JP2024066091A - 成膜装置、成膜装置の駆動方法、及び成膜方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吸着部材に対して、基板を安定した状態で吸着させることのできる成膜装置、成膜装置の駆動方法、及び成膜方法を提供する。【解決手段】基板の成膜側の面とは反対側の面を吸着する静電チャック３１と、静電チャック３１に対する前記基板の吸着の前及び後の少なくともいずれかに、前記基板の周縁を支持する第１の支持部材４１と、前記基板の成膜側の面に沿う第１方向に伸び、前記基板の成膜側の面を支持する第２の支持部材７１と、第２の支持部材７１を前記第１方向にスライドさせる第１の駆動部と、を備えることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、成膜装置、成膜装置の駆動方法、及び成膜方法に関する。

従来、成膜装置において、基板の成膜側の面とは反対側の面を吸着する吸着部材を備える技術が知られている。

特開２０１９－９９９１０号公報

近年、基板の大判化が進んでおり、吸着部材に基板を吸着する前の状態において、基板が大きく撓んでいると、吸着部材に対して基板を適切に吸着するのが難しいことがある。

本発明の成膜装置は、
基板の成膜側の面とは反対側の面を吸着する吸着部材と、
前記吸着部材に対する前記基板の吸着の前及び後の少なくともいずれかに、前記基板の周縁を支持する第１の支持部材と、
前記基板の成膜側の面に沿う第１方向に伸びた部分、及び、前記基板の成膜側の面に接触して前記基板を支持する接触部を有する第２の支持部材と、
前記第２の支持部材を前記第１方向にスライドさせる第１の駆動部と、
を備えることを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、吸着部材に対して、基板を安定した状態で吸着させることができる。

成膜装置の概略構成図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 有機ＥＬ表示装置の説明図。

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この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。

（実施例）
図１～図９を参照して、本発明の実施例に係る成膜装置について説明する。なお、図１，３～５、及び７～９においては、各部材の動作を分かり易くするために、一体的に動作する部材について同種のハッチングを付している。これらの図においては、各部材を断面的に示しているが、各部材については、紙面の手前側と奥側の異なった位置に配され得るため、ハッチングが付されているからと言って、必ずしも断面を示したものではない。

＜成膜装置の構成＞
特に、図１を参照して、成膜装置１の全体構成について説明する。図１は成膜装置全体の概略構成図である。成膜装置１は、チャンバ１０と、チャンバ１０内に備えられる成膜源２０とを備えている。チャンバ１０内は、真空雰囲気や不活性ガス雰囲気に維持可能に構成される。成膜源２０としては、成膜材料を蒸発又は昇華させる蒸発源の他、スパッタリングによって成膜を行うためのスパッタリングカソードなどを採用することができる。

チャンバ１０の上部には、成膜対象である基板Ｓと、基板Ｓに対して所望のパターンの薄膜を形成するために基板Ｓの成膜側の面に配されるマスクＭとを位置合わせするための各種機構が備えられている。なお、本実施例では、成膜源２０が配されたチャンバ１０に、この各種機構が備えられる構成を示すが、基板ＳとマスクＭとを位置合わせするためのチャンバと成膜源が備えられるチャンバとを別々に設ける構成を採用してもよい。この場合には、位置合わせ用のチャンバ内において、基板ＳとマスクＭが位置合わせされた後に、成膜源を備えるチャンバに、これら基板ＳとマスクＭが搬送されて成膜が施される。

以下、基板ＳとマスクＭとを位置合わせするための各種機構について説明する。チャンバ１０の天井部には、各種機構を支持するためのベース部材１１及び支持プレート１２が固定されている。

