KR100947572B1

KR100947572B1 - 마스크 클램프 이동 기구 및 성막 장치

Info

Publication number: KR100947572B1
Application number: KR1020077016159A
Authority: KR
Inventors: 다쓰야 가타오카; 겐지 나가오; 겐이치 사이토
Original assignee: 미쯔이 죠센 가부시키가이샤; 조슈 인더스트리 컴파니 리미티드
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2010-03-15
Also published as: JP4609754B2; TW200641549A; CN101090993A; JP2006233256A; WO2006090746A1; TWI323290B; CN101090993B; KR20070087081A

Abstract

제1 마스크 클램프(20)의 이동 기구는, 유기 EL 소자를 제조하기 위한 성막 장치에서의 제1 마스크 클램프(20)의 이동 기구로서, 유기 재료(12)의 증발 장치(14)에 대향하여 설치되고, 기판과 마스크(34)가 중첩되는 척(16)과, 선단부(20a)를 갈고리 형태로 형성하여 이루어지는 동시에, 척(16)에 중첩된 마스크(34)를 선단부(20a)에서 유지하는 제1 마스크 클램프(20)와, 기판 클램프(18)를 이동시키는 신축 수단(22)을 구비하고, 신축 수단(22)은, 제1 신축 수단(24)을 장치 본체(11)에 설치하는 동시에, 신축 동작을 이루는 제1 로드를 판 부재(23)에 접속하며, 제2 신축 수단(26)을 판 부재(23)에 설치하는 동시에 신축 동작을 이루는 제2 로드를 기판 클램프(18)의 기단부에 접속 또는 접촉시키는 구성을 갖는다.

Description

마스크 클램프 이동 기구 및 성막 장치{MASK CLAMP MOVING MECHANISM AND FILM FORMING APPARATUS}

본 발명은, 마스크 클램프 이동 기구 및 성막 장치에 관한 것이며, 특히 유기 EL 소자를 제조하는 성막 장치에 사용되는 마스크 클램프 이동 기구에 관한 것이다.

유기 EL(Electroluminescence) 소자를 제조하는 성막 장치에는, 예를 들면 진공 증착 장치가 사용된다. 도 8은 진공 증착 장치 상부의 설명도이다. 진공 증착 장치(1)에는, 바닥부에 유기 재료의 증발 장치(도시하지 않음)가 설치되어 있고, 이 증발 장치에 대향하는 장치의 상부에 척(2)이 설치되어 있다. 척(2)은, 유리 기판(3)을 평면으로 유지하는 평판이며, 장치 본체의 외부에 설치된 회전 기구에 의해 회전 가능하게 되어 있다. 척(2)의 주위에는, 마스크를 유지하는 마스크 클램프(4)가 승강 가능하게 설치되어 있다. 마스크에는, 유리 기판(3)의 표면에 유기 EL 소자의 패턴(화소)을 형성하기 위한 개구 패턴이 형성되어 있다.

마스크 클램프(4)는, 상단부가 장치 본체의 외부로 돌출되어 있으며, 상단에 접속 부재(5)가 설치되어 있다. 또한, 접속 부재(5)의 아래쪽에는, 예를 들면 한 쌍의 실린더(6)가 설치되어 있고, 하단이 장치 본체의 상부에 접속되고, 상부의 로 드가 판 부재(7)에 접속되어 있다. 판 부재(7)는, 접속 부재(5)와 접촉 가능하게 설치되어 있다. 실린더(6)의 신축 동작에 의한 판 부재(7)의 상하 이동에 따라, 접속 부재(5)가 위아래로 이동하고, 마스크 클램프(4)가 위아래로 이동한다.

실린더의 신축 동작에 의해, 마스크 클램프를 위아래로 이동시키는 것에 대하여 개시된 문헌은 발견하지 못했다.

(발명이 해결하고자 하는 과제)

마스크 클램프(4)의 상하 이동 범위는, 상한이 마스크 클램프(4)에 유지된 마스크(도시하지 않음)가 척(2)이 유지하는 유리 기판(3)에 접촉하는 위치이며, 하한은, 척(2)과 마스크 클램프(4) 사이에 삽입되는, 도시하지 않은 기판 반송 기구와 접촉하지 않는 위치이다. 기판 반송 기구는, 유리 기판을 진공 증착 장치의 외부로부터 내부로 삽입하여 기판 클램프 상에 탑재하고, 또한 패턴이 성막된 유리 기판을 장치의 외부로 빼내는 것이다. 따라서, 마스크 클램프와 기판 반송 기구가 접촉하지 않도록 하기 위해, 마스크 클램프를 상하로 이동시키는 실린더의 스트로크를 크게 할 필요가 있다.

