有机el器件制造装置及制造方法和成膜装置及成膜方法

专利名称：有机el器件制造装置及制造方法和成膜装置及成膜方法
技术领域：
本发明涉及有机EL器件制造装置及其制造方法和成膜装置及成膜方法，特别涉 及适用于大型衬底对准的有机EL器件制造装置及其制造方法和成膜装置及成膜方法。
背景技术：
真空蒸镀法是作为制造有机EL器件的有力的方法。在真空蒸镀时需要对准衬底 与掩膜。近年来处理的衬底日趋大型化，G6代的衬底尺寸达到1500mmX1800mm。若衬底尺 寸大型化，则掩膜也理所当然地大型化，其尺寸达到2000mmX2000mm左右。特别是若使用 钢制的掩膜，则其重量达到300Kg。在以往，使衬底与掩膜处于水平并对位。作为那样的现 有技术存在下述的专利文献1。此外，在真空蒸镀法中，如图4所示，使在要蒸镀的位置具有开口部的掩膜紧贴作 为处理对象的衬底进行处理。由于蒸镀材料的附着而使孔的形状改变，该掩膜每隔半天至 一天就需要更换。在以往，如图14所示，在具有进行真空蒸镀的处理室S的设备组C中设 置有保管更换用及已使用的掩膜M的作为真空室的掩膜保管室H，通过进行衬底搬运的搬 运机械手R将其搬运至处理室S并安放(专利文献2)。此外，在专利文献3中公开有以下内容，为使掩膜尺寸收束在所希望的范围内，将 预先加温掩膜的加温室与处理室相邻设置，在必要时更换处理室的掩膜。然而，在加温室中 仅记述有加温设备，可以认为如专利文献3的第一实施方式所记述的那样，使用与专利文 献2同样的进行衬底搬运的搬运机械手等来进行其搬入搬出。专利文献1 日本特开2006-302896号公报专利文献2 日本特开2003-027213号公报专利文献3 日本特开2006-196360号公报然而，如图13所示，专利文献1所公开的使衬底与掩膜横放并对准的方法由于衬 底及掩膜的薄度和自重而大幅地弯曲。虽然若该弯曲相同，则将其考虑进去制作掩膜即可， 但理所当然地，该弯曲越接近中心就变的越大，当衬底尺寸变大时，制作变得困难。此外，一 般来说，若衬底的弯曲是dl，掩膜的弯曲是d2，其中心点位置的弯曲量为dl > d2。若衬底 弯曲变大，则由于衬底蒸镀面与掩膜接触而产生接触划伤，从而不能使其紧贴。因此，存在 当分离至景深以上对准时，精度变差，从而变成缺陷产品的问题。特别是显示装置用衬底不 能得到高清彩色画面。此外，在专利文献1所公开的方法中，由于对准衬底与掩膜的机构整体设置在真 空内，所以存在伴随着驱动部等的移动产生粉尘及热的可能性，前者泄漏至真空内会导致 泄漏粉尘附着在衬底或掩膜上而引起蒸镀缺陷，后者的热量助长掩膜的热膨胀，从而使蒸 镀尺寸变化，存在两者导致成品率即生产率降低的问题。另外，由于对准衬底与掩膜的机构整体设置在真空内，所以一旦驱动部等产生故 障，则维护需要时间，存在装置的运转率降低的问题。此外，在专利文献2、3所公开的方法中需要有能够搬运掩膜的搬运机械手，但存在难以制作与容纳满足上述要求的搬运机械手的处理室的大小所对应的现实的大小，例 如，5m的角状的搬运室的问题。另外，在专利文献2、3所公开的方法中，搬运机械手搬运掩膜，并且也搬运衬底。 因此，在更换衬底时不能搬运掩膜，不仅是掩膜的更换所需的处理室理所当然地不能进行 处理，在其下游存在的处理室也不能进行处理，从而存在运转率降低，生产率降低的问题。

发明内容
因此，本发明的第一目的在于，提供减少衬底和掩膜的弯曲，从而能够以高精度进 行蒸镀的有机EL器件制造装置及其制造方法和成膜装置及成膜方法。此外，本发明的第二目的在于，提供能够使搬运室小型化的有机EL器件制造装置 及其制造方法和成膜装置及成膜方法。此外，本发明的第三目的在于，提供通过将驱动部等配置在大气侧，减少真空内的 粉尘和气体的产生，生产率高的有机EL器件制造装置及其制造方法和成膜装置及成膜方 法。另外，本发明的第四目的在于，提供通过将驱动部等配置在大气侧来提高可维护 性，运转率高的有机EL器件制造装置及其制造方法和成膜装置及成膜方法。本发明为实现上述第一或第二目的，其第一特征在于，以使具备衬底和掩膜的下 垂体下垂的状态在真空室内进行上述衬底与上述掩膜的对准，在向该衬底蒸镀蒸镀材料 时，移动上述下垂体上的接触部，使上述下垂体垂直，向真空室内搬运，安放在上述对位位 置，使上述下垂体的下垂体接触部与上述进行搬运的搬运机构中的与上述下垂体接触部接 触的搬运接触部分离，然后进行上述对准。此外，本发明为实现上述第一或第二目的，在第一特征之外，还具有下面的第二特 征，由使进行上述对准的对准部所具有的使上述下垂体上下运动的单元进行上述分离。另外，为实现上述第一或第二目的，在第一特征之外，还具有下面的第三特征，上 述分离是使上述搬运接触部从下垂体接触部分离。此外，为实现上述第一或第二目的，在第一特征之外，还具有下面的第四特征，上 述下垂体是具备掩膜的下垂体，上述下垂体接触部是沿上述掩膜设置的齿条，上述搬运接 触部是小齿轮。此外，为实现上述第三或第四目的，在第一特征之外，还具有下面的第五特征，将 进行上述分离的分离机构的驱动单元设置在大气环境中。发明的效果根据本发明，能够提供减少衬底和掩膜的弯曲，从而能够以高精度进行蒸镀的有 机EL器件制造装置和成膜装置。此外，根据本发明，能够提供能够使搬运室小型化的有机EL器件制造装置及其制 造方法和成膜装置及成膜方法。另外，根据本发明，通过将驱动部等配置在大气侧来减少真空内的粉尘和气体的 产生，能够提供生产率高的有机EL器件制造装置及其制造方法和成膜装置及成膜方法。此外，根据本发明，通过将驱动部等配置在大气侧，能够提供提高其可维护性，运 转率高的有机EL器件制造装置及其制造方法和成膜装置及成膜方法。


