JP2022057676A - 成膜装置、調整方法及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
内部を真空に保持するチャンバと、
前記チャンバの内部に設けられ、基板の周縁部を支持する基板支持手段と、
前記チャンバの内部に設けられ、マスクを支持するマスク支持手段と、
前記基板と前記マスクとのアライメントを行うアライメント手段と、
を備える成膜装置であって、
前記チャンバの内部が真空に保持されている状態で、前記基板支持手段と前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する調整動作を行う調整手段を備える、
ことを特徴とする成膜装置が提供される。
<電子デバイスの製造ライン>
図1は、本発明の成膜装置が適用可能な電子デバイスの製造ラインの構成の一部を示す模式図である。図1の製造ラインは、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もので、基板100が成膜ブロック301に順次搬送され、基板100に有機ELの成膜が行われる。
図2は本発明の一実施形態に係る成膜装置1の概略図である。成膜装置1は、基板100に蒸着物質を成膜する装置であり、マスク101を用いて所定のパターンの蒸着物質の薄膜を形成する。成膜装置1で成膜が行われる基板100の材質は、ガラス、樹脂、金属等の材料を適宜選択可能であり、ガラス上にポリイミド等の樹脂層が形成されたものが好適に用いられる。蒸着物質としては、有機材料、無機材料(金属、金属酸化物など)などの物質である。成膜装置1は、例えば表示装置(フラットパネルディスプレイなど)や薄膜太陽電池、有機光電変換素子(有機薄膜撮像素子)等の電子デバイスや、光学部材等を製造する製造装置に適用可能であり、特に、有機ELパネルを製造する製造装置に適用可能である。以下の説明においては成膜装置1が真空蒸着によって基板100に成膜を行う例について説明するが、本発明はこれに限定はされず、スパッタやCVD等の各種成膜方法を適用可能である。なお、各図において矢印Zは上下方向(重力方向)を示し、矢印X及び矢印Yは互いに直交する水平方向を示す。
成膜装置1は、基板100とマスク101とのアライメントを行うアライメント装置2を備える。アライメント装置2は、基板100の周縁部を支持する基板ホルダである基板支持ユニット6を備える。図2に加えて図3を参照して説明する。図3は基板支持ユニット6の説明図であり、その斜視図である。基板支持ユニット6は、矩形の枠状のベース部60と、ベース部60から内側へ突出した複数の爪状の載置部61及び62を備える。なお、載置部61及び62は「受け爪」又は「フィンガ」とも呼ばれることがある。複数の載置部61はベース部60の長辺側に間隔を置いて配置され、複数の載置部62はベース部60の短辺側に間隔を置いて配置されている。各載置部61、62には基板100の周縁部が載置される。各載置部61、62の各載置面は同一水平面上に位置するように調整される。ベース部60は、支持部材65及び支持軸66を介して梁部材222に吊り下げられている。
制御ユニット14の処理部141が実行する成膜装置1の制御例について説明する。図8は処理部141の処理例を示すフローチャートであり、特に平行度調整処理の例を示すフローチャートである。ここでは、真空チャンバ3内を成膜時と同様の真空度に保持されている状態で、基板支持ユニット6とマスク台5の平行度の調整及び冷却ユニット10とマスク台5の平行度の調整を行う。
S14のファインアライメントの処理について説明する。図13はS14のファインアライメントの処理を示すフローチャートである。ファインアライメントは、計測動作(S21、S22)と、位置調整動作(変位動作。S24、S25)とを含む計測・位置調整動作を、計測動作における計測結果が許容範囲内になるまで繰り返す処理である。
第一実施形態では、基板支持ユニット6及び冷却プレート10を動かすことにより、マスク台5に対するこれらの平行度を調整する構成としたが、マスク台5を動かしてもよい。図19はその一例を示す成膜装置1の模式図である。
第一実施形態では、センサSR1及びSR2としてタッチセンサを例示したが、測距センサであってもよい。図20はその一例を示す。図示の例では、センサSR1に代えて、ベース部60に測距センサSR3が設けられている。測距センサSR3は例えばマスク台5にレーザ光を照射してその反射光を受光することで基板支持ユニット6とマスク台5とのZ方向の距離を測距する。測距センサSR3の配置は、図5に例示したセンサSR1の配置と同様の配置が採用可能である。測距センサSR3を用いた構成においては、基板支持ユニット6とマスク台5とを離間した状態で、両者の平行度を検出することができる。センサSR2として測距センサを用いる場合も、同様である。
次に、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。この例の場合、図1に例示した成膜ブロック301が、製造ライン上に、例えば、3か所、設けられる。
上記実施形態では、ファインアライメントにおいて、基板100とマスク101とを部分的に接触して位置ずれを計測したが、接触せずに両者を近接した状態で計測してもよい。
Claims (31)
- 内部を真空に保持するチャンバと、
前記チャンバの内部に設けられ、基板の周縁部を支持する基板支持手段と、
前記チャンバの内部に設けられ、マスクを支持するマスク支持手段と、
前記基板と前記マスクとのアライメントを行うアライメント手段と、
を備える成膜装置であって、
