CN101090994B

CN101090994B - 掩模保持机构以及成膜装置

Info

Publication number: CN101090994B
Application number: CN2006800015782A
Authority: CN
Inventors: 片冈达哉; 长尾兼次; 齐藤谦一
Original assignee: VIEETECH JAPAN CO Ltd; Mitsui Engineering and Shipbuilding Co Ltd
Current assignee: VIEETECH JAPAN CO LTD
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2026-02-22
Also published as: JP4609755B2; JP2006233257A; TWI323291B; KR100884029B1; CN101090994A; TW200639592A; WO2006090747A1; KR20070089856A

Abstract

一种掩模保持机构和成膜装置。掩模保持机构是覆盖在被安装保持于成膜装置的夹头(14)上的基板的掩模(24)的掩模保持机构，上述掩模(24)由磁性体形成，在与保持上述夹头(14)的上述基板的夹头面的相反侧，将磁铁(16)以点状配设。而且，上述磁铁(16)被配设为形成格子的格子点的结构。

Description

掩模保持机构以及成膜装置

技术领域

本发明是关于掩模保持机构以及成膜装置。

背景技术

在制造有机电激发光(EL，Electroluminescence)元件的真空蒸镀装置方面，在底部设置加热、蒸发(升华)有机材料的蒸发源(升华源)。又，在真空蒸镀装置中具有：与蒸发源相对配置且将玻璃基板支持的夹头、以及在夹头的上部被配设且将用于覆盖基板表面的掩模支持的磁铁。夹头是用于在平面维持玻璃基板的平板。且，在真空蒸镀装置中，用于将有机EL元件的图案(pattern)形成在玻璃基板的掩模成为可在夹头(玻璃基板)和坩埚之间配置的方式。又，掩模是由磁性体形成。

在此真空蒸镀装置中，将掩模在玻璃表面覆盖时，首先，使玻璃基板与夹头的底面接触而安装保持。之后，将玻璃基板与在此玻璃基板下方被配置的掩模对位，使掩模上升，覆盖在玻璃基板。又，掩模是由配设在夹头上部的磁铁的磁力吸引，而被夹头面支持。

又，配设在玻璃基板的下侧的掩模由在玻璃基板的上侧配设的磁铁保持的技术被公开在例如专利文献1中。

[专利文献1]日本特开2002-75638号公报

然而，将掩模在玻璃基板的下方配设之时，在玻璃基板表面与掩模之间产生间隙。因此，通过蒸发源蒸发的有机材料进入上述间隙，附着到本来应被遮蔽的部分，亦即，附着到不应形成有机EL元件的图案的部分。因此，无法将微细的有机EL元件的图案在玻璃基板表面高精度地形成。

图4是有关于现有技术，说明在掩模安装时的掩模的形状变化的图示。掩模是具备形成规定的开口图案的掩模薄膜和保持此掩模薄膜的周缘部的框形的掩模架。而且，将掩模如果靠近玻璃基板，则磁铁的磁力可均等地施加在掩模整个面上。亦即，将掩模1在玻璃基板2覆盖时，如果自玻璃基板2的下方将掩模慢慢地靠近(S1)，则通过在夹头3的上部配设的磁铁4的磁力，掩模1的中央部向上侧急速地被拉伸，将玻璃基板2覆盖(S2)，之后，其周缘部将玻璃基板2覆盖(S3)。因此，因为掩模的整个面是不会一次将玻璃基板覆盖，由掩模中央部至周缘部依序覆盖，所以在掩模与玻璃基板之间发生位置偏差，无法将正确的图案在玻璃基板上形成。

又，即使将掩模和玻璃基板的对位时，将掩模靠近玻璃基板，亦即，掩模在受到磁铁的磁力的影响的范围中进行的话，通过磁力的影响，掩模靠近玻璃基板，无法正确地进行对位。特别是，掩模的中央部因为与掩模的周缘部作用同样的磁力，因此，磁力过强，掩模的中央部以山形隆起，与玻璃基板接触。因而，在进行对位时，在掩模与玻璃基板之间必须空出一定量的间隙(不会受磁力影响的距离)，在对位终了后，如果将掩模靠近玻璃基板，则如上所述，因为自掩模的中央部至周缘部顺序覆盖在玻璃基板，在掩模与玻璃基板之间发生位置偏差，无法将正确的图案在玻璃基板上形成。

