CN113005398A - 成膜装置、成膜方法及电子器件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及成膜装置、成膜方法及电子器件的制造方法。抑制向静电吸盘的吸附时产生褶皱。成膜装置,其特征在于,包含:第一基板支撑部,配置在腔室内,支撑基板的第一边的周缘部;第二基板支撑部,配置在腔室内,支撑基板的与第一边相向的第二边的周缘部;基板吸附部件,配置在腔室内的第一及第二基板支撑部的上方并用于吸附基板;以及控制部,独立地控制第一及第二基板支撑部向基板吸附部件的升降,控制部在利用基板吸附部件吸附基板时,将第一基板支撑部移动到距基板吸附部件第一距离的第一位置,将第二基板支撑部移动到距基板吸附部件比第一距离远的第二距离的第二位置,通过基板吸附部件吸附基板,基板从位于第二位置的第二基板支撑部分离。
Description
技术领域
本发明涉及成膜装置、成膜方法及电子器件的制造方法。
背景技术
在有机EL显示装置(有机EL显示器)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蒸发源蒸发的蒸镀材料经由形成有像素图案的掩模而蒸镀于基板,从而形成有机物层或金属层。
在向上蒸镀方式(向上沉积)的成膜装置中,蒸发源设置在成膜装置的真空容器的下部,基板配置在真空容器的上部,并向基板的下表面进行蒸镀。在这种向上蒸镀方式的成膜装置中,为了不给形成在基板的作为成膜面的下表面的有机物层/电极层带来损伤,利用基板支架的支撑部支撑下表面的周缘。在该情况下,随着基板的尺寸变大,没有由基板支架的支撑部支撑的基板的中央部由于基板的自重而挠曲,这成为使蒸镀精度降低的一个主要原因。另外,在向上蒸镀方式以外的方式的成膜装置中,也有可能产生由基板的自重引起的挠曲。
作为用于降低由基板的自重引起的挠曲的方法,正在研究使用静电吸盘的技术。也就是说,通过在基板的上部设置静电吸盘,并使静电吸盘吸附由基板支架的支撑部支撑的基板的上表面,从而基板的中央部由静电吸盘的静电引力拉拽,能够降低基板的挠曲。
发明内容
发明要解决的课题
但是,在这样使用静电吸盘从上方吸附基板的方式中,当想要同时吸附基板的整个面时,有时基板无法由静电吸盘平坦地吸附,特别是在中央部会产生褶皱。
也就是说,在使利用基板支撑部支撑的基板向静电吸盘上升(或使静电吸盘向基板下降)而使基板与静电吸盘相互接近或接触的状态下向静电吸盘的整个面施加吸附电压时,由支撑部支撑的基板的周缘部比挠曲的中央部先被静电吸盘吸附,由此,基板中央部的挠曲无法充分逃逸而残留褶皱。
作为用于抑制向该静电吸盘的吸附时产生褶皱的技术,研究了使支撑基板的相向的两侧的周缘部的基板支撑部依次上升并使基板与静电吸盘接触,但依然存在不能充分地抑制褶皱的产生的课题。
例如,如图7所示,在使相向的左右的基板支撑部220中的一方先上升并使由该支撑部支撑的基板S的一侧周缘部与静电吸盘240接触,接着使相反侧的另一方支撑部上升并使基板S的另一侧周缘部与静电吸盘240接触的情况下,可能无法充分消除基板S的中央部的挠曲,依然在中央区域残留褶皱的状态下被吸附。因此,本发明鉴于上述课题,其目的在于更有效地抑制向静电吸盘的吸附时产生褶皱。
用于解决课题的手段
本发明的一实施方式的成膜装置是一种成膜装置,其经由掩模将成膜材料成膜于基板,其特征在于,包含:第一基板支撑部,所述第一基板支撑部配置在腔室内,并支撑所述基板的第一边的周缘部;第二基板支撑部,所述第二基板支撑部配置在所述腔室内,并支撑所述基板的与所述第一边相向的第二边的周缘部;基板吸附部件,所述基板吸附部件配置在所述腔室内的所述第一基板支撑部及第二基板支撑部的上方并用于吸附所述基板;以及控制部,所述控制部独立地控制所述第一基板支撑部及第二基板支撑部向所述基板吸附部件的升降,所述控制部在利用所述基板吸附部件进行的所述基板的吸附时,将所述第一基板支撑部移动到距所述基板吸附部件成为第一距离的第一位置,将所述第二基板支撑部移动到距所述基板吸附部件成为比所述第一距离远的第二距离的第二位置,通过所述基板吸附部件吸附所述基板,从而所述基板从位于所述第二位置的所述第二基板支撑部分离。
