JP2010084205A - 保持機構、当該保持機構を備えた処理装置、処理装置を用いた成膜方法及び画像表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】永電磁石を用いて被処理体（基板）を保持する場合において、被処理体の位置ズレを抑制することができる技術を提供する。
【解決手段】被処理体、及び、前記被処理体の上に配置されるマスクパターンと、前記マスクパターンの周囲において前記マスクパターンを支持するマスク枠とを含むマスクを保持する保持機構であって、前記被処理体、及び、前記マスク枠を保持面で保持する基台と、前記基台の保持面に沿って配置され、前記マスクを磁気吸着して前記被処理体及び前記マスクを前記基台に固定する永電磁石と、前記マスクパターンの外周部の上に配置され、前記永電磁石に磁気吸着される被吸着部分を含み、前記被吸着部分が前記永電磁石に磁気吸着されることにより前記マスクパターンの外周部を前記基台の方向に押し付ける押し付け部と、を有することを特徴とする保持機構を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、保持機構、当該保持機構を備えた処理装置、処理装置を用いた成膜方法及び画像表示装置の製造方法に関する。

画像表示装置を製造する製造装置の１つとして、有機電界発光素子を代表とするフラットパネルディスプレイ用の基板（ガラス基板）に所望のパターンを所望の精度で形成する（即ち、所望の機能を付与する）処理装置が使用されている。かかる処理装置は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、フォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法などを用いて、基板にパターンを形成する。近年では、画像表示装置に対してより高精細な表示能力が要求されているため、より微細なパターンを高精度に形成することが必要となっている。

真空蒸着法は、スパッタリング法と並び、他の手法と比較して、微細なパターンを低コスト、且つ、高い信頼性で形成することができる手法として知られている（特許文献１参照）。特に、有機電界発光素子を表示素子として使用するディスプレイの製造においては、真空蒸着法は、フォトリソグラフィ法に代表されるウェットプロセスで起りうる素子への水分ダメージが極めて少ないドライプロセスとして注目されている。

真空蒸着法では、パターンに対応した開口を有するマスクを被処理体である基板の面に密着させ、かかるマスク越しに材料を蒸着することによって基板にパターンを形成する。真空蒸着法では、基板に形成されるパターンの精度がマスクの精度に依存するため、微細なパターン（開口）を高精度にマスクに形成するための様々な技術が提案されている（特許文献２参照）。

微細なパターンをマスクに形成するためには、マスクの厚さを薄くする必要がある。また、マスクには、マスクとしてのパターン精度を確保するために、基板との密着性やマスクに撓みやシワなどを発生させないような平坦性が求められる。

そこで、５００μｍ以下の厚さの金属製のマスクに対して張力をかけながらマスクの外周縁をマスク枠に固定（溶接）する技術が提案されている（特許文献３参照）。特許文献３では、マスクに常に張力が働くため、マスクの平坦性を確保することができる。但し、マスクに働く張力に対する反力をマスク枠（の剛性）で担保する必要があるため、マスク枠には高い剛性が求められる。マスク枠の剛性が低い場合には、マスク枠自体が反力で変形してマスクに働く張力が緩和され、マスクの平坦性を確保することができなくなる。

このように、パターン精度を確保するためには、マスク枠に対して高い剛性が求められ、これは金属製のマスクにとって重量の増加を意味する。また、処理能力を向上させるための多数個取りや基板（被処理体）の大型化に伴って、マスクも大型化しているため、マスクの重量は増加する傾向にある。従って、マスク保持機構には、大重量化したマスクを位置ズレを発生させることなく保持（固定）すること、及び、マスクと基板との密着性を確保することが要求されている。

一方、処理能力を向上させるために、基板の搬送方式を工夫した処理装置が提案されている（特許文献４参照）。例えば、特許文献４には、インライン方式やインライン方式を改良したインターバック方式と呼ばれる搬送方式を採用した処理装置が提案されている。インライン方式やインターバック方式では、一般的には、基板の搬送手段としてコロ搬送が用いられるため、基板を保持（固定）するための基板保持機構（搬送キャリア）が必要となる。かかる基板保持機構には、搬送時に位置ズレを発生させることなく基板を保持すること、搬送コロと基板との直接接触を防止すること、及び、基板のパターン形成領域以外の部分（基板の外周部）を遮蔽（マスク）することが求められる。

インライン方式やインターバック方式における基板保持機構では、特許文献４に示されているように、基板の外周部を機械的に固定するのが一般的である。但し、基板の大型化や要求精度の向上に伴って、基板の撓みや位置ズレを極限まで低減（防止）する必要が高まってきているため、半導体ウエハ基板を保持（静電吸着）する静電チャックを用いることも考えられている（特許文献５及び６参照）。

