CN114959586A - 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。使基板更可靠地吸附于吸附板。一种成膜装置，其特征在于，该成膜装置具备：腔室，其将内部保持为真空；吸附板，其设置于腔室的内部，具有产生用于吸附基板的静电力的电极；电压控制部件，其向电极施加第1电压和产生比施加第1电压的情况大的静电力的第2电压；以及检测部件，其检测基板向吸附板的吸附状态，在向电极施加第1电压而使吸附板吸附基板的状态下，在由检测部件检测到基板的一部分未吸附于吸附板的情况下，所述电压控制部件向电极施加第2电压。

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
在有机EL显示器等的制造中，经由掩模在基板上对蒸镀物质进行成膜。作为成膜的预处理，进行掩模与基板的对准，使两者重叠。在专利文献1中公开了在使基板吸附于静电吸盘等吸附板的状态下，使基板与掩模靠近来进行对准。另外，公开了用于检测基板的吸附状态的检测部件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-117926号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所公开的成膜装置中，虽然能够检测出处于基板未充分吸附于吸附板的状态，但没有公开提高处于这样的状态的基板的吸附度的方法。在基板未可靠地吸附于吸附板的状态下，有可能无法以足够的精度进行成膜。
本发明的目的在于使基板更可靠地吸附于吸附板。
用于解决课题的方案
本发明的第1方式是一种成膜装置，其特征在于，该成膜装置具备：
腔室，其将内部保持为真空；
吸附板，其设置于所述腔室的内部，具有产生用于吸附基板的静电力的电极；
电压控制部件，其向所述电极施加第1电压和产生比施加所述第1电压的情况大的静电力的第2电压；以及
检测部件，其检测所述基板向所述吸附板的吸附状态，
在向所述电极施加所述第1电压而使所述基板吸附于所述吸附板的状态下，在由所述检测部件检测到所述基板的一部分未吸附于所述吸附板的情况下，所述电压控制部件向所述电极施加所述第2电压。
另外，本发明的第2方式是一种成膜方法，其特征在于，该成膜方法具有如下工序：
向设置于将内部保持为真空的腔室的内部并产生用于吸附基板的静电力的吸附板的电极施加第1电压而使所述基板吸附于所述吸附板；
检测所述基板向所述吸附板的吸附状态；
在检测到所述基板的一部分未吸附于所述吸附板的情况下，向所述电极施加产生比施加所述第1电压的情况大的静电力的第2电压；以及
在检测到所述基板正常吸附于所述吸附板的情况下，在所述基板吸附于所述吸附板的状态下经由掩模将成膜材料蒸镀到所述基板上。
发明的效果
根据本发明，能够使基板更可靠地吸附于吸附板。
附图说明
图1是电子器件的生产线的一部分的示意图。
图2是一实施方式的成膜装置的概略图。
图3是基板支承单元和吸附板的说明图。
图4是吸附板的电气布线的说明图。
图5是测量单元的说明图。
图6是调整单元的说明图。
图7是使用了吸附板的基板与掩模的重叠的工艺的说明图。
图8是提高吸附状态的工艺的说明图。
图9是说明电子器件的制造方法的图。
附图标记说明
1：成膜装置，3：腔室，14：控制装置，15：吸附板，100：基板，1621：触摸传感器。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明实施方式。此外，以下的实施方式并不限定权利要求书的发明。在实施方式中记载有多个特征，但这多个特征不一定全部都是发明所必需的，另外，多个特征也可以任意地组合。并且，在附图中，对相同或同样的结构标注相同的附图标记，省略重复的说明。
<电子器件的生产线>
图1是表示能够应用本发明的成膜装置的电子器件的生产线的结构的一部分的示意图。图1的生产线例如用于智能手机用的有机EL显示装置的显示面板的制造，基板100被依次输送到成膜块301，在基板100上进行有机EL的成膜。
在成膜块301中，在具有俯视呈八边形的形状的输送室302的周围配置有对基板100进行成膜处理的多个成膜室303a～303d和收纳使用前后的掩模的掩模储存室305。在输送室302配置有输送基板100的输送机器人302a。输送机器人302a包括保持基板100的手部和使手部沿水平方向移动的多关节臂。换言之，成膜块301是以包围输送机器人302a的周围的方式配置有多个成膜室303a～303d的集群型的成膜单元。此外，在对成膜室303a～303d进行统称的情况或不进行区分的情况下，记载为成膜室303。
在基板100的输送方向(箭头方向)上，在成膜块301的上游侧、下游侧分别配置有缓冲室306、回旋室307、交接室308。在制造过程中，各室维持为真空状态。此外，在图1中，仅图示1个成膜块301，但本实施方式的生产线具有多个成膜块301，多个成膜块301具有通过由缓冲室306、回旋室307、交接室308构成的连结装置连结的结构。此外，连结装置的结构并不限定于此，例如也可以仅由缓冲室306或交接室308构成。
输送机器人302a进行从上游侧的交接室308向输送室302送入基板100、在成膜室303之间输送基板100、在掩模储存室305与成膜室303之间输送掩模、以及从输送室302向下游侧的缓冲室306送出基板100。
缓冲室306是用于根据生产线的运转状况而暂时地储存基板100的室。在缓冲室306设置有也称为盒体的基板收纳架和升降机构。基板收纳架具有能够保持着基板100的被处理面(被成膜面)朝向重力方向下方的水平状态不变地收纳多张基板100的多层构造。升降机构为了使送入或送出基板100的层与输送位置一致而使基板收纳架升降。由此，能够在缓冲室306暂时地收纳、滞留多个基板100。
