KR20230078525A - 성막 장치, 막두께 측정 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

성막 장치, 막두께 측정 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법 Download PDF

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토시히로 오가타
히데히로 야스카와
료타 치바
유이치 타키타
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캐논 톡키 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 기판의 막두께 측정을 행하는 장치에 있어서, 장치의 대형화를 억제하는 것이다.
[해결 수단] 성막 장치는, 기판에 대해 성막한다. 측정 헤드는, 기판에 형성된 막의 두께를 측정한다. 이동 수단은, 측정 헤드를 이동시킨다.

Description

성막 장치, 막두께 측정 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법{FILM FORMING APPARATUS, FILM THICKNESS MEASURING METHOD AND MANUFACTURING METHOD OF ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은, 성막 장치, 막두께 측정 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 EL 표시 장치(유기 EL 디스플레이) 등의 제조에서는, 기판에 대해 증착 재료를 증착시키는 경우가 있다. 특허문헌 1에는, 검사실에서 기판에 증착된 막의 막두께를 측정하는 것이 개시되어 있다.
일본특허공개 2005-322612호 공보
검사실 등, 기판의 막두께 측정이 행해지는 장소에서는, 기판의 반송 동작의 방해가 되지 않도록 막두께를 측정하는 장치를 설치할 필요가 있다. 그러나, 이 경우, 막두께를 측정하는 장치와 측정 대상인 기판을 지지하는 지지부의 사이에 비교적 큰 스페이스를 필요로 하게 되어, 장치의 대형화를 초래할 우려가 있다.
본 발명은, 기판의 막두께 측정을 행하는 장치에 있어서, 장치의 대형화를 억제하는 기술을 제공한다.
본 발명에 의하면,
기판에 대해 성막하는 성막 장치로서,
기판에 형성된 막의 두께를 측정하기 위한 측정 헤드와,
상기 측정 헤드를 이동시키는 이동 수단을 구비하는,
것을 특징으로 하는 성막 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판의 막두께 측정을 행하는 장치에 있어서, 장치의 대형화를 억제할 수 있다.
도 1은 일 실시형태에 관한 성막 장치의 구성의 일부를 나타내는 모식도이다.
도 2는 전달실의 구성 요소를 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 정전척 및 그 주변의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
도 4는 척 이동부에 의한 정전척의 지지 구성의 예를 나타내는 도면이다.
도 5는 흡착 보조부의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 6은 위치 결정부의 구성예를 나타내는 사시도이다.
도 7은 기판 지지부 및 측정부의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 8은 측정부의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 9는 측정 헤드의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 10은 성막한 막두께별 반사율의 측정 결과의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 기판에 형성되는 측정 영역과 측정 헤드의 위치 관계를 예시하는 도면이다.
도 12는 전달실에서의 기판의 반송 및 막두께 측정의 동작 설명도이다.
도 13은 전달실에서의 기판의 반송 및 막두께 측정의 동작 설명도이다.
도 14는 가이드부의 동작 설명도이다.
도 15는 흡착 보조부의 동작 설명도이다.
도 16은 일 실시형태에 관한 전달실의 구성예를 나타내는 모식도이다.
도 17은 측정부의 구성예를 나타내는 도면이다.
도 18의 (a)는 유기 EL 표시 장치의 전체도, (b)는 1 화소의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 실시 형태를 상세하게 설명한다. 한편, 이하의 실시 형태는 특허청구의 범위에 관한 발명을 한정하는 것이 아니고, 또 실시 형태에서 설명되어 있는 특징의 조합 모두가 발명에 필수적인 것이라고 한정하지는 않는다. 실시 형태에서 설명되어 있는 복수의 특징 중 2개 이상의 특징이 임의로 조합되어도 된다. 또한, 동일 또는 마찬가지의 구성에는 동일한 참조 번호를 붙이고, 중복되는 설명은 생략한다.
또한, 각 도면에 있어서, XY방향은 수평 방향, Z방향은 연직 방향을 나타낸다. 또한, 도면의 보기 쉬움을 위해, 동일한 요소가 복수 나타나 있는 경우에는 참조 부호를 일부 생략하는 경우가 있다.
<성막 장치>
도 1은, 일 실시형태에 관한 성막 장치(1)의 구성을 나타내는 모식도이다. 성막 장치(1)는, 기판(100)에 대해 성막하는 장치이다. 성막 장치(1)는, 예를 들면, 스마트폰용의 유기 EL 표시 장치의 표시 패널의 제조에 사용되는 것으로서, 기판(100)이 성막 블록(301)에 순차 반송되고, 기판(100)에 유기 EL의 성막이 행해진다.
성막 블록(301)에는, 평면에서 보았을때 8각형의 형상을 가지는 반송실(302)의 주위에, 기판(100)에 대한 성막 처리가 행해지는 복수의 성막실(303a∼303d)과, 사용 전후의 마스크가 수납되는 마스크 격납실(305)이 배치되어 있다. 반송실(302)에는, 기판(100)을 반송하는 반송 로봇(302a)이 배치되어 있다. 반송 로봇(302a)은, 기판(100)을 보유지지하는 핸드와, 핸드를 수평 방향으로 이동하는 다관절 아암을 포함한다. 바꾸어 말하면, 성막 블록(301)은, 반송 로봇(302a)의 주위를 둘러싸도록 복수의 성막실(303a∼303d)이 배치된 클러스터형의 성막 유닛이다. 한편, 이하의 설명에 있어서, 성막실(303a∼303d)을 특별히 구별하지 않는 경우, 성막실(303)이라고 칭하는 경우가 있다.
기판(100)의 반송 방향(화살표 방향)으로, 성막 블록(301)의 상류측, 하류측에는, 각각, 버퍼실(306), 선회실(307), 전달실(308)이 배치되어 있다. 제조 과정에서, 각 실은 진공 상태로 유지된다. 한편, 도 1에서는 성막 블록(301)을 1개만 도시하고 있지만, 본 실시형태에 관한 성막 장치(1)는 복수의 성막 블록(301)을 가지고 있고, 복수의 성막 블록(301)이, 버퍼실(306), 선회실(307) 및 전달실(308)로 구성되는 연결 장치로 연결된 구성을 가진다. 한편, 연결 장치의 구성은 이것에 한정은 되지 않고, 예를 들면 버퍼실(306) 또는 전달실(308)만으로 구성되어 있어도 된다.
반송 로봇(302a)은, 상류측의 전달실(308)로부터 반송실(302)로의 기판(100)의 반입, 성막실(303) 사이에서의 기판(100)의 반송, 마스크 격납실(305)과 성막실(303)의 사이에서의 마스크의 반송, 및, 반송실(302)로부터 하류측의 버퍼실(306)로의 기판(100)의 반출을 행한다.
