专利名称：蒸镀掩模、蒸镀装置、薄膜形成方法
技术领域：
本发明涉及蒸镀掩模、蒸镀装置、薄膜形成方法，特别涉及在大型基板上成膜有机 EL的发光层的技术。
背景技术：
目前，作为有机EL的制造手法，一般是使用蒸镀掩模的真空蒸镀法。蒸镀掩模为了转印高精密的图案而需要使热伸长最小化，在蒸镀掩模的材质中主要使用殷钢等。图1表示作为蒸镀对象物的基板50的俯视图。在基板50上，配置有应形成红色的发光层的像素51，以使其中心位于相互平行且等间隔的多个直线53a 53c上，使该直线 53a 53c的像素51的中心间距离相等。图15表示以往的像素型的蒸镀掩模110的俯视图。在蒸镀掩模110上，设有与像素51相同形状且相同大小的多个开口部111，以使其位于相互平行且与上述直线53a 53c相同间隔的多个掩模基准线113a 113c上，使掩模基准线113a 113c上的开口部 111的中心间距离与上述直线53a 53c的像素51的中心间距离相等。图16表示以往的带型的蒸镀掩模110的俯视图。在蒸镀掩模110上，设有比上述直线53a 53c上的像素51整体的长度长的带状的多个开口部111，以使其位于相同的掩模基准线113上，使开口部111的中心间距离与上述直线53a 53c的间隔相等。像素型和带型的哪种蒸镀掩模110都将蒸镀掩模110和基板50配置为，使蒸镀掩模110具有的掩模标记112与基板50具有的基板标记52重叠。在此状态下，构成为，使开口部111分别重叠在同色、即相同颜色的所有的像素51上。各发光层区域如图1所示，例如是沿着上述直线53a 53c的方向的长度为 110 μ m、与其垂直的方向的长度为70 μ m的长方形的形状，相邻的像素以10 μ m的间隔配置在基板50上。为了用于该大小的基板50的蒸镀，在以往的像素型的蒸镀掩模110中，需要将沿着掩模基准线113a 113c相邻的开口部111以IOym的间隔形成。此外，在以往的带型的蒸镀掩模110中，需要将相邻的开口部111以170μπι的间隔形成。特别是，在像素型的蒸镀掩模110中，由于相邻的开口部111的间隔较窄，所以在形成开口部111时，有可能因强度不足而蒸镀掩模110损坏。为了提高有机EL制造的生产率，有想要以大型基板制造有机EL的要求，但制造大型的蒸镀掩模在开口形成时有可能有上述那样的损坏，所以是困难的，成为问题。特别是， 难以制造对应于G5尺寸以上的大型基板的蒸镀掩模。[专利文献1]特开2000— 188179号公报。
发明内容
本发明是为了解决上述以往技术的不良状况而做出的，其目的是提供一种能够对应于大型基板的蒸镀掩模、蒸镀装置、蒸镀方法。
为了解决上述课题，本发明是一种蒸镀掩模，是构成为使得蒸汽能够到达基板上的成膜相同材料的多个像素的蒸镀掩模，在一部分的上述像素上具有使上述蒸汽通过的开口部；在上述蒸镀掩模的一方向上相邻的上述开口部的中心间距离是被用相同材料成膜、 并且在上述一方向上相邻的上述像素的中心间距离的多倍。本发明是蒸镀掩模，上述一方向是被用相同材料成膜、并且相邻的上述像素的间隔较短的方向。本发明是蒸镀掩模，具有以与在上述一方向上相邻的上述像素的中心间距离相同的中心间距离配置的多个掩模标记。本发明是一种蒸镀装置，具有上述蒸镀掩模；真空槽，在内部配置上述蒸镀掩模；真空排气装置，将上述真空槽内真空排气；蒸镀源，对上述真空槽内释放蒸镀材料的蒸汽；对位装置，将上述蒸镀掩模与上述基板对位。本发明是蒸镀掩模，上述对位装置具有检测装置，检测上述蒸镀掩模具有的掩模标记、和上述基板具有的基板标记；掩模移动装置，使上述蒸镀掩模沿平行于上述蒸镀掩模表面的方向移动、并且绕垂直于上述蒸镀掩模表面的旋转轴线旋转；控制装置，基于上述检测装置的检测结果，决定上述掩模移动装置进行的上述蒸镀掩模的移动的方向和移动的量、和上述蒸镀掩模的旋转的方向和旋转的量。本发明是一种薄膜形成方法，是在真空排气后的真空槽内配置具有由相同材料成膜的多个像素的基板、蒸镀源、和具有多个开口部的蒸镀掩模、在上述基板上进行成膜的薄膜形成方法，上述像素以矩阵状配置；上述蒸镀掩模的上述开口部的行间的中心距离是上述像素的行间的中心距离的多倍；具有在奇数行上的上述像素上重叠上述开口部而成膜的步骤；使上述蒸镀掩模和上述基板的某个沿列方向相对移动上述像素的中心距离的倍数的步骤；在偶数行上的上述像素上重叠上述开口部而成膜的步骤。本发明是一种薄膜形成方法，是在真空排气后的真空槽内配置具有位置相互离开的多个像素的基板、从蒸镀源向上述真空槽内释放蒸镀材料的蒸汽、在应形成薄膜的上述像素上形成薄膜的薄膜形成方法，各上述像素的中心配置在相互平行的多个基板基准线的某个基板基准线上，使上述基板基准线上的上述像素的中心间距离相等；使在一方向上相邻的上述开口部的中心间距离是由相同材料成膜、并且在上述一方向上相邻的上述像素的中心间距离的2倍的上述蒸镀掩模与上述基板面对，成为在与各上述像素重叠的位置上对位配置上述基板和上述蒸镀掩模、以使上述开口部和遮蔽上述蒸汽的遮蔽部在沿着上述基板基准线的方向上交替地配置的第一状态；一边维持上述第一状态，一边使上述蒸汽到达在面对的位置处配置有上述开口部的上述像素表面，形成上述薄膜；在使上述蒸汽的到达停止后，使上述蒸镀掩模向沿着上述基板基准线的移动方向移动上述中心间距离，成为上述开口部位于在上述第一状态下在面对的位置上配置有上述遮蔽部的上述像素上的第二状态；一边维持上述第二状态，一边使上述蒸汽到达上述成膜对象物，形成上述薄膜。本发明是薄膜形成方法，在上述蒸镀掩模内配置上述开口，以使其在上述第一状态下在沿着上述基板基准线的应形成上述薄膜的上述像素的列的上述移动方向的最末尾配置有与上述遮蔽部面对的上述像素的情况下、与从上述像素靠后方上述中心间距离的沿着上述基板基准线的区域外位置面对；上述最末尾的上述像素在上述第二状态下与上述区域外位置的上述开口面对。
