JP2016084536A - 蒸着用磁性体検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】精密で信頼性の高い磁性体検査結果を得ることができる蒸着用磁性体検査装置の提供。
【解決手段】蒸着工程で基板１１０とマスク１２０との整列時に用いられる磁性体を検査する装置において、金属製マスク１２０と、マスク１２０の上面に整列される基板１１０と、マスク１２０と整列された基板１１０の上面が接触して一時的に固定され、内部に磁性体が収容され、上下方向に移動可能な固定部１３０と、マスク１２０の下方に配置され、磁性体とマスク１２０との間の距離に応じた磁束密度およびパターンのたわみ現象のうちの少なくとも１つを測定する検査部１４０とを備え、固定部１３０は、フレーム部が形成する収容空間を固定プレートより少し大きく設けられることによって、検査時に発生し得る振動を最小化する蒸着用磁性体検査装置１００。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸着用磁性体検査装置（ＩＮＳＰＥＣＴＩＮＧ ＡＰＰＡＲＡＴＵＳ ＦＯＲ ＤＥＰＯＳＩＴＩＯＮ ＭＡＧＮＥＴ）に関する。より詳細には、ボトムアップ式（上向式）蒸着環境と同じ環境で基板とマスクとの整列時に用いられる磁性体を検査することによって、検査精密度を向上することができる蒸着用磁性体検査装置に関する。

デジタルコンバージェンスとユビキタスに代表される情報技術の革命に伴って、電子機器の発展が著しく速く進行している。この中で、核心をなしている技術のうちの１つがディスプレイ技術である。最近では、ディスプレイに対してより優れた視認性、低費用、低消費電力の要求が増加している。これに伴い、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に続いて、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）が脚光を浴びている。

有機発光ダイオードは、電流を流すと、光を発する自発光デバイスであって、応答速度が液晶表示装置に比べて千倍以上速く、かつ、視野角が広い。また、液晶表示装置が必要とするバックライト、カラーフィルタなどを必要とせず、柔軟なディスプレイの具現が可能であり、性能だけでなく部品価格の側面でも大きな長所を有する。

有機発光ダイオードの製作時に使用される有機薄膜は、高真空状態で真空蒸着方式を用いて、基板の表面に順次的に形成される。有機発光ダイオードのフルカラーディスプレイを具現するためには、高精細（ｆｉｎｅ ｐｉｔｃｈ）な蒸着パターンが必須である。このような蒸着パターンを形成するために、パターンが形成されたマスクを使用する。蒸着パターンの精密度を向上するためには、マスク自体のパターンが精密でなければならないだけでなく、基板とマスクとが機構的に精密に整列（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）されることが重要である。

この際、マスクと基板を整列した後、蒸着工程を行う時、磁性体を用いる場合がある。マスクは、金属素材で所定のパターンが形成されて基板と整列され、基板とマスクが整列された状態を維持できるように、基板が磁性体側に密着した後、蒸着工程を行うことになる。すなわち、マスク−基板−磁性体の順に配置されて蒸着工程が行われる。磁性体によって、金属素材でパターンが形成されたマスクが基板側に密着して整列状態が持続的に維持される。

この際、磁性体に欠陥がないからこそ、基板とマスクが精密に整列した状態に維持されてパターンが精密に維持される。したがって、磁性体を検査する装置が要求される。従来の磁性体を検査する装置は、磁性体の上面から所定間隔離隔されて上方から磁性体に沿って移動しながら検査することになる。しかし、このような場合、マスク−基板−磁性体の順に配置される蒸着環境とは異なって、マスクと磁性体との間の磁束密度の正確な測定が難しく、実際の蒸着環境とは異なる値を有することになり、検査時に欠陥がないものと判断された磁性体が実際には欠陥を有し、これによって、実際の蒸着工程時に均一で精密な蒸着が行われないという問題点がある。

したがって、本発明の目的は、このような従来の問題点を解決するためのものであって、ボトムアップ式蒸着環境と同じ環境で基板とマスクとの整列時に用いられる磁性体を検査して、検査時に発生し得る振動が最小化されるようにすることによって、精密で信頼性の高い磁性体検査結果を得ることができる蒸着用磁性体検査装置を提供することにある。