回旋室307具备变更基板100的朝向的装置。在本实施方式中，回旋室307通过设置于回旋室307的输送机器人使基板100的朝向旋转180度。设置于回旋室307的输送机器人在支承着在缓冲室306接收的基板100的状态下回旋180度，将其移交到交接室308，从而在缓冲室306内和交接室308之间调换基板的前端和后端。由此，将基板100向成膜室303送入时的朝向在各成膜块301中成为相同的朝向，因此，能够使相对于基板S的成膜的扫描方向、掩模的朝向在各成膜块301中一致。通过设为这样的结构，能够在各成膜块301中使向掩模储存室305设置掩模的朝向一致，能够简化掩模的管理，提高可用性。
生产线的控制系统包括作为主计算机控制整个生产线的上位装置300和控制各结构的控制装置14a～14d、309、310，它们能够经由有线或无线的通信线路300a进行通信。控制装置14a～14d与成膜室303a～303d对应地设置，控制后述的成膜装置1。此外，在对控制装置14a～14d进行统称的情况或不进行区分的情况下，记载为控制装置14。
控制装置309控制输送机器人302a。控制装置310控制设置于回旋室307的输送机器人。上位装置300向各控制装置14、309、310发送与基板100相关的信息、输送时机等指示，各控制装置14、309、310基于接收到的指示控制各结构。
<成膜装置的概要>
图2是一实施方式的成膜装置1的概略图。设置于成膜室303的成膜装置1是利用成膜材料在基板100上形成薄膜的装置，使用掩模101形成规定的图案的薄膜。通过成膜装置1进行成膜的基板100的材质能够适当选择玻璃、树脂、金属等材料，优选使用在玻璃上形成聚酰亚胺等树脂层的材质。作为成膜材料，采用有机材料、无机材料(金属、金属氧化物等)等物质。成膜装置1能够应用于制造例如显示装置(平板显示器等)、薄膜太阳能电池、有机光电转换元件(有机薄膜摄像元件)等电子器件、光学元件等的制造装置，特别是，优选用于制造有机EL面板的制造装置。在以下的说明中，对成膜装置1通过真空蒸镀在基板100上进行成膜的例子进行说明。但是，本发明并不限定于此，能够应用于进行溅射、CVD等的各种成膜装置。此外，在各图中，箭头Z表示铅垂方向，箭头X和箭头Y表示相互正交的水平方向。
成膜装置1具有能够将内部保持为真空的箱形的真空腔室3(也简称为腔室)。真空腔室3的内部空间3a维持为真空环境或氮气等非活性气体气氛。在本实施方式中，真空腔室3与未图示的真空泵连接。此外，在本说明书中，“真空”是指充满比大气压低的压力的气体的状态，换言之减压状态。在真空腔室3的内部空间3a配置有以水平姿态支承基板100的基板支承单元6、支承掩模101的掩模台5、成膜单元4、板单元9、吸附板15。掩模101是具有与形成于基板100上的薄膜图案对应的开口图案的金属掩模，载置于掩模台5上。此外，掩模台5能够置换为将掩模101固定在规定的位置的其他方式的部件。作为掩模101，能够使用具有在框状的掩模框架焊接固定几μm～几十μm左右的厚度的掩模箔的构造的掩模。掩模101的材质没有特别限定，但优选使用因瓦合金材料等热膨胀系数小的金属。成膜处理在基板100载置于掩模101上且基板100与掩模101相互重叠的状态下进行。
板单元9具备冷却板10和磁体板11。冷却板10以能够相对于磁体板11沿Z方向位移的方式悬吊在磁体板11之下。冷却板10具有通过在成膜时与吸附板15接触而对吸附于吸附板15的基板100进行冷却的功能。冷却板10并不限定于具备水冷机构等而积极地对基板100进行冷却的构件，也可以是虽未设置水冷机构等但通过与吸附板15接触而带走基板100的热这样的板状构件。磁体板11是利用磁力吸引掩模101的板，载置于基板100的上表面，在成膜时发挥提高基板100与掩模101的紧贴性的功能。
此外，关于冷却板10和磁体板11，也能够采用不设置的结构。例如，当在吸附板15设置有冷却机构的情况下，也可以没有冷却板10。另外，在吸附板15吸附掩模101的情况下，也可以不设置磁体板11。
成膜单元4是具有蒸发源的单元，除了蒸发源之外，还具备加热器、挡板、蒸发源的驱动机构、蒸发速率监视器等。更具体而言，在本实施方式中，成膜单元4是多个喷嘴(未图示)沿X方向排列地配置并从各个喷嘴放出蒸镀材料的线性蒸发源。例如，线性蒸发源通过蒸发源移动机构(未图示)沿Y方向(装置的进深方向)往复移动。在本实施方式中，成膜单元4与后述的对准装置2设置于相同的真空腔室3。然而，在与进行对准的真空腔室3不同的腔室中进行成膜处理的实施方式中，成膜单元4不配置在真空腔室3中。
<对准装置>
成膜装置1具备进行基板100与掩模101的对准的对准装置2。对准装置2具备基板支承单元6、吸附板15、位置调整单元20、距离调整单元22、板单元升降单元13、测量单元7、8、调整单元17、浮动部19、检测单元16。以下，对对准装置的各结构进行说明。
(基板支承单元)
对准装置2具备支承基板100的周缘部的基板支承单元6。在图2的基础上，参照图3进行说明。图3是基板支承单元6和吸附板15的说明图，是从下侧观察它们的图。
基板支承单元6具备构成其外框的多个基座部61a～61d以及从基座部61a～61d向内侧突出的多个载置部62和63。此外，载置部62和63有时也被称为“承接爪”或“指部”。基座部61a～61d分别由支承轴R3支承。多个载置部62以支承基板100的周缘部的长边侧的方式隔开间隔地配置于基座部61a～61d。另外，多个载置部63以支承基板100的周缘部的短边侧的方式隔开间隔地配置于基座部61a～61d。通过输送机器人302a送入到成膜装置1的基板100由多个载置部62和63支承。以下，在对基座部61a～61d进行统称的情况或不进行区分的情况下，记载为基座部61。
在本实施方式中，多个载置部62和63由板簧构成，在使由多个载置部62和63支承的基板100吸附于吸附板15时，能够利用板簧的弹性力将基板100按压于吸附板15。
