JP2005344201A - 真空蒸着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高精細なパターンを有するマスクと基板とを精度良く位置合わせすることができ、高精度な有機ＥＬパネルを製造することができる真空蒸着装置を提供する。
【解決手段】真空チャンバ内で蒸着材料を蒸着源により加熱して、基板４上に蒸着させる真空蒸着装置でって、基板４上に設けられ、基板４に所定パターンの蒸着を行うためのマスク６と、マスク６を保持するためのマスクホルダ５と、基板４を保持するための基板ホルダ３と、基板ホルダ３の所定の位置にマスクホルダ５を当接させて保持するための保持手段７とを備え、基板ホルダ３またはマスクホルダ５のいずれかの当接面には、突起部２が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、真空チャンバ内で蒸着材料を蒸着源により加熱して、基板上に蒸着させる真空蒸着装置に係り、特に有機エレクトロルミネッセンスパネルの製造に用いる真空蒸着装置に関する。

有機エレクトロルミネッセンスパネル（以下、「有機ＥＬパネル」という。）のマスク蒸着による製造方法において、フルカラーで発光可能な有機ＥＬパネルの製作を行うには、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を蒸着によって塗り分けることにより実現できる。この各色の塗り分けを行なうには、ＲＧＢの各色用にマスクを製作し、そのマスクを各色毎に交換し、所定の位置に位置決めして蒸着を行なう方法が多く用いられている。

図１７は、従来の真空蒸着装置を示す模式図であり、基板とマスクとの位置合わせ機構を備えている。また図１８は、従来の真空蒸着装置において、基板とマスクが当接している状態を示す模式図である。

図示するように、所望のパターンが微細加工されたマスク１０２は磁性体により形成され、不図示のマグネットによりマスクホルダ１０１に吸着固定されている。また、マスクホルダ１０１には嵌合孔１０１ａ、１０１ｄが形成され、各嵌合孔１０１ａ、１０１ｄ内には装置本体に設けられたロッド１０８の先端部１０８ａが係合されている。さらに、基板ホルダ１０９を固定するためのクランパ１０３が備えられており、その先端にはエラストマー樹脂製のチップ１０４が設けられている。このクランパ１０３の中央部には回動軸１０５が設けられており、クランパ１０３は回動可能に構成されている。この回動軸１０５はフレーム１０７に支承されており、該回動軸１０５にはクランパ１０３のチップ１０４を基板ホルダ１０９に付勢するための捻りコイルバネ１０６が設けられている。

基板ホルダ１０９は、基板１１０を不図示の保持具によって保持しており、この基板ホルダ１０９には嵌合孔１０９ａが形成され、各嵌合孔１０９ａ内にはアクチュエータ１１２に連結されてたロッド１１１の先端部１１１ａが係合されている。したがって、基板ホルダ１０９は、アクチュエータ１１２によって上下移動可能に構成されている。

クランパ１０３の基端側はアクチュエータ１１３により駆動されるようになっており、このアクチュエータ１１３の上下方向の動きによって、クランパ１０３が回動可能に構成されている。そして、上記アクチュエータ１１２を駆動することにより、マスク１０２と基板１１０を所定の位置で位置合わせを行なうように成っている。

図１８に示すように、アクチュエーター１１２が下降すると、それに伴ってロッド１１１も下降し、基板ホルダ１０９も下降し、基板ホルダ１０９に保持されている基板１１０がマスク１０２と当接する。そして、アクチュエーター１１３が上昇すると、捻りコイルバネ１０６によってクランパ１０３のチップ１０４が基板ホルダ１０９を付勢し、基板ホルダ１０９がマスクホルダ１０１に加圧当接される。

以上の動作によって、基板１１０とマスク１０２が所定の位置で当接固定されるようになっている。

図１９は、従来の真空蒸着装置におけるマスクホルダを示す平面図である。図示するように、マスクホルダ１０１の外形は略正方形を呈し、中央に角穴１０１ａが設けられている。この角穴１０１ａは、蒸着源からの蒸着物質をマスクへ受け入れるための穴である。クランパ１０３は左右両端に配置され、そのフレーム１０７は、ネジ１０７ａによって止着されている。また、装置本体に固定されたロッド１０８に係合させるための嵌合孔１０１ａ、１０１ｃ、１０１ｄが開けられており、嵌合孔１０１ａはロッド１０８の先端部１０８ａとの嵌合遊びが小さくなるように設定されており、嵌合孔１０１ｃは長孔形状になっており、その長孔の短辺はロッド先端部１０８ａとの嵌合遊びが小さくなるように設定されている。さらに嵌合孔１０１ｄはロッド先端部１０８ａとの嵌合遊びは比較的に大きく設定されており、主にマスクホルダ１０１の重力方向への保持としての機能を持つようになっている。また、切り欠き部１０１ｂは、基板ホルダ１０９を支持するためのロッド１１１の逃げ部となっている。

