CN111434798A - 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

本发明提供高效且高精度地进行对准时的基板与掩模间的接近或远离动作以及水平面内的相对位置调整动作的成膜装置、成膜方法以及电子器件的制造方法。本发明的成膜装置是用于隔着掩模在基板上对成膜材料进行成膜的成膜装置，其特征在于，包括：真空容器；基板支承部件，设置在所述真空容器内，用于支承基板；掩模支承单元，设置在所述真空容器内，用于支承掩模；磁悬浮载置台机构，设置在所述真空容器内，用于调整所述基板支承部件的位置；以及掩模支承单元移动机构，用于使所述掩模支承单元移动，以使所述掩模支承单元相对于所述基板支承部件的支承面在垂直方向上接近或远离。

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、成膜方法以及电子器件的制造方法。
背景技术
有机EL显示装置(有机EL显示器)的应用领域不仅涉及智能手机、电视机、汽车用显示器，还广泛涉及VR-HMD(Virtual Reality Head Mount Display：虚拟实境头戴式显示器)等，特别是VR HMD中使用的显示器为了防止用户的眩晕而要求以高精度形成像素图案。
在有机EL显示装置的制造中，在形成构成有机EL显示装置的有机发光元件(有机EL元件；OLED)时，通过将从成膜装置的成膜源放出的成膜材料隔着形成有像素图案的掩模在基板上成膜，由此形成有机物层、金属层。
在这样的成膜装置中，为了提高成膜精度，测量基板与掩模的相对位置，在相对位置偏移的情况下，使基板和/或掩模相对地移动来调整(对准)位置。
专利文献1：日本特开2012-033468号公报
在这样的基板与掩模的对准时，重复进行使基板与掩模间的相对距离接近或远离的动作和调整水平面内的相对的位置偏移的动作。因此，在成膜装置中设置有用于使支承基板的部件和/或支承掩模的部件相互移动的驱动机构。
发明内容
本发明的目的在于，高效且高精度地进行对准时的基板与掩模间的接近或远离动作以及水平面内的相对位置调整动作。
用于解决课题的技术方案
本发明的一实施方式的成膜装置，是用于隔着掩模在基板上对成膜材料进行成膜的成膜装置，其特征在于，该成膜装置包括：真空容器；基板支承部件，设置在所述真空容器内，用于支承基板；掩模支承单元，设置在所述真空容器内，用于支承掩模；磁悬浮载置台机构，设置在所述真空容器内，用于调整所述基板支承部件的位置；以及掩模支承单元移动机构，用于使所述掩模支承单元移动，以使所述掩模支承单元相对于所述基板支承部件的支承面在垂直方向上接近或远离。
本发明的一实施方式的成膜方法，是用于隔着掩模在基板上对成膜材料进行成膜的成膜方法，其特征在于，该成膜方法包括：利用掩模支承单元支承被搬入到成膜装置内的掩模的步骤；利用基板支承部件支承被搬入到成膜装置内的基板的步骤；一边使所述掩模支承单元移动以相对于所述基板支承部件接近或远离，一边调整在与所述基板支承部件的支承面平行的面内所述基板与所述掩模之间的相对的位置偏移的对准步骤；以及将从成膜源飞散的成膜材料隔着所述掩模在所述基板上成膜的步骤，在所述对准步骤中，利用包括驱动用马达和将所述驱动用马达的旋转驱动力转换为直线驱动力并向所述掩模支承单元传递的驱动力传递机构在内的掩模支承单元移动机构，使所述掩模支承单元移动以相对于所述基板支承部件接近或远离，通过利用磁悬浮载置台机构调整所述基板支承部件的位置，来调整在与所述基板支承部件的支承面平行的面内的所述基板与所述掩模之间的相对的位置偏移。
本发明的一实施方式的电子器件的制造方法，其特征在于，使用所述成膜方法来制造电子器件。
发明效果
根据本发明，能够高效且高精度地进行对准时的基板与掩模间的接近或远离动作以及水平面内的相对位置调整动作。
附图说明
图1是电子器件的制造装置的一部分的示意图。
图2是本发明的一实施方式的成膜装置的示意图。
图3A是本发明的一实施方式的磁悬浮载置台机构的示意图。
图3B是本发明的一实施方式的磁悬浮载置台机构的示意图。
图3C是本发明的一实施方式的磁悬浮载置台机构的示意图。
图3D是本发明的一实施方式的磁悬浮载置台机构的示意图。
图4是用于说明本发明的一实施方式的掩模支承单元和掩模支承单元升降机构的结构的图。
图5是表示有关掩模拾取器的设置的变形例的结构的图。
图6是表示通过本发明的一实施方式的成膜方法制造的电子器件的示意图。
图7是说明本发明的一实施方式的对准以及成膜工序的流程图。
附图标记说明
11、成膜装置；21、真空容器；22、磁悬浮载置台机构；23、掩模支承单元；231、掩模支承单元升降机构；232、对准载置台；233、掩模拾取器；2331、掩模拾取器升降机构；24、基板吸附部件。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的优选的实施方式及实施例进行说明。但是，以下的实施方式及实施例例示性地表示本发明的优选的结构，本发明的范围并不限定于这些结构。另外，以下的说明中的、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，只要没有特别限定性的记载，就不旨在将本发明的范围限定于这些。
本发明能够应用于在基板的表面堆积各种材料而进行成膜的装置，能够较佳地应用于通过真空蒸镀形成所希望的图案的薄膜(材料层)的装置。
作为基板的材料，能够选择半导体(例如硅)、玻璃、树脂、高分子材料的膜、金属等任意的材料，基板例如也可以是在硅晶圆或玻璃基板上层叠聚酰亚胺等膜而成的基板。另外，作为成膜材料，能够选择有机材料、金属性材料(金属、金属氧化物等)等任意的材料。
另外，本发明除了能够应用于基于加热蒸发的真空蒸镀装置以外，也能够应用于溅射装置、包括CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)装置在内的成膜装置。具体而言，本发明的技术能够应用于半导体器件、磁器件、电子零件等各种电子器件、光学零件等的制造装置。作为电子器件的具体例，可举出发光元件、光电转换元件、触摸面板等。
本发明尤其优选能够应用于OLED等有机发光元件、有机薄膜太阳能电池等有机光电转换元件的制造装置。此外，本发明中的电子器件还包括具备发光元件的显示装置(例如有机EL显示装置)、照明装置(例如有机EL照明装置)、具备光电转换元件的传感器(例如有机CMOS图像传感器)。
[电子器件的制造装置]
图1是示意性地表示电子器件的制造装置的一部分的结构的俯视图。
图1的制造装置例如用于VR-HMD用的有机EL显示装置的显示面板的制造。在VR-HMD用的显示面板的情况下，例如，在规定尺寸的硅晶圆上进行用于形成有机EL元件的成膜后，沿着元件形成区域之间的区域(划线区域)切出该硅晶圆，制作成多个小尺寸的面板。
