WO2014132831A1 - 基板処理装置、マスクのセット方法、膜形成装置および膜形成方法 - Google Patents

基板処理装置、マスクのセット方法、膜形成装置および膜形成方法 Download PDF

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WO2014132831A1
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substrate
mask
nozzle
bending deformation
state
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PCT/JP2014/053681
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English (en)
French (fr)
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顕真 本田
岩出　卓
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東レエンジニアリング株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/16—Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area for controlling the spray area
    • B05B12/20—Masking elements, i.e. elements defining uncoated areas on an object to be coated
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
    • B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
    • H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus, a mask setting method, a film forming apparatus, and a film forming method, and more particularly to a substrate processing apparatus including a mask having a predetermined opening pattern, a mask setting method, a film forming apparatus, and a film forming method. .
  • Patent Document 1 a substrate processing apparatus including a mask having a predetermined opening pattern is known (see, for example, Patent Document 1).
  • Patent Document 1 a nozzle that sprays a solution material for an organic EL device in a state where a voltage is applied (a state in which the solution material is charged), a solution material sprayed from the nozzle is deposited, and an organic light emitting layer or the like is deposited.
  • An electrospray apparatus substrate processing apparatus including a substrate on which a thin film for an organic EL device is formed and a mask disposed above the substrate and having a predetermined opening pattern is disclosed.
  • the solution material is sprayed downward (substrate side) from the nozzle by the potential difference (electric field) between the voltage applied to the solution material and the substrate side, and through the opening of the mask.
  • a thin film having a predetermined shape is formed by being deposited on the substrate.
  • an electrospray apparatus in which a mask is disposed below the substrate and a nozzle is disposed below the mask.
  • the solution material is sprayed upward (substrate side) from the nozzle, whereby a thin film having a predetermined shape is formed on the substrate through the mask.
  • the mask is bent downward by its own weight because the mask is disposed below the substrate. While the substrate also bends downward due to its own weight, the mask is generally bent more than the substrate, so that a gap is formed between the substrate and the mask. For this reason, since the solution material goes around the gap between the substrate and the mask, there is a problem that the transferability of the opening pattern of the mask is deteriorated.
  • the present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is that the transferability of the opening pattern of the mask is caused by a gap formed between the substrate and the mask. It is an object of the present invention to provide a substrate processing apparatus, a mask setting method, a film forming apparatus, and a film forming method capable of suppressing deterioration.
  • a substrate processing apparatus includes a mask disposed in the vicinity of a substrate and having a predetermined opening pattern, and the mask is supported near the end of the mask.
  • the first bending deformation amount below the mask is configured to be equal to or smaller than the second bending deformation amount below the substrate.
  • the first bending deformation amount below the mask is equal to or less than the second bending deformation amount below the substrate with the vicinity of the edge of the mask being supported.
  • the substrate processing apparatus further includes a suction stage having a suction portion that sucks a surface of the substrate opposite to the mask, and the suction portion of the suction stage causes the substrate to be bent by a second amount of deformation. It is comprised so that it may adsorb
  • the first bending deformation amount can be made equal to or smaller than the second bending deformation amount downward of the substrate.
  • the surface of the suction portion of the suction stage has a bending shape corresponding to the second bending deformation amount of the substrate. If comprised in this way, a board
  • the mask when the mask is moved relative to the substrate so as to be in close contact with the substrate in a state where the vicinity of the end of the mask is supported, As the contact state progresses, the state is changed from the state having the first bending deformation amount to the state having the second bending deformation amount. If comprised in this way, the mask in the state which has the 1st bending deformation amount can be easily changed to the state which has the 2nd bending deformation amount by moving a mask relatively with respect to a board
  • the first bending deformation amount downward of the mask having a predetermined opening pattern is not larger than the second bending deformation amount below the substrate.
  • the first downward deformation amount of the mask having the predetermined opening pattern is equal to or smaller than the second downward deformation amount of the substrate.
  • a film forming apparatus comprising: a nozzle for spraying a solution material in a state where a predetermined voltage is applied and depositing a thin film on a flexurally deformed substrate positioned above; A mask disposed in the vicinity of the substrate and having a predetermined opening pattern.
  • the mask is supported in a state where the vicinity of the end of the mask is supported, and the first bending deformation amount below the mask is the first amount of deformation below the substrate. It is comprised so that it may become the magnitude
  • the first bending deformation amount below the mask is equal to or less than the second bending deformation amount below the substrate with the vicinity of the end of the mask being supported.
  • a film forming apparatus includes a nozzle that applies a coating solution to a substrate in a deformed state, and the nozzle is substantially spaced from the substrate along a locus along the deformed shape of the substrate.
  • the coating operation is performed by moving relative to the substrate so as to be equal.
  • the nozzle is moved relative to the substrate so that the distance between the nozzle and the substrate is substantially equal along the trajectory along the deformed shape of the substrate. Even when the substrate is in a bent state, the nozzle is relatively positioned with respect to the substrate while keeping the distance between the coating position where the coating liquid is applied to the substrate and the nozzle constant. Since the coating operation can be performed by moving the, the coating liquid can be uniformly applied to the substrate.
  • the nozzle is relative to the substrate while changing an angle so that the nozzle is substantially perpendicular to the substrate along a trajectory along the deformed shape of the substrate. Configured to move to. If comprised in this way, not only the distance of the nozzle with respect to a board
  • an adsorption stage including an adsorption unit that adsorbs the surface of the substrate opposite to the side to which the coating liquid is applied and maintains the substrate in a predetermined deformation shape.
  • the nozzle is configured to perform a coating operation by moving relative to the suction stage along a trajectory along the bending deformation shape of the substrate in a state where the substrate is sucked to the suction portion of the suction stage. Yes.
  • the substrate can be adsorbed on the surface of the adsorption part of the adsorption stage and the coating operation can be performed while maintaining the bending shape of the substrate, so that the trajectory along the maintained bending deformation shape of the substrate can be obtained.
  • the nozzle can be easily moved relative to the suction stage.
  • the application operation can be performed while the distance between the application position where the application liquid is applied to the substrate and the nozzle can be easily kept constant, so that the application liquid can be easily and uniformly applied to the substrate.
  • the surface of the suction portion of the suction stage has a bent shape corresponding to a predetermined bent deformation shape of the substrate, and the nozzle is bent in a state where the substrate is sucked to the suction portion of the suction stage. It moves so as to move relative to the suction stage along a trajectory along the line and perform the coating operation.
  • substrate can be easily maintained by the surface of the adsorption
  • a nozzle is adsorbed by the locus
  • the nozzle is preferably moved relative to the suction stage by moving the suction stage at least in the horizontal direction and the vertical direction with respect to the nozzle.
  • the distance between the application position where the application liquid is applied to the substrate and the nozzle can be easily maintained constant while the nozzle is fixed by moving the suction stage in the horizontal direction and the vertical direction.
  • movement can be performed.
  • the suction stage moves in the rotation direction in addition to the horizontal direction and the vertical direction with respect to the nozzle, so that the nozzle moves relative to the suction stage.
  • movement can be performed, keeping the angle of the nozzle with respect to the surface of the application
  • a film forming method includes a step of supporting a substrate in a deformed and deformed state, and a step of applying a coating solution to the substrate in a deformed and deformed state with a nozzle, and applying the coating solution with the nozzle.
  • the step of performing includes a step of performing a coating operation by moving the nozzle relative to the substrate so that the distance between the substrate and the nozzle is substantially equal to each other along a trajectory along the shape of the substrate that is bent and deformed.
  • the nozzle is moved relative to the substrate so that the distance between the substrate and the nozzle is substantially equal to each other along the trajectory along the deformed shape of the substrate.
