JP2021042467A - 吸着装置、成膜装置、吸着方法、成膜方法及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents
吸着装置、成膜装置、吸着方法、成膜方法及び電子デバイスの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
ところが、このように静電チャックで基板越しにマスクを吸着する場合には、基板とマスク間のアライメントが完了した後は、基板とマスクの両方を静電チャックによって十分吸着し、両者間の密着度を高める必要があるが、アライメントを行う間には基板とマスクが互いに接触しないようにすることが好ましい。つまり、アライメント完了後、成膜を行う際には、成膜精度を向上させるためには基板とマスクを隙間なく密着させることが好ましいが、アライメントを行っている間には両者間の接触が生じると、基板又はマスクの損傷、或いは前の工程で基板上に成膜された膜などが損傷する可能性があり、かつ、アライメントの精度も低下する。
ント以降の要求事項(基板とマスク間の密着性向上)を共に達成できるように、静電チャックに付与される電位を効果的に制御する必要があるが、従来は、これに関する認識や研究がされていなかった。
空容器内にマスクを搬入する段階と、前記真空容器内に基板を搬入する段階と、接地電位に対する第1電位と第2電位を、前記第1電極と前記第2電極に夫々付与し、前記マスクは吸着せずに前記基板を前記静電チャックに吸着した状態で、前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を行う段階と、前記接地電位に対する第3電位と第4電位を、前記第1電極と前記第2電極に夫々付与し、前記基板を挟んで前記マスクを前記静電チャックに吸着する段階と、前記静電チャックに前記基板及び前記マスクが吸着された状態で、前記成膜材料を放出させて、前記マスクを介して前記基板に前記成膜材料を成膜する段階とを含み、前記第3電位と前記第4電位との和の絶対値は、前記第1電位と前記第2電位との和の絶対値よりも大きいことを特徴とする。
図1は、電子デバイスの製造装置の一部の構成を模式的に示す平面図である。
図1の製造装置は、例えば、スマートフォン用の有機EL表示装置の表示パネルの製造に用いられる。スマートフォン用の表示パネルの場合、例えば、4.5世代の基板(約700mm×約900mm)や6世代のフルサイズ(約1500mm×約1850mm)又はハーフカットサイズ(約1500mm×約925mm)の基板に、有機EL素子の形成のための成膜を行った後、該基板を切り抜いて複数の小さなサイズのパネルに製作する。
クラスタ装置1は、基板Sに対する処理(例えば、成膜)を行う複数の成膜装置11と、使用前後のマスクMを収納する複数のマスクストック装置12と、その中央に配置される搬送室13と、を具備する。搬送室13は、図1に示すように、複数の成膜装置11およびマスクストック装置12のそれぞれと接続されている。
以下、成膜装置11の具体的な構成について説明する。
図2は、成膜装置11の構成を示す模式図である。以下の説明においては、鉛直方向をZ方向とするXYZ直交座標系を用いる。成膜時に基板Sが水平面(XY平面)と平行となるよう固定された場合、基板Sの短手方向(短辺に平行な方向)をX方向、長手方向(長辺に平行な方向)をY方向とする。また、Z軸まわりの回転角をθで表す。
基板支持ユニット22の下方には、マスク支持ユニット23が設けられる。マスク支持ユニット23は、搬送室13に設けられた搬送ロボット14からマスクMを受取って保持する手段であり、マスクホルダとも呼ばれる。
即ち、本実施例では、静電チャック24の鉛直方向の下側に置かれた基板S(第1被吸着体)を静電チャック24で吸着及び保持した状態で、基板SとマスクMとの相対位置を調整し、基板SとマスクM間の相対位置調整が終わったら、基板S(第1被吸着体)を挟んで静電チャック24と反対側に置かれたマスクM(第2被吸着体)も静電チャック24
で吸着し保持する。特に、基板SとマスクMとの相対位置調整後、基板S越しにマスクMを静電チャック24で吸着する際に、電極対をなす第1電極と第2電極にそれぞれ付与される、接地電位に対する電位(以下、略して「電位」と呼ぶ)の和の絶対値は、基板SとマスクMとの相対位置調整時に第1電極と第2電極にそれぞれ付与される電位の和の絶対値よりも大きくなるように、第1電極と第2電極の少なくとも一つの電極に付与される電位を制御する。これについては、図3〜図5を参照して後述する。
図3を参照して本実施形態による吸着装置30について説明する。
図3は、本実施形態の吸着装置30の概念的なブロック図である。図3に示すように、本実施形態の吸着装置30は、静電チャック24と、電位付与部31と、電位制御部32とを含む。
2の各櫛歯部と対向するように、交互に配置される。このように、各電極241、242の各櫛歯部が対向しかつ互いに入り組んだ構成とすることで、異なる電位が付与される電極間の間隔を狭くすることができ、大きな不平等電界を形成し、グラジエント力によって被吸着体を吸着することができる。
