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公開番号2025114287
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-05
出願番号2024008892
出願日2024-01-24
発明の名称真空蒸着装置、真空蒸着方法
出願人株式会社アルバック
代理人個人,個人
主分類C23C 14/56 20060101AFI20250729BHJP(金属質材料への被覆;金属質材料による材料への被覆;化学的表面処理;金属質材料の拡散処理;真空蒸着,スパッタリング,イオン注入法,または化学蒸着による被覆一般;金属質材料の防食または鉱皮の抑制一般)
要約【課題】蒸着処理の生産効率を向上する。
【解決手段】縦位置の搬送トレイT、ガラス基板G、蒸着マスクMを搬送して縦型移動成膜する真空蒸着装置10であって、往復路においてガラス基板の被成膜面に成膜する蒸着室15と、ターンバック室17と、2本の回転搬送レール13r1,13r2を有する回転室13と、搬送トレイを横位置と縦位置との間で切り替える第1反転室12Aと第2反転室12Bと、ガラス基板を外部との間で搬送する搬送ロボット11hを有するロボット室11と、を備え、第1反転室と第2反転室とは、マスク着脱機構12Am,12Bmと、プラテン機構12Ap,12Bpと、フローティング機構12Ar0,12Br0と基板着脱機構12Ap3,12Bp3と、を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
搬送トレイに支持されたガラス基板に蒸着マスクを組み合わせて縦位置に立てた姿勢で、蒸着源の前を搬送して縦型移動成膜する真空蒸着装置であって、
前記搬送トレイを搬送する略直線状の搬送レールに沿って複数の前記蒸着源が並ぶとともに、平行な２本の前記搬送レールが往路と復路とを形成して前記搬送トレイを搬送レール駆動部によって搬送される往路および復路において前記ガラス基板の被成膜面に成膜する蒸着室と、
前記蒸着室の一端に接続されて往路の前記搬送レールから復路の前記搬送レールに前記搬送トレイを鉛直軸周りに回転移送するターンバック室と、
前記ターンバック室と反対である前記蒸着室の他端に接続されて往路の前記搬送レールに前記搬送トレイを送り込むとともに、復路の前記搬送レールから前記搬送トレイを受け取って前記搬送トレイを鉛直軸周りに回転移送する平行な２本の回転搬送レールおよび回転搬送レール駆動部を有する回転室と、
前記回転室に接続されて前記蒸着室の前記搬送レールの延長線上に前記回転搬送レールと接続可能な搬送反転レールおよび搬送反転レール駆動部を有し前記搬送トレイを傾けて横位置と縦位置との間で切り替える第１反転室と、
前記回転室に接続されて前記蒸着室の前記搬送レールと交差する線上に前記回転搬送レールと接続可能な搬送反転レールおよび搬送反転レール駆動部を有し前記搬送トレイを傾けて横位置と縦位置との間で切り替える第２反転室と、
前記第１反転室と前記第２反転室とに接続されて、前記被成膜面が上向きである横位置の前記ガラス基板を外部との間で搬送する搬送ロボットを有するロボット室と、
を備え、
前記第１反転室と前記第２反転室とは、
前記蒸着マスクを前記ガラス基板から着脱するマスク着脱機構およびマスク着脱機構駆動部と、
前記搬送トレイと前記ガラス基板とを横位置と縦位置との間で傾けるプラテン機構およびプラテン機構駆動部と、
前記搬送トレイと前記ガラス基板とを前記搬送反転レールから前記プラテン機構で傾ける状態にするフローティング機構およびフローティング機構駆動部と、
横位置の前記ガラス基板を前記搬送トレイから着脱する基板着脱機構および基板着脱機構駆動部と、
を有する、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記マスク着脱機構は、離脱した前記蒸着マスクを、前記搬送反転レールの近傍に待機する、
ことを特徴とする請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記第１反転室と前記第２反転室とは、前記搬送トレイを交互に前記回転室へと送る、
ことを特徴とする請求項１または記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記ロボット室は、密閉状態を維持して他の処理装置へと接続される、
