JP2019094529A - マスク製造方法、アライメント方法及びマスク製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数枚のマスクシートの相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスクの製造を可能にするマスク製造方法、アライメント方法及びマスク製造を提供すること。【解決手段】マスクフレーム３を搬送し保持する搬送・保持工程と、マスクシート２を搬送し吸着するマスクシート搬送・吸着工程と、アライメントマーカー６３に対するマスクシート２の接合前のずれ量を検出するずれ量検出工程と、接合前のずれ量に基づいてマスクシートの位置を決めるアライメント工程と、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する接合工程と、を含み、マスクシート吸着工程から接合工程までの工程をマスクシート２の数だけ繰り返す。ｎ回目のアライメント工程においては、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２の接合後のずれ量に基づいて、ｎ回目に接合すべきマスクシート２の位置を決めるマスク製造方法、アライメント方法及びマスク製造装置２０。【選択図】図７

Description

本発明は、マスク製造方法、アライメント方法及びマスク製造装置に関する。

薄型表示デバイスとして有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス）表示デバイスが注目されている。有機ＥＬ表示デバイスは、自己発光のためコントラストが高く視認性に優れるなどの特徴を有している。このような有機ＥＬ表示デバイスは、発光層などのパターンに対応するパターン開口部を有するマスクを用いて真空蒸着法によって形成される。近年、有機ＥＬ表示デバイスは、大判化が図られてきており、必然的にマスクも大判化する。そこで、極薄いマスクシートを剛性が高いマスクフレームに接合してマスクを構成することが一般的となってきている。しかしながら、極薄いマスクシートは大判化に伴い撓みやすく、パターン開口部の位置精度を管理することが困難であった。

特許文献１には、１枚のマスクシートの４辺方向に張力を与え、この４辺の張力を調整することでマスク開口部の位置を正確に位置決めし、スポット溶接によってマスクシートをマスクフレームに接合しようするマスク製造装置及びマスク製造方法が開示されている。

また、マスクの大判化を図るうえで、複数枚のマスクシートを用意し、これら複数枚のマスクシートを幅方向に並列させて剛性を有するマスクフレームに接合し、マスク（マスク組立体と呼ばれる）を製造するマスク製造装置及びマスク製造方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００６−２４９５４２号公報 特開２００３−２１７８５０号公報

しかしながら、特許文献１においては、マスクシートの４辺方向に張力を与える構成であることから、マスクシートに形成されているマスクパターン開口部一つひとつの寸法やマスクパターン開口部間の位置ずれを高精度に管理することは困難である。また、マスクシートをマスクフレームに接合後、マスクシートの外周の余分な部分を切断除去することから、複数枚のマスクシートをマスクフレームに接合するようなマスクの大判化に対応することは困難である。

また、特許文献２に記載のマスク製造装置においては、マスクシートに主として長手方向の張力を与えてマスクフレームに接合することから、複数枚のマスクシートの相対的な位置ずれを抑えることは困難である。

そこで、本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、複数枚のマスクシートをマスクフレームに接合して構成されるマスクにおいて、マスクシートの相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスクの製造を可能とするマスク製造方法、アライメント方法及びマスク製造装置を提供しようとするものである。

［１］本発明のマスク製造方法は、マスクパターン開口部を含むマスクパターン形成領域を有し磁性体金属で形成される複数枚のマスクシートと、前記マスクパターン形成領域に対応する位置に前記マスクパターン形成領域と同じか広く、かつ、前記マスクシートの数と同じかそれより少ない数のマスク開口部を有するマスクフレームとを重ね合わせて接合するマスク製造方法であって、前記マスクフレームを搬送し所定の位置に保持するマスクフレーム搬送保持工程と、複数枚のうち１の前記マスクシートを前記マスクフレーム上方の所定位置に搬送しマスクシート保持部によって吸着するマスクシート搬送・吸着工程と、前記マスクシートを吸着した状態で、昇降可能なガラスマスターのアライメントマーカーに対する前記マスクシートのアライメント基準のずれ量を検出するずれ量検出工程と、前記ずれ量に基づいて前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートの位置を決めるアライメント工程と、前記マスクシートを吸着した状態で、前記マスクシートを前記マスクフレームに接合する接合工程と、接合後の前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量を検出する工程と、を含み、前記マスクシート吸着工程から前記接合工程までの工程を前記マスクシートの数だけ繰り返し、ｎを２以上の自然数とするとき、ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量のいずれかの接合後のずれ量に基づいて、ｎ回目に接合すべき前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決めて接合することを特徴とする。

本発明のマスク製造方法によれば、まず、ガラスマスターのアライメントマーカーに対するマスクシートのアライメント基準のずれ量に基づきマスクシートの位置を決め、マスクシートをマスクフレームに接合し、さらに接合後のマスクシートのアライメント基準に対するアライメントマーカーの接合後のずれ量を検出する。この接合後のずれ量に基づいて次に接合するマスクシートのアライメントマーカーに対する位置を決める。例えば、１回目に接合したマスクシートに対するアライメントマーカーの接合後のずれ量に基づき２回目に接合するマスクシートの位置を決定し接合する。３回目以降の接合においては、３回目以前の接合後のマスクシートに対するアライメントマーカーのずれ量に基づき、アライメントマーカーに対する３回目のマスクシートの接合する位置を決めて接合する。このようにすれば、接合工程に起因するマスクシートの位置ずれ、ガラスマスターの昇降に起因するアライメントマーカーの位置ずれ、及びマスクシート保持部の昇降に起因するマスクシートの位置ずれを排除することが可能となり、配列接合される複数枚のマスクシートの相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスクを製造することが可能となる。なお、以降説明するずれ量には、平面方向の位置及び姿勢（角度）を含む。また、マスクシートの位置を決めるとは、アライメントマーカーに対するマスクシートのずれ量を補正することである。

［２］本発明のマスク製造方法においては、ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量の全てに基づいて、ｎ回目に接合すべき前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決めることが好ましい。

例えば、３回目にマスクシートをマスクフレームに接合する際に、１回目と２回目までの接合後のマスクシートに対するアライメントマーカーのずれ量の全てをもとに、３回目のアライメントマーカーに対するマスクシートの位置を決定し接合すれば、３枚のマスクシートの相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスクを製造することが可能となる。４回目以降の接合も同じようにずれ量の補正を実施することによって、全てのマスクシートの相対的な位置ずれを抑制することが可能となる。

［３］本発明のマスク製造方法によれば、ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量のうち少なくとも１の接合後のずれ量に基づきｎ回目に接合すべき前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決めることが好ましい。

