JP2010170982A - 静電チャック及びこれを備えた有機電界発光素子の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高真空装備内で大面積基板のチャッキング及びデチャッキングを安定的に制御できる静電チャックを提供する。
【解決手段】本発明の静電チャックは、中心部を貫通する少なくとも１つの開口部を備える絶縁プレートと、前記絶縁プレートに実装される一対の電極と、前記一対の電極に電圧を印加する第１コントローラと、前記絶縁プレートに隣接するように配置され、前記絶縁プレートの一面上に位置する帯電物体の静電荷が除去されるように前記少なくとも１つの開口部にイオンを放出する除電部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は真空チャンバ内で上向式に基板を吸着して支持する静電チャックと、この静電チャックを備える有機電界発光素子の製造装置に関する。

有機電界発光素子（Organic Light Emitting Diode;ＯＬＥＤ）は、単分子、低分子又は高分子の有機物薄膜で陽極と陰極を通じて注入された電子と正孔が再結合して励起子を形成し、形成された励起子からのエネルギーにより特定の波長の光が発生する現象を用いた自己発光型ディスプレイ素子である。

有機電界発光素子の陽極膜としては、面抵抗が小さく、透過性の良いＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜を用いることができ、発光効率を高めるために有機薄膜としては、正孔注入層（ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＭＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）、電子注入層（ＥＩＬ）の多層構造を用いることができる。そして、陰極膜としては、ＬｉＦ−Ａｌなどの金属膜を利用し得る。

有機電界発光素子を用いる有機電界発光表示装置は、広い視野角、速い応答速度、小さな消費電力、高輝度などの優れた特性を有しているだけでなく、超軽量、超薄型に製作でき、次世代ディスプレイとして脚光を浴びている。それにも拘わらず、有機電界発光素子の量産装備はまだ正確に標準化されておらず、適切な量産装備の開発が切実に要求されている。

有機電界発光素子の量産過程は大きく前工程、後工程、及び封止工程の３つの部分に分けられる。前工程は主にスパッタリング技術を用いてガラス基板上にＩＴＯ薄膜を形成する工程であって、既に液晶表示装置用として量産工程が商業化されている。封止工程は、有機薄膜が空気中の水分と酸素に非常に弱いので、素子の寿命を伸ばすために、有機薄膜を封止するための工程である。後工程は、基板上に有機薄膜及び金属薄膜を形成する工程である。後工程としては、高真空雰囲気で有機物質を蒸発させて基板上にシャドウマスクを用いた画素パターニングを作るいわゆる真空蒸着法が主に用いられている。

有機電界発光素子の量産に必須な要件としては、後工程中に高真空を維持し、高速蒸着をどのように実現するのかが非常に重要である。その細部的な事項としては、例えば、３７０×４７０ｍｍ以上の大面積基板の活用が可能でなければならないという点が挙げられる。特に、大面積基板の垂れと熱膨張による金属マスクの垂れが最大限に抑制されなければならない。このような要件は蒸着物質をるつぼ（crucible）に入れ、加熱及び蒸発させて上部に位置する基板に膜を形成する上向式蒸着方式において有機薄膜の均一度を±５％未満に保証するためにも欠かせない。

蒸着チャンバ内で上向式に基板を支持する方法として、静電チャックが利用され得る。静電チャックを用いれば、基板の垂れを最小化できるという利点がある。

しかしながら、大面積基板を適切な吸着力で支持するために静電チャックには数ｋＶの高電圧が印加される。その場合、後続するデチャッキング動作時に、静電チャック上に残留する静電荷によって基板が静電チャックから容易に分離されないという問題が発生する。即ち、チャッキング用電圧が遮断された後もチャッキング時に発生した静電荷が静電チャックと基板との間で一定部分残留状態を維持しており、静電チャックは依然として基板に対する吸着力を有する。このような吸着力は基板のハンドリングを難しくし、ハンドリングエラーを誘発するので、製造工程の時間を遅延させ、生産効率を減少させるという問題がある。

