(57)【要約】【課題】蒸着源が基板の下方に位置する蒸着において、蒸着対象となる基板の自重による撓みの抑制とマスクやマスクホルダの材質等の制約の解除とを簡素な構成で実現する。【解決手段】基板ホルダ２０は、基板１０を収容する基板用開口２１を囲む外枠２２と、外枠２２から内側に突出し、基板１０の周縁部の下面に接する基板受け２３と、外枠２２に支持され、基板用開口２１をまたがって基板１０の下面に接する基板用梁２４とを備える。【選択図】図１
2007131935.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着源が基板の下方に位置する蒸着の際に前記基板を支持する基板ホルダにおいて、
前記基板を収容する基板用開口を囲む外枠と、
前記外枠から内側に突出し、前記基板の周縁部の下面に接する基板受けと、
前記外枠に支持され、前記基板用開口をまたがって前記基板の下面に接する基板用梁と
を備えることを特徴とする基板ホルダ。
【請求項２】
蒸着源から放出された蒸着材料を通過させる蒸着用開口が形成された複数のマスクの各
々に覆われる複数のマスク用開口が形成され、前記蒸着源が基板の下方に位置する蒸着の
際に前記複数のマスクを支持するマスクホルダにおいて、
請求項１に記載の基板ホルダの前記基板用梁が収まる溝が前記複数のマスク用開口の間
に形成されている
ことを特徴とするマスクホルダ。
【請求項３】
請求項１に記載の基板ホルダと、
前記蒸着源から放出された蒸着材料を通過させる蒸着用開口が形成された複数のマスク
の各々に覆われる複数のマスク用開口が形成され、前記蒸着源が基板の下方に位置する蒸
着の際に前記複数のマスクを支持するマスクホルダと
を備える蒸着装置。
【請求項４】
請求項１に記載の基板ホルダと、
請求項２に記載のマスクホルダと
を備え、
前記基板用梁の前記蒸着源側の端部は前記溝内に位置する、
ことを特徴とする蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着源が基板の下方に位置する蒸着の際に用いられる基板ホルダ、マスクホ
ルダおよび蒸着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
蒸着源が基板の下方に位置する蒸着では、基板の下方に位置する蒸着源から放出された
材料が、基板に密着または近接して配置されたマスクの開口を通過して基板の下面に吸着
する。これにより、基板の下面に、マスクにおける開口の形成パターンに応じたパターン
の膜が形成される。このような蒸着は、ＥＬ（Electro Luminescent）パネルの製造プロ
セスでも行われており、多面取りによる製造効率の向上を図るために、蒸着対象の基板の
大型化が指向されている。多面取りは成膜された１枚の基板を切って複数のＥＬパネルを
取り出す製造方法であり、１枚の基板から取れるＥＬパネルの数が多いほど、ＥＬパネル
の製造効率が上がる。
【０００３】
蒸着の際には、蒸発した材料が基板の蒸着面に吸着するのを阻害しないように基板を支
持する必要がある。例えば、ＥＬパネルの製造プロセスでは、通常、基板の周縁部が基板
ホルダに載置されて支持される。この際、載置された基板は自重により撓む。この撓みは
、蒸着対象の基板が大型になるほど大きくなり、各種の不都合が生じる。例えば、蒸着の
際にマスクと基板とを近接させる場合には、基板の撓みが大きいと、成膜の精度が低下し
てしまう。この不都合を避けるために、基板の撓みを計算に入れてマスクを設計すること
も考えられるが、基板の撓みには個体差があるから、非現実的である。また例えば、蒸着
の際にマスクと基板とを密着させる場合には、基板の撓みが大きいと、基板の一部が他の
部分より先にマスクに触れ、この部分がマスクの開口の縁（マスクの角）に引っ掛かって
基板が損傷する可能性が高くなってしまう。また例えば、基板ホルダに載置された基板を
搬送する際には基板ホルダがロボットハンドに把持されるが、基板の撓みが大きいと、基
