JP7224167B2 - 静電チャックシステム、成膜装置、吸着方法、成膜方法及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、静電チャックシステム、成膜装置、吸着方法、成膜方法及び電子デバイスの製造方法に関するものである。

有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬディスプレイ）の製造においては、有機ＥＬ表示装置を構成する有機発光素子（有機ＥＬ素子；ＯＬＥＤ）を形成する際に、成膜装置の蒸発源から蒸発した蒸着材料を、画素パターンが形成されたマスクを介して、基板に蒸着させることで、有機物層や金属層を形成する。

上向蒸着方式（デポアップ）の成膜装置において、蒸発源は成膜装置の真空容器の下部に設けられる。一方、基板は真空容器の上部に配置され、基板の下面に蒸着材料が蒸着される。このような上向蒸着方式の成膜装置の真空容器内において、基板はその下面の周辺部だけが基板ホルダによって保持されるので、基板がその自重によって撓み、これが蒸着精度を落とす一つの要因となっている。上向蒸着方式以外の方式の成膜装置においても、また、基板の自重による撓みは生じる可能性がある。

基板の自重による撓みを低減す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、基板の上面をその全体にわたって静電チャックで吸着することで、基板の撓みを低減することができる。

特許文献１では、静電チャックで被吸着体としての基板及びマスクを吸着する技術が開示されている。

韓国特許公開公報２００７－００１０７２３号

しかし、従来の技術において、静電チャックで基板越しにマスクを吸着する場合、吸着後のマスクにしわが残ってしまう問題があった。

本発明は、第１被吸着体と第２被吸着体の両方を良好に静電チャックに吸着することを目的にする。

本発明の第１態様による静電チャックシステムは、第１被吸着体と、前記第１被吸着体を介して第２被吸着体を吸着するための静電チャックシステムであって、前記第１被吸着体を吸着する吸着面に沿って配置された複数の吸着部を有する静電チャックと、前記複数の吸着部に電圧を印加する電圧印加部と、前記電圧印加部による電圧の印加を制御するための電圧制御部と、を含み、前記電圧制御部は、前記吸着面に前記第１被吸着体が吸着された状態で前記第２被吸着体を前記第１被吸着体を介して吸着するための吸着電圧が前記静電チャックの前記複数の吸着部のうち、前記静電チャックの中央部に位置する吸着部を含むかまたは前記静電チャックの一辺の中央部に位置する第１吸着部から少なくとも一つの方向に順次に印加され、前記複数の吸着部のすべてに前記吸着電圧が印加されるまで、前記複数の吸着部のうちの前記吸着電圧が印加された吸着部に印加される電圧が前記吸着電圧に維持され、前記複数の吸着部のすべてに前記吸着電圧が印加された後に、前記複数の吸着部に前記吸着電圧より小さく、かつ前記第２被吸着体が吸着された状態を維持するための吸着維持電圧が印加されるよう前記電圧印加部を制御することを特徴とする。

本発明の第２態様による成膜装置は、基板にマスクを介して成膜を行うための成膜装置
であって、第１被吸着体である基板及び前記基板越しに第２被吸着体であるマスクを吸着するための本発明の第１態様による静電チャックシステムを含むことを特徴とする。

本発明の第３態様による吸着方法は、吸着面に沿って配置された複数の吸着部を含む静電チャックに第１被吸着体及び第２被吸着体を吸着するための吸着方法であって、前記複数の吸着部に第１吸着電圧を印加し、前記第１被吸着体を前記吸着面に吸着する第１吸着工程と、前記吸着面に前記第１被吸着体が吸着された状態で前記複数の吸着部に第２吸着電圧を印加し、前記第１被吸着体を介して前記第２被吸着体を前記静電チャックに吸着する第２吸着工程とを含み、前記第２吸着工程では、前記複数の吸着部のうち、前記静電チャックの中央部に位置する吸着部を含むかまたは前記静電チャックの一辺の中央部に位置する第１吸着部から少なくとも一つの方向に順次に前記第２吸着電圧を印加し、前記複数の吸着部のすべてに前記第２吸着電圧が印加されるまで、前記複数の吸着部のうちの前記第２吸着電圧が印加された吸着部に印加される電圧を前記第２吸着電圧に維持し、前記第２吸着工程の後に、前記複数の吸着部のすべてに前記第２吸着電圧が印加された後に、前記複数の吸着部に前記第２吸着電圧より小さく、かつ前記第２被吸着体が吸着された状態を維持するための吸着維持電圧を印加する第３吸着工程を含むことを特徴とする。

本発明の第４態様による成膜方法は、基板にマスクを介して蒸着材料を成膜する成膜方法であって、真空容器内にマスクを搬入する工程と、前記真空容器内に基板を搬入する工程と、静電チャックの吸着面に沿って配置された複数の吸着部に第１吸着電圧を印加して、前記基板を前記吸着面に吸着する第１吸着工程と、前記吸着面に前記基板が吸着された状態で前記静電チャックの複数の吸着部に第２吸着電圧を印加して、前記基板を介して前記マスクを前記静電チャックに吸着する第２吸着工程と、前記静電チャックに前記基板及び前記マスクが吸着された状態で、蒸着材料を蒸発させて、前記マスクを介して前記基板に蒸着材料を成膜する工程と、を含み、前記第２吸着工程では、前記複数の吸着部のうち、前記静電チャックの中央部に位置する吸着部を含むかまたは前記静電チャックの一辺の中央部に位置する第１吸着部から少なくとも一つの方向に順次に前記第２吸着電圧を印加し、前記複数の吸着部のすべてに前記第２吸着電圧が印加されるまで、前記複数の吸着部のうちの前記第２吸着電圧が印加された吸着部に印加される電圧を前記第２吸着電圧に維持し、前記第２吸着工程の後に、前記複数の吸着部のすべてに前記第２吸着電圧が印加された後に、前記複数の吸着部に前記第２吸着電圧より小さく、かつ前記マスクが吸着された状態を維持するための吸着維持電圧を印加する第３吸着工程を含むことを特徴とする。

本発明の第５態様による電子デバイスの製造方法は、本発明の第４態様による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。

本発明によれば、静電チャックに第１被吸着体と第２被吸着体の両方を良好に吸着することができる。

図１は、電子デバイスの製造装置の一部の模式図である。 図２は、本発明の一実施形態による成膜装置の模式図である。 図３は、本発明の一実施形態による静電チャックシステムの概念図及び模式図である。 図４は、基板及びマスクの静電チャックへの吸着方法を示す端面模式図である。 図５は、本発明による吸着方法の様々な実施例を示す平面模式図である。 図６は、電子デバイス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形態及び実施例について説明する。ただし、以下の実施形態及び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、基板の表面に各種材料を堆積させて成膜を行う装置に適用することができ、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、ガラス、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、基板は、例えば、ガラス基板上にポリイミドなどのフィルムが
積層された基板であってもよい。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してもよい。なお、以下に説明する真空蒸着装置以外にも、スパッタ装置やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を含む成膜装置にも、本発明を適用することができる。本発明の技術は、具体的には、有機電子デバイス（例えば、有機発光素子、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、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発光素子を形成する有機発光素子の製造装置は、本発明の好ましい適用例の一つである。

＜電子デバイスの製造装置＞
図１は、電子デバイスの製造装置の一部の構成を模式的に示す平面図である。

図１の製造装置は、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、４．５世代の基板（約７００ｍｍ×約９００ｍｍ）や６世代のフルサイズ（約１５００ｍｍ×約１８５０ｍｍ）又はハーフカットサイズ（約１５００ｍｍ×約９２５ｍｍ）の基板に、有機ＥＬ素子の形成のための成膜を行った後、該基板を切り抜いて複数の小さなサイズのパネルを製作する。

電子デバイスの製造装置は、一般的に、複数のクラスタ装置１と、クラスタ装置の間を繋ぐ中継装置とを含む。

クラスタ装置１は、基板Ｓに対する処理（例えば、成膜処理）を行う複数の成膜装置１１と、使用前後のマスクＭを収納する複数のマスクストック装置１２と、その中央に配置される搬送室１３と、を具備する。搬送室１３は、図１に示すように、複数の成膜装置１１およびマスクストック装置１２のそれぞれと接続されている。

