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KR102717514B1 - 얼라인먼트 장치, 성막 장치 및 조정 방법 - Google Patents

얼라인먼트 장치, 성막 장치 및 조정 방법 Download PDF

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KR102717514B1
KR102717514B1 KR1020220009391A KR20220009391A KR102717514B1 KR 102717514 B1 KR102717514 B1 KR 102717514B1 KR 1020220009391 A KR1020220009391 A KR 1020220009391A KR 20220009391 A KR20220009391 A KR 20220009391A KR 102717514 B1 KR102717514 B1 KR 102717514B1
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카즈노리 타니
요시히토 나가누마
Original Assignee
캐논 톡키 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

[과제] 기판과 마스크의 얼라인먼트 시의 위치 어긋남을 보정함으로써 얼라인먼트 정밀도를 향상시킨다.
[해결 수단] 기판의 피성막면을 따른 평면에 있어서, 기판과 마스크의 상대 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 수단과, 평면과 교차하는 교차 방향에 있어서, 마스크에 대한 기판의 상대적인 높이를 변화시키는 이동 수단과, 평면에 있어서의 기판의 위치 정보를 취득하는 측정 수단을 구비하고, 기판 전체가 마스크로부터 이격되어 있는 제1 높이에 기판이 위치하는 상태에서, 측정 수단이 측정을 행하여 제1 위치 정보를 취득하고, 제1 높이와는 다른 높이로서, 기판의 적어도 일부가 마스크로부터 이격되어 있는 제2 높이에 기판이 위치하는 상태에서, 측정 수단이 측정을 행하여 제2 위치 정보를 취득하는 얼라인먼트 장치를 사용한다.

Description

얼라인먼트 장치, 성막 장치 및 조정 방법{ALIGNMENT APPARATUS, FILM FORMING APPARATUS, AND ADJUSTING METHOD}
본 발명은 얼라인먼트 장치, 성막 장치 및 조정 방법에 관한 것이다.
유기 EL 디스플레이나 액정 디스플레이 등의 패널 디스플레이를 구비하는 표시 장치가 널리 사용되고 있다. 그 중에서도, 유기 EL 디스플레이를 구비하는 유기 EL 표시 장치는, 응답 속도, 시야각, 박형화 등의 특성이 우수하여, 모니터, 텔레비전, 스마트폰 등에 바람직하다.
특허문헌 1에 기재된 패널 디스플레이의 제조 공정에서는, 성막 장치 내에 기판과 마스크가 반입되어 지지 수단에 의해 지지된 후, 기판과 마스크의 면을 평행하게 한 상태로 기판과 마스크의 평면 내에서의 얼라인먼트(위치맞춤)가 행해진다. 얼라인먼트 시에는, 카메라가 기판 너머 마스크를 촬상하여 얻어진 화상 중으로부터 기판 및 마스크 각각에 설치된 얼라인먼트 마크가 검출되고, 기판과 마스크의 얼라인먼트 마크끼리의 위치 관계에 기초하여 기판 또는 마스크가 평면 내에서 XY 이동 및 θ 회전된다.
평면 내에서 얼라인먼트가 행해진 후에는, 기판의 지지 수단 또는 마스크의 지지 수단이, 기판 및 마스크의 면과 수직인 방향으로 Z 이동함으로써, 기판과 마스크의 상대 거리가 가까워져 간다. 그리고 기판과 마스크가 밀착되면, 마스크를 통해 기판에 성막 재료가 성막된다.
특허문헌 1: 일본특허공개 제2020-105629호 공보
패널 디스플레이의 제조 공정에 있어서, 성막 장치 내에서 기판과 마스크의 위치 어긋남이 일어나, 얼라인먼트 정밀도를 저하시키는 경우가 있다. 특허문헌 1에는, 얼라인먼트 완료 후에 기판과 마스크를 밀착시킬 때에 발생하는, 기계적·물리적 동작에 의한 위치 어긋남이 언급되고 있다. 특허문헌 1에서는 이 위치 어긋남을 보정하기 위해, 밀착 후의 카메라 촬상에 의해 기판과 마스크의 얼라인먼트 마크를 촬상하고, 이들의 위치 어긋남량에 기초하여 오프셋량을 산출하여 기억해 둔다. 그리고 기억한 오프셋량을 얼라인먼트 공정에 반영함으로써, 위치 어긋남에 의한 얼라인먼트 정밀도의 저하를 억제하고 있다.
특허문헌 1에서는, 상술한 바와 같이, 기판과 마스크가 밀착한 후의 얼라인먼트 마크의 위치 어긋남량에 기초하여 오프셋량을 산출하고 있었다. 그러나, 기판과 마스크가 밀착할 때의 위치 어긋남의 발생 요인에 대한 검토가 충분히 이루어져 있지 않아, 한층 더 얼라인먼트 정밀도의 향상이 요구되고 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 기판과 마스크의 얼라인먼트 정밀도를 향상시키는 것에 있다.
본 발명은 이하의 구성을 채용한다. 즉,
기판의 피성막면을 따른 평면에 있어서, 상기 기판과 마스크의 상대 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 수단과,
상기 평면과 교차하는 교차 방향에 있어서, 상기 마스크에 대한 상기 기판의 상대적인 높이를 변화시키는 이동 수단과,
상기 평면에 있어서의 상기 기판의 위치 정보를 취득하는 측정 수단을 구비하는 얼라인먼트 장치로서,
상기 기판 전체가 상기 마스크로부터 이격되어 있는 제1 높이에 상기 기판이 위치하는 상태에서, 상기 측정 수단이 측정을 행하여 제1 위치 정보를 취득하고,
상기 제1 높이와는 다른 높이로서, 상기 기판의 적어도 일부가 상기 마스크로부터 이격되어 있는 제2 높이에 상기 기판이 위치하는 상태에서, 상기 측정 수단이 측정을 행하여 제2 위치 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치이다.
본 발명에 의하면, 얼라인먼트 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 성막 장치를 포함하는 전자 디바이스의 제조 라인의 모식도이다.
도 2는 성막 장치의 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 기판 지지 유닛의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4a와 도 4b는 실시예 1에 있어서의 처리의 흐름을 나타내는 플로우 도면이다.
도 5는 실시예 1에 있어서의 기판 반입시의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 6은 실시예 1에 있어서의 오프셋량 산출의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 7은 실시예 1에 있어서의 오프셋량 산출의 모습을 나타내는 후속 단면도이다.
도 8은 실시예 1에 있어서의 오프셋량 산출 방법의 일례를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시예 1에 있어서의 얼라인먼트와 성막의 모습을 나타내는 단면도이다.
도 10은 실시예 1에 있어서의 얼라인먼트와 성막의 모습을 나타내는 후속 단면도이다.
도 11은 실시예의 기판 캐리어의 구성을 나타내는 모식도이다.
도 12는 실시예의 유기 EL 패널의 인라인 제조 시스템의 모식적인 구성도이다.
도 13은 실시예의 얼라인먼트 기구의 모식적인 도면이다.
도 14는 전자 디바이스의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시형태를 설명한다. 다만, 이하의 기재는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것에 지나지 않고, 본 발명의 범위는 이들 구성에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에서의, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 플로우, 제조 조건, 치수, 재질, 형상 등은, 특별히 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것에 한정하려고 하는 취지가 아니다.
기판에 원하는 패턴의 막을 형성할 때에는, 막의 형상에 맞는 마스크 패턴을 갖는 마스크를 사용한다. 복수의 마스크를 사용함으로써, 성막되는 각 층을 임의로 구성할 수 있다. 기판 상의 원하는 위치에 막을 형성하기 위해, 기판 등과 마스크의 상대 위치 조정(얼라인먼트)을 정밀하게 행할 필요가 있다.
본 발명은, 기판과 마스크를 얼라인먼트하는 얼라인먼트 장치 또는 얼라인먼트 방법으로서 파악할 수 있다. 본 발명은 또한, 이러한 얼라인먼트 장치 또는 얼라인먼트 방법을 사용한 성막 장치 또는 성막 방법으로서도 파악할 수 있다. 본 발명은 또한, 이러한 얼라인먼트 장치의 조정 방법으로서도 파악할 수 있다. 본 발명은 또한, 이러한 성막 장치 또는 성막 방법을 사용한 전자 디바이스의 제조 장치 또는 전자 디바이스의 제조 방법으로서도 파악할 수 있다. 본 발명은 또한, 상기의 각 장치의 제어 방법으로서도 파악할 수 있다.
본 발명은, 기판의 표면에 마스크를 통해 원하는 패턴의 박막 재료층을 형성하는 경우에 바람직하게 적용할 수 있다. 기판의 재료로서는, 유리, 수지, 금속, 실리콘 등 임의의 것을 이용할 수 있다. 성막 재료로서는, 유기 재료, 무기 재료(금속, 금속 산화물) 등 임의의 것을 이용할 수 있다. 본 발명의 기술은, 전형적으로는, 전자 디바이스나 광학 부재의 제조 장치에 적용된다. 특히, 유기 EL 디스플레이나 그것을 사용한 유기 EL 표시 장치, 박막 태양전지, 유기 CMOS 이미지 센서 등의 유기 전자 디바이스에 바람직하다. 다만, 본 발명의 적용 대상은 이에 한정되지 않는다.
<실시예 1>
(전자 디바이스의 제조 라인)
도 1은 전자 디바이스의 제조 라인의 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 이러한 제조 라인은, 성막 장치를 포함하는 성막 시스템이라고 말할 수 있다. 여기서는, 유기 EL 디스플레이의 제조 라인에 대해 설명한다. 유기 EL 디스플레이를 제조하는 경우, 제조 라인에 소정의 사이즈의 기판을 반입하고, 유기 EL이나 금속층의 성막을 행한 후, 기판의 컷 등의 후처리 공정을 실시한다.
한편, 본 발명은, 도 1과 같은 클러스터형의 성막 시스템에 있어서의 얼라인먼트뿐만 아니라, 기판이 상류로부터 하류로 이동하면서 성막되는 인라인형의 성막 시스템에 있어서의 얼라인먼트에도 적용할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 제조 라인의 성막 클러스터(C)는, 중앙에 배치되는 반송실(130)과, 반송실(130)의 주위에 배치되는 성막실(110) 및 마스크 스톡실(120)을 포함한다. 성막실(110)은 성막 장치를 포함하고, 기판(10)에 대한 성막 처리가 행해진다. 마스크 스톡실(120)은 사용 전후의 마스크가 수납된다. 반송실(130) 내에 설치된 반송 로봇(140)은, 기판(10)이나 마스크(220)를 반송실(130)에 반입 및 반출한다. 반송 로봇(140)은, 예를 들면, 다관절 아암에 기판(10)이나 마스크(220)를 보유지지하는 로봇 핸드가 부착된 로봇이다.
