JP2020070490A - Adsorption and alignment method, adsorption system, film deposition method, film deposition device, and electronic device manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、吸着及びアライメント方法、吸着システム、成膜方法、成膜装置及び電子デバイスの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a suction and alignment method, a suction system, a film forming method, a film forming apparatus, and an electronic device manufacturing method.
有機EL表示装置(有機ELディスプレイ)の製造においては、有機EL表示装置を構成する有機発光素子(有機EL素子;OLED)を形成する際に、成膜装置の蒸発源から蒸発した蒸着材料を、画素パターンが形成されたマスクを介して、基板に蒸着させることで、有機物層や金属層を形成する。 In the production of an organic EL display device (organic EL display), when forming an organic light emitting element (organic EL element; OLED) that constitutes the organic EL display device, a vapor deposition material evaporated from an evaporation source of a film forming device is used. An organic material layer or a metal layer is formed by vapor deposition on a substrate through a mask on which a pixel pattern is formed.
上向き蒸着方式(デポアップ)の成膜装置において、蒸発源は成膜装置の真空容器の下部に設けられ、基板は真空容器の上部に配置され、基板の下面に蒸着される。このような上向き蒸着方式の成膜装置の真空容器内において、基板はその下面の周辺部だけが基板ホルダによって保持されるので、基板がその自重によって撓み、これが蒸着精度を落とす一つの要因となっている。上向き蒸着方式以外の方式の成膜装置においても、また、基板の自重による撓みが生じる可能性がある。 In an upward deposition method (depo-up) film forming apparatus, an evaporation source is provided in a lower portion of a vacuum container of the film forming apparatus, a substrate is arranged in an upper portion of the vacuum container, and vapor deposition is performed on a lower surface of the substrate. In such a vacuum container of an upward deposition type film forming apparatus, since the substrate is held only by the substrate holder at the peripheral portion of the lower surface thereof, the substrate bends due to its own weight, which is one factor that reduces the deposition accuracy. ing. Even in a film forming apparatus of a method other than the upward vapor deposition method, the substrate may be bent due to its own weight.
基板の自重による撓みを低減するための方法として、静電チャックを使う技術が検討されている。すなわち、基板の上面をその全体にわたって静電チャックで吸着することで、基板の撓みを低減することができる。 As a method for reducing the bending of the substrate due to its own weight, a technique using an electrostatic chuck has been studied. That is, by bending the entire upper surface of the substrate with the electrostatic chuck, the bending of the substrate can be reduced.
特許文献1(韓国特許公開公報2007−0010723号)では、静電チャックで基板及びマスクを吸着する技術が提案されている。 Patent Document 1 (Korean Patent Publication No. 2007-0010723) proposes a technique of attracting a substrate and a mask by an electrostatic chuck.
しかし、このように、静電チャックを使って、マスクおよび成膜対象である基板を吸着・密着させて成膜を行う方式において、特許文献1を含む従来技術では、基板とマスク間のアライメント開始タイミングの制御に関しては、十分検討されていなかった。
However, in such a method of forming a film by adsorbing and adhering the mask and the substrate to be film-formed using the electrostatic chuck, in the conventional technique including
本発明は、静電チャックへの基板の吸着進行状態を考慮し、基板とマスク間のアライメントの開始タイミングを制御することによって、より短時間に成膜工程に進み、装置の全体的な工程時間(Tact time)を減らすことを目的にする。 The present invention proceeds to the film formation process in a shorter time by controlling the timing of starting the alignment between the substrate and the mask in consideration of the progress of adsorption of the substrate on the electrostatic chuck, and the overall process time of the apparatus. The purpose is to reduce (Tact time).
本発明の一実施形態による吸着及びアライメント方法は、静電チャックを用いた被吸着体の吸着及びアライメント方法であって、前記静電チャックに対し第1被吸着体が離れた状態で、前記静電チャックと前記第1被吸着体との間の相対位置ずれを調整するプリアライメント段階と、前記静電チャックにより第1被吸着体を吸着する段階と、前記プリアライメント時より前記第1被吸着体と前記第2被吸着体が近接した位置で、前記静電チャックによって吸着された前記第1被吸着体と、第2被吸着体との間の相対位置ずれを調整するアライメント段階と、前記第1被吸着体に対する相対位置ずれが調整された前記第2被
吸着体を、前記静電チャックにより前記第1被吸着体を介して吸着する段階とを含み、前記アライメント段階は、前記静電チャックによる前記第1被吸着体の吸着が進行している途中に開始することを特徴とする。
An adsorption and alignment method according to an embodiment of the present invention is an adsorption and alignment method for an object to be attracted using an electrostatic chuck, wherein the electrostatic chuck is used when the first object is separated from the electrostatic chuck. A pre-alignment step of adjusting a relative positional deviation between the electric chuck and the first object to be adsorbed, a step of adsorbing the first object to be adsorbed by the electrostatic chuck, and a step of adsorbing the first object to be adsorbed during the pre-alignment. An alignment step of adjusting a relative positional deviation between the first attracted body and the second attracted body attracted by the electrostatic chuck at a position where the body and the second attracted body are close to each other; A step of adsorbing the second object to be adsorbed, the relative position deviation of which is adjusted with respect to the first object to be adsorbed, via the first object to be adsorbed by the electrostatic chuck, Adsorption of the first attaching object member by the chuck, characterized in that the beginning middle of progressing.
本発明の一実施形態による成膜方法は、基板にマスクを介して蒸着材料を成膜する方法であって、成膜装置内にマスクを搬入する段階と、成膜装置内に基板を搬入する段階と、前記本発明の一実施形態による吸着及びアライメント方法を使用して、前記静電チャックに、第1被吸着体としての前記基板と、第2被吸着体としての前記マスクを、相互間の相対位置ずれを調整して吸着する段階と、前記静電チャックに前記基板と前記マスクが吸着された状態で、蒸着材料を蒸発させて、前記マスクを介して前記基板に蒸着材料を成膜する段階とを含むことを特徴とする。 A film forming method according to an embodiment of the present invention is a method for forming a film of an evaporation material on a substrate through a mask. The step of loading the mask into the film forming apparatus and the step of loading the substrate into the film forming apparatus. And the substrate as a first object to be adsorbed and the mask as a second object to be adsorbed on the electrostatic chuck, using the adsorption and alignment method according to the embodiment of the present invention. The step of adjusting the relative displacement of the substrate and adsorbing the substrate, and vaporizing the vapor deposition material while the substrate and the mask are attracted to the electrostatic chuck, and depositing the vapor deposition material on the substrate through the mask. And a step of performing.
本発明の一実施形態による電子デバイスの製造方法は、前記本発明の一実施形態による成膜方法を用いて電子デバイスを製造することを特徴とする。 An electronic device manufacturing method according to an embodiment of the present invention is characterized in that an electronic device is manufactured using the film forming method according to the embodiment of the present invention.
本発明の一実施形態による吸着システムは、第1被吸着体と、前記第1被吸着体を介して第2被吸着体を吸着するための吸着システムであって、電極部を含み、前記電極部に印加される電圧制御を通じて、前記第1被吸着体、及び前記第1被吸着体を介して前記第2被吸着体を吸着する静電チャックと、制御部と、前記静電チャックに対して前記第1被吸着体が離れた状態で前記静電チャックと前記第1被吸着体との間の相対位置ずれを調整するプリアライメントと、前記プリアライメント時より前記第1被吸着体と前記第2被吸着体が近接した位置で前記第1被吸着体と前記第2被吸着体との間の相対位置ずれを調整するアライメントを行うための位置調整機構とを含み、前記制御部は、前記プリアライメントが行われた後、前記静電チャックによる前記第1被吸着体の吸着が進行している途中に前記アライメントを開始するように前記位置調整機構を制御することを特徴とする。 An adsorption system according to an embodiment of the present invention is an adsorption system for adsorbing a first object to be adsorbed and a second object to be adsorbed via the first object to be adsorbed, the electrode system including an electrode unit, An electrostatic chuck for adsorbing the first object to be adsorbed and the second object to be adsorbed via the first object to be adsorbed through control of a voltage applied to the part; Pre-alignment for adjusting the relative positional deviation between the electrostatic chuck and the first attracted body in a state where the first attracted body is separated from the first attracted body, and the first attracted body and the A position adjusting mechanism for performing an alignment for adjusting a relative positional deviation between the first attracted body and the second attracted body at a position where the second attracted body is close to the second attracted body; After the pre-alignment is performed, the electrostatic charge And controlling the position adjustment mechanism as adsorption of the first attaching object member by click initiates the alignment on the way in progress.
