CN114959563B - 对准装置、成膜装置、对准方法及电子设备的制造方法 - Google Patents

对准装置、成膜装置、对准方法及电子设备的制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN114959563B
CN114959563B CN202210154448.3A CN202210154448A CN114959563B CN 114959563 B CN114959563 B CN 114959563B CN 202210154448 A CN202210154448 A CN 202210154448A CN 114959563 B CN114959563 B CN 114959563B
Authority
CN
China
Prior art keywords
alignment
mark
mask
substrate
pattern matching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210154448.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114959563A (zh
Inventor
谷和宪
长沼义人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Tokki Corp
Original Assignee
Canon Tokki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Tokki Corp filed Critical Canon Tokki Corp
Publication of CN114959563A publication Critical patent/CN114959563A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114959563B publication Critical patent/CN114959563B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/68Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for positioning, orientation or alignment
    • H01L21/682Mask-wafer alignment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/06Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
    • C23C14/12Organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/24Vacuum evaporation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54Controlling or regulating the coating process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/56Apparatus specially adapted for continuous coating; Arrangements for maintaining the vacuum, e.g. vacuum locks
    • C23C14/568Transferring the substrates through a series of coating stations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67259Position monitoring, e.g. misposition detection or presence detection
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67294Apparatus for monitoring, sorting or marking using identification means, e.g. labels on substrates or labels on containers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physical Vapour Deposition (AREA)
  • Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)

Abstract

本发明提供能够缩短对准时间的对准装置、成膜装置、对准方法、电子设备的制造方法、模型标记生成方法、模型标记、及存储介质。对准装置具备:拍摄机构,所述拍摄机构对用于基板及掩模的对准的对准标记进行拍摄;决定机构,所述决定机构基于通过使用拍摄机构的拍摄图像及模型标记的第一图案匹配而确定的对准标记的位置,决定基板及掩模的相对的位置调整中的调整量;以及位置调整机构,所述位置调整机构基于通过决定机构决定的调整量进行位置调整。在第一图案匹配中使用的模型标记基于通过第二图案匹配确定的从拍摄图像取得的对准标记的面积和成为基准的基准模型标记的面积差来调整尺寸。

Description

对准装置、成膜装置、对准方法及电子设备的制造方法
技术领域
本发明涉及对准装置、成膜装置、对准方法、电子设备的制造方法、模型标记生成方法、模型标记、及存储介质。
背景技术
在有机EL显示装置(有机EL显示器)等的制造中,在使用蒸镀用的掩模使蒸镀材料蒸镀于基板时进行基板与掩模的对准。基板的掩模的对准有时使用形成于基板或掩模的对准用的标记进行。在专利文献1中,公开了通过拍摄图像与基准图像(模板)的图案匹配进行对准用的标记的检测的情况。
【现有技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2008-153572号公报
发明内容
【发明要解决的课题】
从制造效率的提高的观点出发,要求对准时间的缩短。
本发明提供一种缩短对准时间的技术。
【用于解决课题的方案】
根据本发明,提供一种对准装置,其特征在于,
所述对准装置具备:
拍摄机构,所述拍摄机构对用于基板及掩模的对准的对准标记进行拍摄;
决定机构,所述决定机构基于通过使用所述拍摄机构的拍摄图像及模型标记的第一图案匹配而确定的所述对准标记的位置,决定所述基板及所述掩模的相对的位置调整中的调整量;以及
位置调整机构,所述位置调整机构基于通过所述决定机构决定的所述调整量进行所述位置调整,
在所述第一图案匹配中使用的所述模型标记基于通过第二图案匹配确定的从所述拍摄图像取得的所述对准标记的面积和成为基准的基准模型标记的面积的差来调整尺寸。
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:
上述的对准装置;以及
经由所述掩模在所述基板上成膜的成膜机构。
另外,根据本发明,提供一种对准方法,其特征在于,
所述对准方法包括通过使用拍摄图像和模型标记的第一图案匹配来确定位置的位置确定工序,所述拍摄图像通过对用于基板及掩模的对准的对准标记进行拍摄的拍摄机构取得,
在所述第一图案匹配中使用的所述模型标记基于通过第二图案匹配确定的从所述拍摄图像取得的所述对准标记的面积和成为基准的基准模型标记的面积的面积差来调整尺寸。
另外,根据本发明,提供一种电子设备的制造方法,其特征在于,
所述电子设备的制造方法包括:
通过上述的对准方法进行所述基板及所述掩模的对准的对准工序;以及
经由通过所述对准工序进行了对准的所述掩模向所述基板进行成膜的成膜工序。
另外,根据本发明,提供一种模型标记生成方法,所述模型标记在对用于基板及掩模的对准的对准标记的位置进行确定用的图案匹配中使用,其中,
