特開 2023-2322 計測装置、制御装置、計測方法および制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023002322

(43)【公開日】2023-01-10

(54)【発明の名称】計測装置、制御装置、計測方法および制御方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20221227BHJP

   C23C 16/44 20060101ALI20221227BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20221227BHJP

   H10K 50/00 20230101ALI20221227BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20221227BHJP

【ＦＩ】

C23C14/24 J

C23C16/44 F

H01L21/68 A

H05B33/14 A

H05B33/10

【審査請求】有

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021103502

(22)【出願日】2021-06-22

(71)【出願人】

【識別番号】591065413

【氏名又は名称】キヤノントッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】戸江 由也

【テーマコード（参考）】

3K107

4K029

4K030

5F131

【Ｆターム（参考）】

3K107AA01

3K107BB01

3K107BB02

3K107CC45

3K107GG04

3K107GG32

3K107GG42

3K107GG54

4K029AA09

4K029AA24

4K029BA62

4K029BB03

4K029CA01

4K029DA03

4K029EA00

4K029HA01

4K029KA01

4K029KA03

4K029KA09

4K030GA04

4K030GA12

4K030JA02

4K030JA03

4K030KA39

5F131AA03

5F131AA12

5F131AA23

5F131AA33

5F131BA03

5F131BA04

5F131BB13

5F131CA07

5F131CA18

5F131CA22

5F131DA05

5F131DA09

5F131DA32

5F131DA33

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5F131DA67

5F131DB72

5F131DC22

5F131EA03

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5F131EA15

5F131EA17

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5F131EB75

5F131FA02

5F131FA13

5F131FA32

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5F131GA26

5F131GA32

5F131GA68

5F131KA13

5F131KA16

5F131KA72

5F131KB12

5F131KB32

5F131KB53

(57)【要約】

【課題】 真空環境下で搬送中のマザーガラスの蛇行を抑制する技術を提供すること。
【解決手段】 インライン型の蒸着装置に用いられる計測する計測装置の蒸着装置は、真空に維持される搬送空間を形成するチャンバと、チャンバ内で搬送対象物を搬送する搬送手段と、搬送手段の搬送方向に対する搬送対象物の幅方向の位置を規制するガイド手段と、を備え、計測装置は、搬送手段によって搬送される被搬送手段と、被搬送手段に設けられ、被搬送手段が真空環境下の前記チャンバ内で搬送手段によって搬送されている間に、ガイド手段の幅方向の位置を検出する検出手段と、を備える。
【選択図】 図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

インライン型の蒸着装置に用いられる計測する計測装置であって、
前記蒸着装置は、
真空に維持される搬送空間を形成するチャンバと、
前記チャンバ内で搬送対象物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の搬送方向に対する前記搬送対象物の幅方向の位置を規制するガイド手段と、を備え、
前記計測装置は、
前記搬送手段によって搬送される被搬送手段と、
前記被搬送手段に設けられ、前記被搬送手段が真空環境下の前記チャンバ内で前記搬送手段によって搬送されている間に、前記ガイド手段の前記幅方向の位置を検出する検出手段と、を備える、
ことを特徴とする計測装置。

【請求項2】

前記検出手段は、前記計測装置の幅方向の側方に位置する物体との間の距離に応じて出力値が変化するレーザ測距計を備え、前記出力値に基づいて前記ガイド手段の前記幅方向の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の計測装置。

【請求項3】

前記レーザ測距計は、所定の時間間隔で、または、連続的に前記側方に位置する物体との間の距離を検出し、
前記検出手段は、物体との間の距離が極小値となった場合に前記ガイド手段の位置を検出することを特徴とする請求項２に記載の計測装置。

【請求項4】

前記レーザ測距計は、所定の時間間隔で、または、連続的に、前記側方に位置する物体との間の距離を検出し、
前記検出手段は、前記出力値のうち極小値を示すものを選択的に記憶し、または、外部へ送信することを特徴とする請求項２に記載の計測装置。

【請求項5】

前記レーザ測距計の前記出力値を校正する校正手段を有することを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載の計測装置。

【請求項6】

前記検出手段は、前記搬送方向における前記蒸着装置に対する前記計測装置の位置をさらに検出することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の計測装置。

【請求項7】

前記検出手段で検出した前記ガイド手段の位置に関する情報を外部装置に送信する送信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の計測装置。

【請求項8】

真空に維持される搬送空間を形成するチャンバと、
前記チャンバ内で請求項１から７の何れか１項に記載の計測装置を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の搬送方向に対する前記計測装置の幅方向の位置を規制するガイド手段と、
を備えるインライン型蒸着装置。