패스실(150)은, 기판 반송 방향에 있어서 상류측으로부터 흘러 나오는 기판(10)을 반송실(130)에 반송한다. 버퍼실(160)은, 반송실(130)에서의 성막 처리가 완료된 기판(10)을 하류측의 다른 성막 클러스터에 반송한다. 반송 로봇(140)은, 패스실(150)로부터 기판(10)을 수취하면, 복수의 성막실(110) 중 하나에 반송한다. 반송 로봇(140)은 또한, 성막 처리가 완료된 기판(10)을 성막실(110)로부터 수취하여, 버퍼실(160)에 반송한다. 패스실(150)의 더 상류측이나, 버퍼실(160)의 더 하류측에는, 기판(10)의 방향을 바꾸는 선회실(170)이 설치된다. 성막실(110), 마스크 스톡실(120), 반송실(130), 버퍼실(160), 선회실(170) 등의 각 챔버는, 유기 EL 표시 패널의 제조 과정에서 고진공 상태로 유지된다.
(성막 장치)
도 2는 성막 장치의 구성을 나타내는 단면도이다. 복수의 성막실(110) 각각에는, 성막 장치(108)가 설치되어 있다. 성막 장치(108)는, 반송 로봇(140)과의 기판(10)의 주고받음, 기판(10)과 마스크(220)의 상대적인 위치 관계를 조정하는 얼라인먼트(위치맞춤), 마스크 상에의 기판(10)의 고정, 성막 등의 일련의 성막 프로세스를 행한다.
이하의 설명에서는, 연직 방향을 Z 방향으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 사용한다. XYZ 직교 좌표계에 있어서, 성막시에 기판이 수평면(XY 평면)과 평행이 되도록 고정된 경우, 사각형 기판(10)의 대향하는 2세트의 변 중, 1세트의 변이 연장하는 방향을 X 방향, 다른 1세트의 변이 연장하는 방향을 Y 방향으로 한다. 또한, Z축 주위의 회전각을 θ로 나타낸다.
성막 장치(108)는 진공 챔버(200)를 갖는다. 진공 챔버(200)의 내부는, 진공 분위기, 또는, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되어 있다. 진공 챔버(200)의 내부에는, 기판 지지 유닛(210), 마스크(220), 마스크대(221), 냉각판(230), 및 증발원(240)이 설치된다.
기판 지지 유닛(210)(기판 지지 수단)은, 반송 로봇(140)으로부터 수취한 기판(10)을 지지하는 홀더로서의 기능을 갖는다. 마스크(220)는, 예를 들면, 메탈 마스크이며, 기판 상에 형성되는 박막 패턴에 대응하는 개구 패턴을 갖는다. 마스크(220)는, 마스크 지지 유닛인 프레임 형상의 마스크대(221)(마스크 지지 수단) 위에 설치되어 있다. 본 실시예의 구성에서는, 마스크 상에 기판(10)이 위치결정되어 지지된 후, 성막이 행해진다.
냉각판(230)은, 성막을 행할 때에, 기판(10)의, 마스크(220)와 접촉하는 면(피성막면)과는 반대측의 면에 당접하고, 성막시의 기판(10)의 온도 상승을 억제하는 판형상 부재이다. 냉각판(230)이 기판(10)을 냉각함으로써, 유기 재료의 변질이나 열화가 억제된다. 냉각판(230)은 마그넷판을 겸하고 있어도 된다. 마그넷판은, 자력에 의해 마스크(220)를 끌어당김으로써, 성막시의 기판(10)과 마스크(220)의 밀착성을 높이는 부재이다. 한편, 기판(10)과 마스크(220)의 밀착성을 높이기 위해, 기판 지지 유닛(210)이 기판(10)과 마스크(220)를 양쪽 모두 지지하고, 액추에이터 등에 의해 밀착시켜도 된다.
증발원(240)은, 증착 재료를 수용하는 도가니 등의 용기, 히터, 셔터, 구동기구, 및 증발 레이트 모니터 등으로 구성되는 성막 수단이다. 여기서는 성막원으로서 증발원(240)을 사용하는 증착 장치를 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 성막 장치(108)가, 성막원으로서 스퍼터링 타겟을 사용하는 스퍼터링 장치이어도 된다.
(기판과 마스크의 상대 거리를 변화시키는 구성)
진공 챔버(200)의 외측 상부에는, 기판 Z 액추에이터(250), 클램프 Z 액추에이터(251), 냉각판 Z 액추에이터(252)가 설치된다. 각 액추에이터는 예를 들면, 모터와 볼 나사, 모터와 리니어 가이드 등으로 구성된다. 진공 챔버(200)의 외측 상부에는, 얼라인먼트 스테이지(280)가 더 설치되어 있다.
기판 Z 액추에이터(250)(이동 수단)는, 기판 지지 유닛(210) 전체를 Z축 방향으로 구동하여 승강시킨다. 이에 의해, 기판(10)의 피성막면을 따른 평면에 교차하고 있는 교차 방향(전형적으로는, 기판(10)의 피성막면의 평면에 수직인 방향)에 있어서, 기판(10)과 마스크(220)의 상대 거리가 변화한다. 클램프 Z 액추에이터(251)는, 기판 지지 유닛(210)의 압압구를 구동하여 개폐시킨다.
냉각판 Z 액추에이터(252)는, 냉각판(230)을 구동하여 승강시킨다. 성막 전에는, 냉각판 Z 액추에이터(252)가 냉각판(230)을 하강시켜, 기판(10)의 피성막면과 반대측의 면에 접촉시킨다. 한편, 성막시에 냉각판(230)이 기판(10)을 누름으로써, 기판(10)의 주연부를 협지하지 않아도 위치 어긋남이 일어나지 않는다고 하는 부차적인 효과도 얻어진다.
(기판과 마스크의 위치 어긋남에 대한 검토)
전술한 바와 같이, 얼라인먼트 후에 기판(10)과 마스크(220)의 밀착시에 위치 어긋남이 일어나, 얼라인먼트 정밀도에 영향을 미치는 경우가 있다. 출원인의 검토에 의해, 이 위치 어긋남의 원인으로서, 성막 장치의 기계적인 요인과, 기판(10)과 마스크(220)의 접촉에 의한 요인이 있는 것을 알았다.
기계적 요인에 의한 위치 어긋남은, 기판(10)과 마스크(220)의 상대 거리 접근 단계에서 일어나는 성막 장치 고유의 것으로, 위치 어긋남의 기계 성분이라고도 불린다. 이 기계 성분은, 성막 장치마다의 설계값으로부터의 어긋남의 개체차나, 부착·조립 오차 등에서 유래한다. 그 때문에, 각 성막 장치 내에서는 비교적 일정한 값을 취하며, 기판마다 또는 마스크마다의 편차는 적다. 예를 들면, 제어부는 기판을 연직 방향으로 이동하도록 제어하였음에도 불구하고, 실제로는 약간 연직 방향으로부터 기울어 이동해 버리는 경우, 얼라인먼트 시의 높이에서는 맞아 있었던 기판과 마스크의 상대 위치가, 밀착시에는 어긋나 있게 된다. 또는, 카메라의 광축이 연직 방향으로부터 약간 어긋나 있는 경우, 얼라인먼트 높이에서는 위치맞춤이 완료되었다고 판단하였음에도 불구하고, 밀착시에는 상대 위치가 어긋나 버린다.
한편, 접촉 요인에 의한 위치 어긋남은, 기판(10)과 마스크(220)의 접촉·밀착시에 일어나는 것으로, 위치 어긋남의 접촉 성분이라고도 불린다. 이 접촉 성분은, 비교적 재현성이 낮고, 기판마다 또는 마스크마다 달라지는 경향에 있다.
그러나, 특허문헌 1의 방법에서는, 이들 위치 어긋남의 복수의 성분을 판별하지 않고, 한꺼번에 오프셋량에 반영시키고 있다. 그 때문에, 재현성이 낮은 접촉 성분의 영향에 의해, 오프셋 보정의 정밀도가 저하될 우려가 있었다. 이에 본원에서는, 위치 어긋남의 기계 성분을 접촉 성분으로부터 분리하여 산출하고, 얼라인먼트 시의 오프셋 보정에 이용하고 있다.
(얼라인먼트를 위한 구성)
도 2로 되돌아가서, 설명을 계속한다. 얼라인먼트 스테이지(280)(얼라인먼트 수단)는, 기판(10)을 XY 방향으로 이동시키고, 또한 θ 방향으로 회전시켜 마스크(220)와의 위치를 변화시킨다. 구체적으로는, 얼라인먼트 스테이지(280)는, 기판(10)의 피성막면을 따른 평면에 있어서 기판(10)과 마스크(220)의 상대 위치를 조정한다. 얼라인먼트 스테이지(280)는, 진공 챔버(200)에 접속되어 고정되는 챔버 고정부(281), XYθ 이동을 행하기 위한 액추에이터부(282), 기판 지지 유닛(210)과 접속되는 접속부(283)를 구비한다.
한편, 얼라인먼트 스테이지(280), 기판 Z 액추에이터(250), 기판 지지 유닛(210), 및 제어부(270)를 합쳐, 기판(10)과 마스크(220)를 얼라인먼트하는 얼라인먼트 장치라고 생각해도 된다. 얼라인먼트 장치에는, 후술하는 카메라류를 더 포함시켜도 된다.
액추에이터부(282)로서는, X 액추에이터, Y 액추에이터 및 θ 액추에이터가 중첩된 액추에이터를 사용해도 된다. 또한, 복수의 액추에이터가 협동하는 UVW 방식의 액추에이터를 사용해도 된다. 어느 방식의 액추에이터부(282)이더라도, 제어부(270)로부터 송신되는 제어 신호에 따라 구동하여, 기판(10)을 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키고, θ 방향으로 회전시킨다. 제어 신호는, 중첩 방식의 액추에이터이면 XYθ 각 액추에이터의 동작량을 나타내고, UVW 방식의 액추에이터이면 UVW 각 액추에이터의 동작량을 나타낸다.
얼라인먼트 스테이지(280)는 기판 지지 유닛(210)을 XYθ 이동시킨다. 한편, 본 실시예에서는 기판(10)의 위치를 조정하는 구성으로 하였지만, 마스크(220)의 위치를 조정하는 구성이나, 기판(10)과 마스크(220) 양쪽 모두의 위치를 조정하는 구성이어도 되고, 기판(10)과 마스크(220)를 상대적으로 위치맞춤할 수 있으면 된다.
진공 챔버(200)의 외측 상부에는, 광학 촬상을 행하여 화상 데이터를 생성하는, 복수의 카메라(260)(측정 수단)가 설치되어 있다. 카메라(260)는, 진공 챔버(200)에 설치된, 진공 유지용의 봉지창을 통하여 촬상을 행한다.
복수의 카메라(260)는, 기판(10) 및 마스크(220)의 코너부를 촬상할 수 있는 위치에 설치된다. 카메라(260)의 촬상 영역에는, 기판 표면의 기판 얼라인먼트 마크(104)와, 마스크 표면의 마스크 얼라인먼트 마크가 포함된다. 본 실시예에서는, 기판(10) 및 마스크(220)의 4코너에 대응하도록, 4대의 카메라(260)를 설치하고 있다. 다만, 얼라인먼트 마크 및 카메라의 수와 설치 장소는, 이 예에 한정되지 않는다.
