特開 2024-78166 成膜装置及び成膜方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024078166

(43)【公開日】2024-06-10

(54)【発明の名称】成膜装置及び成膜方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20240603BHJP

【ＦＩ】

C23C14/24 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022190561

(22)【出願日】2022-11-29

(71)【出願人】

【識別番号】591065413

【氏名又は名称】キヤノントッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】市原 正浩

【テーマコード（参考）】

4K029

【Ｆターム（参考）】

4K029AA09

4K029CA01

4K029DA03

4K029DA08

4K029DB14

(57)【要約】

【課題】成膜の均一性を向上可能な技術を提供する。
【解決手段】成膜装置は、基板に第一の蒸着物質を放出する第一の蒸着手段と、前記第一の蒸着手段を搭載する回転台を備え、該回転台を回転する回転手段と、前記回転手段を基板の成膜面に沿った方向に移動する移動手段と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に第一の蒸着物質を放出する第一の蒸着手段と、
前記第一の蒸着手段を搭載する回転台を備え、該回転台を回転する回転手段と、
前記回転手段を基板の成膜面に沿った方向に移動する移動手段と、を備える、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項2】

請求項１に記載の成膜装置であって、
前記移動手段によって、前記基板に前記第一の蒸着物質を蒸着する成膜区間を前記回転手段が移動している場合に、前記回転台の回転を行う、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項3】

請求項１に記載の成膜装置であって、
前記移動手段によって、前記基板に前記第一の蒸着物質を蒸着する成膜区間を前記回転手段が移動している場合は、前記回転台の回転を行わない、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項4】

請求項３に記載の成膜装置であって、
前記成膜区間外に前記回転手段が位置している場合に、前記回転台の回転を行う、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項5】

請求項１に記載の成膜装置であって、
基板に第二の蒸着物質を放出する第二の蒸着手段を備え、
前記回転台は前記第二の蒸着手段を搭載する、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項6】

請求項５に記載の成膜装置であって、
前記移動手段によって、前記基板に前記第一の蒸着物質及び前記第二の蒸着物質を蒸着する成膜区間を前記回転手段が移動している場合に、前記回転台の回転を行う、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項7】

請求項５に記載の成膜装置であって、
前記移動手段による前記回転手段の移動軌道は、
第一の方向に前記回転手段を移動する第一の直線軌道と、
前記第一の方向と逆方向に前記回転手段を移動する第二の直線軌道と、を含み、
前記第一の直線軌道と前記第二の直線軌道は、それぞれ、前記基板に前記第一の蒸着物質及び前記第二の蒸着物質を蒸着する成膜区間を含み、
前記第一の直線軌道及び前記第二の直線軌道において、前記回転台の移動方向に対する前記第一の蒸着手段及び前記第二の蒸着手段の配置が同じとなるように、前記成膜区間外に前記回転手段が位置している場合に、前記回転台の回転を行う、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項8】

請求項７に記載の成膜装置であって、
前記第一の蒸着手段及び前記第二の蒸着手段は、前記回転台の回転中心に対して対称となる位置に配置され、
前記配置とは、前記移動方向に前記第一の蒸着手段及び前記第二の蒸着手段が並ぶ配置である、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項9】

請求項５に記載の成膜装置であって、
前記第一の蒸着物質は、前記基板の発光層を形成するホスト材料であり、
前記第二の蒸着物質は、前記基板の発光層を形成するドーパント材料である、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項10】

請求項１乃至請求項９のいずれか一項に記載の成膜装置を用いて基板に成膜する成膜方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成膜装置及び成膜方法に関する。

【背景技術】

【0002】

基板に対して蒸着物質を蒸着し、成膜する技術が知られている。例えば、特許文献１には、蒸着源を移動しながら基板に蒸着物質を放出し、成膜する技術が開示されている。蒸着源を移動しながら成膜することにより、蒸着源の構造や個体差に起因したムラを低減でき、基板上の膜厚分布の均一性を向上できる場合がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４－３０７８８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、従来の成膜装置は成膜の均一性の点で改善の余地がある。

【0005】

本発明は、成膜の均一性を向上可能な技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、
基板に第一の蒸着物質を放出する第一の蒸着手段と、
前記第一の蒸着手段を搭載する回転台を備え、該回転台を回転する回転手段と、
前記回転手段を基板の成膜面に沿った方向に移動する移動手段と、を備える、
ことを特徴とする成膜装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、成膜の均一性を向上可能な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】電子デバイスの製造ラインの一部の模式図。

