JP2018127702A - 蒸着マスク、蒸着マスクのアライメント方法、及び蒸着マスク固定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上にパターンを形成する際に用いるマスクにおいて、形成されるパターンの位置ずれを低減させるアライメント方法の提供。
【解決手段】複数のパターン部を含む２つの蒸着マスク２０をフレーム３０へ固定するアライメント方法であって、蒸着マスク２０とフレーム３０との位置合わせのための第１基準マーク１００と、蒸着マスク２０の縁部に形成されている第１アライメントマーク２０１との第１ずれ量に基づいて、蒸着マスク２０とフレーム３０との相対位置をアライメントする第１アライメントステップと、蒸着マスク２０とフレーム３０との位置合わせのための第２基準マーク１０２と、パターン部の外周部に形成されている第２アライメントマーク２０２との第２ずれ量に基づいて、第１アライメントステップによりアライメントした蒸着マスク２０とフレーム３０との相対位置を再アライメントする第２アライメントステップと、を含むアライメント方法。
【選択図】図５

Description

本発明は、蒸着マスク、蒸着マスクのアライメント方法、及び蒸着マスク固定装置に関する。

表示装置の製造工程において、蒸着マスク（単にマスクともいう）を用いて基板上に特定材料を成膜する手法が用いられている。マスクを用いた成膜では、所定のパターンが形成されたマスクを用いて、基板上に特定材料を所定のパターンに形成する。例えば、有機ＥＬ表示装置の製造工程において、赤、緑、青の有機ＥＬ素子を基板上に形成する方法の１つとしてマスク蒸着法が用いられる。このようなマスクをフレームに複数固定して１つのマスクとして用いることがある。

特許文献１では、固定用マスクを介して２枚のメタルマスクをつなぎ合わせる際に、メタルマスクに設けられた位置合わせ貫通孔と、固定用マスクに設けられた位置合わせマークとを合わせることにより、アライメントを行うことを開示している。

特開２０１１−１８１２０８号公報

特許文献１では、メタルマスクの周辺部に設けられた位置合わせ貫通孔と、固定用マスクに設けられた位置合わせマークと、のずれを監視しながら、メタルマスクと固定用マスクとのアライメントを行っている。

しかし、特許文献１に開示されているような従来手法では、マスクのパターンが均一に形成されていない場合や、マスク自体が歪んでいる場合に、マスクの周縁部の位置は合っていても実際の製品におけるパターンの位置ずれが大きくなるという課題が生じる。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板上にパターンを形成する際に用いるマスクにおいて、形成されるパターンの位置ずれを低減させることにある。また、基板上に形成されるパターンの位置ずれを低減させるアライメント方法、およびマスク固定装置を提供することにある。

（１）上記課題を解決するために、本発明に係る蒸着マスクは、所定のパターンが形成されている複数のパターン部を含む蒸着マスクであって、前記蒸着マスクの縁部に、第１アライメントマークが設けられており、前記パターン部の外周部に、且つ前記第１アライメントマークよりも内側に位置する第２アライメントマークが設けられている、ことを特徴とする。

（２）上記（１）に記載の蒸着マスクであって、前記蒸着マスクは複数の角部を有し、前記第１アライメントマークは、複数個設けられ、前記第２アライメントマークは、複数個設けられ、複数の前記第１アライメントマークの各々は、前記複数の角部の各々に位置し、複数の前記第２アライメントマークは、１列に配置された複数個の第２アライメントマーク群を含んでいてもよい。

（３）上記（１）または（２）に記載の蒸着マスクであって、前記第２アライメントマークは、前記複数のパターン部のうち、隣接する２つの前記パターン部の間に設けられていてもよい。

（４）上記課題を解決するために、本発明に係る蒸着マスクは、複数のパターン部を含む第１蒸着マスクと、複数のパターン部を含む第２蒸着マスクと、前記第１蒸着マスクと前記第２蒸着マスクとが固定されたフレームと、を備える蒸着マスクであって、前記フレームは、複数の第１基準マークと複数の第２基準マークとを有し、前記第１蒸着マスクは、前記第１蒸着マスクの縁部に位置し且つ前記第１基準マークの１つに対向する第１アライメントマークと、前記パターン部の外周部に位置し且つ記第２基準マークの１つに対向する第２アライメントマークと、を有し、前記第２蒸着マスクは、前記第１蒸着マスクの縁部に位置し且つ前記第１基準マークの１つに対向する第１アライメントマークと、前記パターン部の外周部に位置し且つ記第２基準マークの１つに対向する第２アライメントマークと、を有し、前記第２アライメントマークは、前記第１アライメントマークよりも前記第１蒸着マスク又は前記第２蒸着マスクの内側に位置する、ことを特徴とする。

（５）上記課題を解決するために、本発明に係る蒸着マスクのアライメント方法は、所定のパターンが形成されている複数のパターン部を含む蒸着マスクを、フレームへ固定する、蒸着マスクのアライメント方法であって、前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせのための第１基準マークと、前記蒸着マスクの縁部に形成されている第１アライメントマークとの第１ずれ量に基づいて、前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置をアライメントする第１アライメントステップと、前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせのための第２基準マークと、前記パターン部の外周部に形成されている第２アライメントマークとの第２ずれ量に基づいて、前記第１アライメントステップによりアライメントした前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置を再アライメントする第２アライメントステップと、を含むことを特徴とする。

（６）上記課題を解決するために、本発明に係る蒸着マスクのアライメント方法は、所定のパターンが形成されている複数のパターン部を含む蒸着マスクを、フレームへ固定する、蒸着マスクのアライメント方法であって、前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせのための第１基準マークと、前記蒸着マスクの縁部に形成されている第１アライメントマークとの相対的な位置関係である第１ずれ量を計測し、前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせのための第２基準マークと、隣接する前記パターン部の間に形成されている第２アライメントマークとの相対的な位置関係である第２ずれ量を計測し、前記第１ずれ量と前記第２ずれ量とに基づいて、前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置をアライメントする、ことを特徴とする。

