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CN109972083B - 静电吸盘、成膜装置、基板吸附/剥离方法、成膜方法以及电子设备的制造方法 - Google Patents

静电吸盘、成膜装置、基板吸附/剥离方法、成膜方法以及电子设备的制造方法 Download PDF

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CN109972083B CN201811008392.0A CN201811008392A CN109972083B CN 109972083 B CN109972083 B CN 109972083B CN 201811008392 A CN201811008392 A CN 201811008392A CN 109972083 B CN109972083 B CN 109972083B
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Abstract

本发明的静电吸盘机构作为用于吸附并保持基板的静电吸盘机构，特征在于，包含静电吸盘板部和传感器部，所述静电吸盘板部具有吸附面，该吸附面形成有用于从所述基板的一端向另一端吸附所述基板的吸附区域，所述传感器部用于检测所述基板向所述静电吸盘板部的吸附面的吸附状态。

Description

静电吸盘、成膜装置、基板吸附/剥离方法、成膜方法以及电子设备的制造方法
技术领域
本发明涉及成膜装置，特别是涉及在成膜装置中包括用于检测基 板向静电吸盘的吸附状态或剥离状态的吸附传感器或剥离传感器的静 电吸盘。
背景技术
最近，作为平板显示装置，有机EL显示装置受到关注。有机EL 显示装置是自发光显示器，响应速度、视角、薄型化等特性优于液晶 面板显示器，在监视器、电视、以智能手机为代表的各种便携式终端 等中以较快的速度代替现有的液晶面板显示器。另外，其应用领域正 在扩展到汽车用显示器等中。
有机EL显示装置的元件具有在两个相对的电极(阴极电极、阳 极电极)之间形成有引起发光的有机物层的基本构造。有机EL显示 装置元件的有机物层及电极层通过将蒸镀材料经由形成有像素图案的 掩模蒸镀到放置于真空腔室上部的基板(的下表面)而形成，所述蒸 镀材料是通过对设置于成膜装置的真空腔室的下部的蒸镀源进行加热 而蒸发的蒸镀材料。
在这样的向上蒸镀方式的成膜装置的真空腔室内，基板由基板保 持架保持，但基板的下表面的周缘由基板保持架的支承部支承，从而 不对形成于基板(的下表面)的有机物层/电极层造成损伤。在该情况 下，随着基板的尺寸变大，没有被基板保持架的支承部支承的基板的 中央部由于基板的自重而挠曲，成为蒸镀精度下降的主要原因。
作为用于降低由基板的自重引起的挠曲的方法，正在研究使用静 电吸盘的技术。即，在基板保持架的支承部的上部设置静电吸盘，在 使静电吸盘接近或接触基板的上表面的状态下对静电吸盘施加吸附电 压，在基板的表面感应相反极性的电荷，由此，通过静电吸盘的静电 引力牵拉基板的中央部，从而能够降低基板的挠曲。
发明内容
[本发明要解决的课题]
然而，在对静电吸盘施加吸附电压的情况下，在施加电压的同时 基板并不立即被静电吸盘吸附。这是因为，在对静电吸盘施加吸附电 压之后，利用该吸附电压在基板侧感应出相反极性的电荷需要时间。 同样地，在为了将被吸附的基板从静电吸盘剥离而在静电吸盘施加脱 离电压的情况下，到通过所施加的脱离电压而将基板侧感应的电荷除电为止花费时间，因此从施加脱离电压到基板被完全剥离为止需要一 定的时间。
考虑到这一点，在静电吸盘的实际使用中，从对静电吸盘施加吸 附电压或脱离电压开始进行待机直到经过一段时间为止，之后，为了 进行下一工序，使静电吸盘升降或移动。但是，在这样的待机时间的 设定不正确的情况下，在基板未完全吸附于静电吸盘或者未从静电吸 盘完全分离的状态下，静电吸盘或基板保持架的支承部移动，有可能导致基板的破损。例如，如图10所示，在将基板10载置于基板保持 架21的支承部211、212并使其接近静电吸盘23之后(图10(a))，对静电吸盘23施加吸附电压而使基板10吸附于静电吸盘23(图10 (b))，若从吸附电压的施加开始经过一定的时间，则判断为基板10 的整个面被静电吸盘23完全吸附，使静电吸盘23从基板支架21的支 承部211、212上升，使基板10移动到下一工序(图10(c))。在此， 在图10(b)中，例如，在基板10的一端部未完全吸附于静电吸盘23的状态下进入图10(c)时，在吸附不充分的位置产生剥离，产生该 基板10的一端从静电吸盘23脱落的现象。这样，若在不完全吸附基 板10的状态下静电吸盘23移动，则在移动的过程中基板10有可能破 损。这样的基板的一端部的不完全的吸附或剥离在从基板的一端朝向 另一端进行吸附或剥离的情况下特别显著，对此在后面叙述。另一方 面，作为针对上述那样的不完全的吸附或剥离的对策，考虑将施加吸 附或脱离电压后的待机时间设定得足够长，但这会导致整体的工序时间的增加。