また、上述したように、真空蒸着法を用いてパターンを形成する場合には、基板とマスクとを位置ズレを発生させることなく保持（固定）する必要がある。この場合、静電チャックを用いることなく基板とマスクとを保持する技術が提案されている。

図７は、永電磁石を用いて基板とマスクとを保持する従来の保持機構１０００の構成の一例を示す図である。ここで、永電磁石とは、外部からの電気的制御によって、永電磁石の外部に永久磁石の磁場が漏れる状態と漏れない状態とを制御して、保持対象物（基板）を磁気吸着する吸着状態と保持対象物を磁気吸着しない非吸着状態とを実現できるものを言う。従って、図７に示す構成に限ることなく、上述した機能を実現できる構成であれば、本明細書で言及される永電磁石に含まれる。

図７を参照して、保持機構１０００の動作について説明する。図７において、１０１０は磁性体、１０２０は極性固定磁石、１０３０は極性可変磁石、１０４０はコイル、１０５０は磁石固定部品、１０６０はコイル１０４０に電流を印加するための配線を収納するための空間である。また、Ｌは極性固定磁石１０２０からの磁力線、Ｎ及びＳは磁極を示している。

図７（ａ）は、磁性体からなるマスクを磁気吸着する吸着状態を示している。具体的には、コイル１０４０に約０．５秒間電流を流すことで、極性可変磁石１０３０の極性を反転させ、極性固定磁石１０２０と極性可変磁石１０３０とを同極化させる。これにより、極性固定磁石１０２０からの磁場（磁力線Ｌ）が保持機構１０００の外部に多く漏れ、磁性体１０１０がマスクを磁気吸着することができる。

図７（ｂ）は、磁性体からなるマスクを磁気吸着しない非吸着状態を示している。具体的には、コイル１０４０に約０．５秒間電流を流すことで、極性可変磁石１０３０の極性を反転させ、極性固定磁石１０２０と極性可変磁石１０３０とが引き合う状態にさせる。これにより、極性固定磁石１０２０からの磁場（磁力線Ｌ）が保持機構１０００の外部に漏れず、磁性体１０１０とマスクとの非吸着状態が生じる。

図８は、従来の処理装置において、マスクと基板（被処理体）との位置合わせから保持（固定）までを説明するための図である。図８において、２０１０はマスク、２０２０は基板、２０３０はマスク２０１０及び基板２０２０を保持する基台、２０４０は永電磁石である。なお、マスク２０１０は、開口を有するマスクパターン（マスク膜状平面（ｍｅｍｂｒａｎｅ））２０１２と、マスク枠２０１４とを含む。また、永電磁石２０４０において、白色で表示している場合は非吸着状態、灰色で表示している場合は吸着状態を示している。

図８（ａ）は、マスク２０１０と基板２０２０との位置合わせ時の状態を示しており、基台２０３０の上に基板２０２０が配置され、基板２０２０の上にマスク２０１０が位置している。図８（ａ）に示す状態において、マスク２０１０と基板２０２０との相対位置を所定の精度の範囲内に収める（即ち、位置合わせする）必要がある。例えば、マスク２０１０と基板２０２０との位置合わせは、マスク２０１０及び基板２０２０の所定箇所に形成されたアライメントマークをＣＣＤカメラなどで観察しながらマスク２０１０又は基板２０２０を移動させることで実現される。なお、マスク２０１０と基板２０２０とを相対移動させる際に、両者が接触していると、基板２０２０にキズを与える可能性があるため、図８（ａ）に示すように、一定の間隔を設けて両者が接触しないようにする。但し、マスク２０１０と基板２０２０との間隔が大きいと、マスクパターン２０１２と基板２０２０とを密着させて固定する際に位置ズレを発生させる原因となる。従って、マスク２０１０と基板２０２０との間隔は、小さいことが好ましく、具体的には、５００μｍ以下であることが好ましい。

図８（ｂ）は、マスク２０１０と基板２０２０との位置合わせ終了後に、マスク枠２０１４を磁気吸着する永電磁石２０４０ａのみを動作させてマスク枠２０１４を固定した状態を示している。ここで、マスク枠２０１４を磁気吸着する永電磁石２０４０ａを動作させるための電源と、マスクパターン２０１２を磁気吸着する永電磁石２０４０ｂ及び２０４０ｃを動作させるための電源とは、それぞれ独立して動作するように構成されている。図８（ｂ）に示す状態では、永電磁石２０４０ａの磁気吸着によってマスク枠２０１４のみが基台２０３０に固定され、マスクパターン２０１２と基板２０２０との間には所定の間隔が形成されている。従って、かかる動作によるマスク２０１０と基板２０２０との位置ズレは発生しない。

