JP6686100B2 - 成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、成膜装置及び成膜方法に関するもので、具体的には、成膜装置において、基板を静電引力によって保持する静電チャックプレート部に電力を供給するための給電端子部の構造に関するものである。

最近、フラットパネル表示装置として有機ＥＬ表示装置が脚光を浴びている。有機ＥＬ表示装置は自発光ディスプレイであり、応答速度、視野角、薄型化などの特性が液晶パネルディスプレイより優れており、モニタ、テレビ、スマートフォンに代表される各種携帯端末などで既存の液晶パネルディスプレイを早いスピードで代替している。また、自動車用ディスプレイ等にも、その応用分野を広げている。

有機ＥＬ表示装置の素子は、２つの向かい合う電極（カソード電極、アノード電極）の間に発光を起こす有機物層が形成された基本構造を持つ。有機ＥＬディスプレイ素子の有機物層と電極金属層は真空チャンバ内で、画素パターンが形成されたマスクを介して基板に蒸着物質を蒸着させることで製造される。

このような成膜プロセスにおいて、マスク上の画素パターンを高精度で基板に転写するためには、基板への蒸着が行われる前にマスクと基板の相対的位置を精密に調整し、マスクを基板の成膜面に密着させなければならない。

マスクを基板の成膜面に密着させるために、マグネット板を用いて基板の上部から基板の下部の金属製のマスクに磁力を印加している。すなわち、従来技術においては、相対的位置が調整（アライメント）された基板をマスクの上面に載置した状態で、マグネット板を基板の上面に当接させることで、マグネット板のマグネットによって金属製のマスクに印加される磁力を通じて基板とマスクとを密着させる。

最近、基板の自重による撓みを防止するため、基板の上面を静電チャックの静電引力によって保持する方法が検討されている。静電チャックは、基板の上面を、静電引力によって吸着させるので、基板の上面の鉛直方向における上方に設置される。

したがって、静電チャックを用いて基板を保持し、このような基板とマスクをマグネット板により密着させる構造の成膜装置においては、静電チャックがマグネット板の下方で基板を保持することになる。従来技術ではマグネット板の下部に配置される静電チャックに電力を供給するため、成膜装置の外部からの給電線がマグネット板を貫通して、マグネット板の下部に配置される静電チャックに到達するように設置した。

つまり、図７に示すように、マグネット板７２４のマグネット７２５が配置されている領域内に、マグネット７２５以外に静電チャック７２３に電力を供給するための給電端子７３１が設置される。これにより、マグネット板７２４のマグネット７２５が配置される
領域内には、給電端子７３１が一緒に配置されて、マグネット７２５が配置されない局所領域が存在することになる。

その結果、マグネット７２５が配置されない局所領域の周りでは、磁力が弱まり、マグ
ネット板７２４のマグネット７２５が配置された領域全体において、マスクへの磁力が不均一になり、基板とマスクの密着性が低下して、成膜精度も低下する。

本発明は、静電チャックを用いて基板を保持し、磁力印加手段を用いて基板とマスクを密着させる構造の成膜装置において、磁力印加手段による磁力の均一度への影響を低減しながらも静電チャックへの電力供給が可能な構造を有する成膜装置、これを用いる成膜方法及び電子デバイスの製造方法を提供することを主な目的とする。

本発明の成膜装置は、
マスクを基板の成膜面側に取り付けるためのマスク取付装置を含み、かつ、マスクを介して基板上に蒸着材料を成膜するための成膜装置であって、
前記マスク取付装置は、
前記基板の成膜面の反対側の面を保持するための静電チャックプレート部と、
前記静電チャックプレート部に電力を供給するための給電端子部と、
磁力発生部を有し、前記磁力発生部からの磁力を前記マスクに作用させて前記マスクを引き寄せるための磁力印加手段と、
前記基板の成膜面の周縁部を支持するための複数の支持部材を有する基板支持台と、
を含み、
前記静電チャックプレート部は、前記磁力印加手段に向かって面している第１面と、前記第１面の反対側の面であって、前記基板の成膜面の反対側の面を保持するための第２面とを含み、
前記給電端子部は、前記磁力印加手段の前記磁力発生部が配置される領域の外側に設けられるように構成されると共に、
前記複数の支持部材の一部の支持部材は、他の支持部材と支持力が異なることを特徴とする。

