JP7113861B2 - マスク取付装置、成膜装置、マスク取付方法、成膜方法、電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
を向上させることができる技術を提供することを目的とする。
基板を保持する基板キャリアを支持する基板キャリア支持手段と、
マスクを支持するマスク支持手段と、
前記基板キャリアが前記マスクから離隔している離隔状態と、前記基板キャリアが前記マスクの上に載っている取付状態と、を切り替えるように、前記基板キャリア支持手段と前記マスク支持手段の少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備えるマスク取付装置であって、
基板キャリア支持手段は、
前記基板キャリアの第1方向に沿った第1の辺の周縁部を支持する第1の基板キャリア支持部と、
前記基板キャリアの前記第1方向に沿った第2の辺の周縁部を支持する第2の基板キャリア支持部と、を有し、
前記マスク支持手段は、
前記マスクの前記第1方向に沿った第1のマスク辺の周縁部を支持する第1のマスク支持部と、
前記マスクの前記第1方向に沿った第2のマスク辺の周縁部を支持する第2のマスク支持部と、を有し
前記離隔状態において、前記基板キャリアの撓み量dcが第1の撓み量となるように、前記第1の基板キャリア支持部及び前記第2の基板キャリア支持部が前記基板キャリアを支持し、
前記離隔状態において、前記マスクの撓み量dmが前記第1の撓み量より小さい第2の撓み量となるように、前記第1のマスク支持部及び前記第2のマスク支持部が前記マスクを支持することを特徴とする。
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この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。
ては、電子デバイスを製造するための装置に備えられるマスク装着装置等を例にして説明する。また、電子デバイスを製造するための成膜方法として、真空蒸着法を採用した場合を例にして説明する。ただし、本発明は、成膜方法としてスパッタリング法を採用する場合にも適用可能である。また、本発明のマスク装着装置等は、成膜工程に用いられる装置以外においても、基板にマスクを装着する必要のある各種装置にも応用可能であり、特に大型基板が処理対象となる装置に好ましく適用できる。なお、本発明に適用される基板の材料としては、ガラスの他、半導体(例えば、シリコン)、高分子材料のフィルム、金属などの任意の材料を選ぶことができる。また、基板として、例えば、シリコンウエハ、又はガラス基板上にポリイミドなどのフィルムが積層された基板を採用することもできる。なお、基板上に複数の層を形成する場合においては、一つ前の工程までに既に形成されている層も含めて「基板」と称するものとする。また、以下で説明する各種装置等の同一図面内に同一もしくは対応する部材を複数有する場合には、図面中にa、bなどの添え字を付与して示す場合があるが、説明文において区別する必要がない場合には、a、bなどの添え字を省略して記述する場合がある。
図1は、本実施形態のインライン蒸着装置のアライメント機構部における全体構成を示すための模式的な断面図である。図1(a)は、蒸着装置のアライメント機構が有する各部位の配置、構成および関係を説明する図である。図1(b)はガラス基板を保持搬送するためのキャリア機構部とマスクの搭載状態を拡大した図である。図2は、本実施形態の蒸着装置におけるマスク保持部及び基板を斜め下方からみた斜視図である。
れていても良い。なお、本明細書における「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態をいい、典型的には、1atm(1013hPa)より低い圧力の気体で満たされた空間内の状態をいう。
0はマスク6を移動させてもよいし、基板5およびマスク6の両方を移動させてもよい。すなわち、位置合わせ機構60は基板5およびマスク6の少なくとも一方を移動させる機構であり、これにより、基板5とマスク6の相対的な位置を合わせることができる。
