CN112176281A - 掩模保持机构、蒸镀装置以及电子器件的制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够在贴紧区域的整个区域形成均匀的吸附力分布地使成膜对象物与掩模贴紧的掩模保持机构、蒸镀装置以及电子器件的制造装置。掩模保持机构使用磁力将用于对成膜对象物形成期望的成膜图案的掩模吸附并保持于成膜对象物的表面,具备:多个第一永久磁铁(31),安装于磁轭(30)的掩模侧,并且在磁轭(30)的格子形状的直线部,沿着直线部的延伸方向隔开间隔地配置,且以相邻的第一永久磁铁(31)的磁化方向相互不同的方式配置;以及第二永久磁铁(31a),配置于磁轭(30)的格子形状中将方向不同的多个直线部连接的交叉部,第二永久磁铁(31a)的磁化方向为与多个第一永久磁铁(31)中相邻的第一永久磁铁(31)的磁化方向相反的方向。
Description
技术领域
本发明涉及在有机EL面板等电子器件的制造装置中利用磁力保持掩模的掩模保持机构。
背景技术
以往,使用将蒸镀材料蒸镀到玻璃基板等成膜对象物上而进行成膜的蒸镀装置,例如已知有在制造有机EL面板时对有机层进行蒸镀的有机层蒸镀装置。有机层是厚度为几十μm~几μm的薄的膜,在膜的形成中使用设置有一个或多个开口部的成膜用的掩模。蒸镀材料穿过成膜用的掩模的开口部而堆积在成膜对象物上,由此能够在期望的位置形成期望的图案形状的有机层。
在有机层蒸镀装置中,为了避免向玻璃基板等的成膜对象面的污染物附着,大多采用使成膜对象面朝向重力方向下侧的方案。玻璃基板将成膜面朝向下侧水平地保持,掩模与其面对地水平保持。在大型显示面板那样的组合了多种开口大的图案而成的面板布局中,掩模箔不是单纯的矩阵状,而是组合了线的形状。在玻璃基板和掩模上,在相对的位置具有用于定位的对准标记,经过对准工序两者重合直至成为必要的定位精度。重合的掩模通过由磁吸引力隔着玻璃基板向掩模箔赋予吸引力而被吸附于玻璃基板。
为了形成有机层这样的薄的层,为了在成膜时不产生掩模的影子而使用薄的掩模箔,但掩模箔必须无间隙地贴紧于成膜对象物。也为了防止元件间、配线图案间的短路、漏电流产生串扰,有时需要使掩模箔与玻璃基板的间隙在几μm以内。
因此,作为现有技术,在专利文献1记载的有机EL显示装置的制造装置中,记载了在基板的成膜面的相反侧配置永久磁铁,吸附位于成膜面的掩模箔的永久磁铁的配置。在该专利文献1中,在掩模箔的长度方向上周期性地配置有多个N极和多个S极。另外,记载了在多个永久磁铁之间设置有规定的间隔。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-119905号公报
但是,如专利文献1记载的那样,在将永久磁铁在掩模箔的长度方向上周期性地配置多个N极和多个S极的情况下,在掩模箔的交叉部产生磁干扰。因此,有时吸附力大于或小于预想,掩模箔的吸附力产生不均。另外,若在多个永久磁铁之间设置间隔,则能够避免磁干扰,但与其他部位相比吸附力降低。这样的吸附力的不均可能成为基板与掩模箔的间隙的主要原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在贴紧区域的整个区域形成均匀的吸附力分布地使成膜对象物与掩模贴紧的技术。
用于解决课题的技术方案
为了实现上述目的,本发明的掩模保持机构使用磁力将用于对成膜对象物形成期望的成膜图案的掩模吸附并保持于所述成膜对象物的表面,
该掩模保持机构具备:
磁轭,相对于所述成膜对象物配置在与所述掩模相反的一侧,具有与用于遮蔽所述成膜图案中的所述成膜对象物的被成膜区域的所述掩模的遮蔽部对应的格子形状;以及
多个第一永久磁铁,安装于所述磁轭的所述掩模侧,并且在所述磁轭的所述格子形状的直线部,沿着所述直线部的延伸方向隔开间隔地配置,且以相邻的第一永久磁铁的磁化方向相互不同的方式配置,其特征在于,
该掩模保持机构具备第二永久磁铁,该第二永久磁铁配置于所述磁轭的所述格子形状中将方向不同的多个直线部连接的交叉部,
所述第二永久磁铁的磁化方向为与所述多个第一永久磁铁中相邻的所述第一永久磁铁的磁化方向相反的方向。
为了实现上述目的,本发明的蒸镀装置的特征在于,
该蒸镀装置具备:
掩模,用于对成膜对象物形成期望的成膜图案;
本发明的掩模保持机构;以及
蒸镀室,使蒸镀材料蒸镀到由所述掩模保持机构吸附了所述掩模的所述成膜对象物上。
为了实现上述目的,本发明的电子器件的制造装置的特征在于,
使用本发明的蒸镀装置在所述成膜对象物上成膜,由此制造电子器件。
发明效果
根据本发明,能够在贴紧区域的整个区域形成均匀的吸附力分布地使成膜对象物与掩模贴紧。
附图说明
图1是表示有机EL面板的生产线的概略图。
图2是有机EL面板的生产线的控制框图。
图3是表示搬送载体的概略图。
图4是搬送载体的分解立体图。
图5是表示对准的工艺的流程图。
图6是表示对准的进行的各阶段的概略图。
图7是表示对准的进行的各阶段的后续的概略图。
图8是表示对准的进行的各阶段的后续的概略图。
图9是表示磁吸附磁铁的配置及掩模的吸引力密度的图。
图10是表示磁吸附磁铁的交叉部的永久磁铁配置的图。
图11是表示磁吸附磁铁的交叉部的永久磁铁配置的比较的图。
图12是表示永久磁铁尺寸与吸引力密度的均匀性的关系的图。
图13是表示平均吸引力密度与永久磁铁间距的关系的图。
图14是表示其他永久磁铁配置例的图。
图15是表示应用于精细金属掩模时的本发明的实施例的图。
附图标记说明
307、磁吸附夹具;30、磁轭板(磁轭);31、永久磁铁;G、玻璃基板;M、掩模。
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的优选的实施方式以及实施例进行说明。但是,以下说明的实施方式及实施例仅例示性地表示本发明的优选结构,本发明的范围并不限定于这些结构。另外,以下的说明中的装置的硬件结构以及软件结构、制造条件、尺寸、材质、形状等只要没有特定的记载,就不旨在将本发明的范围仅限定于这些。另外,原则上对相同的结构要素标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
本发明适合于在对成膜对象物进行基于蒸镀的成膜的蒸镀装置中使用的蒸镀掩模的保持机构,典型地,能够应用于为了制造有机EL面板而对玻璃基板蒸镀有机材料等进行成膜的蒸镀装置。本发明适合于利用磁力使用于以期望的成膜图案在基板等成膜对象物上形成薄膜特别是无机薄膜的掩模吸附并保持于成膜对象物的磁吸附机构。
作为成膜对象物的基板的材料只要是透过磁力的材料即可,除了玻璃以外,还能够选择高分子材料的膜、强磁性体以外的金属等材料。基板例如可以是在玻璃基板上层叠有聚酰亚胺等的膜而成的基板。作为蒸镀材料,除了有机材料以外,也可以选择金属性材料(金属、金属氧化物等)等。
