JP7288756B2 - 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 PDF

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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。
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：Organic Light Emitting Diode）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、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、これが蒸着精度が低下する１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には静電チャックで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、基板やマスク等の複数の被吸着体（第１被吸着体と第２被吸着体）のそれぞれをしわが残らないように良好に静電チャックに吸着させることを目的にする。
本発明の一実施形態による静電チャックシステムは、
被吸着体を吸着させる静電チャックシステムであって、
前記被吸着体を吸着させる吸着面と、電極部と、を有し、前記電極部に電圧が印加されることによって前記被吸着体を前記吸着面に吸着させる静電チャックと、
前記静電チャックに対し前記吸着面とは反対側に配置される磁力発生部であって、前記吸着面に平行な面内が複数の領域に区画され、前記複数の領域に対応する位置に配置された複数の電磁石モジュールを有する磁力発生部と、
前記複数の電磁石モジュールそれぞれの磁力を制御する磁力制御部と、
前記磁力発生部の磁力によって前記被吸着体の一部が吸引されて吸着起点が設定された後に、前記被吸着体を前記静電チャックに吸着させる電圧を前記電極部に印加する電圧印加部と、
を備えることを特徴とする。

本発明の一実施形態による成膜装置は、
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と第２被吸着体であるマスクとを吸着させるための静電チャックシステムを備え、
前記静電チャックシステムは、上述の静電チャックシステムであることを特徴とする。
本発明の一実施形態による吸着方法は、
被吸着体を吸着させる方法であって、
静電チャックの電極部に第１電圧を印加して、前記静電チャックの前記被吸着体を吸着する吸着面に第１被吸着体を吸着させる第１吸着工程と、
前記電極部に、前記第１電圧と同一又は異なる、第２被吸着体を前記静電チャックに吸着させる第２電圧を印加して、前記静電チャックに前記第１被吸着体をはさんで前記第２被吸着体を吸着させる第２吸着工程と、
を有し、
前記第２吸着工程は、
前記静電チャックに対し前記吸着面とは反対側に配置され、前記吸着面に平行な面内が複数の領域に区画され、前記複数の領域に対応する位置に配置された複数の電磁石モジュールを有する磁力発生部からの磁力によって、前記第２被吸着体の一部を前記第１被吸着体側に引き寄せて吸着起点を設定する吸引工程と、
前記磁力発生部の磁力により前記第２被吸着体の一部が吸引されて前記吸着起点が設定された後に、前記吸引工程で引き寄せられた前記第２被吸着体を前記第１被吸着体に接触させつつ、前記電極部に前記第２電圧を印加して、前記第２被吸着体を吸着させる吸着工程と、
を有することを特徴とする。

本発明の一実施形態による成膜方法は、
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、
静電チャックの電極部に第１電圧を印加して、前記基板を前記静電チャックの吸着面に吸着させる第１吸着工程と、
前記電極部に、前記第１電圧と同一又は異なる、前記マスクを前記静電チャックに吸着させる第２電圧を印加して、前記静電チャックに前記基板をはさんで前記マスクを吸着させる第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した状態で、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、
を有し、
前記第２吸着工程は、
前記静電チャックに対し前記吸着面とは反対側に配置され、前記吸着面に平行な面内が複数の領域に区画され、前記複数の領域に対応する位置に配置された複数の電磁石モジュールを有する磁力発生部からの磁力によって、前記マスクの一部を前記基板側に引き寄せて吸着起点を設定する吸引工程と、
前記磁力発生部の磁力により前記マスクの一部が吸引されて吸着起点が設定された後に、前記吸引工程で引き寄せた前記マスクを前記基板に接触させつつ、前記電極部に前記第２電圧を印加して、前記マスクを吸着させる吸着工程と、
を有することを特徴とする。
本発明の一実施形態による電子デバイスの製造方法は、前記成膜方法を用いて、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、第１被吸着体と第２被吸着体のそれぞれをしわが残らないように良好に静電チャックに吸着させることができる。
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、実施例１による成膜装置の模式図である。 図３は、実施例１による静電チャックシステムの構成ブロック図である。 図４は、実施例１による静電チャックの模式的平面図である。 図５は、実施例１による静電チャックのマスク吸着工程における、磁力発生部、静電チャック及びマスクの配置関係を模式的に示した図である。 図６は、基板の静電チャックへの吸着工程の順序を示す工程図である。 図７は、マスクの静電チャックへの吸着工程の順序を示す工程図である。 図８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を説明する。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、形状等は、特に特定的な記載がない限りは、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）を形成する装置に望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、金属等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等のフィルムが積層された基板であってもよい。また、蒸着材料としては、有機材料、金属材料（金属、金属酸化物等）等の任意の材料を選択してもよい。なお、以下の説明において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）装置を備える成
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ＥＬ素子、薄膜太陽電池）、光学部材等の製造装置に適用可能である。特に、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素子を形成する有機ＥＬ素子の製造装置は、本発明の好ましい適用例の１つである。