16に受け渡される。これにより、基板キャリア9とマスク6とが、上下方向に重なる配置で、それぞれ別々に支持された状態となる。そして、キャリア支持部8を前後左右の位置を調整しながら下降させることで、基板キャリア9をマスク6に対して位置合わせすることが可能である。
の剛性をできるだけ高くして撓まないようにすると、いくつかの不都合が生じることがわかった。以下、基板キャリア9の剛性をできるだけ高くして、キャリア自重撓み量dcがマスク自重撓み量dmよりも小さくなった場合(すなわち、dc<dmとなった場合)に生じる不都合について説明する。
間の隙間を十分に小さくすることができ、成膜時の膜ボケを抑制することができるようになる。
場合には、駆動ユニット21bと駆動ユニット21cのそれぞれにおいて+Y方向にスライドさせる力を駆動ユニットモータ25で発生させ、Z昇降ベース13にその力を伝えるとよい。
以下では、基板5を基板キャリア9にセットし、基板キャリア9上の基板5とマスク6とをアライメントし、基板キャリア9(基板5)をマスク6上に載置するまでの、蒸着装置の一連の動作を説明する。
は、ステップS108で取得した基板5とマスク6の相対位置情報に基づいて、アライメント装置1が備える位置合わせ機構を駆動する。すなわち、制御部70は、基板5の基板マーク37とマスク6のマスクマーク38とがより近接する位置関係になるように、基板5をXYθz方向に移動させて位置を調整する。
基板、マスクの形状は矩形に限定されるものでなく、基板やマスクの周縁部をなす複数辺のうち所定の方向に沿って配された一対の対向辺に対応した一対の周縁領域を支持する構成とすることができる。
次に、本発明に係る他の実施形態について説明する。実施形態1では基板とマスクのアライメントと成膜の両方を1つのチャンバ内で行う蒸着装置について説明した。本実施形態では、少なくとも2つのチャンバを用い、マスク取付室としての第1チャンバで基板とマスクのアライメントを行って基板にマスクを装着し、マスクを装着した基板を、成膜室としての第2チャンバに搬送して第2チャンバでマスクを介して基板に成膜を行う。すなわち、本実施形態に係る成膜装置は、基板とマスクのアライメントを行うアライメント室と、基板に成膜を行う成膜室と、を有している。なお、実施形態2の説明において実施形
態1と共通する構成については同じ符号を用いるものとして、実施形態2において実施形態1と共通する内容については再度の説明を省略する。実施形態2において特段説明のない事項は、実施形態1と同様である。
<電子デバイスの製造方法>
上記の基板処理装置を用いて、電子デバイスを製造する方法について説明する。ここでは、電子デバイスの一例として、有機EL表示装置のようなディスプレイ装置などに用いられる有機EL素子の場合を例にして説明する。なお、本発明に係る電子デバイスはこれに限定はされず、薄膜太陽電池や有機CMOSイメージセンサであってもよい。本実施例においては、上記の成膜方法を用いて、基板5上に有機膜を形成する工程を有する。また、基板5上に有機膜を形成させた後に、金属膜または金属酸化物膜を形成する工程を有する。このような工程により得られる有機EL表示装置600の構造について、以下に説明する。
6B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、本実施形態では、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。なお、上述のようにカラーフィルタまたは量子ドットカラーフィルタを用いる場合には、各発光層の光出射側、すなわち、図13(b)の上部または下部にカラーフィルタまたは量子ドットカラーフィルタが配置されるが、図示は省略する。
程)、有機EL表示装置600が完成する。なお、ここでは保護層PをCVD法によって形成するものとしたが、これに限定はされず、ALD法やインクジェット法によって形成してもよい。
Claims (25)
- 基板を保持する基板キャリアを支持する基板キャリア支持手段と、
マスクを支持するマスク支持手段と、
前記基板キャリアが前記マスクから離隔している離隔状態と、前記基板キャリアが前記マスクの上に載っている取付状態と、を切り替えるように、前記基板キャリア支持手段と前記マスク支持手段の少なくとも一方を移動させる移動手段と、を備えるマスク取付装置であって、