ベース部材１１には、吸着部材としての静電チャック３１を鉛直方向に昇降させる第１の昇降機構３０が取り付けられている。この第１の昇降機構３０は、静電チャック３１を保持する保持部材３２と、保持部材３２を昇降させるための軸部材３３と、軸部材３３を昇降させる駆動源３４とを備えている。保持部材３２は、鉛直方向に垂直な昇降プレート３２ａを備えている。昇降機構の具体的な構成については、ボールネジ機構など各種公知技術を採用し得るので、その詳細な説明は省略する。静電チャック３１は、内部に電極３１ａを有しており、電極３１ａに電圧が印加されることで静電吸着力を生ずるように構成されている。なお、静電吸着力を生じさせる方式としては、クーロン力タイプ、ジョンソン・ラーベック力タイプ、及びグラジエント力タイプなど、各種公知の方式を採用し得る。この静電チャック３１によって、基板Ｓの成膜側の面とは反対側の面が吸着されて、基板Ｓは保持される。

第１の昇降機構３０における保持部材３２の昇降プレート３２ａには、基板Ｓを鉛直方向に昇降させる第２の昇降機構（昇降部）４０が設けられている。この第２の昇降機構４０は、基板Ｓの成膜側の面の周縁を支持する第１の支持部材４１と、第１の支持部材４１を昇降させるための軸部材４２と、軸部材４２を昇降させる駆動源４３とを備えている。昇降機構の具体的な構成については、ボールネジ機構など各種公知技術を採用し得るので、その詳細な説明は省略する。第２の昇降機構４０を動作させない状態で、第１の昇降機構３０により昇降プレート３２ａを昇降させると、静電チャック３１と基板Ｓは一体的に昇降する。一方、第２の昇降機構４０を動作させることで、静電チャック３１に対して、基板Ｓを相対的に昇降させることができる。

また、成膜装置１は、マスクＭの位置を調整するマスク駆動部としてのマスク調整機構
５０を備えている。このマスク調整機構５０は、チャンバ１０の天井部に固定された支柱部５１と、支柱部５１の下端に設けられたマスク台受け部５２と、支柱部５１に固定された磁気発生用コイルボックス５３とを備えている。マスクＭを保持するマスク保持部としてのマスク台５４の周縁には磁石５５が設けられている。この磁石５５が、マスク台受け部５２と磁気発生用コイルボックス５３との間の隙間に配されるようにマスク台５４は配置される。そして、磁気発生用コイルボックス５３による磁界が制御されることで、マスク台５４は磁気浮上によって浮いた状態で、水平方向の位置が調整される。すなわち、鉛直方向に対して垂直かつ互いに直交する方向をＸ，Ｙ方向とし、鉛直方向を中心に回転する方向をθ方向とすると、磁気発生用コイルボックス５３による磁界の制御を行うことで、マスク台５４をＸ，Ｙ，θ方向に位置調整することができる。

マスク調整機構５０は、マスクＭを昇降させる第３の昇降機構も有している。この第３の昇降機構は、チャンバ１０の天井部に固定された支持プレート１２に取り付けられており、マスクＭを支持する支持部材５６と、支持部材５６を昇降させるための軸部材５７と、軸部材５７を昇降させる駆動源５８とを備えている。昇降機構の具体的な構成については、ボールネジ機構など各種公知技術を採用し得るので、その詳細な説明は省略する。このマスク昇降機構は、チャンバ１０内に搬送されたマスクＭを受け取って、マスクＭをマスク台５４に載置するために用いられる。図１においては、マスク台５４にマスクＭが載置された状態を示している。

また、ベース部材１１には、基板ＳとマスクＭとの位置合わせを行った後に、基板Ｓと静電チャック３１を介してマスクＭを磁力によって吸着する磁気吸着部材６１を鉛直方向に昇降させる第４の昇降機構６０が取り付けられている。この第４の昇降機構６０は、磁気吸着部材６１を保持する保持部材６２と、保持部材６２を昇降させる駆動源６３とを備えている。昇降機構の具体的な構成については、ボールネジ機構など各種公知技術を採用し得るので、その詳細な説明は省略する。

