基板處理設備及基板處理方法

2023-07-01 03:22:36

專利名稱：基板處理設備及基板處理方法
技術領域：
本發明涉及用於將掩模配置在基板上並且對基板進行預定 圖案處理的基板處理設備和基板處理方法，特別地，涉及用於 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 備和基^反處理方法。
背景技術：
隨著近年來形成在基板上的圖案的微細化，需要提高圖案 處理的精度(特別地，提高作為一種處理類型的成膜處理中的 圖案的位置精度)，並且金屬掩模的厚度也在變小。這是因為如 果金屬掩模厚，則微細開口部落在金屬掩模的陰影下，且相對 於基板傾斜地進入金屬掩模中的微細開口部的沉積粒子不能到 達基板。這使得需要形成儘可能薄的金屬掩模。
在實際的金屬掩模中，考慮到可維護性，僅使具有微細開 口部的圖案區域形成為薄，不具有開口部的非沉積(非成膜) 區域形成為厚。
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於防止這些問 題是重要的。此時，金屬掩模的所有圖案區域都需要與基板緊 密接觸。
為了應對該問題，如圖14所示，提出了如下構造(參見專 利文獻1和2 ):磁體007被置於基板005的將被放置金屬掩模006 的表面的相反側，通過^茲體007的》茲力4吏由》茲性物質製成的金屬 掩模006與基板005緊密接觸。
5專利文獻l:日本特公平6-51905號公才艮 專利文獻2:日本特開2002-75639號公報

發明內容
專利文獻1和2均7>開了如圖14所示的》茲化方向交替的》茲體 結構。使用該磁體增大了作用在金屬掩模上的磁力的大小並且 改進了金屬掩模到基板的附著性。
然而，如圖15所示，該構造中的^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 (對應於)N極和S極之間的交界部104的部分。
如果金屬掩模厚，則由於金屬掩模具有足夠的剛性，局部 附著力的減小不是嚴重的問題。金屬掩模越薄，由於局部附著 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，考慮到背景技術的上述問題，本發明的目的 是改進金屬掩模的作為較薄區域的圖案區域到基板的附著性。
本發明的第一方面是一種基板處理設備，該基板處理設備 包括》茲體，在處理基^反時該磁體被配置在基板的待處理表面 的相反側，並且該》茲體具有位於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面對基板的待處 理表面，並且該磁性掩模具有圖案區域和框架區域，該框架區 域的厚度大於該圖案區域的厚度，其中，使框架區域面對交界 部。
本發明的第二方面是一種方法，該方法包括在基4反的一 個表面上配置具有圖案區域和框架區域的^f茲性掩模，該框架區 域的厚度大於該圖案區域的厚度；在該一個表面的相反側配置具有位於N極和S極之間的交界部的磁體，以通過磁體的磁力使
磁性掩模與基板接觸；以及通過磁性掩模來處理基板的上述一 個表面，該方法包括如下步驟將磁體和磁性掩模配置成使得 框架區域在上述4妄觸時面對N極和S極之間的交界部。
根據本發明，在利用磁體使由磁性物質製成的金屬掩模與 基板的待處理表面緊密接觸的方法中，可以改進金屬掩模的作 為較薄區域的圖案區域到基板的附著性。


圖l是示出用於實施根據本發明的基板處理方法的基板處
理設備的例子的整體構造圖2是示出在本發明中如何將金屬掩模設置在待處理的基
板上的剖視圖並且是金屬掩模保持機構的視圖3是示出在本發明中使用的金屬掩模的例子的俯視圖； 圖4是示出在本發明中使用的磁體的例子的立體圖； 圖5是示出在本發明中使用的磁體和金屬掩模之間的位置
關係的例子的剖視圖6是示出在本發明中使用的磁體的構造的另 一個例子的
剖視圖7是示出在本發明中使用的磁體的構造的又一個例子的 剖視圖8是示出根據本發明的磁體的作用在金屬掩模上的力的 剖視圖9A是示出當對由掩模自重引起的掩模的變形量進行結 構分析時的分析模型的圖9B是示出圖9A所示的分析模型的計算結果的表； 圖9C是圖9B中的計算結果的圖；圖IO是示出本發明中的當金屬掩模被設置在待處理的基板