（７）上記（５）または（６）に記載の蒸着マスクのアライメント方法であって、前記フレームには、複数個の前記蒸着マスクが固定されてもよい。

（８）上記課題を解決するために、本発明に係る蒸着マスク固定装置は、所定のパターンが形成されている複数のパターン部を含む蒸着マスクを、フレームに固定する蒸着マスク固定装置であって、前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせの基準となる第１基準マークおよび第２基準マークが形成されている基準ガラスと、前記第１基準マークおよび第２基準マークを撮像するカメラと、前記蒸着マスクを載置する載置部と、前記蒸着マスクを前記フレームの前記蒸着マスクと対向する面に沿って移動させてアライメントするアライメント機構と、を有するアライメントステージと、を含み、前記カメラが、前記第１基準マークと、前記蒸着マスクの縁部に形成されている第１アライメントマークとの第１ずれ量を計測し、前記カメラが、前記第２基準マークと、前記パターン部の外周部に形成されている第２アライメントマークとの第２ずれ量を計測し、前記アライメントステージが、前記第１ずれ量に基づいて、前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置をアライメントし、前記アライメントステージは、前記第１ずれ量に基づいて前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置をアライメントした後に、前記第２ずれ量に基づいて、前記第１ずれ量に基づいてアライメントした相対位置をさらにアライメントする、ことを特徴とする。

（９）上記課題を解決するために、本発明に係る蒸着マスク固定装置は、定のパターンが形成されている複数のパターン部を含む蒸着マスクを、フレームに固定する蒸着マスク固定装置であって、前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせの基準となる第１基準マークおよび第２基準マークが形成されている基準ガラスと、前記第１基準マークおよび第２基準マークを撮像するカメラと、前記蒸着マスクを載置する載置部と、前記蒸着マスクを前記フレームの前記蒸着マスクと対向する面に沿ってアライメントするアライメント機構と、を有するアライメントステージと、を含み、前記カメラが、前記第１基準マークと、前記蒸着マスクの縁部に形成されている第１アライメントマークとの相対的な位置関係である第１ずれ量を計測し、前記カメラが、前記第２基準マークと、隣接する前記パターン部の間に形成されている第２アライメントマークとの相対的な位置関係である第２ずれ量を計測し、前記アライメントステージが、前記第１ずれ量と前記第２ずれ量とに基づいて、前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置をアライメントする、ことを特徴とする。

（１０）上記（８）または（９）に記載の蒸着マスク固定装置であって、前記フレームには、複数個の前記蒸着マスクが固定されてもよい。

本発明によれば、基板上にパターンを形成する際に用いるマスクにおいて、形成されるパターンの位置ずれを低減させることができる。また、本発明のアライメント方法、およびマスク固定装置によれば、基板上に形成されるパターンの位置ずれを低減させることができる。

本実施形態に係るマスク固定装置の全体構成を示す模式図である。 本実施形態に係るマスクの一例を示す図である。 本実施形態に係るフレームの一例を示す図である。 本実施形態に係る基準ガラスに設けられる基準マークの第１の例を示す図である。 本実施形態に係るマスクに設けられるアライメントマークの第１の例を示す図である。 本実施形態に係る基準ガラスに設けられる基準マークの第２の例を示す図である。 本実施形態に係るマスクに設けられるアライメントマークの第２の例を示す図である。 本実施形態に係るマスク固定装置が実行するマスク固定処理の第１の例を示すフロー図である。 カメラが撮像する撮像画像の一例を示す図である。 本実施形態に係るカメラの動作の一例を模式的に示す図である。 本実施形態に係るマスク固定装置が実行するマスク固定処理の第２の例を示すフロー図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、以下の説明において参照する図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であり、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

図１は、本実施形態に係るマスク固定装置１の全体構成を示す模式図である。図１は、マスク固定装置１を側面から見た図である。マスク固定装置１（蒸着マスク固定装置、蒸着マスク貼り合せ装置ともいう）は、マスク２０（蒸着マスクともいう）とフレーム３０とのアライメントを行った上でマスク２０をフレーム３０に固定する装置である。マスク固定装置１は、フレーム保持部１１と、基準ガラス１３と、カメラ１４と、アライメントステージ１６と、溶接ユニット１８と、を含んで構成されている。基準ガラス１３と、カメラ１４と、アライメントステージ１６とによりマスク２０とフレーム３０とのアライメントが行われ、溶接ユニット１８によりマスク２０とフレーム３０との固定が行われる。

フレーム保持部１１は、基準ガラス１３とアライメントステージ１６との間にフレーム３０を保持する。

基準ガラス１３は、マスク固定装置１の上部に固定されており、マスク２０とフレーム３０との位置合わせの基準となる基準マーク１００が設けられている。マスク２０には、アライメントマーク２００が設けられている。アライメントマーク２００を基準マーク１００に位置合わせすることで、マスク２０とフレーム３０との相対位置のアライメントが行われる。なお、基準マーク１００はフレーム３０に設けられていてもよい。

カメラ１４は、基準ガラス１３の上方に設けられている。カメラ１４は、Ｘ−Ｙ方向に移動可能に構成されている。カメラ１４は、基準マーク１００の真上から、基準マーク１００とアライメントマーク２００とを撮像することで、基準マーク１００とアライメントマーク２００との相対的な位置関係を計測する。図１では、１つのカメラ１４が、基準マーク１００の真上に順次移動して、基準マーク１００とアライメントマーク２００とを撮像する。なお、カメラ１４が１つ設けられる例に限定されず、カメラ１４は複数設けられていてもよい。

