CN109811311A - 成膜装置、成膜方法以及电子器件的制造方法 - Google Patents

成膜装置、成膜方法以及电子器件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及成膜装置、成膜方法以及电子器件的制造方法。本发明的成膜装置用于将蒸镀材料经由掩模成膜到基板上，其中，成膜装置包括：磁力施加机构，所述磁力施加机构用于对掩模施加磁力；紧贴度测定机构，所述紧贴度测定机构用于对利用所述磁力施加机构进行紧贴的所述掩模和所述基板之间的紧贴度进行测定；以及控制部，所述控制部用于基于利用所述紧贴度测定机构测出的所述掩模和所述基板之间的紧贴度信息，对所述掩模和所述基板之间的紧贴度进行控制，在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在减弱所述磁力施加机构对所述掩模施加的磁力后，使所述磁力施加机构对所述掩模再次施加磁力。

Description

成膜装置、成膜方法以及电子器件的制造方法
技术领域
本发明涉及成膜装置以及成膜方法，具体而言，涉及利用紧贴度检测机构检测掩模和基板之间的紧贴度并能够基于检测到的结果对磁力施加机构的磁力进行控制以便提高该掩模和基板之间的紧贴度的成膜装置、以及使用上述成膜装置的成膜方法。另外，本发明也涉及使用这样的成膜方法来制造电子器件的方法。
背景技术
最近，作为平板显示装置，有机EL显示装置备受关注。有机EL显示装置是自发光显示器，响应速度、视角、薄型化等特性优于液晶面板显示器，对于监测器、电视、以智能手机为代表的各种便携式终端等而言，正在快速代替现有的液晶面板显示器。另外，其应用领域也扩展到了汽车用显示器等。
有机EL显示装置的元件具有在两个相对的电极(阴极电极、阳极电极)之间形成有进行发光的有机物层的基本结构。有机EL显示器元件的有机物层和电极金属层通过在真空腔内使蒸镀物质经由形成有像素图案的掩模蒸镀到基板上来制造，为了将掩模上的像素图案高精度地转印到基板上，在向基板进行蒸镀前必须精密地调整掩模和基板的相对位置并使掩模紧贴于基板的成膜面。
在现有技术中，为了使掩模紧贴于基板的成膜面，使用磁铁板从基板的上部对基板下部的金属制掩模施加磁性引力。即，在现有技术中，在将相对位置被调整(对准)后的基板载置于掩模的上表面的状态下，使磁铁板(以及/或冷却板)抵接于基板的上表面，从而通过由磁铁板施加于金属制掩模的磁性引力使基板和掩模紧贴。
发明要解决的课题
但是，在现有技术中，无法在蒸镀工序开始前在原位(in-situ)对基板和掩模利用磁铁板紧贴到了哪种程度进行确认，仅在有机EL面板的制造完成后在点亮测试的阶段进行确认，因此，若在掩模和基板之间的紧贴度低的情况下仍在该状态下继续进行成膜工序，则会产生成膜模糊等产品不良。
另外，即便在点亮测试阶段掩模和基板之间的紧贴度问题得以确认，也必须停止在真空状态下正进行成膜的成膜装置的动作并向大气敞开以便通过手动来变更磁铁板的配置，每次更换掩模时都需要调整磁铁板的配置的可能性高，存在生产率降低等问题。
尤其是，掩模因自重而导致其中央部向下方挠曲，在该状态下为了提高掩模和基板之间的紧贴度，在只是对磁铁板的磁力进行增强控制的情况下，即便能够减小掩模和基板之间的间隙，也无法除去在掩模的中央部产生的折皱，间隙的分布自身不会改变。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种成膜方法、成膜装置以及电子器件的制造方法，通过在成膜工序开始前在原位检测基板和掩模的紧贴度并除去掩模折皱，从而可以提高掩模和基板之间的紧贴度。
用于解决课题的方案
本发明的第一方案的成膜装置用于将蒸镀材料经由掩模成膜到基板上，其中，所述成膜装置包括：磁力施加机构，所述磁力施加机构用于对掩模施加磁力；紧贴度测定机构，所述紧贴度测定机构用于对利用所述磁力施加机构进行紧贴的所述掩模和所述基板之间的紧贴度进行测定；以及控制部，所述控制部用于基于利用所述紧贴度测定机构测出的所述掩模和所述基板之间的紧贴度信息，对所述掩模和所述基板之间的紧贴度进行控制，在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在减弱所述磁力施加机构对所述掩模施加的磁力后，使所述磁力施加机构对所述掩模再次施加磁力。
本发明的第二方案的成膜方法用于将蒸镀材料经由掩模成膜到基板上，其中，所述成膜方法包括：将掩模送入到成膜装置内并载置于掩模台上的阶段；将基板送入到所述成膜装置内并载置于基板保持单元上的阶段；对所述掩模和所述基板的相对位置进行调整的对准阶段；将调整位置后的所述基板载置于所述掩模上的阶段；通过利用磁力施加机构经由所述基板对所述掩模施加磁力，从而使所述基板和所述掩模紧贴的阶段；利用紧贴度测定机构对所述掩模和所述基板之间的紧贴度进行测定的阶段；将利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度与预先确定的基准值进行比较的阶段；在测出的紧贴度比所述基准值小的情况下，进行控制以便在减弱所述磁力施加机构对所述掩模施加的磁力后，使所述磁力施加机构对所述掩模再次施加磁力的阶段；以及在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度为预先确定的基准值以上的情况下，经由所述掩模对所述基板进行成膜的阶段。