【請求項9】

前記ガイド手段の前記幅方向の前記位置に関する情報を受信する受信手段をさらに有することを特徴とする請求項８に記載のインライン型蒸着装置。

【請求項10】

前記ガイド手段の前記幅方向の位置を調整可能な調整手段をさらに有することを特徴とする請求項９に記載のインライン型蒸着装置。

【請求項11】

前記調整手段は、前記受信手段で受信した前記ガイド手段の前記位置に関する情報に基づいて前記ガイド手段の位置を調整することを特徴とする請求項１０に記載のインライン型蒸着装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、搬送装置の位置を調整するための計測装置、制御装置、計測方法および制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬディスプレイの製造では、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成した基板上に有機材料が成膜される。有機材料の成膜方法としては、真空蒸着が主流となっており、ＴＦＴが形成された面を下向きにして基板の下方から蒸着材料を上向きに成膜する方法が使用される。ＴＦＴを形成した基板には、複数のパネル領域が配置されることがあり、マザーガラスと呼ばれうる。近年、マザーガラスのサイズが大きくなっているため、従来のガラス基板を静止させた状態での成膜方法から基板を移動させながら成膜するインライン成膜方式が検討されている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－１４１７０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、インライン成膜方式においては搬送中のマザーガラスの蛇行を抑制する目的で搬送路の側方にサイドローラが設けられる。しかしながら、大気環境下でサイドローラの位置を調整しても、真空環境下で真空チャンバの歪みが生じることでサイドローラの位置が変化してしまう場合があり、真空環境下でマザーガラスの蛇行を適切に抑制できない場合が生じるという課題がある。

【0005】

上記の課題を鑑み、本発明は、真空環境下で搬送中のマザーガラスの蛇行を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明に係る計測装置は、
インライン型の蒸着装置に用いられる計測する計測装置であって、
前記蒸着装置は、
真空に維持される搬送空間を形成するチャンバと、
前記チャンバ内で搬送対象物を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の搬送方向に対する前記搬送対象物の幅方向の位置を規制するガイド手段と、を備え、
前記計測装置は、
前記搬送手段によって搬送される被搬送手段と、
前記被搬送手段に設けられ、前記被搬送手段が真空環境下の前記チャンバ内で前記搬送手段によって搬送されている間に、前記ガイド手段の前記幅方向の位置を検出する検出手段と、を備える。

【発明の効果】

【0007】

これによって、真空環境下で搬送中のマザーガラスの蛇行を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本実施形態に係る生産ラインの一例を示す概略図

【図2】本実施形態に係る搬送装置によって搬送される基板の一例を示す図

【図3】計測キャリアの構成図

【図4】計測キャリアの構成ブロック図

【図5】計測キャリアの断面図

【図6】計測キャリアの測定原理を示す図

【図7】サイドローラ間の距離の計算方法を示す図

【図8】調整システムが実行する処理の一例を示すフローチャート

【図9】計測キャリアの校正方法を示す図

【発明を実施するための形態】

【0009】

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。

【0010】

＜第１実施形態＞
図１を参照して、本実施形態に係る生産ラインの一例を説明する。

【0011】

図１に示す生産ラインにおいて基板投入部１１よりガラス基板７（以下、基板７と略する場合がある）を投入する。ガラス基板７は投入時に下面が成膜面となるようにして基板投入部１１に投入される。基板投入部１１に投入されたガラス基板７は基板投入部１１に接続された不図示の真空ポンプにより所定の圧力以下となるまで減圧される。本実施形態では、基板投入部１１は５．０×１０^－４Ｐａ以下になるまで減圧処理を行う。そのため、基板投入部１１のチャンバの内容量は少ない方が排気にかかる時間が少なくて済むため、本実施形態では基板投入部１１においてガラス基板の回転は行われないものとする。このため、ガラス基板７は基板投入部１１に成膜面を下面にして投入される。

【0012】

本実施形態におけるガラス基板７は第六世代と呼ばれる基板サイズであり、具体的には１８５０ｍｍ×１５００ｍｍ×０．５ｔの無アルカリガラスである。ガラス基板７はマスク８の上に積載されており、マスク８のサイズは２０５０ｍｍ×１７００ｍｍ×５０ｍｍである。ガラス基板７には有機ＥＬディスプレイであればＴＦＴ回路が形成されている。有機ＥＬ照明であれば電極が形成されている。

【0013】

基板投入部１１にて所定の圧力以下となるまで不図示の真空ポンプにて排気が行われたら、基板搬送部１２内に設置されている真空搬送用ロボット２４にてガラス基板７を搬送する。具体的には、基板投入部１１と基板搬送部１２の間にあるゲートバルブと呼ばれる開閉可能な板状の弁を開け、真空搬送用ロボット２４が基板投入部１１にあるガラス基板７を受け取ることで搬送を行う。この時、基板搬送部１２内の圧力は基板投入部１１より低い１．０×１０^－４Ｐａ以下である。ガラス基板７を受け取った真空搬送用ロボット２４は基板搬送部１２内にガラス基板７を引き込む。基板搬送部１２にガラス基板７を引き込んで所定の位置に達してから、基板投入部１１と基板搬送部１２の間に設けられた開閉可能な板状の弁を閉じる。基板搬送部１２には必要に応じてガラス基板７をストックするバッファ部やガラス基板７の成膜面を活性化する前処理部を設けてもよいが、本実施形態では省略する。