図4(a)〜図4(c)は、本発明による吸着方法によって、静電チャック24に基板S及びマスクMを順次に吸着する過程と、その時の電位制御を示す断面模式図である。
、同時に、第2電極242には第4電位(V4)を付与する。
以下、本実施形態による静電チャックの電位制御を採用した成膜方法について説明する
。
真空容器21内のマスク支持ユニット23にマスクMが支持された状態で、搬送室13の搬送ロボット14によって成膜装置11の真空容器21内に基板が搬入される。
真空容器21内に進入した搬送ロボット14のハンドが下降し、基板Sを基板支持ユニット22の支持部上に載置する。
膜面が重力方向と平行な状態で成膜が行われる構成であってもよい。
次に、本実施形態の成膜装置を用いた電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機EL表示装置の構成及び製造方法を例示する。
まず、有機EL表示装置を駆動するための回路(不図示)および陽極64が形成された基板63を準備する。
ャックにて基板を保持し、正孔輸送層65を、表示領域の陽極64の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層65は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層65は表示領域61よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。
その後、プラズマCVD装置に移動して保護層70を成膜して、有機EL表示装置60が完成する。
21:真空容器
22:基板支持ユニット
23:マスク支持ユニット
24:静電チャック
30:吸着装置
31:電位付与部
32:電位制御部
241、242:電極対(第1電極、第2電極)
と第2電極を有し、前記第1被吸着体に対して前記第2被吸着体の反対側に設けられた静電チャックと、前記第1電極と前記第2電極に、接地電位に対する所定の電位を付与する電位付与部と、前記電位付与部による電位の付与を制御するための電位制御部とを備え、前記電位制御部は、前記静電チャックに前記第1被吸着体が吸着され、前記静電チャックに前記第2被吸着体が吸着されていない状態から、前記第1電極と前記第2電極に付与される電位の少なくとも一つを変化させることによって、前記第2被吸着体に及ぼす引力を変化させ、前記第1電極に付与される電位と前記第2電極に付与される電位との間の電位差は変化させずに、前記第1電極に付与される電位と前記第2電極に付与される電位との和の絶対値を大きくすることを特徴とする。
着せずに前記基板を前記静電チャックに吸着する段階と、前記接地電位に対する第3電位を前記第1電極に付与し前記接地電位に対する第4電位を前記第2電極に付与し、前記基板を挟んで前記マスクを前記静電チャックに吸着する段階と、前記静電チャックに前記基板及び前記マスクが吸着された状態で、前記成膜材料を放出させて、前記マスクを介して前記基板に前記成膜材料を成膜する段階とを含み、前記第3電位と前記第4電位との電位差は、前記第1電位と前記第2電位との電位差と同一であり、前記第3電位と前記第4電位との和の絶対値は、前記第1電位と前記第2電位との和の絶対値よりも大きいことを特徴とする。
Claims (21)
- 第1被吸着体と、前記第1被吸着体を挟んで第2被吸着体を吸着するための吸着装置であって、
少なくとも第1電極と第2電極を有する静電チャックと、
前記第1電極と前記第2電極に、夫々、接地電位に対する所定の電位を付与する電位付与部と、
前記電位付与部による電位の付与を制御するための電位制御部とを含み、
前記電位制御部は、前記静電チャックに吸着された前記第1被吸着体と、前記静電チャックに吸着されていない前記第2被吸着体との相対位置の調整時には、前記第1電極と前記第2電極に夫々第1電位と第2電位が付与され、また、前記相対位置の調整の後に前記第1被吸着体を挟んで前記第2被吸着体を前記静電チャックに吸着させる際には、前記第1電位と前記第2電位の少なくとも一つを変化させ、前記第1電極と前記第2電極に夫々第3電位と第4電位が付与されるように、前記電位付与部を制御し、
前記第3電位と前記第4電位との和の絶対値は、前記第1電位と前記第2電位との和の絶対値よりも大きいことを特徴とする吸着装置。 - 前記第3電位と前記第4電位との電位差は、第1電位と前記第2電位との電位差と同一であることを特徴とする第1項に記載の吸着装置。
- 前記第3電位と前記第4電位との電位差は、第1電位と前記第2電位との電位差よりも大きいことを特徴とする第1項に記載の吸着装置。
- 前記第1電位と前記第2電位は、絶対値の大きさは同一で、極性は反対であることを特徴とする第1項に記載の吸着装置。
- 前記第3電位と前記第4電位のうち一つは、0Vであることを特徴とする第1項に記載の吸着装置。
- 前記第1電極と前記第2電極は、交互に配置されていることを特徴とする第1項に記載の吸着装置。