本发明的第三方案的电子器件制造方法使用本发明的第二方案的成膜方法来制造电子器件。
发明效果
根据本发明，在成膜工序开始前在原位检测掩模和基板之间的紧贴度，在紧贴度比规定的基准值低的情况下，进行控制以便在执行成膜工序(蒸镀工序)之前暂时减弱由磁力施加机构对掩模施加的磁力后再次增强磁力，从而可以提高基板和掩模之间的紧贴度。由此，可得到如下效果：可以预防成膜不良来提高有机EL显示装置的成品率，另外，通过缩短制造时间，从而可以提高生产率。
附图说明
图1是有机EL显示装置的生产线的一部分的示意图。
图2是本发明的成膜装置的示意图。
图3是本发明的紧贴度检测机构的示意图。
图4是表示由本发明的控制部进行的控制的框图。
图5是说明本发明的实施方式的成膜方法的流程图。
图6是表示在本发明的实施例的成膜装置中、磁力施加机构的控制方法的概略图。
图7是表示在本发明的另一实施例的成膜装置中、磁力施加机构的控制方法的概略图。
图8是表示在本发明的又一实施例的成膜装置中、磁力施加机构的控制方法的概略图。
图9是表示在本发明的又一实施例的成膜装置中、磁力施加机构的控制方法的概略图。
图10(a)～(b)是表示使用本发明的成膜方法制造的电子器件的一例的概略图。
附图标记说明
10：基板
14：输送机器人
20：真空腔
21：基板保持单元
22：掩模保持单元
23：冷却板
24：磁力施加机构
25：掩模台
27：控制部
28：紧贴度测定机构
40：磁力控制部
44：转动部(铰接部)
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选实施方式以及实施例进行说明。但是，以下的实施方式以及实施例仅仅例示性地示出本发明的优选结构，本发明的范围并不限定于这些结构。另外，以下说明中的、装置的硬件结构以及软件结构、处理流程、制造条件、尺寸、材质、形状等，只要没有特别特定性的记载，其主旨并非将本发明的范围仅限定于此。
本发明可以优选应用于在基板的表面通过真空蒸镀而形成图案的薄膜(材料层)的装置。对于基板的材料而言，可以选择玻璃、高分子材料的薄膜、金属等任意材料，另外，作为蒸镀材料，也可以选择有机材料、金属性材料(金属、金属氧化物等)等任意材料。本发明的技术具体而言可以应用于有机电子器件(例如，有机EL显示装置、薄膜太阳能电池)、光学部件等的制造装置。其中，有机EL显示装置的制造装置因基板的大型化或显示面板的高精密化等而要求进一步提高基板和掩模的对准精度以及紧贴精度，因此，是本发明的优选的应用例之一。
<电子器件生产线>
图1是示意性地表示电子器件的生产线的结构的一部分的俯视图。图1的生产线例如用于制造智能手机用的有机EL显示装置的显示面板。在智能手机用的显示面板的情况下，在例如尺寸约1800mm×约1500mm的基板上进行有机EL的成膜后，切割该基板来制作多个小尺寸的面板。
电子器件的生产线通常如图1所示具有多个成膜室11、12和输送室13。在输送室13内设置有保持并输送基板10的输送机器人14。输送机器人14例如是具有在多关节臂上安装有保持基板10的机械手的结构的机器人，进行基板10相对于各成膜室的送入/送出。
在各成膜室11、12分别设置有成膜装置(也称为蒸镀装置)。与输送机器人14之间的基板10的交接、基板10和掩模的相对位置的调整(对准)、基板10向掩模上的固定、成膜(蒸镀)等一系列的成膜处理，由成膜装置自动进行。
以下，对成膜室的成膜装置的结构进行说明。
<成膜装置>
图2是概略地表示成膜装置2的结构的剖视图。在以下的说明中，使用将铅垂方向作为Z方向的XYZ正交坐标系。在假定在成膜时基板10与水平面(XY平面)平行地被固定时，将与基板10的短边平行的方向作为X方向，将与长边平行的方向作为Y方向。另外，绕Z轴的旋转角用θ表示。
成膜装置2具备定义进行成膜工序的空间的真空腔20。真空腔20的内部被维持为真空环境或者氮气等惰性气体环境。
在成膜装置2的真空腔20内的上部设置有：保持并输送基板的基板保持单元21、保持并输送掩模的掩模保持单元22、用于冷却基板的冷却板23、用于对金属材质的掩模施加磁力的磁铁板24、以及放置调整位置后的掩模的掩模台25等，在成膜装置的真空腔20内的下部设置有收纳蒸镀材料的蒸镀源26等。
基板保持单元21是保持并输送从输送室13的输送机器人14接收到的基板10的机构，也称为基板支架。基板保持单元21包括：对基板下表面的周缘部进行支承的多个支承部件、以及与多个支承部件对应地设置的多个推压部件，在所述多个推压部件和多个支承部件之间夹持基板。一对支承部件和推压部件构成一个夹持机构(也称为夹紧件)，将放置于基板保持单元21的基板固定。本发明也包括代替夹紧件结构的夹持机构而使用支承部件和静电卡盘将基板固定的结构。
掩模保持单元22是在将被送入到成膜装置2的真空腔20内的掩模载置于掩模台25上之前保持以及输送掩模的机构。