大韓民国特許出願公開第２００１−００９１０８８号明細書 大韓民国特許出願公開第２０００−００３１３０７号明細書

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、高真空装備内で大面積基板のチャッキング及びデチャッキングを安定的に制御できる静電チャックを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、大面積基板を上向式に支持する時、基板の垂れや浮き上がりを除去して成膜の品質を高めることができる有機電界発光素子の製造装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の一側面によれば、中心部を貫通する少なくとも１つの開口部を備える絶縁プレートと、絶縁プレートに実装される一対の電極と、一対の電極に電圧を印加する第１コントローラと、絶縁プレートに隣接するように配置され、絶縁プレートの一面上に位置する帯電物体の静電荷が除去されるように少なくとも１つの開口部にイオンを放出する除電部とを含む静電チャックが提供される。

好ましくは、少なくとも１つの開口部は絶縁プレートの一方向に延びるストライプ状に形成されることができる。

開口部は絶縁プレートの一面上に分散配置されることができる。

一対の電極は積層構造で配置されることができる。

一対の電極は同一平面上に配置されることができる。

絶縁プレートは樹脂又はセラミックからなることができる。

静電チャックは絶縁プレートを支持する板状の支持部材を更に含むことができる。また、静電チャックは絶縁プレートと支持部材との間にバッファ層を更に含むことができる。

除電部はコロナ放電によりイオンを発生させる放電部、及び放電部に第２電圧を印加する第２コントローラを備えることができる。

静電チャックは放電部で発生したイオンを開口部に強制移送する送風部を更に含むことができる。また、静電チャックは放電部で発生した陽イオンと陰イオンのバランス状態を検知し、検知された状態に対する出力信号を第２コントローラに伝達するセンサを更に含むことができる。

本発明の他の側面によれば、真空チャンバと、真空チャンバ内で基板を上向式で支持する前述した側面のいずれか１つの静電チャックと、真空チャンバに結合され、静電チャックを支持して移動させる機構部とを含む有機電界発光素子の製造装置が提供される。

好ましくは、機構部は静電チャックに備えられた絶縁プレートを支持する第１機構部及び静電チャックに備えられた除電部を支持する第２機構部を含むことができる。

有機電界発光素子の製造装置は基板の一面に有機物又は金属を蒸着するための蒸発源を更に含むことができる。

有機電界発光素子の製造装置は、基板の少なくとも一面に有機薄膜及び導電膜のうちの少なくともいずれかを所望のパターンに形成する蒸着装置であってもよい。

以上のように本発明によれば、高真空装備内でチャッキング動作とデチャッキング動作を円滑に制御することで、大面積基板の支持及び移送を容易に行うことができる。更に、大面積基板を上向式でチャッキングする時に吸着部と基板との機構公差を実質的に除去することで、固定される基板が優れた平面度を有するようにすることができる。従って、基板上に形成される薄膜の均一性を向上させることができる。また、蒸着工程時に基板の微細なアライン作業を容易に行うことができるので、工程時間を短縮させることができ、有機電界発光表示装置の量産工程に有用に利用し得る。

本発明の一実施形態による静電チャックの概略的な斜視図である。 図１の静電チャックの一部分に対する分解斜視図である。 本発明の静電チャックに対する断面図である。 本発明の他の実施形態による静電チャックに対する断面図である。 本発明の静電チャックに適用可能な除電部の概略的な構成図である。 本発明の静電チャックに適用可能な除電部を示す斜視図である。 図６Ａの除電部における放電部の一部分に対する拡大平面図である。 本発明による有機電界発光素子の製造装置の概略的な構成図である。

下記の詳細な説明は、本発明の特定の実施形態だけを詳細に記載する。本発明の技術分野において通常の知識を有する者は、本発明の技術的思想から逸脱しない範囲内で下記の実施形態を多様に変形できる。従って、添付する図面と説明は、本発明を説明するだけであって、これに限定されるものではない。また、１つの構成要素が他の構成要素と「接触している（ｏｎ）」ということはそれがその他の構成要素と直接接触したり、１つ以上の要素を２つの間に介在させて間接的に接触していることを意味する。また、ある要素が他の要素に「結合されている」ということは、それがその他の要素に直接的に連結されているか、１つ以上の要素を２つの間に介在させて間接的に連結されていることを意味する。以下で同じ参照番号は同じ構成要素を意味する。

以下、添付する図面を参照して本発明の実施形態について本発明の属する技術分野において通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態による静電チャックの概略的な斜視図である。図２は、図１の静電チャックの一部分に対する分解斜視図である。