図２０は、従来の真空蒸着装置において、マスクホルダにマスクを装着した状態を示す平面図である。図示するように、マスク１０２は、マスクホルダ１０１に配置された不図示のマグネットによって、磁力によりマスクホルダ１０１に固定されている。マスク１０２の位置は、マスクホルダ１０１に設けられている３本のピン１０１ｅによって、位置決めされている。また、マスク１０２には、所定の微細パターン１０２ａが形成されている。

図２１は、従来の真空蒸着装置に用いるマスクを示す平面図である。図示するように、マスク１０２は略正方形を呈しており、所定の微細パターン１０２ａが形成されている。マスクの材質はステンレス鋼であって、磁性体となっており、その厚みは４０〜２００μｍ程度のものを用いている。

図２２は、従来の真空蒸着装置において、マスクホルダにマスクを装着した状態を示す裏面図である。図２２において、マスク１０２の外形は点線にて示しており、そのマスク下部には複数のマグネット１１５が配置されている。これらのマグネット１１５の磁力によって、マスク１０２がマスクホルダ１０１に吸着固定されるようになっている。

図２３は、従来の真空蒸着装置における基板ホルダを示す平面図である。図示するように、基板ホルダ１０９には、アクチュエータ１１２からのロッド１１１の先端部１１１ａを受容するための嵌合孔１０９ａ、１０９ｂが形成され、ロッド先端部１１１ａとの嵌合遊びが小さくなるような設定になっている。他の嵌合孔１０９ｃは嵌合遊びは比較的に大きく設定されており、主にマスクホルダ１０１の重力方向への保持としての機能を持つようになっている。基板１１０は、基板ホルダ１０９における突き当て部１０９ｄに四辺の二方が突き当てられ、その各方向に板バネ１１６によって押し当てられている。板バネ１１６は、ネジ１１６ａによって固定されている。

図２４は、従来の真空蒸着装置において、基板とマスクとを当接固定した状態を示す平面図である。図示するように、マスクホルダ１０１にマスク１０２が保持され、その上部に基板１１０を保持した基板ホルダ１０９が当接され、この基板ホルダ１０９をクランパ１０３によって加圧当接させており、これにより、基板１１０への蒸着が可能な状態となる。

これに関連する技術が、特許文献１に有機ＥＬ素子の製造方法に係る発明が提案されており、この特許文献１には、クランプ機構を有する基板枠を用いて、基板が位置合わせされて固定され、この基板枠を蒸着装置内に移動し、ガイドピンを用いてこの基板枠と蒸着マスクとの位置合わせを行う。基板枠と蒸着マスクには、予め位置合わせ用のガイド穴が形成されており、これらのガイド穴を合わせてガイドピンを挿入するという極めて簡易な工程で基板と蒸着マスクとの位置合わせが完了する旨が開示されており、これによると、大掛かりな位置合わせは不要であり、短時間で基板と蒸着マスクとの位置合わせを行うことができるものである。

特開２００１−３２６０７５号公報

従来の真空蒸着装置では、クランプ機構を用いて微細パターンの形成されているマスクを基板の所定の位置に位置決めを行ない、所定のマスクパターン通りに蒸着を行なうことを可能としていた。

しかしながら、マスクパターンをより高精細なパターンに形成した場合に、複数枚のマスクを交換してＲＧＢの各色の塗り分けを行なうためには、マスクと基板との位置合わせを精度良く行った後、クランプ機構によってマスクホルダと基板ホルダとを固定する必要があるが、高精細なパターンの場合には相対的にずれが生じるということがあった。この高精細パータンのずれの量は極めて小さな量であって、従来の有機ＥＬパネルにおけるＲＧＢの各色の塗り分けにおいては問題がないものであった。

しかし、昨今のパソコンや携帯電話の急激な普及に伴い、ディジタルカメラやカメラ付携帯も普及し、有機ＥＬパネルは、今後もより大きな市場が期待できるようになってきた。このような状況下において、今後製作する有機ＥＬパネルは、ディジタルカメラやカメラ付携帯電話の表示部として使用されることが期待されており、そのためには、より高精細なカラー画像が表示できるパネルを製作する必要が生じてきた。

本発明は、上述した事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、高精細なパターンを有するマスクと基板とを精度良く位置合わせすることができ、高精度な有機ＥＬパネルを製造することができる真空蒸着装置を提供することにある。

