(57)【要約】  【課題】  真空容器内で真空を破ることなくマスクの交換を行うことができるマスク着脱装置を提供する。  【解決手段】  マスク３８１及び３８２は、磁石ホルダ３３中の磁石３５の磁力により、基板ホルダ２１の下面に吸着されるものである。マスク移送部２３には、マスク取り付けピン４３と、それよりも長い磁石押し上げピン４４が設けられる。マスクを取り外す際には、磁石ホルダ３３直下の貫通孔３４に磁石押し上げピン４４を挿通させ、磁石押し上げピン４４により磁石３５を押し上げる((c))。これにより、マスク３８１は磁石３５から十分な磁力を受けることができなくなり、基板ホルダ２１から外れる。マスクを取り付ける際には、貫通孔３４にマスク取り付けピン４３を挿通させる((e))。この時、マスク取り付けピン４３は磁石３５を押し上げるだけの長さがないため、予めマスク移送部２３に載置されているマスク３８２が基板ホルダ２１に吸着される。【選択図】  図６
2005139493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にパターンを形成するために、強磁性材料を含む材料から成るマスクを該基板の表面に着脱するマスク着脱装置であって、
a)下面に基板保持部を有する、非強磁性材料から成る基板ホルダと、
b)基板ホルダの上部に配置された磁石と、
c)使用後マスク載置部と、前記磁石によるマスク吸引力が及ぶ最大距離以上の長さを有する磁石押し上げ部材とを有するマスク取り外し部と、
d)基板ホルダをマスク取り外し部上に位置させるための移動機構と、
を備えることを特徴とするマスク着脱装置。
【請求項２】
更に、使用前マスク載置部を有するマスク取り付け部を備えることを特徴とする請求項１に記載のマスク着脱装置。
【請求項３】
前記基板ホルダの上面に前記磁石を保持する磁石ホルダを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のマスク着脱装置。
【請求項４】
前記移動機構が、直線導入器によりマスク取り付け部又はマスク取り外し部を移動させるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマスク着脱装置。
【請求項５】
前記移動機構が、回転導入器によりマスク取り付け部又はマスク取り外し部を移動させるものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマスク着脱装置。
【請求項６】
前記マスク取り付け部及びマスク取り外し部を兼ねるマスク取り付け/取り外し部と、前記基板ホルダ又はマスク取り付け/取り外し部を略鉛直軸を中心に自転させる回転機構とを有し、その回転角度により前記磁石押し上げ部材を前記磁石と当接できる位置又は前記磁石と当接できない位置のいずれにも配置可能であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のマスク着脱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着装置やエッチング装置等の真空処理装置において、真空容器内でマスクを用いて基板上に所定のパターンで成膜を行う際に、基板表面にマスクを着脱するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電界発光素子(EL)、太陽電池、あるいは電界効果トランジスタ(FET)等の各種半導体素子を製造する際には、多くの場合、半導体層や端子等を所定の形状（パターン）で形成し、積層させる。例えばEL素子は、図１(a)に示すように、２つの電極層１１及び１２の間に正孔輸送層１３と電子輸送層兼発光層１４を有する。このEL素子の製造時には、基板１０上にこれら４つの層がそれぞれ異なるパターンで形成され、積層される。太陽電池もこのEL素子と同様に形成できる。また、FETでは、例えば図１(b)に示すように、ゲート電極１５の上に絶縁層薄膜１６が形成され、絶縁層薄膜１６の上にソース電極１７とドレイン電極１８が形成され、更にソース電極１７とドレイン電極１８の間にチャネル層１９が形成される。このFETの製造時には、ゲート電極１５、絶縁層薄膜１６、ソース電極１７及びドレイン電極１８(両電極を同時に形成)、チャネル層１９の４つの層がそれぞれ異なるパターンで形成され、積層される。
