JP2023026436A - 吸着装置、マスクと基板との位置調整方法及び成膜方法 - Google Patents
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Abstract
Description
に離隔されるように、前記マスクと前記静電チャックを相対的に移動させる第1移動工程と、前記基板を介して前記静電チャックと、前記マスクが所定の間隔に離隔された状態で、前記マスクが前記静電チャックに向かう方向に凸状になるように、所定の電圧を印加する第2印加工程と、前記所定の電圧が印加された状態で、前記静電チャックに前記基板越しに前記マスクが吸着されるように、前記マスクと前記静電チャックを相対的に移動させる第2移動工程と、前記静電チャックに前記基板及び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工程とを含むことを特徴とする。
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。
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、基板Sと静電チャック24との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。
なお、基板SとマスクMを被吸着体として捉えると、前述の基板Zアクチュエータ26とマスクZアクチュエータ27は、それぞれ被吸着体を支持する支持ユニットの駆動アクチュエータであるので、まとめて被吸着体支持ユニット駆動アクチュエータとして捉えることもできる。
4に向かう方向に凸状になるようにする。その後、マスクMが、基板Sに接触するように、静電チャック24およびマスクMの少なくとも一方の昇降を2次的に制御する。制御部40のこのような機能は、別途のZアクチュエータ制御部(不図示)によって構成されてもよい。
図3a~図3c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。
以下、図4~図6を参照して、静電チャック24に基板S及びマスクMを吸着する方法について説明する。以下では、電圧制御部32の機能が成膜装置11の制御部40の機能とは別であることを前提に説明するが、これは例示的なものであり、後述する電圧制御部32の機能は、成膜装置11の制御部40に統合されてもよい。なお、これらの説明に際し、基板S、マスクMや静電チャック24の移動を分かりやすくするため、上述の基板S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などは不図示としている。
第2電圧(ΔV2)に下げる。
せた距離以上であることが好ましい。基板Sの厚さは約0.5mm以上、またはより薄くなっても良い。そしてマスクの撓み量x’は、マスクが自重によって撓んで凹形状になる場合に、マスクMの水平面からの最大距離x’を指す。
時に印加されるように制御することができる。マスクMは、少なくともX方向もしくはY方向の両側(例えば、長辺側)の端部を外側に引っ張られた状態でクランピングされて、マスク支持ユニット23によって支持されている。そのため、静電チャック24の電極部全体に同時に印加される所定の電圧VMによって発生する静電引力がマスクM全体に加えられても、張力が大きく作用している周縁部よりは、相対的に張力が小さく作用している中央部が静電チャック24の方向に突出する。ただし、電圧制御部32は、所定の電圧VMが静電チャック24の一部、例えば周縁部ではなく、中央部にのみ印加されるようにし、残りの部分は、第2電圧をそのまま維持するようにしてもよい。または中央部に先に印加されるようにし、残りの部分には順次に印加されるように制御してもよい。
着させる場合において、図4(a)~(d)に示した方法と同様に、マスクMの一辺側から他の辺側に向かって吸着を進めてもよい。また、本発明の一実施例によると、基板Sを静電チャック24に吸着させる時は、図5(a)~(e)に示した方法によって吸着させて、マスクMを基板Sを介して静電チャック24に吸着させる時は、図4(a)~(d)に示した方法と同様に、マスク吸着を行ってもよい。
以下、本実施形態による吸着方法を採用した成膜方法について説明する。
真空容器21内のマスク支持ユニット23にマスクMが載置された状態で、搬送室13の搬送ロボット14によって成膜装置11の真空容器21内に基板Sが搬入される。
電チャック24とマスクMが所定の距離d’だけ離隔された状態では、静電チャック24に加えられた第2電圧がマスクMを帯電させず、実質的に静電引力がマスクMに作用しない。
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。
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。
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。
G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。
21:真空容器
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
26:基板Zアクチュエータ
27:マスクZアクチュエータ
28:静電チャックZアクチュエータ
40:制御部
Claims (29)
