JP2011195907A - マスク保持装置及び薄膜形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マスクフレームを備えない単体のマスクを基板上に搬送し、又は基板に対するマスクの位置調整を行うべく、マスクを皺無く保持することができるマスク保持装置を提供する。
【解決手段】磁性材料を含み、基板上に薄膜をパターン形成するための開口が形成されたシート状のマスクを保持するマスク保持・位置あわせ装置５に、一面側に配された複数の永久磁石によって、他面側にマスクが磁着されるマスク磁着板５４を備え、前記複数の永久磁石は、マスク磁着板５４の他面側における第１領域の磁場の分布と、該他面側における第２領域の磁場の分布とが異なるように構成する。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板上にパターン形成用のマスクを搬送し、又は基板に対するマスクの位置調整を行うべく、該マスクを保持するマスク保持装置、及び該マスク保持装置を備えた薄膜形成装置に関する。

近年、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）発光素子を備えた有機ＥＬカラーディスプレイが注目されている。有機ＥＬ発光素子は、下部電極と上部電極との間に、ホール注入層、ホール輸送層、有機発光層等を積層させてなる有機層が配されてなり、低電圧直流駆動によって発光する。
有機ＥＬ発光素子を用いてフルカラー対応の有機ＥＬカラーディスプレイを製造するためには、その製造の過程において、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色成分に対応した有機発光層、電極層などを、蒸着によって基板上にパターン成膜する必要がある。各層のパターン形成には、それぞれの層のパターンに合わせた蒸着用のマスクが用いられている。マスクは薄板であるため、マスクフレームと呼ばれる保持枠にマスクを架張溶接することによって撓みを無くした状態で使用されることが一般的である（例えば、特許文献１）。また、基板上の所望の位置にそれぞれの成膜を行うためには、基板とマスクとの位置合わせを正確に行う必要がある。

特開２００４−１８３０４４号公報

しかしながら、マスクフレームによって架張溶接されたマスクを用いた従来の成膜手法では、将来的な基板の大型化に対応することが困難であるという問題があった。マスクが大型化した場合、微量の撓みであっても、基板とマスクとの位置ずれが大きくなるため、基板とマスクとの位置合わせが困難であるという問題がある。更に、マスクが大型化した場合、マスクフレームも大型化し、それに伴って搬送装置も大型化、コスト高になるという問題があった。

なお、マスクを複数に分割し、マスクフレームを備えない磁性材料からなる単体のマスクを基板上に載せ、磁石にて該基板上に固定する方法が考えられる。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、マスクフレームを備えない単体のマスクを基板上に搬送し、又は基板に対してマスクを正確に位置調整することができるマスク保持装置、該マスク保持装置を備えた薄膜形成装置を提供することにある。

本発明に係るマスク保持装置は、磁性材料を含み、基板上に薄膜をパターン形成するための開口が形成されたシート状のマスクを保持するマスク保持装置において、一面側に配された複数の磁石によって、他面側にマスクが磁着されるマスク磁着板を備え、前記複数の磁石は、前記マスク磁着板の他面側における第１領域の磁場の分布と、該他面側における第２領域の磁場の分布とが異なるように構成されていることを特徴とする。

本発明にあっては、マスク磁着板の一面側に配された磁石の磁力によって、マスクがマスク磁着板の他面側に磁着される。マスク磁着板の他面側における第１領域の磁場の分布と、該他面側における第２領域の磁場の分布とが異なるため、マスク磁着板がマスクに近接した場合、まず磁場が強い領域にマスクが磁着され、次いで、磁場が低い領域にマスクが磁着される。マスクは、このように順次、マスク磁着板に磁着されるため、マスクを皺無く保持することが可能である。
なお、本発明は、言うまでも無く、第１領域及び第２領域において磁場の分布が異なる場合に限定されることは無く、３以上の領域において磁場の分布が異なる場合も含まれる。

本発明は、マスクフレームを備えない単体のマスクを基板上に搬送し、又は基板に対してマスクを正確に位置調整することができる。

有機ＥＬ発光素子を製造するための本発明の実施の形態に係る薄膜形成システムの一構成例を模式的に示した平面図である。 実施の形態に係る薄膜形成システムの要部を模式的に示した側断面図である。 本実施の形態に係る薄膜形成システムの要部を模式的に示した平面図である。 本発明の実施の形態に係るマスク保持・位置あわせ装置の一構成例を模式的に示した側断面図である。 磁石アレイの模式図である。 永久磁石を模式的に示した側面図である。 マスク保持・位置あわせ装置の要部を模式的に示した説明図である。 基板保持部の一構成例を模式的に示した側断面図である。 マスク保持方法を概念的に示す説明図である。 基板に対するマスクの取付方法を概念的に示す説明図である。 基板に対するマスクの位置調整方法を概念的に示した説明図である。 基板に対するマスクの位置調整方法を概念的に示した説明図である。 マスクが配された基板の模式図である。 基板に対するマスクの再配置方法を概念的に示す説明図である。 変形例１に係る磁石支持板及び磁石アレイの模式図である。 変形例２に係る磁石アレイの模式図である。 変形例３に係る電磁石アレイの模式図である。 電磁石アレイの回路構成を示した模式図である。 変形例４におけるマスク保持方法を概念的に示す説明図である。 変形例５に係る磁石支持板及び磁石アレイの模式図である。 変形例６に係る磁石支持板、マスク磁着板及び磁石アレイの模式図である。 変形例６におけるマスク保持方法を概念的に示す説明図である。 変形例６におけるマスク保持方法を概念的に示す説明図である。 変形例７に係る基板保持部の一構成例を模式的に示した側断面図である。 変形例８に係るマスク保持・位置あわせ装置の要部を模式的に示した説明図である。 変形例９に係るマスク保持・位置あわせ装置の要部を模式的に示した説明図である。 変形例１０に係る薄膜形成装置の要部を横断面で模式的に示した説明図である。 変形例１１に係る薄膜形成装置の要部を横断面で模式的に示した説明図である。

以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は、有機ＥＬ発光素子を製造するための本発明の実施の形態に係る薄膜形成システムの一構成例を模式的に示した平面図である。薄膜形成システム１００１は、いわゆるリニアベイ型システムである。図１に示すように、この薄膜形成システム１００１では、基板Ｇの搬送方向（図１において右向き）に沿って、ローダ１０２０、第１〜第７の調圧チャンバ１０２１〜１０２７（以下、第１ＰＴＭ１０２１〜第７ＰＴＭ１０２７という。）、第１ＰＴＭ１０２１〜第７ＰＴＭ１０２７と交互に配置される第１〜第６のトランスファーモジュール１０３１〜１０３６（以下、第１ＴＭ１０３１〜第６ＴＭ１０３６という。）およびアンローダ１０４０を直列に並べることによって、直線状の搬送経路Ｌが構成されている。なお、本実施の形態では、第１ＰＴＭ１０２１〜第７ＰＴＭ１０２７は２段に構成されている場合を図示している。

ローダ１０２０の前方（図１において左方）、ローダ１０２０と第１ＰＴＭ１０２１との間、第１ＰＴＭ１０２１〜第７ＰＴＭ１０２７と第１ＴＭ１０３１〜第６ＴＭ１０３６とのそれぞれの間、第７ＰＴＭ１０２７とアンローダ１０４０との間、およびアンローダ１０４０の後方（図１において右方）には、ゲートバルブ１０４２が配置してあり、ローダ１０２０、第１ＰＴＭ１０２１〜第７ＰＴＭ１０２７、第１ＴＭ１０３１〜第６ＴＭ１０３６及びアンローダ１０４０の内部には、図示しない真空ポンプによってそれぞれ真空引きが可能となっている。また、第１ＴＭ１０３１〜第６ＴＭ１０３６の内部には搬送用アームを有する搬送ロボット１０４５がそれぞれ配置されている。

第１ＴＭ１０３１の一方の側面には、真空紫外光（ＶＵＶ：Vacuum UltraViolet）等により、基板Ｇのクリーニングを行う洗浄処理装置１０５０がゲートバルブ１０５１を介して接続されている。また、他方の側面には、基板Ｇに例えばスパッタリング法等によってアノード層を形成させる前処理装置１０５２が接続されている。第１ＴＭ１０３１内の搬送ロボット１０４５は、基板Ｇを搬送経路Ｌに沿って第１ＰＴＭ１０２１から第１ＴＭ１０３１に搬送すると共に、第１ＴＭ１０３１の内部と洗浄処理装置１０５０との間で、基板Ｇを搬送経路Ｌと直行する方向に搬送することができる。