所述模型标记生成方法包括:
设定基准模型标记的设定工序;
确定拍摄图像上的所述对准标记的面积的面积确定工序;以及
基于在所述面积确定工序中确定的所述对准标记的面积与在所述设定工序中设定的所述基准模型标记的面积之差,调整所述模型标记的尺寸的尺寸调整工序。
另外,根据本发明,提供一种通过上述的模型标记生成方法生成的模型标记。
另外,根据本发明,提供一种存储有上述的模型标记的数据的存储介质。
【发明效果】
根据本发明,能够缩短对准时间。
附图说明
图1是表示一实施方式的电子设备的生产线的构成的一部分的示意图。
图2是一实施方式的成膜装置的概略图。
图3是表示图2的成膜装置的硬件的结构例的图。
图4(a)~图4(c)是表示掩模及基板的结构例的俯视图。
图5是示意性地表示基于成膜装置的对准工序的概略的图。
图6是说明精对准工序的一例的图。
图7(a)是说明用于确定掩模精标记的位置的图案匹配的形态的图。图7(b)是表示模型标记的一例的图。
图8是表示处理部的处理例的流程图。
图9是表示模型标记的尺寸调整的具体例的图。
图10是表示处理部的处理例的流程图。
图11(a)是表示有机EL显示装置的整体图,图11(b)是表示一像素的剖面结构的图。
【附图标记说明】
1:成膜装置,2:对准装置,14:控制装置,16:拍摄单元,20:位置调整单元,141:处理部
具体实施方式
<1.电子设备的生产线>
图1是表示一实施方式的电子设备的生产线的构成的一部分的示意图。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,将基板100向成膜块301依次传送,对基板100进行有机EL的成膜。
在成膜块301中,在俯视观察下具有八边形的形状的传送室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以及收纳使用前后的掩模的掩模收纳室305。在传送室302配置有对基板100进行传送的传送机器人302a。传送机器人302a包括对基板100进行保持的手和使手沿水平方向移动的多关节臂。换言之,成膜块301是以将传送机器人302a的周围包围的方式配置多个成膜室303a~303d的群集型的成膜单元。需要说明的是,在以下的说明中,在不特别区分成膜室303a~303d的情况下,有时称为成膜室303。
在基板100的传送方向(箭头方向)上,在成膜块301的上游侧、下游侧分别配置有缓冲室306、回旋室307、交接室308(也称为通路室)。在制造过程中,各室维持为真空状态。需要说明的是,在图1中,将成膜块301仅图示一个,但是本实施方式的生产线具有多个成膜块301,多个成膜块301具有通过由缓冲室306、回旋室307、交接室308构成的连结装置连结而成的结构。需要说明的是,连结装置的结构没有限定于此,例如也可以仅由缓冲室306或交接室308构成。
传送机器人302a进行基板100从上游侧的交接室308向传送室302的送入、基板100在成膜室303间的传送、掩模在掩模收纳室305与成膜室303之间的传送、及基板100从传送室302向下游侧的缓冲室306的送出。
缓冲室306是根据生产线的运转状况而用于暂时收纳基板100的室。在缓冲室306设有多段结构的基板收纳搁板(也称为盒)和升降机构,所述基板收纳搁板能够将多片基板100以保持为基板100的被处理面(被成膜面)朝向重力方向下方的水平状态进行收纳,所述升降机构为了使送入或送出基板100的段对合于传送位置而使基板收纳搁板升降。由此,在缓冲室306中,能够使多个基板100暂时收容、滞留。
回旋室307具备变更基板100的朝向的装置。在本实施方式中,回旋室307通过设置于回旋室307的传送机器人使基板100的朝向旋转180度。设置于回旋室307的传送机器人以支承由缓冲室306收取的基板100的状态使基板100回旋180度并将其向交接室308交付,由此在缓冲室306内与交接室308中,交替基板100的传送方向(箭头方向)上的前端与后端。由此,向成膜室303送入基板100时的朝向在各成膜块301中为相同的朝向,因此能够使对于基板100的成膜的扫描方向、掩模的朝向在各成膜块301中一致。通过设为这样的结构,能够在各成膜块301中使向掩模收纳室305设置掩模的朝向一致,能够实现掩模的管理的简易化,提高可用性。
交接室308是将由回旋室307的装置送入的基板100向下游的成膜块301的传送机器人302a交付用的室。在本实施方式中,如后所述,在交接室308中进行基板100的对准及成膜于基板100上的膜的膜厚测定。
生产线的控制系统包括作为主计算机而对线整体进行控制的上位装置300以及对各结构进行控制的控制装置14a~14d、309、310、311,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对应于成膜室303a~303d而设置,对后述的成膜装置1进行控制。控制装置309对传送机器人302a进行控制。控制装置310对设置于回旋室307的传送机器人进行控制。控制装置311对在交接室308中进行对准、膜厚测定的设备进行控制。上位装置300将关于基板100的信息、传送时机等指示向各控制装置14a~14d、309、310、311发送,各控制装置14a~14d、309、310、311基于接收到的指示来控制各结构。需要说明的是,在以下的说明中,在不用特别区分控制装置14a~14d的情况下,有时称为控制装置14。
<2.成膜装置的概要>
图2是一实施方式的成膜装置1的概略图。成膜装置1是向基板100成膜蒸镀物质的装置,使用掩模101形成规定图案的蒸镀物质的薄膜。通过成膜装置1进行成膜的基板100的材质可以适当选择玻璃、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料。作为蒸镀物质,可列举有机材料、无机材料(金属、金属氧化物等)等物质。成膜装置1能够应用于对例如显示装置(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)等电子设备、光学构件等进行制造的制造装置,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,说明成膜装置1通过真空蒸镀对基板100进行成膜的例子,但是成膜方法没有限定于此,能够应用溅射或CVD等各种成膜方法。需要说明的是,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维持为真空气氛或氮气等非活性气体气氛。在本实施方式中,真空腔室3连接于未图示的真空泵。需要说明的是,在本说明书中,“真空”是指由比大气压低的压力的气体充满的状态,换言之,为减压状态。在真空腔室3的内部空间3a配置有将基板100以水平姿势支承的基板支承单元6、对掩模101进行支承的掩模台5、成膜单元4、以及板单元9。掩模101是具有与形成在基板100上的薄膜图案对应的开口图案的金属掩模,固定在掩模台5上。作为掩模101,可以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结构的掩模。掩模101的材质没有特别限定,但是优选使用因瓦合金材料等热膨胀系数小的金属。成膜处理在基板100载置于掩模101上且基板100与掩模101相互重合的状态下进行。
板单元9具备在成膜时对基板100进行冷却的冷却板10、以及通过磁力吸引掩模101并使基板100与掩模101紧贴的磁铁板11。板单元9设置成能够通过例如具备滚珠丝杆机构等的升降单元13而沿Z方向升降。
成膜单元4是由加热器、挡板、蒸发源的驱动机构、蒸发率监控器等构成,将蒸镀物质向基板100蒸镀的蒸镀源。更具体而言,在本实施方式中,成膜单元4是将多个喷嘴(未图示)沿X方向排列配置并从各个喷嘴放出蒸镀材料的线性蒸发源。成膜单元4通过蒸发源移动机构(未图示)而沿Y方向(远离成膜室303与传送室302的连接部的方向)往复移动。
另外,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。概略而言,对准装置2通过拍摄单元16对形成于基板100及掩模101的对准标记进行拍摄,基于该拍摄图像来调整基板100与掩模101的相对位置。
