JP2008010504A - Device and method of alignment - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a device and a method of alignment for accurately superposing a substrate and a mask. <P>SOLUTION: Virtual lines L3 and L4 for respectively connecting substrate marks 1a and 1a and substrate angle marks 1b and 1b of a glass substrate 1 are parallel to each other. Virtual points 1c and 1c located on respective virtual perpendicular lines L7 and L8 for the virtual lines L3 and L4 are respectively specified to be point-symmetrical with respect to a center point P1 of the glass substrate 1. While the glass substrate 1 and a metal mask 2 are overlappingly placed, the substrate marks 1a and 1a, the substrate angle marks 1b and 1b, and mask marks 2a and 2a are acquired as measurement images by cameras 4A and 4B. Coordinate values of the virtual points 1c and 1c and coordinate values of the mask marks 2a and 2a are calculated from the measurement images. Respective center coordinate values P11 and P21 of line segments L12 and L11 each connecting the coordinates are calculated from the coordinate values. The differential value of the coordinates is obtained. The differential value is used as a correction value to align the glass substrate 1 with the metal mask 2 in position. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、基板とマスクとを精度よく重ね合わせるためのアライメント装置及び方法に関するものである。   The present invention relates to an alignment apparatus and method for accurately overlapping a substrate and a mask.

従来から、マスクを使用して基板にパターンを形成する方法がある。例えば、有機ELディスプレイの製造工程においては、メタルマスクをガラス基板に重ねて有機EL層を蒸着により成膜するという手法が用いられている。具体的には、このメタルマスクには、画素(RGB対応のサブピクセル)の大きさに準じた小さな孔が複数開いており、このメタルマスクをガラス基板に重ねた状態で、この孔から画素部分にめがけてRGBの有機色素を蒸着し、有機EL層をガラス基板に成膜している。そして、RGBの3色について、R色素・G色素・B色素を、画素ピッチ分だけ順次メタルマスクをずらしながら3回蒸着することにより、ガラス基板表面に対する有機EL層の成膜が行われる。   Conventionally, there is a method of forming a pattern on a substrate using a mask. For example, in the manufacturing process of an organic EL display, a technique is used in which a metal mask is stacked on a glass substrate and an organic EL layer is formed by vapor deposition. Specifically, the metal mask has a plurality of small holes corresponding to the size of the pixel (RGB compatible sub-pixel), and the pixel portion extends from the hole in a state where the metal mask is overlaid on the glass substrate. For this purpose, RGB organic dyes are vapor-deposited, and an organic EL layer is formed on a glass substrate. Then, for the three colors of RGB, the R dye, the G dye, and the B dye are deposited three times while sequentially shifting the metal mask by the pixel pitch, thereby forming an organic EL layer on the glass substrate surface.

そして、高精細の有機ELディスプレイを製造するためには、精度良く蒸着を行う必要があり、そのためには、ガラス基板とメタルマスクとの位置合わせ(アライメント)を精度良く行うことが重要となる。   In order to manufacture a high-definition organic EL display, it is necessary to perform vapor deposition with high accuracy. For that purpose, it is important to perform alignment (alignment) between the glass substrate and the metal mask with high accuracy.

このガラス基板とメタルマスクとの位置合わせを精度良く行うアライメント装置としては、例えば、特許文献1に示されている。なお、以下において括弧内の符号は特許文献1に記載されたものである。   For example, Patent Document 1 discloses an alignment apparatus that accurately aligns the glass substrate and the metal mask. In the following, the reference numerals in parentheses are those described in Patent Document 1.

このアライメント装置(100)においては、次のようにしてガラス基板(1)と成膜用マスク(2)とのアライメントを行っている。すなわち、ガラス基板(1)には、その対角線上の両端付近に、一対の基板用マーク(1a)が対向して記されており、更にそれぞれの基板用マーク(1a)の近傍には平行基準マーク(1b)がそれぞれ記されている。この平行基準マーク(1b)は、基板用マーク(1a)と平行基準マーク(1b)とを結ぶ仮想線L1とL2とが平行となる位置に記されている。他方、成膜用マスク(2)にも、その対角線上の両端付近に一対のマスク用マーク(2a)が対向して記されており、水平方向に張力が加えられた状態でマスクフレーム(3)上に配置されている。そして成膜用マスク(2)上にガラス基板(1)が載置された状態で、2台のカメラ10、10により、それぞれ、基板用マーク(1a)、平行基準マーク(1b)及びマスク用マーク(2a)を撮影し、この撮影された画像から、基板用マーク(1a)及びマスク用マーク(2a)の座標値を算出する。この算出された座標値から、基板用マーク(1a、1a)同士とマスク用マーク(2a、2a)同士のそれぞれの中心座標値を算出した後、それぞれの中心座標値の座標差分値を求め、この座標差分値を補正値として、ガラス基板(1)と成膜用マスク(2)との位置合わせを行っている。   In this alignment apparatus (100), alignment between the glass substrate (1) and the deposition mask (2) is performed as follows. That is, on the glass substrate (1), a pair of substrate marks (1a) are written in the vicinity of both ends of the diagonal line, and a parallel reference is provided near each substrate mark (1a). Each mark (1b) is marked. The parallel reference mark (1b) is written at a position where virtual lines L1 and L2 connecting the substrate mark (1a) and the parallel reference mark (1b) are parallel to each other. On the other hand, a pair of mask marks (2a) are also opposed to the film forming mask (2) in the vicinity of both ends of the diagonal line, and the mask frame (3) is applied in a state where tension is applied in the horizontal direction. ) Is placed on top. Then, with the glass substrate (1) placed on the film formation mask (2), the two cameras 10, 10 respectively use the substrate mark (1a), the parallel reference mark (1b), and the mask mark. The mark (2a) is photographed, and the coordinate values of the substrate mark (1a) and the mask mark (2a) are calculated from the photographed image. After calculating the center coordinate values of the substrate marks (1a, 1a) and the mask marks (2a, 2a) from the calculated coordinate values, the coordinate difference values of the respective center coordinate values are obtained, Using this coordinate difference value as a correction value, alignment between the glass substrate (1) and the film formation mask (2) is performed.

ここで、近年のパターン高精細化のため、成膜用マスク(2)は非常に薄く形成され、単にマスクフレーム(3)に載置しただけでも成膜用マスク(2)は撓むことがある。そこで、このアライメント装置(100)においては、成膜用マスク(2)に対し水平方向に張力を加え、引き伸ばした状態でマスクフレーム(3)に固定し成膜用マスク(2)の撓みを防止している。更に、成膜用マスク(2)に張力が加えられると、マスク用マーク(2a)の位置にずれが生じることから、上記のように中心座標値の座標差分値を求めることにより、ずれが生じた場合でも成膜用マスク(2)とガラス基板(1)との位置合わせを精度良く行えるようにしている。このように、このアライメント装置(100)においては、成膜用マスク(2)の撓みを防止しつつ、マスク用マーク(2a)にずれが生じた場合でも精度良くアライメントが行えるようにしている。   Here, in order to increase the pattern definition in recent years, the film-formation mask (2) is formed very thin, and the film-formation mask (2) can be bent even if it is simply placed on the mask frame (3). is there. Therefore, in this alignment apparatus (100), tension is applied to the film formation mask (2) in the horizontal direction, and the film formation mask (2) is fixed to the mask frame (3) in the stretched state to prevent the film formation mask (2) from bending. is doing. Further, when a tension is applied to the film formation mask (2), the position of the mask mark (2a) is shifted, so that the shift is caused by obtaining the coordinate difference value of the center coordinate value as described above. In this case, the film-formation mask (2) and the glass substrate (1) can be accurately aligned. As described above, in this alignment apparatus (100), the film forming mask (2) is prevented from being bent, and the alignment can be performed with high accuracy even when the mask mark (2a) is displaced.

しかしながら、このアライメント装置(100)においては、マスク用マーク(2a)をカメラ10が認識しづらくなり、マスク用マーク(2a)の座標を誤認識してしまうことがある。具体的に説明すると、このアライメント装置(100)においては、マスク用マーク(2a)と基板用マーク(1a)とを一致させることにより、ガラス基板(1)と成膜用マスク(2)とのアライメントを行うように構成されているが、実際に一致させようとしているのは、それぞれのマークの中心点の座標値である。従って、このアライメント装置(100)においては、カメラによりマスク用マーク(2a)と基板用マーク(1a)とを撮影した後、この撮影画像をもとにしてそれぞれの中心点の座標値を決定する必要がある。この中心点の座標値を決定する方法は、この特許文献1に具体的に開示されていないが、正規化相関法が多用される。この正規化相関法においては、100回程度の画像上の目標点の計測を行い、正規分布に当てはめたときに3σ(σ:標準偏差)が予め定めた精度範囲に入るか否かで可否判断を行う。また、座標点の決定は、各計測毎に画像面上にて登録モデルを走査させながら、そのモデルと面積比率が一致する点をスコアリングして評価する手法(モデルベースサーチ)が汎用的である。   However, in this alignment apparatus (100), it is difficult for the camera 10 to recognize the mask mark (2a), and the coordinates of the mask mark (2a) may be erroneously recognized. More specifically, in this alignment apparatus (100), by aligning the mask mark (2a) with the substrate mark (1a), the glass substrate (1) and the film formation mask (2) are aligned. Although it is configured to perform alignment, what is actually being matched is the coordinate value of the center point of each mark. Therefore, in this alignment apparatus (100), after the mask mark (2a) and the substrate mark (1a) are photographed by the camera, the coordinate value of each center point is determined based on the photographed image. There is a need. Although the method for determining the coordinate value of the center point is not specifically disclosed in Patent Document 1, the normalized correlation method is frequently used. In this normalized correlation method, target points on an image are measured about 100 times, and whether or not 3σ (σ: standard deviation) falls within a predetermined accuracy range when applied to a normal distribution is determined. I do. For the determination of coordinate points, a method (model-based search) is used in which a registered model is scanned on the image plane for each measurement, and a point whose area ratio matches the model is scored and evaluated (model-based search). is there.

