JP6262811B2 - 真空成膜装置 - Google Patents

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Description

本発明は、真空成膜装置に関するものである。
真空成膜装置においては、近年、基板の大型化に伴う真空槽の大型化により、真空時の真空槽の槽壁の歪みが大きくなっている。
そのため、真空槽内が大気圧の状態で基板とマスクとの位置関係を調整（アライメント）しても、真空槽内を真空にした際に槽壁の歪みにより、基板とマスクとの位置関係にずれが生じ、基板とマスクとのアライメント精度に影響を与える場合がある。
図１に大気時の真空成膜装置を、図２に真空時の真空成膜装置を示す。Ａは基板を支持する基板支持体、ＢはマスクＣを支持するマスク支持体、Ｄは真空槽、Ｅは蒸発源、Ｆは基板支持体Ａを真空槽Ｄに固定する固定部材、Ｇはマスク支持体Ｂを真空槽Ｄに固定する固定部材、Ｈは基板とマスクとの位置調整を行うアライメント機構である。
図１及び図２に図示したように、基板支持体Ａ及びマスク支持体Ｂは、いずれも固定部材Ｆ，Ｇを介して真空槽Ｄの槽壁の夫々異なる位置に固定されている。しかし、槽壁の歪みの度合いは位置により異なることから、基板支持体Ａの点ａにおける変位量とマスク支持体Ｂの点ｂにおける変位量とは夫々異なり、この変位量の差分δだけ、マスクと基板支持面との間隔ＩとＩ’とに差が生じる。
即ち、前記変位量の差分δに起因して基板支持体Ａ及びマスク支持体Ｂの位置関係がずれ、これらに支持される基板及びマスクに位置ずれが生じる場合がある。
そこで、例えば特許文献１では、基板支持体及びマスク支持体が設けられるアライメント機構を、真空槽の上方に設けられる支持板に載置し、この支持板と真空槽の天板とを離間させる脚部を支持板と真空槽との天板との間に設けることで、基板とマスクとの位置ずれを抑制している。
特開２０１２−３３４６８号公報
しかしながら、特許文献１に開示される構成は、アライメント機構に基板支持体及びマスク支持体の双方を設ける構成であり、これらを真空槽の上方にまとめて設ける必要があることから、アライメント機構が大型化・複雑化し、コスト高となることは避けられず、現実的でない。
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、簡易な構成で真空槽の槽壁の歪みに起因する基板とマスクとの位置ずれを抑制できる真空成膜装置を提供するものである。
真空槽と、この真空槽内に設けられる基板を支持する基板支持体及びマスクを支持するマスク支持体と、前記真空槽外に設けられ前記基板支持体に支持された基板と前記マスク支持体に支持されたマスクとの相対位置を調整するためのアライメント機構とを備えた真空成膜装置であって、前記基板支持体が接続された前記アライメント機構が設けられ前記真空槽の槽壁外面に当接固定される第１の固定部材と、前記マスク支持体が設けられ前記真空槽の槽壁内面に当接固定される第２の固定部材とを有し、前記第１の固定部材の前記槽壁外面との当接端部と、前記第２の固定部材の前記槽壁内面との当接端部とが、前記槽壁を挟んで対向位置に設けられていることを特徴とする真空成膜装置に係るものである。
本発明は上述のように構成したから、簡易な構成で真空槽の槽壁の歪みに起因する基板とマスクとの位置ずれを抑制できる真空成膜装置となる。
従来例の概略説明断面図である。 従来例の概略説明断面図である。 本実施例の概略説明断面図である。 本実施例の概略説明断面図である。 本実施例の要部の概略説明斜視図である。
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
図３に図示したように、大気圧状態でアライメント機構６により基板２とマスク４との相対位置を調整した後、真空槽１内を真空状態とした際に槽壁が歪んでも、図４に図示したように、第１の固定部材７及び第２の固定部材８の当接端部９，10が槽壁を挟んで対向位置に夫々設けられているため、第１の固定部材７及び第２の固定部材８は、槽壁の歪みの影響を略同じ量だけ受けることになる。
即ち、第１の固定部材７及び第２の固定部材８の当接端部９，10が、槽壁の平面視における同一部位の内外に夫々設けられているため（同軸上に設けられているため）、第１の固定部材７及び第２の固定部材８の槽壁の歪みに起因する変位量は略等しくなる。
従って、第１の固定部材７と第２の固定部材８との前記変位量の差は最小限となり、マスクと基板支持面との間隔ＸとＸ’との差が少ないから、第１の固定部材７に設けられるアライメント機構６（の基板支持体３）に支持される基板２と第２の固定部材８に設けられるマスク支持体５に支持されるマスク４との位置ずれを抑制することができ、アライメント精度への影響を低減できることになる。
また、マスク支持体５が設けられる第２の固定部材８をアライメント機構６に接続せず、真空槽１の槽壁内面に当接固定する構成であるから、特許文献１に開示される構成に比べ、アライメント機構６が大型化・複雑化せず、それだけコストを抑制でき、より実現性の高い構成となる。
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
本実施例は、図３，４に図示したように、真空槽１と、この真空槽１内に設けられる基板２を支持する基板支持体３及びマスク４を支持するマスク支持体５と、蒸発源11とを備えた真空成膜装置に本発明を適用した例である。この真空成膜装置には、蒸発源11から放出された蒸発粒子の蒸発レートをモニタする膜厚モニタ、真空槽１外に設けたモニタした蒸発粒子の量を膜厚に換算する膜厚計、換算された膜厚が所望の膜厚になるように成膜材料の蒸発レートを制御するために蒸発源11を加熱するヒータ用電源等が設けられる。
真空槽１の外部上方位置には、基板支持体３に支持された基板２とマスク支持体５に支持されたマスク４との相対位置を調整するためのアライメント機構６が設けられている。
基板支持体３は、基板２の下面を支持する支持具12とアライメント機構６の固定板14とを連結する連結部材13とで構成されている。
アライメント機構６の固定板14は、ガイド部材15を介して真空槽１の槽壁天面部１ａの外面に固定される第１の固定部材７により、真空槽１に固定されている。従って、基板支持体３も第１の固定部材７により真空槽１に固定される。図３，４中、符号19はベローズである。
第１の固定部材７は、真空槽１の槽壁天面部１ａの外面に当接固定される複数の角柱状の脚部16を有する構成である。脚部16は天面部１ａの外面に垂直状態に立設されている。本実施例においては、図５に図示したように平面視矩形状で各角部に夫々脚部16を有するテーブル状体としている。
この脚部16の槽壁天面部１ａの外面との当接部が第１の固定部材７の当接端部９である。
マスク支持体５は、マスク４を支持する支持具17と、この支持具17と真空槽１の槽壁天面部１ａの内面とを連結する第２の固定部材８とで構成されている。図５中、符号18は支持具17と第２の固定部材８とを繋ぐ斜材である。第２の固定部材８は角柱状であり、その上端部が真空槽１の槽壁天面部１ａの内面に当接固定された当接端部10である。第２の固定部材８は、天面部１ａの内面に垂直状態に垂設されている。
本実施例においては、第１の固定部材７の脚部16と同数の第２の固定部材８を設ける構成としており、当接端部９，10を４組有する構成としている。
第１の固定部材７と第２の固定部材８の当接端部９，10は、槽壁を挟んで夫々対向位置に設けられている。
具体的には、第１の固定部材７の当接端部９及び第２の固定部材８の当接端部10は、真空槽１の槽壁天面部１ａの面方向と直交する垂直方向で重なるように夫々配設される。
更に具体的には、第１の固定部材７及び前記第２の固定部材８の前記槽壁を挟んで対向位置に設けられる当接端部９，10は、一方の当接端部の当接端面を他方の当接端部が当接する槽壁面に投影した投影面内に、他方の当接端部の当接端面が収まる形状に夫々設定されている。
本実施例においては、第１の固定部材７の当接端部９の当接端面の投影面内に第２の固定部材８の当接端部10の当接端面が収まる形状に夫々設定されている。
更に、本実施例においては、第１の固定部材７の当接端部９の中心軸と第２の固定部材８の当接端部10の中心軸とが同軸上となるように設定している。
従って、本実施例は、真空槽１が内部を真空状態とした際に槽壁が変形しても、槽壁の歪み量が同一となる部位に第１の固定部材及び第２の固定部材の当接端部が固定されることで、第１の固定部材７及び第２の固定部材８の変位量の差は最小限となり、マスク４と基板支持体３の基板支持面との間隔ＸとＸ’との差が少なく、基板３とマスク４との位置ずれを抑制することができ、アライメント精度への影響を低減できることになる。
本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
１ 真空槽
２ 基板
３ 基板支持体
４ マスク
５ マスク支持体
６ アライメント機構
７ 第１の固定部材
８ 第２の固定部材
９ 当接端部
10 当接端部

