JP2021080562A - Alignment apparatus, alignment method, film deposition apparatus and film deposition method - Google Patents

Alignment apparatus, alignment method, film deposition apparatus and film deposition method Download PDF

Info

Publication number
JP2021080562A
JP2021080562A JP2020173439A JP2020173439A JP2021080562A JP 2021080562 A JP2021080562 A JP 2021080562A JP 2020173439 A JP2020173439 A JP 2020173439A JP 2020173439 A JP2020173439 A JP 2020173439A JP 2021080562 A JP2021080562 A JP 2021080562A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
mask
holder
drive mechanism
alignment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2020173439A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7217730B2 (en
Inventor
竜司 木村
Ryuji Kimura
竜司 木村
祥浩 中須
Yoshihiro Nakasu
祥浩 中須
任史 関谷
Takashi Sekiya
任史 関谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Tokki Corp
Original Assignee
Canon Tokki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Tokki Corp filed Critical Canon Tokki Corp
Publication of JP2021080562A publication Critical patent/JP2021080562A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7217730B2 publication Critical patent/JP7217730B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C16/042—Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/458—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber
    • C23C16/4581—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating characterised by the method used for supporting substrates in the reaction chamber characterised by material of construction or surface finish of the means for supporting the substrate
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C16/00—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
    • C23C16/44—Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes characterised by the method of coating
    • C23C16/52—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259—Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/682—Mask-wafer alignment
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/191—Deposition of organic active material characterised by provisions for the orientation or alignment of the layer to be deposited

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)

Abstract

To further improve alignment accuracy of an alignment apparatus.SOLUTION: An alignment apparatus according to the invention for adjusting a relative position between a substrate and a mask includes: a substrate holder for holding a substrate; a mask holder for supporting a mask; a substrate holder drive mechanism for movably supporting the substrate holder; a mask holder drive mechanism for movably supporting the mask holder; relative position relation acquiring means for acquiring a relative position relation between the substrate and the mask on a plane parallel to a substrate plane; and first position detecting means which is disposed in the mask holder and detects a position of the substrate or substrate holder.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、アライメント装置、アライメント方法、成膜装置、および成膜方法に関するものである。 The present invention relates to an alignment device, an alignment method, a film forming apparatus, and a film forming method.

有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬディスプレイ）は、スマートフォン、テレビ、自動車用ディスプレイだけでなく、ＶＲ ＨＭＤ（Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔ Ｄｉｓｐｌａｙ）などにその応用分野が広がっており、特に、ＶＲ ＨＭＤに用いられるディスプレイは、ユーザーのめまいを低減するなどのために画素パターンを高精度で形成することが求められる。すなわち、さらなる高解像度化が求められている。 The application fields of organic EL display devices (organic EL displays) are expanding not only to displays for smartphones, televisions, and automobiles, but also to VR HMDs (Virtual Reality Head Mounted Display). , It is required to form the pixel pattern with high accuracy in order to reduce the dizziness of the user. That is, further higher resolution is required.

有機ＥＬ表示装置の製造においては、有機ＥＬ表示装置を構成する有機発光素子（有機ＥＬ素子；ＯＬＥＤ）を形成する際に、成膜装置の成膜源から放出された成膜材料を、画素パターンが形成されたマスクを介し、基板に成膜することで、有機物層や金属層を形成する。 In the manufacture of an organic EL display device, when the organic light emitting element (organic EL element; OLED) constituting the organic EL display device is formed, the film forming material discharged from the film forming source of the film forming apparatus is used as a pixel pattern. An organic layer or a metal layer is formed by forming a film on the substrate through the mask on which the above is formed.

このような成膜装置においては、成膜精度を高めるために、成膜工程の前に、基板とマスクの相対位置を測定し、相対位置がずれている場合には、基板および／またはマスクを相対的に移動させて位置を調整（アライメント）する工程が行われる。 In such a film forming apparatus, in order to improve the film forming accuracy, the relative positions of the substrate and the mask are measured before the film forming process, and if the relative positions are deviated, the substrate and / or the mask is placed. A step of relatively moving and adjusting (aligning) the position is performed.

このため、従来の成膜装置は、基板支持ユニットおよび／またはマスク台を駆動するアライメントステージ機構と、基板およびマスクに設けられたアライメントマークを撮影するアライメントカメラとを含む。アライメントステージ機構は、アライメントカメラによって得られた基板とマスクの相対位置情報に基づいてアライメントを行う。 Therefore, the conventional film forming apparatus includes an alignment stage mechanism for driving the substrate support unit and / or the mask base, and an alignment camera for photographing the alignment marks provided on the substrate and the mask. The alignment stage mechanism performs alignment based on the relative position information between the substrate and the mask obtained by the alignment camera.

従来、基板とマスクのアライメントステージ機構および方法として、特許文献１に開示されたものが知られている。 Conventionally, as an alignment stage mechanism and method for a substrate and a mask, those disclosed in Patent Document 1 are known.

特開２００５−０１２０２１号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-012021

特許文献１に開示されているアライメントステージ機構および方法においては、基板とマスクの相対位置をアライメントスコープで検出している。基板ステージのフィードバックに使用するレーザ干渉計は、本体フレームに設置され、本体フレームと基板ステージとの相対距離を検出するが、基板とマスクの相対距離を検出することはできない。 In the alignment stage mechanism and method disclosed in Patent Document 1, the relative position between the substrate and the mask is detected by the alignment scope. The laser interferometer used for the feedback of the substrate stage is installed in the main body frame and detects the relative distance between the main body frame and the substrate stage, but cannot detect the relative distance between the substrate and the mask.

従って、特許文献１のアライメントステージ機構および方法では、アライメントスコープによって基板とマスクの相対位置を検出したタイミング以降には、基板とマスクの相対位置の変化を検出することができず、装置が設置された床からの振動などにより基板とマスクの相対位置が変化した場合には、アライメント精度が悪化してしまう。 Therefore, in the alignment stage mechanism and method of Patent Document 1, the change in the relative position between the substrate and the mask cannot be detected after the timing when the relative position between the substrate and the mask is detected by the alignment scope, and the device is installed. If the relative position between the substrate and the mask changes due to vibration from the floor, the alignment accuracy will deteriorate.

本発明は、従来技術が有する課題に鑑みてなされたものであって、アライメント精度をさらに向上させることができるアライメント装置、アライメント方法、成膜装置、および成膜方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an alignment device, an alignment method, a film forming apparatus, and a film forming method capable of further improving the alignment accuracy. ..

本発明の一態様によるアライメント装置は、基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメント装置であって、基板を保持する基板ホルダと、マスクを支持するマスクホルダと、前記基板ホルダを移動可能に支持する基板ホルダ駆動機構と、前記マスクホルダを移動可能に支持するマスクホルダ駆動機構と、基板の面と平行な面内における基板とマスクとの相対位置関係を取得する相対位置関係取得手段と、前記マスクホルダに設置され、前記基板または前記基板ホルダの位置を検出するための第１位置検出手段と、を含むことを特徴とする。 The alignment device according to one aspect of the present invention is an alignment device for adjusting the relative position between the substrate and the mask, and the substrate holder for holding the substrate, the mask holder for supporting the mask, and the substrate holder can be moved. A substrate holder drive mechanism that supports the mask holder, a mask holder drive mechanism that movably supports the mask holder, and a relative positional relationship acquisition means for acquiring the relative positional relationship between the substrate and the mask in a plane parallel to the surface of the substrate. It is characterized in that it is installed in the mask holder and includes a first position detecting means for detecting the position of the substrate or the substrate holder.

本発明によれば、アライメント精度をさらに向上させることができる。 According to the present invention, the alignment accuracy can be further improved.

図１は、電子デバイスの製造装置の一部の構成を模式的に示す平面図である。FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a part of an electronic device manufacturing apparatus. 図２は、本発明の一実施形態による成膜装置の構成を模式的に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１実施形態によるアライメント装置を含む示す成膜装置（第１状態）の模式的断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a film forming apparatus (first state) including an alignment apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第１実施形態によるアライメント装置を含む示す成膜装置（第２状態）の模式的断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a film forming apparatus (second state) including an alignment apparatus according to the first embodiment of the present invention. 図５は、本発明の第１実施形態によるアライメント装置のアライメント用カメラユニットの位置関係を模式的に示す図面である。FIG. 5 is a drawing schematically showing the positional relationship of the alignment camera unit of the alignment device according to the first embodiment of the present invention. 図６は、本発明の第１実施形態によるアライメント装置のアライメント用カメラユニットで撮影した画像の例を模式的に示す図面である。FIG. 6 is a drawing schematically showing an example of an image taken by an alignment camera unit of the alignment device according to the first embodiment of the present invention. 図７は、本発明の第２実施形態によるアライメント装置を含む成膜装置の模式的断面図である。FIG. 7 is a schematic cross-sectional view of a film forming apparatus including an alignment apparatus according to a second embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第３実施形態によるアライメント装置を含む成膜装置の模式的断面図である。FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a film forming apparatus including an alignment apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図９は、本発明一実施形態によるアライメント方法および成膜方法を示すフローチャートである。FIG. 9 is a flowchart showing an alignment method and a film forming method according to an embodiment of the present invention. 図１０は、本発明一実施形態によるアライメント装置によって行われる計測及び位置算出のタイミングを示す図面である。FIG. 10 is a drawing showing the timing of measurement and position calculation performed by the alignment device according to the embodiment of the present invention.

本発明を実施するための形態を図面に基づいて、以下に説明する。以下の実施形態及び実施例は、本発明の好ましい構成を例示的に表すものであり、本発明の範囲は、これらの構成に限定されない。また、以下の説明における、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、限定的な記載がない限り、本発明の範囲をこれらのみに限定する趣旨のものではない。 A mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. The following embodiments and examples exemplify preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. Further, the hardware configuration and software configuration, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shapes, etc. of the apparatus in the following description are intended to limit the scope of the present invention to these unless otherwise specified. It's not a thing.

本発明は、基板の表面に各種材料を堆積させて成膜を行う装置に適用することができ、真空蒸着によって所望のパターンの薄膜（材料層）を形成する装置に好適に適用することができる。 The present invention can be applied to an apparatus for depositing various materials on the surface of a substrate to form a film, and can be suitably applied to an apparatus for forming a thin film (material layer) having a desired pattern by vacuum vapor deposition. ..

基板の材料としては、半導体（例えば、シリコン）、ガラス、高分子材料のフィルム、金属などの任意の材料を選ぶことができ、基板は、例えば、シリコンウエハ、又はガラス基板上にポリイミドなどのフィルムが積層された基板であってもよい。また、成膜材料としても、有機材料、金属性材料（金属、金属酸化物など）などの任意の材料を選ぶことができる。 As the material of the substrate, any material such as semiconductor (for example, silicon), glass, a film of a polymer material, and a metal can be selected, and the substrate is, for example, a silicon wafer or a film such as polyimide on a glass substrate. May be a laminated substrate. Further, as the film forming material, any material such as an organic material and a metallic material (metal, metal oxide, etc.) can be selected.

なお、本発明は、加熱蒸発による真空蒸着装置以外にも、スパッタ装置やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を含む成膜装置にも、適用することができる。本発明の技術は、具体的には、半導体デバイス、磁気デバイス、電子部品などの各種電子デバイスや、光学部品などの製造装置に適用可能である。電子デバイスの具体例としては、発光素子や光電変換素子、タッチパネルなどが挙げられる。 The present invention can be applied not only to a vacuum vapor deposition apparatus by heating and evaporation, but also to a film forming apparatus including a sputtering apparatus and a CVD (Chemical Vapor Deposition) apparatus. Specifically, the technique of the present invention can be applied to various electronic devices such as semiconductor devices, magnetic devices, and electronic components, and manufacturing devices such as optical components. Specific examples of the electronic device include a light emitting element, a photoelectric conversion element, a touch panel, and the like.

本発明は、中でも、ＯＬＥＤなどの有機発光素子や、有機薄膜太陽電池などの有機光電変換素子の製造装置に好ましく適用可能である。なお、本発明における電子デバイスは、発光素子を備えた表示装置（例えば有機ＥＬ表示装置）や照明装置（例えば有機ＥＬ照明装置）、光電変換素子を備えたセンサ（例えば有機ＣＭＯＳイメージセンサ）も含むものである。 The present invention is particularly preferably applicable to an apparatus for manufacturing an organic light emitting element such as an OLED or an organic photoelectric conversion element such as an organic thin film solar cell. The electronic device in the present invention also includes a display device (for example, an organic EL display device) and a lighting device (for example, an organic EL lighting device) equipped with a light emitting element, and a sensor (for example, an organic CMOS image sensor) equipped with a photoelectric conversion element. It is a device.

＜電子デバイスの製造装置＞
図１は、電子デバイスの製造装置の一部の構成を模式的に示す平面図である。 <Manufacturing equipment for electronic devices>
FIG. 1 is a plan view schematically showing a configuration of a part of an electronic device manufacturing apparatus.

図１の製造装置は、例えば、ＶＲ ＨＭＤ用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられる。ＶＲ ＨＭＤ用の表示パネルの場合、例えば、所定のサイズ（例えば３００ｍｍ）のシリコンウエハに有機ＥＬ素子の形成のための成膜を行った後、素子形成領域の間の領域（スクライブ領域）に沿って該シリコンウエハを切り出して、複数の小さなサイズのパネルに製作する。 The manufacturing apparatus of FIG. 1 is used, for example, for manufacturing a display panel of an organic EL display device for a VR HMD. In the case of a display panel for a VR HMD, for example, after forming a film for forming an organic EL element on a silicon wafer of a predetermined size (for example, 300 mm), along a region (scribing region) between the element forming regions. The silicon wafer is cut out and manufactured into a plurality of small-sized panels.

本実施形態に係る電子デバイスの製造装置は、一般的に、複数のクラスタ装置１と、クラスタ装置の間を繋ぐ中継装置とを含む。 The electronic device manufacturing device according to the present embodiment generally includes a plurality of cluster devices 1 and a relay device that connects the cluster devices.

クラスタ装置１は、基板Ｗに対する処理（例えば、成膜）を行う成膜装置１１と、使用前後のマスクを収納するマスクストック装置１２と、その中央に配置される搬送室１３と、を具備する。搬送室１３は、図１に示したように、成膜装置１１およびマスクストック装置１２のそれぞれと接続される。 The cluster device 1 includes a film forming apparatus 11 that performs processing (for example, film forming) on the substrate W, a mask stock apparatus 12 that stores masks before and after use, and a transport chamber 13 arranged in the center thereof. .. As shown in FIG. 1, the transport chamber 13 is connected to each of the film forming apparatus 11 and the mask stock apparatus 12.

搬送室１３内には、基板Ｗまたはマスクを搬送する搬送ロボット１４が配置される。搬送ロボット１４は、例えば、多関節アームに、基板Ｗ又はマスクを保持するロボットハンドが取り付けられた構造を有するロボットである。 In the transport chamber 13, a transport robot 14 that transports the substrate W or the mask is arranged. The transfer robot 14 is, for example, a robot having a structure in which a robot hand holding a substrate W or a mask is attached to an articulated arm.

