(57)【要約】【解決課題】有機エレクトロルミネセント素子の薄膜層を形成する方法において、非真空環境下にマスクと基板との位置合わせを行い、その後真空環境下に薄膜層を形成することによって膜形成装置の処理能力を向上する。【解決方法】スクを準備し、基板とマスクを非真空環境下で位置合わせして、基板とマスクとを固定し、固定した基板とマスクを真空下に移送して、マスクによってパターン化した薄膜層を形成する工程によって、基板上にパターン化した薄膜層を形成するのに適合する、有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法を開示する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスクを準備し、
基板とマスクを非真空環境下で位置合わせして、基板とマスクとを固定し、
固定した基板とマスクを真空下に移送して、マスクによってパターン化した薄膜層を形成する工程からなる、
基板上にパターン化した薄膜層を形成するのに適合する、有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法。
【請求項２】
前記非真空環境は大気環境である、請求項１の有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法。
【請求項３】
前記非真空環境は水及び／または酸素濃度を約０．１から１００ｐｐｍを有する環境である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法。
【請求項４】
前記パターン化した薄膜層は蒸着あるいはスパッタリングによって形成される、請求項１乃至３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法。
【請求項５】
前記パターン化した薄膜層を形成する工程が、マスクを使用して基板上に第１の導電層を形成し、該マスクを使用して該第１の導電層上に第２の導電層を形成する工程からなる、請求項１乃至３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法。
【請求項６】
少なくとも１つの真空チェンバと少なくとも１つの非真空チェンバとを有する膜形成装置を準備し、
基板とマスクを非真空環境下で位置合わせして、基板とマスクとを固定し、
固定した基板とマスクを真空下に移送して、マスクによってパターン化した薄膜層を形成する工程からなる、
基板上にパターン化した薄膜層を形成するのに適合する、有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法。
【請求項７】
前記非真空環境は大気環境である、請求項６の有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法。
【請求項８】
前記非真空環境は水及び／または酸素濃度が約０．１から１００ｐｐｍを有する環境である、請求項６に記載の有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法。
【請求項９】
前記パターン化した薄膜層は蒸着あるいはスパッタリングによって形成される、請求項６乃至８のいずれかに記載の有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法。
【請求項１０】
前記パターン化した薄膜層を形成する工程が、マスクを使用して基板上に第１の導電層を形成し、該マスクを使用して該第１の導電層上に第２の導電層を形成する工程からなる、請求項６乃至９のいずれかに記載の有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの真空チェンバと、
少なくとも１つの非真空チェンバと、
非真空チェンバ内に配置し基板とマスクとを位置合わせするようにした、位置合わせ装置と、
真空装置内に配置された膜形成装置とを有し、膜形成装置によってマスクを用いてパターン化した薄膜層を形成する、マスクによりパターン化した薄膜層を形成するようにした、膜形成装置。
【請求項１２】
さらに、真空チェンバ及び非真空チェンバ内に配置され基板を両チェンバ間との間で移送する移送装置を有する、請求項１１に記載の膜形成装置。
【請求項１３】
前記非真空チェンバは大気環境を有する、請求項１１に記載の膜形成装置。
【請求項１４】
前記非真空環境は水及び／または酸素濃度が約０．１から１００ｐｐｍを有する環境である、請求項１１または１２に記載の膜形成装置。