図８（ｃ）は、マスク枠２０１４を基台２０３０に固定した後に、マスクパターン２０１２の中央部を磁気吸着する永電磁石２０４０ｂのみを動作させた状態を示す図である。図８（ｃ）を参照するに、マスクパターン２０１２の中央部は、永電磁石２０４０ｂの磁気吸着によって弾性変形し、基板２０２０の中央部に接触している。なお、マスクパターン２０１２の中央部に張力が加えられた状態で基板２０２０と接触させているため、マスクパターン２０１２の全面を一度に磁気吸着する場合に比べて、マスク２０１０のシワや位置ズレの発生を低減させている。従って、良好な密着性を確保することが可能となる。

図８（ｄ）は、マスクパターン２０１２の中央部と基板２０２０の中央部とを接触させた後に、マスクパターン２０１２の外周部を吸着する永電磁石２０４０ｃのみを動作させた状態を示す図である。図８（ｄ）を参照するに、マスクパターン２０１２の外周部は、永電磁石２０４０ｃの磁気吸着によって弾性変形し、基板２０２０の外周部に接触している。これにより、マスクパターン２０１２と基板２０２０とが完全に面接触することになる。なお、マスクパターン２０１２を磁気吸着する永電磁石２０４０ｂ及び２０４０ｃは、マスクパターン２０１２に対して均一な吸着力を与えるように配置されている。具体的には、マスクパターン２０１２に対向する面内において、均等に永電磁石２０４０ｂ及び２０４０ｃが配置されている。

このようにして、マスクパターン２０１２と基板２０２０とは密着した状態となる。また、基板２０２０は、マスクパターン２０１２によって基台２０３０に押し付けられることで、基台２０３０に固定される。従って、基板２０２０が非磁性体（例えば、ガラス基板）である場合でも、基台２０３０に固定することができる。
特公平６−５１９０５号公報 特開平１０−４１０６９号公報 特許第３５３９１２５号明細書 特開２００２−２０３８８５号公報 特開平８−５１１３７号公報 特開平８−８３８３２号公報

特許文献５及び６に提案されている静電チャックを用いた基板（被処理体）の保持（固定）に関する技術は、以下のような問題を有している。基板は、一般的には、ガラス基板であることが多く、絶縁体であるガラス基板は体積抵抗率が高いため、静電チャックは常温では静電吸着することができない。そこで、静電チャックを用いてガラス基板を保持するためには、体積抵抗率を下げるための昇降温機構が必要となる。また、単極方式の静電チャックを用いる場合には、ガラス基板の上に導電性膜を塗布して静電吸着可能な性質を付加することが必要となる。従って、特許文献５及び６では、製品原価の増大、装置タクト及び装置コストの増大を招いてしまうという問題がある。また、基板に加えてマスクも保持（固定）する必要がある場合には、永久磁石や永電磁石などの静電チャック以外の保持機構が必要となるため、装置コストの更なる増大を招いてしまう。

また、マスクの磁気吸着のみで基板を固定しているため、基板及びマスクを搬送する際の加減速によって、基板の位置ズレが生じ、基板に形成されるパターン精度に悪影響を与えるという問題が近年生じている。かかる問題は、マスクの厚さが薄い場合や基板の厚さが厚い場合（即ち、単位面積あたりの質量が小さい場合）、マスクと永電磁石との距離が長い場合などに特に顕在化してしまう。

そこで、本発明は、このような従来技術の課題に鑑みて、永電磁石を用いて被処理体（基板）を保持する場合において、被処理体の位置ズレを抑制することができる技術を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての保持機構は、被処理体、及び、前記被処理体の上に配置されるマスクパターンと、前記マスクパターンの周囲において前記マスクパターンを支持するマスク枠とを含むマスクを保持する保持機構であって、前記被処理体、及び、前記マスク枠を保持面で保持する基台と、前記基台の保持面に沿って配置され、前記マスクを磁気吸着して前記被処理体及び前記マスクを前記基台に固定する永電磁石と、前記マスクパターンの外周部の上に配置され、前記永電磁石に磁気吸着される被吸着部分を含み、前記被吸着部分が前記永電磁石に磁気吸着されることにより前記マスクパターンの外周部を前記基台の方向に押し付ける押し付け部と、を有することを特徴とする。

本発明の別の側面としての処理装置は、被処理体、及び、前記被処理体の上に配置されるマスクパターンと、前記マスクパターンの周囲において前記マスクパターンを支持するマスク枠とを含むマスクを保持する上述の保持機構と、前記マスクを介して、前記被処理体に対して処理を行う処理部と、前記保持機構を前記処理部に搬送する搬送部と、を有することを特徴とする。