上記の目的を達成すべく、本発明の真空蒸着装置は、真空チャンバ内で蒸着材料を蒸着源により加熱して、基板上に蒸着させる真空蒸着装置において、
前記基板上に設けられ、該基板に所定パターンの蒸着を行うためのマスクと、
該マスクを保持するためのマスクホルダと、
前記基板を保持するための基板ホルダと、
該基板ホルダの所定の位置に前記マスクホルダを当接させて保持するための保持手段とを備え、
基板ホルダまたはマスクホルダのいずれかの当接面には、突起部が設けられていることを特徴とする。

本発明の他の真空蒸着装置は、真空チャンバー内で蒸着材料を蒸着源により加熱して、基板上に蒸着させる真空蒸着装置において、
前記基板上に設けられ、該基板に所定パターンの蒸着を行うためのマスクと、
該マスクを保持するためのマスクホルダと、
前記基板を保持するための基板ホルダと、
該基板ホルダの所定の位置に前記マスクホルダを当接させて保持するための保持手段とを備え、
基板ホルダまたはマスクホルダのいずれかの当接面には、板バネが設けられていることを特徴とする。

本発明の別の真空蒸着装置は、真空チャンバー内で蒸着材料を蒸着源により加熱して、基板上に蒸着させる真空蒸着装置において、
前記基板上に設けられ、該基板に所定パターンの蒸着を行うためのマスクと、
該マスクを保持するためのマスクホルダと、
前記基板を保持するための基板ホルダと、
該基板ホルダに保持された基板と、前記マスクホルダに保持されたマスクとを所定の位置に位置合わせるための駆動手段とを備え、
該駆動手段により、前記基板ホルダおよび前記マスクホルダに形成された嵌合孔にロッド先端部を嵌合させる構造を有し、
嵌合孔またはロッド先端部が固体潤滑作用を有する材質により形成されていることを特徴とする。

本発明の真空蒸着装置によれば、次のような優れた効果を発揮する。

すなわち、基板ホルダとマスクホルダとのいずれかの当接面に弾性体の突起部を設けて、その突起部が保持機構の保持力によって変形して基板ホルダとマスクホルダとの間で密着し、この弾性体突起部の摩擦力によって、基板ホルダとマスクホルダとの相対位置ずれを防止することができる。したがって、高精細なパターンを有するマスクと基板とを精度良く位置合わせすることができ、高精度な有機ＥＬパネルを製造することができる。

また、基板ホルダとマスクホルダとのいずれかの当接面に剛体突起部を設けるとともに、他方の剛体突起部の当接部位に弾性体パッド部を設け、剛体突起部が保持機構の保持力によって弾性体パッド部に押し当てられ、弾性体パッド部が変形して基板ホルダとマスクホルダとの間で密着し、該弾性体パッド部の摩擦力によって、基板ホルダとマスクホルダとの相対位置ずれを防止することができる。

さらに、基板ホルダとマスクホルダとのいずれかの当接面に板バネを用いると、ゴム材等の弾性体などを用いていないため、真空雰囲気中の使用において放出ガスの発生などの問題がない。

そして、保持手段は、基板ホルダまたはマスクホルダに加圧当接してこれらを保持するクランプ機構であり、該クランプ機構は複数箇所を加圧当接することにより、マスクと基板との相対位置ずれを防止するための拘束点が増えることになり、位置ずれを防止することができる。

このクランプ機構による複数箇所の加圧当接部にイコライズ手段を備えることにより、各加圧当接部の基板ホルダへの当接力が均一化され、より安定して位置ずれを防止することができる。

また、マスクをマスクホルダに配置したマグネットによって位置固定を行なう場合、その最も剥がれが生じやすい部位、すなわち、各辺の中央部の磁束密度を大きくすることにより剥がれを防止し、その結果、マスクがマスクホルダに安定して保持されるので、位置ずれを防止することができる。

また、基板ホルダおよびマスクホルダに固体潤滑作用を有する嵌合孔を形成し、これら基板ホルダおよびマスクホルダの嵌合孔同士を駆動手段により一致させて、該嵌合孔にロッド先端部を嵌合させることにより、嵌合遊びを小さく設定した場合でも、自重による嵌合はその潤滑作用によって所定の位置まで装着を行なうことを可能とし、マスクと基板との相対位置合わせ後において加圧当接時の位置ずれ小さくすることができる。

さらに、嵌合孔を金属で形成し、ロッド先端部を固体潤滑作用を有する材質により形成することによっても、嵌合遊びを小さく設定した場合に、自重による嵌合はその潤滑作用によって所定の位置まで装着を行なうことを可能とし、マスクと基板との相対位置合わせ後において加圧当接時の位置ずれ小さくすることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明するが、本発明はこれらの実施形態に限るものではない。

