JP5526862B2

JP5526862B2 - 基板吸着方法および基板吸着装置

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Publication number: JP5526862B2
Application number: JP2010041041A
Authority: JP
Inventors: 啓和小林
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2010-02-25
Filing date: 2010-02-25
Publication date: 2014-06-18
Anticipated expiration: 2030-02-25
Also published as: JP2011176241A

Description

本発明は、基板吸着方法および基板吸着装置に関し、特に、有効領域を有する基板を吸引し、ステージ上に吸着する基板吸着方法および基板吸着装置に関する。

有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）表示装置等に使用される基板にフォトレジスト等の薬液を均一に塗布する方法としては、例えばスピンコート法がある。スピンコート法といった湿式塗布方法では、薬液を基板に塗布した後、薬液に含まれる溶媒を蒸発させるために、ホットプレート等を用いた乾燥工程が後続する。乾燥工程では、高温のホットプレート等に基板を載置するため、基板内に温度勾配が生じ、これによって、基板に反りが生じてしまう。この反りを防ぐため、基板を吸引して、ホットプレート上に吸着し、固定する必要がある。

基板が吸着穴から吸引されて、ホットプレート上に吸着されると、吸着穴部分に局所的な基板のゆがみが発生し、塗布むらの原因となる。例えば、特許文献１には、基板内に配置されるパターンの有効領域を避けて、吸着穴の位置を配置する方法が記載されている。

特開平１０−８１５４６号公報

特許文献１に記載の方法では、吸着穴によるスポット状の吸着むらを避けるために、基板内の有効領域を避けてホットプレートに吸着穴を設けている。しかしながら、この方法では基板の有効領域の面付けが変わる度に、面付けに対応した吸着穴を有するステージ（ホットプレート）に交換することが必要であり、面付けの異なる基板に即時にかつ簡単に対応できない問題があった。

また、上述した薬液の塗布むらだけでなく、有効領域を有する基板を吸着穴から吸引し基板を吸着する場合には、吸着によるゆがみが有効領域内に生じるおそれがある。

本発明は、上記点に鑑みてなされたものであり、有効領域の面付けが異なる基板であっても、有効領域におけるゆがみの発生を抑制することができる基板吸着方法および基板吸着装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る基板吸着方法は、ステージに設けられた吸着穴から、有効領域を有する基板を吸引し、前記ステージに前記基板を吸着する方法であって、少なくとも一つの前記吸着穴を含む吸着穴群が複数形成された前記ステージの前記吸着穴群毎に、前記吸着穴からの吸引動作を互いに独立して制御することにより、前記有効領域を避けて前記吸着穴から前記基板を吸引し、前記ステージに前記基板を吸着する吸引工程を備え、前記基板は、予め形成された位置決めマークを有し、前記ステージに載置された基板の位置決めマークを検出する工程をさらに備え、前記吸引工程では、前記位置決めマークの位置と、予め設定された前記吸着穴群の位置と、の比較に基づいて、前記基板を吸引する前記吸着穴群を特定し、前記特定された吸着穴群の前記吸着穴から前記基板を吸引する、ことを特徴とする。

上記基板吸着方法において、好ましくは、前記吸着穴は、前記ステージにマトリクス状に配置され、前記マトリクス状に配置された吸着穴の行および列毎に前記吸着穴群を形成している。

上記基板吸着方法において、好ましくは、前記吸引工程では、前記位置決めマークの位置と最も近い前記吸着穴群を特定し、前記特定された吸着穴群の前記吸着穴から前記基板を吸引し、他の前記吸着穴群の前記吸着穴からは前記基板を吸引しない。

上記基板吸着方法において、好ましくは、前記基板を吸引するための吸引手段と前記吸着穴とを前記吸着穴群毎に接続する管路に、独立して開閉可能なバルブが配置されており、前記吸引工程では、前記バルブの開閉を個別に制御することにより、前記吸引穴群毎に、前記吸着穴からの吸引動作を互いに独立して制御する。

上記基板吸着方法は、前記ステージの平面と前記基板との接触面で、前記基板を加熱する工程をさらに備えてもよい。

上記基板吸着方法において、前記基板は、複数の有機ＥＬ表示装置が形成されるマザー基板であってもよい。

上記目的を達成するため、本発明の第２の観点に係る基板吸着装置は、有効領域を有する基板を吸着する装置であって、少なくとも一つの吸着穴を含む吸着穴群が複数形成されたステージと、前記基板の有効領域を避けて前記基板を吸引するように、前記吸着穴群毎に前記吸着穴からの吸引動作を互いに独立して制御する制御手段と、を備え、前記基板は、予め形成された位置決めマークを有し、前記ステージに載置された基板の前記位置決めマークを検出する検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記位置決めマークの位置と、予め設定された前記吸着穴群の位置と、の比較に基づいて、前記有効領域を避けて前記基板を吸引するように、前記基板を吸引する前記吸着穴群を特定し、前記特定された吸着穴群の前記吸着穴から前記基板を吸引する、ことを特徴とする。

上記基板吸着装置において、好ましくは、前記吸着穴が、前記ステージにマトリクス状に配置され、前記マトリクス状に配置された吸着穴の行および列毎に前記吸着穴群を形成している。

上記基板吸着装置において、好ましくは、前記制御手段は、前記位置決めマークの位置と最も近い前記吸着穴群の前記吸着穴から前記基板を吸引し、他の前記吸着穴群の前記吸着穴からは吸引しない。