本实施方式的电子器件的制造装置一般包括多个集群装置1和将集群装置1之间连接的中继装置。
集群装置1具备进行针对基板W的处理(例如成膜)的成膜装置11、收纳使用前后的掩模的掩模储存装置12、以及配置于该集群装置1的中央的搬送室13(搬送装置)。如图1所示，搬送室13分别与多个成膜装置11和掩模储存装置12连接。
在搬送室13内配置有搬送基板W以及掩模的搬送机器人14。搬送机器人14例如是具有在多关节臂上安装有保持基板W或掩模的机器人手的构造的机器人。
在成膜装置11中，从成膜源放出的成膜材料隔着掩模在基板W上成膜。与搬送机器人14交接基板W、基板W与掩模的相对位置的调整(对准)、基板W向掩模上的固定以及成膜等一连串的成膜工艺由成膜装置11进行。
在用于制造有机EL显示装置的制造装置中，成膜装置11能够根据所成膜的材料的种类而分为有机膜的成膜装置和金属性膜的成膜装置。有机膜的成膜装置通过蒸镀或溅射在基板W上成膜有机物的成膜材料，金属性膜的成膜装置通过蒸镀或溅射在基板W上成膜金属性的成膜材料。
在用于制造有机EL显示装置的制造装置中，将哪个成膜装置配置于哪个位置根据所制造的有机EL元件的层叠构造而不同，根据有机EL元件的层叠构造，配置用于对其进行成膜的多个成膜装置。
在有机EL元件的情况下，通常具有在形成有阳极的基板W上依次层叠空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层、阴极的结构，沿着基板W的流动方向配置适当的成膜装置，以能够依次成膜这些层。
例如，在图1中，相对于基板W，成膜装置11a～11h被配置成，成膜装置11a对空穴注入层和/或空穴输送层进行成膜，成膜装置11b、11f对蓝色的发光层进行成膜，成膜装置11c对红色的发光层进行成膜，成膜装置11d、11e对绿色的发光层进行成膜，成膜装置11g对电子输送层和/或电子注入层进行成膜，成膜装置11h对阴极金属膜进行成膜。在图1所示的实施例中，在原材料的特性上，蓝色的发光层和绿色的发光层的成膜速度比红色的发光层的成膜速度慢，因此，为了取得处理速度的平衡，用2个成膜装置分别对蓝色的发光层和绿色的发光层进行成膜，但本发明并不限定于此，也可以具有其他的配置构造。
在掩模储存装置12中，将成膜装置11在成膜工序中所使用的新的掩模和使用完的掩模分开收纳于两个盒。搬送机器人14将使用完的掩模从成膜装置11搬送到掩模储存装置12的盒，将收纳于掩模储存装置12的其他的盒的新的掩模搬送到成膜装置11。
连结多个集群装置1之间的中继装置包括在集群装置1之间搬送基板W的路径室15。
搬送室13的搬送机器人14从上游侧的路径室15接受基板W，搬送到该集群装置1内的成膜装置11之一(例如成膜装置11a)。另外，搬送机器人14从多个成膜装置11之一(例如，成膜装置11b)接受在该集群装置1中完成了成膜处理的基板W，搬送到与下游侧连结的路径室15。
除了路径室15之外，中继装置还能够包括用于吸收上下游的集群装置1的基板W的处理速度之差的缓冲室(未图示)、以及用于改变基板W的方向的回旋室(未图示)。例如，缓冲室包括暂时收纳多个基板W的基板装载部，回旋室包括用于使基板W旋转180度的基板旋转机构(例如旋转载置台或搬送机器人)。由此，在上游侧的集群装置1和下游侧的集群装置1中基板W的朝向成为相同，基板处理变得容易。
本发明的一实施方式的路径室15也可以包括用于暂时载置多个基板W的基板装载部(未图示)、基板旋转机构。即，也可以使路径室15兼具缓冲室和回旋室的功能。
构成集群装置1的成膜装置11、掩模储存装置12、搬送室13在有机发光元件的制造过程中被维持为高真空状态。中继装置的路径室15通常被维持在低真空状态，但也可以根据需要被维持在高真空状态。
完成了构成有机EL元件的多个层的成膜的基板W被搬送到用于密封有机EL元件的密封装置(未图示)、用于将基板切断成规定的面板尺寸的切断装置(未图示)等。
在本实施例中，参照图1对电子器件的制造装置的结构进行了说明，但本发明并不限定于此，也可以具有其他的种类的装置、腔室，这些装置、腔室间的配置也可以改变。
例如，本发明的一实施方式的电子器件制造装置也可以不是图1所示的集群型而是串联型。即，电子器件制造装置也可以具有如下结构：将基板W和掩模搭载于载体，一边在排成一列的多个成膜装置内进行搬送一边进行成膜。另外，电子器件制造装置也可以具有组合了集群型和串联型而成的类型的结构。例如，也可以在有机层的成膜之前，由集群型的制造装置进行，从电极层(阴极层)的成膜工序起，由串联型的制造装置进行密封工序以及切断工序等。
以下，对成膜装置11的具体结构进行说明。
[成膜装置]
图2是表示本发明的一实施方式的成膜装置11的结构的示意图。在以下的说明中，使用以铅垂方向为Z方向、以水平面为XY平面的XYZ直角坐标系。另外，用θX表示绕X轴的旋转角，用θY表示绕Y轴的旋转角，用θZ表示绕Z轴的旋转角。
图2表示通过加热使成膜材料蒸发或升华，并隔着掩模M在基板W上成膜的成膜装置11的一例。
成膜装置11具备被维持在真空气氛或氮气等非活性气体气氛的真空容器21、设置在真空容器21内，用于至少在X方向、Y方向和θZ方向上调整基板W的位置的磁悬浮载置台机构22、设置在真空容器21内，支承掩模M的掩模支承单元23、设置在真空容器21内，吸附并保持基板W的基板吸附部件24、和设置在真空容器21内，收纳成膜材料，在成膜时将其粒子化并放出的成膜源25。
本发明的一实施方式的成膜装置11还能够包括用于通过磁力使掩模M紧贴于基板W侧的磁力施加部件26。
本发明的一实施方式的成膜装置11的真空容器21包括配置有磁悬浮载置台机构22的第1真空容器部211和配置有成膜源25的第2真空容器部212。在第1真空容器部211内，除了能够配置磁悬浮载置台机构22之外，还能够配置掩模支承单元23和基板吸附部件24。真空容器21例如通过与第2真空容器部212连接的真空泵(未图示)维持在高真空状态。
另外，至少在第1真空容器部211与第2真空容器部212之间设置有可伸缩构件213。可伸缩构件213减少来自与第2真空容器部212连结的真空泵的振动、来自设置有成膜装置11的地面或地板的振动通过第2真空容器部212传递到第1真空容器部211的情况。这样，在第1真空容器部211与第2真空容器部212之间，设置有作为抑制从第2真空容器部212传递到第1真空容器部211的振动的抑制部件的可伸缩构件213。可伸缩构件213例如可以是波纹管，但本发明并不限定于此，只要能够在第1真空容器部211与第2真空容器部212之间降低振动的传递，也可以使用其他的构件。
为了在硅晶圆那样的基板W上高精度地成膜微细图案，优选增大粒子化的成膜材料从成膜源25经由掩模M向基板W入射的角度(即，与基板W的成膜面大致垂直地入射)，因此，通常增大从成膜源25到基板W的距离。在这样的结构中，用于调整基板W的位置的对准载置台机构设置在比较高的位置，因此，较大地受到来自真空泵或地面的振动这样的外部干扰的影响。这成为使基于对准载置台机构的基板W的位置调整的精度降低，并且使基板W相对于掩模M的对准精度降低，其结果，使成膜精度降低的主要原因。