本発明の更に別の側面としての成膜方法は、上述の処理装置を用いた成膜方法であることを特徴とする。

本発明の更に別の側面としての画像表示装置の製造方法は、上述の成膜方法を用いた画像表示装置の製造方法であることを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、永電磁石を用いて被処理体（基板）を保持する場合において、被処理体の位置ズレを抑制する技術を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の一側面としての保持機構１の構成を示す概略断面図である。保持機構１は、被処理体としての基板及びマスクを保持（固定）する保持機構である。保持機構１は、例えば、インライン方式やインターバック方式を採用し、被処理体としての基板に材料を蒸着してパターンを形成する処理装置において、基板とマスクとを位置合わせして保持（固定）する保持機構として好適である。なお、図１は、基板（被処理体）ＳＴとマスクＭＳとの位置合わせ終了後の状態を示している。

図１を参照するに、基台１０の保持面１２に基板ＳＴが保持され、基板ＳＴの上にマスクＭＳが配置されている。マスクＭＳに関して、詳細には、基板ＳＴを覆うようにマスクＭＳのマスクパターン（マスク膜状平面）ＭＰが配置され、マスクパターンＭＰの周囲においてマスクパターンＭＰを支持するマスク枠ＭＦが基台１０の保持面１２に保持されている。また、基台１０の保持面１２に沿って、マスクＭＳを磁気吸着して基台１０に固定する永電磁石２０が配置されている。永電磁石２０は、マスク枠ＭＦを磁気吸着するための永電磁石２０ａ、マスクパターンＭＰの中央部を磁気吸着するための永電磁石２０ｂ及びマスクパターンＭＰの外周部を磁気吸着するための永電磁石２０ｃを含む。なお、永電磁石２０ｂ及び２０ｃは、マスクパターンＭＰを均一に磁気吸着することができるように配置される。

永電磁石２０は、当業界で周知のいかなる構成をも適用することができる。永電磁石２０は、例えば、図２に示すように、永電磁石２０は、磁性体２０２、極性固定磁石２０４、極性可変磁石２０６、コイル２０８、磁石固定部品２１０及びコイル２０８に電流を印加するための配線を収納するための空間２１２で構成されている。ここで、図２は、永電磁石２０の構成の一例を示す図である。

マスクＭＳは、図３に示すように、基板ＳＴの被処理面に対してパターン（薄膜パターン）を形成するための微細な開口（パターン）を有するマスクパターンＭＰと、高い剛性を有するマスク枠ＭＦとを含む。マスクパターンＭＰ及びマスク枠ＭＦは、磁性材料（例えば、鉄などの金属の磁性材料）で構成される。また、マスクパターンＭＰ及びマスク枠ＭＦは、例えば、蒸着処理時の輻射熱による熱膨張を抑えるために、インバー材などの低熱膨張材料で構成することが好ましい。なお、マスクパターンＭＰの微細な開口は、エッチングなどの手法を用いて形成される。ここで、図３は、マスクＭＳの構成の一例を示す概略平面図である。

マスクパターンＭＰの厚さが厚い場合には、微細な開口が形成されている領域近傍の厚さが薄くなってしまうという問題が生じるため、マスクパターンＭＰの厚さは、マスク枠ＭＦよりも薄く、例えば、０．０５ｍｍ以下であることが好ましい。マスクパターンＭＰの厚さを薄くすることで、微細な開口に対して斜め方向から入射する蒸着源からの材料（粒子）を基板ＳＴに到達させることが可能となる。マスクパターンＭＰは、張力が加えられた状態でマスク枠ＭＦに溶接などの手法を用いて固定される。

押し付け部３０は、マスクパターンＭＰの外周部の上に配置され、本実施形態では、マスク枠ＭＦと連結する弾性部材３４を含む。弾性部材３４は、例えば、非磁性材料からなる板バネで構成される。

押し付け部３０は、永電磁石２０ｃに磁気吸着されることによりマスクパターンＭＰの開口（パターン）のない領域においてマスクパターンＭＰを基台１０の方向に押し付ける。なお、被吸着部分３２は、基板ＳＴに対する処理（即ち、処理装置の機能）を妨げない範囲において、基板ＳＴ（マスクパターンＭＰ）の周囲を包囲するように配置することが可能である。

被吸着部分３２は、本実施形態では、永電磁石２０ｃの被吸着部分３２に対する磁気吸着力が永電磁石２０ｂ及び２０ｃのマスクパターンＭＰに対する磁気吸着力よりも大きくなるように構成されている。例えば、押し付け部３０の材質とマスクパターンＭＰの材質が同じである場合には、押し付け部３０の厚さがマスクパターンＭＰの厚さよりも厚くなるように、被吸着部分３２を構成する。これにより、被吸着部分３２の単位面積あたりの質量が増加するため、永電磁石２０ｃの被吸着部分３２に対する磁気吸着力が永電磁石２０ｂ及び２０ｃのマスクパターンＭＰに対する磁気吸着力よりも大きくなる。