大型的蒸镀掩模的制造变得容易。因而，能够通过使用蒸镀掩模的真空蒸镀法进行大型基板的成膜，能够提高有机EL的生产率。
图1是作为蒸镀对象物的基板的俯视图。图2是本发明的像素型的蒸镀掩模的第一例的俯视图。图3 (a)、图3 (b)是用来说明在第一状态下偶数个中的奇数行的像素与开口部面对的情况的图。图4 (a)、图4 (b)是用来说明在第一状态下奇数个中的奇数行的像素与开口部面对的情况的图。图5 (a)、图5 (b)是用来说明在第一状态下偶数个中的奇数行的像素与遮蔽部面对的情况的图。图6 (a)、图6 (b)是用来说明在第一状态下奇数个中的奇数行的像素与遮蔽部面对的情况的图。图7是本发明的像素型的蒸镀掩模的第二例的俯视图。图8是本发明的带型的蒸镀掩模的俯视图。图9是本发明的蒸镀装置的内部结构图。图10是用来说明将基板配置在真空槽内的状态的图。图11是用来说明将基板保持框抬起的状态的图。图12是用来说明基板吸附装置进行的基板的吸附的图。图13是用来说明基板与蒸镀掩模的间隔调节的图。图14是用来说明蒸镀掩模更换方法的图。图15是以往的像素型的蒸镀掩模的俯视图。图16是以往的带型的蒸镀掩模的俯视图。图17是本发明的像素型的蒸镀掩模的第三例的俯视图。图18是作为蒸镀对象物的基板的第二例的俯视图。图19是在第二例的基板的成膜中使用的蒸镀掩模的俯视图。图20是用来说明向真空槽内的送入、送出的图。
具体实施例方式以为了在基板上成膜R (红)、G (绿)、B (蓝)中的某一色(这里是红色)的发光层的有机薄膜而使用的蒸镀掩模为例，说明作为本发明的蒸镀掩模的构造。图1表示作为蒸镀对象物的基板50的俯视图。基板50具有相互离开间隔配置的多个发光层区域。在发光层区域中，有应形成红色的发光层的红发光层区域、应形成绿色的发光层的绿发光层区域、应形成蓝色的发光层的蓝发光层区域。在图1中，对于红、绿、蓝的发光层区域分别赋予R、G、B的符号而表示。以下，将红发光层区域称作像素，赋予符号51进行说明。像素51配置为使其中心位于相互平行且等间隔的多个基板基准线53a 53c上，使各基板基准线53a 53c上的像素51的中心间的距离即中心间距离相等。符号d2表示基板基准线53a 53c的间隔，符号Cl1表示各基板基准线53a 53c上的像素51的中心间距离。基板基准线53a 53c上的像素51是相互相同的形状且相同的大小，朝向相同的方向形成。图2表示作为本发明的像素型的蒸镀掩模10的俯视图。蒸镀掩模10具有蒸汽通过的开口部11、和将上述蒸汽遮蔽的遮蔽部19。遮蔽部 19是下述部分在将开口部11匹配于一部分像素51成膜时进行遮蔽，以使蒸汽不会到达应将同材料(即相同材料、这里是红色的发光层的材料)成膜的像素51的另一部分、即不与开口部11面对的其他像素51。各开口部11相互离开间隔配置，以使其中心位于相互平行且与基板基准线53a 53c的间隔d2相同间隔的多个掩模基准线13a 13c上。开口部11以与各像素51相同的形状、相同的大小且相同的朝向形成，使掩模基准线13a 13c上的开口部11的中心间距离为基板基准线53a 53c上的像素51的中心间距离(I1的2倍。在基板基准线53a 53c上的像素51的数量为偶数个( !个)的情况下，在对应于该基板基准线的掩模基准线13a 13c上至少配置有m个开口部11，在基板基准线53a 53c的像素51的数量是奇数个(2η — 1个)的情况下，在对应于该基板基准线的掩模基准线13a 13c上至少配置有η个开口部11 (以下，m、η都表示1以上的自然数)。在基板50的发光层区域的外侧的非成膜区域中形成有多个点形状的基板标记52 (图1)。在蒸镀掩模10的外周部，形成有第一、第二掩模标记12i、122 (图2)。第一、第二掩模标记12^1 分别以两个一组的点形状相互离开像素51的中心间距离Cl1而设置在通过当如后述那样对位时与各基板标记52面对的位置并与掩模基准线13a 13c平行的直线上。即，第一、第二掩模标记12pl22离开距离Cl1配置在与掩模基准线平行的直线上。以下，将以一组中的第二掩模标记1 为起点、以第一掩模标记1 为终点的方向称作移动方向，符号5表示移动方向。此外，将移动方向5朝向的方向称作前方，将其反方向称作后方。此外，关于基板50的像素51的位置，将纵排列称作列，将纵方向称作列方向， 将横排列称作行，将横方向称作行方向，以图的左上为基准，从左起称作1列、2列……，从上起称作1行、2行……。