CN113851406A - 对准装置、成膜装置、对准方法、电子器件的制造方法及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种对准装置、成膜装置、对准方法、电子器件的制造方法及存储介质,关于从大型基板切出的基板的对准,可抑制由切出部位的不同导致的对准精度、时间的偏差。所述对准装置具备:基板支承部件,支承将大型基板分割而得到的任一基板的周缘部;接离部件,使基板及掩模沿重力方向接近及分离;测量部件,测量基板与掩模的位置偏移量;及位置调整部件,调整基板与掩模的相对位置,在位置偏移量在容许范围内的情况下使基板与掩模相互重合,其中,对准装置具备取得基板的与分割前的大型基板中的部位相关的基板信息的取得部件,在测量位置偏移量之后,当在使基板与掩模分离的状态下调整相对位置时,基于位置偏移量和基板信息控制位置调整部件。
Description
技术领域
本发明涉及对准装置、成膜装置、对准方法、电子器件的制造方法及存储介质,特别是涉及基板与掩模的对准技术。
背景技术
在有机EL显示器等的制造中,使用掩模在基板上对蒸镀物质进行成膜。作为成膜的前处理,进行掩模与基板的对准,使双方重合。在对准中,进行基板与掩模的位置偏移的测量和基于测量结果的基板与掩模的相对位置的调整。在专利文献1中公开了对基板与掩模的相对位置进行调整,以便消除由装置固有的特性引起的误差。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2008-4358号公报
发明内容
发明要解决的课题
有机EL显示器通过利用各种成膜工序在基板上形成多个层而进行制造。此时,根据生产线的情况,有时在某个工序之前对大型基板(也称为母玻璃)进行处理,之后将该大型基板切断而分割成多个更小的基板,在此后的工序中,对分割后的基板进行成膜等处理。例如,在智能手机用的有机EL显示器的制造中,在背板工序(TFT形成工序、阳极形成工序等)中,对第六代的大型基板(约1500mm×约1850mm)进行成膜处理等。之后,将该大型基板切断成一半,设为第六代的半切割基板(约1500mm×约925mm),在之后的工序中,对该第六代的半切割基板进行成膜等处理。
在该情况下,向配备于在比分割工序靠后的成膜工序中使用的成膜装置的对准装置依次搬入切出部位不同的基板,并进行对准。然而,在从大型基板切出的基板中,根据从大型基板的哪个部位被切出(例如,根据是母玻璃的左侧一半的部分或者还是右侧一半的部分),尺寸、刚性分布这样的基板的特性有时会不同。对于基板的特性不同的基板而言,对准时的举动也会不同。其结果是,有时会导致基板间的对准精度、时间的偏差。
本发明涉及从大型基板切出的基板的对准,提供能够抑制由切出部位的不同导致的对准精度、时间的偏差的技术。
用于解决课题的技术方案
根据本发明,提供一种对准装置,所述对准装置具备:
基板支承部件,所述基板支承部件对将大型基板分割而得到的多个基板中的任一个基板的周缘部进行支承;
掩模支承部件,所述掩模支承部件支承掩模;
接离部件,所述接离部件使由所述基板支承部件支承的所述基板及由所述掩模支承部件支承的所述掩模沿重力方向接近及分离;
测量部件,所述测量部件测量所述基板与所述掩模的位置偏移量;
位置调整部件,所述位置调整部件调整所述基板与所述掩模的相对位置;以及
控制部件,所述控制部件控制所述位置调整部件,
在所述位置偏移量在容许范围内的情况下,使所述基板与所述掩模相互重合,
其特征在于,
所述对准装置具备取得部件,所述取得部件取得由所述基板支承部件支承的基板的与分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
当在使所述基板与所述掩模局部地接触的状态下利用所述测量部件测量所述位置偏移量之后,当在利用所述接离部件使所述基板与所述掩模分离的状态下利用所述位置调整部件调整所述相对位置时,所述控制部件基于由所述测量部件测量出的所述位置偏移量和所述取得部件取得的所述基板信息,控制所述位置调整部件。
另外,根据本发明,提供一种对准装置,所述对准装置具备:
基板支承部件,所述基板支承部件对将大型基板分割而得到的多个基板中的任一个基板的周缘部进行支承;
掩模支承部件,所述掩模支承部件支承掩模;
接离部件,所述接离部件使由所述基板支承部件支承的所述基板及由所述掩模支承部件支承的所述掩模沿重力方向接近及分离;
测量部件,所述测量部件测量所述基板与所述掩模的位置偏移量;
位置调整部件,所述位置调整部件调整所述基板与所述掩模的相对位置;以及
控制部件,所述控制部件控制所述位置调整部件,
反复执行由所述测量部件进行的测量动作和由所述位置调整部件进行的位置调整动作,直到所述位置偏移量成为容许范围内,在所述位置偏移量在容许范围内的情况下,使所述基板与所述掩模相互重合,
其特征在于,
所述对准装置具备取得部件,所述取得部件取得由所述基板支承部件支承的基板的与分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
所述控制部件基于由所述测量部件测量出的所述位置偏移量、所述取得部件取得的所述基板信息以及所述位置调整动作的次数,控制所述位置调整部件。
另外,根据本发明,提供一种成膜装置,其特征在于,
所述成膜装置具备:
上述对准装置;以及
成膜部件,所述成膜部件经由所述掩模在所述基板上进行成膜。
另外,根据本发明,提供一种对准方法,所述对准方法具备:
支承工序,在所述支承工序中,对将大型基板分割而得到的多个基板中的任一个基板的周缘部进行支承;
测量工序,在所述测量工序中,在使所述基板与掩模局部地接触的状态下测量所述基板与所述掩模的位置偏移量;以及
位置调整工序,在所述测量工序之后,在所述位置调整工序中,在使所述基板与所述掩模分离的状态下,基于在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量,调整所述基板与所述掩模的相对位置,
在所述位置偏移量在容许范围内的情况下,使所述基板与所述掩模相互重合,
其特征在于,
所述对准方法具备取得工序,在所述取得工序中,取得进行相对位置的调整的基板的与分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
在所述位置调整工序中,基于在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量和在所述取得工序中取得的所述基板信息,调整所述基板与所述掩模的相对位置。
另外,根据本发明,提供一种对准方法,所述对准方法具备:
支承工序,在所述支承工序中,对将大型基板分割而得到的多个基板中的任一个基板的周缘部进行支承;
测量工序,在所述测量工序中,在使所述基板与掩模局部地接触的状态下测量所述基板与所述掩模的位置偏移量;以及
位置调整工序,在所述测量工序之后,在所述位置调整工序中,在使所述基板与所述掩模分离的状态下,基于在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量,调整所述基板与所述掩模的相对位置,
反复执行所述测量工序和所述位置调整工序,直到所述位置偏移量成为容许范围内,在所述位置偏移量在容许范围内的情况下,使所述基板与所述掩模相互重合,
其特征在于,
所述对准方法具备取得工序,在所述取得工序中,取得进行相对位置的调整的基板的与分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
在所述位置调整工序中,基于在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量、在所述取得工序中取得的所述基板信息以及所述位置调整工序的次数,调整所述基板与所述掩模的相对位置。
另外,根据本发明,提供一种电子器件的制造方法,其特征在于,
所述电子器件的制造方法包括:
对准工序,在所述对准工序中,通过上述对准方法来进行基板与掩模的对准;以及
成膜工序,在所述成膜工序中,经由通过所述对准工序进行了相对的位置调整的所述掩模,对所述基板进行成膜。
另外,根据本发明,提供一种计算机可读取的存储介质,其特征在于,所述计算机可读取的存储介质存储有用于使计算机执行上述对准方法的程序。
发明的效果
根据本发明,关于从大型基板切出的基板的对准,可以提供能够抑制由切出部位的不同导致的对准精度、时间的偏差的技术。
附图说明
图1是电子器件的生产线的一部分的示意图。
图2是本发明的一实施方式的成膜装置的概略图。
图3是基板支承单元的说明图。
图4是调整单元的说明图。