成膜装置１１では、成膜源から放出された成膜材料がマスクを介して基板Ｗ上に成膜される。搬送ロボット１４との基板Ｗ／マスクの受け渡し、基板Ｗとマスクの相対的位置の調整（アライメント）、マスク上への基板Ｗの固定、成膜などの一連の成膜プロセスは、成膜装置１１によって行われる。 In the film forming apparatus 11, the film forming material discharged from the film forming source is formed on the substrate W through the mask. A series of film forming processes such as transfer of the substrate W / mask to and from the transfer robot 14, adjustment (alignment) of the relative position between the substrate W and the mask, fixing of the substrate W on the mask, and film formation are performed by the film forming apparatus 11. Is done by.

有機ＥＬ表示装置の製造装置において、成膜装置１１は、成膜される材料の種類によって、有機膜の成膜装置と金属性膜の成膜装置に分けることができる。有機膜の成膜装置は、有機物の成膜材料を蒸着又はスパッタリングによって基板Ｗに成膜する。金属性膜の成膜装置は、金属性の成膜材料を蒸着またはスパッタリングにより基板Ｗに成膜する。 In the organic EL display device manufacturing apparatus, the film forming apparatus 11 can be divided into an organic film forming apparatus and a metallic film forming apparatus depending on the type of material to be formed. The organic film film forming apparatus deposits an organic film forming material on the substrate W by vapor deposition or sputtering. The metal film forming apparatus deposits a metallic film forming material on the substrate W by vapor deposition or sputtering.

有機ＥＬ表示装置を製造するための製造装置において、どの成膜装置をどの位置に配置するかは、製造される有機ＥＬ素子の積層構造によって異なり、有機ＥＬ素子の積層構造に応じて複数の成膜装置が配置される。 In a manufacturing apparatus for manufacturing an organic EL display device, which film forming apparatus is arranged at which position depends on the laminated structure of the organic EL elements to be manufactured, and a plurality of formations are formed depending on the laminated structure of the organic EL elements. A membrane device is placed.

有機ＥＬ素子の場合、通常、アノードが形成されている基板Ｗ上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、カソードがこの順に積層される構造を有し、これらの層を順次成膜できるように基板の流れ方向に沿って適切な成膜装置が配置される。 An organic EL device usually has a structure in which a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are laminated in this order on a substrate W on which an anode is formed. An appropriate film forming apparatus is arranged along the flow direction of the substrate so that these layers can be sequentially formed.

例えば、図１において、成膜装置１１ａは、正孔注入層ＨＩＬおよび／または正孔輸送層ＨＴＬを成膜する。成膜装置１１ｂ、１１ｆは、青色の発光層を、成膜装置１１ｃは、赤色の発光層を、成膜装置１１ｄ、１１ｅは、緑色の発光層を成膜する。成膜装置１１ｇは、電子輸送層ＥＴＬおよび／または電子注入層ＥＩＬを成膜する。成膜装置１１ｈは、カソード金属膜を成膜するように配置される。図１に示した実施形態では、素材の特性上、青色の発光層と緑色の発光層の成膜速度が赤色の発光層の成膜速度より遅いので、処理速度のバランスを取るために青色の発光層と緑色の発光層とをそれぞれ２つの成膜装置で成膜するようにしているが、本発明はこれに限定されず、他の配置構造を有しても良い。 For example, in FIG. 1, the film forming apparatus 11a forms a hole injection layer HIL and / or a hole transport layer HTL. The film forming devices 11b and 11f form a blue light emitting layer, the film forming device 11c forms a red light emitting layer, and the film forming devices 11d and 11e form a green light emitting layer. The film forming apparatus 11g forms an electron transport layer ETL and / or an electron injection layer EIL. The film forming apparatus 11h is arranged so as to form a film on the cathode metal film. In the embodiment shown in FIG. 1, the film forming speed of the blue light emitting layer and the green light emitting layer is slower than the film forming speed of the red light emitting layer due to the characteristics of the material. The light emitting layer and the green light emitting layer are each formed by two film forming devices, but the present invention is not limited to this, and other arrangement structures may be provided.

マスクストック装置１２には、成膜装置１１での成膜工程に使われる新しいマスクと、使用済みのマスクとが、複数のカセットに分けて収納される。搬送ロボット１４は、使用済みのマスクを成膜装置１１からマスクストック装置１２のカセットに搬送し、マスクストック装置１２の他のカセットに収納されている新しいマスクを成膜装置１１に搬送する。 In the mask stock device 12, a new mask used in the film forming process in the film forming apparatus 11 and a used mask are separately stored in a plurality of cassettes. The transfer robot 14 transfers the used mask from the film forming apparatus 11 to the cassette of the mask stock device 12, and conveys a new mask stored in another cassette of the mask stock device 12 to the film forming apparatus 11.

複数のクラスタ装置１の間を連結する中継装置は、クラスタ装置１の間で基板Ｗを搬送するパス室１５を含む。 The relay device that connects the plurality of cluster devices 1 includes a pass chamber 15 that conveys the substrate W between the cluster devices 1.

搬送室１３の搬送ロボット１４は、上流側のパス室１５から基板Ｗを受け取って、当該クラスタ装置１内の成膜装置１１の一つ（例えば、成膜装置１１ａ）に搬送する。また、搬送ロボット１４は、当該クラスタ装置１で成膜処理が完了した基板Ｗを複数の成膜装置１１の一つ（例えば、成膜装置１１ｅ）から受け取って、下流側に連結されたパス室１５に搬送する。 The transfer robot 14 in the transfer chamber 13 receives the substrate W from the path chamber 15 on the upstream side and transfers it to one of the film forming devices 11 (for example, the film forming device 11a) in the cluster device 1. Further, the transfer robot 14 receives the substrate W for which the film formation process has been completed by the cluster device 1 from one of the plurality of film forming devices 11 (for example, the film forming device 11e), and is connected to the downstream side of the path chamber. Transport to 15.

中継装置は、パス室１５の他に、上流側のクラスタ装置１と下流側のクラスタ装置１での基板Ｗの処理速度の差を吸収するためのバッファ室（不図示）、及び基板Ｗの向きを変えるための旋回室（不図示）をさらに含むことができる。例えば、バッファ室は、複数の基板Ｗを一時的に収納する基板積載部を含み、旋回室は、基板Ｗを１８０度回転させるための基板回転機構（例えば、回転ステージまたは搬送ロボット）を含む。これにより、上流側のクラスタ装置と下流側のクラスタ装置で基板Ｗの向きが同じになり、基板処理が容易になる。 In addition to the pass chamber 15, the relay device includes a buffer chamber (not shown) for absorbing the difference in processing speed of the substrate W between the cluster device 1 on the upstream side and the cluster device 1 on the downstream side, and the orientation of the substrate W. A swivel chamber (not shown) for changing the speed can be further included. For example, the buffer chamber includes a substrate loading unit that temporarily stores a plurality of substrates W, and the swivel chamber includes a substrate rotation mechanism (for example, a rotation stage or a transfer robot) for rotating the substrate W by 180 degrees. As a result, the orientation of the substrate W becomes the same in the cluster device on the upstream side and the cluster device on the downstream side, and the substrate processing becomes easy.

本発明の一実施形態によるパス室１５は、複数の基板Ｗを一時的に収納するための基板積載部（不図示）や基板回転機構を含んでもよい。つまり、パス室１５が、バッファ室や旋回室の機能を兼ねても良い。 The pass chamber 15 according to the embodiment of the present invention may include a substrate loading portion (not shown) and a substrate rotation mechanism for temporarily accommodating a plurality of substrates W. That is, the pass chamber 15 may also function as a buffer chamber or a swivel chamber.

クラスタ装置１を構成する成膜装置１１、マスクストック装置１２、搬送室１３などは、有機発光素子の製造過程で、高真空状態に維持される。中継装置のパス室１５は、通常、低真空状態に維持されるが、必要に応じて高真空状態に維持されてもいい。 The film forming apparatus 11, the mask stock apparatus 12, the transport chamber 13, and the like constituting the cluster apparatus 1 are maintained in a high vacuum state in the process of manufacturing the organic light emitting element. The pass chamber 15 of the relay device is usually maintained in a low vacuum state, but may be maintained in a high vacuum state if necessary.

有機ＥＬ素子を構成する複数の層の成膜が完了した基板Ｗは、有機ＥＬ素子を封止するための封止装置（不図示）や基板を所定のパネルサイズに切断するための切断装置（不図示）などに搬送される。 The substrate W in which the film formation of the plurality of layers constituting the organic EL element is completed is a sealing device (not shown) for sealing the organic EL element and a cutting device for cutting the substrate to a predetermined panel size (not shown). (Not shown), etc.

本実施形態では、図１を参照し電子デバイスの製造装置の構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の種類の装置やチャンバを有してもよく、これらの装置やチャンバ間の配置が変わってもいい。 In the present embodiment, the configuration of the electronic device manufacturing apparatus has been described with reference to FIG. 1, but the present invention is not limited to this, and other types of apparatus and chambers may be included, and these devices and chambers may be provided. The arrangement between them may change.

例えば、本発明の一実施形態による電子デバイス製造装置は、図１に示したクラスタタイプではなく、インラインタイプであってもいい。つまり、基板Ｗとマスクをキャリアに搭載して、一列に並んだ複数の成膜装置内を搬送させながら成膜を行う構成を有してもよい。また、クラスタタイプとインラインタイプを組み合わせたタイプの構造を有しても良い。例えば、有機層の成膜まではクラスタタイプの製造装置で行い、電極層（カソード層）の成膜工程から封止工程及び切断工程などは、インラインタイプの製造装置で行ってよい。 For example, the electronic device manufacturing apparatus according to the embodiment of the present invention may be an in-line type instead of the cluster type shown in FIG. That is, the substrate W and the mask may be mounted on the carrier, and the film may be formed while being conveyed in a plurality of film forming devices arranged in a row. Further, it may have a structure of a type in which a cluster type and an inline type are combined. For example, the formation of the organic layer may be performed by a cluster type manufacturing apparatus, and the film formation step of the electrode layer (cathode layer), the sealing step, the cutting step, and the like may be performed by an in-line type manufacturing apparatus.

以下、成膜装置１１の具体的な構成について説明する。 Hereinafter, a specific configuration of the film forming apparatus 11 will be described.

＜成膜装置＞
以下の説明においては、垂直（鉛直）方向をＺ方向とし、水平面をＸＹ平面とするＸＹＺ直交座標系を用いる。また、Ｘ軸まわりの回転角をθＸ、Ｙ軸まわりの回転角をθＹ、Ｚ軸まわりの回転角をθＺで表す。 <Film formation equipment>
In the following description, an XYZ Cartesian coordinate system is used in which the vertical (vertical) direction is the Z direction and the horizontal plane is the XY plane. The rotation angle around the X axis is represented by θ X , the rotation angle around the Y axis is represented by θ Y , and the rotation angle around the Z axis is represented by θ Z.

図２は、成膜材料を加熱することによって蒸発または昇華させ、マスクＭを介して基板Ｗに成膜する成膜装置１１の一例を模式的に示す断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing an example of a film forming apparatus 11 that evaporates or sublimates the film forming material by heating and forms a film on the substrate W via the mask M.

成膜装置１１は、真空雰囲気又は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される真空容器２１と、真空容器２１内に設けられ、基板Ｗを保持する基板ホルダ２４と、真空容器２１内に設けられ、基板ホルダ２４を少なくともＸ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向に駆動するための基板ホルダ駆動機構２２と、真空容器２１内に設けられ、マスクＭを支持するマスクホルダ２３と、マスクホルダ２３を少なくともＸ方向、Ｙ方向、θＺ方向に駆動するためのマスクホルダ駆動機構２８と、真空容器２１内に設けられ、成膜材料を収納し、成膜時に成膜材料を粒子化して放出する成膜源２５とを含む。 The film forming apparatus 11 is provided in a vacuum vessel 21 maintained in a vacuum atmosphere or an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas, a substrate holder 24 provided in the vacuum vessel 21 and holding the substrate W, and the vacuum vessel 21. The substrate holder drive mechanism 22 for driving the substrate holder 24 in at least the X direction, the Y direction, and the θ Z direction, the mask holder 23 provided in the vacuum vessel 21 and supporting the mask M, and the mask holder 23. A mask holder drive mechanism 28 for driving at least in the X direction, Y direction, and θ Z direction, and a vacuum container 21 are provided to store the film-forming material, and the film-forming material is atomized and discharged at the time of film formation. The film forming source 25 is included.

本発明の一実施形態による成膜装置１１は、磁気力によってマスクＭを基板Ｗ側に引き寄せるための磁力印加手段２６をさらに含むことができる。磁力印加手段２６は、基板Ｗの温度上昇を抑制するための冷却手段（例えば、冷却板）を兼ねてもいい。 The film forming apparatus 11 according to the embodiment of the present invention can further include a magnetic force applying means 26 for attracting the mask M to the substrate W side by a magnetic force. The magnetic force applying means 26 may also serve as a cooling means (for example, a cooling plate) for suppressing a temperature rise of the substrate W.

本発明の一実施形態による成膜装置１１の真空容器２１は、基板ホルダ駆動機構２２が配置される第１真空容器部２１１と、成膜源２５が配置される第２真空容器部２１２とを含み、例えば、第２真空容器部２１２に接続された真空ポンプＰによって真空容器２１全体の内部空間が高真空状態に維持される。図２では、第２真空容器部２１２に真空ポンプが接続されている構成を示しているが、本発明はこれに限定されず、第１真空容器部２１１にも真空ポンプが接続されてもいい。 The vacuum container 21 of the film forming apparatus 11 according to the embodiment of the present invention includes a first vacuum container portion 211 in which the substrate holder drive mechanism 22 is arranged and a second vacuum container portion 212 in which the film forming source 25 is arranged. Including, for example, the internal space of the entire vacuum vessel 21 is maintained in a high vacuum state by the vacuum pump P connected to the second vacuum vessel portion 212. FIG. 2 shows a configuration in which a vacuum pump is connected to the second vacuum container portion 212, but the present invention is not limited to this, and the vacuum pump may be connected to the first vacuum container portion 211 as well. ..

また、少なくとも第１真空容器部２１１と第２真空容器部２１２との間には、伸縮可能部材２１３が設置される。伸縮可能部材２１３は、第２真空容器部２１２に連結される真空ポンプからの振動や、成膜装置１１が設けられた床又はフロアからの振動（床振動）が、第２真空容器部２１２を介して第１真空容器部２１１に伝わることを低減する。伸縮可能部材２１３は、例えば、ベローズであるが、第１真空容器部２１１と第２真空容器部２１２との間で振動の伝達を低減することができる限り、他の部材を使用してもよい。 Further, a stretchable member 213 is installed at least between the first vacuum container portion 211 and the second vacuum container portion 212. In the expandable member 213, the vibration from the vacuum pump connected to the second vacuum container portion 212 and the vibration from the floor or the floor on which the film forming apparatus 11 is provided (floor vibration) cause the second vacuum container portion 212. It is reduced that the transmission to the first vacuum container portion 211 is transmitted through. The stretchable member 213 is, for example, a bellows, but other members may be used as long as the transmission of vibration between the first vacuum container portion 211 and the second vacuum vessel portion 212 can be reduced. ..