＜第１の実施形態＞
図１は、第１の実施形態の真空蒸着装置を示す模式図である。

図示するように、本実施形態の真空蒸着装置１のマスクホルダ５には、不図示のマグネットの磁力によってマスク６が装着されており、基板ホルダ３には基板４が装着されている。さらに基板ホルダ３には、弾性体の突起部２が設けられている。また、マスクホルダ５の両端部には、基板ホルダ３とマスクホルダ５とを保持する保持機構としてクランプ機構（クランパ）７が設けられており、その先端にはエラストマー樹脂製の先端チップ８が装着されている。さらに、クランパ７は、回動軸９によりフレーム１１に回動自由に軸支されており、この回動軸９には捻りコイルバネ９が装着され、クランパ７の先端チップ８を基板ホルダ側に常時付勢している。このような構成において、クランパ７は、上下動するアクチュエーターロッド１２が該クランパ７の基端部に係合することにより、基板ホルダ３のクランプと解除を自在に行なうことができるようになっている。

図２は、第１の実施形態の真空蒸着装置の全体構成を示す模式図であり、真空装置内において、マスクホルダ５に装着したマスク６と基板ホルダ３に装着した基板４とを、これらの相対位置を所定の位置に調整するための機構に装着した状態を示している。

図示するように、マスクホルダ５は、装置本体に起立した状態で設けられているロッド１５の先端部に装着されている。また、基板ホルダ３はロッド１３の先端部に装着され、ロッド１３は上下動するアクチュエータ１４に固定されており、基板ホルダ３は、アクチュエータ１４の上下動操作によって、基板４とマスク６との位置合わせを行なうことができるように成っている。

図３は、第１の実施形態の真空蒸着装置において、マスクホルダと基板ホルダとが装着された状態を示す模式図であり、アクチュエーター１４が重力方向に下降し、基板ホルダ３が自重にてマスクホルダ５に当接している状態を示している。図示するように、マスクホルダ５と基板ホルダ３との当接面において、基板ホルダ３に設けられている弾性体突起部２の端面が、マスクホルダ５に当接している。

図４は、第１の実施形態の真空蒸着装置において、保持機構による保持状態を示す模式図である。図示するように、図３の当接状態から、アクチュエータロッド１２が上昇してクランパ７の基端部が解除されると、クランパ７に捻りコイルバネ１０の付勢力が作用して基板ホルダ側に回動駆動され、その先端チップ８が基板ホルダ３に押し当てられ、弾性体突起部２が圧縮変形してマスクホルダ５に加圧当接するよう成っている。さらに、弾性体突起部２が圧縮変形し、マスク６と基板４とが密着した状態となる。

上記突起部２を構成する弾性体の材質には、例えばフッ素ゴムを用いている。ゴム硬度は５０〜７０度（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）のものを用いている。フッ素ゴムは、真空中における放出ガスの量が少ないことで知られているが、このように放出ガスが少ないものであれば、フッ素ゴム以外の他の材質を用いても良い。

また、ゴム硬度は、クランパ７の保持力や、突起部２の形状との兼ね合いもあるが、突起部２が変形して、マスク６と基板４が密着する状態を保つことができれば、他の硬度のものを用いても良い。さらに、上記弾性体突起部２は、弾性変形後はマスクホルダ５との圧縮方向と直角をなす方向へのある程度の摩擦力が発生しうるようになっており、そのためには、その材質とマスクホルダ５の材質との摩擦係数が０．２以上のものであることが望ましい。

このように第１の実施形態によれば、マスク６と基板４との相対的な位置調整を行なった後、アクチュエータ１４を解除することにより弾性体突起部２がマスクホルダ５に当接する。そして、クランパ７の基端部を押圧していたアクチュエータロッド１２を解除することにより、クランパ７に捻りコイルバネ１０の付勢力が作用し、基板ホルダ３全体をマスクホルダ５へ加圧当接させる。この動作によって、弾性体突起部２は変形してマスクホルダ５に密着することになる。この弾性体突起部２の密着により、マスクホルダ５の全体と基板ホルダ３の全体との相対的な位置ずれを該弾性体の摩擦力によって防止することができ、これにより、基板４とマスク６との相対的な位置ずれをなくすことができる。したがって、高精細なパターンを有するマスクと基板とを精度良く位置合わせすることができ、高精度な有機ＥＬパネルを製造することができるものである。

＜第２の実施形態＞
図５は第２の実施形態の真空蒸着装置を示す模式図、図６は第２の実施形態の真空蒸着装置において、マスクホルダと基板ホルダとが装着された状態を示す模式図、図７は第２の実施形態の真空蒸着装置において、保持機構による保持状態を示す模式図である。

図５に示すように、基板ホルダ２２には基板４が装着され、マスクホルダ２４にはマスク６が装着されており、さらにそのマスクホルダ２４の両端部には保持機構としてクランプ機構（クランパ）７が設けられている。さらに、基板ホルダ２２には突起部２１が設けられており、この突起部２１は剛体により形成されている。一方、マスクホルダ２４の上記剛体突起部２１に当接する部位には、弾性体パッド部２３が設けられている。