图5是测量单元的说明图。
图6是示出大型基板与切割基板的例子的图。
图7(A)及(B)是示出影响基板的特性的例子的说明图。
图8是示出控制处理例的流程图。
图9是示出控制处理例的流程图。
图10(A)~(C)是对准装置的动作说明图。
图11(A)~(C)是对准装置的动作说明图。
图12(A)~(C)是对准装置的动作说明图。
图13(A)~(C)是对准装置的动作说明图。
图14(A)及(B)是对准装置的动作说明图。
图15(A)是有机EL显示装置的整体图,(B)是示出一个像素的截面构造的图。
附图标记说明
1成膜装置、2对准装置、5掩模台(掩模支承部件)、6基板支承单元(基板支承部件)、8第二测量单元(测量部件)、141处理部(控制部件、取得部件、更新部件)、142存储部(存储部件)、20位置调整单元(位置调整部件)、22接离单元(接离部件)、100基板、101掩模。
具体实施方式
以下,参照附图,对实施方式进行详细说明。此外,以下的实施方式并不对权利要求书的技术方案进行限定。虽然在实施方式中记载了多个特征,但上述多个特征的全部未必都是发明所必需的特征,另外,多个特征也可以任意地组合。而且,在附图中,对相同或者同样的结构标注相同的附图标记,并省略重复的说明。
<电子器件的生产线>
图1是示出能够应用本发明的成膜装置的电子器件的生产线的结构的一部分的示意图。图1的生产线例如用于智能手机用的有机EL显示装置的显示面板的制造,基板100被依次搬运到成膜模块301,并在基板100上进行有机EL的成膜。
在成膜模块301中,在俯视时具有八边形的形状的搬运室302的周围配置有对基板100进行成膜处理的多个成膜室303a~303d和收纳使用前后的掩模的掩模保存室305。在搬运室302配置有搬运基板100的搬运机器人(搬运部件)302a。搬运机器人302a包括保持基板100的手部和使手部沿水平方向移动的多关节臂。换言之,成膜模块301是以包围搬运机器人302a的周围的方式配置有多个成膜室303a~303d的群集型的成膜单元。此外,在对成膜室303a~303d进行统称的情况下或者在不进行区别的情况下,记载为成膜室303。
在基板100的搬运方向(箭头方向)上,在成膜模块301的上游侧、下游侧分别配置有缓冲室306、回转室307、交接室308。在制造过程中,各室被维持为真空状态。此外,在图1中仅图示了一个成膜模块301,但本实施方式的生产线具有多个成膜模块301,多个成膜模块301具有利用由缓冲室306、回转室307、交接室308构成的连结装置连结而成的结构。此外,连结装置的结构并不被限定于此,例如也可以仅由缓冲室306或交接室308构成。
搬运机器人302a进行基板100从上游侧的交接室308向搬运室302的搬入、成膜室303间的基板100的搬运、掩模保存室305与成膜室303之间的掩模的搬运以及基板100从搬运室302向下游侧的缓冲室306的搬出。
缓冲室306是用于根据生产线的运转状况而暂时地保存基板100的室。在缓冲室306设置有多层构造的基板收纳搁板(也被称为盒)和升降机构,所述多层构造的基板收纳搁板能够在保持着基板100的被处理面(被成膜面)朝向重力方向的下方的水平状态的情况下收纳多块基板100,所述升降机构为了使将基板100搬入或搬出的层与搬运位置相匹配而使基板收纳搁板升降。由此,能够在缓冲室306中暂时收容并滞留多个基板100。
回转室307具备变更基板100的朝向的装置。在本实施方式中,回转室307通过设置于回转室307的搬运机器人而使基板100的朝向旋转180度。设置于回转室307的搬运机器人通过在对由缓冲室306接收到的基板100进行支承的状态下回转180度并交付到交接室308,由此,在缓冲室306内和交接室308中对基板的前端与后端进行调换。由此,将基板100搬入成膜室303时的朝向在各成膜模块301中成为相同的朝向,因此,能够使相对于基板100的成膜的扫描方向、掩模的朝向在各成膜模块301中一致。通过设为这样的结构,能够使在各成膜模块301中将掩模设置于掩模保存室305的朝向一致,能够简化掩模的管理并提高可用性。
生产线的控制系统包括作为主机而对生产线整体进行控制的上位装置300和控制各结构的控制装置14a~14d、309、310,它们能够经由有线或无线的通信线路300a进行通信。控制装置14a~14d与成膜室303a~303d对应地设置,对后述的成膜装置1进行控制。此外,在对控制装置14a~14d进行统称的情况下或者在不进行区别的情况下,记载为控制装置14。
控制装置309对搬运机器人302a进行控制。控制装置310对回转室307的装置进行控制。上位装置300向各控制装置14、309、310发送与基板100相关的信息、搬运时机等指示,各控制装置14、309、310基于接收到的指示对各结构进行控制。
<成膜装置的概要>
图2是本发明的一实施方式的成膜装置1的概略图。成膜装置1是在基板100上对蒸镀物质进行成膜的装置,使用掩模101形成规定图案的蒸镀物质的薄膜。在成膜装置1中进行成膜的基板100的材质能够适当地选择玻璃、树脂、金属等材料,优选使用在玻璃上形成有聚酰亚胺等树脂层的材质。作为蒸镀物质,可以是有机材料、无机材料(金属、金属氧化物等)等物质。成膜装置1例如能够应用于制造显示装置(平板显示器等)、薄膜太阳能电池、有机光电转换元件(有机薄膜拍摄元件)等电子器件、光学构件等的制造装置,特别是能够应用于制造有机EL面板的制造装置。在以下的说明中,对成膜装置1通过真空蒸镀而在基板100上进行成膜的例子进行说明,但本发明并不限定于此,能够应用溅射或CVD等各种成膜方法。此外,在各图中,箭头Z表示上下方向(重力方向),箭头X及箭头Y表示相互正交的水平方向。
成膜装置1具有箱型的真空腔室3。真空腔室3的内部空间3a被维持在真空氛围或氮气等非活性气体氛围中。在本实施方式中,真空腔室3与未图示的真空泵(真空排气部件)连接。此外,在本说明书中,“真空”是指被比大气压低的压力的气体充满的状态,换言之,是指减压状态。在真空腔室3的内部空间3a配置有以水平姿态支承基板100的基板支承单元6(基板支承部件)、支承掩模101的掩模台5(掩模支承部件)、成膜单元4、板单元9。掩模101是具有与在基板100上形成的薄膜图案对应的开口图案的金属掩模,被固定在掩模台5之上。作为掩模101,能够使用具有在框状的掩模框架上焊接固定有几μm~几十μm左右的厚度的掩模箔的构造的掩模。掩模101的材质并不被特别限定,但优选的是,使用因瓦合金等热膨胀系数小的金属。在将基板100载置在掩模101之上并使基板100与掩模101相互重合的状态下进行成膜处理。
板单元9具备冷却板10和磁铁板11。冷却板10以能够相对于磁铁板11在Z方向上位移的方式悬挂于磁铁板11之下。冷却板10是用于在成膜时与基板100的被成膜面的相反侧的面(背面)接触并在与掩模101之间夹入基板100的板。冷却板10具有通过与基板100的背面接触而在成膜时冷却基板100的功能。
此外,冷却板10并不限定于具备水冷机构等而积极地冷却基板100,也可以是虽然未设置水冷机构等但通过与基板100接触而夺取基板100的热的那样的板状构件。冷却板10也可以称为压板。磁铁板11是通过磁力来吸引掩模101的板,其载置于基板100的上方,在成膜时提高基板100与掩模101的密接性。成膜单元4由加热器、挡板、蒸发源的驱动机构、蒸发速率监视器等构成,是将蒸镀物质蒸镀在基板100上的蒸镀源。更具体而言,在本实施方式中,成膜单元4是在X方向上排列配置有多个喷嘴(未图示)并从各个喷嘴排出蒸镀材料的线性蒸发源。蒸发源12通过蒸发源移动机构(未图示)在Y方向(装置的进深方向)上往复移动。
<对准装置>
成膜装置1具备进行基板100与掩模101的对准的对准装置2。对准装置2具备对基板100的周缘部进行支承的基板支承单元6。除了图2之外,还参照图3进行说明。图3是基板支承单元6的说明图,且是其立体图。基板支承单元6具备矩形的框状的基座部60和从基座部60向内侧突出的多个爪状的载置部61及62。此外,载置部61及62有时也被称为“承接爪”或“指状件”。多个载置部61在基座部60的长边侧隔开间隔地配置,多个载置部62在基座部60的短边侧隔开间隔地配置。在各载置部61、62载置基板100的周缘部。基座部60经由多个支柱64悬挂于梁构件222。
此外,在图3的例子中,基座部60为将矩形形状的基板100的外周包围的那样的无缝隙的矩形框形,但并不限定于此,也可以为局部地存在切口的矩形框形。通过在基座部60设置切口,从而能够在从搬运机器人302a向基板支承单元6的载置部61交接基板100时使搬运机器人302a避开基座部60而进行退让,能够提高基板100的搬运及交接的效率。
