JP2010261081A - Vapor deposition method and vapor deposition apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板を搬送しながら、該基板に対向して配置された蒸着マスクの開口部を通して基板表面に蒸着材料を蒸着して所定のパターンを形成する蒸着方法に関し、詳しくは、蒸着位置精度を向上して緻密なパターンの形成を可能にしようとする蒸着方法及び蒸着装置に係るものである。 The present invention relates to a deposition method for forming a predetermined pattern by depositing a deposition material on a substrate surface through an opening of a deposition mask arranged to face the substrate while transporting the substrate. The present invention relates to a vapor deposition method and a vapor deposition apparatus that improve the above and enable the formation of a dense pattern.
従来のこの種の蒸着方法は、基板の面積より面積が小さい蒸着マスクを使用し、基板を蒸着マスクに対して一方向に相対的に移動させながら、蒸着源から蒸発された蒸着材料を蒸着マスクの開口部を通して基板上に蒸着し、基板の全面に所望の蒸着パターンを形成するものとなっていた(例えば、特許文献1参照)。 This type of conventional vapor deposition method uses a vapor deposition mask whose area is smaller than the area of the substrate, and moves the substrate relative to the vapor deposition mask in one direction while removing the vapor deposition material evaporated from the vapor deposition source. It vapor-deposits on a board | substrate through this opening part, and forms a desired vapor deposition pattern in the whole surface of a board | substrate (for example, refer patent document 1).
しかし、このような従来の蒸着方法においては、相対的に移動中の基板に対して蒸着マスクを位置合わせしながら蒸着するものではなかったので、移動機構の機械精度に基づいて相対移動中の基板に発生する移動方向に略直交する方向の位置ずれを補正することができず、蒸着位置精度を向上することができなかった。したがって、基板を相対移動しながら、緻密なパターンを蒸着して形成することができず、例えば高精細な有機EL表示装置を製造することができなかった。 However, in such a conventional vapor deposition method, the vapor deposition mask is not positioned while being aligned with respect to the relatively moving substrate. Therefore, the relative moving substrate is based on the mechanical accuracy of the moving mechanism. The positional deviation in the direction substantially perpendicular to the moving direction generated in the film could not be corrected, and the deposition position accuracy could not be improved. Therefore, a dense pattern cannot be formed by vapor deposition while relatively moving the substrate, and for example, a high-definition organic EL display device cannot be manufactured.
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、蒸着位置精度を向上して緻密なパターンの形成を可能にしようとする蒸着方法及び蒸着装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a vapor deposition method and a vapor deposition apparatus that address such problems and improve the vapor deposition position accuracy to enable the formation of a dense pattern.
上記目的を達成するために、本発明による蒸着方法は、基板を搬送しながら、該基板に対向して配置された蒸着マスクの開口部を通して前記基板表面に蒸着材料を蒸着して所定のパターンを形成する蒸着方法であって、前記蒸着マスクによる蒸着位置の前記基板の搬送方向手前側の位置を撮像可能に設けられた撮像手段により、前記蒸着マスクに形成されたアライメントマークと前記基板表面に予め形成された基準パターンとを撮像し、前記撮像画像に基づいて前記アライメントマークの基準位置と前記基準パターンの基準位置との間の位置ずれ量を検出し、該位置ずれ量が所定値となるように前記蒸着マスクを前記基板面に平行な面内にて前記搬送方向と略直交する方向に移動して位置合わせしながら、前記基準パターン上に前記所定のパターンを蒸着形成するものである。 In order to achieve the above object, a deposition method according to the present invention provides a predetermined pattern by depositing a deposition material on the surface of a substrate through an opening of a deposition mask disposed to face the substrate while transporting the substrate. A vapor deposition method for forming an alignment mark formed on the vapor deposition mask and a surface of the substrate in advance by an imaging unit capable of imaging the position of the vapor deposition position on the near side in the transport direction of the substrate. The formed reference pattern is imaged, and a positional deviation amount between the reference position of the alignment mark and the reference position of the reference pattern is detected based on the captured image so that the positional deviation amount becomes a predetermined value. The vapor deposition mask is moved and aligned in a direction substantially perpendicular to the transport direction within a plane parallel to the substrate surface, and the predetermined pattern is formed on the reference pattern. It is intended to deposit forming over emissions.
