真空蒸着装置及び真空蒸着方法
【課題】種々の多数の基板に対して真空蒸着法による成膜を効率良く行う技術を提供する。
【解決手段】本発明は、真空槽２内において、第１及び第２のマスク３１、３２を介して第１及び第２の基板５１、５２上に蒸着を行う真空蒸着装置である。本発明は、第１及び第２の基板５１、５２を保持する保持手段８０と、第１及び第２のマスク３１、３２をそれぞれ支持するマスク支持部１７、１８と、マスク支持部１７、１８を非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行う第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６とを有する。第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６は、コ字形状に形成され、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６の端部がそれぞれ対向するように配置されている。
【解決手段】本発明は、真空槽２内において、第１及び第２のマスク３１、３２を介して第１及び第２の基板５１、５２上に蒸着を行う真空蒸着装置である。本発明は、第１及び第２の基板５１、５２を保持する保持手段８０と、第１及び第２のマスク３１、３２をそれぞれ支持するマスク支持部１７、１８と、マスク支持部１７、１８を非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行う第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６とを有する。第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６は、コ字形状に形成され、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６の端部がそれぞれ対向するように配置されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬ装置を製造する技術に関し、特に大型基板に対してマスクを用いて蒸着を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬ装置を作成する方法としては、シャドウマスク（以下「マスク」という。）を用い、真空蒸着法によって基板上に所定のパターンを形成する方法が広く知られている。
近年、有機ＥＬ装置の生産効率を向上させるため、成膜対象物である基板の大きさを大きくしようとする要望があり、このため、マスク及びマスクを固定するマスク支持部も大型化している。
【０００３】
このようなマスクは、高精細のパターンを基板上に形成するため、熱による延びを極力小さくする必要がある。そのため、マスク及びマスク支持部の材料としては、熱による延びの小さいインバー等が用いられている。
しかしながら、現時点では、幅が最大１０００ｍｍ程度のマスクを作成することしかできず、大型基板を用いた真空蒸着の妨げとなっている。
また、大型基板のみならず、小型並びに中型基板に対して生産効率を向上させることも望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３７０７３号公報
【特許文献２】特開２００６−３７２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、種々の多数の基板に対して真空蒸着法による成膜を効率良く行う技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するためになされた本発明は、真空槽内において、マスクを介して蒸着対象物上に蒸着を行う真空蒸着装置であって、複数の蒸着対象物を保持する保持手段と、複数のマスクをそれぞれ支持する複数のマスク支持部と、前記複数のマスク支持部を非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行う複数の位置合わせ手段とを有する真空蒸着装置である。
本発明では、前記位置合わせ手段は、少なくとも三辺を有する形状に形成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記位置合わせ手段は、コ字形状に形成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記位置合わせ手段を二つ有し、当該二つの位置合わせ手段の端部がそれぞれ対向するように配置されている場合にも効果的である。
本発明では、前記複数のマスクは、異なるパターンを有する複数のマスクを有する場合にも効果的である。
一方、本発明は、真空中において、マスクを介して蒸着対象物上に蒸着を行う真空蒸着方法であって、複数の蒸着対象物に対して複数のマスクを配置し、前記複数の蒸着対象物に対して前記複数のマスクを非接触の状態で位置合わせを行う工程と、当該各マスクを介して蒸発材料の蒸気を前記複数の蒸着対象物に到達させる工程とを有するものである。
本発明では、複数の蒸着対象物に対して前記マスクをそれぞれ配置する場合にも効果的である。
本発明では、前記蒸発材料が、有機ＥＬ装置の有機膜用の有機材料からなる場合に特に効果的である。
【０００７】
本発明にあっては、複数の蒸着対象物を保持する保持手段と、複数のマスクをそれぞれ支持する複数のマスク支持部と、これら複数のマスク支持部を非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行う複数の位置合わせ手段とを有することから、複数の蒸着対象物に対して同時に成膜を行うことができ、これにより種々の多数の蒸着対象物に対する成膜効率を大幅に向上させることができる。
また、本発明によれば、大型基板と同等の大型のマスクを製作する必要がなくなる。
さらに、本発明によれば、大型マスクを位置合わせする場合に比べて小型マスクを位置合わせする方が操作が容易になるため、成膜の際のタクトタイムを短くすることができるので、生産効率を向上させることができる。
本発明において、位置合わせ手段が、例えばコ字形状のように同一平面上において少なくとも三辺を有する場合には、マスク支持部によって支持されたマスク同士を近接して配置することができるとともに、マスク支持部によって蒸発材料の蒸気が遮られる領域をより小さくすることができるので、蒸着対象物上において蒸着されない領域をより小さくすることができる。
この場合、位置合わせ手段を二つ有し、当該二つの位置合わせ手段の端部がそれぞれ対向するように配置されている場合には、マスク支持部によって支持されたマスク同士を容易に近接配置することができるので、マスク支持部によって蒸発材料の蒸気が遮られる領域をより小さくすることができる。
本発明において、複数のマスクが、異なるパターンを有する複数のマスクを有する場合には、複数の蒸着対象物に対して異なるパターンの成膜を同時に行うことができるので、異なるパターンの蒸着を行うプロセスにおいてプロセスの効率を向上させることができる。
一方、本発明において、複数の蒸着対象物に対してマスクをそれぞれ配置するようにすれば、多数の蒸着対象物に対する成膜効率をより向上させることができる。
本発明において、蒸発材料が、有機ＥＬ装置の有機膜用の有機材料からなる場合には、成膜の際のタクトタイムを短くすることができるので、有機ＥＬ装置の生産効率を大幅に向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べたように本発明によれば、真空蒸着法による有機ＥＬ装置を効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）：本実施の形態におけるＸＹθステージの要部構成を示す平面図（ｂ）：図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図
【図２】（ａ）：同実施の形態におけるＸＹθステージ上にマスクを配置した状態を示す平面図（ｂ）：図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
【図３】（ａ）：同実施の形態におけるＸＹθステージ、第１及び第２のマスク並びに蒸着対象物である基板との関係を示すもので、基板の平面図（ｂ）：第１及び第２のマスクの平面図（ｃ）：ＸＹθステージ、第１及び第２のマスク並びに基板の縦断面図
【図４】同実施の形態のＸＹθステージを適用した真空蒸着装置の内部構成を示す部分断面図
【図５】同真空蒸着装置による真空蒸着方法の例を示す内部構成部分断面図（その１）
【図６】同真空蒸着装置による真空蒸着方法の例を示す内部構成部分断面図（その２）
【図７】同真空蒸着装置による真空蒸着方法の例を示す内部構成部分断面図（その３）
【図８】（ａ）（ｂ）：本発明の他の実施の形態を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態におけるＸＹθステージの要部構成を示すもので、図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００１１】
