JP4418262B2 - Substrate / mask fixing device - Google Patents

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Description

本発明は、半導体基板やガラス基板等の基板と、所定のパターンに孔あけ加工されたマスクとを密接させ、マスク処理する際に用いる基板・マスク固定装置に関する。   The present invention relates to a substrate / mask fixing device used for performing mask processing by bringing a substrate such as a semiconductor substrate or a glass substrate into close contact with a mask that has been punched into a predetermined pattern.

半導体基板や有機ELパネルに用いられるガラス基板上に有機材料、金属等の薄膜形成を行うには、真空蒸着法、スパッタリング等のPVDあるいはCVD(化学的気層成長)等の処理方法が用いられる。これらの処理は、基板上に所定のパターンで薄膜の形成を行うために、所定のパターンに孔あけ加工されたマスクを用いたマスク処理となっている。   In order to form a thin film of an organic material, a metal or the like on a glass substrate used for a semiconductor substrate or an organic EL panel, a processing method such as vacuum vapor deposition, PVD such as sputtering, or CVD (chemical vapor deposition) is used. . These processes are mask processes using a mask that has been punched into a predetermined pattern in order to form a thin film with a predetermined pattern on the substrate.

ところで、このマスク処理を蒸着に用いた場合、蒸着を行うマスクと基板との間に空隙があると、基板表面に影が形成され、蒸着材のにじみおよびぼけが発生する。この問題点を防止するために、マスクと基板とを隙間無く当接、すなわち密接させる。
これに対して下記特許文献1では、マスク処理する基板を保持する基板ホルダ部が電磁石を有し、この電磁石が基板を通して、強磁性体で構成されたマスクを吸着することにより、マスクを基板に密接させる構成の真空成膜装置が開示されている。
By the way, when this mask process is used for vapor deposition, if there is a gap between the mask for vapor deposition and the substrate, a shadow is formed on the surface of the substrate, and bleeding and blurring of the vapor deposition material occur. In order to prevent this problem, the mask and the substrate are brought into contact with each other without gaps, that is, in close contact with each other.
On the other hand, in the following Patent Document 1, a substrate holder portion that holds a substrate to be masked has an electromagnet, and the electromagnet adsorbs a mask made of a ferromagnetic material through the substrate, whereby the mask is attached to the substrate. A vacuum film forming apparatus having a close structure is disclosed.

図5(a)および(b)は、特許文献1に記載の基板・マスク固定装置の実施例を示す断面図である。ここで、図5(a)は基板とマスクが離れている状態を示す。図5(b)は基板とマスクが密接している状態を示す。   5A and 5B are cross-sectional views showing an embodiment of the substrate / mask fixing device described in Patent Document 1. FIG. Here, FIG. 5A shows a state where the substrate and the mask are separated. FIG. 5B shows a state where the substrate and the mask are in close contact.

ここで、特許文献1記載の基板・マスク固定装置50においては、以下の順序で基板中央部の撓み、すなわちマスクと基板との間の空隙をなくすことができる。
まず、マスク62と基板52とは、互いに図5(a)に示すように離間した位置関係にある。この時、基板ホルダ部58が基板52を保持、固定した状態にあり、基板52は下方に凸状に撓んでいる。この状態からマスクホルダ部60を上昇させ、マスク62で基板52を上方に向けて押し上げながら、マスク62と基板52との隙間を減少させる。この状態では、マスク62はマスクホルダ60に周辺部のみで保持されているため、マスク自体も下方に撓んでマスク62と基板52との隙間が無くならない。そこで、電磁石64を駆動して強磁性体で構成されたマスク62を強制的に吸着して、図5(b)に示すように基板の撓みを取り、基板52とマスク62とが密接した状態をつくる。
特許第2832836号公報
Here, in the substrate / mask fixing device 50 described in Patent Document 1, it is possible to eliminate the bending of the central portion of the substrate, that is, the gap between the mask and the substrate in the following order.
First, the mask 62 and the substrate 52 are in a separated positional relationship as shown in FIG. At this time, the substrate holder portion 58 holds and fixes the substrate 52, and the substrate 52 is bent downward in a convex shape. From this state, the mask holder part 60 is raised, and the gap between the mask 62 and the substrate 52 is reduced while pushing the substrate 52 upward with the mask 62. In this state, since the mask 62 is held by the mask holder 60 only at the peripheral portion, the mask itself is also bent downward so that the gap between the mask 62 and the substrate 52 does not disappear. Therefore, the electromagnet 64 is driven to forcibly attract the mask 62 made of a ferromagnetic material, the substrate is bent as shown in FIG. 5B, and the substrate 52 and the mask 62 are in close contact with each other. Make.
Japanese Patent No. 2832836

しかしながら、特許文献1で開示される基板・マスク固定装置50では、複数の薄膜層を順次蒸着して積層する場合、基板52とマスク62とを密接させる際に、既に形成された薄膜層に対してマスク62が摺動し、マスク62のパターンのエッジによって薄膜層に損傷を与える場合がある。また、基板52の中央部分を押し上げて基板52を基板ホルダ部58と沿わせているため、基板52とマスク62との位置ずれを起こす場合も多い。このため、形成される薄膜が部分的に損傷したり、形成される薄膜のパターンの位置がずれ、精度の高い薄膜のパターンが形成されない。
さらに、マスクの吸着手段に電磁石64を用いているため、マスク62の材質は強磁性体に制限される。
However, in the substrate / mask fixing device 50 disclosed in Patent Document 1, when a plurality of thin film layers are sequentially deposited and stacked, when the substrate 52 and the mask 62 are brought into close contact with each other, Then, the mask 62 may slide, and the thin film layer may be damaged by the edge of the pattern of the mask 62. Further, since the central portion of the substrate 52 is pushed up and the substrate 52 is aligned with the substrate holder portion 58, the substrate 52 and the mask 62 are often misaligned. For this reason, the thin film to be formed is partially damaged or the position of the pattern of the thin film to be formed is shifted, and a highly accurate thin film pattern is not formed.
Further, since the electromagnet 64 is used as the mask attracting means, the material of the mask 62 is limited to a ferromagnetic material.

そこで、本発明は、前記従来技術に基づく問題点を解消し、半導体基板やガラス基板等に所定のパターンの薄膜を形成するマスク処理を行う場合、形成される薄膜に損傷が無く精度の高いパターンの薄膜を形成することができる基板・マスク固定装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention eliminates the problems based on the conventional technology, and when performing a mask process for forming a thin film of a predetermined pattern on a semiconductor substrate or a glass substrate, the formed thin film is not damaged and has a high accuracy pattern. An object of the present invention is to provide a substrate / mask fixing device capable of forming a thin film.

上記目的を達成するために、本発明は、基板の一方の面に、所定のパターンに孔あけ加工されたマスクを用いてマスク処理を施す際に基板およびマスクを固定し、保持する基板・マスク固定装置であって、基板のマスク処理を施さない非マスク処理面と当接して基板を保持する面であって、この面がマスク処理面に向けて凸状に湾曲した曲面形状をなした基板保持面を有し、この基板保持面よりマスク処理面の側に向けて基板を湾曲させて保持する基板ホルダ部と、マスク処理を施すためのマスクを、前記湾曲した基板のマスク処理面に密接して保持するために、前記基板の湾曲に対応するように前記マスクを湾曲して保持するマスクホルダ部とを有することを特徴とする基板・マスク固定装置を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate / mask that holds and holds the substrate and the mask when mask processing is performed on one surface of the substrate using a mask that is perforated in a predetermined pattern. A fixing device, which is a surface that holds a substrate in contact with a non-masked surface that is not subjected to mask processing of the substrate, and has a curved surface that is convexly curved toward the mask processing surface. A substrate holder portion that has a holding surface and holds the substrate curvedly from the substrate holding surface toward the mask processing surface side, and a mask for performing mask processing are in close contact with the mask processing surface of the curved substrate. And a mask holder portion that holds the mask in a curved manner so as to correspond to the curvature of the substrate.

