特許 7090686 成膜装置及び電子デバイスの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-16

(45)【発行日】2022-06-24

(54)【発明の名称】成膜装置及び電子デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20220617BHJP

   C23C 14/04 20060101ALI20220617BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20220617BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20220617BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20220617BHJP

【ＦＩ】

C23C14/24 K

C23C14/04 A

H05B33/10

H05B33/14 A

H01L21/68 R

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2020200859

(22)【出願日】2020-12-03

(65)【公開番号】P2021102811

(43)【公開日】2021-07-15

【審査請求日】2020-12-03

(31)【優先権主張番号】10-2019-0173918

(32)【優先日】2019-12-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(73)【特許権者】

【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】110002860

【氏名又は名称】特許業務法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】青沼 大介

(72)【発明者】

【氏名】菅原 洋紀

【審査官】山本 一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１１６６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０１４１８４３３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００２－０７５６３９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／２４

Ｃ２３Ｃ １４／０４

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を保持する基板保持面を有する静電チャックと、
前記基板保持面側に設置され、マスクを保持するためのマスク支持ユニットと、
前記静電チャックに対して前記基板保持面の反対側に設置され、マスクに磁力を印加するための磁力印加手段と、
前記静電チャックに対して前記基板保持面の反対側に設置され、基板を冷却するための冷却手段と、を備え、マスクを介して基板に蒸着材料を成膜する成膜装置において、
前記磁力印加手段は、第１プレート部材と、前記第１プレート部材の前記静電チャックに対向する面上に設置されるマグネットとを有し、
前記冷却手段は、前記第１プレート部材と前記静電チャックとの間に配置された第２プレート部材と、前記第２プレート部材の前記第１プレート部材に対向する面上に設置される冷却管とを有し、
前記基板保持面に平行な面内において、前記マグネットの少なくとも一部は、前記冷却管の隣り合う２つの部分の間に配置されることを特徴とする成膜装置。

【請求項2】

前記基板保持面に平行な面内において、前記マグネットと前記冷却管は、交互に配置されることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。

【請求項3】

前記冷却管は、渦巻き状に配置されることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。

【請求項4】

前記冷却管は、ジグザグ状に配置されることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。

【請求項5】

前記冷却管は、線状であることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。

【請求項6】

請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の成膜装置を用いて、電子デバイスを製造することを特徴とする電子デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、マスクを介して、所定のパターンで基板に蒸着材料を成膜するための成膜装置及びこれを用いて電子デバイスを製造する方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬディスプレイ）の製造においては、有機ＥＬ表示装置を構成する有機発光素子（有機ＥＬ素子；ＯＬＥＤ）を形成する際に、成膜装置の蒸発源から蒸発した蒸着材料を、画素パターンが形成されたマスクを介して、基板に蒸着させることで、有機物層や金属層を形成する。

【0003】

成膜装置においては、マスク上の画素パターンを高い精度で基板上に成膜するために、基板への蒸着が行われる前にマスクと基板の相対的位置を高い精度で調整し、マスクを基板の成膜面に密着させる。マスクを基板の成膜面に密着させるための一つの方法として、マグネット板などのような磁力印加手段を使用し、基板の上部から基板の下部の金属製マスクに磁力を加える方法が知られている。

【0004】

特許文献１には、静電チャックを用いて基板を保持した状態で、磁力印加手段で基板とマスクを密着させる構成の成膜装置において、基板とマスクを隙間なく密着させるための技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１９－１１６６７９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来の成膜装置においては、基板に蒸着された材料の変質や劣化を抑制するために、冷却手段が、静電チャックと磁力印加手段の間に設置されている。ところが、このような成膜装置においては、磁力印加手段とマスク間の距離が遠くなるので、磁力印加手段によるマスクの吸着力が低下し、成膜精度を低下させる要因となり得る。