此外，在图3的例子中，由4个基座部61构成局部具有切口的矩形的框体，但并不限定于此，基座部61也可以是包围矩形形状的基板100的外周那样的没有切缝的矩形框体。但是，通过利用多个基座部61设置切口，在输送机器人302a向载置部62和63交接基板100时，输送机器人302a能够避开基座部61而退避。由此，能够提高基板100的输送和交接的效率。
此外，也可以采用如下方式：在基板支承单元6，与多个载置部62和63对应地设置有多个夹紧部，通过夹紧部夹住并保持载置于载置部62和63的基板100的周缘部。
(吸附板)
继续参照图2和3。对准装置2具备设置于真空腔室3的内部并能够吸附基板100的吸附板15。在本实施方式中，吸附板15设置于基板支承单元6与板单元9之间，由1个或多个支承轴R1支承。在本实施方式中，吸附板15由4个支承轴R1支承。在一实施方式中，支承轴R1是圆柱形状的轴。
另外，在本实施方式中，吸附板15是利用静电力吸附基板100的静电吸盘。例如，吸附板15具有在陶瓷材质的基体(也被称为matrix)的内部嵌入有金属电极等电路的构造。例如，在各电极配置区域151，配置有为了产生静电力而施加正(+)和负(-)的电压的一对电极。正电极和负电极在一个电极配置区域151内交替配置。若向配置于电极配置区域151的金属电极施加正和负电压，则通过陶瓷基体在基板100感应极化电荷，在基板100与吸附板15之间的静电引力(静电力)的作用下，基板100被吸附固定于吸附板15的吸附面150。
另外，吸附板15能够控制施加于电极的电压的大小、极性、电压的施加开始和结束的时机、电压的维持时间、电压的施加顺序等。对吸附板15的电压施加由控制装置14控制。控制装置14能够相互独立地控制向多个电极配置区域151的电压施加。
此外，电极配置区域151能够适当地设定。例如，在本实施方式中，多个电极配置区域151相互分离地设置，但也可以是1个电极配置区域151形成于吸附板15的吸附面150的大致整个面。
另外，在吸附板15埋设有检测吸附板15与基板100的接触的多个触摸传感器1621。在本实施方式中，设置有共计9个触摸传感器1621。在吸附板15的周缘部，沿着两长边分别各设置4个，在吸附板15的中央部设置有1个。这样，通过在吸附板15的多个部位设置触摸传感器1621，能够检测基板100相对于吸附面150的吸附状态、吸附的程度。基于触摸传感器1621的输出，能够检测出基板100的整个面吸附于吸附面150的情况、基板100的一部分未吸附于吸附板15的吸附面150的情况等。此外，触摸传感器1621的数量、配置能够适当变更。
另外，在本实施方式中，触摸传感器1621机械地检测自身与对象的接触。作为一例，触摸传感器1621设置为其顶端部被弹簧等施力，在顶端部不与基板100等接触的状态下，顶端部从吸附面150突出。而且，构成为，若基板100与触摸传感器1621的顶端部接触，则顶端部被基板100按压而向吸附板15侧缩回，通过与内部的触点接触而输出规定的电信号。此外，顶端部的形状没有特别限定，可以为纽扣形状、杆形状。通过适当地设定不与对象接触的状态下的顶端部从吸附面150突出的长度，触摸传感器1621能够实质上检测吸附板15与基板100的接触。另外，如后所述，多个触摸传感器1621构成检测吸附板15与掩模台5的平行度的检测单元16。
另外，在本实施方式中，在吸附板15设置有检测基板100向吸附板15的吸附状态的光纤传感器1622。光纤传感器1622包括发光部1622a和受光部1622b。发光部1622a和受光部1622b设置成在吸附板15的下方、例如吸附板15的几mm～几十mm下方形成光路1622c。在基板100的一部分未吸附于吸附板15的情况下，该一部分在重力的作用下向下方挠曲。在进行了基板100向吸附板15的吸附处理之后基板100产生挠曲的情况下，该挠曲的部分遮挡光路1622c，从而检测出基板100的挠曲。即，能够检测出基板100的吸附未恰当地进行。此外，也能够采用不设置光纤传感器1622的结构。
另外，在吸附板15形成有多个开口152，后述的测量单元(第1测量单元7和第2测量单元8)经由多个开口152拍摄后述的掩模标记。
同时参照图4。图4示意性地表示从吸附板15至支承轴R1的构造。另外，图4是吸附板15的电气布线的说明图，表示用于向配置于吸附板15的电极配置区域151的电极供电的布线。在本实施方式的情况下，支承吸附板15的多个支承轴R1形成为中空的筒状。而且，用于施加正(+)和负(-)电压的电线153以通过其内部的方式布线。在图4的例子中，用于施加正(+)和负(-)电压的电线153分别各示出了1根，共计2根。另外，从支承轴R1的下部向真空腔室3伸出的电线153沿着吸附板15的短边延伸，与设置于短边的大致中央的电连接部154连接。也就是说，电线153经由支承轴R1从真空腔室3的外部向内部引导，与电连接部154连接。另外，从电线153向电连接部154供给的电力向配置于电极配置区域151的各电极供给。
另外，在本实施方式中，设置有4根支承轴R1，各种电线(线缆)经由这些支承轴R1向真空腔室3的内部引导。在一实施方式中，向吸附板15供电的电线153分别通过设置于对角的2根支承轴R1的内侧，触摸传感器1621、光纤传感器1622等的线缆以捆扎的状态通过剩余的2根支承轴R1的内侧。
(位置调整单元)
对准装置2具备对由基板支承单元6支承着周缘部的基板100或被吸附板15吸附的基板100与掩模101的相对位置进行调整的位置调整单元20。位置调整单元20通过使基板支承单元6或吸附板15在XY平面内移动，调整基板100相对于掩模101的相对位置。即，位置调整单元20也可以说是对掩模101与基板100的水平位置进行调整的单元。例如，位置调整单元20能够使基板支承单元6在X方向、Y方向以及绕Z方向的轴线的旋转方向上移动。在本实施方式中，固定掩模101的位置，使基板100移动来调整它们的相对位置，但也可以使掩模101移动，或者使基板100和掩模101这两者移动来调整相对位置。
