CN109609901B - 位置检测装置及蒸镀装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够对基板的位置提高检测精度的位置检测装置及蒸镀装置。位置检测装置(10)具备：拍摄部(11)，其拍摄第1像和第2像，该第1像基于由基板(W)的平坦部(Wp1)反射的光形成，该第2像基于由与平坦部(Wp1)连接的斜面部(Wp2)反射的光形成；以及图像处理部(12)，其基于第1像和第2像的对比度提取平坦部(Wp1)和斜面部(Wp2)的边界作为基板(W)的外形的一部分，根据该提取的外形的一部分来确定基板(W)的位置。

Description

位置检测装置及蒸镀装置

技术领域

本发明涉及检测基板的位置的位置检测装置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，将追从蒸镀掩模的开口的形状的图形形成于基板的成膜面。蒸镀装置根据作为基板的对准标记的基板标记来检测基板的位置。蒸镀装置将检测出的基板的位置和蒸镀掩模的位置的偏差算出，并调整基板的位置、蒸镀掩模的位置(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在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中至少沉积蒸镀物质。在蒸镀物质沉积于光学系统的检测部，不可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的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，在检测基板的位置的装置中是共同的。

本发明的目的是提供能够对基板的位置提高检测精度的位置检测装置及蒸镀装置。

用于解决课题的方案

1个方式是位置检测装置。位置检测装置具备：拍摄部，其拍摄第1像和第2像，该第1像基于由基板的平坦部反射的光形成，该第2像基于由与所述平坦部连接的斜面部反射的光形成；以及图像处理部，其基于所述第1像和所述第2像的对比度提取所述平坦部和所述斜面部的边界作为所述基板的外形的一部分，根据该提取的外形的一部分来确定所述基板的位置。

其他方式是蒸镀装置。蒸镀装置具备：位置检测装置，其检测基板的位置；蒸镀源，其与所述基板的表面对置；以及蒸镀掩模，其位于所述表面与所述蒸镀源之间。所述位置检测装置具备：拍摄部，其拍摄第1像和第2像，该第1像基于由所述基板的背面中的平坦部反射的光形成，该第2像基于由与所述平坦部连接的斜面部反射的光形成；以及图像处理部，其基于所述第1像和所述第2像的对比度提取所述平坦部和所述斜面部的边界作为所述基板的外形的一部分，根据该提取的外形的一部分来确定所述基板的位置。

决定基板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。在拍摄斜面部得到的图像中，例如亮度朝向基板的轮廓逐渐地下降，另外，模糊量也逐渐地升高。因此，在根据拍摄斜面部得到的图像来检测基板轮廓的技术中，检测出的轮廓的位置会产生较大的误差。另一方面，斜面部和平坦部的边界是在基板中面方向变化大的边界，例如，在从与平坦部对置的方向进行的拍摄中，也是能明确检测出斜面部和平坦部的边界的部分。并且，如果是上述结构，则图像处理部根据基于第1像和第2像的对比度的、平坦部和斜面部的边界来检测基板的位置，其中，第1像基于由平坦部反射的光形成，第2像基于由斜面部反射的光形成，因此能够提高检测基板位置的精度。

在上述位置检测装置中，所述拍摄部是第1拍摄部，所述基板包括表面和背面，该表面包含基板标记，进一步具备第2拍摄部，该第2拍摄部与所述表面对置，并拍摄所述基板标记。并且，也可以为，所述第1拍摄部与所述背面对置，并拍摄所述第1像及所述第2像，所述图像处理部由根据所述第1拍摄部拍摄到的所述第1像及所述第2像而提取的所述外形的一部分来确定所述基板的背面位置，所述图像处理部由所述第2拍摄部拍摄到的所述基板标记的位置来确定所述基板的表面位置，算出所述表面位置和所述背面位置的偏差量。

在上述蒸镀装置中，所述拍摄部是第1拍摄部，所述基板的表面包含基板标记，进一步具备第2拍摄部，第2拍摄部与所述表面对置，并拍摄所述基板标记。并且，也可以为，所述第1拍摄部与所述背面对置，并拍摄所述第1像及所述第2像，所述图像处理部由根据所述第1拍摄部拍摄的所述第1像及所述第2像而提取的所述外形的一部分来确定所述基板的背面位置，所述图像处理部由所述第2拍摄部拍摄到的所述基板标记的位置来确定所述基板的表面位置，算出所述表面位置和所述背面位置的偏差量。

