JP5319024B2 - 蒸着装置および蒸着方法 - Google Patents

蒸着装置および蒸着方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5319024B2
JP5319024B2 JP2012551841A JP2012551841A JP5319024B2 JP 5319024 B2 JP5319024 B2 JP 5319024B2 JP 2012551841 A JP2012551841 A JP 2012551841A JP 2012551841 A JP2012551841 A JP 2012551841A JP 5319024 B2 JP5319024 B2 JP 5319024B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mask
vapor deposition
substrate
deposition
alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2012551841A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2012093627A1 (ja
Inventor
伸一 川戸
信広 林
通 園田
智 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2012551841A priority Critical patent/JP5319024B2/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5319024B2 publication Critical patent/JP5319024B2/ja
Publication of JPWO2012093627A1 publication Critical patent/JPWO2012093627A1/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104Forming layers
    • H01L21/02107Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02263Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process deposition from the gas or vapour phase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/562Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks for coating elongated substrates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/191Deposition of organic active material characterised by provisions for the orientation or alignment of the layer to be deposited
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)

Description

本発明は、蒸着用のマスクを用いた蒸着方法および蒸着装置に関するものである。
近年、様々な商品や分野でフラットパネルディスプレイが活用されており、フラットパネルディスプレイのさらなる大型化、高画質化、低消費電力化が求められている。
そのような状況下、有機材料の電界発光(エレクトロルミネッセンス;以下、「EL」と記す)を利用した有機EL素子を備えた有機EL表示装置は、全固体型で、低電圧駆動、高速応答性、自発光性等の点で優れたフラットパネルディスプレイとして、高い注目を浴びている。
有機EL表示装置は、例えば、TFT(薄膜トランジスタ)が設けられたガラス基板等からなる基板上に、TFTに接続された有機EL素子が設けられた構成を有している。
有機EL素子は、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子であり、第1電極、有機EL層、および第2電極が、この順に積層された構造を有している。そのうち、第1電極はTFTと接続されている。また、第1電極と第2電極との間には、上記有機EL層として、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロッキング層、発光層、正孔ブロッキング層、電子輸送層、電子注入層等を積層させた有機層が設けられている。
フルカラーの有機EL表示装置は、一般的に、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の有機EL素子をサブ画素として基板上に配列形成してなり、TFTを用いて、これら有機EL素子を選択的に所望の輝度で発光させることにより画像表示を行っている。
このような有機EL表示装置の製造においては、少なくとも各色に発光する有機発光材料からなる発光層が、発光素子である有機EL素子毎にパターン形成される。
このように発光層のパターン形成を行う方法の一つとして、シャドウマスクと称される、蒸着用のマスクを用いた真空蒸着法が知られている。
マスクには、一般的には、被成膜基板と同等サイズのマスクが使用される。マスクは、撓みや歪みを抑制するために、張力をかけてマスクフレームに固定され、被成膜基板に密着させて用いられる。
しかしながら、このような真空蒸着法を用いて有機EL表示装置の製造を行う場合、一般的に、被成膜基板の基板サイズが大きくなるほど1枚の被成膜基板から形成できるパネル数が多くなり、パネル1枚当たりの費用が安くなる。このため、大型の被成膜基板を用いれば用いるほど、有機EL表示装置を低コストにて作製することができる。
しかしながら、基板サイズが大きくなると、これに伴ってマスクも大型化される。この結果、マスクの自重撓みや延びにより、被成膜基板とマスクとの間に隙間が生じ、位置精度の高いパターン形成を行うことができず、蒸着位置ズレや混色が発生し、高精細化が困難となる。
また、基板サイズの大型化に伴い、マスクを保持するマスクフレームが巨大化、超重量化する。この結果、このようなマスクを取扱う装置が巨大化、複雑化し、装置の設計が困難になるだけでなく、製造工程あるいはマスク交換等の工程において、取り扱いの安全性の問題も発生する。
これに対し、被成膜基板よりも小型のマスクを使用して蒸着を行うことで、大型の被成膜基板上に蒸着膜を形成する方法が知られている。
例えば特許文献1には、被成膜基板よりも小型のマスクを使用し、マスクと蒸着源とを被成膜基板に対して相対移動させながら基板全面に蒸着を行う方法が開示されている。
このように、被成膜基板よりも蒸着小型のマスクを使用することで、被成膜基板と同等サイズのマスクを用いることで生じる上記課題は解決される。
日本国公開特許公報「特開2004−349101号公報(2004年12月9日公開)」 日本国公開特許公報「特開2002−235166号公報(2002年8月23日公開)」 日本国公開特許公報「特開2003−133067号公報(2003年5月9日公開)」
しかしながら、このように、被成膜基板よりも小型のマスクを使用した場合、マスクの目詰まりが起こる頻度が高まり、蒸着位置精度が低下し易い。この理由について、図17の(a)・(b)を参照して以下に説明する。
図17の(a)・(b)は、蒸着用のマスクを用いて真空蒸着を行う場合の問題点を説明する図であり、(a)は、蒸着時におけるマスクおよび被成膜基板への蒸着物の堆積の様子を示す断面図であり、(b)は、(a)に二点鎖線で示す領域の拡大図である。
図17の(a)に示すように、蒸着用のマスク60には、被成膜基板200における目的とする蒸着領域にのみ蒸着膜211が形成されるように開口部61が設けられている。発光層は、蒸着源70から射出された蒸着粒子を、マスク60に設けられた開口部61を介して被成膜基板200に蒸着させることで、パターン形成される。
このように、一般的には、蒸着時に、目的とする蒸着領域以外の領域は、マスク60で遮蔽されているため、蒸着を繰り返すうちに、図17の(b)に示すように、マスク60に蒸着物212が徐々に堆積する。マスク60の開口部61も例外ではなく、マスク60の開口部61の周縁に蒸着物212が徐々に堆積することで、開口部61の開口幅が本来の設計値よりも徐々に狭くなり、蒸着精度の低下を引き起こす。
特に、特許文献1のように被成膜基板よりも小型のマスクを走査して被成膜基板全面に蒸着を行う場合、被成膜基板と同サイズのマスクを使用した時と比較してマスクへの蒸着物の付着量が多くなる。
また、従来のように被成膜基板と同サイズのマスクを使用し、被成膜基板とマスクとを密着させて一体化させている場合、被成膜基板搬出時にマスクを同時に搬出/交換することができる。しかしながら、特許文献1のように被成膜基板よりも小型のマスクを走査して被成膜基板全面に蒸着を行う場合、マスクと被成膜基板とはそれぞれ独立していることから、それぞれ別々の機構により交換する必要が生じる。
このため、特許文献1のように被成膜基板よりも小型のマスクを走査して被成膜基板全面に蒸着を行う場合、マスク交換自体が困難であり、量産時のスループットの低下、メンテナンス性の低下を引き起こす。
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、パターニング精度が高く、高スループットの蒸着方法および蒸着装置を提供することにある。
本発明にかかる蒸着装置は、上記の課題を解決するために、蒸着マスクに形成された開口部を通して蒸着粒子を被成膜基板に蒸着させて所定のパターンの成膜を行う蒸着装置であって、上記被成膜基板を保持する基板保持部材と、上記被成膜基板に所定のパターンを成膜するためのマスクユニットと、上記マスクユニットおよび基板保持部材のうちの少なくとも一方を相対移動させて走査する移動手段とを備え、上記マスクユニットは、蒸着粒子を射出する蒸着源と、可撓性を有するマスク基材の長手方向に、上記開口部を含む同一形状のパターンが周期的に形成されており、走査方向に垂直な方向を上記マスク基材の長手方向として、上記蒸着源との相対的な位置が固定されており、かつ、上記マスク基材の長手方向に垂直な方向の長さが、上記被成膜基板における走査方向の長さよりも短い蒸着マスクと、上記蒸着マスクの長手方向における一方の端部に設けられ、上記蒸着マスクを巻き付ける巻出ロールと、上記蒸着マスクの長手方向における他方の端部に設けられ、上記蒸着マスクを巻き取る巻取ロールと、少なくとも一対のマスク−基板間距離調整部材とを備え、上記マスク−基板間距離調整部材は、上記蒸着マスクを上記被成膜基板の基板面に垂直な方向に移動させることで上記少なくとも一対のマスク−基板間距離調整部材間の蒸着マスクと被成膜基板との間の距離を調整するとともに、上記蒸着マスクは、上記マスク基材に形成された複数周期のパターンのうち一周期のパターンが形成された領域が、上記マスク−基板間距離調整部材によって、上記被成膜基板に平行に保持されて露出されており、残りのパターンが形成された領域は、上記巻出ロールおよび巻取ロールに巻き付けられており、上記巻出ロールおよび巻取ロールを回転させることで、上記蒸着マスクの露出されている領域を、走査方向に垂直な方向に移動可能に設けられていることを特徴としている。
上記の構成によれば、被成膜基板およびマスクユニットの少なくとも一方を相対移動させながら蒸着を行う際に、巻出ロールおよび巻取ロールに巻き付けられたマスク基材に蒸着粒子が付着することがないので、上記したようにマスク基材の長手方向に巻出ロールおよび巻取ロールが設けられ、マスク基材の長手方向に垂直な方向の長さが、上記被成膜基板における走査方向の長さよりも短い蒸着マスクを用いて、被成膜基板およびマスクユニットの少なくとも一方を相対移動させて蒸着を行うことができる。
そして、上記の構成によれば、走査方向のマスク長を短くできるので、マスクを小型化でき、重量による撓みを抑制することができる。
また、上記の構成によれば、上記したように巻出ロールおよび巻取ロールに巻き付けられた蒸着マスクを使用し、この蒸着マスクの露出されている領域(マスク平坦面)を、未使用の一周期のパターンが形成された領域(新規面)に順次更新していくことができる。
したがって、蒸着マスクを取り外すことなく、成膜チャンバ内の真空状態を維持したまま、高品位のマスク開口形状に更新することができ、簡単な構造にてロングバッチに渡る蒸着が可能となる。
しかも、上記の構成によれば、未使用の一周期のパターンが形成された領域の露出(マスク更新)は、上記蒸着マスクの巻き取り出し(巻き出し/巻き取り)だけで可能であるため、非常に容易である。したがって、頻繁なマスク更新が可能であり、従来のような目詰まりの問題が解消できる。
また、使用し終わった蒸着マスクはロール状になっているので、装置からの取り出しが容易であるとともに、取り付けも容易である。
このため、上記の構成によれば、マスク交換の時間が短縮され、スループットが向上するとともに、コスト低減を実現することができる。
また、上記したように取り扱いが容易であることから、例えば、蒸着マスク表面に付着した有機材料を回収するといった場合等に、その作業性が増すという利点もある。
したがって、上記の構成によれば、パターニング精度が高く、高スループットの蒸着装置を提供することができる。
また、本発明にかかる蒸着方法は、本発明にかかる上記蒸着装置を用いて被成膜基板に所定のパターンの成膜を行う蒸着方法であって、上記巻出ロールおよび巻取ロールの回転を停止させた状態で、上記マスクユニットおよび基板保持部材のうち少なくとも一方を相対移動させて蒸着を行う蒸着工程と、上記マスクユニットが所定の更新条件に達したときに、上記巻出ロールおよび巻取ロールを回転させて、未使用の一周期のパターンが形成された領域を露出させるマスク更新工程とを備えていることを特徴としている。
このため、上記の方法によれば、パターニング精度が高く、高スループットの蒸着方法を提供することができる。
本発明によれば、上記したように、成膜パターンを形成するための開口部を含む同一形状のパターンが周期的に形成され、マスク−基板間距離調整部材によって保持された一周期のパターンが形成された領域を除くマスク基材が巻出ロールおよび巻取ロールに巻き付けられ、上記マスク基材の長手方向に垂直な方向の長さが、上記被成膜基板における走査方向の長さよりも短い蒸着マスクを、上記マスク基材の長手方向が、走査方向に垂直な方向となるように配設して蒸着を行う。
これにより、走査方向のマスク長を短くできるので、マスクを小型化でき、重量による撓みを抑制することができる。
また、本発明によれば、所定の更新条件に達する毎に、上記巻出ロールおよび巻取ロールを回転させて上記蒸着マスクの露出されている領域を、走査方向に垂直な方向に移動させ、巻き取り出し方式によりマスク更新を行う。
これにより、蒸着マスクを取り外すことなく、成膜チャンバ内の真空状態を維持したまま、上記蒸着マスクの露出されている領域を、未使用の一周期のパターンが形成された領域に順次更新していくことができる。
しかも、上記更新(マスク更新)は、上記蒸着マスクの巻き取り出しだけで可能であるため、非常に容易である。また、使用し終わった蒸着マスクはロール状になっているので、装置からの取り出しが容易であるとともに、取り付けも容易である。
このため、本発明によれば、容易に、高品位のマスク開口形状への更新を行うことができるとともに、マスク交換の時間が短縮され、スループットが向上するとともに、コスト低減を実現することができる。
したがって、本発明によれば、パターニング精度が高く、高スループットの蒸着装置および蒸着方法を提供することができる。
本発明の実施の形態1にかかる蒸着装置における要部の概略構成を模式的に示す断面図である。 本発明の実施の形態1にかかる蒸着装置における真空チャンバ内の主要構成要素を斜め上方から見たときの関係を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1にかかる蒸着装置におけるマスクおよびその近傍の概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態1にかかる蒸着装置におけるマスクに形成されたパターンを示す平面図である。 図4に示すパターンにおける絶対位置合わせマーカを、本発明の実施の形態1にかかる蒸着装置における、マスク絶対位置合わせ用のマーカを検出する検出器側から見たときの平面図である。 本発明の実施の形態1にかかる蒸着装置の構成の一部を示すブロック図である。 RGBフルカラー表示の有機EL表示装置の概略構成を示す断面図である。 図7に示す有機EL表示装置を構成する画素の構成を示す平面図である。 図8に示す有機EL表示装置におけるTFT基板のA−A線矢視断面図である。 図7に示す有機EL表示装置の製造工程の一例を工程順に示すフローチャートである。 本発明の実施の形態1にかかる蒸着装置を用いて被成膜基板に所定のパターンを成膜する方法の一例を示すフローチャートである。 本発明の実施の形態2にかかる蒸着装置における真空チャンバ内の主要構成要素を示す側面図である。 本発明の実施の形態3にかかる蒸着装置における真空チャンバ内の主要構成要素を示す側面図である。 本発明の実施の形態4にかかる蒸着装置における真空チャンバ内の主要構成要素を示す側面図である。 本発明の実施の形態5にかかる蒸着装置における真空チャンバ内の主要構成要素を示す側面図である。 (a)・(b)は、それぞれ、本発明の実施の形態6で用いられる被成膜基板とマスクとが接触している状態における、マスクの蒸着用の開口部近傍の被成膜基板およびマスクの構成を示す断面図である。 (a)・(b)は、蒸着用のマスクを用いて真空蒸着を行う場合の問題点を説明する図であり、(a)は、蒸着時におけるマスクおよび被成膜基板への蒸着物の堆積の様子を示す断面図であり、(b)は、(a)に二点鎖線で示す領域の拡大図である。
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
〔実施の形態1〕
本発明の実施の一形態について図1〜図11に基づいて説明すれば以下の通りである。
図1は、本実施の形態にかかる蒸着装置における要部の概略構成を模式的に示す断面図である。また、図2は、本実施の形態にかかる蒸着装置における真空チャンバ内の主要構成要素を斜め上方から見たときの関係を示す斜視図である。図3は、本実施の形態にかかる蒸着装置におけるマスクおよびその近傍の概略構成を示す斜視図である。また、図6は、本実施の形態にかかる蒸着装置の構成の一部を示すブロック図である。
なお、図1は、図2に示す状態から走査を進めた状態を示している。また、図2は、マーカ等の図示を省略し、マスクを簡略化して示している。
<蒸着装置の全体構成>
本実施の形態にかかる蒸着装置50は、図1に示すように、真空チャンバ51(成膜チャンバ)、被成膜基板200を保持する基板保持部材としての基板ホルダ52、被成膜基板200を移動させる基板移動機構53(基板移動手段)、マスクユニット54、マスクユニット54を移動させるマスクユニット移動機構55(マスクユニット移動手段)、アライメントセンサ56、空隙センサ57を備えているとともに、制御手段として、図6に示す制御回路100を備えている。
図1に示すように、基板ホルダ52、基板移動機構53、マスクユニット54、マスクユニット移動機構55、空隙センサ57は、真空チャンバ51内に設けられている。
一方、アライメントセンサ56および制御回路100は、真空チャンバ51の外側に設けられている。
なお、真空チャンバ51には、蒸着時に該真空チャンバ51内を真空状態に保つために、該真空チャンバ51に設けられた図示しない排気口を介して真空チャンバ51内を真空排気する図示しない真空ポンプが設けられている。
まず、マスクユニット54の構成について詳細に説明する。
<マスクユニット54の全体構成>
マスクユニット54は、図1〜図5に示すように、シャドウマスクと称される蒸着用のマスク60(蒸着マスク)、蒸着源70、少なくとも一対のマスク−基板間距離調整部材80、巻出ロール91、巻取ロール92、マスク絶対位置合わせ用の検出器95、シャッタ96等を備えている。
<マスク60の構成>
マスク60は、長尺状(帯状)に形成されている。図2および図3に示すように、マスク60の長辺の幅は、該長辺に平行な被成膜基板200の辺の幅よりも長く、マスク60の短辺の幅は、該短辺に平行な被成膜基板200の辺の幅よりも短い。
なお、本実施の形態では、マスク60を、その長手方向が、被成膜基板200もしくはマスクユニット54の走査方向に対して直交する方向に配置する。
すなわち、本実施の形態では、マスク60として、その長手方向に垂直な方向の長さ(すなわち基板走査方向のマスク長)が、被成膜基板200における走査方向の長さよりも短いマスク60を使用して、被成膜基板200およびマスクユニット54の少なくとも一方を相対移動させて蒸着を行う。
図1〜図3に示すように、マスク60の長手方向における一方の端部は、巻出ロール91に巻き付けられており、マスク60の長手方向における他方の端部は、巻取ロール92にロール状に巻き付けられている。これにより、マスク60は、その長手方向の両端部がロール状に巻き取られている。
なお、巻出ロール91および巻取ロール92の構成については後で詳述する。また、以下、マスク60におけるロール状に巻き取られた部分を総称して「マスクロール部60a」と記す。
マスク60は、上記したようにロール状に巻き取ることができるように可撓性を有している必要がある。
このため、マスク60が、例えばインバー(不変鋼)やステンレス材のような金属製のマスク基材からなる場合、その厚みは、概ね、数百μm以内であることが望ましい。但し、マスク60の材料としてはこれに限定されるものではなく、例えばポリエチレンのように、金属材料以外の材料のフィルムであってもよい。
図4は、マスク60に形成されたパターン(マスクパターン)を示す平面図である。
図4に示すように、マスク60には、その長手方向に、同一形状のパターンが周期的に繰り返し形成されている。
マスク60は、該マスク60を構成するマスク基材の長手方向に、同一形状のパターンが周期的に形成された構成を有している。
この繰り返し1回分のパターン、すなわち、図3および図4中、二点鎖線で囲んだ一周期のパターンには、被成膜基板200上に、実際に蒸着膜211を形成するための開口部61(貫通口)と、被成膜基板200とマスク60とのアライメントマーカ62とが含まれている。また、上記一周期のパターンには、マスク60と蒸着装置50との絶対位置合わせを行うための絶対位置合わせ用マーカ63が含まれていることが好ましい。
マスク60は、上記一周期のパターンが繋ぎ合わされた構成となっている。マスク60に形成された複数周期のパターンは、その一周期分が露出され、残りのパターンは、マスクロール部60aにて巻出ロール91および巻取ロール92に巻き付けられている。これら複数周期の繰り返しパターンは、適宜、順次一周期毎に露出させて用いられる。
露出状態にある一周期のパターンは、被成膜基板200上に成膜パターンを形成するために用いられる。この露出状態にある一周期のパターンは、被成膜基板200と平行を保つように、マスク−基板間距離調整部材80によって保持される。
<マスクパターンの構成>
図2および図4に示すように、マスク60には、長いマスク板材に、例えばストライプ状の開口部61が、被成膜基板200上に形成する蒸着膜211の成膜パターンに合わせて一次元方向に複数配列して設けられている。
図1〜図3に示すように、開口部61の長手方向は走査方向に平行になるように設けられており、基板走査方向に直交する方向に複数並んで設けられている。本実施の形態では、マスク60の短手方向(長手方向に垂直な方向)に平行に伸びる開口部61が、マスク60の長手方向に複数並んで設けられている。
また、露出状態にある一周期のパターンにおける基板進入方向側の両端部(つまり、基板走査方向の上流側両端部)には、図1、図3、図4に示すように、被成膜基板200とマスク60との位置合わせ(アライメント)を行うためのアライメントマーカ62が設けられていることが好ましい。
また、往復蒸着する場合は、基板走査方向両端部(つまり四隅)にアライメントマーカ62が設けられていることが好ましい。
つまり、図3に矢印で示す基板走査方向に蒸着を行うときには、図3中、二点鎖線で囲んだ一周期のパターンにおける基板走査方向の上流側に設けられた2つのアライメントマーカ62を用いて被成膜基板200とマスク60との位置合わせが行われる。
