WO2024095690A1 - 成膜装置、成膜装置の駆動方法、及び成膜方法 - Google Patents

成膜装置、成膜装置の駆動方法、及び成膜方法 Download PDF

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WO2024095690A1
WO2024095690A1 PCT/JP2023/036349 JP2023036349W WO2024095690A1 WO 2024095690 A1 WO2024095690 A1 WO 2024095690A1 JP 2023036349 W JP2023036349 W JP 2023036349W WO 2024095690 A1 WO2024095690 A1 WO 2024095690A1
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WO
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substrate
support member
film
film forming
forming apparatus
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PCT/JP2023/036349
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English (en)
French (fr)
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翔也 加勢
洋介 藤本
功康 佐藤
Original Assignee
キヤノントッキ株式会社
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Publication date
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering

Definitions

  • the present invention relates to a film forming apparatus, a method for driving the film forming apparatus, and a film forming method.
  • a technology has been known in which a film-forming device is provided with an adsorption member that adsorbs the surface of the substrate opposite the film-forming surface.
  • the film forming apparatus of the present invention comprises: an adsorption member for adsorbing a surface of the substrate opposite to a surface on which the film is formed; a first support member that supports a peripheral edge of the substrate at least either before or after the substrate is attracted to the attraction member; a second support member having a portion extending in a first direction along a surface of the substrate on a film-forming side and a contact portion that contacts the surface of the substrate on the film-forming side to support the substrate; a first drive unit that slides the second support member in the first direction;
  • the present invention is characterized by comprising:
  • the substrate can be stably adsorbed to the adsorption member.
  • FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram of an organic EL display device.
  • FIG. 1 A film forming apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1 to 9.
  • members that operate together are hatched in the same manner to make the operation of each member easier to understand.
  • each member is shown in cross section in these figures, the fact that it is hatched does not necessarily mean that the cross section is shown, since each member may be located in different positions on the front and back sides of the paper.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of the overall configuration of the film formation apparatus.
  • the film formation apparatus 1 includes a chamber 10 and a film formation source 20 provided in the chamber 10.
  • the inside of the chamber 10 is configured so that a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere can be maintained.
  • the film formation source 20 in addition to an evaporation source that evaporates or sublimes a film formation material, a sputtering cathode for forming a film by sputtering, etc. can be used.
  • the upper part of the chamber 10 is provided with various mechanisms for aligning the substrate S on which a film is to be formed and the mask M placed on the film-forming side of the substrate S in order to form a thin film of the desired pattern on the substrate S.
  • these various mechanisms are provided in the chamber 10 in which the film-forming source 20 is disposed, but a configuration in which a chamber for aligning the substrate S and the mask M and a chamber equipped with the film-forming source are provided separately may also be adopted. In this case, after the substrate S and mask M are aligned in the alignment chamber, the substrate S and mask M are transported to the chamber equipped with the film-forming source and film formation is performed.
  • a base member 11 and a support plate 12 for supporting the various mechanisms are fixed to the ceiling of the chamber 10.
  • a first lifting mechanism 30 is attached to the base member 11 to vertically raise and lower an electrostatic chuck 31 as an adsorption member.
  • the first lifting mechanism 30 includes a holding member 32 that holds the electrostatic chuck 31, a shaft member 33 for raising and lowering the holding member 32, and a drive source 34 for raising and lowering the shaft member 33.
  • the holding member 32 includes a lifting plate 32a that is perpendicular to the vertical direction.
  • the specific configuration of the lifting mechanism may be a ball screw mechanism or other known technology, and detailed description thereof will be omitted.
  • the electrostatic chuck 31 has an electrode 31a inside, and is configured to generate an electrostatic adsorption force when a voltage is applied to the electrode 31a.
  • the electrostatic chuck 31 adsorbs the surface of the substrate S opposite to the surface on which the film is formed, and holds the substrate S.
  • the lifting plate 32a of the holding member 32 in the first lifting mechanism 30 is provided with a second lifting mechanism (lifting section) 40 that lifts and lowers the substrate S in the vertical direction.
  • the second lifting mechanism 40 includes a first support member 41 that supports the periphery of the surface of the substrate S on the film-forming side, a shaft member 42 for lifting and lowering the first support member 41, and a drive source 43 for lifting and lowering the shaft member 42.
  • the specific configuration of the lifting mechanism may employ various known techniques such as a ball screw mechanism, and therefore a detailed description thereof will be omitted.
  • the deposition apparatus 1 also includes a mask adjustment mechanism 50 as a mask drive unit that adjusts the position of the mask M.
  • the mask adjustment mechanism 50 includes a support 51 fixed to the ceiling of the chamber 10, a mask table support 52 provided at the lower end of the support 51, and a magnetic field generating coil box 53 fixed to the support 51.
  • a magnet 55 is provided on the periphery of a mask table 54 as a mask holder that holds the mask M.
  • the mask table 54 is positioned so that the magnet 55 is disposed in the gap between the mask table support 52 and the magnetic field generating coil box 53.
  • the magnetic field generated by the magnetic field generating coil box 53 is controlled to adjust the horizontal position of the mask table 54 while it is floating by magnetic levitation.
  • the position of the mask table 54 can be adjusted in the X, Y, and ⁇ directions by controlling the magnetic field generated by the magnetic field generating coil box 53.
  • the mask adjustment mechanism 50 also has a third lifting mechanism that raises and lowers the mask M.
  • This third lifting mechanism is attached to a support plate 12 fixed to the ceiling of the chamber 10, and includes a support member 56 that supports the mask M, an axis member 57 for raising and lowering the support member 56, and a drive source 58 for raising and lowering the axis member 57.
  • the specific configuration of the lifting mechanism can employ various known techniques such as a ball screw mechanism, so a detailed description thereof will be omitted.
  • This mask lifting mechanism is used to receive the mask M transported into the chamber 10 and place the mask M on the mask table 54.
  • FIG. 1 shows the state in which the mask M is placed on the mask table 54.
  • a fourth lifting mechanism 60 is attached to the base member 11, which vertically raises and lowers a magnetic attraction member 61 that magnetically attracts the mask M via the substrate S and electrostatic chuck 31 after aligning the substrate S and mask M.
  • This fourth lifting mechanism 60 includes a holding member 62 that holds the magnetic attraction member 61, and a drive source 63 that raises and lowers the holding member 62.
  • the specific configuration of the lifting mechanism can employ various known technologies such as a ball screw mechanism, so a detailed description thereof will be omitted.
  • a drive mechanism 70 that drives a second support member 71 that supports a position on the film-forming surface of the substrate S that is inside the periphery.
  • This drive mechanism 70 is attached to a support plate 12 that is fixed to the ceiling of the chamber 10.
  • the drive mechanism 70 will be described in more detail with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 is a simplified diagram showing the configuration related to the operation of the drive mechanism 70. In FIGS. 1, 3 to 5, and 7 to 9, the drive mechanism 70 is shown in a more simplified manner.
