WO2010106958A1

WO2010106958A1 - 位置合わせ方法、蒸着方法

Info

Publication number: WO2010106958A1
Application number: PCT/JP2010/054096
Authority: WO
Inventors: 万里深尾; 英二藤野
Original assignee: 株式会社アルバック
Priority date: 2009-03-18
Filing date: 2010-03-11
Publication date: 2010-09-23
Also published as: TW201103995A

Abstract

　基板とシャドウマスクの位置合わせを正確にできるようにする。基板２０の周辺を基板支持部１３６上に乗せ、中央部分が撓んだ基板をシャドウマスク３０の上に配置し、撓みが無くなったところで、周辺部を保持する。基板２０が撓んでいない状態でシャドウマスク３０と離間させて第一の位置合わせを行う。撓みがないので精度のよい位置合わせを行うことができる。第一の位置合わせ後、基板２０とシャドウマスク３０を密着させて第二の位置合わせを行うと、更に高精度になる。

Description

位置合わせ方法、蒸着方法

　本発明は、蒸着方法によって基板に薄膜を形成する際の基板とマスクとの位置合わせ方法と、その位置合わせ方法で位置合わせした基板に薄膜を形成する蒸着方法に関する。

　近年、次世代フラットパネルディスプレイとして、ガラス基板上に有機ＥＬ薄膜を成膜した有機ＥＬディスプレイが実用化されつつある。
　有機ＥＬ薄膜は、高温やプラズマに曝されると劣化するため、ドライエッチングによって素子パターンを形成することができない。
　このため、ガラス基板の鉛直下方を向いた表面に、貫通孔が所定パターンに配置されたシャドウマスクを位置合わせして配置し、シャドウマスクの下方に設けた蒸着源から有機ＥＬ蒸着物質を放出し、シャドウマスクの貫通孔を通過させてガラス基板表面に到達させ、基板表面に、貫通孔の配置パターンと同じパターンの有機ＥＬ薄膜が所定位置に形成されている。
　しかし、年々ガラス基板が大型化しており、蒸着の際にはガラス基板の底面を支持できないため、ガラス基板が撓んだ状態で位置合わせや成膜が行われるため、有機ＥＬ薄膜が形成される位置が不正確になるという問題がある。
　静電チャックや真空チャック等で、基板の上方を向いた面を吸着できれば基板の撓みは解消できるが、真空雰囲気内で位置合わせをする場合には真空チャックを用いることはできず、また、微細な半導体素子を有するガラス基板では静電チャックをすることができない。
　また、位置合わせ室と成膜室とを分離し、位置合わせ室で精密な位置合わせを行うようにすると、装置が複雑化し、しかも、位置合わせ後、成膜室に搬送する際に位置ずれが発生する危険性がある。

特開２００６－１７６８０９号公報特開２００５－２４８２４９号公報

　本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、基板の撓みを無くして基板とシャドウマスクの位置合わせが正確にできるようにすることを課題とする。

　本発明は、基板の周辺部を基板支持部上に乗せ、重力によって中央部が前記周辺部よりも下方に撓んだ前記基板を、水平に配置されたシャドウマスクに、前記シャドウマスクの上方から近づけ、前記基板の表面のうち下方を向いた表面と、前記シャドウマスクの上方を向いた表面とを接触させ、前記基板の下方を向いた表面を前記シャドウマスクの上方を向いた表面と接触させて、前記基板を前記シャドウマスク上に載置した後、前記基板支持部上に、前記基板を間に挟んで押え部材を乗せ、次いで、前記基板と前記シャドウマスクとを離間させ、離間させた状態で前記基板と前記シャドウマスクとを相対的に移動させて第一の位置合わせを行う位置合わせ方法である。
　また、本発明は、前記第一の位置合わせを行った後、前記基板の下方を向いた表面と前記シャドウマスクの上方を向いた表面とを接触させ、接触させた状態で前記基板と前記シャドウマスクを相対的に移動させて第二の位置合わせをする位置合わせ方法である。
　また、本発明は、真空雰囲気中で上記のいずれかの位置合わせ方法を行った後、前記基板の下方を向いた表面と前記シャドウマスクの上方を向いた表面とを接触させた状態で、前記シャドウマスクの下方に配置された蒸着源から蒸着物質を放出させ、前記シャドウマスクが有する貫通孔を通過した前記蒸着物質を前記基板の裏面に到達させ、薄膜を形成する蒸着方法である。
　また、本発明は、前記押え部材は、冷却媒体の流路を設けておき、前記押え部材を前記基板の上方を向いた表面に接触させ、前記流路に冷却した前記冷却媒体を流しながら前記薄膜を形成する蒸着方法である。