在本实施方式中，位置调整单元20具备固定板20a、可动板20b以及配置于这些板之间的多个致动器201。固定板20a固定于真空腔室3的上壁部30上。另外，在可动板20b上搭载有框架状的架台21，在架台21上支承有距离调整单元22和板单元升降单元13。若通过致动器201使可动板20b相对于固定板20a沿水平方向移动，则架台21、距离调整单元22以及板单元升降单元13一体地移动。
多个致动器201例如包括能够使可动板20b沿X方向移动的致动器和能够使可动板20b沿Y方向移动的致动器等。而且，通过控制它们的移动量，能够使可动板20b在X方向和Y方向以及绕Z方向的轴线的旋转方向上移动。例如，多个致动器201能够包括作为驱动源的马达和将马达的驱动力转换为直线运动的滚珠丝杠机构等机构。
(距离调整单元)
距离调整单元22通过使吸附板15和基板支承单元6升降，调整它们与掩模台5的距离，使基板100与掩模101在基板100的厚度方向(Z方向)上靠近和分离(远离)。换言之，距离调整单元22使基板100与掩模101向重叠的方向靠近，或者向其相反方向分离。此外，由距离调整单元22调整的“距离”是所谓的垂直距离(或铅垂距离)，距离调整单元也可以说是调整掩模101与基板100的垂直位置的单元。
如图2所示，距离调整单元22具备第1升降板220。在架台21的侧部形成有沿Z方向延伸的导轨21a，第1升降板220沿着导轨21a在Z方向上升降自如。
第1升降板220通过多个支承轴R1支承吸附板15。若第1升降板220升降，则随之吸附板15升降。换言之，第1升降板220对支承吸附板15的多个支承轴R1进行支承，通过第1升降板220的升降，多个支承轴R1同步地升降，吸附板15在保持其平行度的状态下升降。另外，第1升降板220经由多个致动器65和多个支承轴R3支承基板支承单元6。若第1升降板220升降，则随之基板支承单元6升降。另外，多个致动器65能够使分别与这些致动器65连接的多个支承轴R3沿铅垂方向移动。基板支承单元6通过多个致动器65相对于吸附板15沿垂直方向相对移动。多个致动器65例如由马达和滚珠丝杠机构等构成，从而能够使支承轴R3沿铅垂方向移动。
更具体地说明第1升降板220的升降。距离调整单元22具备支承于架台21并使第1升降板220升降的作为致动器的驱动单元221。驱动单元221是将作为驱动源的马达221a的驱动力向第1升降板220传递的机构。作为驱动单元221的传递机构，在本实施方式中，采用了具有滚珠丝杠轴221b和滚珠螺母221c的滚珠丝杠机构。滚珠丝杠轴221b沿Z方向延伸设置，在马达221a的驱动力的作用下绕Z方向的轴线旋转。滚珠螺母221c固定于第1升降板220，与滚珠丝杠轴221b啮合。通过滚珠丝杠轴221b的旋转及其旋转方向的切换，使第1升降板220沿Z方向升降。第1升降板220的升降量例如能够根据检测马达221a的旋转量的旋转编码器等传感器的检测结果进行控制。由此，能够控制吸附并支承基板100的吸附板15的Z方向上的位置，控制基板100与掩模101的接触、分离。另外，在第1升降板220的上部设置有后述的调整单元17。
此外，在本实施方式的距离调整单元22中，采用如下结构：掩模台5的位置被固定，通过基板支承单元6和吸附板15移动来调整它们的Z方向上的距离。然而，在距离调整单元中，并不限定于这样的结构。也可以固定基板支承单元6或吸附板15的位置，使掩模台5移动来调整，或者也能够采用使基板支承单元6、吸附板15以及掩模台5分别移动来调整相互的距离的结构。
(板单元升降单元)
板单元升降单元13通过使配置于真空腔室3的外部的第2升降板12升降，使与第2升降板12连结且配置于真空腔室3的内部的板单元9升降。板单元9经由1个或多个支承轴R2与第2升降板12连结。在本实施方式中，板单元9由2个支承轴R2支承。支承轴R2从磁体板11向上方延伸地设置，通过上壁部30的开口部、固定板20a和可动板20b的各开口部以及第1升降板220的开口部而与第2升降板12连结。
第2升降板12沿着引导轴12a在Z方向上升降自如。板单元升降单元13具备支承于架台21并使第2升降板12升降的驱动机构。该驱动机构是将作为驱动源的马达13a的驱动力向第2升降板12传递的机构。作为板单元升降单元13的传递机构，在本实施方式中，采用了具有滚珠丝杠轴13b和滚珠螺母13c的滚珠丝杠机构。滚珠丝杠轴13b沿Z方向延伸设置，通过马达13a的驱动力绕Z方向的轴线旋转。滚珠螺母13c固定于第2升降板12，与滚珠丝杠轴13b啮合。通过滚珠丝杠轴13b的旋转及其旋转方向的切换，使第2升降板12沿Z方向升降。第2升降板12的升降量例如能够根据检测各马达13a的旋转量的旋转编码器等传感器的检测结果进行控制。由此，能够控制板单元9的Z方向上的位置，控制板单元9与基板100的接触、分离。
前述的各支承轴R1～R3所通过的真空腔室3的上壁部30的开口部具有各支承轴R1～R3能够沿X方向和Y方向位移的大小。为了维持真空腔室3的气密性，在各支承轴R1～R3所通过的上壁部30的开口部设置有波纹管等。例如，支承第1升降板220的支承轴R1被波纹管31(参照图4等)覆盖。
(测量单元)
对准装置2具备测量由基板支承单元6支承周缘部的基板100与掩模101的位置偏移的测量单元(第1测量单元7和第2测量单元8)。在图2的基础上参照图5进行说明。图5是第1测量单元7和第2测量单元8的说明图，示出了基板100与掩模101的位置偏移的测量方式。本实施方式的第1测量单元7和第2测量单元8都是拍摄图像的摄像装置(相机)。第1测量单元7和第2测量单元8配置于上壁部30的上方，能够经由形成于上壁部30的窗部(未图示)拍摄真空腔室3内的图像。