对准装置2包括取得对用于基板100及掩模101的对准的对准标记进行拍摄的拍摄图像的拍摄单元16,拍摄单元16包括相机160、161。在本实施方式中,成膜装置1执行粗对准及精对准这两阶段的对准作为基板100及掩模101的对准。粗对准是基板100及掩模101的大致的位置调整,精对准是比粗对准高精度的基板100及掩模101的位置调整。但是,对准的方式并不局限于此,例如成膜装置1可以仅执行精对准。
相机160拍摄粗对准用的对准标记,相机161拍摄精对准用的对准标记。在本实施方式中,对准装置2分别包含两台相机160和四台相机161。以下,在将两台相机160区分说明的情况下,有时标记为相机1601、1602。而且,在将四台相机161区分说明的情况下,有时标记为相机1611~相机1614。而且,在以下的说明中,有时将相机160标记为粗相机160,将相机161标记为精相机161。需要说明的是,相机160、161的个数为例示,可以适当变更。
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。基板支承单元6具备相互沿X方向分离设置并沿Y方向延伸的一对基体部62和从基体部62向内侧突出的多个爪状的载置部61。需要说明的是,载置部61有时也称为“承受爪”或“指状物”。多个载置部61分别在一对基体部62上空出间隔地配置。在载置部61载置基板100的周缘部的长边侧的部分。基体部62经由多个支柱64悬吊于梁构件222。
通过如本实施方式那样基体部62沿X方向分离地设置一对且在基板100的短边侧未形成基体部62的结构,能够抑制传送机器人302a向载置部61交付基板时的传送机器人302a与基体部62的干涉。然而,基体部62可以是将基板100的周缘部整体包围的矩形框状。由此,能够提高基板100的传送及交接的效率。而且,基体部62也可以为局部地存在切口的矩形框状。通过设为局部地存在切口的矩形框状,能够抑制传送机器人302a向载置部61交付基板时的传送机器人302a与基体部62的干涉,能够提高基板100的传送及交接的效率。
另外,基板支承单元6具备夹紧单元63。夹紧单元63具备多个夹紧部66。各夹紧部66对应于各载置部61设置,通过夹紧部66和载置部61能够夹持并保持基板100的周缘部。夹紧单元63包括例如用于使各夹紧部66相对于基板100接触分离的致动器。作为基板100的支承形态,除了这样通过夹紧部66和载置部61夹持并保持基板100的周缘部的形态之外,也可以采用不设置夹紧部66而在载置部61仅载置基板100的形态。
对准装置2具备对由基板支承单元6支承周缘部的基板100与掩模101的相对位置进行调整的位置调整单元20。位置调整单元20基于由相机160、161拍摄的设置于基板100及掩模101的对准用标记的拍摄图像等使基板支承单元6在X-Y平面上位移,由此调整基板100相对于掩模101的相对位置。在本实施方式中,将掩模101的位置固定,使基板100位移来调整它们的相对位置,但是也可以使掩模101位移进行调整,或者可以使基板100和掩模101这双方位移。位置调整单元20例如可以包含多个采用了滚珠丝杆机构的电动致动器等,通过它们使基板支承单元6沿X-Y方向移动,或者绕Z轴旋转。
对准装置2具备通过升降基板支承单元6而使由基板支承单元6支承周缘部的基板100和掩模101沿着基板100的厚度方向(Z方向)接近及远离(分离)的接近/远离单元22。换言之,接近/远离单元22能够使基板100与掩模101向重合的方向接近。接近/远离单元22例如可以包含采用了滚珠丝杆机构的电动致动器等。
<3.控制结构>
图3是表示图2所示的成膜装置1的硬件的结构例的图。在图3中,以与基板100和掩模101的对准相关联的结构为中心而示出。例如,成膜装置1基于来自综合控制生产线的作为主计算机的上位装置300的指示,执行规定的动作。
控制部14具备处理部141、存储部142、I/F部143(接口部),它们相互由未图示的总线连接。处理部141例如为CPU。处理部141通过执行存储部142存储的程序来控制位置调整单元20、各种致动器25的驱动。存储部142例如是RAM、ROM、硬盘等,除了处理部141执行的程序之外,还保存有各种数据。I/F部143对处理部141与外部设备的信号的收发进行中继。I/F部143例如由通信I/F、输入输出I/F构成。
显示部19显示各种信息。而且,作为各种致动器25,可以包含上述的升降单元13、位置调整单元20或接近/远离单元22具有的致动器等。
<4.基板及掩模>
图4(a)~图4(c)是表示基板100及掩模101的结构例的俯视图,图4(a)示出掩模101单体,图4(b)示出基板100单体,图4(c)示出掩模101与基板100重叠的状态。需要说明的是,在图4(c)中,拍摄区域R1~R6分别表示相机1611~1614、1601、1602的拍摄区域。而且,在图4(a)~图4(c)中,为了便于理解而将各标记突显地表示,因此相对于基板或掩模的相对尺寸与实际不同。
掩模101用于将蒸镀材料以所希望的图案向基板100蒸镀。在掩模101的与基板100重叠的区域形成有规定的图案的开口(在图4(a)等中省略),通过在基板100的一方的面被掩模101覆盖的状态下进行蒸镀,蒸镀材料以与开口对应的图案向基板100蒸镀。需要说明的是,作为掩模101,可使用具有在框状的掩模框架焊接固定有几μm~几十μm左右的厚度的掩模箔的结构的掩模。掩模101的材质没有特别限定,优选使用因瓦合金材料等热膨胀系数小的金属。
另外,在掩模101设有粗对准用的掩模标记1011、1012及精对准用的掩模标记1013~1016。掩模标记1011、1012分别设置在掩模101的短边的中央附近,由对应的相机1601、1602拍摄。掩模标记1013~1016分别设置在掩模101的角附近,由对应的相机1611~1614拍摄。需要说明的是,在以下的说明中,有时将掩模标记1011、1012总称为掩模粗标记1017,将掩模标记1013~1016总称为掩模精标记1018。即,掩模粗标记1017由粗相机160拍摄,掩模精标记1018由精相机161拍摄。
基板100是成为蒸镀物质所蒸镀的对象的构件,具有使由拍摄单元16检知的光透过的透过性。当通过传送机器人302a将基板100传送到真空腔室3内时,在基板100保持于基板支承单元6的状态下,通过位置调整单元20在基板100与掩模101之间进行位置调整。而且,基板100具有透过性,由此,即使在掩模101与拍摄单元16之间配置基板100,拍摄单元16也能够拍摄掩模标记1017、1018。
在基板100设有粗对准用的基板标记1001、1002及精对准用的基板标记1003~1006。基板标记1001、1002分别设置在基板100的短边的中央附近,由对应的相机1601、1602检知。基板标记1003~1006分别设置于基板100的角附近,由对应的相机1611~1614检知。需要说明的是,在以下的说明中,有时将基板标记1001、1002总称为基板粗标记1007,将基板标记1003~1006总称为基板精标记1008。即,基板粗标记1007由粗相机160检知,基板精标记1008由精相机161检知。
在本实施方式中,基板标记1007(1001~1002)、1008(1003~1006)分别由位置检知用标记1001a~1002a、1003a~1006a和角度检知用标记1001b~1002b、1003b~1006b构成。然而,也可以采用它们成为一体的结构或仅检知各基板标记1007、1008的位置的结构。或者,可以是基板精标记1008由位置检知用标记及角度检知用标记构成,基板粗标记1007仅由位置检知用标记构成。即,可以是基板标记1007、1008的任一方由位置检知用标记及角度检知用标记构成,另一方仅由位置检知用标记构成。
另外,在本实施方式中,在粗对准中,以基板粗标记1007和与它们对应的掩模粗标记1017的位置关系满足规定条件的方式调整基板100及掩模101的相对位置。而且,在精对准中,以基板精标记1008和与它们对应的掩模精标记1018的位置关系满足规定条件的方式调整基板100及掩模101的相对位置。