本発明の一実施形態による成膜装置１１は、真空容器２１の少なくとも一部（例えば、図２に示した成膜装置１１においては、第１真空容器部２１１）を支持する真空容器支持体２１７をさらに含む。 The film forming apparatus 11 according to the embodiment of the present invention is a vacuum vessel support 217 that supports at least a part of the vacuum vessel 21 (for example, in the film forming apparatus 11 shown in FIG. 2, the first vacuum vessel portion 211). Including further.

基板ホルダ２４は、搬送室１３の搬送ロボット１４が搬送してきた、被成膜体としての基板Ｗを保持する手段であり、後述する基板ホルダ駆動機構２２の可動台の微動ステージプレート部２２２に設置される。 The substrate holder 24 is a means for holding the substrate W as a film-deposited object to be conveyed by the transfer robot 14 in the transfer chamber 13, and is installed on the fine movement stage plate portion 222 of the movable base of the substrate holder drive mechanism 22 described later. Will be done.

基板ホルダ２４は、基板クランピング手段または基板吸着手段である。基板ホルダ２４としての基板吸着手段は、例えば、誘電体／絶縁体（例えば、セラミック材質）マトリックス内に金属電極などの電気回路が埋設された構造を有する静電チャックまたは粘着式の吸着手段である。 The substrate holder 24 is a substrate clamping means or a substrate suction means. The substrate adsorption means as the substrate holder 24 is, for example, an electrostatic chuck or an adhesive type adsorption means having a structure in which an electric circuit such as a metal electrode is embedded in a dielectric / insulator (for example, ceramic material) matrix. ..

基板ホルダ２４としての静電チャックは、電極と吸着面との間に相対的に抵抗が高い誘電体が介在して、電極と被吸着体との間のクーロン力によって吸着が行われるクーロン力タイプの静電チャックであってもよい。電極と吸着面との間に相対的に抵抗が低い誘電体が介在して、誘電体の吸着面と被吸着体との間に発生するジョンソン・ラーベック力によって吸着が行われるジョンソン・ラーベック力タイプの静電チャックであってもよい、不均一電界によって被吸着体を吸着するグラジエント力タイプの静電チャックであってもよい。 The electrostatic chuck as the substrate holder 24 is a Coulomb force type in which a dielectric having a relatively high resistance is interposed between the electrode and the adsorption surface, and adsorption is performed by the Coulomb force between the electrode and the object to be adsorbed. It may be an electrostatic chuck of. Johnson-Labeck force type in which a dielectric with relatively low resistance is interposed between the electrode and the adsorption surface, and adsorption is performed by the Johnson-Labeck force generated between the adsorption surface of the dielectric and the object to be adsorbed. The electrostatic chuck may be a gradient force type electrostatic chuck that adsorbs the object to be adsorbed by a non-uniform electric field.

被吸着体が導体または半導体（シリコンウエハ）である場合には、クーロン力タイプの静電チャックまたはジョンソン・ラーベック力タイプの静電チャックを用いることが好ましい。被吸着体がガラスのような絶縁体である場合には、グラジエント力タイプの静電チャックを用いることが好ましい。 When the object to be adsorbed is a conductor or a semiconductor (silicon wafer), it is preferable to use a Coulomb force type electrostatic chuck or a Johnson-Labeck force type electrostatic chuck. When the object to be adsorbed is an insulator such as glass, it is preferable to use a gradient force type electrostatic chuck.

静電チャックは、一つのプレートで形成されてもよく、複数のサブプレートを有するように形成されてもいい。また、一つのプレートで形成される場合にも、その内部に複数の電気回路を有し、一つのプレート内で位置によって静電引力が異なるように制御してもいい。 The electrostatic chuck may be formed of one plate or may be formed to have a plurality of sub-plates. Further, even when it is formed by one plate, it may have a plurality of electric circuits inside the plate and control so that the electrostatic attraction is different depending on the position in one plate.

基板ホルダ駆動機構２２は、磁気浮上リニアモータにより基板ホルダ２４を駆動して、基板Ｗの位置を調整するためのアライメントステージ機構であって、少なくともＸ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向、好ましくは、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の６つの方向における基板ホルダ２４の位置を調整する。 The board holder drive mechanism 22 is an alignment stage mechanism for driving the board holder 24 by a magnetic levitation linear motor to adjust the position of the board W, and is at least in the X direction, the Y direction, and the θ Z direction, preferably. , X direction, Y direction, Z direction, θ X direction, θ Y direction, and θ Z direction, and the position of the substrate holder 24 is adjusted.

基板ホルダ駆動機構２２は、固定台として機能するステージ基準プレート部２２１と、可動台として機能する微動ステージプレート部２２２と、微動ステージプレート部２２２をステージ基準プレート部２２１に対し磁気浮上及び移動させるための磁気浮上ユニット２２３とを含む。 The board holder drive mechanism 22 magnetically levitates and moves the stage reference plate portion 221 that functions as a fixed base, the fine movement stage plate portion 222 that functions as a movable base, and the fine movement stage plate portion 222 with respect to the stage reference plate portion 221. Includes magnetic levitation unit 223 and.

基板ホルダ駆動機構２２は、図２に示したように、真空容器支持体２１７から延びる基板ホルダ駆動機構支持体２１５に設けられる。基板ホルダ駆動機構支持体２１５と第１真空容器部２１１との間に伸縮可能部材２１３を設置してもよい。 As shown in FIG. 2, the substrate holder drive mechanism 22 is provided on the substrate holder drive mechanism support 215 extending from the vacuum container support 217. A stretchable member 213 may be installed between the substrate holder drive mechanism support 215 and the first vacuum container portion 211.

このように、基板ホルダ駆動機構２２として、基板Ｗと物理的に接触しない磁気浮上式の駆動機構を使用することにより、床振動や真空ポンプ（Ｐ）からの振動、ドアバルブの振動、搬送ロボット１４からの振動が、基板Ｗに伝わることを抑制することができる。ただし、本発明はこれに限定されず、磁気浮上式の駆動機構のほかに、エアベアリング機構のような他の非接触浮上式駆動機構を用いてもいい。 In this way, by using a magnetically levitated drive mechanism that does not physically contact the substrate W as the substrate holder drive mechanism 22, floor vibration, vibration from the vacuum pump (P), vibration of the door valve, and the transfer robot 14 It is possible to suppress the vibration from the substrate W from being transmitted to the substrate W. However, the present invention is not limited to this, and in addition to the magnetic levitation type drive mechanism, another non-contact levitation type drive mechanism such as an air bearing mechanism may be used.

マスクホルダ２３は、搬送ロボット１４によって真空容器内に搬入されたマスクＭを支持する手段である。真空容器内に搬入されたマスクＭは、少なくともアライメント時及び成膜時にマスクホルダ２３に載置される。マスクホルダ２３は、後述するマスクホルダ駆動機構２８に連結されるように設けられる。 The mask holder 23 is a means for supporting the mask M carried into the vacuum container by the transfer robot 14. The mask M carried into the vacuum vessel is placed on the mask holder 23 at least during alignment and film formation. The mask holder 23 is provided so as to be connected to the mask holder drive mechanism 28 described later.

本発明の一実施形態によると、真空容器２１内に、基板ホルダ２４に保有支持された基板Ｗの位置を測定するための位置検出手段２３１が設置される。位置検出手段２３１は、基板Ｗ、基板ホルダ２４、または微動ステージプレート部２２２の位置を測定できる限り、その種類は特に制限されない。例えば、位置検出手段２３１は、マスクホルダ２３に設置され、基板Ｗの位置を直接測定したり、基板ホルダ２４または微動ステージプレート部２２２の位置を測定することにより、マスクＭに対する基板Ｗの相対位置を検出する手段（第１位置検出手段）である。そして、図に示していないが、基板ホルダ駆動機構支持体２１５に、基板ホルダ２４に保持された基板Ｗの位置を測定するための位置検出手段（第２位置検出手段）が追加で設置しても良い。 According to one embodiment of the present invention, a position detecting means 231 for measuring the position of the substrate W held and supported by the substrate holder 24 is installed in the vacuum vessel 21. The type of the position detecting means 231 is not particularly limited as long as the position of the substrate W, the substrate holder 24, or the fine movement stage plate portion 222 can be measured. For example, the position detecting means 231 is installed on the mask holder 23, and by directly measuring the position of the substrate W or measuring the position of the substrate holder 24 or the fine movement stage plate portion 222, the relative position of the substrate W with respect to the mask M Is a means (first position detecting means) for detecting. Then, although not shown in the figure, a position detecting means (second position detecting means) for measuring the position of the board W held by the board holder 24 is additionally installed on the board holder drive mechanism support 215. Is also good.

位置検出手段２３１は、レーザ干渉計と反射鏡を含むレーザ干渉測長機であってもよく、静電容量センサ、非接触変位計や、光学式のスケール（光学スケール）であってもいい。 The position detecting means 231 may be a laser interferometer including a laser interferometer and a reflecting mirror, or may be a capacitance sensor, a non-contact displacement meter, or an optical scale (optical scale).

マスクＭは、基板Ｗ上に形成される薄膜パターンに対応する開口パターンを有する。マスクＭの開口パターンは、成膜材料の粒子を通過させない遮断パターンによって定義される。マスクの材料としては、インバー材やシリコン、銅、ニッケル、ステンレス等の金属材料が用いられる。 The mask M has an opening pattern corresponding to the thin film pattern formed on the substrate W. The opening pattern of the mask M is defined by a blocking pattern that does not allow particles of the film-forming material to pass through. As the mask material, an Invar material or a metal material such as silicon, copper, nickel, or stainless steel is used.

例えば、ＶＲ−ＨＭＤ用の有機ＥＬ表示パネルを製造するのに使われるマスクＭは、有機ＥＬ素子の発光層のＲＧＢ画素パターンに対応する微細な開口パターンが形成された金属製マスクであるファインメタルマスク（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ）と、有機ＥＬ素子の共通層（正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層など）を形成するのに使われるオープンマスク（Ｏｐｅｎ Ｍａｓｋ）とを含む。 For example, the mask M used for manufacturing an organic EL display panel for VR-HMD is a fine metal mask in which a fine opening pattern corresponding to the RGB pixel pattern of the light emitting layer of the organic EL element is formed. Includes a mask (Fine Metal Mask) and an open mask (Open Mask) used to form a common layer (hole injection layer, hole transport layer, electron transport layer, electron injection layer, etc.) of an organic EL element. ..

マスクホルダ駆動機構２８は、マスクホルダ２３の位置を調整するための駆動機構であり、マスクホルダ２３を水平方向（ＸＹθＺ方向）に移動可能な粗動ステージ機構２８ａと、粗動ステージ機構２８ａを鉛直方向（垂直方向）、即ち、Ｚ方向に昇降させることができる粗動Ｚ昇降機構２８ｂとを含む。粗動ステージ機構２８ａは、基板Ｗ及びマスクＭに形成されたアライメントマークを後述するアライメントカメラの視野内に入るよう移動することができ、粗動Ｚ昇降機構２８ｂは、基板ＷとマスクＭの間の鉛直方向における間隔を容易に調整することができる。 The mask holder drive mechanism 28 is a drive mechanism for adjusting the position of the mask holder 23, and includes a coarse movement stage mechanism 28a that can move the mask holder 23 in the horizontal direction (XYθ Z direction) and a coarse movement stage mechanism 28a. Includes a coarse Z elevating mechanism 28b capable of elevating and lowering in the vertical direction (vertical direction), that is, in the Z direction. The coarse movement stage mechanism 28a can move the alignment mark formed on the substrate W and the mask M so as to be within the field of view of the alignment camera described later, and the coarse movement Z elevating mechanism 28b is between the substrate W and the mask M. The vertical spacing of the can be easily adjusted.

本発明の一実施形態によれば、粗動ステージ機構２８ａと粗動Ｚ昇降機構２８ｂは、サーボモータ及びボールねじ（不図示）などを含む機械的な駆動機構である。 According to one embodiment of the present invention, the coarse motion stage mechanism 28a and the coarse motion Z elevating mechanism 28b are mechanical drive mechanisms including a servomotor, a ball screw (not shown), and the like.

本発明の一実施形態において、マスクホルダ駆動機構２８は、真空容器支持体２１７上に設置される。実施形態によっては、図２に示したように、マスクホルダ駆動機構２８は、振動伝達抑制部材２９を介して、真空容器支持体２１７の上に設けられてもいい。 In one embodiment of the present invention, the mask holder drive mechanism 28 is installed on the vacuum vessel support 217. Depending on the embodiment, as shown in FIG. 2, the mask holder drive mechanism 28 may be provided on the vacuum container support 217 via the vibration transmission suppressing member 29.

振動伝達抑制部材２９は、マスクホルダ駆動機構２８と真空容器支持体２１７との間の振動の伝達を抑制する。より具体的に、振動伝達抑制部材２９は、床振動や真空容器２１から伝わる真空ポンプ（Ｐ）の振動、真空容器２１のドアバルブの振動、基板やマスクを搬送する搬送ロボット１４から伝わる振動が、マスクホルダ駆動機構２８を介して、マスクホルダ２３に伝わることを抑制することができる。 The vibration transmission suppressing member 29 suppresses the transmission of vibration between the mask holder drive mechanism 28 and the vacuum vessel support 217. More specifically, in the vibration transmission suppressing member 29, the floor vibration, the vibration of the vacuum pump (P) transmitted from the vacuum container 21, the vibration of the door valve of the vacuum container 21, and the vibration transmitted from the transfer robot 14 that conveys the substrate and the mask are generated. It is possible to suppress transmission to the mask holder 23 via the mask holder drive mechanism 28.

また、基板ホルダ駆動機構２２が駆動した際の反力が基板ホルダ駆動機構支持体２１５、真空容器支持体２１７を介して、マスクホルダ２３やマスクホルダ２３上に設けられた位置検出手段２３１に伝達することを抑制することができる。これにより、基板ホルダ駆動機構２２の制御における周波数特性上の制御の外乱と成り得る基板ホルダ駆動機構支持体２１５などの共振振動の励起を抑制できるため、より高周波まで安定して制御することが可能となり、結果としてアライメント精度を向上させることができる。 Further, the reaction force when the substrate holder drive mechanism 22 is driven is transmitted to the mask holder 23 and the position detecting means 231 provided on the mask holder 23 via the substrate holder drive mechanism support 215 and the vacuum container support 217. Can be suppressed. As a result, the excitation of resonance vibration of the substrate holder drive mechanism support 215 or the like, which can be a disturbance of control on the frequency characteristics in the control of the substrate holder drive mechanism 22, can be suppressed, so that stable control up to higher frequencies is possible. As a result, the alignment accuracy can be improved.

振動伝達抑制部材２９は、アクティブ除振装置や除振ゴムのようなパッシブ除振装置であってもいい。振動伝達抑制部材２９をアクティブ除振装置にする場合、振動の類型や大きさ、方向などに関係せずに、効果的に振動の伝達を抑制することができる。 The vibration transmission suppressing member 29 may be a passive vibration isolator such as an active vibration isolator or a vibration isolator. When the vibration transmission suppressing member 29 is used as an active vibration isolator, the vibration transmission can be effectively suppressed regardless of the type, magnitude, direction, etc. of the vibration.

