JP6310705B2 - Substrate holding apparatus and film forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、基板およびマスクを保持する基板保持装置およびこれを備えた成膜装置に関する。 The present invention relates to a substrate holding apparatus that holds a substrate and a mask, and a film forming apparatus including the substrate holding apparatus.
基板の所定領域に薄膜を形成する技術として、成膜用のマスクが用いられている。例えば特許文献1には、成膜面に板状のマスクが配置された処理基板を成膜室内で搬送しながら、蒸着源で発生した蒸着材料の蒸気を成膜面に蒸着させるインライン方式の成膜装置が記載されている。 As a technique for forming a thin film in a predetermined region of a substrate, a film forming mask is used. For example, Patent Document 1 discloses an in-line method for depositing vapor of a deposition material generated in a deposition source on a deposition surface while a processing substrate having a plate-like mask disposed on the deposition surface is conveyed in the deposition chamber. A membrane device is described.
基板にマスクを固定して成膜する方法では、典型的には、基板を支持するトレイとマスクとの間で基板が挟持される。このとき、基板を挟持する力が弱すぎると、マスクに対する基板の位置ズレが生じるおそれがある。一方、基板を挟持する力が強すぎると、トレイあるいはマスクと接触する基板の表面が損傷するおそれがある。 In a method of forming a film while fixing a mask to a substrate, the substrate is typically sandwiched between a tray that supports the substrate and the mask. At this time, if the force for sandwiching the substrate is too weak, the substrate may be displaced with respect to the mask. On the other hand, if the force for sandwiching the substrates is too strong, the surface of the substrate contacting the tray or mask may be damaged.
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、マスクに対する基板の位置ずれおよび基板の損傷を防止することができる基板保持装置およびこれを備えた成膜装置を提供することにある。 In view of the circumstances as described above, an object of the present invention is to provide a substrate holding device and a film forming apparatus provided with the substrate holding device that can prevent the positional displacement of the substrate with respect to the mask and the damage of the substrate.
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る基板保持装置は、トレイと、マスクと、クランプ機構と、パッド部とを具備する。
上記トレイは、基板を支持する支持面を有する。
上記マスクは、上記支持面に対向して配置され、上記支持面に支持された上記基板の非成膜領域を被覆する。
上記クランプ機構は、上記トレイと上記マスクとを分離可能に結合する。
上記パッド部は、上記トレイに配置され、上記支持面に支持された上記基板を弾性的に支持する。
In order to achieve the above object, a substrate holding apparatus according to an embodiment of the present invention includes a tray, a mask, a clamp mechanism, and a pad portion.
The tray has a support surface that supports the substrate.
The mask is disposed to face the support surface and covers a non-film formation region of the substrate supported by the support surface.
The clamp mechanism detachably couples the tray and the mask.
The pad portion is disposed on the tray and elastically supports the substrate supported on the support surface.
本発明の一形態に係る成膜装置は、成膜室と、蒸発源と、搬送機構とを具備する。
上記蒸発源は、上記成膜室に配置される。
上記搬送機構は、トレイと、マスクと、クランプ機構と、パッド部とを含み、上記トレイを上記蒸発源と対向する成膜位置へ搬送する。上記トレイは、基板を支持する支持面を有する。上記マスクは、上記支持面に対向して配置され、上記支持面に支持された上記基板の非成膜領域を被覆する。上記クランプ機構は、上記トレイと上記マスクとを分離可能に結合する。上記パッド部は、上記トレイに配置され、上記支持面に支持された上記基板を弾性的に支持する。
A film formation apparatus according to one embodiment of the present invention includes a film formation chamber, an evaporation source, and a transport mechanism.
The evaporation source is disposed in the film formation chamber.
The transport mechanism includes a tray, a mask, a clamp mechanism, and a pad unit, and transports the tray to a film formation position facing the evaporation source. The tray has a support surface that supports the substrate. The mask is disposed to face the support surface and covers a non-film formation region of the substrate supported by the support surface. The clamp mechanism detachably couples the tray and the mask. The pad portion is disposed on the tray and elastically supports the substrate supported on the support surface.
本発明の一実施形態に係る基板保持装置は、トレイと、マスクと、クランプ機構と、パッド部とを具備する。
上記トレイは、基板を支持する支持面を有する。
上記マスクは、上記支持面に対向して配置され、上記支持面に支持された上記基板の非成膜領域を被覆する。
上記クランプ機構は、上記トレイと上記マスクとを分離可能に結合する。
上記パッド部は、上記トレイに配置され、上記支持面に支持された上記基板を弾性的に支持する。
A substrate holding device according to an embodiment of the present invention includes a tray, a mask, a clamp mechanism, and a pad portion.
