CN109554662B - 位置检测装置、位置检测方法以及蒸镀装置 - Google Patents

位置检测装置、位置检测方法以及蒸镀装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供能够提高基板位置的检测精度的位置检测装置、位置检测方法以及蒸镀装置。图像处理部(20)根据正面摄像部的各照相机(11)对基板标记(Wm)进行摄像的结果算出正面摄像部的照相机(11)间的相对位置,并使用该照相机(11)间的相对位置和正面摄像部的各照相机(11)对处理基板(W)进行摄像的结果算出基于正面摄像的处理基板(W)的位置,并且根据背面摄像部的各照相机(12)对基板标记(Wm)的透射图像进行摄像的结果算出背面摄像部的照相机(12)间的相对位置,并使用该照相机(12)间的相对位置和背面摄像部的各照相机(12)对处理基板(W)进行摄像的结果算出基于背面摄像的处理基板(W)的位置。

Description

位置检测装置、位置检测方法以及蒸镀装置
技术领域
本发明涉及对基板的位置进行检测的位置检测装置、位置检测方法、以及具备位置检测装置的蒸镀装置。
背景技术
蒸镀装置在基板的成膜面与蒸镀源之间配置蒸镀掩模,将模仿蒸镀掩模的开口的形状的图案形成于基板的成膜面。蒸镀装置由作为基板的对准标记的基板标记算出基板的位置。蒸镀装置调整基板的位置、蒸镀掩模的位置以使得算出的基板的位置和蒸镀掩模的位置一致(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-1947号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是,上述的基板标记通常位于基板的成膜面,检测基板标记的检测部相对于成膜面位于与蒸镀源相同的一侧。另一方面,相对于成膜面的蒸镀源侧的空间是用蒸镀源升华的蒸镀物质飞行的空间,在位于该空间的检测部的光学系统沉积很多蒸镀物质。在蒸镀物质沉积于光学系统的检测部,不能精度良好地检测基板标记,因此期望在上述的蒸镀装置中将基板和蒸镀掩模的对位精度提高的技术。此外,精度良好地检测基板位置的要求不限于进行基板和蒸镀掩模的对位的蒸镀装置,在检测基板位置的装置中共用。
本发明的目的是提供能够提高基板位置的检测精度的位置检测装置、位置检测方法以及蒸镀装置。
用于解决课题的方案
一个方式是对作为非透射性基板的处理基板的位置进行检测的位置检测装置。位置检测装置使用作为透光性基板的校正用基板。校正用基板的正面具备多个基板标记。所述位置检测装置具备正面摄像部和背面摄像部,该正面摄像部包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机,该背面摄像部包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机。所述位置检测装置进一步具备图像处理部。图像处理部根据所述正面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记进行摄像的结果算出所述正面摄像部的照相机间的相对位置,并使用所述正面摄像部的照相机间的相对位置和所述正面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果算出基于正面摄像的所述处理基板的位置。另外,所述图像处理部根据所述背面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记的透射图像进行摄像的结果算出所述背面摄像部的照相机间的相对位置,并使用所述背面摄像部的照相机间的相对位置和所述背面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果算出基于背面摄像的所述处理基板的位置。
其他方式是对作为非透射性基板的处理基板的位置进行检测的位置检测方法。该位置检测方法包括:使用在正面具备多个基板标记的作为透光性基板的校正用基板,由包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机的正面摄像部从所述校正用基板的正面侧对所述多个基板标记进行摄像。另外,该位置检测方法包括:由包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机的背面摄像部从所述校正用基板的背面侧对该多个基板标记进行摄像。另外,该位置检测方法包括:根据所述正面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记进行摄像的结果,由图像处理部算出所述正面摄像部的照相机间的相对位置。另外,该位置检测方法包括:使用所述正面摄像部的照相机间的相对位置和所述正面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果,由所述图像处理部算出基于正面摄像的所述处理基板的位置。另外,该位置检测方法包括:根据所述背面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记的透射图像进行摄像的结果,由所述图像处理部算出所述背面摄像部的照相机间的相对位置。另外,该位置检测方法包括:使用所述背面摄像部的照相机间的相对位置和所述背面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果,由所述图像处理部算出基于背面摄像的所述处理基板的位置。
另一其他方式是蒸镀装置。蒸镀装置具备:蒸镀腔,其用于对作为非透射性基板的处理基板的正面进行蒸镀;和位置检测装置,其检测所述处理基板的位置。作为透光性基板的校正用基板的正面具备多个基板标记。并且,所述位置检测装置具备:正面摄像部,其包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机;和背面摄像部,其包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机。所述蒸镀装置进一步具备图像处理部。图像处理部根据所述正面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记进行摄像的结果算出所述正面摄像部的照相机间的相对位置,并使用所述正面摄像部的照相机间的相对位置和所述正面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果算出基于正面摄像的所述处理基板的位置。另外,所述图像处理部根据所述背面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记的透射图像进行摄像的结果算出所述背面摄像部的照相机间的相对位置,并使用所述背面摄像部的照相机间的相对位置和所述背面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果算出基于背面摄像的所述处理基板的位置。