一方、このアライメント装置(100)においては、最終的に、マスク用マーク(2a)と基板用マーク(1a)とを一致させることが目的であることから、アライメントする前に、既に基板用マーク(1a)とマスク用マーク(2a)とが重なっている場合が生じ得る。その状態を示したものが図9である。この図9は、ガラス基板(1)と成膜用マスク(2)とを重ねた状態で、基板用マーク(1a)、平行基準マーク(1b)及びマスク用マーク(2a)からカメラ(10)により取得した測定用画像を示す図である。マスク用マーク(2a)は、カメラ(10)から見てガラス基板(1)の裏面側に位置するため、基板用マーク(1a)と重なった部分がカメラ(10)により認識しづらくなる。このような状態で上記モデルベースサーチにより座標点を判断し、正規化相関法を用いて、その中心点の座標値を決定すると、中心点の座標値が正確に取得できない場合が生じ、その結果アライメントに時間がかかったり、アライメントの精度も低下してしまうといった問題があった。   On the other hand, in this alignment apparatus (100), since the purpose is to finally match the mask mark (2a) with the substrate mark (1a), the substrate mark ( There may occur a case where 1a) and the mask mark (2a) overlap. FIG. 9 shows the state. FIG. 9 shows the camera (10) from the substrate mark (1a), the parallel reference mark (1b), and the mask mark (2a) in a state where the glass substrate (1) and the film formation mask (2) are overlapped. It is a figure which shows the image for a measurement acquired by (1). Since the mask mark (2a) is located on the back side of the glass substrate (1) when viewed from the camera (10), it is difficult for the camera (10) to recognize the portion overlapping the substrate mark (1a). In such a state, if the coordinate point is determined by the model base search and the coordinate value of the center point is determined using the normalized correlation method, the coordinate value of the center point may not be obtained accurately, and as a result There is a problem that alignment takes time and alignment accuracy also decreases.

特開2004−303559号公報JP 2004-303559 A

本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、基板とマスクとのアライメントの際に、マーク同士の重なりを防止し、アライメントに要する時間を短縮化するとともに、アライメントの精度の向上を図ることが出来るアライメント装置及び方法を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object of the present invention is to prevent marks from overlapping each other and reduce the time required for alignment when aligning a substrate and a mask. Another object is to provide an alignment apparatus and method capable of improving the alignment accuracy.

上記目的を達成するために、本発明は、基板とマスクとを重ねる際の位置合わせを行うアライメント装置であって、上記基板は、その一角の近傍に形成された基板マークと、この基板マークの近傍に形成された基板角度マークと、を有し、更に、上記基板マークと上記基板角度マークとが、上記基板の中心点に対し点対称であり、かつ、上記基板マークと上記基板角度マークとを結ぶ仮想線同士が平行となるよう上記一角の対角近傍にも形成されており、上記マスクは、その一対の対角のそれぞれの近傍に形成されたマスクマークを有し、上記アライメント装置は、上記仮想線に対する仮想垂線上に位置し、かつ、上記基板の中心点に対し点対称である仮想点を設定する仮想点設定手段と、上記基板と上記マスクとを重ねて配置した状態で、上記基板マークと上記基板角度マークと上記マスクマークとを測定用画像として取得する画像取得手段と、上記基板マーク及び上記基板角度マークから取得した測定用画像から上記基板マークの座標値と上記基板角度マークの座標値とをそれぞれ算出し、これら座標値から上記仮想点の座標値を算出するとともに、上記マスクマークから取得した測定用画像から上記マスクマークの座標値を算出し、更に、上記仮想点同士を結ぶ第1線分上の第1中心点座標値と、上記マスクマーク同士を結ぶ第2線分上の第2中心点座標値と、を算出する座標値算出手段と、上記第1中心点座標値と上記第2中心点座標値との座標差分値を算出する補正値算出手段と、上記座標差分値を補正値として用い、上記基板と上記マスクとの位置合わせを行う位置補正手段と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides an alignment apparatus that performs alignment when a substrate and a mask are overlapped, and the substrate includes a substrate mark formed near one corner of the substrate mark, A substrate angle mark formed in the vicinity, and the substrate mark and the substrate angle mark are point-symmetric with respect to a center point of the substrate, and the substrate mark and the substrate angle mark are Are formed in the vicinity of the diagonal of the one corner so that virtual lines connecting the two are parallel to each other, the mask has a mask mark formed in the vicinity of each of the pair of diagonals, and the alignment apparatus is In a state where virtual point setting means for setting a virtual point that is located on a virtual perpendicular to the virtual line and is point-symmetric with respect to the center point of the substrate, and the substrate and the mask are overlaid, Image acquisition means for acquiring the substrate mark, the substrate angle mark, and the mask mark as a measurement image, the coordinate value of the substrate mark and the substrate angle from the measurement image acquired from the substrate mark and the substrate angle mark And calculating the coordinate value of the virtual mark from the coordinate value, calculating the coordinate value of the mask mark from the measurement image acquired from the mask mark, and further calculating the virtual point A coordinate value calculating means for calculating a first center point coordinate value on a first line segment connecting each other and a second center point coordinate value on a second line segment connecting the mask marks; and the first center A correction value calculation means for calculating a coordinate difference value between the point coordinate value and the second center point coordinate value, and a position correction for aligning the substrate and the mask using the coordinate difference value as a correction value. And having a means.

また、本発明は、基板とマスクとを重ねる際の位置合わせを行うアライメント方法であって、上記基板は、その一角の近傍に形成された基板マークと、この基板マークの近傍に形成された基板角度マークと、を有し、更に、上記基板マークと上記基板角度マークとが、上記基板の中心点に対し点対称であり、かつ、上記基板マークと上記基板角度マークとを結ぶ仮想線同士が平行となるよう上記一角の対角近傍にも形成されており、上記マスクは、その一対の対角のそれぞれの近傍に形成されたマスクマークを有し、上記アライメント方法は、上記仮想線に対する仮想垂線上に位置し、かつ、上記基板の中心点に対し点対称である仮想点を設定する仮想点設定工程と、上記基板と上記マスクとを重ねて配置した状態で、上記基板マークと上記基板角度マークと上記マスクマークとを測定用画像として取得する画像取得工程と、上記基板マーク及び上記基板角度マークから取得した測定用画像から上記基板マークの座標値と上記基板角度マークの座標値とをそれぞれ算出し、これら座標値から上記仮想点の座標値を算出するとともに、上記マスクマークから取得した測定用画像から上記マスクマークの座標値を算出し、更に、上記仮想点同士を結ぶ第1線分上の第1中心点座標値と、上記マスクマーク同士を結ぶ第2線分上の第2中心点座標値と、を算出する座標値算出工程と、上記第1中心点座標値と上記第2中心点座標値との座標差分値を算出する補正値算出工程と、上記座標差分値を補正値として用い、上記基板と上記マスクとの位置合わせを行う位置補正工程と、を有することを特徴とする。   Further, the present invention is an alignment method for performing alignment when a substrate and a mask are overlapped, and the substrate includes a substrate mark formed in the vicinity of the corner and a substrate formed in the vicinity of the substrate mark. An angle mark, and the substrate mark and the substrate angle mark are point-symmetric with respect to the center point of the substrate, and virtual lines connecting the substrate mark and the substrate angle mark are The mask is formed in the vicinity of the diagonal of the one corner so as to be parallel, the mask has mask marks formed in the vicinity of the pair of diagonals, and the alignment method is a virtual for the virtual line. A virtual point setting step for setting a virtual point that is located on a vertical line and is point-symmetric with respect to the center point of the substrate, and the substrate mark and the mask in a state in which the substrate and the mask are arranged in an overlapping manner. An image acquisition step of acquiring the plate angle mark and the mask mark as a measurement image, and the coordinate value of the substrate mark and the coordinate value of the substrate angle mark from the measurement image acquired from the substrate mark and the substrate angle mark Are calculated, the coordinate value of the virtual point is calculated from these coordinate values, the coordinate value of the mask mark is calculated from the measurement image acquired from the mask mark, and a first point connecting the virtual points is further calculated. A coordinate value calculating step of calculating a first center point coordinate value on a line segment and a second center point coordinate value on a second line segment connecting the mask marks; the first center point coordinate value; and A correction value calculation step for calculating a coordinate difference value with respect to the second center point coordinate value, and a position correction step for aligning the substrate and the mask using the coordinate difference value as a correction value. The features.

上記基板としては、透明のガラス基板、アクリル基板等が適用可能である。また、上記マスクとしては、金属製のいわゆるメタルマスクやその他の素材を使用したマスクが適用可能であり、このマスクには、基板にパターンを形成するためのスリットが設けられており、基板へのパターン形成は、このマスクを基板に重ねることにより行われる。基板に形成されるパターンの位置は予め決まっているので、マスクと基板を重ねる際に、パターンが基板の所定の位置に形成されるよう、位置合わせ(アライメント)が必要となる。このアライメントをするために、基板には基板マーク及び基板角度マークが形成されており、他方、マスクにはマスクマークが形成されている。   As the substrate, a transparent glass substrate, an acrylic substrate, or the like is applicable. In addition, as the mask, a so-called metal mask made of metal or a mask using other materials is applicable, and this mask is provided with a slit for forming a pattern on the substrate. Pattern formation is performed by overlaying this mask on the substrate. Since the position of the pattern formed on the substrate is predetermined, alignment (alignment) is required so that the pattern is formed at a predetermined position on the substrate when the mask and the substrate are overlapped. In order to perform this alignment, a substrate mark and a substrate angle mark are formed on the substrate, while a mask mark is formed on the mask.