本发明还可以被应用为蒸镀装置的控制方法、蒸镀方法、形成薄膜的成膜装置及其控制方法、以及成膜方法。本发明还可以被应用为使用了有机EL显示器等的有机EL面板的电子器件的制造装置、电子器件的制造方法。本发明还可以被应用为使计算机执行控制方法的程序和存储有该程序的存储介质。存储介质也可以是能够由计算机读取的非暂时性的存储介质。
作为本发明中的电子器件,也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)等。
[实施例1]
(生产线整体结构)
图1是表示有机EL面板的生产线100的整体结构的概念图。概略而言,生产线100构成具备蒸镀处理工序搬送路径100a、返回搬送路径100b、掩模交接机构100c、载体升降器100d、掩模交接机构100e、预对准室100g以及载体升降器100f的循环型搬送路径。在构成循环型搬送路径的各构成要素,例如基板搬入室101、翻转室102、对准室103、加速室104、蒸镀室105、减速室106、掩模分离室107、翻转室108、玻璃基板排出室109等中,配置有用于构成搬送路径的搬送组件301。详见后述,但在本图中表示在制造工艺的各工序中玻璃基板G、掩模M及静电夹具308(附图标记C)如何在搬送路径上被搬送。
在蒸镀处理工序搬送路径100a中,概略而言,玻璃基板G从外部沿搬送方向(箭头A)被搬入,玻璃基板G和掩模M被定位并保持在搬送载体上,一边与搬送载体302一起在搬送路径上移动一边被实施蒸镀处理后,排出成膜完毕的玻璃基板G。在返回搬送路径100b上,蒸镀处理完成后分离出的掩模M和排出玻璃基板G后的搬送载体302向基板搬入室侧复归。
在掩模交接机构100c中,蒸镀处理完成后从搬送载体分离出的掩模M向返回搬送路径移动。移动到返回搬送路径上的掩模M再次载置到排出基板而变空的搬送载体302上。在载体升降器100d中,将玻璃基板G向下一工序排出了的空的搬送载体302向返回搬送路径100b换乘。在掩模交接机构100e中,自返回搬送路径100b搬送来的从搬送载体分离出的掩模M向蒸镀处理工序搬送路径100a上的掩模安装位置P2搬送。在载体升降器100f中,掩模M分离后的空的搬送载体从返回搬送路径100b向蒸镀处理工序搬送路径100a的起点的玻璃基板搬入位置P1搬送。关于使用生产线100的制造工艺的详细情况,将在后面叙述。
图2是生产线100的控制模块的概念图。控制模块包括管理生产线100的整体的运转信息的运转管理控制部700和运行控制器20。另外,在构成生产线100的基板搬入室101、翻转室102、对准室103、加速室104、蒸镀室105等各室(各装置)中,设置有控制各室内部的驱动机构的驱动控制部。即,在基板搬入室101中设置有基板搬入室控制部701a,在翻转室102中设置有翻转室控制部701b,在对准室103中设置有对准室控制部701c,在加速室104中设置有加速室控制部701d,在蒸镀室105中设置有蒸镀室控制部701e。在上述以外的各装置(各室)中也分别设置有控制部701N。也可以考虑将这些驱动控制部和对整体进行管理的运转管理控制部700包含在控制部件中。另外,也可以考虑将运行控制器20也包括在控制部件中。
另外,在基板搬入室101中设置有搬送组件a(301a),在翻转室102中设置有搬送组件b(301b),在对准室103中设置有搬送组件c(301c),在加速室104中设置有搬送组件d(301d),在蒸镀室105设置有搬送组件e(301e)。在上述以外的各室中也分别设置有搬送组件301N。在配置于各装置的搬送组件301上,沿着玻璃基板G以及搬送载体302的搬送方向,呈线状地配置有多个驱动用线圈。根据设置于各搬送组件301的编码器的值,控制流过各驱动用线圈的电流或电压,由此控制搬送载体302的驱动。由于呈线状地配置在搬送载体302上的磁铁和以与搬送载体302的磁铁相向的方式配置在搬送组件301上的线圈配合来搬送基板,因此也可以将搬送载体302和搬送组件301合起来看作基板搬送单元300(搬送机构)。
在各搬送组件301上设置有检测搬送载体302的位置的编码器。根据编码器的检测值,运转管理控制部700向各室的驱动控制部发送指示,开始或停止各室的驱动机构的控制,或使控制状态变化。此外,控制的触发并不限定于编码器检测值,只要能够用于控制,则可以利用任意的传感器。
(搬送载体的结构)
图3(A)是从图1的箭头A所示的搬送方向观察由作为固定部的搬送组件301、作为可动部的搬送载体302构成的基板搬送单元300的主视图。图3(B)是图3(A)中的框S所包围的主要部分的放大图,图3(C)是搬送载体302的侧视图,图4是搬送载体的分解立体图。搬送组件301在生产线100的整个区域排列多个而构成搬送路径。通过控制向各搬送组件301的驱动用线圈供给的电流,能够将多个搬送组件整体作为一个搬送路径进行控制,使搬送载体302连续地移动。
在图中,搬送载体302的载体本体302A由矩形状的框架构成,在其左右两侧面分别沿着与搬送方向A平行的方向形成有截面コ字形状地向侧方打开的引导槽303a、303b。另一方面,在搬送组件301侧的侧板3011a、3011b内表面,以能够旋转的方式安装有由多个滚子列构成的滚子轴承(引导滚子)304a、304b。而且,利用分别插入到各引导槽303a、303b内的滚子轴承304a、304b将搬送载体302支承为能够相对于搬送组件301沿箭头A方向(搬送方向)移动。
在搬送载体302的载体本体302A的两侧部的引导槽303a、303b的形成位置的上表面,与基板的搬送方向(行进方向)平行地线性配置有以规定的图案排列多个磁铁(永久磁铁)而成的驱动用磁铁305a、305b(磁铁列)。另外,在搬送组件301侧,在与驱动用磁铁305a、305b正对的固定部,配置有以规定的图案排列多个线圈而成的驱动用线圈306a、306b(线圈列)。而且,驱动用磁铁305a、305b和驱动用线圈306a、306b以在搬送载体302支承于搬送组件301时彼此相向地接近的方式配置。通过作用于搬送载体302侧的驱动用磁铁305a、305b与搬送组件301侧的驱动用线圈306a、306b之间的电磁力,能够使搬送载体302悬浮或沿箭头A的方向(搬送方向)行进。
另外,搬送载体侧的引导槽303a、303b的开口宽度303W形成为比搬送组件侧的各滚子轴承304a、304b的直径304R大间隙CL(303W=304R+CL)。根据该结构,在引导槽内,滚子轴承304a、304b能够在规定的间隙CL的范围内悬浮。