図１を参照すれば、本実施形態の静電チャック１０は、高真空装備内で大面積基板の吸着及び分離作業を容易に行うために吸着部と除電部４０を含む。

吸着部は、静電チャック１０のチャッキング動作時に電気場の誘導により形成された不均一な電界で発生する傾度力（gradient force）で対象物体を吸着する。本実施形態において吸着部は絶縁性絶縁プレートと一対の電極からなる電極パッド２０と一対の電極に電圧を印加する第１コントローラを含む。

電極パッド２０は多様な形態で実現されることができるが、本実施形態においては積層型構造を有する双極型電極パッドを例示する。例えば、電極パッド２０は第１絶縁層２１ａ、第１電極層２３ａ、電極間絶縁層２１ｂ、第２電極層２３ｂ、及び第２絶縁層２１ｃを備える。第１電極層２３ａと第２電極層２３ｂは一対の電極を形成する。電極パッド２０で一対の電極を除いた部分は絶縁プレートとして言及される。

第１電極層２３ａと第２電極層２３ｂは、銅、タングステン、アルミニウム、ニッケル、クロム、銀、白金、錫、モリブデン、マグネシウム、パラジウム、タンタルなどからなることができる。第１電極層２３ａと第２電極層２３ｂの厚さは任意に選択できるが、約０.１〜２０μｍで選択可能であり、第１電極層２３ａは約０.１〜５μｍであることが好ましい。それは第１電極層２３ａの凹凸が対象物体（例えば、基板）の吸着面を形成する第１絶縁層２１ａの表面に反映されることを最小化するためである。第１電極層２３ａの厚さを約０.１〜５μｍから選択すれば、第１絶縁層２１ａの吸着面の平坦性を曲率半径１μｍ程度に確保できる。

第１電極層２３ａと第２電極層２３ｂは多様な形態で形成されることができる。例えば、第１電極層２３ａは櫛状に形成されることができ、第２電極層２３ｂは開口部を備えたシート状に形成されることができる。また、第１電極層２３ａと第２電極層２３ｂはスパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ処理などにより形成されることができる。

第１絶縁層２１ａ、電極間絶縁層２１ｂ、及び第２絶縁層２１ｃは、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステル、ポリエチレンテレフタレート、エポキシ、及びアクリルから選択される１種又は２種以上の樹脂からなることができる。他方、前記絶縁層２１ａ、２１ｂ、２１ｃは酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニア、及びチタニアから選択される１種又は２種以上のセラミックからなることができる。前記各絶縁層２１ａ、２１ｂ、２１ｃの厚さは適当に選択されることができるが、例えば、第１絶縁層２１ａの厚さは５０〜３００μｍ、電極間絶縁層２１ｂの厚さは２５〜１００μｍ、及び第２絶縁層２１ｃの厚さは２５〜１００μｍであってもよい。

本実施形態の電極パッド２０は、厚さ方向に貫通する複数の開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃを備える。図２に示すように、各開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃは実質的に第１絶縁層２１ａ、第１電極層２３ａ、電極間絶縁層２１ｂ、第２電極層２３ｂ、及び第２絶縁層２１ｃにそれぞれ形成されている。開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃは、除電部４０で発生したイオンを電極パッド２０を貫通して第１絶縁層２１ａの吸着面上に伝達する通路である。前述した開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃは電極パッド２０の大きさに応じて適切に分散配置され得る。

除電部４０は、コロナ放電、放射線照射（例えば、弱いＸ-線照射）、紫外線照射などのような多様な方式のイオン化装置で実現されることができる。除電部４０は、シャワーノズル、一字型バーノズルなどを備えることができ、イオンの発生方法によってパルス型ＤＣタイプ、ＤＣタイプ、及びＡＣタイプのうちのいずれか１つの方式で駆動され得る。

本実施形態において、除電部４０はバー状の３本の放電部４２ａ、４２ｂ、４２ｃと第２コントローラを含む。第２コントローラは第１コントローラと共に１つのコントローラ５０で示されている。

各放電部４２ａ、４２ｂ、４２ｃは、電極パッド２０の一方向に延びる各開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃに対応するように一字状に配置される。開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ又は放電部４２ａ、４２ｂ、４２ｃが延びる一方向は略直四角形の電極パッド２０を考慮するとき、電極パッド２０の幅方向、又は長さ方向、又は対角線方向のうちのいずれかの一方向であってもよい。本実施形態においては図示の便宜上、幅方向に延びる形態に示されている。

