JP2022032234A - Rotary deposition device and method for producing electronic device - Google Patents

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Abstract

To provide a rotary deposition device that further stabilizes the rotation of a substrate and a mask and allows for higher-definition deposition, and a method for producing an electronic device.SOLUTION: A rotary deposition device has: a mask holder that holds a mask; a substrate holder that holds a substrate; a center shaft that is coupled to the substrate holder and moves the substrate holder along the center line of rotation of the substrate and the mask; rotation torque transmission means that is coupled to one of the mask holder and the substrate holder; and a guide mechanism that does not change the relative positions of the mask holder and the substrate holder in the rotation direction and supports them so as to be relatively movable in a direction parallel with the center line of rotation.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、成膜源に対して基板及びマスクが一体的に回転する回転成膜装置および電子デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a rotary film forming apparatus and an electronic device in which a substrate and a mask rotate integrally with a film forming source.

最近、フラットパネルディスプレイとして有機電界発光ディスプレイ（ＯＬＥＤ）が脚光を浴びている。有機電界発光ディスプレイは自発光ディスプレイで、応答速度、視野角、薄型化などの特性が液晶パネルディスプレイより優れており、モニタ、テレビ、スマートフォンに代表される各種の携帯端末などで、既存の液晶パネルディスプレイを急速に代替している。また、自動車用のディスプレイ等にも、その応用分野が広がっている。 Recently, organic electroluminescent displays (OLEDs) have been in the limelight as flat panel displays. Organic electric field light emitting displays are self-luminous displays that are superior to liquid crystal panel displays in terms of response speed, viewing angle, thinning, etc., and are existing liquid crystal panels for various mobile terminals such as monitors, televisions, and smartphones. It is rapidly replacing the display. In addition, its application fields are expanding to displays for automobiles and the like.

従来の回転成膜装置としては、たとえば、特許文献１に記載のようなマスク蒸着装置（成膜装置）が知られている。このマスク蒸着装置は、真空チャンバを有し、真空チャンバの内部に、成膜対象物（基板）と、蒸着マスク（マスク）と、成膜対象物に蒸着分子蒸発源子を供給する蒸発源とが配置されている。成膜対象物とマスクは、回転軸を備えた回転機構に支持された磁石ユニット（基板支持部材）に保持されており、蒸着時に、回転機構によって、磁石ユニット、成膜対象物およびマスクを、回転軸を中心に一体として回転させるように構成されている。 As a conventional rotary film forming apparatus, for example, a mask vapor deposition apparatus (depositing apparatus) as described in Patent Document 1 is known. This mask vapor deposition apparatus has a vacuum chamber, and inside the vacuum chamber, an object to be deposited (substrate), a vapor deposition mask (mask), and an evaporation source for supplying a vapor deposition molecular evaporation source to the object to be deposited. Is placed. The film-forming object and the mask are held by a magnet unit (board support member) supported by a rotating mechanism provided with a rotating shaft, and at the time of vapor deposition, the magnet unit, the film-forming object and the mask are held by the rotating mechanism. It is configured to rotate integrally around the rotation axis.

しかし、近年の基板の大型化に伴い、回転をさらに安定化させる要請が高まっている。大型化すると、基板とマスクの水平度が低下して回転が不安定となる。マスクや基板の撓みを小さくするためには、各構造部分を高剛性にする必要があるが、剛性を高めると、大型化し、重量も増大してしまう。 However, with the recent increase in the size of the substrate, there is an increasing demand for further stabilizing the rotation. When the size is increased, the levelness between the substrate and the mask is lowered and the rotation becomes unstable. In order to reduce the bending of the mask and the substrate, it is necessary to make each structural part highly rigid, but if the rigidity is increased, the size and weight of the mask and the substrate are increased.

一方、特許文献２には、真空チャンバ内に、基板とマスクとを位置合わせするアライメントユニットと、アライメントユニットから基板とマスクとを受け取る搬送用トレイと、この搬送用トレイの搬送経路に沿って配置される蒸発源やスパッタターゲット等の成膜手段とを備えた成膜装置が記載されている。アライメントユニットは、基板を保持する基板保持ユニットと、マスクを支持するマスクホルダ（マスク保持部材）を有し、マスクホルダは、支軸(センターシャフトに相当)に、ガイドブッシュ付きガイドロッドを介して連結されている。支軸は、モータによって回転可能で、Ｘ－Ｙ方向移動部によって、支軸と直交するＸ－Ｙ方向に移動可能となっている。マスクホルダも、支軸と同期して回転し、また、Ｘ－Ｙ方向へ移動することによって、静止した基板に対してアライメントを行うようになっている。アライメント後に、マスクと基板を下降させ、搬送トレイ上に載置されるが、マスクホルダは、ガイドロッドによるガイド作用を得て下降し、所定のアライメント精度を確保している。 On the other hand, in Patent Document 2, an alignment unit for aligning the substrate and the mask, a transport tray for receiving the substrate and the mask from the alignment unit, and a transport tray arranged along the transport path of the transport tray in the vacuum chamber. Described is a film forming apparatus provided with a film forming means such as an evaporation source and a sputter target. The alignment unit has a substrate holding unit that holds the substrate and a mask holder (mask holding member) that supports the mask, and the mask holder is attached to a support shaft (corresponding to a center shaft) via a guide rod with a guide bush. It is connected. The support shaft can be rotated by a motor, and can be moved in the XY direction orthogonal to the support shaft by the XY direction moving portion. The mask holder also rotates in synchronization with the support shaft and moves in the XY directions to align the stationary substrate. After alignment, the mask and the substrate are lowered and placed on the transport tray, but the mask holder is lowered by the guide action of the guide rod to ensure a predetermined alignment accuracy.

しかし、このマスクホルダは、アライメント用にマスクを回転させるもので、成膜時には、アライメントユニットから搬送トレイに移載されており、成膜工程で回転する構造とはなっておらず、回転成膜装置に適用することができない。 However, this mask holder rotates the mask for alignment, and is transferred from the alignment unit to the transport tray at the time of film formation, and does not have a structure that rotates in the film formation process. Cannot be applied to the device.

特開２０１０－１８５１０７号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-185107 特開２００５－２４８２４９号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-248249

本発明の目的は、基板とマスクの回転をより安定化させ、より高精細の成膜を可能とする回転成膜装置および電子デバイスの製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a rotary film forming apparatus and an electronic device that further stabilizes the rotation of a substrate and a mask and enables high-definition film formation.

上記目的を達成するために、本発明の回転成膜装置は、
基板の成膜面にマスクを重ね、前記基板と前記マスクを一体的に回転させながら、成膜源から前記マスクを介して前記基板に成膜材料を成膜する回転成膜装置において、
前記マスクを保持するマスク保持部と、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に連結され前記基板と前記マスクの回転中心線に沿って前記基板保持部を移動させるセンターシャフトと、前記マスク保持部と前記基板保持部のいずれか一方に連結される回転トルク伝達手段と、
前記マスク保持部と前記基板保持部とを、回転方向においては相対的な位置を変更することなく、前記回転中心線と平行な方向においては相対的に移動可能に支持するガイド機構と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the rotary film forming apparatus of the present invention is used.
In a rotary film forming apparatus in which a mask is placed on a film forming surface of a substrate and a film forming material is formed on the substrate from a film forming source via the mask while the substrate and the mask are integrally rotated.
A mask holding portion that holds the mask and
A substrate holding portion that holds the substrate and
A center shaft that is connected to the substrate holding portion and moves the substrate holding portion along the rotation center line of the substrate and the mask, and rotational torque transmission that is connected to either the mask holding portion or the substrate holding portion. Means and
A guide mechanism that supports the mask holding portion and the substrate holding portion so as to be relatively movable in a direction parallel to the rotation center line without changing the relative positions in the rotation direction.
It is characterized by having.

