CN101090996B - 成膜装置的基板安装方法以及成膜方法 - Google Patents

成膜装置的基板安装方法以及成膜方法 Download PDF

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Abstract

一种成膜装置的基板安装方法，其在成膜装置上设置蒸发源和与该蒸发源相对的夹头(14)，将基板安装保持在所述夹头(14)上，其中，在配置于所述夹头(14)与所述蒸发源之间的掩模(28)上载置玻璃基板(26)，使所述掩模(28)与玻璃基板(26)一起接近所述夹头(14)，使玻璃基板(26)接触到所述夹头(14)，保持玻璃基板(26)。

Description

成膜装置的基板安装方法以及成膜方法
技术领域
本发明涉及成膜装置的基板安装方法以及成膜方法。
背景技术
在制造有机EL(Electroluminescence)元件的真空蒸镀装置(成膜装置)中，在底部设置放入有机材料的坩埚，在坩埚的外面设置使有机材料加热、蒸发(升华)的加热器。此外，在真空蒸镀装置中设置：面对坩埚配置的夹头、以及与玻璃基板的缘部接触而将玻璃基板安装保持在夹头底面的基板夹具。夹头是将玻璃基板维持为平面的平板，在基板夹具设置升降机构。此外，在真空蒸镀装置中，在夹头与坩埚之间设置用于在玻璃基板上形成有机EL元件的图案的掩模。
图6是在真空蒸镀装置来安装玻璃基板时的说明图。首先，利用基板输送机构将玻璃基板2插入至夹头1和掩模3间，载置于基板夹具4上(S1)。在载置玻璃基板2后，基板夹具4进行上升，使玻璃基板2接触到夹头1的底面(S2)。由此，玻璃基板2利用夹头1和基板夹具4来进行安装保持。然后，使掩模3上升而覆盖于玻璃基板2(S3)。
此外，专利文献1所揭示的真空蒸镀方法，记载了玻璃基板抵接于支架部件的方法。即，该方法是首先将玻璃基板载置于基板支承台，并且，将掩模板保持于掩模板装载机构的下面，在进行玻璃基板和掩模板的位置对准后，接合玻璃基板和掩模板。接着，在从掩模板将掩模板装载装置脱离后，使基板支承台反转180°，使掩模板成为下面。接着，在使输送台上升而抵接于掩模板的下面后，使玻璃基板脱离基板支承台，然后，使玻璃基板的上面抵接于支架部件。
专利文献：(日本)特开2004-259598号公报
玻璃基板的平面尺寸例如是370mm×470mm左右，其厚度为0.5～0.7mm左右。这样，玻璃基板是平面尺寸比较大而厚度比较薄，因此，在通过基板夹具来支承玻璃基板的缘部的状态下安装保持于夹头时，会由于玻璃基板的自重或重力的影响而在中央部发生挠曲。此外，在图6的S2，用箭头A所示的间隔表示挠曲。
在制造有机EL元件时，在玻璃基板上，必须在几十μm幅宽的每个像素(Pixel)排列红、绿及蓝的发光部，需要使各个像素的位置精度为±5～±3μm左右。
因此，当在玻璃基板的中央部发生挠曲的状态下来进行成膜时，无法在原本需要的部位形成图案，从而无法得到有机EL元件制造所需要的位置精度。
发明内容
本发明的目的是提供一种能够将基板保持为平面而进行成膜的成膜装置的基板安装方法。
为了达到所述目的，本发明提供一种成膜装置的基板安装方法，该成膜装置对应于掩模图案在基板上进行成膜，其特征在于，在将基板设置于夹头面之前，先将其载置于基板下部的掩模上，保持该状态将其与掩模整体夹持在夹头面上，从而消除夹持基板时的挠曲，而进行安装保持，然后，使所述掩模下降进行所述基板与所述掩模的位置对准。
此外，本发明提供一种成膜装置的基板安装方法，在成膜装置设置有蒸发源和与该蒸发源相对的夹头，在所述夹头上安装保持基板，其特征在于，在所述夹头与所述蒸发源之间配置掩模，在该掩模与所述夹头之间插入所述基板，使所述基板接近所述掩模，将所述基板载置于所述掩模上，使所述掩模与所述基板一起接近所述夹头，使所述基板与所述夹头接触，将所述基板夹持保持，使所述掩模下降进行所述基板与所述掩模的位置对准。
此外，本发明提供一种成膜装置的基板安装方法，在成膜装置设置有蒸发源和与该蒸发源相对的夹头，在所述夹头上安装保持基板，其特征在于，在所述夹头与所述蒸发源之间配置掩模，在该掩模与所述夹头之间插入所述基板，使所述掩模接近所述基板，在所述掩模上载置所述基板，使所述掩模与所述基板一起接近所述夹头，使所述基板与所述夹头接触，将所述基板夹持保持，使所述掩模下降进行所述基板与所述掩模的位置对准。