前記目的は、本発明により、蒸着工程で基板とマスクとの整列時に用いられる磁性体を検査する装置において、金属素材で所定のパターンが形成されるマスクと、該マスクの上面に整列される基板と、前記マスクと整列された前記基板の上面が接触して一時的に固定されるように設けられ、内部に前記磁性体が上下方向に移動可能に収容される固定部と、前記マスクの下方に配置され、前記磁性体と前記マスクとの間の距離に応じた磁束密度およびパターンのたわみ現象のうちの少なくとも１つを測定する検査部とを備える蒸着用磁性体検査装置によって達成される。

ここで、前記検査部が設置され、該検査部を移動させるステージ部と、相互連結された一対の定盤を有し、前記ステージ部および前記固定部がそれぞれ設置されるベース部とをさらに備えることが好ましい。

ここで、前記固定部は、上面の一部が内側に陥没して収容空間を形成するフレーム部と、前記収容空間に収容され、垂直方向に移動可能に設けられる固定プレートと、該固定プレートの下面に装着され、Ｎ極とＳ極とが所定間隔離隔されて交互に配置される磁性体とを備えることが好ましい。

ここで、前記基板と接触する前記固定部の面は、前記基板との接触時に静電気が発生しないようにエンボシングパターンにエッチングされることが好ましい。

ここで、前記検査部は、前記磁性体と前記マスクとの間の距離に応じたガウス分布を測定するガウス測定部、および、前記磁性体と前記マスクとの間の距離に応じたパターンのたわみ現象を測定する形状測定部のうちの少なくとも１つを備えることが好ましい。

本発明によれば、磁性体が実際に用いられるボトムアップ式蒸着装置と同じ環境で磁性体を検査するため、精密で信頼性の高い蒸着用磁性体検査装置が提供される。
また、検査部をステージを用いて移動させて磁性体全般にわたって検査することができ、この際、一対の定盤が設けられるベース部により、振動発生を最小化することによって精密な検査結果が導出される。

また、磁性体は、ベース部の上側に設置される外部構成に連結されて上下方向に移動するため、磁性体に加わる振動がより最小化される。
また、基板と接触する固定部の面は、エンボシングパターンにエッチングされることによって、基板と固定部との間の接触時に静電気発生が防止される。

本発明の一実施例に係る蒸着用磁性体検査装置の概略的な斜視図である。 図１の蒸着用磁性体検査装置のマスクを概略的に示す図である。 図１の蒸着用磁性体検査装置の固定部の概略的な正面図である。 図１の蒸着用磁性体検査装置の固定部のうち、要部の概略的な底面斜視図である。 図１の蒸着用磁性体検査装置の固定部のうち、要部の概略的な平面図である。 図１の蒸着用磁性体検査装置の固定部の概略的な底面斜視図である。 図１の蒸着用磁性体検査装置のステージ部および検査部の概略的な斜視図である。

以下、添付した図面を参照して、本発明の一実施例に係る蒸着用磁性体検査装置について詳細に説明する。
本発明の一実施例に係る蒸着用磁性体検査装置は、ボトムアップ式蒸着環境と同じ環境で基板とマスクが整列時に用いられる磁性体を検査して、検査時に発生し得る振動が最小化されるようにすることによって、精密で信頼性の高い磁性体検査結果を得ることができる蒸着用磁性体検査装置に関するものである。

図１は、本発明の一実施例に係る蒸着用磁性体検査装置の概略的な斜視図である。図１を参照すると、本発明の一実施例に係る蒸着用磁性体検査装置１００は、基板１１０と、基板１１０と整列されるマスク１２０と、基板１１０の上面が接触して一時的に固定される固定部１３０と、マスク１２０に配置される検査部１４０と、検査部１４０が設置されるステージ部１５０およびベース部１６０とを備える。
基板１１０は、蒸着工程で蒸着ソースから放出される蒸着物質が蒸着される構成であって、マスク１２０の上面に整列されて安着（装着）される。

図２は、図１の蒸着用磁性体検査装置のマスクを概略的に示す面である。図２を参照すると、マスク１２０は、基板１１０の下面に蒸着物質が所定のパターンを形成して蒸着できるようにする構成であって、マスクフレーム１２１とパターン部１２２とを備える。
マスクフレーム１２１は、所定の厚さを有し、パターン部１２２が形成できるように貫通孔が形成される。すなわち、マスクフレーム１２１は、パターン部１２２を支持するための枠である。