这里，列方向与移动方向5平行，行方向相对于移动方向5是直构成为，当将蒸镀掩模10与基板50配置为使分别对应的第一掩模标记1 位于各基板标记52上时(以下称作第一状态)，掩模基准线13a 13c的最末尾(最上行)的开口部11与位于基板基准线53a 53c的最末尾(最上行)的像素51 51Cl重叠。S卩，在第一状态下，基板基准线53a 53c上的像素51的奇数行为与开口部11重叠的位置。在第一状态下，由于使掩模基准线13a 13c的开口部11的中心间距离为基板基准线53a 53c的像素51的中心间距离(I1的2倍，所以在对应于各像素51的位置上，在沿着掩模基准线13a 13c的方向上交替地配置有开口部11和遮蔽部19。S卩，基板基准线 53a 53c上的奇数行的像素51与开口部11重叠，偶数行的像素51与遮蔽部19重叠。如果从第一状态起，使蒸镀掩模10在基板50上向移动方向5相对移动像素51的中心间距离Cl1，使对应的第二掩模标记1 位于各基板标记52上(以下称作第二状态)，则各开口部11向前方(列方向)移动像素51的中心间距离屯。此时，与奇数行的像素51重叠的开口部11与偶数行的像素51重叠。
在设为第一状态后，如果设为第二状态，则基板50上的所有像素51各一次与开口部11面对。本发明的蒸镀掩模10只要构成为、使得在第一状态下、掩模基准线13a 13c的开口部11与位于基板基准线53a 53c的最末尾的像素51 51Cl或最末尾的前方一个像素51 51c2的某一个重叠就可以，并不限定于上述结构，如图17所示，也可以构成为， 使一部分掩模基准线13a 13c的开口部11与最末尾的像素重叠、其他掩模基准线13a 13c的开口部11与最末尾的前方一个像素重叠。但是，在该其他掩模基准线13a 13c上， 需要在比与最末尾的前方一个像素重叠的开口部11靠后方配置一个以上开口部11。如果具体地说明，则图3(a)表示在基板50的基板基准线53a上配置有偶数个(2m 个)像素51的情况。构成为，当将蒸镀掩模10配置在基板50上以使第一掩模标记1 位于各基板标记52上时、开口部11与位于基板基准线53a上的奇数行的像素51a重叠。在掩模基准线13a上至少设有m个开口部11，m个开口部11分别与在基板基准线53a上隔一个位置上的(奇数行上的)像素51a面对。如果从该状态起，使蒸镀掩模10向移动方向5相对移动像素51的中心间距离Cl1, 使第二掩模标记1 对应于各基板标记52，则各开口部11向前方(列方向)移动像素51的中心间距离屯。如图3 (b)所示，在移动前与奇数行的像素51面对的各开口部11与在移动前与遮蔽部19面对的偶数行的像素51面对。此外，图4 (a)表示在基板50的基板基准线53a上配置有奇数个(2η — 1个)像素51的情况。构成为，当将蒸镀掩模10配置在基板50上以使第一掩模标记U1位于各基板标记52上时、开口部11与位于基板基准线53a上的奇数行的像素51a重叠。在掩模基准线13a上至少设有η个开口部11，η个开口部11分别与在基板基准线53a上隔一个位置上的(奇数行上的)像素51a面对。如果从该状态起，使蒸镀掩模10向移动方向5相对移动像素51的中心间距离Cl1, 使第二掩模标记1 位于各基板标记52上，则各开口部11向前方(列方向)移动像素51的中心间距离屯。如图4 (b)所示，在移动前与奇数行的像素51面对的开口部11与在移动前与遮蔽部19面对的(偶数行上的)各像素51面对。另外，在移动前与最前部(最下行)的像素51 面对的开口部11与作为像素51的外侧的非像素面对。此外，如图5 (a)所示，在基板50的基板基准线53a上配置有偶数个(个)像素 51的情况下，在构成为、当将蒸镀掩模10配置为使第一掩模标记1 位于各基板标记52上时、开口部11与位于基板基准线53a的最末尾的前方一个的像素51 重叠的情况下，在基板基准线53a上至少设有m+1个开口部11，m个开口部11与在基板基准线53a上隔一个位置上的像素51a面对，在比最末尾的像素51 的上方靠后方像素51的中心间距离(I1的位置上配置一个开口部11。如果从该状态起，使蒸镀掩模10在基板50上向移动方向5相对移动像素51的中心间距离Cl1，使第二掩模标记1 位于各基板标记52上，则各开口部11向前方移动像素51 的中心间距离屯。如图5 (b)所示，配置在比最末尾的像素51 的上方靠后方像素51的中心间距离Cl1的位置上的开口部11与最末尾的像素51 面对，在移动前与像素51面对的开口部11与在移动前与遮蔽部19面对的比最末尾靠前方的各像素51面对。此外，如图6 (a)所示，在基板50的基板基准线53a上配置有奇数个(2η — 1个)像素51的情况下，在构成为、当将蒸镀掩模10配置在基板50上以使第一掩模标记1 位于各基板标记52上时、开口部11位于基板基准线53a的最末尾的前方一个位置上的像素 5Ia2的上方的情况下，在基板基准线53a上至少设有η个开口部11，η — 1个开口部11与在基板基准线53a上每隔一个位置上的像素51a面对，在比最末尾的像素51&1的上方靠后方像素51的中心间距离Cl1的位置上配置一个开口部11。如果从该状态起，使蒸镀掩模10在基板50上向移动方向5相对移动像素51的中心间距离Cl1，使第二掩模标记1 位于各基板标记52上，则各开口部11向前方移动像素51 的中心间距离屯。