また、本発明の電子デバイスの製造方法は、
上記回転成膜装置を用いて電子デバイスを製造することを特徴とする。 Further, the method for manufacturing the electronic device of the present invention is as follows.
It is characterized in that an electronic device is manufactured by using the rotary film forming apparatus.

本発明によれば、基板とマスクの水平度が向上し、回転を安定させることができ、高精細の成膜が可能となる。 According to the present invention, the horizontality between the substrate and the mask is improved, the rotation can be stabilized, and high-definition film formation becomes possible.

電子デバイス製造装置の一部の模式図である。It is a schematic diagram of a part of an electronic device manufacturing apparatus. 実施形態に係る回転成膜装置の成膜時の模式的構成図である。It is a schematic block diagram at the time of film formation of the rotary film forming apparatus which concerns on embodiment. 図２の成膜前の状態の模式的構成図である。It is a schematic block diagram of the state before film formation of FIG. （Ａ）は、図２のセンターシャフトの取付部の部分拡大断面図、（Ｂ）は、図２のガイドシャフトの部分の部分拡大断面図である。(A) is a partially enlarged cross-sectional view of the mounting portion of the center shaft of FIG. 2, and (B) is a partially enlarged cross-sectional view of the portion of the guide shaft of FIG. （Ａ）は、ガイドブッシュの接続部にシムを挿入した状態の部分断面図、（Ｂ）はシムの接触状態を模式的に示す平面図である。(A) is a partial cross-sectional view in a state where the shim is inserted into the connection portion of the guide bush, and (B) is a plan view schematically showing the contact state of the shim. 図２のマスク保持ユニットと基板保持ユニットの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the mask holding unit and the substrate holding unit of FIG. 図２の成膜装置のアライメント工程、成膜工程の説明図である。It is explanatory drawing of the alignment process and the film formation process of the film formation apparatus of FIG. 本発明の製造方法によって製造される有機ＥＬ表示装置の概略図である。It is a schematic diagram of the organic EL display device manufactured by the manufacturing method of this invention.

以下に、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は、本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲は、これらの構成に限定されない。また、以下の説明において、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理の流れ、製造条件、大きさ、材質、形状等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the following embodiments merely illustrate preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. Further, in the following description, the scope of the present invention is limited only to the hardware configuration and software configuration of the apparatus, the processing flow, the manufacturing conditions, the size, the material, the shape, etc., unless otherwise specified. Not the purpose.

＜電子デバイスの製造装置＞
図１は、電子デバイスの製造装置の構成の一部を模式的に示す上視図である。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、例えば約１８００ｍｍ×約１５００ｍｍ、厚み約０．５ｍｍのサイズの基板に有機ＥＬの成膜を行った後、該基板をダイシングして複数の小サイズのパネルが作製される。
電子デバイスの製造装置は、一般に、図１に示すように、複数の成膜室１１１、１１２と、搬送室１１０と、を有する。搬送室１１０内には、基板３を保持し搬送する搬送ロボット１１９が設けられている。搬送ロボット１１９は、例えば、多関節アームに、基板を保持するロボットハンドが取り付けられた構造をもつロボットであり、各成膜室への基板３の搬入／搬出を行う。
各成膜室１１１、１１２にはそれぞれ成膜装置（蒸着装置ともよぶ）が設けられている。搬送ロボット１１９との基板３の受け渡し、基板３とマスクの相対位置の調整（アライメント）、マスク上への基板３の固定、成膜（蒸着）などの一連の成膜プロセスは、成膜装置によって自動で行われる。 <Manufacturing equipment for electronic devices>
FIG. 1 is an upper view schematically showing a part of the configuration of an electronic device manufacturing apparatus. The manufacturing apparatus of FIG. 1 is used, for example, for manufacturing a display panel of an organic EL display device for a smartphone. In the case of a display panel for a smartphone, for example, after forming an organic EL film on a substrate having a size of about 1800 mm × about 1500 mm and a thickness of about 0.5 mm, the substrate is diced to produce a plurality of small-sized panels. To.
An electronic device manufacturing apparatus generally has a plurality of film forming chambers 111 and 112 and a transport chamber 110, as shown in FIG. A transfer robot 119 that holds and conveys the substrate 3 is provided in the transfer chamber 110. The transfer robot 119 is, for example, a robot having a structure in which a robot hand for holding a substrate is attached to an articulated arm, and carries in / out the substrate 3 into each film forming chamber.
Each of the film forming chambers 111 and 112 is provided with a film forming apparatus (also referred to as a vapor deposition apparatus). A series of film forming processes such as transfer of the substrate 3 to and from the transfer robot 119, adjustment of the relative position between the substrate 3 and the mask (alignment), fixing of the substrate 3 on the mask, and film formation (deposited film) are performed by the film forming apparatus. It is done automatically.

以下、成膜室に設けられる成膜装置の構成について説明する。
＜成膜装置＞
図２は、本発明の実施形態に係る回転成膜装置１の成膜時の構成を模式的に示す構成図、図３は、成膜前の状態を模式的に示す構成図である。
以下の説明においては、鉛直方向をＺ方向とし、Ｚ方向に直交し、かつ互いに直交する方向をＸＹ方向とするＸＹＺ直交座標系を用いる。成膜時に基板は水平面（ＸＹ平面）と平行となるよう固定されるものとし、このときの基板の短手方向（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。 Hereinafter, the configuration of the film forming apparatus provided in the film forming chamber will be described.
<Film formation device>
FIG. 2 is a configuration diagram schematically showing a configuration at the time of film formation of the rotary film forming apparatus 1 according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a configuration diagram schematically showing a state before film formation.
In the following description, an XYZ Cartesian coordinate system is used in which the vertical direction is the Z direction, the directions orthogonal to the Z direction are orthogonal to each other, and the directions orthogonal to each other are the XY directions. The substrate is fixed so as to be parallel to the horizontal plane (XY plane) at the time of film formation, and the lateral direction (direction parallel to the short side) of the substrate at this time is the X direction and the longitudinal direction (direction parallel to the long side). ) Is in the Y direction. The angle of rotation around the Z axis is represented by θ.

