JP6095405B2 - アラインメント方法 - Google Patents
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Description
本発明はアラインメント方法であって、前記加工マスクと前記加工対象物の垂下した部分とが接触した状態で、前記加工マスクと前記加工対象物とが離間した部分に前記近接移動をさせながら、前記撮像工程と、前記誤差検出工程と、前記移動工程とを繰り返し行うアラインメント方法である。
本発明はアラインメント方法であって、前記誤差検出工程が行われた後、前記移動工程が行われる前に、相対速度を設定する速度設定工程が設けられ、前記速度設定工程では、直前の前記誤差検出工程で求めた前記誤差が、予め設定された主許容誤差量以下のときは前記相対速度はゼロに設定され、前記誤差量が前記主許容誤差量よりも大きいときは、前記相対速度は所定の値に設定され、前記移動工程は、前記相対速度の前記相対移動を開始させるアラインメント方法である。
本発明はアラインメント方法であって、前記マスクアラインメントマーク及び前記基板アラインメントマークのいずれか一方のマークは輪郭線に角部を有する形状で、他方のマークは角部の無い円形であって、前記撮像装置は前記輪郭線に角部を有する形状を有するマークに合焦されるアラインメント方法である。
成膜装置3は真空槽10を有している。
アラインメント装置2は、マスク保持装置21と基板ホルダ22とを有しており、マスク保持装置21と基板ホルダ22とは真空槽10の内部に配置されている。
基板32と加工マスク31とは、基板ホルダ22とマスク保持装置21に、それぞれ水平にされている。
加工マスク31と基板32との間の位置合わせがされたときの位置関係に対し、機械的な位置合わせが行われた状態では、実際の相対位置の誤差は大きくなっており、従って、位置合わせの精度を高くするために、アラインメント装置2による位置合わせを行う。
撮像装置12は、二台のカメラ121、122を有している。真空槽10の、基板ホルダ22の上方位置には、透明な窓部151、152が気密に形成されており、二台のカメラ121、122は真空槽10の外部に配置され、窓部151、152を介して、真空槽10の内部の基板ホルダ22に配置された基板32を撮像できるようにされている。
なお、十字形形状と円形形状は、輪郭線を黒とすると、輪郭線の内側は黒で塗りつぶしておくことが望ましい。
加工マスク31と基板32との間の離間距離は、撓みを無視すると、加工マスク31と基板32との間に位置し、加工マスク31と基板32とに垂直に交叉する線分の長さである。
撮像工程によって、撮像結果45a、45bが得られた後、処理は誤差検出工程に移行される。
誤差検出工程で誤差距離と誤差角度と誤差方向とが求められると、相対移動の速度である相対速度を決定するために、処理は求速度工程に移行する。
図2は、誤差速度関係の一例を示したグラフであり、横軸は誤差の値、縦軸は相対速度である。誤差の値は誤差距離である。
なお、一次関数などの関数に従って、徐々に小さくなる設定に限らず、相対速度は、段階的に小さくなるように設定してもよい。
移動工程では、移動装置14によって、次のように、加工マスク31と基板32とが相対移動される。
水平移動装置14aは、マスク保持装置21と基板ホルダ22とを、離間距離の線分に対して垂直な方向に相対的に移動させ、マスク保持装置21に配置された加工マスク31と、基板ホルダ22に配置された基板32との間を、離間距離の線分と垂直な平面内で、相対的に直線移動と回転移動とをさせることができるように構成されている。
移動装置14は制御装置13によって制御されており、水平移動装置14aの動作と、近接移動装置14bの動作とは、制御装置13によって制御されている。
加工マスク31と基板32との間の相対的な移動の速度が、直前の求速度工程で求めた相対速度になると、その相対速度での相対移動を維持しながら、移動工程は終了し、処理は撮像工程に移行される。
撮像工程中も、加工マスク31と基板32とは、直前の求速度工程で求めた相対速度で相対移動しており、その状態で、撮像して求められた撮像結果は、制御装置13に出力されて撮像工程は終了し、処理は撮像工程から誤差検出工程に移行される。
つまり、加工マスク31と基板32とが近づいて位置合わせが行われても、位置合わせされた位置を通り過ぎてしまう場合があり、通り過ぎる距離が大きいと、いつまでも誤差を副許容誤差量以下の大きさにすることができない。
誤差検出工程で求めた誤差距離が、許容距離以下になったときには、上記誤差速度関係に従って、相対速度をゼロに設定することで、マスク保持装置21と基板ホルダ22との相対移動を停止させた状態で、処理を下記の近接工程に移行させる。
しかしながら近接移動装置14bの動作には、機械精度、振動、摩耗などに起因する不正確性があり、その場合には、近接移動に伴って、加工マスク31と基板32とが相対移動し、誤差距離や誤差角度の大きさは変化する。近接移動が開始された後、誤差距離や誤差角度が大きくなると、位置合わせが必要になる。