基板支承单元6还具备夹紧单元63(夹持部)。夹紧单元63具备多个夹紧部66。各夹紧部66与各载置部61对应地设置,能够利用夹紧部66和载置部61夹着基板100的周缘部地进行保持。作为基板100的支承形态,除了像这样利用夹紧部66和载置部61夹着基板100的周缘部地进行保持的形态之外,还能够采用不设置夹紧部66地仅将基板100载置于载置部61及载置部62的形态。
夹紧单元63还具备支承多个夹紧部66的支承构件65。支承构件65沿着基座部60的长边延伸设置。支承构件65经由轴R3与致动器64连结。轴R3从支承构件65起通过形成于梁构件222的开口部及形成于真空腔室3的上壁部30的开口部而向上方延伸设置。致动器64例如是电动缸,通过使支承构件65升降,从而进行基于夹紧部66和载置部61的基板100的周缘部的夹持和夹持解除。夹紧单元63具备两组支承构件65、杆R3及致动器64的组。
对准装置2具备位置调整单元20(位置调整部件),所述位置调整单元20调整掩模101与周缘部被基板支承单元6支承的基板100的相对位置。除了图2之外,还参照图4进行说明。图4是位置调整单元20的立体图(局部透视图)。位置调整单元20通过使基板支承单元6在X-Y平面上位移,从而调整基板100相对于掩模101的相对位置。位置调整单元20能够使基板支承单元6在绕X方向、Y方向及Z方向上的轴的旋转方向上位移。在本实施方式中,将掩模101的位置固定并使基板100位移而调整它们的相对位置,但既可以使掩模101位移来进行调整,或者也可以使基板100和掩模101双方位移。
位置调整单元20具备固定板20a、可动板20b以及配置在这些板之间的多个致动器201。固定板20a和可动板20b为矩形的框状的板,固定板20a固定在真空腔室3的上壁部30上。在本实施方式的情况下,致动器201设置有四个,且位于固定板20a的四个角。
各致动器201具备作为驱动源的马达2011、能够沿着导向件2012移动的滑动件2013、设置于滑动件2013的滑动件2014以及设置于滑动件2014的旋转体2015。马达2011的驱动力经由滚珠丝杠机构等传递机构传递到滑动件2013,使滑动件2013沿着线状的导向件2012移动。旋转体2015以能够在与滑动件2013正交的方向上自由移动的方式支承于滑动件2014。旋转体2015具有固定于滑动件2014的固定部和相对于固定部绕Z方向上的轴自由旋转自如的旋转部,可动板20b支承于旋转部。
四个致动器201中的位于固定板20a的对角上的两个致动器201的滑动件2013的移动方向为X方向,剩余的两个致动器201的滑动件2013的移动方向为Y方向。通过四个致动器201的各滑动件2013的移动量的组合,能够使可动板20b相对于固定板20a在绕X方向、Y方向及Z方向上的轴的旋转方向上位移。例如能够根据对各马达2011的旋转量进行检测的旋转编码器等传感器的检测结果来控制位移量。
在可动板20b上搭载有框架状的架台21,在架台21支承有作为接离部件的接离单元22(第一升降单元)及第二升降单元13。当可动板20b位移时,架台21、接离单元22及第二升降单元13一体地位移。
接离单元22通过使基板支承单元6升降,从而使掩模101与周缘部被基板支承单元6支承的基板100在基板100的厚度方向(Z方向)上接近及分离(分开)。换言之,接离单元22能够使基板100与掩模101沿重合的方向接近。在本实施方式中,由于接离单元22是使基板100升降的单元,所以也被称为“基板升降单元”。如图2所示,接离单元22具备第一升降板220。在架台21的侧部形成有沿Z方向延伸的导轨21a,第一升降板220沿着导轨21a在Z方向上升降自如。夹紧单元63的致动器64支承于第一升降板220。配备在真空腔室3的内部的基板支承单元6的梁构件222经由多个轴R1与配备在真空腔室3的外部的第一升降板220连结,并与第一升降板220一体地升降。轴R1从梁构件222向上方延伸设置,并通过上壁部30的开口部而与第一升降板220连结。由于第一升降板220是与支承基板100的基板支承单元6一体地升降的板,所以也被称为“基板升降板”。
接离单元22还具备支承于架台21并使第一升降板220升降的驱动单元221。驱动单元221是将马达221a作为驱动源并将其驱动力传递给第一升降板220的机构,作为传递机构,在本实施方式中采用具有滚珠丝杠轴221b和滚珠螺母221c的滚珠丝杠机构。滚珠丝杠轴221b在Z方向上延伸设置,利用马达221a的驱动力而绕Z方向上的轴旋转。滚珠螺母221c固定于第一升降板220,并与滚珠丝杠轴221b啮合。通过滚珠丝杠轴221b的旋转及其旋转方向的切换,能够使第一升降板220在Z方向上升降。例如能够根据对各马达221a的旋转量进行检测的旋转编码器等传感器的检测结果,对第一升降板220的升降量进行控制。由此,能够控制支承基板100的载置部61及62的Z方向上的位置,并控制基板100与掩模101的接触、分离。
第二升降单元13通过使配置在真空腔室3的外部的第二升降板12升降,从而使与第二升降板12连结且配置在真空腔室3的内部的板单元9升降。板单元9经由多个轴R2与第二升降板12连结。轴R2从磁铁板11向上方延伸设置,并通过梁构件222的开口部、上壁部30的开口部、固定板20a及可动板20b的各开口部及升降板220的开口部而与升降板12连结。第二升降单元13也被称为“冷却板升降单元”或“磁铁板升降单元”,第二升降板12也被称为“冷却板升降板”或“磁铁板升降板”。
第二升降板12沿着引导轴12a在Z方向上升降自如。第二升降单元13具备支承于架台21并使第二升降板12升降的驱动机构。第二升降单元13所具备的驱动机构是将马达13a作为驱动源并将其驱动力传递给第二升降板12的机构,作为传递机构,在本实施方式中采用具有滚珠丝杠轴13b和滚珠螺母13c的滚珠丝杠机构。滚珠丝杠轴13b沿Z方向延伸设置,通过马达13a的驱动力而绕Z方向的轴旋转。滚珠螺母13c固定于第二升降板12,并与滚珠丝杠轴13b啮合。通过滚珠丝杠轴13b的旋转及其旋转方向的切换,能够使第二升降板12在Z方向上升降。例如能够根据对各马达13a的旋转量进行检测的旋转编码器等传感器的检测结果,对第二升降板12的升降量进行控制。由此,能够控制板单元6的Z方向上的位置,并控制板单元6与基板100的接触、分离。
供各轴R1~R3通过的上壁部30的开口部具有可供各轴R1~R3在X方向及Y方向上位移的大小。为了维持真空腔室3的气密性,供各轴R1~R3通过的上壁部30的开口部由波纹管等覆盖。
对准装置2具备对掩模101与周缘部被基板支承单元6支承的基板100的位置偏移量进行测量的测量单元(第一测量单元7及第二测量单元8(测量部件))。除了图2之外,还参照图5进行说明。图5是第一测量单元7及第二测量单元8的说明图,示出了基板100与掩模101的位置偏移量的测量形态。本实施方式的第一测量单元7及第二测量单元8均是对图像进行拍摄的拍摄装置(相机)。第一测量单元7及第二测量单元8配置在上壁部30的上方,能够经由形成于上壁部30的窗部(未图示)拍摄真空腔室3的图像。
在基板100形成有基板粗略对准标记100a及基板精细对准标记100b,在掩模101形成有掩模粗略对准标记101a及掩模精细标记101b。以下,有时将基板粗略对准标记100a称为基板粗略标记100a,将基板精细对准标记100b称为基板精细标记100b,将双方一起称为基板标记。另外,有时将掩模粗略对准标记101a称为掩模粗略标记101a,将掩模精细对准标记101b称为掩模精细标记101b,将双方一起称为掩模标记。
基板粗略标记100a形成在基板100的短边中央部。基板精细标记100b形成在基板100的四个角。掩模粗略标记101a与基板粗略标记100a对应地形成在掩模101的短边中央部。另外,掩模精细标记101b与基板精细标记101b对应地形成在掩模101的四个角。
第二测量单元8设置有四个,以便拍摄对应的基板精细标记100b和掩模精细标记101b的各组(在本实施方式中为四组)。第二测量单元8是视野相对较窄但具有较高的分辨率(例如几μm的量级)的高倍率CCD相机(精细相机),高精度地测量基板100与掩模101的位置偏移量。第一测量单元7设置有一个,拍摄对应的基板粗略标记100a和掩模粗略标记101a的各组(在本实施方式中为两组)。