成膜装置１は、真空チャンバ１００を有している。真空チャンバ１００の内部は真空などの減圧雰囲気、或いは窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される。真空チャンバ１００の内部の上部空間には、マスク２を保持するマスク保持ユニット(マスク保持部)２０と、マスク２に重ねられた成膜対象物である基板３を保持する基板保持ユニット(基板保
持部)３０と、が配置されている。
基板保持ユニット３０にはセンターシャフト３２が連結され、マスク保持ユニット２０には回転トルク伝達手段としての中空回転軸（駆動軸）１５が連結されている。センターシャフト３２は、中空回転軸１５の内周に摺動自在に挿入されている。
また、マスク保持ユニット２０と基板保持ユニット３０とを、回転方向においては相対的な位置を変更することなく、回転中心線と平行な方向においては相対的に移動可能に支持するガイド機構１０が設けられている。このガイド機構１０を介して、中空回転軸１５から伝達される回転トルクが、マスク保持ユニット２０から基板保持ユニット３０に伝達され、マスク保持ユニット２０と基板保持ユニット３０を一体的に回転させるようになっている。
一方、真空チャンバ１００の内部の下部空間には蒸発源５０が設置され、基板３に対してマスクを介して成膜材料を蒸着する。蒸発源５０は、蒸着材料が収納される坩堝、ヒータ、シャッタ、蒸発源の駆動機構、蒸発レートモニタなどから構成される（いずれも不図示）。シャッタは、基板３に対する成膜時以外においては基板３を覆い、蒸発源５０から蒸発された蒸着材料が基板３に堆積することを抑止する。 The film forming apparatus 1 has a vacuum chamber 100. The inside of the vacuum chamber 100 is maintained in a reduced pressure atmosphere such as vacuum or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. In the upper space inside the vacuum chamber 100, a mask holding unit (mask holding portion) 20 for holding the mask 2 and a substrate holding unit (board holding) for holding the substrate 3 which is a film forming object superimposed on the mask 2 are held. Part) 30 and are arranged.
A center shaft 32 is connected to the substrate holding unit 30, and a hollow rotary shaft (drive shaft) 15 as a rotary torque transmitting means is connected to the mask holding unit 20. The center shaft 32 is slidably inserted into the inner circumference of the hollow rotating shaft 15.
Further, a guide mechanism 10 is provided to support the mask holding unit 20 and the substrate holding unit 30 so as to be relatively movable in the direction parallel to the rotation center line without changing the relative positions in the rotation direction. Has been done. The rotational torque transmitted from the hollow rotary shaft 15 is transmitted from the mask holding unit 20 to the substrate holding unit 30 via the guide mechanism 10, so that the mask holding unit 20 and the substrate holding unit 30 are integrally rotated. It has become.
On the other hand, an evaporation source 50 is installed in the lower space inside the vacuum chamber 100, and the film-forming material is deposited on the substrate 3 via a mask. The evaporation source 50 includes a crucible in which the vapor-deposited material is stored, a heater, a shutter, an evaporation source drive mechanism, an evaporation rate monitor, and the like (all not shown). The shutter covers the substrate 3 except when the film is formed on the substrate 3 and prevents the vapor-deposited material evaporated from the evaporation source 50 from depositing on the substrate 3.

また、マスク保持ユニット２０、基板保持ユニット３０とは別に、上記した搬送室１１０の搬送ロボット１１９から基板３を受け取る支持具４１を備え、マスク保持ユニットに保持されたマスク２上に搬送して、マスク上に重ねて載置する基板昇降ユニット４０が設けられている。 Further, apart from the mask holding unit 20 and the substrate holding unit 30, a support 41 for receiving the substrate 3 from the transfer robot 119 of the above-mentioned transfer chamber 110 is provided, and the substrate 3 is conveyed onto the mask 2 held by the mask holding unit. A board elevating unit 40 is provided so as to be stacked and placed on the mask.

以下、各部の構成について詳細に説明する。
マスク保持ユニット２０の構成
マスク保持ユニット２０は、マスク２が載置されるマスク台２１と、マスク台２１の上方に所定間隔を隔てて平行に配置される支持プレート２２と、マスク台２１と支持プレート２２とを連結する連結部材２３と、を有するフレーム構造の構造体である。マスク２は
、基板３上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターンをもつメタルマスクである。マスク台２１は、マスク２の周縁を保持する枠体構成であり、成膜時にはマスク２の上に基板３が載置される。したがってマスク２は基板３を載置する載置体としての役割も担う。
このマスク保持ユニット２０に、中空回転軸１５が連結されている。中空回転軸１５は、真空チャンバ１００の外部から挿入され、マスク保持ユニット２０に回転トルクを伝達するもので、中空回転軸１５の端部が支持プレート２２の中央に連結固定されている。 Hereinafter, the configuration of each part will be described in detail.
Configuration of Mask Holding Unit 20 The mask holding unit 20 includes a mask base 21 on which the mask 2 is placed, a support plate 22 arranged in parallel above the mask base 21 at a predetermined interval, and a mask base 21 and a support. It is a structure having a frame structure including a connecting member 23 for connecting the plate 22 and the plate 22. The mask 2 is a metal mask having an opening pattern corresponding to the thin film pattern formed on the substrate 3. The mask base 21 has a frame structure that holds the peripheral edge of the mask 2, and the substrate 3 is placed on the mask 2 at the time of film formation. Therefore, the mask 2 also plays a role as a mounting body on which the substrate 3 is mounted.
A hollow rotating shaft 15 is connected to the mask holding unit 20. The hollow rotary shaft 15 is inserted from the outside of the vacuum chamber 100 and transmits rotational torque to the mask holding unit 20, and the end portion of the hollow rotary shaft 15 is connected and fixed to the center of the support plate 22.

基板保持ユニット３０の構成
基板保持ユニット３０は、マスク保持ユニット２０のマスク台２１と支持プレート２２の間に配置される。
図４（Ａ）は、基板保持ユニット３０の一例を示す部分構成図である。
すなわち、基板保持ユニット３０は、冷却板３１と、マグネット３３ａと、マグネット３３ａを支持するヨーク板３３と、固定プレート３４を有する積層ユニットで、冷却板ユニットとも呼ばれる。冷却板３１は、マスク台２１に対向して配置され、成膜時に基板３（マスク２とは反対側の面）に密着し、基板３の温度上昇を抑える部材である。また、ヨーク板３３は、冷却板３１に重ねてマグネット３３ａを支持するヨーク板３３が積層され、磁力によってマスク２を磁気吸引することで、成膜時において基板３とマスク２の密着性を高めている。さらに、なお、冷却板３１がマグネットあるいはヨーク板を兼ねていてもよい。固定プレート３４は、基板保持ユニット３０のベースプレートで、この固定プレート３４に対して、ヨーク板３３、マグネット３３ａ、冷却板３１が積層して固定される。
この固定プレート３４の中央に、マスク保持ユニット２０の支持プレート２２を貫通し、中空回転軸１５の内周に摺動自在に挿入されるセンターシャフト３２の一端が連結されている。このセンターシャフト３２は、基板保持ユニット３０をＺ軸方向に昇降させる。 Configuration of the board holding unit 30 The board holding unit 30 is arranged between the mask base 21 of the mask holding unit 20 and the support plate 22.
FIG. 4A is a partial configuration diagram showing an example of the substrate holding unit 30.
That is, the substrate holding unit 30 is a laminated unit having a cooling plate 31, a magnet 33a, a yoke plate 33 for supporting the magnet 33a, and a fixing plate 34, and is also called a cooling plate unit. The cooling plate 31 is a member that is arranged so as to face the mask base 21 and is in close contact with the substrate 3 (the surface opposite to the mask 2) at the time of film formation to suppress the temperature rise of the substrate 3. Further, in the yoke plate 33, the yoke plate 33 that supports the magnet 33a is laminated on the cooling plate 31, and the mask 2 is magnetically attracted by the magnetic force to improve the adhesion between the substrate 3 and the mask 2 at the time of film formation. ing. Further, the cooling plate 31 may also serve as a magnet or a yoke plate. The fixing plate 34 is a base plate of the substrate holding unit 30, and a yoke plate 33, a magnet 33a, and a cooling plate 31 are laminated and fixed to the fixing plate 34.
One end of a center shaft 32 that penetrates the support plate 22 of the mask holding unit 20 and is slidably inserted into the inner circumference of the hollow rotary shaft 15 is connected to the center of the fixed plate 34. The center shaft 32 raises and lowers the substrate holding unit 30 in the Z-axis direction.