図２に示されたものとは違って、マスクホルダ駆動機構は、真空容器２１内に設置されてもいい。例えば、マスクホルダ２３とこれを支持するマスクホルダ駆動機構は、真空容器支持体２１７上に設置されたマスクホルダ駆動機構支持体によって支持されて、真空容器２１内に配置されるように構成することができる。この場合、マスクホルダ駆動機構２８は、磁気浮上式駆動機構であるのが望ましい。このような構成の成膜装置では、位置検出手段２３１は、マスクホルダではなく、基板ホルダ側に設置され、基板ホルダに対するマスクホルダの相対位置を測定するようにする。 Unlike the one shown in FIG. 2, the mask holder drive mechanism may be installed in the vacuum vessel 21. For example, the mask holder 23 and the mask holder drive mechanism that supports the mask holder 23 are supported by the mask holder drive mechanism support installed on the vacuum container support 217 and are arranged in the vacuum container 21. Can be done. In this case, it is desirable that the mask holder drive mechanism 28 is a magnetic levitation type drive mechanism. In the film forming apparatus having such a configuration, the position detecting means 231 is installed not on the mask holder but on the substrate holder side, and measures the relative position of the mask holder with respect to the substrate holder.

成膜源２５は、基板Ｗに成膜される成膜材料が収納されるるつぼ（不図示）、るつぼを加熱するためのヒータ（不図示）、成膜源２５からの蒸発レートが一定になるまで成膜材料が基板に飛散することを阻むシャッタ（不図示）などを含む。成膜源２５には粒子化した成膜材料が放出される一つ以上の放出孔が設けられ、その放出孔の指向する先にマスクＭ及び基板Ｗが成膜面を放出孔に向けて配置されている。 The film forming source 25 has a crucible (not shown) in which the film forming material to be formed on the substrate W is stored, a heater for heating the crucible (not shown), and an evaporation rate from the film forming source 25 becomes constant. Includes a shutter (not shown) that prevents the film-forming material from scattering on the substrate. The film forming source 25 is provided with one or more emission holes through which the particle-forming film-forming material is discharged, and the mask M and the substrate W are arranged so that the film-forming surface faces the emission holes at the point where the emission holes are directed. Has been done.

成膜源２５は、点（ｐｏｉｎｔ）成膜源や線状（ｌｉｎｅａｒ）成膜源など、用途に従って多様な構成を有することができる。 The film forming source 25 can have various configurations depending on the application, such as a point film forming source and a linear film forming source.

成膜源２５は、互いに異なる成膜材料を収納する複数のるつぼを含んでもよい。このような構成においては、真空容器２１を大気開放せずに成膜材料を変更できるように、異なる成膜材料を収納する複数のるつぼを成膜位置に移動可能に設置してもよい。 The film forming source 25 may include a plurality of crucibles containing different film forming materials. In such a configuration, a plurality of crucibles for storing different film-forming materials may be movably installed at the film-forming position so that the film-forming material can be changed without opening the vacuum vessel 21 to the atmosphere.

磁力印加手段２６は、成膜工程時に磁気力によってマスクＭを基板Ｗ側に引き寄せて密着させるための手段であって、鉛直方向に昇降可能に設置される。例えば、磁力印加手段２６は、電磁石および／または永久磁石で構成される。 The magnetic force applying means 26 is a means for attracting the mask M to the substrate W side by magnetic force during the film forming process and is installed so as to be able to move up and down in the vertical direction. For example, the magnetic force applying means 26 is composed of an electromagnet and / or a permanent magnet.

図２に図示しなかったが、成膜装置１１は、基板に蒸着された膜の厚さを測定するための膜厚モニタ（不図示）及び膜厚算出ユニット（不図示）を含んでもいい。 Although not shown in FIG. 2, the film forming apparatus 11 may include a film thickness monitor (not shown) and a film thickness calculation unit (not shown) for measuring the thickness of the film deposited on the substrate.

真空容器２１の上部外側（大気側）には磁力印加手段２６を昇降させるための磁力印加手段昇降機構２６１が設置される。 A magnetic force applying means elevating mechanism 261 for raising and lowering the magnetic force applying means 26 is installed on the upper outer side (atmosphere side) of the vacuum container 21.

本発明の一実施形態による成膜装置１１は、真空容器２１の上部外側（大気側）に設置され、基板Ｗ及びマスクＭに形成されたアライメントマークを撮影するためのアライメント用カメラユニット２７をさらに含む。アライメント用カメラユニット２７は、基板ＷとマスクＭの画像を取得し、基板ＷとマスクＭの相対位置関係を取得する相対位置関係取得手段である。アライメント用カメラユニット２７は、後述するように、基板ＷおよびマスクＭに形成されたアライメントマークを含む画像を取得し、各アライメントマークの相対位置関係を取得してもよい。相対位置関係は、基板ＷとマスクＭの相対位置のずれ量、あるいは、基板ＷのアライメントマークとマスクＭのアライメントマークの相対位置のずれ量であってもよい。 The film forming apparatus 11 according to the embodiment of the present invention is installed on the upper outside (atmosphere side) of the vacuum vessel 21, and further includes an alignment camera unit 27 for photographing the alignment marks formed on the substrate W and the mask M. Including. The alignment camera unit 27 is a relative positional relationship acquisition means for acquiring images of the substrate W and the mask M and acquiring the relative positional relationship between the substrate W and the mask M. As will be described later, the alignment camera unit 27 may acquire an image including the alignment marks formed on the substrate W and the mask M, and acquire the relative positional relationship of each alignment mark. The relative positional relationship may be the amount of deviation between the relative positions of the substrate W and the mask M, or the amount of deviation between the alignment mark of the substrate W and the alignment mark of the mask M.

本実施形態において、アライメント用カメラユニット２７は、基板ＷとマスクＭの相対位置を大まかに調整するのに用いられるラフアライメント用カメラ（第１アライメントカメラ）と、基板ＷとマスクＭの相対位置を高精度に調整するのに用いられるファインアライメント用カメラ（第２アライメントカメラ）を含むことができる。ラフアライメント用カメラは、相対的に視野角が広く、低解像度である。ファインアライメント用カメラは、相対的に視野角は狭いが、高解像度を有するカメラである。 In the present embodiment, the alignment camera unit 27 roughly adjusts the relative positions of the substrate W and the mask M with the rough alignment camera (first alignment camera) and the relative positions of the substrate W and the mask M. A fine alignment camera (second alignment camera) used for high-precision adjustment can be included. Rough alignment cameras have a relatively wide viewing angle and low resolution. The fine alignment camera is a camera having a relatively narrow viewing angle but high resolution.

ラフアライメント用カメラとファインアライメント用カメラは、基板Ｗ及びマスクＭに形成されたアライメントマークに対応する位置に設置される。例えば、基板Ｗが円形のウエハの場合、ラフアライメント用カメラは、矩形の対角上の二つのコーナー部に設けられ、ファインアライメント用カメラは、残りの二つのコーナー部に設けられる。ただし、本発明のアライメント用カメラの配置はこれに限定されず、基板Ｗ及びマスクＭのアライメントマークの位置に応じて他の配置としてもいい。 The rough alignment camera and the fine alignment camera are installed at positions corresponding to the alignment marks formed on the substrate W and the mask M. For example, when the substrate W is a circular wafer, the rough alignment camera is provided at two diagonal corners of the rectangle, and the fine alignment camera is provided at the remaining two corners. However, the arrangement of the alignment camera of the present invention is not limited to this, and other arrangements may be made depending on the positions of the alignment marks of the substrate W and the mask M.

図２に示したように、本発明の一実施形態による成膜装置１１のアライメント用カメラユニット２７は、真空容器２１の上部に設けられたビューポート２１４を介してアライメントマークを撮影する。 As shown in FIG. 2, the alignment camera unit 27 of the film forming apparatus 11 according to the embodiment of the present invention photographs the alignment mark through the viewport 214 provided in the upper part of the vacuum container 21.

図２には図示しなかったが、成膜工程中に密閉される真空容器２１の内部は暗いので、アライメント用カメラによりアライメントマークを撮影するために、下方からアライメントマークを照らす照明光源を設置してもよい。 Although not shown in FIG. 2, since the inside of the vacuum vessel 21 sealed during the film forming process is dark, an illumination light source that illuminates the alignment mark from below is installed in order to photograph the alignment mark with the alignment camera. You may.

成膜装置１１は、制御部（不図示）を具備する。制御部は、基板Ｗ／マスクＭの搬送及びアライメントの制御、成膜の制御などの機能を有する。また、制御部は、静電チャックへの電圧印加を制御する機能を有してもいい。制御部は、アライメントの制御時に、特に、位置検出手段２３１で検出した位置に基づいて基板ホルダ駆動機構２２のフィードバック制御を行う。 The film forming apparatus 11 includes a control unit (not shown). The control unit has functions such as transfer and alignment control of the substrate W / mask M and control of film formation. Further, the control unit may have a function of controlling the voltage application to the electrostatic chuck. When controlling the alignment, the control unit performs feedback control of the substrate holder drive mechanism 22 based on the position detected by the position detecting means 231 in particular.

制御部は、例えば、プロセッサ、メモリー、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを持つコンピューターによって構成することができる。この場合、制御部の機能は、メモリーまたはストレージに格納されたプログラムをプロセッサが実行する。コンピューターとしては、汎用のパーソナルコンピューターを使用してもよく、組込み型のコンピューターまたはＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を使用してもよい。または、制御部の機能の一部または全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。また、成膜装置ごとに制御部が設置されていてもよく、一つの制御部が複数の成膜装置を制御するように構成してもよい。 The control unit can be configured by, for example, a computer having a processor, memory, storage, I / O, and the like. In this case, the function of the control unit is that the processor executes the program stored in the memory or the storage. As the computer, a general-purpose personal computer may be used, or an embedded computer or a PLC (Programmable Logic Controller) may be used. Alternatively, a part or all of the functions of the control unit may be configured by a circuit such as an ASIC or FPGA. Further, a control unit may be installed for each film forming apparatus, or one control unit may be configured to control a plurality of film forming apparatus.

＜アライメント装置＞
以下、図３〜図８を参照して、本発明の実施形態によるアライメント装置及びこれを含む成膜装置３１１、３１１ａ、３１１ｂについて説明する。 <Alignment device>
Hereinafter, the alignment apparatus according to the embodiment of the present invention and the film forming apparatus 311 and 311a and 311b including the alignment apparatus will be described with reference to FIGS. 3 to 8.

図３は、本発明の第１実施形態によるアライメント装置及びこれを含む成膜装置３１１の構成を示す模式的断面図である。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the alignment apparatus according to the first embodiment of the present invention and the film forming apparatus 311 including the alignment apparatus.

成膜装置３１１は、真空雰囲気又は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される真空容器３２１の底面に成膜源３２５が設けられる。成膜源３２５には、成膜材料の放出孔があり、その放出孔の指向する先にマスクＭ及び基板Ｗがその成膜面を放出孔に向けて配置されている。 The film forming apparatus 311 is provided with a film forming source 325 on the bottom surface of the vacuum vessel 321 maintained in a vacuum atmosphere or an atmosphere of an inert gas such as nitrogen gas. The film-forming source 325 has a discharge hole for the film-forming material, and the mask M and the substrate W are arranged so that the film-forming surface faces the discharge hole at the point where the discharge hole is directed.

成膜装置３１１は、真空容器３２１内に設置されて基板Ｗを保持する基板ホルダ３２４を含む。基板ホルダ３２４は、静電チャックのような基板吸着手段であってもよく、基板ホルダ駆動機構３２２の可動台である微動ステージプレート部に設けられる。 The film forming apparatus 311 includes a substrate holder 324 which is installed in the vacuum vessel 321 and holds the substrate W. The substrate holder 324 may be a substrate suction means such as an electrostatic chuck, and is provided on a fine movement stage plate portion which is a movable base of the substrate holder drive mechanism 322.

また、成膜装置３１１は、搬送ロボット１４によって真空容器３２１内に搬入されたマスクＭを支持するマスクホルダ３２３を含む。 Further, the film forming apparatus 311 includes a mask holder 323 that supports the mask M carried into the vacuum container 321 by the transfer robot 14.

真空容器３２１内に、基板Ｗまたは基板ホルダ３２４の位置を基板の面と平行な面内（少なくともＸ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向）に調整するための基板ホルダ駆動機構３２２が設けられる。真空容器３２１の外部には、マスクホルダ３２３を駆動して、マスクＭの位置をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θＺ方向に調整するためのマスクホルダ駆動機構３２８が設けられる。 A substrate holder drive mechanism 322 for adjusting the position of the substrate W or the substrate holder 324 in a plane parallel to the surface of the substrate (at least in the X direction, the Y direction, and the θ Z direction) is provided in the vacuum vessel 321. Outside the vacuum vessel 321, a mask holder drive mechanism 328 for driving the mask holder 323 and adjusting the position of the mask M in the X direction, the Y direction, the Z direction, and the θ Z direction is provided.

成膜装置３１１には真空容器支持体３１７が備えられ、真空容器支持体３１７には、真空容器３２１、基板ホルダ駆動機構３２２を支持する基板ホルダ駆動機構支持体３１５、マスクホルダ駆動機構３２８が接続されている。マスクホルダ駆動機構３２８上には、マスクホルダ支持体３１６が設置される。マスクホルダ駆動機構３２８が真空容器３２１内に設置される実施形態では、マスクホルダ駆動機構３２８がマスクホルダ３２３を直接支持してもよい。 The film forming apparatus 311 is provided with a vacuum container support 317, and the vacuum container 321, the substrate holder drive mechanism support 315 supporting the substrate holder drive mechanism 322, and the mask holder drive mechanism 328 are connected to the vacuum container support 317. Has been done. A mask holder support 316 is installed on the mask holder drive mechanism 328. In the embodiment in which the mask holder drive mechanism 328 is installed in the vacuum vessel 321, the mask holder drive mechanism 328 may directly support the mask holder 323.

基板ホルダ駆動機構３２２は、リニアモータによって基板ホルダ３２４を駆動し、基板Ｗの位置を調整するためのアライメントステージ機構であって、少なくともＸ方向、Ｙ方向、及びθＺ方向、好ましくは、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、θＸ方向、θＹ方向、θＺ方向の６つの方向における基板ホルダ３２４の位置を調整することができる。 The board holder drive mechanism 322 is an alignment stage mechanism for driving the board holder 324 by a linear motor and adjusting the position of the board W, and is at least the X direction, the Y direction, and the θ Z direction, preferably the X direction. , Y direction, Z direction, θ X direction, θ Y direction, and θ Z direction, the position of the substrate holder 324 can be adjusted.

基板ホルダ駆動機構３２２は、床からの振動や真空容器３２１から伝わる真空ポンプの振動、ドアバルブの振動、基板Ｗの搬送ロボットから伝わる振動を基板Ｗに伝えないよう、空気軸受けまたは磁気軸受け等を使用した非接触浮上型のステージであることが望ましい。一例として、基板ホルダ駆動機構３２２は、磁気浮上式のステージ機構（磁気浮上ステージ機構）である。 The board holder drive mechanism 322 uses an air bearing or a magnetic bearing so as not to transmit the vibration from the floor, the vibration of the vacuum pump transmitted from the vacuum container 321, the vibration of the door valve, and the vibration transmitted from the transfer robot of the board W to the board W. It is desirable that the stage is a non-contact levitation type. As an example, the substrate holder drive mechanism 322 is a magnetic levitation type stage mechanism (magnetic levitation stage mechanism).