【図2】本発明の一実施形態に係る成膜装置の概略図。

【図3】（Ａ）は蒸着ユニット周辺の機構を示す斜視図、（Ｂ）は移動ユニットの平面図。

【図4】（Ａ）～（Ｄ）は移動ユニットの動作説明図。

【図5】（Ａ）及び（Ｂ）は図２の成膜装置の動作説明図。

【図6】（Ａ）及び（Ｂ）は図２の成膜装置の動作説明図。

【図7】（Ａ）及び（Ｂ）は図２の成膜装置の動作説明図。

【図8】（Ａ）及び（Ｂ）は図２の成膜装置の動作説明図。

【図9】（Ａ）～（Ｄ）は成膜動作例を示す図。

【図10】（Ａ）～（Ｄ）は成膜動作例を示す図。

【図11】（Ａ）～（Ｄ）は別の成膜装置の成膜動作例を示す図。

【図12】（Ａ）～（Ｄ）は別の成膜装置の成膜動作例を示す図。

【図13】蒸着ユニットの別の構成例を示す斜視図。

【図14】（Ａ）～（Ｄ）は図１３の構成例における成膜動作例を示す図。

【図15】（Ａ）～（Ｄ）は図１３の構成例における成膜動作例を示す図。

【図16】（Ａ）～（Ｄ）は図１３の構成例における別の成膜動作例を示す図。

【図17】（Ａ）～（Ｄ）は図１３の構成例における別の成膜動作例を示す図。

【図18】（Ａ）～（Ｄ）は移動ユニットの別の構成例における成膜動作例を示す図。

【図19】（Ａ）～（Ｄ）は移動ユニットの別の構成例における成膜動作例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

＜第一実施形態＞
＜電子デバイスの製造ライン＞
図１は、本発明の成膜装置が適用可能な電子デバイスの製造ライン１００の構成の一部を示す模式図である。各図において、矢印Ｘ及びＹは互いに直交する水平方向を示し、矢印Ｚは上下方向（重力方向）を示す。図１の製造ラインは、例えば、有機ＥＬ表示装置の発光素子の製造に用いられる。製造ライン１００は、平面視で八角形の形状を有する搬送室１２０を備える。搬送室１２０には搬送路１１０から基板１０１が搬入され、また、成膜済みの基板１０１は搬送室１２０から搬送路１１１へ搬出される。

【0011】

搬送室１２０の周囲には、基板１０１に対する成膜処理が行われる複数の成膜装置１が配置されている。各成膜装置１には搬送室１３０が隣接して配置されている。平面視で八角形の形状を有する搬送室１３０の周囲には、マスク１０２が収納される格納室１４０が配置されている。

【0012】

搬送室１２０には、基板１０１を搬送する搬送ユニット１２１が配置されている。本実施形態の搬送ユニット１２１は、水平多関節型のロボットであり、そのハンド部に基板１０１を水平姿勢で搭載して搬送する。搬送ユニット１２１は、搬送路１１０から搬入される基板１０１を成膜装置１へ搬送する搬入動作と、成膜装置１で成膜済みの基板１０１を成膜室１から搬送路１１１へ搬送する搬出動作とを行う。

【0013】

各搬送室１３０には、マスク１０２を搬送する搬送ユニット１３１が配置されている。本実施形態の搬送ユニット１３１は、水平多関節型のロボットであり、そのハンド部にマスク１０２を水平姿勢で搭載して搬送する。搬送ユニット１３１は、格納室１４０から成膜装置１へマスク１０２を搬送する動作、成膜装置１から格納室１４０へマスク１０２を搬送する動作を行う。

【0014】

＜成膜装置＞
図２は本発明の一実施形態に係る成膜装置１の概略図である。成膜装置１は、基板１０１に蒸着物質を成膜する装置であり、マスク１０２を用いて所定のパターンの蒸着物質の薄膜を形成する。成膜装置１で成膜が行われる基板１０１の材質は、ガラス、樹脂、金属等の材料を適宜選択可能である。特に本実施形態では、基板１０１は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）が形成されたガラス基板や半導体素子が形成されたシリコンウエハである。

【0015】

蒸着物質としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの物質である。成膜装置１は、例えば表示装置（フラットパネルディスプレイなど）や薄膜太陽電池、有機光電変換素子（有機薄膜撮像素子）等の電子デバイスや、光学部材等を製造する製造装置に適用可能であり、特に、有機ＥＬパネルを製造する製造装置に適用可能である。以下の説明においては成膜装置１が真空蒸着によって基板１０１に成膜を行う例について説明するが、本発明はこれに限定はされず、スパッタやＣＶＤ等の各種成膜方法を適用可能である。

【0016】

成膜装置１は、箱型の真空チャンバ２を有する。真空チャンバ２の内部空間は、真空雰囲気か、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持されている。本実施形態では、真空チャンバ２は不図示の真空ポンプに接続されている。

【0017】

真空チャンバ２の内部空間には、基板１０１を水平姿勢で支持する基板支持プレート３が設けられている。本実施形態の場合、基板支持プレート３は静電チャックであり、その下面に静電気力により基板１０１を吸着し、保持する。基板支持プレート３上には冷却プレート４が固定されている。冷却プレート４は例えば水冷機構等を備えており、基板支持プレート３を介して成膜時に基板１０１を冷却する。