通过这样的结构,能够实施动磁铁型的线性马达控制。即,通过控制对构成驱动用线圈306a、306b的多个线圈分别供给的电流,能够产生搬送载体302的行进方向上的推进力,或者产生相对于搬送组件301的磁悬浮力,该驱动用线圈306a、306b构成驱动系统。另外,只要是在搬送机构所具备的搬送组件和搬送载体中的一方配置线圈、且在另一方配置磁铁的结构即可,即使是可转线圈方式也能够进行搬送载体的悬浮对准。
并且,根据图3所示那样的搬送组件301和搬送载体302的结构,也能够使用滚子轴承304a、304b一边利用滚子支承搬送载体302一边进行搬送。即,能够在搬送载体302未发生磁悬浮的状态(搬送载体302因自重而下沉,引导槽303a、303b接触支承于滚子轴承304a、304b的状态)下使搬送载体302移动。
(搬送载体上的玻璃基板G和掩模M的保持机构)
接着,对在搬送载体302上保持玻璃基板G的机构和在玻璃基板G上保持掩模M的机构进行说明。根据本实施例,玻璃基板G通过作为静电吸附部件的静电夹具308,掩模M通过作为磁吸附部件的磁吸附夹具307,分别与搬送载体302重叠地保持。
在图3、图4中,在矩形框架状的搬送载体302的载体本体302A下表面安装有将磁吸附夹具307和静电夹具308重叠地收纳的夹具框架309。磁吸附夹具307磁性地吸附掩模M,静电夹具308通过静电力吸附玻璃基板G。在载体本体302A的矩形框架的上表面配置有内置有使静电夹具308带电荷的控制部的静电夹具控制单元(控制箱312)。
在该控制箱312中具备蓄电池,通过利用积蓄于蓄电池的电力使静电夹具308带电,能够吸附并保持玻璃基板G。因此,除了充电时以外,不需要在搬送载体上连接用于供给电力的动力线,在完全非接触的状态下搬送搬送载体并进行成膜。
如图3所示,磁吸附夹具307具有夹具本体307x和从夹具本体307x的背面(与玻璃基板G相向的一侧的相反侧)向载体本体302A侧沿Z轴方向(图的上方向)延伸的2根引导杆307a。该引导杆307a以能够滑动的方式插入设置于载体本体302A的框架的筒状引导件307b,并能够在夹具框架309内沿上下移动。
磁吸附夹具307具有连结钩307c,该连结钩307c是能够与在设置于外部的驱动源侧的连结端部的驱动侧连结端部设置的驱动侧钩307g卡合/脱离的连结部。该连结钩307c与驱动侧钩307g卡合,通过使驱动侧钩307g沿上下方向驱动(移动),经由引导杆307a使夹具本体307x沿上下方向驱动。驱动侧钩307g由配置在装置外部的使用了流体压缸、滚珠丝杠的驱动装置等致动器307h控制。在磁吸附夹具307位于下端位置时,对掩模M进行磁吸附夹紧,在磁吸附夹具307位于上端位置时松开。
在图示例中,在固定于引导杆307a的顶端部的盖307i上设置有连结钩307c,并且在盖307i的侧面设置有向侧方延伸的定位片307d。另一方面,在载体本体302A侧,该定位片307d能够选择性地与在夹具本体307x的上端位置抵接的上端锁定片307f和锁定下端位置的下端止挡件307e卡合。上端锁定片307f能够在水平方向上移动,在上端位置能够在与定位片307d的下表面卡合的卡合位置和从定位片307d离开的退避位置之间移动。在上端锁定片307f位于退避位置时,定位片307d能够向下方移动,通过与下端止挡件307e抵接,来限制夹具本体307x相对于载体本体302A的下降位置。该下降位置是对掩模M进行磁吸附的位置,但在夹具本体307x与静电夹具308之间设置有少许间隙。由此,避免磁吸附夹具307的重量作用于静电夹具308。
该上端锁定片307f的驱动也由外部驱动力驱动。例如,若利用旋转驱动的致动器307m驱动设于顶端的小齿轮旋转,且与设置于上端锁定片307f或直线引导件307k的可动构件的齿条啮合,则能够使上端锁定片307f水平移动。
如图3所示,上端锁定片307f经由隔开规定间隔的一对直线引导件307k以能够滑动的方式支承于设置于载体本体302A的台座307j的上表面。在直线引导部307k之间的台座307j的上表面突出设置有下端止挡件307e。定位片307d构成为能够在直线引导件307k之间穿过的宽度,当上端锁定片307f移动到退避位置时,能够向下方移动,与下端止挡件307e抵接。
在将玻璃基板G保持于夹具框架309的静电夹具308的状态下,使掩模M相对于玻璃基板G一边进行对准一边接近,在掩模M与玻璃基板G抵接的状态下,使磁吸附夹具307向掩模M侧移动。由此,掩模M隔着玻璃基板G和静电夹具308被磁吸附于磁吸附夹具307。由此,玻璃基板G和掩模M在相互对位的状态下被夹紧于夹具框架309,结果被保持于搬送载体302。
接着,参照图4,对静电夹具308和磁吸附夹具307的形状进行说明。夹具框架309是比载体本体302A小一圈的矩形状的构件,保持静电夹具308的外周缘,构成对支承磁吸附夹具307的格子状的支承框架307x2的矩形状的框体307x1的4边进行引导的引导壁309a。
静电夹具308是陶瓷等板状构件,对内部电极施加电压,通过作用于与玻璃基板G之间的静电力吸附玻璃基板G,不能上下移动地固定于夹具框架309的下侧边缘。如图4所示,静电夹具308被分割为多个夹具板308a(图中为6块),各夹具板308a的边彼此由多个肋309b固定。肋309b被分成多个以防止与磁吸附夹具307的支承框干涉。
磁吸附夹具307的夹具本体307x成为在矩形状的框体307x1上具备磁吸附机构的结构,该磁吸附机构包括与形成于掩模M的遮蔽图案对应的图案的格子状的支承框架307x2、以及安装于支承框架307x2的吸附磁铁31(图9~图14)。吸附磁铁31在支承框架307x2上隔着磁轭板(磁轭)30(图9~图14)沿着格子交替且呈线状地排列有S极、N极的磁铁。磁吸附机构的详细情况在后面叙述。
另外,在搬送载体302的下表面的夹具框架309的周围的多个部位(在实施例中为10个部位),与磁吸附夹具307不同地设置有作为保持掩模M的掩模保持部件的掩模夹具311。该掩模夹具311是由来自配置在外部的致动器311m的驱动力驱动的结构,在搬送载体302上未搭载驱动源。掩模夹具311通过卡定掩模M的周缘的掩模框架MF,隔着玻璃基板G来保持掩模M。
(制造工艺)
接着,对实际在玻璃基板G上固定掩模M,在蒸镀室中对有机EL发光材料进行真空蒸镀并排出的工艺进行说明。
图1如上所述,表示相对于有机EL面板的生产线100中的各制造工艺工序搬送玻璃基板G、掩模M的搬送载体302(静电夹具308)的移动位置。在图中为了容易理解,在制造工艺工序中的控制上的各移动位置标注附图标记C1、C2来描绘搬送载体302(附图标记的含义后述),实际图示的搬送载体302的数量并不限定于被导入搬送路径上。同时导入的台数由制造工艺的设计、生产节拍时间决定。另外,在图中,在生产线上搬送载体等在纸面上绕逆时针移动,但并不限定于该方向。
