CN111378932B - 基板载置方法、成膜方法、成膜装置及有机el面板的制造系统 - Google Patents

基板载置方法、成膜方法、成膜装置及有机el面板的制造系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及基板载置方法、使用该基板的成膜方法、成膜装置以及有机EL面板的制造系统，能高精度地进行成膜工序中使用的基板与掩模的对准。基板(1)在其长边部被基板承受爪(26a、26b)支承(S101)，因自重而成为挠曲形状。在基板(1)的挠曲形状的中央最低部和长边部，将基板(1)夹紧(S102、S107)，使基板(1)下降，形成基板(1)和掩模(2)的中央部收敛于拍摄装置(14c、14d)的景深的状态。根据对由拍摄装置拍摄到的图像的图像处理结果，使基板(1)以位置偏移变小的方式移动(S111～S113)。在成为规定内的位置偏移后，进一步使基板(1)和掩模(2)接近，从基板(1)的中央部逐渐与掩模(2)接触，使掩模(2)的整个面相互密合(S114～S120)。

Description

基板载置方法、成膜方法、成膜装置及有机EL面板的制造系统
技术领域
本发明涉及包括对基板的载置位置进行对准的对准处理的基板载置方法、使用该基板的成膜方法、成膜装置以及有机EL面板的制造系统。
背景技术
在包含对基板的成膜工序的物品的制造、例如有机EL显示器的制造中，需要在形成有TFT(薄膜晶体管)的基板上配置发出红、绿、蓝的发光的有机材料。作为配置该有机材料的方法，主要使用使用了金属掩模的真空蒸镀。在这种真空蒸镀中，大多构成为以向下的姿势支承形成有TFT的基板，从下方向上成膜蒸镀材料。这样，在使基板的成膜面朝下进行成膜的情况下，为了尽量不妨碍成膜而在其端部夹紧基板并进行支承，因此基板的中央部容易因自重而成为向下方挠曲成凸形状的状态。
另外，为了在TFT的期望的位置形成红、绿、蓝的发光的有机膜，需要精密地进行基板与金属掩模的对准(对位)。例如，首先，将基板与掩模配置成不接触的位置关系，使用拍摄用相机使用基板的对准标记和掩模的对准标记进行两者的对位。之后，使基板与掩模接近，在掩模上载置基板。若在该状态下基板的对准标记与掩模的对准标记的偏移量收敛于规定的范围内，则对准正常结束。近年来，在为了提高量产效率而使基板大型化的过程中，为了显示器的高像素化，所要求的对准精度被高精度化为几μm以内的量级。
作为对基板与掩模进行对准的方法，已知有下述的专利文献1以及专利文献2所公开的技术。在专利文献1的结构中，视觉辨认判别基板与掩模的重叠位置的指标，并校正为适当的重叠位置。另外，在专利文献2中，提出了如下结构：使基板和掩模的至少一方以连结2个对准标记的线成为棱线部的方式挠曲成凸形状，在该棱线部进行基板与掩模的对准。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-027291号公报
专利文献2：日本特开2007-207632号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在专利文献1、2所公开的方法中，在基板与掩模的重叠时，难以消除对准标记附近的位置偏移。特别是在近来的大型化的基板中，若在其周边部保持基板，则会大幅挠曲，配置于周边部的对准标记存在从挠曲的最低点起具有数毫米高低差的情况。因此，为了防止基板与掩模的接触，需要增大拍摄光学系统的景深。并且，由于增大景深，有时会产生拍摄过程中的光学分辨率的降低，无法得到必要的对准精度。另外，大幅挠曲的基板在重叠的过程中与掩模中心部强接触后，经过抵接面逐渐扩展的过程，成为向掩模的载置状态。由于存在这样的基板与掩模的挠曲变化引起的偏移这样的不确定因素，保证数μm以内的对准精度变得更加困难。
另外，在专利文献2所公开的使基板和掩模的至少一方挠曲成凸形状的方法中，通过按压凸形状来对基板、掩模施加变形应力。因此，根据情况，基板的挠曲量增大，有可能成为重叠时的挠曲变化引起的偏移增大的原因。另外，在最终成为大致平面时，因按压产生的应力被释放而成为产生新的偏移的原因。进而，基板与掩模的重叠时的偏移有可能由于摩擦而损害在形成于基板表面的TFT(薄膜晶体管)、在先工序中已蒸镀的发出其他颜色的光的有机材料，由此存在引起成品率降低的问题。
鉴于以上情况，本发明的课题在于能够高精度地进行成膜工序中使用的基板与掩模的对准。
用于解决课题的手段
为了解决上述课题，在本发明中，提供一种使用基板支承部使基板移动并将所述基板载置于掩模上的基板载置方法，所述基板支承部具有：第一基板支承部，沿着基板的第一边支承基板并能够上下移动；第二基板支承部，沿着与所述第一边相对的第二边支承所述基板，并能够上下移动；第三基板支承部，将所述基板的与所述第一边以及所述第二边交叉的第三边以及第四边在所述基板的所述第一边以及所述第二边的中间支承；第一按压部，能够将所述基板朝向所述第一基板支承部按压；第二按压部，能够将所述基板朝向所述第二基板支承部按压；以及第三按压部，能够将所述基板朝向所述第三基板支承部按压，其中，采用包含如下工序的结构：利用所述第一基板支承部和所述第二基板支承部支承所述基板，使上述基板通过其自重形成向下方凸出的挠曲成U字形状的弯曲姿势的姿势控制工序；在上述U字形状的底部，由上述第三基板支承部和上述第三按压部保持上述基板，并且，由所述第一基板支承部以及所述第一按压部、所述第二基板支承部以及所述第二按压部保持所述基板的所述第一边和所述第二边，使所述基板保持所述弯曲姿势，使所述第一基板支承部、所述第二基板支承部以及所述第三基板支承部朝向所述掩模下降，形成使设置在所述基板的所述第三基板支承部侧的对准标记、和设置在所述掩模的所述第三基板支承部侧的对准标记一起包含在拍摄装置的景深中的状态的基板下降工序；通过所述拍摄装置拍摄分别设置于所述基板与所述掩模的所述对准标记而取得所述基板和所述掩模的相对位置信息，测量所述基板与所述掩模的位置偏移量的测量工序；在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量超过规定的阈值的情况下，基于在所述测量工序中取得的相对位置信息，利用所述第一基板支承部、所述第二基板支承部以及所述第三基板支承部使所述基板移动以减少所述基板与所述掩模的位置偏移量的对准工序；在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量为规定的阈值以下的情况下，利用所述第一基板支承部、所述第二基板支承部以及所述第三基板支承部使所述基板朝向所述掩模下降，将所述基板载置在所述掩模上的载置工序。
发明的效果
根据上述结构，以使基板因自重而挠曲而形成的弯曲姿势的中央的最低部附近收敛于拍摄装置的景深的方式进行配置，进行用于基板与掩模的对准的拍摄。因此，能够高精度地进行成膜工序中使用的基板与掩模的对准。
附图说明
图1在从正面方向表示本发明的实施方式的成膜装置的概略结构的说明图。
图2是从侧面方向表示本发明的实施方式的成膜装置的概略结构的说明图。
图3是对准装置的立体图。
图4旋转平移机构的立体图。
图5是基板保持部的立体图。
图6(a)、(b)是基板保持部的示意图。
图7(a)是从上方观察保持于基板保持部的基板的图，(b)是从上方观察掩模的图，(c)是拍摄装置的视野的示意图。
图8是表示配置于成膜室的定位机构的主要部分结构的一例的说明图。
图9是表示基板及掩模的对准控制的流程的流程图。
图10(a)、(b)、(c)是表示通过图9的控制进行的对准动作的说明图。
图11(a)、(b)、(c)是表示通过图9的控制进行的对准动作的说明图。
图12(a)、(b)、(c)是表示通过图9的控制进行的对准动作的说明图。
图13(a)、(b)、(c)是表示通过图9的控制进行的对准动作的说明图。
图14(a)、(b)、(c)是表示通过图9的控制进行的对准动作的说明图。