撮像は、撮像結果が得られた後、終了し、処理は誤差検出工程に移行される。
誤差検出工程は、誤差距離と、誤差角度と、誤差方向とが求められた後、終了し、処理は速度設定工程に移行される。
マスク保持装置21と基板ホルダ22との相対的な移動速度が、設定された相対速度になると、移動工程は終了し、処理は撮像工程に移行される。
主誤差許容量は、副誤差許容量と同じ値であってもよいし、異なる値であっても良い。
接触した後も、撮像工程と、誤差検出工程と、速度設定工程と、移動工程とは繰り返し行われており、移動工程では、直前の誤差検出工程で検出された誤差量が主誤差許容量よりも大きいときに、基板32と加工マスク31とは、接触部分43が摺動しながら、離間距離と垂直な方向に、設定された相対速度で相対移動される。
従って、接触面積は近接移動に伴って増加し、それに伴い、基板32が垂下した部分は次第に減少する。
垂下部分の減少に伴い、基板32の対角場所に位置する基板アラインメントマーク間の距離は大きくなり、撓みの無い状態に近づく。
上記速度設定工程では、誤差距離が主許容誤差量よりも大きいときに、一定値にしていたが、速度設定工程に替え、求速度工程を行い、近接移動させないときの誤差速度関係と同じ関係又は異なる関係を用いて、誤差距離の値に関連した大きさの相対速度を、近接移動するときの、相対移動の値にしてもよい。この場合、誤差が小さくなると、加工マスクと加工対象物との間の相対速度も小さくなるので、加工マスクと加工対象物とが通り過ぎる距離が小さくなり、高精度の位置合わせを短時間ですることができる。
10……真空槽
11……成膜源
12……撮像装置
13……制御装置
14……移動装置
21……マスク保持装置
22……基板ホルダ
31……加工マスク
32……基板
Claims (4)
- 加工マスクのマスクアラインメントマークと加工対象物の基板アラインメントマークとを同じ撮像装置で一緒に撮像し、撮像結果を得たときの前記加工マスクと前記加工対象物の相対位置と、前記加工マスクと前記加工対象物とが位置合わせがされたときの相対位置との間の誤差を求め、水平移動装置によって前記加工マスクと前記加工対象物のいずれか一方又は両方を移動させて前記誤差を小さくするアラインメント方法であって、
離間した前記加工マスクと前記加工対象物との間の離間距離を短くする近接移動を行いながら、
前記撮像装置を動作させて前記撮像結果を得る撮像工程と、
前記撮像結果から前記誤差を求める誤差検出工程と、
前記水平移動装置により、前記誤差を小さくするように、前記加工マスクと前記加工対象物とを相対移動させる移動工程と、を繰り返し行うアラインメント方法であり、
前記マスクアラインメントマークには、対角場所に位置する二個のマスクアラインメントマークを含ませ、前記基板アラインメントマークには、前記対角場所に位置する二個の前記基板アラインメントマークを含ませておき、
前記誤差検出工程は、前記対角場所の一方に位置する前記マスクアラインメントマークの画像中心と前記基板アラインメントマークの画像中心とのいずれか一方の中心を始点とし、他方の中心を終点とした第一の撮像ベクトルと、前記対角場所の他方に位置する前記マスクアラインメントマークの画像中心と前記基板アラインメントマークの画像中心とのいずれか一方の中心を始点とし、他方の中心を終点とした第二の撮像ベクトルとを求め、
前記移動工程は、前記第一、第二の撮像ベクトルが前記マスクアラインメントマークの中心を結んだ対角線と平行であり、かつ互いの大きさが等しく向きが反対になるように前記加工マスクと前記加工対象物とを相対移動させるアラインメント方法。 - 前記加工マスクと前記加工対象物の垂下した部分とが接触した状態で、前記加工マスクと前記加工対象物とが離間した部分に前記近接移動をさせながら、前記撮像工程と、前記誤差検出工程と、前記移動工程とを繰り返し行う請求項1記載のアラインメント方法。
- 前記誤差検出工程が行われた後、前記移動工程が行われる前に、相対速度を設定する速度設定工程が設けられ、前記速度設定工程では、直前の前記誤差検出工程で求めた前記誤差が、予め設定された主許容誤差量以下のときは前記相対速度はゼロに設定され、前記誤差量が前記主許容誤差量よりも大きいときは、前記相対速度は所定の値に設定され、
前記移動工程は、前記相対速度の前記相対移動を開始させる請求項1又は請求項2のいずれか1項記載のアラインメント方法。 - 前記マスクアラインメントマーク及び前記基板アラインメントマークのいずれか一方のマークは輪郭線に角部を有する形状で、他方のマークは角部の無い円形であって、
前記撮像装置は前記輪郭線に角部を有する形状を有するマークに合焦される請求項1乃至3のいずれか1項記載のアラインメント方法。
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