WO2025033023A1 - Substrate support unit, transfer device, film deposition device, film deposition method, and electronic device manufacturing method - Google Patents
Substrate support unit, transfer device, film deposition device, film deposition method, and electronic device manufacturing methodDownload PDFInfo
- Publication number
- WO2025033023A1 WO2025033023A1PCT/JP2024/023758JP2024023758WWO2025033023A1WO 2025033023 A1WO2025033023 A1WO 2025033023A1JP 2024023758 WJP2024023758 WJP 2024023758WWO 2025033023 A1WO2025033023 A1WO 2025033023A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- substrate
- unit
- mask
- support unit
- support
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
- C23C14/50—Substrate holders
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/10—Deposition of organic active material
- H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
Definitions
- the present inventionrelates to a substrate support unit, a transfer device, a film forming device, a film forming method, and a method for manufacturing an electronic device.
- a film of a deposition materialis formed on a substrate using a mask.
- the mask and substrateare aligned and then superimposed.
- a method for superimposing the substrate and mask and maintaining them in a flat statea method in which the substrate is placed on the mask and then sandwiched between a magnet plate and the mask by magnetic force (Patent Document 1) and a method in which an electrostatic chuck is used to temporarily hold the substrate in a flat state on the electrostatic chuck (Patent Document 2) have been proposed.
- the film thicknessis measured after film formation is completed.
- the substratemay bend due to its own weight, but it needs to be flat when depositing the film or measuring the film thickness. When removing the bending, it is necessary to prevent excessive load from being applied to the substrate or for it to become misaligned.
- the present inventionprovides a technology that can smoothly eliminate bending of the substrate.
- a substrate support unit for supporting a substrateA first support portion that supports a first peripheral portion of the substrate; a second support portion that supports a second peripheral portion of the substrate opposite to the first peripheral portion, the first support portion includes a first restricting means for restricting the displacement of the first peripheral portion in an inward direction of the substrate more than the displacement of the first peripheral portion in an outward direction of the substrate; A substrate support unit is provided.
- the present inventionprovides technology that can smoothly eliminate bending of the substrate.
- FIG. 1Schematic diagram of a part of a manufacturing line for electronic devices.
- FIG. 1is a schematic diagram of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 3is an explanatory diagram of the operation of the film forming apparatus of FIG. 2 .
- 3is an explanatory diagram of the operation of the film forming apparatus of FIG. 2 .
- 3is an explanatory diagram of the operation of the film forming apparatus of FIG. 2 .
- An illustration of the regulatory mechanismAn illustration of the regulatory mechanism.
- FIG. 13is an illustration of another regulatory mechanism.
- FIG. 8Bis an explanatory diagram of the regulating mechanism of FIG. 8A.
- FIG. 8Bis an explanatory diagram of the regulating mechanism of FIG. 8A.
- FIG. 9Bis an explanatory diagram of the regulating mechanism of FIG. 9A.
- FIG. 9Bis an explanatory diagram of the regulating mechanism of FIG. 9A.
- FIG. 13is a diagram showing an example of application of a regulating mechanism to another film forming apparatus.
- FIG. 10Bis a diagram showing an application example of FIG. 10A.
- FIG. 10Bis a diagram showing an application example of FIG. 10A.
- 13A to 13Care diagrams showing other application examples of the substrate supporting unit.
- FIG. 11Bis a diagram showing an application example of FIG. 11A.
- FIG. 1is an overall view of an organic EL display device.
- FIG. 2is a diagram showing a cross-sectional structure of one pixel.
- First Embodiment ⁇ Electronic device manufacturing line> 1is a schematic diagram showing a part of the configuration of a manufacturing line for electronic devices to which the film forming apparatus of the present invention can be applied.
- the manufacturing line in FIG. 1is used, for example, for manufacturing display panels for organic EL display devices for smartphones. Rectangular substrates 100 are sequentially transported to a film forming block 301, and an organic EL film is formed on the substrates 100.
- a plurality of deposition chambers 303a to 303d in which deposition processing is performed on the substrate 100, and a mask storage chamber 305 in which masks before and after use are storedare arranged around a transfer chamber 302 that has an octagonal shape in a plan view.
- a transfer robot 302a that transfers the substrate 100is arranged in the transfer chamber 302.
- the transfer robot 302aincludes a hand that holds the substrate 100 and a multi-joint arm that moves the hand horizontally.
- the deposition block 301is a cluster-type deposition unit in which a plurality of deposition chambers 303a to 303d are arranged to surround the transfer robot 302a.
- the deposition chambers 303a to 303dare collectively referred to or when no distinction is made, they are referred to as deposition chambers 303.
- a buffer chamber 306, a swirl chamber 307, and a delivery chamber 308are disposed upstream and downstream of the deposition block 301, respectively.
- each chamberis maintained in a vacuum state.
- the manufacturing line according to this embodimenthas multiple deposition blocks 301, which are connected by a connection device composed of a buffer chamber 306, a swirl chamber 307, and a delivery chamber 308.
- the configuration of the connection deviceis not limited to this, and may be composed of only the buffer chamber 306 or the delivery chamber 308, for example.
- the transport robot 302atransports the substrate 100 from the upstream delivery chamber 308 to the transport chamber 302, transports the substrate 100 between the deposition chambers 303, transports the mask between the mask storage chamber 305 and the deposition chamber 303, and transports the substrate 100 from the transport chamber 302 to the downstream buffer chamber 306.
- the buffer chamber 306is a chamber for temporarily storing the substrates 100 depending on the operating status of the production line.
- the buffer chamber 306is provided with a substrate storage shelf, also called a cassette, and a lifting mechanism.
- the substrate storage shelfhas a multi-tier structure capable of storing multiple substrates 100 while maintaining the horizontal state in which the surface to be processed (surface to be film-formed) of the substrates 100 faces downward in the direction of gravity.
- the lifting mechanismraises and lowers the substrate storage shelf to align the tier where the substrates 100 are loaded or unloaded with the transport position. This allows multiple substrates 100 to be temporarily stored and retained in the buffer chamber 306.
- the swirl chamber 307is equipped with a device for changing the orientation of the substrate 100.
- the orientation of the substrate 100is rotated 180 degrees by a transport robot provided in the swirl chamber 307.
- the transport robot provided in the swirl chamber 307rotates 180 degrees while supporting the substrate 100 received in the buffer chamber 306 and delivers it to the delivery chamber 308, so that the front end and the rear end of the substrate are swapped between the buffer chamber 306 and the delivery chamber 308.
- the orientation of the substrate 100 when it is brought into the deposition chamber 303is the same in each deposition block 301, so that the scanning direction of the deposition on the substrate 100 and the orientation of the mask can be aligned in each deposition block 301.
- the orientation of the mask installed in the mask storage chamber 305 in each deposition block 301can be aligned, simplifying mask management and improving usability.
- the control system of the manufacturing lineincludes a higher-level device 300 that controls the entire line as a host computer, and control devices 14a-14d, 309, and 310 that control each component, and these can communicate via a wired or wireless communication line 300a.
- the control devices 14a-14dare provided corresponding to the deposition chambers 303a-303d, and control the deposition device 1 described below. Note that when the control devices 14a-14d are referred to collectively or when no distinction is made, they are referred to as control device 14.
- the control device 309controls the transport robot 302a.
- the control device 310controls the devices in the swirl chamber 307.
- the higher-level device 300transmits information about the substrate 100 and instructions such as transport timing to each of the control devices 14, 309, and 310, and each of the control devices 14, 309, and 310 controls each component based on the received instructions.
- FIG. 2is a schematic diagram of a film forming apparatus 1 according to an embodiment.
- the film forming apparatus 1 provided in the film forming chamber 303is an apparatus for forming a film of a deposition material on a substrate 100, and forms a thin film of the deposition material in a predetermined pattern on the substrate 100 using a mask 101.
- the material of the substrate 100 on which a film is formed in the film forming apparatus 1can be appropriately selected from materials such as glass, resin, and metal, and a resin layer such as polyimide formed on glass is preferably used.
- the deposition materialis an organic material, an inorganic material (metal, metal oxide, etc.), and the like.
- the film forming apparatus 1can be applied to a manufacturing apparatus for manufacturing electronic devices such as display devices (flat panel displays, etc.), thin-film solar cells, and organic photoelectric conversion elements (organic thin-film imaging elements), and optical members, and is particularly applicable to a manufacturing apparatus for manufacturing organic EL panels.
- a manufacturing apparatus for manufacturing electronic devicessuch as display devices (flat panel displays, etc.), thin-film solar cells, and organic photoelectric conversion elements (organic thin-film imaging elements), and optical members, and is particularly applicable to a manufacturing apparatus for manufacturing organic EL panels.
- an examplewill be described in which the film forming apparatus 1 forms a film on the substrate 100 by vacuum deposition, but the present invention is not limited thereto, and various film forming methods such as sputtering and CVD can be applied.
- arrow Zindicates the vertical direction (gravity direction)
- arrows X and Yindicate horizontal directions that are perpendicular to each other.
- the film forming apparatus 1has a box-shaped vacuum chamber 3 (sometimes simply referred to as chamber 3) capable of maintaining a vacuum inside.
- the internal space 3a of the vacuum chamber 3is maintained in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
- the vacuum chamber 3is connected to a vacuum pump (not shown).
- vacuumrefers to a state filled with gas at a pressure lower than atmospheric pressure, in other words, a reduced pressure state.
- a substrate support unit 6that supports the substrate 100 in a horizontal position
- a mask table 5that supports the mask 101
- a deposition unit 4that supports the mask 101
- a plate unit 9that supports the adsorption unit 15 are arranged.
- the mask 101is a metal mask having an opening pattern corresponding to the thin film pattern to be formed on the substrate 100, and is placed on the mask table 5.
- the mask table 5can be replaced with other means for fixing the mask 101 in a predetermined position.
- the mask 101may be a mask having a structure in which a mask foil having a thickness of several ⁇ m to several tens of ⁇ m is welded to a frame-shaped mask frame.
- the material of the mask 101is not particularly limited, but it is preferable to use a metal with a small thermal expansion coefficient such as Invar material.
- the film formation processis performed with the substrate 100 placed on the mask 101 and the substrate 100 and the mask 101 overlapping each other.
- the plate unit 9includes a cooling plate 90 and a magnet plate 91.
- the cooling plate 90is suspended below the magnet plate 91 via a support 92 so as to be displaceable in the Z direction relative to the magnet plate 91.
- the cooling plate 90has a function of cooling the substrate 100 adsorbed to the adsorption unit 15 during film formation by contacting the adsorption unit 15 described later.
- the cooling plate 90is not limited to a type that is equipped with a water cooling mechanism or the like and actively cools the substrate 100, and may be a plate-like member that does not have a water cooling mechanism or the like but removes heat from the substrate 100 by contacting the adsorption unit 15.
- the magnet plate 91is a plate that attracts the mask 101 by magnetic force, and is placed on the upper surface of the substrate 100 to improve the adhesion between the substrate 100 and the mask 101 during film formation.
- the cooling plate 90 and the magnet plate 91may be omitted as appropriate.
- the cooling plate 90may not be necessary.
- the suction unit 15suctions the mask 101, the magnet plate 91 may not be necessary.
- the deposition unit 4is composed of a heater, a shutter, an evaporation source drive mechanism, an evaporation rate monitor, etc., and is an evaporation source that deposits an evaporation material onto the substrate 100. More specifically, in this embodiment, the deposition unit 4 is a linear evaporation source in which multiple nozzles (not shown) are arranged in the X direction, and the evaporation material is emitted from each nozzle. For example, the linear evaporation source is moved back and forth in the Y direction (depth direction of the device) by an evaporation source moving mechanism (not shown). In this embodiment, the deposition unit 4 is provided in the same vacuum chamber 3 as the alignment device 2 described later.
- the film forming apparatus 1includes an alignment device 2 that aligns a substrate 100 and a mask 101.
- the alignment device 2includes a substrate supporting unit 6, a suction unit 15, a position adjustment unit 20, a distance adjustment unit 24, measurement units 7 and 8, etc. Each component of the alignment device will be described below.
- the alignment apparatus 2includes a substrate supporting unit 6 that supports the peripheral portion of the substrate 100.
- the substrate supporting unit 6includes a base portion 61 that is a rectangular frame.
- the base portion 61includes beam portions 61L, 61R that extend in the Y direction.
- the beam portions 61L, 61Rextend parallel to each other and spaced apart from each other in the X direction.
- the base portion 61is provided with a plurality of support portions that protrude inward from the base portion 61.
- the substrate 100is placed on the plurality of support portions.
- the multiple support partsinclude multiple support parts 62L and multiple support parts 62R.
- the multiple support parts 62Lare arranged in the Y direction and supported by the beam part 61L.
- the multiple support parts 62Rare arranged in the Y direction and supported by the beam part 61R.
- One peripheral part in the X direction of the substrate 100is placed on the multiple support parts 62L, and the other peripheral part in the X direction (the peripheral part at the opposite side to the one peripheral part) is placed on the multiple support parts 62R.
- the base portion 61is suspended from a number of support shafts 63.
- the support shafts 63extend in the Z direction and are moved in the Z direction by actuators 64 mounted on the lifting plate 25.
- the actuators 64are operated to move the substrate support unit 6, and the substrate 100 supported by the substrate support unit 6 is transferred to the destination.
- the substrate support unit 6, the number of support shafts 63, and the actuators 64constitute a transfer device TA that transfers the substrate 100.
- the alignment device 2is provided inside the vacuum chamber 3, and includes a suction unit 15 capable of suctioning the substrate 100.
- the suction unit 15is provided between the substrate support unit 6 and the plate unit 9, and is suspended by a plurality of support shafts 27.