为了解决这样的问题，本发明的一实施方式的成膜装置11通过将真空容器21分为多个容器部(第1真空容器部211和第2真空容器部212)，并在多个容器部之间设置可伸缩构件213，能够减少外部振动向设置有磁悬浮载置台机构22的第1真空容器部211传递的情况。
真空容器21还包括固定连结磁悬浮载置台机构22的基准板214和用于将基准板214支承为规定的高度的基准板支承部215。在本发明的一实施例中，如图2所示，也可以在基准板214与第1真空容器部211之间进一步设置可伸缩构件213。由此，能够进一步减少外部振动经由基准板214传递到磁悬浮载置台机构22的情况。
在基准板支承部215与成膜装置的设置架台217之间设置有减振单元216，该减振单元216用于减少振动从地面或地板通过成膜装置11的设置架台217传递到基准板支承部215的情况。
磁悬浮载置台机构22是用于利用磁悬浮线性马达来调整基板W或基板吸附部件24的位置的载置台机构，调整至少X方向、Y方向、θZ方向、优选X方向、Y方向、Z方向、θX方向、θY方向、θZ方向这6个方向上的基板W或基板吸附部件24的位置。
X方向和Y方向是与基板吸附部件24的吸附面平行的方向。Z方向是与X方向和Y方向两者交叉的方向。θX方向是绕X轴的旋转方向。θY方向是绕Y轴的旋转方向。θZ方向是绕Z轴的旋转方向。
磁悬浮载置台机构22包括作为固定台(固定板部)发挥功能的载置台基准板部221(第1板部)、作为可动台(可动板部)发挥功能的微动载置台板部222(第2板部)、以及用于使微动载置台板部222相对于载置台基准板部221磁悬浮和移动的磁悬浮单元223。关于磁悬浮载置台机构22的具体结构，参照图3A～图3D在后面叙述。
掩模支承单元23是接受并保持设置于搬送室13的搬送机器人14搬送来的掩模M的部件，也被称为掩模保持架。
掩模支承单元23利用升降机构至少能够沿铅垂方向升降地设置。由此，能够容易地调节基板W与掩模M之间的铅垂方向上的间隔。另外，根据本发明的一实施例，也可以将掩模支承单元23设置成在水平方向(即XYθZ方向)上也能够移动。关于掩模支承单元23以及用于使掩模支承单元23升降的升降机构的具体的结构，参照图4在后面叙述。
掩模M具有与在基板W上形成的薄膜图案对应的开口图案，被掩模支承单元23支承。例如，用于制造VR-HMD用的有机EL显示面板的掩模M包括形成有与有机EL元件的发光层的RGB像素图案对应的微细的开口图案的金属制掩模即精细金属掩模(Fine Metal Mask)、和用于形成有机EL元件的共用层(空穴注入层、空穴输送层、电子输送层、电子注入层等)的开放掩模(open mask)。
掩模M的开口图案由不使成膜材料的粒子通过的遮断图案来定义。
基板吸附部件24是吸附并保持设置于搬送室13的搬送机器人14搬送来的、作为被成膜体的基板W的部件。基板吸附部件24设置在作为磁悬浮载置台机构22的可动台的微动载置台板部222。
基板吸附部件24例如是具有在电介质或绝缘体(例如，陶瓷材质)矩阵内埋设有金属电极等的电路的构造的静电吸盘。
作为基板吸附部件24的静电吸盘既可以是在电极与吸附面之间存在电阻相对较高的电介质，利用电极与被吸附体之间的库仑力而进行吸附的库仑力类型的静电吸盘，也可以是在电极与吸附面之间存在电阻相对低的电介质，利用在电介质的吸附面与被吸附体之间产生的约翰逊·拉别克力进行吸附的约翰逊·拉别克力类型的静电吸盘，还可以是利用不均匀电场来吸附被吸附体的梯度力类型的静电吸盘。
在被吸附体是导体或半导体(硅晶圆)的情况下，优选使用库仑力类型的静电吸盘或约翰逊·拉别克力类型的静电吸盘，在被吸附体是玻璃那样的绝缘体的情况下，优选使用梯度力类型的静电吸盘。
静电吸盘可以由一个板形成，也可以形成为具有多个辅助板。另外，在静电吸盘由一个板形成的情况下，也可以在其内部具有多个电路，以根据一个板内的位置而使静电引力不同的方式进行控制。
基板吸附部件24既可以通过吸附在吸附面(支承面)支承基板W，也可以利用夹持机构的夹持、向支承爪的载置等吸附以外的方法在支承面支承基板W。基板吸附部件24是基板支承部件的一个例子。
虽然在图2中未图示，但成膜装置11也可以进一步包括在基板吸附部件24吸附并保持由搬送机器人14搬入真空容器21内的基板W之前，暂时保持基板W的基板支承单元。例如，基板支承单元也可以以具有另外的基板支承面的方式设置于掩模支承单元23，通过掩模支承单元23的升降使基板支承单元升降。
虽然在图2中未图示，但也可以构成为在基板吸附部件24的吸附面的相反侧设置用于抑制基板W的温度上升的冷却部件(例如，冷却板)，抑制堆积在基板W上的有机材料的变质或劣化。
成膜源25包括收纳成膜于基板W的成膜材料的坩埚(未图示)、用于加热坩埚的加热器(未图示)、以及阻止成膜材料向基板W飞散直到来自成膜源25的蒸发速率成为恒定为止的挡板(未图示)等。成膜源25根据用途能够具有点(point)成膜源、线状(linear)成膜源等多种结构。
成膜源25也可以包括收纳相互不同的成膜材料的多个坩埚。在这样的结构中，为了不使真空容器21向大气开放就能够变更成膜材料，也可以以能够移动到成膜位置的方式设置收纳不同的成膜材料的多个坩埚。
磁力施加部件26是用于在成膜工序时利用磁力将掩模M向基板W侧吸引而紧贴的部件，设置成能够通过配置在真空容器21的上部外侧(大气侧)的升降机构261在铅垂方向上升降。例如，磁力施加部件26由电磁铁和/或永久磁铁构成。另外，基板吸附部件24也可以构成为不仅吸附基板W，还吸附掩模M。例如，在使用梯度力类型的静电吸盘作为基板吸附部件24的情况下，通过控制施加于静电吸盘的电压，能够控制基板W和掩模M的吸附或非吸附。
虽然在图2中未图示，但成膜装置11也可以包括用于测量蒸镀于基板W的膜的厚度的膜厚监视器(未图示)及膜厚算出单元(未图示)。
本发明的一实施方式的成膜装置11还包括对准用照相机单元27，该对准用照相机单元27设置于真空容器21的上部外侧(大气侧)，用于拍摄形成于基板W及掩模M的对准标记。
在本实施例中，对准用照相机单元27能够包括用于大致调整基板W与掩模M的相对位置的粗略对准用照相机、和用于高精度地调整基板W与掩模M的相对位置的精细对准用照相机。
粗略对准用照相机的视场角相对较宽，分辨率低，精细对准用照相机是视场角相对较窄但具有高分辨率的照相机。粗略对准用照相机和精细对准用照相机设置在与形成于基板W及掩模M的对准标记对应的位置。例如，4个精细对准用照相机设置于与矩形的4个角部分别对应的位置，粗略对准用照相机设置于与该矩形的相向的两个边的中央对应的位置。但是，本发明并不限定于此，也可以根据基板W以及掩模M的对准标记的位置而具有其他的配置。