【請求項１５】
前記マスクを固定するようにしたホルダと、
該ホルダを支持するようにしかつＸ−Ｙ面上を移動し及び／又はＺ軸の回りに回転するようにされた第１の位置合わせモジュールと、
該第１の位置合わせモジュール上方に配置し、基板を固定しかつＺ軸に沿って移動するようにされた第２の位置合わせモジュールと、
第１のモジュール上方に配置された、センサとからなる、請求項１１乃至１４のいずれかに記載の膜形成装置。
【請求項１６】
前記第１の位置合わせモジュールはプラットホームと、プラットホーム上に配置した複数の固定装置とからなる、請求項１５に記載の膜形成装置。
【請求項１７】
前記固定装置はホイール型位置合わせピンあるいはボール型位置合わせ装置である、請求項１６の膜形成装置。
【請求項１８】
前記固定装置はさらに前記ホルダをプッシュしてホイール型位置合わせピンあるいはホルダとボール型位置合わせ装置とに接触させるためのプッシュ装置を有する、請求項１７に記載の膜形成装置。
【請求項１９】
前記固定装置が第１のプッシュ装置と第２のプッシュ装置とからなり、第１のプッシュ装置と第２のプッシュ装置とによってプラットホーム上にホルダをクランプし固定する、請求項１６に記載の膜形成装置。
【請求項２０】
前記第２の位置合わせモジュールはクランプあるいは真空装置を含む、請求項１５乃至１９のいずれかに記載の膜形成装置。
【請求項２１】
前記センサは電荷結合素子（ＣＣＤ）である、請求項１５乃至２０のいずれかに記載の装置。
【請求項２２】
前記位置合わせ装置は、
前記マスクを固定するためのホルダと、
該ホルダを支持するようにされかつ固定されている第１の位置合わせモジュールと、
該第１の位置合わせモジュール上方に配置し、基板を固定しかつＸ，Ｙ平面上及びＺ軸に沿って移動し及び／またはＺ軸の回りを回転するようにされた第２の位置合わせモジュールと、
第１のモジュール上方に配置された、センサとからなる、請求項１１に記載の膜形成装置。
【請求項２３】
前記第１の位置合わせモジュールはプラットホームと、プラットホーム上に配置した複数の固定装置とからなる、請求項２２に記載の膜形成装置。
【請求項２４】
前記固定装置はホイール型位置合わせピンあるいはボール型位置合わせ装置である、請求項２３の膜形成装置。
【請求項２５】
前記固定装置はさらに前記ホルダをプッシュしてホイール型位置合わせピンあるいはホルダとボール型位置合わせ装置とに接触させるためのプッシュ装置を有する、請求項２４に記載の膜形成装置。
【請求項２６】
前記固定装置が第１のプッシュ装置と第２のプッシュ装置とからなり、第１のプッシュ装置と第２のプッシュ装置とによってプラットホーム上にホルダをクランプし固定する、請求項２３に記載の膜形成装置。
【請求項２７】
前記第２の位置合わせモジュールはクランプあるいは真空装置を含む、請求項２２乃至２６のいずれかに記載の膜形成装置。
【請求項２８】
前記センサは電荷結合素子（ＣＣＤ）である、請求項２２乃至２７のいずれかに記載の装置。
【請求項２９】
位置合わせチェンバと、
少なくとも１つの非真空チェンバと、
位置合わせチェンバに接続した搭載チェンバと、
搭載チェンバに接続した複数の真空チェンバであって、第１の膜形成チェンバと、第２の膜形成チェンバと、該搭載チェンバを該第１と第２の膜形成チェンバに接続する接続チェンバとを有する該複数の真空チェンバと、
位置合わせチェンバ内に配置し基板とマスクとを位置合わせするための位置合わせ装置と、
該第１と第２の膜形成チェンバ内に配置し、マスクによって基板上にパターン化した薄膜を形成するための膜形成ユニットからなる、マスクによって基板上にパターン化した薄膜層を形成するための膜形成装置。
【請求項３０】
さらに、前記位置合わせチェンバと、搭載チェンバと、接続チェンバと、第１の膜形成チェンバと第２の膜形成チェンバの間中に配置され基板をこれらチェンバ間で移送する移送装置を有する、請求項２９に記載の膜形成装置。
【請求項３１】
前記搭載チェンバは大気環境、水及び／または酸素濃度が約０．１から１００ｐｐｍを有する環境あるいは真空環境である、請求項２９または３０に記載の膜形成装置。
【請求項３２】