更に、本実施例においては、基板Ｓの成膜側の面のうち周縁よりも内側の位置を支持する第２の支持部材７１を駆動する駆動機構７０を備えている。この駆動機構７０は、チャンバ１０の天井部に固定された支持プレート１２に取り付けられている。図２を参照して、駆動機構７０について、より詳細に説明する。なお、図２においては、駆動機構７０において、動作に関連する構成を簡略的に示した図である。図１，３～５、及び７～９においては、駆動機構７０について、より簡略的に示している。

駆動機構７０は、第２の支持部材７１を、基板Ｓの成膜側の面に沿う第１方向（本実施例では水平方向）にスライド移動させると共に、基板Ｓの成膜側の面に交差する第２方向（本実施例では鉛直方向）に移動させる機能を備えている。第２の支持部材７１は、基板Ｓの成膜側の面に沿う第１方向に伸び、基板Ｓの成膜側の面を支持する役割を担っている。

駆動機構７０は、第２の支持部材７１を第１方向に移動させる（スライドさせる）ための第１の駆動部としてのラックアンドピニオン機構７２と、第２の支持部材７１を第２方向に移動させるための第２の駆動部としてのボールネジ機構７３とを備えている。ラックアンドピニオン機構７２は、先端にピニオン７２ａが設けられた軸部材７２ｂと、軸部材７２ｂを回転させるモーターなどの駆動源７２ｃとを備えている。また、第２の支持部材７１に、ピニオン７２ａに噛み合うように設けられるラック７１ａが設けられている。ボールネジ機構７３は、ボールネジ７３ａと、ボールネジ７３ａを回転させるモーターなどの駆動源７３ｂと、ボールネジ７３ａの正逆回転によって昇降するナット７３ｃとを備えている。

ナット７３ｃに対して、ラックアンドピニオン機構７２における駆動源７２ｃが固定されており、駆動源７２ｃはナット７３ｃと共に昇降する。また、ナット７３ｃに固定されたガイド部材７３ｄに対して、第２の支持部材７１が第２方向にスライド可能に設けられている。これにより、第２の支持部材７１もナット７３ｃと共に昇降する。

以上の構成により、第２の支持部材７１は、ラックアンドピニオン機構７２によって第１方向に移動し、ボールネジ機構７３によって第２方向に移動する。なお、本実施例においては、第１の駆動部がラックアンドピニオン機構７２の場合を示したが、第１の駆動部は、これに限らずボールネジ機構など各種の公知技術を採用することができる。また、本実施例においては、第２の駆動部がボールネジ機構７３の場合を示したが、第２の駆動部は、これに限らずラックアンドピニオン機構など各種の公知技術を採用することができる。

そして、第２の支持部材７１には、基板Ｓを支持するために、基板Ｓの成膜側の面に接触する複数の接触部７１ｂが設けられている。なお、接触部７１ｂは、ピン状の部材により構成される。これら複数の接触部７１ｂの基板Ｓへの接触部位は、成膜領域間の境界部分など、成膜されない部分にするのが望ましい。このように、第２の支持部材７１は、基板Ｓの成膜側の面に沿う第１方向に伸びた部分（第２の支持部材７１の本体部分）と、基板Ｓの成膜側の面に接触して基板Ｓを支持する接触部７１ｂとを有している。

また、成膜装置１は、成膜源２０、及び上記の各種機構等の動作を制御するための制御装置９０も備えている（図１参照）。各種装置を制御するための制御装置は公知技術であるので、詳細な説明は省略するが、制御装置９０は、ＣＰＵ等のプロセッサ、半導体メモリやハードディスクなどの記憶デバイス、入出力インタフェースを備えている。

＜成膜装置における基板とマスクとの位置合わせまでの動作＞
特に、図３～９を参照して、成膜装置１における基板とマスクとの位置合わせまでの動作（成膜装置の駆動方法）について説明する。図３～５、及び図７～９は、図１のうち、チャンバ１０の天井部付近の各種機構が設けられた部分を示したものである。図６は、基板Ｓ、第１の支持部材４１及び駆動機構７０について、上方から見た位置関係を動作順に示したものである。