  • the drive mechanism 70 has the function of sliding the second support member 71 in a first direction (horizontal in this embodiment) along the film-forming surface of the substrate S, and moving it in a second direction (vertical in this embodiment) intersecting the film-forming surface of the substrate S.
  • the second support member 71 extends in the first direction along the film-forming surface of the substrate S, and serves to support the film-forming surface of the substrate S.
  • the drive mechanism 70 includes a rack-and-pinion mechanism 72 as a first drive unit for moving (sliding) the second support member 71 in a first direction, and a ball screw mechanism 73 as a second drive unit for moving the second support member 71 in a second direction.
  • the rack-and-pinion mechanism 72 includes a shaft member 72b having a pinion 72a at its tip, and a drive source 72c such as a motor that rotates the shaft member 72b.
  • the second support member 71 is also provided with a rack 71a that is arranged to mesh with the pinion 72a.
  • the ball screw mechanism 73 includes a ball screw 73a, a drive source 73b such as a motor that rotates the ball screw 73a, and a nut 73c that rises and falls due to the forward and reverse rotation of the ball screw 73a.
  • the drive source 72c of the rack and pinion mechanism 72 is fixed to the nut 73c, and the drive source 72c rises and falls together with the nut 73c.
  • the second support member 71 is provided so as to be able to slide in the second direction relative to a guide member 73d fixed to the nut 73c. As a result, the second support member 71 also rises and falls together with the nut 73c.
  • the second support member 71 moves in a first direction by the rack and pinion mechanism 72 and moves in a second direction by the ball screw mechanism 73.
  • the first drive unit is a rack and pinion mechanism 72, but the first drive unit is not limited to this and can employ various known technologies such as a ball screw mechanism.
  • the second drive unit is a ball screw mechanism 73, but the second drive unit is not limited to this and can employ various known technologies such as a rack and pinion mechanism.
  • the second support member 71 is provided with a number of contact portions 71b that come into contact with the film-forming surface of the substrate S in order to support the substrate S.
  • the contact portions 71b are composed of pin-shaped members. It is preferable that the contact portions 71b come into contact with the substrate S in areas where no film is formed, such as boundaries between film-forming regions. In this way, the second support member 71 has a portion (the main body of the second support member 71) that extends in the first direction along the film-forming surface of the substrate S, and contact portions 71b that come into contact with the film-forming surface of the substrate S to support the substrate S.
  • the deposition apparatus 1 also includes a control device 90 for controlling the operation of the deposition source 20 and the various mechanisms described above (see FIG. 1).
  • the control devices for controlling the various devices are well-known technologies, so a detailed description will be omitted, but the control device 90 includes a processor such as a CPU, a storage device such as a semiconductor memory or a hard disk, and an input/output interface.
  • the mask M is transported into the chamber 10, and the mask M is placed on the mask stage 54 by the third lifting mechanism.
  • the substrate S is transported into the chamber 10 by the hand unit 80 of the transport robot, and the substrate S is placed on the first support member 41 of the second lifting mechanism 40 (see FIG. 6(a)).
  • the first support member 41 supports the periphery of the surface of the substrate S on the film formation side (see FIGS. 3 and 6(b)). This is the supporting process.
  • the substrate S is bent such that the center is curved vertically downward due to its own weight.
  • the second support member 71 is moved by the drive mechanism 70 to a position that does not interfere with the lifting and lowering operation of the substrate S (see FIGS. 3 and 6(a) and (b)).
  • the second supporting member 71 is moved to a position where it does not interfere with the movement of the substrate S supported by the first supporting member 41, and an approaching step is performed to bring the substrate S supported by the first supporting member 41 closer to the electrostatic chuck 31.
  • the second lifting mechanism 40 raises the substrate S supported by the first supporting member 41, and the periphery of the substrate S is in contact with the electrostatic chuck 31.
  • the second supporting member 71 moves to a position to support the substrate S (slide step). More specifically, the rack and pinion mechanism 72 moves the second supporting member 71 in the first direction, and the multiple contact portions 71b move directly below the center of the substrate S (a position inside the periphery) (see FIG. 4).
  • the ball screw mechanism 73 raises the second supporting member 71 to a state where it is in contact with the center of the substrate S (see FIG. 5 and FIG. 6(c)). That is, the portion of the second support member 71 that supports the substrate S (contact portion 71b) supports the substrate S at a position on the film-forming side of the surface of the substrate S that is inside the periphery. As a result, the center of the substrate S is lifted by the second support member 71, so that bending of the substrate S is suppressed.
  • a position on the film-forming side of the surface of the substrate S that is inside the periphery does not mean to be limited to the center of gravity (center) of the substrate S, but rather the position of the center of the substrate (area excluding the periphery).
  • the second support member 71 when viewed parallel to the second direction, the contact portion 71b is configured to move between a first position (see FIG. 6(c)) where it overlaps with the substrate S supported by the first support member 41 and a second position (see FIGS. 6(a) and 6(b)) where it does not overlap.
  • the second support members 71 are arranged in pairs on both sides of the width direction of the substrate S supported by the first support member 41 (one side in the first direction and the opposite side). In the example shown in FIG. 6, three pairs of second support members 71 (six in total) are provided.
  • the main body portions (portions extending in the first direction) of the second support members 71 arranged in pairs on both sides of the width direction of the substrate S supported by the first support member 41 are arranged in a state of being shifted in a direction perpendicular to the width direction (a direction intersecting the first direction).
  • the distance G in FIG. 6(c) indicates the amount of shift.
  • the contact portions 71b of each second support member 71 are arranged on a straight line (see dotted line L in FIG. 6(c)) parallel to the width direction (first direction).
  • a plurality of second support members 71 are provided.
  • the plurality of second support members 71 are configured to be independently movable.
  • the control device 90 is configured to allow the plurality of second support members 71 to be independently movable. The reason for this will be explained below.
  • it is desirable that the contact portions of the substrate S by the plurality of contact portions 71b are in areas where no film is formed, such as the boundary portions between film-forming regions.
  • a plurality of displays are cut out from a single substrate S.
  • the contact portions 71b can contact and support the portions corresponding to the scribe lines (cut lines), but since circuit elements are formed in other portions, it is not desirable to have the contact portions 71b contact the other portions.
  • the substrate S can be supported by the contact portion 71b of the middle second support member 71 of the three second support members 71 arranged vertically, but it is not desirable to support the substrate S by the upper and lower second support members 71.
  • the substrate S can be supported by the contact parts 71b of the top and bottom second support members 71 of the three second support members 71 arranged vertically, but it is not desirable to support the substrate S by the middle second support member 71.
  • the substrate S can be supported by the contact parts 71b of all the second support members 71. In this way, by configuring the multiple second support members 71 to be independently movable, it is possible to support the substrate S at the appropriate position by operating only the necessary second support members 71 according to the substrate S divided in different ways.
  • the main body parts of the second support members 71 arranged in pairs on both sides of the width direction of the substrate S supported by the first support member 41 are arranged in a state of being shifted in a direction perpendicular to the width direction, while the contact parts 71b provided on each second support member 71 are arranged on a straight line parallel to the width direction.