제어부(270)는, 카메라(260)에 의한 촬상 화상 데이터를 해석하고, 패턴 매칭 처리 등의 수법에 의해, 기판 얼라인먼트 마크와 마스크 얼라인먼트 마크를 검출하고, 위치 정보로서 장치의 XYZ 좌표계에 있어서의 마크의 좌표를 취득하는 제어 수단이다. 제어부(270)는 기판과 마스크의 얼라인먼트 마크의 위치 어긋남량에 기초하여, 기판(10)을 이동시키는 XY 방향, 거리 및 각도(θ)를 산출한다. 그리고, 산출된 이동량을, 얼라인먼트 스테이지(280)의 각 액추에이터가 구비하는 스테핑 모터나 서보 모터 등의 구동량으로 변환하여, 제어 신호를 생성한다.
더욱 상세하게는 후술하지만, 본 실시예의 카메라(260)는, 복수의 기판 높이(제1 높이와 제2 높이)에서 촬상을 행한다. 환언하면, 기판(10)의 피성막면에 수직인 방향에 있어서, 기판(10)이 제1 높이와 제2 높이에 있을 때에 촬상을 행하여, 제1 위치 정보와 제2 위치 정보를 취득한다.
기판 얼라인먼트 마크는 포토리소그래피에 의해 기판 상에 형성되고, 각 마스크 얼라인먼트 마크는 기계 가공에 의해 마스크 상에 형성된다. 다만, 마크의 형성 방법은 이들에 한정되지 않고, 재료나 목적에 따라 선택할 수 있다. 또한, 마크의 형상이나 사이즈는, 카메라의 성능이나 화상 해석의 능력에 따라 설정된다.
제어부(270)는 또한, 액추에이터부(282)의 각 액추에이터의 동작 제어에 의한 얼라인먼트 제어, 기판(10) 및 마스크(220)의 반출입 제어, 성막 제어, 그 외의 다양한 제어를 행한다. 제어부(270)는, 예를 들면, 프로세서, 메모리, 스토리지, I/O 등을 갖는 컴퓨터에 의해 구성 가능하다. 이 경우, 제어부(270)의 기능은, 메모리 또는 스토리지에 기억된 프로그램을 프로세서가 실행함으로써 실현된다. 컴퓨터로서는, 범용 컴퓨터를 사용해도 되고, 임베디드형 컴퓨터 또는 PLC(programmable logic controller)를 사용해도 된다. 또는, 제어부(270)의 기능의 일부 또는 전부를 ASIC나 FPGA와 같은 회로로 구성해도 된다. 한편, 성막 장치마다 제어부(270)가 설치되어 있어도 되고, 1개의 제어부(270)가 복수의 성막 장치를 제어해도 된다.
기억부(275)는, 제어부(270)가 사용하는 데이터를 기억하는 기억 수단이다. 플래시 메모리, 비휘발성 메모리나 SSD, HDD 등의 임의의 기억 수단을 이용할 수 있다. 제어부(270)는, 산출한 오프셋량을 기억부(275)에 보존해 두고, 얼라인먼트 중의 오프셋 보정시에 이용한다.
(기판 지지 유닛)
도 3의 사시도를 참조하여, 기판 지지 유닛(210)의 구성예를 설명한다. 기판 지지 유닛(210)은, 기판(10)의 각 변을 지지하는 복수의 지지구(300)가 설치된 지지 프레임(301)과, 각 지지구(300)와의 사이에서 기판(10)을 끼우는 복수의 압압구(302)가 설치된 클램프 부재(303)를 갖는다. 한 쌍의 지지구(300)와 압압구(302)가 1개의 협지 기구(305)를 구성한다. 다만, 협지 기구(305)의 수나 배치는 이것에 한정되지 않는다.
얼라인먼트 스테이지(280)가, 기판(10)을 지지한 상태의 기판 지지 유닛(210)에 구동력을 전달함으로써, 기판(10)의 마스크(220)에 대한 상대 위치가 조정된다. 기판(10)이 Z 방향으로 이동할 때에는, 기판 Z 액추에이터(250)가 구동하여 기판 지지 유닛(210)을 이동시켜, 기판(10)을 승강시킨다. 이에 의해, 기판(10)과 마스크(220)가 접근 또는 이격된다. 기판(10)의 XY 이동 또는 θ 회전에 있어서는, 얼라인먼트 스테이지(280)가 기판(10)을 XY 방향으로 병진 이동, 또는 θ 방향으로 회전 이동시킨다. 얼라인먼트 시에 기판(10)이 이동하는 것은, 기판이 배치된 XY 평면 내이고, 해당 평면은 마스크가 배치된 평면과 대략 평행하다. 즉, 기판(10)의 XY 이동 및 θ 회전 시에는 기판(10)과 마스크(220)의 Z 방향의 거리는 변화하지 않고, XY 평면 내에서 기판(10)의 위치가 변화한다. 이에 의해, 기판(10)과 마스크(220)가 면 내에서 위치맞춤된다.
(오프셋량 산출의 처리 플로우)
도면을 참조하면서 처리의 흐름을 설명한다. 도 4a는 오프셋량의 산출 공정을 나타내는 플로우 도면이다. 도 5∼도 7은 성막 장치 내부 중 얼라인먼트에 관련되는 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이며, 플로우의 진행에 따른 상태의 변화를 나타내고 있다. 성막 장치 내부의 각 구성 요소에 대해서는, 설명에 필요한 경우에만 도시한다.
도 5는 성막실 내부를 간략화하여 나타낸 단면도이다. 본 실시형태에 있어서, 기판(10)의 마스크(220)에 대한 Z 방향 높이(h)(마스크(220)로부터 기판(10)까지의 상대 거리)를 다음과 같이 정의할 수 있다. 제1 예는, 기판(10)의 하면과 마스크(220)의 상면 간의 거리이다. 한편, 기판(10)이나 마스크(220)가 처져 있는 경우가 있다. 이에, 제2 예로서, 지지되어 있는 기판 주연부의 높이(기판 지지면의 높이)와 마스크(220)의 상면의 높이와의 차를, 기판(10)의 마스크(220)에 대한 Z 방향 높이(h)로 해도 된다. 또한, 제2 예로서, 기판 지지면의 높이와 마스크대(221)(마스크 지지 수단)의 지지면의 높이와의 차를, 마스크(220)로부터 기판(10)까지의 상대 거리로 해도 된다. 이와 같이, 기판(10)이나 마스크(220)의 높이와 관련되는 부위의 높이를, 마스크(220)로부터 기판(10)까지의 상대 거리의 정의에 사용할 수도 있다. 실시예 중의 상이한 복수의 높이에 관하여, 공통된 정의를 이용하여 기판(10)의 마스크(220)에 대한 Z 방향 높이(h)가 정의되어 있으면 된다.
기판(10)이 마스크대(221)에 설치된 마스크(220)와 밀착하는 밀착 높이를, h0로 한다. 높이(h0)에서는 성막도 행해진다. 기판(10)이 마스크(220)와 밀착하는 상태란, 적어도, 기판 지지부에 의해 기판(10)을 들어올려짐으로써 기판(10)의 일부가 마스크(220)로부터 이격되어 있는 경우가 없는 것을 의미한다. 기판(10)이나 마스크(220)가 평탄하지 않은 것에 기인한 이격이나, 파티클에 의한 이격, 사이즈가 다른 것에 의한 이격 등이 생겨 있어도 된다. 다른 관점에서 말하면, 높이(h0)의 상태에서는, 기판 지지면의 높이는, 마스크(220)의 상면과 동일한 높이이거나, 또는, 마스크(220)의 상면보다 낮은 높이이다. 기판(10)이 반입되었을 때의 받아들임 높이를, hc로 한다. 기판(10)의 얼라인먼트를 행하는 높이를, 얼라인먼트 높이(ha)로 한다. 높이(hc)의 상태 및 높이(ha)의 상태에서는, 기판(10) 전체가 마스크(220)로부터 이격되어 있다.
오프셋량 산출을 위한 제1 측정을 행하는 높이를, 제1 높이(h1)로 한다. 오프셋량 산출을 위한 제2 측정을 행하는 높이를, 제2 높이(h2)로 한다. 제2 높이(h2)는 제1 높이(h1)보다 낮기 때문에, 기판(10)이 제2 높이(h2)에 있을 때에는, 제1 높이(h1)에 있을 때보다도 마스크(220)에 가깝다.
본 실시예에서는, 제1 높이(h1)는, 기판(10) 전체가 마스크(220)로부터 이격되도록 설정된다. 제2 높이(h2)는, 기판(10)의 적어도 일부가 마스크(220)로부터 이격되도록 설정된다. 제1 높이(h1)와의 차이로서, 제2 높이(h2)에서는, 기판(10)의 일부가 마스크에 접하고 있어도 된다. 바람직하게는, 제2 높이(h2)는, 기판(10)의 어느 부분도, 마스크(220)에는 접촉하지 않는 높이로 설정된다. 이하의 설명에서는, 기판(10)과 마스크(220)가 접촉하지 않도록 하는 제2 높이(h2)로 한다. 한편, 본 실시예에서는 간단 명료화를 위해, 제1 높이(h1)=얼라인먼트 높이(ha)로 한다. 다만, 얼라인먼트 높이와 측정 높이는 동일하지 않아도 상관없다.
도 4a의 플로우는, 장치의 운용 개시시, 유지보수시, 소정 매수의 기판(10)을 처리했을 때, 장치가 소정 시간 운용되었을 때 등, 임의의 타이밍에서 실행되는 오프셋량 산출 모드(제1 모드)에 있어서 실행된다. 도면에서는 마스크(220)를 나타내고 있지만, 반드시 마스크(220)가 없더라도 본 플로우는 실시 가능하다.
스텝(S101)에 있어서, 반송 로봇(140)이, 패스실(150)로부터 성막실(110)에 기판(10)을 반입한다. 여기서의 기판(10)은, 오프셋량 산출을 위한 예비 기판이다. 다만, 예비 기판은 성막용 기판(10)과 동일한 것이어도 된다. 반송 로봇(140)은 지지구(300)에 기판(10)의 주연부(단부)를 재치하면, 성막실(110)로부터 퇴피한다. 그리고 압압구(302)가 하강하여 기판 단부를 협지하고, 클램프한다. 도 5는 이 모습을 나타낸다.
스텝(S102)에 있어서, 도 6의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판 Z 액추에이터가 구동하여 기판 지지 유닛(210)을 하강시킴으로써, 기판(10)을 제1 높이(h1)까지 이동시킨다.
스텝(S103)에 있어서, 도 6의 (b)에 나타내는 바와 같이, 카메라(260)가, 기판(10)의 코너부에 설치된 얼라인먼트 마크를 촬상한다. 제어부(270)는, 촬상 화상을 해석하여 각 기판 얼라인먼트 마크를 검출하여, 좌표를 산출한다.