＜電子デバイスの製造装置＞
図１は、実施例１の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１の間を繋ぐ中継装置と、を備える。
クラスタ装置１は、基板Ｓに対する処理（例えば、成膜）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、を備える。搬送室１３は、図１に示すように、複数の成膜装置１１及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、基板及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）等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、２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に搬送するパス室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搬送するためのバッファ室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１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１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室１６に搬送する。
バッファ室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、バッファ室１６、旋回室１７は、クラスタ装置１間を連結する、いわゆる中継装置であり、クラスタ装置１の上流側及び／又は下流側に設置される中継装置は、パス室１５、バッファ室１６、旋回室１７のうち少なくとも１つを備える。
成膜装置１１、マスクストック装置１２、搬送室１３、バッファ室１６、旋回室１７等は、有機ＥＬ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。
実施例１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を有してもよく、これらの装置やチャンバ間の配置が異なってもよい。
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等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、を備える。
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を受け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が搬送して来るマスクＭを受け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素子を製造するため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等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し、グラジエント力タイプの静電チャックであってもよい。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。静電チャック２４がグラジエント力タイプの場合、基板Ｓが絶縁性基板であっても、静電チャック２４によって良好に吸着することができる。静電チャック２４がクーロン力タイプの場合、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等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、これら間の静電引力によって基板Ｓが静電チャック２４に吸着固定される。静電チャック２４は、１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、１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備え、１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。
実施例１では、このような静電チャック２４を利用し、基板Ｓ（第１被吸着体）だけでなく、基板Ｓの下部に位置するマスクＭ（第２被吸着体）をも吸着し保持する。
詳細には、実施例１では、静電チャック２４に印加される電圧を制御して鉛直方向の下側に置かれた基板Ｓ（第１被吸着体）を先に静電チャック２４で吸着及び保持する。その後、基板Ｓ（第１被吸着体）が吸着した静電チャック２４に対して、印加される電圧を再び制御することによって、基板Ｓの下側（基板Ｓを挟んで静電チャック２４と反対側）に位置するマスクＭ（第２被吸着体）も静電チャック２４を使って基板Ｓ（第１被吸着体）越しにさらに吸着し保持する。
このように静電チャック２４を使用し基板Ｓ越しにマスクＭを吸着する工程において、マグネット等の磁力発生手段を併用する。具体的には、静電チャック２４の上方（吸着面とは反対側）に磁力発生手段としての磁力発生部３３を設置し、静電チャック２４でマスクＭを基板Ｓ越しに吸着する際に、マスクＭの一部を磁力発生部３３によって引き寄せ、引き寄せられたマスクＭの一部が静電チャック２４による吸着の起点となるようにする。また、このような吸着起点の設定に加え、静電チャック２４の上方に位置する磁力発生部３３の磁力制御によって静電チャック２４に対するマスクＭの吸着進行方向も共に誘導制御する。これについては、図５、図７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Ｓ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）等を備える。蒸発源２５は、点蒸発源や線形蒸発源等、用途に従って多様な構成を有することができる。
図２には示さなかったが、成膜装置１１は、基板Ｓ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）を備える。
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等が設けられる。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、又はモータとリニアガイド等で構成される。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。
実施例１において、成膜装置１１は、磁力発生部３３を磁力印加位置と退避位置との間で昇降させるための磁力発生部駆動機構（不図示）を備える。