그런데, 유리 기판이 장치 내에 삽입되어 척에 장착 고정된 후에는, 유리 기판의 소정 위치에 유기 EL 소자의 패턴을 형성하기 위해, 마스크와 유리 기판의 위치 맞춤이 행해진다. 위치 맞춤은, 얼라인먼트 아암에 탑재된 마스크와 유리 기판이 접촉하지 않는 거리, 즉 거리가 조금이라도 있으면 되므로, 근소한 거리를 두고 위치 맞춤이 행해진다.

위치 맞춤을 행할 때에, 마스크를 고정시키는 마스크 클램프는, 종래에는 스트로크를 조정할 수 없는 에어 실린더를 사용하고 있다. 따라서, 2단 동작을 할 수 없기 때문에, 마스크 클램프(4)는 이동 범위의 최하한에 위치하게 되고, 위치 맞춤이 종료된 후에 상승을 개시하면, 마스크를 유리 기판상에 고정시킬 때까지 긴 거리를 이동하게 된다. 즉, 긴 거리를 이동하기 위해서는 많은 시간이 필요하게 되므로, 제조에 필요한 시간이 길어지게 되고, 제조 효율이 낮아진다.

또한, 유리 기판은, 유리 기판상에 성막되는 유기 박막의 두께를 기판 면 내에서 균일하게 하기 위해, 수평 방향으로 회전된다. 따라서, 유리 기판을 회전시키기 위해, 척이나 마스크, 마스크 홀더 등을 회전시키지 않으면 안 되므로, 회전 기구를 진공 증착 장치의 상부에 설치해야 한다. 그러나, 진공 증착 장치에는, 장치에 설치된 각각의 기구를 구동시키기 위한 배선 등이 복잡하게 접속되어 있기 때문에, 회전 기구의 축 상에서 마스크 클램프를 복수의 단계로 분할하여 승강시키는 기구를 설치하는 것이 곤란하게 되어 있다.

본 발명은, 마스크 클램프의 이동 거리를 복수 개로 분할하는 마스크 클램프 이동 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은, 마스크 클램프 이동 기구를 구비하는 성막 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 관한 마스크 클램프 이동 기구는, 유기 EL 소자가 형성되는 기판의 앞면에 배치되는 마스크를, 기판에 대해서 전진 또는 후퇴시키는 것이 가능한 마스크 클램프 이동 기구로서, 이동 기구는, 마스크를 유지시키는 마스크 클램프를 복수 개의 단계로 이동시킬 수 있는 신축 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.

신축 수단은, 기판에 유기 EL 소자의 막을 성막하는 성막 장치 본체에 설치된 제1 신축 수단과, 제1 신축 수단에 장착되며, 마스크 클램프에 걸어 맞추는 제2 신축 수단을 구비하도록 구성할 수 있다.

이 경우, 제1 신축 수단과 제2 신축 수단은, 서로 독립해서 신축 가능하도록 하면 된다. 또한, 제1 신축 수단 및 제2 신축 수단은, 에어 실린더 또는 유압 실린더로 구성해도 된다. 또한, 신축 수단은, 다단 실린더를 사용하여 구성할 수 있다.

또한, 본 발명에 관한 성막 장치는, 기판에 유기 EL 소자를 제조하기 위한 성막 장치로서, 유기 재료의 공급원에 대향하는 위치에서 기판을 유지하는 척과, 유기 EL 소자의 패턴이 형성된 마스크를 유지하는 마스크 클램프와, 마스크 클램프를 통하여 마스크를 기판에 대해서 복수 개의 단계로 전진 또는 후퇴시키는 신축 수단과, 장치 본체에 설치되어, 척, 마스크 클램프 및 신축 수단을 수평 방향으로 회전시키는 회전 기구를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 신축 수단은, 장치 본체에 설치된 제1 신축 수단과, 제1 신축 수단에 장착되는 동시에, 마스크 클램프에 걸어 맞추어져 있으며, 제1 신축 수단과 독립적으로 신축 가능한 제2 신축 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.