パターン部１２２は、基板１１０上に形成されるパターンと同じパターンが形成される領域である。パターン部１２２は、蒸着工程によって製造される製品に応じて、磁性体１３３によって精密にパターンを維持することができるように、金属材質が設けられ、本実施例ではワイヤから形成される。
基板１１０とマスク１２０は、実際の蒸着環境と同じ環境で磁性体１３３を検査することができるように設けられるものであって、実際の蒸着環境で使用される基板１１０およびマスク１２０と同じものが使用される。

図３は、図１の蒸着用磁性体検査装置の固定部の概略的な正面図であり、図４は、図１の蒸着用磁性体検査装置の固定部のうち、要部の概略的な底面斜視図である。
蒸着工程時、整列されたマスク１２０と基板１１０が上方に移動して、基板１１０の上面が固定部１３０に接触することによって、基板とマスクが一時的に固定され、基板１１０とマスク１２０が固定された状態で蒸着工程が行われることによって、精密で均一に蒸着物質が蒸着されることができる。固定部１３０は、フレーム部１３１と、固定プレート１３２および磁性体１３３とを備える。

フレーム部１３１は、フレーム部の下面に基板１１０の上面が接触し、磁性体１３３が設置された固定プレート１３２が収容される構成である。フレーム部１３１は、上面の一部が内側に陥没することによって収容空間を形成し、収容空間内に固定プレート１３２が収容される。この際、収容空間の大きさは、固定プレート１３２の大きさよりも少し大きく設けられることによって、ステージ部１５０の駆動による振動が固定プレート１３２に伝達されることを最小化することができる。振動の最小化により、磁性体１３３に振動の影響が殆どなく、これにより、精密で信頼性の高い検査結果が導出されることができる。

固定プレート１３２は、固定プレートの下面に磁性体１３３が固定設置される構成であり、上側ベース部１６０の上側に設置される基板またはマスク整列装置などの別途の構成に連結されて、上下方向に移動可能に設けられる。別途の構成に連結されることによって、検査時に発生し得る振動が磁性体１３３に伝達されることを最小化することができる。

金属材質が設けられるパターン部１２２と磁性体１３３との間には、磁場が形成され、磁束密度は、パターン部１２２と磁性体１３３との間の間隔に応じて、異なる値を示すことになる。蒸着工程によって、製造しようとする製品などに応じて要求される磁束密度の値が相違することがあり得、これにより、固定プレート１３２が上下方向に移動可能に設けられることによって、磁性体１３３とパターン部１２２との間の間隔が調節されて、所望の磁束密度値を有するようになる。本実施例において、磁性体１３３の表面では３９００〜４０００ガウス値、１０ｍｍの隔離距離の場合１１００〜１２００ガウス値、２０ｍｍの隔離距離の場合３５０〜４００ガウス値を有することとした。

本実施例において、フレーム部１３１はＡＬ６０６１素材から構成され、固定プレート１３２はＳＵＳ４２０素材の固定板とＡＬ６０６１素材のバックプレートとから構成され、固定プレート１３２の大きさは９００ｍｍ×６２０ｍｍであるものとしたが、必ずしもこれに制限されるものではない。

図５は、図１の蒸着用磁性体検査装置の固定部のうち、要部の概略的な平面図である。 図５を参照すると、磁性体１３３は、金属材質が設けられるマスク１２０のパターン部１２２間に磁場が形成されるようにするための構成であって、固定プレート１３２の下面に設置される。すなわち、下方からマスク１２０−基板１１０−フレーム部１３１−磁性体１３３−固定プレート１３２の順に配置されて、実際の蒸着環境と同じ環境が形成される。

ボトムアップ式蒸着の場合、マスク１２０の上面に基板１１０が整列されて安着され、この際、基板１１０の荷重によって、マスク１２０のパターン部１２２が所定の距離だけ下方にたわむ問題が発生することがあり得る。そのため、磁性体１３３が設置され、引力によってパターン部１２２を上方にひっぱることで、基板１１０の荷重によるパターン部１２２のたわみ現象を防止することができる。