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、実施例１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。実施例１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、又は、矩形の４つのコーナー部に対応する位置に設置してもよい。
実施例１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のカメラである。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かつ低解像度のラフアライメント用カメラを有してもよい。
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）を備える。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、成膜の制御等の機能を有する。制御部は、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージ、Ｉ／Ｏ等を持つコンピュータによって構成可能である。この場合、制御部の機能はメモリ又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よく、組込み型のコンピュータ又はＰＬＣ（Programmable Logic Controller）を使用
してもよい。制御部の機能の一部又は全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。また、成膜装置毎に制御部が設置されていてもよく、１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から図５を参照して実施例１による静電チャックシステム３０について説明する。
図３は、実施例１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４は、静電チャック２４の模式的な平面図である。
実施例１の静電チャックシステム３０は、図３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、磁力発生部３３と、磁力制御部３５と、を備える。
電圧印加部３１は、静電チャック２４の複数の電極部２４１～２４９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の吸着工程又は成膜装置１１の成膜工程の進行に応じて、電圧印加部３１から複数の電極部に加える電圧の大きさ、電圧の印加開始タイミング、電圧の維持時間、電圧の印加順序等を制御する。電圧制御部３２は、静電チャック２４の複数の電極部２４１～２４９への電圧印加を電極部毎に独立に制御することができる。実施例１では、電圧制御部３２が成膜装置１１の制御部とは別に構成されるが、本発明はこれに限定されず、電圧制御部３２は成膜装置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）を吸着させるための静電引力を発生させる複数の電極部２４１～２４９を備える。実施例１の静電チャック２４は、図４に示したように、静電チャック２４の長手方向（Ｙ方向）及び／又は短手方向（Ｘ方向）に沿って、複数の電極部２４１～２４９を備える。
複数の電極部２４１～２４９の各々は、静電引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３４を備える。各電極対３４は、プラス電圧が印加される第１電極３４１と、マイナス電圧が印加される第２電極３４２と、を備える。
第１電極３４１及び第２電極３４２は、図４に示したように、それぞれ櫛形状を有する。第１電極３４１及び第２電極３４２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、を備える。第１電極３４１及び第２電極３４２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引力を生じさせる。１つの電極部において、第１電極３４１の櫛歯部の各歯と第２電極３４２の櫛歯部の各歯は交互に配置され互いに対向する。このように、第１電極３４１及び第２電極３４２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基板Ｓを吸着することができる。
実施例１においては、静電チャック２４の電極部２４１～２４９の各々の第１電極３４１及び第２電極３４２が櫛形状を有する例を説明したが、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限り、多様な形状を持つことができる。
実施例１の静電チャック２４の複数の電極部は、複数の吸着部として機能する。実施例１の静電チャック２４は、図４に示したように、９つの電極部２４１～２４９に対応する
９つの吸着部を有するが、吸着部の個数はこれに限定されず、基板Ｓの吸着の制御に要求される精度に応じて種々の個数に設定できる。
実施例１の静電チャック２４の吸着部は、静電チャック２４の長手方向（Ｙ軸方向）及び短手方向（Ｘ軸方向）に複数設けられるが、これに限定されず、静電チャック２４の長手方向又は短手方向のみ複数設けられてもよい。複数の吸着部は、物理的に１つのプレートが複数の電極部を持つことで構成されてもよく、物理的に分割された複数のプレートそれぞれが１つ又はそれ以上の電極部を持つことで構成されてもよい。例えば、図４に示した実施例１において、複数の電極部の各々が複数の吸着部の各々に対応するように構成されてもよく、いくつかの電極部が１つの吸着部に対応するように構成されてもよい。
例えば、電圧制御部３２による電極部２４１～２４９への電圧の印加を制御することで、後述するように、基板Ｓ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つの電極部２４１、２４４、２４７が１つの吸着部に対応するようにすることができる。すなわち、３つの電極部２４１、２４４、２４７は、それぞれ独立に電圧制御が可能であるが、これら３つの電極部２４１、２４４、２４７に同じ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１つの吸着部として機能するようにすることができる。複数の吸着部それぞれにおいて独立に基板の吸着が行われるという機能を実現するための具体的な物理的構造及び電気回路的構造は実施例１の構成に限られない。
＜磁力発生部＞
実施例１の静電チャックシステム３０は、静電チャック２４で被吸着体、例えば、マスクＭを基板Ｓ越しに吸着するとき、静電チャック２４による吸着の起点を設定し、また、吸着の進行方向を誘導制御するために、静電チャック２４の上方（吸着面とは反対側）に配置される磁力発生部３３を備える。
図５は、静電チャック２４によるマスクＭ吸着工程における磁力発生部３３の役割を説明するための図であり、吸着工程における磁力発生部３３、静電チャック２４、被吸着体としてのマスクＭ等の配置関係を模式的に示している。第１被吸着体である基板Ｓは、後述する電圧制御によってすでに静電チャック２４に吸着している状態を示している。