- the support shafts 27extend in the Z direction and are movable in the Z direction.
- the support shafts 27support the suction unit 15 at their lower ends and are fixed to the lift plate 25 at their upper ends.
- the suction unit 15is an electrostatic chuck that suctions the substrate 100 by electrostatic force.
- the suction unit 15has a structure in which an electric circuit such as a metal electrode is embedded inside a matrix (also called a base) made of a ceramic material.
- a positive (+) and negative (-) voltageis applied to the metal electrodes arranged in the electrode arrangement area 151, a polarized charge is induced in the substrate 100 through the ceramic matrix, and the substrate 100 is fixed to the suction surface (lower surface) of the suction unit 15 by the electrostatic attraction (electrostatic force) between the substrate 100 and the suction unit 15.
- the suction unit 15may be an adhesive chuck (PSC: Physical Sticky Chuck) that has physical adhesion on its surface.
- the alignment device 2includes a position adjustment unit 20 that adjusts the relative position between the substrate 100, the peripheral portion of which is supported by the substrate support unit 6, or the substrate 100, which is adsorbed by the adsorption unit 15, and the mask 101.
- the position adjustment unit 20adjusts the relative position of the substrate 100 with respect to the mask 101 by displacing the substrate support unit 6 or the adsorption unit 15 on the XY plane. That is, the position adjustment unit 20 can also be said to be a unit that adjusts the horizontal positions of the mask 101 and the substrate 100.
- the position adjustment unit 20can displace the substrate support unit 6 in the rotational directions around the axes in the X direction, Y direction, and Z direction.
- the position of the mask 101is fixed, and the substrate 100 is displaced to adjust their relative positions, but the mask 101 may be displaced to adjust the relative positions, or both the substrate 100 and the mask 101 may be displaced.
- the position adjustment unit 20comprises a fixed plate 21, a movable plate 22, and a number of actuators M arranged between these plates.
- the fixed plate 21is fixed onto the upper wall portion 30 of the vacuum chamber 3.
- a frame-shaped stand 23is mounted on the movable plate 22, and a distance adjustment unit 24 and the like are supported on the stand 23.
- the actuator Mdisplaces the movable plate 22 horizontally relative to the fixed plate 21, the stand 23 and the components supported by the stand 23 are displaced integrally.
- the multiple actuators Mmay include, for example, an actuator capable of displacing the movable plate 21 in the X direction and an actuator capable of displacing the movable plate 22 in the Y direction, and by controlling the amount of movement of these actuators, the movable plate 22 may be displaced in rotational directions around the X, Y, and Z axes.
- the multiple actuators Mmay include a motor as a drive source and a mechanism such as a ball screw mechanism that converts the driving force of the motor into linear motion.
- the distance adjustment unit 24is a lifting unit that adjusts the distance between the suction unit 15 and the substrate support unit 6 and the mask 101 on the mask table 5 by raising and lowering them, and moves the substrate 100 and the mask 101 closer to each other and farther apart in the thickness direction (Z direction) of the substrate 100. In other words, the distance adjustment unit 24 moves the substrate 100 and the mask 101 closer to each other in the direction in which they are superimposed, and moves them apart in the opposite direction.
- the "distance" adjusted by the distance adjustment unit 24is the so-called vertical distance, and the distance adjustment unit can also be said to be a unit that adjusts the vertical positions of the mask 101 and the substrate 100.
- the distance adjustment unit 24is equipped with a lifting plate 25.
- a guide rail 23a extending in the Z directionis formed on the side of the stand 23, and the lifting plate 25 can be freely raised and lowered in the Z direction along the guide rail 23a.
- the lift plate 25supports the suction unit 15 via multiple support shafts 27. When the lift plate 25 rises and falls, the suction unit 15 rises and falls accordingly. In other words, the lift plate 25 supports multiple support shafts 27 that support the suction unit 15, and when the lift plate 25 rises and falls, the multiple support shafts 27 rise and fall in sync, and the suction unit 15 rises and falls while maintaining its parallelism.
- the lift plate 25also supports the substrate support unit 6 via multiple actuators 64 and multiple support shafts 63.
- the actuators 64also move the support shafts 63 in the Z direction, causing the substrate support unit 6 to rise and fall.
- the actuators 64are, for example, electric cylinders equipped with a motor and a ball screw mechanism.
- the distance adjustment unit 24includes a motor 26 supported by the stand 23, and a ball screw mechanism 26a as a transmission mechanism driven by the motor 26.
- the ball screw mechanism 26aincludes a ball screw shaft extending in the Z direction and a ball nut fixed to the lifting plate 25.
- the lifting plate 25can be raised and lowered in the Z direction by rotating the ball screw shaft and switching the direction of rotation.
- the amount of lifting of the lifting plate 25can be controlled, for example, from the detection results of a sensor such as a rotary encoder that detects the amount of rotation of the motor 26. This makes it possible to control the position in the Z direction of the suction unit 15 that suctions and supports the substrate 100, and to control the contact and separation between the substrate 100 and the mask 101.
- the distance adjustment unit in this embodimentfixes the position of the mask table 5 and moves the substrate support unit 6 and the suction unit 15 to adjust the distance between them in the Z direction, but this is not limited to this.
- the positions of the substrate support unit 6 or the suction unit 15may be fixed and the mask table 5 may be moved to adjust them, or the substrate support unit 6, suction unit 15, and mask table 5 may each be moved to adjust the distance between them.
- the lifting mechanism of the plate unit 9will now be described.
- the magnet plate 91 of the plate unit 9is connected to a lifting plate 94 via a plurality of support shafts 93.
- the lifting plate 94is lifted and lowered by a motor 95 and a ball screw mechanism 95a which is a transmission mechanism for the driving force of the motor 95.
- the motor 95is supported by the stand 23.
- the aforementioned support shafts 27, 63, and 93pass through openings in the upper wall portion 30 of the chamber 3 and extend into the interior of the chamber 3.
- an airtight membersuch as a bellows is provided in the opening of the upper wall portion 30.
- the alignment device 2includes measurement units 7 and 8 that measure the positional deviation between the substrate 100, the peripheral portion of which is supported by the substrate support unit 6, and the mask 101.
- FIG. 3is an explanatory diagram of the measurement units 7 and 8, and shows the measurement mode of the positional deviation between the substrate 100 and the mask 101.
- the measurement units 7 and 8 in this embodimentare both imaging devices (cameras) that capture images.
- the measurement units 7 and 8are disposed above the upper wall portion 30, and can capture an image of the inside of the vacuum chamber 3 through a window portion (not shown) formed in the upper wall portion 30.
- the suction unit 15has a plurality of openings formed therein for the measurement units 7 and 8 to capture images of the alignment marks of the substrate 100 and the mask 101.
- Substrate 100has substrate rough alignment mark 100a and substrate fine alignment mark 100b formed thereon, and mask 101 has mask rough alignment mark 101a and mask fine mark 101b formed thereon.
- substrate rough alignment mark 100awill be referred to as substrate rough mark 100a
- substrate fine alignment mark 100bwill be referred to as substrate fine mark 100b
- bothwill be collectively referred to as substrate marks.
- mask rough alignment mark 101awill be referred to as mask rough mark 101a
- mask fine alignment mark 101bwill be referred to as mask fine mark 101b, and both will be collectively referred to as mask marks.
- the substrate rough mark 100ais formed in the center of the short side of the substrate 100.
- the substrate fine mark 100bis formed at the four corners of the substrate 100.
- the mask rough mark 101ais formed in the center of the short side of the mask 101 in correspondence with the substrate rough mark 100a.
- the mask fine mark 101bis formed at the four corners of the mask 101 in correspondence with the substrate fine mark 100b.
- the measurement units 8are provided to capture images of each pair (four pairs in this embodiment) of corresponding substrate fine marks 100b and mask fine marks 101b.
- the measurement units 8are high-magnification CCD cameras (fine cameras) with a relatively narrow field of view but high resolution (e.g., on the order of a few ⁇ m), and measure the positional misalignment between the substrate 100 and mask 101 with high precision.
- One measurement unit 7is provided to capture images of each pair (two pairs in this embodiment) of corresponding substrate rough marks 100a and mask rough marks 101a.
- the measurement unit 7is a low-magnification CCD camera (rough camera) with a relatively wide field of view but low resolution, and measures the rough positional deviation between the substrate 100 and the mask 101.
- CCD camerarough camera
- FIG. 3a configuration is shown in which two sets of substrate rough marks 100a and mask rough marks 101a are imaged together by one measurement unit 7, but this is not limited to this.
- two measurement units 7may be provided at positions corresponding to each set so as to image each set of substrate rough marks 100a and mask rough marks 101a.
- the control device 14is an electronic circuit that controls the entire film forming apparatus 1.
- the control device 14includes, for example, a processing unit, a storage unit, an input/output interface (I/O), and a communication unit.
- the processing unitis a processor represented by a CPU, and controls the film forming apparatus 1 by executing a program stored in the storage unit.
- the storage unitis a storage device such as a ROM, a RAM, or a HDD, and stores various control information in addition to the program executed by the processing unit.
- the input/output interfaceis an interface that transmits and receives signals between the processing unit and an external device.
- the communication unitis a communication device that communicates with the upper device 300 or other control devices 14, 309, 310, etc. via a communication line 300a.
- Fig. 2shows a state after the substrate 100 is carried into the film forming apparatus 1 by the transport robot 302a and the transport robot 302a has retreated. Subsequent operations will now be described with reference to Figs. 4 to 6.
- State ST41 in Figure 4illustrates an example of the operation of adsorbing the substrate 100 to the suction unit 15.
- the substrate support unit 6is raised by driving each actuator 64, and the substrate 100 is brought into close contact with the lower surface of the suction unit 15.
- the substrate 100is adsorbed to the suction unit 15 by driving the suction unit 15. In this way, the substrate 100 is transferred between the substrate support unit 6 and the suction unit 15.
- the substrate 100is supported at its peripheral portion by the substrate support unit 6.
- the substrate 100is bent due to its own weight, causing its central portion to be convex downward ( Figure 2).
- Figure 2When transferring the substrate 100 from the substrate support unit 6 to the suction unit 15, the suction force of the central portion of the suction unit 15 is exerted first, and then the suction force of the peripheral portion of the suction unit 15 is exerted.
- the substrate 100can be adsorbed to the suction unit 15 in a flat state, eliminating the bending of the substrate 100.
- the motor 26is driven to lower the lift plate 25, lowering the suction unit 15 and the substrate support unit 6, and the actuators 64 are driven to further lower the substrate support unit 6.
- the suction unit 15is lowered to a position where the substrate 100 and mask 101 are aligned.
- States ST51 and ST52 in FIG. 5show examples of alignment operations between the substrate 100 and the mask 101.
- the alignment operationsinclude a measurement operation of the amount of misalignment using the measurement units 7 and 8 (state ST51), and a relative position adjustment operation using the position adjustment unit 20 (state ST52).
- the alignment operationsalso include a rough alignment operation using the measurement results of the measurement unit 7, and a fine alignment operation using the measurement results of the measurement unit 8.
- the “amount of misalignment”is defined as the distance and direction (X, Y, ⁇ ) of the misalignment.
- the position adjustment unit 20displaces the suction unit 15 on the XY plane, adjusting the relative position of the substrate 100 with respect to the mask 101.
- the measurement unit 7photographs the alignment mark to measure the amount of misalignment, and the position adjustment unit 20 is operated to reduce the amount of misalignment. Measurement and position adjustment are repeated until the amount of misalignment falls within the allowable range.
- the fine alignment operationis performed.
- the lift plate 25is lowered to bring the distance between the substrate 100 and the mask 101 closer than in the rough alignment operation, and the alignment mark is photographed by the measurement unit 8 to measure the amount of misalignment, and the position adjustment unit 20 is operated so as to reduce the amount of misalignment. Measurement and position adjustment are repeated until the amount of misalignment falls within the allowable range.
- the lift plate 25is lowered to place the substrate 100 on the mask 101, as shown in state ST61 in FIG. 6. Then, the motor 95 is driven to lower the plate unit 9 to the suction unit 15, as shown in state ST62 in FIG. 6. After the cooling plate 90 abuts against the suction unit 15, the magnet plate 5 abuts against the cooling plate 4.
- the mask 102is attracted by the magnetic force of the magnet plate 91, and the mask 102 and the substrate 101 can be brought into close contact with each other as a whole. After that, a deposition process is performed by the deposition unit 4, and a thin film is formed on the substrate 100.
- the substrate 100is removed from the film formation apparatus 1.
- the procedure from completion of film formation to removalwill be described below.
- the plate unit 9is lifted (returning to state ST61).
- the lift plate 25is lifted to separate the substrate 100 from the mask 101 (returning to state ST52).
- the substrate support unit 6is lifted, and the substrate 100 adsorbed to the suction unit 15 is supported from below by the support parts 62L and 62R (returning to state ST41).
- the suction of the substrate 100 by the suction unit 15is released, and the substrate support unit 6 is lowered (returning to the state shown in FIG. 2). In this way, the substrate 100 is transferred between the substrate support unit 6 and the suction unit 15.
- the transport robot 302aenters the film formation apparatus 1, the substrate 100 is transferred from the substrate support unit 6 to the transport robot 302a, and the substrate 100 is removed by the transport robot 302a.
- the substrate 100is transferred between the substrate support unit 6 and the suction unit 15.
- the substrate 100changes from a state in which the center part of the substrate 100 is bent downwardly in a convex shape to a flat state. Therefore, when transferring the substrate 100, it is necessary to prevent the substrate 100 from being subjected to an excessive load or being displaced when removing the bending of the substrate 100.
- the support parts 62L, 62R of this embodimenthave a function of smoothly removing the bending of the substrate 100.