【0014】

次に基板搬送部１２に引き込まれたガラス基板７を基板マスク合体部１３へ引き渡す。まず基板マスク合体部１３にマスクリターン部２１もしくはマスク投入部２０からマスク８を投入する。続いて、基板搬送部１２と基板マスク合体部１３との間に設けられた開閉可能な板状の弁を開け、真空搬送用ロボット２４は、ガラス基板７を基板マスク合体部１３の不図示の基板受けへと受け渡す。ガラス基板７の受け渡しが完了したら、真空搬送用ロボット２４は基板搬送部１２内の所定位置に戻り、基板搬送部１２と基板マスク合体部１３の間に設けられた開閉可能な板状の弁を閉じる。続いて、基板マスク合体部１３は基板受けに配置されたガラス基板７をマスク８上に移動する。

【0015】

ガラス基板７をマスク８上に配置する際に、基板マスク合体部１３はガラス基板７とマスク８を位置合わせする不図示のアライメント機構により位置合わせ処理を実行する。位置合わせ処理では、ガラス基板７とマスク８を基板マスク合体部１３内でそれぞれをセンタリングしてから合体させる方法や、ガラス基板７とマスク８に位置合わせ用のマークを設けて画像処理によるアライメント動作を行う方法を採用することができる。

【0016】

続いて、マスク８上に置かれたガラス基板７の上に、マスク８とガラス基板７とを密着させるための部材を置く。具体的には、マグネットを利用したものやガラス基板の形状を整える機構を有した部材である。マスク８とガラス基板７とを合体させたものを以下ではマスク済み基板１００と称する。マスク８は開口を有し、これによってマスク済み基板１００の下方から後述する蒸着部から有機材料（以下、蒸着材料とも称する）を放出することで、後述する成膜部１５においてガラス基板７上の所定の位置に有機材料を蒸着することができる。

【0017】

マスク済み基板１００を積載した状態で基板マスク合体部１３、追付き部１４、成膜部１５、引離し部１６、基板マスク分離部１７を搬送ローラによる搬送を行う。

【0018】

基板マスク合体部１３は、マスク済み基板１００を追付き部１４へ移動する。基板マスク合体部１３からマスク８の下面に接触する搬送ローラが所定の間隔で配置されており、マスク済み基板１００の搬送動作を行う。追付き部１４においては、先行するマスク済み基板１００の間隔を狭める動作を行う。具体的には先行するマスクが成膜速度で搬送されている状態において、成膜速度以上の速度で間隔を狭め、間隔が近くなったら成膜速度とすることで、間隔を狭めることができる。搬送方向で前後のマスク済み基板１００の間隔を狭めることができれば、成膜材料の無駄を減らすことができる。しかしながら、マスク済み基板１００同士が接触してしまうとパーティクルの発生や、基板７とマスク８との位置ずれや歪みの原因となってしまう。このため、追付き部１４は最小限の間隔が確保されていることが好ましい。基板マスク合体部１３から搬送ローラ４によってマスク済み基板１００を搬送する。

【0019】

追付き部１４でマスク済み基板１００の間隔を狭めた状態を維持して成膜部１５へとマスク済み基板１００を搬送していく。搬送中はマスク済み基板１００の姿勢を検出して、後述するマスク済み基板１００の姿勢制御を行いながら成膜処理を実行する。成膜部１５においては不図示の成膜源が設置されていて、蒸着であれば蒸着源、スパッタであればターゲット、化学蒸着法（ＣＶＤ）であれば電極と成膜ガスの流路が設けられる。本実施形態においては蒸着における例を挙げるがスパッタやＣＶＤにおいても同様に、後述する搬送及び蛇行の制御を行うことができる。

【0020】

成膜部１５では一般的に複数層の膜を成膜する。成膜源は固定で、マスク済み基板１００を搬送することで、所望の膜をガラス基板に蒸着することができる。単色発光の有機ＥＬデバイスであれば、発光エリアの開口があるマスクを使用する。複数色発光の有機ＥＬデバイスであれば、各色に成膜したいエリアの開口があるマスクを使用することになる。インライン成膜方式では照明用途も含めて単色発光デバイスが主流である。単色発光の有機ＥＬデバイスにおいても、一般的にホール輸送層、発光層、電子輸送層などの複数層の成膜を行う。マスク済み基板１００の搬送速度に合わせて各層の成膜レートを調整して所望の膜を所望の膜厚で成膜をすることで有機ＥＬデバイスの成膜を行う。