如图2所示，本发明的一实施方式的成膜装置11的对准用照相机单元27以从真空容器21的上部大气侧通过基准板214进入真空容器21的内侧的方式设置。因此，对准用照相机单元27包括包围配置在大气侧的对准用照相机并进行密封的真空对应筒(未图示)。
这样，通过以经由真空对应筒进入真空容器21的内侧的方式设置对准用照相机，即使由于夹设磁悬浮载置台机构22，基板W和掩模M相对地远离基准板214地被支承，也能够使焦点对合于形成于基板W和掩模M的对准标记。真空对应筒的下端(端部)的位置能够根据对准用照相机的焦点深度和基板W或掩模M从基准板214离开的距离来适当地决定。
虽然在图2中未图示，但由于在成膜工序中被密闭的真空容器21的内部较暗，因此，为了利用进入到真空容器21的内侧的对准用照相机对对准标记进行拍摄，也可以设置照射对准标记的照明光源。
成膜装置11具备控制部100。控制部100具有基板W或掩模M的搬送以及对准的控制、成膜的控制等功能。另外，控制部100也可以具有控制对静电吸盘的电压施加的功能。
控制部100例如能够由具有处理器、存储器、储存装置、I/O等的计算机构成。在这种情况下，通过处理器执行存储在存储器或储存装置中的程序来实现控制部100的功能。作为计算机，既可以使用通用的个人计算机，也可以使用嵌入式的计算机或PLC(programmable logic controller：可编程逻辑控制器)。或者，控制部100的功能的一部分或全部也可以由ASIC或FPGA这样的电路构成。另外，既可以针对每个成膜装置11设置控制部100，也可以构成为一个控制部100控制多个成膜装置11。
[磁悬浮载置台机构]
图3A～3D是本发明的一实施方式的磁悬浮载置台机构22的示意性俯视图和示意剖视图。
如上所述，磁悬浮载置台机构22包括作为固定台发挥功能的载置台基准板部221、作为可动台发挥功能的微动载置台板部222以及用于使微动载置台板部222相对于载置台基准板部221磁悬浮和移动的磁悬浮单元223。
载置台基准板部221是成为微动载置台板部222的移动的基准的构件，被设置成其位置被固定。例如，如图2所示，载置台基准板部221被设置成，与XY平面平行地固定于真空容器21的基准板214。换言之，载置台基准板部221相对于真空容器21位置被固定，与基板吸附部件24的吸附面(支承面)平行地设置。但是，本发明并不限定于此，只要载置台基准板部221的位置能够固定，载置台基准板部221也可以不直接固定于基准板214，而固定于其他部件(例如，另外的基准框架)。
载置台基准板部221是成为微动载置台板部222的移动的基准的构件，因此，优选被设置成，通过可伸缩构件213及减振单元216等，免受来自真空泵或地面的振动这样的外部干扰的影响。
微动载置台板部222设置为能够相对于载置台基准板部221移动，在微动载置台板部222的一主面(例如下表面)设置有静电吸盘这样的基板吸附部件24。因此，通过微动载置台板部222的移动，能够调整基板吸附部件24及吸附于该基板吸附部件24的基板W的位置。
本发明的一实施方式的磁悬浮单元223包括用于产生使作为可动台的微动载置台板部222相对于作为固定台的载置台基准板部221移动的驱动力的磁悬浮线性马达31、用于测量微动载置台板部222的位置的位置测量部件、通过提供使微动载置台板部222相对于载置台基准板部221悬浮的悬浮力而对施加于微动载置台板部222的重力进行补偿的自重补偿部件33、和决定微动载置台板部222的原点位置的原点定位部件34。
磁悬浮线性马达31是产生用于使微动载置台板部222移动的驱动力的驱动源，例如，如图3A所示，包括产生用于使微动载置台板部222沿X方向移动的驱动力的两个X方向磁悬浮线性马达311(311a、311b)、产生用于使微动载台部222在Y方向上移动的驱动力的两个Y方向磁悬浮线性马达312(312a、312b)和产生用于使微动载台部222在Z方向上移动的驱动力的三个Z方向磁悬浮线性马达313。
各磁悬浮线性马达31包括设置于载置台基准板部221的固定件314和设置于微动载置台板部222的可动件315。另外，只要在载置台基准板部221以及微动载置台板部222的一方设置固定件314且在另一方设置可动件315即可。磁悬浮线性马达31的固定件314包括磁场产生部件、例如电流流过的线圈，可动件315包括磁性体、例如永久磁铁。即，磁悬浮线性马达31具有利用通过在固定件314的线圈中流动电流而产生的磁场对可动件315的永久磁铁施加驱动力的结构。磁悬浮线性马达31能够通过调节在固定件314的线圈中流动的电流的方向来调节施加于可动件315的力的方向。例如，通过控制在Z方向磁悬浮线性马达313的固定件314的线圈中流动的电流的方向，能够使可动件315向上方(+Z)方向移动，或使可动件315向下方(-Z)方向移动。
在本发明的一实施方式中，使用这些多个磁悬浮线性马达31，能够使微动载置台板部222沿六个自由度(X方向、Y方向、Z方向、θX方向、θY方向、θZ方向)移动。
本发明的一实施方式的磁悬浮单元223能够进一步包括用于测量微动载置台板部222的位置的位置测量部件、和通过提供使微动载置台板部222相对于载置台基准板部221悬浮的悬浮力而对施加于微动载置台板部222的重力进行补偿的自重补偿部件33。
用于测量微动载置台板部222的位置的位置测量部件包括激光干涉仪32和以与该激光干涉仪32相向的方式设置于微动载置台板部222的反射部324。位置测量部件从激光干涉仪32向设置于微动载置台板部222的反射部324照射测量光束，通过检测其反射光束，测量微动载置台板部222的位置。位置测量部件包括用于测量微动载置台板部222在X方向上的位置的X方向位置测量部、用于测量Y方向上的位置的Y方向位置测量部、和用于测量Z方向上的位置的Z方向位置测量部。
位置测量部件的激光干涉仪32包括用于检测微动载台板部222的X轴方向的位置的两个X方向激光干涉仪321、用于检测微动载台板部222的Y轴方向的位置的一个Y方向激光干涉仪322、以及用于检测微动载台板部222的Z轴方向的位置的三个Z方向激光干涉仪323。
在微动载置台板部222，以与激光干涉仪32相向的方式设置有使来自激光干涉仪32的测量光束反射的反射部324。例如，反射部324包括以与X方向激光干涉仪321相向的方式设置的X方向反射部3241、以与Y方向激光干涉仪322相向的方式设置的Y方向反射部3242、和以与Z方向激光干涉仪323相向的方式设置的Z方向反射部3243。
X方向位置测量部包括X方向激光干涉仪321和X方向反射部3241，Y方向位置测量部包括Y方向激光干涉仪322和Y方向反射部3242，Z方向位置测量部包括Z方向激光干涉仪323和Z方向反射部3243。这样，激光干涉仪32和反射部324能够设置在微动载置台板部222的各方向上。由此，在6个自由度(degree of freedom)中，能够精密地测量微动载置台板部222的位置。
