JP7712110B2 - 基板保持具、基板保持装置、成膜システム、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板保持具、基板保持装置、成膜システム、及び電子デバイスの製造方法に関する。

近年、ＦＰＤ(Flat Panel Display)産業においては、ＬＣＤ(Liquid Crystal Display)、ＰＤＰ(Plasma Display Panel)、有機ＥＬ(OEL, Organic Electro Luminescence)などにみられるように、大画面化の傾向が著しく、大型基板の搬送工程など、大型基板のハンドリングが技術課題となっている。基板に対する成膜等の各種処理は、基板キャリア等の基板保持部材により基板を保持した状態で行われる。基板保持部材による基板の保持の一例として、粘着パッド等の粘着部材の粘着力により基板を保持することが挙げられる。特許文献１には、基板保持部材に設けられた粘着パッドによって基板が保持され、保持された基板が基板保持部材ごと搬送され、成膜等の各種処理が行われ後に基板から粘着パッドが剥離されることが開示されている。また、特許文献1に開示されている粘着パッドは、基板の剥離を容易にするため、基板との接触面の中央部に非粘着領域が設けられている。すなわち、その非粘着領域が基板と接触する側と反対側から押圧されることで、基板を粘着パッドから容易に剥離させることができる。

特開２００５－２８６１１４

しかしながら、上記従来技術では、粘着パッドの中央部に非粘着部が設けられるため、基板との接触面の全面が基板に粘着する粘着領域である場合と比べ、基板の保持力が低下してしまう場合がある。

本発明は、基板の保持力の低下を抑制しつつ、基板を粘着部から剥離しやすくする技術を提供する。

本発明によれば、
基板に貼り付く粘着面及び前記粘着面の反対側にある反対面を含み、可撓性を有する粘着部と、
基板を前記粘着部から剥離するために前記粘着部の複数の位置を前記反対面の側から押圧する剥離部と、を備えた基板保持具であって、
前記粘着部を前記反対面の側から支持し、前記粘着部に通じる貫通孔が形成される基材をさらに備え、
前記剥離部は、
前記貫通孔内に設けられ、前記粘着部を前記反対面の側から押圧する第１の部材と、
前記第１の部材と独立して設けられ、前記粘着部に対する接離方向に変位することにより前記第１の部材を変位させる第２の部材と、
前記第２の部材を前記接離方向に変位させる変位部と、を含み、
前記第１の部材は、前記貫通孔に対して所定のクリアランスを有して前記貫通孔内に前記第２の部材と独立して設けられていることにより、前記接離方向と交差する方向にも変位可能である、
ことを特徴とする基板保持具が提供される。

本発明によれば、基板の保持力の低下を抑制しつつ、基板を粘着部から剥離しやすくすることができる。

一実施形態に係る基板キャリアの平面図。 図１のＡ－Ａ‘線断面図。 図１のＢ－Ｂ‘線断面図である。 （Ａ）～（Ｃ）は保持具の構成を示す図。 （Ａ）～（Ｃ）は保持具の構成を示す図。 （Ａ）～（Ｃ）は保持具の構成を示す図。 球形部材が粘着部に対して加える力の方向を模式的に示す図。 基板キャリアを用いて成膜処理を行う成膜システムの構成例を示す図。 （Ａ）及び（Ｂ）は、成膜システムによる成膜処理の各工程を示すフローチャート。 基板保持室の構成及び動作を模式的に示す図。 基板保持室の動作説明図である。 基板保持室の動作説明図である。 基板保持室の動作説明図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、反転室の構成及び動作を模式的に示す図。 成膜室の構成を模式的に示す図。 基板剥離室の構成及び動作を模式的に示す図。 （Ａ）は有機ＥＬ表示装置の全体図、（Ｂ）は１画素の断面構造を示す図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、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く、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

また、各図において、ＸＹ方向は平面方向を、Ｚ方向は鉛直方向をそれぞれ示すものとする。また、図面の見易さ等を考慮して、図中に複数示されている構成要素の一部について参照符号の付与を省略する場合がある。

＜基板キャリア１００＞
図１は、一実施形態に係る基板キャリア１００の平面図である。図２は、図１のＡ－Ａ‘線断面図である。説明の便宜上、特徴的な構成を強調して示すために、図１の縮尺は実際とは異なる場合がある。また図１及び図２では、配置関係を分かりやすくするために、一部の構成要素が破線で示されている。

基板キャリア１００は、基板１０を保持する基板保持装置の一例である。基板キャリア１００は、平板状部材１１０と、枠体１１５（図３参照）と、粘着式保持具１２０（以下、保持具１２０）と、支持具１３０と、を含む。

平板状部材１１０は、基板キャリア１００が基板１０を保持する際に基板１０と接する面である保持面１１０Ｘを有する。平板状部材１１０には、複数の貫通孔１１１及び複数の貫通孔１１２がそれぞれ設けられている。貫通孔１１１は、保持面１１０Ｘに載置されている基板１０を持ち上げるためのピン２４０が通過するための孔である。図２に示すように、ピン２４０が貫通孔１１１を介して基板キャリア１００の下方から保持面１１０Ｘ側へと突出することで、基板１０が保持面１１０Ｘから持ち上げられる。貫通孔１１２は、保持具１２０を設置するための孔である。詳細には後述する。