【0018】

基板支持プレート３と冷却プレート４とは、支持部５ａを介してＺ方向に変位可能に磁石プレート５に吊り下げられている。磁石プレート１１は、磁力によってマスク１０２を引き寄せるプレートである。成膜時に基板１０１は磁石プレート１１とマスク１０２との間に磁力によって挟まれるので、基板１０１とマスク１０２の密着性を向上することができる。

【0019】

成膜装置１は、成膜時にマスク１０２を支持するマスク支持ユニット６を備える。マスク支持ユニット６は、本実施形態の場合、搬送ユニット１２１と基板支持プレート３との間の基板１０１の移載動作も行う。マスク支持ユニット６は、Ｘ方向に離間した一対の支持部材６ａを備える。各支持部材６ａは対応するアクチュエータ６ｂにより昇降される。本実施形態ではアクチュエータ６ｂを支持部材６ａ毎に設けたが、一対の支持部材６ａを一つのアクチュエータ６ｂで昇降してもよい。アクチュエータ６ｂは例えば電動シリンダや、電動ボールねじ機構である。支持部材６ａは、その下端部に爪部Ｆを備えている。基板１０１やマスク１０２は、その周縁部が爪部Ｆ上に載置される。図２の例ではマスク１０２が爪部Ｆ上に載置されている。一対の支持部材６ａは同期的に昇降され、基板１０１やマスク１０２を昇降する。

【0020】

成膜装置１は、基板１０１とマスク１０２とのアライメントを行うアライメントユニット８を備える。アライメント装置８は、駆動機構８０と、複数の計測ユニットＳＲとを備える。駆動機構８０は、距離調整ユニット８１と、支持軸８２と、架台８３と、位置調整ユニット８４と、を備える。

【0021】

距離調整ユニット８１は、支持軸８２をＺ方向に昇降する機構であり、例えば、電動シリンダや、電動ボールねじ機構を備える。支持軸８２の下端部には磁石プレート５が固定されており、支持軸８２の昇降によって、磁石プレート５を介して基板支持プレート３が昇降される。基板支持プレート３を昇降することで、基板１０１とマスク１０２との距離を調整し、基板支持プレート３に支持された基板１０１とマスク１０２とを基板１０１の厚み方向（Ｚ方向）に接近及び離隔（離間）させる。換言すれば、距離調整ユニット８１は、基板１０１とマスク１０２とを重ね合わせる方向に接近させたり、その逆方向に離隔させたりする。なお、距離調整ユニット８１によって調整する「距離」はいわゆる垂直距離（又は鉛直距離）であり、距離調整ユニット８１は、基板１０１の垂直位置を調整するユニットであるとも言える。距離調整ユニット８１は、架台８３を介して位置調整ユニット８４に搭載されている。

【0022】

位置調整ユニット８４は、基板支持プレート３をＸ－Ｙ平面上で変位することにより、マスク１０２に対する基板１０１の相対位置を調整する。すなわち、位置調整ユニット８４は、マスク１０２と基板１０１の水平位置を調整するユニットであるとも言える。位置調整ユニット８４は、基板支持プレート３をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の軸周りの回転方向（θ方向）に変位することができる。本実施形態では、マスク１０２の位置を固定し、基板１０１を変位してこれらの相対位置を調整するが、マスク１０２を変位させて調整してもよく、或いは、基板１０１とマスク１０２の双方を変位させてもよい。

【0023】

位置調整ユニット８４は、固定プレート８４ａと、可動プレート８４ｂとを備える。固定プレート８４ａと、可動プレート８４ｂは矩形の枠状のプレートであり、固定プレート８４ａは真空チャンバ２の上壁部２０上に固定されている。固定プレート８４ａと、可動プレート８４ｂとの間には、固定プレート８４ａに対して可動プレート８４ｂをＸ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向の軸周りの回転方向に変位させるアクチュエータが設けられている。

【0024】

可動プレート８４ｂ上には、フレーム状の架台８３が搭載されており、架台８３には距離調整ユニット８１が支持されている。可動プレート８４ｂが変位すると、架台８３及び距離調整ユニット８１が一体的に変位する。これにより基板１０１をＸ方向、Ｙ方向、及び、Ｚ方向の軸周りの回転方向に変位させることができる。上壁部２０には、支持軸８２、支持部材６ａが通過する開口部が形成されている。これらの開口部は不図示のシール部材（ベローズ等）によってシールされ、真空チャンバ２内の気密性が維持される。

【0025】

計測ユニットＳＲは、基板１０１とマスク１０２の位置ずれを計測する。本実施形態の計測ユニットＳＲは画像を撮像する撮像装置（カメラ）である。計測ユニットＳＲは、上壁部２０に配置され、真空チャンバ２内の画像を撮像可能である。基板１０１とマスク１０２にはそれぞれアライメントマーク（不図示）が形成されている。計測ユニットＳＲは、基板１０１とマスク１０２の各アライメントマークを撮影する。各アライメントマークの位置により基板１０１とマスク１０２との位置ずれ量を演算し、位置調整ユニット８４によって位置ずれ量を解消するように基板１０１とマスク１０２との相対位置を調整する。