成膜装置11的控制部100基于由这样的位置测量部件测量出的微动载置台板部222(或设置于该微动载置台板部222的基板吸附部件24)的位置信息来控制磁悬浮线性马达31，使微动载置台板部222(或设置于微动载置台板部222的基板吸附部件24)移动到由基板W和掩模M之间的相对的位置偏移量决定的定位目标位置。由此，能够以纳米单位高精度地控制微动载置台板部222(或设置于微动载置台板部222的基板吸附部件24)的位置。
自重补偿部件33是用于补偿微动载置台板部222的重量的部件。即，如图3D所示，通过利用设置于载置台基准板部221侧的第1磁铁部331与设置于微动载置台板部222侧的第2磁铁部332之间的排斥力或吸引力，提供与施加于微动载置台板部222的重力相应的大小的悬浮力，使施加于微动载置台板部222的重力抵消。
第1磁铁部331和第2磁铁部332能够由电磁铁或永久磁铁构成。在图3D所示的第1磁铁部331和第2磁铁部332中，以右下斜线表示阴影的部分和以右上斜线表示阴影的部分分别表示不同的磁极(S极或N极)。
这样，在本发明的一实施方式的成膜装置中，通过采用自重补偿部件33，能够降低磁悬浮线性马达31的负载，降低从磁悬浮线性马达31产生的热。由此，能够抑制成膜于基板W的有机材料发生热变性。
即，若打算不使用自重补偿部件33而仅通过Z方向磁悬浮线性马达313支承微动载置台板部222的重量，则对Z方向磁悬浮线性马达313施加过度的载荷，热过量产生，这可能导致在基板W上成膜的有机材料的变性。在本实施例中，施加于微动载置台板部222的重力由自重补偿部件33抵消，因此，Z方向磁悬浮线性马达313仅向通过自重补偿部件33浮起的微动载置台板部222提供用于Z方向的微动的驱动力即可。因此，Z方向磁悬浮线性马达313的载荷降低。
本发明的一实施方式的磁悬浮单元223能够进一步包括决定微动载置台板部222的原点位置的原点定位部件34。例如，如图3C所示，由设置在载置台基准板部221侧的三角锥状的凹部341和设置在微动载置台板部222侧的半球状的凸部342构成运动耦合器(kinematic coupling)，当半球状的凸部342插入三角锥状的凹部341时，半球状的凸部342以3个支点与三角锥状的凹部341的内表面接触，决定微动载置台板部222的位置。
关于这样的运动耦合器式的原点定位部件34，如图3A所示，通过在包括X方向和Y方向在内的平面上绕微动载置台板部222的中心等间隔(例如120°间隔)地设置3个，能够将微动载置台板部222的中心的位置恒定地决定。
[掩模支承单元和掩模支承单元升降机构]
如上所述，在本发明中，在掩模M与基板W的对准动作时，作为用于使基板吸附部件24及吸附于该基板吸附部件24的基板W相对于掩模M相对移动的部件，采用了磁悬浮载置台机构22来代替使用马达和滚珠丝杠或线性引导件等的机械的对准载置台。因此，与现有的机械的控制方式相比，能够提高基板W相对于掩模M的位置调整的精度。
另外，与机械的载置台机构不同，由于磁悬浮载置台机构22的由颗粒引起的污染、因润滑剂的蒸发而导致的污染的可能性小，因此，能够设置在真空容器21内。因此，基板W的保持部件、即基板吸附部件24与载置台机构的距离小，能够抑制由于载置台机构驱动时的摆动或外部干扰而对基板吸附部件24造成的影响放大。
另一方面，本发明除了采用作为这样的基板吸附部件24(以及吸附于该基板吸附部件24的基板W)的移动部件的磁悬浮载置台机构22之外，还采用由马达和滚珠丝杠或引导件等构成的机械的升降驱动机构，来作为用于使掩模M朝向基板W接近或远离的部件即掩模支承单元23的升降机构。即，并用作为基板移动部件的磁悬浮载置台机构22和作为掩模移动机构的机械的载置台升降机构。
如后所述，在基板W与掩模M的对准时，重复进行使基板W与掩模M之间的相对距离接近或远离(隔离)的动作。
为了调整这样的基板W与掩模M间的铅垂方向(Z方向)的相对距离(基板与掩模之间的间隔)，在本发明中，将掩模M作为移动对象。即，使用升降机构使支承掩模M的掩模支承单元23升降，由此调整基板W与掩模M之间的Z方向的相对距离。另外，作为此时的掩模支承单元升降机构，使用机械的载置台升降机构。
与向该Z方向的移动相关联，也考虑使用使基板吸附部件24磁悬浮的磁悬浮线性马达31中的Z方向磁悬浮线性马达313使基板W朝向掩模M升降，但使用了磁悬浮线性马达31的可升降范围存在极限。即，如上所述，仅由磁悬浮线性马达31支承设置有基板吸附部件24的微动载置台板部222的重量，而且，为了向掩模M与基板W的接近(包括接触)以及远离状态的移动，在要移动比较长的距离的情况下，对磁悬浮线性马达31施加过度的载荷，由于此时产生的热，在基板W上成膜的有机材料产生热变性等问题。因此，在本发明中，设置另外的自重补偿部件33来抵消微动载置台板部222的重量，磁悬浮线性马达31仅提供能够使磁悬浮的状态的微动载置台板部222微动的驱动力。
参照图4，对支承掩模M的掩模支承单元23以及用于使掩模支承单元23升降的掩模支承单元升降机构的详细情况进行说明。为了便于理解，在图4中，省略了在图2中说明的配置有成膜源25的第2真空容器部212的整体、配置在磁悬浮载置台机构22的上部的磁力施加部件26及其升降机构、对准用照相机单元27等的图示。
在真空容器21的上部外侧(大气侧)、即基准板214上设置有用于使掩模支承单元23沿Z方向升降(移动)的掩模支承单元升降机构231(掩模支承单元移动机构)。
掩模支承单元升降机构231包括掩模支承单元升降驱动用马达2311、和作为用于将掩模支承单元升降驱动用马达2311的旋转驱动力转换为直线驱动力并传递至掩模支承单元23的驱动力传递机构的线性引导件2312。在本实施方式中，作为掩模支承单元升降驱动力传递机构使用了线性引导件2312，但本发明并不限定于此，也能够使用滚珠丝杠等。
掩模支承单元升降机构231使掩模支承单元23升降(移动)，以使掩模支承单元23(以及支承于掩模支承单元23的掩模M)相对于基板吸附部件24的吸附面(支承面)在垂直方向上接近或远离。即，通过掩模支承单元升降机构231使掩模支承单元23(以及被支承于该掩模支承单元23的掩模M)在铅垂方向(Z方向)上升降，从而在对准动作时，能够容易地调节基板W与掩模M之间的相对距离。
掩模支承单元23被设置成除了向Z方向的升降之外，还能够在水平方向(即XYθZ方向)上移动。因此，掩模支承单元升降机构231搭载于对准载置台232上。对准载置台232从固定于真空容器21的外部上表面的对准载置台驱动用马达2321经由线性引导件接受朝向水平方向(XYθZ方向)的驱动力。即，在真空容器21的外侧上表面固定设置有导轨(未图示)，在导轨上以能够移动的方式设置有线性构件，在线性构件上搭载有对准载置台232。因此，通过利用来自固定于真空容器21的外侧上表面的对准载置台驱动用马达2321的驱动力使线性构件在水平方向(XYθZ方向)上移动，能够使对准载置台232以及搭载于对准载置台232上的掩模支承单元升降机构231作为整体在水平方向(XYθZ方向)上移动。通过掩模支承单元升降机构231在水平方向(XYθZ方向)上移动，掩模支承单元23(以及支承于该掩模支承单元23的掩模M)在水平方向(XYθZ方向)上移动。这样，对准载置台232是用于使掩模支承单元23在与基板吸附部件24的吸附面(支承面)平行的面内移动的移动载置台机构。