图1是表示本发明的第一实施方式的有机EL器件制造装置的图。图2是表示本发明的第一实施方式的搬运室和处理室的结构的示意图和动作说 明图。图3是表示在处理室与掩膜更换室之间搬入搬出掩膜的掩膜搬运机构的本发明 的一个实施方式的图。图4是表示本发明的一个实施方式的掩膜的5是表示本发明的一个实施方式的对准部的图。图6的图6 (a)是表示在搬运时搬运机构的齿条与小齿轮啮合的状态的图。图6 (b) 是表示在对准时搬运机构的齿条与小齿轮分离的状态的图。图7是表示本发明的一个实施方式的对准光学系统的基本结构的图。图8是表示本发明的第二实施方式的搬运机构及分离机构的图。图9是表示本发明的第二实施方式的有机EL器件制造装置的图。图10是表示本发明的第二实施方式的有机EL器件制造装置的掩膜更换室的结构 及其动作的图。图11是表示本发明的第二实施方式的有机EL器件制造装置的掩膜搬入搬出室的 结构及动作的图。图12是表示本发明的第三实施方式的有机EL器件制造装置的图。图13是说明使掩膜、衬底处于水平进行蒸镀的现有技术的问题的图。图14是说明更换掩膜的现有技术的图。其中1-处理室，lad、lbd、Ibu-真空蒸镀室，2_搬运室，3_负载设备组，5_掩膜更换室， 6-衬底，6m-衬底的对准标记，7-蒸镀部，8-对准部，9-处理交接部，10、10AU0B-闸阀， 12-掩膜搬入搬出室，20-控制装置，40、45_分离机构，56-更换室搬运部，56B-更换室搬运 驱动部(掩膜搬运驱动机构)，56g、86g-小齿轮，71-蒸发源，81-掩膜，81a 81d-旋转支持 部，81m-掩膜的对准标记，81r-齿条，82-对准底座，83-对准驱动部，83Z-Z轴驱动部，83X-X 轴驱动部，84-对准从动部，85-对准光学系统，86-处理室搬运部，86B-处理室搬运驱动部 (掩膜搬运驱动机构)，87-驱动部分离机构，100,200-有机EL器件的制造装置，A D-设
具体实施例方式使用图1至图7对本发明的有机EL器件制造装置的第一实施方式进行说明。有 机EL器件制造装置不仅是形成发光材料层(EL层)并用电极夹住该层的结构，而且，为了 在阳极上形成空穴注入层或输送层，在阴极上形成电子注入层或输送层等将各种各样的材 料做成薄膜而构成的多层结构，并更换衬底。图1表示该制造装置的一个例子。本实施方式的有机EL器件制造装置100大致包括搬入处理对象的衬底6的负载 设备组13、处理衬底6的四个设备组(A D)、设置在各设备组之间或者设备组与负载设备 组13或后续工序(密封工序)之间的五个交接室14。在本实施方式中，以衬底的蒸镀面作为上面来搬运，在蒸镀时以将衬底立起的方式蒸镀。负载设备组13包括在前后具有用于维持真空的闸阀10的负载锁死室13R和从 负载锁死室13R接收衬底，旋转并将衬底6搬入交接室1 的搬运机械手15R。各负载锁死 室13R及各交接室14在前后具有闸阀10，一边控制该闸阀10的开闭来维持真空，一边向负 载设备组13或后续的设备组等交接衬底。各设备组(A D)具有具有一台搬运机械手15的搬运室2、从搬运机械手15接 收衬底，并进行规定的处理的在附图上上下配置的两个处理室1 (第一下标a d表示设备 组，第二下标u、d表示上侧下侧)。在搬运室2与处理室1之间设置有闸阀10。处理室1的结构根据处理内容而有所不同，以在真空中蒸镀作为蒸镀材料的发光 材料从而形成EL层的真空蒸镀室Ibu为例进行说明。图2是其时的搬运室2b与真空蒸镀 室Ibu的结构的示意图与动作说明图。图2的搬运机械手15具有整体能够上下移动(参 照箭头159)、并能够左右旋转的连杆结构的臂157，在其前端处具有衬底搬运用的梳齿状 手 158。如图2所示，本实施方式的处理的基本思路是在一台真空蒸镀室中设置两个处理 线，在一侧的线(例如R线)蒸镀的期间内，在另一侧的L线搬入搬出衬底，并对准衬底6 与掩膜81，从而完成蒸镀的准备。通过交互地进行该处理，能够减少没有对衬底蒸镀的无益 的蒸发(升华)时间。为实现上述内容，真空蒸镀室Ibu在右侧R线与左侧L线设置有两 套系统，包括进行衬底6与掩膜的对位，对衬底6的必要部分蒸镀的对准部8 ；与进行搬运 的机械手15交接衬底，并使衬底6向蒸镀部7移动的处理交接部9，并且具有在该两套系统 的线间移动，使发光材料蒸发(升华)并向衬底6蒸镀的蒸镀部7。因此，首先说明处理交接部9。处理交接部9具有能够不受干扰地与搬运机械手 15的梳齿状手158交接衬底6、具有固定衬底6的机构94的梳齿状手91、旋转上述梳齿状 手91从而使衬底6直立并向对准部8移动的手回旋驱动机构93。作为固定衬底6的机构 94，考虑到是在真空中，使用静电吸附或机械式的夹子等的机构。蒸镀部7具有使蒸发源71沿导轨76r上在上下方向上移动的上下驱动机构76、 使蒸发源71沿导轨75上在左右的对准部间移动的左右驱动底座74。蒸发源71在内部具 有作为蒸镀材料的发光材料，通过对上述蒸镀材料进行加热控制(未图示)来得到稳定的 蒸发速度，如图2的局部放大图所示，形成为由排列在蒸发源71上的多个孔73喷射的结 构。