【0021】

成膜部１５にて成膜処理が終了して、マスク済み基板１００が引離し部１６へ搬送されると、次の基板マスク分離部１７にて停止して処理を行う必要があるため、搬送方向で前後のマスク済み基板１００の間隔をあける。引離し時は、引離し部１６に設けられた不図示の位置確認センサを使用し、マスク済み基板１００が所定の位置を過ぎると、マスク済み基板１００が乗っている引離し部１６の搬送ローラのみの回転速度を上げる。これによって搬送方向で上流のマスク済み基板１００との距離を広げることができる。

【0022】

続いて、引離し部１６はマスク済み基板１００を基板マスク分離部１７へと搬送する。基板マスク分離部１７に滞留中の基板７またはマスク８がなければ、引き離し速度のままマスク済み基板１００を基板マスク分離部１７へ搬送してもよい。

【0023】

基板マスク分離部１７は、搬送されたマスク済み基板１００のマスク８とガラス基板７とを密着させるための部材を取り外し、基板マスク分離部１７内部の機構によりガラス基板７を持ち上げる。持ち上げたガラス基板７は基板搬送部１８に設置されている真空搬送用ロボット２５にて基板搬送部１８へと搬送される。マスク８はマスクリターン部２１にて基板マスク合体部１３へ送るかマスク排出部２３へと搬送される。

【0024】

基板搬送部１８へガラス基板７を搬送する際は、基板マスク分離部１７と基板搬送部１８の間に設けられた開閉可能な板状の弁を開ける。真空搬送用ロボット２５が基板マスク分離部１７の向きになるように旋回動作を行い、基板マスク分離部１７に置かれたガラス基板７の下面にアームを伸ばしてからすくい上げるようにしてガラス基板７を受け取る。ガラス基板７を受け取った真空搬送用ロボット２５は基板搬送部１８内にガラス基板７を引き込む。基板搬送部１８にガラス基板７を引き込んで所定の位置に達してから、基板マスク分離部１７と基板搬送部１８の間に設けられた開閉可能な板状の弁を閉じる。基板搬送部１８には必要に応じて成膜後のガラス基板７をストックするバッファ部や有機膜が劣化することを防止する封止部を設けてもよいが、本実施形態では省略する。

【0025】

基板搬送部１８から基板排出部１９へとガラス基板７を搬送する際は、基板搬送部１８と基板排出部１９の間に設けられた開閉可能な板状の弁を開ける。真空搬送用ロボット２５が基板排出部１９の向きになるように旋回動作を行い、基板排出部１９内に設けられたガラス基板積載部にガラス基板７を搬送する。真空搬送用ロボット２５が基板搬送部１８内の所定の位置に達してから、基板搬送部１８と基板排出部１９の間に設けられた開閉可能な板状の弁を閉じる。

【0026】

基板排出部１９では、後工程が真空環境であれば大気圧に戻す動作は行わない。後工程によっては、窒素雰囲気にするための窒素ベントや大気ベントを行ってもよい。

【0027】

以上、本実施形態を実施するための形態を記載した。なお、上述の形態では、ガラス基板７、または、ガラス基板７とマスク８とが重ねあわされたものを、搬送体（搬送対象物）として搬送している。これら以外にも、ガラス基板７を保持する基板キャリアを搬送体として用いてもよいし、後述するように計測キャリアを搬送体として用いてもよい。本実施形態では、チャンバによって形成される搬送空間は、真空に維持された状態で搬送対象物を搬送するものとして説明を行う。

【0028】

＜基板の搬送方法＞
続いて、成膜システムにおける基板の搬送方法について説明する。図２を参照して搬送ローラ４の一例について説明する。搬送ローラ４は磁気シール３と接続されており、チャンバ外のカップリング２を介してサーボモータ１に接続されている。本実施形態では、１つのサーボモータ１に接続される搬送ローラ４は１つであるものとして説明を行うが、１つのサーボモータ１に複数の搬送ローラ４が接続されてもよい。サーボモータ１をコントロールする制御装置９０によってサーボモータ１は同期制御される。図２では、１つの制御装置９０がすべてのサーボモータ１を制御するものとして図示されているが、同期制御が実現できれば、複数の制御装置９０がサーボモータ１を分担して制御してもよい。

【0029】

制御装置９０は、プロセッサ９１、メモリ９２、ストレージ９３、インタフェース（Ｉ／Ｆ）９４、および無線通信部９５を備える。プロセッサ９１、メモリ９２、ストレージ９３、Ｉ／Ｆ９４、および無線通信部９５はバス９６を介して通信可能に接続される。

【0030】

プロセッサ９１は、ストレージ９３に格納されたプログラムをメモリ９２に展開し、後述するマスク済み基板１００のＩ／Ｆ９４を介してサーボモータ１を制御する。また一例では、制御装置９０は、調整ユニット６を制御して、サイドローラ５の搬送方向に対して交差する方向（Ｙ方向）における位置を調整する。