アライメントステージ１６は、マスク固定装置１の下部に設けられている。アライメントステージ１６は、マスク２０が載置される載置部１６１と、載置部１６１に載置されたマスク２０を載置面に沿った面内で、或いは載置面に平行な面内で（Ｘ−Ｙ−θ方向に）移動させてアライメントを行うアライメント機構１６２を備える。ここで載置面とは、例えばマスク２０のフレーム３０と対向する面、換言すればマスク２０のフレーム３０へ載置される側の面である。載置面とは、フレーム３０のマスク２０と対向する面であってもよい。また、ここでのθ方向とは、図１に示すＸ方向とＹ方向とを含む平面内（例えばマスク２０の載置面内）の回転方向を含む。更に、θ方向は、マスク２０の載置面と交差する方向を含んでもよい。載置部１６１は、複数のリフトピンによって構成されてもよいし、１つの載置台によって構成されてもよい。アライメント機構１６２は、例えば、アクチュエータと駆動モータとにより構成される。

アライメントステージ１６は、カメラ１４が測定した基準マーク１００とアライメントマーク２００との相対的な位置関係に基づいて、載置部１６１に載置されたマスク２０をアライメント機構１６２により移動させる。これにより、マスク２０とフレーム３０との相対位置がアライメントされる。

アライメントステージ１６は、マスク２０毎に設けられている。例えば、マスク２０が２つであれば、アライメントステージ１６は、各マスク２０に対応させて２つ設けられる。なお、アライメントステージ１６がマスク２０毎に設けられる例に限定されず、アライメントステージ１６が１つだけ設けられており、複数のマスク２０で１つのアライメントステージ１６が共有されてもよい。

溶接ユニット１８は、マスク２０とフレーム３０とのアライメントが行われた後に、マスク２０を溶接によりフレーム３０に固定する。

図２は、本実施形態に係るマスク２０の一例を示す図である。マスク２０には、複数のパターン部２１０が形成されている。マスク２０の材料としては、例えば、インバー等の金属が用いられる。パターン部２１０が実際の製品となり、例えば、有機ＥＬ表示装置のパネル部分に相当する。パターン部２１０には、所定のパターンが形成されており、例えば、有機ＥＬ表示装置の有機ＥＬ素子のパターンが形成されている。パターン部２１０は、任意の適切な方法により形成され得る。具体的には、電気鋳造により形成されてもよいし、エッチングにより形成されてもよい。例えば、パターン部２１０は、電気鋳造により形成されたメッキ部を含み、マスク２０は電鋳マスクとされる。電鋳マスクによれば、例えば、従来のメタルマスクよりも精度の高いパターン成膜を達成し得る。

本実施形態では、図２に示すマスク２０を基板上に複数並べて所定のパターンを成膜することを想定している。複数のマスク２０を基板上に並べる際に、複数のマスク２０はフレーム３０に固定されて１つのマスクとして用いられる。これにより、マスク２０より基板のサイズが大きい形態にも、既存のマスク２０を利用することができる。

図３は、本実施形態に係るフレーム３０の一例を示す図である。フレーム３０は、複数のマスク２０それぞれに対応する複数の開口３００が設けられた枠状の構造を有している。フレーム３０の材料としては、例えばインバー等の金属が用いられる。図３に示すフレーム３０は、２つのマスク２０それぞれに対応する２つの開口３００が設けられた例を示している。図３に示すフレーム３０の開口３００を覆うようにマスク２０が固定される。

また、フレーム３０は、フレーム基材と、マスク２０が固定される側に配置される接合部材とを含んでもよい。接合部材にマスク２０が固定されることで、マスク全体の剛性を下げ得る。その結果、パターン形成対象の基板の剛性が高い場合であっても、基板に対するマスクの密着性を向上させて、マスクと基板との間への材料の回り込みを抑制し、高精度なパターン成膜を実現し得る。

以下、本実施形態に係るマスク２０とフレーム３０とのアライメント方法について説明する。まず、マスク２０とフレーム３０とのアライメントに用いられる基準ガラス１３に設けられる基準マーク１００と、マスク２０に設けられるアライメントマーク２００について説明する。

図４は、本実施形態に係る基準ガラス１３に設けられる基準マーク１００の第１の例を示す図である。図５は、本実施形態に係るマスク２０に設けられるアライメントマーク２００の第１の例を示す図である。図４に示す基準マーク１００と、図５に示すアライメントマーク２００との位置合わせを行うことで、マスク２０とフレーム３０とのアライメントが行われる。

図４に示す基準ガラス１３は、フレーム３０のサイズに対応する１枚のガラス板であり、図４では、図３に示したような２つのマスク２０を固定するフレーム３０に対応する。基準ガラス１３は、例えば石英ガラスで形成される。つまり、図４に示す基準ガラス１３は、２つのマスク２０のアライメントを行うために用いられる。本実施形態に係る基準ガラス１３の基準マーク１００は、第１基準マーク１０１と第２基準マーク１０２とを含む。

第１基準マーク１０１は、基準ガラス１３の縁部に設けられている。第１基準マーク１０１の位置は、マスク２０の設計上の形状や、フレーム３０の開口３００の形状に応じて決められる。例えば、第１基準マーク１０１は、マスク２０の設計上の縁部や、フレーム３０の開口３００の縁部に対応する位置に設けられる。第１基準マーク１０１は、複数個設けられ、例えば、第１基準マーク１０１は、基準ガラス１３の複数の角部に設けられる。図６では、基準ガラス１３の右側に、設計通りに製造されたと仮定する理想的なマスク（理想マスク２１）の４つの角部にそれぞれ対応する、４つの第１基準マーク１０１（１０１ａ_１〜１０１ａ_４）が設けられている。また、基準ガラス１３の左側にも、同様に、４つの第１基準マーク１０１（１０１ｂ_１〜１０１ｂ_４）が設けられている。