基板マーク、基板角度マーク及びマスクマークは、いずれもアライメントに必要なマークであることから、その形状はどのような形状でも適用可能であるが、それぞれのマークを識別し易くするために、各マークの形状は異なっている方が良い。例えば、基板マークが十字形状で、基板角度マークが正方形で、マスクマークが円形状という風に形成すればそれぞれを識別し易いので好適である。   Since the substrate mark, substrate angle mark, and mask mark are all marks necessary for alignment, any shape can be applied. However, in order to easily identify each mark, each mark It is better to have different shapes. For example, if the substrate mark is formed in a cross shape, the substrate angle mark is square, and the mask mark is formed in a circular shape, it is preferable that each is easily identified.

また、基板及びマスクの形状としては、例えば、正方形状、長方形状等、基板とマスクとのアライメントが可能であり、かつ基板の所定の位置にパターンが形成可能であれば、その形状はどのような形状でも良い。   As the shape of the substrate and the mask, for example, if the alignment between the substrate and the mask, such as a square shape or a rectangular shape, is possible and a pattern can be formed at a predetermined position on the substrate, what is the shape? Any shape is acceptable.

また、上記マークは、基板とマスクとを重ねた状態で、CCDカメラ等の画像取得手段で測定用画像として取得されるため、基板マーク及び基板角度マークと、マスクマークとは、基板とマスクを重ねた際に対応する位置に形成されている必要がある。例えば、基板もマスクも共に正方形状である場合、基板マーク及び基板角度マークとが基板の左上の角近傍に形成されていれば、マスクマークも、マスクと基板とを重ねた際に左上の角近傍に形成されている必要がある。更に、これらマークは、対角近傍にも点対称に設けられている。すなわち、上記のような場合には、左上の角の対角である右下の角の近傍にもこれらマークは基板あるいはマスクの中心点に対し点対称に形成されている。   In addition, since the mark is acquired as a measurement image by an image acquisition unit such as a CCD camera in a state where the substrate and the mask are overlapped, the substrate mark, the substrate angle mark, and the mask mark include the substrate and the mask. It must be formed at a position corresponding to the overlap. For example, when both the substrate and the mask are square, if the substrate mark and the substrate angle mark are formed in the vicinity of the upper left corner of the substrate, the mask mark also has the upper left corner when the mask and the substrate are overlapped. It must be formed in the vicinity. Furthermore, these marks are also provided point-symmetrically near the diagonal. That is, in the above case, these marks are also formed in point symmetry with respect to the center point of the substrate or mask in the vicinity of the lower right corner which is the diagonal of the upper left corner.

なお、上記画像取得手段は、基板とマスクとを重ねたときに、基板マーク、基板角度マーク及びマスクマークの全てが一の測定用画像として取得出来れば、CCDカメラやCMOSカメラ等種々の画像取得手段が適用可能である。また、その設置位置も、基板とマスクとを重ねた際に、上記全てのマークが測定用画像として取得出来れば、基板側に設置しても、マスク側に設置してもいずれでもよい。   The image acquisition means can acquire various images such as a CCD camera and a CMOS camera if the substrate mark, the substrate angle mark, and the mask mark can all be acquired as one measurement image when the substrate and the mask are overlapped. Means are applicable. Further, the installation position may be either on the substrate side or on the mask side as long as all the marks can be acquired as measurement images when the substrate and the mask are overlapped.

ここで、従来においては、この測定用画像に基づいて、基板マークとマスクマークとを合わせるようにしてアライメントが行われていたが、本発明においては、仮想点とマスクマークとを合わせるようにしてアライメントが行われる。この仮想点は、基板マークと基板角度マークとを結ぶ仮想線に対する仮想垂線上に位置し、かつ、上記基板の中心点に対し点対称に設定されるものであり、この仮想線を境界にして分断される2の領域のどちらの領域にも設定可能である。また、この仮想線、仮想垂線及び仮想点は、計算により求められる仮想的なものであり、基板やマスクに直接形成されるものではない。   Here, in the past, alignment was performed by matching the substrate mark and the mask mark based on the measurement image, but in the present invention, the virtual point and the mask mark are matched. Alignment is performed. This virtual point is located on a virtual perpendicular to a virtual line connecting the substrate mark and the substrate angle mark, and is set point-symmetrically with respect to the center point of the substrate, with this virtual line as a boundary. It can be set to either of the two areas to be divided. Further, the virtual line, the virtual perpendicular, and the virtual point are virtual ones obtained by calculation, and are not directly formed on the substrate or the mask.

そして、この仮想点は、従来における基板マークが形成される位置に形成されることとなる。従来においては、基板マークとマスクマークとを合わせるようにしていたため、すなわち、基板に形成されたマークとマスクに形成されたマーク同士を合わせるようにしていたため、基板とマスクとを重ねた際に最初からマーク同士が重なることがあった。一方、本発明においては、仮想点という計算上算出された点と、マスクマークとを合わせるようにしているため、基板とマスクとを重ねた際に最初からマーク同士が重なることはない。   This virtual point is formed at a position where a conventional substrate mark is formed. Conventionally, since the substrate mark and the mask mark are aligned, that is, the mark formed on the substrate and the mark formed on the mask are aligned with each other, the first time when the substrate and the mask are overlapped, The marks sometimes overlapped. On the other hand, in the present invention, since the point calculated in calculation called a virtual point and the mask mark are matched, the mark does not overlap from the beginning when the substrate and the mask are overlapped.

ここで、基板マーク、基板角度マーク及びマスクマークから取得した測定用画像からそれぞれの座標値、すなわち、各マークの中心点における座標値は、例えば、上述した正規化相関法により求められる。その他にも、エッジ認識法により求めてもよい。このエッジ認識法は、画像上の情報として目的とする形状の明暗によりその形状のエッジの全ての情報あるいはエッジの一部の情報を学習して、その情報から各点の中心点を決定する方法である。   Here, each coordinate value from the measurement image acquired from the substrate mark, the substrate angle mark, and the mask mark, that is, the coordinate value at the center point of each mark is obtained by the above-described normalized correlation method, for example. In addition, you may obtain | require by the edge recognition method. This edge recognition method is a method for learning all the information on the edge of the shape or information on a part of the edge based on the brightness of the target shape as information on the image, and determining the center point of each point from the information It is.

仮想点の座標値は、この算出された基板マーク及び基板角度マークの座標値から算出される。例えば、基板マークを通る仮想垂線上に予め仮想点を設定する場合には、予め仮想線から仮想点の距離を設定しておけば、基板マーク及び基板角度マークの座標値から仮想点の座標値を算出することができる。   The coordinate value of the virtual point is calculated from the calculated coordinate value of the substrate mark and the substrate angle mark. For example, when a virtual point is set in advance on a virtual perpendicular that passes through the substrate mark, if the distance from the virtual line to the virtual point is set in advance, the coordinate value of the virtual point is determined from the coordinate value of the substrate mark and the substrate angle mark. Can be calculated.

本発明においては、基板とマスクとのアライメントは、仮想点同士を結ぶ第1線分上の第1中心点座標値と、マスクマーク同士を結ぶ第2線分上の第2中心点座標値と、を算出し、それぞれの中心点座標値の座標差分値を算出し、この座標差分値を補正値として用いることにより行う。最初から基板とマスクとが所定の位置に重ねられれば、これら中心点座標値は一致し、座標差分値はゼロとなるが、位置ずれがあれば座標差分値はゼロとはならない。この座標差分値を算出しゼロとすることによりアライメントを行う。この際に、位置ずれは、基板と水平面な面をXY平面としたならば、XY方向における位置ずれと、基板の中心点を中心軸とする軸心回りの方向における位置ずれがあるので、これら双方の位置ずれを補正するように行われる。   In the present invention, the alignment between the substrate and the mask includes the first center point coordinate value on the first line segment connecting the virtual points and the second center point coordinate value on the second line segment connecting the mask marks. , And a coordinate difference value of each center point coordinate value is calculated, and this coordinate difference value is used as a correction value. If the substrate and the mask are overlapped at a predetermined position from the beginning, the coordinate values of these center points coincide and the coordinate difference value becomes zero. However, if there is a positional deviation, the coordinate difference value does not become zero. Alignment is performed by calculating this coordinate difference value and setting it to zero. At this time, if the horizontal plane of the substrate is the XY plane, there are positional displacement in the XY direction and positional displacement in the direction around the axis centered on the central point of the substrate. This is done so as to correct the misalignment of both.

また、上記位置補正手段は、上記第1線分と上記第2線分とが一致するように上記基板と上記マスクとの位置合わせを行うようにしてもよい。   In addition, the position correction unit may align the substrate and the mask so that the first line segment and the second line segment coincide with each other.

また、水平方向に張力を加えて上記マスクを配置可能なマスクフレームを有するようにしてもよい。   Moreover, you may make it have a mask frame which can arrange | position the said mask by applying tension | tensile_strength in a horizontal direction.

また、上記座標値算出手段は、上記測定用画像を上記画像取得手段が座標系に対し傾斜角を有して取得した場合において、その傾斜角を補正してから上記各座標値を算出するようにしてもよい。   Further, the coordinate value calculation means calculates the coordinate values after correcting the inclination angle when the image acquisition means acquires the measurement image with an inclination angle with respect to the coordinate system. It may be.

以上説明したように本発明によれば、従来のように、基板マーク同士の中心点座標値とマスクマーク同士の中心点座標値とを一致させるのではなく、仮想点同士の中心点座標値とマスクマーク同士の中心点座標値とを一致させるように構成した。このため、基板をマスクに取り付けた時に、従来のように、最初から基板マークとマスクマークとが重なっているという状態が発生するのを防止できる。その結果、本発明においては、基板とマスクマークとを合わせる際における、カメラによるマスクマークの座標値の誤認識を無くすことができ、アライメント時間の短縮化、およびアライメントの精度の向上が図れる。   As described above, according to the present invention, the center point coordinate value between the substrate marks and the center point coordinate value between the mask marks are not matched with each other, but the center point coordinate value between the virtual points and The center point coordinate values of the mask marks are made to coincide with each other. For this reason, when the substrate is attached to the mask, it is possible to prevent a state in which the substrate mark and the mask mark are overlapped from the beginning as in the conventional case. As a result, in the present invention, erroneous recognition of the coordinate value of the mask mark by the camera when aligning the substrate and the mask mark can be eliminated, and the alignment time can be shortened and the alignment accuracy can be improved.