搬送室１３内には、基板およびマスクを搬送する搬送ロボット１４が配置されている。搬送ロボット１４は、上流側に配置された中継装置のパス室１５から成膜装置１１へと基板Ｓを搬送する。また、搬送ロボット１４は、成膜装置１１とマスクストック装置１２との間でマスクＭを搬送する。搬送ロボット１４は、例えば、多関節アームに、基板Ｓ又はマスクＭを保持するロボットハンドが取り付けられた構造を有するロボットである。

成膜装置１１（蒸着装置とも呼ぶ）では、蒸発源に収納された蒸着材料がヒータによって加熱されて蒸発し、マスクを介して基板上に蒸着される。搬送ロボット１４との基板Ｓの受け渡し、基板ＳとマスクＭの相対位置の調整（アライメント）、マスクＭ上への基板Ｓの固定、成膜（蒸着）などの一連の成膜プロセスは、成膜装置１１によって行われる。

マスクストック装置１２には、成膜装置１１での成膜工程に使われる新しいマスクと、使用済みのマスクとが、二つのカセットに分けて収納される。搬送ロボット１４は、使用済みのマスクを成膜装置１１からマスクストック装置１２のカセットに搬送し、マスクストック装置１２の他のカセットに収納された新しいマスクを成膜装置１１に搬送する。

クラスタ装置１には、基板Ｓの流れ方向において上流側からの基板Ｓを当該クラスタ装置１に受け渡すパス室１５と、当該クラスタ装置１で成膜処理が完了した基板Ｓを下流側の他のクラスタ装置に受け渡すためのバッファー室１６が連結される。搬送室１３の搬送ロボット１４は、上流側のパス室１５から基板Ｓを受け取って、当該クラスタ装置１内の成膜装置１１の一つ（例えば、成膜装置１１ａ）に搬送する。また、搬送ロボット１４は、当該クラスタ装置１での成膜処理が完了した基板Ｓを複数の成膜装置１１の一つ（例えば、成膜装置１１ｂ）から受け取って、下流側に連結されたバッファー室１６に搬送する。

バッファー室１６とパス室１５との間には、基板の向きを変える旋回室１７が設置される。旋回室１７には、バッファー室１６から基板Ｓを受け取って基板Ｓを１８０°回転させ、パス室１５に搬送するための搬送ロボット１８が設けられる。これにより、上流側のクラスタ装置と下流側のクラスタ装置で基板Ｓの向きが同じになり、基板処理が容易になる。

パス室１５、バッファー室１６、旋回室１７は、クラスタ装置間を連結する、いわゆる中継装置であり、クラスタ装置の上流側及び下流側の少なくとも一方に設置される中継装置は、パス室１５、バッファー室１６、旋回室１７のうち少なくとも１つを含む。

成膜装置１１、マスクストック装置１２、搬送室１３、バッファー室１６、旋回室１７などは、有機発光素子の製造の過程で、高真空状態に維持される。パス室１５は、通常低真空状態に維持されるが、必要に応じて高真空状態に維持されてもよい。

本実施例では、図１を参照して、電子デバイスの製造装置の構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の種類の装置やチャンバーを有してもよく、これらの装置やチャンバー間の配置が変わってもよい。

以下、成膜装置１１の具体的な構成について説明する。

＜成膜装置＞
図２は、成膜装置１１の構成を示す模式図である。以下の説明においては、鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系を用いる。成膜時に基板Ｓが水平面（ＸＹ平面）と平行となるよう固定された場合、基板Ｓの短手方向（短辺に平行な方向）をＸ方向、長手方向（長辺に平行な方向）をＹ方向とする。また、Ｚ軸まわりの回転角をθで表す。

成膜装置１１は、真空雰囲気又は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される真空容器２１と、真空容器２１の内部に設けられる、基板支持ユニット２２と、マスク支持ユニット２３と、静電チャック２４と、蒸発源２５とを含む。

基板支持ユニット２２は、搬送室１３に設けられた搬送ロボット１４が搬送して来る基板Ｓを受取って保持する手段であり、基板ホルダとも呼ばれる。

基板支持ユニット２２の下方には、マスク支持ユニット２３が設けられる。マスク支持ユニット２３は、搬送室１３に設けられた搬送ロボット１４が搬送するマスクＭを受取って保持する手段であり、マスクホルダとも呼ばれる。

マスクＭは、基板Ｓ上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターンを有し、マスク支持ユニット２３の上に載置される。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）とも呼ばれる。

基板支持ユニット２２の上方には、基板を静電引力によって吸着し固定するための静電チャック２４が設けられる。静電チャック２４は、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２４は、クーロン力タイプの静電チャックであってもよいし、ジョンソン・ラーベック力タイプの静電チャックであってもよい。さらには、グラジエント力タイプの静電チャックであってもよい。しかし、静電チャック２４は、グラジエント力タイプの静電チャックであることが好ましい。なぜなら、静電チャック２４がグラジエント力タイプの静電チャックであ
ることによって、基板Ｓが絶縁性基板である場合であっても、静電チャック２４によって良好に吸着することができるからである。静電チャック２４がクーロン力タイプの静電チャックである場合には、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Ｓなどの被吸着体に金属電極と反対極性の分極電荷が誘導され、これら静電チャック２４と基板２との間の静電引力によって、基板Ｓが静電チャック２４の吸着面に吸着固定される。

静電チャック２４は、一つのプレートで形成されてもよく、複数のサブプレートを有する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、その内部に複数の電気回路を含み、一つのプレート内で位置によって静電引力が異なるように制御してもよい。

本実施形態では、後述のように、成膜前に静電チャック２４で基板Ｓ（第１被吸着体）だけでなく、マスクＭ（第２被吸着体）をも吸着し保持する。

即ち、本実施例では、静電チャック２４の鉛直方向の下側に置かれた基板Ｓ（第１被吸着体）を静電チャック２４で吸着及び保持し、その後、基板Ｓ（第１被吸着体）を挟んで静電チャック２４と反対側に置かれたマスクＭ（第２被吸着体）を、基板Ｓ（第１被吸着体）越しに静電チャック２４で吸着し保持する。特に、静電チャック２４でマスクＭを基板Ｓ越しに吸着する際、マスクＭの一部分が静電チャックによるマスクＭの吸着の起点となり、この吸着の起点から少なくとも一つの方向に、マスクＭの他の部分が順次に吸着されていくようにする。これについては、図３～図５を参照して後述する。

図２には示さなかったが、静電チャック２４の基板Ｓが吸着される吸着面とは反対側に基板Ｓの温度上昇を抑える冷却機構（例えば、冷却板）を設けることで、基板Ｓ上に堆積された有機材料の変質や劣化を抑制する構成としてもよい。

蒸発源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）、蒸発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。蒸発源２５は、点（ｐｏｉｎｔ）蒸発源や線状（ｌｉｎｅａｒ）蒸発源など、用途に従って多様な構成を有することができる。

図２に示さなかったが、成膜装置１１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。

真空容器２１の上部外側（大気側）には、基板Ｚアクチュエータ２６、マスクＺアクチュエータ２７、静電チャックＺアクチュエータ２８、位置調整機構２９などが設けられる。これらのアクチュエータと位置調整機構は、例えば、モータとボールねじ、或いはモータとリニアガイドなどで構成される。基板Ｚアクチュエータ２６は、基板支持ユニット２２を昇降（Ｚ方向移動）させるための駆動手段である。マスクＺアクチュエータ２７は、マスク支持ユニット２３を昇降（Ｚ方向移動）させるための駆動手段である。静電チャックＺアクチュエータ２８は、静電チャック２４を昇降（Ｚ方向移動）させるための駆動手段である。

位置調整機構２９は、静電チャック２４のアライメントのための駆動手段である。位置調整機構２９は、静電チャック２４全体を基板支持ユニット２２及びマスク支持ユニット２３に対して、Ｘ方向移動、Ｙ方向移動、θ回転させる。なお、本実施形態では、基板Ｓを吸着した状態で、静電チャック２４をＸ、Ｙ、θ方向に位置調整することで、基板ＳとマスクＭの相対的位置を調整するアライメントを行う。