根据上述各结构，通过从基板表面的拍摄，能基于基板标记的位置来确定表面位置，通过从基板背面的拍摄，能基于平坦部和斜面部的边界来确定背面位置。因此，在对基板进行的处理中、基于表面位置进行的处理和基于背面位置进行的处理之间，也能实现处理位置的匹配。

在上述蒸镀装置中，也可以为，具备：搬送部，其具备所述位置检测装置作为第1位置检测装置；以及蒸镀腔，其搭载有第2位置检测装置，所述背面位置是第1背面位置，所述第2位置检测装置具备：第3拍摄部，其拍摄第3像和第4像，该第3像基于由所述背面的平坦部反射的光形成，该第4像基于由与所述背面的平坦部连接的斜面部反射的光形成；以及第2图像处理部，其基于所述第3像和所述第4像的对比度提取所述平坦部和所述斜面部的边界作为所述基板的外形的一部分，根据该提取的外形的一部分来确定作为所述基板的位置的第2背面位置，且根据所述第2背面位置和所述偏差量来推定所述蒸镀腔中的所述表面位置，所述蒸镀掩模在与所述表面对置的一侧的面具备掩模标记，所述第3拍摄部从与所述背面对置的方向拍摄所述掩模标记，所述第2图像处理部由所述第3拍摄部拍摄到的所述掩模标记的位置来确定所述蒸镀掩模的位置，将由所述第2图像处理部推定的所述表面位置相对于该蒸镀掩模的位置的相对位置算出。

根据上述蒸镀装置，能够提高基板和蒸镀掩模的相对位置的检测精度，所以在与基板和蒸镀掩模的相对位置有关的处理中也能提高其精度。

附图说明

图1是将位置检测装置的结构与基板一起示出的结构图，上图中与基板的剖视图一起示出结构，下图中示出基板的俯视图和外形用照相机的拍摄范围的相对位置。

图2是示出外形用照相机拍摄的图像的1个例子的图。

图3是示出蒸镀装置的结构的结构图。

图4是示出EFEM的结构的结构图。

图5是将基板的平面结构与各照相机的拍摄范围一起示出的俯视图。

图6是示出蒸镀腔的结构的框图。

图7是将基板的平面结构与外形用照相机的拍摄范围一起示出的俯视图。

图8是用于说明蒸镀处理进行的各种处理的框图。

具体实施方式

说明位置检测装置及蒸镀装置的1个实施方式。

[位置检测装置]

如图1所示，基板W具备表面WF和背面WR。表面WF的外周部Wp具备平坦部Wp1和斜面部Wp2，另外，背面WR的外周部Wp也具备平坦部Wp1和斜面部Wp2。

平坦部Wp1是沿着基板W的表面WF扩展的平面部分及沿着基板W的背面WR扩展的平面部分。各斜面部Wp2具有在沿着基板W的厚度方向的截面(参照图1)中，曲率中心相对于斜面部Wp2位于基板W的中心侧的曲率。此外，在图1中，示出外形用照相机11对基板W的背面WR进行拍摄的状态，另外，示出基板W的形状为圆板状的例子。

位置检测装置10具备外形用照相机11和图像处理部12。

外形用照相机11例如是CCD照相机，是拍摄部(第1拍摄部)的1个例子。外形用照相机11的拍摄范围11Z是包含平坦部Wp1的一部分和与该一部分连接的斜面部Wp2在内的大小。此外，在进行基板W的搬送时，作为搬送后的位置和其目标位置的差异的搬送精度设定在预定的范围内。外形用照相机11的拍摄范围11Z比这样的范围充分大。

外形用照相机11的光轴11A例如位于平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的附近。照射到基板W的外周部Wp的光既可以是从外形用照相机11朝向基板W沿着外形用照相机11的光轴11A前进的平行光，也可以是向与外形用照相机11的光轴11A不同的方向前进的平行光。在照射到基板W的外周部Wp的光的光轴和外形用照相机11的光轴11A一致的情况下，外形用照相机11具备使用拍摄光学系统向外周部Wp照射光的照射部。在照射到基板W的外周部Wp的光的光轴和外形用照相机11的光轴11A不同的情况下，向外周部Wp照射光的照射部与外形用照相机11分体，相对于基板W位于与外形用照相机11相同的一侧。