本发明的一实施方式的成膜方法是一种成膜方法,在成膜装置的腔室内经由掩模将成膜材料成膜在基板的成膜面,其特征在于,所述成膜方法包含:用第一基板支撑部支撑被搬入腔室内的所述基板的第一边的周缘部并用第二基板支撑部支撑与所述第一边相向的第二边的周缘部的工序;使配置在所述腔室内的所述第一基板支撑部及第二基板支撑部的上方的基板吸附部件吸附所述基板的与成膜面相反一侧的面的吸附工序;以及经由所述掩模将成膜材料成膜于所述基板的所述成膜面的工序,所述吸附工序包含:将所述第一基板支撑部移动到距所述基板吸附部件成为第一距离的第一位置,并将所述第二基板支撑部移动到距所述基板吸附部件成为比所述第一距离远的第二距离的第二位置的工序;以及通过将所述基板吸附于所述基板吸附部件从而使所述基板从位于所述第二位置的所述第二基板支撑部分离的工序。
本发明的一实施方式的电子器件的制造方法的特征在于,使用所述成膜方法制造电子器件。
发明的效果
根据本发明,能够更有效地抑制向静电吸盘的吸附时产生褶皱。
此外,并不限定在此记载的效果,可以是在本公开中记载的任意的效果。
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3是从铅垂方向(Z方向)上方观察本发明的一实施方式的基板支撑单元得到的俯视图。
图4a是说明本发明的一实施方式的静电吸盘的吸附部的结构的图。
图4b是说明本发明的一实施方式的静电吸盘的吸附部的结构的图。
图4c是说明本发明的一实施方式的静电吸盘的吸附部的结构的图。
图5是示出向静电吸盘的基板吸附工序的图。
图6是示出电子器件的示意图。
图7是示出以往的向静电吸盘的基板吸附工序的图。
附图标记的说明
11:成膜装置,22:基板支撑单元,221、222:支撑部,23:掩模支撑单元,24:静电吸盘,241~249:副电极部。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的优选实施方式及实施例。但是,以下的实施方式及实施例仅例示性地示出本发明的优选结构,并不将本发明的范围限定于这些结构。另外,对于以下的说明中的装置的硬件结构及软件结构、处理流程、制造条件、尺寸、材质、形状等,只要没有特别确定的记载,就不将本发明的范围仅限定于此。
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,能够优选应用于通过真空蒸镀形成期望的图案的薄膜(材料层)的装置。作为基板的材料,能够选择玻璃、高分子材料的薄膜、金属等任意材料,基板例如可以是在玻璃基板上层叠聚酰亚胺等的薄膜而成的基板。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)等任意的材料。此外,除了在以下的说明中说明的真空蒸镀装置以外,也能够将本发明应用于包含溅射装置、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有机电子器件(例如有机发光元件、薄膜太阳能电池)、光学构件等的制造装置。其中,通过使蒸镀材料蒸发并经由掩模蒸镀于基板从而形成有机发光元件的有机发光元件制造装置是本发明的优选应用例之一。
<电子器件的制造装置>
图1是示意地示出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,例如,在第4.5代的基板(约700mm×约900mm)或第6代的全尺寸(约1500mm×约1850mm)或半切割尺寸(约1500mm×约925mm)的基板,进行用于形成有机EL元件的成膜后,将该基板切下而制作成多个小尺寸的面板。
一般来说,电子器件的制造装置包含多个群组装置1和将群组装置之间相连的中转装置。
群组装置1具备对基板S进行处理(例如成膜)的多个成膜装置11、收纳使用前后的掩模M的多个掩模贮存装置12及配置在其中央的搬送室13。如图1所示,搬送室13与多个成膜装置11及掩模贮存装置12中的每一个连接。
在搬送室13内配置有搬送基板及掩模的搬送机器人14。搬送机器人14从配置在上游侧的中转装置的通路室15向成膜装置11搬送基板S。另外,搬送机器人14在成膜装置11与掩模贮存装置12之间搬送掩模M。搬送机器人14例如是具有在多关节臂安装机械手而成的构造的机器人,所述机械手保持基板S或掩模M。
在成膜装置11(也称为蒸镀装置)中,收纳于蒸发源的蒸镀材料由加热器加热而蒸发,并经由掩模蒸镀在基板上。与搬送机器人14之间的基板S的交接、基板S与掩模M的相对位置的调整(对准)、基板S向掩模M上的固定、成膜(蒸镀)等一系列成膜工艺由成膜装置11进行。