また、各放電部４２ａ、４２ｂ、４２ｃは後述する放電電極とグランド電極とからなる単位放電部が所定間隔を置いて複数配置される。放電電極に直流又は交流の高電圧が印加されると、陽イオン又は陰イオンが発生する。発生したイオンは、電極パッド２０の開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃを通じて静電チャック１０の吸着面上に供給されることができる。

本実施形態の静電チャック１０の作動過程を簡略に説明すれば、以下の通りである。

まず、電極パッド２０の一対の電極（以下、チャッキング用電極ともいう）に第１電圧Ｖ１が印加されると、チャッキング用電極の周囲に磁場が誘導され、誘導された磁場により静電チャック１０に隣接した物体は帯電されて吸着される。第１電圧Ｖ１は約数百ボルト〜約数キロボルトの範囲の電圧である。

一方、大型基板を吸着するためには静電チャック１０の吸着力又は支持力を高めるためにチャッキング用電極に印加する電圧を高める。その場合、チャッキング用電極に印加された高電圧を遮断した後も基板は依然として静電チャック１０に吸着されるようになる。それはチャッキング用高電圧が遮断された後も静電チャック１０と基板との間に一定量の静電荷が残留状態を維持するためである。

次に、除電部４０の放電部に第２電圧Ｖ２が印加されると、放電電極で放電が発生し、周囲の空気をイオン化する。発生したイオンは開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃを通じて静電チャック１０と基板との間に移動し、そこに残留する静電荷を中和させる。第２電圧Ｖ２は約１２０Ｖであってもよく、約２２０Ｖであってもよい。

前述した本実施形態によれば、チャッキング用高電圧が遮断された後も第１絶縁層２１ａと基板との間に残留する静電荷によって基板が電極パッド２０から中々分離されないとき、除電部４０で発生したイオンを電極パッド２０の開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃを通じて基板吸着面上に供給することで、電極パッド２０から基板を容易に分離できる。即ち、本実施形態の静電チャック１０を用いれば、厚さ０.７ｍｍ前後、大きさ１，８７０×２，２００ｍｍ、２，２００×２，５００ｍｍなどの大型ガラス基板をハンドリングする際に、デチャッキング動作時に基板が片方に傾いたり、滑ったりする現象などのハンドリングエラーを防止できる。

図３は、本発明の実施形態による静電チャックに対する断面図である。

図３を参照すれば、本実施形態の静電チャック１０ａは、吸着部を形成する電極パッド２０ａ、及び除電部を形成する放電部４２ａ、４２ｂ、４２ｃを含む。電極パッド２０ａは、絶縁プレート２１、第１電極層２３ａ、第２電極層２３ｂ、支持部材３２、及びバッファ層３４を備える。

支持部材３２は、電極パッド２０ａの付着面と向かい合う一面に一体に配置され、電極パッド２０ａを支持し、所定の強度を提供する。支持部材３２は複数の開口部を備え、これらの開口部は前述した開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃに対応するように配置される。支持部材３２は、板状の金属基盤の部材を含む。例えば、金属基盤の部材はアルミニウム合金製のようなアルミニウム基盤の部材を含む。

バッファ層３４は、絶縁プレート２１と支持部材３２との間に配置される。バッファ層３４は開口部を備え、これらの開口部は前述した開口部３０ａ、３０ｂ、３０ｃと支持部材３２の開口部に対応するように配置される。バッファ層３４は、ポリプロピレンなどの樹脂やシリコンゴムなどのゴム系弾性体などからなることができる。電極パッド２０ａにバッファ層３４が適用されれば、チャッキング動作時に電極パッド２０ａに柔軟性を付加して吸着面に対する基板の接触率を向上させることができる。

本実施形態の電極パッドを製造する方法は特に限定されない。例えば、図２を参照して前述した第１絶縁層、第１電極層、電極間絶縁層、第２電極層、及び第２絶縁層を順次積層した後、所定の加熱、加圧条件を熱圧着して積層構造を有する電極パッドを形成できる。熱圧着された電極パッド２１ａは絶縁プレート２１と、絶縁プレート２１内に実装された積層構造の第１電極層２３ａ及び第２電極層２３ｂを備えるようになる。バッファ層３４と支持部材３２は、電極パッドの熱圧着時に絶縁層及び電極層と共に積層されて熱圧着されるか、絶縁層と電極層が１次的に熱圧着された後、２次的な熱圧着工程を通じて付加されることができる。