第２ＴＭ１０３２の一方の側面には、基板Ｇに有機層、例えばホール注入層、ホール輸送層、有機発光層などの薄膜パターン形成を行う薄膜形成装置１がゲートバルブ１０６２を介して接続されている。また、他方の側面にはバッファモジュール１０６０がゲートバルブ１０６１を介して接続されている。薄膜形成装置１の第２ＴＭ１０３２との接続面の反対側の側面には、薄膜形成装置１との間でマスクＭの搬送を行うマスクトランスファーモジュール３（以下、ＭＴＭ３という。）がゲートバルブ１０６３を介して接続されている。ＭＴＭ３の一側面にはゲートバルブ１０６４を介してマスクストック室２が接続されている。マスクストック室２は、鉄Ｆｅ及びニッケルＮｉの合金であるインバーなどの磁性材料を含み、基板Ｇ上に薄膜をパターン形成するための開口が形成されたシート状のマスクＭを収容している。また、ＭＴＭ３の他の側面には、ゲートバルブ１０６５を介して、使用済みのマスクＭを収容する使用済みマスク収容部７が接続されている。ここで、基板Ｇの第２ＴＭ１０３２と薄膜形成装置１との間の搬送は、第２ＴＭ１０３２内部の搬送ロボット１０４５によって行われる。薄膜形成装置１、ＭＴＭ３、マスクストック室２の詳細は後述する。

第３ＴＭ１０３３の側面には、基板Ｇに例えばパターンマスクを用いたスパッタリング法等によってカソード層を形成させるスパッタ処理装置１０７０がゲートバルブ１０７１を介して接続されている。ここで、基板Ｇの第３ＴＭ１０３３とスパッタ処理装置１０７０との間の搬送は、第３ＴＭ１０３３内部の搬送ロボット１０４５によって行われる。

第４ＴＭ１０３４の両側面には、検査装置１０８０（ＳＥＭ）及びバッファモジュール１０８１が接続されている。ここでは、カソード層まで形成が終了した基板Ｇについて、各処理が所定の精度以上で行われたかが検査される。

第５ＴＭ１０３５の一方の側面には、ゲートバルブ１０９１を介してＣＶＤ処理装置１０９０が接続され、さらに他方の側面にはバッファモジュール１０９２が接続されている。また、第６ＴＭ１０３６の両側面にはＣＶＤ処理装置１１００、１１０１がゲートバルブ１１０２，１１０３を介して接続されている。各ＣＶＤ処理装置１０９０、１１００，１１０１においては封止膜層の成膜が行われる。ここで、基板Ｇの第５ＴＭ１０３５及び第６ＴＭ１０３６と各ＣＶＤ処理装置１０９０、１１００，１１０１の間の搬送は、第５ＴＭ１０３５及び第６ＴＭ１０３６内部の搬送ロボット１０４５によって行われる。なお、封止膜層の膜構造等によってＣＶＤ処理装置の台数は適宜変更され、例えばＣＶＤ処理装置１０９０のみを設置し、第６ＴＭ１０３６及びＣＶＤ処理装置１１００，１１０１を設置しない場合も考えられる。

なお、上記バッファモジュール１０６０，１０８１，１０９２は一般的なバッファ機能を有するモジュールであり、各処理モジュールにおける揺らぎ（定常状態における定期的なクリーニング、処理時間のばらつき）を吸収するものである。そのため、必ずしも上述した位置に配置される必要は無く、適宜、揺らぎの発生する箇所に設けることが好ましい。

図２は、実施の形態に係る薄膜形成システムの要部を模式的に示した側断面図、図３は、本実施の形態に係る薄膜形成システムの要部を模式的に示した平面図である。

薄膜形成装置１は、真空蒸着法にて、基板Ｇ上にホール注入層、ホール輸送層、青発光層、赤発光層、緑発光層、電子輸送層及び電子注入層を形成するための装置である。薄膜形成装置１は、基板Ｇを収容し、内部で基板Ｇに対して成膜処理などの薄膜形成を行うための処理室１１を備える。処理室１１は、搬送方向を長手方向とする中空略直方体形状をなし、アルミニウム、ステンレス等で構成されている。処理室１１の長手方向一端側の面（図２中右側の面）には、基板Ｇを処理室１１へ搬入及び搬出するための基板搬入出口１１ａが形成され、長手方向他端側の面（図２中左側の面）には、マスクＭを処理室１１へ搬入及び搬出するためのマスク搬入出口１１ｂが形成されている。基板搬入出口１１ａ及びマスク搬入出口１１ｂは、搬入方向に対して直交した長手方向を有するスリット状であり、基板搬入出口１１ａ及びマスク搬入出口１１ｂの長手方向は略同一である。以下、基板搬入出口１１ａ及びマスク搬入出口１１ｂの長手方向を横方向、該横方向及び搬送方向に直交する方向を上下方向という。また、収容室の適宜箇所には、排気孔１１ｃが形成されており、排気孔１１ｃには、処理室１１の外部に配された真空ポンプ１６が排気管１５を介して接続されている。真空ポンプ１６が駆動することにより、処理室１１の内部は所定の圧力、例えば１０^-2Ｐａに減圧される。更に、薄膜形成装置１は、基板搬入出口１１ａ及びマスク搬入出口１１ｂを開閉可能に閉塞するゲートバルブ１０６２，１０６３を備える。

処理室１１内部には、基板Ｇを基板搬入出口１１ａ側からマスク搬入出口１１ｂ側へ、又はマスク搬入出口１１ｂ側から基板搬入出口１１ａ側へ搬送する搬送装置１２が設置されている。搬送装置１２は、処理室１１の底部に長手方向に沿って設けられた案内レール１２ａと、該案内レール１２ａに案内されて搬送方向、即ち前記長手方向へ移動可能に設けられた移動部材１２ｂとを備える。移動部材１２ｂの上端部には、基板Ｇを底部に対して略平行になるように支持する基板保持部１３が設けられている。基板保持部１３は、リニアモータによって移動するように構成されている。

また、処理室１１の上部、搬送方向略中央部には、基板Ｇに対して真空蒸着法にて成膜を行う複数の蒸着ヘッド１４が設けられている。蒸着ヘッド１４は、ホール注入層を蒸着させる第１ヘッド１４ａ、ホール輸送層を蒸着させる第２ヘッド１４ｂ、青発光層を蒸着させる第３ヘッド１４ｃ、赤発光層を蒸着させる第４ヘッド１４ｄ、緑発光層を蒸着させる第５ヘッド１４ｅ、及び電子輸送層を蒸着させる第６ヘッド１４ｆを、搬送方向に沿って順に配置して構成されている。蒸着ヘッド１４には、処理室１１の外部に配された蒸気発生部が配管を介して接続されている。蒸気発生部は、容器と、容器の内部に配された加熱機構とを備える。加熱機構は、電源から供給された電力によって有機成膜材料を加熱するように構成されている。例えば、電気抵抗体にて加熱するように構成されている。こうして、加熱機構内に収納した有機成膜材料を加熱して、有機成膜材料の蒸気を発生させる。また、容器には、基板Ｇに対して不活性ガス、例えばＡｒなどの希ガス等からなる輸送ガスを供給する輸送ガス供給管が接続されており、輸送ガス供給管から容器に供給された輸送ガスと共に、有機成膜材料の蒸気を蒸気発生部から配管を介して蒸着ヘッド１４へ供給するように構成されている。また、第１乃至第６ヘッド１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄ，１４ｅ，１４ｆに対しても同様に、図示しない蒸気発生部から所定の有機成膜材料の蒸気が供給されるように構成されている。