- Support portions 62L, 62Rhave a regulating structure 620 that regulates the displacement of the peripheral portion of substrate 100.
- Regulating structure 620includes rotating roller 621 on which the peripheral portion of substrate 100 is placed, cylindrical one-way clutch 622, and support member 623. Rotating roller 621 is supported by support member 623 via one-way clutch 622.
- Rotating roller 621is, for example, a rubber roller. By forming the surface of rotating roller 621 from a material with a high coefficient of friction, slippage between substrate 100 and rotating roller 621 can be prevented.
- the one-way clutch 622has an inner ring fixed to the support member 623 and an outer ring to which the rotating roller 621 is fixed, and a mechanism is provided between the inner and outer rings to allow the outer ring to rotate in one direction relative to the inner ring.
- the one-way clutch 622allows the rotating roller 621 to rotate around its axis of rotation in the Y-axis direction in the direction of the solid arrow in Figure 7A, but restricts rotation in the direction of the dashed arrow.
- the rotating roller 621restricts the inward displacement of the peripheral edge of the placed substrate 100 more than the outward displacement of the substrate 100.
- support part 62Lallows the peripheral edge of the substrate 100 to displace to the left in the X-direction, but does not allow it to displace to the right.
- support part 62Rthe peripheral edge of the substrate 100 is allowed to displace to the right in the X-direction, but does not allow it to displace to the left.
- FIG. 7Bshows the stage when the substrate 100 has been transferred from the transport robot 302a to the substrate support unit 6 (the stage when the substrate 100 has been brought into the film formation apparatus 1).
- the substrate 100's own weightcauses the center portion to bend downward into a convex shape.
- each peripheral portion of the substrate 100 in the X directionattempts to displace in the direction shown by the solid arrows, and each rotating roller 621 receives a load from the peripheral portion of the substrate 100 that rotates it in the direction shown by the dashed arrow.
- the rotating roller 621does not rotate in the direction shown by the dashed arrow. This prevents the substrate 100 from falling off the supports 62L, 62R.
- FIG. 7Cshows the stage where the substrate 100 has been transferred from the substrate support unit 6 to the suction unit 15 (stage ST41 in Figure 4).
- the suction force of the center of the suction unit 15is exerted first, and then the suction force of the peripheral portion of the suction unit 15 is exerted.
- the substrate 100can be adsorbed to the suction unit 15 in a flat state with no warping.
- each peripheral portion of the substrate 100attempts to displace in the X direction relative to the rotating rollers 621, and each rotating roller 621 receives a load from the peripheral portion of the substrate 100 that rotates it in the direction indicated by the solid arrow.
- the rotation restriction of the one-way clutch 622does not work, and the rotating rollers 621 rotate in the direction indicated by the solid arrow.
- each rotating roller 621is the Y direction, but when the deflection of the substrate 100 is eliminated, the peripheral portion of the substrate 100 may be displaced radially as well as in the X direction.
- the axial direction of each rotating roller 621may be made different depending on the position of the rotating roller 621 to match the displacement direction of the peripheral portion.
- the support member 623may be attached to the beam portions 61L and 61R so as to be able to swing freely around an axis in the Z direction. By allowing the support member 623 to rotate freely around the Z axis, the orientation of the rotating roller 621 can be changed to match the displacement direction of the peripheral portion.
- the restricting structure 620is provided on both the support portions 62L and 62R, but it may be provided on only one of them. In the case of this configuration, for example, when the substrate 100 is transferred from the substrate support unit 6 to the suction unit 15, the position of the substrate 100 in the X direction is shifted, but the load acting on the substrate 100 can be reduced as the deflection is eliminated.
- the support parts 62L and 62Rare arranged at positions opposing each other in the X direction.
- the regulating structure 620may also be provided on these support parts.
- FIG. 8Ais an explanatory diagram of another example of the regulating structure 620.
- the illustrated regulating structure 620Aincludes a finger portion 624, which is a plate-shaped member, and an anisotropic friction resistance portion 625 formed on the upper surface of the finger portion 624.
- the finger portion 624is fixed to the beam portions 61L and 61R, and the peripheral portion of the substrate 100 is placed on the finger portion 624.
- the anisotropic friction resistance portion 625has a friction resistance against the contacting member that differs in the surface direction (here, the X direction) of the substrate 100, and the friction resistance in the direction of the dashed arrow is higher than the friction resistance in the direction of the solid arrow.
- the anisotropic friction resistance portion 625has a structure similar to the scale structure of a shark skin, and has multiple wedge-shaped undulations. By directing the wedge toward the outside of the substrate 100, the friction coefficient of the surface is high in the direction of the dashed arrow and low in the direction of the solid arrow.
- Figure 8Bshows the stage when the substrate 100 has been transferred from the transport robot 302a to the substrate support unit 6 (the stage when the substrate 100 has been brought into the film formation apparatus 1).
- the substrate 100's own weightcauses its center to bend downwardly into a convex shape.
- each peripheral portion of the substrate 100 in the X directionattempts to displace in the direction shown by the solid arrows, and a frictional force acts on each finger portion 624 in the direction shown by the dashed arrows.
- the anisotropic friction resistance portion 625the frictional resistance against the displacement of the substrate 100 in the direction shown by the dashed arrows is high. Therefore, the substrate 100 is prevented from falling off the support portions 62L, 62R.
- FIG. 8Cshows the stage where the substrate 100 is transferred from the substrate support unit 6 to the suction unit 15 (stage ST41 in FIG. 4).
- the suction force of the center of the suction unit 15is exerted first, and then the suction force of the peripheral portion of the suction unit 15 is exerted.
- the substrate 100can be adsorbed to the suction unit 15 in a flat state by eliminating the warp.
- each peripheral portion of the substrate 100tries to displace in the X direction relative to the finger portions 624, and a frictional force acts on each finger portion 624 in the direction indicated by the solid arrow.
- the anisotropic frictional resistance portion 625the frictional resistance in the direction indicated by the solid arrow against the displacement of the substrate 100 is low.
- the peripheral portion of the substrate 100is smoothly displaced relative to the finger portions 624.
- the anisotropic friction resistance portion 625is configured to have different friction resistance in one direction of the X direction and the other direction, but when the deflection of the substrate 100 is eliminated, the peripheral portion of the substrate 100 may be displaced not only in the X direction but also radially.
- the directionality of the friction resistance of the anisotropic friction resistance portion 625may be made to differ depending on the position of the finger portion 624, and may be aligned with the displacement direction of the peripheral portion.
- ⁇ Fourth embodiment> 9Ais an explanatory diagram of another example of the regulating structure 620.
- the illustrated regulating structure 620Bincludes a guide member 626, a placement portion 627 on which the substrate 100 is placed, and a biasing unit 628 that biases the placement portion 627 in one direction of the surface direction of the substrate 100 (the X direction in this embodiment).
- the placement portion 627includes a claw-shaped placement member 627a on which the substrate 100 is placed, and a slide member 627b to which the placement member 627a is fixed.
- the guide member 626is a rail member that guides the slide of the slide member 627b in the X direction, one end of which is fixed to the beam portion 61L or 61R, and the other end of which is formed with a stopper 626a.
- the stopper 626adefines the displacement limit position of the placement portion 627 in the X direction by abutting against the placement member 627a.
- the biasing unit 628is an elastic member such as a spring or rubber, and presses the slide member 627b against the stopper 626a.
- FIG. 9Bshows the stage when the substrate 100 has been transferred from the transport robot 302a to the substrate support unit 6 (the stage when the substrate 100 has been brought into the film formation apparatus 1).
- the substrate 100's own weightcauses its center to bend downward and convex.
- each peripheral portion of the substrate 100 in the X directionattempts to displace in the direction shown by the solid arrows, and a frictional force acts on each mounting portion 627 in the direction shown by the dashed arrows.
- the action of the stopper 626arestricts the displacement of the mounting portion 627 in the direction shown by the dashed arrows. This prevents the substrate 100 from falling off the supports 62L, 62R.
- FIG. 9Cshows the stage where the substrate 100 is transferred from the substrate support unit 6 to the suction unit 15 (stage ST41 in FIG. 4).
- the suction force of the center of the suction unit 15is exerted first, and then the suction force of the peripheral portion of the suction unit 15 is exerted.
- the substrate 100can be adsorbed to the suction unit 15 in a flat state by eliminating the warp.
- each peripheral portion of the substrate 100tries to displace in the X direction relative to the finger portion 624, and a frictional force in the direction indicated by the solid arrow acts on each placement portion 627.
- the placement portion 627slides outward in the X direction (away from the stopper 626a) guided by the guide member 626.
- the peripheral portion of the substrate 100is smoothly displaced together with the placement portion 627.
- this effectis exerted by the action of the elastic force of the biasing unit 628.
- the strength of the elastic force of the biasing unit 628is set so that when the substrate 100 is not placed on the mounting portion 627, the mounting portion 627 maintains a state in contact with the stopper 626a (FIG. 9A), and when the substrate 100 is placed on the mounting portion 627 in a bent state, the mounting portion 627 maintains a state in contact with the stopper 626a (FIG.
- the mounting portion 627is allowed to be displaced outward (FIG. 9C).
- the sliding direction of the mounting portion 627is the X direction, but when the deflection of the substrate 100 is eliminated, the peripheral portion of the substrate 100 may be displaced radially, not just in the X direction.
- the sliding direction of the mounting portion 627may be varied depending on the position of the mounting portion 627, and may be aligned with the displacement direction of the peripheral portion.
- a configurationhas been described in which the substrate 100 is adsorbed onto the adsorption unit 15 and alignment with the mask 101 is performed, but a configuration that does not use the adsorption unit 15 can also be adopted.
- Fig. 10Ashows one example of this, illustrating an alignment operation (corresponding to state ST52 in Fig. 5).
- the substrate support unit 6is displaced in the XY plane by the position adjustment unit 20, thereby adjusting the relative position of the substrate 100 with respect to the mask 101.
- the center of the substrate 100is bent downward in a convex shape.
- the substrate support unit 6is lowered as shown in FIG. 10B, and the substrate 100 is placed on the mask 101. During the process of placing, the deflection of the substrate 100 is gradually eliminated. At this time, in the support portions 62L and 62R, the rotating rollers 621 rotate in response to the displacement of the peripheral portion of the substrate 100 in the X direction, allowing the peripheral portion to be displaced (same action as in FIG. 7C).
- the plate unit 9descends, and the substrate 100 and the mask 101 come into close contact with each other, so that the substrate 100 is in a flat state.
- the rotating rollers 621rotate in the support portions 62L and 62R in response to the displacement of the peripheral portion of the substrate 100 in the X direction, allowing the peripheral portion to be displaced (same action as in FIG. 7C).
- the substrate supporting unit 6can be applied to other purposes besides transferring the substrate 100 during film formation.
- Figures 11A and 11Bshow an example in which the substrate supporting unit 6 is applied to transferring the substrate 100 during film thickness measurement.
- the film thicknesscan be measured in the buffer chamber 306 or the delivery chamber 308 in Figure 1.
- a transport robot 401 equipped with a substrate support unit 6'is shown as the transfer device.
- the substrate support unit 6'corresponds to the substrate support unit 6 in each of the above-mentioned embodiments, and has support parts 62L, 62R that support the peripheral portion of the substrate 100.
- the support parts 62L, 62Rare equipped with the regulating structure 620 of the first embodiment as an example, but regulating structures 620A and 620B can also be adopted.
- the transport robot 401is an articulated robot, and is capable of moving the substrate support unit 6' in the horizontal and vertical directions.
- the film thickness measuring device 500includes a slider 501, a guide rail 502 that guides the movement of the slider 501, an adsorption unit 503 supported by the slider 501, and a measuring device 504.
- the adsorption unit 503is, for example, an electrostatic chuck, and adsorbs the substrate 100 in a flat state.
- the measuring device 504is, for example, an optical sensor, and measures the film thickness by irradiating the film with light, receiving the reflected light, and measuring the reflectance.
- FIG. 11Ashows the stage where the substrate 100 is transferred from the transport robot 401 to the suction unit 503. The substrate 100 is placed on the substrate support unit 6'.
- the suction force of the center of the suction unit 503is first exerted, and then the suction force of the peripheral portion of the suction unit 503 is exerted.
- the suction unit 503By controlling the suction unit 503 in this manner, the substrate 100 can be adsorbed to the suction unit 503 in a flat state with no bending.
- the displacement of each peripheral portion of the substrate 100is permitted by the rotation of the rotating rollers 621.
- the thickness of the film formed on the substrate 100can be measured by the measuring device 504 while moving the slider 501 as shown in FIG. 11B.
- Figure 12Ais an overall view of organic EL display device 50
- Figure 12Bis a diagram showing the cross-sectional structure of one pixel.
- each of the light-emitting elementshas a structure including an organic layer sandwiched between a pair of electrodes.
- a pixel 52is formed by a combination of multiple sub-pixels of a first light-emitting element 52R, a second light-emitting element 52G, and a third light-emitting element 52B that emit light differently from each other.
- a pixel 52is often formed by a combination of three types of sub-pixels, a red (R) light-emitting element, a green (G) light-emitting element, and a blue (B) light-emitting element, but is not limited to this.
- a pixel 52needs to include at least one type of sub-pixel, and preferably includes two or more types of sub-pixels, and more preferably includes three or more types of sub-pixels.
- the sub-pixels that make up a pixel 52may be, for example, a combination of four types of sub-pixels, a red (R) light-emitting element, a green (G) light-emitting element, a blue (B) light-emitting element, and a yellow (Y) light-emitting element.
- FIG. 12Bis a partial cross-sectional schematic diagram taken along line A-B in FIG. 12A.