在基板100形成有基板粗对准标记100a和基板精对准标记100b，在掩模101形成有掩模粗对准标记101a和掩模精标记101b。以下，有时将基板粗对准标记100a称为基板粗标记100a，将基板精对准标记100b称为基板精标记100b，将两者统称为基板标记。另外，有时将掩模粗对准标记101a称为掩模粗标记101a，将掩模精对准标记101b称为掩模精标记101b，将两者统称为掩模标记。
基板粗标记100a形成于基板100的短边中央部。基板精标记100b形成于基板100的四角。掩模粗标记101a与基板粗标记100a对应地形成于掩模101的短边中央部。另外，掩模精标记101b与基板精标记100b对应地形成于掩模101的四角。
第2测量单元8以拍摄对应的基板精标记100b和掩模精标记101b的各组(在本实施方式中为4组)的方式设置有4个。第2测量单元8是视野相对较窄但具有高分辨率(例如几μm级)的高倍率CCD相机(精细相机)，以高精度测量基板100与掩模101的位置偏移。第1测量单元7设置有1个，拍摄对应的基板粗标记100a和掩模粗标记101a的各组(在本实施方式中为2组)。
第1测量单元7是视野相对较广但具有低分辨率的低倍率CCD相机(粗略相机)，测量基板100与掩模101的大致的位置偏移。在图5的例子中，示出了用1个第1测量单元7集中拍摄2组基板粗标记100a和掩模粗标记101a的结构，但并不限定于此。也可以与第2测量单元8同样地，在与各个组对应的位置设置第1测量单元7，整体设置2个第1测量单元7，以分别拍摄基板粗标记100a和掩模粗标记101a的各组。
在本实施方式中，以在基于第1测量单元7的测量结果进行了基板100与掩模101的大致的位置调整之后，基于第2测量单元8的测量结果进行基板100与掩模101的精密的位置调整的方式进行控制。
(调整单元)
对准装置2具备调整单元17。图6是调整单元17(调整装置)的说明图。调整单元17是调整吸附板15与掩模台5的相对的倾斜的单元。在本实施方式中，调整单元17通过移动吸附板15来调整吸附板15与掩模台5的相对的倾斜。进一步而言，通过调整多个支承轴R1中的至少一部分支承轴R1的轴向的位置来调整吸附板15与掩模台5的相对的倾斜。
调整单元17具有由作业者操作的多个操作部171。在本实施方式中，多个操作部171与多个支承轴R1分别对应地设置。而且，在对操作部171进行操作时，对应的支承轴R1相对于其他支承轴R1独立地沿作为其轴向的铅垂方向移动。即，多个操作部171能够独立地调整分别对应的支承轴R1支承吸附板15的铅垂方向的位置。因此，作业者对操作部171进行操作，从而调整吸附板15与掩模台5的相对倾斜。为了提高调整的自由度，优选在多个支承轴R1分别设置操作部171，但只要在至少1个支承轴R1设置操作部171，就能够在一定的范围内调整吸附板15与掩模台5的相对倾斜。
在本实施方式中，操作部171是使支承轴R1沿作为其轴向的铅垂方向移动的调整螺母。调整螺母和形成于支承轴R1的螺纹牙172以螺纹接合的方式设置，在作业者转动调整螺母时，支承轴R1移动。
另外，在本实施方式中，操作部171设置于真空腔室3的外部。具体而言，支承轴R1经由滑动衬套173支承于第1升降板220，在滑动衬套173的上侧设置有操作部171。操作部171设置于真空腔室3的外部，从而在真空腔室3的内部保持为真空的状态下，作业者能够通过调整单元17进行调整。
另外，在支承轴R1与吸附板15之间设置有使吸附板15相对于支承轴R1的角度可变地连接支承轴R1和吸附板15的接头部18。在本实施方式中，接头部18是球面轴承，包括球状部181和以能够滑动的方式支承球状部181的轴承部182。
在本实施方式中，多个支承轴R1构成为仅能够沿铅垂方向(轴向)移动。因此，在如图6的左侧所示的状态ST1那样吸附板15保持为水平的状态和如图6的右侧所示的状态ST2那样吸附板15倾斜的状态下，吸附板15相对于支承轴R1所成的角度不同。在本实施方式中，通过在接头部18处使吸附板15相对于支承轴R1弯折，即使在吸附板15倾斜的状态下，支承轴R1也能够支承吸附板15。此外，接头部18能够适当采用万向节等将2个构件以能够变更其连接角度的方式连接的构造。
在此，将调整单元17的结构与距离调整单元22比较进行说明。在距离调整单元22的第1升降板220升降的情况下，使支承于第1升降板220的多个支承轴R1全部升降相同的量，也就是说，使多个支承轴R1同步地升降。因此，在保持吸附板15相对于掩模台5的平行度或相对倾斜的状态下，吸附板15升降。另一方面，调整单元17能够使多个支承轴R1中的任一个与其他支承轴R1独立地相对于第1升降板220在铅垂方向(轴向)上移动。例如，调整单元17能够不变更3个支承轴R1的位置而调整剩余的1个支承轴R1的轴向的位置。由此，调整单元17能够调整由多个支承轴R1支承的吸附板15的倾斜。
(浮动部)
对准装置2具备浮动部19。浮动部19设置于接头部18与吸附板15之间。浮动部19包括弹性构件191、衬套192、轴构件193、吸附板支承部194以及凸缘195。轴构件193以从接头部18向下方延伸的方式设置。衬套192以介于轴构件193与吸附板支承部194之间的环状间隙的方式设置，减轻它们之间的摩擦或减少晃动。例如，衬套192由滑动性好的金属烧结材料等形成。吸附板支承部194支承吸附板15。弹性构件191设置于吸附板支承部194与设置于轴构件193的凸缘195之间，构成为承受吸附板15的载荷。即，浮动部19经由接头部18与支承轴R1连接，浮动部19的弹性构件191支承吸附板15。这样，支承轴R1经由浮动部19的弹性构件191支承吸附板15，从而能够减轻在吸附板15与掩模101接触时施加于掩模101的载荷，并且确保吸附板15与掩模101接触时的吸附板15的退避。
(检测单元)
