(57)【要約】【課題】  マスクを被処理対象物に対して位置合わせ後、基台にマスクを設置固定する際に、高精度にマスクと被処理対象物の相対的な位置のずれを無くすること。【解決手段】保持装置は、基板が載置される基台と、マスクを支持する為に、基板が載置される保持面の外側の周辺部に少なくとも３個配置され、マスクが基板の上に載置されるときには保持面から突き出ているマスク支持部材と、マスク支持部材により支持されているマスクの位置を調整する調整機構と、調整機構により位置が調整されたマスクを基台に固定する固定機構と、を有する。【選択図】  図１Ａ
2010086809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板が載置される基台と、
マスクを支持する為に、前記基板が載置される保持面の外側の周辺部に少なくとも３個配置され、前記マスクが前記基板の上に載置されるときには前記保持面から突き出ているマスク支持部材と、
前記マスク支持部材により支持されている前記マスクの位置を調整する調整手段と、
前記調整手段により位置が調整された前記マスクを前記基台に固定する固定手段と、
を有することを特徴とする保持装置。
【請求項２】
前記マスク支持部材は、回転可能に支持されている転がり部材を有し、前記転がり部材と前記マスクとの接触により、前記保持面と前記マスクとを離間した状態で支持することを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
【請求項３】
前記固定手段は、
前記マスクが磁性材料からなる場合において、前記マスクを磁気吸着することにより、前記基板と前記マスクとを前記基台に固定する永電磁石を含むことを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
【請求項４】
前記調整手段は、
前記基板に対する前記マスクの位置ずれを検出する検出手段と、
前記位置ずれに基づいて、前記マスクの位置を調整するための調整量を算出する位置制御手段と、
前記調整量に基づいて、前記マスクの位置を調整する機構を駆動する駆動手段と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の保持装置。
【請求項５】
前記転がり部材は、球形または円柱の形状を有することを特徴とする請求項２に記載の保持装置。
【請求項６】
前記マスクの位置を調整する機構は、球形または円柱の形状を有し、かつ回転可能に支持されている転がり部材を有することを特徴とする請求項４に記載の保持装置。
【請求項７】
基台の保持面に基板を載置する基板載置工程と、
マスクを支持する為に、前記基板が載置される前記保持面の外側の周辺部に少なくとも３個配置され、前記マスクが前記基板の上に載置されるときには前記保持面から突き出ているマスク支持部材に前記マスクを載置するマスク載置工程と、
前記マスク支持部材により支持されている前記マスクの位置を調整する調整工程と、
前記調整工程で位置が調整された前記マスクを前記基台に固定する固定工程と、
を有することを特徴とするマスクのアライメント方法。
【請求項８】
前記マスク支持部材は、回転可能に支持されている転がり部材を有し、前記転がり部材と前記マスクとの接触により、前記保持面と前記マスクとを離間した状態で支持することを特徴とする請求項７に記載のマスクのアライメント方法。
【請求項９】
前記固定工程では、
前記マスクが磁性材料からなる場合において、前記マスクを磁気吸着することにより、前記基板と前記マスクとを前記基台に固定する永電磁石が用いられることを特徴とする請求項７に記載のマスクのアライメント方法。
【請求項１０】
前記調整工程は、
前記基板に対する前記マスクの位置ずれを検出する検出工程と、
前記位置ずれに基づいて、前記マスクの位置を調整するための調整量を算出する算出工程と、
前記調整量に基づいて、前記マスクの位置を調整する機構を駆動する駆動工程と、
を有することを特徴とする請求項７に記載のマスクのアライメント方法。
【請求項１１】
前記転がり部材は、球形または円柱の形状を有することを特徴とする請求項８に記載のマスクのアライメント方法。
【請求項１２】
前記マスクの位置を調整する機構は、球形または円柱の形状を有し、かつ回転可能に支持されている転がり部材を有することを特徴とする請求項１０に記載のマスクのアライメント方法。
【請求項１３】
基板を処理する基板処理装置であって、
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の保持装置を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１４】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の保持装置を使用して、電子放出素子ディスプレイを生産することを特徴とする電子放出素子ディスプレイの生産方法。
【請求項１５】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の保持装置を使用して、有機ＥＬディスプレイを生産することを特徴とする有機ＥＬディスプレイの生産方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保持装置、マスクのアライメント方法、基板処理装置、電子放出素子ディスプレイの生産方法及び有機ＥＬディスプレイの生産方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示用基板を製造する基板処理装置、例えば、有機電界発光素子（有機ＥＬ：ＥＬは、Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅの略であり、以降本明細書では、有機電界発光素子を「有機ＥＬ」と略す）を代表とするフラットパネルディスプレイ用の基板処理装置は、基板（ガラス基板）上に所望のパターンを所望の精度で形成することにより、表示素子としての機能を付与する。基板処理装置におけるパターンの形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、フォトリソグラフィ法、スクリーン印刷法などが用いられ、基板にパターンが形成される。フラットディスプレイに対してより高精細な表示能力が要求されることに伴い、より高精細なパターン形成精度が基板処理装置に対して求められている。
【０００３】
真空蒸着法はスパッタリング法と並び、他手法と比較して高精度なパターン精度を低価格かつ高い信頼性で実現できる手法として知られている（特許文献１）。特に、有機ＥＬ表示装置の製造においては、フォトリソグラフィに代表されるウェットプロセスによる素子への水分ダメージの極めて少ないドライプロセスとして真空蒸着法が注目されている。
【０００４】
真空蒸着法によるパターン形成（成膜）においては、形成すべきパターンに対応した開口を有するマスクを被成膜対象物である基板に密着させた状態でマスク越しに材料を成膜工程（蒸着工程）で成膜（蒸着）することにより、基板上に所望のパターンが形成される。真空蒸着法によるパターン形成では、マスクと基板との密着精度が、表示素子としての機能を実現するためのパターンの仕上がり精度に依存する。そのため、不要な部分に膜を付着させないために、マスクが基板に対して正確に位置合わせされ、且つマスクが基板に密着固定されている必要がある。
【０００５】