  • the reason for this will be explained.
  • the reason why the contact parts 71b provided on each second support member 71 are arranged on a straight line parallel to the width direction is that, as described above, it is desirable to support the substrate by contacting the contact parts 71b with the parts corresponding to the scribe lines (cut lines).
  • FIG. 6 (c) shows a partial configuration when multiple various mechanisms (all the same mechanisms) are arranged side by side. As shown in the figure, when the same mechanisms are arranged side by side, the multiple contact parts 71b in the mechanism on the left side of the figure and the multiple contact parts 71b in the mechanism on the right side of the figure are aligned in a straight line.
  • the main body parts of the second support member 71 are also arranged in a straight line, it is necessary to widen the distance between the two mechanisms so that the main body parts of the second support member 71 of the left side mechanism and the main body parts of the second support member 71 of the right side mechanism do not interfere with each other even when they are moved to the second position.
  • the main body parts of the second support member 71 are shifted in a direction perpendicular to the width direction, as shown by the thick dotted line in the figure, it is possible to narrow the distance between the two mechanisms without interference even when the main body parts of the second support member 71 of both mechanisms are moved to the second position. Therefore, it is possible to reduce the size of the device.
  • an adsorption process is performed in which the substrate S is adsorbed by the electrostatic chuck 31. That is, a voltage is applied to the electrode 31a provided on the electrostatic chuck 31 while the bending of the substrate S is suppressed, and the substrate S is adsorbed to the electrostatic chuck 31 by electrostatic adsorption force.
  • the first support member 41 supports the periphery of the substrate S at least either before or after the substrate S is adsorbed to the electrostatic chuck 31 as an adsorption member.
  • the second support member 71 supports a position on the film-forming side surface of the substrate S that is inside the periphery before the substrate S is adsorbed to the electrostatic chuck 31. Then, after the substrate S is adsorbed to the electrostatic chuck 31, an alignment operation is performed to align the substrate S with the mask M.
  • alignment marks (not shown) are provided on the substrate S and the mask M, respectively. Then, the marks on both are photographed by a camera C fixed to the chamber 10, and the amount of misalignment between the two is determined. Then, the horizontal position of at least one of the substrate S and the mask M is adjusted so that these misalignments are eliminated (usually, the amount of misalignment falls within a threshold value).
  • rough alignment which roughly aligns the positions
  • fine alignment which aligns the positions with high precision
  • the control device 90 determines the amount of misalignment between the substrate S and the mask M based on the photographic information obtained from the camera C.
  • the electrostatic chuck 31 and the substrate S are raised together by the first lifting mechanism 30, so that the substrate S is slightly separated from the mask M (see FIG. 8).
  • the mask adjustment mechanism 50 adjusts the mask stage 54 in the horizontal direction (X, Y, and ⁇ directions) based on the amount of misalignment, thereby performing rough alignment between the substrate S and the mask M.
  • the electrostatic chuck 31 and the substrate S are lowered together again by the first lifting mechanism 30, so that the substrate S is in contact with the mask M. Then, fine alignment is performed in the same order as the rough alignment. In general, fine alignment is repeated until the amount of misalignment between the substrate S and the mask M falls within a threshold range.
  • the amount of misalignment between the substrate S and the mask M falls within a threshold range.
  • the electrostatic chuck 31 and the substrate S can also be lowered together by the first lifting mechanism 30, so that the substrate S and the mask M are slightly separated from each other, the amount of misalignment between them is determined, and rough alignment and fine alignment can be performed in this state.
  • the magnetic attraction member 61 is lowered by the fourth lifting mechanism 60.
  • the mask M is attracted to the magnetic attraction member 61 via the substrate S and the electrostatic chuck 31.
  • the substrate S and the mask M are fixed in contact with each other (see FIG. 9).
  • the film formation source 20 forms a thin film of the desired pattern (openings) formed on the mask M on the surface (film formation surface) of the substrate S.
  • the film formation process is performed in which a film is formed after the attraction process. Note that after the attraction process and before the film formation process is started, an evacuation process is performed in which the second support member 71 is moved to the second position, which is an evacuation position.
  • Figure 10(a) shows an overall view of the organic EL display device 150
  • Figure 10(b) shows the cross-sectional structure of one pixel.
  • each light-emitting element has a structure including an organic layer sandwiched between a pair of electrodes.
  • the pixel referred to here refers to the smallest unit that allows a desired color to be displayed in the display area 151.
  • the pixel 152 is configured by a combination of a first light-emitting element 152R, a second light-emitting element 152G, and a third light-emitting element 152B that emit light different from each other.
  • the pixel 152 is often configured by a combination of a red light-emitting element, a green light-emitting element, and a blue light-emitting element, but may also be a combination of a yellow light-emitting element, a cyan light-emitting element, and a white light-emitting element, and is not particularly limited as long as it is at least one color.
  • FIG 10(b) is a schematic partial cross-sectional view taken along line A-B in Figure 10(a).
  • Pixel 152 is made up of a plurality of light-emitting elements, each of which has a first electrode (anode) 154, a hole transport layer 155, one of light-emitting layers 156R, 156G, or 156B, an electron transport layer 157, and a second electrode (cathode) 158 on a substrate 153.
  • hole transport layer 155, light-emitting layers 156R, 156G, or 156B, and electron transport layer 157 are organic layers.
  • light-emitting layer 156R is an organic EL layer that emits red light
  • light-emitting layer 156G is an organic EL layer that emits green light
  • light-emitting layer 156B is an organic EL layer that emits blue light.
  • Light-emitting layers 156R, 156G, and 156B are formed in patterns that correspond to light-emitting elements (sometimes referred to as organic EL elements) that emit red, green, and blue light, respectively.
  • the first electrode 154 is formed separately for each light-emitting element.
  • the hole transport layer 155, the electron transport layer 157, and the second electrode 158 may be formed in common for the multiple light-emitting elements 152R, 152G, and 152B, or may be formed for each light-emitting element.
  • an insulating layer 159 is provided between the first electrodes 154.
  • a protective layer 140 is provided to protect the organic EL element from moisture and oxygen.
  • the hole transport layer 155 and the electron transport layer 157 are shown as a single layer, but depending on the structure of the organic EL display element, they may be formed of multiple layers including a hole blocking layer and an electron blocking layer.
  • a hole injection layer having an energy band structure that can smoothly inject holes from the first electrode 154 to the hole transport layer 155 can be formed between the first electrode 154 and the hole transport layer 155.
  • an electron injection layer can be formed between the second electrode 158 and the electron transport layer 157.
  • a circuit (not shown) for driving the organic EL display device and a substrate 153 on which a first electrode 154 are formed are prepared.
  • Acrylic resin is formed by spin coating on the substrate 153 on which the first electrode 154 is formed, and the acrylic resin is patterned by lithography so that an opening is formed in the area where the first electrode 154 is formed, forming an insulating layer 159. This opening corresponds to the light-emitting area where the light-emitting element actually emits light.