第一测量单元7是视野相对较宽但具有较低的分辨率的低倍率CCD相机(粗略相机),测量基板100与掩模101的大致的位置偏移量。在图5的例子中,示出了利用一个第一测量单元7一起拍摄两组基板粗略标记100a及掩模粗略标记101a的组的结构,但并不被限定于此。与第二测量单元8同样地,也可以在与各个组对应的位置设置两个第一测量单元7,以便分别对基板粗略标记100a及掩模粗略标记101a的各组进行拍摄。
在本实施方式中,在基于第一测量单元7的测量结果进行基板100与掩模101的位置调整(第一对准)之后,基于第二测量单元8的测量结果,进行基板100与掩模101的精密的位置调整(第二对准)。
在此,为了提高基于对准的位置调整的精度,要求提高测量单元对各标记的检测精度。因此,作为在要求高精度下的位置调整的第二对准(精细对准)中使用的第二测量单元8(精细相机),优选的是,使用能够以高分辨率取得图像的相机。然而,在提高相机的分辨率时,景深会变浅,因此,为了同时拍摄成为拍摄对象的形成于基板100的标记和形成于掩模101的标记,需要使两个标记在第二测量单元8的光轴方向上更进一步地接近。
因此,在本实施方式中,当在第二对准中检测基板精细标记100b及掩模精细标记101b时,使基板100与掩模101接近至基板100局部地与掩模101接触的位置。由于基板100的周缘部被支承,所以成为中央部由于自重而挠曲的状态,因此,典型而言,成为基板100的中央部局部地与掩模101接触的状态。
此外,在第一对准(粗略对准)中,在使基板100与掩模101分离的状态下进行基板粗略标记100a及掩模粗略标记101a的检测和基板100及掩模101的位置的调整。在第一对准中,通过使用景深较深的第一测量单元7(粗略相机),从而能够在使基板100与掩模101分离的状态下进行对准。在本实施方式中,像这样,通过第一对准,在使基板100与掩模101分离的状态下大致地进行位置的调整,之后,进行位置调整的精度更高的第二对准。
由此,在第二对准中,在为了检测标记而使基板100与掩模101接近并接触时,由于基板100与掩模101的相对位置已经被调整了某种程度,所以形成在基板100上的膜的图案与掩模101的开口图案以在某种程度进行了整齐排列的状态下接触。因此,能够减少由基板100与掩模101接触导致的对形成在基板100上的膜的损伤。
即,通过如本实施方式那样组合并执行在使基板100与掩模101分离的状态下大致地进行位置调整的第一对准以及包含有使基板100与掩模101局部地接触的工序的第二对准,从而能够减少对形成在基板100上的膜的损伤,并实现高精度的位置调整。关于第一对准及第二对准的详细情况,随后进行叙述。
控制装置14对成膜装置1的整体进行控制。控制装置14具备处理部(控制部件)141、存储部142、输入输出接口(I/O)143及通信部144。处理部141是以CPU为代表的处理器,执行存储于存储部142的程序并对成膜装置1进行控制。存储部142是ROM、RAM、HDD等存储器件(存储部件),除了处理部141执行的程序之外,还存储各种控制信息。I/O143是对处理部141与外部设备之间的信号进行收发的接口。通信部144是经由通信线路300a与上位装置300或其它控制装置14、309、310等进行通信的通信设备,处理部141经由通信部144从上位装置300接收信息或者向上位装置300发送信息。此外,控制装置14、309、310、上位装置300的全部或一部分也可以由PLC、ASIC、FPGA构成。
<基板>
本实施方式的基板100是从大型基板切出的切割基板。换言之,基板100是将大型基板分割而得到的多个基板中的任一个基板。图6是示出大型基板和切割基板的例子的图。大型基板MG是第六代全尺寸(约1500mm×约1850mm)的母玻璃,具有矩形形状。在大型基板MG的一部分的角部形成有用于确定大型基板MG的朝向的定向平面OF。
此外,在此,示出了仅将大型基板MG的四个角部中的一个角部切除而形成定向平面OF的例子,但并不限定于此。也可以是,通过虽然将四个角部全部切除,但与其它角部相比较大地将一个角部切除,从而形成定向平面OF。在该情况下,能够将被切除成与其它角部不同的形状的部分理解为定向平面OF。
如上所述,例如在智能手机用的有机EL显示器的制造中,在背板工序(TFT形成工序、阳极形成工序等)中,对第六代全尺寸的大型基板MG进行成膜处理等。之后,将该大型基板MG切断成一半(切出工序),将切断而得到的第六代的半切割尺寸(约1500mm×约925mm)的基板100向本实施方式的生产线中的进行有机层的成膜的成膜模块301搬入。搬入到成膜模块301的基板100是从大型基板MG切出而得到的两种分割基板中的任一个,在本实施方式中为基板100A或基板100B。对于大型基板MG而言,通过利用距作为其一边的基准边为距离L的位置的切断线CTL将大型基板MG切断,从而得到基板100A和基板100B。在图1例示的生产线中,基板100A和基板100B混合存在,作为基板100进行搬运,并进行各种处理。
此外,在此,设为了将大型基板MG切断成一半,但并不限定于此,只要将大型基板MG切断而分割为大致相同的大小的多个基板即可。例如,也可以将大型基板MG分割为四个而设为四个基板100并将其搬入成膜模块301。
存在基板100A与基板100B的尺寸、刚性分布这样的基板的特性不同的情况。例如,基板100A是短边的长度被裁量为L的基板,但基板100B的短边的长度并未被裁量,在基板100A和基板100B中,存在短边的长度不同的情况。另外,在基板100B中存在定向平面OF,但在基板100A中并不存在定向平面OF。也存在切断面中的残留应力的大小在基板100A和基板100B中不同的情况。另外,切断面的位置在基板100A中为右边,在基板100B中为左边,部位不同。
这样的基板的特性的不同有时会影响对准时的基板100的举动。图7(A)及图7(B)是其说明图。图7(A)例示了被基板支承单元6支承的基板100向下方的挠曲。周缘部被支承的基板100的中央部附近会因自重而向下方挠曲。根据基板100的特性的不同,存在挠曲量H不同的情况。在使基板100与掩模101接触的情况下或在使基板100与掩模101重叠的情况下,该挠曲量H的不同有可能会影响基板100的位置的偏移量。关于与图7(A)不同的基板100,图7(B)例示了基板100的挠曲成为最大量的位置。若基板100的刚性分布均匀,则相对于基板100的宽度W0(将一方的边的位置设为0、将另一方的边的位置设为W0),挠曲成为最大量的位置W1如图7(A)所示那样为W1=1/2·W0,但若刚性分布存在偏差,则如图示的例子那样,为W1≠1/2·W0。在使基板100与掩模101接触的情况下或在使基板100与掩模101重叠的情况下,挠曲成为最大量的位置的不同也有可能会影响基板100的位置偏移。
因此,在本实施方式中,如以下说明的那样,进行与将基板100切出的大型基板MG的部位相应的对准控制。
<控制例>
对控制单元14的处理部141执行的成膜装置1的控制例进行说明。图8及图9是示出处理部141的处理例的流程图,图10~图14是对准装置2的动作说明图。
在步骤S1中,处理部141取得接下来要处理的基板100的基板信息(取得工序)。基板信息包含基板100的与将基板100切出的大型基板MG的部位相关的部位信息(在本实施方式中为基板100A或基板100B)。换言之,该信息是与被分割前的大型基板MG中的相对位置相关的信息,也被称为“切出信息”、“切割信息”。像这样,处理部141具有作为取得与将基板100从大型基板MG的哪个位置切出相关的信息的取得部件的功能。
在本实施方式的情况下,基板信息由上位装置300管理。上位装置300存储有将各基板100的识别信息与该基板100的部位信息(基板100A或基板100B)建立了对应关系的基板信息。并且,在上位装置300向控制装置14等指示基板100的处理的情况下,将基板信息向作为指示目的地的控制装置14等发送。在步骤S1中,处理部141通过经由通信部144从上位装置300接收基板信息而取得基板信息。此外,上位装置300例如既可以从将大型基板MG切断的切断装置(基板分割装置)、在生产线中配置在比成膜装置1靠上游侧的其它装置或者生产线的外部的装置取得基板信息,也可以接受生产线的操作员的输入而通过操作员的输入来取得基板信息。
在步骤S2中,利用搬运机器人302a将基板100搬运到真空腔室3内,将基板100支承于基板支承单元6。基板100在掩模101的上方被基板支承单元6支承,并被维持在与掩模101分离的状态。在步骤S2及步骤S3中进行基板100与掩模101的对准。
