CN109722626A - 对准装置和方法、成膜装置和方法及电子器件的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供对准装置和方法、成膜装置和方法及电子器件的制造方法，对准装置包括：对准测量位置信息存储部，存储与基板的对准测量位置相关的信息；以及测量部，根据基于与上述对准测量位置相关的信息获得的基板和掩模的对准标记的图像，测量基板与掩模的相对的偏移，与上述对准测量位置相关的信息包括在基板的至少一部分与掩模接触的状态下进行的对准工序中的与基板的位置相关的信息。

Description

对准装置和方法、成膜装置和方法及电子器件的制造方法
技术领域
本发明涉及对准方法和装置，特别涉及通过使进行对准的基板相对于掩模的相对位置根据基板和掩模的种类而不同，能够迅速且使对基板图案的损伤最小化的对准方法和装置。
背景技术
最近，有机EL显示装置作为平板显示装置崭露头角。有机EL显示装置作为自发光显示器，响应速度、视场角、薄型化等特性比液晶面板显示器优异，在监视器、电视机、以智能手机为代表的各种便携终端等方面，急速地替代了现有的液晶面板显示器。此外，其应用领域也广泛地分布于汽车用显示器等。
有机EL显示装置的元件具有在两个彼此相向的电极(阴极电极、阳极电极)之间形成有引起发光的有机物层的基本构造。有机EL显示器元件的有机物层及电极金属层通过在真空腔内经由形成有像素图案的掩模使蒸镀物质蒸镀到基板上而被制造，但是为了使蒸镀物质以所希望的图案蒸镀到基板上的所希望的位置，在进行向基板的蒸镀之前，不得不精密地对齐掩模与基板的相对的位置。
因此，在掩模与基板上形成标记(将其称为对准标记)，利用设置于成膜装置的照相机拍摄这些对准标记，以使标记的中心彼此一致的方式使掩模与基板相对地移动。
发明内容
发明要解决的课题
若重复进行掩模与基板之间的对准工序，则存在真空蒸镀工序所花费的时间(Tact)增大的课题。
本发明的主要目的在于，提供一种用于在降低对基板的损伤的同时迅速地进行掩模与基板之间的对准工序的对准方法、对准装置、成膜方法、成膜装置及电子器件的制造方法。
用于解决课题的技术方案
本发明的第一技术方案的对准装置包括：对准测量位置信息存储部，存储与基板的对准测量位置相关的信息；以及测量部，根据基于与上述对准测量位置相关的信息获得的基板和掩模的对准标记的图像，测量基板与掩模的相对的偏移，与上述对准测量位置相关的信息包括在基板的至少一部分与掩模接触的状态下进行的对准工序中的与基板的位置相关的信息。
本发明的第二技术方案的成膜装置包括：对准测量位置信息存储部，存储基板的对准测量位置信息；以及控制部，基于从上述对准测量位置信息存储部读取出的上述对准测量位置信息，对成膜装置进行控制，上述对准测量位置信息包括在基板的至少一部分与掩模接触的状态下进行的对准工序中的与基板的位置相关的信息。
本发明的第三技术方案的成膜装置包括控制部，该控制部从包括存储基板的对准测量位置信息的对准测量位置信息存储部在内的服务器接收该基板的上述对准测量位置信息，对成膜装置进行控制，上述对准测量位置信息包括在基板的至少一部分与掩模接触的状态下进行的对准工序中的与基板的位置相关的信息。
本发明的第四技术方案的对准方法包括：第1对准工序，在使基板从掩模的上表面分离的状态下，对齐基板和掩模的位置；以及第2对准工序，在使基板的至少一部分与掩模的上表面接触的状态下，对齐基板和掩模的位置，上述第2对准工序包括：读取与基板的第2对准测量位置相关的信息的阶段；基于与上述第2对准测量位置相关的上述信息，使上述基板相对于上述掩模移动到利用上述信息确定的位置的阶段；以及检测位于上述第2对准测量位置的上述基板和上述掩模的对准标记，测量上述基板与上述掩模之间的相对的偏移的阶段。
本发明的第五技术方案的成膜方法包括：将掩模搬入真空腔内的阶段；将基板搬入真空腔内的阶段；使搬入的基板和掩模位置对齐的对准阶段；以及经由掩模向基板成膜蒸镀物质的阶段，上述对准阶段利用本发明的第4技术方案的对准方法而进行。
本发明的第六技术方案的电子器件的制造方法包括本发明的第五技术方案的成膜方法。
发明的效果
根据本发明，通过在对准(特别是第2对准或精细对准)工序中，根据基板和掩模的种类，将测量基板与掩模的相对的偏移的对准测量位置设定在能够降低对准重复次数的位置，能够在维持高精度的同时，迅速地完成对准工序。此外，通过降低对准重复次数，特别是降低第2对准中的基板和掩模的接触次数，能够降低对已经形成于基板的图案的损伤。
附图说明
图1是有机EL显示装置的生产线的一部分的示意图。
图2是成膜装置的示意图。
图3是基板保持单元的示意图。
图4是用于说明第1对准工序的附图。
图5是表示第1对准工序结束后的基板的移动和夹持方法的附图。
图6是用于说明第2对准工序的附图。
图7是表示第2对准工序后的基板的移动和夹持方法的附图。