【０００３】
従来は、このような素子の材料には専ら無機材料が用いられていたが、近年、有機材料を用いた有機ELや有機FET等の素子が作製されるようになってきた。有機材料を用いることにより、材料選択の幅が拡がるうえ、素子に可撓性を持たせることができる。このような有機材料を用いた素子を作製する場合には、それに応じた作製方法を選択する必要がある。
【０００４】
所定のパターンで膜を形成する方法としては、フォトリソグラフィーが広く用いられている。しかし、この方法では、通常、現像液やエッチング剤(液体又は気体)が用いられるため、このような液体や気体に対して耐性のない有機材料から成る膜を含む素子の作製には適していない。
【０００５】
有機材料から成る膜を所定のパターンで形成するのに適した方法の１つに、真空蒸着法がある。この方法では、真空容器内で材料を加熱して蒸発させ、基板又は下層の膜の表面に材料を蒸着させる。その際、所定のパターンにくり貫かれたマスクを用いることにより、そのパターンを有する層を形成することができる。しかし、この時、真空容器内で蒸発させた材料の密度にばらつきが生じ、膜厚が不均一になるという問題がある。また、色素をドープする場合や合金を形成する場合等のように、２種類以上の材料を混合して１つの層を形成する場合には、真空容器内で蒸発させた材料の混合が不均一になる。そこで、均等な膜厚で均質な層を形成するために、基板を取り付けた基板ホルダを回転させながら蒸着を行う。このとき、基板の回転に合わせてマスクも回転させる必要があるため、マスクは基板の表面に取り付けられる。基板表面にマスクを取り付けて真空蒸着を行う例として、特許文献１には、磁性材料の層を備えるマスクを使用し、磁石でマスクを引き寄せることにより、基板にマスクを密着させる装置が記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開2002-47560号公報（[0021]〜[0022],図3）
【０００７】
真空蒸着法によって所定のパターンを有する層を複数積層させるためには、１つの層を形成した後に、次に形成する層のパターンに合わせてマスクを交換する必要がある。真空容器内の物を移動させる装置としては、直線導入器や回転導入器と呼ばれる装置があるが、これらの装置を用いた場合、使用するマスクを基板の表面に移動させることはできるが、蒸着を行う際に基板と一緒にマスクを回転させることができない。
【０００８】
このように従来の装置では真空容器内でマスクを交換できないため、１つの層を形成する度に真空を破り、真空容器から基板（及び基板上に形成された膜）を取り出してマスクを交換しなければならなかった。この場合、基板上に形成された膜が大気中の酸素や水による影響を受けて劣化してしまう上に、次の層の形成作業を行う前に真空容器内の真空引きを再度行う必要があり、その分だけ余計に時間を要してしまうという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明が解決しようとする課題は、真空を破ることなく真空容器内でマスクの交換を行うことができるマスク着脱装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために成された本発明に係るマスク着脱装置は、基板上にパターンを形成するために、強磁性材料を含む材料から成るマスクを該基板の表面に着脱するマスク着脱装置であって、
a)下面に基板保持部を有する、非強磁性材料から成る基板ホルダと、