The tray has a support surface that supports the substrate.
The mask is disposed to face the support surface and covers a non-film formation region of the substrate supported by the support surface.
The clamp mechanism detachably couples the tray and the mask.
The pad portion is disposed on the tray and elastically supports the substrate supported on the support surface.
上記基板保持装置において、マスクは、トレイにクランプ機構を介して結合されることで、支持面上の基板の非成膜領域に対向して配置される。このとき基板は、トレイに配置されたパッド部によって弾性的に支持される。これにより、基板の位置ずれを生じさせることなく基板を安定に保持することができるとともに、基板のトレイあるいはマスクとの接触面の損傷を防止することができる。 In the substrate holding apparatus, the mask is disposed to face the non-film formation region of the substrate on the support surface by being coupled to the tray via the clamp mechanism. At this time, the substrate is elastically supported by the pad portion arranged on the tray. Thus, the substrate can be stably held without causing the substrate to be displaced, and damage to the contact surface of the substrate with the tray or the mask can be prevented.
上記パッド部は、上記マスクに対向して配置された複数のパッド部材を含んでもよい。
これにより、トレイ上の複数の位置で基板を弾性的に支持することが可能となるため、基板を安定に保持することができる。
The pad portion may include a plurality of pad members arranged to face the mask.
Accordingly, the substrate can be elastically supported at a plurality of positions on the tray, so that the substrate can be stably held.
上記複数のパッド部材は、弾性材料で構成された錐体状の複数の凸部をそれぞれ有してもよい。
これにより、各々のパッド部材において基板の多点支持が可能となる。
The plurality of pad members may each include a plurality of cone-shaped convex portions made of an elastic material.
Thereby, multipoint support of a board | substrate is attained in each pad member.
上記トレイは、上記支持面に設けられた凹部をさらに有してもよい。上記凹部には、複数のパッド部材が配置され、上記複数の凸部は、自然状態において上記支持面よりも上記マスク側へ突出する高さを有する。
これにより、各々の凸部の支持面からの突出量によって、基板の保持力を容易に調整することができる。
The tray may further include a recess provided on the support surface. A plurality of pad members are arranged in the concave portion, and the plurality of convex portions have a height that protrudes toward the mask side from the support surface in a natural state.
Thereby, the holding force of a board | substrate can be easily adjusted with the protrusion amount from the support surface of each convex part.
上記クランプ機構は、上記支持面に支持された上記基板の周囲に配置された複数のクランプユニットを含んでもよい。
これにより基板に対するマスクの押圧力の面内均一化を図ることができる。
The clamp mechanism may include a plurality of clamp units arranged around the substrate supported by the support surface.
As a result, the in-plane uniformity of the pressing force of the mask against the substrate can be achieved.
前記複数のクランプユニットは、第1の係合部と、第2の係合部とを有してもよい。上記第1の係合部は、上記トレイに配置される。上記第2の係合部は、上記マスクに配置され、上記第1の係合部に対して着脱可能に構成される。
これによりクランプユニットの小型化と、構成の簡素化を図ることができる。
The plurality of clamp units may include a first engagement portion and a second engagement portion. The first engaging portion is disposed on the tray. The second engagement portion is disposed on the mask and configured to be detachable from the first engagement portion.
Thereby, size reduction of a clamp unit and simplification of a structure can be achieved.
本発明の一実施形態に係る成膜装置は、成膜室と、蒸発源と、搬送機構とを具備する。
上記蒸発源は、上記成膜室に配置される。
上記搬送機構は、トレイと、マスクと、クランプ機構と、パッド部とを含み、上記トレイを上記蒸発源と対向する成膜位置へ搬送する。上記トレイは、基板を支持する支持面を有する。上記マスクは、上記支持面に対向して配置され、上記支持面に支持された上記基板の非成膜領域を被覆する。上記クランプ機構は、上記トレイと上記マスクとを分離可能に結合する。上記パッド部は、上記トレイに配置され、上記支持面に支持された上記基板を弾性的に支持する。
A film forming apparatus according to an embodiment of the present invention includes a film forming chamber, an evaporation source, and a transport mechanism.
The evaporation source is disposed in the film formation chamber.
The transport mechanism includes a tray, a mask, a clamp mechanism, and a pad unit, and transports the tray to a film formation position facing the evaporation source. The tray has a support surface that supports the substrate. The mask is disposed to face the support surface and covers a non-film formation region of the substrate supported by the support surface. The clamp mechanism detachably couples the tray and the mask. The pad portion is disposed on the tray and elastically supports the substrate supported on the support surface.