若有必要，为了提高蒸镀膜的特性也可以同时加热添加剂并蒸镀。在这种情况下，以将 蒸发源与一对或多个蒸发源在上下方向上平行地排列的方式蒸镀。在说明对准部8之前，使用图3对作为本实施方式的主要特征的掩膜更换室5的 结构及其动作，参照表示对准部的图5进行说明。图3是表示在处理室1与掩膜更换室5 之间搬入搬出构成下垂体的掩膜81的掩膜搬运机构的一个实施方式的图，图5是表示对准 部的一个实施方式的图。如图1的局部放大图所示，在本实施方式中以与进行蒸镀处理的处理室1相邻接 并夹有间阀IOB的方式设置有掩膜更换室5。掩膜更换室5是至少在更换掩膜时能够维持 与处理室1相同的真空度的处理室。在下面的说明中，如图1的局部放大图所示，以负责真 空蒸镀室Iad的L线与真空蒸镀室Ibd的R线的掩膜81的更换的掩膜更换室^d为例进 行说明。
此外，因为真空蒸镀室Iad与真空蒸镀室Ibd的L、R线的叫法与图2所示的真空 蒸镀室Ibu的线的叫法上下相反，因而在图上也是相反。此外，图1中的掩膜更换室等的下 标，第一下标从左开始按照a、b、c的顺序，第二下标u表示上段、d表示下段。其中，为了避 免说明的繁琐，在没有必要的情况下省略下标。首先，对图4表示的在本实施方式中所使用的掩膜81的一个例子进行说明。掩 膜81大致包括掩膜部81M和支持掩膜部的支架81F。如局部放大图所示，在掩膜部81M上 与对衬底6蒸镀的部分对应的位置具有开口部81h。在本例中，在蒸镀红(R)、绿(G)、蓝 (B)的发光材料的掩膜中，表示了与红对应的开口部。掩膜的尺寸随着衬底的大型化达到 2000mmX 2000mm,其重量也超过300kg。其窗的大小根据颜色而不同，平均宽度为30 μ m、高 度为150 μ m左右。掩膜81M的厚度为50 μ m左右，在今后有变得更薄的趋势。另一方面，在 掩膜81M上设置有四处精密对准标记81ms，两处粗对准标记81mr，共计六处对准标记81m。 与其对应地，在衬底上设置有四处精密对准标记6ms，两处粗对准标记6mr，共计六处对准 标记6mο接下来，对在作为真空蒸镀室的处理室1与掩膜更换室5之间搬入搬出掩膜81的 掩膜搬运机构的结构与动作进行说明。在图3中，为避免混乱省略了搬运机构以外的部分。 在图3的左侧表示处理室1，在右侧表示掩膜更换室5，以实线表示掩膜81安放在处理室 1中的状态。在上述两个处理室之间有用于分隔它们的闸阀10B。在闸阀的两侧有用于搬 运掩膜81的各搬运部(更换室搬运部56，处理室搬运部86)。因为各搬运部基本具有相 同的结构，所以对于其结构，以掩膜更换室5为主体进行说明，对于后述的掩膜搬运驱动机 构，以在后述的说明中参照图5的关系上的真空蒸镀室1为主体进行说明。因此，在图3中 为了避免繁琐省略了附图及附图标记的一部分。各搬运部(56、86)包括保持掩膜81的底座(安放底座52、对准底座8 和掩 膜搬运驱动机构(更换室搬运驱动部56B、处理室搬运驱动部86B)。底座具有向底座搬入 掩膜81时支持掩膜上部的掩膜上部固定部(52u、82u)与在其下部搬运掩膜81的多个辊状 的搬运导轨(56r、82r)。掩膜在其下部具有与放置并固定的掩膜成为一体并移动的掩膜下 部固定部81k。掩膜下部固定部81k具有在该固定部的凸部底部上与作为搬运接触部的小 齿轮(小齿轮56g、86g)啮合的作为下垂体接触部的齿条81r。两个作为掩膜搬运部的驱 动齿轮的小齿轮的间隔配置为比掩膜81的横长LS短的间隔LD。因此，由于LS>LD，所以 至少一侧的小齿轮与齿条81r啮合，通过协调并控制上述两个小齿轮能够使掩膜前进或后 退。为了能够顺畅地搬运掩膜81，在掩膜上部固定部的内部设置有如局部放大图A所 示的由多个左右导向辊56ur、56ul构成的搬运导向装置56h，另一方面，掩膜下部固定部 81k设置有如局部放大图B所示的在与齿条侧相对的一侧的底座处，与小齿轮协调，从而夹 住掩膜81并搬运的多个辊56dr。另外，为了即使有齿条81r也能够顺畅地搬运掩膜，搬运 导轨(56r、82r)具有如局部放大图B所示的H型的形状。与更换室搬运部56的导向辊56ur、56ul对应的处理室搬运部86的导向辊86ur、 86ul(未图示)，在对准时起到把持固定掩膜的作用。因此，为了在对准时能够稳定地保持 掩膜，将导向辊86ur、86ul间的夹紧程度调节为与导向辊56ur、56ul间相比稍紧。为了减 少对真空蒸镀有负面影响的气体，上述搬运辊82r及导向辊使用低润滑脂轴承。此外，为使掩膜81以能够装卸并且可靠的方式固定在上述掩膜下部固定部81k上，在上述掩膜下部固 定部81k上设置有多个收容设置在掩膜下部的三角锥状的突起物的三角锥状的凹部(未图 示)°如图5所示，处理室搬运驱动部86B包括位于大气侧在处理室1的下部壁IY之 下设置的搬运驱动马达86m ；与掩膜的齿条Slr啮合的小齿轮86g ；用于使旋转轴变换90度 的两个伞齿轮86kl、86k2 ；齿轮支持体8 及进行真空密封的密封部86s。这样，处理室搬 运驱动部86B也与对准机构部83同样地通过密封部设置在大气侧，从而不会将对真空蒸镀 造成负面影响的粉尘等带入真空内。虽然在上述实施方式中将处理室搬运驱动部86B的密封部86s设置在搬运驱动马 达86m与伞齿轮86kl之间，但也可以将伞齿轮容纳部设置在从处理室1的下壁IY突出的 筒状体中，并在伞齿轮容纳部与小齿轮之间设置真空密封，例如磁性流体密封。