枠体１１５は、平板状部材１１０を支持する部材である。枠体１１５は、平板状部材１１０の外周に沿って設けられる。保持具１２０は、複数の貫通孔１１２に対応して複数設けられており、粘着力により基板１０に貼り付いて基板１０を保持する。支持具１３０は、基板１０の周囲を支持するものであり、本実施形態では平板状部材１１０の短辺に各１つ、長辺に各２つ、それぞれ設けられている。支持具１３０としては、一般的なクランプなど公知の技術を採用することができる。すなわち、基板１０は、複数配置した保持具１２０及び支持具１３０で保持面１１０Ｘに支持固定され、基板キャリア１００と一体化して搬送される。

なお、平板状部材１１０の形状及び寸法については基板１０の寸法、及び面取りする単品サイズの寸法（成膜領域）に応じて適宜設定される。また貫通孔１１１～１１２、保持具１２０及び支持具１３０の寸法、個数及び配置も、基板１０の寸法、及び面取り寸法（成膜領域）に応じて適宜設定される。最終製品で画像表示領域となる領域には保持具１２０を配置せず、額縁領域にのみ配置するため、一例を挙げれば、８０インチ（９９６×１７７１ミリ）サイズを面取りする場合は、最低でも短辺の長さ以上離間して保持具１２０を配置することになり、不支持領域が大きくすることができる。

＜保持具１２０＞
図３は、図１のＢ－Ｂ‘線断面図である。図３は、保持具１２０の構成を模式的に示している。保持具１２０は、平板状部材１１０に形成された貫通孔１１２に、シャフト１２６及び固定部材１５０支持されることによって配置されている。保持具１２０は、弾性粘着部１２１と、接着層１２３と、金属製基材１２４と、を含む。保持具１２０は、シャフト１２６に固定された接着層１２３上に、接着層１２３を介して粘着部１２１を貼着した構成を有する。

粘着部１２１は、基板１０に粘着力により貼り付く部材である。基板キャリア１００は、この粘着部１２１の粘着力によってLＣＤ、ＰＤＰ、有機ＥＬなどの平板状基板を保持可能に構成されている。例えば、粘着部１２１は、ゴム・エラストマなどの可撓性を有する、換言すれば弾性変形可能な材料であってもよい。また、粘着部１２１は、真空下での製造プロセスでのアウトガスを考慮して、シロキサン結合を含まないフッ素ゴム等であってもよい。本実施形態では、粘着部１２１は、偏平な円盤状に成型される。また、粘着部１２１は、基板１０に貼り付く粘着面１２１ａと、粘着面１２１ａに対向する反対面１２１ｂとを含む。

接着層１２３は、粘着部１２１と金属製基材１２４とを接着するための層である。接着層１２３は、エラストマＥＡ層等であってもよい。また接着層１２３は、真空下での製造プロセスに悪影響を及ぼすアウトガス成分を放出しない着剤、両面テープ等であってもよい。金属製基材１２４は、接着層１２３を介して粘着部１２１を支持する金属製の部材である。

以下、保持具１２０の内部構造及び保持具１２０の動作について説明する。
図４（Ａ）～図４（Ｃ）は、保持具１２０の構成を示す図である。図４（Ａ）は、保持具１２０の上面図である。また、図４（Ｂ）及び図４（Ｃ）は、図４（A）Ｃ-C’線断面図である。図４（Ｂ）は、基板１０に粘着部１２１が貼り付いている状態を示しており、図４（Ｃ）は、粘着部１２１から基板１０を剥離させようとしている状態を示している。

粘着保持具１２０は、基板１０を粘着部１２１から剥離するための剥離部の一例である、押圧部１２５を含む。押圧部１２５は、金属製基材１２４に形成された貫通孔１２２に設けられており、反対面１２１ｂの側から粘着部１２１を押圧可能に構成されている。押圧部１２５は、押圧部材１２５１と、支持部１２５２と、ナット部１２５３とを含む。

押圧部材１２５１は、粘着部１２１を反対面１２１ｂの側から押圧する部材である。本実施形態では、金属製基材１２４には、図４（Ａ）の方向で見て円の外周に沿って４つの貫通孔１２２が形成されている。押圧部１２５は、４つの貫通孔１２２内をそれぞれ移動可能な４つの押圧部材１２５１を有している。本実施形態では、押圧部材１２５１は円筒形状であるが、押圧部材１２５１の形状等は適宜設定可能である。また、押圧部材１２５１の数は変更可能であり、２～３つ、或いは５つ以上であってもよい。

支持部１２５２は、押圧部材１２５１をＺ方向に移動可能に支持する。本実施形態では、支持部１２５２は、金属製基材１２４の内部に位置する円板形状の部分を含む。そして、押圧部材１２５１の粘着部１２１を押圧する側の端部と反対側の端部が支持部１２５２の円板形状の部分に接続している。本実施形態では、複数の押圧部材１２５１が１つの支持部１２５２に接続することで、支持部１２５２を移動させることにより複数の押圧部材１２５１を同時に移動させることができる。また、支持部１２５２は、その円板形状の部分から、押圧部材１２５１が接続する側と反対側に延びる円筒形状の部分を含む。この円筒形状の部分にナット部１２５３が接続している。

また、図４（Ｂ）には、押圧部１２５を粘着部１２１に対して接離可能に変位させる変位部の一例であるアクチュエータ１２７が示されている。アクチュエータ１２７は例えば電動モータである。アクチュエータ１２７には押圧部１２５のナット部１２５３と螺合するネジ軸１２７１が設けられている。アクチュエータ１２７が駆動すると、ネジ軸１２７１及びナット部１２５３によりアクチュエータ１２７の回転が直線運動に変換されることで、押圧部材１２５１がＺ方向に昇降する。すなわち、アクチュエータ１２７は、複数の粘着部１２１５を同時に粘着部１２１に対して接離方向に変位させることができる。なお、アクチュエータ１２７の制御は、制御ライン１２９を介して行われる。

