JP2010209459A - 有機elデバイス製造装置及び成膜装置並びに有機elデバイス製造方法及び成膜方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板6を基板ホルダー91に載置し、前記基板とシャドウマスク81とをアライメントし、前記基板とシャドウマスクとを、前記基板ホルダーとは独立して設けられた磁石によって吸着固定させて、真空チャンバ内で蒸着材料を基板に蒸着する際に、前記吸着固定を基板とシャドウマスクを立てた状態で行なう、あるいは、前記磁石は電磁石であり、前記電磁石を保持する基板マスク吸着体と、前記マスク吸着体を収納する収納ケースを有する。
【選択図】図9
Description
また、上記特許文献に開示された方法では、基板とマスクを一体化している永久磁石では、マスクと基板の着脱時にマスク対して不必要な力が働き、着脱の繰り返しによってマスクが変形し、高精度の蒸着ができないという問題があった。
本発明の第二の目的は、マスクの変形を回避し、高精度に蒸着できる有機ELデバイス製造装置または成膜装置あるいは有機ELデバイス製造方法または成膜方法を提供することである。
また、本発明の第三の目的は、駆動部等を大気側に配置あるいは配線を敷設することで真空内の粉塵やガスの発生を低減し、生産性の高い有機ELデバイス製造装置または成膜装置あるいは有機ELデバイス製造方法または成膜方法を提供することである。
さらに、上記第1または第2の目的を達成するために、第2の特徴に加え、前記磁石を有する前記基板マスク固定手段は、前記基板ホルダーとは分離して設けられたことを第3の特徴とする
また、第1乃至第3のいずれかの特徴に加え、前記基板を載置した前記基板ホルダーを水平の第2状態からほぼ垂直または垂直の第1状態に旋回移動させることを第4の特徴とする。
さらに、上記第1または第2の目的を達成するために、第1乃至第4のいずれかの特徴に加え、前記基板マスク吸着体を移動させて、前記基板ホルダーに接近あるいは接触させることを第5の特徴とする。
また、上記第1または第2の目的を達成するために、第1の特徴に加え、前記磁石は永久磁石または静電磁石あるいは電磁石であることを第6の特徴とする。
また、上記第1または第2の目的を達成するために、第5の特徴に加え、前記基板マスク吸着体の移動前の待機位置は、前記基板ホルダーの旋回に支障のない位置であることを第8の特徴とする。
さらに、上記第1または第2の目的を達成するために、第1、第4または第10の特徴に加え、前記基板ホルダーを前記シャドウマスクとは反対側に微小角傾斜させることを第11の特徴とする。
また、上記第1または第2の目的を達成するために、第10の特徴に加え、前記突起物の高さは前記基板の厚さより低いことを第12の特徴とする。
また、上記第1または第2の目的を達成するために、第1または第4の特徴に加え、ほぼ垂直または垂直状態であるときの前記基板を保持する基板保持部材を前記真空チャンバ内の構造物に設けたことを第14の特徴とする。
さらに、上記第1または第2の目的を達成するために、第13または第14の特徴に加え、前記基板保持部材は、弾性部材であることを第15の特徴とする。
さらに、上記第1または第2の目的を達成するために、第16の特徴に加え、前記選択は、格子状に配置された前記複数の磁石を列単位で選択する、あるいは、前記複数の電磁石の吸着力を制御することを第17の特徴とする。
また、上記第1または第2の目的を達成するために、第17の特徴に加え、前記吸着力を制御し、前記シャドウマスクの重力に対する撓みを補正することを第18の特徴とする。
最後に、上記第3の目的を達成するために、第2または第3あるいは第19の特徴に加え、前記収納ケースは、前記真空チャンバとは隔離された真空状態であることを第20の特徴とする。
また、本発明によれば、マスクの変形を回避し、高精度に蒸着できる有機ELデバイス製造装置または成膜装置あるいは有機ELデバイス製造方法または成膜方法を提供することができる。
さらに、本発明によれば、駆動部等を大気側に配置あるいは配線を敷設することで真空内の粉塵やガスの発生を低減し、生産性の高い有機ELデバイス製造装置または成膜装置あるいは有機ELデバイス製造方法または成膜方法を提供することができる。
2本ハンドにするか1本ハンドにするかは要求される生産能力によって決める。以後の説明では、説明を簡単にするために1本ハンドで説明する。
本実施形態における基板マスク固定手段20は、基板6とシャドウマスク81を吸着固定する永久磁石21Jを保持する基板マスク吸着体21と、前記基板マスク吸着体21を基板受渡部9の上部から矢印Cのように旋回し、前記基板マスク吸着体21を基板ホルダー91の位置まで移動させる吸着体移動手段である吸着体旋回手段22とからなる。
