專(zhuān)利名稱(chēng)：基板處理設(shè)備及基板處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于將掩模配置在基板上并且對(duì)基板進(jìn)行預(yù)定 圖案處理的基板處理設(shè)備和基板處理方法，特別地，涉及用于 將金屬掩模配置在基板的表面上以形成薄膜圖案的基板處理設(shè) 備和基^反處理方法。
背景技術(shù)：
隨著近年來(lái)形成在基板上的圖案的微細(xì)化，需要提高圖案 處理的精度(特別地，提高作為一種處理類(lèi)型的成膜處理中的 圖案的位置精度)，并且金屬掩模的厚度也在變小。這是因?yàn)槿?果金屬掩模厚，則微細(xì)開(kāi)口部落在金屬掩模的陰影下，且相對(duì) 于基板傾斜地進(jìn)入金屬掩模中的微細(xì)開(kāi)口部的沉積粒子不能到 達(dá)基板。這使得需要形成盡可能薄的金屬掩模。
在實(shí)際的金屬掩模中，考慮到可維護(hù)性，僅使具有微細(xì)開(kāi) 口部的圖案區(qū)域形成為薄，不具有開(kāi)口部的非沉積(非成膜) 區(qū)域形成為厚。
如果在金屬掩模和基板之間存在間隙，則基板上的圖案沉 積位置可能移位或者圖案可能模糊。形成與基板緊密接觸從而 使基板與金屬掩模之間不具有間隙的金屬掩模對(duì)于防止這些問(wèn) 題是重要的。此時(shí)，金屬掩模的所有圖案區(qū)域都需要與基板緊 密接觸。
為了應(yīng)對(duì)該問(wèn)題，如圖14所示，提出了如下構(gòu)造(參見(jiàn)專(zhuān) 利文獻(xiàn)1和2 ):磁體007被置于基板005的將被放置金屬掩模006 的表面的相反側(cè)，通過(guò)^茲體007的》茲力4吏由》茲性物質(zhì)制成的金屬 掩模006與基板005緊密接觸。
5專(zhuān)利文獻(xiàn)l:日本特公平6-51905號(hào)公才艮 專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特開(kāi)2002-75639號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
專(zhuān)利文獻(xiàn)1和2均7>開(kāi)了如圖14所示的》茲化方向交替的》茲體 結(jié)構(gòu)。使用該磁體增大了作用在金屬掩模上的磁力的大小并且 改進(jìn)了金屬掩模到基板的附著性。
然而，如圖15所示，該構(gòu)造中的^茲力線105集中在如N極或 S極等磁極的中心附近。金屬掩模006的附著力在各個(gè)極的中心 附近的部分增加，而金屬掩模006的附著力幾乎不作用在面對(duì) (對(duì)應(yīng)于)N極和S極之間的交界部104的部分。
如果金屬掩模厚，則由于金屬掩模具有足夠的剛性，局部 附著力的減小不是嚴(yán)重的問(wèn)題。金屬掩模越薄，由于局部附著 力的減小，越容易在薄的金屬掩模的部分的基板和金屬掩模之 間形成間隙。
在該情況下，考慮到背景技術(shù)的上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的 是改進(jìn)金屬掩模的作為較薄區(qū)域的圖案區(qū)域到基板的附著性。
本發(fā)明的第一方面是一種基板處理設(shè)備，該基板處理設(shè)備 包括》茲體，在處理基^反時(shí)該磁體被配置在基板的待處理表面 的相反側(cè)，并且該》茲體具有位于N才及和S極之間的交界部；以及 磁性掩模，該磁性掩模被配置成在處理基板時(shí)面對(duì)基板的待處 理表面，并且該磁性掩模具有圖案區(qū)域和框架區(qū)域，該框架區(qū) 域的厚度大于該圖案區(qū)域的厚度，其中，使框架區(qū)域面對(duì)交界 部。
本發(fā)明的第二方面是一種方法，該方法包括在基4反的一 個(gè)表面上配置具有圖案區(qū)域和框架區(qū)域的^f茲性掩模，該框架區(qū) 域的厚度大于該圖案區(qū)域的厚度；在該一個(gè)表面的相反側(cè)配置具有位于N極和S極之間的交界部的磁體，以通過(guò)磁體的磁力使
磁性掩模與基板接觸；以及通過(guò)磁性掩模來(lái)處理基板的上述一 個(gè)表面，該方法包括如下步驟將磁體和磁性掩模配置成使得 框架區(qū)域在上述4妄觸時(shí)面對(duì)N極和S極之間的交界部。
根據(jù)本發(fā)明，在利用磁體使由磁性物質(zhì)制成的金屬掩模與 基板的待處理表面緊密接觸的方法中，可以改進(jìn)金屬掩模的作 為較薄區(qū)域的圖案區(qū)域到基板的附著性。


圖l是示出用于實(shí)施根據(jù)本發(fā)明的基板處理方法的基板處
理設(shè)備的例子的整體構(gòu)造圖2是示出在本發(fā)明中如何將金屬掩模設(shè)置在待處理的基
板上的剖視圖并且是金屬掩模保持機(jī)構(gòu)的視圖3是示出在本發(fā)明中使用的金屬掩模的例子的俯視圖； 圖4是示出在本發(fā)明中使用的磁體的例子的立體圖； 圖5是示出在本發(fā)明中使用的磁體和金屬掩模之間的位置
關(guān)系的例子的剖視圖6是示出在本發(fā)明中使用的磁體的構(gòu)造的另 一個(gè)例子的
剖視圖7是示出在本發(fā)明中使用的磁體的構(gòu)造的又一個(gè)例子的 剖視圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的磁體的作用在金屬掩模上的力的 剖視圖9A是示出當(dāng)對(duì)由掩模自重引起的掩模的變形量進(jìn)行結(jié) 構(gòu)分析時(shí)的分析模型的圖9B是示出圖9A所示的分析模型的計(jì)算結(jié)果的表； 圖9C是圖9B中的計(jì)算結(jié)果的圖；圖IO是示出本發(fā)明中的當(dāng)金屬掩模被設(shè)置在待處理的基板