  • 1 is a perspective view of an electrospray device according to an embodiment of the present invention. It is a top view of the electrospray apparatus by one Embodiment of this invention. 1 is a side view of an electrospray device according to an embodiment of the present invention. It is a perspective view of the adsorption
  • the configuration of the electrospray apparatus 100 according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
  • the electrospray apparatus 100 is an example of the “substrate processing apparatus” and “film forming apparatus” in the present invention.
  • the electrospray apparatus 100 includes a nozzle 1, a suction stage 2, a mask 3 disposed between the nozzle 1 and the suction stage 2, and the mask 3 with an arrow Z1. And an elevating part 4 that elevates in the direction and the arrow Z2 direction.
  • a substrate 5 made of glass or the like is disposed between the suction stage 2 and the mask 3.
  • a thin film is formed on the substrate 5 by spraying the solution material from the nozzle 1 to the substrate 5 placed on the suction stage 2 through the mask 3.
  • the nozzle 1 is sprayed upward (in the direction of the arrow Z1) while applying a predetermined voltage to a solution material (for example, PEDOT / PSS (poly (3,4-ethylenedithiophene), poly (stylensulfonate)) which is a conductive polymer.
  • a solution material for example, PEDOT / PSS (poly (3,4-ethylenedithiophene), poly (stylensulfonate)
  • a thin film (not shown) is configured to be deposited on the deflected and deformed substrate 5.
  • the nozzle 1 is configured to be filled with a solution material, and the interior of the nozzle 1 is also configured.
  • the electrode is provided with an electrode (not shown), and a voltage is applied to the solution material by the electrode.
  • the nozzle 1 is disposed below the mask 3 (in the direction of arrow Z2).
  • the nozzle 1 is configured to be movable in the X direction and the Y direction.
  • the nozzle 1 is arranged to have an opening on the head 11 (in the Z1 direction).
  • the head 11 is configured to be movable in the Y direction along the head support portion 12 extending in the Y direction.
  • the head support portion 12 is configured to be movable in the X direction along a pair of fixed rail portions 13 provided on the base 101 and extending in the X direction.
  • the nozzle 1 is configured to be able to move on the base 101 in the XY plane (in the horizontal plane).
  • the nozzle 1 is configured to be moved in the vertical direction (Z direction) by an elevating mechanism (not shown) of the head 11. Further, as shown in FIG. 5, the nozzle 1 is configured to be tiltable with respect to the vertical direction in the YZ plane by a tilt mechanism (not shown) of the head 11.
  • the adsorption stage 2 is made of metal and is electrically grounded.
  • the suction stage 2 has a suction part 2a that sucks the surface of the substrate 5 opposite to the mask 3 (arrow Z1 direction side), and the suction part 2a of the suction stage 2 is
  • the substrate 5 made of glass or the like is configured to be sucked and maintained while being bent so as to have a bending deformation amount d1. That is, the surface of the suction part 2 a of the suction stage 2 has a bending shape corresponding to the bending deformation amount d 1 of the substrate 5.
  • the bending deformation amount d1 means a state where the central portion of the substrate 5 is bent downward by a distance d1 from a horizontal state where the substrate 5 is not bent.
  • the suction part 2a is the surface of the suction stage 2 on the arrow Z2 direction side.
  • the surface of the adsorbing portion 2a is formed in a catenary curve shape (a curve shape formed when hanging with both ends of a rope or the like).
  • the surface of the suction part 2a of the suction stage 2 has a downwardly convex D shape (both ends on the X direction side centered on the axis A along the Y direction and in the direction of the arrow Z1). The shape is warped. That is, the surface of the suction part 2 a of the suction stage 2 has a bent shape corresponding to the predetermined bent deformation shape of the substrate 5.
  • the substrate 5 is placed (sucked) on the lower surface (suction part 2 a) of the suction stage 2. Then, by providing a potential difference between the nozzle 1 and the adsorption stage 2, the solution material ejected from the nozzle 1 flies toward the adsorption stage 2. As a result, it is not necessary to directly apply the substrate 5 to the ground, so that it can be applied to a non-conductive substrate.
  • the suction stage 2 is supported by a pair of support shafts 21 at both ends on the Y direction side.
  • the pair of support shafts 21 are disposed at substantially the center in the X direction of the suction stage 2.
  • the suction stage 2 is configured to be rotatable around a pair of support shafts 21.
  • the nozzle 1 moves relative to the substrate 5 so that the distance h ⁇ b> 1 between the nozzle 5 and the substrate 5 is substantially equal to each other along a trajectory along the deformed shape of the substrate 5.
  • the coating operation is performed.
  • the nozzle 1 moves to the suction stage 2 along a trajectory along the bending deformation shape of the substrate 5 in a state where the substrate 5 is sucked to the suction portion 2a of the suction stage 2 and performs a coating operation.
  • It is configured as follows. That is, the nozzle 1 is configured to move up and down in the Z direction (vertical direction) so as to follow the bending deformation shape of the substrate 5 when moving in the Y direction.
  • the nozzle 1 is configured to move relative to the substrate 5 while changing the angle so that the nozzle 1 is substantially perpendicular to the substrate 5 along a trajectory along the deformed shape of the substrate 5.
  • the nozzle 1 moves with respect to the suction stage 2 along the trajectory along the bending shape of the suction portion 2a in a state where the substrate 5 is sucked to the suction portion 2a of the suction stage 2 and performs a coating operation. Is configured to do.
  • the mask 3 is made of a resin having excellent chemical resistance, processing accuracy, dimensional stability, insulation resistance, rigidity, and the like.
  • the mask 3 is made of PTFE (Polytetrafluoroethylene), PP (Polypropylene), HDPE (High-density polyethylene), PET (Polyethylene terephthalate), EPOXY, glass epoxy, ABS (APE). (Polyoxymethylene).
  • the mask 3 is disposed in the vicinity of the substrate 5 (adhered to the lower side of the substrate 5).
  • the mask 3 is formed with a plurality of openings 31 having a predetermined opening pattern (substantially rectangular shape (substantially square shape)) in plan view.
  • the plurality of openings 31 are arranged in a lattice shape (matrix shape).
  • the mask 3 is formed in a substantially rectangular shape, and a through hole 32 through which a pin 4 a (see FIG. 7) provided in the elevating part 4 passes is provided in a corner portion of the substantially rectangular mask 3. Yes.
  • Two through holes 32 are provided along the diagonal line of the substantially rectangular mask 3.
  • the elevating part 4 has a plate-like support part 4b for supporting both end parts 3a (see FIG. 6) on the X direction side of the mask 3 from below. Further, a pin 4 a that engages with the through hole 32 of the mask 3 is provided at the end of the support portion 4 b on the arrow Y1 direction side (arrow Y2 direction side). Then, both end portions 3a of the mask 3 are configured to be supported by the support portion 4b in a state where the pin 4a is engaged with the through hole 32 of the mask 3.
  • the mask 3 is bent and deformed downward (in the direction of the arrow Z2) of the mask 3 with the vicinity of the end 3a of the mask 3 supported by the elevating unit 4.
  • the amount (d2) is configured to have a magnitude (d2 ⁇ d1) that is equal to or less than the amount (d1) of bending downward of the substrate 5.
  • FIG. 8 shows a state in which the downward deformation amount (d2) of the mask 3 is smaller than the downward deformation amount of the substrate 5 (d2 ⁇ d1).
  • the mask 3 has a shape bent in a D shape with the vicinity of the end 3a of the mask 3 supported by the elevating unit 4 (both ends 3a in the X direction are centered on the axis A along the Y direction). A shape warped in the direction of arrow Z1). Then, when the mask 3 is moved relative to the substrate 5 so as to be in close contact with the substrate 5 with the vicinity of the end 3 a of the mask 3 supported by the elevating unit 4, the mask 3 is in close contact with the substrate 5. As the state progresses, the state is changed from the state having the bending deformation amount d2 to the state having the bending deformation amount d1 (see FIG. 3).