버퍼실(306)은, 성막 장치(1)의 가동 상황에 따라 기판(100)을 일시적으로 격납하기 위한 실이다. 버퍼실(306)에는, 복수매의 기판(100)을 기판(100)의 피처리면(피성막면)이 중력 방향 하방을 향하는 수평 상태를 유지한 채로 수납 가능한 다단 구조의 기판 수납 선반(카세트라고도 불린다)과, 기판(100)을 반입 또는 반출하는 단을 반송 위치에 맞추기 위해 기판 수납 선반을 승강시키는 승강 기구가 설치된다. 이에 의해, 버퍼실(306)에는 복수의 기판(100)을 일시적으로 수용하고, 체류시킬 수 있다.
선회실(307)은, 기판(100)의 방향을 변경하는 장치를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 선회실(307)은, 선회실(307)에 설치된 반송 로봇(307a)에 의해 기판(100)의 방향을 180도 회전시킨다. 선회실(307)에 설치된 반송 로봇(307a)은, 버퍼실(306)에서 수취한 기판(100)을 지지한 상태로 180도 선회하여 전달실(308)에 전달함으로써, 버퍼실(306) 내와 전달실(308)에서 기판(100)의 반송 방향(화살표 방향)에서의 전단과 후단이 바뀐다. 이에 의해, 성막실(303)에 기판(100)을 반입할 때의 방향이, 각 성막 블록(301)에서 같은 방향이 되기 때문에, 기판(100)에 대한 성막의 스캔 방향이나 마스크의 방향을 각 성막 블록(301)에서 일치시킬 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 각 성막 블록(301)에서 마스크 격납실(305)에 마스크를 설치하는 방향을 일치시킬 수 있고, 마스크의 관리가 간이화되어 사용성을 높일 수 있다.
전달실(308)은, 선회실(307)의 반송 로봇(307a)에 의해 반입된 기판(100)을 하류의 성막 블록(301)의 반송 로봇(302a)에 전달하기 위한 실이다. 본 실시형태에서는, 후술하는 바와 같이, 전달실(308)에서 기판(100)에 성막된 막의 막두께 측정을 행한다. 즉, 전달실(308)은, 기판(100)에 형성된 막을 검사하는 검사실이라고 말할 수 있다.
성막 장치(1)의 제어계는, 호스트 컴퓨터로서 라인 전체를 제어하는 상위장치(300)와, 각 구성 요소를 제어하는 제어 장치(309, 310, 311, 313a∼313d)를 포함하고, 이들은 유선 또는 무선의 통신 회선(300a)을 통해 통신 가능하다. 제어 장치(313a∼313d)는, 성막실(303a∼303d)에 대응하여 설치되고, 후술하는 성막 장치(1)를 제어한다. 제어 장치(309)는, 반송 로봇(302a)을 제어한다. 제어 장치(310)는 선회실(307)에 설치된 반송 로봇을 제어한다. 제어 장치(311)는, 전달실(308)에서 얼라인먼트나 막두께 측정을 행하는 기기를 제어한다. 상위 장치(300)는, 기판(100)에 관한 정보나 반송 타이밍 등의 지시를 각 제어 장치(309, 310, 311, 313a∼313d)에 송신하고, 각 제어 장치(309, 310, 311, 313a∼313d)는 수신한 지시에 기초하여 각 구성 요소를 제어한다.
<전달실>
도 2는, 전달실(308)의 구성 요소를 설명하기 위한 모식도이며, 기판(100)의 막두께 측정에 관계되는 요소를 중심으로 나타내고 있다. 한편, 도 2에서는, 후의 설명에 필요한 구성 요소가 강조하여 나타나 있기 때문에, 구성 요소의 배치나 크기 등이 다른 도면과 일치하지 않는 경우가 있다. 전달실(308)은, 챔버(10)와, 정전척(11)과, 척 이동부(12)와, 흡착 보조부(13)와, 위치 결정부(14)와, 기판 지지부(15)와, 측정부(29)와, 가이드부(16)와, 규제부(17)를 포함한다.
챔버(10)는, 상자형의 형상을 가지고, 내부 공간(101)을 형성한다. 챔버(10)의 내부 공간(101)은, 진공 분위기이거나, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되고 있다. 본 실시형태에서는, 챔버(10)는 도시하지 않은 진공 펌프에 접속되어 있다. 한편, 본 명세서에 있어서 "진공"이란, 대기압보다 낮은 압력의 기체로 채워진 상태, 바꾸어 말하면 감압 상태를 말한다.
본 실시형태에서는, 선회실(307)의 반송 로봇(307a)에 의해, 도시하지 않은 반입구를 통해 기판(100)이 챔버(10)에 반입된다. 또한, 하류측의 반송실(302)의 반송 로봇(302a)에 의해, 도시하지 않은 반출구를 통해 기판(100)이 챔버(10)로부터 반출된다.
도 2 및 도 3을 참조한다. 도 3은, 정전척(11) 및 그 주변의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
정전척(11)은, 측정부(29)에 의한 측정 대상의 기판(100)을 정전기력에 의해 흡착한다. 정전척(11)은, 프레임(111)과, 전극 배치부(112)를 포함한다. 프레임(111)은, 정전척(11)의 외형을 형성하는 프레임 형상의 부재이다. 예를 들면, 프레임(111)은, 정전척(11)에 의한 흡착 대상의 기판(100)과 동등 이상의 사이즈의 프레임을 형성한다. 프레임(111)의 측면에는, 후술하는 이동부(13) 및 위치 결정부(14)의 구성 부품이 설치되어 있다. 전극 배치부(112)에는, 정전기력을 발생시키는 전극이 배치된다. 즉, 전극 배치부(112)는, 기판(100)에 대한 흡착력이 생기는 흡착 영역을 형성하고 있다. 본 실시형태에서는, 전극 배치부(112)는, 정전척(11)이 기판(100)의 일부를 흡착하도록 설치되어 있다. 단, 정전척(11)이 기판(100)의 전면을 흡착하도록 전극 배치부(112)가 설치되어도 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 전극 배치부(112)에는, 기판(100)을 흡착했을 때에 기판(100)의 막두께의 측정 위치(성막 에리어(1001), 도 11 참조)와 겹치는 위치에 개구(1121)가 형성되어 있다. 후술하는 바와 같이 기판(100)의 막두께를 광학적으로 측정하는 경우, 전극과 기판(100)의 측정 위치가 겹쳐 있으면 측정 정밀도에 영향을 미치는 경우가 있다. 그 때문에, 본 실시형태에서는, 전극 배치부(112)에 개구(1121)를 형성함으로써, 막두께의 측정 정밀도에의 전극 배치부(112)의 영향을 억제하고 있다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 기판(100)의 막두께의 측정 위치를 둘러싸는 영역이, 정전척(11)에 의해 흡착된다.
척 이동부(12)는, 정전척(11)을 이동시킨다. 본 실시형태에서는, 척 이동부(12)는, 정전척(11)을 연직 방향으로 승강시킨다. 척 이동부(12)는, 가동부(121)와, 고정부(122)와, 구동부(123)를 포함한다.
가동부(121)는, 정전척(11)을 지지하고, 정전척(11)과 함께 이동 가능하게 설치된다. 가동부(121)는, 고정부측 부재(1211)와, 척측 부재(1212)와, 접속부(1213)와, 탄성 부재(1214)를 포함한다.