(발명의 효과)

마스크 클램프 이동 기구는, 신축 수단이 다수의 단계로 신축이 이루어지면, 이것에 접속한 마스크 클램프가 다수의 단계로 상하로 이동한다. 즉, 신축 수단을 제1 신축 수단과 제2 신축 수단으로 구성한 경우, 제1 신축 수단 및 제2 신축 수단 중 적어도 하나가 신축되도록 동작시키면, 이 동작에 따라 마스크 클램프도 상하로 이동한다. 따라서, 각 신축 수단의 신축 동작을 독립적으로 제어하면, 마스크 클램프의 이동 거리를 2 단계로 분할할 수 있다.

또한, 제1 및 제2 신축 수단의 신축 동작은, 에어 실린더나 유압 실린더에 설치된 실린더 로드를 신축시킴으로써 행할 수 있다.

그리고, 유기 EL 소자의 제조시에 있어서, 마스크와 기판의 위치 결정 중에 제2 신축 수단을 감축한 상태에서 제1 신축 수단을 신장시키고, 위치 결정의 종료 후에 제1 신축 수단 및 제2 신축 수단을 신장시키면, 위치 결정의 종료 후의 마스크 클램프의 이동 거리가 짧아지므로, 유기 EL 소자의 제조 시간을 단축할 수 있다.

도 1은 진공 증착 장치의 설명도이다.

도 2는 마스크 클램프의 개략 평면도이다.

도 3은 장치 상부 기구가 기준 위치에 있을 때의 설명도이다.

도 4는 유리 기판과 마스크에 대한 위치 맞춤을 행하고 있을 때의 장치 상부 기구의 설명도이다.

도 5는 유리 기판과 마스크에 대한 위치 맞춤을 행한 후의 장치 상부 기구의 설명도이다.

도 6은 유리 기판과 마스크에 대한 위치 맞춤의 설명도이다.

도 7은 카메라의 설치 위치를 설명하는 도면이다.

도 8은 진공 증착 장치 상부의 설명도이다.

<부호의 설명>

10 : 진공 증착 장치, 11 : 장치 본체, 16 : 척, 18 : 기판 클램프, 20 : 제1 마스크 클램프, 20c : 접속 부재, 22 : 신축 수단, 23 : 판 부재, 24 : 제1 신축 수단, 26 : 제2 신축 수단, 28 : 제2 마스크 클램프, 32 : 유리 기판, 34 : 마스크, 40 : 카메라

이하, 본 발명에 관한 마스크 클램프 이동 기구 및 성막 장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다. 이하에서는, 성막 장치로서 진공 증착 장치를 사용한 형태에 대하여 설명한다.

도 1은 본 실시예에 관한 진공 증착 장치의 설명도이다. 도 2는 본 실시예에 관한 마스크 클램프의 개략 평면도이다. 도 1 및 도 2에 있어서, 진공 증착 장치(10)는, 장치 본체(11)의 바닥부에 유기 재료(12)의 증발 장치(14)(승화 장치)를 구비하고, 장치 본체(11)의 상부에는 척(16), 기판 클램프(18), 제1 마스크 클램프(20), 신축 수단(22) 및 제2 마스크 클램프(28) 등을 구비한 구성을 갖는다.

구체적으로, 유기 재료(12)의 증발 장치(14)는, 유기 재료(12)를 넣을 수 있는 도가니(14a)를 구비하고 있고, 도가니(14a)의 외면에 유기 재료(12)를 가열 및 증발(승화)시키는 히터(14b)가 설치되어 있다. 또한, 장치 본체(11)의 내측 상부에 설치된 척(16)은, 도가니(14a)에 대향하여 설치되어 있고, 수평 방향을 따라 배치된 평판이다. 척(16)은, 도가니(14a)에 대향하는 위치에서 유리 기판(32)을 유지한다. 또한, 척(16)은, 장치 본체(11)의 외측 상부에 설치된 회전 기구(30)에 의해 수평으로 회전 가능하게 되어 있다.