在基板保持单元21之下设置有固定于真空腔20的框架状的掩模台25，在掩模台25上放置掩模251，该掩模251具有与将在基板10上形成的薄膜图案对应的开口图案。尤其是，制造智能手机用的有机EL元件时使用的掩模是形成有微细的开口图案的金属制的掩模，也称为FMM(Fine Metal Mask：精细金属掩模)。
冷却板23是如下的板形部件：设置在基板保持单元21的支承部上方，在成膜时紧贴于基板10的与掩模251相反的一侧的面来抑制成膜时的基板10的温度上升，从而起到抑制有机材料的变质、劣化的作用。
在冷却板23之上设置有磁铁板24，该磁铁板24用于对金属制的掩模251施加磁力来防止掩模的挠曲并使掩模251和基板10紧贴。磁铁板24可以由永磁铁或电磁铁构成，可以被划分为多个模块。磁铁板24也可以与冷却板23一体地形成。本发明的成膜装置2包括紧贴度测定机构28，该紧贴度测定机构28用于测定基板10和掩模251利用磁力施加机构24而紧贴的程度。关于紧贴度测定机构28的具体结构以及基于测定结果的紧贴度控制，参照图3至图5在后面论述。
蒸镀源26包括：收纳将要成膜到基板上的蒸镀材料的坩埚(未图示)、用于对坩埚进行加热的加热器(未图示)、以及在来自蒸镀源的蒸发率变为恒定之前阻挡蒸镀材料向基板飞散的挡板(未图示)等。蒸镀源26可以是点(point)蒸镀源、线性(linear)蒸镀源、旋转蒸镀源等，可以根据用途而具有多种多样的结构。
虽然图2中未图示，但成膜装置2包括用于测定蒸镀到了基板上而得到的膜的厚度的膜厚监测器(未图示)以及膜厚计算单元(未图示)。
在成膜装置2的真空腔20的外部上表面设置有：用于使基板保持单元21、掩模保持单元22、冷却板23/磁铁板24等在铅垂方向(Z方向、第三方向)上升降的升降机构、以及为了进行基板和掩模的对准而使基板保持单元21或掩模保持单元22与水平面平行地(在X方向、Y方向、θ方向上)移动的驱动机构等。
另外，在本发明的成膜装置2也设置有为了进行掩模和基板的对准而透过设置于真空腔20的顶板的窗对形成于基板以及掩模的对准标记进行拍摄的对准用照相机(未图示)。
成膜装置具备控制部27。控制部27具有基板10的输送以及对准、蒸镀源的控制、成膜的控制等功能。控制部27例如可以由具有处理器、内存(memory)、存储器(storage)、I/O等的计算机构成。在该情况下，通过由处理器执行存储于内存或存储器的程序，从而实现控制部27的功能。作为计算机，既可以使用通用的个人计算机，也可以使用嵌入式计算机或PLC(programmable logic controller：可编程逻辑控制器)。或者，也可以利用ASIC或FPGA那样的电路来构成控制部27的一部分或全部功能。另外，既可以按照每个成膜装置来设置控制部27，也可以由一个控制部27对多个成膜装置进行控制。
以下，说明在本发明的成膜装置中进行的成膜处理的各阶段。
首先，在新的掩模被送入到成膜装置的真空腔20内并载置于掩模保持单元22上时，掩模保持单元22利用升降机构下降以便将掩模载置于掩模台25上。
利用输送室13的输送机器人14将基板送入到真空腔20内并放置于基板保持单元21。接着，进行基板对准工序，在该基板对准工序中进行基板10和掩模251在XYθ方向上的相对位置的测定以及调整。若完成基板对准工序，则基板保持单元21利用升降机构下降以便将基板10放置在掩模251上，此后，冷却板23和磁铁板24利用升降机构下降以使基板10和掩模251紧贴。
在该状态下，蒸镀源26的挡板打开，从蒸镀源26的坩埚蒸发的蒸镀材料经过掩模的微细图案开口蒸镀到基板上。
若蒸镀到了基板上的蒸镀材料的膜厚达到规定的厚度，则将蒸镀源26的挡板关闭，输送机器人14将基板从真空腔20送出到输送室13。
针对规定张数的基板反复执行从基板送入起到基板送出为止的工序后，从成膜装置送出蒸镀材料堆积而不再能够继续使用的掩模，将新的掩模送入到成膜装置。
<掩模和基板之间的紧贴度测定机构>
接着，参照图3对本发明的掩模和基板之间的紧贴度测定进行说明。
若完成基板相对于掩模的对准，则基板保持单元21下降到掩模上以便将基板载置在掩模之上。接着，冷却板23以及磁力施加机构24下降并放置在基板10的上表面上。此时，金属制掩模251借助磁力施加机构24的磁力而受到引力，基板和掩模紧贴。
在本发明中，在执行掩模和基板之间的紧贴工序后，在原位执行由紧贴度测定机构28进行的紧贴度测定工序。
例如，如图3所示，在磁力施加机构(例如，磁铁板)的上方设置作为紧贴度测定机构的激光位移计，该激光位移计配置成能够沿着XYZ轴方向移动，分别向掩模的上表面和基板的成膜面(下表面)照射激光，基于从掩模的上表面和基板的成膜面(下表面)反射的反射光，对掩模的上表面和基板的成膜面(下表面)之间的间隙(紧贴度或平坦度)进行测定。
具体而言，紧贴度测定机构28是用于对基板和掩模紧贴时的基板和掩模之间的间隔进行测定的距离测定部，在本发明的实施例中，例如利用包括使用激光的激光位移传感器在内的激光位移计以非接触方式对基板和掩模之间的间隔进行测定。但是，除非接触方式的激光位移计之外，只要是能够测定基板和掩模之间的间隔的结构即可，可以使用多种多样的接触/非接触式位移计。例如，作为紧贴度测定机构，也可以利用共焦传感器(confocal sensor)。