도 2∼도 4를 참조한다. 도 4는, 척 이동부(12)에 의한 정전척(11)의 지지 구성의 예를 나타내는 단면도이다. 고정부측 부재(1211)는, 고정부(122)에 대해 이동 가능하게 지지된다. 척측 부재(1212)는, 정전척(11)의 프레임(111)의 측면에 접속하고, 정전척(11)을 지지한다. 접속부(1213)는, 고정부측 부재(1211) 및 척측 부재(1212)를 요동 가능하게 접속한다. 본 실시형태에서는, 접속부(1213)는, 구면 베어링에 의해 고정부측 부재(1211) 및 척측 부재(1212)를 요동 가능하게 접속한다. 탄성 부재(1214)는, 정전척(11)과 척측 부재(1212)의 사이에 개재한다. 본 실시형태에서는, 탄성 부재(1214)는 스프링이다. 탄성 부재(1214)의 하단은 척측 부재(1212)에 접속하고, 탄성 부재(1214)의 상단은 정전척(11)의 측면에 설치되는 피지지 부재(113)에 접속한다.
고정부(122)는, 챔버(10)의 상벽(102)에 고정된다. 구동부(123)는, 가동부(121)를 이동시키기 위한 구동력을 발생시키는 구동원과, 구동원의 구동력을 병진(竝進) 운동으로 변환하는 기구를 포함한다. 예를 들면, 전동 모터의 회전 구동력이 볼나사 기구에 의해 병진 운동으로 변환되어 가동부(121)에 전달됨으로써, 가동부(121)가 이동한다.
도 2, 도 3, 및 도 5를 참조한다. 도 5는, 흡착 보조부(13)의 구성예를 나타내는 도면이며, 정전척(11)의 부근의 구성을 나타내고 있다.
흡착 보조부(13)는, 정전척(11)에 의한 기판(100)의 흡착을 보조한다. 예를 들면, 흡착 보조부(13)는, 기판(100)을 압압하는 축 형상의 압압부(131)와, 압압부(131)를 승강시키는 승강부(132)를 포함한다. 압압부(131)는, 상하 방향으로 연장되고, 승강부(132)에 의해 승강하는 축 부재(1311)와, 축 부재(1311)의 하측 단부에 접속하는 선단부(1312)를 포함한다. 선단부(1312)는, 기판(100)에 당접하는 당접부(1313)와, 당접부(1313)에 접속하는 축 부재(1314)와, 압압부(131)에 의한 가압 압력을 조정하는 조정 스프링(1315)과, 튀어오름 스프링(1316)을 포함한다. 또한, 승강부(132)에는, 전동 모터 및 볼나사 기구 등의 공지의 기술을 적절히 채용 가능하다.
본 실시형태에서는, 흡착 보조부(13)는, 기판 지지부(14)에 지지된 기판(100)이 부분적으로 정전척(11)으로부터 이격되도록, 기판(100)을 압압한다. 구체적으로는, 압압부(131)는, 정전척(11)의 프레임(111)에 형성된 관통 구멍(1112)을 통해, 기판(100)을 상방으로부터 압압한다. 또한, 본 실시형태에서는, 흡착 보조부(13)는, 4개의 압압부(131)에 의해 기판(100)의 네 개의 코너를 상방으로부터 압압하여 기판(100)을 변형시킨다. 단, 압압부(131)의 수는 변경 가능하다. 예를 들면, 2개의 압압부(131)가, 기판(100)의 측정 위치에 근접하는 단변의 양측의 코너부를 각각 압압하도록 구성되어도 된다.
도 6은, 위치 결정부(14)의 구성을 설명하기 위한 사시도이다.
위치 결정부(14)는, 정전척(11)의 위치 결정을 행하기 위한 것이다. 상세하게는, 위치 결정부(14)는, 정전척(11)을, 측정부(29)에 의한 측정이 행해질 때의 위치에 위치 결정한다. 위치 결정부(14)는, 충돌부(141)와 수용부(142)를 포함한다.
충돌부(141)는, 정전척(11)의 프레임(111)의 측면에 설치된다. 즉, 충돌부(141)는, 척 이동부(12)에 의해 정전척(11)과 함께 이동한다. 본 실시형태에서는, 충돌부(141)는, 수용부(142)에 충돌하는 부분이 구형 형상이 되도록 형성되어 있다.
수용부(142)는, 충돌부(141)에 대응한 위치에 설치되고, 충돌부(141)를 수용하는 것이다. 여기서는, 수용부(142)로서, 상방으로 개구한 원추 형상의 오목부가 나타나 있다. 수용부(142)의 오목부에 수용부(142)의 구형 형상의 부분이 들어감으로써, 정전척(11)의 위치가 규정된다. 본 실시형태에서는, 정전척(11)의 프레임(111)의 측면에 6개의 충돌부(141)가 설치되고, 6개의 수용부(142)가 이들에 대응한 위치에 설치된다. 단, 충돌부(141) 및 수용부(142)의 수는 변경 가능하다. 또한, 모든 수용부(142)가 도시되어 있는 원추 형상의 오목부가 아니어도 된다. 예를 들면, 복수의 수용부(142)에는, V자 형상의 홈부 및 평면부가 포함되어 있어도 된다. 또한, 충돌부(141) 및 수용부(142)에 의해, 이른바 키네마틱 마운트가 형성되어도 된다.
도 7은, 기판 지지부(15) 및 측정부(29)의 구성예를 나타내는 사시도이다.
기판 지지부(15)는, 기판(100)을 지지한다. 상세하게는, 기판 지지부(15)는, 측정부(29)에 의한 막두께 측정이 행해지는 기판(100)을 하방으로부터 지지한다. 기판 지지부(15)는, 챔버(10) 내에서, 상하 방향에서 정전척(11)과 측정부(29)의 사이에 위치하고 있다. 본 실시형태에서는, 기판 지지부(15)는, 프레임(151)과 판스프링(152)을 포함한다.
프레임(151)은, 기판 지지부(15)의 외형을 형성한다. 프레임(151)은, 사각형의 프레임 형상을 가지고 있고, 프레임(151)이 형성하는 프레임의 내측에서 기판(100)이 지지된다. 본 실시형태에서는, 프레임(151)은, 복수의 부재(1511∼1514)로 구성된다. 프레임(151)의 단변에 부재간의 간극이 설치됨으로써, 기판(100)이 반송 로봇(302a, 307a)에 의해 반송될 때에, 프레임(151)과 반송 로봇(302a, 307a)의 접촉을 회피할 수 있다.
판스프링(152)은, 기판 지지부(15)에서 기판(100)을 직접적으로 지지하는 부분이다. 본 실시형태에서는, 복수의 판스프링(152)이, 프레임(151)이 형성하는 프레임의 내측으로 연장되도록 프레임(151)에 지지되고 있다. 상세한 내용은 후술하지만, 기판 지지부(15)가 판스프링(152)에 의해 기판(100)을 지지함으로써, 정전척(11)과 기판(100)이 접촉할 때의 하중을 뺄 수 있다.