例えば、３回目にマスクシートを接合する際に、１回目と２回目の接合後のマスクシートに対するアライメントマーカーのずれ量のいずれかを基準として３回目のアライメントマーカーに対するマスクシートの位置を決定し接合する。４回目にマスクシートを接合する際には、１回目、２回目、３回目のいずれかの接合後のずれ量に基づいて４回目のマスクシートの位置を決定すれば、複数枚のマスクシートの相対的な位置ずれが小さい大判サイズのマスクを製造することが可能となる。

［４］本発明のマスク製造方法によれば、ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの少なくとも２以上の接合後の平均ずれ量に対応するずれ量に基づき、ｎ回目に接合すべき前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決めることが好ましい。

例えば、３回目のマスクシートを接合する際に、１回目と２回目の接合後のマスクシートに対するアライメントマーカーの平均ずれ量をもとに３回目のアライメントマーカーに対するマスクシートの位置を決定し接合する。４回目にマスクシートを接合する際には、１回目と２回目、又は２回目と３回目、又は１回目〜３回目の全ての接合後の平均ずれ量をもとに４回目の位置を決定すれば、４枚のマスクシートの相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスクを製造できる。

［５］本発明のマスク製造方法においては、前記接合後のずれ量検出工程では、前記マスクシートを前記マスクフレームに接合した後に、接合後の前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーのずれ量を検出することが好ましい。

このようにすれば、接合工程に起因するマスクシートの位置ずれ、ガラスマスターの昇降に起因するアライメントマーカーの位置ずれを排除したずれ量を検出することができ、配列される複数枚のマスクシートの相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスクを製造することが可能となる。

［６］本発明のマスク製造方法においては、前記マスクフレームは、複数の前記マスクシートの配列接合に対応して設けられる前記マスク開口部を有しており、１枚の前記マスクシートを前記マスクフレームの接合対象となる前記マスク開口部に接合した後に、接合された前記マスクシートが非吸着状態になるまで前記マスクシート保持部を降下させ、次の接合対象となる前記マスク開口部まで前記マスクシート保持部を移動することが好ましい。

このようにすれば、複数枚のマスクシートの配列に対応して設けられる複数のマスク開口部を有するマスクフレームに対して、１台のマスクシート保持部によって、複数枚のマスクシートの吸着、ずれ量の補正（アライメント）を実施することが可能となる。

［７］本発明のマスク製造方法においては、前記アライメント基準は、前記マスクシートを貫通する少なくとも２以上のアライメント孔で構成され、前記アライメント孔及び前記ガラスマスターを透過する光をアライメントカメラによって撮像し、画像処理によって前記アライメントマーカーに対する前記アライメント孔のずれ量及び接合後の前記アライメント孔に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量の検出を実施することが好ましい。

このようにすれば、アライメント孔を通過する光と影となるアライメントマーカーとのコントラストが大きくなり、アライメント孔７とアライメントマーカーとのずれを明確に撮像でき、画像処理によってずれ量を高精度に検出することが可能となる。

［８］本発明のマスク製造方法においては、前記マスクフレーム搬送・保持工程及び前記マスクシート搬送・吸着工程において前記ガラスマスターの高さ位置を第１の位置とするとき、前記ずれ量検出工程及び前記アライメント工程では、前記ガラスマスターを前記第１の位置よりも前記マスクシートに近い第２の位置に配置し、前記接合工程では、前記ガラスマスターを前記第２の位置よりも前記マスクシートから遠い第３の位置に配置することが好ましい。

ガラスマスターは、吸着されたマスクシートに対して高さ方向に第１の位置、第２の位置及び第３の位置に昇降可能であり、マスクフレーム搬送・保持工程、マスクシート搬送・吸着工程、ずれ量検出工程、アライメント工程、並びに接合工程の各工程を実施するために適切な高さ位置、或いは、各工程の実施の妨げにならない高さ位置にガラスマスターを降下させたり、上昇させたりすることが可能である。

［９］本発明のアライメント方法は、マスクパターン開口部を含むマスクパターン形成領域を有し磁性体金属で形成される複数枚のマスクシートと、前記マスクパターン形成領域に対応する位置に前記マスクパターン形成領域と同じか広く、かつ、前記マスクシートの数と同じかそれより少ない数のマスク開口部を有するマスクフレームとを重ね合わせて接合するためのガラスマスターのアライメントマーカーと前記マスクシートとのずれ量を補正するアライメント方法であって、前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートのアライメント基準のずれ量に基づいて前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決めるアライメント工程と、接合後の前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量に基づいて前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートの位置を決めるアライメント工程と、有し、ｎを２以上の自然数とするとき、ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーのずれ量の少なくとも１の接合後のずれ量に基づいて、ｎ回目に接合すべき前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決めることを特徴とする。

本発明のアライメント方法によれば、まず、マスクシートをガラスマスターのアライメントマーカーに対するずれ量に基づいてマスクシートの位置を決める。次に接合するマスクシートにおいては、接合後のマスクシートのアライメント基準に対するアライメントマーカーの接合後のずれ量を検出し、この接合後のずれ量に基づいてマスクシートのアライメントマーカーに対する位置を決めずれ量を補正する。例えば、１回目に接合したマスクシートに対するアライメントマーカーの接合後のずれ量に基づきアライメントマーカーに対する２回目に接合するマスクシートの位置を決めずれ量を補正する。３回目以降の接合においては、３回目以前のいずれかの接合後のマスクシートに対するアライメントマーカーの接合後のずれ量に基づき、３回目に接合するマスクシートのアライメントマーカーに対する位置を決めずれ量を補正する。このようにすれば、接合工程に起因するマスクシートの位置ずれ、ガラスマスターの昇降に起因するアライメントマーカーの位置ずれを排除し、配列接合される複数枚のマスクシートの相対的な位置ずれを抑えることが可能となる。

［１０］本発明のマスク製造装置は、マスクパターン開口部を含むマスクパターン形成領域を有し磁性体金属で形成される複数枚のマスクシートと、前記マスクパターン形成領域に対応する位置に前記マスクパターン形成領域と同じか広く、かつ、前記マスクシートの数と同じかそれより少ない数のマスク開口部を有するマスクフレームとを重ね合わせて接合するマスク製造装置であって、平面視して前記マスク開口部の配置位置の内側下方に配置され、マグネットチャックを有し前記マスクシートを磁気的に吸着する吸着状態と、非吸着状態と、に切り換え可能なマスクシート保持部と、前記マスクシートの配置位置上方に配置され、複数のアライメントマーカーが設けられる昇降可能な板状で透明なガラスマスターと、前記アライメントマーカーと前記マスクシートに設けられる複数のアライメント基準とのずれ量を検出するアライメントカメラと、前記マスクシート保持部を前記マスク開口部間に移動するアライメントステージと、前記マスクパターン形成領域の外側周縁部を前記マスク開口部の外側周縁部に接合する接合装置とを有することを特徴とする。