前記チャンバの内部が真空に保持されている状態で、前記基板支持手段と前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する調整動作を行う調整手段を備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1に記載の成膜装置であって、
前記調整手段は、前記基板支持手段を動かすことにより、前記調整動作を行う、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段を支持する複数の支持軸を備え、
前記調整手段は、前記複数の支持軸のうちの少なくとも一部の支持軸の軸方向の位置を調整する、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項3に記載の成膜装置であって、
前記支持軸に対する前記基板支持手段の角度を可変とするように前記支持軸及び前記基板支持手段を接続する屈曲部を備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項3に記載の成膜装置であって、
前記支持軸及び前記基板支持手段の間に設けられる球面軸受を備えることを特徴とする成膜装置。 - 請求項3乃至請求項5のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記複数の支持軸を支持する昇降部材を備え、
前記調整手段は、前記昇降部材に対する前記複数の支持軸のそれぞれの軸方向の位置を調整する、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項3乃至請求項6のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記調整手段は、前記支持軸に形成されたネジと螺合する調整ナットを含む、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段と前記マスク支持手段との相対的な傾きを検出する検出手段を備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段の側に設けられ、前記マスク支持手段との接触を検出する複数のタッチセンサを備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段と前記マスク支持手段との間の距離を検出する複数の測距センサを備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段が前記基板を支持しておらず、前記マスク支持手段にマスクが支持されていない状態において、前記調整手段により前記調整動作が行われる、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記アライメント手段は、
前記基板支持手段及び前記マスク支持手段の少なくとも一方を重力方向に移動させ、前記基板支持手段によって支持された前記基板及び前記マスク支持手段によって支持された前記マスクを重力方向に接近及び離隔させる接離手段と、
前記接離手段によって前記基板と前記マスクとを部分的に接触させた状態で、前記基板と前記マスクとの位置ずれ量を計測する計測動作を行う計測手段と、
前記接離手段によって前記基板と前記マスクとを離隔させた状態で、前記計測動作によって計測された前記位置ずれ量に基づいて、前記基板と前記マスクとの相対位置を変更する変位動作を行う変位手段と、
前記位置ずれ量が許容範囲内になるまで前記計測動作と前記変位動作とを繰り返し実行する制御手段と、を有する、
ことを特徴とする成膜装置。 - 内部を真空に保持するチャンバと、
前記チャンバの内部に設けられ、基板の周縁部を支持する基板支持手段と、
前記チャンバの内部に設けられ、マスクを支持するマスク支持手段と、
前記マスクに重ね合わされた前記基板に重ね合わされ、前記基板を冷却する冷却手段と、
を備える成膜装置であって、
前記チャンバの内部が真空に保持されている状態で、前記冷却手段と前記基板支持手段または前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する調整動作を行う調整手段を備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項13に記載の成膜装置であって、
前記調整手段は、前記冷却手段を動かすことにより、前記調整動作を行う、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項13又は請求項14に記載の成膜装置であって、
前記冷却手段を支持する複数の支持軸を備え、
前記調整手段は、前記複数の支持軸のうちの少なくとも一部の支持軸の軸方向の位置を調整する、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項15に記載の成膜装置であって、
前記支持軸に対する前記冷却手段の角度を可変とするように前記支持軸及び前記冷却手段を接続する屈曲部を備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項15に記載の成膜装置であって、
前記支持軸及び前記冷却手段の間に設けられる球面軸受を備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項15乃至請求項17のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記複数の支持軸を支持する昇降部材を備え、