上時(shí)的構(gòu)造的例子的剖視圖ll是示出本發(fā)明中的當(dāng)金屬掩模被設(shè)置在待處理的基板
上時(shí)的構(gòu)造的另 一個(gè)例子的剖視圖12是示出本發(fā)明中的當(dāng)金屬掩模被設(shè)置在待處理的基板 上時(shí)的構(gòu)造的又一個(gè)例子的剖一見(jiàn)圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明中的用于將金屬掩模設(shè)置在待處理 的基板上的方法的剖視圖14是示出利用磁體使金屬掩模與基板緊密接觸的傳統(tǒng)構(gòu) 造的例子的剖—見(jiàn)圖15是用于說(shuō)明使用磁體的傳統(tǒng)方法的構(gòu)造的例子的剖視
圖16是由根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的基板處理設(shè)備制造 的電子發(fā)射元件顯示器的立體圖17A是由根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的基板處理設(shè)備制 造的有機(jī)熒光顯示器的示意圖17B是示出用于制造圖17A所示的有機(jī)熒光顯示器的方 法的圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考

本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖l是示出根據(jù)本發(fā)明的用于實(shí)施基板處理方法的基板處 理設(shè)備的例子的整體構(gòu)造圖。
圖l所示的設(shè)備包括用于在真空中處理基板的真空室001。 為此，真空泵003經(jīng)由閘門(mén)閥002被連接到真空室001。真空室001 在基板處理時(shí)纟皮真空泵003排真空并且^皮保持在真空狀態(tài)。該例 子中的基板處理設(shè)備是成膜設(shè)備。蒸發(fā)源004被置于真空室001中，并且沉積材沖+/人蒸發(fā)源004沿向上方向101蒸發(fā)。在蒸發(fā)源 004的上方輸送基板005。之后，將金屬掩模設(shè)置在基板005上， 并且在基板0 0 5上形成沉積材料的膜。
圖2的上部的圖是示出在處理基板時(shí)如何將金屬掩模006設(shè) 置在待處理基4反005上的剖^L圖。在使金屬4奄才莫006與基板005 緊密接觸之前，由金屬掩模保持機(jī)構(gòu)009保持金屬掩模006。磁 體007被置于基板005的待處理表面的相反側(cè)。當(dāng)金屬掩模保持 機(jī)構(gòu)009沿方向103移動(dòng)時(shí)，由磁體007的磁力使金屬掩模006與 基板005的待處理表面緊密接觸。
圖3是金屬掩模006的俯視圖。
金屬掩模006具有圖案區(qū)域006a和形成其它區(qū)域的框架區(qū) 域006b,該圖案區(qū)域006a具有用于在基板005的4寺處理表面上形 成沉積圖案的微細(xì)開(kāi)口部。金屬掩模006由具有被磁體007的磁 力所吸引的特性的磁性物質(zhì)制成。例如，可以使用如殷鋼 (invar)等鐵鎳合金、鎳等作為磁性物質(zhì)。殷鋼具有低的熱膨 脹系數(shù)并且適合作為用于掩模的材料。注意，金屬掩模006可由 兩種以上的磁性物質(zhì)制成。該情況的例子包括圖案區(qū)域006a由 Ni制成并且框架區(qū)域006b由殷鋼制成的情況。注意，在該實(shí)施 方式中，材料不限于金屬，可以使用如無(wú)機(jī)化合物等磁性材料。 如上所述，在本實(shí)施方式中，只要材料起到磁性掩模的作用， 就可以使用任意材料(例如金屬掩模)作為用于掩蓋基板的構(gòu) 件。
各圖案區(qū)域006a形成為具有比各框架區(qū)域006b的厚度小的 厚度，以抑制如下問(wèn)題如果圖案區(qū)域006a厚，則微細(xì)開(kāi)口部 落在圖案區(qū)域006a的陰影下，并且在開(kāi)口部的周邊部的膜厚變 小。各圖案區(qū)域006a的厚度例如是大約0.01mm。小的厚度甚至 允許傾斜進(jìn)入細(xì)微開(kāi)口部的成膜粒子到達(dá)基板。
9另 一方面，考慮到掩模的可維護(hù)性和剛性，各框架區(qū)域006b 形成為具有比各圖案區(qū)域006a的厚度大的厚度。各框架區(qū)域 006b的厚度例如是大約lmm。在圖案區(qū)域006a之間以及整個(gè)金 屬掩模的外周上存在框架區(qū)域006b。
如上所述，具有小掩模厚度的區(qū)域和具有大掩模厚度的區(qū) 域混合在金屬掩模0 06中。作為金屬掩模具有大厚度的部分的各 框架區(qū)域的典型寬度是大約10mm,各圖案區(qū)域的典型圖案尺寸 是幾十,。
圖4示出了用于吸引由磁性物質(zhì)制成的金屬掩模006并且使 金屬掩模006與待處理表面緊密接觸的磁體007的例子。整個(gè)磁 體007的尺寸等于或大于金屬掩模006的尺寸。磁體007沿其厚度 方向(即，離開(kāi)圖2中的基板005的主表面的方向，優(yōu)選是與基 板005的主表面大致垂直的方向)被磁化。
在磁體007的面對(duì)基板005的一側(cè)存在多個(gè)N極和多個(gè)S極。 圖4示出了磁體007在基板005側(cè)的端面具有交替的N極和S極的 情況。具有簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的永磁體被用作磁體007。