そして、図3に矢印で示す基板走査方向とは反対方向に蒸着を行うときには、図3中、二点鎖線で囲んだ一周期のパターンにおける基板走査方向の下流側に設けられた2つのアライメントマーカ62を用いて被成膜基板200とマスク60との位置合わせが行われる。
被成膜基板200には、図3に点線で示すように、パネル領域201の外側に、被成膜基板200の走査方向(基板走査方向)に沿って、被成膜基板200とマスク60との位置合わせを行うためのアライメントマーカ202a(図1参照)が設けられたアライメントマーカ部202が設けられている。
なお、蒸着源70から蒸着粒子を出射させたときに蒸着粒子が蒸着されるマスク60上方の領域を蒸着エリアとすると、アライメントマーカ62・202aを用いた基板位置補正は、被成膜基板200が蒸着エリアに進入する前に行われる。
このため、被成膜基板200のアライメントマーカ部202は、図3に示すように、基板走査方向において蒸着すべき領域(成膜パターン形成領域)であるパネル領域201の手前の位置から設けられていることが好ましく、往復蒸着する場合は、パネル領域201の反対側の手前の位置から設けられていることが好ましい。
言い換えれば、アライメントマーカ202aは、パネル領域201の基板走査方向両端部よりもそれぞれ突出して設けられていることが好ましい。
また、アライメントマーカ202aをパネル領域201の基板走査方向両端部よりも突出して設ける代わりに、あるいは同時に、図4に示すように、マスク60のアライメントマーカ62を、開口部61に対して相対的に外側に配置してもよい。
これにより、マスク60側でアライメント位置を調整することができ、被成膜基板200が蒸着される前に、アライメントマーカ62とアライメントマーカ202aとのアライメントを行うことができる。
なお、アライメントマーカ62・202aの形状、材質、大きさ、並びに形成方法は、特に限定されるものではなく、常用の技術を適用することができる。
図5は、絶対位置合わせ用マーカ63を、マスク絶対位置合わせ用のマーカを検出する検出器95側から見たときの平面図である。
図3および図4では絶対位置合わせ用マーカ63を簡略化して示しているが、図5に示すように、マスク60には、絶対位置合わせ用マーカ63として、アライメントマーカ64・65と開口部66とが設けられている。
また、図1および図5に示すように、真空チャンバ51内には、マスク60の絶対位置に対応する絶対位置合わせ基準マーカ58が設けられている。
なお、上記絶対位置は、マスク60と蒸着装置50との相対的な位置あるいはマスク60と蒸着源70との相対的な位置に基づいて、マスク60が被成膜基板200のパネル領域201からはみ出さないように、予め、設計段階において装置的に決定される。
図5に示すように、開口部66は、上記絶対位置合わせ基準マーカ58を確認するための窓部として用いられる。
アライメントマーカ64・65は、例えば大小2つの開口部からなり、基板走査方向(すなわち、マスク60の短手方向)であるY軸方向に沿って、平行に設けられている。
上記アライメントマーカ64・65のうち、何れか一方のアライメントマーカは、アライメント中心として用いられ、他方のアライメントマーカは、基板走査方向に平行な方向の確認に用いられる。
また、マスク60における、これらアライメントマーカ64・65の近傍には、絶対位置合わせ基準マーカ58を検出器95で読み取るために、上記した開口部66が設けられており、該開口部66から絶対位置合わせ基準マーカ58を確認することができるようになっている。
なお、図1〜図4に示す例では、マスク60に、矩形状の開口部61が、基板走査方向に沿ってストライプ状に形成されている場合を例に挙げて図示した。
しかしながら、開口部61の形状は、所望の蒸着パターンが得られるように適宜設定すればよく、特に限定されるものではない。
例えば、開口部61は、スロット形状を有していてもよい。但し、何れの場合にも、後述するように被成膜基板200が例えばTFT基板等のアレイ基板である場合、開口部61の延設方向は、ストライプ状に形成された同一色のサブ画素の列方向と一致していることが望ましい。
<蒸着源70の配置>
蒸着源70は、マスク60の下方に配置されている。マスク60と蒸着源70とはその相対位置が固定されている。但し、アライメント作業による微小稼働領域は存在する。
蒸着源70およびマスク−基板間距離調整部材80は、マスク60を蒸着源70から一定距離離間して保持、固定することができればよく、図示しないホルダユニットに固定されていてもよく、マスクユニット移動機構55に直接固定されていてもよい。
また、マスクユニット54を固定して被成膜基板200をマスクユニット54に対して相対移動させる場合には、マスク60と蒸着源70とは、相対的に位置が固定されていれば、必ずしも一体化されている必要はない。
例えば、蒸着源70とマスク−基板間距離調整部材80とが、それぞれ真空チャンバ51の内壁に固定されることでマスク60と蒸着源70との相対的な位置が固定されていてもよい。
マスク60と蒸着源70との間の空隙g2は、任意に設定することができ、特に限定されるものではない。しかしながら、蒸着材料の利用効率を高めるためには、空隙g2はできるだけ小さいことが望ましく、例えば100mm程度に設定される。
<蒸着源70の構成>
蒸着源70は、例えば、内部に蒸着材料を収容する容器である。蒸着源70は、容器内部に蒸着材料を直接収容する容器であってもよく、ロードロック式の配管を有する容器であってもよい。
蒸着源70は、図1に示すように、マスク60と同様に例えば矩形状(帯状)に形成されている。蒸着源70におけるマスク60との対向面には、図2に示すように、蒸着材料を蒸着粒子として射出(飛散)させる複数の射出口71が設けられている。
これら射出口71は、図2に示すように、マスク60の開口部61の並設方向に沿って並設されている。
但し、射出口71のピッチと開口部61のピッチとは一致していなくてもよい。また、射出口71の大きさは、開口部61の大きさと一致していなくてもよい。
例えば、図1に示すようにマスク60にストライプ状の開口部61が設けられている場合、射出口71の開口径は、開口部61の短辺61aの幅よりも大きくても小さくても構わない。
また、一つの開口部61に対して複数の射出口71が設けられていてもよく、複数の開口部61に対して一つの射出口71が設けられていてもよい。また、複数の射出口71のうち少なくとも一つの射出口71、あるいは、射出口71の一部の領域が、マスク60における非開口部(例えば隣り合う開口部61・61間)に対向して設けられていても構わない。
但し、マスク60の非開口部に蒸着粒子が付着する量を低減し、材料利用効率をできるだけ向上する観点からは、各射出口71の少なくとも一部が、一つまたは複数の開口部61に重畳するように、各射出口71が各開口部61に対向して設けられていることが好ましい。
さらには、各射出口71が、平面視で何れかの開口部61内に位置するように射出口71と開口部61とが対向して設けられていることがより好ましい。
また、材料利用効率の向上の観点からは、開口部61と射出口71とが1対1に対応していることが望ましい。
なお、図2では、マスク60の開口部61および蒸着源70の射出口71が、一次元(すなわち、ライン状)に配列されている場合を例に挙げて図示している。
しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、マスク60の開口部61と蒸着源70の射出口71とは、それぞれ二次元(すなわち、面状)に配列されていても構わない。
また、図1〜図4では、マスク60の開口部61および蒸着源70の射出口71が、それぞれ複数設けられている場合を例に挙げて図示している。しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではない。マスク60は、開口部61を少なくとも1つ備えていればよく、蒸着源70は、射出口71を少なくとも1つ備えていればよい。
つまり、マスク60並びに蒸着源70は、開口部61並びに射出口71が、それぞれ1つだけ設けられている構成を有していてもよい。
この場合でも、マスクユニット54および被成膜基板200のうち少なくとも一方を相対移動させて、蒸着粒子をマスク60の開口部61を介して被成膜基板200のパネル領域201に順次蒸着させることで、被成膜基板200に所定のパターンの成膜を行うことができる。
なお、開口部61並びに射出口71の数は、特に限定されるものではなく、被成膜基板200の大きさ等に応じて適宜設定すればよい。
<マスク−基板間距離調整部材80の構成>
マスク−基板間距離調整部材80は、図1に示すように、昇降機構81(移動機構、スライド機構)と、昇降機構81に保持されたマスク保持部材82とを備えている。
マスク−基板間距離調整部材80は、昇降機構81によってマスク保持部材82を微小に上下させることによって、マスク60と被成膜基板200との間の距離(空隙g1、g1≧0)を調整できるようになっている。
昇降機構81としては、例えば、制御信号をZ軸方向(上下方向)の動きに変換するアクチュエータや、スライダ等が好適に用いられる。
また、マスク保持部材82は、巻出ロール91および巻取ロール92によるマスク60の巻出動作および巻取動作を妨げないように、回転機構を有していることが好ましい。マスク保持部材82には、例えば、回転自在に設けられたローラ、例えば図1〜図3に示すようにマスク60に接触して回転するとともに、マスク60の短手方向の長さよりも長い円柱状のローラが好適に用いられる。
但し、本実施の形態はこれに限定されるものではなく、被成膜基板200とマスク60とを平行に保つことができさえずれば、マスク60の短手方向(すなわち、走査方向)に沿って、複数のマスク−基板間距離調整部材80を配置しても構わない。
また、マスク−基板間距離の調整の補助としてガイドローラを並べて配置してもよい。
また、マスク保持部材82(マスク保持ローラ)として上記したように円柱状のローラを使用する場合、各マスク保持部材82は、円柱状のローラにおける軸方向の中心部でアクチュエータによって保持されていてもよいが、軸方向の両端部でそれぞれアクチュエータによって保持されていることがより好ましい。
同様に、昇降機構81としてスライダを使用する場合にも、円柱状のローラにおける軸方向の両端部が、それぞれスライダに保持されていることがより好ましい。
これにより、マスク60と被成膜基板200との間の空隙g1のより厳密な制御が可能となるとともに、空隙量の分布に応じて、局所的な空隙量の制御が可能となる。
これらマスク保持部材82は、蒸着時に、マスク60における、露出された一周期のパターンが形成された領域が、被成膜基板200と平行を保つように、蒸着時に、マスク面および基板面に垂直な方向(例えば被成膜基板200の上方)から見たときに、マスク保持部材82が被成膜基板200における基板搬送方向に垂直な方向の各端部を挟んで対向するように、被成膜基板200の搬送路よりも外側の位置にそれぞれ設けられている。
なお、図1〜図3では、マスク−基板間距離調整部材80が、露出状態にある一周期のパターンの両端に、この一周期のパターンを挟むようにそれぞれ一つずつ設けられている場合を例に挙げて図示した。しかしながら、本実施の形態は、これに限定されるものではなく、露出状態にある一周期のパターンの両端に、それぞれ複数のマスク−基板間距離調整部材80が設けられていても構わない。
<巻出ロール91および巻取ロール92の構成>
巻出ロール91および巻取ロール92は、上記したように、露出状態にある一周期のパターンを挟んで互いに対向するように、マスク60の長手方向両端部にそれぞれ設けられている。
言い換えれば、巻出ロール91および巻取ロール92は、マスク保持部材82によって保持された、マスク60における、露出された一周期のパターンが形成された領域を挟むように、露出された一周期のパターンが形成された領域よりも外側の領域に設けられている。
したがって、巻出ロール91および巻取ロール92は、図1〜図3に示すように、蒸着時に、マスク面および基板面に垂直な方向から見たときに、巻出ロール91および巻取ロール92が被成膜基板200における基板搬送方向に垂直な方向の各端部を挟んで対向するように、被成膜基板200の搬送路よりも外側の位置にそれぞれ設けられている。
また、巻出ロール91および巻取ロール92は、マスク保持部材82を支点としてマスク60にテンションを加えることができるように、マスク保持部材82よりも下方に設けられている。
これにより、マスク60は、マスク保持部材82を支点として屈曲した状態で配置される。
また、巻出ロール91および巻取ロール92は、蒸着時に、巻出ロール91および巻取ロール92に巻き付けられたマスク60(すなわち、マスクロール部60a)に蒸着粒子が付着しないように、蒸着時に、マスク面および基板面に垂直な方向から見たときに、マスク保持部材82よりも外側の位置にそれぞれ設けられていることが好ましい。
言い換えれば、巻出ロール91および巻取ロール92は、マスク60が、マスク保持部材82を支点として、マスク保持部材82よりも外側に傾斜するようにそれぞれ設けられていることが好ましい。
なお、巻出ロール91および巻取ロール92は、上記したようにマスク60を巻き付けることができればよく、各ロールの大きさ並びにその材質は、特に限定されるものではない。また、上記傾斜角度や、マスク保持部材82とのZ軸方向およびX軸方向の離間距離も特に限定されるものではない。
巻出ロール91は該巻出ロール91に巻き付けられたマスク60を解巻して巻き出す。
一方、巻取ロール92は、巻出ロール91からのマスク60の巻き出しに同期(すなわち、連動)して、解巻されたマスク60を巻き取る。
巻出ロール91および巻取ロール92は、図6に示すように、それぞれモータ93・94に接続されており、モータ93・94に接続された巻出ロール駆動制御部103および巻取ロール駆動制御部104で巻出ロール91および巻取ロール92の回転およびトルクが制御されている。
巻出ロール91および巻取ロール92は、巻出ロール駆動制御部103および巻取ロール駆動制御部104の制御により、マスク60の巻出および巻取が行われるとともに、マスク60にかかるテンションを制御することができるようになっている。
なお、マスク60にテンションを加えることによるマスク60の撓みを抑制するために、巻出ロール91および巻取ロール92は、最小張力(MIN)を設定できるようになっていることが望ましい。
マスク−基板間距離調整部材80を微小に上下させてマスク60と被成膜基板200との間の距離を調整する際には、マスク60にかかる張力が微小に変動する。しかしながら、この変動は、巻出ロール駆動制御部103および巻取ロール駆動制御部104による巻出ロール91および巻取ロール92の回転制御によって相殺することができる。
また、本実施の形態によれば、上記したようにマスク−基板間距離調整部材80を支点として巻出ロール91および巻取ロール92によりマスク60にテンションを加えることで、マスクアライメントを行うことができるとともに、マスクアライメントと同時に、解巻されたマスク60の巻き癖の解消を図ることができる。
<検出器95の構成>
図1に示すように、マスクユニット54には、露出状態にある一周期のパターンにおける絶対位置合わせ用マーカ63を介して絶対位置合わせ基準マーカ58の位置を検出する、マスク絶対位置合わせ用の検出器95が設けられている。
なお、検出器95による絶対位置合わせ基準マーカ58の位置確認は、図5に示したように、絶対位置合わせ用マーカ63における開口部66を介して行われる。
本実施の形態によれば、上記したように、検出器95により、露出状態にある一周期のパターンにおける絶対位置合わせ用マーカ63を介して絶対位置合わせ基準マーカ58の位置を検出することで、マスク60の絶対位置合わせを行うことができるとともに、マスク60の巻き出し量(巻出ロール91からの引き出し量)やマスク60の位置そのものを観測することができる。
なお、検出器95としては、特に限定されるものではなく、例えば、撮像手段(画像読取手段)としてCCDを備えたイメージセンサ等、光学式の各種センサを用いることができる。
<シャッタ96の構成>
図1に二点鎖線で示すように、マスク60と蒸着源70との間には、蒸着粒子のマスク60への到達を制御するために、必要に応じて、シャッタ96が、蒸着OFF信号もしくは蒸着ON信号に基づいて進退可能(挿抜可能)に設けられていてもよい。
シャッタ96は、マスク60と蒸着源70との間に挿入されることでマスク60の開口部61を閉鎖する。このように、マスク60と蒸着源70との間にシャッタ96を適宜差し挟むことで、蒸着を行わない非蒸着領域への蒸着を防止することができる。
なお、シャッタ96は、蒸着源70と一体的に設けられていてもよく、蒸着源70とは別に設けられていても構わない。
また、蒸着装置50において、蒸着源70から飛散した蒸着粒子はマスク60内に飛散するように調整されており、マスク60外に飛散する蒸着粒子は、防着板(遮蔽板)等で適宜除去される構成としてもよい。
<基板ホルダ52の構成>
基板ホルダ52は、TFT基板等からなる被成膜基板200を、その被成膜面がマスクユニット54における蒸着用のマスク60(蒸着マスク)に面するように保持する。
一例として、被成膜基板200とマスク60とは、一定距離離間して対向配置されており、被成膜基板200とマスク60との間には、一定の高さの空隙g1が設けられている。
なお、以下、本実施の形態では、被成膜基板200とマスク60との間に、一定の高さの空隙g1(g1>0)が設けられており、被成膜基板200とマスク60との間の空隙g1を一定に保持して蒸着を行う場合を例に挙げて説明する。
基板ホルダ52には、例えば静電チャック等が好適に使用される。被成膜基板200が基板ホルダ52に静電チャック等の手法で固定されていることで、被成膜基板200は、自重による撓みがない状態で基板ホルダ52に保持される。
<基板移動機構53およびマスクユニット移動機構55の構成>
図6に示すように、基板移動機構53は、モータ53aを備え、後述する基板駆動制御部113によってモータ53aを駆動させることで、基板ホルダ52に保持された被成膜基板200を移動させる。
また、図6に示すように、マスクユニット移動機構55は、モータ55aを備え、後述するマスクユニット駆動制御部116によってモータ55aを駆動させることで、後述するマスク60と蒸着源70との相対的な位置を保ったまま、マスクユニット54を被成膜基板200に対して相対移動させる。
これら基板移動機構53およびマスクユニット移動機構55は、例えば、ローラ式の移動機構であってもよく、油圧式の移動機構であってもよい。これら基板移動機構53およびマスクユニット移動機構55としては、例えばXYZステージ等を用いることができる。
被成膜基板200は、基板移動機構53によって、X方向、Y方向、Z方向の何れの方向にも移動自在に設けられていることが好ましい。また、マスクユニット54は、マスクユニット移動機構55によって、X方向、Y方向、Z方向の何れの方向にも移動自在に設けられていることが好ましい。
但し、被成膜基板200およびマスクユニット54は、その少なくとも一方が相対移動可能に設けられていればよい。言い換えれば、基板移動機構53およびマスクユニット移動機構55は、少なくとも一方が設けられていればよい。
例えば被成膜基板200が移動可能に設けられている場合、マスクユニット54は、真空チャンバ51の内壁に固定されていてもよい。逆に、マスクユニット移動機構55が移動可能に設けられている場合、基板ホルダ52は、真空チャンバ51の内壁に固定されていても構わない。
<アライメントセンサ56の構成>
アライメントセンサ56(アライメント観測手段)は、被成膜基板200とマスク60との位置合わせを行うための位置検出手段として機能する。
アライメントセンサ56としては、例えば、撮像手段(画像読取手段)としてCCDを備えたイメージセンサを用いることができる。
なお、図1に示す例では、アライメントセンサ56を真空チャンバ51の外側に設けた場合を例に挙げて図示したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
例えば、マスク60および蒸着源70に隣り合うようにマスク60との相対的な位置を固定したアライメントセンサ56が真空チャンバ51内に設けられていても構わない。
この場合、アライメントセンサ56は、蒸着源70と同じくマスク60との相対的な位置が固定されていればよく、マスクユニット54と一体化されていてもよく、マスクユニット54とは独立して設けられていてもよい。
なお、以下の説明では、アライメントセンサ56として上記したようにCCDを備えたイメージセンサを用いた場合を例に挙げて説明する。
しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではない。上記アライメントセンサ56としては、レーザ光あるいは赤外光等の反射強度を検出するセンサであってもよく、アライメントマーカ202aの散乱光の配光分布を検出するセンサであってもよい。
アライメントセンサ56が、上記したようにレーザ光あるいは赤外光等の反射強度を検出するセンサである場合、その反射強度から、アライメントマーカ202aの位置を把握することができる。また、アライメントセンサ56が、上記したようにアライメントマーカ202aの散乱光の配光分布を検出するセンサである場合、アライメントマーカ202aの散乱光の配光分布の変化から、アライメントマーカ202aの位置を把握することができる。
例えば、上記アライメントセンサ56としては、ポジションセンサ、LED型アライメントセンサ、2分割ディテクタ、4分割ディテクタ等のディテクタ等、光束の位置測定を行うことで検出対象物の位置を計測する光学式のセンサを用いることができる。
なお、これらセンサには、市販のセンサを用いることができる。特に、非分割型のポジションセンサは、高速で移動するスポットの位置を高精度で計測することができる。
上記アライメントセンサ56によるアライメントマーカ202aの検出には、例えばLSA(Laser Step Alignment)方式、LIA(Laser Interferometric Alignment)方式等、公知の各種方式を採用することができる。
<空隙センサ57の構成>
被成膜基板200とマスク60との間の空隙g1を調整するとともに、被成膜基板200とマスク60とをより厳密に平行に保持するために、真空チャンバ51内には、図1に示すように、空隙センサ57が設けられていることが好ましい。
空隙センサ57は、被成膜基板200とマスク60との間の空隙量を計測し、空隙量信号として制御回路100に送る。
上記空隙センサ57としては、例えば、透明な被成膜基板200、もしくは、被成膜基板200における透明領域を通して(つまり、上記被成膜基板200を透過して)、被成膜基板200とマスク60との間の空隙量を計測する(読み取る)、光学式の空隙センサを用いることができる。
この場合、空隙センサ57、被成膜基板200、およびマスク60は、それぞれ、空隙量の計測時に、空隙センサ57が、被成膜基板200の透明領域を通して、被成膜基板200からマスク60の非開口部までの空隙を測定し得る位置関係を有するように取り付けられる。
本実施の形態では、空隙センサ57は、被成膜基板200の上方(上面側)に、マスク60における、露出された一周期のパターンが形成された領域に対応して配置されている。
空隙センサ57は、マスク60における基板走査方向上流側端部に対向する位置に複数配置されていることが好ましく、マスク60における基板走査方向上流側端部に対向する位置および基板走査方向下流側端部に対向する位置にそれぞれ複数配置されていることがより好ましい。
このように空隙センサ57が設けられていることで、マスク60の巻き出し量(巻出ロール91からの引き出し量)やマスク60の位置そのものの観測と同時に、マスク60と被成膜基板200との間の距離を観測することができる。
<制御回路100の構成>
制御回路100は、マスク位置検出部101、演算部102、巻出ロール駆動制御部103、巻取ロール駆動制御部104、画像検出部111、演算部112、基板駆動制御部113、蒸着ON/OFF制御部114、シャッタ駆動制御部115、マスクユニット駆動制御部116、空隙ズレ量演算部121、空隙ズレ補正量導出部122、昇降機構駆動制御部123を備えている。
マスク位置検出部101は、マスク絶対位置合わせ用の検出器95で取り込まれた画像から、絶対位置合わせ用マーカ63および絶対位置合わせ基準マーカ58の画像検出を行い、アライメントマーカ64・65の中心座標を検出する。