图8是将基板的识别编号与第2对准测量位置建立关联的关联表的例子。
图9是本发明的对准装置的框图。
图10是本发明的对准方法的流程图。
图11是本发明的成膜方法的流程图。
图12是有机EL显示装置的整体图和有机EL显示装置的元件的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的优选的实施方式以及实施例。但以下的实施方式以及实施例仅例示地表示本发明的优选的结构，本发明的范围不受这些结构的限定。此外，以下的说明中的、装置的硬件结构以及软件结构、处理流程、制造条件、尺寸、材质、形状等只要没有特别特定的记载，本发明的范围就不限定于它们。
本发明涉及用于对基板和掩模进行位置对齐的对准装置、使用对准装置的对准方法、包括对准装置的成膜装置、使用成膜装置在基板上形成薄膜的成膜方法及电子器件的制造方法，特别是涉及用于不会损伤基板图案且迅速地进行基板和掩模的高精度的位置调整的技术。本发明能够优选地应用于在平行平板的基板的表面通过真空蒸镀形成所希望的图案的薄膜(材料层)的装置。作为基板的材料，能够选择玻璃、树脂、金属等任意的材料，此外，作为蒸镀材料，也能够选择有机材料、无机材料(金属、金属氧化物等)等任意的材料。具体而言，本发明的技术能够应用于有机电子器件(例如，有机EL显示装置、薄膜太阳能电池)、光学构件等的制造装置。特别是由于基板的大型化或显示面板的高精细化，进一步要求提高基板与掩模的对准精度和速度，因此，有机EL显示装置的制造装置是本发明优选的应用例之一。
[电子器件的生产线]
图1是示意性地表示电子器件的生产线的结构的一部分的俯视图。图1的生产线例如用于制造智能手机用的有机EL显示装置的显示面板。在智能手机用的显示面板的情况下，在对例如约1800mm×约1500mm的尺寸的基板进行了有机EL的成膜后，冲切该基板而制作多个小尺寸的面板。
电子器件的生产线如图1所示，一般具有多个成膜室111、112和搬送室110。在搬送室110内设有保持并搬送基板10的搬送机器人119。搬送机器人119例如是具有在多关节臂上安装有保持基板的机器人手的构造的机器人，进行基板10相对于各成膜室的搬入/搬出。
在各成膜室111、112分别设有成膜装置(也称蒸镀装置)。由成膜装置自动地进行与搬送机器人119的基板10的交接、基板10与掩模的相对位置的调整(对准)、基板10向掩模上的固定、成膜(蒸镀)等一连串的成膜工艺。各成膜室的成膜装置虽然在蒸镀源的不同、掩模的不同等细微的点上有不同的部分，但是基本的结构(特别是关于基板的搬送和对准的结构)大致相同。以下，对各成膜室的成膜装置的相同结构进行说明。
[成膜装置]
图2是示意性地表示成膜装置的结构的剖视图。在以下的说明中，使用以铅垂方向为Z方向的XYZ正交坐标系。在成膜时基板被固定成与水平面(XY平面)平行的情况下，以基板的宽度方向(与短边平行的方向)为X方向，以长度方向(与长边平行的方向)为Y方向。此外以θ表示绕Z轴的旋转角。
成膜装置具有真空腔200。真空腔200的内部被维持在真空气氛或氮气等非活性气体气氛。在真空腔200的内部，设有基板保持单元210、掩模220、掩模台221、冷却板230和蒸镀源240。
基板保持单元210是保持-搬送从搬送机器人119接受的基板10的部件，也被称为基板支架。掩模220是具有开口图案的金属掩模，被固定在框状的掩模台221之上，该开口图案与形成在基板10上的薄膜图案相对应。
成膜时基板10被载置在掩模220之上。因而，掩模220也承担作为载置基板10的载置体的作用。冷却板230是通过成膜时与基板10(的与掩模220相反侧的面)贴紧进而抑制成膜时的基板10的温度上升而具有抑制有机材料的变质、劣化的作用的板构件。冷却板230也可以兼做磁铁板。所谓磁铁板，是通过利用磁力吸附掩模220从而提高成膜时的基板10与掩模220的贴紧性的构件。蒸镀源240由蒸镀材料、加热器、闸门、驱动机构、蒸发率监视器等构成(均未图示)。
在真空腔200之上(外侧)设有基板Z致动器250、夹具Z致动器251、冷却板Z致动器252、X致动器(未图示)、Y致动器(未图示)、θ致动器(未图示)。这些致动器例如由马达和滚珠丝杠、马达和线性引导件等构成。基板Z致动器250是用于使基板保持单元210的整体升降(Z方向移动)的驱动部件。夹具Z致动器251是用于使基板保持单元210的夹持机构(后述)开闭的驱动部件。
冷却板Z致动器252是用于使冷却板230升降的驱动部件。X致动器、Y致动器、θ致动器(以下统一称为“XYθ致动器”)是用于基板10的对准的驱动部件。XYθ致动器使基板保持单元210以及冷却板230的整体进行X方向移动、Y方向移动、θ旋转。另外，在本实施方式中，在固定了掩模220的状态下对基板10的X、Y、θ进行调整，但是也可以通过调整掩模220的位置或调整基板10与掩模220这两者的位置，进行基板10与掩模220的对准。