本発明のマスク製造装置によれば、複数枚のマスクシートのうち１回目のマスクシートの接合においては、マスクシート保持部によってマスクシートを所定位置に吸着保持し、ガラスマスターのアライメントマーカーに対するマスクシートのずれ量をアライメントカメラによって検出した後、このずれ量に基づきアライメントマーカーに対するマスクシートのずれ量を補正し、接合装置によってマスクシートをマスクフレームに接合する。接合後、マスクシート保持部は、マスクシートの吸着を解除し次の接合対象となるマスク開口部の位置にアライメントステージによって移動し、２回目のマスクシートを吸着保持する。そして、接合後のマスクシートに対するアライメントマーカーの接合後のずれ量をアライメントカメラによって検出した後、このずれ量に基づきアライメントマーカーに対するマスクシートのずれ量を補正し、接合装置によってマスクシートをマスクフレームに接合する。３回目以降のマスクシート接合においても１回目、２回目のマスクシートの接合後のマスクシートに対するアライメントマーカーのずれ量に基づき次のアライメントマーカーに対するマスクシートの接合後のずれ量を補正して接合装置によってマスクシートをマスクフレームに接合する。このようにすれば、接合工程に起因するマスクシートの位置ずれ、ガラスマスターの昇降に起因するアライメントマーカーの位置ずれを排除したずれ量に基づき、配列接合される複数枚のマスクシートの相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスクを製造することが可能となる。

［１１］本発明のマスク製造装置においては、前記マスクフレームを搬送し所定の位置に保持するマスクフレーム搬送・保持工程と、複数枚のうち１の前記マスクシートを前記マスクフレームの上方の所定位置に搬送し、前記マスクシートをマスクシート保持部によって吸着するマスクシート搬送・吸着工程と、前記マスクシートを吸着した状態で、ガラスマスターのアライメントマーカーに対する前記マスクシートのアライメント基準のずれ量を検出するずれ量検出工程と、前記ずれ量に基づいて前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートの位置を決めるアライメント工程と、前記マスクシートを吸着した状態で、前記マスクシートを前記マスクフレームに接合する接合工程と、接合後の前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量検出工程と、前記接合後のずれ量に基づき、次の接合対象位置となる前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートの位置を決めるアライメント工程と、前記接合後のアライメント工程の後に前記マスクシートを前記マスクフレームに接合する接合工程と、を実施できる制御部を有していることが好ましい。

マスク製造装置は、制御部（不図示）を有している。制御部は、マスクシート保持部、ガラスマスター、アライメントカメラ及び接合装置などマスク製造装置全体の駆動を制御する。すなわち、制御部は、マスクフレームの搬送・保持、マスクシートの搬送・吸着、マスクシートとアライメントマーカーとのずれ量検出、アライメント（ずれ量補正）、マスクシートとマスクフレームとの接合など、マスクの製造に関わる各要素の駆動タイミングや動作を高精度に制御する。そのことによって、配列接合される複数枚のマスクシートの相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスク１を製造することが可能となる。

実施形態に係るマスク製造装置２０及びマスク製造方法によって製造されるマスク１の構成の１例を示す組み立て分解図である。 実施形態に係るマスク製造装置２０及びマスク製造方法によって製造されるマスク１の構成の１例を示す図である。 実施形態に係るマスク製造装置２０の概略構成を示す平面図である。 実施形態に係るマスク製造装置２０を構成するマスク組立部２１の一部を示す断面図である。 実施形態に係るマスク製造装置２０を構成するガラスマスター２６に設けられるアライメントマーカー６３の配置構成を示す平面図である。 実施形態に係るマスク製造方法の主要工程を示す工程フロー図である（１回目）。 実施形態に係るマスク製造方法の主要工程を示す工程フロー図である（２回目以降）。 実施形態に係るマスク製造方法の主要工程を示す説明図である。

以下、本発明の実施形態に係るマスク製造方法、アライメント方法及びマスク製造装置２０について、図１〜図８を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる各図では、各部材を認識可能なサイズとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

［マスク１の構成］
まず、後述するマスク製造装置２０（図３参照）及びマスク製造方法（図６、図７参照）によって製造されるマスク１の構成について説明する。

図１は、実施形態に係るマスク製造装置２０及びマスク製造方法によって製造されるマスク１の構成の１例を示す組み立て分解図である。図１に示す構成例においては、マスク１は、８枚のマスクシート２と一つのマスクフレーム３とで構成される。マスクシート２は、マスクパターン形成領域６以外のフレーム部（外側周縁部２ａ）の厚みがマスクパターン形成領域６よりも厚い磁性体であり、かつ熱膨張係数が極めて小さい金属材料（例えば、Ｆｅ−Ｎｉ３６％など）で形成される。マスクパターン形成領域６は厚みが２０μｍ〜数１００μｍのシート状部材である。マスクパターン形成領域６には、中央部に形成される複数のマスクパターン開口部４を有している。

マスクパターン開口部４は、例えば、有機ＥＬ表示デバイスにおいて発光層のパターンを真空蒸着するための孔であって、図示は省略するが、膨大な数の孔が形成されている。図１では、マスクパターン開口部４が１８個配列される例を示しているが、マスクパターン開口部４の数、配列や形状などは自在に設定される。マスクシート２の対角の２隅には、アライメント孔７が設けられている。なお、アライメント孔７を図示とは異なる対角位置に設けてもよい。また、アライメント孔７は、２か所に限らず３か所又は４か所に設けてもよい。アライメント孔７は、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する際の位置を決めるアライメント基準であって、アライメント孔７とマスクパターン開口部４とは、正確な位置関係となるように管理されている。

マスクフレーム３は、マスクシート２と同じ、もしくは近い熱膨張係数の金属材料で形成された板部材である。マスク開口部８は、マスクシート２が配置される位置と数に対応して設けられている。但し、一つのマスク開口部８に複数枚のマスクシート２を配置するマスク構成もある。マスク開口部８は、マスクシート２のマスクパターン形成領域６と同じか広い面積を有している。なお、マスク開口部８の大きさは、真空蒸着の際に蒸気の通過を妨げない範囲でマスクパターン形成領域６より小さくしてもよい。マスク開口部８の周辺領域を外側周縁部３ａと表す。