图15是表示配置有本发明的实施方式的成膜装置的生产线的一例的说明图。
图16是表示对准装置的拍摄系统的构成的立体图。
图17是示出用于对准的对准标记的结构的说明图。
图18是表示在基板上产生的挠曲量的说明图。
图19是表示进行对准控制的控制装置的具体结构例的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对用于实施本发明的方式进行说明。此外，以下所示的结构只不过是一个例子，例如在不脱离本发明的主旨的范围内，本领域技术人员能够对细节部分的结构进行适当变更。另外，在本实施方式中列举的数值是参考数值，并不限定本发明。
以下，参照附图对作为本发明的实施方式的基板载置方法、成膜方法、成膜装置、有机EL面板的制造系统等进行说明。在以下参照的多个附图中，只要没有特别记载，对于相同功能的构成要素标注相同的附图标记来表示。另外，在同一附图内具有多个相同或对应的构件的情况下，在图中标注a、b等下标来表示，但在以下的说明中，在不需要区别的情况下，有时省略a、b等下标来进行记述。
图1、图2表示第一实施方式的成膜装置100的概略结构，图1从正面表示成膜装置100，图2从侧面表示成膜装置100。成膜装置100是在基板1的表面(被成膜面)成膜的装置。成膜装置100通过真空蒸镀在基板1的表面形成所期望的图案的薄膜。基板1例如是平板状的玻璃基板。作为蒸镀材料，可以选择有机材料、无机材料(金属、金属氧化物等)等任意的材料。成膜装置100例如能够用于制造有机EL显示器那样的显示装置的显示面板、薄膜太阳能电池等电子器件的制造系统。特别是，成膜装置100作为基板1使用玻璃基板，能够适用于制造具有该基板1大型化的倾向的有机EL面板的制造系统。
成膜装置100具备成膜腔室4和闸阀15，该成膜腔室4具有用于在基板1上形成成膜材料的成膜腔室4的成膜空间，该闸阀15用于将基板1搬入/搬出成膜腔室4。进而，成膜装置100具备保持基板1和掩模2并进行两者的相对对位的对准装置101。成膜腔室4中设置有用于设置收纳有成膜材料的蒸镀源(成膜源)7的机构。图1是蒸镀装置的结构，但对准装置101也能够应用于溅射法、CVD法等使用蒸镀法以外的成膜方法的成膜装置。
另外，在图1中，将上下方向表示为Z轴的方向(Z方向)，将与上下方向正交的水平方向表示为X轴的方向(X方向)以及Y轴的方向(Y方向)。另外，在成膜腔室4连接有真空泵(在图1中未图示)，能够将成膜腔室4内减压至能够成膜的所希望的压力。
对准装置101具备：具有搭载于成膜腔室4的顶板3上的驱动部的定位机构90、作为保持基板1的保持部的基板保持部8、以及保持掩模2的掩模保持部9。
定位机构90具有旋转平移机构111和作为第一驱动部的Z升降机构80，设置在成膜腔室4的外侧。通过将包含多个可动部的定位机构90配置在成膜腔室4的成膜空间之外，能够抑制成膜腔室4内的扬尘。
旋转平移机构111如后述那样在对基板1和掩模2进行对准时，使基板保持部8、即基板1相对于顶板3在XY方向、以及绕Z轴的旋转方向即θz方向上移动基板保持部8。Z升降机构80以使基板1与掩模2相互接近或分离的方式使基板保持部8或掩模保持部9、在本实施方式中为基板保持部8沿Z方向移动。
Z升降机构80具有Z升降滑块10。在Z升降滑块10上固定有基板保持轴12a、12b。该基板保持轴12a、12b穿过设于成膜腔室4的顶板3的贯通孔16而遍及成膜腔室4的外部和内部地设置。并且，在成膜腔室4内，在基板保持轴12a、12b的下部设置有基板保持部8，能够保持作为被成膜物的基板1。
为了避免基板保持轴12a、12b与顶板3干涉，贯通孔16相对于基板保持轴12a、12b的外径设计得足够大。另外，各基板保持轴12a、12b中的成膜腔室4的外侧的部分被固定于Z升降滑块10和顶板3的波纹管40覆盖。即，各基板保持轴12a、12b通过由波纹管40覆盖成膜腔室4的外侧的部分，能够将各基板保持轴12a、12b整体保持为与成膜腔室4的成膜空间相同的状态(例如真空状态)。
波纹管40优选使用在Z方向及XY方向上也具有柔软性的波纹管。由此，在通过对准装置101的运转而波纹管40发生了位移时产生的阻力能够足够小，能够降低位置调整时的载荷。掩模保持部9设置于成膜腔室4的内部的顶板3的成膜空间侧的面，能够保持掩模2。在有机EL面板的制造中广泛使用的掩模2例如具备具有与成膜图案对应的开口的掩模箔和刚性高的掩模框，掩模箔在经由掩模框架设于掩模保持部9的状态下被固定。由此，掩模保持部9能够在降低了挠曲的状态下保持掩模2。
定位机构90、基板保持部8、蒸镀源7的一系列的动作由作为处理部的一个例子的控制装置50(控制部)控制。控制装置50的功能通过处理器执行存储于存储器或储存器的程序来实现。作为计算机，可以使用通用的个人计算机，也可以使用嵌入式计算机、PLC(programmable logic controller：可编程逻辑控制器)。或者，也可以由ASIC、FPGA那样的电路构成控制装置50的功能的一部分或全部。另外，可以针对每个成膜装置设置控制装置50，也可以由一个控制装置50控制多个成膜装置。
图19表示构成图1的控制装置50的控制系统的一例。图19的控制系统能够由具有作为主控制单元的CPU1601、作为存储装置的ROM1602、以及RAM1603的例如上述的PC硬件、PLC等构成。在ROM1602中，能够存储用于实现后述的制造步骤的CPU1601的控制程序、常数信息等。另外，当执行该控制过程时，RAM1603用作CPU1601的工作区域等。另外，在图19的控制系统上连接有外部存储装置1606。外部存储装置1606在本发明的实施中不是必需的，能够由HDD、SSD、网络安装的其他系统的外部存储装置等构成。
用于实现本实施方式的对准控制的CPU1601的控制程序能够预先存储在上述的外部存储装置1606、ROM1602的(例如EEPROM区域)那样的存储部中。在该情况下，用于实现本实施方式的控制步骤的CPU1601的控制程序能够经由网络接口1607提供给上述各存储部，并且更新为新的(其他)程序。或者，用于实现后述的控制步骤的CPU1601的控制程序能够经由各种磁盘、光盘、闪存等存储单元和用于该存储单元的驱动装置，提供给上述各存储部，并且更新其内容。存储用于实现本实施方式的控制步骤的CPU1601的控制程序的状态下的各种存储单元、存储部、或存储设备，构成存储了本发明的控制步骤的计算机可读取的记录介质。
在CPU1601上连接有用于拍摄在对准图像处理中使用的图像的后述的拍摄装置14。在图19中，为了简化，图示了拍摄装置14乃至该图右侧的对准装置101的驱动系统1605与CPU1601直接连接。然而，这些块可以经由公知的适当的接口(相机IF、驱动电路)而连接。
网络接口1607能够使用例如IEEE802.3那样的有线通信、IEEE802.11、802.15那样的无线通信的通信标准来构成。CPU1601能够经由网络接口1607与其他装置1104、1121进行通信。装置1104、1121例如可以是包含成膜装置100的生产线的统辖控制装置、管理服务器等，进行成膜装置100的成膜处理的控制、记录。
另外，图19的控制装置具备UI装置1604(用户接口装置)。该UI装置1604包括操作部和显示装置。操作部由手持终端那样的终端、或者键盘、点动旋钮、定点设备等设备(或者具备它们的某种控制终端)构成。另外，显示装置除了例如液晶方式以外，只要是能够显示输出的显示装置，则可以使用任意方式的显示装置。
在UI装置1604的显示装置中，能够进行任意的监视显示。例如，也可以通过UI装置1604的显示装置来显示与上述的对准装置101的驱动条件有关的数据等。或者，也可以通过UI装置1604的显示装置，显示为了基板～掩模的对准而拍摄装置14拍摄到的图像。
接着，使用图2对对准装置101的定位机构90进行详细说明。
图2以立体图的形式示出上述的对准装置101。Z升降机构80具备上述的Z升降滑块10、Z升降基座13、多个Z引导件18、马达19以及滚珠丝杠20。