上記成膜装置によれば、基板の損傷を防止しつつ、マスクに対する基板の位置ずれを防止することができるので、高精度な成膜処理を実現することができる。 According to the film forming apparatus, it is possible to prevent the substrate from being displaced relative to the mask while preventing the substrate from being damaged, and thus it is possible to realize a highly accurate film forming process.
上記成膜装置は、姿勢変換部をさらに具備してもよい。上記姿勢変換部は、上記支持面が上記トレイの上面側に位置する第1の姿勢と、上記支持面が上記トレイの下面側に位置する第2の姿勢とを選択的に切り替える。
これにより、成膜位置が蒸発源の上方に設定される成膜装置においても、基板とマスクの位置合わせを容易に行うことが可能となる。
The film forming apparatus may further include a posture changing unit. The posture conversion unit selectively switches between a first posture in which the support surface is located on the upper surface side of the tray and a second posture in which the support surface is located on the lower surface side of the tray.
Thereby, even in a film forming apparatus in which the film forming position is set above the evaporation source, it is possible to easily align the substrate and the mask.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略側断面図である。図2は、成膜装置における基板の搬送形態を説明する模式図である。図においてX軸方向およびY軸方向は相互に直交する水平方向を示し、Z軸方向は鉛直方向を示している。 FIG. 1 is a schematic sectional side view showing a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a substrate transfer mode in the film forming apparatus. In the figure, the X-axis direction and the Y-axis direction indicate horizontal directions orthogonal to each other, and the Z-axis direction indicates a vertical direction.
[成膜装置の構成]
成膜装置100は、成膜室10と、蒸発源20と、搬送機構30と、シャッタ機構40と、コントローラ50とを有する。成膜装置100は、通過成膜方式の真空蒸着装置を構成する。
[Configuration of deposition system]
The
(成膜室)
成膜室10は、排気バルブ101を介して真空ポンプ102に接続されており、内部が所定の真空圧に減圧あるいは維持されることが可能な密閉構造を有する。
(Deposition room)
The
成膜装置100は、複数の処理室を備えたインライン式真空成膜装置として構成される。成膜室10は、その一部の処理室を構成する。成膜室10は、ゲートバルブG1を介して上流側の処理室11と接続され、ゲートバルブG2を介して下流側の処理室12に接続される。
The
本実施形態では、処理室11は、ロード室として構成され、図2に示すように、トレイ32上に基板WおよびマスクMを装着するマスク装着部111と、基板WおよびマスクMが装着されたトレイ32を反転させる姿勢変換部112とを有する。
In the present embodiment, the
姿勢変換部112は、基板Wを支持する支持面32a(図3)がトレイ32の上面側に位置する第1の姿勢と、支持面32aがトレイ32の下面側に位置する第2の姿勢とを選択的に切り替える。これにより、成膜位置P0が蒸発源20の上方に設定される成膜装置においても、基板WとマスクMの位置合わせを容易に行うことが可能となる。
The
処理室12は、アンロード室として構成され、トレイ32を再度反転してトレイ32からマスクを取り外した後、基板Wのみを装置外部へ搬出する。処理室11,12は、図示しない真空ポンプに接続されており、各々の内部が所定の真空圧に減圧あるいは維持されることが可能に構成される。
The
(蒸発源)
蒸発源20は、成膜室10に配置される。蒸発源20は、成膜室10の底部の略中央部に配置されており、成膜位置P0を通過する基板Wに蒸着させる蒸着材料の蒸気を発生させる。蒸着材料の蒸気は、基板Wの搬送ライン30Tに直交する軸線20Tを中心とする所定の立体角で、成膜位置P0を通過するトレイ32上の基板Wへ向けて放出される。
(Evaporation source)
The
蒸発源20は、蒸着材料を収容する容器(るつぼ)と、当該蒸着材料を加熱する加熱源とを有する。蒸着材料は特に限定されず、金属等の無機材料や樹脂等の有機材料が用いられる。加熱源は抵抗加熱源、誘導加熱源あるいは電子ビーム加熱源等が用いられる。蒸発源20は、コントローラ50によって制御される。
The
(シャッタ機構)
シャッタ機構40は、コントローラ50からの制御信号を受けて開閉するシャッタ板を有する。シャッタ機構40は、基板Wが成膜位置P0へ達したときシャッタ板を開放し、蒸発源20から成膜位置P0へ蒸着材料の蒸気を到達させる。またシャッタ機構40は、基板Wが成膜位置P0を通過したときシャッタ板を閉塞し、蒸発源20から成膜位置P0へ向かう蒸気の流れを遮断する。
(Shutter mechanism)
The