如图6 (b)所示，配置在比最末尾的像素51 的上方靠后方像素51的中心间距离Cl1的位置上的开口部11与最末尾的像素51 面对，在移动前与像素51面对的开口部11与在移动前与遮蔽部19面对的比最末尾靠前方的各像素51面对。这里，如图1所示，各发光层区域是仅以红、绿、蓝中的同色、即相同颜色的发光层区域排列的方向的长度为Iio μ m、三色的发光层区域以红、绿、蓝的顺序排列的方向的长度为70 μ m的长方形的形状，相邻的发光层区域以10 μ m的间隔配置在基板50上。这里，在红、绿、蓝中的同色、即相同颜色的发光层区域排列的方向上相邻的像素 (红发光层区域)的间隔(10 μ m)比三色的发光层区域在以红、绿、蓝的顺序排列的方向相邻的像素(红发光层区域)的间隔(170 μ m)短，可以将红、绿、蓝中的同色、即相同颜色的发光层区域排列的方向称作由同材料、即相同材料成膜、且相邻的像素的间隔较短的方向。在将基板50的基板基准线在仅红、绿、蓝中的同色、即相同颜色的发光层区域排列的方向上选择的情况下，像素型的蒸镀掩模10如图2所示，沿着掩模基准线13a 13c 相邻的开口部11以130 μ m的间隔形成(第一例)。在将基板50的基板基准线在三色的发光层区域以红、绿、蓝的顺序排列的方向上选择的情况下，像素型的蒸镀掩模10如图7所示，沿着掩模基准线13a 13f相邻的开口部11以410 μ m的间隔形成(第二例)。在上述第一例、第二例的哪个蒸镀掩模中，相邻的开口部11的间隔都比以往的像素型的蒸镀掩模(参照图15)宽，所以在蒸镀掩模10上形成开口部11时因强度不足而蒸镀掩模10损坏的可能性比以往降低。如果如图2所示的第一例的蒸镀掩模10那样，由同材料、即相同材料成膜、并且在相邻的像素的间隔较短的方向上形成开口部11以使开口部11的中心间距离远离，则与以往的蒸镀掩模(图15)相比，不再有掩模较细的部分(宽度IOym的带状部分)，所以比第二例的蒸镀掩模(图3)更优选。具体而言，像素51 与像素51 的间隔比像素51 与像素 Slb1的间隔窄。因此，如果在连结像素51 与像素51 的中心的方向上隔开开口部11的间隔，则掩模的开口部11的间隔变得比以往的掩模宽，与以往的蒸镀掩模相比，不再有掩模较细的部分。蒸镀掩模10上的开口部11并不限定于如图7那样配置在多个掩模基准线13a 13f的某个掩模基准线上的结构，也可以如图8所示那样配置在同一条掩模基准线13上。图8表示带型的蒸镀掩模10的俯视图。各开口部11形成为垂直于掩模基准线13 的方向的长度比仅红、绿、蓝中的同色、即相同颜色的发光层区域排列的方向的像素51整体的长度长的带状，开口部11的中心间距离设为三色的发光层区域以红、绿、蓝的顺序排列的方向的同色、即相同颜色的像素51的中心间距离的2倍。
因而，在用于上述大小的基板50的蒸镀的蒸镀掩模10中，沿着掩模基准线13相邻的开口部11以410μπι的间隔形成。由于相邻的开口部11的间隔比以往的带型的蒸镀掩模(参照图16)宽，所以在蒸镀掩模10上形成开口部11时因强度不足而蒸镀掩模10损坏的可能性比以往降低。本发明的蒸镀掩模10并不限定于作为成膜对象的像素如图1那样配置在基板50 上的情况，在如图18那样以交错状配置在基板50丨上的情况下也能够利用。此情况下的蒸镀掩模10如图19所示，也将掩模基准线13a 13c上的开口部11 的中心间距离设为基板基准线53a 53c上的像素51的中心间距离(I1的2倍，只要构成为、在第一状态下、掩模基准线13a 13c的开口部11与位于基板基准线53a 53c的最末尾(奇数行)的像素51 51Cl或最末尾的前方一个(偶数行)的像素51 51c2的某一个重叠就可以。接着，说明使用上述蒸镀掩模10的蒸镀装置的结构。图9表示蒸镀装置40的内部结构图。蒸镀装置40具有真空槽41和真空排气装置49。真空排气装置49配置在真空槽 41的外侧，可将真空槽41内真空排气而构成。蒸镀装置40具有蒸镀源42。蒸镀源42具有供给源4 和释放装置42b。这里，供给源4 配置在真空槽41的外侧，释放装置42b配置在真空槽41内。供给源4 和释放装置4 分别具有箱状的壳体42^^4 ^在供给源4 的壳体42 的内部，配置有配置固体或液体的有机材料的坩埚42 、 和将该有机材料加热的加热机构42%。构成为，在坩埚42 中配置作为成膜材料的有机材料并加热，产生有机材料的蒸汽。供给源42a的壳体42 通过配管46连接在释放装置42b的壳体421^上，从供给源4 将有机材料的蒸汽供给到释放装置42b的壳体42bi中。在释放装置42b的壳体42bi的一面上形成有释放口 42c。释放装置42b的释放口 42c朝向铅直上方，构成为，从释放口 42c将有机材料的蒸汽朝向真空槽41内的上方释放。在释放口 42c的上方，水平地配置有“口”字形状、即正方形或长方形的框形状的掩模保持框43，以使“ 口”字形状、即正方形或长方形的框形状的开口部分与释放口 42c面对。掩模保持框43的内周的大小形成得比蒸镀掩模10的外周的大小小。蒸镀掩模10载置在掩模保持框43上，在与释放口 42c面对的位置上被水平地支承。符号12将一组中的第一、第二掩模标记12pl22汇总表示。接着，说明使用该蒸镀装置40的成膜形成方法。首先，将真空槽41内真空排气。然后，继续真空排气，维持真空槽41的真空气体环境。通过蒸镀源42的供给源4 产生有机材料的蒸汽。但是，从释放口 42c还没有开始蒸汽的产生。在真空槽41内，在通过蒸镀掩模10的正上方位置的水平的直线上规定输送路径， 沿着输送路径设有辊方式的输送机构62。