さらに、前記基板の前記マスク処理面の側から基板の周辺部を前記基板ホルダ部に向かって押圧することで前記基板を前記基板ホルダ部に固定する基板固定部材を有することが好ましい。   Furthermore, it is preferable to have a substrate fixing member that fixes the substrate to the substrate holder portion by pressing the peripheral portion of the substrate toward the substrate holder portion from the mask processing surface side of the substrate.

さらに、前記マスクが基板の前記マスク処理面に密接して固定されるように、前記マスクを基板に対して固定するマスク固定部材を有することが好ましい。   Furthermore, it is preferable to have a mask fixing member for fixing the mask to the substrate so that the mask is fixed in close contact with the mask processing surface of the substrate.

前記基板・マスク固定装置は、蒸着源を有する蒸着装置とともに用いられ、前記基板ホルダ部は、蒸着源で生成される蒸着物質が前記基板に蒸着するように、前記蒸着源に対して上方に設けられていることが好ましい。   The substrate / mask fixing device is used together with a vapor deposition device having a vapor deposition source, and the substrate holder unit is provided above the vapor deposition source so that vapor deposition material generated by the vapor deposition source is vapor deposited on the substrate. It is preferable that

前記蒸着装置は、基板に薄膜を形成する処理装置であることが好ましい。また、前記基板は透明性を有する基板であって、前記処理装置は形成された薄膜にさらに別の薄膜を蒸着により積層する処理装置であってもよい。このような基板として、例えば有機ELパネルのガラス基板が例示される。   The vapor deposition apparatus is preferably a processing apparatus that forms a thin film on a substrate. Further, the substrate may be a substrate having transparency, and the processing apparatus may be a processing apparatus that stacks another thin film on the formed thin film by vapor deposition. An example of such a substrate is a glass substrate of an organic EL panel.

本発明の基板・マスク固定装置によれば、基板保持面が基板のマスク処理面に向けて湾曲し、かつマスクホルダ部もマスクを湾曲して保持するので、マスクを基板に当接させる際、基板をマスクで押し上げることなく、すなわちマスクを基板に対して摺動させることなく、マスクと基板とを密接させることができるため、マスクの摺動による損傷が基板表面層に生じない。また、基板とマスクの位置ずれを引き起こさない。
さらに、マスクを基板へ密接させる際、従来技術のように電磁石を用いないので、用いるマスクは強磁性体で構成されたマスクに制限されない。
According to the substrate / mask fixing device of the present invention, the substrate holding surface is curved toward the mask processing surface of the substrate, and the mask holder portion also holds the mask curved, so that when the mask is brought into contact with the substrate, Since the mask and the substrate can be brought into close contact with each other without pushing up the substrate with the mask, that is, without sliding the mask with respect to the substrate, damage due to sliding of the mask does not occur in the substrate surface layer. Further, the substrate and the mask are not displaced.
Furthermore, when the mask is brought into close contact with the substrate, an electromagnet is not used as in the prior art, so the mask used is not limited to a mask made of a ferromagnetic material.

以下に、添付の図面に示す好適実施形態に基づいて、本発明の基板・マスク固定装置を詳細に説明する。   Hereinafter, a substrate / mask fixing device of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

図1は、本発明の基板・マスク固定装置の一実施例である基板・マスク固定装置10の各構成要素の分解斜視図であり、図2(a)は基板・マスク固定装置10の斜視図であり、図2(b)は図2(a)の断面図である。   FIG. 1 is an exploded perspective view of components of a substrate / mask fixing device 10 which is an embodiment of the substrate / mask fixing device of the present invention. FIG. 2 (a) is a perspective view of the substrate / mask fixing device 10. FIG. 2B is a cross-sectional view of FIG.

図1に示す基板・マスク固定装置10は、基板ホルダ部12、基板固定部材14、マスクホルダ部16およびマスク固定部材18を有する。また、基板固定部材14には滑り止め22が、マスク固定部材18には滑り止め24が、それぞれ設けられている。   A substrate / mask fixing device 10 shown in FIG. 1 includes a substrate holder portion 12, a substrate fixing member 14, a mask holder portion 16, and a mask fixing member 18. Further, the substrate fixing member 14 is provided with a slip stopper 22, and the mask fixing member 18 is provided with a slip stopper 24.

基板ホルダ部12は矩形形状のガラス基板26(例えば470mm×370mm×0.7mmのガラス基板)のマスク処理を施さない非マスク処理面28に当接する部分である。ガラス基板26のマスク処理を施すマスク処理面30には、マスクホルダ部16に固定されたマスク20が当接する。
基板固定部材14は、ガラス基板26をマスク処理面30側から基板ホルダ部12に向かい押圧する部材である。マスクホルダ部16はマスク20が貼り付けられた面を上方とし、マスク固定部材18の上面に設けられた滑り止め24に載置される。
The substrate holder portion 12 is a portion that comes into contact with the non-mask-treated surface 28 of the rectangular glass substrate 26 (for example, a glass substrate of 470 mm × 370 mm × 0.7 mm) that is not subjected to mask processing. The mask 20 fixed to the mask holder 16 abuts on the mask processing surface 30 on which the mask processing of the glass substrate 26 is performed.
The substrate fixing member 14 is a member that presses the glass substrate 26 toward the substrate holder portion 12 from the mask processing surface 30 side. The mask holder portion 16 is placed on a non-slip 24 provided on the upper surface of the mask fixing member 18 with the surface to which the mask 20 is attached facing upward.

基板ホルダ部12は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金で構成される。基板ホルダ部12には、ガラス基板26の非マスク処理面28と当接してガラス基板26を保持する面を有し、この面がマスク処理面に向けて凸状に湾曲した曲面形状を成して基板保持面となっている。この基板保持面は、凸状の円筒表面形状を成し、ガラス基板26の非マスク処理面28側に当接し、ガラス基板26を保持する。このとき、基板保持面はガラス基板26をマスク処理面30の側に湾曲させる。
ここで、円筒表面形状とは、所定の方向に一定の曲率で湾曲した3次元曲面形状をいう。
The substrate holder 12 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy. The substrate holder portion 12 has a surface that holds the glass substrate 26 in contact with the non-mask processing surface 28 of the glass substrate 26, and this surface has a curved shape that is convexly curved toward the mask processing surface. The substrate holding surface. The substrate holding surface has a convex cylindrical surface shape, contacts the non-mask processing surface 28 side of the glass substrate 26, and holds the glass substrate 26. At this time, the substrate holding surface curves the glass substrate 26 toward the mask processing surface 30.
Here, the cylindrical surface shape refers to a three-dimensional curved surface shape curved with a certain curvature in a predetermined direction.

基板固定部材14は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金で構成され、本実施形態では図1に示すように、底面が略矩形形状となっている。この底面の図2(b)の紙面垂直方向に、この底面の長辺が配されており、ガラス基板26の長辺より長くなっている。さらに、この底面は開口部を有するとともに、底面の長辺に沿って、底面に対し垂直方向に延在する矩形形状の縁部が設けられている。基板固定部材14の底面にはゴム製の滑り止め22が上方に突設している。
なお、基板固定部材14は、図1に示した一体構造に特に限定されない。例えば、滑り止め22が突設した複数のL字爪状金具を一体的に上昇するように基板の端に沿って配置して構成したものであってもよい。
The substrate fixing member 14 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy. In the present embodiment, the bottom surface has a substantially rectangular shape as shown in FIG. The long side of the bottom surface is arranged in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2B on the bottom surface, and is longer than the long side of the glass substrate 26. Further, the bottom surface has an opening, and a rectangular edge portion extending in a direction perpendicular to the bottom surface is provided along the long side of the bottom surface. A rubber non-slip 22 protrudes upward from the bottom surface of the substrate fixing member 14.
In addition, the board | substrate fixing member 14 is not specifically limited to the integral structure shown in FIG. For example, a plurality of L-shaped claw-shaped metal fittings provided with a non-slip 22 may be arranged along the edge of the substrate so as to rise integrally.