前記位置合わせチェンバは大気環境あるいは水及び／または酸素濃度が約０．１から１００ｐｐｍを有する環境を有する、請求項２９乃至３１のいずれかに記載の膜形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成するための方法及び装置に関する。より詳しく述べると、本発明は処理能力を向上する、有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネセント素子（ＯＥＬ装置）は、効率的に電気を光子に変換する素子である。さらに、ＯＥＬ素子は、低作動電圧、高量子効率、広い視角、簡単なプロセス、低コスト、高速応答性、全色特性等の利点があり、ディスプレイ用途に応用することができる。従って、ＯＥＬ素子は指示ランプ、ディスプレイ及び光学的ピックアップにおいて広く使用されてきた。
【０００３】
有機エレクトロルミネセント素子は、有機機能性物質の自己発光特性を利用してディスプレイ機能を遂行する素子である。この種の有機エレクトロルミネセント素子には、有機機能性物質の分子量に従い低分子量有機エレクトロルミネセント素子（ＳＭ−ＯＥＬ）及びポリマーエレクトロルミネセント素子（ＰＥＬ）とが含まれる。
【０００４】
有機エレクトロルミネセント素子は、ガラス基板、金属電極、インジウムースズ酸化物（ＩＴＯ）電極、有機エレクトロルミネセント層とからなる。金属電極はカーソードとして作動し、ＩＴＯ電極はアノードとして作動する。両電極間に順方向バイアスを付与すると、電子とホールとがそれぞれ金属電極及びＩＴＯ層とから有機エレクトロルミネセント層中に注入される。電子はホールと結合して、発光光子を発生する。有機エレクトロルミネセント素子のカーソードを形成する従来の方法を、以下に記載する。
【０００５】
図５は、有機エレクトロルミネセント素子のカーソードを形成する従来の膜形成装置を示す模式図である。図５において、本装置は、搭載チェンバ２１０と、複数の真空チェンバ２２０と、アンロードチェンバ２３０と、第１の膜形成装置２４０ａと、第２の膜形成装置２４０ｂとを有する。真空チェンバ２２０は、接続チェンバ２２２と、第１の膜形成チェンバ２２４と第２の膜形成チェンバ２２６とからなる。さらに、搭載チェンバ２１０とアンロードチェンバ２３０とは真空チェンバ２２０にそれぞれ接続されている。第１膜形成チェンバ２２４及び第２の膜形成チェンバ２２６とは、それぞれ接続チェンバ２２２に接続されている。さらに、接続チェンバ２２２は搭載チェンバ２１０とアンロードチェンバ２３０とに接続されている。また、第１の膜形成装置内２４０ａは第１の膜形成チェンバ２２４に配置され、第２の膜形成装置２４０ｂは第２の膜形成チェンバ２２６内に配置されている。
【０００６】
以下に、従来の膜形成装置内の有機エレクトロルミネセント素子のカーソードを形成するためのプロセスの流れについて説明する。まず、基板１００を準備する。基板１００は、パターン化したアノードとその上に形成した有機エレクトロルミネセント層とを有する。さらに、有機エレクトロルミネセント層は、単色の有機エレクトロルミネセント層となっている。
【０００７】
基板１００は、経路２５０に沿って搭載チェンバ２１０、ゲート２１２、接続チェンバ２２２及びゲート２２４ａを通って第１の膜形成チェンバ２２４に移送される。第１の膜形成装置２２４によって、第１の導電層が基板１００上に形成される。次に、基板１００は経路２５０に沿って第１の膜形成装置２２４、ゲート２２４ａ、接続チェンバ２２２及びゲート２２６ａを通って第２の膜形成チェンバ２２６に移送される。第２の膜形成装置２４０ｂによって第２の導電層が基板１００上に形成される。
【０００８】
第２の導電層を形成後、基板１００は経路２５０に沿って第２の膜形成チェンバ２２６、ゲート２２６ａ、接続チェンバ２２２及びゲート２２２ａを通ってアンロードチェンバ２３０に移送される。これによって、先行技術の有機エレクトロルミネセント素子のカーソードの形成方法は完了する。上述したように、搭載チェンバ２１０とアンロードチェンバ２３０とは、個々に、非真空大気環境あるいは真空環境となっている。接続チェンバ２２２、第１の膜形成チェンバ２２４及び第２の膜形成チェンバ２２６は真空環境となっている。
【０００９】
先行技術の方法では、第１と第２の導電層を形成する前に基板とマスクとの位置合わせを行う必要性があったことに留意すべきである。２層の導電層を形成する方法に関しては、２回位置合わせを行うことが必要となる。従って、該装置のカーソードを形成するための工程に要する時間は長くなる。さらに、位置合わせ装置を含めるためには、膜形成チェンバ空間を広げなければならず、このことは広い真空領域を必要とすることを意味する。従って、装置のコストも上昇する。また、位置合わせ装置が正常に作動しない場合には、膜形成チェンバ内の位置合わせ装置を修理しなければならず、膜形成チェンバの真空環境を維持できない。別の視点から、位置合わせ装置を修理した後、膜形成チェンバの環境を真空環境として回復しなければならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、本発明は有機エレクトロルミネセント素子の薄膜層を形成する方法を提供することを目的とし、該方法は非真空環境下にマスクと基板との位置合わせを行い、その後真空環境下に薄膜層を形成することによって膜形成装置の処理能力を向上する方法を提供するものである。