스텝(S104)에 있어서, 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 기판 Z 액추에이터가 구동하여 기판 지지 유닛(210)을 하강시킴으로써, 기판(10)을 제2 높이(h2)까지 이동시킨다.
스텝(S105)에 있어서, 도 7의 (b)에 나타내는 바와 같이, 카메라(260)가, 기판(10)의 코너부에 설치된 얼라인먼트 마크를 촬상한다. 제어부(270)는, 촬상 화상을 해석하여 각 기판 얼라인먼트 마크를 검출하여, 좌표를 산출한다.
스텝(S106)에 있어서, 제어부(270)는, 제1 높이(h1)와 제2 높이(h2)에서 얻어진 기판 얼라인먼트 마크의 좌표를 비교하여 위치 어긋남량을 취득하고, 그 위치 어긋남량에 기초하여 얼라인먼트 시의 오프셋량을 산출하여, 기억부(275)에 보존한다.
도 8을 참조하여, 오프셋량을 산출하는 방법의 일례를 서술한다. 도면은 XY 평면에 설치된 기판(10)을 Z 방향 상측으로부터 본 모습을 나타낸다. 실선은, 제1 높이(h1)에 있어서의 기판(10) 및 기판 얼라인먼트 마크(104)(104a∼104d)이며, 파선은, 제2 높이(h2)에 있어서의 기판(10) 및 기판 얼라인먼트 마크(104)(104a∼104d)이다.
장치의 좌표계의 제1 사분면을 보면, 기판 얼라인먼트 마크(104a)의 (x, y) 좌표는, 제1 높이(h1)에서는 (100, 150)이며, 제2 높이(h2)에서는 (80, 130)이다. 따라서, 기판(10)이 제1 높이(h1)로부터 제2 높이(h2)까지 하강하는 동안의 기계적 요인에 의한 위치 어긋남량은, (x, y)=(-20, -20)이다. 또한, 다른 기판 얼라인먼트 마크(104b∼104d)도 동일한 위치 어긋남량을 나타내고 있다. 따라서, 이 성막 장치에 있어서의 오프셋량은, (x, y) 방향으로 (+20, +20)의 평행 이동이며, θ 회전은 행하지 않는다.
스텝(S107)에 있어서, 반송 로봇(140)이 성막실(110)로부터 기판(10)(예비 기판)을 반출한다. 이에 의해, 오프셋량 산출 공정이 종료된다.
한편, 스텝(S106)에 있어서, 제어부(270)는, 각 기판 얼라인먼트 마크(104a∼104d)의 위치 변화에 기초하여, 기판(10)이 하강 중에 θ 회전하고 있다고 판단한 경우, 미리 제1 높이(h1)에 있어서, 하강 중의 회전을 보상하는 바와 같은 오프셋 보정을 행하면 된다.
또한, 기판(10)이 제2 높이(h2)로부터 밀착 높이(h0)로 하강하는 얼마 안되는 동안에도, 기계적인 요인에 의한 위치 어긋남이 발생할 가능성이 있다. 이에 제어부(270)는, 제1 높이(h1)로부터 제2 높이(h2)까지의 동안의 오프셋량을 외삽하여, 제2 높이로부터 밀착 높이(h0)(제3 높이)까지의 오프셋량의 보정량을 추정해도 된다. 추정한 보정량을, 실측에 의해 산출한 오프셋량에 가산함으로써, 오프셋 보정의 정밀도가 보다 향상된다.
또한, 본 플로우에서는, 제1 높이(h1)뿐만 아니라, 제2 높이(h2)에 있어서도, 기판(10)이 마스크(220)의 지지면으로부터 이격되어 있는 것으로 하였다. 그러나, 기판(10)의 일부(예를 들면, 자중에 의해 늘어뜨려진 중앙부)가 마스크 지지면에 접촉하고 있는 상태에서 위치 어긋남을 측정하여도, 본 발명의 효과는 얻어진다. 그 경우에도, 특허문헌 1과 같이 기판(10)과 마스크(220)가 밀착한 상태에서의 측정과 비교하면, 위치 어긋남의 기계 성분을 추출하여 얼라인먼트 정밀도를 향상시키는 효과를 기대할 수 있기 때문이다. 또는, 오프셋량 산출 모드에 있어서 마스크(220)나 마스크대(221) 등을 퇴피시키는 것이 가능하여, 기판(10)이 장해물에 접촉할 우려가 없는 경우에는, 제2 높이(h2)를 밀착 높이(h0)와 동일하게 해도 된다.
또한, 본 플로우에서는 복수의 카메라 각각의 촬상 화상에 있어서의 위치 어긋남량을 개별적으로 검토하여, 최종적인 오프셋량을 산출하고 있었다. 그러나, 복수의 카메라에서 얻어진 정보를 집약하여 간편하게 오프셋량을 산출해도 된다. 예를 들면, 각 카메라의 시야 내에서의 기판 얼라인먼트 마크의 위치에 기초하여, 제1 높이(h1) 및 제2 높이(h2)에 있어서의 기판(10)의 중심(重心) 위치를 산출하고, 중심 위치의 위치 어긋남량에 기초하여 오프셋량을 산출해도 된다.
본 실시예의 얼라인먼트는, 카메라(260)를 사용하여 얼라인먼트 높이(ha)에서의 얼라인먼트만을 행하는 1단계 얼라인먼트이다. 그러나, 본 발명은, 저해상이지만 광시야의 카메라를 사용하여 대략적인 제1 얼라인먼트(러프 얼라인먼트)를 행한 후, 협시야이지만 고해상의 카메라를 사용한 제2 얼라인먼트(파인 얼라인먼트)를 행하는 2단계 얼라인먼트에도 적용해도 된다. 그 경우, 오프셋 보정은, 제1 또는 제2 얼라인먼트의 일방 또는 양쪽 모두에 적용할 수 있다.
한편, 본 플로우에서는 제1 높이(h1)와 얼라인먼트 높이(ha)가 일치하고 있지만, 양자가 달라도 된다. 그 경우, 오프셋량을 산출했을 때의 높이 범위(제1 높이(h1)∼제2 높이(h2))에서 얻어진 오프셋량을 이하의 방법으로 수정한다.
먼저, 제1 높이(h1)보다 얼라인먼트 높이(ha)가 낮은 경우, 선형 보간 등의 보간 처리에 의해, 얼라인먼트 높이(ha)로부터 제2 높이(h2)까지의 동안의 오프셋량을 산출할 수 있다. 한편, 제1 높이(h1)보다 얼라인먼트 높이(ha)가 높은 경우, 외삽 처리에 의해, 얼라인먼트 높이(ha)로부터 제2 높이(h2)까지의 동안의 오프셋량을 산출할 수 있다.
(얼라인먼트 및 성막시의 처리 플로우)
도 4b는 실제로 성막이 행해지는 성막 모드(제2 모드)에 대응하며, 기판(10)과 마스크(220)의 얼라인먼트 처리의 공정을 나타내는 플로우 도면이다. 도 9∼도 10은, 성막 장치 내부 중 얼라인먼트에 관련되는 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이며, 플로우의 진행에 따른 상태의 변화를 나타내고 있다. 성막 장치 내부의 각 구성 요소에 대해서는, 설명에 필요한 경우만 도시한다.
스텝(S201)에 있어서, 도 9의 (a)에 나타내는 바와 같이, 반송 로봇(140)이, 패스실(150)로부터 성막실(110)로 성막용 기판(10)을 반입한다.
스텝(S202)에 있어서, 도 9의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기판 Z 액추에이터가 구동하여 기판 지지 유닛(210)을 하강시킴으로써, 기판(10)을 얼라인먼트 높이(ha)까지 이동시킨다.
스텝(S203)에 있어서, 도 9의 (c)에 나타내는 바와 같이, 카메라(260)가, 기판(10) 및 마스크(220)의 코너부를 촬상한다. 제어부(270)는, 촬상 화상을 해석하여 각 기판 얼라인먼트 마크와 각 마스크 얼라인먼트 마크를 검출하여, 좌표를 산출한다.
제어부(270)는, 화상을 해석하여 기판(10)과 마스크(220)의 얼라인먼트 마크끼리의 거리나 각도에 기초하여, 기판(10)과 마스크(220)의 위치 어긋남량을 산출한다. 제어부(270)는 또한, 도 4a의 스텝(S106)에서 구한 오프셋량을 기억부(275)로부터 취득한다.
스텝(S204)에 있어서, 도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이, 얼라인먼트 스테이지(280)가 기판(10)을 XY 이동 및 θ 회전시켜, 기판(10)과 마스크(220)의 위치가 맞도록 기판(10)을 평면 내에서 이동시킨다. 이 때 제어부(270)는, 기억부(275)로부터 판독한 오프셋량에 기초한 오프셋 보정을 행한 후에 얼라인먼트를 행한다.
얼라인먼트 스테이지(280)의 조작이 끝나면, 카메라(260)가 기판(10)과 마스크(220)의 얼라인먼트 마크를 다시 촬상하며, 제어부(270)가, 마크끼리의 좌표가 일치하는지(또는, 위치 어긋남량이 소정의 관계에 들어가는지)를 판정한다. 다만, 본 실시예에서는, 기판 하강 중의 위치 어긋남을 고려하여, 얼라인먼트 높이에 있어서의 기판 얼라인먼트 마크의 좌표에 위치 어긋남량을 가산한 값이, 검출된 마스크 얼라인먼트 마크의 좌표와 일치하는지(또는, 소정의 관계에 들어가는지)를 판정하게 된다. 판정 결과가 부정적인 경우, 얼라인먼트 스테이지(280)가 다시, 기판(10)을 면 내에서 이동시키고, 판정 결과가 긍정적으로 될 때까지 위치맞춤을 반복한다. 환언하면, 얼라인먼트 높이(ha)에서의 촬상 화상 내에서 기판과 마스크의 얼라인먼트 마크의 좌표가 일치하고 있는 경우에는, 미리 기판(10)을 오프셋량분만큼 이동시킬 필요가 있고, 이에 의해 제2 높이(h2)에서 정확하게 기판(10)과 마스크(220)의 위치가 맞게 된다.
스텝(S205)에 있어서, 도 10의 (b)에 나타내는 바와 같이, 기판 Z 액추에이터가 구동하여 기판 지지 유닛(210)을 하강시켜, 기판(10)을 밀착 높이(h0)까지 이동시킨다. 이에 의해, 정밀하게 위치맞춤된 기판(10)이 마스크(220)에 밀착한다.
스텝(S206)에 있어서, 도 10의 (c)에 나타내는 바와 같이, 증발원(240)이 가열되어 성막 재료가 비상(飛翔)하고, 마스크(220)를 통해 기판(10)에 부착됨으로써, 기판(10)의 하면에 마스크 패턴에 대응한 막이 형성된다. 성막 완료 후, 반송 로봇(140)은 성막완료된 기판(10)을 반출한다. 이상의 공정에 의해, 기판(10)과 마스크(220) 간의 기계적 요인에 의한 위치 어긋남을 접촉 요인에 의한 위치 어긋남으로부터 분리한, 고정밀도의 얼라인먼트를 실시할 수 있다.