  • the substrate 153 with the patterned insulating layer 159 is carried into a first organic material deposition apparatus, and the substrate is held by a substrate support table and an electrostatic chuck, and a hole transport layer 155 is deposited as a common layer on the first electrode 154 in the display area.
  • the hole transport layer 155 is deposited by vacuum deposition. In practice, the hole transport layer 155 is formed to be larger than the display area 151, so no high-resolution mask is required.
  • the substrate 153 on which the hole transport layer 155 has been formed is carried into a second organic material deposition apparatus and held by a substrate support table and electrostatic chuck.
  • the substrate and mask are aligned, the substrate is placed on the mask, and a red-emitting light-emitting layer 156R is deposited on the portion of the substrate 153 where the red-emitting element is to be located.
  • Electron transport layer 157 is deposited over the entire display area 151 by a fifth deposition apparatus. Electron transport layer 157 is formed as a layer common to light-emitting layers 156R, 156G, and 156B of the three colors.
  • the substrate on which the electron transport layer 157 has been formed is moved by a metallic deposition material deposition device to deposit the second electrode 158.
  • the substrate is transferred to a plasma CVD device to deposit a protective layer 140, completing the organic EL display device 150.
  • the substrate 153 on which the insulating layer 159 is patterned is exposed to an atmosphere containing moisture or oxygen from the time it is carried into the deposition apparatus until the deposition of the protective layer 140 is completed, the light-emitting layer made of the organic EL material may be deteriorated by moisture or oxygen. Therefore, in this embodiment, the substrate is carried in and out of the deposition apparatus in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere.
  • the film forming apparatus 1 of this embodiment by providing the second support member 71, it is possible to suppress bending of the substrate S before the substrate S is attracted to the electrostatic chuck 31. This makes it possible to attract the substrate S in a stable state to the electrostatic chuck 31. In other words, it is possible to suppress the substrate S from being attracted to the electrostatic chuck 31 in a wavy or partially deformed state.
  • Film forming apparatus 10 Chamber 11: Base member 12: Support plate 20: Film forming source 30: First lifting mechanism 31: Electrostatic chuck 31a: Electrode 32: Holding member 32a: Lifting plate 33: Shaft member 34: Driving source 40: Second lifting mechanism 41: First support member 42: Shaft member 43: Driving source 50: Mask adjustment mechanism 51: Support section 52: Mask table support section 53: Magnetic field generating coil box 54: Mask table 55: Magnet 56: Support member 57: Shaft member 58: Driving source 60: Fourth lifting mechanism 61: Magnetic attraction member 62: Holding member 63: Driving source 70: Driving mechanism 71: Second support member 71a: Rack 71b: Contact part 72: Rack and pinion mechanism 72a: Pinion 72b: Shaft member 72c: Driving source 73: Ball screw mechanism 73a: Ball screw 73b: Driving source 73c: Nut 73d: Guide member 80: Hand part 90: Control device C: Camera M: Mask S: Board

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Abstract

吸着部材に対して、基板を安定した状態で吸着させることのできる成膜装置、成膜装置の駆動方法、及び成膜方法を提供する。　基板の成膜側の面とは反対側の面を吸着する静電チャック３１と、静電チャック３１に対する前記基板の吸着の前及び後の少なくともいずれかに、前記基板の周縁を支持する第１の支持部材４１と、前記基板の成膜側の面に沿う第１方向に伸び、前記基板の成膜側の面を支持する第２の支持部材７１と、第２の支持部材７１を前記第１方向にスライドさせる第１の駆動部と、を備えることを特徴とする。

Description

成膜装置、成膜装置の駆動方法、及び成膜方法
　本発明は、成膜装置、成膜装置の駆動方法、及び成膜方法に関する。
　従来、成膜装置において、基板の成膜側の面とは反対側の面を吸着する吸着部材を備える技術が知られている。
特開２０１９－９９９１０号公報
　近年、基板の大判化が進んでおり、吸着部材に基板を吸着する前の状態において、基板が大きく撓んでいると、吸着部材に対して基板を適切に吸着するのが難しいことがある。