【００１１】
本発明は、位置合わせチェンバを有する膜形成装置を提供するものである。位置合わせチェンバ内に配置した位置合わせ装置が故障しても、膜形成装置は依然として薄膜層を形成することが可能となる。
【００１２】
本発明は、基板上にパターン化した薄膜層を形成するようにした、有機エレクトロルミネセント素子の薄膜層を形成するための方法を開示する。本方法は、マスクを準備し、基板とマスクを非真空環境下で位置合わせして、基板とマスクとを固定し、固定した基板とマスクとを真空下に移送して、マスクによってパターン化した薄膜層を形成する工程からなる。
【００１３】
本発明の機エレクトロルミネセント装置の薄膜層を形成するための好ましい方法によれば、前記非真空環境は大気環境あるいは水及び／または酸素濃度を約０．１から１００ｐｐｍとした環境である。さらに、前記パターン化した薄膜層は、例えば、蒸着あるいはスパッタリングによって形成される。前記パターン化した薄膜層を形成する工程は、例えば、マスクを使用して基板上に第１の導電層を形成し、該マスクを使用して該第１の導電層上に第２の導電層を形成する工程からなる。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明は、基板上にパターン化した薄膜層を形成するようにした、有機エレクトロルミネセント素子の薄膜層を形成するための別の方法を開示する。本方法は、例えば、少なくとも１つの真空チェンバと少なくとも１つの非真空チェンバとを有する薄膜形成装置を準備し、基板とマスクを非真空チェンバ中で位置合わせして、基板とマスクとを固定し、固定した基板とマスクを真空下に移送して、マスクによってパターン化した薄膜層を形成する工程からなる。
【００１５】
本発明の有機エレクトロルミネセント素子の薄膜層を形成するための好ましい方法によれば、前記非真空環境は大気環境あるいは水及び／または酸素濃度が約０．１から１００ｐｐｍを有する環境である。さらに、前記パターン化した薄膜層は、例えば、蒸着あるいはスパッタリングによって形成される。前記パターン化した薄膜層を形成する工程は、例えば、マスクを使用して基板上に第１の導電層を形成し、該マスクを使用して該第１の導電層上に第２の導電層を形成する工程からなる。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明は、マスクによって基板上にパターン化した薄膜層を形成するようにした、有機エレクトロルミネセント素子の薄膜層を形成するための膜形成装置を開示する。本装置は、例えば、少なくとも１つの真空チェンバと、少なくとも１つの非真空チェンバと、位置合わせ装置と膜形成装置とを有する。位置合わせ装置は、非真空チェンバ内に配置され基板とマスクとを位置合わせするようにされている。膜形成装置は真空装置内に配置され、マスクを用いてパターン化した薄膜層を形成する、マスクによるパターン化した薄膜層を形成する。
【００１７】
本発明の好ましい膜形成装置によれば、真空チェンバ及び非真空チェンバ内に配置され基板を両チェンバ間との間で移送する移送装置を有する。前記非真空チェンバは、大気環境あるいは水及び／または酸素濃度を約０．１から１００ｐｐｍとした環境となっている。位置合わせ装置は、例えば、ホルダと、第１の位置合わせモジュールと、第２の位置合わせモジュールと、センサとからなる。ホルダは、前記マスクを固定するようになっている。第１の位置合わせモジュールは、該ホルダを支持するようになっており、かつＸ−Ｙ面上を移動する。第２のモジュールは、該第１の位置合わせモジュール上方に配置され、基板を固定しかつＺ軸に沿って移動するようにされている。センサは、第１のモジュール上に配置されている。
【００１８】