在真空腔200之上(外侧)，为了基板10以及掩模220的对准而设有测量基板10以及掩模220各自的位置的照相机260、261。照相机260、261通过设于真空腔200的窗口对基板10与掩模220进行拍摄。通过根据其图像来识别基板10上的对准标记以及掩模220上的对准标记，从而能够测量各自的XY位置、XY面内的相对偏移。为了在短时间内实现高精度的对准，优选实施粗略地进行位置对合的第1对准(也称为“粗糙对准”)和高精度地进行位置对合的第2对准(也称为“精细对准”)这两个阶段的对准。在该情况下，以使用低分辨率但广视场的第1对准用的照相机260和窄视场但高分辨率的第2对准用的照相机261这两种照相机为佳。在本实施方式中，分别对于基板10以及掩模220，利用2台第1对准用的照相机260测量附设于相向的一对边的两个部位的对准标记，并利用4台第2对准用的照相机261测量附设于基板10以及掩模220的4个角(或对角的两个部位)的对准标记。
成膜装置具有控制部270。控制部270除了具有控制基板Z致动器250、夹具Z致动器251、冷却板Z致动器252、XYθ致动器以及照相机260、261的功能之外，还具有控制基板10的搬送以及对准、控制蒸镀源、控制成膜等功能。控制部270能够由具有例如处理器、存储器、储存装置、I/O等的计算机构成。在该情况下，控制部270的功能通过由处理器执行存储于存储器或储存装置的程序得以实现。作为计算机，既可以使用通用的个人计算机，也可以使用嵌入式的计算机或PLC(programmable logic controller)。或者也可以由ASIC、FPGA那样的电路构成控制部270的功能的一部分或全部。另外，既可以针对每一个成膜装置设有一个控制部270，也可以由一个控制部270控制多个成膜装置。
本发明的成膜装置包括对准测量位置信息存储部280，该对准测量位置信息存储部280存储关于基于基板和掩模的种类的基板的对准测量位置的信息。另外，既可以针对每一个成膜装置设有一个对准测量位置信息存储部280，也可以通过网络与多个成膜装置相连。关于对准测量位置信息存储部280，后面说明。
[基板保持单元]
参照图3说明基板保持单元210的结构。图3是基板保持单元210的立体图。
基板保持单元210是通过由夹持机构夹持基板10的周缘来保持-搬送基板10的部件。具体而言，基板保持单元210具有：支承框体301，设有分别从下方支承基板10的四个边的多个支承件300；以及夹具构件303，设有在与各支承件300之间夹入基板10的多个按压件302。由一对支承件300和按压件302构成一个夹持机构。在图3的例子中，沿着基板10的短边配置有3个支承件300，沿着长边配置有6个夹持机构(支承件300和按压件302的组对)，成为夹持长边两个边的结构。但是，夹持机构的结构不限于图3的例子，也可以与成为处理对象的基板的尺寸、形状或成膜条件等相对应地适当变更夹持机构的数量和配置。另外，支承件300也被称为“钩爪板”，按压件302也被称为“夹具”。
基板10从搬送机器人119向基板保持单元210的交接例如如下那样地进行。首先，利用夹具Z致动器251使夹具构件303上升，并使按压件302自支承件300分离，从而使夹持机构成为释放状态。在由搬送机器人119将基板10导入支承件300与按压件302之间之后，利用夹具Z致动器251使夹具构件303下降，并以规定的按压力将按压件302压靠于支承件300。由此，基板10被夹持在按压件302与支承件300之间。在该状态下，通过利用基板Z致动器250驱动基板保持单元210，从而能够使基板10升降(Z方向移动)。另外，由于夹具Z致动器251与基板保持单元210一起上升/下降，所以即使基板保持单元210升降，夹持机构的状态也不会产生变化。
图3的附图标记101表示附设于基板10的4个角的第2对准用的对准标记，附图标记102表示附设于基板10的短边中央的第1对准用的对准标记。
[对准]
图4是表示第1对准工序的附图。图4(a)表示基板10刚刚从搬送机器人119被交接到基板保持单元210之后的状态。基板10由于自重其中央向下方挠曲。接着，如图4(b)所示，使夹具构件303下降，基板10的左右的边部被由按压件302和支承件300构成的夹持机构夹持。
接着，如图4(c)所示，在基板10与掩模220以规定的高度分离的状态下，进行第1对准。第1对准是对XY面内(与掩模220的表面平行的方向)的、基板10与掩模220的相对位置粗略地进行调整的第1位置调整处理，也被称为“粗糙对准”。在第1对准中，由照相机260识别设于基板10的基板对准标记102和设于掩模220的掩模对准标记(未图示)，测量各自的XY位置和在XY面内的相对偏移，进行位置对合。为了能够进行粗略的位置对合，第1对准所使用的照相机260是低分辨率但广视场的照相机。在位置对合时，既可以调整基板10(基板保持单元210)的位置，也可以调整掩模220的位置，还可以调整基板10与掩模220这两者的位置。