在此，研究了在静电吸盘的吸附面设置传感器，利用传感器确认 基板的吸附或剥离的状态的方法。但是，在这样配置传感器的结构中， 从准确地检测基板相对于静电吸盘的吸附面的吸附或剥离的状态的观 点出发，需要在吸附面的整个面上均等地配置多个传感器。但是，与 在静电吸盘上设置传感器的区域增加相应地，配置用于产生作为静电吸盘本来的功能的静电引力的电极部的面积减少，其结果，导致静电 吸盘的吸附力的降低。
本发明的目的在于提供一种静电吸盘、含有该静电吸盘的成膜装 置、基板吸附/剥离方法、成膜方法以及电子设备的制造方法，能够准 确地确认基板向静电吸盘吸附或者基板从静电吸盘剥离的状态，并且 能够防止静电吸盘的吸附力下降。
[解决问题的手段]
本发明的第一方式的静电吸盘机构，用于吸附并保持基板，具有： 静电吸盘板部，所述静电吸盘板部具有吸附面，该吸附面形成有用于 从所述基板的一端向另一端吸附所述基板的吸附区域；传感器部，所 述传感器部用于检测所述基板向所述静电吸盘板部的吸附面的吸附状 态。
本发明的第二方式的静电吸盘机构，用于吸附并保持基板，具有： 静电吸盘板部，所述静电吸盘板部具有形成有吸附区域的吸附面，用 于从所述基板的一端朝向另一端将所述基板吸附于所述吸附区域、从 所述基板的所述另一端朝向所述一端将所述基板从所述吸附区域剥 离；传感器部，该传感器部用于检测所述基板向所述静电吸盘板部的吸附面的吸附或者所述基板从所述静电吸盘板部的吸附面的剥离的状 态。
本发明的第三方式的成膜装置，包含：本发明的第一方式或者第 二方式的静电吸盘机构，所述静电吸盘机构从上方吸附并保持基板； 掩模，所述掩模配置在所述基板的下部，与所述基板上的蒸镀区域对 应地形成有蒸镀图案；蒸发源，所述蒸发源配置在所述掩模的下部， 经由所述掩模的蒸镀图案使在所述基板上成膜的蒸镀材料蒸发。
本发明的第四方式的基板吸附方法，使基板吸附于具有吸附面的 静电吸盘，所述吸附面形成有多个吸附区域，该基板吸附方法包含如 下工序：通过从所述基板的一端朝向另一端对所述多个吸附区域的每 一个依次施加用于使所述基板吸附的电压，使所述基板从所述基板的 所述一端朝向所述另一端吸附于所述吸附面的工序；随着所述吸附工序的进行，通过配置在与所述基板的所述一端和所述另一端之间的中 央部对应的位置的第一传感器来检测所述基板的中央部处的所述基板 的吸附状态，由此检测吸附的进行的第一吸附检测工序；通过配置在 与所述基板的所述另一端对应的位置的第二传感器来检测所述基板的 所述另一端处的所述基板的吸附，由此判定吸附完成的第二吸附检测 工序。
本发明的第五方式的基板剥离方法，使基板从具有吸附面的静电 吸盘剥离，所述吸附面形成有多个吸附区域，该基板剥离方法包含如 下工序：通过从所述基板的一端朝向另一端对所述多个吸附区域的每 一个依次施加用于使所述基板脱离的电压，从所述基板的所述一端朝 向所述另一端使所述基板从所述吸附面剥离的工序；随着所述剥离工序的进行，通过配置在与所述基板的所述一端和所述另一端之间的中 央部对应的位置的第一传感器来检测所述基板的中央部处的所述基板 的剥离状态，由此检测剥离的进行的第一剥离检测工序；通过配置在 与所述基板的所述另一端对应的位置的第三传感器来检测所述基板的 所述另一端处的所述基板的剥离，由此判定剥离的完成的第二剥离检 测工序。
本发明的第六方式的成膜方法，经由掩模在基板上成膜蒸镀材料， 包含如下工序：在基板支承台上载置基板的工序；使用本发明的第四 方式的基板吸附方法，使所述基板从所述基板的一端朝向另一端吸附 于静电吸盘的工序；移动吸附在所述静电吸盘上的所述基板并载置在 掩模上的工序；经由所述掩模在所述基板上成膜所述蒸镀材料的工序。
本发明的第七方式的电子设备的制造方法，使用本发明的第六方 式的成膜方法制造电子设备。
[发明效果]
根据本发明，能够准确地确认基板向静电吸盘的吸附或者基板从 静电吸盘剥离的状态，并且能够防止静电吸盘的吸附力的降低。
特别是，在从基板的一端朝向另一端进行基板向静电吸盘的吸附 或者基板从静电吸盘的剥离的情况下，通过在容易产生不完全的吸附 或剥离的基板的端部侧设置能够检测吸附或剥离的完成的传感器，能 够将静电吸盘的吸附力的降低抑制到最小限度，并且能够准确地检测 基板的吸附和剥离。另外，通过将配置在该端部侧的传感器设置在基板支承部侧而不是设置在静电吸盘的内部，能够进一步抑制静电吸盘 的吸附力的降低。
附图说明
图1是有机EL显示装置的生产线的一部分的示意图。
图2是本发明的成膜装置的示意图。
图3是表示本发明的静电吸盘的结构的示意图。
图4是表示基板向本发明的静电吸盘的吸附方法的示意图。
图5是表示本发明的第一实施方式的基板吸附/剥离检测传感器部 的结构的示意图。
图6是表示本发明的第二实施方式的基板吸附/剥离检测传感器部 的结构的示意图。
图7是表示本发明的第三实施方式的基板吸附/剥离检测传感器部 的结构的示意图。
图8是用于说明本发明的成膜方法的示意图。
图9是表示有机EL显示装置的结构的示意图。
图10是用于说明基板相对于静电吸盘的不完全的吸附状态的示 意图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选实施方式和实施例。但是，以 下的实施方式及实施例仅是例示性地表示本发明的优选结构，本发明 的范围并不限定于这些结构。另外，以下的说明中的装置的硬件结构 以及软件结构、处理流程、制造条件、尺寸、材质、形状等，并不用 于限定本发明的范围，除非有特定的记载。