Z引导件18在Z升降基座13的侧面被支承为相对于Z升降基座13在Z方向上滑动自如，并固定于Z升降滑块10。在Z升降滑块10的中央配设有用于传递驱动力的滚珠丝杠20，从固定于Z升降基座13的马达19传递的动力经由滚珠丝杠20传递至Z升降滑块10。
马达19内置有未图示的旋转编码器，能够经由编码器的转速来测量Z升降滑块10的Z方向的位置。通过由控制装置50(图1)至CPU1601(图19)控制马达19的驱动，能够进行Z升降滑块10、即基板保持部8的Z方向的精密的定位。另外，在此对马达19为旋转马达的情况进行了说明，但马达19也可以是其他形式的马达，例如线性马达等。在该情况下，只要取代旋转编码器而配置线性编码器即可，能够省略滚珠丝杠20。
图3以立体图的形式示出了旋转平移机构111的结构。在图1、图2的对准装置101中，Z升降滑块10和Z升降基座13配设在旋转平移机构111上。在该结构中，能够通过旋转平移机构111使Z升降基座13和Z升降滑块10整体在X、Y、θz方向上驱动。
如图4所示，旋转平移机构111具备多个驱动单元21a～21d。在图4的结构中，驱动单元21a～21d分别配置在基座的四角，配置在使配置在相邻的角落的驱动单元绕Z轴旋转90度后的方向。
各驱动单元21a～21d具备产生驱动力的马达41。并且，具备通过马达41的驱动力经由滚珠丝杠42传递而在第一方向上滑动的第一引导件22和在XY平面中向与第一方向正交的第二方向滑动的第二引导件23。而且，具备能够绕Z轴旋转的旋转轴承24。例如，在驱动单元21c的情况下，在X方向上滑动的第一引导件22、在与X方向正交的Y方向上滑动的第二引导件23、旋转承载24，X马达41的力经由滚珠丝杠42传递到第一引导件22。
马达41内置有未图示的旋转编码器，能够经由该旋转编码器测量第一引导件22的位移量。在各驱动单元21a～21d中，通过由控制装置50(图1)至CPU1601(图19)控制马达41的驱动，能够精密地控制Z升降基座13、即基板保持部8的X、Y、θz方向上的位置。
例如，在使Z升降基座13向X方向移动的情况下，由马达41产生使驱动单元21b和驱动单元21c分别在X方向上滑动的驱动力，并向Z升降基座13传递该驱动力。另外，在向Y方向移动的情况下，由马达41产生分别在驱动单元21a和驱动单元21d中沿Y方向滑动的驱动力，并向Z升降基座13传递该驱动力。
在使Z升降基座13在绕Z轴的θz方向旋转的情况下，使用对角配置的驱动单元21c和驱动单元21b，产生用于绕Z轴θz旋转所需的力，该力向Z升降基座13传递即可。或者，也可以使用驱动单元21a和驱动单元21d向Z升降基座13传递旋转所需的力。
接着，使用图4对基板保持部8的结构进行说明。图4以立体图的形式示出在保持基板1的状态下位于掩模保持部9的上部的基板保持部8整体。基板保持部8保持矩形的基板1的相互对置的两边(在此为长边)侧的端部。另外，基板保持部8以使基板1的被成膜面朝下、即基板1的被成膜面与掩模2相对的方式进行保持。
如图5所示，基板保持部8具备对基板1的端部进行支承的多个基板承受爪26a(第一基板支承部)以及多个基板承受爪26b(第二基板支承部)。多个基板承受爪26a沿着基板1的两个长边中的一个长边侧的端部配置，多个基板承受爪26b沿基板1的两个长边中的另一个长边侧的端部配置。
并且，基板保持部8具有多个夹具27a(第一按压部)，所述多个夹具27a与多个基板承受爪26a相对地配置，经由驱动轴34a沿Z方向被驱动且能够向基板承受爪26a方向按压基板1。另外，基板保持部8具有多个夹具27b(第二按压部)，所述多个夹具27b与多个基板承受爪26b相对地配置，经由驱动轴34b沿Z方向被驱动且能够向基板承受爪26a方向按压基板1。通过使多个夹具27a、27b相对于多个基板承受爪26a、26b接近，夹入并夹紧基板1的端部，能够固定基板1，且以降低基板1的挠曲的状态进行保持。另外，也可以不保持基板1的长边侧的端部而保持短边侧的端部，但保持长边侧的端部的情况下基板1的挠曲量少，因此优选。
并且，基板保持部8具有固定于基板保持轴12a的下部的、对多个基板承受爪26a进行支承的保持部基座25a。另外，基板保持部8具有固定于基板保持轴12b的下部的、对多个基板承受爪26b进行支承的保持部基座25b。保持部基座25a、25b能够分别通过基板保持轴12a、12b独立地上下移动，能够在任意的控制位置进行定位。该保持部基座25a、25b是具有与基板1的长边侧的端部同等的长度的板状部件。
另外，在掩模2的掩模框设置有用于在将基板1载置于掩模2时避免与基板承受爪26a、26b的干涉的多个槽。如果将该槽与基板承受爪26a、26b的间隙设定为数mm左右，则即使在将基板1载置于掩模2之后基板承受爪26a、26b进一步下降，也能够避免掩模框6b与基板承受爪26a、26b相互干涉。
在本实施方式中，为了进行后述的对准动作，构成为用于使保持部基座25a、25b移动的基板保持轴12a、12b能够相互独立地升降。
在本实施方式中，多个夹具27a包含于夹紧单元28a，多个夹具27b包含于夹紧单元28b。另外，夹紧单元28a、28b的按压动作能够相互独立地进行控制。
夹紧单元28a、28b、或夹具27a、27b的按压释放(松开)状态和按压(夹紧)状态分别如图6(a)、(b)所示。以下，对夹紧单元28a、28b的动作的概略进行说明，在此以夹紧单元28a为例进行说明，夹紧单元28b为与夹紧单元28a相同的结构，因此省略说明。
夹紧单元28a的多个夹具27a固定于夹紧滑块32a。夹紧滑块32a被配置在基板保持部8的保持部基座25a与保持部上板35a之间的线性衬套39a沿Z方向引导。夹紧滑块32a经由贯通顶板3的驱动轴34a而固定于Z升降滑块10。夹紧滑块32a能够经由驱动轴34a通过电动缸36a(图5)产生的力而在Z方向上驱动。
若夹具27a从图6(a)所示的位置下降而到达图6(b)所示的位置，则夹具27a与载置于基板承受爪26a上的基板1的上表面抵接，将基板1朝向基板承受爪26a按压。由此，成为在基板承受爪26a的夹持面与夹具27a的夹持面之间保持基板1的状态。
在夹具27a的上部，为了通过夹具27a施加一定的载荷而保持基板1，配设有产生保持力(载荷)的弹簧29a。在夹具27a与弹簧29a之间存在杆31a，夹具27a沿Z方向被引导。弹簧29a能够通过利用载荷调整螺钉30a改变间隙g的大小来调整全长。因此，通过弹簧29a的压入量，也能够自由地调整经由杆31a而在夹具27a产生的按压力。另外，如果该按压力为数N～数10N左右，则能够以大于基板1的自重的载荷来按压基板1，能够抑制在对准中基板1偏移。
根据以上的结构，在利用夹紧单元28a、28b或夹具27a、27b的按压力保持基板1的状态下，能够通过对准装置101在X、Y、θz方向以及Z方向上移动并对准。另外，夹紧单元28a的多个夹具27a可以是分别由单独设置的驱动机构上下驱动的结构。另外，夹紧单元28b的多个夹具27b也可以是被分别单独设置的驱动机构上下驱动的构造。另外，在保持部基座25a与基板承受爪26a之间设置有间隔件41a，在保持部基座25b与基板承受爪26b之间设置有间隔件41b。
接着，对在对准装置101中用于同时测量基板1与掩模2的位置、即各个对准标记的位置的拍摄装置进行说明。在图1中，在顶板3的外侧的面上配设有用于取得掩模2上的对准标记(掩模标记)以及基板1上的对准标记(基板标记)的位置的位置取得单元即多个(在本实施方式中为6个)拍摄装置14。
图16表示本实施方式中的拍摄装置14的配置例。如该图所示，在本实施方式中，以能够拍摄基板1的第一边(图中左侧的长边)的端部以及第一边(同右侧的长边)的端部的四角附近的方式分别配置各两个的拍摄装置14a、14b。能够分别利用两台拍摄装置14a、14b拍摄配设在基板1和掩模2的四角附近的对准标记。