板ホルダを把持するロボットハンドに基板が接して損傷する可能性がある。
【０００４】
特許文献１には、蒸着の際に基板の自重による撓みを磁力により抑制する技術が開示さ
れている。この技術では、蒸着対象の基板越しにマスクが電磁石で引き寄せられる。また
、マスクと基板との間隔がマスクに設けられた突起によって確保され、電磁石と基板との
間隔が電磁石に設けられた突起によって一様になるように確保される。
【特許文献１】特開２００１−２４７９５９号公報（図２〜４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に記載の技術では、マスクが電磁石で引き寄せられる必要があるか
ら、マスクやマスクを支持するマスクホルダに材質等の制約がある。また、特許文献１に
記載の技術ではマスクを引き寄せるために電磁石を用いるため、蒸着装置や搬送装置の構
成が大掛かりとなってしまう。
本発明は、上述した事情に鑑みて為されたものであり、蒸着対象の基板の自重による撓
みの抑制と上記の制約の解除とを簡素な構成で実現可能な基板ホルダ、マスクホルダおよ
び蒸着装置を提供することを解決課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る基板ホルダは、蒸着源が基板の下方に位置する蒸着の際に前記基板を支持
する基板ホルダにおいて、前記基板を収容する基板用開口を囲む外枠と、前記外枠から内
側に突出し、前記基板の周縁部の下面に接する基板受けと、前記外枠に支持され、前記基
板用開口をまたがって前記基板の下面に接する基板用梁とを備えることを特徴とする。「
蒸着」とは、物理蒸着および化学蒸着を含む概念であり、「スパッタリング」も蒸着の一
種である。この基板ホルダによれば、蒸着源が基板の下方に位置する蒸着の際に、蒸着対
象の基板が、基板受けのみならず、基板用梁にも支えられる。したがって、蒸着対象の基
板の自重による撓みを抑制することができる。さらに、これと同等の抑制を磁力により達
成する場合に比較すると、この場合に必要となるマスクやマスクホルダの材質等の制約を
不要とすることができるという利点、および蒸着装置や搬送装置の構成をより簡素とする
ことができるという利点がある。すなわち、上記の基板ホルダによれば、蒸着対象の基板
の自重による撓みの抑制と上記の制約の解除とを簡素な構成で実現可能である。なお、上
記の基板ホルダにおいて、蒸着対象の基板の自重による撓みをさらに抑制するために、前
記基板用梁の前記基板側の面と前記基板受けの前記基板側の面とが面一であるようにして
もよいし、前記基板用梁は複数であるようにしてもよい。
【０００７】
本発明に係るマスクホルダは、蒸着源から放出された蒸着材料を通過させる蒸着用開口
が形成された複数のマスクの各々に覆われる複数のマスク用開口が形成され、前記蒸着源
が基板の下方に位置する蒸着の際に前記複数のマスクを支持するマスクホルダにおいて、
上記の基板ホルダの前記基板用梁が収まる溝が前記複数のマスク用開口の間に形成されて
いることを特徴とする。このマスクホルダによれば、蒸着源が基板の下方に位置する蒸着
の際に、上記の溝に収まる基板用梁を備える上記の基板ホルダを用いることが可能である
。したがって、蒸着対象の基板の自重による撓みの抑制と上記の制約の解除とを簡素な構
成で実現可能である。さらに、溝の深さの分だけ基板用梁を厚くすることができる。これ
は、基板用梁の断面二次モーメントひいては剛性の向上、ひいては蒸着対象の基板の自重
による撓みの更なる抑制につながる。
【０００８】
本発明に係る蒸着装置は、上記の基板ホルダと、前記蒸着源から放出された蒸着材料を
通過させる蒸着用開口が形成された複数のマスクの各々に覆われる複数のマスク用開口が
形成され、前記蒸着源が基板の下方に位置する蒸着の際に前記複数のマスクを支持するマ
スクホルダとを備える。この蒸着装置によれば、蒸着対象の基板の自重による撓みの抑制
と上記の制約の解除とを簡素な構成で実現可能である。
【０００９】