对准装置2具备检测单元16。再次参照图2和图3。检测单元16检测吸附板15与掩模台5的平行度。在本实施方式中，平行度是表示吸附板15与掩模台5的相对倾斜程度的程度。在本实施方式中，检测单元16由设置于吸附板15侧的、前述的多个触摸传感器1621等构成。多个触摸传感器1621以顶端部从吸附面150突出的长度相互大致相等的方式安装于吸附板15。触摸传感器1621安装于吸附板15，从而即使真空腔室3在大气压的作用下发生变形，也能够减小吸附板15与触摸传感器1621的相对位置所产生的变化。即，即使成为真空状态，触摸传感器1621的顶端部的突出长度也几乎不发生变化，维持为相互大致相等的状态。因此，若在吸附板15发生了移动时，多个触摸传感器1621全部大致同时反应，则能够判断为平行度高，换言之，吸附板15与掩模台5的相对倾斜小。通过适当改变顶端部从吸附面150突出的长度，也能够将并非平行的规定的倾斜度设定为目标值。关于使用了检测单元16的吸附板15的平行度的检测动作，将在后述。另外，在本实施方式中，触摸传感器1621执行吸附板15与基板100的接触的检测和吸附板15与掩模台5的平行度的检测这两者。由此，与分开设置检测它们的传感器的情况相比，能够减少传感器的数量。
<控制装置>
控制装置14控制整个成膜装置1。控制装置14具备处理部141、存储部142、输入输出接口(I/O)143、通信部144、显示部145以及输入部146。处理部141是以CPU为代表的处理器，执行存储于存储部142的程序，控制成膜装置1。存储部142是ROM、RAM、HDD等存储设备，除了处理部141所执行的程序之外，还存储各种控制信息。I/O143是收发处理部141与外部器件之间的信号的接口。通信部144是经由通信线路300a与上位装置300或其他控制装置14、309、310等进行通信的通信设备，处理部141经由通信部144从上位装置300接收信息，或者，向上位装置300发送信息。显示部145例如是液晶显示器，显示各种信息。输入部146例如是键盘、指示设备，接受来自用户的各种输入。此外，控制装置14、309、310、上位装置300的全部或者一部分也可以由PLC、ASIC、FPGA构成。
<基板与掩模的重叠的工艺>
图7是使用了吸附板15的基板100与掩模101的重叠的工艺的说明图。图7表示工艺的各状态。
状态ST100是通过输送机器人302a将基板100送入到成膜装置1内，输送机器人302a退避之后的状态。此时，基板100由基板支承单元6支承。
状态ST101表示作为吸附板15对基板100的吸附的准备阶段，基板支承单元6上升了的状态。基板支承单元6从状态ST100起，通过致动器65以靠近吸附板15的方式上升。在状态ST101下，由基板支承单元6支承的基板100的周缘部与吸附板15接触，或者处于稍微分离的位置。另一方面，基板100的中央部由于自重而挠曲，因此与周缘部相比，处于从吸附板15离开的位置。
状态ST102表示进行吸附板15对基板100的吸附的状态。具体而言，通过对配置于吸附板15的电极配置区域151的电极施加电压，利用静电力将基板100吸附于吸附板15。
状态ST103表示检测基板100是否正常吸附于吸附板15时的状态。在基板支承单元6下降而从基板100离开的状态下，基于触摸传感器1621的检测值来检测基板100是否吸附于吸附板15。例如，控制装置14在埋设于吸附板15的全部触摸传感器1621都检测到与基板100的接触的情况下，判断为基板100正常吸附于吸附板15。在1个以上的触摸传感器1621检测到未与基板100接触、即基板100的一部分未吸附于吸附板15的情况下，控制装置14判断为基板100未正常吸附于吸附板15。另外，在设置有光纤传感器1622的情况下，也能够基于来自光纤传感器1622的输出来进行是否正常进行了基板100的吸附的判断。在基板100正常吸附于吸附板15的情况下，控制装置14转向基板100与掩模101的对准动作。在基板100未正常吸附于吸附板15的情况下，控制装置14进行用于提高基板100相对于吸附板15的吸附状态的处理。
状态ST104表示基板100与掩模101的对准动作中的状态。控制装置14在通过距离调整单元22使吸附板15下降而使基板100与掩模101靠近的状态下，通过位置调整单元20执行对准动作。
状态ST105表示通过磁体板11使基板100和掩模101进一步紧贴的状态。控制装置14在对准动作结束后，通过板单元升降单元13使板单元9下降。通过磁体板11靠近基板100和掩模101，掩模101被向基板100侧吸引，基板100与掩模101的紧贴性提高。
通过以上说明的动作，基板100与掩模101的重叠的工艺结束。例如，在本工艺结束后，执行成膜单元4的蒸镀处理。
另外，在上述说明的工艺中进行基板100与掩模101的对准时，吸附板15与掩模台5之间的倾斜有时会对对准的精度造成影响。通过使基板100与掩模101的距离接近而进行对准，能够提高对准的精度。然而，若在吸附板15与掩模台5之间存在相对的倾斜，则基板100的一部分有可能与掩模101接触，由此基板100有可能产生损伤等。与为了保护基板100而增大基板100与掩模101的距离相应地，对准的精度可能降低。因此，通常，有时会在真空腔室3的内部空间3a为大气压的环境下进行吸附板15与掩模台5的平行调整。大气压环境下的平行调整例如通过在基板支承单元6的连结部分插入垫片等来进行。
<提高吸附状态的控制>
(实施例1)
参照图8，说明在状态ST103下，在判断为基板100未正常吸附于吸附板15的情况下进行的处理。在此，在状态ST102的吸附控制中，将向配置于吸附板15的电极配置区域151的电极施加(以下，有时也简称为向吸附板15施加)的电压设为第1电压。第1电压是产生能够使基板100正常吸附于吸附板15的静电力的电压，但根据吸附控制开始时的基板100的挠曲情况、吸附的进行状况等，有时基板100的一部分不与吸附板15紧贴，而成为产生褶皱的吸附状态。若在基板100产生褶皱的状态下进行成膜处理，则无法进行高精度的成膜。因此，在本实施例中，进行用于提高基板100相对于吸附板15的吸附状态的控制。