上記基板吸着装置は、好ましくは、前記吸着穴と前記吸着穴から前記基板を吸引するための吸引手段とを前記吸着穴群毎に接続する管路と、前記管路に設置され、独立して開閉可能なバルブと、を備え、前記制御手段は、前記バルブの開閉を個別に制御することにより、前記吸着穴群毎に前記吸着穴からの吸引動作を互いに独立して制御する。

上記基板吸着装置において、前記ステージは、前記ステージと前記基板との接触面を加熱するヒータを備えてもよい。

上記基板吸着装置において、前記基板は、複数の有機ＥＬ表示装置が形成されるマザー基板であってもよい。

本発明の基板吸着方法および基板吸着装置によれば、有効領域を避けて基板を吸着するように、吸着穴群毎に吸引動作を互いに独立して制御することができるので、有効領域において、吸着穴から基板を吸引することによるゆがみの発生を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る基板吸着装置の構成を示す模式図である。本発明の第１実施形態に係る基板吸着装置のステージ部分の斜視概略図である。図１に示す基板吸着装置をＡ−Ａ切断線に沿って切断した断面概略図である。本発明の第１実施形態に係る基板吸着装置のバルブ開閉制御テーブルである。本発明の第１実施形態に係る基板吸着方法における基板吸引吸着動作の一例を示すフローチャートである。本発明の第１実施形態に係る基板吸着方法を説明するための模式図である。本発明の第１実施形態に係る基板吸着方法を説明するための模式図である。本発明の第２実施形態に係る基板吸着装置の構成を示す模式図である。本発明の第２実施形態に係る、基板を載置された基板吸着装置の構成を示す側面概略図である。本発明の第２実施形態に係る基板吸着方法を説明するための模式図である。本発明の第２実施形態に係る基板吸着方法における基板吸引吸着動作の一例を示すフローチャートである。本発明の第２実施形態に係る基板吸着方法を説明するための模式図である。本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の構成を示す断面概略図である。本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程を示す断面図である。本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程を示す断面図である。本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置の製造工程を示す断面図である。本発明の第３実施形態に係る有機ＥＬ表示装置が用いられる電子機器を示す図である。

本発明の実施形態に係る基板吸着装置および基板吸着方法について、図面を参照しながら説明する。本実施形態においては、一枚に複数のデバイス領域が形成されるマザー基板（以下、基板という）に塗布された薬液を乾燥させるために、基板をホットプレート上に吸着する装置および方法について説明する。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る基板吸着装置および基板吸着方法について、図１〜図７を参照しながら説明する。

（基板吸着装置）
第１実施形態に係る基板吸着装置１０は、図１に模式的に示すように、ホットプレート１０１と、管路１３１〜１３５，１４１〜１４５と、バルブＶｘ１〜Ｖｘ５，Ｖｙ１〜Ｖｙ５と、制御部１８０と、吸引装置１９０と、を主に備えている。

ホットプレート１０１は、アルミ板から構成され、吸引用の吸着穴１１０のマトリクスと、吸着穴１２０のマトリクスが形成されている。ホットプレート１０１は、図示しないが、複数本のカートリッジヒータと温度センサとを備えている。温度センサによって、ホットプレート１０１表面の温度を測定し、現在温度と目標温度の差などから、アルミ板表面の温度を制御する。

吸着穴１１０は、図１および図２に示すように、ホットプレート１０１の平面にマトリクス状に５×５個配置されている。図１においては、区別のため、吸着穴１１０は、「黒塗り丸印」で示す。また、吸着穴１２０も、ホットプレート１０１の平面にマトリクス状に５×５個配置されている。図１においては、区別のため、吸着穴１２０は、「白抜き丸印」で示す。吸着穴１１０と１２０は、隣接して配置されている。また、吸着穴１１０，１２０は、直径約１ｍｍ〜２ｃｍであることが好ましい。

同一列の吸着穴１１０は、管路１３１〜１３５によって相互に接続され、バルブＶｘ１〜Ｖｘ５を介して吸引装置１９０に接続されている。同一行の吸着穴１２０は、管路１４１〜１４５によって相互に接続され、バルブＶｙ１〜Ｖｙ５を介して吸引装置１９０に接続されている。なお、図１では、管路１３１〜１３５、１４１〜１４５は、理解を容易にするため、破線で示す。また、ここでは、同一列の吸着穴１１０は、列毎に吸着穴の列（ライン）１５１〜１５５、同一行の吸着穴１２０は、行毎に吸着穴の行（ライン）１６１〜１６５と呼ぶ。

制御部１８０は、プロセッサ等から構成され、各バルブＶｘ１〜Ｖｘ５，Ｖｙ１〜Ｖｙ５に制御信号を供給し、個別にバルブＶｘ１〜Ｖｘ５、Ｖｙ１〜Ｖｙ５の開閉を制御する。さらに、制御部１８０は、吸引装置１９０の吸引動作を制御する。

制御部１８０には、予め、図４に示すような、基板の種別に対応したバルブ開閉制御テーブル１８１が記憶されている。詳細は後述するが、バルブ開閉制御テーブル１８１は、有効領域を避けて基板を吸引するように設定されている。

吸引装置１９０は、例えば真空ポンプから構成され、開いているバルブＶｘ１〜Ｖｘ５，Ｖｙ１〜Ｖｙ５と管路１３１〜１３５，１４１〜１４５を介して、吸着穴１１０，１２０から負圧吸引することにより基板をホットプレート１０１上に吸着する。

さらに吸着穴のライン１５１を例に挙げて説明すると、吸着穴１１０は、図３に示すように、アルミ板を貫通している。管路１３１は、アルミ板の基板載置面と対向する面で、吸着穴のライン１５１の５つの吸着穴１１０と接続されている。管路１３１はバルブＶｘ１を介して吸引装置１９０と接続されている。他の吸着穴のライン（列および行）１５２〜１５５，１６１〜１６５についても、吸着穴のライン１５１と同様の構成である。