　本発明の成膜装置は、
　基板の成膜側の面とは反対側の面を吸着する吸着部材と、
　前記吸着部材に対する前記基板の吸着の前及び後の少なくともいずれかに、前記基板の周縁を支持する第１の支持部材と、
　前記基板の成膜側の面に沿う第１方向に伸びた部分、及び、前記基板の成膜側の面に接触して前記基板を支持する接触部を有する第２の支持部材と、
　前記第２の支持部材を前記第１方向にスライドさせる第１の駆動部と、
　を備えることを特徴とする。
　以上説明したように、本発明によれば、吸着部材に対して、基板を安定した状態で吸着させることができる。
成膜装置の概略構成図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 成膜装置の動作説明図。 有機ＥＬ表示装置の説明図。
　以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
　（実施例）
　図１～図９を参照して、本発明の実施例に係る成膜装置について説明する。なお、図１，３～５、及び７～９においては、各部材の動作を分かり易くするために、一体的に動作する部材について同種のハッチングを付している。これらの図においては、各部材を断面的に示しているが、各部材については、紙面の手前側と奥側の異なった位置に配され得るため、ハッチングが付されているからと言って、必ずしも断面を示したものではない。
　＜成膜装置の構成＞
　特に、図１を参照して、成膜装置１の全体構成について説明する。図１は成膜装置全体の概略構成図である。成膜装置１は、チャンバ１０と、チャンバ１０内に備えられる成膜源２０とを備えている。チャンバ１０内は、真空雰囲気や不活性ガス雰囲気に維持可能に構成される。成膜源２０としては、成膜材料を蒸発又は昇華させる蒸発源の他、スパッタリングによって成膜を行うためのスパッタリングカソードなどを採用することができる。
　チャンバ１０の上部には、成膜対象である基板Ｓと、基板Ｓに対して所望のパターンの薄膜を形成するために基板Ｓの成膜側の面に配されるマスクＭとを位置合わせするための各種機構が備えられている。なお、本実施例では、成膜源２０が配されたチャンバ１０に、この各種機構が備えられる構成を示すが、基板ＳとマスクＭとを位置合わせするためのチャンバと成膜源が備えられるチャンバとを別々に設ける構成を採用してもよい。この場合には、位置合わせ用のチャンバ内において、基板ＳとマスクＭが位置合わせされた後に、成膜源を備えるチャンバに、これら基板ＳとマスクＭが搬送されて成膜が施される。
　以下、基板ＳとマスクＭとを位置合わせするための各種機構について説明する。チャンバ１０の天井部には、各種機構を支持するためのベース部材１１及び支持プレート１２が固定されている。
　ベース部材１１には、吸着部材としての静電チャック３１を鉛直方向に昇降させる第１の昇降機構３０が取り付けられている。この第１の昇降機構３０は、静電チャック３１を保持する保持部材３２と、保持部材３２を昇降させるための軸部材３３と、軸部材３３を昇降させる駆動源３４とを備えている。保持部材３２は、鉛直方向に垂直な昇降プレート３２ａを備えている。昇降機構の具体的な構成については、ボールネジ機構など各種公知技術を採用し得るので、その詳細な説明は省略する。静電チャック３１は、内部に電極３１ａを有しており、電極３１ａに電圧が印加されることで静電吸着力を生ずるように構成されている。なお、静電吸着力を生じさせる方式としては、クーロン力タイプ、ジョンソン・ラーベック力タイプ、及びグラジエント力タイプなど、各種公知の方式を採用し得る。この静電チャック３１によって、基板Ｓの成膜側の面とは反対側の面が吸着されて、基板Ｓは保持される。
　第１の昇降機構３０における保持部材３２の昇降プレート３２ａには、基板Ｓを鉛直方向に昇降させる第２の昇降機構（昇降部）４０が設けられている。この第２の昇降機構４０は、基板Ｓの成膜側の面の周縁を支持する第１の支持部材４１と、第１の支持部材４１を昇降させるための軸部材４２と、軸部材４２を昇降させる駆動源４３とを備えている。昇降機構の具体的な構成については、ボールネジ機構など各種公知技術を採用し得るので、その詳細な説明は省略する。第２の昇降機構４０を動作させない状態で、第１の昇降機構３０により昇降プレート３２ａを昇降させると、静電チャック３１と基板Ｓは一体的に昇降する。一方、第２の昇降機構４０を動作させることで、静電チャック３１に対して、基板Ｓを相対的に昇降させることができる。
　また、成膜装置１は、マスクＭの位置を調整するマスク駆動部としてのマスク調整機構５０を備えている。このマスク調整機構５０は、チャンバ１０の天井部に固定された支柱部５１と、支柱部５１の下端に設けられたマスク台受け部５２と、支柱部５１に固定された磁気発生用コイルボックス５３とを備えている。マスクＭを保持するマスク保持部としてのマスク台５４の周縁には磁石５５が設けられている。この磁石５５が、マスク台受け部５２と磁気発生用コイルボックス５３との間の隙間に配されるようにマスク台５４は配置される。そして、磁気発生用コイルボックス５３による磁界が制御されることで、マスク台５４は磁気浮上によって浮いた状態で、水平方向の位置が調整される。すなわち、鉛直方向に対して垂直かつ互いに直交する方向をＸ，Ｙ方向とし、鉛直方向を中心に回転する方向をθ方向とすると、磁気発生用コイルボックス５３による磁界の制御を行うことで、マスク台５４をＸ，Ｙ，θ方向に位置調整することができる。
　マスク調整機構５０は、マスクＭを昇降させる第３の昇降機構も有している。この第３の昇降機構は、チャンバ１０の天井部に固定された支持プレート１２に取り付けられており、マスクＭを支持する支持部材５６と、支持部材５６を昇降させるための軸部材５７と、軸部材５７を昇降させる駆動源５８とを備えている。昇降機構の具体的な構成については、ボールネジ機構など各種公知技術を採用し得るので、その詳細な説明は省略する。このマスク昇降機構は、チャンバ１０内に搬送されたマスクＭを受け取って、マスクＭをマスク台５４に載置するために用いられる。図１においては、マスク台５４にマスクＭが載置された状態を示している。
　また、ベース部材１１には、基板ＳとマスクＭとの位置合わせを行った後に、基板Ｓと静電チャック３１を介してマスクＭを磁力によって吸着する磁気吸着部材６１を鉛直方向に昇降させる第４の昇降機構６０が取り付けられている。この第４の昇降機構６０は、磁気吸着部材６１を保持する保持部材６２と、保持部材６２を昇降させる駆動源６３とを備えている。昇降機構の具体的な構成については、ボールネジ機構など各種公知技術を採用し得るので、その詳細な説明は省略する。
　更に、本実施例においては、基板Ｓの成膜側の面のうち周縁よりも内側の位置を支持する第２の支持部材７１を駆動する駆動機構７０を備えている。この駆動機構７０は、チャンバ１０の天井部に固定された支持プレート１２に取り付けられている。図２を参照して、駆動機構７０について、より詳細に説明する。なお、図２においては、駆動機構７０において、動作に関連する構成を簡略的に示した図である。図１，３～５、及び７～９においては、駆動機構７０について、より簡略的に示している。
　駆動機構７０は、第２の支持部材７１を、基板Ｓの成膜側の面に沿う第１方向（本実施例では水平方向）にスライド移動させると共に、基板Ｓの成膜側の面に交差する第２方向（本実施例では鉛直方向）に移動させる機能を備えている。第２の支持部材７１は、基板Ｓの成膜側の面に沿う第１方向に伸び、基板Ｓの成膜側の面を支持する役割を担っている。
　駆動機構７０は、第２の支持部材７１を第１方向に移動させる（スライドさせる）ための第１の駆動部としてのラックアンドピニオン機構７２と、第２の支持部材７１を第２方向に移動させるための第２の駆動部としてのボールネジ機構７３とを備えている。ラックアンドピニオン機構７２は、先端にピニオン７２ａが設けられた軸部材７２ｂと、軸部材７２ｂを回転させるモーターなどの駆動源７２ｃとを備えている。また、第２の支持部材７１に、ピニオン７２ａに噛み合うように設けられるラック７１ａが設けられている。ボールネジ機構７３は、ボールネジ７３ａと、ボールネジ７３ａを回転させるモーターなどの駆動源７３ｂと、ボールネジ７３ａの正逆回転によって昇降するナット７３ｃとを備えている。
　ナット７３ｃに対して、ラックアンドピニオン機構７２における駆動源７２ｃが固定されており、駆動源７２ｃはナット７３ｃと共に昇降する。また、ナット７３ｃに固定されたガイド部材７３ｄに対して、第２の支持部材７１が第２方向にスライド可能に設けられている。これにより、第２の支持部材７１もナット７３ｃと共に昇降する。