上時的構造的例子的剖視圖ll是示出本發明中的當金屬掩模被設置在待處理的基板
上時的構造的另 一個例子的剖視圖12是示出本發明中的當金屬掩模被設置在待處理的基板 上時的構造的又一個例子的剖一見圖13是用於說明本發明中的用於將金屬掩模設置在待處理 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構 造的例子的剖—見圖15是用於說明使用磁體的傳統方法的構造的例子的剖視
圖16是由根據本發明的一個實施方式的基板處理設備製造 的電子發射元件顯示器的立體圖17A是由根據本發明的一個實施方式的基板處理設備制 造的有機螢光顯示器的示意圖17B是示出用於製造圖17A所示的有機螢光顯示器的方 法的圖。
具體實施例方式
下面將參考

本發明的實施方式。
圖l是示出根據本發明的用於實施基板處理方法的基板處 理設備的例子的整體構造圖。
圖l所示的設備包括用於在真空中處理基板的真空室001。 為此，真空泵003經由閘門閥002被連接到真空室001。真空室001 在基板處理時糹皮真空泵003排真空並且^皮保持在真空狀態。該例 子中的基板處理設備是成膜設備。蒸發源004被置於真空室001中，並且沉積材衝+/人蒸發源004沿向上方向101蒸發。在蒸發源 004的上方輸送基板005。之後，將金屬掩模設置在基板005上， 並且在基板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如何將金屬掩模006設 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，由金屬掩模保持機構009保持金屬掩模006。磁 體007被置於基板005的待處理表面的相反側。當金屬掩模保持 機構009沿方向103移動時，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具有圖案區域006a和形成其它區域的框架區 域006b,該圖案區域006a具有用於在基板005的4寺處理表面上形 成沉積圖案的微細開口部。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製成。例如，可以使用如殷鋼 (invar)等鐵鎳合金、鎳等作為磁性物質。殷鋼具有低的熱膨 脹係數並且適合作為用於掩模的材料。注意，金屬掩模006可由 兩種以上的磁性物質製成。該情況的例子包括圖案區域006a由 Ni製成並且框架區域006b由殷鋼製成的情況。注意，在該實施 方式中，材料不限於金屬，可以使用如無機化合物等磁性材料。 如上所述，在本實施方式中，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)作為用於掩蓋基板的構 件。
各圖案區域006a形成為具有比各框架區域006b的厚度小的 厚度，以抑制如下問題如果圖案區域006a厚，則微細開口部 落在圖案區域006a的陰影下，並且在開口部的周邊部的膜厚變 小。各圖案區域006a的厚度例如是大約0.01mm。小的厚度甚至 允許傾斜進入細微開口部的成膜粒子到達基板。
9另 一方面，考慮到掩模的可維護性和剛性，各框架區域006b 形成為具有比各圖案區域006a的厚度大的厚度。各框架區域 006b的厚度例如是大約lmm。在圖案區域006a之間以及整個金 屬掩模的外周上存在框架區域006b。
如上所述，具有小掩模厚度的區域和具有大掩模厚度的區 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 框架區域的典型寬度是大約10mm,各圖案區域的典型圖案尺寸 是幾十,。
圖4示出了用於吸引由磁性物質製成的金屬掩模006並且使 金屬掩模006與待處理表面緊密接觸的磁體007的例子。整個磁 體007的尺寸等於或大於金屬掩模006的尺寸。磁體007沿其厚度 方向(即，離開圖2中的基板005的主表面的方向，優選是與基 板005的主表面大致垂直的方向)被磁化。
在磁體007的面對基板005的一側存在多個N極和多個S極。 圖4示出了磁體007在基板005側的端面具有交替的N極和S極的 情況。具有簡單結構的永磁體被用作磁體007。