更换室搬运 驱动部56B也具有与处理室搬运驱动部86B相同的结构。此外，在本实施方式中，利用后述图5所示的对准光学系统85来判断通过这样的 搬运机构掩膜81是否安放在对准底座82的所希望的位置。如图4所示，控制对准，使设置 在衬底6及掩膜81上的对准标记6m、81m重合。因此，若由对准光学系统85的摄像机一并 拍摄两个对准标记6m、81m，则可判断安放情况。当然，也可以在掩膜上部固定部82u的端部 处设置开关等传感器。采用本搬运机构的实施方式，在更换掩膜时，在位于真空蒸镀室等处理室1与掩 膜更换室5之间的间阀IOB的两侧，能够以设置有驱动在保持在掩膜上的掩膜下部固定部 上设置的齿条的驱动部的简单的机构可靠地移动掩膜，在搬入后，能够通过关闭间阀IOB 将真空蒸镀室等处理室与掩膜更换室完全地分离。采用上述说明的搬运机构的实施方式，能够可靠地在对准底座上安放掩膜，从而 能够提供能够以高精度蒸镀的有机EL器件制造装置。接下来，使用图5对本实施方式的其他的特征的对准部8进行说明。在图5中省 略作为处理室的真空蒸镀室的壁和闸阀。在本实施方式中，从真空蒸镀室的外部搬入掩膜， 并将衬底6固定为几乎垂直或垂直，使掩膜81下垂并改变掩膜的姿势来进行对准。因此， 在附图上部设置进行对准的机构，在下部设置作为用于将掩膜从真空蒸镀室的外部搬入内 部的搬运机构的搬运部86。用于对准及掩膜搬运的机构部尽可能地设置在真空蒸镀室的外 侧的大气侧，更具体地说，在真空蒸镀室的上部壁IT之上或下部壁IY之下。此外，将必须 设置在真空蒸镀室内的部分设置在从大气部设置的凸部中。对准部8包括掩膜81、固定掩膜81的对准底座82、保持对准底座82并规定对准 底座82即掩膜81在TL平面上的姿势的对准驱动部83、从下方支持对准底座82并与对准 驱动部83协调从而规定掩膜81的姿势的对准从动部84、检测设置在衬底6与上述掩膜81 上的在图4中表示的对准标记的对准光学系统85、处理对准标记的图像、求得对准量并控 制对准驱动部83的控制装置20 (参照图1)。下面，说明在本实施方式中实现对准方法的基本结构，然后，按顺序说明基于基本 的结构的对准方法及实现该方法的驱动机构。掩膜81由保持部82u将其上部固定在对准底座82上，并由固定在对准底座82上 的多个辊状的搬运导轨82r支持。使该对准底座由在上部设置的两处能够旋转的支持部81a、81b悬挂垂下，通过在Z方向或X方向上主动地移动(主动地驱动)该8la、81b，从而 规定对准底座82即掩膜的在)(Z平面上的姿势并对准。此外，在规定该姿势时，为了从下方 支持对准底座82，支持部81a，81b在各自的下部设置有能够旋转的支持部81c、81d，支持部 81c、81d相对于支持部81a、81b的动作从动地进行动作。此外，对准底座82形成为回字形 的空腔，从而能够通过掩膜向衬底6蒸镀。接下来说明对准方法。通过设置在如图5所示的四个位置的对准光学系统85检 测衬底中心处的衬底6与掩膜81的位置偏移(Δ X，ΔΖ，θ)。根据其结果，使设置在对准 底座82上部的主动支持部81b在X方向、Z方向上移动，同样地使设置在上部的主动支持 部81a在Z方向上移动。此时，利用81a、81b的Z方向上的移动差进行θ修正，以在两者 在Z方向上的移动上加上θ修正的影响的值进行ΔΖ修正，以在81b在X方向上的移动上 加上θ修正的影响的值进行ΔΧ修正，从而进行对准。在上述说明中，主动支持部81a、81b 的两者间的距离较长，具有对于相同的Z方向的动作能够以良好的精度修正θ的优点。此外，伴随着对准底座82的上述移动，使主动支持部81a在X方向上从动地移动， 使设置在对准底座82下部的从动支持部81c、81d在X及Z方向上从动地移动。主动支持 部81b的驱动由具有设置在真空蒸镀室Ibu的上部壁IT上的驱动马达的对准驱动部83R 进行，主动支持部81a的驱动及受动由对准驱动部83L进行，从动支持部81c、81d的从动由 设置在真空蒸镀室Ibu的下部壁IY的下部的对准从动部84R、84L进行。虽然该掩膜的对准是使掩膜下垂而进行的，但在如图6(a)所示的搬运时的状态 下，当掩膜的齿条81r与小齿轮86g啮合时会妨碍顺畅的对准。因此，在对准时需要将两者 以分离机构分离，然后进行对准。在本实施方式中的分离动作是将掩膜81搬运至比对准位 置稍下侧，并如图6(b)那样将齿条81ι 即对准底座82以恒定距离吊起的方式来进行。吊 起以使主动支持部81a、81b在Z方向上移动的方式来进行。因此，分离机构40包括使主动 支持部81a、81b在Z方向上移动的后述的Z驱动部83Z。上述在Z方向上的吊起量为不会 对对准造成妨碍的程度的量，所以也不必过大。伴随着吊起动作，主动支持部81a、81b与从 动支持部81c、81d的在Z方向上的可动范围需要取成比该量稍长。虽然以上说明的方法利用对准部8原本所具有的Z方向的动作自由度吊起掩膜， 使掩膜与小齿轮分离，但也可以是通过使小齿轮下降来分离。采用上述本实施方式的分离机构，能够提供将掩膜81搬运至处理室1并安放在对 准底座82上，通过使掩膜与小齿轮分离，能够顺畅地以良好的精度进行对准，能够以高精 度蒸镀的有机EL器件制造装置。此外，通过作为分离机构使用对准部原本所具有的自由度，能够以简单的单元实 现顺畅的对准。接下来，返回图5对规定掩膜81的姿势的对准驱动部83与对准从动部84进行更 详细的说明。