　以上の構成により、第２の支持部材７１は、ラックアンドピニオン機構７２によって第１方向に移動し、ボールネジ機構７３によって第２方向に移動する。なお、本実施例においては、第１の駆動部がラックアンドピニオン機構７２の場合を示したが、第１の駆動部は、これに限らずボールネジ機構など各種の公知技術を採用することができる。また、本実施例においては、第２の駆動部がボールネジ機構７３の場合を示したが、第２の駆動部は、これに限らずラックアンドピニオン機構など各種の公知技術を採用することができる。
　そして、第２の支持部材７１には、基板Ｓを支持するために、基板Ｓの成膜側の面に接触する複数の接触部７１ｂが設けられている。なお、接触部７１ｂは、ピン状の部材により構成される。これら複数の接触部７１ｂの基板Ｓへの接触部位は、成膜領域間の境界部分など、成膜されない部分にするのが望ましい。このように、第２の支持部材７１は、基板Ｓの成膜側の面に沿う第１方向に伸びた部分（第２の支持部材７１の本体部分）と、基板Ｓの成膜側の面に接触して基板Ｓを支持する接触部７１ｂとを有している。
　また、成膜装置１は、成膜源２０、及び上記の各種機構等の動作を制御するための制御装置９０も備えている（図１参照）。各種装置を制御するための制御装置は公知技術であるので、詳細な説明は省略するが、制御装置９０は、ＣＰＵ等のプロセッサ、半導体メモリやハードディスクなどの記憶デバイス、入出力インタフェースを備えている。
　＜成膜装置における基板とマスクとの位置合わせまでの動作＞
　特に、図３～９を参照して、成膜装置１における基板とマスクとの位置合わせまでの動作（成膜装置の駆動方法）について説明する。図３～５、及び図７～９は、図１のうち、チャンバ１０の天井部付近の各種機構が設けられた部分を示したものである。図６は、基板Ｓ、第１の支持部材４１及び駆動機構７０について、上方から見た位置関係を動作順に示したものである。
　まず、チャンバ１０内にマスクＭが搬送されて、第３の昇降機構によって、マスク台５４にマスクＭが載置される。そして、搬送ロボットのハンド部８０によって、基板Ｓがチャンバ１０内に搬送され、第２の昇降機構４０における第１の支持部材４１に基板Ｓが載置される（図６（ａ）参照）。これにより、第１の支持部材４１によって、基板Ｓの成膜側の面の周縁が支持される（図３及び図６（ｂ）参照）。以上が支持工程である。このとき、基板Ｓは、自重によって、その中央が鉛直方向下向きに湾曲するように撓んだ状態となる。なお、この一連の動作の期間中においては、駆動機構７０によって、第２の支持部材７１は、基板Ｓの昇降動作を妨げない位置に移動している（図３及び図６（ａ）（ｂ）参照）。
　支持工程の後に、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓの移動を妨げない位置に第２の支持部材７１を移動させた状態で、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓを静電チャック３１に近づける接近工程が行われる。本実施例においては、第２の昇降機構４０によって、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓが上昇し、基板Ｓの周縁は静電チャック３１に接した状態となる。この接近工程の後に、基板Ｓを支持する位置に第２の支持部材７１が移動する（スライド工程）。より具体的には、ラックアンドピニオン機構７２によって、第２の支持部材７１が第１方向に移動して、複数の接触部７１ｂが基板Ｓの中央（周縁よりも内側の位置）の直下に移動する（図４参照）。その後、ボールネジ機構７３によって、第２の支持部材７１が上昇して基板Ｓの中央に接した状態となる（図５及び図６（ｃ）参照）。つまり、第２の支持部材７１における基板Ｓを支持する部位（接触部７１ｂ）が、基板Ｓの成膜側の面のうち周縁よりも内側の位置において基板Ｓを支持する。以上により、基板Ｓの中央が第２の支持部材７１によって持ち上げられるため、基板Ｓの撓みが抑制された状態となる。なお、「基板Ｓの成膜側の面のうち周縁よりも内側の位置」とは、基板Ｓの重心（中心）に限られることはなく、基板の中央（周縁を除く領域）の位置であることを意味する。
　ここで、図６を参照して、第２の支持部材７１に関して、より詳細に説明する。第２の支持部材７１においては、第２方向に平行に見た場合に、接触部７１ｂが、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓと重なる第１の位置（図６（ｃ）参照）と重ならない第２の位置（図６（ａ）（ｂ）参照）との間を移動するように構成されている。また、第２の支持部材７１は、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓの幅方向両側（第１方向における一方の側と、その反対の側）に対となるように配されている。図６に示す例では、第２の支持部材７１は、３対（計６個）設けられている。そして、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓの幅方向両側に対となるように配された第２の支持部材７１の本体部分（第１方向に伸びた部分）は、幅方向に垂直な方向（第１方向に交差する方向）にずれた状態で配されている。なお、図６（ｃ）中の距離Ｇは、ずれ量を示している。その一方で、それぞれの第２の支持部材７１に備えられる接触部７１ｂは、幅方向（第１方向）に平行な直線（図６（ｃ）中、点線で示す直線Ｌ参照）上に配されている。
　以上のように、本実施例においては、第２の支持部材７１は複数設けられている。そして、これら複数の第２の支持部材７１は、それぞれ独立に移動可能に構成されている。つまり、制御装置９０によって、複数の第２の支持部材７１は、それぞれ独立に移動するように構成されている。この理由について説明する。上記の通り、複数の接触部７１ｂによる基板Ｓへの接触部位は、成膜領域間の境界部分など、成膜されない部分にするのが望ましい。一般的に、ディスプレイ装置に用いられる基板Ｓの場合、１枚の基板Ｓから複数のディスプレイが切り出される。この場合、スクライブライン（切り取り線）に相当する部位に対しては接触部７１ｂが接触して支持することができるが、それ以外の部分は回路素子が形成されているため接触部７１ｂを接触させるのは望ましくない。例えば、図６に示す基板Ｓが上下に２分割される構成の場合、上下に３つ並ぶ第２の支持部材７１のうち、真ん中の第２の支持部材７１における接触部７１ｂにより基板Ｓを支持することができるが、上下の第２の支持部材７１によって基板Ｓを支持するのは望ましくない。これに対して、図６に示す基板Ｓが上下中の３分割される構成の場合、上下に３つ並ぶ第２の支持部材７１のうち、上下の第２の支持部材７１における接触部７１ｂにより基板Ｓを支持することができるが、真ん中の第２の支持部材７１によって基板Ｓを支持するのは望ましくない。また、図６に示す基板Ｓが上下方向に４分割される構成の場合には、全ての第２の支持部材７１における接触部７１ｂにより基板Ｓを支持することができる。このように、複数の第２の支持部材７１をそれぞれ独立に移動可能に構成することによって、分割の仕方が異なる基板Ｓに応じて、必要な第２の支持部材７１のみを稼働させることで、適切な位置で基板Ｓを支持することが可能となる。
　また、本実施例では、上記の通り、第１の支持部材４１に支持された基板Ｓの幅方向両側に対となるように配された第２の支持部材７１の本体部分は、幅方向に垂直な方向にずれた状態で配されているのに対して、それぞれの第２の支持部材７１に備えられる接触部７１ｂは、幅方向に平行な直線上に配されている。この理由について説明する。それぞれの第２の支持部材７１に備えられる接触部７１ｂを、幅方向に平行な直線上に配する理由は、上記の通り、スクライブライン（切り取り線）に相当する部位に対して接触部７１ｂを接触させて支持するのが望ましいためである。そして、成膜装置１においては、一つのチャンバ内に複数の成膜ステージを設けることがある。この場合、基板ＳとマスクＭとを位置合わせするための各種機構と成膜源２０も複数設ける必要がある。図６（ｃ）は各種機構（いずれも同一の機構）を複数並べた場合の一部の構成を示している。図示のように、同一の機構を並べて配置した場合、図中左側の機構における複数の接触部７１ｂと、図中右側の機構における複数の接触部７１ｂは、一直線上に並ぶことになる。このとき、第２の支持部材７１の本体部分についても一直線上に並ぶ構成を採用した場合には、左側の機構の第２の支持部材７１の本体部分と右側の機構の第２の支持部材７１の本体部分が第２の位置に移動した状態でも干渉しないように、両者の機構の間隔を広くする必要がある。これに対して、第２の支持部材７１の本体部分が、幅方向に垂直な方向にずれて配される構成を採用することで、図中、太い点線で示すように、両者の機構における第２の支持部材７１の本体部分が第２の位置に移動した場合でも、干渉することなく、両者の機構の間隔を狭くすることが可能となる。従って、装置の小型化を図ることができる。