通过这样的掩模支承单元23向水平方向(即XYθZ方向)的移动，即使在后述的粗略对准时等掩模M从对准用照相机的视野脱离的情况下，也能够迅速地使其移动到视野内。
掩模支承单元23配置在基板吸附部件24的吸附面(支承面)侧，掩模支承单元升降机构231和对准载置台232设置在基板吸附部件24的吸附面(支承面)的相反面侧、且真空容器21的上部外侧(外部大气侧)。基板吸附部件24配置在掩模支承单元23与对准载置台232之间。
掩模支承单元23还包括掩模拾取器233，该掩模拾取器233用于在将由搬送机器人14搬入到真空容器21内的掩模M载置于掩模支承单元23的掩模支承面上之前暂时接受掩模M。
掩模拾取器233构成为能够相对于掩模支承单元23的掩模支承面相对升降。例如，如图所示，通过配置于真空容器21的上部外侧(大气侧)的掩模拾取器升降机构2331进行驱动，掩模拾取器233能够相对于掩模支承单元23的掩模支承面相对升降。掩模拾取器升降机构2331与掩模支承单元升降机构231同样地搭载于对准载置台232上，能够在对准载置台232向水平方向(XYθZ方向)移动时与掩模支承单元升降机构231一起在水平方向(XYθZ方向)上移动。
在掩模拾取器233与掩模支承单元23的掩模支承面相比相对地上升的状态下，载置有掩模M的搬送机器人14的手进入成膜装置11内。接着，搬送机器人14的手向掩模拾取器233侧下降，使掩模M落座于掩模拾取器233上后，搬送机器人14的手退避到成膜装置11之外。接着，接受了掩模M的掩模拾取器233朝向掩模支承单元23的掩模支承面相对下降，使掩模M下降到掩模支承单元23的掩模支承面。这样，当掩模M向掩模支承单元23上的载置完成时，在进行了后述的基板W和掩模M的对准之后，进行成膜。在搬出使用完的掩模M的情况下，通过进行相反的工序，在通过掩模拾取器233将掩模M从掩模支承单元23的掩模支承面抬起后，利用搬送机器人14的手向成膜装置11的外部搬出掩模M。
如上所述，在本发明中，通过并用作为基板移动部件的磁悬浮载置台机构22和作为掩模移动机构的机械的载置台升降机构，能够高效且高精度地进行对准时的基板W与掩模M之间的接近或远离动作以及水平面内的相对位置调整动作。
在以上的说明中，说明了掩模拾取器233通过掩模拾取器升降机构2331相对于掩模支承单元23的掩模支承面相对升降的结构，但本发明并不限定于此。即，只要掩模拾取器233和掩模支承单元23的掩模支承面能够相对升降，也可以采用其他的结构。图5表示与这样的掩模拾取器233的设置相关的变形例的结构。
即，如图5所示，将掩模拾取器233固定设置于基准板214(或者，固定设置于磁悬浮载置台机构22的载置台基准板部221)，通过掩模支承单元升降机构231使掩模支承单元23升降(移动)，由此，掩模拾取器233相对于掩模支承单元23的掩模支承面相对升降。或者，也能够构成为组合本实施方式和变形例的结构，使掩模拾取器233和掩模支承单元23这双方能够升降。
另外，在上述的实施方式中，对将用于使掩模支承单元23升降的掩模支承单元升降机构231配置在第1真空容器部211的上部外侧(大气侧)的结构进行了说明，但并不限定于此，例如，也可以将掩模支承单元升降机构231配置在第1真空容器部211的下部的大气侧(由可伸缩构件213连结的第1真空容器部211与第2真空容器部212之间的外侧大气区域)。即，也可以在比掩模支承单元23靠铅垂方向的下方配置掩模支承单元升降机构231。
也可以将对准载置台232配置在第1真空容器部211的下部的大气侧。在该情况下，既可以将掩模支承单元升降机构231搭载于对准载置台232上，也可以以位于比对准载置台232靠铅垂方向的下方的方式搭载于对准载置台232。这样，也可以在比掩模支承单元23靠铅垂方向的下方配置掩模支承单元升降机构231和对准载置台232。
也可以将掩模支承单元升降机构231以及对准载置台232设置在基板吸附部件24的吸附面(支承面)侧且真空容器21的下部的大气侧(外部大气侧)。也可以将掩模支承单元23配置在基板吸附部件24的吸附面(支承面)侧且基板吸附部件24与掩模支承单元升降机构231或对准载置台232之间。
[对准方法]
以下，参照图7的流程图，对使用本发明的磁悬浮载置台机构22在与基板吸附部件24的吸附面(支承面)平行的面内进行基板W与掩模M的相对位置调整的对准方法进行说明。
首先，掩模M和基板W被搬入成膜装置11内，掩模M被掩模支承单元23支承，基板W被基板支承单元支承。在利用掩模支承单元23接受掩模M时，如上所述，一边进行掩模拾取器233与掩模支承单元23的掩模支承面之间的相对升降，一边使掩模M被掩模支承单元23接受并支承(步骤S101)。
使由基板支承单元支承的基板W朝向设置于磁悬浮载置台机构22的微动载置台板部222的基板吸附部件24移动。此时，通过Z方向磁悬浮线性马达313将磁悬浮载置台机构22的微动载置台板部222朝向载置台基准板部221拉拽，从而利用激光干涉仪32对由原点定位部件34决定的微动载置台板部222的原点位置进行测量。
当基板W充分接近基板吸附部件24时，对基板吸附部件24施加基板吸附电压，利用静电引力将基板W吸附于基板吸附部件24。在使基板吸附部件24吸附基板W时，既可以使基板吸附部件24的整个吸附面同时吸附基板W的整个面，也可以从基板吸附部件24的多个区域中的一个区域朝向其他的区域依次吸附基板W(步骤S102)。
接着，成膜装置11的控制部101驱动掩模支承单元升降机构231，使基板吸附部件24与掩模支承单元23相对地接近。此时，控制部101使基板吸附部件24和掩模支承单元23相对地接近(例如，使掩模支承单元23上升)，直到吸附于基板吸附部件24的基板W与被掩模支承单元23支承的掩模M之间的距离d成为预先设定的粗略对准测量距离为止。
当基板W与掩模M之间的距离成为粗略对准测量距离时，通过粗略对准用照相机对基板W以及掩模M的对准标记进行拍摄，测量XYθZ方向上的基板W与掩模M的相对位置。控制部101基于XYθZ方向上的基板W与掩模M的相对位置，算出XYθZ方向上的基板W与掩模M的相对的位置偏移量(步骤S103)。
控制部101基于由激光干涉仪32测量出的微动载置台板部222(或基板吸附部件24)的位置和算出的相对的位置偏移量，算出微动载置台板部222(或基板吸附部件24)的移动目标位置的坐标。
