JP3789857B2 - Vapor deposition equipment - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば基板にマスクを介してEL材料を蒸着して成膜しEL表示装置を作製する蒸着装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
例えばフルカラーの有機ELを製作する際、真空化した蒸着室(真空槽)内で赤,青,緑の発光材(EL材料)をガラス基板に蒸着する場合には、高精細なマスクとガラス基板との高精度な位置合せ重合が±5μの精度で必要である。
【0003】
しかし、このマスクとガラス基板とは真空槽内に設けた固定部に固定するものであるから、一旦真空槽内の固定部にセットした後再びこの合せ位置を修正(アライメント)することは極めて厄介な作業であり、そのためセット前に予め高精度で位置合せしておかなければならず、またその状態のままセットする必要があることから、非常に作業能率が悪く、また位置合せ精度が不十分となるおそれもあった。
【0004】
また、例えば膜厚分布を均一にするためには、マスクを重合したガラス基板を蒸着時に回転させる回転機構を備えるが、このような回転機構を備えた固定部にマスクとガラス基板の重合位置を調整するアライメント機構を付加することは構造上容易ではない。
【0005】
本発明は、一旦真空槽内の固定部にセットしたあるいは重合セットするマスクと基板との重合位置を槽外に設けた補正駆動機構8によって自動補正制御でき、これにより常に自動的に適正重合位置にセットする(精度の高い位置合せを行う)ことができ、マスク位置の変更やマスクの取り替えに際しても、真空槽内で自動的に常に適正重合位置に自動補正修正して固定でき、また蒸着時に膜厚を均一にするため固定部を回転させる回転機構を備える構成としても前述のように真空槽内での自動位置合せが自動的に行え、常にマスクと基板とを適正な重合位置に補正修正してセットできる極めて実用性に秀れた蒸着装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【0007】
減圧雰囲気とする蒸着室1内に、マスク2を重合した基板3を固定する固定部4若しくは蒸着時に回転機構5によって回転する前記固定部4を設け、この固定部4に設けた重合固定機構6により前記マスク2と前記基板3とを重合固定し、蒸着源7より発生する成膜材料が前記マスク2に設けた開口部を介して前記基板3上に堆積して、このマスク2により定められる基板3の所定部に薄膜が形成されるように構成した蒸着装置において、前記固定部4若しくは前記固定部4及び前記回転機構5を前記蒸着室1外に設けた補正駆動機構8により移動自在に設けると共に、前記重合固定機構6の解除により前記固定部4への固定が解除された状態の前記基板3を保持する基板保持機構9を設け、前記マスク2と基板3との適正重合位置を判別する指標10を視認するカメラ部11を設け、このカメラ部11の画像に基づく判別により前記補正駆動機構8を作動して前記マスク2を固定若しくは支承している前記固定部4を、前記基板保持機構9により保持されている基板3に対して移動制御して適正重合位置に補正する補正制御部を備えたことを特徴とする蒸着装置に係るものである。
【0008】
また、前記補正駆動機構8の固定側を前記蒸着室1側に固定し、移動側を前記蒸着室1内に配設する固定部4と連設し、この蒸着室1外に設けた補正駆動機構8の作動により蒸着室1内に設けた固定部4を移動制御し得るように構成し、前記マスク2を重合させた前記基板3を前記重合固定機構6により前記固定部4に固定するように構成し、この重合固定機構6による固定を解除し前記基板保持機構9により前記基板3を保持した状態で、固定部4を前記補正駆動機構8の作動により移動制御することで固定部4に配設した前記マスク2を前記基板3に対して移動制御するように構成したことを特徴とする請求項1記載の蒸着装置に係るものである。
【0009】
また、前記補正駆動機構8は、固定側に対して移動側がX,Y及びθ方向に移動制御される構成とし、このX,Y及びθ方向に移動する移動側に前記蒸着室1内の前記固定部4に連設する連設部13を設け、この連設部13をベローズ14でおおい蒸着室1内に垂設し、この連設部13に前記固定部4を設けたことを特徴とする請求項2記載の蒸着装置に係るものである。
【0010】