对在本实施例中采用了利用激光来测定直至测定对象为止的距离的激光位移计的情况进行说明。
在XY方向上能够移动地设置于成膜装置的真空腔的激光位移计包括：光源部(未图示)、反射镜部(未图示)、透镜部(未图示)、透镜驱动部(未图示)、以及受光部(未图示)等。来自光源部的激光依次经由利用透镜驱动部上下振动的透镜部、形成于磁力施加机构24的开口241、基板照射到掩模上。此时，由于利用透镜驱动部使透镜部上下振动，因此，由激光对焦的基板或掩模的被测定部位(即，基板的下表面以及掩模的上表面)反射的激光被受光部接收。由被测定部位反射的激光与由其他部分反射的激光相比，强度大，因此，受光部可以将被测定部位的位置作为激光强度的峰值而检测。
即，如图3所示，照射的激光利用基板的成膜面(下表面)生成反射光L1，该反射光L1由受光部作为峰值而检测。同样地照射的激光利用掩模的上表面生成反射光L2，该反射光L2也由受光部作为峰值而检测。因此，若对从上述反射光L1和反射光L2分别检测到的峰值的间隔进行计算，则可以测定掩模的上表面和基板的成膜面之间的间隙(距离)。
另一方面，在本实施例中，在成膜装置的真空腔内在XY方向上能够移动地设置激光位移计，但通过根据需要而设置成在Z轴方向上也能够移动，由此，即便不使基板和掩模移动，也可以使作为被测定对象的基板和掩模容易位于激光位移传感器的测定范围内。
用于对掩模的上表面和基板的成膜面之间的间隙进行测定的掩模上的部位优选为包括掩模和基板之间的间隙最明显的掩模中央部在内的多个部位，但本发明并不限于此，也可以仅在掩模中央部测定间隙。例如，既可以在掩模中央部在长边方向(Y方向)的多个部位测定间隙，也可以在长边方向(Y方向)的一个部位测定间隙。并且，既可以在一个测定部位测定一次，也可以在一个测定部位多次进行测定。
另外，供来自激光位移计的激光穿过的形成于磁力施加机构24的开口241的形成位置和数量并未特别限定，只要能够测定基板和掩模之间的紧贴度即可。
本发明的成膜装置包括紧贴度测定机构28，因此，通过在原位、即成膜装置中的成膜处理不中断而实时测定基板和掩模之间的紧贴度，从而可以进行后述那样的紧贴度调节。
<基板和掩模之间的紧贴度控制>
接着，参照图4以及图5，对用于基于与由紧贴度测定机构28得到的基板和掩模的紧贴度相关的信息进一步提高基板和掩模的紧贴度的磁力控制进行说明。
图4是对基于与由紧贴度测定机构28检测到的基板的下表面和掩模的上表面之间的距离或间隙相关的信息的、由本发明的成膜装置2的控制部27进行的磁力控制进行图示的框图，图5是本发明的磁力控制的流程图。
与由紧贴度测定机构28检测到的基板和掩模之间的紧贴度相关的信息被传送到成膜装置2的控制部27。
本发明的成膜装置的控制部27对从紧贴度测定机构28接收的紧贴度(基板下表面和掩模上表面之间的距离)是否从预先确定的基准值偏离进行判定。此时，作为紧贴度判定的基准的基准值可以按照各测定部位而不同，当在多个部位测出紧贴度的情况下，例如，也可以从在与掩模的长边平行的方向(Y方向)上排列的多个测定部位的测定值算出平均值并与基准值进行对比。基准值也可以设定成根据掩模的种类(厚度等)而不同。
在判定为紧贴度为预先确定的基准值以上的情况下，控制部27进行控制以便打开蒸镀源26的挡板来执行成膜(蒸镀)工序。
在判定为紧贴度比预先确定的基准值小的情况下(例如，判定为基板和掩模之间的距离比规定的基准值大的情况下)，控制部27对磁力控制部40发出指令以便再次执行由磁力施加机构24进行的基板和掩模的紧贴工序。按照来自控制部27的指令，磁力控制部40对磁力施加机构24进行控制，以便在一度减弱由磁力施加机构24对掩模施加的磁力后再次增强磁力施加机构24对掩模施加的磁力。
即，在本发明中，在基板和掩模之间的间隙比规定的基准值大的情况下，磁力控制部40并非以简单地增强由磁力施加机构24施加的磁力的方式进行控制，而是在一度减弱由磁力施加机构24对掩模施加的磁力后再次增强磁力。通过在增强磁力之前一度减弱由磁力施加机构24对掩模施加的磁力(例如，通过中止施加磁力)，在恢复到在掩模的中央部没有折皱的原有状态后，如以下说明的那样以不会产生折皱的方式再次增强磁力，从而可以使基板和掩模充分地紧贴。
在本实施方式中，以成膜装置的控制部27以及磁力控制部40另行设置的情况为前提进行了说明，但磁力控制部40也可以统合于控制部27而由控制部27直接控制由磁力施加机构24作用于掩模的磁力。
在由磁力控制部40控制磁力施加机构24而对掩模再次施加磁力后，控制部27使紧贴度测定机构28再次测定基板和掩模之间的紧贴度，将新得到的测定值与基准值进行比较。其结果是，在新的测定值为基准值以上的情况下，对蒸镀源26进行控制以便执行成膜工序，在新的测定值比基准值小的情况下，反复进行上述磁力控制工序直至测定值成为基准值以上。
若磁力控制工序的执行次数超过规定的次数，则判定为不能通过磁力控制方式在原位调节基板和掩模之间的紧贴度，并向作业者进行报警或通知。即，控制部27将紧贴度测定工序的执行次数存储在计数器41中，若计数器41表示的次数超过规定的次数，则使报警通知部42向作业者通知基板和掩模之间的紧贴度无法调节到规定的基准值以上。
<磁力施加机构的磁力控制>