在生产线100中,作为向搬送载体302的搬送方向的推进力,采用磁驱动方式(线性马达方式)。另外,在搬送载体302的铅垂方向的支承中,使用基于磁力的悬浮和基于滚子的引导件的支承中的任一种。如上所述,在使搬送载体302磁悬浮而搬送的情况下,尘土、灰尘的产生少,因此对于有机EL面板的制造那样的要求高真空度、清洁度的装置的搬送非常有效。
图中,对各构成要素的位置关系发生变化的部位标注以下所示那样的P1~P8的附图标记。
P1:在搬送载体上保持玻璃基板G的玻璃基板搬入位置
P2:在搬送载体上的玻璃基板G上安装掩模M的掩模安装位置
P3:从蒸镀处理后的玻璃基板G分离掩模M的掩模分离位置
P4:将蒸镀处理后的玻璃基板G从搬送载体302分离并排出的基板排出位置
P5:将排出了玻璃基板G的空的搬送载体302向返回搬送路径交接的载体交接位置
P6:将蒸镀处理后分离出的掩模M安装在返回搬送路径上的搬送载体302上的掩模交接位置
P7:在返回搬送路径上从搬送中的搬送载体302分离掩模M,向掩模安装位置P2搬送的掩模复归位置
P8:使分离出掩模M的搬送载体302从返回搬送路径向蒸镀处理用搬送路径上的玻璃基板搬入位置P1移动的载体复归位置(返回搬送路径终点)
在生产线100上,搬送载体302利用搬送组件301移动的期间,在生产线上的各种位置,玻璃基板G、掩模M以及搬送载体所具备的静电夹具308等的层叠关系发生变化,或者通过翻转处理而上下翻转180°。因此,在图1中,为了帮助理解玻璃基板G、掩模M及静电夹具308的上下关系,针对每个主要的位置示出附图标记。即,在玻璃基板G的成膜的一侧的面(被成膜面)来到最上方的情况下,用附图标记G1表示,在未成膜的一侧的面来到最上方的情况下,用附图标记G2表示。另外,在静电夹具308的基板吸附侧来到最上方的情况下,用附图标记C1表示,在不吸附基板的一侧来到最上方的情况下,用附图标记C2表示。另外,在掩模M的成膜侧的面来到最上方的情况下,用附图标记M1表示,在未成膜的一侧来到最上方的情况下,用附图标记M2表示。附图标记表示在各翻转室中翻转后的状态,在搬入室和排出室中表示搬入后、排出后的状态。
[搬入工艺]
在玻璃基板搬入位置P1,从外部的储料器向蒸镀处理工序搬送路径100a上的基板搬入室101搬入玻璃基板G,在搬送载体302上的规定的保持位置由静电夹具308保持。在玻璃基板搬入位置P1,搬送载体302和支承该搬送载体302的搬送组件301以搬送组件301位于下侧的方式配置。此时,成为搬送载体302的玻璃基板保持面(夹紧面)朝向上方的姿势。玻璃基板G从上方搬入到玻璃基板搬入位置P1,并载置于该夹紧面上。
接着,保持有玻璃基板G的搬送载体302从玻璃基板搬入位置P1向翻转室102搬送。该搬送在滚子搬送模式下进行。即,搬送载体302在引导槽303与成为引导件的滚子轴承304a、304b接触的同时,利用在施加有电流或电压的驱动用线圈306a、306b与驱动用磁铁305a、305b之间产生的磁力,在行进方向上前进。
[翻转/模式切换工艺]
在翻转室102中,旋转支承机构使支承保持有玻璃基板G的搬送载体302的搬送组件301相对于行进方向旋转180度。由此,搬送载体302和搬送组件301的上下关系翻转,玻璃基板G成为下面侧。旋转支承机构能够使搬送组件301连同搬送载体302在行进方向上以180度为单位进行旋转。优选以旋转轴位于重心位置的方式构成,以在旋转动作中不会引起搬送载体302与搬送组件301的位置偏移。在图中,用箭头R表示搬送载体302和搬送组件301的行进方向上的翻转。另外,也优选使用机械地锁定搬送组件301和搬送载体302的锁定机构。
在此,使搬送载体302连同搬送组件301旋转的理由之一在于,为了引导搬送载体302,在搬送载体的引导槽303a、303b内插入有排列在搬送组件的两侧的滚子轴承304a、304b。另一个理由在于,由于搬送载体侧的磁铁与搬送组件侧的线圈处于相互相向的位置关系,因此,若形成为仅使搬送载体翻转的结构,则虽然翻转重量变轻,但搬送载体侧的磁铁的配置、与搬送组件的引导机构变得复杂。
在翻转室中的翻转处理后,对施加于驱动用线圈的电流或电压进行控制,搬送载体302的支承方法从滚子轴承304a、304b与引导槽303a、303b的抵接被切换为磁悬浮。由此,从滚子搬送模式转移到磁悬浮搬送模式。接着,搬送载体302以磁悬浮搬送模式向对准室103(掩模安装位置P2)移动。
[对准工艺]
对准动作利用对准照相机拍摄预先形成在玻璃基板G和掩模M上的对准标记来检测两者的位置偏移量和方向,并在利用搬送驱动系统使磁悬浮的搬送载体302的位置微动的同时进行对位(对准),在玻璃基板G和掩模M的位置被准确地对位的状态下,利用磁吸附夹具307吸附掩模M并保持在搬送载体302上。
该保持状态如上述那样被10处的掩模夹具311锁定,以后,即使解除静电夹具308、磁吸附夹具307,也维持玻璃基板G和掩模M在被对准的状态下保持于搬送载体302的状态。
在此,在对准时,在搬送载体302磁悬浮的状态下,对相对于搬送组件301的位置进行微调整。因此,无需另外设置对准专用的微动调整机构,能够通过搬送载体驱动系统来实施对准,因此对于搬送载体302的结构的简化、轻量化也是有效的。
(处理流程)
参照图5的流程图和图6~图8,对对准室103中的对准动作的详细情况进行说明。图6(A)~图8(D)分别与图5的步骤S1~S5、S7~S12对应。另外,为了简化说明,在图6~图8中未图示滚子轴承304a、304b和引导槽303a、303b。
首先,在步骤S1中,如图6(A)所示,掩模M被掩模交接机构100e从预对准室100g搬入。对准室控制部通过设置于对准室103的传感器来检测搬入的结束。
接着,在步骤S2中,如图6(B)所示,从翻转室102向对准室103以磁悬浮搬送模式搬入保持有基板的搬送载体302。这里的搬送方向A是从里侧朝向跟前的方向。对准室控制部根据搬送组件301的编码器的值而检测位置,在规定的对准位置使搬送载体302停止。将此时的掩模M与玻璃基板G的间隙设为CLS2。例如CLS2=68mm。
接着,在步骤S3中,如图6(C)所示,通过升降装置202(起重器203a~203d、升降杆204a~204d)使掩模M上升,在即将与玻璃基板G接触之前停止。在本实施例中,起重器203a~203d和升降杆204a~204d在掩模托盘205的下表面四个角分别设有四组,在图6中仅示出了起重器203a和升降杆204a、起重器203b和升降杆204b的组。停止位置成为在接下来的步骤S4中对准照相机能够同时测量玻璃基板G和掩模M各自的对准标记的位置。若将此时的掩模M与玻璃基板G的间隙设为CLS3,则例如CLS3=3mm。