对准驱动部83设置在真空蒸镀室Ibu的上部壁IT(也可参照图2)上的大气中， 包括具有使旋转指示部81a在Z方向上移动的Z驱动部83Z的左驱动部83L ；具有使旋转 支持部81b与左驱动部83L同样地在Z方向上移动的Z驱动部83Z与使上述Z驱动部整体 在X方向上(图5的左右方向)上移动的X驱动部83X的右驱动部83R。由于左右驱动部 83L、83R的Z驱动部的基本结构相同，所以标示相同的编号，并且省略一部分编号。在下面，编号的标示方法、省略方法在其他的机构部中也是相同。以左驱动部83L为例对Z驱动部83Z进行说明。Z驱动部83Z如前所述固定在导 轨83r上的在X方向上从动的Z驱动部固定板83k上，由Z方向驱动马达83zm通过滚珠丝 杠83η、楔83t在Z方向上移动连结棒83 j。对准轴83a通过与其上部连结的连结棒83 j在 Z方向上移动。楔83t是为了利用对准底座82等的重力来防止上述在Z方向的空转而设置 的，作为其结果，具有消除迟滞，尽早收束至目标值的效果。此外，对准轴83a通过一端固定 在设置在真空蒸镀室Ibu的上部壁IT上的密封部(未图示)上的波纹管83v进行动作，通 过花键轴83s无倾斜地在Z方向上垂直、并/或在X方向上平行移动。右驱动部83R在上述Z驱动部83Z之外还具有沿X轴导轨83r上驱动Z驱动部固 定板83k的X驱动部83X，该Z驱动部固定板83k固定在真空蒸镀室1的上部壁IT上，并 安装有Z驱动部83Z。虽然X驱动部83X的驱动方法是与使X方向驱动马达83xm的旋转 力通过滚珠丝杠83η、楔83t等，基本与Z轴驱动部83Z相同，但该驱动力需要具有旋转驱 动对准底座82及通过对准底座移动其他的驱动部或从动部的功率。对准轴83a与左驱动 部83L的对准轴83a同样地通过花键轴83s无倾斜地在Z方向上垂直、并/或在X方向上 平行移动。此外，由于对准轴83a也在X方向上移动，所以该波纹管83v也具有相对于X方 向的自由度，可以伸缩并在左右方向上柔软地移动。为了能够对应旋转支持部81c、81d的前述的从动旋转，对准从动部84具有能够使 各个对准轴8 在Z方向、X方向上移动的左右从动部84L、84R。虽然从动部在中心部有一 处即可，但在本实施方式中，为了稳定地进行动作而设置有两处。两个从动部具有基本左右 线对称的相同结构，作为其代表，对84R进行说明。对准轴8 通过一端固定在设置在真空 蒸镀室1的下部壁IY上的密封部8 的密封真空蒸镀室1的真空的波纹管84v、花键轴8如 固定在X轴从动板84k上。因此，使在固定在对准从动部84上的对准支持部固定台84b上 敷设的导轨84r的移动来进行X方向的从动。此外，通过上述花键轴8如来进行Z方向的 从动。在上述的对准部的实施方式中，在四处的旋转支持部81中，通过使设置在真空蒸 镀室上部的两处的旋转支持部在Z方向上，此外，其中一处在X方向上主动地移动(主动地 驱动)，实施掩膜的对准。在此之外也能够举出各种驱动方法。例如，在上部设置三处旋转支持部，使中央的旋转支持部旋转，以左右的旋转支持 部在Z方向与X方向上主动地或从动地移动，从而进行对准。而且，在下部至少设置一处的 从动部。或者，使用与上述实施方式同样地设置两处上部旋转支持部，集中在其一处旋转、 在Z方向及X方向上的主动地移动，另一处用于从动的方法。此外，在上述实施方式中，虽 然基本是设为上部为主动，下部为从动，但也可以与之相反。采用上述用于对准的机构部的实施方式，通过密封部设置在大气侧，不会将对真 空蒸镀造成负面影响的粉尘等带入真空内，从而能够提供生产率高的有机EL器件制造装置。此外，采用上述用于对准的机构部的实施方式，能够提供通过将驱动部等配置大 气侧而提高可维护性，运转率高的有机EL器件制造装置。接下来，对对准光学系统85进行说明。为了能够独立地拍摄前述各个对准标记， 对准光学系统包括对应于四个精密对准标记81ms的四个精密对准光学系统8 和对应于两个粗对准标记Slmr的两个粗对准光学系统85r，共计六个光学系统。图7表示了六个对准光学系统的基本结构。光学系统的基本结构是所谓透射式的 结构，在夹有掩膜81的对准底座8侧设置有通过固定在真空蒸镀室Ibu的上部IT的光学 窗85w照射的光源8 与固定在后述遮挡臂85as上的光源侧反射镜85km，在衬底6 —侧 设置有安装在来自摄像机容纳筒85t的臂8 上的摄像机侧反射镜85cm以及容纳在摄像 机容纳筒85t中的作为拍摄机构的摄像机85c。此外，摄像机容纳筒85t、臂8 等能够以 不会妨碍在衬底变成垂直姿势时的轨道K的方式通过波纹管85v等移动至以虚线表示的臂 85a的位置。由于是透射式结构，所以为使光能够通过，在掩膜81M上设置有四边形的贯通孔 的对准标记81m，还在支架81F上也设置有圆筒状的贯通孔81k。另一方面，衬底6的对准 标记6m是与透光性的衬底上的金属性的形成为四边形的掩膜的对准标记81m相比足够小 的标记。当设置贯通孔81k时，由于在蒸镀时蒸镀材料进入贯通孔并蒸镀在对准标记上， 从接下来的工序开始不能对准。为了防止这种情况，在蒸镀时进行遮挡，从而使蒸镀材料不 进入贯通孔81k内。在本实施方式中，由于在对准时安装有光源侧反射镜的安装臂在蒸镀 时会遮挡蒸镀的有效区域，所以将该臂设置为可移动，并且作为具有在蒸镀时遮挡贯通孔 81k的结构的遮挡型臂85as。