静電チャック２４の上方に配置される磁力発生部３３は、静電チャック２４の吸着面に平行な面内で区画された複数の領域に対応する複数の電磁石モジュールで構成される。図５の例では、磁力発生部３３は、静電チャック２４の吸着面に平行な面内で短辺方向（Ｘ方向）に沿って区画された３つの領域に対応する３つの電磁石モジュール３３－１、３３－２、３３－３を有する。電磁石モジュール３３－１、３３－２、３３－３の各々は、磁力制御部３５によって電力供給が制御されることにより、磁力発生状態（ＯＮ）と磁力非発生状態（ＯＦＦ）とを切り換え可能である。白色の矢印Ａは、磁力発生状態に制御された電磁石モジュールによって生成される、磁力の大きさを模式的に表している。実施例１では、電磁石モジュールとして、通電したときに磁力発生（ＯＮ）状態となり、通電停止したときに磁力非発生（ＯＦＦ）状態となる電磁石を例に説明するが、本発明はこれに限定はされない。電磁石モジュールは、通電したときに磁力非発生（ＯＦＦ）状態となり、通電停止したときに磁力発生（ＯＮ）状態となる、永久磁石式電磁石（永電磁石）であってもよい。静電チャック２４によるマスクＭの吸着工程では、図５（ａ）から図５（ｃ）の順に、磁力発生部３３を構成する電磁石モジュール３３－１、３３－２、３３－３の各々の磁力発生状態が順次にＯＮ／ＯＦＦ制御されながら、吸着が行われる。
磁力発生部３３は、マスクＭに磁力を印加可能な位置である磁力印加位置と、磁力印加位置よりマスクＭから離れた退避位置（マスクＭを吸引できないほどの小さい磁力が作用
するか、実質的に磁力が作用しない位置）との間を移動可能に設置される。
まず、磁力発生部３３を退避位置からマスクＭに磁力を印加できる磁力印加位置まで下降させた状態で、磁力発生部３３を構成する複数の電磁石モジュールのうち１つ（図示した例では、静電チャック２４の短辺の一端側に位置する電磁石モジュール３３－１）に対し磁力制御部３５によって電力供給して磁力発生状態（ＯＮ）とし、残りの電磁石モジュール３３－２、３３－３に対しては磁力非発生状態（ＯＦＦ）となるように制御する。図５（ａ）はこのときの状態を表しており、磁力発生状態（ＯＮ）に制御された電磁石モジュール３３－１の位置に対応する、マスクＭの一端が、基板Ｓが吸着した静電チャック２４側に磁力によって引き寄せられる。この磁力発生部３３の磁力制御に合わせて、静電チャック２４に対し、マスクＭを基板Ｓ越しに吸着可能な電圧を印加すると、磁力によって静電チャック２４側に引き寄せられた上記マスクＭの一端側でまず吸着が開始する。つまり、磁力発生部３３の磁力制御により、静電チャック２４によるマスクＭの吸着の起点が設定される。
こうして、吸着の起点が設定され該当起点でまずマスクＭの吸着が行われると、静電チャック２４にマスク吸着電圧が印加されている状態では、マスクＭにおける吸着起点に隣接した部位へと自然に吸着が進行していくことになる。
しかしながら、実施例１では、吸着起点が設定された図５（ａ）の状態から、マスクＭの吸着が進行するにつれて、磁力発生部３３を構成する複数の電磁石モジュール３３－１、３３－２、３３－３の磁力発生状態を順次変更するように制御することにより、吸着の進行方向をより積極的に、かつ、精密に誘導制御する。
具体的には、電磁石モジュール３３－１によって発生した磁力によりマスクＭの一端側が静電チャック２４側に引き寄せられ、その位置を起点として静電チャック２４への吸着が開始すると（図５（ａ））、続いて、静電チャック２４の上方中央部に位置する電磁石モジュール３３－２を磁力発生状態（ＯＮ）に制御し、該電磁石モジュール３３－２に対応するマスクＭの部分を磁力により静電チャック２４側に引き寄せて吸着を進行し（図５（ｂ））、最後に、静電チャック２４の短辺の他端側の上方に位置する電磁石モジュール３３－３を磁力発生状態（ＯＮ）にしてマスクＭの他端側も磁力により静電チャック２４側に引き寄せられた状態で、静電チャック２４によるマスクＭの吸着工程が終了するまで吸着を進めていく（図５（ｃ））。
このように、マスクＭを吸着可能な電圧を静電チャック２４に印加した状態で、磁力発生部３３によるマスクＭの引き寄せ動作が並行して順次に行われることによって、静電チャック２４に対するマスクＭの吸着を誘導し、吸着の進行方向をより精密に制御することができ、マスクＭ吸着時にマスクにしわが生じることをより効果的に抑制することができる。
実施例１においては、基板Ｓは非磁性体で構成されマスクＭが磁性体で構成されているため、マスクＭの引き寄せ動作のために複数の電磁石モジュールの一部を磁力発生状態とした場合に基板Ｓの全体に磁気回路が形成されることがなく、磁力発生状態になった電磁石モジュールの位置に対応するマスクＭの一部分を磁力によって引き寄せることができる。また、マスクＭの一部分を引き寄せるために静電チャック２４に印加する電圧を操作する必要がないため、すでに静電チャック２４に吸着している基板Ｓの吸着状態に影響を及ぼすことなくマスクＭの引き寄せ動作を行うことができる。さらに、磁力発生部３３による吸引力は静電チャック２４による静電気的な吸引力よりも遠くまで作用させることが容易であるため、マスクＭの引き寄せ動作を効果的に行うことができる。
実施例１では、静電チャック２４側にマスクＭが引き寄せられ、基板Ｓ越しのマスクＭの静電チャック２４に対する吸着が完了した領域に対応する電磁石モジュールに対しては、再び磁力非発生状態（ＯＦＦ）となるように制御する。しかしながら、マスクＭの静電チャック２４全面に対する吸着が完了するまで電磁石モジュールを磁力発生状態（ＯＮ）のまま維持し、マスクＭの吸着が全面で完了した時点で複数の電磁石モジュール３３－１、３３－２、３３－３を磁力非発生状態（ＯＦＦ）に一括制御してもよい。
また、磁力発生部３３を構成する電磁石モジュールの数、及び静電チャック２４の吸着面に平行な面内での電磁石モジュールの配置形態は、上記の構成に限定されない。例えば、複数の電磁石モジュールは、静電チャック２４の吸着面に平行な面内で、静電チャック２４の長辺方向（第２方向）に沿って配列されてもよく、対角方向に配列されてもよい。
＜静電チャックシステムによる吸着方法＞
以下、図６及び図７を参照して、静電チャック２４に基板Ｓ及びマスクＭを吸着する方法について説明する。
図６は、静電チャック２４に基板Ｓを吸着する工程（第１吸着工程）を示す。
実施例１においては、静電チャック２４の下面に基板Ｓの全面が同時に吸着するのではなく、静電チャック２４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する。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の対角線上の１つの角からこれと反対側の他の角に向かって基板Ｓの吸着が進行してもよい。