本発明の実施形態による成膜装置３１１は、基板ホルダ３２４の位置を検出するための、位置検出手段３３１、３３２を１つ以上含む。より具体的に、成膜装置３１１は、マスクホルダ３２３に設置され、マスクホルダ３２３に対する基板ホルダ３２４の相対位置を検出するための第１位置検出手段３３１を含む。成膜装置３１１は、基板ホルダ駆動機構支持体３１５に設置され、基板ホルダ３２４の位置を検出するための第２位置検出手段３３２をさらに含むことができる。 The film forming apparatus 311 according to the embodiment of the present invention includes one or more position detecting means 331 and 332 for detecting the position of the substrate holder 324. More specifically, the film forming apparatus 311 is installed in the mask holder 323 and includes a first position detecting means 331 for detecting the relative position of the substrate holder 324 with respect to the mask holder 323. The film forming apparatus 311 is installed on the substrate holder drive mechanism support 315, and can further include a second position detecting means 332 for detecting the position of the substrate holder 324.

図３に示した成膜装置３１１は、真空容器３２１の外部の真空容器支持体３１７上にマスクホルダ駆動機構３２８が設置された実施形態であって、マスクホルダ支持体３１６において、マスクホルダ駆動機構３２８に連結された側の反対側の端部が、マスクホルダ３２３として機能する。このような構成の成膜装置３１１において、第１位置検出手段３３１は、マスクホルダ３２３に設けられる。 The film forming apparatus 311 shown in FIG. 3 is an embodiment in which the mask holder drive mechanism 328 is installed on the vacuum container support 317 outside the vacuum container 321. In the mask holder support 316, the mask holder drive mechanism The opposite end on the side connected to the 328 functions as the mask holder 323. In the film forming apparatus 311 having such a configuration, the first position detecting means 331 is provided in the mask holder 323.

ただし、本発明はこれに限定されず、マスクホルダ駆動機構３２１が真空容器３２１の内部に設置される実施形態では、第１位置検出手段３３１は、基板ホルダ側に設置されてもいい。 However, the present invention is not limited to this, and in the embodiment in which the mask holder drive mechanism 321 is installed inside the vacuum container 321 the first position detecting means 331 may be installed on the substrate holder side.

図３は、マスクホルダ３２３がＺ方向に上昇して、基板ホルダ３２４に所定の距離以下に接近した近接状態（第１状態）の模式図である。図４は、マスクホルダ３２３がＺ方向に下降して、基板ホルダ３２４から所定の距離より遠く離れている離隔状態（第２状態）の模式図である。 FIG. 3 is a schematic view of a state in which the mask holder 323 rises in the Z direction and approaches the substrate holder 324 to a predetermined distance or less (first state). FIG. 4 is a schematic view of a separated state (second state) in which the mask holder 323 is lowered in the Z direction and is separated from the substrate holder 324 by a predetermined distance.

基板ＷとマスクＭの相対位置を高精度に調整するファインアライメント工程と、マスクＭを介して基板Ｗに成膜を行う成膜工程は、基板ＷとマスクＭが近接状態で行われる。ファインアライメント工程および成膜工程以外の工程は、基板ＷとマスクＭが離隔状態で行われる。 The fine alignment step of adjusting the relative positions of the substrate W and the mask M with high accuracy and the film forming step of forming a film on the substrate W via the mask M are performed in a state where the substrate W and the mask M are close to each other. In the steps other than the fine alignment step and the film forming step, the substrate W and the mask M are separated from each other.

図３の近接状態においては、基板ホルダ３２４の位置は、第１位置検出手段３３１と第２位置検出手段３３２の両方で検出可能である。一方、図４の離隔状態では、基板ホルダ３２４の位置は、第２位置検出手段でのみ検出可能である。後述するように、本発明の一実施形態によれば、図３の近接状態では、第１位置検出手段３３１によって基板ホルダ３２４の位置を検出する。図４の離隔状態では、第２位置検出手段３３２によって基板ホルダ３２４の位置を検出する。すなわち、基板ホルダ３２４の位置は第１位置検出手段３３１または第２位置検出手段３３２によって選択的に行われてもよい。 In the proximity state of FIG. 3, the position of the substrate holder 324 can be detected by both the first position detecting means 331 and the second position detecting means 332. On the other hand, in the separated state of FIG. 4, the position of the substrate holder 324 can be detected only by the second position detecting means. As will be described later, according to one embodiment of the present invention, the position of the substrate holder 324 is detected by the first position detecting means 331 in the proximity state of FIG. In the separated state of FIG. 4, the position of the substrate holder 324 is detected by the second position detecting means 332. That is, the position of the substrate holder 324 may be selectively performed by the first position detecting means 331 or the second position detecting means 332.

本実施形態では、第１位置検出手段３３１と第２位置検出手段３３２が、基板ホルダ３２４の位置を検出することと説明したが、本発明はこれに限定されず、基板ホルダ３２４ではなく、基板Ｗの位置を直接検出したり、基板ホルダ駆動機構３２２の位置を検出してもよい。 In the present embodiment, it has been described that the first position detecting means 331 and the second position detecting means 332 detect the position of the substrate holder 324, but the present invention is not limited to this, and the substrate is not the substrate holder 324. The position of W may be directly detected, or the position of the substrate holder drive mechanism 322 may be detected.

第１位置検出手段３３１と第２位置検出手段３３２の種類は、特に限定されない。例えば、第１位置検出手段３３１および第２位置検出手段３３２は、レーザ干渉測長機や静電容量センサ、非接触の変位計や、光学式のスケールを選択することができる。このような種類の位置検出手段３３１、３３２を用いることによって、０．１ミリ秒程度の短い周期で基板ホルダ３２４の位置を検出することができる。 The types of the first position detecting means 331 and the second position detecting means 332 are not particularly limited. For example, the first position detecting means 331 and the second position detecting means 332 can select a laser interference length measuring device, a capacitance sensor, a non-contact displacement meter, or an optical scale. By using these types of position detecting means 331 and 332, the position of the substrate holder 324 can be detected in a short cycle of about 0.1 milliseconds.

本発明の一実施形態による成膜装置３１１は、真空容器３２１の上部外側（大気側）に設置され、基板Ｗ及びマスクＭに形成されたアライメントマークを撮影するためのアライメント用カメラユニット３２７をさらに含む。 The film forming apparatus 311 according to the embodiment of the present invention is installed on the upper outer side (atmosphere side) of the vacuum vessel 321 and further includes an alignment camera unit 327 for photographing the alignment marks formed on the substrate W and the mask M. Including.

アライメント用カメラユニット３２７は、基板ホルダ駆動機構支持体３を介して、真空容器３２１２の上部大気側に設置することができる（図３及び図４を参照）。ただし、本発明はこれに限定されず、アライメント用カメラユニット３２７は、マスクホルダ支持体３１６を介して、真空容器３２１２の上部大気側に設置してもよい。アライメント用カメラユニット３２７は、真空容器３２１に具備された図示しないビューポート越しに基板ＷとマスクＭのアライメントマークを撮像することができる。 The alignment camera unit 327 can be installed on the upper atmosphere side of the vacuum vessel 3212 via the substrate holder drive mechanism support 3 (see FIGS. 3 and 4). However, the present invention is not limited to this, and the alignment camera unit 327 may be installed on the upper atmosphere side of the vacuum vessel 3212 via the mask holder support 316. The alignment camera unit 327 can image the alignment marks of the substrate W and the mask M through a viewport (not shown) provided in the vacuum vessel 321.

ラフアライメント用カメラとファインアライメント用カメラは、基板Ｗ及びマスクＭに形成されたアライメントマークに対応する位置に設置する。図５には、基板Ｗに対し、ラフアライメント用カメラ３２７ａとファインアライメント用カメラ３２７ｂが配置される位置の一例が模式的に示されている。図５を参照すれば、ラフアライメント用カメラ３２７ａは、矩形の４つのコーナーのうち対角上の２つのコーナーに設置され、残りの２つのコーナーにファインアライメント用カメラ３２７ｂが設置される。 The rough alignment camera and the fine alignment camera are installed at positions corresponding to the alignment marks formed on the substrate W and the mask M. FIG. 5 schematically shows an example of a position where the rough alignment camera 327a and the fine alignment camera 327b are arranged with respect to the substrate W. Referring to FIG. 5, the rough alignment camera 327a is installed in two diagonal corners out of the four rectangular corners, and the fine alignment camera 327b is installed in the remaining two corners.

図６は、アライメント用カメラユニット３２７で撮像した画像の一例を模式的に示す図面である、図６の（ａ）は、ラフアライメント用カメラ３２７ａの撮像例であり、図６の（ｂ）はファインアライメント用カメラ３２７ｂの撮像例である。そして、図６の（ａ）及び（ｂ）それぞれにおいて、四角形のマークが基板アライメントマークＭｗであり、円形のマークがマスクアライメントマークＭｍである。 FIG. 6 is a drawing schematically showing an example of an image captured by the alignment camera unit 327. FIG. 6A is an imaging example of the rough alignment camera 327a, and FIG. 6B is an imaging example. This is an imaging example of the fine alignment camera 327b. Then, in each of FIGS. 6A and 6B, the quadrangular mark is the substrate alignment mark Mw, and the circular mark is the mask alignment mark Mm.

図６に示したように、ラフアライメント用カメラ３２７ａは、視野角が広く、ファインアライメント用カメラ３２７ｂと比較すると、相対的にマークＭｗ、Ｍｍが小さく見える。そのため、ファインアライメント用カメラ３２７ｂと比較して、基板Ｗの搬送精度が悪い場合にもアライメントマークＭｗ、Ｍｍの検出が可能である。本発明の実施形態では、図４の離隔状態で、ラフアライメント用カメラ３２７ａで撮影した基板ＷのアライメントマークＭｗの位置に基づいて、後述する基板仮受け手段である基板受け爪３３３に支持されている基板Ｗの位置調整（ラフアライメント）を行ってもよい。 As shown in FIG. 6, the rough alignment camera 327a has a wide viewing angle, and the marks Mw and Mm appear to be relatively small as compared with the fine alignment camera 327b. Therefore, the alignment marks Mw and Mm can be detected even when the transfer accuracy of the substrate W is poor as compared with the fine alignment camera 327b. In the embodiment of the present invention, in the separated state of FIG. 4, the substrate W is supported by the substrate receiving claw 333, which is a temporary substrate receiving means described later, based on the position of the alignment mark Mw of the substrate W taken by the rough alignment camera 327a. The position of the substrate W may be adjusted (rough alignment).

一方、ファインアライメント用カメラ３２７ｂは、視野角が狭いため、図６の（ｂ）に示したように、ラフアライメント用カメラ３２７ａと比較すると検出分解能が大きく、高精度な位置検出が可能である。 On the other hand, since the fine alignment camera 327b has a narrow viewing angle, as shown in FIG. 6B, the detection resolution is larger than that of the rough alignment camera 327a, and highly accurate position detection is possible.

本実施形態による成膜装置３１１は、理想状態における基板ｗとマスクＭの位置関係における基板アライメントマークＭｗとマスクアライメントマークＭｍの相対位置関係を定義し、成膜装置の制御部３３０に記憶させ、前記相対位置関係になるように、基板ＷとマスクＭのアライメント（ファインアライメント）を行う。 The film forming apparatus 311 according to the present embodiment defines the relative positional relationship between the substrate alignment mark Mw and the mask alignment mark Mm in the positional relationship between the substrate w and the mask M in the ideal state, and stores the relative positional relationship between the substrate alignment mark Mw and the mask alignment mark Mm in the control unit 330 of the film forming apparatus. Alignment (fine alignment) between the substrate W and the mask M is performed so as to have the relative positional relationship.

成膜装置３１１は、制御部３３０を具備する。制御部３３０は、基板Ｗ／マスクＭの搬送及びアライメントの制御、成膜の制御などの機能を有する。制御部３３０は、第１位置検出手段３３１及び第２位置検出手段３３２によって検出された基板ホルダ３２４の位置に基づいて、基板ホルダ駆動機構３２２および／またはマスクホルダ駆動機構３２８をフィードバック制御する。 The film forming apparatus 311 includes a control unit 330. The control unit 330 has functions such as transfer and alignment control of the substrate W / mask M, and film formation control. The control unit 330 feedback-controls the board holder drive mechanism 322 and / or the mask holder drive mechanism 328 based on the positions of the board holder 324 detected by the first position detection means 331 and the second position detection means 332.

図７は、本発明の第２実施形態による成膜装置３１１ａを示す模式図である。第１実施形態の成膜装置３１１は、マスクホルダ駆動機構３２８が真空容器支持体３１７上に直接設置されているのに対し、本実施形態の成膜装置３１１ａは、マスクホルダ駆動機構３２８と真空容器支持体３１７の間に振動伝達抑制部材３２９がさらに設けられている。以下、第１実施形態との相違点について説明する。 FIG. 7 is a schematic view showing the film forming apparatus 311a according to the second embodiment of the present invention. In the film forming apparatus 311 of the first embodiment, the mask holder drive mechanism 328 is directly installed on the vacuum container support 317, whereas in the film forming apparatus 311a of the present embodiment, the mask holder drive mechanism 328 and the vacuum are formed. A vibration transmission suppressing member 329 is further provided between the container supports 317. Hereinafter, the differences from the first embodiment will be described.

振動伝達抑制部材３２９は、マスクホルダ駆動機構３２８と真空容器支持体３１７の間の振動の伝達を抑制することで、床の振動によりマスクＭが振動するのを防ぐと共にアライメント工程および成膜工程時の、基板ホルダ駆動機構３２２の制御性を向上させる役割を持つ。 The vibration transmission suppressing member 329 suppresses the transmission of vibration between the mask holder drive mechanism 328 and the vacuum container support 317 to prevent the mask M from vibrating due to the vibration of the floor, and also during the alignment step and the film forming step. It has a role of improving the controllability of the substrate holder drive mechanism 322.

第１実施形態の成膜装置３１１において、基板ホルダ駆動機構３２２の不図示のモータの駆動反力により、基板ホルダ駆動機構支持体３１５、マスクホルダ駆動機構３２８およびマスクホルダ支持体３１６の共振振動モードが励起されることで、マスクホルダ３２３に設けられた第１位置検出手段３３１が振動し、基板ホルダ駆動機構３２２の制御性が悪化するおそれがある。これに対し、本実施形態の成膜装置３１１ａでは、振動伝達抑制部材３２９により振動が伝達されず、マスクホルダ駆動機構３２８及び第１位置検出手段３３１の振動が低減するため、基板ホルダ駆動機構３２２をより高周波まで安定して制御することが可能となる。 In the film forming apparatus 311 of the first embodiment, the resonance vibration mode of the substrate holder drive mechanism support 315, the mask holder drive mechanism 328, and the mask holder support 316 is caused by the drive reaction force of the motor (not shown) of the substrate holder drive mechanism 322. Is excited, the first position detecting means 331 provided in the mask holder 323 vibrates, and the controllability of the substrate holder driving mechanism 322 may deteriorate. On the other hand, in the film forming apparatus 311a of the present embodiment, the vibration is not transmitted by the vibration transmission suppressing member 329, and the vibration of the mask holder driving mechanism 328 and the first position detecting means 331 is reduced. Therefore, the substrate holder driving mechanism 322 Can be stably controlled up to higher frequencies.