なお、絶対位置合わせ用マーカ63と絶対位置合わせ基準マーカ58との位置合わせは、アライメントマーカ64・65のうち一方のアライメントマーカを用いて行われる。
マスク60のX軸方向の位置(アライメントマーカ64・65のうちアライメント中心として用いる方のアライメントマーカの中心座標)と絶対位置合わせ基準マーカ58との相対的な位置は予め設定されている。
演算部102は、マスク位置検出部101で検出されたマスク60のX軸方向の位置(アライメントマーカ64・65のうちアライメント中心として用いる方のアライメントマーカの中心座標)から、マスク60のX軸方向の位置(アライメントマーカ64・65のうちアライメント中心として用いる方のアライメントマーカの中心座標)と絶対位置合わせ基準マーカ58との相対的な位置が、予め設定した値になるように、マスク60の移動量(マスク60のX方向の位置の補正値)を算出する。
また、アライメントマーカ64・65のそれぞれの中心座標を通る平行線と基板走査方向とのズレ量(XY平面における回転成分)を計算することにより、被成膜基板200の基板位置の補正値を演算する。
そして、この算出結果を、補正信号としてマスクユニット駆動制御部116、巻出ロール駆動制御部103、および巻取ロール駆動制御部104に出力する。
マスクユニット駆動制御部116は、上記演算部102からの補正信号に基づいて、マスクユニット移動機構55における、XYθ駆動モータ等のモータ55aを駆動することで、マスクユニット54を、マスク60と蒸着源70との相対的な位置を保ったまま移動(絶対位置合わせにおいてはX軸方向に移動)させる。
巻出ロール駆動制御部103および巻取ロール駆動制御部104は、上記補正信号に基づいて巻出ロール91および巻取ロール92を回転させることにより、上記したマスク60のX方向の位置を補正する。
なお、巻出ロール91および巻取ロール92によるマスク60の巻き出し/巻き取り動作は、巻出ロール91および巻取ロール92を同一方向に回転させて巻出ロール91からマスク60を巻き出すとともに、巻出ロール91と巻取ロール92との間の露出状態にあるマスク60のテンションを保持するために、巻き出されたマスク60の長さ分、巻取ロール92にてマスク60を巻き取ることで行われる。
これにより、マスク60における露出状態にある一周期のパターンを新たなパターンに更新したり、マスク60の絶対位置合わせや被成膜基板200とマスク60とのアライメントを行ったりすることができる。
また、巻出ロール91および巻取ロール92を互いに反対方向に回転させるか、あるいは、巻出ロール91および巻取ロール92のうち一方を停止させた状態で他方を回転させることで、マスク60にかかるテンションを調整することができる。
例えば、巻出ロール91および巻取ロール92を互いに反対方向に回転させてそれぞれマスク60を巻き取るか、あるいは、巻出ロール91および巻取ロール92のうち一方を停止させた状態で他方を回転させてマスク60を巻き取ることで、マスク60にかかるテンションを緩和することができる。
また、本実施の形態によれば、上記したように絶対位置合わせ用マーカ63および絶対位置合わせ基準マーカ58を用いてマスク60と絶対位置(装置内の基準位置)とを合わせることで、例えば、上記蒸着装置50がインライン化されており、基板移動機構53として、基板搬送路を備えた搬送装置を備え、マスク60および蒸着源70が被成膜基板200を跨いだとしても、蒸着分布を一定に保つことができる領域を狭く絞る(限定する)ことができる。
このように、本実施の形態によれば、上記したようにマスク60を絶対位置に合わせることで、蒸着装置50とマスク60との相対位置あるいは蒸着源70とマスク60との相対位置を正確に固定することができる(但し、上記したようにアライメント作業による微小稼働領域は存在する)。
マスク60は、蒸着源70から蒸着粒子が蒸着される領域(蒸着エリア)内に配置する必要がある。このため、蒸着源70の蒸着エリアとマスク60の開口部61との相対的な位置関係が正しく固定されていない場合、蒸着源70の蒸着エリアに対するマスク60の位置が多少ずれていたとしてもマスク60が蒸着源70の蒸着エリアからはみ出さないように、蒸着エリアを、かなり広い設計にしておく必要がある。
しかしながら、蒸着源70とマスク60の相対位置(つまり、蒸着源70の蒸着エリアに対するマスク60の位置)が正確に決まっていれば、蒸着エリアを狭く絞ることが可能になる。したがって、本実施の形態によれば、マスク60の位置が多少ずれても問題ないように予備的に蒸着エリアを広げておくような設計が不要となり、蒸着材料を効率良く被成膜基板200に蒸着させることができる。したがって、材料の利用効率を向上させることができる。
また、本実施の形態によれば、上記したように、マスク60とマスクユニット54または真空チャンバ51におけるマスク60に対向する位置とに、絶対位置合わせ用のアライメントマーカがそれぞれ設けられていることで、マスク60の平行だし(θ調整)を行うことができる。
このため、マスク60に対して被成膜基板200を相対移動させる場合、被成膜基板200のパネル領域201が、マスク60の開口部61に到達する前に、被成膜基板200のアライメントマーカ202aと、マスク60のアライメントマーカ62とでアライメントを1回行えば、蒸着時の基板走査中に随時アライメントを行って被成膜基板200とマスク60との位置ズレを調整しなくても、目的とする領域(ストライプ領域)に、蒸着粒子を蒸着することができる。
これにより、基板走査方向とマスク60の開口部61とのθズレに対する蒸着膜211のエッジボケを抑制することができ、蒸着膜211による所定のパターン(蒸着パターン)を、より正確に形成することができる。
画像検出部111は、アライメントセンサ56で取り込まれた画像から、被成膜基板200に設けられたアライメントマーカ202a並びにマスク60のアライメントマーカ62の画像検出を行う。また、画像検出部111は、被成膜基板200に設けられたアライメントマーカ202aにおける、パネル領域201の始端を示す始端マーカ、および、パネル領域201の終端を示す終端マーカから、被成膜基板200のパネル領域201の始端および終端を検出する。
なお、上記始端マーカと終端マーカとは、同じものであってもよい。この場合、基板走査方向にて、パネル領域201の始端か終端かを判断する。
演算部112は、画像検出部111で検出された画像より、被成膜基板200とマスク60との相対的な移動量(例えばマスク60に対する被成膜基板200の移動量)を決定する。
具体的には、演算部112は、画像検出部111で検出された画像より、アライメントの補正量(被成膜基板200の基板位置の補正値)と、基板走査の補正量とを算出し、この算出結果を、補正信号として、基板駆動制御部113、マスクユニット駆動制御部116、巻出ロール駆動制御部103、および巻取ロール駆動制御部104に出力する。
なお、上記アライメントの補正量は、基板走査方向に対して垂直な方向および被成膜基板200の回転方向に関して演算することで決定される。
ここで、被成膜基板の回転方向とは、被成膜基板200の被成膜面の中心におけるZ軸を回転軸とした、XY平面内での回転の方向を示す。
つまり、演算部112は、アライメントマーカ202aとアライメントマーカ62とのズレ量(X軸方向およびY軸方向におけるズレ成分、並びに、XY平面における回転成分)を計算することにより、被成膜基板200の基板位置の補正値を演算する。
基板駆動制御部113およびマスクユニット駆動制御部116は、上記演算部112からの補正信号に基づいて、被成膜基板200およびマスクユニット54の少なくとも一方を相対移動させて、被成膜基板200およびマスクユニット54を、適切な走査位置まで移動させる。
基板駆動制御部113は、上記演算部112からの補正信号に基づいて基板移動機構53における、XYθ駆動モータ等のモータ52aを駆動することで、被成膜基板200を移動させて、被成膜基板200の基板位置を補正する。
また、マスクユニット駆動制御部116は、上記演算部112からの補正信号に基づいて、マスクユニット移動機構55における、XYθ駆動モータ等のモータ55aを駆動することで、マスクユニット54を、マスク60と蒸着源70との相対的な位置を保ったまま被成膜基板200に対して相対移動させる。
また、巻出ロール駆動制御部103および巻取ロール駆動制御部104は、マスク60が適正な蒸着位置となるように、マスク60に加えるテンションを調整する。
なお、前述したように、一周期のパターンが絶対位置合わせ用マーカ63を含み、絶対位置合わせ用マーカ63および絶対位置合わせ基準マーカ58を用いて予めマスク60の絶対位置合わせを行ってマスクユニット54を固定し、被成膜基板200をマスクユニット54に対して相対移動させる場合には、上記被成膜基板200を適切な走査位置まで移動させることで、上記被成膜基板200とマスクユニット54との位置合わせを行うことができる。
なお、本実施の形態では、アライメントセンサ56としてイメージセンサを用いた場合を例に挙げて説明したが、アライメントのズレ量は、前記したように、例えばレーザ光の反射強度から求めることもできる。
蒸着ON/OFF制御部114は、画像検出部111でパネル領域201の終端が検出されると、蒸着OFF(オフ)信号を発生させ、画像検出部111でパネル領域201の始端が検出されると、蒸着ON(オン)信号を発生させる。
なお、上記したようにアライメントセンサ56にイメージセンサ以外のセンサを用いる場合には、蒸着ON/OFF制御部114は、アライメントセンサ56の検出結果に基づいて算出された基板走査量および基板走査の補正量から、蒸着源70の蒸着エリアに対する被成膜基板200の相対的な位置を算出して、パネル領域201の始端で蒸着ON信号を発生させ、終端で蒸着OFF信号を発生させればよい。
シャッタ駆動制御部115は、上記蒸着ON/OFF制御部114から蒸着OFF信号が入力されると、シャッタ96を閉鎖する一方、上記蒸着ON/OFF制御部114から蒸着ON信号が入力されると、シャッタ96を開放する。
なお、前述したように、一周期のパターンが絶対位置合わせ用マーカ63を含み、絶対位置合わせ用マーカ63および絶対位置合わせ基準マーカ58を用いて予めマスク60の絶対位置合わせを行ってマスクユニット54を固定し、マスク60に対して被成膜基板200を相対移動させる場合、真空チャンバ51内におけるマスク60の絶対位置あるいは蒸着源70に対するマスク60の相対的な位置が決まっていることから、蒸着のON/OFF制御も、被成膜基板200のアライメントマーカ202aを認識しなくても、上記絶対位置合わせ用のアライメントマーカに対する、被成膜基板200の走査方向の距離(基板進行の絶対距離)で制御することが可能である。
また、空隙ズレ量演算部121は、空隙センサ57から送られた空隙量信号から、空隙センサ57によって計測された被成膜基板200とマスク60との隙間と、予め設定された被成膜基板200とマスク60との隙間g1とのZ方向のズレの量(空隙ズレ量)を算出する。
空隙ズレ補正量導出部122は、空隙ズレ量演算部121によって算出された空隙ズレ量から、上記ズレを解消するための補正値(空隙補正値)を導出し、調整信号として昇降機構駆動制御部123に送る。
昇降機構駆動制御部123は、上記調整信号(空隙補正値)に基づいて昇降機構81をZ軸方向に移動させることにより、被成膜基板200とマスク60との隙間(マスクギャップ)を一定に制御する。
なお、昇降機構81をZ軸方向に移動させた場合、マスク60にかかるテンションが変化する。この結果、アライメントにズレが生じる。
しかしながら、本実施の形態によれば、このようなテンション変化による位置ズレは、検出器95またはアライメントセンサ56の検知により、巻出ロール91および巻取ロール92を用いたテンション調整によって相殺される。
<有機EL表示装置の全体構成>
次に、上記蒸着装置50を用いた蒸着方法の一例として、TFT基板側から光を取り出すボトムエミッション型でRGBフルカラー表示の有機EL表示装置の製造方法を例に挙げて説明する。
まず、上記有機EL表示装置の全体構成について以下に説明する。
図7は、RGBフルカラー表示の有機EL表示装置の概略構成を示す断面図である。また、図8は、図7に示す有機EL表示装置を構成する画素の構成を示す平面図であり、図9は、図8に示す有機EL表示装置におけるTFT基板のA−A線矢視断面図である。
図7に示すように、本実施の形態で製造される有機EL表示装置1は、TFT12(図9参照)が設けられたTFT基板10上に、TFT12に接続された有機EL素子20、接着層30、封止基板40が、この順に設けられた構成を有している。
図7に示すように、有機EL素子20は、該有機EL素子20が積層されたTFT基板10を、接着層30を用いて封止基板40と貼り合わせることで、これら一対の基板(TFT基板10、封止基板40)間に封入されている。
上記有機EL表示装置1は、このように有機EL素子20がTFT基板10と封止基板40との間に封入されていることで、有機EL素子20への酸素や水分の外部からの浸入が防止されている。
TFT基板10は、図9に示すように、支持基板として、例えばガラス基板等の透明な絶縁基板11を備えている。絶縁基板11上には、図8に示すように、水平方向に敷設された複数のゲート線と、垂直方向に敷設され、ゲート線と交差する複数の信号線とからなる複数の配線14が設けられている。ゲート線には、ゲート線を駆動する図示しないゲート線駆動回路が接続され、信号線には、信号線を駆動する図示しない信号線駆動回路が接続されている。
有機EL表示装置1は、フルカラーのアクティブマトリクス型の有機EL表示装置であり、絶縁基板11上には、これら配線14で囲まれた領域に、それぞれ、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の有機EL素子20からなる各色のサブ画素2R・2G・2Bが、マトリクス状に配列されている。
すなわち、これら配線14で囲まれた領域が1つのサブ画素(ドット)であり、サブ画素毎にR、G、Bの発光領域が画成されている。
画素2(すなわち、1画素)は、赤色の光を透過する赤色のサブ画素2R、緑色の光を透過する緑色のサブ画素2G、青色の光を透過する青色のサブ画素2Bの、3つのサブ画素2R・2G・2Bによって構成されている。
各サブ画素2R・2G・2Bには、各サブ画素2R・2G・2Bにおける発光を担う各色の発光領域として、ストライプ状の各色の発光層23R・23G・23Bによって覆われた開口部15R・15G・15Bがそれぞれ設けられている。
これら発光層23R・23G・23Bは、各色毎に、蒸着によりパターン形成されている。なお、開口部15R・15G・15Bについては後述する。
これらサブ画素2R・2G・2Bには、有機EL素子20における第1電極21に接続されたTFT12がそれぞれ設けられている。各サブ画素2R・2G・2Bの発光強度は、配線14およびTFT12による走査および選択により決定される。このように、有機EL表示装置1は、TFT12を用いて、有機EL素子20を選択的に所望の輝度で発光させることにより画像表示を実現している。
次に、上記有機EL表示装置1におけるTFT基板10および有機EL素子20の構成について詳述する。
<TFT基板10の構成>
まず、TFT基板10について説明する。
TFT基板10は、図9に示すように、ガラス基板等の透明な絶縁基板11上に、TFT12(スイッチング素子)および配線14、層間膜13(層間絶縁膜、平坦化膜)、エッジカバー15がこの順に形成された構成を有している。
上記絶縁基板11上には、配線14が設けられているとともに、各サブ画素2R・2G・2Bに対応して、それぞれTFT12が設けられている。なお、TFTの構成は従来よく知られている。したがって、TFT12における各層の図示並びに説明は省略する。
層間膜13は、各TFT12および配線14を覆うように、上記絶縁基板11上に、上記絶縁基板11の全領域に渡って積層されている。
層間膜13上には、有機EL素子20における第1電極21が形成されている。
また、層間膜13には、有機EL素子20における第1電極21をTFT12に電気的に接続するためのコンタクトホール13aが設けられている。これにより、TFT12は、上記コンタクトホール13aを介して、有機EL素子20に電気的に接続されている。
エッジカバー15は、第1電極21のパターン端部で有機EL層が薄くなったり電界集中が起こったりすることで、有機EL素子20における第1電極21と第2電極26とが短絡することを防止するための絶縁層である。
エッジカバー15は、層間膜13上に、第1電極21のパターン端部を被覆するように形成されている。
エッジカバー15には、サブ画素2R・2G・2B毎に開口部15R・15G・15Bが設けられている。このエッジカバー15の開口部15R・15G・15Bが、各サブ画素2R・2G・2Bの発光領域となる。
言い換えれば、各サブ画素2R・2G・2Bは、絶縁性を有するエッジカバー15によって仕切られている。エッジカバー15は、素子分離膜としても機能する。
<有機EL素子20の構成>
次に、有機EL素子20について説明する。
有機EL素子20は、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な発光素子であり、第1電極21、有機EL層、第2電極26が、この順に積層されている。
第1電極21は、上記有機EL層に正孔を注入(供給)する機能を有する層である。第1電極21は、前記したようにコンタクトホール13aを介してTFT12と接続されている。
第1電極21と第2電極26との間には、図8に示すように、有機EL層として、第1電極21側から、正孔注入層兼正孔輸送層22、発光層23R・23G・23B、電子輸送層24、電子注入層25が、この順に形成された構成を有している。
なお、上記積層順は、第1電極21を陽極とし、第2電極26を陰極としたものであり、第1電極21を陰極とし、第2電極26を陽極とする場合には、有機EL層の積層順は反転する。
正孔注入層は、発光層23R・23G・23Bへの正孔注入効率を高める機能を有する層である。また、正孔輸送層は、発光層23R・23G・23Bへの正孔輸送効率を高める機能を有する層である。正孔注入層兼正孔輸送層22は、第1電極21およびエッジカバー15を覆うように、上記TFT基板10における表示領域全面に一様に形成されている。
なお、本実施の形態では、上記したように、正孔注入層および正孔輸送層として、正孔注入層と正孔輸送層とが一体化された正孔注入層兼正孔輸送層22を設けた場合を例に挙げて説明する。しかしながら、本実施の形態はこれに限定されるものではない。正孔注入層と正孔輸送層とは互いに独立した層として形成されていてもよい。
正孔注入層兼正孔輸送層22上には、発光層23R・23G・23Bが、エッジカバー15の開口部15R・15G・15Bを覆うように、それぞれ、サブ画素2R・2G・2Bに対応して形成されている。
発光層23R・23G・23Bは、第1電極21側から注入されたホール(正孔)と第2電極26側から注入された電子とを再結合させて光を出射する機能を有する層である。発光層23R・23G・23Bは、それぞれ、低分子蛍光色素、金属錯体等の、発光効率が高い材料で形成されている。
電子輸送層24は、第2電極26から発光層23R・23G・23Bへの電子輸送効率を高める機能を有する層である。また、電子注入層25は、第2電極26から発光層23R・23G・23Bへの電子注入効率を高める機能を有する層である。
電子輸送層24は、発光層23R・23G・23Bおよび正孔注入層兼正孔輸送層22を覆うように、これら発光層23R・23G・23Bおよび正孔注入層兼正孔輸送層22上に、上記TFT基板10における表示領域全面に渡って一様に形成されている。また、電子注入層25は、電子輸送層24を覆うように、電子輸送層24上に、上記TFT基板10における表示領域全面に渡って一様に形成されている。
なお、電子輸送層24と電子注入層25とは、上記したように互いに独立した層として形成されていてもよく、互いに一体化して設けられていてもよい。すなわち、上記有機EL表示装置1は、電子輸送層24および電子注入層25に代えて、電子輸送層兼電子注入層を備えていてもよい。
第2電極26は、上記のような有機層で構成される有機EL層に電子を注入する機能を有する層である。第2電極26は、電子注入層25を覆うように、電子注入層25上に、上記TFT基板10における表示領域全面に渡って一様に形成されている。
なお、発光層23R・23G・23B以外の有機層は有機EL層として必須の層ではなく、要求される有機EL素子20の特性に応じて適宜形成すればよい。また、有機EL層には、必要に応じ、キャリアブロッキング層を追加することもできる。例えば、発光層23R・23G・23Bと電子輸送層24との間にキャリアブロッキング層として正孔ブロッキング層を追加することで、正孔が電子輸送層24に抜けるのを阻止し、発光効率を向上することができる。
上記有機EL素子20の構成としては、例えば、下記(1)〜(8)に示すような層構成を採用することができる。
(1)第1電極/発光層/第2電極
(2)第1電極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/第2電極
(3)第1電極/正孔輸送層/発光層/正孔ブロッキング層(キャリアブロッキング層)/電子輸送層/第2電極
(4)第1電極/正孔輸送層/発光層/正孔ブロッキング層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
(5)第1電極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
(6)第1電極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔ブロッキング層/電子輸送層/第2電極
(7)第1電極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔ブロッキング層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
(8)第1電極/正孔注入層/正孔輸送層/電子ブロッキング層(キャリアブロッキング層)/発光層/正孔ブロッキング層/電子輸送層/電子注入層/第2電極
なお、上記したように、例えば正孔注入層と正孔輸送層とは、一体化されていてもよい。また、電子輸送層と電子注入層とは一体化されていてもよい。
また、有機EL素子20の構成は上記例示の層構成に限定されるものではなく、上記したように、要求される有機EL素子20の特性に応じて所望の層構成を採用することができる。
<有機EL表示装置の製造方法>
次に、上記有機EL表示装置1の製造方法について以下に説明する。
図10は、上記有機EL表示装置1の製造工程の一例を工程順に示すフローチャートである。
図10に示すように、本実施の形態にかかる有機EL表示装置1の製造方法は、例えば、TFT基板・第1電極作製工程(S1)、正孔注入層・正孔輸送層蒸着構成(S2)、発光層蒸着工程(S3)、電子輸送層蒸着工程(S4)、電子注入層蒸着工程(S5)、第2電極蒸着工程(S6)、封止工程(S7)を備えている。
以下に、図10に示すフローチャートに従って、図7および図9を参照して上記した各工程について説明する。
但し、本実施の形態に記載されている各構成要素の寸法、材質、形状等はあくまで一実施形態に過ぎず、これによって本発明の範囲が限定解釈されるべきではない。
また、前記したように、本実施形態に記載の積層順は、第1電極21を陽極、第2電極26を陰極としたものであり、反対に第1電極21を陰極とし、第2電極26を陽極とする場合には、有機EL層の積層順は反転する。同様に、第1電極21および第2電極26を構成する材料も反転する。
まず、図9に示すように、公知の技術でTFT12並びに配線14等が形成されたガラス等の絶縁基板11上に感光性樹脂を塗布し、フォトリソグラフィ技術によりパターニングを行うことで、絶縁基板11上に層間膜13を形成する。
上記絶縁基板11としては、例えば厚さが0.7〜1.1mmであり、Y方向の長さ(縦長さ)が400〜500mmであり、X方向の長さ(横長さ)が300〜400mmのガラス基板あるいはプラスチック基板が用いられる。なお、本実施の形態では、ガラス基板を用いた。
層間膜13としては、例えば、アクリル樹脂やポリイミド樹脂等を用いることができる。アクリル樹脂としては、例えば、JSR株式会社製のオプトマーシリーズが挙げられる。また、ポリイミド樹脂としては、例えば、東レ株式会社製のフォトニースシリーズが挙げられる。但し、ポリイミド樹脂は一般に透明ではなく、有色である。このため、図9に示すように、上記有機EL表示装置1としてボトムエミッション型の有機EL表示装置を製造する場合には、上記層間膜13としては、アクリル樹脂等の透明性樹脂が、より好適に用いられる。