【0007】

本発明は、磁力印加手段によるマスクの吸着力が低下することを抑制できる成膜装置及び電子デバイスの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明による成膜装置は、基板を保持する基板保持面を有する静電チャックと、前記基板保持面側に設置され、マスクを保持するためのマスク支持ユニットと、前記静電チャックに対して前記基板保持面の反対側に設置され、マスクに磁力を印加するための磁力印加手段と、前記静電チャックに対して前記基板保持面の反対側に設置され、基板を冷却するための冷却手段と、を備え、マスクを介して基板に蒸着材料を成膜する成膜装置において、前記磁力印加手段は、第１プレート部材と、前記第１プレート部材の前記静電チャックに対向する面上に設置されるマグネットとを有し、前記冷却手段は、前記第１プレート部材と前記静電チャックとの間に配置された第２プレート部材と、前記第２プレート部材の前記第１プレート部材に対向する面上に設置される冷却管とを有し、前記基板保持面に平行な面内において、前記マグネットの少なくとも一部は、前記冷却管の隣り合う２つの部分の間に配置されることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、磁力印加手段によるマスクの吸着力が低下することを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、電子デバイスの製造装置の一部の模式図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態による成膜装置の模式図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態による成膜装置の冷却手段及び磁力印加手段の構成及び配置構造を模式的に示す断面図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態による成膜装置の冷却手段及び磁力印加手段の構成及び配置構造を模式的に示す平面図である。

【図5】図５は、電子デバイスを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態及び実施例を説明する。ただし、以下の実施形態及び実施例は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲はそれらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特定的な記載がないかぎりは、本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。

【0012】

本発明は、基板の表面に各種材料を堆積させて成膜を行う装置に適用することができ、真空蒸着によって所望のパターンの薄膜（材料層）を形成する装置に好ましく適用することができる。基板の材料としては、ガラス、高分子材料のフィルム、金属、シリコンなどの任意の材料を選択することができ、基板は、例えば、ガラス基板上にポリイミドなどのフィルムが積層された基板又はシリコンウエハであってもよい。また、蒸着材料としては、有機材料、金属性材料（金属、金属酸化物など）などの任意の材料を選択してもよい。なお、真空蒸着装置以外にも、スパッタ装置やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を含む成膜装置にも、本発明を適用することができる。本発明の技術は、具体的には、有機電子デバイス（例えば、有機ＥＬ素子、薄膜太陽電池）、光学部材などの製造装置に適用可能である。その中でも、蒸着材料を蒸発させてマスクを介して基板に蒸着させることで有機ＥＬ素子を形成する有機ＥＬ素子の製造装置は、本発明の好ましい適用例の一つである。

【0013】

＜電子デバイスの製造装置＞
図１は、電子デバイスの製造装置の一部の構成を模式的に示す平面図である。

【0014】

図１の製造装置は、例えば、有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられる。ＶＲ
ＨＭＤ用の表示パネルの場合、所定のサイズのシリコンウエハに有機ＥＬ素子の形成のための成膜を行った後、素子形成領域の間の領域（スクライブ領域）に沿って該シリコンウエハを切り出して、複数の小さなサイズのパネルを製作する。スマートフォン用の表示パネルの場合は、４．５世代の基板（約７００ｍｍ×約９００ｍｍ）や６世代のフルサイズ（約１５００ｍｍ×約１８５０ｍｍ）又はハーフカットサイズ（約１５００ｍｍ×約９２５ｍｍ）の基板に、有機ＥＬ素子の形成のための成膜を行った後、該基板を切り抜いて複数の小さなサイズのパネルを製作する。

【0015】

電子デバイスの製造装置は、一般的に、複数のクラスタ装置１と、クラスタ装置の間を繋ぐ中継装置とを含む。

【0016】

クラスタ装置１は、基板Ｗに対する処理（例えば、成膜）を行う複数の成膜装置１１と、使用前後のマスクＭを収納する複数のマスクストック装置１２と、その中央に配置される搬送室１３と、を具備する。搬送室１３は、図１に示すように、複数の成膜装置１１及びマスクストック装置１２のそれぞれと接続される。