真空容器２１の外側上面には、上述した駆動機構の他に、真空容器２１の上面に設けられた透明窓を介して、基板Ｓ及びマスクＭに形成されたアライメントマークを撮影するためのアライメント用カメラ２０を設置してもよい。本実施例においては、アライメント用カメラ２０は、矩形の基板Ｓ、マスクＭ及び静電チャック２４の対角線に対応する位置または、矩形の４つのコーナー部に対応する位置に設置しても良い。

本実施形態の成膜装置１１に設置されるアライメント用カメラ２０は、基板ＳとマスクＭとの相対的な位置を高精度で調整するのに使われるファインアライメント用カメラであり、その視野角は狭いが高解像度を持つカメラである。成膜装置１１は、ファインアライメント用カメラ２０の他に相対的に視野角が広くて低解像度であるラフアライメント用カメラを設置してもよい。

尚、位置調整機構２９は、アライメント用カメラ２０によって取得した基板Ｓ（第１被吸着体）及びマスクＭ（第２被吸着体）の位置情報に基づいて、基板Ｓ（第１被吸着体）とマスクＭ（第２被吸着体）を相対的に移動させて位置調整するアライメントを行う。

成膜装置１１は、制御部（不図示）を具備する。制御部は、基板Ｓの搬送及びアライメント、蒸発源２５の制御、成膜の制御などの機能を有する。制御部は、例えば、プロセッサ、メモリー、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、制御部の機能はメモリー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ーを使用してもよく、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が設置されていてもよく、一つの制御部が複数の成膜装置を制御するように構成してもよい。

＜静電チャックシステム＞
図３を参照して本実施形態による静電チャックシステム３０について説明する。図３（ａ）は、本実施形態の静電チャックシステム３０の概念的なブロック図であり、図３（ｂ）は、静電チャック２４の模式的な断面図であり、図３（ｃ）は、静電チャック２４の模式的な平面図である。

本実施形態の静電チャックシステム３０は、図３（ａ）に示したように、静電チャック２４と、電圧印加部３１と、電圧制御部３２とを含む。

電圧印加部３１は、静電チャック２４の電極部に静電引力を発生させるための電圧を印加する。

電圧制御部３２は、静電チャックシステム３０の吸着工程または成膜装置１１の成膜工程の進行に応じて、電圧印加部３１から電極部に加えられる電圧の大きさ、電圧の印加開始時点、電圧の維持時間、電圧の印加順序などを制御する。電圧制御部３２は、例えば、静電チャック２４の電極部に含まれる複数のサブ電極部２４１～２４９への電圧印加をサブ電極部別に独立的に制御することができる。本実施形態では、電圧制御部３２が成膜装置１１の制御部とは別途に構成されるが、本発明はこれに限定されず、成膜装置１１の制御部に統合されてもよい。

静電チャック２４は、吸着面に被吸着体（例えば、基板Ｓ、マスクＭ）を吸着するための静電吸着力を発生させる電極部を含み、電極部は、複数のサブ電極部２４１～２４９を
備える構成を採用し得る。例えば、本実施形態の静電チャック２４は、図３（ｃ）に示したように、静電チャック２４が有する吸着面の長手方向（Ｙ方向）および静電チャック２４が有する吸着面の短手方向（Ｘ方向）の少なくとも一方の方向に沿って、分割された複数のサブ電極部２４１～２４９が配置されている。例えば、本実施例の静電チャック２４は、図３（ｃ）に図示したように、９つのサブ電極部２４１～２４９を有するが、これに限定されず、基板Ｓ及びマスクＭの吸着をより精密に制御するため、他の個数のサブ電極部を有してもよい。

また、複数のサブ電極部は、物理的に一つのプレートが複数のサブ電極部を持つように構成されてもよく、物理的に分割された複数のプレートのそれぞれが一つまたはそれ以上のサブ電極部を持つように構成されてもよい。このように、複数のサブ電極部のそれぞれに印加される電圧を、独立して制御できる構成であればよく、その具体的な物理的構造や電気回路的構造は多様な方法で構成することができる。

各々のサブ電極部は、静電吸着力を発生させるためにプラス（第１極性）及びマイナス（第２極性）の電圧が印加される電極対３３を含む。例えば、それぞれの電極対３３は、プラス電圧が印加される第１電極３３１と、マイナス電圧が印加される第２電極３３２とを含む。

第１電極３３１及び第２電極３３２は、図３（ｃ）に図示したように、それぞれ櫛歯形状を有する。例えば、第１電極３３１及び第２電極３３２は、それぞれ複数の櫛歯部と、複数の櫛歯部に連結される基部とを含む。各電極３３１、３３２の基部は櫛歯部に電圧を供給し、複数の櫛歯部は、被吸着体との間で静電吸着力を生じさせる。一つのサブ電極部において、第１電極３３１の各櫛歯部は、第２電極３３２の各櫛歯部と対向するように、交互に配置される。このように、各電極３３１、３３２の各櫛歯部が対向しかつ互いに入り組んだ構成とすることで、異なる電圧が印加される電極間の間隔を狭くすることができ、大きな不平等電界を形成し、グラジエント力によって被吸着体を吸着することができる。

本実施例においては、静電チャック２４のサブ電極部２４１～２４９の各電極３３１，３３２が櫛歯形状を有すると説明したが、本発明はそれに限定されず、被吸着体との間で静電引力を発生させることができる構成であればよく、多様な形状を持つことができる。

本実施形態の静電チャック２４は、複数のサブ電極部に対応する複数の吸着部を有する。

ここで、「吸着部」とは、被吸着体の所定の領域に同時に静電引力を誘発する静電チャック２４の領域を指し、複数の吸着部が基板Ｓを吸着する静電チャック２４の吸着面に複数配置されている。一例として、「吸着部」は、サブ電極部２４１～２４９の一部の電極部に対して、電圧が同時に印加されるように電圧制御部３２が電圧印加を制御することで構成される領域であってもよい。以下、本明細書で「吸着部に電圧を印加する」と記述する場合、該当吸着部を構成する１つ以上のサブ電極部に電圧を印加することを意味する。

一つの「吸着部」を構成するサブ電極部２４１～２４９は、必ずしも２つ以上のサブ電極部で構成される必要はなく、一つのサブ電極部で構成されてもよい。例えば、図３（ｃ）に示した実施例において、複数の吸着部それぞれが複数のサブ電極部それぞれに対応するように構成されてもよい。

または、一つの吸着部が複数のサブ電極部を含むように構成されてもよい。例えば、電圧制御部３２によるサブ電極部２４１～２４９へ印加される電圧を制御することで、後述
するように、基板Ｓ及びマスクＭの少なくとも一方の吸着進行方向（Ｘ方向）と交差する方向（Ｙ方向）に配置された３つのサブ電極部２４１、２４４、２４７が一つの吸着部を成すようにすることができる。すなわち、３つのサブ電極部２４１、２４４、２４７のそれぞれは、独立的に電圧制御が可能であるが、これら３つの電極部２４１、２４４、２４７に同時に電圧が印加されるように制御することで、これら３つの電極部２４１、２４４、２４７が一つの吸着部として機能するようにすることができる。

そして、静電チャック２４に含まれる複数の吸着部のそれぞれは、必ずしも同じ数のサブ電極部を有する構成に限定されず、吸着部によって異なる数のサブ電極部を有しても良い。例えば、電圧制御部３２によるサブ電極部２４１～２４９へ印加される電圧を制御することにより、図５（ａ）から図５（ｅ）を参照して後述するように、複数の吸着部それぞれは、電圧の印加順序に応じてグループ分けされた複数のサブ電極部群で構成され、１つのサブ電極部群を構成するサブ電極部の数は、電圧印加の制御内容に応じて種々の構成を取り得る。１つのサブ電極部で構成されるサブ電極部群として、例えば、図５（ｃ）の１番目のサブ電極部群は図３のサブ電極部２４７、図５（ｃ）の５番目のサブ電極部群は図３のサブ電極部２４３、図５（ｄ）の１番目のサブ電極部群は図３のサブ電極部２４４、図５（ｅ）の１番目のサブ電極部群は図３のサブ電極部２４５でそれぞれ構成される。また、２つのサブ電極部で構成されるサブ電極部群として、例えば、図５（ｃ）の２番目のサブ電極部群は図３のサブ電極部２４４とサブ電極部２４８で構成される。また、３つのサブ電極部で構成されるサブ電極部群として、例えば、図５（ｄ）の２４１、２４５および２４７）または４つのサブ電極部で構成されるサブ電極部群として、例えば、図５（ｅ）の２番目のサブ電極部群は図３のサブ電極部２４２、２４４、２４６、２４８で構成されている。