ガイド機構１０の構成
ガイド機構１０は、図２および図３に示すように、基板保持ユニット３０とマスク保持ユニット２０の回転中心線Ｎと平行に配置されるガイドシャフト１１と、ガイドシャフト１１に対して相対移動可能に嵌合する嵌合部材としてのガイドブッシュ１２と、を備えている。ガイドブッシュ１２は、マスク保持ユニット２０の支持プレート２２に装着され、ガイドブッシュ１２に挿通されるガイドシャフト１１の一端が基板保持ユニット３０に固定されている。
図４（Ｂ）は、ガイドシャフト１１と基板保持ユニット３０の固定状態を示す図である。
ガイドシャフト１１の端部は、基板保持ユニット３０の固定プレート３４に設けられた断面ハット形状の受具１３に挿入され、その底面にボルトによって固定されている。受具１３には、ガイドブッシュ１２の先端も挿入可能で、ガイドブッシュの端部は底面に当接して基板保持ユニット３０の上方の移動は規制される。
次に、このガイド機構１０を図６を参照して説明する。
図６は、マスク保持ユニットと基板保持ユニットを示す斜視図である。
図６に示すように、ガイドシャフト１１を複数備えており、ガイドシャフト１１とガイドブッシュ１２は、複数組、この例では4組設けられている。複数のガイドシャフト１１
は、回転中心線Ｎに対して互いに対称位置に配置されている。この例では、マスク保持ユニット２０の支持プレート２２は、矩形状の板状部材で、４つの角部の位置に配置されている。ガイドシャフト１１は、センターシャフト３２と互いに平行に配置され、一方、ガイドブッシュ１２の中心線も、回転中心線Ｎに対して平行となるように組付けられる。 Configuration of Guide Mechanism 10 As shown in FIGS. 2 and 3, the guide mechanism 10 has a reference to the guide shaft 11 arranged in parallel with the rotation center line N of the substrate holding unit 30 and the mask holding unit 20, and the guide shaft 11. It is provided with a guide bush 12 as a fitting member that is fitted so as to be relatively movable. The guide bush 12 is attached to the support plate 22 of the mask holding unit 20, and one end of the guide shaft 11 inserted into the guide bush 12 is fixed to the substrate holding unit 30.
FIG. 4B is a diagram showing a fixed state of the guide shaft 11 and the substrate holding unit 30.
The end portion of the guide shaft 11 is inserted into a receiver 13 having a hat-shaped cross section provided on the fixing plate 34 of the substrate holding unit 30, and is fixed to the bottom surface thereof by bolts. The tip of the guide bush 12 can also be inserted into the receiver 13, and the end of the guide bush abuts on the bottom surface to restrict the upward movement of the substrate holding unit 30.
Next, the guide mechanism 10 will be described with reference to FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a mask holding unit and a substrate holding unit.
As shown in FIG. 6, a plurality of guide shafts 11 are provided, and a plurality of sets of guide shafts 11 and guide bushes 12, or four sets in this example, are provided. Multiple guide shafts 11
Are arranged symmetrically with respect to the rotation center line N. In this example, the support plate 22 of the mask holding unit 20 is a rectangular plate-shaped member, which is arranged at four corners. The guide shaft 11 is arranged parallel to the center shaft 32, while the center line of the guide bush 12 is also assembled so as to be parallel to the rotation center line N.

＜シムによるガイドシャフトの傾き調整＞
次に、図５を参照して、各ガイドシャフト１１の傾き調整について説明する。
図５（Ａ）は、ガイドブッシュの接続部にシムを挿入した状態の部分断面図、（Ｂ）はシムの接触状態を模式的に示す平面図である。
この実施形態では、ガイドブッシュ１２とマスク保持ユニット２０の支持プレート２２との4箇所の接続箇所(Ａ,Ｂ,Ｃ,Ｄ)に、ガイドシャフト１１の傾きを調整する調節手段としてのシム１８が介挿されている。すなわち、ガイドブッシュ１２の固定フランジ１２ａが、周方向４箇所でボルト１３によって固定されている。この４箇所の隙間をシム１８で調節することで、ガイドブッシュ１２の中心軸線を、Ｚ軸方向に対して、ＸＹ軸方向のあらゆる方向へ傾けることができ、これに嵌合するガイドシャフト１１の傾き調整が可能となる。シム１８の挿入箇所としては、ガイドシャフト１１と基板保持ユニット３０との接続箇所に設けてもよいし、ガイドシャフト１１とガイドブッシュ１２の接続箇所の両方に設けてもよい。
ガイドシャフト１１の傾き調整の方法としては、シム１８の挿入による方法の他に、傾き調整ねじを設けて接続箇所の傾きを調整してもよく、シム１８の挿入に限定されない。 <Adjusting the tilt of the guide shaft with a shim>
Next, the inclination adjustment of each guide shaft 11 will be described with reference to FIG.
FIG. 5A is a partial cross-sectional view in a state where the shim is inserted into the connection portion of the guide bush, and FIG. 5B is a plan view schematically showing the contact state of the shim.
In this embodiment, shims 18 as adjusting means for adjusting the inclination of the guide shaft 11 are provided at four connection points (A, B, C, D) between the guide bush 12 and the support plate 22 of the mask holding unit 20. It has been inserted. That is, the fixing flange 12a of the guide bush 12 is fixed by bolts 13 at four points in the circumferential direction. By adjusting the gaps at these four locations with the shim 18, the central axis of the guide bush 12 can be tilted in any direction in the XY axis direction with respect to the Z axis direction, and the guide shaft 11 fitted to the center axis can be tilted in any direction. Tilt adjustment is possible. The shim 18 may be inserted at the connection point between the guide shaft 11 and the substrate holding unit 30, or may be provided at both the connection points between the guide shaft 11 and the guide bush 12.
As a method of adjusting the inclination of the guide shaft 11, in addition to the method of inserting the shim 18, an inclination adjusting screw may be provided to adjust the inclination of the connection portion, and the method is not limited to the insertion of the shim 18.

真空チャンバ１００の上部（外側）構造について
次に、図２および図３に戻って、真空チャンバ１００の上部（外側）構造について説明する。
真空チャンバ１００の外側上部には、ロータリージョイント１２０、磁気シール１２５、中空回転軸１５をＸＹ方向に移動させるＸアクチュエータ１３０ＸおよびＹアクチュエータ１３０Ｙおよび回転させるθアクチュエータ１３０θ、さらに、センターシャフト３２を介して基板保持ユニットをＺ軸方向に移動させるＺアクチュエータ１３０Ｚが設けられている。 About the upper (outer) structure of the vacuum chamber 100 Next, returning to FIGS. 2 and 3, the upper (outer) structure of the vacuum chamber 100 will be described.
On the outer upper part of the vacuum chamber 100, a rotary joint 120, a magnetic seal 125, an X actuator 130X and a Y actuator 130Y for moving the hollow rotation shaft 15 in the XY direction, a θ actuator 130θ for rotating, and a substrate via a center shaft 32 are provided. A Z actuator 130Z for moving the holding unit in the Z-axis direction is provided.

Ｘアクチュエータ１３０Ｘ及びＹアクチュエータ１３０Ｙは、真空チャンバ１００に対して第１ステージ１４１をＸＹ方向に移動させるもので、この第１ステージ１４１に、磁気シール１２５を介して中空回転軸１５が支持されている。さらに第１ステージ１４１上には、支柱１４２ａを介して固定される第２ステージ１４２が設けられ、この第２ステージ１４２にロータリージョイント１２０が固定されている。また、この第２ステージ１４２にθアクチュエータ１３０θが装着され、ギア等の駆動伝達部材１３５を介して中空回転軸１５を回転駆動するようになっている。
また、第２ステージ１４２の上方には、さらに支柱１４３ａを介して第３ステージ１４３が設けられ、この第３ステージ１４３にＺアクチュエータ１３０Ｚが設けられ、センターシャフト３２をＺ軸方向に移動させる。 The X actuator 130X and the Y actuator 130Y move the first stage 141 in the XY direction with respect to the vacuum chamber 100, and the hollow rotation shaft 15 is supported by the first stage 141 via the magnetic seal 125. .. Further, a second stage 142 fixed via the support column 142a is provided on the first stage 141, and the rotary joint 120 is fixed to the second stage 142. Further, a θ actuator 130θ is mounted on the second stage 142, and the hollow rotary shaft 15 is rotationally driven via a drive transmission member 135 such as a gear.
Further, a third stage 143 is further provided above the second stage 142 via the support column 143a, and a Z actuator 130Z is provided on the third stage 143 to move the center shaft 32 in the Z-axis direction.