第1に、本実施形態では、図4に示す基板密着手段93で基板6をシャドウマスクに密着させる動作フロー(6)の後に行なうので、基板マスク固定手段20を前後に移動させる必要はない。従って、リンクを前後に移動させるためにベローズは不要となり、それに伴いシール部も、真空蒸着チャンバ1buの側壁に第1シール部22s1を、支持部11Aに第2シール部22s2をリンク機構22が回転可能に設ければよい。逆に言えば、前記動作フロー(6)の前に行なうのであれば、真空内配線リンク機構92Lと同一構造とし、基板旋回手段92と同様に吸着体旋回手段22全体を前後に移動させることが必要である。
第2に、真空内配線リンク機構92Lのリンクは配線をするために中空であったが、リンク機構22Lでは配線がないので必ずしも中空である必要はない。
第1に、基板マスク固定手段20を、第1に図9に示す磁石を電磁石23dとし、図10に示すようにその電磁石23dを多数配格子状に配置した基板マスク吸着体23で構成したことである。
第3に、磁石を電磁石とすると通電時は発熱するので、蒸着への影響を避けるために前記収納ケース23H内部を大気雰囲気としたことである。
第4に、前記収納ケース23H内部を大気側にするために、第1の実施例におけるリンク機構22Lを基板旋回手段92と同様に真空内配線リンク機構23Lとし、その内部に電磁石23dを駆動するための配線23fを敷設した点である。前記真空内配線リンク機構23Lは、第1の実施例におけるリンク機構22Lと異なる点は、各リンク内部を配線するために各リンクを中空とした点であり、その他の構成は基本的には同一である。
その第1は、基板マスク吸着体23を収納ケース23Hに収め、その収納ケース23Hを大気雰囲気としたことで、電磁石による発熱をシャドウマスク81に与えることなく、また、電磁石駆動のための配線被覆材からのアウトガスによる真空度低下という問題もない、生産性の高い装置を提供できる。
様々基板パターンに対応できる。
さらに、上記の水平蒸着においては、シャドウマスク81を磁石等で全体を保持しなければシャドウマスクに撓みが発生し蒸着時に滲み、いわゆる膜ボケが発生する。そこで、電磁石中心の強度を強く周囲に向かって弱くしていくことでその撓みを補正してアライメントし、アライメント終了後、徐々に強度分布を一様に戻しながら基板あるいはシャドウマスクを近づけ、その後蒸着して膜ボケを防止すこともできる。
2:搬送チャンバ 3:ロードクラスタ
6:基板 7:蒸着部
8:アライメント部 9:処理受渡部
11:仕切り部 20:基板マスク固定手段
21:永久磁石を保持する基板マスク吸着体
21J:永久磁石 22:吸着体旋回手段
22B:吸着体旋回駆動部 23:電磁石を保持する基板マスク吸着体
23d:電磁石 23H:23の収納ケース
60:制御装置 71:蒸発源
81:シャドウマスク 81a〜d:回転支持部
82:アライメントベース 83:アライメント駆動部
83Z:Z軸駆動部 83X:X軸駆動部
84:アライメント従動部 85:アライメント光学系
86:基板保持部材 86a:板ばね
91:基板ホルダー 92:基板旋回手段
93:基板密着手段 94:基板端部密着手段
100:有機ELデバイスの製造装置 A〜D:クラスタ。
Claims (31)
- 基板を載置する基板ホルダーと、前記基板とシャドウマスクとをアライメントするアライメント手段と、前記基板と前記シャドウマスクとを吸着固定する基板マスク固定手段と、真空チャンバ内で蒸着材料を前記基板に蒸着する蒸着手段とを有する成膜装置において、
前記基板マスク固定手段は、前記基板ホルダーとは独立して設けられ、前記基板と前記シャドウマスクを吸着固定する磁石と、前記磁石を保持する基板マスク吸着体とを有し、前記基板ホルダーがほぼ垂直又は垂直の第1状態時に前記吸着固定することを特徴とする成膜装置。 - 基板を載置するホルダーと、前記基板とシャドウマスクとをアライメントするアライメント手段と、前記基板と前記シャドウマスクとを吸着固定する基板マスク固定手段と、真空チャンバ内で蒸着材料を前記基板に蒸着する蒸着手段とを有する成膜装置において、
前記基板マスク固定手段は、前記基板と前記シャドウマスクを吸着固定する電磁石または静電磁石である磁石と、前記磁石を保持する基板マスク吸着体と、前記マスク吸着体を収納する収納ケースを有することを特徴とする成膜装置。 - 前記基板マスク固定手段は、前記基板ホルダーとは分離して設けられたことを特徴とする請求項2に記載の成膜装置。
- 前記基板を載置した前記基板ホルダーを水平の第2状態からほぼ垂直または垂直の第1状態に旋回移動する基板旋回手段を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の成膜装置。
- 前記基板マスク吸着体を移動させて、前記基板ホルダーに接近あるいは接触させる吸着体移動手段を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の成膜装置。
- 前記磁石は永久磁石であることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 前記磁石は電磁石または静電磁石であることを特徴とする請求項1に記載の成膜装置。