また、前記固定部4は、蒸着時に前記マスク2を重合した前記基板3を回転させるためにこの固定部4を回転させる前記回転機構5を備え、この回転機構5は固定部4と共に前記補正駆動機構8の移動側に設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
【0011】
また、前記カメラ部11は、前記蒸着室1外に設け、前記マスク2と前記基板3に設けた前記指標10の一致・位置ズレを透明窓部15を介して蒸着室1外からとらえこの画像データに基づいて前記補正制御部により前記補正駆動機構8を移動制御するように構成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
【0012】
また、前記固定部4は、マスク・基板取付ユニットとして前記補正駆動機構8の移動側と一体化された状態で蒸着室1内に垂下配設され、この固定部4に設けた蒸着用開口部16をおおうように前記マスク2を配設し、このマスク2に前記基板3を重合配設して前記重合固定機構6により重合固定するように構成し、この重合固定機構6による重合固定を解除すると共に前記基板保持機構9により前記基板3を保持し、前記固定部4を基板3から相対的に離反移動することで、前記基板保持機構9により保持された基板3に対してマスク2を配設した前記固定部4を前記補正駆動機構8により移動制御し得るように構成したことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の蒸着装置に係るものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
好適と考える本発明の実施の形態(発明をどのように実施するか)を、図面に基づいてその作用効果を示して簡単に説明する。
【0014】
マスク2を重合した基板3は、重合固定機構6により蒸着室1(真空槽)内の固定部4に重合固定させるが、このマスク2と基板3とを常に適正重合位置で重合固定させるために、前記重合固定機構6による重合固定を解除した状態で基板保持機構9によりマスク2と別に基板3のみを保持する。
【0015】
この状態で例えば固定部4のわずかな下降移動等によりマスク2と基板3とを相対的に離反した状態とし、この状態で補正駆動機構8により基板3に対するマスク2の移動補正を行う。
【0016】
即ち、例えば図8に示すように、適正重合位置なら互いに一致すること等により適正重合位置を示唆する指標10をマスク2と基板3とに夫々設け、この指標10を蒸着室1外に設けたカメラ部11により捉え、この画像に基づいて補正制御部により蒸着室1外に設けた補正駆動機構8を例えばX,Y,θ方向に所定量作動させ、この補正駆動機構8の移動側と一体化している蒸着室1内の固定部4を前記指標10が適正重合位置を示唆する位置となるように移動制御する。
【0017】
この補正を終えた後、例えば固定部4を上昇するなどして離反していたマスク2と基板3とを重合し、重合固定機構6によりこのマスク2と基板3とを固定部4に重合固定した後、基板保持機構9を解除し、マスク2と基板3とを適正重合位置で固定部4にセットすることを完了する。
【0018】
また、回転機構5を備えた場合には、この固定部4を回転機構5により回転しながら、蒸着室1内の蒸着源7より発生する成膜材料を固定部4の蒸着用開口部16から露出するマスク2の開口部を介して基板3上に(このマスク開口部によって決められた基板3上の所定部に)堆積して薄膜を形成する。
【0019】
このように膜厚を均一とするために固定部4を蒸着時に回転させる回転機構5を備える場合でも、この回転機構5を固定部4と共に補正駆動機構8の移動側に一体的に設けることで、前記作用・効果は確実に発揮される。
【0020】
即ち、回転機構5を備え、マスク2と基板3とを固定する重合固定機構6等の取付構造を備えた固定部4を、補正駆動機構8の移動側に、回転するマスク基板取付ユニットとして一体化させて設けると共に、例えばベローズ14でおおって外気と遮断させつつ真空化する蒸着室1内に垂設する構成とし、またマスク2と基板3とのアライメントを行う場合には、前述のように基板保持機構9によりマスク2とは別に基板3を保持してこのユニット毎補正駆動機構8によりカメラ部11(補正制御部によるマイコン制御)によって蒸着室1内で基板3に対するマスク2の重合位置を自動補正制御できる構成としているため、厄介なマスク2の取り替えや修正作業を全く要せずに、減圧雰囲気とする(真空化する)蒸着室1内で自動的に常に適正重合位置にアライメントして重合固定セットできる画期的な蒸着装置が容易に実現できることとなる。
【0021】
【実施例】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【0022】