<실시예 1의 변형예>
상술한 예에서는, 상이한 높이에서의 측정 결과에 기초하여, 얼라인먼트 시의 오프셋량을 산출하고 있었다. 반면, 변형예에서는, 카메라(260)의 광축 및 기판 Z 액추에이터(250)의 구동축의 일방 또는 양쪽 모두를 조정하는 조정 공정을 행한다.
구체적으로는, 제1 높이(h1)와 제2 높이(h2) 간의 변위량과, 촬영한 얼라인먼트 마크의 위치 어긋남량으로부터, 카메라(260)의 광축, 및 기판 Z 액추에이터(250)의 구동축의 기울기를 계산한다. 그리고, 카메라(260)의 광축 및 기판 Z 액추에이터(250)의 구동축 중 적어도 일방의 기울기를 변경한다. 카메라(260)의 광축 및 기판 Z 액추에이터(250)의 구동축의 각각이, 연직 방향과 일치하도록 기울기를 조정해도 된다. 또는, 카메라(260)의 광축과 기판 Z 액추에이터(250)의 구동축이 서로 평행하게 되도록 기울기를 조정해도 된다. 양자의 축이 평행하면, 기판 Z 액추에이터(250)에 의해 기판(10)을 마스크(220)에 밀착시켰을 때에, 기판(10)의 얼라인먼트 마크와 마스크(220)가 소정의 위치 관계로 겹치게 된다.
이와 같이, 제1 높이(h1)에서 측정한 기판(10)의 위치 정보와, 제2 높이(h2)에서 측정한 기판(10)의 위치 정보를 이용하는 대상은, 오프셋량의 산출에만 한정되지는 않는다. 나아가, 장치의 조정과는 다른 용도로 위치 정보를 활용할 수도 있다.
<실시예 2>
이하에 도면을 참조하여 다른 실시예를 설명한다. 실시예 1에서는, 기판 지지부가 기판을 지지하는 구성을 예로 설명하였다. 본 실시예는, 인라인형의 성막 장치이다. 기판은, 기판 캐리어에 보유지지되어 반송된다. 그리고, 기판을 보유지지한 기판 캐리어가 지지 수단에 의해 지지된 상태로, 얼라인먼트가 행해진다.
도 11∼도 13을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 캐리어, 기판 반송 장치, 성막 장치, 성막 방법에 대해 설명한다. 이하의 설명에서는, 전자 디바이스를 제조하기 위한 장치에 구비되는 마스크 장착 장치 등을 예로 하여 설명한다.
(캐리어 구성)
도 11을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 기판 캐리어(9)의 구성에 대해 설명한다. 도 11의 (a)는, 기판(5)을 보유지지하는 보유지지면이 상방(지면 전방 방향)을 향한 상태에 있는 기판 캐리어(9)의 모식적 평면도이며, (b)는 (a)의 A화살표 방향에서 본 단면도이다. 기판 캐리어(9)는, 평면에서 보았을 때 대략 사각형의 평판 형상 구조체이다. 기판 캐리어(9)는, 편의적으로, 기판(5)이 보유지지되는 위치에 대응한 기판 보유지지부와, 기판(5)의 외주를 둘러싸는 외주부를 포함한다. 도 11의 (a)에 있어서, 기판(5)의 외연(外緣)을 나타내는 점선이, 기판 보유지지부와 외주부의 경계이다. 이와 같이, 양자는 보유지지되는 기판(5)에 의해 편의적으로 규정되는 것이며, 양자의 경계에 특징적인 구조는 없어도 된다. 한편, 이하에서는 기판 보유지지부를 기판 보유지지 에어리어라고 부르는 경우도 있다. 기판 캐리어(9)의 사각형 외주연부를 이루는 4변 중 대향 2변 근방이, 반송 롤러(15)(도 13 참조)에 의해 지지된다. 해당 대향 2변의 각각이 반송 방향을 따른 자세로, 기판 캐리어(9)는 지지된다. 반송 롤러(15)는, 기판 캐리어(9)의 반송 경로의 양측에 반송 방향을 따라 복수 배치된 반송 회전체에 의해 구성된다. 이러한 지지 구성에 의해, 상기 반송 방향의 기판 캐리어(9)의 이동이 기판 반송 수단으로서의 반송 롤러의 회전에 의해 안내된다. 기판 캐리어(9)는, 사각형의 평판 형상 부재인 캐리어 면판(30)과, 복수의 척 부재(32)와, 복수의 지지체(33)(착석 부재)를 갖는다. 기판 캐리어(9)는, 캐리어 면판(30)의 보유지지면(31)에 기판(5)을 보유지지한다.
척 부재(32)는, 기판(5)과 접촉하여 기판(5)을 척킹하는 척면을 갖는 돌기이다. 본 실시예의 척 부재(32)의 척면은, 점착성의 부재(PSC:Physical Sticky Chucking)에 의해 구성된 점착면이며, 물리적인 점착력, 또는, 물리적인 흡착력 (adsorption)에 의해 기판(5)을 보유지지한다. 그 때문에, 본 실시예의 척 부재(32)는, 점착 패드라고 부를 수도 있다. 복수의 척 부재(32)의 각각에 의해 기판(5)을 척킹함으로써, 기판(5)을 캐리어 면판(30)의 보유지지면(31)을 따라 보유지지할 수 있다. 복수의 척 부재(32)는 각각이 갖는 척면이 캐리어 면판(30)의 보유지지면(31)으로부터 소정의 거리만큼 튀어나온 상태가 되도록 배치되어 있다. 척 부재(32)는, 마스크(6)의 형상에 따라 배치되어 있는 것이 바람직하고, 마스크(6)의 기판(5)의 피성막 영역을 구획하기 위한 경계부(창살의 부분)에 대응하여 배치되어 있는 것이 보다 바람직하다. 이에 의해, 척 부재(32)가 기판(5)과 접촉하는 것에 의한 기판(5)의 성막 에어리어의 온도 분포에 대한 영향을 억제할 수 있다.
한편, 척 부재(32)는 디스플레이의 액티브 에어리어 밖에 배치되는 것이 바람직하다. 이는, 척 부재(32)에 의한 흡착에 의한 응력이 기판(5)을 변형시키거나, 또는 성막시의 온도 분포를 야기할 염려가 있기 때문에, 척 부재(32)와 기판(5)의 접촉 면적은 가능한 한 작고, 보유지지 수는 가능한 한 적은 쪽이 좋다. 또한, 척 부재(32)의 배열은, 상기 이유에 의해 마스크부의 배면에 배치하는 것이 성막상 바람직하다.
캐리어 면판(30)의 재질은, 기판 캐리어(9) 전체의 중량을 저감시키기 위해 알루미늄 또는 알루미늄 합금을 주재료로 하는 것이 바람직하다.
후술하는 바와 같이, 기판(5)을 보유지지하는 캐리어 면판(30)의 보유지지면(31)이 하방을 향하도록 기판 캐리어(9)가 반전되고, 마스크(6) 상에 재치될 때, 지지체(33)가 마스크(6)에 대해 기판 캐리어(9)를 지지한다. 본 실시예에서는, 적어도 지지체(33)의 근방에 있어서는, 기판 캐리어(9)에 보유지지된 기판(5)과, 마스크(6)가 이격되도록, 지지체(33)가 기판 캐리어(9)를 지지한다. 상세한 것은 후술한다.
도 12를 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 제조 시스템(성막 장치)에 대해 설명한다. 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 제조 시스템의 모식적인 구성도이며, 유기 EL 패널(유기 EL 표시 장치)을 인라인으로 제조하는 제조 시스템(MS)을 예시하고 있다. 유기 EL 패널은, 일반적으로, 회로 소자를 형성하는 회로 소자 형성 공정과, 기판 상에 유기 발광 소자를 형성하는 유기 발광 소자 형성 공정과, 형성한 유기 발광층 상에 보호층을 형성하는 봉지 공정을 거쳐 제조된다. 본 실시예에 따른 제조 시스템(MS)은 유기 발광 소자 형성 공정을 주로 행한다.
제조 시스템(MS)은, 도 12에 나타내는 바와 같이, 마스크 반입실(90)과, 얼라인먼트실(100)(마스크 부착실)과, 복수의 성막실(110a, 110b)과, 반전실(111a, 111b)과, 반송실(112)과, 마스크 분리실(113)과, 기판 분리실(114)과, 캐리어 반송실(115)과, 마스크 반송실(116)과, 기판 반입실(117)(기판 부착실)을 갖는다. 제조 시스템(MS)은, 후술하는 반송 수단을 더 구비하고 있고, 기판 캐리어(9)는 반송 수단에 의해 제조 시스템(MS)이 갖는 각 챔버 내를 통과하는 소정의 반송 경로를 따라 반송된다.
구체적으로는, 도 12의 구성에 있어서는, 기판 캐리어(9)는, 기판 반입실(117), 반전실(111a), 마스크 반입실(90), 얼라인먼트실(100)(마스크 부착실), 복수의 성막실(110a, 110b), 반송실(112), 마스크 분리실(113), 반전실(111b), 기판 분리실(114), 반송실(115)의 순으로 각 챔버 내를 통해서 반송되고, 다시, 기판 반입실(117)로 되돌아간다. 한편, 마스크(6)는, 마스크 반입실(90), 얼라인먼트실(100)(마스크 부착실), 복수의 성막실(110a, 110b), 반송실(112), 마스크 분리실(113)의 순으로 각 챔버 내를 통해서 반송되고, 다시, 마스크 반입실(90)로 되돌아간다. 이와 같이, 기판 캐리어(9)와 마스크(6)는, 각각 소정의 반송 경로(순환 반송 경로)를 따라 순환하여 반송된다. 이하, 각 챔버의 기능에 대해 설명한다.
미성막의 기판(5)은, 기판 반입실(117)로부터 순환 반송 경로로 투입되고, 기판 캐리어(9)에 보유지지된 상태에서 성막된다. 그 후, 성막완료된 기판(5)은, 기판 분리실(114)로부터 반출된다. 기판 반입실(117)에 반입된 미성막의 기판(5)은, 먼저 기판 반입실(117)에서 기판 캐리어(9)에 부착되어, 보유지지된다. 그리고 성막 전에, 반전실(111a), 마스크 반입실(90)을 경유하여 얼라인먼트실(100)에 반입된다.
반전실(111a, 111b)에는 기판 캐리어(9)의 기판 보유지지면의 배향을 연직 방향 상향으로부터 연직 방향 하향으로, 또는, 연직 방향 하향으로부터 연직 방향 상향으로 반전시키는 반전 기구(120a, 120b)가 구비되어 있다. 반전 수단으로서의 반전 기구(120a, 120b)는, 기판 캐리어(9)를 파지하거나 하여 자세(배향)를 변화시킬 수 있는 종래 기지의 기구를 적절히 채용해도 되고, 구체적인 구성의 설명은 생략한다.