本発明の好ましい膜形成装置によれば、前記第１の位置合わせモジュールは、例えばプラットホームと、プラットホーム上に配置した複数の固定装置とからなっている。固定装置は、例えば、ホイール型位置合わせピンあるいはボール型位置合わせ装置を有する。固定装置はさらに前記ホルダをプッシュしてホイール型位置合わせピンあるいはホルダとボール型位置合わせ装置とを接触させるためのプッシュ装置を有する。さらに、固定装置は、例えば、第１のプッシュ装置と第２のプッシュ装置とし、第１のプッシュ装置と第２のプッシュ装置とによってプラットホーム上にホルダをクランプし固定するようになっている。また、第２の位置合わせモジュールはクランプあるいは真空装置を含む。センサは、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）とする。
【００１９】
本発明の別の好ましい膜形成装置によれば、位置合わせ装置は、例えば、ホルダと、第１の位置合わせモジュールと、第２の位置合わせモジュールと、センサとからなる。ホルダは、マスクを固定するようになっている。第１の位置合わせモジュールは、該ホルダを支持するのに適合し、第１の位置合わせモジュールは固定されている。第２の位置合わせモジュールは、第１の位置合わせモジュール上方に配置され、第２の位置合わせモジュールによって、基板を固定しかつＸ−Ｙ面上およびＺ軸に沿って動くようになっている。
【００２０】
本発明の好ましい膜形成装置によれば、第１の位置合わせモジュールは、例えば、プラットホームと、プラットホーム上に配置した複数の固定装置とからなる。さらに、固定装置は、例えば、ホイール型位置合わせピンあるいはボール型位置合わせ装置となっている。固定装置は、さらに前記ホルダをプッシュしてホルダとホイール型位置合わせピンあるいはボール型位置合わせ装置とを接触させるためのプッシュ装置を有する。また、固定装置が、例えば、第１のプッシュ装置と第２のプッシュ装置とからなり、第１のプッシュ装置と第２のプッシュ装置とによってプラットホーム上にホルダをクランプし固定するようになっている。さらに、第２の位置合わせモジュールはクランプあるいは真空装置を含む。センサは、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）とする。
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明は、マスクによって基板上にパターン化した薄膜層を形成するようになっている、別の膜形成装置を開示する。本装置は、位置合わせチェンバと、搭載チェンバと、複数の真空チェンバと、位置合わせ装置と、膜形成装置とを有する。搭載チェンバは、位置合わせチェンバと接続されている。複数の真空チェンバが搭載チェンバと接続され、複数の真空チェンバは、例えば、第１の膜形成チェンバと、第２の膜形成チェンバと該搭載チェンバを該第１と第２の膜形成チェンバに接続する接続チェンバとを有する。位置合わせ装置は、位置合わせチェンバ内に配置され、ホルダによって保持された基板とマスクとを位置合わせするようになっている。膜形成ユニットは、第１と第２の膜形成チェンバ内に配置され、ホルダに保持されたマスクによって基板上にパターン化した薄膜を形成するようになっている。
【００２２】
本発明の好ましい膜形成装置によれば、装置はさらに、位置合わせチェンバと、搭載チェンバと、接続チェンバと、第１の膜形成チェンバと第２の膜形成チェンバの間中に配置され基板をこれらチェンバ間で移送するための移送装置を有する。搭載チェンバは大気環境、水及び／または酸素濃度を約０．１から１００ｐｐｍとした環境を有する。位置合わせチェンバは、大気環境、水及び／または酸素濃度を約０．１から１００ｐｐｍとした環境を有する。
【００２３】
本発明の上記および他の目的、特徴及び利点を理解するため、図面に示す好ましい実施態様を以下に詳細に記載する。
【００２４】
図１は、本発明の好ましい膜形成装置を示す模式図である。
【００２５】
図１において、膜形成装置は、例えば、位置合わせチェンバ３１０、搭載チェンバ３２０、複数の真空チェンバ３３０、アンロードチェンバ３４０、分離チェンバ３５０、移送装置（図示せず）、位置合わせ装置３６０、第１の膜形成装置３７０ａおよび第２の膜形成装置３７０ｂとからなる。
【００２６】
搭載チェンバ３２０は、位置合わせチェンバ３１０と接続する。
【００２７】
真空チェンバ３３０は、搭載チェンバ３２０とアンロードチェンバ３４０とに接続する。
【００２８】
分離チェンバ３５０は、アンロードチェンバ３４０に接続する。膜形成装置によって形成された膜は、例えば単一層構造あるいは複数層構造とすることができる。
【００２９】
各層は、厚さが、例えば、５から５０００Åとすることができ、あるいは他の厚さ領域とすることもできる。
【００３０】