ここで、基板固定部材14に設けられた滑り止め22にガラス基板26が載置される。ガラス基板26のマスク処理面30は図1に示すガラス基板26の下側の部分である。そして、基板固定部材14はマスク処理面30の側から基板の周辺部を基板ホルダ部12に向かい押圧し、基板を保持し固定するように構成される。   Here, the glass substrate 26 is placed on the anti-slip 22 provided on the substrate fixing member 14. The mask processing surface 30 of the glass substrate 26 is a lower portion of the glass substrate 26 shown in FIG. The substrate fixing member 14 is configured to hold and fix the substrate by pressing the peripheral portion of the substrate toward the substrate holder portion 12 from the mask processing surface 30 side.

マスクホルダ部16は、例えばFe−Ni合金で構成され、矩形形状の平板の一部分が図1中の上方に、矩形形状の平板の2つの長辺に沿って突出している。この突出部分の上部面は、前記矩形形状の短辺方向に一定の曲率を有する凹状の円筒内表面形状を成している。また、マスクホルダ部16は前記上部面でマスクホルダ部16を貫通する開口部を有する。なお、基板固定部材14が一体的に上昇するような複数のL字爪状金具である場合、マスクホルダ部16はL字爪状金具と干渉しないように、ザグリまたは貫通穴が設けられる。
前記凹状の円筒内表面形状は、基板ホルダ部12に湾曲して保持されるガラス基板26に対応した曲面形状となっている。マスク20は、前記開口部の周囲に貼り付けられ、基板ホルダ部12に押圧されたガラス基板26のマスク処理面30と密接するように、凹状の円筒表面の形状に保持される。
ここで、凹状の円筒表面とは円筒の内表面をいう。
The mask holder portion 16 is made of, for example, an Fe—Ni alloy, and a part of the rectangular plate protrudes upward in FIG. 1 along the two long sides of the rectangular plate. The upper surface of the projecting portion has a concave cylindrical inner surface shape having a certain curvature in the short side direction of the rectangular shape. The mask holder portion 16 has an opening that penetrates the mask holder portion 16 on the upper surface. When the substrate fixing member 14 is a plurality of L-shaped claws such that the substrate fixing member 14 is integrally raised, the mask holder portion 16 is provided with counterbore or through holes so as not to interfere with the L-shaped claws.
The concave cylindrical inner surface shape is a curved surface shape corresponding to the glass substrate 26 curved and held by the substrate holder portion 12. The mask 20 is affixed around the opening and held in the shape of a concave cylindrical surface so as to be in close contact with the mask processing surface 30 of the glass substrate 26 pressed by the substrate holder 12.
Here, the concave cylindrical surface refers to the inner surface of the cylinder.

ここで、マスクホルダ部16に貼り付けられるマスクは、ガラス基板26上に薄膜形成を行う際、基板上に選択的な遮蔽を行うために用いられる。マスクは図示されないが所定のパターンに孔あけ加工されている。このパターンは、例えば一辺の長さが数十〜数百μmの矩形形状のパターンが整列した形で加工されたものである。
マスクの材質は、蒸着材料やその他の条件に応じて、例えばFe−Ni合金、Fe−Co合金等の強磁性体の合金や、SUS403等の非強磁性体の合金や鋼が用いられ、好ましくは、マスクの材質として、蒸着過程において熱膨張の小さなものが用いられる。
Here, when the thin film is formed on the glass substrate 26, the mask attached to the mask holder portion 16 is used to selectively shield the substrate. Although not shown, the mask is perforated into a predetermined pattern. For example, this pattern is processed in a form in which rectangular patterns each having a side length of several tens to several hundreds of μm are arranged.
The mask material is preferably a ferromagnetic alloy such as Fe-Ni alloy or Fe-Co alloy, a non-ferromagnetic alloy such as SUS403, or steel, depending on the deposition material and other conditions. The mask is made of a material having a small thermal expansion during the vapor deposition process.

マスク固定部材18は、例えばアルミニウムやアルミニウム合金で構成され、図1に示すように、底面が略矩形形状となっている。この底面の図2(b)の紙面垂直方向に、この底面の長辺が配されており、ガラス基板26の長辺より長くなっている。さらに、この底面は開口部を有するとともに、底面の長辺に沿って、底面に対し垂直方向に延在する矩形形状の縁部が設けられている。マスク固定部材18の底面にはゴム製の滑り止め24が突設している。
なお、マスク固定部材18は、図1に示した一体構造に特に限定されない。例えば、滑り止め24が突設した複数のL字爪状金具を一体的に上昇するようにマスクホルダ部16の端に沿って配置して構成したものであってもよい。
The mask fixing member 18 is made of, for example, aluminum or an aluminum alloy, and has a substantially rectangular bottom as shown in FIG. The long side of the bottom surface is arranged in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2B on the bottom surface, and is longer than the long side of the glass substrate 26. Further, the bottom surface has an opening, and a rectangular edge portion extending in a direction perpendicular to the bottom surface is provided along the long side of the bottom surface. A rubber non-slip 24 protrudes from the bottom surface of the mask fixing member 18.
The mask fixing member 18 is not particularly limited to the integral structure shown in FIG. For example, a plurality of L-shaped claw-shaped fittings provided with the anti-slip 24 may be arranged along the end of the mask holder portion 16 so as to rise integrally.

ここで、マスク20を保持したマスクホルダ部16をマスク固定部材18に載置した状態で、マスク20とガラス基板26のマスク処理面30とを当接させ、保持することで、図2(a)に示す基板・マスク固定装置10の状態となる。   Here, in a state where the mask holder portion 16 holding the mask 20 is placed on the mask fixing member 18, the mask 20 and the mask processing surface 30 of the glass substrate 26 are brought into contact with each other and held, whereby FIG. The substrate / mask fixing device 10 shown in FIG.

ここで、本実施形態の基板・マスク固定装置10において、基板ホルダ部12の基板保持面とマスクホルダ部16のマスク20が貼り付けられる面とは、ガラス基板26のマスク処理面30とマスクホルダ部16に貼り付けられたマスク20とが密接するような湾曲した曲面をそれぞれ有する。したがって、図2(a)および(b)に示すように、基板ホルダ部12とマスクホルダ部16により、マスクホルダ部16に貼り付けて保持されたマスク20と、ガラス基板26のマスク処理面30とが密接した状態に保持される。   Here, in the substrate / mask fixing device 10 of this embodiment, the substrate holding surface of the substrate holder portion 12 and the surface to which the mask 20 of the mask holder portion 16 is attached are the mask processing surface 30 of the glass substrate 26 and the mask holder. Each has a curved surface that is in close contact with the mask 20 attached to the portion 16. Therefore, as shown in FIGS. 2A and 2B, the mask 20 attached to the mask holder unit 16 and held by the substrate holder unit 12 and the mask holder unit 16, and the mask processing surface 30 of the glass substrate 26. Are kept in close contact.