　本発明は上記のように構成されており、基板とシャドウマスクや、基板と押え部材など、操作対象物同士を近づける際、下方に位置する方を上昇させてもよいし、上方に位置する方を降下させてもよい。また、下方に位置する方と上方に位置する方の両方を移動させて近づけてもよい。
　本発明では、周辺が基板保持部に乗り、中央が撓んだ基板をシャドウマスクの平坦な面上に置き、基板の周辺が基板保持部上を滑動して外側に拡がり、撓みが解消されたところで基板の周辺部を保持し基板を平坦にする。基板の周辺部の保持には押え部材を用い、押え部材の重量によって基板が動かないように保持してもよいし、バネによって基板を基板支持部へ押圧したり、磁力によって基板支持部へ基板を押圧して基板を保持してもよい。
　基板が平面状態で保持された状態でシャドウマスクを離間させて第一の位置合わせを行い、更に高精度が必要な場合には、第一の位置合わせで誤差が小さくなった後で基板とシャドウマスクを密着させ、微小な距離を摺動して第二の位置合わせを行うようになっている。

　基板の撓みが、基板がシャドウマスク上に乗ることで解消された後、基板周辺をクランプして撓まないようにした状態で、基板とシャドウマスクとを離間させて第一の位置合わせが行われるので、大きな誤差を非接触で解消することができる。
　また、第一の位置合わせが行われた後に微小な誤差があっても、基板とシャドウマスクを小さな力で接触させた状態で、精密な第二の位置合わせを行うと、接触状態では微小な移動をするだけで精密な第二の位置合わせを行うことができるので、高い位置合わせ精度で成膜を行うことができる。移動量が小さいので、基板とシャドウマスクが接触しながら移動しても、パーティクルや不良品が発生することはない。
　第二の位置合わせでは移動量が小さいので、シャドウマスクの枠部に形成する基板支持部が通る貫通孔を小さくすることができ、その分、パターン部を大きくすることができる。
　位置合わせを行う真空槽内に蒸着源を配置した場合は、位置合わせを行った後、その真空槽内で蒸着を行うと、位置合わせ状態を維持して成膜できるので、精度の高い薄膜形成を行うことができる。

本発明に用いることができる成膜装置と位置合わせ装置の一例位置合わせの手順を説明するための図(基板の搬入) 位置合わせの手順を説明するための図(ハンドから基板支持部への移載) 位置合わせの手順を説明するための図(基板支持部での支持) 位置合わせの手順を説明するための図(シャドウマスク上への配置) 位置合わせの手順を説明するための図(押え部材の配置) 位置合わせの手順を説明するための図(第一の位置合わせ) 位置合わせの手順を説明するための図(第二の位置合わせ) 位置合わせの手順を説明するための図(蒸着) シャドウマスクと基板支持部との位置関係を示す図

　　１……位置合わせ装置
　　２……成膜装置
　２０……基板
　３０……シャドウマスク
１３６……基板支持部
１４２……マスク支持部

　図１の符号１は、本発明に用いることができる位置合わせ装置の一例を示しており、同図の符号２は成膜装置の一例である。当該成膜装置２は、その位置合わせ装置１と、蒸着源３と、真空槽５とを有している。位置合わせ装置１は真空槽５内に配置されており、蒸着源３は、真空槽５内の位置合わせ装置１の鉛直下方の底壁側に配置されている。
　位置合わせ装置１を説明すると、位置合わせ装置１は、真空槽５の天井を構成する上面フランジ１７１を有している。上面フランジ１７１は、真空槽５の他の壁面や底面に対して静止している。
　上面フランジ１７１には貫通孔が形成されており、該貫通孔には中空筒状の取付部１７２が挿通されている。取付部１７２は、貫通孔の周辺部分上に固定されている。
　取付部１７２の中空部分はその中心軸線が鉛直になるように配置されており、取付部１７２の中空部分内には上下移動軸１４１が鉛直に挿入されている。
　上下移動軸１４１の上部は上面フランジ１７１の上下に突き出され、モータ１２９が取り付けられている。上下移動軸１４１はモータ１２９によって上下移動できるように構成されている。
　上下移動軸１４１の下部は上面フランジ１７１よりも下方に突き出されており、その下端の部分には腕部１４３が取り付けられている。
　腕部１４３は水平に突き出された部分と、その突き出された部分に取り付けられ、先端が鉛直下方に向けられた部分とを有しており、腕部１４３の下端位置には、マスク支持部１４２が設けられている。