ことを特徴とする請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記回転室と前記蒸着室の間には、前記蒸着室での移動蒸着処理へと送る前記搬送トレイの間隔を調整するバッファ室が設けられる、
ことを特徴とする請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
前記搬送レール駆動部と、前記ターンバック室の前記搬送トレイの回転移送と、前記回転搬送レール駆動部と、前記第１反転室と前記第２反転室との前記搬送反転レール駆動部と前記マスク着脱機構駆動部と前記プラテン機構駆動部と前記フローティング機構駆動部と前記基板着脱機構駆動部と、前記搬送ロボットと、を制御して、
前記蒸着室で前記ガラス基板に所定の間隔で蒸着処理する制御部を有する、
ことを特徴とする請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項７】
前記第１反転室および前記第２反転室は、
前記搬送反転レールの両側に前記マスク着脱機構と前記プラテン機構とが配置される、
ことを特徴とする請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項８】
前記回転室は、前記搬送トレイを回転移送する際に、前記鉛直軸周りに１回転未満の動作をおこなう、
ことを特徴とする請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか記載の真空蒸着装置において、
前記蒸着室における前記ガラス基板は、一定速度で移動するとともに、
前記蒸着室における前記ガラス基板は、移動する前後の距離が最小とされる、
ことを特徴とする真空蒸着方法。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれか記載の真空蒸着装置において、
前記回転室の２本の前記回転搬送レールに対して、蒸着前の前記ガラス基板の送り出し、および、蒸着後の前記ガラス基板の受け取り、である前記蒸着室との出し入れを同時におこなう、
ことを特徴とする真空蒸着方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は真空蒸着装置、真空蒸着方法に関する。
続きを表示（約 4,900 文字）【背景技術】
【０００２】
フラットパネルディスプレイ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙｄｅｖｉｃｅ：ＦＰＤ）などの製造において、ガラス基板が大型化している。ガラス基板を搬送トレイに載置した後、搬送トレイを略垂直に立てた縦位置で複数のチャンバの内部を通るように搬送しつつガラス基板に成膜する縦型成膜が知られている。
また、成膜装置外では、成膜面を上向きにした横位置で水平搬送し、真空雰囲気である成膜装置内で搬送トレイおよびガラス基板を縦位置に立てるように姿勢を変更する。
【０００３】
またＦＰＤ向け発光デバイスとして有機ＥＬ（ｏｒｇａｎｉｃｅｌｅｃｔｒｏ－ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ：ＯＥＬ）を用いる場合は、発光特性を確保するためガラス基板の投入から排出まで大気環境に露出させないことが求められる。
さらに発光デバイスとして、各画素それぞれ共通する有機ＥＬ材料を形成する場合は、蒸着工程においてガラス基板と蒸着マスクを一体として立て、固定された蒸発源に対向する成膜領域を所定速度で通過させる方式とすることで製造工程を簡略にする。以下、この成膜方式を移動成膜と称する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特許７２６２２９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、蒸着工程における移動成膜の生産性向上し蒸着時間が短縮した。これに伴い、ガラス基板を搬送トレイおよび蒸着マスクに対して着脱するとともに、ガラス基板の姿勢を縦位置と横位置との間で変更するという一連の作業によって成膜工程が律速されることが起きている。
したがって、ガラス基板を搬送トレイおよび蒸着マスクに対して着脱するとともに、ガラス基板の姿勢を縦位置と横位置との間で変更する時間を短縮して、ＦＰＤ製造効率を向上することが求められる。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．移動成膜工程におけるガラス基板の移動速度に対して律速段階となっている蒸着装置へのガラス基板の搬入搬出工程の処理時間を短縮すること。