- Pixel 52has a plurality of sub-pixels on substrate 53, each of which is composed of an organic EL element having a first electrode (anode) 54, a hole transport layer 55, a red layer 56R, a green layer 56G, or a blue layer 56B, an electron transport layer 57, and a second electrode (cathode) 58.
- hole transport layer 55, red layer 56R, green layer 56G, blue layer 56B, and electron transport layer 57correspond to organic layers.
- Red layer 56R, green layer 56G, and blue layer 56Bare formed in patterns corresponding to light-emitting elements (sometimes referred to as organic EL elements) that emit red, green, and blue light, respectively.
- light-emitting elementssometimes referred to as organic EL elements
- the first electrode 54is formed separately for each light-emitting element.
- the hole transport layer 55, the electron transport layer 57, and the second electrode 58may be formed in common across the multiple light-emitting elements 52R, 52G, and 52B, or may be formed for each light-emitting element. That is, as shown in FIG. 12B, the hole transport layer 55 may be formed as a common layer across the multiple sub-pixel regions, on which the red layer 56R, the green layer 56G, and the blue layer 56B may be formed separately for each sub-pixel region, and on top of that the electron transport layer 57 and the second electrode 58 may be formed as a common layer across the multiple sub-pixel regions.
- an insulating layer 59is provided between the first electrodes 54. Furthermore, since the organic EL layer deteriorates due to moisture and oxygen, a protective layer 60 is provided to protect the organic EL element from moisture and oxygen.
- the hole transport layer 55 and the electron transport layer 57are shown as a single layer, but depending on the structure of the organic EL display element, they may be formed of multiple layers including a hole blocking layer and an electron blocking layer.
- a hole injection layer having an energy band structure that allows holes to be smoothly injected from the first electrode 54 to the hole transport layer 55may be formed between the first electrode 54 and the hole transport layer 55.
- an electron injection layermay be formed between the second electrode 58 and the electron transport layer 57.
- Each of the red layer 56R, green layer 56G, and blue layer 56Bmay be formed of a single light-emitting layer, or may be formed by laminating multiple layers.
- the red layer 56Rmay be configured of two layers, with the upper layer being a red light-emitting layer and the lower layer being a hole transport layer or an electron blocking layer.
- the lower layermay be formed of a red light-emitting layer and the upper layer being an electron transport layer or a hole blocking layer. In this way, by providing a layer below or above the light-emitting layer, the light-emitting position in the light-emitting layer can be adjusted, and the optical path length can be adjusted, thereby improving the color purity of the light-emitting element.
- red layer 56Ra similar structure may also be adopted for the green layer 56G and the blue layer 56B.
- the number of layersmay also be two or more.
- layers of different materialsmay be laminated, such as a light-emitting layer and an electron blocking layer, or layers of the same material may be laminated, for example, two or more light-emitting layers may be laminated.
- the red layer 56Ris made up of two layers, a lower layer 56R1 and an upper layer 56R2, and the green layer 56G and the blue layer 56B are made up of a single light-emitting layer.
- Six deposition chambersare assumed as the deposition chambers 303.
- a substrate 53is prepared on which a circuit (not shown) for driving the organic EL display device and a first electrode 54 are formed.
- the material of the substrate 53is not particularly limited, and it can be made of glass, plastic, metal, etc.
- a substrate in which a polyimide film is laminated on a glass substrateis used as the substrate 53.
- a resin layer such as acrylic or polyimideis coated by bar coating or spin coating on the substrate 53 on which the first electrode 54 is formed, and the resin layer is patterned by lithography so that an opening is formed in the area where the first electrode 54 is formed, forming the insulating layer 59.
- This openingcorresponds to the light-emitting area where the light-emitting element actually emits light. Note that in this embodiment, processing is performed on the large substrate up to the formation of the insulating layer 59, and after the insulating layer 59 is formed, a division process is carried out to divide the substrate 53.
- the substrate 53 with the patterned insulating layer 59is carried into the first deposition chamber 303, and the hole transport layer 55 is deposited as a common layer on the first electrode 54 in the display area.
- the hole transport layer 55is deposited using a mask with an opening for each display area 51 that will ultimately become the panel portion of each organic EL display device.
- the substrate 53 on which the hole transport layer 55 has been formedis carried into the second film formation chamber 303.
- the substrate 53 and the maskare aligned, the substrate is placed on the mask, and the red layer 56R is formed on the hole transport layer 55 in the portion of the substrate 53 where the red-emitting element is arranged (the region where the red subpixel is formed).
- the mask used in the second film formation chamberis a high-definition mask in which openings are formed only in the multiple regions that will become the red subpixels among the multiple regions on the substrate 53 that will become the subpixels of the organic EL display device.
- the red layer 56R including the red light-emitting layeris formed only in the regions that will become the red subpixels among the multiple regions on the substrate 53 that will become the subpixels.
- the red layer 56Ris selectively formed in the regions that will become the red subpixels, without being formed in the regions that will become the blue subpixels or the green subpixels among the multiple regions on the substrate 53 that will become the subpixels.
- the green layer 56Gis formed in the third film formation chamber 303, and then the blue layer 56B is formed in the fourth film formation chamber 303.
- the electron transport layer 57is formed over the entire display area 51 in the fifth film formation chamber 303.
- the electron transport layer 57is formed as a layer common to the three color layers 56R, 56G, and 56B.
- the substrate on which the electron transport layer 57 has been formedis moved to the sixth deposition chamber 303, where the second electrode 58 is formed.
- the layersare formed by vacuum deposition in the first deposition chamber 303 to the sixth deposition chamber 303.
- the present inventionis not limited to this, and for example, the second electrode 58 in the sixth deposition chamber 303 may be formed by sputtering.
- the substrate on which the second electrode 58 has been formedis moved to a sealing device, and the protective layer 60 is formed by plasma CVD (sealing process), completing the organic EL display device 50.
- the protective layer 60is formed by the CVD method here, the method is not limited to this, and it may also be formed by the ALD method or the inkjet method.
- the filmsare formed in the first to sixth film forming chambers 303 using a mask in which openings corresponding to the pattern of each layer to be formed are formed.
- the relative positions of the substrate 53 and the maskare adjusted (aligned), and then the substrate 53 is placed on the mask and film formation is performed.
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
Abstract
Description
Translated fromJapanese本発明は、基板支持ユニット、移載装置、成膜装置、成膜方法及び電子デバイスの製造方法に関する。The present invention relates to a substrate support unit, a transfer device, a film forming device, a film forming method, and a method for manufacturing an electronic device.
有機ＥＬディスプレイ等の製造においては、マスクを用いて基板上に蒸着物質が成膜される。成膜の前処理としてマスクと基板とのアライメントが行われ、両者が重ね合わされる。基板とマスクとを重ねて平坦な状態で維持する方法として、マスク上に基板を載置し、磁石プレートとマスクとの間に磁力により基板を挟み込む方法（特許文献１）や、静電チャックを用いて基板を静電チャックに平坦な状態で一旦保持する手法（特許文献２）等が提案されている。成膜が終わると膜厚を測定する場合もある。In the manufacture of organic electroluminescence displays and the like, a film of a deposition material is formed on a substrate using a mask. As a pre-treatment for film formation, the mask and substrate are aligned and then superimposed. As a method for superimposing the substrate and mask and maintaining them in a flat state, a method in which the substrate is placed on the mask and then sandwiched between a magnet plate and the mask by magnetic force (Patent Document 1) and a method in which an electrostatic chuck is used to temporarily hold the substrate in a flat state on the electrostatic chuck (Patent Document 2) have been proposed. In some cases, the film thickness is measured after film formation is completed.
基板はその自重により撓みが生じる場合があるが、成膜や膜厚測定の際には平坦な状態である必要がある。撓みを解消する際に、基板に無理な荷重が作用したり、位置がずれることを防止する必要がある。The substrate may bend due to its own weight, but it needs to be flat when depositing the film or measuring the film thickness. When removing the bending, it is necessary to prevent excessive load from being applied to the substrate or for it to become misaligned.
本発明は、基板の撓みをスムーズに解消できる技術を提供するものである。The present invention provides a technology that can smoothly eliminate bending of the substrate.
本発明によれば、
基板を支持する基板支持ユニットであって、
前記基板の第一の周縁部を支持する第一の支持部と、
前記基板の、前記第一の周縁部と反対側の第二の周縁部を支持する第二の支持部と、を備え、
前記第一の支持部は、前記第一の周縁部の、前記基板の外側方向への変位よりも内側方向への変位を規制する第一の規制手段を備える、
ことを特徴とする基板支持ユニットが提供される。According to the present invention,
A substrate support unit for supporting a substrate,
A first support portion that supports a first peripheral portion of the substrate;
a second support portion that supports a second peripheral portion of the substrate opposite to the first peripheral portion,
the first support portion includes a first restricting means for restricting the displacement of the first peripheral portion in an inward direction of the substrate more than the displacement of the first peripheral portion in an outward direction of the substrate;
A substrate support unit is provided.
本発明によれば、基板の撓みをスムーズに解消できる技術を提供することができる。The present invention provides technology that can smoothly eliminate bending of the substrate.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。Below, the embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although the embodiments describe multiple features, not all of these multiple features are necessarily essential to the invention, and multiple features may be combined in any manner. Furthermore, in the attached drawings, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate explanations are omitted.
＜第一実施形態＞
＜電子デバイスの製造ライン＞
図１は、本発明の成膜装置が適用可能な電子デバイスの製造ラインの構成の一部を示す模式図である。図１の製造ラインは、例えば、スマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられるもので、矩形の基板１００が成膜ブロック３０１に順次搬送され、基板１００に有機ＥＬの成膜が行われる。First Embodiment
<Electronic device manufacturing line>
1 is a schematic diagram showing a part of the configuration of a manufacturing line for electronic devices to which the film forming apparatus of the present invention can be applied. The manufacturing line in FIG. 1 is used, for example, for manufacturing display panels for organic EL display devices for smartphones.