マスク収容部２は、マスクＭが搬入される搬入口２１ａと、マスクＭを薄膜形成装置１側へ搬出するための搬出口２１ｂとを有する中空略直方体の筐体２１を備える。筐体２１の底部には、マスクＭが載置されるマスク載置台２２が設けられている。マスク載置台２２は、上方へ付勢されており、マスク載置台２２に積み重ねられたマスクＭの重みで押し下げられるように構成されている。また、上部には、マスク載置台２２に載置されたマスクＭを磁力によって保持するマスク保持・位置あわせ装置６が設けられている。また、搬入口２１ａはゲートバルブ１０６４によって開閉可能に閉塞している。
ＭＴＭ３は、マスク収容部２からマスクＭが搬入される搬入口３１ａと、使用済みマスク収容部７へマスクＭを搬出する図示しない搬出口を有する中空略直方体の筐体３１を備え、該筐体３１の内部には、マスクＭをマスク収容部２及び使用済みマスク収容部７と、薄膜形成装置１との間で受け渡すための搬送ロボット３２が設けられている。第２ＴＭ１０３２は、搬送口４１ａを有する中空略直方体の筐体４１を備え、該筐体４１の内部には、ローダによって搬入された基板Ｇを薄膜形成装置１へ受け渡すための搬送ロボット１０４５が設けられている。

図４は、本発明の実施の形態に係るマスク保持・位置あわせ装置５の一構成例を模式的に示した側断面図である。マスク収容部２及び使用済みマスク収容部７に設けられたマスク保持・位置あわせ装置６は、薄膜形成装置１に設けられたマスク保持・位置あわせ装置５の構成と同様であるため、以下では、マスク保持・位置あわせ装置５の構成を説明する。マスク保持・位置あわせ装置５は、マスクＭと略同一形状の略矩形板状をなす磁石支持板５１を備える。磁石支持板５１の上面には、磁石アレイ５２が配されている。また、磁石支持板５１の適宜箇所、例えば磁石支持板５１の四隅には複数の孔部が形成されており、該孔部には上下方向へ移動可能に円柱状のピン５４ａが挿通している。ピン５４ａは上端側に、外径が大きく形成された頭部を有しており、該頭部と、磁石支持板５１との間は付勢部材５４ｂによって接続されている。付勢部材５４ｂは、例えばピン５４ａに挿通したコイルバネであり、該コイルバネの一端は頭部に接続され、該コイルバネの他端は、磁石支持板５１に接続されている。

磁石支持板５１の下方には、マスクＭと略同形、同大の略矩形板状をなすマスク磁着板５４が、磁石支持板５１から離隔し、かつ磁石支持板５１に対して略平行になるように配されている。マスク磁着板５４には、孔部を貫通した複数のピン５４ａの下端部が接続しており、マスク磁着板５４は、複数のピン５４ａによって磁石支持板５１に吊り下げられた状態になっている。

また、マスク保持・位置あわせ装置５は、磁石支持板５１を、磁石アレイ５２及びマスク磁着板５４と共に昇降させるための昇降機構５３を備える。昇降機構５３は、処理室１１の上部の外面に対して、略垂直に設けられた２本の支柱５３ａと、該支柱５３ａに支持されており、処理室１１の上方で昇降する移動板５３ｂとを備える。移動板５３ｂには、各支柱５３ａが挿通するリニアブッシュ５３ｃが設けられており、移動板５３ｂは、処理室１１の上部の外面に対して略平行な状態で昇降可能に、該リニアブッシュ５３ｃを介して支柱５３ａに挿通している。移動板５３ｂの下面の略中央部には、磁石支持板５１と共に磁石アレイ５２及びマスク磁着板５４を昇降させるための昇降軸５３ｄが略垂直に設けられている。昇降軸５３ｄの下端部には、マスクＭ磁着部の磁着面が略水平になるように磁石支持板５１が接続されている。また、支柱５３ａの上端部には、天板部５３ｇが設けられ、天板部５３ｇには、ボールネジ機構を構成するネジ軸５３ｆが、軸受けを介して貫通している。移動板５３ｂの適宜箇所には、ネジ軸５３ｆに螺合するネジナット５３ｅが設けられており、該ネジナット５３ｅ及びネジ軸５３ｆによって、移動板５３ｂを昇降させるボールネジ機構が構成されている。ネジ軸５３ｆの上端部には、ネジ軸５３ｆを回転させるための従動プーリ５３ｈが設けられている。更に、昇降機構５３は、ネジ軸５３ｆを回動させる回転力を供給するモータ５３ｋと、該モータ５３ｋを駆動するモータ駆動部５３ｌとを備える。モータ５３ｋは、出力軸が鉛直上方を向いた姿勢で固定されており、該出力軸には駆動プーリ５３ｊが設けられている。駆動プーリ５３ｊ及び従動プーリ５３ｈには、ベルト５３ｉが巻き掛けられており、モータ５３ｋの駆動力が、駆動プーリ５３ｊ、ベルト５３ｉ、及び従動プーリ５３ｈを通じてネジ軸５３ｆに伝達される。ネジ軸５３ｆが回転すると、ボールネジ機構によって、移動板５３ｂが昇降し、移動板５３ｂの昇降に伴ってマスク磁着板５４が昇降する。駆動プーリ５３ｊ、従動プーリ５３ｈ及びベルト５３ｉは、例えばタイミングプーリ及びタイミングベルトである。

図５は、磁石アレイ５２の模式図、図６は、永久磁石５２ａ，５２ｂを模式的に示した側面図である。磁石アレイ５２は、磁石支持板５１にマトリクス状に配された複数の永久磁石５２ａ，…，５２ｌを備える。各永久磁石が作る磁場の強さは異なる。例えば、磁石支持板５１の一辺側（図５中右側）に配された永久磁石５２ａ，…５２ｌが作る磁場の強さが、他辺側（図５中左側）に配された永久磁石５２ａ，…５２ｌが作る磁場の強さに比べて強くなるように構成されている。ここでは、Ｓ極及びＮ極が交互に配列される例を示したが、Ｎ極のみ、又はＳ極のみが配列される構成でも良い。

図７は、マスク保持・位置あわせ装置５の要部を模式的に示した説明図である。マスク保持・位置あわせ装置５は、基板Ｇに対するマスクＭの位置合わせを行うための複数の撮像部５５を備える。処理室１１は、上部の一部を透光性部材、例えば石英にて構成した透光部１１ｄ，１１ｄを有しており、また、該透光部１１ｄ，１１ｄの下方に位置する磁石支持板５１及びマスク磁着板５４の一部には、貫通孔５１ｃ，５１ｃ，５４ｃ，５４ｃが設けられている。各透光部１１ｄ，１１ｄ及び貫通孔５１ｃ，５１ｃ，５４ｃ，５４ｃは、基板Ｇに配されるべきマスクＭの特定位置、例えば対角をなす２つの頂点部分に対応する箇所に設けられている。撮像部５５は、例えばＣＣＤカメラであり、各撮像部５５は、透光部１１ｄ及び貫通孔５１ｃ，５１ｃを通じて、基板Ｇ及びマスクＭを撮像できるように配されている。基板Ｇに対するマスクＭの位置調整方法の詳細は後述する。
なお、ここでは、撮像部５５の処理室１１の上方に配する例を説明したが、基板保持部１３に撮像部５５を配し、下方から基板Ｇ及びマスクＭを撮像するように構成しても良い。
また、マスク保持・位置あわせ装置５は、マスク磁着板５４をその面方向へ移動させるための位置調整機構５６を備える。位置調整機構５６は、例えば、磁石支持板５１に設けられており、昇降軸５３ｄに対して、磁石支持板５１をモータ５３ｋによって水平方向へ移動させるＸＹステージである。

また、マスク保持・位置あわせ装置５は、マスク磁着板５４の内部に設けられ、該マスク磁着板５４を冷却する冷却管５１ａ，５１ｂを備える。冷却管５１ａ，５１ｂは、昇降軸５３ｄの内部を通じて、薄膜形成装置１の外部へ引き回されている。冷却管５１ａ，５１ｂには、例えば冷却水が供給され、磁石アレイ５２、及びマスク磁着板５４に磁着されたマスクＭを冷却する。