第２基準マーク１０２は、第１基準マーク１０１より内側（内周側）に設けられている。第２基準マーク１０２の位置は、パターン部２１０の設計上の配置や形状に応じて決められる。例えば、第２基準マーク１０２は、設計上、最も外周側に位置するパターン部２１０の外周側の辺（他のパターン部２１０と隣り合わない辺）に対応する位置に設けられる。第２基準マークは複数個設けられ、複数の第２基準マークは、１列に配置された複数個の第２基準マーク群を含んでいる。図４では、基準ガラス１３の右側に、理想マスク２１のＹ方向における最端に位置する８個の理想パターン部２１１の外周側の辺にそれぞれ対応する、８個の第２基準マーク１０２（１０２ａ_１〜１０２ａ_８）が設けられている。第２基準マーク１０２（１０２ａ_１〜１０２ａ_４）および第２基準マーク１０２（１０２ａ_５〜１０２ａ_８）がそれぞれ第２基準マーク群を構成している。また、基準ガラス１３の左側にも、同様に、８個の第２基準マーク１０２（１０２ｂ_１〜１０２ｂ_８）が設けられている。同様に、第２基準マーク１０２（１０２ｂ_１〜１０２ｂ_４）および第２基準マーク１０２（１０２ｂ_５〜１０２ｂ_８）がそれぞれ第２基準マーク群を構成している。なお、第２基準マーク１０２は、理想マスク２１のＸ方向における最端に位置する８個の理想パターン部２１１の外周側の辺にそれぞれ対応する位置に設けられていてもよい。

図５に示す２つのマスク２０（２０ａ、２０ｂ）には、図４に示す基準ガラス１３に設けられる基準マーク１００との位置合わせを行うためのアライメントマーク２００が設けられている。アライメントマーク２００は、マスク２０の製造時、またはマスク２０の製造後に設けられる。本実施形態に係るアライメントマーク２００は、第１アライメントマーク２０１と、第２アライメントアーク２０２と、を含む。

第１アライメントマーク２０１は、第１基準マーク１０１との相対的な位置関係を計測する対象となるアライメントマークであり、マスク２０の縁部に設けられている。第１アライメントマーク２０１は、主に、マスク２０全体を対応するフレーム３０の開口３００に位置合わせするために用いられる。第１アライメントマーク２０１は、複数個設けられ、例えば、第１アライメントマーク２０１は、マスク２０ａの複数の角部に設けられる。図５では、マスク２０ａにおいて、４つの第１アライメントマーク２０１（２０１ａ_１〜２０１ａ_４）が、それぞれマスク２０ａの４つの角部に設けられている。また、マスク２０ｂにおいても、同様に、４つの第１アライメントマーク２０１（２０１ｂ_１〜２０１ｂ_４）が、それぞれマスク２０ｂの４つの角に設けられている。第１アライメントマーク２０１（２０１ａ_１〜２０１ａ_４）は、それぞれ第１基準マーク１０１（１０１ａ_１〜１０１ａ_４）に対向する位置に設けられ、第１アライメントマーク２０１（２０１ｂ_１〜２０１ｂ_４）は、それぞれ第１基準マーク１０１（１０１ｂ_１〜１０１ｂ_４）に対向する位置に設けられる。

第２アライメントマーク２０２は、第２基準マーク１０２との相対的な位置関係を計測する対象となるアライメントマークであり、パターン部２１０の外周部に設けられている。より具体的には、第２アライメントマーク２０２は、第１アライメントマーク２０１よりパターン部２１０に近い位置（マスク２０における第１アライメントマーク２０１より内側）に設けられている。第２アライメントマーク２０２は、主に、マスク２０の複数のパターン部２１０を、定められた位置に位置合わせするために用いられる。

マスク２０を製造する際に、複数のパターン部２１０は、予め定められた設計通り（例えば等間隔）に形成されるのが好ましい。しかし、実際には、複数のパターン部２１０は、定められた位置からずれて形成される場合がある。そこで、マスク２０の製造の際に、複数のパターン部２１０が定められた位置からずれて形成される場合であっても、各製品において形成される成膜パターンのずれを軽減するために、第２アライメントマーク２０２が設けられている。

第２アライメントマークは複数個設けられ、複数の第２アライメントマークは、１列に配置された複数個の第２アライメントマーク群を含んでいる。図５では、マスク２０ａにおいて、マスク２０ａのＹ方向における最端に位置する８個のパターン部２１０の外周側の辺に沿って、８個の第２アライメントマーク２０２（２０２ａ_１〜２０２ａ_８）が設けられている。第２アライメントマーク２０２（２０２ａ_１〜２０２ａ_４）および第２アライメントマーク２０２（２０２ａ_５〜２０２ａ_８）がそれぞれ第２アライメントマーク群を構成している。また、マスク２０ｂにおいても、同様に、マスク２０ｂのＹ方向における最端に位置する８個のパターン部２１０の外周側の辺に沿って、８個の第２アライメントマーク２０２（２０２ｂ_１〜２０２ｂ_８）が設けられている。同様に、第２アライメントマーク２０２（２０２ｂ_１〜２０２ｂ_４）および第２アライメントマーク２０２（２０２ｂ_５〜２０２ｂ_８）がそれぞれ第２アライメントマーク群を構成している。なお、第２アライメントマーク２０２は、Ｘ方向における最端に位置する８個のパターン部２１０の外周側の辺に沿って設けられていてもよい。