静電チャック２４の第１辺に沿って基板Ｓが順次に吸着されるようにするために、複数の電極部２４１～２４９に基板吸着のための第１電圧を静電チャック２４の第１辺に沿った方向で順次印加するよう制御してもよいし、静電チャック２４の第１辺に沿って静電チャック２４と基板Ｓとの距離が漸増する状態で基板支持ユニット２２が基板Ｓを支持するように基板支持ユニット２２の構造や基板支持ユニット２２を構成する弾性部材の弾性係数を設定すると共に、複数の電極部２４１～２４９に第１電圧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６は、静電チャック２４の複数の電極部２４１～２４９に印加する電圧の制御によって、基板Ｓを静電チャック２４に順次に吸着させる例を示す。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つの電極部２４１、２４４、２４７が第１吸着部４１として機能し、静電チャック２４の中央部の３つの電極部２４２、２４５、２４８が第２吸着部４２として機能し、残り３つの電極部２４３、２４６、２４９が第３吸着部４３として機能する。
まず、図６（ａ）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の支持部に載置される。これにより、基板Ｓは基板支持ユニット２２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。
静電チャック２４が基板Ｓに十分に近接し又は接触すると、電圧制御部３２は、静電チャック２４の第１辺（短手）に沿って第１吸着部４１を構成する電極部から第３吸着部４３を構成する電極部への順番で順次に第１電圧Ｖ１が印加されるよう制御する。
すなわち、まず第１吸着部４１を構成する電極部に第１電圧が印加され（図６（ｂ））
、次いで、第２吸着部４２を構成する電極部に第１電圧が印加され（図６（ｃ））、最終的に第３吸着部４３を構成する電極部に第１電圧が印加されるように制御する（図６（ｄ））。
第１電圧Ｖ１は、基板Ｓを静電チャック２４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。
これにより、基板Ｓの静電チャック２４への吸着は、基板Ｓの第１吸着部４１に対応する側から基板Ｓの中央部を経て、第３吸着部４３に対応する側に向かって進行していき（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、中央部にしわが残らず、平らに静電チャック２４に吸着する（第１吸着工程）。
基板Ｓの静電チャック２４への吸着工程（第１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６（ｅ）に示したように、静電チャック２４の電極部２４１～２４９に印加する電圧を、第１電圧Ｖ１から第１電圧Ｖ１より小さい第２電圧Ｖ２に下げる。
第２電圧Ｖ２は、基板Ｓが静電チャック２４に吸着された状態に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に吸着させる際に印加した第１電圧Ｖ１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Ｖ２に下がると、基板Ｓに誘導される分極電荷量も、図６（ｅ）に示したように、第１電圧Ｖ１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Ｖ１によって静電チャック２４に吸着された後は、第１電圧Ｖ１より低い第２電圧Ｖ２を印加することで基板Ｓが静電チャック２４に吸着された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２４１～２４９に印加される電圧を第２電圧Ｖ２に下げた後、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の相対位置を調整（アライメント）する。
静電チャック２４による基板Ｓの吸着の開始から基板Ｓのアライメントまでの間は、磁力発生部３３は退避位置に保持しておいてもよい。これにより、磁力発生部３３からの磁力をマスクＭに実質的に作用させず、マスクＭを引き寄せない状態で、基板Ｓの吸着やアライメントを行うことができる。
続いて、図７に示したように、静電チャック２４に基板Ｓを介してマスクＭを吸着させる。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を吸着させることにより、基板Ｓ越しにマスクＭを静電チャック２４に吸着させる。
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。静電チャック２４は、静電チャック２４に印加された吸着保持電圧（第２電圧Ｖ２）による静電引力がマスクＭに作用しない限界位置まで下降する（図７（ａ））。
静電チャック２４が限界位置まで下降した状態で、磁力発生部３３が退避位置から下降し、磁力印加位置に移動する（図７（ｂ））。磁力発生部３３が磁力印加位置に移動した状態で磁力制御部３５によって静電チャック２４の一端側の上方の電磁石モジュール３３－１を磁力発生状態（ＯＮ）に制御し、電磁石モジュール３３－１に対応するマスクＭの一端側の部分を静電チャック２４に向かって上方に引き寄せる。これにより、以降行われるマスクＭの静電チャック２４への吸着の起点が設定される（吸引工程）。
こうして、マスクＭの一端側が磁力発生部３３の電磁石モジュール３３－１の磁力によって吸引されて吸着の起点が設定された状態で、電圧制御部３２は、静電チャック２４の第１吸着部４１に対応する電極部２４１、２４４、２４７に第３電圧Ｖ３が印加されるよう制御する（図７（ｃ））。
第３電圧Ｖ３は、第２電圧Ｖ２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、基板Ｓ越しにマスクＭが静電チャック２４に吸着される。特に、磁力発生部３３の電磁石モジュール３３－１によって設定されたマスクＭの吸着起点においてマスクＭが静電チャック２４に最も近いため、この部分がまず静電チャック２４に吸着される。
ただし、本発明はこれに限定されず、第３電圧Ｖ３は、第２電圧Ｖ２と同じ大きさでもよい。第３電圧Ｖ３が第２電圧Ｖ２と同じ大きさでも、前述した通り、静電チャック２４の限界位置までの下降及び磁力発生部３３によるマスクＭの吸引によって、静電チャック２４又は基板ＳとマスクＭと間の相対的な距離が縮まるので、基板Ｓ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すことができ、基板Ｓ越しにマスクＭを静電チャック２４に吸着できる程度の静電引力が得られる。
第３電圧Ｖ３は、第１電圧Ｖ１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Ｖ１と同じ程度の大きさにしてもよい。
磁力発生部３３によってマスクＭを吸引し、電圧制御部３２によって静電チャック２４の電極部２４１～２４９に所定の電圧を印加した後、基板Ｓが吸着された静電チャック２４を静電チャックＺアクチュエータ２８によりマスクＭに向かってさらに下降させてもよい。これにより、基板ＳとマスクＭとの間の相対的な距離を短縮し、マスクＭの吸着を促進することができる。このとき、静電チャック２４と共に磁力発生部３３をさらに下降させてもよい。