도 2, 도 7∼도 9를 참조한다. 도 8은, 측정부(29)의 구성예를 나타내는 도면이다. 또한, 도 9는, 측정 헤드(2903)의 구성예를 나타내는 도면이다.
측정부(29)는, 기판(100)에 형성된 막의 두께를 측정한다. 측정부(29)는, 기판 지지부(15)의 아래쪽에 설치된다. 측정부(29)는, 광원(2901), 진공 플랜지(2902), 측정 헤드(2903), 분광기(2904), 및 PC(2905)를 포함한다. 광원(2901), 진공 플랜지(2902), 측정 헤드(2903), 및 분광기(2904)의 사이는, 광섬유(2911)로 접속된다.
광원(2901)은, 셔터(29011)를 동작시켜 광의 출력과 비출력을 전환할 수 있는 발광 장치이다. 일 예에서는, 광원(2901)은, 하나의 출사구로부터 할로겐과 중수소의 연속 광을 출사하는 중수소(D2) 할로겐 광원(29012)을 구비한다. 다른 예에서는, 광원(2901)은 레이저 여기 플라스마(Laser-Driven Light Source) 광원을 구비한다.
진공 플랜지(2902)는, 진공 환경과 대기 환경의 접속부에 배치된다. 예를 들면, 광원(2901), 분광기(2904) 및 PC(2905)는 대기 환경으로 유지되는 챔버(10) 밖에 배치되고, 진공 상태에 놓일 수 있는 챔버(10) 내에는 측정 헤드(2903)가 배치되고, 측정 헤드(2903)와 광원(2901) 및 분광기(2904)를 접속하는 광섬유(2911)는, 진공 플랜지(2902)를 통해 챔버(10) 내외를 접속한다. 다른 예에서는, 대기 환경으로 유지되는 케이스가 챔버(10) 내에 설치되고, 이 케이스 내에 광원(2901), 분광기(2904) 및 PC(2905)가 배치되어도 된다.
측정 헤드(2903)는, 광원(2901)으로부터 출사된 광을 수직 상방으로 출사하기 위한 투광부와, 반사광을 수광하여 분광기(2904)로 송출하기 위한 수광부를 가지는 투수광부(29031)를 포함한다. 또한, 측정 헤드(2903)는, 개구(29032) 및 조리개(29033)를 포함한다. 개구(29032) 및 조리개(29033)에 의해 측정 헤드(2903)에서 입사 또는 출사되는 광의 광량이나 각도가 제한되고 있다. 이에 의해, 예를 들면 기판(100) 상의 측정 영역과 다른 부분에서 반사된 광이 노이즈로서 분광기(2904)에 들어가게 되는 것을 억제할 수 있다.
분광기(2904)는, 광의 입력구를 구비하고, 입력된 광을 분광하여 파장대마다 광 강도를 측정한다. 그리고, 측정한 광의 강도에 관한 정보를 PC(2905)에 송신한다.
PC(2905)는, 분광기(2904)가 측정한 광의 강도에 기초하여, 막두께의 측정값을 계산한다. 막두께의 측정값의 계산에는, 공지의 기술을 사용할 수 있다. 예를 들면, 어떤 파장(nm)에서의, 기판(100)에 형성된 막의 두께와 기판(100)의 반사율의 관계를 미리 측정하여 구해 두고, 이 관계와 측정된 반사율로부터 막두께가 계산되어도 된다.
도 10에, 성막한 막두께별 반사율의 측정 결과의 일 예를 나타낸다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 막두께 40옹스트롬(Å)의 경우의 기판의 반사율과 비교하여, 막두께 1600Å의 경우에는, 파장 280, 330∼420nm 주변의 반사율이 크게 되어 있다. 이 때문에, 이 파장대의 반사율을 측정함으로써, 막두께를 추정할 수 있다. 또한, 반사율의 측정 결과에 기초한 막두께의 추정에는, 복수의 주파수대에서 측정한 반사율에 기초하여 막두께를 추정해도 된다. 예를 들면, 파장이 280nm와 330nm에서의 반사율의 측정 결과에 기초한 막두께의 추정 결과가 각각 400Å과 600Å인 경우, 막두께의 추정 결과의 평균을 취하여, 막두께는 500Å인 것으로 해도 된다. 일 실시형태에 있어서, 측정부(29)는, 100∼1000Å 정도의 박막이 측정 가능해도 된다.
다시 도 7을 참조한다. 측정부(29)는, 측정 헤드(2903)를 이동시키기 위한 요소로서, 베이스부(2907), 가이드 레일(2908) 및 구동부(2909)(도 14 참조)를 가지는 헤드 이동부(2910)를 포함한다. 베이스부(2907)는, 측정 헤드(2903)를 지지하는 부재이다. 가이드 레일(2908)은, 베이스부(2907)를 안내하는 부재이다. 구동부(2909)는 베이스부(2907)를 이동시키기 위한 구동력을 발생시킨다. 구동부(2909)에는, 전동 모터 및 볼나사 기구 등의 공지의 기술을 사용할 수 있다. 베이스부(2907)가 가이드 레일(2908)을 따라 이동함으로써, 이것에 지지된 측정 헤드(2903)가 이동한다. 본 실시형태에서는, 측정 헤드(2903)가 기판 지지부(15)에 지지된 기판(100)의 단변 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다. 이에 의해, 측정부(29)는, 기판(100)의 단변 방향으로 이격하여 설치된 복수의 측정 위치에서 막두께 측정을 행할 수 있다.
가이드부(16)는, 광섬유(2911)를 가이드한다. 가이드부(16)는, 헤드 이동부(2910)에 의한 측정 헤드(2903)의 이동에 추종하는 복수의 아암(161, 162)(아암부)과, 복수의 회동축 부재(163∼165)를 포함한다. 아암(161)은, 일단이 회동축 부재(163)에 의해 챔버(10)의 바닥면 등에 회동 가능하게 지지되고, 타단이 회동축 부재(164)에 의해 아암(162)에 접속한다. 즉, 아암(161)은, 일단이 고정단, 타단이 자유단인 링크를 형성한다. 또한, 아암(162)은, 일단이 회동축 부재(164)에 의해 아암(161)에 접속하고, 타단이 회동축 부재(165)에 의해 베이스부(2907)에 회동 가능하게 지지된다. 즉, 아암(161)은, 양단이 자유단의 링크를 형성한다.
규제부(17)는, 아암(161, 162)에 설치되고, 아암(161, 162)에 대한 광섬유(2911)의 상대적인 이동을 규제한다. 본 실시형태에서는, 규제부(17)는, 아암(161, 162)에 각각 설치되는 클립 등의 고정구(171, 172)를 포함한다.