【0031】

ここで、制御装置９０は、複数のサーボモータ１を同期制御してマスク済み基板１００の搬送を行うが、搬送ローラ４の外径のわずかな差や、機械的な組付け精度等によってマスク済み基板１００が搬送方向に対して傾き、蛇行する可能性がある。このように、マスク済み基板１００の蛇行を防ぐために、搬送ローラ４によって形成される搬送経路の側方には、マスク済み基板１００の側方に当接して蛇行を規制するサイドローラ５が取り付けられている。サイドローラ５は、当接することで搬送対象物の蛇行を規制するガイドユニットの一例である。本実施形態ではサイドローラ５はモータなどの駆動回路は有しないものとして説明を行うが、駆動回路を備え、搬送方向に向かって左側のサイドローラ（図２の上側のサイドローラ５）は反時計まわりに回転し、搬送方向に向かって右側のサイドローラ（図２の下側のサイドローラ５）は時計まわりに回転してもよい。

【0032】

本実施形態においては、サイドローラ５とマスク済み基板１００のクリアランスは搬送方向に向かって左右で各５ｍｍである。このため、マスク済み基板１００は、蛇行が±５ｍｍ未満であればサイドローラ５に接触することなく搬送されることができる。一方、±５ｍｍ以上の蛇行であれば、マスク済み基板１００がサイドローラ５に当接することで蛇行を±５ｍｍ未満に修正することができる。

【0033】

しかしながら、成膜部１５を真空環境に設定した結果、チャンバの歪みが生じ、Ｙ方向において対向する１対のサイドローラ５間の距離が大きくなったり小さくなる場合がある。このような場合、±５ｍｍ未満の、搬送に問題ない程度の蛇行であるにも関わらずサイドローラ５に当接する場合がある。マスク済み基板１００が蛇行し、サイドローラ５に当接すると、基板７とマスク８とのアライメントがずれたり、基板７またはマスク８からパーティクルが発生し、基板７に当接することで成膜不良が生じる場合がある。また、±５ｍｍ以上の、規制すべき蛇行であっても正しく規制されず、マスク済み基板１００を正しい蒸着位置に搬送できなくなる場合がある。このように、真空環境下でサイドローラ５の位置が変化すると、搬送体の蛇行を適切に抑制することができなくなる場合がある。

【0034】

このため、本実施形態に係る制御装置９０は、マスク済み基板１００の搬送前に、サイドローラ５のＹ方向の位置を計測する計測装置を搬送することで、位置がずれているサイドローラ５を特定する。これによって、搬送体の蛇行を適切に抑制することができる位置にサイドローラ５を配置することができる。

【0035】

＜計測装置の構成＞
続いて、インライン式の成膜装置に備えられた搬送装置によって搬送され、搬送中にサイドローラの幅方向の位置を計測する計測装置（計測キャリアとも称する）を用いる計測方法、および計測方法を使用したサイドローラの位置の自動調整方法について説明する。

【0036】

図３（Ａ）は、計測キャリア１０の構成を示す上方図である。計測キャリア１０は、搬送路に配された左右の搬送ローラ４にそれぞれ接触する左右の搬送板３０１Ｌ、３０１Ｒを連結部材３０２で搬送方向前後において連結したフレーム構造になっている。

【0037】

左右の搬送板３０１Ｌ、３０１Ｒ（総称して搬送板３０１と呼ぶ）は、搬送ローラ４に当接して搬送される被搬送部である。搬送板３０１には、それぞれ搬送方向に向かって外側に位置する物体の搬送方向に向かって左右（Ｙ方向）の距離を測定する左右の測距ユニット３０３Ｌ、３０３Ｒ（総称して測距ユニット３０３と呼ぶ）が配置される。また、測距ユニット３０３は、フレキ管３０４を介してＰＣユニット（制御ボックス）３０５に接続される。ＰＣユニット３０５は、バッテリ、無線通信部が収容され、測距ユニット３０３に電源を供給するとともに、計測キャリア１０とその側方に位置する物体との距離を特定可能な値を測距ユニットから取得し、無線通信部を介して外部装置に出力する。

【0038】

図３（Ｂ）に計測キャリア１０のＸＹ面における断面図を示す。測距ユニット３０３は、筐体３０３１と、筐体３０３１内に配置されたレーザ測距計３０３２を備える。筐体３０３１は、真空環境においても筐体３０３１内を大気圧の状態に維持するように密閉される。レーザ測距計３０３２は増幅回路を含む。レーザ測距計３０３２は、計測キャリア１０の搬送方向に向かって左右の側方に位置する物体との距離を測定する光学式センサの一例である。レーザ測距計は、発光部と受光部とを備え、発光部から出力されたレーザ光が計測キャリア１０の側方に位置する物体によって反射した反射光を受光部で検出することで、レーザ測距計３０３２と物体との間の距離を測定することができる。

【0039】

筐体３０３１には、レーザ測距計３０３２から出力されたレーザ光が透過可能な透過窓３０３３が設けられる。これによって、点線３０３４に示すように、レーザ光を筐体３０３１の外側に照射することができる。