外形用照相机11基于从拍摄范围11Z反射的光形成图像。如图2所示，外形用照相机11拍摄的图像PIC包括第1像PIC1和第2像PIC2，第1像PIC1基于由平坦部Wp1反射的光形成，第2像PIC2基于由与该平坦部Wp1连接的斜面部Wp2反射的光形成。例如，在沿着与基板W的背面WR正交的方向向背面WR照射平行光时，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正交的光轴的外形用照相机11生成具有非常高的亮度的第1像PIC1。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°朝向基板W的外侧连续地变化，从斜面部Wp2射出的正反射光的反射角变得比0°更大。因此，具有与背面WR正交的光轴的外形用照相机11生成与第1像PIC1相比具有非常低的亮度的第2像PIC2。结果是，在由外形用照相机11拍摄的图像PIC中，基于由平坦部Wp1反射的光形成的第1像PIC1和基于由斜面部Wp2反射的光形成的第2像PIC2之间产生对比度较大的差异。

图像处理部12使用外形用照相机11拍摄的图像PIC基于对比度进行边缘检测，提取第1像PIC1和第2像PIC2的边界。并且，图像处理部12将所提取的第1像PIC1和第2像PIC2的边界、即平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界确定为基板W的外形的一部分。此外，外形用照相机11的光轴11A的位置、外形用照相机11的拍摄范围11Z的位置用外形用照相机11固有的坐标系(例如XYθ坐标系)决定。图像处理部12用该坐标系算出第1像PIC1和第2像PIC2的边界，据此确定基板W的外形的一部分。

图2是外形用照相机11拍摄的图像的1个例子。

如图2所示，图像PIC包括基板W的像PICW和基板W的背景像PICB。基板W的像PICW中的亮度相对高的部分是平坦部Wp1的像、即第1像PIC1。与此相对，基板W的像PICW中的亮度相对低的部分是斜面部Wp2的像、即第2像PIC2。基板W的背景像PICB中的亮度比第1像PIC1的亮度低且比第2像PIC2的亮度高。

在此，所谓基板W的轮廓E是将基板W中位于最外侧的点连接得到的外形线，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的曲面朝向基板W的轮廓E使基板W的像PICW的亮度逐渐地降低，使作为斜面部Wp2的像的第2像PIC2和基板W的背景像PICB的边界不清楚。并且，在根据第2像PIC2和背景像PICB的边界检测基板W的轮廓E时，会使其位置精度产生较大的误差。特别是，在基板W的位置被要求数μm的精度的检测中，上述的边界处的不清楚会变为非常大的误差。

相对于此，斜面部Wp2和平坦部Wp1的边界是在基板W中面方向发生改变的边界，例如在从与平坦部Wp1对置的方向的拍摄中，可明确地检测出第1像PIC1和第2像PIC2的边界。故此，如果是第1像PIC1和第2像PIC2的边界被确定为基板W的外形的一部分的上述结构，则在使用该外形的基板W的位置检测中能提高检测的精度。

[蒸镀装置]

参照图3，说明搭载有上述位置检测装置的蒸镀装置20。此外，蒸镀装置20是1个例子，只要具备作为搬送部的1个例子的EFEM(Equipment Front End Module：设备前端模块)23和蒸镀腔24即可。另外，在以下的例子中，EFEM23使用于表面位置确定处理及背面位置确定处理。蒸镀腔24使用于其他的背面位置确定处理。

此外，在表面位置确定处理中，对位于基板W的表面WF上的基板标记进行拍摄，根据该拍摄的结果，图像处理部12将作为基板的位置(表面位置)的1个例子的图形中心算出。在背面位置确定处理中，对基板W的背面WR的外周部Wp进行拍摄，根据该拍摄的结果，图像处理部12将作为基板的位置(第1背面位置)的1个例子的第1基板中心算出。另外，在其他的背面位置确定处理中，对基板W的背面WR的外周部Wp进行拍摄，根据该拍摄的结果，图像处理部12将作为基板的位置(第2背面位置)的1个例子的第2基板中心算出。另外，在蒸镀装置20中，图像处理部12将使用EFEM23确定的图形中心和第1基板中心的偏差量算出。另外，在蒸镀装置20中，图像处理部12使第2基板中心反映偏差量，以使作为蒸镀掩模的中心的掩模中心和图形中心一致的方式配置基板W。

如图3所示，蒸镀装置20具备搬送腔21，在搬送腔21通过门阀连接有搬出搬入腔22。搬送腔21具备搬送基板W的搬送机器人。搬出搬入腔22将基板从搬送腔21的外部搬入到搬送腔21，且将基板从搬送腔21搬出到搬送腔21的外部。在搬出搬入腔22通过门阀连接有EFEM23。EFEM23将成膜前的基板向搬出搬入腔22搬送，且从搬出搬入腔22将成膜后的基板搬入。EFEM23具备支承基板W的检测机构30。