根据上述各结构,正面摄像部的多个照相机和背面摄像部的多个照相机对正面摄像部和背面摄像部共用的多个基板标记进行摄像。图像处理部根据在正背面对共用的多个基板标记进行摄像的结果算出正面摄像部的照相机间的相对位置和背面摄像部的照相机间的相对位置。并且,图像处理部使用正面摄像部对处理基板进行摄像的结果和正面摄像部的照相机间的相对位置算出基于正面摄像的处理基板的位置。另外,图像处理部使用背面摄像部对处理基板进行摄像的结果和背面摄像部的照相机间的相对位置算出基于背面摄像的处理基板的位置。由此,将基于背面摄像部的处理基板的位置检测精度提高到基于正面摄像部的处理基板的位置检测精度、即与基于基板标记的摄像的检测精度相同的程度。结果是,即使是仅得到背面的摄像结果的处理的环境、例如进行上述蒸镀处理的环境,也能够将基板位置的检测精度提高到与基于正面摄像的位置检测精度相同的程度。
在上述位置检测装置中,也可以为,所述正面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的对象包括位于所述处理基板的正面的多个基板标记,所述背面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的对象包括位于所述处理基板的背面的平坦部和与该平坦部相连的斜面部的边界,所述图像处理部基于所述平坦部和所述斜面部的对比度提取所述背面摄像部的多个照相机摄像的所述平坦部和所述斜面部的边界,将提取的该边界作为所述背面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果使用。
决定基板的轮廓的斜面部通常是在基板的厚度方向具有预定曲率的曲面。在对斜面部进行摄像的图像中,例如亮度朝向基板的轮廓逐渐降低,另外,模糊量也逐渐升高。在由对斜面部进行摄像的图像检测基板的轮廓的技术中,由于模糊量升高等原因,轮廓的位置包含大的误差。对此,斜面部和平坦部的边界是面方向在基板中大幅改变的边界,例如在从与平坦部相对的方向的摄像中,该边界也是可清楚地检测出的部分。如果是上述位置检测装置,图像处理部基于对比度提取平坦部和斜面部的边界,由提取的该边界得到处理基板的位置。因此,当根据背面摄像的结果算出处理基板的位置时,能进一步提高其精度。
在上述位置检测方法中,也可以为,所述背面摄像部的各照相机具备远心光学系统,并从收纳所述处理基板的框体的外侧对所述处理基板进行摄像,所述校正用基板具备防反射膜,该防反射膜覆盖光反射性的各基板标记的周围。
位于框体的外侧、且具备远心光学系统的照相机与通常位于框体的内侧的照相机等相比,使校正用基板和物镜的距离、即照相机的动作距离增大。结果是,在背面摄像部具备这样的照相机的结构中,来自物平面的光以外的光容易入射到物镜。在这方面,如果是上述的结构,则对光反射性的各基板标记的周围进行覆盖的防反射膜可抑制物平面上的反射。因此,即使是动作距离大的照相机,也能清楚地摄像各基板标记。
在上述位置检测方法中,所述校正用基板的热膨胀率可以为3ppm/℃以下。在对处理基板进行蒸镀处理、等离子体处理等包含加热的处理的情况下,通常从提高对处理基板的处理的效率的观点来看,进行加热的环境、即进行处理基板的处理的环境持续保持为高于室温的高温。此时,如果校正用基板的热膨胀率为3ppm/℃以下,则校正用基板产生的热膨胀可抑制在充分小的范围内,结果是,也能减少由于校正用基板的热膨胀引起的检测误差。
在上述蒸镀装置中,也可以为,所述蒸镀装置具备:两个所述背面摄像部;前段模块,其将对象基板从外部搬入到所述蒸镀装置;以及反转腔,其使所述前段模块搬入的所述对象基板的正背面反转而将所述对象基板搬入到所述蒸镀腔,所述对象基板是选自所述处理基板和所述校正用基板中的一方,一方所述背面摄像部与所述正面摄像部一起搭载于所述前段模块,另一方所述背面摄像部搭载于所述蒸镀腔。
根据上述结构,基于背面摄像的结果,可实现前段模块中的处理基板的位置和蒸镀腔中的处理基板的位置的匹配。因此,能将蒸镀腔中的处理基板的位置检测精度提高到前段模块中的正面摄像的结果、与使用该结果的检测精度相同程度。
附图说明
图1是示出EFEM的结构的结构图。
图2是示出各照相机的摄像区域的平面图,图2(a)示出标记照相机的摄像区域,图2(b)示出负载照相机的摄像区域。
图3是示出图像处理部进行的校正处理的流程的流程图。
图4是将EFEM的结构与基板一起示出的结构图,图4(a)与基板的俯视图一起示出结构,图4(b)示出基板的剖视图和照相机的摄像区域的相对位置。
图5是示出负载照相机摄像的图像的一例的图。
图6是示出蒸镀装置的结构的结构图。
图7是示出蒸镀腔的结构的框图。
图8是与蒸镀照相机的摄像区域一起示出的基板的俯视图。
图9是示出控制装置进行的校正处理的流程的流程图。
图10是用于说明蒸镀装置进行的各种处理的框图。
具体实施方式
说明位置检测装置、位置检测方法以及蒸镀装置的一个实施方式。
[EFEM]
参照图1及图2,说明作为前段模块的一例的EFEM(Equipment Front End Module:设备前端模块)10的结构。以下在EFEM10的结构中主要说明正面摄像部及背面摄像部的结构。
如图1所示,EFEM10具备载台10S、构成正面摄像部的多个标记照相机11、以及构成背面摄像部的多个负载照相机(load camera)12。多个负载照相机12例如位于收纳基板的框体13的外侧。以下说明EFEM10具备三台标记照相机11和三台负载照相机12的例子。
载台10S对收纳于储藏库的处理前的基板一片一片地进行支承。载台10S支承的基板包括非透射性的处理基板W和透光性的校正用基板W0。处理基板W例如是被光反射性的薄膜覆盖的玻璃基板、基板本身具有非透射性的硅基板。校正用基板W0例如是石英基板、氧化铝基板。处理基板W及校正用基板W0分别包括正面WF和背面WR。校正用基板W0具有的热膨胀率在可抑制高温下的热膨胀的观点中优选为3ppm/℃以下。在以下说明中,在不区分处理基板W和校正用基板W0的情况下,称为对象基板或者仅称为基板(或者为基板W、W0)。
EFEM10将对象基板以使正面WF朝向上方的方式配置。正面WF具有三个基板标记Wm。基板标记Wm例如是在正面WF中具有较高光反射性的薄膜的图案、或者在正面WF中具有较高光吸收性的薄膜的图案。基板标记Wm在与正面WF相对的俯视中具有例如矩形、十字形等。处理基板W的基板标记Wm为了使正面WF的特定位置和蒸镀掩模的开口一致而使用。校正用基板W0的基板标记Wm为了算出三台标记照相机11间的相对位置而使用。进一步地,校正用基板W0的基板标记Wm为了算出三台负载照相机12间的相对位置而使用。
各标记照相机11例如是CCD照相机,一台一台地与各基板标记Wm对应起来。各标记照相机11位于比支承于载台10S的基板W、W0靠上方(正面侧)的位置。各标记照相机11的光轴1A的位置相对于其他的标记照相机11的光轴1A的位置固定。各标记照相机11与基板W、W0的正面WF对置,对各自不同的基板标记Wm进行摄像(正面摄像)。
各标记照相机11摄像的图像是正面图像IM1。图像处理部20将校正用基板W0的正面图像IM1使用于校正处理。另外,图像处理部20将处理基板W的正面图像IM1使用于正面位置的确定处理。