【0017】

搬送室１３内には、基板又はマスクを搬送する搬送ロボット１４が配置されている。搬
送ロボット１４は、上流側に配置された中継装置のパス室１５から成膜装置１１へと基板Ｗを搬送する。また、搬送ロボット１４は、成膜装置１１とマスクストック装置１２との間でマスクＭを搬送する。搬送ロボット１４は、例えば、多関節アームに、基板Ｗ又はマスクＭを保持するロボットハンドが取り付けられた構造を有するロボットである。

【0018】

成膜装置１１（蒸着装置とも呼ぶ）では、蒸発源に収納された蒸着材料がヒータによって加熱されて蒸発し、マスクＭを介して基板Ｗ上に蒸着される。搬送ロボット１４との基板Ｗ／マスクＭの受け渡し、基板ＷとマスクＭの相対位置の調整（アライメント）、マスクＭ上への基板Ｗの固定、成膜（蒸着）などの一連の成膜プロセスは、成膜装置１１によって行われる。

【0019】

マスクストック装置１２には、成膜装置１１での成膜工程に使われる新しいマスクと、使用済みのマスクとが、二つのカセットに分けて収納される。搬送ロボット１４は、使用済みのマスクを成膜装置１１からマスクストック装置１２のカセットに搬送し、マスクストック装置１２の他のカセットから新しいマスクを成膜装置１１に搬送する。

【0020】

クラスタ装置１には、基板Ｗの流れ方向において上流側から搬送されてきた基板Ｗを当該クラスタ装置１に搬送するパス室１５と、当該クラスタ装置１で成膜処理が完了した基板Ｗを下流側のクラスタ装置に搬送するためのバッファー室１６が連結して設けられる。搬送室１３の搬送ロボット１４は、上流側のパス室１５から基板Ｗを受け取って、当該クラスタ装置１内の成膜装置１１の一つ（例えば、成膜装置１１ａ）に搬送する。また、搬送ロボット１４は、成膜処理が完了した基板Ｗを複数の成膜装置１１の一つ（例えば、成膜装置１１ｂ）から受け取って、下流側に連結して設けられたバッファー室１６に搬送する。

【0021】

バッファー室１６とその下流側のパス室１５との間には、基板の向きを変える旋回室１７が設置されてもよい。旋回室１７には、バッファー室１６から基板Ｗを受け取って基板Ｗを１８０°回転させ、パス室１５に搬送するための搬送ロボット１８が設けられる。これにより、上流側のクラスタ装置と下流側のクラスタ装置とで基板Ｗの向きが同じになり、基板処理が容易になる。

【0022】

パス室１５、バッファー室１６、旋回室１７は、クラスタ装置間を連結する、いわゆる中継装置であり、クラスタ装置の上流側及び／又は下流側に設置される中継装置は、パス室、バッファー室、旋回室のうち少なくとも１つを含む。

【0023】

成膜装置１１、マスクストック装置１２、搬送室１３、パス室１５、バッファー室１６、旋回室１７などは、有機発光素子の製造の過程で、高真空状態に維持される。

【0024】

本実施例では、図１を参照して、電子デバイスの製造装置の構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の種類の装置やチャンバーを有してもよく、これらの装置やチャンバー間の配置が変わってもよい。例えば、本発明は、基板ＷとマスクＭを、成膜装置１１ではなく、別の装置又はチャンバーで合着させた後、これをキャリアに乗せて、一列に並んだ複数の成膜装置を通して搬送させながら成膜工程を行うインラインタイプの製造装置にも適用することができる。