（基板吸着方法）
次に、本発明の第１実施形態に係る基板吸着方法について、図４〜図７を参照しながら説明する。

図５は、本実施形態に係る制御部１８０の基板吸引吸着動作を示すフローチャートである。以下、図５を参照しながら、基板吸引吸着動作を説明する。

まず、基板１１が、例えばロボットアーム等により、ホットプレート１０１上に搬入され、規定の位置に載置される。図示せぬセンサにより、制御部１８０は、基板１１が搬入されたことを検出し、図５のフローを開始する。

制御部１８０は、載置された基板１１の種別を特定する（ステップＳ１１）。
制御部１８０は、図４に示すバルブ開閉制御テーブル１８１を参照し、ステップＳ１１で特定された基板１１の種別に応じて、開く対象のバルブＶを特定する（ステップＳ１２）。
制御部１８０は、バルブＶに制御信号を伝送して、ステップＳ１２で特定された開く対象のバルブＶを開き、他のバルブＶを閉じる（ステップＳ１３）。
制御部１８０は、吸引装置１９０を起動して、吸引動作を開始する（ステップＳ１４）。開いたバルブＶに接続された管路１３１〜１３５，１４１〜１４５を介して、管路１３１〜１３５，１４１〜１４５に接続された吸着穴１１０，１２０から基板１１が吸引され、ホットプレート１０１上に吸着される。また、ホットプレート１０１は、予めヒータによって加熱されており、基板に塗布された薬液が乾燥される。

制御部１８０は、予め設定された終了条件を満たすか否か、例えば、所定の処理時間が経過したか否かを判別する。「終了条件を満たす」と判別した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、制御部１８０はステップＳ１６に進む。「終了条件を満たさない」と判別した場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、制御部１８０はステップＳ１５を再度行い、「終了条件を満たす」と判別されるまで、ステップＳ１５を繰り返し行う（ステップＳ１５）。
制御部１８０は、「終了条件を満たす」と判別した場合、全バルブＶを閉じ、管路１３１〜１３５，１４１〜１４５内の負圧を解放することによって基板１１の吸着を解除する（ステップＳ１６）。
吸着を解除された基板１１は、例えばロボットアーム等によって搬出され、基板吸引吸着動作が終了する。
上述の工程は、新たな基板が搬入されることにより繰り返し行われる。

次に、上述の工程を具体例に基づいて説明する。図６および図７を参照しながら、基板に２つの有効領域が面付けされる場合と４つの有効領域が面付けされる場合についてそれぞれ説明する。２つの有効領域を有する基板を、図４のバルブ開閉制御テーブル１８１におけるＡ１１とし、４つの有効領域を有する基板を、図４のバルブ開閉テーブル１８１におけるＢ１１とする。なお、図６および図７では、区別のため、基板の有効領域５０１，５０２をハッチングで示す。

ここで、有効領域とは、表示装置等のデバイスが形成される領域に加えて、ゆがみ、ひずみ及びむらなどの発生が抑制されることが望ましい領域をいう。

まず、２つの有効領域５０１を有する基板Ａ１１をホットプレート１０１上に吸着する場合について図６を参照しながら説明する。
薬液を乾燥させるため、前工程において薬液を塗布された基板Ａ１１が、ロボットアームなどにより搬入されて、ホットプレート１０１上の規定の位置に載置される。ホットプレート１０１は、予めヒータによって加熱されていることが好ましい。なお、ホットプレート１０１の平面上に基板Ａ１１を載置する時間および温度は、塗布された薬液に応じて適宜決定される。

基板Ａ１１がホットプレート１０１上に載置されると、制御部１８０は、基板の種別Ａ１１を特定し（ステップＳ１１）、バルブ開閉制御テーブル１８１において、Ａ１１に対応付けて記憶されている開く対象のバルブＶｘ１，Ｖｘ３，Ｖｘ５，Ｖｙ１，Ｖｙ５を特定する（ステップＳ１２）。制御部１８０は、バルブＶｘ１〜Ｖｘ５，Ｖｙ１〜Ｖｙ５に制御信号を伝送し、特定されたバルブＶｘ１，Ｖｘ３，Ｖｘ５，Ｖｙ１，Ｖｙ５を開き、他のバルブＶｘ２，Ｖｘ４，Ｖｙ２，Ｖｙ３，Ｖｙ４を閉じる（ステップＳ１３）。基板の種別は、ユーザが制御部１８０に対して指定してもよいし、センサ等で判別することによって特定されてもよい。

制御部１８０は、吸引装置１９０を起動して吸引動作を開始する（ステップＳ１４）。これにより、開いたバルブＶｘ１，Ｖｘ３，Ｖｘ５，Ｖｙ１，Ｖｙ５に接続された管路１３１，１３３，１３５，１４１，１４５を介して、吸着穴のライン１５１，１５３，１５５，１６１，１６５の吸着穴１１０，１２０から基板Ａ１１が吸引される。

基板Ａ１１は、図６に示すように、列方向の吸着穴のライン１５２，１５４、および行方向の吸着穴のライン１６２，１６３，１６４が、基板Ａ１１の有効領域５０１を横切るように、ホットプレート１０１上に配置される。一方、吸着穴のライン１５１，１５３，１５５、および１６１，１６５は、基板Ａ１１の非有効領域のみを通過している。従って、バルブ開閉制御テーブル１８１に基づいて、バルブＶｘ１〜Ｖｘ５，Ｖｙ１〜Ｖｙ５を開閉することにより、非有効領域上に位置する吸着穴のみで基板Ａ１１を吸引することができる。