本実施の形態のＸＹθステージ１０は、後述する真空蒸着装置に用いられるもので、例えば、ステンレスや鋼鉄等の金属材料からなるものである。
このＸＹθステージ１０は、第１のステージ部１１と、第２のステージ部１２とを有している。
【００１２】
第１のステージ部１１は、例えば矩形平板状の基部１３を有し、この基部１３の一方の長辺１３ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１３ｂが蒸気放出手段２０と対向するように形成されている。
また、第１のステージ部１１の基部１３の蒸気放出手段２０側の面上には、図示しない駆動機構によって駆動され、それぞれＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に移動可能な第１のＸＹθステージ（位置合わせ手段）１５が設けられている。
この第１のＸＹθステージ１５は、第１のステージ部１１の基部１３の切り欠き部１３ｂの周囲の位置で、第１のステージ部１１の基部１３の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態の場合、第１のＸＹθステージ１５は、連結された直線状の三辺からなり、角部を有する形状、例えば「コ」字形状に形成されている。この場合、「コ」字の両端部が、基部１３の一方の長辺１３ａ側に位置するように、第１のＸＹθステージ１５が配置されている。
【００１４】
また、第１のステージ部１１の蒸気放出手段２０と反対側の面には、上述した基部１３の切り欠き部１３ｂの縁部に、例えば「コ」字形状のマスク支持部１７が設けられている。
一方、本実施の形態では、第２のステージ部１２は、第１のステージ部１１と対応するように配置構成されている。
すなわち、第２のステージ部１２は、例えば矩形平板状の基部１４を有し、この基部１４の一方の長辺１４ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１４ｂが形成されている。
【００１５】
ここで、第２のステージ部１２は、基部１４の一方の長辺１４ａが、第１のステージ部１１の基部１３の一方の長辺１３ａと対向するように配置されている。
なお、第１のステージ部１１の基部１３の長辺１３ａと、第２のステージ部１２の基部１４の長辺１４ａとの間隔は、数ｍｍ程度であり、この間隔は、位置合わせに要するマージンを考慮してできるだけ小さくすることが好ましい。
【００１６】
また、第２のステージ部１２の蒸気放出手段２０側の面上には、第２のＸＹθステージ（位置合わせ手段）１６が設けられている。この第２のＸＹθステージ１６は、上記第１のＸＹθステージ１５と独立して図示しない駆動機構によって駆動され、それぞれＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に移動可能に構成されている。
第２のＸＹθステージ１６は、第２のステージ部１２の基部１４の切り欠き部１４ｂの周囲の位置で、第２のステージ部１２の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
【００１７】
本実施の形態の場合、第２のＸＹθステージ１６は、連結された直線状の三辺からなり、角部を有する形状、例えば「コ」字形状に形成されている。この場合、「コ」字の両端部が、基部１４の一方の長辺１４ａ側に位置するように、第２のＸＹθステージ１６が配置されている。
【００１８】
また、第２のステージ部１２の蒸気放出手段２０と反対側の面には、上述した切り欠き部１４ｂの縁部に、例えば「コ」字形状のマスク支持部１８が設けられている。
なお、本実施の形態の場合、上述した第１及び第２のステージ部１１、１２は、基準直線Ｌに対して線対称の形状に形成されている。
【００１９】
そして、これら第１及び第２のステージ部１１、１２は、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６によって非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行うことができるように構成されている。
さらに、上述したマスク支持部１７、１８は、蒸着の妨げとならないようにそれぞれ断面がテーパー状に形成されている。
【００２０】
図２（ａ）（ｂ）は、本実施の形態におけるＸＹθステージ上にマスクを配置した状態を示すもので、図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
図２（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態においては、第１のＸＹθステージ１５上に、第１のマスク３１が配置され、第２のＸＹθステージ１６上に、第２のマスク３２が配置されるように構成されている。
【００２１】
ここで、第１及び第２のマスク３１、３２は、それぞれ第１及び第２のステージ部１１、１２のマスク支持部１７、１８上に位置決めされて支持されるようになっている。
第１のマスク３１は、例えば矩形形状の枠体３３の内側の領域に複数のパターン３５が設けられている。そして、第１のマスク３１の枠体３３上には、複数（ここでは４個）のアライメントマーク４１、４２、４３、４４が、枠体３３の各隅部に設けられている。
【００２２】
一方、第２のマスク３２は、例えば矩形形状の枠体３４の内側の領域に複数のパターン３６が設けられている。そして、第２のマスク３２の枠体３４上には、複数（ここでは４個）のアライメントマーク４５、４６、４７、４８が、枠体３４の各隅部に設けられている。
【００２３】
なお、第１及び第２のマスク３１、３２は、それぞれの枠体３３、３４が、例えば第１及び第２のステージ部１１、１２の基部１３、１４の長辺１３ａ、１４ａと面一（つらいち）の状態で位置決めされるようになっている。
また、上述した枠体３３、３４は、蒸着の妨げとならないようにそれぞれ断面がテーパー状に形成されている。
【００２４】
図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態におけるＸＹθステージ、第１及び第２のマスク並びに蒸着対象物である基板との関係を示すもので、図３（ａ）は、基板の平面図、図３（ｂ）は、第１及び第２のマスクの平面図、図３（ｃ）は、ＸＹθステージ、第１及び第２のマスク並びに基板の縦断面図である。
【００２５】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態においては、上述した第１及び第２のマスク３１、３２に対向するように第１及び第２の基板（蒸着対象物）５１、５２が配置される。すなわち、本実施の形態においては、２枚の基板（第１及び第２の基板）５１、５２に対して２枚のマスク（第１及び第２のマスク３１、３２）が適用される。
【００２６】
ここで、第１の基板５１には、第１のマスク３１の複数のパターン３１ａ〜３１ｃにそれぞれ対応する成膜領域５１ａ〜５１ｃが設けられている。
また、第２の基板５２には、第２のマスク３２の複数のパターン３２ａ〜３２ｃにそれぞれ対応する成膜領域５２ａ〜５２ｃが設けられている。
また、第１の基板５１上には、第１のマスク３１のアライメントマーク４１〜４４と対応する位置に、複数（ここでは４個）のアライメントマーク６１〜６４が、第１の基板５１の隅部に設けられている。
【００２７】
一方、第２の基板５２上には、第２のマスク３２のアライメントマーク４５〜４８と対応する位置に、複数（ここでは４個）のアライメントマーク６５〜６８が、第２の基板５２の隅部に設けられている。
そして、第１及び第２のマスク３１、３２の幅Ｄは、最大１０００ｍｍ程度のものが使用される。したがって、第１及び第２の基板５１、５２としては、幅が１０００ｍｍ程度のものを用いることができる。
【００２８】
図４は、本実施の形態のＸＹθステージを適用した真空蒸着装置の内部構成を示す部分断面図である。
また、図５及び図６は、同真空蒸着装置による真空蒸着方法の例を示す内部構成部分断面図である。
【００２９】
図４に示すように、本実施の形態の真空蒸着装置１は、図示しない真空排気系に接続された真空槽２を有し、この真空槽２内の下部に蒸気放出手段２０が設けられている。
この蒸気放出手段２０は、その上部に複数の蒸気放出口２１が平面上に設けられている。そして、図示しない蒸発源から供給される、例えばＡｌｑ３等の有機ＥＬ装置の有機層を形成するための有機材料のガスを蒸気放出口２１から上方へ放出するように構成されている。
また、真空槽２内の下部には、昇降機構３、４が設けられ、これら昇降機構３、４の上部に設けられた支持テーブル５、６上に、上記ＸＹθステージ１０の第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６がそれぞれ支持されている。
【００３０】