被吸着部分３２は、本実施形態では、立方体形状を有するが、これに限定されるものではない。被吸着部分３２は、永電磁石２０ｃに磁気吸着される際に、一定の面積以上の面（領域）がマスクパターンＭＰに接触する形状であればよく、例えば、ドーム形状であってもよい。

また、被吸着部分３２は、マスクパターンＭＰと接触する接触面に、マスクパターンＭＰを保護する保護部材３６を有する。保護部材３６は、例えば、ゴムシートで構成され、被吸着部分３２が磁気吸着されてマスクパターンＭＰを押し付ける際の衝撃によるマスクパターンＭＰの破損を防止する。

ここで、保持機構１における基板ＳＴ及びマスクＭＳの磁気吸着による保持（固定）に関して説明する。保持機構１は、図示しない搬送機構によって搬送可能であり、図１に示すように、給電系５００が配置された停止位置（例えば、処理装置内の所定の停止位置）に搬送される。

保持機構１の停止位置において、保持機構１に備えられている基台側接点４０と給電系５００に備えられている電源側接点５１０とを接続する。基台側接点４０と電源側接点５１０との接続は、図示しない駆動機構によって容易に実現することができる。また、本実施形態では、基台側接点４０及び電源側接点５１０として、高電流用嵌合ピンを用いているが、高電流用プローブを用いることも可能である。

基台側接点４０は、永電磁石２０ａ、２０ｂ及び２０ｃのそれぞれを独立して動作させるために、基台側接点４０ａ、４０ｂ及び４０ｃを含む。電源側接点５１０は、基台側接点４０ａ、４０ｂ及び４０ｃのそれぞれに対応して、電源側接点５１０ａ、５１０ｂ及び５１０ｃを含む。

基台側接点４０と電源側接点５１０とを接続した状態において、スイッチ５２０ａ、５２０ｂ及び５２０ｃを順次導通させて、永電磁石２０ａ、２０ｂ及び２０ｃに電流を順次印加する。これにより、永電磁石２０ａ、２０ｂ及び２０ｃのそれぞれがマスクＭＳ（マスク枠ＭＦ及びマスクパターンＭＰ）を磁気吸着し、マスクＭＳ及びマスクＭＳを介して基板ＳＴが基台１０に固定される。この際、永電磁石２０ｃは押し付け部３０の被吸着部分３２も磁気吸着する。従って、基板ＳＴは、永電磁石２０ｂ及び２０ｃのマスクパターンＭＰに対する磁気吸着力及び永電磁石２０ｃの被吸着部分３２に対する磁気吸着力によって基台１０に押し付けられて固定される。なお、マスクＭＳを磁気吸着する順序に関しては、図８を参照して説明した通りであるため、ここでの詳細な説明は省略する。

このように、保持機構１は、マスクパターンＭＰに対する磁気吸着力に加えて被吸着部分３２に対する磁気吸着力を利用することで、従来よりも強固に基板ＳＴを固定することができ、基板ＳＴの位置ズレを抑制することができる。

図４を参照して、保持機構１の動作、特に、押し付け部３０の詳細な動作について説明する。図４は、保持機構１の押し付け部３０の周辺を拡大して示す図である。

図４（ａ）は、押し付け部３０の被吸着部分３２を磁気吸着する前、即ち、永電磁石２０ａによってマスク枠ＭＦが磁気吸着され、永電磁石２０ｂによってマスクパターンＭＰの中央部が磁気吸着されている状態を示している。図４（ａ）に示す状態では、マスクパターンＭＰの周辺部を磁気吸着するための永電磁石２０ｃが動作していない（即ち、電流が印加されていない）ため、マスクパターンＭＰの周辺部は磁気吸着されていない。従って、基板ＳＴとマスクパターンＭＰの周辺部との間は離間している。なお、押し付け部３０の被吸着部分３２とマスク枠ＭＦとを連結する弾性部材３４によって、マスクパターンＭＰと被吸着部分３２（保護部材３６）との間も離間している。

図４（ａ）に示す状態において、永電磁石２０ｃに電流を印加して動作させると、永電磁石２０ｃによって、マスクパターンＭＰの外周部及び被吸着部分３２が磁気吸着される。これにより、図４（ｂ）に示すように、マスクパターンＭＰの外周部が基板ＳＴを基台１０の方向に押し付けると共に、被吸着部分３２がマスクパターンＭＰ及び基板ＳＴの外周部を基台１０の方向に押し付ける。また、弾性部材３４は、被吸着部分３２が磁気吸着されたことで生じる力によって変形する。なお、上述したように、被吸着部分３２は、永電磁石２０ｃの被吸着部分３２に対する磁気吸着力が永電磁石２０ｂ及び２０ｃのマスクパターンＭＰに対する磁気吸着力よりも大きくなるように構成されているため、基板ＳＴは基台１０に十分に固定される。従って、基板ＳＴ及びマスクＭＳを保持（固定）する保持機構１を搬送したとしても、加減速による基板ＳＴの位置ズレが生じることがなく、例えば、基板ＳＴに形成されるパターン精度を維持することが可能となる。

