した処理移動マスク把持部８７は、モータ８７dmを駆動することによって、一対の把持体８７Lh、８７Rhでマスク８１をしっかりと把持できる。そして、処理移動マスク把持部８７は、マスク８１を把持した状態で、処理マスク把持部８７ｈと処理開閉伝達部８７ｇとを一体にして、２本の直動ガイド軸８９ｄ、８９ｇ上を移動させることができる。
【００４７】
一方、処理固定マスク把持部８８は、基本的には処理移動マスク把持部８７と同一構造を有するが、違う点は次の３点である。
第１に、処理開閉伝達部８８ｇは、処理開閉駆動部８８ｄに固定されている。従って、処理マスク把持部８８ｈは移動しない。
第２に、直動ガイド軸８９ｄは、処理開閉駆動部８８ｄに内蔵されたモータ８８dmの駆動軸に接続されていなく、処理開閉伝達部８８ｇに固定されたベアリング８９dａに回転可能に支持されている。
第３に、駆動軸歯車８８gdの回転軸は、モータ８８dmの駆動軸に接続されている。
【００４８】
上述した処理固定マスク把持部８８では、処理マスク把持部８７ｈと処理開閉伝達部８７ｇを移動させることなく、モータ８７dmを駆動することによって、単にマスク８１を把持又は解除させることができる。
【００４９】
その結果、処理固定マスク把持部８８は、基板６に蒸着するときは、処理移動マスク把持部８７と共に、マスク８１を把持し、マスク８１の交換時には、マスク８１の把持を解除し、マスク８１の搬入出を可能にすることができる。
【００５０】
なお、マスク交換チャンバ５では、処理する必要がないので、交換搬入出ガイド機構５０の交換固定マスク把持部５７は、処理固定マスク把持部８８のように必ずしも把持機能を有する必要がない。従って、その場合は、交換固定マスク把持部５７は、２本の直動ガイド軸８９ｄ、８９ｇを回転可能に支持する機構、直動ガイド軸支持部であればよい。
【００５１】
また、基板蒸着時にマスク８１を保持する機能を、処理搬入出ガイド機構８０に求めなければ、処理固定マスク把持部８８も把持機能を有する必要がなく、前述した直動ガイド軸支持部であればよい。その場合は、処理搬入出ガイド機構８０を、真空蒸着チャンバ内の他の構造部に固定してもよいし、また、真空蒸着チャンバ内に、マスク８１の上部側を保持するマスク上部側固定手段を設ける必要がある。マスク上部側固定手段としては、他のクランプ装置や電磁石を用いる手段等が考えられる。
【００５２】
さらに、上記説明では、直動ガイド軸と直動ベアリングとして、所謂リニアガイドを用いたがボールスプラインでもよい。
【００５３】
以上説明した実施形態によれば、把持体に真空内で使用可能なゴム、または樹脂を使用することでパーティクルの発生を抑えることができる。その結果、高精度で成膜が可能な成膜装置又は成膜方法を提供できる。
また、以上説明した実施形態によれば、把持体に真空内で使用可能なゴム、または樹脂を使用することで、確実にマスク８１を把持することができる。
【００５４】
次に、処理搬出駆動機構８６及び交換搬入出駆動機構５６のより詳細な構成及び動作を図９を用いて説明する。
【００５５】
図１の引出し図に示すように、本実施形態では蒸着処理する処理チャンバ１に隣接してゲート弁１０Ｂを介してマスク交換チャンバ５を設けている。マスク交換チャンバ５は少なくともマスク交換時に処理チャンバ１と同じ真空度を維持できるチャンバである。以下の説明では、図１の引出し図に示す、真空蒸着チャンバ１adのＬラインと真空蒸着チャンバ１bdのＲラインのマスク８１の交換を担当するマスク交換チャンバ５bdを例にとって説明する。
なお、真空蒸着チャンバ１adと真空蒸着チャンバ１bdのＬ、Ｒラインの呼び方は、図２に示す真空蒸着チャンバ１buのラインの呼び方とは上下反対になるので図上では逆になる。
【００５６】
ゲート弁１０bの両側には、処理搬出駆動機構８６及び交換搬入出駆動機構５６がある。各搬出駆動機構は、基本的には同じ構造を有しているので、図９においては煩雑さを避けるために符号を両機構に分散して記している。
【００５７】
両搬出駆動機構（５６、８６）は、マスク搬送駆動手段（交換搬送駆動部：５６Ｂ、処理搬送駆動部：８６Ｂ）と、マスク下部に設けられたマスク８１を搬送する複数のローラで形成あれた搬送レール（５２ｒ、８２ｒ）と、マスク下部に設けられ、マスクを載置固定して一体になって移動するマスク下部固定部８１ｋとを有する
マスク下部固定部８１ｋは、その底部側に、後述するピニオン（小歯車：５６ｇ、８６ｇ）が噛み合うラック８１rを有する。二つのマスク搬送部の駆動歯車であるピニオンの間隔はマスク８１の横長ＬＳより短い間隔ＬＤになるように配置されている。従って、ＬＳ＞ＬＤであるから、少なくとも一方のピニオンがラック８１ｒと噛み合うので、前記２つのピニオンを協調して制御することでマスクを前後進させることができる。