また、前記基板は、有機EL表示用基板である。これにより、搬送中の有機EL表示用基板に対して蒸着マスクを位置合わせしながら、蒸着を実行する。 The substrate is an organic EL display substrate. Thereby, vapor deposition is performed, aligning a vapor deposition mask with respect to the organic EL display substrate in conveyance.
また、本発明による蒸着装置は、基板を搬送しながら、該基板に対向して配置された蒸着マスクの開口部を通して前記基板表面に蒸着材料を蒸着して所定のパターンを形成する蒸着装置であって、真空チャンバ内部に、前記基板を搬送する搬送手段と、前記搬送手段の下方に設けられ、上端部を開口し前記基板の搬送方向に略直交する方向に長軸を有する箱体の内部に蒸着材料を加熱して溶融させるルツボを有し、さらに前記箱体の上端部に前記箱体の長軸方向に複数の開口部を所定間隔で並設した前記蒸着マスクを配設した蒸着源ユニットと、前記蒸着マスクによる蒸着位置の前記基板の搬送方向手前側の位置を撮像可能に設けられ、前記蒸着マスクに形成されたアライメントマークと前記基板表面に予め形成された基準パターンとを撮像する撮像手段と、前記撮像手段による撮像画像に基づいて検出された前記アライメントマークの基準位置と前記基準パターンの基準位置との間の位置ずれ量が所定値となるように前記蒸着マスクを前記基板面に平行な面内にて前記搬送方向と略直交する方向に移動して位置合わせするアライメント手段と、を備えたものである。 The vapor deposition apparatus according to the present invention is a vapor deposition apparatus that forms a predetermined pattern by vapor-depositing a vapor deposition material on the surface of the substrate through an opening of a vapor deposition mask disposed to face the substrate while conveying the substrate. A transfer means for transferring the substrate in the vacuum chamber; and a box provided below the transfer means, having an upper end and a long axis in a direction substantially perpendicular to the transfer direction of the substrate. A vapor deposition source unit having a crucible for heating and melting a vapor deposition material, and further comprising the vapor deposition mask in which a plurality of openings are arranged in parallel at predetermined intervals in the major axis direction of the box at the upper end of the box And an image of an alignment mark formed on the vapor deposition mask and a reference pattern formed in advance on the substrate surface so as to be capable of imaging the position of the vapor deposition position on the near side in the transport direction of the substrate. And the deposition mask so that a positional deviation amount between a reference position of the alignment mark and a reference position of the reference pattern detected based on a captured image by the imaging means becomes a predetermined value. Alignment means for moving and aligning in a direction substantially perpendicular to the transport direction in a plane parallel to the plane.
このような構成により、真空チャンバ内部で、搬送手段により蒸着マスクに対向して基板を搬送しながら、搬送手段の下方に設けられた蒸着源ユニットの箱体の内部に有するルツボで蒸着材料を溶融させ、箱体の上端部に配設され箱体の長軸方向に複数の開口部を所定間隔で並設した蒸着マスクの上記開口部を通して基板表面に蒸着材料を蒸着して所定のパターンを形成する。その際、蒸着マスクによる蒸着位置の基板の搬送方向手前側の位置を撮像可能に設けられた撮像手段により蒸着マスクに形成されたアライメントマークと基板表面に予め形成された基準パターンとを撮像し、撮像手段による撮像画像に基づいて検出されたアライメントマークの基準位置と基準パターンの基準位置との間の位置ずれ量が所定値となるようにアライメント手段で蒸着マスクを基板面に平行な面内にて搬送方向と略直交する方向に移動して位置合わせする。 With such a configuration, the vapor deposition material is melted with the crucible provided inside the box of the vapor deposition source unit provided below the conveyance means while the substrate is conveyed by the conveyance means facing the vapor deposition mask inside the vacuum chamber. A predetermined pattern is formed by depositing a deposition material on the surface of the substrate through the openings of the deposition mask disposed at the upper end of the box and having a plurality of openings arranged in parallel in the major axis direction of the box at predetermined intervals. To do. At that time, the image of the alignment mark formed on the vapor deposition mask and the reference pattern formed in advance on the substrate surface is imaged by the imaging means provided so as to be able to image the position of the vapor deposition position on the front side in the transport direction of the substrate, The vapor deposition mask is placed in a plane parallel to the substrate surface by the alignment means so that the amount of positional deviation between the reference position of the alignment mark and the reference position of the reference pattern detected based on the image taken by the imaging means becomes a predetermined value. Then, the position is adjusted by moving in a direction substantially perpendicular to the conveying direction.