成膜ブロック３０１には、平面視で八角形の形状を有する搬送室３０２の周囲に、基板１００に対する成膜処理が行われる複数の成膜室３０３ａ～３０３ｄと、使用前後のマスクが収納されるマスク格納室３０５とが配置されている。搬送室３０２には、基板１００を搬送する搬送ロボット３０２ａが配置されている。搬送ロボット３０２ａは、基板１００を保持するハンドと、ハンドを水平方向に移動する多関節アームとを含む。換言すれば、成膜ブロック３０１は、搬送ロボット３０２ａの周囲を取り囲むように複数の成膜室３０３ａ～３０３ｄが配置されたクラスタ型の成膜ユニットである。なお、成膜室３０３ａ～３０３ｄを総称する場合、或いは、区別しない場合は成膜室３０３と表記する。In the
基板１００の搬送方向（矢印方向）で、成膜ブロック３０１の上流側、下流側には、それぞれ、バッファ室３０６、旋回室３０７、受渡室３０８が配置されている。製造過程において、各室は真空状態に維持される。なお、図１においては成膜ブロック３０１を１つしか図示していないが、本実施形態に係る製造ラインは複数の成膜ブロック３０１を有しており、複数の成膜ブロック３０１が、バッファ室３０６、旋回室３０７、受渡室３０８で構成される連結装置で連結された構成を有する。なお、連結装置の構成はこれに限定はされず、例えばバッファ室３０６又は受渡室３０８のみで構成されていてもよい。In the transport direction (arrow direction) of the
搬送ロボット３０２ａは、上流側の受渡室３０８から搬送室３０２への基板１００の搬入、成膜室３０３間での基板１００の搬送、マスク格納室３０５と成膜室３０３との間でのマスクの搬送、及び、搬送室３０２から下流側のバッファ室３０６への基板１００の搬出、を行う。The
バッファ室３０６は、製造ラインの稼働状況に応じて基板１００を一時的に格納するための室である。バッファ室３０６には、カセットとも呼ばれる基板収納棚と、昇降機構とが設けられる。基板収納棚は、複数枚の基板１００を基板１００の被処理面（被成膜面）が重力方向下方を向く水平状態を保ったまま収納可能な多段構造を有する。昇降機構は、基板１００が搬入又は搬出される段を搬送位置に合わせるために、基板収納棚を昇降させる。これにより、バッファ室３０６には複数の基板１００を一時的に収容し、滞留させることができる。The
旋回室３０７は基板１００の向きを変更する装置を備えている。例えば、旋回室３０７では、旋回室３０７に設けられた搬送ロボットによって基板１００の向きを１８０度回転させる。旋回室３０７に設けられた搬送ロボットが、バッファ室３０６で受け取った基板１００を支持した状態で１８０度旋回し受渡室３０８に引き渡すことで、バッファ室３０６内と受渡室３０８とで基板の前端と後端が入れ替わる。これにより、成膜室３０３に基板１００を搬入する際の向きが、各成膜ブロック３０１で同じ向きになるため、基板１００に対する成膜のスキャン方向やマスクの向きを各成膜ブロック３０１において一致させることができる。このような構成とすることで、各成膜ブロック３０１においてマスク格納室３０５にマスクを設置する向きを揃えることができ、マスクの管理が簡易化されユーザビリティを高めることができる。The
製造ラインの制御系は、ホストコンピュータとしてライン全体を制御する上位装置３００と、各構成を制御する制御装置１４ａ～１４ｄ、３０９、３１０とを含み、これらは有線又は無線の通信回線３００ａを介して通信可能である。制御装置１４ａ～１４ｄは、成膜室３０３ａ～３０３ｄに対応して設けられ、後述する成膜装置１を制御する。なお、制御装置１４ａ～１４ｄを総称する場合、或いは、区別しない場合は制御装置１４と表記する。The control system of the manufacturing line includes a higher-
制御装置３０９は搬送ロボット３０２ａを制御する。制御装置３１０は旋回室３０７の装置を制御する。上位装置３００は、基板１００に関する情報や搬送タイミング等の指示を各制御装置１４、３０９、３１０に送信し、各制御装置１４、３０９、３１０は受信した指示に基づき各構成を制御する。The
＜成膜装置の概要＞
図２は一実施形態に係る成膜装置１の概略図である。成膜室３０３に設けられる成膜装置１は、基板１００に蒸着物質を成膜する装置であり、マスク１０１を用いて所定のパターンの蒸着物質の薄膜を基板１００に形成する。成膜装置１で成膜が行われる基板１００の材質は、ガラス、樹脂、金属等の材料を適宜選択可能であり、ガラス上にポリイミド等の樹脂層が形成されたものが好適に用いられる。蒸着物質としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの物質である。成膜装置１は、例えば表示装置（フラットパネルディスプレイなど）や薄膜太陽電池、有機光電変換素子（有機薄膜撮像素子）等の電子デバイスや、光学部材等を製造する製造装置に適用可能であり、特に、有機ＥＬパネルを製造する製造装置に適用可能である。以下の説明においては成膜装置１が真空蒸着によって基板１００に成膜を行う例について説明するが、本発明はこれに限定はされず、スパッタやＣＶＤ等の各種成膜方法を適用可能である。なお、各図において矢印Ｚは上下方向（重力方向）を示し、矢印Ｘ及び矢印Ｙは互いに直交する水平方向を示す。<Overview of the film formation equipment>
FIG. 2 is a schematic diagram of a
成膜装置１は、内部を真空に保持可能な箱型の真空チャンバ３（単にチャンバ３と呼ぶ場合がある）を有する。真空チャンバ３の内部空間３ａは、真空雰囲気か、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持されている。本実施形態では、真空チャンバ３は不図示の真空ポンプに接続されている。なお、本明細書において「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた状態、換言すれば減圧状態をいう。The
真空チャンバ３の内部空間３ａには、基板１００を水平姿勢で支持する基板支持ユニット６、マスク１０１を支持するマスク台５、蒸着ユニット４、プレートユニット９、吸着ユニット１５が配置される。In the
マスク１０１は、基板１００上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターンをもつメタルマスクであり、マスク台５の上に載置されている。なお、マスク台５は、マスク１０１を所定の位置に固定する他の形態の手段に置換可能である。マスク１０１としては、枠状のマスクフレームに数μｍ～数十μｍ程度の厚さのマスク箔が溶接固定された構造を有するマスクを用いることができる。マスク１０１の材質は特に限定はされないが、インバー材などの熱膨張係数の小さい金属を用いることが好ましい。成膜処理は、基板１００がマスク１０１の上に載置され、基板１００とマスク１０１とが互いに重ね合わされた状態で行われる。The
プレートユニット９は、冷却プレート９０と磁石プレート９１とを備える。冷却プレート９０は磁石プレート９１の下に、磁石プレート９１に対して支持部９２を介してＺ方向に変位可能に吊り下げられている。冷却プレート９０は、後述する吸着ユニット１５と接触することにより、成膜時に吸着ユニット１５に吸着された基板１００を冷却する機能を有する。冷却プレート９０は水冷機構等を備えて積極的に基板１００を冷却するものに限定はされず、水冷機構等は設けられていないものの吸着ユニット１５と接触することによって基板１００の熱を奪う板状部材であってもよい。磁石プレート９１は、磁力によってマスク１０１を引き寄せるプレートであり、基板１００の上面に載置されて、成膜時に基板１００とマスク１０１の密着性を向上する。The
なお、冷却プレート９０と磁石プレート９１は適宜省略されてもよい。例えば、吸着ユニット１５に冷却機構が設けられている場合、冷却プレート９０はなくてもよい。また、吸着ユニット１５がマスク１０１を吸着する場合、磁石プレート９１はなくてもよい。The cooling
蒸着ユニット４は、ヒータ、シャッタ、蒸発源の駆動機構、蒸発レートモニタなどから構成され、蒸着物質を基板１００に蒸着する蒸着源である。より具体的には、本実施形態では、蒸着ユニット４は複数のノズル（不図示）がＸ方向に並んで配置され、それぞれのノズルから蒸着材料が放出されるリニア蒸発源である。例えば、リニア蒸発源は、蒸発源移動機構（不図示）によってＹ方向（装置の奥行き方向）に往復移動される。本実施形態では、蒸着ユニット４が後述するアライメント装置２と同一の真空チャンバ３に設けられている。The
＜アライメント装置＞
成膜装置１は、基板１００とマスク１０１とのアライメントを行うアライメント装置２を備える。アライメント装置２は、基板支持ユニット６、吸着ユニット１５、位置調整ユニット２０、距離調整ユニット２４、計測ユニット７及び８等を備えている。以下、アライメント装置の各構成について説明する。<Alignment device>
The
（基板支持ユニット）
アライメント装置２は、基板１００の周縁部を支持する基板支持ユニット６を備える。基板支持ユニット６は、矩形状の枠体であるベース部６１を備える。ベース部６１は、Ｙ方向に延設された梁部６１Ｌ、６１Ｒを含む。梁部６１Ｌ、６１ＲはＸ方向に互いに離間して、平行に延びている。ベース部６１には、ベース部６１から内側へ突出した複数の支持部が設けられている。基板１００は複数の支持部に載置される。(Substrate Support Unit)
The alignment apparatus 2 includes a
複数の支持部は、複数の支持部６２Ｌと、複数の支持部６２Ｒとを含む。複数の支持部６２Ｌは、Ｙ方向に配列されて梁部６１Ｌに支持されている。複数の支持部６２Ｒは、Ｙ方向に配列されて梁部６１Ｒに支持されている。複数の支持部６２Ｌには、基板１００のＸ方向の一方の周縁部が載置され、複数の支持部６２Ｒは、Ｘ方向の他方の周縁部（一方の周縁部とは反対側の位置の周縁部）が載置される。The multiple support parts include
ベース部６１は、複数の支持軸６３に吊り下げられている。支持軸６３はＺ方向に延びる軸であり、昇降プレート２５に搭載されたアクチュエータ６４によってＺ方向に移動される。アクチュエータ６４の作動によって、基板支持ユニット６を移動し、基板支持ユニット６に支持された基板１００を移載先へ移載する。基板支持ユニット６、複数の支持軸６３、アクチュエータ６４は、基板１００を移載する移載装置ＴＡを構成している。The
（吸着ユニット）
アライメント装置２は、真空チャンバ３の内部に設けられ、基板１００を吸着可能な吸着ユニット１５を備える。本実施形態では、吸着ユニット１５は、基板支持ユニット６とプレートユニット９との間に設けられ、複数の支持軸２７により吊り下げられている。支持軸２７はＺ方向に延び、かつ、Ｚ方向に移動可能な軸であり、その下端部において吸着ユニット１５を支持し、その上端部において昇降プレート２５に固定されている。(Suction unit)
The alignment device 2 is provided inside the vacuum chamber 3, and includes a
本実施形態では、吸着ユニット１５は、基板１００を静電気力によって吸着する静電チャックである。例えば、吸着ユニット１５は、セラミックス材質のマトリックス（基体とも呼ばれる）の内部に金属電極などの電気回路が埋め込まれた構造を有する。例えば、電極配置領域１５１に配置された金属電極にプラス（＋）及びマイナス（－）電圧が印加されると、セラミックスマトリックスを通じて基板１００に分極電荷が誘導され、基板１００と吸着ユニット１５との間の静電気的な引力（静電気力）により、基板１００が吸着ユニット１５の吸着面（下面）に固定される。なお、吸着ユニット１５は、その表面に物理的な粘着性を持つ粘着チャック（PSC：Physical Sticky Chuck）等であってもよい。In this embodiment, the
（位置調整ユニット）
アライメント装置２は、基板支持ユニット６により周縁部が支持された基板１００、あるいは、吸着ユニット１５によって吸着された基板１００と、マスク１０１との相対位置を調整する位置調整ユニット２０を備える。位置調整ユニット２０は、基板支持ユニット６または吸着ユニット１５をＸ－Ｙ平面上で変位することにより、マスク１０１に対する基板１００の相対位置を調整する。すなわち、位置調整ユニット２０は、マスク１０１と基板１００の水平位置を調整するユニットであるとも言える。例えば、位置調整ユニット２０は、基板支持ユニット６をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の軸周りの回転方向に変位することができる。本実施形態では、マスク１０１の位置を固定し、基板１００を変位してこれらの相対位置を調整するが、マスク１０１を変位させて調整してもよく、或いは、基板１００とマスク１０１の双方を変位させてもよい。(Position adjustment unit)
The alignment device 2 includes a
本実施形態では、位置調整ユニット２０は、固定プレート２１と、可動プレート２２と、これらのプレートの間に配置された複数のアクチュエータＭとを備える。固定プレート２１は真空チャンバ３の上壁部３０上に固定されている。また、可動プレート２２上にはフレーム状の架台２３が搭載されており、架台２３には距離調整ユニット２４等が支持されている。アクチュエータＭより可動プレート２２を固定プレート２１に対して水平方向に変位すると、架台２３と架台２３に支持されている各構成が一体的に変位する。In this embodiment, the
複数のアクチュエータＭは、例えば、可動プレート２１をＸ方向に変位可能なアクチュエータ及び可動プレート２２をＹ方向に変位可能なアクチュエータ等を含み、これらの移動量を制御することにより、可動プレート２２をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の軸周りの回転方向に変位することができる。例えば、複数のアクチュエータＭは、駆動源であるモータと、モータの駆動力を直線運動に変換するボールねじ機構等の機構を含み得る。The multiple actuators M may include, for example, an actuator capable of displacing the
（距離調整ユニット）
距離調整ユニット２４は、吸着ユニット１５及び基板支持ユニット６を昇降することで、それらとマスク台５上のマスク１０１との距離を調整し、基板１００とマスク１０１とを基板１００の厚み方向（Ｚ方向）に接近及び離隔（離間）させる昇降ユニットである。換言すれば、距離調整ユニット２４は、基板１００とマスク１０１とを重ね合わせる方向に接近させたり、その逆方向に離隔させたりする。なお、距離調整ユニット２４によって調整する「距離」はいわゆる垂直距離（又は鉛直距離）であり、距離調整ユニットは、マスク１０１と基板１００の垂直位置を調整するユニットであるとも言える。(Distance adjustment unit)