本発明の一実施形態による成膜装置は、基板にマスクを介して成膜を行うための成膜装置であって、第1被吸着体である基板と第2被吸着体であるマスクを吸着するための吸着システムを含み、前記吸着システムは、前記本発明の一実施形態による吸着システムであることを特徴とする。 A film forming apparatus according to an embodiment of the present invention is a film forming apparatus for forming a film on a substrate through a mask, and is configured to adsorb a substrate that is a first object to be adsorbed and a mask that is a second object to be adsorbed. And a suction system according to an embodiment of the present invention.
本発明によれば、静電チャックへの基板の吸着進行状態を考慮し、基板とマスク間のアライメントの開始タイミングを制御することによって、より短時間に成膜工程に進み、装置の全体的な工程時間(Tact time)を減らすことができる。 According to the present invention, by controlling the start timing of the alignment between the substrate and the mask in consideration of the progress of adsorption of the substrate on the electrostatic chuck, the film formation process proceeds in a shorter time, and the entire device The process time (Tact time) can be reduced.
以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態及び実施例を説明する。ただし、以下の実施形態及び実施例は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲はそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に特定的な記載がないかぎりは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。 Hereinafter, preferred embodiments and examples of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the following embodiments and examples merely exemplify preferable configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to those configurations. Further, in the following description, the hardware configuration and software configuration of the apparatus, the processing flow, the manufacturing conditions, the dimensions, the material, the shape, etc., unless otherwise specified, limit the scope of the present invention to them. It isn't meant.
本発明は、基板の表面に各種材料を堆積させて成膜を行う装置に適用することができ、真空蒸着によって所望のパターンの薄膜(材料層)を形成する装置に望ましく適用することができる。基板の材料としては、ガラス、高分子材料のフィルム、金属などの任意の材料を選択することができる。基板は、例えば、ガラス基板上にポリイミドなどのフィルムが積層された基板であってもよい。また、蒸着材料としても、有機材料、金属性材料(金属、金属酸化物など)などの任意の材料を選択してもいい。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to an apparatus that deposits various materials on the surface of a substrate to form a film, and can be preferably applied to an apparatus that forms a thin film (material layer) having a desired pattern by vacuum vapor deposition. As the material of the substrate, any material such as glass, a film of a polymer material, and metal can be selected. The substrate may be, for example, a substrate in which a film such as polyimide is laminated on a glass substrate. Further, as the vapor deposition material, any material such as an organic material and a metallic material (metal, metal oxide, etc.) may be selected.
なお、本発明の技術は、以下の説明において説明する真空蒸着装置以外にも、スパッタ装置やCVD(Chemical Vapor Deposition)装置を含む成膜装置にも適用することができる。本発明の技術は、具体的には、有機電子デバイス(例えば、有機発光素子、薄膜太陽電池)、光学部材などの製造装置に適用可能である。その中でも、蒸着材料を蒸発させてマスクを介して基板に蒸着させることで有機発光素子を形成する有機発光素子の製造装置は、本発明の好ましい適用例の一つである。 The technique of the present invention can be applied to a film forming apparatus including a sputtering apparatus and a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus in addition to the vacuum vapor deposition apparatus described in the following description. Specifically, the technique of the present invention can be applied to an apparatus for manufacturing an organic electronic device (for example, an organic light emitting element, a thin film solar cell), an optical member, or the like. Among them, an apparatus for manufacturing an organic light emitting element, which forms an organic light emitting element by evaporating a vapor deposition material and depositing it on a substrate through a mask, is one of preferable application examples of the present invention.
<電子デバイスの製造装置>
図1は、電子デバイスの製造装置の一部の構成を模式的に示す平面図である。
図1の製造装置は、例えば、スマートフォン用の有機EL表示装置の表示パネルの製造に用いられる。スマートフォン用の表示パネルの場合、例えば、第4.5世代の基板(約700mm×約900mm)や、第6世代のフルサイズ(約1500mm×約1850mm)又はハーフカットサイズ(約1500mm×約925mm)の基板に、有機EL素子の形成のための成膜を行った後、該基板を切り抜いて複数の小さなサイズのパネルを製作する。
<Electronic device manufacturing equipment>
FIG. 1 is a plan view schematically showing a partial configuration of an electronic device manufacturing apparatus.
The manufacturing apparatus of FIG. 1 is used for manufacturing a display panel of an organic EL display device for a smartphone, for example. In the case of a display panel for a smartphone, for example, a 4.5th generation substrate (about 700 mm x about 900 mm), a sixth generation full size (about 1500 mm x about 1850 mm) or a half cut size (about 1500 mm x about 925 mm) After forming a film for forming an organic EL element on the substrate, the substrate is cut out to manufacture a plurality of small-sized panels.
電子デバイスの製造装置は、一般的に、複数のクラスタ装置1と、クラスタ装置の間を繋ぐ中継装置とを含む。
クラスタ装置1は、基板Sに対する処理(例えば、成膜)を行う複数の成膜装置11と、使用前後のマスクMを収納する複数のマスクストック装置12と、その中央に配置される搬送室13と、を具備する。搬送室13は、図1に示すように、複数の成膜装置11およびマスクストック装置12のそれぞれと接続されている。
An electronic device manufacturing apparatus generally includes a plurality of
The
搬送室13内には、基板およびマスクを搬送する搬送ロボット14が配置されている。搬送ロボット14は、上流側に配置された中継装置のパス室15から成膜装置11へと基板Sを搬送する。また、搬送ロボット14は、成膜装置11とマスクストック装置12との間でマスクMを搬送する。搬送ロボット14は、例えば、多関節アームに、基板S又はマスクMを保持するロボットハンドが取り付けられた構造を有するロボットである。
A transfer robot 14 that transfers the substrate and the mask is arranged in the
成膜装置11(蒸着装置とも呼ぶ)では、蒸発源に収納された蒸着材料がヒータによって加熱されて蒸発し、マスクを介して基板上に蒸着される。搬送ロボット14での基板Sの受け渡し、基板SとマスクMの相対位置の調整(アライメント)、マスクM上への基板Sの固定、成膜(蒸着)などの一連の成膜プロセスは、成膜装置11によって行われる。
In the film forming apparatus 11 (also referred to as a vapor deposition apparatus), a vapor deposition material stored in an evaporation source is heated by a heater to be vaporized and vapor-deposited on a substrate through a mask. A series of film formation processes such as transfer of the substrate S by the transfer robot 14, adjustment of the relative position between the substrate S and the mask M (alignment), fixing of the substrate S on the mask M, film formation (vapor deposition), etc. Performed by the
マスクストック装置12には、成膜装置11での成膜工程に使われる新しいマスクと、使用済みのマスクとが、二つのカセットに分けて収納される。搬送ロボット14は、使用済みのマスクを成膜装置11からマスクストック装置12のカセットに搬送し、マスクス
トック装置12の他のカセットに収納された新しいマスクを成膜装置11に搬送する。
In the
クラスタ装置1には、基板Sの流れ方向において上流側からの基板Sを当該クラスタ装置1に伝達するパス室15と、当該クラスタ装置1で成膜処理が完了した基板Sを下流側の他のクラスタ装置に伝えるためのバッファー室16が連結される。搬送室13の搬送ロボット14は、上流側のパス室15から基板Sを受け取って、当該クラスタ装置1内の成膜装置11の一つ(例えば、成膜装置11a)に搬送する。また、搬送ロボット14は、当該クラスタ装置1での成膜処理が完了した基板Sを複数の成膜装置11の一つ(例えば、成膜装置11b)から受け取って、下流側に連結されたバッファー室16に搬送する。
The
バッファー室16とパス室15との間には、基板の向きを変える旋回室17が設置される。旋回室17には、バッファー室16から基板Sを受け取って、基板Sを180°回転させ、パス室15に搬送するための、搬送ロボット18が設けられる。これにより、上流側のクラスタ装置と下流側のクラスタ装置で基板Sの向きが同じくなり、基板処理が容易になる。
A
パス室15、バッファー室16、旋回室17は、クラスタ装置間を連結する、いわゆる中継装置である。クラスタ装置の上流側及び/又は下流側に設置される中継装置は、パス室、バッファー室、旋回室のうち少なくとも1つを含む。
The
成膜装置11、マスクストック装置12、搬送室13、バッファー室16、旋回室17などは、有機発光素子の製造の過程で、高真空状態に維持される。パス室15は、通常低真空状態に維持されるが、必要に応じて高真空状態に維持されてもいい。
The
本実施例では、図1を参照して、電子デバイスの製造装置の構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の種類の装置やチャンバーを有してもよく、これらの装置やチャンバー間の配置が変わってもいい。 In the present embodiment, the configuration of the electronic device manufacturing apparatus has been described with reference to FIG. 1. However, the present invention is not limited to this, and other types of apparatuses and chambers may be included. And the arrangement between the chambers may change.