次に、押圧部１２５を用いた、粘着部１２１から基板１０を剥離するための動作を説明する。図４（Ｂ）で示すように、基板１０に粘着部１２１が貼り付いた状態においては、押圧部１２５は、金属製基材１２４内を降下して押圧部材１２５１が粘着部１２１から離間して位置する。これにより粘着部１２１は、本来の平面形状で基板１０と面接触することができるので、最大の接触面積で基板１０と接触することができる。すなわち、粘着部１２１は相対的に大きな粘着力で基板１０に貼り付くことができる。

一方で、図４（Ｃ）で示すように、基板１０を粘着部１２１から剥離させる際には、アクチュエータ１２７が押圧部１２５を上昇させることで、複数の押圧部材１２５１が粘着部１２１を反対面１２１ｂ側から押圧する。粘着部１２１が反対面１２１ｂから押圧されることで、粘着面１２１ａに凸形状の変形が形成される。これにより、粘着部１２１の基板１０に対する粘着力が相対的に低くなるので、基板１０の剥離が容易となる。例えば、図４（Ｃ）で示す状態で、ピン２４０により基板１０を図の下方から上方へと持ち上げることにより（図２参照）、基板１０が粘着部１２１から剥離する。

本実施形態によれば、基板１０の粘着部１２１からの剥離が、粘着部１２１の基板１０に対する粘着力が相対的に低い状態で行われる。よって、基板１０を粘着部１２１から剥離しやすくすることができる。また、粘着力が相対的に低い状態で剥離動作が行われるので、剥離動作において基板１０に生じる応力を低減でき、基板１０に亀裂が発生することを抑制することができる。また、本実施形態では、保持具１２０と基板１０とが接触する面の全体が粘着部１２１で構成される。すなわち、保持具１２０と基板１０との接触面に非粘着領域が設けられないので、例えば基板１０を剥離しやすくするために接触面の一部を非粘着領域とする構成のように粘着部１２１の粘着力が低下することがない。したがって、保持具１２０による基板１０の保持力の低下を抑制しつつ、基板１０を粘着部１２１から剥離しやすくすることができる。

また、本実施形態では、押圧部１２５は、複数の押圧部材１２５１により、粘着部１２１の複数の位置を反対面１２１ｂの側から押圧する。これにより、粘着部１２１の変形が複数箇所で生じるので、より基板１０を粘着部１２１から剥離しやすくすることができる。

また、保持具１２０は、保持面１１０Ｘからの突出量を管理できるよう一定の範囲内で上下に移動可能に構成されてもよい。

＜保持具１２０の変形例１＞
次に、保持具１２０の変形例について説明する。図５（Ａ）～図５（Ｃ）は、保持具１２０の変形例としての保持具１２０１を示す図である。図５（Ａ）は、一実施形態に係る保持具１２０１の上面図である。また、図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）は、図５（Ａ）のＤ-Ｄ’線断面図である。図５（Ｂ）は、基板１０に粘着部１２１が貼り付いている状態を示しており、図５（Ｃ）は、粘着部１２１から基板１０を剥離させようとしている状態を示している。以下、図４の保持具１２０の各構成と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。

図５の保持具１２０１は、図４の保持具１２０が粘着部１２１の周囲4箇所を押圧可能であるのに対し、粘着部１２１の周囲４箇所に加えて粘着部１２１の中央部も押圧可能な点で、図４の保持具１２０と異なる。具体的には、保持具１２０１は、粘着部１２１の周囲を押圧する４つの押圧部材１２５１に加えて、粘着部１２１の中央部を押圧する押圧部材１２５１ａを有する。なお、金属製基材１２４の中央部には、押圧部材１２５１ａに対応する貫通孔１２２ａが設けられている。

本変形例では、粘着部１２１の周辺部だけでなく中央部も押圧されることとなるので、押圧時に粘着部１２１の中央部が凹形状に変形することが抑制される。これにより、粘着部１２１の粘着力が急激に失われるのではなく、粘着力が徐々に減少し、より安定に剥離動作を行うことができる。

押圧部１２５による粘着部１２１の押圧位置、換言すれば粘着部１２１の変形箇所については、基板１０のサイズ、厚み及び剛性、並びに粘着部１２１の面積及び変形許容範囲等、基板１０又は粘着部１２１の性質に応じて適宜設定可能である。また、基板キャリア１００上の位置に応じて、用いられる保持具１２０、１２０１が適宜選択されてもよい。例えば、平板状部材１１０の周囲に配置される保持具として保持具１２０を用いるとともに、平板状部材１１０の内側に配置される保持具として保持具１２０１を用いてもよい。

＜保持具１２０の変形例２＞
図６（Ａ）～図６（Ｃ）は、保持具１２０の変形例としての保持具１２０２を示す図である。図５（Ａ）は、一実施形態に係る保持具１２０２の上面図である。また、図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）は、図６（A）のＥ-Ｅ’線断面図である。図６（Ｂ）は、基板１０に粘着部１２１が貼り付いている状態を示しており、図６（Ｃ）は、粘着部１２１から基板１０を剥離させようとしている状態を示している。以下、図４の保持具１２０の各構成と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略する。