第1对准处理完成之后，如图5(a)所示，使基板10下降。然后，如图5(b)所示，在基板10与掩模220接触之前，使按压件302上升而使夹持机构成为释放状态。接着，如图5(c)所示，在保持着释放状态(非夹持状态)使基板保持单元210下降到进行第2对准的位置之后，如图5(d)所示，利用夹持机构对基板10的周缘部进行再夹持。另外，所谓进行第2对准的位置，是指为了测量基板10与掩模220的相对偏移而成为将基板10临时放置在掩模220上的状态的位置，例如是支承件300的支承面(上表面)比掩模220的载置面稍高的位置。此时，基板10的至少中央部与掩模220接触，基板10的周缘部中的由夹持机构支承的左右的边部成为从掩模220的载置面稍微分离的(浮起的)状态。在本发明中，如后所述，进行第2对准的位置根据基板和掩模的种类的不同而不同。
在本实施方式中，在第1对准结束后，基板下降到用于第2对准的测量位置，对基板在释放的状态下下降进行了说明，但是本发明不限定于此，也可以使基板在由基板夹持机构夹持着的状态下下降。
图6(a)～图6(d)是说明第2对准的图。第2对准是进行高精度的位置对合的对准处理，也被称为“精细对准”。首先，如图6(a)所示，由照相机261识别设于基板10的基板对准标记101和设于掩模220的掩模对准标记(未图示)，测量各自的XY位置和在XY面内的相对偏移。为了能够进行高精度的位置对合，照相机261是窄视场但高分辨率的照相机。在测量到的偏移超过阈值的情况下，进行位置对合处理。以下，对测量到的偏移超过阈值的情况进行说明。
在测量到的偏移超过阈值的情况下，如图6(b)所示，驱动基板Z致动器250，使基板10上升而从掩模220离开。在图6(c)中，基于由照相机261测量到的偏移，驱动XYθ致动器，进行位置对合。在位置对合时，既可以调整基板10(基板保持单元210)的位置，也可以调整掩模220的位置，还可以调整基板10与掩模220这两者的位置。
之后，如图6(d)所示，再次使基板10下降到进行第2对准的位置，将基板10再次载置到掩模220上。然后，由照相机261进行基板10以及掩模220的对准标记的拍摄，测量偏移。在测量到的偏移超过阈值的情况下，重复上述的位置对合处理。在本说明中，如后所述，为了能够降低这样的位置对合处理的重复次数，按照基板和掩模的种类而改变进行第2对准的测量的位置(第2对准测量位置)。
在偏移成为阈值以内的情况下，如图7(a)～图7(b)所示，使夹持着基板10的基板保持单元210下降，使基板保持单元210的支承面与掩模220的高度一致。由此，如图7(c)所示，基板10整体被载置在掩模220上。之后，驱动冷却板Z致动器252，使冷却板230下降并与基板10贴紧。通过以上的工序，基板10向掩模220上的载置处理完成，进行基于成膜装置的成膜处理(蒸镀处理)。
在本实施例中，如图6(a)～图6(d)所示，对由夹持机构夹持着基板10重复第2对准的例子进行了说明，但是作为另一个例子，也可以在将基板10载置在掩模220上时使夹持机构成为释放状态或减弱夹持机构的夹持力(放松夹持)。以下，对第2对准(精细对准)中的、进行不同种类的基板/掩模的第2对准的位置的最适化进行详细地说明。
本发明着眼于以下的点，即，根据基板和/或掩模的种类，直到第2对准中的基板与掩模的相对偏移进入阈值以内为止，重复进行第2对准标记的检测和位置调整的次数(以下，称为第2对准重复次数)的变化。
制造有机EL显示装置的生产线所使用的基板大致分为为了制造有机EL显示装置而使用的基板(称为“生产用基板”)和用于工序控制管理的基板(称为“非生产用基板”)。非生产用基板例如使用对准偏置用基板(是基板与掩模的中心间的距离测量用的基板，且是掩模更换后最先流动的基板)、膜厚管理用基板(是在更换膜厚晶体监视器的晶体振荡器时、更换蒸镀材料时、更换蒸镀源时等，为了确认希望的膜厚是否成膜的基板)、掩模的更换时期通知用基板(是掩模随着时间经过，蒸镀物质堆积，掩模被污染，因此，在对一定时间或一定张数的基板进行了蒸镀后更换为新的掩模，为了对生产线通报掩模的更换时期而投入于生产线的基板)等。这些基板通常使用0.3～0.6mm厚度的基板。
但是，即使投入于一个生产线的各种基板(原板)是全部相同厚度的基板，在非生产用基板的情况下，由于基本上并不经过生产用基板所经过的所有工序而仅经过其一部分的工序(由于例如不经过用于驱动有机EL显示元件的电路、薄膜晶体管(TFT)成膜工序)，进入蒸镀工序的生产用基板和非生产用基板的表面的层叠状态也不同。此外，在非生产用基板不经过的工序中进行蚀刻的情况下，也有时形成在生产用基板上的膜的厚度由于蚀刻液的影响而变薄。结果，生产用基板和非生产用基板根据导入蒸镀工序时各个膜的层叠状态等的不同，物理上的厚度互不相同。
另一方面，多种有机物层和金属层的蒸镀所使用的掩模也根据蒸镀物质的种类、图案的种类等不同，有时可使用彼此不同厚度的掩模。