以下、成膜装置11の具体的な構成について説明する。
<成膜装置>
図2は、成膜装置11の構成を示す模式図である。以下の説明においては、鉛直方向をZ方向とするXYZ直交座標系を用いる。成膜時に基板Sが水平面(XY平面)と平行となるよう固定された場合、基板Sの短手方向(短辺に平行な方向)をX方向、長手方向(長辺に平行な方向)をY方向とする。また、Z軸まわりの回転角をθで表す。
Hereinafter, a specific configuration of the
<Film forming device>
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the
成膜装置11は、真空雰囲気又は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される真空容器21と、真空容器21の内部に設けられる、基板支持ユニット22と、マスク支持ユニット23と、静電チャック24と、蒸発源25とを含む。
The
基板支持ユニット22は、搬送室13に設けられた搬送ロボット14が搬送してくる基板Sを受取って保持する手段であり、基板ホルダとも呼ばれる。
基板支持ユニット22の下方には、マスク支持ユニット23が設けられる。マスク支持ユニット23は、搬送室13に設けられた搬送ロボット14が搬送して来るマスクMを受取って保持する手段であり、マスクホルダとも呼ばれる。
マスクMは、基板S上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターンを有し、マスク支持ユニット23の上に載置される。特に、スマートフォン用の有機EL素子を製造するのに使われるマスクは、微細な開口パターンが形成された金属製のマスクであり、FMM(Fine Metal Mask)とも呼ぶ。
The
A
The mask M has an opening pattern corresponding to the thin film pattern formed on the substrate S, and is placed on the
基板支持ユニット22の上方には、基板を静電引力によって吸着し固定するための静電
チャック24が設けられる。静電チャック24は、誘電体(例えば、セラミック材質)マトリックス内に金属電極などの電気回路が埋設された構造を有する。静電チャック24は、グラジエント力タイプの静電チャックであることが好ましい。静電チャック24がグラジエント力タイプの静電チャックであることによって、基板Sが絶縁性基板である場合であっても、静電チャック24によって良好に吸着することができる。ただし、静電チャック24は、クーロン力タイプの静電チャックであってもよい。静電チャック24がクーロン力タイプの静電チャックである場合には、金属電極にプラス(+)及びマイナス(−)の電圧が印加されると、誘電体マトリックスを通じて基板Sなどの被吸着体に金属電極と反対極性の分極電荷が誘導され、これら間の静電引力によって基板Sが静電チャック24に吸着固定される。また、静電チャック24は、ジョンソン・ラーベック力タイプの静電チャックであってもよい。
Above the
静電チャック24は、一つのプレートで形成されてもよく、複数のサブプレートを有するように形成されてもいい。また、一つのプレートで形成される場合にも、その内部に複数の電気回路を含み、一つのプレート内で位置によって静電引力が異なるように制御してもいい。
The
本実施形態では、後述のように、成膜前に静電チャック24で基板S(第1被吸着体)だけでなく、マスクM(第2被吸着体)をも吸着し保持する。その後、静電チャック24で基板S(第1被吸着体)とマスクM(第2被吸着体)を保持した状態で成膜を行い、成膜を完了した後には基板S(第1被吸着体)とマスクM(第2被吸着体)に対する静電チャック24による保持を解除する。
In this embodiment, as will be described later, not only the substrate S (first object to be adsorbed) but also the mask M (second object to be adsorbed) is adsorbed and held by the
すなわち、本実施例では、静電チャック24の鉛直方向の下側に置かれた基板S(第1被吸着体)を静電チャックで吸着及び保持し、その後、基板S(第1被吸着体)を挟んで静電チャック24と反対側に置かれたマスクM(第2被吸着体)を、基板S(第1被吸着体)を介して静電チャック24で吸着し保持する。そして、静電チャック24で基板S(第1被吸着体)とマスクM(第2被吸着体)を保持した状態で成膜を行った後には、基板S(第1被吸着体)とマスクM(第2被吸着体)を静電チャック24から剥離する。
That is, in this embodiment, the substrate S (first attracted body) placed on the lower side in the vertical direction of the
図2には示さなかったが、静電チャック24の吸着面とは反対側に基板Sの温度上昇を抑える冷却機構(例えば、冷却板)を設けることで、基板S上に堆積された有機材料の変質や劣化を抑制する構成としてもよい。
Although not shown in FIG. 2, an organic material deposited on the substrate S is provided by providing a cooling mechanism (for example, a cooling plate) for suppressing the temperature rise of the substrate S on the side opposite to the attraction surface of the
蒸発源25は、基板に成膜される蒸着材料が収納されるるつぼ(不図示)、るつぼを加熱するためのヒータ(不図示)、蒸発源からの蒸発レートが一定になるまで蒸着材料が基板に飛散することを阻むシャッタ(不図示)などを含む。蒸発源25は、点(point)蒸発源や線状(linear)蒸発源など、用途に従って多様な構成を有することができる。
The
図2には示さなかったが、成膜装置11は、基板に蒸着された膜の厚さを測定するための膜厚モニタ(不図示)及び膜厚算出ユニット(不図示)を含む。
真空容器21の上部外側(大気側)には、基板Zアクチュエータ26、マスクZアクチュエータ27、静電チャックZアクチュエータ28、位置調整機構29などが設けられる。これらのアクチュエータと位置調整機構は、例えば、モータとボールねじ、あるいはモータとリニアガイドなどで構成される。基板Zアクチュエータ26は、基板支持ユニット22を昇降(Z方向移動)させるための駆動手段である。マスクZアクチュエータ27は、マスク支持ユニット23を昇降(Z方向移動)させるための駆動手段である。静電チャックZアクチュエータ28は、静電チャック24を昇降(Z方向移動)させるための駆動手段である。
Although not shown in FIG. 2, the
A
位置調整機構29は、静電チャック24と基板S、および/または基板SとマスクM間の、位置ずれを調整(アライメント)するための駆動手段である。つまり、位置調整機構29は、基板支持ユニット22及びマスク支持ユニット23に対して、静電チャック24を水平面に平行な面内でX方向、Y方向、θ方向のうちの少なくとも一つの方向に相対的に移動/回転させるための水平駆動機構である。なお、本実施形態では、基板支持ユニット22及びマスク支持ユニット23の水平面内での移動を規制し、静電チャック24をX、Y、θ方向に移動させるように位置調整機構を構成している。しかし、本発明はこれに限定されず、静電チャック24の水平方向への移動を規制し、基板支持ユニット22とマスク支持ユニット23をXYθ方向に移動させるように、位置調整機構を構成してもよい。
The
真空容器21の外側上面には、上述した駆動機構の他に、真空容器21の上面に設けられた透明窓を介して、基板S及びマスクMに形成されたアライメントマークを撮影するためのアライメント用カメラ20a、20bが設置される。アライメント用カメラ20a、20bによって撮影された画像から基板S上のアライメントマークとマスクM上のアライメントマークを認識することで、それぞれのXY位置やXY面内での相対ずれを計測することができる。
On the outer upper surface of the
基板SとマスクMとの間のアライメントは、大まかに位置合わせを行う第1位置調整工程である第1アライメント(「ラフアライメント(rough alignment)」とも称す)と、高精度に位置合わせを行う第2位置調整工程である第2アライメント(「ファインアライメント(fine alignment)」とも称す)の、2段階のアライメントにより実施することができる。この場合、低解像度だが広視野の第1アライメント用のカメラ20aと、狭視野だが高解像の第2アライメント用のカメラ20bの2種類のカメラを用いるとよい。基板SとマスクMのそれぞれについて、対向する一対の辺の2箇所に付されたアライメントマークを2台の第1アライメント用カメラ20aで測定し、基板S及びマスクMの四隅に付されたアライメントマークを4台の第2アライメント用カメラ20bで測定する。アライメントマーク及びその測定用カメラの数は、特に限定されず、例えば、ファインアライメントの場合、基板S及びマスクMの対向する二隅に付されたマークを2台のカメラで測定するようにしても良い。