并且，拍摄装置14c、14d配置为在两台拍摄装置14a、14b之间、中央的部分对基板的两个短边部的中央部分进行拍摄。另外，在图1中，利用实线表示拍摄装置14a、14b的配置，另外，用虚线表示拍摄装置14c的配置，但在图2等其他附图中，有时省略拍摄装置14c的图示。
即，在本实施方式中，设置有夹紧单元28a至夹具27a侧的两个拍摄装置14a、夹紧单元28b至夹具27b侧的两个拍摄装置14b、以及它们的中央的拍摄装置14c、14d。这些拍摄装置14由能够进行高分辨率拍摄的相机141、拍摄光学系统142、照明部143构成(图8)。
图16表示将基板1载置于夹紧单元28a的基板承受爪26a(图1、图5)和夹紧单元28b的基板承受爪26b(相同)并因自重而挠曲的状态。在本实施方式中，利用因该基板的自重而挠曲的弯曲姿势，进行用于对准的拍摄。在图16的弯曲姿势下，基板1成为向下方向凸出的U字型形状。图17是从上方表示处于弯曲姿势的基板1的图，基板1的底部中央的部位VH如该图所示俯视时为长方形的区域。
图18表示图17的基板1的底部中央的部位VH沿长边的中央的P-P线的剖面的右半部分。另外，关于基板1的左半部分，与图示的右半部分为线对称形状，因此在图18中省略图示。图16、图17的基板1的底部中央的部位VH包括拍摄装置14c、14d的拍摄范围(视场角)。图18表示基板1为后述的1500mm×925mm×厚度0.5mm的玻璃基板时的截面形状和尺寸。如图18所示，在该规模的玻璃基板中，部位VH不存在，相当于拍摄装置14c、14d的拍摄范围的基板1截面的高低差充分收敛于0.5mm以下的范围。在该基板1的底部的部位VH的范围内，如图17～后述的图7(a)所示，沿着与基板1的长边即第一边、第二边交叉的第三边(图16近前侧)以及上述第四边(同里侧)设置基板标记37c、37d。另外，在掩模2的上表面，在上述基板标记37c、37d的附近的位置设置掩模标记38c、38d(后述的图7(b))。
例如，即使基板尺寸、厚度改变，在基板1的弯曲姿势下，也几乎视为平面，容易使用于赋予基板标记37的足够的部位VH的高低差落入例如1mm的范围内。根据上述结构，即使在拍摄装置14c、14d景深为几mm左右的狭窄的情况下，也容易调整基板1与掩模2的位置关系，使得上述的对准标记(37c、37d、38c、38d)均包含在该深度范围内。
在图16中，上述基板1的对准标记37c、37d相当于第一对准标记、第二对准标记。对准标记37c、37d夹着夹紧单元28a侧的第一边、夹紧单元28b侧的第二边的中心线(图16的单点划线)，配置在部位VH的大致对角线上。这是因为，作为第三按压部的夹具27c、27d以分别保持第一边、第二边的中间、特别是部位VH的大致中心部的方式配置，以避开夹具27c、27d的方式配置有对准标记37c、37d。
然而，也可以是将夹具27c、27d与对准标记37c、37d的位置关系与上述进行更换的配置。第一、第二对准标记37c、37d位于相当于夹紧单元28a侧的第一边、夹紧单元28b侧的第二边的中心线(图16的单点划线)上的位置。而且，夹着夹紧单元28a侧的第一边、夹紧单元28b侧的第二边的中心线(图16的单点划线)，将夹具27c、27d配置在部位VH的大致对角线上。当然，虽然也取决于拍摄装置14c、14d的视场角，但即使是这样的配置，也能够进行与图16的配置大致相同的对准拍摄。
另外，在顶板3上，以能够通过拍摄装置14a、14b、14c、14d来测量在成膜腔室4的内部配置的对准标记的位置的方式，在上述各拍摄装置的拍摄光轴上设置有贯通孔以及窗玻璃17(图1)。并且，在拍摄装置14的内部或者附近设置有未图示的照明(后述的照明部143)，能够向基板1以及掩模2的对准标记附近照射照明光，进行准确的标记像的测量。
在此，参照图7(a)～图7(c)，说明使用拍摄装置14来测量基板标记37和掩模标记38的位置的方法。图7(a)是从上方观察保持于基板保持部8的状态的基板1的图。在基板1上，在基板1的四角形成有图16的4个角的拍摄装置14a、14a、14b、14b(图16)能够测量的基板标记37、37、37、37。另外，沿着基板1的第三边(该图跟前侧)和第四边(该图进深侧)设置对准标记37c、37d。例如，如果是基板1相对于掩模2平坦地载置的状态，则能够通过4个拍摄装置14a、14a、14b、14b例如同时拍摄4个基板标记37。然后，图1的控制装置50根据拍摄图像求出各基板标记的中心位置即4个点，根据4个点的位置关系来计算基板1的平移量、旋转量。由此，控制装置50能够取得基板1的位置信息。
另外，在后述的主要的对准动作(图9的S111～S113)中，通过拍摄装置14c、14d来拍摄例如两个基板标记37c、37d，根据两点的位置关系来计算基板1的平移量、旋转量。通过这样的测量工序，能够以处于弯曲姿势的基板1的底部的部位VH附近为基准，取得基板1的对准信息。
另外，图7(b)是从上方观察掩模2的图。在掩模2的四角形成有能够由拍摄装置14测量的掩模标记38、38、38、38。另外，沿着掩模2的第三边(该图跟前侧)和第四边(该图进深侧)设置掩模标记38c、38d。例如能够通过4个拍摄装置14a、14a、14b、14b例如同时拍摄4个掩模标记38。然后，图1的控制装置50根据拍摄图像求出作为各掩模标记的中心位置的4个点，根据4个点的位置关系，算出掩模2的平移量、旋转量等。这样，控制装置50能够取得掩模2的位置信息。
在上述对准拍摄时，实际上，基板1与掩模2在Z方向上重叠。例如，由于基板1由玻璃等透明材料构成，因此如果将各标记配置在需要进行成膜的基板/掩模的外周部等，则能够在该状态下通过拍摄装置14同时拍摄基板标记37和掩模标记38。
图7(c)表示通过1个拍摄装置14对1组掩模标记38和基板标记37进行拍摄时的视野43的图像。这样，在拍摄装置14的视场43内，能够同时拍摄基板标记37和掩模标记38，能够测定标记中心彼此的相对位置。另外，也可以准备与控制装置50不同的图像处理装置，使该图像处理装置进行图像处理来测量标记的位置。掩模标记38以及基板标记37的形状只要是容易计算各自的中心位置的形状即可，可以是任意的形状，但优选为相互不同的形状，以便能够相互区分。
在要求高精度的对准的情况下，作为拍摄装置14，使用具有数μm的量级的高分辨率的高倍率相机。该高倍率相机的视野窄至几mm，因此如果将基板1载置于接受爪的状态的偏移大，则存在基板标记37从视野脱离的情况。因此，除了基于高倍率相机的拍摄装置14之外，也可以与高倍率相机一并设置具有宽的视野的低倍率相机。在该情况下，配置(详细未图示)低倍率相机，以使掩模标记38和基板标记37同时收敛于高倍率相机的视野的方式进行大致的对准后，能够使用高倍率相机以较高的精度进行位置测量。
控制装置50能够根据由拍摄装置14取得的掩模2的位置信息以及基板1的位置信息，求出掩模2与基板1的相对位置信息。控制装置50使用该相对位置信息来控制升降滑块10、旋转平移机构111以及基板保持部8各自的驱动量。在使用高倍率相机作为拍摄装置14的情况下，例如能够以几μm的精度调整掩模2与基板1的相对位置。
掩模2与基板1的对准完成后，从配置于成膜腔室4的成膜空间的蒸镀源7放出成膜材料的蒸气，开始在基板1的表面隔着掩模2进行成膜的成膜工序。
接着，参照图8～图15，对本实施方式的成膜装置的结构、基板及掩模的对准动作进行更详细的说明。
图8表示本实施方式的成膜装置的定位机构的主要部分的结构，图9表示图12的控制系统的对准控制的流程。另外，图10(a)、(b)、(c)～图14(a)、(b)、(c)表示通过图9的步骤控制的定位机构的对准动作，图15表示配置有本实施方式的成膜装置的生产线的结构。