기판 클램프(18)는, 하단이 장치 본체(11)의 천장 부분을 관통하여 장치 본체(11) 내에 삽입되어 있고, 아래쪽의 선단부(先端部)(18a)가 척(16)이 있는 쪽[진공 증착 장치(10)의 중앙 쪽]을 향해 구부러진(절곡된) 갈고리 형태이며, 척(16)의 측면 둘레를 따라 복수 개가 설치되어 있다. 이러한 기판 클램프(18)는, 그 선단부(18a)(절곡부)로 유리 기판(32)의 둘레부를 지지하고 위해, 각 선단부(18a)가 동일한 높이(동일한 면 내)가 되도록 되어 있다. 또한, 기판 클램프(18)는, 장치 본체(11)의 외측 상부에 설치된 승강 기구(도시하지 않음)에 의해, 각 선단부(18a)가 동일한 면 내에 있는 상태를 유지하면서 승강 가능하게 되어 있다. 그리고, 기판 클램프(18)가 상승함으로써, 유리 기판(32)을 척(16)에 접촉시켜, 평면 상태로 장착 유지시키는 것이 가능하도록 되어 있다.

제1 마스크 클램프(2O)는, 하단이 장치 본체(11)의 천장 부분을 관통하여 장치 본체(11) 내에 삽입되어 있고, 아래쪽의 선단부(20a)가 척(16)이 있는 쪽[진공 증착 장치(10)의 중앙 쪽]을 향해 구부러진 갈고리 형태이며, 척(16)의 측면 둘레를 따라 복수 개가 설치되어 있다. 제1 마스크 클램프(20)는, 아래쪽의 선단부(20a)(절곡부)로 마스크(34)의 둘레부를 지지하고 위해, 아래쪽의 각 선단 부(20a)가 동일한 높이(동일한 면 내)로 되도록 되어 있다. 마스크(34)는, 유기 EL 소자의 각 화소에 대응하는 개구 패턴이 복수 개 설치된 마스크 필름(34a)과, 마스크 필름(34a)의 주위 둘레부를 유지하는 틀 형태의 마스크 프레임(34b)을 구비하고 있다(도 2 참조).

또한, 제1 마스크 클램프(20)의 상부 선단부(20b)는, 장치 본체(11)의 외부로 돌출되어 있고, 위쪽의 각 선단부(20b)는 접속 부재(20c)에 연결되어 있다. 위쪽의 선단부(20b)와 접속 부재(20c)는, 제1 마스크 클램프(20)의 기단부(基端部)로 된다. 접속 부재(20c)를 상하로 이동시킴으로써, 접속 부재(20c)에 접속되어 있는 제1 마스크 클램프(20)가 상하로 이동된다. 이에 의하면, 제1 마스크 클램프(20)의 아래쪽에 설치된 각 선단부(20a)가 동일한 면 내에 있는 상태를 유지하면서 승강 가능하게 되어 있다.

또한, 접속 부재(20c)의 아래쪽에는, 접속 부재(20c)를 승강시키는 신축 수단(22)이 설치되어 있다. 즉, 접속 부재(20c)와 신축 수단(22)은 서로 대향하여 배치되어 있다. 신축 수단(22)은, 본 실시예의 경우, 제1 신축 수단(24) 및 제2 신축 수단(26)을 구비하고 있다. 제1 신축 수단(24) 및 제2 신축 수단(26)은, 예를 들면 에어 실린더나 유압 실린더 등의 액추에이터로 구성하면 된다. 에어 실린더를 사용하면, 유지 관리가 용이하다. 제1 신축 수단(24)은, 본 실시예의 경우, 복수 개가 설치되어 있고, 각 튜브의 하단이 장치 본체(11)의 상부에 접속되어 있으며, 상단으로 되는 로드의 선단(24a)이 판 부재(23)에 접속되어 있다. 구체적으로 말하면, 복수 개의 제1 신축 수단(24)(실린더 본체)이 척(16)의 회전 방향을 따 라 장치 본체(11)의 외측 상부에 설치되어 있고, 각 로드의 선단(24a)이 판 부재(23)에 접속한 구성이다. 제1 신축 수단(24)의 신축 동작에 따라, 판 부재(23)가 상하로 이동하게 된다.

판 부재(23)에는, 판 부재(23)의 하단에 설치한 브래킷을 통해 제2 신축 수단(26)이 설치되어 있다. 제2 신축 수단(26)은, 로드(26a)가 판 부재(23)를 관통하고, 로드(26a)의 선단이 접속 부재(20c)에 걸어 맞추어져, 즉 접속 또는 접촉하고 있다. 더 구체적으로 말하면, 복수 개의 제2 신축 수단(26)(실린더 본체)은, 판 부재(23)의 아래쪽에 설치되어 있고, 로드(26a)(제2 로드)가 판 부재(23)에 형성된 개구 부분(도시하지 않음)을 통해 위쪽으로 연장되어 있으며, 그 선단부가 접속 부재(20c)에 접속 또는 접촉하고 있다. 제2 신축 수단(26) 및 제1 신축 수단(24)은, 서로 독립해서 신축 가능하게 되어 있고, 적어도 한쪽의 신축 동작에 따라, 접속 부재(20c)가 상하로 이동하게 된다.