まず、チャンバ１０内にマスクＭが搬送されて、第３の昇降機構によって、マスク台５４にマスクＭが載置される。そして、搬送ロボットのハンド部８０によって、基板Ｓがチャンバ１０内に搬送され、第２の昇降機構４０における第１の支持部材４１に基板Ｓが載置される（図６（ａ）参照）。これにより、第１の支持部材４１によって、基板Ｓの成膜側の面の周縁が支持される（図３及び図６（ｂ）参照）。以上が支持工程である。このとき、基板Ｓは、自重によって、その中央が鉛直方向下向きに湾曲するように撓んだ状態となる。なお、この一連の動作の期間中においては、駆動機構７０によって、第２の支持部材７１は、基板Ｓの昇降動作を妨げない位置に移動している（図３及び図６（ａ）（ｂ）参照）。

支持工程の後に、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓの移動を妨げない位置に第２の支持部材７１を移動させた状態で、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓを静電チャック３１に近づける接近工程が行われる。本実施例においては、第２の昇降機構４０によって、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓが上昇し、基板Ｓの周縁は静電チャック３１に接した状態となる。この接近工程の後に、基板Ｓを支持する位置に第２の支持部材７１が移動する（スライド工程）。より具体的には、ラックアンドピニオン機構７２によって、第２の支持部材７１が第１方向に移動して、複数の接触部７１ｂが基板Ｓの中央（周縁よりも内側の位置）の直下に移動する（図４参照）。その後、ボールネジ機構７３によ
って、第２の支持部材７１が上昇して基板Ｓの中央に接した状態となる（図５及び図６（ｃ）参照）。つまり、第２の支持部材７１における基板Ｓを支持する部位（接触部７１ｂ）が、基板Ｓの成膜側の面のうち周縁よりも内側の位置において基板Ｓを支持する。以上により、基板Ｓの中央が第２の支持部材７１によって持ち上げられるため、基板Ｓの撓みが抑制された状態となる。なお、「基板Ｓの成膜側の面のうち周縁よりも内側の位置」とは、基板Ｓの重心（中心）に限られることはなく、基板の中央（周縁を除く領域）の位置であることを意味する。

ここで、図６を参照して、第２の支持部材７１に関して、より詳細に説明する。第２の支持部材７１においては、第２方向に平行に見た場合に、接触部７１ｂが、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓと重なる第１の位置（図６（ｃ）参照）と重ならない第２の位置（図６（ａ）（ｂ）参照）との間を移動するように構成されている。また、第２の支持部材７１は、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓの幅方向両側（第１方向における一方の側と、その反対の側）に対となるように配されている。図６に示す例では、第２の支持部材７１は、３対（計６個）設けられている。そして、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓの幅方向両側に対となるように配された第２の支持部材７１の本体部分（第１方向に伸びた部分）は、幅方向に垂直な方向（第１方向に交差する方向）にずれた状態で配されている。なお、図６（ｃ）中の距離Ｇは、ずれ量を示している。その一方で、それぞれの第２の支持部材７１に備えられる接触部７１ｂは、幅方向（第１方向）に平行な直線（図６（ｃ）中、点線で示す直線Ｌ参照）上に配されている。