The alignment between the substrate S and the mask M is the first alignment (also referred to as “rough alignment”), which is a first position adjustment process for roughly aligning, and the first alignment for performing highly accurate alignment. It can be performed by a two-step alignment of a second alignment (also referred to as "fine alignment") which is a two-position adjustment process. In this case, it is preferable to use two types of cameras, that is, a low-resolution but wide-field
一方、後述するように、基板Sを静電チャック24に吸着させる前に静電チャック24と基板Sとの間の相対位置ずれを事前に調整するプリアライメントを行う場合には、静電チャック24への基板吸着の後に行う前述の基板SとマスクM間の位置整列(アライメント)において、ラフアライメント段階は省略し、ファインアライメントに直ちに進むことにしてもよい。
On the other hand, as will be described later, in the case where pre-alignment for adjusting the relative positional deviation between the
本発明の実施形態では、この後者の構成に従って、プリアライメントを通じて基板Sと静電チャック24との間の相対位置ずれを調整してから基板Sを静電チャック24に吸着させ、静電チャック24への基板吸着が進行された後にはファインアライメント工程のみで基板SとマスクM間の位置整列を行うことを前提として説明する。プリアライメントから成膜に至るまでの詳細工程については後述する。
In the embodiment of the present invention, according to the latter configuration, the relative positional deviation between the substrate S and the
成膜装置11は、制御部(不図示)を具備する。制御部は、基板Sの搬送及びアライメント、蒸発源25の制御、成膜の制御などの機能を有する。制御部は、例えば、プロセッサ、メモリー、ストレージ、I/Oなどを持つコンピューターによって構成可能である。この場合、制御部の機能はメモリーまたはストレージに格納されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。コンピューターとしては、汎用のパーソナルコンピューターを使用してもよく、組込み型のコンピューターまたはPLC(programm
able logic controller)を使用してもよい。または、制御部の機能の一部または全部をASICやFPGAのような回路で構成してもよい。また、成膜装置ごとに制御部が設置されていてもよく、一つの制御部が複数の成膜装置を制御するように構成してもよい。
The
Able logic controller) may be used. Alternatively, some or all of the functions of the control unit may be configured by a circuit such as an ASIC or FPGA. Further, a control unit may be installed for each film forming apparatus, and one control unit may be configured to control a plurality of film forming apparatuses.
<静電チャックシステム>
図3(a)〜図3(c)を参照して本実施形態による静電チャックシステム30について説明する。図3(a)は、本実施形態の静電チャックシステム30の概念的なブロック図であり、図3(b)は、静電チャック24の模式的な断面図であり、図3(c)は、静電チャック24の模式的な平面図である。
<Electrostatic chuck system>
The
本実施形態の静電チャックシステム30は、図3(a)に示したように、静電チャック24と、電圧印加部31と、電圧制御部32とを含む。
電圧印加部31は、静電チャック24の電極部に静電引力を発生させるための電圧を印加する。
電圧制御部32は、静電チャックシステム30の吸着工程または成膜装置11の成膜工程の進行に応じて、電圧印加部31により電極部に加えられる電圧の大きさ、電圧の印加開始時点、電圧の維持時間、電圧の印加順番などを制御する。電圧制御部32は、例えば、静電チャック24の電極部に含まれる複数のサブ電極部241〜249への電圧印加を、サブ電極部別に独立的に制御することができる。本実施形態では、電圧制御部32が成膜装置11の制御部とは別に設けられるが、本発明はこれに限定されず、電圧制御部32が成膜装置11の制御部に統合されてもいい。
The
The
The
静電チャック24は、吸着面に被吸着体(例えば、基板S、マスクM)を吸着するための静電吸着力を発生させる電極部を含み、電極部は複数のサブ電極部241〜249を含むことができる。例えば、本実施形態の静電チャック24は、図3(c)に示したように、静電チャック24の長手方向(Y方向)および/または、静電チャック24の短手方向(X方向)に沿って、分割された複数のサブ電極部241〜249を含む。
各々のサブ電極部は、静電吸着力を発生させるために、プラス(第1極性)及びマイナス(第2極性)の電圧が印加される電極対33を含む。例えば、それぞれの電極対33は、プラス電位を形成する電圧が印加される第1電極331と、マイナス電位を形成する電圧が印加される第2電極332とを含む。
The
Each sub-electrode unit includes an
第1電極331及び第2電極332は、図3(c)に示したように、それぞれ櫛形形状を有する。例えば、第1電極331及び第2電極332は、それぞれ複数の櫛歯部と、複数の櫛歯部に連結される基部とを含む。各電極331,332の基部は櫛歯部に電位を供給し、複数の櫛歯部は、被吸着体との間で静電吸着力を生じさせる。一つのサブ電極部において、第1電極331の各櫛歯部は、第2電極332の各櫛歯部と対向するように、交互に配置される。このように、各電極331,332の各櫛歯部が対向しかつ互いに入り組んだ構成とすることで、異なる電圧が印加される電極間の間隔を狭くすることができ、大きな不平等電界を形成し、グラジエント力によって基板Sを吸着することができる。
The
本実施例においては、静電チャック24のサブ電極部241〜249の各電極331,332が櫛形形状を有すると説明したが、本発明はそれに限定されず、被吸着体との間で静電引力を発生させることができる限り、多様な形状を持つことができる。
Although the
本実施形態の静電チャック24は、複数のサブ電極部に対応する複数の吸着部を有する。例えば、本実施例の静電チャック24は、図3(c)に図示したように、9つのサブ電極部241〜249に対応する9つの吸着部を有するが、これに限定されず、基板Sの吸着をより精緻に制御するため、他の個数の吸着部を有してもいい。
The
複数の吸着部は、物理的に一つのプレートが複数の電極部を持つことで具現されてもよく、物理的に分割された複数のプレートそれぞれが一つまたはそれ以上の電極部を持つことで具現されてもいい。図3(c)に示した実施例において、複数の吸着部それぞれが複数のサブ電極部それぞれに対応するように構成されてもよく、一つの吸着部が複数のサブ電極部を含むように構成されてもいい。 The plurality of adsorption parts may be realized by physically having one plate having a plurality of electrode portions, and each of the physically divided plurality of plates having one or more electrode portions. It may be embodied. In the embodiment shown in FIG. 3C, each of the plurality of suction portions may be configured to correspond to each of the plurality of sub electrode portions, and one suction portion includes a plurality of sub electrode portions. You can be done.