基板キャリア支持手段は、
前記基板キャリアの第1方向に沿った第1の辺の周縁部を支持する第1の基板キャリア支持部と、
前記基板キャリアの前記第1方向に沿った第2の辺の周縁部を支持する第2の基板キャリア支持部と、を有し、
前記マスク支持手段は、
前記マスクの前記第1方向に沿った第1のマスク辺の周縁部を支持する第1のマスク支持部と、
前記マスクの前記第1方向に沿った第2のマスク辺の周縁部を支持する第2のマスク支持部と、を有し
前記離隔状態において、前記基板キャリアの撓み量dcが第1の撓み量となるように、前記第1の基板キャリア支持部及び前記第2の基板キャリア支持部が前記基板キャリアを支持し、
前記離隔状態において、前記マスクの撓み量dmが前記第1の撓み量より小さい第2の撓み量となるように、前記第1のマスク支持部及び前記第2のマスク支持部が前記マスクを支持する
ことを特徴とするマスク取付装置。 - 前記基板キャリアの撓み量dcは、前記第1の辺の高さと、前記第1の辺及び前記第2の辺の間の中央部の高さとの差であり、
前記マスクの撓み量dmは、前記第1のマスク辺の高さと、前記第1のマスク辺及び前記第2のマスク辺の間の中央部の高さとの差である
ことを特徴とする請求項1に記載のマスク取付装置。 - 前記基板キャリアの撓み量dcは、前記第1の辺又は前記第2の辺の高さと、前記基板キャリアの最も低い位置にある低部の高さとの差であり、
前記マスクの撓み量dmは、前記第1のマスク辺又は前記第2のマスク辺の高さと、前記マスクの最も低い位置にある低部の高さとの差である
ことを特徴とする請求項1に記載のマスク取付装置。 - 前記離隔状態から前記取付状態へ切り替える際に、前記基板キャリアのうち、前記離隔状態において最も低い位置にある部分が、最初に前記マスクに接触する
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のマスク取付装置。 - 前記離隔状態から前記取付状態へ切り替える際に、前記基板キャリアの前記最も低い位置にある部分は、前記マスクのうち、前記離隔状態において最も低い位置にある部分に接触する
ことを特徴とする請求項4に記載のマスク取付装置。 - 前記基板キャリアは、前記基板を保持する保持面の外側に設けられ、前記基板よりも前記マスクに向かって突出する着座部材を有し、
前記着座部材は、前記基板キャリアの前記最も低い位置にある部分に設けられている
ことを特徴とする請求項4または5に記載のマスク取付装置。 - 前記基板キャリアは、前記基板を保持する保持面の外側に設けられ、前記基板よりも前記マスクに向かって突出する複数の着座部材を有する
ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載のマスク取付装置。 - 前記複数の着座部材のいずれか1つが前記マスクに接触してから、前記複数の着座部材の全部が前記マスクに接触するまでの間に、前記着座部材と前記マスクとの間に生じる摩擦力が、前記基板キャリアと前記第1の基板キャリア支持部及び前記第2の基板キャリア支持部との間に生じる摩擦力よりも大きくなる
ことを特徴とする請求項7に記載のマスク取付装置。 - 前記複数の着座部材が前記マスクと接触する接触面積は、前記基板キャリアが前記第1の基板キャリア支持部及び前記第2の基板キャリア支持部と接触する接触面積よりも大きい
ことを特徴とする請求項7または8に記載のマスク取付装置。 - 前記複数の着座部材と前記マスクとの間の摩擦係数は、前記基板キャリアと前記第1の基板キャリア支持部及び前記第2の基板キャリア支持部との間の摩擦係数よりも大きいことを特徴とする請求項7~9のいずれか1項に記載のマスク取付装置。
- 前記複数の着座部材の前記マスクとの接触部は、金属製の部材で構成されている
ことを特徴とする請求項7~10のいずれか1項に記載のマスク取付装置。 - 前記複数の着座部材の前記マスクとの接触部は、研磨加工面または研削加工面で構成されている
ことを特徴とする請求項7~11のいずれか1項に記載のマスク取付装置。 - 前記基板および前記マスクはそれぞれ矩形状である