図６は、マスクホルダ２４および基板ホルダ２２が真空蒸着装置に装着された状態を示しており、アクチュエーター１４が重力方向に下降し、基板ホルダ２２が自重にてマスクホルダ２４に当接している状態を示している。図示するように、基板ホルダ２２とマスクホルダ２４との当接面において、基板ホルダ２２に設けられている剛体突起部２１の端面がマスクホルダ２４の弾性体パッド部２３に当接している。

図７に示すように、図６の当接状態からアクチュエータロッド１２が上昇してクランパ７の基端部が解除されると、捻りコイルバネ１０の付勢力がクランパ７に作用することにより該クランパ７が回動駆動され、その先端チップ８が基板ホルダ２２に押し当てられ、剛体突起部２１がマスクホルダ２４上の弾性体パッド部２３を圧縮変形させて、加圧当接するように成っている。さらに、この弾性体パッド部２３が圧縮変形し、マスク６と基板４とが密着することになる。

上記弾性体パッド部２３を構成する弾性体の材質には、例えばフッ素ゴムを用いている。ゴム硬度は５０〜７０度（ＪＩＳ−Ｋ６３０１）のものを用いている。フッ素ゴムは、真空中における放出ガスの量が少ないことで知られているが、このように放出ガスが少ないものであれば、フッ素ゴム以外の他の材質を用いても良い。

また、ゴム硬度は、クランパ７の保持力や、弾性体パッド部２３の形状との兼ね合いもあるが、弾性体パッド部２３が変形して、マスク６と基板４が密着する状態を保つことができれば、他の硬度のものを用いても良い。さらに、上記弾性体パッド部２３は、弾性変形後はマスクホルダ５との圧縮方向と直角をなす方向へのある程度の摩擦力が発生しうるようになっており、そのためには、その材質とマスクホルダ５の材質との摩擦係数が０．２以上のものであることが望ましい。

このように第２の実施形態によれば、基板ホルダ２２に剛体突起部２１を設けるとともに、マスクホルダ２４の上記剛体突起部２１が当接する部位に弾性体パッド部２３を設け、これら剛体突起部２１と弾性体パッド部２３との接触や弾性体パッド部２３の圧縮変形により、基板ホルダ２２とマスクホルダ２４との相対的な位置ずれを防ぐ方向の摩擦力を大きくすることができ、基板４とマスク６との相対的な位置合わせ後にその位置ずれが生じるという不具合を防止することができる。

また、本実施形態の剛体突起部２１は製作が容易であり、その高さの精度も良好に製作することができる。さらに、マスクホルダ２４の弾性体パッド部２３は、該マスクホルダ２４の表面に所定の深さの座繰り加工を施し、そこに所定の厚さに成形されたフッ素ゴムを装着することで、上記突起部２１の高さと弾性体パッド部２３の変形量を考慮した構成を精度良く実現することができるものである。

＜第３の実施形態＞
図８は、第３の実施形態の真空蒸着装置を示す模式図である。図示するように、第３の実施形態は、弾性体突起部３１をマスクホルダ３２に設けた点が、第１の実施形態と異なっており、そのため、基板ホルダ３３には突起部が設けられていない構成となっている。

このように、弾性体突起部３１をマスクホルダ３２に設けた場合でも、基本的には第１の実施形態と同様の作用効果を奏するものである。

＜第４の実施形態＞
図９は、第４の実施形態の真空蒸着装置を示す模式図である。図示するように、第４の実施形態は、剛体突起部３５をマスクホルダ３６に設け、弾性体パッド部３８を基板ホルダ３７に設けた点が、第２の実施形態と異なっている。

このように、剛体突起部３５をマスクホルダ３６に設け、弾性体パッド部３８を基板ホルダ３７に設けた場合でも、基本的には第２の実施形態と同様の作用効果を奏するものである。

＜第５の実施形態＞
図１０は、第５の実施形態の真空蒸着装置を示す模式図である。図示するように、マスクホルダ４３には、他の実施形態と同様に、その両端部にクランパ７が配置されている。 第５の実施形態では、基板ホルダ４４またはマスクホルダ４３のいずれかの当接面に、板バネ４１が設けられている点が、第１乃至第４の実施形態と異なっている。

板バネ４１は、マスクホルダ４３の裏面にネジ４２によって止着されており、その自由端部に突起部４１ａが設けられている。板バネ４１の材質にはステンレス鋼製のバネ材を用いており、基板ホルダ４４の材質にはステンレス鋼を用いている。