一边基于移动目标位置的坐标，利用激光干涉仪32测量微动载置台板部222的位置，一边通过磁悬浮线性马达31使微动载置台板部222(或基板吸附部件24)沿XYθZ方向移动至移动目标位置，由此调整基板W与掩模M的相对位置。在粗略对准中，说明了利用磁悬浮线性马达31使微动载置台板部222移动，但也可以根据基板W和掩模M的相对的位置偏移量的大小，如上述那样使掩模支承单元23沿XYθZ方向移动，进行粗略对准(步骤S104)。
粗略对准完成后，通过掩模支承单元升降机构231使掩模支承单元23进一步上升，掩模M相对于基板W移动到精细对准测量位置。
当掩模M相对于基板W移动到精细对准测量位置时，利用精细对准用照相机对基板W以及掩模M的对准标记进行拍摄，控制部101算出XYθZ方向上的基板W与掩模M的相对的位置偏移量(步骤S105)。
若精细对准测量位置的基板W与掩模M之间的相对的位置偏移量大于规定的阈值，则通过掩模支承单元23的驱动使掩模M再次下降，在使基板W和掩模M分离后，控制部101基于由激光干涉仪32测量出的微动载置台板部222的位置、和基板W和掩模M的相对的位置偏移量，算出微动载置台板部222的移动目标位置。
一边基于算出的移动目标位置，利用激光干涉仪32测量微动载置台板部222的位置，一边通过磁悬浮线性马达31使微动载置台板部222沿XYθZ方向移动至移动目标位置，由此调整基板W与掩模M的相对位置(步骤S106)。
重复这样的过程，直到基板W与掩模M的相对的位置偏移量变得比规定的阈值小为止。
当基板W与掩模M的相对的位置偏移量小于规定的阈值时，使掩模支承单元23上升，以使吸附于基板吸附部件24的基板W的成膜面与掩模M的上表面接触。将吸附于基板吸附部件24的基板W的成膜面与掩模M的上表面接触的状态下的基板W和掩模M的位置也称为蒸镀位置。
当基板W与掩模M接触时，使磁力施加部件26下降，隔着基板W吸引掩模M，由此使基板W与掩模M紧贴(步骤S107)。
在该过程中，为了确认是否产生了基板W和掩模M在XYθZ方向上的相对的位置偏移，使用精细对准用照相机，进行基板W与掩模M的相对位置的测量，在测量出的相对位置的偏移量为规定的阈值以上的情况下，在使基板W和掩模M再次远离(例如，使掩模支承单元23下降)至规定的距离之后，调整基板W与掩模M之间的相对位置，重复相同的过程(步骤S108)。在基板W与掩模M接触的状态下，当基板W与掩模M之间的相对的位置偏移量小于规定的阈值时，开始成膜工序(步骤S109)。
[成膜方法]
以下，对采用本实施方式的对准方法的成膜方法进行说明。
在掩模M被真空容器21内的掩模支承单元23支承的状态下，通过搬送室13的搬送机器人14向成膜装置11的真空容器21内搬入基板W。
进入到真空容器21内的搬送机械手14的手将基板W载置于基板支承单元的支承部上。
在基板支承单元与基板吸附部件24充分接近或接触之后，对基板吸附部件24施加基板吸附电压，使基板吸附部件24吸附基板W。
在基板吸附部件24上吸附有基板W的状态下，按照上述的本实施方式的对准方法，进行对准工序。
通过本实施方式的对准方法，当基板W与掩模M的相对位置的偏移量小于规定的阈值时，打开成膜源25的挡板，隔着掩模在基板W上对从成膜源25飞散的成膜材料进行成膜。
在基板W上的膜蒸镀成为所希望的厚度之后，使磁力施加部件26上升而使基板W与掩模M分离(远离)，使掩模支承单元23下降。
接着，搬送机器人14的手进入成膜装置11的真空容器21内，对基板吸附部件24的电极部施加零(0)或相反极性的基板分离电压，使基板W从基板吸附部件24分离(远离)。分离了的基板W由搬送机器人14从真空容器21搬出。
另外，在上述的说明中，成膜装置11采用了在基板W的成膜面朝向铅垂方向下方的状态下进行成膜的、所谓的向上蒸镀方式(向上淀积)的结构，但本发明不限定于该结构，也能够是基板W以与真空容器21的侧面侧垂直地立起的状态被配置，在基板W的成膜面与重力方向平行的状态下进行成膜的结构。
[电子器件的制造方法]
接着，说明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。以下，作为电子器件的例子，例示有机EL显示装置的结构和制造方法。
首先，说明要制造的有机EL显示装置。图6(a)表示有机EL显示装置60的整体图，图6(b)表示1像素的截面构造。
如图6(a)所示，在有机EL显示装置60的显示区域61呈矩阵状配置有多个具备多个发光元件的像素62。后面详细说明，发光元件分别具有具备被一对电极夹着的有机层的构造。另外，在此所说的像素，是指在显示区域61中能够显示所希望的颜色的最小单位。在本实施例的有机EL显示装置60的情况下，通过显示互不相同的发光的第1发光元件62R、第2发光元件62G、第3发光元件62B的组合而构成像素62。像素62大多通过红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件的组合而构成，但是也可以通过黄色发光元件、青色发光元件和白色发光元件的组合而构成，只要是至少1种颜色以上就没有特别制限。
图6(b)是图6(a)的A－B线处的局部剖视示意图。像素62在基板63上具有有机EL元件，该有机EL元件具备阳极64、空穴输送层65、发光层66R、66G、66B中的任一方、电子输送层67、阴极68。它们当中的空穴输送层65、发光层66R、66G、66B、电子输送层67相当于有机层。此外，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分别形成为与发出红色光、绿色光、蓝色光的发光元件(也有时记载为有机EL元件)相对应的图案。此外，阳极64针对每一个发光元件分离地形成。空穴输送层65、电子输送层67和阴极68既可以以与多个发光元件62R、62G、62B共有的方式形成，也可以针对每一个发光元件而形成。另外，为了防止阳极64和阴极68因异物而短路，在阳极64间设有绝缘层69。而且，由于有机EL层因水分和氧而劣化，所以设有用于保护有机EL元件免受水分和氧影响的保护层70。
在图6(b)中，空穴输送层65和电子输送层67以一个层表示，但是根据有机EL显示元件的构造，也可以以包括空穴阻挡层和电子阻挡层在内的多个层形成。此外，也能够在阳极64与空穴输送层65之间形成空穴注入层，该空穴注入层具有能够从阳极64向空穴输送层65顺利地进行空穴的注入的能带构造。同样地，也能够在阴极68与电子输送层67之间形成电子注入层。
接着，具体地说明有机EL显示装置的制造方法的例子。
首先，准备用于驱动有机EL显示装置的电路(未图示)以及形成有阳极64的基板63。
在形成有阳极64的基板63之上通过旋转涂覆形成丙烯酸树脂，利用光刻法，以在形成有阳极64的部分形成开口部的方式将丙烯酸树脂形成图案并形成绝缘层69。该开口部相当于发光元件实际发光的发光区域。