以上のように、本実施例においては、第２の支持部材７１は複数設けられている。そして、これら複数の第２の支持部材７１は、それぞれ独立に移動可能に構成されている。つまり、制御装置９０によって、複数の第２の支持部材７１は、それぞれ独立に移動するように構成されている。この理由について説明する。上記の通り、複数の接触部７１ｂによる基板Ｓへの接触部位は、成膜領域間の境界部分など、成膜されない部分にするのが望ましい。一般的に、ディスプレイ装置に用いられる基板Ｓの場合、１枚の基板Ｓから複数のディスプレイが切り出される。この場合、スクライブライン（切り取り線）に相当する部位に対しては接触部７１ｂが接触して支持することができるが、それ以外の部分は回路素子が形成されているため接触部７１ｂを接触させるのは望ましくない。例えば、図６に示す基板Ｓが上下に２分割される構成の場合、上下に３つ並ぶ第２の支持部材７１のうち、真ん中の第２の支持部材７１における接触部７１ｂにより基板Ｓを支持することができるが、上下の第２の支持部材７１によって基板Ｓを支持するのは望ましくない。これに対して、図６に示す基板Ｓが上下中の３分割される構成の場合、上下に３つ並ぶ第２の支持部材７１のうち、上下の第２の支持部材７１における接触部７１ｂにより基板Ｓを支持することができるが、真ん中の第２の支持部材７１によって基板Ｓを支持するのは望ましくない。また、図６に示す基板Ｓが上下方向に４分割される構成の場合には、全ての第２の支持部材７１における接触部７１ｂにより基板Ｓを支持することができる。このように、複数の第２の支持部材７１をそれぞれ独立に移動可能に構成することによって、分割の仕方が異なる基板Ｓに応じて、必要な第２の支持部材７１のみを稼働させることで、適切な位置で基板Ｓを支持することが可能となる。

また、本実施例では、上記の通り、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓの幅方向両側に対となるように配された第２の支持部材７１の本体部分は、幅方向に垂直な方向にずれた状態で配されているのに対して、それぞれの第２の支持部材７１に備えられる接触部７１ｂは、幅方向に平行な直線上に配されている。この理由について説明する。それぞれの第２の支持部材７１に備えられる接触部７１ｂを、幅方向に平行な直線上に配する理由は、上記の通り、スクライブライン（切り取り線）に相当する部位に対して接触部７１ｂを接触させて支持するのが望ましいためである。そして、成膜装置１においては、一つのチャンバ内に複数の成膜ステージを設けることがある。この場合、基板ＳとマスクＭとを
位置合わせするための各種機構と成膜源２０も複数設ける必要がある。図６（ｃ）は各種機構（いずれも同一の機構）を複数並べた場合の一部の構成を示している。図示のように、同一の機構を並べて配置した場合、図中左側の機構における複数の接触部７１ｂと、図中右側の機構における複数の接触部７１ｂは、一直線上に並ぶことになる。このとき、第２の支持部材７１の本体部分についても一直線上に並ぶ構成を採用した場合には、左側の機構の第２の支持部材７１の本体部分と右側の機構の第２の支持部材７１の本体部分が第２の位置に移動した状態でも干渉しないように、両者の機構の間隔を広くする必要がある。これに対して、第２の支持部材７１の本体部分が、幅方向に垂直な方向にずれて配される構成を採用することで、図中、太い点線で示すように、両者の機構における第２の支持部材７１の本体部分が第２の位置に移動した場合でも、干渉することなく、両者の機構の間隔を狭くすることが可能となる。従って、装置の小型化を図ることができる。

そして、図５に示すように、第２の支持部材７１によって、基板Ｓが支持された後に、静電チャック３１によって基板Ｓを吸着する吸着工程が行われる。すなわち、基板Ｓの撓みが抑制された状態で、静電チャック３１に設けられた電極３１ａに電圧が印加されることで、基板Ｓは静電吸着力によって、静電チャック３１に吸着される。このように、第１の支持部材４１は、吸着部材としての静電チャック３１に対する基板Ｓの吸着の前及び後の少なくともいずれかに、基板Ｓの周縁を支持する。また、第２の支持部材７１は、静電チャック３１に対する基板Ｓの吸着前の際に、基板Ｓの成膜側の面のうち周縁よりも内側の位置を支持する。そして、基板Ｓが静電チャック３１に吸着された後、基板ＳとマスクＭとの位置合わせを行うためのアライメント動作が行われる。