在掩模贮存装置12中,成膜装置11中的成膜工序要使用的新的掩模和使用完毕的掩模分开收纳在两个盒体中。搬送机器人14将使用完毕的掩模从成膜装置11搬送到掩模贮存装置12的盒体,将收纳在掩模贮存装置12的其他盒体中的新的掩模搬送到成膜装置11。
在基板S的流动方向上将来自上游侧的基板S传递给该群组装置1的通路室15、和用于将在该群组装置1中完成了成膜处理的基板S传送到下游侧的其他群组装置的缓冲室16与群组装置1连结。搬送室13的搬送机器人14从上游侧的通路室15接收基板S,并搬送到该群组装置1内的一个成膜装置11(例如成膜装置11a)。另外,搬送机器人14从多个成膜装置11中的一个成膜装置(例如成膜装置11b)接收该群组装置1中的完成了成膜处理的基板S,并搬送到与下游侧连结的缓冲室16。
在缓冲室16与通路室15之间设置有改变基板的方向的回旋室17。在回旋室17中设置有用于从缓冲室16接收基板S并且使基板S旋转180°并搬送到通路室15的搬送机器人18。由此,在上游侧的群组装置和下游侧的群组装置中基板S的方向变得相同,基板处理变容易。
通路室15、缓冲室16、回旋室17是将群组装置间连结的所谓中转装置,设置在群组装置的上游侧和/或下游侧的中转装置包含通路室、缓冲室、回旋室中的至少一个。
成膜装置11、掩模贮存装置12、搬送室13、缓冲室16、回旋室17等在有机发光元件的制造过程中维持在高真空状态。通路室15通常维持在低真空状态,但也可以根据需要维持在高真空状态。
在本实施例中,参照图1说明了电子器件的制造装置的结构,但本发明不限定于此,可以具有其他种类的装置或腔室,这些装置或腔室间的配置可以变化。
以下,说明成膜装置11的具体结构。
<成膜装置>
图2是示出成膜装置11的结构的示意图。在以下的说明中,使用将铅垂方向作为Z方向的XYZ直角坐标系。当基板S在成膜时与水平面(XY平面)平行地被固定的情况下,将基板S的短边方向(与短边平行的方向)设为X方向,将长边方向(与长边平行的方向)设为Y方向。另外,用θ表示绕Z轴的旋转角。
成膜装置11包含:维持在真空环境或氮气等惰性气体环境的真空容器21、设置在真空容器21的内部的基板支撑单元22、掩模支撑单元23、静电吸盘24及蒸发源25。
基板支撑单元22是接收并保持由设置于搬送室13的搬送机器人14搬送来的基板S的部件,也称为基板支架。基板支撑单元22包含支撑部,所述支撑部支撑基板的下表面的周缘部。将在后面说明基板支撑单元22的支撑部的详细结构。
在基板支撑单元22的下方设置有掩模支撑单元23。掩模支撑单元23是接收并保持由设置于搬送室13的搬送机器人14搬送来的掩模M的部件,也称为掩模支架。
掩模M具有与形成在基板S上的薄膜图案对应的开口图案,并载置在掩模支撑单元23之上。特别是制造智能手机用的有机EL元件所使用的掩模是形成有微细开口图案的金属制的掩模,也称为FMM(Fine Metal Mask:精细金属掩模)。
在基板支撑单元22的上方,设置有用于利用静电引力吸附并固定基板的静电吸盘24。静电吸盘24具有在电介质(例如陶瓷材质)基体内埋设金属电极等电路而成的构造。静电吸盘24可以是库仑力型的静电吸盘,可以是约翰逊-拉贝克力型的静电吸盘,也可以是梯度力型的静电吸盘。优选的是,静电吸盘24为梯度力型的静电吸盘。通过静电吸盘24为梯度力型的静电吸盘,从而即使在基板S为绝缘性基板的情况下,也能够利用静电吸盘24良好地吸附。在静电吸盘24为库仑力型的静电吸盘的情况下,在对金属电极施加正(+)及负(-)的电位时,通过电介质基体在基板S等被吸附体上感应与金属电极相反极性的极化电荷,利用它们之间的静电引力将基板S吸附固定于静电吸盘24。
静电吸盘24可以用一块板形成,也可以形成为具有多块副板。另外,在用一块板形成的情况下,也可以在其内部包含多个电路,以在一块板内静电引力根据位置而不同的方式进行控制。也就是说,静电吸盘能够利用埋设的电路的构造,分为多个吸附部模块。将在后面说明静电吸盘24的吸附部的结构及吸附电压施加的控制方式的详细情况。
虽然没有示出,但能够在静电吸盘24的上部,设置用于在成膜时向掩模M施加磁力并向基板S侧拉近掩模M而使之与基板S紧贴的磁力施加部件。作为磁力施加部件的磁铁能够由永久磁铁或电磁铁构成,能够划分为多个模块。
另外,虽然在图2中没有图示,但可以通过在静电吸盘24的吸附面的相反侧设置抑制基板S的温度上升的冷却机构(例如冷却板),从而抑制堆积在基板S上的有机材料的变质或劣化。冷却板也能够与上述磁铁一体地形成。