図８は、基板保持部１３の一構成例を模式的に示した側断面図である。基板保持部１３は、中空略直方体の本体部を備え、該本体部の内部には、処理容器の内部の雰囲気と遮断された空間部１３ａが形成されている。基板保持部１３の上面内部には、基板保持部１３に載せた基板Ｇを保持するための静電チャック１３ｂを有している。静電チャック１３ｂには給電線１３ｃが接続されており、該給電線１３ｃは、本体部の内部の空間に引き出され、図示しない中空のダクトアームを通じて外部の電源に接続されている。
また、基板保持部１３の上面内部には、基板保持部１３に載せた基板Ｇの温度を調整するための熱媒体流路１３ｄが埋設されている。熱媒体流路１３ｄには、エチレングリコールなどの熱媒体を熱媒体流路１３ｄへ供給する配管１３ｅが接続されており、該配管１３ｅも給電線１３ｃと同様、本体部の内部の空間に引き出され、図示しない中空のダクトアームを通じて外部の熱媒体供給源に接続されている。
更に、基板保持部１３の上面には、基板保持部１３に載せた基板Ｇの下面と、基板保持部１３の上面との隙間に伝熱用のガスを供給する伝熱用ガス供給部１３ｆが設けられている。伝熱用のガスは、例えばヘリウムである。伝熱用ガス供給部１３ｆには、ガス供給配管１３ｇが接続され、本体部の内部空間及び図示しない中空のダクトアームを通じて外部の伝熱用ガス供給源に接続されている。
更にまた、マスクＭを接地するための配線１３ｈが、基板保持部１３の本体部に設けられており、配線の先端部には、マスクＭ表面の所定箇所、例えば周縁部に成膜された有機膜を破壊して導通をとるピン１３ｊが移動可能に設けられている。例えば、ピンは回動するように撓む腕部の先端に設け、腕部を電磁力などの外力によって回動させる駆動部を備えると良い。もちろん、腕部の基部を回転軸によって支持するように構成しても良い。また、配線１３ｈの途中には、スイッチ１３ｉが接続されている。
蒸着を終えた後、前記駆動部はピン１３ｊを移動させて、マスクＭの表面に成膜された有機膜を破壊し、配線１３ｈとの導通を取り、スイッチ１３ｉを入状態にする。蒸着されたマスクＭの表面は、絶縁性の有機膜によって覆われているが、ピン１３ｊによって、マスクＭ上の有機膜を破壊し、導通をとることができる。そして、スイッチ１３ｉが入状態にある場合、マスクＭが接地される。マスクＭが接地した場合、静電チャック１３ｂへの給電によって帯電したマスクＭの電荷が、グランドに逃げるため、基板ＧからマスクＭを容易に取り外すことが可能になる。

ところで、成膜パターンの微細化のためにはマスクＭの薄膜化が必要である。しかし、マスクＭの厚さが１０〜１００ミクロン程度になると、通常行われるようにマスクＭ一面を同時的に吸着させるやり方では吸着時に、皺等が生じ、正確に保持することができず、後続の位置あわせを精度良く行えないことが分かった。また、従来のマスク保持・位置あわせ装置から基板Ｇ上へ配置する際にも、皺等が生じる可能性がある。従来、このような薄いマスクＭを皺無く保持し、基板Ｇ上に搬送し、位置合わせを行うことを可能にする技術は存在しなかった。そこで、本願の発明者は、鋭意検討の結果、マスクＭを保持する際にマスクＭ全面を一時に吸着させず、マスクＭを段階的に吸着させることで、皺等の発生が抑えられることを発見した。

図９は、マスクＭ保持方法を概念的に示す説明図である。図９では、搬送ロボット３２の腕部３２ａに載せられたマスクＭを、マスク保持・位置あわせ装置５を用いて保持する方法を説明する。まず、マスク磁着板５４を腕部３２ａよりも上側に位置するように上昇させ、次いで、図９（ａ）に示すように、マスク磁着板５４を降下させる。マスク磁着板５４が腕部３２ａに接近すると、図９（ｂ）〜（ｄ）に示すように、磁場が強い領域から順にマスクＭがマスク磁着板５４に磁着される。この状態では、マスク磁着板５４は、付勢部材５４ｂによって、磁石支持板５１から離隔するように付勢されているため、一定距離離隔した状態にある。従って、マスクＭに働く磁場が急激に強くなり、皺ができた状態でマスク磁着板５４に磁着されることが防止される。図９（ｅ）に示すようにマスク磁着板５４が腕部３２ａに密着した状態では、マスクＭは皺無くマスク磁着板５４に磁着された状態になる。また、付勢部材５４ｂの付勢力に逆らって、マスク磁着板５４と、磁石支持板５１とが近接又は密着しているため、マスクＭにはより強い磁力が働き、マスクＭはマスク磁着板５４に磁着される。そして、図９（ｆ）に示すように、昇降軸５３ｄを上昇させた場合、マスクＭは皺無くマスク磁着板５４に磁着されたまま、マスク磁着板５４と共に上昇する。

図１０は、基板Ｇに対するマスクＭの取付方法を概念的に示す説明図である。図１０では、保持したマスクＭを基板Ｇ上に載せる方法を説明する。マスク磁着板５４には、図９に示した方法でマスクＭが磁着されている。そして、図１０（ａ）に示すように、位置調整機構５６を駆動することによって、マスクＭを基板Ｇに対して略平行な方向へ移動させ、基板Ｇに対するマスクＭの位置調整を行う。

図１１及び図１２は、基板Ｇに対するマスクＭの位置調整方法を概念的に示した説明図である。撮像部５５は、基板Ｇ上のアライメントマークＧ１，Ｇ２と、マスクＭのアライメントマークＭ１，Ｍ２を撮像する。基板ＧのアライメントマークＧ１，Ｇ２は、例えば、クロム等の金属薄膜で形成され、マスクＭのアライメントマークＭ１，Ｍ２は、例えば貫通した孔として形成されている。なお、アライメントマークＭ１，Ｍ２は、マスクＭが基板Ｇに配された場合に基板Ｇの中央部では無く、周縁部に位置するような箇所に設けられている。基板Ｇの周縁部であれば、マスクＭのアライメントマークＭ１，Ｍ２を通じて基板Ｇが成膜されても問題が無いためである。そして、各アライメントマークＭ１，Ｍ２，Ｇ１，Ｇ２が所定の位置関係になるように位置調整機構５６を駆動する。つまり、水平面内方向におけるアライメントマークＧ１と、アライメントマークＭ１とが一致し、かつアライメントマークＧ２と、アライメントマークＭ２とが一致するように、位置調整機構５６を駆動することによって、マスクＭを基板Ｇに対して略平行な方向へ移動させ、基板Ｇに対するマスクＭの位置調整を行う。図１１及び図１２では、１枚のマスクＭの位置調整を説明しているが、他のマスクＭの位置調整の方法も同様である。

マスクＭ及び基板Ｇ上のアライメントマークが所定の位置関係になった場合、図１０（ｂ）に示すように、マスク磁着板５４を降下させ、基板保持部１３に保持された基板ＧにマスクＭを密着させる。そして、基板保持部１３の静電チャック１３ｂに給電され、基板Ｇに載せられたマスクＭが基板Ｇと共に静電力によって基板保持部１３に保持される。次いで、マスク磁着板５４を上昇させる。同様の手順で、複数枚のマスクＭを基板Ｇ上に並べて配置する。

図１３は、マスクＭが配された基板Ｇの模式図である。図１３（ａ）は、マスクＭが載せられた基板Ｇの平面図、図１３（ｂ）は、マスクが載せられた基板Ｇの側面図である。図９〜図１２で説明した以上の工程によって、マスクフレームを備えないマスクＭを皺無く保持し、基板Ｇに対するマスクＭの位置あわせを行い、図１３に示すように、基板Ｇ上に皺無く保持させることができる。