在第2对准工序中，如图6(a)所示，由于仅夹持基板10的周缘部地进行支承，基板因其自重而挠曲，在基板的中央部分与掩模220的上表面(载置面)接触的状态下，进行对准标记的检测。
但是，基板的挠曲的程度根据基板的厚度、基板的表面状态等不同而不同。在使对具有这样的彼此不同的厚度、表面状态等的基板进行第2对准的位置相同时，由于基板的种类不同，基板挠曲的程度产生变化，基板的中央部与掩模的上表面接触的面积也产生变化，从基板的中央部到形成有对准标记的基板的周缘部为止的基板的高度轮廓有可能产生变化。由此，映入第2对准用照相机261的形成于基板的周缘部的对准标记的形状、面积根据基板的种类而会有不同，其原因被推测为与第2对准重复次数变动有关。特别是第2对准与第1对准相比，对于基板与掩模的相对偏移的容许值(阈值)严格，因此，基板的挠曲根据基板的种类的不同而不同对对准工序的影响更大。
因此，在本发明中，不是如以往那样，与基板/掩模的种类无关地在相同的第2对准测量位置进行用于第2对准的测量，而是根据基板/掩模的种类不同而改变进行第2对准测量的位置(基板相对于掩模上表面的相对的高度)。即，针对基板和/或掩模的不同种类，发现能够降低第2对准标记的检测和位置调整的次数的位置，将这样最适化的第2对准测量位置与基板/掩模的种类(即、识别编号)建立关联并存储，由此在实际的对准工序中，在能够维持第2对准的位置对合精度的同时缩短工序时间。
出于生产线上的工序控制管理等目的，投入到有机EL显示元件的生产线的基板和掩模分别被赋予识别编号。通过这样的识别编号，能够确认基板和掩模位于蒸镀线的哪个阶段等。
在本发明中，导出针对基板和掩模的不同种类最适化的第2对准测量位置，将有关第2对准测量位置的信息如图8所示，以与基板和掩模的识别编号建立关联的关联表的形式进行存储。在本发明的实施例中，以关联表的形式将第2对准测量位置与基板和掩模的种类建立了关联，但是本发明不限定于此，也可以以其它的方式将基板和掩模的种类(识别编号)与第2对准测量位置建立关联。
关于针对这样的基板和掩模的不同种类最适化的第2对准测量位置的信息，在实际的有机EL显示元件的对准工序开始前，预先通过反复的实验而获得。例如，在利用基板Z致动器250使基板10相对于掩模上表面的相对的高度一点一点地变化的同时，进行第2对准工序，对为了使基板和掩模的相对的偏移进入阈值内而重复多少次的标记检测和位置调整的过程进行记录。将其中重复次数最少的第2对准测量位置作为对于该基板和掩模最适化的第2对准测量位置。针对基板和掩模的不同种类进行这些实验，导出针对以在实际的生产线生产的目的或其它的目的所使用的基板和掩模的不同种类最适的第2对准测量位置，将其与基板和掩模的识别编号一起存储于关联表。
关联表如图8所示，能够包括与基板的识别编号、基板的种类(例如是生产用的基板还是非生产用的基板，如果是非生产用基板，是什么目的的基板等)和第2对准测量位置相关的信息，但是不限定于此，包含于关联表中的内容根据具体的情况不同而不同。例如关联表既可以包括与掩模的识别编号、掩模的种类(厚度等)相关的信息，也能够包括上述的信息以外与成为关联表作成的基础的第2对准工序重复次数、实际的第2对准工序中的重复次数等相关的信息，还能够不仅包括与对准工序相关的其它的信息还包括与其它的工序的条件相关的信息。例如，关联表也可以进一步包括与对准工序中的照相机的照度、快门速度、照相机高度等相关的信息。由此，能够发挥防止对准工序中的图像识别错误、提高生产量、提高标记识别精度等效果。
此外，为了减小存储部的容量，关联表也可以不是由一个关联表构成，而是由多个关联表(将基板/掩模的识别编号与基板/掩模的种类建立关联的关联表和将基板/掩模的种类与第2对准测量位置建立关联的关联表)构成。
关联表也可以以不是将基板/掩模的识别编号而是将基板/掩模的种类与第2对准测量位置建立关联的方式作成。在该情况下，能够使与基板的种类相关的信息包含于与基板/掩模的识别编号相关的信息内。
对于与第2对准测量位置相关的关联表，并不是只要一旦被作成就一直使用同一个关联表，而是在实际的第2对准工序的重复次数与成为关联表作成的基础的重复次数不同的情况下，也能够随着实际的制造工序的进展来更新关联表。此外，关联表能够在每次新的基板或新的种类的基板投入到生产线时被更新。
为了根据基板/掩模的种类而使第2对准测量位置不同，本发明的对准装置400如图9所示，包括存储关联表的对准测量位置信息存储部280，该关联表将基板和掩模的识别编号和最适于该识别编号的第2对准测量位置建立关联。
对准测量位置信息存储部280既可以设置于各成膜装置，也可以以多个成膜装置能够共有的方式设于通过网络与各成膜装置连接的服务器。存储于对准测量位置信息存储部280的关联表由成膜装置的控制部270读取，在第2对准工序时为了驱动基板Z致动器250而使用。在对准测量位置信息存储部280设于服务器的情况下，各成膜装置的控制部270在第2对准工序时从服务器接收与第2对准测量位置相关的信息，使基板Z致动器250驱动。