가이드부(16) 및 규제부(17)에 의해, 광섬유(2911)는 측정 헤드(2903)로부터 아암(162), 아암(161)을 따라 연장되고, 아암(161)의 고정단측으로부터 진공 플랜지(2902)로 연장된다. 여기서, 측정 헤드(2903)가 이동 가능하게 구성되는 경우, 이동에 수반하여 광섬유(2911)의 구부러짐의 자세가 변하게 되는 것을 생각할 수 있다. 그러한 경우, 광섬유(2911)의 소선 접힘, 투과율의 저하, 또는 진공 리크 등이 발생할 우려가 있다. 또한, 측정할때마다 광섬유(2911)로부터 스며 나오는 광량이 다르게 되어, 측정 정밀도의 저하의 우려도 있다. 본 실시형태에서는, 가이드부(16) 및 규제부(17)에 의해, 광섬유(2911)가 아암(161, 162)을 따라 배선되기 때문에, 광섬유(2911)의 접힘의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 측정 헤드(2903)의 각 위치에서, 광섬유(2911)의 자세를 재현할 수 있어, 측정 정밀도의 저하도 억제할 수 있다.
도 11은, 기판(100)에 형성되는 측정 영역과 측정 헤드(2903)의 위치 관계를 예시하는 도면이다. 기판 상에는, 측정부(29)에 의해 측정이 행해지는 위치마다 측정용의 성막 에리어(1001a∼1001c)(이하, 구별하지 않고 성막 에리어(1001)라고 부르는 경우가 있다)가 배치된다. 도 11에서는, 기판(100)의 3군데에서 측정을 행하기 위해 3개의 성막 에리어(1001a∼1001c)가 배치되는 것으로서 도시되어 있지만, 막두께의 측정을 행하기 위한 성막 에리어는, 측정 위치의 수에 대응하여 결정되어도 되고, 복수의 위치의 막두께의 측정을 위해 1개의 성막 에리어가 배치되어도 된다. 예를 들면, 성막 에리어(1001a∼1001c)를 포함하는 하나의 가늘고 긴 성막 에리어가 배치되어도 된다.
일 예에서는, 성막 에리어(1001)는, 실제로 기판(100) 상에 전자 디바이스가 제조되는 영역과는 다른 영역에 배치된다. 예를 들면, 다른 전자 디바이스가 제조되는 복수 종류의 기판에서 공통의 위치를 측정할 수 있도록, 성막 에리어는 기판(100)의 단부 부근에 배치된다.
<동작 설명>
도 12∼도 13은, 전달실(308)에서의 기판(100)의 반송 및 막두께 측정의 동작 설명도이다.
상태 ST101은, 전달실(308)에 기판(100)이 반입되기 전의 상태이다. 상태 ST101에서는, 정전척(11)은 막두께 측정시의 위치(POS12)(상태 ST104 참조)로부터 상방으로 퇴피한 퇴피 위치인 위치(POS11)에 위치하고 있다. 즉, 상태 ST101은, 척 이동부(12)가, 반송 중인, 측정부(29)에 의한 측정 대상의 기판(100)과의 접촉을 회피하도록, 정전척(11)을 이동시킨 상태이다. 또한, 측정 헤드(2903)는 막두께 측정시의 위치(POS22)(상태 ST105 참조)로부터 Y방향 외측으로 퇴피한 퇴피 위치인 위치(POS21)에 위치하고 있다. 정전척(11)의 위치(POS11) 및 측정 헤드(2903)의 위치(POS22)는, 예를 들면, 기판 반송시의 반송 로봇(307a) 및 기판(100)의 통과 영역과 겹치지 않는 위치여도 된다.
상태 ST102는, 선회실(307)의 반송 로봇(307a)이 기판(100)을 챔버(10) 내에 반입하고 있는 상태이다. 또한, 상태 ST103은, 반송 로봇(307a)이 기판(100)을 기판 지지부(15)에 재치하고, 퇴피한 후의 상태이다. 이 상태에서는, 기판(100)은 자중에 의해 처짐이 발생해 있다.
상태 ST104는, 정전척(11)에 의해 기판 지지부(15)에 지지되어 있는 기판(100)을 흡착한 상태이다. 정전척(11)은, 척 이동부(12)에 의해 막두께 측정시의 위치(POS12)로 하강한다. 이 척 이동부(12)에 의한 이동에 의해, 기판 지지부(15)에 지지된 기판(100)에 대해 정전척(11)이 가압된다. 그리고, 정전척(11)은, 기판(100)이 정전척(11)에 가압된 상태에서, 정전기력에 의해 기판(100)을 흡착한다. 이에 의해, 정전척(11)의 전극 배치부(112)가 설치되는 흡착 영역과 기판(100)이 간극 없이 접촉하여, 기판(100)의 자중에 의한 처짐이 해소된다. 한편, 상세한 것은 도 15에서 설명하지만, 정전척(11)에 의한 기판(100)의 흡착은, 흡착 보조부(13)가 기판(100)의 코너부를 압압한 상태에서 행해진다.
상태 ST105는, 측정부(29)가 막두께 측정을 행하고 있는 상태이다. 측정 헤드(2903)가 위치(POS21)로부터 막두께 측정시의 위치(POS22)로 이동해 있다. 한편, 기판(100)에 복수의 측정용의 성막 에리어(1000)가 설치되어 있는 경우에는, 측정 헤드(2903)는 각 성막 에리어(1000)의 아래쪽으로 순차 이동하여 측정을 행한다.
막두께 측정의 종료 후에는, 상태 ST101∼상태 ST103의 흐름과 반대의 흐름에 의해, 챔버(10)로부터 기판(100)이 반출된다. 즉, 정전척(11)은 기판(100)의 흡착을 종료하여 위치(POS11)로 퇴피하고, 측정 헤드(2903)는 위치(POS21)로 퇴피한다(상태 ST103). 그 후, 전달실(308)의 하류측에 있는 반송실(302)에 설치된 반송 로봇(302a)에 의해 기판(100)이 챔버(10)로부터 반출된다(상태 ST102→상태 ST101).
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에서는, 정전척(11)은, 기판(100)의 막두께 측정시에는 위치(POS12)에서 기판(100)을 흡착한다. 이에 의해, 막두께 측정에 있어서 기판(100)의 처짐 등의 변형을 해소할 수 있다. 즉, 측정 대상의 기판(100)의 형상을, 정전척(11)의 기판 흡착면을 따른 형상으로 일정하게 유지할 수 있다. 따라서, 막두께 측정에 있어서 기판(100)의 변형 등의 영향을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 정전척(11)은, 기판(100)의 반송시에는, 막두께 측정시의 위치(POS12)로부터 퇴피 위치인 위치(POS11)로 퇴피한다. 이에 의해, 기판(100)의 반송시에 기판(100) 및 반송 로봇(307a)과의 접촉을 회피할 수 있다. 또한, 정전척(11)의 이동에 의해 정전척(11)과 기판(100) 및 반송 로봇(307a)의 접촉을 회피하기 때문에, 장치가 대형화하게 되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서는, 측정 헤드(2903)는, 반송 로봇(307a)에 의해 기판(100)이 막두께 측정시의 기판 위치로 반송되는 경우에, 기판(100) 및 반송 로봇(307a)과의 접촉을 회피할 때의 위치(POS21)에 위치하도록 이동한다. 이에 의해, 측정 헤드(2903)와 기판(100) 및 반송 로봇(307a)의 접촉을 회피한다. 또한, 측정 헤드(2903)가 측정시의 위치(POS22)로부터 퇴피 가능하게 구성됨으로써, 측정 헤드(2903)와 막두께 측정시의 기판(100)의 거리와 관련하여 반송 로봇(307a)의 통과 영역을 고려하지 않아도 되게 된다. 따라서, 장치가 대형화하게 되는 것을 억제할 수 있다.