図６の保持具１２０２は、押圧部材としての球形部材１２５１ｂが粘着部１２１の中央部を押圧可能に１つ設けられている点で図４の保持具１２０と異なる。球形部材１２５ｂは、支持部１２５２ｂとは独立に設けられ、粘着部１２１を反対面１２１ｂから押圧可能に設けられている。本変形例では、球形部材１２５１ｂは、反対面１２１ｂと、貫通孔１２２と、支持部１２５２ｂとにより区画された空間に配置されている。また、球形部材１２５１ｂは、貫通孔１２２に対して所定のクリアランスを有して貫通孔１２２内に設けられている。このクリアランスは適宜設定可能である。あくまで例示であるが、貫通孔１２２の直径と、球形部材１２５１ｂの直径との差が０．０５ｍｍ～１．０ｍｍに設定されてもよい。或いは、貫通孔１２２の直径に対する球形部材１２５１ｂの直径の割合で、クリアランスが設定されてもよい。

基板１０に粘着部１２１が貼り付いている状態（図６（Ｂ））から、アクチュエータ１２７が支持部１２５２ｂを粘着部１２１に接近する方向に移動させると、球形部材１２５１ｂが反対面１２１ｂから粘着部１２１を押圧する（図６（Ｃ））。このとき、球形部材１２５１ｂは、支持部１２５２ｂから独立して設けられており、かつ貫通孔１２２に対してクリアランスを有することから、アクチュエータ１２７により変位する方向と交差する方向（ＸＹ方向）にも移動可能である。よって、球形部材１２５１ｂによる粘着部１２１への押圧力は、基板１０に対してせん断方向にも加わることになり、より小さな力で基板１０と粘着部１２１とを剥離することができる。別の観点からみると、球形部材１２５１ｂは、押圧動作の中で粘着部１２１の押圧位置が変化することにより、粘着部１２１の複数の位置を押圧しているといえる。図７は、球形部材１２５１ｂが粘着部１２１に対して加える力の方向を模式的に示している。また、使用状況に応じて、球形部材１２５１ｂと支持部１２５２ｂとが独立している構成により、球形部材１２５１ｂを交換することも容易になる。

なお、本変形例では、支持部１２５２ｂと独立した押圧部材として球形部材１２５１ｂが用いられているが、押圧部材の形状は変更可能である。例えば、押圧部材は、粘着部１２１を押圧する面の形状が曲面形状を含むように形成されてもよい。また、本変形例では、支持部１２５２ｂと独立した押圧部材として球形部材１２５１ｂが１つ設けられているが、このような押圧部材が複数設けられてもよい。

このように、保持具１２０の構成は適宜変形可能である。また、保持具１２０、１２０１、１２０２の構成が適宜組み合わされてもよい。また、基板キャリア１００の中に、複数種類の保持具１２０、１２０１、１２０２が設けられていてもよい。

なお、本実施形態では、保持具１２０の基板１０に対する保持力は、粘着部１２１に基板１０を粘着させ、基板１０を垂直方向に引っ張り、剥離するまでの最大荷重と定義した。具体的には、固定した保持具１２０に基板を粘着させ、基板１０を電動ステージ用いて、上方に1mm/sの速度で引き揚げ、剥離するまでにかかる最大荷重をデジタルフォースゲージで測定することで評価を行うことができる。

また、本実施形態では、保持具１２０の基板剥離性の指標となる剥離力は、粘着部１２１に基板１０を粘着させ、押圧部１２５により粘着部１２１を押圧した状態で、基板１０を垂直方向に引っ張り、剥離するまでの最大荷重と定義した。つまり、保持力に対して剥離力が低くなっていれば、押圧部１２５の作用により、粘着部１２１から基板１０を剥離しやすくなっているということができる。

＜基板キャリア１００を用いた成膜処理＞
次に、基板キャリア１００を用いた成膜処理の一例を説明する。図８は、基板キャリア１００を用いて成膜処理を行う成膜システムＳＹの構成例を示す図である。成膜システムＳＹは、いわゆるインライン式の成膜システムであり、基板１０を搬送させながら後述する各室Ｒ１～Ｒ６において基板１０に対して所定の処理を行う。図９（Ａ）は、成膜システムＳＹによる成膜処理の各工程を示すフローチャートである。本実施形態では、これらの一連の工程が真空雰囲気下で行われる。そのため、各室Ｒ１～Ｒ６は、内部の真空状態を維持可能に隣接する室と連通している。なお、本実施形態では「真空」は、大気圧より低い圧力の気体で満たされた状態、換言すれば減圧状態を指すものとする。

（Ｓ１：基板保持工程）
ステップＳ１（以下、各ステップについて単にＳ１等と表記する）は、基板保持工程である。基板保持工程は、搬送されてきた基板１０を基板キャリア１００により保持する工程である。基板保持工程は、基板保持室Ｒ１で行われる。

基板保持室Ｒ１について説明する。図１０は、基板保持室Ｒ１の構成及び動作を模式的に示す図である。基板保持室Ｒ１は、複数のピン２４０により基板１０をＺ軸方向に上下動させるピンユニット２００と、基板１０を保持具１２０の粘着部１２１に貼り付けるために基板１０を押圧する押圧ユニット４００と、基板キャリア１００を支持する支持台５００とを含む。基板キャリア１００は、平板状部材１１０の保持面１１０Ｘが水平面と平行となるように支持台５００に支持される。

ピンユニット２００は、モータ２１０と、モータ２１０により回転するネジ軸２２０と、ネジ軸２２０の回転動作に伴ってネジ軸２２０に沿って上下動するナット部２３０と、ナット部２３０に固定されナット部２３０とともに上下動するピン２４０とを含む。ナット部２３０の内周面と、ネジ軸２２０の外周面との間で、複数のボールが無限循環するように構成されている。すなわち、ピンユニット２００は、ボールねじ機構により、ピン２４０を昇降可能に構成されている。本実施形態では、平板状部材１１０に設けられる複数の貫通孔１１１の位置に対応して、複数のピンユニット２００が設けられている。