以下，参照图6至图9，更详细地说明由磁力控制部进行的磁力施加机构的控制的具体实施例。
<实施例1>
图6概略地图示出与本发明的实施例1相关的磁力施加机构24的结构以及由磁力施加机构24对掩模施加磁力的磁力施加方法。
在实施例1中，磁力施加机构24控制成从掩模的相向的两边中的任一条边(例如，一条长边)施加磁力。因此，在实施例1中，例如，在磁力施加机构24的一边设置转动部44，磁力施加机构24构成为能够以该边为轴进行转动。
在本实施例的磁力施加过程中，如图6中图示的那样，磁力控制部40控制成在以转动部44为轴使磁力施加机构24转动而使其倾斜的状态下使磁力施加机构24相对于冷却板下降后(或一边使其下降一边)使其恢复到平面。由此，磁力施加机构24能够从掩模的一边经过掩模的中央部到掩模的另一边依次施加磁力。由此，可以解决如下问题：挠曲的掩模的中央部从磁力施加机构24最晚受到磁力而导致折皱在掩模中央部残留。
在本实施例中，磁力施加机构24可以利用电磁铁或永磁铁来实现。
当在磁力施加机构24的倾斜状态下的下降和向平面的恢复以后执行的紧贴度测定工序中判定为紧贴度从规定的基准值偏离的情况下，控制部27如下进行控制：利用磁力控制部40使磁力施加机构24向铅垂上方上升，从而一度将磁力减弱或解除(例如，将对电磁铁施加的电流截断)后，再次以转动部为轴使磁力施加机构24转动而在磁力施加机构24的倾斜状态下使磁力施加机构24朝向冷却板侧(即，掩模侧)下降，接着使磁力施加机构24恢复到平面，从而使得磁力的施加以掩模的一边为基点朝向另一边推进。
在该实施例中，对为了使磁力施加机构24相对于掩模面倾斜而使用转动部的结构进行了说明，但本发明并不限于此，也可以使用其他方法使磁力施加机构24相对于掩模面倾斜。
<实施例2>
本发明的实施例2与实施例1的不同之处在于：磁力的施加利用磁力施加机构24从掩模的中央部朝向两边推进。
即，如图7中图示的那样，在本发明的实施例2中，将磁力施加机构24分成多个模块(在本实施例中为2个)，在其中央部设置作为转动部的铰接部44，两个模块利用该铰接部44能够相对转动。
在磁力施加过程中，如图7中图示的那样，在使磁力施加机构24在以铰接部44为中心、两侧的磁力施加机构模块形成V字形的状态下相对于冷却板下降后(或一边使其下降一边)使其恢复到平面。由此，掩模的中央部最先利用磁力施加机构24受到磁力而朝向基板提升(掩模一边从向铅垂下方凹下的状态变成向铅垂上方突出的状态一边)，接着，从掩模的中央部到掩模的两边侧(相向的两个长边侧)将掩模紧贴于基板。由此，掩模与基板以不存在折皱的方式紧贴。
本实施例也可以利用永磁铁或电磁铁来实现磁力施加机构24。
当在磁力施加机构模块的下降和向平面的恢复以后执行的紧贴度测定工序中判定为紧贴度从基准值偏离的情况下，磁力控制机构通过使磁力施加机构24一度向铅垂上方上升，从而将磁力减弱或解除，之后再次在以铰接部44为中心、两侧的磁力施加机构模块形成V字形的状态下使磁力施加机构24相对于冷却板下降后(或一边使其下降一边)使其恢复到平面，从而对掩模施加磁力。
<实施例3>
图8中图示的本发明的实施例3使用被分为三个以上的电磁铁模块24-1的磁力施加机构24，如实施例1那样，掩模向基板的紧贴从掩模的一端侧(一长边侧)经过掩模的中央部进行到掩模的另一端侧(相向的长边侧)。
即，本实施例的磁力施加机构24由三个以上的电磁铁模块24-1构成，基于该磁力施加机构进行的磁力施加例如如下进行：先对三个电磁铁模块24-1中的、与掩模的一长边侧对应的位置的电磁铁模块施加电源，以使掩模的该长边侧先紧贴于基板。接着，对与掩模的中央部对应的位置的电磁铁模块24-1施加电源，以使掩模的中央部紧贴于基板，最后对与掩模的另一长边侧对应的位置的电磁铁模块24-1施加电源，从而使掩模的该另一长边侧紧贴于基板。通过如上所述对磁力施加机构24进行控制，从而掩模与基板以不存在折皱的方式紧贴。
尤其是，在本实施例3中，通过将对电磁铁模块24-1施加的电源接通/断开(ON/OFF)，能够控制磁力，因此，不需要实施例1以及2那样的磁力施加机构24的升降，从这一点来看，既可以在机构方面简化成膜装置的结构，机构的控制也变得简单。
在磁力施加过程中，如图8中图示的那样，通过适当地控制对单个电磁铁模块施加的电源的顺序，从而可以谋求提高掩模相对于基板的紧贴度(平坦度)。
在本实施例也进行如下控制：在利用紧贴度测定机构测出的紧贴度从规定的基准值偏离的情况下，在将由磁力施加机构24施加的磁力减弱(使流到电磁铁的电流量减少)或解除(将流到电磁铁的电流截断)后，再次从一端侧的电磁铁模块起依次施加电源，从而将掩模与基板以不存在折皱的方式紧贴。
作为实施例3的变形例，可以构成为：先对三个电磁铁模块中的中央的电磁铁模块施加电源以使掩模的中央部先紧贴于基板，之后，对两端部的电磁铁模块施加电源以使对应的位置处的掩模部分紧贴于基板。由此，即便没有实施例2那样的铰接部和升降驱动，也可以实现与实施例2相同的紧贴效果。
<实施例4>
在本发明的实施例4中，如图9中图示的那样，磁力施加机构24由多个永磁铁(在本实施例中为3个)模块构成，通过适当地控制使多个的单个永磁铁模块24-2相对于掩模以机械方式下降的顺序，从而可以谋求提高掩模相对于基板的紧贴度(平坦度)。