图15所示的生产线是多个成膜室31与搬送室33连接的结构，一般被称为簇型生产线。在图15所示的生产线中，在生产线的前头设置有搬入室32。在大气压下将基板1搬入到搬入室32之后对搬入室32进行真空排气，由此成膜室31、搬送室33能够以真空状态搬送基板1。该生产线的搬运方式中，可以是向搬入室32逐张地搬入基板的单片式，也可以是一并放入某种程度的数量的盒式的处理，本领域技术人员能够选择与前一工序的连接相匹配的方式。
搬入掩模2的掩模室(未图示)可以面对搬送室33或面向成膜室31配置。特别是，如果设置于搬送室33的搬送机构34具有能够搬送掩模2的可搬运重量，则也可以在搬送室33安装掩模室。
例如，在有机EL显示器的生产线中，需要层叠多个膜而进行成膜。因此，如果制造有机EL显示器，则在图15的生产线中，至少需要成膜室31的要成膜的膜的数量。另外，根据膜厚、成膜速率，即使是相同的膜，有时也需要多个成膜室31。这样，生产线的成膜室31的数量是任意的，并不限定本发明。
另外，在搬送室33之间配置有交接室35。交接室35例如具有进行搬送室33的连接的功能和使基板1的朝向固定的功能。例如，通过利用未图示的旋转机构使基板1旋转180°，能够使各集群中的基板朝向固定。
图15的成膜室31相当于图1～图7所示的成膜装置100，具备对准装置101。对准装置101的主要部分的结构如图8所示。如上所述，对准装置101配置在成膜室31的成膜腔室4内。在图8中，简略地表示对准装置101的对准动作所需的部位，其附图标记与上述相同，以下省略与各部位有关的重复的记述。
图8的对准装置101具备上述夹紧单元28a、28b。夹紧单元28a、28b构成驱动系统从而能够独立地进行升降动作，具备基板承受爪26a、26b和夹具27a、27b。由掩模箔及掩模框构成的掩模2通过掩模保持部9被支承在蒸镀源7的上方。另外，为了拍摄由夹紧单元28a、28b保持的基板1和掩模2的对准状态，在对准装置101的上部、基板1的中央配置有上述的拍摄装置14c、14d(图16)。拍摄装置14c、14d分别拍摄对准标记37c、37d。另外，以能够拍摄对准装置101的上部、基板1的四个角的方式配置上述的拍摄装置14a、14b(图16)。拍摄装置14a、14b例如分别各2台地配置于夹紧单元28a、28b的上部附近，如图6所示，对配置于基板1以及掩模2的四角的基板标记37以及掩模标记38(图7、图17)进行拍摄。但是，在图8中，仅图示了在后述的图9中说明的对准控制的主要部分中使用的拍摄装置14c、14d，省略了拍摄装置14c、14d的图示。
在成膜处理时，如上所述，利用干式泵123进行排气直至粗抽排气的压力区域。例如，通过干式泵123进行排气，直到成膜腔室4的压力成为50Pa以下为止。然后，若成膜腔室4内的压力成为50Pa以下，则切换未图示的阀，通过低温泵124进行正式吸引排气。在本实施方式中，通过低温泵124进行排气至10-5Pa～10-4Pa台的压力区域，在该压力环境下进行成膜。
通过低温泵124进行正式抽吸排气，若达到上述压力，则进行蒸镀源7的加热。在本实施方式中，在成为1×10-4Pa以下的压力后，通过对设置在蒸镀源7内的未图示的加热器通电来使蒸镀源7的温度上升。蒸镀源7内部收纳有被称为坩埚的蒸镀材料的容器(详细未图示)，利用蒸镀源7内部的加热器对坩埚进行加热，最终使收纳于坩埚内部的蒸镀材料的温度上升。
蒸镀源7的温度例如通过设置在蒸镀源7内的热电偶(未图示)来测定温度，并且在加热开始初始状态下以通过所期望的温度梯度进行加热的方式进行控制。如果是有机材料，则在300～400℃左右为成膜温度，达到一定程度的温度时，切换为基于未图示的速率传感器的控制。该速率传感器对蒸镀材料的成膜速率进行监视，如果由速率传感器确认的成膜速率稳定在规定速率，则能够进行对基板1的成膜。
在对基板1进行成膜之前，进行基板1与掩模2的对准(对位)。该对准控制能够通过控制装置50(CPU1601)非同步地控制上述的蒸镀处理、例如压力控制、蒸镀源7的加热等处理。基板1具有不成膜的非成膜区域，为了不使蒸镀材料附着于该部分而使用掩模2。掩模2在成膜区域具有开口部，在非成膜区域设置有掩模部。在面向有机EL显示器的分涂中，需要分开涂敷红、绿、蓝的材料，近年来，为了高精细化，对准的高精度化的需求提高。
例如，在分开涂敷红色的发光材料时，对在基板1上形成的红色用的电极部分设置开口部的基板1和掩模2进行对位后，成膜红色的蒸镀材料。由此，仅在红色电极部分形成红色材料。如果高精度地进行基板1与掩模2的对位，则能够防止混杂其他颜色，另外，能够使电极间隔变窄，能够提高有机EL显示器的性能。如上所述，对准装置101以从成膜腔室4的顶板3悬挂的方式配置。
在通过图9详细说明对准控制之前，说明该对准控制的概略。基板1通过配置在搬送室33内的搬送机构34搬送至成膜室31内的对准装置101。在该基板交接时，对准装置101在沿着基板的相对的长边的2边(第一边、第二边)配置的基板承受爪26a、26b上接受由搬送机构34把持成水平状态的基板1。
此时，基板1的四边之中，与基板的相对的长边的两边、第一边、第二边正交的第三边、第四边二边不夹紧。另外，若将夹具27a、27b设为按压解除状态，则如图10(a)所示，基板1因自重而挠曲为向下凸的U字形状，成为以第一边(左侧)、第二边(右侧)的中心线成为最低部的方式变形的弯曲姿势。
在保持该基板1的弯曲姿势的状态下，如图10(b)所示，使夹具27a、27b处于按压状态，如图10(c)所示，以与进入到基板1的下部中央的基板承受爪26c、26d接触的方式使夹紧单元28a、28b下降。然后，如图11(a)、(b)、(c)所示，在长边(第一边、第二边)的中间，使夹具27c(27d)动作，对基板承受爪26c(26d)按压基板1。
进而，在保持基板1的弯曲姿势的状态下，如图12(a)、(b)、(c)所示使基板1下降，在基板1的最低部不与掩模接触的范围内使基板接近掩模2。如图16、图17中说明的那样，基板1的U字形状的最低部附近的部位VH在高低差1mm的范围内可以视为大致平面，在部位VH配置对准标记37c、37d。另外，如在图7(a)～(c)中说明的那样，掩模2的标记38c、38d也配置在其附近。例如，基板1和掩模2的对准标记以相互不重叠的位置关系配置。基板1的U字形状的最低部附近的部位VH充分收敛于0.5mm以下的范围。而且，在使拍摄基板1接近掩模2时，即使拍摄装置14c(14d)的拍摄光学系统142为高分辨率的拍摄光学系统，也容易形成在景深内包含基板1和掩模2的对准标记的状态。例如，即使基板尺寸、厚度改变，在基板1的弯曲姿势下，也几乎视为平面，容易使用于赋予基板标记37的足够的部位VH的高低差收敛于例如1mm的范围内。
在该状态下，对由拍摄装置14c(14d)在接近的视场角内拍摄到的对准标记(37c、38c、37d、38d)的图像进行图像处理，进行数值运算，由此能够高精度地计算基板1与掩模2的偏移量。
然后，根据计算出的偏移量，通过未图示的移动机构使夹紧单元28a、28b、28c(28d)以减少计算出的偏移量的方式移动，由此能够高精度地进行基板1与掩模2的对准。
接着，解除夹紧单元28c(28d)的夹紧，使其旋转(图16)，使其从基板1的上下区域退避。接着，如图13(a)～(c)所示，使夹紧单元28a、28b进一步下降，使已对准的基板1与掩模2抵接。根据本实施方式，在该阶段之前，即使在没有掩模框的支承的掩模2中央部，基板1的中央部的挠曲也因基板1的U字形状而较少，能够通过基板保持将基于掩模抵接的基板1的偏移抑制为最小。
接着，如图14(a)～(c)所示，使夹紧单元28a、28b进一步下降，使基板1下降而进行相对掩模2的重叠。基板1相对于掩模2从中央部逐渐接地。在该过程中，基板1的中央部的挠曲逐渐变大，但大部分的面积的抵接完成，基板1的偏移被抑制为最小。这样，基板1与掩模2以初始的位置关系对位(对准)，重叠结束。在基板1载置到掩模2上完成之后，也可以解除夹紧单元28a、28b的夹紧(按压)。但是，也可以以在之后的成膜工序开始之前继续夹紧单元28a、28b的夹紧(按压)的方式进行控制。