上述したように、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６は、「コ」字形状に形成されており、当該「コ」字の両端部が、互いに対向するように配置されているため、これら第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６によって囲まれる空間に蒸気放出手段２０の上部蒸気放出口２１の部分を配置することができる。
【００３１】
また、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６は、それぞれ個別の制御手段７、８に接続され、各制御手段７、８からの命令によって独立して位置合わせを行うように構成されている。
そして、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６上には、上述した第１及び第２のマスク３１、３２が支持されている。
【００３２】
一方、真空槽２内の第１及び第２のマスク３１、３２の上方には、一枚のトレイ５９が配置され、このトレイ５９の下面に第１及び第２の基板５１、５２が例えば粘着剤等によって保持されている。
ここで、トレイ５９は、その両側の縁部が、それぞれ駆動モータ７１、７２によって回転駆動される一対の搬送ローラ７３、７４によって水平に支持されるようになっている。
【００３３】
さらに、本実施の形態においては、トレイ５９の両側部を把持して支持するための一対の保持部（図示せず）が設けられ、これら一対の保持部は、例えば真空槽２の外部に設けられた駆動機構（図示せず）によってそれぞれ動作するように構成されている。
【００３４】
一方、真空槽２外部の上方には、例えばＣＣＤカメラ等を有する第１及び第２の撮像手段７５、７６が設けられている。
これら第１及び第２の撮像手段７５、７６は、上述した第１及び第２の基板５１、５２のアライメントマーク６１〜６４、６５〜６８並びに第１及び第２のマスク３１、３２のアライメントマーク４１〜４４、４５〜４８の画像を透明な窓部７７、７８を介してそれぞれ取り込むように構成されている。
【００３５】
第１及び第２の撮像手段７５、７６は、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６の動作を制御するための制御手段７、８にそれぞれ接続され、取り込んだ画像を所定の画像処理を行い、その結果に基づいて第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６を独立して動作させるように構成されている。
【００３６】
なお、本実施の形態においては、成膜の際に上述したトレイ５９を保持する保持手段８０が設けられている。
この保持手段８０は、図示しない昇降機構によって上下方向に駆動される駆動ロッド８１及びこの駆動ロッド８１の先端部（下端部）取り付けられた例えば平板状の本体部８２を有し、この本体部８２の下部にマグネット８３が取り付けられている。
【００３７】
ここで、保持手段８０の本体部８２及びマグネット８３は、第１及び第２の基板５１、５２の面積を合計した面積と同等の面積を有している。
このような構成を有する本実施の形態において、真空槽２内に搬入された第１及び第２の基板５１、５２に対して第１及び第２のマスク３１、３２を位置合わせして蒸着を行う場合には、まず、図４に示すように、トレイ５９を搬送ローラ７３、７４によって支持させた状態で、第１及び第２の撮像手段７５、７６を動作させ、第１及び第２の基板５１、５２のアライメントマーク６１〜６４、６５〜６８並びに第１及び第２のマスク３１、３２のアライメントマーク４１〜４４、４５〜４８の画像を窓部７７、７８を介してそれぞれ取り込み、各制御手段７、８において、取り込んだ画像に対して所定の画像処理を行う。
【００３８】
そして、この画像処理によって得られた結果に基づいて、図５に示すように、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６を独立して動作させ、第１及び第２の基板５１、５２と第１及び第２のマスク３１、３２との位置合わせをそれぞれ行う。
【００３９】
その後、図６に示すように、昇降機構３、４を駆動して支持テーブル５、６を上昇させるとともに、保持手段８０を下降させ、トレイ５９及び第１及び第２の基板５１、５２を、マグネット８３と第１及び第２のマスク３１、３２によって挟むようにする。
【００４０】
これにより、マグネット８３の磁力によって第１及び第２の基板５１、５２と第１及び第２のマスク３１、３２が密着する。
この状態において、図７に示すように、蒸気放出手段２０の上部蒸気放出口２１から蒸発材料の蒸気９０を放出させ、この蒸気９０を第１及び第２のマスク３１、３２を介して第１及び第２の基板５１、５２に到達させて第１及び第２の基板５１、５２上に所定パターンの膜を形成する。
【００４１】
以上述べた本実施の形態にあっては、複数の第１及び第２の基板５１、５２を保持する保持手段８０と、第１及び第２のマスク３１、３２をそれぞれ支持するマスク支持部１７、１８と、これらマスク支持部１７、１８を非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行う第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６とを有することから、複数の第１及び第２の基板５１、５２に対して同時に成膜を行うことができ、これにより種々の多数の蒸着対象物に対する成膜効率を大幅に向上させることができる。
【００４２】
また、本実施の形態によれば、大型のマスクを製作する必要がなく、大面積に対して一度に成膜することができる。
さらに、本実施の形態によれば、大型マスクを位置合わせする場合に比べて小型マスクを位置合わせする方が操作が容易になるため、成膜の際のタクトタイムを短くすることができるので、生産効率を向上させることができる。
【００４３】
特に、本実施の形態においては、コ字形状の第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６の端部がそれぞれ対向するように配置されていることから、マスク支持部１７、１８によって支持された第１及び第２のマスク３１、３２同士を近接配置することができるので、マスク支持部１７、１８によって蒸発材料の蒸気が遮られる領域をより小さくすることができる。
このように、本実施の形態によれば、有機ＥＬ装置用の種々の多数の基板に対し、成膜の際のタクトタイムを短くすることができるので、有機ＥＬ装置の生産効率を向上させることができる。
【００４４】
図８（ａ）（ｂ）は、本発明の他の実施の形態を示す平面図である。
図８（ａ）に示すように、本実施の形態のＸＹθステージ１１０は、それぞれ独立して動作が可能な第１のステージ部１１１と、第２のステージ部１１２と、第３のステージ部１１３と、第４のステージ部１１４とを有し、これら第１〜第４のステージ部１１１〜１１４は、それぞれ独立して動作が可能な第１〜第４のＸＹθステージ１１１Ａ〜１１４Ａを有している。
【００４５】
第１のステージ部１１１は、例えば矩形平板状の基部１１５を有し、この基部１１５の一方の長辺１１５ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１１５ｂが形成されている。
また、第１のステージ部１１１の第１のＸＹθステージ１１１Ａは、基部１１５の上記蒸気放出手段２０（例えば図１参照）側の面上に設けられている。
【００４６】
この第１のＸＹθステージ１１１Ａは、第１のステージ部１１１の基部１１５の切り欠き部１１５ｂの周囲の位置で、基部１１５の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
本実施の形態の場合、第１のＸＹθステージ１１１Ａは、連結された直線状の三つの辺１１１ａ〜１１１ｃからなり、角部を有する例えば「Ｊ」字形状に形成されている。
【００４７】
この場合、「Ｊ」字の両端部が、基部１１５の一方の長辺１１５ａ側に位置するように、第１のＸＹθステージ１１１Ａが配置されている。なお、第１のＸＹθステージ１１１Ａを構成する平行な辺１１１ａ、１１１ｃのうち、成膜する領域の内側の辺１１１ｃは、上記蒸気放出手段２０からの蒸気の妨げにならないようにするため、成膜する領域の外側の辺１１１ａより短く形成されている。
【００４８】
また、第１のステージ部１１１の上記蒸気放出手段２０と反対側の面には、上述した基部１１５の切り欠き部１１５ｂの縁部に、角部を有する形状、例えば「コ」字形状のマスク支持部１１５ｄが設けられている。
一方、本実施の形態では、第１のステージ部１１１の基部１１５の一方の長辺１１５ａ側に、基準直線Ｌに対して線対称の形状の第２のステージ部１１２が配置されている。
【００４９】
この第２のステージ部１１２は、矩形平板状の基部１１６の一方の長辺１１６ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１１６ｂが形成され、さらに、この基部１１６の上記蒸気放出手段２０側の面上に、第２のＸＹθステージ１１２Ａが設けられている。