도 14는, 가이드부(16)의 동작 설명도이다. 상태 ST201은 측정 헤드(2903)가 위치(POS21)에 있는 상태이며, 상태 ST202는 측정 헤드(2903)가 위치(POS22)에 있는 상태이다. 측정 헤드(2903)가 이동하면 아암(161, 162)이 이것에 추종한다. 아암(161, 162)에는 규제부(17)의 고정구(171, 172)가 각각 설치되어 있기 때문에, 측정 헤드(2903)가 왕복 이동을 반복한 경우라도 각 위치에서 광섬유(2911)의 자세가 재현된다. 따라서, 측정할 때마다 광섬유(2911)의 자세가 다르게 됨으로써 측정할 때마다 광섬유(2911)로부터 스며나오는 광량이 달라, 측정 정밀도가 저하되는 것을 억제할 수 있다. 또한, 광섬유(2911)가 가이드부(16)에 의해 가이드되기 때문에, 측정 헤드(2903)가 이동하더라도 광섬유(2911)가 과도하게 구부러지게 되는 것을 억제할 수 있다.
도 15는, 흡착 보조부(13)의 동작 설명도이다. 상태 ST301은 흡착 보조부(13)에 의해 기판(100)을 압압하고 있지 않은 상태이며, 상태 ST302는 흡착 보조부(13)에 의해 기판(100)을 압압하고 있는 상태이다. 한편, 본 도면에서는 설명을 위해 기판(100)의 변형을 강조하여 나타내고 있다.
상태 ST301에서는, 기판 지지부(15)와 기판(100)의 위치 관계에 기인하여, 기판(100)의 외측이 상방을 향하도록 기판(100)이 변형되어 있다. 따라서, 정전척(11)을 그대로 기판(100)에 접근시키면, 정전척(11)은 기판(100)의 외측으로부터 기판(100)과 정전척(11)이 접촉해 간다.
한편, 상태 ST302에서는, 흡착 보조부(13)에 의해 기판(100)의 코너부가 압압되기 때문에, 기판(100)의 외측이 상방을 향하는 기판(100)의 변형이 억제되어 있다. 따라서, 정전척(11)을 기판(100)에 접근시키면, 기판 지지부(15)의 복수의 판스프링(152)의 상방 근처부터 기판(100)과 정전척(11)이 접촉해 간다. 이에 의해, 상태 ST301과 비교하여, 정전척(11)에 의한 기판흡착시에 기판(100)과 정전척(11)의 접촉 면적이 증가하기 때문에, 정전척(11)의 기판 흡착 동작을 스무스하게 행할 수 있다.
<변형예>
상기 실시 형태에서는, 측정 헤드(2903)의 이동에 추종하여 광섬유(2911)도 이동하고 있었지만, 광섬유가 이동하지 않는 구성도 채용 가능하다. 도 16은, 일 실시형태에 관한 전달실(9308)의 구성예를 나타내는 모식도이다. 이하, 상기 실시 형태와 마찬가지의 요소에 대해서는 마찬가지의 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
측정부(29)는, 측정 헤드(2923)에 선택적으로 접속하는 복수의 광섬유(2929a, 2929b)를 포함한다. 측정 헤드(2923)는, 퇴피 위치인 위치(POS21)와, 복수의 측정 위치인 위치(POS221, POS222)의 사이를 이동 가능하게 구성되어 있다. 광섬유(2929a)는 측정 헤드(2923)가 위치(POS221)에 위치하고 있을 때에 측정 헤드(2923)와 접속 가능하고, 광섬유(2929b)는 측정 헤드(2923)가 위치(POS222)에 위치하고 있을 때에 측정 헤드(2923)와 접속 가능하다. 이와 같이, 각 측정 위치에 대응하여 복수의 광섬유(2929a, 2906b)를 설치함으로써, 측정 헤드(2923)의 이동에 의해 측정할 때마다 광섬유의 자세가 다르게 되어, 측정 정밀도가 저하되는 것을 억제할 수 있다.
도 17은, 측정부(29)의 구성예를 나타내는 도면이다. 도 17에서 나타내는 측정부(29)는, 광원(2921), 진공 플랜지(2922a, 2922b)(이하, 구별하지 않고 진공 플랜지(2922)라고 부르는 경우가 있다), 측정 헤드(2923), 분광기(2924), PC(2925), 파이버 전환기(2926), 조인트(2927), 및 파이버 접속부(2928a, 2928b)(이하, 구별하지 않고 파이버 접속부(2928)라고 부르는 경우가 있다)를 구비한다. 광원(2921), 진공 플랜지(2922), 측정 헤드(2923), 분광기(2924), 파이버 전환기(2926), 조인트(2927), 및 파이버 접속부(2928)의 사이는, 광섬유(2929a, 2929b)(이하, 구별하지 않고 광섬유(2929)라고 부르는 경우가 있다)로 접속된다.
광원(2921), 진공 플랜지(2922), 측정 헤드(2923), 분광기(2924), PC(2925)는 실시예 1에서 설명한 광원(2901), 진공 플랜지(2902), 측정 헤드(2903), 분광기(2904), PC(2905)와 마찬가지이기 때문에 설명을 생략한다.
조인트(2927)는, 광원(2921)으로부터 출력된 광을 파이버 전환기(2926)의 복수의 입력 포트로 분기하기 위한 분기 파이버와, 광원(2921)을 접속한다.
파이버 접속부(2928)는, 측정 헤드(2923)와 광섬유(2929)를 접속 또는 분리한다. 구체적으로는, 측정 헤드(2923)가 위치(POS221)로 이동해 온 경우, 파이버 접속부(2928a)가 측정 헤드(2923)와 광섬유(2929a)를 접속한다. 또한, 측정 헤드(2923)가 위치(POS222)로 이동해 온 경우, 파이버 접속부(2928b)가 측정 헤드(2923)와 광섬유(2929b)를 접속한다.
파이버 전환기(2926)는, 분기 파이버로부터 입력된 광의 출력/비출력을 전환하는 전환기이며, 어느 하나의 출력구로부터 광을 송출한다. 본 실시예에서는, 파이버 전환기(2926)는 3입력 3출력인 것으로서 설명을 하지만, 복수의 입력구와 출력구의 쌍이 설치되면 되고, 개수는 한정되지 않는다. 본 실시예에서는, 첫번째의 출력구(포트 1로 한다)로부터 출력된 광은 측정 헤드(2923a)로, 2번째의 출력구(포트 2로 한다)로부터 출력된 광은 측정 헤드(2923b)로, 3번째의 출력구(포트 3으로 한다)로부터 출력된 광은 분광기로 직접 입력된다. 이에 의해, 측정 헤드(2923)를 이동시키면서 복수의 측정 위치에서 기판(100)의 막두께 측정을 행할 수 있다. 또한, 포트 3에 의해 광원(2921)으로부터 출력되는 광의 강도 변화를 검출할 수 있다.