図８は、本発明の第３実施形態による成膜装置３１１ｂの構成を示す模式的断面図である。本実施形態の成膜装置３１１ｂは、基板Ｗを受け取って一時的に支持する基板仮受け手段である、基板受け爪３３３をさらに含むという点で、第１実施形態の成膜装置３１１と異なる。以下、第１実施形態の成膜装置３１１との差について説明する。 FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the film forming apparatus 311b according to the third embodiment of the present invention. The film forming apparatus 311b of the present embodiment is different from the film forming apparatus 311 of the first embodiment in that it further includes a substrate receiving claw 333, which is a substrate temporary receiving means for receiving and temporarily supporting the substrate W. Hereinafter, the difference from the film forming apparatus 311 of the first embodiment will be described.

基板受け爪３３３は、マスクホルダ３２３上に設置され、搬送ロボット１４から基板Ｗを一時的に受け取る。基板受け爪３３３は、例えば、マスクホルダ駆動装置３２８により、基板Ｗをファインアライメントカメラの視野の中心に移動させるラフアライメント動作時に、基板Ｗを支持する。また、基板受け爪３３３は、成膜が完了した基板Ｗを搬送ロボット１４のハンドによって搬出できるように、基板ホルダ３２４から基板Ｗを一時的に受け取る。 The substrate receiving claw 333 is installed on the mask holder 323 and temporarily receives the substrate W from the transfer robot 14. The substrate receiving claw 333 supports the substrate W during the rough alignment operation of moving the substrate W to the center of the field of view of the fine alignment camera by, for example, the mask holder driving device 328. Further, the substrate receiving claw 333 temporarily receives the substrate W from the substrate holder 324 so that the substrate W for which the film formation has been completed can be carried out by the hand of the transfer robot 14.

基板受け爪３３３は、図示されていない駆動機構により、基板Ｗを受け取る受取位置と、基板ＷまたはマスクＭと干渉しない退避位置との間を移動（例えば、昇降）、または回転することができる。 The substrate receiving claw 333 can move (for example, move up and down) or rotate between a receiving position for receiving the substrate W and a retracting position that does not interfere with the substrate W or the mask M by a drive mechanism (not shown).

＜アライメント方法および成膜方法＞
次に、本発明の一実施形態によるアライメント方法及びこれを含む成膜方法について説明する。以下で説明するアライメント方法では、第１位置検出手段３３１及び第２位置検出手段３３２を用いて検出した基板ホルダ３２４の位置情報を利用して、基板ホルダ駆動機構３２２またはマスクホルダ駆動機構３２８をフィードバック制御することにより、基板Ｗの位置を調整する過程を中心に説明する。以下、基板ホルダ駆動機構３３２をフィードバック制御する場合について説明するが、マスクホルダ駆動機構３２８をフィードバック制御する場合についても同様である。なお、基板ホルダ駆動機構３２２およびマスクホルダ駆動機構３２８の両方をフィードバック制御してもよい。 <Alignment method and film formation method>
Next, an alignment method according to an embodiment of the present invention and a film forming method including the alignment method will be described. In the alignment method described below, the substrate holder drive mechanism 322 or the mask holder drive mechanism 328 is fed back by using the position information of the substrate holder 324 detected by using the first position detecting means 331 and the second position detecting means 332. The process of adjusting the position of the substrate W by controlling the substrate W will be mainly described. Hereinafter, the case where the substrate holder drive mechanism 332 is feedback-controlled will be described, but the same applies to the case where the mask holder drive mechanism 328 is feedback-controlled. Both the substrate holder drive mechanism 322 and the mask holder drive mechanism 328 may be feedback-controlled.

図９は、本発明の一実施形態によるアライメント方法を含む成膜方法を示すフローチャートである。図９に図示したアライメント方法は、基板ホルダ３２４が、基板ホルダ駆動機構３２２、より具体的には、微動ステージプレート部に設置されている実施形態を前提としている。 FIG. 9 is a flowchart showing a film forming method including an alignment method according to an embodiment of the present invention. The alignment method shown in FIG. 9 is premised on an embodiment in which the substrate holder 324 is installed on the substrate holder drive mechanism 322, more specifically, the fine movement stage plate portion.

図９を参照すれば、まず、基板Ｗを保持した不図示の搬送ロボットのハンドが基板受渡し位置へ移動する（Ｓ１）。 Referring to FIG. 9, first, the hand of the transfer robot (not shown) holding the substrate W moves to the substrate delivery position (S1).

次に、マスクホルダ駆動機構３２８によりマスクホルダ３２３に設けられた基板受け爪３３３を基板受渡し位置へ移動させる（Ｓ２）。そして、不図示の駆動機構で基板受け爪３３３をマスクホルダ３２３に対して相対的に上昇させ（Ｓ３）、不図示の搬送ロボットのハンドから基板受け爪３３３で基板を受け取る（Ｓ４）。 Next, the mask holder drive mechanism 328 moves the substrate receiving claw 333 provided on the mask holder 323 to the substrate delivery position (S2). Then, the substrate receiving claw 333 is raised relative to the mask holder 323 by a drive mechanism (not shown) (S3), and the substrate is received by the substrate receiving claw 333 from the hand of the transfer robot (not shown) (S4).

このとき、ステップＳ２〜Ｓ４と並行して、基板ホルダ駆動機構３２２は、第２位置検出手段３３２によって基板ホルダ３２４の位置をフィードバック制御する状態に転換され（Ｓ１０１）、基板ホルダ駆動機構３２２をアライメント用カメラユニット３２７の光軸と不図示のビューポートの中心軸が一致する位置へ移動させる（Ｓ１０２）。 At this time, in parallel with steps S2 to S4, the board holder drive mechanism 322 is switched to a state in which the position of the board holder 324 is feedback-controlled by the second position detecting means 332 (S101), and the board holder drive mechanism 322 is aligned. The camera unit 327 is moved to a position where the optical axis and the central axis of the viewport (not shown) coincide with each other (S102).

次に、ラフアライメント用カメラ３２７ａで、基板受け爪３３３に支持された基板Ｗの基板アライメントマークＭｗを撮像して、基板Ｗの位置を計測し、基板アライメントマークＭｗをラフアライメント用カメラ３２７ａによって撮像された画像上の所定の目標位置まで移動させるためのＸＹθｚ方向における移動量を算出する（Ｓ５）。 Next, the rough alignment camera 327a captures the substrate alignment mark Mw of the substrate W supported by the substrate receiving claw 333, the position of the substrate W is measured, and the substrate alignment mark Mw is imaged by the rough alignment camera 327a. The amount of movement in the XYθz direction for moving to a predetermined target position on the image is calculated (S5).

マスクホルダ駆動機構３２８によってマスクホルダ３２３をＸＹθｚ方向に移動させ、基板受け爪３３３によって支持された基板Ｗを算出された移動量だけ移動させる（Ｓ６）。 The mask holder drive mechanism 328 moves the mask holder 323 in the XYθz direction, and the substrate W supported by the substrate receiving claw 333 is moved by the calculated movement amount (S6).

ステップＳ５とＳ６は、ラフアライメント用カメラ３２７ａで見て、基板アライメントマークＭｗが所定の目標位置に来るまで（例えば、ファインアライメント用カメラ３２７ｂの視野内に入るまで）繰り返す。 Steps S5 and S6 are repeated until the substrate alignment mark Mw reaches a predetermined target position (for example, within the field of view of the fine alignment camera 327b) as viewed by the rough alignment camera 327a.

基板アライメントマークＭｗが所定の目標位置に来たら、基板ホルダ駆動機構３２２によって基板ホルダ３２４をＺ方向へ移動させ、基板ホルダ３２４、例えば、静電チャックで基板を吸着し保持する（Ｓ７）。基板Ｗが基板ホルダ３２４に吸着された後、基板受け爪３３３を下降させ、退避位置に退避させる（Ｓ８）。 When the substrate alignment mark Mw reaches a predetermined target position, the substrate holder 324 is moved in the Z direction by the substrate holder drive mechanism 322, and the substrate is attracted and held by the substrate holder 324, for example, an electrostatic chuck (S7). After the substrate W is attracted to the substrate holder 324, the substrate receiving claw 333 is lowered and retracted to the retracted position (S8).

続いて、マスクホルダ駆動機構３２８によってマスクホルダ３２３を設計上決められたファインアライメント計測位置まで上昇させる（Ｓ９）。その結果、マスクホルダ３２３と基板ホルダ３２４がＺ方向において所定の距離に接近し、近接状態になる。つまり、マスクホルダ３２３と基板ホルダ３２４のＺ方向における所定の距離は、成膜装置の設計上決められたファインアライメント計測位置を指す。この状態で、成膜装置３１１は、図３に示すように、基板ホルダ３２４の位置を第１位置検出手段３３１と第２位置検出手段３３２の両方で検出可能な状態となる。 Subsequently, the mask holder drive mechanism 328 raises the mask holder 323 to the fine alignment measurement position determined by design (S9). As a result, the mask holder 323 and the substrate holder 324 approach a predetermined distance in the Z direction, and are in a close state. That is, the predetermined distance between the mask holder 323 and the substrate holder 324 in the Z direction points to the fine alignment measurement position determined by the design of the film forming apparatus. In this state, as shown in FIG. 3, the film forming apparatus 311 is in a state where the position of the substrate holder 324 can be detected by both the first position detecting means 331 and the second position detecting means 332.

本実施形態に係るアライメント方法によれば、近接状態での基板ホルダ駆動機構３２２の制御に使用する位置検出手段を第２位置検出手段から第１位置検出手段に切り替える（Ｓ１０）。 According to the alignment method according to the present embodiment, the position detecting means used for controlling the substrate holder drive mechanism 322 in the proximity state is switched from the second position detecting means to the first position detecting means (S10).

そして、ファインアライメント用カメラ３２７ｂで、基板ＷとマスクＭのアライメントマークＭｗ、Ｍｍを撮影して、基板ＷとマスクＭの相対位置のずれ量を計測する（Ｓ１１）。そして、計測された相対位置のずれ量に基づいて基板ホルダ駆動機構３２２を駆動させ、基板ホルダ３２４を移動させる（Ｓ１２）。ステップＳ１１〜Ｓ１２を繰り返し行うことで、基板ＷとマスクＭのファインアライメントを行う。蒸着中も基板Ｗとマスクが位置合わせされた状態を維持する。 Then, the fine alignment camera 327b captures the alignment marks Mw and Mm between the substrate W and the mask M, and measures the amount of deviation between the relative positions of the substrate W and the mask M (S11). Then, the substrate holder drive mechanism 322 is driven based on the measured relative position deviation amount, and the substrate holder 324 is moved (S12). By repeating steps S11 to S12, fine alignment between the substrate W and the mask M is performed. The state in which the substrate W and the mask are aligned is maintained even during the vapor deposition.

このように、ファインアライメント計測ステップ（Ｓ１１）を開始する前に、基板ホルダ駆動機構３２２のフィードバック制御に使用する位置検出手段を第２位置検出手段３３２から第１位置検出手段３３１に切り替えることにより、基板ＷとマスクＭのファインアライメント計測タイミングの間にも、マスクホルダ３２３に対する基板ホルダ３２４の相対位置、つまり、マスクＭに対する基板Ｗの相対位置を測定することができ、ファインアライメント計測タイミングの間で発生する床からの振動などによるアライメント誤差を低減することができる。つまり、ファインアライメント計測の後にマスクＭと位置合わせされる所定の目標位置までの基板Ｗまたは基板ホルダ３２４の移動量を、第１位置検出手段３３１で検出したマスクホルダ３２３に対する基板ホルダ３２４の相対位置に基づいて算出または更新することができる。 As described above, before starting the fine alignment measurement step (S11), the position detecting means used for the feedback control of the substrate holder drive mechanism 322 is switched from the second position detecting means 332 to the first position detecting means 331. The relative position of the substrate holder 324 with respect to the mask holder 323, that is, the relative position of the substrate W with respect to the mask M can be measured during the fine alignment measurement timing of the substrate W and the mask M. It is possible to reduce the alignment error due to the generated vibration from the floor. That is, the relative position of the substrate holder 324 with respect to the mask holder 323 detected by the first position detecting means 331 for the amount of movement of the substrate W or the substrate holder 324 to a predetermined target position aligned with the mask M after the fine alignment measurement. Can be calculated or updated based on.

図１０は、ファインアライメント用カメラ３２７ｂでアライメントマークを撮影して基板ＷとマスクＭの相対位置のずれ量を計測するサイクル（マーク検出タイミング）と、第１位置検出手段３３１で検出された基板Ｗまたは基板ホルダ３２４の位置に基づいて基板ホルダ駆動機構３２２を制御するための演算サイクルを示す図面である。 FIG. 10 shows a cycle (mark detection timing) in which an alignment mark is photographed by a fine alignment camera 327b to measure the amount of deviation between the relative positions of the substrate W and the mask M, and the substrate W detected by the first position detecting means 331. Alternatively, it is a drawing which shows the calculation cycle for controlling the board holder drive mechanism 322 based on the position of the board holder 324.

図１０に示したように、通常、第１位置検出手段３３１や第２位置検出手段３３２によって基板Wまたは基板ホルダ３２４の位置が検出できる周期（第１周期）は、ファインアライメント用カメラ３２７ｂのようなアライメント用カメラ３２７によって基板WまたはマスクMのアライメントマークが検出できる周期（第２周期）より短い。つまり、基板ＷとマスクＭのマーク検出タイミングは、ファインアライメント用カメラ３２７ｂによる撮像および画像処理を行う必要があるため、通常は０．１〜１秒程度と比較的長い周期で行われる。一方、基板ホルダ駆動機構３２２による位置制御演算は単純な演算で実現できるため高速演算が可能なため、位置制御演算は０．１ミリ秒程度の短い周期で行うことができる。 As shown in FIG. 10, normally, the cycle (first cycle) in which the position of the substrate W or the substrate holder 324 can be detected by the first position detecting means 331 or the second position detecting means 332 is similar to that of the fine alignment camera 327b. It is shorter than the cycle (second cycle) in which the alignment mark on the substrate W or the mask M can be detected by the alignment camera 327. That is, since the mark detection timing of the substrate W and the mask M needs to be imaged and image processed by the fine alignment camera 327b, it is usually performed in a relatively long cycle of about 0.1 to 1 second. On the other hand, since the position control calculation by the board holder drive mechanism 322 can be realized by a simple calculation, high-speed calculation is possible, so that the position control calculation can be performed in a short cycle of about 0.1 milliseconds.

従って、基板ホルダ３２４の位置検出手段として第２位置検出手段３３２を用いて基板ホルダ駆動機構３２２を制御する場合、床からの振動や真空ポンプなどに起因した外乱、または、基板ホルダ駆動機構３２２の駆動時の反力などによって、ファインアライメント工程の途中に基板ＷとマスクＭとの相対位置に変化が生じても、これを第２位置検出手段では検出できないので、マーク検出タイミングによる０．１〜１秒程度の周期でしか制御することができない。 Therefore, when the board holder drive mechanism 322 is controlled by using the second position detection means 332 as the position detection means of the board holder 324, the disturbance caused by the vibration from the floor, the vacuum pump, or the like, or the board holder drive mechanism 322 Even if the relative position of the substrate W and the mask M changes during the fine alignment process due to a reaction force during driving, this cannot be detected by the second position detecting means, so 0.1 to 0 depending on the mark detection timing. It can be controlled only in a cycle of about 1 second.