b)基板ホルダの上部に配置された磁石と、
c)使用後マスク載置部と、前記磁石によるマスク吸引力が及ぶ最大距離以上の長さを有する磁石押し上げ部材とを有するマスク取り外し部と、
d)基板ホルダをマスク取り外し部上に位置させるための移動機構と、
を備えることを特徴とする。
【発明の実施の形態及び効果】
【００１１】
本発明のマスク着脱装置は、磁石によって基板表面に吸着されたマスクを、真空容器中で真空を破ることなく交換するためのものである。このマスク着脱装置において用いられるマスクは、強磁性材料、即ち、磁石に吸引される材料から成る。このような強磁性材料には、例えば、鉄、ニッケル、コバルト及びそれらの合金がある。なお、マスクは強磁性材料のみから成るものである必要はなく、例えば強磁性材料から成る層とそれ以外の材料から成る層を積層させたものでもよい。
【００１２】
基板ホルダの下面には基板保持部が設けられており、これにより基板が基板ホルダ下面の所定の位置に保持される。基板ホルダの上面には磁石が配置され、この磁石の吸引力により、マスクが基板の下面に（間接的に）吸着される。この時、基板ホルダ自体がマスクを吸着してしまうとマスクを取り外すことができなくなるので、基板ホルダには非強磁性材料から成るものを用いる。このように基板ホルダの下面に基板及びマスクが保持された状態で、真空蒸着等により基板表面への成膜を行う。
【００１３】
マスク取り外し部は、取り外したマスクを載置するための使用後マスク載置部と、磁石押し上げ部材とを有する。この磁石押し上げ部材は、基板ホルダとマスク取り外し部とを重ねた時に、基板ホルダ上の磁石をマスクに対して吸引力が及ばなくなる位置まで押し上げるものである。そのために、磁石押し上げ部材の長さは、磁石によるマスク吸引力が及ぶ最大距離以上とする。
【００１４】
移動機構は、基板ホルダをマスク取り外し部上に位置させるためのものである。もちろん、これは基板ホルダとマスク取り外し部との位置関係を相対的に変化させるためのものであればよいのであって、基板ホルダを移動させるもの、マスク取り外し部を移動させるもの、それらの両方を移動させるもののいずれであってもよい。マスク着脱時には基板ホルダをマスク取り外し部上に位置させ、成膜時にはマスク取り外し部が成膜作業の障害とならないように基板ホルダとマスク取り外し部とを異なる位置に配置する。
【００１５】
以下、本発明のマスク着脱装置において、基板ホルダからマスクを取り外す際の動作について説明する。まず、移動機構により、基板ホルダをマスク取り外し部上に配置させた後、該基板ホルダを下降させ、マスク取り外し部の上に重ねる。この時、磁石押し上げ部材はマスクに吸引力が及ばなくなる位置まで磁石を押し上げる。これにより、基板ホルダに吸着されていたマスクは基板ホルダから外れて、マスク取り外し部の使用後マスク載置部に落下する。その後、基板ホルダを上昇させても、マスクは磁石に引きつけられることなく使用後マスク載置部上に残る。なお、以上のように基板ホルダをマスク取り外し部の上に重ねたりマスク取り外し部から上昇させたりする際には、両者の位置関係が相対的に変化すればよいのであって、上記のように基板ホルダを下降させるほか、マスク取り外し部を上昇させても、あるいはその両方を上下に移動させても良い。
【００１６】
本発明のマスク着脱装置には更に、マスクを基板ホルダに取り付けるためのマスク取り付け部を設けることが望ましい。このマスク取り付け部は使用前マスク載置部を有し、該使用前マスク載置部に載置されたマスクが以下のようにして基板ホルダに取り付けられる。まず、マスクの取り付けられていない基板ホルダを移動機構によりマスク取り付け部上に配置する。その後、基板ホルダをマスク取り付け部の上に重ねる。マスク取り付け部には上記マスク取り外し部のような磁石押し上げ部材が無く、磁石が基板ホルダ上面から押し上げられることは無いため、磁石の吸引力によってマスクが基板表面に吸着される。