- 前記第1被吸着体は、絶縁性の基板で、前記第2被吸着体は、金属性のマスクであることを特徴とする第1項に記載の吸着装置。
- 第1被吸着体と、前記第1被吸着体を挟んで第2被吸着体を吸着するための吸着装置であって、
少なくとも第1電極と第2電極を有する静電チャックと、
前記第1電極と前記第2電極に、夫々、接地電位に対する所定の電位を付与する電位付与部と、
前記電位付与部による電位の付与を制御するための電位制御部とを含み、
前記電位制御部は、前記静電チャックに吸着された前記第1被吸着体と、前記静電チャックに吸着されていない前記第2被吸着体との相対位置の調整の後に、前記第1電極と前記第2電極に夫々付与される電位の少なくとも一つを変化させることによって、前記第2被吸着体に及ぼす引力が変化するように、前記電位付与部を制御することを特徴とする吸着装置。 - 前記電位制御部は、前記静電チャックに吸着された前記第1被吸着体と、前記静電チャックに吸着されていない前記第2被吸着体との相対位置の調整の後に、前記静電チャックと前記第2被吸着体を支持する支持機構との間の離隔距離を維持したまま、前記第1電極
と前記第2電極に夫々付与される電位の少なくとも一つを変化させることによって、前記第2被吸着体に及ぼす引力が変化するように、前記電位付与部を制御することを特徴とする第8項に記載の吸着装置。 - 前記電位制御部は、前記第1電極に付与される電位と前記第2電極に付与される電位との間の電位差は変化せずに、前記第1電極に付与される電位と前記第2電極に付与される電位との和の絶対値が大きくなるように、前記電位付与部を制御することを特徴とする第8項に記載の吸着装置。
- 前記電位制御部は、前記第1電極に付与される電位と前記第2電極に付与される電位との間の電位差、及び電位の和の絶対値が大きくなるように、前記電位付与部を制御することを特徴とする第8項に記載の吸着装置。
- 基板にマスクを介して成膜を行うための成膜装置であって、
第1被吸着体である基板、及び前記基板越しに第2被吸着体であるマスクを吸着するための吸着装置を含み、
前記吸着装置は、第1項〜第11項のいずれか一項に記載の吸着装置であることを特徴とする成膜装置。 - 少なくとも第1電極と第2電極を有する静電チャックに、第1被吸着体と、前記第1被吸着体越しに第2被吸着体とを吸着するための方法であって、
前記第1被吸着体と前記第2被吸着体との相対位置の調整時に、接地電位に対する第1電位と第2電位を、前記第1電極と前記第2電極に夫々付与し、前記第2被吸着体は吸着せずに前記第1被吸着体を前記静電チャックに吸着する第1吸着段階と、
前記第1被吸着体と前記第2被吸着体の相対位置の調整の後に、前記接地電位に対する第3電位と第4電位を、前記第1電極と前記第2電極に夫々付与し、前記第1被吸着体を挟んで前記第2被吸着体を前記静電チャックに吸着する第2吸着段階とを含み、
前記第3電位と前記第4電位との和の絶対値は、前記第1電位と前記第2電位との和の絶対値よりも大きいことを特徴とする吸着方法。 - 前記第3電位と前記第4電位との電位差は、第1電位と前記第2電位との電位差と同一であることを特徴とする第13項に記載の吸着方法。
- 前記第3電位と前記第4電位との電位差は、第1電位と前記第2電位との電位差よりも大きいことを特徴とする第13項に記載の吸着方法。
- 前記第1の電位と前記第2電位は、絶対値の大きさは同じで、極性は反対であることを特徴とする第13項に記載の吸着方法。
- 前記第3電位と前記第4電位のうち一つは、0Vであることを特徴とする第13項に記載の吸着方法。
- 前記第1電極と前記第2電極は、交互に配置されていることを特徴とする第13項に記載の吸着方法。
- 前記第1被吸着体は絶縁性の基板であり、前記第2被吸着体は金属性のマスクであることを特徴とする第13項に記載の吸着方法。
- 少なくとも第1電極と第2電極を有する静電チャックに基板と前記基板越しにマスクを吸着し、成膜材料を成膜する成膜方法であって、
真空容器内にマスクを搬入する段階と、
前記真空容器内に基板を搬入する段階と、
接地電位に対する第1電位と第2電位を、前記第1電極と前記第2電極に夫々付与し、前記マスクは吸着せずに前記基板を前記静電チャックに吸着した状態で、前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を行う段階と、
前記接地電位に対する第3電位と第4電位を、前記第1電極と前記第2電極に夫々付与し、前記基板を挟んで前記マスクを前記静電チャックに吸着する段階と、
前記静電チャックに前記基板及び前記マスクが吸着された状態で、前記成膜材料を放出させて、前記マスクを介して前記基板に前記成膜材料を成膜する段階とを含み、
前記第3電位と前記第4電位との和の絶対値は、前記第1電位と前記第2電位との和の絶対値よりも大きいことを特徴とする成膜方法。 - 第20項の成膜方法を用いて、電子デバイスを製造することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
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