本发明的对准装置400还包括根据由第2对准用照相机261拍摄到的第2对准标记的图像，通过图像处理测量基板与掩模的相对偏移的图像处理测量部410、存储由第2对准用照相机拍摄到的图像的拍摄图像存储部420、存储对准标记的检测和位置测量用的基准图像的基准图像存储部430。图像处理测量部410将第2对准标记的图像与基准图像进行对比，进行第2对准标记的检测和位置偏移的测量。
本发明的对准方法特别是第2对准工序如图10所示那样地进行。
成膜装置的控制部270从对准测量位置信息存储部280读取同与基板/掩模的识别编号建立了关联的第2对准测量位置相关的信息(S1)。接着，进行控制，以驱动基板Z致动器250，使基板相对于掩模的上表面，来到读取出的第2对准测量位置(高度)(S2)。在该基板相对于掩模的上表面到达第2对准测量位置时，进行通常的第2对准工序、即，由第2对准用照相机拍摄对准标记，检测对准标记和测量相对偏移(S3)，接着，判定测量到的相对偏移是否在阈值(容许值)内(S4)。在判定测量到的相对偏移在阈值(容许值)内的情况下，结束第2对准工序，将基板载置在掩模上。若判定测量到的相对偏移在阈值之外，则使基板从掩模上表面分离，基于测量到的相对偏移的值，使基板相对于掩模相对移动(S5)。重复这样的阶段直到基板与掩模的相对偏移成为阈值内为止。
本发明的成膜装置如图2所示，包括控制部270、对准测量位置信息存储部280、基板Z致动器250。
控制部270在基板或掩模由搬送室的机械臂搬入成膜装置的腔内时，基于该基板或掩模的识别编号，从对准测量位置信息存储部280读取适用于该基板和掩模的第2对准测量位置信息。控制部270按照读取到的第2对准测量位置信息，控制基板Z致动器250，使基板移动到第2对准测量位置。
之后，控制部270也可以对重复次数进行计数并存储于对准测量位置信息存储部280，该重复次数是为了将相对于该基板的第2对准中的基板与掩模的相对偏移收敛于阈值内而进行的重复次数。
以下，参照图11，说明本发明的成膜方法。
当掩模被搬入成膜装置时，读取被搬入的掩模的识别编号(S11)。
当基板被搬入成膜装置时，读取基板的识别编号(S12)。
控制部270基于读取到的基板/掩模的识别编号，读取存储于对准测量位置信息存储部280的对于该基板的第2对准测量位置信息(S13)。
控制部270驱动基板Z致动器250，使基板移动到第2对准测量位置(高度)(S14)。接着，进行对准标记的检测和位置的测量、基板相对于掩模的相对的移动的阶段直到基板与掩模的相对的位置偏移进入阈值(容许值)内为止(S15)。
若第2对准完成，则进行经由掩模向基板成膜蒸镀物质的工序(S16)。
根据本发明，通过针对实际使用的基板/掩模的不同种类(厚度)而改变第2对准测量位置，能够在维持对准精度的同时降低第2对准重复次数，从而显著地缩短工序时间。此外，能够降低由于重复第2对准而使已经形成于基板的图案与掩模的接触所造成的损伤。
[电子器件的制造方法]
接着，说明使用本实施方式的成膜装置的电子器件的制造方法的一例。以下，作为电子器件的例子，例示有机EL显示装置的结构和制造方法。
首先，说明要制造的有机EL显示装置。图12(a)表示有机EL显示装置60的整体图，图12(b)表示1像素的截面构造。
如图12(a)所示，在有机EL显示装置60的显示区域61呈矩阵状配置有多个具备多个发光元件的像素62。后面详细说明，发光元件分别具有具备被一对电极夹着的有机层的构造。另外，在此所说的像素，是指在显示区域61中能够显示所希望的颜色的最小单位。在本实施例的有机EL显示装置的情况下，通过显示互不相同的发光的第1发光元件62R、第2发光元件62G、第3发光元件62B的组合而构成像素62。像素62大多通过红色发光元件、绿色发光元件和蓝色发光元件的组合而构成，但是也可以通过黄色发光元件、青色发光元件和白色发光元件的组合而构成，只要是至少1种颜色以上就没有特别制限。
图12(b)是图12(a)的A－B线处的局部截面示意图。像素62在基板63上具有有机EL元件，该有机EL元件具备第1电极(阳极)64、空穴输送层65、发光层66R、66G、66B中的任一方、电子输送层67、第2电极(阴极)68。它们当中的空穴输送层65、发光层66R、66G、66B、电子输送层67相当于有机层。此外，在本实施方式中，发光层66R是发出红色光的有机EL层，发光层66G是发出绿色光的有机EL层，发光层66B是发出蓝色光的有机EL层。发光层66R、66G、66B分别形成为与发出红色光、绿色光、蓝色光的发光元件(也有时记载为有机EL元件)相对应的图案。此外，第1电极64针对每一个发光元件分离地形成。空穴输送层65、电子输送层67和第2电极68既可以以与多个发光元件62R、62G、62B共有的方式形成，也可以针对每一个发光元件而形成。另外，为了防止第1电极64和第2电极68因异物而短路，在第1电极64间设有绝缘层69。而且，由于有机EL层因水分和氧而劣化，所以设有用于保护有机EL元件免受水分和氧影响的保护层70。