本実施例は、図1に示すように、真空ポンプ12により真空化する蒸着室1内に、マスク2を重合したガラス基板3を固定し蒸着時には図4に示すように回転機構5によって回転する(マスク基板取付ユニットとしての)固定部4を上方から吊り下げ垂下状態に設けている。
【0023】
この固定部4の下部のマスクホルダー4Aは、蒸着用開口部16を有する枠状構成とし、この蒸着用開口部16をおおうように薄板状のマスク2を水平載置し、この上に薄板状のガラス基板3を重合し、この重合端部に設けた重合固定機構6により基板3を上方から押圧してマスク2と基板3とをマスクホルダー4A上に重合固定する構成としている。
【0024】
即ち、蒸着室1外上部に回転機構5(回転駆動源と回転軸等から成る)を設け、蒸着時にはこの回転機構5により回転する固定部4(マスクホルダー4A)を、連設部13(回転軸を有する)を介して蒸着室1内に吊り下げ配設し、この蒸着室1内底部に設けた蒸着源7より発生する成膜材料が固定部4の蒸着用開口部16から露出しているマスク2に設けた開口部を介して基板3上に堆積して、このマスク2の重合位置(マスク2の開口部位置)により定められる基板3上の所定部に薄膜が形成されるように構成している。
【0025】
本実施例では、この蒸着室1外に設けられる回転機構5及びこれと一体となって蒸着室1内で回転する固定部4を前記蒸着室1外上部に設けた補正駆動機構8により移動自在に設けている。
【0026】
即ち、この補正駆動機構8の固定側を前記蒸着室1側(蒸着室1上部面)に固定し、移動側に回転機構5を設けると共にこの移動側と蒸着室1内に配設する固定部4とを回転軸を有する連設部13にて連設し、この蒸着室1外に設けた補正駆動機構8の作動により蒸着室1内に設けた固定部4を回転機構5と共に移動制御し得るように構成している。
【0027】
また、前記重合固定機構6の解除により前記固定部4への押圧固定が解除された状態の前記基板3を保持し蒸着室1に対して固定する基板保持機構9を設けている。
【0028】
即ち、前述のようにマスク2を重合させた基板3を重合固定機構6により前記固定部4に押圧固定するように構成し、この重合固定機構6による押圧固定を解除し、蒸着室1に設けた前記基板保持機構9により前記基板3を保持した状態で、固定部4を前記補正駆動機構8の作動により移動制御することで固定部4に配設したマスク2を、蒸着室1に対して保持固定されている基板3に対して移動制御するように構成している。
【0029】
更に説明すれば、図8に示すように、このマスク2と基板3とには適正重合位置を判別する指標10が夫々隅部に設けられていて、これが一致することで適正な重合位置となり、これがズレていることで移動補正が必要であることがわかるようにし、この指標10を蒸着室1外に設けたカメラ部11により透明窓部15を介して視認するように設け、このカメラ部11の画像に基づく判別により前記補正駆動機構8を作動して前記マスク2を支承している前記固定部4を、前記基板保持機構9により保持されている基板3に対して移動制御して適正重合位置となるまで自動補正する補正制御部を備えた構成としている。
【0030】
更に具体的に説明すれば、本実施例の前記補正駆動機構8は、蒸着室1上部に固定する固定板を固定側とし、この固定板に対して移動する移動テーブル8Aを移動側とし、図7に示すように、固定板と移動テーブル8Aとの間にガイド部と駆動部とを有するモジュール8Bを複数設けると共に、水平回動支点部8Cを設け、各モジュール8Bを駆動制御することで移動テーブル8AがX,Y及びθ方向に移動制御される薄偏平形のアライメント機構を蒸着室1上部に構成し、このX,Y及びθ方向に移動する移動テーブル8Aに回転機構5を設けると共にこの回転軸を有する連設部13を蒸着室1内に垂設し、この連設部13をベローズ14でおおい外気と遮断し蒸着室1内の固定部4と連設している。
【0031】
また、前記カメラ部11は、CCDカメラを採用して蒸着室1外に設け、前記マスク2と前記基板3に設けた前記指標10の一致・位置ズレを透明窓部15を介して蒸着室1外からとらえこの画像データに基づいて前記補正制御部により前記補正駆動機構8をX,Y,θのどの方向にどれだけ移動させるから制御処理して前記各モジュール8Bを駆動し、移動テーブル8Aを移動制御するように構成している。
【0032】