將參考圖5至圖7詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的磁體007和金屬掩 模006之間的位置關(guān)系。
磁體007形成為使得N極與S極之間的交界部104面對(duì)(對(duì)應(yīng) 于)框架區(qū)域006b,該框架區(qū)域006b是如圖5所示具有較大掩模 厚度的區(qū)域。因此，磁體007的N極與S極之間的交界部104都不 面對(duì)圖案區(qū)域006a,該圖案區(qū)域006a是具有較小掩模厚度的區(qū) 域。單磁極被布置成面對(duì)每一個(gè)圖案區(qū)域006a。
將給出磁體007相對(duì)于金屬掩模006的構(gòu)造的另 一 個(gè)例子。 如圖6所示，磁體007中的N極和S極之間的各交界部104面對(duì)金 屬掩模006的框架區(qū)域006b。磁體007可以被構(gòu)造成使得N極和S 極之間的交界部104不面對(duì)所有的框架區(qū)域006b。單個(gè)磁極面對(duì)相鄰的圖案區(qū)域006a,并且N極和S極之間的各交界部104面對(duì) 相鄰的圖案區(qū)域006a周?chē)目蚣軈^(qū)域006b。
將給出磁體007相對(duì)于金屬掩模006的構(gòu)造的又 一 個(gè)例子。 如圖7所示，磁體007中的N極和S極之間的各交界部104面對(duì)金 屬掩模006的夕卜周上的框架區(qū)域006b。磁體007可以被構(gòu)造成使 得單個(gè)磁極面對(duì)所有的圖案區(qū)域006a。
將說(shuō)明具有上述構(gòu)造的》茲體007的作用。圖8以截面的形式 示出了磁體007的作用在金屬掩模006上的力。在圖8中，由箭頭 106表示作用在金屬纟備才莫上的磁力。如圖8所示，由于在磁體007 中的N極和S極之間的各交界處不存在》茲力線105,因此， -磁力 幾乎不作用在金屬掩模006上。相反地，由于各磁極的中心附近 存在許多》茲力線105，因此，在各》茲才及的中心附近的部分，強(qiáng)；茲 力作用在金屬掩模006上。為此，通過(guò)磁力將圖案區(qū)域006a強(qiáng)力 吸引至磁體007。此時(shí)，由于N極和S極之間的交界部104都不面 對(duì)圖案區(qū)域006a,因此，各圖案區(qū)域006a不具有^茲力106幾乎不 作用的區(qū)域，并且各圖案區(qū)域006a與基板(未示出)緊密接觸 且在二者之間沒(méi)有間隙。
作為面對(duì)N才及和S極之間的交界部10 4的部分的各框架區(qū)域 006b局部地具有石茲力未作用于其上的區(qū)域。然而，磁力作用在 各框架區(qū)域006b的離N才及和S極之間的交界部104較短距離的部 分上。由于框架區(qū)域006b比圖案區(qū)域006a厚并且具有比圖案區(qū) 域006a高的剛性，因此，不管局部》茲力的任4可變化，各框架區(qū) 域006b由于整個(gè)框架區(qū)域006b所受到的磁力而與基板005緊密 接觸。因此，即使各框架區(qū)域006b形成為面對(duì)N極和S極之間的 交界部104,框架006b的這部分也與基板005緊密接觸，并且在 二者之間沒(méi)有間隙或間隙減小。
由于上述作用，可以使金屬掩模006的所有表面都與基板
ii005的待處理表面緊密接觸。
注意，如果使用蒸發(fā)法來(lái)處理基板005,則掩模必須抵抗重
力以將從蒸發(fā)源向上蒸發(fā)的蒸發(fā)材料沉積在基板上。假設(shè)本發(fā)
明被應(yīng)用到有機(jī)EL(有機(jī)電致發(fā)光顯示器的縮寫(xiě))裝置的制造。 在該情況下，由于用于有機(jī)EL裝置的設(shè)計(jì)規(guī)則當(dāng)前為幾十[im, 因此，為了抑制由掩模開(kāi)口部和基板之間的間隙導(dǎo)致的膜厚的 不均一性，需要將掩模由于其自重而引起的浮起量降低至liam 以下。為此，在掩模構(gòu)件由在10mm的范圍內(nèi)的Ni (楊氏模量 21.92elOPa,泊+>系凄丈0.306，密度8850kg/m3 )制成的條4牛 下，使用結(jié)構(gòu)分析軟件ANSYS算出掩模在無(wú)磁力作用時(shí)由其自 重引起的變形量107 (即從基板的表面浮起的量)。結(jié)果顯示 當(dāng)掩模的厚度為0.01mm時(shí)，變形量107為1.24|im,當(dāng)掩模厚度 為0.05mm時(shí)，變形量107為0.0459nm (參見(jiàn)圖9A至圖9C)。因 此，如果掩模的厚度為0.05mm,即使磁力未充分作用在 一 些部 分上，也可以確保所要求的膜厚的均一性。
然而，如果膜厚為0.05mm以下，則掩模自身不具有足夠的 剛性，并且如可以從圖9中的圖表看出的那樣，掩模由于其自重 的變形量大。因此，需要將具有該厚度的掩模以與基板緊密接 觸的方式固定到基板。在該情況下，在本發(fā)明中，通過(guò)磁力將 具有厚度為0.05mm以下的圖案區(qū)域006a并且由磁性物質(zhì)制成 的作為金屬掩模006的金屬掩模固定成與基板的表面緊密接觸， 該金屬掩模006的作為掩模的適用性隨著厚度的減小而增強(qiáng)。利 用該構(gòu)造，進(jìn)一步發(fā)揮了本發(fā)明的性能。
計(jì)算結(jié)果顯示具有0.05mm厚度的掩模的浮起量為 0.0459nm?？梢哉J(rèn)為該浮起量足夠小。然而，考慮到材料的差 異、施加到掩模的溫度以及處理氣氛，我們發(fā)現(xiàn)由磁場(chǎng)將具有 厚度為0.05mm以下的圖案區(qū)域006a的金屬^備才莫固定成與基板
12緊密接觸是有效的。
即使在局部的磁力減小的情況下，如果金屬掩模006厚且具