如以上那样完成对准后进行成膜动作。通过速率传感器(未图示)确认蒸镀源7成为所希望的成膜速率，通过蒸镀源7将所希望的材料以期望的膜厚堆积在基板1上。此时，不需要成膜的部位被掩模2遮蔽，以使蒸镀材料不附着于该部位的方式进行控制。另外，在蒸镀源7上设置有呈直线状地放出蒸镀材料的孔(详细未图示)。另外，蒸镀源7例如能够以能够覆盖基板下表面的蒸镀所需的范围的方式构成为能够移动。例如，在生产图9所示那样的有机EL显示器的有机EL面板的生产线中，能够在各个成膜室31中反复进行上述那样的工序，在基板1需要成膜的场所形成所需的膜。
在此，参照图10(a)、(b)、(c)～图14(a)、(b)、(c)对图9所示的对准控制步骤的一例进行说明。图9的步骤例如能够记述为控制装置50(图1)至CPU1601(图19)的控制程序。该控制程序能够预先存储在上述的外部存储装置1606、ROM1602的(例如EEPROM区域)那样的存储部中。
基板1通过配置在搬送室33内的搬送机构34(搬送手)向成膜室31内的对准装置101搬送(图9的S100)。然后，如图10(a)所示，对准装置101在基板承受爪26a、26b上接受基板1(S101)。此时，基板1因自重而挠曲，成为向下方向凸出的U字型的形状、即弯曲姿势(姿势控制工序)。
接着，如图10(b)所示，对载置于基板承受爪26a、26b上的基板1的四边中的第一边、第二边这两边进行夹紧(S102：长边夹具)。例如，使作为第一按压部、第二按压部发挥功能的夹具27a、27b工作，对作为第一基板支承部、第二基板支承部的基板承受爪26a、26b按压基板1。之后，搬送机构34(搬送手)从基板承受爪26a、26b的上部退避(S103)。
接着，如图10(c)所示，使基板承受爪26c、26d与夹具27c、27d旋转或上升，进入基板1中央的U字形状底部的上下的空间(S104)。即，基板1的弯曲姿势的底部也被作为第三基板支承部(或第四基板支承部)的基板承受爪26c、26d支承。
而且，如图11(a)所示，使夹紧单元28a、28b的基板承受爪26a、26b与基板承受爪26c、26d同步下降。基板1在保持弯曲姿势的状态下下降(S105)，例如在基板1成为掩模2上的高度30mm的高度时，使基板承受爪26a、26b与基板承受爪26c、26d的同步下降停止(S106)。
然后，如图11(b)所示，使基板中央的夹具27c、27d工作，在短边(第三边、第四边)，将基板1朝向基板承受爪26c、26d按压(S107)。之后，如图11(c)所示，利用夹具27a、27b、夹具27c、27d使全部成为夹紧(按压)状态的基板承受爪26a、26b与基板承受爪26c、26d同步下降(S108)。
然后，在基板1成为掩模2上的高度0.5mm的高度时，使基板承受爪26a、26b与基板承受爪26c、26d的同步下降停止(S109：基板下降工序)。该基板1的掩模2上的高度是基板1不与掩模2接触、且基板1和掩模2进入拍摄装置14c、14d的拍摄光学系统142的景深内那样的高度。由此，通过拍摄装置14c、14d，能够高精度地对基板标记37以及掩模标记38进行拍摄。另外，由于不使基板1与掩模2接触，因此能够不相互摩擦地进行对准(后述的S111～S113)。
接着，如图12(a)所示，利用拍摄装置14c、14d对通过该弯曲姿势而配置在基板1和掩模2最接近的中央部附近的基板标记37以及掩模标记38进行拍摄(S110)。控制装置50至CPU1601对由拍摄装置14c、14d拍摄到的图像进行图像处理，进行数值运算，计算拍摄到的基准边附近的基板1和掩模2的例如沿着XY平面的偏移量(测量工序)。
然后，使由夹紧单元28a、28b把持的基板1移动，以使测量出的偏移量减少(S111～S113：对准工序)。在此，如图12(b)所示，以测量出的偏移量减少的方式使基板1移动(S111)，移动后再次进行拍摄和偏移量的计算(S112)。该偏移量的取得例如再次通过基于拍摄装置14c、14d的拍摄(S112、图12(c))和上述的图像处理来进行。在S113中，如果对准后的偏移量为阈值以下，则进入S114，在大于阈值的情况下返回S111，再次进行对准动作。
如果对准后的偏移量为阈值以下，则如图13(a)所示，在保持弯曲姿势的状态下使基板1下降。即，利用夹具27a、27b、夹具27c、27d使全部成为夹具(按压)状态的基板承受爪26a、26b与基板承受爪26c、26d同步下降(S114)。
然后，使基板1从中央部逐渐与掩模2接触。在图9的例子中，设基板1相对于掩模2足够大，或者在掩模2至掩模保持部9设置有退避部。即，即使基板1与掩模2开始接触，在短边(第三边、第四边)中央保持基板1的夹具27c、27d和基板承受爪26c、26d也是不需要从基板1的上下退避。因此，在图9的控制中，夹具27c、27d和基板承受爪26c、26d从基板1的上下的退避在后述的S119中进行。但是，如在后述的实施例1等中说明的那样，根据结构，也可以采用在基板1与掩模2开始接触之前，夹具27c、27d和基板承受爪26c、26d能够从基板1的上下退避的结构。
若使基板承受爪26a、26b与基板承受爪26c、26d同步地下降，则如图13(b)所示，首先，处于弯曲姿势的基板1中央的最低部与掩模2接触(S115)。接着，在基板1的长边部(第一边、第二边)解除(松开)夹具27a、27b的夹紧(S116)。此时，在该图9的控制例中，依然继续进行基板1的中央的基板保持部即夹具27c、27d与基板承受爪26c、26d的保持。但是，S116中的夹具27a、27b的夹紧解除(松开)也可以根据基板1的稳定度等，以在更晚的时刻(例如S119)进行的方式进行控制。
在该阶段，处于弯曲姿势的基板1中央的最低部与掩模2接触(S115)，因此，如图13(c)所示，进一步仅使夹紧单元28a、28b的基板承受爪26c、26d以低速下降(S117)。此时，在其附近，基板1处于接地状态的中央的基板承受爪26c、26d维持其高度。通过该动作，基板1的下表面在前表面与掩模2的上表面接触(S118)。
接着，如图14(a)所示，松开夹具27c、27d，即，解除基板1的中央的基板保持部即夹具27c、27d与基板承受爪26c、26d的保持(S119)。并且，如图14(b)所示，使支承长边部(第一边、第二边)及短边部(第三边、第四边)的夹紧单元28a、28b的基板承受爪26c、26d和基板承受爪26c、26d下降(S120)。由此，基板承受爪26c、26d与基板承受爪26c、26d从基板1的下表面分离。
之后，如图14(c)所示，在基板1与掩模2紧贴的状态下，进一步拍摄基板标记37以及掩模标记38，计算出基板1与掩模2的紧贴后的偏移量的计算偏差量(S121)。在该情况下，根据使用拍摄装置14c、14d对基板1以及掩模2的中央部的基板标记37以及掩模标记38进行拍摄的结果，测量偏移量。或者，例如，也可以根据使用拍摄装置14a、14b对配置于基板1以及掩模2的四角的基板标记37以及掩模标记38进行拍摄的结果，来测量偏移量。如果计算出的偏移量为阈值以下，则结束对准动作，在大于阈值的情况下，经由S123返回至S106(S122)。另外，在S123中，利用夹紧单元28a、28b夹紧基板1，使其上升例如30mm左右，形成基板1的弯曲姿势。该S123与S105结束后相同，用于使基板1转变到弯曲姿势。
如以上那样完成对准后进行成膜动作。通过速率传感器(未图示)确认蒸镀源7成为所希望的成膜速率，通过蒸镀源7将所希望的材料以期望的膜厚堆积在基板1上。此时，不需要成膜的部位被掩模2遮蔽，以使蒸镀材料不附着于该部位的方式进行控制。另外，在蒸镀源7上设置有呈直线状地放出蒸镀材料的孔(详细未图示)。另外，蒸镀源7例如能够以能够覆盖基板下表面的蒸镀所需的范围的方式构成为能够移动。例如，在生产图9所示那样的有机EL显示器的有机EL面板的生产线中，能够在各个成膜室31中反复进行上述那样的工序，对基板1成膜所需的场所成膜所需的膜。以下，对表示成膜装置中的具体的实施方式的几个实施例进行说明。