また、他の本発明は、
マスクを基板の成膜面側に取り付けるためのマスク取付装置を含み、かつ、マスクを介して基板上に蒸着材料を成膜するための成膜装置であって、
前記マスク取付装置は、
基板の成膜面とは反対側の面を保持するための静電チャックプレート部と、
前記静電チャックプレート部に電力を供給するための給電端子部と、
磁力発生部を有し、前記磁力発生部からの磁力を前記基板および前記静電チャックプレートを挟んでマスクに印加するための磁力印加手段と、
前記基板の成膜面の周縁部を支持するための複数の支持部材を有する基板支持台と、
を含み、
前記給電端子部を前記基板の前記成膜面を含む平面上に投影した領域は、前記磁力発生部を前記基板の前記成膜面を含む平面上に投影した領域と重複しないと共に、
前記複数の支持部材の一部の支持部材は、他の支持部材と支持力が異なることを特徴とする。
更に、他の発明は、
マスクを基板の成膜面側に取り付けるためのマスク取付装置を含み、かつ、マスクを介して基板上に蒸着材料を成膜するための成膜装置であって、
前記マスク取付装置は、
基板の成膜面とは反対側の面を保持するための静電チャックプレート部と、
前記静電チャックプレート部に電力を供給するための給電端子部と、
磁力発生部を有し、前記磁力発生部からの磁力を前記基板および前記静電チャックプレートを挟んでマスクに印加するための磁力印加手段と、
前記基板の成膜面の周縁部を支持するための複数の支持部材を有する基板支持台と、
を含み、
前記給電端子部は、前記磁力発生部からの磁力が前記基板および前記静電チャックプレート部を挟んで前記マスクに印加された状態において、前記磁力印加手段の前記磁力発生部が配置される領域の外側に設けられると共に、
前記複数の支持部材の一部の支持部材は、他の支持部材と支持力が異なることを特徴とする。

本発明の成膜方法は、
上記の成膜装置を用いて、マスクを介して基板上に蒸着材料を成膜するための成膜方法であって、
成膜装置内に前記マスクを搬入して、マスク台上に載置する段階と、前記成膜装置内に前記基板を搬入して、基板支持台上に載置する段階と、前記基板支持台上の前記基板を、前記静電チャックプレート部によって保持する段階と、前記静電チャックプレート部に保持された前記基板をマスク上に載置する段階と、磁力発生部を含む磁力印加手段によって前記マスクと前記マスク上の前記基板を密着させる段階と、蒸着源から蒸発した蒸着材料を、前記マスクを介して前記基板上に成膜させる段階と、を含む。
また、本発明の他の成膜方法は、上記の成膜装置を用いて、マスクを介して基板上に蒸着材料を成膜するための成膜方法であって、前記マスク取付装置によってマスクを基板の成膜面側に取り付ける段階と、蒸着源から蒸発した蒸着材料を、マスクを介して基板上に成膜させる段階と、を含む。

本発明の電子デバイスの製造方法は、上記の成膜方法を用いて電子デバイスを製造する。

本発明によると、磁力印加手段の磁力発生部が配置された領域の外側に静電チャック装置の給電端子部を設けることで、静電チャックプレート部に電力を供給するための給電線又は給電端子部が磁力印加手段の磁力発生部の配置領域を貫通せず、磁力印加手段の磁力発生部の配置領域を避けることができる。これによって、磁力印加手段の磁力発生部が配置された領域内に、給電線又は給電端子部の貫通によって磁力発生部が局所的に配置されていない部分が生じないため、磁力印加手段の磁力が不均一になることを防止することができる。その結果、磁力印加手段がマスクを引き寄せる磁場が均一になってマスクと基板間の密着精度が向上する。

図１は、有機ＥＬ表示装置の製造ラインの一部の模式図である。 図２は、本実施例による成膜装置の模式図である。 図３は、本実施例による静電チャック装置を含むマスク取付装置を示す模式図である。 図４は、本発明の他の実施例による静電チャック装置を含むマスク取付装置を示す模式図である。 図５は、本実施例の静電チャック装置の平面構造及び基板支持台の支持部の配置を示す模式図である。 図６は、本実施例による成膜方法を用いて製造される電子デバイスの一例を示す概略図である。 図７は、従来技術の静電チャック及びマグネット板の構造を示す模式図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施例を説明する。ただし、以下の実施例は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲はそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に特定的な記載がないかぎりは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

本発明は、基板の表面に真空蒸着によって所望のパターンの薄膜（材料層）を形成する装置に好ましく適用することができる。基板の材料としては、硝子、高分子材料のフィルム、金属などの任意の材料を選択することができ、また、蒸着材料としても有機材料、金属性材料（金属、金属酸化物など）などの任意の材料を選択することができる。本発明の技術は、具体的には、有機電子デバイス（例えば、有機ＥＬ表示装置、薄膜太陽電池）、光学部材などの製造装置に適用可能である。その中でも、有機ＥＬ表示装置の製造装置は、基板の大型化又は、表示パネルの高精密化などによって、基板とマスクのアライメント精度及び密着精度のさらなる向上が求められているので、本発明の好ましい適用例の一つである。