成膜位置P0は、蒸発源20と対向する搬送ライン30T上の所定位置をいうが、より詳しくは、後述するシャッタ機構40の全開時において、蒸発源20から放出される蒸着材料の蒸気が基板Wの成膜面の少なくとも一部に到達し得る領域をいう。したがって成膜位置P0は搬送ライン30T上の一点に限られず、蒸発源20から基板W(基板Wの成膜領域)を見ることができる搬送ライン30T上の一定領域をいう。
The film forming position P0 is a predetermined position on the
(コントローラ)
コントローラ50は、典型的にはコンピュータで構成され、成膜室10の外部に配置される。コントローラ50は、蒸発源20、搬送機構30、シャッタ機構40、マスク装着部111、姿勢変換部112、ゲートバルブG1,G2等を含む成膜装置100全体の動作を制御する。
(controller)
The
(搬送機構)
搬送機構30は、基板Wを保持可能なキャリア31(基板保持装置)を有する。搬送機構30は、蒸発源20と対向する成膜位置P0を含む所定の搬送ライン30Tに沿って、キャリア31を一定速度で搬送する。
(Transport mechanism)
The
搬送機構30は、キャリア31を成膜室10内においてY軸方向に平行な直線的な搬送ライン30Tに沿って搬送する搬送レール300を有する。搬送レール300に代えて、搬送コンベア等の他の搬送手段が採用されてもよい。本実施形態において搬送レール300は、成膜室10においてキャリア31を成膜位置P0へ向けて一定速度で図中矢印A方向へ連続的に搬送する。
The
キャリア31は、基板Wを支持するトレイ32と、基板Wの成膜領域を画定するマスクMとを有する。キャリア31は、基板Wを下向きに保持した姿勢(第2の姿勢)で成膜室10を搬送される。なお、搬送レール300上を複数のキャリア31が相互に間隔をおいて成膜位置P0へ順次搬送されるように構成されてもよい。
The
基板Wは、本実施形態では矩形のガラス基板で構成されるが、これに限られず、半導体基板、樹脂フィルム等の各種基材で構成されてもよい。 The substrate W is configured by a rectangular glass substrate in the present embodiment, but is not limited thereto, and may be configured by various base materials such as a semiconductor substrate and a resin film.
(キャリア)
図3は、キャリア31の構成を概略的に示す分解斜視図である。図4は、トレイ32の概略平面図である。
(Career)
FIG. 3 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of the
トレイ32は、略長方形状の金属板で構成される。トレイ32は、基板Wを支持する支持面32aを有する。支持面32aは、トレイ32の一方側の主面に形成される。
The
支持面32aは、基板Wとの密着力を高めるために、例えば静電チャック機構を内蔵してもよい。あるいは、支持面32aは粘着シート等の粘着面で構成されてもよい。
The
マスクMは、支持面32aに対向して配置され、支持面32aに支持された基板Wの非成膜領域を被覆する。本実施形態においてマスクMは、中央部に矩形の開口部Maが形成された矩形の板状部材で構成され、基板Wの非成膜領域である周縁部を被覆するとともに、開口部Maを介して露出される基板Wの領域を成膜領域として画定する。
The mask M is disposed to face the
トレイ32の所定位置には、クランプ機構33と、パッド部34とが設けられている。クランプ機構33は、トレイ32へマスクMを分離可能に結合する。パッド部34は、支持面31aに支持された基板Wを弾性的に支持する。
A
クランプ機構33は、支持面32aに支持された基板Wの周囲に配置された複数のクランプユニット330を含む。図5は、クランプユニット330の概略側断面図である。
The
複数のクランプユニット330は、それぞれ共通の構成を有し、トレイ32の長辺側の2つの周縁部にそれぞれ2個ずつ設けられている。クランプユニット330は、第1の係合部材331と、第2の係合部材332とを有する。第1の係合部材331は、トレイ32に配置される。第2の係合部材332は、マスクMに配置され、第1の係合部材331に対して着脱可能に構成される。
The plurality of
第1の係合部材331は、トレイ32の下面に固定されるとともに、トレイ32に設けられた貫通孔32bを介してマスクMに向かって突出する突出部331aを有する。第1の係合部材331は、貫通孔32bの周囲に固定された支持部材333の下面に複数のバネ部材334を介して対向している。第1の係合部材331は、支持ケース335の内部に上下方向(Z軸方向)に移動可能に収容されており、第1の係合部材331の下面は、支持ケース335の底部を貫通する操作部材336の上面に接している。
The first engaging
支持部材333は、貫通孔32bを介してマスクMに向かって突出するガイド筒部333aを有する。第1の係合部材331の突出部331aは、ガイド筒部333aの内部を上下方向(Z軸方向)に移動可能に収容されている。突出部331aの外周面とガイド筒部333aとの間には複数のボール部材337が保持されている。
The
複数のボール部材337は、ガイド筒部333aを径方向に貫通する複数の孔内に収容されている。図5に示すように第1の係合部材331がセット位置に移動したとき、各ボール部材337は、突出部331aによってガイド筒部333aの外部へ部分的に突出するように押圧される。一方、第1の係合部材331が上記セット位置から所定距離だけ上方へ移動した解除位置へ移動したとき、各ボール部材337は、突出部331aの周囲に凹設された環状の溝部331bに退避することで、ガイド筒部333aの内部に埋没可能に構成される。
The plurality of
第2の係合部材332は、マスクMの下面に固定される。第2の係合部材332は、トレイ32の貫通孔32bに収容されることが可能な環状部材で構成される。第2の係合部材332は、その内周部に、複数のボール部材337を介して第1の係合部材331と係合可能な爪部332aを有する。爪部332aは、第2の係合部材332の内周面の全周にわたって形成されてもよいし、上記内周面の複数箇所に形成されてもよい。