　従って、マスク支持部１４２は真空槽５内に位置しており、モータ１２９によって上下移動軸１４１を上下移動させると、真空槽５内の真空雰囲気を維持しながらマスク支持部１４２が上下移動する。ここでは、マスク支持部１４２は四角リング形状であり、後述のシャドウマスク３０を配置できるようになっているが、マスク支持部１４２は、複数のフック状の部材であってもよい。
　上面フランジ１７１の表面上であって、真空槽５の外部となる位置にはＸＹθ移動装置１６１が取り付けられている。

　真空槽５内には、支持フレーム１６２が水平に配置されている。
　支持フレーム１６２の端部位置は上方に向けて伸ばされており、真空槽５の外部に気密に導出され、その上端部分がＸＹθ移動装置１６１に取り付けられている。
　支持フレーム１６２には、棒状の複数の水平面内移動軸１３２が鉛直に取り付けられている。ここでは、水平面内移動軸１３２は二列に配置されており、各列内の水平面内移動軸１３２は互いに対面する位置に配置され、各水平面内移動軸１３２の下端には、互いに対向する水平面内移動軸１３２に向けて水平方向に延びる基板支持部１３６が配置されている。基板支持部１３６は、マスク支持部１４２よりも上方に配置されている。

　ＸＹθ移動装置１６１は、取り付けられた部材を、真空槽５に対して、水平面内のＸ方向とＹ方向とθ方向(回転方向)に移動可能にするように構成されており、不図示のモータによってＸＹθ移動装置１６１を操作することで、取り付けられた部材である支持フレーム１６２と水平面内移動軸１３２を介して、複数の基板支持部１３６が、Ｘ、Ｙ、θ方向に、真空槽５内の真空雰囲気を維持しながら、一緒に移動するようにされている。
　真空槽５の外部には、カメラ１５１が配置されている。このカメラ１５１は、上面フランジ１７１に固定されている。上面フランジ１７１のカメラ１５１の真下位置には透明な窓部１５０が気密に設けられており、カメラ１５１を窓部１５０に向けると、窓部１５０を介して真空槽５の内部を観察でき、後述する基板２０とシャドウマスク３０のアラインメントマークを撮影できるようにされている。
　マスク支持部１４２上には予めシャドウマスク３０が乗せられており、他方、基板支持部１３６上には、真空槽５内に搬入された基板を乗せることができる。
　シャドウマスク３０は、枠部３１とパターン部３２を有している。枠部３１はリング状でありその内側に、貫通孔が所定パターンに配置されたパターン部３２が配置されている。パターン部３２は枠部３１に平面状に固定されており、枠部３１をマスク支持部１４２の上部表面に接触して乗せることで、パターン部３２がマスク支持部１４２とは非接触な状態で、シャドウマスク３０の全体がマスク支持部１４２上に乗せられている。
　上下移動軸１４１の内部には空洞が鉛直に設けられており、この空洞内には中心軸１２１が挿通されている。中心軸１２１の下端は、上下移動軸１４１の下端よりも下方に突き出されており、取付板１２２が固定されている。

　取付板１２２は、蒸着源３が位置する下方方向に片面が向けられており、その片面に磁石装置１２３が固定されている。
　取付板１２２と磁石装置１２３には懸吊用貫通孔が設けられている。この懸吊用貫通孔には、懸吊ピン１２４が挿通されている。懸吊ピン１２４の上端には、懸吊用貫通孔よりも大きい膨出部分が形成されており、懸吊ピン１２４は、その膨出部分が取付板１２２の懸吊用貫通孔の上に位置するように挿通されている。
　懸吊ピン１２４の下端には、押え部材１２５が設けられている。押え部材１２５が他の部材によって支持されていない場合は、押え部材１２５の重量が懸吊ピン１２４に加わり、懸吊ピン１２４は押え部材１２５と一緒に降下し、膨出部分が取付板１２２の懸吊用貫通孔の周辺部分によって支持され、押え部材１２５は、磁石装置１２３から離間して、懸吊ピン１２４によって懸吊されるようになっている。
　その状態から押え部材１２５が持ち上げられた場合は、懸吊ピン１２４の膨出部分は上方に移動し、押え部材１２５と磁石装置１２３は相対的に近づき、磁石装置１２３に押え部材１２５が接触するまで相対的に移動する。
　中心軸１２１の上端は、モータ１２９に取り付けられており、モータ１２９を動作させ、中心軸１２１を上下移動させると、取付板１２２が上下移動し、それによって、磁石装置１２３と押え部材１２５が上下移動する。