图8的(a)表示在状态ST103下，判断为向吸附板15施加了第1电压但基板100未正常吸附于吸附板15的状态。在该情况下，作为电压控制部件的控制装置14向吸附板15施加产生比向吸附板15施加第1电压的情况大的静电力(引力)的第2电压。由此，更大的引力作用于基板100，因此，吸附板15的吸附力提高，如图8的(b)所示，能够成为基板100正常吸附于吸附板15的状态。第2电压是其绝对值比第1电压的绝对值大的电压。第1电压也可以设为产生能够使基板100正常吸附于吸附板15的最小限度的静电力的电压。
这样，以通常向吸附板15施加第1电压来进行吸附处理，在第1电压下没有正常进行吸附的情况下，施加绝对值比第1电压大的第2电压来提高吸附状态的方式进行控制，从而能够降低施加于基板100的负荷、吸附处理的功耗。此外，也可以如下这样进行控制：在施加了第2电压之后，再次使用触摸传感器1621、光纤传感器1622检测基板100的吸附状态，在仍判断为未正常吸附的情况下，施加绝对值比第2电压大的电压来提高吸附状态。另外，在施加了第2电压之后，使用触摸传感器1621、光纤传感器1622检测基板100的吸附状态，在判断为正常吸附的情况下，转向在基板100吸附于吸附板15的状态下经由掩模101使成膜材料蒸镀到基板100上的成膜处理。
(实施例2)
参照图8，说明在状态ST103下，在判断为基板100未正常吸附于吸附板15的情况下进行的处理的另一例。
作为基板100未正常吸附于吸附板15的状态，存在基板100的大部分吸附于吸附板15、一部分未吸附于吸附板15的状态，即基板100产生褶皱的吸附状态。在实施例1的控制中，在处于这样的基板100产生褶皱的吸附状态的情况下，若施加所产生的静电力变得更大的第2电压，则如图8的(c)所示，有可能会在残留有基板100产生的褶皱的状态下完成吸附。在实施例2中，进行用于在这样的情况下也提高基板100的吸附状态的控制。
图8的(d)表示在状态ST103下，判断为向吸附板150施加了第1电压，但基板100未正常吸附于吸附板15的状态。在该情况下，控制装置14将施加于吸附板15的电压设为零。即，不使吸附板15产生静电力。由此，如图8的(e)所示，以不完全的状态吸附于吸附板15的基板100从吸附板15剥离，成为保持于基板支承单元6的状态。之后，控制装置14向吸附板15施加产生比施加第1电压的情况大的静电力的第2电压。由此，如图8的(g)所示，能够成为基板100正常吸附于吸附板15的状态，能够抑制在基板100残留有褶皱的状态下完成吸附。
此外，在判断为基板100未正常吸附于吸附板15的情况下，控制装置14也可以向吸附板15施加产生比施加第1电压的情况小的静电力的第3电压，之后，施加第2电压。通过施加第3电压，基板100局部地从吸附板15剥离，因此，在施加第2电压的情况下不易残留褶皱。第3电压是其绝对值比第1电压的绝对值小的电压。另外，控制装置14也可以向吸附板15施加与第1电压相反极性的第4电压，之后，施加第2电压。第1电压是相对于基板100产生向吸附板15的方向吸引的静电力的电压，与第1电压相反极性的电压是相对于基板100产生从吸附板15离开的方向的静电力的电压。由此，能够更可靠地使以不完全的状态吸附的基板100从吸附板15剥离，因此，与施加第2电压的情况相比，能够可靠地提高吸附状态。
(变形例1)
在基板100以不完全的状态吸附于吸附板15的情况下，如图8的(c)所示，容易在比基板100的周缘部靠内侧的区域产生褶皱。因此，如图2所示，本实施例的成膜装置1也可以具备能够相对于基板支承单元6独立地在与吸附板15垂直的方向上移动的支承轴401和设置于支承轴401的下端并能够支承基板100的周缘部的中央附近的承接部400。而且，如图8的(f)所示，也可以在向吸附板15施加吸附电压之前，使支承轴401向铅垂上方移动，通过承接部400将基板100的周缘部的中央附近抬起，使其向吸附板15的吸附面靠近。由此，在向吸附板15施加吸附电压时，由承接部400朝向吸附板15抬起的基板100的中央部分先被吸附，因此，能够不易产生褶皱。此外，基板支承单元6是用于将基板100保持为水平的结构，承接部400和支承轴401是用于使基板100的容易产生褶皱的部分靠近吸附板15而不易产生褶皱的结构，在这一方面存在差别。
在图2中，为了避免附图变得复杂，关于用于使支承轴401移动的机构和驱动源，省略了记载，但只要是能够相对于基板支承单元6、板单元9独立地移动的结构，就能够适当采用与上述板单元升降单元13、距离调整单元22同样的结构。另外，承接部400可以设置为从基板100的下方支承基板100的四边各自的中央附近，也可以设置为支承基板100的短边的中央附近，还可以设置为支承基板100的长边的中央附近。另外，也可以设置为支承基板100的周缘部中的不是各边的中央附近的部位。
(变形例2)
在上述实施例中，说明了使用触摸传感器1621、光纤传感器1622检测基板100的吸附状态的例子，但吸附状态的检测方法不限于此。例如，可以在基板100的下侧或吸附板15的上侧设置测距传感器，基于由测距传感器测量的到基板100的距离来检测吸附状态，也可以在吸附板15设置静电电容传感器，基于由测距传感器测量的到基板100的距离来检测吸附状态。
<电子器件的制造方法>
接下来，说明使用了本实施例的成膜装置的成膜方法的电子器件的制造方法的一例。以下，作为电子器件的例子，示出了有机EL显示装置的结构，例示有机EL显示装置的制造方法。
首先，对要制造的有机EL显示装置进行说明。图9的(a)表示有机EL显示装置50的整体图，图9的(b)表示1个像素的截面构造。