吸着が開始され、電磁石モジュール３３－１に対応するマスクＭの領域の吸着が完了すると、続いて、隣接した静電チャック２４の中央部上方の電磁石モジュール３３－２、さらに静電チャック２４の他端側上方の電磁石モジュール３３－３を順次に磁力発生状態（ＯＮ）に制御することによって、これら各電磁石モジュールに対応するマスクＭの中央部及びマスクＭの他端部が順次に静電チャック２４側に引き寄せられる（図７（ｄ）、図７（ｅ））。
この磁力発生部３３の各電磁石モジュールの順次的な磁力制御に合わせて、電圧制御部３２は、第３電圧Ｖ３を静電チャック２４のマスクＭ吸引位置に対応する第２吸着部４２を構成する電極部２４２、２４５、２４８、第３吸着部４３を構成する電極部２４３、２４６、２４９に順次に印加する。
つまり、静電チャック２４の中央部上方の電磁石モジュール３３－２が磁力発生状態（ＯＮ）に制御されるタイミングに合わせて、電磁石モジュール３３－２の位置に対応する静電チャック２４の第２吸着部４２を構成する電極部に第３電圧Ｖ３が印加され（図７（ｄ））、静電チャック２４の他端側上方の電磁石モジュール３３－３が磁力発生状態（ＯＮ）に制御されるタイミングに合わせて、電磁石モジュール３３－３の位置に対応する静電チャック２４の第３吸着部４３を構成する電極部に第３電圧Ｖ３が印加されるように制御する（図７（ｅ））。
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の吸着の起点となるマスクＭの第１吸着部４１に対応する側から、マスクＭの中央部を経て、第３吸着部４３側
に向かって進行し（Ｘ方向にマスクＭの吸着が進行し）、マスクＭは、中央部にしわが残らずに、平らに静電チャック２４に吸着する（第２吸着工程）。
本発明は、図７に示した実施例１に限定されず、例えば、第３電圧Ｖ３を静電チャック２４全体にわたって同時に印加してもよい。すでに磁力発生部３３の電磁石モジュール３３－１によってマスクＭの吸着起点が設定されているので、静電チャック２４全体に同時に第３電圧Ｖ３が印加されても、静電チャック２４に最も近いマスクＭの吸着の起点で一番先に吸着が行われ、続いて、磁力発生部３３の残りの電磁石モジュール３３－２、３３－３を磁力発生状態（ＯＮ）に順次磁力制御するにつれ、対応する位置のマスクＭの部分が順次、静電チャック２４側に引き寄せられるので、マスクＭの吸着が第１辺に沿って順次に行われ、吸着が完了したマスクＭにしわが残ることを抑制できる。
このようにして、マスクＭの全体が静電チャック２４の静電引力によって基板Ｓをはさんで静電チャック２４に吸着した後に、磁力発生部３３を構成する電磁石モジュールの磁力発生状態を全てＯＦＦに制御し、磁力発生部３３を退避位置に上昇させる（図７（ｆ））。磁力発生部３３を構成する電磁石モジュールが磁力非発生状態にＯＦＦされ退避位置に上昇した後も、マスクＭは静電チャック２４による静電引力によって安定して吸着状態を維持することができる。
本発明はこれに限定されず、磁力発生部３３は、マスクＭの吸着の起点が静電チャック２４の静電引力によって吸着した後であれば、任意のタイミングで退避位置に上昇させてもよい。また、マスクＭ全体が静電チャック２４の静電引力によって基板Ｓをはさんで静電チャック２４に吸着した後も、磁力発生部３３を退避位置に移動させず、磁力印加位置に配置したままにしてもよい。
上述した実施例１によると、磁力発生部３３は、静電チャック２４の吸着面に平行な面内を複数の区画に分割するように配置された複数の電磁石モジュールで構成される。基板Ｓ越しにマスクＭを静電チャック２４に吸着させるマスク吸着工程において、磁力発生部３３の発生する磁力によってマスクＭの一部を吸引してマスクＭの吸着の起点を形成する。磁力発生部３３を構成する複数の電磁石モジュールの磁力発生状態をマスクＭの吸着方向に沿って順次にＯＮに磁力制御することにより、マスクＭの吸引位置を順次移動させながら、静電チャック２４にマスク吸着電圧を印加する。設定された吸着起点からマスクＭが静電チャック２４に順次に吸着される。これにより、しわを残さず、基板Ｓ越しにマスクＭを静電チャック２４に吸着させることができる。
＜成膜プロセス＞
以下、実施例１による吸着方法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が載置された状態で、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Ｓが搬入される。
真空容器２１内に進入した搬送ロボット１４のハンドが基板Ｓを基板支持ユニット２２の支持部に載置する。
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に十分に近接し又は接触した後に、静電チャック２４に第１電圧Ｖ１を印加し、基板Ｓを吸着させる。
基板の静電チャック２４への吸着が完了した後に、静電チャック２４に加える電圧を第１電圧Ｖ１から第２電圧Ｖ２に下げる。静電チャック２４に加える電圧を第２電圧Ｖ２に下げても、以降の工程で静電チャック２４による基板Ｓの吸着状態を維持することができ
る。
静電チャック２４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に吸着した基板Ｓの下降の過程で基板Ｓ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Ｓ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Ｖ２に下げてもよい。
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に加える電圧を第２電圧に下げてもよい。
計測の結果、基板ＳのマスクＭに対する相対的位置ずれが閾値を超えると判定された場合、静電チャック２４に吸着した状態の基板Ｓを水平面内で（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に加える電圧を第２電圧Ｖ２に下げてもよい。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、静電チャック２４をマスクＭに向かって下降させて限界位置まで移動させる。限界位置では、第２電圧が印加された静電チャック２４によってマスクＭが帯電されず、実質的に静電チャック２４の静電引力がマスクＭに作用しない。従ってマスクＭの意図しない位置が静電引力によって静電チャック２４に吸着してしまうことが抑制される。
このような状態で、磁力発生部３３を下降させて磁力印加位置に移動させる。磁力発生部３３が磁力印加位置にくると、磁力発生部３３を構成する複数の電磁石モジュールのうち１つ（例えば、静電チャック２４の短辺の一端側に位置する電磁石モジュール３３－１）を磁力制御部３５によって磁力発生状態（ＯＮ）とする。電磁石モジュール３３－１の位置に対応するマスクＭの一端側の部分が磁力によって上方に引き寄せられ静電チャック２４側に吸引され、マスクＭの吸着の起点が形成される。