The
図6A,Bおよび図7A,Bは、クランプユニット330の動作を説明する概略側断面図である。すなわち図6Aは、マスクMがトレイ32から分離した状態を示し、図6Bは、第1の係合部材331がセット位置から解除位置へ移動したときの様子を示している。また図7Aは、マスクMがトレイ32に組み付けられるときの様子を示し、図7Bは、マスクMがトレイに結合された状態を示している。
6A and 6B and FIGS. 7A and 7B are schematic side sectional views for explaining the operation of the
第1の係合部材331の上記セット位置と解除位置との間の移動は、操作部材336によって操作される。本実施形態では、図示しないプッシャにより、操作部材336が操作される。
The movement of the
後述するように、第2の係合部材332は、第1の係合部材331が上記解除位置へ移動したときに第1の係合部材331に対して着脱が可能とされ、第1の係合部材331が上記セット位置に移動したときに第1の係合部材331との係合状態が保持される。
As will be described later, the
続いて、パッド部34について説明する。
Next, the
パッド部34は、マスクMに対向して配置された複数のパッド部材340を含む。複数のパッド部材340は、それぞれ共通の構成を有し、支持面32aに載置された基板Wの4辺の周縁部と対向する位置にそれぞれ配置される。
The
図8は、パッド部材340の概略平面図である。複数のパッド部材340は、略矩形の板部341と、弾性材料で構成された錐体状の複数の凸部342とを有する。複数の凸部342は、各々同一の高さに形成され、板部341の表面にマトリクス状に配置されている。
FIG. 8 is a schematic plan view of the
複数の凸部342各々の形状は、特に限定されず、本実施形態では、円錐あるいは円錐台等の錐体形状に形成される。これにより各々の凸部342が高さ方向に圧縮変形し易くなり、基板Wに過剰なストレスをかけることなく基板Wとの良好な密着性を確保することができる。好ましくは、凸部342の先端は、球面等の曲面で形成される。これにより、基板Wとの接触面積が低減し、基板Wへの押圧痕の発生を抑制することができる。
The shape of each of the plurality of
複数の凸部342は、弾性材料で構成される。凸部342を構成する弾性材料としては、例えば、エラストマ等の弾性を有する合成樹脂材料が用いられ、本実施形態では真空中で放出ガスが少ないフッ素系ゴム等の弾性材料が用いられる。凸部342だけでなく板部341もまた同一の弾性材料で構成されてもよい。
The plurality of
トレイ32は、支持面32aに設けられた凹部32cをさらに有する。凹部32cは、複数のパッド部材340の配置領域に複数形成され、複数のパッド部材340は、凹部32cの底部にそれぞれ配置される。凹部32cは、トレイ32の各辺ごとに各々独立して形成されているが、各々が相互に連続して形成されてもよい。あるいは、各辺ごとに形成された凹部32cが、それぞれ複数に分割して形成されてもよい。
The
図9A,Bは、凹部32cとパッド部材340との関係を示す概略側断面図であり、Aはトレイ32へのマスクMの装着前、Bはトレイ32へのマスクMの装着後の状態をそれぞれ示している。
9A and 9B are schematic side sectional views showing the relationship between the
図9Aに示すように、凹部32cは、パッド部材340の全高よりも小さい深さ寸法で形成される。パッド部材340の複数の凸部342は、自然状態においてトレイ32の支持面32aよりもマスクM側へ突出する高さを有する。マスクMの装着前、基板Wは、支持面32aの上において複数の凸部342各々の先端部で支持される。
As shown in FIG. 9A, the
そして図9Bに示すように、マスクMがトレイ32に装着されると、複数の凸部342はマスクM(基板W)とトレイ32との間で挟圧され、基板Wの裏面が支持面32aに接触あるいは近接する高さにまで押し潰される。これにより、基板Wは支持面32a上において複数の凸部342によって弾性的に支持される。
9B, when the mask M is mounted on the
複数の凸部342の支持面32aからの突出量Hは特に限定されず、基板Wを支持する際の弾性力の大きさに応じて適宜設定可能である。本実施形態では、Hの値が約2mmに設定される。クランプ機構33を構成する各クランプユニット330は、パッド部材340に支持された基板Wの周縁部が高さHに相当する量だけ凹部32cの底部へ向けて押圧されるように、マスクMをトレイ32に結合するように構成される。
The amount of protrusion H of the plurality of
[成膜装置の動作]
続いて、成膜装置100の典型的な動作について説明する。
[Operation of deposition system]
Subsequently, a typical operation of the
成膜室10は、所定の成膜圧力に真空排気されている。処理室11は大気圧に開放されており、処理室11の内部にはトレイ32およびマスクMが相互に分離した状態で待機している。このとき、トレイ32は、支持面32aを上方に向けた第1の姿勢に維持される。
The
基板Wは、その成膜面を上方へ向けた横臥姿勢で成膜装置100の外部から処理室11へ搬入される。基板Wは、マスク装着部111においてトレイ32に対して位置決めされた後、支持面32aに載置される。このとき基板Wは、パッド部34を構成する複数の凸部342の先端に支持される(図4,図9A)。その後、クランプ機構33を介してマスクMがトレイ32に結合される(図9B)。
The substrate W is carried into the
マスクMの装着工程では、まず図6Aに示すように、各々のクランプユニット330を構成する第1および第2の係合部材331,332が相互に対向配置される。この状態では、複数のバネ部材334によって第1の係合部材331および操作部材336がセット位置(下方位置)に付勢されている。このため複数のボール部材337は、支持部材333のガイド筒部333aの周面から外方へ突出している。