磁性体１３３は、固定プレート１３２の長さと類似した長さを有するように設けられ、Ｎ極とＳ極が固定プレート１３２の幅方向に沿って所定間隔離隔されて交互に配置される。磁性体１３３の幅および磁性体１３３間の距離、すなわち、Ｎ極とＳ極との間の距離は、蒸着環境に応じて適切に設定されることが好ましい。

磁性体１３３を含む固定プレート１３２は、磁性体検査装置１００から着脱可能に設けられ、検査条件を満たした場合には、脱着して蒸着装置に設置することによって精密な蒸着工程を行うことができる。

図６は、図１の蒸着用磁性体検査装置の固定部の概略的な底面斜視図である。図６を参照すると、固定部１３０の下面、すなわち基板１１０の上面と接触するフレーム部１３１の面には、エンボシングパターン１３４が形成される。固定部の下面は、エンボシングパターン１３４を有するようにエッチングされることによって、固定部１３０と基板１１０とが接触する場合、静電気などが発生しなくなる。

図７は、図１の蒸着用磁性体検査装置のステージ部および検査部の概略的な斜視図である。図７を参照すると、検査部１４０は、磁性体１３３の性能、品質などの項目を検査するための構成であって、マスク１２０の下方に設置される。マスク１２０−基板１１０−フレーム部１３１−磁性体１３３−固定プレート１３２の順に配置された状態で、マスク１２０の下方に配置されることによって、実際の蒸着環境と同じ環境で磁性体１３３を検査することになる。すなわち、蒸着工程時には、マスク１２０の下方に蒸着ソースが配置され、本実施例においては、蒸着ソースが配置される領域に検査部１４０が配置されることによって同じ環境が形成される。

検査部１４０は、磁性体１３３とマスク１２０との間の距離に応じたパターン部１２２のたわみ現象などを測定する形状測定部１４１と、磁性体１３３とマスク１２０との間の距離に応じた磁束密度を測定するガウス測定部１４２とを備える。

具体的には、形状測定部１４１は、パターン部１２２の長さ方向および幅方向に沿って移動しながら、ワイヤ間の間隔、ワイヤのたわみ現象などを測定する構成であり、ガウス測定部１４２は、マスク１２０と磁性体１３３との間の距離に応じたパターン部１２２全体の磁束密度、すなわちガウスを測定する構成である。ガウス測定部１４２による磁束密度測定時に形状測定部１４１によってパターン部１２２自体の欠陥を確認することにより、パターン部１２２の欠陥による誤った磁束密度値が測定されることを防止することができる。

ステージ部１５０は、検査部１４０をマスク１２０の長さ方向、幅方向および高さ方向に沿って移動させる構成である。ステージ部１５０は、３つのガイドレールで構成され、設置面積が最小化されるように配置される。すなわち、長さ方向のガイドレール上に設置される幅方向のガイドレールは、ガイドレール機能と同時に検査部１４０を長さ方向に移動させるように設けられて設置空間が最小化される。

ベース部１６０は、ステージ部１５０の移動による振動を最小化するための構成であって、一対の定盤が設けられ、それぞれの定盤は連結柱によって相互連結される。下側ベース部１６０の上面には、ステージ部１５０が装着され、上側ベース部１６０は、固定部１３０の上方に設置される。ステージ部１５０が駆動されて検査部１４０が移動する場合、装置全体に振動が発生するおそれがあり、振動が発生する場合、ガウス値に大きい影響を及ぼすことになる。そのため、ベース部１６０に一対の定盤が設けられて相互連結されることによって、ステージ部１５０の駆動による振動を最小化する。

すなわち、本願発明は、一対の定盤で設けられるベース部１６０、フレーム部１３１および固定プレート１３２の上下移動手段などによって、検査時に発生し得る振動を最小化することにより、測定結果の信頼性をより向上することができる。

以下、本発明の一実施例に係る蒸着用磁性体検査装置の動作について説明する。
まず、検査対象である磁性体１３３と固定プレート１３２をフレーム部１３１の収容空間に収容させ、要求されるガウス値が示されるように固定プレート１３２を上下方向に移動させる。例えば、１１００〜１２００ガウス値が要求される場合、隔離距離が１０ｍｍになるように固定プレート１３２を移動させて固定する。