基板ＳとマスクＭを位置合わせするアライメント動作に関しては、各種公知の方法を採用し得るが、ここでは代表的な一例を説明する。一般的に、アライメントを行うために、基板ＳとマスクＭにはそれぞれアライメント用のマーク（不図示）が設けられる。そして、チャンバ１０に固定されたカメラＣによって、両者のマークが撮影されて、両者の位置ずれ量が判定される。そして、これらの位置ずれがなくなる（通常は、位置ずれ量が閾値内に収まる）ように、基板Ｓ及びマスクＭのうちの少なくともいずれか一方の水平方向の位置が調整される。また、短時間で高精度なアライメントを実現するために、大まかに位置合わせを行うラフアライメントと、高精度に位置合わせを行うファインアライメントがなされるのが一般的である。ラフアライメントにおいては、低解像だが広視野のカメラＣが用いられ、ファインアライメントにおいては、狭視野だが高解像のカメラＣが用いられる。また、上記のアライメント用のマークも、通常、ラフアライメント用とファインアライメント用に別々のマークが用いられる。

具体的には、静電チャック３１に基板Ｓが吸着された後に、第１の昇降機構３０によって、静電チャック３１と基板Ｓが一体的に下降して、基板ＳとマスクＭが接した状態となる（図７参照）。この状態で、カメラＣから得られた撮影情報によって、制御装置９０は基板ＳとマスクＭの位置ずれ量を判定する。その後、第１の昇降機構３０によって、静電チャック３１と基板Ｓが一体的に上昇して、基板ＳがマスクＭから僅かに離れた状態となる（図８参照）。この状態で、ラフアライメントがなされる。すなわち、位置ずれ量に基づいて、本実施例の場合には、マスク調整機構５０により、マスク台５４の水平方向（Ｘ，Ｙ，θ方向）の調整がなされることで、基板ＳとマスクＭのラフアライメントが行われる。

ラフアライメントが行われた後に、再び、第１の昇降機構３０によって、静電チャック３１と基板Ｓが一体的に下降して、基板ＳがマスクＭに接した状態となる。その後、ラフアライメントと同様の順序でファインアライメントが行われる。一般的には、基板ＳとマスクＭとの位置ずれ量が閾値の範囲内になるまでファインアライメントが繰り返される。なお、ここでは、基板ＳとマスクＭとを接触させた状態で、これらの位置ずれ量を判定し
た後に、これらを離間させてラフアライメント及びファインアライメントを行う場合を説明した。しかしながら、第１の昇降機構３０によって、静電チャック３１と基板Ｓを一体的に下降させて、基板ＳとマスクＭとを僅かに離れた状態として、これらの位置ずれ量を判定し、そのままラフアライメント及びファインアライメントを行うこともできる。

ファインアライメントが終了した後、第４の昇降機構６０によって磁気吸着部材６１が下降する。これにより、マスクＭが基板Ｓ及び静電チャック３１を介して磁気吸着部材６１に吸着される。これにより、基板ＳとマスクＭとが接した状態で固定された状態となる（図９参照）。その後、成膜源２０によって、基板Ｓの表面（成膜面）上に、マスクＭに形成された所望のパターン（開口部）の薄膜が形成される。このように、吸着工程の後に成膜を行う成膜工程が行われる。なお、吸着工程の後であって、成膜工程を開始する前に、退避位置である第２の位置に第２の支持部材７１を移動させる退避工程が行われる。

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、本実施例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表示装置の構成を示し、有機ＥＬ表示装置の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１０（ａ）は有機ＥＬ表示装置１５０の全体図、図１０（ｂ）は１画素の断面構造を表している。

図１０（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置１５０の表示領域１５１には、発光素子を複数備える画素１５２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１５１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。本実施例に係る有機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１５２Ｒ、第２発光素子１５２Ｇ、第３発光素子１５２Ｂの組み合わせにより画素１５２が構成されている。画素１５２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組み合わ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。

図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素１５２は、複数の発光素子からなり、各発光素子は、基板１５３上に、第１電極（陽極）１５４と、正孔輸送層１５５と、発光層１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂのいずれかと、電子輸送層１５７と、第２電極（陰極）１５８と、を有している。これらのうち、正孔輸送層１５５、発光層１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂ、電子輸送層１５７が有機層に当たる。また、本実施例では、発光層１５６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層１５６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層１５６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂ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、第１電極１５４は、発光素子毎に分離して形成されている。正孔輸送層１５５と電子輸送層１５７と第２電極１５８は、複数の発光素子１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂで共通に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、第１電極１５４と第２電極１５８とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極１５４間に絶縁層１５９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１４０が設けられている。