遮挡型臂85as通过在大气侧设置的驱动部(未图示)上在 上下方向上驱动的连结棒8 伸缩，其一端通过固定在密封部8 上的波纹管85v驱动遮 挡型臂85as。如图7所示，虚线表示遮挡状态，实线表示对准状态。在上述实施方式中，虽然将光源侧反射镜85km安装在遮挡臂85as上，但若掩膜的 支架81F的厚度足够，则也可以在支架81F中设置L字形的贯通孔81k，并内置光源侧反射 镜85km。在这种情况下不需要遮挡型臂。此外，在上述实施方式中，虽然由于在对准时光源侧反射镜85km遮挡蒸镀区域而 移动遮挡型臂，但在未遮挡的情况下，可以固定遮挡型臂。另一方面，摄像机容纳筒85t具有如图5所示的从真空蒸镀室1的上部IT突出的 结构，在前端设置有光学窗85w，将摄像机85c维持在大气侧，并且，使其能够拍摄到对准标 记6m、8Im (附图标记参照图7)。在上述实施方式中，虽然将摄像机侧反射镜设置在真空中，但也可以延长摄像机 容纳筒85，并将上述反射镜内置。精密对准光学系统8 与粗对准光学系统85r在结构上的差别点在于，前者用于 高精度地对准，具有用于缩小视场并以高清晰度拍摄对准的高倍率透镜85h。与其相伴地， 如图7所示的衬底及掩膜的对准标记6m、81m的尺寸不同。精密对准的情况与粗对准相比 要小一位以上，最终能够进行μ m级别的对准。因此，在精密对准时，为了配合掩膜81的对准标记81m的移动而使其不脱离视场， 精密对准光学系统8 也需要追随移动。因此，如图5所示，在对准底座的上部一侧的精密 对准光学系统85s中，使固定摄像机85c的固定板85p与Z驱动部固定板83k或X轴从动 板84k连接并追随。或者，也可以设置附带马达的平台，通过数值控制追随。此外，对于粗 对准光学系统85r，设置摄像机对位平台85d使能够在初期安装时调整位置。虽然在上述实施方式中使用了六个对准光学系统，但根据对准的要求精度，没有必要设置粗对准光学系统，进而，精密对准光学系统也没有必要设置为四个，包括粗、精密 最低有两个即可。在上述对准部8的实施方式中，虽然将对准驱动部83、对准从动部84、对准光学系 统85设置在真空蒸镀室Ibu的上部或下部的大气侧，但也可以设置在真空蒸镀室Ibu的侧 壁侧的大气中。当然，也可以分散在上部、下部及侧壁部上。采用上述对准光学系统85的实施方式，将摄像机及光源等容纳在向真空侧突出 的内部在大气中的容纳筒中，从而不会将对真空蒸镀造成负面影响的粉尘等带入真空内， 能够提供生产率高的有机EL器件制造装置。接下来，使用图8对搬运机构及分离机构的第二实施方式进行说明。虽然在图8 中没表示掩膜更换室5，但基本相同。图8中省略与说明无关系的附图标记。第二实施方式与第一实施方式的不同点如下。第一点，将架811 设置在固定掩膜 81的掩膜下部固定部81k的侧部处。第二点，随着第一点的变更，因为没有必要使小齿轮 86g(56g)的旋转轴变更90度，因而不使用伞齿轮，而是使搬运驱动马达86m(56m)的旋转轴 与小齿轮86g(56g)直接连接。第三点，随着第一点的变更，搬运导轨82r(56r)的形状没有 必要为H形，而也可以是平坦的形状。第四点，作为分离机构45设置为使小齿轮86g从掩 膜分离而驱动处理室搬运驱动部86B整体的驱动部分离机构87。驱动部分离机构87以驱 动马达87m旋转球节87b，从而使放置驱动部分离机构87的分离板Mk在导轨87r上移动。 第五点，为使处理室搬运驱动部86B也能够对应分离动作，在密封86s上具有波纹管86v。 此外，在上述说明中，虽然作为分离机构设置有使小齿轮86分离的驱动部分离机构87，但 也可以使掩膜侧分离。在第二实施方式中也与第一实施方式同样，能够提供能够可靠地更换掩膜，并且 通过分离小齿轮与掩膜，能够顺畅地以良好精度进行对准，能够以高精度蒸镀的有机EL器 件制造装置。在以上的搬运机构的第一及第二实施方式中，虽然使用所谓的齿条及小齿轮进行 说明，但也可以是在设置在掩膜上的平坦的导轨上以辊驱动来搬运。在这种情况下，在不能 得到足够的摩擦力的情况下，处理导轨或辊表面使摩擦力增大来使用。接下来，使用图9至图11对本发明的有机EL器件制造装置的第二实施方式进行 说明。本第二实施方式与第一实施方式的不同点在于，掩膜更换室具有与掩膜更换室5相 邻接、并能够更换新的掩膜的掩膜搬入搬出室12。相邻接的位置在前面或后方，或者是在上 部或下部。在本实施方式中，如图3所示，考虑到有效利用掩膜搬运机构及空间的因素，设 置在后方。因此，掩膜更换室5具有使掩膜转换90度方向的方向转换机构，例如转台机构 57。下面，按顺序对掩膜更换室5与掩膜搬入搬出室12的结构与动作进行说明。图9中的掩膜更换室5在图3所示的具有更换室搬运部56的类型中具有在使更 换室搬运部90度旋转的转台机构57和掩膜搬入搬出室12之间附加闸阀IOA的结构。图10是表示本发明的第二实施方式的掩膜更换室5的更详细的结构与其动作的 图，表示更换室搬运部56与转台机构57。更换室搬运部56的基本的结构如已在图3中所 说明的内容。与图3的不同点在于，将在作为更换室搬运驱动部56B的一部分的搬运驱动 马达56m等之外的更换室搬运部56固定在转台57t上。在左右的真空蒸镀室1或位于后方的掩膜搬入搬出室12之间，为了搬入搬出掩膜81，更换室搬运驱动部56B需要配置在图 9的点划线的交叉位置。例如，将更换室搬运驱动部56B的搬运驱动马达56m的旋转中心配 置到转台57t的旋转中心位置。