接着,在步骤S4中,如图6(D)所示,利用对准照相机1310同时测量玻璃基板G和掩模M各自的对准标记。此外,在搬送载体302上,沿着对准照相机的光轴方向设置有贯穿孔。对准照相机能够经由该贯穿孔而对设置于玻璃基板G与掩模M的对准标记进行测量。另外,只要是能够测量对准标记的结构,则也可以不使用贯穿孔,而使用例如缺口等。
接着,在步骤S5中,如图7(A)所示,对准室控制部根据S4中的测量结果算出玻璃基板G和掩模M的位置偏移量,并调整保持有玻璃基板G的搬送载体302的位置,以使位置偏移的值收纳于规定的容许范围。在位置调整时,如附图标记331所示,控制施加于驱动用线圈306a、306b(参照图3)的电流或电压,调整与驱动用磁铁305a、305b之间的磁力。这样,本步骤的对准动作是在使搬送载体302悬浮的状态下进行的。接着,在步骤S6中,对准照相机再次进行测量,对准室控制部判定位置偏移的值是否在规定的范围内。如果在范围外,则返回到S5,反复进行对准直到位置偏移值收纳于范围内。
如上所述,本流程的对准动作通过在搬送载体以及保持于该搬送载体的玻璃基板G发生磁悬浮的状态下利用磁力调整搬送载体的位置来进行。在该结构中,由于搬送载体与搬送组件是非接触的,因此能够抑制摩擦等的影响,并且能够进行高精度的定位。另外,由于在对准中使用用于搬送搬送载体的由驱动用线圈和驱动用磁铁产生的磁力,因此不需要设置对准用之外的驱动部件。其结果,能够简化装置的结构并且降低成本。
当对准动作完成时,进入磁吸附掩模M的行程,但在本实施例中,首先,利用掩模夹具311对掩模框架MF进行夹紧。
即,在S7中,如图7(B)所示,使掩模M上升而接近玻璃基板G。在掩模M上升时,通过升降装置202使掩模托盘205上升,由此被掩模支承部206支承的掩模M上升。掩模M本身如图中示意性地示出那样挠曲,被掩模支承部206支承的掩模框架MF上升,与玻璃基板G接近至规定的间隙。若将此时的掩模M与玻璃基板G的间隙设为CLS71,则例如为CLS71=0.5mm。另外,由于搬送载体302磁悬浮,因此在载体支架部302A的下端与掩模托盘205之间存在间隙CLS72。
接着,在S8中,如图7(C)所示,将磁悬浮控制设为关闭,使搬送载体302落座于掩模托盘205。通过磁悬浮控制成为关闭,悬浮力消失了的搬送载体302因自重而落下,并落座于掩模托盘205。在图示例中,设置于载体本体302A的载体支架部302A1的下端与掩模托盘205抵接。若将此时的掩模M与玻璃基板G的间隙设为CLS8,则例如CLS8=0.3mm。
接着,在S9中,如图7的(D)所示,实施掩模夹紧。
即,通过外部的驱动装置的驱动,旋转轴311f被驱动而旋转,夹紧片311c与掩模框架MF卡合而被夹紧。在图示例中,省略了上侧的夹紧片311b。在该时刻,掩模框架MF被固定。即使解除静电夹具308、磁吸附夹具307,该状态也被维持。
接着,在S10中,如图8(A)所示,在利用掩模夹具311保持着掩模M的状态下,使搬送载体302上升至悬浮开始位置。搬送载体302的上升通过掩模托盘205的升降装置进行。悬浮开始位置是搬送组件301的驱动用线圈306与搬送载体302的驱动用磁铁305的间隔成为能够使搬送载体302悬浮的程度的吸引力的距离。在本步骤中,例如使搬送载体302上升0.7mm左右。
接着,在S11中,如图8(B)所示,将磁悬浮控制设为打开,使保持有掩模M的搬送载体302从掩模托盘205悬浮。即,通过搬送组件301的驱动用线圈306与搬送载体302的驱动用磁铁305之间的吸引力,搬送载体302从掩模托盘205悬浮规定量。上升量例如为0.5mm左右。即,若将此时的掩模托盘205与搬送载体302的载体支架部302A1的下端之间的间隙设为CLS11,则例如CLS11=0.5mm。
接着,在S12中,如图8(C)所示,使磁吸附夹具307下降而使掩模M磁吸附于玻璃基板G表面。即,在上升端被锁定的锁定片被外部的致动器驱动而旋转,向退避位置移动,脱离向下降方向的锁定,磁吸附夹具307朝向保持玻璃基板G的静电夹具308下降,隔着静电夹具308和玻璃基板G,磁吸附并保持磁吸附夹具307的吸附磁铁31和掩模M。由此,被对准的状态的掩模M与玻璃基板G的被成膜面整面贴紧地被保持。此外,磁吸附夹具307向下方的移动通过来自搬送载体302的外部的驱动力来实现。此时的磁吸附夹具307的下降量例如为30mm。
接着,在S13中,如图8(D)所示,搬送载体302朝向搬送方向A从对准室103搬出到加速室104。
通过以上的流程,被对准后的掩模M被磁吸附夹具307保持在由静电夹具308保持的玻璃基板G的被成膜面,进而在通过掩模夹具311夹紧了掩模框架MF的状态下,搬送载体302被搬出。
[蒸镀工艺]
返回图1继续说明。完成对准动作且从对准室103排出的搬送载体如上所述在加速室104中被加速,向蒸镀室105搬入。通过在将搬送载体搬入蒸镀室105之前加速,能够补偿对准室103中的高精度对准处理所需的时间的延迟,抑制生产节拍时间的降低。
在蒸镀室中,一边使搬送载体以规定的蒸镀速度在磁悬浮的状态下沿箭头B方向移动,一边对有机EL发光材料进行真空蒸镀。由此,对玻璃基板G的被成膜面进行基于掩模M的期望的成膜图案下的成膜。这样,在将搬送载体从对准室搬入到加速室及蒸镀室时、或使蒸镀室内移动时,通过使用磁悬浮搬送模式,能够防止产生灰尘或因摩擦而产生粉体,因此能够进行高品质的成膜。
[分离、搬出工序]
结束蒸镀处理而从蒸镀室105排出的搬送载体在减速室106减速,向位于掩模分离位置P3的掩模分离室107搬送而在规定位置停止。在此,掩模夹具311对掩模M的锁定状态被解除,掩模M从玻璃基板G分离。
分离后的掩模M利用与上述掩模升降装置同样的机构下降。掩模交接机构100c用保持框架接收下降后的掩模M并进行保持,且向蒸镀处理工序搬送路径100a与返回搬送路径100b之间的退避位置搬送。并且,当基板排出后的空的搬送载体302移动而来到返回搬送路径100b上的掩模接收位置P6时,使掩模M向搬送载体302的下方位置移动。然后,利用与掩模升降装置同样的机构使掩模M向搬送载体302下表面上升,并保持于磁吸附夹具307。这样保持有掩模M的搬送载体302向供给侧返回搬送。
另一方面,在掩模分离室107中分离了掩模M的搬送载体302在通过掩模夹具311的卡定部保持着玻璃基板G的状态下向翻转室108移动。在翻转室108内,与供给侧的翻转室102相同的旋转支承机构使搬送载体302连同搬送组件301一起沿行进方向旋转180度。由此,玻璃基板G成为上面。
在翻转室108中翻转后,搬送载体302的搬送模式从磁悬浮搬送模式再次切换为滚子搬送模式。接着,搬送载体302通过滚子搬送向基板排出位置P4的玻璃基板排出室109搬送。在基板排出位置P4,玻璃基板G的掩模夹紧被解除,玻璃基板G由未图示的排出机构向下一工序搬送。