前記調整手段は、前記昇降部材に対する前記複数の支持軸のそれぞれの軸方向の位置を調整する、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項15乃至請求項18のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記調整手段は、前記支持軸に形成されたネジと螺合する調整ナットを含む、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項13乃至請求項19のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記冷却手段と前記基板支持手段または前記マスク支持手段との相対的な傾きを検出する検出手段を備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項13乃至請求項20のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記冷却手段の側に設けられ、前記基板支持手段または前記マスク支持手段との接触を検出する複数のタッチセンサを備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項13乃至請求項21のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記冷却手段と前記基板支持手段または前記マスク支持手段との間の距離を検出する複数の測距センサを備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項13乃至請求項22のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段が前記基板を支持しておらず、前記マスク支持手段にマスクが支持されていない状態において、前記調整手段により前記調整動作が行われる、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項13乃至請求項23のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段及び前記マスク支持手段の少なくとも一方を重力方向に移動させ、前記基板支持手段によって支持された前記基板及び前記マスク支持手段によって支持された前記マスクを重力方向に接近及び離隔させる接離手段と、
前記接離手段によって前記基板と前記マスクとを部分的に接触させた状態で、前記基板と前記マスクとの位置ずれ量を計測する計測動作を行う計測手段と、
前記接離手段によって前記基板と前記マスクとを離隔させた状態で、前記計測動作によって計測された前記位置ずれ量に基づいて、前記基板と前記マスクとの相対位置を変更する変位動作を行う変位手段と、
前記位置ずれ量が許容範囲内になるまで前記計測動作と前記変位動作とを繰り返し実行する制御手段と、を備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1乃至請求項24のいずれか1項に記載の成膜装置であって、
前記調整手段は、前記チャンバの外部に設けられた操作部を有する、
ことを特徴とする成膜装置。 - 請求項1乃至請求項25のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記マスクを介して前記基板上に成膜する成膜手段を備える、
ことを特徴とする成膜装置。 - 内部を真空に保持するチャンバと、
前記チャンバの内部に設けられ、基板の周縁部を支持する基板支持手段と、
前記チャンバの内部に設けられ、マスクを支持するマスク支持手段と、
前記基板と前記マスクとのアライメントを行うアライメント手段と、
を備える成膜装置の調整方法であって、
前記チャンバの内部を真空にする工程と、
前記チャンバの内部が真空に保持されている状態で、前記基板支持手段と前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する調整工程と、を備える、
ことを特徴とする調整方法。 - 内部を真空に保持するチャンバと、
前記チャンバの内部に設けられ、基板の周縁部を支持する基板支持手段と、
前記チャンバの内部に設けられ、マスクを支持するマスク支持手段と、
前記マスクに重ね合わされた前記基板に重ね合わされ、前記基板を冷却する冷却手段と、
を備える成膜装置の調整方法であって、
前記チャンバの内部を真空にする工程と、
前記チャンバの内部が真空に保持されている状態で、前記冷却手段と前記基板支持手段または前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する調整工程と、を備える、
ことを特徴とする調整方法。 - 請求項27又は請求項28に記載の調整方法であって、
前記調整工程では、前記基板支持手段が前記基板を支持しておらず、かつ、前記マスク支持手段が前記マスクを支持していない状態において、前記相対的な傾きが調整される、
ことを特徴とする調整方法。 - 請求項27に記載の調整方法によって、前記基板支持手段と前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する工程と、
前記マスクを介して前記基板上に成膜する成膜工程と、を有する、
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。 - 請求項28に記載の調整方法によって、前記冷却手段と前記基板支持手段または前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する工程と、
前記マスクを介して前記基板上に成膜する成膜工程と、を有する、
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
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