図１４は、基板Ｇに対するマスクＭの再配置方法を概念的に示す説明図である。図１４では、基板Ｇ上に載せたマスクＭを再び保持し、基板Ｇに対するマスクＭの位置を変更する方法を説明する。例えば、マスクＭを載せた状態で有機ＥＬ発光素子の赤（Ｒ）に対応した有機発光層の蒸着を終えた後、マスクＭをずらして、緑（Ｇ）に対応した有機発光層の蒸着を行い、以下同様にした他の有機発光層の蒸着を順次行うような場合、マスクＭの位置変更が必要になる。まず、図１４（ａ）に示すように、マスクＭが載せられた基板Ｇに対してマスク磁着板５４を降下させ、図１４（ｂ）に示すようにマスク磁着板５４をマスクＭに密着させる。この状態で、静電チャック１３ｂへの給電は停止され、スイッチ１３ｉが閉状態になる。従って、マスクＭに働く静電力は無くなっており、マスクＭは磁石アレイ５２が作る磁場によってマスク磁着板５４に磁着される。次いで、図１４（ｃ）に示すように、マスク保持・位置あわせ装置５を上昇させる。上述したように静電力は消失しているため、マスクＭはマスク磁着板５４に磁着された状態で、基板Ｇから離れ、マスク磁着板５４と共に上昇する。次いで、図１４（ｄ）に示すように、基板Ｇに対するマスクＭの位置あわせを行う。以下の工程は、図１０と同様である。なお、マスクＭの位置をずらして、複数の有機発光層の蒸着を行う場合を説明したが、言うまでも無く、各層の蒸着を終える毎に、マスクＭを廃棄し、新たなマスクＭを使用するように構成しても良い。

このように構成された薄膜形成装置１及びマスク保持・位置あわせ装置５にあっては、マスクフレームを備えない単体のマスクＭを基板Ｇ上に搬送し、又は基板Ｇに対するマスクＭの位置調整を行うべく、マスクＭを皺無く保持することができる。このため、大型の基板Ｇに対して、基板Ｇより小さい複数のマスクＭを基板Ｇ上に並べて載せ、有機蒸着を行うことが可能になり、大型の基板に対するパターン形成を行うことができる。

また、マスク磁着板５４は、付勢部材５４ｂによって、磁石支持板５１から離隔するように付勢されているため、マスクＭに働く磁場が急激に強くなり、皺ができた状態でマスク磁着板５４に磁着されることを防止することができる。

更に、磁石アレイ５２及びマスク磁着板５４は冷却管５１ａ，５１ｂによって冷却されるため、磁力が低下することを防止することができる。また、マスクＭが変形することを防止することができる。

更にまた、基板Ｇの上面にマスクＭを載せ、上側から有機蒸着を行う構成であるため、基板Ｇに載せられたマスクＭは自重で撓むことは無く、マスクＭの位置ずれ、マスクＭの孔の変形が発生しない。従って、より高精度なパターン形成を行うことができる。

更にまた、マスクＭを接地する配線１３ｈ及びスイッチ１３ｉを備えているため、マスクＭと、基板Ｇとの間に働く静電力を除去し、基板ＧからマスクＭを容易に取り外すことができる。

更にまた、基板保持部１３は、熱媒体流路１３ｄを備えているため、基板Ｇを冷却することができ、パターン形成された膜が損傷したり、基板Ｇ上のマスクＭが変形することを防止することができる。

なお、実施の形態では、パターン形成が行われる面が上方になるように基板Ｇを保持し、有機蒸着を行うように構成されているが、パターン形成が行われる面が横方向を向くように基板Ｇを保持し、マスク保持・位置あわせ装置５を基板保持部１３の横側に配置しても良い。

また、マスク収容部２に収容されたマスクＭを、マスク保持・位置あわせ装置６を用いて保持するように構成してあるが、櫛状の溝を有する棚に配置されたマスクＭを、該溝に倣って形成された櫛状の腕部３２ａを有する搬送ロボット３２にて直接持ち上げ、薄膜形成装置１へ搬送するように構成しても良い。

更に、有機層を基板Ｇに有機蒸着させる薄膜形成装置１を説明したが、パターン形成されたマスクＭを基板Ｇに載せ、薄膜を基板Ｇ上に形成する処理を行う各種装置、例えばＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）装置、ＰＶＤ（Physical Vapor Deposition）装置に本発明を適用しても良い。

（変形例１）
変形例１に係る薄膜形成装置１及びマスク保持・位置あわせ装置５は、磁石支持板１５１及び磁石アレイ１５２の構成のみが異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。
図１５は、変形例１に係る磁石支持板１５１及び磁石アレイ１５２の模式図である。磁石アレイ１５２は、磁石支持板１５１にマトリクス状に配された複数の永久磁石１５２ａを備える。各永久磁石１５２ａが作る磁場の強さは略同一である。磁石支持板１５１は、磁石支持板１５１の一辺側（図１５中右側）に配された永久磁石１５２ａと、マスク磁着板５４との距離が、他辺側（図１５中左側）に配された永久磁石１５２ａと、マスク磁着板５４との距離よりも短くなるように、永久磁石１５２ａが配される配置面に段状部を有する。
このように構成されたマスク保持・位置あわせ装置５にあっては、磁石支持板１５１の一辺側に作られる磁場の強度は、他辺側に作られる磁場の強度に比べて強い。

変形例１にあっては、上述の実施の形態と同様の効果を奏する。また、永久磁石１５２ａの磁力は同じであるため、磁力が強い磁石と、磁力が弱い磁石との配置位置を考慮する必要が無く、容易に磁石アレイ１５２を構成することができる。従って、より低コストで本発明を製造することができる。

（変形例２）
変形例２に係る薄膜形成装置１及びマスク保持・位置あわせ装置５は、磁石支持板２５１及び磁石アレイ２５２の構成のみが異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。
図１６は、変形例２に係る磁石アレイ２５２の模式図である。磁石アレイ２５２は、磁石支持板２５１にマトリクス状に配された複数の永久磁石２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃを備える。各永久磁石２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃが作る磁場の強さは略同一である。また、磁石支持板２５１の一辺側（図１６中右側）に配された複数の永久磁石２５２ｃ間の距離が、他辺側（図１６中左側）に配された複数の永久磁石２５２ａ間の距離に比べて短くなるように構成されている。
このように構成されたマスク保持・位置あわせ装置５にあっては、磁石支持板２５１の一辺側に作られる磁場の強度は、他辺側に作られる磁場の強度に比べて強い。

変形例２にあっては、上述の実施の形態と同様の効果を奏する。また、永久磁石２５２ａ，２５２ｂ，２５２ｃの磁力は同じであるため、磁力が強い磁石と、磁力が弱い磁石との配置位置を考慮する必要が無く、容易に磁石アレイ２５２を構成することができる。従って、より低コストで本発明を製造することができる。

（変形例３）
変形例３に係る薄膜形成装置１及びマスク保持・位置あわせ装置５は、磁石支持板を兼ねたマスク磁着板３５１及び電磁石アレイ３５２の構成のみが異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。
図１７は、変形例３に係る電磁石アレイ３５２の模式図、図１８は、電磁石アレイ３５２の回路構成を示した模式図である。電磁石アレイ３５２は、樹脂製のマスク磁着板３５１にマトリクス状に配された複数の電磁石３５２ａを備える。電磁石３５２ａは、例えば、マスク磁着板３５１の一辺側（図１７中右側）に配された電磁石３５２ａが作る磁場の強さが、他辺側（図１７中左側）に配された電磁石３５２ａが作る磁場の強さに比べて強くなるように構成されている。また、マスク保持・位置あわせ装置５は、電磁石３５２ａに電流を供給する電磁石用電源３５２ｂが接続されている。電磁石３５２ａが作る磁界の強度は、コイルの巻き数、コイルの供給する電流の強さ、コアの材質などに差を設けることによって、変更することができる。

変形例３にあっては、上述の実施の形態と同様の効果を奏する。
また、コイルの巻き数及びコアの材質を変更することによって、各電磁石３５２ａが作る磁界の強度に差を設ける場合、各電磁石３５２ａに同量の電流を流すだけで、磁場の強度の分布を偏らせることができるため、制御が容易である。
更に、各電磁石３５２ａに流す電流量を制御することによって、各電磁石３５２ａが作る磁界の強度に差を設ける場合、同一の電磁石３５２ａをアレイ状に配置するのみで電磁石アレイ３５２を製造することができるため、より低コストで本発明を製造することができる。
更にまた、例えば、マスク磁着板５４の昇降に応じて、電磁石３５２ａに供給する電流量を増減させるように構成した場合、実施の形態で説明したピン５４ａ及び付勢部材５４ｂを廃することができる。具体的には、マスク磁着板５４とマスクＭとの距離が長いほど、電磁石３５２ａに供給する電流を弱くし、マスク磁着板５４とマスクＭとの距離が短いほど、電磁石３５２ａに供給する電流を強くすると良い。このように構成した場合、マスク磁着板５４をマスクＭが急激に吸い寄せられて皺がよることを防止することができる。また、マスク磁着板５４にマスクＭが磁着した後はマスクＭを強い磁場によって磁着することができる。