此外，本发明提供一种成膜方法，其特征在于，利用对应于掩模图案在基板上进行成膜的成膜装置的基板安装方法，在将基板设置于夹头面之前，先将其载置于基板下部的掩模上，保持该状态将其与掩模整体夹持在夹头面上，从而消除夹持基板时的挠曲，而进行安装保持，然后，使所述掩模下降，进行相对所述基板的掩模的对准，将掩模接合于基板，进入成膜工序。
此外，将所述基板载置于掩模通过使掩模朝向被导入至掩模上方的基板上升来进行、或者通过使被导入至掩模上方的基板朝向掩模下降来进行。
当基板被载置于掩模上时，则沿着掩模表面而成为水平(平面)。接着，使载置基板的掩模接近夹头，使基板接触到夹头，基板是维持水平状态并且接触到夹头。在维持基板水平的状态下，通过基板夹具来安装保持基板，则可以维持基板的水平状态而将其固定在夹头上。因此，即使在之后掩模脱离基板，也可以使基板持续地维持水平状态，因此在基板的中央部不会发生挠曲。
然后，进行基板与掩模的位置对准，并从蒸发源蒸发有机材料，从而可以在基板上形成对应于设置在掩模的开口图案的形状。因此，能够在基板上精度良好地形成图案。
附图说明
图1是真空蒸镀装置的说明图。
图2是说明夹头、基板夹具及掩模夹具的配置的概略仰视图。
图3是玻璃基板的安装工序的说明图。
图4是玻璃基板与掩模的位置对准的说明图。
图5是说明摄像机的配置位置的图。
图6是在真空蒸镀装置上安装玻璃基板时的说明图。
标记说明
10真空蒸镀装置；14夹头；16基板夹具；18掩模夹具；26玻璃基板；28掩模；30摄像机。
具体实施方式
在以下，对本发明的成膜装置的基板安装方法以及成膜方法的优选实施方式进行说明。此外，在本实施方式，就使用真空蒸镀装置来作为成膜装置而通过该真空蒸镀装置来制造有机EL元件的方式进行说明。图1是真空蒸镀装置的说明图。图2是说明夹头、基板夹具及掩模夹具的配置的概略仰视图。真空蒸镀装置10在其底部具备有机材料20的蒸发源12(升华源)，并且在其上部具备夹头14、基板夹具16和掩模夹具18。
具体地说，有机材料20的蒸发源12具备放入有机材料20的坩埚22，在坩埚22的外面设置加热、蒸发(升华)有机材料20的加热器24。此外，设置在真空蒸镀装置10上部的夹头14面对坩埚22配置，是沿着水平方向配置的平板。并且，夹头14能够通过设置在真空蒸镀装置10外侧上部的旋转机构(未图示)而进行水平旋转。
基板夹具16从真空蒸镀装置10的上部朝向下方延伸，其前端部16a是朝向夹头14侧(蒸镀装置10的中央侧)弯曲的钩形，其沿着夹头14的侧缘配置多个。该基板夹具16为了用其前端部16a(折曲部)支承玻璃基板26的缘部，而设定成使各个前端部16a成为相同的高度(同一面内)。此外，基板夹具16能够通过设置在真空蒸镀装置10外侧上部的升降机构(未图示)而维持各个前端部16a处于同一面内的状态来进行升降。并且，通过基板夹具16上升，而使玻璃基板26接触到夹头14，呈平面状地进行安装保持。
掩模夹具18从真空蒸镀装置10的上部朝向下方延伸，前端部18a是朝向夹头14侧(蒸镀装置10的中央侧)弯曲的钩形，其沿着夹头14或基板夹具16的侧缘配置多个。该掩模夹具18为了用其前端部18a(折曲部)支承掩模28的缘部，而设定成使各个前端部18a成为相同的高度(同一面内)。此外，掩模夹具18可以通过设置在真空蒸镀装置10外侧上部的升降机构(未图示)而维持各个前端部18a处于同一面内的状态进行升降。此外，掩模28具备：设置多个对应于有机EL元件的各个像素的开口图案的掩模薄膜28a、以及保持掩模薄膜28a周边部的框形的掩模框28b。
并且，基板夹具16及掩模夹具18能够通过设置在真空蒸镀装置10外侧上部的旋转机构(未图示)而与夹头14一起旋转。
接着就玻璃基板26的安装方法而进行说明。图3是玻璃基板的安装工序的说明图。此外，在掩模夹具18上预先配置掩模28。首先，玻璃基板26通过基板输送机构(未图示)而被放入真空蒸镀装置10内，被插入夹头14与掩模28之间。接着，玻璃基板26随着所述基板输送机构的下降动作而移动至下方，被载置于基板夹具16上(S100)。
然后，通过使掩模夹具18上升而移动掩模28至上方，在掩模28上载置玻璃基板26(S110)。接着，掩模夹具18持续地上升而一直到玻璃基板26接触到夹头14的底面(夹头面)为止(S120)。此外，玻璃基板26在载置于掩模28上时，沿着掩模28而成为水平，维持该水平状态并且抵接于夹头14。此外，玻璃基板26也可以是在被插入真空蒸镀装置10内后载置于掩模28上，此外，也可以是在载置于基板夹具16上之后，使基板夹具16下降而载置于掩模28上。