在搬送腔21连接有2个蒸镀腔24、反转腔25以及溅射腔26。各腔通过门阀连接到搬送腔21。蒸镀腔24利用真空蒸镀法在基板W形成预定的薄膜。反转腔25使搬入到反转腔25的基板W反转。反转腔25中的反转是使铅直方向上的基板W的表面WF和背面WR的位置在基板W搬入到反转腔25时和从反转腔25搬出时之间成为相反。溅射腔26利用溅射法在基板W形成预定的薄膜。

蒸镀装置20具备控制装置20C，控制装置20C包括上述的图像处理部12，控制蒸镀装置20具备的各腔21、22、23、24、25、26的驱动。控制装置20C例如控制搬送机器人的驱动，使搬送机器人将基板W从与搬送腔21连接的1个腔经由搬送腔21搬送到其他的腔。控制装置20C例如通过控制与各蒸镀腔24中的成膜处理及溅射腔26中的成膜处理有关的机构的驱动，从而使各蒸镀腔24及溅射腔26形成预定的薄膜。

[EFEM的结构]

参照图4及图5说明EFEM23的结构。以下，在EFEM23的结构中，主要说明检测机构30的结构。

如图4所示，检测机构30具备平台31、多个标记照相机11M、以及多个负载照相机11L。以下，说明具备3台标记照相机11M及3台负载照相机11L的例子。

平台31支承作为处理对象的基板W。基板W包括表面WF和背面WR，3个基板标记位于基板W的表面WF。在EFEM23中，基板W以将3个基板标记位于的表面WF朝向上方的方式配置于平台31。各基板标记用于使基板W的表面WF中的特定位置和蒸镀掩模具有的开口的位置一致。

各标记照相机11M例如是CCD照相机，是第2拍摄部的1个例子。各标记照相机11M在比支承于平台31的基板W靠上方固定。各标记照相机11M的光轴11MA的位置相对于其他的标记照相机11M的光轴11MA的位置固定。各标记照相机11M对表面WF的平坦部Wp1中的包含基板标记的范围进行拍摄。各标记照相机11M拍摄的表面WF的图像PICM用于表面位置确定处理。

各负载照相机11L是上述的外形用照相机11，是第1拍摄部的1个例子。在比平台31靠下方固定。各负载照相机11L的光轴11AL的位置相对于其他的负载照相机11L的光轴11AL的位置固定。各负载照相机11L与基板W的背面WR对置，拍摄基于由基板W的外周部Wp反射的光形成的像。各负载照相机11L对基板W的外周部Wp中与其他的负载照相机11L拍摄的部分不同的部分进行拍摄。各负载照相机11L拍摄的背面WR的图像PICL用于背面位置确定处理。另外，各负载照相机11L拍摄的背面WR的图像PICL用于通过表面位置确定处理算出的图形中心和通过背面位置确定处理算出的基板中心的匹配。

图5示出与基板W的表面WF对置的俯视时的基板W的平面结构。在图5中，说明便利起见，将基板W的形状设为圆板状，将各标记照相机11M拍摄的区域和各负载照相机11L拍摄的区域与基板W重叠地示出。

如图5所示，平台31将虚拟的配置区域WA(图5的双点划线)决定为配置基板W的目标区域。基板W以虚拟的配置区域WA和基板W的轮廓E(图5的实线)大致一致的方式配置于平台31。基板W的表面WF具备3个基板标记Wm。各基板标记Wm位于比基板W的外周部Wp靠近基板中心。

各标记照相机11M将拍摄图像的区域决定为拍摄范围11MZ(图5的双点划线)。各拍摄范围11MZ在配置区域WA的周向大致均等配置。标记照相机11M的光轴11MA位于各拍摄范围11MZ的中心。各拍摄范围11MZ的位置及尺寸基于基板W的搬送精度且以包含各自的基板标记Wm的方式设定。

各负载照相机11L拍摄的区域是拍摄范围11ZL，在配置区域WA的周向均等配置。负载照相机11L的光轴11AL位于各拍摄范围11ZL的中心。各拍摄范围11ZL的位置及尺寸基于基板W的搬送精度且以包含平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的方式设定。

[蒸镀腔的结构]

参照图6及图7说明蒸镀腔24的结构。以下，主要说明蒸镀腔24的结构中的作为用于对基板W进行蒸镀的机构的蒸镀机构的结构。

如图6所示，蒸镀腔24具备：将已升华的蒸镀材料放出的蒸镀源41；多个蒸镀照相机11V；支承基板W的基板保持体42；支承蒸镀掩模M的掩模保持体43；驱动源44；以及驱动机构45。在蒸镀腔24中，收纳蒸镀源41、基板保持体42以及掩模保持体43的真空槽24A连接到排气系统而减压到预定的压力。此外，以下说明具备3台蒸镀照相机11V的例子。

蒸镀源41通过对蒸镀材料进行加热，从而在基板W的表面WF形成基于蒸镀材料42M的薄膜。蒸镀源41例如使用电阻加热式的蒸镀源、感应加热式的蒸镀源、或者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，是在基板W的表面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。

各蒸镀照相机11V是上述外形用照相机11，是第1拍摄部或者第3拍摄部的1个例子。固定于蒸镀腔24。各蒸镀照相机11V的光轴11AV的位置相对于其他的蒸镀照相机11V的光轴11AV的位置固定。各蒸镀照相机11V与基板W的背面WR对置，拍摄基于由基板W的外周部Wp反射的光形成的像。各蒸镀照相机11V对基板W的外周部Wp中的各个部位进行拍摄。各蒸镀照相机11V拍摄的图像PICV用于背面位置确定处理。

基板保持体42位于3台蒸镀照相机11V与蒸镀源41之间。基板保持体42决定作为基板W配置的区域的虚拟的配置区域WA。基板保持体42对从反转腔25搬入到蒸镀腔24的基板W进行支承。基板保持体42能将基板W从蒸镀腔24向反转腔25搬出。基板保持体42以使基板W的表面WF朝向蒸镀源41侧(图6的下侧)的方式支承表面WF的外周部Wp，使基板W的背面WR和3台蒸镀照相机11V对置。

此时，例如存在基板保持体42等障碍物，因此位于表面WF的基板标记Wm不易从与表面WF对置的一侧被拍摄。另外，位于表面WF的基板标记Wm例如因为基板W不具有充分的透明性或者不透明，所以从与背面WR对置的一侧也不易被拍摄。也就是说，在基板保持体42支承基板W的状态下，不易检测基板标记Wm的位置。

掩模保持体43位于3台蒸镀照相机11V与蒸镀源41之间。掩模保持体43决定作为蒸镀掩模M配置的区域的虚拟的配置区域MA。掩模保持体43支承蒸镀掩模M的外周部，使基板W的表面WF和蒸镀掩模M对置。蒸镀掩模M具有用于在基板W的表面WF形成预定图形的开口。掩模保持体43在相对于基板W的蒸镀源41侧配置蒸镀掩模M。蒸镀掩模M具有在基板W的整个周向上从基板W超出的大小。蒸镀掩模M在从基板W超出的部分具有3个掩模标记Mm。此外，蒸镀掩模M具有的掩模标记Mm使用于利用蒸镀照相机11V的拍摄来确定蒸镀掩模M的中心位置。

驱动源44输出用于将驱动机构45驱动的动力。驱动机构45接受驱动源44的动力，使基板保持体42在水平方向移动。另外，驱动机构45接受驱动源44的动力，使掩模保持体43和基板保持体42在基板W的周向旋转。驱动机构45对基板保持体42的独立的旋转、掩模保持体43的独立的旋转、以及使基板保持体42和掩模保持体43为一体的旋转进行切换。另外，驱动机构45接受驱动源44的动力而使掩模保持体43和基板保持体42升降。驱动机构45对基板保持体42的独立的升降、掩模保持体43的独立的升降、以及使基板保持体42和掩模保持体43为一体的升降进行切换。

例如，基板保持体42的独立的水平方向上的移动、基板保持体42的独立的旋转用于基板W的图形中心和掩模中心的匹配。掩模保持体43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42和掩模保持体43为一体的旋转在使蒸镀材料蒸镀到基板W的表面时使用。

例如，基板保持体42的独立的升降使用于基板W的搬入及搬出、基板W向蒸镀用的预定位置的配置。掩模保持体43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42和掩模保持体43为一体的升降使用于使基板W及蒸镀掩模M一体地旋转时的移动。

图7示出与基板W的背面WR对置的俯视时的基板W的平面结构。在图7中，说明便利起见，将基板W的形状设为圆板状，将各蒸镀照相机11V拍摄的区域与基板W重叠地示出。

如图7所示，基板W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的位置设定为位于比基板W的轮廓E靠外侧。掩模标记Mm在与基板W的背面WR对置的俯视中具有矩形，但是也可以具有与矩形不同的形状、例如十字状等。

各蒸镀照相机11V拍摄的区域是拍摄范围11ZV，在配置区域WA的周向大致均等配置。各蒸镀照相机11V的光轴11AV位于各拍摄范围11ZV的中心。以平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界包含于拍摄范围11ZV、且在各拍摄范围11ZV包含各自的掩模标记Mm的方式，基于基板W的搬送精度设定3个拍摄范围11ZV的位置及尺寸。

[作用]

参照图8，说明控制装置20C(图像处理部12)进行的表面位置确定处理、背面位置确定处理、以及对位处理。

[表面位置确定处理]

首先，控制装置20C在表面位置确定处理中，使基板W配置于在平台31上决定的配置区域WA。接着，如图8所示，控制装置20C使各标记照相机11M拍摄包含基板标记Wm的表面WF的图像PICM。并且，控制装置20C(图像处理部12)从EFEM23取得各标记照相机11M拍摄的图像PICM。控制装置20C(图像处理部12)使用各标记照相机11M拍摄的图像PICM，例如以将图形中心作为中心的虚拟圆通过各基板标记Wm的方式算出图形中心的位置。

[背面位置确定处理：EFEM23]

首先，控制装置20C在EFEM23中的背面位置确定处理中，向载置于平台31的基板W的背面WR照射光，使负载照相机11L拍摄包含第1像PIC1和第2像PIC2的图像PICL，第1像PIC1基于由平坦部Wp1反射的光形成，第2像PIC2基于由斜面部Wp2反射的光形成。接着，控制装置20C(图像处理部12)从EFEM23取得负载照相机11L拍摄的图像PICL。

控制装置20C(图像处理部12)使用负载照相机11L拍摄的图像PICL，基于图像PICL的对比度来提取第1像PIC1和第2像PIC2的边界、即背面WR中的平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界。并且，控制装置20C(图像处理部12)以将第1基板中心作为中心的虚拟圆通过各边界的方式算出第1基板中心的位置。

此外，通过EFEM23中的各标记照相机11M对基板标记Wm的拍摄和通过各负载照相机11L对平坦部Wp1及斜面部Wp2的拍摄既可以同时进行，也可以在各个不同的时机进行。当在各个不同的时机进行2个拍摄时，既可以使各标记照相机11M的拍摄比各负载照相机11L的拍摄先进行，还可以使各负载照相机11L的拍摄比各标记照相机11M的拍摄先进行。当在各个不同的时机进行2个拍摄时，也可以在2个拍摄之间使基板W旋转。

另外，通过各标记照相机11M对基板标记Wm的拍摄既可以同时进行，也可以在各个不同的时机进行，而且通过各负载照相机11L对平坦部Wp1及斜面部Wp2的拍摄既可以同时进行，还可以在各个不同的时机进行。而且，也可以每当利用1个照相机进行拍摄时使基板W旋转。特别是，基板标记Wm的位置有时按每个基板W而不同，另外，在将基板W的位置固定于1个位置的状态下，有时不能对所有的基板标记Wm进行拍摄。在该情况下，每当对1个基板标记Wm进行拍摄时，只要使基板W旋转即可。在一边使基板W旋转一边对多个基板标记Wm进行拍摄的情况下，能根据基板W的旋转角度来掌握多个基板标记Wm间的相对位置。此外，基板W的旋转角度能利用检测旋转角度的检测部来检测，检测部例如能使用编码器。

[背面位置确定处理：蒸镀腔24]

首先，控制装置20C在蒸镀腔24的背面位置确定处理中，使基板W配置于在基板保持体42上决定的配置区域WA。接着，控制装置20C向基板W的背面WR照射光，使蒸镀照相机11V拍摄包含第1像PIC1和第2像PIC2的图像PICV，第1像PIC1基于由平坦部Wp1反射的光形成，第2像PIC2基于由斜面部Wp2反射的光形成。

控制装置20C(图像处理部12)从蒸镀腔24取得蒸镀照相机11V拍摄的图像PICV。控制装置20C(图像处理部12)使用蒸镀照相机11V拍摄的图像PICV，基于图像PICV的对比度来提取第1像PIC1和第2像PIC2的边界、即背面WR中的平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界。并且，控制装置20C(图像处理部12)以将第2基板中心作为中心的虚拟圆通过各边界的方式算出第2基板中心的位置。

[对位方法]

首先，控制装置20C(图像处理部12)例如对第1片基板W使用通过EFEM23中的拍摄得到的图形中心和第1基板中心，算出图形中心和第1基板中心的偏差量(Δx，Δy，Δθ)。

接着，控制装置20C(图像处理部12)在第1片基板W被搬入到蒸镀腔24时，使用蒸镀照相机11V拍摄的图像PICV算出掩模中心的位置，以使得将掩模中心作为中心的虚拟圆通过各掩模标记Mm。并且，控制装置20C(图像处理部12)使第2基板中心反映偏差量，算出用于使第2基板中心与掩模中心一致的补正量。控制装置20C为了以与补正量相当的驱动量使驱动机构45驱动，而将用于驱动驱动源44的驱动信号SIG输出。

如以上说明的那样，根据上述实施方式，可得到以下列举的效果。

(1)根据基于第1像PIC1和第2像PIC2的对比度的、平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界来检测基板W的位置，其中，第1像PIC1基于由平坦部Wp1反射的光形成，第2像PIC2基于由斜面部Wp2反射的光形成，因此能提高检测基板W的位置的精度。

(2)特别是，因为使用平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界来检测基板W的位置，所以即使是不具有基板标记Wm的基板W，也能检测基板W的位置。另外，即使在基板W不具有充分的透明性或者不透明、且通过从不具有基板标记Wm的面进行的拍摄来求出基板W的位置的检测的情况下，也能在高精度下检测出基板W的位置。

(3)能利用从基板W的表面WF进行的拍摄来确定图形位置，并能利用从基板W的背面WR进行的拍摄来确定第1基板中心。因此，也能在如溅射成膜等那样基于图形位置进行的处理和如蒸镀成膜那样基于第1基板位置进行的处理之间实现处理位置的匹配。

(4)特别是，在基板W不具有充分的透明性或者不透明的情况下，不能从与背面WR对置的一侧在光学上检测基板标记Wm，因此在上述的方面中有用性高。

(5)因为能提高基板W相对于蒸镀掩模M的位置精度，所以在与基板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，上述的实施方式能按如下适当变更并实施。

·位置检测装置仅根据所提取的平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的位置来确定基板W的位置。也能将其变更，而由位置检测装置使用所提取的平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的位置和用于确定基板W的位置的其他信息来确定基板W的位置。用于确定基板W的位置的其他信息是基板W具备的凹口等特征点的位置、基板W的旋转角度等。

·位置检测装置确定基板W的位置使用的边界可以是基板W的外周部Wp中的1个部位，也可以是1个部位以上。

例如，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、即按基板W而不同，在各基板W中有时是固有的形状。在根据外周部Wp中的1个部位的边界来确定基板W的位置的结构中，首先，预先遍及整个基板W收集平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的形状并将其作为全周形状。并且，通过确定所提取的平坦部Wp1和斜面部Wp2的边界的形状是全周形状中的哪个部位，从而确定基板W的位置。

此外，若是在算出第1基板中心时和在算出第2基板中心时，优选对外周部Wp中的包含大致同一斜面部Wp2的部分进行拍摄。由此，能更加提高对基板W的位置进行检测的精度。此外，控制装置20C能基于基板W具备的凹口等特征点的位置和基板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11L的拍摄范围11ZL和蒸镀照相机11V的拍摄范围11ZV。

·位置检测装置确定的基板W的位置能设为基板W的中心、基板W的轮廓、以及根据基板W的中心、轮廓算出的中心以外的特征点、这些中的至少1个。

·蒸镀装置具备的负载照相机11L的数量可以为1台或者2台，还可以为4台以上。在负载照相机11L的数量为1台或者2台的情况下，如上所述，使用负载照相机11L的拍摄结果和其他的信息来确定基板W的位置。

·蒸镀装置具备的蒸镀照相机11V的数量可以是1台或者2台，也可以是4台以上。在蒸镀照相机11V的数量是1台或者2台的情况下，如上所述，使用蒸镀照相机11V的拍摄结果和其他的信息来确定基板W的位置。

·在上述实施方式中，图像处理部12也可以作为单一的图像处理部而提供，或者也可以在功能上分割为2个以上的图像处理部。例如，图像处理部12也可以分割为第1图像处理部和第2图像处理部，第1图像处理部对在图4的检测机构30中由标记照相机11M拍摄的图像及由负载照相机11L拍摄的图像进行处理，第2图像处理部对在图6的蒸镀腔24中由蒸镀照相机11V拍摄的图像进行处理。换言之，位置检测装置也可以在功能上分割为包括第1图像处理部的第1位置检测装置和包括第2图像处理部的第2位置检测装置。或者，也可以由单一的图像处理部实现这些第1及第2图像处理部。

附图标记说明

E…轮廓；M…蒸镀掩模；W…基板；MA、WA…配置区域；Mm…掩模标记；WF…表面；Wm…基板标记；Wp…外周部；WR…背面；PIC…图像；SIG…驱动信号；Wp1…平坦部；Wp2…斜面部；PIC1…第1像；PIC2…第2像；PICB…背景像；PICL、PICM、PICV…图像；10…位置检测装置；11…外形用照相机；11A、11AL、11AV、11MA…光轴；11AL…光轴；11AV…光轴；11L…负载照相机；11M…标记照相机；11Z、11MZ、11ZV…拍摄范围；11V…蒸镀照相机；12…图像处理部；20…蒸镀装置；20C…控制装置；21…搬送腔；22…搬出搬入腔；23…EFEM；24…蒸镀腔；24A…真空槽；25…反转腔；26…溅射腔；30…检测机构；31…平台；41…蒸镀源；42…基板保持体；42M…蒸镀材料；43…掩模保持体；44…驱动源；45…驱动机构。

Claims (3)

1.一种位置检测装置，具备：

拍摄部，其拍摄第1像和第2像，该第1像基于由基板的平坦部反射的光形成，该第2像基于由与所述平坦部连接的斜面部反射的光形成；以及

图像处理部，其基于所述第1像和所述第2像的对比度提取所述平坦部和所述斜面部的边界作为所述基板的外形的一部分，根据该提取的外形的一部分来确定所述基板的位置，

所述拍摄部是第1拍摄部，

所述基板包括表面和背面，该表面包含基板标记，

进一步具备第2拍摄部，该第2拍摄部与所述表面对置，并拍摄所述基板标记，

所述第1拍摄部与所述背面对置，并拍摄所述第1像及所述第2像，

所述图像处理部使用包含由所述第1拍摄部拍摄到的所述第1像及所述第2像的所述背面的图像，以将所述基板的第1基板中心作为中心的虚拟圆通过所述边界的方式算出所述基板的第1基板中心的位置，

所述图像处理部使用包含由所述第2拍摄部拍摄到的基板标记的所述表面的图像，以将所述基板的图形中心作为中心的虚拟圆通过所述基板标记的方式算出所述基板的图形中心的位置，算出所述图形中心与所述第1基板中心之间的偏差量。

2.一种蒸镀装置，具备：

位置检测装置，其检测基板的位置；

蒸镀源，其与所述基板的表面对置；以及

蒸镀掩模，其位于所述表面与所述蒸镀源之间，

所述位置检测装置具备：

拍摄部，其拍摄第1像和第2像，该第1像基于由所述基板的背面中的平坦部反射的光形成，该第2像基于由与所述平坦部连接的斜面部反射的光形成；以及

图像处理部，其基于所述第1像和所述第2像的对比度提取所述平坦部和所述斜面部的边界作为所述基板的外形的一部分，根据该提取的外形的一部分来确定所述基板的位置，

所述拍摄部是第1拍摄部，

所述基板包括表面和背面，该表面包含基板标记，

进一步具备第2拍摄部，该第2拍摄部与所述表面对置，并拍摄所述基板标记，

所述第1拍摄部与所述背面对置，并拍摄所述第1像及所述第2像，

所述图像处理部使用包含由所述第1拍摄部拍摄到的所述第1像及所述第2像的所述背面的图像，以将所述基板的第1基板中心作为中心的虚拟圆通过所述边界的方式算出所述基板的第1基板中心的位置，

所述图像处理部使用包含由所述第2拍摄部拍摄到的基板标记的所述表面的图像，以将所述基板的图形中心作为中心的虚拟圆通过所述基板标记的方式算出所述基板的图形中心的位置，算出所述图形中心与所述第1基板中心之间的偏差量。

3.根据权利要求2所述的蒸镀装置，其中，

所述蒸镀装置具备：

搬送部，其具备所述位置检测装置作为第1位置检测装置；以及

蒸镀腔，其搭载有第2位置检测装置，

所述背面位置是第1背面位置，

所述第2位置检测装置具备：

第3拍摄部，其拍摄第3像和第4像，该第3像基于由所述背面的平坦部反射的光形成，该第4像基于由与所述背面的平坦部连接的斜面部反射的光形成；以及

第2图像处理部，其基于所述第3像和所述第4像的对比度提取所述平坦部和所述斜面部的边界作为所述基板的外形的一部分，根据该提取的外形的一部分来确定作为所述基板的位置的第2背面位置，且根据所述第2背面位置和所述偏差量来推定所述蒸镀腔中的所述表面位置，

所述蒸镀掩模在与所述表面对置的一侧的面具备掩模标记，

所述第3拍摄部从与所述背面对置的方向拍摄所述掩模标记，

所述第2图像处理部由所述第3拍摄部拍摄到的所述掩模标记的位置来确定所述蒸镀掩模的位置，将由所述第2图像处理部推定的所述表面位置相对于该蒸镀掩模的位置的相对位置算出。

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