また例えば、電圧制御部32によるサブ電極部241〜249への電圧の印加を制御することで、後述するように、基板Sの吸着進行方向(X方向)と交差する方向(Y方向)に配置された3つのサブ電極部241、244、247が一つの吸着部を成すようにすることができる。すなわち、3つのサブ電極部241、244、247それぞれは、独立的に電圧制御が可能であるが、これら3つの電極部241、244、247に同時に電圧が印加されるように制御することで、これら3つの電極部241、244、247が一つの吸着部として機能するようにすることができる。複数の吸着部それぞれに独立的に基板の吸着が行われることができる限り、その具体的な物理的構造及び電気回路的構造は変わり得る。
Further, for example, by controlling the application of the voltage to the
<アライメント方法および成膜プロセス>
以下、図4を参照して、成膜装置11内への基板S及びマスクMの搬入から、アライメントを経て成膜が行われるまでの一連の工程を説明する。
<Alignment method and film forming process>
Hereinafter, with reference to FIG. 4, a series of steps from the loading of the substrate S and the mask M into the
マスクMが真空容器21内に搬入されてマスク支持ユニット23に載置される(図4(a))。続いて、該マスクMを使って蒸着材料が成膜される基板Sが真空容器21内に搬入されて、基板支持ユニット22の支持部上に載置される(図4(b))。
The mask M is carried into the
この状態で、基板Sを静電チャック24に吸着させる前に、静電チャック24と基板支持ユニット22に載置された基板Sとの間の位置ずれを調整するアライメントを行う(図4(c))。つまり、搬送ロボット14による基板S搬入の際、搬送誤差などで静電チャック24と基板Sとの間の相対位置がずれる場合があるので、先ずこのような基板Sと静電チャック24との間の相対位置ずれを調整してから、基板Sを静電チャック24に吸着させる。成膜対象体である基板SとマスクM間の位置整列(アライメント)に先立って行われる、このような静電チャック24に対する基板Sの位置合わせを「プリアライメント(pre−alignment)」と称する。
In this state, before the substrate S is attracted to the
基板Sのプリアライメント工程では、例えば、矩形の静電チャック24のコーナー部と、基板Sに形成されたアライメントマークとを、アライメント用カメラで撮影し、静電チャック24に対する基板Sの相対位置ずれ量を測定する。または、静電チャック24側にもコーナー部にも静電チャックアライメントマークを形成し、これを基板アライメントマークと共に撮影し、相対位置ずれ量を測定してもよい。なお、プリアライメント工程でのアライメント用カメラとしては、カメラ20a、20bを用いてもよいし、プリアライメント用のカメラを設置しても良い。
静電チャック24と基板Sの相対位置がずれていると判明すると、前述の位置調整機構29を水平方向(XYθ方向)に駆動させ、静電チャック24と基板Sの水平方向(XYθ方向)における相対位置を調整する。位置調整機構29による位置調整は、前述したように、水平方向への移動が規制された基板支持ユニット22に対し静電チャック24をXYθ方向に移動させる方式であっても良く、逆に静電チャック24の水平方向への移動を規制し、基板支持ユニット22をXYθ方向に移動させる方式であってもよい。
In the pre-alignment step of the substrate S, for example, the corner portion of the rectangular
When it is determined that the relative position between the
静電チャック24に対する基板Sの位置調整(基板プリアライメント)が完了すると、図4(d)に示したように、静電チャック24を静電チャックZアクチュエータ28によ
り下降させて、静電チャック24に所定の電圧(ΔV1)を印加し、基板Sを静電チャック24に吸着させる。
When the position adjustment (substrate pre-alignment) of the substrate S with respect to the
続いて、静電チャック24への基板Sの吸着が進行する間に、図4(e)〜図4(g)に示すように、成膜対象である基板SとマスクM間の位置整列(アライメント)を行う。基板SとマスクM間のアライメントは、基本的には2段階の工程で行うことができる。このため、基板SとマスクMにはそれぞれ、図5に示すように、所定の位置にアライメント用マークが形成されている。
Subsequently, while the adsorption of the substrate S to the
まず、図4(e)に示すように、基板SがマスクMから離れた状態で、基板SとマスクMにそれぞれ形成された第1アライメント用マーク(Psr、Pmr;図5を参照)を第1アライメント用カメラ(20a)で撮影し、その撮影画像に基づいてXY面内(マスクMの表面に平行な方向)における基板SとマスクMの相対位置を大まかに調整するラフアライメント(第1アライメント)を行う。ラフアライメントに用いるカメラ20aは、大まかな位置合わせができるように、低解像だが広視野なカメラである。第1アライメント用マーク(Psr、Pmr)と、これを撮影するためのカメラ20aは、基板SとマスクMの概略短辺中央に該当する位置に設置されている。
First, as shown in FIG. 4E, when the substrate S is separated from the mask M, the first alignment marks (Psr, Pmr; see FIG. 5) formed on the substrate S and the mask M respectively are Rough alignment (first alignment) in which the relative position between the substrate S and the mask M in the XY plane (direction parallel to the surface of the mask M) is roughly captured based on the captured image by the 1 alignment camera (20a). )I do. The
ラフアライメントが完了すると、静電チャックZアクチュエータ28を駆動させ、静電チャック24に吸着された基板SをマスクM側に下降させる(図4(f))。このとき、基板Zアクチュエータ26によって、基板支持ユニット22を静電チャック24の下降に合わせ共に下降させる。
When the rough alignment is completed, the electrostatic
静電チャック24に吸着された基板Sが第2アライメント工程としてのファインアライメントを行うことができる計測位置まで下降した状態で、第2アライメント用カメラ(ファインアライメント用カメラ;20b)で基板SとマスクMにそれぞれ形成された第2アライメント用マーク(Psf、Pmf;図5参照)を撮影し、その相対位置ずれを調整する(図4(g))。ファインアライメントに用いるカメラ20bは、高精度の位置合わせができるように、狭視野だが高解像のカメラである。第2アライメント用マーク(Psf、Pmf)及び、これを撮影するためのカメラ20bは、基板SとマスクMの概略4つのコーナー部に該当する位置に設置されている。
ファインアライメントを行う計測位置は、基板SがマスクMに十分近接した位置に設定されることができ、例えば、基板Sの最下端部がマスクMに一部接触される位置に設定されることができる。
With the substrate S attracted to the
The measurement position for performing the fine alignment can be set at a position where the substrate S is sufficiently close to the mask M, and for example, can be set at a position where the lowermost end of the substrate S is partially in contact with the mask M. it can.