然后，使基板夹具16上升至接触到玻璃基板26为止(S130)。由此，玻璃基板26通过基板夹具16被维持为水平状态而安装保持于夹头14。接着，使掩模夹具18下降，移动掩模28至下方(S140)。
然后，使用设置在玻璃基板26的对准标记和设置在掩模28的对准标记，进行玻璃基板26和掩模28的位置对准。图4是玻璃基板和掩模的位置对准的说明图。图4(A)是说明摄像机、玻璃基板及掩模的配置的图。此外，图4(B)是表示由摄像机所拍摄的图像发生位置偏差时的图。此外，图4(C)是表示由摄像机所拍摄的图像对准位置时的图。
具体地说，在玻璃基板26至少在2个部位设置对准标记32。设置在玻璃基板26的对准标记32例如可以设置在玻璃基板26的对角的角部，其可以通过在玻璃基板26形成有机EL元件的电极膜同时，通过相同于该电极的材料而形成。并且，设置在玻璃基板26的对准标记32的形状可以是例如圆或点或者是十字形等。
此外，设置在掩模28的对准标记34可以设置在对应于玻璃基板26所设置的对准标记32的位置，其形状可以是点或圆或者是十字形等。此外，在将玻璃基板26的对准标记32设为圆的情况下，可以将掩模28的对准标记34设为点，在将玻璃基板26的对准标记32设为点的状态下，可以将掩模28的对准标记34设为与其不同大小的圆或者是不同的形状。
此外，只要在真空蒸镀装置10设置摄像机30即可(参考图4(A))，该摄像机30拍摄设置在玻璃基板26的对准标记32和设置在掩模28的对准标记34。
接着，一边确认通过摄像机30所拍摄的图像，一边按照使点形状的对准标记34(32)进入圆形状的对准标记32(34)中的方式，来调整掩模28的X(纵)、Y(横)、θ(旋转)方向，从而结束玻璃基板26和掩模28的位置对准(参考图4(B)、图4(C))。
在经过这样的玻璃基板26的安装工序后，旋转玻璃基板26及掩模28，并且，通过加热器24而加热、升华有机材料20，在玻璃基板26上形成规定的像素图案。由此而制造有机EL元件。
在此种真空蒸镀装置10的玻璃基板26的安装方法中，由于玻璃基板26在被设置于夹头14面之前，首先被载置于处在玻璃基板26下方的掩模28，并保持该状态而将其与掩模28整体夹持在夹头面上，因此，在通过基板夹具16保持时，能够消除挠曲。即，由于即使是使用厚度薄的玻璃基板26，也能够将玻璃基板26维持水平状态而安装保持在夹头14上，因此，玻璃基板26的中央部不会由于自重或重力而向下方挠曲。因此，能够在玻璃基板26上精度良好地形成各个像素。
此外，本实施方式的玻璃基板26的安装方法，在夹头14和蒸发源12之间配置掩模28，在该掩模28和夹头14之间插入玻璃基板26，使玻璃基板26接近掩模28，将玻璃基板26载置于掩模28上，使掩模28与玻璃基板26一起接近夹头14，玻璃基板26接触到夹头14，来保持玻璃基板26，但并非限定于该实施方式。也可以采用如下安装方法，即，在夹头14和蒸发源12之间配置掩模28，在该掩模28和夹头14之间插入玻璃基板26。接着，使掩模28接近玻璃基板26，在掩模28上载置玻璃基板26上。接着，使掩模28与玻璃基板26一起接近夹头14，玻璃基板26接触到夹头14，保持玻璃基板26。此外，玻璃基板26的安装方法也可以是，在配置于夹头14和蒸发源12之间的掩模28上载置玻璃基板26，使掩模28与玻璃基板26一起接近夹头14，使玻璃基板26接触到夹头14，保持玻璃基板26。
此外，如图4所示，本实施方式是设置有两个进行玻璃基板26和掩模28的位置对准的摄像机30的方式，但并非限定于此。即，也可以如图5(A)所示，设置三个摄像机30，也可以如图5(B)所示，设置四个摄像机30。
此外，在本实施方式中，对于使用真空蒸镀装置10作为成膜装置，而通过该真空蒸镀装置10来制造有机EL元件的方式进行了说明，但并非限定于该方式。即，成膜装置的基板安装方法可以适用于需要在成膜装置内将基板保持水平(平面)来进行成膜的情况。因此，成膜装置也可以是真空蒸镀装置以外的其他的成膜装置，例如也可以是溅射装置等。此外，基板并非限定为玻璃基板。
本发明可以利用在对于有机EL基板等的图案形成技术。