また、基板固定部材14に設けられた滑り止め22は蒸着、加工または移設の過程で図2(b)の左右方向または、紙面垂直方向へガラス基板26が摺動することを防ぐように機能する。さらに、マスク固定部材18に設けられた滑り止め24は、蒸着、加工または移設の過程で図2(b)の左右方向または、紙面垂直方向へマスクホルダ部16が摺動することを防ぐように機能する。   Further, the anti-slip 22 provided on the substrate fixing member 14 functions to prevent the glass substrate 26 from sliding in the left-right direction in FIG. 2B or in the direction perpendicular to the paper surface in the process of vapor deposition, processing, or transfer. . Further, the anti-slip 24 provided on the mask fixing member 18 prevents the mask holder portion 16 from sliding in the left-right direction in FIG. 2B or in the direction perpendicular to the paper surface in the process of vapor deposition, processing or transfer. Function.

本発明では、従来の方法と異なり、ガラス基板26およびマスク20が共に下方に湾曲した状態となっているので、マスク20をガラス基板26のマスク処理面30に密接させるためにマスク20がガラス基板26の一部を押し上げることがない。よって、ガラス基板26とマスク20が接線方向に摺動することがない。さらに、ガラス基板26のマスク処理面30上に形成された薄膜層へマスク20が損傷を与えることも少ない。また、ガラス基板26とマスク20との位置ずれが生じることもない。   In the present invention, unlike the conventional method, the glass substrate 26 and the mask 20 are both curved downward, so that the mask 20 is in contact with the mask processing surface 30 of the glass substrate 26 in order to bring the mask 20 into close contact with the glass substrate 26. A part of 26 is not pushed up. Therefore, the glass substrate 26 and the mask 20 do not slide in the tangential direction. Furthermore, the mask 20 is less likely to damage the thin film layer formed on the mask processing surface 30 of the glass substrate 26. Further, the positional deviation between the glass substrate 26 and the mask 20 does not occur.

また、本発明の基板・マスク固定装置10では、マスク20と基板26とを密接させるために電磁石による吸着が不要である。よって、マスクの材料として強磁性体でないもの、例えば、SUS430等を用いることができる。もちろん、マスクの材料に強磁性体、例えば、Ni−Co合金またはNi−Fe合金等を用いてもよい。   Further, in the substrate / mask fixing apparatus 10 of the present invention, in order to bring the mask 20 and the substrate 26 into intimate contact with each other, it is not necessary to use an electromagnet. Therefore, a non-ferromagnetic material such as SUS430 can be used as the mask material. Of course, a ferromagnetic material such as a Ni—Co alloy or a Ni—Fe alloy may be used as the mask material.

ここで、図1に示す基板ホルダ部12の基板保持面にガラス基板26を押圧する際、ガラス基板26のマスク処理面30とマスク20とを密接させるために、基板ホルダ部12の基板保持面の円筒表面形状およびマスクホルダ部16の円筒内表面形状は、基板固定部材14に設けられた滑り止め22に載置されたガラス基板26の撓みによる湾曲形状に比べてわずかに曲率の大きなものであることが好ましい。   Here, when the glass substrate 26 is pressed against the substrate holding surface of the substrate holder portion 12 shown in FIG. 1, the substrate holding surface of the substrate holder portion 12 is used in order to bring the mask processing surface 30 of the glass substrate 26 into close contact with the mask 20. The cylindrical surface shape and the inner cylindrical surface shape of the mask holder portion 16 are slightly larger in curvature than the curved shape caused by the bending of the glass substrate 26 placed on the anti-slip 22 provided on the substrate fixing member 14. Preferably there is.

例えば、ガラス基板26として縦470mm、横370mm、厚さ0.7mmのサイズの基板が用いられる場合、ガラス基板26は2.5〜3.5mm程度下方に撓む。このため、基板ホルダ部12の基板保持面の円筒表面およびマスクホルダ部16の円筒内表面の湾曲による曲面の高低差を略4.5mm程度とすることが好ましい。   For example, when a substrate having a size of 470 mm in length, 370 mm in width, and 0.7 mm in thickness is used as the glass substrate 26, the glass substrate 26 bends downward by about 2.5 to 3.5 mm. For this reason, it is preferable that the height difference between the curved surfaces of the substrate holding surface of the substrate holder 12 and the inner surface of the mask holder 16 is approximately 4.5 mm.

次に、基板・マスク固定装置10を用いてガラス基板26にマスク20を密接する過程を説明する。   Next, a process of bringing the mask 20 into close contact with the glass substrate 26 using the substrate / mask fixing device 10 will be described.

まず、ロボットアーム32によりガラス基板26の端が保持され、基板ホルダ部12と基板固定部材14の間に矩形形状のガラス基板26が挿入される。このとき、ガラス基板26の非マスク処理面28が基板ホルダ部12の側、マスク処理面30が基板固定部材14の側に向けられる。   First, the end of the glass substrate 26 is held by the robot arm 32, and the rectangular glass substrate 26 is inserted between the substrate holder portion 12 and the substrate fixing member 14. At this time, the non-mask processing surface 28 of the glass substrate 26 is directed to the substrate holder portion 12 side, and the mask processing surface 30 is directed to the substrate fixing member 14 side.

次に、ロボットアーム32に保持されたガラス基板26は、基板固定部材14に突設された滑り止め22に移載される。
この後、ガラス基板26を移載した基板固定部材14は、基板ホルダ部12に向けて上昇し、ガラス基板26は基板ホルダ部12の基板保持面と当接し基板保持面の円筒表面形状に沿って湾曲して保持される。
この後、マスク20の載置されたマスクホルダ部16がガラス基板26に向かって上昇する。マスクホルダ部16の上昇の際、ガラス基板26と基板ホルダ部12の位置関係が所定の位置関係となるようにガラス基板26および基板ホルダ部12を撮影画像として取り込みながら位置補正が行われる。この位置補正は、前述のガラス基板26を基板保持面に当接させて保持する際にも行う。
Next, the glass substrate 26 held by the robot arm 32 is transferred to the anti-slip 22 protruding from the substrate fixing member 14.
Thereafter, the substrate fixing member 14 to which the glass substrate 26 is transferred rises toward the substrate holder portion 12, and the glass substrate 26 abuts on the substrate holding surface of the substrate holder portion 12 and follows the cylindrical surface shape of the substrate holding surface. Is held curved.
Thereafter, the mask holder portion 16 on which the mask 20 is placed rises toward the glass substrate 26. When the mask holder unit 16 is raised, position correction is performed while capturing the glass substrate 26 and the substrate holder unit 12 as a photographed image so that the positional relationship between the glass substrate 26 and the substrate holder unit 12 becomes a predetermined positional relationship. This position correction is also performed when the glass substrate 26 is held in contact with the substrate holding surface.

撮影画像の取り込みは、例えば図3に示す画像取込システムを用いて行われる。ガラス基板26のマスク処理面30にアライメントマーク(以降、マークという)40a,42aが予め施されたガラス基板26とマーク40b,42bが予め施されたマスク20の画像が画像入力装置44で取り込まれ、画像処理装置46にて、この画像を用いて画像処理によりマーク40a,42aおよびマーク40b,42bの位置が特定される。このマーク40a,42aとマーク40b,42bとの位置関係からガラス基板26とマスク20の位置誤差量と、基板ホルダ部12あるいはマスクホルダ部16の位置補正すべき位置補正量とが画像処理装置46で演算される。この位置補正量を用いて、基板ホルダ移動機構68による基板ホルダ部12の位置補正あるいはマスクホルダ部移動機構48によるマスクホルダ部16の位置補正が行われる。ここで、マークの数は本実施形態での2つに特に限定されず、ガラス基板26およびマスク20相互に対応するマークが2つ以上設けられてもよい。 The captured image is captured using, for example, an image capturing system shown in FIG. An image input device 44 captures an image of the glass substrate 26 in which alignment marks (hereinafter referred to as marks) 40a and 42a are previously applied to the mask processing surface 30 of the glass substrate 26 and the mask 20 in which the marks 40b and 42b are previously applied. The image processing device 46 specifies the positions of the marks 40a and 42a and the marks 40b and 42b by image processing using this image. Based on the positional relationship between the marks 40a and 42a and the marks 40b and 42b, the positional error amount of the glass substrate 26 and the mask 20 and the positional correction amount of the substrate holder portion 12 or the mask holder portion 16 to be corrected are the image processing device 46. Calculated with Using this position correction amount, the position of the substrate holder 12 is corrected by the substrate holder moving mechanism 68 or the position of the mask holder 16 is corrected by the mask holder moving mechanism 48. Here, the number of marks is not particularly limited to two in the present embodiment, and two or more marks corresponding to the glass substrate 26 and the mask 20 may be provided.