【００１７】
このようにマスク取り付け部を設けることにより、マスクの取り外しに加えてマスクの取り付けも真空容器内で真空を破ることなく行うことができるようになる。また、上記のようなマスクの取り付け及び取り外しを繰り返し行うことにより、各マスクを用いて基板上に３層以上の膜を形成することができる。
【００１８】
また、マスク取り付け部とマスク取り外し部を別途設ける代わりに、両者を兼ねたマスク取り付け/取り外し部を設けても良い。この場合、基板ホルダ又はマスク取り付け/取り外し部を略鉛直軸を中心に自転させる回転機構を設け、その回転角度により、前記磁石押し上げ部材の上に磁石が存在する角度（第１回転角度とする）、及び磁石押し上げ部材の上に磁石が存在しない角度（第２回転角度とする）に基板ホルダとマスク取り付け/取り外し部を配置できるようにする。マスクを取り外す時には、移動機構により基板ホルダをマスク取り付け/取り外し部上に配置した後、回転機構により基板ホルダ及びマスク取り付け/取り外し部を第１回転角度に合わせる。その後、基板ホルダを下降させてマスク取り付け/取り外し部と重ねると、磁石押し上げ部材により磁石が押し上げられ、マスクがマスク取り付け/取り外し部上に落下する。マスクを取り付ける時には、回転機構により第２回転角度に合わせる。この場合には磁石が押し上げられることがないため、マスク取り付け/取り外し部に載置されたマスクが磁石の吸引力により基板表面に吸着される。
【００１９】
更に、基板ホルダの上面には、磁石を鉛直方向に移動可能な状態で保持することのできる磁石ホルダを設けることが望ましい。このような磁石ホルダとしては、例えば磁石を側面から支えるような構造のものを用いることができる。これにより、上記磁石押し上げ部材によって磁石が押し上げられた際に磁石がバランスを崩すことがなく、更に、基板ホルダを移動させる際にも磁石の安定性が確保される。
【００２０】
本発明のマスク着脱装置における移動機構としては、直線導入器又は回転導入器を用いることができる。直線導入器は機材を直線的に移動させるものであり、回転導入器は機材を回転移動させるものである。これらはいずれも真空容器の内部に設置した機材を真空を破ることなく移動させることができる。
【００２１】
以上のように、本発明のマスク着脱装置を用いることにより、真空容器内で真空を破ることなくマスクの交換を行うことができる。これにより、形成された膜をマスク交換の際に大気に晒す必要がなくなるため、大気中の酸素や水による膜の劣化を防ぐことができると共に、マスク交換の度に真空を引き直す必要がないため、作業に要する時間を短縮することができる。更に、１つの真空装置において複数の層の形成を行うことができるため、装置を小型化することができる。また、マスクの取り付け及び取り外しの際に、人がマスクに触れることが無いため、薄いマスクも破損することなく取り扱うことができる。
【００２２】
本発明のマスク着脱装置は、有機ELや有機FET等の有機材料から成る素子を真空蒸着法により製造するために好適に用いられるが、無機材料から成る素子を真空蒸着法により製造するために用いてもよい。また、本発明のマスク着脱装置は、真空蒸着に用いる以外に、スパッタリング等の他の用途に使用してもよい。例えば、本発明のマスク着脱装置により所定のパターンを有するマスクを基板の前面に取り付け、ターゲットをスパッタリングして放出させた原料を基板上に堆積させることにより、基板上の膜に当該所定のパターンを形成することができる。
【実施例】
【００２３】
図２に、本発明のマスク着脱装置の一実施例の概略構成図を示す。本実施例では、真空容器２０内に、基板ホルダ２１と直線導入器２２、及びマスク移送部２３が設けられる。マスク移送部２３は直線導入器２２に取り付けられ、そこにはマスク取り付け部４１及びマスク取り外し部４２が設けられている。直線導入器２２は、マスク移送部２３を水平方向に移動させるものである。基板ホルダ２１は鉛直方向に可動であり、また、略鉛直方向の軸２１１を中心に自転することができる。真空容器２０内はポンプにより高真空状態に維持される。