図１０（ｂ）では正孔輸送層１５５や電子輸送層１５７は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は、正孔ブロック層や電子ブロック層を備える複数の層で形成されてもよい。また、第１電極１５４と正孔輸送層１５５との間には第１電極１５
４から正孔輸送層１５５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、第２電極１５８と電子輸送層１５７の間にも電子注入層が形成することもできる。

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）及び第１電極１５４が形成された基板１５３を準備する。

第１電極１５４が形成された基板１５３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、第１電極１５４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１５９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１５９がパターニングされた基板１５３を第１の有機材料成膜装置に搬入し、基板支持台及び静電チャックにて基板を保持し、正孔輸送層１５５を、表示領域の第１電極１５４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層１５５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層１５５は表示領域１５１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。

次に、正孔輸送層１５５までが形成された基板１５３を第２の有機材料成膜装置に搬入し、基板支持台及び静電チャックで保持する。基板とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、基板１５３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１５６Ｒを成膜する。

発光層１５６Ｒ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１５６Ｇ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１５６Ｂを成膜する。発光層１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域１５１の全体に電子輸送層１５７を成膜する。電子輸送層１５７は、３色の発光層１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂに共通の層として形成される。

電子輸送層１５７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第２電極１５８を成膜する。

その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層１４０を成膜して、有機ＥＬ表示装置１５０が完成する。

絶縁層１５９がパターニングされた基板１５３を成膜装置に搬入してから保護層１４０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、本実施例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気の下で行われる。

＜本実施例に係る成膜装置の優れた点＞
本実施例に係る成膜装置１によれば、第２の支持部材７１を設けたことで、静電チャック３１に基板Ｓが吸着される前の状態で、基板Ｓの撓みを抑制することができる。これにより、静電チャック３１に対して、基板Ｓを安定した状態で吸着させることができる。すなわち、基板Ｓが、波打ったり一部が変形したりした状態で静電チャック３１に吸着してしまうことを抑制することができる。

１：成膜装置 １０：チャンバ １１：ベース部材 １２：支持プレート ２０：成膜源 ３０：第１の昇降機構 ３１：静電チャック ３１ａ：電極 ３２：保持部材 ３２ａ：昇降プレート ３３：軸部材 ３４：駆動源 ４０：第２の昇降機構 ４１：第１の支持部材 ４２：軸部材 ４３：駆動源 ５０：マスク調整機構 ５１：支柱部 ５２：マスク台受け部 ５３：磁気発生用コイルボックス ５４：マスク台 ５５：磁石 ５６：支持部材 ５７：軸部材 ５８：駆動源 ６０：第４の昇降機構 ６１：磁気吸着部材
６２：保持部材 ６３：駆動源 ７０：駆動機構 ７１：第２の支持部材 ７１ａ：ラック ７１ｂ：接触部 ７２：ラックアンドピニオン機構 ７２ａ：ピニオン ７２ｂ：軸部材 ７２ｃ：駆動源 ７３：ボールネジ機構 ７３ａ：ボールネジ ７３ｂ：駆動源
７３ｃ：ナット ７３ｄ：ガイド部材 ８０：ハンド部 ９０：制御装置 Ｃ：カメラ
Ｍ：マスク Ｓ：基板

Claims (15)