この第２のＸＹθステージ１１２Ａは、第２のステージ部１１２の基部１１６の切り欠き部１１６ｂの周囲の位置で、基部１１６の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
【００５０】
本実施の形態の場合、第２のＸＹθステージ１１２Ａは、連結された直線状の三つの辺１１２ａ〜１１２ｃからなり、角部を有する例えば「Ｊ」字形状に形成されている。
この場合、「Ｊ」字の両端部が、基部１１６の一方の長辺１１６ａ側に位置するように、第２のＸＹθステージ１１２Ａが配置されている。なお、第２のＸＹθステージ１１２Ａを構成する平行な辺１１２ａ、１１２ｃのうち、成膜する領域の内側の辺１１２ｃは、上記蒸気放出手段２０からの蒸気の妨げにならないようにするため、成膜する領域の外側の辺１１２ａより短く形成されている。
また、第２のステージ部１１２の上記蒸気放出手段２０と反対側の面には、上述した基部１１６の切り欠き部１１６ｂの縁部に、角部を有する形状、例えば「コ」字形状のマスク支持部１１６ｄが設けられている。
【００５１】
さらに、本実施の形態においては、第１のステージ部１１１の成膜する領域の内側の辺１１１ｃ側並びに第２のステージ部１１２の成膜する領域の内側の辺１１２ｃ側に、上記基準直線Ｌと直交する基準直線Ｎに対して線対称の形状の第３のステージ部１１３及び第４のステージ部１１４が設けられている。
ここで、第３のステージ部１１３は、矩形平板状の基部１１７の一方の長辺１１７ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１１７ｂが形成され、また、この基部１１７の上記蒸気放出手段２０側の面上に、第３のＸＹθステージ１１３Ａが設けられている。
【００５２】
この第３のＸＹθステージ１１３Ａは、第３のステージ部１１３の基部１１７の切り欠き部１１７ｂの周囲の位置で、第３のステージ部１１３の基部１１７の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
本実施の形態の場合、第３のＸＹθステージ１１３Ａは、連結された直線状の三つの辺１１３ａ〜１１３ｃからなり、角部を有する例えば「Ｊ」字形状に形成されている。
【００５３】
この場合、「Ｊ」字の一方の端部が、基部１１７の一方の長辺１１７ａ側に位置するように、第３のＸＹθステージ１１３Ａが配置されている。なお、第３のＸＹθステージ１１３Ａを構成する平行な辺１１３ａ、１１３ｃのうち、成膜する領域の内側の辺１１３ｃは、上記蒸気放出手段２０からの蒸気の妨げにならないようにするため、成膜する領域の外側の辺１１３ａより短く形成されている。
また、第３のステージ部１１３の上記蒸気放出手段２０と反対側の面には、基部１１７の切り欠き部１１７ｂの縁部に、角部を有する形状、例えば「コ」字形状のマスク支持部１１７ｄが設けられている。
【００５４】
一方、第４のステージ部１１４は、矩形平板状の基部１１８の一方の長辺１１８ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１１８ｂが形成され、また、この基部１１８の上記蒸気放出手段２０側の面上に、第４のＸＹθステージ１１４Ａが設けられている。
この第４のＸＹθステージ１１４Ａは、第４のステージ部１１４の基部１１８の切り欠き部１１８ｂの周囲の位置で、基部１１８の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
本実施の形態の場合、第４のＸＹθステージ１１４Ａは、連結された直線状の三つの辺１１４ａ〜１１４ｃからなり、角部を有する例えば「Ｊ」字形状に形成されている。
【００５５】
この場合、「Ｊ」字の一方の端部が、基部１１８の一方の長辺１１８ａ側に位置するように、第４のＸＹθステージ１１４Ａが配置されている。なお、第４のＸＹθステージ１１４Ａの平行な辺１１４ａ、１１４ｃのうち、成膜する領域の内側の辺１１４ｃは、上記蒸気放出手段２０からの蒸気の妨げにならないようにするため、成膜する領域の外側の辺１１４ａより短く形成されている。
また、第４のステージ部１１４の上記蒸気放出手段２０と反対側の面には、切り欠き部１１８ｂの縁部に、角部を有する形状、例えば「コ」字形状のマスク支持部１１８ｄが設けられている。
【００５６】
図８（ｂ）は、上述した第１〜第４のステージ部１１１〜１１４上に第１〜第４のマスク１２１〜１２４を配置した状態を示すものである。
図８（ｂ）に示すように、第１〜第４のマスク１２１〜１２４は、それぞれ例えば矩形形状に形成されており、それぞれパターン１３１〜１３４が複数（ここでは２個）設けられている。
【００５７】
また、第１〜第４のマスク１２１〜１２４の各隅部には、それぞれアライメントマーク１２１ａ〜１２１ｄ、１２２ａ〜１２２ｄ、１２３ａ〜１２３ｄ、１２４ａ〜１２４ｄが設けられている。
これら四つの第１〜第４のマスク１２１〜１２４は、例えば上述したトレイ５９に貼付された４枚の基板（ここでは図示せず）に対応して蒸着を行うように、それぞれその大きさ及びパターン１３１〜１３４の大きさが設定され、また、それぞれのアライメントマーク１２１ａ〜１２１ｄ、１２２ａ〜１２２ｄ、１２３ａ〜１２３ｄ、１２４ａ〜１２４ｄの位置が定められている。
【００５８】
このような構成を有する本実施の形態によれば、マスク支持部１１５ｄ〜１１８ｄによって支持された第１〜第４のマスク１２１〜１２４同士を近接して配置することができるとともに、４枚の基板に対して同時に成膜をすることができるので、より生産効率を向上させることができる。
【００５９】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態においては、複数の蒸着対象物に対してそれぞれ、即ち一対一にマスクを配置するようにしたが、本発明はこれに限られず、複数のマスクのうち所定のもののみを用いて蒸着対象物に対して成膜を行うこともできる。
【００６０】
また、一枚のマスクに対して複数の基板を配置することもできる。この場合、トレイに複数の基板を正確に配置し、トレイにアライメントマークを付してもよい。
また、図８（ａ）（ｂ）に示す例においては、第１〜第４のステージ部１１１〜１１４のうち、例えば、第１及び第３のステージ部１１１、１１３と、第２及び第４のステージ部１１２、１１４とをそれぞれ使用して２枚の基板に蒸着を行うこともできる。
【００６１】
さらに、上記実施の形態においては、それぞれのＸＹθステージの形状を「コ」字形状としたが、本発明はこれに限られず、例えば、ＸＹθステージを分割して少なくとも三つの辺を有するように構成することもできる。
また、上記実施の形態においては、蒸発源から供給される蒸発材料のガスを複数の蒸気放出口から放出するようにしたが、本発明はこれに限られず、蒸発源自体をマスクに対向するように配置することもでき、また、直線状の蒸発源をその延びる方向と直交する方向へ移動させることもできる。
【００６２】
さらに、複数のマスクのパターンは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、種々のパターンを適用することができる。
さらにまた、本発明は有機ＥＬ装置の有機層を形成するための真空蒸着装置のみならず、種々の真空蒸着装置に適用することができる。
ただし、本発明は、複数のマスクを用いて蒸着を行う有機ＥＬ装置用の真空蒸着装置に適用した場合に最も効果があるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１…真空蒸着装置、１０…ＸＹθステージ、１１…第１のステージ部、１２…第２のステージ部、１５…第１のＸＹθステージ（位置合わせ手段）、１６…第２のＸＹθステージ（位置合わせ手段）、１７，１８…マスク支持部、３１…第１のマスク、３２…第２のマスク、５１…第１の基板（蒸着対象物）、５２…第２の基板（蒸着対象物）、８０…保持手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬ装置を製造する技術に関し、特に大型基板に対してマスクを用いて蒸着を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬ装置を作成する方法としては、シャドウマスク（以下「マスク」という。）を用い、真空蒸着法によって基板上に所定のパターンを形成する方法が広く知られている。
近年、有機ＥＬ装置の生産効率を向上させるため、成膜対象物である基板の大きさを大きくしようとする要望があり、このため、マスク及びマスクを固定するマスク支持部も大型化している。
【０００３】
このようなマスクは、高精細のパターンを基板上に形成するため、熱による延びを極力小さくする必要がある。そのため、マスク及びマスク支持部の材料としては、熱による延びの小さいインバー等が用いられている。
しかしながら、現時点では、幅が最大１０００ｍｍ程度のマスクを作成することしかできず、大型基板を用いた真空蒸着の妨げとなっている。