なお、複数の電磁石３５２ａ毎に流す電流量に差を設けて、磁界の強度に差を設ける例を説明したが、電磁石３５２ａに電流を流すタイミングを制御することによって、マスクＭを皺無く保持するように構成しても良い。例えば、マスク磁着板３５１の一辺側（図１７中右側）に配された電磁石３５２ａから電流を流し、次に、一辺側の電磁石３５２ａから他端側（図１７中左側）の電磁石３５２ａへ順に電流を流すように構成しても良い。この場合、マスクＭは、一辺側から他端側の順でマスク磁着板３５１に皺無く磁着する。
また、マスク磁着板３５１の中央部に配された電磁石３５２ａから電流を流し、次に、該中央部から周辺側の順で電磁石３５２ａに電流を流すように構成しても良い。

（変形例４）
変形例４に係る薄膜形成装置１及びマスク保持・位置あわせ装置４０５は、マスク保持・位置あわせ装置４０５の構造のみが異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。マスク保持・位置あわせ装置４０５は、実施の形態と同様の磁石支持板及び磁石アレイを備える。磁石アレイは、磁石支持板にマトリクス状に配された複数の永久磁石を備える。各永久磁石が作る磁場の強さは異なる。具体的には、磁石支持板の中央部に配された永久磁石が作る磁場の強さが、周辺側に配された永久磁石が作る磁場の強さに比べて強くなるように構成されている。
図１９は、変形例４におけるマスク保持方法を概念的に示す説明図である。図１９では、搬送ロボット３２の腕部３２ａに載せられたマスクＭを、マスク保持・位置あわせ装置４０５を用いて保持する方法を説明する。まず、マスク磁着板５４を腕部３２ａよりも上側に位置するように上昇させ、次いで、図１９（ａ）に示すように、マスク磁着板５４を降下させる。マスク磁着板５４が腕部３２ａに接近すると、図１９（ｂ）〜（ｄ）に示すように、磁場が強い領域から順にマスクＭがマスク磁着板５４に磁着される。特に変形例４では、マスクＭの中央部分からマスク磁着板５４に磁着され、次いで、マスクＭの中央部から周辺側の順で皺無くマスク磁着板５４に磁着される。図１９（ｅ）に示すようにマスク磁着板５４が腕部３２ａに密着した状態では、マスクＭは皺無くマスク磁着板５４に磁着された状態になる。また、付勢部材５４ｂの付勢力に逆らって、マスク磁着板５４と、磁石支持板５１とが近接又は密着しているため、マスクＭにはより強い磁力が働き、マスクＭはマスク磁着板５４に磁着される。そして、図１９（ｆ）に示すように、昇降軸を上昇させた場合、マスクＭは皺無くマスク磁着板５４に磁着されたまま、マスク磁着板５４と共に上昇する。
（変形例５）
変形例５に係る薄膜形成装置１及びマスク保持・位置あわせ装置５は、磁石支持板５５１及び磁石アレイ５５２の構成のみが異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。
図２０は、変形例５に係る磁石支持板５５１及び磁石アレイ５５２の模式図である。磁石アレイ５５２は、磁石支持板５５１にマトリクス状に配された複数の永久磁石５５２ａを備える。各永久磁石５５２ａが作る磁場の強さは略同一である。磁石支持板５５１は、該磁石支持板５５１の中央部に配された永久磁石５５２ａと、マスク磁着板５４との距離が、周辺側に配された永久磁石５５２ａと、マスク磁着板５４との距離が短くなるように、永久磁石５５２ａが配される配置面に段状部を有する。
このように構成されたマスク保持・位置あわせ装置５にあっては、マスク磁着板５４の中央部に作られる磁場の強度は、周辺側に作られる磁場の強度に比べて強い。マスクＭの吸着の態様は、変形例４と同様である。

変形例５にあっては、上述の実施の形態と同様の効果を奏する。また、永久磁石５５２ａの磁力は同じであるため、磁力が強い磁石と、磁力が弱い磁石との配置位置を考慮する必要が無く、容易に磁石アレイ５５２を構成することができる。従って、より低コストで本発明を製造することができる。
（変形例６）
変形例６に係る薄膜形成装置１及びマスク保持・位置あわせ装置５は、磁石支持板６５８、マスク磁着板６５１及び磁石アレイ６５２の構成のみが異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。
図２１は、変形例６に係る磁石支持板６５８、マスク磁着板６５１及び磁石アレイ６５２の模式図である。磁石支持板６５８は、磁石アレイ６５２を支持する板材である。磁石支持板６５８は、例えば略矩形であり、対向する両辺には側壁６５９が下方へ、略垂直に設けられている。該側壁６５９の下端部には、磁石支持板６５８に対して略平行にマスク磁着板６５１が設けられている。
磁石アレイ６５２は、磁石支持板６５８にマトリクス状に配された複数の永久磁石６５２ａを上下方向、即ちマスク磁着板に対して接離する方向へ移動可能に備える。具体的には、磁石アレイ６５２は、各永久磁石６５２ａを上下方向へ移動させる複数のモータ６５２ｂを備えており、各モータ６５２ｂは、磁石支持板６５８にマトリクス状に固定されている。モータ６５２ｂは、上下方向に進退する軸部６５２ｃを備えており、各軸部６５２ｃの端部に永久磁石６５２ａが固定されている。各モータ６５２ｂの動作は、図示しない制御部によって制御される。

図２２及び図２３は、変形例６におけるマスク保持方法を概念的に示す説明図である。まず、図２２（ａ）に示すように、マスク磁着板６５１を降下させ、図２２（ｂ）に示すように、モータ６５２ｂを用いて一部の永久磁石６５２ａをマスク磁着板６５１に接近させる。例えば、磁石支持板６５８の一辺側（図２２中右側）に配された３つの永久磁石６５２ａをマスク磁着板６５１側へ移動させる。
次いで、図２２（ｃ）に示すように、前記３つの永久磁石６５２ａを移動させながら、磁石支持板６５８の一辺側に配された残りの３つの永久磁石６５２ａもマスク磁着板６５１側へ移動させる。マスク磁着板６５１が腕部３２ａに接近し、一部の永久磁石６５２ａがマスク磁着板６５１に接近すると、図２２（ｃ）に示すように、マスク磁着板６５１の一部に磁界が強い領域が発生し、その領域から順にマスクＭがマスク磁着板６５１に磁着される。従って、マスクＭに働く磁場が急激に強くなり、皺ができた状態でマスク磁着板６５１に磁着されることが防止される。以下、同様にして、図２３（ｄ）〜（ｇ）に示すように、マスク磁着板６５１を腕部３２ａに接近させながら、磁石支持板６５８の一辺側から他辺側（図２２中左側）の順で永久磁石６５２ａをマスク磁着板６５１に接近させると、マスクＭが一辺側から他辺側へ順に皺無く磁着する。そして、マスクＭの磁着完了後、マスク磁着板６５１を上昇させると、マスクＭは皺無くマスク磁着板６５１に磁着されたまま、マスク磁着板６５１と共に上昇する。

変形例６にあっては、上述の実施の形態と同様の効果を奏する。また、永久磁石６５２ａの位置を制御することによって、磁場の強度の分布を変更することができるため、磁場の制御が容易である。
更に、各永久磁石６５２ａの位置を制御する構成であるため、同一の永久磁石６５２ａをアレイ状に配置するのみで磁石アレイ６５２を製造することができるため、より低コストで薄膜形成装置を製造することができる。
更にまた、上述の実施の形態で説明したピン５４ａ及び付勢部材５４ｂを廃することができる。