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付した図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1は本発明のアライメント装置の概略構成を示すブロック図、図2はガラス基板の平面図、図3はメタルマスクの平面図である。   FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an alignment apparatus of the present invention, FIG. 2 is a plan view of a glass substrate, and FIG. 3 is a plan view of a metal mask.

本実施形態におけるアライメント装置は、有機ELディスプレイの製造の際の有機EL層の真空蒸着工程における、ガラス基板とメタルマスクとのアライメントを想定した構成となっている。   The alignment apparatus in the present embodiment is configured to assume alignment between a glass substrate and a metal mask in a vacuum vapor deposition step of an organic EL layer at the time of manufacturing an organic EL display.

図1において、アライメント装置100は、2台のカメラ4A、4B、カメラI/F5、搬送駆動部6、制御部7、画像処理部8及び保持部9を有しており、ガラス基板1とメタルマスク2とのアライメント、すなわち位置合わせを行う。   In FIG. 1, the alignment apparatus 100 includes two cameras 4A and 4B, a camera I / F 5, a transport driving unit 6, a control unit 7, an image processing unit 8, and a holding unit 9, and includes a glass substrate 1 and a metal. Alignment with the mask 2, that is, alignment is performed.

ガラス基板1は、図2に示すように透明な正方形の基板であり、図中破線で示す対角線L1の一端、すなわち図2中左上部の角の近傍には、基板マーク1aが記されており、更に基板マーク1aの近傍には、基板角度マーク1bが記されている。一方、対角線L1の他端、すなわち図2中右下部の角の近傍にも基板マーク1aと基板角度マーク1bが記されている。図2中、L3、L4は、基板マーク1aの中心点と基板角度マーク1bの中心点とを結ぶ仮想線であり、仮想線L3、L4が平行になるよう基板マーク1aと基板角度マーク1bは対向してガラス基板1に記されている。更に、基板マーク1aと基板角度マーク1bは、ガラス基板1の中心点P1、すなわち対角線L1、L2の交点に対し、点対称に対向してガラス基板1に記されている。なお、対角線L1、L2及び仮想線L3、L4は、ガラス基板1に直接記されていてる実線ではなく、計算により求められる仮想的な線である。   The glass substrate 1 is a transparent square substrate as shown in FIG. 2, and a substrate mark 1a is written at one end of a diagonal line L1 indicated by a broken line in the drawing, that is, near the upper left corner in FIG. Further, a substrate angle mark 1b is written in the vicinity of the substrate mark 1a. On the other hand, the substrate mark 1a and the substrate angle mark 1b are also written on the other end of the diagonal line L1, that is, in the vicinity of the lower right corner in FIG. In FIG. 2, L3 and L4 are virtual lines connecting the center point of the substrate mark 1a and the center point of the substrate angle mark 1b, and the substrate mark 1a and the substrate angle mark 1b are arranged so that the virtual lines L3 and L4 are parallel to each other. Oppositely written on the glass substrate 1. Furthermore, the substrate mark 1a and the substrate angle mark 1b are written on the glass substrate 1 so as to be point-symmetrically opposed to the center point P1 of the glass substrate 1, that is, the intersection of the diagonal lines L1 and L2. The diagonal lines L1 and L2 and the virtual lines L3 and L4 are not solid lines directly written on the glass substrate 1, but are virtual lines obtained by calculation.

メタルマスク2は、例えば、ステンレス、チタン、ニッケル等の材料で形成されたマスクであり、図3に示すように、複数のスリットにより形成されたマスクパターン2bを有する。また、メタルマスク2は、上記ガラス基板1より一回り大きな正方形のマスクであり、図中破線で示す対角線L5の両端、すなわち一対の対角のそれぞれの近傍には、マスクマーク2aが対向して設けられている。このマスクマーク2aは、円形状の孔により形成されており、対角線L5、L6の交点であるメタルマスク2の中心点P2に対し、点対称に対向してメタルマスク2に設けられている。なお、後述するように、このマスクマーク2aは、ガラス基板1をメタルマスク2に重ねた状態をカメラ4A、4Bで撮影した場合において、基板マーク1aと基板角度マーク1bと一緒に撮影される位置に設けられる。   The metal mask 2 is a mask formed of a material such as stainless steel, titanium, or nickel, for example, and has a mask pattern 2b formed of a plurality of slits as shown in FIG. The metal mask 2 is a square mask that is slightly larger than the glass substrate 1, and mask marks 2a are opposed to both ends of a diagonal line L5 indicated by a broken line in the drawing, that is, in the vicinity of each pair of diagonal lines. Is provided. The mask mark 2a is formed by a circular hole, and is provided on the metal mask 2 so as to be point-symmetrically opposed to the center point P2 of the metal mask 2 that is the intersection of the diagonal lines L5 and L6. As will be described later, the mask mark 2a is a position to be photographed together with the substrate mark 1a and the substrate angle mark 1b when the state in which the glass substrate 1 is superimposed on the metal mask 2 is photographed with the cameras 4A and 4B. Is provided.

また、メタルマスク2は、正方形状の筒形構造に形成されたマスクフレーム3により、水平方向に張力を加えられた状態で配置されている。このように張力を加えて配置したことから、メタルマスク2に撓みが生ずるのを防止できる。   Further, the metal mask 2 is arranged in a state in which tension is applied in the horizontal direction by a mask frame 3 formed in a square cylindrical structure. Since the tension is applied as described above, the metal mask 2 can be prevented from being bent.

そして、図1に示すように、張力を加えた状態でメタルマスク2をマスクフレーム3に配置し、このメタルマスク2の上にガラス基板1が重ねて配置される。なお、重ねた際にガラス基板1がメタルマスク2の所定の位置に配置されればよいが、所定の位置に配置されていない場合には、ガラス基板1あるいはメタルマスク2を動かして、位置補正する必要があるので、動かし易いように、ガラス基板1とメタルマスク2とは、微小間隙を介して重ねて配置されるのが好適である。   As shown in FIG. 1, the metal mask 2 is placed on the mask frame 3 in a state where tension is applied, and the glass substrate 1 is placed on the metal mask 2 so as to overlap. The glass substrate 1 may be disposed at a predetermined position of the metal mask 2 when stacked, but if the glass substrate 1 is not disposed at the predetermined position, the glass substrate 1 or the metal mask 2 is moved to correct the position. Therefore, it is preferable that the glass substrate 1 and the metal mask 2 are arranged so as to overlap each other through a minute gap so that the movement is easy.

カメラ4A、4Bは、CCDカメラ、CMOSカメラ等からなり、図1に示すようにメタルマスク2とガラス基板1とを重ねて配置した状態において、基板マーク1a、基板角度マーク1b及びマスクマーク2aの全てが位置する側、すなわち図2に示す対角線L1の両端付近の上方に対向して2台配置される。この2台のカメラ4A、4Bは、カメラI/F5を介して制御部7と接続される。このカメラ4A,4Bは、基板マーク1a、基板角度マーク1b及びマスクマーク2aを測定用画像として取得する画像取得手段として機能する。   The cameras 4A and 4B are composed of a CCD camera, a CMOS camera, or the like. When the metal mask 2 and the glass substrate 1 are arranged so as to overlap each other as shown in FIG. 1, the substrate mark 1a, the substrate angle mark 1b, and the mask mark 2a Two units are arranged facing each other, that is, above the vicinity of both ends of the diagonal line L1 shown in FIG. The two cameras 4A and 4B are connected to the control unit 7 via the camera I / F 5. The cameras 4A and 4B function as image acquisition means for acquiring the substrate mark 1a, the substrate angle mark 1b, and the mask mark 2a as measurement images.

搬送駆動部6は、ガラス基板1をメタルマスク2上方において保持する保持部9を、2次元のXY軸方向への移動及び水平方向の回転動作をさせるための動力源であり、サーボモータ等から構成されている。なお、保持部9は、ここではガラス基板1を保持するとしているが、保持部9の作用によりガラス基板1とメタルマスク2とのアライメントが可能な構成であれば、保持部9はガラス基板1を保持するものである必要はない。例えば、マスクフレーム3を保持し、マスクフレーム3を動かすことによりメタルマスク2を動かし、アライメントをするような機構のものであってもよい。なお、制御部7の制御のもと、搬送駆動部6が保持部9を所定の位置に移動させることにより、ガラス基板1とメタルマスク2との位置合わせを行う位置補正手段となる。   The conveyance driving unit 6 is a power source for causing the holding unit 9 that holds the glass substrate 1 above the metal mask 2 to move in the two-dimensional X and Y axes and to rotate in the horizontal direction. It is configured. Here, the holding unit 9 is assumed to hold the glass substrate 1, but if the glass substrate 1 and the metal mask 2 can be aligned by the action of the holding unit 9, the holding unit 9 is the glass substrate 1. It is not necessary to hold. For example, a mechanism that holds the mask frame 3 and moves the metal mask 2 by moving the mask frame 3 to perform alignment may be used. In addition, under the control of the control unit 7, the conveyance driving unit 6 moves the holding unit 9 to a predetermined position, thereby serving as a position correction unit that aligns the glass substrate 1 and the metal mask 2.

制御部7は、搬送駆動部6と、画像処理部8と、カメラI/F5を介してカメラ4A、4Bと、それぞれ接続されており、アライメント装置100全体の動作制御をしている。   The control unit 7 is connected to the conveyance drive unit 6, the image processing unit 8, and the cameras 4 </ b> A and 4 </ b> B via the camera I / F 5, and controls the operation of the entire alignment apparatus 100.