即ち、前記固定部4は、マスク・基板取付ユニットとして前記補正駆動機構8の移動テーブル8Aと一体化された状態で蒸着室1内に垂下配設され、この固定部4に設けた蒸着用開口部16をおおうようにマスク2を配設し、このマスク2に基板3を重合配設して前記重合固定機構6により押圧重合固定するように構成している。カメラ部11(補正制御部)を用いてアライメントする場合には、この重合固定機構6による重合固定を解除すると共に、蒸着室1に設けた前記基板保持機構9により基板3をチャック保持する。
【0033】
この基板保持機構9は、重合しているマスク2と基板3の端部に対して進退するチャック部9Aを蒸着室1内面に設け、このチャック部9Aを前記重合端部に接近移動してマスク2上の基板3の端部のみをチャックし得る位置で停止し、チャック作動により基板3のみをチャックして基板3を保持するように構成している。
【0034】
また、前記固定部4を基板3から相対的に離反移動自在に設け、基板保持機構9によりチャックして基板3を保持した状態で少し固定部4のマスク2を載置するマスクホルダー4A部分を下降するように構成している。(補正終了後は逆に上昇することで基板保持機構9に保持されている基板3とマスク2とは適正重合位置となって重合し、重合固定機構6によりこの重合を押圧固定した後、基板保持機構9を解除することでセット完了するように構成している)。
【0035】
このように基板3は蒸着室1側に設けた基板保持機構9により保持し、マスク2は固定部4に載置された状態で下方へやや離反した状態とされ、この状態で基板3に対してマスク2を配設した前記固定部4を前記補正駆動機構8により移動制御し得るように構成している。
【0036】
従って、本実施例では、蒸着室1内にマスク2と基板3とをセットする前に予め適正な重合位置に位置合せしておいて蒸着室1内の固定部4にセットする必要はなく、またマスク2の取り替えに際して再びこのようなセットを要せずに、例えば図1に示す固定部4のマスクホルダー4A上にマスク2と基板3を重合載置すれば、先ず図2に示すように、上側の基板3は基板保持機構9により自動的にチャック保持され、少し固定部4を下げて基板3とマスク2とを離反状態となり、補正駆動機構8により基板3に対するマスク2の移動補正を行うことができる。
【0037】
この補正を終えた後、例えば図3に示すように固定部4を上昇して離反していたマスク2と基板3とを重合し、重合固定機構6によりこのマスク2と基板3とを固定部4に重合固定した後、基板保持機構9を解除し、マスク2と基板3とを常に適正重合位置で固定部4に自動セットすることを完了することができる。
【0038】
即ち、回転機構5を備え、マスク2と基板3とを固定する重合固定機構6等の取付構造を備えた固定部4を、補正駆動機構8の移動側に、回転するマスク基板取付ユニットとして一体化させて設けると共に、例えばベローズ14でおおって外気と遮断させつつ真空化する蒸着室1内に垂設する構成とし、またマスク2と基板3とのアライメントを行う場合には、前述のように基板保持機構9によりマスク2とは別に基板3を保持してこのユニット毎補正駆動機構8によりカメラ部11(補正制御部)によって蒸着室1内で基板3に対するマスク2の重合位置を自動補正制御できる構成としているため、厄介なマスク2の取り替えや修正作業を全く要せずに、減圧雰囲気とする(真空化する)蒸着室1内で自動的に常に適正重合位置にアライメントして重合固定セットできる画期的な蒸着装置が容易に実現できることとなる。
【0039】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【0040】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成したから、一旦蒸着室内の固定部にセットしたあるいは重合セットするマスクと基板との重合位置を室外に設けた補正駆動機構によって自動補正制御でき、これにより常に自動的に適正重合位置にセットする(精度の高い位置合せを行う)ことができ、マスク位置の変更やマスクの取り替えに際しても、蒸着室内で自動的に常に適正重合位置に自動補正修正して固定でき、また蒸着時に膜厚を均一にするため固定部を回転させる回転機構を備える構成としても前述のように真空槽内での自動位置合せが自動的に行え、常にマスクと基板とを適正な重合位置に補正修正してセットできる極めて実用性に秀れた画期的な蒸着装置となる。
【0041】
即ち、減圧雰囲気とする(真空化する)蒸着室内で自動的に常に適正重合位置にアライメントして重合固定セットできる画期的な蒸着装置が容易に実現できることとなる。
【0042】