＜電子デバイス製造ライン＞
図１は、電子デバイスの製造ラインの構成の一部を模式的に示す上視図である。図１の製造ラインは、例えば、スマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられる。スマートフォン用の表示パネルの場合、例えば、約１８００ｍｍ×約１５００ｍｍのサイズの基板に有機ＥＬの成膜を行った後、該基板をダイシングして複数の小さなサイズのパネルが作製される。

電子デバイスの製造ラインは、一般に、図１に示すように、複数の成膜室１１、１２と、搬送室１３とを有する。搬送室１３内には、基板１０を保持し搬送する搬送ロボット１４が設けられている。搬送ロボット１４は、例えば、多関節アームに、基板１０を保持するロボットハンドが取り付けられた構造を持つロボットであり、各成膜室への基板１０の搬入や搬出を行う。

各成膜室１１、１２にはそれぞれ成膜装置（蒸着装置とも呼ぶ）が設けられている。搬送ロボット１４との基板１０の受け渡し、基板１０とマスクの相対位置の調整（アライメント）、マスク上への基板１０の固定、成膜（蒸着）などの一連の成膜プロセスは、成膜
装置によって自動で行われる。

以下、成膜室の成膜装置の構成について説明する。

＜成膜装置＞
図２は成膜装置２の構成を概略的に示す断面図である。以下の説明においては、鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系を使う。成膜時に、基板１０が水平面（ＸＹ平面）と平行に固定されることを仮定し、基板１０の短辺に平行な方向をＸ方向、長辺に平行な方向をＹ方向とする。また、Ｚ軸周りの回転角をθで表示する。

成膜装置２は、成膜工程が行われる空間を定義する真空チャンバ２０を具備する。真空チャンバ２０の内部は真空雰囲気、或いは、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気で維持される。

成膜装置２の真空チャンバ２０内の上部には基板を支持する基板支持台２１、マスクが置かれるマスク台２２、基板を静電引力によって保持する静電チャック装置２３、金属製のマスクに磁力を印加するための磁力印加手段２４などが設けられ、成膜装置の真空チャンバ２０内の下部には蒸着材料が収納される蒸着源２５などが設けられる。

基板支持台２１は、搬送室１３の搬送ロボット１４によって真空チャンバ２０内に搬入された基板１０が載置される。基板支持台２１は、真空チャンバ２０に固定されるように設けられてもよく、鉛直方向に昇降可能に設けられてもよい。基板支持台２１は、基板の下面の周縁部を支持する支持部２１１、２１２を含む。

基板支持台２１の下には、フレーム状のマスク台２２が設置され、マスク台２２には、基板１０上に形成される薄膜パターンに対応する開口パターンを有するマスク２２１が設置される。特に、スマートフォン用の有機ＥＬ素子を製造するのに使われるマスクは微細な開口パターンが形成された金属製のマスクであり、ＦＭＭ（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ）とも呼ぶ。

基板支持台２１の支持部２１１、２１２の上方には、基板１０を静電引力によって保持し固定させるための静電チャック装置２３が設けられる。静電チャック装置２３は、例えば、誘電体（例えば、セラミック材質）マトリックス内に金属電極などの電気回路が埋設された構造を有する。金属電極にプラス（＋）及びマイナス（−）の電圧が印加されると、誘電体マトリックスを通じて基板１０に金属電極と反対極性の分極電荷が誘導され、基板１０と静電チャック装置２３との間の静電気的引力によって基板１０が静電チャック装置２３に保持及び固定される。静電チャック装置２３は一つのプレートで形成することもでき、複数のサブプレートを持つように形成してもよい。また、一つのプレートで形成する場合にも、その内部に電気回路を複数含むことで、一つのプレート内における電気回路の位置によって静電引力が異なるように制御することができる。

静電チャック装置２３の上部には、金属製のマスク２２１に磁力を印加してマスクの撓みを防止し、マスク２２１と基板１０を密着させるための磁力印加手段２４が設けられる。磁力印加手段２４は、永久磁石または電磁石などの複数の磁力発生部２４１を含む。

本実施例において、静電チャック装置２３は、図３や後述するように、静電チャックプレート部３１に電力を供給するための給電線が連結される給電端子部３２が、磁力印加手段２４の磁力発生部２４１の配置領域の外側に設置される。これによって、静電チャック装置２３の給電線又は給電端子部３２が磁力印加手段２４の磁力発生部２４１の配置領域を貫通しないようになる。

図２には図示しなかったが、静電チャック装置２３と磁力印加手段２４との間には、基板１０を冷却するための冷却板が設けられていてもよい。冷却板は、静電チャック装置２３又は、磁力印加手段２４と一体に形成されてもよい。

蒸着源２５は、基板１０に成膜される蒸着材料が収納されるるつぼ（不図示）、るつぼを加熱するためのヒータ（不図示）、蒸着源からの蒸発レートが一定になるまで蒸着材料が基板に飛散することを阻むシャッタ（不図示）などを含む。蒸着源２５は、点（ｐｏｉｎｔ）蒸着源、線形（ｌｉｎｅａｒ）蒸着源、リボルバ蒸着源などの用途によって多様な構成を持つことができる。

図２に図示しなかったが、成膜装置２は、基板に蒸着された膜の厚さを測定するための膜厚モニタ（不図示）及び膜厚算出ユニット（不図示）を含む。

成膜装置２の真空チャンバ２０の外部上面には、基板支持台２１、静電チャック装置２３、磁力印加手段２４などを鉛直方向（Ｚ方向）に移動させるための駆動機構、及び基板１０とマスク２２１のアライメントのために水平面に平行に（Ｘ方向、Ｙ方向、θ方向に）静電チャック装置２３などを移動させるための駆動機構などが設けられる。また、マスク２２１と基板１０のアライメントのために、真空チャンバ２０の天井に設けられた窓を通じて基板１０及びマスク２２１に形成されたアライメントマークを撮影するアライメント用カメラ（不図示）も設けられる。

成膜装置２は制御部２６を具備する。制御部２６は基板１０の搬送及びアライメント、蒸着源２５の制御、成膜の制御などの機能を有する。制御部２６は、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを持つコンピューターによって構成可能である。この場合、制御部２６の機能はメモリまたはストレージに格納されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。コンピューターとしては汎用のパーソナルコンピュータを使用してもよいし、組込み型のコンピューターまたはＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を使用してもよい。または、制御部２６の機能の一部または全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。また、成膜装置ごとに制御部２６が設置されていてもよいし、一つの制御部２６が複数の成膜装置を制御するものとしてもよい。

以下、本実施例の成膜装置で行われる成膜プロセスを説明する。

まず、成膜装置の真空チャンバ２０内に新しいマスクが搬入され、マスク台２２の上に載置される。

搬送室１３の搬送ロボット１４によって、基板が真空チャンバ２０内に搬入されて基板支持台２１に設置される。続いて、静電チャック装置２３が下降し、基板１０を静電引力によって保持する。

静電チャック装置２３に保持された基板１０とマスク台に置かれたマスク２２１との水平（ＸＹθ）方向においての相対的位置の測定及び調整を行う基板アライメント工程が行われる。

基板アライメント工程が完了すれば、静電チャック装置２３及び基板支持台２１の少なくとも一方が駆動機構によって下降し、基板１０をマスク２２１上に設置し、その後、磁力印加手段２４が駆動機構によって下降し、基板１０とマスク２２１とを密着させる。

この状態で、蒸着源２５のシャッタが開かれて、蒸着源２５のるつぼから蒸発された蒸着材料がマスク２２１の微細パターン開口を通して基板１０に蒸着される。

基板１０に蒸着された蒸着材料の膜厚が所定の厚さに到逹すれば、蒸着源２５のシャッタが閉じ、その後、搬送ロボット１４が基板１０を真空チャンバ２０から搬送室１３に搬出する。所定の枚数の基板に対して、基板搬入から基板搬出までの工程を繰り返し行った後、蒸着材料が堆積されて使用済みのマスクを成膜装置から搬出し、新しいマスクを成膜装置に搬入する。

＜マスク取付装置＞
以下、図３及び図４を参照して、本実施例による静電チャック装置を含むマスク取付装置について説明する。

本実施例のマスク取付装置３０は、マスク２２１を基板１０の成膜面上に取付けるための装置であって、基板１０の成膜面の反対側の面を保持するための静電チャック装置２３と基板１０の成膜面側のマスクを磁力によって基板の成膜面に付着させるための磁力印加手段２４とを含む。

本実施例の静電チャック装置２３は、基板１０の成膜面の反対側の面を静電引力によって保持するための静電チャックプレート部３１と、静電チャックプレート部３１に電力を供給するための給電線が連結される給電端子部３２とを含む。

静電チャックプレート部３１は、静電引力を発生させるため、プラスおよびマイナスの電圧が印加される複数の電極３１１を含む。

静電チャックプレート部３１は、その上面（第１面）が磁力印加手段２４に向くように設置され、上面の反対側にある静電チャックプレート部３１の下面（第２面）には基板１０が保持される。

静電チャック装置２３の給電端子部３２は、図３に示すように、磁力印加手段２４の磁力発生部２４１が配置される領域の外側で、静電チャックプレート部３１の上面（第１面）に連結されるように設置される（実施例１）。

このように、静電チャック装置２３の給電端子部３２を磁力印加手段２４の磁力発生部２４１が配置される領域の外側に設置することで、静電チャック装置２３の給電端子部３２またはこれに電力を供給するための給電線が、磁力発生部２４１が配置される領域を貫通しないようになる。これによって、磁力印加手段２４内に磁力発生部２４１が抜けた領域がなく、複数の磁力発生部２４１が連続的に配置されるようになり、磁力印加手段２４によって発生する磁力もしくは磁場が均一になる。

図３では、給電端子部３２が静電チャックプレート部３１の上面（第１面）側に設置されることとして図示したが、本発明はこれに限定されず、他の配置構造を有することもできる。

例えば、図４（ａ）に示すように、本発明の静電チャック装置２３の実施例２によると、給電端子部３２は、静電チャックプレート部３１の側面（第１面及び第２面と交差する第３面）に配置されてもよい。給電端子部３２を静電チャックプレート部３１の側面に配置することにより、静電チャックプレート部３１を実施例１の場合よりＸ方向又はＹ方向にさらに短く形成できるようになる。なお、給電端子部３２を配置する上述の第３面は、図４（ａ）に示すような第１面と第２面の外縁部分同士を接続する面ではなくてもよく、
静電チャックプレート部３１を実施例１の場合よりもＸ方向又はＹ方向に短く形成できるような面であればあらゆる面が含まれる。

また、図４（ｂ）に示すように、本発明の静電チャック装置２３の実施例３によると、給電端子部３２は、静電チャックプレート部３１の下面（第２面）に配置されてもよい。給電端子部３２が静電チャックプレート部３１の下面に設置される場合、成膜プロセスにおいて、静電チャックプレート部３１の下面に保持される基板１０と干渉しないように設置する。

静電チャック装置２３の給電端子部３２を、静電チャックプレート部３１の上面から磁力発生部２４１の配置領域の外側に向けて、つまり、磁力発生部２４１の配置領域を貫通しないように設置しながらも、静電チャックプレート部３１のＸ方向またはＹ方向への長さが長くなることを防止するため、図４（ｃ）に示すように、給電端子部３２の形状を曲がった形状とすることもできる（実施例４）。ただし、この場合、静電チャックプレート部３１の上面のうち磁力印加手段２４によって覆われる領域内に給電端子部３２が配置されるので、磁力印加手段２４が静電チャックプレート部３１に十分に近接するように給電端子部３２の厚さを調節してもよく、給電端子部３２の厚さの減少による抵抗増加を防止するため、静電チャックプレート部３１の上面の一部を削ってその上に給電端子部３２を設置することもできる。

以上、本発明の各実施例における静電チャック装置２３の給電端子部３２の配置構造について図３及び４を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、給電端子部３２を磁力発生部２４１の配置領域外側に、つまり、磁力発生部２４１の配置領域を貫通しないように設置することができる限り、多様な配置構造及び形状が考えられる。例えば、成膜装置２の真空チャンバ２０外側から引き込まれる給電線の設置位置に従って、給電線との連結がより簡単になるように給電端子部３２を多様な形状とすることが考えられる。例えば、図４（ａ）に図示された給電端子部３２の自由先端部が、成膜装置２の真空チャンバ２０外部上部から引き込まれる給電線との連結をより簡単にするため、上方に向かって曲がった形状を持つように変形してもよい。

また、図４（ｄ）に示すように、静電チャック装置２３の給電端子部３２が磁力印加手段２４の磁力発生部２４１が配置される領域を通過せず、磁力印加手段２４の他の部分を貫通するように設けられてもよい。この場合、給電端子部３２が磁力印加手段２４を貫通するが、磁力発生部２４１の配置領域を避けて貫通するので、磁力発生部２４１の配置に影響を及ぼすことはなく、均一な磁場を維持できるようになる。

＜静電チャックプレート部及び基板支持部材の構造＞
以下、図５を参照して本実施例の静電チャックプレート部３１及び基板支持台２１の支持部の構造について説明する。

本実施例の静電チャックプレート部３１は、複数の基板保持部を含む。例えば、本実施例の静電チャックプレート部３１は、図５（ａ）に示すとおり、２つの基板保持部３１２、３１３を持ち、図５（ｂ）に示す場合は、３つの基板保持部３１２、３１３、３１４を持つが、これに限らず、基板の保持精度の制御のため、これより多くの基板保持部を持つこともできる。

複数の基板保持部は、基板の長辺方向（Ｙ軸方向）に細長い形状を持ち、基板の短辺方向（Ｘ軸方向）に分離されるが、これに限らず、基板の長辺方向に分離することもできる。複数の基板保持部は、物理的に一つのプレートの内の電気回路が複数に分離されることで構成されていてもよいし、物理的に分離された複数のサブプレートで構成されていても
よい。複数の基板保持部それぞれに独立的に基板保持のための電圧が印加されるように構成されていればよく（つまり、複数の基板保持部それぞれへの基板の保持が独立的に制御できる限り）、その構成によって、物理的構造及び電気回路的構造は変わりうる。

本実施例の静電チャックプレート部３１の複数の基板保持部３１２、３１３、３１４には、複数の基板保持部のうち基板のある一つの長辺（第１辺）側に配置された第１基板保持部３１２から基板の他の長辺（第２辺）側に配置された第２基板保持部３１２に向かって順番に（図５の矢印参照）電圧が印加される。つまり、図５（ａ）に示すとおり、第１基板保持部３１２に先に電圧が印加され、次いで、第２基板保持部３１３に電圧が印加される。図５（ｂ）に図示する静電チャックプレート部３１においては、第１基板保持部３１２に最初に吸着電圧が印加され、次いで、第３基板保持部３１４、第２基板保持部３１３の順で電圧が印加される。

基板は、第１基板保持部３１２によって基板の第１辺側の周縁部が静電チャックプレート部３１に最初に保持され、次いで第３基板保持部３１４によって基板の中央部が保持され、第２基板保持部３１３によって基板の第２辺側の周縁部が最後に保持される。これにより、基板中央部の撓みを効果的に基板の第２辺側の周縁部に伸ばすことができるようになる。すなわち、第１辺側の周縁部、中央部、第２辺側の周縁部の順番で基板が静電チャックプレート部３１に保持されるので、基板中央部の撓みを第２辺側の周縁部に伸ばすことができるようになり、基板中央部にしわが残らないようにすることができる。

本実施例の成膜装置２の基板支持台２１の支持部は、基板１０を支持する複数の支持部材２１１、２１２を含む。

例えば、図５（ａ）に示したとおり、基板支持台２１の支持部は少なくとも基板の対向する二辺側の周縁部を支持するように設置される。つまり、基板支持台２１の支持部は少なくとも、基板の対向する二辺のいずれかの一辺（第１辺）に沿って配置される複数の第１支持部材２１１と他の辺（第２辺）に沿って配置される複数の第２支持部材２１２とを含む。

複数の第１支持部材２１１は基板の長辺方向（Ｙ方向）に沿って配置され、複数の第２支持部材２１２は複数の第１支持部材２１１と対向するように基板の長辺方向（Ｙ方向）に沿って配置されてもよい。

本実施例の基板支持台２１の支持部は、図５（ｂ）に示すとおり、基板の一端側である第１辺側の周縁部を支持するように配置される複数の第１支持部材２１１、第１辺と対向し、基板の他端側である第２辺側の周縁部を支持するように配置される複数の第２支持部材２１２以外に、第１辺と第２辺をつなぐ第３辺側及び第４辺側の周縁部を支持するように第２方向（短辺方向、Ｘ方向）に沿って配置される複数の第３支持部材２１３及び複数の第４支持部材２１４が含まれる。

図５では、第１支持部材２１１及び第２支持部材２１２がそれぞれ複数の支持部材から成る構成を示したが、本発明はこれに限定されず、第１支持部材２１１及び第２支持部材２１２の少なくとも一方はそれぞれ第１方向に長く延びる一つの支持部材で構成されてもよい。

それぞれの支持部材は、基板の下面の周縁部を支持する基板支持面部２１５と基板支持面部を弾性的に支持する弾性体部２１６を含む。基板支持面部２１５上には基板の損傷を防止するため、フッ素でコーティングされたパッド（不図示）が設置される。支持部材の弾性体部２１６はコイルばね、板ばねやシリコンゴムのような弾性体を含み、基板を静電
チャックプレート部３１に吸着させる時、静電チャックプレート部３１からの押圧力によって、弾性変位することで、基板が静電チャックプレート部と支持部材の間で破損されることを防止する。

第１支持部材２１１の基板支持面部２１５は、基板を静電チャックプレート部３１に全体的に平らに付着するため、第２支持部材２１２の基板支持面部２１５より高さが高くなるように設置することができる。また、第１支持部材２１１の弾性体部２１６の弾性係数を、第２支持部材２１２の弾性体部２１６の弾性係数とは異なるようにしたり（例えば、より大きくしたり）、弾性体部２１６の長さを互いに異なるようにして（例えば、より長くして）、第１支持部材２１１が基板を支持する支持力を第２支持部材２１２が基板を支持する支持力とは異なるように（例えば、より大きく）することもできる。

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、本実施例の成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。

まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図６（ａ）は有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図６（ｂ）は１画素の断面構造を表している。

図６（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置６０の表示領域６１には、発光素子を複数備える画素６２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域６１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子６２Ｒ、第２発光素子６２Ｇ、第３発光素子６２Ｂの組合せにより画素６２が構成されている。画素６２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。

図６（ｂ）は、図６（ａ）のＡ−Ｂ線における部分断面模式図である。画素６２は、基板６３上に、第１電極（陽極）６４と、正孔輸送層６５と、発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂのいずれかと、電子輸送層６７と、第２電極（陰極）６８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層６５、発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂ、電子輸送層６７が有機層に当たる。また、本実施例では、発光層６６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極６４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層６５と電子輸送層６７と第２電極６８は、複数の発光素子６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂと共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極６４と第２電極６８とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極６４間に絶縁層６９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層７０が設けられている。

図６（ｂ）では正孔輸送層６５や電子輸送層６７が一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によって、正孔ブロック層や電子ブロック層を含む複数の層で形成されてもよい。また、第１電極６４と正孔輸送層６５との間には第１電極６４から正孔輸送層６５への正孔の注入を円滑に行うことのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成することもできる。同様に、第２電極６８と電子輸送層６７の間にも電子注入層を形成することができる。

次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。

まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）及び第１電極６４が形成された基板６３を準備する。

第１電極６４が形成された基板６３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極６４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層６９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を第１の有機材料成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて基板６３を保持し、正孔輸送層６５を、表示領域の第１電極６４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層６５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層６５は表示領域６１よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。

次に、正孔輸送層６５までが形成された基板６３を第２の有機材料成膜装置に搬入し、基板支持台２１にて保持する。基板支持台２１上の基板を静電チャック装置２３によって保持した後、基板６３とマスクとのアライメントを行う。続いて、基板６３をマスクの上に載置し、基板６３とマスクを磁力印加手段２４によって密着させる。この状態で、基板６３の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層６６Ｒを成膜する。

本発明によると、静電チャック装置２３の給電端子部３２が磁力印加手段２４の磁力発生部２４１の配置領域の外側に設置され、磁力発生部２４１の配置領域を貫通しないようになるので、磁力印加手段２４によってマスクへ作用する磁力を均一に維持することができ、基板６３とマスクとの間の密着度を向上させることができる。

発光層６６Ｒの成膜と同様に、第３の有機材料成膜装置により緑色を発する発光層６６Ｇを成膜し、さらに第４の有機材料成膜装置により青色を発する発光層６６Ｂを成膜する。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域６１の全体に電子輸送層６７を成膜する。電子輸送層６７は、３色の発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂに共通の層として形成される。

電子輸送層６７まで形成された基板６３を金属性蒸着材料成膜装置で移動させて第２電極６８を成膜する。

その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層７０を成膜して、有機ＥＬ表示装置６０が完成する。

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を成膜装置に搬入してから保護層７０の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本実施例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。

上記実施例は本発明の一例を示すものでしかなく、本発明が適用可能な構成は上記実施例の構成に限定されないし、その技術思想の範囲内で適宜に変形しても良い。

１０：基板
２１：基板支持台
２２：マスク台
２３：静電チャック装置
２４：磁力印加手段
３０：マスク取付装置
３１：静電チャックプレート
３２：給電端子部
２４１：磁力発生部

Claims (14)

1. マスクを基板の成膜面側に取り付けるためのマスク取付装置を含み、かつ、マスクを介して基板上に蒸着材料を成膜するための成膜装置であって、
   前記マスク取付装置は、
   前記基板の成膜面の反対側の面を保持するための静電チャックプレート部と、
   前記静電チャックプレート部に電力を供給するための給電端子部と、
   磁力発生部を有し、前記磁力発生部からの磁力を前記マスクに作用させて前記マスクを引き寄せるための磁力印加手段と、
   前記基板の成膜面の周縁部を支持するための複数の支持部材を有する基板支持台と、
   を含み、
   前記静電チャックプレート部は、前記磁力印加手段に向かって面している第１面と、前記第１面の反対側の面であって、前記基板の成膜面の反対側の面を保持するための第２面とを含み、
   前記給電端子部は、前記磁力印加手段の前記磁力発生部が配置される領域の外側に設けられるように構成されると共に、
   前記複数の支持部材の一部の支持部材は、他の支持部材と支持力が異なることを特徴とする成膜装置。
2. 前記複数の支持部材は、前記マスク取付装置の静電チャックプレート部の前記第１面及び前記第２面と交差する第３面に沿って配備されていることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
3. 前記給電端子部は、前記静電チャックプレート部の前記第１面に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
4. 前記給電端子部は、前記静電チャックプレート部の前記第２面に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の成膜装置。
5. 前記給電端子部は、前記静電チャックプレート部の前記第１面及び前記第２面と交差する第３面に設けられることを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
6. 前記給電端子部は、前記静電チャックプレート部において、前記磁力印加手段によって覆われる領域の外側に設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の成膜装置。
7. マスクを基板の成膜面側に取り付けるためのマスク取付装置を含み、かつ、マスクを介して基板上に蒸着材料を成膜するための成膜装置であって、
   前記マスク取付装置は、
   基板の成膜面とは反対側の面を保持するための静電チャックプレート部と、
   前記静電チャックプレート部に電力を供給するための給電端子部と、
   磁力発生部を有し、前記磁力発生部からの磁力を前記基板および前記静電チャックプレートを挟んでマスクに印加するための磁力印加手段と、
   前記基板の成膜面の周縁部を支持するための複数の支持部材を有する基板支持台と、
   を含み、
   前記給電端子部を前記基板の前記成膜面を含む平面上に投影した領域は、前記磁力発生部を前記基板の前記成膜面を含む平面上に投影した領域と重複しないと共に、
   前記複数の支持部材の一部の支持部材は、他の支持部材と支持力が異なることを特徴とする成膜装置。
8. 前記給電端子部は、前記磁力発生部からの磁力が前記基板および前記静電チャックプレート部を挟んで前記マスクに印加された状態において、前記磁力印加手段の前記磁力発生部が配置される領域の外側に設けられることを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
9. マスクを基板の成膜面側に取り付けるためのマスク取付装置を含み、かつ、マスクを介して基板上に蒸着材料を成膜するための成膜装置であって、
   前記マスク取付装置は、
   基板の成膜面とは反対側の面を保持するための静電チャックプレート部と、
   前記静電チャックプレート部に電力を供給するための給電端子部と、
   磁力発生部を有し、前記磁力発生部からの磁力を前記基板および前記静電チャックプレートを挟んでマスクに印加するための磁力印加手段と、
   前記基板の成膜面の周縁部を支持するための複数の支持部材を有する基板支持台と、
   を含み、
   前記給電端子部は、前記磁力発生部からの磁力が前記基板および前記静電チャックプレート部を挟んで前記マスクに印加された状態において、前記磁力印加手段の前記磁力発生部が配置される領域の外側に設けられると共に、
   前記複数の支持部材の一部の支持部材は、他の支持部材と支持力が異なることを特徴とする成膜装置。
10. 前記給電端子部は、前記磁力発生部からの磁力が前記基板および前記静電チャックプレート部を挟んで前記マスクに印加され、前記マスクが前記基板に接触した状態において、前記磁力印加手段の前記磁力発生部が配置される領域の外側に設けられることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１項に記載の成膜装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の成膜装置を用いて、マスクを介して基板上に蒸着材料を成膜するための成膜方法であって、
    成膜装置内に前記マスクを搬入して、マスク台上に載置する段階と、
    前記成膜装置内に前記基板を搬入して、基板支持台上に載置する段階と、
    前記基板支持台上の前記基板を、前記静電チャックプレート部によって保持する段階と、
    前記静電チャックプレート部に保持された前記基板をマスク上に載置する段階と、
    磁力発生部を含む磁力印加手段によって前記マスクと前記マスク上の前記基板を密着させる段階と、
    蒸着源から蒸発した蒸着材料を、前記マスクを介して前記基板上に成膜させる段階と、を含むことを特徴とする成膜方法。
12. 前記基板支持台上の前記基板を、前記静電チャックプレート部によって保持する段階と、
    前記静電チャックプレート部に保持された前記基板をマスク上に載置する段階と、の間に、
    前記静電チャックプレート部に保持された前記基板を前記マスクに対して位置調整するアライメント段階を含むことを特徴とする請求項１１に記載の成膜方法。
13. 請求項１〜１０のいずれか１項に記載の成膜装置を用いて、マスクを介して基板上に蒸着材料を成膜するための成膜方法であって、
    前記マスク取付装置によってマスクを基板の成膜面側に取り付ける段階と、
    蒸着源から蒸発した蒸着材料を、マスクを介して基板上に成膜させる段階と、を含むことを特徴とする成膜方法。
14. 電子デバイスの製造方法であって、
    請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の成膜方法を用いて電子デバイスを製造することを特徴とする電子デバイスの製造方法。