　以上のような構成の位置合わせ装置を用いた位置合わせ方法を説明すると、マスク支持部１４２の上部表面上に予めシャドウマスク３０を配置し、そのシャドウマスク３０が基板支持部１３６の下方に位置するように、マスク支持部１４２を下方に移動しておく。

　他方、取付板１２２と、磁石装置１２３と、押え部材１２５は、基板支持部１３６よりも上方に位置させておく。真空槽５内は、真空排気装置９によって真空排気しておく。
　基板の搬入手順を説明すると、真空槽５の真空状態を維持しながら、真空槽５を他の部屋に接続する。ここでは一例として、基板ロボットが配置された搬送室の真空槽に接続する。基板は、基板搬送ロボットのアーム先端に設けられたハンド上に乗せられており、アームを伸ばし、真空槽５の中にハンドと基板を搬入する。
　二列の基板支持部１３６の列の間の部分が搬送室側に向けられており、ハンドと基板は、基板支持部１３６や水平面内移動軸１３２と衝突することなく、基板支持部１３６間の列間の、基板支持部１３６の上方位置に到達する。

　図２は、その状態を示している。ハンド１９１に乗せられた基板２０は、幅が基板支持部１３６の先端間よりも大きく、根本間よりも小さくなっており、従って、複数の基板支持部１３６の上部表面上に乗せられる大きさである。
　基板２０は四辺形であり、ハンド１９１を降下させると、図３に示すように、基板２０の四辺付近の部分が基板支持部１３６の上部表面と接触して基板支持部１３６上に基板２０が乗る。
　ハンド１９１が更に降下すると、基板２０は、周辺部分が基板支持部１３６の表面と接触しながら自重によって中央が撓み、ある程度撓んだところでハンド１９１は基板２０から離間する。この状態では基板２０は基板支持部１３６上に乗っている。
　このようにハンド１９１上から基板支持部１３６上に基板２０が移載されると、基板２０から離間したハンド１９１は搬送室に戻される。

　図４は、基板２０が基板支持部１３６の上部表面に乗り、ハンド１９１が真空槽５から搬送室に戻された状態を示している。
　基板２０は自重によって撓んでいるから、中央部分は基板支持部１３６表面よりも下方に位置している。
　マスク支持部１４２の移動によって、マスク支持部１４２上のシャドウマスク３０を上方に移動させ、シャドウマスク３０のパターン部３２を基板２０に近づける。
　シャドウマスク３０が上昇すると、先ず、シャドウマスク３０の上方を向いた表面が、基板２０の撓みにより形成された曲面の下端と接触し、次いで、シャドウマスク３０が更に上昇すると、基板２０の曲面の下端はシャドウマスク３０によって上方に押し上げられる。
　基板２０の基板支持部１３６の上部表面と接触した部分は固定されておらず、基板支持部１３６に対して水平方向に滑り移動が可能である。基板２０の湾曲部分がシャドウマスク３０によって上方に押し上げられると、基板支持部１３６上に接触した基板２０の部分が滑り移動して基板２０の縁は外側方向に拡がり、撓み部分が小さくなる。

　図１０に示すように、枠部３１には、基板支持部１３６の下方位置に切り欠き１２６が設けられており、マスク支持部１４２が上方に移動してシャドウマスク３０が基板２０を押し上げながら基板支持部１３６に近づく結果、基板支持部１３６は切り欠き１２６内に入る。
　パターン部３２と枠部３１とは同じ高さであり、マスク支持部１４２が切り欠き１２６内に入り、パターン部３２表面が基板支持部１３６の上部表面と同じ高さ以上の高さになると、基板２０はシャドウマスク３０の上に乗せられる。このとき、図５に示すように、シャドウマスク３０の表面は基板２０の裏面と密着している。この状態では基板２０は、撓みが解消されて平面となっている。
　ここでは基板２０が静止し、シャドウマスク３０が下方から上方に移動して基板２０に近づいているが、シャドウマスク３０が静止し、基板２０が降下して基板２０とシャドウマスク３０が接触するように位置合わせ装置１を構成してもよい。また、両方が移動して接触するようしてもよい。要するに、位置合わせ装置１は、基板２０がシャドウマスク３０上に乗り、基板２０が平面になるようにすればよい。