図１において、真空チェンバ３３０は、接続チェンバ３３２と、第１の膜形成チェンバ３３４と、第２の膜形成チェンバ３３６とからなる。第１の膜形成チェンバ３３４と第２の膜形成チェンバ３３６とは、分離して接続チェンバ３３２に接続され、搭載チェンバ３２０とアンロードチェンバ３４０に接続される。
【００３１】
従って、移送装置（図示せず）が、位置合わせチェンバ３１０、搭載チェンバ３２０、接続チェンバ３３２、第１の膜形成チェンバ３３４、第２の膜形成チェンバ３３６、アンロードチェンバ３４０と分離チェンバ３５０との間に配置され、それらの間に基板１００を移送する。
【００３２】
図１において、第１の膜形成装置３７０ａが第１の膜形成チェンバ３３４に配置され、第２の膜形成装置３７０ｂが第２の膜形成チェンバ３３６に配置され、位置合わせ装置３６０が位置合わせチェンバ３１０に配置される。搭載チェンバ３２０及びアンロードチェンバ３４０は、例えば、それぞれ大気環境及び真空環境あるいは水及び／または酸素濃度が約０．１から１００ｐｐｍの環境とすることができる。位置合わせチェンバ３１０及び分離チェンバ３５０は、例えば、個々に水及び／またはそれぞれ酸素濃度が約０．１から１００ｐｐｍの環境あるいは大気環境とすることができる。搭載チェンバ３２０、アンロードチェンバ３４０、位置合わせチェンバ３１０及び分離チェンバ３５０内部の環境は、プロセスに従って変化する。詳細な説明を以下に行う。
【００３３】
以下に、上記膜形成装置において有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成するプロセスの流れを説明する。まず、基板１００及びマスク５００を用意する。パターン化したアノードを基板１００上に形成し、パターン化した有機エレクトロルミネセント層をその上に形成する。有機エレクトロルミネセント層を形成する方法は、従来の薄膜法によって形成することができる。詳細内説明は繰り返さない。
【００３４】
基板１００及びマスク５００（例えば、ホルダによって保持）は位置合わせチェンバ３１０中に移送し、その中で位置合わせ装置３６０によって位置合わせを行う。その後で、基板１００とマスク５００とを固定する。基板１００上での湿気や酸素による有機エレクトロルミネセント層の損傷を避けるために、窒素を位置合わせチェンバ中に充填し、水及び／または酸素濃度を約０．１から１００ｐｐｍとした環境を形成する。基板１００とマスク５００とを固定する方法は、例えば、クランプ装置あるいは他の固定装置によって行う。
【００３５】
次に、固定した基板１００とマスク５００とを、移送装置（図示せず）によって位置合わせチェンバ３１０から移送経路３８０に沿ってゲート３１２を通って搭載チェンバ３２０中に移送する。基板１００とマスク５００とを搭載チェンバーに入れる際には、搭載チェンバ３２０は、例えば、大気環境あるいは水及び／または酸素濃度を約０．１から１００ｐｐｍとした環境とすることに留意すべきである。以下のプロセスを行うために、搭載チェンバ３２０は真空化を行う。
【００３６】
ゲート３２２とゲート３３４ａとを開く。基板１００とマスク５００とを経路３８０に沿って接続チェンバ３３２を通って、搭載チェンバ３２０から第１の膜形成チェンバ３３４に移送する。第１の膜形成チェンバ３３４で、第１の膜形成装置３７０ａがチェンバ内に配置され、Ｃａ等の第１の導電層を形成する。
【００３７】
その後で、ゲート３３４ａとゲート３３６ａとを開く。基板１００とマスク５００とを第１の膜形成チェンバ３３４から移送経路３８０に沿って接続チェンバ３３２を通り第２の膜形成チェンバ３３６中に移送する。第２の膜形成チェンバ３３６では、第２の膜形成装置３７０ｂが中に配置され、Ａｌ等の第２の導電層を形成する。
【００３８】
そして、ゲート３３６ａとゲート３３２ａとを開く。基板１００とマスク５００とを第２の膜形成チェンバ３３６から移送経路３８０に沿って接続チェンバ３３２を通り第２のアンロードチェンバ３４０中に移送する。
【００３９】
最後に、ゲート３４２を開く。アンロードチェンバ３４０から移送経路３８０に沿って基板１００とマスク５００とを分離チェンバ３３６中に移送し、分離チェンバ中で基板１００とマスク５００とを分離する。基板１００とマスク５００との分離は、分離装置（図示せず）によって行う。
【００４０】
位置合わせ装置は位置合わせチェンバ内に配置することのみに限定されないことに留意すべきである。該位置合わせ装置は、膜形成装置の他の非真空装置内に配置することができることに留意すべきである。さらに、膜形成装置を膜形成装置の外側に配置することによって、位置合わせ工程を行わせてもよい。