The
距離調整ユニット２４は昇降プレート２５を備える。架台２３の側部にはＺ方向に延びるガイドレール２３ａが形成されており、昇降プレート２５はガイドレール２３ａに沿ってＺ方向に昇降自在である。The
昇降プレート２５は、複数の支持軸２７を介して吸着ユニット１５を支持している。昇降プレート２５が昇降するとそれに伴って吸着ユニット１５が昇降する。換言すれば、昇降プレート２５は吸着ユニット１５を支持する複数の支持軸２７を支持しており、昇降プレート２５の昇降により複数の支持軸２７が同期して昇降し、吸着ユニット１５がその平行度を保った状態で昇降する。The
また、昇降プレート２５は、複数のアクチュエータ６４及び複数の支持軸６３を介して基板支持ユニット６を支持している。昇降プレート２５が昇降するとそれに伴って基板支持ユニット６が昇降する。また、アクチュエータ６４が支持軸６３をＺ方向に移動することによって基板支持ユニット６が昇降する。アクチュエータ６４は、例えばモータ及びボールねじ機構を備えた電動シリンダである。The
昇降プレート２５の昇降機構についてより具体的に説明する。距離調整ユニット２４は、架台２３に支持されたモータ２６と、モータ２６により駆動される伝達機構としてボールねじ機構２６ａとを備える。ボールねじ機構２６ａは、Ｚ方向に延びるボールねじ軸と昇降プレート２５に固定されたボールナットとを含む。ボールねじ軸の回転とその回転方向の切り替えによって、昇降プレート２５をＺ方向に昇降することができる。昇降プレート２５の昇降量は、例えば、モータ２６の回転量を検知するロータリエンコーダ等のセンサの検知結果から制御することができる。これにより、基板１００を吸着して支持している吸着ユニット１５のＺ方向における位置を制御し、基板１００とマスク１０１との接触、離隔を制御することができる。The lifting mechanism of the lifting
なお、本実施形態の距離調整ユニットは、マスク台５の位置を固定し、基板支持ユニット６及び吸着ユニット１５を移動してこれらのＺ方向の距離を調整するが、これに限定はされない。基板支持ユニット６または吸着ユニット１５の位置を固定し、マスク台５を移動させて調整してもよく、或いは、基板支持ユニット６、吸着ユニット１５、及びマスク台５のそれぞれを移動させて互いの距離を調整してもよい。In addition, the distance adjustment unit in this embodiment fixes the position of the mask table 5 and moves the
（プレートユニットの昇降機構）
プレートユニット９の昇降機構について説明する。プレートユニット９の磁石プレート９１は、複数の支持軸９３を介して昇降プレート９４に連結されている。昇降プレート９４は、モータ９５と、その駆動力の伝達機構であるボールねじ機構９５ａとによって昇降される。モータ９５は架台２３に支持されている。(Plate unit lifting mechanism)
The lifting mechanism of the
なお、前述した各支持軸２７、６３、９３はチャンバ３の上壁部３０の開口部を通過してチャンバ３の内部に延設されている。真空チャンバ３の気密性を維持するため、上壁部３０の開口部にはベローズ等の気密部材が設けられる。The
（計測ユニット）
アライメント装置２は、基板支持ユニット６により周縁部が支持された基板１００とマスク１０１の位置ずれを計測する計測ユニット７及び８を備える。図２に加えて図３を参照して説明する。図３は計測ユニット７及び８の説明図であり、基板１００とマスク１０１の位置ずれの計測態様を示している。本実施形態の計測ユニット７及び８はいずれも画像を撮像する撮像装置（カメラ）である。計測ユニット７及び８は、上壁部３０の上方に配置され、上壁部３０に形成された窓部（不図示）を介して真空チャンバ３内の画像を撮像可能である。吸着ユニット１５には計測ユニット７及び８が基板１００及びマスク１０１のアライメントマークを撮像するための複数の開口が形成されている。(Measuring unit)
The alignment device 2 includes
基板１００には基板ラフアライメントマーク１００ａ及び基板ファインアライメントマーク１００ｂが形成されており、マスク１０１にはマスクラフアライメントマーク１０１ａ及びマスクファインマーク１０１ｂが形成されている。以下、基板ラフアライメントマーク１００ａを基板ラフマーク１００ａと呼び、基板ファインアライメントマーク１００ｂを基板ファインマーク１００ｂと呼び、両者をまとめて基板マークと呼ぶことがある。また、マスクラフアライメントマーク１０１ａをマスクラフマーク１０１ａと呼び、マスクファインアライメントマーク１０１ｂをマスクファインマーク１０１ｂと呼び、両者をまとめてマスクマークと呼ぶことがある。
基板ラフマーク１００ａは、基板１００の短辺中央部に形成されている。基板ファインマーク１００ｂは、基板１００の四隅に形成されている。マスクラフマーク１０１ａは、基板ラフマーク１００ａに対応してマスク１０１の短辺中央部に形成されている。また、マスクファインマーク１０１ｂは基板ファインマーク１００ｂに対応してマスク１０１の四隅に形成されている。The substrate
計測ユニット８は、対応する基板ファインマーク１００ｂとマスクファインマーク１０１ｂの各組（本実施形態では４組）を撮像するように４つ設けられている。計測ユニット８は、相対的に視野が狭いが高い解像度（例えば数μｍのオーダ）を有する高倍率ＣＣＤカメラ（ファインカメラ）であり、基板１００とマスク１０１との位置ずれを高精度で計測する。計測ユニット７は、１つ設けられており、対応する基板ラフマーク１００ａとマスクラフマーク１０１ａの各組（本実施形態では２組）を撮像する。Four
計測ユニット７は、相対的に視野が広いが低い解像度を有する低倍率ＣＣＤカメラ（ラフカメラ）であり、基板１００とマスク１０１との大まかな位置ずれを計測する。図３の例では２組の基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの組を１つの計測ユニット７でまとめて撮像する構成を示したが、これに限定はされない。計測ユニット８と同様に、基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの各組をそれぞれ撮影するように、それぞれの組に対応する位置に計測ユニット７を２つ設けてもよい。The
このように二種類の計測ユニット７及び８を設けたことで、本実施形態では、第１計測ユニット７の計測結果に基づいて基板１００とマスク１０１との大まかな位置調整を行った後、計測ユニット８の計測結果に基づいて基板１００とマスク１０１との精密な位置調整を行うことができる。By providing two types of
＜制御装置＞
制御装置１４は、成膜装置１の全体を制御する電子回路である。制御装置１４は、例えば、処理部、記憶部、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）、通信部を備える。処理部は、ＣＰＵに代表されるプロセッサであり、記憶部に記憶されたプログラムを実行して成膜装置１を制御する。記憶部は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶デバイスであり、処理部が実行するプログラムの他、各種の制御情報を記憶する。入出力インタフェースは、処理部と外部デバイスとの間の信号を送受信するインタフェースである。通信部は通信回線３００ａを介して上位装置３００又は他の制御装置１４、３０９、３１０等と通信を行う通信デバイスである。<Control device>
The
＜成膜装置の動作例＞
成膜装置１の動作例について説明する。図２は搬送ロボット３０２ａにより成膜装置１内に基板１００が搬入され、搬送ロボット３０２ａが退避した後の状態である。図４～図６を参照してその後の動作について説明する。<Example of film formation device operation>
An example of the operation of the
図４の状態ＳＴ４１は基板１００を吸着ユニット１５に吸着させる動作を例示している。各アクチュエータ６４の駆動によって基板支持ユニット６を上昇させ吸着ユニット１５の下面に基板１００を密着させる。吸着ユニット１５を駆動することで基板１００が吸着ユニット１５に吸着させる。こうして基板支持ユニット６と吸着ユニット１５との間で基板１００が移載される。State ST41 in Figure 4 illustrates an example of the operation of adsorbing the
基板支持ユニット６によって基板１００はその周縁部が支持されている。基板１００は自重によって、その中央部が下方へ凸となる撓みを有している（図２）。基板支持ユニット６から吸着ユニット１５へ基板１００を移載する際には、最初に吸着ユニット１５の中央部の吸着力を発揮させ、その後、吸着ユニット１５の周縁部の吸着力を発揮させる。このように吸着ユニット１５を制御することで、吸着ユニット１５に対して基板１００を撓みを解消して平坦な状態で吸着することができる。The
次に、図４の状態ＳＴ４２に示すようにモータ２６の駆動によって昇降プレート２５を降下させ、吸着ユニット１５及び基板支持ユニット６を降下させると共に、各アクチュエータ６４の駆動によって基板支持ユニット６を更に降下させる。吸着ユニット１５は基板１００とマスク１０１とのアライメントを行う位置まで降下される。Next, as shown in state ST42 in FIG. 4, the
図５の状態ＳＴ５１及び状態ＳＴ５２は基板１００とマスク１０１とのアライメント動作の例を示している。アライメント動作は、計測ユニット７及び８を用いた位置ずれ量の計測動作（状態ＳＴ５１）と、位置調整ユニット２０を用いた相対位置調整動作（状態ＳＴ５２）とを含む。また、アライメント動作は、計測ユニット７の計測結果を利用したラフアライメント動作と、計測ユニット８の計測結果を利用したファインアライメント動作とを含む。States ST51 and ST52 in FIG. 5 show examples of alignment operations between the
「位置ずれ量」とは、位置ずれの距離と方向（Ｘ、Ｙ、θ）で定義される。位置調整ユニット２０によって、吸着ユニット１５がＸ－Ｙ平面上で変位され、マスク１０１に対する基板１００の相対位置が調整される。The "amount of misalignment" is defined as the distance and direction (X, Y, θ) of the misalignment. The
ラフアライメント動作では、計測ユニット７でアライメントマークを撮影して位置ずれ量を計測し、位置ずれ量が小さくなるように位置調整ユニット２０を作動する。位置ずれ量が許容範囲内になるまで計測と位置調整を繰り返す。In the rough alignment operation, the
ラフアライメント動作が完了するとファインアライメント動作を行う。ファインアライメント動作では、昇降プレート２５を降下させて基板１００とマスク１０１との距離をラフアライメント動作よりも近くした状態において、計測ユニット８でアライメントマークを撮影して位置ずれ量を計測し、位置ずれ量が小さくなるように位置調整ユニット２０を作動する。位置ずれ量が許容範囲内になるまで計測と位置調整を繰り返す。Once the rough alignment operation is completed, the fine alignment operation is performed. In the fine alignment operation, the
アライメント動作が完了すると、図６の状態ＳＴ６１に示すように昇降プレート２５を降下させて基板１００をマスク１０１に重ねる。そして、図６の状態ＳＴ６２に示すようにモータ９５を駆動してプレートユニット９を吸着ユニット１５に降下させる。冷却プレート９０が吸着ユニット１５に当接した後、磁石プレート５が冷却プレート４上に当接する。磁石プレート９１の磁力によりマスク１０２を引き寄せ、マスク１０２と基板１０１とを全体的に密着させることができる。その後、蒸着ユニット４による蒸着処理を行い、基板１００に薄膜が成膜される。When the alignment operation is complete, the
基板１００の成膜が完了すると、基板１００が成膜装置１から搬出される。成膜完了から搬出までの手順について説明すると、まず、プレートユニット９を上昇する（状態ＳＴ６１の状態に戻る）。次に昇降プレート２５を上昇して基板１００をマスク１０１から分離する（状態ＳＴ５２の状態に戻る）。基板支持ユニット６を上昇して、吸着ユニット１５に吸着された基板１００を支持部６２Ｌ及び６２Ｒで下側から支持する（状態ＳＴ４１の状態に戻る）。吸着ユニット１５による基板１００の吸着を解除し、基板支持ユニット６を降下する（図２の状態に戻る）。こうして基板支持ユニット６と吸着ユニット１５との間で基板１００が移載される。その後、搬送ロボット３０２ａが成膜装置１内に侵入して基板１００が基板支持ユニット６から搬送ロボット３０２ａに移載され、搬送ロボット３０２ａによって基板１００が搬出される。When the film formation on the
＜支持部の構造＞
支持部６２Ｌ、６２Ｒの構造について説明する。本実施形態では、基板支持ユニット６と吸着ユニット１５との間で基板１００が移載される。基板支持ユニット６から吸着ユニット１５に基板１００が移載される際、基板１００はその中央部が下方へ凸状に撓んだ状態から、平坦な状態に変化する。したがって、移載の際には、基板１００の撓みを解消する際に、基板１００に無理な荷重が作用したり、位置がずれることを防止する必要がある。本実施形態の支持部６２Ｌ、６２Ｒは基板１００の撓みをスムーズに解消できる機能を有している。<Structure of Support Part>
The structure of the
図７Ａを参照する。支持部６２Ｌ、６２Ｒは、基板１００の周縁部の変位を規制する規制構造６２０を有している。規制構造６２０は、基板１００の周縁部が載置される回転ローラ６２１と、円筒状のワンウェイクラッチ６２２と、支持部材６２３とを含む。回転ローラ６２１はワンウェイクラッチ６２２を介して支持部材６２３に支持されている回転ローラ６２１は例えばゴムローラ等である。回転ローラ６２１の表面を、摩擦係数が高い材料で形成することで、基板１００と回転ローラ６２１との間に滑りが生じることを防止できる。Refer to FIG. 7A.