図４は、本発明の他の実施形態による静電チャックに対する断面図である。

図４を参照すれば、本実施形態の静電チャック１０ｂは、吸着部を形成する電極パッド２０ｂ、及び除電部を形成する放電部４２ａ、４２ｂ、４２ｃを含む。除電部は図１〜図３を参照して前述した除電部と実質的に同一であり、電極パッド２０ｂの支持部材３２とバッファ層３４は図３を参照して前述した対応構成と実質的に同一である。

電極パッド２０ｂは、絶縁プレート２２、第１電極層２４ａ、及び第２電極層２４ｂを備える。第１電極層２４ａと第２電極層２４ｂは実質的に同一平面上に位置する。第１電極層２４ａと第２電極層２４ｂは所定間隔を置いて向き合って挟まれる一対の櫛のような形態を備えることができる。ここで、１つの櫛状は図２の参照符号２３ａの形状を参照できる。第１電極層２４ａと第２電極層２４ｂは一対のチャッキング用電極を形成する。第１電極層２４ａにはポジティブ電圧が印加されることができ、第２電極層２４ｂにはネガティブ電圧が印加されるか、グランドが連結され得る。

第１電極層２４ａと第２電極層２４ｂ間の距離はこれら間の距離が約０.５ｍｍであるとき、チャッキング用電圧が最大約３ｋＶであることを勘案して適切に選択されることができる。但し、第１電極層２４ａと第２電極層２４ｂ間の距離をあまりに狭くすれば、電極の間で放電が発生し得るので、静電チャック１０ｂの吸着力を高めるには前述した積層構造の電極層を備えた電極パッドより制約が伴い得る。

また、電極パッド２０ｂは厚さ方向に貫通される開口部３１ａ、３１ｂ、３１ｃを備える。開口部３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、放電部４２ａ、４２ｂ、４２ｃで発生したイオンが電極パッド２０ｂの吸着面２２ａ上に容易に移動できるように通路を形成する。各開口部３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、各放電部４２ａ、４２ｂ、４２ｃと向かい合うように設置されることが好ましい。

図５は、本発明の静電チャックに適用可能な除電部の概略的な構成図である。

図５を参照すれば、本実施形態の除電部４０ａは、放電部４３及び第２コントローラ５０ａを含む。

放電部４３は第２コントローラ５０ａで所定電圧が印加されるとき、コロナ放電により陽イオンと陰イオンを発生させる。放電部４３でイオンが放出される面は電極パッドに形成された開口部と向かい合うように配置される。

第２コントローラ５０ａは、電源部５２、スイッチング部５４、高電圧発生部５６、及びマイコン５８を含む。電源部５２は、自体電源又は外部電源を高電圧発生部５６とマイコン５８に供給する。電源部５２は、第１電圧レベル（例えば、２４Ｖ）を第２電圧レベル（例えば、５Ｖ）に変化させる電圧変換部を含むことができる。電圧変換部は、高圧トランジスタ、インダクタコイル及びショットキーダイオードで構成されてもよく、トランジスタ、トランスフォーマ及びショットキーダイオードで構成されてもよい。スイッチング部５４は、マイコン５８の制御によって電源部５２と高電圧発生部５６間の電気的連結を許容するか、遮断する。高電圧発生部５６は、電源部５２から供給される所定の直流電圧（例えば、２４Ｖ）を変換して直流高電圧（例えば、５ｋＶ）を発生させ、発生した高電圧を放電部４３に供給できる。高電圧発生部５６は、正極性及び負極性高圧パルスを出力する高圧トランジスタで実現されることができる。マイコン５８は、電源部５２から電源の提供を受け、第２コントローラ５０ａの全体動作を制御する。

また、除電部４０ａは送風部６０及びセンサ６２を含むことができる。送風部６０は、放電部４３で発生したイオンを電極パッドの開口部に強制移送するための流体流動（例えば、空気の流れ）を形成する。センサ６２は、放電部４３のコロナ放電により発生した陽イオンと陰イオンのバランス状態を検知し、検知された状態に対応する出力信号をマイコン５８に伝達する。