　次に、中心軸１２１がモータ１２９によって降下されると、取付板１２２と、取付板１２２に固定された磁石装置１２３と、取付板１２２から懸吊ピン１２４によって懸吊されている押え部材１２５とが一緒に降下する。
　取付板１２２と磁石装置１２３と押え部材１２５とのうち、押え部材１２５が最下方に位置しており、押え部材１２５は、基板２０の上方を向いた表面と接触する。
　このとき、基板２０は、基板支持部１３６とマスク支持部１４２のうち、上方に位置する方の上に乗っており、更に取付板１２２を降下させると、押え部材１２５は、基板支持部１３６とマスク支持部１４２のうち、基板２０が乗っている方の支持部１３６、１４２上に、基板２０を介して乗り、懸吊ピン１２４の膨出部分が取付板１２２から離間し、押え部材１２５は懸吊されなくなる(押え部材１２５は、基板２０がシャドウマスク３０上に乗っている場合はマスク支持部１４２によって支持され、基板２０が基板支持部１３６で支持されている場合は基板支持部１３６で支持されている)。
　この状態では、基板２０は、上側を押え部材１２５、下側をマスク支持部１４２と基板支持部１３６のいずれか一方又は両方によって挟まれており、その状態でマスク支持部１４２を降下させ、シャドウマスク３０を基板２０の下方を向いた面から離間させると、基板２０がいずれかの支持部１３６、１４２上に乗った状態であっても、基板２０は押え部材１２５の重量によって、基板支持部１３６に押圧された状態になる。

　図６はその状態を示しており、シャドウマスク３０が離間しても、基板２０は押え部材１２５の重量によって、平面状態を維持しながら、基板支持部１３６上に押圧固定される。
　このとき、懸吊ピン１２４の膨出部分は取付板１２２から離間している。
　シャドウマスク３０は、磁石装置１２３に磁気吸引される金属材料で構成されている。取付板１２２を降下させる際には、図６に示すように、磁石装置１２３がシャドウマスク３０を磁気吸引して吸着する前の距離で降下を停止させる。
　このとき、磁石装置１２３は押え部材１２５とは非接触で、押え部材１２５の上方に位置している。

　この例では、基板２０が静止し、押え部材１２５を降下させて押え部材１２５を基板支持部１３６上に乗せたが、押え部材１２５を懸吊状態で静止させておき、基板２０がシャドウマスク３０上に乗った状態で、シャドウマスク３０と基板２０とを一緒に上昇させて、押え部材１２５を基板２０に乗せるように位置合わせ装置１を構成してもよい。
　また、基板２０及びシャドウマスク３０と、押え部材１２５との両方を移動させて基板２０に押え部材１２５を乗せるように構成してもよい。
　また、押え部材１２５が平面状の基板２０を介して基板支持部１３６に乗った後、シャドウマスク３０を降下させるばかりでなく、基板２０と押え部材１２５を支持した基板支持部１３６を上昇させて、シャドウマスク３０と離間させるように構成してもよい。

　要するに、押え部材１２５が、基板支持部１３６上に、基板２０を介して乗った状態では、基板２０は押え部材１２５の重量によって基板支持部１３６に押圧されており、基板２０は基板支持部１３６と押え部材１２５に挟まれているため、シャドウマスク３０が離間しても、図７に示すように、基板２０は平面状態を維持する。

　基板２０とシャドウマスク３０には、位置合わせマークがそれぞれ形成されており、位置合わせマークは窓部１５０の真下に位置し、カメラ１５１で観察可能になっている。
　カメラ１５１によって基板２０の位置合わせマークとシャドウマスク３０の位置合わせマークを観察し、位置合わせマーク同士が重なり合うように、シャドウマスク３０を静止させて基板支持部１３６をＸＹθ方向(θは水平平面内で回転させる方向)に移動させ、シャドウマスク３０と基板２０との第一の位置合わせを行う。
　位置合わせ装置１は、基板２０を静止させ、シャドウマスク３０を移動させて第一の位置合わせする構成であってもよい。
　第一の位置合わせのための移動では、シャドウマスク３０と基板２０は非接触であり、大きく移動してもシャドウマスク３０と基板２０とが摺動することはない。