以上のように、静電チャック24への基板吸着後に行われる基板SとマスクM間のアライメントは、大まかな位置合わせ工程であるラフアライメントと高精度の位置合わせ工程であるファインアライメントとの2段階で実施することができる。ただし、前述のように、基板Sを静電チャック24に吸着させる前に静電チャック24と基板Sとの間の相対位置ずれを事前に調整するプリアライメントを行う場合には、静電チャック24への基板吸着が開始した後に行う基板SとマスクM間のアライメントにおいて、ラフアライメント工程は省略し、ファインアライメント工程のみで位置整列をすることしてもよい。つまり、本発明の実施形態では、上述した図4(a)〜図4(g)の工程において、静電チャック24で基板Sを吸着する前に図4(c)の基板プリアライメントを行うことを前提として、基板吸着が開始した後に行われる図4(e)のラフアライメント工程は省略して、図4(f)及び図4(g)のファインアライメント工程に直ちに進むことにし、これによりアライメントに要する時間をより短縮することができる。
As described above, the alignment between the substrate S and the mask M, which is performed after the substrate is attracted to the
こうして、アライメントがすべて完了し、基板SとマスクMの相対位置ずれが閾値以内に入ると、図4(h)に示すように、静電チャックZアクチュエータ28を下降駆動させ
、静電チャック24に吸着された基板SをマスクM上に載置させ、続いて、静電チャック24に所定の電圧(ΔV2)を印加して、マスクMを基板側に引き寄せ吸着することによって基板SとマスクMを密着(合着)させる。
In this way, when all the alignment is completed and the relative positional deviation between the substrate S and the mask M falls within the threshold value, the electrostatic
以上の過程を通じて、基板MとマスクS間のアライメント及び合着がすべて完了すると、蒸発源25のシャッターを開けて、蒸発源25から蒸発した蒸着材料を、マスクを介して基板の成膜面上に蒸着する(図4(i))。
When the alignment and bonding between the substrate M and the mask S are completed through the above process, the shutter of the
<静電チャック24への基板吸着電圧の印加、及びアライメント開始タイミングの制御>
本発明は、以上で説明した成膜プロセスにおいて、基板SとマスクM間の相対位置ずれを調整するためのアライメントを、静電チャック24に対する基板Sの吸着が行われる途中に開始することを特徴とする。以下、これを詳細に説明する。図6は、静電チャック24に基板Sを吸着する図4(d)の詳細工程を図示する。
<Application of substrate adsorption voltage to the
The present invention is characterized in that in the film forming process described above, the alignment for adjusting the relative positional deviation between the substrate S and the mask M is started while the substrate S is attracted to the
本実施形態においては、基板Sの全体面が静電チャック24の下面に同時に吸着されるのではなく、図6に示したように、静電チャック24の対角線上の一コーナー部から対向する他コーナー部に向かって順次に基板Sの吸着が進行される。
In the present embodiment, the entire surface of the substrate S is not attracted to the lower surface of the
これを実現するためには、静電チャック24の複数のサブ電極部241〜249に基板吸着のための第1電圧を印加する順番を制御してもよく、複数のサブ電極部241〜249に同時に第1電圧を印加するが、基板Sを支持する基板支持ユニット22の支持部の構造や支持力を異ならせてもいい。
図6では、静電チャック24の複数のサブ電極部241〜249に印加される電圧の制御によって、基板Sを静電チャック24に順次に吸着させる実施形態を示す。
In order to realize this, the order in which the first voltage for substrate adsorption is applied to the plurality of
FIG. 6 shows an embodiment in which the substrate S is sequentially attracted to the
ここでは、静電チャック24の一コーナー部に配置されるサブ電極部247が第1吸着部(1)を成し、前記一コーナー部から対角線上の他コーナー部に向かう方向に前記第1吸着部に隣接して配置される2つのサブ電極部244、248が第2吸着部(2)を成し、引き続き、前記他コーナー部方向に上記第2吸着部に隣接して配置される3つのサブ電極部241、245、249が第3吸着部(3)を、前記第3吸着部に隣接して配置される2つのサブ電極部242、246が第4吸着部(4)を成し、最後に前記他コーナー部側に配置されるサブ電極部243が第5吸着部(5)を成すことを前提に説明する。
Here, the
成膜装置11の真空容器21内に基板Sが搬入され、基板支持ユニット22の支持部に載置され、静電チャック24が基板Sに十分に近接または接触する位置まで下降すると、電圧制御部32は、静電チャック24の第1吸着部(1)が位置する一コーナー部から対角線上の他コーナー部に向かう方向に、第2吸着部(2)、第3吸着部(3)、第4吸着部(4)及び第5吸着部(5)の順に基板吸着電圧(第1電圧;ΔV1)が順次印加されるよう制御する。
When the substrate S is loaded into the
図6は、便宜上、第2吸着部(2)及び第4吸着部(4)に基板吸着電圧が印加される中間段階は図示を省略し、最初に第1吸着部(1)に第1電圧(ΔV1)が印加される状態を図6(a)で、次いで、一コーナー部から対角線上の他コーナー部に向かう方向における基板Sの概略半分に該当する領域である第3吸着部(3)に第1電圧(ΔV1)が印加される状態を図6(b)で、最終的に対角線上の他コーナー部である第5吸着部(5)に第1電圧(ΔV1)が印加される状態を図6(d)で示している。第1電圧(ΔV1)は、基板Sを静電チャック24に確実に吸着させるために十分な大きさの電圧に設定される。
In FIG. 6, for the sake of convenience, an intermediate step in which the substrate adsorption voltage is applied to the second adsorption portion (2) and the fourth adsorption portion (4) is omitted, and the first voltage is applied to the first adsorption portion (1) first. The state where (ΔV1) is applied is shown in FIG. 6A, and then, the third adsorption portion (3) which is a region corresponding to approximately half of the substrate S in the direction from one corner portion to the other corner portion on the diagonal line. FIG. 6B shows a state in which the first voltage (ΔV1) is applied to the second end, and a state in which the first voltage (ΔV1) is finally applied to the fifth adsorption portion (5) which is another corner portion on the diagonal line. Is shown in FIG. The first voltage (ΔV1) is set to a voltage large enough to surely attract the substrate S to the
これにより、基板Sの静電チャック24への吸着の際に、基板Sの第1吸着部(1)に対応する一方のコーナー部から吸着が開始され、基板Sの中央部を経て、第5吸着部(5)に対応する他方のコーナー部に向かって吸着が進行する。
図6の各右側図は、以上の各電圧印加段階での基板Sの吸着状態を概念的に示した上面図(静電チャック24から見た上面図)である。各段階での基板の吸着領域を斜線で示している。
As a result, when the substrate S is attracted to the
Each right side view of FIG. 6 is a top view (top view seen from the electrostatic chuck 24) conceptually showing the adsorption state of the substrate S at each of the above voltage application stages. The adsorption area of the substrate at each stage is indicated by diagonal lines.
このような吸着方式によって、基板Sは、中央部にしわを残さず、平らに静電チャック24に吸着される。
本発明では、このように、しわ防止のために、基板Sを一コーナー部から対角線方向の他コーナー部に向かって順次に静電チャック24に吸着させるにあたって、吸着が途中まで行われた時点で、基板SとマスクM間の相対位置ずれを調整するためのアライメントを開始する。つまり、基板Sの一コーナー部から対角線上の他コーナー部に向かう方向に吸着が進行され、基板Sの概略半分に該当する第3吸着部(3)の領域まで吸着が行われた図6(b)の時点で、図4(f)及び図4(g)で説明した基板SとマスクM間のファインアライメントを開始することを特徴とする。
With such an adsorption method, the substrate S is evenly attracted to the
According to the present invention, in order to prevent wrinkles, the substrate S is sequentially attracted to the
前述したように、基板上のファインアライメント用マーク(Psf)と、これを撮影するためのカメラ20bは、基板Sの4つのコーナー部に対応する位置に設置されているので、基板Sの一コーナー部から対角線上の他コーナー部に向かう方向に吸着が進行され、基板Sの概略半分に該当する第3吸着部(3)の領域まで吸着が行われた図6(b)の時点では、ファインアライメント時に必要とされる基板S上の3コーナー部に形成されたファインアライメント用マーク(Psf)の位置が吸着により固定され、以降残りの吸着進行中にこれらのファインアライメント用マーク(Psf)の位置は変わらない。よって、ファインアライメント時に必要とされる3コーナー部のファインアライメントマーク(Psf)が吸着により位置固定される図6(b)の時点でファインアライメントの動作を開始すれば、アライメントの精度は低下させずにアライメントの開始時期を早めることができる。したがって、より短時間内に成膜工程に進むことができ、装置の全体的な工程時間(Tact time)を減らすことができる。
As described above, the fine alignment mark (Psf) on the substrate and the
要するに、本発明では、静電チャック24に基板Sの全面が完全に吸着された後に基板SとマスクM間のアライメントを行っていた通常の方法ではなく、静電チャック24に対する基板Sの吸着が所定の方向に沿って順次に行われるように制御しつつ、その吸着進行方向と、基板上に形成されたアライメントマークの形成位置との相互関係を利用し、静電チャック24への吸着が行われる途中にアライメントを開始することを特徴としている。
In short, in the present invention, the adsorption of the substrate S to the
<電子デバイスの製造方法>
次に、本実施形態の成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機EL表示装置の構成及び製造方法を例示する。
まず、製造する有機EL表示装置について説明する。図7(a)は有機EL表示装置60の全体図、図7(b)は1画素の断面構造を表している。
<Electronic device manufacturing method>
Next, an example of a method for manufacturing an electronic device using the film forming apparatus of this embodiment will be described. Hereinafter, a configuration and a manufacturing method of an organic EL display device will be illustrated as an example of an electronic device.