各负载照相机12例如是CCD照相机,一台一台地与各基板标记Wm对应起来。各负载照相机12位于比支承于载台10S的基板W、W0靠下方(背侧)的位置。各负载照相机12的光轴2A的位置相对于其他的负载照相机12的光轴2A的位置固定。各负载照相机12与基板W、W0的背面WR对置,对各自不同的部分进行摄像(背面摄像)。
各负载照相机12摄像的图像是第1背面图像IM2。校正用基板W0的第1背面图像IM2包括透过校正用基板W0的基板标记Wm的图像、即透射图像。图像处理部20将校正用基板W0的第1背面图像IM2使用于校正处理。处理基板W的第1背面图像IM2包括处理基板W的外周部Wp。图像处理部20将处理基板W的第1背面图像IM2使用于背面位置的确定处理。
参照图2(a)说明标记照相机11摄像的区域,参照图2(b)说明负载照相机12摄像的区域。图2(a)、图2(b)示出与各基板W、W0的正面WF相对的俯视时的基板的平面结构和各照相机11、12摄像的区域。此外,在处理基板W和校正用基板W0中,形状、大小、基板标记的排列共同,因此在图2(a)、图2(b)中,说明便利起见,例示圆板状的校正用基板W0,另外,将各标记照相机11摄像的区域和各负载照相机12摄像的区域以与校正用基板W0重叠的方式示出。
如图2(a)所示,将校正用基板W0载置于载台10S的机器人决定虚拟的配置区域WA(图2(a)中的双点划线的大圆)。配置区域WA是应配置校正用基板W0的目标区域。将校正用基板W0载置于载台10S的机器人以配置区域WA和校正用基板W0的轮廓E(图2(a)的实线)大致一致的方式配置校正用基板W0。
校正用基板W0的正面WF具备三个基板标记Wm。三个基板标记Wm在校正用基板W0的周向排列,位于比校正用基板W0的外周部Wp靠近基板的中心的位置。此外,处理基板W的正面WF也同样具备三个基板标记Wm。
各标记照相机11将对图像进行摄像的区域决定为摄像区域1Z(图2(a)中的双点划线的小圆)。各摄像区域1Z在配置区域WA的周向大致均等地配置。标记照相机11的光轴1A位于摄像区域1Z的中心。各摄像区域1Z各包括一个基板标记Wm。此外,在基板W、W0的搬送中,搬送后的位置和其目标位置的差异是搬送精度,基板W、W0的搬送精度设定在预定的范围内。标记照相机11的摄像区域1Z比这样的搬送精度的范围充分大。
各负载照相机12将对图像进行摄像的区域决定为摄像区域2Z(图2(b)中的双点划线的小圆)。各摄像区域2Z在配置区域WA的周向大致均等地配置。负载照相机12的光轴2A位于摄像区域2Z的中心。各摄像区域2Z各包括一个各不相同的基板标记Wm的透射图像(图2(b)中的虚线矩形)。另外,各摄像区域2Z包括外周部Wp的平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界。
如上所述,在EFEM10搭载有位置检测装置,位置检测装置包括对正面摄像部进行校正的多个标记照相机11、对背面摄像部进行校正的多个负载照相机12、以及图像处理部20。
[校正处理:EFEM10]
图像处理部20具备中央运算处理装置及存储器,并不限于将校正处理、正面位置的确定处理、背面位置的确定处理全部用软件进行处理。例如,图像处理部20也可以具备执行各种处理中的至少一部分处理的专用硬件(适于特定用途的集成电路:ASIC)。也就是说,图像处理部20构成为包括1)ASIC等一个以上专用的硬件电路、2)按照计算机程序(软件)执行动作的一个以上处理器(微型计算机)、或者3)它们的组合的电路。图像处理部20将三个基板标记Wm的位置存储为相对坐标系的坐标、即相对坐标。
如图3所示,图像处理部20在校正处理中进行针对校正用基板W0的正面图像IM1的图像解析(步骤S 11)。即,图像处理部20对正面图像IM1实施用于检测基板标记Wm的边缘检测等,在标记照相机11的照相机坐标系中,算出基板标记Wm相对于光轴1A的相对位置。此外,图像处理部20将照相机坐标系中的光轴1A的位置作为例如正面图像IM1的中心。
接着,图像处理部20进行针对校正用基板W0的第1背面图像IM2的图像解析(步骤S12)。即,图像处理部20对第1背面图像IM2实施边缘检测等,在负载照相机12的照相机坐标系中,算出基板标记Wm相对于光轴2A的相对位置。此外,图像处理部20将照相机坐标系中的光轴2A的位置作为例如第1背面图像IM2的中心。
接着,图像处理部20使用标记照相机11的照相机坐标系中的基板标记Wm的位置及该基板标记Wm的相对坐标,在上述相对坐标系中算出标记照相机11的光轴位置。另外,图像处理部20使用负载照相机12的照相机坐标系中的基板标记Wm的位置及该基板标记Wm的相对坐标,在上述相对坐标系中算出负载照相机12的光轴位置(步骤S13)。即,图像处理部20算出三个标记照相机11的光轴1A间的相对位置及三个负载照相机12的光轴2A间的相对位置。作为照相机间的相对位置的一例,图像处理部20存储各标记照相机11的光轴位置和各负载照相机12的光轴位置。图像处理部20每当进行校正处理时将各标记照相机11的光轴位置及各负载照相机12的光轴位置更新。
这样,正面摄像部中的照相机间的相对位置和背面摄像部的照相机间的相对位置通过共用的基板标记Wm的摄像来算出。另一方面,这些正面摄像部中的照相机间的相对位置和背面摄像部中的照相机间的相对位置也可以用以下方式得到。即,各标记照相机11对第1校正用基板的基板标记Wm进行摄像,各负载照相机12对第2校正用基板的基板标记Wm进行摄像,根据这些摄像结果也能算出各不相同的相对位置。但是,在对各不相同的校正用基板进行摄像的方式中,校正用基板间的基板标记Wm的位置误差、校正用基板间的搬送误差等分别包含于表背面的摄像结果。在这方面,如果是在表背面一次对共用的基板标记Wm进行摄像的方式,则可抑制正面摄像部中的照相机间的相对位置和背面摄像部中的照相机间的相对位置包含上述误差。
[正面位置的确定处理:EFEM10]
图像处理部20在正面位置的确定处理中使用处理基板W的各正面图像IM1算出图案中心的位置。即,图像处理部20对各正面图像IM1实施边缘检测等,在标记照相机11的照相机坐标系中算出基板标记Wm的位置。接着,图像处理部20根据上述各标记照相机11的光轴位置和照相机坐标系中的基板标记Wm的位置算出基板标记Wm间的相对位置。然后,图像处理部20以将图案中心作为中心的虚拟圆在各基板标记Wm的相对位置通过的方式,在上述相对坐标系中算出图案中心的位置。
[背面位置的确定处理:EFEM10]
接着,说明使用处理基板W的背面位置的确定处理。图4(a)是从与背面WR相对的方向观看的处理基板W的俯视图,图4(b)是示出平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界与光轴2A的相对位置的图。此外,在图4(a)、图4(b)中,在便于说明平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的基础上,仅示出三台负载照相机12中的一台。