この状態で、磁力発生部３３を構成する複数の電磁石モジュール３３－２、３３－３をマスクＭの吸着方向（基板Ｓの短辺方向、Ｘ方向）に沿って順次に磁力発生状態（ＯＮ）に制御してマスクＭの吸引位置を順次移動させる。複数の電磁石モジュールの順次磁力制御に合わせて、静電チャック２４の電極部全体に第３電圧Ｖ３を印加し、又はマスクＭの吸着起点に対応する第１吸着部を構成する電極部から第２吸着部を構成する電極部、第３吸着部を構成する電極部へ順次、第３電圧Ｖ３を印加する。これにより、マスクＭの第１吸着部から第３吸着部に対応する各部分が順次、基板Ｓ越しに静電チャック２４に吸着する。マスクＭの吸着は、前述の吸着起点から順次行われるため、マスクＭは、しわが残らずに、静電チャック２４に吸着する。なお、上述のように、マスクＭの吸着の起点が形成された後に、基板Ｓが吸着された静電チャック２４を静電チャックＺアクチュエータ２８によりマスクＭに向かってさらに下降させてもよい。
第３電圧Ｖ３の印加によりマスクＭ全体が静電チャック２４に吸着した後、磁力発生部３３を磁力印加位置から上昇させて退避位置に移動させる。
この後、静電チャック２４の電極部２４１～２４９に印加する電圧を、静電チャック２４に基板ＳとマスクＭが吸着された状態を維持することができる第４電圧Ｖ４に下げる。これにより、成膜工程の完了後に基板Ｓ及びマスクＭを静電チャック２４から分離させるのにかかる時間を短縮することができる。
続いて、蒸発源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２４１～２４９に印加する電圧を第５電圧Ｖ５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。
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２４１～２４９にゼロ（０）又は逆極性の電圧を印加し、静電チャック２４を基板Ｓから分離させて、静電チャック２４を上昇させる。その後、蒸着が完了した基板Ｓ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、本発明はこれに限定されず、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、実施例１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８（ａ）は有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図８（ｂ）は１画素の断面構造を表している。
図８（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。実施例１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の組み合わせにより画素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み合わ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ない。
図８（ｂ）は、図８（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、実施例１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、発光素子毎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に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８（ｂ）では正孔輸送層６５や電子輸送層６７が１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備える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、基板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に移動させて陰極６８を成膜する。
実施例１によると、基板Ｓ及びマスクＭを静電チャック２４に吸着させて保持するが、マスクＭの吸着時、磁力発生部３３によって吸着起点を形成し、磁力発生部３３の磁力制御を通じて吸着進行方向を積極的に誘導制御することにより、マスクＭがしわなく静電チャック２４に吸着される。
その後、基板をプラズマ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、実施例１において、
成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気の下で行われる。
実施例１は本発明の一例であり、本発明は実施例１の構成に限定されないし、その技術思想の範囲内で適切に変形してもよい。
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
３３：磁力発生部
３３－１、３３－２、３３－３：電磁石モジュール
３５：磁力制御部

Claims (21)

  1. 被吸着体を吸着させる静電チャックシステムであって、
    前記被吸着体を吸着させる吸着面と、電極部と、を有し、前記電極部に電圧が印加されることによって前記被吸着体を前記吸着面に吸着させる静電チャックと、
    前記静電チャックに対し前記吸着面とは反対側に配置される磁力発生部であって、前記吸着面に平行な面内が複数の領域に区画され、前記複数の領域に対応する位置に配置された複数の電磁石モジュールを有する磁力発生部と、
    前記複数の電磁石モジュールそれぞれの磁力を制御する磁力制御部と、
    前記磁力発生部の磁力によって前記被吸着体の一部が吸引されて吸着起点が設定された後に、前記被吸着体を前記静電チャックに吸着させる電圧を前記電極部に印加する電圧印加部と、
    を備えることを特徴とする静電チャックシステム。
  2. 前記磁力制御部は、前記静電チャックに前記被吸着体を吸着させる際に、前記被吸着体のうち前記静電チャックに吸着させる部分に対応する位置に配置された電磁石モジュールを磁力発生状態になるように制御する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. 前記磁力制御部は、前記複数の電磁石モジュールそれぞれを順次に磁力発生状態になるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の静電チャックシステム。
  4. 前記磁力制御部は、前記複数の電磁石モジュールそれぞれを、前記被吸着体を前記静電チャックに吸着させる方向に沿って順次に磁力発生状態になるように制御することを特徴とする請求項３に記載の静電チャックシステム。
  5. 前記磁力発生部は、前記静電チャックによる前記被吸着体の吸着の際に、前記磁力制御部により前記複数の電磁石モジュールのうち一番先に磁力発生状態となる第１電磁石モジュールの磁力によって、前記被吸着体の一部を前記静電チャック側に引き寄せることで、前記吸着起点を設定することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の静電チ
    ャックシステム。
  6. 前記磁力発生部は、前記静電チャックによる前記被吸着体の吸着の際に、前記磁力制御部の制御により前記第１電磁石モジュールに続いて順次に磁力発生状態となる前記複数の電磁石モジュールのうち他の電磁石モジュールそれぞれの磁力によって、前記被吸着体の他の部分をそれぞれ前記静電チャック側に順次に引き寄せることで、吸着の進行を所定の方向に誘導することを特徴とする請求項５に記載の静電チャックシステム。