【0025】

以下、成膜装置１１の具体的な構成について説明する。

【0026】

＜成膜装置＞
図２は、成膜装置１１の構成を示す模式図である。以下の説明においては、基板Ｗの成膜面に平行な面（ＸＹ平面）において交差する２つの方向をＸ方向（第１方向）とＹ方向
（第２方向）とし、基板Ｗの成膜面に垂直な鉛直方向をＺ方向（第３方向）とするＸＹＺ直交座標系を用いる。また、Ｚ軸まわりの回転角（回転方向）をθで表す。

【0027】

成膜装置１１は、真空雰囲気又は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される真空容器２１と、真空容器２１の内部に設けられる、基板支持ユニット２２と、マスク支持ユニット２３と、静電チャック２４と、蒸発源２５とを含む。

【0028】

基板支持ユニット２２は、搬送室１３に設けられた搬送ロボット１４によって搬送される基板Ｗを受取って保持する手段であり、基板ホルダとも呼ばれる。

【0029】

マスク支持ユニット２３は、搬送ロボット１４によって搬送されるマスクＭを受取って保持する手段であり、マスクホルダとも呼ばれる。マスク支持ユニット２３は、静電チャック２４の基板吸着面（基板保持面）側に設けられている。

【0030】

マスクＭは、基板Ｗ上に形成する薄膜パターンに対応する開口を有し、マスク支持ユニット２３によって支持される。特に、スマートフォン向けの有機ＥＬ素子を製造するのに用いられるマスクは、微細な開口のパターンが形成された金属製マスクであり、ＦＭＭ（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ）とも呼ばれる。

【0031】

基板支持ユニット２２の上方には、基板Ｗを吸着して固定するための基板吸着手段としての静電チャック２４が設けられる。

【0032】

静電チャック２４は、電極と吸着面との間に相対的に抵抗が高い誘電体が介在して、電極と被吸着体との間のクーロン力によって吸着が行われるクーロン力タイプの静電チャックであってもよく、電極と吸着面との間に相対的に抵抗が低い誘電体が介在して、誘電体の吸着面と被吸着体との間に発生するジョンソン・ラーベック力によって吸着が行われるジョンソン・ラーベック力タイプの静電チャックであってもよく、不均一電界によって被吸着体を吸着するグラジエント力タイプの静電チャックであってもよい。

【0033】

被吸着体が導体又は半導体（シリコンウエハ）である場合には、クーロン力タイプの静電チャック又はジョンソン・ラーベック力タイプの静電チャックを用いることが好ましい。被吸着体がガラスのような絶縁体である場合には、グラジエント力タイプの静電チャックを用いることが好ましい。

【0034】

静電チャック２４は、一つのプレートで形成されてもよく、吸着力を独立的に制御できる複数のサブプレートを有するように形成されてもよい。また、一つのプレートで形成される場合にも、その内部に複数の電極部を有し、一つのプレート内で電極部ごとに吸着力を独立的に制御することができるようにしてもよい。

【0035】

基板吸着手段として、静電引力による静電チャックの他に、粘着力による粘着式のチャックを使ってもよい。

【0036】

成膜装置１１は、静電チャック２４の基板吸着面とは反対側に設置された冷却手段３０と磁力印加手段３２（図３参照）を備える。冷却手段３０は、冷媒が流れる冷却管を有し、成膜動作中に基板Ｗ及び静電チャック２４の温度上昇を抑制し、基板Ｗ上に堆積された有機材料の変質や劣化を抑制することができる。磁力印加手段３２は、ヨーク板（第１プレート部材）と、ヨーク板に設けられた複数のマグネットを有し、磁力によってマスクＭを引き寄せ、成膜時の基板ＷとマスクＭの密着性を高めることができる。

【0037】

本発明の実施形態では、冷却手段３０の冷却管と磁力印加手段３２のマグネットは、静
電チャック２４の基板吸着面に垂直な方向において、実質的に同じ領域に位置する。これにより、成膜装置１１が冷却手段３０を具備する場合でも、磁力印加手段３２とマスクＭとの間の距離が遠くならないので、磁力印加手段３２によってマスクＭに作用する磁力が低下することを抑制できる。