本発明に係る別の蒸着装置は、基板用梁を備える上記の基板ホルダと、溝が形成されて
いる上記のマスクホルダとを備え、前記基板用梁の前記蒸着源側の面は前記溝内に位置す
る、ことを特徴とする。この蒸着装置によれば、蒸着対象の基板の自重による撓みの抑制
と上記の制約の解除とを簡素な構成で実現可能である。さらに、溝の深さの分だけ基板用
梁を厚くすることができる。これは、基板用梁の断面二次モーメントひいては剛性の向上
、ひいては蒸着対象の基板の自重による撓みの更なる抑制につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の各図面においては、
各部の寸法の比率を実際のものとは適宜に異ならせている。また、各図面においては、紙
面上方が鉛直上方に一致し、その紙面下方が鉛直下方に一致している。また、各図面にお
いて、共通する部分には同一の符号を付してある。
【００１１】
＜Ａ：第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る蒸着装置を分解して示す斜視図である。
本実施の形態に係る蒸着装置は蒸着により平板状の基板１０の下面に成膜する装置であ
り、基板１０を支持する基板ホルダ２０と、基板ホルダ２０の下方かつ図示しない蒸着源
の上方に配置される蒸着マスク３０とを有する。図示しない蒸着源は蒸発により蒸着材料
を放出するが、いかなる蒸着材料を放出する蒸着源を用いるかは、行おうとする蒸着の内
容に依存する。また、基板１０は蒸着の対象となる基板であり、いかなる基板であっても
よい。例えば、有機ＥＬパネルの基板であってもよいし、無機ＥＬパネルの基板であって
もよい。また例えば、単なるガラス基板であってもよいし、ガラス基板上に発光層が形成
された基板であってもよい。
【００１２】
基板ホルダ２０には、基板１０を収容する基板用開口２１が形成されている。基板ホル
ダ２０は、基板用開口２１を囲む外枠２２を備え、基板用開口２１内に基板１０を収容す
る。外枠２２の内側には、外枠２２の内周全長に及ぶ基板受け２３と、基板用開口２１を
またいで基板用梁２４とが設けられている。基板受け２３および基板用梁２４は、外枠２
２と一体形成されており、外枠２２に支持されている。基板用開口２１は基板用梁２４に
より２つに分けられている。
【００１３】
蒸着マスク３０は、板状の６つのマスク４０と、これら６つのマスク４０を２行３列に
並べて支持するマスクホルダ５０とを有する。６つのマスク４０としては、１つのマスク
を６つに分割したものを用いてもよいし、最初から別個の６つのマスクを用いるようにし
てもよい。マスク４０には、図示しない蒸着源から放出された蒸着材料を通過させる蒸着
用開口４１が形成されている。図１では、スリット状の蒸着用開口４１が複数形成された
マスク４０が示されているが、蒸着用開口４１の数、形状、サイズおよび配置パターンは
蒸着対象の基板１０に形成しようとする膜のパターンに応じて定めるべきものである。マ
スクホルダ５０は、６つのマスク４０が載置されて固定されるマスク台５１と、マスク台
５１を囲んで支持するマスクホルダ枠５２とを備える。両者は一体形成されている。マス
ク台５１はマスクホルダ枠５２の内側にあり、マスクホルダ枠５２から上方に突出してい
る。マスク４０のマスク台８１への固定は、例えば、ネジ等の機械的式接合や接着剤によ
る接合により行われる。
【００１４】
図２は、本実施の形態に係る蒸着装置（非蒸着時）を示す断面図である。
基板ホルダ２０において、基板受け２３は外枠２２の下部から内側に突出している。そ
して、基板受け２３の下端面と外枠２２の下端面は面一である。また、対向する基板受け
２３同士の間隔は基板２２の長さよりも短く、対向する外枠２２同士の間隔は基板２２の
長さよりも長い。基板受け２３の上面および基板用梁２４の上面は面一となっており、こ
れらの面に基板１０が接する。基板用梁２４は、図２の紙面横方向において基板受け２３
間の中央を通り、図２の紙面垂直方向に延びている。鉛直方向における基板用梁２４の長