さらに、前記蒸着源ユニットは、長軸方向の長さの短い複数の単位蒸着源ユニットを前記基板の搬送方向に略直交方向に一直線状に並べて所定長さに形成されたものである。これにより、長軸方向の長さの短い複数の単位蒸着源ユニットを基板の搬送方向に略直交方向に一直線状に並べて所定長さに形成された蒸着源ユニットで基板表面に蒸着材料を蒸着する。 Further, the vapor deposition source unit is formed to have a predetermined length by arranging a plurality of unit vapor deposition source units having a short length in the major axis direction in a straight line in a direction substantially orthogonal to the substrate transport direction. Thereby, a plurality of unit vapor deposition source units having a short length in the major axis direction are arranged in a straight line in a direction substantially orthogonal to the substrate transport direction and vapor deposition material is vapor-deposited on the substrate surface by a vapor deposition source unit formed to a predetermined length. .
そして、前記蒸着源ユニットは、長軸方向の長さの短い複数の単位蒸着源ユニットを前記基板の搬送方向に略直交方向に互い違いに並べて所定長さに形成されたものである。これにより、長軸方向の長さの短い複数の単位蒸着源ユニットを基板の搬送方向に略直交方向に互い違いに並べて所定長さに形成された蒸着源ユニットで基板表面に蒸着材料を蒸着する。 The vapor deposition source unit is formed to have a predetermined length by alternately arranging a plurality of unit vapor deposition source units having a short length in the major axis direction in a direction substantially orthogonal to the substrate transport direction. Thereby, the vapor deposition material is vapor-deposited on the surface of the substrate by the vapor deposition source units formed in a predetermined length by alternately arranging a plurality of unit vapor deposition source units having a short length in the major axis direction in a direction substantially orthogonal to the substrate transport direction.
また、前記蒸着源ユニットは、前記基板の搬送方向に所定間隔で複数並設され、複数種の蒸着材料を同時に蒸着可能に形成されたものである。これにより、基板の搬送方向に所定間隔で並設された複数の蒸着源ユニットで複数種の蒸着材料を同時に蒸着する。 A plurality of the vapor deposition source units are arranged in parallel at a predetermined interval in the transport direction of the substrate, and are formed so that a plurality of types of vapor deposition materials can be vapor deposited simultaneously. As a result, a plurality of types of vapor deposition materials are vapor-deposited simultaneously with a plurality of vapor deposition source units arranged in parallel at a predetermined interval in the substrate transport direction.
さらに、前記蒸着マスクは、前記蒸着源ユニットの前記箱体の側面から前記基板の搬送方向手前側に突出させて片部を有し、該片部に前記アライメントマークを形成したものである。これにより、蒸着源ユニットの箱体の側面から基板の搬送方向手前側に突出した蒸着マスクの片部に形成されたアライメントマークにより、蒸着マスクの開口部と基板の基準パターンとの位置合わせをする。 Furthermore, the vapor deposition mask has a piece protruding from the side surface of the box of the vapor deposition source unit toward the front side in the transport direction of the substrate, and the alignment mark is formed on the piece. Thereby, the opening of the vapor deposition mask and the reference pattern of the substrate are aligned by the alignment mark formed on one side of the vapor deposition mask that protrudes from the side surface of the box of the vapor deposition source unit toward the front side of the substrate transport direction. .
さらにまた、前記撮像手段は、走査型電子顕微鏡である。これにより、走査型電子顕微鏡で蒸着マスクのアライメントマークと基板の基準パターンを撮像する。 Furthermore, the imaging means is a scanning electron microscope. Thereby, the alignment mark of a vapor deposition mask and the reference | standard pattern of a board | substrate are imaged with a scanning electron microscope.
そして、前記基板は、有機EL表示用基板である。これにより、搬送中の有機EL表示用基板に対して蒸着マスクを位置合わせしながら、蒸着を実行する。 The substrate is an organic EL display substrate. Thereby, vapor deposition is performed, aligning a vapor deposition mask with respect to the organic EL display substrate in conveyance.