通过将驱动马达配置在转台57t的旋转中心位置，驱动马 达可以不设置在转台上，作为其结果，能够将驱动马达设置在大气侧。此外，转台机构57包括在其周围具有齿轮57r的转台57t与转台驱动部57B。转 台驱动部57B包括在大气侧的掩膜更换室5的下部壁5Y的下部设置的转台驱动马达57m、 进行真空密封的密封部57s、与转台57t的齿轮57r啮合的齿轮57g以及在掩膜更换室5的 下部壁5Y上行进的多个行进轮57k。采用本实施方式，能够将搬入掩膜更换室5的掩膜向左右处理室1或掩膜搬入搬 出室12搬入搬出。接下来，使用图11说明图9表示的掩膜搬入搬出室12的结构及动作。掩膜搬入 搬出室12具有掩膜保管部121 (下面，将其略称为保管部)。保管部121包括与安放底座 52具有基本相同的结构并配置有多个的保管底座122 ；安装有保管底座的保管台121d;以 及通过转台57t和保管台121d移动掩膜的与如图5所示的更换室搬运驱动部56B具有相 同结构的搬入搬出室搬运驱动部126B。搬入搬出室搬运驱动部U6B(驱动马达配 置为使连结处理室搬运驱动部86B(搬运驱动马达86m)和更换室搬运驱动部56B(搬运驱 动马达56m)的直线与连结更换室搬运驱动部56B(搬运驱动马达56m)和搬入搬出室搬运 驱动部1 (驱动马达的直线成直角。保管底座122的转台57t侧设置为从保管台 121d突出α =搬入搬出室搬运驱动部126Β+β宽度的量的状态。因此，通过在将保管台 121d向箭头A方向移动的同时向箭头B方向移动，能够使全部的保管底座122与搬入搬出 室搬运驱动部126B啮合。此外，附图标记121r是保管台121d的行进导轨。图11是从箭头C方向观察图9所示的掩膜搬入搬出室12的图，其是仅表示一台 保管底座122并将搬入搬出室搬运部1 作为主体表示的图。图11以闸阀IOA为分界，左 侧是掩膜更换室5，右侧是处理室1或搬运室2。虽然搬入搬出室搬运部1 与更换室搬运 部56基本相同，但在以下的点有所不同。第一点，若以搬运机构的角度来考虑，搬入搬出室搬运驱动部126B的配置位置需 要位于与图3的处理室搬运驱动部86B相同的位置。通过该位置，搬入搬出室搬运驱动部 126B能够与更换室搬运部56交接掩膜。第二点，掩膜上部固定部122u形成为可开闭。这是为了在由设置在掩膜搬入搬出 室12的天棚的可开闭地的开口部(未图示)由吊车(未图示)搬入掩膜81，并安放在搬运 辊122r上时不造成妨碍。在安放后将设置在掩膜上部固定部122u上的安放爪122t插入 安放孔122h，保持掩膜81，从而稳定地由导向辊U6ur搬运。虽然掩膜搬入搬出室12也可以是大气环境的处理室，但通过将其做成真空室，在 打开闸阀IOA时，能够以不降低掩膜更换室5的真空度，或者非要说的话以不降低处理室1 的真空度的方式更换掩膜。作为其结果，能够缩短用于吸至真空的时间，从而能够提供运转 率高的有机EL器件制造装置。如上所述，虽然在实施方式中在掩膜搬入搬出室12中设置有保管部121，但也可 以在掩膜更换室5中设置。采用上述本发明的有机EL器件制造装置的第二实施方式，在掩膜更换时，能够以对衬底搬运系统不造成影响的方式进行处理，从而能够提供运转率以及生产率高的有机EL 器件制造装置及制造方法。此外，采用上述本发明的有机EL器件制造装置的第二实施方式，作为掩膜搬入搬 出场所通过设置作为封闭空间的掩膜搬入搬出室12，能够抑制真空蒸镀室的真空度降低， 因而能够在相同的真空蒸镀室内继续进行其他的处理。因此，能够提供运转率高的有机EL 器件制造装置及制造方法。还能够提供至少能够缩短掩膜的更换时间，从而使运转率及生产率高的有机EL 器件制造装置及制造方法。接下来，使用图12对本发明的第三实施方式的有机EL器件制造装置进行说明。本 实施方式的有机EL器件制造装置200表示了将图1所示的有机EL器件制造装置的设备组 A D由六边形的搬运室2与在六边形中设置在相对的两边处的交接室14f、14g与剩余的 四边处的具有作为处理线的一条线的真空蒸镀室等处理室1构成的装置。本有机EL器件制造装置200也是如图3所示的使衬底与掩膜几乎垂直或垂直地 蒸镀的装置。可以是水平地搬运衬底并使其垂直，也可以是从最初开始以垂直的姿势搬运 衬底。在图12中也与图9同样地在各真空蒸镀室1的横向上设置掩膜更换室5，进而与掩 膜更换室5相邻接地设置掩膜搬入搬出室12。掩膜更换室5通过间阀IOB进行与真空蒸镀 室1的掩膜搬运，通过闸阀IOA进行与掩膜搬入搬出室12的掩膜搬运。然后，本有机EL器 件制造装置200使用了本发明的有机EL器件制造装置的由第一或第二实施方式表示的搬 运机构、分离机构以及对准机构。因此，第三实施方式也能够起到第一或第二实施方式所示的效果。在以上的说明中，对将与真空蒸镀室等处理室相邻接的方式设置掩膜更换室的实 施方式进行了说明。例如，本发明也能够用于以如图3所示的搬运机构在多个处理室之间 中继的形式在处理室之间搬运，在各个处理室中分离并对准，从而进行处理的有机EL器件 制造装置，并能够起到与上述的实施方式相同的效果。此外，在以上的说明中对搬运掩膜、使掩膜下垂并对准的实施方式进行了说明。也 可以将用于掩膜的技术转而用于搬运衬底、使衬底下垂并对准。另外，在以上说明中，虽然以有机EL器件为例进行了说明，但也能够用于在与有 机EL器件相同的背景中进行蒸镀处理的成膜装置。