基板ホルダ部12の位置補正は基板ホルダ移動機構68にて行われ、求められた位置補正量の制御信号の入力に応じ、水平面(XY平面)上で基板ホルダ部12の位置補正を行う。この場合、マーク40aとマーク42aによって所定の位置に対する平面上位置誤差や所定の方向に対する角度誤差が求められ、これに基づいて、基板ホルダ移動機構68による基板ホルダ部12の位置補正が行われる。位置補正の内容は、XY平面上でX軸およびY軸に対する平行移動およびZ軸方向(鉛直方向)の軸を中心とした回転である。マスクホルダ部16のマスクホルダ部移動機構48による位置補正も同様に行われる。
この位置補正により、ガラス基板26とマスク20との間でマーク40aとマーク40bの位置およびマーク42aとマーク42bの位置が一致する。したがって、マスク20とガラス基板26との間の位置誤差が補正される。位置補正の精度誤差は、例えば5μm以下となっている。
The position of the substrate holder 12 is corrected by the substrate holder moving mechanism 68, and the position of the substrate holder 12 is corrected on the horizontal plane (XY plane) in response to the input of the obtained position correction amount control signal. In this case, a position error on a plane with respect to a predetermined position and an angle error with respect to a predetermined direction are obtained by the mark 40a and the mark 42a, and based on this, the position of the substrate holder part 12 is corrected by the substrate holder moving mechanism 68. The contents of the position correction are parallel movement with respect to the X axis and the Y axis on the XY plane and rotation around the Z axis direction (vertical direction). Position correction by the mask holder moving mechanism 48 of the mask holder 16 is performed in the same manner.
By this position correction, the positions of the marks 40a and 40b and the positions of the marks 42a and 42b coincide between the glass substrate 26 and the mask 20. Therefore, the position error between the mask 20 and the glass substrate 26 is corrected. The accuracy error of position correction is, for example, 5 μm or less.

ここで、画像入力装置44、画像処理装置46、位置補正量の演算方法、位置補正の方法、基板ホルダ移動機構68およびマスクホルダ部移動機構48は特に限定されず、公知技術または公知技術の組み合わせを用いることができる。例えば、画像処理装置46にDSP(Digital Signal Processor)を使用することができる。
最後に、基板固定部材14を上昇させることにより、ガラス基板26は基板ホルダ部12の円筒表面形状の湾曲した基板保持面に当接し、マスク20が湾曲したガラス基板26に対して固定される。
こうして、図2(a)および(b)に示す基板・マスク固定装置10の状態となる。
Here, the image input device 44, the image processing device 46, the position correction amount calculation method, the position correction method, the substrate holder moving mechanism 68, and the mask holder portion moving mechanism 48 are not particularly limited, and are known techniques or a combination of known techniques. Can be used. For example, a DSP (Digital Signal Processor) can be used for the image processing device 46.
Finally, by raising the substrate fixing member 14, the glass substrate 26 comes into contact with the curved substrate holding surface of the cylindrical surface shape of the substrate holder portion 12, and the mask 20 is fixed to the curved glass substrate 26.
Thus, the substrate / mask fixing device 10 shown in FIGS. 2A and 2B is obtained.

図2(a)に示すガラス基板26とガラス基板26に密接したマスク20とは、例えば、以下に示される真空蒸着による薄膜形成の処理に供される。
以下、ガラス基板26として有機ELパネルのガラス基板を例にとり、真空蒸着によりガラス基板に複数の薄膜を積層した有機ELパネルの作製を例として説明する。
The glass substrate 26 shown in FIG. 2A and the mask 20 in close contact with the glass substrate 26 are subjected to a thin film formation process by vacuum vapor deposition, for example, as described below.
Hereinafter, a glass substrate of an organic EL panel is taken as an example of the glass substrate 26, and an example of manufacturing an organic EL panel in which a plurality of thin films are stacked on a glass substrate by vacuum deposition will be described.

有機EL素子は、例えば赤色・緑色・青色に発光する(低分子系)有機発光材料で形成され、3原色で自己発光して画像を表示するカラーディスプレイに利用される。この有機EL素子を用いたガラス基板には、例えば各原色による発光のための発光層や電極層をはじめとする各層が細かい薄膜のパターンによって形成されている。 The organic EL element is formed of, for example, an organic light emitting material that emits red, green, and blue light (low molecular weight type), and is used for a color display that displays light by emitting light with three primary colors. On a glass substrate using this organic EL element, for example, each layer including a light emitting layer and an electrode layer for light emission by each primary color is formed by a fine thin film pattern.

図4(a),(b)は、前述の基板・マスク固定装置を設置した有機ELパネル製造装置の構成概略図である。図4(a)は有機ELパネル製造装置の概略平面図であり、図4(b)は側面図である。図4(c)は有機ELパネル製造装置のうち、複数のチャンバー34a〜34hのうちの1つを模式的に説明する説明図である。   4A and 4B are schematic structural views of an organic EL panel manufacturing apparatus provided with the above-described substrate / mask fixing device. FIG. 4A is a schematic plan view of the organic EL panel manufacturing apparatus, and FIG. 4B is a side view. FIG. 4C is an explanatory diagram schematically illustrating one of the plurality of chambers 34a to 34h in the organic EL panel manufacturing apparatus.

図4(a)および(b)に示すように、有機ELパネル製造装置70は複数のチャンバー34a〜34hと、チャンバー34a〜34hにガラス基板を挿入するトランスファーチャンバー72a,72b、ガラス基板を供給するロードロックチャンバー74、完成したガラス基板を取り出すアンロードチャンバー76および、マスクを保存するマスクストッカー78a,78b等を有する。また、ロードロックチャンバー74、アンロードチャンバー76、マスクストッカー78a,78bと、トランスファーチャンバー72aもしくは72bとの間には、しきり弁(図示せず)が設けられる。   As shown in FIGS. 4A and 4B, the organic EL panel manufacturing apparatus 70 supplies a plurality of chambers 34a to 34h, transfer chambers 72a and 72b for inserting the glass substrate into the chambers 34a to 34h, and the glass substrate. A load lock chamber 74, an unload chamber 76 for taking out a completed glass substrate, and mask stockers 78a and 78b for storing a mask are provided. Further, a threshold valve (not shown) is provided between the load lock chamber 74, the unload chamber 76, the mask stockers 78a and 78b, and the transfer chamber 72a or 72b.