有高的剛性，則在金屬掩模006和基板005之間不存在間隙或間 隙很小。具有足夠剛性的金屬掩模006的厚度為0.1mm以上。如 果金屬掩模006的較厚區(qū)域的厚度為O.lmm以上，則通過(guò)根據(jù)本 發(fā)明的方法在金屬掩模006和基板005之間不形成間隙或形成很 小的間隙。這是因?yàn)椋缟纤?，如圖9B所示，由于自重引起 的浮起量能夠減小至0.012 4 )i m,即允許值1 n m的大約1 %以下。
如上所述，在該實(shí)施方式中，在改進(jìn)形成在圖案區(qū)域006a 中的開(kāi)口部的附近的膜均 一性方面，各圖案區(qū)域006a優(yōu)選形成 為盡可能得薄。圖案區(qū)域006a的厚度優(yōu)選為0.05mm以下。此時(shí)， 如圖9B所示，由于自重引起的變形量Ay變大，并且在各圖案 區(qū)域006a和基板005之間形成間隙。為了應(yīng)對(duì)該問(wèn)題，在該實(shí)施 方式中，磁體007被配置成使得磁體007的N極或S極面對(duì)各圖案 區(qū)域006a。因此，即使各圖案區(qū)域006a的膜厚被設(shè)定為0.05mm 以下以改進(jìn)在開(kāi)口部的附近的膜均 一'性，也能夠改進(jìn)圖案區(qū)域 006a與基板005之間的附著性。
另一方面，在機(jī)械強(qiáng)度方面，金屬掩模006的除了圖案區(qū)域 006a之外的區(qū)域、即框架區(qū)域006b優(yōu)選形成為厚。如果各框架 區(qū)域006b的厚度被設(shè)定為0.1mm以上，如圖9B所示，即使在某 些部分沒(méi)有磁體的吸引，變形量Ay也能夠保持在允許范圍內(nèi)。 從而，優(yōu)選將各框架區(qū)域00 6b的厚度i殳定為0.1 m m以上。
在該實(shí)施方式中，當(dāng)使用具有至少一個(gè)位于N極和S極之間 的交界部的石茲體時(shí)，僅產(chǎn)生弱石茲力的區(qū)域、即上述交界部被設(shè) 計(jì)成面對(duì)具有足夠的剛性并且不需要由磁體吸引的框架區(qū)域 006b。因此，即使各圖案區(qū)域006a的厚度被設(shè)定為小到0.05mm 以下的 <直，通過(guò)將各才匡架區(qū)域006b的厚度i殳定為0. lmm以上，也可以在改進(jìn)開(kāi)口部的附近的膜均一性的同日+才是高.基板_005和
金屬掩模006之間的附著性。
從上文中，使磁體007中的N極和S極之間的各交界部104不 面對(duì)作為掩模厚度較小的區(qū)域的圖案區(qū)域006a，而是僅面對(duì)作 為掩模厚度較大的區(qū)域的框架區(qū)域006b。
將說(shuō)明金屬掩模的具有大厚度的區(qū)域與磁體中的N極和S 極之間的交界部相對(duì)于4皮此的對(duì)準(zhǔn)。
首先將說(shuō)明基板保持機(jī)構(gòu)的例子。端部以直角彎曲并且用 以支撐基板的三個(gè)以上的棒狀的L字型構(gòu)件(未示出)被懸掛 在室的上部。三個(gè)以上的棒狀的L字型構(gòu)件的以直角彎曲的部 分彼此共面。三個(gè)以上的L字型構(gòu)件被配置在磁體007的外側(cè)， 并且端部以直角彎曲的部分一皮構(gòu)造成能夠定向在沿向內(nèi)方向的 位置和沿著基板的外周的位置的至少兩個(gè)位置。如上所述地構(gòu) 造基板保持機(jī)構(gòu)。
由輸送系統(tǒng)(未示出)輸送的基板以當(dāng)L字型構(gòu)件的以直 角彎曲的部分朝內(nèi)時(shí)成膜面向下的狀態(tài)從輸送系統(tǒng)被輸送至磁 體007的下側(cè)。然后，被置于金屬掩模保持機(jī)構(gòu)009上的金屬掩 模006被輸送至基板005的下方。注意，金屬掩模006和金屬掩模 保持機(jī)構(gòu)009中的每 一 方的對(duì)應(yīng)于各L字型構(gòu)件的部分具有切 口孔，使得L字型構(gòu)件能夠直接保持基板005。
通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域常用的方法來(lái)進(jìn)行金屬掩模0 0 6和基板 005相對(duì)于彼此的對(duì)準(zhǔn)。例如，通過(guò)利用CCD進(jìn)行觀察來(lái)移動(dòng)金 屬掩模保持機(jī)構(gòu)0 0 9使得金屬掩模的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與基板的對(duì)準(zhǔn)標(biāo) 記一致來(lái)進(jìn)行金屬掩模和基板相對(duì)于彼此的對(duì)準(zhǔn)。此時(shí)，金屬 掩模的各圖案區(qū)域006a相對(duì)于基板的對(duì)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了作為具有大掩 模厚度的部分的各框架區(qū)域006b相對(duì)于磁體007的對(duì)應(yīng)的位于 N極和S極之間的交界部的對(duì)準(zhǔn)。如上所述，這是因?yàn)楦骺蚣軈^(qū)域006b的寬度(大約10mm )大于各圖案區(qū)域006a的圖案尺寸(幾 十jim),當(dāng)完成圖案區(qū)域006a的對(duì)準(zhǔn)時(shí)，必然也完成了框架區(qū) 域006b的對(duì)準(zhǔn)。
當(dāng)基板005由上述基板保持機(jī)構(gòu)支撐并且由于如基板005的 較小尺寸或基板005的較大厚度等原因而輕微撓曲時(shí)，該對(duì)準(zhǔn)方 法也是有效的。