ロータリージョイント１２０は、基板保持ユニット３０の冷却板３１に冷却媒体を循環させるもので、中空回転軸１５に、供給路及び排出路が設けられ、供給路及び排出路のポートに対して環状流路を介して、ロータリージョイントに設けた供給ポート、排出ポートに接続するように構成される。 The rotary joint 120 circulates a cooling medium in the cooling plate 31 of the substrate holding unit 30. A supply path and a discharge path are provided in the hollow rotary shaft 15, and an annular flow path is provided with respect to the ports of the supply path and the discharge path. It is configured to connect to the supply port and the discharge port provided in the rotary joint via.

磁気シール１２５は、磁性流体シールであり、中空回転軸１５と共に回転する回転リングと、第１ステージに固定される固定リングの間に設けられた隙間に、マグネットによって磁性流体を吸着して真空チャンバ１００を封止する。
また、磁気シール１２５と、真空チャンバ１００の上壁１０１に設けられた中空回転軸１５の挿通孔１０２との間は、変形自在のベローズ１５０によってシールされる。 The magnetic seal 125 is a magnetic fluid seal, and a magnetic fluid is attracted by a magnet to a gap provided between a rotating ring that rotates together with a hollow rotating shaft 15 and a fixing ring that is fixed to the first stage, and a vacuum chamber. Seal 100.
Further, the magnetic seal 125 and the insertion hole 102 of the hollow rotating shaft 15 provided in the upper wall 101 of the vacuum chamber 100 are sealed by a deformable bellows 150.

また、基板昇降ユニット４０を駆動するための、基板昇降アクチュエータ１６０は、真空チャンバ１００の上壁１０１に別途設けられている。
Ｘアクチュエータ１３０Ｘ、Ｙアクチュエータ１３０Ｙ、θアクチュエータ１３０θは、中空回転軸１５を介して、マスク保持ユニット２０を、Ｘ方向移動、Ｙ方向移動、θ方向に回転させ、アライメント時には、静止した基板３に対してマスク２を移動させること
で、基板３とマスク２のアライメント調整を行う。成膜時においては、中空回転軸１５を、θアクチュエータ１３０θで回転駆動することで、マスク保持ユニット２０、ガイド機構１０を介して、駆動トルクを基板保持ユニット３０に伝達し、マスク保持ユニット２０と基板保持ユニット３０全体を、一体的に回転駆動するようになっている。 Further, the substrate elevating actuator 160 for driving the substrate elevating unit 40 is separately provided on the upper wall 101 of the vacuum chamber 100.
The X actuator 130X, the Y actuator 130Y, and the θ actuator 130θ rotate the mask holding unit 20 in the X direction, the Y direction, and the θ direction via the hollow rotation shaft 15, and at the time of alignment, the mask holding unit 20 is rotated with respect to the stationary substrate 3. By moving the mask 2, the alignment between the substrate 3 and the mask 2 is adjusted. At the time of film formation, the hollow rotary shaft 15 is rotationally driven by the θ actuator 130θ, and the drive torque is transmitted to the substrate holding unit 30 via the mask holding unit 20 and the guide mechanism 10, and the mask holding unit 20 and The entire substrate holding unit 30 is integrally rotationally driven.

真空チャンバ１００の上（外側）には、基板３とマスク２のアライメント調整のために、基板３及びマスク２それぞれの位置を測定する不図示のカメラが設けられている。カメラは、真空チャンバ１００に設けられた窓を通して、基板３とマスク２を撮影する。その画像から基板３上のアライメントマーク及びマスク２上のアライメントマークを認識することで、各々のＸＹ位置やＸＹ面内での相対ズレを計測することができる。 Above (outside) the vacuum chamber 100, a camera (not shown) for measuring the positions of the substrate 3 and the mask 2 is provided for adjusting the alignment between the substrate 3 and the mask 2. The camera photographs the substrate 3 and the mask 2 through a window provided in the vacuum chamber 100. By recognizing the alignment mark on the substrate 3 and the alignment mark on the mask 2 from the image, it is possible to measure each XY position and the relative deviation in the XY plane.

成膜装置１は、制御部１７０を有する。制御部１７０は、Ｘアクチュエータ１３０Ｘ、Ｙアクチュエータ１３０Ｙ、Ｚアクチュエータ１３０Ｚ、θアクチュエータ１３０θ、基板昇降アクチュエータ１６０、及びカメラ(不図示)、蒸発源５０等を制御し、基板３の搬送、アライメント工程、成膜工程の一連の工程を実行する。制御部１７０は、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを有するコンピュータにより構成可能である。この場合、制御部１７０の機能は、メモリ又はストレージに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。コンピュータとしては、汎用のパーソナルコンピュータを用いてもよいし、組込型のコンピュータ又はＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を用いてもよい。あるいは、制御部１７０の機能の一部又は全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。なお、成膜装置ごとに制御部１７０が設けられていてもよいし、１つの制御部１７０が複数の成膜装置を制御してもよい。 The film forming apparatus 1 has a control unit 170. The control unit 170 controls the X actuator 130X, the Y actuator 130Y, the Z actuator 130Z, the θ actuator 130θ, the substrate elevating actuator 160, the camera (not shown), the evaporation source 50, etc. Perform a series of membrane steps. The control unit 170 can be configured by, for example, a computer having a processor, memory, storage, I / O, and the like. In this case, the function of the control unit 170 is realized by the processor executing the program stored in the memory or the storage. As the computer, a general-purpose personal computer may be used, or a built-in computer or a PLC (programmable logical controller) may be used. Alternatively, a part or all of the functions of the control unit 170 may be configured by a circuit such as an ASIC or FPGA. A control unit 170 may be provided for each film forming apparatus, or one control unit 170 may control a plurality of film forming apparatus.

次に、成膜の基本的な手順について、図７を参照して説明する。
図７は、図２の成膜装置のアライメント工程、成膜工程の説明図である。
アライメント工程
成膜時前には、図７（Ａ）に示すように、基板昇降ユニット４０の支持具４１によって基板３が所定位置に支持される。この基板３の位置は、マスク台２１と基板保持ユニット３０の間の位置にある。この位置で、Ｘアクチュエータ１３０Ｘ及びＹアクチュエータ１３０Ｙ及びθアクチュエータ１３０θによって、中空回転軸１５をＸＹ方向に移動させると共に、回転中心線Ｎに対してθ方向に回転させ、中空回転軸１５に連結されているマスク保持ユニット２０に保持されているマスク２を、基板３に対して相対移動させ、アライメント調整を行う。
この時、マスク保持ユニット２０にガイド機構１０を介して連結されている基板保持ユニット３０も、マスク保持ユニット２０と同期して移動する。 Next, the basic procedure of film formation will be described with reference to FIG. 7.
FIG. 7 is an explanatory diagram of an alignment step and a film forming process of the film forming apparatus of FIG.
Alignment step As shown in FIG. 7A, the substrate 3 is supported at a predetermined position by the support tool 41 of the substrate elevating unit 40 before the film formation. The position of the substrate 3 is between the mask base 21 and the substrate holding unit 30. At this position, the hollow rotation shaft 15 is moved in the XY direction by the X actuator 130X, the Y actuator 130Y, and the θ actuator 130θ, and is rotated in the θ direction with respect to the rotation center line N, and is connected to the hollow rotation shaft 15. The mask 2 held by the mask holding unit 20 is relatively moved with respect to the substrate 3 to adjust the alignment.
At this time, the substrate holding unit 30 connected to the mask holding unit 20 via the guide mechanism 10 also moves in synchronization with the mask holding unit 20.