  • the substrate 5 that has not been bent and deformed is attracted to the suction portion 2a of the suction stage 2 so that the substrate 5 is bent downward so as to have a deflection amount d1. Adsorbed and maintained. Further, the vicinity of the end 3 a of the mask 3 is supported by the elevating unit 4. As a result, the mask 3 is bent downward so as to have a bending deformation amount d2 having a magnitude equal to or smaller than the bending deformation amount d1 of the substrate 5.
  • the mask 3 is moved relative to the substrate 5 so as to be in close contact with the substrate 5 while supporting the vicinity of the end 3 a of the mask 3.
  • the substrate 5 (the suction stage 2) is stationary, and the mask 3 is lifted upward (in the direction of the arrow Z1) by the elevating unit 4. That is, the mask 3 is brought close to the substrate 5.
  • the vicinity of the central portion of the substrate 5 and the vicinity of the central portion of the mask 3 are in contact with each other.
  • the mask 3 is further lifted by the elevating unit 4, so that the mask 3 has a bending deformation amount d ⁇ b> 2 while the shape of the mask 3 follows the shape of the substrate 5. It changes to a state having d1.
  • the entire lower surface (surface on the arrow Z2 direction side) of the substrate 5 and the entire upper surface (surface on the arrow Z1 direction side) of the mask 3 are in close contact with each other. Thereby, the setting of the mask 3 is completed.
  • the amount of bending deformation d2 downward of the mask 3 is less than or equal to the amount of bending deformation d1 downward of the substrate 5 while the vicinity of the end 3a of the mask 3 is supported.
  • the mask 3 is configured as follows. As a result, the mask 3 is moved relative to the substrate 5 so that the mask 3 is in close contact with the substrate 5, thereby changing the state in which the mask 3 has the deflection amount d 2 from the state having the deflection amount d 2. Therefore, the mask 3 and the substrate 5 can be brought into close contact with each other with no gap between the mask 3 and the substrate 5. As a result, it is possible to prevent the transferability of the opening pattern of the mask 3 from being deteriorated due to the formation of a gap between the substrate 5 and the mask 3.
  • the suction stage 2 having the suction portion 2a that sucks the surface of the substrate 5 opposite to the mask 3 is provided, and the suction portion 2a of the suction stage 2 is replaced with the substrate 5. It is configured to be attracted and maintained in a state of being bent so as to have a bending deformation amount d1. Thereby, even when the substrate 5 is not bent, the substrate 5 can be bent by the suction portion 2a of the suction stage 2 so as to have the bending deformation amount d1, so that the substrate 5 can be easily moved below the mask 3.
  • the bending deformation amount d ⁇ b> 2 can be made to be not larger than the bending deformation amount d ⁇ b> 1 downward of the substrate 5.
  • the surface of the suction portion 2a of the suction stage 2 is configured to have a bending shape corresponding to the bending deformation amount d1 of the substrate 5.
  • the substrate 5 can be easily bent to have the bending deformation amount d1 simply by adsorbing the substrate 5 to the surface of the adsorption portion 2a.
  • the mask 3 when the vicinity of the end 3a of the mask 3 is supported and moved relative to the substrate 5 so as to be in close contact with the substrate 5,
  • the mask 3 is configured to change from a state having the bending deformation amount d2 to a state having the bending deformation amount d1 as the contact state advances.
  • the mask 3 of the state which has the bending deformation amount d2 can be easily changed to the state which has the bending deformation amount d1.
  • the nozzle 1 is moved relative to the substrate 5 so that the distance h1 between the nozzle 5 and the substrate 5 is substantially equal to each other along a trajectory along the deformed shape of the substrate 5.
  • the coating operation is performed so that the distance between the coating position where the coating liquid is applied to the substrate 5 and the nozzle 1 is kept constant with respect to the substrate 5. Since the application operation can be performed by relatively moving the nozzle 1, the application liquid can be uniformly applied to the substrate 5.
  • the nozzle 1 is changed with respect to the substrate 5 while changing the angle so that the nozzle 1 is substantially perpendicular to the substrate 5 along a locus along the deformed shape of the substrate 5. It is configured to move relatively. Thereby, not only the distance of the nozzle 1 with respect to the substrate 5 is kept constant, but also the angle of the nozzle 1 with respect to the surface of the application position where the coating liquid is applied to the substrate 5 is kept substantially perpendicular to the substrate 5. Since the application operation can be performed by moving the nozzle 1, the application liquid can be more effectively and uniformly applied to the substrate 5.
  • the nozzle 1 is moved relative to the suction stage 2 along the trajectory along the bending deformation shape of the substrate 5 in a state where the substrate 5 is sucked to the suction portion 2a of the suction stage 2.
  • the coating operation is performed by relatively moving. Accordingly, the application operation can be performed while adsorbing the substrate 5 to the surface of the adsorption part 2a of the adsorption stage 2 and maintaining the bending shape of the substrate 5, so that the locus along the bent deformation shape of the substrate 5 is maintained.
  • the nozzle 1 can be easily moved relative to the suction stage 2.
  • the coating operation can be performed while the distance between the coating position where the coating liquid is applied to the substrate 5 and the nozzle 1 can be easily kept constant, the coating liquid can be easily and uniformly applied to the substrate 5. it can.
  • the nozzle 1 is moved relative to the suction stage 2 along a trajectory along a bent shape in a state where the substrate 5 is sucked to the suction portion 2a of the suction stage 2.
  • the coating operation is performed.
  • the substrate 5 can be easily maintained in a predetermined bending deformation shape by the surface of the suction portion 2a of the suction stage 2, so that the nozzle 1 moves along the locus of the suction portion 2a of the suction stage 2.
  • the distance between the nozzle 1 and the application position where the application liquid is applied to the substrate 5 can be easily kept constant by moving the nozzle 1 relative to the suction stage 2.
  • the substrate processing apparatus (film forming apparatus) of the present invention is shown in the form of an electrospray apparatus, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention may be applied to a substrate processing apparatus (film forming apparatus) other than an electrospray apparatus as long as the mask is used.
  • the amount of deformation deformation (d2) below a mask was shown smaller than the amount of deformation deformation below a board
  • substrate was made to adsorb
  • substrate was bent so that it might have a deformation amount d1.
  • the substrate may be bent so as to have the bending deformation amount d1 by a method other than the method of adsorbing the substrate to the adsorption portion (surface) of the adsorption stage. For example, after the surface of the substrate is adsorbed by a suction pad or the like (or after the end portion of the substrate is gripped), the substrate may be bent so as to have a bending deformation amount d1.
  • the amount of deformation of the mask may be temporarily made smaller than the amount of deformation of the substrate by pulling both ends of the mask outward. Then, after contacting the vicinity of the central portion of the substrate and the vicinity of the central portion of the mask, the surface of the lower surface of the substrate is made to follow the shape of the substrate while gradually reducing the tension that pulls both ends of the mask. And the entire upper surface of the mask are brought into close contact with each other. Note that when the tension is completely zero, the mask is bent and does not come into close contact with the substrate. Therefore, a tension sufficient to maintain the close contact state is necessary.
  • the amount of bending deformation of the mask can be made smaller than the amount of bending deformation of the substrate. Even when the mask is formed by this, it is possible to suppress the formation of a gap between the substrate and the mask. That is, the allowable range of the amount of deformation of the mask can be expanded.
  • the substrate and the mask are bent into a downwardly convex D shape (centering on the axis A along the Y direction (see FIG. 3), both ends in the X direction of the substrate and the mask are arrows Z1.
  • the present invention is not limited to this.
  • the substrate and the mask may be bent into a hemisphere.
  • the mask is brought into close contact with the substrate by bringing the mask closer to the substrate, but the present invention is not limited to this.
  • the mask and the substrate may be moved relatively to be in close contact with each other.
  • the mask may be made of metal.