図６は、本実施形態に係る基準ガラス１３に設けられる基準マーク１００の第２の例を示す図である。図７は、本実施形態に係るマスク２０に設けられるアライメントマーク２００の第２の例を示す図である。図６に示す基準マーク１００と、図７に示すアライメントマーク２００との位置合わせを行うことで、マスク２０とフレーム３０とのアライメントが行われる。図６に示す基準マーク１００は、図４に示した第１の例とは、第２基準マーク１１２に差異がある点を除けば、その他は同一である。また、図７に示すアライメントマーク２００は、図５に示した第１の例とは、第２アライメントマーク２１２に差異がある点を除けば、その他は同一である。したがって、ここでは、第１の例と異なる点だけを説明する。

第２基準マーク１１２は、第１基準マーク１０１より内側に設けられている。第２基準マーク１１２の位置は、パターン部２１０の設計上の配置や形状に応じて決められる。例えば、第２基準マーク１１２は、設計上の複数のパターン部２１０のうち、隣接する２つのパターン部２１０の間に対応する位置に設けられる。図６では、基準ガラス１３の右側に、理想マスク２１のＹ方向に隣接する理想パターン部２１１の間に、１６個の第２基準マーク１１２が設けられている。また、基準ガラス１３の左側にも、同様に、１６個の第２基準マーク１１２が設けられている。なお、第２基準マーク１１２は、理想マスク２１のＸ方向に隣接する２つの理想パターン部２１１の間に設けられていてもよい。

第２アライメントマーク２１２は、複数のパターン部２１０のうち、隣接する２つのパターン部２１０の間に設けられている。図７では、マスク２０ａにおいて、Ｙ方向に隣接するパターン部２１０の間に、１６個の第２アライメントマーク２１２ａが設けられている。また、マスク２０ｂにおいても、同様に、Ｙ方向に隣接するパターン部２１０の間に、１６個の第２アライメントマーク２１２ｂが設けられている。このように、第２アライメントマーク２１２が２つの隣接するパターン部２１０の間に設けられることで、パターン部２１０の位置合わせの精度が向上する。なお、第２アライメントマーク２１２は、Ｘ方向に隣接する２つのパターン部２１０の間に設けられていてもよい。

ここで、本実施形態に係るマスク固定装置１が実行するマスク固定処理の第１の例を図８に示すフロー図を用いて説明する。ここでは、図４に示す基準ガラス１３と、図５に示すマスク２０との位置合わせを行うことで、マスク２０とフレーム３０とのアライメントを行うこととする。なお、図６に示す基準ガラス１３と、図７に示すマスク２０との位置合わせを行う際にも適用できる。

まず、フレーム３０をフレーム保持部１１に保持し、マスク２０をアライメントステージ１６の載置部１６１に載置する（Ｓ１）。ここでは、１枚目のマスク２０ａが載置部１６１に載置されることとする。

次に、基準ガラス１３の第１基準マーク１０１と、マスク２０ａの第１アライメントマーク２０１との相対的な位置関係（第１ずれ量）を計測する（Ｓ２）。ここでは、ステップＳ１でマスク２０ａが載置された位置を基準として、第１基準マーク１０１と第１アライメントマーク２０１との第１ずれ量を計測する。本実施形態では、カメラ１４が、第１基準マーク１０１の真上から、第１基準マーク１０１と第１アライメントマーク２０１とを撮像することで、第１基準マーク１０１と第１アライメントマーク２０１との第１ずれ量を計測する。

ここで、カメラ１４による、基準マーク１００とアライメントマーク２００とのずれ量の計測について説明する。図９は、カメラ１４が撮像する撮像画像４００の一例を示す図である。図９に示すように、撮像画像４００には、基準マーク１００と、基準マーク１００より大きいアライメントマーク２００とを含んでいる。アライメントマーク２００と基準マーク１００との位置合わせとしては、アライメントマーク２００内に基準マーク１００が含まれるようにマスク２０を移動することが好ましい。さらには、アライメントマーク２００の中心点と、基準マーク１００の中心点とを一致させ、アライメントマーク２００と、基準マーク１００とのθ方向の傾きを一致させるようにマスク２０を移動することで、より高精度の位置合わせが可能となる。ここでのθ方向とは、図９に示すＸ方向とＹ方向とを含む平面内（例えばマスク２０の載置面内）の回転方向を含む。更に、θ方向は、マスク２０の載置面と交差する方向を含んでもよい。そこで、アライメントマーク２００の基準マーク１００に対するずれ量を計測し、ずれ量を０に近づけるようマスク２０を移動することでアライメントを行う。本実施形態では、カメラ１４は、撮像画像４００から、アライメントマーク２００の基準マーク１００に対するずれ量を計測する。具体的には、アライメントマーク２００の基準マーク１００に対するずれ量を、Ｘ方向、Ｙ方向、およびθ方向に関するずれ量を要素とするベクトルＶ（ｘ、ｙ、θ）として算出する。

本実施形態では、上述のようにして、カメラ１４により、第１アライメントマーク２０１の第１基準マーク１０１に対する第１ずれ量を、Ｘ方向、Ｙ方向、およびθ方向に関するずれ量を要素とする第１ずれベクトルＶ１（ｘ、ｙ、θ）として算出する。さらに、カメラ１４は、第１基準マーク１０１ａ_１〜１０１ａ_４を順に撮像し、第１基準マーク１０１ａ〜１０１ｄと、第１アライメントマーク２０１ａ_１〜２０１ａ_４との各第１ずれベクトルＶ１ａ〜Ｖ１ｄを算出する。

図１０は、本実施形態に係るカメラ１４の動作の一例を模式的に示す図である。図１０は、マスク固定装置１をカメラ１４の上部から見た図である。図１０に示すように、カメラ１４は、第１基準マーク１０１および第２基準マーク１０２を順に移動してそれぞれの位置で撮像を行う。本実施形態に係るカメラ１４は、マスク固定装置１の最上部に設置され、Ｘ−Ｙ方向に自由に移動可能となっているため、任意の位置の基準マーク１００を撮像することが可能である。そのため、固定カメラを設ける場合と比較して、基準マーク１００やアライメントマーク２００の大きさや、設ける位置の制約を少なくでき、任意の大きさ、位置に設けることが可能となる。