发明内容

本发明的目的是提供即使将掩模靠近基板也维持掩模与基板间的位置关系的掩模保持机构。

本发明的另一个目的是提供具备掩模保持机构的成膜装置。

为了达成上述目的，有关本发明的掩模保持机构是由覆盖被安装保持于成膜装置的夹头上的基板的磁性体所构成的掩模的掩模保持机构，其特征在于，在与上述夹头的保持上述基板的夹头面的相反侧，使多个磁铁散布，配置在上述夹头的中央部的磁铁的磁力比配置在周边部的磁铁弱。

又，其特征在于，上述多个磁铁被配设为形成格子的格子点。

又，其特征在于，改变配置图案以使在上述夹头的中央部被配设的上述磁铁的磁力比在上述夹头的周缘部配置的上述磁铁弱。

又，其特征在于，在上述夹头的中央部被配设的上述磁铁的大小是比在上述夹头的周缘部配置的上述磁铁小。

又，有关本发明的成膜装置，包括：成膜材料的蒸发源；夹头，其与上述蒸发源相对配设，并且安装保持基板；以及多个磁铁，其在与上述夹头的保持上述基板的夹头面的相反侧，被配设为格子状的格子点，上述夹头的中央部区域的磁铁的磁力比周边部区域的磁铁弱。

此时，在上述夹头的中央部被配设的上述磁铁是可配设为比在上述夹头的周缘部被配设的上述磁铁的磁力弱的磁铁。又，在上述夹头的中央部被配设的磁铁是可配设为比在上述夹头的周缘部配设的磁铁的大小小的磁铁。

通过使多个磁铁散布，可将作用在掩模的中央部的磁力比周缘部弱。因此，即使将掩模靠近夹头时，将掩模以水平状态，亦即，可将掩模维持和玻璃基板平行。又，因为可将掩模靠近基板，可进行掩模和基板间的对位，将掩模在基板覆盖时的移动距离可变短，而可将作业时间缩短。

又，通过将磁铁配设为格子状，可将作用在掩模的中央部的磁力比周缘部弱。

又，通过改变在夹头的中央部被配设的磁铁的磁力和在夹头的周缘部被配设的磁铁的磁力，可将作用在掩模的中央部的磁力作为比周缘部弱。

又，也通过改变在夹头的中央部被配设的磁铁的大小和在夹头的周缘部被配设的磁铁的大小，可将作用在掩模的中央部的磁力作为比周缘部弱。

又，成膜装置是因为支持掩模的磁铁的磁力在掩模的中央部和周缘部不同，所以掩模可覆盖保持在水平状态下的基板。因此，在掩模与基板之间不会发生位置偏差，可将正确的图案在基板上形成。

附图说明

图1是为真空蒸镀装置的说明图；

图2(A)～(C)是为说明在夹头上被设置的磁铁的配置的图示；

图3是为掩模的安装工序的说明图；

图4是有关于现有技术，说明在掩模安装时的掩模的形状变化的图示。

附图标记说明

10 真空蒸镀装置

14 夹头

16 磁铁

18 基板夹持具

20 掩模夹持具

22 玻璃基板

24 掩模

具体实施方式

以下说明有关本发明的掩模保持机构和成膜装置的最佳实施例。又，在本实施例中，作为成膜装置，利用真空蒸镀装置，说明有关利用此真空蒸镀装置制造有机EL元件的形态。

图1是为有关实施例的真空蒸镀装置的说明图。图2是为说明在夹头上被设置的有关实施例的磁铁的配置的图示。在这些图示中，真空蒸镀装置10在其底部具备有机材料11的蒸发源12(升华源)，并且，在其上部具备夹头14、磁铁16、基板夹持具18、以及掩模夹持具20。