図１０では、不図示のアクチュエータで基板４とマスク６との相対的な位置合わせを行なった後、基板ホルダ４４の自重にて板バネ４１の自由端に当接している状態を示しており、板バネ４１の自由端の突起部４１ａの先端が基板ホルダ４４に当接している。

図１１は、第５の実施形態の真空蒸着装置において、保持機構による保持状態を示す模式図である。図示するように、アクチュエータロッド１２を上昇させてクランパ７の基端部から解除すると、捻りコイルバネ１０の付勢力がクランパ７に作用し、基板ホルダ４４がマスクホルダ４３にクランプされ、基板４がマスク６に密着する。このとき、板バネ４１は、クランパ７の保持力によって、図１１に示すように撓んでいる。したがって、板バネ４１が撓むことにより生じる力によって、自由端の突起部４１ａが基板ホルダ４４の裏面に押し付けられる。

これにより、上記板バネ４１は、ブレーキ部材として作用し、基板ホルダ４４とマスクホルダ４３との相対的な位置ずれを防止することができる。

また、板バネ４１と基板ホルダ４４の材質は、上述したようにステンレス鋼であるので、板バネ４１の自由端部の突起部形状がＲ０．５以上となるように形成すれば、突起部４１ａが基板ホルダ４４の裏面の接触部位にカジリを生じさせる心配はない。

さらに、本実施形態では、ステンレス鋼の板バネ４１を用いており、弾性体としてのゴム材料などを用いていないため、真空雰囲気中での使用において、放出ガスの発生などの問題が生じないという長所がある。

＜第６の実施形態＞
図１２は、第６の実施形態の真空蒸着装置を示す平面図であり、マスクホルダ５３のクランパ５１によって、基板ホルダ５６がクランプされた状態を示している。図示するように、マスクホルダ５３には、装置本体に起立した状態で固定されたロッドの先端部に嵌合する嵌合孔５３ａと長孔５３ｂが形成されており、さらに、重力方向の受容のためにロッドに係合する嵌合孔５３ｃが形成されている。基板ホルダ５６にも、アクチュエータからのロッドを受容する嵌合孔５６ａ、５６ｂ、５６ｃが形成されている。また、マスクホルダ５３にはマスク５４が装着され、基板ホルダ５６には基板５７が装着されている。

図１２において、クランパ５１は、従来とは異なり、先端チップ５２を設ける部分が拡幅されている。本実施形態では、１基のクランパに対して、先端チップ５２が３個装着されている。先端チップ５２にはフッ素ゴムを用いており、それを各３個装着することで、クランパ５１が基板ホルダ５６を押えたときに、基板ホルダ５６とマスクホルダ５３との相対的な位置ずれが生じる方向の力に対して、従来よりもずれ難くすることができる。また、先端チップ５２の数は３個である必要はなく、それ以上の数を装着してもよいし、クランパ５１の作用点が増えることで、相対的な位置ずれを防止する効果をより向上させることができる。

上述のように、先端チップ５２にはフッ素ゴムを用いており、そのゴム硬度は、クランパ５１の保持力にもよるが、５０〜８０度程度で問題なく使用できることが判っている。また、先端チップ５２として他の材料を用いたとしても、真空雰囲気下での放出ガスが問題ならない程度あるいは使用目的であれば、他の種々の材料を用いても構わない。

＜第７の実施形態＞
図１３は、第７の実施形態の真空蒸着装置を示す平面図である。図示するように、本実施形態は、上記第６の実施形態において、クランパ６１の複数の先端チップ６１ｂ間に板バネ６１ａを介設したのである。これにより、不図示の捻りコイルバネによってクランパ６１が先端チップ６１ｂを基板ホルダに押し付ける場合、３個の先端チップ６１ｂ間に板バネ６１ａを設けることで、当たりを防ぎ、３点に安定して保持力を分配することができる。また、先端チップ６１ｂのゴム材質で、そのゴム硬度が高いものを使用した場合にも、イコライズ手段として板バネ６１ａを用いてすることで、安定して基板ホルダを押えることができる。

＜第８の実施形態＞
図１４は、第８の実施形態の真空蒸着装置を示す平面図である。マスクホルダ６５の裏面に複数のマグネットを配置し、その磁力により磁性体によって形成されたマスクを固定するという方法は、従来から用いられているが、本実施形態では、略正方形状を呈するマスクの四隅にマグネット６７を配置するだけでなく、各辺の中央部に集中的に複数のマグネット６８を配置し、そこでの磁束密度が大きくなるように構成されている。

このようにマスクの中央部に荷重をかけた場合、マスクの各辺の中央部から剥がれる方向に変形することが、経験的に判っている。したがって、本実施形態では、その最も剥がれが生じやすい部位、すなわち、各辺の中央部の磁束密度を大きくすることで、その部位の剥がれを防止し、その結果、マスクがマスクホルダに安定して保持されるので、相対的な位置ずれを防止することができる。