【0038】

蒸発源２５は、基板に成膜される蒸着材料が収納されるるつぼ（不図示）、るつぼを加熱するためのヒータ（不図示）、蒸発源からの蒸発レートが一定になるまで蒸着材料が基板に飛散することを阻むシャッタ（不図示）などを含む。蒸発源２５は、点（ｐｏｉｎｔ）蒸発源や線状（ｌｉｎｅａｒ）蒸発源、面状蒸発源など、用途に従って多様な構成を有することができる。

【0039】

成膜装置１１は、基板に蒸着された膜の厚さを測定するための膜厚モニタ（不図示）及び膜厚算出ユニット（不図示）を含む。

【0040】

真空容器２１の上部外側（大気側）には、基板支持ユニットアクチュエータ２６、マスク支持ユニットアクチュエータ２７、静電チャックアクチュエータ２８、位置調整機構２９などが設けられる。基板支持ユニットアクチュエータ２６は、基板支持ユニット２２を昇降（Ｚ方向移動）させるための駆動手段である。マスク支持ユニットアクチュエータ２７は、マスク支持ユニット２３を昇降（Ｚ方向移動）させるための駆動手段である。静電チャックアクチュエータ２８は、静電チャック２４を昇降（Ｚ方向移動）させるための駆動手段である。

【0041】

位置調整機構２９は、基板ＷとマスクＭとの相対位置を調整するための手段としてのアライメントステージ機構である。これらのアクチュエータと位置調整機構は、例えば、モータとボールねじ、又はモータとリニアガイドなどで構成される。位置調整機構２９は、静電チャック２４又は静電チャックアクチュエータ２８全体を基板支持ユニット２２及びマスク支持ユニット２３に対して、ＸＹθ方向（Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向の少なくとも一つの方向）に移動及び／又は回転させる。なお、本実施形態では、基板Ｗを吸着した状態で、静電チャック２４をＸＹθ方向に位置調整することで、基板ＷとマスクＭとの相対位置を調整する。ただし、位置調整機構２９は、静電チャック２４又は静電チャックアクチュエータ２８ではなく、基板支持ユニット２２又は基板支持ユニットアクチュエータ２６及びマスク支持ユニット２３又はマスク支持ユニットアクチュエータ２７を静電チャック２４に対してＸＹθ方向に相対的に移動させる構成としてもよい。

【0042】

真空容器２１の外側上面には、真空容器２１の上面に設けられた透明窓を介して、基板Ｗ及びマスクＭに形成されたアライメントマークを撮影するためのアライメント用カメラ３１が設置される。アライメント用カメラ３１は、基板Ｗ及びマスクＭに形成されたアライメントマークに対応する位置に設けられる。例えば、円形の基板Ｗにおいて矩形をなす４つのコーナーのうち、少なくとも対角上の二つのコーナー又は４つのコーナーすべてにアライメント用カメラ３１を設置してもよい。

【0043】

成膜装置１１は、アライメント用カメラ３１によってアライメントマークを撮影する際に、アライメントマークを照らす照明用光源をさらに含む。真空容器２１の内部は暗いので、光源でアライメントマークを照明することにより、より鮮明な画像を取得することができる。このために、光源は、同軸照明であることが好ましいが、これに限定されない。光源は、真空容器２１の外部上側に設置されて、上方からアライメントマークを照らしてもよく、又は下方からアライメントマークを照らすよう真空容器２１の内部に設置されてもよい。

【0044】

成膜装置１１は、制御部３３を具備する。制御部３３は、基板Ｗ／マスクＭの搬送及び
アライメント、蒸発源２５の制御、成膜動作の制御などの機能を有する。

【0045】

制御部３３は、例えば、プロセッサ、メモリ、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを持つコンピュータによって構成可能である。この場合、制御部３３の機能はメモリ又はストレージに格納されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。コンピュータとしては、汎用のパーソナルコンピュータを使用してもよく、組込み型のコンピュータ又はＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を使用してもよい。又は、制御部の機能の一部又は全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。また、成膜装置ごとに制御部が設置されていてもよく、一つの制御部が複数の成膜装置を制御するように構成してもよい。