請求項1又は3に係る発明によれば、搬送中の基板に対して蒸着マスクの位置合わせをしながら蒸着することができる。したがって、蒸着位置精度を向上して緻密なパターンを形成することができる。 According to the invention which concerns on Claim 1 or 3, it can vapor-deposit, aligning a vapor deposition mask with respect to the board | substrate in conveyance. Therefore, it is possible to improve the deposition position accuracy and form a dense pattern.
また、請求項2又は9に係る発明によれば、搬送中の有機EL表示用基板に対して蒸着マスクを位置合わせしながら蒸着をすることができる。したがって、大型の有機EL表示用基板に対する発光層の蒸着形成を能率よく且つ高精度に行なうことができ、高精細な有機EL表示装置の製造を容易にすることができる。
Moreover, according to the
さらに、請求項4又は5に係る発明によれば、蒸着マスクの長軸方向の長さを短くして熱膨張による開口部の位置ずれを抑制することができる。したがって、蒸着位置精度をより向上することができる。 Furthermore, according to the invention which concerns on Claim 4 or 5, the length of the major axis direction of a vapor deposition mask can be shortened, and the position shift of the opening part by thermal expansion can be suppressed. Therefore, the deposition position accuracy can be further improved.
また、請求項6に係る発明によれば、複数種の蒸着材料を同時に蒸着することができる。したがって、蒸着工程のタクトを短縮することができる。 Moreover, according to the invention which concerns on Claim 6, multiple types of vapor deposition material can be vapor-deposited simultaneously. Therefore, the tact time of the vapor deposition process can be shortened.
さらに、請求項7に係る発明によれば、撮像手段によるアライメントマークの撮像が容易になると共に、蒸着マスクのアライメントマークと開口部とを同時に加工することができ、両者を所定の位置関係に高精度に形成することができる。したがって、蒸着位置精度をより一層向上することができる。 Furthermore, according to the seventh aspect of the invention, the imaging of the alignment mark by the imaging means is facilitated, and the alignment mark and the opening of the vapor deposition mask can be processed at the same time. It can be formed with high accuracy. Therefore, the deposition position accuracy can be further improved.
そして、請求項8に係る発明によれば、焦点深度が深くなり、高さ位置の異なる蒸着マスクのアライメントマークと基板の基準パターンとを同時にフォーカスさせて撮像することができる。したがって、蒸着マスクと基板との位置合わせをより高精度に行なうことができる。 According to the eighth aspect of the present invention, the depth of focus becomes deep, and the alignment marks of the vapor deposition masks having different height positions and the reference pattern of the substrate can be simultaneously focused and imaged. Therefore, the alignment between the vapor deposition mask and the substrate can be performed with higher accuracy.