Claims (6)

1.一种成膜装置的基板安装方法，该成膜装置对应于掩模图案在基板上进行成膜，其特征在于，
在将基板设置于夹头面之前，先将其载置于基板下部的掩模上，保持该状态将其与掩模整体夹持在夹头面上，从而消除夹持基板时的挠曲，而进行安装保持，然后，使所述掩模下降进行所述基板与所述掩模的位置对准。
2.一种成膜装置的基板安装方法，在成膜装置设置有蒸发源和与该蒸发源相对的夹头，在所述夹头上安装保持基板，其特征在于，
在所述夹头与所述蒸发源之间配置掩模，在该掩模与所述夹头之间插入所述基板，
使所述基板接近所述掩模，将所述基板载置于所述掩模上，
使所述掩模与所述基板一起接近所述夹头，使所述基板与所述夹头接触，
将所述基板夹持保持，
使所述掩模下降进行所述基板与所述掩模的位置对准。
3.一种成膜装置的基板安装方法，在成膜装置设置有蒸发源和与该蒸发源相对的夹头，在所述夹头上安装保持基板，其特征在于，
在所述夹头与所述蒸发源之间配置掩模，在该掩模与所述夹头之间插入所述基板，
使所述掩模接近所述基板，在所述掩模上载置所述基板，
使所述掩模与所述基板一起接近所述夹头，使所述基板与所述夹头接触，
将所述基板夹持保持，使所述掩模下降进行所述基板与所述掩模的位置对准。
4.一种成膜方法，其特征在于，
利用对应于掩模图案在基板上进行成膜的成膜装置的基板安装方法，在将基板设置于夹头面之前，先将其载置于基板下部的掩模上，保持该状态将其与掩模整体夹持在夹头面上，从而消除夹持基板时的挠曲，而进行安装保持，然后，使所述掩模下降，进行相对所述基板的掩模的对准，将掩模接合于基板，进入成膜工序。
5.如权利要求4所述的成膜方法，其特征在于，
将所述基板载置于掩模上，是通过使掩模朝向被导入至掩模上方的基板上升来进行的。
6.如权利要求4所述成膜方法，其特征在于，
将所述基板载置于掩模上，是通过使被导入至掩模上方的基板朝向掩模下降来进行的。
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