上記層間膜13の膜厚としては、TFT12による段差を補償することができればよく、特に限定されるものではない。本実施の形態では、例えば、約2μmとした。
次に、層間膜13に、第1電極21をTFT12に電気的に接続するためのコンタクトホール13aを形成する。
次に、導電膜(電極膜)として、例えばITO(Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物)膜を、スパッタ法等により、100nmの厚さで成膜する。
次いで、上記ITO膜上にフォトレジストを塗布し、フォトリソグラフィ技術を用いてパターニングを行った後、塩化第二鉄をエッチング液として、上記ITO膜をエッチングする。その後、レジスト剥離液を用いてフォトレジストを剥離し、さらに基板洗浄を行う。これにより、層間膜13上に、第1電極21をマトリクス状に形成する。
なお、上記第1電極21に用いられる導電膜材料としては、例えば、ITO、IZO(Indium Zinc Oxide:インジウム亜鉛酸化物)、ガリウム添加酸化亜鉛(GZO)等の透明導電材料、金(Au)、ニッケル(Ni)、白金(Pt)等の金属材料、を用いることができる。
また、上記導電膜の積層方法としては、スパッタ法以外に、真空蒸着法、CVD(chemical vapor deposition、化学蒸着)法、プラズマCVD法、印刷法等を用いることができる。
上記第1電極21の厚さとしては特に限定されるものではないが、上記したように、例えば、100nmの厚さとすることができる。
次に、層間膜13と同様にして、エッジカバー15を、例えば約1μmの膜厚でパターニング形成する。エッジカバー15の材料としては、層間膜13と同様の絶縁材料を使用することができる。
以上の工程により、TFT基板10および第1電極21が作製される(S1)。
次に、上記のような工程を経たTFT基板10に対し、脱水のための減圧ベークおよび第1電極21の表面洗浄として酸素プラズマ処理を施す。
次いで、従来の蒸着装置を用いて、上記TFT基板10上に、正孔注入層および正孔輸送層(本実施の形態では正孔注入層兼正孔輸送層22)を、上記TFT基板10における表示領域全面に蒸着する(S2)。
具体的には、表示領域全面が開口したオープンマスクを、TFT基板10に対しアライメント調整を行った後に密着して貼り合わせ、TFT基板10とオープンマスクとを共に回転させながら、蒸着源より飛散した蒸着粒子を、オープンマスクの開口部を通じて表示領域全面に均一に蒸着する。
ここで表示領域全面への蒸着とは、隣接した色の異なるサブ画素間に渡って途切れなく蒸着することを意味する。
正孔注入層および正孔輸送層の材料としては、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、およびこれらの誘導体、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、チオフェン系化合物、アニリン系化合物等の、鎖状式あるいは複素環式共役系のモノマー、オリゴマー、またはポリマー等が挙げられる。
正孔注入層と正孔輸送層とは、前記したように一体化されていてもよく、独立した層として形成されていてもよい。各々の膜厚としては、例えば、10〜100nmである。
本実施の形態では、正孔注入層および正孔輸送層として、正孔注入層兼正孔輸送層22を設けるとともに、正孔注入層兼正孔輸送層22の材料として、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(α−NPD)を使用した。また、正孔注入層兼正孔輸送層22の膜厚は30nmとした。
次に、上記正孔注入層兼正孔輸送層22上に、エッジカバー15の開口部15R・15G・15Bを覆うように、サブ画素2R・2G・2Bに対応して発光層23R・23G・23Bをそれぞれ塗り分け形成(パターン形成)する(S3)。
前記したように、発光層23R・23G・23Bには、低分子蛍光色素、金属錯体等の発光効率が高い材料が用いられる。
発光層23R・23G・23Bの材料としては、例えば、アントラセン、ナフタレン、インデン、フェナントレン、ピレン、ナフタセン、トリフェニレン、アントラセン、ペリレン、ピセン、フルオランテン、アセフェナントリレン、ペンタフェン、ペンタセン、コロネン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、およびこれらの誘導体、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体、ビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯体、トリ(ジベンゾイルメチル)フェナントロリンユーロピウム錯体、ジトルイルビニルビフェニル等が挙げられる。
発光層23R・23G・23Bの膜厚としては、例えば、10〜100nmである。
本実施の形態にかかる蒸着方法並びに蒸着装置は、このような発光層23R・23G・23Bの塗り分け形成(パターン形成)に特に好適に使用することができる。
本実施の形態にかかる蒸着方法並びに蒸着装置を用いた発光層23R・23G・23Bの塗り分け形成については、後で詳述する。
次に、上記した正孔注入層・正孔輸送層蒸着工程(S2)と同様の方法により、電子輸送層24を、上記正孔注入層兼正孔輸送層22および発光層23R・23G・23Bを覆うように、上記TFT基板10における表示領域全面に蒸着する(S4)。
続いて、上記した正孔注入層・正孔輸送層蒸着工程(S2)と同様の方法により、電子注入層25を、上記電子輸送層24を覆うように、上記TFT基板10における表示領域全面に蒸着する(S5)。
電子輸送層24および電子注入層25の材料としては、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェニルキノキサリン誘導体、シロール誘導体等が挙げられる。
具体的には、Alq(トリス(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム)、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、アントラセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、1,10−フェナントロリン、およびこれらの誘導体や金属錯体、LiF等が挙げられる。
前記したように電子輸送層24と電子注入層25とは、一体化されていても独立した層として形成されていてもよい。各々の膜厚としては、例えば、1〜100nmである。また、電子輸送層24および電子注入層25の合計の膜厚は、例えば20〜200nmである。
本実施の形態では、電子輸送層24の材料にAlqを使用し、電子注入層25の材料には、LiFを使用した。また、電子輸送層24の膜厚は30nmとし、電子注入層25の膜厚は1nmとした。
次に、上記した正孔注入層・正孔輸送層蒸着工程(S2)と同様の方法により、第2電極26を、上記電子注入層25を覆うように、上記TFT基板10における表示領域全面に蒸着する(S6)。
第2電極26の材料(電極材料)としては、仕事関数の小さい金属等が好適に用いられる。このような電極材料としては、例えば、マグネシウム合金(MgAg等)、アルミニウム合金(AlLi、AlCa、AlMg等)、金属カルシウム等が挙げられる。第2電極26の厚さは、例えば50〜100nmである。
本実施の形態では、第2電極26としてアルミニウムを50nmの膜厚で形成した。これにより、TFT基板10上に、上記した有機EL層、第1電極21、および第2電極26からなる有機EL素子20を形成した。
次いで、図7に示すように、有機EL素子20が形成された上記TFT基板10と、封止基板40とを、接着層30にて貼り合わせ、有機EL素子20の封入を行った。
上記封止基板40としては、例えば厚さが0.4〜1.1mmのガラス基板あるいはプラスチック基板等の絶縁基板が用いられる。なお、本実施の形態では、ガラス基板を用いた。
なお、封止基板40の縦長さおよび横長さは、目的とする有機EL表示装置1のサイズにより適宜調整してもよく、TFT基板10における絶縁基板11と略同一のサイズの絶縁基板を使用し、有機EL素子20を封止した後で、目的とする有機EL表示装置1のサイズに従って分断してもよい。
なお、有機EL素子20の封止方法としては、上記した方法に限定されない。他の封止方式としては、例えば、掘り込みガラスを封止基板40として使用し、封止樹脂やフリットガラス等により枠状に封止を行う方法や、TFT基板10と封止基板40との間に樹脂を充填する方法等が挙げられる。上記有機EL表示装置1の製造方法は、上記封止方法に依存せず、あらゆる封止方法を適用することが可能である。
また、上記第2電極26上には、該第2電極26を覆うように、酸素や水分が外部から有機EL素子20内に浸入することを阻止する、図示しない保護膜が設けられていてもよい。
上記保護膜は、絶縁性や導電性の材料で形成される。このような材料としては、例えば、窒化シリコンや酸化シリコンが挙げられる。また、上記保護膜の厚さは、例えば100〜1000nmである。
上記の工程により、有機EL表示装置1が完成される。
このような有機EL表示装置1において、配線14からの信号入力によりTFT12をON(オン)させると、第1電極21から有機EL層へホール(正孔)が注入される。一方で、第2電極26から有機EL層に電子が注入され、正孔と電子とが発光層23R・23G・23B内で再結合する。再結合した正孔および電子がエネルギーを失活する際に、光として出射される。
上記有機EL表示装置1においては、各サブ画素2R・2G・2Bの発光輝度を制御することで、所定の画像が表示される。
<有機EL層のパターン形成方法>
次に、本実施の形態にかかる蒸着装置50を有機EL表示装置1の製造装置として用いて、蒸着膜211として有機EL層をパターン形成する方法について詳述する。
なお、以下の説明では、被成膜基板200として、前記正孔注入層・正孔輸送層蒸着工程(S2)が終了した段階でのTFT基板10を使用し、有機EL層のパターン形成として、発光層蒸着工程(S3)において発光層23R・23G・23Bの塗り分け形成を行う場合を例に挙げて説明する。
なお、被成膜基板200への蒸着膜211のパターン形成として、TFT基板10における発光層23R・23G・23Bの塗り分け形成を行う場合、マスク60の開口部61は、これら発光層23R・23G・23Bの同色列のサイズとピッチとに合わせて形成される。
図11は、本実施の形態にかかる蒸着装置50を用いて被成膜基板200に所定のパターンを成膜する方法の一例を示すフローチャートである。
以下に、上記蒸着装置50を用いて図9に示す発光層23R・23G・23Bを成膜する方法について、図11に示すフローにしたがって具体的に説明する。
なお、以下では、マスク60を全交換した場合をスタートとして説明する。
まず、図1に示すように、マスク−基板間距離調整部材80を用いて、マスク60を真空チャンバ51内の蒸着源70上に設置し、巻出ロール91および巻取ロール92を回転させて一周期のパターンを露出させる。
このとき、基板搬送路を挟んで対向するマスク−基板間距離調整部材80間に、露出された一周期のパターンが位置するまでマスク60の巻き出し/巻き取りを行う(S11)。
なお、上記位置合わせは、最終的には、次の粗アライメント工程により行われる。
次に、上記したように粗アライメントを行い、装置に対するマスク60の相対位置およびマスク60と蒸着源70との相対位置を固定(但し、被成膜基板200とマスク60とのアライメントのための微調整動作による移動はこの限りではない)する(S12)。
このとき、上記したように有機EL層のパターン形成として、発光層23R・23G・23Bの塗り分け形成を行う場合、被成膜基板200であるTFT基板10の同色サブ画素列の方向が走査方向に一致するように粗アライメントを行う。
粗アライメントは、絶対位置合わせ用マーカ63を用いて、絶対位置合わせ基準マーカ58を指標にして、巻出ロール91および巻取ロール92による、巻き出し/巻き取り動作およびテンション印加動作を行い、マスク60の絶対位置、言い換えれば、装置に対するマスク60の相対位置を決定することで行われる。
例えば、絶対位置合わせ用マーカ63と絶対位置合わせ基準マーカ58との間の実測距離が設定値に満たない場合は、巻出ロール91および巻取ロール92を回転させてマスク60にテンションを加えてマスク60を伸長させることにより、設定値への合わせ込みを行う。
これにより、蒸着源70や装置、その他のユニットとマスク60との相対的な位置関係は常に一定に保たれる。なお、粗アライメントの位置検出方法は、勿論、その他の方法であっても構わない。
なお、本実施の形態によれば、上記したように巻出ロール91および巻取ロール92を回転させてマスク−基板間距離調整部材80を支点としてマスク60にテンションを加えることで、上記したようにマスクアライメントを行うことができるとともに、マスクアライメントと同時に、解巻されたマスク60の巻き癖の解消を図ることができる。
これにより、対向配置されたマスク−基板間距離調整部材80間における露出状態のマスク60を、真っ直ぐに伸ばすことができる。
なお、絶対位置合わせ用マーカ63を用いた、基板走査方向に平行な方向の確認の仕方、並びに、マスク60の絶対位置合わせの仕方については、後で詳述する。
なお、上記粗アライメントは、図11に示すように、マスク60の全交換あるいは更新作業毎に行われる。
その後、真空チャンバ51内に被成膜基板200としてTFT基板10を投入し(S13)、被成膜基板200とマスク60との精密アライメントを行う(S14)。
また、このとき、被成膜基板200とマスク60との面方向(すなわち、XYθ方向)の精密アライメントだけでなく、マスク60と被成膜基板200との間の距離を調整することで、Z方向のアライメントを行うことが好ましい。
被成膜基板200とマスク60との精密アライメントは、マスクユニット54全体あるいは被成膜基板200を移動させることで行うことができる。また、巻出ロール91および巻取ロール92の巻き出し/巻き取り動作によっても行うことができる。
また、巻出ロール91および巻取ロール92による巻き取りトルクにて、マスク60にかかるテンションをコントロールして、マスク60の開口部61の位置を微調整してもよい。
被成膜基板200とマスク60との位置合わせは、例えば、被成膜基板200をマスクユニット54に対して相対移動させて蒸着を行う場合、被成膜基板200をマスクユニット54に対して相対移動させ、マスク60のアライメントマーカ62の形成領域(アライメントマーカ部)に、図1に示す被成膜基板200のアライメントマーカ部202が到達した時点で、被成膜基板200の進行(走査)を一時的に停止させて行われる。
その後、マスク60および被成膜基板200の位置、被成膜基板200の平行度、マスク60のサイズを考慮して、被成膜基板200を移動させたり、上記したように巻出ロール91および巻取ロール92を回転させたりする。
なお、このとき、マスク60を予め小さく作製しておき、巻出ロール91および巻取ロール92によりマスク60にテンションをかけることで、マスク60の撓みを抑えることができる。
マスク60と被成膜基板200との間の距離は、マスク−基板間距離調整部材80を用いることで調整することができる。
マスク−基板間距離調整部材80は、マスク60と被成膜基板200とを平行に保つ役割を担っているとともに、マスク60を保持する役割を担っている。
本実施の形態では、テンション調整は、上述したように巻出ロール91および巻取ロール92を用いたトルク調整により行い、マスク−基板間距離調整部材80の高さ方向の調整は、被成膜基板200とマスク60との間の距離を調整するためのみに利用する。
なお、このとき、前述したように空隙センサ57を用いてマスク60と被成膜基板200との間の距離(空隙量)を測定し、昇降機構81により空隙量の微小調整を行うことで、マスク60と被成膜基板200との間の距離をより厳密に制御することができる。
また、このとき、前述したように昇降機構81を複数設けることで、空隙量の分布に応じて、局所的な空隙量の制御が可能となる。
なお、本実施の形態では、蒸着源70とマスク60との間の空隙g2を100mmとし、被成膜基板200であるTFT基板10とマスク60との間の空隙g1を200μmとした。
その後、被成膜基板200およびマスクユニット54の少なくとも一方を相対移動させながら蒸着を行うことにより、被成膜基板200におけるパネル領域201の指定位置に、所定の成膜パターンを形成する(S14)。
なお、本実施の形態では、被成膜基板200を搬送(走査)しながら蒸着を行うことにより、被成膜基板200におけるパネル領域201に、ストライプ状の成膜パターンを形成した。
なお、このとき、被成膜基板200を搬送しながら精密アライメントを行ったり、マスク60と被成膜基板200との間の距離を調整(ギャップコントロール)したりしてもよい。また、成膜のコントロールのために、基板搬送速度を変動させたり、成膜を中断したりしてもよい。
基板走査は、被成膜基板200がマスク60上を通過するように予め設定された蒸着速度で行われる。
本実施の形態では、まず、被成膜基板200であるTFT基板10を、該TFT基板10が、マスク60上を通過するように、30mm/sにて走査しながら、該TFT基板10に、赤色の発光層23Rの材料を蒸着させた。
また、このとき、マスク60の開口部61が、赤色のサブ画素2R列に一致するようにアライメントマーカ62・202aを用いて、走査と同時に精密なアライメントを行うとともに、空隙センサ57および昇降機構81を用いて、走査と同時にマスク60と被成膜基板200との間の距離を調整した。これにより、走査中、マスク60と被成膜基板200との間の距離(空隙g1、基板−マスクギャップ)を一定に保持した。
なお、マスク−基板間距離調整部材80を微小に上下させてマスク60と被成膜基板200との間の距離を調整する際には、マスク60にかかる張力が微小に変動するが、この場合にも、このような変動は、巻出ロール駆動制御部103および巻取ロール駆動制御部104による巻出ロール91および巻取ロール92の回転制御によって相殺することができる。
蒸着源70から射出された赤色有機材料の蒸着粒子は、TFT基板10がマスク60上を通過するときに、マスク60の開口部61を通じて、マスク60の開口部61に対向する位置に蒸着される。
なお、発光層23Rの膜厚は、往復走査(つまり、TFT基板10の往復移動)並びに走査速度により調整することができる。
例えば、TFT基板10を一方向に走査して蒸着を行った後、該TFT基板10の走査方向を反転させ、同様の方法にて、赤色有機材料の蒸着位置に、さらに赤色有機材料を蒸着させることで、発光層23Rの膜厚を調整することができる。
なお、TFT基板10における非蒸着領域がマスク60の開口部61上に位置するときは、蒸着源70とマスク60との間にシャッタ96を挿入することで、非蒸着領域に蒸着粒子が付着するのを防止することができる。
なお、必要に応じて、TFT基板10における非蒸着領域(パネル領域201周辺の端子部等の蒸着不要部等)には、該非蒸着領域を覆うようにマスキングフィルムが貼付されていてもよい。
その後、成膜を完了し、被成膜基板200を真空チャンバ51から払い出す(S16)。
なお、真空チャンバ51から払い出された被成膜基板200、すなわち、発光層23Rが形成されたTFT基板10は、上記したように真空チャンバ51から払い出された後、緑色の発光層23G形成用のマスクユニット54並びに真空チャンバ51を用いて、発光層23Rの成膜処理と同様にして緑色の発光層23Gを成膜する。
また、このようにして発光層23Gを形成した後、青色の発光層23B形成用のマスクユニット54並びに真空チャンバ51を用いて、発光層23R・23Gの成膜処理と同様にして青色の発光層23Bを成膜する。
すなわち、発光層23G・23Bの成膜処理では、これら発光層23G・23Bに相当する位置に開口部61を有するマスク60をそれぞれ準備し、各マスク60を、発光層23G・23B形成用の各真空チャンバ51に設置し、各マスク60の開口部61が、各サブ画素2G・2B列に一致するようにアライメントを行ってTFT基板10を走査して蒸着を行う。
以上の工程によって、発光層23R・23G・23Bが赤(R)、緑(G)、青(B)にパターン形成されたTFT基板10を得ることができる。
上記したように、本実施の形態によれば、まず、マスク絶対位置合わせ用マーカである絶対位置合わせ用マーカ63および絶対位置合わせ基準マーカ58、並びに、アライメント用マーカであるアライメントマーカ62・202a等を指標として被成膜基板200とマスク60との位置合わせを行った後、蒸着源70から蒸着粒子を出射させ、その後、この状態で被成膜基板200を走査することで、所望のストライプパターンを得ることができる。
次いで、マスク60が、所定の蒸着条件に達したか否かをチェックすることにより、マスク60の更新が必要か否かをチェックする(S17)。
ここで、「マスク60の更新」とは、マスク60の巻き出し/巻き取りにより、次の一周期のパターン(次の開口パターン群)を露出させることを意味する。
なお、マスク60の更新条件(更新タイミング)としては、任意に設定することができる。一例として、上記蒸着装置50が、成膜回数をカウントするカウンタ(図示せず)を備え、カウンタでカウントされた成膜回数が指定成膜回数に達した時点でマスク60を更新する方法が挙げられる。
なお、上記更新条件(所定の更新条件)としては、上記したように指定成膜回数の他に、例えば、蒸着膜211の累積膜厚あるいは露出された一周期のパターンの形成領域に堆積した蒸着物212(図17の(a)・(b)参照)の膜厚を用いることができる。
この場合、上記蒸着装置50に図示しない膜厚センサを設けることで、図17の(a)・(b)に示すように、露出された一周期のパターンの形成領域に堆積した蒸着物212の膜厚が予め設定した膜厚に達した時点でマスク60を更新する方法を採用してもよい。
また、上記蒸着装置50に図示しない膜厚センサを設け、被成膜基板200に実際に蒸着された蒸着膜211の膜厚を計測し、この膜厚センサによって、被成膜基板200に形成される蒸着膜211の膜厚を制御する一方、この計測された膜厚から蒸着膜211の累積膜厚を算出し、この累積膜厚が予め設定した膜厚に達した時点でマスク60を更新する方法を採用してもよい。
なお、上記膜厚センサとしては、例えば市販の膜厚センサを用いることができ、任意の膜厚センサを使用することができる。なお、上記膜厚センサとしては、例えば、対象物となる蒸着膜211にレーザ光を照射してその反射光の反射強度・スペクトル等を検出して膜厚を算出する非接触の手法が好適に用いられる。但し、これに限定されるものではなく、紫外光やエックス線による蛍光を用いた手法や、渦電流式あるいは接触式の膜厚センサを用いてもよい。
S17でマスク60の更新が必要でなかった場合、S13に戻り、引き続き、真空チャンバ51内に被成膜基板200を投入し、被成膜基板200とマスク60との精密アライメントを行う。
一方、S17でマスク60の更新が必要であった場合、さらに、マスク60の全交換が必要かどうかの確認を行う(S18)。
マスク60の全交換は、全てのマスク領域、すなわち、全てのパターン(開口パターン群)形成領域に蒸着物212(図17の(a)・(b)参照)が付着し、新たなマスク領域(巻き出すべきパターン形成領域)が無くなった時点で行われる。
S18でマスク60の全交換が必要でなかった場合、S11に戻ってマスク60の巻き出し/巻き取りを行うことにより、次の一周期のパターンの露出(マスク60の更新)を行う。
これにより、図17の(b)に示したような不具合のないマスク、言い換えれば、常に新しい開口部61によって、被成膜基板200の蒸着が可能となる。
また、上記更新作業は、マスク60の巻き出し/巻き取りだけであるので、真空下において、非常に簡易かつ短時間で行うことができる。
なお、マスク60の更新は、被成膜基板200のマスク60上への搬入が途切れている状態(期間)、つまり、一つ前の被成膜基板200の成膜が終了し、次の被成膜基板200の搬入が行わるまでの期間等、成膜が行われていない時に行うことが、当然望ましい。
これにより、成膜動作を妨げることなくマスクの更新を行うことができる。