输送机构62作为输送部件而具有多组两个一组的圆筒状的辊62a。辊6 按照组沿着输送路径排列为一列而配置，一组中的两个辊62a以输送路径为中央配置在相互相反侧，以使各自的圆筒形的一端部相对置。在辊6 的另一端部上固定有马达62b。马达62b构成为，如果从输送机构控制装置71接受控制信号、则使辊6 绕圆筒形的中心轴线旋转。基板50被载置在“ 口，，字形状、即正方形或长方形的框形状的基板保持框61 (在图9中没有图示，参照图10)上，在输送机构62上输送。基板保持框61的“口”字形状、即正方形或长方形的框形状的内周形成得比基板50表面(成膜面)的像素51整体大且比基板 50的外周小。基板保持框61的宽度形成得比输送机构62的相互对置的辊62a的间隔宽。首先，在真空槽41的外侧，在使成膜面朝向下方的状态下将基板50载置在基板保持框61上。此时，像素51整体从“ 口，，字形状、即正方形或长方形的框形状的开口向下方露出，并且基板50自身不从“ 口，，字形状、即正方形或长方形的框形状的开口落下。参照图20，一边维持真空槽41内的真空气体环境，一边使用送入装置76，将基板保持框61送入到真空槽41内，如图10所示，水平地载置到输送机构62的辊6 上。使辊6 旋转而使基板保持框61移动，在基板50的成膜面与掩模保持框43上的蒸镀掩模10面对的位置上使基板保持框61静止。在掩模保持框43的侧方配置有基板保持框升降装置45。基板保持框升降装置45具有接触部4 和接触部升降机构45b。接触部4 配置在与基板保持框61的朝向下方的面面对的位置上。接触部升降机构4 构成为，如果从接触部控制装置72接受控制信号，则使接触部4 沿铅直方向移动。如图11所示，使接触部4 朝向基板保持框61向铅直上方移动，接触在基板保持框61上，经由接触部4 将基板保持框61抬起，使基板保持框61在从辊6 离开间隔的位置上静止。通过使基板保持框61从辊6 离开间隔，能够防止输送机构62的振动传递给基板保持框61。在与基板50的背面(上侧)面对的位置上配置有基板吸附装置64。基板吸附装置 64具有基板吸附板6 和粘接部件64b。基板吸附板64a的一面(以下称作表面)形成为平面状，形成有贯通孔64 。贯通孔64 的形状并不限定于包围周围的孔形状，也可以是在周围的一部分具有开口的切口形状。在基板吸附板64a的背面上铅直地固定有棒状的板悬挂棒64d。粘接部件64b具有板部64bi和凸部6仙2。凸部64 形成为长度方向的长度比基板吸附板6 的厚度长、直径比贯通孔64 小。在使板部64bi的一面(以下称作表面)接近于基板吸附板64a的背面时，凸部64 从贯通孔64 突出。在板部64 上，在与板悬挂棒 64d的端部面对的位置上形成有比板悬挂棒64d的直径大的开口。在板部64 的背面的开口上，连通而铅直地固定着管状的部件悬挂管64e。部件悬挂管6 的直径形成得比板悬挂棒64d的直径大。板悬挂棒64d的一端插入在部件悬挂管64e中，使板悬挂棒64d的中心轴线与部件悬挂管64e的中心轴线相互平行。
基板吸附装置64构成为，如果一边维持板悬挂棒64d的一端插入在部件悬挂管 6 中的状态一边使基板吸附板6 与粘接部件64b相对接近而移动，则粘接部件64b的凸部64 的前端从基板吸附板6 的背面通过贯通孔64 突出到基板吸附板6 的表面上。基板吸附装置64配置为，在真空槽41内，板悬挂棒64d和部件悬挂管Me的中心轴线相对于水平面垂直，基板吸附板64a的表面与基板50的背面面对。板悬挂棒64d的一端和部件悬挂管6 的一端分别将真空槽41的内壁气密地贯通，连接在配置于真空槽41的外侧的吸附装置移动机构Mc上。吸附装置移动机构6 构成为，如果从吸附装置控制装置73接受控制信号，则将板悬挂棒64d和部件悬挂管6 沿与各自的中心轴线平行的方向升降。基板吸附板6 含有聚酰亚胺、陶瓷、SiC、BN中的某1种材质，在内部设有电极 64 而构成静电吸附机构。在电极64 上，电气地连接着配置在真空槽41的外侧的电源装置74。基板吸附板6 构成为，如果在内部的电极64 上被从电源装置74附加规定的直流电压，则在与吸附对象物之间产生静电力引起的引力。在粘接部件64b的凸部64 的前端固定着粘接剂层64b3。基板保持框61上的基板50在其边缘部与基板保持框61接触而被支承，但由于成膜面与基板保持框61的开口面对，所以有通过重力向下方膨胀而变形的情况。需要在后述的成膜工序之前消除基板50的成膜面的变形而做成平面。首先，使基板吸附板6 下降，在基板吸附板64a的表面与基板50的背面接触的位置或以很小的间隙离开间隔的位置上停止。使粘接部件64b下降，使凸部64 前端的粘接剂层64b3接触在基板50的背面上， 进行推压，使基板50的背面经由粘接剂层64b3粘接在粘接部件64b的凸部64 的前端。