如图4所示,处理基板W的外周部Wp具备平坦部Wp1和斜面部Wp2。平坦部Wp1是沿着处理基板W的正面WF扩展的平面部分及沿着处理基板W的背面WR扩展的平面部分。各斜面部Wp2在沿着处理基板W的厚度方向的截面(参照图4(b))中具有曲率中心相对于斜面部Wp2位于处理基板W的中心侧的曲率。
负载照相机12的摄像区域2Z包括平坦部Wp1的一部分和与该一部分连接的斜面部Wp2。负载照相机12的光轴2A例如位于平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的附近。照射到外周部Wp的光既可以是从相对于处理基板W的负载照相机12侧(背面侧)沿着负载照相机12的光轴2A前进的平行光,也可以是向与负载照相机12的光轴2A不同的方向前进的平行光。在负载照相机12具备照射到外周部Wp的光的光轴与负载照相机12的光轴2A一致的远心光学系统的情况下,负载照相机12例如使用远心光学系统将光照射到外周部Wp。在照射到处理基板W的外周部Wp的光的光轴和负载照相机12的光轴2A不同的情况下,将光照射到外周部Wp的照射部与负载照相机12为分体,且相对于处理基板W位于与负载照相机12相同的一侧。
负载照相机12形成基于从摄像区域2Z反射的光的图像。负载照相机12摄像的第1背面图像IM2包括第1像IM21和第2像IM22,第1像IM21基于由平坦部Wp1反射的光,第2像IM22基于由与该平坦部Wp1连接的斜面部Wp2反射的光。
例如,当平行光沿着与背面WR正交的方向照射到背面WR时,入射到平坦部Wp1的光的入射角大致为0°,从平坦部Wp1射出的正反射光的反射角也大致为0°。因此,具有与背面WR正交的光轴的负载照相机12以非常高的亮度生成第1像IM21。与此相对,因为斜面部Wp2是曲面,所以入射到斜面部Wp2的光的入射角从0°朝向处理基板W的轮廓E连续地改变,从斜面部Wp2射出的正反射光的反射角比0°进一步大地改变。因此,具有与背面WR正交的光轴的负载照相机12以与第1像IM21相比非常低的亮度生成第2像IM22。结果是,在第1背面图像IM2中,对比度在第1像IM21与第2像IM22之间产生大的差异。
图像处理部20对第1背面图像IM2进行基于对比度的边缘检测,提取第1像IM21和第2像IM22的边界。然后,图像处理部20将所提取的第1像IM21和第2像IM22的边界、即平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界确定为处理基板W的外形的一部分(边界部分)。图像处理部20将第1像IM21和第2像IM22的边界的位置在相对坐标系中算出,由此确定处理基板W的外形。
图5是负载照相机12摄像的图像的一例。
如图5所示,第1背面图像IM2包括处理基板W的像IMW和处理基板W的背景像IMB。在处理基板W的像IMW中,亮度相对高的部分是平坦部Wp1的像、即第1像IM21。与此相对,在处理基板W的像IMW中,亮度相对低的部分是斜面部Wp2的像、即第2像IM22。处理基板W的背景像IMB的亮度低于第1像IM21的亮度且高于第2像IM22的亮度。
在此,所谓处理基板W的轮廓E是将在处理基板W中位于最外侧的点连接而得到的外形线,也是斜面部Wp2的外形线。如上所述,该斜面部Wp2通常由具有预定曲率的曲面构成。斜面部Wp2的曲面使处理基板W的像IMW的亮度朝向处理基板W的轮廓E逐渐降低,使作为斜面部Wp2的像的第2像IM22和处理基板W的背景像IMB的边界不清晰。并且,在根据第2像IM22和背景像IMB的边界来检测处理基板W的轮廓E时,其位置精度产生大的误差。特别是在处理基板W的位置被要求几μm的精度的检测中,上述边界处的不清晰导致非常大的误差。
与此相对,斜面部Wp2和平坦部Wp1的边界是面方向在处理基板W中改变的边界,例如在从与平坦部Wp1相对的方向的摄像中,可清楚地检测出第1像IM21和第2像IM22的边界。因而,如果是第1像IM21和第2像IM22的边界被确定为处理基板W的外形的上述结构,则在使用该外形的处理基板W的位置检测中,能提高检测的精度。
图像处理部20在背面位置的确定处理中使用处理基板W的各第1背面图像IM2算出第1背面中心的位置。即,图像处理部20对各第1背面图像IM2实施边缘检测等,在负载照相机12的照相机坐标系中算出平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界部分的位置。接着,图像处理部20根据各负载照相机12的光轴位置和照相机坐标系中的边界部分的位置算出边界部分间的相对位置。并且,图像处理部20以将第1背面中心作为中心的虚拟圆在各边界部分通过的方式在上述相对坐标系中算出第1背面中心的位置。
[蒸镀装置]
参照图6,说明搭载有上述EFEM10的蒸镀装置30。此外,蒸镀装置30只要具备EFEM10和蒸镀腔34即可。
如图6所示,蒸镀装置30具备搬送腔31,在搬送腔31经由闸阀连接有搬出搬入腔32。搬送腔31具备搬送基板W、W0的搬送机器人。搬出搬入腔32将基板W、W0从搬送腔31的外部搬入到搬送腔31,且将基板W、W0从搬送腔31搬出到搬送腔31的外部。在搬出搬入腔32经由闸阀连接有EFEM10。EFEM10将校正用基板W0搬送到搬出搬入腔32,且从搬出搬入腔32搬入校正用基板W0。EFEM10将成膜前的处理基板W搬送到搬出搬入腔32,且从搬出搬入腔32搬入成膜后的处理基板W。
在搬送腔31连接有两个蒸镀腔34、反转腔35以及溅射腔36。各腔经由闸阀连接到搬送腔31。蒸镀腔34利用真空蒸镀法在处理基板W形成预定的薄膜。反转腔35使搬入到反转腔35的处理基板W反转。关于反转腔35中的反转,使竖直方向上的处理基板W的正面WF和背面WR的位置在处理基板W搬入到反转腔35时与从反转腔35搬出时的期间相反。溅射腔36利用溅射法在处理基板W形成预定的薄膜。
蒸镀装置30具备控制装置30C,控制装置30C包括上述的图像处理部20,并对蒸镀装置30具备的各腔31、32、34、35、36的驱动进行控制。控制装置30C例如控制搬送机器人的驱动,使搬送机器人将处理基板W从与搬送腔31连接的一个腔经由搬送腔31搬送到其他的腔。控制装置30C例如通过控制各蒸镀腔34中的成膜处理及与溅射腔36中的成膜处理有关的机构的驱动,从而使各蒸镀腔34及溅射腔36形成预定的薄膜。
[蒸镀腔的结构]
参照图7至图9说明蒸镀腔34的结构。以下,在蒸镀腔34的结构中主要说明使用于校正处理的结构、以及作为用于对处理基板W进行蒸镀的机构的蒸镀机构的结构。
如图7所示,蒸镀腔34具备:蒸镀源41,其释放升华的蒸镀材料;多个蒸镀照相机42;基板保持体43,其支承基板W、W0;掩模保持体44,其支承蒸镀掩模M;驱动源45;以及驱动机构46。在蒸镀腔34中,收纳蒸镀源41、基板保持体43以及掩模保持体44的框体47连接到排气系统而被减压到预定的压力。多个蒸镀照相机42与上述EFEM10的多个负载照相机12同样,作为背面摄像部发挥作用。此外,以下说明具备三台蒸镀照相机42的例子。
蒸镀源41通过对蒸镀材料加热而在处理基板W的正面WF形成基于蒸镀材料42M的薄膜。蒸镀源41例如能使用电阻加热式的蒸镀源、感应加热式的蒸镀源、以及具备电子束的蒸镀源等。蒸镀材料42M是通过被蒸镀源41加热而蒸发的材料,是在处理基板W的正面WF形成的薄膜材料。蒸镀材料42M例如是有机物,但是也可以是无机物。