また、押し付け部３０は、図５に示すように、被吸着部分３２、弾性部材３４、ローラ３０２及び連結部材３０４で構成してもよい。図５は、保持機構１の押し付け部３０の別の構成を示す図であって、押し付け部３０の周辺を拡大して示している。

被吸着部分３２とマスク枠ＭＦとを連結する弾性部材３４は、被吸着部分３２をマスクパターンＭＰから離間させて支持する。また、連結部材３０４は、マスク枠ＭＦによって軸支されると共に、被吸着部分３２とローラ３０２（詳細には、ローラ３０２の回転軸３０２ａ）とを連結し、回転軸３０２ａを中心として回転可能にローラ３０２を支持する。連結部材３０４は、本実施形態では、被吸着部分３２と連結する連結点を中心として回動可能に構成される。また、連結部材３０４は、被吸着部分３２が永電磁石２０ｃに磁気吸着される際に、ローラ３０２がマスクパターンＭＰを基台１０の方向に押し付けながらマスクパターンＭＰの中心から外周部の方向に向かって移動するように、ローラ３０２を支持する。

ローラ３０２は、磁性材料及び非磁性材料のどちらでも構成することができる。但し、ローラ３０２を磁性材料で構成する場合には、永電磁石２０ｃのローラ３０２に対する磁気吸着力が永電磁石２０ｃの被吸着部分３２に対する磁気吸着力よりも小さくなるように構成する。これにより、ローラ３０２が永電磁石２０ｃに磁気吸着されてマスクパターンＭＰの上を移動することができなくなることを防止することができる。

また、ローラ３０２は、マスクパターンＭＰと接触する接触面に、マスクパターンＭＰを保護する保護部材３０６を有する。保護部材３０６は、例えば、ゴムシートで構成され、ローラ３０２がマスクパターンＭＰを押し付ける際の衝撃によるマスクパターンＭＰの破損を防止する。

図５に示す押し付け部３０の詳細な動作について説明する。図５（ａ）は、押し付け部３０の被吸着部分３２を磁気吸着する前、即ち、永電磁石２０ａによってマスク枠ＭＦが磁気吸着され、永電磁石２０ｂによってマスクパターンＭＰの中央部が磁気吸着されている状態を示している。図５（ａ）に示す状態では、マスクパターンＭＰの周辺部を磁気吸着するための永電磁石２０ｃが動作していない（即ち、電流が印加されていない）ため、マスクパターンＭＰの周辺部は磁気吸着されていない。従って、基板ＳＴとマスクパターンＭＰの周辺部との間は離間している。なお、被吸着部分３２とマスク枠ＭＦとを連結する弾性部材３４及びローラ３０２と連結する連結部材３０４によって、マスクパターンＭＰとローラ３０２（保護部材３０６）との間も離間している。

図５（ａ）に示す状態において、永電磁石２０ｃに電流を印加して動作させると、永電磁石２０ｃによって、マスクパターンＭＰの外周部及び被吸着部分３２が磁気吸着される。これにより、図５（ｂ）に示すように、マスクパターンＭＰの外周部が基板ＳＴを基台１０の方向に押し付けると共に、被吸着部分３２が基台１０の方向に引き寄せられる。この際、被吸着部分３２を基台１０の方向に引き寄せる力が連結部材３０４を介してローラ３０２に伝達され、ローラ３０２はマスクパターンＭＰの周辺部を基台１０の方向に押し付けながらマスクパターンＭＰの中心から周辺部に向かう方向に移動する。これにより、基板ＳＴを基台１０に十分に固定すると共に、マスクパターンＭＰの周辺部を伸ばしながら（即ち、撓みやシワを除去しながら）基板ＳＴに密着させることができる。従って、基板ＳＴ及びマスクＭＳを保持（固定）する保持機構１を搬送したとしても、加減速による基板ＳＴの位置ズレが生じることがなく、例えば、基板ＳＴに形成されるパターン精度を維持することが可能となる。

保持機構１による基板ＳＴ及びマスクＭＳの保持（固定）を解除する際には、上述した動作と逆の動作を行えばよい。具体的には、基台側接点４０と電源側接点５１０とを接続した状態において、スイッチ５２０ｃ、５２０ｂ及び５２０ａを順次導通させて、永電磁石２０ｃ、２０ｂ及び２０ａに電流を順次印加する。これにより、永電磁石２０ｃによるマスクパターンＭＰの外周部及び被吸着部分３２の磁気吸着、永電磁石２０ｂによるマスクパターンＭＰの中央部の磁気吸着及び永電磁石２０ａによるマスク枠ＭＦの磁気吸着が解除される。このようにして、保持機構１による基板ＳＴ及びマスクＭＳの保持（固定）を解除することができる。