【0040】

なお、本実施形態では、レーザ測距計３０３２から出力されたレーザ光が搬送板３０１によって遮蔽されないように、搬送板３０１には切り欠き３０１１が設けられる。

【0041】

図３（Ｃ）に透過窓３０３３のＹ方向から見た図を示す。透過窓３０３３は、レーザ測距計３０３２の発光部から照射されたレーザ光を透過する透過部３０３５と、物体で反射したレーザ光をレーザ測距計３０３２の受光部に透過する透過部３０３６とを備える。

【0042】

図４は計測キャリア１０の構成図である。ＰＣユニット３０５内には、入出力インタフェース３０５３を介して取り込んだ、各測距ユニット３０３Ｌ、３０３Ｒから取得した計測値から、測距ユニット３０３からサイドローラ５までの距離を特定する計測処理ＰＣ３０５１が配されている。また計測処理ＰＣ３０５１によって計算された測定結果は、内蔵の無線通信ユニット３０５１ａへと送信され、サイドローラ５の搬送方向に対して交差する方向の位置を調整する調整ユニット６を制御する制御装置９０へと無線送信される。これによって、真空環境においても、搬送方向に対して交差する方向におけるサイドローラ５の位置を調整することができる。

【0043】

計測キャリア１０は、真空中を移動するため、外部よりの電源供給が出来ず、電源をバッテリ３０５２とし、バッテリ３０５２はフレキ管３０４に収容される電源バスを介して各測距ユニット３０３にも電源が供給される。

【0044】

各測距ユニット３０３のそれぞれとＰＣユニット３０５の入出力インタフェース３０５３は、フレキ管３０４に収容されるデータ線で接続されている。なお、ＰＣユニット３０５の筐体は、金属製であり、非磁性体である。寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。例えば、バッテリ３０５２はＰＣユニット３０５に収容されず、計測処理ＰＣ３０５１とは別個の筐体に収容されてもよい。

【0045】

また、図４において、フレキ管３０４は電源バスまたはデータ線を保護するために配置されるが、寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。例えば、フレキ管３０４は電源バスとデータ線とを別個に収容してもよい。

【0046】

図５に、成膜装置の搬送装置によって搬送されている計測キャリア１０の断面図を示す。搬送板３０１は搬送ローラ４に載置されて搬送される。ここで、計測キャリア１０のレーザ測距計３０３２から出力されたレーザ光は、サイドローラ５に当たり、反射する。反射光は、透過窓３０３３を通りレーザ測距計３０３２に入射する。このように、出力したレーザ光と入射した反射光との時間差や位相差、および強度差の少なくともいずれかに基づいて、レーザ測距計３０３２からサイドローラ５までの距離を検出することができる。なお、図４では、レーザ測距計３０３２はＸＹ平面と平行にレーザ光５０１を出力するように示しているが、点線５０２に示す方向に向かってレーザ光を出力するようにレーザ測距計３０３２を傾斜させることが可能である。この場合でも、切り欠き３０１１を通過することで、レーザ測距計３０３２から出力されたレーザ光は計測キャリア１０の搬送方向に向かって側方に照射することができる。一例では、レーザ測距計３０３２の傾斜角は５度に設定することができる。

【0047】

なお、本実施形態では、搬送ローラ４は計測キャリア１０を載置して搬送するものとして説明を行うが、クランプローラのように計測キャリア１０を挟持して搬送してもよい。クランプローラによって計測キャリア１０が挟持されている場合でも、 搬送板３０１に設けられた切り欠き３０１１を通ってレーザ光を計測キャリア１０の側方に照射することができる。

【0048】

続いて、図６を参照して、レーザ測距計３０３２による測定原理について説明する。計測キャリア１０が搬送方向に搬送されている間、レーザ測距計３０３２は所定の時間間隔、または連続的に計測キャリア１０の側方に位置する物体との距離を検出する。レーザ測距計３０３２で検出した計測キャリア１０の側方に位置する物体との距離を検出した時間と対応付けてプロットすることで、波形６０１、６０２のような波形を得ることができる。波形６０１は、レーザ測距計３０３２Ｌの出力波形であり、波形６０２は、レーザ測距計３０３２Ｒの出力波形である。なお、図６ではレーザ測距計３０３２の出力波形は、出力値が大きいほど距離が近いものとして説明を行うが、距離と出力値との対応が取れていれば他の形態にも適用可能である。

【0049】

出力波形６０１、６０２に示すように、レーザ測距計３０３２がサイドローラ５の側方を通過することで、レーザ測距計３０３２の出力値は極大値を取る。このため、レーザ測距計３０３２の出力値の極大値６０１１～６０１３および６０２１～６０２３、すなわち、レーザ測距計３０３２から計測キャリア１０の側方に位置する物体との距離の極小値を取得することで、サイドローラ５の位置を取得することができる。このため、計測キャリア１０は、この極小値となった出力値を選択的に記憶することで、サイドローラ５の位置を記憶することができる。なお、計測キャリア１０は、極小値を示す出力値を無線通信ユニット３０５１ａを介して外部装置へ送信してもよい。この場合には、搬送方向における位置に関する情報を合わせて送信してもよく、例えば検出した極小値の個数とともに極小値を示す出力値を送信してもよい。