三台蒸镀照相机42例如是CCD照相机,一台一台地与各基板标记对应起来。各蒸镀照相机42固定于比支承于基板保持体43的基板W、W0靠上方(背侧)且框体47的外侧的位置。各蒸镀照相机42的光轴4A的位置相对于其他的蒸镀照相机42的光轴4A的位置固定。各蒸镀照相机42与基板W、W0的背面WR对置,对各不相同的部分进行摄像(背面摄像)。
各蒸镀照相机42摄像的图像是第2背面图像IM4。校正用基板W0的第2背面图像IM4包括透过校正用基板W0的基板标记Wm的透射图像。图像处理部20将校正用基板W0的第2背面图像IM4使用于校正处理。处理基板W的第2背面图像IM4包括处理基板W的外周部Wp。图像处理部20将处理基板W的第2背面图像IM4使用于背面位置的确定处理。
基板保持体43位于三台蒸镀照相机42与蒸镀源41之间。基板保持体43决定虚拟的配置区域WA。配置区域WA是基板W、W0应配置的目标区域。基板保持体43对从反转腔35搬入到蒸镀腔34的基板W、W0进行支承。基板保持体43能将基板W、W0从蒸镀腔34搬出到反转腔35。基板保持体43以使处理基板W的正面WF朝向蒸镀源41侧(图7的下侧)的方式支承正面WF的外周部Wp,并使处理基板W的背面WR和三台蒸镀照相机42对置。
此时,因为存在例如基板保持体43等障碍物,所以位于正面WF的基板标记Wm不易从与正面WF对置的一侧被摄像。另外,因为处理基板W具有非透射性,所以在处理基板W被收纳的状态下,位于正面WF的基板标记Wm也从不易与背面WR对置的一侧被摄像。即,在基板保持体43支承处理基板W的状态下,不易检测出基板标记Wm的位置。
掩模保持体44位于三台蒸镀照相机42与蒸镀源41之间。掩模保持体44决定虚拟的配置区域MA。配置区域MA是蒸镀掩模M应配置的目标区域。掩模保持体44支承蒸镀掩模M的外周部,使基板W、W0的正面WF和蒸镀掩模M对置。蒸镀掩模M具有用于在基板W的正面WF形成预定图案的开口。掩模保持体44在相对于基板W、W0的蒸镀源41侧配置蒸镀掩模M。蒸镀掩模M具有在处理基板W的周向整体上超出处理基板W的大小。蒸镀掩模M在超出处理基板W的部分具有三个掩模标记Mm。此外,蒸镀掩模M具有的掩模标记Mm能通过蒸镀照相机42的摄像来确定蒸镀掩模的中心位置。
驱动源45输出用于将驱动机构46驱动的动力。驱动机构46接受驱动源45的动力,使基板保持体43在水平方向移动。另外,驱动机构46接受驱动源45的动力,使掩模保持体44和基板保持体43在基板W、W0的周向旋转。驱动机构46对基板保持体43的独立的旋转、掩模保持体44的独立的旋转、以及使基板保持体43和掩模保持体44一体的旋转进行切换。另外,驱动机构46接受驱动源45的动力而使掩模保持体44和基板保持体43升降。驱动机构46对基板保持体43的独立的升降、掩模保持体44的独立的升降、以及使基板保持体43和掩模保持体44一体的升降进行切换。
例如,基板保持体43的独立的水平方向上的移动、基板保持体43的独立的旋转用于处理基板W的图案中心和蒸镀掩模M的中心即掩模中心的匹配。掩模保持体44的独立的旋转是为了将蒸镀掩模M配置于预定的位置而使用。使基板保持体43和掩模保持体44为一体的旋转在将蒸镀材料蒸镀到处理基板W的正面时使用。
例如,基板保持体43的独立的升降使用于基板W、W0的搬入及搬出、处理基板W向蒸镀用的预定位置的配置。掩模保持体44的独立的升降使用于蒸镀掩模M的搬入及搬出、蒸镀掩模M向蒸镀用的预定位置的配置。使基板保持体43和掩模保持体44一体的升降使用于使处理基板W及蒸镀掩模M一体地旋转时的移动。
图8示出各蒸镀照相机42摄像的区域。此外,在处理基板W和校正用基板W0中,相对于各蒸镀照相机42摄像的区域的相对位置大致相等,所以在图8中,说明便利起见,将各蒸镀照相机42摄像的区域与校正用基板W0重叠示出。
如图8所示,校正用基板W0配置于配置区域WA,蒸镀掩模M配置于配置区域MA。掩模标记Mm的位置位于比校正用基板W0的轮廓E靠外侧的位置。掩模标记Mm在与校正用基板W0的背面WR相对的俯视中具有矩形,但是也可以具有与矩形不同的形状、例如十字形等。
各蒸镀照相机42将对图像进行摄像的区域决定为摄像区域4Z(图8中的双点划线的小圆)。各摄像区域4Z在配置区域WA的周向大致均等地配置。蒸镀照相机42的光轴4A位于摄像区域4Z的中心。各摄像区域4Z包括各不相同的掩模标记Mm和各不相同的基板标记Wm的透射图像。另外,摄像区域4Z包括平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界。
[校正处理:蒸镀腔34]
如图9所示,图像处理部20在校正处理中进行针对校正用基板W0的第2背面图像IM4的图像解析(步骤S21)。即,图像处理部20对各第2背面图像IM4实施边缘检测等,在蒸镀照相机42的照相机坐标系中算出基板标记Wm相对于光轴4A的相对位置。此外,图像处理部20将照相机坐标系中的光轴4A的位置作为例如第2背面图像IM4的中心。
接着,图像处理部20使用蒸镀照相机42的照相机坐标系中的基板标记Wm的位置及该基板标记Wm的相对坐标,在上述相对坐标系中算出蒸镀照相机42的光轴位置(步骤S22)。即,图像处理部20算出三个蒸镀照相机42的光轴4A间的相对位置。作为照相机间的相对位置的一例,图像处理部20存储各蒸镀照相机42的光轴位置。图像处理部20每当进行校正处理时将各蒸镀照相机42的光轴位置更新。
[背面位置的确定处理:蒸镀腔34]
图像处理部20在背面位置的确定处理中使用蒸镀掩模M的各第2背面图像IM4算出掩模中心的位置。即,图像处理部20对各第2背面图像IM4实施边缘检测等,在蒸镀照相机42的照相机坐标系中算出掩模标记Mm的位置。接着,图像处理部20根据各蒸镀照相机42的光轴位置和照相机坐标系中的掩模标记Mm的位置算出掩模标记Mm间的相对位置。并且,图像处理部20以将掩模中心作为中心的虚拟圆在各掩模标记Mm的相对位置通过的方式,在上述相对坐标系中算出掩模中心的位置。
图像处理部20在背面位置的确定处理中使用处理基板W的各第2背面图像IM4算出第2背面中心的位置。即,图像处理部20对各第2背面图像IM4实施边缘检测等,在蒸镀照相机42的照相机坐标系中算出平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界部分的位置。接着,图像处理部20根据各蒸镀照相机42的光轴位置和照相机坐标系中的边界部分的位置算出边界部分间的相对位置。并且,图像处理部20以将第2背面中心作为中心的虚拟圆在各边界部分通过的方式,在上述相对坐标系中算出第2背面中心的位置。
[作用]
参照图10说明控制装置30C进行的校正处理、正面位置的确定处理、背面位置的确定处理、以及对位处理。
[校正处理:控制装置30C]
控制装置30C在校正处理中,首先将校正用基板W0配置于EFEM10的配置区域WA。接着,控制装置30C使各标记照相机11对包含基板标记Wm的正面图像IM1进行摄像。另外,控制装置30C使各负载照相机12对包含基板标记Wm的透射图像在内的第1背面图像IM2进行摄像。接着,控制装置30C将校正用基板W0搬入到蒸镀腔34,使蒸镀照相机42对包含基板标记Wm的透射图像和掩模标记Mm在内的第2背面图像IM4进行摄像。