在图12(b)中，空穴输送层65和电子输送层67以一个层表示，但是根据有机EL显示元件的构造，也可以以包括空穴阻挡层和电子阻挡层在内的多个层形成。此外，也能够在第1电极64与空穴输送层65之间形成空穴注入层，该空穴注入层具有能够从第1电极64向空穴输送层65顺利地进行空穴的注入的能带构造。同样地，也能够在第2电极68与电子输送层67之间形成电子注入层。
接着，具体地说明有机EL显示装置的制造方法的例子。
首先，准备形成有用于驱动有机EL显示装置的电路(未图示)以及第1电极64的基板63。
在形成有第1电极64的基板63之上通过旋转涂覆形成丙烯酸树脂，利用光刻法，以在形成有第1电极64的部分形成开口的方式将丙烯酸树脂形成图案并形成绝缘层69。该开口部相当于发光元件实际发光的发光区域。
将图案形成有绝缘层69的基板63搬入第1成膜装置，由基板保持单元保持基板，将空穴输送层65作为在显示区域的第1电极64之上共同的层而成膜。空穴输送层65通过真空蒸镀而成膜。实际上由于空穴输送层65被形成为比显示区域61大的尺寸，所以不需要高精细的掩模。
接着，将形成有空穴输送层65为止的基板63搬入第2成膜装置，由基板保持单元保持。进行基板与掩模的对准(第1对准和第2对准)，将基板载置在掩模之上，在基板63的配置发出红色光的元件的部分，成膜发出红色光的发光层66R。根据本例，通过根据掩模和基板的种类而改变第2对准测量位置，能够降低第2对准工序中的基板与掩模的相对偏移的测量和位置调整的重复的次数。由此，能够缩短对准工序时间，能够抑制由于已经形成于基板的图案与掩模的反复的接触而造成的损伤。
与发光层66R的成膜同样地，利用第3成膜装置成膜发出绿色光的发光层66G，而且利用第4成膜装置成膜发出蓝色光的发光层66B。发光层66R、66G、66B的成膜完成之后，利用第5成膜装置在显示区域61的整体成膜电子输送层67。电子输送层67对3色的发光层66R、66G、66B形成为共同的层。
将形成有电子输送层67为止的基板移动到溅镀装置，成膜第2电极68，之后移动到等离子体CVD装置而成膜保护层70，完成有机EL显示装置60。
从将图案形成有绝缘层69的基板63搬入成膜装置到保护层70的成膜完成为止，若暴露于含有水分和氧的气氛中，则由有机EL材料构成的发光层有可能因水分和氧而劣化。因而，本例中，基板在成膜装置间的搬入搬出在真空气氛或非活性气体气氛下进行。
这样获得的有机EL显示装置以针对每一个发光元件精度高、迅速且降低对于图案的损伤的形式形成发光层。因而，只要使用上述制造方法，就能够不仅提高有机EL显示元件的生产量，而且还降低像素图案的损伤而抑制有机EL显示装置的不良的产生。
另外，上述实施例表示本发明的一例，本发明不限定于上述实施例的结构，也可以在其技术思想的范围内进行适宜变形。例如，在上述实施例中，利用基板保持单元使基板移动，但是也可以使作为载置体的掩模或基板和掩模这双方移动。在该情况下，只要在基板的移动部件之外设置载置体的移动部件即可。此外，在上述实施例中，在第1对准和第2对准中分开使用测量用的照相机，但是既可以在第1对准和第2对准中使用相同的照相机，也可以在第1对准和第2对准中使用双方的照相机260、261。
附图标记的说明
10:基板
220:掩模
250:基板Z致动器
261:第2对准用照相机
270:控制部
280:对准测量位置信息存储部
410:图像处理测量部

Claims (27)

1.一种对准装置，为了进行基板和掩模的位置对齐而进行对准标记的检测和位置的测量，其特征在于，
该对准装置包括：
对准测量位置信息存储部，存储与基板的对准测量位置相关的信息；以及
测量部，根据基于与上述对准测量位置相关的信息获得的基板和掩模的对准标记的图像，测量基板与掩模的相对的偏移，
与上述对准测量位置相关的信息包括在基板的至少一部分与掩模接触的状态下进行的对准工序中的与基板的位置相关的信息。
2.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，
上述对准测量位置根据通过基板的识别编号确认的基板的种类而被设定成不同。
3.根据权利要求2所述的对准装置，其特征在于，
上述对准测量位置信息存储部以关联表的形式存储与基板的识别编号、基板的种类和该基板的对准测量位置相关的信息。
4.根据权利要求3所述的对准装置，其特征在于，
上述关联表还包括上述对准工序中的与照度、快门速度和照相机的高度相关的信息中的至少一个。
5.根据权利要求2所述的对准装置，其特征在于，
上述基板的种类包括与是否是生产用基板相关的信息。