為了使金屬掩模006貼附至基板005,在使基板005靠近金屬 掩模之后，使配置在基板005的與金屬掩模006所在側(cè)的相反的 一側(cè)的磁體007靠近基板。之后，金屬掩模保持機(jī)構(gòu)009被移動(dòng) 到不干涉處理的位置，并且在該狀態(tài)下進(jìn)行如膜沉積等處理。 可以通過(guò)從基板005分離磁體007、減弱金屬掩模和磁體之間的 磁力以及由金屬掩模保持機(jī)構(gòu)009接收金屬掩模006來(lái)進(jìn)行金屬 掩模006的回收。通過(guò)將輸送系統(tǒng)(未示出)的基板接收部移動(dòng) 到基板的下方并且將基板從上述基板保持機(jī)構(gòu)輸送至輸送系統(tǒng) 的基板接收部來(lái)進(jìn)行基板005的回收。
將說(shuō)明另 一個(gè)實(shí)施方式。
如上所述，在；茲體007被配置在基板005的待處理表面的相 反側(cè)的構(gòu)造中，基板005在基板005的外周緣被保持。然而，在 基板保持構(gòu)造中，基板005的撓曲隨著基板005的尺寸的增加而 增大，這可能降低基板005與金屬掩模006之間的位置精度。當(dāng) 通過(guò)使磁體007靠近或遠(yuǎn)離基板005的待處理表面的相反面地移 動(dòng)來(lái)安裝或拆卸金屬掩模006時(shí)，可能由金屬掩模006沿朝向磁 體007的方向?qū)?05作用大的力，從而損壞基板005。
為此，期望使用靜電卡盤(pán)作為基板0 0 5的保持部件并且使用 靜電卡盤(pán)在基板005的待處理表面的相反側(cè)的整個(gè)表面上保持 基板005。靜電卡盤(pán)利用靜電附著到基板的整個(gè)背面，并且可以 在如真空室中的真空及減壓氣氛中使用該靜電卡盤(pán)。
15在該實(shí)施方式中，如圖10所示，靜電卡盤(pán)008被插入到基板 0 0 5和磁體0 0 7之間。電極被埋設(shè)在由如氧化鋁或氮化鋁等陶資 制成的介電體層中的結(jié)構(gòu)可以被用作靜電卡盤(pán)0 0 8 。靜電卡盤(pán)的 電極結(jié)構(gòu)可以是單極型或雙極型。
注意，插入到金屬掩才莫006和石茲體007之間的l爭(zhēng)電卡盤(pán)008 增大了金屬掩模006與磁體007之間的距離并且減弱了作用在由 磁性物質(zhì)制成的金屬4務(wù)才莫006上的磁力。
為了增強(qiáng)磁力，可以增大磁體007的尺寸或者可以使用具有 強(qiáng)f茲力的》茲體007。然而，這相應(yīng)地增加了成本。如果4爭(zhēng)電卡盤(pán) 008的介電體層的厚度減小，則作用在金屬掩模上的磁力變強(qiáng)， 靜電卡盤(pán)008自身的強(qiáng)度變低，并且靜電卡盤(pán)008易于被損壞。
為此，如圖11所示，靜電卡盤(pán)008的^t體007側(cè)的介電體層 的除了其外周之外的部分變薄。更具體地，在靜電卡盤(pán)008的磁 體007側(cè)的介電體層的除了外周之外的部分中形成槽(trench ) 以允許磁體被放置在槽中。利用該構(gòu)造，可以在維持靜電卡盤(pán) 008的強(qiáng)度的同時(shí)減小金屬掩模006和磁體007之間的距離并且 增強(qiáng)作用在金屬掩模00 6上的磁力。
作為另一個(gè)方面，磁體007被分割成小磁體，如圖12所示， 在靜電卡盤(pán)008的磁體007側(cè)的介電體層中形成尺寸對(duì)應(yīng)于各磁 體的槽以允許磁體被放置在槽中。該方面也可以在維持靜電卡 盤(pán)008的強(qiáng)度的同時(shí)減小金屬掩模006和磁體007之間的距離并 且增強(qiáng)作用在金屬掩模006上的磁力。
圖ll和圖12所示的構(gòu)造消除了對(duì)當(dāng)基板005被保持時(shí)發(fā)生 的基板005的撓曲以及基板005與金屬掩才莫006之間的未對(duì)準(zhǔn)的 擔(dān)憂(yōu)。該構(gòu)造也可以消除對(duì)當(dāng)金屬掩模006被安裝或拆卸時(shí)導(dǎo)致 基板005^皮損的擔(dān)憂(yōu)。
將參考圖13說(shuō)明用于將金屬掩模安裝到基板的方法。
16由靜電卡盤(pán)008以成膜面向下的狀態(tài)保持已經(jīng)由輸送系統(tǒng)
(未示出)輸送的基板005。金屬掩模006以與基板005接觸的表 面向上的狀態(tài)被置于金屬掩模保持機(jī)構(gòu)0 0 9上并且以與基板0 0 5 平行的狀態(tài)被保持在基板0 0 5的下方。金屬掩模保持機(jī)構(gòu)0 0 9具 有傳送機(jī)構(gòu)(未示出)和將放置金屬掩模006的水平板狀部。
放置在金屬掩模保持機(jī)構(gòu)009上的金屬掩模006靠近基板地 移動(dòng)。通過(guò)如利用CCD進(jìn)行觀察來(lái)移動(dòng)基板使得金屬掩模006 的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記與基板005的對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記一致等現(xiàn)有技術(shù)領(lǐng)域常用的 方法來(lái)進(jìn)行金屬掩模006和基板005相對(duì)于彼此的對(duì)準(zhǔn)。在對(duì)準(zhǔn) 步驟中以幾jim的精度調(diào)節(jié)基板005和金屬掩模006的位置之后， 金屬掩模006與基板005接觸或者被保持在離基板005大約幾(im 的極短距離處。