　そして、図５に示すように、第２の支持部材７１によって、基板Ｓが支持された後に、静電チャック３１によって基板Ｓを吸着する吸着工程が行われる。すなわち、基板Ｓの撓みが抑制された状態で、静電チャック３１に設けられた電極３１ａに電圧が印加されることで、基板Ｓは静電吸着力によって、静電チャック３１に吸着される。このように、第１の支持部材４１は、吸着部材としての静電チャック３１に対する基板Ｓの吸着の前及び後の少なくともいずれかに、基板Ｓの周縁を支持する。また、第２の支持部材７１は、静電チャック３１に対する基板Ｓの吸着前の際に、基板Ｓの成膜側の面のうち周縁よりも内側の位置を支持する。そして、基板Ｓが静電チャック３１に吸着された後、基板ＳとマスクＭとの位置合わせを行うためのアライメント動作が行われる。
　基板ＳとマスクＭを位置合わせするアライメント動作に関しては、各種公知の方法を採用し得るが、ここでは代表的な一例を説明する。一般的に、アライメントを行うために、基板ＳとマスクＭにはそれぞれアライメント用のマーク（不図示）が設けられる。そして、チャンバ１０に固定されたカメラＣによって、両者のマークが撮影されて、両者の位置ずれ量が判定される。そして、これらの位置ずれがなくなる（通常は、位置ずれ量が閾値内に収まる）ように、基板Ｓ及びマスクＭのうちの少なくともいずれか一方の水平方向の位置が調整される。また、短時間で高精度なアライメントを実現するために、大まかに位置合わせを行うラフアライメントと、高精度に位置合わせを行うファインアライメントがなされるのが一般的である。ラフアライメントにおいては、低解像だが広視野のカメラＣが用いられ、ファインアライメントにおいては、狭視野だが高解像のカメラＣが用いられる。また、上記のアライメント用のマークも、通常、ラフアライメント用とファインアライメント用に別々のマークが用いられる。
　具体的には、静電チャック３１に基板Ｓが吸着された後に、第１の昇降機構３０によって、静電チャック３１と基板Ｓが一体的に下降して、基板ＳとマスクＭが接した状態となる（図７参照）。この状態で、カメラＣから得られた撮影情報によって、制御装置９０は基板ＳとマスクＭの位置ずれ量を判定する。その後、第１の昇降機構３０によって、静電チャック３１と基板Ｓが一体的に上昇して、基板ＳがマスクＭから僅かに離れた状態となる（図８参照）。この状態で、ラフアライメントがなされる。すなわち、位置ずれ量に基づいて、本実施例の場合には、マスク調整機構５０により、マスク台５４の水平方向（Ｘ，Ｙ，θ方向）の調整がなされることで、基板ＳとマスクＭのラフアライメントが行われる。
　ラフアライメントが行われた後に、再び、第１の昇降機構３０によって、静電チャック３１と基板Ｓが一体的に下降して、基板ＳがマスクＭに接した状態となる。その後、ラフアライメントと同様の順序でファインアライメントが行われる。一般的には、基板ＳとマスクＭとの位置ずれ量が閾値の範囲内になるまでファインアライメントが繰り返される。なお、ここでは、基板ＳとマスクＭとを接触させた状態で、これらの位置ずれ量を判定した後に、これらを離間させてラフアライメント及びファインアライメントを行う場合を説明した。しかしながら、第１の昇降機構３０によって、静電チャック３１と基板Ｓを一体的に下降させて、基板ＳとマスクＭとを僅かに離れた状態として、これらの位置ずれ量を判定し、そのままラフアライメント及びファインアライメントを行うこともできる。
　ファインアライメントが終了した後、第４の昇降機構６０によって磁気吸着部材６１が下降する。これにより、マスクＭが基板Ｓ及び静電チャック３１を介して磁気吸着部材６１に吸着される。これにより、基板ＳとマスクＭとが接した状態で固定された状態となる（図９参照）。その後、成膜源２０によって、基板Ｓの表面（成膜面）上に、マスクＭに形成された所望のパターン（開口部）の薄膜が形成される。このように、吸着工程の後に成膜を行う成膜工程が行われる。なお、吸着工程の後であって、成膜工程を開始する前に、退避位置である第２の位置に第２の支持部材７１を移動させる退避工程が行われる。
　＜電子デバイスの製造方法＞
　次に、本実施例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表示装置の構成を示し、有機ＥＬ表示装置の製造方法を例示する。
　まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１０（ａ）は有機ＥＬ表示装置１５０の全体図、図１０（ｂ）は１画素の断面構造を表している。
　図１０（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置１５０の表示領域１５１には、発光素子を複数備える画素１５２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１５１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。本実施例に係る有機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１５２Ｒ、第２発光素子１５２Ｇ、第３発光素子１５２Ｂの組み合わせにより画素１５２が構成されている。画素１５２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組み合わ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。
　図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素１５２は、複数の発光素子からなり、各発光素子は、基板１５３上に、第１電極（陽極）１５４と、正孔輸送層１５５と、発光層１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂのいずれかと、電子輸送層１５７と、第２電極（陰極）１５８と、を有している。これらのうち、正孔輸送層１５５、発光層１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂ、電子輸送層１５７が有機層に当たる。また、本実施例では、発光層１５６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層１５６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層１５６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂ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１５４は、発光素子毎に分離して形成されている。正孔輸送層１５５と電子輸送層１５７と第２電極１５８は、複数の発光素子１５２Ｒ、１５２Ｇ、１５２Ｂで共通に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１５４と第２電極１５８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１５４間に絶縁層１５９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１４０が設けられている。
　図１０（ｂ）では正孔輸送層１５５や電子輸送層１５７は一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によっては、正孔ブロック層や電子ブロック層を備える複数の層で形成されてもよい。また、第１電極１５４と正孔輸送層１５５との間には第１電極１５４から正孔輸送層１５５への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成することもできる。同様に、第２電極１５８と電子輸送層１５７の間にも電子注入層が形成することもできる。
　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）及び第１電極１５４が形成された基板１５３を準備する。
　第１電極１５４が形成された基板１５３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１５４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１５９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。