この後、基板１１０とマスク１２０が投入され、マスク１２０上に整列されて安着された基板１１０は、マスク１２０とともに上昇して固定部１３０の下面に接触する。この際、固定部１３０の下面は、エンボシングパターン１３４が形成されることによって、基板１１０との接触時に静電気の発生が防止される。

基板１１０とマスク１２０が固定部１３０に接触して一時的に固定されると、検査部１４０が設置されたステージ部１５０が駆動される。ステージ部１５０の駆動に応じて検査部１４０は、マスク１２０の長さ方向、幅方向および高さ方向に沿って移動しながら検査する。この際、ステージ部１５０の駆動および検査部１４０が移動する場合にも、一対の定盤が設けられるベース部１６０と、ベース部１６０の上方の別途の構成に連結され、フレーム部１３１に所定間隔離隔されるように収容される固定プレート１３２とによって、振動が最小化されて移動による影響を受けなくなる。

具体的に、形状測定部１４１は、マスク１２０のパターン部１２２のたわみ現象などの欠陥を測定し、ガウス測定部１４２は、マスク１２０と磁性体１３３との間の磁束密度を測定する。パターン部１２２の全領域に沿って移動してスキャンした結果、全領域にわたって磁束密度が一定の値を示す場合、磁性体１３３には欠陥がないと判断される。
欠陥がないと判断された磁性体１３３は、固定プレート１３２を装置から分離した後、蒸着装置に収容されて実際の蒸着工程で使用される。

したがって、本発明によれば、基板とマスクとの整列時に用いられる磁性体をボトムアップ式蒸着環境と同じ環境で検査し、検査時に発生し得る振動が最小化されるようにすることによって、精密で信頼性の高い磁性体検査結果を得ることができる蒸着用磁性体検査装置が提供される。

本発明の権利範囲は、前述した実施形態に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲内で様々な形態の実施形態で具現することができる。特許請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱することなく、当該発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば誰でも変形可能な多様な範囲まで本発明の請求範囲の記載の範囲内にあるものとみなす。

１００ 蒸着用磁性体検査装置
１１０ 基板
１２０ マスク
１３０ 固定部
１３１ フレーム部
１３２ 固定プレート
１３３ 磁性体
１３４ エンボシングパターン
１４０ 検査部
１４１ ガウス測定部
１４２ 形状測定部
１５０ ステージ部
１６０ ベース部

Claims (5)

1. 蒸着工程で基板とマスクとの整列時に用いられる磁性体を検査する装置において、
   金属素材で所定のパターンが形成されるマスクと、
   該マスクの上面に整列される基板と、
   前記マスクと整列された前記基板の上面が接触して一時的に固定されるように設けられ、内部に前記磁性体が上下方向に移動可能に収容される固定部と、
   前記マスクの下方に配置され、前記磁性体と前記マスクとの間の距離に応じた磁束密度およびパターンのたわみ現象のうちの少なくとも１つを測定する検査部とを備える蒸着用磁性体検査装置。
2. 前記検査部が設置され、該検査部を移動させるステージ部と、
   相互連結された一対の定盤を有し、前記ステージ部および前記固定部がそれぞれ設置されるベース部とを備える請求項１に記載の蒸着用磁性体検査装置。
3. 前記固定部は、
   上面の一部が内側に陥没して収容空間を形成するフレーム部と、
   前記収容空間に収容され、垂直方向に移動可能に設けられる固定プレートと、
   該固定プレートの下面に装着され、Ｎ極とＳ極とが所定間隔離隔されて交互に配置される磁性体とを備える請求項２に記載の蒸着用磁性体検査装置。
4. 前記基板と接触する前記固定部の面は、前記基板との接触時に静電気が発生しないようにエンボシングパターンにエッチングされる請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の蒸着用磁性体検査装置。
5. 前記検査部は、前記磁性体と前記マスクとの間の距離に応じたガウス分布を測定するガウス測定部、および、前記磁性体と前記マスクとの間の距離に応じたパターンのたわみ現象を測定する形状測定部のうちの少なくとも１つを備える請求項４に記載の蒸着用磁性体検査装置。

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