そして、ステップＳ２で算出された第１ずれベクトルＶ１ａ〜Ｖ１ｄに基づいて、マスク２０ａのアライメントを行う（Ｓ３）。ここでは、第１ずれベクトルＶ１ａ〜Ｖ１ｄに基づいて、マスク２０ａの移動量を移動ベクトルＰ１（ｘ、ｙ、θ）として算出する。例えば、最小二乗法等により、各第１ずれベクトルＶ１ａ〜Ｖ１ｄを最小に近づける最適な移動ベクトルＰ１を算出する。そして、アライメントステージ１６のアライメント機構１６２により、マスク２０ａを移動ベクトルＰ１が示す移動量だけ移動させることで、マスク２０ａとフレーム３０とのアライメントが行われる。

次に、基準ガラス１３の第２基準マーク１０２と、マスク２０ａの第２アライメントマーク２０２との相対的な位置関係（第２ずれ量）を計測する（Ｓ４）。ここでは、ステップＳ３においてアライメントが行われた後のマスク２０ａの位置を基準として、第２基準マーク１０２と、第２アライメントマーク２０２との第２ずれ量を計測する。本実施形態では、第２アライメントマーク２０２の第２基準マーク１０２に対する第２ずれ量を、Ｘ方向、Ｙ方向、およびθ方向に関するずれ量を要素とする第２ずれベクトルＶ２（ｘ、ｙ、θ）として算出する。さらに、カメラ１４は、第２基準マーク１０２ａ_１〜１０２ａ_８を順に撮像し、第２基準マーク１０２ａ_１〜１０２ａ_８と、第２アライメントマーク２０２ａ_１〜２０２ａ_８との各第２ずれベクトルＶ２ａ〜Ｖ２ｈを算出する。

そして、ステップＳ３で算出された各第２ずれベクトルＶ２ａ〜Ｖ２ｈに基づいて、マスク２０ａの再アライメントを行う（Ｓ５）。ここでは、第２ずれベクトルＶ２ａ〜Ｖ２ｈに基づいて、マスク２０ａの移動量を移動ベクトルＰ２（ｘ、ｙ、θ）として算出する。例えば、最小二乗法等により、各第２ずれベクトルＶ２ａ〜Ｖ２ｈを最小に近づける最適な移動ベクトルＰ２を算出する。そして、アライメントステージ１６のアライメント機構１６２により、マスク２０ａを移動ベクトルＰ２だけ移動させる。ステップＳ３でアライメントが行われたマスク２０ａを、さらに移動ベクトルＰ２が示す移動量だけ移動させることで、マスク２０ａとフレーム３０との再アライメントが行われる。第２アライメントマーク２０２は、マスク固定装置１やマスク２０ａ自体の設計制約によって、偏った配置になる場合がある。よって、第２アライメントマーク２０２自体ではマスク２０ａのアライメントが困難、あるいはアライメント精度低下の懸念が有る。アライメントのステッップ（Ｓ３）の結果に、第２ずれ量を算出してオフセットする、再アライメントのステップ（Ｓ５）を行うことで、アライメント精度を向上することができる。この際、算出した第２ずれ量の半分だけオフセット（再アライメント）してもよい。尚、再アライメントを行うステップ（Ｓ５）に、図１１で後述するマスク２０ａのオフセット量を算出するステップ（図１１のＳ１５）を含めてもよい。

そして、ステップＳ５においてマスク２０ａの再アライメントが完了すると、溶接ユニット１８が、マスク２０ａを溶接によりフレーム３０に固定する（Ｓ６）。

そして、カメラ１４が、基準マーク１００とアライメントマーク２００とを撮像することで、基準マーク１００とアライメントマーク２００とのずれ量を計測する（Ｓ７）。ここでは、マスク２０ａをフレーム３０に固定した後の、基準マーク１００とアライメントマーク２００とのずれ量を計測することで、固定後の位置合わせの精度を確認している。ここで計測した固定後の基準マーク１００とアライメントマーク２００とのずれ量を、マスク２０の設計にフィードバックすることで、位置合わせの精度をより向上させるマスク２０を製造することが可能となる。

そして、全てのマスク２０をフレーム３０に固定したか否かの判断が行われる（Ｓ８）。フレーム３０に固定されていないマスク２０がある場合は（Ｓ８：Ｎ）、ステップＳ１に戻り、次のマスク２０（ここでは、マスク２０ｂ）が載置部１６１に載置され、以降のステップが実行される。全てのマスク２０をフレーム３０に固定した場合は（Ｓ８：Ｙ）、マスク固定処理が終了する。

マスク固定処理の第１の例によれば、第１ずれ量に基づいてマスク２０のアライメントを行った後に、アライメント後の位置を基準とした第２ずれ量に基づいてマスク２０を再アライメントしている。これにより、マスク２０の全体的な大枠のアライメントを行った後に、パターン部２１０の不均一やマスク２０自体の歪みに起因する第２ずれ量を微調整することができる。その結果、マスク２０のパターンが均一に形成されていない場合や、マスク自体が歪んでいる場合であっても、基板上に形成されるパターンの位置ずれを低減する。

本実施形態に係るマスク固定装置１が実行するマスク固定処理の第２の例を図１１に示すフロー図を用いて説明する。ここでは、図４に示す基準ガラス１３と、図５に示すマスク２０との位置合わせを行うことで、マスク２０とフレーム３０とのアライメントを行うこととする。なお、図６に示す基準ガラス１３と、図７に示すマスク２０との位置合わせを行う際にも適用できる。