マスクフレーム３には、マスクシート２のアライメント孔７と同じ平面位置に導光孔９が設けられている。導光孔９の直径は、アライメント孔７の直径よりも大きく設定されている。また、マスクフレーム３には、各導光孔９の外側に溶接バックアップ孔１１が設けられている。導光孔９及び溶接バックアップ孔１１の機能については、図９を参照して後述する。導光孔９及び溶接バックアップ孔１１は共に、外側周縁部３ａに設けられる。なお、導光孔９と溶接バックアップ孔１１とを連続した長孔としてもよい。

８枚のマスクシート２は、各々マスクフレーム３のマスク開口部８の上面に配置され、マスクシート２をマスクフレーム３に重ね合わせて接合する。マスクシート２は、アライメントマーカー６３（図５参照）を基準に位置を決定し接合される。この際、マスクパターン形成領域６が、マスク開口部８内に配置される。言い換えれば、マスクパターン開口部４の全てがマスク開口部８内に配置される。なお、マスクフレーム３は、マスクシート２の補強部材である。

図２は、マスク１の構成の１例を示す図で、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）はＡ−Ａ切断線で切断した断面図である。図２（ａ），（ｂ）に示すように、マスク１は、８枚のマスクシート２と一つのマスクフレーム３とを重ね合わせて接合一体化した構造体である。図２（ａ）においては、マスクパターン形成領域６をハッチングで表している。

図２において例示するマスク１は、６Ｇハーフ（６世代ハーフ）とよばれる１．６ｍ×１．１ｍ程度の大きさの基板などに対応するマスク１の構成例であり、８枚のマスクシート２を縦４枚、横２枚ずつ配列して大判化に対応するものを例示している。ただし、マスクシート２の数は１枚、２枚、４枚、或いは８枚より多くしてもよい。

導光孔９は、例えば、ＬＥＤライトなどのバックライト（不図示）から出射される光をアライメント孔７に導光するために設けられているので、導光孔９の直径はアライメント孔７の直径よりも大きい。図２（ａ）において二点鎖線、図２（ｂ）において三角印で表す位置は、マスクシート２とマスクフレーム３とを接合する手段であるレーザ溶接による溶接軌跡並びに溶接位置を表している。溶接バックアップ孔１１は、接合（溶接）開始位置の近傍に配置される。

［マスク製造装置２０の構成］
図３は、実施形態に係るマスク製造装置２０の概略構成を示す平面図である。なお、以降の図面の説明では、図３において図示左右方向をＸ軸、紙面に平行、かつＸ軸に直交する方向をＹ軸、並びにＸＹ平面に対して鉛直方向をＺ軸と記載する。マスク製造装置２０は、ＸＹ平面のほぼ中央部にマスクシート２とマスクフレーム３とを接合する領域であるマスク組立部２１と、マスク組立部２１にマスクシート２を搬送するマスクシート搬送部２２とを有している。マスク組立部２１及びマスクシート搬送部２２は、空調機２３を備えたサーマルチャンバー２４内に格納され所定温度範囲（例えば、設定温度に対して±０．１℃の範囲）に内部温度が管理される。

マスク組立部２１は、搬送・保持されたマスクフレーム３の下方側に配置されるマスクシート保持部２５と、マスクフレーム３の配置位置（マスクシート２の配置位置）上方に配置されるガラスマスター２６と、ずれ量検出装置であるアライメントカメラ２７と、接合装置としての２台の溶接ロボット２８Ａ，２８Ｂとを有している。なお、溶接ロボットは、２台に限らず２台以上としてもよい。マスクシート保持部２５及びガラスマスター２６の構成は、図４、図５を参照して後述する。アライメントカメラ２７は、ガラスマスター２６のＸ（−）側に配設されるＹ軸ガイドレール２９に沿ってＹ軸方向に移動可能である。また、ガラスマスター２６を挟んで対向する両側には一対のＸ軸ガイドレール３０,３０が配設されており、Ｘ軸ガイドレール３０,３０に沿ってＹ軸ガイドレール２９が移動可能となっている。すなわち、アライメントカメラ２７は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に自在に移動し８枚のマスクシート２それぞれのアライメント孔７の位置に移動することが可能となっている。アライメントカメラ２７は、例えば、ＣＣＤカメラである。

溶接ロボット２８Ａ，２８Ｂは、各々レーザ光を出射するレーザ光出射ヘッド３１が取り付けられたロボットハンド３２を有している。レーザ光出射ヘッド３１,３１は、ロボットハンド３２の可動範囲においてＸＹ平面及びＺ軸方向に自在に移動可能である。また、溶接ロボット２８Ａは、Ｘ軸ガイドレール３３Ａに沿って往復移動が可能であり、溶接ロボット２８Ｂは、Ｘ軸ガイドレール３３Ｂに沿って往復移動が可能となっている。溶接ロボット２８Ａ，２８Ｂによって、８枚のマスクシート２の接合範囲を捕捉している。２台の溶接ロボット２８Ａ、２８Ｂは相互に同期して移動し、又は、独立して移動して接合（溶接）作業を行うことができる。なお、図示は省略するが、溶接ロボット２８Ａ，２８Ｂは共通のレーザ光の発振源を有し、レーザ光を導光管で分岐し二つのレーザ光出射ヘッド３１,３１から出射できるようにしている。

マスク組立部２１のＸ（−）方向の外側には、マスクフレーム３をマスク組立部２１に供給するマスクフレーム供給部３５が配置されており、マスクフレーム３は、マスクフレーム台５９上（図４参照）に搬送され、所定位置において磁気的に吸着される。マスクフレーム供給部３５は、マスク１を除材する位置でもある。

マスク組立部２１のＸ（＋）方向には、マスクシート搬送部２２が配設されている。マスクシート搬送部２２は、マスクシートストッカ４０、マスクシート搬入ロボット４１及びプリアライメントユニット４２を有する。なお、図３では、これらマスクシート搬送部２２を構成する各装置は、配置のみを簡略化して表している。マスクシートストッカ４０にストックされたマスクシート２は、マスクシート搬入ロボット４１によって１枚ずつプリアライメントユニット４２に搬送される。プリアライメントユニット４２では、マスクシート２をマスク組立部２１に搬送する際に、少なくとも所定のアライメント孔７内に所定のアライメントマーカー６３（図５参照）があるように位置調整され、ピックアップツール９０（図８（ａ）参照）によってマスクシート２を１枚ずつマスク組立部２１に搬送する。