【0026】

真空チャンバ２の内部空間には、蒸着ユニット７が配置されている。蒸着ユニット７は、基板支持プレート３の下方に配置され、蒸着物質を基板支持プレート３に支持された基板１０１に放出する蒸着源を一つ備えている。蒸着源は蒸着材料の収容部と蒸着材料を加熱するヒータとを含む。真空チャンバ２の内部空間には防着板２ａが設けられており、真空チャンバ２の内部空間の上部に蒸着物質が不必要に付着することを防止する。

【0027】

図２に加えて図３（Ａ）を参照する。図３（Ａ）は蒸着ユニット７周辺の機構を示す斜視図である。蒸着ユニット７は回転ユニット９によって移動される。回転ユニット９は円盤形状の回転台９０を備え、蒸着ユニット７は回転台９０上に配置されている。回転台９０は、駆動ユニット９１によって回転中心Ｚ１回りに回転される。回転中心Ｚ１はＺ方向の軸線である。駆動ユニット９１は例えば駆動源であるモータを備え、モータの駆動力によって回転台９０を回転する。蒸着ユニット７は回転中心Ｚ１から径方向に離間した位置に配置されており、回転台９０の回転によって回転中心Ｚ１を中心とした円軌道ＣＲＴに沿って移動する。

【0028】

回転ユニット９は蒸着ユニット７と共に移動ユニット１０によって移動される。移動ユニット１０は回転ユニット９を基板１０１の成膜面に沿った方向に移動する。本実施形態では、この時の移動が少なくとも直線に沿った移動を含む。図２に加えて図３（Ｂ）を参照する。図３（Ｂ）は移動ユニット１０の平面図である。移動ユニット１０は、Ｙ方向に離間した一対の可動レール１１と、Ｘ方向に離間した一対の固定レール１４とを含む。各可動レール１１はＸ方向に延設され、各固定レール１４はＹ方向に延設されている。各固定レール１４は真空チャンバ２の底部に固定されている。

【0029】

移動ユニット１０は、一対のスライダ１３を含む。各スライダ１３は、対応する固定レール１４と係合し、固定レール１４の案内によってＹ方向にスライドする。一対の可動レール１１は一対のスライダ１３に固定されており、Ｙ方向に移動可能である。各固定レール１４の各端部には、スライダ１３の移動範囲を制限するストッパ１４ａが設けられている。

【0030】

移動ユニット１０は、また、一対のスライダ１２を含む。各スライダ１２は、対応する可動レール１１と係合し、可動レール１１の案内によってＸ方向にスライドする。各可動レール１１の各端部には、スライダ１２の移動範囲を制限するストッパ１１ａが設けられている。回転ユニット９は一対のスライダ１２に固定されており、Ｘ方向に移動可能である。また、回転ユニット９は、一対の可動レール１１と共に、一対の固定レール１４に沿ってＹ方向に移動可能である。以上の構成により、回転ユニット９はＸ方向及びＹ方向に移動可能になっており、特に、軌道ＭＲＴ上を移動可能である。

【0031】

軌道ＭＲＴは回転ユニット９の所定の部位（本実施形態では回転中心Ｚ１が通る位置）の移動軌道を示している。軌道ＭＲＴは矩形の軌道であり、Ｙ方向と平行な二つの直線軌道ＲＴ０１、ＲＴ０２と、Ｘ方向と平行な二つの直線軌道ＲＴ１１、ＲＴ１２と、から構成されている。

【0032】

移動ユニット１０は、また、駆動機構１５を含む。駆動機構１５は、駆動源１６と、アーム１７とを含む。駆動源１６は例えばモータを含み、その出力軸を回転中心Ｚ２周りに回転する。回転中心Ｚ２はＺ方向の軸線である。アーム１７の一端は駆動源１６の出力軸に接続されている。アーム１７の他端は回転ユニット９に回転自在に軸支されている。アーム１７の途中部位には関節１７ａが設けられ、関節１７ａにおいてＺ方向の軸周りに屈曲可能である。

【0033】

図４（Ａ）～図４（Ｂ）は移動ユニット１０の動作説明図である。図４（Ａ）は回転ユニット９を軌道ＲＴ０１上で移動する場合を示している。駆動源１６の出力軸を時計回りに回転すると、図４（Ａ）において太線矢印で示すように、回転ユニット９は一対の可動レール１１と共にＹ方向に移動する。駆動源１６の出力軸の回転を継続すると一対の可動レール１１の移動はストッパ１４ａにより停止し、図４（Ｂ）に示すように回転ユニット９は軌道ＲＴ１１上を移動する。