ことを特徴とする請求項1~12のいずれか1項に記載のマスク取付装置。 - 前記マスクは、枠状のマスクフレームと、前記マスクフレームに支持されたマスク箔と、を有し、
前記離隔状態から前記取付状態へ切り替える際に、前記基板キャリアは、最初に前記マスクフレームに接触する
ことを特徴とする請求項1~13のいずれか1項に記載のマスク取付装置。 - 前記基板キャリアは、アルミニウムまたはアルミニウム合金製の面板部材を含み、
前記マスクフレームは、鉄または鉄合金で構成されている
ことを特徴とする請求項14に記載のマスク取付装置。 - 前記第1の基板キャリア支持部および前記第2の基板キャリア支持部は、無機材料、フッ素系コート、セラミック系コート、DLCコートのいずれかにより被膜されている
ことを特徴とする請求項1~15のいずれか1項に記載のマスク取付装置。 - 請求項1~16のいずれか1項に記載のマスク取付装置を有し、前記基板キャリアに前記マスクを取り付けるためのマスク取付室と、
前記マスクが取り付けられた前記基板キャリアに保持された基板の成膜面に対し、前記マスクを介して成膜を行うための成膜手段を有する成膜室と、
前記マスク取付室において前記マスクが取り付けられた前記基板キャリアを、前記成膜室内で、前記第1方向に沿って搬送する搬送手段と、を備える
ことを特徴とする成膜装置。 - 基板を保持する基板キャリアにマスクを取り付けるマスク取付方法であって、
前記基板キャリアが前記マスクから離隔している離隔状態で、前記基板キャリアの撓み量dcが第1の撓み量となるように、前記基板キャリアの第1方向に沿った第1の辺の周縁部と、前記基板キャリアの前記第1方向に沿った第2の辺の周縁部と、を支持する基板キャリア支持工程と、
前記離隔状態において、前記マスクの撓み量dmが前記第1の撓み量より小さい第2の撓み量となるように、前記マスクの前記第1方向に沿った第1のマスク辺の周縁部と、前記マスクの前記第1方向に沿った第2のマスク辺の周縁部と、を支持するマスク支持工程と、
基板キャリア支持工程によって支持された前記基板キャリアを、前記マスク支持工程によって支持された前記マスクに載置する載置工程と、を有する
ことを特徴とするマスク取付方法。 - 前記基板キャリアの撓み量dcは、前記第1の辺の高さと、前記第1の辺及び前記第2の辺の間の中央部の高さとの差であり、
前記マスクの撓み量dmは、前記第1のマスク辺の高さと、前記第1のマスク辺及び前記第2のマスク辺の間の中央部の高さとの差である
ことを特徴とする請求項18に記載のマスク取付方法。 - 前記基板キャリアの撓み量dcは、前記第1の辺又は前記第2の辺の高さと、前記基板キャリアの最も低い位置にある低部の高さとの差であり、
前記マスクの撓み量dmは、前記第1のマスク辺又は前記第2のマスク辺の高さと、前記マスクの最も低い位置にある低部の高さとの差である
ことを特徴とする請求項18に記載のマスク取付方法。 - 前記載置工程において、前記基板キャリアのうち、前記離隔状態において最も低い位置にある部分が、最初に前記マスクに接触する
ことを特徴とする請求項18~20のいずれか1項に記載のマスク取付方法。 - 前記載置工程において、前記基板キャリアの前記最も低い位置にある部分は、前記マスクのうち、前記離隔状態において最も低い位置にある部分に接触する
ことを特徴とする請求項21に記載のマスク取付方法。 - 前記基板キャリアは、前記基板を保持する保持面の外側であって、前記基板キャリアの前記最も低い位置にある部分に設けられ、前記基板よりも前記マスクに向かって突出する着座部材を有し、
前記載置工程において、前記着座部材が最初に前記マスクに接触する
ことを特徴とする請求項21または22に記載のマスク取付方法。 - 請求項18~23のいずれか1項に記載のマスク取付方法によって、前記マスクが取り付けられた前記基板キャリアに保持された基板に対して成膜を行う
ことを特徴とする成膜方法。 - 請求項24に記載の成膜方法を用いて、基板上に有機膜を形成する工程を有する
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
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