  • the mask made of metal has an amount of bending deformation below the mask in a state where the vicinity of the end of the mask is supported, and is not more than the amount of bending deformation below the substrate adsorbed by the adsorption portion. It needs to be large.
  • the suction stage 2 is at least in the horizontal direction (Y direction) and the vertical direction (Z direction) with respect to the nozzle 1.
  • the nozzle 1 may be configured to move relative to the suction stage 2.
  • the suction stage 2 is moved by the distance Ya in the horizontal direction (Y direction) and the distance Za in the vertical direction (Z direction) so that the distance h1 between the nozzle 1 and the substrate 5 is constant by the drive mechanism 22a. Also good.
  • the angle of the nozzle 1 may be changed so as to be substantially perpendicular to the surface of the substrate 5 that has been bent and deformed.
  • the suction stage 2 is added to the nozzle 1 in the horizontal direction (Y direction) and the vertical direction (Z direction).
  • the nozzle 1 may be moved relative to the suction stage 2 by moving in the rotation direction (direction A).
  • the suction mechanism 2 is moved by the drive mechanism 22b in the horizontal direction (Y direction), the vertical direction (Z direction), and the rotation direction (A direction) so that the distance h1 between the nozzle 1 and the substrate 5 is constant. May be.
  • the rotation axis in the rotation direction may be a direction (X direction) perpendicular to the direction (Z direction) in which the nozzle 1 extends.
  • the rotation axis in the rotation direction may exist on the horizontal direction (XY direction).
  • the rotation axis in the rotation direction may be the ridge (ridgeline) direction (X direction) of the substrate 5 in the bent state.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also be applied to a configuration in which a substrate is disposed below or on the side of a nozzle for application.
  • a substrate made of glass or the like is arranged on the suction stage, but the present invention is not limited to this.
  • a film-like substrate may be arranged on the suction stage.

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

　基板とマスクとの間に隙間ができることに起因してマスクの開口パターンの転写性が悪くなるのを抑制することが可能な基板処理装置を提供する。　このエレクトロスプレー装置(100)（基板処理装置）は、基板(5)の近傍に配置され、所定の開口パターンを有するマスク(3)を備え、マスク(3)は、マスク(3)の端部(3a)近傍が支持された状態で、マスク(3)の下方への撓み変形量(d2)が基板(5)の下方への撓み変形量(d1)以下の大きさ、すなわち、d2<d1になるように構成されている。

Description

基板処理装置、マスクのセット方法、膜形成装置および膜形成方法
　この発明は、基板処理装置、マスクのセット方法、膜形成装置および膜形成方法に関し、特に、所定の開口パターンを有するマスクを備える基板処理装置、マスクのセット方法、膜形成装置および膜形成方法に関する。
　従来、所定の開口パターンを有するマスクを備える基板処理装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
　上記特許文献１には、有機ＥＬデバイス用の溶液材料に電圧を印加した状態（溶液材料が帯電した状態）で噴霧するノズルと、ノズルから噴霧された溶液材料が堆積されて有機発光層などの有機ＥＬデバイス用の薄膜が形成される基板と、基板の上方に配置され所定の開口パターンを有するマスクとを備えるエレクトロスプレー装置（基板処理装置）が開示されている。このエレクトロスプレー装置では、溶液材料に印加される電圧と基板側との間の電位差（電界）により、溶液材料が、ノズルから下方（基板側）に噴霧されるとともに、マスクの開口部を介して基板上に堆積されることにより、所定の形状の薄膜が形成される。
　また、従来では、基板の下方にマスクが配置されるとともに、マスクの下方にノズルが配置されるエレクトロスプレー装置が知られている。このエレクトロスプレー装置では、溶液材料が、ノズルから上方（基板側）に噴霧されることにより、マスクを介して基板に所定の形状の薄膜が形成される。
特開２０１１－１７５９２１号公報
　しかしながら、溶液材料がノズルから上方（基板側）に噴霧されるエレクトロスプレー装置では、基板の下方にマスクが配置されているため、マスクが自重によって下方に撓むという不都合がある。なお、基板も自重によって下方に撓む一方、一般的には、基板よりもマスクの方が撓む量が大きいため、基板とマスクとの間に隙間ができる。このため、溶液材料が基板とマスクとの間の隙間に回り込むので、マスクの開口パターンの転写性が悪くなるという問題点がある。
　この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、基板とマスクとの間に隙間ができることに起因してマスクの開口パターンの転写性が悪くなるのを抑制することが可能な基板処理装置、マスクのセット方法、膜形成装置および膜形成方法を提供することである。
　上記目的を達成するために、この発明の第１の局面による基板処理装置は、基板の近傍に配置され、所定の開口パターンを有するマスクを備え、マスクは、マスクの端部近傍が支持された状態で、マスクの下方への第１撓み変形量が基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるように構成されている。
　この第１の局面による基板処理装置では、上記のように、マスクの端部近傍が支持された状態で、マスクの下方への第１撓み変形量が基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるようにマスクを構成することにより、マスクが基板に密着するように、マスクを基板に対して相対的に移動させることによって、マスクが第１撓み変形量を有する状態から第２撓み変形量を有する状態にすることができるので、マスクと基板との間に隙間がない状態でマスクと基板とを密着させることができる。その結果、基板とマスクとの間に隙間ができることに起因してマスクの開口パターンの転写性が悪くなるのを抑制することができる。