＜第９の実施形態＞
図１５に、第９の実施形態の真空蒸着装置の全体構成を示す模式図である。図示するように、マスクホルダ７０は装置本体に起立した状態で固定されたロッド１５に嵌合により装着され、基板ホルダ７２はアクチュエータ１４に起立した状態で固定されたロッド１３に嵌合により装着されており、基板４とマスク６との相対的な位置調整をアクチュエータ１４の駆動により行うように成っている。

しかしながら、上記のような動作を行なうためには、各ロッド１３、１５の先端部と各ホルダ７０、７２の嵌合孔とのクリアランス（遊び）の影響が問題となり、このクリアランスが大きいと、マスク６と基板４との相対的な位置決めを行なった後に、クランパにより、基板ホルダとマスクホルダとを保持しようとすると、そのクリアランス量だけ位置ずれが生じてしまう場合が多かった。

そこで、そのクリアランスを小さく設定することにより、クランプ時の相対的な位置ずれ量を従来よりも小さくすることは可能となった。しかし、通常は、マスクホルダや基板ホルダは、他の場所に格納されており、その格納場所からロボット搬送アームなどにより図１５に示すような位置合わせを行なう機構部に搬送され、各嵌合孔にロッドの先端部を各ホルダ７０、７２の自重にて落とし込む構成に成っている。

このような構成では、上記クリアランスを小さく設定すると、各ホルダ７０、７２が自重にてロッドの所定位置まで落ちきらない状態で引っ掛かりが生じて、途中で停止してしまう場合が多かった。

そこで、本実施形態では、上記クリアランスは小さいままの設定とし、各ホルダ７０、７２の嵌合孔部分に固体潤滑作用のある樹脂を用いて、この潤滑作用によって各ホルダ７０、７２の自重により所定の位置に装着することを可能とした。

上記固体潤滑作用を有する樹脂には、フッ素系の樹脂を用いた。これは、樹脂からの真空雰囲気下における放出ガスが少なく、かつ潤滑性能が良好だからである。なお、他の潤滑作用を有する材料を用いても、同様の作用効果が得られることは言うまでもない。

＜第１０の実施形態＞
図１６は、第１０の実施形態の真空蒸着装置の全体構成を示す模式図である。図示するように、本実施形態は、装置本体に起立した状態で固定したロッド７７の先端部７６と、アクチュエータ１４に起立した状態で固定したロッド７９の先端部７８とに、固体潤滑作用を有する樹脂を装着し、各ホルダの嵌合孔は従来のままの構成としている。

第１０の実施形態によれば、第９の実施形態と同様に、ロッド先端部と嵌合孔とのクリアランスは小さいままの設定とし、各ホルダの自重による嵌合は上記樹脂の潤滑作用によって所定の位置まで装着することを可能とした。

上記固体潤滑作用を有する樹脂には、フッ素系の樹脂を用いた。これは、樹脂からの真空雰囲気下における放出ガスが少なく、かつ潤滑性能が良好だからである。なお、他の潤滑作用を有する材料を用いても、同様の作用効果が得られることは言うまでもない。

第１の実施形態の真空蒸着装置を示す模式図である。 第１の実施形態の真空蒸着装置の全体構成を示す模式図である。 第１の実施形態の真空蒸着装置において、マスクホルダと基板ホルダとが装着された状態を示す模式図である。 第１の実施形態の真空蒸着装置において、保持機構による保持状態を示す模式図である。 第２の実施形態の真空蒸着装置を示す模式図である。 第２の実施形態の真空蒸着装置において、マスクホルダと基板ホルダとが装着された状態を示す模式図である。 第２の実施形態の真空蒸着装置において、保持機構による保持状態を示す模式図である。 第３の実施形態の真空蒸着装置を示す模式図である。 第４の実施形態の真空蒸着装置を示す模式図である。 第５の実施形態の真空蒸着装置を示す模式図である。 第５の実施形態の真空蒸着装置において、保持機構による保持状態を示す模式図である。 第６の実施形態の真空蒸着装置を示す平面図である。 第７の実施形態の真空蒸着装置を示す平面図である。 第８の実施形態の真空蒸着装置を示す平面図である。 第９の実施形態の真空蒸着装置の全体構成を示す模式図である。 第１０の実施形態の真空蒸着装置の全体構成を示す模式図である。 従来の真空蒸着装置を示す模式図であり、基板とマスクとの位置合わせ機構を備えている。 従来の真空蒸着装置において、基板とマスクが当接している状態を示す模式図である。 従来の真空蒸着装置におけるマスクホルダを示す平面図である。 従来の真空蒸着装置において、マスクホルダにマスクを装着した状態を示す平面図である。 従来の真空蒸着装置に用いるマスクを示す平面図である。 従来の真空蒸着装置において、マスクホルダにマスクを装着した状態を示す裏面図である。 従来の真空蒸着装置における基板ホルダを示す平面図である。 従来の真空蒸着装置において、基板とマスクとを当接固定した状態を示す平面図である。