如图9的(a)所示，在有机EL显示装置50的显示区域51，具备多个发光元件的像素52呈矩阵状配置有多个。发光元件分别具有具备夹在一对电极之间的有机层的构造。此外，在此所说的像素是指能够在显示区域51显示所期望的颜色的最小单位。在本实施例的有机EL显示装置的情况下，由显示相互不同的发光的第1发光元件52R、第2发光元件52G、第3发光元件52B的组合构成像素52。像素52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1种颜色以上，就没有特别限制。
图9的(b)是图9的(a)的A-B线的局部剖视示意图。像素52由多个发光元件构成，各发光元件在基板53上具有第1电极(阳极)54、空穴传输层55、发光层56R、56G、56B中的任一个、电子传输层57、第2电极(阴极)58。其中，空穴传输层55、发光层56R、56G、56B、电子传输层57相当于有机层。另外，在本实施例中，发光层56R是发出红色的有机EL层，发光层56G是发出绿色的有机EL层，发光层56B是发出蓝色的有机EL层。发光层56R、56G、56B分别形成为与发出红色、绿色、蓝色的发光元件(有时也记述为有机EL元件)对应的图案。另外，第1电极54按每个发光元件分离地形成。空穴传输层55、电子传输层57以及第2电极58可以在多个发光元件52R、52G、52B共通地形成，也可以按每个发光元件形成。此外，为了防止第1电极54和第2电极58因异物而短路，在第1电极54之间设置有绝缘层59。并且，由于有机EL层因水分、氧而劣化，因此设置有用于保护有机EL元件免受水分、氧的影响的保护层40。
在图9的(b)中，空穴传输层55、电子传输层57用一个层表示，但根据有机EL显示元件的构造，也可以由具备空穴阻挡层、电子阻挡层的多个层形成。另外，也能够在第1电极54与空穴传输层55之间形成能够使空穴从第1电极54向空穴传输层55顺利地注入的具有能带结构的空穴注入层。同样地，也能够在第2电极58与电子传输层57之间也形成电子注入层。
接下来，具体说明有机EL显示装置的制造方法的例子。
首先，准备形成有用于驱动有机EL显示装置的电路(未图示)和第1电极54的基板53。
在形成有第1电极54的基板53上通过旋涂形成丙烯酸树脂，通过光刻法以在形成有第1电极54的部分形成开口的方式对丙烯酸树脂进行图案化，形成绝缘层59。该开口部相当于发光元件实际发光的发光区域。
将绝缘层59形成图案的基板53向第1有机材料成膜装置送入，通过基板支承台和静电吸盘保持基板，将空穴传输层55在显示区域的第1电极54上作为共通的层进行成膜。空穴传输层55通过真空蒸镀进行成膜。实际上，空穴传输层55形成为比显示区域51大的尺寸，因此，不需要高精细的掩模。
接下来，将形成至空穴传输层55的基板53向第2有机材料成膜装置送入，通过基板支承台和静电吸盘进行保持。进行基板与掩模的对准，将基板载置于掩模上，在基板53的配置发出红色的元件的部分对发出红色的发光层56R进行成膜。
与发光层56R的成膜同样地，通过第3有机材料成膜装置对发出绿色的发光层56G进行成膜，并且通过第4有机材料成膜装置对发出蓝色的发光层56B进行成膜。在发光层56R、56G、56B的成膜完成之后，通过第5成膜装置在整个显示区域51对电子传输层57进行成膜。电子传输层57作为共通的层形成于3色的发光层56R、56G、56B。
通过金属性蒸镀材料成膜装置使形成至电子传输层57的基板移动，对第2电极58进行成膜。
之后，移动到等离子CVD装置，对保护层40进行成膜，完成有机EL显示装置50。
从将绝缘层59形成图案的基板53送入成膜装置到保护层40的成膜完成为止，若暴露在包含水分、氧的气氛中，则由有机EL材料构成的发光层有可能因水分、氧而劣化。因此，在本实施例中，成膜装置之间的基板的送入送出在真空环境或非活性气体气氛下进行。
上述的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，也可以在其技术思想的范围内适当变形。

Claims (6)

1.一种成膜装置，其特征在于，所述成膜装置具备：
腔室，其将内部保持为真空；
吸附板，其设置于所述腔室的内部，具有产生用于吸附基板的静电力的电极；
电压控制部件，其向所述电极施加第1电压和产生比施加所述第1电压的情况大的静电力的第2电压；以及
检测部件，其检测所述基板向所述吸附板的吸附状态，
在向所述电极施加所述第1电压而使所述基板吸附于所述吸附板的状态下，在由所述检测部件检测到所述基板的一部分未吸附于所述吸附板的情况下，所述电压控制部件向所述电极施加所述第2电压。
2.根据权利要求1所述的成膜装置，其中，
在由所述检测部件检测到所述基板的一部分未吸附于所述吸附板的情况下，所述电压控制部件将向所述电极施加的电压设为零，或者向所述电极施加了产生比施加所述第1电压的情况小的静电力的第3电压或与所述第1电压相反极性的第4电压之后，进行所述第2电压的施加。
3.根据权利要求1或2所述的成膜装置，其中，
具备使所述基板的周缘部靠近所述吸附板的吸附面的靠近部件，
在进行所述第2电压的施加之前，通过所述靠近部件使所述基板的周缘部靠近所述吸附板的吸附面。
4.根据权利要求3所述的成膜装置，其中，
所述靠近部件使所述基板的周缘部的中央附近靠近所述吸附板的吸附面。
5.一种成膜方法，其特征在于，所述成膜方法具有如下工序：
向设置于将内部保持为真空的腔室的内部并产生用于吸附基板的静电力的吸附板的电极施加第1电压而使所述基板吸附于所述吸附板；
检测所述基板向所述吸附板的吸附状态；
在检测到所述基板的一部分未吸附于所述吸附板的情况下，向所述电极施加产生比施加所述第1电压的情况大的静电力的第2电压；以及
在检测到所述基板正常吸附于所述吸附板的情况下，在所述基板吸附于所述吸附板的状态下经由掩模将成膜材料蒸镀到所述基板上。
6.一种电子器件的制造方法，其中，
使用权利要求5所述的成膜方法制造电子器件。
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