また、請求項2〜6記載の発明においては、前記作用・効果を発揮する本発明を一層簡易な構成で容易に実現できる一層実用性に秀れた画期的な蒸着装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の概略構成説明図である。
【図2】本実施例の基板を基板保持機構により保持し、基板に対して補正駆動機構を作動制御してマスクの重合位置をアライメントする状態の概略構成説明図である。
【図3】本実施例の固定部にマスクと基板とを重合固定機構に重合固定し、蒸着する状態の概略構成説明図である。
【図4】本実施例の蒸着時の概略構成説明図である。
【図5】本実施例の固定部並びに基板保持機構を示す要部の概略構成説明平面図である。
【図6】本実施例の固定部並びに基板保持機構を示す要部の概略構成説明正面図である。
【図7】本実施例の補正駆動機構並びにその動作を示す説明平面図である。
【図8】本実施例のアライメント動作を示すマスクと基板との重合状態(指標が位置ズレ状態から一致した適正重合状態に補正されること)を示す説明平面図である。
【符号の説明】
1 蒸着室
2 マスク
3 基板
4 固定部
5 回転機構
6 重合固定機構
7 蒸着源
8 補正駆動機構
9 基板保持機構
10 指標
11 カメラ部
13 連設部
14 ベローズ
15 透明窓部
16 蒸着用開口部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an evaporation apparatus for manufacturing an EL display device by depositing an EL material on a substrate through a mask, for example.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
For example, when manufacturing a full-color organic EL, when red, blue, and green light emitting materials (EL materials) are deposited on a glass substrate in a vacuum deposition chamber (vacuum chamber), a high-definition mask and glass substrate are used. Highly accurate alignment polymerization is required with an accuracy of ± 5 μm.
[0003]
However, since the mask and the glass substrate are fixed to a fixed portion provided in the vacuum chamber, it is extremely troublesome to once again set the alignment position after setting the fixed portion in the vacuum chamber. Therefore, it must be aligned with high accuracy in advance before setting, and it must be set as it is, so the work efficiency is very poor and the alignment accuracy is insufficient. There was also a risk of becoming.
[0004]
Further, for example, in order to make the film thickness distribution uniform, a rotation mechanism that rotates the glass substrate on which the mask is polymerized during deposition is provided, and the overlapping position of the mask and the glass substrate is set on the fixed portion having such a rotation mechanism. It is not easy to add an alignment mechanism for adjustment.