在玻璃基板排出室109中排出玻璃基板G而成为空的状态的搬送载体302与搬送组件301一起,在图中观察时绕逆时针旋转90度。因此,玻璃基板排出室109具备使搬送组件301在平面方向上旋转的方向转换机构。接着,搬送载体302从搬送组件301被交接到载体升降器100d,并向作为返回搬送路径100b的起点的载体交接位置P5搬送。另一方面,将搬送载体302向载体升降器100d交接后的搬送组件301绕顺时针旋转90度而返回到原来的方向。由此,搬送组件301复归到能够接收接下来从翻转室108搬出的搬送载体302的状态。
载体升降器100d具有与搬送组件301同样的搬送用机构。载体升降器100d从在玻璃基板排出室109中旋转了90度的搬送组件301接收将玻璃基板G排出而变空的搬送载体302,并向配置于返回搬送路径100b的起点(承载件交接位置P5)的方向转换机构(方向转换用的搬送组件)110传递。方向转换机构110使搬送载体302在俯视时绕逆时针旋转90度,并向构成返回搬送路径100b的搬送组件301搬送。搬送完成后,方向转换机构110绕顺时针旋转90度而复归到原来的位置,成为能够从载体升降器100d接收下一个搬送载体302的状态。
[返回工艺]
搬送载体302在返回搬送路径100b上以滚子搬送模式移动。在翻转室111中,旋转支承机构使搬送载体302连同搬送组件301一起沿行进方向旋转180度。由此,搬送载体302在静电夹具308的掩模安装面成为下面侧的状态下被搬入到掩模接收位置P6。接着,搬送载体302从掩模交接机构100c接收掩模M并利用磁吸附夹具307进行吸附,利用掩模夹具311进行保持。接着,搬送载体302一边利用掩模夹具311保持掩模M,一边继续以滚子搬送模式向箭头C方向移动。
搬送载体302在移动至掩模分离室112中的掩模分离位置P7之后停止,解除掩模夹具311而分离掩模M。分离后的掩模M被交接到掩模交接机构100e。掩模交接机构100e在蒸镀处理工序搬送路径100a与返回搬送路径100b之间的预对准室100g中对掩模M进行粗略对准后,向对准室103搬送。
另一方面,在掩模分离位置P7分离了掩模M的搬送载体302在翻转室113中在行进方向上旋转180度。由此,成为静电夹具308的玻璃基板保持面朝向上面侧的状态。而且,搬送载体302通过位于返回搬送路径100b的终点即载体复归位置P8的方向转换机构114绕顺时针旋转90度。接着,向载体升降器100f传递,向作为蒸镀处理工序搬送路径100a的起点的、位于玻璃基板搬入位置P1的基板搬入室101搬送。方向转换机构114在传递搬送载体302后绕逆时针旋转90度而返回到原来的状态。另一方面,搬入到基板搬入室101内的搬送载体302进一步绕逆时针方向旋转90度,复归到能够保持从外部搬入的下一个玻璃基板G的初始位置。
通过进行以上的处理,能够无停滞地执行在依次搬入的玻璃基板G上蒸镀有机EL发光材料的一连串的处理。
另外,通过以磁悬浮方式搬送搬送载体302,能够抑制灰尘、由摩擦引起的粉体的产生,因此特别是在向蒸镀室内部、蒸镀室的搬出搬入等中有效。而且,根据图示例,在玻璃基板G被搬入生产线100之后,在经过对准及蒸镀而被排出为止的工艺中,玻璃基板G虽然仅向一个方向搬送,且需要在行进方向上上下翻转,但不需要通过机器人等在平面方向上回旋。即,玻璃基板G在直线状的搬送路径上被搬送。因此,不需要利用机器人等使玻璃基板G在平面方向上回旋,因此能够进一步降低灰尘、粉体附着在玻璃基板G上的可能性。
进而,在图示例中,将玻璃基板G以被成膜面朝上的状态搬入生产线。因此,例如若将玻璃基板G的不成膜的面载置于支承机构并搬入,则在玻璃基板G向搬送载体302上安装时在保护玻璃基板G的被成膜面的这一点上也是有效的。
在此,由于在蒸镀室中,在真空中通过PVD或CVD使蒸镀材料气化或升华而进行成膜处理,因此需要将蒸镀材料配置在下方。因此,在蒸镀时,需要将玻璃基板G的被成膜面控制为处于向下的姿势。根据本实施例的结构,掩模M在保持于搬送载体302的玻璃基板G的被成膜面朝向下面侧的状态下从下侧朝向该被成膜面上升,经过对准工序而安装于玻璃基板G。因此,在安装了掩模M的时刻,成为能够蒸镀上述蒸镀材料的姿势。
在玻璃基板G向搬送载体302的保持中使用静电夹具308,在掩模M的保持中使用磁吸附夹具307和机械式的掩模夹具311。静电夹具308和磁吸附夹具307被装入夹具框架309内,磁吸附夹具307能够通过夹具框架309内的升降动作(吸附磁铁31相对于掩模M的接近分离动作)来切换夹紧、非夹紧状态。掩模M首先通过机械式的掩模夹具311隔着玻璃基板G弹性地保持于搬送载体302。之后,通过使磁吸附夹具307下降,完成掩模M的夹紧。根据本实施例的结构,能够将这三种夹具紧凑地装入搬送载体302。
控制本实施例的静电夹具的静电夹具控制部与充电式的电源、对来自控制系统的指令进行通信的无线通信部件一起被存储在控制箱312中,并被装入到搬送载体中。因此,在制造工艺中,不需要从外部向搬送载体302连接电源供给线缆、通信线缆等。
在上述的实施例中,驱动用磁铁305a、305b设置于搬送载体302的上表面,成为由以与驱动用磁铁305a、305b相向的方式配置在搬送组件301上的驱动用线圈306a、306b从上部吸引的结构。但是,磁铁单元和线圈单元的配置不限于此,也能够在搬送载体302的侧面配置驱动用磁铁,在与驱动用磁铁相向的搬送组件301上的位置配置多个线圈,自搬送载体302的侧面通过磁悬浮来保持。
根据本实施例,在利用搬送载体302保持有玻璃基板G和掩模M的状态下,在蒸镀室中进行蒸镀之前,在对准室中通过磁力而悬浮的状态下,通过磁力进行对准。由此,能够进行高精度的定位。另外,由于根据流向作为搬送载体的搬送部件的线圈的电流或电压进行控制,因此无需设置对准用之外的部件,能够简单且低成本地实现装置。
[本实施例的特征结构及优异的点]
参照图9~图14,说明本实施例的掩模保持机构。
图9表示作为掩模保持机构的磁吸附磁铁307的配置以及对掩模M的吸引力(吸附力)密度。图9表示磁吸附磁铁307的一部分,图9(A)表示仰视图(从掩模M侧观察磁吸附磁铁307的示意图),图9(B)表示侧视图,图9(C)表示掩模M的吸引力密度。
磁吸附磁铁307由永久磁铁31和磁轭30构成。
磁轭30具有与用于遮蔽在玻璃基板G上成膜的成膜图案中的被成膜区域的掩模M的遮蔽部对应的格子形状。
永久磁铁31在掩模M的格子形状的直线部沿着直线部的延伸方向以规定的间距间隔配置有多个。多个排列的永久磁铁31以在与相邻的永久磁铁之间使掩模M侧的磁极交替地成为S极、N极的方式、即以磁化方向相互不同的方式配置。以下说明的各永久磁铁31均具有长方体形状,构成为从磁轭30起的高度均相同。
