JP7203185B2 - 真空装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents
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Description
を印加して基板10を静電チャック23に吸着させていき、吸着電圧の印加から一定の時間が経過すると、基板10の全面が静電チャック23に完全に吸着する(図10(b))。その後、静電チャック23を基板ホルダの支持部211、212から上昇させて、次の工程に基板10を移動させる。ここで、例えば、基板10の一端で静電チャック23への吸着が完全にされていない状態で静電チャック33を基板ホルダの支持部211、212から上昇させると、吸着が十分でない基板10の一端で剥離が生じ、該基板10の一端が静電チャック23から落ちる可能性がある(図10(c))。このように、基板10の吸着が不完全のまま静電チャック23が移動すると、移動の過程で基板10が破損する恐れがある。このような基板の一端での不完全な吸着又は剥離は、基板の一端から他端に向かって吸着又は剥離を行う場合に特に著しくなるが、これについては後述する。一方、上記のような不完全な吸着又は剥離に対する対策として、吸着電圧又は離脱電圧の印加後の待機時間を十分に長く設定することが考えられるが、これは工程全体の時間の増加を招くことになる。
ることができる。さらに、該端部に対応する位置に配置されるセンサーを、静電チャックの内部ではなく、支持部に設けることで、静電チャックの吸着力の低下をより一層抑えることができる。
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、該基板を切り出して複数の小さなサイズのパネルを作製する。
搬送ロボット14への基板10の受け渡し、基板10とマスクとの相対位置の調整(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を説明する。
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と仮定し、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で表わす。
以下、図3を参照して、本実施例の静電チャック23の基本構造について説明する。
図3(a)は、本実施例の静電チャック23の断面図であり、図3(b)は、静電チャック23の平面図である。図3(a)に示すように、本実施例の静電チャック23は、基板の成膜面(例えば、下面)の反対側の面(例えば、上面)を静電引力によって吸着するための電極部を持つ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の電極部に電圧を供給するための給電線が連結される給電端子部32とを備える。静電チャックプレート部31は、複数の電極部を備えることができる。例えば、本実施例の静電チャックプレート部31は、図3(b)に示すように、2つ以上の電極部311~319を備える。各電極部は、静電引力を発生させるためにプラス及びマイナスの電圧が印加される一対の電極3111、3112を備える。プラス電極3111及びマイナス電極3112は、一つの電極部内で交互に配置され、図3(b)に矢印Pで示した基板の吸着進行方向(基板の吸着進行方向については、後述する。)と交差する方向に延在する。電極3111、3112の延在方向と基板の吸着進行方向とは、直角で交差してもよいし、他の角度で交差してもよい。
統合されてもよい。
図4を参照して、静電チャック23への基板10の吸着及び静電チャック23からの基板10の剥離について説明する。本実施例においては、基板10の全面を静電チャック23の静電チャックプレート部31の下面に同時に吸着させるのではなく、基板10の一端から他端に向かって静電チャックプレート部31の下面に順次に吸着を行う。この時、吸着が行われる方向としての基板10の一端と他端は、それぞれ対向する基板10の長辺であるのが好ましいが、これに限定されず、短辺側で吸着を行うことも可能である。このようにするのは、吸着の際、基板10の中央部の撓みを基板10の端部側に伸ばし、基板10を静電チャック23にできるだけ平らに吸着させるためである。
4(d))。このような過程を通じて、吸着が進行するにつれ、基板10の撓みが基板10の一端から他端に向かって次第に伸びながら、最終的に基板10は静電チャック23に平らに吸着される。
より高い位置になるように構成した場合と同様に基板10の一端から他端に向かって順次に静電チャック23に吸着させることができる。なお、基板10が載置されない状態で第1支持部211の基板支持面の高さが第2支持部212の基板支持面の高さより高くすることと、第1支持部211及び第2支持部212の弾性部材の弾性係数を異ならせることとを組み合わせても同様の効果が得られる。
図10を参照し上述したように、静電チャックを使用して基板を吸着又は剥離する場合、吸着電圧又は離脱電圧を静電チャックに印加しても、印加された電圧による分極電荷の誘導、及び誘導された電荷の除電までに時間がかかるため、電圧印加と同時に基板がすぐ静電チャックに吸着又は静電チャックから剥離されるわけではない。そのため、静電チャックに電圧が印加されてから一定の時間を待機した後、基板が吸着された静電チャック又は静電チャックから剥離された基板を移動することになるが、待機時間が適切でない場合には、基板が静電チャックに完全に吸着されていない状態又は静電チャックから完全に剥離していない状態で基板が移動され、基板の破損につながる恐れがある。特に、上述したように、基板中央部での撓みを抑制しようとするなどの目的で基板の一端から他端に向かって吸着又は剥離を行う場合においては、吸着又は剥離が最終的に行われる基板の一方の端部側で不完全な吸着又は剥離が発生する可能性が高い。
ャックプレート部31の吸着面との吸着の状態を検知し確認することができる。第1及び第2センサーS1、S2はそれぞれ、基板10の吸着進行方向に垂直、かつ、静電チャックの吸着面に平行な方向(つまり、紙面に垂直方向)に複数のセンサーが所定の間隔を置いて並んで配置された構成でもよいし、それぞれ一つのセンサーが該当位置において上記方向に沿って前後に移動可能に配置されてもよい。