First, the organic EL display device to be manufactured will be described. 7A shows an overall view of the organic
図7(a)に示すように、有機EL表示装置60の表示領域61には、発光素子を複数備える画素62がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域61において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例にかかる有機EL表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第1発光素子62R、第2発光素子62G、第3発光素子62Bの組合せにより画素62が構成されている。画素62は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも
1色以上であれば特に制限されるものではない。
As shown in FIG. 7A, in the
図7(b)は、図7(a)のA−B線における部分断面模式図である。画素62は、基板63上に、陽極64と、正孔輸送層65と、発光層66R、66G、66Bのいずれかと、電子輸送層67と、陰極68と、を備える有機EL素子を有している。これらのうち、正孔輸送層65、発光層66R、66G、66B、電子輸送層67が有機層に当たる。また、本実施形態では、発光層66Rは赤色を発する有機EL層、発光層66Gは緑色を発する有機EL層、発光層66Bは青色を発する有機EL層である。発光層66R、66G、66Bは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子(有機EL素子と記述する場合もある)に対応するパターンに形成されている。また、陽極64は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層65と電子輸送層67と陰極68は、複数の発光素子62R、62G、62Bと共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、陽極64と陰極68とが異物によってショートするのを防ぐために、陽極64間に絶縁層69が設けられている。さらに、有機EL層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機EL素子を保護するための保護層70が設けられている。
FIG. 7B is a schematic partial cross-sectional view taken along the line AB of FIG. The
図7(b)では正孔輸送層65や電子輸送層67が一つの層で示されているが、有機EL表示素子の構造によって、正孔ブロック層や電子ブロック層を含む複数の層で形成されてもよい。また、陽極64と正孔輸送層65との間には陽極64から正孔輸送層65への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成することもできる。同様に、陰極68と電子輸送層67の間にも電子注入層が形成されることができる。
Although the
次に、有機EL表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。
まず、有機EL表示装置を駆動するための回路(不図示)および陽極64が形成された基板63を準備する。
Next, an example of the method for manufacturing the organic EL display device will be specifically described.
First, a circuit 63 (not shown) for driving the organic EL display device and the
陽極64が形成された基板63の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、陽極64が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層69を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。
絶縁層69がパターニングされた基板63を第1の有機材料成膜装置に搬入し、基板保持ユニット及び静電チャックにて基板を保持し、正孔輸送層65を、表示領域の陽極64の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層65は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層65は表示領域61よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。
An acrylic resin is formed by spin coating on the
The
次に、正孔輸送層65までが形成された基板63を第2の有機材料成膜装置に搬入し、基板保持ユニット及び静電チャックにて保持する。基板とマスクとのアライメントを行い、基板をマスク上に載置して、基板63の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層66Rを成膜する。
発光層66Rの成膜と同様に、第3の有機材料成膜装置により緑色を発する発光層66Gを成膜し、さらに第4の有機材料成膜装置により青色を発する発光層66Bを成膜する。発光層66R、66G、66Bの成膜が完了した後、第5の成膜装置により表示領域61の全体に電子輸送層67を成膜する。電子輸送層67は、3色の発光層66R、66G、66Bに共通の層として形成される。
電子輸送層67まで形成された基板を金属性蒸着材料成膜装置で移動させて陰極68を成膜する。
Next, the
Similar to the film formation of the
The substrate on which the
本発明によると、このような有機EL表示素子の各有機層または、金属電極層を成膜す
る際に、成膜対象である基板SとマスクM間のアライメントを、静電チャック24に対する基板Sの吸着が行われる途中に開始することによって、より短時間内に成膜工程に進むことができ、装置の全体的な工程時間(Tact time)を減らすことができるようになる。
According to the present invention, when each organic layer or metal electrode layer of such an organic EL display element is formed, the alignment between the substrate S and the mask M, which is a film formation target, is performed by the substrate S relative to the
その後プラズマCVD装置に移動して保護層70を成膜して、有機EL表示装置60が完成する。
絶縁層69がパターニングされた基板63を成膜装置に搬入してから保護層70の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機EL材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。
After that, the organic
If the
上記実施例は本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施例の構成に限定されないし、その技術思想の範囲内で適切に変形しても良い。 The above-mentioned embodiment shows an example of the present invention, and the present invention is not limited to the configuration of the above-mentioned embodiment and may be appropriately modified within the scope of the technical idea thereof.
11:成膜装置
20a,20b:アライメント用カメラ
Psr,Pmr,Psf,Pmf:アライメントマーク
22:基板支持ユニット
23:マスク支持ユニット
24:静電チャック
11:
Claims (13)
前記静電チャックに対し第1被吸着体が離れた状態で、前記静電チャックと前記第1被吸着体との間の相対位置ずれを調整するプリアライメント段階と、
前記静電チャックにより第1被吸着体を吸着する段階と、
前記プリアライメント時より前記第1被吸着体と第2被吸着体が近接した位置で、前記静電チャックによって吸着された前記第1被吸着体と、前記第2被吸着体との間の相対位置ずれを調整するアライメント段階と、
前記第1被吸着体に対する相対位置ずれが調整された前記第2被吸着体を、前記静電チャックにより前記第1被吸着体を介して吸着する段階と、
を含み、
前記アライメント段階は、前記静電チャックによる前記第1被吸着体の吸着が進行している途中に開始する
ことを特徴とする吸着及びアライメント方法。 A method of attracting and aligning an object to be attracted using an electrostatic chuck, comprising:
A pre-alignment step of adjusting a relative positional deviation between the electrostatic chuck and the first attracted body in a state where the first attracted body is separated from the electrostatic chuck;
Attracting the first object to be attracted by the electrostatic chuck,
A relative position between the first attracted body and the second attracted body that are attracted by the electrostatic chuck at a position where the first attracted body and the second attracted body are closer to each other than during the pre-alignment. An alignment stage to adjust the misalignment,
Adsorbing the second object to be adsorbed, the relative position deviation of which is adjusted with respect to the first object to be adsorbed, via the first object to be adsorbed by the electrostatic chuck;
Including,
The attraction and alignment method, wherein the alignment step is started during the attraction of the first object to be attracted by the electrostatic chuck.
前記静電チャックによる前記第1被吸着体の吸着が、前記一領域から対向する他領域に向かう吸着進行方向に沿って進行され、前記第1被吸着体の概略半分の領域まで吸着された時点で、前記アライメント段階を開始する
ことを特徴とする請求項1に記載の吸着及びアライメント方法。 In the step of adsorbing the first object to be adsorbed, the first object to be adsorbed is sequentially adsorbed to the electrostatic chuck from one area of the first object to be adsorbed toward the opposite area,
When the adsorption of the first object to be adsorbed by the electrostatic chuck progresses in the advancing direction from the one area to the opposite area, and is adsorbed to an approximately half area of the first object to be adsorbed. The suction and alignment method according to claim 1, wherein the alignment step is started.
