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
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 Download PDFInfo
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。 - 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。
- 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。 - 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。 - 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。 - 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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