将图案形成有绝缘层69的基板63搬入第1有机材料成膜装置，由静电吸盘保持基板63，将空穴输送层65作为在显示区域的阳极64之上共同的层而成膜。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被形成为比显示区域61大的尺寸，所以不需要高精细的掩模。
接着，将形成有空穴输送层65为止的基板63搬入第2有机材料成膜装置，由静电吸盘保持。进行基板63与掩模M的对准，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。
与发光层66R的成膜同样地，利用第3有机材料成膜装置成膜发出绿色光的发光层66G，而且利用第4有机材料成膜装置成膜发出蓝色光的发光层66B。发光层66R、66G、66B的成膜完成之后，利用第5成膜装置在显示区域61的整体成膜电子输送层67。电子输送层67对3色的发光层66R、66G、66B形成为共同的层。
将形成有电子输送层67为止的基板63移动到金属性蒸镀材料成膜装置，成膜阴极68。金属性蒸镀材料成膜装置既可以是蒸发加热方式的成膜装置，也可以是溅射方式的成膜装置。
之后，将基板63移动到等离子体CVD装置而成膜保护层70，完成有机EL显示装置60。
从将图案形成有绝缘层69的基板63搬入成膜装置到保护层70的成膜完成为止，若暴露于含有水分和氧的气氛中，则由有机EL材料构成的发光层有可能因水分和氧而劣化。因而，在本实施方式中，基板在成膜装置间的搬入搬出在真空气氛或非活性气体气氛下进行。上述实施方式是本发明的一个例子，但本发明并不限定于上述实施方式的结构，能够在其技术思想的范围内适当地变形。

Claims (17)

1.一种成膜装置，是用于隔着掩模在基板上对成膜材料进行成膜的成膜装置，其特征在于，
该成膜装置包括：
真空容器；
基板支承部件，设置在所述真空容器内，用于支承基板；
掩模支承单元，设置在所述真空容器内，用于支承掩模；
磁悬浮载置台机构，设置在所述真空容器内，用于调整所述基板支承部件的位置；以及
掩模支承单元移动机构，用于使所述掩模支承单元移动，以使所述掩模支承单元相对于所述基板支承部件的支承面在垂直方向上接近或远离。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其特征在于，
所述掩模支承单元移动机构包括驱动用马达、和用于将所述驱动用马达的旋转驱动力转换为直线驱动力并向所述掩模支承单元传递的驱动力传递机构。
3.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，
所述驱动力传递机构是线性引导件。
4.根据权利要求2所述的成膜装置，其特征在于，
所述驱动力传递机构是滚珠丝杠。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
所述掩模支承单元移动机构搭载在用于使所述掩模支承单元在与所述基板支承部件的支承面平行的面内移动的移动载置台机构上。
6.根据权利要求5所述的成膜装置，其特征在于，
所述掩模支承单元配置在所述基板支承部件的支承面侧，
所述掩模支承单元移动机构以及所述移动载置台机构设置于所述基板支承部件的支承面的相反面侧、且所述真空容器的外部大气侧。
7.根据权利要求5所述的成膜装置，其特征在于，
所述掩模支承单元移动机构以及所述移动载置台机构设置于所述基板支承部件的支承面侧、且所述真空容器的外部大气侧，
所述掩模支承单元配置在所述基板支承部件的支承面侧、且所述基板支承部件与所述掩模支承单元移动机构之间。
8.根据权利要求5所述的成膜装置，其特征在于，
所述磁悬浮载置机构包括位置相对于所述真空容器被固定且与所述基板支承构件的支承面平行地设置的固定板部、能够相对于所述固定板部相对移动的可动板部、以及用于使所述可动板部相对于所述固定板部磁悬浮和移动的磁悬浮单元，
所述基板支承部件设置于所述可动板部。
9.根据权利要求8所述的成膜装置，其特征在于，
该成膜装置还包括掩模拾取器，该掩模拾取器用于在将被搬入到所述真空容器内的掩模载置于所述掩模支承单元的掩模支承面上之前暂时接受该掩模，
所述掩模拾取器能够相对于所述掩模支承单元的掩模支承面相对升降。
10.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，
所述掩模拾取器通过拾取器升降机构进行驱动，能够相对于所述掩模支承单元的掩模支承面相对升降。
11.根据权利要求10所述的成膜装置，其特征在于，
所述拾取器升降机构搭载在所述移动载置台机构上。
12.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，
所述掩模拾取器固定设置于所述固定板部，
通过所述掩模支承单元利用所述掩模支承单元移动机构移动，所述掩模拾取器能够相对于所述掩模支承单元的掩模支承面相对升降。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
所述基板是硅晶圆、玻璃、树脂、高分子材料的膜或金属、或者是在这些材料上层叠膜而成的结构。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
所述基板支承部件吸附并支承所述基板。
15.根据权利要求1至14中任一项所述的成膜装置，其特征在于，
所述真空容器包括第1真空容器部和第2真空容器部，
在所述第1真空容器部与所述第2真空容器部之间，设置有抑制从所述第2真空容器部向所述第1真空容器部传递的振动的抑制部件，
所述基板支承部件、所述掩模支承单元以及所述磁悬浮载置台机构配置在所述第1真空容器部内，
收纳所述成膜材料的成膜源配置在所述第2真空容器部内。
16.一种成膜方法，是用于隔着掩模在基板上对成膜材料进行成膜的成膜方法，其特征在于，
该成膜方法包括：
利用掩模支承单元支承被搬入到成膜装置内的掩模的步骤；
利用基板支承部件支承被搬入到成膜装置内的基板的步骤；
一边使所述掩模支承单元移动以相对于所述基板支承部件接近或远离，一边调整在与所述基板支承部件的支承面平行的面内所述基板与所述掩模之间的相对的位置偏移的对准步骤；以及
将从成膜源飞散的成膜材料隔着所述掩模在所述基板上成膜的步骤，
在所述对准步骤中，利用包括驱动用马达和将所述驱动用马达的旋转驱动力转换为直线驱动力并向所述掩模支承单元传递的驱动力传递机构在内的掩模支承单元移动机构，使所述掩模支承单元移动以相对于所述基板支承部件接近或远离，通过利用磁悬浮载置台机构调整所述基板支承部件的位置，来调整在与所述基板支承部件的支承面平行的面内的所述基板与所述掩模之间的相对的位置偏移。
17.一种电子器件的制造方法，其特征在于，
使用权利要求16所述的成膜方法来制造电子器件。
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