1. 基板の成膜側の面とは反対側の面を吸着する吸着部材と、
   前記吸着部材に対する前記基板の吸着の前及び後の少なくともいずれかに、前記基板の周縁を支持する第１の支持部材と、
   前記基板の成膜側の面に沿う第１方向に伸びた部分、及び、前記基板の成膜側の面に接触して前記基板を支持する接触部を有する第２の支持部材と、
   前記第２の支持部材を前記第１方向にスライドさせる第１の駆動部と、
   を備えることを特徴とする成膜装置。
2. 前記第２の支持部材を前記基板の成膜側の面に交差する第２方向に移動させる第２の駆動部を備えることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
3. 前記第１の支持部材に前記基板が支持された状態で、前記第１の駆動部により前記第２の支持部材がスライドし、
   前記第２の支持部材がスライドした後に、前記第２の駆動部により前記第２の支持部材が前記第２方向に移動して前記接触部が前記基板に接触することを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
4. 前記第２方向に平行に見た場合に、前記接触部は、前記第１の支持部材に支持された前記基板と重なる第１の位置と重ならない第２の位置との間を移動することを特徴とする請求項２または３に記載の成膜装置。
5. 前記第２の支持部材は複数設けられ、それぞれ独立にスライドすることを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
6. 前記第２の支持部材は複数設けられ、
   複数の前記第２の支持部材の１つが、前記第１の支持部材に支持された前記基板の、前記第１方向における一方の側に配され、
   複数の前記第２の支持部材の他の１つが、前記第１の支持部材に支持された前記基板の、前記第１方向における反対の側に配されていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
7. 前記第２の支持部材の前記１つに含まれる前記第１方向に伸びた部分と、前記第２の支持部材の前記別の１つに含まれる前記第１方向に伸びた部分とは、前記第１方向に交差する方向にずれるように、複数の前記第２の支持部材が配されていることを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
8. 前記第２の支持部材の前記１つに備えられる前記接触部と、前記第２の支持部材の前記別の１つに備えられる前記接触部とは、前記第１方向に平行な直線上に配されていることを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
9. 前記第１の支持部材を昇降させる昇降部を備え、
   前記第１の駆動部は、前記昇降部による前記第１の支持部材の昇降時には、前記基板の移動を妨げない位置に前記第２の支持部材を移動させ、前記吸着部材による前記基板を吸着する前に前記基板を支持する位置に前記第２の支持部材を移動させることを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
10. 前記吸着部材は、内部に電極を有しており、前記電極に電圧が印加されることで静電吸着力を生ずるように構成されることを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置
    。
11. マスクを保持するマスク保持部と、
    前記マスク保持部を磁気浮上によって浮上した状態で移動させるマスク駆動部と、を備え、
    前記吸着部材が前記基板を吸着した状態で、前記マスク駆動部が前記マスク保持部を移動させることで、前記基板と前記マスクとのアライメントを行うことを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
12. 前記吸着部材により吸着された基板に対して、薄膜を形成する成膜源を備えることを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
13. 基板の成膜側の面とは反対側の面を吸着する吸着部材と、
    前記基板の周縁を支持する第１の支持部材と、
    前記基板の成膜側の面に沿う第１方向に伸び、前記基板の成膜側の面を支持する第２の支持部材と、
    を備えた成膜装置の駆動方法であって、
    前記第１の支持部材が前記基板の周縁を支持する支持工程と、
    前記支持工程の後に、前記第１の支持部材に支持された前記基板の移動を妨げない位置に前記第２の支持部材を移動させた状態で、前記第１の支持部材に支持された前記基板を前記吸着部材に近づける接近工程と、
    前記接近工程の後に、前記基板を支持する位置に前記第２の支持部材を移動させるスライド工程と、
    前記スライド工程の後に、前記吸着部材によって前記基板を吸着する吸着工程と、
    前記吸着工程の後に成膜を行う成膜工程と、を有する
    ことを特徴とする成膜装置の駆動方法。
14. 前記吸着工程の後であって、前記成膜工程を開始する前に、前記第２の支持部材をスライドさせることで、退避位置に前記第２の支持部材を移動させる退避工程を有することを特徴とする請求項１３に記載の成膜装置の駆動方法。
15. 請求項１３または１４に記載された成膜装置の駆動方法を用いて、基板に成膜を行うことを特徴とする成膜方法。

Images