次に、４つの有効領域５０２を有する基板Ｂ１１をホットプレート１０１上に吸着する場合について図７を参照しながら説明する。

薬液を乾燥させるため、前工程において薬液を塗布された基板Ｂ１１がホットプレート１０１の平面上に載置される。制御部１８０は、基板の種別Ｂ１１を特定し（ステップＳ１１）、バルブ開閉制御テーブル１８１に基づいて、バルブＶｘ１，Ｖｘ３，Ｖｘ５，Ｖｙ１，Ｖｙ３，Ｖｙ５を開き、他のバルブＶｘ２，Ｖｘ４，Ｖｙ２，Ｖｙ４を閉じる（ステップＳ１２，ステップＳ１３）。

制御部１８０は、吸引装置１９０を起動して吸引動作を開始する（ステップＳ１４）。これにより、開いたバルブＶｘ１，Ｖｘ３，Ｖｘ５，Ｖｙ１，Ｖｙ３，Ｖｙ５に接続された管路１３１，１３３，１３５，１４１，１４３，１４５を介して、吸着穴のライン１５１，１５３，１５５，１６１，１６３，１６５の吸着穴１１０，１２０から基板Ｂ１１が吸引される。

基板Ｂ１１は、図７に示すように、列方向の吸着穴のライン１５２、１５４、および行方向の吸着穴のライン１６２，１６４が有効領域５０２を横切るように、ホットプレート１０１上に配置される。一方、吸着穴のライン１５１，１５３，１５５，１６１，１６３，１６５は、基板Ｂ１１の非有効領域のみを通過する。従って、バルブ開閉制御テーブル１８１に基づいて、バルブＶｘ１〜Ｖｘ５，Ｖｙ１〜Ｖｙ５を開閉することにより、非有効領域上に位置する吸着穴のみで基板Ｂ１１を吸引することができる。

このように、列および行方向に配置された吸着穴のライン（群）を多数設け、基板を吸引する吸着穴の群を適宜選択することにより、異なる面付けの基板であっても、レジスト等の薬液が塗布される有効領域を避けて基板を吸着することができる。このため、異なる面付けを有する基板であっても、ホットプレート等のステージを交換せずに、有効領域における、塗布むら等のゆがみの発生を防止することが可能となり、面付けの異なる機種に即時にかつ簡単に対応することができる。

（第２実施形態）
第１実施形態に係る基板吸着装置および基板吸着方法においては、制御部１８０は基板の種別とバルブ開閉制御テーブル１８１とに基づいてバルブの開閉を制御する。そのため、ユーザは予めバルブ開閉制御テーブル１８１を制御部１８０に記憶させる必要がある。これに対し、本発明の第２実施形態に係る基板吸着装置および基板吸着方法では、バルブ開閉制御テーブルを必要とせず、どのような面付けの有効領域を有する基板が搬入されても、制御部によって自動的に開閉するバルブが特定される。以下に、本発明の第２実施形態に係る基板吸着装置２０および基板吸着方法について、図８〜図１２を参照しながら説明する。

第２実施形態に係る基板吸着装置２０を、図８〜図１０に示す。なお、第１実施形態に係る基板吸着装置１０と同一部分には、同一符号を付す。
第１実施形態との違いは、図８〜図１０に示すように、撮像装置（検出装置）として、基板１２に対向配置されたＣＣＤカメラ２７０をさらに備えている点である。ＣＣＤカメラ２７０は移動装置２７１に接続されている。また、制御部１８０は、移動装置２７１とＣＣＤカメラ２７０に接続され、移動装置２７１を制御してＣＣＤカメラ２７０を基板１２に対し相対的に移動させながら、ＣＣＤカメラ２７０に適宜、基板１２のスキャン画像を撮像させる。

制御部１８０には、予め、基板の載置予定位置を基準位置として、この基準位置に対する吸着穴のライン（行および列）１５１〜１５５，１６１〜１６５の位置情報が入力されている。

本実施形態において、ホットプレート１０１の平面上に載置される基板１２には、予め位置決めマークとしてスクライブマークＭが形成されている。スクライブマークＭは、例えば、電子ビームやレーザビームを照射することによって非有効領域に形成される。

図１１は、本実施形態に係る制御部１８０の基板吸引吸着動作を示すフローチャートである。以下、図１１を参照しながら、基板吸引吸着動作を説明する。

まず、基板１２が、例えばロボットアーム等により、ホットプレート１０１上に搬入され、規定の位置に載置される。図示せぬセンサにより、制御部１８０は、基板１２が搬入されたことを検出し、図１１のフローを開始する。

制御部１８０は、撮像装置（ＣＣＤカメラ）２７０によりｘ，ｙ方向に基板面をスキャンする（ステップＳ２１）。
制御部１８０は、ステップＳ２１におけるスキャン画像に基づいて、基板１２に形成されたスクライブマークＭを抽出する（ステップＳ２２）。
制御部１８０は、ステップＳ２２で抽出されたスクライブマークＭに最も近い吸着穴のライン（列および行）を特定する（ステップＳ２３）。
制御部１８０は、ステップＳ２３で特定した列および行の吸着穴に接続されたバルブＶを開き、他のバルブＶを閉じる（ステップＳ２４）。
制御部１８０は、吸引装置１９０を起動して、吸引動作を開始する（ステップＳ２５）。開いたバルブＶに接続された管路１３１〜１３５，１４１〜１４５を介して、管路１３１〜１３５，１４１〜１４５に接続された吸着穴１１０，１２０から基板１２が吸引され、ホットプレート１０１上に吸着される。また、ホットプレート１０１は、予めヒータによって加熱されており、基板に塗布された薬液が乾燥される。