- 被吸着体を支持するための被吸着体支持ユニットと、
前記被吸着体支持ユニットに支持される前記被吸着体に対向するように設置されて、前記被吸着体を吸着するための静電チャックと、
前記被吸着体支持ユニットと前記静電チャックとの距離を調整するための距離調整手段と、
前記静電チャックへの電圧印加、及び前記距離調整手段による前記被吸着体支持ユニットと前記静電チャックとの距離の調整を制御するための制御部とを含み、
前記制御部は、前記静電チャックと前記被吸着体支持ユニットとの間の距離が所定の間隔になるように、前記距離調整手段を制御し、前記被吸着体支持ユニットと前記静電チャックとが前記所定の間隔に離隔された状態で、前記被吸着体支持ユニットによって支持された被吸着体を前記静電チャックに向かう方向に吸引するための電圧が前記静電チャックに印加されるように制御することを特徴とする吸着装置。 - 前記吸引するための前記電圧は、前記被吸着体を前記静電チャックに向かう方向に凸状にする電圧であることを特徴とする請求項1に記載の吸着装置。
- 前記距離調整手段は、前記被吸着体支持ユニットを駆動させるための被吸着体支持ユニット駆動アクチュエータと、前記静電チャックを駆動させるための静電チャック駆動アクチュエータの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1または2に記載の吸着装置。
- 前記被吸着体支持ユニットは、基板を支持するための基板支持ユニットと、マスクを支持するためのマスク支持ユニットの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の吸着装置。
- 基板を支持するための基板支持ユニットと、
前記基板支持ユニットとは間隔を空けて設置されて、マスクを支持するためのマスク支持ユニットと、
前記基板支持ユニットの設置されている位置を基準に、前記マスク支持ユニットの設置されている位置と反対側に設置され、前記基板及び前記基板を介して前記マスクを吸着するための静電チャックと、
前記マスク支持ユニットと前記静電チャックとの距離を調整するための距離調整手段と、
前記静電チャックへの電圧印加、及び前記距離調整手段による前記マスク支持ユニットと前記静電チャックとの距離の調整を制御するための制御部とを含み、
前記制御部は、
前記基板を介して前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットとの間の距離が所定の間隔になるように、前記距離調整手段を制御し、
前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットとが前記所定の間隔に離隔された状態で、前記マスクを前記静電チャックに向かう方向に凸状にするための所定の電圧が前記静電チャックに印加されるように制御することを特徴とする成膜装置。 - 前記所定の間隔は、前記所定の電圧が印加され、前記マスクが前記静電チャックに向かって凸状になったとき、前記マスクが前記静電チャックに吸着された前記基板に接触しない距離であることを特徴とする請求項5に記載の成膜装置。
- 前記所定の間隔は、前記マスク支持ユニットに支持されている前記マスクの撓み量と前記基板の厚さを足した距離以上であることを特徴とする請求項5に記載の成膜装置。
- 前記所定の間隔は、前記マスクの撓み量と前記基板の厚さを足した距離と実質的に同じであることを特徴とする請求項5または7に記載の成膜装置。
- 前記制御部は、前記マスクが前記静電チャックに向かって凸状になった状態で、前記静電チャックと前記マスク支持ユニットを相対的に接近させるように、前記距離調整手段を制御することを特徴とする請求項5~8のいずれか1項に記載の成膜装置。
- 前記制御部は、前記静電チャックと前記マスク支持ユニットを相対的に接近させつつ、または接近が終了した後に、前記静電チャックに印加される電圧を、前記所定の電圧から前記基板を介して前記マスクを吸着するための電圧に変更するように制御することを特徴とする請求項9に記載の成膜装置。
- 前記距離調整手段は、前記マスク支持ユニットを駆動させるためのマスク支持ユニット駆動アクチュエータと、前記静電チャックを駆動させるための静電チャック駆動アクチュエータの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項5~10のいずれか1項に記載の成膜装置。
- 被吸着体と所定の間隔を設けて離隔された静電チャックに、所定の電圧を印加して、前記被吸着体を前記静電チャックに向かう方向に吸引する吸引工程と、
前記被吸着体と前記静電チャックを相対的に接近させ、前記静電チャックに前記被吸着体を吸着させる吸着工程と、を含むことを特徴とする吸着方法。 - 前記吸引工程の前記静電チャックに印加される所定の電圧は、前記被吸着体を前記静電チャックに向かう方向に凸状にする電圧であることを特徴とする請求項12に記載の吸着方法。
- 前記被吸着体は、基板であることを特徴とする請求項12または13に記載の吸着方法。
- 前記被吸着体は、マスクであることを特徴とする請求項12または13に記載の吸着方法。
- 被吸着体を吸着するための方法であって、
静電チャックに第1電圧を印加して第1被吸着体を吸着する第1吸着工程と、
前記第1被吸着体を介して、前記静電チャックと第2被吸着体が所定の間隔に離隔されている状態で、前記静電チャックに所定の電圧を印加して前記第2被吸着体を、前記静電チャックに向かう方向に凸状にする吸引工程と、