以下、本発明の処理装置を用いた成膜方法について説明する。図６は、本発明の処理装置６００を用いた成膜工程を示す概略図である。処理装置６００は、インライン方式やインターバック方式を採用し、被処理体としての基板ＳＴに、例えば、材料を蒸着してパターンを形成する処理装置である。

処理装置６００は、複数のチャンバーを備え、本実施形態では、搬入用チャンバー６１２と、処理用チャンバー６１４と、搬出用チャンバー６１６とを備える。搬入用チャンバー６１２、処理用チャンバー６１４及び搬出用チャンバー６１６のそれぞれは、バルブ６２２、６２４及び６２６を介して、真空ポンプなどで構成される真空排気部６３２、６３４及び６３６に接続している。また、搬入用チャンバー６１２及び搬出用チャンバー６１６は、保持機構１の永電磁石２０を動作させるための給電系５００を備えている。

最初に、搬入用チャンバー６１２では、基板ＳＴとマスクＭＳとを位置合わせして保持機構１に保持させる（固定する）処理が行われる。基板ＳＴ、及び、マスクパターンＭＰとマスク枠ＭＦとを含むマスクＭＳは、図示しない搬送機構を介して、搬入用チャンバー６１２に搬入される。搬入用チャンバー６１２に搬入された基板ＳＴ及びマスクＭＳは、搬入用チャンバー６１２の内部に配置された保持機構１に磁気吸着されて保持（固定）される。なお、保持機構１における基板ＳＴ及びマスクＭＳの保持（固定）は、上述した通りであるため、ここでの詳細な説明は省略する。基板ＳＴ及びマスクＭＳを保持（固定）した保持機構１は、搬送コロなどで構成される搬送部６４０によって、処理用チャンバー６１４に搬送される。この際、搬送部６４０は、保持機構１を反転させる。

次に、処理用チャンバー６１４では、処理部によって、保持機構１に保持された基板ＳＴに対して処理が行われる。本実施形態では、処理部は、蒸着源６５０からの材料をマスクＭＳを介して基板ＳＴに蒸着して基板ＳＴにパターン（薄膜パターン）を形成する。具体的には、基板ＳＴのパターン形成面を下向きにして蒸発源６５０に対向して配置して蒸着源６５０を加熱することで、マスクＭＳの開口に相当するパターンが基板ＳＴに形成される。蒸着処理が行われると、基板ＳＴ及びマスクＭＳを保持（固定）した保持機構１は、搬送部６４０によって、搬出用チャンバー６１６に搬送される。この際、搬送部６４０は、保持機構１を反転させる。

最後に、搬出用チャンバー６１６では、保持機構１による基板ＳＴ及びマスクＭＳの保持（固定）を解除する処理が行われる。なお、保持機構１による基板ＳＴ及びマスクＭＳの保持（固定）を解除は、上述した通りであるため、ここでの詳細な説明は省略する。そして、保持機構１による固定が解除された基板ＳＴ及びマスクＭＳは、図示しない搬送機構を介して、搬出用チャンバー６１６から搬出される。

処理装置６００は、保持機構１によって基板ＳＴ及びマスクＭＳを保持（固定）しているため、保持機構１を搬送したとしても、加減速による基板ＳＴの位置ズレが生じることがない。従って、処理装置６００は、基板ＳＴに形成されるパターン精度を維持することができ、微細なパターンを高精度に基板ＳＴに形成することができる。また、処理装置６００は、保持機構１によって、静電チャックを用いることなく基板ＳＴを保持（固定）しているため、装置コストを低減させることができる。

また、このような成膜方法を利用して、本発明にかかる処理装置を適用して製造することが特に適している画像表示装置の一つに、例えば、有機電界発光素子がある。

有機電界発光素子は、一部を構成する発光層の材料を適宜選択することにより、光の三原色である赤、緑及び青の光を発光させることが可能で、その結果、フルカラーの画像表示装置を実現できることができる。

具体的には、その発光部の作製（赤Ｒ、緑Ｇ及び青Ｂを発光する各部位）では蒸着法が用いられる。その際には、例えば、赤Ｒの発光部を作製する場合、緑Ｇ及び青Ｂの発光部はマスクで覆われており、緑Ｇ及び青Ｂの部位に赤Ｒの発光材料が混入しないようにしている。このようなマスクの使用法は、緑Ｇ及び青Ｂの部位に対しても同様に行われる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、本発明の保持機構は、真空蒸着法を用いてパターンを形成する処理装置に限定されず、スパッタリング法や化学的気相反応法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを用いてパターンを形成する処理装置にも使用することができる。