具体而言，按照从与掩模的一端对应地配置的永磁铁模块到与掩模的中央部对应地配置的永磁铁模块、再到与掩模的另一端对应地配置的永磁铁模块的顺序从铅垂上方以机械方式使其下降，以便与实施例1同样地以掩模的一端(例如，相向的两边中的任一条边)为基点一边前往另一端(例如，相向的两边中的另一条边)一边施加磁力，从而可以得到与实施例1相同的作用效果。
作为本发明的实施例4的变形例，将下降顺序控制成，从配置在与掩模的中央部对应的位置的永磁铁模块起，一边前往与掩模的两端侧对应地配置的永磁铁模块一边施加磁力，从而也可以得到与实施例2相同的作用效果。
<其他实施例>
以上，参照附图对本发明的优选实施例进行了说明，但本发明并未仅限定于上述例示的实施例。例如，在实施例2中，作为多个模块形成V字形的结构进行了说明，但并不限于此，也可以形成倒V字形，作为磁力施加机构24，也可以使用具有柔软性的片状磁铁。
例如，使用具有柔软性的片型的磁力施加机构24来代替如实施例2那样用铰链将磁力施加机构24连结的结构，从而可以得到类似的作用效果。即，若对具有柔软性的片型的磁力施加机构24的两长边侧进行支承，则其中央部向下方挠曲，通过在该状态下照原样地使片型的磁力施加机构24下降到基板上，从而可以得到与实施例2的结构相同的作用效果。
另外，在上述说明中，磁力施加机构24和冷却板作为单独的结构要素进行了说明，但磁力施加机构24和冷却板也可以一体构成。
另外，不言而喻本发明不仅能够应用于使用静电卡盘的成膜装置，而且也能够应用于使用通常的基板夹紧件的成膜装置。
<电子器件的制造方法>
接着，对使用本实施方式的成膜装置的电子器件的制造方法的一例进行说明。以下，作为电子器件的例子而例示有机EL显示装置的结构以及制造方法。
首先，说明制造的有机EL显示装置。图10(a)是有机EL显示装置60的整体图，图10(b)表示一个像素的截面结构。
如图10(a)所示，在有机EL显示装置60的显示区域61呈矩阵状地配置有多个具备多个发光元件的像素62。发光元件的每一个具有具备被一对电极夹着的有机层的结构，详细情况在后面说明。需要说明的是，在此所说的像素指的是在显示区域61中可以进行所希望的颜色显示的最小单位。在本实施例的有机EL显示装置的情况下，由示出彼此不同的发光的第一发光元件62R、第二发光元件62G、第三发光元件62B的组合来构成像素62。像素62大多由红色发光元件、绿色发光元件以及蓝色发光元件的组合来构成，但也可以是黄色发光元件、青色发光元件以及白色发光元件的组合，只要是至少一种颜色以上即可，并未特别限定。
图10(b)是图10(a)的A-B线处的局部剖面示意图。像素62具有有机EL元件，该有机EL元件在基板63上具备第一电极(阳极)64、空穴输送层65、发光层66R、66G、66B的任意方、电子输送层67以及第二电极(阴极)68。其中，空穴输送层65、发光层66R、66G、66B、电子输送层67相当于有机层。另外，在本实施方式中，发光层66R是发出红色光的有机EL层，发光层66G是发出绿色光的有机EL层，发光层66B是发出蓝色光的有机EL层。发光层66R、66G、66B形成为与分别发出红色光、绿色光、蓝色光的发光元件(也有时记为有机EL元件)对应的图案。另外，第一电极64按照每个发光元件分离地形成。空穴输送层65、电子输送层67以及第二电极68既可以与多个发光元件62R、62G、62B共用而形成，也可以按照每个发光元件形成。需要说明的是，为了防止第一电极64和第二电极68因异物而短路，在第一电极64之间设置有绝缘层69。并且，由于有机EL层会因水分、氧而劣化，因此，设置有用于保护有机EL元件免受水分、氧侵蚀的保护层70。
在图10(b)中，空穴输送层65、电子输送层67用一层示出，但根据有机EL显示元件的结构，也可以由包括空穴阻挡层、电子阻挡层在内的多层形成。另外，在第一电极64和空穴输送层65之间，也可以形成能够顺畅地进行空穴从第一电极64向空穴输送层65的注入并且具有能带结构的空穴注入层。同样地，在第二电极68和电子输送层67之间也可以形成电子注入层。
接着，对有机EL显示装置的制造方法的例子进行具体说明。
首先，准备形成有用于驱动有机EL显示装置的电路(未图示)以及第一电极64的基板63。
在形成有第一电极64的基板63之上利用旋涂而形成丙烯酸树脂，并利用光刻法以在形成有第一电极64的部分形成开口的方式对丙烯酸树脂进行构图而形成绝缘层69。该开口部相当于发光元件实际发光的发光区域。
将构图有绝缘层69的基板63送入到第一有机材料成膜装置，利用基板保持单元保持基板，在显示区域的第一电极64之上作为共用的层而成膜空穴输送层65。空穴输送层65通过真空蒸镀而成膜。实际上，由于空穴输送层65形成为比显示区域61大的尺寸，因此，不需要高精细的掩模。
接着，将形成至空穴输送层65的基板63送入到第二有机材料成膜装置，利用基板保持单元进行保持。进行基板和掩模的对准，将基板载置于掩模之上，利用磁力施加机构24使基板和掩模紧贴。在该状态下，在基板63的配置发出红色光的元件的部分，成膜发出红色光的发光层66R。