기판 클램프(18), 제1 마스크 클램프(20) 및 신축 수단(22)은, 장치 본체(11)의 외측 상부에 설치된 회전 기구(30)에 의해, 척(16)과 함께 회전하는 것이 가능하도록 되어 있다.

제2 마스크 클램프(28)는, 척(16)과 증발 장치(14) 사이에서, 하부가 안쪽으로 절곡되어, 척(16)에 대면하도록 설치되어 있고, 마스크(34)의 에지부[마스크 프레임(34b)]에 대응해서 마스크(34)의 측면으로부터 연장된 연장부(28a)와, 이 연장부(28a)의 선단부에 설치된 결합 핀(28b)을 구비하는 구성을 갖는다. 구체적으로 말하면, 연장부(28a)는, 마스크(34)의 둘레부를 지지하고 것이며, 척(16)의 측면 둘레를 따라 제1 마스크 클램프(20)를 협지하는 위치에 설치되고, 또한 갈고리 형태로 형성된 제1 마스크 클램프(20)의 선단부를 따라 마스크(34)의 외측으로부터 마스크(34)의 둘레부까지 연장되어 있다. 연장부(28a)의 선단부에는, 마스크(34)의 결합 구멍(34c)과 결합된 결합 핀(28b)이 설치되어 있다. 그리고, 실시예에 따라, 연장부(28a)의 선단부에 결합 구멍이 형성되고, 마스크(34)에 결합 핀이 설치된 형태로 해도 된다. 또한, 한쪽의 제1 마스크 클램프(20)를 양쪽에서 협지하도록 설치된 각 연장부(28a)의 기단부는 각각 접속되어 있다. 도 2에 나타낸 형태에서, 연장부(28a)는, 마스크(34)의 각각의 각부(角部)를 지지하도록 마스크(34)의 외측으로부터 연장하여 형성되어 있다. 제2 마스크 클램프(28)는, 진공 증착 장치(10)에 대한 기준 위치에 있으므로, 결합 구멍(34c)과 결합 핀(28b)이 결합되도록, 마스크(34)를 제2 마스크 클램프(28) 상에 탑재하면, 마스크(34)가 진공 증착 장치(10)에 대해서 위치 결정된다.

다음에, 제1 마스크 클램프(20)의 이동 기구의 동작 및 진공 증착 장치(10)의 동작에 대하여 설명한다. 이하에서는, 척(16), 기판 클램프(18), 제1 마스크 클램프(20) 및 제2 마스크 클램프(28)를 장치 상부 기구라고 하는 경우가 있다. 도 3은 장치 상부 기구가 기준 위치에 있을 때의 설명도이다. 도 4는 유리 기판과 마스크의 위치 맞춤을 행할 때의 장치 상부 기구의 설명도이다. 도 5는 유리 기판과 마스크의 위치 맞춤을 행한 후의 장치 상부 기구의 설명도이다.

제2 마스크 클램프(28) 상에는, 마스크(34)가 미리 설치되어 있다. 이 경우, 제2 마스크 클램프(28)는 진공 증착 장치(10)에 대한 기준 위치에 있으므로, 마스크(34)가 결합 핀(28b)과 결합 구멍(34c)이 결합되도록 탑재되면, 마스크(34)가 진공 증착 장치(10)에 대해서 위치 결정된다. 유리 기판(32)은, 기판 반송 기구에 의해 장치 본체(11)의 내부에 넣어져서, 척(16)과 마스크(34) 사이에 삽입된다. 유리 기판(32)은, 기판 반송 기구의 하강 동작과 함께 아래쪽으로 이동되어, 기판 클램프(18) 상에 탑재된다.

이후, 제2 마스크 클램프(28)를 상승시키는 것에 의해, 마스크(34)를 위쪽으로 이동시켜, 마스크(34) 상에 유리 기판(32)을 탑재한다. 제2 마스크 클램프(28)는, 유리 기판(32)이 척(16)의 바닥면(척 면)에 접촉할 때까지 계속 상승한다. 그리고, 유리 기판(32)은, 마스크(34) 상에 탑재되면, 마스크(34)를 따라 수평으로 되고, 이 수평 상태를 유지하면서 척(16)에 맞닿는다.