如图12所示，使粘接部件64b上升，一边使凸部64 的前端进入到贯通孔64 中， 一边使粘接在凸部64bi的前端的基板50的背面接触在基板吸附板6 的表面上。对基板吸附板64a内部的电极64 附加规定的直流电压，在与基板50之间产生静电引力。基板 50的背面被静电吸附在基板吸附板64a的表面上。通过将基板50的背面以面静电吸附在基板吸附板6 的表面上，以后能够将基板 50维持为平面的状态。使粘接部件64b上升，消除通过粘接剂层64b3的与基板50背面的粘接，使凸部 64b2前端的粘接剂层64b3从基板50的背面离开间隔。在掩模保持框43上连接着掩模保持框移动装置44。掩模保持框移动装置44这里具有掩模保持框移动旋转装置44a、和掩模保持框升降装置44b。掩模保持框移动旋转装置4 连接在掩模保持框43上，掩模保持框升降装置 44b连接在掩模保持框移动旋转装置4 上。掩模保持框移动旋转装置4 构成为，如果从配置在真空槽41的外侧的掩模保持框移动控制装置69接受控制信号，则使掩模保持框43沿相互正交的水平的两方向(XY方向)移动，并且绕相对于水平面铅直的旋转轴线(θ方向)旋转。掩模保持框升降装置44b构成为，如果从掩模保持框移动控制装置69接受控制信号，则与掩模保持框移动旋转装置4 一起使掩模保持框43上升或下降。在掩模保持框移动控制装置69上，连接着检测掩模保持框43上的蒸镀掩模10与基板50的相对位置关系的检测装置63。这里，检测装置63是摄像装置，将透镜朝向铅直下方而配置在基板50上的基板标记52的正上方位置。摄像装置63构成为可将基板标记52摄像，并且可经由透明的基板50 将蒸镀掩模10上的掩模标记12摄像。掩模保持框移动控制装置69构成为，根据摄像装置63的摄像结果测量将掩模标记12正投影到水平面上的投影掩模标记、与将基板标记52正投影到水平面上的投影基板标记的相对位置关系，决定掩模保持框移动旋转装置Ma进行的掩模保持框43的移动的方向和移动的量、和掩模保持框43的旋转的方向和旋转的量，以使投影掩模标记与投影基板标记一致。此外，掩模保持框移动控制装置69构成为，预先知道蒸镀掩模10表面的高度和基板50表面的高度，决定掩模保持框升降装置44b进行的掩模保持框43的移动的方向和移动的量，以使蒸镀掩模10表面与基板50表面之间的间隔成为规定的距离(也可以是零)。称将掩模保持框43上的蒸镀掩模10与基板50对位的装置为对位装置，这里，由掩模保持框移动44、检测装置63、和掩模保持框移动控制装置69构成对位装置。如图13所示，首先使掩模保持框43上升，以使蒸镀掩模10表面与基板50表面之间的间隔成为规定的距离。蒸镀掩模10表面与基板50表面之间的间隔如果间隔打开过多， 则在基板50表面上成膜出轮廓模糊的薄膜，所以50 μ m 0 μ m (密接)是优选的。接着，由摄像装置63将基板标记52和这里是上述第一掩模标记U1分别摄像，基于摄像结果使掩模保持框43沿水平方向移动，并且绕相对于水平面铅直的旋转轴线旋转， 以使该投影掩模标记与投影基板标记一致，成为上述第一状态。此时，例如参照图3(a)，在与像素51面对的位置上，在沿着基板基准线53a 53c的方向上交替地配置有开口部11 和遮蔽部19。接着，在使基板50和蒸镀掩模10都静止的状态下，如果一边维持第一状态、一边使成膜材料的蒸汽从释放口 42c释放，则蒸汽通过蒸镀掩模10的各开口部11，分别到达与开口部11面对的像素51，在该像素51上成膜成膜材料的薄膜。在基板50上成膜规定的时间后，从释放口 42c停止蒸汽的释放。接着，使蒸镀掩模10与掩模保持框43 —起向上述移动方向5移动像素51的中心间距离Cl1。通过摄像装置63将基板标记52和上述第二掩模标记1 分别摄像，基于摄像结果使掩模保持框43沿水平方向移动，并且绕相对于水平面铅直的旋转轴线旋转并对位，以使该投影掩模标记与投影基板标记一致，成为上述第二状态。此时，例如参照图3(b)，在与在第一状态下与遮蔽部19面对的未成膜的各像素51面对的位置上配置开口部11，与在第一状态下与开口部11面对而已经成膜的各像素51面对的位置上配置有遮蔽部19。接着，在使基板50和蒸镀掩模10都静止的状态下，如果一边维持第二状态一边使成膜材料的蒸汽从释放口 42c释放，则蒸汽通过蒸镀掩模10的各开口部11，分别到达基板 50的未成膜的各像素51，在该像素51上分别成膜成膜材料的薄膜。这样，能够使用本发明的蒸镀掩模10在基板50上的同色、即相同颜色的全部的像素51上成膜薄膜。在基板50上成膜规定时间后，从释放口 42c停止蒸汽的释放。