<5.对准工序的概略>
图5是示意性地表示基于成膜装置1的对准工序的概略的图。状态ST1~ST2表示对准实施前的状态,状态ST3表示执行粗对准的状态,状态ST4~ST8表示执行精对准的状态。
状态ST1示出基板100由传送机器人302a送入到真空腔室3内的状态。在该状态下,基板100载置于载置部61上,但是夹紧部66向基板100的上方分离。因此,基板100未被夹持。而且,基板100因自重而中央部分挠曲。
状态ST2表示通过载置部61和夹紧部66夹持基板100的状态。具体而言,从状态ST1开始,通过夹紧单元63具有的致动器而使夹紧部66向下方移动,由此通过载置部61和夹紧部66夹持基板100的长边。
状态ST3表示执行粗对准的状态。具体而言,通过粗相机160,拍摄基板粗标记1007及掩模粗标记1017,基于该拍摄图像,位置调整单元20调整基板100的XY方向的位置及绕Z轴的旋转角θ。需要说明的是,可以在基于位置调整单元20的调整后,再次通过粗相机160拍摄基板粗标记1007及掩模粗标记1017,在拍摄图像不满足条件的情况下,再次进行基于位置调整单元20的位置调整。
状态ST4以后表示执行精对准的状态。状态ST4表示通过接近/远离单元22使基板支承单元6下降而通过精相机161进行基板精标记1008及掩模精标记1018的检知的状态。需要说明的是,在拍摄图像满足条件的情况下,也可以省略状态ST5、ST6。在此,为了提高基于对准的位置调整的精度而要求提高拍摄单元16对各标记的检知精度。因此,作为在要求高精度下的位置调整的精对准中使用的精相机161,优选使用能够以高析像度取得图像的相机。然而,当提高相机的析像度时,景深变浅,因此为了同时拍摄在成为拍摄对象的基板100上形成的标记和在掩模101上形成的标记而需要使两标记在精相机161的光轴方向上更接近。因此,在本实施方式中,在精对准中检知基板精标记1008及掩模精标记1018时,与在粗对准中检知基板粗标记1007及掩模粗标记1017时相比使基板100接近掩模101。此时,如图5的状态ST4所示,基板100可以成为局部地与掩模101接触的状态。基板100由于周缘区域被支承而因自重成为中央部挠曲的状态,因此典型地,基板100的中央部成为局部地与掩模101接触的状态。
需要说明的是,在粗对准中如图5的状态ST3所示基板100与掩模101分离的状态下,进行基板粗标记1007及掩模粗标记1017的检知、基板100及掩模101的位置的调整。在粗对准中,通过使用景深比较深的粗相机160,能够在基板100与掩模101分离的状态下进行对准。在本实施方式中,这样通过粗对准在使基板100与掩模101分离的状态下大致进行位置的调整之后,进行位置调整的精度更高的精对准。由此,在精对准中为了标记的检知而使基板100与掩模101接近并接触时,由于基板100和掩模101其相对位置已经被调整一定程度,因此形成在基板100上的膜的图案与掩模101的开口图案以整齐排列一定程度的状态接触。因此,能够减少因基板100与掩模101接触而引起的对形成于基板100上的膜的损伤。即,通过如本实施方式那样组合执行基板100与掩模101分离的状态下进行大致位置调整的粗对准与包含使基板100与掩模101局部接触的工序的精对准,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。
状态ST5表示基于相机161的拍摄图像进行基板100的位置调整的状态。具体而言,通过接近/远离单元22使基板支承单元6上升而使基板100从掩模101分离之后,位置调整单元20调整基板100的XY方向的位置及绕Z轴的旋转角θ。
状态ST6表示使基板100再次接近掩模101,在基板100与掩模101接触的状态下通过相机161拍摄基板标记1008及掩模标记31的状态。在拍摄图像满足条件的情况下进入状态ST7,在不满足条件的情况下返回状态ST5。
状态ST7表示将基板100载置在掩模101上并在其上方重叠有板单元9的状态。具体而言,通过接近/远离单元22使基板支承单元6下降而将基板100载置于掩模101上之后,通过升降单元13使冷却板10下降而使板单元9与基板100接触。
状态ST8表示执行基于相机161的最终的位置确认的状态。在状态ST7下成为了基板100由掩模101和冷却板10夹持的状态之后,通过夹紧单元63的致动器而使夹紧部66向上方移动,由此夹紧部66从基板100分离,基板100的长边的夹持状态被解除。然后,通过接近/远离单元22使基板支承单元6下降,使与基板100的周缘区域接触的载置部61从基板100分离。由此,基板100从基板支承单元6分离,成为由掩模101和板单元9夹持的状态。在该状态下,通过精相机161拍摄基板精标记1008及掩模精标记1018,确认它们的位置关系是否满足条件。如果它们的位置关系满足条件,则结束基板100与掩模101的对准,如果不满足条件,则返回状态ST5。
<6.精对准下的位置调整>
图6是说明精对准工序的一例的图。
处理部141基于各相机1611~1614的拍摄图像,取得设置于掩模101的多个掩模标记1013~1016的位置P1~P4。在本实施方式中,位置P1~P4分别为圆形的掩模标记1013~1016的中心位置。而且,在本实施方式中,在存储部142存储有将各相机1611~1614的各自的视野内的坐标系(相机坐标系)与成膜装置1的整体的坐标系(世界坐标系)建立了关联的信息。处理部141基于各相机1611~1614的各自的拍摄图像,算出各自的相机坐标系中的掩模标记1013~1016的位置P1~P4的坐标。处理部141从将上述的相机坐标系与世界坐标系建立关联的信息取得多个掩模标记1013~1016的位置P1~P4的世界坐标系中的坐标。
另外,处理部141基于各相机1611~1614的拍摄图像,从设置于基板100的多个基板标记1003~1006,将与掩模标记1013~1016分别对应的目标位置T1~T4设定在基板100上。需要说明的是,关于目标位置T1~T4也与掩模标记1013~1016的位置P1~P4同样地,基于将相机坐标系与世界坐标系建立了关联的信息,以世界坐标系中的坐标进行设定。在本实施方式中,在距十字形的位置检知用标记1003a~1006a的沿X方向延伸的部分为规定距离的基板100的内侧的位置设定目标位置T1~T4。需要说明的是,在图6中,位置P1与目标位置T1之间的距离由L1表示。关于位置P2~P4与目标位置T2~T4之间的各自的距离也同样地由L2~L4表示。
并且,处理部141基于多个掩模标记1013~1016的位置P1~P4和与它们对应的目标位置T1~T4,通过位置调整单元20调整基板100与掩模101的相对位置。作为一例,首先,处理部141以位置P1~P4的重心与目标位置T1~T4的重心一致的方式通过位置调整单元20调整基板100的位置。然后,处理部141一边以距离L1~L4的平方和成为最小的方式维持位置P1~P4的重心与目标位置T1~T4的重心一致的状态,一边通过位置调整单元20使基板100旋转。需要说明的是,说明的对准方法为例示,可以应用其他周知的技术。
<7.对准标记位置的取得>
以下,说明对准,特别是精对准中的对准标记位置的取得的详情。
如上所述,在基于成膜装置1的对准中,处理部141基于拍摄单元16的拍摄图像,取得各对准标记的位置。在本实施方式中,通过使用了与掩模精标记1018对应地准备的模型标记(模型图像)的图案匹配方式进行掩模101的掩模精标记1018的检测及位置的确定。进而言之,通过标准化相关图案匹配进行掩模101的掩模精标记1018的检测及位置的确定。
例如,处理部141确认在精相机161的拍摄图像内是否存在与准备的模型标记匹配的区域,在存在的情况下基于该区域在何处,来确定掩模精标记1018的位置。
图7(a)是说明用于确定掩模精标记1018的位置的图案匹配的形态的图。在图7(a)中,示出使用相机1611的拍摄图像时的例子。而且,图7(b)是表示模型标记40的一例的图。
处理部141将在相机1611的拍摄区域R1内具有与模型标记40相同尺寸的区域R10的图像数据(例如,各像素的亮度数据)与模型标记40的数据(例如,各像素的亮度数据)相互比较,算出这些图像间的相关关系值(correlation value)。相关关系值例如是表示模型标记40及拍摄区域R1内的该区域的整体像素的亮度数据一致的程度的参数的值。