【００２４】
図３を用いて、基板ホルダ２１の詳細な構成を説明する。(a)は斜め上方から見た斜視図、(b)は斜め下方から見た斜視図、(c)は(a)、(b)に示した一点鎖線Aにおける断面図である。基台３１の下面中央には、基板の厚さよりも僅かに深い凹部により構成される基板支持部３２が設けられる。基板は、この基板支持部３２により基板ホルダ２１に対して位置決めされる。基板支持部３２の両側の基台３１には、各辺に平行に各４個の貫通孔３４が設けられる。そのうちの各２個（計４個）の周囲には、基台３１の上面側に、筒状の磁石ホルダ３３が設けられる。残りの各２個（計４個）には、基台３１の下面側に、位置決めピン３６が固定される。これら各２個の磁石ホルダ３３と位置決めピン３６は、基台３１の両側辺において交互に、且つ、両側辺で反対称の位置となるように配置される。
【００２５】
各磁石ホルダ３３の筒部の中には円筒状のネオジム磁石３５が保持される。ネオジム磁石３５が貫通孔３４から落ちることがないように、ネオジム磁石３５の径は貫通孔３４の径よりもやや大きくしておく。
【００２６】
図３(d)に、基板ホルダ２１に基板３７及びマスク３８が保持された状態を示す。マスク３８の詳細な構成については後述する。マスク３８はネオジム磁石３５の磁力により基台３１の下面に吸着される。上記の通り、基板支持部３２の深さはマスク３８の厚みよりも僅かに大きいため、マスク３８は基板３７には接触せず、既に基板上に形成された膜がマスクによって傷つけられることはない。マスク３８には貫通孔３４及び位置決めピン３６の位置に対応した孔が設けられており、これら位置決めピン３６とマスク３８の位置決め用の孔により、マスク３８は基板ホルダ２１の所定の位置に吸着される。これにより、マスク３８と基板の位置決めが行われる。
【００２７】
図４を用いて、マスク移送部２３の詳細な構成を説明する。マスク移送部２３は略平行に配置された２本の爪２３１及び２３２を有する。各爪には２本の磁石押し上げピン４４と２本のマスク取り付けピン４３が立設される。これら磁石押し上げピン４４とマスク取り付けピン４３の位置は、それぞれ基板ホルダ２１の貫通孔３４の位置に対応している。磁石押し上げピン４４の長さは、基板ホルダ２１の貫通孔３４に挿通させた際に、マスクを引きつけることができない位置までネオジム磁石３５を押し上げることができる長さとする。一方、マスク取り付けピン４３は、上記位置決めピン３６とともに、マスクと基板ホルダの位置を正確に合わせるためのものであり、磁石押し上げピン４４よりも短く、上記の位置まで磁石を押し上げることができない長さとする。なお、マスク移送部２３には、基板ホルダ２１の位置決めピン３６を逃がすための孔４５を設けておく。以下では、マスクの取り外し及び取り付けの際に基板ホルダ２１が載置されるマスク移送部２３の領域をそれぞれマスク取り外し部４２及びマスク取り付け部４１と呼ぶ。
【００２８】
図５に、本実施例のマスク着脱装置で用いられるマスクの例を平面図で示す。マスクはニッケルと鉄の合金から成る。いずれのマスクにも、孔５１が８箇所設けられる。孔５１のうち４つは前記位置決めピン３６が、残り４つは前記マスク取り付けピン４３及び磁石押し上げピン４４が挿通可能な位置に設けられており、これらはマスクを基板ホルダ２１の所定の位置に正確に取り付けるための位置決めの役割を果たす。(a)は有機ELや太陽電池の作製に用いるマスクである。このうち(a-1)は正孔輸送層や電子輸送層となる有機物層を形成するためのマスクであり、(a-2)は電極作製用のマスクである。(b)はFETのソース−ドレイン電極を形成するためのマスクである。このうち(b-1-1)及び(b-1-2)は、ソース−ドレイン電極として(b-1-3)に示す櫛形電極を形成するためのマスクである。櫛形電極はソース電極とドレイン電極がそれぞれ櫛形に形成され、２つの電極の櫛歯がかみ合うように配置される。櫛形電極を形成する際には、まず、(b-1-1)のマスクで櫛の根元部を形成し、次に(b-1-2)のマスクに交換して櫛歯の部分を形成する。(b-2)は、ソース−ドレイン電極として平行平板電極を形成するためのマスクである