蒸发源25包含:收纳被成膜于基板的蒸镀材料的坩锅(未图示)、用于加热坩锅的加热器(未图示)以及在从蒸发源的蒸发速率成为恒定前阻止蒸镀材料向基板飞散的挡板(未图示)等。蒸发源25能够按照用途具有多种结构,例如为点(point)蒸发源或线状(linear)蒸发源等。
虽然在图2中未图示,但成膜装置11包含用于测定蒸镀于基板的膜的厚度的膜厚监视器(未图示)及膜厚算出单元(未图示)。
在真空容器21的上部外侧(大气侧),设置有基板Z致动器26、掩模Z致动器27、静电吸盘Z致动器28及位置调整机构29等。这些致动器和位置调整机构例如由电机和滚珠丝杠或者电机和线性引导件等构成。基板Z致动器26是用于使基板支撑单元22升降(Z方向移动)的驱动部件。将在后面说明通过基板Z致动器26的驱动而进行的基板支撑单元22的升降控制的详细情况。掩模Z致动器27是用于使掩模支撑单元23升降(Z方向移动)的驱动部件。静电吸盘Z致动器28是用于使静电吸盘24升降(Z方向移动)的驱动部件。
位置调整机构29是用于调整(对准)静电吸盘24与基板S、和/或基板S与掩模M间的位置偏移的驱动部件。也就是说,位置调整机构29是用于使静电吸盘24相对于基板支撑单元22及掩模支撑单元23在与水平面平行的面内在X方向、Y方向、θ方向中的至少一个方向上相对移动/旋转的水平驱动机构。此外,在本实施方式中,以基板支撑单元22及掩模支撑单元23的水平面内的移动固定,并使静电吸盘24在X、Y、θ方向上移动的方式构成位置调整机构,但本发明不限定于此,也可以是,以静电吸盘24的向水平方向的移动固定,并使基板支撑单元22和掩模支撑单元23在XYθ方向上移动的方式构成位置调整机构。
在真空容器21的外侧上表面,除了上述驱动机构以外,还设置有对准用相机20a、20b,所述对准用相机20a、20b用于经由设置在真空容器21的上表面的透明窗拍摄形成于基板S及掩模M的对准标记。通过从利用对准用相机20a、20b拍摄到的图像识别基板S上的对准标记和掩模M上的对准标记,从而能够测量各自的XY位置、XY面内的相对偏移。
对于基板S与掩模M之间的对准而言,能够实施大致地进行位置匹配的作为第一位置调整工序的第一对准(也称为“粗对准(rough alignment)”)和高精度地进行位置匹配的作为第二位置调整工序的第二对准(也称为“精对准(fine alignment)”)这两个阶段的对准。在该情况下,可以使用低分辨率但宽视野的第一对准用的相机20a和窄视野但高分辨率的第二对准用的相机20b这两种相机。对于基板S和掩模120中的每一个,用两台第一对准用相机20a测定附加于相向的一对边的两个部位的对准标记,用四台第二对准用相机20b测定附加于基板S及掩模120的四个角落的对准标记。对准标记及其测定用相机的数量不特别限定,例如在精对准的情况下,可以用两台相机测定附加于基板S及掩模120的相向的两个角落的标记。
成膜装置11具备控制部(未图示)。控制部具有基板S的搬送及对准、蒸发源25的控制及成膜的控制等功能。控制部例如能够由具有处理器、内存(memory)、存储器(storage)及I/O等的计算机构成。在该情况下,控制部的功能通过处理器执行存储在内存或存储器中的程序从而实现。作为计算机,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,控制部的一部分或全部功能也可以由ASIC或FPGA那样的电路构成。另外,可以按成膜装置设置控制部,也可以构成为一个控制部控制多个成膜装置。
<基板支撑单元>
基板支撑单元22包含支撑部,所述支撑部支撑基板S的下表面的周缘部。图3是从铅垂方向(Z方向)上方观察基板支撑单元22得到的俯视图,为了方便理解,示出基板S载置在基板支撑单元22上并被支撑的情形,其他配置在基板S上部的静电吸盘24或基板Z致动器26等驱动机构等省略图示。
如图所示,构成基板支撑单元22的支撑部包含能够分别独立地升降控制的支撑部221、222,上述支撑部221、222设置成支撑基板S的相向的两条边侧的周缘部。具体而言,沿着基板S的相向的两条边中的一侧边(例如第一长边)设置第一支撑部221,沿着另一侧边(第二长边)设置第二支撑部222。在图3中,图示了第一支撑部221及第二支撑部222分别由在该边的方向上较长地延伸的一个支撑构件构成的结构,但第一支撑部221及第二支撑部222也可以沿着该边的方向排列多个支撑构件而分别构成第一支撑部221及第二支撑部222。