[0005]
In the present invention, the superposition position of the mask and the substrate to be set or superposed on the fixed part in the vacuum chamber can be automatically corrected by the
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0007]
In the vapor deposition chamber 1 having a reduced pressure atmosphere, a
[0008]
Further, the fixed side of the
[0009]
Further, the
[0010]
The
[0011]
Further, the camera unit 11 is provided outside the vapor deposition chamber 1, and this image is obtained from the outside of the vapor deposition chamber 1 through the
[0012]
The
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention (how to carry out the invention) considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings, showing its effects.
[0014]
The
[0015]
In this state, for example, the
[0016]
That is, for example, as shown in FIG. 8, an
[0017]
After completing this correction, the
[0018]
Further, when the
[0019]
Even when the
[0020]
That is, the fixing
[0021]
【Example】
Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0022]
In this embodiment, as shown in FIG. 1, a
[0023]
The
[0024]
That is, a rotation mechanism 5 (consisting of a rotation drive source and a rotation shaft) is provided at the upper part of the vapor deposition chamber 1, and a fixed portion 4 (
[0025]
In the present embodiment, the
[0026]
That is, the fixed side of the
[0027]
Further, a
[0028]
That is, as described above, the
[0029]
More specifically, as shown in FIG. 8, the
[0030]
More specifically, in the
[0031]
In addition, the camera unit 11 employs a CCD camera and is provided outside the vapor deposition chamber 1, and the alignment / position shift of the
[0032]
That is, the fixed
[0033]
The
[0034]
Further, the fixed
[0035]
In this way, the
[0036]
Therefore, in this embodiment, before setting the
[0037]
After completing this correction, for example, as shown in FIG. 3, the
[0038]
That is, the fixing
[0039]
Note that the present invention is not limited to this embodiment, and the specific configuration of each component can be designed as appropriate.
[0040]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the overlapping position between the mask and the substrate to be set or overlapped once set in the deposition chamber can be automatically corrected and controlled by a correction driving mechanism provided outside the chamber. It can be set to the proper polymerization position (perform highly accurate alignment), and when changing the mask position or replacing the mask, it can be automatically corrected and fixed at the proper polymerization position automatically in the deposition chamber. In addition, as described above, automatic alignment within the vacuum chamber can be performed automatically, and the mask and substrate are always placed at the proper polymerization position, even with a structure equipped with a rotating mechanism that rotates the fixed part to make the film thickness uniform during vapor deposition. It is an epoch-making vapor deposition apparatus that is extremely practical and can be set with correction.
[0041]
That is, it is possible to easily realize an epoch-making vapor deposition apparatus that can automatically align and set in a proper polymerization position automatically in a vapor deposition chamber in which the atmosphere is reduced (evacuated).
[0042]
Moreover, in invention of Claims 2-6, it becomes an epoch-making vapor deposition apparatus excellent in the further practicality which can implement | achieve easily this invention which exhibits the said effect | action and effect with a simpler structure.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic explanatory diagram of a state in which the substrate of this embodiment is held by a substrate holding mechanism, and the correction drive mechanism is controlled to be aligned with the substrate to align the overlapping positions of the masks.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a schematic configuration in a state in which a mask and a substrate are superposed and fixed on a superposition fixing mechanism and vapor deposition is performed on a fixing portion of the present embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a schematic configuration at the time of vapor deposition in this example.
FIG. 5 is a plan view illustrating a schematic configuration of a main part showing a fixing part and a substrate holding mechanism of the present embodiment.
FIG. 6 is a front view of a schematic configuration of a main part showing a fixing part and a substrate holding mechanism of the present embodiment.
FIG. 7 is an explanatory plan view showing a correction drive mechanism and its operation according to the present embodiment.
FIG. 8 is an explanatory plan view showing a superposition state of the mask and the substrate (an index is corrected to a proper superposition state that coincides with a positional deviation state) showing an alignment operation of the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
10 indicators
11 Camera section
13 Consecutive section
14 Bellows
15 Transparent window
16 Deposition opening
Claims (6)
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