画像処理部8は、座標値算出手段81、補正値算出手段82及び記憶部83を備えている。座標値算出手段81は、カメラ4A、4Bが撮影した画像から基板マーク1a、基板角度マーク1b、後述する仮想点1cの座標値と、マスクマーク2aの座標値とを算出するとともに、後述する仮想点1c同士を結ぶ線分の中心点座標値と、マスクマーク2a同士を結ぶ線分の中心点座標値とを算出するよう構成されている。補正値算出手段82は、上記算出された中心点座標値のそれぞれから位置補正すべき補正値を算出するよう構成されている。記憶部83は、カメラ4A、4Bが撮影した上記画像を一時的に保存するように構成されており、後述するように、基板マーク1aと基板角度マーク1bとの距離値と、仮想線L3、L4のそれぞれと仮想点1cとの距離値と、仮想線L3、L4のそれぞれに対する仮想点1cの方向とが予め記憶されている。この記憶部83に予め記憶された上記距離値と上記方向とにより、仮想点1cが設定され、仮想点設定手段として機能することとなる。   The image processing unit 8 includes a coordinate value calculation unit 81, a correction value calculation unit 82, and a storage unit 83. The coordinate value calculation means 81 calculates the substrate mark 1a, the substrate angle mark 1b, the coordinate value of the virtual point 1c described later, and the coordinate value of the mask mark 2a from the images taken by the cameras 4A and 4B, and the virtual value described later. The center point coordinate value of the line segment connecting the points 1c and the center point coordinate value of the line segment connecting the mask marks 2a are calculated. The correction value calculation means 82 is configured to calculate a correction value for position correction from each of the calculated center point coordinate values. The storage unit 83 is configured to temporarily store the images taken by the cameras 4A and 4B. As will be described later, the distance value between the substrate mark 1a and the substrate angle mark 1b, the virtual line L3, The distance value between each of L4 and the virtual point 1c and the direction of the virtual point 1c with respect to each of the virtual lines L3 and L4 are stored in advance. The virtual point 1c is set by the distance value and the direction stored in advance in the storage unit 83, and functions as a virtual point setting unit.

図4(a)は、メタルマスク2にガラス基板1を重ねて配置した状態、すなわちカメラ4A、4Bにより、アライメント前の基板マーク1a、基板角度マーク1b及びマスクマーク2aから取得された測定用画像を示す平面図であり、(b)は図4(a)におけるA1部分の拡大図である。なお、仮想点1cは計算により求められる仮想的な点であるため、カメラ4A、4Bにより撮影されるわけではないが、基板マーク1a、基板角度マーク1b及びマスクマーク2aのそれぞれとの位置関係を明示するため、この図4においては、仮想点1cを示している。   FIG. 4A shows a measurement image acquired from the substrate mark 1a, the substrate angle mark 1b, and the mask mark 2a before alignment by the cameras 4A and 4B in a state in which the glass substrate 1 is placed on the metal mask 2. FIG. FIG. 4B is an enlarged view of a portion A1 in FIG. Since the virtual point 1c is a virtual point obtained by calculation, it is not photographed by the cameras 4A and 4B, but the positional relationship with each of the substrate mark 1a, the substrate angle mark 1b, and the mask mark 2a is shown. For the sake of clarity, FIG. 4 shows a virtual point 1c.

図4(a)においては、ガラス基板1とメタルマスク2との間には位置ずれが生じており、仮想点1cとマスクマーク2aとが一致していない。ここで、この仮想点1cは、本実施形態においては、図4(b)のように設定されている。すなわち、仮想線L3に対し垂直であり、かつ基板マーク1aを通る仮想垂線L7上に設定されており、この仮想点1cは、基板マーク1aから1000μm離れた距離であり、かつ、図中仮想線L3により上下に分割された領域のうち上側に設定されている。また、ここでは、基板マーク1aと基板角度マーク1bとの距離は、1000μmに予め設定されている。従って、カメラ4A、4Bにより、基板マーク1aと基板角度マーク1bの位置座標が取得出来れば、これら位置座標から仮想点1cの位置座標も算出できる。   In FIG. 4A, a positional deviation occurs between the glass substrate 1 and the metal mask 2, and the virtual point 1c and the mask mark 2a do not coincide. Here, the virtual point 1c is set as shown in FIG. 4B in the present embodiment. That is, it is set on a virtual perpendicular L7 that is perpendicular to the virtual line L3 and passes through the substrate mark 1a. This virtual point 1c is a distance of 1000 μm from the substrate mark 1a, and the virtual line in FIG. It is set on the upper side of the region divided vertically by L3. Here, the distance between the substrate mark 1a and the substrate angle mark 1b is preset to 1000 μm. Therefore, if the position coordinates of the substrate mark 1a and the substrate angle mark 1b can be acquired by the cameras 4A and 4B, the position coordinates of the virtual point 1c can also be calculated from these position coordinates.

また、アライメント装置100においては、基板マーク1aとマスクマーク2aとを合わせるのではなく、仮想点1cとマスクマーク2aとを合わせるように構成している。よって、基板マーク1aとマスクマーク2aとは、ガラス基板1とメタルマスク2とを重ねた当初において、互いが重なる位置に形成されておらず、図4(a)、(b)に示すように、基板マーク1aとマスクマーク2aとは重ならない位置関係となっている。   Further, the alignment apparatus 100 is configured not to match the substrate mark 1a and the mask mark 2a but to match the virtual point 1c and the mask mark 2a. Therefore, the substrate mark 1a and the mask mark 2a are not formed at positions where the glass substrate 1 and the metal mask 2 overlap each other at the beginning, as shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). The substrate mark 1a and the mask mark 2a are in a positional relationship that does not overlap.

なお、上記した距離は、いずれも1000μmに限定されるものではなく、ガラス基板1の大きさ、メタルマスク2の大きさ、メタルマスク2のスリット2bのパターン等により適宜使用者において設定可能な構成にしておいてもよく、また、仮想点1cの位置も上記に限定されず、例えば、下側に設定されていてもよい。   The distances described above are not limited to 1000 μm, and can be set by the user as appropriate depending on the size of the glass substrate 1, the size of the metal mask 2, the pattern of the slits 2b of the metal mask 2, and the like. The position of the virtual point 1c is not limited to the above, and may be set to the lower side, for example.

また、基板マーク1a、基板角度マーク1b及びマスクマーク2aのそれぞれの中心点における位置座標は、上記説明した正規化相関法やエッジ認識法により算出が可能である。   Further, the position coordinates at the center points of the substrate mark 1a, the substrate angle mark 1b, and the mask mark 2a can be calculated by the above-described normalized correlation method or edge recognition method.

このように構成されたアライメント装置100の動作を図5〜図8を参照して説明する。   The operation of the alignment apparatus 100 configured as described above will be described with reference to FIGS.

図5は図4における測定用画像の傾きを補正するための説明図、図6はマスクマーク2aと仮想点1cの座標値を求めるための説明図、図7はマスクマーク2aの座標値と仮想点1cの座標値からアライメントを行う方法を示す説明図、図8はアライメント動作を示す動作フロー図である。   5 is an explanatory diagram for correcting the inclination of the measurement image in FIG. 4, FIG. 6 is an explanatory diagram for obtaining the coordinate values of the mask mark 2a and the virtual point 1c, and FIG. 7 is the coordinate value of the mask mark 2a and the virtual value. FIG. 8 is an explanatory flowchart showing a method of performing alignment from the coordinate value of the point 1c, and FIG. 8 is an operation flowchart showing the alignment operation.

図1に示すように、図示しない搬送手段により、ガラス基板1が搬送されて、マスクフレーム3にセットされたメタルマスク2の上方に配置されると、図8に示すアライメント動作がスタートする。   As shown in FIG. 1, when the glass substrate 1 is transferred by a transfer means (not shown) and placed above the metal mask 2 set on the mask frame 3, the alignment operation shown in FIG. 8 starts.

この動作がスタートすると、まず、制御部7の動作制御のもと、カメラ4A及びカメラ4Bのそれぞれにより、基板マーク1a、基板角度マーク1b及びマスクマーク2aの撮影が開始される(S100、S200)。この画像は図4(a)に示すように、測定用画像(図中、A1、A2部分)として撮影され、カメラI/F5によって画像処理部8での処理が可能な形態に変換され、制御部7を介して画像処理部8に入力される。   When this operation starts, first, under the operation control of the control unit 7, the imaging of the substrate mark 1a, the substrate angle mark 1b, and the mask mark 2a is started by each of the camera 4A and the camera 4B (S100, S200). . As shown in FIG. 4A, this image is taken as a measurement image (A1 and A2 portions in the figure), converted into a form that can be processed by the image processing unit 8 by the camera I / F 5, and controlled. The image is input to the image processing unit 8 via the unit 7.

画像処理部8において、各カメラ4A、4Bのそれぞれのカメラ視野の全てのマーク、すなわち、基板マーク1a、基板角度マーク1b及びマスクマーク2aの全てが検出されたかを調べ(S101、S201)、全てのマークが検出されるまでカメラ4A、4Bによる撮影を続けるが(S101のN、S201のN)、全てのマーク1a、1b、2aが検出された場合には(S101のY、S201のY)、それぞれのマーク1a、1b、2aから座標値算出手段81が各座標値を算出する(S102、S202)。   The image processing unit 8 checks whether all the marks in the camera field of each of the cameras 4A and 4B, that is, all of the substrate mark 1a, the substrate angle mark 1b, and the mask mark 2a are detected (S101, S201). The camera 4A, 4B continues shooting until the mark is detected (N in S101, N in S201), but if all the marks 1a, 1b, 2a are detected (Y in S101, Y in S201) The coordinate value calculation means 81 calculates each coordinate value from each mark 1a, 1b, 2a (S102, S202).