一方、S18でマスク60の全交換が必要であると判断された場合には、マスク60を真空チャンバ51内から取り出し、新たなマスク60を真空チャンバ51内に投入することにより、マスク60の全交換を行う(S19)。その後、S11に戻り、上述した工程を繰り返す。
この場合においても、使用済みのマスク60は、巻き取られたロール状になっているので、交換作業が非常に容易である。
次に、絶対位置合わせ用マーカ63を用いた、基板走査方向に平行な方向の確認の仕方、並びに、マスク60の絶対位置合わせの仕方について説明する。
<アライメントマーカ64・65による基板走査方向に平行な方向の確認>
まず、アライメントマーカ64・65のそれぞれの中心座標を、マスク絶対位置合わせ用の検出器95で検出する。アライメントマーカ64・65のそれぞれの中心座標は、例えば、上記検出器95に、撮像手段(画像読取手段)として例えばCCDを備えたイメージセンサを用いて読み取ることができる。
次いで、読み取った中心座標を通る平行線が基板走査方向と平行となるようにマスクユニット54を移動させて、マスク60の位置を調整する。
これにより、基板走査方向と、マスク60に形成された蒸着用の開口部61における、基板走査方向に平行な開口端(すなわち、長辺61b)とを平行にすることができる。
なお、一周期分のパターンには、絶対位置合わせ用マーカ63(アライメントマーカ64・65)が、一つ設けられていればよいが、図1、図3、図4に示すように、開口部61群を挟むように二つ設けられていることがより好ましい。
開口部61群の両側に設けられた絶対位置合わせ用マーカ63を用いて、基板走査方向と、マスク60における基板走査方向に平行にすべき辺とを平行にすることで、より正確にマスク60の平行だし(θ調整)を行うことができる。
なお、上記の説明では、絶対位置合わせ用マーカ63として上記したようにアライメントマーカを複数個利用してマスク60の平行だし(θ調整)を行う方法について説明したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
例えば、絶対位置合わせ基準マーカ58の回転中点と、アライメント中心となる絶対位置合わせ用マーカ63の中点(中心座標)とが同一点(同一座標)になるように絶対位置合わせ用マーカ63が厳密に調整されているような場合等には、絶対位置合わせ用マーカ63は、必ずしも複数のアライメントマーカで構成されている必要はなく、一つのアライメントマーカで構成されていてもよい。
<マスク60の絶対位置合わせ>
絶対位置合わせ用マーカ63と絶対位置合わせ基準マーカ58との位置合わせは、アライメントマーカ64・65のうち一方のアライメントマーカを用いて行われる。
具体的には、予め、絶対位置合わせ基準マーカ58と、アライメントマーカ64・65のうちアライメント中心として用いる方のアライメントマーカとの相対的な位置を設定しておき、この設定した値になるように、マスク60の位置を調整する。
このとき、絶対位置合わせ基準マーカ58を見え易くするためには、マスク60に、広く大きい開口が設けられていることが好ましい。
しかしながら、広く大きい開口は、マスク60にテンションを加えた際に、形状が歪む可能性がある。
このため、このようなマスク60を確認するための窓となる開口部66とは別に、歪みが発生し難い、開口部66よりも小さなアライメントマーカ64・65を設け、このアライメントマーカ64・65をアライメント中心並びに平行確認用のアライメントマーカとして用いてマスク60を絶対位置に合わせることが好ましい。
なお、上記開口部66は、単一の開口(穴)であってもよく、メッシュパターン開口であってもよい。上記したように、窓となる開口部66を、単一の穴ではなく、絶対位置合わせ基準マーカ58が見える程度に開口された格子窓(メッシュパターン開口)とすることで、窓の歪みを抑制することができる。
本実施の形態によれば、上記したように、マスク60並びに蒸着装置50内におけるマスク60に対向する位置に、絶対位置合わせ用マーカ63並びに絶対位置合わせ基準マーカ58を設け、絶対位置合わせ用マーカ63と絶対位置合わせ基準マーカ58との相対的な位置を合わせることで、マスク60を、装置内部の絶対位置に合わせることができる。
これにより、蒸着源70に対するマスク60の相対的な位置を一定に保つことができる。
例えば蒸着材料の利用効率を高めるためには、蒸着源70とマスク60との間の隙間g2は、できるだけ小さいことが望ましい。
しかしながら、蒸着源70とマスク60との間の距離を近づけると、マスク60の温度が上昇し、マスク60に伸びが生じ、撓み(弛み)が生じてくる。
このため、本実施の形態では、巻出ロール91および巻取ロール92によって、マスク60における基板走査方向に垂直な方向(すなわち、マスク60の長手方向)の両側からマスク60にテンションを加え、絶対位置合わせ基準マーカ58を基準に、マスク60が絶対寸法(設計の絶対値)になるように、被成膜基板200への蒸着前にアライメント調整を行う。
これにより、マスク60を絶対位置に合わせることができ、蒸着源70との相対的な位置を合わせることができる。
なお、本実施の形態では、図5に示すように、アライメントマーカ64・65の形状を円形とし、開口部66の形状を四角形としたが、これらアライメントマーカ64・65および開口部66の形状は、これに限定されるものではない。
これらアライメントマーカ64・65および開口部66の形状は、アライメントおよび平行方向の計算が実施し易いものであればよく、四角形や三角形、その他の任意の形状を選択することができる。
また、本実施の形態では、アライメントマーカ64・65とを、サイズの異なる開口部にて形成したが、本実施の形態は、これに限定されるものではない。
但し、本実施の形態では、上記したように、アライメントマーカ64・65のうち何れか一方をアライメント中心として使用する。このため、アライメントマーカ64・65のうち何れのアライメントマーカがアライメント中心であり、何れのアライメントマーカが平行確認用のアライメントマーカであるのかを明確にし、検出器95で取り込まれた画像から画像検出を行うに際し、誤認識を防止するためには、アライメントマーカ64・65のサイズおよび形状のうち少なくとも一方が異なっていることが好ましい。
なお、上記の説明では、アライメントマーカ64・65のうち何れか一方のアライメントマーカを、アライメント中心として絶対位置合わせ用マーカ63と絶対位置合わせ基準マーカ58とのアライメントに使用し、他方のアライメントマーカは平行確認用のアライメントマーカとして使用する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、本実施の形態は、これに限定されるものではなく、両方のアライメントマーカを、絶対位置合わせ用マーカ63と絶対位置合わせ基準マーカ58とのアライメントに使用してもよい。
また、マスク60は、温度による伸び等も考慮し、設計による絶対寸法(設計値)よりも小さく作成しておくことが好ましく、上記アライメント調整において、マスク60は、テンションを加えることで、想定した絶対寸法、もしくは、絶対寸法より少し短い寸法に調整されることが好ましい。
また、マスク60と蒸着源70との位置合わせを行う際には、絶対位置合わせ用マーカ63を認識し、テンションを加えないか、あるいは、好適にはマスク60のテンションが少ない状態で、マスク60を蒸着装置50に設置することが好ましい。
これにより、蒸着源70と被成膜基板200との距離を近づけて材料の利用効率を図る場合であっても、予めマスク60を設計値よりも小さく作製して熱によるマスク60の伸びを吸収し、絶対位置合わせ基準マーカ58を基準としてマスク60が絶対位置(設計の絶対値)になるようにマスク60にテンションを加えることで、蒸着位置の微調整を行うことができる。また、同時に、熱によるマスク60の変形を制御することができる。
なお、図1に示す例では、真空チャンバ51の天壁側に絶対位置合わせ基準マーカ58を形成し、検出器95をマスク60の下方に設けた場合を例に挙げて図示したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
例えば、マスク60および蒸着源70を真空チャンバ51内に固定し、マスクユニット54を被成膜基板200に対して相対移動させない場合には、絶対位置合わせ基準マーカ58は、真空チャンバ51の底壁側に設けられていてもよい。
したがって、この場合には、検出器95として、真空チャンバ51の外側に、撮像手段(画像読取手段)として例えばCCDを備えたイメージセンサを設けることで、絶対位置合わせ用マーカ63を認識することができる。
以上のように、本実施の形態によれば、成膜パターンを形成するための開口部61を含む同一形状のパターンが周期的に形成され、マスク−基板間距離調整部材80によって保持された一周期のパターン(使用中の一周期のパターン)が形成された領域を除くマスク基材が巻出ロール91および巻取ロール92に巻き付けられ、上記マスク基材の長手方向に垂直な方向の長さが、上記被成膜基板200における走査方向の長さよりも短いマスク60を、上記マスク基材の長手方向が、走査方向に垂直な方向となるように配設して蒸着を行う。
これにより、上記したように被成膜基板200およびマスクユニット54の少なくとも一方を相対移動させながら蒸着を行う際に、巻出ロール91および巻取ロール92に巻き付けられたマスク基材に蒸着粒子が付着することがないので、上記したようにマスク基材の長手方向に巻出ロール91および巻取ロール92が設けられ、マスク基材の長手方向に垂直な方向の長さが、上記被成膜基板200における走査方向の長さよりも短いマスク60を用いて、被成膜基板200およびマスクユニット54の少なくとも一方を相対移動させて蒸着を行うことができる。
そして、これにより、走査方向のマスク長を短くできるので、マスクを小型化でき、重量による撓みを抑制することができる。
また、本実施の形態によれば、上記したように使用中の一周期のパターンが形成された領域(マスク領域)を除くマスク基材全体が巻出ロール91および巻取ロール92にロール状に巻き付けられたマスク60を、被成膜基板200もしくはマスクユニット54の走査方向に対して垂直な方向に配置し、処理基板の所定処理数等、所定の更新条件に達する毎に、巻き取り出し方式によりマスク交換を行う。
通常、張力がかけられた一枚もののマスク(単枚マスク)の交換を、真空状態で短時間に連続して行うことは機構上困難であり、その交換には長時間を要する。このため、このようなマスクの交換は、タクトタイムの長時間化および装置コストの増大を招く。また、装置サイズも巨大なものとなる。そして、長いバッチを連続して蒸着し続けることも、マスクの目詰まりが生じるため、制限がある。
しかしながら、本実施の形態によれば、上記したようにロールに巻き付けられたマスク60を使用し、このマスク60の露出面を順次更新していくことにより、真空状態を維持したまま、高品位のマスク開口形状に更新することができ、簡単な構造にてロングバッチに渡る蒸着が可能である。
しかも、本実施の形態によれば、マスク更新によるマスク交換、すなわち、新規面(未使用の一周期のパターンが形成された領域)の露出は、ロールの巻き取り出し(すなわち、巻き出し/巻き取り)だけで可能であるため、非常に容易である。したがって、頻繁なマスク更新によるマスク交換が可能である。このため、従来のような、目詰まりの問題が解消できる。
また、使用し終わったマスク60はロール状になっているので、装置からの取り出しが容易である。また、取り付けも容易である。
このため、本実施の形態によれば、マスク交換の時間が短縮され、スループットが向上するとともに、コスト低減を実現することができる。
また、上記したように取り扱いが容易であることから、例えば、マスク表面に付着した有機材料を回収するといった場合等に、その作業性が増すという利点もある。
また、本実施の形態によれば、被成膜基板200とマスク60との間の距離(マスク−基板間距離)を所定値に制御しながらマスク60にかかるテンションを容易に独立して調整することができるので、マスク60の出来栄えあるいは被成膜基板200の出来栄えのばらつきによって生じる被成膜基板200とマスク60とのアライメントズレを補償することができる。この結果、歩留りの向上等の生産性の向上が可能となる。
また、本実施の形態では、テンションを調整するための機構(巻出ロール91および巻取ロール92)が、マスク60を更新(交換)するための機構を兼ねていることで、各々の機構を別々に設ける必要がなく、構成要素の複数化を防ぎ、装置の簡略化を図ることができる。
また、本実施の形態によれば、上記したように、巻出ロール91および巻取ロール92によりマスクテンションの調整が可能であり、熱等によるマスク60の伸びをテンションにより調整することが可能であることから、アライメント精度が向上し、より精度の高い画素パターンの作製が可能となる。
また、マスク−基板間距離調整部材80によるマスク−基板間距離の調整作業に伴うマスクテンションの変化は、巻出ロール91および巻取ロール92でテンションコントロールを行うことで相殺できる。このため、マスク−基板間距離調整部材80は、マスク60のテンションを考慮する必要なく、高精度にマスク−基板間距離を制御することができる。よって、高精度の蒸着が可能となる。
また、本実施の形態によれば、上記したようにテンション調整のための機構(巻出ロール91および巻取ロール92)とは別に、マスク−基板間距離を調整するマスク−基板間距離調整部材80を別途設けているので、巻出ロール91および巻取ロール92によるテンション調整を行っても、マスク−基板間距離は変わらない。このため、高精度な蒸着が可能である。
したがって、本実施の形態によれば、大型基板においてもパターニング精度が高く、高スループットの蒸着装置並びに蒸着方法を提供することができる。
なお、本実施の形態では、有機EL表示装置1がTFT基板10を備え、該TFT基板10上に有機層を形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。有機EL表示装置1は、TFT基板10に代えて、有機層を形成する基板にTFTが形成されていないパッシブ型の基板であってもよく、被成膜基板200として、上記パッシブ型の基板を用いてもよい。
また、本実施の形態では、上記したようにTFT基板10上に有機層を形成する場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、有機層に代えて、電極パターンを形成する場合にも好適に用いることができる。本発明にかかる蒸着装置50並びに蒸着方法は、上記したように有機EL表示装置1の製造方法以外にも、パターン化された膜を蒸着により成膜する、あらゆる製造方法並びに製造装置に対して好適に適用することができる。
〔実施の形態2〕
本実施の形態について主に図12に基づいて説明すれば、以下の通りである。
なお、本実施の形態では、主に、実施の形態1との相違点について説明するものとし、実施の形態1で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
図12は、本実施の形態にかかる蒸着装置50における真空チャンバ51内の主要構成要素を示す側面図である。
本実施の形態にかかる蒸着装置50は、図12に示すように、上記マスク−基板間距離調整部材80が、マスク60に対し、蒸着源70とは反対側に設けられているとともに、巻出ロール91および巻取ロール92が、上記マスク−基板間距離調整部材80におけるマスク保持部材82に対して蒸着源70とは反対側に設けられている点で、実施の形態1にかかる蒸着装置50とは異なっている。
すなわち、本実施の形態にかかる蒸着装置50は、巻出ロール91および巻取ロール92が、蒸着源70から見て、実施の形態1に示すようにマスク60における、対向配置されたマスク−基板間距離調整部材80間の領域(マスク平坦部)の下方ではなく、上方に設置されている。また、これに合わせて、マスク−基板間距離調整部材80も、マスク60よりも上方に配置されている。
なお、その他の構成は、前記実施の形態1と同じであり、成膜手順等も、前記実施の形態1と同じである。
本実施の形態によれば、上記したように、マスク−基板間距離調整部材80が、マスク60における、蒸着粒子(有機材料等の蒸着物212)が付着する面と反対側にあるため、マスク−基板間距離調整部材80、特に、マスク保持部材82(マスク保持ローラ)に蒸着粒子が付着して汚れることがない。このため、常にスムーズな動作が可能となる。
このため、長期間に渡って、マスク−基板間距離調整部材80による高精度な制御が可能であり、成膜パターンの出来上がりの精度が増すとともに、洗浄清掃の手間が省かれるため、生産性が向上する。
なお、本実施の形態でも、マスク−基板間距離は、巻出ロール91および巻取ロール92によって印加されているテンションと、マスク60を支えるマスク−基板間距離調整部材80によって保たれている。
なお、本実施の形態でも、上記マスク−基板間距離調整部材80における昇降機構81(図1参照)としては、制御信号をZ軸方向(上下方向)の動きに変換するアクチュエータや、スライダ等を使用することができる。
〔実施の形態3〕
本実施の形態について主に図13に基づいて説明すれば、以下の通りである。
なお、本実施の形態では、主に、実施の形態1、2(特に実施の形態2)との相違点について説明するものとし、実施の形態1、2で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
図13は、本実施の形態にかかる蒸着装置50における真空チャンバ51内の主要構成要素を示す断面図である。
本実施の形態にかかる蒸着装置50は、図13に示すように、マスクユニット54に、巻出ロール91および巻取ロール92と、マスク−基板間距離調整部材80との間のマスク60にそれぞれ接触してマスク60のテンションの調整を行う、少なくとも一対のマスクテンションコントロール部材140がさらに設けられており、これらマスクテンションコントロール部材140によってマスク60のテンションの調整を行う点で、前記実施の形態2とは異なっている。
なお、その他の構成は、前記実施の形態2と同じである。
マスクテンションコントロール部材140は、図示しない移動機構(スライド機構)によって例えば左右に動作(移動)することによって、マスク60にかかるテンションを調整することができる。
マスクテンションコントロール部材140は、マスク−基板間距離調整部材80と同様に、マスク60の巻き出し/巻き取り動作を妨げないように、マスク60と接触する部分に、マスク60に接触して回転する、ローラ状の回転機構141を有していることが望ましい。
上記回転機構141には、例えば、回転自在に設けられたローラ、例えばマスク保持部材82と同じく、マスク60に接触して回転するとともに、マスク60の短手方向の長さよりも長い円柱状のローラが好適に用いられる。
なお、上記移動機構としては、特に限定されるものではなく、公知のスライダ等を用いることができる。
なお、本実施の形態では、マスク−基板間距離調整部材80と巻出ロール91および巻取ロール92との間に、マスクテンションコントロール部材140がそれぞれ一つずつ設けられている場合を例に挙げて図示したが、本実施の形態はこれに限定されるものではない。
上記マスクテンションコントロール部材140は、マスク60のテンションを調整することができさえすればよく、マスク−基板間距離調整部材80と巻出ロール91および巻取ロール92との間に、それぞれ複数設けられていても構わない。
なお、本実施の形態でも、前記実施の形態2と同様に、マスク−基板間距離調整部材80が、マスク60における、蒸着粒子(有機材料等の蒸着物212)が付着する面と反対側にあるため、マスク−基板間距離調整部材80、特に、マスク保持部材82(マスク保持ローラ)に蒸着粒子が付着して汚れることがない。
また、マスク−基板間距離調整部材80と同様に、マスクテンションコントロール部材140も、マスク60における、蒸着粒子が付着する面と反対側にあるため、マスクテンションコントロール部材140に蒸着粒子が付着して汚れることがない。
このため、長期間に渡って、マスク−基板間距離調整部材80による高精度な制御が可能であり、成膜パターンの出来上がりの精度が増すとともに、洗浄清掃の手間が省かれるため、生産性が向上する。
本実施の形態によれば、上記したように、上記マスクテンションコントロール部材140によって、マスク60にかかるテンションを調整することができる。
したがって、熱等による上記マスク60の伸びをテンションにより調整することが可能であることから、アライメント精度が向上し、より精度の高い画素パターンの作製が可能となる。
また、上記マスク−基板間距離調整部材80によるマスク−基板間距離の調整作業に伴うマスクテンションの変化は、上記マスクテンションコントロール部材140でテンションコントロールを行うことで相殺できる。このため、上記マスク−基板間距離調整部材80は、マスク60のテンションを考慮する必要なく、高精度にマスク−基板間距離を制御することができる。よって、高精度の蒸着が可能となる。
また、本実施の形態でも、上記したようにマスク−基板間距離を調整するマスク−基板間距離調整部材80が設けられていることで、上記したようにマスク60のテンション調整を行っても、マスク−基板間距離は変わらない。このため、高精度な蒸着が可能である。
この結果、上記マスク−基板間距離調整部材80により上記被成膜基板200とマスク60との間の距離を所定値に制御しながらマスク60にかかるテンションを容易に独立して調整することができる。したがって、マスク60の出来栄えあるいは被成膜基板200の出来栄えのばらつきによって生じる被成膜基板200とマスク60とのアライメントズレを補償することができ、歩留りの向上等の生産性の向上が可能となる。
なお、マスク60のテンション調整には、上記マスクテンションコントロール部材140によるテンション調整と、巻出ロール91および巻取ロール92によるテンション調整とを合わせて行うことも可能である。
しかしながら、本実施の形態によれば、上記したように、マスク60のテンションを調整するためにマスクテンションコントロール部材140が別途設けられていることから、巻出ロール91および巻取ロール92によってマスク60のテンションを調整するために、巻出ロール91および巻取ロール92の細かなトルク調整を行う必要はない。
したがって、上記マスクテンションコントロール部材140によってテンション調整を行うことで、より精度の高いテンションコントロールを実現することができ、より精度の高い成膜が可能となる。
本実施の形態によれば、マスク−基板間距離は、マスクテンションコントロール部材140によって印加されているテンションと、マスク60を支えるマスク−基板間距離調整部材80によって保持することができる。
したがって、本実施の形態によれば、上記したように巻出ロール91および巻取ロール92によってマスク60のテンションを調整する必要はないことから、上記巻出ロール91および巻取ロール92を回転自在な構成とし、細かいテンションをコントロールする機構を省くことができる。
この場合、上記巻出ロール91および巻取ロール92は、一方向に回転可能に設けられ、最低限、巻き出しをロックする機構があればよい。
したがって、巻出ロール91および巻取ロール92によるマスクロール機構の大幅な簡略化が可能となる。
〔実施の形態4〕
本実施の形態について主に図14に基づいて説明すれば、以下の通りである。
なお、本実施の形態では、主に、実施の形態1〜3(特に実施の形態3)との相違点について説明するものとし、実施の形態1〜3で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
図14は、本実施の形態にかかる蒸着装置50における真空チャンバ51内の主要構成要素を示す断面図である。
本実施の形態にかかる蒸着装置は、マスクテンションコントロール部材140をクランプ式とした点で、前記実施の形態3とは異なっている。
なお、その他の構成は、前記実施の形態3と同じである。
本実施の形態によれば、図14に示すように、マスクテンションコントロール部材140にクランプ142を設けているため、マスク60にテンションをかけた状態で、マスク60を確実に固定することができる。よって、より強く、また微妙なテンションコントロールが可能となる。したがって、より精度の高い成膜が可能となる。
なお、クランプ142には、マスク60に付着した蒸着物212(蒸着粒子、有機物)が多少付着するおそれはあるものの、クランプ142は、マスク60を強固に固定するための部材であり、クランプ142への蒸着物212の付着によるマスク60の保持性能の低下は発生しない。
