JP6309048B2 - マスク吸着装置 - Google Patents

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Description

本発明は、マスク吸着装置に関するものである。
メタルマスクを介して基板上に所望のパターンの成膜を行う成膜装置において、マスクを磁力により基板の成膜面に良好に吸着させる技術として、例えば特許文献１には、基板保持体にマスクの非開口部に対応して配列された磁石を設ける技術が開示されている。
しかしながら、特許文献１に開示される技術では、マスクパターンが異なるマスクに対しては、その都度、磁石の配列を変える必要があり、種々のマスクを用いる際には、各マスクと対応する磁石配列を有する基板保持体を種々用意しておく必要がある。
この場合、種々の基板保持体を収納しておく基板保持体ストック室を成膜装置に追加配設したり、マスクに応じてその都度対応する基板保持体を交換したりする必要がある等、成膜装置の大型化・高コスト化は避けられない。
なお、特許文献２には、マスクが対向する基板の被処理面とは反対側に、Ｎ極とＳ極との境界部を有する磁石を、この境界部にマスクのフレーム領域を相対させるように配置する技術が開示されている。また、特許文献３には、マスクの開口部を仕切るリブ（フレーム）の幅の中心を通る中心線を挟んで、互いに極性が異なる向きで離間して配置される複数のマグネットを用いて、マスクを基板に固定する技術が開示されている。しかし、いずれもマスクパターンに応じて磁石及びマグネットの配置を変更する必要があり、上記特許文献１と同様の問題点を有する。
特開平１１−１３１２１２号公報 国際公開第２００９／０６９７４３号 特開２０１５−１２４３９４号公報
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、マスクパターンが異なる種々のマスク毎に磁石配列を変更する必要なく、種々のマスクを良好に基板に吸着させることが可能なユニバーサル性の高いマスク吸着装置を提供するものである。
基板の表面側に設けられたマスクをこの基板に磁力によって吸着させる、基板の裏面側に設けられるマスク吸着装置であって、前記マスクと対向する面がＮ極となるＮ極部と、前記マスクと対向する面がＳ極となるＳ極部とが周期的に配設されて構成された磁石列が、その長手方向を揃えて間隔をおいて前記マスクが対向し得る領域全体にわたって並設され、この磁石列の前記Ｎ極部及び前記Ｓ極部の配列位相が隣接する前記磁石列同士でずれた状態となっていることを特徴とするマスク吸着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、マスクパターンが異なる種々のマスク毎に磁石配列を変更する必要なく、種々のマスクを良好に基板に吸着させることが可能なユニバーサル性の高いマスク吸着装置となる。
本実施例の概略説明側面図である。 本実施例の要部の概略説明斜視図である。 本実施例の要部の概略説明平面図である。 別例１の概略説明平面図である。 別例２の概略説明平面図である。 別例２の概略説明平面図である。
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。
基板１の成膜面（表面）に配置されるマスク２を、基板１裏面側に設けられる磁石列５により基板１に吸着させる。
この際、磁石列５は、マスク２と対向し得る領域（マスク配設領域）全体にわたって並設されており、隣接する磁石列５同士でＮ極部３及びＳ極部４の配列位相が異なることから、Ｎ極部３及びＳ極部４が散在してマスク２全体に平均的に吸着力を作用させることができ、マスクパターンが異なっても良好に基板１に吸着させることが可能となる。
即ち、磁石列５を隣接する磁石列５同士でＮ極部３及びＳ極部４の配列位相をずらし、マスク２の吸着力が高いＮ極部３とＳ極部４との境界部が、マスク配設領域に満遍なく配置される構成とすることで、例えば各磁石列５の磁力を基板１表面側での成膜を阻害しない程度の磁力に設定しても、吸着力のムラが可及的に少なく、マスクパターンに関わらずマスク２を良好に吸着保持することが可能となる。
更に、隣接する磁石列５同士でＮ極部３及びＳ極部４の配列位相がずれることで、隣接する磁石列５同士のＮ極部３及びＳ極部４間にも良好に磁力が作用し、マスク２の格子状の非開口部の磁石列５の長手方向に沿う部分は勿論、磁石列５の並設方向に沿う部分も良好に吸着保持することが可能となる。
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、基板１の表面にメタルマスク２を介して成膜を行う成膜装置に、基板１の表面側に設けられたマスク２をこの基板１に磁力によって吸着させる、基板１の裏面側に設けられるマスク吸着装置を設けたものである。