＜静電チャックシステムによる吸着及方法及び電圧の制御＞
図４（ａ）～図４（ｉ）は、本発明による吸着方法を示す断面模式図であり、図５（ａ）～（ｅ）は、本発明に係る吸着方法の様々な実施例を示す平面模式図である。以下、図４（ａ）～図４（ｉ）及び図５（ａ）～（ｅ）を参照して、静電チャック２４に基板Ｓ及びマスクＭを吸着する工程、及びその電圧の制御について説明する。

図４（ａ）～図４（ｄ）に、静電チャック２４に基板Ｓを吸着する工程を図示する。

本実施例においては、図４（ａ）から図４（ｄ）の順で示したように、静電チャック２４の下面に基板Ｓの全面が同時に吸着されるのではなく、静電チャック２４が有する吸着面の第１辺（短辺）に沿って一端から他端に向かって順次に吸着が進行される。ただし、本発明はこれに限定されず、例えば、静電チャック２４が有する吸着面の第２辺（長辺）に沿って一端から他端に向かって順次に吸着が進行されてもよく、静電チャック２４が有する吸着面の中央部から第１辺又は第２辺に沿って周縁部に向かって順次に基板Ｓの吸着が行われてもよく、静電チャック２４が有する吸着面の対角線上の一つの角からこれと対向する他の角に向かって基板Ｓの吸着が行われてもよい。

静電チャック２４が有する吸着面の第１辺に沿って基板Ｓが順次に吸着するようにするために、複数のサブ電極部２４１～２４９に基板Ｓを吸着のための第１電圧（ΔＶ１、第１吸着電圧）を静電チャック２４が有する吸着面の第１辺に沿った方向で順次印加するように印加する順番（印加時期）を制御してもよいし、基板Ｓと静電チャック２４との間の距離が、静電チャック２４が有する吸着面の第１辺に沿って大きくなるように基板支持ユニット２２の構造を変更し、複数のサブ電極部２４１～２４９に第１電位差を印加するタイミングは同時となるように制御してもよい。

図４（ａ）～図４（ｄ）は、静電チャック２４の複数のサブ電極部２４１～２４９に印
加される電圧の制御によって、基板Ｓを静電チャック２４の吸着面に順次に吸着させる実施形態を示す。図４（ａ）～（ｉ）に示す電圧制御構成では、静電チャック２４の長辺方向（Ｙ方向）に沿って配置される３つのサブ電極部２４１、２４４、２４７が１番目に電圧が印加されるサブ電極部群として第１吸着部を構成し、静電チャック２４の中央部の３つのサブ電極部２４２、２４５、２４８が２番目に電圧が印加されるサブ電極部群として第２吸着部を構成する。そして、残り３つのサブ電極部２４３、２４６、２４９が３番目に電圧が印加されるサブ電極部群として第３吸着部を構成することを前提に説明する。

まず、図４（ａ）～図４（ｄ）に示したように、成膜装置１１の真空容器２１内に基板Ｓが搬入され、基板支持ユニット２２の支持部によって支持される。

続いて、静電チャック２４が下降し、基板支持ユニット２２の支持部に支持された基板Ｓに向かって移動する（図４（ａ））。

静電チャック２４が基板Ｓに十分に近接または接触すると、電圧制御部３２は、静電チャック２４が有する吸着面の第１辺（短手）に沿って１番目の第１吸着部から２番目の第２吸着部、３番目の第３吸着部の順序で順次に第１電圧（ΔＶ１）が印加されるよう制御する。

つまり、図４（ｂ）～図４（ｄ）に示したように、１番目の第１吸着部に先に第１電圧が印加され（図４（ｂ））、次いで、２番目の第２吸着部に第１電圧が印加され（図４（ｃ））、最後に３番目の第３吸着部に第１電圧が加えられる（図４（ｄ））ように制御する。

第１電圧（ΔＶ１）は、基板Ｓを静電チャック２４の吸着面に確実に吸着させるために十分な大きさの電圧に設定される。

以上、説明したように電圧が印加されることにより、基板Ｓが静電チャック２４へ吸着される順序として、まず基板Ｓは、１番目の第１吸着部に対応する側から静電チャック２４に吸着されていく。次に基板Ｓの中央部が静電チャック２４に吸着される。最後に、３番目の第３吸着部に対応する側に向かって、静電チャック２４への吸着が進行していき（すなわち、Ｘ方向に基板Ｓの吸着が進行していき）、基板Ｓは、基板中央部にしわを残さず、平らに静電チャック２４に吸着される。

本実施形態においては、静電チャック２４が基板Ｓに十分に近接或いは接触した状態で第１電圧（ΔＶ１）を印加すると説明したが、静電チャック２４が基板Ｓに向かって下降を始める前に、或いは、下降の途中で第１電圧（ΔＶ１）を印加してもよい。

基板Ｓの静電チャック２４への吸着工程が完了した後の所定の時点で、電圧制御部３２は、図４（ｅ）に示したように、静電チャック２４の電極部に印加される電圧を、第１電圧（ΔＶ１）から第１電圧（ΔＶ１）より小さい第２電圧（ΔＶ２）に下げる。

第２電圧（ΔＶ２）は、基板Ｓが静電チャック２４の吸着面に吸着された状態を維持するための吸着維持電圧であり、基板Ｓを静電チャック２４の吸着面に吸着させる際に印加した第１電圧（ΔＶ１）より低い電圧である。静電チャック２４に印加される電圧が第２電圧（ΔＶ２）に下がると、これに対応して基板Ｓに誘導される分極電荷量も、図４（ｅ）に示したように、第１電圧（ΔＶ１）が加えられた場合に比べて減少するが、基板Ｓが一旦第１電圧（ΔＶ１）によって静電チャック２４の吸着面に吸着された後は、第１電圧（ΔＶ１）より低い第２電圧（ΔＶ２）を印加しても基板の吸着状態を維持することができる。

このように、静電チャック２４の電極部に印加される電圧を第２電圧（ΔＶ２）に下げることで、基板Ｓが静電チャック２４から分離するのにかかる時間を短縮することができる。

つまり、静電チャック２４から基板Ｓを分離しようとする時、静電チャック２４の電極部に加えられる電圧の電圧値をゼロ（０）にしても、直ちに静電チャック２４と基板Ｓとの間の静電引力が消えるのではなく、静電チャック２４と基板Ｓとの界面に誘導された電荷が消えるのに相当な時間（場合によっては、数分程度）がかかる。特に、静電チャック２４に基板Ｓを吸着させる際は、通常、その吸着を確実にするために、静電チャック２４に基板を吸着させるのに必要な最小静電引力（Ｆｔｈ）よりも十分に大きい静電引力が作用するように第１電圧（ΔＶ１）を設定するが、このような第１電圧（ΔＶ１）を印加してから基板の分離が可能な状態になるまでは相当な時間がかかる。

そこで本実施例では、このような静電チャック２４からの基板Ｓの分離にかかる時間により、全体的な工程時間（Ｔａｃｔ）が増加してしまうことを防止するために、基板Ｓが静電チャック２４に吸着した後に、所定の時点で、静電チャック２４に印加される電圧を第２電圧（ΔＶ２）に下げる。