符号の説明

１ 真空蒸着装置
２ 突起部
３ 基板ホルダ
４ 基板
５ マスクホルダ
６ マスク
７ クランパ
８ 先端チップ
９ 回動軸
１０ 捻りコイルバネ
１１ フレーム
１２ アクチュエーターロッド
１３、１５ ロッド
１４ アクチュエータ
２１ 突起部
２２ 基板ホルダ
２４ マスクホルダ
２３ 弾性体パッド部
２３に当接している。
３１ 弾性体突起部
３２ マスクホルダ
３３ 基板ホルダ
３５ 剛体突起部
３６ マスクホルダ
３８ 弾性体パッド部
３７ 基板ホルダ
４１ 板バネ
４３ マスクホルダ
４２ ネジ
４１ａ 突起部
４４ 基板ホルダ
５１ クランパ
５２ 先端チップ
５３ マスクホルダ
５３ａ、５３ｂ、５３ｃ 嵌合孔
５６ 基板ホルダ
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ 嵌合孔
６１ クランパ
６１ａ 板バネ
６１ｂ 先端チップ
６５ マスクホルダ
６７ マグネット
６８ マグネット
７０ マスクホルダ
７２ 基板ホルダ
７８ ロッド先端部
７９ ロッド

Claims (12)

1. 真空チャンバ内で蒸着材料を蒸着源により加熱して、基板上に蒸着させる真空蒸着装置において、
   前記基板上に設けられ、該基板に所定パターンの蒸着を行うためのマスクと、
   該マスクを保持するためのマスクホルダと、
   前記基板を保持するための基板ホルダと、
   該基板ホルダの所定の位置に前記マスクホルダを当接させて保持するための保持手段とを備え、
   基板ホルダまたはマスクホルダのいずれかの当接面には、突起部が設けられていることを特徴とする真空蒸着装置。
2. 前記突起部が弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
3. 前記弾性体突起部の摩擦係数が０．２以上であることを特徴とする請求項２に記載の真空蒸着装置。
4. 前記突起部が剛体であることを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
5. 前記基板ホルダまたはマスクホルダのいずれかの前記剛体突起部が当接する部位には、弾性体パッド部が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の真空蒸着装置。
6. 前記剛体突起部が当接する部位に設けた弾性体パッド部の摩擦係数が０．２以上であることを特徴とする請求項５に記載の真空蒸着装置。
7. 真空チャンバー内で蒸着材料を蒸着源により加熱して、基板上に蒸着させる真空蒸着装置において、
   前記基板上に設けられ、該基板に所定パターンの蒸着を行うためのマスクと、
   該マスクを保持するためのマスクホルダと、
   前記基板を保持するための基板ホルダと、
   該基板ホルダの所定の位置に前記マスクホルダを当接させて保持するための保持手段とを備え、
   基板ホルダまたはマスクホルダのいずれかの当接面には、板バネが設けられていることを特徴とする真空蒸着装置。
8. 前記保持手段は、基板ホルダまたはマスクホルダに加圧当接してこれらを保持するクランプ機構であり、該クランプ機構は複数箇所を加圧当接することを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の真空蒸着装置。
9. 前記クランプ機構による複数箇所の加圧当接部にイコライズ手段を備えていることを特徴とする請求項８に記載の真空蒸着装置。
10. 前記イコライズ手段が板バネであることを特徴とする請求項９に記載の真空蒸着装置。
11. 前記マスクホルダには多数のマグネットが配置され、該マグネットに磁性体により形成されたマスクが吸着固定され、
    マスクの各辺の中央部において、マグネットの磁束密度が大きくなるようにマグネットが配置されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の真空蒸着装置。
12. 真空チャンバー内で蒸着材料を蒸着源により加熱して、基板上に蒸着させる真空蒸着装置において、
    前記基板上に設けられ、該基板に所定パターンの蒸着を行うためのマスクと、
    該マスクを保持するためのマスクホルダと、
    前記基板を保持するための基板ホルダと、
    該基板ホルダに保持された基板と、前記マスクホルダに保持されたマスクとを所定の位置に位置合わせるための駆動手段とを備え、
    該駆動手段により、前記基板ホルダおよび前記マスクホルダに形成された嵌合孔にロッド先端部を嵌合させる構造を有し、
    嵌合孔またはロッド先端部が固体潤滑作用を有する材質により形成されていることを特徴とする真空蒸着装置。

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