（変形例７）
変形例７に係る薄膜形成装置１及びマスク保持・位置あわせ装置５は、基板保持部７１３の構成のみが上述の実施の形態とは異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。
図２４は、変形例７に係る基板保持部７１３の一構成例を模式的に示した側断面図である。変形例７に係る薄膜形成装置１の基板保持部７１３の内部には、マスク保持機構８が設けられている。マスク保持機構８は、上面に永久磁石アレイ８２が設けられた移動磁石支持板８１と、移動磁石支持板８１を基板保持部７１３内部で昇降させる昇降機構８３とを備える。永久磁石アレイ８２は、実施の形態と同様、一辺側に配された永久磁石の磁場の強度が、他辺側に配された永久磁石の磁場の強度に比べて強くなるように構成されている。昇降機構８３は、底板８３ａと、底板８３ａの上面に対して、略垂直に設けられた２本の第１支柱８３ｂと、第１支柱８３ｂの上端に設けられたネジ軸支持板８３ｃとを備える。また、昇降機構８３は、ネジ軸支持板８３ｃの上面には、略垂直に設けられた２本の第２支柱８３ｄと、第２支柱８３ｄの上端部に設けられた天板部８３ｅとを備える。該第２支柱８３ｄには、基板保持部７１３内で昇降する移動磁石支持板８１が支持されている。移動磁石支持板８１には、各第１及び第２支柱８３ｂ，８３ｄが挿通するリニアブッシュ８３ｆが設けられており、移動磁石支持板８１は、基板保持部７１３の上部の外面に対して略平行な状態で昇降可能に、該リニアブッシュ８３ｆを介して第２支柱８３に挿通している。ネジ軸支持板８３ｃには、ボールネジ機構を構成するネジ軸８３ｇが、軸受けを介して貫通している。移動磁石支持板８１の適宜箇所には、ネジ軸８３ｇに螺合するネジナット８３ｉが設けられており、該ネジナット８３ｉ及びネジ軸８３ｇによって、移動磁石支持板８１を昇降させるボールネジ機構が構成されている。ネジ軸８３ｇの下端部には、ネジ軸８３ｇを回転させるための従動プーリ８３ｈが設けられている。従動プーリ８３ｈには、実施の形態で説明した昇降機構と同様、図示しないベルトを介してモータの出力軸に設けられた駆動プーリに接続しており、モータの回転力によって移動磁石支持板８１が昇降するように構成されている。モータの回転は、図示しない制御部が制御している。

熱媒体流路１３ｄ、配管１３ｅ、伝熱用ガス供給部１３ｆ、ガス供給配管１３ｇ、スイッチ１３ｉなどの構成は実施の形態と同様である。なお、変形例７に係る基板保持部７１３に、静電チャック１３ｂを更に設けてもよい。

変形例７にあっては、基板保持部７１３は、マスク保持・位置あわせ装置５と同様、マスクＭを磁力によって基板Ｇ上に皺無く保持することができる。

（変形例８）
変形例８に係る薄膜形成装置１及びマスク保持・位置あわせ装置８０５は、マスク保持・位置あわせ装置８０５の構成のみが上述の実施の形態とは異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。
図２５は、変形例８に係るマスク保持・位置あわせ装置８０５の要部を模式的に示した説明図である。マスク保持・位置あわせ装置８０５は、マスク磁着板５４に磁着されたマスクＭの縁部を把持し、面方向外側の張力を該マスクＭに付与するクランプ部５７を、磁石支持板５１の外周部分に複数備える。クランプ部５７は、磁石支持板５１の側部から外側、即ちマスク磁着板５４の面に沿った外側方向へ突出した案内軸５７ｂと、該案内軸５７ｂに沿って移動する本体部５７ａとを備える。本体部５７ａは、マスク磁着板５４に磁着されたマスクＭを把持するための把持突起５７ｃを有する。把持突起５７ｃは、例えば、本体部５７ａから、マスク磁着板５４側へ突出した板部材である。また、本体部５７ａは、把持突起５７ｃに対して接離するように、該本体部５７ａに回転可能に設けられた把持爪５７ｄを備える。更に、クランプ部５７は、本体部５７ａを案内軸５７ｂに沿って移動させる図示しない本体部駆動モータと、把持爪５７ｄを回動させる把持爪駆動モータとを備え、各モータの回転は制御部によって制御されるように構成されている。

制御部は、マスクＭをマスク磁着板５４に磁着させる前段階で、本体部駆動モータを駆動させて本体部５７ａを外側へ移動させると共に、把持爪駆動モータを駆動させて把持爪５７ｄを把持突起５７ｃから離隔させる。
マスクＭがマスク磁着板５４に磁着された場合、次いで、制御部は、本体部駆動モータを駆動させて本体部５７ａを内側へ移動させ、把持爪駆動モータを駆動させて把持爪５７ｄを把持突起５７ｃに当接する方向へ回転させる。マスクＭが把持突起５７ｃ及び把持爪５７ｄによって把持された場合、制御部は、本体部駆動モータを駆動させて本体部５７ａを外側へ移動させる。
把持突起５７ｃ及び把持爪５７ｄによってマスクＭが把持された状態で本体部５７ａが外側へ移動した場合、マスクＭには面方向外側の張力が該マスクＭに付与され、皺が引き延ばされる。

変形例８にあっては、マスクＭには面方向外側の張力が該マスクＭに付与され、皺が引き延ばされるため、より皺がない状態でマスクＭを磁着することができる。

なお、変形例８では、マスク磁着板５４を枠状、例えば矩形枠状に形成し、マスクＭがマスク磁着板５４に磁着される際、蒸着が行われないマスクＭの領域がマスク磁着板５４に接触するように構成しても良い。このように構成した場合、マスクＭに蒸着された有機層がマスク磁着板５４に接触することが無く、マスク磁着板５４に有機材料が付着することを防ぐことができる。

（変形例９）
変形例９に係る薄膜形成装置１及びマスク保持・位置あわせ装置９０５は、マスク保持・位置あわせ装置９０５の構成のみが上述の実施の形態とは異なるため、以下では主に上記相異点を説明する。

図２６は、変形例９に係るマスク保持・位置あわせ装置９０５の要部を模式的に示した説明図である。マスク保持・位置あわせ装置９０５は、マスクＭを接地するためのピン５４ｄを、マスク磁着板５４に備える。ピン５４ｄは、例えば、マスク磁着板５４の周縁部に設けられている。ピン５４ｄは、図示しない配線によって接地されている。

変形例９にあっては、蒸着を終えた後、マスク保持・位置あわせ装置９０５が駆動し、マスク磁着板５４がマスクＭに接触した場合、ピン５４ｄによって、マスクＭの表面に成膜された有機膜が破壊され、マスクＭは接地される。マスクＭが接地された場合、静電チャック１３ｂへの給電によって帯電したマスクＭの電荷が、グランドに逃げるため、基板ＧからマスクＭを容易に取り外すことが可能になる。
特に、変形例９にあっては、ピン５４ｄの回動機構が不要であるため、パーティクルの発生を抑えることができる。

（変形例１０）
変形例１０に係る薄膜形成装置は、基板Ｇに配置されるマスクＭの総数よりも少ない数のマスク保持・位置あわせ装置５を用いて構成されている点が異なるため、以下では主に上記相異点について説明する。具体的には、変形例１０に係る薄膜形成装置は、基板Ｇの搬送方向に直交する方向に沿って配置されるマスクＭの数と同数のマスク保持・位置あわせ装置５を備える。

図２７は、変形例１０に係る薄膜形成装置の要部を横断面で模式的に示した説明図である。図２７に示すように、変形例１０に係る薄膜形成装置は、２つのマスク保持・位置あわせ装置５を備え、基板Ｇに４枚のマスクＭを配置するように構成されている。２つのマスク保持・位置あわせ装置５は、基板Ｇの搬送方向に対して直交する方向に並置され、各装置は基板Ｇの搬送方向へ移動可能に処理室１１の天部に設けられている。具体的には、薄膜形成装置は、マスク保持・位置あわせ装置５を、基板Ｇの搬送方向へ移動させる移動機構９１を備える。

移動機構９１は、長手方向が基板Ｇの搬送方向に一致するように、処理室１１の天部に設けられた２本の搬送レール９１ａを平行的に備える。２本の搬送レール９１ａによって、マスク保持・位置あわせ装置５は、基板Ｇの搬送方向へ移動可能に支持されている。また、移動機構９１には、マスク保持・位置あわせ装置５を、搬送レール９１ａに沿って移動させる駆動機構９１ｂを備える。