しかし、本発明の一実施形態による成膜装置は、基板ＷとマスクＭのアライメントマークの相対位置と相関の大きい基板ホルダ３２４とマスクホルダ３２３間の相対位置が検出できる第１位置検出手段３３１を備え、本実施形態によるアライメント方法では、近接状態でファインアライメント計測を行う（Ｓ１１）前に、基板ホルダ３２４の位置検出手段を第１位置検出手段３３１に切り替えるので、ファインアライメント計測の後、振動などによって基板ＷとマスクＭの相対位置が変わっても、第１位置検出手段３３１を用いて、相対的に短い周期で繰り返して、基板ＷとマスクＭの相対位置を検出することができる。これによれば、第１位置検出手段３３１をファインアライメント時のフィードバックセンサとして使用して基板ホルダ駆動機構３２２を制御することで、比較的高い周波数領域においてもアライメント精度を維持することができる。 However, the film forming apparatus according to one embodiment of the present invention includes a first position detecting means 331 capable of detecting a relative position between the substrate holder 324 and the mask holder 323, which has a large correlation with the relative positions of the alignment marks of the substrate W and the mask M. In the alignment method according to the present embodiment, the position detecting means of the substrate holder 324 is switched to the first position detecting means 331 before the fine alignment measurement is performed in the close state (S11). Even if the relative positions of the substrate W and the mask M change due to the above, the first position detecting means 331 can be used to repeatedly detect the relative positions of the substrate W and the mask M in a relatively short cycle. According to this, the alignment accuracy can be maintained even in a relatively high frequency region by controlling the substrate holder drive mechanism 322 by using the first position detecting means 331 as a feedback sensor at the time of fine alignment.

より具体的に、ステップＳ１０で、基板ホルダ３２４の位置検出手段を第１位置検出手段３３１に切り替え、ステップＳ１１でファインアライメント用カメラ３２７ｂによって基板ＷとマスクＭの相対位置ずれ量を計測する。そして、制御部３３０は、第１位置検出手段３３１により得られる基板Ｗまたは基板ホルダ３２４の位置情報とファインアライメント用カメラ３２７ｂにより計測された基板ＷとマスクＭの相対位置ずれ量に基づいて、基板ホルダ３２４を所定の目標位置に移動させるための移動量を算出する。 More specifically, in step S10, the position detecting means of the substrate holder 324 is switched to the first position detecting means 331, and in step S11, the relative misalignment amount between the substrate W and the mask M is measured by the fine alignment camera 327b. Then, the control unit 330 is based on the position information of the substrate W or the substrate holder 324 obtained by the first position detecting means 331 and the relative positional deviation amount of the substrate W and the mask M measured by the fine alignment camera 327b. The amount of movement for moving the holder 324 to a predetermined target position is calculated.

本実施形態によれば、移動量の算出（移動量取得または相対位置ずれ量の追加計測）の前に、第１位置検出手段３３１によって基板Ｗの位置検出を追加で実行して、検出された基板Ｗの位置に、ファインアライメント計測時との変動があるかを確認する。変動がある場合には、変動量を移動量の算出に反映する。また、すでに移動量が算出されている場合は、これを更新する。 According to the present embodiment, the position of the substrate W is additionally detected by the first position detecting means 331 before the calculation of the moving amount (acquisition of the moving amount or additional measurement of the relative misalignment amount). Check if the position of the substrate W is different from that at the time of fine alignment measurement. If there is a fluctuation, the fluctuation amount is reflected in the calculation of the movement amount. If the movement amount has already been calculated, this is updated.

再び図９に戻って、ファインアライメント工程が完了すると、成膜工程を行う（Ｓ１３）。本実施形態では、基板Ｗの搬入時に基板ホルダ３２４の位置検出手段を第２位置検出手段３３２に切り替えると説明したが、成膜工程が完了した後、成膜が完了した基板を搬出するために、マスクホルダ駆動機構３２８によりマスクホルダ３２３を下降させる前に、基板ホルダ３２４の位置検出手段を第２位置検出手段３３２に切り替えてもよい。この場合、ステップＳ１０１は省略可能である。 Returning to FIG. 9 again, when the fine alignment step is completed, a film forming step is performed (S13). In the present embodiment, it has been described that the position detecting means of the substrate holder 324 is switched to the second position detecting means 332 when the substrate W is carried in, but in order to carry out the substrate for which the film formation is completed after the film forming process is completed. The position detecting means of the substrate holder 324 may be switched to the second position detecting means 332 before the mask holder 323 is lowered by the mask holder driving mechanism 328. In this case, step S101 can be omitted.

本実施形態においては、マスクホルダ３２３に設けられた第１位置検出手段３３１および基板ホルダ駆動機構支持体３１５に設けられた第２位置検出手段３３２を用いて、基板ホルダ駆動機構３２２をフィードバック制御する構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、基板ホルダに設けられた第１位置検出手段およびマスクホルダ支持体に設けられた第２位置検出手段を用いて、マスクホルダ駆動機構をフィードバック制御する構成にも同様に適用することができる。 In the present embodiment, the substrate holder drive mechanism 322 is feedback-controlled by using the first position detection means 331 provided on the mask holder 323 and the second position detection means 332 provided on the substrate holder drive mechanism support 315. Although the configuration has been described, the present invention is not limited to this, and the mask holder drive mechanism is fed back by using the first position detecting means provided on the substrate holder and the second position detecting means provided on the mask holder support. The same can be applied to the controlled configuration.

２１、３２１：真空容器、２２、３２２：基板ホルダ駆動機構、２３、３２３：マスクホルダ、２４、３２４：基板ホルダ、２５、３２５：成膜源、２７、３２７：アライメント用カメラユニット、３２７ａ：ラフアライメント用カメラ、３２７ｂ：ファインアライメント用カメラ、２８、３２８：マスクホルダ駆動機構、３２９：振動伝達抑制部材、３３０：制御部、２１５、３１５：基板ホルダ駆動機構支持体、２１６，３１６：マスクホルダ支持体、２１７、３１７：真空容器支持体、３３１：第１位置検出手段、３３２：第２位置検出手段、３３３：基板受け爪 21,321: Vacuum container, 22,322: Substrate holder drive mechanism, 23,323: Mask holder, 24,324: Substrate holder, 25,325: Film formation source, 27,327: Alignment camera unit, 327a: Rough Alignment camera, 327b: Fine alignment camera, 28, 328: Mask holder drive mechanism, 329: Vibration transmission suppression member, 330: Control unit, 215, 315: Board holder drive mechanism support, 216, 316: Mask holder support Body, 217, 317: Vacuum container support, 331: First position detecting means, 332: Second position detecting means, 333: Substrate receiving claw

Claims (28)