さ、すなわち基板用梁２４の厚さは、マスク４０の厚さよりも薄い。基板用梁２４の下端
面は、外枠２２および基板受け２３の下端面よりも上方に位置する。
【００１５】
マスクホルダ５０のマスク台５１には、図示しない蒸着源から放出された蒸着材料を通
過させる６つのマスク用開口５３が形成されている。マスク台５１の上面は平坦であり、
６つのマスク用開口５３の各々は６つのマスク４０の各々に覆われている。マスク４０の
全ての蒸着用開口４１は、このマスク４０に覆われているマスク用開口５３につながって
いる。マスク台５１の上壁のうち、図２の紙面横方向の中央を通り、紙面垂直方向に延び
ている部分は、周囲の部分よりも厚くなっている。この部分をマスク用梁５４と呼ぶ。マ
スク用梁５４の上面には６つのマスク４０の一端が接している。マスク用梁５４上には、
マスク用梁５４の上面とマスク４０の側面により、図２の紙面垂直方向に延びる溝３１が
形成されている。溝３１は基板用梁２４を収容するためのものであり、溝３１の幅は、基
板用梁２４の幅（図２の紙面横方向の長さ）よりも広い。
【００１６】
本実施の形態に係る蒸着装置によって蒸着を行うには、まず、図２に示すように、基板
１０を基板ホルダ２０に支持させる。具体的には、基板１０を基板受け２３および基板用
梁２４上に載置して基板用開口２１内に収める。次に、図示しないロボットハンドにより
基板ホルダ２０を把持し、蒸着室へ搬送する。ロボットハンドによる把持では、ロボット
ハンドのマニュピレータが基板１０の下方に差し入れられる。蒸着室内では、基板１０と
マスク４０とを相対移動させ、両者の位置合わせを行う。この相対移動は、基板１０を支
持している基板ホルダ２０と６つのマスク４０を支持するマスクホルダ５０との少なくと
も一方を移動させることにより行われる。上記の位置合わせには、水平方向の位置合わせ
と鉛直方向の位置合わせが含まれている。水平方向の位置合わせでは、６つのマスク４０
の各蒸着用開口４１と基板１０の下面の成膜しようとする部分とを水平方向において揃え
る。鉛直方向の位置合わせでは、６つのマスク４０の上面を基板１０の下面に密着させる
。
【００１７】
図３は本実施の形態に係る蒸着装置（蒸着時）を示す断面図である。
両者の位置合わせが完了すると、図３に示すように、６つのマスク４０が３つずつ基板
用開口２１内に収まり、基板受け２３、基板用梁２４および６つのマスク４０の上面が面
一となり、基板用梁２４が溝３１に収まる。以降、蒸着が可能となる。蒸着では、図示し
ない蒸着源から蒸着材料が放出され、マスク用開口５３および蒸着用開口４１を通り、基
板１０の下面に吸着する。こうして、基板１０の下面に膜が形成される。この成膜の精度
は、マスク４０の上面と基板１０の下面とを密着させずに蒸着を行う場合に比較して高い
。例えば数μｍ以下の誤差とすることも可能である。なお、蒸着の際、図示しない蒸着源
と、基板１０、基板ホルダ２０および蒸着マスク３０とを相対的に回転または直進させて
もよい。こうすることにより、一様な膜厚の成膜が可能となる。
【００１８】
以上説明したように、蒸着対象の基板１０が、基板受け２３のみならず、基板用梁２４
にも支えられる。しかも、基板用梁２４は、蒸着マスク３０の溝３１に収まるから、基板
１０とマスク４０との密着を阻害しない。よって、本実施の形態によれば、基板１０の自
重による撓みを抑制することができる。よって、基板１０とマスク４０との位置合わせに
おいては、基板１０の下面の一部がマスク４０の蒸着用開口４１の縁に引っ掛かって基板
１０が損傷する可能性が低くなり、ロボットハンドによる搬送においては、基板１０の下
面（蒸着面）がロボットハンドに接して損傷する可能性が極めて低くなる。例えば、本実
施の形態によれば、基板１０がＥＬパネルの基板の場合には、そのサイズが１２５０×１
１００ｍｍ程度であっても、基板１０の自重による撓みに起因した損傷の可能性を十分に
低くすることができる。
【００１９】