기판(5)은, 기판 캐리어(9)가 보유지지면이 연직 방향 위를 향한 상태로 배치되어 있는 기판 반입실(117)에, 피성막면이 연직 방향 위를 향한 상태로 반입된다. 반입된 기판(5)은, 기판 캐리어(9)의 보유지지면 위에 재치되고, 기판 캐리어(9)에 의해 보유지지된다. 그 후, 반전실(111a)에 있어서, 반전 기구(120a)에 의해 기판(5)을 보유지지한 기판 캐리어(9)가 반전되고, 기판(5)의 피성막면이 연직 방향 아래를 향한 상태가 된다. 한편, 기판 캐리어(9)가 마스크 분리실(113)로부터 반전실(111b)로 반입될 때에는, 기판(5)의 피성막면이 연직 방향 아래를 향한 상태로 반입되어 온다. 반입 후, 반전 기구(120b)에 의해 기판(5)을 보유지지한 기판 캐리어(9)가 반전되고, 기판(5)의 피성막면이 연직 방향 위를 향한 상태가 된다. 그 후, 기판(5)은 피성막면이 연직 방향 위를 향한 상태로 기판 분리실(114)로부터 반출된다.
기판 반입실(117)에 반입된 기판(5)을 보유지지하여 반전된 기판 캐리어(9)가 마스크 반입실(90)을 거쳐 얼라인먼트실(100)에 반입되는 것에 맞추어, 마스크(6)도 마스크 반입실(90)로부터 얼라인먼트실(100)로 반입된다. 얼라인먼트실(100)(마스크 부착실)에는, 얼라인먼트 장치(1)가 탑재되어 있다. 얼라인먼트실(100)에서는, 얼라인먼트 장치(1)가 본 실시예에 따른 기판 캐리어(9)에 놓인 기판(5)과 마스크(6)를 고정밀도로 위치맞춤하고, 마스크(6)에 기판 캐리어(9)(기판5)가 재치된다. 그 후, 기판 캐리어(9)가 재치된 마스크(6)를 반송 롤러(반송 수단)로 전달하고, 다음 공정을 향해 반송을 개시한다. 도 13에 나타내는 바와 같이, 반송 수단으로서의 반송 롤러(15)는, 반송 경로의 양편에 반송 방향을 따라 복수 배치되어 있고, 각각 도시하지 않은 AC 서보 모터의 구동력에 의해 회전함으로써, 기판 캐리어(9)나 마스크(6)를 반송하는 구성으로 되어 있다.
도 12에 있어서, 성막실(110a, 110b)에서는, 반입되어 온 기판 캐리어(9)에 흡착된 기판(5)이, 증착원(7)(도 13 참조) 위를 통과함으로써, 기판(5)의 피성막면에 있어서 마스크(6)에 의해 가려지는 위치 이외의 면이 성막된다. 성막실(110)은, 진공 펌프나 실압계(室壓計)를 구비한 실압 제어부(도시하지 않음)에 의해 실압(챔버 내부의 압력)을 조정 가능하다. 성막실(110)의 내부에는 증착 재료(성막 재료)를 수납한 증발원(성막원)을 배치 가능하고, 이에 의해, 챔버 내부에 감압된 성막 공간이 형성된다. 성막 공간에서는, 증발원으로부터 기판(5)을 향해 증착 재료가 비상하여, 기판 상에 막이 형성된다. 증발원은, 예를 들면, 증착 재료를 수용하는 도가니 등의 재료 수용부와, 증착 재료를 가열하는 시스 히터 등의 가열 수단을 구비하는 것이어도 된다. 나아가, 기판 캐리어(9) 및 마스크(6)와 대략 평행한 평면 내에서 재료 수용부를 이동시키는 기구나 증발원 전체를 이동시키는 기구를 구비함으로써, 증착 재료를 사출하는 사출구의 위치를 챔버(4) 내에서 기판(5)에 대하여 상대적으로 변위시켜, 기판(5) 상으로의 성막을 균일화해도 된다.
성막실(110a, 110b)에서의 성막 완료 후, 기판 캐리어(9)와 마스크(6)는 마스크 분리실(113)에 도달하고, 마스크 분리실(113)에서 분리된다. 기판 캐리어(9)로부터 분리한 마스크(6)는, 마스크 반송실(116)로 반송되며, 새로운 기판(5)의 성막 공정으로 보내진다. 한편, 기판(5)을 보유지지한 기판 캐리어(9)는, 반전실(111b), 기판 분리실(114)로 반송된다. 기판 분리실(114)에 있어서, 성막이 완료된 기판(5)은, 기판 캐리어(9)로부터 분리되어, 순환 반송 경로 내로부터 회수된다. 기판 캐리어(9)는, 기판 반입실(117)에 반송되고, 기판 반입실(117)에 있어서 새로운 기판(5)이 반입, 흡착된다. 그 후, 반전실(111a)에서 반전된 기판 캐리어(9)는, 다시 얼라인먼트실(100)에 있어서, 마스크 반입실(90)로부터 반송되어 온 마스크(6) 상에 얼라인먼트되어 재치된다.
도 13은 본 실시예의 인라인 증착 장치의 얼라인먼트 기구부에 있어서의 전체 구성을 나타내기 위한 모식적인 단면도이며, 도 12의 BB 화살표 방향에서 본 것에 대응한다.
증착 장치는, 개략적으로, 챔버(4)와, 기판 캐리어(9)에 보유지지된 기판(5) 및 마스크(6)를 보유지지하여 상대 위치맞춤을 행하는 얼라인먼트 장치(1)를 구비하고 있다. 챔버(4)는, 진공 펌프나 실압계를 구비한 실압 제어부(도시하지 않음)에 의해 실압(챔버 내부의 압력)을 조정 가능하다.
도시한 예에서는 성막시에 기판(5)의 성막면(피성막면)이 중력 방향 하방을 향한 상태로 성막되는 상향 증착(Deposition Up)의 구성에 대해 설명한다. 그러나, 성막시에 기판(5)의 성막면이 중력 방향 상방을 향한 상태로 성막되는 하향 증착(Deposition Down)의 구성이어도 된다. 또한, 기판(5)이 수직으로 세워져서 성막면이 중력 방향과 대략 평행한 상태로 성막이 행해지는, 측면 증착(Side Deposition)의 구성이어도 된다. 즉, 본 발명은, 기판 캐리어(9)에 보유지지된 기판(5)과 마스크(6)를 상대적으로 접근시킬 때에, 해당 기판 캐리어(9)와 마스크(6) 중 적어도 어느 하나의 부재에 늘어뜨려짐이나 처짐이 발생한 상태에서 고정밀도로 위치맞춤하는 것이 요구될 때에, 바람직하게 이용할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는, 마스크(6)는 프레임 형상의 마스크 프레임(6a)에 수 ㎛∼수십 ㎛ 정도의 두께의 마스크 박(6b)이 용접 고정된 구조를 갖는다. 마스크 프레임(6a)은, 마스크 박(6b)이 처지지 않도록, 마스크 박(6b)을 그 면방향(후술하는 X 방향 및 Y 방향)으로 잡아당긴 상태로 지지한다. 마스크 박(6b)은, 기판의 피성막 영역을 구획하기 위한 경계부를 포함한다. 마스크 박(6b)이 갖는 경계부는 기판(5)에 마스크(6)를 장착했을 때에 기판(5)에 밀착하여, 성막 재료를 차폐한다. 한편, 마스크(6)는 마스크 박(6b)이 경계부만을 갖는 오픈 마스크이어도 되고, 경계부 이외의 부분, 즉 기판의 피성막 영역에 대응하는 부분에, 화소 또는 부화소에 대응하는 미세한 개구가 형성된 파인 마스크이어도 된다. 기판(5)으로서 유리 기판 또는 유리 기판 상에 폴리이미드 등의 수지제의 필름이 형성된 기판을 사용하는 경우, 마스크 프레임(6a) 및 마스크 박(6b)의 주요 재료로서는, 철 합금을 사용할 수 있고, 니켈을 포함하는 철 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 니켈을 포함하는 철 합금의 구체예로서는, 34질량% 이상 38질량% 이하의 니켈을 포함하는 인바(invar) 재료, 30질량% 이상 34질량% 이하의 니켈에 더하여 코발트를 더 포함하는 수퍼 인바(super invar) 재료, 38질량% 이상 54질량% 이하의 니켈을 포함하는 저열팽창 Fe-Ni계 도금 합금 등을 들 수 있다.
도 13에 나타내는 바와 같이, 챔버(4)는, 상부 격벽(4a)(천판), 측벽(4b), 바닥벽(4c)을 갖고 있다. 챔버 내부는, 상술한 감압 분위기 외에, 진공 분위기나, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되어 있어도 된다. 한편, 본 명세서에 있어서의 「진공」이란, 대기압보다 낮은 압력의 기체로 채워진 공간 내의 상태를 말하며, 전형적으로는, 1atm(1013hPa)보다 낮은 압력의 기체로 채워진 공간 내의 상태를 말한다.
얼라인먼트 장치(1)는, 개략적으로, 챔버(4)의 상부 격벽(4a) 위에 탑재되어 기판 캐리어(9)를 구동하여 마스크(6)와의 위치를 상대적으로 맞추는 위치맞춤 기구(60)가 포함된다. 얼라인먼트 장치(1)는, 기판 캐리어(9)를 보유지지하는 캐리어 지지부(8)(기판 캐리어 지지부)와, 마스크(6)를 보유지지하는 마스크 받침대(16)(마스크 지지부)와, 반송 롤러(15)(반송 수단)를 가지고 있다.
위치맞춤 기구(60)는, 챔버(4)의 외측에 설치되어 있고, 증착시에 원하는 정밀도를 실현할 수 있도록, 기판 캐리어(9)와 마스크(6)의 상대적인 위치 관계를 변화시키거나 안정적으로 보유지지하거나 한다. 위치맞춤 기구(60)는, 개략적으로, 면내 이동 수단(11)과, Z 승강 베이스(13)와, Z 승강 슬라이더(17)를 포함하고 있다.
면내 이동 수단(11)은 챔버(4)의 상부 격벽(4a)에 접속되고, Z 승강 베이스(13)를 XYθ 방향으로 구동한다. Z 승강 베이스(13)는 면내 이동 수단(11)에 접속되고, 기판 캐리어(9)가 Z 방향으로 이동할 때의 베이스가 된다. Z 승강 슬라이더(17)는, Z 가이드(18)를 따라 Z 방향으로 이동 가능한 부재이다. Z 승강 슬라이더는, 기판 보유지지 샤프트(12)를 통해 캐리어 지지부(8)에 접속되어 있다.