이후, 기판 클램프(18)를 유리 기판(32)에 접촉할 때까지 상승시킨다. 이에 의하여, 유리 기판(32)은, 기판 클램프(18)에 의해 수평 상태를 유지하면서 척(16)에 장착 유지된다. 그리고, 제2 마스크 클램프(28)를 하강시켜, 마스크(34)를 아래쪽으로 이동시킨다. 그리고, 상기 동작이 이루어지는 동안, 제1 신축 수단(24) 및 제2 신축 수단(26)을 감축시킬 수 있으므로, 제1 마스크 클램프(20)의 아래쪽의 선단부(20a)가 마스크(34)나 기판 반송 기구에 접촉되지 않는다.

이후, 유리 기판(32)에 형성된 얼라인먼트 마크와 마스크(34)에 형성된 얼라인먼트 마크를 사용하여, 유리 기판(32)과 마스크(34)의 위치 맞춤이 행해진다. 도 6은 유리 기판과 마스크의 위치 맞춤에 대한 설명도이다. 도 6의 (A)는 카메라, 유리 기판 및 마스크의 배치를 설명하는 도면이다. 또한, 도 6의 (B)는 카메라로 촬상한 화상으로서, 위치 어긋남이 생긴 경우를 나타낸 도면이다. 또한, 도 6의 (C)는 카메라로 촬상한 화상으로서, 위치가 맞는 경우를 나타낸 도면이다.

구체적으로, 유리 기판(32)에는, 적어도 2개 위치에 얼라인먼트 마크(42)가 형성되어 있다. 유리 기판(32)에 형성된 얼라인먼트 마크(42)는, 예를 들면 유리 기판(32)의 대각하는 각부에 형성되고, 유리 기판(32)에 유기 EL 소자의 전극 막을 형성함과 동시에, 전극과 동일한 재료로 형성하면 된다. 유리 기판(32)에 형성되는 얼라인먼트 마크(42)의 형상은, 예를 들면 동그라미나 점 또는 십자형 등이면 된다.

또한, 마스크(34)에 형성된 얼라인먼트 마크(44)는, 유리 기판(32)에 형성된 얼라인먼트 마크(42)에 대응하는 위치에 형성하면 되고, 그 형상은 점이나 동그라미 또는 십자형 등이면 된다. 그리고, 유리 기판(32)의 얼라인먼트 마크(42)를 동그라미로 한 경우에는, 마스크(34)의 얼라인먼트 마크(44)를 점으로 하면 되고, 유리 기판(32)의 얼라인먼트 마크(42)를 점으로 한 경우에는, 마스크(34)의 얼라인먼트 마크(44)를 크기가 상이한 동그라미 또는 다른 형상으로 하면 된다.

또한, 진공 증착 장치(10)에는, 유리 기판(32)에 형성된 얼라인먼트 마크(42)와 마스크(34)에 형성된 얼라인먼트 마크(44)를 촬상하는 카메라(40)를 설치해 두면 된다[도 6의 (A) 참조].

카메라(40)로 촬상한 화상을 확인하면서, 얼라인먼트 마크(42)(또는 44)의 동그라미 안에, 얼라인먼트 마크(44)(또는 42)의 점이 들어가도록 마스크(34)[제2 마스크 클램프(28)]의 X(세로), Y(가로), θ(회전) 방향을 조정하면, 유리 기 판(32)과 마스크(34)의 위치 맞춤이 종료된다[도 6의 (B) 및 (C) 참조]. 그리고, 유리 기판(32)과 마스크(34)의 위치 맞춤을 행할 때에는, 마스크(34)가 진공 증착 장치(10)에 대해서 위치 결정되어 있으므로, 마스크(34)의 얼라인먼트 마크(44)가 확실하게 카메라(40)의 시야 범위 내에 들어가게 된다.

이와 같은 마스크(34)와 유리 기판(32)의 위치 결정이 행해지고 있는 사이에, 제1 신축 수단(24)이 신장되도록 해서, 제1 마스크 클램프(20)를 상승시킨다(도 4 참조). 이에 의해서, 제1 마스크 클램프(20)의 아래쪽의 선단부가 상승한다. 제1 신축 수단(24)을 신장시킨 때의 아래쪽의 선단부는, 위치 결정 동작이 행해지고 있는 마스크(34)보다 아래쪽에 있다.