作为用于在Z轴方向上升降驱动基板支撑单元22的驱动机构的上述基板Z致动器26与上述各基板支撑部221、222对应地设置。也就是说,在与基板S的相向的两条长边对应的位置设置有两个基板Z致动器,并分别与对应的基板支撑部221、222连结。而且,这些各基板Z致动器由控制部控制为能够使对应的各基板支撑部221、222分别独立地升降。
在本发明的一实施方式中,为了使静电吸盘24吸附基板S而使利用基板支撑单元22支撑的基板S朝向静电吸盘24上升时,使构成基板支撑单元22的上述多个基板支撑部221、222独立地升降驱动。例如,首先,使与第一支撑部221接触的基板Z致动器26驱动,使第一支撑部221先上升到静电吸盘24的附近位置。在该状态下,利用施加于隔着基板S与第一支撑部221相向的位置的静电吸盘24区域的吸附电压,使利用第一支撑部221支撑的基板S的第一长边侧先由静电吸盘24吸附。这样,通过先吸附基板S的一侧的周缘部,从而将其作为吸附起点。通过在设定吸附起点后控制后述的静电吸盘24的吸附区域,从而经由基板S的中央部向相反侧的长边(第二长边)依次使吸附推进。此时,在到相反侧的周缘部为止进行吸附时,支撑相反侧的周缘部的另一侧的基板支撑部(第二支撑部222)不上升到静电吸盘24的附近位置、即在与静电吸盘24之间夹持(夹紧)基板S的位置。总而言之,优选的是,另一侧的支撑部(第二支撑部222)在辅助向趋向该支撑部的方向的吸附进展的范围内上升规定的距离。换句话说,优选的是,上升到在与静电吸盘24之间夹持基板S的位置,该位置的基板S端部的移动不由另一侧的支撑部(第二支撑部222)约束。或者,也可以不使另一侧的支撑部(第二支撑部222)向静电吸盘24上升驱动。如以上那样,在本发明的一实施方式中,其特征在于:使分别支撑基板S的相向的两侧周缘部的支撑部中的一侧的支撑部先上升到接触或接近静电吸盘的位置并将该位置设定为吸附起点,接着,通过另一侧的支撑部维持从静电吸盘离开(也就是说,不约束基板端部的滑动移动)的状态,并控制静电吸盘24的吸附区域,从而向另一侧的周缘部进行吸附。
通过该结构,能够解决上述图7那样的在另一方支撑部侧基板被约束而在中央部的挠曲未完全消除的状态下进行吸附并在中央部残留褶皱的以往的问题。因此,能够更有效地抑制向静电吸盘的吸附时产生褶皱。
<静电吸盘24的吸附区域的控制>
如上所述,在本发明中,在基板的一侧周缘部设定吸附起点后,通过静电吸盘24的吸附区域的控制,向相反侧的周缘部推进吸附。
参照图4a~图4c说明本发明的一实施方式的静电吸盘的吸附部的结构。
图4a是本实施方式的静电吸盘系统30的示意性框图,图4b是静电吸盘24的示意性剖视图,图4c是静电吸盘24的示意性俯视图。
如图4a所示,本实施方式的静电吸盘系统30包含静电吸盘24、电压施加部31及电压控制部32。
电压施加部31对静电吸盘24的电极部施加用于产生静电引力的电压。
电压控制部32根据静电吸盘系统30的吸附工序或成膜装置11的成膜工序的进展,对利用电压施加部31施加于电极部的电压的大小、电压的施加开始时刻、电压的维持时间、电压的施加顺序等进行控制。电压控制部32例如能够按每个副电极部独立地控制向静电吸盘24的电极部所包含的多个副电极部241~249的电压施加。在本实施方式中,电压控制部32与成膜装置11的控制部独立地实现,但本发明不限定于此,也可以合并在成膜装置11的控制部中。
静电吸盘24包含电极部,所述电极部产生用于将被吸附体(例如基板S)吸附于吸附面的静电吸附力,电极部能够包含多个副电极部241~249。例如,如图4c所示,本实施方式的静电吸盘24包含沿着静电吸盘24的长边方向(Y方向)和/或静电吸盘24的短边方向(X方向)被分割的多个副电极部241~249。
各个副电极部包含为了产生静电吸附力而被施加正(第一极性)及负(第二极性)的电位的电极对33。例如,各个电极对33包含被施加正电位的第一电极331和被施加负电位的第二电极332。
如图4c所示,第一电极331及第二电极332分别具有梳形形状。例如,第一电极331及第二电极332分别包含多个梳齿部和与多个梳齿部连结的基部。各电极331、332的基部向梳齿部供给电位,多个梳齿部在与被吸附体之间产生静电吸附力。在一个副电极部中,第一电极331的各梳齿部以与第二电极332的各梳齿部相向的方式交替配置。这样,通过设为各电极331、332的各梳齿部相向且相互组入的结构,从而能够缩窄被施加不同的电位的电极间的间隔,能够形成较大的不均匀电场,并利用梯度力吸附基板S。