ここで、有機ELパネル製造装置70はトランスファーチャンバー72aを中心として、チャンバー34a〜34d、ロードロックチャンバー74、マスクストッカー78a等が同心円状(クラスタータイプ)に配置された部分と、トランスファーチャンバー72bを中心として、チャンバー34e〜34hとアンロードチャンバー76とマスクストッカー78b等が同心円状(クラスタータイプ)に配置された部分とを有する。これらの部分は各トランスファーチャンバー72a,72bを連結するバッファ80を介して結合されている。   Here, the organic EL panel manufacturing apparatus 70 has the transfer chamber 72a as the center, the chambers 34a to 34d, the load lock chamber 74, the mask stocker 78a and the like arranged concentrically (cluster type), and the transfer chamber 72b as the center. As shown, the chambers 34e to 34h, the unload chamber 76, the mask stocker 78b, and the like are concentrically arranged (cluster type). These parts are connected through a buffer 80 that connects the transfer chambers 72a and 72b.

チャンバー34a〜34hでは、チャンバー毎に定められた一種類の蒸着材((低分子系)有機発光材料、金属材料等)がガラス基板に蒸着される。この際に、蒸着材に応じたマスクによりマスク処理が行われる。各過程は、定められた順序で連続して行われ、蒸着過程では、チャンバー間でトランスファーチャンバー72a,72bのロボットアーム(図示せず)によりマスク処理されるガラス基板のみが移動するように構成されている。
また前述のトランスファーチャンバー72aとトランスファーチャンバー72bの間にあるバッファ80との基板の移設、受け渡しもロボットアームによって行われる。
ロードロックチャンバー74は、外部から供給されたガラス基板をトランスファーチャンバー72aのロボットアームに供給し、アンロードチャンバー76は、完成したガラス基板を外部へまとめて送り出すものである。
In the chambers 34a to 34h, one kind of vapor deposition material ((low molecular weight) organic light emitting material, metal material, etc.) determined for each chamber is vapor deposited on a glass substrate. At this time, mask processing is performed using a mask corresponding to the vapor deposition material. Each process is continuously performed in a predetermined order. In the vapor deposition process, only the glass substrate masked by the robot arms (not shown) of the transfer chambers 72a and 72b is moved between the chambers. ing.
Further, the transfer and transfer of the substrate to / from the buffer 80 between the transfer chamber 72a and the transfer chamber 72b described above is also performed by the robot arm.
The load lock chamber 74 supplies a glass substrate supplied from the outside to the robot arm of the transfer chamber 72a, and the unload chamber 76 collectively sends out the completed glass substrate to the outside.

このような有機ELパネル製造装置70におけるガラス基板へ薄膜を積層する過程は、まず、図4(a)のロードロックチャンバー74にガラス基板が供給される。次に、トランスファーチャンバー72aのロボットアームがガラス基板の端を保持し、最初のチャンバー34aにガラス基板が挿入される。この際、チャンバー内部において、前述の画像処理による位置制御の後、基板・マスク固定装置にガラス基板とマスクが保持される。   In the process of laminating a thin film on a glass substrate in such an organic EL panel manufacturing apparatus 70, first, the glass substrate is supplied to the load lock chamber 74 of FIG. Next, the robot arm of the transfer chamber 72a holds the edge of the glass substrate, and the glass substrate is inserted into the first chamber 34a. At this time, the glass substrate and the mask are held in the substrate / mask fixing device after the position control by the image processing described above in the chamber.

有機ELパネル製造工程において正確な位置に発光層や電極層となる薄膜等を蒸着するため、特に(低分子系)有機発光材料の蒸着にあたり、マスクのアライメントに高い精度が必要であり、前述の画像処理による位置制御が行われる。この画像処理により位置制御は高速に行うことができる。   In order to deposit a thin film to be a light emitting layer or an electrode layer at an accurate position in the organic EL panel manufacturing process, high accuracy is required for mask alignment, particularly when depositing a (low molecular weight) organic light emitting material. Position control by image processing is performed. By this image processing, position control can be performed at high speed.

蒸着を行うチャンバーには、図4(c)に示すように、上部に前述の基板・マスク固定装置10が設置される。さらに、チャンバー34a〜34h内下部に薄膜の材料である蒸着材38aと蒸着源36が設置されて、基板・マスク固定装置10はチャンバー34a〜34hの上部にガラス基板26が上方、マスクが下方となる向きに設置されている。   As shown in FIG. 4C, the above-described substrate / mask fixing device 10 is installed in the upper part of the chamber for vapor deposition. Further, a vapor deposition material 38a, which is a thin film material, and a vapor deposition source 36 are installed in the lower portions of the chambers 34a to 34h. In the substrate / mask fixing device 10, the glass substrate 26 is located above the chambers 34a to 34h, and the mask is located below. It is installed in the direction.

蒸着材38aはガラス基板26に蒸着される薄膜の材料である。有機ELパネル製造装置では、例えば、(低分子系)有機発光材料、金属等である。また、蒸着材38aには、用途に応じ有機材料または金属等、各種の材料を用いることができる。
蒸着源36は蒸着材38aを抵抗加熱により加熱、蒸発させるものである。蒸着材等の諸条件に応じ、蒸着源36には抵抗加熱以外に公知技術、例えば、電子ビーム加熱、高周波誘導加熱またはレーザービーム加熱等を用いることができる。
The vapor deposition material 38 a is a thin film material deposited on the glass substrate 26. In the organic EL panel manufacturing apparatus, for example, (low molecular weight) organic light emitting material, metal, and the like are used. In addition, various materials such as an organic material or a metal can be used for the vapor deposition material 38a depending on the application.
The vapor deposition source 36 heats and vaporizes the vapor deposition material 38a by resistance heating. In accordance with various conditions such as the vapor deposition material, the vapor deposition source 36 can use a known technique other than resistance heating, such as electron beam heating, high frequency induction heating, or laser beam heating.

まず、チャンバー34a〜34hが真空ポンプ(図示せず)により所定の真空度に減圧して略真空状態が設定される。この状態で、前述のようにガラス基板が、ロボットアームによりトランスファーチャンバー72aもしくは72bからチャンバー34a〜34h内部の基板・マスク固定装置10へ組み込まれる。
次に、図4(c)に示すように、蒸着源36がチャンバー34a〜34h内下部に設置された蒸着材38aの加熱が行われる。さらに、加熱により蒸発した蒸着材38bが、基板・マスク固定装置10に保持されたガラス基板26のマスク処理面に蒸着される。ガラス基板のマスク処理面の蒸着パターンは、孔あけ加工されたマスク20に描かれたパターンで蒸着材ごとに定められている。
First, the chambers 34a to 34h are decompressed to a predetermined degree of vacuum by a vacuum pump (not shown), and a substantially vacuum state is set. In this state, as described above, the glass substrate is incorporated into the substrate / mask fixing device 10 in the chambers 34a to 34h from the transfer chamber 72a or 72b by the robot arm.
Next, as shown in FIG.4 (c), the vapor deposition material 38a by which the vapor deposition source 36 was installed in the chamber 34a-34h lower part is performed. Further, the vapor deposition material 38 b evaporated by heating is deposited on the mask processing surface of the glass substrate 26 held by the substrate / mask fixing device 10. The vapor deposition pattern on the mask-treated surface of the glass substrate is determined for each vapor deposition material by a pattern drawn on the mask 20 that has been subjected to drilling.

最初の蒸着が完了した後、基板・マスク固定装置によるガラス基板およびマスクの保持が解除される。この後、トランスファーチャンバー72aのロボットアームによりガラス基板はチャンバー34aから取り出され、トランスファーチャンバー72aを経て、次のチャンバー34bにガラス基板が挿入される。このチャンバー34bでは前述と同様に蒸着が行われる。またこのとき、蒸着の処理が施されていないガラス基板が、最初のチャンバー34aに挿入され、前述の過程で蒸着が実施される。このように、各蒸着過程は、予め定められた順序で連続して行われる。   After the first deposition is completed, the holding of the glass substrate and the mask by the substrate / mask fixing device is released. Thereafter, the glass substrate is taken out from the chamber 34a by the robot arm of the transfer chamber 72a, and the glass substrate is inserted into the next chamber 34b through the transfer chamber 72a. In this chamber 34b, vapor deposition is performed as described above. At this time, a glass substrate that has not been subjected to vapor deposition is inserted into the first chamber 34a, and vapor deposition is performed in the aforementioned process. Thus, each vapor deposition process is continuously performed in a predetermined order.