磁轭30和永久磁铁31以磁吸引力吸附,在配置永久磁铁31的位置挖设槽,决定永久磁铁31的位置。
在本实施例中,磁轭30的直线部的宽度和永久磁铁31的宽度构成为相同的大小,在磁轭30的直线部的掩模M侧的面形成沿直线部的宽度方向延伸且两端开放的槽,安装有永久磁铁31。
为了使掩模M均匀地产生吸引力,如图9(A)所示,使永久磁铁31和磁轭30的宽度比掩模M的遮蔽部(图9(A)的虚线部)的宽度大能够得到更大的吸附力,因此是优选。但是,在得到充分的吸附力时,永久磁铁31和磁轭30的宽度也可以比掩模M的遮蔽部的宽度小。
图9(C)所示的表示每单位面积吸引掩模M的力的吸引力密度是基于有限元法的磁场解析结果,在永久磁铁31的正下方,吸引力密度成为峰值,以间距P的周期产生吸引力。作为不产生玻璃基板G和掩模M的间隙而贴紧的条件,至少需要磁吸附磁铁307的每单位面积的吸引力对掩模M的整个区域施加相对于掩模M的每单位面积重量为1倍以上的吸引力。在本实施例中,磁吸附磁铁307的每单位面积的吸引力构成为相对于掩模M的每单位面积重量具有3倍以上。
图10表示磁吸附磁铁307的交叉部的永久磁铁配置。图10(A)表示磁吸附磁铁307整体的概略图,图10(B)表示磁吸附磁铁307的T字交叉部3070的永久磁铁配置,图10(C)表示磁吸附磁铁307的拐角交叉部3071的永久磁铁配置。
在图10(B)、图10(C)中,与图9(A)同样地用虚线表示掩模M的遮蔽部。磁吸附磁铁307与掩模M的相对位置成为T字交叉部3070的中心以及拐角交叉部3071的中心与掩模M的屏蔽部的中心对齐。具体而言,在掩模M相对于玻璃基板G的吸附方向上投影磁吸附磁铁307和掩模M时,以掩模M的屏蔽部的直线部的宽度中心与磁吸附磁铁307的格子形状中的直线部的宽度中心一致的方式定位。
如图10(B)所示,在磁吸附磁铁307的T字交叉部3070的中心配置有永久磁铁31a(第二永久磁铁)。
具体而言,永久磁铁31a(第二永久磁铁)在磁吸附磁铁307中,将在图的横向上延伸的直线部(第一直线部)中的、在图的纵向上延伸的直线部(第二直线部)的顶端相向的区域作为交叉部配置。相对于磁吸附磁铁307的横向直线部(第一直线部),沿着其延伸方向隔开规定的间距间隔地配置有多个永久磁铁,配置于将该永久磁铁中的横向直线部(第一直线部)与纵向直线部(第二直线部)相连的交叉部的永久磁铁31a对应于本发明的第二永久磁铁,剩余的永久磁铁对应于本发明的第一永久磁铁。相对于磁吸附磁铁307的纵向直线部(第二直线部),永久磁铁31b(第三永久磁铁)也沿着其延伸方向隔开规定的间距间隔而配置。
在横向直线部(第一直线部)的延伸方向(第一方向)上,交叉部的永久磁铁31a(第二永久磁铁)的宽度中心与纵向直线部(第二直线部)的永久磁铁31b(第三永久磁铁)的宽度的中心(或者纵向直线部(第二直线部)的宽度中心)一致(分别位于沿着第二直线部的延伸方向的一个假想直线上)。
此时,为了得到更均匀的吸附力,优选以交叉部中心的永久磁铁31a(第二永久磁铁)的掩模M侧的磁极和与其相邻的永久磁铁31b(第一永久磁铁)的掩模M侧的磁极相互成为异极的方式配置。
如图10(C)所示,拐角交叉部3071也与T字交叉部3070同样,在拐角交叉部3071的中心配置有永久磁铁31c(第二永久磁铁)。中心的取得方法与图10(B)相同,省略具体的说明。在该情况下,也优选以交叉部中心的永久磁铁31c的掩模M侧的磁极和与T字交叉部3070同样地相邻的永久磁铁31d的掩模M侧的磁极相互成为异极的方式配置。
图11表示磁吸附磁铁的交叉部的永久磁铁配置的比较。图11(A)表示本实施例的永久磁铁配置例,图11(B)将T字交叉部的中心与永久磁铁错开时的配置例作为比较例来表示。图11(C)表示基于永久磁铁配置的吸引力密度的本实施例与比较例的比较,分别表示图11(A)的AA截面正上方的吸引力密度41和图11(B)的BB截面正上方的吸引力密度42。
在以S极、N极交替的方式配置永久磁铁的掩模M侧的磁极时,相邻的2个异极(磁化方向彼此相反的方向)的永久磁铁形成对,磁通在两者之间流动。因此,在图11(B)那样的永久磁铁的配置中,无法取得配置于交叉部的中心的两侧的永久磁铁31f及31g与其旁边的永久磁铁31h的磁通密度的平衡,吸引力密度42相对于交叉部的中心成为不对称。因此,仅通过调整特定的永久磁铁的大小,难以使吸引力密度均匀。
另一方面,在应用了本发明的图11(A)的配置中,得到了吸引力密度41相对于交叉部的中心对称的特性,除了交叉部的中心以外,吸引力密度值与峰值的目标值40一致。通过使配置于T字交叉部的中心的永久磁铁31e(第二永久磁铁)的大小比其他的永久磁铁(第一永久磁铁)大,能够在维持吸引力密度的对称性的状态下,增大交叉部的中心以外的吸引力密度,能够减小交叉部的中心的吸引力密度的大小与交叉部中心以外的吸引力密度的大小之差,能够使磁吸附磁铁307整体的吸引力密度均匀。
图12表示磁吸附磁铁307的交叉部的永久磁铁尺寸与吸引力密度的均匀性的关系。在本实施例中,在将图的横向定义为掩模M的长度方向(第一直线部的延伸方向:第一方向),将该长度方向上的磁铁的长度定义为磁铁的宽度时,将配置于交叉部中心的永久磁铁31x(第二永久磁铁)的宽度设为W,将相对于永久磁铁31x位于与长度方向交叉的方向(第二直线部的延伸方向:第二方向)上相邻的位置的永久磁铁31y(第三永久磁铁)的宽度(第二方向的宽度)设为15mm。在将其他永久磁铁(第一永久磁铁)的宽度设为10mm时,由图12的下部的特性示出了永久磁铁31x(第二永久磁铁)的宽度W与区域1~区域5的吸引力密度的均匀性的关系。在将永久磁铁31x(第二永久磁铁)的宽度W设为15mm时,区域1~区域5的吸引力密度差最小。在本实施例中,在将配置于交叉部中心的永久磁铁31x(第二永久磁铁)的宽度以及永久磁铁31y(配置于第二直线部的第三永久磁铁)的宽度(第二方向上的宽度)设为15mm,将其他永久磁铁(配置于第一直线部的第一永久磁铁)的宽度(第一方向上的宽度)设为10mm时,能够使吸引力密度均匀。
图13表示平均吸引力密度与永久磁铁间距的关系。在将永久磁铁的掩模M侧的磁极间间距P保持为恒定的状态下,如上所述难以在交叉部的中心配置永久磁铁。例如,如图13所示,在交叉部的中心的永久磁铁30i与永久磁铁30j的距离X同永久磁铁30j与永久磁铁30k的距离X’不同,且其差不是磁极间间距P的倍数的情况下,磁极间间距P与磁极间间距P’无法相同。