図４（ｅ）に示した実施例では、静電チャック２４が有する吸着面の１番目の第１吸着部～３番目の第３吸着部に印加される電圧を同時に第２電圧に下げる様子を示したが、本発明はこれに限定されず、吸着部別に第２電圧に下げる時点や印加される第２電圧（ΔＶ２）の大きさがそれぞれ異なるようにしてもよい。例えば、１番目の第１吸着部から２番目の第２吸着部、３番目の第３吸着部の順序で順次に第２電圧（ΔＶ２）に下げてもよい。

このように、静電チャック２４の電極部に印加される電圧が第２電圧（ΔＶ２）に下がった後、静電チャック２４に吸着した基板Ｓとマスク支持ユニット２３に支持されたマスクＭの相対的位置を調整（アライメント）する。本実施例では、静電チャック２４の電極部に印加される電圧が第２電圧（ΔＶ２）に下がった後に基板ＳとマスクＭと間の相対的な位置調整（アライメント）を行うように説明したが、本発明はこれに限定されず、静電チャック２４の電極部に第１電圧（ΔＶ１）が印加されている状態でアライメント工程を行ってもよい。

続いて、図４（ｆ）～図４（ｉ）に図示したように、静電チャック２４の電極部に第３電圧（ΔＶ３、第２吸着電圧）を印加することで、基板Ｓを介してマスクＭを静電チャック２４に吸着させる。つまり、静電チャック２４に吸着した基板Ｓの下面にマスクＭを吸着させる。以下、単に静電チャック２４にマスクＭを吸着させると記述しても、本実施形態においては、静電チャック２４に吸着された基板Ｓを介してマスクＭを吸着させることを意味する。

このため、まず、基板Ｓが吸着した静電チャック２４を静電チャックＺアクチュエータ２８によりマスクＭに向かって下降させる（図４（ｆ））。

静電チャック２４に吸着した基板Ｓの下面がマスクＭに十分に近接乃至接触した際に、電圧制御部３２は、電圧印加部３１が静電チャック２４の電極部に第３電圧（ΔＶ３）を印加するように制御する（図４（ｇ）～図４（ｉ））。

第３電圧（ΔＶ３）は、第２電圧（ΔＶ２）より大きく、基板Ｓ越しにマスクＭが静電誘導によって帯電できる程度の大きさであることが好ましい。これによって、マスクＭは
基板Ｓ越しに静電チャック２４に吸着することができる。ただし、本発明はこれに限定されず、第３電圧（ΔＶ３）は、第２電圧（ΔＶ２）と同じ大きさを有してもよい。第３電圧（ΔＶ３）が第２電圧（ΔＶ２）と同じ大きさを有しても、前述した通り、静電チャック２４の下降によって静電チャック２４または基板ＳとマスクＭと間の相対的な距離が縮まるので、静電チャック２４の電極部に印加される電圧の大きさを第２電圧（ΔＶ２）より大きくしなくても、基板に静電誘導された分極電荷によってマスクＭにも静電誘導を起こさせることができるので、マスクＭが基板越しに静電チャック２４に吸着できる程度の吸着力が得られる。

第３電圧（ΔＶ３）は、第１電圧（ΔＶ１）より小さくしてもよく、工程時間（Ｔａｃｔ）の短縮を考慮して第１電圧（ΔＶ１）と同等な程度の大きさにしてもよい。

このようなマスク吸着工程で、電圧制御部３２は、静電チャック２４に対して基板Ｓ越しにマスクＭを吸着させるとき、マスクＭにしわを残さず、基板Ｓの下面に吸着されるように、第３電圧（ΔＶ３）が印加されるように制御する。もしくは、マスクＭにしわが残っても、しわが残る場所が、基板Ｓのデバイス形成領域に対応しない周縁部やコーナー部になるように、第３電圧（ΔＶ３）が印加されるのを制御する。より具体的に、電圧制御部３２は、第３電圧（ΔＶ３）を静電チャック２４全体に同時に印加するのではなく、まず静電チャック２４が有する複数の吸着部のうちの一吸着部に、第３電圧（ΔＶ３）が印加されるように制御する。次に、この一吸着部から少なくとも一つの方向に順次に残りの吸着部に第３電圧（ΔＶ３）が印加されるように制御する。

例えば、図４（ｆ）～図４（ｉ）に図示したマスク吸着工程において、電圧制御部３２は、第３電圧（ΔＶ３）を静電チャック２４の全体にわたって同時に印加するのではなく、第１辺に沿って１番目の第１吸着部から２番目の第２吸着部、３番目の第３吸着部の順序で順次に第３電圧（ΔＶ３）を印加する。つまり、電圧制御部３２は、図５（ａ）に示したように、１番目の第１吸着部を構成する、３つのサブ電極部２４１、２４４、２４７に先に第３電圧が印加され、次いで、２番目の第２吸着部を構成する３つのサブ電極部２４２、２４５、２４８に第３電圧が印加され、３番目の第３吸着部を構成する残りの３つのサブ電極部２４３、２４６、２４９に最終的に第３電圧が加えられるように制御する。

これにより、マスクＭの静電チャック２４への吸着は、マスクＭの１番目の第１吸着部に対応する部分を吸着の起点にして、この吸着の起点からマスクＭの中央部を経て、３番目の第３吸着部側に向かって、進行していき（すなわち、Ｘ方向にマスクＭの吸着が進行していき）、マスクＭは、マスクＭの中央部にしわを残すことなく、平らに静電チャック２４に吸着される。

本実施形態においては、静電チャック２４がマスクＭに近接或いは接触した状態で第３電圧（ΔＶ３）を印加すると説明したが、静電チャック２４がマスクＭに向かって下降を始める前に、或いは、下降の途中に第３電圧（Ｖ３）を印加してもよい。

図５（ａ）～図５（ｅ）を参照して、マスクＭを静電チャック２４に吸着するための様々な実施例について説明する。

図５（ａ）～図５（ｅ）に示した本発明の実施例によると、電圧制御部３２は、複数のサブ電極部２４１～２４９の一部のサブ電極部で構成された第１吸着部（電圧印加の順番が１番目の吸着部）を起点として、これから一つ以上の方向に順次に残りの吸着部へ第３電圧が印加されるように制御する。より具体的には、電圧制御部３２は、複数のサブ電極部２４１～２４９のうち一部で構成された第１吸着部（１番目の吸着部）に最初に第３電圧が印加されるように制御する。そして、電圧制御部３２は、第１吸着部（１番目の吸着
部）から一つまたはそれ以上の方向に静電チャック２４の残りの吸着部へ順次に、第３電圧が印加されるように制御する。つまり、電圧制御部３２は、第１吸着部（１番目の吸着部）、第２吸着部（２番目の吸着部）、第３吸着部（３番目の吸着部）、第４吸着部（４番目の吸着部）、第５の吸着部（５番目の吸着部）の順番でマスク吸着電圧が印加されるように制御する。ここで、それぞれの吸着部である第１吸着部（１番目の吸着部）～第５吸着部（５番目の吸着部）は、１つまたはそれ以上のサブ電極部で構成されても良い。

ただし、図５（ａ）～（ｅ）に示した実施形態も、静電チャック２４が図３（ｃ）に示したように、９つのサブ電極部２４１～２４９を有する場合を前提としたものである。しかし、静電チャック２４に含まれるサブ電極部の全体数およびそのレイアウトの少なくとも一方に応じて、本発明は、他の実施形態で構成されてもよい。

第１吸着部（１番目の吸着部）は、図５（ａ）～（ｅ）に示すように、複数のサブ電極部２４１～２４９のうち一部で構成される。したがって、第１吸着部（１番目の吸着部）の面積は、全体の静電チャック２４の吸着面の面積よりも小さく、具体的には、全体の静電チャック２４の吸着面の面積の１／２以下である。これにより、第１吸着部（１番目の吸着部）の領域に対応するマスクＭの一部分（吸着の起点）を選択し、最初に静電チャック２４に吸着させることができる。その後、残りの吸着部への電圧印加を制御することにより、この吸着の起点から一つ以上の方向に、マスクＭの他の部分が順次に静電チャック２４に吸着される。これにより、マスクＭ全体がしわなく吸着されるか、または最も遅く吸着されるマスクＭの周縁部やコーナー部の付近のみしわが残ることになる。