２．真空雰囲気を維持したまま、蒸着マスクおよび搬送トレイの着脱とガラス基板の縦横姿勢の変更における処理時間の短縮を可能とすること。
３．ＦＰＤ製造における生産効率を向上すること。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明の一態様にかかる真空蒸着装置は、
搬送トレイに支持されたガラス基板に蒸着マスクを組み合わせて縦位置に立てた姿勢で、蒸着源の前を搬送して縦型移動成膜する真空蒸着装置であって、
前記搬送トレイを搬送する略直線状の搬送レールに沿って複数の前記蒸着源が並ぶとともに、平行な２本の前記搬送レールが往路と復路とを形成して前記搬送トレイを搬送レール駆動部によって搬送される往路および復路において前記ガラス基板の被成膜面に成膜する蒸着室と、
前記蒸着室の一端に接続されて往路の前記搬送レールから復路の前記搬送レールに前記搬送トレイを鉛直軸周りに回転移送するターンバック室と、
前記ターンバック室と反対である前記蒸着室の他端に接続されて往路の前記搬送レールに前記搬送トレイを送り込むとともに、復路の前記搬送レールから前記搬送トレイを受け取って前記搬送トレイを鉛直軸周りに回転移送する平行な２本の回転搬送レールおよび回転搬送レール駆動部を有する回転室と、
前記回転室に接続されて前記蒸着室の前記搬送レールの延長線上に前記回転搬送レールと接続可能な搬送反転レールおよび搬送反転レール駆動部を有し前記搬送トレイを傾けて横位置と縦位置との間で切り替える第１反転室と、
前記回転室に接続されて前記蒸着室の前記搬送レールと交差する線上に前記回転搬送レールと接続可能な搬送反転レールおよび搬送反転レール駆動部を有し前記搬送トレイを傾けて横位置と縦位置との間で切り替える第２反転室と、
前記第１反転室と前記第２反転室とに接続されて、前記被成膜面が上向きである横位置の前記ガラス基板を外部との間で搬送する搬送ロボットを有するロボット室と、
を備え、
前記第１反転室と前記第２反転室とは、
前記蒸着マスクを前記ガラス基板から着脱するマスク着脱機構およびマスク着脱機構駆動部と、
前記搬送トレイと前記ガラス基板とを横位置と縦位置との間で傾けるプラテン機構およびプラテン機構駆動部と、
前記搬送トレイと前記ガラス基板とを前記搬送反転レールから前記プラテン機構で傾ける状態にするフローティング機構およびフローティング機構駆動部と、
横位置の前記ガラス基板を前記搬送トレイから着脱する基板着脱機構および基板着脱機構駆動部と、
を有する、
ことにより上記課題を解決した。
（２）本発明の真空蒸着装置は、上記（１）において、
前記マスク着脱機構は、離脱した前記蒸着マスクを、前記搬送反転レールの近傍に待機する、
ことができる。
（３）本発明の真空蒸着装置は、上記（１）において、
前記第１反転室と前記第２反転室とは、前記搬送トレイを交互に前記回転室へと送る、
ことができる。
（４）本発明の真空蒸着装置は、上記（１）において、
前記ロボット室は、密閉状態を維持して他の処理装置へと接続される、
ことができる。
（５）本発明の真空蒸着装置は、上記（１）において、
前記回転室と前記蒸着室の間には、前記蒸着室での移動蒸着処理へと送る前記搬送トレイの間隔を調整するバッファ室が設けられる、
ことができる。
（６）本発明の真空蒸着装置は、上記（１）において、
前記搬送レール駆動部と、前記ターンバック室の前記搬送トレイの回転移送と、前記回転搬送レール駆動部と、前記第１反転室と前記第２反転室との前記搬送反転レール駆動部と前記マスク着脱機構駆動部と前記プラテン機構駆動部と前記フローティング機構駆動部と前記基板着脱機構駆動部と、前記搬送ロボットと、を制御して、
前記蒸着室で前記ガラス基板に所定の間隔（ｄｉｓｔａｎｃｅ）で蒸着処理する制御部を有する、
ことができる。
（７）本発明の真空蒸着装置は、上記（１）において、
前記第１反転室および前記第２反転室は、
前記搬送反転レールの両側に前記マスク着脱機構と前記プラテン機構とが配置される、
ことができる。
（８）本発明の真空蒸着装置は、上記（１）において、
前記回転室は、前記搬送トレイを回転移送する際に、前記鉛直軸周りに１回転未満の動作をおこなう、
ことができる。
（９）本発明の他の態様にかかる真空蒸着方法は、上記（１）～（８）のいずれか記載の真空蒸着装置において、