【0050】

（処理例１）
ここで、サイドローラ５の位置を調整する処理例について説明する。

【0051】

本処理例では、計測キャリア１０の左右のレーザ測距計３０３２からサイドローラ５までの距離（Ｌ_Ｌ、Ｌ_Ｒ）を取得する。ここで、計測キャリア１０の搬送方向に交差する幅方向（Ｙ方向）の長さをＬ_ｄとすると、左右のサイドローラ対の間隔を距離Ｌ＝Ｌ_Ｌ＋Ｌ_Ｒ＋Ｌ_ｄと表すことができる。したがって、マスク済み基板の幅をＬ_refとして、Ｌ＝Ｌ_ref＋１０ｍｍ（左右のマージン）とすることで、搬送するマスク済み基板に対して複数のサイドローラ対の間隔を合わせることができる。なお、調整に当たっては、一方のサイドローラ５までの距離を５ｍｍに調整し、続いて、他方のサイドローラ５までの距離を５ｍｍになるように調整することで、搬送路を挟んで向かい合うサイドローラ対の距離を一定にすることができる。搬送路を挟んで向かい合う複数のサイドローラ対の距離を合わせることができ、搬送体の蛇行を適切に抑制することができる。

【0052】

（処理例２）
続いて、計測キャリア１０の蛇行を検出してサイドローラ５の位置を調整する処理例について図６を参照して説明する。

【0053】

図６（Ａ）のように、計測キャリア１０が蛇行している場合について考える。このような場合、左側の測距ユニット３０３Ｌの方が右側の測距ユニット３０３Ｒより早くサイドローラ５を検出する。したがって、左右の測距ユニット３０３のピーク値を検出した時間差に基づいて、計測キャリア１０の蛇行を検出することができる。

【0054】

図６（Ｂ）に、左右の測距ユニット３０３の出力値の比較図を示す。図６（Ａ）に示すように、計測キャリア１０が搬送方向に対して傾斜し、測距ユニット３０３Ｌが測距ユニット３０３Ｒに先行している場合、測距ユニット３０３Ｌがピーク値を検出する時間は測距ユニット３０３Ｒがピーク値を検出する時間よりΔｔ早い。このため、計測キャリア１０の搬送速度ｖが分かっている場合は、左側のサイドローラ５がｖ×Δｔだけ先行しているように見える。このため、左右のレーザ測距計３０３２からサイドローラ５までの距離（Ｌ_Ｌ、Ｌ_Ｒ）および計測キャリア１０の幅方向（Ｙ方向）の長さをＬ_ｄとして、左右のサイドローラ対の間隔Ｌは以下の式によって求めることができる。

【0055】

Ｌ＝ｓｑｒｔ（（Ｌ＋Ｌ_L＋Ｌ_R）＾２＋（ｖ×Δｔ）＾２）
なお、ｓｑｒｔ（）は平方根を求める関数である。

【0056】

これによって、計測キャリア１０が蛇行している場合にも、搬送路の左右のサイドローラ５の間隔を正確に測定することができる。なお、上記説明では、制御装置９０が搬送速度を特定している場合について説明を行った。しかしながら、搬送速度の代わりに搬送ローラ４の口径および回転速度に基づいて搬送速度を推定してもよい。あるいは、搬送方向と平行な方向における複数のサイドローラ５の距離が分かっている場合は、複数のサイドローラ５を検出した時間差（図７（Ｂ）の７０１１と７０１２の時間差）とΔｔとの比率に基づいてｖ×Δｔを推定してもよい。

【0057】

（サイドローラ位置の自動調整）
計測キャリア１０の計測結果に基づいて、サイドローラ５の搬送方向に対して交差する方向における位置を自動調整する調整システムによって実行される処理について説明する。図２に示すように、搬送路の側方のサイドローラ５には、それぞれ調整ユニット６が取付けられる。また、調整ユニット６を制御し、計測キャリア１０から送信された各サイドローラの位置の計測値を受信する無線通信部９５を備えた制御装置９０が配置されている。

【0058】

これによって、計測キャリア１０から送信されてきたサイドローラ５の搬送方向に対して交差する方向における位置に関する情報を無線通信部９５で受信することができる。また、Ｉ／Ｆ９４を介して位置の調整が必要なサイドローラ５ごとに位置の調整量を計算し、調整ユニット６を制御することでサイドローラ５の位置を自動で調整可能となる。