이러한 구성에 있어서, 면내 이동 수단(11)에 의한 기판 캐리어(9) 및 마스크(6)에 대략 평행한 면 내에서의 XYθ 구동 시에는, Z 승강 베이스(13), Z 승강 슬라이더(17) 및 기판 보유지지 샤프트(12)가 일체로서 이동하고, 캐리어 지지부(8)에 구동력을 전달한다. 그리고, 기판(5)을, 기판(5) 및 마스크(6)와 대략 평행한 평면 내에서 이동시킨다. 한편, 마스크(6) 및 기판(5)은 후술하는 바와 같이 중력에 의해 처져 있지만, 여기서 말하는 기판(5) 및 마스크(6)와 대략 평행한 평면이란, 처짐이 생기지 않은 이상적인 상태의 기판(5) 및 마스크(6)와 대략 평행한 평면을 가리킨다. 예를 들면, 상향 증착이나 하향 증착 등, 기판(5)과 마스크(6)를 수평으로 배치하는 구성에서는, 면내 이동 수단(11)은 기판(5)을 수평면 내에서 이동시킨다. 또한, Z 가이드(18)에 의해 Z 승강 슬라이더(17)가 Z 승강 베이스(13)에 대해 Z 방향으로 구동할 때에는, 구동력이 기판 보유지지 샤프트(12)(본 실시예에서는, 4개의 기판 보유지지 샤프트(12a, 12b, 12c, 12d)를 구비한다.
도시한 예와 같이, 가동부를 많이 포함하는 위치맞춤 기구(60)를 성막 공간의 밖에 배치함으로써, 성막 공간 내 또는 얼라인먼트를 행하는 공간 내에서의 먼지 발생을 억제할 수 있다. 이에 의해, 먼지 발생에 의해 마스크나 기판이 오염되어 성막 정밀도가 저하되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 한편, 본 실시예에서는 위치맞춤 기구(60)가 기판(5)을 XYθ 방향 및 Z 방향으로 이동시키는 구성에 대해 설명하였지만, 이에 한정되지 않고, 위치맞춤 기구(60)는 마스크(6)를 이동시켜도 되고, 기판(5) 및 마스크(6)의 양쪽 모두를 이동시켜도 된다. 즉, 위치맞춤 기구(60)는 기판(5) 및 마스크(6) 중 적어도 일방을 이동시키는 기구이며, 이에 의해, 기판(5)과 마스크(6)의 상대적인 위치를 맞출 수 있다.
본 실시예에서는, 면내 이동 수단(11)에 의해 기판 캐리어(9)의 위치가 조정된 후, Z 승강 슬라이더(17)가, 기판 보유지지 샤프트(12)를 통해 캐리어 지지부(8)를 승강시킨다. 이 때, 실시예 1과 마찬가지로, 카메라(14)의 광축과, 기판 보유지지 샤프트(12)의 축의 어긋남에 기인하여, 기판 캐리어(9)와 마스크(6)의 위치 어긋남이 생길 수 있다.
이에, 본 실시예에서는, 기판 캐리어(9)를 제1 높이(h1)에 배치했을 때, 그리고, 제2 높이(h2)에 배치했을 때의 각각에서, 기판 캐리어(9)의 얼라인먼트 마크의 위치를 측정한다. 제1 높이(h1) 및 제2 높이(h2)에 대해서는, 실시예 1의 기판(10)을 모두 기판 캐리어(9)로 치환한 설명이 적용된다. 즉, 기판 캐리어(9)의 마스크에 대한 높이(h)의 정의는, 실시예 1의 기판(10)의 마스크에 대한 높이(h)의 정의와 동일하다.
이상의 방법으로 얻은 기판 캐리어(9)의 위치 정보를 바탕으로, 얼라인먼트 시의 오프셋량을 산출해도 된다. 이 때의 계산법은 실시예 1과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 또한, 실시예 1의 변형예와 같이, 본 실시예에서도 카메라(14)의 광축, 및 승강 슬라이더(17)에 연결된 기판 보유지지 샤프트(12)의 구동축의 일방 또는 양쪽 모두를 조정해도 된다.
이와 같이, 본 실시예에 의하면, 인라인형의 성막 장치에 있어서, 기판 캐리어(9)와 마스크(6) 간의 기계적 요인에 의한 위치 어긋남을 접촉 요인에 의한 위치 어긋남으로부터 분리한, 고정밀도의 얼라인먼트를 실시할 수 있다.
<실시예 3>
(유기 전자 디바이스의 제조 방법)
본 실시예에서는, 얼라인먼트 장치를 구비하는 성막 장치를 사용한 유기 전자 디바이스의 제조 방법의 일례를 설명한다. 이하, 유기 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시 장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다. 먼저, 제조하는 유기 EL 표시 장치에 대해 설명한다. 도 14의 (a)는 유기 EL 표시 장치(60)의 전체도, 도 14의 (b)는 하나의 화소의 단면 구조를 나타내고 있다.
도 14의 (a)에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(60)의 표시 영역(61)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(62)가 매트릭스 형상으로 복수 배치되어 있다. 발광 소자의 각각은, 한 쌍의 전극 사이에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다. 한편, 여기서 말하는 화소란, 표시 영역(61)에 있어서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 지칭한다. 본 도면의 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(62R), 제2 발광 소자(62G), 제3 발광 소자(62B)의 조합에 의해 화소(62)가 구성되어 있다. 화소(62)는, 적색 발광 소자와 녹색 발광 소자와 청색 발광 소자의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 황색 발광 소자와 시안 발광 소자와 백색 발광 소자의 조합이어도 되고, 적어도 1색 이상이면 특별히 제한되는 것이 아니다.
도 14의 (b)는, 도 14의 (a)의 A-B선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(62)는, 기판(10) 상에, 제1 전극(양극)(64)과, 정공 수송층(65)과, 발광층(66R, 66G, 66B) 중 어느 하나와, 전자 수송층(67)과, 제2 전극(음극)(68)을 구비하는 유기 EL 소자를 가지고 있다. 이들 중 정공 수송층(65), 발광층(66R, 66G, 66B), 전자 수송층(67)이 유기층에 해당한다. 또한, 본 실시형태에서는, 발광층(66R)은 적색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(66G)은 녹색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(66B)은 청색을 발하는 유기 EL 층이다.
발광층(66R, 66G, 66B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있음)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다. 또한, 제1 전극(64)은, 발광 소자마다 분리하여 형성되어 있다. 정공 수송층(65)과 전자 수송층(67)과 제2 전극(68)은, 복수의 발광 소자(62R, 62G, 62B)와 공통으로 형성되어 있어도 되고, 발광 소자마다 형성되어 있어도 된다. 한편, 제1 전극(64)과 제2 전극(68)이 이물에 의해 쇼트하는 것을 방지하기 위해, 제1 전극(64) 사이에 절연층(69)이 설치되어 있다. 나아가, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(P)이 설치되어 있다.
다음으로, 전자 디바이스로서의 유기 EL 표시 장치의 제조 방법의 예에 대해 구체적으로 설명한다. 먼저, 유기 EL 표시 장치를 구동하기 위한 회로(도시하지 않음) 및 제1 전극(64)이 형성된 기판(10)을 준비한다.
다음으로, 제1 전극(64)이 형성된 기판(10) 위에 아크릴 수지를 스핀 코트에 의해 형성하고, 아크릴 수지를 리소그래피법에 의해, 제1 전극(64)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(69)을 형성한다. 이 개구부가, 발광 소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다.
다음으로, 절연층(69)이 패터닝된 기판(10)을 제1 성막 장치에 반입하고, 기판 지지 유닛에 의해 기판을 지지하고, 정공 수송층(65)을, 표시 영역의 제1 전극(64) 위에 공통 층으로서 성막한다. 정공 수송층(65)은 진공 증착에 의해 성막된다. 실제로는 정공 수송층(65)은 표시 영역(61)보다 큰 사이즈로 형성되기 때문에, 매우 세밀한(고정세) 마스크는 불필요하다. 여기서, 본 스텝에서의 성막이나, 이하의 각 레이어의 성막에서 사용되는 성막 장치는, 상기 각 실시예 중 어느 하나에 기재된 성막 장치이다.
다음으로, 정공 수송층(65)까지가 형성된 기판(10)을 제2 성막 장치에 반입하고, 기판 지지 유닛에 의해 지지한다. 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하여, 기판을 마스크 위에 재치하고, 기판(10)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분에, 적색을 발하는 발광층(66R)을 성막한다. 본 예에 의하면, 마스크와 기판을 양호하게 겹칠 수 있어, 고정밀도의 성막을 행할 수 있다.
발광층(66R)의 성막과 마찬가지로, 제3 성막 장치에 의해 녹색을 발하는 발광층(66G)을 성막하고, 제4 성막 장치에 의해 청색을 발하는 발광층(66B)을 더 성막한다. 발광층(66R, 66G, 66B)의 성막이 완료된 후, 제5 성막 장치에 의해 표시 영역(61)의 전체에 전자 수송층(67)을 성막한다. 전자 수송층(67)은, 3색의 발광층(66R, 66G, 66B)에 공통 층으로서 형성된다.
전자 수송층(67)까지가 형성된 기판을 스퍼터링 장치로 이동하여, 제2 전극(68)을 성막하고, 그 후 플라즈마 CVD 장치로 이동하여 보호층(P)을 성막하고, 유기 EL 표시 장치(60)이 완성된다.
절연층(69)이 패터닝된 기판(10)을 성막 장치에 반입하고 나서 보호층(P)의 성막이 완료될 때까지는, 수분이나 산소를 포함하는 분위기에 노출되어 버리면, 유기 EL 재료로 이루어지는 발광층이 수분이나 산소에 의해 열화될 우려가 있다. 따라서, 본 예에 있어서, 성막 장치간의 기판의 반입 반출은, 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기 하에서 행해진다.
본 실시예에 따른 얼라인먼트 장치, 성막 장치 또는 전자 디바이스의 제조 방법에 의하면, 얼라인먼트의 정밀도를 향상시킨 양호한 성막이 가능해진다.