また、大型基板のみならず、小型並びに中型基板に対して生産効率を向上させることも望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２３７０７３号公報
【特許文献２】特開２００６−３７２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、種々の多数の基板に対して真空蒸着法による成膜を効率良く行う技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するためになされた本発明は、真空槽内において、マスクを介して蒸着対象物上に蒸着を行う真空蒸着装置であって、複数の蒸着対象物を保持する保持手段と、複数のマスクをそれぞれ支持する複数のマスク支持部と、前記複数のマスク支持部を非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行う複数の位置合わせ手段とを有する真空蒸着装置である。
本発明では、前記位置合わせ手段は、少なくとも三辺を有する形状に形成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記位置合わせ手段は、コ字形状に形成されている場合にも効果的である。
本発明では、前記位置合わせ手段を二つ有し、当該二つの位置合わせ手段の端部がそれぞれ対向するように配置されている場合にも効果的である。
本発明では、前記複数のマスクは、異なるパターンを有する複数のマスクを有する場合にも効果的である。
一方、本発明は、真空中において、マスクを介して蒸着対象物上に蒸着を行う真空蒸着方法であって、複数の蒸着対象物に対して複数のマスクを配置し、前記複数の蒸着対象物に対して前記複数のマスクを非接触の状態で位置合わせを行う工程と、当該各マスクを介して蒸発材料の蒸気を前記複数の蒸着対象物に到達させる工程とを有するものである。
本発明では、複数の蒸着対象物に対して前記マスクをそれぞれ配置する場合にも効果的である。
本発明では、前記蒸発材料が、有機ＥＬ装置の有機膜用の有機材料からなる場合に特に効果的である。
【０００７】
本発明にあっては、複数の蒸着対象物を保持する保持手段と、複数のマスクをそれぞれ支持する複数のマスク支持部と、これら複数のマスク支持部を非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行う複数の位置合わせ手段とを有することから、複数の蒸着対象物に対して同時に成膜を行うことができ、これにより種々の多数の蒸着対象物に対する成膜効率を大幅に向上させることができる。
また、本発明によれば、大型基板と同等の大型のマスクを製作する必要がなくなる。
さらに、本発明によれば、大型マスクを位置合わせする場合に比べて小型マスクを位置合わせする方が操作が容易になるため、成膜の際のタクトタイムを短くすることができるので、生産効率を向上させることができる。
本発明において、位置合わせ手段が、例えばコ字形状のように同一平面上において少なくとも三辺を有する場合には、マスク支持部によって支持されたマスク同士を近接して配置することができるとともに、マスク支持部によって蒸発材料の蒸気が遮られる領域をより小さくすることができるので、蒸着対象物上において蒸着されない領域をより小さくすることができる。
この場合、位置合わせ手段を二つ有し、当該二つの位置合わせ手段の端部がそれぞれ対向するように配置されている場合には、マスク支持部によって支持されたマスク同士を容易に近接配置することができるので、マスク支持部によって蒸発材料の蒸気が遮られる領域をより小さくすることができる。
本発明において、複数のマスクが、異なるパターンを有する複数のマスクを有する場合には、複数の蒸着対象物に対して異なるパターンの成膜を同時に行うことができるので、異なるパターンの蒸着を行うプロセスにおいてプロセスの効率を向上させることができる。
一方、本発明において、複数の蒸着対象物に対してマスクをそれぞれ配置するようにすれば、多数の蒸着対象物に対する成膜効率をより向上させることができる。
本発明において、蒸発材料が、有機ＥＬ装置の有機膜用の有機材料からなる場合には、成膜の際のタクトタイムを短くすることができるので、有機ＥＬ装置の生産効率を大幅に向上させることができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上述べたように本発明によれば、真空蒸着法による有機ＥＬ装置を効率良く製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）：本実施の形態におけるＸＹθステージの要部構成を示す平面図（ｂ）：図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図
【図２】（ａ）：同実施の形態におけるＸＹθステージ上にマスクを配置した状態を示す平面図（ｂ）：図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図
【図３】（ａ）：同実施の形態におけるＸＹθステージ、第１及び第２のマスク並びに蒸着対象物である基板との関係を示すもので、基板の平面図（ｂ）：第１及び第２のマスクの平面図（ｃ）：ＸＹθステージ、第１及び第２のマスク並びに基板の縦断面図
【図４】同実施の形態のＸＹθステージを適用した真空蒸着装置の内部構成を示す部分断面図
【図５】同真空蒸着装置による真空蒸着方法の例を示す内部構成部分断面図（その１）
【図６】同真空蒸着装置による真空蒸着方法の例を示す内部構成部分断面図（その２）
【図７】同真空蒸着装置による真空蒸着方法の例を示す内部構成部分断面図（その３）
【図８】（ａ）（ｂ）：本発明の他の実施の形態を示す平面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施の形態におけるＸＹθステージの要部構成を示すもので、図１（ａ）は、平面図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００１１】
本実施の形態のＸＹθステージ１０は、後述する真空蒸着装置に用いられるもので、例えば、ステンレスや鋼鉄等の金属材料からなるものである。
このＸＹθステージ１０は、第１のステージ部１１と、第２のステージ部１２とを有している。
【００１２】
第１のステージ部１１は、例えば矩形平板状の基部１３を有し、この基部１３の一方の長辺１３ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１３ｂが蒸気放出手段２０と対向するように形成されている。
また、第１のステージ部１１の基部１３の蒸気放出手段２０側の面上には、図示しない駆動機構によって駆動され、それぞれＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に移動可能な第１のＸＹθステージ（位置合わせ手段）１５が設けられている。
この第１のＸＹθステージ１５は、第１のステージ部１１の基部１３の切り欠き部１３ｂの周囲の位置で、第１のステージ部１１の基部１３の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
【００１３】
図１（ａ）に示すように、本実施の形態の場合、第１のＸＹθステージ１５は、連結された直線状の三辺からなり、角部を有する形状、例えば「コ」字形状に形成されている。この場合、「コ」字の両端部が、基部１３の一方の長辺１３ａ側に位置するように、第１のＸＹθステージ１５が配置されている。
【００１４】
また、第１のステージ部１１の蒸気放出手段２０と反対側の面には、上述した基部１３の切り欠き部１３ｂの縁部に、例えば「コ」字形状のマスク支持部１７が設けられている。
一方、本実施の形態では、第２のステージ部１２は、第１のステージ部１１と対応するように配置構成されている。
すなわち、第２のステージ部１２は、例えば矩形平板状の基部１４を有し、この基部１４の一方の長辺１４ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１４ｂが形成されている。
【００１５】
ここで、第２のステージ部１２は、基部１４の一方の長辺１４ａが、第１のステージ部１１の基部１３の一方の長辺１３ａと対向するように配置されている。
なお、第１のステージ部１１の基部１３の長辺１３ａと、第２のステージ部１２の基部１４の長辺１４ａとの間隔は、数ｍｍ程度であり、この間隔は、位置合わせに要するマージンを考慮してできるだけ小さくすることが好ましい。
【００１６】
また、第２のステージ部１２の蒸気放出手段２０側の面上には、第２のＸＹθステージ（位置合わせ手段）１６が設けられている。この第２のＸＹθステージ１６は、上記第１のＸＹθステージ１５と独立して図示しない駆動機構によって駆動され、それぞれＸ方向、Ｙ方向及びθ方向に移動可能に構成されている。