アライメント調整後、図７（Ｂ）に示すように、基板昇降ユニット４０によって、基板３を下降させ、マスク台２１に支持されたマスク２上に載置し、支持具４１は不図示のアクチュエータによって基板３から退避する。
次に、図７（Ｃ）に示すように、Ｚアクチュエータ１３０Ｚ（図２、図３参照）によって、センターシャフト３２を介して、基板保持ユニット３０を下降させ、冷却板３１を、基板３の、マスク２とは反対側の面に当接させる。基板保持ユニット３０に設けられたマグネット３３ａによってマスク２は、基板３に密着するように吸引される。 After the alignment adjustment, as shown in FIG. 7B, the substrate 3 is lowered by the substrate elevating unit 40 and placed on the mask 2 supported by the mask base 21, and the support 41 is mounted on the mask 2 supported by the mask base 21 by an actuator (not shown). Evacuate from the substrate 3.
Next, as shown in FIG. 7 (C), the substrate holding unit 30 is lowered via the center shaft 32 by the Z actuator 130Z (see FIGS. 2 and 3), and the cooling plate 31 is attached to the substrate 3. It is brought into contact with the surface opposite to the mask 2. The mask 2 is attracted so as to be in close contact with the substrate 3 by the magnet 33a provided on the substrate holding unit 30.

成膜工程
成膜時には、アライメントで使用したθアクチュエータ１３０θによって、中空回転軸１５を介して、マスク保持ユニット２０を回転駆動する。このマスク保持ユニット２０の回転トルクが、ガイド機構１０の４本のガイドシャフト１１及びガイドブッシュ１２を介して基板保持ユニット３０に伝達され、マスク保持ユニット２０と基板保持ユニット３０
が一体的に回転駆動される。
この際に、ガイドシャフト１１およびガイドブッシュ１２によってガイドされているので、安定した回転が維持される。回転は通常は５０ｒｐｍ程度の速度で回転されるが、回転速度は任意である。
これによって、基板３に、均等に成膜材料が蒸着され、均一な膜厚の被膜を生成することができる。 Film formation step At the time of film formation, the mask holding unit 20 is rotationally driven by the θ actuator 130θ used for alignment via the hollow rotary shaft 15. The rotational torque of the mask holding unit 20 is transmitted to the substrate holding unit 30 via the four guide shafts 11 and the guide bush 12 of the guide mechanism 10, and the mask holding unit 20 and the board holding unit 30 are used.
Is driven to rotate integrally.
At this time, since it is guided by the guide shaft 11 and the guide bush 12, stable rotation is maintained. The rotation is usually rotated at a speed of about 50 rpm, but the rotation speed is arbitrary.
As a result, the film-forming material is evenly deposited on the substrate 3, and a film having a uniform film thickness can be formed.

なお、上記した実施形態では、中空回転軸１５を回転トルク伝達手段とし、ガイド機構１０を介して、マスク保持ユニット２０から基板保持ユニット３０にトルクを伝達するようになっているが、センターシャフト３２を回転トルク伝達手段とし、ガイド機構１０を介して、基板保持ユニット３０からマスク保持ユニット２０にトルクを伝達するように構成してもよい。たとえば、θアクチュエータ１３０θをセンターシャフト３２側に設ける等、種々の構成を採用することができる。具体的には、アクチュエータ１３０θは、ボールスプライン機構を介してセンターシャフト３２を回転駆動させる構成とし、Ｚアクチュエータ１３０Ｚは、ボールねじ機構を介して回転運動を直線運動に変換させる構成とすればよい。このようにすれば、θアクチュエータ１３０θによってボールスプライン機構を介してセンターシャフト３２を回転させつつ、センターシャフト３２が軸方向に移動しないように、Ｚアクチュエータ１３０Ｚによって、ボールねじ機構のナットも回転させることで、回転運動のみを実現できる。要するに、回転トルク伝達手段からの回転トルクを、ガイド機構を介して、マスク保持部と基板保持部の一方から他方に伝達し、マスク保持部と基板保持部を一体的に回転させる構成とすればよい。
また、ガイド機構１０については、上記実施形態では、ガイドシャフトとガイドブッシュによって構成したが、相対回転不能で、かつ回転中心線と平行方向に直線的に相対移動可能な機構であればよく、たとえば、軌道レールと、軌道レールに沿って移動する摺動台から構成される直線ガイドを用いることもでき、ガイドシャフトとガイドブッシュに限定されない。 In the above-described embodiment, the hollow rotary shaft 15 is used as the rotary torque transmission means, and the torque is transmitted from the mask holding unit 20 to the substrate holding unit 30 via the guide mechanism 10, but the center shaft 32. May be configured to transmit torque from the substrate holding unit 30 to the mask holding unit 20 via the guide mechanism 10. For example, various configurations can be adopted, such as providing the θ actuator 130θ on the center shaft 32 side. Specifically, the actuator 130θ may be configured to rotationally drive the center shaft 32 via the ball spline mechanism, and the Z actuator 130Z may be configured to convert the rotary motion into a linear motion via the ball screw mechanism. In this way, while the θ actuator 130θ rotates the center shaft 32 via the ball spline mechanism, the Z actuator 130Z also rotates the nut of the ball screw mechanism so that the center shaft 32 does not move in the axial direction. Therefore, only rotational movement can be realized. In short, the rotational torque from the rotational torque transmitting means is transmitted from one of the mask holding portion and the substrate holding portion to the other via the guide mechanism, and the mask holding portion and the substrate holding portion are integrally rotated. good.
Further, although the guide mechanism 10 is configured by the guide shaft and the guide bush in the above embodiment, it may be a mechanism that cannot rotate relative to each other and can move linearly in a direction parallel to the center line of rotation, for example. , A straight guide composed of a track rail and a sliding table moving along the track rail can also be used, and is not limited to the guide shaft and the guide bush.

＜電子デバイスの製造方法の実施例＞
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。 <Example of manufacturing method of electronic device>
Next, an example of a method for manufacturing an electronic device using the film forming apparatus of this embodiment will be described. Hereinafter, the configuration and manufacturing method of the organic EL display device will be illustrated as an example of the electronic device.

まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図８（Ａ）は有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図８（Ｂ）は１画素の断面構造を表している。
図８（Ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置６０の表示領域６１には、発光素子を複数備える画素６２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域６１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例にかかる有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子６２Ｒ、第２発光素子６２Ｇ、第３発光素子６２Ｂの組合せにより画素６２が構成されている。画素６２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。 First, the organic EL display device to be manufactured will be described. FIG. 8A shows an overall view of the organic EL display device 60, and FIG. 8B shows a cross-sectional structure of one pixel.
As shown in FIG. 8A, a plurality of pixels 62 including a plurality of light emitting elements are arranged in a matrix in the display area 61 of the organic EL display device 60. Although the details will be described later, each of the light emitting elements has a structure including an organic layer sandwiched between a pair of electrodes. The pixel referred to here refers to the smallest unit capable of displaying a desired color in the display area 61. In the case of the organic EL display device according to this embodiment, the pixel 62 is composed of a combination of the first light emitting element 62R, the second light emitting element 62G, and the third light emitting element 62B, which emit light different from each other. The pixel 62 is often composed of a combination of a red light emitting element, a green light emitting element, and a blue light emitting element, but may be a combination of a yellow light emitting element, a cyan light emitting element, and a white light emitting element, and is particularly limited to at least one color. It is not limited.