より具体的には、１番目の第１吸着部は、マスクＭの吸着が進行する第１方向（例えば、静電チャック２４の短辺方向、Ｘ方向）において、静電チャック２４の長さより短くなるように、複数のサブ電極部２４１～２４９の一部によって構成されることが好ましい。例えば、マスクＭの吸着起点の位置をより精密に制御することができるように、１番目の第１吸着部の第１方向における長さを、第１方向における静電チャック２４の長さの１／２以下とすることがより好ましい。なお、ここでいう１番目の第１吸着部の第１方向における長さとは、１番目の第１吸着部の第１方向における長さが最も長い部分の長さを指す。

なお、１番目の第１吸着部は、マスクＭが静電チャックに吸着される際の進行方向と平行である第１方向と交差する第２方向（例えば、静電チャック２４の長辺方向、Ｙ方向）において、静電チャック２４の長さと実質的に同一であるか、それより短くなるよう、複数のサブ電極部２４１～２４９の一部によって構成されることが好ましい。つまり、１番目の第１吸着部の第１方向における長さが静電チャック２４の第１方向における長さより短い場合には、第２方向における長さは、静電チャック２４の第２方向における長さと実質的に同一であるか（図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照）、或いは、それより短くすることができる（図５（ｃ）～図５（ｄ）を参照）。

また、１番目の第１吸着部の第２方向における長さが、静電チャック２４の第２方向における長さよりも小さい場合には、第１方向だけでなく、第２方向においても、マスク吸着の起点を制御することができる。

図５（ａ）～図５（ｅ）に示した本発明の実施例では、１番目の第１吸着部が第１方向において静電チャック２４の長さより短い場合の構成を説明したが、本発明はこれに限定されず、第１方向及び第２方向のうちの少なくとも一つの方向においてマスクＭの吸着の起点を制御することができればよく、多様なサイズと形状を有するように、複数のサブ電極部２４１～２４９の一部が１番目の第１吸着部として選択できればよい。

例えば、１番目の第１吸着部は、静電チャック２４の短辺である第１方向においては、静電チャック２４の長さと実質的に同じであり、静電チャック２４の長辺である第２方向においては、静電チャック２４の長さより短くなるように、一部のサブ電極部２４１、２４２、２４３によって構成されても良い。

本発明の実施形態において、第１吸着部（１番目の吸着部）の位置は、静電チャック２４にマスクＭが良好に吸着されることができる限り、特に制限されない。例えば、図５（ａ）および図５（ｄ）に示すように、第１吸着部（１番目の吸着部）は、静電チャック２４の周縁部に配置されるか、または図５（ｃ）に示すように、第１吸着部（１番目の吸着部）は、静電チャック２４のコーナー部に配置されるか、または、図５（ｂ）及び図５（ｅ）に示すように、第１吸着部（１番目の吸着部）は、静電チャック２４の中央部に配置されることもできる。

より具体的には、第１吸着部（１番目の吸着部）は、図５（ａ）に示すように、静電チャック２４の一辺（例えば、Ｙ軸に対応する長辺）に沿って周縁部（サブ電極部２４１、２４４、および２４７）に延在することができる。また、第１吸着部（１番目の吸着部）は、図５（ｂ）に示すように静電チャック２４の長辺に沿って中央部（サブ電極部２４２、２４５、および２４８）に延在することもできるし、図５（ｃ）に示すように静電チャック２４に設けられた４つのコーナーのうちのいずれか一つのコーナー部（サブ電極部２４７）に位置することもできる。さらには、図５（ｄ）に示すように静電チャック２４の一辺の中央（サブ電極部２４４）に位置することもできるし、又は図５（ｅ）に示すように静電チャック２４の中央（サブ電極部２４５）に位置することができる。ただし、本発明の実施形態は、図５（ａ）～図５（ｅ）に示した構成に限定されず、第１吸着部（１番目の吸着部）は、静電チャック２４の短辺に沿って周縁部（例えば、サブ電極部２４１、２４２、および２４３の領域）に延在することもできるし、または短辺に沿って中央部（サブ電極部２４４、２４５、および２４６）に延在することもできる。さらには、短辺の中央（例えば、サブ電極部２４２）に位置してもよい。

そして、電圧制御部３２は、第１吸着部（１番目の吸着部）の位置に関係なく、第１吸着部（１番目の吸着部）を起点にして、１つまたはそれ以上の方向に順次に残りの吸着部へマスク吸着電圧が印加されるように制御する。より具体的には、図５（ａ）に示すように、第１吸着部（１番目の吸着部）が延在する一辺に対向する他辺に向かって、第２の吸着部（２番目の吸着部）と第３吸着部（３番目の吸着部）の順番でマスク吸着電圧が印加されるように制御する。または、図５（ｂ）に示すように、第１吸着部（１番目の吸着部）が延在する方向と交差する両方向に設けられた第２吸着部（２番目の吸着部）に、マスク吸着電圧が印加されるように制御する。もしくは、図５（ｃ）に示すように、第１吸着部（１番目の吸着部）が位置する４つのコーナーのうちのいずれか一つのコーナー部から対角線上の他のコーナー部に向かう方向に、第２吸着部（２番目の吸着部）、第３吸着部（３番目の吸着部）、第４吸着部（４番目の吸着部）と第５の吸着部（５番目の吸着部）の順番でマスク吸着電圧が印加されるように制御する。他にも、図５（ｄ）に示すように、第１吸着部（１番目の吸着部）が位置する一辺に沿った両側端部に向かう方向と、この一辺の対向する他辺に向かう方向に、第２吸着部（２番目の吸着部）、第３吸着部（３番目の吸着部）と第４吸着部（４番目の吸着部）の順番でマスク吸着電圧が印加されるように制御するか、又は、図５（ｅ）に示すように、第１吸着部（１番目の吸着部）が位置する静電チャック２４の中央部から、静電チャック２４の周縁部に向かう方向とコーナー部に向かう方向に、第２吸着部（２番目の吸着部）と第３吸着部（３番目の吸着部）の順番でマスク吸着電圧が印加されるように制御することもできる。その結果、マスク吸着電圧が最後に印加される吸着部は、静電チャック２４の周縁部に位置する吸着部か（図５（ａ）および図５（ｂ）を参照）、または４つのコーナーのうちいずれか一つ以上のコーナー部に位置する吸着部ということになる（図５（ｃ）～図５（ｅ）を参照）。