図４は、マスク製造装置２０を構成するマスク組立部２１の一部を示す断面図である。なお、図４は構成部材を簡略化し模式的に示す説明図である。図４に示すように、マスクシート保持部２５は、架台５０上に配設される粗動ステージ５１と、粗動ステージ５１上に配設される微動ステージ５２によって移動可能となっている。粗動ステージ５１は、マスクシート保持部２５を微動ステージ５２と共にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させ、８つのマスク開口部８（図１、図２（ａ）参照）各々にマスクシート保持部２５を移動させる機能を有する。微動ステージ５２は、マスクシート保持部２５をＸ軸方向、Ｙ軸方向に微動し、かつ、Ｘ軸又はＹ軸に対する姿勢（角度θ）を調整する。さらにＺ軸方向に昇降させ、マスク開口部８内においてマスクシート保持部２５の位置、言い換えればマスクシート保持部２５に磁気的に吸着されたマスクシート２の位置、姿勢及び高さを微調整する機能を有している。

平面形状の図示は省略するが、マスクシート保持部２５は、平面形状が四角形の筒状の構造体であって、平面視４辺にマスク開口部８を貫通し、マスクシート２を磁気的に吸着するマグネットチャック５３を有している。マスクシート保持部２５の底部には、バックプレート５４が配置されていて、４辺に設けられるマグネットチャック５３に囲まれた空間内にＺ軸ステージ５５が配設されている。Ｚ軸ステージ５５のマスクシート２側の上端には、下方から順にマグネット（永久磁石）５６、バックアッププレート５７が取り付けられている。バックアッププレート５７は、マスクシート２の下面を支持し、マグネット５６は、マスクシート２を吸着してマスクシート２の上反りを抑え平坦化する機能を有する。Ｚ軸ステージ５５は、バックアッププレート５７をマスクシート２に対して昇降させ、マスクシート２が平坦になるように、つまりマグネットチャック５３の上方端面と同じ高さになるようにバックアッププレート５７の高さを調整する。

マスクシート２は、マスクフレーム３のマスク開口部８の上方に搬送され、マグネットチャック５３によって吸着される。マスクシート保持部２５は、マグネットチャック５３をマスク開口部８との交差領域から下方側にマスクシート２を非吸着状態となる位置まで降下させた後、隣のマスク開口部８まで粗動ステージ５１によって移動する（図４において実線の矢印で移動方向を示し、二点鎖線で移動後のマスクシート保持部２５を表す）。マスクシート２にはアライメント孔７が設けられ、マスクフレーム３にはアライメント孔７と同じ平面位置に導光孔９が設けられており、不図示のバックライトから照射される光が導光孔９及びアライメント孔７を通ってマスクシート２の上方側に出射するようになっている。

マスクシート２の上方（Ｚ軸（＋）方向）には、複数のアライメントマーカー６３が設けられた板状で透明なガラスマスター２６が配設されている。ガラスマスター２６はガラスフレーム６０の下面側に密着固定され、ガラスフレーム６０の上面側には補強用ガラス６１が密着固定されている。ガラスマスター２６は、６Ｇ又は６Ｇハーフサイズに対応する大きさを有しているので撓みやすい。そこで、補強用ガラス６１を設けるとともに、ガラスマスター２６と補強用ガラス６１の間の空間６５を負圧にすることによって、ガラスマスター２６を補強し撓みの発生を抑制している。ガラスマスター２６の下面には基準マーカーであるアライメントマーカー６３が形成されている。アライメントマーカー６３は、アライメント孔７に対応する位置に設けられる。アライメントマーカー６３の配置は、図５を参照して後述する。ガラスフレーム６０（ガラスマスター２６）は、４本のガイドポスト６２によって支持されＺ軸方向に昇降可能となっており、マスクシート２がマスクフレーム３上に搬送・吸着された後に、マスクシート２に接触しない位置まで降下する（図４において二点鎖線で表す）。ガラスマスター２６は、後述するずれ量検出工程及びアライメント工程のとき以外は、他の工程の妨げにならない高さ位置に上昇させておく。

マスクフレーム３を搬送し保持するとき、及びマスクシート２を搬送し吸着するときのガラスマスター２６の高さ位置（図中、実線で表す）を第１の位置とするとき、後述するずれ量検出工程及びアライメント工程においては、ガラスマスター２６を第１の位置よりもマスクシート２に近い第２の位置（図中、２点鎖線で表す）とし、後述する接合工程において、ガラスマスター２６を第２の位置よりもマスクシート２から遠い第３の位置になるように昇降可能となっている。第１の位置と第３の位置は同じにしてもよい。

ガラスマスター２６がマスクシート２の直近の上方まで降下した状態においては、アライメントカメラ２７がＸ軸ガイドレール３０，３０又はＹ軸ガイドレール２９に沿ってアライメントマーカー６３（ガラスマスター２６）上に移動し、アライメント孔７のアライメントマーカー６３に対するずれ量を検出する。アライメントカメラ２７は、１枚のマスクシート２のアライメント孔７のアライメントマーカー６３に対するずれ量を検出し、このずれ量を平均化した基準ずれ量に基づきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対するずれ量を補正する。

図５は、マスク製造装置２０を構成するガラスマスター２６に設けられるアライメントマーカー６３の配置構成を示す平面図である。ガラスマスター２６は、配列接合される８枚のマスクシート２の全部を覆う外形を有し、マスクシート２それぞれのアライメント孔７の配置位置にアライメントマーカー６３が設けられている。アライメントマーカー６３は、マスクシート２の位置を決める基準マーカーである。なお、図５に示す例において、アライメントマーカー６３は、マスクシート２の対角の２か所に設けられているが、３か所又は４か所に設けておいてもよく、アライメント孔７の数に対応して設けられる。

なお、マスク製造装置２０は、不図示の制御部を有している。マスクシート保持部２５、ガラスマスター２６、アライメントカメラ２７及び溶接ロボット２８Ａ，２８Ｂなどマスク製造装置２０全体の駆動を制御する機能を有する。すなわち、制御部は、マスクフレーム３の搬送及び保持、マスクシート２の搬送及び吸着、マスクシー２とアライメントマーカー６３とのずれ量検出、ずれ量補正（アライメント）、マスクシート２とマスクフレーム３との接合など、マスク製造装置２０の各要素の駆動タイミングや動作を高精度に制御する。