【0034】

図４（Ａ）は回転ユニット９を軌道ＲＴ０１上で移動する場合を示している。駆動源１６の出力軸を時計回りに回転すると、図４（Ａ）において太線矢印で示すように、回転ユニット９は一対の可動レール１１と共にＹ方向に移動する。駆動源１６の出力軸の回転を継続すると一対の可動レール１１の移動はストッパ１４ａにより停止し、図４（Ｂ）に示すように回転ユニット９は軌道ＲＴ１１上を移動する。

【0035】

図４（Ｃ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ１１の終点に達した状態を示す。駆動源１６の出力軸の回転を継続すると回転ユニット９は一対の可動レール１１と共に軌道ＲＴ０２上Ｙ方向に移動する。軌道ＲＴ０１と軌道ＲＴ０２とは共に回転ユニット９がＹ方向に移動する方向であるが、移動方向が逆方向である。

【0036】

駆動源１６の出力軸の回転を継続すると一対の可動レール１１の移動はストッパ１４ａにより停止すると共に、回転ユニット９が図４（Ｄ）に示すように軌道ＲＴ０２の終点に達する。駆動源１６の出力軸の回転を継続すると、回転ユニット９は軌道ＲＴ１２上を移動する。軌道ＲＴ１１と軌道ＲＴ１２とは共に回転ユニット９がＹ方向に移動する方向であるが、移動方向が逆方向である。回転ユニット９が軌道ＲＴ１２の終点に達すると図４（Ａ）の状態に戻る。駆動源１６の出力軸を一方向に回転することにより回転ユニット９は軌道ＲＴ上を循環的に移動する。

【0037】

図４（Ａ）～図４（Ｄ）において、区間Ｒは成膜区間である。成膜区間Ｒを回転ユニット９が移動している間に蒸着ユニット７から放出された蒸着物質が基板１０１に蒸着され、膜が成膜される。成膜区間Ｒは、軌道ＲＴ１１及びＲＴ１２の一部の区間である。

【0038】

なお、移動ユニット１０の構成はこれに限られず、ボールねじ機構、ラックアンドピニオン機構等、他の移動機構も採用可能である。

【0039】

図２を参照して、制御ユニット１１は、成膜装置１の全体を制御する。制御ユニット３０は、処理部３１、記憶部３２、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）３３及び通信部３４を備える。処理部１１ａは、ＣＰＵに代表されるプロセッサであり、記憶部３２に記憶されたプログラムを実行して成膜装置１を制御する。記憶部３２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶デバイスであり、処理部１１ａが実行するプログラムの他、各種の制御情報を記憶する。Ｉ／Ｏ３３は、処理部１１ａと外部デバイスとの間の信号を送受信するインタフェースである。通信部３４は通信回線を介して上位装置又は他の制御ユニット等と通信を行う通信デバイスである。

【0040】

＜制御例＞
制御ユニット３０の処理部３１が実行する成膜装置１の制御例について説明する。図５（Ａ）～図８（Ｂ）は成膜装置１の動作説明図であり、成膜装置１を用いた成膜方法の例を示す。

【0041】

図５（Ａ）は基板１０１を真空チャンバ２内に搬入した状態を示す。基板１０１は搬送ロボット１２１により基板支持プレート３の下方に搬送される。次にマスク支持ユニット６によって搬送ロボット１２１から基板支持プレート３へ基板１０１を移載する。図５（Ｂ）はその動作を示している。支持部材６ａを上昇することにより、基板１０１の周縁が爪部Ｆに載置され、基板１０１は搬送ロボット１２１から上昇し、かつ、基板支持プレート３の基板吸着面（下面）に押し付けられる。基板支持プレート３の静電チャックを作動して基板１０１を吸着し、保持する。基板１０１の下面が成膜面である。

【0042】

続いてマスク１０２を真空チャンバ２内に搬入する。図６（Ａ）はマスク１０２を真空チャンバ２内に搬入した状態を示す。マスク１０２は搬送ロボット１３１によって格納室１４０から真空チャンバ２内に搬入される。マスク１０２は基板１０１の真下に位置する。次にマスク１０２を搬送ロボット１３１からマスク支持ユニット６に移載し、アライメント位置に位置させる。図６（Ｂ）はその動作を示している。支持部材６ａを上昇することにより、マスク１０２の周縁が爪部Ｆに載置され、マスク１０２は搬送ロボット１３１から上昇する。マスク１０２は支持部材６ａに支持された状態となり、かつ、更に上昇することでアライメント位置に位置する。アライメント位置において基板１０１とマスク１０２とはＺ方向に離間している。なお、本実施形態ではマスク１０２を上昇してアライメント位置に位置させるが、基板１０１を降下して基板１０１をアライメント位置に位置させる構成でもよい。