第２のＸＹθステージ１６は、第２のステージ部１２の基部１４の切り欠き部１４ｂの周囲の位置で、第２のステージ部１２の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
【００１７】
本実施の形態の場合、第２のＸＹθステージ１６は、連結された直線状の三辺からなり、角部を有する形状、例えば「コ」字形状に形成されている。この場合、「コ」字の両端部が、基部１４の一方の長辺１４ａ側に位置するように、第２のＸＹθステージ１６が配置されている。
【００１８】
また、第２のステージ部１２の蒸気放出手段２０と反対側の面には、上述した切り欠き部１４ｂの縁部に、例えば「コ」字形状のマスク支持部１８が設けられている。
なお、本実施の形態の場合、上述した第１及び第２のステージ部１１、１２は、基準直線Ｌに対して線対称の形状に形成されている。
【００１９】
そして、これら第１及び第２のステージ部１１、１２は、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６によって非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行うことができるように構成されている。
さらに、上述したマスク支持部１７、１８は、蒸着の妨げとならないようにそれぞれ断面がテーパー状に形成されている。
【００２０】
図２（ａ）（ｂ）は、本実施の形態におけるＸＹθステージ上にマスクを配置した状態を示すもので、図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
図２（ａ）（ｂ）に示すように、本実施の形態においては、第１のＸＹθステージ１５上に、第１のマスク３１が配置され、第２のＸＹθステージ１６上に、第２のマスク３２が配置されるように構成されている。
【００２１】
ここで、第１及び第２のマスク３１、３２は、それぞれ第１及び第２のステージ部１１、１２のマスク支持部１７、１８上に位置決めされて支持されるようになっている。
第１のマスク３１は、例えば矩形形状の枠体３３の内側の領域に複数のパターン３５が設けられている。そして、第１のマスク３１の枠体３３上には、複数（ここでは４個）のアライメントマーク４１、４２、４３、４４が、枠体３３の各隅部に設けられている。
【００２２】
一方、第２のマスク３２は、例えば矩形形状の枠体３４の内側の領域に複数のパターン３６が設けられている。そして、第２のマスク３２の枠体３４上には、複数（ここでは４個）のアライメントマーク４５、４６、４７、４８が、枠体３４の各隅部に設けられている。
【００２３】
なお、第１及び第２のマスク３１、３２は、それぞれの枠体３３、３４が、例えば第１及び第２のステージ部１１、１２の基部１３、１４の長辺１３ａ、１４ａと面一（つらいち）の状態で位置決めされるようになっている。
また、上述した枠体３３、３４は、蒸着の妨げとならないようにそれぞれ断面がテーパー状に形成されている。
【００２４】
図３（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態におけるＸＹθステージ、第１及び第２のマスク並びに蒸着対象物である基板との関係を示すもので、図３（ａ）は、基板の平面図、図３（ｂ）は、第１及び第２のマスクの平面図、図３（ｃ）は、ＸＹθステージ、第１及び第２のマスク並びに基板の縦断面図である。
【００２５】
図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施の形態においては、上述した第１及び第２のマスク３１、３２に対向するように第１及び第２の基板（蒸着対象物）５１、５２が配置される。すなわち、本実施の形態においては、２枚の基板（第１及び第２の基板）５１、５２に対して２枚のマスク（第１及び第２のマスク３１、３２）が適用される。
【００２６】
ここで、第１の基板５１には、第１のマスク３１の複数のパターン３１ａ〜３１ｃにそれぞれ対応する成膜領域５１ａ〜５１ｃが設けられている。
また、第２の基板５２には、第２のマスク３２の複数のパターン３２ａ〜３２ｃにそれぞれ対応する成膜領域５２ａ〜５２ｃが設けられている。
また、第１の基板５１上には、第１のマスク３１のアライメントマーク４１〜４４と対応する位置に、複数（ここでは４個）のアライメントマーク６１〜６４が、第１の基板５１の隅部に設けられている。
【００２７】
一方、第２の基板５２上には、第２のマスク３２のアライメントマーク４５〜４８と対応する位置に、複数（ここでは４個）のアライメントマーク６５〜６８が、第２の基板５２の隅部に設けられている。
そして、第１及び第２のマスク３１、３２の幅Ｄは、最大１０００ｍｍ程度のものが使用される。したがって、第１及び第２の基板５１、５２としては、幅が１０００ｍｍ程度のものを用いることができる。
【００２８】
図４は、本実施の形態のＸＹθステージを適用した真空蒸着装置の内部構成を示す部分断面図である。
また、図５及び図６は、同真空蒸着装置による真空蒸着方法の例を示す内部構成部分断面図である。
【００２９】
図４に示すように、本実施の形態の真空蒸着装置１は、図示しない真空排気系に接続された真空槽２を有し、この真空槽２内の下部に蒸気放出手段２０が設けられている。
この蒸気放出手段２０は、その上部に複数の蒸気放出口２１が平面上に設けられている。そして、図示しない蒸発源から供給される、例えばＡｌｑ３等の有機ＥＬ装置の有機層を形成するための有機材料のガスを蒸気放出口２１から上方へ放出するように構成されている。
また、真空槽２内の下部には、昇降機構３、４が設けられ、これら昇降機構３、４の上部に設けられた支持テーブル５、６上に、上記ＸＹθステージ１０の第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６がそれぞれ支持されている。
【００３０】
上述したように、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６は、「コ」字形状に形成されており、当該「コ」字の両端部が、互いに対向するように配置されているため、これら第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６によって囲まれる空間に蒸気放出手段２０の上部蒸気放出口２１の部分を配置することができる。
【００３１】
また、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６は、それぞれ個別の制御手段７、８に接続され、各制御手段７、８からの命令によって独立して位置合わせを行うように構成されている。
そして、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６上には、上述した第１及び第２のマスク３１、３２が支持されている。
【００３２】
一方、真空槽２内の第１及び第２のマスク３１、３２の上方には、一枚のトレイ５９が配置され、このトレイ５９の下面に第１及び第２の基板５１、５２が例えば粘着剤等によって保持されている。
ここで、トレイ５９は、その両側の縁部が、それぞれ駆動モータ７１、７２によって回転駆動される一対の搬送ローラ７３、７４によって水平に支持されるようになっている。
【００３３】
さらに、本実施の形態においては、トレイ５９の両側部を把持して支持するための一対の保持部（図示せず）が設けられ、これら一対の保持部は、例えば真空槽２の外部に設けられた駆動機構（図示せず）によってそれぞれ動作するように構成されている。
【００３４】
一方、真空槽２外部の上方には、例えばＣＣＤカメラ等を有する第１及び第２の撮像手段７５、７６が設けられている。
これら第１及び第２の撮像手段７５、７６は、上述した第１及び第２の基板５１、５２のアライメントマーク６１〜６４、６５〜６８並びに第１及び第２のマスク３１、３２のアライメントマーク４１〜４４、４５〜４８の画像を透明な窓部７７、７８を介してそれぞれ取り込むように構成されている。
【００３５】
第１及び第２の撮像手段７５、７６は、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６の動作を制御するための制御手段７、８にそれぞれ接続され、取り込んだ画像を所定の画像処理を行い、その結果に基づいて第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６を独立して動作させるように構成されている。
【００３６】
なお、本実施の形態においては、成膜の際に上述したトレイ５９を保持する保持手段８０が設けられている。
この保持手段８０は、図示しない昇降機構によって上下方向に駆動される駆動ロッド８１及びこの駆動ロッド８１の先端部（下端部）取り付けられた例えば平板状の本体部８２を有し、この本体部８２の下部にマグネット８３が取り付けられている。
【００３７】
ここで、保持手段８０の本体部８２及びマグネット８３は、第１及び第２の基板５１、５２の面積を合計した面積と同等の面積を有している。