　上記第１の局面による基板処理装置において、好ましくは、基板のマスクとは反対側の表面を吸着する吸着部を有する吸着ステージをさらに備え、吸着ステージの吸着部は、基板を第２撓み変形量を有するように撓ませた状態で吸着して維持するように構成されている。このように構成すれば、基板が撓んでいない場合でも、吸着ステージの吸着部により基板を第２撓み変形量を有するように撓ませた状態にすることができるので、容易に、マスクの下方への第１撓み変形量が基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるようにすることができる。
　この場合、好ましくは、吸着ステージの吸着部の表面は、基板の第２撓み変形量に対応する撓み形状を有している。このように構成すれば、基板を吸着部の表面に吸着させるだけで、容易に、基板を第２撓み変形量を有するように撓ませた状態にすることができる。
　上記第１の局面による基板処理装置において、好ましくは、マスクは、マスクの端部近傍が支持された状態で基板に密着するように基板に対して相対的に移動される際に、基板への密着状態が進行するのに伴って、第１撓み変形量を有する状態から第２撓み変形量を有する状態に変化するように構成されている。このように構成すれば、マスクを基板に対して相対的に移動することにより、容易に、第１撓み変形量を有する状態のマスクを、第２撓み変形量を有する状態に変化させることができる。
　この発明の第２の局面によるマスクのセット方法は、所定の開口パターンを有するマスクの下方への第１撓み変形量が基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるように、マスクの端部近傍を支持するステップと、マスクの端部近傍を支持した状態で基板に密着するように基板に対して相対的に移動させて、第１撓み変形量を有する状態から第２撓み変形量を有する状態にマスクを変化させるステップとを備える。
　この第２の局面によるマスクのセット方法では、上記のように、所定の開口パターンを有するマスクの下方への第１撓み変形量が基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるように、マスクの端部近傍を支持するステップを備えることにより、マスクの端部近傍を支持した状態で基板に密着するように、マスクを基板に対して相対的に移動させて、第１撓み変形量を有する状態から第２撓み変形量を有する状態にマスクを変化させることによって、マスクと基板との間に隙間がない状態でマスクと基板とを密着させることができる。その結果、基板とマスクとの間に隙間ができることに起因してマスクの開口パターンの転写性が悪くなるのを抑制することが可能なマスクのセット方法を提供することができる。
　この発明の第３の局面による膜形成装置は、溶液材料に所定の電圧を印加した状態で噴霧して上方に位置する撓み変形した基板に薄膜を堆積するノズルと、ノズルと基板との間の基板の近傍に配置され、所定の開口パターンを有するマスクとを備え、マスクは、マスクの端部近傍が支持された状態で、マスクの下方への第１撓み変形量が基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるように構成されている。
　この第３の局面による膜形成装置では、上記のように、マスクの端部近傍が支持された状態で、マスクの下方への第１撓み変形量が基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるようにマスクを構成することにより、マスクが基板に密着するように、マスクを基板に対して相対的に移動させることによって、マスクが第１撓み変形量を有する状態から第２撓み変形量を有する状態にすることができるので、マスクと基板との間に隙間がない状態でマスクと基板とを密着させることができる。その結果、基板とマスクとの間に隙間ができることに起因してマスクの開口パターンの転写性が悪くなるのを抑制することが可能な膜形成装置を提供することができる。
　この発明の第４の局面による膜形成装置は、撓み変形した状態の基板に塗布液を塗布するノズルを備え、ノズルは、基板の撓み変形した形状に沿った軌跡で基板との間隔が互いに略等しくなるように基板に対して相対的に移動して塗布動作を行うように構成されている。
　この第４の局面による膜形成装置では、上記のように、ノズルを、基板の撓み変形した形状に沿った軌跡で基板との間隔が互いに略等しくなるように基板に対して相対的に移動して塗布動作を行うように構成することによって、基板が撓んだ状態の場合でも、基板に塗布液が塗布される塗布位置とノズルとの距離を一定に保ちながら基板に対して相対的にノズルを移動させて塗布動作を行うことができるので、基板に塗布液を均一に塗布することができる。
　上記第４の局面による膜形成装置において、好ましくは、ノズルは、基板の撓み変形した形状に沿った軌跡で基板に対して略垂直になるように角度を変化させながら、基板に対して相対的に移動するように構成されている。このように構成すれば、基板に対するノズルの距離を一定に保つのみならず、基板に塗布液が塗布される塗布位置の表面に対するノズルの角度を略垂直に保ちながら基板に対して相対的にノズルを移動させて塗布動作を行うことができるので、基板に塗布液をより効果的に均一に塗布することができる。
　上記第４の局面による膜形成装置において、好ましくは、基板の塗布液が塗布される側とは反対側の表面を吸着するとともに基板を所定の撓み変形形状に維持する吸着部を含む吸着ステージをさらに備え、ノズルは、吸着ステージの吸着部に基板が吸着された状態で、基板の撓み変形形状に沿った軌跡で吸着ステージに対して相対的に移動して塗布動作を行うように構成されている。このように構成すれば、基板を吸着ステージの吸着部の表面に吸着させて基板の撓み形状を維持しながら塗布動作を行うことができるので、基板の維持された撓み変形形状に沿った軌跡で吸着ステージに対して容易にノズルを相対的に移動させることができる。これにより、基板に塗布液が塗布される塗布位置とノズルとの距離を容易に一定に保ちながら塗布動作を行うことができるので、基板に塗布液を容易に均一に塗布することができる。
　この場合、好ましくは、吸着ステージの吸着部の表面は、基板の所定の撓み変形形状に対応する撓み形状を有し、ノズルは、吸着ステージの吸着部に基板が吸着された状態で、撓み形状に沿った軌跡で吸着ステージに対して相対的に移動して塗布動作を行うように構成されている。このように構成すれば、吸着ステージの吸着部の表面により、容易に、基板を所定の撓み変形形状に維持することができるので、ノズルを吸着ステージの吸着部の撓み形状に沿った軌跡で吸着ステージに対して相対的に移動させることにより、ノズルと基板に塗布液が塗布される塗布位置との距離を容易に一定に保つことができる。
　上記吸着ステージを備える構成において、好ましくは、吸着ステージがノズルに対して少なくとも水平方向および鉛直方向に移動することにより、ノズルが吸着ステージに対して相対的に移動するように構成されている。このように構成すれば、吸着ステージを水平方向および鉛直方向に移動させることにより、ノズルを固定した状態で、基板に塗布液が塗布される塗布位置とノズルとの距離を容易に一定に保ちながら塗布動作を行うことができる。
　上記吸着ステージを備える構成において、好ましくは、吸着ステージがノズルに対して水平方向および鉛直方向に加えて回転方向にも移動することにより、ノズルが吸着ステージに対して相対的に移動するように構成されている。このように構成すれば、ノズルを固定した状態で、基板に塗布液が塗布される塗布位置の表面に対するノズルの角度を容易に略鉛直に保ちながら塗布動作を行うことができる。
　この発明の第５の局面による膜形成方法は、撓み変形した状態の基板を支持するステップと、撓み変形した状態の基板にノズルにより塗布液を塗布するステップとを備え、ノズルにより塗布液を塗布するステップは、基板の撓み変形した形状に沿った軌跡で基板とノズルとの間隔が互いに略等しくなるように基板に対してノズルを相対的に移動して塗布動作を行うステップを含む。
　この第５の局面による膜形成方法では、上記のように、基板の撓み変形した形状に沿った軌跡で基板とノズルとの間隔が互いに略等しくなるように基板に対してノズルを相対的に移動して塗布動作を行うステップを設けることによって、基板が撓んだ状態の場合でも、基板に塗布液が塗布される塗布位置とノズルとの距離を一定に保ちながら基板に対して相対的にノズルを移動させて塗布動作を行うことができるので、基板に塗布液を均一に塗布することが可能な膜形成方法を提供することができる。
　本発明によれば、上記のように、基板とマスクとの間に隙間ができることに起因してマスクの開口パターンの転写性が悪くなるのを抑制することができる。