この各座標値は、それぞれのマーク、すなわち、基板マーク1a、基板角度マーク1b及びマスクマーク2aのそれぞれの中心点における座標値である。この中心点は、上述した正規化相関法やエッジ認識法などにより求められる。なお、仮想点1cはガラス基板1上に設定された仮想的な点であるため、カメラ4A、4Bにより撮像されるわけではないが、各マーク1a、1b、2aとの位置関係が分るように、図4(a)、(b)においては仮想点1cが示されている。   Each coordinate value is a coordinate value at the center point of each mark, that is, the substrate mark 1a, the substrate angle mark 1b, and the mask mark 2a. This center point is obtained by the above-described normalized correlation method or edge recognition method. Since the virtual point 1c is a virtual point set on the glass substrate 1, it is not captured by the cameras 4A and 4B, but the positional relationship with the marks 1a, 1b, and 2a can be understood. 4A and 4B show a virtual point 1c.

上記S102、S202においては、求められた基板マーク1aと基板角度マーク1bとの座標値から、仮想点1cの座標値も算出する。仮想点1cの座標値の算出方法を図4(b)を参照して説明する。すなわち、上述したように、記憶部83には、基板マーク1aと基板角度マーク1bとの距離、仮想点1cと仮想線L3との距離、及び仮想線L3に対して仮想点1cが上側に位置するか下側に位置するか、の情報が予め記憶されているので、これら情報と上記求められた基板マーク1a及び基板角度マーク1bの各座標値から仮想点1cの座標値は求められる。   In S102 and S202, the coordinate value of the virtual point 1c is also calculated from the obtained coordinate values of the substrate mark 1a and the substrate angle mark 1b. A method of calculating the coordinate value of the virtual point 1c will be described with reference to FIG. In other words, as described above, in the storage unit 83, the distance between the substrate mark 1a and the substrate angle mark 1b, the distance between the virtual point 1c and the virtual line L3, and the virtual point 1c are positioned above the virtual line L3. Since the information on whether or not it is located in advance is stored in advance, the coordinate value of the virtual point 1c is obtained from these information and the coordinate values of the obtained substrate mark 1a and substrate angle mark 1b.

上述のようにして、基板マーク1a、基板角度マーク1b、仮想点1c及びマスクマーク2aの各座標値が算出されると、次に、画像処理部8において、カメラ位置補正が必要あるか否かを調べる(S103、S203)。各マーク1a、1b、2aは、通常カメラ4A、4Bの取り付け向きに影響を受け、カメラ視野を基準に考えると各マーク1a、1b、2aが図5のように傾いている場合があり、傾いている場合には、その傾斜角θを求めて、傾きを補正する(S104、S204)。   When the coordinate values of the substrate mark 1a, the substrate angle mark 1b, the virtual point 1c, and the mask mark 2a are calculated as described above, whether or not the camera position correction is necessary in the image processing unit 8 next. (S103, S203). The marks 1a, 1b and 2a are usually affected by the mounting direction of the cameras 4A and 4B, and the marks 1a, 1b and 2a may be inclined as shown in FIG. If so, the inclination angle θ is obtained and the inclination is corrected (S104, S204).

この傾斜角θの求め方を図5を参照して説明する。図5において、実線で示された各マーク1a、1b、2aが、カメラ4A、4Bにより撮像された測定用画像であり、実線で示された仮想点1cがこれらから算出された仮想点1cの位置である。この図5においては、仮想線L3がカメラ座標系に対し傾斜角θの傾きを有しており、各マーク1a、1b、2a及び仮想点1cが、カメラ座標系に対し傾斜角θ分傾いている。   A method of obtaining the inclination angle θ will be described with reference to FIG. In FIG. 5, the marks 1a, 1b, 2a indicated by solid lines are measurement images captured by the cameras 4A, 4B, and the virtual point 1c indicated by the solid line is the virtual point 1c calculated from these images. Position. In FIG. 5, the virtual line L3 has an inclination of the inclination angle θ with respect to the camera coordinate system, and the marks 1a, 1b, 2a and the virtual point 1c are inclined by the inclination angle θ with respect to the camera coordinate system. Yes.

このように各マーク1a、1b、2aが、カメラ座標系に対し傾いて撮像された場合には、この傾きを補正する。ここで、傾斜角θは次のようにして算出される。基板マーク1aの座標値が(X1、Y1)、基板角度マーク1bの座標値が(X2、Y2)であり、基板マーク1aの座標値(X1、Y1)を補正の基準座標とすると、傾斜角θは、以下の式1により求められる。
<式1>
θ=arctan(Y1−Y2)/(X1−X2)
Thus, when each mark 1a, 1b, 2a is imaged with inclination with respect to the camera coordinate system, this inclination is corrected. Here, the inclination angle θ is calculated as follows. When the coordinate value of the substrate mark 1a is (X1, Y1), the coordinate value of the substrate angle mark 1b is (X2, Y2), and the coordinate value (X1, Y1) of the substrate mark 1a is the reference coordinate for correction, the inclination angle θ is obtained by the following Equation 1.
<Formula 1>
θ = arctan (Y1-Y2) / (X1-X2)

カメラ座標系において、傾斜角θ成分を補正、すなわち、各マーク1b、2a及び仮想点1cの座標値を基板マーク1aを中心軸として図5の矢印の方向にθだけ回転させると、各マーク1a、1b、2a及び仮想点1cは、図5の破線で示された座標、位置関係となる。そして、上記補正後カメラ座標系の各マーク1a、1b、2a及び仮想点1cの座標値を算出する(S105、S205)。なお、上記θを求めた結果、θ=0であれば、各マーク1a、1b、2aはカメラ座標系に対し傾いていないので、上記補正は行わず、上記S105、S205の処理も行わず、次の処理S300に移行する(S103のN、S203のN)。   In the camera coordinate system, when the tilt angle θ component is corrected, that is, when the coordinate values of the marks 1b and 2a and the virtual point 1c are rotated by θ in the direction of the arrow in FIG. 1b, 2a and the virtual point 1c have the coordinates and positional relationship indicated by the broken lines in FIG. Then, the coordinate values of the marks 1a, 1b, 2a and the virtual point 1c in the corrected camera coordinate system are calculated (S105, S205). As a result of obtaining the above θ, if θ = 0, the marks 1a, 1b, 2a are not inclined with respect to the camera coordinate system, so the correction is not performed, and the processes of S105 and S205 are not performed. The process proceeds to the next process S300 (N in S103, N in S203).

次に、カメラ座標系から基板座標系に変換する(S300)。上記により求めた各マーク1a、1b、2a及び仮想点1cの座標値は、カメラ4A、4Bのそれぞれが独自に有する座標系による座標値であるので、後述するマスクマーク2a同士を結ぶ線分L12の中心点P21と、仮想点1c同士を結ぶ線分L11の中心点P11の各座標値を求めるためには、カメラ座標系を基板座標系に変換する必要がある。この座標系の変換の仕方について図6を参照して説明する。   Next, the camera coordinate system is converted to the substrate coordinate system (S300). Since the coordinate values of the marks 1a, 1b, 2a and the virtual point 1c obtained as described above are coordinate values based on the coordinate system that each of the cameras 4A, 4B has, the line segment L12 that connects the mask marks 2a described later. In order to obtain each coordinate value of the center point P11 of the line segment L11 connecting the virtual point 1c and the virtual point 1c, it is necessary to convert the camera coordinate system to the substrate coordinate system. A method of converting the coordinate system will be described with reference to FIG.

ガラス基板1における基板マーク1a、1a同士の相対的な位置関係は変化しないので、ガラス基板1をXY座標系として、双方間のX方向及びY方向の距離を予め記憶部83に記憶させておき、基板座標系における基板マーク1a、1aのそれぞれの座標値も予め記憶させておく。例えば、ガラス基板1における基板マーク1a、1a同士の距離を、X方向にXs、Y方向にYsとし、一の基板マーク1aを通る直線と、他の基板マーク1aを通る直線とが直交する点を基板座標系の原点Os〔0、0〕とすると、各基板マーク1a、1aの基板座標系における座標は、それぞれ〔0、Ys〕、〔Xs、0〕となる。一方、カメラ座標系により算出された各マーク1a、1b、2a及び仮想点1cの各座標値を、基板マーク1a、1aの座標値がそれぞれ〔0、Ys〕、〔Xs、0〕となるように変換すれば、カメラ座標系により求めた各座標値は、基板座標系における各座標値に変換される。   Since the relative positional relationship between the substrate marks 1a and 1a on the glass substrate 1 does not change, the glass substrate 1 is used as the XY coordinate system, and the distance in the X direction and the Y direction between them is stored in the storage unit 83 in advance. The coordinate values of the substrate marks 1a and 1a in the substrate coordinate system are also stored in advance. For example, the distance between the substrate marks 1a and 1a on the glass substrate 1 is Xs in the X direction and Ys in the Y direction, and a straight line passing through one substrate mark 1a and a straight line passing through another substrate mark 1a are orthogonal to each other. Is the origin Os [0, 0] of the substrate coordinate system, the coordinates of the substrate marks 1a, 1a in the substrate coordinate system are [0, Ys], [Xs, 0], respectively. On the other hand, the coordinate values of the marks 1a, 1b and 2a and the virtual point 1c calculated by the camera coordinate system are set such that the coordinate values of the substrate marks 1a and 1a are [0, Ys] and [Xs, 0], respectively. Is converted into each coordinate value in the substrate coordinate system.

これらの処理をイメージ化したものが図6に示してあり、基板座標系における座標値〔0、Ys〕、〔Xs、0〕の位置に、カメラ座標系で取得した測定用画像C1、C2上の基板マーク1a、1aをそれぞれ配置すれば、各マーク1a、1b、2a及び仮想点1cの座標値は、カメラ座標系から基板座標系に変換される。   An image of these processes is shown in FIG. 6, and on the measurement images C <b> 1 and C <b> 2 acquired in the camera coordinate system at positions of coordinate values [0, Ys] and [Xs, 0] in the substrate coordinate system. If the substrate marks 1a, 1a are respectively arranged, the coordinate values of the marks 1a, 1b, 2a and the virtual point 1c are converted from the camera coordinate system to the substrate coordinate system.