さらに、本実施の形態には、上述した撓みの抑制と同等の抑制を磁力により達成する場
合に比較すると、この場合に必要となるマスクやマスクホルダの材質等の制約を不要とす
ることができるという利点、および蒸着装置や搬送装置の構成をより簡素とすることがで
きるという利点がある。すなわち、本実施の形態によれば、基板１０の自重による撓みの
抑制と上記の制約の解除とを簡素な構成で実現可能である。
さらに、本実施の形態によれば、基板用梁２４の上面と基板受け２３の上面とが面一で
あるから、基板１０の自重による撓みを最小限とすることができる。
なお、以上の説明は、マスクと基板とを密着させる蒸着に着目したものであるが、本実
施の形態に係る蒸着装置を、マスクと基板とを近接させる（密着させない）蒸着に用いる
ことも可能である。このような蒸着でも、基板１０が撓み過ぎてマスクと基板とが接触し
たりロボットハンドと基板とが接触したりする可能性はゼロではないから、本実施の形態
に係る蒸着装置を用いれば、上述した効果と同様の効果が得られる。さらに、この場合に
は、成膜の精度が向上するという効果も得られる。
【００２０】
＜Ｂ：第２の実施の形態＞
図４は本発明の第２の実施の形態に係る蒸着装置を分解して示す斜視図である。
本実施の形態に係る蒸着装置は蒸着により基板１０の下面に成膜する装置であり、基板
１０を支持する基板ホルダ６０と、基板ホルダ６０の下方かつ図示しない蒸着源の上方に
配置される蒸着マスク７０とを有する。
【００２１】
基板ホルダ６０には、基板１０を収容する基板用開口６１が形成されている。基板ホル
ダ６０は、基板用開口６１を囲む外枠６２を備え、基板用開口６１内に基板１０を収容す
る。外枠６２の内側には、外枠６２の内周全長に及ぶ基板受け６３と、基板用開口６１を
またいで基板用梁６４とが設けられている。基板受け６３および基板用梁６４は、外枠６
２と一体形成されており、外枠６２に支持されている。基板用開口６１は基板用梁６４に
より２つに分けられている。
【００２２】
蒸着マスク７０は、６つのマスク４０と、これら６つのマスク４０を２行３列に並べて
支持するマスクホルダ８０とを有する。マスクホルダ８０は、３列のマスク４０が載置さ
れて固定される２つのマスク台８１と、２つのマスク台８１の各々を囲んで支持するマス
クホルダ枠８２とを備える。マスク４０のマスク台８１への固定は、例えば、ネジ等の機
械的式接合や接着剤による接合により行われる。両者は一体形成されている。マスク台８
１はマスクホルダ枠８２の内側にあり、マスクホルダ枠８２から上方に突出している。
【００２３】
図５は本実施の形態に係る蒸着装置（非蒸着時）を示す断面図であり、図６は本実施の
形態に係る蒸着装置（蒸着時）を示す断面図である。
基板ホルダ６０において、基板受け６３は外枠６２の下部から内側に突出している。そ
して、基板受け６３の下端面と外枠６２の下端面は面一である。また、対向する基板受け
６３同士の間隔は基板６２の長さよりも短く、対向する外枠６２同士の間隔は基板６２の
長さよりも長い。基板受け６３の上面および基板用梁６４の上面は面一となっており、こ
れらの面に基板１０が接する。基板用梁６４は、図５の紙面横方向において基板受け６３
間の中央を通り、図５の紙面垂直方向に延びている。鉛直方向における基板用梁６４の長
さ、すなわち基板用梁６４の厚さは、マスク４０の厚さよりも厚い。基板用梁６４の下端
面は、外枠６２および基板受け６３の下端面よりも下方に位置する。
【００２４】
マスクホルダ８０において、２つのマスク台８１には、図示しない蒸着源から放出され
た蒸着材料を通過させるマスク用開口８３が３つずつ形成されている。２つのマスク台８
１の上面は面一である。各マスク台８１において、３つのマスク用開口８３の各々は３つ
のマスク４０の各々に覆われている。マスク４０の全ての蒸着用開口４１は、このマスク
４０に覆われているマスク用開口８３につながっている。マスクホルダ枠８２の一部であ
って、図５の紙面横方向の中央を通り、紙面垂直方向に延びている部分は、他の部分より