ワンウェイクラッチ６２２は、支持部材６２３に固定される内輪と、回転ローラ６２１が固定される外輪とを有し、内輪と外輪との間には、内輪に対して外輪の一方向の回転を許容する機構が設けられている。The one-
ワンウェイクラッチ６２２によって、回転ローラ６２１はＹ軸方向の回転軸回りに図７Ａの実線矢印の方向の回転が許容され、破線矢印の方向の回転が規制される。支持部６２Ｌ、６２Ｒのいずれにおいても、回転ローラ６２１は、載置される基板１００の周縁部の、基板１００の外側方向への変位よりも内側方向への変位を規制する。図７Ａの例でみると、支持部６２Ｌでは、基板１００の周縁部がＸ方向で左側に変位することは許容されるが、右側に変位することは不能とされる。支持部６２Ｒでは、基板１００の周縁部がＸ方向で右側に変位することは許容されるが、左側に変位することは不能とされる。The one-
図７Ｂは、基板１００が搬送ロボット３０２ａから基板支持ユニット６へ移載された段階（基板１００が成膜装置１に搬入された段階）を示している。基板１００は、自重によってその中央部が下側に凸の形態に撓む。その結果、基板１００のＸ方向の各周縁部は実線矢印で示す方向に変位しようとし、各回転ローラ６２１には破線矢印で示す方向に回転させる負荷を基板１００の周縁部から受ける。しかし、ワンウェイクラッチ６２２の作用によって、破線矢印で示す方向には回転ローラ６２１は回転しない。したがって、基板１００が支持部６２Ｌ、６２Ｒから脱落することが防止される。Figure 7B shows the stage when the
図７Ｃは、基板１００が基板支持ユニット６から吸着ユニット１５へ移載された段階（図４の状態ＳＴ４１の段階）を示している。上記のとおり、移載の際、最初に吸着ユニット１５の中央部の吸着力を発揮させ、その後、吸着ユニット１５の周縁部の吸着力を発揮させる。このように吸着ユニット１５を制御することで、吸着ユニット１５に対して基板１００を、撓みを解消して平坦な状態で吸着することができる。撓みが解消される際、基板１００の各周縁部は回転ローラ６２１に対して相対的にＸ方向に変位しようとし、各回転ローラ６２１には実線矢印で示す方向に回転させる負荷を基板１００の周縁部から受ける。ワンウェイクラッチ６２２の回転規制は作用せず、実線矢印で示す方向に回転ローラ６２１は回転する。Figure 7C shows the stage where the
このようにして、本実施形態によれば、基板１００が支持部６２Ｌ及び６２Ｒから脱落することを防止することができると共に、基板１００の撓みをスムーズに解消することができる。In this way, according to this embodiment, it is possible to prevent the
なお、本実施形態では、各回転ローラ６２１の軸方向をＹ方向としたが、基板１００の撓み解消の際、基板１００の周縁部はＸ方向だけでなく、放射状に変位する場合がある。その対策として、各回転ローラ６２１の軸方向を、回転ローラ６２１の位置によって異ならせ、周縁部の変位方向に合わせてもよい。或いは、支持部材６２３が梁部６１Ｌ、６１Ｒに対して、Ｚ方向の軸周りに揺動自在に取り付けられてもよい。支持部材６２３がＺ軸回りに自由回動することにより、周縁部の変位方向に合わせて回転ローラ６２１の向きを変化させることができる。In this embodiment, the axial direction of each
＜第二実施形態＞
第一実施形態では、支持部６２Ｌ、６２Ｒの双方に規制構造６２０を設けたが、一方のみに設けてもよい。この構成の場合、例えば、基板支持ユニット６から吸着ユニット１５へ基板１００を移載する際、基板１００のＸ方向の位置のずれは生じるが、撓みの解消に伴って基板１００に作用する荷重を軽減できる。Second Embodiment
In the first embodiment, the restricting
また、第一実施形態では、Ｘ方向に対向する位置に配置される支持部６２Ｌ、６２Ｒを例に挙げて説明したが、Ｙ方向に対向する位置に支持部を配置した構成においては、これらの支持部にも規制構造６２０を設けてもよい。In addition, in the first embodiment, the
＜第三実施形態＞
図８Ａは規制構造６２０の別の例の説明図である。図示の規制構造６２０Ａは、板状の部材であるフィンガ部６２４と、フィンガ部６２４の上面に形成された異方性摩擦抵抗部６２５とを備える。フィンガ部６２４は、梁部６１Ｌ、６１Ｒに固定されており、基板１００の周縁部が載置される。異方性摩擦抵抗部６２５は、接触する部材に対する摩擦抵抗が、基板１００の面方向（ここではＸ方向）で異なっており、破線矢印方向の摩擦抵抗が実線矢印方向の摩擦抵抗よりも高い。本実施形態の場合、異方性摩擦抵抗部６２５は、鮫肌の鱗構造と同様の構造を有しており、複数の楔形状の起伏を有している。楔の向きを基板１００の外方向を指向させるによって表面の摩擦係数が破線矢印の方向で高く、実線矢印の方向で低くしている。Third Embodiment
FIG. 8A is an explanatory diagram of another example of the regulating
図８Ｂは、基板１００が搬送ロボット３０２ａから基板支持ユニット６へ移載された段階（基板１００が成膜装置１に搬入された段階）を示している。基板１００は、自重によってその中央部が下側に凸の形態に撓む。その結果、基板１００のＸ方向の各周縁部は実線矢印で示す方向に変位しようとし、各フィンガ部６２４には破線矢印で示す方向の摩擦力が作用する。しかし、異方性摩擦抵抗部６２５の作用によって、基板１００の変位に対する破線矢印で示す方向の摩擦抵抗が高い。したがって、基板１００が支持部６２Ｌ、６２Ｒから脱落することが防止される。Figure 8B shows the stage when the
図８Ｃは、基板１００が基板支持ユニット６から吸着ユニット１５へ移載された段階（図４の状態ＳＴ４１の段階）を示している。上記のとおり、移載の際、最初に吸着ユニット１５の中央部の吸着力を発揮させ、その後、吸着ユニット１５の周縁部の吸着力を発揮させる。このように吸着ユニット１５を制御することで、吸着ユニット１５に対して基板１００を撓みを解消して平坦な状態で吸着することができる。撓みが解消される際、基板１００の各周縁部はフィンガ部６２４に対して相対的にＸ方向に変位しようとし、各フィンガ部６２４には実線矢印で示す方向の摩擦力が作用する。しかし、異方性摩擦抵抗部６２５の作用によって、基板１００の変位に対する実線矢印で示す方向の摩擦抵抗が低く。基板１００の周縁部はフィンガ部６２４に対してスムーズに変位する。FIG. 8C shows the stage where the
このようにして、本実施形態によれば、基板１００が支持部６２Ｌ及び６２Ｒから脱落することを防止することができると共に、基板１００の撓みをスムーズに解消することができる。In this way, according to this embodiment, it is possible to prevent the
なお、本実施形態では、異方性摩擦抵抗部６２５を、Ｘ方向の一方向と他方向とで摩擦抵抗が異なるようにしたが、基板１００の撓み解消の際、基板１００の周縁部はＸ方向だけでなく、放射状に変位する場合がある。その対策として、異方性摩擦抵抗部６２５の摩擦抵抗の方向性を、フィンガ部６２４の位置によって異ならせ、周縁部の変位方向に合わせてもよい。In this embodiment, the anisotropic
＜第四実施形態＞
図９Ａは規制構造６２０の別の例の説明図である。図示の規制構造６２０Ｂは、ガイド部材６２６と、基板１００が載置される載置部６２７と、載置部６２７を基板１００の面方向（本実施形態ではＸ方向）の一方向に付勢する付勢ユニット６２８と、を備える。載置部６２７は、基板１００が載置される爪状の載置部材６２７ａと、載置部材６２７ａが固定されたスライド部材６２７ｂとを備える。ガイド部材６２６は、スライド部材６２７ｂのＸ方向のスライドを案内するレール部材であり、その一方端部は梁部６１Ｌ又は６１Ｒに固定され、他方端部にはストッパ６２６ａが形成されている。ストッパ６２６ａは、載置部材６２７ａと当接することによって、載置部６２７のＸ方向における変位限界位置を規定する。付勢ユニット６２８は、本実施形態の場合、バネ、ゴム等の弾性部材であり、スライド部材６２７ｂをストッパ６２６ａへ押圧する。<Fourth embodiment>
9A is an explanatory diagram of another example of the regulating
図９Ｂは、基板１００が搬送ロボット３０２ａから基板支持ユニット６へ移載された段階（基板１００が成膜装置１に搬入された段階）を示している。基板１００は、自重によってその中央部が下側に凸の形態に撓む。その結果、基板１００のＸ方向の各周縁部は実線矢印で示す方向に変位しようとし、各載置部６２７には破線矢印で示す方向の摩擦力が作用する。しかし、ストッパ６２６ａの作用によって、載置部６２７の破線矢印方向への変位は規制される。したがって、基板１００が支持部６２Ｌ、６２Ｒから脱落することが防止される。FIG. 9B shows the stage when the
図９Ｃは、基板１００が基板支持ユニット６から吸着ユニット１５へ移載された段階（図４の状態ＳＴ４１の段階）を示している。上記のとおり、移載の際、最初に吸着ユニット１５の中央部の吸着力を発揮させ、その後、吸着ユニット１５の周縁部の吸着力を発揮させる。このように吸着ユニット１５を制御することで、吸着ユニット１５に対して基板１００を撓みを解消して平坦な状態で吸着することができる。撓みが解消される際、基板１００の各周縁部はフィンガ部６２４に対して相対的にＸ方向に変位しようとし、各載置部６２７には実線矢印で示す方向の摩擦力が作用する。このとき、載置部６２７はガイド部材６２６の案内によってＸ方向で外側方向（ストッパ６２６ａから離れる方向）にスライドする。基板１００の周縁部は載置部６２７と共にスムーズに変位する。9C shows the stage where the
このようにして、本実施形態によれば、基板１００が支持部６２Ｌ及び６２Ｒから脱落することを防止することができると共に、基板１００の撓みをスムーズに解消することができる。In this way, according to this embodiment, it is possible to prevent the
本実施形態の場合、付勢ユニット６２８の弾性力の作用によってこうした作用を発揮している。具体的には、付勢ユニット６２８の弾性力の強さは、基板１００が載置部６２７に載置されていない場合は、載置部６２７がストッパ６２６ａに当接した状態を維持し（図９Ａ）、基板１００が撓んだ状態で載置部６２７に載置されている場合は、載置部６２７がストッパ６２６ａに当接した状態を維持し（図９Ｂ、基板１００が撓んだ状態で載置部６２７に載置された状態から、基板１００に対する外力の作用（吸着ユニット１５の吸着力）により基板１００が撓んだ状態から平坦な状態に変化する場合に、載置部６２７が外側に変位することを許容する（図９Ｃ）、ように設定されている。In the present embodiment, this effect is exerted by the action of the elastic force of the
なお、本実施形態では、載置部６２７のスライド方向をＸ方向としたが、基板１００の撓み解消の際、基板１００の周縁部はＸ方向だけでなく、放射状に変位する場合がある。その対策として、載置部６２７のスライド方向を、載置部６２７の位置によって異ならせ、周縁部の変位方向に合わせてもよい。In this embodiment, the sliding direction of the mounting
＜第五実施形態＞
上記各実施形態では、吸着ユニット１５に基板１００を吸着して、マスク１０１とのアライメント等を行う構成について説明したが、吸着ユニット１５を用いない構成も採用可能である。図１０Ａはその一例を示しており、アライメント動作（図５の状態ＳＴ５２に相当）を示している。本実施形態の場合、基板支持ユニット６を、位置調整ユニット２０によってＸ－Ｙ平面状で変位することで、マスク１０１に対する基板１００の相対位置が調整される。このとき、基板１００はその中央部が下方へ凸状に撓んだ状態にある。Fifth Embodiment
In each of the above embodiments, a configuration has been described in which the
アライメント動作が完了すると、図１０Ｂに示すように基板支持ユニット６を降下し、基板１００をマスク１０１上に載置する。載置の過程で基板１００の撓みが徐々に解消される。このとき、支持部６２Ｌ、６２Ｒにおいて、基板１００の周縁部のＸ方向の変位に応じて回転ローラ６２１が回転し、周辺部の変位が許容される（図７Ｃと同様の作用）。When the alignment operation is complete, the
その後、プレートユニット９が降下し、基板１００とマスク１０１とが密着して基板１００が平坦な状態となる。このときも支持部６２Ｌ、６２Ｒにおいて、基板１００の周縁部のＸ方向の変位に応じて回転ローラ６２１が回転し、周辺部の変位が許容される（図７Ｃと同様の作用）。Then, the
＜第六実施形態＞
基板支持ユニット６は、成膜時の基板１００の移載以外にも適用可能である。図１１Ａ及び図１１Ｂは、膜厚測定時の基板１００の移載に基板支持ユニット６を適用した例を示す。基板１００に成膜された膜の検査などを目的として、例えば、図１のバッファ室３０６や受渡室３０８において膜厚を測定することができる。Sixth Embodiment
The
図示の例では、移載装置として、基板支持ユニット６’が設けられた搬送ロボット４０１が示されている。基板支持ユニット６’は、上述した各実施形態の基板支持ユニット６に相当し、基板１００の周縁部を支持する支持部６２Ｌ、６２Ｒを有している。支持部６２Ｌ、６２Ｒは、一例として第一実施形態の規制構造６２０を備えているが規制構造６２０Ａや６２０Ｂも採用可能である。搬送ロボット４０１は多関節ロボットであり、基板支持ユニット６’を水平方向及び上下方向に移動可能である。In the illustrated example, a
膜厚測定装置５００は、スライダ５０１、スライダ５０１の移動を案内するガイドレール５０２、スライダ５０１に支持された吸着ユニット５０３、及び、測定装置５０４を備える。吸着ユニット５０３は例えば静電チャックであり、基板１００を平坦な状態で吸着する。測定装置５０４は例えば光学センサであり、膜に光を照射し、その反射光を受光して反射率を測定することで膜厚を測定する。The film
図１１Ａは搬送ロボット４０１から吸着ユニット５０３へ基板１００が移載される段階を示している。基板１００は基板支持ユニット６’上に載置されている。FIG. 11A shows the stage where the
基板支持ユニット６’を吸着ユニット５０３へ上昇しつつ、最初に吸着ユニット５０３の中央部の吸着力を発揮させ、その後、吸着ユニット５０３の周縁部の吸着力を発揮させる。このように吸着ユニット５０３を制御することで、吸着ユニット５０３に対して基板１００を、撓みを解消して平坦な状態で吸着することができる。撓みが解消される際、基板１００の各周縁部の変位が回転ローラ６２１の回転によって許容される。As the substrate support unit 6' rises to the
基板支持ユニット６’を降下した後、図１１Ｂに示すようにスライダ５０１を移動しつつ、測定装置５０４によって基板１００に成膜された膜の膜厚を測定することができる。After the substrate support unit 6' is lowered, the thickness of the film formed on the
＜第七実施形態：電子デバイスの製造方法＞
次に、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。この例の場合、図１に例示した成膜ブロック３０１が、製造ライン上に、例えば、３箇所、設けられる。Seventh embodiment: Method for manufacturing an electronic device
Next, an example of a method for manufacturing an electronic device will be described. Below, as an example of an electronic device, the configuration and manufacturing method of an organic EL display device will be illustrated. In this example, the
まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１２Ａは有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図１２Ｂは１画素の断面構造を示す図である。First, we will explain the organic EL display device to be manufactured. Figure 12A is an overall view of organic
図１２Ａ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。As shown in FIG. 12A, a plurality of
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。カラー有機ＥＬ表示装置の場合、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の複数の副画素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（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子の３種類の副画素の組み合わせで構成されることが多いが、これに限定はされない。画素５２は少なくとも１種類の副画素を含めばよく、２種類以上の副画素を含むことが好ましく、３種類以上の副画素を含むことがより好ましい。画素５２を構成する副画素としては、例えば、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子と黄色（Ｙ）発光素子の４種類の副画素の組み合わせでもよい。Note that the pixel referred to here refers to the smallest unit that allows a desired color to be displayed in the
図１２Ｂは、図１２Ａ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の電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、赤色層５６Ｒ・緑色層５６Ｇ・青色層５６Ｂのいずれかと、電子輸送層５７と、第２の電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子で構成される複数の副画素を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に当たる。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層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。FIG. 12B is a partial cross-sectional schematic diagram taken along line A-B in FIG. 12A.