处理部141在算出的相关关系值超过规定的阈值而具有充分的相关关系的情况下,判断为在拍摄区域R1内的算出了相关关系值的区域R10的位置存在与模型标记40对应的对准标记。另一方面,处理部141在算出的相关关系值为规定的阈值以下的情况下,即数据的一致程度低的情况下,判断为在拍摄区域R1内的算出了相关关系值的区域R10的位置不存在与模型标记40对应的对准标记。
处理部141在拍摄区域R1内一边使区域R10的位置在XY平面上每移动例如一像素,一边反复进行同样的处理。处理部141在拍摄区域R1内存在与模型标记40的相关关系值超过阈值的区域R10的位置的情况下,能够将相关关系值最大的区域R10的位置确定为掩模精标记1018的位置。另一方面,处理部141在算出了相关关系值的全部的位置处相关关系值为阈值以下的情况下,判断为未检测到掩模精标记1018。需要说明的是,上述的标准化相关图案匹配的方法为例示,可以适当采用周知的方法。
需要说明的是,模型标记40的数据(例如,各像素的亮度数据)例如存储于存储部142。进而言之,存储部142按照各相机,对于例如相机1611~1614分别存储对应的模型标记40的数据。由此,通过后述的处理,能够按照各相机进行模型标记40的尺寸调整。
<8.模型标记的尺寸调整>
图8是表示处理部141的处理例的流程图,表示在掩模101的更换后进行模型标记的尺寸调整时的处理。当进行掩模101的更换时,由于例如向掩模台5的安装位置的误差、掩模101的对准标记自身的尺寸的不均等,在更换前后由拍摄单元16捕捉的对准标记的尺寸有时会变化。当模型标记的尺寸与由拍摄单元16捕捉的对准标记的尺寸产生差别时,会给对准标记的位置的确定造成影响。例如,如果模型标记40与通过拍摄单元16拍摄到的对准标记的尺寸之差比较大,则相关关系值算出得低,有时无法检测对准标记,结果是对准需要时间。因此,处理部141在进行了掩模101的更换的情况下进行模型标记40的尺寸调整。
本流程图例如通过处理部141将存储部142存储的程序读出并执行而实现。而且,本流程图例如在通过传送机器人302a进行了掩模101的更换之后,基于通过传送机器人302a将基板100送入到成膜装置1内的情况而开始。需要说明的是,在掩模101的更换后,首先被送入的基板100可以是作为电子设备的制造部件的基板100,也可以是用于确认掩模101更换后的动作的测试用的基板。
以下,以与设置于掩模101的掩模精标记1018对应的模型标记的尺寸调整为例进行说明。需要说明的是,在以下的说明中,将步骤SXXX(例如步骤S101)简单地标记为SXXX(例如S101)。
在S101中,处理部141进行用于使基板100向拍摄位置移动的处理。例如,处理部141控制位置调整单元20及接近/远离单元22,使基板支承单元6支承的基板100移动至基于精相机161的拍摄位置。需要说明的是,此时,可以沿着图5的状态ST1~状态ST4的流程,在进行了粗对准的基础上,使基板100移动至拍摄位置。
在S102中,处理部141决定对象的相机。在本实施方式中,处理部141选择相机1611~1614中的调整对应的模型标记的相机。以下,以选择了相机1611的情况为例进行说明,但是在选择了其他相机的情况下也能够执行同样的处理。
在S103中,处理部141将模型标记40的尺寸进行初始化。例如,处理部141将存储部142存储的与相机1611对应的模型标记40的数据设定为初始值并进行存储,由此对模型标记的尺寸进行初始化。例如,处理部141可以通过对模型标记40的各像素的亮度数据进行初始化而对模型标记的数据的尺寸进行初始化。而且,作为初始值,可以设定对准标记的设计值,也可以设定相对于过去的掩模101的调整后的模型标记的平均值等。以下,有时将初始化后的模型标记40称为基准模型标记40。
在S104中,处理部141进行用于拍摄对准标记的处理。例如,处理部141控制相机1611,使相机1611拍摄掩模精标记1013。
在S105中,处理部141确定对准标记的面积。进而言之,处理部141通过使用了由S104的处理得到的相机1611的拍摄图像的轮廓形状图案匹配来确定拍摄图像上的对准标记的面积。具体而言,处理部141通过轮廓形状图案匹配来提取拍摄图像上的掩模精标记1013的轮廓(边缘)。并且,处理部141通过算出由提取的轮廓包围的区域的面积来确定掩模精标记1013的面积。例如,处理部141在拍摄图像上,取得由提取的轮廓包围的区域的像素数,根据该像素数和各像素的面积来算出掩模精标记1013的面积。
需要说明的是,作为轮廓形状图案匹配(几何学形状图案匹配)的具体的方法,可以适当采用公知的方法。当叙述一例时,处理部141对拍摄图像的各像素的亮度值进行微分,算出其变化量的峰值,将其点彼此连结,提取轮廓(边缘)。并且,处理部141在提取到的轮廓信息与模型标记40的轮廓信息的类似度为规定的阈值以上的情况下,能够将提取的轮廓形状识别为掩模精标记1013的轮廓形状。并且,处理部141根据掩模精标记1013的轮廓形状的内部的区域的像素数及各像素的面积来算出掩模精标记1013的面积。
在S106中,处理部141确定面积差。例如,处理部141确定相对于处理部141存储的模型标记40的面积的使用相机1611的拍摄图像来确定的掩模精标记1013的面积。
例如,处理部141基于存储部142存储的模型标记40的数据,根据模型标记40的像素数和各像素的面积来算出模型标记40的面积。然后,将取得的模型标记40的面积与在S105中取得的掩模精标记1013的面积进行比较。作为一例,在将模型标记40的面积设为面积40S,将掩模精标记1013的面积设为面积1013S的情况下,处理部141可以利用
面积差(%)=|1-(40S/1013S)|*100式(1)
作为比例来算出模型标记40与掩模精标记1013的面积差。
需要说明的是,面积差的确定方法可以适当设定,处理部141可以通过面积(mm2)来确定面积差。
在S107中,处理部141确认面积差是否满足条件,在满足条件的情况下进入S108,在不满足的情况下进入S109。例如,如果在S106中确定的面积差(%)为阈值以下,则处理部141可以认为满足条件而进入S108。阈值可以设定为0.1%以下的值,进而言之,可以设定为0.05%以下的值、0.01%以下的值。另一方面,如果在S106中确定的面积差(%)为阈值以上,则处理部141进入S109。
在S108中,如果未实施的相机不存在,则处理部141结束流程图,如果不是如此,则结束流程图。例如,处理部141实施了与相机1611对应的模型标记40的调整,但是如果与相机1612~1614对应的模型标记40的调整未实施,则返回S102。
在S109中,处理部141进行模型标记的尺寸调整。详细而言,处理部141基于在S105中确定的对准标记的面积与基准模型标记的面积之差来调整模型标记的尺寸。例如,处理部141以与通过S106确定的面积差(%)的程度对应的比例,调整模型标记的尺寸。
图9是表示模型标记的尺寸调整的具体例的图。在图9中,例示出调整前的模型标记40(基准模型标记)与掩模精标记1013的面积差(%)为x%,模型标记40比掩模精标记1013小的情况。此时,处理部141以调整后的模型标记401的面积比调整前的模型标记40大0.2%的方式更新存储部142存储的模型标记40的数据。由此,根据面积差的程度来设定调整后的模型标记的尺寸,因此能够减少模型标记的尺寸调整的时间。
需要说明的是,处理部141对模型标记40的尺寸调整的形态可以适当设计。例如,处理部141可以通过调整模型标记40的各像素的面积来调整模型标记40的尺寸,也可以通过调整模型标记40的像素数来调整模型标记40的尺寸。
通过进行以上说明那样的模型标记40的尺寸调整,后述的对准动作时的图案匹配中使用的模型标记被调整了尺寸。详细而言,基于通过S105中的图案匹配而确定的掩模精标记1013的面积及基准模型标记40的面积差,使用调整了尺寸的模型标记401进行对准动作时的图案匹配。
另外,在本实施方式中,设置多个相机1611~1614,后述的S203中进行的图案匹配中使用的模型标记40按照各个相机1611~1614调整了尺寸。