磁體007從基板005的上方靠近靜電卡盤(pán)008的背側(cè)地移動(dòng)， 并且通過(guò)磁力使金屬掩模006與基板005緊密接觸。此時(shí)，金屬 掩模的各圖案區(qū)域006a相對(duì)于基板的對(duì)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)了作為具有大掩 模厚度的部分的各框架區(qū)域006b相對(duì)于》茲體的對(duì)應(yīng)的位于N極 和S極之間的交界部104的對(duì)準(zhǔn)。如上所述，這是因?yàn)楦骺蚣軈^(qū) 域006b的寬度(約10mm)大于各圖案區(qū)域006a的圖案尺寸(幾 十pm),當(dāng)完成圖案區(qū)域006a的對(duì)準(zhǔn)時(shí)，必然完成了框架區(qū)域 006b的對(duì)準(zhǔn)。
例如當(dāng)基板005的尺寸大或者基板005的厚度小時(shí)，使用靜 電卡盤(pán)機(jī)構(gòu)的掩模對(duì)準(zhǔn)方法是有效的。這是因?yàn)榛遄陨碛伸o 電卡盤(pán)機(jī)構(gòu)保持。
之后，在該狀態(tài)下進(jìn)行如成膜等處理。可以通過(guò)將金屬掩 模保持機(jī)構(gòu)009定位在基板005的緊下方然后從基板005分離磁 體007來(lái)進(jìn)行金屬掩才莫006的回收?？梢酝ㄟ^(guò)將輸送系統(tǒng)(未示 出)的基板接收部移動(dòng)到基板的下方并且減弱靜電卡盤(pán)008的夾持力來(lái)進(jìn)行基板005的回收。
上面已經(jīng)參考

了本發(fā)明的實(shí)施方式。然而，本發(fā) 明不限于所示出的結(jié)構(gòu)，可以在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)?f務(wù)改上述實(shí)施方式。
注意，上面已經(jīng)說(shuō)明了成膜處理，本發(fā)明也可以適用于通 過(guò)掩模處理基板的表面的情況。根據(jù)本發(fā)明的基板處理可以被
用在半導(dǎo)體集成電路元件、有機(jī)EL元件、如電子發(fā)射元件顯示 器等各種類(lèi)型的顯示器等的制造中。
作為由根據(jù)本發(fā)明的基板處理設(shè)備制造的設(shè)備的例子，下 面將說(shuō)明電子發(fā)射元件顯示器(表面?zhèn)鲗?dǎo)電子發(fā)射顯示器；下 文中也被稱(chēng)為SED)和有機(jī)電致發(fā)光顯示器(下文中也被稱(chēng)為 有機(jī)EL顯示器)。
(第一實(shí)施例)
圖16是電子發(fā)射元件顯示器的立體圖，該電子發(fā)射元件顯 示器是一種能夠通過(guò)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的基板處理設(shè)備而制造的 圖像顯示設(shè)備。附圖標(biāo)記401表示電子源基板；402表示行布線； 403表示列布線；404表示電子發(fā)射元件；407表示第一收氣器 (getter); 410表示第二收氣器；411表示加強(qiáng)板；412表示框架； 413表示玻璃基板；414表示熒光膜；415表示金屬封裝。附圖標(biāo) 記Dox l至Dox m表示列選擇端子；Doy l至Doy n表示行選擇端 子。注意，部件413、 414和415構(gòu)成面4反416。
在該顯示設(shè)備中，各電子發(fā)射元件404被配置在行布線402 和列布線403平面交叉(intersect planarly)的部位。當(dāng)預(yù)定電 壓被施加到所選擇的行布線402和列布線403時(shí)，電子從位于布 線平面交叉的部位的電子發(fā)射元件404發(fā)射出并且朝向施加了 高的正電壓的面^反加速。電子與金屬封裝415碰撞并且激勵(lì)與金 屬封裝415接觸的熒光膜414，由此發(fā)光。由面才反416 、框架412和基板413圍成的空間被保持為真空。 收氣器構(gòu)件被配置在該空間中以在圖像顯示設(shè)備的耐用期間將 該空間保持為真空。收氣器構(gòu)件包括蒸發(fā)型收氣器和非蒸發(fā)型 收氣器，并且在這些收氣器之間進(jìn)行適當(dāng)?shù)剡x擇。對(duì)于蒸發(fā)型 收氣器，已知如Ba、 Li、 Al、 Hf、 Nb、 Ta、 Th、 Mo和V等單體 金屬和這些金屬的合金。對(duì)于非蒸發(fā)型收氣器，已知如Zr和Ti 等單體金屬和這些金屬的合金。各收氣器由金屬制成并且是導(dǎo)體。
在圖16的例子中，第一收氣器407形成在列布線403上。在 由本發(fā)明的基板處理設(shè)備形成第一收氣器407時(shí)，由如上所述的
板401中形成列布線403和位于列布線403下方的部件。被保持的 電子源基板401被配置在磁體007的下方，被置于金屬掩模保持
電子源基板401的下方。進(jìn)行金屬掩模006與電子源基板401之間 的對(duì)準(zhǔn)，并且電子源基板401纟皮夾在》茲體007和金屬掩模006之 間，由此通過(guò)真空沉積法、濺射法、化學(xué)氣相沉積法等形成第 一收氣器407。第一收氣器407的厚度是大約2(im。
關(guān)于第一收氣器的制造，由于已經(jīng)形成了最終成為電子發(fā) 射元件404的導(dǎo)體膜，因此，重要的是以使第一收氣器407不與 導(dǎo)體膜電導(dǎo)通的方式制造上述第一收氣器407。此時(shí)所允許的對(duì) 準(zhǔn)誤差是大約士3(im。如果使用根據(jù)本發(fā)明的基板處理設(shè)備來(lái)制 造第一收氣器407,即使在磁力的吸引弱的區(qū)域也可以抑制電子 源基板401和金屬掩模006之間的間隙的形成。因此，第一收氣 器407的對(duì)準(zhǔn)誤差可以被抑制在允許范圍內(nèi)。從而，在布線403 上滿(mǎn)意地制造第一收氣器407。