한편, 도 17에서 나타내는 측정부(29)에서는, 파이버 전환기(2926)에 의해, 하나의 광원(2921)을 사용하여 2계통의 광섬유(2929a, 2929b)로 광을 출력하고 있지만, 2계통의 광섬유(2929a, 2929b)에 대해 각각 광을 출력하는 2개의 광원이 설치되어도 된다.
다음으로, 전자 디바이스의 제조 방법의 일 예를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시 장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다. 이 예의 경우, 도 1에 예시한 성막 블록(301)이, 제조 라인 상에, 예를 들면, 3군데, 설치된다.
<전자 디바이스의 제조 방법>
다음으로, 전자 디바이스의 제조 방법의 일 예를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시 장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다. 이 예의 경우, 도 1에 예시한 성막 블록(301)이, 제조 라인 상에, 예를 들면, 3군데, 설치된다.
먼저, 제조하는 유기 EL 표시 장치에 대해 설명한다. 도 18의 (a)는 유기 EL 표시 장치(50)의 전체 도면, 도 18의 (b)는 1화소의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
도 18의 (a)에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(50)의 표시 영역(51)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(52)가 매트릭스 형상으로 복수 개 배치되어 있다. 상세한 것은 나중에 설명하지만, 발광 소자의 각각은, 한 쌍의 전극 사이에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다.
한편, 여기서 말하는 화소란, 표시 영역(51)에 있어서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 지칭한다. 컬러 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(52R), 제2 발광 소자(52G), 및 제3 발광 소자(52B)의 복수의 부화소의 조합에 의해 화소(52)가 구성되어 있다. 화소(52)는, 적색(R) 발광 소자와 녹색(G) 발광 소자와 청색(B) 발광 소자의 3종류의 부화소의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 이에 한정되지 않는다. 화소(52)는 적어도 1종류의 부화소를 포함하면 되고, 2종류 이상의 부화소를 포함하는 것이 바람직하고, 3종류 이상의 부화소를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 화소(52)를 구성하는 부화소로서는, 예를 들면, 적색(R) 발광 소자와 녹색(G) 발광 소자와 청색(B) 발광 소자와 황색(Y) 발광 소자의 4종류의 부화소의 조합이어도 된다.
도 18의 (b)는, 도 18의 (a)의 A-B 선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(52)는, 기판(100) 상에 제1 전극(양극)(54)과, 정공 수송층(55)과, 적색층(56R)·녹색층(56G)·청색층(56B) 중 어느 하나와, 전자 수송층(57)과, 제2 전극(음극)(58)을 구비하는 유기 EL 소자로 구성되는 복수의 부화소를 가지고 있다. 이들 중 정공 수송층(55), 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B), 전자 수송층(57)이 유기층에 해당한다. 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있음)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다.
또한, 제1 전극(54)은, 발광 소자마다 분리해서 형성되어 있다. 정공 수송층(55)과 전자 수송층(57)과 제2 전극(58)은, 복수의 발광 소자(52R, 52G, 52B)에 걸쳐 공통으로 형성되어 있어도 되고, 발광 소자마다 형성되어 있어도 된다. 즉, 도 18의 (b)에 나타낸 바와 같이, 정공 수송층(55)이 복수의 부화소 영역에 걸쳐 공통 층으로서 형성된 후에 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)이 부화소 영역마다 분리해서 형성되고, 나아가 그 위에 전자 수송층(57)과 제2 전극(58)이 복수의 부화소 영역에 걸쳐 공통 층으로서 형성되어 있어도 된다.
한편, 근접한 제1 전극(54) 사이에서의 쇼트를 방지하기 위해, 제1 전극(54) 사이에 절연층(59)이 설치되어 있다. 나아가, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(60)이 설치되어 있다.
도 18의 (b)에서는 정공 수송층(55)이나 전자 수송층(57)이 하나의 층으로 나타내어져 있지만, 유기 EL 표시 소자의 구조에 따라, 정공 블록층이나 전자 블록층을 갖는 복수의 층으로 형성되어도 된다. 또한, 제1 전극(54)과 정공 수송층(55)의 사이에는 제1 전극(54)으로부터 정공 수송층(55)으로의 정공의 주입이 원활하게 행해지도록 하는 것이 가능한 에너지 밴드 구조를 갖는 정공 주입층을 형성해도 된다. 마찬가지로, 제2 전극(58)과 전자 수송층(57)의 사이에도 전자 주입층을 형성해도 된다.
적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)의 각각은, 단일 발광층으로 형성되어 있어도 되고, 복수의 층을 적층함으로써 형성되어 있어도 된다. 예를 들면, 적색층(56R)을 2층으로 구성하고, 상측의 층을 적색의 발광층으로 형성하고, 하측의 층을 정공 수송층 또는 전자 블록층으로 형성해도 된다. 또는, 하측의 층을 적색의 발광층으로 형성하고, 상측의 층을 전자 수송층 또는 정공 블록층으로 형성해도 된다. 이와 같이 발광층의 하측 또는 상측에 층을 설치함으로써, 발광층에 있어서의 발광 위치를 조정하고, 광로 길이를 조정함으로써, 발광 소자의 색 순도를 향상시키는 효과가 있다.
한편, 여기서는 적색층(56R)의 예를 나타냈지만, 녹색층(56G)이나 청색층(56B)에서도 마찬가지의 구조를 채용해도 된다. 또한, 적층 수는 2층 이상이어도 된다. 나아가, 발광층과 전자 블록층과 같이 상이한 재료의 층이 적층되어도 되고, 예를 들면 발광층을 2층 이상 적층하는 등, 동일한 재료의 층이 적층되어도 된다.
다음으로, 유기 EL 표시 장치의 제조 방법의 예에 대해 구체적으로 설명한다. 여기서는, 적색층(56R)이 하측 층(56R1)과 상측 층(56R2)의 2층으로 이루어지고, 녹색층(56G)과 청색층(56B)은 단일의 발광층으로 이루어지는 경우를 상정한다.
먼저, 유기 EL 표시 장치를 구동하기 위한 회로(도시하지 않음) 및 제1 전극(54)이 형성된 기판(100)을 준비한다. 한편, 기판(100)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 유리, 플라스틱, 금속 등으로 구성할 수 있다. 본 실시형태에서는, 기판(100)으로서, 유리 기판 상에 폴리이미드 필름이 적층된 기판을 사용한다.
제1 전극(54)이 형성된 기판(100) 위에 아크릴 또는 폴리이미드 등의 수지층을 바 코트나 스핀 코트로 코팅하고, 수지층을 리소그래피법에 의해, 제1 전극(54)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(59)을 형성한다. 이 개구부가, 발광 소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다. 한편, 본 실시형태에서는, 절연층(59)의 형성까지는 대형 기판에 대해 처리가 행해지고, 절연층(59)의 형성 이후에, 기판(100)을 분할하는 분할 공정이 실행된다.