前記静電チャックによる前記第1被吸着体の吸着が、前記一コーナー部から対向する他コーナー部に向かう吸着進行方向に沿って進行され、前記第1被吸着体の概略半分の領域まで吸着された時点で、前記アライメント段階を開始する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の吸着及びアライメント方法。 In the step of attracting the first object to be attracted, the first object to be attracted is sequentially attracted to the electrostatic chuck from one corner portion of the first object to the other opposite corner portion,
The adsorption of the first object to be adsorbed by the electrostatic chuck proceeds along the adsorption proceeding direction from the one corner portion to the opposite other corner portion, and is adsorbed up to a substantially half region of the first object to be adsorbed. The adsorption and alignment method according to claim 1 or 2, wherein the alignment step is started at the point of time.
前記静電チャックによる前記第1被吸着体の吸着が前記第1被吸着体の一コーナー部から対向する他コーナー部に向かって進行され、前記第1被吸着体の前記他コーナー部を除いた残りの3つのコーナー部に配置された前記アライメント用マークの形成領域まで吸着が進行された時点で前記アライメントを開始する
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の吸着及びアライメント方法。 The alignment is performed based on an image obtained by photographing each alignment mark formed at each of the four corners of the first attracted body and the second attracted body,
The adsorption of the first object to be adsorbed by the electrostatic chuck is advanced from one corner portion of the first object to be adjoined to the opposite corner portion, and the other corner portion of the first object is removed. The suction according to any one of claims 1 to 3, wherein the alignment is started at the time when the suction has proceeded to the formation regions of the alignment marks arranged in the remaining three corners. Alignment method.
前記第2被吸着体は前記基板に成膜される成膜パターンに対応する開口を有するマスクである
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の吸着及びアライメント方法。 The first object to be attracted is a substrate,
The suction and alignment method according to any one of claims 1 to 4, wherein the second object to be adsorbed is a mask having an opening corresponding to a film forming pattern formed on the substrate.
静電チャックを備える成膜装置内にマスクを搬入する段階と、
前記成膜装置内に基板を搬入する段階と、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の吸着及びアライメント方法を使用して、前記静電チャックに、第1被吸着体としての前記基板と、第2被吸着体としての前記マスクを、相互間の相対位置ずれを調整して吸着する段階と、
前記静電チャックに前記基板と前記マスクが吸着された状態で、蒸着材料を蒸発させて
、前記マスクを介して前記基板に蒸着材料を成膜する段階と、
を含むことを特徴とする成膜方法。 A method of forming a vapor deposition material on a substrate through a mask, comprising:
Loading the mask into a film forming apparatus equipped with an electrostatic chuck;
Loading the substrate into the film forming apparatus;
The adsorption and alignment method according to claim 1, wherein the electrostatic chuck is provided with the substrate as a first object to be adsorbed and the mask as a second object to be adsorbed. Adjusting the relative displacement between each other and adsorbing,
Evaporating the vapor deposition material in a state where the substrate and the mask are attracted to the electrostatic chuck, and depositing the vapor deposition material on the substrate through the mask;
A film forming method comprising:
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。 An electronic device manufacturing method, comprising manufacturing an electronic device using the film forming method according to claim 6.
電極部を含み、前記電極部に印加される電圧制御により、前記第1被吸着体、及び前記第1被吸着体を介して前記第2被吸着体を吸着する静電チャックと、
制御部と、
前記静電チャックに対して前記第1被吸着体が離れた状態で前記静電チャックと前記第1被吸着体との間の相対位置ずれを調整するプリアライメントと、前記プリアライメント時より前記第1被吸着体と前記第2被吸着体が近接した位置で前記第1被吸着体と前記第2被吸着体との間の相対位置ずれを調整するアライメントを行うための位置調整機構と、を含み、
前記制御部は、前記プリアライメントが行われた後、前記静電チャックによる前記第1被吸着体の吸着が進行している途中に前記アライメントを開始するように前記位置調整機構を制御する
ことを特徴とする吸着システム。 An adsorption system for adsorbing a first object to be adsorbed and a second object to be adsorbed via the first object to be adsorbed,
An electrostatic chuck that includes an electrode portion and that controls the voltage applied to the electrode portion to attract the first attracted body and the second attracted body via the first attracted body;
A control unit,
Pre-alignment for adjusting a relative positional deviation between the electrostatic chuck and the first attracted body in a state where the first attracted body is separated from the electrostatic chuck; 1. A position adjusting mechanism for performing alignment for adjusting relative positional deviation between the first attracted body and the second attracted body at a position where the attracted body and the second attracted body are close to each other. Including,
After the pre-alignment is performed, the control unit controls the position adjustment mechanism so as to start the alignment while the attraction of the first object to be attracted by the electrostatic chuck is in progress. Characteristic adsorption system.
ことを特徴とする請求項8に記載の吸着システム。 When the first chucked body is attracted by the electrostatic chuck, the control unit sequentially transfers the first chucked body to the electrostatic chuck from one area of the first chucked body toward the opposite area. It is controlled so as to be attracted, and the attraction of the first object to be attracted by the electrostatic chuck is advanced in the attraction progressing direction from the one area to the opposite area, and is approximately half of the first object to be attracted. 9. The suction system according to claim 8, wherein the position adjustment mechanism is controlled so that the alignment is started at the time when the area is sucked.
ことを特徴とする請求項8または9に記載の吸着システム。 When the electrostatic chuck chucks the first object to be adsorbed, the control unit sequentially causes the first object to be adsorbed to electrostatically move from one corner of the first object to the other opposite corner. The first chucked object is controlled to be chucked by the chuck, and the chucking of the first chucked object by the electrostatic chuck is advanced along a chucking advancing direction from the one corner portion to the opposite other corner portion. 10. The suction system according to claim 8 or 9, wherein the position adjustment mechanism is controlled so that the alignment is started when the suction is performed up to a substantially half region of the body.
前記制御部は、前記静電チャックによる前記第1被吸着体の吸着が前記第1被吸着体の一コーナー部から対向する他コーナー部に向かって進行され、前記第1被吸着体の前記他コーナー部を除いた残りの3つのコーナー部に配置された前記アライメント用マークの形成領域まで吸着が進行された時点で前記アライメントを開始するように前記位置調整機構を制御する
ことを特徴とする請求項8〜10のいずれか1項に記載の吸着システム。 The alignment is performed on the basis of images obtained by photographing respective alignment marks formed at the four corners of the first attracted body and the second attracted body,
The controller causes the adsorption of the first object to be adsorbed by the electrostatic chuck to proceed from one corner portion of the first object to be adjoined to another opposite corner portion, and the other of the first object to be adsorbed. The position adjusting mechanism is controlled so as to start the alignment at the time point when the suction has proceeded to the alignment mark forming regions arranged in the remaining three corners excluding the corners. Item 10. The adsorption system according to any one of items 8 to 10.
前記第2被吸着体は前記基板に成膜される成膜パターンに対応する開口を有するマスクである
ことを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項に記載の吸着システム。 The first object to be attracted is a substrate,
The said 2nd to-be-adsorbed body is a mask which has an opening corresponding to the film-forming pattern formed into a film on the said substrate, The adsorption | suction system of any one of Claims 8-11 characterized by the above-mentioned.
第1被吸着体である基板と第2被吸着体であるマスクを吸着するための吸着システムを含み、
前記吸着システムは、請求項8〜12のいずれか1項に記載の吸着システムである
ことを特徴とする成膜装置。 A film forming apparatus for forming a film on a substrate through a mask,
And a suction system for sucking the substrate, which is the first suction target, and the mask, which is the second suction target,
The film-forming apparatus, wherein the adsorption system is the adsorption system according to any one of claims 8 to 12.
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Legal Events
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20211019 |
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A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20211022 |