図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素６２は、基板６３上に、第１電極（陽極）６４と、正孔輸送層６５と、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂのいずれかと、電子輸送層６７と、第２電極（陰極）６８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層６５、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂ、電子輸送層６７が有機層に当たる。また、本実施形態では、発光層６６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（
有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極６４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層６５と電子輸送層６７と第２電極６８は、複数の発光素子と共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極６４と第２電極６８とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極６４間に絶縁層６９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層７０が設けられている。 FIG. 8B is a schematic partial cross-sectional view taken along the line AB of FIG. 8A. The pixel 62 has a first electrode (anode) 64, a hole transport layer 65, one of the light emitting layers 66R, 66G, 66B, an electron transport layer 67, and a second electrode (cathode) 68 on the substrate 63. It has an organic EL element comprising. Of these, the hole transport layer 65, the light emitting layers 66R, 66G, 66B, and the electron transport layer 67 correspond to the organic layer. Further, in the present embodiment, the light emitting layer 66R is an organic EL layer that emits red, the light emitting layer 66G is an organic EL layer that emits green, and the light emitting layer 66B is an organic EL layer that emits blue. The light emitting layers 66R, 66G, and 66B are light emitting elements that emit red, green, and blue, respectively.
It is formed in a pattern corresponding to (sometimes referred to as an organic EL element). Further, the first electrode 64 is formed separately for each light emitting element. The hole transport layer 65, the electron transport layer 67, and the second electrode 68 may be formed in common with a plurality of light emitting elements, or may be formed for each light emitting element. An insulating layer 69 is provided between the first electrodes 64 in order to prevent the first electrode 64 and the second electrode 68 from being short-circuited by foreign matter. Further, since the organic EL layer is deteriorated by moisture and oxygen, a protective layer 70 for protecting the organic EL element from moisture and oxygen is provided.

有機ＥＬ層を発光素子単位に形成するためには、マスクを介して成膜する方法が用いられる。近年、表示装置の高精細化が進んでおり、有機ＥＬ層の形成には開口の幅が数十μｍのマスクが用いられる。このようなマスクを用いた成膜の場合、マスクが成膜中に蒸発源から受熱して熱変形するとマスクと基板との位置がずれてしまい、基板上に形成される薄膜のパターンが所望の位置からずれて形成されてしまう。そこで、これら有機ＥＬ層の成膜には本発明にかかる成膜装置（真空蒸着装置）が好適に用いられる。 In order to form the organic EL layer in units of light emitting elements, a method of forming a film through a mask is used. In recent years, the definition of display devices has been increasing, and a mask having an opening width of several tens of μm is used to form an organic EL layer. In the case of film formation using such a mask, if the mask receives heat from an evaporation source during film formation and is thermally deformed, the positions of the mask and the substrate are displaced, and a pattern of a thin film formed on the substrate is desired. It will be formed out of position. Therefore, the film forming apparatus (vacuum vapor deposition apparatus) according to the present invention is preferably used for the film formation of these organic EL layers.

次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。
まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）および第１電極６４が形成された基板６３を準備する。
第１電極６４が形成された基板６３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極６４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層６９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。 Next, an example of a method for manufacturing an organic EL display device will be specifically described.
First, a circuit board (not shown) for driving the organic EL display device and a substrate 63 on which the first electrode 64 is formed are prepared.
Acrylic resin is formed by spin coating on the substrate 63 on which the first electrode 64 is formed, and the acrylic resin is patterned by a lithography method so that an opening is formed in the portion where the first electrode 64 is formed to form an insulating layer. Form 69. This opening corresponds to a light emitting region where the light emitting element actually emits light.

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を第１の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて基板を保持し、正孔輸送層６５を、表示領域の第１電極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。 The substrate 63 in which the insulating layer 69 is patterned is carried into the first film forming apparatus, the substrate is held by the substrate holding unit, and the hole transport layer 65 is a common layer on the first electrode 64 in the display region. To form a film. The hole transport layer 65 is formed by vacuum deposition. In reality, the hole transport layer 65 is formed in a size larger than that of the display region 61, so that a high-definition mask is unnecessary.

次に、正孔輸送層６５までが形成された基板６３を第２の成膜装置に搬入し、基板保持ユニットにて保持する。基板とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、基板６３の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層６６Ｒを成膜する。本例によれば、マスクと基板とを良好に重ね合わせることができ、高精度な成膜を行うことができる。 Next, the substrate 63 on which the hole transport layer 65 is formed is carried into the second film forming apparatus and held by the substrate holding unit. The substrate and the mask are aligned, the substrate is placed on the mask, and the light emitting layer 66R that emits red is formed on the portion of the substrate 63 where the element that emits red is arranged. According to this example, the mask and the substrate can be satisfactorily overlapped with each other, and high-precision film formation can be performed.

発光層６６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜装置により緑色を発する発光層６６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜装置により青色を発する発光層６６Ｂを成膜する。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域６１の全体に電子輸送層６７を成膜する。電子輸送層６７は、３色の発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂに共通の層として形成される。
電子輸送層６７までが形成された基板をスパッタリング装置に移動し、第２電極６８を成膜し、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。 Similar to the film formation of the light emitting layer 66R, the light emitting layer 66G that emits green is formed by the third film forming apparatus, and the light emitting layer 66B that emits blue is further formed by the fourth film forming apparatus. After the film formation of the light emitting layers 66R, 66G, and 66B is completed, the electron transport layer 67 is formed on the entire display region 61 by the fifth film forming apparatus. The electron transport layer 67 is formed as a layer common to the light emitting layers 66R, 66G, and 66B of three colors.
The substrate on which the electron transport layer 67 is formed is moved to a sputtering device to form a second electrode 68, and then moved to a plasma CVD device to form a protective layer 70 to complete the organic EL display device 60. do.

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を成膜装置に搬入してから保護層７０の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。
このようにして得られた有機ＥＬ表示装置は、発光素子ごとに発光層が精度よく形成される。従って、上記製造方法を用いれば、発光層の位置ずれに起因する有機ＥＬ表示装置の不良の発生を抑制することができる。 From the time when the substrate 63 in which the insulating layer 69 is patterned is carried into the film forming apparatus until the film formation of the protective layer 70 is completed, when the substrate 63 is exposed to an atmosphere containing moisture or oxygen, a light emitting layer made of an organic EL material is formed. It may be deteriorated by moisture and oxygen. Therefore, in this example, the loading and unloading of the substrate between the film forming apparatus is performed in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere.
In the organic EL display device thus obtained, a light emitting layer is accurately formed for each light emitting element. Therefore, if the above manufacturing method is used, it is possible to suppress the occurrence of defects in the organic EL display device due to the misalignment of the light emitting layer.