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図1は本発明による蒸着装置の実施形態の概略構成を示す正面図である。この蒸着装置は、基板を搬送しながら、該基板に対向して配置された蒸着マスクの開口部を通して基板表面に蒸着材料を蒸着して所定のパターンを形成するもので、真空チャンバ1内に、搬送手段2と、蒸着源ユニット3R,3G,3Bと、撮像手段4と、アライメント手段5とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of an embodiment of a vapor deposition apparatus according to the present invention. This vapor deposition apparatus forms a predetermined pattern by vapor-depositing a vapor deposition material on the surface of a substrate through an opening of a vapor deposition mask disposed facing the substrate while conveying the substrate. A
ここで使用する基板は、図2に示すように、複数のゲート信号線6とドレイン信号線7との交差部に有機EL駆動用TFT24を形成し、ゲート信号線6とドレイン信号線7に囲まれた領域を表示画素(ピクセル8)としてマトリクス状に有する有機EL表示用基板9であり、陽極電極上に発光層が未形成の基板である。
As shown in FIG. 2, the substrate used here has an organic
上記搬送手段2は、基板保持部10に有機EL表示用基板9の複数のピクセル8(基準パターン)が形成された面を下側にして保持し、矢印A方向に一定速度で搬送するものであり、基板保持部10には、図3(a)に示すように有機EL表示用基板9を静電的に吸着して保持する複数の静電チャック11が分割して設けられている。また、この静電チャック11には、同図(b)に示すように、吸着面11aとは反対側の端面に例えば圧電素子12が設けられており、圧電素子12の高さを変位させて静電チャック11の突出量が同図に矢印で示すように制御できるようになっている。
The transfer means 2 holds the
上記搬送手段2の下方には、三台の蒸着源ユニット3R,3G,3Bが基板の搬送方向に所定間隔で並設されている。これらの蒸着源ユニット3R,3G,3Bは、図4(b)に示すように、上端部を開口し、基板の搬送方向(矢印A方向)に略直交する方向に長軸を有する箱体13の内部に蒸着材料を加熱して溶融させるルツボ14を備え、同図(a)に示すように上記上端開口に対応して箱体13の長軸方向に複数の開口部15を所定間隔で並設した蒸着マスク16R,16G,16Bを撓みが生じないように長軸方向に引っ張った状態で箱体13に固定して配設したものであり、各蒸着源ユニット3のルツボ14内にそれぞれ赤(R)、緑(G)、青(B)の対応色の発光材料17R,17G,17B(蒸着材料)を収容し、蒸着マスク16R,16G,16Bに対して所定間隔(例えば、約50μm〜約100μmの間隔)で対向して搬送される有機EL表示用基板9にRGBの発光材料17R,17G,17Bを同時に蒸着することができるようになっている。この場合、蒸着マスク16R,16G,16B面と有機EL表示用基板9面との間隔は、公知の静電容量検出技術を適用して両面間の静電容量が所定値となるように制御するとよい。また、各蒸着源ユニット3R,3G,3Bの箱体13内に夫々複数のルツボ14を箱体13の長軸方向に所定間隔で並設すると共に、各ルツボ14に対応して蒸着マスク16R,16G,16B側に複数の水晶振動子を配置し、これらの水晶振動子により各ルツボ14の相対的な蒸着速度を検出しながら、蒸着源ユニット3R,3G,3Bの長軸方向の膜厚分布が均一になるように各ルツボ14の過熱温度を個別に制御するとよい。
Below the transfer means 2, three vapor
上記蒸着マスク16R,16G,16Bの具体的構成例は、図4(a)に示すように、長軸の長さが有機EL表示用基板9の搬送方向と略直交する方向の幅に略等しく、有機EL表示用基板9よりも形状の小さい短冊状の金属板からなり、その長軸方向に一直線状に並べて矩形状の複数の開口部15が形成されている。より具体的には、隣接する開口部15の間隔は、図2に示す矢印Aで示す搬送方向に略直交する方向のピクセル8の配列ピッチPの3倍のピッチに等しい間隔となるようにされ、また、開口部15の並び方向の幅wは、図2に示す矢印A方向と直交する方向のピクセル8の幅と略同じ幅に形成されている。さらに、矢印A方向に並設された三つの蒸着マスク16R,16G,16Bは、隣接する蒸着マスクの開口部15が矢印A方向と直交方向に、同方向のピクセル8の配列ピッチPの1ピッチ分だけずれて配置されている。さらにまた、矢印Aで示す基板搬送方向の最も手前側に位置する蒸着マスク16Bには、図4(b)に示すように蒸着源ユニット3Bの箱体13の側面から基板の搬送方向手前側に突出して片部18が形成され、該片部18に上記開口部15と所定の位置関係をなして有機EL表示用基板9との位置合わせ用のアライメントマーク19が形成されている。そして、蒸着マスク16R,16G,16Bの上面が同一平面を成すように蒸着源ユニット3R,3G,3Bの高さが調整されている。
As shown in FIG. 4A, a specific configuration example of the vapor deposition masks 16R, 16G, and 16B is substantially equal to the width in the direction substantially orthogonal to the transport direction of the organic