【００２９】
図６を用いて、本実施例のマスク着脱装置の動作を説明する。なお、図６では、図３(a)、(b)に記載の一点鎖線Bにおける断面図を示す。
まず、予め基板３７と最初に使用するマスク３８１が保持された基板ホルダ２１を真空容器２０内にセットする。また、マスク取り付け部４１には、予め交換用のマスク３８２を載置しておく。ポンプにより真空容器２０内を10-3Pa以上の高真空状態にし、従来と同様の方法により、マスク３８１を用いて基板３７上に蒸着を行う。
【００３０】
蒸着終了後、上記高真空状態を維持したまま、直線導入器２２により、マスク移送部２３のマスク取り外し部４２を基板ホルダ２１の下に移動させる((a))。この時、直線導入器２２の位置合わせ機能により、磁石押し上げピン４４が貫通孔３４の直下に来るようにする。次に、基板ホルダを下降させて、磁石押し上げピン４４を貫通孔３４に挿通させる((b))。更に基板ホルダを下降させていくと、磁石ホルダ３３内のネオジム磁石３５は磁石押し上げピン４４により基板ホルダ２１に対して上方向に徐々に押し上げられる(実際にはネオジム磁石３５の位置は変わらずに基板ホルダ２１のみが下がってゆく)。ネオジム磁石３５が基板ホルダ２１に対してある高さ以上に押し上げられると、磁力によりマスク３８１を引きつけることができなくなるため、マスク３８１は基板ホルダ２１から離れてマスク取り外し部４２上に落下する((c))。
【００３１】
次に、基板ホルダ２１を上昇させて磁石押し上げピン４４から外した後、直線導入器２２により、マスク移送部２３のマスク取り付け部４１を基板ホルダ２１の下に移動させる((d))。そして、基板ホルダ２１を下降させてマスク取り付けピン４３を貫通孔３４に挿通させると共に、位置合わせピン３６をマスクの孔５１及びマスク取り付け部の孔４５に挿通させる((e))。マスク取り付けピン４３はネオジム磁石３５を押し上げることはないため、基板ホルダ２１を下降させていくと、磁石によりマスク３８２が吸引され、基板ホルダ２１の下面に吸着される。その後、基板ホルダ２１を上昇させ((f))、マスク３８２を用いた蒸着を行う。
【００３２】
以上では、簡略化のために、１枚のマスクのみを取り外し、取り付ける場合の例を説明したが、複数のマスクを同様に連続的に取り外し、取り付けることもできる。この場合、マスク取り外し部４２の方は問題はないが、マスク取り付け部４１においては、図７に示すように、各マスク５２の下面に足５３を設けると共に、基板ホルダ２１上の磁石の強さを調節するなどの方法により、磁石によって２枚以上のマスクが同時に引きつけられるのを防ぐようにしておく。
【００３３】
図２では直線導入器を使用した例を示したが、回転導入器を使用した例を図８に示す。この例では、２つのマスク取り付け部６１１及び６１２と１つのマスク取り外し部６２が回転導入器６３に放射状に取り付けられている。なお、ここではマスク取り付け部の数を２つとしたが、１つ又は３つ以上でも構成は同様である。回転導入器６３は略鉛直方向に伸びる回転軸６４を中心としてマスク取り付け部６１１、６１２及びマスク取り外し部６２を回転させるものであり、その回転の軌道上に基板ホルダ２１が来るように配置される。マスクを取り付ける際には回転導入器６３を回転させることにより交換対象となるマスク取り付け部を基板ホルダ２１の直下に移動させ、マスクを取り外す際には同様にマスク取り外し部６２を基板ホルダ２１の直下に移動させる。それ以外の動作は直線導入器を用いた場合と同様である。
【００３４】