在步骤S3中进行第一对准。在此,基于第一测量单元7的测量结果,进行基板100与掩模101的大致的位置调整。图10(A)~图10(C)示意性地示出了步骤S3的对准动作。图10(A)示出了利用第一测量单元7测量基板粗略标记100a及掩模粗略标记101a时的形态。基板100的周缘部载置于载置部61及62,且被夹持在载置部61与夹紧部66之间。基板100的中央部由于自重而朝下挠曲。板单元9在基板100的上方待机。
利用第一测量单元7来测量基板粗略标记100a及掩模粗略标记101a的相对位置。若测量结果(基板100与掩模101的位置偏移量)在容许范围内,则结束第一对准。若测量结果在容许范围外,则基于测量结果来设定用于将位置偏移量收敛在容许范围内的控制量(基板100的位移量)。此外,在以下的说明中,“位置偏移量”除了位置偏移的量本身之外,还包括位置偏移的方向。在此所说的位置偏移的量是指将基板100及掩模101相对于同一平面在Z方向上投影而得到的投影图(垂直投影)中的基板100与掩模101之间的距离,是指所谓的水平距离。基于设定的控制量使位置调整单元20工作。由此,如图10(B)所示,基板支承单元6在X-Y平面上位移,对基板100相对于掩模101的相对位置进行调整。
例如,能够通过分别算出对应的基板粗略标记100a与掩模粗略标记101a之间的距离,并将该距离的平均值或平方和与预先设定的阈值进行比较,从而进行测量结果是否在容许范围内的判定。或者,与后述的第二对准的情况同样地,也可以是,根据与各个掩模粗略标记101a对应的基板粗略标记100a,分别算出为了使基板100与掩模101对位而应使各个掩模粗略标记101a所处的理想的位置(掩模粗略标记目标位置)。并且,也可以是,通过分别算出对应的掩模粗略标记101a与掩模粗略标记目标位置之间的距离,并将该距离的平均值或平方和与预先设定的阈值进行比较,从而进行判定。
在相对位置的调整之后,如图10(C)所示,再次利用第一测量单元7测量基板粗略标记100a及掩模粗略标记101a的相对位置。若测量结果在容许范围内,则结束第一对准。若测量结果在容许范围外,则再次调整基板100相对于掩模101的相对位置。以后,反复进行测量和相对位置调整,直到测量结果成为容许范围内。在第一对准中,基板100始终在上方与掩模101分离。因此,基板100被维持在与掩模101分离的状态,直到进行初次的第二对准(后述)。
在结束第一对准时,在图8的步骤S4中进行第二对准。在此,基于第二测量单元8的测量结果,进行基板100与掩模101的精密的位置调整。详细情况随后进行叙述。
在结束第二对准时,在图8的步骤S5中进行将基板100载置于掩模101的处理。在此,对驱动单元221进行驱动并使基板支承单元6下降,如图13(A)所示那样执行使基板100与掩模101重合的控制。具体而言,使基板支承单元6下降,以使基板支承单元6的载置部61及62的上表面(基板支承面)的高度与掩模101的上表面的高度一致。由此,基板100被载置在掩模101上,成为被基板支承单元6及掩模101支承的状态。在该状态下,对于基板100而言,基板100的被处理面的整体与掩模101接触。
接着,对第二升降单元13进行驱动并使板单元6下降,如图13(B)所示那样使冷却板10与基板100接触。之后,驱动第二升降单元13,在维持冷却板10的高度的状态下使磁铁板11相对于冷却板10下降,如图10(C)所示那样使磁铁板11接近基板100及掩模101。通过使磁铁板11接近掩模101,从而能够利用磁铁板11的磁力吸引掩模101而使掩模101与基板100密接。
在图8的步骤S6中,解除基板100的周缘部的夹紧,进行基于第二测量单元8的最终测量(也称为“成膜前测量”)。在夹紧的解除中,通过致动器64的驱动,如图14(A)所示那样使夹紧部66从基板100的周缘部上升。之后,也可以使基板支承单元6进一步下降而使基板支承单元6与基板分离。由此,能够成为使基板100仅与掩模100和冷却板10这两个接触的状态。在最终测量中,利用第二测量单元8来测量基板100与掩模101的位置偏移量。图14(B)示出了利用第二测量单元8测量基板精细标记100b及掩模精细标记101b时的形态。利用四个第二测量单元8测量四组基板精细标记100b及掩模精细标记101b的相对位置。
在步骤S7中,基于步骤S6的成膜前测量的结果,进行用于校正第二对准中的控制的目标位置的密接动作偏移校正信息(机械偏离量)的更新处理(密接动作偏移校正信息更新工序)。详细情况随后进行叙述。
在步骤S8中,判定步骤S6中的最终测量的测量结果(基板100与掩模101的位置偏移量)是否在容许范围内。若在容许范围内,则进入到步骤S9,若在容许范围外,则返回到步骤S4并重新进行第二对准。在返回到步骤S4时,需要进行如下动作:将基板100的周缘部再次夹紧,使板单元6上升而与基板100分离,并使基板100上升。此外,能够与步骤S3、步骤S4(但是,并不反映后述的步骤S13的密接动作偏移校正)同样地进行测量结果是否在容许范围内的判定。
在图8的步骤S9中进行成膜处理。在此,利用成膜单元4,经由掩模101在基板100的下表面形成薄膜。在成膜处理结束时,在步骤S10中,利用搬运机器人302a将基板100从真空腔室3搬出。通过以上步骤,结束处理。
<第二对准>
对步骤S4的第二对准的处理进行说明。图9是示出步骤S4的第二对准的处理的流程图。第二对准是如下的处理:反复进行包含有测量动作(步骤S11、S12、S19、S20)和位置调整动作(步骤S15~S18)的测量/位置调整动作,直到测量动作中的测量结果成为容许范围内。
在步骤S11中,执行使基板100与掩模101在基板100的厚度方向(Z方向)上接近的接近动作。在此,对驱动单元221进行驱动并使基板支承单元6下降,使基板100与掩模101局部地接触。
图11(A)示出了接近动作的例子。基板100下降到向下方挠曲的中央部与掩模101接触的高度。基板100的中央部以外的部分与掩模101分离。通过使基板100与掩模101接近至基板100与掩模101局部地接触,从而能够利用景深较浅的第二测量单元同时拍摄形成于基板100的基板精细标记100b和形成于掩模101的掩模精细标记101b并对位置偏移量进行测量。
此外,通过在测量时不使基板100与掩模101整体地接触而是使其局部地接触,从而能够尽可能地抑制已经形成于基板100的薄膜由于与掩模101的接触而受到损伤。
在图9的步骤S12中,利用第二测量单元8对局部地接触的基板100与掩模101的位置偏移量进行测量。图11(B)示出了利用第二测量单元8测量基板精细标记100b及掩模精细标记101b时的形态。利用四个第二测量单元8来测量四组基板精细标记100b及掩模精细标记101b的相对位置。在本实施方式中,基于利用第二测量单元8测量基板精细标记100b的测量结果,分别算出与四个基板精细标记100b分别对应的四个掩模精细标记101b的目标位置(掩模精细标记目标位置)。在此,将掩模精细标记目标位置设为为了使基板100与掩模101对位而应使各个掩模精细标记101b所处的理想的位置,能够基于各标记的位置的设计尺寸而算出。
在图9的步骤S13中进行测量结果的密接动作偏移校正。如图8所示,在完成步骤S4的第二对准时,执行将基板100载置在掩模101上的载置动作、使冷却板10下降并与基板100的被成膜面的背面侧密接的冷却板密接动作、使磁铁板11下降并吸引掩模101而使其与基板100的被成膜面密接的掩模密接动作、将基板100的周缘的夹紧解除的夹紧解除动作等伴随着物理接触的多个机械动作(以下统称为密接动作)(S5、S6)。由于该密接动作,在从第二对准的最后的测量起到步骤S6的成膜前测量为止的期间,基板100与掩模101之间的相对位置有时会从进行了第二对准的最后的测量的状态偏移。
若不考虑该偏移,则即使在第二对准的最后的测量中成为容许范围内(对准OK),在成膜前测量中有时也会成为容许范围外(对准NG)。若在成膜前测量中成为容许范围外,则要在全部进行基于夹紧部66的夹紧动作、磁铁板11的上升动作、冷却板10的上升动作、基板100的上升动作等各种动作之后,再次重新进行第二对准,因此,生产节拍时间会大幅增大。其结果是,生产率大幅降低。
因此,在本实施方式中,在步骤S13中进行步骤S12的测量结果的密接动作偏移校正。具体而言,将用于抵消由密接动作产生的基板100的偏移量的密接动作偏移校正信息142a预先存储于存储部142。并且,利用密接动作偏移校正信息142b对在步骤S12中算出的掩模精细标记目标位置进行校正。即,第二对准的结果是,预先对掩模精细标记目标位置进行校正,以便成为使基板100位于预先向相反方向偏移了预测为因密接动作而产生的偏移的量的位置的状态。由此,能够使步骤S14中的判定结果与进行密接动作后的步骤S8中的判定结果接近。换言之,能够编入由密接动作导致的偏移,能够在步骤S14中评价位置偏移量。由此,能够抑制由于密接动作时的位置偏移而产生第二对准的重新进行。此外,在此,对在密接动作偏移校正中校正掩模精细标记目标位置的例子进行了说明,但并不限定于此,也可以直接校正作为步骤S12的测量结果的基板精细标记100b的位置、掩模精细标记101b的位置。