- 一端を前記収納ケースに固定され、他端を大気に開放された中空体内に前記磁石への配線を敷設した真空内配線機構を有することを特徴とする請求項2に記載の成膜装置。
- 前記中空体は中空のリンク内であることを特徴とする請求項8に記載の成膜装置。
- 前記収納ケースの内部は、前記真空チャンバとは隔離された真空状態であることを特徴とする請求項2、3、8、9のいずれかに記載の成膜装置。
- 前記吸着体移動手段は、前記基板ホルダーの前記第1状態時の上部側に旋回支点を有し、前記基板マスク吸着体を前記基板ホルダーの位置まで旋回させて前記吸着固定する吸着体旋回手段であることを特徴とする請求項5に記載の成膜装置。
- 前記吸着体移動手段は、前記基板ホルダーの前記第1状態時の測部側に回転支点を有し、前記基板マスク吸着体を前記基板ホルダーの位置まで旋回させて前記吸着固定する吸着体旋回手段であることを特徴とする請求項5に記載の成膜装置。
- 前記基板マスク吸着体の移動前の待機位置は、前記基板旋回手段による基板ホルダーの旋回に支障のない位置であることを特徴とする請求項5に記載の成膜装置。
- 前記第1状態を維持して前記基板ホルダーを前記シャドウマスクに接近あるいは密着させる基板密着手段を有することを特徴とする請求項1または4に記載の成膜装置。
- 前記シャドウマスクの反りを補正し、前記基板と前記シャドウマスクを密着させる基板端部密着手段を有することを特徴とする請求項1または4に記載の成膜装置。
- 基板を載置する基板ホルダーと、前記基板とシャドウマスクとをアライメントするアライメント手段と、前記基板と前記シャドウマスクとを吸着固定する基板マスク固定手段と、真空チャンバ内で蒸発源内の蒸着材料を前記基板に蒸着する蒸着手段とを有する成膜装置において、
前記基板ホルダーはその下部にほぼ垂直または垂直状態であるときの前記基板を支持する突起部を有することを特徴とする成膜装置。 - 前記基板ホルダーを前記シャドウマスクとは反対側に微小角傾斜させる傾斜手段を有することを特徴とする請求項1、4または16に記載の成膜装置。
- 前記突起部の高さは前記基板の厚さより低いことを特徴とする請求項16に記載の成膜装置。
- 基板を載置する基板ホルダーと、前記基板とシャドウマスクとをアライメントするアライメント手段と、前記基板と前記シャドウマスクとを吸着固定する基板マスク固定手段と、真空チャンバ内で蒸発源内の蒸着材料を前記基板に蒸着する蒸着手段とを有する成膜装置において、
ほぼ垂直または垂直状態であるときの前記基板を保持する基板保持部材を前記真空チャンバ内の構造物に設けたことを特徴とする成膜装置。 - ほぼ垂直または垂直状態であるときの前記基板を保持する基板保持部材を前記真空チャンバ内の構造物に設けたことを特徴とする請求項1または4に記載の成膜装置。
- 前記基板保持部材は、弾性部材であることを特徴とする請求項19または20に記載の成膜装置。
- 前記成膜装置は、前記蒸着材料として有機EL材料を用い、請求項1乃至20のいずれかに記載の成膜装置を有することを特徴とする有機ELデバイス製造装置。
- 基板を基板ホルダーに載置し、前記基板とシャドウマスクとをアライメントし、前記アライメント後に前記基板と前記シャドウマスクとを磁石によって吸着固定させて、真空チャンバ内で蒸着材料を基板に蒸着する成膜方法において、
前記吸着固定する工程を、前記基板と前記シャドウマスクを立てた状態で行なうことを特徴とする成膜方法。 - 前記吸着固定する工程は、前記吸着固定する磁石を保持する基板マスク吸着体を前記基板ホルダーに移動させて、前記基板ホルダーに接近あるいは接触させる吸着体移動工程を有することを特徴とする請求項23に記載の成膜方法。
- 前記アライメントをする前に、前記基板ホルダーを水平の第2状態からほぼ垂直または垂直の第1状態に旋回移動することを特徴とする請求項23に記載の成膜方法。
- 前記吸着体移動工程は、前記基板ホルダーの上部または側部から前記基板マスク吸着体を前記第1状態の基板ホルダーまで旋回させて、前記基板ホルダーに接近あるいは接触前記吸着固定することを特徴とする請求項24に記載の成膜方法。
- 基板を基板ホルダーに載置し、前記基板とシャドウマスクとをアライメントし、前記アライメント後に前記基板と前記シャドウマスクとを電磁石または静電磁石である磁石によって吸着固定させて、真空チャンバ内で蒸着材料を前記基板に蒸着する成膜方法において、
前記磁石を複数有し、前記複数の磁石を選択して前記吸着固定することを特徴とする成膜方法。 - 前記選択は、格子状に配置された前記複数の磁石を列単位で選択することを特徴とする請求項27に記載の成膜方法。
- 前記複数の電磁石の吸着力を制御することを特徴とする請求項27に記載の成膜方法。
- 前記吸着力を制御し、前記シャドウマスクの重力に対する撓みを補正することを特徴とする請求項29に記載の成膜方法。
- 前記蒸着材料として有機EL材料を用い、請求項23乃至30のいずれかに記載る成膜方法を有することを特徴とする有機ELデバイス製造方法。
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