有机材料11的蒸发源12具备：放入有机材料11的坩埚12a和在坩埚12a的外面设置使有机材料11加热、蒸发(升华)的加热器12b。又，在真空蒸镀装置10的上部设置的夹头14与在成为真空蒸镀装置10的装置本体的真空夹头内的坩埚12a相对配设，并且沿着水平方向配置的平板。而且，夹头14利用在真空蒸镀装置10的外侧上部设置的转动机构(未图示)而可水平转动。

又，在夹头14的上部方面，亦即，在与保持夹头14的玻璃基板22的面(夹头面)的相反侧，散布多个磁铁16。这些磁铁16根据覆盖玻璃基板22的掩模24的大小而配设。又，磁铁16作用在夹头14的中央部的磁铁16的磁力只要被配设为比周缘部弱即可。如图2(A)所示，只要配设为位于交叉格子的格子点即可。

又，多个磁铁16如图2(B)所示的磁铁16a、16b，在夹头14的中央部被配设的磁铁16a的大小比在夹头14的周缘部被配设的磁铁16b小，作用在夹头14的中央部的磁铁16的磁力亦可比周缘部弱。又，如图2(C)所示，磁铁16改变在夹头14的中央部中的磁铁16a的配置图案和在周缘部中的磁铁16b的配置图案，作用于夹头14的中央部的磁铁16的磁力比周缘部弱。

又，磁铁16的配置位置或磁力是将由不锈钢或钢板等的磁性体构成的掩模24在靠近夹头14时产生的掩模24的中央部的延展，亦即，将被形成在根据掩模24的变形的掩模24的图案的开口尺寸的延展设定为在规定的值以内。例如，此磁铁16的配置位置或磁力是因为根据夹头14的厚度或材质、玻璃基板22的厚度或材质、掩模24的厚度或材质等变化，所以只要考虑这些因素进行实验、计算等而决定即可。

基板夹持具18是贯通真空蒸镀装置10的真空夹头的顶部，下部的前端部18a是为向夹头14侧(蒸镀装置的中央侧)被曲折的钩形，沿着夹头14的侧缘被配设多个。由于这些基板夹持具18是通过其前端部18a(折曲部)将玻璃基板22的缘部支承，各前端部18a设定为相同高度(同一面内)。又，基板夹持具18通过在真空蒸镀装置10的外侧上部被设置的升降机构(未图示)，各前端部18a是一面维持在同一面内的状态，一面可升降。而且，通过基板夹持具18上升，使玻璃基板22与夹头14接触，成为可以使其安装保持为平面状。

掩模夹持具20是贯通真空蒸镀装置10的真空夹头的顶部，下部的前端部20a是为向夹头14侧(蒸镀装置的中央侧)被曲折的钩形，沿着夹头14或基板夹持具18的侧缘被配设多个。由于这些掩模夹持具20是通过其前端部20a(折曲部)将掩模24的缘部支承，各前端部20a设定为相同高度(同一面内)。又，掩模夹持具20是利用在真空蒸镀装置10的外侧上部设置的升降机构(未图示)，各前端部20a是一面维持在同一面内的状态，一面可升降。因此，掩模24被配设为可在真空室内在上下方向移动。又，掩模24具备对应于有机EL元件的各像素的开口图案被多个设置的掩模薄膜24a、以及将掩模薄膜24a的周缘部保持的框形的掩模框24b。

且，基板夹持具18和掩模夹持具20是通过在真空蒸镀装置10的外侧上部被设置的转动机构(未图示)，可和夹头14一起转动。

其次，说明有关掩模24的安装方法。图3是为掩模的安装工序的说明图。又，在掩模夹持具20之上，预先配设掩模24。首先，玻璃基板22利用基板搬送机构(未图示)进入真空蒸镀装置10内，插入夹头14与掩模24之间。又，玻璃基板22是与上述基板搬送机构的下降动作一起朝下方被移动，被承载在基板夹持具18上(S100)。