このような構成を有する本実施の形態において、真空槽２内に搬入された第１及び第２の基板５１、５２に対して第１及び第２のマスク３１、３２を位置合わせして蒸着を行う場合には、まず、図４に示すように、トレイ５９を搬送ローラ７３、７４によって支持させた状態で、第１及び第２の撮像手段７５、７６を動作させ、第１及び第２の基板５１、５２のアライメントマーク６１〜６４、６５〜６８並びに第１及び第２のマスク３１、３２のアライメントマーク４１〜４４、４５〜４８の画像を窓部７７、７８を介してそれぞれ取り込み、各制御手段７、８において、取り込んだ画像に対して所定の画像処理を行う。
【００３８】
そして、この画像処理によって得られた結果に基づいて、図５に示すように、第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６を独立して動作させ、第１及び第２の基板５１、５２と第１及び第２のマスク３１、３２との位置合わせをそれぞれ行う。
【００３９】
その後、図６に示すように、昇降機構３、４を駆動して支持テーブル５、６を上昇させるとともに、保持手段８０を下降させ、トレイ５９及び第１及び第２の基板５１、５２を、マグネット８３と第１及び第２のマスク３１、３２によって挟むようにする。
【００４０】
これにより、マグネット８３の磁力によって第１及び第２の基板５１、５２と第１及び第２のマスク３１、３２が密着する。
この状態において、図７に示すように、蒸気放出手段２０の上部蒸気放出口２１から蒸発材料の蒸気９０を放出させ、この蒸気９０を第１及び第２のマスク３１、３２を介して第１及び第２の基板５１、５２に到達させて第１及び第２の基板５１、５２上に所定パターンの膜を形成する。
【００４１】
以上述べた本実施の形態にあっては、複数の第１及び第２の基板５１、５２を保持する保持手段８０と、第１及び第２のマスク３１、３２をそれぞれ支持するマスク支持部１７、１８と、これらマスク支持部１７、１８を非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行う第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６とを有することから、複数の第１及び第２の基板５１、５２に対して同時に成膜を行うことができ、これにより種々の多数の蒸着対象物に対する成膜効率を大幅に向上させることができる。
【００４２】
また、本実施の形態によれば、大型のマスクを製作する必要がなく、大面積に対して一度に成膜することができる。
さらに、本実施の形態によれば、大型マスクを位置合わせする場合に比べて小型マスクを位置合わせする方が操作が容易になるため、成膜の際のタクトタイムを短くすることができるので、生産効率を向上させることができる。
【００４３】
特に、本実施の形態においては、コ字形状の第１及び第２のＸＹθステージ１５、１６の端部がそれぞれ対向するように配置されていることから、マスク支持部１７、１８によって支持された第１及び第２のマスク３１、３２同士を近接配置することができるので、マスク支持部１７、１８によって蒸発材料の蒸気が遮られる領域をより小さくすることができる。
このように、本実施の形態によれば、有機ＥＬ装置用の種々の多数の基板に対し、成膜の際のタクトタイムを短くすることができるので、有機ＥＬ装置の生産効率を向上させることができる。
【００４４】
図８（ａ）（ｂ）は、本発明の他の実施の形態を示す平面図である。
図８（ａ）に示すように、本実施の形態のＸＹθステージ１１０は、それぞれ独立して動作が可能な第１のステージ部１１１と、第２のステージ部１１２と、第３のステージ部１１３と、第４のステージ部１１４とを有し、これら第１〜第４のステージ部１１１〜１１４は、それぞれ独立して動作が可能な第１〜第４のＸＹθステージ１１１Ａ〜１１４Ａを有している。
【００４５】
第１のステージ部１１１は、例えば矩形平板状の基部１１５を有し、この基部１１５の一方の長辺１１５ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１１５ｂが形成されている。
また、第１のステージ部１１１の第１のＸＹθステージ１１１Ａは、基部１１５の上記蒸気放出手段２０（例えば図１参照）側の面上に設けられている。
【００４６】
この第１のＸＹθステージ１１１Ａは、第１のステージ部１１１の基部１１５の切り欠き部１１５ｂの周囲の位置で、基部１１５の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
本実施の形態の場合、第１のＸＹθステージ１１１Ａは、連結された直線状の三つの辺１１１ａ〜１１１ｃからなり、角部を有する例えば「Ｊ」字形状に形成されている。
【００４７】
この場合、「Ｊ」字の両端部が、基部１１５の一方の長辺１１５ａ側に位置するように、第１のＸＹθステージ１１１Ａが配置されている。なお、第１のＸＹθステージ１１１Ａを構成する平行な辺１１１ａ、１１１ｃのうち、成膜する領域の内側の辺１１１ｃは、上記蒸気放出手段２０からの蒸気の妨げにならないようにするため、成膜する領域の外側の辺１１１ａより短く形成されている。
【００４８】
また、第１のステージ部１１１の上記蒸気放出手段２０と反対側の面には、上述した基部１１５の切り欠き部１１５ｂの縁部に、角部を有する形状、例えば「コ」字形状のマスク支持部１１５ｄが設けられている。
一方、本実施の形態では、第１のステージ部１１１の基部１１５の一方の長辺１１５ａ側に、基準直線Ｌに対して線対称の形状の第２のステージ部１１２が配置されている。
【００４９】
この第２のステージ部１１２は、矩形平板状の基部１１６の一方の長辺１１６ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１１６ｂが形成され、さらに、この基部１１６の上記蒸気放出手段２０側の面上に、第２のＸＹθステージ１１２Ａが設けられている。
この第２のＸＹθステージ１１２Ａは、第２のステージ部１１２の基部１１６の切り欠き部１１６ｂの周囲の位置で、基部１１６の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
【００５０】
本実施の形態の場合、第２のＸＹθステージ１１２Ａは、連結された直線状の三つの辺１１２ａ〜１１２ｃからなり、角部を有する例えば「Ｊ」字形状に形成されている。
この場合、「Ｊ」字の両端部が、基部１１６の一方の長辺１１６ａ側に位置するように、第２のＸＹθステージ１１２Ａが配置されている。なお、第２のＸＹθステージ１１２Ａを構成する平行な辺１１２ａ、１１２ｃのうち、成膜する領域の内側の辺１１２ｃは、上記蒸気放出手段２０からの蒸気の妨げにならないようにするため、成膜する領域の外側の辺１１２ａより短く形成されている。
また、第２のステージ部１１２の上記蒸気放出手段２０と反対側の面には、上述した基部１１６の切り欠き部１１６ｂの縁部に、角部を有する形状、例えば「コ」字形状のマスク支持部１１６ｄが設けられている。
【００５１】
さらに、本実施の形態においては、第１のステージ部１１１の成膜する領域の内側の辺１１１ｃ側並びに第２のステージ部１１２の成膜する領域の内側の辺１１２ｃ側に、上記基準直線Ｌと直交する基準直線Ｎに対して線対称の形状の第３のステージ部１１３及び第４のステージ部１１４が設けられている。
ここで、第３のステージ部１１３は、矩形平板状の基部１１７の一方の長辺１１７ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１１７ｂが形成され、また、この基部１１７の上記蒸気放出手段２０側の面上に、第３のＸＹθステージ１１３Ａが設けられている。
【００５２】
この第３のＸＹθステージ１１３Ａは、第３のステージ部１１３の基部１１７の切り欠き部１１７ｂの周囲の位置で、第３のステージ部１１３の基部１１７の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
本実施の形態の場合、第３のＸＹθステージ１１３Ａは、連結された直線状の三つの辺１１３ａ〜１１３ｃからなり、角部を有する例えば「Ｊ」字形状に形成されている。
【００５３】
この場合、「Ｊ」字の一方の端部が、基部１１７の一方の長辺１１７ａ側に位置するように、第３のＸＹθステージ１１３Ａが配置されている。なお、第３のＸＹθステージ１１３Ａを構成する平行な辺１１３ａ、１１３ｃのうち、成膜する領域の内側の辺１１３ｃは、上記蒸気放出手段２０からの蒸気の妨げにならないようにするため、成膜する領域の外側の辺１１３ａより短く形成されている。
また、第３のステージ部１１３の上記蒸気放出手段２０と反対側の面には、基部１１７の切り欠き部１１７ｂの縁部に、角部を有する形状、例えば「コ」字形状のマスク支持部１１７ｄが設けられている。
【００５４】
一方、第４のステージ部１１４は、矩形平板状の基部１１８の一方の長辺１１８ａ側に、例えば矩形形状の切り欠き部１１８ｂが形成され、また、この基部１１８の上記蒸気放出手段２０側の面上に、第４のＸＹθステージ１１４Ａが設けられている。