本発明の一実施形態によるエレクトロスプレー装置の斜視図である。 本発明の一実施形態によるエレクトロスプレー装置の平面図である。 本発明の一実施形態によるエレクトロスプレー装置の側面図である。 本発明の一実施形態によるエレクトロスプレー装置の吸着ステージの斜視図である。 本発明の一実施形態によるエレクトロスプレー装置のノズルの移動を説明するための図である。 本発明の一実施形態によるエレクトロスプレー装置のマスクの斜視図である。 本発明の一実施形態によるエレクトロスプレー装置の昇降部の斜視図である。 本発明の一実施形態によるエレクトロスプレー装置のマスクが基板にセットされる前の状態を示す図である。 本発明の一実施形態によるエレクトロスプレー装置のマスクを基板にセットしている途中の状態を示す図である。 本発明の一実施形態によるエレクトロスプレー装置のマスクが基板にセットされた状態を示す図である。 本発明の一実施形態の第１変形例によるエレクトロスプレー装置の吸着ステージの移動を説明するための図である。 本発明の一実施形態の第２変形例によるエレクトロスプレー装置の吸着ステージの移動を説明するための図である。
　以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
　図１～図８を参照して、本実施形態によるエレクトロスプレー装置１００の構成について説明する。なお、エレクトロスプレー装置１００は、本発明の「基板処理装置」および「膜形成装置」の一例である。
　図１、図２および図３に示すように、エレクトロスプレー装置１００は、ノズル１と、吸着ステージ２と、ノズル１と吸着ステージ２との間に配置されるマスク３と、マスク３を矢印Ｚ１方向および矢印Ｚ２方向に昇降する昇降部４とを備えている。また、塗布時は、吸着ステージ２とマスク３との間には、ガラスなどからなる基板５が配置されている。そして、ノズル１からマスク３越しに吸着ステージ２に載置された基板５へ溶液材料を噴射することにより、基板５に薄膜を形成する。
　ノズル１は、溶液材料（たとえば、導電性ポリマーであるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ｐｏｌｙ（３，４－ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）　ｐｏｌｙ（ｓｔｙｒｅｎｅｓｕｌｆｏｎａｔｅ)）に所定の電圧を印加した状態で噴霧して上方（矢印Ｚ１方向）に位置する撓み変形した基板５に薄膜（図示せず）を堆積するように構成されている。具体的には、ノズル１は、溶液材料を充填するように構成されているとともに、ノズル１の内部には、電極（図示せず）が設けられている。そして、この電極により溶液材料に電圧が印加されるように構成されている。
　また、ノズル１は、マスク３の下方（矢印Ｚ２方向）に配置されている。また、ノズル１は、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能に構成されている。具体的には、図２に示すように、ノズル１は、ヘッド１１の上（Ｚ１方向）側に開口を有するように配置されている。ヘッド１１は、Ｙ方向に延びるヘッド支持部１２に沿ってＹ方向に移動可能に構成されている。ヘッド支持部１２は、基台１０１上に設けられたＸ方向に延びる一対の固定レール部１３に沿ってＸ方向に移動可能に構成されている。これにより、ノズル１は、基台１０１上をＸ－Ｙ面内（水平面内）で移動することが可能なように構成されている。
　また、ノズル１は、ヘッド１１の昇降機構（図示せず）により、上下方向（Ｚ方向）に移動されるように構成されている。また、図５に示すように、ノズル１は、ヘッド１１のチルト機構（図示せず）により、ＹＺ平面内で鉛直方向に対して傾けることが可能なように構成されている。
　吸着ステージ２は、金属製であり、電気的に接地されている。また、本実施形態では、吸着ステージ２は、基板５のマスク３とは反対側（矢印Ｚ１方向側）の表面を吸着する吸着部２ａを有しており、吸着ステージ２の吸着部２ａは、ガラスなどからなる基板５を撓み変形量ｄ１を有するように撓ませた状態で吸着して維持するように構成されている。すなわち、吸着ステージ２の吸着部２ａの表面は、基板５の撓み変形量ｄ１に対応する撓み形状を有している。なお、撓み変形量ｄ１とは、基板５が撓んでいない水平な状態から、基板５の中央部が距離ｄ１だけ下方に撓んだ状態を意味する。また、吸着部２ａは、吸着ステージ２の矢印Ｚ２方向側の表面である。
　また、図３および図４に示すように、吸着部２ａの表面は、カテナリー曲線状（ロープなどの両端を持って垂らした時にできる曲線状）に形成されている。また、図４に示すように、吸着ステージ２の吸着部２ａの表面は、下に凸のＤ形状（Ｙ方向に沿った軸Ａを中心に、Ｘ方向側の両方の端部が矢印Ｚ１方向に反った形状）を有する。つまり、吸着ステージ２の吸着部２ａの表面は、基板５の所定の撓み変形形状に対応する撓み形状を有する。
　また、図１および図３に示すように、吸着ステージ２の下面（吸着部２ａ）に、基板５が載置（吸着）されている。そして、ノズル１と吸着ステージ２との間で電位差を持たせることで、ノズル１から噴出する溶液材料は吸着ステージ２に向かって飛行する。これにより、直接基板５を接地して塗布を行う必要がないので、非導電性の基板へも塗布が可能である。
　また、図２に示すように、吸着ステージ２は、Ｙ方向側の両端において一対の支持軸２１により支持されている。一対の支持軸２１は、吸着ステージ２のＸ方向における略中央に配置されている。また、吸着ステージ２は、一対の支持軸２１を中心に回転可能に構成されている。これにより、吸着ステージ２の吸着部２ａを上側（Ｚ１方向側）に向けた状態で、基板５を吸着ステージ２に取り付けた後、吸着ステージ２を１８０度回動させて、吸着ステージ２の吸着部２ａを下側（Ｚ２方向側）に向けて、塗布液を塗布することが可能である。
　ここで、本実施形態では、図５に示すように、ノズル１は、基板５の撓み変形した形状に沿った軌跡で基板５との間隔ｈ１が互いに略等しくなるように基板５に対して移動して塗布動作を行うように構成されている。具体的には、ノズル１は、吸着ステージ２の吸着部２ａに基板５が吸着された状態で、基板５の撓み変形形状に沿った軌跡で吸着ステージ２に対して移動して塗布動作を行うように構成されている。つまり、ノズル１は、Ｙ方向に移動する際に、基板５の撓み変形形状に沿うようにＺ方向（上下方向）に昇降するように構成されている。また、ノズル１は、基板５の撓み変形した形状に沿った軌跡で基板５に対して略垂直になるように角度を変化させながら、基板５に対して移動するように構成されている。
　また、本実施形態では、ノズル１は、吸着ステージ２の吸着部２ａに基板５が吸着された状態で、吸着部２ａの撓み形状に沿った軌跡で吸着ステージ２に対して移動して塗布動作を行うように構成されている。
　また、マスク３は、耐薬品性、加工精度、寸法安定性、耐絶縁性、剛性等が優れた樹脂により構成されている。たとえば、マスク３は、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）、ＨＤＰＥ（Ｈｉｇｈ－ｄｅｎｓｉｔｙ　ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ　ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）、ＥＰＯＸＹ、ガラスエポキシ、ＡＢＳ（Ａｃｒｙｌｏｎｉｔｒｉｌｅ ｂｕｔａｄｉｅｎｅ　ｓｔｙｒｅｎｅ）、ＰＥＥＫ（Ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ　ｅｔｈｅｒ　ｋｅｔｏｎｅ）、ＰＯＭ（Ｐｏｌｙｏｘｙｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）などからなる。
　また、マスク３は、基板５の近傍に配置（基板５の下方に密着）されている。また、図４に示すように、マスク３には、平面視において、所定の開口パターン（略矩形形状（略正方形状））を有する開口部３１が複数形成されている。なお、複数の開口部３１は、格子状（マトリクス状）に配置されている。また、マスク３は、略矩形状に形成されており、略矩形状のマスク３の角部には、昇降部４に設けられるピン４ａ（図７参照）が貫通する貫通孔３２が設けられている。なお、貫通孔３２は、略矩形状のマスク３の対角線に沿って２つ設けられている。
　また、図７に示すように、昇降部４は、マスク３のＸ方向側の両方の端部３ａ（図６参照）を下方から支持する板状の支持部４ｂを有する。また、支持部４ｂの矢印Ｙ１方向側（矢印Ｙ２方向側）の端部には、マスク３の貫通孔３２と係合するピン４ａが設けられている。そして、マスク３の貫通孔３２にピン４ａが係合した状態で、マスク３の両方の端部３ａが、支持部４ｂにより支持されるように構成されている。
　ここで、本実施形態では、図８に示すように、マスク３は、マスク３の端部３ａ近傍が昇降部４に支持された状態で、マスク３の下方（矢印Ｚ２方向）への撓み変形量（ｄ２）が基板５の下方への撓み変形量（ｄ１）以下の大きさ（ｄ２≦ｄ１）になるように構成されている。なお、図８では、マスク３の下方への撓み変形量（ｄ２）が基板５の下方への撓み変形量よりも小さい（ｄ２＜ｄ１）状態が示されている。すなわち、マスク３は、マスク３の端部３ａ近傍が昇降部４に支持された状態で、Ｄ形状に撓んだ形状（Ｙ方向に沿った軸Ａを中心に、Ｘ方向の両端部３ａが矢印Ｚ１方向に反った形状）を有する。そして、マスク３は、マスク３の端部３ａ近傍が昇降部４に支持された状態で、基板５に密着するように基板５に対して相対的に移動される際に、基板５への密着状態が進行するのに伴って、撓み変形量ｄ２を有する状態から撓み変形量ｄ１を有する状態（図３参照）に変化するように構成されている。