그 후, 제2 신축 수단(26)이 신장되도록 해서 제1 마스크 클램프(20)를 상승시킨다(도 5 참조). 구체적으로 말하면, 제1 마스크 클램프(20)의 아래쪽의 선단부(20a)를 상승시키면, 마스크(34)가 제2 마스크 클램프(28)에서 제1 마스크 클램프(20)로 바뀌어서 탑재되고, 아래쪽의 선단부(20a)를 계속 상승시키면, 마스크(34)가 유리 기판(32)에 씌워지게 된다. 마스크(34)가 유리 기판(32)에 씌워지면, 아래쪽의 선단부(20a)의 상승, 즉 제2 신축 수단(26)의 신장이 멈춘다. 제2 신축 수단(26)을 신장시킨 때의 아래쪽의 선단부(20a)의 동작 상한 위치는, 마스크(34)를 유리 기판(32)에 씌웠을 때의 척(16)의 면으로부터 마스크(34)의 하면까지의 거리보다 조금(적어도 수 mm) 위쪽에 위치시키면 된다.

이후, 회전 기구(30)의 동작에 의해 유리 기판(32)이나 마스크(34)를 회전시키는 동시에, 히터(14b)에 의해 유기 재료(12)를 가열 및 증발시켜, 유리 기판(32) 상에 유기 EL 소자의 패턴을 형성한다.

이후, 제1 신축 수단(24) 및 제2 신축 수단(26)을 감축시켜, 제1 마스크 클램프(20)를 하강시킨다. 이때, 마스크(34)는, 제1 마스크 클램프(20)의 하강과 함께 아래쪽으로 이동되지만, 제1 마스크 클램프(20)로부터 척(16)의 아래쪽에 있는 제2 마스크 클램프(28)로의 이동 중에 바뀌어 탑재된다. 또한, 기판 클램프(18)도 하강하여, 유리 기판(32)을 아래쪽으로 이동시킨다. 이후, 장치 본체(11)에 기판 반송 장치가 들어가서, 유리 기판(32)을 회수한다. 이와 같은 동작에 의해 유기 EL 소자가 제조된다.

이와 같은 제1 마스크 클램프(20)의 이동 기구 및 진공 증착 장치(10)에 의하면, 제1 마스크 클램프(20)를 상하로 이동시키는 신축 수단(22)으로서 제1 신축 수단(24) 및 제2 신축 수단(26)을 설치하고, 각각을 독립해서 신축시키는 것에 의해, 제1 마스크 클램프(20)가 2 단계의 상하 이동이 가능하게 된다. 즉, 제1 마스크 클램프(20)의 이동 거리를 2 단계로 분할할 수 있다. 따라서, 마스크(34)와 유리 기판(32)의 위치 맞춤 중에 제1 마스크 클램프(20)를 1 단계 상승시켜, 마스크(34)와 제1 마스크 클램프(20)의 아래쪽의 선단부 간의 거리를 약간 두고, 위치 맞춤이 종료된 후에, 제1 마스크 클램프(20)를 이미 1 단계 상승시킨 마스크(34)를 유리 기판(32)에 씌우면, 위치 맞춤 종료 후의 제1 마스크 클램프(20)의 이동 거리를 짧게 할 수 있다. 따라서, 마스크(34)와 유리 기판(32)의 위치 맞춤과, 제1 마스크 클램프(20)의 상승이 동시에 행해지므로, 유기 EL 소자의 제조 시간을 단축할 수 있고, 제조 시간을 향상시킬 수 있다. 그리고, 유기 EL 소자의 제조 효율을 향 상시킬 수 있다.

또한, 신축 수단(22)은, 제1 신축 수단(24)의 선단(24a)에 판 부재(23)를 접속하고, 판 부재(23)에 제2 신축 수단(26)을 배치한 구성이므로, 장치 본체(11)에 설치된 각 기구(장치 상부 기구) 등을 구동시키기 위한 배선 등과 간섭을 일으키지 않는다. 따라서, 제1 신축 수단(24) 및 제2 신축 수단(26)에 의해, 회전 기구(30)의 축 상에서 제1 마스크 클램프(20)를 2 단계로 분할하여 승강시킬 수 있다.

제1 마스크 클램프(20)는, 유리 기판(32)의 삽입이나 회수, 마스크(34)의 교환시에는, 제1 신축 수단(24) 및 제2 신축 수단(26)을 감축시켜 최하점까지 하강시키면 되고, 그외의 경우에는, 제1 신축 수단(24)을 신장시킨 상태에서 제2 신축 수단(26)을 신축시켜 상하로 이동시키면 된다.