この第４のＸＹθステージ１１４Ａは、第４のステージ部１１４の基部１１８の切り欠き部１１８ｂの周囲の位置で、基部１１８の縁部に設けられ、少なくとも三つの辺を有している。
本実施の形態の場合、第４のＸＹθステージ１１４Ａは、連結された直線状の三つの辺１１４ａ〜１１４ｃからなり、角部を有する例えば「Ｊ」字形状に形成されている。
【００５５】
この場合、「Ｊ」字の一方の端部が、基部１１８の一方の長辺１１８ａ側に位置するように、第４のＸＹθステージ１１４Ａが配置されている。なお、第４のＸＹθステージ１１４Ａの平行な辺１１４ａ、１１４ｃのうち、成膜する領域の内側の辺１１４ｃは、上記蒸気放出手段２０からの蒸気の妨げにならないようにするため、成膜する領域の外側の辺１１４ａより短く形成されている。
また、第４のステージ部１１４の上記蒸気放出手段２０と反対側の面には、切り欠き部１１８ｂの縁部に、角部を有する形状、例えば「コ」字形状のマスク支持部１１８ｄが設けられている。
【００５６】
図８（ｂ）は、上述した第１〜第４のステージ部１１１〜１１４上に第１〜第４のマスク１２１〜１２４を配置した状態を示すものである。
図８（ｂ）に示すように、第１〜第４のマスク１２１〜１２４は、それぞれ例えば矩形形状に形成されており、それぞれパターン１３１〜１３４が複数（ここでは２個）設けられている。
【００５７】
また、第１〜第４のマスク１２１〜１２４の各隅部には、それぞれアライメントマーク１２１ａ〜１２１ｄ、１２２ａ〜１２２ｄ、１２３ａ〜１２３ｄ、１２４ａ〜１２４ｄが設けられている。
これら四つの第１〜第４のマスク１２１〜１２４は、例えば上述したトレイ５９に貼付された４枚の基板（ここでは図示せず）に対応して蒸着を行うように、それぞれその大きさ及びパターン１３１〜１３４の大きさが設定され、また、それぞれのアライメントマーク１２１ａ〜１２１ｄ、１２２ａ〜１２２ｄ、１２３ａ〜１２３ｄ、１２４ａ〜１２４ｄの位置が定められている。
【００５８】
このような構成を有する本実施の形態によれば、マスク支持部１１５ｄ〜１１８ｄによって支持された第１〜第４のマスク１２１〜１２４同士を近接して配置することができるとともに、４枚の基板に対して同時に成膜をすることができるので、より生産効率を向上させることができる。
【００５９】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態においては、複数の蒸着対象物に対してそれぞれ、即ち一対一にマスクを配置するようにしたが、本発明はこれに限られず、複数のマスクのうち所定のもののみを用いて蒸着対象物に対して成膜を行うこともできる。
【００６０】
また、一枚のマスクに対して複数の基板を配置することもできる。この場合、トレイに複数の基板を正確に配置し、トレイにアライメントマークを付してもよい。
また、図８（ａ）（ｂ）に示す例においては、第１〜第４のステージ部１１１〜１１４のうち、例えば、第１及び第３のステージ部１１１、１１３と、第２及び第４のステージ部１１２、１１４とをそれぞれ使用して２枚の基板に蒸着を行うこともできる。
【００６１】
さらに、上記実施の形態においては、それぞれのＸＹθステージの形状を「コ」字形状としたが、本発明はこれに限られず、例えば、ＸＹθステージを分割して少なくとも三つの辺を有するように構成することもできる。
また、上記実施の形態においては、蒸発源から供給される蒸発材料のガスを複数の蒸気放出口から放出するようにしたが、本発明はこれに限られず、蒸発源自体をマスクに対向するように配置することもでき、また、直線状の蒸発源をその延びる方向と直交する方向へ移動させることもできる。
【００６２】
さらに、複数のマスクのパターンは、それぞれ同一であっても異なっていてもよく、種々のパターンを適用することができる。
さらにまた、本発明は有機ＥＬ装置の有機層を形成するための真空蒸着装置のみならず、種々の真空蒸着装置に適用することができる。
ただし、本発明は、複数のマスクを用いて蒸着を行う有機ＥＬ装置用の真空蒸着装置に適用した場合に最も効果があるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１…真空蒸着装置、１０…ＸＹθステージ、１１…第１のステージ部、１２…第２のステージ部、１５…第１のＸＹθステージ（位置合わせ手段）、１６…第２のＸＹθステージ（位置合わせ手段）、１７，１８…マスク支持部、３１…第１のマスク、３２…第２のマスク、５１…第１の基板（蒸着対象物）、５２…第２の基板（蒸着対象物）、８０…保持手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空槽内において、マスクを介して蒸着対象物上に蒸着を行う真空蒸着装置であって、
複数の蒸着対象物を保持する保持手段と、
複数のマスクをそれぞれ支持する複数のマスク支持部と、
前記複数のマスク支持部を非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行う複数の位置合わせ手段とを有する真空蒸着装置。
【請求項２】
前記位置合わせ手段は、少なくとも三辺を有する形状に形成されている請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記位置合わせ手段は、コ字形状に形成されている請求項１又は２のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記位置合わせ手段を二つ有し、当該二つの位置合わせ手段の端部がそれぞれ対向するように配置されている請求項３記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記複数のマスクは、異なるパターンを有する複数のマスクを有する請求項１乃至４のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
真空中において、マスクを介して蒸着対象物上に蒸着を行う真空蒸着方法であって、
複数の蒸着対象物に対して複数のマスクを配置し、前記複数の蒸着対象物に対して前記複数のマスクを非接触の状態で位置合わせを行う工程と、
当該各マスクを介して蒸発材料の蒸気を前記複数の蒸着対象物に到達させる工程とを有する真空蒸着方法。
【請求項７】
複数の蒸着対象物に対して前記マスクをそれぞれ配置する請求項６記載の真空蒸着方法。
【請求項８】
前記蒸発材料が、有機ＥＬ装置の有機膜用の有機材料からなる請求項６又は７のいずれか１項記載の真空蒸着方法。
【請求項１】
真空槽内において、マスクを介して蒸着対象物上に蒸着を行う真空蒸着装置であって、
複数の蒸着対象物を保持する保持手段と、
複数のマスクをそれぞれ支持する複数のマスク支持部と、
前記複数のマスク支持部を非接触の状態でそれぞれ位置合わせを行う複数の位置合わせ手段とを有する真空蒸着装置。
【請求項２】
前記位置合わせ手段は、少なくとも三辺を有する形状に形成されている請求項１記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
前記位置合わせ手段は、コ字形状に形成されている請求項１又は２のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項４】
前記位置合わせ手段を二つ有し、当該二つの位置合わせ手段の端部がそれぞれ対向するように配置されている請求項３記載の真空蒸着装置。
【請求項５】
前記複数のマスクは、異なるパターンを有する複数のマスクを有する請求項１乃至４のいずれか１項記載の真空蒸着装置。
【請求項６】
真空中において、マスクを介して蒸着対象物上に蒸着を行う真空蒸着方法であって、
複数の蒸着対象物に対して複数のマスクを配置し、前記複数の蒸着対象物に対して前記複数のマスクを非接触の状態で位置合わせを行う工程と、
当該各マスクを介して蒸発材料の蒸気を前記複数の蒸着対象物に到達させる工程とを有する真空蒸着方法。
【請求項７】
複数の蒸着対象物に対して前記マスクをそれぞれ配置する請求項６記載の真空蒸着方法。
【請求項８】
前記蒸発材料が、有機ＥＬ装置の有機膜用の有機材料からなる請求項６又は７のいずれか１項記載の真空蒸着方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１６０２６２（Ｐ２０１２−１６０２６２Ａ）
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７２１８（Ｐ２０１１−１７２１８）
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２３日（２０１２．８．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２８日（２０１１．１．２８）
【出願人】（０００２３１４６４）株式会社アルバック (1,740)
【Ｆターム（参考）】
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