前記第2被吸着体と前記静電チャックを前記所定の間隔から相対的に接近させ、前記静電チャックに前記第1被吸着体を介して前記第2被吸着体を吸着する第2吸着工程とを含むことを特徴とする吸着方法。 - 前記所定の間隔は、前記所定の電圧が印加され、前記第2被吸着体が前記静電チャックに向かって凸状になったとき、前記第2被吸着体が前記静電チャックに吸着された前記第1被吸着体に接触しない距離であることを特徴とする請求項16に記載の吸着方法。
- 前記第2被吸着体は、第2被吸着体支持ユニットで支持されており、
前記所定の間隔は、前記第2被吸着体支持ユニットに支持されている前記第2被吸着体の撓み量と前記第1被吸着体の厚さを足した距離以上であることを特徴とする請求項16に記載の吸着方法。 - 前記所定の間隔は、前記第2被吸着体の撓み量と前記第1被吸着体の厚さを足した距離と実質的に同じであることを特徴とする請求項18に記載の吸着方法。
- 前記第2吸着工程では、前記静電チャックと、前記第2被吸着体支持ユニットを相対的に接近させつつ、または接近が終了した後に、前記静電チャックに印加される電圧を、前記所定の電圧から前記第1被吸着体を介して前記第2被吸着体を吸着するための第3電圧に変更することを特徴とする請求項18または19に記載の吸着方法。
- 前記第1吸着工程の後に、前記第1被吸着体の前記静電チャックへの吸着を維持するための第2電圧を前記静電チャックに印加する工程をさらに含み、
前記所定の電圧は、前記第2電圧以上であることを特徴とする請求項16~20のいずれか1項に記載の吸着方法。 - 前記所定の電圧は、前記静電チャックに前記第1被吸着体を介して前記第2被吸着体を吸着するための第3電圧と同じ大きさであることを特徴とする請求項16~21のいずれか1項に記載の吸着方法。
- 前記第2吸着工程は、前記第2被吸着体の前記吸引工程で凸状になった部分から、前記第1被吸着体に接触させ、前記静電チャックに前記第1被吸着体を介して前記第2被吸着体を吸着することを特徴とする請求項16~22のいずれか1項に記載の吸着方法。
- 被吸着体を吸着するための方法であって、
第1被吸着体を静電チャックに吸着するための電圧を、前記静電チャックに印加する第1印加工程と、
前記第1被吸着体を介して前記静電チャックと第2被吸着体が所定の間隔に離隔されるように、前記第2被吸着体と前記静電チャックを相対的に移動させる第1移動工程と、
前記第1被吸着体を介して前記静電チャックと前記第2被吸着体が所定の間隔に離隔された状態で、前記第2被吸着体が、前記静電チャックに向かう方向に凸状になるように、所定の電圧を印加する第2印加工程と、
前記所定の電圧が印加された状態で、前記静電チャックに前記第1被吸着体越しに前記第2被吸着体が吸着されるように前記第2被吸着体と前記静電チャックを相対的に移動させる第2移動工程とを含むことを特徴とする吸着方法。 - 前記所定の電圧は、前記静電チャックに前記第1被吸着体越しに前記第2被吸着体を吸着するための電圧であることを特徴とする請求項24に記載の吸着方法。
- 基板にマスクを介して蒸着材料を成膜する成膜方法であって、
真空容器内にマスクを搬入する工程と、
前記真空容器内に基板を搬入する工程と、
静電チャックに第1電圧を印加して前記基板を吸着する工程と、
前記基板を介して前記静電チャックと、前記マスクとが所定の間隔に離隔されている状態で、前記静電チャックに所定の電圧を印加して前記マスクを前記静電チャックに向かう方向に凸状にする工程と、
前記マスクと前記静電チャックを前記所定の間隔から相対的に接近させ、前記静電チャックに前記基板越しに前記マスクを吸着する工程と、
前記静電チャックに前記基板及び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工程とを含むことを特徴とする成膜方法。 - 前記マスクの吸着工程は、前記マスクを前記静電チャックに向かう方向に凸状にする工程で前記マスクの凸状になった部分から、前記基板に接触させ、前記静電チャックに前記基板を介して前記マスクを吸着することを特徴とする請求項26に記載の成膜方法。
- 基板にマスクを介して蒸着材料を成膜する成膜方法であって、
真空容器内にマスクを搬入する工程と、
前記真空容器内に基板を搬入する工程と、
前記基板が静電チャックに吸着されるようにするための電圧を、前記静電チャックに印加する第1印加工程と、
前記基板を介して前記静電チャックと、前記マスクが所定の間隔に離隔されるように、前記マスクと前記静電チャックを相対的に移動させる第1移動工程と、
前記基板を介して前記静電チャックと、前記マスクが所定の間隔に離隔された状態で、前記マスクが前記静電チャックに向かう方向に凸状になるように、所定の電圧を印加する第2印加工程と、
前記所定の電圧が印加された状態で、前記静電チャックに前記基板越しに前記マスクが吸着されるように、前記マスクと前記静電チャックを相対的に移動させる第2移動工程と、
前記静電チャックに前記基板及び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工程とを含むことを特徴とする成膜方法。 - 請求項26~請求項28のいずれか一項に記載の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電子デバイスの製造方法。
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