能够基于对在接下来要处理的基板100之前处理的其它基板进行处理时的成膜前测量的结果,将由密接动作产生的基板100的偏移量预先存储于存储部142。即,在图8的步骤S7的更新处理中进行更新。更优选的是,基于对在该基板100之前处理的其它多个基板进行处理时的成膜前测量的结果而预先存储于存储部142。例如通过采用移动平均而对最近的多块基板的成膜前测量的结果进行平均化处理并使用,从而也能够应对由环境的变化、装置随时间的变化导致的偏移的变动,能够维持对准精度。
此外,在基板100A和基板100B中,进行密接动作时的基板100的位置偏移的偏移量、偏移方向的倾向不同。即,根据基板100从大型基板MG的哪个部位被切出,偏移量、偏移方向的倾向不同。因此,在本实施方式中,将密接动作偏移校正信息142a与基板信息建立对应关系地预先存储在存储部142中。由此,能够进行考虑了由切出部位引起的基板100的举动的相对位置调整。
在图9的步骤S14中,判定步骤S12的测量结果(基板100与掩模101的位置偏移量)是否在容许范围内。在此,例如针对四组基板精细标记100b及掩模精细标记101b中的每一个,分别算出在步骤S12中算出且在步骤S13中被校正后的掩模精细标记目标位置与掩模精细标记101b的位置之间的距离。然后,将算出的距离的平均值或平方和与预先设定的阈值进行比较,若距离为阈值以下,则判定为在容许范围内,在距离超过阈值的情况下,判定为在容许范围外。若步骤S14的判定结果在容许范围内,则结束第二对准,若在容许范围外,则进入到步骤S15。
在步骤S15中,执行使基板100与掩模101在基板100的厚度方向(Z方向)上分离的分离动作。在此,对驱动单元221进行驱动并使基板支承单元6上升,使基板100与掩模101分离。图11(C)示出了分离动作的例子。基板100上升至向下方挠曲的中央部不与掩模101接触的高度。基板100与掩模101分离,基板100不与掩模101接触。通过使基板100与掩模101分离,从而在之后的步骤S17的位置调整动作中,能够避免基板100的被成膜区域与掩模101摩擦而使已经形成于基板100的薄膜受到损伤。
在步骤S16和步骤S17中,进行与控制位置调整单元20的控制量的设定相关的处理。首先,在步骤S16中,设定基于在步骤S13中校正后的步骤S12的测量结果的控制量。在该设定中,设定用于使基板100与掩模101的位置偏移收敛在容许范围内的基本控制量(基板100的位移量)。例如,确定基板100与掩模101的位置偏移相对于容许范围的量和方向,以使基板100向与所确定的方向相反的方向位移所确定的量的方式设定控制量。例如能够根据在步骤S12中算出并在步骤S13中校正后的掩模精细标记目标位置和在步骤S12中测量出的掩模精细标记101b的位置,算出基板100与掩模101的位置偏移的量和方向。
接着,在步骤S17中,基于在步骤S1(图8)中取得的基板信息,对在步骤S16中设定的控制量进行校正。在本实施方式的情况下,参照与基板信息对应地保存在存储部142中的工作台驱动校正信息142b。工作台驱动校正信息142b是用于抵消由基板100的切出部位引起的基板100的对准的影响的控制信息。在存储部142中保存有与从一个大型基板MG切出的基板100的数量(即分割数量)对应的多个工作台驱动校正信息142b。
而且,工作台驱动校正信息142b按位置调整动作(S18)的次数进行存储。换言之,与包含有与将基板100切出的大型基板MG的部位相关的部位信息的基板信息和位置调整动作的次数的信息对应地存储有工作台驱动校正信息142b。在本实施方式的情况下,分割数量为两个,对于工作台驱动校正信息142b而言,与基板信息A(基板100A)对应的校正信息和与基板信息B(基板100B)对应的校正信息与位置调整动作(S18)的次数建立对应关系地分别在存储部142中保存有多个。
处理部141读出在步骤S1(图8)中取得的基板信息和与此次的位置调整动作的次数的信息对应的校正信息142b,对在步骤S16中设定的控制量进行校正。对于位置调整动作的次数的信息而言,通过在开始第二对准之后将计数复位而设为“1”且每当进行后述的位置调整动作S18时使计数每次增加1等方法存储于存储部142即可。由此,能够进行考虑了由切出部位和位置调整动作的次数引起的基板100的举动的不同的相对位置调整。
在本实施方式的情况下,工作台驱动校正信息142b是与基本控制量相加或相减的校正量(偏离量)。通过控制量=基本控制量+偏离量来设定最终的控制量。作为其它例子,工作台驱动校正信息142b也可以是与基本控制量相乘的系数。在该情况下,通过控制量=校正系数×基本控制量来设定最终的控制量。工作台驱动校正信息142b能够通过事先的测试等来进行设定。
在图9的步骤S18中,根据在步骤S16及步骤S17中设定的控制量对位置调整单元20进行驱动,执行调整基板100与掩模101的相对位置的位置调整动作。由此,如图12(A)所示,基板支承单元6在X-Y平面上位移,调整基板100相对于掩模101的相对位置。
在步骤S18的处理结束时,在步骤S19及步骤S20中执行与步骤S11及步骤S12同样的处理。即,在图12(A)的位置调整动作之后,如图12(B)所示,再次执行接近动作(步骤S19),使基板100下降至基板100的中央部与掩模101接触的高度。接着,如图12(C)所示,再次执行测量(步骤S20),对局部地接触的基板100与掩模101的位置偏移量进行测量。
在步骤S21中,基于步骤S20的测量结果,进行与此次的位置调整动作的次数对应的工作台驱动校正量142b的更新。例如,基于进行第一次位置调整动作(S18)后的测量动作(步骤S20)的结果,对存储于存储部142的工作台驱动校正信息142b中的第一次位置调整动作的校正量进行更新。通过像这样随时更新工作台驱动校正量142a,从而能够应对环境的变化、装置随时间的变化,能够维持此后要处理的基板的位置调整精度。此外,步骤S21的更新处理也可以不必每次都执行。
在步骤S21的处理之后,返回到步骤S13并反复进行同样的处理。对步骤S20的测量结果进行步骤S13的密接动作偏移校正。
如以上那样,在本实施方式中,在步骤S17中,根据大型基板MG中的基板100的切出部位(基板100A、100B)和位置调整动作(S18)的次数,对控制量进行校正。由此,能够进行将由切出部位及位置调整动作的次数引起的对准时的基板100的举动的不同抵消的控制。其结果是,关于基板100的对准,能够抑制由切出部位的不同导致的对准精度、时间的偏差。
这有助于高精度且以更短的时间进行第二对准。具体而言,在基板100与掩模101局部地接触时,朝下挠曲的基板100的中央部会受到从掩模101向上侧的反作用力。由于该反作用力,基板100以向外侧扩展的方式变形,支承基板100的周缘部的基板支承单元6的支承位置稍许偏移。虽然基板100的周缘部被夹紧部66和载置部61夹持,但在基板100的周缘部欲向外侧扩展的力大于在夹紧部66、载置部61与基板100之间产生的摩擦力的情况下,会进行滑动而偏移。特别是,在夹紧部66由PEEK(聚醚醚酮树脂)那样的树脂构成的情况下,容易产生与测量动作中的局部接触时的基板100的挠曲的消除相伴的支承位置的偏移。此时,存在基板100A与基板100B的特性的不同会显著地显现的情况。
在本实施方式中,由于通过校正将基板100A与基板100B的特性的不同编入到控制量中即可,因此,能够抑制由切出部位的不同导致的对准精度、时间的偏差。
<电子器件的制造方法>
接着,对电子器件的制造方法的一例进行说明。以下,作为电子器件的例子,例示有机EL显示装置的结构及制造方法。在该例子的情况下,图1例示的成膜模块301例如在生产线上设置有三处。
首先,说明要制造的有机EL显示装置。图15(A)是示出有机EL显示装置50的整体图,图15(B)是示出一个像素的截面构造的图。
如图15(A)所示,在有机EL显示装置50的显示区域51呈矩阵状地配置有多个具备多个发光元件的像素52。详细情况随后进行说明,但发光元件分别具有具备被一对电极夹着的有机层的构造。