このように構成された薄膜形成装置にあっては、駆動機構９１ｂを駆動することによって、２つのマスク保持・位置あわせ装置５を左側へ移動させ、基板Ｇの左側に２枚のマスクＭを配置する。次いで、マスク保持・位置あわせ装置５は、マスクストック室２から搬送された２枚のマスクＭを保持し、駆動機構９１ｂを駆動することによって、２つのマスク保持・位置あわせ装置５を右側へ移動させ、基板Ｇの右側に２枚のマスクＭを配置する。

変形例１０にあっては、基板Ｇに配置されるマスクＭの総数よりも少ない数のマスク保持・位置あわせ装置５を用いて低コストで薄膜形成装置を構成することができる。

なお、上述の変形例１０では、マスク保持・位置あわせ装置５を水平移動させる構成を説明したが、マスク保持・位置あわせ装置５を基板Ｇの搬送方向へ移動させる代わりに、基板保持部１３側を該搬送方向へ移動させるように構成しても良い。この場合、処理室１１の天側から基板Ｇに落下するパーティクルを低減することができる。

（変形例１１）
変形例１１に係る薄膜形成装置は、単一のマスク保持・位置あわせ装置５を用いて、基板Ｇに複数のマスクＭを配置するように構成されている点が異なるため、以下では主に上記相異点について説明する。

図２８は、変形例１１に係る薄膜形成装置の要部を横断面で模式的に示した説明図である。図２８に示すように、変形例１１に係る薄膜形成装置は、単一のマスク保持・位置あわせ装置５を備え、基板Ｇに４枚のマスクＭを配置するように構成されている。マスク保持・位置あわせ装置５は、基板Ｇの搬送方向及び横方向（図２８中、上下方向）の２方向へ移動可能に処理室１１の天部に設けられている。具体的には、薄膜形成装置は、マスク保持・位置あわせ装置５を、基板Ｇの搬送方向と、横方向とへ移動させる移動機構９２を備える。なお、該横方向は、実施の形態において定義した方向、つまり該搬送方向に対して直交する方向である。

移動機構９２は、長手方向が基板Ｇの搬送方向に一致するように、処理室１１の天部に設けられた１本の搬送レール９２ａと、搬送レール９２ａに直交するように支持されており、該搬送レール９２ａに沿って移動する搬送レール９２ｂとを備える。マスク保持・位置あわせ装置５は、搬送レール９２ｂに沿って移動可能に支持されている。また、移動機構９２には、マスク保持・位置あわせ装置５を、搬送レール９２ｂに沿って移動させる駆動機構９２ｃと、搬送レール９２ｂを、搬送レール９２ａに沿って移動させる駆動機構９２ｄとを備える。

このように構成された薄膜形成装置にあっては、駆動機構９２ｃ，９２ｄを駆動することによって、２つのマスク保持・位置あわせ装置５を図２８中左上へ移動させ、１枚のマスクＭを配置する。次いで、マスク保持・位置あわせ装置５は、マスクストック室２から搬送された１枚のマスクＭを保持し、駆動機構９２ｃを駆動することによって、マスク保持・位置あわせ装置５を図２８中右上側へ移動させ、１枚のマスクＭを配置する。以下、同様にして、駆動機構９２ｃ，９２ｄを駆動させることによって、マスク保持・位置あわせ装置５を、図２８中左下、右下側へ移動させることによって、基板ＧにマスクＭを所要箇所に配置することができる。

変形例１１にあっては、単一のマスク保持・位置あわせ装置５を用いて低コストで薄膜形成装置を構成することができる。

なお、上述の変形例１１では、マスク保持・位置あわせ装置５を搬送方向及び横方向へ移動させる構成を説明したが、移動機構によってマスク保持・位置あわせ装置５を横方向にのみ移動させ、基板保持部１３を搬送方向へ移動させるように構成しても良い。この場合、マスク保持・位置あわせ装置５を２方向へ移動させる場合に比べて、処理室１１の天側から基板Ｇに落下するパーティクルを低減することができる。

今回開示された実施の形態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、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ 薄膜形成装置
２ マスク収容部
３ マスクトランスファーチャンバ
４ 基板トランスファーチャンバ
５，６ マスク保持・位置あわせ装置
７ 使用済みマスク収容部
１３ 基板保持部
１３ｂ 静電チャック
１３ｄ 熱媒体流路
１３ｆ 伝熱用ガス供給部
１３ｇ ガス供給配管
１３ｈ 配線
１３ｉ スイッチ
５１ 磁石支持板
５１ａ，５１ｂ 冷却管
５２ 磁石アレイ
５３ 昇降機構
５３ａ 支柱
５３ｂ 移動板
５３ｃ リニアブッシュ
５３ｄ 昇降軸
５３ｅ ネジナット
５３ｆ ネジ軸
５３ｇ 天板部
５３ｈ 受動プーリ
５３ｉ ベルト
５３ｊ 駆動プーリ
５３ｋ モータ
５３ｌ モータ駆動部
５４ マスク磁着板
５４ａ ピン
５４ｂ 付勢部材
５５ 撮像部
５６ 位置調整機構
Ｇ 基板
Ｍ マスク

Claims (14)

1. 磁性材料を含み、基板上に薄膜をパターン形成するための開口が形成されたシート状のマスクを保持するマスク保持装置において、
   一面側に配された複数の磁石によって、他面側にマスクが磁着されるマスク磁着板を備え、
   前記複数の磁石は、
   前記マスク磁着板の他面側における第１領域の磁場の分布と、該他面側における第２領域の磁場の分布とが異なるように構成されている
   ことを特徴とするマスク保持装置。
2. 前記第１領域に対応する一面側に配された磁石が作る磁場の強さと、前記第２領域に対応する一面側に配された磁石がつくる磁場の強さとが異なる
   ことを特徴とする請求項１に記載のマスク保持装置。
3. 前記第１領域に対応する一面側に配された磁石の前記マスク磁着板に対する距離と、前記第２領域に対応する一面側に配された磁石の前記マスク磁着板に対する距離とが異なる
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のマスク保持装置。
4. 前記第１領域に対応する一面側に配された複数の磁石間の距離と、前記第２領域に対応する一面側に配された複数の磁石間の距離とが異なる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載のマスク保持装置。
5. 前記複数の磁石は、永久磁石又は電磁石である
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一つに記載のマスク保持装置。
6. 前記複数の磁石に対して接離する方向への移動が可能に、前記マスク磁着板を支持する支持部材と、
   前記マスク磁着板を、前記複数の永久磁石から離隔する方向へ付勢する付勢部材と
   を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一つに記載のマスク保持装置。
7. 前記複数の磁石又は前記マスク磁着板を冷却する手段を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一つに記載のマスク保持装置。
8. 前記マスク磁着板に磁着されたマスクの縁部を複数箇所で把持し、面方向外側の張力を該マスクに付与する手段を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一つに記載のマスク保持装置。
9. パターン形成が行われる面を上方又は横方向に向けて基板を保持する基板保持部と、請求項１乃至請求項８のいずれか一つに記載のマスク保持装置とを備え、該マスク保持装置にて保持されたマスクを基板上に載せ、該基板上に薄膜のパターン形成を行う薄膜形成装置であって、
   前記マスク保持装置は、
   前記基板保持部に保持された基板に対して前記マスク磁着板が略平行になる姿勢で、前記基板保持部の上方又は側方に配されている
   ことを特徴とする薄膜形成装置。
10. 前記基板保持部に保持された基板に対して略平行な方向及び略垂直な方向へ前記マスク磁着板を移動させる位置調整機構を備える
    ことを特徴とする請求項９に記載の薄膜形成装置。
11. 前記基板保持部は、
    静電力によって基板を保持する静電チャック機構を備える
    ことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の薄膜形成装置。
12. 前記基板保持部は、
    基板が吸着される面を接地する接地手段を備える
    ことを特徴とする請求項１１に記載の薄膜形成装置。
13. 前記基板保持部は、
    基板上にマスクを磁着させるための複数の磁石を備え、
    該複数の磁石は、
    前記基板保持部の基板が保持される面における第１領域の磁場の分布と、第２領域の磁場の分布とが異なるように構成されている
    ことを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の薄膜形成装置。
14. 前記基板保持部は、
    基板を冷却する手段を備える
    ことを特徴とする請求項９乃至請求項１３のいずれか一つに記載の薄膜形成装置。

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