まず、フレーム３０をフレーム保持部１１に保持し、マスク２０をアライメントステージ１６の載置部１６１に載置する（Ｓ１１）。ここでは、１枚目のマスク２０ａが載置部１６１に載置されることとする。

次に、基準ガラス１３の第１基準マーク１０１と、マスク２０ａの第１アライメントマーク２０１との相対的な位置関係（第１ずれ量）を計測する（Ｓ１２）。ここでは、ステップＳ１でマスク２０ａが載置された位置を基準として、第１基準マーク１０１と第１アライメントマーク２０１との第１ずれ量を計測する。本実施形態では、上述のマスク固定処理の第１の例と同様に、カメラ１４により、第１アライメントマーク２０１の第１基準マーク１０１に対する第１ずれ量を、Ｘ方向、Ｙ方向、およびθ方向に関するずれ量を要素とする第１ずれベクトルＶ１（ｘ、ｙ、θ）として算出する。さらに、カメラ１４は、第１基準マーク１０１ａ_１〜１０１ａ_４を順に撮像し、第１基準マーク１０１ａ_１〜１０１ａ_４と、第１アライメントマーク２０１ａ_１〜２０１ａ_４との各第１ずれベクトルＶ１ａ〜Ｖ１ｄを算出する。

次に、基準ガラス１３の第２基準マーク１０２と、マスク２０ａの第２アライメントマーク２０２との相対的な位置関係（第２ずれ量）を計測する（Ｓ１３）。ここでは、ステップＳ１でマスク２０ａが載置された位置を基準として、第２基準マーク１０２と第２アライメントマーク２０２との第２ずれ量を計測する。本実施形態では、第２アライメントマーク２０２の第２基準マーク１０２に対する第２ずれ量を、Ｘ方向、Ｙ方向、およびθ方向に関するずれ量を要素とする第２ずれベクトルＶ１２（ｘ、ｙ、θ）として算出する。さらに、カメラ１４は、第２基準マーク１０２ａ_１〜１０２ａ_８を順に撮像し、第２基準マーク１０２ａ_１〜１０２ａ_８と、第２アライメントマーク２０２ａ_１〜２０２ａ_８との各第２ずれベクトルＶ１２ａ〜Ｖ１２ｈを算出する。

そして、ステップＳ１２で算出された第１ずれベクトルＶ１ａ〜Ｖ１ｄに基づいて、マスク２０ａの移動量を算出する（Ｓ１４）。ここでは、第１ずれベクトルＶ１ａ〜Ｖ１ｄに基づいて、マスク２０ａの移動量を移動ベクトルＰ１（ｘ、ｙ、θ）として算出する。例えば、最小二乗法等により、各第１ずれベクトルＶ１ａ〜Ｖ１ｄを最小に近づける最適な移動ベクトルＰ１を算出する。

そして、ステップＳ１３で算出された各第２ずれベクトルＶ１２ａ〜Ｖ１２ｈに基づいて、マスク２０ａのオフセット量を算出する（Ｓ１５）ここでは、第２ずれベクトルＶ１２ａ〜Ｖ１２ｈに基づいて、マスク２０ａの移動量に対するオフセット量を、オフセットベクトルＱ（ｘ、ｙ、θ）として算出する。例えば、最小二乗法等により、各第２ずれベクトルＶ１２ａ〜Ｖ１２ｈを最小に近づける最適なオフセットベクトルＱを算出する。

そして、ステップＳ１４で算出したマスク２０ａの移動ベクトルＰ１と、ステップＳ１５で算出したマスク２０ａのオフセットベクトルＱと、に基づいてマスク２０ａのアライメントを行う（Ｓ１６）。ここでは、移動ベクトルＰ１に、オフセットベクトルＱを加算した移動ベクトルＰ１１を算出する。アライメントステージ１６のアライメント機構１６２により、マスク２０ａを移動ベクトルＰ１１が示す移動量だけ移動させることで、マスク２０ａとフレーム３０とのアライメントが行われる。尚、図８に示すフロー図の再アライメントのステップ（Ｓ５）に、上述の図１１に示すマスク２０ａのオフセット量を算出するステップ（Ｓ１５）を含めてもよい。

ステップＳ１７以降の処理は、図８に示したステップＳ６以降の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。

マスク固定処理の第２の例によれば、第１ずれ量と第２ずれ量とに基づいてマスク２０とフレーム３０とをアライメントしている。これにより、パターン部２１０の不均一やマスク２０自体の歪みに起因する第２ずれ量を加味してアライメントを行うことができる。その結果、マスク２０のパターン部が均一に形成されていない場合や、マスク自体が歪んでいる場合であっても、基板上に形成されるパターンの位置ずれを低減する。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、図９では、アライメントマーク２００は、基準マーク１００より大きいが、この例に限定されず、アライメントマーク２００は、基準マーク１００より小さくてもよいし、基準マーク１００と同じ大きさであってもよい。また、アライメントマーク２００および基準マーク１００の形状は円形状としているが、この例に限定されず、矩形状等であってもよい。

以上、本発明の実施形態を説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、上述した実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成、または同一の目的を達成することができる構成により置き換えてもよい。

１ マスク固定装置、１１ フレーム保持部、１３ 基準ガラス、１４ カメラ、１６ アライメントステージ、１８ 溶接ユニット、２０，２０ａ，２０ｂ マスク、２１ 理想マスク、３０ フレーム、１００ 基準マーク、１０１ 第１基準マーク、１０２，１１２ 第２基準マーク、１６１ 載置部、１６２ アライメント機構、２００ アライメントマーク、２０１ 第１アライメントマーク、２０２，２１２ 第２アライメントマーク、２１０ パターン部、２１１ 理想パターン部、３００ 開口、４００ 撮像画像。