本实施例的进行对准的结构与上述主要在图1～图8、图10(a)、(b)、(c)～图14(a)、(b)、(c)中说明的结构相同。另外，成膜系统整体为图15所示的结构。本实施例的对准中使用的基板1是1500mm×925mm×厚度0.5mm的玻璃基板。在通常的生产中，在基板1上形成有有机EL显示器用的TFT，但在本实施例中，为了验证对准动作，使用仅对准标记和各电极图案形成为无碱玻璃状的基板。
基板1通过设置于搬送室33的中央的搬送机构34(图15)，在真空环境中以水平姿势搬送至成膜室31，并被交接至对准装置101(图8)。在本实施例中，对准装置101以水平状态(第一姿势)把持基板1，在本实施例中，利用夹紧单元28a、28b(图8)夹紧长边(图16)的2个边的例如8处，使各边部同步升降。
在本实施例中，基板1从搬送机构34被交接到对准装置101，在夹紧了长边1500mm的2边的状态下，因自重而挠曲成U字形状，基板最低部成为距基板支承部8.5mm的下方。在该基板1的弯曲姿势下，通过基板承受爪26c、26d和夹具27c、27d，保持能够视为大致平面的基板1的部位VH(图16)的中央、对准标记附近的基板最低部。
使基板支承部及基板保持部同步下降而使基板1接近掩模2，利用拍摄装置14c、14d对基板最低部附近的基板1和掩模2的对准标记(37c、38c、37d、38d)进行拍摄。此时，照明部143使用同轴照明，在本实施例中，将基板1和掩模2的最接近距离设定为0.5mm。另外，拍摄装置14c、14d的拍摄光学系统142的景深为0.8mm，基板1和掩模2各自的对准标记(37c、38c、37d、38d)充分收纳于上述景深。
通过使拍摄装置14c、14d的拍摄光学系统142的景深变浅为0.8mm，能够使光圈F值减小到光圈开放或与其接近的值，其结果是，能够提高拍摄过程中的镜头分辨率。在该意义上，优选尽可能地接近接近距离。通过利用图像处理对由拍摄装置14c(14d)拍摄到的图像进行数值运算，来计算基板1与掩模2的偏移量。根据计算出的偏移量，通过未图示的移动机构移动偏移量的量，由此进行基板1与掩模2的对准。在本实施例的情况下，反复进行拍摄和偏移量的移动的动作，直到偏移量成为3μm以内为止。如果偏移量在所希望的范围内，则进入使基板1与掩模2重叠的载置动作。
在将基板1与掩模2重叠的载置动作中，首先在保持基板1的弯曲姿势的状态下使基板1接近掩模2。即，在由长边部的基板承受爪26a、26b、夹具27a、27b、以及短边中央的基板承受爪26c、26d和夹具27c、27d保持基板1的状态下，使它们同步地下降。在基板1在中央部与掩模2接触之前，解除夹具27c(27d)与基板承受爪26c、26d的按压，使它们从基板1的上下空间退避(参照图16)。然后，使基板承受爪26a、26b和夹具27a、27b进一步同步地下降，使基板1在中央部与掩模2接触。另外，此时，为了防止因强接触引起的基板1的破损，实际上也可以进行在比掩模接触稍靠上部的位置停止的控制。
在使基板1在中央部与掩模2接触之后，当使长边部的基板承受爪26a、26b和夹具27a、27b进一步下降时，基板1从中央部向两侧的长边部(第一边、第二边)逐渐地接地。此时，可以在适当的时机解除夹具27a、27b的按压。此时，也可以进行如下控制：继续夹具27a、27b的夹紧而继续进行接地操作，或者根据重叠的对准偏差的产生状况等来选择是否从解除夹紧起下降。
若基板1的下表面整面与掩模2重叠，则停止基板承受爪26a、26b的下降动作。如以上那样，通过使基板1与掩模2的紧贴完成，能够进行在接触动作中使基板1尽量不产生偏移地接触的动作。
根据本实施例，如上所述，利用由基板1的自重产生的U字形状的自然的弯曲姿势，能够使用设置在中央的最下部附近的基板1和掩模2各自的对准标记(37c、38c、37d、38d)进行对准拍摄。因此，能够在拍摄装置14c、14d的拍摄光学系统142中使用景深小的、光学分辨率高的透镜，能够提高由拍摄装置14c、14d所拍摄的对准图像的分辨率。另外，在拍摄时，通过保持基板的U字形状的底部的对准标记附近，从而能够对抗在对准后的重叠时作为不动点的同时不确定地产生的摩擦力。其结果，根据本实施例，在基板1向掩模2的载置动作中，能够将包含位置偏移量在内的最终的对准精度抑制在5μm以内。
<实施例2>
以下，详细说明进行实施例1中的对准动作后的成膜动作。
在本实施例的成膜装置中，对准装置101也配置在能够进行真空排气的成膜腔室4内。在成膜腔室4内，作为用于使大气压环境成为减压环境的真空排气机构，设置有干式泵123及低温泵124，能够进行至成膜压力为止的排气。在本实施例中，在排气至5×10-5Pa以下后，开始蒸镀源7的加热。
在蒸镀源7上，如上所述，作为材料收纳容器设置有坩埚(未图示)，在本实施例中，使用Alq3作为蒸镀材料。利用设置在蒸镀源7内的未图示的加热器，用3小时左右将蒸镀源7的温度从室温升温至320℃。在蒸镀源温度达到320℃后，切换为速率控制而利用速率传感器、例如水晶膜厚计一边测定成膜速率，一边进行控制直至达到规定的成膜速率之后，开始成膜。在本实施例中，以成为的成膜速率的方式控制蒸镀源7。
在蒸镀源7的成膜速率稳定后，利用搬送机构(未图示)将基板1搬送到成膜腔室4内。作为基板1，与实施例1同样地使用被称为第四代的基板尺寸，具体而言，使用930×720×0.5t(mm)的无碱玻璃基板。基板1与掩模2的对准与实施例1中说明的同样地进行，如上述那样进行基板1与掩模2的对准，基板1与掩模2成为紧贴状态后，进行成膜动作。
如上所述，在蒸镀源7上设置有呈直线状地放出蒸镀材料的孔(详细未图示)，通过蒸镀源7移动而在基板1上成膜蒸镀材料Alq3。在本实施例中，以成为的成膜速率的方式进行控制的情况下的蒸镀源7的温度为330～340℃左右。温度根据蒸镀源7内部的蒸镀材料的余量而变化，但在本实施例中，在蒸镀源7的温度为330℃左右/>的成膜速率时进行成膜动作。/>成膜时的时间为200sec，在该情况下，使蒸镀源7往复2次而堆积于基板1。
在成膜后，确认堆积于基板1的蒸镀材料与形成于基板1的图案的偏移量，结果在本实施例的成膜处理中，能够实现相对于目标位置为10μm以内的误差。以上，对本发明的实施方式以及实施例1～3进行了说明，但这些只不过是一例，本发明并不限定于实施方式、实施例的结构，显然本领域技术人员能够进行各种设计变更。
附图标记说明
1…基板、2…掩模、4…成膜腔室、7…蒸镀源、14…拍摄装置、26…基板承受爪，27…夹具、28…夹紧单元、31…成膜室、32…搬入室、33…搬送室，34…搬送机构，35…交接室，101…对准装置，123…干式泵，124…低温泵。

Claims (16)

1.一种基板载置方法，使用第一基板支承部、第二基板支承部、第三基板支承部、第一按压部、第二按压部以及第三按压部使基板移动并将所述基板载置于掩模上，
所述第一基板支承部沿着所述基板的第一边支承基板并能够上下移动，
所述第二基板支承部沿着与所述第一边相对的第二边支承所述基板并能够上下移动，
所述第三基板支承部将所述基板的与所述第一边以及所述第二边交叉的第三边以及第四边在所述基板的所述第一边以及所述第二边的中间支承，
所述第一按压部能够将所述基板朝向所述第一基板支承部按压，
所述第二按压部能够将所述基板朝向所述第二基板支承部按压，
所述第三按压部能够将所述基板朝向所述第三基板支承部按压，
所述基板载置方法的特征在于，包含如下工序：
姿势控制工序，通过所述第一基板支承部和所述第二基板支承部支承所述基板，使所述基板通过其自重形成向下方挠曲成凸出的U字形状的弯曲姿势；