また、上記蒸着源ユニット3R,3G,3Bの箱体13と蒸着マスク16R,16G,16Bとの間には、蒸着マスク16の縁部に沿ってヒートパイプ20が設けられており、蒸着マスク16R,16G,16Bを冷却して蒸着マスク16R,16G,16Bの熱膨張による開口部15の位置ずれを抑制できるようにしている。さらに、蒸着源ユニット3R,3G,3Bには、上記ルツボ14と蒸着マスク16R,16G,16Bとの間にシャッタ21が開閉可能に設けられており、蒸着時には、シャッタ21を開いて発光材料17R,17G,17Bの蒸着を可能にし、蒸着時以外は、シャッタ21を閉じて発光材料17R,17G,17Bの蒸着を阻止するようになっている。なお、図4(b)において、蒸着源ユニット3Rは、シャッタ21が閉じた状態を示し、蒸着源ユニット3G,3Bはシャッタ21が開いた状態を示している。
A
さらに、上記蒸着源ユニット3Bの箱体13の矢印Aで示す搬送方向手前側の側面には、その長軸方向に所定間隔で並べて複数のレーザ変位計22が設けられている。これらのレーザ変位計22は、搬送される有機EL表示用基板9表面の平坦度を計測するためのものであり、各計測結果を対応する上記複数の静電チャック11にフィードバックし、蒸着マスク16Bに対向した領域の複数の静電チャック11の圧電素子12を個別に駆動して各静電チャック11の突出量を制御し、蒸着マスク16R,16G,16Bに対向した領域の有機EL表示用基板9表面の平坦度を略均一にすることができるようになっている。
Further, a plurality of laser displacement gauges 22 are arranged on the side surface of the
上記蒸着マスク16R,16G,16Bによる蒸着位置の基板の搬送方向手前側の位置を撮像可能に撮像手段4が設けられている。この撮像手段4は、蒸着マスク16Bに形成されたアライメントマーク19と有機EL表示用基板9のピクセル8とを撮像するもので、搬送手段2の下側にて上記蒸着マスク16Bの二つの片部18に対応して二台設けられており、矢印A方向と略直交方向に電子ビームを走査する走査型電子顕微鏡である。
An imaging means 4 is provided so as to be able to image the position on the near side of the substrate transport direction of the deposition position by the deposition masks 16R, 16G, and 16B. The imaging means 4 images the alignment marks 19 formed on the
上記蒸着マスク16R,16G,16Bを撮像手段4と一体的に有機EL表示用基板9面に平行な面内にて矢印Aで示す搬送方向と略直交する方向(図1において、手前から奥に向かう方向)に移動可能にアライメント手段5が設けられている。このアライメント手段5は、撮像手段4による撮像画像に基づいて検出された蒸着マスク16Bのアライメントマーク19の基準位置とピクセル8の基準位置との間の位置ずれ量が所定値となるように位置ずれ補正すると共に、蒸着マスク16R,16G,16Bと有機EL表示用基板9と間の隙間を所定値に維持するためのもので、有機EL表示用基板9がヨーイング及びピッチングしながら搬送されても有機EL表示用基板9の動きに追従して蒸着源ユニット3R,3G,3Bを移動して有機EL表示用基板9の所定位置に発光層のパターンを形成可能とするものである。
The vapor deposition masks 16R, 16G, and 16B are integrated with the imaging means 4 in a plane parallel to the surface of the organic
具体的には、アライメント手段5は、蒸着源ユニット3R,3G,3Bを基板の搬送方向に対して前後及び左右に移動させると共に、真ん中の蒸着源ユニット3Gの中心を軸にして有機EL表示用基板9の面に平行な面内を所定角度だけ回転させ、さらには、上下動させて蒸着マスク16R,16G,16Bと有機EL表示用基板9との位置ずれ補正及び両者間の隙間を一定に保持することができるように構成されている。
Specifically, the alignment means 5 moves the vapor
次に、このように構成された蒸着装置の動作及び該蒸着装置を使用して行う蒸着方法について説明する。
先ず、ピクセル8を形成した面とは反対面が搬送手段2の基板保持部10に設けられた複数の静電チャック11に吸着されて、有機EL表示用基板9が矢印A方向に一定速度で搬送される。
Next, the operation of the vapor deposition apparatus configured as described above and the vapor deposition method performed using the vapor deposition apparatus will be described.