【0043】

次にアライメント動作を行う。図７（Ａ）に示すように計測ユニットＳＲにより、基板１０１のアライメントマークとマスク１０２のアライメントマークの相対位置が計測される。計測結果（基板１０１とマスク１０２の位置ずれ量）が許容範囲内であればアライメント動作を終了する。計測結果が許容範囲外であれば、計測結果に基づいて位置ずれ量を許容範囲内に収めるための制御量（基板１０１の変位量）が設定される。

【0044】

「位置ずれ量」とは、位置ずれの距離と方向（Ｘ、Ｙ、θ）で定義される。設定された制御量に基づいて、図７（Ｂ）に示すように位置調整ユニット８０が作動される。これにより、基板支持プレート３がＸ－Ｙ平面上で変位され、マスク１０２に対する基板１０１の相対位置が調整される。

【0045】

計測結果が許容範囲内であるか否かの判定は、例えば、アライメントマーク間の距離をそれぞれ算出し、その距離の平均値や二乗和を、予め設定された閾値と比較することで行うことができる。

【0046】

相対位置の調整後、再度、計測ユニットＳＲにより、基板１０１のアライメントマークとマスク１０２のアライメントマークの相対位置が計測される。計測結果が許容範囲内であればアライメント動作を終了する。計測結果が許容範囲外であれば、マスク１０２に対する基板１０１の相対位置が再度調整される。以降、計測結果が許容範囲内となるまで、計測と相対位置調整が繰り返される。

【0047】

次に、成膜動作を行う。まず、基板１０１をマスク１０２と重ね合わせる。図８（Ａ）はその動作を示している。基板支持プレート３を降下させると、基板１０１はマスク１０２上に載置され、基板１０１は基板１０１の成膜面（被処理面）の全体がマスク１０２と接触する。磁石プレート５が冷却プレート４上に当接し、上から順に磁石プレート５、冷却プレート４、基板支持プレート３、基板１０１及びマスク１０２が密着した状態になる。磁石プレート５の磁力によりマスク１０２を引き寄せ、マスク１０２と基板１０１とを全体的に密着させることができる。

【0048】

以上により成膜の準備が整い、基板１０１に対する蒸着物質の蒸着を開始する。具体的には図８（Ｂ）に示すように、蒸着ユニット７による蒸着物質の放出と、移動ユニット１０による蒸着ユニット７の移動（回転ユニット９の移動）を開始する。蒸着物質がマスク１０２を介して基板１０１に到達して膜が成膜される。蒸着ユニット７の移動や回転の例は後述する。

【0049】

以上により、基板１０１の成膜が完了する。成膜が完了すると、マスク１０２及び基板１０１をそれぞれ搬出する動作を行う。搬出動作は概ね搬入動作の逆の手順となる。以上により、以上により基板１０１及びマスク１０２の搬入から、基板１０１の成膜と、基板１０１及びマスク１０２の搬出までの動作が完了する。

【0050】

＜蒸着ユニットの移動と回転の例＞
図９（Ａ）～図１０（Ｄ）は成膜動作における蒸着ユニット７の回転と移動の例を示している。図９（Ａ）～図９（Ｄ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ１１（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向に移動しつつ、蒸着ユニット７から蒸着物質を放出することで基板１０１の半分の領域を成膜する。回転ユニット９が成膜区間Ｒを移動している場合、回転台９０が回転され、蒸着ユニット７が円軌道ＣＲＴ上を移動する。

【0051】

図１０（Ａ）～図１０（Ｄ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ１２（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向に移動しつつ、蒸着ユニット７から蒸着物質を放出することで基板１０１の残り半分の領域を成膜する。回転ユニット９が成膜区間Ｒを移動している場合、回転台９０が回転され、蒸着ユニット７が円軌道ＣＲＴ上を移動する。こうして基板１０１の成膜面全体にわたって蒸着物質の膜が成膜される。

【0052】

本実施形態では、蒸着ユニット７から蒸着物質を放出しつつ、円軌道ＣＲＴに沿って蒸着ユニット７を移動することで、基板１０１に成膜する膜のバラつきを抑制することができる。したがって、成膜の均一性を向上することができる。

【0053】

図１１（Ａ）～図１２（Ｄ）は成膜動作における蒸着ユニット７の回転と移動の別の例を示している。図１１（Ａ）～図１１（Ｃ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ１１（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向に移動しつつ、蒸着ユニット７から蒸着物質を放出することで基板１０１の半分の領域を成膜する。蒸着ユニット７は回転ユニット９の移動方向で前側（移動方向に対して０度の方位）に位置している。回転ユニット９が成膜区間Ｒを移動している場合、回転台９０の回転は行わない。

【0054】

図１１（Ｄ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ０２（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。成膜区間Ｒ外の移動中に、回転台９０が回転され、蒸着ユニット７の位置が図１２（Ａ）～図１２（Ｃ）に示す次の成膜に備えた位置に変更される。