図６Ａは、本発明の静電チャックに適用可能な除電部の一例を示す斜視図である。図６Ｂは、図６Ａの除電部における放電部の一部分に対する拡大平面図である。

図６Ａを参照すれば、本実施形態の除電部４０ａは、放電部４３、第２コントローラ５０ａ、送風部６０、及びセンサ６２を含む。

放電部４３は、一字型バー状のハウジング４４、及び複数の単位放電部４３ａを含む。ハウジング４４は、複数の単位放電部４３ａを支持し、各単位放電部４３ａと第２コントローラ５０ａを連結する配線を備え、各単位放電部４３ａと送風部６０を連結する通路を備える。

複数の単位放電部４３ａは、ハウジング４４の一面で互いに所定間隔を置いて略一列に配置される。各単位放電部４３ａは、ノズル状に形成される。複数の単位放電部４３ａが配置されたハウジング４４の一面は静電チャックの吸着部を形成する電極パッドの開口部と向かい合うように設置され得る。

本実施形態の各単位放電部４３ａは、図６Ｂに示すように、絶縁性ノズル本体４４ａ、グランド電極４６、放電電極ホルダ４７、及び放電電極４８を備える。絶縁性ノズル本体４４ａは、ハウジング４４の一面に中孔部を有し、一端が露出するように配置され、ハウジング４４に単位放電部４３ａを固定させ、ハウジング４４とグランド電極４６を電気的に絶縁させる。グランド電極４６は、ノズル本体４４ａの中孔部内の表面をほぼ完全に取り囲むように配置される。放電電極ホルダ４７はノズル本体４４ａに固定され、グランド電極４６と一定間隔を置いてノズル本体４４ａの中孔部の中心に配置される。

放電電極４８は、放電電極ホルダ４７に嵌め込まれて固定され、その一端は配線を通じて第２コントローラ５０ａの高電圧発生部に連結する。放電電極４８の他端は針状とされることができ、静電チャックの電極パッドの開口部と向かい合うように配置されることができる。放電電極４８は、電極摩耗が防止された耐摩耗性の特殊電極（例えば、Ｘ−ｍａｔｅｒｉａｌを用いた電極）が利用され得る。

また、単位放電部４３ａは、グランド電極４６と放電電極ホルダ４７との間に空間４５を備える。この空間４５は送風部６０により流動する流体の通路である。放電電極４８で発生したイオンは前記空間４５を通じて外部に放出される流体の流れに沿って電極パッドの開口部に強制流入し得る。

送風部６０はハウジング４４の一側に結合し、ハウジング４４に配置された各単位放電部４３ａに流体の流れを形成する。送風部６０はゴムからなるチューブの圧力で風を送風するブロワー（blower）や電気モータが搭載されたファンで実現され得る。

センサ６２は、ハウジング４４の一側に結合されることができ、少なくとも１つの単位放電部４３ａから出る陽イオンと陰イオンのバランス状態を検知し、検知された状態に対応する出力信号を第２コントローラ５０ａに伝達する。センサ６２としては、空気イオン濃度計などが用いられることができる。

図７は、本発明の一実施形態による有機電界発光素子の製造装置の概略的な構成図である。

図７を参照すれば、本実施形態の有機電界発光素子の製造装置１００は、真空チャンバ１１０、静電チャック１２０、及び機構部１４０を含む。

真空チャンバ１１０は、約１０４ｋＰａ以下の高真空環境を提供できるチャンバを含む。また、真空チャンバ１１０は、チャンバ内部を真空状態にするための真空ポンプ１１２を備える。真空チャンバ１１０内には静電チャック１２０の放電部１２４に配置された放電電極の周囲に微量の不純物が析出又は堆積後に再び飛散するのを防止するために窒素ガスが注入され得る。

静電チャック１２０は吸着部を形成する電極パッド１２２及び第１コントローラ１３０ａと、除電部を形成する放電部１２４及び第２コントローラ１３０ｂを備える。第１コントローラ１３０ａは、電極パッド１２２のチャッキング用電極に第１電圧を印加し、第２コントローラ１３０ｂは放電部１２４のデチャッキング用電極に第２電圧を印加する。静電チャック１２０は、上向式で基板１０１を吸着して支持する。

本実施形態の静電チャック１２０は、図１〜図６Ｂを参照して前述した静電チャックのいずれか１つを含むことができる。

第１コントローラ１３０ａからチャッキング用電極に電圧が印加されると、静電チャック１２０と基板１０１との間に強い電界が形成され、基板１０１の表面に分極が発生する。このとき、静電チャック１２０の第１面１２０ａと基板１０１との間に電位差が発生し、相互間にクーロン力が発生して基板１０１が静電チャック１２０の第１面１２０ａ上に吸着される。チャッキング用電極に印加される電圧は±数百Ｖから±数ｋＶの電圧範囲で任意に選択され得る。