10: 기판
220: 마스크
280: 얼라인먼트 스테이지
250: 기판 Z 액추에이터
260: 카메라

Claims (20)

  1. 기판의 피성막면을 따른 평면에 있어서, 상기 기판과 마스크의 상대 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 수단과,
    상기 평면과 교차하는 교차 방향에 있어서, 상기 마스크에 대한 상기 기판의 상대적인 높이를 변화시키는 이동 수단과,
    상기 평면에 있어서의 상기 기판의 위치 정보를 취득하는 측정 수단을 구비하는 얼라인먼트 장치로서,
    상기 기판의 전체가 상기 마스크로부터 이격되어 있는 제1 높이에 상기 기판이 위치하는 상태에서, 상기 측정 수단이 측정을 행하여 제1 위치 정보를 취득하고,
    상기 제1 높이와는 다른 높이로서, 상기 기판의 전체가 상기 마스크로부터 이격되어 있는 제2 높이에 상기 기판이 위치하는 상태에서, 상기 측정 수단이 측정을 행하여 제2 위치 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 위치 정보 및 제2 위치 정보를 사용하여, 상기 상대 위치 조정에 사용되는 보정량을 산출하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판에 대해 성막이 행해질 때에, 상기 이동 수단은, 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이와 다른 제3 높이로 상기 기판을 이동시키고,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 위치 정보 및 제2 위치 정보에 기초하여, 상기 상대 위치 조정을 행할 때의 상기 기판의 높이로부터 상기 제3 높이까지 상기 기판을 이동하는 동안 생기는, 상기 평면에 있어서의 상기 기판과 상기 마스크의 상대 위치의 어긋남량을 보상하기 위한 상기 보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보에 기초하여, 상기 제1 높이로부터 상기 제2 높이로 상기 기판을 이동시키는 동안 일어나는, 상기 평면에 있어서의 상기 기판과 상기 마스크의 상대 위치의 어긋남량을 보상하기 위한 상기 보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    복수의 상기 측정 수단을 구비하고 있고,
    상기 제어 수단은, 복수의 상기 측정 수단마다 상기 보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 복수의 상기 측정 수단에 의해 측정된 복수의 상기 제1 위치 정보를 사용하여 상기 제1 높이에 있어서의 상기 기판의 중심(重心) 위치를 산출함과 함께, 복수의 상기 측정 수단에 의해 측정된 복수의 상기 제2 위치 정보를 사용하여 상기 제2 높이에 있어서의 상기 기판의 중심 위치를 산출하고, 상기 제1 높이와 상기 제2 높이 각각에 있어서의 상기 중심 위치의 변화에 기초하여 상기 보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    예비 기판을 사용한 측정에 의해 상기 보정량을 취득하는 제1 모드와, 성막용 기판을 사용하여 실제의 성막을 행하는 제2 모드를 가지며,
    상기 제2 모드에 있어서는, 상기 제1 모드에서 산출된 상기 보정량을 사용하여 상기 기판과 마스크의 상대 위치 조정을 행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 높이는, 상기 상대 위치 조정을 행할 때의 상기 기판의 높이인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제2 높이는, 상기 제1 높이보다 상기 마스크에 가까운 높이인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 측정 수단은, 상기 기판에 설치된 기판 얼라인먼트 마크의 위치를 측정함으로써, 상기 위치 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 측정 수단은, 상기 기판 얼라인먼트 마크의 위치 정보와 상기 마스크에 설치된 마스크 얼라인먼트 마크의 위치 정보를 취득하고,
    상기 상대 위치 조정에 있어서, 상기 얼라인먼트 수단은, 상기 기판 얼라인먼트 마크의 위치 정보와 상기 마스크 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 기초하여, 상기 기판과 상기 마스크가 미리 정해진 위치 관계가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 상대 위치 조정 전에, 상기 얼라인먼트 수단은, 상기 제1 위치 정보 및 제2 위치 정보를 사용하여 산출된 보정량을, 상기 기판 얼라인먼트 마크의 위치 정보에 가산하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 보유지지하는 기판 캐리어를 구비하고,
    상기 제1 위치 정보 및 상기 제2 위치 정보는, 각각, 상기 기판 또는 상기 기판 캐리어의 위치를 나타내는 정보인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  15. 기판의 피성막면을 따른 평면에 있어서, 상기 기판과 마스크의 상대 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 수단과,
    상기 평면과 교차하는 교차 방향에 있어서, 상기 마스크에 대한 상기 기판의 상대적인 높이를 변화시키는 이동 수단과,
    상기 평면에 있어서의 상기 기판의 위치 정보를 취득하는 측정 수단과,
    제어 수단을 구비하는 얼라인먼트 장치로서,
    상기 기판의 전체가 상기 마스크로부터 이격되어 있는 제1 높이에 상기 기판이 위치하는 상태에서, 상기 측정 수단이 측정을 행하여 제1 위치 정보를 취득하고,
    상기 제1 높이와는 다른 높이로서, 상기 기판의 적어도 일부가 상기 마스크로부터 이격되어 있는 제2 높이에 상기 기판이 위치하는 상태에서, 상기 측정 수단이 측정을 행하여 제2 위치 정보를 취득하며,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 위치 정보 및 제2 위치 정보를 사용하여, 상기 상대 위치 조정에 사용되는 보정량을 산출하고,
    상기 기판에 대해 성막이 행해질 때에, 상기 이동 수단은, 상기 제1 높이 및 상기 제2 높이와 다른 제3 높이로 상기 기판을 이동시키며,
    상기 제어 수단은, 상기 제1 위치 정보 및 제2 위치 정보에 기초하여, 상기 상대 위치 조정을 행할 때의 상기 기판의 높이로부터 상기 제3 높이까지 상기 기판을 이동하는 동안 생기는, 상기 평면에 있어서의 상기 기판과 상기 마스크의 상대 위치의 어긋남량을 보상하기 위한 상기 보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  16. 기판의 피성막면을 따른 평면에 있어서, 상기 기판과 마스크의 상대 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 수단과,
    상기 평면과 교차하는 교차 방향에 있어서, 상기 마스크에 대한 상기 기판의 상대적인 높이를 변화시키는 이동 수단과,
    각각이 상기 평면에 있어서의 상기 기판의 위치 정보를 취득하는 복수의 측정 수단과,
    제어 수단을 구비하는 얼라인먼트 장치로서,
    상기 기판의 전체가 상기 마스크로부터 이격되어 있는 제1 높이에 상기 기판이 위치하는 상태에서, 상기 측정 수단이 측정을 행하여 제1 위치 정보를 취득하고,
    상기 제1 높이와는 다른 높이로서, 상기 기판의 적어도 일부가 상기 마스크로부터 이격되어 있는 제2 높이에 상기 기판이 위치하는 상태에서, 상기 측정 수단이 측정을 행하여 제2 위치 정보를 취득하며,
    상기 제어 수단은, 복수의 상기 측정 수단 별로 상기 제1 위치 정보 및 제2 위치 정보를 사용하여, 상기 상대 위치 조정에 사용되는 보정량을 산출하고,
    상기 제어 수단은, 복수의 상기 측정 수단에 의해 측정된 복수의 상기 제1 위치 정보를 사용하여 상기 제1 높이에 있어서의 상기 기판의 중심(重心) 위치를 산출함과 함께, 복수의 상기 측정 수단에 의해 측정된 복수의 상기 제2 위치 정보를 사용하여 상기 제2 높이에 있어서의 상기 기판의 중심 위치를 산출하고, 상기 제1 높이와 상기 제2 높이 각각에 있어서의 상기 중심 위치의 변화에 기초하여 상기 보정량을 산출하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  17. 제1항~제9항, 제11항~제16항 중 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 장치와,
    상기 얼라인먼트 장치에 의해 상기 기판과 상대 위치 조정된 상기 마스크를 통해, 상기 기판에 성막을 행하는 성막 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    인라인형 또는 클러스터형의 구성을 갖는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  19. 제17항에 기재된 성막 장치에 의해 상기 기판의 피성막면에 성막을 행함으로써 전자 디바이스를 제조하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 장치.
  20. 기판의 피성막면을 따른 평면에 있어서, 상기 기판과 마스크의 상대 위치 조정을 행하는 얼라인먼트 수단과,
    상기 평면과 교차하는 교차 방향에 있어서, 상기 마스크에 대한 상기 기판의 상대적인 높이를 변화시키는 이동 수단과,
    상기 기판을 촬상하는 촬상 수단을 구비하는 얼라인먼트 장치의 조정 방법으로서,
    상기 기판의 전체가 상기 마스크로부터 이격되어 있는 제1 높이에 상기 기판을 배치하고, 상기 촬상 수단에 의한 촬상을 행함으로써, 상기 기판의 상기 평면에 있어서의 위치에 관한 제1 위치 정보를 취득하는 공정과,
    상기 제1 높이와는 다른 높이로서, 상기 기판의 전체가 상기 마스크로부터 이격되는 제2 높이에 상기 기판을 배치하고, 상기 촬상 수단에 의한 촬상을 행함으로써, 상기 기판의 상기 평면에 있어서의 위치에 관한 제2 위치 정보를 취득하는 공정과,
    상기 제1 위치 정보와 상기 제2 위치 정보에 기초하여, 상기 촬상 수단의 광축 및 상기 이동 수단의 축 중 적어도 일방을 조정하는 조정 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치의 조정 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129101A (ja) 2005-11-04 2007-05-24 Nikon Corp 補正情報算出方法、可動ステージの制御方法、及び露光装置
JP2010067705A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Adwelds:Kk アライメント方法およびアライメント装置
JP2019019369A (ja) 2017-07-14 2019-02-07 キヤノン株式会社 アライメント装置、および、成膜装置
JP2020105629A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 キヤノントッキ株式会社 アライメントシステム、成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2002033352A1 (ja) 2000-10-19 2004-02-26 株式会社ニコン 形状測定方法、形状測定装置、露光方法、露光装置、制御プログラム、及びデバイス製造方法
JP2014065959A (ja) 2012-09-27 2014-04-17 Hitachi High-Technologies Corp 蒸着装置、および、蒸着装置における基板設置方法
JP6250999B2 (ja) * 2013-09-27 2017-12-20 キヤノントッキ株式会社 アライメント方法並びにアライメント装置
KR101893309B1 (ko) * 2017-10-31 2018-08-29 캐논 톡키 가부시키가이샤 얼라인먼트 장치, 얼라인먼트 방법, 성막장치, 성막방법, 및 전자 디스바이스 제조방법
KR102260368B1 (ko) 2018-03-09 2021-06-02 어플라이드 머티어리얼스, 인코포레이티드 진공 처리 시스템 및 진공 처리 시스템의 작동 방법
KR20190124610A (ko) * 2018-04-26 2019-11-05 캐논 톡키 가부시키가이샤 기판 반송 시스템, 전자 디바이스 제조장치 및 전자 디바이스 제조방법
KR101979149B1 (ko) * 2018-04-27 2019-05-15 캐논 톡키 가부시키가이샤 얼라인먼트 방법, 이를 사용한 증착방법 및 전자디바이스 제조방법
JP7269000B2 (ja) * 2018-12-26 2023-05-08 キヤノントッキ株式会社 基板載置方法、成膜方法、成膜装置、および有機ｅｌパネルの製造システム
KR20200104969A (ko) * 2019-02-27 2020-09-07 캐논 톡키 가부시키가이샤 얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법
JP7290988B2 (ja) * 2019-04-26 2023-06-14 キヤノントッキ株式会社 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法および電子デバイスの製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007129101A (ja) 2005-11-04 2007-05-24 Nikon Corp 補正情報算出方法、可動ステージの制御方法、及び露光装置
JP2010067705A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Adwelds:Kk アライメント方法およびアライメント装置
JP2019019369A (ja) 2017-07-14 2019-02-07 キヤノン株式会社 アライメント装置、および、成膜装置
JP2020105629A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 キヤノントッキ株式会社 アライメントシステム、成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法

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