　次いで、マスク支持部１４２の上昇によってシャドウマスク３０を上方に移動させ、図８に示すように、シャドウマスク３０の上方を向いた表面を基板２０の下方を向いた表面に接触させる。
　マスク支持部１４２は、シャドウマスク３０と基板２０とが接触する位置で停止されており、基板２０は、押え部材１２５の重量によって基板支持部１３６上で下方に押圧される押圧力が印加されている。
　マスク支持部１４２は基板２０側からの押圧力があっても停止できるように、モータ１２９で保持(停止)されている。マスク支持部１４２によって基板２０と押え部材１２５は持ち上げられずに、シャドウマスク３０の上方を向いた表面は基板２０の下方を向いた表面に接触される。
　位置合わせ装置１は、基板２０を降下させるか、又は基板２０を降下させると共にシャドウマスク３０を上昇させることで、基板２０と押え部材１２５とを、基板２０が基板支持部１３６で持ち上げられない程度の力で接触させるように構成してもよい。

　本発明では、基板２０が平面の状態で第一の位置合わせがされており、位置合わせ後、撓みが解消される従来技術に比べて、第一の位置合わせでは、撓みの増減による誤差の発生が少ない。
　但し、シャドウマスク３０と基板２０が離間しているときに位置合わせを行っても、その状態からシャドウマスク３０と基板２０とを相対的に移動させて密着させたときに、移動のために小さな位置合わせ誤差が発生する虞がある。
　カメラ１５１によって、位置合わせマークを観察しながら、基板２０とシャドウマスク３０のいずれか一方を移動させ、位置合わせマークを一致させる。
　本発明では、シャドウマスク３０の上方を向いた表面と基板２０の下方を向いた表面とが接触した状態で、基板２０とその上の押え部材１２５とを移動させて一致させる第二の位置合わせが行われており、この第二の位置合わせでは、基板２０とシャドウマスク３０の位置合わせマークの高さは一致しているので、精密な位置合わせを行うことができる。

　この場合、シャドウマスク３０と基板２０とが接触する力は、シャドウマスク３０と基板２０とが相対的に摺動しながら移動できる程度の小さな力にされており、また、既に第一の位置合わせが行われているため、摺動しながら移動する距離が非常に小さいので、パーティクルが発生することもない。位置合わせ装置１は、基板２０とその上の押え部材１２５を静止させ、シャドウマスク３０を基板２０に接触させながら水平面内で移動させるようにしてもよい。

　第二の位置合わせ後、取付板１２２と磁石装置１２３とを降下させ、磁石装置１２３を上方から押え部材１２５に近接させると、基板２０と押え部材１２５とが基板支持部１３６上に乗った状態を維持しながら、シャドウマスク３０が磁石装置１２３に磁気吸引される。磁石装置１２３が押え部材１２５上に配置されたときに、吸引力が最大になる。シャドウマスク３０は、基板２０と押え部材１２５を間にして磁石装置１２３に吸着される。これにより、シャドウマスク３０と基板２０とが密着する。

　ここではシャドウマスク３０を静止させて磁石装置１２３を降下させたが、磁石装置１２３を静止させてシャドウマスク３０と基板２０と押え部材１２５とをマスク支持部１４２上に乗せた状態で上昇させ、磁石装置１２３の磁気により、基板２０と押え部材１２５を間に位置させて、磁石装置１２３でシャドウマスク３０を吸着してもよい。
　この状態で蒸着源３を加熱し、蒸着源３内に配置された有機化合物蒸気を真空槽５内の真空雰囲気内で、蒸着源３の真上に位置するシャドウマスク３０に向けて放出させると、シャドウマスク３０のパターン部３２に存する貫通孔を蒸気が通過して、所定位置に有機薄膜が形成される。
　磁石装置１２３は、基板２０の中央部分と周辺部分の両方でシャドウマスク３０を吸着し、シャドウマスク３０の中央部分と周辺部分とが基板２０と密着しており、貫通孔を通過した有機化合物や金属物質などの蒸着物質の蒸気によって、貫通孔のパターンと同じパターンの薄膜が形成される。
　また、押え部材１２５は平板状に形成され、押え部材１２５及びマスク支持部１４２には内部に流路が形成され、真空槽５の真空雰囲気を維持しながらこの流路に液状の冷却媒体を流せるように構成されており、冷却媒体を流してシャドウマスク３０や基板２０が熱変形しないようにしながら正確なパターンの薄膜を形成することができる。また、温媒体を流すことで、所定の温度に加熱・保温することも可能である。
　有機薄膜等の薄膜が所定膜厚に形成された後、磁石装置１２３と押え部材１２５をこの順番で上方に移動させると共に、シャドウマスク３０を下方に移動させ、次いで、基板２０の底面下にハンド１９１を挿入して基板２０を持ち上げ、ハンド１９１によって真空槽５の外部に搬出する。