本发明可以优选应用于在基板的表面通过真空蒸镀形成图案的薄 膜(材料层)的装置。作为基板的材料，可以选择玻璃、高分子材料 的膜、金属等任意的材料，另外，作为蒸镀材料，也可以选择有机材 料、金属性材料(金属、金属氧化物等)等任意的材料。本发明的技 术具体能够应用于有机电子设备(例如有机EL显示装置、薄膜太阳 能电池)、光学部件等的制造装置。其中，在有机EL显示装置的制造 装置中，使蒸镀材料蒸发而经由掩模蒸镀在基板上，由此形成有机EL 显示元件，因此是本发明的优选应用例之一。
<电子设备生产线>
图1是示意性地表示电子设备的生产线的结构的一部分的俯视 图。图1的生产线例如用于智能手机用的有机EL显示装置的显示面 板的制造。在智能手机用的显示面板的情况下，例如在约1800mm× 约1500mm的尺寸的基板上进行有机EL的成膜，之后，对该基板进 行切割而制作成多个小尺寸的面板。
如图1所示，电子设备的生产线通常具有多个成膜室11、12和搬 送室13。在搬送室13内设置有保持并搬送基板10的搬送机器人14。 搬送机器人14例如是具有在多关节臂上安装有保持基板的机器手的 构造的机器人，进行基板10向各成膜室的搬入/搬出。
在各成膜室11、12中分别设置有成膜装置(也称为蒸镀装置)。 通过成膜装置自动地进行与搬送机器人14交接基板10、基板10与掩 模的相对位置的调整(对准)、基板10向掩模上的固定、成膜(蒸镀) 等一系列成膜工艺。
以下，对成膜室的成膜装置的结构进行说明。
<成膜装置>
图2是概略地表示成膜装置2的结构的剖视图。在以下的说明中， 使用以铅垂方向为Z方向的XYZ正交坐标系。在假定成膜时基板与 水平面(XY平面)平行地固定的情况下，将与基板的短边平行的方 向设为X方向，将与长边平行的方向设为Y方向。另外，以θ表示绕 Z轴的旋转角。
成膜装置2具备定义进行成膜工序的空间的真空腔室20。真空腔 室20的内部维持在真空气氛或氮气等惰性气体气氛中。
在成膜装置2的真空腔室20内的上部，设有支承基板的基板支承 台21、载置掩模的掩模台22、通过静电引力吸附基板的静电吸盘23、 用于向金属制的掩模施加磁力的磁铁24等，在成膜装置的真空腔室 20内的下部，设有收纳蒸镀材料的蒸镀源25等。
在基板支承台21上载置被搬送室13的搬送机器人14搬入真空腔 室20内的基板10，基板支承台21可以设置为固定于真空腔室20，也 可以设置为在铅垂方向能够升降。基板支承台21包含支承基板的下表 面的周缘部的支承部211、212。
在基板支承台21的下方设置有框架状的掩模台22，在掩模台22 上放置掩模221，该掩模221具有与形成在基板10上的薄膜图案对应 的开口图案。特别地，用于制造智能手机用的有机EL元件的掩模是 形成有微小的开口图案的金属制的掩模，也称为FMM(FineMetal Mask)。
在基板支承台21的支承部211、212的上方设置有用于利用静电 引力吸附并保持固定基板的静电吸盘23。静电吸盘23具有例如在电 介质(例如，陶瓷材质)基体内埋入有金属电极等电路的构造。若对 一对金属电极分别施加正(+)以及负(-)电压，则通过电介质基体 向基板上感应相反极性的极化电荷，通过它们之间的静电吸引力将基 板吸附并保持于静电吸盘23。静电吸盘23可以由一个板形成，也可 以形成为具有多个子板。另外，在由一个板形成的情况下，其内部也可以含有多个电路，能够在一个板内根据位置而独立地控制静电引力。
在静电吸盘23的上部设置有磁铁24，该磁铁24用于对金属制的 掩模221施加磁力，防止掩模的挠曲，使掩模221与基板10紧贴。磁 铁24能够由永久磁铁或电磁铁构成，能够划分为多个模块。
虽然在图2中未示出，但在静电吸盘23与磁铁24之间设置有用 于冷却基板的冷却板。冷却板也可以与静电吸盘23或磁铁24一体形 成。
蒸镀源25包含用于收纳在基板上成膜的蒸镀材料的坩埚(未图 示)、用于加热坩埚的加热器(未图示)、阻止蒸镀材料向基板飞散直 到来自蒸镀源的蒸发率恒定的挡板(未图示)等。蒸镀源25能够根据 用途而具有点(point)蒸镀源、线形(linear)蒸镀源等多种结构。
虽然图2中未图示，但成膜装置2包含用于测量蒸镀于基板的膜 的厚度的膜厚监视器(未图示)及膜厚计算单元(未图示)。
在成膜装置2的真空腔室20的外部上表面设有用于使基板支承台 21、静电吸盘23、磁铁24等沿铅垂方向(Z方向)移动的驱动机构， 以及为了使基板与掩模对准而使静电吸盘23和/或基板支承台21等与 水平面平行地(X方向、Y方向、θ方向)移动的驱动机构等。此外， 还设置有对准用照相机(未示出)，该对准用照相机为了使掩模与基板 对准而通过设置在真空腔室20的顶板上的窗口来拍摄形成在基板和 掩模上的对准标记。
成膜装置具备控制部26。控制部26具有基板10的搬送及对准、 蒸镀源的控制、成膜的控制等功能。控制部26例如能够由具有处理器、 内存、存储器、I/O等的计算机构成。在该情况下，控制部26的功能 通过处理器执行存储于内存或存储器的程序来实现。作为计算机可以 使用通用的个人计算机，也可以使用嵌入型计算机或PLC (programmable logiccontroller)。另外，控制部26的功能的一部分 或全部也可以由ASIC或FPGA那样的电路构成。另外，可以对每个 成膜装置设置有控制部26，也可以一个控制部26控制多个成膜装置。