之后，通过使掩模夹持具20上升，使掩模24向上方移动，在掩模24上将玻璃基板22承载(S110)。又，掩模夹持具20持续被上升直到玻璃基板22与夹头14的底面(夹头面)接触为止(S120)。又，玻璃基板22是在掩模24上被承载且沿着掩模24成为水平，一面维持此水平状态，一面与夹头14抵接。

之后，将基板夹持具18上升直到接触玻璃基板22(S130)。由此，玻璃基板22是一面利用基板夹持具18维持水平状态，一面由夹头14被安装保持。又，使掩模夹持具20下降，使掩模24移动至下方，自玻璃基板22分开，将掩模24和玻璃基板22进行对位(S140)。

之后，利用掩模夹持具20使掩模24上升，将玻璃基板22覆盖(S150)。又，作用于掩模24的中央部的磁铁16的磁力比作用在周缘部的磁铁16的磁力弱。因此，可防止掩模24的中央部向上方以凸状变形，掩模24的开口图案不会变得比规定的尺寸大。又，因为掩模24在被维持为与玻璃基板22平行的平面状态下，覆盖玻璃基板22，所以不会产生位置偏移。

经过此掩模24的安装工序之后，将玻璃基板22或掩模24转动，并且同时由加热器12b使有机材料11加热、蒸发，经由掩模24，向玻璃基板22的表面蒸镀，在玻璃基板22上形成规定的图案之后，使掩模24下降。由此，有机EL元件被制造。又，即使在掩模24的下降时，由于作用在掩模24的中央部的磁力比周缘部弱，所以掩模24整体也同时自玻璃基板22分离。

利用此掩模24的保持机构，在夹头14的上部使磁铁16散布，并且因为作用于被覆盖在玻璃基板22的掩模24的中央部的磁铁16的磁力作为比周缘部的磁力弱，所以将掩模24覆盖在玻璃基板22时，可在保持掩模24的水平状态下覆盖。由此，因为在掩模24和玻璃基板22之间不会发生位置偏差，可正确地将图案在玻璃基板22上形成。

又，因为掩模24即使靠近夹头14，也可维持与玻璃基板22平行的水平状态，所以可使掩模24与玻璃基板22对位时的掩模24与基板22的距离缩短。因此，因为使掩模24覆盖在玻璃基板22时的掩模24的移动距离变小，所以可缩短作业时间，可提高有机EL元件的制造效率。

又，在本实施例中，虽然利用作为成膜装置的真空蒸镀装置10，说明有关利用此真空蒸镀装置10制造有机EL元件的形态，但并不限定于此形态。又，磁铁16亦可为电磁铁。

本发明是可适用于在玻璃或半导体等的基板利用真空蒸镀和溅镀等形成薄膜的成膜装置。

Claims

1.一种掩模保持机构，其是由覆盖被安装保持于成膜装置的夹头上的基板的磁性体所构成的掩模的掩模保持机构，其特征在于，

在与上述夹头的保持上述基板的夹头面的相反侧，散布多个磁铁，配置在上述夹头的中央部的磁铁的磁力比配置在周边部的磁铁弱。

2.如权利要求1所述的掩模保持机构，其中，上述多个磁铁被配设为形成格子的格子点。

3.如权利要求1或2所述的掩模保持机构，其中，改变配置图案以使在上述夹头的中央部被配设的上述磁铁的磁力比配置在上述夹头的周缘部的上述磁铁弱。

4.如权利要求1或2所述的掩模保持机构，其中，在上述夹头的中央部被配设的上述磁铁的大小比在上述夹头的周缘部配置的上述磁铁小。

5.一种成膜装置，其特征在于，包括：

成膜材料的蒸发源；

夹头，其与上述蒸发源相对配设，安装保持基板；以及

多个磁铁，其在与上述夹头的保持上述基板的夹头面的相反侧，配设为格子状的格子点，

上述夹头的中央部区域的磁铁的磁力比周边部区域的磁铁弱。