根据本发明，在利用对掩模和基板之间的紧贴度进行测定的紧贴度测定装置测出的紧贴度从预先确定的基准值偏离的情况下，对磁力施加机构24进行控制以便在减弱磁力施加机构24对掩模施加的磁力后再次增强磁力施加机构24对掩模施加的磁力，从而即便在掩模和基板之间的紧贴度低的情况下，也可以对其进行检测并在成膜工序的执行前有效地提高紧贴度后执行成膜工序，由此，可以提高有机EL显示装置的成品率，另外，可以缩短制造时间。
与发光层66R的成膜同样地，利用第三有机材料成膜装置来成膜发出绿色光的发光层66G，并且利用第四有机材料成膜装置来成膜发出蓝色光的发光层66B。在发光层66R、66G、66B的成膜完成后，利用第五成膜装置在整个显示区域61成膜电子输送层67。电子输送层67作为共用的层而形成于三种颜色的发光层66R、66G、66B。
使形成至电子输送层67的基板移动至金属性蒸镀材料成膜装置来成膜第二电极68。
此后，移动到等离子体CVD装置来成膜保护层70，从而完成有机EL显示装置60。
从将构图有绝缘层69的基板63送入到成膜装置起直至保护层70的成膜完成为止，若暴露在包含水分、氧在内的环境中，则由有机EL材料制成的发光层可能会因水分、氧而劣化。因此，在本例中，成膜装置之间的基板的送入送出在真空环境或惰性气体环境下进行。
上述实施例示出本发明的一例，本发明并不限定于上述实施例的结构，可以在其技术思想的范围内适当变形。

Claims (21)

1.一种成膜装置，用于将蒸镀材料经由掩模成膜到基板上，其中，所述成膜装置包括：
磁力施加机构，所述磁力施加机构用于对掩模施加磁力；
紧贴度测定机构，所述紧贴度测定机构用于对利用所述磁力施加机构进行紧贴的所述掩模和所述基板之间的紧贴度进行测定；以及
控制部，所述控制部用于基于利用所述紧贴度测定机构测出的所述掩模和所述基板之间的紧贴度信息，对所述掩模和所述基板之间的紧贴度进行控制，
在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在减弱所述磁力施加机构对所述掩模施加的磁力后，使所述磁力施加机构对所述掩模再次施加磁力。
2.如权利要求1所述的成膜装置，其中，
在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在减弱所述磁力施加机构对所述掩模施加的磁力后，使所述磁力施加机构从所述掩模的一端对所述掩模再次施加磁力。
3.如权利要求2所述的成膜装置，其中，
在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比所述基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在使所述磁力施加机构从所述掩模离开地上升后，在使所述磁力施加机构倾斜的状态下使所述磁力施加机构向掩模侧下降。
4.如权利要求2所述的成膜装置，其中，
所述磁力施加机构包括配置在平面上的多个电磁铁模块，
在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在使所述多个电磁铁模块的电源全都断开后，从在与所述掩模的相向的两边中的一条边对应的位置配置的电磁铁模块朝向在与另一条边对应的位置配置的电磁铁模块依次使电磁铁模块的电源接通。
5.如权利要求2所述的成膜装置，其中，
所述磁力施加机构包括能够单独升降的多个磁铁模块，
在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在使所述多个磁铁模块全部从掩模离开地上升后，从在与所述掩模的相向的两边中的一条边对应的位置配置的磁铁模块朝向在与另一条边对应的位置配置的磁铁模块依次使磁铁模块向掩模侧下降。
6.如权利要求1所述的成膜装置，其中，
在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在减弱所述磁力施加机构的磁力后，使所述磁力施加机构从所述掩模的中央部对所述掩模再次施加磁力。
7.如权利要求6所述的成膜装置，其中，
在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在使所述磁力施加机构从掩模离开地上升后，在所述磁力施加机构形成V字形的状态下使所述磁力施加机构向所述掩模侧下降，接着使所述磁力施加机构恢复到平面。
8.如权利要求6所述的成膜装置，其中，
所述磁力施加机构包括配置在平面上的多个电磁铁模块，
在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在使所述多个电磁铁模块的电源全都断开后，从与所述掩模的中央部对应地配置的电磁铁模块到与所述掩模的相向的两边对应地配置的电磁铁模块使电磁铁模块的电源依次接通。
9.如权利要求6所述的成膜装置，其中，
所述磁力施加机构包括能够单独升降的多个磁铁模块，
在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，所述控制部进行控制以便在使所述多个磁铁模块全部从掩模离开地上升后，从与所述掩模的中央部对应地配置的磁铁模块到与所述掩模的相向的两边对应地配置的磁铁模块使磁铁模块依次下降。