本実施の形態によれば、上記したようにマスク60のテンション調整機能をマスクテンションコントロール部材140に担わせることができるとともに、マスク60にテンションをかけた状態でマスク60を確実に固定することができるので、マスク60の選択の幅を広げることができる。
例えば、巻出ロール91および巻取ロール92による巻き取り出しがスムーズになるように、マスク60のマスク面を平滑にする、あるいは、マスク基材に低摩擦材料を使用する、あるいは、マスク基材に低摩擦のコーティングを行っておく等の施策をマスク60に行っていたとしても、マスク60を、クランプ142によって確実に保持することができる。
また、マスク60により強いテンションをかけることが可能になるので、より厚いマスク基材等を使用することが可能となる。
なお、このようにマスクテンションコントロール部材140にクランプ142を設ける場合、マスク更新は、クランプ142からマスク60を一旦離してから行う。その後、マスク60の巻き取り出し、粗アライメントを経て、再びクランプ142によるマスク60の固定を行う。
なお、このようなクランプによる固定の考え方は、他の実施の形態においても有効である。例えば、前記実施の形態1において、上記したようなクランプ式のマスクテンションコントロール部材140をさらに設けてもよいことは、言うまでもない。
〔実施の形態5〕
本実施の形態について主に図15に基づいて説明すれば、以下の通りである。
なお、本実施の形態では、主に、実施の形態1〜4(特に実施の形態1)との相違点について説明するものとし、実施の形態1〜4で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
図15は、本実施の形態にかかる蒸着装置50における真空チャンバ51内の主要構成要素を示す断面図である。
実施の形態1〜4では、蒸着源70が、蒸着粒子を上方に向けて射出する機構を有している場合を例に挙げて説明した。
すなわち、実施の形態1〜4では、蒸着源70が被成膜基板200の下方に配されており、被成膜基板200が、その蒸着面が下方を向いている状態で基板ホルダ52により保持されている。このため、蒸着源70は、マスク60の開口部61を介して蒸着粒子を下方から上方に向かって被成膜基板200に蒸着(アップデポジション)させる。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。
本実施の形態にかかる蒸着装置50は、図15に示すように、マスクユニット54と被成膜基板200との配置が上下に反転している点で実施の形態1にかかる蒸着装置50と異なっている。
なお、図示はしないが、マスクユニット54と被成膜基板200との配置が上下に逆転させていることで、基板ホルダ52および基板移動機構53と、マスクユニット移動機構55との配置もまた上下に反転していることは言うまでもない。
なお、上記したようにマスクユニット54と被成膜基板200との配置を上下に逆転した場合にマスクユニット54を保持するための保持手段としては、上記マスク60と蒸着源70との相対的な位置が固定された状態でマスクユニット54を保持することができさえすれば、特に限定されるものではない。
例えば、マスクユニット54は、真空チャンバ51に固定され、マスク60と蒸着源70とを例えば載置することにより収容・固定するホルダ等の図示しないマスク保持手段を備え、これにより、マスク60と蒸着源70とが一体的に保持された構成を有していてもよい。
また、マスクユニット54を固定し、被成膜基板200をマスクユニット54に対して相対移動させる場合には、例えば、蒸着源70は、真空チャンバ51の天壁に直接固定されており、マスク−基板間距離調整部材80が、真空チャンバ51の内壁の何れかに固定されていてもよい。また、真空チャンバ51の天壁に、蒸着源70の射出口71が設けられた天窓を設け、蒸着源70の本体部分は、真空チャンバ51の外側に配置(載置)してもよい。何れにしても、マスクユニット54は、マスク60と蒸着源70との相対的な位置が固定されてさえいればよい。
本実施の形態では、図15に示すように、蒸着源70およびマスク60が被成膜基板200の上方に配されていることで、蒸着粒子は、蒸着源70の射出口71から、下方に向けて射出される。
蒸着源70は、下方に向けて蒸着粒子を射出する機構を有している。蒸着源70から射出された蒸着粒子は、マスク60の開口部61を通って、その下を通過する被成膜基板200のパネル領域201に蒸着される。
すなわち、実施の形態1に記載の蒸着方法では、アップデポジションにより蒸着を行っていたのに対し、本実施の形態では、上記したように蒸着源70が被成膜基板200の上方に配されており、上記したようにマスク60の開口部61を介して蒸着粒子を上方から下方に向かって被成膜基板200に蒸着(ダウンデポジション)させている。
このようにダウンデポジションを行う場合、図15に示すように、巻出ロール91および巻取ロール92が、蒸着源70から見て、実施の形態1に示すようにマスク60における、対向配置されたマスク−基板間距離調整部材80間の領域(マスク平坦部)の下方に設けられている場合であっても、実施の形態2〜4同様、マスク−基板間距離調整部材80を、マスク60に対し、蒸着源70とは反対側に設けることができる。
このため、本実施の形態でも、実施の形態2〜4同様、マスク−基板間距離調整部材80、特に、マスク保持部材82(マスク保持ローラ)に蒸着粒子が付着して汚れることがなく、常にスムーズな動作が可能となる。
このため、長期間に渡って、マスク−基板間距離調整部材80による高精度な制御が可能であり、成膜パターンの出来上がりの精度が増すとともに、洗浄清掃の手間が省かれるため、生産性が向上する。
また、前記実施の形態1では、被成膜基板200の自重撓みを防止するために、基板ホルダ52に静電チャック等の手法で被成膜基板200を吸着固定していた。しかしながら、本実施の形態では、上記したようにダウンデポジションにより蒸着を行うため、静電チャック等の手法を使用しなくても、自重撓みが生じない程度に被成膜基板200を保持していればよい。
したがって、本実施の形態によれば、蒸着装置50の構造を、実施の形態1よりもさらに簡素なものとすることが可能であり、吸着不良により、大型の被成膜基板200が落下する危険性がなく、蒸着装置50の安定稼働並びに歩留りの向上が期待できる。
<変形例>
なお、本実施の形態では、被成膜基板200をダウンデポジションする場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、上記蒸着源70は、横方向に向けて蒸着粒子を射出する機構を有しており、被成膜基板200の蒸着面(被成膜面)側が蒸着源70側を向いて垂直方向に立てられている状態で、マスク60を介して蒸着粒子を横方向に被成膜基板200に蒸着(サイドデポジション)させてもよい。
この場合にも、マスク−基板間距離調整部材80を、マスク60に対し、蒸着源70とは反対側に設けることで、実施の形態2〜4と同様の効果を得ることができる。
また、本実施の形態でも、デポジションの方向に拘らず、マスクユニット54が、実施の形態3または4に記載したマスクテンションコントロール部材140をさらに備えていてもよいことは、言うまでもない。
〔実施の形態6〕
本実施の形態について主に図16の(a)・(b)に基づいて説明すれば、以下の通りである。
なお、本実施の形態では、主に、実施の形態1〜5(特に実施の形態1)との相違点について説明するものとし、実施の形態1〜5で用いた構成要素と同一の機能を有する構成要素には同一の番号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態では、被成膜基板200とマスク60とを接触させて走査を行う場合について説明する。
図16の(a)・(b)は、それぞれ、本実施の形態で用いられる被成膜基板200とマスク60とが接触している状態における、マスク60の蒸着用の開口部61近傍の被成膜基板200およびマスク60の構成を示す断面図である。
すなわち、本実施の形態では、被成膜基板200とマスク60との間の距離(空隙g1)を、g1=0に保持した状態で蒸着を行う。
本実施の形態では、図16の(a)に示すように、マスク60における各開口部61の基板走査方向に垂直な方向の両端部(すなわち長辺61b)に沿って、被成膜基板200における被成膜面上に、該被成膜面上に突出する隔壁203(突出部)が設けられている被成膜基板200を使用する。
特許文献2あるいは特許文献3に示すように、被成膜基板に長尺のフレキシブル基板を使用するとともに被成膜基板と同サイズに形成された長尺のマスクを使用し、上記フレキシブル基板とマスクとを同期させて基板走査方向に移動させながら蒸着を行う場合には、被成膜基板に成膜されたパターンにマスクが接触しないため、フレキシブル基板およびマスクを巻き出しながら蒸着を行うことが可能である。
しかしながら、このように被成膜基板と同サイズに形成された長尺のマスクを使用し、上記フレキシブル基板とマスクとを同期させて基板走査方向に移動させながら蒸着を行う場合、大型のマスクを必要とし、装置そのものが大型化するとともに、最終的にマスク全体を交換する段階において、その交換作業が困難になる。
これに対し、図2および図3に示したように、マスク基材の長手方向に垂直な方向の長さ(すなわち基板走査方向のマスク長)が、被成膜基板200における走査方向の長さよりも短いマスク60を使用して、被成膜基板200およびマスクユニット54の少なくとも一方を相対移動させて蒸着を行う場合、このような問題は生じない。
しかしながら、この場合、そのままでは被成膜基板200とマスク60とを接触させて蒸着を行うことはできない。
そこで、図16の(a)に示すような被成膜基板200を使用して蒸着を行うことで、図2および図3に示したように、マスク基材の長手方向に垂直な方向の長さ(すなわち基板走査方向のマスク長)が、被成膜基板200における走査方向の長さよりも短いマスク60を使用して、被成膜基板200およびマスクユニット54の少なくとも一方を相対移動させて蒸着を行う場合であっても、被成膜基板200上に成膜された蒸着膜211がマスク60に接触しないので、被成膜基板200とマスク60とを接触させた状態もしくは近接させて蒸着を行うことができる。
なお、このような被成膜基板200を用いた場合、斜めに入射した蒸着粒子は、隔壁203によって阻まれ、蒸着ボケは必然的に画素内に収まる。したがって、蒸着ボケ量が蒸着粒子の入射角度や隔壁203の高さに依存せず、また隣接画素に蒸着ボケが及んで混色や特性低下を招くことを確実に防ぐことができる。
また、このように被成膜面上に隔壁203が設けられている被成膜基板200を使用する場合、図16の(b)に示すように、マスク60には、マスク60における各開口部61の基板走査方向に垂直な方向の両端部(すなわち長辺61b)に、上記隔壁203に対応して、凹部67が形成されていてもよい。
これにより、隔壁203を介して被成膜基板200とマスク60とを接触させたとき、隔壁203が、凹部67に嵌入(挟込)されて摺動することで、別途位置合わせを行う必要がなく、タクトタイムを小さくすることができる。
なお、上記凹部67は、フォトリソグラフィ技術とエッチング時間の調整によって、容易に形成が可能である。
また、上記隔壁203としては、例えば、厚膜用の感光性永久膜レジストを用いることができる。例えば、日本化薬株式会社のSU−8シリーズや日立化成工業株式会社のKI−1000シリーズ等である。このような材料を用いて、フォトリソグラフィ技術によりパターニングし、焼成を行うことで、隔壁203を形成することができる。
<要点概要>
以上のように、上記各実施の形態にかかる蒸着装置は、蒸着マスクに形成された開口部を通して蒸着粒子を被成膜基板に蒸着させて所定のパターンの成膜を行う蒸着装置であって、上記被成膜基板を保持する基板保持部材と、上記被成膜基板に所定のパターンを成膜するためのマスクユニットと、上記マスクユニットおよび基板保持部材のうちの少なくとも一方を相対移動させて走査する移動手段とを備え、上記マスクユニットは、蒸着粒子を射出する蒸着源と、可撓性を有するマスク基材の長手方向に、上記開口部を含む同一形状のパターンが周期的に形成されており、走査方向に垂直な方向を上記マスク基材の長手方向として、上記蒸着源との相対的な位置が固定されており、かつ、上記マスク基材の長手方向に垂直な方向の長さが、上記被成膜基板における走査方向の長さよりも短い蒸着マスクと、上記蒸着マスクの長手方向における一方の端部に設けられ、上記蒸着マスクを巻き付ける巻出ロールと、上記蒸着マスクの長手方向における他方の端部に設けられ、上記蒸着マスクを巻き取る巻取ロールと、少なくとも一対のマスク−基板間距離調整部材とを備え、上記マスク−基板間距離調整部材は、上記蒸着マスクを上記被成膜基板の基板面に垂直な方向に移動させることで上記少なくとも一対のマスク−基板間距離調整部材間の蒸着マスクと被成膜基板との間の距離を調整するとともに、上記蒸着マスクは、上記マスク基材に形成された複数周期のパターンのうち一周期のパターンが形成された領域が、上記マスク−基板間距離調整部材によって、上記被成膜基板に平行に保持されて露出されており、残りのパターンが形成された領域は、上記巻出ロールおよび巻取ロールに巻き付けられており、上記巻出ロールおよび巻取ロールを回転させることで、上記蒸着マスクの露出されている領域を、走査方向に垂直な方向に移動可能に設けられている。
上記の構成によれば、被成膜基板およびマスクユニットの少なくとも一方を相対移動させながら蒸着を行う際に、巻出ロールおよび巻取ロールに巻き付けられたマスク基材に蒸着粒子が付着することがない。このため、被成膜基板およびマスクユニットの少なくとも一方を相対移動させて蒸着を行うことができるとともに、走査方向のマスク長を短くできるので、マスクを小型化でき、重量による撓みを抑制することができる。
また、上記の構成によれば、蒸着マスクの露出されている領域(マスク平坦面)を、未使用の一周期のパターンが形成された領域(新規面)に順次更新していくことができる。
したがって、蒸着マスクを取り外すことなく、成膜チャンバ内の真空状態を維持したまま、高品位のマスク開口形状に更新することができ、簡単な構造にてロングバッチに渡る蒸着が可能となる。
しかも、上記の構成によれば、未使用の一周期のパターンが形成された領域の露出(マスク更新)は、上記蒸着マスクの巻き取り出し(巻き出し/巻き取り)だけで可能であるため、非常に容易である。したがって、頻繁なマスク更新が可能であり、従来のような目詰まりの問題が解消できる。
また、使用し終わった蒸着マスクはロール状になっているので、装置からの取り出しが容易であるとともに、取り付けも容易である。
このため、上記の構成によれば、マスク交換の時間が短縮され、スループットが向上するとともに、コスト低減を実現することができる。
また、上記したように取り扱いが容易であることから、例えば、蒸着マスク表面に付着した有機材料を回収するといった場合等に、その作業性が増すという利点もある。
したがって、上記の構成によれば、パターニング精度が高く、高スループットの蒸着装置を提供することができる。
また、上記巻出ロールおよび巻取ロールは、回転自在に設けられていることが好ましい。
上記の構成によれば、上記したようにマスク平坦面を新規面に更新することができるのみならず、上記巻出ロールおよび巻取ロールを互いに反対方向に回転させるか、あるいは、上記巻出ロールおよび巻取ロールのうち一方を停止させた状態で他方を回転させることで、蒸着マスクにかかるテンションを調整することができる。
したがって、熱等による上記蒸着マスクの伸びをテンションにより調整することが可能であることから、アライメント精度が向上し、より精度の高い画素パターンの作製が可能となる。
また、上記マスク−基板間距離調整部材による蒸着マスクと被成膜基板との間の距離(マスク−基板間距離)の調整作業に伴うマスクテンションの変化は、上記巻出ロールおよび巻取ロールでテンションコントロールを行うことで相殺できる。このため、上記マスク−基板間距離調整部材は、蒸着マスクのテンションを考慮する必要なく、高精度にマスク−基板間距離を制御することができる。よって、高精度の蒸着が可能となる。
また、上記の構成によれば、上記したようにマスク−基板間距離を調整するマスク−基板間距離調整部材が設けられていることで、上記したように蒸着マスクのテンション調整を行っても、マスク−基板間距離は変わらない。このため、高精度な蒸着が可能である。
この結果、上記マスク−基板間距離調整部材により上記被成膜基板と蒸着マスクとの間の距離を所定値に制御しながら蒸着マスクにかかるテンションを容易に独立して調整することができる。したがって、蒸着マスクの出来栄えあるいは被成膜基板の出来栄えのばらつきによって生じる被成膜基板と蒸着マスクとのアライメントズレを補償することができ、歩留りの向上等の生産性の向上が可能となる。
また、上記巻出ロールおよび巻取ロールは、上記マスク−基板間距離調整部材に対して、上記蒸着源とは反対側に設けられており、上記マスク−基板間距離調整部材は、上記蒸着マスクに対し、上記蒸着源とは反対側に設けられていることが好ましい。
上記の構成によれば、上記マスク−基板間距離調整部材が、上記蒸着マスクにおける、蒸着粒子が付着する面と反対側にあるため、上記マスク−基板間距離調整部材に蒸着粒子が付着して汚れることがない。このため、常にスムーズな動作が可能となる。
このため、長期間に渡って、上記マスク−基板間距離調整部材による高精度な制御が可能であり、成膜パターンの出来上がりの精度が増すとともに、洗浄清掃の手間が省かれるため、生産性が向上する。
また、上記マスク−基板間距離調整部材は、上記巻出ロールおよび巻取ロールによる蒸着マスクの巻き取り出しを妨げないように、上記蒸着マスクに接触して回転する回転機構を備えていることが好ましい。
また、上記マスクユニットは、上記巻出ロールおよび巻取ロールと、上記マスク−基板間距離調整部材との間の蒸着マスクにそれぞれ接触して上記マスクのテンションの調整を行う、少なくとも一対のマスクテンションコントロール部材をさらに備えていることが好ましい。
上記の構成によれば、上記マスクテンションコントロール部材によって、蒸着マスクにかかるテンションを調整することができる。
したがって、熱等による上記蒸着マスクの伸びをテンションにより調整することが可能であることから、アライメント精度が向上し、より精度の高い画素パターンの作製が可能となる。
また、上記マスク−基板間距離調整部材による蒸着マスクと被成膜基板との間の距離(マスク−基板間距離)の調整作業に伴うマスクテンションの変化は、上記マスクテンションコントロール部材でテンションコントロールを行うことで相殺できる。このため、上記マスク−基板間距離調整部材は、蒸着マスクのテンションを考慮する必要なく、高精度にマスク−基板間距離を制御することができる。よって、高精度の蒸着が可能となる。
また、上記の構成によれば、上記したようにマスク−基板間距離を調整するマスク−基板間距離調整部材が設けられていることで、上記したように蒸着マスクのテンション調整を行っても、マスク−基板間距離は変わらない。このため、高精度な蒸着が可能である。
この結果、上記マスク−基板間距離調整部材により上記被成膜基板と蒸着マスクとの間の距離を所定値に制御しながら蒸着マスクにかかるテンションを容易に独立して調整することができる。したがって、蒸着マスクの出来栄えあるいは被成膜基板の出来栄えのばらつきによって生じる被成膜基板と蒸着マスクとのアライメントズレを補償することができ、歩留りの向上等の生産性の向上が可能となる。
また、上記の構成によれば、上記マスクテンションコントロール部材によってテンション調整を行うことで、上述したように巻出ロールおよび巻取ロールによって蒸着マスクのテンションを調整するために、巻出ロールおよび巻取ロールの細かなトルク調整を行う必要はない。
したがって、上記マスクテンションコントロール部材によってテンション調整を行うことで、より精度の高いテンションコントロールを実現することができ、より精度の高い成膜が可能となる。
また、上記の構成とすることで、上述したように巻出ロールおよび巻取ロールによって蒸着マスクのテンションを調整しなくても上記蒸着マスクのテンションを調整することが可能となることから、上記巻出ロールおよび巻取ロールを簡素な構成とすることができる。
また、上記マスクテンションコントロール部材は、上記蒸着マスクにテンションをかけた状態で上記蒸着マスクを固定するクランプを備えていることが好ましい。
上記構成によれば、上記マスクテンションコントロール部材がクランプを備えていることで、上記蒸着マスクにテンションをかけた状態で、上記蒸着マスクを確実に固定することができる。よって、より強く、また微妙なテンションコントロールが可能となる。したがって、より精度の高い成膜が可能となる。
また、上記の構成によれば、上記巻出ロールおよび巻取ロールによる巻き取り出しがスムーズになるように、上記蒸着マスクのマスク面を平滑にする、あるいは、マスク基材に低摩擦材料を使用する、あるいは、マスク基材に低摩擦のコーティングを行っておく等の施策を上記蒸着マスクに行っていたとしても、上記蒸着マスクを、上記クランプによって確実に保持することができる。
また、上記蒸着マスクにより強いテンションをかけることが可能になるので、より厚いマスク基材等を使用することが可能となる。
したがって、上記蒸着マスクの選択の幅を広げることができる。
上記所定のパターンは、有機エレクトロルミネッセンス素子における有機層とすることができる。上記蒸着装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置として好適に用いることができる。すなわち、上記蒸着装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置であってもよい。
また、上記各実施の形態にかかる蒸着方法は、上記蒸着装置を用いて被成膜基板に所定のパターンの成膜を行う蒸着方法であって、上記巻出ロールおよび巻取ロールの回転を停止させた状態で、上記マスクユニットおよび基板保持部材のうち少なくとも一方を相対移動させて蒸着を行う蒸着工程と、上記マスクユニットが所定の更新条件に達したときに、上記巻出ロールおよび巻取ロールを回転させて、未使用の一周期のパターンが形成された領域を露出させるマスク更新工程とを備えている。
このため、上記の方法によれば、パターニング精度が高く、高スループットの蒸着方法を提供することができる。
なお、上記マスク更新工程は、非成膜期間中に行われることが好ましい。これにより、成膜動作を妨げることなくマスクの更新を行うことができる。
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
本発明の蒸着装置並びに蒸着方法は、例えば、有機EL表示装置における有機層の塗り分け形成等の成膜プロセスに用いられる、有機EL表示装置の製造装置並びに製造方法等に好適に用いることができる。
1 有機EL表示装置
2 画素
2R・2G・2B サブ画素
10 TFT基板
11 絶縁基板
12 TFT
13 層間膜
13a コンタクトホール
14 配線
15 エッジカバー
15R・15G・15B 開口部
20 有機EL素子
21 第1電極
22 正孔注入層兼正孔輸送層
23R・23G・23B 発光層
24 電子輸送層
25 電子注入層
26 第2電極
30 接着層
40 封止基板
50 蒸着装置
51 真空チャンバ
52 基板ホルダ(基板保持部材)
52a モータ
53 基板移動機構
53a モータ
54 マスクユニット
55 マスクユニット移動機構
55a モータ
56 アライメントセンサ
57 空隙センサ
58 絶対位置合わせ基準マーカ
60 マスク(蒸着マスク)
60a マスクロール部
61 開口部
61a 短辺
61b 長辺
62 アライメントマーカ
63 マスク絶対位置合わせ用マーカ
64 アライメントマーカ
65 アライメントマーカ
66 開口部
67 凹部
70 蒸着源
71 射出口
80 マスク−基板間距離調整部材
81 昇降機構
82 マスク保持部材
82 回転機構
91 巻出ロール
92 巻取ロール
93 モータ
94 モータ
95 検出器
96 シャッタ
100 制御回路
101 マスク位置検出部
102 演算部
103 巻出ロール駆動制御部
104 巻取ロール駆動制御部
111 画像検出部
112 演算部
113 基板駆動制御部
114 蒸着ON/OFF制御部
115 シャッタ駆動制御部
116 マスクユニット駆動制御部
121 空隙ズレ量演算部
122 空隙ズレ補正量導出部
123 昇降機構駆動制御部
200 被成膜基板
201 パネル領域
202 アライメントマーカ部
202a アライメントマーカ
203 隔壁
211 蒸着膜
212 蒸着物