上記で述べたように、静電チャック２４の第１吸着部（１番目の吸着部）に対応するマスクＭの一部が吸着の起点となる。そして、この吸着の起点から一つまたは二つ以上の方向にマスクＭの隣接した他の部分が順次に静電チャック２４に吸着され、吸着の終点は、マスクＭの中央部分ではなく、周縁部やコーナー部になる。その結果、マスクＭ全体がしわなく静電チャック２４に吸着されるか、又は、たとえしわが残るとしても、マスクＭの中央部ではなく、周縁部やコーナー部のような端部に残ることになる。つまり、基板Ｓのデバイス形成領域以外の領域にしわが残ることはあり得ても、マスクＭの中央部に対応するデバイス形成領域に、しわが残る可能性を低減することができる。特に、図５（ｃ）に示された実施形態のように、第１吸着部（１番目の吸着部）が静電チャック２４のコーナー部に位置すれば、これに対応するマスクＭのコーナー部から吸着が開始されて、対角線の方向に順次吸着が行われ、向こう側のコーナー部で吸着が終了して、しわが残らないようにマスクＭを吸着させることができるか、もしくはコーナー部にだけしわが残るようにして、マスクＭを吸着させることができる。そして、図５（ｄ）に図示した実施形態のように、第１吸着部（１番目の吸着部）が静電チャック２４の一辺の中央部に位置すれば、これに対応するマスクＭの辺の中央から吸着が開始されて、第１吸着部（１番目の吸着部）が位置する一辺に沿った両側端部に向かう方向と、この一辺の対向する他辺に向かう方向に順次吸着が行われ、該辺の両側端部と対向する辺の角で吸着が終了するので、しわが残らないようにマスクＭを吸着させることができるか、もしくは周縁部の端部やコーナー部にだけしわが残るようにマスクＭを吸着させることができる。また、図５（ｂ）及び図５（ｅ）に示された実施形態のように、第１吸着部（１番目の吸着部）が静電チャック２４の中央部に位置すれば、より迅速にマスクＭを吸着させることができる。マスクＭは、できる限り平らに広げるために対向する両側辺から所定の張力（ｔｅｎｓｉｏｎ）が加えられた状態でマスク支持ユニット２３によって支持されているが、この場合に、マスクＭの周縁部より中央部の方が、張力が相対的に弱いので、第１吸着部（１番目の吸着部）に対応するマスクＭの部分をより迅速に静電チャック２４に吸着させることができる。本発明の実施形態において、第１吸着部（１番目の吸着部）の大きさも、特に制限はない。例えば、第１吸着部（１番目の吸着部）は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように大きさが同一の９つのサブ電極部のうち、３つのサブ電極部を含む領域を第１吸着部（１番目の吸着部）としてもよいし、または図５（ｃ）から図５（ｅ）に示すようにサブ電極部を１つだけ含む領域を第１吸着部（１番目の吸着部）としてもよい。しかし、本実施例はここに限定されず、第１吸着部（１番目の吸着部）は、２つのサブ電極部を含む領域を第１吸着部（１番目の吸着部）とするか、４つまたはそれ以上のサブ電極部を含む領域を第１吸着部（１番目の吸着部）とすることもできる。ただし、マスクＭの吸着がマスクＭの一部分から開始され、一つ以上の方向に向かって残りの部分が順次的に吸着することができるように、また、最初に静電チャック２４に吸着されているマスクＭの領域に出来る限りしわが残らないように、第１吸着部（１番目の吸着部）の大きさは、静電チャック２４の全体吸着面の１／２以下であることが好ましい。

特に、図５（ｃ）から図５（ｅ）に示すように、第１吸着部（１番目の吸着部）が１つのサブ電極部のみで構成されている場合に、相対的に広さが小さい部分からマスクＭの吸着が開始され、これから一つ以上の方向にマスクＭの他の部分が順次的に吸着される。その結果、静電チャック２４に吸着されているマスクＭに残るしわをより少なくすることができる。
上述した本発明の実施形態によると、マスクＭを基板Ｓ越しに静電チャック２４に吸着させるマスク吸着工程では、静電チャック２４の一領域に最初にマスク吸着電圧が印加されるようにして吸着の起点を形成し、そこから、静電チャック２４の他の領域が延在する一つ以上の方向に順次にマスク吸着電圧が印加されるようにすることで、形成された吸着の起点からマスクが順次に吸着される。これにより、しわが残らないようにマスクＭを基板Ｓ越しに静電チャック２４に吸着させることができる。またはしわが残っても、基板Ｓ
のデバイス形成領域以外の領域にだけ残るようにすることができる。

＜成膜プロセス＞
以下、本実施形態による静電チャックの電圧制御を採用した成膜方法について説明する。

真空容器２１内のマスク支持ユニット２３にマスクＭが支持された状態で、搬送室１３の搬送ロボット１４によって成膜装置１１の真空容器２１内に基板が搬入される。

真空容器２１内に進入した搬送ロボット１４のハンドが下降し、基板Ｓを基板支持ユニット２２の支持部上に載置する。

続いて、静電チャック２４が基板Ｓに向かって下降し、基板Ｓに十分に近接或いは接触した後に、静電チャック２４に第１電圧（ΔＶ１）を印加し、基板Ｓを吸着する。

本発明の一実施形態においては、基板を静電チャック２４から分離するのに必要な時間を最大限に確保するために、基板の静電チャック２４が有する吸着面への吸着が完了した後に、静電チャック２４に加えられる電圧を第１電圧（ΔＶ１）から第２電圧（ΔＶ２）に下げる。静電チャック２４に加えられる電圧を第２電圧（ΔＶ２）に下げても、第１電圧（ΔＶ１）によって基板に誘導された分極電荷が放電されるまでに時間がかかるため、以降の工程で静電チャック２４による基板への吸着力を維持することができる。

静電チャック２４の吸着面に基板Ｓが吸着された状態で、基板ＳのマスクＭに対する相対的な位置ずれを計測するために、基板ＳをマスクＭに向かって下降させる。本発明の他の実施形態においては、静電チャック２４に吸着された基板の下降の過程で基板が静電チャック２４から脱落することを確実に防止するために、基板の下降の過程が完了した後（つまり、後述するアライメント工程が開始する直前）に、静電チャック２４に加える電圧を第２電圧（ΔＶ２）に下げる。

基板Ｓが計測位置まで下降すると、アライメント用カメラ２０で基板ＳとマスクＭに形成されたアライメントマークを撮影して、基板ＳとマスクＭの相対的な位置ずれを計測する。本発明の他の実施形態では、基板ＳとマスクＭの相対的位置の計測工程の精度をより高めるために、アライメントのための計測工程が完了した後（アライメント工程中）に、静電チャック２４に加えられる電圧を第２電圧（ΔＶ２）に下げる。つまり、静電チャック２４に基板Ｓを第１電圧（ΔＶ１）によって強く吸着させた状態（基板をより平らに維持した状態）での基板ＳとマスクＭのアライメントマークを撮影することにより、計測工程の精度を上げることができる。

計測の結果、基板のマスクに対する相対的位置ずれが閾値を超えることが判明すれば、静電チャック２４に吸着された状態の基板Ｓを水平方向（ＸＹθ方向）に移動させて、基板ＳをマスクＭに対して、位置調整（アライメント）する。本発明の他の実施形態においては、このような位置調整の工程が完了した後に、静電チャック２４に加えられる電圧を第２電圧（ΔＶ２）に下げる。これによって、アライメント工程全体（相対的な位置計測や位置調整）にわたって精度をより高めることができる。

アライメント工程の後、マスクＭを基板Ｓ越しに静電チャック２４に吸着させる。このため、複数の吸着部を含む静電チャック２４に第２電圧（ΔＶ２）以上の大きさを有する第３電圧（ΔＶ３）を印加する。このとき、複数の吸着部の中から選択した一吸着部に最初に第３電圧（ΔＶ３）を印加し、そこから他の吸着部が設けられた一つ以上の方向に順次に、第３電圧（ΔＶ３）を印加する。このようなマスクＭの吸着工程が完了した後、静
電チャック２４の電極部またはサブ電極部に印加される電圧を、静電チャック２４に基板とマスクが吸着された状態を維持することができる電圧である、第４電圧（ΔＶ４）に下げる。これにより、成膜工程の完了後に基板ＳおよびマスクＭを静電チャック２４から分離するのにかかる時間を短縮することができる。

続いて、蒸着源２５のシャッタを開け、蒸着材料を、マスクＭを介して基板Ｓに蒸着させる。

所望の厚さに蒸着した後、静電チャック２４の電極部またはサブ電極部に印加される電圧を第５電圧（ΔＶ５）に下げてマスクＭを分離し、静電チャック２４に基板Ｓのみが吸着した状態で、静電チャックＺアクチュエータ２８により、基板Ｓを上昇させる。ここで、第５電圧（ΔＶ５）は、マスクＭが分離され、基板Ｓのみが静電チャック２４に吸着された状態を維持するための大きさであって、第２電圧と実質的に同じ大きさの電圧である。

続いて、搬送ロボット１４のハンドが成膜装置１１の真空容器２１内に進入し、静電チャック２４の電極部或いはサブ電極部に印加される電圧値をゼロ（０）にする、または逆極性の電圧が印加される（ｔ６）ことで、基板が静電チャック２４から分離される。その後、蒸着が完了した基板を搬送ロボット１４によって真空容器２１から搬出する。

なお、上述の説明では、成膜装置１１は、基板Ｓの成膜面が鉛直方向下方を向いた状態で成膜が行われる、いわゆる上向蒸着方式（デポアップ）の構成としたが、これに限定はされず、基板Ｓが真空容器２１の側面側に垂直に立てられた状態で配置され、基板Ｓの成膜面が重力方向と平行な状態で成膜が行われる構成であってもよい。