10.一种成膜方法，用于将蒸镀材料经由掩模成膜到基板上，其中，所述成膜方法包括：
将掩模送入到成膜装置内并载置于掩模台上的阶段；
将基板送入到所述成膜装置内并载置于基板保持单元上的阶段；
对所述掩模和所述基板的相对位置进行调整的对准阶段；
将调整位置后的所述基板载置于所述掩模上的阶段；
通过利用磁力施加机构经由所述基板对所述掩模施加磁力，从而使所述基板和所述掩模紧贴的阶段；
利用紧贴度测定机构对所述掩模和所述基板之间的紧贴度进行测定的阶段；
将利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度与预先确定的基准值进行比较的阶段；
在测出的紧贴度比所述基准值小的情况下，进行控制以便在减弱所述磁力施加机构对所述掩模施加的磁力后，使所述磁力施加机构对所述掩模再次施加磁力的阶段；以及
在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度为预先确定的基准值以上的情况下，经由所述掩模对所述基板进行成膜的阶段。
11.如权利要求10所述的成膜方法，其中，
进行所述控制的阶段包括如下阶段：在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，进行控制以便在减弱所述磁力施加机构对所述掩模施加的磁力后，使所述磁力施加机构从所述掩模的一端对所述掩模再次施加磁力。
12.如权利要求11所述的成膜方法，其中，
进行所述控制的阶段包括如下阶段：在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比所述基准值小的情况下，进行控制以便在使所述磁力施加机构从所述掩模离开地上升后，在使所述磁力施加机构倾斜的状态下使所述磁力施加机构向掩模侧下降。
13.如权利要求11所述的成膜方法，其中，
进行所述控制的阶段包括如下阶段：在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，进行控制以便在使包括配置成平面状的多个电磁铁模块在内的所述磁力施加机构的电源断开后，从在与所述掩模的相向的两边中的一条边对应的位置配置的电磁铁模块朝向在与另一条边对应的位置配置的电磁铁模块依次使电磁铁模块的电源接通。
14.如权利要求11所述的成膜方法，其中，
进行所述控制的阶段包括如下阶段：在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，进行控制以便在使包括能够单独升降的多个磁铁模块在内的所述磁力施加机构从掩模离开地上升后，从在与所述掩模的相向的两边中的一条边对应的位置配置的磁铁模块朝向在与另一条边对应的位置配置的磁铁模块依次使磁铁模块向掩模侧下降。
15.如权利要求10所述的成膜方法，其中，
在进行所述控制的阶段，在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，进行控制以便在减弱所述磁力施加机构的磁力后，使所述磁力施加机构从所述掩模的中央部对所述掩模再次施加磁力。
16.如权利要求15所述的成膜方法，其中，
进行所述控制的阶段包括如下阶段：在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，进行控制以便在使所述磁力施加机构从掩模离开地上升后，在所述磁力施加机构形成V字形的状态下使所述磁力施加机构相对于所述掩模下降。
17.如权利要求15所述的成膜方法，其中，
进行所述控制的阶段包括如下阶段：在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，进行控制以便在使包括配置成平面状的多个电磁铁模块在内的所述磁力施加机构的电源断开后，从与所述掩模的中央部对应地配置的电磁铁模块到与所述掩模的相向的两边对应地配置的电磁铁模块使电磁铁模块的电源依次接通。
18.如权利要求15所述的成膜方法，其中，
进行所述控制的阶段包括如下阶段：在利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度比预先确定的基准值小的情况下，进行控制以便在使包括能够单独升降的多个磁铁模块在内的所述磁力施加机构从掩模离开地上升后，从与所述掩模的中央部对应地配置的磁铁模块到与所述掩模的相向的两边对应地配置的磁铁模块使磁铁模块依次下降。
19.如权利要求10所述的成膜方法，其中，
反复执行测定所述紧贴度的阶段、进行所述比较的阶段、以及进行控制以便进行所述再次施加的阶段，直至利用所述紧贴度测定机构测出的紧贴度成为所述基准值以上时为止。
20.如权利要求19所述的成膜方法，其中，
在测定所述紧贴度的阶段、进行所述比较的阶段、以及进行控制以便进行所述再次施加的阶段的反复执行次数超过预先确定的基准次数的情况下，使反复执行中止，并进行报警通知。
21.一种电子器件的制造方法，其中，使用权利要求10～权利要求20中任一项所述的成膜方法来制造电子器件。
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