基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメント装置であって、
基板を保持する基板ホルダと、
マスクを支持するマスクホルダと、
前記基板ホルダを移動可能に支持する基板ホルダ駆動機構と、
前記マスクホルダを移動可能に支持するマスクホルダ駆動機構と、
基板の面と平行な面内における基板とマスクとの相対位置関係を取得する相対位置関係取得手段と、
前記マスクホルダに設置され、前記基板または前記基板ホルダの位置を検出するための第１位置検出手段と、を含むことを特徴とするアライメント装置。 An alignment device for adjusting the relative position of the substrate and mask.
A board holder that holds the board and
A mask holder that supports the mask and
A board holder drive mechanism that movably supports the board holder,
A mask holder drive mechanism that movably supports the mask holder,
Relative positional relationship acquisition means for acquiring the relative positional relationship between the substrate and the mask in a plane parallel to the surface of the substrate, and
An alignment device installed on the mask holder and including a first position detecting means for detecting the position of the substrate or the substrate holder. 前記相対位置関係取得手段によって取得された前記基板と前記マスクとの相対位置関係に基づいて、前記第１位置検出手段によって検出された前記基板または前記基板ホルダの位置に基づいて、前記基板ホルダ駆動機構および前記マスクホルダ駆動機構の少なくとも一方をフィードバック制御する制御部を備えることを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。 Based on the relative positional relationship between the substrate and the mask acquired by the relative positional relationship acquisition means, the substrate holder drive is based on the position of the substrate or the substrate holder detected by the first position detecting means. The alignment device according to claim 1, further comprising a control unit that feedback-controls at least one of the mechanism and the mask holder drive mechanism. 前記基板ホルダ駆動機構を支持する基板ホルダ駆動機構支持体と、
前記基板ホルダ駆動機構支持体に設置され、前記基板または前記基板ホルダの位置を検出するための第２位置検出手段と、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。 A substrate holder drive mechanism support that supports the substrate holder drive mechanism,
The alignment device according to claim 1, further comprising a second position detecting means for detecting the position of the substrate or the substrate holder, which is installed on the substrate holder drive mechanism support. 前記第１位置検出手段及び前記第２位置検出手段のいずれかによって検出された前記基板または前記基板ホルダの位置に基づいて、前記基板ホルダ駆動機構および前記マスクホルダ駆動機構の少なくとも一方をフィードバック制御する制御部を備えることを特徴とする請求項３に記載のアライメント装置。 Feedback control of at least one of the substrate holder drive mechanism and the mask holder drive mechanism is performed based on the position of the substrate or the substrate holder detected by either the first position detecting means and the second position detecting means. The alignment device according to claim 3, further comprising a control unit. 前記制御部は、前記基板の面と垂直な垂直方向における前記基板ホルダと前記マスクホルダとの距離に基づいて、前記基板ホルダ駆動機構および前記マスクホルダ駆動機構の少なくとも一方のフィードバック制御に用いられる位置検出手段を前記第１位置検出手段と第２位置検出手段の間で切り替えることを特徴とする請求項４に記載のアライメント装置。 The control unit is a position used for feedback control of at least one of the substrate holder drive mechanism and the mask holder drive mechanism based on the distance between the substrate holder and the mask holder in a vertical direction perpendicular to the surface of the substrate. The alignment device according to claim 4, wherein the detection means is switched between the first position detecting means and the second position detecting means. 前記制御部は、前記垂直方向における前記基板ホルダと前記マスクホルダとの間の距離が所定の距離以下である第１状態では、前記第１位置検出手段によって検出された前記基板または前記基板ホルダの位置に基づいて前記基板ホルダ駆動機構および前記マスクホルダ駆動機構の少なくとも一方をフィードバック制御し、
前記垂直方向における前記基板ホルダと前記マスクホルダとの間の距離が前記所定の距離より大きい第２状態では、前記第２位置検出手段によって検出された前記基板または前記基板ホルダの位置に基づいて前記基板ホルダ駆動機構および前記マスクホルダ駆動機構の少なくとも一方をフィードバック制御することを特徴とする請求項５に記載のアライメント装置。 In the first state where the distance between the substrate holder and the mask holder in the vertical direction is equal to or less than a predetermined distance, the control unit of the substrate or the substrate holder detected by the first position detecting means. Feedback control of at least one of the substrate holder drive mechanism and the mask holder drive mechanism based on the position is performed.
In the second state where the distance between the substrate holder and the mask holder in the vertical direction is larger than the predetermined distance, the substrate or the substrate holder is detected by the second position detecting means. The alignment device according to claim 5, wherein at least one of the substrate holder drive mechanism and the mask holder drive mechanism is feedback-controlled. 前記相対位置関係取得手段は、第１解像度を有する第１アライメントカメラと、前記第１解像度より高い第２解像度を有する第２アライメントカメラと、を含み、
前記所定の距離は、前記第２アライメントカメラを使用して、基板とマスクとの間の相対位置関係を取得する際の、前記基板ホルダと前記マスクホルダとの間の距離であることを特徴とする請求項６に記載のアライメント装置。 The relative positional relationship acquisition means includes a first alignment camera having a first resolution and a second alignment camera having a second resolution higher than the first resolution.
The predetermined distance is a distance between the substrate holder and the mask holder when the relative positional relationship between the substrate and the mask is acquired by using the second alignment camera. The alignment device according to claim 6. 前記制御部は、前記相対位置関係取得手段により取得された前記基板と前記マスクの相対位置関係に基づいて、前記第１位置検出手段及び前記第２位置検出手段のいずれかによって検出された前記基板または前記基板ホルダの位置に基づいて、前記基板ホルダ駆動機構および前記マスクホルダ駆動機構の少なくとも一方をフィードバック制御することを特徴とする請求項４に記載のアライメント装置。 The control unit is the substrate detected by either the first position detecting means or the second position detecting means based on the relative positional relationship between the substrate and the mask acquired by the relative positional relationship acquiring means. The alignment device according to claim 4, further comprising feedback control of at least one of the substrate holder drive mechanism and the mask holder drive mechanism based on the position of the substrate holder. 前記第１位置検出手段は、前記基板または前記基板ホルダの位置を第１の周期で検出し、
前記相対位置関係取得手段は、前記基板と前記マスクとの相対位置関係を前記第１の周期より長い第２の周期で検出することを特徴とする請求項２に記載のアライメント装置。 The first position detecting means detects the position of the substrate or the substrate holder in the first cycle, and then
The alignment device according to claim 2, wherein the relative positional relationship acquisition means detects the relative positional relationship between the substrate and the mask in a second cycle longer than the first cycle. 前記第１位置検出手段及び前記第２位置検出手段は、前記相対位置関係取得手段を用いて前記基板ホルダおよび前記マスクホルダの少なくとも一方の移動量を算出することができる所定の周期より短い周期で、前記基板または基板ホルダの位置を検出することを特徴とする請求項８に記載のアライメント装置。 The first position detecting means and the second position detecting means have a cycle shorter than a predetermined cycle in which the movement amount of at least one of the substrate holder and the mask holder can be calculated by using the relative positional relationship acquisition means. The alignment device according to claim 8, wherein the position of the substrate or the substrate holder is detected. 前記第１位置検出手段及び前記第２位置検出手段は、レーザ干渉測長機、静電容量センサ、非接触変位計、または光学スケールを含むことを特徴とする請求項１０に記載のアライメント装置。 The alignment device according to claim 10, wherein the first position detecting means and the second position detecting means include a laser interference length measuring device, a capacitance sensor, a non-contact displacement meter, or an optical scale. 前記制御部は、
前記第１位置検出手段または前記第２位置検出手段により検出された前記基板または前記基板ホルダの位置に基づいて、前記基板ホルダ及び前記マスクホルダの少なくとも一方の前記移動量を更新することを特徴とする請求項１０に記載のアライメント装置。 The control unit
It is characterized in that the movement amount of at least one of the substrate holder and the mask holder is updated based on the position of the substrate or the substrate holder detected by the first position detecting means or the second position detecting means. The alignment device according to claim 10. 前記マスクホルダに設けられ、前記基板を一時的に支持する基板仮受け手段をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のアライメント装置。 The alignment device according to claim 3, further comprising a substrate temporary receiving means provided on the mask holder and temporarily supporting the substrate. 前記マスクホルダ駆動機構は、前記基板ホルダ駆動機構からの振動の伝達を抑制するための振動伝達抑制部材上に設けられることを特徴とする請求項３に記載のアライメント装置。 The alignment device according to claim 3, wherein the mask holder drive mechanism is provided on a vibration transmission suppressing member for suppressing vibration transmission from the substrate holder drive mechanism. 前記基板ホルダ駆動機構は、磁気浮上リニアモータを含む磁気浮上ステージ機構であることを特徴とする請求項３に記載のアライメント装置。 The alignment device according to claim 3, wherein the substrate holder drive mechanism is a magnetic levitation stage mechanism including a magnetic levitation linear motor. 基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメント装置であって、
基板を保持する基板ホルダと、
マスクを支持するマスクホルダと、
前記基板ホルダを移動可能に支持する基板ホルダ駆動機構と、
前記マスクホルダを移動可能に支持するマスクホルダ駆動機構と、
基板の面と平行な方向における基板とマスクとの相対位置関係を取得する相対位置関係取得手段と、
前記基板ホルダに設置され、前記マスクまたは前記マスクホルダの位置を検出するための位置検出手段とを含むことを特徴とするアライメント装置。 An alignment device for adjusting the relative position of the substrate and mask.
A board holder that holds the board and
A mask holder that supports the mask and
A board holder drive mechanism that movably supports the board holder,
A mask holder drive mechanism that movably supports the mask holder,
Relative positional relationship acquisition means for acquiring the relative positional relationship between the substrate and the mask in the direction parallel to the surface of the substrate, and
An alignment device installed on the substrate holder and including a mask or a position detecting means for detecting the position of the mask holder. 基板にマスクを介して成膜材料を成膜する成膜装置であって、
容器と、
前記容器に設置され、請求項１から１６のいずれか一項に記載のアライメント装置と、
前記容器に設置され、成膜材料を収納し、前記成膜材料を蒸発または昇華させて放出するための成膜源とを含むことを特徴とする成膜装置。 A film forming apparatus that deposits a film forming material on a substrate via a mask.
With the container
The alignment device according to any one of claims 1 to 16 installed in the container.
A film forming apparatus which is installed in the container, stores a film forming material, and includes a film forming source for evaporating or sublimating the film forming material and releasing the film forming material. 基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメント方法であって、
基板の面と平行な面内における基板とマスクとの相対位置関係を取得する相対位置関係取得ステップと、
取得した前記相対位置関係に基づいて、前記基板を保持する基板ホルダおよび前記マスクを支持するマスクホルダの少なくとも一方の位置を基板ホルダ駆動機構およびマスクホルダ駆動機構の少なくとも一方によって調整する位置調整ステップとを含み、
前記位置調整ステップは、前記基板または前記基板ホルダの位置を、前記マスクホルダに設置された第１位置検出手段によって検出する第１位置検出ステップを含むことを特徴とするアライメント方法。 An alignment method for adjusting the relative position of the substrate and mask.
A relative positional relationship acquisition step for acquiring the relative positional relationship between the substrate and the mask in a plane parallel to the surface of the substrate, and
A position adjustment step in which at least one of the substrate holder holding the substrate and the mask holder supporting the mask is adjusted by at least one of the substrate holder drive mechanism and the mask holder drive mechanism based on the acquired relative positional relationship. Including
The alignment step is an alignment method including a first position detection step in which the position of the substrate or the substrate holder is detected by a first position detection means installed on the mask holder. 前記相対位置関係取得ステップは、前記基板と前記マスクを含む画像を取得するステップと、前記画像に基づいて前記位置調整ステップにおける前記基板ホルダおよび前記マスクホルダの少なくとも一方の移動量を取得する移動量取得ステップと、を有し、
前記位置調整ステップは、前記第１位置検出ステップで検出した前記基板または前記基板ホルダの位置に基づいて、前記基板ホルダ駆動機構および前記マスクホルダ駆動機構の少なくとも一方をフィードバック制御するステップを有することを特徴とする請求項１８に記載のアライメント方法。 The relative positional relationship acquisition step is a movement amount for acquiring an image including the substrate and the mask, and at least one of the substrate holder and the mask holder in the position adjustment step based on the image. With the acquisition step,
The position adjustment step includes a step of feedback-controlling at least one of the substrate holder drive mechanism and the mask holder drive mechanism based on the position of the substrate or the substrate holder detected in the first position detection step. The alignment method according to claim 18. 前記基板または前記基板ホルダの位置を、前記基板ホルダ駆動機構を支持する基板ホルダ駆動機構支持体に設けられた第２位置検出手段によって検出する第２位置検出ステップをさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載のアライメント方法。 The claim further includes a second position detection step of detecting the position of the substrate or the substrate holder by a second position detecting means provided on the substrate holder drive mechanism support supporting the substrate holder drive mechanism. Item 19. The alignment method according to item 19. 前記第１位置検出ステップで検出された前記基板または前記基板ホルダの位置に基づいて、前記基板ホルダ駆動機構および前記マスクホルダ駆動機構の少なくとも一方をフィードバック制御するステップと、
前記第２位置検出ステップで検出された前記基板または前記基板ホルダの位置に基づいて、前記基板ホルダ駆動機構および前記マスクホルダ駆動機構の少なくとも一方をフィードバック制御するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２０に記載のアライメント方法。 A step of feedback-controlling at least one of the substrate holder drive mechanism and the mask holder drive mechanism based on the position of the substrate or the substrate holder detected in the first position detection step.
The claim further includes a step of feedback-controlling at least one of the substrate holder drive mechanism and the mask holder drive mechanism based on the position of the substrate or the substrate holder detected in the second position detection step. Item 20. The alignment method according to Item 20. 前記基板の面と垂直な垂直方向における前記基板ホルダと前記マスクホルダとの距離に基づいて前記第１位置検出ステップまたは前記第２位置検出ステップのいずれかが選択的に行われることを特徴とする請求項２０に記載のアライメント方法。 It is characterized in that either the first position detection step or the second position detection step is selectively performed based on the distance between the substrate holder and the mask holder in a direction perpendicular to the surface of the substrate. The alignment method according to claim 20. 前記第１位置検出ステップは、前記垂直方向における前記基板ホルダと前記マスクホルダとの距離が所定の距離以下である第１状態で行われ、
前記第２位置検出ステップは、前記垂直方向における前記基板ホルダと前記マスクホルダとの距離が前記所定の距離より大きい第２状態で行われることを特徴とする請求項２２に記載のアライメント方法。 The first position detection step is performed in the first state in which the distance between the substrate holder and the mask holder in the vertical direction is equal to or less than a predetermined distance.
The alignment method according to claim 22, wherein the second position detection step is performed in a second state in which the distance between the substrate holder and the mask holder in the vertical direction is larger than the predetermined distance. 前記相対位置関係取得ステップは、基板に形成されたアライメントマークとマスクに形成されたアライメントマークをアライメントカメラにより撮像するステップと、撮像された画像を画像処理して基板とマスクとの間の相対的位置ずれ量を算出するステップと、前記相対的位置ずれ量に基づいて前記基板ホルダおよび前記マスクホルダの少なくとも一方の移動量を算出するステップとを含むことを特徴とする請求項１８に記載のアライメント方法。 The relative positional relationship acquisition step is a step of capturing an alignment mark formed on a substrate and an alignment mark formed on a mask by an alignment camera, and an image processing of the captured image to make a relative relationship between the substrate and the mask. The alignment according to claim 18, further comprising a step of calculating the amount of misalignment and a step of calculating the amount of movement of at least one of the substrate holder and the mask holder based on the relative amount of misalignment. Method. 算出された前記基板ホルダおよび前記マスクホルダの少なくとも一方の前記移動量を、前記第１位置検出ステップで検出された前記基板または前記基板ホルダの位置に基づいて、更新するステップをさらに含むことを特徴とする請求項２４に記載のアライメント方法。 It is characterized by further including a step of updating the calculated movement amount of at least one of the substrate holder and the mask holder based on the position of the substrate or the substrate holder detected in the first position detection step. The alignment method according to claim 24. 前記相対位置関係取得ステップは、第１解像度を持つ第１アライメントカメラで前記相対位置関係を取得する第１相対位置関係取得ステップと、前記第１解像度より高い第２アライメントカメラで前記相対位置関係を取得する第２相対位置関係取得ステップとを含み、
前記第１相対位置関係取得ステップでは、前記第１アライメントカメラで、前記マスクホルダに設置された基板仮受け手段に支持された基板のアライメントマークと前記マスクホルダに支持されたマスクのアライメントマークを撮像して、基板とマスクとの間の相対位置関係を取得することを特徴とする請求項１８に記載のアライメント方法。 The relative positional relationship acquisition step includes a first relative positional relationship acquisition step in which the first alignment camera having the first resolution acquires the relative positional relationship, and a second alignment camera having a higher resolution than the first resolution obtains the relative positional relationship. Including the second relative positional relationship acquisition step to be acquired
In the first relative positional relationship acquisition step, the first alignment camera captures the alignment mark of the substrate supported by the substrate temporary receiving means installed in the mask holder and the alignment mark of the mask supported by the mask holder. The alignment method according to claim 18, wherein the relative positional relationship between the substrate and the mask is acquired. 基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメント方法であって、
基板の面と平行な面内における基板とマスクとの相対位置関係を取得する相対位置関係取得ステップと、
取得した前記相対位置関係に基づいて、前記基板を保持する基板ホルダおよび前記マスクを支持するマスクホルダの少なくとも一方の位置を基板ホルダ駆動機構およびマスクホルダ駆動機構の少なくとも一方によって調整する位置調整ステップとを含み、
前記位置調整ステップは、前記マスクまたは前記マスクホルダの位置を、前記基板ホルダに設置された第１位置検出手段によって検出する第１位置検出ステップを含むことを特徴とするアライメント方法。 An alignment method for adjusting the relative position of the substrate and mask.
A relative positional relationship acquisition step for acquiring the relative positional relationship between the substrate and the mask in a plane parallel to the surface of the substrate, and
A position adjustment step in which at least one of the substrate holder holding the substrate and the mask holder supporting the mask is adjusted by at least one of the substrate holder drive mechanism and the mask holder drive mechanism based on the acquired relative positional relationship. Including
The alignment step is an alignment method including a first position detection step in which the position of the mask or the mask holder is detected by a first position detection means installed on the substrate holder. 基板上にマスクを介して成膜材料を成膜する成膜方法であって、
請求項１８から２７のいずれか一項に記載のアライメント方法により、前記基板及び前記マスクの相対位置を調整するステップと、
前記マスクを介して前記基板に成膜するステップとを含むことを特徴とする成膜方法。 This is a film forming method for forming a film forming material on a substrate via a mask.
A step of adjusting the relative positions of the substrate and the mask by the alignment method according to any one of claims 18 to 27.
A film forming method comprising a step of forming a film on the substrate via the mask.
JP2020173439A 2019-11-20 2020-10-14 Alignment apparatus, alignment method, deposition apparatus, and deposition method Active JP7217730B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190149955A KR20210061892A (en) 2019-11-20 2019-11-20 Alignment device, alignment method, film forming apparatus, and film forming method
KR10-2019-0149955 2019-11-20

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021080562A true JP2021080562A (en) 2021-05-27
JP7217730B2 JP7217730B2 (en) 2023-02-03

Family

ID=75907868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2020173439A Active JP7217730B2 (en) 2019-11-20 2020-10-14 Alignment apparatus, alignment method, deposition apparatus, and deposition method

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP7217730B2 (en)
KR (1) KR20210061892A (en)
CN (1) CN112824553B (en)
TW (1) TWI800761B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024095718A1 (en) * 2022-11-01 2024-05-10 キヤノントッキ株式会社 Film formation device, method for driving film formation device, and film formation method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115386843B (en) * 2021-05-24 2024-03-01 广东聚华印刷显示技术有限公司 Vapor deposition device and correction method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63158404A (en) * 1987-08-10 1988-07-01 Nikon Corp Position-aligning device in transfer apparatus
JP2005331542A (en) * 2004-05-18 2005-12-02 Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co Ltd Exposure apparatus, exposure method and method for manufacturing substrate
JP2011124346A (en) * 2009-12-09 2011-06-23 Canon Inc Imprint apparatus and article manufacturing method
JP2012033468A (en) * 2010-07-06 2012-02-16 Canon Inc Film forming apparatus
US20190131590A1 (en) * 2017-11-01 2019-05-02 Emagin Corporation Method of active alignment for direct patterning high resolution micro-display

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4164414B2 (en) 2003-06-19 2008-10-15 キヤノン株式会社 Stage equipment
JP4534011B2 (en) * 2004-06-25 2010-09-01 京セラ株式会社 Display manufacturing method using mask alignment method
KR101107179B1 (en) * 2009-09-25 2012-01-25 삼성모바일디스플레이주식회사 Apparatus for aligning mask and method for aligning mask
JP2012092397A (en) * 2010-10-27 2012-05-17 Canon Inc Alignment method, alignment apparatus, and method and apparatus for manufacturing organic el display device
TW201830573A (en) * 2016-12-12 2018-08-16 美商應用材料股份有限公司 Substrate processing apparatus and method using the same
KR20210059549A (en) * 2019-11-15 2021-05-25 캐논 톡키 가부시키가이샤 Film forming apparatus

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63158404A (en) * 1987-08-10 1988-07-01 Nikon Corp Position-aligning device in transfer apparatus
JP2005331542A (en) * 2004-05-18 2005-12-02 Hitachi High-Tech Electronics Engineering Co Ltd Exposure apparatus, exposure method and method for manufacturing substrate
JP2011124346A (en) * 2009-12-09 2011-06-23 Canon Inc Imprint apparatus and article manufacturing method
JP2012033468A (en) * 2010-07-06 2012-02-16 Canon Inc Film forming apparatus
US20190131590A1 (en) * 2017-11-01 2019-05-02 Emagin Corporation Method of active alignment for direct patterning high resolution micro-display

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024095718A1 (en) * 2022-11-01 2024-05-10 キヤノントッキ株式会社 Film formation device, method for driving film formation device, and film formation method

Also Published As

Publication number Publication date
TWI800761B (en) 2023-05-01
JP7217730B2 (en) 2023-02-03
KR20210061892A (en) 2021-05-28
TW202123375A (en) 2021-06-16
CN112824553B (en) 2023-06-23
CN112824553A (en) 2021-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2021015224A1 (en) Alignment mechanism, alignment method, film formation device, and film formation method
JP7217730B2 (en) Alignment apparatus, alignment method, deposition apparatus, and deposition method
CN112680696B (en) Film forming apparatus, electronic device manufacturing apparatus, film forming method, and electronic device manufacturing method
JP7048696B2 (en) Film forming equipment
KR102179271B1 (en) Film forming apparatus, manufacturing apparatus of electronic device, film forming method, and manufacturing method of electronic device
CN111434796A (en) Film forming apparatus, film forming method, and apparatus and method for manufacturing electronic device
KR102594630B1 (en) Film forming apparatus, film forming method, and manufacturing method of electronic device
CN111434797B (en) Film forming apparatus and electronic device manufacturing apparatus
JP7051969B2 (en) Film forming equipment
JP7220136B2 (en) Film deposition equipment and electronic device manufacturing equipment
JP2021063293A (en) Alignment device, alignment method, film deposition apparatus and film deposition method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20201014

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20210308

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20210928

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220506

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20220705

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221215

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230124

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7217730

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150