將參考圖5至圖7詳細說明根據本發明的磁體007和金屬掩 模006之間的位置關係。
磁體007形成為使得N極與S極之間的交界部104面對(對應 於)框架區域006b,該框架區域006b是如圖5所示具有較大掩模 厚度的區域。因此，磁體007的N極與S極之間的交界部104都不 面對圖案區域006a,該圖案區域006a是具有較小掩模厚度的區 域。單磁極被布置成面對每一個圖案區域006a。
將給出磁體007相對於金屬掩模006的構造的另 一 個例子。 如圖6所示，磁體007中的N極和S極之間的各交界部104面對金 屬掩模006的框架區域006b。磁體007可以被構造成使得N極和S 極之間的交界部104不面對所有的框架區域006b。單個磁極面對相鄰的圖案區域006a,並且N極和S極之間的各交界部104面對 相鄰的圖案區域006a周圍的框架區域006b。
將給出磁體007相對於金屬掩模006的構造的又 一 個例子。 如圖7所示，磁體007中的N極和S極之間的各交界部104面對金 屬掩模006的夕卜周上的框架區域006b。磁體007可以被構造成使 得單個磁極面對所有的圖案區域006a。
將說明具有上述構造的》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表示作用在金屬糹備才莫上的磁力。如圖8所示，由於在磁體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，由於各磁極的中心附近 存在許多》茲力線105，因此，在各》茲才及的中心附近的部分，強；茲 力作用在金屬掩模006上。為此，通過磁力將圖案區域006a強力 吸引至磁體007。此時，由於N極和S極之間的交界部104都不面 對圖案區域006a,因此，各圖案區域006a不具有^茲力106幾乎不 作用的區域，並且各圖案區域006a與基板(未示出)緊密接觸 且在二者之間沒有間隙。
作為面對N才及和S極之間的交界部10 4的部分的各框架區域 006b局部地具有石茲力未作用於其上的區域。然而，磁力作用在 各框架區域006b的離N才及和S極之間的交界部104較短距離的部 分上。由於框架區域006b比圖案區域006a厚並且具有比圖案區 域006a高的剛性，因此，不管局部》茲力的任4可變化，各框架區 域006b由於整個框架區域006b所受到的磁力而與基板005緊密 接觸。因此，即使各框架區域006b形成為面對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，並且在 二者之間沒有間隙或間隙減小。
由於上述作用，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，如果使用蒸發法來處理基板005,則掩模必須抵抗重
力以將從蒸發源向上蒸發的蒸發材料沉積在基板上。假設本發
明被應用到有機EL(有機電致發光顯示器的縮寫)裝置的製造。 在該情況下，由於用於有機EL裝置的設計規則當前為幾十[im, 因此，為了抑制由掩模開口部和基板之間的間隙導致的膜厚的 不均一性，需要將掩模由於其自重而引起的浮起量降低至liam 以下。為此，在掩模構件由在10mm的範圍內的Ni (楊氏模量 21.92elOPa,泊+>系悽丈0.306，密度8850kg/m3 )製成的條4牛 下，使用結構分析軟體ANSYS算出掩模在無磁力作用時由其自 重引起的變形量107 (即從基板的表面浮起的量)。結果顯示 當掩模的厚度為0.01mm時，變形量107為1.24|im,當掩模厚度 為0.05mm時，變形量107為0.0459nm (參見圖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，並且如可以從圖9中的圖表看出的那樣，掩模由於其自重 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，在本發明中，通過磁力將 具有厚度為0.05mm以下的圖案區域006a並且由磁性物質製成 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。利 用該構造，進一步發揮了本發明的性能。