在本实施例中,说明了静电吸盘24的副电极部241~249的各电极331、332具有梳形形状,但本发明不限定于此,只要能够在与被吸附体之间产生静电引力,也可以具有多种形状。
本实施方式的静电吸盘24具有与多个副电极部对应的多个吸附部。例如,如图4c所示,本实施例的静电吸盘24具有与9个副电极部241~249对应的9个吸附部,但不限定于此,为了更精细地控制基板S的吸附,可以具有其他个数的吸附部。
多个吸附部可以通过在物理上一块板具有多个电极部来实现,也可以通过在物理上被分割的多块板分别具有一个或一个以上的电极部来实现。在图4c所示的实施例中,既可以以多个吸附部各自与多个副电极部分别对应的方式来实现,也可以以一个吸附部包括多个副电极部的方式来实现。
例如,通过由电压控制部32对向副电极部241~249的电压的施加进行控制,从而如后所述,在与基板S的吸附进展方向(X方向)交叉的方向(Y方向)上配置的三个副电极部241、244、247能够形成一个吸附部。即,三个副电极部241、244、247分别能够独立地进行电压控制,但通过以对这三个电极部241、244、247同时施加电压的方式进行控制,从而这三个电极部241、244、247能够作为一个吸附部发挥功能。只要多个吸附部能够分别独立地进行基板的吸附即可,其具体的物理构造以及电路构造可以改变。
图5图示在具有以上结构的静电吸盘24中通过控制施加于各吸附部的吸附电压从而从一侧的周缘部向相向的另一侧的周缘部依次吸附基板S的详细工序。在此,以如下情形为前提进行说明:沿着静电吸盘24的长边方向(Y方向)配置的三个副电极部241、244、247构成第一吸附部(C1),静电吸盘24的中央部的三个副电极部242、245、248构成第二吸附部(C2),剩余的三个副电极部243、246、249构成第三吸附部(C3)。
将基板S搬入成膜装置11的真空容器21内,并载置于基板支撑单元22的支撑部的状态下,如上所述,支撑基板S的一侧周缘部的第一支撑部221先上升。当通过第一支撑部221的上升而基板S的该一侧周缘部充分地接近或接触静电吸盘24的下表面时,电压控制部32以向配置在与第一支撑部221对应的位置的静电吸盘24的副电极部即构成第一吸附部(C1)的三个副电极部241、244、247施加基板吸附电压(ΔV1)的方式进行控制(图5的(a))。由此,如上所述,利用第一支撑部221支撑的基板S的一侧周缘部由静电吸盘24吸附,并设定吸附起点。
接着,电压控制部32以向构成第二吸附部(C2)的静电吸盘24的中央部的三个副电极部242、245、248施加基板吸附电压(ΔV1)的方式进行控制,由此,对于从基板S的一侧周缘部开始的吸附而言,向相向的另一侧周缘部到包含基板S的中央部在内的基板S的大致一半所对应的区域为止进行吸附。(图5的(b))。
最后,电压控制部32以向构成第三吸附部(C3)的三个副电极部243、246、249施加基板吸附电压(ΔV1)的方式进行控制,由此,吸附包含基板S的另一侧周缘部的整个区域(图5的(c))。
图5的各左侧附图示出以上的吸附进展过程的剖视图,图5的各右侧附图是示意性地示出以上的各电压施加阶段中的基板S的吸附状态的俯视图(从静电吸盘24侧观察到的俯视图)。用斜线示出各阶段中的基板吸附区域。
在一侧周缘部设定吸附起点后,通过静电吸盘24的吸附区域的控制,朝向相反侧周缘部吸附进展时,如上所述,支撑相反侧周缘部的另一侧的支撑部(第二支撑部222)以不上升驱动或者即使在为了辅助吸附进展而上升驱动的情况下也仅上升到在与静电吸盘24之间不夹持(夹着)基板的规定的位置为止的方式进行控制。
由此,能够有效地抑制基板S端部的移动由另一侧支撑部(第二支撑部222)约束而无法消除基板中央部的挠曲的问题。
<成膜工艺>
以下,说明使用了本实施方式的成膜装置的成膜方法。
在由真空容器21内的掩模支撑单元23支撑掩模M的状态下将基板S搬入真空容器21内。通过以上说明的基板吸附工序使静电吸盘24吸附基板S。接着,在进行基板S与掩模M的对准后,基板S与掩模M的相对位置偏移量变得比规定的阈值小时,使磁力施加部件下降,并使基板S与掩模M紧贴后,将成膜材料成膜于基板S。在成膜为期望的厚度后,使磁力施加部件上升而将掩模M分离,并搬出基板S。
<电子器件的制造方法>
接着,说明使用了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,例示有机EL显示装置的结构及制造方法作为电子器件的例子。