　以上は、基板２０がガラス基板等の透明基板であり、基板２０側にカメラ１５１を配置して基板２０の位置合わせマークと、基板２０の下のシャドウマスク３０の位置合わせマークとを観察したが、透明でない基板でも本発明の位置合わせ方法を用いることができる。例えば、シャドウマスク３０側から観察位置合わせマークを観察して位置合わせを行うことができる。

　なお、押え部材１２５は、基板２０を静電吸着するような吸着手段を有していても良い。そのような押え部材１２５では、押え部材１２５を基板２０に接触させた時に、押え部材１２５によって基板２０を吸着して保持することができる。
　このとき、基板２０は端部では、押え部材１２５と基板支持部１３６によって挟まれ、押え部材１２５の重量によっても押さえられているので、吸着手段の吸着力は、吸着手段のみで基板２０を保持する場合の吸着力に比べて小さくすることができる。
　このため、基板２０を静電吸着する押え部材１２５を使用した場合でも、その押え部材１２５が基板２０に印加する吸着力を、基板２０に形成された半導体素子に影響を与えない範囲にすることができる。
　また、吸着手段を有する押え部材１２５では、押え部材１２５と基板支持部１３６によって、基板２０を挟んで押え部材１２５の重量で保持しながら、基板２０を吸着し、次いで、吸着した基板２０とシャドウマスク３０とを離間させることで、基板２０を、押え部材１２５と基板支持部１３６とで挟み、押え部材１２５の重量によって基板２０を保持する場合よりも、基板２０を平坦に保持することができる。このため、基板２０とシャドウマスク３０の位置合わせ精度が向上する。

　また、基板支持部１３６の基板２０に接触する部分と、押え部材１２５の基板２０に接触する部分とは、摩擦抵抗の大きな滑り防止部材が設けられていることが好ましい。基板２０をシャドウマスク３０から離間させた時に、挟んでいる部分で基板２０が滑り、基板が再度撓むことを抑止するためである。

Claims

　基板の周辺部を基板支持部上に乗せ、重力によって中央部が前記周辺部よりも下方に撓んだ前記基板を、水平に配置されたシャドウマスクに、前記シャドウマスクの上方から近づけ、前記基板の表面のうち下方を向いた表面と、前記シャドウマスクの上方を向いた表面とを接触させ、
　前記基板の下方を向いた表面を前記シャドウマスクの上方を向いた表面と接触させて、前記基板を前記シャドウマスク上に載置した後、前記基板支持部上に、前記基板を間に挟んで押え部材を乗せ、
　次いで、前記基板と前記シャドウマスクとを離間させ、離間させた状態で前記基板と前記シャドウマスクとを相対的に移動させて第一の位置合わせを行う位置合わせ方法。
　前記第一の位置合わせを行った後、前記基板の下方を向いた表面と前記シャドウマスクの上方を向いた表面とを接触させ、接触させた状態で前記基板と前記シャドウマスクを相対的に移動させて第二の位置合わせをする請求項１記載の位置合わせ方法。
　真空雰囲気中で請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の位置合わせ方法を行った後、前記基板の下方を向いた表面と前記シャドウマスクの上方を向いた表面とを接触させた状態で、前記シャドウマスクの下方に配置された蒸着源から蒸着物質を放出させ、前記シャドウマスクが有する貫通孔を通過した前記蒸着物質を前記基板の裏面に到達させ、薄膜を形成する蒸着方法。
　前記押え部材は、冷却媒体の流路を設けておき、前記押え部材を前記基板の上方を向いた表面に接触させ、前記流路に冷却した前記冷却媒体を流しながら前記薄膜を形成する請求項３記載の蒸着方法。