この有機ELパネル製造装置70では、正孔注入層・正孔輸送層・発光層R・発光層Gをなす薄膜が記載の順にトランスファーチャンバー72aの周囲のチャンバー34a〜34dで蒸着され、さらに必要に応じて、正孔注入などの各処理がおこなわれる。次に、発光層B・電子輸送層・電子注入層・電極をなす薄膜が記載の順にトランスファーチャンバー72bの周囲のチャンバー34e〜34hで蒸着や各処理が施される。   In this organic EL panel manufacturing apparatus 70, the thin films forming the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer R, and the light emitting layer G are vapor-deposited in the order of description in the chambers 34a to 34d around the transfer chamber 72a. Accordingly, each process such as hole injection is performed. Next, the light emitting layer B, the electron transport layer, the electron injection layer, and the thin film forming the electrode are subjected to vapor deposition and each treatment in the chambers 34e to 34h around the transfer chamber 72b in the order described.

このような工程を繰り返し、全ての蒸着材が蒸着されたガラス基板はアンロードチャンバー76に移送され、有機ELパネルとして装置外部に取り出される。   Such a process is repeated, and the glass substrate on which all the deposition materials are deposited is transferred to the unload chamber 76 and taken out of the apparatus as an organic EL panel.

なお、蒸着は所定の圧力に減圧された略真空の雰囲気で行われ、有機ELパネル製造装置内の全てのチャンバー、例えばチャンバー34a〜34h、トランスファーチャンバー72a,72b等が略真空状態に保たれる。ロードロックチャンバー74、アンロードチャンバー76、マスクストッカー78a,78bではガラス基板あるいはマスクの装置への投入あるいは取り出しは、大気圧の状態で行われる。その際、トランスファーチャンバー72aもしくは72bとの間のしきり弁を閉鎖することにより他のチャンバーの略真空状態を破ることがない。
また、前述のマスクホルダ部およびマスク保持部の位置補正は各チャンバーの真空を保持した状態で行われる。
The vapor deposition is performed in a substantially vacuum atmosphere reduced to a predetermined pressure, and all the chambers in the organic EL panel manufacturing apparatus, for example, the chambers 34a to 34h, the transfer chambers 72a and 72b, and the like are maintained in a substantially vacuum state. . In the load lock chamber 74, the unload chamber 76, and the mask stockers 78a and 78b, the glass substrate or the mask is inserted into or removed from the apparatus at atmospheric pressure. At that time, by closing the threshold valve between the transfer chamber 72a and 72b, the substantially vacuum state of the other chamber is not broken.
The position correction of the mask holder part and the mask holding part described above is performed in a state where the vacuum of each chamber is held.

このように、蒸着により基板に薄膜を形成するチャンバー内で、基板の蒸着面を下向きに配置するので、前述したように基板は重力により下方に撓む。ガラス基板は、他の材質の基板、例えば、シリコン基板等より撓みやすい。また、縦470mm、横370mm、厚さ0.7mm等のサイズの大きなガラス基板となると、その撓みもより大きくなる。本発明の基板・マスク固定装置は、この時の基板の撓みを効果的に利用してマスクの位置ずれやマスクによる基板面の摺動、さらには、マスクの摺動による基板表面の損傷が生じないように、基板ホルダ部の基板保持面を湾曲させている。特にガラス基板を用いて有機ELパネルを大量に作製するには、撓みが大きい大きなサイズのガラス基板に一度に大面積でマスク処理を行うことが望ましい。本発明では、このような大きなサイズのガラス基板を用いた時のガラス基板の無視できない撓みを有効に利用して精度の高いマスク処理を行うことができる。 Thus, since the vapor deposition surface of the substrate is disposed downward in the chamber in which the thin film is formed on the substrate by vapor deposition, the substrate is bent downward by gravity as described above. A glass substrate is more easily bent than a substrate made of another material, such as a silicon substrate. Moreover, if it becomes a large glass substrate, such as length 470mm, width 370mm, and thickness 0.7mm, the bending will become larger. The substrate / mask fixing device of the present invention effectively utilizes the bending of the substrate at this time to cause displacement of the mask, sliding of the substrate surface by the mask, and damage of the substrate surface by sliding of the mask. The substrate holding surface of the substrate holder portion is curved so as not to be present. In particular, in order to fabricate a large amount of an organic EL panel using a glass substrate, it is desirable to perform mask processing on a large area glass substrate with a large area at a time with a large area. In the present invention, highly accurate mask processing can be performed by effectively utilizing the non-negligible bending of the glass substrate when such a large glass substrate is used.

本発明においては、真空蒸着槽、関連機器および部材等は、特に限定されるものではない。例えば、真空蒸着槽、蒸着源、蒸着材、蒸着方法を目的に合わせて選択および使用することができる。さらに、真空蒸着装置に附帯したもの、例えば、膜厚計、ガス導入手段、基板加熱手段、装置制御システム等を選択および使用することができる。   In the present invention, the vacuum vapor deposition tank, related equipment, members and the like are not particularly limited. For example, a vacuum vapor deposition tank, a vapor deposition source, a vapor deposition material, and a vapor deposition method can be selected and used according to the purpose. Further, a device attached to the vacuum deposition apparatus, for example, a film thickness meter, a gas introduction unit, a substrate heating unit, a device control system, etc. can be selected and used.

また、本実施例は有機ELパネル製造装置に限定して述べてきたが、本発明は以上の例に特に限定されるものではない。例えば、通常の真空蒸着装置および、真空成膜装置であれば前述の真空蒸着法、スパッタリング等のPVDおよびCVD等にも適用することができる。また、有機ELパネル製造装置においても前述のように形式はクラスターの数が2のクラスタータイプに限定されず、基板サイズ等の条件によりラインタイプへ変更することや、クラスターの数を、例えば、3に変更することができる。   Further, although the present embodiment has been described by limiting to an organic EL panel manufacturing apparatus, the present invention is not particularly limited to the above example. For example, if it is a normal vacuum vapor deposition apparatus and a vacuum film-forming apparatus, it can apply also to PVD, CVD, etc., such as the above-mentioned vacuum vapor deposition method and sputtering. Also, in the organic EL panel manufacturing apparatus, as described above, the format is not limited to the cluster type having two clusters, but can be changed to a line type depending on conditions such as the substrate size, or the number of clusters can be set to 3 for example. Can be changed.