使掩模保持框43下降，使蒸镀掩模10表面从基板50表面离开间隔。停止向基板吸附板64a内部的电极的直流电源的施加，将基板50的静电吸附解除，将基板50载置到基板保持框61上。使基板吸附板6 和粘接部件64b两者从基板50 上升，在原来的位置处停止。使基板保持框升降装置45的接触部4 与基板保持框61 —起下降，将基板保持框61载置在辊6 上。使接触部4 进一步下降，从基板保持框61离开间隔。使辊6 旋转，在将蒸镀掩模10残留在真空槽41内的状态下，使基板保持框61 从与蒸镀掩模10面对的位置移动。一边维持真空槽41内的真空气体环境，一边使用未图示的送出装置将基板保持框61向真空槽41的外侧送出。说明在将规定片数的基板50成膜后进行的蒸镀掩模的更换方法。参照图9，在掩模保持框43的上方配置有掩模更换机构65。掩模更换机构65具有棒状的臂部65a、臂部悬挂棒6 和臂部移动机构65c。臂部悬挂棒65b以使中心轴相对于水平面铅直的方向配置在与蒸镀掩模10表面面对的位置的外侧。臂部悬挂棒6 的一端以相互的中心轴线成直角交叉的朝向固定在臂部6 的一端，臂部悬挂棒65b的另一端气密地贯通真空槽41的内壁，连接在配置于真空槽41的外侧的臂部移动机构65c上。臂部移动机构65c构成为，如果从臂部控制装置74接受控制信号，则经由臂部悬挂棒6 使臂部6 绕臂部悬挂棒65b的中心轴线旋转，并且使臂部6 上升或下降。使臂部悬挂棒6 旋转以使臂部6 不与蒸镀掩模10表面面对后，使臂部6 下降，使其位于蒸镀掩模10的侧方。接着，使臂部悬挂棒6 旋转，将臂部6 插入到蒸镀掩模10的背面与掩模保持框43之间。使臂部6 上升，使蒸镀掩模10从掩模保持框43离开间隔。使蒸镀掩模10在输送路径的上方静止。参照图20，维持着真空槽41内的真空气体环境，使用送入装置76，将能够载置蒸镀掩模10的掩模输送板67送入到真空槽41内，载置到辊6 上。如图14所示，使辊6 旋转，使掩模输送板67移动，在蒸镀掩模10的正下方位置处静止。使臂部6 下降，将蒸镀掩模10载置在掩模输送板67上。使臂部悬挂棒6 旋转而将臂部6 从蒸镀掩模10的背面与掩模输送板67之间拔出后，使其上升而在原来的位置处静止。使辊6 旋转，使掩模输送板67移动，参照图20，维持着真空槽41内的真空气体环境，使用送出装置77，将掩模输送板67向真空槽41的外侧送出。接着，维持着真空槽41内的真空气体环境，使用送入装置76，将载置有未使用的蒸镀掩模10的掩模输送板67送入到真空槽41内，载置到辊6 上。如图14所示，使辊 62a旋转，使掩模输送板67移动，在与掩模保持框43面对的位置处静止。使臂部6 下降，使其位于蒸镀掩模10的侧方。接着，使臂部悬挂棒6 旋转，将臂部6 插入到蒸镀掩模10的背面与掩模输送板67之间。使臂部6 上升，使蒸镀掩模 10从掩模输送板67离开间隔，在掩模输送板67的上方静止。使辊6 旋转，使空的掩模输送板67移动，参照图20，维持着真空槽41内的真空气体环境，使用送出装置77，将空的掩模输送板67向真空槽41的外侧送出。
参照图14，使臂部6 下降，将蒸镀掩模10载置到掩模保持框43上。使臂部悬挂棒6 旋转，将臂部6 从蒸镀掩模10的背面与掩模保持框43之间拔出后，使其上升而在原来的位置处静止。这样，如图9所示，能够将未使用的蒸镀掩模10载置到掩模保持框43上。本发明的基板标记52和掩模标记12的结构并不限定于如上述那样在蒸镀掩模10 上的与基板标记52面对的位置上相互离开像素51的中心间距离Cl1设有两个一组的第一、 第二掩模标记122的情况，也可以在基板50上的与掩模标记12面对的位置上沿着基板基准线53a 53c相互离开像素51的中心间距离(I1设有两个一组的基板标记。本发明的蒸镀掩模10的开口部11的中心间距离并不限定于如上述那样设为像素 51的中心间距离Cl1的2倍的情况，也可以设为像素51的中心间隔Cl1的3倍以上。S卩，在蒸镀掩模的一方向上相邻的开口部的中心间距离只要是由同材料、即相同材料成膜、并且是在上述一方向上相邻的像素的中心间距离的多倍就可以。此外，蒸镀掩模具有以与在上述一方向上相邻的像素的中心间距离相同的中心间距离配置的多个掩模标记。在上述多倍时，将基板与蒸镀掩模相对移动的次数为(多倍一 1)次。构成为，如果将蒸镀掩模10配置到基板50上，则在与像素51面对的位置上，在沿着基板基准线的方向上交替地配置一个开口部11和两个以上连续的遮蔽部19，如果从该状态将使基板50和蒸镀掩模10向移动方向5相对地移动像素51的中心间隔Cl1的动作重复两次以上，则能够将开口部11各一次配置到各像素51的上方。在此情况下，由于相邻的开口部11的间隔比上述那样的开口部11的中心间距离设为像素51的中心间距离的2倍的蒸镀掩模宽，所以当在蒸镀掩模10上形成开口部11时能够进一步减小因强度不足而蒸镀掩模10损坏的可能性。本发明的蒸镀装置40的输送机构62并不限定于上述那样的辊方式，只要是能够在真空槽41内将对象物水平地输送，也可以是带式输送机方式、或线性马达方式、机器人手臂方式等。本发明的蒸镀装置40并不限定于如上述那样将释放口 42c朝向铅直上方、在释放口 42c的上方依次分别水平地配置掩模10和基板50的构造，也可以构成为，将释放口 42c 朝向铅直下方、在释放口 42c的下方依次分别水平地配置掩模10和基板50，也可以构成为， 将相对于水平面铅直交叉的一面作为基准面、将释放口 42c朝向基准面、在与释放口 42c面对的位置上依次分别以平行于基准面立起的状态配置掩模10和基板50。附图标记说明 10蒸镀掩模
11开口部 12掩模标记 19遮蔽部 40蒸镀装置 41真空槽 42蒸镀源 49真空排气装置 50基板51像素
52基板标记
53a 53c基板基准线