以上説明したマスク製造装置２０は、平面視してマスク開口部８の配置位置の内側下方に配置され、マグネットチャック５３を有しマスクシート２を磁気的に吸着する吸着状態と、非吸着状態と、に切り換え可能なマスクシート保持部２５と、マスクシート２の配置位置上方に配置され、複数のアライメントマーカー６３が設けられる昇降可能な板状の透明なガラスマスター２６と、アライメントマーカー６３とマスクシート２に設けられる複数のアライメント孔７とのずれ量を検出するアライメントカメラ２７と、マスクシート保持部２５をマスク開口部８間に移動するアライメントステージ（粗動ステージ５１及び微動ステージ５２）と、マスクパターン形成領域６の外側周縁部２ａをマスク開口部８の外側周縁部３ａに接合する溶接ロボット２８Ａ，２８Ｂとを有する。複数枚のマスクシート２のうち１回目のマスクシート２においては、マスクシート保持部２５によってマスクシート２を所定位置に搬送・吸着し、ガラスマスター２６のアライメントマーカー６３に対するマスクシート２のずれ量をアライメントカメラ２７によって検出した後、このずれ量に基づきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対するずれ量をマスクシート保持部２５によって補正し、接合装置である溶接ロボット２８Ａ，２８Ｂによってマスクシート２をマスクフレーム３に接合する。

接合後、マスクシート保持部２５は、マスクシート２の吸着を解除する位置まで降下し、次の接合対象位置にアライメントステージ（粗動ステージ５１）によって移動し、２枚目のマスクシート２を吸着する。そして、接合後のマスクシート２に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量をアライメントカメラ２７によって検出した後、接合後のずれ量に基づきアライメントマーカー６３に対するマスクシート２のずれ量を補正し、溶接ロボット２８Ａ，２８Ｂによってマスクシート２をマスクフレーム３に接合する。

３枚目以降のマスクシート２の接合においても接合後のずれ量に基づいてアライメントマーカー６３に対するマスクシート２の接合後の位置ずれを補正して接合する。マスク製造装置２０によれば、接合工程に起因するマスクシート２の位置ずれ、ガラスマスター２６の昇降に起因するアライメントマーカー６３の位置ずれを排除したずれ量に基づき、配列接合される複数枚のマスクシート２の相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスク１を製造することが可能となる。

なお、マスク製造装置２０は、制御部（不図示）を有している。制御部は、マスクシート保持部２５、ガラスマスター２６、アライメントカメラ２７及び溶接ロボット２８Ａ，２８Ｂなどマスク製造装置２０全体の駆動を制御する。すなわち、制御部は、マスクフレーム３の搬送・保持、マスクシート２の搬送・吸着、マスクシー２とアライメントマーカー６３とのずれ量検出、アライメント（ずれ量の補正）、マスクシート２とマスクフレーム３との接合など、マスク製造装置２０を構成する装置や機構などの駆動タイミングや動作を高精度に制御する。そのことによって、配列される複数枚のマスクシート２の相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスク１を製造することが可能となる。

［マスク製造方法］
図６、図７は、マスク製造方法の主要工程を示す工程フロー図である。図８は、マスク製造方法の主要工程を示す説明図であり、図８（ａ）は、マスクシート搬送・吸着工程を示す説明図、図８（ｂ），（ｃ）は、ずれ量検出工程及びアライメント工程を示す説明図、図８（ｄ）は、接合工程を示す説明図である。図６は、複数枚のマスクシート２のうちの1回目（1枚目）を接合する工程フロー図であり、図７は、２回目（２枚目）以降の接合を示す工程フロー図である。

まず、図６に示す工程フロー図に沿って、１回目（１枚目）のマスクシート２をマスクフレーム３に接合する工程フローについて図８を参照しながら説明する。なお、１回目（１枚目）のマスク製造装置２０の駆動開始時においては、マスクシート保持部２５は、マスクフレーム３の接合対象のマスク開口部８の位置に配置してあり、ガラスマスター２７は、第１の位置に配置されているものとする。マスクシート保持部２５が他の任意の位置に配置されている場合には、マスクシート保持部２５を接合対象場所まで粗動ステージ５１によって移動させる。この際、マグネットチャック５３を接合対象のマスク開口部８に移動させることが可能な高さ位置まで降下させる。図８（ａ）に示すように、マスクシート保持部２５が接合対象のマスク開口部８にあるときに、マスクフレーム３をマスクフレーム台５９上に搬送し所定位置に保持する（ステップＳ１）。次いで、ピックアップツール９０によって１枚のマスクシート２をプリアライメントユニット４２において真空吸着し、マスクフレーム３の所定のマスク開口部８に搬送し、マスクシート保持部２５を微動ステージ５２によって上昇させ、マグネットチャック５３によってマスクシート２を磁気的に吸着する（ステップＳ２）。なお、図８（ａ）は、マスクシート２の搬送と、アマスクシート２の吸着を合成して表す説明図である。

次に、図８（ｂ）に示すように、ガラスマスター２６をマスクシート２の直近上方（第２の位置）まで降下させる（ステップＳ３）。マスクシート２をマスクシート保持部２５が吸着した状態で、アライメントカメラ２７によってガラスマスター２６に設けられているアライメントマーカー６３に対するマスクシート２のアライメント基準であるアライメント孔７のずれ量を検出し（ステップＳ４）、このずれ量に基づいてマスクシート２のアライメントマーカー６３に対するずれ量を補正し位置を決める（アライメント工程：ステップＳ５）。このアライメント工程においては、バックアッププレート５７はマスクシート２が平坦になるように支持し、マグネット５６はマスクシート２を磁気的に吸着する。ずれ量検出工程（ステップＳ４）及びアライメント工程（ステップＳ５）においては、マスクシート２の１枚につき対角２か所のアライメント孔７をアライメント基準とする。ずれ量検出工程（ステップＳ４）においては、アライメントカメラ２７は、図８（ｃ）に示すように、導光孔９から入射しアライメント孔７を通過しガラスマスター２６から出射する光の通過又は遮蔽（影）を撮像し、ガラスマスター２６のアライメントマーカー６３に対するマスクシート２のアライメント孔７のずれ量を画像処理によって検出する。

アライメント工程（ステップＳ５）の後に、ガラスマスター２６を図８（ａ）に示す位置（第１の位置）又は第１の位置と第２の位置の中間位置（第３の位置）まで上昇させる（ステップＳ６）。続いて、溶接ロボット２８Ａ，２８Ｂによってマスクシート２をマスクフレーム３に接合（溶接）する（ステップＳ７）。この際、図８（ｄ）に示すように、マスクシート２をマスクシート保持部２５のマグネットチャック５３が吸着している状態において、マスクシート２の溶接箇所近傍を磁気吸着ユニット７７でマスクフレーム３に密接するように吸着する。接合工程（ステップＳ７）を終了した後、マスクシート２の２回目（２枚目）以降の接合を実施する。マスクシート２の２回目（２枚目）以降の接合は、図７に示す工程フロー図を参照しながら説明する。