将在永久磁铁的磁极间间距P的区间产生的吸引力密度的平均值定义为平均吸引力密度,在图13的下部示出平均吸引力密度与永久磁铁的磁极间间距P的关系的特性图。在本实施例的情况下,若将永久磁铁的磁极间间距P从17mm起增加,则平均吸附力密度上升,但在磁极间间距P为25mm至33mm之间时,平均吸附力密度成为大致恒定的值。因此,首先,以成为交叉部的中心的方式决定配置永久磁铁30i、30j、30k的位置。而且,通过将该期间的磁极间间距P及P’调整为25mm至33mm之间的任意位置,能够得到本发明的效果,能够对磁吸附磁铁307上的整个面赋予均匀的吸引力密度。
图14表示其他的永久磁铁配置例。
图14(A)表示将应配置在交叉部的中心的永久磁铁(第二永久磁铁)分割为永久磁铁31m和永久磁铁31n这两个的情况下的配置例。分割后的永久磁铁成为同极,相对于配置于纵向直线部(第二直线部)的永久磁铁的宽度中心,在横向直线部(第一直线部)的延伸方向(第一方向)上对称地配置。即使不在交叉部的中心配置永久磁铁,只要与磁回路等同,就能够与上述实施例的结构同样地得到均匀的吸引力密度。
在该情况下,永久磁铁31m与永久磁铁31n的大小至少能够成为与沿着其排列方向配置的其他永久磁铁(第一永久磁铁)相同的大小(第一方向的宽度相同)。因此,能够减少应准备的永久磁铁的尺寸的种类,能够实现成本降低。
图14(B)表示成为磁吸附磁铁307的相互正交的直线部呈十字交叉的结构时的永久磁铁的配置例。即使在磁吸附磁铁307的直线部呈十字交叉的情况下,也能够进行上述的永久磁铁配置。
另外,在本实施例中,对第一直线部与第二直线部呈直角交叉(即,正交)的结构进行了说明,但本发明也能够应用于相对于直角具有少许角度而交叉的结构。即,第一直线部与第二直线部交叉的角度并不限定于直角,即使不是直角,也能够对以产生上述的磁干扰的角度交叉的结构应用本发明,能够起到与本实施例相同的效果。
[实施例2]
参照图15,对本发明的实施例2进行说明。此外,在实施例2中,对与实施例1相同的结构标注相同的附图标记并省略再次的说明。在实施例2中没有特别说明的事项与实施例1相同。
在实施例1中,对所吸附的掩模M为开放掩模的情况进行了说明,但本发明也能够应用于精细金属掩模。在精细金属掩模的情况下,磁吸附磁铁大多以掩模M侧的磁极遍及掩模整个面而交替地成为S极、N极的方式配置永久磁铁。但是,由于永久磁铁及磁轭的使用量增多,包含磁吸附磁铁在内的可动部的重量变大。如果可动部的重量大,则不仅需要施加基板搬送的负荷,而且需要提高装置整体的刚性,导致大的成本上升。因此,大多要求可动部的轻量化,作为可动部的构成要素的磁吸附磁铁的轻量化是重要的。
如图13所示,在本实施例的情况下,若增加永久磁铁的磁极间间距P,则平均吸附力密度上升直到磁极间间距P达到25mm为止。因此,即使与平均吸附力密度上升相应地减少永久磁铁的使用量,也能够得到同等的掩模M的吸附力。
图15表示将本发明应用于精细金属掩模的情况下的实施例。吸附精细金属掩模FM的磁吸附夹具307A隔开永久磁铁的磁极间的距离,与平均吸附力密度上升相应地减少永久磁铁的使用量。进而,通过设置间隙3072来进行磁吸附夹具307A的轻量化。另外,如参照图12说明的那样,通过增大吸引力降低的T字交叉部的中心以及拐角交叉部的中心的永久磁铁(在图15的实施例中全部的S极),使吸引力密度均匀。
Claims (12)
1.一种掩模保持机构,其使用磁力将用于对成膜对象物形成期望的成膜图案的掩模吸附并保持于所述成膜对象物的表面,
该掩模保持机构具备:
磁轭,相对于所述成膜对象物配置在与所述掩模相反的一侧,具有与用于遮蔽所述成膜图案中的所述成膜对象物的被成膜区域的所述掩模的遮蔽部对应的格子形状;以及
多个第一永久磁铁,安装于所述磁轭的所述掩模侧,并且在所述磁轭的所述格子形状的直线部,沿着所述直线部的延伸方向隔开间隔地配置,且以相邻的第一永久磁铁的磁化方向相互不同的方式配置,
其特征在于,
该掩模保持机构具备第二永久磁铁,该第二永久磁铁配置于所述磁轭的所述格子形状中将方向不同的多个直线部连接的交叉部,
所述第二永久磁铁的磁化方向为与所述多个第一永久磁铁中相邻的所述第一永久磁铁的磁化方向相反的方向。
2.根据权利要求1所述的掩模保持机构,其特征在于,
所述第二永久磁铁比所述第一永久磁铁大。
3.根据权利要求2所述的掩模保持机构,其特征在于,
所述磁轭的所述格子形状包括相互交叉的第一直线部和第二直线部,
配置于连接所述第一直线部和所述第二直线部的所述交叉部的所述第二永久磁铁相对于配置于所述第一直线部的多个所述第一永久磁铁而言,与所述第一直线部延伸的第一方向交叉的第二方向上的宽度与所述第一永久磁铁相同,所述第一方向上的宽度比所述第一永久磁铁大。
4.根据权利要求3所述的掩模保持机构,其特征在于,
在所述第二直线部安装有多个第三永久磁铁,所述多个第三永久磁铁沿着所述第二直线部的延伸方向隔开间隔地配置,并且以相邻的第三永久磁铁的磁化方向相互不同的方式配置,
所述第二永久磁铁的所述第一方向上的宽度的中心与所述第三永久磁铁的所述第一方向上的宽度的中心在所述第一方向上一致。
5.根据权利要求4所述的掩模保持机构,其特征在于,
所述第三永久磁铁的所述第二方向上的宽度与所述第二永久磁铁的所述第一方向上的宽度相同。
6.根据权利要求4或5所述的掩模保持机构,其特征在于,
所述第二永久磁铁的磁化方向为与所述多个第三永久磁铁中相邻的所述第三永久磁铁的磁化方向相反的方向。
7.根据权利要求4或5所述的掩模保持机构,其特征在于,
所述第一永久磁铁、所述第二永久磁铁以及所述第三永久磁铁分别为长方体,从所述磁轭起的高度相同。
8.根据权利要求1所述的掩模保持机构,其特征在于,
所述磁轭的所述格子形状包括相互交叉的第一直线部和第二直线部,
配置在连接所述第一直线部和所述第二直线部的所述交叉部的所述第二永久磁铁在所述交叉部沿着所述第一直线部延伸的第一方向分割成2个地配置,并且相对于所述第二直线部的所述第一方向上的宽度的中心,在所述第一方向上对称地配置。
9.根据权利要求8所述的掩模保持机构,其特征在于,
所述第一永久磁铁和所述第二永久磁铁的大小相同。
10.根据权利要求1~5、8、9中任一项所述的掩模保持机构,其特征在于,
沿着一个所述直线部的延伸方向排列的多个所述第一永久磁铁与所述第二永久磁铁之间的间隔在决定了所述第二永久磁铁的位置之后,以规定的范围的间隔决定多个所述第一永久磁铁的配置。
11.一种蒸镀装置,其特征在于,
该蒸镀装置具备:
掩模,用于对成膜对象物形成期望的成膜图案;
权利要求1~10中任一项所述的掩模保持机构;以及
蒸镀室,使蒸镀材料蒸镀到由所述掩模保持机构吸附了所述掩模的所述成膜对象物上。
12.一种电子器件的制造装置,其特征在于,
使用权利要求11所述的蒸镀装置在所述成膜对象物上成膜,由此制造电子器件。
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