权利要求
1.一种有机EL器件制造装置，其具有真空室和真空蒸镀室，上述真空室具备以使具备 衬底或掩膜的下垂体下垂的状态进行上述衬底与上述掩膜的对位的对准部，上述真空蒸镀 室具备向该衬底蒸镀蒸镀材料的蒸镀部，该有机EL器件制造装置的特征在于，在上述真空室内和邻接处理室内设置搬运机构，该搬运机构与上述下垂体相接触地将 上述下垂体以垂直姿势从与上述真空室相邻接的邻接处理室向上述真空室搬运，并具备在 上述下垂体的接触部即下垂体接触部上移动的搬运接触部，并且，将分离上述下垂体接触 部与上述搬运接触部的分离机构设置在上述真空室内。
2.如权利要求1所述的有机EL器件制造装置，其特征在于，上述下垂体是具备掩膜的下垂体，上述下垂体接触部是沿上述掩膜设置的齿条，并且 上述搬运接触部是小齿轮，或者，上述下垂体接触部是沿下垂体本身或上述掩膜设置的导 轨，并且上述搬运接触部是旋转驱动辊。
3.如权利要求1所述的有机EL器件制造装置，其特征在于， 上述分离机构的驱动单元设置在大气环境中。
4.如权利要求2所述的有机EL器件制造装置，其特征在于， 上述下垂体接触部是上述下垂体的底部。
5.如权利要求4所述的有机EL器件制造装置，其特征在于，上述对准部具备使上述下垂体上下地移动的上下驱动单元，上述分离机构具有上述上 下驱动单元。
6.如权利要求2所述的有机EL器件制造装置，其特征在于， 上述下垂体接触部是上述下垂体的下部侧部。
7.如权利要求4所述的有机EL器件制造装置，其特征在于，上述分离机构是将上述搬运接触部从下垂体接触部分离的单元。
8.如权利要求6所述的有机EL器件制造装置，其特征在于，上述分离机构是将上述搬运接触部从下垂体接触部分离的单元。
9.如权利要求1至8的任意一项所述的有机EL器件制造装置，其特征在于， 上述真空室与上述真空蒸镀室是同一个处理室。
10.如权利要求1所述的有机EL器件制造装置，其特征在于， 上述邻接处理室是用于更换上述掩膜的掩膜更换室。
11.如权利要求10所述的有机EL器件制造装置，其特征在于， 上述掩膜更换室在上述更换时维持规定的真空度。
12.如权利要求11所述的有机EL器件制造装置，其特征在于，具有与上述掩膜更换室相邻接，用于搬入搬出上述掩膜的大气环境中的掩膜搬入搬出室。
13.如权利要求1所述的有机EL器件制造装置，其特征在于， 上述邻接处理室是其他的真空蒸镀室。
14.如权利要求1、10、13中的任意一项所述的有机EL器件制造装置，其特征在于， 在上述真空室与邻接处理室之间设置真空遮挡部。
15.一种有机EL器件制造方法，其在使具备衬底或掩膜的下垂体下垂的状态进行真空 室内上述衬底与上述掩膜的对准，并对该衬底蒸镀蒸镀材料，其特征在于，移动上述下垂体上的接触部，使上述下垂体垂直后向真空室内搬运，并安放在上述对 位位置，并使上述下垂体的下垂体接触部与上述进行搬运的搬运机构的与上述下垂体接触 部接触的搬运接触部分离，然后进行上述对准。
16.如权利要求15所述的有机EL器件制造方法，其特征在于，由进行上述对准的对准部所具有的使上述下垂体上下移动的单元进行上述分离。
17.如权利要求15所述的有机EL器件制造方法，其特征在于，上述分离是将上述搬运接触部从下垂体接触部分离。
18.如权利要求15所述的有机EL器件制造方法，其特征在于，上述下垂体是具备掩膜的下垂体，上述下垂体接触部是沿上述掩膜设置的齿条，上述 搬运接触部是小齿轮。
19.一种成膜装置，其具有真空室和真空蒸镀室，上述真空室具备以使具备衬底或掩膜 的下垂体下垂的状态进行上述衬底与上述掩膜的对位的对准部，上述真空蒸镀室具备向该 衬底蒸镀蒸镀材料的蒸镀部，该成膜装置的特征在于，在上述真空室内和邻接处理室内设置搬运机构，该搬运机构与上述下垂体相接触地将 上述下垂体以垂直姿势从与上述真空室相邻接的邻接处理室向上述真空室搬运，并具备在 上述下垂体的接触部即下垂体接触部上移动的搬运接触部，并且，将分离上述下垂体接触 部与上述搬运接触部的分离机构设置在上述真空室内。
20.一种成膜方法，其在使具备衬底或掩膜的下垂体下垂的状态进行真空室内上述衬 底与上述掩膜的对准，并对该衬底蒸镀蒸镀材料，其特征在于，移动上述下垂体上的接触部，使上述下垂体垂直后向真空室内搬运，并安放在上述对 位位置，并使上述下垂体的下垂体接触部与上述进行搬运的搬运机构的与上述下垂体接触 部接触的搬运接触部分离，然后进行上述对准。
全文摘要
本发明提供减少衬底和掩膜的弯曲，从而能够以高精度蒸镀，此外，能够使搬运室小型化，或者通过将驱动部等配置在大气侧来减少真空内的粉尘和气体的产生，生产率高或者运转率高的有机EL器件制造装置及其制造方法和成膜装置及成膜方法。本发明的特征在于，以使具备衬底或者掩膜的下垂体下垂的状态在真空室内进行上述衬底与上述掩膜的对准，在向该衬底蒸镀蒸镀材料时，移动上述下垂体上的接触部，使上述下垂体垂直后向真空室内搬运，安放在上述对位位置，分离上述下垂体的下垂体接触部与上述进行搬运的搬运机构中与上述下垂体接触部接触的搬运接触部，然后进行上述对准。
文档编号H01L51/50GK102056360SQ20101052185
公开日2011年5月11日 申请日期2010年10月25日 优先权日2009年10月27日
发明者弓场贤治, 落合行雄, 韮泽信广, 龟山大树 申请人:株式会社日立高新技术