In the mounting process of the mask M, first, as shown in FIG. 6A, first and second engaging
そして図6Bに示すように操作部材336が図示しないプッシャにより図中上方へ押し上げられることで、第1の係合部材331がセット位置から解除位置へ移動する。これにより複数のボール部材337が第1の係合部材331の突出部331aの溝部331bに収容され、ガイド筒部333aの内部に埋没する。
Then, as shown in FIG. 6B, the operating
続いて図7Aに示すように、第1の係合部材331が解除位置へ押し上げられた状態で、マスクMがトレイ32に向けて下降し、第2の係合部材332の爪部332aを支持部材333の上面に当接させる。
Subsequently, as shown in FIG. 7A, in a state where the
その後、図7Bに示すように上記プッシャによる操作部材336の押し上げ操作が解除される。すると、複数のバネ部材334のバネ力によって第1の係合部材331が解除位置からセット位置へ移動し、複数のボール部材337が突出部331aの周面に押圧されてガイド筒部333aの外方に位置する爪部332aと係合する。これにより複数のボール部材337を介して第1の係合部材331と第2の係合部材332とが相互に係合し、マスクMがトレイ32に結合される。
Thereafter, as shown in FIG. 7B, the push-up operation of the
以上のようにして、基板Wがトレイ32とマスクMとの間で挟持されることで、基板Wを保持するキャリア31が構成される。このとき基板Wの周縁部は、トレイ32に配置されたパッド部34によって弾性的に支持される。これにより、基板Wの位置ずれを生じさせることなく基板Wを安定に保持できるとともに、基板Wのトレイ32あるいはマスクMとの接触面の損傷を防止することができる。
As described above, when the substrate W is sandwiched between the
キャリア31は、姿勢変換部112において上記第1の姿勢から第2の姿勢へ変換されて、基板WおよびマスクMがトレイ32の下面側に配置される。キャリア31の姿勢変換方法は特に限定されず、典型的には、キャリア31をX軸あるいはY軸まわりに反転させることで、第1の姿勢から第2の姿勢に変換される。この姿勢変換時においてもパッド部材340の弾性支持構造によって基板Wに作用する応力が緩和され、基板Wの保護の実効を図ることができる。
The
一方、処理室11は、成膜室10とほぼ同圧の真空雰囲気に排気される。その後、キャリア31は、ゲートバルブG1を介して処理室11から成膜室10へ搬送される。キャリア31は、成膜室10において、搬送レール300に移載されて搬送ライン30Tに沿って搬送される。
On the other hand, the
キャリア31が成膜位置P0へ到達すると、シャッタ機構40が開放され、これにより蒸発源20からの蒸着材料の蒸気が基板Wの成膜面へ堆積される。本実施形態の成膜装置100は、通過成膜方式で構成されているため、成膜位置P0を一定速度で移動しながら基板W上への成膜処理が実行される。当該基板Wが成膜位置P0を通過すると、シャッタ機構40が閉塞し、これにより蒸発源20と成膜位置P0との間の蒸気の通路が遮蔽される。
When the
成膜済みの基板Wを保持したキャリア31は、ゲートバルブG2を介して処理室12へ搬出される。処理室12は、あらかじめ成膜室10と同等の圧力にまで真空排気されており、キャリア31が処理室12へ搬送され、ゲートバルブG2が閉塞された後、大気に開放される。
The
処理室12に搬送されたキャリア31は、第2の姿勢から第1の姿勢に変換された後、トレイ32からマスクMが分離されて、トレイ32から基板Wのみが成膜装置100の外部へ搬出される。トレイ32からマスクMの分離工程は、マスク装着工程とは逆の順序で実施される。すなわち操作部材336を図示しないプッシャによって上方へ移動させて第1の係合部材331をセット位置から解除位置へ移動させて、ボール部材337と第2の係合部材332(爪部332a)との形状状態を解除する。これによりマスクMは容易にトレイ32から分離可能となる。
After the
以上の動作を繰り返し実行することにより、キャリア31上の基板Wに順次、成膜処理が実行される。
By repeatedly executing the above operation, the film forming process is sequentially performed on the substrate W on the
本実施形態によれば、キャリア31が基板Wを複数のパッド部材340によって弾性的に支持するように構成されているため、基板の損傷を防止しつつ、マスクに対する基板の位置ずれを防止することができるので、高精度な成膜処理を実現することができる。
According to the present embodiment, since the
また本実施形態によれば、パッド部34が複数のパッド部材340で構成されているため、トレイ32上の複数の位置で基板Wを弾性的に支持することが可能となり、これにより、基板Wを安定に保持することができる。
In addition, according to the present embodiment, since the
しかも、各パッド部材340が複数の凸部342を有するため、基板Wの多点支持が可能となり、これにより基板Wに加わる応力を低減しつつ、基板Wとの安定した密着作用を得ることができる。
In addition, since each
また、複数のパッド部材340が支持面32aに設けられた凹部32cに配置され、各凸部342が支持面32aよりもマスクM側に突出する高さを有するため、当該突出量によって、基板Wの保持力あるいは密着力を容易に調整することができる。
Further, since the plurality of
さらに本実施形態によれば、マスクMとトレイ32とを結合するクランプ機構33が基板Wの周囲に配置された複数のクランプユニット330で構成されているため、基板Wに対するマスクMの押圧力の面内均一化を図ることができる。