并且,控制装置30C使用正面图像IM1和基板标记Wm的相对坐标,将作为照相机11间的相对位置的、各标记照相机11的光轴位置P1算出。另外,控制装置30C使用第1背面图像IM2和基板标记Wm的相对坐标,将作为照相机12间的相对位置的、各负载照相机12的光轴位置P2算出。控制装置30C使用第2背面图像IM4和基板标记Wm的相对坐标,将作为照相机42间的相对位置的、各蒸镀照相机42的光轴位置P3算出。
控制装置30C存储这些各标记照相机11的光轴位置P1、各负载照相机12的光轴位置P2、以及各蒸镀照相机42的光轴位置P3。此外,控制装置30C每当进行预定张数的处理基板W的处理时都进行上述校正处理。
[正面位置的确定处理]
控制装置30C在正面位置的确定处理中,首先将处理基板W配置于配置区域WA。接着,控制装置30C使各标记照相机11对包含基板标记Wm在内的正面WF的正面图像IM1进行摄像。
并且,控制装置30C使用正面图像IM1和各标记照相机11的光轴位置P1,以将图案中心作为中心的虚拟圆通过各基板标记Wm的方式在上述相对坐标系中算出图案中心的位置。
[背面位置的确定处理]
控制装置30C在背面位置的确定处理中,首先使各负载照相机12对包含平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界在内的第1背面图像IM2进行摄像。接着,控制装置30C将处理基板W搬入到蒸镀腔34,使各蒸镀照相机42对包含平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界和掩模标记Mm在内的第2背面图像IM4进行摄像。
并且,控制装置30C使用第1背面图像IM2和各负载照相机12的光轴位置P2,以将第1背面中心作为中心的虚拟圆通过平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的方式,在上述相对坐标系中算出第1背面中心的位置。另外,控制装置30C使用第2背面图像IM4和各蒸镀照相机42的光轴位置P3,以将第2背面中心作为中心的虚拟圆通过平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的方式,在上述相对坐标系中算出第2背面中心的位置。另外,控制装置30C使用第2背面图像IM4和各蒸镀照相机42的光轴位置P3,以将掩模中心作为中心的虚拟圆通过各掩模标记Mm的方式,在上述相对坐标系中算出掩模中心的位置。
此外,背面位置的确定处理能够与上述的正面位置的确定处理一起针对配置于EFEM10的配置区域WA上的处理基板W进行。此时,EFEM10中的各标记照相机11对基板标记Wm的摄像和各负载照相机12对平坦部Wp1及斜面部Wp2的摄像既可以同时进行,也可以在各不相同的时机进行。当在各不相同的时机进行两种摄像时,既可以使各标记照相机11的摄像比各负载照相机12的摄像先进行,也可以使各负载照相机12的摄像比各标记照相机11的摄像先进行。当在各不相同的时机进行两种摄像时,也可以在两种摄像的期间使处理基板W旋转。
另外,各标记照相机11对基板标记Wm的摄像既可以同时进行,也可以在各不相同的时机进行,而且各负载照相机12对平坦部Wp1及斜面部Wp2的摄像既可以同时进行,也可以在各不相同的时机进行。除此之外,也可以每当利用一台照相机进行摄像时使处理基板W旋转。特别是,有时基板标记Wm的位置按每个处理基板W而不同,另外,在将处理基板W的位置固定于一个位置的状态下,有时不能对全部基板标记Wm进行摄像。在该情况下,只要每当对一个基板标记Wm进行摄像时使处理基板W旋转即可。在一边使处理基板W旋转一边对多个基板标记进行摄像的情况下,能够根据基板W的旋转角度掌握多个基板标记间的相对位置。此外,处理基板W的旋转角度能够利用检测旋转角度的检测部来检测,检测部能使用例如编码器。
[对位处理]
控制装置30C例如使用第n张(n为1以上的整数)处理基板W的基于摄像的图案中心、及第1背面中心,将图案中心和第1背面中心的偏差量(Δx,Δy,Δθ)算出。接着,控制装置30C将第n张处理基板W搬入到蒸镀腔34。并且,控制装置30C使上述偏差量反映于第n张处理基板W的第2背面中心,算出用于使反映后的第2背面中心与掩模中心一致的补正量。控制装置30C为了以相当于该补正量的驱动量使驱动机构46驱动,将用于取得驱动源45的驱动信号SIG输出。
这样,根据上述的蒸镀装置30,能够利用单一的校正用基板W0对标记照相机11的照相机坐标系、负载照相机12的照相机坐标系、以及蒸镀照相机42的照相机坐标系这三个各不相同的照相机坐标系进行校正。由此,能够在各照相机坐标系中相互进行坐标变换。换言之,当在各照相机坐标系中相互进行坐标变换时,能够抑制伴随坐标变换的位置偏移。
如上所述,根据上述实施方式,可得到以下列举的效果。
(1)可将基于背面摄像的处理基板W的位置的检测精度提高到基于正面摄像的处理基板W的位置的检测精度、即与基于基板标记Wm的摄像的检测精度相同的程度。结果是,即使是仅可得到背面摄像结果的处理的环境、例如进行上述蒸镀处理的环境,也可将基板W的位置的检测精度提高到与基于正面摄像结果的位置的精度相同的程度。
(2)特别是,在按照图案位置进行基板搬送的溅射成膜和按照背面位置进行基板搬送的蒸镀成膜的期间,也能实现各处理状态的匹配。
(3)由EFEM10进行背面摄像,且在蒸镀腔34中也进行背面摄像,以使EFEM10中的第1背面位置和蒸镀腔34中的第2背面位置匹配的方式将处理基板W搬送到蒸镀腔34。结果是,由蒸镀腔34也能得到依照由EFEM10得到的上述(1)的效果。
(4)特别是,蒸镀成膜、等离子体成膜等伴有加热的处理使得放置于该处理的环境下的照相机的光轴随时间而移位。在这方面,如果是上述结构,则蒸镀腔34中的蒸镀照相机42间的相对位置每当进行校正处理时会更新,因此也能长期地得到依照(3)的效果。
(5)校正用基板W0的形状、尺寸与处理基板W大致相等,因此能实现处理基板W的搬送系统和校正用基板W0的搬送系统的共用化。由此,不会使得例如每当处理预定张数的处理基板W时就使搬送系统的工作状态大幅改变,能进行使用校正用基板W0的校正处理。结果是,能抑制蒸镀装置的工作效率的降低,并且也能确保适当频率的校正处理的实施。
(6)如果校正用基板W0的热膨胀率为3ppm/℃以下,则校正用基板W0产生的热膨胀可抑制在充分小的范围,结果是,也能减少由于校正用基板W0的热膨胀的原因导致的检测误差。
(7)基于对比度检测出第1像IM21和第2像IM22的边界,使用所检测的边界检测出处理基板W的背面位置。因此,与由处理基板W的轮廓E检测出背面位置的结构相比,能提高背面位置的检测精度。
(8)特别是,在处理基板W具有非透射性的结构中,不能从与背面WR对置的一侧对基板标记Wm在光学上进行检测,因此在上述的方面有用性高。
(9)因为能提高处理基板W相对于蒸镀掩模M的位置精度,所以在与处理基板W和蒸镀掩模M的相对位置有关的处理中,也能提高其处理精度。