First, the surface opposite to the surface on which the pixels 8 are formed is attracted to a plurality of
基板の搬送方向先頭部が撮像手段4の上方位置に達すると、撮像手段4による基板表面と蒸着マスク16Bのアライメントマーク19との撮像が開始され、取得された撮像画像を図示省略の画像処理部において画像処理して、有機EL表示用基板9のピクセル8の基準位置(例えば、基板の搬送方向に平行な図2に示すドレイン信号線7の左側縁部)及び蒸着マスク16Bのアライメントマーク19の基準位置(例えば、基板の搬送方向に平行な左側縁部)が検出され、両者間の距離が計測される。
When the leading portion of the substrate in the transport direction reaches a position above the imaging unit 4, imaging of the substrate surface and the
この場合、先ず、有機EL表示用基板9が所定距離だけ搬送される間に、基板搬送方向に略直交する方向へずれるピクセル8の基準位置のずれ量を検出し、上記有機EL表示用基板9の移動距離と上記ピクセル8の基準位置のずれ量から有機EL表示用基板9の搬送方向に対する傾き角度を演算し、アライメント手段5を駆動して該角度だけ蒸着源ユニット3R,3G,3Bと撮像手段4とを一体的に回転する。こうして、有機EL表示用基板9の搬送方向の中心線に対して蒸着マスク16R,16G,16Bの同方向の中心線を平行に合わせる。
In this case, first, while the organic
次に、有機EL表示用基板9のピクセル8の基準位置と蒸着マスク16Bのアライメントマーク19の基準位置との間の距離が所定距離となるように、アライメント手段5により蒸着源ユニット3R,3G,3Bと撮像手段4とを一体的に基板搬送方向と略直交方向に移動する。これにより、三つの蒸着マスク16R,16G,16Bの各開口部15が有機EL表示用基板9の対応色のピクセル8と同位置に位置付けられる。
Next, the vapor
さらに、有機EL表示用基板9が所定距離搬送されて基板の搬送方向先頭部が蒸着マスク16Bの上方に達すると蒸着マスク16Bと有機EL表示用基板9との間の静電容量を検出し、該静電容量が所定値となるようにアライメント手段5により蒸着源ユニット3を上下動して、蒸着マスク16Bと有機EL表示用基板9との隙間を約50μm〜約100μmに保つ動作が実行される。
Further, when the organic
同時に、蒸着源ユニット3Bの箱体13の側面に設けた複数のレーザ変位計22により有機EL表示用基板9表面の平坦度を検出し、基板表面が平坦となるように基板裏面に設けられた各静電チャック11の突出量を制御する。これにより、蒸着マスク16B面とそれに対向した基板面との隙間が略全面に亘って均一になる。
At the same time, the flatness of the surface of the organic
有機EL表示用基板9がさらに搬送されて基板の搬送方向先頭側の各ピクセル8が対応色の蒸着マスク16R,16G,16Bの開口部15の上方位置に達すると、各蒸着源ユニット3R,3G,3Bのシャッタ21を順次開いて蒸着を開始する。即ち、シャッタ21が開かれると、ルツボ14内で溶融した発光材料17R,17G,17Bが各蒸着マスク16R,16G,16Bの開口部15を通過可能となり、有機EL表示用基板9のピクセル8上に対応色の発光材料17R,17G,17Bが蒸着される。なお、基板の移動距離は、搬送手段2に備えた図示省略の位置センサーの出力に基づいて算出される。また、シャッタ21の開閉は、上記基板の移動距離とメモリに保存された設定値とを比較し、両者が一致したタイミングで行われる。
When the organic
以降、有機EL表示用基板9を搬送しながら、上述のようにして、アライメント手段5を駆動して蒸着源ユニット3R,3G,3Bを移動し、蒸着マスク16R,16G,16Bを有機EL表示用基板9のヨーイング及びピッチングに追従させて蒸着が実行される。これにより、各色の発光材料17R,17G,17Bが対応色のピクセル8上に精度良く蒸着され、図5に示すようにストライプ状のRGB発光層のパターン23R,23G,23Bが形成されることになる。
Thereafter, while transporting the organic
なお、上記実施形態においては、有機EL表示用基板9の幅に略等しい長さの蒸着源ユニット3R,3G,3Bを夫々一つ配置した場合について説明したが、本発明はこれに限られず、蒸着源ユニットは、有機EL表示用基板9の搬送方向と直交方向の幅よりも長さの短い複数の単位蒸着源ユニットを基板の搬送方向に略直交方向に一直線状に並べて形成したものであってもよく、又は基板の搬送方向に略直交方向に互い違いに並べて形成したものであってもよい。
In the above-described embodiment, the case where the vapor
また、上記実施形態においては、蒸着源ユニット3R,3G,3Bを三つ備えたものである場合について説明したが、本発明はこれに限られず、蒸着源ユニットは一つでもよく、個数は限定されない。
In the above-described embodiment, the case where the three
さらに、上記実施形態においては、撮像手段4が走査型電子顕微鏡である場合について説明したが、本発明はこれに限られず、撮像手段4は、ラインカメラでもよい。この場合、ラインカメラは、複数の受光素子が基板搬送方向と略直交方向に一直線状に並ぶように配置するとよい。 Furthermore, although the case where the imaging unit 4 is a scanning electron microscope has been described in the above embodiment, the present invention is not limited to this, and the imaging unit 4 may be a line camera. In this case, the line camera may be arranged so that the plurality of light receiving elements are aligned in a straight line in a direction substantially orthogonal to the substrate transport direction.