另外,在本实施方式中,通过S107以后的处理,反复进行基于尺寸调整机构的模型标记的尺寸的调整,直至从拍摄图像取得的对准标记的面积与模型标记的面积之差成为阈值以下。由此,能够将模型标记与对准标记的面积差减少至所希望的差以下。
<9.对准动作时的处理例>
图10是表示处理部141的处理例的流程图,示出基板100及掩模101的对准动作时的处理。图10示出精对准动作中的处理部141的处理例作为对准动作的一例。
例如,通过处理部141读出并执行存储部142存储的程序而实现。而且,本流程图例如接续基板100及掩模101的粗对准结束之后开始。即,图10示出成膜装置1从图5的状态ST4向ST8转移时的处理部141的处理。
在S201中,处理部141进行基板100的移动处理。例如,处理部141控制位置调整单元20及接近/远离单元22,使基板支承单元6支承的基板100移动至基于精相机161的拍摄位置。
在S202中,处理部141进行对准标记的拍摄处理。例如,处理部141使精相机161进行基板精标记1008及掩模精标记1018的拍摄。
在S203中,处理部141确定对准标记的位置。例如,处理部141通过在<7.对准标记位置的取得>中说明的标准化相关图案匹配来确定对准标记(基板精标记1008、掩模精标记1018)的位置。在该标准化相关图案匹配中,使用拍摄图像及模型标记来确定设置于基板100或掩模101的对准标记(基板精标记1008、掩模精标记1018)的位置。
在S204中,处理部141决定与基板100及掩模101的位置相关的调整量。例如,处理部141基于相机1611的拍摄图像及通过S203中的图案匹配而确定的对准标记的位置,决定基板100及掩模101的相对的位置调整中的调整量。例如,如图6中说明的那样,处理部141以位置P1~P4的重心与目标位置T1~T4的重心一致且距离L1~L4的平方和成为最小的方式决定调整量。
在S205中,处理部141基于S204中决定的调整量进行基板100的位置调整处理。在本实施方式中,处理部141控制位置调整单元20,使基板100移动在S204中决定的调整量。
在S206中,处理部141进行基板100的位置的再测定处理。例如,处理部141执行与S201~S203同样的处理,测定对准标记(基板精标记1008、掩模精标记1018)的位置。
在S207中,再测定的结果如果是基板100及掩模101的位置关系满足条件,则处理部141结束流程图,如果不满足则返回S204。例如,此处的条件可以是图6中的位置P1~P4的重心与目标位置T1~T4的重心的距离为阈值以下且距离L1~L4的平方和为阈值以下。需要说明的是,条件可以适当设定。
如以上说明所述,根据本实施方式,使用通过图案匹配调整了尺寸的模型标记进行基板100及掩模101的对准。由此,能够抑制受到模型标记与基于拍摄图像的对准标记的尺寸差的影响,能够减少对准所需的时间。
另外,在本实施方式中,每当更换掩模101时调整S203的图案匹配中使用的模型标记的尺寸。能够对应于因掩模更换而拍摄单元16捕捉到的掩模精标记1018的尺寸变化的情况来进行模型标记的尺寸调整。
另外,在基于成膜装置1的电子设备的制造中,对于一张掩模101,有时依次进行与多个基板的位置调整。在本实施方式中,每当更换掩模101时进行模型标记的尺寸调整,因此能够通过一次模型标记的尺寸调整来执行多个基板100与掩模101的对准。由此,能够抑制模型标记的尺寸调整的频度,能够减少对准所需的时间。
需要说明的是,在上述实施方式的说明中,叙述了执行与设置于掩模101的对准标记对应的模型标记的尺寸调整的情况。然而,也可以执行相对于设置于基板100的对准标记的模型标记的尺寸调整。
在基于成膜装置1的电子设备的制造中,基板100有时以规定张数的批次单位被进行处理。在此,同一批次内的基板100多倾向于形状、对准标记的形成位置或尺寸等特性为相同,因此,通过使用在批次的最初的基板100设置的对准标记的拍摄图像进行模型标记的尺寸调整,能够有效地进行同一批次的基板100的对准。
<10.电子设备的制造方法>
接下来,说明电子设备的制造方法的一例。以下,作为电子设备的例子而例示有机EL显示装置的结构及制造方法。在该例的情况下,图1例示的成膜块301在生产线上设置例如三处。
首先,说明制造的有机EL显示装置。图11(a)是有机EL显示装置50的整体图,图11(b)是表示一个像素的剖面结构的图。
如图11(a)所示,在有机EL显示装置50的显示区域51上,具备多个发光元件的像素52呈矩阵状地配置多个。发光元件分别具有具备由一对电极夹持的有机层的结构,详情在后文说明。
需要说明的是,此处所说的像素是指显示区域51中能够进行所希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,通过表现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的多个副像素的组合来构成像素52。像素52多由红色(R)发光元件、绿色(G)发光元件、蓝色(B)发光元件这三个种类的副像素的组合构成,但是没有限定于此。像素52只要包含至少一个种类的副像素即可,优选包含两个种类以上的副像素,更优选包含三个种类以上的副像素。作为构成像素52的副像素,例如,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)发光元件这四个种类的副像素的组合。
图11(b)是图11(a)的A-B线处的局部剖视示意图。像素52在基板100上具有由具备第一电极(阳极)54、空穴运输层55、红色层56R/绿色层56G/蓝色层56B的任一者、电子运输层57、第二电极(阴极)58的有机EL元件构成的多个副像素。它们中的空穴运输层55、红色层56R、绿色层56G、蓝色层56B、电子运输层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、绿色、蓝色的发光元件(有时也记述为有机EL元件)对应的图案。
另外,第一电极54按照各发光元件分离地形成。空穴运输层55、电子运输层57、第二电极58可以遍及多个发光元件52R、52G、52B而共用地形成,也可以按照各发光元件地形成。即,可以如图11(b)所示,在空穴运输层55遍及多个副像素区域作为共用的层形成的基础上,红色层56R、绿色层56G、蓝色层56B按照各副像素区域分离形成,进而在其上将电子运输层57和第二电极58遍及多个副像素区域作为共用的层形成。
需要说明的是,为了防止接近的第一电极54之间的短路而在第一电极54间设置绝缘层59。此外,由于有机EL层会因水分或氧而劣化,因此设置用于保护有机EL元件免于遭受水分或氧影响的保护层60。
在图11(b)中空穴运输层55、电子运输层57由一个层表示,但是根据有机EL显示元件的结构,也可以由具有空穴块层、电子块层的多个层形成。而且,可以在第一电极54与空穴运输层55之间形成能够使从第一电极54向空穴运输层55的空穴的注入顺畅地进行的具有能量带结构的空穴注入层。同样,可以在第二电极58与电子运输层57之间也形成电子注入层。
红色层56R、绿色层56G、蓝色层56B分别可以由单一的发光层形成,也可以通过将多个层层叠而形成。例如,可以通过两层构成红色层56R,通过红色的发光层形成上侧的层,通过空穴运输层或电子块层形成下侧的层。或者,可以通过红色的发光层形成下侧的层,通过电子运输层或空穴块层形成上侧的层。通过这样在发光层的下侧或上侧设置层,具有通过调整发光层中的发光位置并调整光路长来提高发光元件的颜色纯度的效果。
需要说明的是,在此示出了红色层56R的例子,但是在绿色层56G、蓝色层56B中也可以采用同样的结构。而且,层叠数可以设为两层以上。此外,可以如发光层和电子块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。