押圧ユニット４００は、モータ４１０と、モータ４１０により回転するネジ軸４２０と、ネジ軸４２０の回転動作に伴って、ネジ軸４２０に沿って上下動するナット部４３０とを含む。また、押圧ユニット４００は、ナット部４３０に固定され、ナット部４３０とともに上下動する軸部４４０と、軸部４４０の先端に設けられる押圧部４５０とを含む。ナット部４３０の内周面とネジ軸４２０の外周面との間で、複数のボールが無限循環するように構成されている。すなわち、押圧ユニット４００は、ボールねじ機構により、押圧部４５０を昇降可能に構成されている。また、本実施形態では、基板キャリア１００に設けられる複数の保持具１２０の位置に対応して、複数の押圧ユニット４００が設けられている。

なお、本実施形態ではピン２４０及び押圧部４５０を昇降させる機構としてボールねじ機構が採用されているが、ラックアンドピニオン方式などその他の公知の技術も採用し得る。

また、基板保持室Ｒ１は、基板処理領域Ａ１と、駆動源配置領域Ａ２と、駆動源配置領域Ａ３とに区画される。基板処理領域Ａ１を介して、鉛直方向下方に駆動源配置領域Ａ２が設けられ、鉛直方向上方に駆動源配置培地領域Ａ３が設けられる。基板処理領域Ａ１には、支持台５００に支持された基板キャリア１００などが配置される。そして、駆動源配置領域Ａ２には、ピンユニット２００のモータ２１０などが配され、駆動源配置領域Ａ３には、押圧ユニット４００のモータ４１０などが配置される。この構成により、モータ２１０、４１０の回転によって発生する異物や、ボールネジの摺動部で発生する異物（パーティクル）が、基板処理領域Ａ１に進入することを抑制できる。なお、各領域Ａ１～Ａ３すべてを真空雰囲気にせず、例えば、基板処理領域Ａ１を真空雰囲気とし、駆動源配置領域Ａ２及び駆動源配置領域Ａ３を大気雰囲気とするように、基板保持室Ｒ１を区画する壁部等が設けられてもよい。

なお、基板キャリア１００の平板状部材１１０内に配された保持具１２０の押圧部１２５及びアクチュエータ１２７は、剥離部から生じる異物がチャンバ内に拡散することのないようケース１５５によって密閉されている。

また基板１０をＺ軸方向に上下動させるピン２４０を駆動するモータ２１０、押圧部４５０を駆動するモータ４１０、保持具１２０の押圧部１２５を駆動するアクチュエータ１２７等の駆動系は、それぞれの制御ライン２０１、４０１、１２９によってコントローラ７２０へと接続され、コントローラ７２０が制御プログラムを実行することによって制御される。本実施形態では、コントローラ７２０は、成膜システムＳＹの全体を制御するコントローラである。例えば、コントローラ７２０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含み、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭに読み出して実行することにより、各駆動系の制御が実現される。また、７１０はシステムの各部に電源を供給する電源ユニットである。なお、各室Ｒ１～Ｒ６に対して室内の構成要素を制御するコントローラがそれぞれ設けられ、各コントローラが通信可能に構成されてもよい。すなわち、成膜システムＳＹが有するコントローラの数や、各コントローラの役割等は限定されない。

次に、基板保持工程（Ｓ１）の具体例について説明する。図９（Ｂ）は、Ｓ１の工程の詳細を示すフローチャートである。基板保持工程は、準備工程（Ｓ１１）、載置工程（Ｓ１２）及び粘着工程（Ｓ１３）を含む。

Ｓ１１は、準備工程である。準備工程は、基板キャリア１００による基板１０の保持の準備を行う工程である。この工程では、まず、ピン２４０及び押圧部４５０は、鉛直方向最上方の位置で待機している。さらに言えば、ピン２４０は、平板状部材１１０のピン用の貫通孔１１１から保持面１１０Ｘよりも鉛直方向上方に飛び出した状態となっている。また、保持具１２０は、図３に示すように、弾性粘着部１２１を保持面１１０Ｘよりも僅かに突出した状態で平板状部材１１０に固定されている。よって、ピン２４０の上端が鉛直方向で保持具１２０の粘着部１２１よりも上方に位置している。この状態で、不図示の搬送機構により基板１０が基板保持室Ｒ１に搬入されると、基板１０は、保持具１２０の粘着部１２１と接触することなくピン２４０に支持される（図１０）。

Ｓ１２は、載置工程である。載置工程は、基板キャリア１００に基板１０を載置する工程である。コントローラ７２０は、モータ２１０を制御してピン２４０を鉛直方向下方に移動させる。ピン２４０の先端は、平板状部材１１０の貫通孔１１１を通過して平板状部材１１０の保持面１１０Ｘとは反対側の面よりも下方に移動する。その結果、基板１０は保持具１２０の粘着部１２１に接触する状態となる。図１１は、基板保持室Ｒ１の動作説明図であって、基板１０が基板キャリア１００の粘着部１２１に接触した状態を示す図である。

なお基板１０から７０インチ（８７２×１５４９ミリ）サイズや８０インチサイズなどの大画面を面取りする場合等では、図１で示す場合と異なり基板１０の内側に保持具１２０が存在しない場合がある。このような場合には、ピン２４０の下方への移動に伴い、基板１０にうねりが残ることがあるが、ピン２４０の下方への移動を調整することで基板１０のうねりを低減することが可能である。