Furthermore, according to the present embodiment, since the
さらに本実施形態では、トレイ32に設置された第1の係合部材331とマスクMに設置された第2の係合部材332との係合操作あるいは係合解除操作によって、トレイ32とマスクMとが分離可能に構成される。これにより、クランプユニット330の小型化と、構成の簡素化を図ることができる。
Further, in the present embodiment, the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it is needless to say that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
例えば以上の実施形態では、通過成膜方式の成膜装置100を例に挙げて説明したが、これに代えて、成膜位置に基板を固定させる固定成膜方式の成膜装置にも、本発明は適用可能である。
For example, in the above embodiment, the
また以上の実施形態では、パッド部34は複数のパッド部材340で構成されたが、これら複数のパッド部材が連続した単一のパッド部材で構成されてもよい。
Moreover, in the above embodiment, although the
さらに以上の実施形態では、パッド部34を構成する複数のパッド部材340をトレイ32の凹部32cに配置したが、これに代えて、これらパッド部材を支持面32aと同一平面上に配置されてもよい。これにより、複数のパッド部材とマスクとの間で基板を挟持することが可能となる。この場合、複数のパッド部材は、基板の周縁部のみならず面内中央部に配置されてもよい。
Further, in the above embodiment, the plurality of
10…成膜室
11,12…処理室
20…蒸発源
30…搬送機構
31…キャリア
32…トレイ
32a…支持面
32c…凹部
33…クランプ機構
34…パッド部
40…シャッタ機構
50…コントローラ
100…成膜装置
111…マスク装着部
112…姿勢変換部
330…クランプユニット
331…第1の係合部材
332…第2の係合部材
340…パッド部材
342…凸部
P0…成膜位置
M…マスク
W…基板
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記支持面に対向して配置され、前記支持面に支持された前記基板の非成膜領域を被覆するマスクと、
前記トレイと前記マスクとを分離可能に結合するクランプ機構と、
前記トレイに配置され、前記支持面に支持された前記基板を弾性的に支持するパッド部と
を具備し、
前記クランプ機構は、前記支持面に支持された前記基板の周囲に配置された複数のクランプユニットを含み、
前記複数のクランプユニットは、
前記トレイに配置された第1の係合部材と、
前記マスクに配置され、前記第1の係合部材に対して着脱可能に構成された第2の係合部材と、
前記トレイの前記支持面とは反対側の面に配置され、前記第1の係合部材と前記第2の係合部材との係合状態を保持するセット位置と前記係合状態を解除する解除位置との間にわたって前記第1の係合部材を移動させることが可能に構成された操作部材と
をそれぞれ有する
基板保持装置。 A tray having a support surface for supporting the substrate;
A mask that is disposed to face the support surface and covers a non-film formation region of the substrate supported by the support surface;
A clamp mechanism for detachably coupling the tray and the mask;
A pad portion that is disposed on the tray and elastically supports the substrate supported on the support surface ;
The clamp mechanism includes a plurality of clamp units disposed around the substrate supported by the support surface,
The plurality of clamp units are:
A first engagement member disposed on the tray;
A second engagement member disposed on the mask and configured to be detachable from the first engagement member;
A set position for holding the engagement state between the first engagement member and the second engagement member, and a release for releasing the engagement state, which are disposed on a surface opposite to the support surface of the tray. An operation member configured to be able to move the first engagement member between positions;
Each of the substrate holding devices.
前記パッド部は、前記マスクに対向して配置された複数のパッド部材を含む
基板保持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 1,
The pad unit includes a plurality of pad members arranged to face the mask.
前記複数のパッド部材は、弾性材料で構成された錐体状の複数の凸部をそれぞれ有する