制御部１８０は、予め設定された終了条件を満たすか否か、例えば、所定の処理時間が経過したか否かを判別する。「終了条件を満たす」と判別した場合（ステップＳ２６；Ｙｅｓ）、ステップＳ２７に進む。「終了条件を満たさない」と判別した場合（ステップＳ２６；Ｎｏ）、制御部１８０は、ステップＳ２６を再度行い、「終了条件を満たす」と判別されるまで、ステップＳ２６を繰り返し行う（ステップＳ２６）。
制御部１８０は、「終了条件を満たす」と判別した場合、全バルブＶを閉じ、管路１３１〜１３５，１４１〜１４５内の負圧を解放することによって基板１２の吸着を解除する（ステップＳ２７）。
吸着を解除された基板１２は、例えばロボットアーム等によって搬出され、基板吸引吸着動作が終了する。
上述の工程は、新たな基板が搬入されることにより繰り返し行われる。

次に、上述の工程を具体例に基づいて説明する。４つの有効領域５０３を有する基板Ｃ１２をホットプレート１０１上に吸着する場合について、図１０〜図１２を参照しながら説明する。なお、図１０および図１２では、区別のため、基板の有効領域５０３をハッチングで示す。

薬液を乾燥させるため、前工程において薬液を塗布された基板Ｃ１２が、ロボットアームなどにより搬入されて、ホットプレート１０１上の規定の位置に載置される。ホットプレート１０１は、予めヒータによって加熱されていることが好ましい。なお、ホットプレート１０１の平面上に基板Ｃ１２を載置する時間および温度は、塗布された薬液に応じて適宜決定される。

基板Ｃ１２がホットプレート１０１上に載置されると、制御部１８０は、ＣＣＤカメラ２７０を、図１０に矢印で示すように、基板Ｃ１２のｘ、ｙ方向に順次移動させて、ＣＣＤカメラ２７０によって画像を取得する（ステップＳ２１）。このようにして、制御部１８０は基板面をスキャンして、スクライブマークＭを抽出する（ステップＳ２２）。次に、制御部１８０は、スクライブマークＭの位置情報と予め入力された吸着穴のライン１５１〜１５５，１６１〜１６５の位置情報とを比較して、各スクライブマークＭに最も近い吸着穴のライン（行および列）を特定する（ステップＳ２３）。図１２に示す例では、スクライブマークＭ１１と最も近い吸着穴のラインとして、吸着穴のライン１５１，１６１が特定される。同様に、スクライブマークＭ２１に対しては吸着穴のライン１５３，１６１、スクライブマークＭ３１に対しては吸着穴のライン１５５，１６１、スクライブマークＭ３２に対しては吸着穴のライン１５５，１６３、スクライブマークＭ３３に対しては吸着穴のライン１５５，１６５が特定される。この場合、制御部１８０は、これらの吸着穴のライン１５１，１５３，１５５，１６１，１６３，１６５それぞれに接続されたバルブＶｘ１，Ｖｘ３，Ｖｘ５，Ｖｙ１，Ｖｙ３，Ｖｙ５を開き、他のバルブＶｘ２，Ｖｘ４，Ｖｙ２，Ｖｙ４を閉じる（ステップＳ２４）。これにより、有効領域５０３を避けて基板Ｃ１２を吸引することができる。

このような構成によれば、基板の面付けが変わった場合に、基板の面付けに合わせて、ユーザがバルブ開閉制御テーブルを設定し直さなくても、基板をホットプレート上に載置するだけで、基板の非有効領域のみを通過する吸着穴ラインに対応するバルブを特定し、開くことができる。これにより、異なる面付けの基板毎に、ユーザがバルブ開閉制御テーブルを設定することなく、自動的に有効領域を避けて基板を吸引し、ホットプレート上に吸着することが可能となる。

（第３実施形態）
本発明に係る基板吸着装置および基板吸着方法は、例えば、ボトムエミッション型の有機ＥＬ表示装置の製造に適用することができる。有機ＥＬ表示装置は、大型のマザー基板に形成された複数の有機ＥＬ表示装置をそれぞれ切り出すことによって製造される。以下、有機ＥＬ表示装置および有機ＥＬ表示装置の製造方法について、図１３〜図１６を参照しながら説明する。

（有機ＥＬ表示装置）
有機ＥＬ表示装置６００は、図１３に示されるように、ガラス基板６１０ａと、画素電極（陽極）６２０と、バンク６３０と、有機ＥＬ発光層６４０と、正孔注入層６９０と、層間絶縁膜６５０と、上部電極（陰極）６６０と、封止ガラス６７０と、を有する。

ガラス基板６１０ａの上には、ゲート層７１０が設けられる。さらに、ガラス基板６１０ａの上には、ゲート層７１０を覆って、絶縁層７２０も設けられる。絶縁層７２０の上には画素電極６２０（陽極）が設けられる。画素電極６２０は、例えばドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム（Ｉｎ_２Ｏ_３）等の透明導電材料から形成される。

絶縁層７２０の上には半導体膜７６０が設けられる。半導体膜７６０の上には、ソース・ドレイン７４０が絶縁膜７３０を挟んで設けられる。ソース・ドレイン７４０の上には、ドレイン・ライン７５０が設けられる。ソース・ドレイン７４０の上に層間絶縁膜６５０が設けられる。層間絶縁膜６５０は、隣り合う画素電極６２０どうしを電気的に絶縁する。