特に、真空チャンバ１１０内で静電チャック１２０と基板１０１との間が真空状態であるため、基板１０１は静電チャック１２０の第１面１２０ａ上に完全に密着する。このような密着の程度、即ち、接触率は電極パッド１２２の絶縁プレートがポリイミドからなり、電極パッド１２２内の絶縁プレートと支持部材との間にバッファ層が配置された時に更に高くなり得る。

前述した静電チャック１２０を用いれば、厚さ０.７ｍｍ前後、大きさ１，８７０×２、２００ｍｍ、又は２，２００×２，５００ｍｍのガラス基板を安定的に移送するか、固定できる。

一方、静電チャック１２０に完全に密着した基板１０１はチャッキング時の高電圧が遮断された後も静電チャック１２０の第１面１２０ａ上でそのまま付着状態を維持しようとする。このような属性は基板１０１のデチャッキング動作を容易に制御できず、工程の進行を難しくし、デチャッキング動作時に基板１０１の損傷を誘発し得る。従って、本実施形態の有機電界発光素子の製造装置１００では静電チャック１２０に別途の除電部を配置してデチャッキング動作を制御する。

第２コントローラ１３０ｂから放電部１２４に所定電圧が印加されると、放電電極のコロナ放電により陽イオンと陰イオンが発生する。発生したイオンは静電チャック１２０の開口部１２１を通じて第１面１２０ａに移動する。このとき、放電電極と基板１０１との間に有効除電距離が要求される場合、放電部１２４と静電チャック１２０との間には所定長さの延長通路が付加され得る。延長通路は、静電チャック１２０の開口部１２１を放電部１２４に向かって一定の長さだけ延長する配管を含むことができる。

前述した静電チャック１２０によれば、基板１０１のチャッキング動作に続くデチャッキング動作時に基板１０１表面の分極と電位差を効果的に相殺してデチャッキング動作を円滑に行うことができる。

機構部１４０は真空チャンバ１１０内に固定され、静電チャック１２０を支持して所望の方向に移動させる。例えば、機構部１４０は静電チャック１２０の電極パッドに結合される複数のフィン部、複数のフィン部が固定される連動部、及び連動部を昇降する昇降部を備えることができる。昇降部は螺旋軸を有する昇降モータと、一端が螺旋軸に連結され、他端が連動部に連結されるナットハウジングを備えることができる。また、機構部１４０は静電チャック１２０の電極パッド１２２を支持して移動させる第１機構部１４２と、静電チャック１２０の放電部１２４を支持して移動させる第２機構部１４４を備えることができる。

また、本実施形態の有機電界発光素子の製造装置１００は、基板１０１上に赤色Ｒ、緑色Ｇ、青色Ｂの有機薄膜や導電膜を所定のパターンに形成する蒸着装置を含む。この場合、製造装置１００は有機物や金属を蒸発方式で基板上に蒸着するための蒸発源１５０及びマスク１６０を含むことができる。

本実施形態の静電チャック１２０が備えられる製造装置１００において蒸着工程は以下の通り行われる。即ち、真空チャンバ１１０内に設置された蒸発源１５０の上部にマスク１６０を配置し、マスク１６０の上部に薄膜が形成される基板１０１を静電チャック１２０を用いて装着した後、別途の磁石アレイ（図示せず）を駆動させてマスク１６０が基板１０１に密着するようにする。その後、蒸発源１５０を作動させる。蒸発源１５０に装着されている有機物は気化されてマスク１６０のスリットを通過して一定のパターンに基板１０１の一面に蒸着される。

前述した蒸着工程時、静電チャック１２０を用いることで、大型基板を高い平坦度を有して上向式でチャッキングでき、蒸着工程の完了後に基板１０１を安全にデチャッキングできる。従って、大型基板のハンドリングエラーを防止して基板１０１の損傷を防止し、タクトタイム（ＴＡＣＴ ｔｉｍｅ;１枚の基板が出て次の基板が出るのに要される時間）を短縮でき、完成品の歩留まり及び品質を向上させることができる。

以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態について説明したが、本発明は、上記記載に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載され、又は明細書に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能なのはもちろんであり、斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。