【0059】

また計測キャリア１０は、例えば測距ユニット３０３からの出力のピークの数をカウントすることによって、通過したサイドローラ５の数に関する情報（カウント）を特定することができる。このため、通過したサイドローラ５の数を制御装置９０に送信することで、制御装置９０はいずれのサイドローラ５の位置を調整するかを特定することができる。なお、制御装置９０が調整すべきサイドローラ５が特定可能な情報を取得できれば、計測キャリア１０は他の情報を制御装置９０に送信してもよく、例えば通過した搬送ローラ４の数を制御装置９０に送信してもよい。

【0060】

図９は、調整システムが実行する処理の一例を示すフローチャートである。図９に示す処理は、計測キャリア１０が測定したサイドローラの搬送方向に交差する方向における位置に関する情報に基づいて、制御装置９０がサイドローラ５の位置の調整量を決定する。

【0061】

まず、手動あるいは自動でサイドローラ５の位置を初期位置に調整する（Ｓ１）。手動でサイドローラ５の位置を調整する場合は、制御装置９０が調整ユニット６を制御することでサイドローラ５の位置を初期位置に設定する。続いて搬送路上に計測キャリア１０を載置し、測距ユニット３０３の出力がピーク（極大値）を取る最初の測定開始位置へと計測キャリア１０を搬送する（Ｓ２）。続いて処理例１、２で説明したように、計測キャリア１０は、左右の測距ユニット３０３の出力値から、測距ユニット３０３からサイドローラ５までの距離を測定し（Ｓ３）、測定したサイドローラ５までの距離から搬送路を挟んで向かい合うサイドローラ対の距離を計算する（Ｓ４）。

【0062】

計測キャリア１０は無線通信ユニット３０５１ａを介して、サイドローラ位置のデータに基づいて計算した搬送路を挟んで向かい合うサイドローラ対の幅を特定可能な情報を制御装置９０に送信する（Ｓ５）。

【0063】

制御装置９０は、計測結果すなわちサイドローラ５の位置が許容範囲内か、許容範囲外かを判定する（Ｓ６）。そのサイドローラ５の位置が許容範囲外である場合は（Ｓ６でＮｏ）、調整対象のサイドローラ５の調整ユニット６に対して高さの調整量に対応する駆動信号を計算し、調整対象となる調整ユニット６を駆動してサイドローラ５の位置を調整する（Ｓ７）。調整対象のサイドローラ５の位置が許容範囲内である場合は（Ｓ６でＹｅｓ）、処理をＳ８に進める。

【0064】

サイドローラ５の位置を調整した後、まだ計測あるいは調整すべきサイドローラ５が残っているか否かを判定し（Ｓ８）、すべてのサイドローラ５の計測／調整が完了していれば（ＹＥＳ）フローを終了する。一方、まだ計測すべきサイドローラ５が残っている場合は、計測キャリア１０をサイドローラ５の１つ分の距離を移動し（Ｓ９）、次のサイドローラ５の位置の測定を行う（Ｓ３へと復帰）。このサイクルを繰り返すことにより搬送路全体のサイドローラ５の位置の調整を行うことができる。

【0065】

なお、図８の例ではサイドローラ５の測定と、調整とを並行して進めるものとして説明を行った。しかしながら、全てのサイドローラ５の測定を行い、全てのサイドローラ５の位置の測定を行った後に、サイドローラ５の位置の調整を行ってもよい。

【0066】

＜測距ユニットの校正＞
図９に、測距ユニット３０３の校正例について説明する。搬送板３０１は、図９に示すように、搬送方向に直交する方向でＬ字型の形状をしており、サイドローラ５に当接する部分がＸＺ面と平行な面を備えている。このため、サイドローラ５に当接する部分に校正板９０１を当接させた状態で、測距ユニット３０３による測定を行うことで、サイドローラ５と計測キャリア１０との間の距離の最小値、すなわち搬送板３０１がサイドローラ５に当接する距離における測距ユニット３０３の出力を取得することができる。

【0067】

この値と比較してピーク検出を行うことで、サイドローラ５の位置を検出する際の測距ユニット３０３の出力を校正することができる。

【0068】

＜その他の実施形態＞
本実施形態に係る基板の搬送装置は、成膜源を有し、蒸着であれば蒸着源、スパッタであればターゲット、化学蒸着法（ＣＶＤ）であれば電極と成膜ガスの流路が設けられたインライン型蒸着装置に設けられた搬送ローラによって形成される搬送路側方のサイドローラの調整に使用することができる。この場合、インライン型蒸着装置は、真空チャンバ内に搬送ローラ４を備え、搬送路を減圧した状態で計測キャリア１０を搬送する。

【0069】

なお、本発明は大気及び真空環境下を限定したものでなく、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定するものではない。

【0070】

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0071】

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。

【符号の説明】

【0072】

４：搬送ローラ、５：サイドローラ、６：調整ユニット、１０：計測キャリア、３０１：搬送板、３０３：測距ユニット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】