首先,对制造的有机EL显示装置进行说明。图6的(a)是有机EL显示装置60的整体图,图6的(b)示出一个像素的剖面构造。
如图6的(a)所示,在有机EL显示装置60的显示区域61中,呈矩阵状地配置有多个具备多个发光元件的像素62。详细情况在后面说明,发光元件中的每一个具有具备被一对电极夹着的有机层的结构。此外,在此所说的像素是指在显示区域61中能够进行期望的颜色的显示的最小单位。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,并不特别限制。
图6的(b)是图6的(a)的A-B线处的局部剖面示意图。像素62在基板63上具有有机EL元件,所述有机EL元件具备阳极64、空穴输送层65、发光层66R、66G、66B中的任一个、电子输送层67及阴极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分别形成为与发出红色光、绿色光、蓝色光的发光元件(有时记为有机EL元件)对应的图案。另外,阳极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以及阴极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。此外,为了防止阳极64和阴极68因异物而短路,在阳极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、氧影响的保护层70。
在图6的(b)中,空穴输送层65、电子输送层67用一个层示出,但根据有机EL显示元件的构造,也可以用多个层形成包含空穴阻挡层、电子阻挡层在内的多个层。另外,在阳极64与空穴输送层65之间也能够形成空穴注入层,所述空穴注入层具有能够顺畅地进行从阳极64向空穴输送层65注入空穴的能带结构。同样地,在阴极68与电子输送层67之间也能够形成电子注入层。
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)及阳极64的基板63。
在形成有阳极64的基板63上通过旋涂而形成丙烯酸树脂,通过光刻法以在形成有阳极64的部分形成开口的方式使丙烯酸树脂图案化而形成绝缘层69。该开口部相当于发光元件实际发光的发光区域。
将图案化有绝缘层69的基板63搬入第一有机材料成膜装置,利用基板保持单元及静电吸盘保持基板,将空穴输送层65作为共用的层而成膜在显示区域的阳极64上。空穴输送层65通过真空蒸镀而成膜。实际上,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搬入第二有机材料成膜装置,并用基板保持单元及静电吸盘保持。进行基板与掩模的对准,将基板载置于掩模上,在基板63的配置发出红色光的元件的部分,形成发出红色光的发光层66R。
与发光层66R的成膜同样地,利用第三有机材料成膜装置来形成发出绿色光的发光层66G,进而利用第四有机材料成膜装置来形成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形成电子输送层67。电子输送层67作为共用的层而形成于3色的发光层66R、66G、66B。
使形成至电子输送层67的基板在金属性蒸镀材料成膜装置中移动而成膜阴极68。
此后,移动到等离子体CVD装置而形成保护层70,完成有机EL显示装置60。
从将图案化有绝缘层69的基板63搬入成膜装置起直至保护层70的成膜完成为止,若暴露在含有水分、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,成膜装置间的基板的搬入搬出在真空环境或惰性气体环境下进行。
上述实施例表示本发明的一例,但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进行变形。
Claims (15)
1.一种成膜装置,其经由掩模将成膜材料成膜于基板,其特征在于,所述成膜装置包含:
第一基板支撑部,所述第一基板支撑部配置在腔室内,并支撑所述基板的第一边的周缘部;
第二基板支撑部,所述第二基板支撑部配置在所述腔室内,并支撑所述基板的与所述第一边相向的第二边的周缘部;
基板吸附部件,所述基板吸附部件配置在所述腔室内的所述第一基板支撑部及第二基板支撑部的上方并用于吸附所述基板;以及
控制部,所述控制部独立地控制所述第一基板支撑部及第二基板支撑部向所述基板吸附部件的升降,