6.根据权利要求1所述的对准装置，其特征在于，
上述对准测量位置根据通过基板的识别编号确认的基板的种类和通过掩模的识别编号确认的掩模的种类而被设定成不同。
7.根据权利要求6所述的对准装置，其特征在于，
上述对准测量位置信息存储部以关联表的形式存储基板的识别编号、掩模的识别编号、基板的种类、掩模的种类和该基板的对准测量位置。
8.根据权利要求7所述的对准装置，其特征在于，
上述关联表还包括上述对准工序中的与照度、快门速度和照相机的高度相关的信息中的至少一个。
9.根据权利要求6所述的对准装置，其特征在于，
上述基板的种类包括与是否是生产用基板相关的信息，上述掩模的种类包括与掩模的厚度相关的信息。
10.一种成膜装置，用于经由掩模在基板上成膜蒸镀物质，其特征在于，
该成膜装置包括：
对准测量位置信息存储部，存储基板的对准测量位置信息；以及控制部，基于从上述对准测量位置信息存储部读取出的上述对准测量位置信息，对成膜装置进行控制，
上述对准测量位置信息包括在基板的至少一部分与掩模接触的状态下进行的对准工序中的与基板的位置相关的信息。
11.根据权利要求10所述的成膜装置，其特征在于，
上述对准测量位置根据通过基板的识别编号确认的基板的种类而被设定成不同。
12.根据权利要求11所述的成膜装置，其特征在于，
上述对准测量位置信息存储部以关联表的形式存储与基板的识别编号、基板的种类和该基板的上述对准测量位置相关的信息。
13.根据权利要求12所述的成膜装置，其特征在于，
上述关联表还包括上述对准工序中的与照度、快门速度和照相机的高度相关的信息中的至少一个。
14.根据权利要求11所述的成膜装置，其特征在于，
上述基板的种类包括与是否是生产用基板相关的信息。
15.根据权利要求10所述的成膜装置，其特征在于，
上述对准测量位置根据通过基板的识别编号确认的基板的种类和通过掩模的识别编号确认的掩模的种类而被设定成不同。
16.根据权利要求15所述的成膜装置，其特征在于，
上述对准测量位置信息存储部以关联表的形式存储基板的识别编号、掩模的识别编号、基板的种类、掩模的种类和该基板的对准测量位置。
17.根据权利要求16所述的成膜装置，其特征在于，
上述关联表还包括上述对准工序中的与照度、快门速度和照相机的高度相关的信息中的至少一个。
18.根据权利要求15所述的成膜装置，其特征在于，
上述基板的种类包括与是否是生产用基板相关的信息，上述掩模的种类包括与掩模的厚度相关的信息。
19.根据权利要求10所述的成膜装置，其特征在于，
该成膜装置还包括用于使基板在与基板面垂直的方向上移动的基板致动器，
上述控制部基于基板的上述对准测量位置信息，驱动上述基板致动器，以使该基板移动到上述对准测量位置。
20.一种成膜装置，用于经由掩模在基板上成膜蒸镀物质，其特征在于，
该成膜装置包括控制部，该控制部从包括存储基板的对准测量位置信息的对准测量位置信息存储部在内的服务器接收该基板的上述对准测量位置信息，对成膜装置进行控制，
上述对准测量位置信息包括在基板的至少一部分与掩模接触的状态下进行的对准工序中的与基板的位置相关的信息。
21.一种对准方法，用于对基板和掩模进行位置对齐，其特征在于，
该对准方法包括：
第1对准工序，在使基板从掩模的上表面分离的状态下，对齐基板和掩模的位置；以及
第2对准工序，在使基板的至少一部分与掩模的上表面接触的状态下，对齐基板和掩模的位置，
上述第2对准工序包括：
读取与基板的第2对准测量位置相关的信息的阶段；
基于与上述第2对准测量位置相关的上述信息，使上述基板相对于上述掩模移动到利用上述信息确定的位置的阶段；以及
检测位于上述第2对准测量位置的上述基板和上述掩模的对准标记，测量上述基板与上述掩模之间的相对的偏移的阶段。
22.根据权利要求21所述的对准方法，其特征在于，
上述第2对准测量位置根据通过基板的识别编号确认的基板的种类而被设定成不同。
23.根据权利要求22所述的对准方法，其特征在于，
上述基板的种类包括与是否是生产用基板相关的信息。
24.根据权利要求21所述的对准方法，其特征在于，
上述第2对准测量位置根据通过基板的识别编号确认的基板的种类和通过掩模的识别编号确认的掩模的种类而被设定成不同。
25.根据权利要求24所述的对准方法，其特征在于，
上述基板的种类包括与是否是生产用基板相关的信息，上述掩模的种类包括与掩模的厚度相关的信息。
26.一种成膜方法，经由掩模向基板成膜蒸镀物质，其特征在于，
该成膜方法包括：
将掩模搬入真空腔内的阶段；
将基板搬入真空腔内的阶段；
使搬入的基板和掩模位置对齐的对准阶段；以及
经由掩模向基板成膜蒸镀物质的阶段，
上述对准阶段利用权利要求21～25中任一项所述的对准方法而进行。
27.一种电子器件的制造方法，其特征在于，
包括权利要求26所述的成膜方法。
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