接下来,具体说明有机EL显示装置的制造方法的例子。在此,设想红色层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,准备形成有对有机EL显示装置进行驱动用的电路(未图示)及第一电极54的基板100。需要说明的是,基板100的材质没有特别限定,可以由玻璃、塑料、金属等构成。在本实施方式中,作为基板100,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100上通过棒涂或旋涂而涂层有丙烯酸或聚酰亚胺等树脂层,将树脂层以在形成有第一电极54的部分形成开口的方式通过光刻法制图,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。需要说明的是,在本实施方式中,对大型基板进行处理直至绝缘层59的形成为止,在绝缘层59的形成之后,执行将基板100分割的分割工序。
将制图有绝缘层59的基板100向第一成膜室303送入,将空穴运输层55在显示区域的第一电极54上作为共用的层而成膜。空穴运输层55使用按照最终成为一个个有机EL显示装置的面板部分的显示区域51地形成有开口的掩模来成膜。
接下来,将形成至空穴运输层55的基板100向第二成膜室303送入。进行基板100与掩模的对准,将基板载置在掩模上,在空穴运输层55上的配置有发出基板100的红色的元件的部分(形成红色的副像素的区域)成膜出红色层56R。在此,第二成膜室中使用的掩模是仅在有机EL显示装置的成为副像素的基板100上的多个区域中的成为红色的副像素的多个区域形成有开口的高精细掩模。由此,包含红色发光层的红色层56R仅成膜于基板100上的成为多个副像素的区域中的成为红色的副像素的区域。换言之,红色层56R未成膜于基板100上的成为多个副像素的区域中的成为蓝色的副像素的区域、成为绿色的副像素的区域,选择性地成膜于成为红色的副像素的区域。
与红色层56R的成膜同样地,在第三成膜室303中成膜绿色层56G,进而在第四成膜室303中成膜蓝色层56B。在红色层56R、绿色层56G、蓝色层56B的成膜完成之后,在第五成膜室303中在显示区域51的整体成膜电子运输层57。电子运输层57在三色的层56R、56G、56B上作为共用的层而形成。
将形成至电子运输层57的基板向第六成膜室303移动,成膜第二电极58。在本实施方式中,在第一成膜室303~第六成膜室303中通过真空蒸镀进行各层的成膜。然而,本发明没有限定于此,例如第六成膜室303中的第二电极58的成膜可以通过溅射进行成膜。然后,将形成至第二电极58的基板向密封装置移动而通过等离子体CVD成膜保护层60(密封工序),有机EL显示装置50完成。需要说明的是,在此虽然通过CVD法形成保护层60,但是没有限定于此,也可以通过ALD法或喷墨法形成。
在此,第一成膜室303~第六成膜室303中的成膜使用形成有与形成的各个层的图案对应的开口的掩模来成膜。在成膜时,在进行了基板100与掩模的相对的位置调整(对准)之后,在掩模上载置基板100进行成膜。在此,在各成膜室中进行的对准工序按照上述的对准工序那样进行。
本发明也可以通过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向系统或装置供给,该系统或装置的计算机中的一个以上的处理器读出并执行程序的处理来实现。而且,也可以通过实现一个以上的功能的电路(例如,ASIC)来实现。
发明并不局限于上述的实施方式,在发明的主旨的范围内能够进行各种变形、变更。

Claims (12)

1.一种对准装置,其特征在于,
所述对准装置具备:
拍摄机构,所述拍摄机构取得对用于基板及掩模的相对的位置调整的对准标记进行拍摄的拍摄图像;
决定机构,所述决定机构基于通过使用所述拍摄图像及模型标记的第一图案匹配而确定的所述对准标记的位置,决定所述位置调整中的调整量;以及
位置调整机构,所述位置调整机构基于通过所述决定机构决定的所述调整量进行所述位置调整,
在所述第一图案匹配中使用的所述模型标记基于通过第二图案匹配确定的从所述拍摄图像取得的所述对准标记的面积和成为基准的基准模型标记的面积的面积差来调整尺寸,
所述对准装置还具备:
面积确定机构,所述面积确定机构通过所述第二图案匹配来确定所述拍摄图像上的所述对准标记的面积;
尺寸调整机构,所述尺寸调整机构以与所述面积差的程度对应的比例来调整所述模型标记的尺寸;以及
设定机构,所述设定机构将所述模型标记的尺寸设定为初始值,
在通过所述设定机构将所述模型标记的尺寸设定为所述初始值之后,反复进行基于所述尺寸调整机构的所述模型标记的尺寸的调整。
2.一种对准装置,其特征在于,
所述对准装置具备:
拍摄机构,所述拍摄机构取得对用于基板及掩模的相对的位置调整的对准标记进行拍摄的拍摄图像;
决定机构,所述决定机构基于通过使用所述拍摄图像及模型标记的第一图案匹配而确定的所述对准标记的位置,决定所述位置调整中的调整量;以及
位置调整机构,所述位置调整机构基于通过所述决定机构决定的所述调整量进行所述位置调整,
在所述第一图案匹配中使用的所述模型标记基于通过第二图案匹配确定的从所述拍摄图像取得的所述对准标记的面积和成为基准的基准模型标记的面积的面积差来调整尺寸,
所述对准装置还具备:
面积确定机构,所述面积确定机构通过所述第二图案匹配来确定所述拍摄图像上的所述对准标记的面积;以及
尺寸调整机构,所述尺寸调整机构以与所述面积差的程度对应的比例来调整所述模型标记的尺寸,
反复进行基于所述尺寸调整机构的所述模型标记的尺寸的调整,直至所述面积差成为阈值以下。
3.根据权利要求1或2所述的对准装置,其特征在于,
在所述第一图案匹配中,使用所述拍摄图像及所述掩模的所述模型标记,确定设置于所述掩模的所述对准标记的位置,
对于一张所述掩模,依次进行与多个所述基板的所述位置调整,
每次更换所述掩模时,就对在所述第一图案匹配中使用的所述模型标记的尺寸进行调整。
4.根据权利要求1或2所述的对准装置,其特征在于,
所述对准装置还具备通过所述第一图案匹配来确定所述对准标记的位置的位置确定机构。
5.根据权利要求1或2所述的对准装置,其特征在于,
所述拍摄机构设置有多个,
在所述第一图案匹配中使用的所述模型标记按照各个所述拍摄机构来调整尺寸。
6.根据权利要求1或2所述的对准装置,其特征在于,
所述第一图案匹配及所述第二图案匹配是基于不同的图像处理手法的图案匹配。
7.根据权利要求6所述的对准装置,其特征在于,
所述第一图案匹配是标准化相关图案匹配,
所述第二图案匹配是轮廓形状图案匹配。
8.一种成膜装置,其特征在于,
所述成膜装置具备:
权利要求1~7中任一项所述的对准装置;以及
经由所述掩模在所述基板上成膜的成膜机构。
9.一种对准方法,其特征在于,
所述对准方法包括通过使用拍摄图像和模型标记的第一图案匹配来确定位置的位置确定工序,所述拍摄图像通过对用于基板及掩模的对准的对准标记进行拍摄的拍摄机构取得,
在所述第一图案匹配中使用的所述模型标记基于通过第二图案匹配确定的从所述拍摄图像取得的所述对准标记的面积和成为基准的基准模型标记的面积的面积差来调整尺寸,
所述对准方法还包括:
面积确定工序,在所述面积确定工序中,通过所述第二图案匹配来确定所述拍摄图像上的所述对准标记的面积;以及
尺寸调整工序,在所述尺寸调整工序中,根据在所述面积确定工序中确定的成为所述基准的对准标记与成为所述基准的模型标记的面积差的程度来调整所述模型标记的尺寸,
反复进行基于所述尺寸调整工序的所述模型标记的尺寸的调整,直至所述面积差成为阈值以下。
10.根据权利要求9所述的对准方法,其特征在于,
所述对准方法还包括:
决定所述基板及所述掩模的相对的位置调整中的调整量的决定工序;及
基于在所述决定工序中决定的所述调整量进行所述位置调整的位置调整工序。
11.根据权利要求10所述的对准方法,其特征在于,
在所述第一图案匹配中,使用所述拍摄图像及所述掩模的所述模型标记,确定设置于所述掩模的所述对准标记的位置,
对于一张所述掩模,依次进行关于多个所述基板的所述决定工序及位置调整工序,
每次更换所述掩模时,就对在所述第一图案匹配中使用的所述模型标记的尺寸进行调整。
12.一种电子设备的制造方法,其特征在于,
所述电子设备的制造方法包括:
通过权利要求9~11中任一项所述的对准方法进行所述基板及所述掩模的对准的对准工序;以及
经由通过所述对准工序进行了对准的所述掩模向所述基板进行成膜的成膜工序。