【0055】

図１２（Ａ）～図１２（Ｃ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ１２（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向に移動しつつ、蒸着ユニット７から蒸着物質を放出することで基板１０１の残り半分の領域を成膜する。蒸着ユニット７は回転ユニット９の移動方向で前側に位置している。回転ユニット９が成膜区間Ｒを移動している場合、回転台９０の回転は行わない。

【0056】

図１２（Ｄ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ０１（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。成膜区間Ｒ外の移動中に、回転台９０が回転され、蒸着ユニット７の位置が別の基板の成膜に備えた位置に変更される。

【0057】

本実施形態では、成膜区間Ｒにおいて蒸着ユニット７の円軌道ＣＲＴ上での移動は行わない。その一方で、回転ユニット９が軌道ＲＴ１１を移動する場合と、軌道ＲＴ１２を移動する場合とで、回転台９０を回転して蒸着ユニット７の配置を変更する。本実施形態の場合、回転ユニット９の移動方向に対して前側に蒸着ユニット７を配置する。これにより、基板１０１の成膜面を半分ずつ成膜するにあたって、蒸着ユニット７から放出される蒸着物質の放出条件（例えば、基板１０１に対する蒸着物質の入射角等）を同じにすることができ、基板１０１に成膜する膜のバラつきを抑制することができる。したがって、成膜の均一性を向上することができる。

【0058】

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、１つの蒸着ユニット７を用いて成膜を行ったが、複数の蒸着ユニットを用いて成膜を行ってもよい。図１３は本実施形態のおける蒸着ユニット周辺の機構を示す斜視図である。

【0059】

本実施形態では、回転台９０に蒸着ユニット７０と蒸着ユニット７１とが搭載されている。蒸着ユニット７０及び７１は、基板支持プレート３の下方に配置され、蒸着物質を基板支持プレート３に支持された基板１０１に放出する蒸着源をそれぞれ一つ備えている。蒸着源は蒸着材料の収容部と蒸着材料を加熱するヒータとを含む。蒸着ユニット７０及び７１は回転中心Ｚ１に対して、Ｘ－Ｙ平面上で対称となる位置に配置されている。蒸着ユニット７０及び７１は、互いに異なる種類の蒸着材料を放出してもよい。

【0060】

例えば、蒸着ユニット７０はホスト材料を放出し、蒸着ユニット７１はドーパント材料を放出する。ホスト材料は発光層の主材料であり、ドーパント材料は発光波長を決める発光材料である。発光層とは、陽極と陰極との間に設けられた有機化合物層のうち発光機能を有する層をいう。ホスト材料は、発光層に含まれる材料のうち濃度が最も高い材料であり、ドーパント材料とは、発光層に含まれる材料のうち、濃度がホスト材料よりも低い材料である。

【0061】

図１４（Ａ）～図１５（Ｄ）は成膜動作における蒸着ユニット７０及び７１の回転と移動の例を示している。図１４（Ａ）～図１４（Ｄ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ１１（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向に移動しつつ、蒸着ユニット７０及び７１から蒸着物質を放出することで基板１０１の半分の領域を成膜する。回転ユニット９が成膜区間Ｒを移動している場合、回転台９０が回転され、蒸着ユニット７０及び７１が円軌道ＣＲＴ上を移動する。

【0062】

図１５（Ａ）～図１５（Ｄ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ１２（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向に移動しつつ、蒸着ユニット７０及び７１から蒸着物質を放出することで基板１０１の残り半分の領域を成膜する。回転ユニット９が成膜区間Ｒを移動している場合、回転台９０が回転され、蒸着ユニット７０及び７１が円軌道ＣＲＴ上を移動する。こうして基板１０１の成膜面全体にわたって蒸着物質の膜が成膜される。

【0063】

本実施形態では、蒸着ユニット７０及び７１から蒸着物質を放出しつつ、円軌道ＲＴに沿って蒸着ユニット７０及び７１を移動することで、異なる蒸着物質の混合層を基板１０１に成膜しつつ、膜のバラつきを抑制することができる。したがって、成膜の均一性を向上することができる。

【0064】

図１６（Ａ）～図１７（Ｄ）は成膜動作における蒸着ユニット７０及び７１の回転と移動の別の例を示している。図１６（Ａ）～図１６（Ｃ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ１１（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向に移動しつつ、蒸着ユニット７０及び７１から蒸着物質を放出することで基板１０１の半分の領域を成膜する。蒸着ユニット７０及び７１は回転ユニット９の移動方向に並んで配置されており、蒸着ユニット７０が移動方向で前側、蒸着ユニット７１が後側である。回転ユニット９が成膜区間Ｒを移動している場合、回転台９０の回転は行わない。

【0065】

図１６（Ｄ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ０２（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。成膜区間Ｒ外の移動中に、回転台９０が回転され、蒸着ユニット７０及び７１の位置が図１７（Ａ）～図１７（Ｃ）に示す次の成膜に備えた位置に変更される。