前記蒸着室における前記ガラス基板は、一定速度で移動するとともに、
前記蒸着室における前記ガラス基板は、移動する前後の距離が最小とされる、
ことができる。
（１０）本発明の他の態様にかかる真空蒸着方法は、上記（１）～（８）のいずれか記載の真空蒸着装置において、
前記回転室の２本の前記回転搬送レールに対して、蒸着前の前記ガラス基板の送り出し、および、蒸着後の前記ガラス基板の受け取り、である前記蒸着室との出し入れを同時におこなう、
ことができる。
（１１）本発明の他の態様にかかる真空蒸着方法は、上記（１０）において、
前記回転室と前記蒸着室との前記ガラス基板の出し入れは、
前記ロボット室から前記第１反転室への前記ガラス基板の搬入動作、または、前記ロボット室から前記第２反転室への前記ガラス基板の搬入動作と、同時におこなう、
ことができる。
【０００８】
（１）本発明の一態様にかかる真空蒸着装置は、
搬送トレイに支持されたガラス基板に蒸着マスクを組み合わせて縦位置に立てた姿勢で、蒸着源の前を搬送して縦型移動成膜する真空蒸着装置であって、
前記搬送トレイを搬送する略直線状の搬送レールに沿って複数の前記蒸着源が並ぶとともに、平行な２本の前記搬送レールが往路と復路とを形成して前記搬送トレイを搬送レール駆動部によって搬送される往路および復路において前記ガラス基板の被成膜面に成膜する蒸着室と、
前記蒸着室の一端に接続されて往路の前記搬送レールから復路の前記搬送レールに前記搬送トレイを鉛直軸周りに回転移送するターンバック室と、
前記ターンバック室と反対である前記蒸着室の他端に接続されて往路の前記搬送レールに前記搬送トレイを送り込むとともに、復路の前記搬送レールから前記搬送トレイを受け取って前記搬送トレイを鉛直軸周りに回転移送する平行な２本の回転搬送レールおよび回転搬送レール駆動部を有する回転室と、
前記回転室に接続されて前記蒸着室の前記搬送レールの延長線上に前記回転搬送レールと接続可能な搬送反転レールおよび搬送反転レール駆動部を有し前記搬送トレイを傾けて横位置と縦位置との間で切り替える第１反転室と、
前記回転室に接続されて前記蒸着室の前記搬送レールと交差する線上に前記回転搬送レールと接続可能な搬送反転レールおよび搬送反転レール駆動部を有し前記搬送トレイを傾けて横位置と縦位置との間で切り替える第２反転室と、
前記第１反転室と前記第２反転室とに接続されて、前記被成膜面が上向きである横位置の前記ガラス基板を外部との間で搬送する搬送ロボットを有するロボット室と、
を備え、
前記第１反転室と前記第２反転室とは、
前記蒸着マスクを前記ガラス基板から着脱するマスク着脱機構およびマスク着脱機構駆動部と、
前記搬送トレイと前記ガラス基板とを横位置と縦位置との間で傾けるプラテン機構およびプラテン機構駆動部と、
前記搬送トレイと前記ガラス基板とを前記搬送反転レールから前記プラテン機構で傾ける状態にするフローティング機構およびフローティング機構駆動部と、
横位置の前記ガラス基板を前記搬送トレイから着脱する基板着脱機構および基板着脱機構駆動部と、
を有する、
ことにより上記課題を解決した。
【０００９】
上記の構成においては、蒸着室で搬送レールに沿って移動する複数のガラス基板への連続成膜（蒸着）処理に対して必要な速度で、ガラス基板を次々と真空蒸着装置へと搬入するとともに、蒸着処理の終わったガラス基板を必要な速度で、遅滞なく順次搬出することが可能となる。したがって、蒸着処理の前後におけるガラス基板の搬送に必要な時間を短縮することができる。
【００１０】
ここで、蒸着室においては移動成膜をおこなうため、ガラス基板の搬送速度を上げる、あるいは、蒸発源の数を増やすといった手段により、単位時間当たりにおけるガラス基板の処理枚数、つまり、生産性を向上させることができる。一方、蒸着処理の前後における回転室、反転室、ロボット室を経由した装置外部と蒸着室との間におけるガラス基板の搬送は、ガラス基板の横位置と縦位置との間の姿勢変化、および、蒸着マスクの着脱動作を必然的に伴うことになる。このため、２つの反転室および回転室、ロボット室における動作順序、動作タイミングを定めることによって、蒸着処理の前後におけるガラス基板の搬送に必要な時間によって、単位時間当たりにおけるガラス基板の蒸着処理枚数を律速することがない。
（【００１１】以降は省略されています）

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