Claims (3)

  1. 真空槽と、この真空槽内に設けられる基板を支持する基板支持体及びマスクを支持するマスク支持体と、前記真空槽外に設けられ前記基板支持体に支持された基板と前記マスク支持体に支持されたマスクとの相対位置を調整するためのアライメント機構とを備えた真空成膜装置であって、前記基板支持体が接続された前記アライメント機構が設けられ前記真空槽の槽壁外面に当接固定される第１の固定部材と、前記マスク支持体が設けられ前記真空槽の槽壁内面に当接固定される第２の固定部材とを有し、前記第１の固定部材の前記槽壁外面との当接端部と、前記第２の固定部材の前記槽壁内面との当接端部とが、前記槽壁を挟んで対向位置に設けられていることを特徴とする真空成膜装置。
  2. 前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材の前記槽壁を挟んで対向位置に設けられる当接端部は複数組設けられていることを特徴とする請求項１に記載の真空成膜装置。
  3. 前記第１の固定部材及び前記第２の固定部材の前記槽壁を挟んで対向位置に設けられる当接端部は、一方の前記当接端部の当接端面を他方の前記当接端部が当接する槽壁面に投影した投影面内に、前記他方の当接端部の当接端面が収まる形状に夫々設定されていることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の真空成膜装置。
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