此外,在此所说的像素是指在显示区域51中能够进行所期望的颜色的显示的最小单位。在彩色有机EL显示装置的情况下,通过示出互不相同的发光的第一发光元件52R、第二发光元件52G、第三发光元件52B这多个子像素的组合来构成像素52。像素52通常由红色(R)发光元件、绿色(G)发光元件和蓝色(B)发光元件这三种子像素的组合构成,但并不被限定于此。像素52只要包含有至少一种子像素即可,优选包含有两种以上的子像素,更优选包含有三种以上的子像素。作为构成像素52的子像素,例如也可以是红色(R)发光元件、绿色(G)发光元件、蓝色(B)发光元件、黄色(Y)发光元件这四种子像素的组合。
图15(B)是图15(A)的A-B线处的局部剖视示意图。像素52在基板53上具有由有机EL元件构成的多个子像素,所述有机EL元件具备第一电极(阳极)54、空穴输送层55、红色层56R/绿色层56G/蓝色层56B中的任一个、电子输送层57及第二电极(阴极)58。其中的空穴输送层55、红色层56R、绿色层56G、蓝色层56B、电子输送层57相当于有机层。红色层56R、绿色层56G、蓝色层56B分别形成为与发出红色光、绿色光、蓝色光的发光元件(有时也表述为有机EL元件)对应的图案。
另外,第一电极54按各发光元件分开地形成。空穴输送层55、电子输送层57和第二电极58既可以遍及多个发光元件52R、52G、52B地共用地形成,也可以按各发光元件形成。即,如图15(B)所示,也可以是,在空穴输送层55遍及多个子像素区域地形成为共用的层的基础上,将红色层56R、绿色层56G、蓝色层56B按各子像素区域分开地形成,进而在其之上遍及多个子像素区域地将电子输送层57和第二电极58形成为共用的层。
此外,为了防止接近的第一电极54之间的短路,在第一电极54之间设置有绝缘层59。而且,由于有机EL层会由于水分、氧而劣化,所以设置有用于保护有机EL元件免受水分、氧的影响的保护层60。
在图15(B)中,空穴输送层55、电子输送层57由一个层表示,但根据有机EL显示元件的构造的不同,也可以由具有空穴阻挡层、电子阻挡层的多个层形成。另外,也可以在第一电极54与空穴输送层55之间形成具有如下的能带构造的空穴注入层,所述能带构造能够顺畅地进行空穴从第一电极54向空穴输送层55的注入。同样地,也可以是,在第二电极58与电子输送层57之间也形成有电子注入层。
红色层56R、绿色层56G、蓝色层56B中的每一个既可以由单一的发光层形成,也可以通过层叠多个层来形成。例如,也可以是,利用两层构成红色层56R,用红色的发光层形成上侧的层,并用空穴输送层或电子阻挡层形成下侧的层。或者,也可以是,用红色的发光层形成下侧的层,并用电子输送层或空穴阻挡层形成上侧的层。通过像这样在发光层的下侧或上侧设置层,从而调整发光层的发光位置,通过调整光路长度,从而具有提高发光元件的颜色纯度的效果。
此外,在此,示出了红色层56R的例子,但在绿色层56G、蓝色层56B中也可以采用同样的构造。另外,层叠数量也可以为两层以上。而且,既可以如发光层和电子阻挡层那样层叠不同材料的层,也可以例如将发光层层叠两层以上等层叠相同材料的层。
接着,具体地说明有机EL显示装置的制造方法的例子。在此,假定红色层56R由下侧层56R1和上侧层56R2这两层构成、绿色层56G和蓝色层56B由单一的发光层构成的情况。
首先,准备用于驱动有机EL显示装置的电路(未图示)及形成有第一电极54的基板53。此外,基板53的材质并不被特别限定,能够由玻璃、塑料、金属等构成。在本实施方式中,作为基板53,使用在玻璃基板上层叠有聚酰亚胺的膜的基板。
在形成有第一电极54的基板53上以棒涂或旋涂的方式涂覆有丙烯酸或聚酰亚胺等树脂层,通过光刻法对树脂层进行图案化,以便在形成有第一电极54的部分形成开口,并形成绝缘层59。该开口部相当于发光元件实际发光的发光区域。此外,在本实施方式中,在形成绝缘层59之前对大型基板进行处理,在形成绝缘层59之后执行将基板53分割的分割工序。
将对绝缘层59进行了图案化的基板53搬入到第一成膜室303,将空穴输送层55作为共用的层而在显示区域的第一电极54上进行成膜。使用按最终成为一个有机EL显示装置的面板部分的各显示区域51形成有开口的掩模,对空穴输送层55进行成膜。
接着,将形成至空穴输送层55的基板53搬入到第二成膜室303。进行基板53与掩模的对准,将基板载置在掩模上,在空穴输送层55上的配置有基板53的发出红色光的元件的部分(形成红色的子像素的区域),对红色层56R进行成膜。在此,在第二成膜室中使用的掩模是仅在成为有机EL显示装置的子像素的基板53上的多个区域中的、成为红色的子像素的多个区域形成有开口的高精细掩模。由此,包含有红色发光层的红色层56R仅在基板53上的成为多个子像素的区域中的成为红色的子像素的区域进行成膜。换言之,红色层56R在基板53上的成为多个子像素的区域中的成为蓝色的子像素的区域、成为绿色的子像素的区域不进行成膜,选择性地在成为红色的子像素的区域进行成膜。
与红色层56R的成膜同样地,在第三成膜室303中对绿色层56G进行成膜,而且,在第四成膜室303中对蓝色层56B进行成膜。在完成红色层56R、绿色层56G、蓝色层56B的成膜之后,在第五成膜室303中,在显示区域51的整体对电子输送层57进行成膜。电子输送层57作为共用的层而形成于三种颜色的层56R、56G、56B。
将形成至电子输送层57的基板移动到第六成膜室303,对第二电极58进行成膜。在本实施方式中,在第一成膜室303~第六成膜室303中,通过真空蒸镀对各层进行成膜。然而,本发明并不限定于此,例如对于第六成膜室303中的第二电极58的成膜而言,也可以通过溅射进行成膜。之后,将形成至第二电极68的基板移动到密封装置,通过等离子体CVD对保护层60进行成膜(密封工序),并完成有机EL显示装置50。此外,在此,设为通过CVD法形成保护层60,但并不限定于此,也可以通过ALD法、喷墨法来形成。
在此,对于第一成膜室303~第六成膜室303中的成膜而言,使用形成有与所形成的各个层的图案对应的开口的掩模进行成膜。在成膜时,在进行了基板53与掩模的相对的位置调整(对准)之后,将基板53载置在掩模上并进行成膜。在此,对于在各成膜室中进行的对准工序而言,如上述对准工序那样进行。
<其它实施方式>
在上述实施方式中,设为了将校正信息142a及142b保存于各控制装置14的存储部142的结构。然而,也可以是,校正信息142a及142b按各控制装置14区别地保存于上位装置300,各控制装置14通过通信从上位装置300取得校正信息142a及142b。
另外,在上述实施方式中,在第二对准中进行了基于基板信息的控制量的校正,但也可以在第一对准中进行。
另外,在上述实施方式中,在第二对准中,使基板100与掩模101局部地接触并对位置偏移进行了测量,但也可以以不接触的方式在使双方接近的状态下进行测量。
另外,在上述实施方式中,控制装置14从上位装置300取得基板信息(步骤S1)。然而,例如也可以通过通信而从控制搬运机器人302a的控制装置309取得基板信息。
另外,在上述实施方式中,控制装置14通过通信而从上位装置300取得基板信息(步骤S1)。然而,对于基板信息而言,例如也可以预先对各基板100赋予表示基板信息的代码,控制装置14通过读取代码来取得基板信息。代码的读取单元与控制装置14电连接,既可以配置在成膜室303,也可以设置于成膜装置1。
本发明也能够通过如下处理来实现:将实现上述实施方式的一个以上的功能的程序经由网络或存储介质供给到系统或装置,由该系统或装置的计算机中的一个以上的处理器读出程序并执行。另外,本发明也能够通过实现一个以上的功能的电路(例如ASIC)来实现。
本发明并不被限定于上述实施方式,能够不脱离发明的精神及范围地进行各种变更及变形。因此,为了公开发明的范围而附上权利要求。
Claims (25)
1.一种对准装置,所述对准装置具备:
基板支承部件,所述基板支承部件对将大型基板分割而得到的多个基板中的任一个基板的周缘部进行支承;
掩模支承部件,所述掩模支承部件支承掩模;
接离部件,所述接离部件使由所述基板支承部件支承的所述基板及由所述掩模支承部件支承的所述掩模沿重力方向接近及分离;
测量部件,所述测量部件测量所述基板与所述掩模的位置偏移量;
位置调整部件,所述位置调整部件调整所述基板与所述掩模的相对位置;以及
控制部件,所述控制部件控制所述位置调整部件,
在所述位置偏移量在容许范围内的情况下,使所述基板与所述掩模相互重合,
其特征在于,
所述对准装置具备取得部件,所述取得部件取得由所述基板支承部件支承的基板的与分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