図９に、前記マスク取り付け部とマスク取り外し部とを兼ねるマスク取り付け/取り外し部を有するマスク着脱装置の一例を示す。基板ホルダ７１の基台７２には、正方形の頂点に相当する位置に４つの貫通孔が設けられ、このうち正方形の対角に位置する２つの貫通孔の上に上記と同様の磁石ホルダ７３が設けられる。残りの対角に位置する２つの貫通孔７４には磁石ホルダは設けられない。基板ホルダ７１は回転機構により略鉛直軸を中心に自転できるようになっており、前記の例と同様に、基台７２の下面には基板が保持される。一方、マスク取り付け/取り外し部７６には、上記貫通孔と対応する位置に４つのピンが設けられる。これら４つのピンのうち、一方の対角位置の１対のピンは磁石押し上げピン７８であり、残りの対角位置の１対のピンはマスク取り付けピン７７である。マスク取り付けピン７７及び磁石押し上げピン７８の長さは、図４のものと同様とする。
【００３５】
図９のマスク着脱装置の動作を説明する。始めに、予め使用前のマスクをマスク取り付け/取り外し部７６に載置しておく。
マスク取り付け時には、回転導入器等によりマスク取り付け/取り外し部７６を基板ホルダ７１の直下に配置すると共に、回転機構によって、磁石ホルダ７３が設けられた貫通孔にマスク取り付けピン７７が挿通可能となるように基板ホルダ７１を自転させる。その位置から基板ホルダ７１を下げると、磁石ホルダ７３内の磁石がマスク取り付けピン７７に押し上げられることはないため、マスク取り付け/取り外し部７６上のマスクは基板ホルダ７１の下面に吸着される。
【００３６】
マスク取り外し時には、上記と同様にマスク取り付け/取り外し部７６を基板ホルダ７１の直下に配置すると共に、磁石ホルダ７３が設けられた貫通孔に磁石押し上げピン７８が挿通可能となるように基板ホルダ７１を自転させる。その位置から基板ホルダ７１を下げると、磁石ホルダ７３内の磁石が磁石押し上げピン７８により押し上げられる。そのため、磁石により基板ホルダ７１の下面に吸着されていたマスクは基板ホルダ７１から離れ、マスク取り付け/取り外し部７６の上に落下する。
【００３７】
図９の構成では、使用後のマスクが再び取り付け前の位置に載置されるため、成膜作業を繰り返し行う場合に操作者がマスク取り付け/取り外し部７６にマスクを載置し直す必要がなく、作業効率が向上する。複数のマスクの着脱を行う場合には、使用するマスクの数と同数以上のマスク取り付け/取り外し部を設ければよい。なお、図９の構成において、基台７２の２箇所に貫通孔のみを設ける代わりに、他の２箇所と同様に磁石ホルダ７３及び貫通孔を設け、正方形の対角に位置する２つの磁石ホルダ７３のみに磁石を保持させるようにしてもよい。
【００３８】
磁石の配置によっては、磁石から離れた位置において基板ホルダにマスクが十分に引きつけられず、マスクにたわみが生じる場合がある。これを避けるために、例えば図１０に示すように、磁石ホルダ８２から離れた位置にたわみ防止用磁石８１を設けてもよい。このたわみ防止用磁石８１は、単独ではマスクを基板ホルダに保持できない程度の磁力を有するものとする。これにより、たわみ防止用磁石８１は、マスクの取り外しには影響を与えず、マスクが基板ホルダに保持されている間はその周辺のマスクを引きつけることにより、マスクがたわむのを防ぐことができる。
【００３９】
上記の例ではいずれも、磁石押し上げピンが基板ホルダ上の磁石と当接できるように、基板ホルダに貫通孔を設けていたが、その代わりに、例えば図１１のように基台の縁の一部を欠損させてもよい。図１１(a)の構成では、基板ホルダ９１は、基台９２の四隅のうちの２箇所９３１及び９３２が欠損している。基板は、前記と同様に基台９２の下面に保持される。また、基台９２の上面には、磁石９５を保持する磁石ホルダ９４が設けられる。磁石９５は、基台９２とほぼ同じ面積を有する板状のものであり、その四隅のうち２箇所が基台９２の欠損部９３１及び９３２の位置に対応するように基台９２の上面に載置される。