所述控制部在利用所述基板吸附部件进行的所述基板的吸附时,将所述第一基板支撑部移动到距所述基板吸附部件成为第一距离的第一位置,并将所述第二基板支撑部移动到距所述基板吸附部件成为比所述第一距离远的第二距离的第二位置,
通过所述基板吸附部件吸附所述基板,从而所述基板从位于所述第二位置的所述第二基板支撑部分离。
2.根据权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
所述基板吸附部件具有吸附所述基板的所述第一边的周缘部的第一吸附区域和吸附所述基板的所述第二边的周缘部的第二吸附区域,
所述基板吸附部件将所述第一吸附区域和所述第二吸附区域独立地控制为吸附状态及非吸附状态,
在所述第一基板支撑部移动到所述第一位置且所述第二基板支撑部移动到所述第二位置的状态下,所述基板吸附部件将所述第一吸附区域设为所述吸附状态,并将所述第二吸附区域控制为所述非吸附状态。
3.根据权利要求2所述的成膜装置,其特征在于,
在所述第一基板支撑部移动到所述第一位置且所述第二基板支撑部移动到所述第二位置的状态下,所述基板吸附部件在将所述第一吸附区域设为所述吸附状态后,将所述第二吸附区域从所述非吸附状态控制为所述吸附状态。
4.根据权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
在利用所述基板吸附部件进行的所述基板的吸附时,利用所述控制部控制成通过上升驱动从而使所述第二基板支撑部移动到所述第二位置。
5.根据权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
所述第二位置是载置于所述第二基板支撑部的所述基板的一部分不与所述基板吸附部件接触的位置。
6.根据权利要求1所述的成膜装置,其特征在于,
在利用所述基板吸附部件进行的所述基板的吸附时,所述第二基板支撑部不从所述第二位置被上升驱动。
7.根据权利要求2所述的成膜装置,其特征在于,
所述基板吸附部件为静电吸盘,
所述第一吸附区域及所述第二吸附区域通过向各个区域施加用于吸附所述基板的吸附电压从而成为所述吸附状态。
8.一种成膜方法,在成膜装置的腔室内经由掩模将成膜材料成膜在基板的成膜面,其特征在于,所述成膜方法包含:
用第一基板支撑部支撑被搬入腔室内的所述基板的第一边的周缘部并用第二基板支撑部支撑与所述第一边相向的第二边的周缘部的工序;
使配置在所述腔室内的所述第一基板支撑部及第二基板支撑部的上方的基板吸附部件吸附所述基板的与成膜面相反一侧的面的吸附工序;以及
经由所述掩模将成膜材料成膜于所述基板的所述成膜面的工序,
所述吸附工序包含:
将所述第一基板支撑部移动到距所述基板吸附部件成为第一距离的第一位置,并将所述第二基板支撑部移动到距所述基板吸附部件成为比所述第一距离远的第二距离的第二位置的工序;以及
通过将所述基板吸附于所述基板吸附部件从而使所述基板从位于所述第二位置的所述第二基板支撑部分离的工序。
9.根据权利要求8所述的成膜方法,其特征在于,
所述基板吸附部件具有吸附所述基板的所述第一边的周缘部的第一吸附区域和吸附所述基板的所述第二边的周缘部的第二吸附区域,
所述吸附工序包含在所述第一基板支撑部移动到所述第一位置且所述第二基板支撑部移动到所述第二位置的状态下将所述第一吸附区域设为吸附状态并将所述第二吸附区域设为非吸附状态的控制工序。
10.根据权利要求9所述的成膜方法,其特征在于,
所述吸附工序包含第二控制工序,所述第二控制工序在所述控制工序之后将所述第二吸附区域从所述非吸附状态控制为吸附状态。
11.根据权利要求8所述的成膜方法,其特征在于,
在所述吸附工序中,所述第二基板支撑部通过被上升驱动从而移动到所述第二位置。
12.根据权利要求8所述的成膜方法,其特征在于,
所述第二位置是载置于所述第二基板支撑部的所述基板的一部分不与所述基板吸附部件接触的位置。
13.根据权利要求8所述的成膜方法,其特征在于,
在所述吸附工序中,所述第二基板支撑部不从所述第二位置被上升驱动。
14.根据权利要求9所述的成膜方法,其特征在于,
所述基板吸附部件为静电吸盘,
所述吸附工序包含独立地向所述第一吸附区域及所述第二吸附区域施加用于吸附所述基板的吸附电压的电压施加工序。
15.一种电子器件的制造方法,其特征在于,
使用权利要求8至权利要求14中任一项所述的成膜方法制造电子器件。
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