また、マスク下部固定部８１ｋは、引出し図に示すように、ラック側とは反対側のベースにピニオンと協調してマスク８１を挟みながら搬送させる複数のローラ５６ｄｒが設けられている。さらに、前記マスク下部固定部８１ｋには、マスク８１を前記マスク下部固定部８１ｋに着脱可能に且つ確実に固定するために、マスク下部に設けた三角錐状の突起物が納まる三角錐状の凹部（図示せず）が複数設けてある。
【００５８】
搬送レール（５２ｒ、８２ｒ）は、ラック８１ｒがあってもマスクをスムーズに搬送できるように、引出し図に示すようにＨ型の形状を有する。また、前記搬送レール８２ｒ、５２ｒは、真空蒸着に悪影響を及ぼすガスを低減するために、ローグリースベアリングを使用している。
【００５９】
処理搬送駆動部８６Ｂは、図９に示すように、大気側であるチャンバ１の下部壁１Ｙ下に設けたチャンバ搬送駆動モータ８６ｍ、マスク８１のラック８１ｒに噛み合うピニオン８６g及び真空シールするシール部８６sを有する。また、処理搬送駆動部８６Ｂは、回転軸を９０度変換するための２つの傘歯車８６ｋ１，８６ｋ２、歯車支持体８６ｈ及び真空シールするシール部８６sを有する。
上記実施形態では、搬送レール５２ｒ、８２ｒとしてローラ状のものを用いたが、直動ガイドレールを用いてよい。
【００６０】
上記実施形態では処理チャンバ搬送駆動部８６Ｂのシール部８６ｓを搬送駆動モータ８６ｍと傘歯車８６ｋ１の間に設けたが、処理チャンバ１の下壁１Ｙから突出た筒状体に傘歯車収納部を設け、傘歯車収納部とピニオンの間に真空シール例えば磁性流体シールを設けてもよい。この場合は、その機構の多くが、アライメント機構部８３と同様にシール部を介して大気側に設けられており、真空蒸着に悪影響及ぼす粉塵等を真空内に持ち込まないようにできる。
交換搬入出駆動機構５６も処理搬出駆動機構８６と同様な構成を有している。
【００６１】
マスク８１がアライメントベース８２の所望の位置にセットされたかどうかは、本実施形態では、アライメント光学系８５を利用する。図４に示すようにアライメントは基板６及びマスク８１に設けたアライメントマーク６ｍ、８１ｍが重なるように制御する。そこで、両アライメントマーク６ｍ、８１ｍがアライメント光学系８５のカメラに共に撮像されればセットされたと判断する。勿論、マスク上部固定部８２uの端部にスイッチ等のセンサを設けてもよい。
【００６２】
本実施形態によれば、真空蒸着チャンバなどの処理チャンバ１とマスク交換チャンバ５に間にあるゲート弁１０Ｂの両側に、マスクに保持するマスク下部固定部をローラで支持する簡単な機構で、確実にマスクを移動でき、搬入後、ゲート弁１０Ｂを閉じることで真空蒸着チャンバなどの処理チャンバ１をマスク交換チャンバ５から完全に分離できる。
【符号の説明】
【００６３】
１：処理チャンバ（真空蒸着チャンバ）    ２：搬送チャンバ
５：マスク交換チャンバ                  ６：基板
７：蒸着部                              ８：アライメント部
１０、１０Ｂ：ゲート弁                  ２０：制御装置
３０：マスク搬入出機構                  ３１：処理マスク搬入出機構    
３２：交換マスク搬入出機構              ５０：交換搬入出ガイド機構
５２：セットベース                      ５２ｒ：搬送レール
５６：交換搬入出駆動機構                ５６Ｂ：交換搬送駆動部
５７：交換移動マスク把持部              ５７ｄ、５８ｄ：交換開閉駆動部
５７ｈ、５８ｈ：交換マスク把持部        ５７ｇ、５８ｇ：交換開閉伝達部
５８：交換固定マスク把持部              ５９：直動ガイド軸
７１：蒸着源                            ８０：処理搬入出ガイド機構
８１：マスク                            ８１ｋ：マスク下部固定部
８２：アライメントベース                ８２ｒ：搬送レール
８６：処理搬入出駆動機構                ８６Ｂ：処理搬送駆動部
８７：処理移動マスク把持部              ８７hh：粘着性ゴム又は樹脂
８７ｄ、８８ｄ：処理開閉駆動部          ８７ｈ、８８ｈ：処理マスク把持部
８７ｇ、８８ｇ：処理開閉伝達部          ８８：処理固定マスク把持部
８９：直動ガイド軸                      １００：有機ＥＬデバイス製造装置
【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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