層間絶縁膜６５０の上には隔壁として機能するバンク６３０が設けられている。層間絶縁膜６５０とバンク６３０とで囲まれた開口内の画素電極６２０の上に、正孔注入層６９０、有機ＥＬ発光層６４０、上部電極６６０（陰極）がこの順に積層されている。

上部電極６６０は、電子注入をしやすくするため、例えば、ＡｌＬｉ、ＦＬi、ＭｇＩｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｃａ等の金属を単体であるいは合金で用いることができる。

上部電極６６０の上には、パッシベーション膜７００が設けられる。パッシベーション膜７００の上に接着層６８０が設けられる。そして、接着層６８０の上に封止ガラス６７０が設けられている。

（有機ＥＬ表示装置の製造方法）
次に、有機ＥＬ表示装置６００の製造方法について説明する。なお、本実施形態においては、４つの有機ＥＬ表示装置が形成されるマザー基板（ガラス基板）６１０を、第１実施形態に係る基板吸着装置１０および基板吸着方法により吸着する場合を例に挙げて説明する。

まず、図１４（ａ）に示すように、ガラス基板６１０の上にゲート層７１０を設ける。
次に、図１４（ｂ）に示すように、ガラス基板６１０の上に、ゲート層７１０を覆うように絶縁層７２０を設け、絶縁層７２０の上に半導体層７６１を設け、半導体層７６１の上には絶縁膜層７３１を設けることで、３層デポジションを行う。

次に、図１４（ｃ）に示すように、絶縁膜層７３１をエッチング処理して、絶縁膜７３０を形成する。
次に、図１４（ｄ）に示すように、半導体層７６１をエッチング処理して、半導体膜７６０を形成する。そして、半導体膜７６０の上にソース・ドレイン７４０を設ける。

次に、絶縁層７２０の上に、均一的な厚さでスパッタや蒸着等によりＩＴＯ成膜を形成する。そして、そのＩＴＯ成膜に、レジストとしてフェノールノボラック樹脂等を使用して、フォトリソグラフィ処理により、図１４（ｅ）に示すように、ガラス基板６１０の上に所定の間隔でストライプ形状に画素電極６２０を形成する。画素電極６２０の厚さは３０ｎｍ〜１００ｎｍである。なお、ウエットエッチング処理若しくはドライエッチング処理等を施すことにより画素電極６２０を形成することも可能である。

次に、図１５（ａ）に示すように、ソース・ドレイン７４０の上に、ドレインライン７５０を設ける。

次に、図１５（ｂ）に示すように、ソース・ドレイン７４０の上に、例えばポリイミド溶液を０．８μｍの厚さで均一的にスピンコート法により塗布し、ポリイミドの膜６５０ａを形成する。塗布したポリイミド溶液を乾燥させるため、塗布面を上にしてガラス基板６１０を基板吸着装置１０のホットプレート１０１上に載置する。基板吸着装置１０によりガラス基板６１０を吸引し、ホットプレート１０１上に吸着しながら、加熱して溶媒を蒸発させる。なお、基板吸着装置１０および基板吸着方法は、第１実施形態に記載の基板吸着装置１０および基板吸着方法と同様である。

そして設けたポリイミドの膜６５０ａをフォトリソグラフィ処理により、図１５（ｃ）に示すように、画素電極６２０が位置する部分を除去するようにしてパターニングした後にキュアする。このようにして、層間絶縁膜６５０を形成する。層間絶縁膜６５０は、画素電極６２０の間の領域に設けられており、画素電極６２０の周縁部を覆うことにより、隣接する画素電極６２０同士の短絡を防止する。層間絶縁膜６５０は、複数の開口を有する編み目状で、厚さが６５０ｎｍ〜３００ｎｍの膜から構成されている。層間絶縁膜６５０は、例えば窒化珪素または酸化珪素等の硅素化合物から形成される。

次に、図１５（ｄ）に示すように、バンク６３０を層間絶縁膜６５０の上に形成する。バンク６３０の形成は、例えばポリスチレン等のネガ型の感光性樹脂にフォトマスクを介して光を照射することで形成される。

そして、酸素プラズマ処理若しくはＵＶオゾン処理により画素電極６２０の親液化を行う。この酸素プラズマ処理若しくはＵＶオゾン処理をすることで、画素電極６２０に塗布を行う正孔注入層形成用塗布液が画素電極６２０全体に広がり、均一な膜厚を形成することができる。

次に、正孔注入層形成用塗布液をノズルプリント法にてバンク６３０で囲まれた画素電極６２０の上に塗布する。塗布後、正孔注入層形成用塗布液を乾燥させるため、塗布面を上にしてガラス基板６１０を基板吸着装置１０のホットプレート１０１上に載置する。基板吸着装置１０により、載置されたガラス基板６１０を吸引し、ホットプレート１０１上に吸着させながら、１００℃以上の温度条件で乾燥を行う。これにより図１６（ａ）に示すように、正孔注入層６９０が形成される。なお、基板吸着装置１０および基板吸着方法は、第１実施形態に記載の基板吸着装置１０および基板吸着方法と同様である。

次に、形成された正孔注入層６９０の上に、上述した実施形態に係る有機ＥＬ発光層形成用塗布液が塗布される。塗布は、ノズルコータから連続的に塗布される。塗布は、窒素ガス雰囲気中で行うことが望ましい。有機ＥＬ発光材料は酸素や水蒸気等に接触すると特性変化を生じることがありうる。そのため、窒素ガス雰囲気中で塗布することで、有機ＥＬ発光材料の特性変化を起こりにくくすることが可能となる。