Ｓ１３は、基板粘着工程である。基板粘着工程は、基板１０に粘着部１２１を粘着させる工程である。コントローラ７２０は、モータ４１０を制御して押圧部４５０を鉛直方向下方に移動させることで、基板１０を粘着部１２１に押しつける。これにより、基板１０が粘着部１２１に粘着する。このように、押圧部４５０により基板１０を粘着部１２１に対して押圧することで、基板１０と粘着部１２１との接触面を十分に確保することができる。

この際、複数の押圧部４５０を同時に基板１０に押圧するのではなく、押圧領域が、特定の開始地点から特定の終了地点に向かって徐々に変化するように、コントローラ７２０により押圧部４５０動作を制御してもよい。例えば、コントローラ７２０は、基板１０の長手方向中央部から押圧を開始して、両端部に向かって順次基板１０が押圧されるように複数の押圧部４５０を制御する。図１２は、基板保持室Ｒ１の動作説明図であって、押圧部４５０が下方に移動し、平板状部材１１０からわずかに突出した保持具１２０の粘着部１２１の接触面に基板１０が接触して粘着された状態を示している。このとき保持具120内では、押圧部１２５が金属製基材１２４内を降下した位置にあり、粘着部１２１の接触面積を基板保持にフルに用いることができる（図４（Ｂ）参照）。

押圧部４５０による押圧後、コントローラ７２０は、モータ４１０を制御して押圧部４５０を鉛直方向上方に移動させる。その後、コントローラ７２０は、支持具１３０によって基板１０の周囲をクランプして基板キャリア１００に固定する。これにより、支持具１３０及び保持具１２０によって、基板１０が基板キャリア１００にしっかりと保持された状態となる。図１３は、基板保持室Ｒ１の動作説明図であって、基板キャリア１００による基板１０の保持動作が完了した状態を示している。こうして、基板１０は基板キャリア１００と一体化して、基板保持室Ｒ１から搬出前の工程を完了する。

（Ｓ２：反転工程）
Ｓ２は、反転工程である。反転工程は、反転室Ｒ２において基板キャリア１００を反転させる工程である。図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は、反転室Ｒ２の構成及び動作を模式的に示す図である。図１４（Ａ）は反転前の状態を示し、図１４（Ｂ）は反転後の状態を示している。反転室Ｒ２は、基板キャリア１００を保持する保持部材６１０と、保持部材６１０に固定される回転軸６２０と、回転軸６２０を回転させるモータ６３０と、回転軸６２０を軸支持する支持部材６４０とを含む。

図１４（Ａ）で示されるように、基板１０を保持した基板キャリア１００は、不図示の機構により基板保持室Ｒ１から反転室Ｒ２に搬送され、保持部材６１０により保持される。その状態から、コントローラ７２０は、モータ６３０を制御して回転軸６２０を回転させることにより、基板キャリア１００を１８０度回転させる。これにより基板キャリア１００は、図１２（Ｂ）で示されるように基板１０が基板キャリア１００に対して鉛直方向下方に向いた（吊り下げた）状態となる。大画面を面取りする場合には、基板１０の保持具１２０で保持されない部位に鉛直方向下方へのたわみが生じることがあるが、本実施形態では、粘着部１２１によって基板１０を継続して安定的に保持可能することができる。

（Ｓ３：マスク保持工程）
Ｓ３は、マスク保持工程である。基板１０を保持した基板キャリア１００は、反転室Ｒ２で反転された後にアライメント室Ｒ５に搬送される。アライメント室Ｒ５では、アライメント室Ｒ５で待機するマスク２０と基板１０とを位置合わせ（アライメント）が行われ、基板キャリア１００はマスク２０の上方にアライメントされた状態で戴置される。基板キャリア１００をマスク２０と固定する方法としては、公知の技術を採用可能であり、例えば、電磁石等の磁気を利用する構成や、クランプなどのメカ的な機構を採用することができる。また、基板キャリア１００をマスク２０と固定せず、ローラ等の搬送用部材上にあるマスク２０の上に基板キャリアを載せ、搬送用部材の上を一体的に移動させることも可能である。

（Ｓ４：成膜工程）
Ｓ４は、成膜工程である。図１５は、成膜室Ｒ３の構成を模式的に示す図である。成膜室Ｒ３は、成膜処理の一例としての蒸着処理が実行可能である。なお、成膜方法は蒸着やスパッタリングなど方法を問わず、成膜材料や蒸着材料の種類も問わない。成膜室Ｒ３の内部には、蒸着源３０が設置されている。基板１０及びマスク２０を一体的に保持した基板キャリア１００は、アライメント室Ｒ５から成膜室Ｒ３に搬送される。蒸着源３０から成膜材料が蒸発又は昇華している空間を、基板キャリア１００が通過することで、基板１０に薄膜が形成される。なお、複数の成膜室Ｒ３が設けられ、それぞれに異なる蒸着源が配置されてもよい。そして、基板キャリア１００が複数の成膜室Ｒ３に順次搬送されることで、複数種類の薄膜を基板１０に順次成膜されてもよい。この場合、各成膜室Ｒ３の間に、マスク２０の交換、及び基板１０とマスク２０のアライメントが可能なアライメント室Ｒ５等が設けられてもよい。なお、設けられる成膜室Ｒ３の数は適宜設定可能である。

成膜が終了すると、基板キャリア１００はマスク取外室Ｒ６に搬送され、基板１０に組み合わされたマスク２０が取り外される。なお、別のマスクを再度組み合わせて成膜工程を繰り返す構成も採用可能である。

（Ｓ５：基板剥離工程）
Ｓ５は、基板剥離工程である。基板剥離工程は、基板剥離室Ｒ４において成膜が行われた後の基板１０を粘着部１２１から剥離する工程である。図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、基板剥離室Ｒ４の構成及び動作を模式的に示す図である。図１６（Ａ）は基板１０剥離前の状態を示し、図１６（Ｂ）は基板１０剥離後の状態を示している。

基板剥離室Ｒ４には、基板保持室Ｒ１と同様に、基板１０を上下動させるためのピンユニット２００と、支持台５００とが設けられている。成膜室Ｒ３での成膜後、基板キャリア１００は反転室Ｒ２に搬送されて反転されてから、基板剥離室Ｒ４に反応される。基板剥離室Ｒ４に基板キャリア１００が搬送されると、図１６（Ａ）で示されるように支持具１３０による基板１０の固定が解除される。その後、コントローラ７２０がモータ２１０を制御してピン２４０を鉛直方向上方に移動させることにより、基板１０は複数のピン２４０によって持ち上げられて、基板キャリア１００から離間する（図１６（Ｂ））。その後、基板１０は基板剥離室Ｒ４から搬出される。

なお、ピン２４０によって基板１０を基板キャリア１００から上方へと離間させる際、図４（Ａ）～図４（Ｃ）等で説明したように、保持具１２０内において、アクチュエータ１２７によって押圧部１２５を上昇させ、粘着部１２１を反対面１２１ｂから押圧して変形させる。これにより、基板１０に対する接触面積を減少させることで粘着力を減少させ、基板１０を容易に剥離させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、基板キャリア１００により基板１０を保持する際には、保持具１２０の粘着部１２１の接触面積をフルに使って強い保持力を得ることができる。一方、粘着部１２１から基板１０を剥離する際には、粘着部１２１を部分的に変形させることによって、粘着部１２１から基板１０を容易に剥離することができる。よって、基板１０に不要な負荷を与えることなく、基板保持、搬送、成膜等の処理、及び剥離までのフローを円滑に行うことができる。

なお、本実施形態では、保持具１２０を有する基板キャリア１００がインライン式の成膜システムＳＹに用いられる場合について説明したが、保持具１２０を有する基板支持装置が、他のタイプの成膜装置に用いられてもよい。例えば、搬送ロボットを用いて順次成膜室に基板１０を搬入して、各成膜室において基板１０に対して成膜処理を行うクラスタ式の成膜装置に対しても本実施形態の構成を適用可能である。

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、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。この例の場合、図１５に例示した成膜室Ｒ３が、製造ライン上に、例えば、６か所、設けられる。

まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１７（Ａ）は有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図１７（Ｂ）は１画素の断面構造を示す図である。

図１７（Ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置５０の表示領域５１には、発光素子を複数備える画素５２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、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５１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。カラー有機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５２Ｒ、第２発光素子５２Ｇ、第３発光素子５２Ｂの複数の副画素の組み合わせにより画素５２が構成されている。画素５２は、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子の３種類の副画素の組み合わせで構成されることが多いが、これに限定はされない。画素５２は少なくとも１種類の副画素を含めばよく、２種類以上の副画素を含むことが好ましく、３種類以上の副画素を含むことがより好ましい。画素５２を構成する副画素としては、例えば、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子と黄色（Ｙ）発光素子の４種類の副画素の組み合わせでもよい。

図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素５２は、基板１００上に、第１の電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、赤色層５６Ｒ・緑色層５６Ｇ・青色層５６Ｂのいずれかと、電子輸送層５７と、第２の電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子で構成される複数の副画素を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に当たる。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂ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、第１の電極５４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層５５と電子輸送層５７と第２の電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂにわたって共通で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。すなわち、図１７（Ｂ）に示すように正孔輸送層５５が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成された上に赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂが副画素領域ごとに分離して形成され、さらにその上に電子輸送層５７と第２の電極５８が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成されていてもよい。

なお、近接した第１の電極５４の間でのショートを防ぐために、第１の電極５４間に絶縁層５９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６０が設けられている。

図１７（Ｂ）では正孔輸送層５５や電子輸送層５７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有する複数の層で形成されてもよい。また、第１の電極５４と正孔輸送層５５との間には第１の電極５４から正孔輸送層５５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してもよい。同様に、第２の電極５８と電子輸送層５７の間にも電子注入層を形成してもよい。

赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂのそれぞれは、単一の発光層で形成されていてもよいし、複数の層を積層することで形成されていてもよい。例えば、赤色層５６Ｒを２層で構成し、上側の層を赤色の発光層で形成し、下側の層を正孔輸送層又は電子ブロック層で形成してもよい。あるいは、下側の層を赤色の発光層で形成し、上側の層を電子輸送層又は正孔ブロック層で形成してもよい。このように発光層の下側又は上側に層を設けることで、発光層における発光位置を調整し、光路長を調整することによって、発光素子の色純度を向上させる効果がある。

なお、ここでは赤色層５６Ｒの例を示したが、緑色層５６Ｇや青色層５６Ｂでも同様の構造を採用してもよい。また、積層数は２層以上としてもよい。さらに、発光層と電子ブロック層のように異なる材料の層が積層されてもよいし、例えば発光層を２層以上積層するなど、同じ材料の層が積層されてもよい。

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。ここでは、赤色層５６Ｒが下側層５６Ｒ１と上側層５６Ｒ２の２層からなり、緑色層５６Ｇと青色層５６Ｂは単一の発光層からなる場合を想定する。

まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）及び第１の電極５４が形成された基板１００を準備する。なお、基板１００の材質は特に限定はされず、ガラス、プラスチック、金属などで構成することができる。本実施形態においては、基板１００として、ガラス基板上にポリイミドのフィルムが積層された基板を用いる。

第１の電極５４が形成された基板１００の上にアクリル又はポリイミド等の樹脂層をバーコートやスピンコートでコートし、樹脂層をリソグラフィ法により、第１の電極５４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５９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。なお、本実施形態では、絶縁層５９の形成までは大型基板に対して処理が行われ、絶縁層５９の形成後に、基板１００を分割する分割工程が実行される。

絶縁層５９がパターニングされた基板１００を第１の成膜室Ｒ３に搬入し、正孔輸送層５５を、表示領域の第１の電極５４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層５５は、最終的に１つ１つの有機ＥＬ表示装置のパネル部分となる表示領域５１ごとに開口が形成されたマスクを用いて成膜される。

次に、正孔輸送層５５までが形成された基板１００を第２の成膜室Ｒ３に搬入する。基板１００とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、正孔輸送層５５の上の、基板１００の赤色を発する素子を配置する部分（赤色の副画素を形成する領域）に、赤色層５６Ｒを成膜する。ここで、第２の成膜室で用いるマスクは、有機ＥＬ表示装置の副画素となる基板１００上における複数の領域のうち、赤色の副画素となる複数の領域にのみ開口が形成された高精細マスクである。これにより、赤色発光層を含む赤色層５６Ｒは、基板１００上の複数の副画素となる領域のうちの赤色の副画素となる領域のみに成膜される。換言すれば、赤色層５６Ｒは、基板１００上の複数の副画素となる領域のうちの青色の副画素となる領域や緑色の副画素となる領域には成膜されずに、赤色の副画素となる領域に選択的に成膜される。

赤色層５６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜室Ｒ３において緑色層５６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜室Ｒ３において青色層５６Ｂを成膜する。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜室Ｒ３において表示領域５１の全体に電子輸送層５７を成膜する。電子輸送層５７は、３色の層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに共通の層として形成される。

電子輸送層５７までが形成された基板を第６の成膜室Ｒ３に移動し、第２の電極５８を成膜する。本実施形態では、第１の成膜室Ｒ３～第６の成膜室Ｒ３では真空蒸着によって各層の成膜を行う。しかし、本発明はこれに限定はされず、例えば第６の成膜室Ｒ３における第２の電極５８の成膜はスパッタによって成膜するようにしてもよい。その後、第２の電極５８までが形成された基板を封止装置に移動してプラズマＣＶＤによって保護層６０を成膜して（封止工程）、有機ＥＬ表示装置５０が完成する。なお、ここでは保護層６０をＣＶＤ法によって形成するものとしたが、これに限定はされず、ＡＬＤ法やインクジェット法によって形成してもよい。

ここで、第１の成膜室Ｒ３～第６の成膜室Ｒ３での成膜は、形成されるそれぞれの層のパターンに対応した開口が形成されたマスクを用いて成膜される。成膜の際には、基板１００とマスクとの相対的な位置調整（アライメント）を行った後に、マスクの上に基板１００を載置して成膜が行われる。ここで、各成膜室において行われるアライメント工程は、上述のアライメント工程の通り行われる。

＜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。

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。

１０：基板、１００：基板キャリア、１２０：保持具、１２１：粘着部、１２１ａ：粘着面、１２１ｂ：反対面、１２５：押圧部

Claims (8)

1. 基板に貼り付く粘着面及び前記粘着面の反対側にある反対面を含み、可撓性を有する粘着部と、
   基板を前記粘着部から剥離するために前記粘着部の複数の位置を前記反対面の側から押圧する剥離部と、を備えた基板保持具であって、
   前記粘着部を前記反対面の側から支持し、前記粘着部に通じる貫通孔が形成される基材をさらに備え、
   前記剥離部は、
   前記貫通孔内に設けられ、前記粘着部を前記反対面の側から押圧する第１の部材と、
   前記第１の部材と独立して設けられ、前記粘着部に対する接離方向に変位することにより前記第１の部材を変位させる第２の部材と、
   前記第２の部材を前記接離方向に変位させる変位部と、を含み、
   前記第１の部材は、前記貫通孔に対して所定のクリアランスを有して前記貫通孔内に前記第２の部材と独立して設けられていることにより、前記接離方向と交差する方向にも変位可能である、
   ことを特徴とする基板保持具。
2. 請求項１に記載の基板保持具であって、
   前記剥離部は、押圧動作の中で押圧位置が変化することにより、前記複数の位置を押圧する、
   ことを特徴とする基板保持具。
3. 請求項１に記載の基板保持具であって、
   前記第１の部材は、前記粘着部を押圧する面の形状が曲面形状を含む、
   ことを特徴とする基板保持具。
4. 請求項１に記載の基板保持具であって、
   前記第１の部材は、球形状である、
   ことを特徴とする基板保持具。
5. 請求項１に記載の基板保持具であって、
   前記貫通孔は円筒形状であり、
   前記第１の部材は球形状であり、
   前記所定のクリアランスとして、前記貫通孔の直径と、前記第１の部材の直径との差が０．０５ｍｍ～１．０ｍｍに設定される、
   ことを特徴とする基板保持具。
6. 請求項１から５までのいずれか１項に記載の基板保持具を複数有する基板保持装置。
7. 請求項６に記載の基板保持装置と、
   前記基板保持装置に保持された基板に対して成膜処理を行う成膜装置と、を備える、
   ことを特徴とする成膜システム。
8. 請求項６に記載の基板保持装置により基板を保持する工程と、
   前記基板保持装置により保持された基板に対して成膜処理を行う工程と、
   成膜処理が行われた後の基板を前記粘着部から剥離する工程と、
   を含む、ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。