クプレート部31の吸着面内に埋設される。静電チャックプレート部31の吸着面に対する基板10の吸着又は剥離が進むにつれて、基板10と静電チャックプレート部31の吸着面との間の距離が変化すると、静電容量センサーが検知する静電容量も変化し、この静電容量の変化から基板の吸着状態及び剥離状態を検知する構成である。
の検出の基礎として活用することも可能である。
以下、本実施例の基板吸着方法を採用した成膜方法について図8を参照して説明する。
真空チャンバー20内のマスク台22にマスク221が置かれた状態で、搬送室13の搬送ロボット14によって成膜装置2の真空チャンバー20内に基板が搬入される(図8(a))。真空チャンバー20内に進入した搬送ロボット14のハンドが降下し、基板10を基板支持台21の支持部211、212上に載置する(図8(b))。続いで、静電チャック23が基板10に向かって降下し、基板10に十分に近接し、又は接触した後に、静電チャック23に吸着電圧を印加し、基板10を吸着して保持する(図8(c))。本実施例によれば、静電チャック23への基板の吸着状態を吸着検知センサーによって正確に確認できるので、基板10が静電チャック23に完全に吸着されていない状態で基板10の移動が行われることが抑制され、基板10の破損を抑制することができる。
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表示装置の構成を示し、有機EL表示装置の製造方法を例示する。
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。
22:マスク台
23:静電チャック
24:マグネット
31:静電チャックプレート部
32:給電端子部
211:第1支持部
212:第2支持部
231:第1吸着領域
232:第2吸着領域
233:第3吸着領域
311から319:電極部
321、322:給電端子
3111:プラス電極
3112:マイナス電極
S1:第1センサー
S2:第2センサー
S3:第3センサー
Claims (14)
- 基板を支持する基板支持手段と、
前記基板支持手段の上方に配置され、前記基板支持手段に支持された前記基板を吸着する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より下方に配置され、前記静電チャックプレート部の吸着面への前記基板の吸着状態を検知するためのセンサー部と、を備えることを特徴とする真空装置。 - 前記センサー部は、前記基板の周縁部に対応する位置に配置され、前記基板の前記周縁部と前記静電チャックプレート部の吸着面との間の吸着状態を検知する周縁部センサーを備えることを特徴とする請求項1に記載の真空装置。
- 前記基板支持手段は、前記基板の周縁部が載置される載置部を有し、
前記周縁部センサーは前記載置部に設けられていることを特徴とする請求項2に記載の真空装置。 - 前記センサー部は、前記基板の中央部に対応する位置に配置され、前記基板の中央部と前記静電チャックプレート部の吸着面との間の吸着状態を検知する中央部センサーを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の真空装置。
- 前記センサー部は、前記静電チャックプレート部の吸着面と前記基板の表面との間の距離を検出する距離検知センサーを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の真空装置。
- 前記センサー部は、前記基板との距離に応じた静電容量の変化を検知することによって前記静電チャックプレート部の吸着面と前記基板との吸着状態を検知する静電容量センサーを備えることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の真空装置。
- 前記吸着面の第1の吸着領域に配された第1の電極と、
前記吸着面の第2の吸着領域に配された第2の電極と、
前記第1の電極、及び前記第2の電極に互いに独立に電圧を供給する電圧供給部と、をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の真空装置。 - 前記電圧供給部は、前記第1の電極に前記基板を吸着するための吸着電圧を供給し、その後、前記第2の電極に前記吸着電圧を供給することを特徴とする請求項7に記載の真空装置。
- 前記電圧供給部は、前記第1の電極に前記基板を剥離するための剥離電圧を供給し、その後、前記第2の電極に前記剥離電圧を供給することを特徴とする請求項7に記載の真空装置。
- 前記吸着面の第1の吸着領域に配された第1の電極と、
前記吸着面の第2の吸着領域に配された第2の電極と、
前記第1の電極、及び前記第2の電極に同時に電圧を供給する電圧供給部と、をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか一項に記載の真空装置。 - 前記基板支持手段は、前記基板の一端を下方から支持する第1支持部と、前記基板の他端を下方から支持する第2支持部と、を有し、
前記基板を載せたときに、前記第1支持部の基板支持面の高さが、前記第2支持部の基
板支持面の高さより高いことを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか一項に記載の真空装置。 - 前記基板の下方に配置され、前記基板上の蒸着領域に対応した蒸着パターンが形成されたマスクを支持するマスク支持手段と、
前記マスクの下部に配置され、前記マスクの蒸着パターンを介し、前記基板上に成膜される蒸着材料を蒸発させる蒸発源と、
を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか一項に記載の真空装置。 - 請求項1乃至請求項12のいずれか一項に記載の真空装置において、マスクを介して基板に蒸着材料を成膜する成膜方法であって、
前記静電チャックプレート部に基板を吸着させる工程と、
前記静電チャックプレート部に吸着された前記基板を移動し、マスク上に載置する工程と、
前記マスクを介して前記基板に前記蒸着材料を成膜する工程と、
を有することを特徴とする成膜方法。 - 電子デバイスを製造する方法であって、
請求項13に記載の成膜方法を用いて電子デバイスを製造する方法。
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