１ 回転成膜装置、２ マスク、３ 基板、
１０ ガイド機構、１１ ガイドシャフト、１２ ガイドブッシュ、
１５ 中空回転軸(トルク伝達手段)、
１８ シム、
２０ マスク保持ユニット、２１ マスク台、２２ 支持プレート
２３ 連結部材
３０ 基板保持ユニット、３１ 冷却板、３３ ヨーク板、
３３ａ マグネット
３２ センターシャフト
４０ 基板昇降ユニット、４１ 支持具
５０ 蒸発源
１００ 真空チャンバ
１３０θ θアクチュエータ
１３０Ｚ Ｚアクチュエータ
Ｎ 回転中心線

1 rotary film forming device, 2 masks, 3 substrates,
10 guide mechanism, 11 guide shaft, 12 guide bush,
15 Hollow rotary shaft (torque transmission means),
18 sim,
20 Mask holding unit, 21 Mask stand, 22 Support plate 23 Connecting member 30 Board holding unit, 31 Cooling plate, 33 York plate,
33a Magnet 32 Center shaft 40 Board elevating unit, 41 Support 50 Evaporation source 100 Vacuum chamber 130 θ θ Actuator 130Z Z Actuator N Rotation center line

上記目的を達成するために、本発明の成膜装置は、
基板と前記基板の成膜面に重ねられたマスクとを一体的に回転させながら、前記マスクを介して前記基板に成膜材料を成膜する成膜装置において、
前記マスクを保持するマスク保持部と、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に連結され、前記基板と前記マスクの回転中心線に沿って前記基板保持部を移動させるセンターシャフトと、
前記マスク保持部と前記基板保持部のいずれか一方に連結される回転トルク伝達手段と、
回転方向において前記マスク保持部と前記基板保持部との相対的な位置を維持したまま、前記回転中心線と平行な方向において前記マスク保持部と前記基板保持部との相対的な位置を変更する位置変更手段と、
を備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the film forming apparatus of the present invention is used.
In a film forming apparatus for forming a film forming material on the substrate through the mask while integrally rotating the substrate and the mask superimposed on the film forming surface of the substrate.
A mask holding portion that holds the mask and
A substrate holding portion that holds the substrate and
A center shaft that is connected to the substrate holding portion and moves the substrate holding portion along the rotation center line of the substrate and the mask.
A rotational torque transmitting means connected to either the mask holding portion or the substrate holding portion,
While maintaining the relative positions of the mask holding portion and the substrate holding portion in the rotation direction, the relative positions of the mask holding portion and the substrate holding portion are changed in the direction parallel to the rotation center line. The means of changing the position and
It is characterized by having.

Claims (14)

基板の成膜面にマスクを重ね、前記基板と前記マスクを一体的に回転させながら、成膜源から前記マスクを介して前記基板に成膜材料を成膜する回転成膜装置において、
前記マスクを保持するマスク保持部と、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に連結され前記基板と前記マスクの回転中心線に沿って前記基板保持部を移動させるセンターシャフトと、前記マスク保持部と前記基板保持部のいずれか一方に連結される回転トルク伝達手段と、
前記マスク保持部と前記基板保持部とを、回転方向においては相対的な位置を変更することなく、前記回転中心線と平行な方向においては相対的に移動可能に支持するガイド機構と
を備えることを特徴とする回転成膜装置。 In a rotary film forming apparatus in which a mask is placed on a film forming surface of a substrate and a film forming material is formed on the substrate from a film forming source via the mask while the substrate and the mask are integrally rotated.
A mask holding portion that holds the mask and
A substrate holding portion that holds the substrate and
A center shaft that is connected to the substrate holding portion and moves the substrate holding portion along the rotation center line of the substrate and the mask, and rotational torque transmission that is connected to either the mask holding portion or the substrate holding portion. Means and
Provided with a guide mechanism that supports the mask holding portion and the substrate holding portion so as to be relatively movable in the direction parallel to the rotation center line without changing the relative positions in the rotation direction. A rotary film forming apparatus characterized by. 前記回転トルク伝達手段は、前記マスク保持部に連結される駆動軸である請求項１に記載の回転成膜装置。 The rotary film forming apparatus according to claim 1, wherein the rotary torque transmission means is a drive shaft connected to the mask holding portion. 前記回転トルク伝達手段は、センターシャフトである請求項１に記載の回転成膜装置。 The rotary film forming apparatus according to claim 1, wherein the rotary torque transmission means is a center shaft. 前記ガイド機構は、前記回転中心線と平行に配置されるガイドシャフトと、該ガイドシャフトに対して相対移動可能に嵌合する嵌合部材と、を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の回転成膜装置。 13. The rotary film forming apparatus according to the above. 前記ガイドシャフトを複数備える請求項４に記載の回転成膜装置。 The rotary film forming apparatus according to claim 4, further comprising a plurality of guide shafts. 前記複数のガイドシャフトは、前記回転中心線に対して対称位置に配置されている請求項５に記載の回転成膜装置。 The rotary film forming apparatus according to claim 5, wherein the plurality of guide shafts are arranged at positions symmetrical with respect to the rotation center line. 前記基板保持部の基板保持面と前記マスク保持部のマスク保持面とが平行となるように、前記ガイドシャフトと前記嵌合部材との少なくともいずれか一方と、前記マスク保持部と前記基板保持部との少なくともいずれか一方との接続箇所に、平行度の調節手段を備えることを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載の回転成膜装置。 At least one of the guide shaft and the fitting member, the mask holding portion, and the substrate holding portion so that the substrate holding surface of the substrate holding portion and the mask holding surface of the mask holding portion are parallel to each other. The rotary film forming apparatus according to any one of claims 4 to 6, wherein a parallelism adjusting means is provided at a connection point with at least one of the above. 前記調節手段はシムであることを特徴とする請求項７に記載の回転成膜装置。 The rotary film forming apparatus according to claim 7, wherein the adjusting means is a shim. 前記マスク保持部は、前記マスクが載置されるマスク台と、該マスク台の上方に所定間隔を隔てて平行に配置される支持プレートと、前記マスク台と前記支持プレートとを連結する連結部材と、を有する構造体であり、
前記マスク台と前記支持プレートの間に前記基板保持部が配置され、前記基板保持部には、前記マスク保持部の支持プレートを貫通して延びて前記基板保持部を軸方向に移動させるセンターシャフトが連結され、
前記ガイド機構を構成する嵌合部材は、前記マスク保持部の支持プレートに装着され、前記嵌合部材に挿通されるガイドシャフトの一端が基板保持部に固定されている請求項４乃至８のいずれか１項に記載の回転成膜装置。 The mask holding portion includes a mask table on which the mask is placed, a support plate arranged in parallel above the mask table at a predetermined interval, and a connecting member for connecting the mask table and the support plate. It is a structure having and
The substrate holding portion is arranged between the mask base and the support plate, and the substrate holding portion extends through the support plate of the mask holding portion to move the substrate holding portion in the axial direction. Are concatenated,
4. The rotary film forming apparatus according to item 1. 前記基板保持部と前記マスク保持部は、前記回転中心線と直交し、かつ互いに直交する２方向に移動可能となっている請求項１乃至９のいずれか１項に記載の回転成膜装置。 The rotary film forming apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the substrate holding portion and the mask holding portion are movable in two directions orthogonal to the rotation center line and orthogonal to each other. 前記基板保持部は、冷却板を備えている請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の回転成膜装置。 The rotary film forming apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the substrate holding portion includes a cooling plate. 前記基板保持部はマグネットを備えている請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の回転成膜装置。 The rotary film forming apparatus according to any one of claims 1 to 11, wherein the substrate holding portion includes a magnet. 前記マスク保持部と前記基板保持部を離間させた状態で、前記基板と前記マスクとのアライメントを行う請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の回転成膜装置。 The rotary film forming apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the mask holding portion and the substrate holding portion are separated from each other to align the substrate and the mask. 電子デバイスの製造方法であって、
請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の回転成膜装置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。 It is a manufacturing method of electronic devices.
A method for manufacturing an electronic device, which comprises manufacturing an electronic device using the rotary film forming apparatus according to any one of claims 1 to 13.
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