磁石ホルダ９４は、この例では磁石９５の四隅のうち欠損部９３１及び９３２の位置に対応しない２箇所を支えるように設けられる。マスク取り外し部９６には、欠損部９３１及び９３２と対応する位置に、該欠損部の形状に対応した形状の磁石押し上げ部材９７が設けられる。同様にマスク取り付け部９８には、欠損部９３１及び９３２の位置及び形状に対応したマスク取り付け部材９９が設けられる。磁石押し上げ部材９７及びマスク取り付け部材９９の長さは、いずれも他の実施例の磁石押し上げピン及びマスク取り付けピンと同様とし、磁石押し上げ部材の先端は、磁石を押し上げた際の安定性を高めるため、平坦な形状とする。マスクを取り付ける際に、押し上げられた磁石がバランスを崩すのを防ぐ手段としては、上記のように磁石ホルダを設けたり、頂部が平坦な磁石押し上げ部材を用いたりする方法に限らず、基台９２の欠損部及び磁石押し上げピンをそれぞれ３箇所以上設ける方法など、磁石を安定に押し上げることができればいかなる手段を用いてもよい。
【００４０】
図１１(a)の構成においてマスクを取り外す際には、図１１(b)に示すように、基板ホルダ９１がマスク取り外し部９６に重ねられ、磁石押し上げ部材９７が欠損部９３１及び９３２の位置から磁石９５を押し上げることにより、基板表面に吸着されていたマスクが取り外される。マスクを取り付ける際には、基板ホルダ９１がマスク取り付け部９８に重ねられる。この時には磁石９５が押し上げられることはなく、それゆえ、マスク取り付け部９８に予め載置されていたマスクが磁石９５の磁力により基板の表面に吸着される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】EL素子((a))及びFET((b))の構成例を示す断面図及び斜視図。
【図２】本発明のマスク着脱装置の一実施例を示す概略構成図。
【図３】本実施例の基板ホルダの構造を示す斜視図及び断面図。
【図４】本実施例のマスク移送部の構造を示す斜視図。
【図５】本実施例のマスク着脱装置で用いられるマスクの一例を示す図。
【図６】本実施例のマスク着脱装置の動作を示す断面図。
【図７】マスクに足を設けた例を示す側面図。
【図８】回転導入器を用いた例を示す上面図。
【図９】マスク取り付け部とマスク取り外し部を兼ねるマスク取り付け/取り外し部を有するマスク着脱装置の一例を示す斜視図。
【図１０】たわみ防止用磁石を有する基板ホルダの一例を示す斜視図。
【図１１】マスク着脱装置の他の実施例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００４２】
１０…基板
１１、１２…電極層
１３…正孔輸送層
１４…電子輸送層兼発光層
１５…ゲート電極
１６…絶縁層薄膜
１７…ソース電極
１８…ドレイン電極
１９…チャネル層
２０…真空容器
２１、７１、９１…基板ホルダ
２２…直線導入器
２３、７５…マスク移送部
２３１、２３２…爪
３１、７２、９２…基台
３２…基板支持部
３３、７３、８２、９４…磁石ホルダ
３４、７４…貫通孔
３５…ネオジム磁石
３６…位置決めピン
３７…基板
３８、５２…マスク
４１、６２、９８…マスク取り付け部
４２、６１１、６１２、９６…マスク取り外し部
４３、７７…マスク取り付けピン
４４、７８…磁石押し上げピン
５１…マスクの孔
５３…マスクの足
６３…回転導入器
７６…マスク取り付け/取り外し部
８１…たわみ防止用磁石
９３１、９３２…基台の欠損部
９５…磁石
【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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【図１０】
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【図１１】
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