CN202210154448.3A 2021-02-22 2022-02-21 对准装置、成膜装置、对准方法及电子设备的制造方法 Active CN114959563B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021026596A JP7301894B2 (ja) 2021-02-22 2021-02-22 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、及び電子デバイスの製造方法
JP2021-026596 2021-02-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114959563A CN114959563A (zh) 2022-08-30
CN114959563B true CN114959563B (zh) 2023-08-29

Family

ID=82975479

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210154448.3A Active CN114959563B (zh) 2021-02-22 2022-02-21 对准装置、成膜装置、对准方法及电子设备的制造方法

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP7301894B2 (zh)
KR (1) KR102717516B1 (zh)
CN (1) CN114959563B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004235578A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Canon Inc 基板位置決め装置
JP2019039072A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 キヤノントッキ株式会社 アライメント方法、アライメント装置、これを含む真空蒸着方法及び真空蒸着装置
JP2019192898A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 キヤノントッキ株式会社 基板搬送システム、電子デバイスの製造装置及び電子デバイスの製造方法
JP2020141121A (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 キヤノントッキ株式会社 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法、電子デバイスの製造方法、記録媒体、及びプログラム
CN112068405A (zh) * 2020-08-19 2020-12-11 郑州大学 一种基于图像处理的光刻机自动对准方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4165871B2 (ja) 2002-03-15 2008-10-15 キヤノン株式会社 位置検出方法、位置検出装置及び露光装置
JP4592021B2 (ja) 2006-06-29 2010-12-01 トッキ株式会社 アライメント装置及び方法
JP5090725B2 (ja) 2006-12-20 2012-12-05 株式会社日立ハイテクノロジーズ 異物検査装置
JP2013209700A (ja) 2012-03-30 2013-10-10 Hitachi High-Technologies Corp 真空蒸着装置及びその方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004235578A (ja) * 2003-01-31 2004-08-19 Canon Inc 基板位置決め装置
JP2019039072A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 キヤノントッキ株式会社 アライメント方法、アライメント装置、これを含む真空蒸着方法及び真空蒸着装置
JP2019192898A (ja) * 2018-04-26 2019-10-31 キヤノントッキ株式会社 基板搬送システム、電子デバイスの製造装置及び電子デバイスの製造方法
JP2020141121A (ja) * 2019-02-27 2020-09-03 キヤノントッキ株式会社 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法、電子デバイスの製造方法、記録媒体、及びプログラム
CN112068405A (zh) * 2020-08-19 2020-12-11 郑州大学 一种基于图像处理的光刻机自动对准方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN114959563A (zh) 2022-08-30
JP7301894B2 (ja) 2023-07-03
KR20220120477A (ko) 2022-08-30
KR102717516B1 (ko) 2024-10-15
JP2022128200A (ja) 2022-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112962061B (zh) 对准标记位置检测装置、蒸镀装置和电子器件的制造方法
CN110416140B (zh) 基板搬送系统、电子设备的制造装置及电子设备的制造方法
KR101979149B1 (ko) 얼라인먼트 방법, 이를 사용한 증착방법 및 전자디바이스 제조방법
JP6461235B2 (ja) 基板載置装置、成膜装置、基板載置方法、成膜方法、および電子デバイスの製造方法
CN111378925B (zh) 对准系统、成膜装置、成膜方法以及电子器件的制造方法
CN112795868B (zh) 对准装置、对准方法、成膜装置、成膜方法以及电子器件的制造方法
CN113644018B (zh) 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
CN114318229B (zh) 成膜装置、调整方法及电子器件的制造方法
CN113637948B (zh) 对准装置、成膜装置、对准方法、电子器件的制造方法以及存储介质
CN113851407A (zh) 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
CN114959563B (zh) 对准装置、成膜装置、对准方法及电子设备的制造方法
CN113846305B (zh) 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
KR20220000820A (ko) 얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 전자 디바이스의 제조 방법, 프로그램, 및 기억 매체
CN115341178A (zh) 成膜装置、存储介质、位置检测精度评价方法、成膜装置调整方法及电子器件的制造方法
CN114107937B (zh) 对准装置及对准方法、以及成膜装置及成膜方法
WO2024034236A1 (ja) アライメント装置、成膜装置、制御方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体
CN115831840A (zh) 对准装置、对准方法、成膜装置、成膜方法及电子器件的制造方法
CN116330309A (zh) 动作设定装置、动作设定方法及电子器件的制造方法
CN118843371A (zh) 对准装置、对准方法及成膜装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant