JP6936205B2

JP6936205B2 - 成膜装置及びこれを用いる有機ｅｌ表示装置の製造方法

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Publication number: JP6936205B2
Application number: JP2018200297A
Authority: JP
Inventors: 石井　博; 石井　　博; 一史柏倉
Original assignee: Canon Tokki Corp
Current assignee: Canon Tokki Corp
Priority date: 2017-11-29
Filing date: 2018-10-24
Publication date: 2021-09-15
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Description

本発明は、成膜装置に関するもので、特に、複数の吸着部を持つ基板吸着手段を用いて基板を平らに付着させるための基板支持部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表示装置素子の有機物層及び電極層は、成膜装置の真空チャンバの下部に設けられた蒸着源を加熱することで蒸発された蒸着材料を画素パターンが形成されたマスクを介して真空チャンバ上部に置かれた基板（の下面）に蒸着させることで形成される。

このような上向蒸着方式の成膜装置の真空チャンバ内において、基板は基板ホルダによって保持されるが、基板（の下面）に形成された有機物層や電極層に損傷を与えないように基板の下面の周縁を基板ホルダの支持部によって支持する。しかし、この場合、基板のサイズが大きくなるにつれて、基板ホルダの支持部によって支持されない基板の中央部が基板の自重によって撓み、蒸着精度を落とす要因となっている。

基板の自重による撓みを低減させるための方法として静電チャックを使う技術が検討されている。すなわち、基板の上部に静電チャックを設け、基板ホルダの支持部によって支持された基板の上面を静電チャックに吸着させて、基板の中央部が静電チャックの静電引力によって引っ張られるようにすることで、基板の撓みを低減させることができる。

しかし、従来の基板ホルダの支持部上に置かれた基板は、自重によって基板の中央部が撓むので、基板ホルダの支持部によって支持された基板は、基板の周縁部の位置が基板の中央部の位置より静電チャックに近い状態で支持される。この状態で、平板形状の静電チャックの位置と基板の位置とが近づくと、基板ホルダの支持部によって支持された基板の周縁部がほぼ同時に静電チャックから静電引力を受けて静電チャックに吸着され、基板の中央部は最後に静電引力を受けるようになる。

すなわち、基板の静電チャックへの吸着が基板の周縁部から基板の中央部に向かって進むので、静電チャックの位置と基板の位置とが充分に近くなっても基板が平らに静電チャックに吸着されるのではなく、基板の中央部において基板と静電チャックとの間に隙間が残り、基板にしわが残った形状で静電チャックに吸着してしまう。

特に、基板の下面を支持する基板ホルダの支持部が基板面に平行な方向に固定されているので、基板が静電チャックに吸着される時、基板の中央部の撓みによるしわが基板の周縁部に十分に伸びない問題がある。

本発明は、基板を静電チャックのような基板吸着手段により平らな形状で吸着できる成膜装置及びこのような成膜装置を用いて有機ＥＬ表示装置を製造する方法を提供することを目的とする。

本発明の第１態様による成膜装置は、それぞれ第１方向に沿った第１の辺及び第２の辺を有する基板の成膜面に、マスクを介して成膜を行うための成膜装置であって、前記基板の前記第１の辺の周縁部を支持する第１支持部材と、前記基板の前記第２の辺の周縁部を支持する第２支持部材と、前記基板の前記成膜面とは反対側の面を吸着するための基板吸着手段と、を備え、前記基板吸着手段は、前記第１方向に交差し、かつ、前記成膜面に沿った第２方向において並んで配置された第１吸着部と第２吸着部とを含み、前記第１吸着部は前記第１の辺の側に配置され、前記第２吸着部は前記第２の辺の側に配置され、少なくとも前記第１吸着部が前記第１の辺の周縁部の吸着を開始した後に、前記第２支持部材は前記第２方向に沿って移動する。

本発明の第２態様による成膜装置は、それぞれ第１方向に沿った第１の辺及び第２の辺を有する基板の成膜面に、マスクを介して成膜を行うための成膜装置であって、前記基板の前記第１の辺の周縁部を支持する第１支持部材と、前記基板の前記第２の辺の周縁部を支持する第２支持部材と、前記基板の前記成膜面とは反対側の面を吸着するための基板吸着手段と、を備え、前記基板吸着手段は、前記第１方向に交差し、かつ、前記成膜面に沿った第２方向において並んで配置された第１吸着部と第２吸着部とを含み、前記第１吸着部は前記第１の辺の側に配置され、前記第２吸着部は前記第２の辺の側に配置され、前記第２支持部材は前記成膜面に平行な水平方向に遊動可能である。

本発明の第３態様による有機ＥＬ表示装置の製造方法は、本発明の第１態様又は第２態様による成膜装置を用いて有機ＥＬ表示装置を製造する方法である。

本発明によると、基板吸着手段が複数の吸着部を持ち、基板のそれぞれ第１方向に沿った第１の辺及び第２の辺のうち第１の辺の周縁部から第２の辺の周縁部に向かう方向に複数の吸着部が順次に基板を吸着させることで、基板吸着手段への吸着が基板の第１の辺の側から基板の中央部を経て基板の第２の辺の側へ進められる。これにより、基板中央部の撓みによる基板のしわを基板の第２の辺の周縁部側に効果的に逃し、基板を基板吸着手段に平らに吸着させることができるようになる。また、基板の第２の辺の周縁部を支持する第２支持部材が、基板の成膜面に平行な方向に移動又は遊動可能であるため、基板吸着手段の複数の吸着部に基板が順次に吸着されるとき、基板の撓みが伸びることによる水平方向の移動力を吸収できるようになり、より効果的に基板のしわを取り除くことができる。

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、本実施例の成膜装置の模式図である。図３は、本実施例の基板吸着手段及び基板保持ユニットの支持部の平面構造を示す模式図である。図４は、本実施例の基板保持ユニットの支持部の構造を示す模式図である。図５は、本実施例の基板保持ユニットの支持部材を移動可能にするレール部材の構造を示す模式図である。図６は、有機ＥＬ表示装置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においては、蒸着材料を蒸発させてマスクを介して基板に蒸着させることで有機ＥＬ表示素子を形成しているので、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、基板を保持するロボットハンドが取り付けられた構造をもつロボットであり、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。成膜時に基板が水平面（ＸＹ平面）と平行に
固定されることを仮定する時、基板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、基板を保持する基板保持ユニット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吸着させる基板吸着手段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。

基板保持ユニット２１は、搬送室１３の搬送ロボット１４から基板１０を受取り、保持及び搬送する。基板保持ユニット２１は基板ホルダとも呼ぶ。基板保持ユニット２１は、基板の下面の周縁部を支持する支持部２１１、２１２を含む。本実施例の支持部は、後述するとおり、基板が基板吸着手段に全体的に平らに吸着されるように、基板面に平行な方向に移動ないし遊動可能な複数の支持部材を含む。

基板保持ユニット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が置かれる。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（ＦｉｎｅＭｅｔａｌＭａｓｋ）とも呼ぶ。

基板保持ユニット２１の支持部２１１、２１２の上方には、基板１０を静電引力によって吸着し固定させるための基板吸着手段２３が設けられる。基板吸着手段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静電チャックがあり得る。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に金属電極と反対極性の分極電荷が誘導され、これら基板１０と基板吸着手段２３との間の静電気的引力によって基板１０が基板吸着手段２３に吸着固定される。基板吸着手段２３は一つのプレートで形成されてもよいし、複数のサブプレートを持つように形成されてもよい。また、一つのプレートで形成され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。

本実施例において、基板吸着手段２３は、図３や後述するとおり、複数の吸着部を含む。

基板吸着手段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から構成され、複数のモジュールに区画することができる。

図２には図示しなかったが、基板吸着手段２３と磁力印加手段２４の間には基板１０を冷却するための冷却板が設けられる。冷却板は基板吸着手段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、基板保持ユニット２１、基板吸着手段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）基板吸着手段２３や基板保持ユニット２１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。コンピュータとしては汎用のパーソナルコンピュータを使用しても、組込み型のコンピュータまたはＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅｌｏｇｉｃｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）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による成膜プロセスを説明する。

搬送室１３の搬送ロボット１４によって基板１０が真空チャンバ２０内に搬入されて基板保持ユニット２１に置かれる。続いて、基板吸着手段２３が下降し、基板１０を静電引力によって吸着保持する。

基板吸着手段２３に吸着保持された基板１０とマスク台に置かれたマスク２２１との相対的位置の測定及び調整を行うアライメント工程が行われる。

アライメント工程が完了すれば、基板吸着手段２３及び基板保持ユニット２１の少なくとも一方が駆動機構によって下降して基板１０をマスク２２１上に置き、その後、磁力印加手段２４が下降し、基板１０とマスク２２１を密着させる。

このようなアライメント工程、基板１０をマスク２２１上に置くための下降工程、磁力印加手段２４による基板１０とマスク２２１の密着工程などにおいて、基板１０は基板吸着手段２３及び基板保持ユニット２１の支持部２１１、２１２の少なくとも一方によって固定される。

この状態で、蒸着源２５のシャッタが開き、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が基板を真空チャンバ２０から搬送室１３に搬出する。

＜基板吸着手段の構造＞
以下、図３を参照して本実施例の基板吸着手段２３の構造について説明する。

本実施例の基板吸着手段２３は複数の吸着部を含む。例えば、本実施例の基板吸着手段２３は、図３（ａ）に示すとおり、２つの吸着部２３１、２３２を持ち、図３（ｂ）に示す場合は、３つの吸着部２３１、２３２、２３３を持つが、これに限らず、基板の吸着精度の制御のため、これより多くの吸着部を持つこともできる。

複数の吸着部は、基板の長辺方向（Ｙ軸方向、第１方向）に細長い形状を持ち、基板の短辺方向（Ｘ軸方向、第２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。複数の吸着部は、物理的に一つのプレート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。すなわち、複数の吸着部それぞれに独立的に基板吸着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、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。

本実施例の基板吸着手段２３の複数の吸着部２３１、２３２、２３３への電圧印加は、成膜装置２の制御部２６によって制御されるが、別途の制御部を含んでもよい。制御部２６は、複数の吸着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吸着部２３１から基板の他の長辺（第２辺）側に配置された第２吸着部２３２に向かって順次に（図３の矢印参照）吸着電圧を印加する。つまり、図３（ａ）に示したとおり、第１吸着部２３１に先に吸着電圧が印加され、次いで、第２吸着部２３２に吸着電圧が印加される。図３（ｂ）に図示した基板吸着手段２３においては、第１吸着部２３１に最初に吸着電圧が印加され、次いで、第３吸着部２３３、第２吸着部２３２の順で吸着電圧が印加される。

基板は、第１吸着部２３１によって基板の第１辺側の周縁部が基板吸着手段２３に最初に吸着され、次いで、第３吸着部２３３によって基板の中央部が吸着され、第２吸着部２３２によって基板の第２辺側の周縁部が最後に吸着される。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、従来のように、基板の第１辺側及び第２辺側の周縁部が基板吸着手段２３にほぼ同時に吸着されて、基板の中央部が最後に吸着されるのではなく、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基板吸着手段２３に吸着されるので、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る問題を解決することができる。

＜基板保持ユニットの支持部＞
本実施例の基板保持ユニット２１の支持部は、基板１０を保持する複数の支持部材２１１、２１２を含む。

例えば、図３（ａ）に示すとおり、基板保持ユニット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、基板保持ユニット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、第１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、第１方向）に沿って配置されてもよい。

本実施例の基板保持ユニット２１の支持部は、図３（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辺とをつなぐ第３辺側及び第４辺側の周縁部を支持するように、第３辺側の周縁部に対して第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と、第４辺側の周縁部に対して第２方向（短辺方向、Ｘ方向）に沿って配置される複数の第４支持部材２１４が含まれる。

図３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／又は第２支持部材２１２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。

＜移動可能な支持部材＞
本実施例の基板保持ユニット２１の支持部である支持部材の一部は、基板面に平行な水平方向に移動可能に設置される。

例えば、図４（ａ）に示すとおり、基板保持ユニット２１の第１支持部材２１１は基板面に平行な方向、すなわち、第２支持部材２１２が設置されている基板の第２辺側へは移動しないように固定されるが、第１支持部材２１１と対向する第２支持部材２１２は基板面に平行な方向に移動できるように設置される。特に、第２支持部材２１２は、少なくとも基板面に平行な第２方向（Ｘ方向）に移動できるように設置される。

第１支持部材２１１に対応する位置に設置された第１吸着部２３１に吸着電圧が印加されると、第１支持部材２１１によって支持される基板の第１辺側の周縁部から基板の中央部までが基板吸着手段２３に吸着される。続いて、第２支持部材２１２に対応する位置に設置された第２吸着部２３２に吸着電圧が印加されると、第２支持部材２１２によって支持される基板の中央部から基板の第２辺側の周縁部までが基板吸着手段２３に吸着される。この際、基板の中央部の撓みが伸びる過程で、基板が第２支持部材２１２を第２方向に押す力が生じるが、第２支持部材２１２が第２方向に移動可能なため、この力によって第２支持部材２１２が第２方向に移動する。このように、第２支持部材２１２が第２方向に固定されないため、基板の中央部の撓みが伸びる過程で、基板が第２支持部材２１２を第２方向に押す力を吸収することができ、基板のしわを第２支持部材２１２方向へ円滑に伸ばすことができる。

図４（ａ）では、第２支持部材２１２が第２方向に移動可能に示されているが、第２支持部材２１２は第１方向にも移動可能である。これによって、基板の中央部の撓みが第２方向だけでなく、第１方向にも伸びる場合に、第２支持部材２１２を第１方向に押す力も吸収できるようになり、基板面全体的に撓みを伸ばすことができるようになる。

また、第２支持部材２１２だけでなく、図４（ｂ）に図示するとおり、第３支持部材２１３及び第４支持部材２１４も基板面に平行な方向に移動できるように設置されてもよい。本実施例において、第３支持部材２１３及び第４支持部材２１４は、少なくとも第２方向に移動できるように設置される。

基板吸着手段２３の複数の吸着部のうち第１吸着部２３１に吸着電圧が印加されると、第１吸着部２３１と対応する位置に形成された第１支持部材によって支持される基板の第１辺側の周縁部が基板吸着手段２３に吸着される。続いて、第３吸着部２３３に吸着電圧が印加されると、第２方向において第３吸着部２３３に対応する位置の基板の中央部が基板吸着手段２３に吸着される。この際、基板の中央部の撓みが基板の中央部から第２辺側に伸び、第３支持部材２１３及び第４支持部材２１４を押す力が発生するが、第３支持部材２１３及び第４支持部材２１４が第２方向に移動可能なために、第３支持部材２１３及
び第４支持部材２１４が第２方向に沿って第２辺側に移動することで、基板の中央部の撓みを円滑に伸ばすことができる。最後に、第２吸着部２３２に吸着電圧が印加されると、同様に、第２支持部材２１２が第２方向に移動し、基板を伸ばすことができる。

このように、基板吸着手段２３の複数の吸着部に順次に吸着電圧を印加するように制御し、第２支持部材２１２、第３支持部材２１３、及び第４支持部材２１４が第２方向に移動できるようにすることで、基板が基板吸着手段２３に平らに吸着されるようになる。

第２支持部材２１２、第３支持部材２１３、及び第４支持部材２１４は、第２方向だけでなく、第１方向にも移動可能に設置することで、基板の中央部の撓みが第１方向に伸びながら各支持部材に加えられる力を吸収できるようになり、基板全体的に平らに吸着されるようになる。

本発明の他の実施例では、第１支持部材２１１と第３支持部材２１３は基板面に平行な方向に移動しないように固定して設置し、これらと対向するよう設置された第２支持部材２１２及び第４支持部材２１４を基板面に平行な方向に移動できるように設置してもよい。これにより、基板の中央部の撓みを、前述の第１方向に第２方向を加えた方向である、基板面全体の対角線方向に向けて伸ばすことができるようになる。

本発明の他の実施例においては、基板の対角線上の二つの角のうちいずれかの１つの角の近くに設置される支持部材（例えば、基板の隣り合う第１辺と第３辺との間に形成される角の近傍の第１支持部材及び第３支持部材）は、基板面に平行な方向に移動しないように固定されるが、対角線上の他の角の近くに設置される支持部材（例えば、基板の隣り合う第２辺と第４辺との間に形成される角の近傍の第２支持部材及び第４支持部材）は、基板面に平行な方向（例えば、第１方向及び第２方向）に移動可能に設置することができる。これによって基板を、全体的に基板面の対角線方向に伸ばすことができる。

本実施例の支持部材中、基板面に平行な方向に移動可能な支持部材は、図５に示すとおり、第１方向及び第２方向に沿って設置された第１レール部材３１及び第２レール部材３２を用いて設置することができる。例えば、基板の短辺方向であるＸ方向（第２方向）に延びる第２レール部材３２上に、第１方向に所定の長さで延びる第１レール部材３１が第２方向に移動可能に搭載される。本実施例の第２支持部材２１２、第３支持部材２１３、第４支持部材２１４は、第１レール部材３１上に第１方向に移動可能に搭載される。これにより、これらの支持部材２１２、２１３、２１４は第１レール部材３１上で第１方向に移動することができ、第１レール部材３１が第２レール部材３２上で第２方向に移動可能なので、第１レール部材上に搭載された支持部材２１２、２１３、２１４も第２方向に移動可能になる。

支持部材２１２、２１３、２１４が第２方向に移動できる距離は、第２レール部材上にストッパーを設置したりすることで、一定距離以上移動しないように制限することができる。これにより、支持部材２１２、２１３、２１４が第１辺側或いは第２辺側に偏ることを防止することができ、基板を第２方向全体にわたってより安定的に支持できるようになる。

本実施例の支持部材がレール部材を用いて移動可能に設置される構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、支持部材が鉛直方向に弾性変位可能な弾性体部を含み、基板面に平行な水平方向に遊動できるように設置されても良い。弾性体部に使われる弾性体としては、コイルスプリング、板スプリング、シリコーンゴムなどを用いることができるが、本発明はこれに限定されず、支持部材の基板支持面を弾性的に変位可能に支持することができる限り、他の構成を含むこともできる。

本実施例の支持部材２１１、２１２、２１３、２１４の一部は、基板支持面の摩擦係数を他の支持部材より小さく形成することができる。例えば、第２支持部材２１２の基板支持面の基板に対する摩擦係数を、第１支持部材２１１の基板支持面の摩擦係数より小さくなるように形成することができる。これにより、基板の中央部の撓みを伸ばしながら、基板の下面で第２支持部材２１２の基板支持面を摩擦によって押す際に、その摩擦力によって第２支持部材が基板面に平行する水平方向に移動しつつ、同時に基板も第２支持部材２１２の基板支持面上で第２方向に滑ることができるようになる。これにより、基板の伸びがより円滑に行われる。本実施例においては、第２支持部材２１２が第２方向に移動可能で、また、基板との摩擦係数を第１支持部材２１１の場合より小さいものとしたが、第２支持部材２１２が第２方向に固定され、基板との摩擦係数を第１支持部材２１１の場合より小さくすることもできる。

また、第２支持部材２１２だけでなく、第３支持部材２１３及び第４支持部材２１４の基板支持面も、その摩擦係数を第１支持部材２１１の摩擦係数より小さくしてもよい。

他の変形例においては、第２支持部材２１２及び第４支持部材２１４の基板支持面の基板に対する摩擦係数を、第１支持部材２１１及び第３支持部材２１３の摩擦係数より小さくすることができ、基板の対角線上の二つの角のいずれかの一角の近くに設置される支持部材（例えば、基板の隣り合う第２辺と第４辺との間に形成される角の近傍の第２支持部材及び第４支持部材）の基板支持面の摩擦係数を、対角線上の他の角近くに設置される支持部材（例えば、基板の隣り合う第１辺と第３辺との間に形成される角の近傍の第１支持部材及び第３支持部材）の摩擦係数より小さくすることもできる。

本実施例における各支持部材の基板支持面の摩擦係数は、基板支持面上に摩擦係数が小さい材料のコーティング層を形成することにより、小さくすることができる。例えば、第２支持部材２１２、第３支持部材２１３、第４支持部材２１４の基板支持面上にフッ素樹脂コーティング層を形成することにより、その摩擦係数を小さくすることができる。

＜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が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、基板保持ユニット及び基板吸着手段にて基板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、基板保持ユニット及び基板吸着手段にて保持する。基板６３とマスクとのアライメントを行い、基板６３をマスクの上に載置し、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。

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。

本発明によると、基板吸着手段２３が複数の吸着部を有し、これに対応するように設けられた基板保持ユニット２１の支持部の支持部材（２１１、２１２、２１３、２１４）の一部が、基板面に平行な方向に移動可能にしたり、その基板支持面の摩擦係数が小さくな
るように設置もしくは、摩擦係数の小さい基板支持面を形成したりすることにより、基板保持ユニットの支持部によって支持された基板が基板吸着手段２３に吸着される際、基板がより平らに吸着されるようになるので、蒸着工程全般的に、その精度を向上させることができる。

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。

２１：基板保持ユニット
２２：マスク台
２３：基板吸着手段
２４：磁力印加手段
２１１：第１支持部材
２１２：第２支持部材
２１３：第３支持部材
２１４：第４支持部材

Claims

それぞれ第１方向に沿った第１の辺及び第２の辺を有する基板の成膜面に、マスクを介して成膜を行うための成膜装置であって、
前記基板の前記第１の辺の周縁部を支持する第１支持部材と、
前記基板の前記第２の辺の周縁部を支持する第２支持部材と、
前記基板の前記成膜面とは反対側の面を吸着するための基板吸着手段と、を備え、
前記基板吸着手段は、前記第１方向に交差し、かつ、前記成膜面に沿った第２方向において並んで配置された第１吸着部と第２吸着部とを含み、
前記第１吸着部は前記第１の辺の側に配置され、
前記第２吸着部は前記第２の辺の側に配置され、
少なくとも前記第１吸着部が前記第１の辺の周縁部の吸着を開始した後に、前記第２支持部材は前記第２方向に沿って移動することを特徴とする成膜装置。
前記第１支持部材は、前記第２方向に沿って移動しないように固定されることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
前記第２支持部材は、前記第１方向に移動可能であ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。
前記第１支持部材は、前記第１方向に沿って並んで配置される複数の第１支持具を含み、
前記第２支持部材は、前記複数の第１支持具と対向するように前記第１方向に沿って並んで配置される複数の第２支持具を含み、
前記複数の第２支持具のそれぞれが、前記第２方向に移動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の成膜装置。
前記第１の辺及び前記第２の辺は、それぞれ、前記基板の長辺であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の成膜装置。
前記基板の前記第２方向に沿った第３の辺の周縁部を支持する第３支持部材と、
前記基板の前記第２方向に沿った第４の辺の周縁部を支持する第４支持部材と、をさらに備え、
前記第３支持部材及び前記第４支持部材は前記第２方向に移動可能であ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。
前記第３支持部材は、前記第２方向に沿って並んで配置される複数の第３支持具を含み、
前記第４支持部材は、前記複数の第３支持具と対向するように前記第２方向に沿って並んで配置される複数の第４支持具を含み、
前記複数の第３支持具のそれぞれ及び前記複数の第４支持具のそれぞれは前記第２方向に移動可能であることを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
前記基板の前記第２方向に沿った第３の辺の周縁部を支持する第３支持部材と、
前記基板の前記第２方向に沿った第４の辺の周縁部を支持する第４支持部材と、をさらに備え、
前記第１支持部材及び前記第３支持部材は前記第２方向に移動しないように固定され、
前記第２支持部材及び前記第４支持部材は前記第２方向に移動可能であ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。
前記第２支持部材の基板支持面の摩擦係数は前記第１支持部材の基板支持面の摩擦係数より小さいことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の成膜装置。
前記第２支持部材の基板支持面はフッ素樹脂コーティング層を含むことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の成膜装置。
それぞれ第１方向に沿った第１の辺及び第２の辺を有する基板の成膜面に、マスクを介して成膜を行うための成膜装置であって、
前記基板の前記第１の辺の周縁部を支持する第１支持部材と、
前記基板の前記第２の辺の周縁部を支持する第２支持部材と、
前記基板の前記成膜面とは反対側の面を吸着するための基板吸着手段と、を備え、
前記基板吸着手段は、前記第１方向に交差し、かつ、前記成膜面に沿った第２方向において並んで配置された第１吸着部と第２吸着部とを含み、
前記第１吸着部は前記第１の辺の側に配置され、
前記第２吸着部は前記第２の辺の側に配置され、
前記第２支持部材は前記成膜面に平行な水平方向に遊動可能であることを特徴とする成膜装置。
前記第１支持部材は、前記水平方向に移動しないように固定されることを特徴とする請求項１１に記載の成膜装置。
前記第１支持部材は、前記第１方向に沿って並んで配置される複数の第１支持具を含み、
前記第２支持部材は、前記複数の第１支持具と対向するように前記第１方向に沿って並んで配置される複数の第２支持具を含み、
前記複数の第２支持具のそれぞれが、前記水平方向に遊動可能であることを特徴とする請求項１１または１２に記載の成膜装置。
前記第１の辺及び前記第２の辺は、それぞれ、前記基板の長辺であることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の成膜装置。
前記基板の前記第２方向に沿った第３の辺の周縁部を支持する第３支持部材と、
前記基板の前記第２方向に沿った第４の辺の周縁部を支持する第４支持部材と、をさらに備え、
前記第３支持部材及び前記第４支持部材は、前記水平方向に遊動可能であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の成膜装置。
前記第３支持部材は、前記第２方向に沿って並んで配置される複数の第３支持具を含み、
前記第４支持部材は、前記複数の第３支持具と対向するように前記第２方向に沿って並んで配置される複数の第４支持具を含み、
前記複数の第３支持具のそれぞれ及び前記複数の第４支持具のそれぞれは、前記水平方向に遊動可能であることを特徴とする請求項１５に記載の成膜装置。
前記基板の前記第２方向に沿った第３の辺の周縁部を支持する第３支持部材と、
前記基板の前記第２方向に沿った第４の辺の周縁部を支持する第４支持部材と、をさらに備え、
前記第１支持部材及び前記第３支持部材は、前記水平方向に移動しないように固定され、
前記第２支持部材及び前記第４支持部材は、前記水平方向に遊動可能であることを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の成膜装置。
前記第２支持部材は、前記水平方向に垂直な鉛直方向に弾性変位可能な弾性体部を含むことを特徴とする請求項１１〜１７のいずれか１項に記載の成膜装置。
前記弾性体部はコイルばねを含むことを特徴とする請求項１８に記載の成膜装置。
前記第２支持部材の基板支持面の摩擦係数は前記第１支持部材の基板支持面の摩擦係数より小さいことを特徴とする請求項１１〜１９のいずれか１項に記載の成膜装置。
前記第２支持部材の基板支持面はフッ素樹脂コーティング層を含むことを特徴とする請求項１１〜２０のいずれか１項に記載の成膜装置。
有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
請求項１〜２１のいずれか１項に記載の成膜装置を用いて有機ＥＬ表示装置を製造する方法。