微細パターンをマスク上に形成するためには、マスクの厚さを薄くする必要がある。また、被成膜対象物に対する密着性やマスクとしてのパターン精度を確保するために、マスクには、撓みやシワなどが発生しないことが求められる。特許文献２では、厚さ５００μm以下の金属製マスクに対して張力をかけながら、金属製マスクの外周をマスク枠に固定（溶接）する技術が開示されている。
【０００６】
張力がかけられた金属製マスクは、外周でマスク枠と溶接により接合された構造であるため、金属製マスクの内部には張力が作用し、マスク枠には金属製マスクの張力に対する反力が作用する。金属製マスクには張力が働くため、張力により撓みやシワが補正され、金属製マスクの平坦性が確保される。
【０００７】
但し、金属製マスクに働く張力に対する反力をマスク枠の剛性で担保する必要があるため、マスク枠には高い剛性が求められる。マスク枠の剛性が低い場合には、マスク枠自体が反力で変形して金属製マスクに働く張力が緩和され、マスクの平坦性を確保することができなくなる。
【０００８】
このように、パターン精度を確保するためには、マスク枠に対して高い剛性が求められるが、このことは、金属製マスクの重量が増加することを意味する。処理能力を向上させるための多面取りや被成膜対象物（基板）のサイズの大判化に伴い、マスクも大型化するため、マスク及びマスク枠の重量は増加する傾向にある。例えば、５５インチサイズ（約１３００ｍｍ×８００mm）用の金属製マスクでは３００Ｋｇの重量に及ぶものも存在する。
【０００９】
金属製マスクのサイズが大きくなり重量が増加することにより、被成膜対象物と金属製マスクとの位置合わせを行う位置合わせ機構及び金属製マスクを移動する移動機構の規模も増大するが、高重量物である金属製マスク及びマスク枠を短時間に移動させて、被成膜対象物（基板）に対して高精度に位置決めをすることは困難であり、重量の重い金属製マスク及びマスク枠を移動させて、被成膜対象物（基板）に対して高精度に位置決めを行う技術が求められる。
【００１０】
図１２及び図１３は、従来技術である基板処理装置における、金属製マスク（以下、単に「マスク」ともいう）と被処理対象物（以下、単に「基板」ともいう）との位置合わせを概略的に示す図である。図１２において、蒸着室１２０１には、基台１２０２が固定されており、図示しない基板搬送ロボットなどの搬送機構により搬送された被処理対象物１２０３が基台１２０２の上面に載置されている。この状態から、蒸着室１２０１とマスク保管室１２０４の間のゲートバルブ１２０５が開き、マスク搬送アライメントハンド１２０６が下降して、マスク１２０７は基台１２０２と所定の隙間があいた状態になるまで近接する。マスク搬送アライメントハンド１２０６の回転軸とマスク保管室１２０４との間には、真空シール１２０９が設けられており、マスク搬送アライメントハンド１２０６がθ方向に回転した場合でも、マスク保管室１２０４の内部の真空状態は保持される。マスク搬送アライメントハンド１２０６により保持されるマスク１２０７は、開口を有するマスクパターンが形成されているマスク膜状平面１２２０と、マスク枠１２２１とを有する。
【００１１】
その後、図示しないマスク移動機構により、ＸＹ方向にマスク１２０７を微動させて、被処理対象物１２０３（基板）に対してマスク１２０７は位置決めされる。位置決めに際して、被処理対象物１２０３の所定箇所及びマスク１２０７上の所定箇所にアライメントマークを予め作成しておき、ＣＣＤカメラ１２０８などにより構成される位置検出手段でアライメントマークを観察して、被処理対象物１２０３に対してマスク１２０７の位置合わせを行う。被処理対象物１２０３に対するマスク１２０７の位置合わせの状態を図１３に示す。
【００１２】
なお、マスク１２０７の位置合わせの際にマスク１２０７と基台１２０２とが対向する面が接触している場合、マスク１２０７と基台１２０２との接触摩擦力により基台１２０２が振動してしまい、その結果、基台１２０２上面に置かれている被処理対象物１２０３の位置がずれる可能性がある。このため、図１３に示したように、マスク１２０７と基台１２０２との間に一定の隙間を設けて両者が接触しないようにすることで、これを解決している。この隙間が大きいと、マスク１２０７を降下させる次の手順においてマスク１２０７を基台１２０２に密着固定する際に位置ずれを起こす原因になるため、できるだけマスク１２０７と基台１２０２との間の隙間は微小であることが望ましい。具体的には５００μm以下となることが望ましい。
【００１３】
特許文献３には、３個の球部材を、円錐孔部、Ｖ溝部、平面部に合わせて吸着固定する発明が開示されている。
【特許文献１】特公平６-５１９０５号公報
【特許文献２】特許３５３９１２５号公報
【特許文献３】特開平７−１５３６６４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
マスク１２０７を被処理対象物１２０３に対して位置合わせした後、マスク１２０７を基台１２０２に設置固定する際、位置ずれを起こすことなくマスク１２０７を下降させて、基台１２０２に設置する必要がある。ここで、マスク搬送アライメントハンド１２０６は、マスク収納時においては、マスク１２０７をマスク保管室１２０４に保管する。また、マスク設置固定時において、マスク搬送アライメントハンド１２０６は、マスク保管室１２０４と蒸着室１２０１の間にあるゲートバルブ１２０５経て、基台１２０２にマスク１２０７を近接させる。
【００１５】
しかしながら、構造上、必然的にマスク搬送アライメントハンド１２０６の昇降ストロークは長くなるため、マスク搬送アライメントハンド１２０６が下端の近傍まで降下した状態では、片持ち梁として構成されているマスク搬送アライメントハンド１２０６の剛性は低下する。このため、マスク搬送アライメントハンド１２０６は、振動し易くなる。被処理対象物１２０３に対して位置合わせした後、高精度にマスク１２０７を基台１２０２に載置されている被処理対象物１２０３の上に設置させることは困難なものとなる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、上記の従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、マスクを被処理対象物に対して位置合わせ後、基台にマスクを設置固定する際に、高精度にマスクと被処理対象物の相対的な位置のずれを無くすることが可能な技術の提供を目的とする。
【００１７】
上記の目的を達成する本発明にかかる保持装置は、基板が載置される基台と、
マスクを支持する為に、前記基板が載置される保持面の外側の周辺部に少なくとも３個配置され、前記マスクが前記基板の上に載置されるときには前記保持面から突き出ているマスク支持部材と、
前記マスク支持部材により支持されている前記マスクの位置を調整する調整手段と、
前記調整手段により位置が調整された前記マスクを前記基台に固定する固定手段と、を有することを特徴とする。
【００１８】
あるいは、本発明にかかるマスクのアライメント方法は、基台の保持面に基板を載置する基板載置工程と、
マスクを支持する為に、前記基板が載置される前記保持面の外側の周辺部に少なくとも３個配置され、前記マスクが前記基板の上に載置されるときには前記保持面から突き出ているマスク支持部材に前記マスクを載置するマスク載置工程と、
前記マスク支持部材により支持されている前記マスクの位置を調整する調整工程と、
前記調整工程で位置が調整された前記マスクを前記基台に固定する固定工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に拠れば、マスクを被処理対象物に対して位置合わせ後、基台にマスクを設置固定する際に、高精度にマスクと被処理対象物の相対的な位置のずれを無くすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。
【００２１】
以下、図１Ａ乃至図５を参照して、本発明の実施形態にかかるマスク保持装置（以下、単に「保持装置」ともいう）、保持装置を有する基板処理装置の構成及び動作を説明する。
【００２２】
図１Ａは、保持装置の概略的な構成を示す図であり、図１Ａ（ａ）は保持装置の平面図、図１Ａ（ｂ）は、保持装置の側面図の概略的な構成を示す。１０１はマスク枠２００ａを基台４００に固定するためのマスク枠固定用の永電磁石である。中心部永電磁石１０２Ｘ及び周辺部永電磁石１０２Ｙは、磁性体により構成されるマスク膜状平面２００ｂを基台４００側に磁気吸着して基板３００を挟み基板３００を固定するための固定用永電磁石である。マスク枠固定用の永電磁石１０１、中心部永電磁石１０２Ｘ及び周辺部永電磁石１０２Ｙの具体的な構成及び動作に関しては、図７Ｂ、図７Ｃを参照して後に説明する。
【００２３】
２０〜２５はマスク位置決め手段（マスク位置決めローラ）、２００はマスク枠２００ａとマスク膜状平面２００ｂとを有するマスク、３００は被処理対象物（基板）、１３２は温調媒体を流すための管路、１３３は温調媒体の温度制御と供給を行う温調装置（熱媒体置換用ポンプ）である。１５１ａは中心部永電磁石１０２Ｘに電流を供給する駆動用電源（電流供給部）、１５１ｂは周辺部永電磁石１０２Ｙに電流を供給する駆動用電源（電流供給部）、１５１ｃはマスク枠固定用の永電磁石１０１に電流を供給する駆動用電源（電流供給部）である。１５２ａ乃至１５２ｃは配線、１５３ａ乃至１５３ｃはスイッチ、１２０は基台側接点、１２１は電源側接点、５００は保持装置、４００は保持装置５００の基台、１２０１は熱媒体用空間である。１９１、１９２は、被処理対象物３００の所定箇所及びマスク２００上の所定箇所に予め形成されているアライメントマークを、ＣＣＤカメラなどの光学的手段で検出することにより、被処理対象物３００に対するマスク２００の位置合わせを行うための位置検出センサ（位置検出手段）である。１７０〜１７５は、マスク位置決めローラ２０〜２５に対応する駆動機構であり、１８０はＸＹ平面内の並進方向、Ｚ軸回りのθ方向において、マスク２００の位置決めを制御するための位置制御部である。
【００２４】
１０はマスク支持ローラである。図１Ｂはマスク支持ローラの具体的な構成及び動作を説明する図である。マスク支持ローラ１０は、ボール１、ボールガイド２、リニアブッシュ３、圧縮コイルバネ４、ストッパー５から構成されており、基台４００に少なくとも３個配置されている。配置される箇所は、基台４００にマスク枠２００ａが載置される部位であり、マスク支持ローラ１０を基台４００に少なくとも３個配置することにより、マスク枠２００ａをＸＹ平面内で支持することが可能になる。
【００２５】
リニアブッシュ３は、基台４００にあけられた凹部に嵌入されており、ボールガイド２の側面とリニアブッシュ３の内面は上下方向に摺動自在となっている。リニアブッシュ３の内面、ボールガイド２の外側側面には、固体潤滑材としてＡｇ、Ａｕ、ＰＴＦ（Polytetrafluoroethylene）のいずれかの膜がコーティングされている。
【００２６】
ボール１はボールガイド２の上部開口部に回転自在に保持されており、ボール１がボールガイド２の上部開口部から抜け出ないように、ボールガイド２の上部開口部の直径をボール１の直径よりも小さくしてある。なお、ボール１及びボールガイド２の上部開口部の内面には、固体潤滑材としてＡｇ、Ａｕ、ＰＴＦ（Polytetrafluoroethylene）のいずれかの膜がコーティングされている。ボールの母材としては、例えばＳＵＳ３０４Ｃを焼入れしたもの、もしくはアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等のセラミックを挙げることが出来る。即ち、ボール即ち形状が球状の場合は点接触、又は円柱の場合は線接触させるべく剛体で出来ている。
【００２７】
ボール１、ボールガイド２は、圧縮コイルバネ４の弾性力により付勢され、基台４００の表面からボール１が突き出る方向に付勢されている。マスク支持部材として機能するマスク支持ローラ１０は、回転可能な転がり部材と、弾性力により付勢して転がり部材を保持面に対して垂直方向に支持する弾性部材（圧縮コイルバネ４）と、を有し、転がり部材であるボール１とマスク枠との接触により、保持面とマスク枠とを離間した状態で支持する。尚、本実施形態では、転がり部材を構成する部材として、球形を有するボール１を用いているが、マスク枠２００ａと転がり接触をする部材として、円柱の形状を有する部材を用いることも可能である。
【００２８】
ストッパー５は、ボールガイド２の下端部に取り付けられており、ストッパー５が基台４００の底面に突き当たることにより、ボール１及びボールガイド２が基台４００から抜けださないようにしてある。
【００２９】
次に、マスク支持ローラ１０の動作について説明する。まず、マスク枠２００ａとマスク膜状平面２００ｂとを有するマスク２００がマスク支持ローラ１０に載置されると、ボール１を介してマスク２００の重量によって圧縮コイルバネ４が縮む方向に弾性変形する。このときマスク枠２００ａと基台４００とは接触せず、かつ、マスク枠２００ａと基台４００との隙間が５００μｍ以下になるような位置で、マスク２００の重量と圧縮コイルバネ４の弾性力（反発力）とが釣り合う（図１Ａ（ｂ）、図１Ｂ（ａ））。
【００３０】
マスク枠２００ａの吸着前の状態（図１Ａ（ｂ）、図１Ｂ（ａ））では、マスク枠２００ａは基台４００に配置された複数のマスク支持ローラ１０の上に配置され、マスク支持ローラ１０の弾性力によって基台４００に対して５００μｍ以下の一定の隙間があくように調整されている。この隙間の大きさは、圧縮コイルバネ４のばね定数や、マスク支持ローラ１０の配置数により複数のマスク支持ローラ１０が全体として発揮し得る弾性力を調整することで調整が可能である。
【００３１】
図１Ａ（ｂ）、図１Ｂ（ａ）に示す状態から、マスク枠２００の外周にマスク位置決めローラ２０〜２５を押し当てることにより、マスク２００をＸＹ面内の並進方向、Ｚ軸回りの回転方向に微動させて、マスク２００を被処理対象物３００に対して位置合わせを行う。マスク位置決めローラ２０〜２５は、それぞれシャフト７と、シャフト７の先端で回転可能な状態で支持されているローラ６とを有する。
【００３２】
図１Ｃ乃至図１Ｅは、ローラ６の構成を例示する図である。例えば、図１Ｃに示されるように、ローラ６は、シャフト７の先端で回転可能な状態で支持されているボール（球形）の部材とすることが可能である。また、図１Ｄに示されるように、ローラ６は円柱状の形状を有しており、シャフト７によりＸＹ平面内で回転可能な状態で支持されるように構成することができる。また、また、図１Ｅに示されるように、ローラ６は、円柱状の形状を有しており、シャフト７によりＹＺ平面内で回転可能な状態で支持されるように構成することができる。図１Ｃ乃至図１Ｅに示した構成は、ローラ６の構成を例示するものであり、ローラ６とマスク枠２００ａとが転がり接触する構成であればよい。
【００３３】
位置制御部１８０は、位置検出センサ１９１、１９２により検出された被処理対象物３００とマスク２００との相対的な位置ずれを示す位置情報に基づいて、マスク２００を被処理対象物３００に対して所定の位置に位置決めするように、駆動機構１７０〜１７５の駆動を制御する。位置制御部１８０は、駆動機構１７０〜１７５の駆動を制御するために、位置検出センサ１９１、１９２により検出された位置情報に基づいて、マスク枠の位置を調整するための調整量を算出する。駆動機構１７０〜１７５は、位置制御部１８０により算出された調整量に基づいて、保持面に沿った面内でマスク枠の位置を調整するためにマスク位置決め手段（マスク位置決めローラ）２０〜２５を駆動する。位置制御部１８０により制御された駆動機構１７０〜１７５の駆動に従い、マスク位置決めローラ２０〜２５の各シャフト７は移動して、シャフト７の先端に設けられているローラ６の位置が位置決めされる。シャフト７及びローラ６のサイズは既知の情報であり、位置制御部１８０は、シャフト７及びローラ６のサイズを考慮して、マスク２００を所定の位置に位置決めするための駆動量を決定する。
【００３４】
マスク２００を基台４００に保持（固定）する前の状態において、マスク枠２００ａは、基台４００に設けられている複数のマスク支持ローラ１０の上に配置されて転がり支持されている（図１Ａ（ｂ）、図１Ｂ（ａ））。
【００３５】
各シャフト７は、駆動機構１７０〜１７５の駆動により、図１Ａ（ａ）の矢印で示すように前進方向、後退方向の移動が可能であり、マスク枠２００ａの外周部が各ローラ６と当接することにより、各ローラ６に案内されて、マスク２００は所定の位置に位置決めされる。マスク２００の位置ずれは、ＸＹ平面における並進方向およびＺ軸回りの回転方向のうち少なくともいずれか一方において補正され、所定の位置に位置決めされる。
【００３６】
以下にマスク２００の位置決めのついて以下に具体的に記す。
【００３７】
まず、各マスク位置決めローラー20〜25をマスクに当接する位置までマスクの方向に前進させる。
【００３８】
なお、マスクと基板の位置決め時には、各マスク位置決めローラー20〜25はマスク枠の外周に常に当接している。
【００３９】
ここで、マスクを基板に対してXY面内で＋X方向に並進移動させる場合は、マスク位置決めローラー23と24を同期させて同じ量だけ前進させるが、その動作に同期してマスク位置決めローラー20と21も同じ量だけ後退させる。
【００４０】
なお、-X方向に並進移動させる場合は、前述の前進後退を逆動作させれば良い。
【００４１】
同様に、マスクを基板に対してXY面内で＋Y方向に並進移動させる場合は、マスク位置決めローラー22を前進させるのと同期させてマスク位置決めローラー25を同じ量だけ後退させる。
【００４２】
なお、同様に-Y方向に並進移動させる場合は、前述の前進後退を逆動作させれば良い。
【００４３】
次にマスクを基板に対して図1AにおいてZ軸周りに右回転させるには、マスク位置決めローラー21と24を前進、20、23を後退させれば良い、その動作に伴って必要な量だけ位置決めローラー22,25を後退させる。この際、各マスク位置決めローラー20〜25の動作は同期して行われる。
【００４４】
なお、Z軸周りに左回転させるには、前述の21、24と20、23の前進後退を逆動作させれば良い。
【００４５】
マスク支持ローラ１０のボール１と、マスク枠２００ａとの接触は転がり接触になっているので、マスク枠２００ａは、基台４００に対する摩擦力の影響を受けることなく、ボール１の回転によりＸＹ平面内を移動することが可能である。マスク２００のＸＹ平面内における並進方向、及びＺ軸回りの回転方向の微動の際、マスク２００と基台４００との接触による摩擦力により、基台４００が励振されることなく、被処理対象物３００の位置ずれは生じない。
【００４６】
マスク位置決めローラ２０〜２５により、マスク２００を被処理対象物３００に対してＸＹ平面内の並進方向、及びＺ軸周りの回転方向に位置合わせした後、マスク枠固定用の永電磁石１０１に供給する電流を制御して永電磁石１０１に磁気吸着力を発生させる。マスク枠２００ａが永電磁石１０１により生成された磁気吸着力により基台４００に磁気吸着されると、圧縮コイルバネ４は、更に磁気吸着力の作用により圧縮方向に弾性変形し、マスク枠２００ａと基台４００との隙間が無くなった状態でマスク枠２００ａと基台４００とが完全に接触した状態になる（図１Ｂ（ｂ）、図３）。
【００４７】
更に、中心部永電磁石１０２Ｘ及び周辺部永電磁石１０２Ｙに供給する電流を制御して、マスク膜状平面２００ｂを磁気吸着して被処理対象物３００を挟み、被処理対象物３００を基台４００に保持（固定）する。
【００４８】
成膜工程（蒸着工程）では、マスク２００を保持装置の基台に保持（固定）した状態から天地反転した状態にして、成膜（蒸着）処理が行われる。
【００４９】
マスク２００は、高剛性のマスク枠２００ａおよび薄いマスク膜状平面２００ｂ（マスクパターンが形成されているパターン形成部）より構成されている。マスク２００は金属の磁性材料製であり、本実施形態では、例えば、鉄系等の磁性材料を使用する。特に、蒸着時における輻射入熱による熱膨張を小さくするために、インバー材などの低熱膨張材料の使用が好適である。磁性材料からなるマスク膜状平面２００ｂには、エッチングなどの方法により、所望のパターンに対応している微小な開口が形成されている。
【００５０】
図６は、マスク２００を例示的に示す平面図である。この例では、マスク２００は、３６面取りのマスクである。マスク２００は、被処理対象物３００の被処理面に対して薄膜パターンを形成するための微細な開口が設けられているマスク膜状平面２００ｂと、マスク膜状平面２００ｂ（パターン形成部）の周囲を支持するマスク枠２００ａとを有している。マスク枠２００ａで囲まれた個々の矩形領域が一面（例えば、１つの表示デバイス）に相当する。
【００５１】
パターン領域であるマスク膜状平面２００ｂ（マスクパターン部）の厚みが厚いと、被成膜面がマスク２００の影となり、微細な開口の周辺部の膜厚が薄くなるという問題が生じるため、マスク膜状平面２００ｂの厚みは、マスク枠２００ａよりも薄くできており、例えば、厚さは５０μｍ以下とすることもある。マスク膜状平面２００ｂ（マスクパターン部）を薄くすることによって、微細な開口に斜め方向から入射する成膜粒子をも基板に到達させることができる。マスク膜状平面２００ｂ（マスクパターン部）は、事前に張力を加えた状態で、マスク枠２００ａに包囲されるようにマスク枠２００ａに溶接などの方法により固定されうる。マスク枠２００ａには、マスク膜状平面２００ｂ（マスクパターン部）に加えた張力に対する反力により発生する変形を許容値内に収めるための剛性が与えられる。その結果、マスク２００全体の重量が大きくなり、一例を挙げると、基板サイズ１３００ｍｍ×８００ｍｍ程度のマスクにおいての重量は３００ｋｇに及ぶ。
【００５２】
次に、被処理対象物３００およびマスク２００の吸着および脱着手順に関して説明する。図２は、マスク枠２００ａの外周部が各ローラ６と当接することにより、各ローラ６に案内されて、マスク２００が被処理対象物３００に対して位置合わせされた状態を例示する図である。保持装置の基台４００が予め定められた停止位置に停止した状態で、永電磁石１０１、中心部永電磁石１０２Ｘ及び周辺部永電磁石１０２Ｙに所定の電流を供給する電流供給部１５１（１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ）と接続可能になる。図２は、マスク２００が位置決めされ、磁気吸着される直前の状態を示している。
【００５３】
その後、基台側の接点１２０（第１接点）と電源側接点１２１（第２接点）とが接続される。ここで、第１接点１２０と第２接点１２１との接続は、不図示の操作機構によって行うことが可能である。第１接点１２０と第２接点１２１の構造としては、例えば、高電流用嵌合ピンや高電流用のプローブを用いることが可能である。また、第１接点１２０と第２接点１２１の構造は、特定のものには限定されず、例えば、雄型のコネクタを雌型のコネクタに圧入するタイプのものでもよいし、一方を他方に押し付けるタイプのものでもよいし、他のタイプのものでもよい。
【００５４】
第１接点１２０と第２接点１２１とが接続された状態で、まず、スイッチ１５３ｃがＯＮされ、配線１５２ｃと電流供給部（駆動用電源１５１ｃ）とは導通状態になる。電流供給部（駆動用電源１５１ｃ）から第１接点１２０および第２接点１２１を介して永電磁石１０１を吸着状態に設定するための電流が供給される。図３は、マスク２００および被処理対象物３００が保持装置の基台４００の保持面上に保持（固定）されている状態を例示する図であり、黒く塗りつぶされている永電磁石１０１はマスク２００に対して磁気吸着力を及ぼし、吸着固定作用を発揮していることを示している。
【００５５】
マスク枠２００aの吸着前の状態（図２）では、マスク２００は基台４００に配置された複数のマスク支持ローラ１０の上に配置され、マスク支持ローラ１０の弾性力によって基台４００と、マスク枠２００ａと、は５００μｍ以下の一定の隙間があくように調整されている。永電磁石１０１によりマスク枠２００ａが磁気吸着された際には、マスク支持ローラ１０の弾性力よりも大きい力の圧縮力が作用してマスク枠２００ａは基台４００側に磁気吸着されるため、マスク支持ローラ１０の圧縮コイルバネ４が弾性変形して、マスク枠２００ａは基台４００に密着固定される（図３）。
【００５６】
次に、図３の状態において、スイッチ１５３ａがＯＮされ、配線１５２ａと電流供給部（駆動用電源１５１ａ）とが導通状態になる。電流供給部（駆動用電源１５１ａ）から第１接点１２０および第２接点１２１を介して中心部永電磁石１０２Ｘを吸着状態に設定するための電流が供給される。中心部永電磁石１０２Ｘによる磁気吸着によりマスク膜状平面２００ｂの中央部の吸着が行われ、マスク膜状平面２００ｂの中央部が磁気吸着力により弾性変形して、被処理対象物３００の中央部と密着固定される。
【００５７】
図４は、マスク２００および被処理対象物３００が保持装置の基台４００の保持面上に保持（固定）されている状態を例示する図であり、黒く塗りつぶされている永電磁石１０１及び中心部永電磁石１０２Ｘはマスク２００に対して磁気吸着力を及ぼし、吸着固定作用を発揮していることを示している。マスク膜状平面２００ｂの中央部を被処理対象物３００の中央部に接触（第１接触）させることで、マスク膜状平面の面全体を吸着する場合に発生するマスク２００のシワや位置ズレを起こすことなく良好な密着性を確保することが可能となる。
【００５８】
次に、図４の状態において、スイッチ１５３ｂがＯＮされ、配線１５２ｂと電流供給部（駆動用電源１５１ｂ）とが導通状態になる。電流供給部（駆動用電源１５１ｂ）から第１接点１２０および第２接点１２１を介して周辺部永電磁石１０２Ｙに対して、吸着状態に設定するための電流が供給される。周辺部永電磁石１０２Ｙよる磁気吸着によりマスク膜状平面２００ｂの周辺部の吸着が行われ、マスク膜状平面２００ｂの周辺部が磁気吸着力により弾性変形して、マスク膜状平面の周辺部が被処理対象物３００の周辺部と密着固定され、マスク膜状平面２００ｂの全体が被処理対象物３００と完全に密着固定される。
【００５９】
図５は、マスク２００および基板３００が保持装置の基台４００の保持面上に保持（固定）されている状態を例示する図であり、黒く塗りつぶされている、永電磁石１０１、中心部永電磁石１０２Ｘ及び周辺部永電磁石１０２Ｙはマスク２００に対して磁気吸着力を及ぼし、吸着固定作用を発揮していることを示している。
【００６０】
以上の動作ステップにより、マスク２００が永電磁石１０１、中心部永電磁石１０２Ｘ及び周辺部永電磁石１０２Ｙによって磁気吸着され、マスク２００および被処理対象物３００が保持装置の基台４００の保持面上に保持（固定）される。以後、保持装置の基台４００の状態を非吸着状態に設定するための電流が電流供給部１５１（１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ）から第１接点１２０および第２接点１２１を介して永電磁石１０１、中心部永電磁石１０２Ｘ及び周辺部永電磁石１０２Ｙに対して供給されない限り、磁気吸着の状態が維持される。このため、被処理対象物３００が密着固定された状態で、基台４００が真空処理装置内を移動した場合でも位置ずれを起こすことなく密着固定状態を維持でき、その結果高精細のパターンでの成膜が可能となる。
【００６１】
上述の説明では、スイッチ１５３（スイッチ１５３ａ、スイッチ１５３ｂ、スイッチ１５３ｃ）がＯＮされるタイミングとして、１５２ｃ、１５２ａ、１５３ｂの順として説明したが、本発明の趣旨はこの例に限定されないことは言うまでもない。
【００６２】
図７Ｂ及び図７Ｃは、被処理対象物３００（例えばガラス基板）とマスク２００とを保持する保持装置（固定機構）が有する永電磁石７００の構成を例示する図である。ここで、永電磁石とは、外部からの電気的制御により、永電磁石の外部に永久磁石の磁場が漏れる状態と外部に漏れない状態とを制御して、保持する対象物を磁気吸着する吸着状態と、保持する対象物を磁気吸着しない非吸着の状態と、を実現することができるものをいう。従って、図７Ｂ、図７Ｃに示した構成に限ることなく、上記の機能が実現可能な構成であれば、本明細書で言及される永電磁石に含まれる。
【００６３】
図７Ｂ、図７Ｃを参照して、保持装置が有する永電磁石７００の動作を説明する。図７Ｂ、図７Ｃにおいて、７００ａは磁性体、７００ｂは極性固定磁石、７００ｃは極性可変磁石、７００ｄはコイル、７００ｆはコイル７００ｄに電流を印加するための配線（不図示）を収納するための空間である。Ｌは、極性固定磁石７００ｂからの磁力線を示しており、図中のＮ及びＳは磁極を示している。
【００６４】
図７Ｂは、磁性体からなるマスクを磁気吸着する吸着状態を示している。まず、コイル７００ｄに所定時間通電（約０．５秒間通電）する。これにより、極性可変磁石７００ｃの極性を反転させて、極性固定磁石７００ｂと極性可変磁石７００ｃとを同極化させる。これにより、磁場（磁力線Ｌ）が永電磁石の外部に多く漏れ、磁性体７００ａが磁性体からなるマスクを磁気吸着する吸着状態となる。
【００６５】
図７Ｃは、磁性体からなるマスクを磁気吸着しない非吸着（脱磁）状態を示している。まず、コイル７００ｄに所定時間通電（約０．５秒間通電）する。ここで、所定時間通電される電流は、図７Ｂで説明した極性可変磁石７００ｃの極性を反転させるため、図７Ｂで通電された電流と逆の極性の電流である。これにより、極性可変磁石７００ｃの極性を反転させて、極性固定磁石７００ｂと極性可変磁石７００ｃとが引き合う状態にさせる。これにより、極性固定磁石７００ｂからの磁場（磁力線Ｌ）が保持装置の有する永電磁石７００の外部に漏れない状態になり、磁性体７００ａと磁性体からなるマスクとの非吸着状態が生じる。
【００６６】
マスク２００および被処理対象物３００の保持を解除する際は、再び第１接点１２０と第２接点１２１とを接続し、その状態で、電流供給部１５１（１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ）から第１接点１２０および第２接点１２１を介して永電磁石１０１、１０２Ｘ、１０２Ｙのコイル７００ｄに対して、保持装置の永電磁石の状態を非吸着状態に設定するための電流を供給すればよい。
【００６７】
次に、図７Ａを用いて給電系（給電回路）の詳細を説明する。図７Ａは、第１接点１２０と第２接点１２１との接続方法を例示的に示す図である。１つの永電磁石のコイルに電流を流すためには、コイルの一方の端子と他方の端子にそれぞれ電気的に接続された２つの第１接点１２０が必要であり、それに対応して２つの第２接点１２１が必要である。図７Ａでは、１つの第１接点１２０と１つの第２接点１２１のみが例示されている。図７Ａに示す例では、第１接点１２０は、接点支持部１２０ａによって支持され、コイル７００ｄの一方の端子に対して導電線７００ｋを介して接続されている。
【００６８】
図７Ａにおいて、コイル７００dに所定の電流を供給する給電系（給電回路）は、導電線７００ｋ、基台側接点１２０、電源側接点１２１、配線１５２、スイッチ１５３、駆動用電源１５１から構成されている。永電磁石１０１、中心部永電磁石１０２Ｘ及び周辺部永電磁石１０２Ｙに磁気吸着力を発生させるには、基台側接点１２０と電源側接点１２１とを接続した上で、永電磁石１０１の駆動用電源１５１ｃ、中心部永電磁石１０２Ｘの駆動用電源１５１ａ及び周辺部永電磁石１０２Ｙの駆動用電源１５１ｂから、配線１５２ａ乃至１５２cおよびスイッチ１５３ａ乃至１５３ｃを介して給電系を構成し、印加したい回路に相当するスイッチを導通状態として所定の電流を永電磁石１０１、中心部永電磁石１０２Ｘ及び周辺部永電磁石１０２Ｙに印加すれば良い。
【００６９】
（基板処理装置）
図９は、本発明の好適な実施形態の基板処理装置の概略構成を示す図である。基板処理装置３０は、例えば、真空処理装置として構成されうる。まず、基板３００の搬入及び搬出について説明する。基板処理装置３０は、バルブ４０１ａ、４０１ｂ、４０１ｃを介して真空ポンプ等の真空排気ユニット４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃに連通している。
【００７０】
基板３００を搬入し、位置決めし、固定（保持装置の基台４００によって保持）する工程は、搬入室（第１処理室）３１で行われる。基板３００は、不図示の基板搬送系によって、搬入室３１に搬送される。搬送された基板３００は、不図示の操作機構により、保持装置の基台４００の保持面上に載置される。また、マスク２００は、不図示のマスク搬送系により、基板３００を覆うように保持装置の基台４００上に搬送される。
【００７１】
このようにして搬送された基板３００とマスク２００は、搬入室３１内において、保持装置の基台４００側の接点（第１接点）１２０および電流供給部１５１側の接点（第２接点）１２１とを接続して永電磁石のコイルが通電されることにより、保持装置の基台４００に磁気吸着される。これにより、基板３００に膜を形成する準備が完了する。
【００７２】
保持装置の基台４００側の接点（第１接点）１２０と電流供給部１５１側の接点（第２接点）１２１との接続が解除された後に、搬入室３１の内部に配置された回転機構により、成膜室（第２処理室）３２内での成膜のために、基板３００およびマスク２００を保持した保持装置の基台４００の天地が反転される。成膜室３２では、例えば、蒸着、スパッタリング、化学気相成長等の方法により基板３００に膜が形成されうる。
【００７３】
その後、基板３００およびマスク２００を保持した保持装置の基台４００は、搬送系９００により、成膜室（第２処理室）３２へ搬送され、成膜室３２において、蒸着等により基板３００に膜が形成される。膜の形成は、例えば、基板３００およびマスク２００を保持した保持装置の基台４００を不図示の搬送系によって搬送しながらなされうる。また、膜の形成は、蒸着源等の材料供給部３４から原料を基板３００に供給することによってなされうる。
【００７４】
膜の形成が完了すると、基板３００およびマスク２００を保持した保持装置の基台４００は、搬送系９１０により搬出室（第３処理室）３３に搬送される。
【００７５】
その後、搬出室３３の内部に配置された回転機構により、基板３００およびマスク２００を保持した保持装置の基台４００の天地が反転される。次いで、搬出室３３内において、保持装置の基台４００側の接点（第１接点）１２０および電流供給部１５１側の接点（第２接点）１２１と、を接続して永電磁石のコイルが通電されることにより、保持装置による磁気吸着が解除される。その後、不図示の操作機構によって、保持装置の基台４００からマスク２００および基板３００が分離されて、それぞれの搬送系に渡される。基板３００は、次工程の装置に搬送される。
【００７６】
なお、搬入室３１、成膜室３２および搬出室３３が１つの空間を構成してもよい。上記のように、保持装置の基台４００は、マスク２００および基板３００を保持した状態で搬送されたり、回転等の操作を受けたりしうる。したがって、マスク２００および基板３００が保持装置の基台４００によって保持されていることを保証することは重要である。また、保持装置の基台４００にマスク２００および基板３００が保持されている状態でそれらを保持装置の基台４００から取り去ろうとすると、マスク２００および基板３００に過度なストレスが加わりうる。
【００７７】
そこで、基板処理装置３０は、保持装置の基台４００の状態を検知する検知部１８５を備えることが好ましい。検知部１８５は、例えば、永電磁石１０１から出る磁界を検知する磁気センサ１４０と、磁気センサ１４０を支持する磁気センサ支持部材１４１と、を有する。磁気センサ１４０によって保持装置の基台４００の状態が第１状態（吸着状態）であるか第２状態（非吸着状態）であるかを検知するように構成されうる。磁気センサ１４０は、磁気センサ支持部材により支持されている。例えば、磁気センサ１４０は、マスク２００の近傍に配置されており、永電磁石１０１の外部に磁場がもれていないことを検知すると、マスク２００は非吸着状態であることが確認される。一方、磁気センサ１４０は、永電磁石１０１の外部に磁場がもれていることを検知すると、マスク２００は吸着状態であることが確認される。吸着状態であることが確認された後、被処理対象物３００および保持装置の基台４００を反転させて、マスク２００を基台４００から脱離させることにより、マスク２００が吸着されていない状態で、基板３００と保持装置の基台とを反転させることにより、マスク２００及び被処理対象物３００が保持装置の基台４００から落下することを防止することができる。本実施形態では、磁気センサ１４０による検出は、搬出室（第３処理室）３３で行われる例を示しているが、この例に限定されず、搬入室（第１処理室）３１において、磁気センサ１４０を用いて、マスク２００の吸着状態、または非吸着状態を検出して、マスク２００が吸着されていない状態で、基板３００と保持装置の基台とを反転させることにより、マスク２００及び被処理対象物３００が保持装置の基台４００から落下することを防止することができる。
【００７８】
基台４００の温度制御について図8を使用して説明する。
【００７９】
基板３００への膜の形成の際に保持装置の基台４００は、例えば、蒸着源等の材料供給部３４からの輻射熱等により加熱されうる。或いは、保持装置の基台には加熱やその後の熱放出により不均一な温度分布が形成されうる。そこで、保持装置の基台４００の支持体に温度調整用の温調媒体が流通可能な熱媒体空間１０２１を設けることが好ましい。保持装置の基台４００が移動しても、温度調整用の管路が移動しないようにするために、保持装置の基台４００から、温調媒体の供給用及び回収用の管路を延ばす。そして、その先端にはジョイント１３０ａ及び１３０ｂを取り付ける。一方、熱媒体置換用ポンプ１３３から熱媒体空間１０２１に温調媒体を供給するための管路１３２ａ（サプライ側）と、熱媒体空間１０２１から温調媒体を回収するための管路１３２ｂ（リターン側）を設ける。そして、その先端にジョイント１３１ａ及び１３１ｂを取り付ける。基台４００が所定の位置に来たときに、１３０ａ及び１３１ａ並びに１３０ｂ及び１３１ｂを接続する。そして、接続後に熱媒体置換用ポンプ１３３から温調媒体を供給する。そして、基台４００を移動させるときは、１３０ａ及び１３１ａ並びに１３０ｂ及び１３１ｂの接続を解き、基台４００が配管１３２ａ及び１３２ｂから接続が解除されて状態で移動する。また、図８の変形例として、熱媒体空間１０２１のそれぞれに温調媒体を循環させるための管路を接続して、保持装置の温度を調節するようにしてもよい。
【００８０】
温調装置（熱媒体置換用ポンプ１３３）は、温度制御された温調媒体を管路１３２ａ、１３２ｂのジョイント１３１ａ、１３１ｂを保持装置側のジョイント１３０に接続して、管路１３２ａ、１３２ｂおよび保持装置の基台４００に設けられている熱媒体空間１０２１によって構成される循環経路を通して温調媒体を循環させる。ジョイント１３１ａ、１３１ｂとジョイント１３０ａ、１３０ｂとの接続は、不図示の操作機構によってなされうる。
【００８１】
温調装置（熱媒体置換用ポンプ１３３）は、温調媒体を目標温度に制御する温度制御部８００を有する。温度制御部８００は、例えば、温調器（例えば、冷却器及び加熱器の少なくともいずれか一方を含む）、温度センサ、目標温度と温度センサによる測定値との偏差に基づいて操作量を演算して温調器を制御するＰＩＤ補償器等を含みうる。ここで、温度センサは、温調装置（熱媒体置換用ポンプ１３３）のほか、例えば、保持装置の基台側にも配置されて、保持装置側に配置された温度センサによる温度測定値が不図示の無線通信デバイスによって温調装置（熱媒体置換用ポンプ１３３）の温度制御部８００に提供されてもよい。保持装置側の温度センサや無線通信デバイスは、バッテリーによって駆動されうる。保持装置側で温度を測定し、それを温調装置（熱媒体置換用ポンプ１３３）の温度制御部８００にフィードバックすることにより、保持装置の温度を高い精度で制御することができる。
【００８２】
温調装置（熱媒体置換用ポンプ１３３）は、保持装置を目標温度まで冷却するように構成されてもよいし、目標温度まで加熱するように構成されてもよい、温度の不均一な分布を低減するように構成されてもよい。
【００８３】
温調装置（熱媒体置換用ポンプ１３３）による保持装置の温度調整が終了すると、保持装置側のジョイント１３０ａ、１３０ｂから温調装置（熱媒体置換用ポンプ１３３）側のジョイント１３１ａ、１３１ｂが切り離されて、保持装置が搬送されうる。温調装置（熱媒体置換用ポンプ１３３）は、例えば、前述の搬入室３１および搬出室３３のうちすくなくともいずれかにおいて温度を調整するように構成される。
【００８４】
ガラス基板は、フラットパネルディスプレイ用の基板として広く使用されており、こうした用途では従来、静電チャックなどの機器を基台上に設置することで、固定機能を確保していた。本発明によれば、静電チャックを使用することなく、同等の固定機能を実現でき、装置コスト低減が実現出来る。なお、本実施形態は、本発明の実施形態にかかる保持装置は、成膜処理として真空蒸着法を用いてパターンを形成する処理装置への適用に限定されず、スパッタリング法や化学的気相反応法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）などを用いてパターンを形成する処理装置にも使用することができる。
【００８５】
尚、上記の実施形態では、電流を短時間流すことにより、磁気吸着力のオン及びオフが切り変わる脱着磁式タイプの永電磁石を前提に説明した。永電磁石には、通常永久磁石で、電流を通電したときのみ磁気吸着力がオフになるものもある。前者の永電磁石の場合は、磁気吸着力をオフからオン又はオンからオフへ状態を切り替える場合は短時間電流を流すことにするが、後者に場合は、磁気吸着力をオフにしたい場合はその間電流を流し続ければ良い。
【００８６】
本実施形態に拠れば、マスクを被処理対象物に対して位置合わせ後、基台にマスクを設置固定する際に、高精度にマスクと被処理対象物の相対的な位置のずれを無くすることが可能になる。
【００８７】
（マスクのアライメント方法）
また、基板、及び、基板の上に配置されるマスクパターンが形成されているパターン形成部とパターン形成部の周囲を支持するマスク枠とを有するマスクを保持する保持装置で実行されるマスクのアライメント方法は、以下の工程を有する。基板載置工程では、基板を保持面で保持する基台に載置する。マスク載置工程では、回転自在に支持されている転がり部材によりマスク枠と接触し、弾性部材の弾性力により転がり部材を付勢して、保持面とマスク枠とを離間した状態で支持するマスク支持部材にマスクを載置する。調整工程では、基板に対して、パターン形成部を予め定められた位置に調整するために、マスク支持部材により支持されているマスク枠の位置を調整する。固定工程では、調整工程で位置が調整されたマスクを、保持面に沿って基台の内部に配置されている永電磁石により磁気吸着することにより、基板とマスクとを基台に固定する。
【００８８】
（電子放出素子ディスプレイの製造方法）
先に説明した保持装置を使用して、電子放出素子ディスプレイを生産する実施形態を説明する。図１０は、本発明に係わる真空処理装置として構成されうる基板処理装置３０を生産に適用する画像表示装置の一つである電子放出素子ディスプレイの斜視図である。ここで、基板処理装置３０は、先に説明した保持装置を備えている。
【００８９】
１００１は電子源基板、１００２は行配線、１００３は列配線、１００４は電子放出素子、１００７は第一のゲッタ、１０１０は第二のゲッタ、１０１１は補強板、１０１２は枠、１０１３はガラス基板、１０１４は蛍光膜、１０１５はメタルパック、Dox 1〜D0x mは列選択端子、Doｙ 1〜D0y nは行選択端子を表す。尚、１０１３、１０１４、１０１５はフェースプレートを構成する。
【００９０】
本表示装置は、行配線１００２及び列配線１００３が平面的に交差する所に、電子放出素子１００４が配置されている。そして、選択された行配線１００２及び列配線１００３に所定の電圧を印加するとその平面的に交差する部位に位置する電子放出素子１００４から電子が放出され、電子は正の高電圧が印加されているフェースプレートに向かって加速される。電子はメタルパック１０１５に衝突しそれに接する蛍光膜１０１４を励起し、発光する。
【００９１】
ここで、フェースプレート、枠１０１２及びガラス基板１０１３で囲まれた空間は真空に維持される。そして、その空間を画像表示装置の耐用期間に亘って真空状態に維持するために、内部にゲッタ材が配されている。ゲッタ材には、蒸発型ゲッタと非蒸発型ゲッタがあり、適宜使い分けられている。蒸発ゲッタとしては、Ｂａ，Ｌｉ，Ａｌ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔａ，Ｔｈ，Ｍｏ，Ｖなどの金属単体、あるいはこれらの金属の合金が知られている。一方、非蒸発ゲッタとしては、Ｚｒ、Ｔｉなどの金属単体、あるいはこれらの合金が知られている。いずれも金属で、電導体である。
【００９２】
図１０の例においては、第一のゲッタ１００７は列配線１００３上に形成されている。第一のゲッタ１００７の形成方法は、列配線１００３以下の部位が作成された電子源基板１００１を、成膜装置のホルダー上に載置する。そして、列配線１００３の形状を有するメタルマスクを、位置合わせをして電子源基板１００１上に位置させる。その後、真空蒸着法、スパッタリング法又は化学気相成長法等により第一のゲッタ１００７を成膜する。厚さは２μｍ程度である。
【００９３】
この第一のゲッタの作成においては、最終的に電子放出素子１００４となる導電体膜が既に形成されているので、前述の第一のゲッタ１００７が導電膜と電気的に導通しないようい作製することが肝要である。その際許容される位置合わせ誤差は、±３μｍ程度である。
【００９４】
一方、画像表示装置は今後益々大型且つ高精細になってゆき、その結果許容される位置合わせ誤差は益々小さくなってゆくと考えられる。
【００９５】
従って、本発明のような大型で重量のあるマスクを精度良く位置合わせが出来る真空処理装置を使用した生産方法は、電子放出素子ディスプレイの製造の用途に特に適している。
【００９６】
（有機ＥＬディスプレイの製造方法）
先に説明した保持装置を使用して、有機ＥＬディスプレイを生産する実施形態を説明する。図１１Ａおよび図１１Ｂは、図９に示す基板処理装置３０を生産工程の一部において使用して生産する画像表示装置の１つである有機ＥＬディスプレイの構成および製造方法を例示する図である。ここで、基板処理装置３０は、先に説明した保持装置を備えている。
【００９７】
５０１はガラス基板、５０２はアノード、５０３は素子分離層、５０４ａはホール注入層、５０４ｂはホール輸送層５０４ｂ、５０５は発光層、５０６は電子輸送層、５０７は電子注入層、５０８はカソードである。なお、図１１Ａでは、ホール注入層５０４ａおよびホール輸送層５０４ｂの積層構造が５０４として示されている。
【００９８】
アノード電極５０２とカソード電極５０８との間に電圧が印加されると、アノード電極５０２によりホールがホール注入層５０４ａに注入される。一方、カソード電極５０８より電子が電子注入層５０７に注入される。注入されたホールはホール注入層５０４ａおよびホール輸送層５０４ｂを移動し、注入された電子は電子注入層５０７及び電子輸送層５０６を移動して発光層５０５に達する。発光層５０５に達したホールと電子は再結合して発光する。
【００９９】
発光層５０５の材料を適宜選択することにより、光の三原色である赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の光を発光させることが可能で、その結果、フルカラーの画像表示装置を実現できることができる。
【０１００】
次に、図１１Ａに示す構造の製造方法を図１１Ｂを参照しながら説明する。図１１Ｂには、Ｒ、Ｇ、Ｂを発光する部位よりなる一ピクセルが示されている。図１１Ｂは、有機ＥＬディスプレイの発光部の一般的な製造方法を示す工程図である。まず、前工程で、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｔｏｒ）および配線部が形成され、その後、平坦化のための成膜処理がなされたガラス基板等の基板５０１上に反射率の高い導電膜が形成される。その導電膜を所定の形状にパターニングされることによりアノード電極５０２が形成される。次に、アノード電極５０２上の赤、緑、青を発光する部位を囲むようにして絶縁性の高い材料からなる素子分離膜５０３が形成される。これにより、隣接する発光する部分Ｒ、Ｇ、Ｂの間は素子分離膜５０３により仕切られる。
【０１０１】
次いで、アノード電極５０２上にホール注入層５０４ａおよびホール輸送層５０４ｂからなる層５０４、発光層５０５、電子輸送層５０６、電子注入層５０７が蒸着法により順次に形成される。電子注入層５０７上に透明性導電膜からなるカソード電極５０８を積層することで、基板５０１上に有機ＥＬディスプレイの発光部が形成される。
【０１０２】
最後に、基板上の上記発光部が透湿性の低い材料からなる図示しない封止層で覆われる。
【０１０３】
ここで、Ｒ、Ｇ、Ｂの各発光層１０５を蒸着法で作製する際には、図１１Ｂ（ｃ）に例示するように基板がマスク５１０で覆われる。図１１Ｂ（ｃ）においては、Ｒの発光部を形成するときのマスク５１０が示されている。したがって、ＧおよびＢの発光部は、マスク５１０で覆われており、ＧおよびＢの部位に赤Ｒの発光材料が混入しないようにしている。このような発光層の形成工程は、ＧおよびＢの発光層の形成についても実施される。ここで、例えば、対角５．２インチで３２０×２４０ピクセルのフルカラー有機ＥＬディスプレイの場合、ピクセルピッチは０．３３ｍｍ（３３０μｍ）であり、サブピクセルピッチは０．１１ｍｍ（１１０μｍ）である。このような場合、マスクのアライメント精度として、数ミクロン以下の精度が要求される。また、ホール輸送層５０４ｂ、発光層５０５、電子輸送層５０６および電子注入層５０７の形成は、各有機材料の混入を防止するために互いに異なるチャンバーで行われ、且つそれぞれの専用のマスクが使用される。したがって、それらの成膜プロセスでもマスクを同一の位置に高精度にアライメントする必要がある。
【０１０４】
よって、マスクアライメントが高い精度で迅速に行えることは、有機ＥＬディスプレイの生産性及び歩留まりの向上を図る上で重要である。
【０１０５】
また、今後益々大型の表示画面のディスプレイに対する常用が高まると考えられ、その際には重い大型のマスクを高い精度で迅速にアライメントすることに対する要求が益々大きくなることが予想される。
【０１０６】
上記の保持装置および基板処理装置は、上記のような要求に適合したものである。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１Ａ】本発明の好適な実施形態の保持装置の構成を示す図である。
【図１Ｂ】マスク支持ローラの具体的な構成及び動作を説明する図である。
【図１Ｃ】ローラ６の構成を例示する図である。
【図１Ｄ】ローラ６の構成を例示する図である。
【図１Ｅ】ローラ６の構成を例示する図である。
【図２】マスク枠の外周部が各ローラと当接することにより、各ローラに案内されて、マスクが被処理対象物に対して位置合わせされた状態を例示する図である。
【図３】マスクおよび被処理対象物が保持装置の保持面上に保持されている状態を例示する図である。
【図４】マスクおよび被処理対象物が保持装置の保持面上に保持されている状態を例示する図である。
【図５】マスクおよび基板が保持装置の保持面上に保持されている状態を例示する図でありある。
【図６】マスクを例示的に示す平面図である。
【図７Ａ】給電系（給電回路）の詳細を説明する図である。
【図７Ｂ】被成膜対象物とマスクとを保持する保持装置が有する永電磁石の構成を例示する図である（吸着状態）。
【図７Ｃ】被成膜対象物とマスクとを保持する保持装置が有する永電磁石の構成を例示する図である（非吸着状態）。
【図８】基台の温度制御を説明する図である。
【図９】本発明の好適な実施形態の基板処理装置の概略構成を示す図である。
【図１０】基板処理装置を生産に適用する画像表示装置の一つである電子放出素子ディスプレイの斜視図である。
【図１１Ａ】図９に示す基板処理装置を製造工程の一部において使用して生産する画像表示装置の１つである有機ＥＬディスプレイの構成を例示する図である。
【図１１Ｂ】図９に示す基板処理装置を製造工程の一部において使用して生産する画像表示装置の１つである有機ＥＬディスプレイの製造方法を例示する図である。
【図１２】従来技術である基板処理装置における、マスクと基板との位置合わせを概略的に示す図である。
【図１３】従来技術である基板処理装置における、マスクと基板との位置合わせを概略的に示す図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  マスク支持ローラ
２０〜２５  マスク位置決めローラ
３０  基板処理装置
１０１  永電磁石
１０２Ｘ  中心部永電磁石
１０２Ｙ  周辺部永電磁石
２００  マスク
２００ａ  マスク枠
２００ｂ  マスク膜状平面
４００  基台
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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