計算結果顯示具有0.05mm厚度的掩模的浮起量為 0.0459nm。可以認為該浮起量足夠小。然而，考慮到材料的差 異、施加到掩模的溫度以及處理氣氛，我們發現由磁場將具有 厚度為0.05mm以下的圖案區域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的較厚區域的厚度為O.lmm以上，則通過根據本 發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。這是因為，如上所述，如圖9B所示，由於自重引起 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，在該實施方式中，在改進形成在圖案區域006a 中的開口部的附近的膜均 一性方面，各圖案區域006a優選形成 為儘可能得薄。圖案區域006a的厚度優選為0.05mm以下。此時， 如圖9B所示，由於自重引起的變形量Ay變大，並且在各圖案 區域006a和基板005之間形成間隙。為了應對該問題，在該實施 方式中，磁體007被配置成使得磁體007的N極或S極面對各圖案 區域006a。因此，即使各圖案區域006a的膜厚被設定為0.05mm 以下以改進在開口部的附近的膜均 一'性，也能夠改進圖案區域 006a與基板005之間的附著性。
另一方面，在機械強度方面，金屬掩模006的除了圖案區域 006a之外的區域、即框架區域006b優選形成為厚。如果各框架 區域006b的厚度被設定為0.1mm以上，如圖9B所示，即使在某 些部分沒有磁體的吸引，變形量Ay也能夠保持在允許範圍內。 從而，優選將各框架區域00 6b的厚度i殳定為0.1 m m以上。
在該實施方式中，當使用具有至少一個位於N極和S極之間 的交界部的石茲體時，僅產生弱石茲力的區域、即上述交界部被設 計成面對具有足夠的剛性並且不需要由磁體吸引的框架區域 006b。因此，即使各圖案區域006a的厚度被設定為小到0.05mm 以下的 <直，通過將各才匡架區域006b的厚度i殳定為0. lmm以上，也可以在改進開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 面對作為掩模厚度較小的區域的圖案區域006a，而是僅面對作 為掩模厚度較大的區域的框架區域006b。
將說明金屬掩模的具有大厚度的區域與磁體中的N極和S 極之間的交界部相對於4皮此的對準。
首先將說明基板保持機構的例子。端部以直角彎曲並且用 以支撐基板的三個以上的棒狀的L字型構件(未示出)被懸掛 在室的上部。三個以上的棒狀的L字型構件的以直角彎曲的部 分彼此共面。三個以上的L字型構件被配置在磁體007的外側， 並且端部以直角彎曲的部分一皮構造成能夠定向在沿向內方向的 位置和沿著基板的外周的位置的至少兩個位置。如上所述地構 造基板保持機構。
由輸送系統(未示出)輸送的基板以當L字型構件的以直 角彎曲的部分朝內時成膜面向下的狀態從輸送系統被輸送至磁 體007的下側。然後，被置於金屬掩模保持機構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 保持機構009中的每 一 方的對應於各L字型構件的部分具有切 口孔，使得L字型構件能夠直接保持基板005。
通過現有技術領域常用的方法來進行金屬掩模0 0 6和基板 005相對於彼此的對準。例如，通過利用CCD進行觀察來移動金 屬掩模保持機構0 0 9使得金屬掩模的對準標記與基板的對準標 記一致來進行金屬掩模和基板相對於彼此的對準。此時，金屬 掩模的各圖案區域006a相對於基板的對準實現了作為具有大掩 模厚度的部分的各框架區域006b相對於磁體007的對應的位於 N極和S極之間的交界部的對準。如上所述，這是因為各框架區域006b的寬度(大約10mm )大於各圖案區域006a的圖案尺寸(幾 十jim),當完成圖案區域006a的對準時，必然也完成了框架區 域006b的對準。
當基板005由上述基板保持機構支撐並且由於如基板005的 較小尺寸或基板005的較大厚度等原因而輕微撓曲時，該對準方 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 掩模之後，使配置在基板005的與金屬掩模006所在側的相反的 一側的磁體007靠近基板。之後，金屬掩模保持機構009被移動 到不幹涉處理的位置，並且在該狀態下進行如膜沉積等處理。 可以通過從基板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構009接收金屬掩模006來進行金屬 掩模006的回收。通過將輸送系統(未示出)的基板接收部移動 到基板的下方並且將基板從上述基板保持機構輸送至輸送系統 的基板接收部來進行基板005的回收。
將說明另 一個實施方式。
如上所述，在；茲體007被配置在基板005的待處理表面的相 反側的構造中，基板005在基板005的外周緣被保持。然而，在 基板保持構造中，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 通過使磁體007靠近或遠離基板005的待處理表面的相反面地移 動來安裝或拆卸金屬掩模006時，可能由金屬掩模006沿朝向磁 體007的方向對基板005作用大的力，從而損壞基板005。
為此，期望使用靜電卡盤作為基板0 0 5的保持部件並且使用 靜電卡盤在基板005的待處理表面的相反側的整個表面上保持 基板005。靜電卡盤利用靜電附著到基板的整個背面，並且可以 在如真空室中的真空及減壓氣氛中使用該靜電卡盤。
15在該實施方式中，如圖10所示，靜電卡盤008被插入到基板 0 0 5和磁體0 0 7之間。電極被埋設在由如氧化鋁或氮化鋁等陶資 製成的介電體層中的結構可以被用作靜電卡盤0 0 8 。靜電卡盤的 電極結構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爭電卡盤008 增大了金屬掩模006與磁體007之間的距離並且減弱了作用在由 磁性物質製成的金屬4務才莫006上的磁力。
為了增強磁力，可以增大磁體007的尺寸或者可以使用具有 強f茲力的》茲體007。然而，這相應地增加了成本。如果4爭電卡盤 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， 靜電卡盤008自身的強度變低，並且靜電卡盤008易於被損壞。
為此，如圖11所示，靜電卡盤008的^t體007側的介電體層 的除了其外周之外的部分變薄。更具體地，在靜電卡盤008的磁 體007側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。利用該構造，可以在維持靜電卡盤 008的強度的同時減小金屬掩模006和磁體007之間的距離並且 增強作用在金屬掩模00 6上的磁力。
作為另一個方面，磁體007被分割成小磁體，如圖12所示， 在靜電卡盤008的磁體007側的介電體層中形成尺寸對應於各磁 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008的強度的同時減小金屬掩模006和磁體007之間的距離並 且增強作用在金屬掩模006上的磁力。
圖ll和圖12所示的構造消除了對當基板005被保持時發生 的基板005的撓曲以及基板005與金屬掩才莫006之間的未對準的 擔憂。該構造也可以消除對當金屬掩模006被安裝或拆卸時導致 基板005^皮損的擔憂。
將參考圖13說明用於將金屬掩模安裝到基板的方法。
16由靜電卡盤008以成膜面向下的狀態保持已經由輸送系統
(未示出)輸送的基板005。金屬掩模006以與基板005接觸的表 面向上的狀態被置於金屬掩模保持機構0 0 9上並且以與基板0 0 5 平行的狀態被保持在基板0 0 5的下方。金屬掩模保持機構0 0 9具 有傳送機構(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構009上的金屬掩模006靠近基板地 移動。通過如利用CCD進行觀察來移動基板使得金屬掩模006 的對準標記與基板005的對準標記一致等現有技術領域常用的 方法來進行金屬掩模006和基板005相對於彼此的對準。在對準 步驟中以幾jim的精度調節基板005和金屬掩模006的位置之後， 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008的背側地移動， 並且通過磁力使金屬掩模006與基板005緊密接觸。此時，金屬 掩模的各圖案區域006a相對於基板的對準實現了作為具有大掩 模厚度的部分的各框架區域006b相對於》茲體的對應的位於N極 和S極之間的交界部104的對準。如上所述，這是因為各框架區 域006b的寬度(約10mm)大於各圖案區域006a的圖案尺寸(幾 十pm),當完成圖案區域006a的對準時，必然完成了框架區域 006b的對準。
例如當基板005的尺寸大或者基板005的厚度小時，使用靜 電卡盤機構的掩模對準方法是有效的。這是因為基板自身由靜 電卡盤機構保持。
之後，在該狀態下進行如成膜等處理。可以通過將金屬掩 模保持機構009定位在基板005的緊下方然後從基板005分離磁 體007來進行金屬掩才莫006的回收。可以通過將輸送系統(未示 出)的基板接收部移動到基板的下方並且減弱靜電卡盤008的夾持力來進行基板005的回收。
上面已經參考

了本發明的實施方式。然而，本發 明不限於所示出的結構，可以在本發明的精神和範圍內適當地 f務改上述實施方式。
注意，上面已經說明了成膜處理，本發明也可以適用於通 過掩模處理基板的表面的情況。根據本發明的基板處理可以被
用在半導體集成電路元件、有機EL元件、如電子發射元件顯示 器等各種類型的顯示器等的製造中。
作為由根據本發明的基板處理設備製造的設備的例子，下 面將說明電子發射元件顯示器(表面傳導電子發射顯示器；下 文中也被稱為SED)和有機電致發光顯示器(下文中也被稱為 有機EL顯示器)。
(第一實施例)
圖16是電子發射元件顯示器的立體圖，該電子發射元件顯 示器是一種能夠通過應用根據本發明的基板處理設備而製造的 圖像顯示設備。附圖標記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表示加強板；412表示框架； 413表示玻璃基板；414表示螢光膜；415表示金屬封裝。附圖標 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構成面4反416。
在該顯示設備中，各電子發射元件404被配置在行布線402 和列布線403平面交叉(intersect planarly)的部位。當預定電 壓被施加到所選擇的行布線402和列布線403時，電子從位於布 線平面交叉的部位的電子發射元件404發射出並且朝向施加了 高的正電壓的面^反加速。電子與金屬封裝415碰撞並且激勵與金 屬封裝415接觸的螢光膜414，由此發光。由面才反416 、框架412和基板413圍成的空間被保持為真空。 收氣器構件被配置在該空間中以在圖像顯示設備的耐用期間將 該空間保持為真空。收氣器構件包括蒸髮型收氣器和非蒸髮型 收氣器，並且在這些收氣器之間進行適當地選擇。對於蒸髮型 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。對於非蒸髮型收氣器，已知如Zr和Ti 等單體金屬和這些金屬的合金。各收氣器由金屬製成並且是導體。
在圖16的例子中，第一收氣器407形成在列布線403上。在 由本發明的基板處理設備形成第一收氣器407時，由如上所述的
板401中形成列布線403和位於列布線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，被置於金屬掩模保持
電子源基板401的下方。進行金屬掩模006與電子源基板401之間 的對準，並且電子源基板401糹皮夾在》茲體007和金屬掩模006之 間，由此通過真空沉積法、濺射法、化學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。
關於第一收氣器的製造，由於已經形成了最終成為電子發 射元件404的導體膜，因此，重要的是以使第一收氣器407不與 導體膜電導通的方式製造上述第一收氣器407。此時所允許的對 準誤差是大約士3(im。如果使用根據本發明的基板處理設備來制 造第一收氣器407,即使在磁力的吸引弱的區域也可以抑制電子 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的對準誤差可以被抑制在允許範圍內。從而，在布線403 上滿意地製造第一收氣器407。
以上述方式，可以使用根據本發明的基板處理設備製造第一收氣器407並且製造SED。
(第二實施例)
圖17A是有機電致發光顯示器的結構的示意圖，該有機電 致發光顯示器是 一 種能夠通過應用根據本發明的基板處理設備 製造的圖像顯示設備。
附圖標記501表示玻璃基板；502表示正極；504表示空穴相 關層；505表示發光層；506表示電子輸送層；507表示電子注入 層；508表示負才及。注意，空穴相關層504包4舌空穴注入層504a 和空穴輸送層504b。
關於才喿作，當穿過正極502和負極508施加電壓時，由正才及 502將空穴注入到空穴注入層504a中。另一方面，由負極508將 電子注入到電子注入層507中。所注入的空穴通過空穴注入層 504a和空穴專lr送層504b到達發光層505，所注入的電子通過電子 注入層507和電子輸送層506到達發光層505。已經到達發光層 505的空穴和電子4皮此再次組合併且發光。
適當地選取用於發光層5 0 5的材料使得可以發出作為光的 三原色的紅色光、綠色光和藍色光，從而實現了全色圖像顯示 設備。
將參考圖17B說明發光部的製作。參考圖17B,將說明由分 別發出紅色R、綠色G、及藍色B的光束的部分構成的一個像素。 圖17B是示出使用根據本發明的基板處理設備製造有機EL顯示 器的發光部的方法的步驟的圖。
首先，在上述步驟中製造薄膜電晶體部(下文中縮寫為 TFT)和布線部。之後，在如已經經過用於平坦化的成膜處理 的玻璃基板等基板501上形成具有高反射率的導電膜。在步驟l 中，導電膜被圖案化為預定形狀，由此在基板501上形成正電極 502。在步驟2中，由高絕緣性材料製成的元件分離膜503形成為
20圍繞正電極502上的發出紅色R、綠色G、及藍色B的光束的部分。 利用該才喿作，由元件分離膜503^吏發出光的鄰近部分R、 G、和B 彼此分離。
在步驟3和步驟4中，通過蒸發法在正電極502上順次製造空 穴相關層504(實際上包括空穴注入層504a和空穴輸送層504b )、 發光層505、電子l俞送層506和電子注入層507。在該實施方式中， 能夠由根據本發明的上述基板處理設備製造空穴注入層504a至 電子注入層507中的至少 一層。可以以與第 一 實施方式相同的方 式製造各層。
在步驟5中，由透明的導電膜製成的負電極508被堆疊在電 子注入層507上，由此在基板501上形成有機EL顯示器的發光 部。最後，由密封層(未示出)塗覆基板上的發光部，該密封 層由具有低透溼性的材料製成。
當通過蒸發法製造用於R、 G、和B的發光層505時，如步驟 3所示，由掩模006覆蓋玻璃基板501。不用說，此時，金屬掩模 006和磁體007夾著形成有預定層的基板501。
步驟3示出了用於紅色R的發光部的製造。從而，由掩模覆 蓋用於綠色G和藍色B的發光部，以防止用於紅色R的發光材料 進入用於綠色G和藍色B的部分。掩模也類似地用於用於綠色G 和藍色B的部分。在例如5.2英寸(對角線)、320 x 24(H象素的全 色有機EL顯示器的情況下，像素間距為0.33mm ( 330jLim),並 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 對準誤差是幾微米或者更小。然而，如果掩模是浮起的，則在 圖案區域的邊緣出現模糊，並且圖案的誤差不能位於所要求的 範圍內。
為了防止各有機材料與其它材料混和，在分開的室中進行 空穴輸送層504b、發光層505、電子輸送層506和電子注入層507的製造，並且使用各自的專用掩模。各層的成膜處理也要求對 應的掩模在相同位置的高精度對準。因此，高精度的和快速的 掩模對準對提高生產率和有機E L顯示器的產量是必須的。
未來對於具有大顯示屏的顯示器的需求可能進一步增長。 期望那時對於大且重的掩模的高精度和快速的對準的需要也曰
益增長。
因此，如根據本發明的真空處理設備的能夠以高精度迅速
地對準大掩模的真空處理設備特別適用於製造有機EL顯示器。 由於使用根據本發明的基板處理設備可以抑制上述掩模的浮 起，因此，可以抑制圖案區域的邊緣的模糊，並且可以使所形 成的圖案的移位位於所允許的範圍內。更具體地，即使存在S 極和N極之間的交界部，由於可以改進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，並且可以提高掩模的 對準精度。
如上所述，使用根據本發明的基板處理設備可以製造發光 部並且製造有機EL顯
權利要求
1.一種基板處理設備，包括磁體，在處理基板時該磁體被配置在所述基板的待處理表面的相反側，並且該磁體具有位於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面對所述基板的所述待處理表面，並且該磁性掩模具有圖案區域和框架區域，所述框架區域的厚度大於所述圖案區域的厚度，其中，使所述框架區域面對所述交界部。
2. 根據權利要求l所述的基板處理設備，其特徵在於，所 述磁性掩模是金屬掩模。
3. 根據權利要求l所述的基板處理設備，其特徵在於，所 述基板處理設備是成膜設備。
4. 根據權利要求l所述的基板處理設備，其特徵在於，所 述磁性掩模的圖案區域的厚度是0.05mm以下。
5. 根據權利要求l所述的基板處理設備，其特徵在於，所 述磁性掩模的框架區域的厚度是0.1 m m以上。
6. 根據權利要求l所述的基板處理設備，其特徵在於，所 述基板處理設備還包括用於保持所述基板的待處理表面的相反 面的靜電卡盤，所述磁體被置於所述靜電卡盤的與所述基板所在側相反的 一側。
7. 根據權利要求6所述的基板處理設備，其特徵在於，所 述靜電卡盤在將放置所述磁體的表面具有槽，該槽用於配置所 述磁體。
8. —種基板處理方法，該方法包括在基板的一個表面上 配置具有圖案區域和框架區域的磁性掩模，所述框架區域的厚 度大於所述圖案區域的厚度；在所述一個表面的相反側配置具有位於N極和S極之間的交界部的磁體，以通過所述磁體的磁力使所述磁'性掩模與所述基板接觸；以及經由所述磁性掩模來處 理所述基板的所述一個表面，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域在所 述4妻觸時面對N才及和S才及之間的所述交界部。
9. 根據權利要求8所述的基板處理方法，其特徵在於，所 述磁性掩模是金屬掩模。
10. 根據權利要求8所述的基板處理方法，其特徵在於，所 述基板處理方法是成膜方法。
11. 根據權利要求8所述的基板處理方法，其特徵在於，所 述磁性掩才莫的圖案區域的厚度是0.05mm以下。
12. 根據權利要求8所述的基板處理方法，其特徵在於，所 述磁性掩模的框架區域的厚度是0.1 m m以上。
13. 根據權利要求8所述的基板處理方法，其特徵在於，由 靜電卡盤保持所述基板的所述一個表面的相反面，並且所述磁 體被置於所述靜電卡盤的與所述基板所在側相反的 一 側。
14. 根據權利要求13所述的基板處理方法，其特徵在於， 所述靜電卡盤在將放置所述磁體的表面具有槽，該槽用於配置 所述磁體。
15. —種電子發射元件顯示器，其中，由權利要求l所述的 基板處理設備製造所述電子發射元件顯示器。
16. —種有機電致發光顯示器，其中，由權利要求l所述的 基板處理設備製造所述有機電致發光顯示器。
17. —種電子發射元件顯示器製造方法，其包括由權利要 求8所述的基板處理方法在布線上形成收氣器的步驟。
18. —種有機電致發光顯示器，其包括由權利要求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
本發明提供用於改進金屬掩模的作為較薄區域的圖案區域到基板的附著性的基板處理設備和基板處理方法。根據本發明的一個實施方式，在用於使用磁體(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)具有厚區域和薄區域。磁體(007)在面對基板(005)的一側具有至少一個位於N極和S極之間的交界並且形成為使得該交界僅面對金屬掩模(006)的厚區域。
文檔編號C23C14/04GK101675178SQ20088001432
公開日2010年3月17日 申請日期2008年11月28日 優先權日2007年11月30日
發明者佐佐木雅夫 申請人:佳能安內華股份有限公司