Claims (9)

  1. 蒸着マスクに形成された開口部を通して蒸着粒子を被成膜基板に蒸着させて所定のパターンの成膜を行う蒸着装置であって、
    上記被成膜基板を保持する基板保持部材と、
    上記被成膜基板に所定のパターンを成膜するためのマスクユニットと、
    上記マスクユニットおよび基板保持部材のうちの少なくとも一方を相対移動させて走査する移動手段とを備え、
    上記マスクユニットは、
    蒸着粒子を射出する蒸着源と、
    可撓性を有するマスク基材の長手方向に、上記開口部を含む同一形状のパターンが周期的に形成されており、走査方向に垂直な方向を上記マスク基材の長手方向として、上記蒸着源との相対的な位置が固定されており、かつ、上記マスク基材の長手方向に垂直な方向の長さが、上記被成膜基板における走査方向の長さよりも短い蒸着マスクと、
    上記蒸着マスクの長手方向における一方の端部に設けられ、上記蒸着マスクを巻き付ける巻出ロールと、
    上記蒸着マスクの長手方向における他方の端部に設けられ、上記蒸着マスクを巻き取る巻取ロールと、
    少なくとも一対のマスク−基板間距離調整部材とを備え、
    上記マスク−基板間距離調整部材は、上記蒸着マスクを上記被成膜基板の基板面に垂直な方向に移動させることで上記少なくとも一対のマスク−基板間距離調整部材間の蒸着マスクと被成膜基板との間の距離を調整するとともに、
    上記蒸着マスクは、上記マスク基材に形成された複数周期のパターンのうち一周期のパターンが形成された領域が、上記マスク−基板間距離調整部材によって、上記被成膜基板に平行に保持されて露出されており、残りのパターンが形成された領域は、上記巻出ロールおよび巻取ロールに巻き付けられており、上記巻出ロールおよび巻取ロールを回転させることで、上記蒸着マスクの露出されている領域を、走査方向に垂直な方向に移動可能に設けられていることを特徴とする蒸着装置。
  2. 上記巻出ロールおよび巻取ロールが回転自在に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の蒸着装置。
  3. 上記巻出ロールおよび巻取ロールが、上記マスク−基板間距離調整部材に対して、上記蒸着源とは反対側に設けられており、
    上記マスク−基板間距離調整部材が、上記蒸着マスクに対し、上記蒸着源とは反対側に設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の蒸着装置。
  4. 上記マスク−基板間距離調整部材は、上記蒸着マスクに接触して回転する回転機構を備えていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の蒸着装置。
  5. 上記マスクユニットは、上記巻出ロールおよび巻取ロールと、上記マスク−基板間距離調整部材との間の蒸着マスクにそれぞれ接触して上記マスクのテンションの調整を行う、少なくとも一対のマスクテンションコントロール部材をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の蒸着装置。
  6. 上記マスクテンションコントロール部材は、上記蒸着マスクにテンションをかけた状態で上記蒸着マスクを固定するクランプを備えていることを特徴とする請求項5に記載の蒸着装置。
  7. 上記所定のパターンが、有機エレクトロルミネッセンス素子における有機層であることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の蒸着装置。
  8. 請求項1〜7の何れか1項に記載の蒸着装置を用いて被成膜基板に所定のパターンの成膜を行う蒸着方法であって、
    上記巻出ロールおよび巻取ロールの回転を停止させた状態で、上記マスクユニットおよび基板保持部材のうち少なくとも一方を相対移動させて蒸着を行う蒸着工程と、
    上記マスクユニットが所定の更新条件に達したときに、上記巻出ロールおよび巻取ロールを回転させて、未使用の一周期のパターンが形成された領域を露出させるマスク更新工程とを備えていることを特徴とする蒸着方法。
  9. 上記マスク更新工程は、非成膜期間中に行われることを特徴とする請求項8に記載の蒸着方法。
JP2012551841A 2011-01-07 2011-12-28 蒸着装置および蒸着方法 Expired - Fee Related JP5319024B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012551841A JP5319024B2 (ja) 2011-01-07 2011-12-28 蒸着装置および蒸着方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011002042 2011-01-07
JP2011002042 2011-01-07
PCT/JP2011/080354 WO2012093627A1 (ja) 2011-01-07 2011-12-28 蒸着装置および蒸着方法
JP2012551841A JP5319024B2 (ja) 2011-01-07 2011-12-28 蒸着装置および蒸着方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP5319024B2 true JP5319024B2 (ja) 2013-10-16
JPWO2012093627A1 JPWO2012093627A1 (ja) 2014-06-09