また、第１の電極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の電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂにわたって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。すなわち、図１２Ｂに示すように正孔輸送層５５が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成された上に赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂが副画素領域ごとに分離して形成され、さらにその上に電子輸送層５７と第２の電極５８が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成されていてもよい。Furthermore, the
なお、近接した第１の電極５４の間でのショートを防ぐために、第１の電極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。In order to prevent short circuits between adjacent
図１２Ｂでは正孔輸送層５５や電子輸送層５７が一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によって、正孔ブロック層や電子ブロック層を有する複数の層で形成されてもよい。また、第１の電極５４と正孔輸送層５５との間には第１の電極５４から正孔輸送層５５への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成してもよい。同様に、第２の電極５８と電子輸送層５７の間にも電子注入層を形成してもよい。In FIG. 12B, the hole transport layer 55 and the
赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂのそれぞれは、単一の発光層で形成されていてもよいし、複数の層を積層することで形成されていてもよい。例えば、赤色層５６Ｒを２層で構成し、上側の層を赤色の発光層で形成し、下側の層を正孔輸送層又は電子ブロック層で形成してもよい。あるいは、下側の層を赤色の発光層で形成し、上側の層を電子輸送層又は正孔ブロック層で形成してもよい。このように発光層の下側又は上側に層を設けることで、発光層における発光位置を調整し、光路長を調整することによって、発光素子の色純度を向上させる効果がある。Each of the
なお、ここでは赤色層５６Ｒの例を示したが、緑色層５６Ｇや青色層５６Ｂでも同様の構造を採用してもよい。また、積層数は２層以上としてもよい。さらに、発光層と電子ブロック層のように異なる材料の層が積層されてもよいし、例えば発光層を２層以上積層するなど、同じ材料の層が積層されてもよい。Note that although an example of the
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。ここでは、赤色層５６Ｒが下側層５６Ｒ１と上側層５６Ｒ２の２層からなり、緑色層５６Ｇと青色層５６Ｂは単一の発光層からなる場合を想定する。成膜室３０３として６つの成膜室を想定する。Next, an example of a manufacturing method for an organic EL display device will be specifically described. Here, it is assumed that the
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の電極５４が形成された基板５３を準備する。なお、基板５３の材質は特に限定はされず、ガラス、プラスチック、金属などで構成することができる。本実施形態においては、基板５３として、ガラス基板上にポリイミドのフィルムが積層された基板を用いる。First, a
第１の電極５４が形成された基板５３の上にアクリル又はポリイミド等の樹脂層をバーコートやスピンコートでコートし、樹脂層をリソグラフィ法により、第１の電極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。なお、本実施形態では、絶縁層５９の形成までは大型基板に対して処理が行われ、絶縁層５９の形成後に、基板５３を分割する分割工程が実行される。A resin layer such as acrylic or polyimide is coated by bar coating or spin coating on the
絶縁層５９がパターニングされた基板５３を第１の成膜室３０３に搬入し、正孔輸送層５５を、表示領域の第１の電極５４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層５５は、最終的に１つ１つの有機ＥＬ表示装置のパネル部分となる表示領域５１ごとに開口が形成されたマスクを用いて成膜される。The
次に、正孔輸送層５５までが形成された基板５３を第２の成膜室３０３に搬入する。基板５３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、正孔輸送層５５の上の、基板５３の赤色を発する素子を配置する部分（赤色の副画素を形成する領域）に、赤色層５６Ｒを成膜する。ここで、第２の成膜室で用いるマスクは、有機ＥＬ表示装置の副画素となる基板５３上における複数の領域のうち、赤色の副画素となる複数の領域にのみ開口が形成された高精細マスクである。これにより、赤色発光層を含む赤色層５６Ｒは、基板５３上の複数の副画素となる領域のうちの赤色の副画素となる領域のみに成膜される。換言すれば、赤色層５６Ｒは、基板５３上の複数の副画素となる領域のうちの青色の副画素となる領域や緑色の副画素となる領域には成膜されずに、赤色の副画素となる領域に選択的に成膜される。Next, the
赤色層５６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜室３０３において緑色層５６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜室３０３において青色層５６Ｂを成膜する。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜室３０３において表示領域５１の全体に電子輸送層５７を成膜する。電子輸送層５７は、３色の層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに共通の層として形成される。Similar to the formation of the
電子輸送層５７までが形成された基板を第６の成膜室３０３に移動し、第２の電極５８を成膜する。本実施形態では、第１の成膜室３０３～第６の成膜室３０３では真空蒸着によって各層の成膜を行う。しかし、本発明はこれに限定はされず、例えば第６の成膜室３０３における第２の電極５８の成膜はスパッタによって成膜するようにしてもよい。その後、第２の電極５８までが形成された基板を封止装置に移動してプラズマＣＶＤによって保護層６０を成膜して（封止工程）、有機ＥＬ表示装置５０が完成する。なお、ここでは保護層６０をＣＶＤ法によって形成するものとしたが、これに限定はされず、ＡＬＤ法やインクジェット法によって形成してもよい。The substrate on which the
ここで、第１の成膜室３０３～第６の成膜室３０３での成膜は、形成されるそれぞれの層のパターンに対応した開口が形成されたマスクを用いて成膜される。成膜の際には、基板５３とマスクとの相対的な位置調整（アライメント）を行った後に、マスクの上に基板５３を載置して成膜が行われる。Here, the films are formed in the first to sixth film forming chambers 303 using a mask in which openings corresponding to the pattern of each layer to be formed are formed. When forming the film, the relative positions of the
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are attached to publicize the scope of the invention.
１ 成膜装置、６２Ｌ 支持部、６２Ｒ 支持部、６２０ 規制構造1 Film forming apparatus, 62L support part, 62R support part, 620 regulation structure
Claims (12)
Translated fromJapanese前記基板の第一の周縁部を支持する第一の支持部と、
前記基板の、前記第一の周縁部と反対側の第二の周縁部を支持する第二の支持部と、を備え、
前記第一の支持部は、前記第一の周縁部の、前記基板の外側方向への変位よりも内側方向への変位を規制する第一の規制手段を備える、
ことを特徴とする基板支持ユニット。A substrate support unit for supporting a substrate,
A first support portion that supports a first peripheral portion of the substrate;
a second support portion that supports a second peripheral portion of the substrate opposite to the first peripheral portion,
the first support portion includes a first restricting means for restricting the displacement of the first peripheral portion in an inward direction of the substrate more than the displacement of the first peripheral portion in an outward direction of the substrate;
A substrate supporting unit comprising:
前記第二の支持部は、前記第二の周縁部の、前記基板の外側方向への変位よりも内側方向への変位を規制する第二の規制手段を備える、
ことを特徴とする基板支持ユニット。2. The substrate support unit according to claim 1,
the second support portion includes a second restricting means for restricting the displacement of the second peripheral portion in an inward direction of the substrate more than the displacement of the second peripheral portion in an outward direction of the substrate;
A substrate supporting unit comprising:
前記第一の規制手段は、
前記基板が載置され、一方向の回転が規制された回転ローラを備える、
ことを特徴とする基板支持ユニット。2. The substrate support unit according to claim 1,
The first restriction means is
A rotating roller on which the substrate is placed and whose rotation in one direction is restricted is provided.
A substrate supporting unit comprising:
前記第一の規制手段は、
前記基板が載置される載置部を備え、
前記載置部は、前記基板の基板面方向の一方向と他方向とで前記基板の変位に対する摩擦抵抗が異なる、
ことを特徴とする基板支持ユニット。2. The substrate support unit according to claim 1,
The first restriction means is
a mounting portion on which the substrate is mounted,
the mounting portion has different friction resistance against displacement of the substrate between one direction and the other direction of a substrate surface direction of the substrate,
A substrate supporting unit comprising:
前記第一の規制手段は、
前記基板が載置される載置部と、
前記基板の基板面方向の一方向に前記載置部を付勢する付勢手段と、を備える、
ことを特徴とする基板支持ユニット。2. The substrate support unit according to claim 1,
The first restriction means is
a placement portion on which the substrate is placed;
and a biasing means for biasing the placement portion in one direction along a substrate surface direction of the substrate.
A substrate supporting unit comprising:
前記第一の規制手段は、前記一方向における前記載置部の変位限界位置を規定するストッパを備え、
前記付勢手段は、前記載置部を前記ストッパへ押圧する弾性部材である、
ことを特徴とする基板支持ユニット。6. The substrate support unit according to claim 5,
the first regulating means includes a stopper that defines a displacement limit position of the placement portion in the one direction,
The biasing means is an elastic member that presses the placement portion against the stopper.
A substrate supporting unit comprising:
前記弾性部材の弾性力は、
前記基板が前記載置部に載置されていない場合は、前記載置部が前記ストッパに当接した状態を維持し、
前記基板が撓んだ状態で前記載置部に載置されている場合は、前記載置部が前記ストッパに当接した状態を維持し、
前記基板が撓んだ状態で前記載置部に載置された状態から、前記基板に対する外力の作用により前記基板が撓んだ状態から平坦な状態に変化する場合に、前記載置部が前記一方向と逆方向に変位することを許容する、強さに設定されている、
ことを特徴とする基板支持ユニット。7. The substrate support unit according to claim 6,
The elastic force of the elastic member is
When the substrate is not placed on the placement portion, the placement portion maintains a state in which the placement portion abuts against the stopper,
When the substrate is placed on the placement portion in a bent state, the placement portion maintains a state in which the placement portion abuts against the stopper,
When the substrate is placed on the substrate placement section in a bent state and the substrate is changed from the bent state to a flat state due to the action of an external force on the substrate, the strength is set to allow the substrate placement section to be displaced in a direction opposite to the one direction.
A substrate supporting unit comprising:
請求項１に記載の基板支持ユニットと、
前記基板支持ユニットを移動して前記基板を移載先に移載する移動手段と、を備える、
ことを特徴とする移載装置。A transfer device for transferring a substrate,
A substrate supporting unit according to claim 1 ;
a moving means for moving the substrate support unit to transfer the substrate to a destination;
A transfer device characterized by:
前記移動手段は、
前記移載先として、前記基板を吸着する吸着手段に、前記基板を移載する、ことを特徴とする移載装置。The transfer device according to claim 8,
The moving means is
A transfer device characterized in that the substrate is transferred to a suction means for suctioning the substrate as the transfer destination.
請求項１に記載の基板支持ユニットを備える、
ことを特徴とする成膜装置。A film forming apparatus for forming a film on a substrate through a mask,
A substrate support unit according to claim 1,
A film forming apparatus comprising:
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023-129506 | 2023-08-08 | ||
| JP2023129506 | 2023-08-08 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2025033023A1true WO2025033023A1 (en) | 2025-02-13 |
Family
ID=94534620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2024/023758PendingWO2025033023A1 (en) | 2023-08-08 | 2024-07-01 | Substrate support unit, transfer device, film deposition device, film deposition method, and electronic device manufacturing method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2025033023A1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004319474A (en)* | 2003-04-04 | 2004-11-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for manufacturing plasma display panel |
| JP2004342771A (en)* | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Hoya Corp | Substrate holder, substrate processing apparatus, substrate inspection devices, and operation method of them |
| JP2008130800A (en)* | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate processing system |
| WO2019004359A1 (en)* | 2017-06-29 | 2019-01-03 | 株式会社アルバック | Film deposition device |
| JP2021063266A (en)* | 2019-10-15 | 2021-04-22 | サンテック株式会社 | Substrate rotation device |
- 2024
- 2024-07-01WOPCT/JP2024/023758patent/WO2025033023A1/enactivePending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004319474A (en)* | 2003-04-04 | 2004-11-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method for manufacturing plasma display panel |
| JP2004342771A (en)* | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Hoya Corp | Substrate holder, substrate processing apparatus, substrate inspection devices, and operation method of them |
| JP2008130800A (en)* | 2006-11-21 | 2008-06-05 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Substrate processing system |
| WO2019004359A1 (en)* | 2017-06-29 | 2019-01-03 | 株式会社アルバック | Film deposition device |
| JP2021063266A (en)* | 2019-10-15 | 2021-04-22 | サンテック株式会社 | Substrate rotation device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN113644018B (en) | Alignment device, film forming device, alignment method, method for manufacturing electronic device, and storage medium | |
| CN114318229B (en) | Film forming apparatus, adjusting method, and method for manufacturing electronic device | |
| KR102625048B1 (en) | Alignment apparatus, film forming apparatus, alignment method, manufacturing method of electronic device, program, and storage medium | |
| JP7522250B2 (en) | CONTROL DEVICE, FILM FORMING APPARATUS, SCHEDULE SETTING METHOD, AND METHOD FOR MANUFACTURING ELECTRONIC DEVICE | |
| JP7579096B2 (en) | Film forming apparatus, electronic device manufacturing apparatus, film forming method, and electronic device manufacturing method | |
| KR102783342B1 (en) | Transfer Apparatus and Film-Forming Apparatus | |
| JP2020070491A (en) | Alignment device, film deposition, alignment method, film deposition method, and electronic device manufacturing method | |
| KR102582584B1 (en) | Alignment apparatus, film forming apparatus, alignment method, manufacturing method of electronic device, program, and storage medium | |
| WO2025033023A1 (en) | Substrate support unit, transfer device, film deposition device, film deposition method, and electronic device manufacturing method | |
| JP7078694B2 (en) | Film forming equipment, film forming method, and manufacturing method of electronic devices | |
| JP2021080561A (en) | Film deposition apparatus | |
| WO2024176848A1 (en) | Film forming device, film forming method, and method for manufacturing electronic device | |
| CN114107937B (en) | Alignment device and alignment method, and film forming device and film forming method | |
| WO2024034236A1 (en) | Alignment device, film forming device, control method, electronic device manufacturing method, program, and storage medium | |
| WO2025115673A1 (en) | Film forming device, adjustment method, film forming method, and manufacturing method for electronic device | |
| WO2025115675A1 (en) | Sticking device, film formation device, sticking method, and production method | |
| JP2025018768A (en) | Film forming equipment | |
| KR20250108674A (en) | Tabernacle apparatus and tabernacle method | |
| JP2024142949A (en) | Holding device, alignment device and film forming device | |
| JP2025025449A (en) | Substrate supporting apparatus, film forming apparatus, film forming method, and method for manufacturing electronic device | |
| JP2023021724A (en) | Carrier support device, alignment device, film formation device, mask placement method, film formation method, and electronic device manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | Ref document number:24851454 Country of ref document:EP Kind code of ref document:A1 |