　次に、図８～図１０を参照して、エレクトロスプレー装置１００におけるマスク３のセット方法について説明する。
　図８に示すように、撓み変形していない状態の基板５が、吸着ステージ２の吸着部２ａに吸着されることにより、基板５が撓み変形量ｄ１を有するように下方に撓ませた状態で吸着して維持される。また、マスク３の端部３ａ近傍が昇降部４により支持される。これにより、マスク３は、基板５の撓み変形量ｄ１以下の大きさの撓み変形量ｄ２を有するように下方に撓んだ状態となる。
　次に、図９に示すように、マスク３の端部３ａ近傍を支持した状態で、基板５に密着するように基板５に対して相対的にマスク３が移動される。具体的には、基板５（吸着ステージ２）は、静止しているとともに、マスク３が昇降部４により、上方（矢印Ｚ１方向）に持ち上げられる。すなわち、マスク３が基板５に近づけられる。これにより、基板５の中央部近傍と、マスク３の中央部近傍とが当接した状態になる。
　そして、図１０に示すように、昇降部４によりマスク３をさらに上方に持ち上げることに
より、マスク３の形状が基板５の形状に倣いながら、マスク３が撓み変形量ｄ２を有する状態から撓み変形量ｄ１を有する状態に変化する。その結果、基板５の下面（矢印Ｚ２方向側の面）の全面と、マスク３の上面（矢印Ｚ１方向側の面）の全面とが密着した状態となる。これにより、マスク３のセットが完了される。
　次に、本実施形態の効果について説明する。
　本実施形態では、上記のように、マスク３の端部３ａ近傍が支持された状態で、マスク３の下方への撓み変形量ｄ２が基板５の下方への撓み変形量ｄ１以下の大きさになるようにマスク３を構成する。これにより、マスク３が基板５に密着するように、マスク３を基板５に対して相対的に移動させることにより、マスク３が撓み変形量ｄ２を有する状態から撓み変形量ｄ１を有する状態にすることができるので、マスク３と基板５との間に隙間がない状態でマスク３と基板５とを密着させることができる。その結果、基板５とマスク３との間に隙間ができることに起因してマスク３の開口パターンの転写性が悪くなるのを抑制することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、基板５のマスク３とは反対側の表面を吸着する吸着部２ａを有する吸着ステージ２を設けて、吸着ステージ２の吸着部２ａを、基板５を撓み変形量ｄ１を有するように撓ませた状態で吸着して維持するように構成する。これにより、基板５が撓んでいない場合でも、吸着ステージ２の吸着部２ａにより基板５を撓み変形量ｄ１を有するように撓ませた状態にすることができるので、容易に、マスク３の下方への撓み変形量ｄ２が基板５の下方への撓み変形量ｄ１以下の大きさになるようにすることができる。
　また、本実施形態では、上記のように、吸着ステージ２の吸着部２ａの表面を、基板５の撓み変形量ｄ１に対応する撓み形状を有するように構成する。これにより、基板５を吸着部２ａの表面に吸着させるだけで、容易に、基板５を撓み変形量ｄ１を有するように撓ませた状態にすることができる。
　また、本実施形態では、上記のように、マスク３の端部３ａ近傍が支持された状態で基板５に密着するように基板５に対して相対的に移動される際に、基板５への密着状態が進行するのに伴って、撓み変形量ｄ２を有する状態から撓み変形量ｄ１を有する状態に変化するようにマスク３を構成する。これにより、マスク３を基板５に対して相対的に移動することにより、容易に、撓み変形量ｄ２を有する状態のマスク３を、撓み変形量ｄ１を有する状態に変化させることができる。
　また、本実施形態では、上記のように、ノズル１を、基板５の撓み変形した形状に沿った軌跡で基板５との間隔ｈ１が互いに略等しくなるように基板５に対して相対的に移動して塗布動作を行うように構成することによって、基板５が撓んだ状態の場合でも、基板５に塗布液が塗布される塗布位置とノズル１との距離を一定に保ちながら基板５に対して相対的にノズル１を移動させて塗布動作を行うことができるので、基板５に塗布液を均一に塗布することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、ノズル１を、基板５の撓み変形した形状に沿った軌跡で基板５に対して略垂直になるように角度を変化させながら、基板５に対して相対的に移動するように構成する。これにより、基板５に対するノズル１の距離を一定に保つのみならず、基板５に塗布液が塗布される塗布位置の表面に対するノズル１の角度を略垂直に保ちながら基板５に対して相対的にノズル１を移動させて塗布動作を行うことができるので、基板５に塗布液をより効果的に均一に塗布することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、ノズル１を、吸着ステージ２の吸着部２ａに基板５が吸着された状態で、基板５の撓み変形形状に沿った軌跡で吸着ステージ２に対して相対的に移動して塗布動作を行うように構成する。これにより、基板５を吸着ステージ２の吸着部２ａの表面に吸着させて基板５の撓み形状を維持しながら塗布動作を行うことができるので、基板５の維持された撓み変形形状に沿った軌跡で吸着ステージ２に対して容易にノズル１を相対的に移動させることができる。その結果、基板５に塗布液が塗布される塗布位置とノズル１との距離を容易に一定に保ちながら塗布動作を行うことができるので、基板５に塗布液を容易に均一に塗布することができる。
　また、本実施形態では、上記のように、ノズル１を、吸着ステージ２の吸着部２ａに基板５が吸着された状態で、撓み形状に沿った軌跡で吸着ステージ２に対して相対的に移動して塗布動作を行うように構成する。これにより、吸着ステージ２の吸着部２ａの表面により、容易に、基板５を所定の撓み変形形状に維持することができるので、ノズル１を吸着ステージ２の吸着部２ａの撓み形状に沿った軌跡で吸着ステージ２に対して相対的に移動させることによって、ノズル１と基板５に塗布液が塗布される塗布位置との距離を容易に一定に保つことができる。
　なお、今回開示された実施形態および実施例は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態および実施例の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　たとえば、上記実施形態では、本発明の基板処理装置（膜形成装置）を、エレクトロスプレー装置の形態で示したが、本発明はこれに限られない。マスクが用いられる装置であれば、エレクトロスプレー装置以外の基板処理装置（膜形成装置）に本発明を適用してもよい。
　また、上記実施形態では、マスクの下方への撓み変形量（ｄ２）が基板の下方への撓み変形量よりも小さい（ｄ２＜ｄ１、図８参照）例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、マスクの下方への撓み変形量（ｄ２）が基板の下方への撓み変形量と等しく（ｄ２＝ｄ１）てもよい。
　また、上記実施形態では、基板のマスクとは反対側の表面を吸着ステージの吸着部（吸着ステージの表面）に吸着させることにより、基板を撓み変形量ｄ１を有するように撓ませる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、基板を吸着ステージの吸着部（表面）に吸着させること以外の方法により、基板を撓み変形量ｄ１を有するように撓ませてもよい。たとえば、基板の表面を吸着パッドなどにより吸着した後（または、基板の端部を把持した後）、基板を湾曲させることにより、基板を撓み変形量ｄ１を有するように撓ませてもよい。
　また、上記実施形態では、マスクの両端を支持部により支持しているのみの構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、マスクの両端を外側に引っ張ることにより、一時的にマスクの撓み変形量を基板の撓み変形量よりも小さくしてもよい。そして、基板の中央部近傍とマスクの中央部近傍とを当接させた後、徐々にマスクの両端を引っ張る張力を小さくしながらマスクの形状を基板の形状に倣わせて、基板の下面の全面とマスクの上面の全面とを密着させる。なお、完全に張力をゼロにすると、マスクが撓んで基板と密着しないようになるので、密着状態を維持するだけの張力は必要である。このように、徐々にマスクの両端を引っ張る張力を小さくすることにより、マスクの開口部が変形するのを抑制することができる。また、マスクが自重によって比較的大きく撓む場合でも、マスクの両端を外側に引っ張ることにより、マスクの撓み変形量を基板の撓み変形量よりも小さくすることができるので、比較的大きく撓む部材によりマスクを形成した場合でも、基板とマスクとの間に隙間ができるのを抑制することができる。すなわち、マスクの撓み変形量の許容範囲を広げることができる。