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、本実施形態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、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、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。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、陽極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と陰極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、陽極６４と陰極６８とが異物によってショートするのを防ぐために、陽極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、陽極６４と正孔輸送層６５との間には陽極６４から正孔輸送層６５への正孔の注入が円滑に行われるようにする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、陰極６８と電子輸送層６７の間にも電子注入層が形成されることができる。

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）および陽極６４が形成された基板６３を準備する。

陽極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、陽極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、静電チャックにて基板を保持し、正孔輸送層６５を、表示領域の陽極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、静電チャックにて保持する。基板とマスクとのアライメントを行い、静電チャックにてマスクを基板越しに保持し、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陰極６８を成膜する。

本発明によると、成膜工程で基板越しにマスクを静電チャック２４に吸着するとき、静電チャック２４の複数の吸着部の中で一吸着部に最初にマスクを吸着するための電圧を印加し、そこから残りの吸着部が設けられた一つ以上の方向に順次にマスク吸着電圧を印加することにより、吸着されたマスクにしわが生じないようにできる。またはたとえしわが残っても、マスクの周縁部にだけしわが残るようにすることができる。その結果、基板のデバイス形成領域での成膜が良好に行われることができ、成膜工程の歩留まり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。

１１：成膜装置
２１：真空容器
２２：基板支持ユニット
２３：マスク支持ユニット
２４：静電チャック
３０：静電チャックシステム
３１：電圧印加部
３２：電圧制御部

Claims (14)

1. 第１被吸着体と、前記第１被吸着体を介して第２被吸着体を吸着するための静電チャックシステムであって、
   前記第１被吸着体を吸着する吸着面に沿って配置された複数の吸着部を有する静電チャックと、
   前記複数の吸着部に電圧を印加する電圧印加部と、
   前記電圧印加部による電圧の印加を制御するための電圧制御部と、
   を含み、
   前記電圧制御部は、
   前記吸着面に前記第１被吸着体が吸着された状態で前記第２被吸着体を前記第１被吸着体を介して吸着するための吸着電圧が、前記複数の吸着部のうち、前記静電チャックの中央部に位置する吸着部を含むかまたは前記静電チャックの一辺の中央部に位置する第１吸着部から少なくとも一つの方向に順次に印加され、
   前記複数の吸着部のすべてに前記吸着電圧が印加されるまで、前記複数の吸着部のうちの前記吸着電圧が印加された吸着部に印加される電圧が前記吸着電圧に維持され、
   前記複数の吸着部のすべてに前記吸着電圧が印加された後に、前記複数の吸着部に前記吸着電圧より小さく、かつ前記第２被吸着体が吸着された状態を維持するための吸着維持電圧が印加されるよう前記電圧印加部を制御することを特徴とする静電チャックシステム。
2. 前記第１吸着部の前記少なくとも一つの方向における長さは、前記吸着面の前記少なくとも一つの方向における長さよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の静電チャックシステム。
3. 前記第１吸着部の前記少なくとも一つの方向における長さは、前記吸着面の前記少なくとも一つの方向における長さの１／２以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の静電チャックシステム。
4. 前記第１吸着部の面積は、前記吸着面の面積の１／２以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の静電チャックシステム。
5. 前記第１吸着部は、前記静電チャックの中央部において、前記吸着面の一辺に沿って延在し、前記電圧制御部は、前記第１吸着部から前記一辺と交差する両方向に順次に前記吸着電圧が印加されるよう制御することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の静電チャックシステム。
6. 前記第１吸着部は、前記吸着面の一辺の中央部に位置し、前記電圧制御部は、前記第１吸着部から前記一辺の両側端部に向かう方向と、前記一辺の対向する他辺に向かう方向と、にそれぞれ順次に前記吸着電圧が印加されるように制御することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の静電チャックシステム。
7. 前記第１吸着部は、前記吸着面の中央部に位置し、前記電圧制御部は、前記第１吸着部から前記吸着面の周縁部とコーナー部に向かう方向に順次に前記吸着電圧が印加されるように制御することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の静電チャックシステム。
8. 基板にマスクを介して成膜を行うための成膜装置であって、
   第１被吸着体である基板及び前記基板越しに第２被吸着体であるマスクを吸着するための請求項１～７のいずれか１項に記載の静電チャックシステムを含むことを特徴とする成膜装置。
9. 吸着面に沿って配置された複数の吸着部を含む静電チャックに第１被吸着体及び第２被吸着体を吸着するための吸着方法であって、
   前記複数の吸着部に第１吸着電圧を印加し、前記第１被吸着体を前記吸着面に吸着する第１吸着工程と、
   前記吸着面に前記第１被吸着体が吸着された状態で前記複数の吸着部に第２吸着電圧を印加し、前記第１被吸着体を介して前記第２被吸着体を前記静電チャックに吸着する第２吸着工程と、を含み、
   前記第２吸着工程では、
   前記複数の吸着部のうち、前記静電チャックの中央部に位置する吸着部を含むかまたは前記静電チャックの一辺の中央部に位置する第１吸着部から少なくとも一つの方向に順次に前記第２吸着電圧を印加し、
   前記複数の吸着部のすべてに前記第２吸着電圧が印加されるまで、前記複数の吸着部のうちの前記第２吸着電圧が印加された吸着部に印加される電圧を前記第２吸着電圧に維持し、
   前記第２吸着工程の後に、前記複数の吸着部のすべてに前記第２吸着電圧が印加された後に、前記複数の吸着部に前記第２吸着電圧より小さく、かつ前記第２被吸着体が吸着された状態を維持するための吸着維持電圧を印加する第３吸着工程を含むことを特徴とする吸着方法。
10. 前記第１吸着部は、前記吸着面の中央部において、前記吸着面の一辺に沿って延在し、前記第２吸着工程では、前記第１吸着部から前記一辺と交差する両方向に順次に前記第２吸着電圧を印加することを特徴とする請求項９に記載の吸着方法。
11. 前記第１吸着部は、前記吸着面の一辺の中央部に位置し、
    前記第２吸着工程では、前記第１吸着部から前記一辺に沿って両側端部に向かう方向と、前記一辺の対向する他辺に向かう方向と、にそれぞれ順次に前記第２吸着電圧を印加することを特徴とする請求項９に記載の吸着方法。
12. 前記第１吸着部は、前記吸着面の中央部に位置し、
    前記第２吸着工程では、前記第１吸着部から前記吸着面の周縁部とコーナー部に向かう方向に順次に前記第２吸着電圧を印加することを特徴とする請求項９に記載の吸着方法。
13. 基板にマスクを介して蒸着材料を成膜する成膜方法であって、
    真空容器内にマスクを搬入する工程と、
    前記真空容器内に基板を搬入する工程と、
    静電チャックの吸着面に沿って配置された複数の吸着部に第１吸着電圧を印加して、前記基板を前記吸着面に吸着する第１吸着工程と、
    前記吸着面に前記基板が吸着された状態で前記静電チャックの複数の吸着部に第２吸着電圧を印加して、前記基板を介して前記マスクを前記静電チャックに吸着する第２吸着工程と、
    前記静電チャックに前記基板及び前記マスクが吸着された状態で、蒸着材料を蒸発させて、前記マスクを介して前記基板に蒸着材料を成膜する工程と、
    を含み、
    前記第２吸着工程では、
    前記複数の吸着部のうち、前記静電チャックの中央部に位置する吸着部を含むかまたは前記静電チャックの一辺の中央部に位置する第１吸着部から少なくとも一つの方向に順次に前記第２吸着電圧を印加し、
    前記複数の吸着部のすべてに前記第２吸着電圧が印加されるまで、前記複数の吸着部のうちの前記第２吸着電圧が印加された吸着部に印加される電圧を前記第２吸着電圧に維持し、
    前記第２吸着工程の後に、前記複数の吸着部のすべてに前記第２吸着電圧が印加された後に、前記複数の吸着部に前記第２吸着電圧より小さく、かつ前記マスクが吸着された状態を維持するための吸着維持電圧を印加する第３吸着工程を含むことを特徴とする成膜方法。
14. 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ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
    

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