も薄くなっている。この部分をマスク用梁８４と呼ぶ。マスク用梁８４上には、マスク用
梁８４の上面とマスク台８１の側面により、図５の紙面垂直方向に延びる溝８５が形成さ
れている。溝８５は基板用梁６４を収容するためのものであり、溝８５の幅は基板用梁６
４の幅（図５の紙面横方向の長さ）よりも広く、溝８５の深さは基板用梁６４の厚さより
も長い。
【００２５】
本実施の形態に係る蒸着装置による蒸着の工程は、第１の実施の形態について前述した
工程と同様であるため、その説明を省略する。
本実施の形態では、蒸着対象の基板１０が、基板受け６３のみならず、基板用梁６４に
も支えられる。しかも、基板用梁６４は、蒸着マスク７０の溝８５に収まるから、基板１
０とマスク４０との密着を阻害しない。さらに、基板用梁６４の上面と基板受け６３の上
面とが面一である。よって、本実施の形態によれば、第１の実施の形態で得られる効果と
同様の効果を得ることができる。
さらに、本実施の形態によれば、溝８５が存在するために、基板用梁６４をマスク４０
の厚さ以上の厚さとすることができる。したがって、基板用梁６４の剛性を高めて、基板
１０の自重による撓みを更に抑制することができる。
【００２６】
＜Ｃ：変形例＞
図７は、本発明の第１の実施の形態の変形例に係る基板ホルダの一部を示す断面図であ
る。この基板ホルダは、外枠２２の上方に板状のピンチ２５を備える。ピンチ２５は、そ
の一部が基板１０の周縁部を挟んで基板受け２３と対向するように、ネジ止めその他の適
切な着脱自在な方法により外枠２２に取り付けられる。この基板ホルダによれば、基板１
０の撓みが小さいときに基板１０の周縁部を基板受け２３とピンチ２５とで挟んで固定す
ることにより、基板１０の自重による撓みを更に抑制することができる。このような変形
は、本発明の第２の実施の形態についても可能である。
【００２７】
また、上述した実施の形態を変形し、基板用梁の位置を他の位置としてもよい。基板用
梁や溝の位置は、蒸着により形成しようとする膜のパターンに応じて、適宜、定めるべき
である。また、上述した実施の形態を変形し、基板ホルダが備える基板用梁の数を複数と
してもよい。この場合、基板用梁同士が縦横に交差する形態としてもよい。また、上述し
た実施の形態を変形し、外枠とは別に製造された基板受けおよび基板用梁を外枠に固定す
るようにしてもよい。また、上述した実施の形態を変形し、マスクの数を１以上の任意の
数としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る蒸着装置を分解して示す斜視図である。
【図２】同蒸着装置（非蒸着時）を示す断面図である。
【図３】同蒸着装置（蒸着時）を示す断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る蒸着装置を分解して示す斜視図である。
【図５】同蒸着装置（非蒸着時）を示す断面図である。
【図６】同実施の形態に係る蒸着装置（蒸着時）を示す断面図である。
【図７】本発明の第１の実施の形態の変形例に係る基板ホルダの一部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１０……基板、２０，６０……基板ホルダ、２１，６１……基板用開口、２２，６２……
外枠、２３，６３……基板受け、２４，６４……基板用梁、３１，８４……溝、４０……
マスク、４１……蒸着用開口、５０，８０……マスクホルダ、５１，８１……マスク台、
５２，８２……マスクホルダ枠、５３，８３……マスク用開口、５４，８４……マスク用
梁。
【図１】
2007131935.tif 000003
【図２】
2007131935.tif 000004
【図３】
2007131935.tif 000005
【図４】
2007131935.tif 000006
【図５】
2007131935.tif 000007
【図６】
2007131935.tif 000008
【図７】
2007131935.tif 000009