此外,上述的实施方式能够按如下适当变更并实施。
[位置的确定处理]
·位置检测装置使用于处理基板W的位置确定的边界既可以是处理基板W的外周部Wp中的一个部位,也可以是一个部位以上。
例如,有时平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的形状在微观上按斜面部Wp2的加工、即按处理基板W而不同,在各处理基板W中为固有的形状。在由外周部Wp中的一个部位的边界对处理基板W的位置进行确定的结构中,首先,遍及整个处理基板W预先收集平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的形状作为全周形状。并且,通过对所提取的平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的形状是全周形状中的哪个部位进行确定,从而确定处理基板W的位置。
此外,在算出第1背面中心时和算出第2背面中心时,优选对外周部Wp中包含大致同一斜面部Wp2的部分进行摄像。由此,能够更加提高对处理基板W的位置进行检测的精度。此外,控制装置30C基于处理基板W具备的凹口等特征点的位置和处理基板W的旋转角度,使外周部Wp中的包含大致同一斜面部Wp2的部分位于负载照相机12的摄像区域2Z和蒸镀照相机42的摄像区域4Z。
[校正用基板W0]
·校正用基板W0也能够具备例如贯穿校正用基板W0的贯穿孔作为基板标记Wm。即使是基板标记Wm为贯穿孔的结构,也能得到依照上述(1)~(9)的效果。
此外,当是基板标记Wm为薄膜图案的结构时,因为基板标记Wm的厚度薄,所以基于正面观察的基板标记Wm的位置和基于背面观察的基板标记Wm的透射图像的位置大致一致。因此,基板标记Wm为薄膜图案的结构与基板标记Wm为贯穿孔的结构相比,可提高正背面的基板标记Wm的检测精度,进而提高基板位置的检测精度。
·校正用基板W0例如也能具备光反射性的基板标记Wm和覆盖其周围的防反射膜。在位于框体13、47的外侧、且具备远心光学系统的照相机12、42中,与通常位于框体13、47的内侧的照相机、不具备远心光学系统的照相机相比,校正用基板W0和物镜的距离、即照相机的动作距离大,来自物平面的光以外的光容易入射到物镜。
在这方面,如果是具备防反射膜的校正用基板W0,则光反射性的各基板标记Wm和覆盖其周围的防反射膜可抑制物平面上的反射。结果是,即使是动作距离大的照相机12、42,也能清楚地对各基板标记Wm进行摄像。
[蒸镀装置]
·蒸镀装置也能够在EFEM10仅具备正面摄像部,且在蒸镀腔34具备背面摄像部。即使是正面摄像部和背面摄像部搭载于各不相同的框体13、47的结构,也能得到依照上述(1)的效果。
此外,如果是EFEM10具备正面摄像部和背面摄像部的结构,则正面摄像部的照相机和背面摄像部的照相机能一次对一个基板标记Wm进行摄像。因此,也能抑制基板标记Wm的相对位置根据环境变化而移位,进而也能进一步提高基板位置的检测精度。
附图标记说明
E:轮廓;M:蒸镀掩模;W:处理基板;MA、WA:配置区域;Mm:掩模标记;P1、P2、P3:光轴位置;W0:校正用基板;WF:正面;Wm:基板标记;Wp:外周部;WR:背面;IM1:正面图像;IM2:第1背面图像;IM4:第2背面图像;IMB:背景像;SIG:驱动信号;Wp1:平坦部;Wp2:斜面部;IM21:第1像;IM22:第2像;1A;2A、4A:光轴;1Z、2Z、4Z:摄像区域;10:EFEM;10S:载台;11:标记照相机;12:负载照相机;13、47:框体;20:图像处理部;30:蒸镀装置;30C:控制装置;31:搬送腔;32:搬出搬入腔;34:蒸镀腔;35:反转腔;36:溅射腔;41:蒸镀源;42:蒸镀照相机;42M:蒸镀材料;43:基板保持体;44:掩模保持体;45:驱动源;46:驱动机构。

Claims (7)

1.一种位置检测装置,其检测作为非透射性基板的处理基板的位置,
作为透光性基板的校正用基板的正面具备多个基板标记,
所述位置检测装置具备:
正面摄像部,其包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机;
背面摄像部,其包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机;以及
图像处理部,其根据所述正面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记进行摄像的结果算出所述正面摄像部的照相机间的相对位置,并使用所述正面摄像部的照相机间的相对位置和所述正面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果算出基于正面摄像的所述处理基板的位置,并且,
所述图像处理部根据所述背面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记的透射图像进行摄像的结果算出所述背面摄像部的照相机间的相对位置,并使用所述背面摄像部的照相机间的相对位置和所述背面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果算出基于背面摄像的所述处理基板的位置。
2.根据权利要求1所述的位置检测装置,其中,
所述正面摄像部摄像的对象包括位于所述处理基板的正面的基板标记,
所述背面摄像部摄像的对象包括位于所述处理基板的背面的平坦部和与该平坦部相连的斜面部的边界,
所述图像处理部基于所述平坦部和所述斜面部的对比度提取所述背面摄像部的各个照相机摄像到的所述平坦部和所述斜面部的边界,将提取的该边界作为所述背面摄像部的各个照相机对所述处理基板进行摄像的结果使用。
3.一种位置检测方法,其检测作为非透射性基板的处理基板的位置,所述位置检测方法具备:
使用在正面具备多个基板标记的作为透光性基板的校正用基板,由包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机的正面摄像部从所述校正用基板的正面侧对该多个基板标记进行摄像;
由包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机的背面摄像部从所述校正用基板的背面侧对所述多个基板标记进行摄像;
根据所述正面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记进行摄像的结果,由图像处理部算出所述正面摄像部的照相机间的相对位置;
使用所述正面摄像部的照相机间的相对位置和所述正面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果,由所述图像处理部算出基于正面摄像的所述处理基板的位置;
根据所述背面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记的透射图像进行摄像的结果,由所述图像处理部算出所述背面摄像部的照相机间的相对位置;以及