このマスク吸着装置は、マスク２と対向する面がＮ極となるＮ極部３と、マスク２と対向する面がＳ極となるＳ極部４とが周期的に直線状に配設されて構成された磁石列５が、その長手方向を揃えて間隔をおいてマスク２が対向し得る領域全体にわたって並設され、この磁石列５のＮ極部３及びＳ極部４の配列位相が隣接する磁石列５同士でずれた状態となるように構成されている。
図１〜３に図示したように、磁石列５は磁石配列板７（ヨーク）上に複数並設され、この磁石配列板７は磁石列５側が基板１の裏面に対向した状態で基板１の裏面側に配置される。図１中、符号６は基板１を保持する基板トレイである。
本実施例のＮ極部３及びＳ極部４は、マスク２の被吸着面に対して垂直方向に磁化された直方体状の永久磁石であり、Ｎ極部３はＳ極側の面が、Ｓ極部４はＮ極側の面が、夫々磁石配列板７に当接した状態でネジ等の適宜な固定部材により固定されている。
本実施例においては、隣接する前記磁石列５同士で前記Ｎ極部３及び前記Ｓ極部４の配列位相が９０°ずれた状態となるように構成している。
具体的には、右側の磁石列５の前記配列位相が左側の磁石列５の前記配列位相より９０°進んだ状態となるように構成している。本実施例では磁石列５を５つ並設しているため、両端の磁石列５は前記配列位相が同一となる。
なお、隣接する磁石列５同士の前記配列位相が９０°ずれた状態とすることで、特に良好なマスク吸着性を得られることが確認されているが、９０°に限らず、他の角度ずれた状態でも、位相が一致している場合に比し、マスク吸着性の向上効果を得ることができる。
また、前記磁石列５は一定の間隔をおいて並設されている。磁石列５同士が当接したり間隔が近すぎると、隣接する磁石列５同士が干渉し、磁石列５の長手方向に対する磁束密度が減少し、吸着力の低下を招く。また、隣接する磁石列５の各Ｎ極部３及びＳ極部４の磁力の相互作用により、磁石を磁石配列板に固定することが困難となり、接着材が必要となる場合があるが、この接着材は成膜室内で真空を汚染する原因となる。
よって、本実施例では、磁石列５同士のピッチは、磁石列５の長手方向と直交する方向における磁石列５の幅のおよそ３倍乃至１０倍程度となるように設定している。
また、Ｎ極部３及びＳ極部４のサイズは種々設定できるが、例えば、長さは５〜２０ｍｍ程度、幅は２〜１４ｍｍ程度、高さは２〜１０ｍｍ程度とすると良い。本実施例においては、長さ１０ｍｍ、幅３ｍｍ、高さ５ｍｍとしている。
また、例えば、図４に図示した別例１のように、各磁石列５のＮ極部３とＳ極部４とがその配列方向に間隔をおいて配設されている構成としても良い。この場合、隣接する磁石列５同士を所定の間隔で配設するのと同様、Ｎ極部３及びＳ極部４同士の間隔を適宜設定することで、一層マスク吸着性を高めることが可能となり、単位体積あたりの吸着力を向上させることができる。
また、例えば、図５，６に図示した別例２のように、複数の磁石列５が配設された磁石配列板７を水平移動若しくは水平回転させる磁石列駆動部を設ける構成としても良い。この場合、複数の磁石列５を水平移動及び水平回転させて、マスク２に応じてマスク２の非開口部に磁石列５が可及的に重なるように磁石配列板の位置を調整することが可能となり、一層良好にマスク２を基板１の表面に吸着可能な構成となる。
また、図５に図示したように、磁石列５の並設ピッチａは、マスク箔周期間隔ｂ（マスク２の格子状の非開口部の磁石列５の長手方向に沿う部分の周期間隔ｂ）の１／ｎ倍（ｎ：１，２，・・・）に設定するのが好ましい。この場合、マスク２の非開口部の磁石列５の長手方向に沿う部分が複数箇所で磁石列５に重なる構成となり、マスク２のマスク箔を、より吸着力が強い部分にできるだけ重ねることが可能となる。
１ 基板
２ マスク
３ Ｎ極部
４ Ｓ極部
５ 磁石列

Claims (3)

  1. 基板の表面側に設けられたマスクをこの基板に磁力によって吸着させる、基板の裏面側に設けられるマスク吸着装置であって、前記マスクと対向する面がＮ極となるＮ極部と、前記マスクと対向する面がＳ極となるＳ極部とが周期的に配設されて構成された磁石列が、その長手方向を揃えて間隔をおいて前記マスクが対向し得る領域全体にわたって並設され、隣接する前記磁石列同士で前記Ｎ極部及び前記Ｓ極部の配列位相が９０°ずれた状態となっており、複数の前記磁石列を水平移動若しくは水平回転させる磁石列駆動部が設けられていることを特徴とするマスク吸着装置。
  2. 前記磁石列は一定の間隔で並設されていることを特徴とする請求項１に記載のマスク吸着装置。
  3. 前記各磁石列の前記Ｎ極部と前記Ｓ極部とがその配列方向に間隔をおいて配設されていることを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載のマスク吸着装置。
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