以上述方式，可以使用根據(jù)本發(fā)明的基板處理設(shè)備制造第一收氣器407并且制造SED。
(第二實(shí)施例)
圖17A是有機(jī)電致發(fā)光顯示器的結(jié)構(gòu)的示意圖，該有機(jī)電 致發(fā)光顯示器是 一 種能夠通過(guò)應(yīng)用根據(jù)本發(fā)明的基板處理設(shè)備 制造的圖像顯示設(shè)備。
附圖標(biāo)記501表示玻璃基板；502表示正極；504表示空穴相 關(guān)層；505表示發(fā)光層；506表示電子輸送層；507表示電子注入 層；508表示負(fù)才及。注意，空穴相關(guān)層504包4舌空穴注入層504a 和空穴輸送層504b。
關(guān)于才喿作，當(dāng)穿過(guò)正極502和負(fù)極508施加電壓時(shí)，由正才及 502將空穴注入到空穴注入層504a中。另一方面，由負(fù)極508將 電子注入到電子注入層507中。所注入的空穴通過(guò)空穴注入層 504a和空穴專(zhuān)lr送層504b到達(dá)發(fā)光層505，所注入的電子通過(guò)電子 注入層507和電子輸送層506到達(dá)發(fā)光層505。已經(jīng)到達(dá)發(fā)光層 505的空穴和電子4皮此再次組合并且發(fā)光。
適當(dāng)?shù)剡x取用于發(fā)光層5 0 5的材料使得可以發(fā)出作為光的 三原色的紅色光、綠色光和藍(lán)色光，從而實(shí)現(xiàn)了全色圖像顯示 設(shè)備。
將參考圖17B說(shuō)明發(fā)光部的制作。參考圖17B,將說(shuō)明由分 別發(fā)出紅色R、綠色G、及藍(lán)色B的光束的部分構(gòu)成的一個(gè)像素。 圖17B是示出使用根據(jù)本發(fā)明的基板處理設(shè)備制造有機(jī)EL顯示 器的發(fā)光部的方法的步驟的圖。
首先，在上述步驟中制造薄膜晶體管部(下文中縮寫(xiě)為 TFT)和布線部。之后，在如已經(jīng)經(jīng)過(guò)用于平坦化的成膜處理 的玻璃基板等基板501上形成具有高反射率的導(dǎo)電膜。在步驟l 中，導(dǎo)電膜被圖案化為預(yù)定形狀，由此在基板501上形成正電極 502。在步驟2中，由高絕緣性材料制成的元件分離膜503形成為
20圍繞正電極502上的發(fā)出紅色R、綠色G、及藍(lán)色B的光束的部分。 利用該才喿作，由元件分離膜503^吏發(fā)出光的鄰近部分R、 G、和B 彼此分離。
在步驟3和步驟4中，通過(guò)蒸發(fā)法在正電極502上順次制造空 穴相關(guān)層504(實(shí)際上包括空穴注入層504a和空穴輸送層504b )、 發(fā)光層505、電子l俞送層506和電子注入層507。在該實(shí)施方式中， 能夠由根據(jù)本發(fā)明的上述基板處理設(shè)備制造空穴注入層504a至 電子注入層507中的至少 一層。可以以與第 一 實(shí)施方式相同的方 式制造各層。
在步驟5中，由透明的導(dǎo)電膜制成的負(fù)電極508被堆疊在電 子注入層507上，由此在基板501上形成有機(jī)EL顯示器的發(fā)光 部。最后，由密封層(未示出)涂覆基板上的發(fā)光部，該密封 層由具有低透濕性的材料制成。
當(dāng)通過(guò)蒸發(fā)法制造用于R、 G、和B的發(fā)光層505時(shí)，如步驟 3所示，由掩模006覆蓋玻璃基板501。不用說(shuō)，此時(shí)，金屬掩模 006和磁體007夾著形成有預(yù)定層的基板501。
步驟3示出了用于紅色R的發(fā)光部的制造。從而，由掩模覆 蓋用于綠色G和藍(lán)色B的發(fā)光部，以防止用于紅色R的發(fā)光材料 進(jìn)入用于綠色G和藍(lán)色B的部分。掩模也類(lèi)似地用于用于綠色G 和藍(lán)色B的部分。在例如5.2英寸(對(duì)角線)、320 x 24(H象素的全 色有機(jī)EL顯示器的情況下，像素間距為0.33mm ( 330jLim),并 且子像素間距為0.11 m m ( 110 p m )。在該情況下所允許的圖案不 對(duì)準(zhǔn)誤差是幾微米或者更小。然而，如果掩模是浮起的，則在 圖案區(qū)域的邊緣出現(xiàn)模糊，并且圖案的誤差不能位于所要求的 范圍內(nèi)。
為了防止各有機(jī)材料與其它材料混和，在分開(kāi)的室中進(jìn)行 空穴輸送層504b、發(fā)光層505、電子輸送層506和電子注入層507的制造，并且使用各自的專(zhuān)用掩模。各層的成膜處理也要求對(duì) 應(yīng)的掩模在相同位置的高精度對(duì)準(zhǔn)。因此，高精度的和快速的 掩模對(duì)準(zhǔn)對(duì)提高生產(chǎn)率和有機(jī)E L顯示器的產(chǎn)量是必須的。
未來(lái)對(duì)于具有大顯示屏的顯示器的需求可能進(jìn)一步增長(zhǎng)。 期望那時(shí)對(duì)于大且重的掩模的高精度和快速的對(duì)準(zhǔn)的需要也曰
益增長(zhǎng)。
因此，如根據(jù)本發(fā)明的真空處理設(shè)備的能夠以高精度迅速
地對(duì)準(zhǔn)大掩模的真空處理設(shè)備特別適用于制造有機(jī)EL顯示器。 由于使用根據(jù)本發(fā)明的基板處理設(shè)備可以抑制上述掩模的浮 起，因此，可以抑制圖案區(qū)域的邊緣的模糊，并且可以使所形 成的圖案的移位位于所允許的范圍內(nèi)。更具體地，即使存在S 極和N極之間的交界部，由于可以改進(jìn)基板和掩模之間的附著 性，因此，可以降低掩模的浮起的影響，并且可以提高掩模的 對(duì)準(zhǔn)精度。