有機ＥＬ発光層形成用塗布液の粘度は４ｍＰａ・ｓである。有機ＥＬ発光層形成用塗布液の粘度は１〜２０ｍＰａ・ｓであり、好ましくは２〜８ｍＰａ・ｓである。粘度が１ｍＰａ・ｓより少ないと、吐出量の制御が困難になるばかりでなく、固型分濃度が過少となることで十分な膜厚を形成できないおそれがある。一方、有機ＥＬ発光層形成用塗布液の粘度が２０ｍＰａ・ｓより大きいと、ノズルコータから円滑に吐出させることができないおそれがあり、ノズルコータを大きくする等の装置の仕様を変更する必要が生じうる。

有機ＥＬ発光層形成用塗布液が塗布された後、ガラス基板６１０を基板吸着装置１０のホットプレート１０１上に載置する。載置されたガラス基板６１０を基板吸着装置１０により吸引し、ホットプレート１０１上に吸着しながら、窒素雰囲気中で加熱により有機ＥＬ発光層形成用塗布液を乾燥させる。なお、基板吸着装置１０および基板吸着方法は、第１実施形態に記載の基板吸着装置１０および基板吸着方法と同様である。これにより、図１６（ｂ）に示すように、有機ＥＬ発光層６４０が形成される。なお、有機ＥＬ発光層形成用塗布液は、真空中でのシーズヒータによって乾燥させてもよい。

次に、図１６（ｃ）に示すように、有機ＥＬ発光層６４０の上に、膜厚が例えば１００ｎｍの上部電極６６０が設けられる。上部電極６６０は、例えば、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等を用いて形成することができる。

次に、図１６（ｄ）に示すように、上部電極６６０の上に絶縁層７２０が設けられる。そして、絶縁層７２０の上に接着層６８０を設け、さらに接着層６８０の上に封止ガラス６７０を形成する。具体的には、封止ガラス６７０の一方の面にディスペンサを用いてエポキシ系紫外線硬化樹脂からなる接着剤を塗布する。そして封止ガラス６７０の接着剤が塗布された面と接着層６８０が配置された面とを位置あわせして貼り合わせて、紫外線を照射させて接着剤を硬化させる。これにより封止ガラス６７０と接着層６８０が配置された面とが固定される。さらに、封止ガラス６７０で封止されたガラス基板６１０から有機ＥＬ表示装置をそれぞれ切り出すことによって、図１３に示すような有機ＥＬ表示装置６００が形成される。

なお、上記ポリイミド溶液、正孔注入層形成用塗布液、有機ＥＬ発光層形成用塗布液それぞれを乾燥する工程において、本発明の第２実施形態に係る基板吸着装置および方法を適用してもよい。

上記ポリイミド溶液、正孔注入層形成用塗布液、有機ＥＬ発光層形成用塗布液それぞれを乾燥する工程において、本発明に係る基板吸着装置および基板吸着方法を適用することにより、表示領域において、吸着によって発生しうる塗布むらを抑制することが可能となる。これにより、均一性を備える層間絶縁膜、正孔注入層、有機ＥＬ発光層を形成することができる。

以上のように本発明に係る基板吸着装置および基板吸着方法を用いて製造された有機ＥＬ表示装置は、各種電子機器の表示パネルとして用いられる。例えば、図１７（ａ）に示すデジタルカメラ８１０の表示パネル８１１や、図１７（ｂ）に示すパーソナルコンピュータ８２０の表示パネル８２１や、図１７（ｃ）に示す携帯電話機８３０の表示パネル８３１に、この有機ＥＬ表示装置を適用することができる。

上記第３実施形態においては、ポリイミド溶液、正孔注入層形成用塗布液、有機ＥＬ発光層形成用塗布液それぞれを乾燥する工程において、本発明に係る基板吸着方法および基板吸着装置が適用される場合について説明したが、本発明に係る基板吸着方法および基板吸着装置は、例えば、フォトリソグラフィを行う際のフォトレジスト塗布工程に適用されてもよい。

また上記第３実施形態においては、有機ＥＬ表示装置に用いられるマザー基板を例に説明したが、本発明に係る基板吸着装置および基板吸着方法は、例えば、有機トランジスタ、液晶ディスプレイ、その他各種電子デバイス用のマザー基板に適用することができる。

また、上記第１〜第３実施形態においては、吸着穴がマトリクス状に５×５個並んだ場合について説明したが、より多くの吸着穴を設けることで、より多くの異なる面付けを有する基板に適用することができる。

また、上記第１〜第３実施形態においては、吸着穴の列および行毎に吸着穴の群を構成する場合について説明したが、吸着穴の群は、一つの吸着穴から構成されてもよいし、あるいは吸着穴の群毎に含まれる吸着穴の数が異なっていてもよい。これにより、一つの基板上に複数の異なる寸法の有効領域が面付けされている場合でも、有効領域を避けて基板を吸引し、ステージ上に吸着することができる。

上記第１〜第３実施形態における吸着穴および管路は、負圧吸引が可能なものであればよく、適宜公知のものによって構成できる。

また、上記第１〜第３実施形態におけるバルブは、弁の開閉動作・開度の調整等を行うことができればよく、電磁弁、空気式開閉弁、および電気式開閉弁などから適宜選択することができる。

また、上記第１〜第３実施形態における加熱処理のためのホットプレートを構成する各要素は、適宜、公知のものによって構成することができる。

また、上記第１〜第３実施形態においては、基板を吸着するステージが、ヒータを備えるホットプレートである場合について説明したが、本発明に係る基板吸着装置および基板吸着方法は、加熱手段を備えないステージ上に基板を吸着させる場合にも適用することができる。