そして、以上の説明においては、基板が有機EL表示用基板9である場合について述べたが、本発明はこれに限られず、基板は、ストライプ状の蒸着パターンを形成しようとするものであれば如何なるものであってもよい。
In the above description, the case where the substrate is the organic
1…真空チャンバ
2…搬送手段
3R,3G,3B…蒸着源ユニット
4…撮像手段
5…アライメント手段
8…ピクセル(基準パターン)
9…有機EL表示用基板
13…箱体
14…ルツボ
15…開口部
16R,16G,16B…蒸着マスク
17R,17G,17B…発光材料(蒸着材料)
18…片部
19…アライメントマーク
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
DESCRIPTION OF
18 ... one
Claims (9)
前記蒸着マスクによる蒸着位置の前記基板の搬送方向手前側の位置を撮像可能に設けられた撮像手段により、前記蒸着マスクに形成されたアライメントマークと前記基板表面に予め形成された基準パターンとを撮像し、
前記撮像画像に基づいて前記アライメントマークの基準位置と前記基準パターンの基準位置との間の位置ずれ量を検出し、該位置ずれ量が所定値となるように前記蒸着マスクを前記基板面に平行な面内にて前記搬送方向と略直交する方向に移動して位置合わせしながら、前記基準パターン上に前記所定のパターンを蒸着形成する、
ことを特徴とする蒸着方法。 An evaporation method for forming a predetermined pattern by evaporating an evaporation material on the surface of the substrate through an opening of an evaporation mask arranged to face the substrate while conveying the substrate,
The alignment mark formed on the vapor deposition mask and the reference pattern previously formed on the substrate surface are imaged by an imaging means provided so as to be able to image the position of the vapor deposition position on the near side in the transport direction of the substrate. And
A displacement amount between a reference position of the alignment mark and a reference position of the reference pattern is detected based on the captured image, and the deposition mask is parallel to the substrate surface so that the displacement amount becomes a predetermined value. The predetermined pattern is vapor-deposited on the reference pattern while moving and aligning in a direction substantially orthogonal to the transport direction within a plane.
The vapor deposition method characterized by the above-mentioned.
真空チャンバ内部に、
前記基板を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段の下方に設けられ、上端部を開口し前記基板の搬送方向に略直交する方向に長軸を有する箱体の内部に蒸着材料を加熱して溶融させるルツボを有し、さらに前記箱体の上端部に前記箱体の長軸方向に複数の開口部を所定間隔で並設した前記蒸着マスクを配設した蒸着源ユニットと、
前記蒸着マスクによる蒸着位置の前記基板の搬送方向手前側の位置を撮像可能に設けられ、前記蒸着マスクに形成されたアライメントマークと前記基板表面に予め形成された基準パターンとを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段による撮像画像に基づいて検出された前記アライメントマークの基準位置と前記基準パターンの基準位置との間の位置ずれ量が所定値となるように前記蒸着マスクを前記基板面に平行な面内にて前記搬送方向と略直交する方向に移動して位置合わせするアライメント手段と、
を備えたことを特徴とする蒸着装置。 A vapor deposition apparatus that forms a predetermined pattern by vapor-depositing a vapor deposition material on the surface of the substrate through an opening of a vapor deposition mask arranged to face the substrate while conveying the substrate,
Inside the vacuum chamber,
Transport means for transporting the substrate;
A crucible provided below the transport means, having an upper end opened and having a major axis in a direction substantially perpendicular to the transport direction of the substrate; A vapor deposition source unit in which the vapor deposition mask in which a plurality of openings are arranged at predetermined intervals in the major axis direction of the box at the upper end of the body;
An imaging means provided so as to be able to image a position on the near side of the substrate in the transport direction of the deposition position by the deposition mask, and imaging an alignment mark formed on the deposition mask and a reference pattern previously formed on the substrate surface; ,
The vapor deposition mask is a surface parallel to the substrate surface so that the amount of positional deviation between the reference position of the alignment mark and the reference position of the reference pattern detected based on the image captured by the imaging means becomes a predetermined value. Alignment means that moves and aligns in a direction substantially perpendicular to the transport direction within,
A vapor deposition apparatus comprising:
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