【0046】

＜冷却手段及び磁力印加手段＞
図３と図４は、本発明の一実施形態による成膜措置１１において、冷却手段３０と磁力印加手段３２の構成及び配置構造を模式的に示す断面図と平面図である。

【0047】

冷却手段３０は、冷媒が流れる冷却管３０ａと、被冷却体としての静電チャック２４又は基板Ｗとの接触面積を増やすための冷却板３０ｂ（第２プレート部材）とを有し、静電チャック２４の基板吸着面２４ａ（基板保持面）の反対側に配置されている。

【0048】

冷媒は、冷却管３０ａの入口（ＩＮ）から流入されて、出口（ＯＵＴ）から流出される。図４において、冷却管３０ａの入口（ＩＮ）と出口（ＯＵＴ）の位置は、例示的なものである。冷却管３０ａを通して冷媒が流れることによって、その下部の静電チャック２４及び、静電チャック２４に吸着されている基板Ｗを冷却させることができる。

【0049】

本発明の一実施形態による成膜装置１１の冷却手段３０において、冷却管３０ａの形状は線状である。ここで、線状とは、入口（ＩＮ）から出口（ＯＵＴ）まで冷却管３０ａが途中で分かれることなく一つの路でつながっていることを意味する。冷却管３０ａが線状であることで、冷却管３０ａ内を通って流れる冷媒の流れが停滞することがなく、効果的な冷却が可能となる。

【0050】

具体的に、冷却手段３０の冷却管３０ａは、静電チャック２４と基板Ｗを効果的に冷却するよう、様々な形状で設けることができる。例えば、図４（ａ）に示すように、冷却管３０ａは、渦巻き状に構成してもよく、又は、図４（ｂ）に示すように、ジグザグ状に構成してもよい。この構成によれば、冷却手段３０における静電チャック２４に対向する平面の全域にわたって冷媒の流れが存在するため、静電チャック２４と基板（Ｗ）の全体を冷却することができる。

【0051】

磁力印加手段３２は、前述したように、ヨーク板（第１プレート部材）３２ｂと、第１プレート部材３２ｂに設けられ、磁力を発生する複数のマグネット３２ａを含む。磁力印加手段３２も、冷却手段３０と同様に、静電チャック２４の基板吸着面２４ａの反対側に配置されている。マグネット３２ａによって生じた磁力によって、マスクＭを静電チャック２４の方に引き寄せて、基板Ｗに密着させることができる。

【0052】

本実施形態の一態様によれば、冷却手段３０の冷却管３０ａは、磁力印加手段３２の第１プレート部材３２ｂに対して、静電チャック２４に対向する面に設置されている。そして、冷却管３０ａは、静電チャック２４の基板吸着面２４ａに垂直の方向において、マグネット３２ａと実質的に同じ領域に位置する。すなわち、基板吸着面２４ａと交差する交差方向において磁力印加手段３２と冷却手段３０は重複して配置される。特に本実施形態の一態様では、前記交差方向においてマグネット３２ａと冷却管３０ａは重複して配置されている。マグネット３２ａは、基板吸着面２４ａから離れる方向において冷却管３０ａ
と同じ位置に設けられるため、マグネット３２ａの基板吸着面２４ａ（又はマスクＭ）からの距離は冷却管３０ａの存在によって影響を受けない。この構成によると、マグネット３２ａとマスクＭとの間の距離を近くすることができ、マグネット３２ａによってマスクＭへ作用する磁力（引力）の大きさが弱まることがない。

【0053】

マグネット３２ａの少なくとも一部は、図４に示すように、基板吸着面２４ａに平行な面内において、隣接する冷却管３０ａの間の領域に配置される。これによって、基板吸着面２４ａに平行な面内において、冷却管３０ａとマグネット３２ａは、図３に図示するように、交互に配置される。

【0054】

本実施形態の一態様によれば、マグネット３２ａは、冷却管３０ａとともに第１プレート部材３２ｂの静電チャック２４に対向する面上に設置されるが、本発明は、これに限定されない。例えば、マグネット３２ａは、第１プレート部材３２ｂに設けられ、冷却管３０ａは、第２プレート部材３０ｂの、静電チャック３２に対向する面の反対側の面に取り付けてもよい。

【0055】

本発明の成膜装置は、磁力印加手段及び冷却手段が、静電チャック２４の基板吸着面に垂直な方向において、同じ領域に位置するので、冷却手段によって基板を冷却しながらも、磁力印加手段によってマスクに作用する磁力が低下することを抑制することができる。

【0056】

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、本実施形態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表示装置の構成及び製造方法を例示する。

【0057】

まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図５（ａ）は有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図５（ｂ）は１画素の断面構造を表している。

【0058】

図５（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置６０の表示領域６１には、発光素子を複数備える画素６２がマトリクス状に複数配置されている。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６１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。本実施例にかかる有機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６２Ｒ、第２発光素子６２Ｇ、第３発光素子６２Ｂの組合せにより画素６２が構成されている。画素６２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されてもよく、また、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構成されてもよく、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。

【0059】

図５（ｂ）は、図５（ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素６２は、基板６３上に、陽極６４と、正孔輸送層６５と、発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂのいずれかと、電子輸送層６７と、陰極６８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層６５、発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂ、及び電子輸送層６７が有機層に当たる。また、本実施形態では、発光層６６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂ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、陽極６４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層６５と電子輸送層６７と陰極６８は、複数の発光素子６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂに対して共通に形成されていてもよいし、発光素子ごとに形成されていてもよい。なお、陽極６４と陰極６８とが異物によってショートするのを防ぐために、陽極６４間に絶縁層６９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７０が設けら
れている。

【0060】

図５（ｂ）では正孔輸送層６５や電子輸送層６７が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、正孔ブロック層や電子ブロック層を含む複数の層で形成されてもよい。また、陽極６４と正孔輸送層６５との間には陽極６４から正孔輸送層６５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、陰極６８と電子輸送層６７の間にも電子注入層が形成されことができる。

【0061】

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。

【0062】

まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）及び陽極６４が形成された基板６３を準備する。

【0063】

陽極６４が形成された基板６３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、陽極６４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６９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。

【0064】

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を第１の有機材料成膜装置に搬入し、静電チャックにて基板を保持し、正孔輸送層６５を、表示領域の陽極６４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層６５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層６５は表示領域６１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。

【0065】

次に、正孔輸送層６５までが形成された基板６３を第２の有機材料成膜装置に搬入し、静電チャックにて保持する。基板とマスクとのアライメントを行い、静電チャック２４に基板を介してマスクを吸着させた後、赤色を発する発光層６６Ｒを成膜する。

【0066】

発光層６６Ｒ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６６Ｇ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６６Ｂを成膜する。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域６１の全体に電子輸送層６７を成膜する。電子輸送層６７は、３色の発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂに共通の層として形成される。

【0067】

電子輸送層６７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陰極６８を成膜する。

【0068】

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を成膜装置に搬入してから保護層７０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。

【0069】

前記実施例は本発明の一例を示すものであり、本発明は前記実施例の構成に限定されないし、その技術思想の範囲内で適切に変形してもよい。

【符号の説明】

【0070】

２２：基板支持ユニット、２３：マスク支持ユニット、２４：静電チャック、２９：位置調整機構、３０：冷却手段、３０ａ：冷却管、３１：アライメント用カメラ、３２：磁力印加手段、３２ａ：マグネット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】