また、上記第２実施形態においては、撮像装置がＣＣＤカメラである場合について説明したが、ＣＭＯＳカメラであってもよい。

以上、本発明に係る基板吸着装置および基板吸着方法の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明したが、本発明の技術的範囲はこれらの実施形態に限定されるものではない。

１０，２０…基板吸着装置、１０１…ステージ（ホットプレート）、１１０，１２０…吸着穴、１３１〜１３５，１４１〜１４５…管路、１５１〜１５５，１６１〜１６５…吸着穴の群（ライン）、２７０…撮像装置（ＣＣＤカメラ）、２７１…移動装置、１８０…制御部、１８１…バルブ開閉制御テーブル、１９０…吸引装置、１１，Ａ１１，Ｂ１１，１２，Ｃ１２…基板、５０１，５０２，５０３…有効領域、Ｍ，Ｍ１１，Ｍ２１，Ｍ３１，Ｍ３２，Ｍ３３…位置決めマーク（スクライブマーク）、６００…有機ＥＬ表示装置、６１０…マザー基板（ガラス基板）、６１０ａ…ガラス基板、６２０…画素電極（陽極）、６３０…バンク、６４０…有機ＥＬ発光層、６５０…層間絶縁膜、６６０…上部電極（陰極）、６７０…封止ガラス、６８０…接着層、６９０…正孔注入層、７００…パッシベーション膜、７１０…ゲート層、７２０…絶縁層、７３０…絶縁膜、７４０…ソース・ドレイン、７５０…ドレイン・ライン、７６０…半導体膜、８１０…デジタルカメラ、８２０…パーソナルコンピュータ、８３０…携帯電話機、８１１，８２１，８３１…表示パネル、Ｖ，Ｖｘ１〜Ｖｘ５，Ｖｙ１〜Ｖｙ５…バルブ

Claims

ステージに設けられた吸着穴から、有効領域を有する基板を吸引し、前記ステージに前記基板を吸着する方法であって、
少なくとも一つの前記吸着穴を含む吸着穴群が複数形成された前記ステージの前記吸着穴群毎に、前記吸着穴からの吸引動作を互いに独立して制御することにより、前記有効領域を避けて前記吸着穴から前記基板を吸引し、前記ステージに前記基板を吸着する吸引工程を備え、
前記基板は、予め形成された位置決めマークを有し、
前記ステージに載置された基板の位置決めマークを検出する工程をさらに備え、
前記吸引工程では、前記位置決めマークの位置と、予め設定された前記吸着穴群の位置と、の比較に基づいて、前記基板を吸引する前記吸着穴群を特定し、前記特定された吸着穴群の前記吸着穴から前記基板を吸引する、
ことを特徴とする基板吸着方法。
前記吸着穴は、前記ステージにマトリクス状に配置され、前記マトリクス状に配置された吸着穴の行および列毎に前記吸着穴群を形成している、
ことを特徴とする請求項１に記載の基板吸着方法。
前記吸引工程では、前記位置決めマークの位置と最も近い前記吸着穴群を特定し、前記特定された吸着穴群の前記吸着穴から前記基板を吸引し、他の前記吸着穴群の前記吸着穴からは前記基板を吸引しない、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の基板吸着方法。
前記基板を吸引するための吸引手段と前記吸着穴とを前記吸着穴群毎に接続する管路に、独立して開閉可能なバルブが配置されており、
前記吸引工程では、前記バルブの開閉を個別に制御することにより、前記吸引穴群毎に、前記吸着穴からの吸引動作を互いに独立して制御する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板吸着方法。
前記ステージの平面と前記基板との接触面で、前記基板を加熱する工程をさらに備える、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板吸着方法。
前記基板は、複数の有機ＥＬ表示装置が形成されるマザー基板である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板吸着方法。
有効領域を有する基板を吸着する装置であって、
少なくとも一つの吸着穴を含む吸着穴群が複数形成されたステージと、
前記基板の有効領域を避けて前記基板を吸引するように、前記吸着穴群毎に前記吸着穴からの吸引動作を互いに独立して制御する制御手段と、
を備え、
前記基板は、予め形成された位置決めマークを有し、
前記ステージに載置された基板の前記位置決めマークを検出する検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記位置決めマークの位置と、予め設定された前記吸着穴群の位置と、の比較に基づいて、前記有効領域を避けて前記基板を吸引するように、前記基板を吸引する前記吸着穴群を特定し、前記特定された吸着穴群の前記吸着穴から前記基板を吸引する、
ことを特徴とする基板吸着装置。
前記吸着穴が、前記ステージにマトリクス状に配置され、
前記マトリクス状に配置された吸着穴の行および列毎に前記吸着穴群を形成している、ことを特徴とする請求項７に記載の基板吸着装置。
前記制御手段は、前記位置決めマークの位置と最も近い前記吸着穴群の前記吸着穴から前記基板を吸引し、他の前記吸着穴群の前記吸着穴からは吸引しない、
ことを特徴とする請求項７又は８に記載の基板吸着装置。
前記吸着穴と前記吸着穴から前記基板を吸引するための吸引手段とを前記吸着穴群毎に接続する管路と、前記管路に設置され、独立して開閉可能なバルブと、を備え、
前記制御手段は、前記バルブの開閉を個別に制御することにより、前記吸着穴群毎に前記吸着穴からの吸引動作を互いに独立して制御する、ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の基板吸着装置。
前記ステージは、前記ステージと前記基板との接触面を加熱するヒータを備える、ことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の基板吸着装置。
前記基板は、複数の有機ＥＬ表示装置が形成されるマザー基板である、ことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の基板吸着装置。