절연층(59)이 패터닝된 기판(100)을 제1 성막실(303)에 반입하고, 정공 수송층(55)을, 표시 영역의 제1 전극(54) 위에 공통 층으로서 성막한다. 정공 수송층(55)은, 최종적으로 각각의 유기 EL 표시 장치의 패널 부분이 되는 표시 영역(51)마다 개구가 형성된 마스크를 사용하여 성막된다.
다음으로, 정공 수송층(55)까지 형성된 기판(100)을 제2 성막실(303)에 반입한다. 기판(100)과 마스크의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 위에 재치하고, 정공 수송층(55) 위의, 기판(100)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분(적색의 부화소를 형성하는 영역)에, 적색층(56R)을 성막한다. 여기서, 제2 성막실에서 사용하는 마스크는, 유기 EL 표시 장치의 부화소가 되는 기판(100) 상에 있어서의 복수의 영역 중, 적색의 부화소가 되는 복수의 영역에만 개구가 형성된 매우 세밀한(고정세) 마스크이다. 이에 의해, 적색 발광층을 포함하는 적색층(56R)은, 기판(100) 상의 복수의 부화소가 되는 영역 중 적색의 부화소가 되는 영역에만 성막된다. 다르게 말하면, 적색층(56R)은, 기판(100) 상의 복수의 부화소가 되는 영역 중 청색 부화소가 되는 영역이나 녹색의 부화소가 되는 영역에는 성막되지 않고, 적색의 부화소가 되는 영역에 선택적으로 성막된다.
적색층(56R)의 성막과 마찬가지로, 제3 성막실(303)에 있어서 녹색층(56G)을 성막하고, 나아가 제4 성막실(303)에 있어서 청색층(56B)을 성막한다. 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)의 성막이 완료된 후, 제5 성막실(303)에 있어서 표시 영역(51)의 전체에 전자 수송층(57)을 성막한다. 전자 수송층(57)은 3색의 층(56R, 56G, 56B)에 공통 층으로서 형성된다.
전자 수송층(57)까지 형성된 기판을 제6 성막실(303)로 이동시키고, 제2 전극(58)을 성막한다. 본 실시형태에서는, 제1 성막실(303)∼제6 성막실(303)에서는 진공 증착에 의해 각 층의 성막을 행한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 제6 성막실(303)에 있어서의 제2 전극(58)의 성막은 스퍼터에 의해 성막하도록 해도 된다. 그 후, 제2 전극(58)까지 형성된 기판을 봉지 장치로 이동시켜 플라즈마 CVD에 의해 보호층(60)을 성막하여(봉지 공정), 유기 EL 표시 장치(50)가 완성된다. 한편, 여기서는 보호층(60)을 CVD법에 의해 형성하는 것으로 하였지만, 이에 한정되지 않고, ALD법이나 잉크젯법에 의해 형성해도 된다.
여기서, 제1 성막실(303)∼제6 성막실(303)에서의 성막은, 형성되는 각각의 층의 패턴에 대응한 개구가 형성된 마스크를 사용하여 성막된다. 성막 시에는, 기판(100)과 마스크의 상대적인 위치 조정(얼라인먼트)을 행한 후에, 마스크 위에 기판(100)을 재치하여 성막이 행해진다. 여기서, 각 성막실에 있어서 행해지는 얼라인먼트 공정은, 전술한 얼라인먼트 공정과 같이 행해진다.
발명은 상기의 실시 형태에 제한되는 것이 아니고, 발명의 요지의 범위 내에서, 다양한 변형·변경이 가능하다.
1: 성막 장치
11: 정전척
12: 척 이동부
29: 측정부
2903: 측정 헤드
2910: 헤드 이동부

Claims (10)

  1. 기판에 대해 성막하는 성막 장치로서,
    기판에 형성된 막의 두께를 측정하기 위한 측정 헤드와,
    상기 측정 헤드를 이동시키는 이동 수단을 구비하는,
    것을 특징으로 하는 성막 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 측정 헤드가 배치되는 챔버와,
    상기 챔버로 기판을 반입하는 반송 수단을 더 구비하고,
    상기 이동 수단은, 상기 반송 수단에 의해 상기 챔버의 내부로 기판이 반송되는 경우에, 기판 및 상기 반송 수단과의 접촉을 회피하는 회피 위치로 상기 측정 헤드를 이동시키고,
    상기 이동 수단은, 측정의 대상이 되는 기판이 반송된 후에, 측정 위치로 상기 측정 헤드를 이동시키는,
    것을 특징으로 하는 성막 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 측정 헤드에 접속하는 광섬유와,
    상기 광섬유를 가이드하는 가이드 수단을 더 구비하고,
    상기 가이드 수단은,
    상기 이동 수단에 의한 상기 측정 헤드의 이동에 추종하는 아암부와,
    상기 아암부에 설치되고, 상기 아암부에 대한 상기 광섬유의 상대적인 이동을 규제하는 규제부를 포함하는,
    것을 특징으로 하는 성막 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광섬유는, 상기 측정 헤드로부터 분리 가능하게 설치되고,
    상기 이동 수단은, 상기 광섬유가 분리된 상태의 상기 측정 헤드를 이동시키는,
    것을 특징으로 하는 성막 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측정 헤드에 선택적으로 접속하는 복수의 광섬유를 더 구비하고,
    상기 이동 수단은, 상기 측정 헤드를, 제1 측정 위치 및 제2 측정 위치로 이동 가능하고,
    상기 복수의 광섬유는,
    상기 제1 측정 위치에 위치하는 상기 측정 헤드에 접속하는 제1 섬유와,
    상기 제2 측정 위치에 위치하는 상기 측정 헤드에 접속하는 제2 섬유를 포함하는,
    것을 특징으로 하는 성막 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 헤드는, 투사광을 투광하고, 반사광을 수광하는 투수광부를 더 구비하는,
    것을 특징으로 하는 성막 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 측정 헤드를 사용한 측정이 행해질 때에 정전기력에 의해 기판을 흡착하는 정전척을 더 구비하는,
    것을 특징으로 하는 성막 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    기판에 대해 성막하는 성막실과,
    기판에 형성된 막을 검사하는 검사실을 더 구비하고,
    상기 이동 수단은, 상기 검사실에 설치된 상기 측정 헤드를 이동시키는,
    것을 특징으로 하는 성막 장치.
  9. 기판에 형성된 막의 두께를 측정하기 위한 측정 헤드를 구비한 성막 장치의 막두께 측정 방법으로서,
    상기 측정 헤드를 사용하여 기판에 형성된 막의 두께를 측정하는 측정 공정과,
    상기 측정 헤드를 이동시키는 이동 공정을 포함하는,
    것을 특징으로 하는 막두께 측정 방법.
  10. 기판에 성막을 행하는 성막 공정과,
    제9항에 기재된 막두께 측정 방법에 의해, 상기 성막 공정에서 성막된 기판의 막두께를 측정하는 막두께 측정 공정을 포함하는,
    것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
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