２回目（２枚目）の接合を開始する際に、まず、１回目に接合されたマスクシート２が非吸着状態になるまでＺ軸ステージ５５によってマスクシート保持部２５を降下させ、マスクシート保持部２５を粗動ステージ５１によって２回目（２枚目）のマスクシート接合対象のマスク開口部８に移動させる（ステップＳ１０）。そして、図８(ａ)に示すように、マスクシート２を搬送し、マスクシート保持部２５によってマスクシート２を吸着する。ステップＳ１１は、前述したステップＳ２と同じ動作によって実施される。マスクシート吸着後、ガラスマスター２６をマスクシート２の直近上方（第２の位置）まで降下させる（ステップＳ１２）。ステップＳ１２は、前述したステップＳ３と同じ動作によって実施される。

続いて、マスクシート２をマスクシート保持部２５が吸着した状態で、アライメントカメラ２７によって１〜ｎ−１枚目の全部もしくは一部の接合後のマスクシート２（アライメント孔７）に対するガラスマスター２６に設けられているアライメントマーカー６３の接合後のずれ量を検出し（ステップＳ１３）、この接合後のずれ量に基づいてアライメントマーカー６３に対するｎ回目（ｎ枚目）のマスクシート２の位置を決める（アライメント：ステップＳ１４）。ずれ量検出工程（ステップＳ１３）及びアライメント工程（ステップＳ１４）においては、マスクシート２の１枚につき対角２か所のアライメント孔７をアライメント基準とする。

ずれ量検出工程（ステップＳ１３）においては、アライメントカメラ２７は、図８（ｃ）に示すように、導光孔９から入射しアライメント孔７を通過しガラスマスター２６から出射する光の通過又は遮蔽によって、１回目（１枚目）接合後のマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量を画像処理によって検出する。ずれ量検出工程（ステップＳ１３）及びアライメント工程（ステップＳ１４）における動作は、図８(ｂ)，（ｃ）に示すように前述したステップＳ４並びにステップＳ５と同じように実施される。

アライメント工程（ステップＳ１４）終了後、ガラスマスター２６を第３の位置まで上昇させ（ステップＳ１５）、ｎ回目（ｎ枚目）のマスクシート２の接合（溶接）を行う（ステップＳ１６）。接合工程(ステップＳ１６)は、前述したステップＳ７と同じように実施される（図８（ｄ）参照）。

３回目（３枚目）以降のマスクシート２のマスクフレーム３への接合は、ステップＳ１０からステップＳ１６までの工程をマスクシート２の数だけ繰り返し、必要枚数の接合が終了したかを判定し（ステップＳ１７）、必要枚数(例えば、８枚)に達していないと判定（ＮＯ）場合には、必要枚数に達するまでステップＳ１０からステップＳ１６までの工程を必要枚数に達するまで繰り返す。必要枚数に達したと判定した（ＹＥＳ）場合には、Ｚ軸ステージ５５によってマスクシート保持部２５をマスクシート２の非吸着位置まで降下させて組み立てられたマスク１を除材する（ステップＳ１８）。

上記のマスク製造方法におけるマスクシート２とアライメントマーカー６３との接合には幾通りかの方法があり、具体例的な実施例をあげ説明する。

（実施例１）
実施例１は、ｎを２以上の自然数とするとき、ｎ回目（ｎ枚目）のアライメント工程においては、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の全ての接合後のずれ量に基づいて、ｎ回目に接合すべきマスクシート２の位置を決定（ずれ量を補正）し、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する方法である。例えば、１回目（１枚目）に接合したマスクシート２に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量を基準とし、この接合後のずれ量に基づき２回目（２枚目）に接合するマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決定（ずれ量を補正）し接合する。３回目（３枚目）以降の接合では、１回目及び２回目に接合したマスクシート２に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量に基づき３回目（３枚目）のマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決定しマスクフレーム３に接合する。８回目（８枚目）においては、１回目から７回目までの全ての接合後のずれ量に基づき８回目のずれ量を補正し接合する。

（実施例２）
実施例２は、ｎ回目（ｎ枚目）のアライメント工程において、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシート２に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量のうち少なくとも１の接合後のずれ量に基づきｎ回目に接合すべきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決定し、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する方法である。例えば、４回目にマスクシート２を接合する際に、１回目(１枚目)から３回目（３枚目）までの接合後のマスクシート２に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量のいずれかに基づき４回目のマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決定しマスクシート２をマスクフレーム３に接合する。

（実施例３）
実施例３は、ｎ回目のアライメント工程において、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する少なくとも２以上の接合後の平均ずれ量に基づき、ｎ回目に接合すべきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決定しマスクシート２をマスクフレーム３に接合する方法である。例えば、３回目（３枚目）のマスクシート２を接合する際に、１回目及び２回目の接合後のマスクシート２に対するアライメントマーカー６３の接合後の平均ずれ量に基づき３回目のマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決定し、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する。４回目にマスクシート２を接合する際には、１回目、２回目、３回目までのマスクシート２に対するアライメントマーカー６３の接合後の平均ずれ量に基づき４回目のマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決定（ずれ量を補正）し、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する。例えば、５回目（５枚目）にマスクシート２を接合する際に、１回目及び２回目の接合後の平均ずれ量を基準ずれ量としてもよく、２回目及び３回目の接合後の平均ずれ量を基準ずれ量としてもよく、或いは、１回目、２回目及び３回目の接合後の平均ずれ量を基準ずれ量としてもよい。すなわち、１回目からｎ−１回目までの少なくとも２以上の接合後の平均ずれ量を基準ずれ量とすることが可能である。

以上説明したマスク製造方法は、マスクパターン形成領域６を有する複数枚のマスクシート２を、マスクパターン形成領域６に対応するマスク開口部８を有する一つのマスクフレーム３に重ね合わせて接合し、大判サイズのマスク１を製造するものである。このマスク製造方法においては、１回目のマスク接合では、ガラスマスター２６のアライメントマーカー６３に対するマスクシート２のアライメント基準であるアライメント孔７のずれ量に基づきマスクシート２の位置を決め、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する。２回目以降のマスク接合においては、接合後のマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量を検出し、この接合後のずれ量に基づいて次に接合するマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決め、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する。このようにすれば、接合工程に起因するマスクシート２の位置ずれ、ガラスマスター２６の昇降に起因するアライメントマーカー６３の位置ずれ、及びマスクシート保持部２５の昇降に起因するマスクシート２の位置ずれを排除することが可能であり、配列接合される複数枚のマスクシート２の相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスク１を製造することが可能となる。