この図6には、仮想点1cの座標値及びマスクマーク2aの座標値として、それぞれ(Xc3、Yc3)、(Xc4、Yc4)、(Xc1、Yc1)、(Xc2、Yc2)が記載されているが、これらはいずれもカメラ座標系における座標値であり、これらを基板座標系の座標値に変換すると、図7に示すようになる。すなわち、(Xc3、Yc3)が(Xs8、−Ys8)に、(Xc4、Yc4)が(Xs9、−Ys9)に、(Xc1、Yc1)が(Xs5、−Ys5)に、(Xc2、Yc2)が(Xs6、−Ys6)にそれぞれ変換されている。   In FIG. 6, (Xc3, Yc3), (Xc4, Yc4), (Xc1, Yc1), and (Xc2, Yc2) are described as the coordinate value of the virtual point 1c and the coordinate value of the mask mark 2a, respectively. However, these are all coordinate values in the camera coordinate system, and when these are converted into coordinate values in the substrate coordinate system, they are as shown in FIG. That is, (Xc3, Yc3) is (Xs8, -Ys8), (Xc4, Yc4) is (Xs9, -Ys9), (Xc1, Yc1) is (Xs5, -Ys5), (Xc2, Yc2) is Each is converted to (Xs6, -Ys6).

次に、この基板座標系に変換された仮想点1c、1c及びマスクマーク2a、2aの座標値から、仮想点1c、1c同士を結ぶ第1線分L11の中心点P11と、マスクマーク2a、2a同士を結ぶ第2線分L12の中心点P21の各中心点座標値を算出する(S301)。   Next, from the coordinate values of the virtual points 1c, 1c and the mask marks 2a, 2a converted into the substrate coordinate system, the center point P11 of the first line segment L11 connecting the virtual points 1c, 1c, the mask mark 2a, Each center point coordinate value of the center point P21 of the second line segment L12 connecting 2a is calculated (S301).

ここで、第1線分L11の中心点P11の座標値(Xs10、−Ys10)と第2線分の中心点P21の座標値(Xs7、−Ys7)は次式2、3により求められる。   Here, the coordinate value (Xs10, -Ys10) of the center point P11 of the first line segment L11 and the coordinate value (Xs7, -Ys7) of the center point P21 of the second line segment are obtained by the following equations 2 and 3.

<式2>
(Xs10、−Ys10)={(Xs9−Xs8)/2、(−Ys9−(−Ys8))/2}
<Formula 2>
(Xs10, -Ys10) = {(Xs9-Xs8) / 2, (-Ys9-(-Ys8)) / 2}

<式3>
(Xs7、−Ys7)={(Xs6−Xs5)/2、(−Ys6−(−Ys5))/2}
<Formula 3>
(Xs7, -Ys7) = {(Xs6-Xs5) / 2, (-Ys6-(-Ys5)) / 2}

次に、上記式2及び式3により算出された中心点P11及びP21の座標値が一致するか否かを調べ(S302)、一致していなければ(S302のN)、座標差分値を算出し(S303)、他方、一致していれば(S302のY)、座標差分値=0となるので座標差分値は算出しない。この座標差分値は、X座標方向における位置ずれとY座標方向における位置ずれとして算出される。   Next, it is checked whether or not the coordinate values of the center points P11 and P21 calculated by the above equations 2 and 3 match (S302). If they do not match (N in S302), a coordinate difference value is calculated. (S303) On the other hand, if they match (Y in S302), the coordinate difference value = 0, so the coordinate difference value is not calculated. This coordinate difference value is calculated as a positional deviation in the X coordinate direction and a positional deviation in the Y coordinate direction.

更に、座標差分値を算出する場合及び座標差分値を算出しない場合のいずれの場合においても、第1線分L11の傾斜角α1と第2線分L12の傾斜角α2とが一致しているか否かを調べる(S304)。図7に示すように、中心点P11及びP21の座標値が一致していたとしても(第1線分L11と破線で示す第2線分L12との交点)、第1線分L11と第2線分L12とは一致していない場合がある。すなわち、一致する中心点を中心軸とする軸心回りの方向における位置ずれがある。この位置ずれがある場合には、図7に示すように仮想点1cとマスクマーク2aの位置は一致しておらず、第1線分L11及び第2線分L12も一致していないので、この位置ずれ(以下「回転方向の位置ずれ」と言う。)も求める必要がある。   Furthermore, whether or not the coordinate difference value is calculated and the coordinate difference value is not calculated, whether the inclination angle α1 of the first line segment L11 and the inclination angle α2 of the second line segment L12 coincide with each other. (S304). As shown in FIG. 7, even if the coordinate values of the center points P11 and P21 coincide with each other (intersection of the first line segment L11 and the second line segment L12 indicated by a broken line), the first line segment L11 and the second line segment L11 The line segment L12 may not match. That is, there is a positional shift in the direction around the axis centered on the coincident center point. If there is this positional deviation, the positions of the virtual point 1c and the mask mark 2a do not match as shown in FIG. 7, and the first line segment L11 and the second line segment L12 also do not match. It is also necessary to obtain a positional deviation (hereinafter referred to as “a positional deviation in the rotational direction”).

そこで、本実施形態においては、X軸に対する第1線分L11の傾斜角α1と、X軸に対する第2線分L12の傾斜角α2とを求めるとともに、各傾斜角のα1、α2の差を求めることにより、上記回転方向の位置ずれを算出するようにしている。この傾斜角α1、α2は次式4、5により求められる。   Therefore, in the present embodiment, the inclination angle α1 of the first line segment L11 with respect to the X axis and the inclination angle α2 of the second line segment L12 with respect to the X axis are obtained, and the difference between α1 and α2 of each inclination angle is obtained. Thus, the positional deviation in the rotational direction is calculated. The inclination angles α1 and α2 are obtained by the following equations 4 and 5.

<式4>
α1=arctan{(−Ys9−(−Ys8))/(Xs9−Xs8)}
<Formula 4>
α1 = arctan {(− Ys9 − (− Ys8)) / (Xs9−Xs8)}

<式5>
α2=arctan{(−Ys6−(−Ys5))/(Xs6−Xs5)}
<Formula 5>
α2 = arctan {(− Ys6-(− Ys5)) / (Xs6-Xs5)}

上記式4、5により、傾斜角α1、α2を算出した結果、傾斜角α1、α2が一致しない場合は(S304のN)、傾斜角α1、α2の差である角度差分値を求める(S305)。一方、傾斜角α1、α2が一致した場合は(S304のY)、α1=α2となり、角度差分値を算出する必要はない。   As a result of calculating the inclination angles α1 and α2 by the above equations 4 and 5, if the inclination angles α1 and α2 do not match (N in S304), an angle difference value which is the difference between the inclination angles α1 and α2 is obtained (S305). . On the other hand, when the inclination angles α1 and α2 match (Y in S304), α1 = α2, and it is not necessary to calculate the angle difference value.

次に、最終的に差分値が有るか否かを調べる(S306)。すなわち、座標差分値あるいは角度差分値のいずれか一方でもあれば(S306のY)、アライメントをする必要があるので、ガラス基板1とメタルマスク2とのアライメントを行なう(S307)。他方、いずれの差分値も存在しない場合は(S306のN)、アライメントをする必要がないので処理を終了する。   Next, it is finally checked whether or not there is a difference value (S306). That is, if either the coordinate difference value or the angle difference value is present (Y in S306), alignment is necessary, so the glass substrate 1 and the metal mask 2 are aligned (S307). On the other hand, if none of the difference values exists (N in S306), it is not necessary to perform alignment, and the process ends.

例えば、このアライメントの手順をイメージ化すると、図7に示すs1、s2のようになる。すなわち、中心点P11、P21の座標値に位置ずれが有る場合には、中心点P21と中心点P11とが一致するよう第2線分L12を第1線分L11の方向へ平行移動させる(s1)。次に、傾斜角α1、α2の差を求め、求められた角度差分だけ上記一致させた中心点を中心軸とする軸心周りに第2線分L12を回転させる(s2)。すると、仮想点1c、1cと、マスクマーク2a、2aとが一致しアライメントの処理が終了する。   For example, when this alignment procedure is imaged, s1 and s2 shown in FIG. 7 are obtained. That is, when there is a positional shift in the coordinate values of the center points P11 and P21, the second line segment L12 is translated in the direction of the first line segment L11 so that the center point P21 and the center point P11 coincide (s1). ). Next, the difference between the inclination angles α1 and α2 is obtained, and the second line segment L12 is rotated around the axis centered on the center point that is the coincident center point by the obtained angle difference (s2). Then, the virtual points 1c and 1c coincide with the mask marks 2a and 2a, and the alignment process ends.

なお、マスクフレーム3の張力によりメタルマスク2が引き伸ばされた場合等においては、上記アライメントの処理を行っても、仮想点1c、1cとマスクマーク2a、2aとが一致しない場合がある。しかしながら、このような場合においても、上記アライメントの処理により、第1線分L11と第2線分L12とを一致させれば、メタルマスク2のスリット2bにより形成されたパターンはガラス基板1の所定の位置に配置されることとなるので、第1線分L11と第2線分L12とを一致させれば高精細なアライメントが実現できることとなる。   When the metal mask 2 is stretched by the tension of the mask frame 3, the virtual points 1c and 1c may not match the mask marks 2a and 2a even if the alignment process is performed. However, even in such a case, if the first line segment L11 and the second line segment L12 are made to coincide with each other by the alignment process, the pattern formed by the slit 2b of the metal mask 2 is a predetermined one of the glass substrate 1. Therefore, if the first line segment L11 and the second line segment L12 are matched, high-definition alignment can be realized.