权利要求
1.一种蒸镀掩模，是构成为使得蒸汽能够到达基板上的成膜相同材料的多个像素的蒸镀掩模，其特征在于，在一部分的上述像素上具有使上述蒸汽通过的开口部；在上述蒸镀掩模的一方向上相邻的上述开口部的中心间距离是被用相同材料成膜、并且在上述一方向上相邻的上述像素的中心间距离的多倍。
2.如权利要求1所述的蒸镀掩模，其特征在于，上述一方向是被用相同材料成膜、并且相邻的上述像素的间隔较短的方向。
3.如权利要求1或2所述的蒸镀掩模，其特征在于，具有以与在上述一方向上相邻的上述像素的中心间距离相同的中心间距离配置的多个掩模标记。
4.一种蒸镀装置，其特征在于，具有 权利要求1或2所述的蒸镀掩模； 真空槽，在内部配置上述蒸镀掩模； 真空排气装置，将上述真空槽内真空排气； 蒸镀源，对上述真空槽内释放蒸镀材料的蒸汽； 对位装置，将上述蒸镀掩模与上述基板对位。
5.如权利要求4所述的蒸镀装置，其特征在于， 上述对位装置具有检测装置，检测上述蒸镀掩模具有的掩模标记、和上述基板具有的基板标记； 掩模移动装置，使上述蒸镀掩模沿平行于上述蒸镀掩模表面的方向移动、并且绕垂直于上述蒸镀掩模表面的旋转轴线旋转；控制装置，基于上述检测装置的检测结果，决定上述掩模移动装置进行的上述蒸镀掩模的移动的方向和移动的量、和上述蒸镀掩模的旋转的方向和旋转的量。
6.一种蒸镀装置，其特征在于，具有 权利要求3所述的蒸镀掩模； 真空槽，在内部配置上述蒸镀掩模； 真空排气装置，将上述真空槽内真空排气； 蒸镀源，对上述真空槽内释放蒸镀材料的蒸汽； 对位装置，将上述蒸镀掩模与上述基板对位。
7.如权利要求6所述的蒸镀装置，其特征在于， 上述对位装置具有检测装置，检测上述蒸镀掩模具有的上述掩模标记、和上述基板具有的基板标记； 掩模移动装置，使上述蒸镀掩模沿平行于上述蒸镀掩模表面的方向移动、并且绕垂直于上述蒸镀掩模表面的旋转轴线旋转；控制装置，基于上述检测装置的检测结果，决定上述掩模移动装置进行的上述蒸镀掩模的移动的方向和移动的量、和上述蒸镀掩模的旋转的方向和旋转的量。
8.一种薄膜形成方法，是在真空排气后的真空槽内配置具有由相同材料成膜的多个像素的基板、蒸镀源、和具有多个开口部的蒸镀掩模、在上述基板上进行成膜的薄膜形成方法，其特征在于，上述像素以矩阵状配置；上述蒸镀掩模的上述开口部的行间的中心距离是上述像素的行间的中心距离的多倍；具有在奇数行上的上述像素上重叠上述开口部而成膜的步骤；使上述蒸镀掩模和上述基板的某个沿列方向相对移动上述像素的中心距离的倍数的步骤；在偶数行上的上述像素上重叠上述开口部而成膜的步骤。
9.一种薄膜形成方法，是在真空排气后的真空槽内配置具有位置相互离开的多个像素的基板、从蒸镀源向上述真空槽内释放蒸镀材料的蒸汽、在应形成薄膜的上述像素上形成薄膜的薄膜形成方法，其特征在于，各上述像素的中心配置在相互平行的多个基板基准线的某个基板基准线上，使上述基板基准线上的上述像素的中心间距离相等；使在一方向上相邻的上述开口部的中心间距离是由相同材料成膜、并且在上述一方向上相邻的上述像素的中心间距离的2倍的权利要求1或2所述的蒸镀掩模与上述基板面对，成为在与各上述像素重叠的位置上对位配置上述基板和上述蒸镀掩模、以使上述开口部和遮蔽上述蒸汽的遮蔽部在沿着上述基板基准线的方向上交替地配置的第一状态；一边维持上述第一状态，一边使上述蒸汽到达在面对的位置处配置有上述开口部的上述像素表面，形成上述薄膜；在使上述蒸汽的到达停止后，使上述蒸镀掩模向沿着上述基板基准线的移动方向移动上述中心间距离，成为上述开口部位于在上述第一状态下在面对的位置上配置有上述遮蔽部的上述像素上的第二状态；一边维持上述第二状态，一边使上述蒸汽到达上述成膜对象物，形成上述薄膜。
10.如权利要求9所述的薄膜形成方法，其特征在于，在上述蒸镀掩模内配置上述开口，以使其在上述第一状态下在沿着上述基板基准线的应形成上述薄膜的上述像素的列的上述移动方向的最末尾配置有与上述遮蔽部面对的上述像素的情况下、与从上述像素靠后方上述中心间距离的沿着上述基板基准线的区域外位置面对；上述最末尾的上述像素在上述第二状态下与上述区域外位置的上述开口面对。
全文摘要
提供一种能够对应于大型基板的蒸镀掩模、蒸镀装置、蒸镀方法。在蒸镀掩模(10)上形成开口部(11)，以使其中心间距离为基板(50)的像素(51a1、51a2)的中心间距离的2倍。将该蒸镀掩模配置在基板上，在进行对位以使开口部和遮蔽部(19)交替地配置在各像素(51a1、51a2、51ax)的上方的状态下，将与开口部面对的像素(51a1)成膜，接着使蒸镀掩模移动像素(51a1、51a2)的中心间距离，使开口部位于在移动前与遮蔽部面对的未成膜的像素(51a2、51ax)的上方，在此状态下在未成膜的像素(51a2、51ax)上成膜薄膜。由于开口部的间隔比以往宽，所以能够使在开口部形成时蒸镀掩模损坏的可能性比以往减小，大型的蒸镀掩模的制造变得容易。
文档编号C23C14/24GK102162082SQ201110036180
公开日2011年8月24日 申请日期2011年2月11日 优先权日2010年2月12日
发明者伊藤正博, 深尾万里, 羽根功二 申请人:株式会社爱发科