　絶縁層１５９がパターニングされた基板１５３を第１の有機材料成膜装置に搬入し、基板支持台及び静電チャックにて基板を保持し、正孔輸送層１５５を、表示領域の第１電極１５４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層１５５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層１５５は表示領域１５１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。
　次に、正孔輸送層１５５までが形成された基板１５３を第２の有機材料成膜装置に搬入し、基板支持台及び静電チャックで保持する。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１５３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１５６Ｒを成膜する。
　発光層１５６Ｒの成膜と同様に、第３の有機材料成膜装置により緑色を発する発光層１５６Ｇを成膜し、さらに第４の有機材料成膜装置により青色を発する発光層１５６Ｂを成膜する。発光層１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域１５１の全体に電子輸送層１５７を成膜する。電子輸送層１５７は、３色の発光層１５６Ｒ、１５６Ｇ、１５６Ｂに共通の層として形成される。
　電子輸送層１５７まで形成された基板を金属性蒸着材料成膜装置で移動させて第２電極１５８を成膜する。
　その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層１４０を成膜して、有機ＥＬ表示装置１５０が完成する。
　絶縁層１５９がパターニングされた基板１５３を成膜装置に搬入してから保護層１４０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、本実施例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気の下で行われる。
　＜本実施例に係る成膜装置の優れた点＞
　本実施例に係る成膜装置１によれば、第２の支持部材７１を設けたことで、静電チャック３１に基板Ｓが吸着される前の状態で、基板Ｓの撓みを抑制することができる。これにより、静電チャック３１に対して、基板Ｓを安定した状態で吸着させることができる。すなわち、基板Ｓが、波打ったり一部が変形したりした状態で静電チャック３１に吸着してしまうことを抑制することができる。
　１：成膜装置　１０：チャンバ　１１：ベース部材　１２：支持プレート　２０：成膜源　３０：第１の昇降機構　３１：静電チャック　３１ａ：電極　３２：保持部材　３２ａ：昇降プレート　３３：軸部材　３４：駆動源　４０：第２の昇降機構　４１：第１の支持部材　４２：軸部材　４３：駆動源　５０：マスク調整機構　５１：支柱部　５２：マスク台受け部　５３：磁気発生用コイルボックス　５４：マスク台　５５：磁石　５６：支持部材　５７：軸部材　５８：駆動源　６０：第４の昇降機構　６１：磁気吸着部材　６２：保持部材　６３：駆動源　７０：駆動機構　７１：第２の支持部材　７１ａ：ラック　７１ｂ：接触部　７２：ラックアンドピニオン機構　７２ａ：ピニオン　７２ｂ：軸部材　７２ｃ：駆動源　７３：ボールネジ機構　７３ａ：ボールネジ　７３ｂ：駆動源　７３ｃ：ナット　７３ｄ：ガイド部材　８０：ハンド部　９０：制御装置　Ｃ：カメラ　Ｍ：マスク　Ｓ：基板

Claims (15)

  1. 　基板の成膜側の面とは反対側の面を吸着する吸着部材と、
    　前記吸着部材に対する前記基板の吸着の前及び後の少なくともいずれかに、前記基板の周縁を支持する第１の支持部材と、
    　前記基板の成膜側の面に沿う第１方向に伸びた部分、及び、前記基板の成膜側の面に接触して前記基板を支持する接触部を有する第２の支持部材と、
    　前記第２の支持部材を前記第１方向にスライドさせる第１の駆動部と、
    　を備えることを特徴とする成膜装置。
  2. 　前記第２の支持部材を前記基板の成膜側の面に交差する第２方向に移動させる第２の駆動部を備えることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  3. 　前記第１の支持部材に前記基板が支持された状態で、前記第１の駆動部により前記第２の支持部材がスライドし、
    　前記第２の支持部材がスライドした後に、前記第２の駆動部により前記第２の支持部材が前記第２方向に移動して前記接触部が前記基板に接触することを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
  4. 　前記第２方向に平行に見た場合に、前記接触部は、前記第１の支持部材に支持された前記基板と重なる第１の位置と重ならない第２の位置との間を移動することを特徴とする請求項２または３に記載の成膜装置。
  5. 　前記第２の支持部材は複数設けられ、それぞれ独立にスライドすることを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
  6. 　前記第２の支持部材は複数設けられ、
    　複数の前記第２の支持部材の１つが、前記第１の支持部材に支持された前記基板の、前記第１方向における一方の側に配され、
    　複数の前記第２の支持部材の他の１つが、前記第１の支持部材に支持された前記基板の、前記第１方向における反対の側に配されていることを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
  7. 　前記第２の支持部材の前記１つに含まれる前記第１方向に伸びた部分と、前記第２の支持部材の前記別の１つに含まれる前記第１方向に伸びた部分とは、前記第１方向に交差する方向にずれるように、複数の前記第２の支持部材が配されていることを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
  8. 　前記第２の支持部材の前記１つに備えられる前記接触部と、前記第２の支持部材の前記別の１つに備えられる前記接触部とは、前記第１方向に平行な直線上に配されていることを特徴とする請求項７に記載の成膜装置。
  9. 　前記第１の支持部材を昇降させる昇降部を備え、
    　前記第１の駆動部は、前記昇降部による前記第１の支持部材の昇降時には、前記基板の移動を妨げない位置に前記第２の支持部材を移動させ、前記吸着部材による前記基板を吸着する前に前記基板を支持する位置に前記第２の支持部材を移動させることを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
  10. 　前記吸着部材は、内部に電極を有しており、前記電極に電圧が印加されることで静電吸着力を生ずるように構成されることを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
  11. 　マスクを保持するマスク保持部と、
    　前記マスク保持部を磁気浮上によって浮上した状態で移動させるマスク駆動部と、を備え、
    　前記吸着部材が前記基板を吸着した状態で、前記マスク駆動部が前記マスク保持部を移動させることで、前記基板と前記マスクとのアライメントを行うことを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
  12. 　前記吸着部材により吸着された基板に対して、薄膜を形成する成膜源を備えることを特徴とする請求項１，２または３に記載の成膜装置。
  13. 　基板の成膜側の面とは反対側の面を吸着する吸着部材と、
    　前記基板の周縁を支持する第１の支持部材と、
    　前記基板の成膜側の面に沿う第１方向に伸び、前記基板の成膜側の面を支持する第２の支持部材と、
    　を備えた成膜装置の駆動方法であって、
    　前記第１の支持部材が前記基板の周縁を支持する支持工程と、
    　前記支持工程の後に、前記第１の支持部材に支持された前記基板の移動を妨げない位置に前記第２の支持部材を移動させた状態で、前記第１の支持部材に支持された前記基板を前記吸着部材に近づける接近工程と、
    　前記接近工程の後に、前記基板を支持する位置に前記第２の支持部材を移動させるスライド工程と、
    　前記スライド工程の後に、前記吸着部材によって前記基板を吸着する吸着工程と、
    　前記吸着工程の後に成膜を行う成膜工程と、を有する
    　ことを特徴とする成膜装置の駆動方法。
  14. 　前記吸着工程の後であって、前記成膜工程を開始する前に、前記第２の支持部材をスライドさせることで、退避位置に前記第２の支持部材を移動させる退避工程を有することを特徴とする請求項１３に記載の成膜装置の駆動方法。
  15. 　請求項１３または１４に記載された成膜装置の駆動方法を用いて、基板に成膜を行うことを特徴とする成膜方法。
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