如上所述，使用根據(jù)本發(fā)明的基板處理設(shè)備可以制造發(fā)光 部并且制造有機(jī)EL顯
權(quán)利要求
1.一種基板處理設(shè)備，包括磁體，在處理基板時(shí)該磁體被配置在所述基板的待處理表面的相反側(cè)，并且該磁體具有位于N極和S極之間的交界部；以及磁性掩模，該磁性掩模被配置成在處理所述基板時(shí)面對(duì)所述基板的所述待處理表面，并且該磁性掩模具有圖案區(qū)域和框架區(qū)域，所述框架區(qū)域的厚度大于所述圖案區(qū)域的厚度，其中，使所述框架區(qū)域面對(duì)所述交界部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所 述磁性掩模是金屬掩模。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所 述基板處理設(shè)備是成膜設(shè)備。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所 述磁性掩模的圖案區(qū)域的厚度是0.05mm以下。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所 述磁性掩模的框架區(qū)域的厚度是0.1 m m以上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所 述基板處理設(shè)備還包括用于保持所述基板的待處理表面的相反 面的靜電卡盤(pán)，所述磁體被置于所述靜電卡盤(pán)的與所述基板所在側(cè)相反的 一側(cè)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基板處理設(shè)備，其特征在于，所 述靜電卡盤(pán)在將放置所述磁體的表面具有槽，該槽用于配置所 述磁體。
8. —種基板處理方法，該方法包括在基板的一個(gè)表面上 配置具有圖案區(qū)域和框架區(qū)域的磁性掩模，所述框架區(qū)域的厚 度大于所述圖案區(qū)域的厚度；在所述一個(gè)表面的相反側(cè)配置具有位于N極和S極之間的交界部的磁體，以通過(guò)所述磁體的磁力使所述磁'性掩模與所述基板接觸；以及經(jīng)由所述磁性掩模來(lái)處 理所述基板的所述一個(gè)表面，該方法包括如下步驟將所述磁體和所述磁性掩模配置成使得所述框架區(qū)域在所 述4妻觸時(shí)面對(duì)N才及和S才及之間的所述交界部。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理方法，其特征在于，所 述磁性掩模是金屬掩模。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理方法，其特征在于，所 述基板處理方法是成膜方法。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理方法，其特征在于，所 述磁性掩才莫的圖案區(qū)域的厚度是0.05mm以下。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理方法，其特征在于，所 述磁性掩模的框架區(qū)域的厚度是0.1 m m以上。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的基板處理方法，其特征在于，由 靜電卡盤(pán)保持所述基板的所述一個(gè)表面的相反面，并且所述磁 體被置于所述靜電卡盤(pán)的與所述基板所在側(cè)相反的 一 側(cè)。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的基板處理方法，其特征在于， 所述靜電卡盤(pán)在將放置所述磁體的表面具有槽，該槽用于配置 所述磁體。
15. —種電子發(fā)射元件顯示器，其中，由權(quán)利要求l所述的 基板處理設(shè)備制造所述電子發(fā)射元件顯示器。
16. —種有機(jī)電致發(fā)光顯示器，其中，由權(quán)利要求l所述的 基板處理設(shè)備制造所述有機(jī)電致發(fā)光顯示器。
17. —種電子發(fā)射元件顯示器制造方法，其包括由權(quán)利要 求8所述的基板處理方法在布線上形成收氣器的步驟。
18. —種有機(jī)電致發(fā)光顯示器，其包括由權(quán)利要求8所述的 基板處理方法形成空穴注入層、空穴輸送層、發(fā)光層、電子輸送層和電子注入層中的至少一層的步驟。
全文摘要
本發(fā)明提供用于改進(jìn)金屬掩模的作為較薄區(qū)域的圖案區(qū)域到基板的附著性的基板處理設(shè)備和基板處理方法。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，在用于使用磁體(007)將金屬掩模(006)固定成與基板(005)的待處理表面緊密接觸的方法中，金屬掩模(006)具有厚區(qū)域和薄區(qū)域。磁體(007)在面對(duì)基板(005)的一側(cè)具有至少一個(gè)位于N極和S極之間的交界并且形成為使得該交界僅面對(duì)金屬掩模(006)的厚區(qū)域。
文檔編號(hào)C23C14/04GK101675178SQ20088001432
公開(kāi)日2010年3月17日 申請(qǐng)日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月30日
發(fā)明者佐佐木雅夫 申請(qǐng)人:佳能安內(nèi)華股份有限公司