【0066】

図１７（Ａ）～図１７（Ｃ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ１２（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向に移動しつつ、蒸着ユニット７０及び７１から蒸着物質を放出することで基板１０１の残り半分の領域を成膜する。蒸着ユニット７０及び７１は回転ユニット９の移動方向に並んで配置されており、蒸着ユニット７０が移動方向で前側、蒸着ユニット７１が後側である。回転ユニット９が成膜区間Ｒを移動している場合、回転台９０の回転は行わない。

【0067】

図１７（Ｄ）は回転ユニット９が軌道ＲＴ０１（図３（Ｂ））を移動する段階を示している。成膜区間Ｒ外の移動中に、回転台９０が回転され、蒸着ユニット７０及び７１の位置が別の基板の成膜に備えた位置に変更される。

【0068】

本実施形態では、成膜区間Ｒにおいて蒸着ユニット７０及び７１の円軌道ＣＲＴ上での移動は行わない。その一方で、回転ユニット９が軌道ＲＴ１１を移動する場合と、軌道ＲＴ１２を移動する場合とで、回転台９０を回転して蒸着ユニット７０及び７１の配置を変更する。本実施形態の場合、回転ユニット９の移動方向に対して前側に蒸着ユニット７を配置する。これにより、基板１０１の成膜面を半分ずつ成膜するにあたって、蒸着ユニット７０及び７１の各蒸着物質の成膜面に対する到達順序や蒸着物質の入射角といった放出条件を同じにすることができ、基板１０１に成膜する膜のバラつきを抑制することができる。したがって、成膜の均一性を向上することができる。

【0069】

なお、図１６（Ａ）～図１７（Ｄ）の例では、蒸着ユニット７０及び７１を回転ユニット９の移動方向に対して前後方向に配置して成膜を行ったが、移動方向に対して交差する方向に配置されてもよい。

【0070】

＜第三実施形態＞
第一及び第二実施形態では、回転ユニット９を矩形の移動軌道ＭＲＴ上で移動したが、直線軌道上を移動する構成であってもよい。図１８（Ａ）～図１８（Ｄ）はその一例を示す。

【0071】

図１８（Ａ）～図１８（Ｄ）の例では、第二実施形態と同様に、回転台９０に蒸着ユニット７０及び７１が搭載されている。回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向に移動しつつ、蒸着ユニット７０及び７１から蒸着物質を放出することで基板１０１の成膜面全体を成膜する。回転ユニット９が成膜区間Ｒを移動している場合、回転台９０が回転され、蒸着ユニット７０及び７１が円軌道ＣＲＴ上を移動する。

【0072】

図１９（Ａ）～図１９（Ｄ）の例も、第二実施形態と同様に、回転台９０に蒸着ユニット７０及び７１が搭載されている。図１９（Ａ）～図１９（Ｃ）は回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向に往路を移動しつつ、蒸着ユニット７０及び７１から蒸着物質を放出することで基板１０１の成膜面全体を成膜する。蒸着ユニット７０及び７１は回転ユニット９の移動方向に並んで配置されており、蒸着ユニット７０が移動方向で前側、蒸着ユニット７１が後側である。回転ユニット９が成膜区間Ｒを移動している場合、回転台９０の回転は行わない。

【0073】

図１９（Ｄ）は成膜区間Ｒ外において回転台９０を回転している段階を示している。蒸着ユニット７０及び７１の位置が変更される。移動方向に対する蒸着ユニット７０及び７１の配置が往路と復路とで同じになるように回転台９０が回転される。その後、回転ユニット９が基板１０１の成膜面（下面）に沿ってＸ方向復路を移動しつつ、蒸着ユニット７０及び７１から蒸着物質を放出することで基板１０１の成膜面全体を成膜する。成膜する基板は往路のときと別の基板１０１とすることができる。

【0074】

＜第四実施形態＞
第一実施形態では、基板１０１を支持する機構として、静電チャックを有する基板支持プレート３を例示したが、基板１０１を支持する機構はこれに限られない。例えば、基板１０１の周縁部を機械的に挟持するクランプ形式であってもよい。或いは、基板１０１を下から支持し、基板１０１の支持機能に加えて搬送機能を有するローラであってもよい。

【0075】

また、第一実施形態では、基板１０１とマスク１０２とのアライメントの際、基板１０１を変位してマスク１０２との相対位置調整を行ったが、マスク１０２を変位して基板１０１との相対位置調整を行う構成であってもよい。

【0076】

また、第一実施形態では、回転ユニット９の二回の直線移動（軌道ＲＴ１１、ＲＴ１２）で基板１０１の全体の成膜を行うようにしたが、三回以上の直線移動によって基板１０１の全体の成膜を行うようにしてもよい。

【0077】

＜他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0078】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0079】

１ 成膜装置、７ 蒸着ユニット、９ 回転ユニット、１０ 移動ユニット、９０ 回転台、１０１ 基板、１０２ マスク

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】