本実施形態において、図1に示すようにガラス基板は矩形形状を成している。また、基板ホルダ部の基板の非マスク処理面に当接する面(基板保持面)およびマスクホルダ部のマスクが貼り付けられる面の形状はそれぞれ凸状の円筒表面形状および凹状の円筒表面形状である。しかし、本発明ではこれらの形状に特に限定されるものではない。基板ホルダ部、基板固定部材、マスクホルダ部およびマスク固定部材の形状は、基板およびマスクの形状に応じて変更することができる。さらに、基板の種類もガラス基板に限定されず、例えば、シリコン基板等、各種基板を使用することができる。これに合わせて、基板ホルダ部、マスクホルダ部の湾曲の大きさも自在に変更してもよい。
さらに、基板・マスク固定装置の各部の材質も、マスクホルダ部以外は、真空蒸着装置の真空蒸着槽等での温度、気圧等の環境条件において使用が可能である軽量な材質、例えば、樹脂・セラミックス等を使用してもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the glass substrate has a rectangular shape. Moreover, the shape of the surface (substrate holding surface) that contacts the non-mask processing surface of the substrate of the substrate holder portion and the surface of the mask holder portion to which the mask is attached are a convex cylindrical surface shape and a concave cylindrical surface shape, respectively. . However, the present invention is not particularly limited to these shapes. The shapes of the substrate holder part, the substrate fixing member, the mask holder part and the mask fixing member can be changed according to the shapes of the substrate and the mask. Further, the type of the substrate is not limited to the glass substrate, and various substrates such as a silicon substrate can be used. In accordance with this, the curvature of the substrate holder part and the mask holder part may be freely changed.
Furthermore, the material of each part of the substrate / mask fixing device is also a lightweight material that can be used in environmental conditions such as temperature and pressure in a vacuum vapor deposition tank of the vacuum vapor deposition apparatus, etc. Ceramics or the like may be used.

以上、本発明である基板・マスク固定装置について説明を行ったが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変更を行ってよいのはもちろんである。   Although the substrate / mask fixing device according to the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the gist of the present invention. Of course it is good.

本発明に係る基板・マスク固定装置の一実施形態を示す分解斜視図である。1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a substrate / mask fixing device according to the present invention. (a)は図1に示す基板・マスク固定装置の外観の斜視図、(b)は断面図である。(A) is a perspective view of the appearance of the substrate / mask fixing device shown in FIG. 1, and (b) is a sectional view. 本発明の基板・マスク固定装置において、基板ホルダおよびマスクホルダの位置制御を行うために用いる画像取込システムの説明図である。It is explanatory drawing of the image taking-in system used in order to perform position control of a substrate holder and a mask holder in the board | substrate and mask fixing device of this invention. (a)は本発明に係る基板・マスク固定装置を用いた有機ELパネル製造装置の俯瞰図であり、(b)はこの有機ELパネル製造装置の側面図である。(c)は有機ELパネル製造装置のうち、チャンバーの一例を模式的に説明する説明図である。(A) is a bird's-eye view of the organic EL panel manufacturing apparatus using the substrate / mask fixing apparatus according to the present invention, and (b) is a side view of the organic EL panel manufacturing apparatus. (C) is explanatory drawing which illustrates typically an example of a chamber among organic electroluminescent panel manufacturing apparatuses. 従来の基板・マスク固定装置の実施例を示す断面図であり、(a)は基板とマスクが離れている状態の断面図であり、(b)は基板とマスクが密接した状態の断面図である。It is sectional drawing which shows the Example of the conventional board | substrate and mask fixing apparatus, (a) is sectional drawing in the state in which the board | substrate and the mask are separated, (b) is sectional drawing in the state in which the board | substrate and the mask were closely_contact | adhered. is there.

符号の説明Explanation of symbols

10,50 基板・マスク固定装置
12、58 基板ホルダ部
14、54 基板固定部材
16、60 マスクホルダ部
18 マスク固定部材
20、62 マスク
22、24、56 滑り止め
26 ガラス基板
28 非マスク処理面
30 マスク処理面
32 ロボットアーム
34a〜34h チャンバー
36 蒸着源
38a、38b 蒸着材
40a、40b、42a、42b (アライメント)マーク
44 画像入力装置
46 画像処理装置
48 マスクホルダ部移動機構
52 基板
64 電磁石
68 基板ホルダ移動機構
70 有機ELパネル製造装置
72a、72b トランスファーチャンバー
74 ロードロックチャンバー
76 アンロードチャンバー
78a、78b マスクストッカー
80 バッファ
10, 50 Substrate / mask fixing device 12, 58 Substrate holder part 14, 54 Substrate fixing member 16, 60 Mask holder part 18 Mask fixing member 20, 62 Mask 22, 24, 56 Non-slip 26 Glass substrate 28 Non-mask processing surface 30 Mask processing surface 32 Robot arm 34a to 34h Chamber 36 Deposition source 38a, 38b Deposition material 40a, 40b, 42a, 42b (Alignment) mark 44 Image input device 46 Image processing device 48 Mask holder moving mechanism 52 Substrate 64 Electromagnet 68 Substrate holder Moving mechanism 70 Organic EL panel manufacturing apparatus 72a, 72b Transfer chamber 74 Load lock chamber 76 Unload chamber 78a, 78b Mask stocker 80 Buffer

Claims (6)

基板の一方の面に、所定のパターンに孔あけ加工されたマスクを用いてマスク処理を施す際に基板およびマスクを固定し、保持する基板・マスク固定装置であって、
前記基板の両端部を載置し、該基板を重力によって湾曲した状態に保持する滑り止めを設けた基板固定部材と、
前記湾曲した基板のマスク処理を施さない非マスク処理面と当接して基板を保持する基板保持面を有する基板ホルダ部と、
前記マスク処理を施すためのマスク、前記湾曲した基板のマスク処理面に当接する湾曲面を形成し、該マスクを保持するマスクホルダ部と、
を有することを特徴とする基板・マスク固定装置。
A substrate / mask fixing device for fixing and holding a substrate and a mask when performing mask processing on one surface of the substrate using a mask that has been punched into a predetermined pattern,
A substrate fixing member provided with a non-slip for mounting both ends of the substrate and holding the substrate in a curved state by gravity;
A substrate holder having a substrate holding surface for holding the substrate by the non-masking processing surface not subjected to mask processing curved substrate abuts,
A mask for performing the mask processing, the in masking surfaces of the curved substrate to form a curved surface that abuts a mask holder for holding the mask,
A substrate / mask fixing device characterized by comprising:
さらに、前記基板の前記マスク処理面の側から基板の周辺部を前記基板ホルダ部に向かって押圧することで前記基板を前記基板ホルダ部に固定する基板固定部材を有する請求項1に記載の基板・マスク固定装置。   The substrate according to claim 1, further comprising a substrate fixing member that fixes the substrate to the substrate holder portion by pressing a peripheral portion of the substrate toward the substrate holder portion from the mask processing surface side of the substrate. -Mask fixing device. さらに、前記マスクが基板の前記マスク処理面に密接して固定されるように、前記マスクを基板に対して固定するマスク固定部材を有する請求項1または2に記載の基板・マスク固定装置。   The substrate / mask fixing device according to claim 1, further comprising a mask fixing member configured to fix the mask to the substrate so that the mask is fixed in close contact with the mask processing surface of the substrate. 前記基板・マスク固定装置は、蒸着源を有する蒸着装置とともに用いられ、
前記基板ホルダ部は、蒸着源で生成される蒸着物質が前記基板に蒸着するように、前記蒸着源に対して上方に設けられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の基板・マスク固定装置。
The substrate / mask fixing device is used together with a vapor deposition device having a vapor deposition source,
4. The substrate according to claim 1, wherein the substrate holder portion is provided above the vapor deposition source so that vapor deposition material generated by the vapor deposition source is vapor deposited on the substrate. Mask fixing device.
前記蒸着装置は、基板に薄膜を形成する処理装置である請求項4に記載の基板・マスク固定装置。   5. The substrate / mask fixing device according to claim 4, wherein the vapor deposition device is a processing device for forming a thin film on a substrate. 前記基板は透明性を有する基板であって、前記処理装置は形成された薄膜にさらに別の薄膜を蒸着により積層する処理装置である請求項4に記載の基板・マスク固定装置。   5. The substrate / mask fixing device according to claim 4, wherein the substrate is a substrate having transparency, and the processing apparatus is a processing apparatus for stacking another thin film on the formed thin film by vapor deposition.
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