<静电吸盘的基本构造>
以下，参照图3对本发明的静电吸盘23的基本构造进行说明。
图3(a)是本发明的静电吸盘23的剖视图，图3(b)是静电吸 盘23的俯视图。如图3(a)所示，本发明的静电吸盘23包括静电吸 盘板部31和供电端子部32，所述静电吸盘板部31为了利用静电引力 来吸附基板的成膜面(例如下表面)的相反侧的面(例如，上表面) 而具有电极部，所述供电端子部32与供电线连结，所述供电线用于向 静电吸盘板部31的电极部供给电压。静电吸盘板部31能够包含多个 电极部。例如，如图3(b)所示，本发明的静电吸盘板部31包括两 个以上的电极部311～319。各电极部包括为了产生静电引力而被施加正的电压以及负的电压的一对电极3111、3112。正电极3111及负电极 3112在一个电极部内交替配置，在图3(b)中箭头所示的与基板的吸 附进行方向(关于基板的吸附进行方向，在后面叙述。)交叉的方向上 延伸。电极3111、3112的延伸方向与基板的吸附进行方向可以以直角 交叉，也可以以其他角度交叉。
另外，静电吸盘23包括电压控制部(未图示)，该电压控制部随 着成膜装置2的成膜工艺的进行而对施加于电极部311～319的电压的 大小、电压的施加开始时刻、电压的维持时间、电压的施加顺序等进 行控制。电压控制部能够按各电极部独立地控制向多个电极部 311～319施加电压。特别是，本发明的电压控制部能够控制对多个电极部施加吸附电压的步骤。电压控制部可以与成膜装置2的控制部26 分开设置，也可以与成膜装置2的控制部26合并。
静电吸盘板部31具有与多个电极部对应的多个吸附区域。例如， 在图3(b)中，静电吸盘板部具有与9个电极部311～319对应的9个 吸附区域231～239，但吸附区域的数量并不限定于此。吸附区域 231～239可以以在静电吸盘板部31的长边方向(Y轴方向)及短边方 向(X轴方向)上分离的方式设置，也可以仅在长边方向或短边方向 上分离。多个吸附区域可以通过物理上一个板具有多个电极部而实现， 也可以通过物理上分离的多个板分别具有一个或一个以上的电极部而实现。可以以多个吸附区域分别与多个电极部对应的方式实现，也可 以以一个吸附区域包含多个电极部的方式实现。例如，能够使在与图 3中箭头所示的基板的吸附进行方向交叉的方向上配置的3个电极部311、312、313构成一个吸附区域。即，三个电极部311、312、313 分别能够独立地进行电压控制，但也能够通过以同时对这三个电极部 施加吸附电压的方式进行控制，使这三个电极部作为一个吸附区域发 挥功能。
<基板的吸附/剥离的基本结构>
参照图4，对基板10向静电吸盘23的吸附以及基板10从静电吸 盘23的剥离进行说明。在本发明中，不是使基板10的整个面同时吸附于静电吸盘23的静电吸盘板部31的下表面，而是从基板10的一端 朝向另一端依次吸附于静电吸盘板部31的下表面。此时，作为进行吸 附的方向的基板10的一端和另一端优选分别是相对的基板10的长边，但不限于此，也可以在短边侧进行吸附。这样做是为了在吸附时使基 板10的中央部的挠曲向基板10的端部侧延伸，使基板10最大限度地 平坦地吸附于静电吸盘23。
作为用于从基板10的一端朝向另一端依次进行吸附的方法，考虑 2个结构。第一方法是控制对多个电极部311～319施加吸附电压的顺 序，第二方法是对多个电极部311～319整体同时施加吸附电压，使支 承基板10的两端部的基板支承台的支承构件的构造、支承力不同。以 下，对各方法进行说明。
图4(a)表示依次控制施加于多个电极部311～319的电压的第一 方法。在此，以沿着基板10的长边方向分别配置的静电吸盘板31上 的三个电极部311、312、313成为第一吸附区域231、静电吸盘板31 的中央部的三个电极部314、315、316成为第二吸附区域232、剩余 的三个电极部317、318、319成为第三吸附区域233为前提进行说明。
如图4(a)所示，通过电压控制部进行控制，从而从与基板10 的一端侧对应的第一吸附区域231朝向与基板10的另一端侧对应的第 三吸附区域233依次施加吸附电压。首先，通过对第一吸附区域231 施加吸附电压，在与第一吸附区域231对应的基板10的上表面感应出 相反极性的极化电荷，基板10的一端侧开始吸附于第一吸附区域231。 接着，通过对第二吸附区域232施加吸附电压，同样地在与第二吸附 区域232对应的基板10的上表面感应出相反极性的极化电荷，由此， 基板10的中央部开始被第二吸附区域232吸附。最后，向与基板10 的另一端侧对应的第三吸附区域233施加吸附电压，基板10的另一端 侧的端部最终被吸附于第三吸附区域233。通过这样的过程，随着吸 附的进行，基板10的挠曲从基板10的一端朝向另一端逐渐伸展，最 终基板10被静电吸盘23平坦地吸附。
图4(b)表示通过基板支承台21的支承构件的构造和支承力而 使基板10依次吸附的第二方法的结构。基板支承台21包括支承基板 10的一端的第一支承构件211和支承基板10的另一端的第二支承构 件212。第一支承构件211以及第二支承构件212能够分别由多个支 承构件构成，也能够由在与基板10的吸附进行方向交叉的方向上较长 地延伸的一个支承构件构成。基板支承台21除了第一支承构件211 和第二支承构件212之外，还可以包括分别支承基板10的另外的一端 和另一端的第三支承构件213和第四支承构件214。
第一支承构件211被设置为其基板支承面的高度比第二支承构件212的基板支承面的高度高，或者被设置为支承基板10的支承力比第 二支承构件212的基板支承力大。基板支承台21的支承构件211、212 分别能够在基板面上沿铅垂方向移动。因此，各支承构件包括弹性体部。
在基板10载置于这样的基板支承台21的支承构件211、212的状 态下，当使静电吸盘23朝向基板10下降时，由基板支承面的高度高的第一支承构件211支承的基板10的一端侧先与静电吸盘23接触。 此时，由第二支承构件212支承的基板10的另一端侧不与静电吸盘 23接触，在其与静电吸盘23之间存在间隙。在该状态下，当向静电 吸盘23施加吸附电压时，与静电吸盘23接触的基板10的一端侧先开 始被静电吸盘23吸附。当使静电吸盘23朝向基板10进一步下降时， 第一支承构件211通过来自静电吸盘23的加压力而向下方移动(例如 弹性压缩)，由此，从基板10的一端朝向基板10的中央部进行基板 10的吸附。进而，随着静电吸盘23下降，接近由第二支承构件212 支承的基板10的另一端侧，从基板10的中央部朝向基板10的另一端 继续进行吸附，最终，由第二支承构件212支承的基板10的另一端被静电吸盘23吸附。这样，在第二方法中，通过使基板支承台21的支 承构件的高度不同，从基板10的一端朝向另一端依次吸附。除了使分 别支承基板10的一端到另一端的第一及第二支承构件211、212的高 度不同以外，通过使各支承构件的弹性模量不同等，使第一支承构件 211的基板支承力比第二支承构件212的基板支承力大，或者采用将 它们组合的方法也能够得到同样的效果。
使被吸附的基板10从静电吸盘23剥离的结构、即、使从基板10 的一端朝向另一端依次吸附的基板向相反方向(从基板10的另一端朝 向一端的方向)依次剥离的结构以与上述基板吸附过程的相反顺序同 样地进行，因此省略详细的说明。
<基板吸附/剥离检测传感器部的结构>
参照图10如上所述，在使用静电吸盘吸附或剥离基板的情况下， 即使对静电吸盘分别施加吸附或脱离电压，由于到施加的电压所引起 的极化电荷的感应以及被感应的电荷的除电为止需要时间，因此，在施加电压的同时，基板不会马上被静电吸盘吸附或者从静电吸盘剥离。 因此，从对静电吸盘施加电压起经过一定的时间之后，使吸附有基板 的静电吸盘或从静电吸盘剥离的基板移动，但在待机时间不正确的情 况下，基板在未被充分完全吸附于静电吸盘的状态下或者未从静电吸 盘完全分离的状态下移动，有可能导致基板的破损。特别是如上所述， 在为了防止基板中央部的挠曲等目的而从基板的一端向另一端进行吸附或剥离的情况下，在最终进行吸附或剥离的基板的一个端部侧发生 不完全的吸附或剥离的可能性高。
在本发明中，为了防止这样的不完全的基板的吸附或剥离导致的 基板的破损，其特征在于，在静电吸盘机构上设置能够检测基板的吸 附或剥离的状态的传感器部。另外，其特征在于，将该传感器部设置 为尽量不降低静电吸盘的吸附力的最佳配置。以下，对本发明的基板 吸附/剥离检测传感器部的结构进行详细说明。
图5表示本发明的第一实施方式的基板吸附/剥离检测传感器部的 结构。图5(a)表示基板10从基板10的一端朝向另一端依次吸附于 静电吸盘23的状态。为了方便，省略了配置于静电吸盘板31内部的 电极部以及供电端子部等的图示。如示出的那样，在基板10的下部位 置，在与基板10的一端与另一端之间的中央部对应的位置配置有第一 传感器S1。另外，同样地，在基板10的下部位置，在与基板10的另 一端对应的位置配置有第二传感器S2。第一传感器S1和第二传感器 S2是用于检测基板10向静电吸盘板部31的吸附面上的各吸附区域的 吸附状态的传感器。具体而言，第一传感器S1随着吸附工序的进行，检测基板10的中央部处的与静电吸盘板部31的吸附面的吸附状态， 第二传感器S2检测最终进行基板10的吸附的基板10的另一端侧的位 置处的与静电吸盘板部31的吸附面的吸附状态。
具体而言，第一及第二传感器S1、S2作为能够检测各吸附区域 中的基板10与静电吸盘板部31的吸附面之间的距离的距离检测传感 器而实现。即，在基板10的下部设置作为距离检测传感器的激光位移 计，对静电吸盘板部31的下表面(吸附面)和与其对置的基板10上 表面分别照射激光，基于从它们反射的反射光来测量静电吸盘板部31 的吸附面与基板10上表面之间的间隙(距离)。根据该距离测量的结 果，能够检测并确认配置有第一传感器S1以及第二传感器S2的各位 置处的基板10与静电吸盘板部31的吸附面的吸附状态。第一以及第二传感器S1、S2可以分别在与基板10的吸附进行方向垂直且与静电 吸盘的吸附面平行的方向(即，与纸面垂直的方向)上隔开规定的间 隔而并排配置多个传感器，也可以分别以一个传感器在相应位置能够 沿着上述方向前后移动的方式配置。
如图5(a)所示，随着基板10从基板10的一端朝向另一端依次 进行吸附，首先，通过第一传感器S1检测基板10中央部的吸附状态， 从而能够把握吸附的进行程度，并且能够一次性确认在基板10中央部 是否没有挠曲，是否进行了良好的吸附。接着，继续进行基板10的吸 附，若通过与基板10的另一端侧的位置对应地设置的第二传感器S2 检测到该位置处的吸附，则由此确认吸附完成，进行下一工序。
这样，根据本发明，能够通过所需最小限度的传感器配置确认基 板向静电吸盘的吸附如何，由此，能够在防止静电吸盘的吸附力降低 的同时，准确地确认基板的吸附。
图5(b)表示从静电吸盘23剥离基板10的过程。具体而言，表 示经过以上说明的过程从基板10的一端朝向另一端依次吸附于静电 吸盘23的基板10在与吸附相反的方向上从静电吸盘23剥离的中途的 状态。如示出的那样，除了上述的第一以及第二传感器S1、S2之外， 作为用于检测基板10的剥离的传感器，在与最后进行剥离的基板10 的一端对应的位置配置有第三传感器S3。与第一传感器S1以及第二 传感器S2同样地，第三传感器S3能够具体化为距离检测传感器。
随着从基板10的另一端朝向一端依次进行基板10的剥离，与吸 附时同样地，首先通过第一传感器S1检测基板10的中央部的吸附状 态，由此能够一次性确认剥离的进行程度。接着，进行基板10的剥离，如果通过与基板10的一端侧的位置对应设置的第三传感器S3检测到 该位置处的剥离，则由此最终确认剥离的完成，进行下一工序。因此， 也能够通过所需最小限度的传感器设置，不降低静电吸盘的吸附力地 正确地确认基板从静电吸盘23的剥离。
图6表示本发明的第二实施方式的基板吸附/剥离检测传感器部的 结构，图6(a)表示基板10从基板10的一端朝向另一端依次吸附于 静电吸盘23的中途的状态，图6(b)表示吸附于静电吸盘23的基板 10在与吸附相反的方向上从静电吸盘23剥离的中途的状态。本实施 方式将吸附/剥离检测传感器部的结构具体化为静电电容传感器，这一 点与上述实施方式不同。即，在本实施方式中，由静电电容传感器构 成作为吸附/剥离检测传感器部的上述第一～第三传感器S1～S3，并埋 设于静电吸盘板部31内，静电电容传感器的静电电容对应于其与作为吸附/剥离的对象的基板的距离而变化。
具体而言，静电电容传感器由与作为吸附或剥离的检测对象的基 板10对置地形成电容器的一个电极的电极部、和检测该电极部与基板 之间的静电电容的变化并输出的检测输出部构成，电极部以与基板对 置的形式埋设于静电吸盘板部31的吸附面内。随着基板10相对于静电吸盘板部31的吸附面进行吸附/剥离，基板10与静电吸盘的吸附面 之间的距离变化时，静电电容传感器检测的静电电容也发生变化，根 据该静电电容的变化来检测基板的吸附/剥离状态。
静电电容传感器的配置位置与上述实施方式相同，在与基板10 的中央部对应的位置的静电吸盘板部31内配置第一传感器S1，在与 最终进行吸附的基板10的另一端对应的位置的静电吸盘板部31内配 置第二传感器S2，作为用于检测剥离过程中的剥离状态的传感器，在 与最终进行剥离的基板10的一端对应的位置的静电吸盘板部31内配 置有第三传感器S3。通过这些第一～第三传感器S1～S3，检测/确认基 板的吸附/剥离的进行状态和吸附/剥离的完成的结构与上述实施方式 相同，省略说明。
根据本实施方式，也能够通过所需最小限度的传感器配置来确认 向静电吸盘23的基板吸附/剥离的情况，由此，能够在防止静电吸盘 的吸附力降低的同时，准确地确认基板的吸附/剥离。
图7表示本发明的第三实施方式的基板吸附/剥离检测传感器部的 结构，图7(a)表示基板10从基板10的一端向另一端依次吸附于静 电吸盘23的中途的状态，图7(b)表示吸附于静电吸盘23的基板10 在与吸附相反的方向上从静电吸盘23剥离的中途的状态。本实施方式 利用静电电容传感器实现吸附/剥离检测传感器部的结构，这一点与上 述第二实施方式相同，本实施方式将静电电容传感器的一部分埋设于 基板支承部侧而不是静电吸盘板部，这一点与上述第二实施方式不同。
即，在本实施方式中，其特征在于，将构成吸附/剥离检测传感器 部的静电电容传感器中的第二传感器S2和第三传感器S3埋设在分别 支承基板10的一端和另一端的基板支承构件212、212内，该第二传 感器S2和第三传感器S3配置在最终进行相对于静电吸盘23的吸附 或者从静电吸盘23的剥离的位置，分别检测基板10的吸附完成或者 基板10的剥离完成。检测基板10的中央部的吸附状态的第一传感器 S1与第二实施方式同样地埋设于静电吸盘板部31内。作为静电电容 传感器的第一～第三传感器S1～S3的详细结构以及通过第一～第三传感 器S1～S3检测/确认基板的吸附/剥离的进行状态和吸附/剥离的完成的 结构与上述实施方式相同，省略说明。
如本实施方式那样，通过将吸附/剥离检测传感器部的一部分埋设 于基板支承构件211、212侧而不是静电吸盘31的内部，能够准确地 确认基板10的吸附/剥离，并且能够进一步抑制静电吸盘23的吸附力 的降低。
以上，通过实施方式的结构说明了本发明的基板吸附/剥离检测传 感器部，但当然能够在不脱离本发明的范畴的范围内进行各种变形。 例如，在第一实施方式中，说明了将距离检测传感器配置于基板的下 部的情况，但也可以配置于静电吸盘板部的上部，还能够将第一实施 方式的距离检测传感器与第二以及第三实施方式的静电电容传感器组 合使用。进而，也能够计算测量第一～第三传感器的各传感器的检测时间差，将其作为吸附/剥离完成的检测的基础而有效利用。
<成膜工艺>
以下，参照图8对采用本发明的基板吸附方法的成膜方法进行说 明。
在将掩模221放置于真空腔室20内的掩模台22的状态下，通过 搬送室13的搬送机器人14将基板搬入成膜装置2的真空腔室20内(图 8(a))。进入真空腔室20内的搬送机器人14的手臂下降，将基板10 载置在基板支承台21的支承部211、212上(图8(b))。接着，静电吸盘23朝向基板10下降，在充分接近或接触基板10之后，向静电吸 盘23施加吸附电压，吸附并保持基板10(图8(c))。根据本发明， 能够通过最佳地配置的吸附检测传感器准确地确认基板向静电吸盘 23的吸附状态，因此能够防止在基板10未完全吸附于静电吸盘23的 状态下基板10移动而发生的基板10的破损。
在基板10被静电吸盘23保持的状态下，为了测量基板相对于掩 模的相对位置偏移，使基板10朝向掩模221下降(图8(d))。当基 板10下降到测量位置时，利用对准用照相机对形成在基板10和掩模 221上的对准标记进行拍摄，测量基板与掩模的相对的位置偏移(参 照图8(e))。作为测量的结果，如果判明基板相对于掩模的相对位置 偏移超过阈值，则使保持于静电吸盘23的状态的基板10向水平方向 (XYθ方向)移动，将基板相对于掩模进行位置调整(对准)(参照图 8(f))。在这样的对准工序后，将保持于静电吸盘23的基板10载置在掩模221上，使磁铁24下降，利用磁铁24对掩模的磁力使基板与 掩模紧贴(图8(g))。接着，打开蒸镀源25的挡板，将蒸镀材料经由掩模蒸镀在基板10上(图8(h))。当在基板上形成所希望的厚度 的膜时，关闭蒸镀源25的挡板，结束成膜工序。
若成膜工序结束，则磁铁24上升，掩模与基板的紧贴被解除(图 8(i))。接着，通过静电吸盘23和基板支承台21的上升，基板从掩 模分离而上升(图8(j))。接着，搬送机器人的手臂进入成膜装置的 真空腔室内，对静电吸盘23施加脱离电压，基板从静电吸盘23剥离，剥离了基板的静电吸盘23上升(图8(k))。根据本发明，即使在该 基板剥离的过程中，也能够通过最佳配置的吸附/剥离检测传感器准确 地确认基板的吸附状态，因此能够防止在基板10未从静电吸盘23完全剥离的状态下静电吸盘23等上升而基板破损的问题。之后，将完成 了蒸镀的基板从真空腔室20搬出。
在本实施方式中，对在基板与掩模的紧贴被解除并使基板从掩模 分离之后进行基板从静电吸盘23分离的分离工序的情况进行了说明， 但本发明并不限定于此，例如，也可以在将进行了位置调整的基板载 置于掩模上且磁铁24下降而基板与掩模相互紧贴的阶段之后、开始成 膜工序之前，对静电吸盘23施加作为分离电压的第二电压。这是因为，基板处于载置在掩模上的状态，通过磁铁24的磁力维持基板与掩模紧 贴的状态。
<电子设备的制造方法>
接着，说明使用了本实施方式的成膜装置的电子设备的制造方法 的一例。以下，作为电子设备的例子，例示有机EL显示装置的结构 及制造方法。
首先，对制造的有机EL显示装置进行说明。图9(a)表示有机 EL显示装置60的整体图，图9(b)表示1个像素的截面构造。
如图9(a)所示，在有机EL显示装置60的显示区域61中，矩 阵状地配置有多个具备多个发光元件的像素62。详细内容在后面进行 说明，发光元件分别具有具备被一对电极夹着的有机层的构造。另外，这里所说的像素是指在显示区域61中能够显示所希望的颜色的最小 单位。在本实施例的有机EL显示装置的情况下，通过显示相互不同 的发光的第一发光元件62R、第二发光元件62G、第三发光元件62B 的组合而构成像素62。像素62大多由红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件的组合构成，但也可以是黄色发光元件、青绿色发光 元件和白色发光元件的组合，只要是至少1种颜色以上就没有特别限 制。
图9(b)是图9(a)的A-B线的局部剖面示意图。像素62具有 在基板63上具备第一电极(阳极)64、空穴输送层65、发光层66R、 66G、66B中的任一个、电子输送层67、以及第二电极(阴极)68的 有机EL元件。其中，空穴输送层65、发光层66R、66G、66B、电子 输送层67相当于有机层。另外，在本实施方式中，发光层66R是发 出红色的有机EL层，发光层66G是发出绿色的有机EL层，发光层 66B是发出蓝色的有机EL层。发光层66R、66G、66B分别形成为与发出红色、绿色、蓝色的发光元件(有时也记述为有机EL元件)对 应的图案。另外，第一电极64按每个发光元件分离地形成。空穴输送 层65、电子输送层67和第二电极68可以与多个发光元件62R、62G、 62B共通地形成，也可以按每个发光元件形成。另外，为了防止第一 电极64和第二电极68因异物而短路，在第一电极64之间设置有绝缘 层69。另外，由于有机EL层由于水分或氧而劣化，因此设置有用于 保护有机EL元件免受水分或氧影响的保护层70。
在图9(b)中，空穴输送层65和电子输送层67由一层表示，但 根据有机EL显示元件的结构，也可以由包含空穴闭塞层、电子闭塞 层的多个层形成。另外，也可以在第一电极64与空穴输送层65之间 形成能够顺利地从第一电极64向空穴输送层65注入空穴的、具有能带结构的空穴注入层。同样地，在第二电极68与电子输送层67之间 也能够形成电子注入层。
接着，对有机EL显示装置的制造方法的例子进行具体说明。
首先，准备形成有用于驱动有机EL显示装置的电路(未图示) 和第一电极64的基板63。
在形成有第一电极64的基板63上，将丙烯树脂通过旋涂而形成， 通过光刻法对丙烯树脂进行光刻，以在形成有第一电极64的部分形成 开口的方式形成图案并形成绝缘层69。该开口部相当于发光元件实际 发光的发光区域。
将绝缘层69形成图案后的基板63搬入第一有机材料成膜装置， 利用基板支承台和静电吸盘保持基板，将空穴输送层65作为在显示区 域的第一电极64上共通的层成膜。空穴输送层65通过真空蒸镀而成膜。实际上，空穴输送层65形成为比显示区域61大的尺寸，因此不 需要高精细的掩模。
接着，将形成至空穴输送层65的基板63搬入第二有机材料成膜 装置，利用基板支承台和静电吸盘进行保持。进行基板与掩模的对准， 将基板载置在掩模上，在基板63的配置发出红色的元件的部分形成发 出红色的发光层66R。
与发光层66R的成膜同样地，利用第三有机材料成膜装置形成发 出绿色的发光层66G，进而利用第四有机材料成膜装置形成发出蓝色 的发光层66B。在完成发光层66R、66G、66B的成膜之后，通过第五成膜装置在整个显示区域61上形成电子输送层67。电子输送层67形 成为3色发光层66R、66G、66B共用的层。
利用金属性蒸镀材料成膜装置使形成至电子输送层67的基板移 动而成膜第二电极68。
然后，移动到等离子体CVD装置而形成保护层70，完成有机EL 显示装置60。
从将绝缘层69形成图案后的基板63搬入成膜装置开始直至保护 层70的成膜结束为止，若暴露在含有水分或氧的气氛中，则有可能由 有机EL材料构成的发光层因水分或氧而劣化。因此，在本例中，成 膜装置间的基板的搬入搬出在真空气氛或惰性气体气氛下进行。
上述实施例是本发明的一个例子，本发明不限于上述实施例的结 构，可以在其技术思想的范围内适当地变形。
附图标记说明
21：基板支承台
22：掩模台
23：静电吸盘
24：磁铁
31：静电吸盘板部
32：供电端子部
211：第一支承构件
212：第二支承构件
231：第一吸附区域
232：第二吸附区域
233：第三吸附区域
311至319：电极部
321、322：供电端子
3111：正电极
3112：负电极
S1：第一传感器
S2：第二传感器
S3：第三传感器

Claims (11)

1.一种静电吸盘机构，用于吸附并保持基板，其特征在于，具有：
静电吸盘板部，所述静电吸盘板部具有吸附面，该吸附面包含用于从所述基板的一端向另一端吸附所述基板的第一吸附区域及第二吸附区域；
第一电极部，所述第一电极部配置在所述第一吸附区域；
第二电极部，所述第二电极部配置在所述第二吸附区域；以及
传感器部，所述传感器部埋设于所述静电吸盘板部的吸附面，用于检测所述基板向所述静电吸盘板部的吸附面的吸附状态。
2.根据权利要求1所述的静电吸盘机构，其特征在于，
所述传感器部包括中央部传感器，所述中央部传感器配置在与所述基板的中央部对应的位置，对所述基板的中央部与所述静电吸盘板部的吸附面之间的吸附状态进行检测。
3.根据权利要求1所述的静电吸盘机构，其特征在于，
所述传感器部具备距离检测传感器，所述距离检测传感器检测所述静电吸盘板部的吸附面和所述基板的表面之间的距离。
4.根据权利要求1所述的静电吸盘机构，其特征在于，
所述传感器部具备静电电容传感器，所述静电电容传感器通过检测对应于其与所述基板的距离的静电电容的变化来检测所述静电吸盘板部的吸附面与所述基板的吸附状态。
5.根据权利要求1所述的静电吸盘机构，其特征在于，
还包括从下方支承所述基板的所述一端和所述另一端的支承部，
所述传感器部包括中央部传感器，所述中央部传感器在与所述基板的中央部对应的位置埋设于所述静电吸盘板部的吸附面，对所述基板的所述中央部与所述静电吸盘板部的吸附面之间的吸附状态进行检测，
对所述基板的所述一端和所述另一端与所述静电吸盘板部的吸附面之间的吸附状态进行检测的支承部传感器埋设于所述支承部。
6.根据权利要求1所述的静电吸盘机构，其特征在于，
还包括相互独立地对所述第一电极部及所述第二电极部供给电压的电压供给部。
7.根据权利要求6所述的静电吸盘机构，其特征在于，
所述电压供给部对所述第一电极部供给用于吸附所述基板的吸附电压，然后，对所述第二电极部供给所述吸附电压。
8.根据权利要求6所述的静电吸盘机构，其特征在于，
所述电压供给部对所述第一电极部供给用于剥离所述基板的剥离电压，然后，对所述第二电极部供给所述剥离电压。
9.根据权利要求1所述的静电吸盘机构，其特征在于，
还包括同时对所述第一电极部及所述第二电极部供给电压的电压供给部。
10.根据权利要求1所述的静电吸盘机构，其特征在于，
从下方支承所述基板的一端的第一支承部的基板支承面的高度高于载置所述基板时从下方支承所述基板的另一端的第二支承部的基板支承面的高度。
11.一种成膜装置，其特征在于，包含：
从上方吸附并保持基板的权利要求1～10中任一项所述的静电吸盘机构；
掩模支承台，所述掩模支承台支承掩模，所述掩模配置在所述基板的下方，形成有与所述基板上的蒸镀区域对应的蒸镀图案；以及
蒸发源，所述蒸发源配置在所述掩模的下部，经由所述掩模的蒸镀图案使在所述基板上成膜的蒸镀材料蒸发。
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