４０ａ 除電部
４３ 放電部
４４ ハウジング
４５ 空間
４３ａ 単位放電部
４４ａ 絶縁性ノズル本体
４６ グランド電極
４７ 放電電極ホルダ
４８ 放電電極
５２ 電源部
５４ スイッチング部
５６ 高電圧発生部
５８ マイコン
６０ 送風部
６２ センサ
１０１ 基板
１００ 有機電界発光素子の製造装置
１１０ 真空チャンバ
１２０ 静電チャック
１２１ 開口部
１２２ 電極パッド
１２４ 放電部
１３０ａ 第１コントローラ
１３０ｂ 第２コントローラ
１４０ 機構部
１４２ 第１機構部
１４４ 第２機構部
１５０ 蒸発源
１６０ マスク

Claims (20)

1. 中心部を貫通する少なくとも１つの開口部を備える絶縁プレートと、
   前記絶縁プレートに実装される一対の電極と、
   前記一対の電極に電圧を印加する第１コントローラと、
   前記絶縁プレートに隣接するように配置され、前記絶縁プレートの一面上に位置する帯電物体の静電荷が除去されるように前記少なくとも１つの開口部にイオンを放出する除電部と
   を備える静電チャック。
2. 前記少なくとも１つの開口部は、前記絶縁プレートの一方向にストライプ状に延びることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
3. 前記開口部は、前記絶縁プレートの一面上に分散配置されることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
4. 前記一対の電極は、積層構造で配置されることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
5. 前記一対の電極は、同一平面上に配置されることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
6. 前記絶縁プレートは、樹脂又はセラミックからなることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
7. 前記絶縁プレートを支持する板状の支持部材を更に含むことを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
8. 前記絶縁プレートと前記支持部材との間にバッファ層を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の静電チャック。
9. 前記除電部は、コロナ放電により前記イオンを発生させる放電部、及び前記放電部に電圧を印加する第２コントローラを備えることを特徴とする請求項１に記載の静電チャック。
10. 前記放電部で発生した前記イオンを前記少なくとも１つの開口部に強制移送する送風部を更に含むことを特徴とする請求項９に記載の静電チャック。
11. 前記放電部で発生した陽イオンと陰イオンのバランス状態を検知し、検知された状態に対する出力信号を前記第２コントローラに伝達するセンサを更に含むことを特徴とする請求項９に記載の静電チャック。
12. 真空チャンバと、
    前記真空チャンバ内で基板を上向式に支持する静電チャックと、
    前記真空チャンバに結合され、前記静電チャックを支持して移動させる機構部と
    を含み、
    前記静電チャックは、
    中心部を貫通する少なくとも１つの開口部を備える絶縁プレートと、
    前記絶縁プレートに実装される一対の電極と、
    前記一対の電極に電圧を印加する第１コントローラと、
    前記絶縁プレートに隣接するように配置され、前記絶縁プレートの一面上に位置する帯電物体の静電荷が除去されるように前記少なくとも１つの開口部にイオンを放出する除電部と
    を含む有機電界発光素子の製造装置。
13. 前記機構部は、前記静電チャックに備えられた絶縁プレートを支持する第１機構部及び前記静電チャックに備えられた除電部を支持する第２機構部を含むことを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光素子の製造装置。
14. 前記基板の一面に有機物又は金属を蒸着するための蒸発源を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光素子の製造装置。
15. 前記製造装置は、前記基板の少なくとも一面に有機薄膜及び導電膜のうちの少なくともいずれかを所望のパターンに形成する蒸着装置であることを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光素子の製造装置。
16. 前記少なくとも１つの開口部は、前記絶縁プレートの一方向にストライプ状に延びることを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光素子の製造装置。
17. 前記開口部は、前記絶縁プレートの一面上に分散配置されることを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光素子の製造装置。
18. 前記除電部は、コロナ放電により前記イオンを発生させる放電部、及び前記放電部に電圧を印加する第２コントローラを備えることを特徴とする請求項１２に記載の有機電界発光素子の製造装置。
19. 前記放電部で発生した前記イオンを前記少なくとも１つの開口部に強制移送する送風部を更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機電界発光素子の製造装置。
20. 前記放電部で発生した陽イオンと陰イオンのバランス状態を検知し、検知された状態に対する出力信号を前記第２コントローラに伝達するセンサを更に含むことを特徴とする請求項１８に記載の有機電界発光素子の製造装置。

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