  7. 前記電圧印加部は、第１被吸着体を前記静電チャックに吸着させるための第１電圧と、前記第１被吸着体をはさんで第２被吸着体を前記静電チャックに吸着させるための第２電圧と、を印加することを特徴とすることを特徴とする請求項１から６のいずれか一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成膜装置であって、
    第１被吸着体である基板と第２被吸着体であるマスクとを吸着させる静電チャックシステムを備え、
    前記静電チャックシステムは、請求項１から７のいずれか一項に記載の静電チャックシステムであることを特徴とする成膜装置。
  9. 前記静電チャックシステムは、
    前記基板を前記静電チャックに吸着させた後、前記静電チャックに吸着した前記基板をはさんで前記マスクを前記静電チャックに吸着させる際に、
    前記磁力制御部により前記複数の電磁石モジュールのうち一番先に磁力発生状態となる第１電磁石モジュールの磁力によって、前記マスクの一部を前記静電チャック側に引き寄せることで、前記吸着起点を設定し、
    前記磁力制御部により前記第１電磁石モジュールに続いて順次に磁力発生状態となる前記複数の電磁石モジュールのうち他の電磁石モジュールそれぞれの磁力によって、前記マスクの他の部分をそれぞれ前記静電チャック側に順次に引き寄せることで、吸着の進行を所定の方向に誘導し、
    該吸着進行方向に合わせて前記静電チャックによる前記マスクの吸着を進行させることを特徴とする請求項８に記載の成膜装置。
  10. 被吸着体を吸着させる方法であって、
    静電チャックの電極部に第１電圧を印加して、前記静電チャックの前記被吸着体を吸着する吸着面に第１被吸着体を吸着させる第１吸着工程と、
    前記電極部に、前記第１電圧と同一又は異なる、第２被吸着体を前記静電チャックに吸着させる第２電圧を印加して、前記静電チャックに前記第１被吸着体をはさんで前記第２被吸着体を吸着させる第２吸着工程と、
    を有し、
    前記第２吸着工程は、
    前記静電チャックに対し前記吸着面とは反対側に配置され、前記吸着面に平行な面内が複数の領域に区画され、前記複数の領域に対応する位置に配置された複数の電磁石モジュールを有する磁力発生部からの磁力によって、前記第２被吸着体の一部を前記第１被吸着体側に引き寄せて吸着起点を設定する吸引工程と、
    前記磁力発生部の磁力により前記第２被吸着体の一部が吸引されて前記吸着起点が設定された後に、前記吸引工程で引き寄せられた前記第２被吸着体を前記第１被吸着体に接触させつつ、前記電極部に前記第２電圧を印加して、前記第２被吸着体を吸着させる吸着工程と、
    を有することを特徴とする吸着方法。
  11. 前記複数の電磁石モジュールそれぞれを順次に磁力発生状態になるように磁力制御部によって制御する工程を有することを特徴とする請求項１０に記載の吸着方法。
  12. 前記複数の電磁石モジュールそれぞれを、前記第２被吸着体を前記静電チャックに吸着させる方向に沿って順次に磁力発生状態になるように磁力制御部によって制御する工程を有する請求項１１に記載の吸着方法。
  13. 前記吸引工程は、前記磁力制御部の制御により前記複数の電磁石モジュールのうち一番先に磁力発生状態となる第１電磁石モジュールの磁力によって、前記第２被吸着体の一部を前記第１被吸着体側に引き寄せることで、前記吸着工程で前記吸着起点を設定する工程を含む請求項１１又は１２に記載の吸着方法。
  14. 前記吸引工程は、さらに、前記磁力制御部の制御により前記第１電磁石モジュールに続いて順次に磁力発生状態となる前記複数の電磁石モジュールのうち他の電磁石モジュールそれぞれの磁力によって、前記第２被吸着体の他の部分を前記第１被吸着体側に順次に引き寄せることで、前記吸着工程での吸着の進行を所定の方向に誘導する工程を含む請求項１３に記載の吸着方法。
  15. 前記第２吸着工程は、前記静電チャックによる静電気力によって、前記静電チャックに前記第１被吸着体をはさんで前記第２被吸着体を吸着させることを特徴とする請求項１０から１４のいずれか一項に記載の吸着方法。
  16. 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、
    静電チャックの電極部に第１電圧を印加して、前記基板を前記静電チャックの吸着面に吸着させる第１吸着工程と、
    前記電極部に、前記第１電圧と同一又は異なる、前記マスクを前記静電チャックに吸着させる第２電圧を印加して、前記静電チャックに前記基板をはさんで前記マスクを吸着させる第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した状態で、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、
    を有し、
    前記第２吸着工程は、
    前記静電チャックに対し前記吸着面とは反対側に配置され、前記吸着面に平行な面内が複数の領域に区画され、前記複数の領域に対応する位置に配置された複数の電磁石モジュールを有する磁力発生部からの磁力によって、前記マスクの一部を前記基板側に引き寄せて吸着起点を設定する吸引工程と、
    前記磁力発生部の磁力により前記マスクの一部が吸引されて前記吸着起点が設定された後に、前記吸引工程で引き寄せた前記マスクを前記基板に接触させつつ、前記電極部に前記第２電圧を印加して、前記マスクを吸着させる吸着工程と、
    を有することを特徴とする成膜方法。
  17. 前記複数の領域の電磁石モジュールそれぞれを順次に磁力発生状態になるように磁力制御部によって制御する工程を有することを特徴とする請求項１６に記載の成膜方法。
  18. 前記複数の電磁石モジュールそれぞれを、前記マスクを前記静電チャックに吸着させる方向に沿って順次に磁力発生状態になるように磁力制御部によって制御する工程を有する請求項１７に記載の成膜方法。
  19. 前記吸引工程は、前記磁力制御部の制御により前記複数の電磁石モジュールのうち一番先に磁力発生状態となる第１電磁石モジュールの磁力によって、前記マスクの一部を前記基板側に引き寄せることで、前記吸着工程で前記吸着起点を設定する工程を含む請求項１７又は１８に記載の成膜方法。
  20. 前記吸引工程は、さらに、前記磁力制御部の制御により前記第１電磁石モジュールに続いて順次に磁力発生状態となる前記複数の電磁石モジュールのうち他の電磁石モジュールそれぞれの磁力によって、前記マスクの他の部分を前記基板側に順次に引き寄せることで、前記吸着工程での吸着の進行を所定の方向に誘導する工程を含む請求項１９に記載の成膜方法。
  21. 請求項１６から２０のいずれか一項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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