ところで、上述した実施形態においては、有機ELディスプレイの製造の際の有機EL層の真空蒸着工程における、ガラス基板とメタルマスクとのアライメントを想定して説明したが、勿論、真空蒸着の対象としては、この有機EL材料に限定されるものではなく、例えば半導体装置の製造に際して、真空容器内でマスクを用いて基板上に導体パターンを形成するための種々の装置に適用可能である。   By the way, in embodiment mentioned above, although the alignment of the glass substrate and a metal mask in the vacuum evaporation process of the organic EL layer in the case of manufacture of an organic EL display was demonstrated, of course, as an object of vacuum evaporation, The present invention is not limited to this organic EL material. For example, when manufacturing a semiconductor device, it can be applied to various devices for forming a conductor pattern on a substrate using a mask in a vacuum vessel.

本実施形態のアライメント装置の概略構成を示すブロック図。1 is a block diagram showing a schematic configuration of an alignment apparatus according to an embodiment. 本実施形態のガラス基板の平面図。The top view of the glass substrate of this embodiment. 本実施形態のメタルマスクの平面図。The top view of the metal mask of this embodiment. (a)はカメラによって取得される測定用画像を示す平面図、(b)は測定用画像の拡大図。(A) is a top view which shows the image for a measurement acquired with a camera, (b) is an enlarged view of the image for a measurement. 図4における測定用画像の傾きを補正するための説明図。Explanatory drawing for correct | amending the inclination of the image for a measurement in FIG. マスクマークと仮想点の座標値を求めるための説明図。Explanatory drawing for calculating | requiring the coordinate value of a mask mark and a virtual point. マスクマークの座標値と仮想点の座標値とからアライメントを行う方法を示す説明図。Explanatory drawing which shows the method of aligning from the coordinate value of a mask mark, and the coordinate value of a virtual point. アライメントの動作を示すフローチャート図。The flowchart figure which shows the operation | movement of alignment. 従来のアライメント方法を使用した際に、マスクマークと基板マークとが重なった状態を測定用画像としてカメラが取得したときを示す平面図。The top view which shows when a camera acquires the state which the mask mark and the board | substrate mark overlapped as a measurement image when using the conventional alignment method.

符号の説明Explanation of symbols

1 ガラス基板
1a 基板マーク
1b 基板角度マーク
1c 仮想点
2 メタルマスク
2a マスクマーク
2b スリット
3 マスクフレーム
4A、4B カメラ
5 カメラI/F
6 搬送駆動部
7 制御部
8 画像処理部
81 座標値算出手段
82 補正値算出手段
83 記憶部
9 保持部
L1、L2、L5、L6 対角線
L3、L4 仮想線
L7、L8 仮想垂線
L11 第1線分
L12 第2線分
P1 ガラス基板の中心点
P2 メタルマスクの中心点
P11、P21 中心点
α1、α2 傾斜角
C1、C2 測定用画像
1 Glass substrate 1a Substrate mark 1b Substrate angle mark 1c Virtual point 2 Metal mask 2a Mask mark 2b Slit 3 Mask frame 4A, 4B Camera 5 Camera I / F
6 Transport Drive Unit 7 Control Unit 8 Image Processing Unit 81 Coordinate Value Calculation Unit 82 Correction Value Calculation Unit 83 Storage Unit 9 Holding Unit L1, L2, L5, L6 Diagonal L3, L4 Virtual Line L7, L8 Virtual Perpendicular L11 First Line Segment L12 Second line segment P1 Center point of glass substrate P2 Center point of metal mask P11, P21 Center point α1, α2 Inclination angle C1, C2 Measurement image

Claims (3)

基板とマスクとを重ねる際の位置合わせを行うアライメント装置であって、
上記基板は、
その一角の近傍に形成された基板マークと、
この基板マークの近傍に形成された基板角度マークと、を有し、
更に、上記基板マークと上記基板角度マークとが、上記基板の中心点に対し点対称であり、かつ、上記基板マークと上記基板角度マークとを結ぶ仮想線同士が平行となるよう上記一角の対角近傍にも形成されており、
上記マスクは、
その一対の対角のそれぞれの近傍に形成されたマスクマークを有し、
上記アライメント装置は、
上記仮想線に対する仮想垂線上に位置し、かつ、上記基板の中心点に対し点対称である仮想点を設定する仮想点設定手段と、
上記基板と上記マスクとを重ねて配置した状態で、上記基板マークと上記基板角度マークと上記マスクマークとを測定用画像として取得する画像取得手段と、
上記基板マーク及び上記基板角度マークから取得した測定用画像から上記基板マークの座標値と上記基板角度マークの座標値とをそれぞれ算出し、これら座標値から上記仮想点の座標値を算出するとともに、上記マスクマークから取得した測定用画像から上記マスクマークの座標値を算出し、更に、上記仮想点同士を結ぶ第1線分上の第1中心点座標値と、上記マスクマーク同士を結ぶ第2線分上の第2中心点座標値と、を算出する座標値算出手段と、
上記第1中心点座標値と上記第2中心点座標値との座標差分値を算出する補正値算出手段と、
上記座標差分値を補正値として用い、上記基板と上記マスクとの位置合わせを行う位置補正手段と、を有すること
を特徴とするアライメント装置。
An alignment apparatus that performs alignment when stacking a substrate and a mask,
The substrate is
A substrate mark formed in the vicinity of the corner;
A substrate angle mark formed in the vicinity of the substrate mark,
Further, the substrate mark and the substrate angle mark are point-symmetric with respect to the center point of the substrate, and the imaginary lines connecting the substrate mark and the substrate angle mark are parallel to each other. It is also formed near the corner,
The mask is
Having a mask mark formed in the vicinity of each of the pair of diagonals;
The alignment device is
Virtual point setting means for setting a virtual point that is located on a virtual perpendicular to the virtual line and that is point-symmetric with respect to the center point of the substrate;
Image acquisition means for acquiring the substrate mark, the substrate angle mark, and the mask mark as a measurement image in a state in which the substrate and the mask are arranged in an overlapping manner;
While calculating the coordinate value of the substrate mark and the coordinate value of the substrate angle mark from the measurement image acquired from the substrate mark and the substrate angle mark, respectively, and calculating the coordinate value of the virtual point from these coordinate values, A coordinate value of the mask mark is calculated from the measurement image acquired from the mask mark, and further, a second center point that connects the first center point coordinate value on the first line segment that connects the virtual points to each other and the mask mark. Coordinate value calculating means for calculating a second center point coordinate value on the line segment;
Correction value calculating means for calculating a coordinate difference value between the first center point coordinate value and the second center point coordinate value;
An alignment apparatus comprising: position correction means for aligning the substrate and the mask using the coordinate difference value as a correction value.
上記位置補正手段は、上記第1線分と上記第2線分とが一致するように上記基板と上記マスクとの位置合わせを行うことを特徴とする請求項1に記載のアライメント装置。   The alignment apparatus according to claim 1, wherein the position correcting unit aligns the substrate and the mask so that the first line segment and the second line segment coincide with each other. 基板とマスクとを重ねる際の位置合わせを行うアライメント方法であって、
上記基板は、
その一角の近傍に形成された基板マークと、
この基板マークの近傍に形成された基板角度マークと、を有し、
更に、上記基板マークと上記基板角度マークとが、上記基板の中心点に対し点対称であり、かつ、上記基板マークと上記基板角度マークとを結ぶ仮想線同士が平行となるよう上記一角の対角近傍にも形成されており、
上記マスクは、
その一対の対角のそれぞれの近傍に形成されたマスクマークを有し、
上記アライメント方法は、
上記仮想線に対する仮想垂線上に位置し、かつ、上記基板の中心点に対し点対称である仮想点を設定する仮想点設定工程と、
上記基板と上記マスクとを重ねて配置した状態で、上記基板マークと上記基板角度マークと上記マスクマークとを測定用画像として取得する画像取得工程と、
上記基板マーク及び上記基板角度マークから取得した測定用画像から上記基板マークの座標値と上記基板角度マークの座標値とをそれぞれ算出し、これら座標値から上記仮想点の座標値を算出するとともに、上記マスクマークから取得した測定用画像から上記マスクマークの座標値を算出し、更に、上記仮想点同士を結ぶ第1線分上の第1中心点座標値と、上記マスクマーク同士を結ぶ第2線分上の第2中心点座標値と、を算出する座標値算出工程と、
上記第1中心点座標値と上記第2中心点座標値との座標差分値を算出する補正値算出工程と、
上記座標差分値を補正値として用い、上記基板と上記マスクとの位置合わせを行う位置補正工程と、を有すること
を特徴とするアライメント方法。
An alignment method for performing alignment when stacking a substrate and a mask,
The substrate is
A substrate mark formed in the vicinity of the corner;
A substrate angle mark formed in the vicinity of the substrate mark,
Further, the substrate mark and the substrate angle mark are point-symmetric with respect to the center point of the substrate, and the imaginary lines connecting the substrate mark and the substrate angle mark are parallel to each other. It is also formed near the corner,
The mask is
Having a mask mark formed in the vicinity of each of the pair of diagonals;
The alignment method is
A virtual point setting step of setting a virtual point that is located on a virtual perpendicular to the virtual line and that is point-symmetric with respect to the center point of the substrate;
An image acquisition step of acquiring the substrate mark, the substrate angle mark, and the mask mark as a measurement image in a state in which the substrate and the mask are arranged in an overlapping manner,
While calculating the coordinate value of the substrate mark and the coordinate value of the substrate angle mark from the measurement image acquired from the substrate mark and the substrate angle mark, respectively, and calculating the coordinate value of the virtual point from these coordinate values, The coordinate value of the mask mark is calculated from the measurement image acquired from the mask mark, and further, the second central point coordinate value on the first line segment connecting the virtual points and the second mask point connecting the mask marks. A coordinate value calculating step of calculating a second center point coordinate value on the line segment;
A correction value calculating step of calculating a coordinate difference value between the first center point coordinate value and the second center point coordinate value;
And a position correction step of aligning the substrate and the mask using the coordinate difference value as a correction value.
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