【００４１】
図２は、本発明の好ましいホルダを示す模式図である。図２において、ホルダ４００が、例えば、第１のコンポーネント４０２と第２のコンポーネント４０４とから成る。マスク５００は第１のコンポーネント４０２と第２のコンポーネント４０４との間に配置され、その上に位置合わせマークを有する。さらに、第１のコンポーネント４０２と第２のコンポーネント４０４とに、それぞれ開口４０２ａと４０４ａとを設ける。開口４０２ａと４０４ａとによって、マスク５００の表面を外部に曝す。ホルダ４００とマスク５００とを組み付けた後、ホルダ４００とマスク５００とによって形成されるマスクモジュール５０１が形成される。
【００４２】
図３は、本発明の膜形成装置の好ましい位置合わせ装置を示す模式図である。図３において、位置合わせ装置は、例えば、ホルダ４００と、第１の位置合わせモジュール６１０と、第２の位置合わせモジュール６２０とセンサ６３０とからなる。第１の位置合わせモジュール６１０はプラットホーム６１２と複数の固定装置とからなり、固定装置は、例えば、ホイール型位置合わせピン６１６とプッシュ装置６１４とから形成することができる。さらに、ホルダ４００は、マスク５００を固定するようになっている。プラットホーム６１２はマスクモジュール５０１を支持し、Ｘ，Ｙに沿って移動し及び／またはＺ方向に沿って回転する。
【００４３】
図３において、第２の位置合わせモジュール６２０はプラットホーム６１２の上方に配置され、基板１００を固定しかつＺ軸に沿って移動するようになっている。第２の位置合わせモジュール６２０は、例えば、クランプあるいは真空装置とすることができる。さらに、センサ６３０はプラットホームの上方に配置され、例えば、電荷結合素子あるいは他のタイプの検知素子とすることができる。本実施態様では、センサ６３０は、マスク５００のマークが基板１００のマークと位置があっているかどうかを検知する。さらに、プッシュ装置６１４はホルダ４００を押してホイール型位置合わせピン６１６に接触させるようになっており、ホイール型位置合わせピン６１６は、例えば、ロボットあるいはシリンダ装置とすることができる。
【００４４】
以下に、基板１００とマスクモジュール５０１との位置合わせを行う手順について説明する。まず、ホルダ４００をプラットホーム６１２の上に設置する。プッシュ装置によりホルダ４００を押してホイール型位置合わせピン６１６と接触させる。これにより、おおまかな位置合わせを完了する。次に、第２の位置合わせモジュール６２０をＺ軸に沿ってホルダ４００の方向へ下方に移動させる。センサ６３０をオンとし、プラットホームをＸ，Ｙ軸に沿って移動させ、あるいはＺ軸に沿って回転させ、精密な位置合わせを完了する。
【００４５】
プラットホーム６１２と第２の位置合わせモジュール６２０は、他のモードで移動させることもできる。例えば、プラットホーム６１２を固定し、第２の位置合わせモジュール６２０をＸ，Ｙ軸に沿って移動させかつＺ軸に沿って回転させることもできる。また、ホイール型位置合わせピン６１６は、ボール型位置合わせ装置（図示せず）に代えることもできる。言い換えれば、固定装置とホルダ４００との間の接触を、線接触から点接触に代えて摩耗と摩擦とを低減することもできる。
【００４６】
図４は、本発明の別の好ましい膜形成装置を示す模式図である。図４において、位置合わせ装置は、第１の位置合わせモジュール７１０と、第２の位置合わせモジュール７２０とセンサ６３０とからなる。第１の位置合わせモジュール７１０は、プラットホーム７１２と、第１のプッシュ装置７１４と第２のプッシュ装置７１６とからなる。第１のプッシュ装置７１４と第２のプッシュ装置７１６は、マスクモジュール５０１をプラットホーム７１２上にクランプするようになっている。第２の位置合わせモジュール７２０は基板１００を固定し、Ｘ，Ｙ軸に沿って移動しかつＺ軸に沿って回転するようになっている。
【００４７】
第２のプッシュ装置７１６はマスクモジュール５０１をプラットホーム７１２上の任意の位置に移動させるようになっており、第１のプッシュ装置７１４はマスクモジュール５０１を押して第２のプッシュ装置７１６と接触させるようになっている。さらに、第２のプッシュ装置７１６を予備設定位置に移動させると、第１のプッシュ装置７１４を押しても第２のプッシュ装置７１６の移動に影響を与えないようになっている。それにより、位置合わせは完了する。
【００４８】
以下に、基板１００とマスクモジュール５０１を位置合わせする手順について記載する。まず、第２のプッシュ装置７１６を予備設定位置に移動させ、マスクモジュール５０１をプラットホーム７１２の上に設置する。第１のプッシュ装置７１４によりマスクモジュール５０１を押して第２のプッシュ装置７１６と接触させる。おおまかな位置合わせは、これにより完了する。次に、第２の位置合わせモジュール７２０をＺ軸に沿ってホルダ４００の方向へ下方に移動させる。センサ６３０をオンとし、第２の位置合わせモジュール７２０をＸ軸、Ｙ軸に沿って移動させ、あるいはＺ軸に沿って回転させて精密な位置合わせを完了する。
【００４９】
さらに、プラットホーム７１２と第２の位置合わせモジュール７２０は、他のモードで移動させることもできる。例えば、プラットホーム７１２をＸとＹ軸に沿って移動させかつＺ軸の回りに回転させ、第２の位置合わせモジュール７２０をＺ軸に沿って移動させる。
【００５０】
有機エレクトロルミネセント素子の薄膜の形成方法及びそのための膜形成装置は、有機エレクトロルミネセント素子のカーソードを形成することのみに限定されないことを留意すべきである。本発明は、有機エレクトロルミネセント層あるいはその他の材料層を形成するのにも使用することができる。詳細な説明は繰り返して行わない。
【００５１】
したがって、有機エレクトロルミネセント素子の薄膜を形成する方法及びそのための膜形成装置は、以下の利点を有する。
１．本発明の有機エレクトロルミネセント素子の薄膜形成方法では、マスクと基板とを予め非真空環境で位置合わせする。次に、真空チェンバで、薄膜層を形成する工程を行う。したがって、膜形成装置の処理能力が向上される。
２．本発明の膜形成装置は、位置合わせ装置を内部に有する位置合わせチェンバを備える。位置合わせ装置が故障しても、膜形成装置は膜形成チェンバ内部で基板上に薄膜層を依然形成することができる。位置合わせ装置を修復後に、位置合わせチェンバ中の環境を大気環境あるいは水及び／または酸素濃度を約０．１から１００ｐｐｍとした環境とするのに要する時間は、真空環境とするのに要する時間より短い。
３．有機エレクトロルミネセント素子の薄膜形成方法及びそのための膜形成装置を用いることによって、有機エレクトロルミネセント素子の有機エレクトロルミネセント層、カーソード及びその他の材料層を形成するのに使用することができる。
【００５２】
本発明を例示的実施態様に関連して説明を行ったが、本発明はこれらのものに限定されるものではない。むしろ、本願請求項は、当該技術分野の当業者が本発明の範囲及びその均等範囲を逸脱することなく行える本発明の他の変更例及び実施態様をも包含するよう広く解釈されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の好ましい膜形成装置を示す模式図である。
【図２】マスクがホルダによって保持されている、好ましい実施態様を示す模式図である。
【図３】本発明の膜形成装置の好ましい位置合わせ装置を示す模式図である。
【図４】本発明の別の好ましい膜形成装置を示す模式図である。
【図５】有機エレクトロルミネセント素子のカーソード作成のための従来の膜形成装置を示す模式図である。
【符号の説明】
【００５４】
１００・・・基板
３１０・・・位置合わせチェンバ
３１２、３３４ａ，３３６ａ、３４２・・・ゲート
３２０・・・搭載チェンバ
３３０・・・真空チェンバ
３３２・・・接続チェンバ
３３４・・・第１の膜形成チェンバ
３３６・・・第２の膜形成チェンバ
３４０・・・アンロードチェンバ
３５０・・・分離チェンバ
３７０ａ・・・第１の膜形成装置
３７０ｂ・・・第２の膜形成装置
３８０・・・移送経路
４００・・・ホルダ
４０２・・・第１のコンポーネント
４０４・・・第２のコンポーネント
４０２ａ，４０４ａ・・・開口
５００・・・マスク
５０１・・・マスクモジュール
６１０・・・第１の位置合わせモジュール
６１２・・・プラットホーム
６１４・・・プッシュ装置
６１６・・・ホイール型位置合わせピン
６２０・・・第２の位置合わせモジュール
６３０・・・センサ
７１０・・・第１の位置合わせモジュール
７１２・・・プラットホーム
７１４・・・第１のプッシュ装置
７１６・・・第２のプッシュ装置
７２０・・・第２の位置合わせモジュール
【図１】
2005197207.tif 000003
【図２】
2005197207.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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