基板保持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 2,
The plurality of pad members each have a plurality of cone-shaped convex portions made of an elastic material.
前記トレイは、複数のパッド部材が配置され前記支持面に設けられた凹部をさらに有し、
前記複数の凸部は、自然状態において前記支持面よりも前記マスク側へ突出する高さを有する
基板保持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 3,
The tray further includes a concave portion in which a plurality of pad members are arranged and provided on the support surface,
The plurality of protrusions have a height that protrudes toward the mask side with respect to the support surface in a natural state.
前記成膜室に配置された蒸発源と、
基板を支持する支持面を有するトレイと、前記支持面に対向して配置され前記支持面に支持された前記基板の非成膜領域を被覆するマスクと、前記トレイと前記マスクとを分離可能に結合するクランプ機構と、前記トレイに配置され前記支持面に支持された前記基板を弾性的に支持するパッド部とを含み、前記トレイを前記蒸発源と対向する成膜位置へ搬送する搬送機構と
を具備し、
前記クランプ機構は、前記支持面に支持された前記基板の周囲に配置された複数のクランプユニットを含み、
前記複数のクランプユニットは、
前記トレイに配置された第1の係合部材と、
前記マスクに配置され、前記第1の係合部材に対して着脱可能に構成された第2の係合部材と、
前記トレイの前記支持面とは反対側の面に配置され、前記第1の係合部材と前記第2の係合部材との係合状態を保持するセット位置と前記係合状態を解除する解除位置との間にわたって前記第1の係合部材を移動させることが可能に構成された操作部材と
をそれぞれ有する
成膜装置。 A deposition chamber;
An evaporation source disposed in the film forming chamber;
Separating the tray having the support surface for supporting the substrate, the mask that is disposed opposite to the support surface and that covers the non-deposition region of the substrate supported by the support surface, and the tray and the mask. A transport mechanism for transporting the tray to a film forming position facing the evaporation source, and a clamp mechanism for coupling, and a pad portion elastically supporting the substrate disposed on the tray and supported by the support surface; equipped with,
The clamp mechanism includes a plurality of clamp units disposed around the substrate supported by the support surface,
The plurality of clamp units are:
A first engagement member disposed on the tray;
A second engagement member disposed on the mask and configured to be detachable from the first engagement member;
A set position for holding the engagement state between the first engagement member and the second engagement member, and a release for releasing the engagement state, which are disposed on a surface opposite to the support surface of the tray. An operation member configured to be able to move the first engagement member between positions;
Each of the film forming apparatuses.
前記支持面が前記トレイの上面側に位置する第1の姿勢と、前記支持面が前記トレイの下面側に位置する第2の姿勢とを選択的に切り替える姿勢変換部をさらに具備する
成膜装置。 The film forming apparatus according to claim 5 ,
A film forming apparatus further comprising a posture conversion unit that selectively switches between a first posture in which the support surface is located on the upper surface side of the tray and a second posture in which the support surface is located on the lower surface side of the tray. .
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