Family

ID=46457484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012551841A Expired - Fee Related JP5319024B2 (ja) 2011-01-07 2011-12-28 蒸着装置および蒸着方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8628620B2 (ja)
JP (1) JP5319024B2 (ja)
CN (1) CN103282540B (ja)
WO (1) WO2012093627A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020522607A (ja) * 2017-06-05 2020-07-30 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司Boe Technology Group Co.,Ltd. 蒸着マスク板、蒸着マスク板セット、蒸着システム及び位置合わせテスト方法

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5258278B2 (ja) * 2007-12-13 2013-08-07 キヤノントッキ株式会社 成膜用マスク及びマスク密着方法
KR101813549B1 (ko) * 2011-05-06 2018-01-02 삼성디스플레이 주식회사 분할 마스크와 그 분할 마스크를 포함한 마스크 프레임 조립체의 조립장치
US8921142B2 (en) * 2011-10-24 2014-12-30 Nitto Denko Corporation Method and apparatus for manufacturing organic EL device
CN103160798A (zh) * 2013-02-26 2013-06-19 上海和辉光电有限公司 侦测蒸发源的装置及方法
JP6077906B2 (ja) * 2013-03-28 2017-02-08 株式会社アツミテック スパッタリング装置
KR102069346B1 (ko) * 2013-04-17 2020-01-23 삼성디스플레이 주식회사 유기 박막 증착 장치
CN103695846A (zh) * 2013-12-18 2014-04-02 京东方科技集团股份有限公司 一种真空镀膜装置及方法
KR101598340B1 (ko) * 2014-07-31 2016-03-15 한국기계연구원 롤투롤 프린트 에칭 시스템
CN105549321B (zh) * 2016-02-18 2020-01-31 京东方科技集团股份有限公司 一种掩模板罩及掩模板
US10386731B2 (en) * 2016-05-24 2019-08-20 Emagin Corporation Shadow-mask-deposition system and method therefor
US10895539B2 (en) * 2017-10-20 2021-01-19 Lam Research Corporation In-situ chamber clean end point detection systems and methods using computer vision systems
CN108060397A (zh) * 2017-12-25 2018-05-22 浙江工业大学 一种基于不规则源材的表面梯度薄膜制备装置
KR102609612B1 (ko) 2018-07-30 2023-12-05 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치의 제조장치 및 표시 장치의 제조방법
US11850620B1 (en) * 2018-12-03 2023-12-26 Mochii, Inc. Coating of samples for microscopy
CN111374713B (zh) * 2018-12-29 2021-09-10 重庆西山科技股份有限公司 样本保持器的腔室对位校准方法及活检装置
CN113490762A (zh) 2019-03-15 2021-10-08 应用材料公司 沉积掩模、及制造和使用沉积掩模的方法
CN109778116B (zh) * 2019-03-28 2021-03-02 京东方科技集团股份有限公司 一种掩膜版及其制作方法、掩膜版组件
CN110034248B (zh) * 2019-04-17 2021-09-03 京东方科技集团股份有限公司 一种掩膜设备、制备oled器件以及制备oled显示面板的方法
US11538706B2 (en) 2019-05-24 2022-12-27 Applied Materials, Inc. System and method for aligning a mask with a substrate
US11189516B2 (en) 2019-05-24 2021-11-30 Applied Materials, Inc. Method for mask and substrate alignment
WO2020251696A1 (en) 2019-06-10 2020-12-17 Applied Materials, Inc. Processing system for forming layers
US10916464B1 (en) 2019-07-26 2021-02-09 Applied Materials, Inc. Method of pre aligning carrier, wafer and carrier-wafer combination for throughput efficiency
US20210135085A1 (en) * 2019-11-06 2021-05-06 International Business Machines Corporation Cluster tool for production-worthy fabrication of dolan bridge quantum josephson junction devices
KR20210113496A (ko) * 2020-03-06 2021-09-16 삼성디스플레이 주식회사 마스크 및 이의 제조 방법
JP2021175824A (ja) * 2020-03-13 2021-11-04 大日本印刷株式会社 有機デバイスの製造装置の蒸着室の評価方法、評価方法で用いられる標準マスク装置及び標準基板、標準マスク装置の製造方法、評価方法で評価された蒸着室を備える有機デバイスの製造装置、評価方法で評価された蒸着室において形成された蒸着層を備える有機デバイス、並びに有機デバイスの製造装置の蒸着室のメンテナンス方法
CN111534790A (zh) * 2020-04-09 2020-08-14 常州高光半导体材料有限公司 一种金属掩膜版的清洗装置、清洗方法
JP2023528469A (ja) * 2020-06-04 2023-07-04 アプライド マテリアルズ インコーポレイテッド 気相堆積装置及び真空チャンバ内で基板をコーティングするための方法
CN112226730A (zh) * 2020-09-30 2021-01-15 广州国显科技有限公司 柔性掩膜版和蒸镀装置
KR20220055538A (ko) * 2020-10-26 2022-05-04 삼성디스플레이 주식회사 마스크 어셈블리 및 마스크 어셈블리의 제작 방법
US11903302B2 (en) * 2020-12-16 2024-02-13 Universal Display Corporation Organic vapor jet printing system
US20220290293A1 (en) * 2021-03-15 2022-09-15 HelioSource Tech, LLC Hardware and processes for in operando deposition shield replacement/surface cleaning
WO2023238478A1 (ja) * 2022-06-06 2023-12-14 キヤノントッキ株式会社 成膜装置、成膜方法、アライメント装置及びアライメント方法
CN118584744A (zh) * 2023-03-03 2024-09-03 苏州苏大维格科技集团股份有限公司 压印设备及压印方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133067A (ja) * 2001-10-23 2003-05-09 Sony Corp パターン形成装置及びパターン形成方法
JP2003173870A (ja) * 2001-12-04 2003-06-20 Sony Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造方法
JP2004014146A (ja) * 2002-06-03 2004-01-15 Fuji Electric Holdings Co Ltd 有機el素子の作製方法およびシステム

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3669060A (en) * 1970-09-24 1972-06-13 Westinghouse Electric Corp Mask changing mechanism for use in the evaporation of thin film devices
JP4635348B2 (ja) 2001-02-08 2011-02-23 凸版印刷株式会社 パターン形成用マスクおよびそれを使用したパターン形成装置
JP2004349101A (ja) 2003-05-22 2004-12-09 Seiko Epson Corp 膜形成方法、膜形成装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス装置
US20050118502A1 (en) * 2003-11-27 2005-06-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Energy device and method for producing the same
JP4324239B2 (ja) * 2007-03-09 2009-09-02 パナソニック株式会社 蒸着装置および蒸着装置を用いた膜の製造方法
WO2009098893A1 (ja) * 2008-02-08 2009-08-13 Panasonic Corporation 蒸着膜の形成方法
JP4369532B2 (ja) * 2008-02-15 2009-11-25 パナソニック株式会社 薄膜形成方法および成膜装置
US8088224B2 (en) * 2010-01-15 2012-01-03 Solopower, Inc. Roll-to-roll evaporation system and method to manufacture group IBIIAVIA photovoltaics

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003133067A (ja) * 2001-10-23 2003-05-09 Sony Corp パターン形成装置及びパターン形成方法
JP2003173870A (ja) * 2001-12-04 2003-06-20 Sony Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造方法
JP2004014146A (ja) * 2002-06-03 2004-01-15 Fuji Electric Holdings Co Ltd 有機el素子の作製方法およびシステム

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020522607A (ja) * 2017-06-05 2020-07-30 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司Boe Technology Group Co.,Ltd. 蒸着マスク板、蒸着マスク板セット、蒸着システム及び位置合わせテスト方法
JP7136408B2 (ja) 2017-06-05 2022-09-13 京東方科技集團股▲ふん▼有限公司 蒸着マスク板、蒸着マスク板セット、蒸着システム及び位置合わせテスト方法
US11538993B2 (en) 2017-06-05 2022-12-27 Boe Technology Group Co., Ltd. Evaporating mask plate, evaporating mask plate set, evaporating system, and alignment test method

Also Published As

Publication number Publication date
CN103282540A (zh) 2013-09-04
JPWO2012093627A1 (ja) 2014-06-09
US8628620B2 (en) 2014-01-14
US20130273746A1 (en) 2013-10-17
CN103282540B (zh) 2015-02-25
WO2012093627A1 (ja) 2012-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5319024B2 (ja) 蒸着装置および蒸着方法
US9947904B2 (en) Vapor deposition method for producing an organic EL panel
US10431779B2 (en) Organic layer deposition apparatus, method of manufacturing organic light-emitting display apparatus using the same, and organic light-emitting display apparatus manufactured using the method
US8852687B2 (en) Organic layer deposition apparatus
JP5623598B2 (ja) 蒸着装置、蒸着方法、並びに、有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法
JP5350547B2 (ja) 被成膜基板および有機el表示装置
US9748526B2 (en) Vapor deposition device, vapor deposition method, and method for producing organic el display device
KR101597887B1 (ko) 증착 방법 및 증착 장치
JP5329718B2 (ja) 蒸着方法、蒸着膜および有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法
JP5384755B2 (ja) 被成膜基板、有機el表示装置
KR101548841B1 (ko) 피성막 기판, 유기 el 표시 장치 및 증착 방법
KR101632298B1 (ko) 평판 표시장치 및 그 제조방법
JPWO2012056877A1 (ja) 蒸着方法及び蒸着装置
JP5313406B2 (ja) 被成膜基板、有機el表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130611

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130710

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5319024

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees