(57)【要約】【課題】マスクに対する基板の位置ずれおよび基板の損傷を防止することができる基板保持装置およびこれを備えた成膜装置を提供する。【解決手段】本発明の一実施形態に係る基板保持装置は、トレイ３２と、マスクＭと、クランプ機構３３（クランプユニット３３０）と、パッド部３４（パッド部材３４０）とを具備する。トレイ３２は、基板Ｗを支持する支持面３２ａを有する。マスクＭは、支持面３２ａに対向して配置され、支持面３２ａに支持された基板Ｗの非成膜領域を被覆する。クランプ機構３３は、トレイ３２とマスクＭとを分離可能に結合する。パッド部３４は、トレイ３２に配置され、支持面３２ａに支持された基板を弾性的に支持する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持する支持面を有するトレイと、
前記支持面に対向して配置され、前記支持面に支持された前記基板の非成膜領域を被覆するマスクと、
前記トレイと前記マスクとを分離可能に結合するクランプ機構と、
前記トレイに配置され、前記支持面に支持された前記基板を弾性的に支持するパッド部と
を具備する基板保持装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板保持装置であって、
前記パッド部は、前記マスクに対向して配置された複数のパッド部材を含む
基板保持装置。
【請求項３】
請求項２に記載の基板保持装置であって、
前記複数のパッド部材は、弾性材料で構成された錐体状の複数の凸部をそれぞれ有する
基板保持装置。
【請求項４】
請求項３に記載の基板保持装置であって、
前記トレイは、複数のパッド部材が配置され前記支持面に設けられた凹部をさらに有し、
前記複数の凸部は、自然状態において前記支持面よりも前記マスク側へ突出する高さを有する
基板保持装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板保持装置であって、
前記クランプ機構は、前記支持面に支持された前記基板の周囲に配置された複数のクランプユニットを含む
基板保持装置。
【請求項６】
請求項５に記載の基板保持装置であって、
前記複数のクランプユニットは、
前記トレイに配置された第１の係合部材と、
前記マスクに配置され、前記第１の係合部材に対して着脱可能に構成された第２の係合部材とをそれぞれ有する
基板保持装置。
【請求項７】
成膜室と、
前記成膜室に配置された蒸発源と、
基板を支持する支持面を有するトレイと、前記支持面に対向して配置され前記支持面に支持された前記基板の非成膜領域を被覆するマスクと、前記トレイと前記マスクとを分離可能に結合するクランプ機構と、前記トレイに配置され前記支持面に支持された前記基板を弾性的に支持するパッド部とを含み、前記トレイを前記蒸発源と対向する成膜位置へ搬送する搬送機構と
を具備する成膜装置。
【請求項８】
請求項７に記載の成膜装置であって、
前記支持面が前記トレイの上面側に位置する第１の姿勢と、前記支持面が前記トレイの下面側に位置する第２の姿勢とを選択的に切り替える姿勢変換部をさらに具備する
成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板およびマスクを保持する基板保持装置およびこれを備えた成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の所定領域に薄膜を形成する技術として、成膜用のマスクが用いられている。例えば特許文献１には、成膜面に板状のマスクが配置された処理基板を成膜室内で搬送しながら、蒸着源で発生した蒸着材料の蒸気を成膜面に蒸着させるインライン方式の成膜装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１１８１５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板にマスクを固定して成膜する方法では、典型的には、基板を支持するトレイとマスクとの間で基板が挟持される。このとき、基板を挟持する力が弱すぎると、マスクに対する基板の位置ズレが生じるおそれがある。一方、基板を挟持する力が強すぎると、トレイあるいはマスクと接触する基板の表面が損傷するおそれがある。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、マスクに対する基板の位置ずれおよび基板の損傷を防止することができる基板保持装置およびこれを備えた成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る基板保持装置は、トレイと、マスクと、クランプ機構と、パッド部とを具備する。
上記トレイは、基板を支持する支持面を有する。
上記マスクは、上記支持面に対向して配置され、上記支持面に支持された上記基板の非成膜領域を被覆する。
上記クランプ機構は、上記トレイと上記マスクとを分離可能に結合する。
上記パッド部は、上記トレイに配置され、上記支持面に支持された上記基板を弾性的に支持する。
【０００７】
本発明の一形態に係る成膜装置は、成膜室と、蒸発源と、搬送機構とを具備する。
上記蒸発源は、上記成膜室に配置される。
上記搬送機構は、トレイと、マスクと、クランプ機構と、パッド部とを含み、上記トレイを上記蒸発源と対向する成膜位置へ搬送する。上記トレイは、基板を支持する支持面を有する。上記マスクは、上記支持面に対向して配置され、上記支持面に支持された上記基板の非成膜領域を被覆する。上記クランプ機構は、上記トレイと上記マスクとを分離可能に結合する。上記パッド部は、上記トレイに配置され、上記支持面に支持された上記基板を弾性的に支持する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略側断面図である。
【図２】成膜装置における基板の搬送形態を説明する模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る基板保持装置の構成を概略的に示す分解斜視図である。
【図４】上記基板保持装置におけるトレイの概略平面図である。
【図５】上記基板保持装置におけるクランプユニットの概略側断面図である。
【図６】上記クランプユニットの動作を説明する概略側断面図である。
【図７】上記クランプユニットの動作を説明する概略側断面図である。
【図８】上記基板保持装置におけるパッド部材の概略平面図である。
【図９】上記トレイに設けられた凹部と上記パッド部材との関係を示す概略側断面図であり、Ａはトレイへのマスクの装着前、ＢはトレイへのマスクＭの装着後の状態をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の一実施形態に係る基板保持装置は、トレイと、マスクと、クランプ機構と、パッド部とを具備する。
上記トレイは、基板を支持する支持面を有する。
上記マスクは、上記支持面に対向して配置され、上記支持面に支持された上記基板の非成膜領域を被覆する。
上記クランプ機構は、上記トレイと上記マスクとを分離可能に結合する。
上記パッド部は、上記トレイに配置され、上記支持面に支持された上記基板を弾性的に支持する。
【００１０】
上記基板保持装置において、マスクは、トレイにクランプ機構を介して結合されることで、支持面上の基板の非成膜領域に対向して配置される。このとき基板は、トレイに配置されたパッド部によって弾性的に支持される。これにより、基板の位置ずれを生じさせることなく基板を安定に保持することができるとともに、基板のトレイあるいはマスクとの接触面の損傷を防止することができる。
【００１１】
上記パッド部は、上記マスクに対向して配置された複数のパッド部材を含んでもよい。
これにより、トレイ上の複数の位置で基板を弾性的に支持することが可能となるため、基板を安定に保持することができる。
【００１２】
上記複数のパッド部材は、弾性材料で構成された錐体状の複数の凸部をそれぞれ有してもよい。
これにより、各々のパッド部材において基板の多点支持が可能となる。
【００１３】
上記トレイは、上記支持面に設けられた凹部をさらに有してもよい。上記凹部には、複数のパッド部材が配置され、上記複数の凸部は、自然状態において上記支持面よりも上記マスク側へ突出する高さを有する。
これにより、各々の凸部の支持面からの突出量によって、基板の保持力を容易に調整することができる。
【００１４】
上記クランプ機構は、上記支持面に支持された上記基板の周囲に配置された複数のクランプユニットを含んでもよい。
これにより基板に対するマスクの押圧力の面内均一化を図ることができる。
【００１５】
前記複数のクランプユニットは、第１の係合部と、第２の係合部とを有してもよい。上記第１の係合部は、上記トレイに配置される。上記第２の係合部は、上記マスクに配置され、上記第１の係合部に対して着脱可能に構成される。
これによりクランプユニットの小型化と、構成の簡素化を図ることができる。
【００１６】
本発明の一実施形態に係る成膜装置は、成膜室と、蒸発源と、搬送機構とを具備する。
上記蒸発源は、上記成膜室に配置される。
上記搬送機構は、トレイと、マスクと、クランプ機構と、パッド部とを含み、上記トレイを上記蒸発源と対向する成膜位置へ搬送する。上記トレイは、基板を支持する支持面を有する。上記マスクは、上記支持面に対向して配置され、上記支持面に支持された上記基板の非成膜領域を被覆する。上記クランプ機構は、上記トレイと上記マスクとを分離可能に結合する。上記パッド部は、上記トレイに配置され、上記支持面に支持された上記基板を弾性的に支持する。
【００１７】
上記成膜装置によれば、基板の損傷を防止しつつ、マスクに対する基板の位置ずれを防止することができるので、高精度な成膜処理を実現することができる。
【００１８】
上記成膜装置は、姿勢変換部をさらに具備してもよい。上記姿勢変換部は、上記支持面が上記トレイの上面側に位置する第１の姿勢と、上記支持面が上記トレイの下面側に位置する第２の姿勢とを選択的に切り替える。
これにより、成膜位置が蒸発源の上方に設定される成膜装置においても、基板とマスクの位置合わせを容易に行うことが可能となる。
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態に係る成膜装置を示す概略側断面図である。図２は、成膜装置における基板の搬送形態を説明する模式図である。図においてＸ軸方向およびＹ軸方向は相互に直交する水平方向を示し、Ｚ軸方向は鉛直方向を示している。
【００２１】
［成膜装置の構成］
成膜装置１００は、成膜室１０と、蒸発源２０と、搬送機構３０と、シャッタ機構４０と、コントローラ５０とを有する。成膜装置１００は、通過成膜方式の真空蒸着装置を構成する。
【００２２】
（成膜室）
成膜室１０は、排気バルブ１０１を介して真空ポンプ１０２に接続されており、内部が所定の真空圧に減圧あるいは維持されることが可能な密閉構造を有する。
【００２３】
成膜装置１００は、複数の処理室を備えたインライン式真空成膜装置として構成される。成膜室１０は、その一部の処理室を構成する。成膜室１０は、ゲートバルブＧ１を介して上流側の処理室１１と接続され、ゲートバルブＧ２を介して下流側の処理室１２に接続される。
【００２４】
本実施形態では、処理室１１は、ロード室として構成され、図２に示すように、トレイ３２上に基板ＷおよびマスクＭを装着するマスク装着部１１１と、基板ＷおよびマスクＭが装着されたトレイ３２を反転させる姿勢変換部１１２とを有する。
【００２５】
姿勢変換部１１２は、基板Ｗを支持する支持面３２ａ（図３）がトレイ３２の上面側に位置する第１の姿勢と、支持面３２ａがトレイ３２の下面側に位置する第２の姿勢とを選択的に切り替える。これにより、成膜位置Ｐ０が蒸発源２０の上方に設定される成膜装置においても、基板ＷとマスクＭの位置合わせを容易に行うことが可能となる。
【００２６】
処理室１２は、アンロード室として構成され、トレイ３２を再度反転してトレイ３２からマスクを取り外した後、基板Ｗのみを装置外部へ搬出する。処理室１１，１２は、図示しない真空ポンプに接続されており、各々の内部が所定の真空圧に減圧あるいは維持されることが可能に構成される。
【００２７】
（蒸発源）
蒸発源２０は、成膜室１０に配置される。蒸発源２０は、成膜室１０の底部の略中央部に配置されており、成膜位置Ｐ０を通過する基板Ｗに蒸着させる蒸着材料の蒸気を発生させる。蒸着材料の蒸気は、基板Ｗの搬送ライン３０Ｔに直交する軸線２０Ｔを中心とする所定の立体角で、成膜位置Ｐ０を通過するトレイ３２上の基板Ｗへ向けて放出される。
【００２８】
蒸発源２０は、蒸着材料を収容する容器（るつぼ）と、当該蒸着材料を加熱する加熱源とを有する。蒸着材料は特に限定されず、金属等の無機材料や樹脂等の有機材料が用いられる。加熱源は抵抗加熱源、誘導加熱源あるいは電子ビーム加熱源等が用いられる。蒸発源２０は、コントローラ５０によって制御される。
【００２９】
（シャッタ機構）
シャッタ機構４０は、コントローラ５０からの制御信号を受けて開閉するシャッタ板を有する。シャッタ機構４０は、基板Ｗが成膜位置Ｐ０へ達したときシャッタ板を開放し、蒸発源２０から成膜位置Ｐ０へ蒸着材料の蒸気を到達させる。またシャッタ機構４０は、基板Ｗが成膜位置Ｐ０を通過したときシャッタ板を閉塞し、蒸発源２０から成膜位置Ｐ０へ向かう蒸気の流れを遮断する。
【００３０】
成膜位置Ｐ０は、蒸発源２０と対向する搬送ライン３０Ｔ上の所定位置をいうが、より詳しくは、後述するシャッタ機構４０の全開時において、蒸発源２０から放出される蒸着材料の蒸気が基板Ｗの成膜面の少なくとも一部に到達し得る領域をいう。したがって成膜位置Ｐ０は搬送ライン３０Ｔ上の一点に限られず、蒸発源２０から基板Ｗ（基板Ｗの成膜領域）を見ることができる搬送ライン３０Ｔ上の一定領域をいう。
【００３１】
（コントローラ）
コントローラ５０は、典型的にはコンピュータで構成され、成膜室１０の外部に配置される。コントローラ５０は、蒸発源２０、搬送機構３０、シャッタ機構４０、マスク装着部１１１、姿勢変換部１１２、ゲートバルブＧ１，Ｇ２等を含む成膜装置１００全体の動作を制御する。
【００３２】
（搬送機構）
搬送機構３０は、基板Ｗを保持可能なキャリア３１（基板保持装置）を有する。搬送機構３０は、蒸発源２０と対向する成膜位置Ｐ０を含む所定の搬送ライン３０Ｔに沿って、キャリア３１を一定速度で搬送する。
【００３３】
搬送機構３０は、キャリア３１を成膜室１０内においてＹ軸方向に平行な直線的な搬送ライン３０Ｔに沿って搬送する搬送レール３００を有する。搬送レール３００に代えて、搬送コンベア等の他の搬送手段が採用されてもよい。本実施形態において搬送レール３００は、成膜室１０においてキャリア３１を成膜位置Ｐ０へ向けて一定速度で図中矢印Ａ方向へ連続的に搬送する。
【００３４】
キャリア３１は、基板Ｗを支持するトレイ３２と、基板Ｗの成膜領域を画定するマスクＭとを有する。キャリア３１は、基板Ｗを下向きに保持した姿勢（第２の姿勢）で成膜室１０を搬送される。なお、搬送レール３００上を複数のキャリア３１が相互に間隔をおいて成膜位置Ｐ０へ順次搬送されるように構成されてもよい。
【００３５】
基板Ｗは、本実施形態では矩形のガラス基板で構成されるが、これに限られず、半導体基板、樹脂フィルム等の各種基材で構成されてもよい。
【００３６】
（キャリア）
図３は、キャリア３１の構成を概略的に示す分解斜視図である。図４は、トレイ３２の概略平面図である。
【００３７】
トレイ３２は、略長方形状の金属板で構成される。トレイ３２は、基板Ｗを支持する支持面３２ａを有する。支持面３２ａは、トレイ３２の一方側の主面に形成される。
【００３８】
支持面３２ａは、基板Ｗとの密着力を高めるために、例えば静電チャック機構を内蔵してもよい。あるいは、支持面３２ａは粘着シート等の粘着面で構成されてもよい。
【００３９】
マスクＭは、支持面３２ａに対向して配置され、支持面３２ａに支持された基板Ｗの非成膜領域を被覆する。本実施形態においてマスクＭは、中央部に矩形の開口部Ｍａが形成された矩形の板状部材で構成され、基板Ｗの非成膜領域である周縁部を被覆するとともに、開口部Ｍａを介して露出される基板Ｗの領域を成膜領域として画定する。
【００４０】
トレイ３２の所定位置には、クランプ機構３３と、パッド部３４とが設けられている。クランプ機構３３は、トレイ３２へマスクＭを分離可能に結合する。パッド部３４は、支持面３１ａに支持された基板Ｗを弾性的に支持する。
【００４１】
クランプ機構３３は、支持面３２ａに支持された基板Ｗの周囲に配置された複数のクランプユニット３３０を含む。図５は、クランプユニット３３０の概略側断面図である。
【００４２】
複数のクランプユニット３３０は、それぞれ共通の構成を有し、トレイ３２の長辺側の２つの周縁部にそれぞれ２個ずつ設けられている。クランプユニット３３０は、第１の係合部材３３１と、第２の係合部材３３２とを有する。第１の係合部材３３１は、トレイ３２に配置される。第２の係合部材３３２は、マスクＭに配置され、第１の係合部材３３１に対して着脱可能に構成される。
【００４３】
第１の係合部材３３１は、トレイ３２の下面に固定されるとともに、トレイ３２に設けられた貫通孔３２ｂを介してマスクＭに向かって突出する突出部３３１ａを有する。第１の係合部材３３１は、貫通孔３２ｂの周囲に固定された支持部材３３３の下面に複数のバネ部材３３４を介して対向している。第１の係合部材３３１は、支持ケース３３５の内部に上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に収容されており、第１の係合部材３３１の下面は、支持ケース３３５の底部を貫通する操作部材３３６の上面に接している。
【００４４】
支持部材３３３は、貫通孔３２ｂを介してマスクＭに向かって突出するガイド筒部３３３ａを有する。第１の係合部材３３１の突出部３３１ａは、ガイド筒部３３３ａの内部を上下方向（Ｚ軸方向）に移動可能に収容されている。突出部３３１ａの外周面とガイド筒部３３３ａとの間には複数のボール部材３３７が保持されている。
【００４５】
複数のボール部材３３７は、ガイド筒部３３３ａを径方向に貫通する複数の孔内に収容されている。図５に示すように第１の係合部材３３１がセット位置に移動したとき、各ボール部材３３７は、突出部３３１ａによってガイド筒部３３３ａの外部へ部分的に突出するように押圧される。一方、第１の係合部材３３１が上記セット位置から所定距離だけ上方へ移動した解除位置へ移動したとき、各ボール部材３３７は、突出部３３１ａの周囲に凹設された環状の溝部３３１ｂに退避することで、ガイド筒部３３３ａの内部に埋没可能に構成される。
【００４６】
第２の係合部材３３２は、マスクＭの下面に固定される。第２の係合部材３３２は、トレイ３２の貫通孔３２ｂに収容されることが可能な環状部材で構成される。第２の係合部材３３２は、その内周部に、複数のボール部材３３７を介して第１の係合部材３３１と係合可能な爪部３３２ａを有する。爪部３３２ａは、第２の係合部材３３２の内周面の全周にわたって形成されてもよいし、上記内周面の複数箇所に形成されてもよい。
【００４７】
図６Ａ，Ｂおよび図７Ａ，Ｂは、クランプユニット３３０の動作を説明する概略側断面図である。すなわち図６Ａは、マスクＭがトレイ３２から分離した状態を示し、図６Ｂは、第１の係合部材３３１がセット位置から解除位置へ移動したときの様子を示している。また図７Ａは、マスクＭがトレイ３２に組み付けられるときの様子を示し、図７Ｂは、マスクＭがトレイに結合された状態を示している。
【００４８】
第１の係合部材３３１の上記セット位置と解除位置との間の移動は、操作部材３３６によって操作される。本実施形態では、図示しないプッシャにより、操作部材３３６が操作される。
【００４９】
後述するように、第２の係合部材３３２は、第１の係合部材３３１が上記解除位置へ移動したときに第１の係合部材３３１に対して着脱が可能とされ、第１の係合部材３３１が上記セット位置に移動したときに第１の係合部材３３１との係合状態が保持される。
【００５０】
続いて、パッド部３４について説明する。
【００５１】
パッド部３４は、マスクＭに対向して配置された複数のパッド部材３４０を含む。複数のパッド部材３４０は、それぞれ共通の構成を有し、支持面３２ａに載置された基板Ｗの４辺の周縁部と対向する位置にそれぞれ配置される。
【００５２】
図８は、パッド部材３４０の概略平面図である。複数のパッド部材３４０は、略矩形の板部３４１と、弾性材料で構成された錐体状の複数の凸部３４２とを有する。複数の凸部３４２は、各々同一の高さに形成され、板部３４１の表面にマトリクス状に配置されている。
【００５３】
複数の凸部３４２各々の形状は、特に限定されず、本実施形態では、円錐あるいは円錐台等の錐体形状に形成される。これにより各々の凸部３４２が高さ方向に圧縮変形し易くなり、基板Ｗに過剰なストレスをかけることなく基板Ｗとの良好な密着性を確保することができる。好ましくは、凸部３４２の先端は、球面等の曲面で形成される。これにより、基板Ｗとの接触面積が低減し、基板Ｗへの押圧痕の発生を抑制することができる。
【００５４】
複数の凸部３４２は、弾性材料で構成される。凸部３４２を構成する弾性材料としては、例えば、エラストマ等の弾性を有する合成樹脂材料が用いられ、本実施形態では真空中で放出ガスが少ないフッ素系ゴム等の弾性材料が用いられる。凸部３４２だけでなく板部３４１もまた同一の弾性材料で構成されてもよい。
【００５５】
トレイ３２は、支持面３２ａに設けられた凹部３２ｃをさらに有する。凹部３２ｃは、複数のパッド部材３４０の配置領域に複数形成され、複数のパッド部材３４０は、凹部３２ｃの底部にそれぞれ配置される。凹部３２ｃは、トレイ３２の各辺ごとに各々独立して形成されているが、各々が相互に連続して形成されてもよい。あるいは、各辺ごとに形成された凹部３２ｃが、それぞれ複数に分割して形成されてもよい。
【００５６】
図９Ａ，Ｂは、凹部３２ｃとパッド部材３４０との関係を示す概略側断面図であり、Ａはトレイ３２へのマスクＭの装着前、Ｂはトレイ３２へのマスクＭの装着後の状態をそれぞれ示している。
【００５７】
図９Ａに示すように、凹部３２ｃは、パッド部材３４０の全高よりも小さい深さ寸法で形成される。パッド部材３４０の複数の凸部３４２は、自然状態においてトレイ３２の支持面３２ａよりもマスクＭ側へ突出する高さを有する。マスクＭの装着前、基板Ｗは、支持面３２ａの上において複数の凸部３４２各々の先端部で支持される。
【００５８】
そして図９Ｂに示すように、マスクＭがトレイ３２に装着されると、複数の凸部３４２はマスクＭ（基板Ｗ）とトレイ３２との間で挟圧され、基板Ｗの裏面が支持面３２ａに接触あるいは近接する高さにまで押し潰される。これにより、基板Ｗは支持面３２ａ上において複数の凸部３４２によって弾性的に支持される。
【００５９】
複数の凸部３４２の支持面３２ａからの突出量Ｈは特に限定されず、基板Ｗを支持する際の弾性力の大きさに応じて適宜設定可能である。本実施形態では、Ｈの値が約２ｍｍに設定される。クランプ機構３３を構成する各クランプユニット３３０は、パッド部材３４０に支持された基板Ｗの周縁部が高さＨに相当する量だけ凹部３２ｃの底部へ向けて押圧されるように、マスクＭをトレイ３２に結合するように構成される。
【００６０】
［成膜装置の動作］
続いて、成膜装置１００の典型的な動作について説明する。
【００６１】
成膜室１０は、所定の成膜圧力に真空排気されている。処理室１１は大気圧に開放されており、処理室１１の内部にはトレイ３２およびマスクＭが相互に分離した状態で待機している。このとき、トレイ３２は、支持面３２ａを上方に向けた第１の姿勢に維持される。
【００６２】
基板Ｗは、その成膜面を上方へ向けた横臥姿勢で成膜装置１００の外部から処理室１１へ搬入される。基板Ｗは、マスク装着部１１１においてトレイ３２に対して位置決めされた後、支持面３２ａに載置される。このとき基板Ｗは、パッド部３４を構成する複数の凸部３４２の先端に支持される（図４，図９Ａ）。その後、クランプ機構３３を介してマスクＭがトレイ３２に結合される（図９Ｂ）。
【００６３】
マスクＭの装着工程では、まず図６Ａに示すように、各々のクランプユニット３３０を構成する第１および第２の係合部材３３１，３３２が相互に対向配置される。この状態では、複数のバネ部材３３４によって第１の係合部材３３１および操作部材３３６がセット位置（下方位置）に付勢されている。このため複数のボール部材３３７は、支持部材３３３のガイド筒部３３３ａの周面から外方へ突出している。
【００６４】
そして図６Ｂに示すように操作部材３３６が図示しないプッシャにより図中上方へ押し上げられることで、第１の係合部材３３１がセット位置から解除位置へ移動する。これにより複数のボール部材３３７が第１の係合部材３３１の突出部３３１ａの溝部３３１ｂに収容され、ガイド筒部３３３ａの内部に埋没する。
【００６５】
続いて図７Ａに示すように、第１の係合部材３３１が解除位置へ押し上げられた状態で、マスクＭがトレイ３２に向けて下降し、第２の係合部材３３２の爪部３３２ａを支持部材３３３の上面に当接させる。
【００６６】
その後、図７Ｂに示すように上記プッシャによる操作部材３３６の押し上げ操作が解除される。すると、複数のバネ部材３３４のバネ力によって第１の係合部材３３１が解除位置からセット位置へ移動し、複数のボール部材３３７が突出部３３１ａの周面に押圧されてガイド筒部３３３ａの外方に位置する爪部３３２ａと係合する。これにより複数のボール部材３３７を介して第１の係合部材３３１と第２の係合部材３３２とが相互に係合し、マスクＭがトレイ３２に結合される。
【００６７】
以上のようにして、基板Ｗがトレイ３２とマスクＭとの間で挟持されることで、基板Ｗを保持するキャリア３１が構成される。このとき基板Ｗの周縁部は、トレイ３２に配置されたパッド部３４によって弾性的に支持される。これにより、基板Ｗの位置ずれを生じさせることなく基板Ｗを安定に保持できるとともに、基板Ｗのトレイ３２あるいはマスクＭとの接触面の損傷を防止することができる。
【００６８】
キャリア３１は、姿勢変換部１１２において上記第１の姿勢から第２の姿勢へ変換されて、基板ＷおよびマスクＭがトレイ３２の下面側に配置される。キャリア３１の姿勢変換方法は特に限定されず、典型的には、キャリア３１をＸ軸あるいはＹ軸まわりに反転させることで、第１の姿勢から第２の姿勢に変換される。この姿勢変換時においてもパッド部材３４０の弾性支持構造によって基板Ｗに作用する応力が緩和され、基板Ｗの保護の実効を図ることができる。
【００６９】
一方、処理室１１は、成膜室１０とほぼ同圧の真空雰囲気に排気される。その後、キャリア３１は、ゲートバルブＧ１を介して処理室１１から成膜室１０へ搬送される。キャリア３１は、成膜室１０において、搬送レール３００に移載されて搬送ライン３０Ｔに沿って搬送される。
【００７０】
キャリア３１が成膜位置Ｐ０へ到達すると、シャッタ機構４０が開放され、これにより蒸発源２０からの蒸着材料の蒸気が基板Ｗの成膜面へ堆積される。本実施形態の成膜装置１００は、通過成膜方式で構成されているため、成膜位置Ｐ０を一定速度で移動しながら基板Ｗ上への成膜処理が実行される。当該基板Ｗが成膜位置Ｐ０を通過すると、シャッタ機構４０が閉塞し、これにより蒸発源２０と成膜位置Ｐ０との間の蒸気の通路が遮蔽される。
【００７１】
成膜済みの基板Ｗを保持したキャリア３１は、ゲートバルブＧ２を介して処理室１２へ搬出される。処理室１２は、あらかじめ成膜室１０と同等の圧力にまで真空排気されており、キャリア３１が処理室１２へ搬送され、ゲートバルブＧ２が閉塞された後、大気に開放される。
【００７２】
処理室１２に搬送されたキャリア３１は、第２の姿勢から第１の姿勢に変換された後、トレイ３２からマスクＭが分離されて、トレイ３２から基板Ｗのみが成膜装置１００の外部へ搬出される。トレイ３２からマスクＭの分離工程は、マスク装着工程とは逆の順序で実施される。すなわち操作部材３３６を図示しないプッシャによって上方へ移動させて第１の係合部材３３１をセット位置から解除位置へ移動させて、ボール部材３３７と第２の係合部材３３２（爪部３３２ａ）との形状状態を解除する。これによりマスクＭは容易にトレイ３２から分離可能となる。
【００７３】
以上の動作を繰り返し実行することにより、キャリア３１上の基板Ｗに順次、成膜処理が実行される。
【００７４】
本実施形態によれば、キャリア３１が基板Ｗを複数のパッド部材３４０によって弾性的に支持するように構成されているため、基板の損傷を防止しつつ、マスクに対する基板の位置ずれを防止することができるので、高精度な成膜処理を実現することができる。
【００７５】
また本実施形態によれば、パッド部３４が複数のパッド部材３４０で構成されているため、トレイ３２上の複数の位置で基板Ｗを弾性的に支持することが可能となり、これにより、基板Ｗを安定に保持することができる。
【００７６】
しかも、各パッド部材３４０が複数の凸部３４２を有するため、基板Ｗの多点支持が可能となり、これにより基板Ｗに加わる応力を低減しつつ、基板Ｗとの安定した密着作用を得ることができる。
【００７７】
また、複数のパッド部材３４０が支持面３２ａに設けられた凹部３２ｃに配置され、各凸部３４２が支持面３２ａよりもマスクＭ側に突出する高さを有するため、当該突出量によって、基板Ｗの保持力あるいは密着力を容易に調整することができる。
【００７８】
さらに本実施形態によれば、マスクＭとトレイ３２とを結合するクランプ機構３３が基板Ｗの周囲に配置された複数のクランプユニット３３０で構成されているため、基板Ｗに対するマスクＭの押圧力の面内均一化を図ることができる。
【００７９】
さらに本実施形態では、トレイ３２に設置された第１の係合部材３３１とマスクＭに設置された第２の係合部材３３２との係合操作あるいは係合解除操作によって、トレイ３２とマスクＭとが分離可能に構成される。これにより、クランプユニット３３０の小型化と、構成の簡素化を図ることができる。
【００８０】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００８１】
例えば以上の実施形態では、通過成膜方式の成膜装置１００を例に挙げて説明したが、これに代えて、成膜位置に基板を固定させる固定成膜方式の成膜装置にも、本発明は適用可能である。
【００８２】
また以上の実施形態では、パッド部３４は複数のパッド部材３４０で構成されたが、これら複数のパッド部材が連続した単一のパッド部材で構成されてもよい。
【００８３】
さらに以上の実施形態では、パッド部３４を構成する複数のパッド部材３４０をトレイ３２の凹部３２ｃに配置したが、これに代えて、これらパッド部材を支持面３２ａと同一平面上に配置されてもよい。これにより、複数のパッド部材とマスクとの間で基板を挟持することが可能となる。この場合、複数のパッド部材は、基板の周縁部のみならず面内中央部に配置されてもよい。
【符号の説明】
【００８４】
１０…成膜室
１１，１２…処理室
２０…蒸発源
３０…搬送機構
３１…キャリア
３２…トレイ
３２ａ…支持面
３２ｃ…凹部
３３…クランプ機構
３４…パッド部
４０…シャッタ機構
５０…コントローラ
１００…成膜装置
１１１…マスク装着部
１１２…姿勢変換部
３３０…クランプユニット
３３１…第１の係合部材
３３２…第２の係合部材
３４０…パッド部材
３４２…凸部
Ｐ０…成膜位置
Ｍ…マスク
Ｗ…基板
【図１】
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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７】
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【図８】
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【図９】
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