또한, 본 실시예에서는, 판 부재(23)를 통하여 제1 신축 수단(24) 및 제2 신축 수단(26)을 상하로 접속한 구성이지만, 다른 실시예로서 제2 신축 수단(26)의 선단(26a)에 판 부재를 접속하여, 판 부재에 제3 신축 수단을 설치하고, 제3 신축 수단의 선단을 접속 부재(20c)에 걸어 맞춘(접속시킨 또는 접촉시킨) 구성으로 해도 된다. 즉, 판 부재를 통하여 제1 신축 수단, 제2 신축 수단 및 제3 신축 수단을 상하로 접속하고, 제1 마스크 클램프(20)를 3 단계로 분할하여 승강시키는 것도 가능하다. 또한, 판 부재를 통하여 신축 수단을 복수 개 위아래에 접속하는 구성을 반복하면, 제1 마스크 클램프(20)를 복수 개의 단계로 분할하여 승강시킬 수 있다. 그리고, 상기 실시예에서는, 제1 마스크 클램프(20)를 승강시키는 신축 수단으로서 제1 신축 수단(24)과 제2 신축 수단(26)으로 구성한 경우에 대하여 설명하 였으나, 유압 또는 액압의 다단 실린더를 사용해도 된다.

또한, 본 실시예에서는, 유리 기판과 마스크의 위치 맞춤을 행하는 카메라가 2개 설치된 형태이지만, 이것에 한정되지 않는다. 즉, 카메라는, 도 7의 (A)에 나타낸 바와 같이, 3개를 설치할 수 있고, 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같이 4개를 설치할 수도 있다.

또한, 본 실시예에서는, 마스크의 이동 기구가 진공 증착 장치(10)에 사용되는 것을 설명하였으나, 마스크의 이동 기구는 진공 증착 장치(10)에 사용될 뿐만 아니라, 스퍼터 장치나 기상 성장 장치 등의 다른 성막 장치에 사용되는 것도 가능하다. 또한, 기판은, 유리 기판(32)으로 한정되지 않고, 유리 이외의 재료로 이루어지는 기판이라도 된다.

본 발명은, 유리나 반도체 등의 기판에 증착이나 스퍼터링에 의해 박막을 형성 성막 장치 등에 적용할 수 있다.

Claims

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유기 EL 소자가 형성되는 기판의 앞면에 배치되는 마스크를, 상기 기판에 대해서 전진 및 후퇴시키는 것이 가능한 마스크 클램프 이동 기구로서,

상기 마스크를 유지시키는 마스크 클램프를 복수 개의 단계로 이동시킬 수 있는 신축 수단을 포함하고,

상기 신축 수단은,

상기 기판에 상기 유기 EL 소자의 막을 성막하는 성막 장치 본체에 설치한 제1 신축 수단; 및

상기 제1 신축 수단에 장착되는 동시에, 상기 마스크 클램프에 걸어 맞추어진 제2 신축 수단

을 포함하는 마스크 클램프 이동 기구.
제2항에 있어서,

상기 제1 신축 수단과 상기 제2 신축 수단은, 서로 독립해서 신축될 수 있는, 마스크 클램프 이동 기구.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 제1 신축 수단 및 상기 제2 신축 수단은, 에어 실린더 또는 유압 실린더로 구성된, 마스크 클램프 이동 기구.
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기판에 유기 EL 소자를 제조하기 위한 성막 장치로서,

유기 재료의 공급원에 대향하도록 상기 기판을 유지하는 척;

상기 유기 EL 소자의 패턴이 형성된 마스크를 유지하는 마스크 클램프;

상기 마스크 클램프에 의해, 상기 마스크를 상기 기판에 대해서 복수 개의 단계로 전진 또는 후퇴시키는 신축 수단;

장치 본체에 설치되어, 상기 척, 상기 마스크 클램프 및 상기 신축 수단을 수평 방향으로 회전시키는 회전 기구

를 포함하고,

상기 신축 수단은,

상기 장치 본체에 설치한 제1 신축 수단; 및

상기 제1 신축 수단에 장착되는 동시에, 상기 마스크 클램프에 걸어 맞추어지며, 상기 제1 신축 수단과 독립해서 신축 가능한 제2 신축 수단을 포함하는,

성막 장치.