本発明の一側面としての保持機構の構成を示す概略断面図である。 図１に示す永電磁石の構成の一例を示す概略断面図である。 図１に示すマスクの構成の一例を示す概略平面図である。 図１に示す保持機構の押し付け部の周辺を拡大して示す図である。 図１に示す保持機構の押し付け部の周辺を拡大して示す図である。 本発明の処理装置を用いた成膜工程を示す概略図である。 従来の保持機構の構成の一例を示す図である。 従来の処理装置において、マスクと基板（被処理体）との位置合わせから保持（固定）までを説明するための図である。

符号の説明

１ 保持機構
１０ 基台
１２ 保持面
２０、２０ａ乃至２０ｃ 永電磁石
２０２ 磁性体
２０４ 極性固定磁石
２０６ 極性可変磁石
２０８ コイル
２１０ 磁石固定部品
２１２ 空間
３０ 押し付け部
３２ 被吸着部
３４ 弾性部材
３６ 保護部材
３０２ ローラ
３０２ａ 回転軸
３０４ 連結部材
３０６ 保護部材
４０、４０ａ乃至４０ｃ 基台側接点
５００ 給電系
５１０、５１０ａ乃至５１０ｃ 電源側接点
５２０ａ乃至５２０ｃ スイッチ
ＳＴ 基板
ＭＳ マスク
ＭＰ マスクパターン
ＭＦ マスク枠
６００ 処理装置
６１２ 搬入用チャンバー
６１４ 処理用チャンバー
６１６ 搬出用チャンバー
６２２乃至６２６ バルブ
６３２乃至６３６ 真空排気部
６４０ 搬送部
６５０ 蒸着源

Claims (13)

1. 被処理体、及び、前記被処理体の上に配置されるマスクパターンと、前記マスクパターンの周囲において前記マスクパターンを支持するマスク枠とを含むマスクを保持する保持機構であって、
   前記被処理体、及び、前記マスク枠を保持面で保持する基台と、
   前記基台の保持面に沿って配置され、前記マスクを磁気吸着して前記被処理体及び前記マスクを前記基台に固定する永電磁石と、
   前記マスクパターンの外周部の上に配置され、前記永電磁石に磁気吸着される被吸着部分を含み、前記被吸着部分が前記永電磁石に磁気吸着されることにより前記マスクパターンの外周部を前記基台の方向に押し付ける押し付け部と、
   を有することを特徴とする保持機構。
2. 前記押し付け部は、非磁性材料からなる弾性部材を介して、前記マスク枠に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の保持機構。
3. 前記被吸着部分は、前記マスクパターンと接触する接触面に、前記マスクパターンを保護する保護部材を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の保持機構。
4. 前記被吸着部分は、前記永電磁石の前記被吸着部分に対する磁気吸着力が前記永電磁石の前記マスクパターンに対する磁気吸着力よりも大きくなるように構成されていることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の保持機構。
5. 前記押し付け部は、
   前記被吸着部分を前記マスクパターンから離間させて支持する弾性部材と、
   ローラと、
   前記マスク枠によって軸支されると共に、前記被吸着部分と前記ローラとを連結し、前記被吸着部分が前記永電磁石に磁気吸着される際に、前記ローラが前記マスクパターンを前記基台の方向に押し付けながら前記マスクパターンの中心から外周部の方向に向かって移動するように、前記ローラを支持する連結部材と、
   を含むことを特徴とする請求項１に記載の保持機構。
6. 前記ローラは、前記マスクパターンと接触する接触面に、前記マスクパターンを保護する保護部材を有することを特徴とする請求項５に記載の保持機構。
7. 前記ローラは、磁性材料からなり、前記永電磁石の前記ローラに対する磁気吸着力が前記永電磁石の前記被吸着部分に対する磁気吸着力よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする請求項５又は６に記載の保持機構。
8. 前記ローラは、非磁性材料からなることを特徴とする請求項５又は６に記載の保持機構。
9. 被処理体、及び、前記被処理体の上に配置されるマスクパターンと、前記マスクパターンの周囲において前記マスクパターンを支持するマスク枠とを含むマスクを保持する請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の保持機構と、
   前記マスクを介して、前記被処理体に対して処理を行う処理部と、
   前記保持機構を前記処理部に搬送する搬送部と、
   を有することを特徴とする処理装置。
10. 前記処理部は、真空排気部を備え、前記被処理体に材料を蒸着する蒸着処理を行うことを特徴とする請求項９に記載の処理装置。
11. 前記搬送部は、前記被処理体及び前記マスクを保持する保持機構を反転させることを特徴とする請求項１０に記載の処理装置。
12. 請求項１０又は１１に記載の処理装置を用いた成膜方法。
13. 請求項１２に記載の成膜方法を用いた画像表示装置の製造方法。

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