使用所述背面摄像部的照相机间的相对位置和所述背面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果,由所述图像处理部算出基于背面摄像的所述处理基板的位置。
4.根据权利要求3所述的位置检测方法,其中,
所述背面摄像部的各照相机具备远心光学系统,并从收纳所述处理基板的框体的外侧对所述处理基板进行摄像,
所述校正用基板具备防反射膜,该防反射膜覆盖光反射性的各基板标记和各基板标记的周围。
5.根据权利要求4所述的位置检测方法,其中,
所述校正用基板的热膨胀率为3ppm/℃以下。
6.一种蒸镀装置,具备:
蒸镀腔,其用于对作为非透射性基板的处理基板的正面进行蒸镀;和
位置检测装置,其检测所述处理基板的位置,
作为透光性基板的校正用基板的正面具备多个基板标记,
所述位置检测装置具备:
正面摄像部,其包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机;
背面摄像部,其包括各自与所述多个基板标记中的一个对应起来的多个照相机;以及
图像处理部,其根据所述正面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记进行摄像的结果算出所述正面摄像部的照相机间的相对位置,并使用所述正面摄像部的照相机间的相对位置和所述正面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果算出基于正面摄像的所述处理基板的位置,并且,
所述图像处理部根据所述背面摄像部的多个照相机对所述校正用基板的多个基板标记的透射图像进行摄像的结果算出所述背面摄像部的照相机间的相对位置,并使用所述背面摄像部的照相机间的相对位置和所述背面摄像部的多个照相机对所述处理基板进行摄像的结果算出基于背面摄像的所述处理基板的位置。
7.根据权利要求6所述的蒸镀装置,其中,
所述蒸镀装置具备:
两个所述背面摄像部;
前段模块,其将对象基板从外部搬入到所述蒸镀装置;以及
反转腔,其使所述前段模块搬入的所述对象基板的正背面反转而将所述对象基板搬入到所述蒸镀腔,
一方所述背面摄像部与所述正面摄像部一起搭载于所述前段模块,
另一方所述背面摄像部搭载于所述蒸镀腔。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6472859B1 (ja) * 2017-10-04 2019-02-20 株式会社アルバック 位置検出装置、および、蒸着装置
CN113490762A (zh) 2019-03-15 2021-10-08 应用材料公司 沉积掩模、及制造和使用沉积掩模的方法
JP7325897B2 (ja) * 2019-04-18 2023-08-15 株式会社ディスコ 加工装置及び被加工物の加工方法
US11189516B2 (en) 2019-05-24 2021-11-30 Applied Materials, Inc. Method for mask and substrate alignment
WO2020242611A1 (en) 2019-05-24 2020-12-03 Applied Materials, Inc. System and method for aligning a mask with a substrate
WO2020251696A1 (en) 2019-06-10 2020-12-17 Applied Materials, Inc. Processing system for forming layers
US10916464B1 (en) 2019-07-26 2021-02-09 Applied Materials, Inc. Method of pre aligning carrier, wafer and carrier-wafer combination for throughput efficiency
KR102220194B1 (ko) * 2019-08-20 2021-02-25 주식회사 커미조아 보정용 패널, 패널검사용 보정장치 및 패널 검사장치의 보정방법
KR102221447B1 (ko) * 2019-09-24 2021-03-02 주식회사 커미조아 판재결함 검출방법 및 장치
CN112713102B (zh) * 2019-10-25 2022-07-15 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种图形对位检测方法
JP2021175824A (ja) * 2020-03-13 2021-11-04 大日本印刷株式会社 有機デバイスの製造装置の蒸着室の評価方法、評価方法で用いられる標準マスク装置及び標準基板、標準マスク装置の製造方法、評価方法で評価された蒸着室を備える有機デバイスの製造装置、評価方法で評価された蒸着室において形成された蒸着層を備える有機デバイス、並びに有機デバイスの製造装置の蒸着室のメンテナンス方法
CN111554601B (zh) * 2020-04-27 2021-12-28 上海果纳半导体技术有限公司 晶圆前端传送系统
CN111554591B (zh) * 2020-04-27 2024-03-12 上海果纳半导体技术有限公司 半导体芯片处理装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11350137A (ja) * 1998-06-12 1999-12-21 Sumitomo Heavy Ind Ltd 真空成膜装置における基板支持装置
JP2005172686A (ja) * 2003-12-12 2005-06-30 Moritex Corp 両面加工位置計測装置及びその方法
JP4658998B2 (ja) * 2007-06-04 2011-03-23 東京エレクトロン株式会社 シェル
JP2010067705A (ja) * 2008-09-09 2010-03-25 Adwelds:Kk アライメント方法およびアライメント装置
JP5017628B2 (ja) * 2008-09-30 2012-09-05 株式会社ユタカ 側面検査装置
JP2013001947A (ja) 2011-06-15 2013-01-07 Ulvac Japan Ltd アライメント装置
US9362153B2 (en) * 2014-01-23 2016-06-07 Metal Industries Research&Development Centre Method for aligning substrates in different spaces and having different sizes
JP6590599B2 (ja) * 2014-11-28 2019-10-16 キヤノン株式会社 位置決定装置、位置決定方法、リソグラフィ装置、および物品の製造方法

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