Claims (10)

1. 所定のパターンが形成されている複数のパターン部を含む蒸着マスクであって、
   前記蒸着マスクの縁部に、第１アライメントマークが設けられており、
   前記パターン部の外周部に、且つ前記第１アライメントマークよりも内側に位置する第２アライメントマークが設けられている、
   ことを特徴とする蒸着マスク。
2. 前記蒸着マスクは複数の角部を有し、
   前記第１アライメントマークは、複数個設けられ、
   前記第２アライメントマークは、複数個設けられ、
   複数の前記第１アライメントマークの各々は、前記複数の角部の各々に位置し、
   複数の前記第２アライメントマークは、１列に配置された複数個の第２アライメントマーク群を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスク。
3. 前記第２アライメントマークは、前記複数のパターン部のうち、隣接する２つの前記パターン部の間に設けられている、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の蒸着マスク。
4. 複数のパターン部を含む第１蒸着マスクと、複数のパターン部を含む第２蒸着マスクと、前記第１蒸着マスクと前記第２蒸着マスクとが固定されたフレームと、を備える蒸着マスクであって、
   前記フレームは、複数の第１基準マークと複数の第２基準マークとを有し、
   前記第１蒸着マスクは、前記第１蒸着マスクの縁部に位置し且つ前記第１基準マークの１つに対向する第１アライメントマークと、前記パターン部の外周部に位置し且つ記第２基準マークの１つに対向する第２アライメントマークと、を有し、
   前記第２蒸着マスクは、前記第１蒸着マスクの縁部に位置し且つ前記第１基準マークの１つに対向する第１アライメントマークと、前記パターン部の外周部に位置し且つ記第２基準マークの１つに対向する第２アライメントマークと、を有し、
   前記第２アライメントマークは、前記第１アライメントマークよりも前記第１蒸着マスク又は前記第２蒸着マスクの内側に位置する、
   ことを特徴とする蒸着マスク。
5. 所定のパターンが形成されている複数のパターン部を含む蒸着マスクを、フレームへ固定する、蒸着マスクのアライメント方法であって、
   前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせのための第１基準マークと、前記蒸着マスクの縁部に形成されている第１アライメントマークとの第１ずれ量に基づいて、前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置をアライメントする第１アライメントステップと、
   前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせのための第２基準マークと、前記パターン部の外周部に形成されている第２アライメントマークとの第２ずれ量に基づいて、前記第１アライメントステップによりアライメントした前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置を再アライメントする第２アライメントステップと、
   を含むことを特徴とする蒸着マスクのアライメント方法。
6. 所定のパターンが形成されている複数のパターン部を含む蒸着マスクを、フレームへ固定する、蒸着マスクのアライメント方法であって、
   前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせのための第１基準マークと、前記蒸着マスクの縁部に形成されている第１アライメントマークとの相対的な位置関係である第１ずれ量を計測し、
   前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせのための第２基準マークと、隣接する前記パターン部の間に形成されている第２アライメントマークとの相対的な位置関係である第２ずれ量を計測し、
   前記第１ずれ量と前記第２ずれ量とに基づいて、前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置をアライメントする、
   ことを特徴とする蒸着マスクのアライメント方法。
7. 前記フレームには、複数個の前記蒸着マスクが固定される、
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の蒸着マスクのアライメント方法。
8. 所定のパターンが形成されている複数のパターン部を含む蒸着マスクを、フレームに固定する蒸着マスク固定装置であって、
   前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせの基準となる第１基準マークおよび第２基準マークが形成されている基準ガラスと、
   前記第１基準マークおよび第２基準マークを撮像するカメラと、
   前記蒸着マスクを載置する載置部と、前記蒸着マスクを前記フレームの前記蒸着マスクと対向する面に沿って移動させてアライメントするアライメント機構と、を有するアライメントステージと、
   を含み、
   前記カメラが、前記第１基準マークと、前記蒸着マスクの縁部に形成されている第１アライメントマークとの第１ずれ量を計測し、
   前記カメラが、前記第２基準マークと、前記パターン部の外周部に形成されている第２アライメントマークとの第２ずれ量を計測し、
   前記アライメントステージが、前記第１ずれ量に基づいて、前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置をアライメントし、
   前記アライメントステージは、前記第１ずれ量に基づいて前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置をアライメントした後に、前記第２ずれ量に基づいて、前記第１ずれ量に基づいてアライメントした相対位置をさらにアライメントする、
   ことを特徴とする蒸着マスク固定装置。
9. 所定のパターンが形成されている複数のパターン部を含む蒸着マスクを、フレームに固定する蒸着マスク固定装置であって、
   前記蒸着マスクと前記フレームとの位置合わせの基準となる第１基準マークおよび第２基準マークが形成されている基準ガラスと、
   前記第１基準マークおよび第２基準マークを撮像するカメラと、
   前記蒸着マスクを載置する載置部と、前記蒸着マスクを前記フレームの前記蒸着マスクと対向する面に沿って移動させてアライメントするアライメント機構と、を有するアライメントステージと、
   を含み、
   前記カメラが、前記第１基準マークと、前記蒸着マスクの縁部に形成されている第１アライメントマークとの相対的な位置関係である第１ずれ量を計測し、
   前記カメラが、前記第２基準マークと、隣接する前記パターン部の間に形成されている第２アライメントマークとの相対的な位置関係である第２ずれ量を計測し、
   前記アライメントステージが、前記第１ずれ量と前記第２ずれ量とに基づいて、前記蒸着マスクと前記フレームとの相対位置をアライメントする、
   ことを特徴とする蒸着マスク固定装置。
10. 前記フレームには、複数個の前記蒸着マスクが固定される、
    ことを特徴とする請求項８又は請求項９に記載の蒸着マスク固定装置。
    

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