基板下降工序，在所述U字形状的底部，以形成使设置在所述基板的所述第三基板支承部侧的基板的对准标记和设置在所述掩模的所述第三基板支承部侧的掩模的对准标记一起包含在拍摄装置的景深中的状态的方式，由所述第三基板支承部和所述第三按压部保持所述基板，并且，由所述第一基板支承部以及所述第一按压部、所述第二基板支承部以及所述第二按压部保持所述基板的所述第一边和所述第二边，保持所述弯曲姿势并使所述第一基板支承部、所述第二基板支承部以及所述第三基板支承部朝向所述掩模下降；
测量工序，通过所述拍摄装置拍摄所述基板的对准标记与所述掩模的对准标记而取得所述基板和所述掩模的相对位置信息，测量所述基板与所述掩模的位置偏移量；
对准工序，在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量超过规定的阈值的情况下，基于在所述测量工序中取得的相对位置信息，利用所述第一基板支承部、所述第二基板支承部以及所述第三基板支承部使所述基板移动以减少所述基板与所述掩模的位置偏移量；以及
载置工序，在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量为规定的阈值以下的情况下，利用所述第一基板支承部、所述第二基板支承部以及所述第三基板支承部使所述基板朝向所述掩模下降，将所述基板载置于所述掩模，
在所述载置工序中，在所述U字形状的底部的区域，在所述基板和所述掩模接触之前，解除所述第三基板支承部和所述第三按压部对所述基板的按压。
2.根据权利要求1所述的基板载置方法，其特征在于，在所述载置工序中，在所述U字形状的底部的区域，在所述基板和所述掩模接触之前，所述第三基板支承部和所述第三按压部能够从按压所述基板的位置退避。
3.根据权利要求1或2所述的基板载置方法，其特征在于，由所述拍摄装置拍摄的所述基板的拍摄范围包含高低差1mm以内的范围的部位。
4.根据权利要求1或2所述的基板载置方法，其特征在于，所述基板的对准标记包括沿着所述基板的所述第三边以及所述第四边分别配置的第一对准标记以及第二对准标记，所述第一对准标记以及第二对准标记沿着所述第一边和所述第二边的中心线配置。
5.根据权利要求1或2所述的基板载置方法，其特征在于，所述基板的对准标记包括沿着所述基板的所述第三边以及所述第四边分别配置的第一对准标记以及第二对准标记，所述第一对准标记以及第二对准标记分别配置于所述第一边和所述第二边的中心线的、所述第一边的一侧和所述第二边的一侧。
6.根据权利要求1或2所述的基板载置方法，其特征在于，所述拍摄装置配置于所述第三基板支承部的上方。
7.根据权利要求1或2所述的基板载置方法，其特征在于，在所述载置工序之后，使用所述拍摄装置或另外配置于所述基板的上部的其他部位的其他拍摄装置，基于对所述基板和所述掩模进行拍摄而取得的所述基板与所述掩模的相对位置信息，取得所述基板和所述掩模的位置偏移量，在测量出的所述位置偏移量超过规定的阈值的情况下，在按压所述基板的状态下使所述第一基板支承部以及所述第一按压部与所述第二基板支承部以及所述第二按压部上升而使所述基板转变到所述弯曲姿势之后，由所述第三按压部按压所述基板，执行所述测量工序、所述对准工序以及所述载置工序。
8.一种成膜方法，其特征在于，包括成膜工序，该成膜工序在通过权利要求1至7中任一项所述的基板载置方法将所述基板载置于所述掩模之后，使成膜材料附着于所述基板。
9.一种成膜装置，其中，具有：第一基板支承部，沿着基板的第一边支承基板并能够上下移动；第二基板支承部，沿着与所述第一边相对的第二边支承所述基板，并能够上下移动；第三基板支承部，将所述基板的与所述第一边以及所述第二边交叉的第三边以及第四边在所述基板的所述第一边以及所述第二边的中间支承；第一按压部，能够将所述基板朝向所述第一基板支承部按压；第二按压部，能够将所述基板朝向所述第二基板支承部按压；第三按压部，能够将所述基板朝向所述第三基板支承部按压；掩模；拍摄装置；成膜源；以及控制部，
所述控制部执行如下工序：
姿势控制工序，通过所述第一基板支承部和所述第二基板支承部支承所述基板，使所述基板通过其自重形成向下方挠曲成凸出的U字形状的弯曲姿势；
基板下降工序，在所述U字形状的底部，以形成使设置在所述基板的所述第三基板支承部侧的基板的对准标记和设置在所述掩模的所述第三基板支承部侧的掩模的对准标记一起包含在拍摄装置的景深中的状态的方式，由所述第三基板支承部和所述第三按压部保持所述基板，并且，由所述第一基板支承部以及所述第一按压部、所述第二基板支承部以及所述第二按压部保持所述基板的所述第一边和所述第二边，保持所述弯曲姿势并使所述第一基板支承部、所述第二基板支承部以及所述第三基板支承部朝向所述掩模下降；
测量工序，通过所述拍摄装置拍摄所述基板的对准标记与所述掩模的对准标记而取得所述基板和所述掩模的相对位置信息，测量所述基板与所述掩模的位置偏移量；
对准工序，在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量超过规定的阈值的情况下，基于在所述测量工序中取得的相对位置信息，利用所述第一基板支承部、所述第二基板支承部以及所述第三基板支承部使所述基板移动以减少所述基板与所述掩模的位置偏移量；
载置工序，在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量为规定的阈值以下的情况下，利用所述第一基板支承部、所述第二基板支承部以及所述第三基板支承部使所述基板朝向所述掩模下降，将所述基板载置于所述掩模；以及
成膜工序，在所述载置工序后，从所述成膜源使成膜材料附着于所述基板并成膜，
在所述载置工序中，在所述U字形状的底部的区域，在所述基板和所述掩模接触之前，解除所述第三基板支承部和所述第三按压部对所述基板的按压。
10.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，在所述载置工序中，在所述U字形状的底部的区域，在所述基板和所述掩模接触之前，所述第三基板支承部和所述第三按压部能够从按压所述基板的位置退避。
11.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，由所述拍摄装置拍摄的所述基板的拍摄范围包含高低差1mm以内的范围的部位。
12.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，所述基板的对准标记包括沿着所述基板的所述第三边以及所述第四边分别配置的第一对准标记以及第二对准标记，所述第一对准标记以及第二对准标记沿着所述第一边和所述第二边的中心线配置。
13.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，所述基板的对准标记包括沿着所述基板的所述第三边以及所述第四边分别配置的第一对准标记以及第二对准标记，所述第一对准标记以及第二对准标记分别配置于所述第一边和所述第二边的中心线的、所述第一边的一侧和所述第二边的一侧。
14.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，所述拍摄装置配置于所述第三基板支承部的上方。
15.根据权利要求9所述的成膜装置，其特征在于，在所述载置工序之后，使用所述拍摄装置或另外配置于所述基板的上部的其他部位的其他拍摄装置，基于对所述基板和所述掩模进行拍摄而取得的所述基板与所述掩模的相对位置信息，取得所述基板和所述掩模的位置偏移量，在测量出的所述位置偏移量超过规定的阈值的情况下，在按压所述基板的状态下使所述第一基板支承部以及所述第一按压部与所述第二基板支承部以及所述第二按压部上升而使所述基板转变到所述弯曲姿势之后，由所述第三按压部按压所述基板，执行所述测量工序、所述对准工序以及所述载置工序。
16.一种有机EL面板的制造系统，其特征在于，具备多个权利要求9至15中任一项所述的成膜装置，至少一个所述成膜装置在所述成膜工序中从所述成膜源向所述基板蒸镀有机材料。
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