　また、上記実施形態では、基板およびマスクを、下に凸のＤ形状に撓ませる（Ｙ方向に沿った軸Ａ（図３参照）を中心に、基板およびマスクのＸ方向の両端部が矢印Ｚ１方向に反った形状にする）例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、基板およびマスクを半球状に撓ませてもよい。
　また、上記実施形態では、マスクを基板に近づけることにより、マスクを基板に密着させる例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、基板をマスクに近づけることにより（または、基板とマスクとの両方を互いに近づけることにより）、マスクと基板とを相対的に移動させて密着させてもよい。
　また、上記実施形態では、マスクが樹脂から形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、マスクが金属から形成されていてもよい。なお、この場合にも、金属からなるマスクは、マスクの端部近傍が支持された状態のマスクの下方への撓み変形量は、吸着部に吸着された基板の下方への撓み変形量以下の大きさになる必要がある。
　また、上記実施形態では、ノズルを基板の撓み変形した形状に沿った軌跡で基板との間隔が互いに略等しくなるように基板に対して相対的に移動する構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、図１１に示す第１変形例によるエレクトロスプレー装置１００ａ（膜形成装置）のように、吸着ステージ２がノズル１に対して少なくとも水平方向（Ｙ方向）および鉛直方向（Ｚ方向）に移動することにより、ノズル１が吸着ステージ２に対して相対的に移動するように構成してもよい。たとえば、駆動機構２２ａにより、ノズル１と基板５との間隔ｈ１が一定となるように、水平方向（Ｙ方向）に距離Ｙａ、鉛直方向（Ｚ方向）に距離Ｚａだけ吸着ステージ２を移動させてもよい。この場合、ノズル１を、撓み変形した基板５の表面に対して略垂直になるように角度を変化させてもよい。
　また、たとえば、図１２に示す第２変形例によるエレクトロスプレー装置１００ｂ（膜形成装置）のように、吸着ステージ２がノズル１に対して水平方向（Ｙ方向）および鉛直方向（Ｚ方向）に加えて回転方向（Ａ方向）にも移動することにより、ノズル１が吸着ステージ２に対して相対的に移動するように構成してもよい。たとえば、駆動機構２２ｂにより、ノズル１と基板５との間隔ｈ１が一定となるように、水平方向（Ｙ方向）、鉛直方向（Ｚ方向）および回転方向（Ａ方向）に吸着ステージ２を移動させてもよい。なお、回転方向の回転軸はノズル１の延びる方向（Ｚ方向）と垂直な方向（Ｘ方向）であってもよい。つまり、回転方向の回転軸は、水平方向（ＸＹ方向）上に存在してもよい。言い換えると、回転方向の回転軸は、基板５が一方向（Ｙ方向）に撓んでいる場合、撓んだ状態の基板５の尾根（稜線）方向（Ｘ方向）であってもよい。
　また、上記実施形態では、ノズルの上方に基板を配置して塗布を行う構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明は、ノズルの下方または側方に基板を配置して塗布を行う構成にも適用可能である。
　また、上記実施形態では、吸着ステージにガラスなどからなる基板が配置される例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、吸着ステージにフィルム状の基板を配置してもよい。
　１　ノズル
　２　吸着ステージ
　２ａ　吸着部
　３　マスク
　３ａ　端部
　５　基板
　１００、１００ａ、１００ｂ　エレクトロスプレー装置（基板処理装置、膜形成装置）

Claims (13)

  1. 　基板の近傍に配置され、所定の開口パターンを有するマスクを備え、
    　前記マスクは、前記マスクの端部近傍が支持された状態で、前記マスクの下方への第１撓み変形量が前記基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるように構成されている、基板処理装置。
  2. 　前記基板の前記マスクとは反対側の表面を吸着する吸着部を有する吸着ステージをさらに備え、
    　前記吸着ステージの前記吸着部は、前記基板を前記第２撓み変形量を有するように撓ませた状態で吸着して維持するように構成されている、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 　前記吸着ステージの前記吸着部の表面は、前記基板の第２撓み変形量に対応する撓み形状を有している、請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 　前記マスクは、前記マスクの端部近傍が支持された状態で前記基板に密着するように前記基板に対して相対的に移動される際に、前記基板への密着状態が進行するのに伴って、前記第１撓み変形量を有する状態から前記第２撓み変形量を有する状態に変化するように構成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載の基板処理装置。
  5. 　所定の開口パターンを有するマスクの下方への第１撓み変形量が基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるように、前記マスクの端部近傍を支持するステップと、
    　前記マスクの端部近傍を支持した状態で前記基板に密着するように前記基板に対して相対的に移動させて、前記第１撓み変形量を有する状態から前記第２撓み変形量を有する状態に前記マスクを変化させるステップとを備える、マスクのセット方法。
  6. 　溶液材料に所定の電圧を印加した状態で噴霧して上方に位置する撓み変形した基板に薄膜を堆積するノズルと、
    　前記ノズルと前記基板との間の前記基板の近傍に配置され、所定の開口パターンを有するマスクとを備え、
    　前記マスクは、前記マスクの端部近傍が支持された状態で、前記マスクの下方への第１撓み変形量が前記基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるように構成されている、膜形成装置。
  7. 　前記ノズルは、前記基板の撓み変形した形状に沿った軌跡で前記基板との間隔が互いに略等しくなるように前記基板に対して相対的に移動して塗布動作を行うように構成されている、請求項６に記載の膜形成装置。
  8. 　前記ノズルは、前記基板の撓み変形した形状に沿った軌跡で前記基板に対して略垂直になるように角度を変化させながら、前記基板に対して相対的に移動するように構成されている、請求項７に記載の膜形成装置。
  9. 　前記基板の前記塗布液が塗布される側とは反対側の表面を吸着するとともに前記基板を所定の撓み変形形状に維持する吸着部を含む吸着ステージをさらに備え、
    　前記ノズルは、前記吸着ステージの前記吸着部に前記基板が吸着された状態で、前記基板の撓み変形形状に沿った軌跡で前記吸着ステージに対して相対的に移動して塗布動作を行うように構成されている、請求項７または８に記載の膜形成装置。
  10. 　前記吸着ステージの吸着部の表面は、前記基板の所定の撓み変形形状に対応する撓み形状を有し、
    　前記ノズルは、前記吸着ステージの吸着部に前記基板が吸着された状態で、前記撓み形状に沿った軌跡で前記吸着ステージに対して相対的に移動して塗布動作を行うように構成されている、請求項９に記載の膜形成装置。
  11. 　前記吸着ステージが前記ノズルに対して少なくとも水平方向および鉛直方向に移動することにより、前記ノズルが前記吸着ステージに対して相対的に移動するように構成されている、請求項９または１０に記載の膜形成装置。
  12. 　前記吸着ステージが前記ノズルに対して水平方向および鉛直方向に加えて回転方向にも移動することにより、前記ノズルが前記吸着ステージに対して相対的に移動するように構成されている、請求項９～１１のいずれか１項に記載の膜形成装置。
  13. 　所定の開口パターンを有するマスクの下方への第１撓み変形量が基板の下方への第２撓み変形量以下の大きさになるように、前記マスクの端部近傍を支持するステップと、
    　前記マスクの端部近傍を支持した状態で前記基板に密着するように前記基板に対して相対的に移動させて、前記第１撓み変形量を有する状態から前記第２撓み変形量を有する状態に前記マスクを変化させるステップと、
    　撓み変形した状態の前記基板にノズルにより塗布液を塗布するステップとを備え、
    　ノズルにより塗布液を塗布するステップは、前記基板の撓み変形した形状に沿った軌跡
    で前記基板と前記ノズルとの間隔が互いに略等しくなるように前記基板に対して前記ノズ
    ルを相対的に移動して塗布動作を行うステップを含む、膜形成方法。
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