当在使所述基板与所述掩模局部地接触的状态下利用所述测量部件测量所述位置偏移量之后,当在利用所述接离部件使所述基板与所述掩模分离的状态下利用所述位置调整部件调整所述相对位置时,所述控制部件基于由所述测量部件测量出的所述位置偏移量和所述取得部件取得的所述基板信息,控制所述位置调整部件。
2.根据权利要求1所述的对准装置,其特征在于,
反复执行由所述测量部件进行的测量动作和由所述位置调整部件进行的位置调整动作,直到所述位置偏移量成为容许范围内。
3.根据权利要求2所述的对准装置,其特征在于,
所述控制部件基于由所述测量部件测量出的所述位置偏移量、所述取得部件取得的所述基板信息以及所述位置调整动作的次数,控制所述位置调整部件。
4.根据权利要求3所述的对准装置,其特征在于,
所述位置调整动作的次数是为了使所述位置偏移量在容许范围内而已经对该基板执行的所述位置调整动作的次数。
5.根据权利要求3所述的对准装置,其特征在于,
所述对准装置具备存储部件,所述存储部件存储与所述大型基板的部位和所述位置调整动作的次数建立了对应关系的校正信息,
所述控制部件基于由所述测量部件测量出的所述位置偏移量来设定所述位置调整部件的控制量,并且,
所述控制部件从所述存储部件读出与所述基板信息所示的所述部位对应的所述校正信息,并按照读出的所述校正信息来校正所述控制量。
6.根据权利要求5所述的对准装置,其特征在于,
所述对准装置具备更新部件,所述更新部件更新所述校正信息。
7.根据权利要求6所述的对准装置,其特征在于,
所述更新部件基于由所述位置调整部件进行的位置调整动作后的由所述测量部件进行的测量动作的测量结果,更新所述校正信息。
8.根据权利要求6所述的对准装置,其特征在于,
所述更新部件基于由所述位置调整部件进行的位置调整动作后的由所述测量部件进行的测量动作的测量结果,更新与该位置调整动作的次数对应的所述校正信息。
9.根据权利要求1所述的对准装置,其特征在于,
所述对准装置具备存储部件,所述存储部件存储与所述大型基板的部位建立了对应关系的校正信息,
所述控制部件基于由所述测量部件测量出的所述位置偏移量来设定所述位置调整部件的控制量,并且,
所述控制部件从所述存储部件读出与所述基板信息所示的所述部位对应的所述校正信息,并按照读出的所述校正信息来校正所述控制量。
10.根据权利要求9所述的对准装置,其特征在于,
所述对准装置具备更新部件,所述更新部件更新所述校正信息。
11.根据权利要求10所述的对准装置,其特征在于,
所述更新部件基于由所述位置调整部件进行的位置调整动作后的由所述测量部件进行的测量动作的测量结果,更新所述校正信息。
12.根据权利要求10所述的对准装置,其特征在于
所述更新部件基于由所述位置调整部件进行的位置调整动作后的由所述测量部件进行的测量动作的测量结果,更新与该位置调整动作的次数对应的所述校正信息。
13.一种对准装置,所述对准装置具备:
基板支承部件,所述基板支承部件对将大型基板分割而得到的多个基板中的任一个基板的周缘部进行支承;
掩模支承部件,所述掩模支承部件支承掩模;
接离部件,所述接离部件使由所述基板支承部件支承的所述基板及由所述掩模支承部件支承的所述掩模沿重力方向接近及分离;
测量部件,所述测量部件测量所述基板与所述掩模的位置偏移量;
位置调整部件,所述位置调整部件调整所述基板与所述掩模的相对位置;以及
控制部件,所述控制部件控制所述位置调整部件,
反复执行由所述测量部件进行的测量动作和由所述位置调整部件进行的位置调整动作,直到所述位置偏移量成为容许范围内,在所述位置偏移量在容许范围内的情况下,使所述基板与所述掩模相互重合,
其特征在于,
所述对准装置具备取得部件,所述取得部件取得由所述基板支承部件支承的基板的与分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
所述控制部件基于由所述测量部件测量出的所述位置偏移量、所述取得部件取得的所述基板信息以及所述位置调整动作的次数,控制所述位置调整部件。
14.根据权利要求13所述的对准装置,其特征在于,
所述位置调整动作的次数是为了使所述位置偏移量在容许范围内而已经对该基板执行的所述位置调整动作的次数。
15.根据权利要求13所述的对准装置,其特征在于,
所述对准装置具备存储部件,所述存储部件存储与所述大型基板的部位和所述位置调整动作的次数建立了对应关系的校正信息,
所述控制部件基于由所述测量部件测量出的所述位置偏移量来设定所述位置调整部件的控制量,并且,
所述控制部件从所述存储部件读出与所述基板信息所示的所述部位对应的所述校正信息,并按照读出的所述校正信息来校正所述控制量。
16.根据权利要求15所述的对准装置,其特征在于,
所述对准装置具备更新部件,所述更新部件更新所述校正信息。
17.根据权利要求16所述的对准装置,其特征在于,
所述更新部件基于由所述位置调整部件进行的位置调整动作后的由所述测量部件进行的测量动作的测量结果,更新所述校正信息。
18.根据权利要求16所述的对准装置,其特征在于,
所述更新部件基于由所述位置调整部件进行的位置调整动作后的由所述测量部件进行的测量动作的测量结果,更新与该位置调整动作的次数对应的所述校正信息。
19.根据权利要求1~18中任一项所述的对准装置,其特征在于,
所述位置调整部件使所述基板支承部件移动并调整所述相对位置,
所述接离部件使所述基板支承部件移动并使所述基板相对于所述掩模接近及分离。
20.根据权利要求1~18中任一项所述的对准装置,其特征在于,
所述基板支承部件包含夹持部,所述夹持部夹持所述基板的所述周缘部的至少一部分。
21.一种成膜装置,其特征在于,
所述成膜装置具备:
权利要求1~18中任一项所述的对准装置;以及
成膜部件,所述成膜部件经由所述掩模在所述基板上进行成膜。
22.一种对准方法,所述对准方法具备:
支承工序,在所述支承工序中,对将大型基板分割而得到的多个基板中的任一个基板的周缘部进行支承;
测量工序,在所述测量工序中,在使所述基板与掩模局部地接触的状态下测量所述基板与所述掩模的位置偏移量;以及
位置调整工序,在所述测量工序之后,在所述位置调整工序中,在使所述基板与所述掩模分离的状态下,基于在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量,调整所述基板与所述掩模的相对位置,
在所述位置偏移量在容许范围内的情况下,使所述基板与所述掩模相互重合,
其特征在于,
所述对准方法具备取得工序,在所述取得工序中,取得进行相对位置的调整的基板的与分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
在所述位置调整工序中,基于在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量和在所述取得工序中取得的所述基板信息,调整所述基板与所述掩模的相对位置。
23.一种对准方法,所述对准方法具备:
支承工序,在所述支承工序中,对将大型基板分割而得到的多个基板中的任一个基板的周缘部进行支承;
测量工序,在所述测量工序中,在使所述基板与掩模局部地接触的状态下测量所述基板与所述掩模的位置偏移量;以及
位置调整工序,在所述测量工序之后,在所述位置调整工序中,在使所述基板与所述掩模分离的状态下,基于在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量,调整所述基板与所述掩模的相对位置,
反复执行所述测量工序和所述位置调整工序,直到所述位置偏移量成为容许范围内,在所述位置偏移量在容许范围内的情况下,使所述基板与所述掩模相互重合,
其特征在于,
所述对准方法具备取得工序,在所述取得工序中,取得进行相对位置的调整的基板的与分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
在所述位置调整工序中,基于在所述测量工序中测量出的所述位置偏移量、在所述取得工序中取得的所述基板信息以及所述位置调整工序的次数,调整所述基板与所述掩模的相对位置。
24.一种电子器件的制造方法,其特征在于,
所述电子器件的制造方法包括:
对准工序,在所述对准工序中,通过权利要求22或23所述的对准方法来进行基板与掩模的对准;以及
成膜工序,在所述成膜工序中,经由通过所述对准工序进行了相对的位置调整的所述掩模,对所述基板进行成膜。
25.一种计算机可读取的存储介质,其特征在于,
所述计算机可读取的存储介质存储有用于使计算机执行权利要求22或23所述的对准方法的程序。
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