また、マスク製造方法において、ｎ回目のアライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量の全てに基づいて、ｎ回目に接合すべきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決め、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する。このようにすれば、複数枚（本実施形態では８枚）のマスクシート２の相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスク１を製造することが可能となる。

また、マスク製造方法において、ｎ回目のアライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量のうち少なくとも１の接合後のずれ量に基づき、ｎ回目に接合すべきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決め、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する。このようにすれば、複数枚のマスクシート２の相対的な位置ずれが小さい大判サイズのマスク１を製造することが可能となる。

また、マスク製造方法において、ｎ回目のアライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の少なくとも２以上の接合後の平均ずれ量に対応するずれ量に基づき、ｎ回目に接合すべきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決め、マスクシート２をマスクフレーム３に接合する。このように接合後の平均ずれ量に基づきずれ量を補正すれば、８枚のマスクシート２の相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスク１を製造することが可能となる。

また、マスク製造方法における接合後のずれ量検出工程では、マスクシート２をマスクフレーム３に接合した後に、接合後のマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量を検出し基準ずれ量とする。この基準ずれ量に基づき次に接合するマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決め、マスクシート２をマスクフレーム３に接合すれば、接合工程に起因するマスクシート２の位置ずれ、ガラスマスター２６の昇降に起因するアライメントマーカー６３の位置ずれを排除したずれ量を検出することができ、配列接合される複数枚のマスクシートの相対的な位置ずれを抑えた大判サイズのマスク１を製造することが可能となる。

また、マスクフレーム３は、複数枚のマスクシート２の配列に対応して設けられるマスク開口部８を有しており、１枚のマスクシート２をマスクフレーム３の接合対象となるマスク開口部８に接合した後に、接合されたマスクシート２が非吸着状態になるまでマスクシート保持部２５を降下させ、次の接合対象となるマスク開口部８までマスクシート保持部２５を移動させる。

このような構成とすることにより、マスクフレーム３が複数枚のマスクシート２の配列に対応して設けられるマスク開口部８を有していても、マスクシート保持部２５の数を増やすことなく、複数枚のマスクシート２の吸着、ずれ量の検出及びずれ量の補正（アライメント）に対応することが可能となる。

また、アライメント基準は、マスクシート２を貫通する少なくとも２以上のアライメント孔７で構成され、アライメント孔７及びガラスマスター２６を透過する光をアライメントカメラ２７によって撮像し、画像処理によってアライメントマーカー６３に対するアライメント孔７のずれ量及び接合後のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量の検出を実施する、このようにすれば、アライメント孔７を通過する光と影となるアライメントマーカー６３とのコントラストが大きくなり、アライメント孔７とアライメントマーカー６３とのずれを明確に撮像でき、画像処理によってずれ量を高精度に検出することが可能となる。また、アライメントカメラ２７を移動させることが可能となっていることから、複数枚のマスクシート２とアライメントマーカー６３とのずれ量検出を１台のアライメントカメラ２７で行うことができる。

また、マスクフレーム搬送・保持工程（ステップＳ１）及びマスクシート搬送・吸着工程（ステップＳ２、ステップＳ１１）においてガラスマスター２６の高さ位置を第１の位置とするとき、ずれ量検出工程（ステップＳ４、ステップＳ１３）及びアライメント工程（ステップＳ５、ステップＳ１４）では、ガラスマスター２６を第１の位置よりもマスクシート２に近い第２の位置に配置し、接合工程（ステップＳ７，ステップＳ１６）では、ガラスマスター２６を第２の位置よりもマスクシート２から遠い第３の位置に配置する。

ガラスマスター２６は、搬送されたマスクシート２に対して高さ方向に第１の位置、第２の位置及び第３の位置に昇降可能であり、マスクフレーム搬送・保持工程、マスクシート搬送・吸着工程、ずれ量検出工程、アライメント工程、並びに接合工程の各工程を実施するために適切な高さ位置、或いは、各工程の実施の妨げにならない高さ位置にガラスマスターを降下させたり、上昇させたりすることが可能である。

［アライメント方法］
マスク１は、マスクパターン形成領域６を有する複数枚のマスクシート２と、マスクパターン形成領域６に対応するマスク開口部８を有するマスクフレーム３とを重ね合わせて接合して形成される。この際、複数枚のマスクシート２の相対的な位置ずれを最少に抑えることが要求される。実施形態に係るアライメント方法は、ガラスマスター２６のアライメントマーカー６３とマスクシート２とのずれ量を補正し、複数枚のマスクシート２が相互の相対的な位置ずれを最少に抑える方法である。このアライメント方法は、マスク製造方法において説明した実施例１、実施例２、実施例３におけるアライメント（ずれ量の補正）と同じように説明できる。すなわち、第１のアライメント方法は、ｎを２以上の自然数とするとき、ｎ回目（ｎ枚目）のマスクシート２のマスクフレーム３への接合においては、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量の全ての接合後のずれ量に基づいて、ｎ回目に接合すべきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決定（ずれ量を補正）する方法である。

第２のアライメント方法は、ｎ回目のアライメント工程において、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２のアライメン孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量のうち少なくとも１の接合後のずれ量に基づき、ｎ回目に接合すべきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決定（ずれ量を補正）する方法である。

第３のアライメント方法は、ｎ回目のアライメント工程において、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の少なくとも２以上の接合後の平均ずれ量に対応するずれ量に基づき、ｎ回目に接合すべきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決定（ずれ量を補正）する方法である。

以上説明したアライメント方法は、アライメントマーカー６３に対する２マスクシートのアライメント基準であるアライメント孔７のずれ量に基づいて、マスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決めるアライメント工程と、接合後のマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量に基づいてアライメントマーカー６３に対するマスクシート２の位置を決めるアライメント工程と、有し、ｎを２以上の自然数とするとき、ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量の少なくとも１の接合後のずれ量に基づいて、ｎ回目に接合すべきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決める（ずれ量を補正する）。

上記アライメント方法によれば、１回目においては、マスクシート２をガラスマスター２６のアライメントマーカー６３に対するずれ量に基づいてマスクシート２の位置を決める。２回目以降に接合するマスクシート２においては、接合後のマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量を検出し、この接合後のずれ量に基づいてマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決める。このようにすれば、接合工程に起因するマスクシートの位置ずれ、ガラスマスター２６の昇降に起因するアライメントマーカー６３の位置ずれを排除し、配列接合される複数枚のマスクシート２の相対的な位置ずれを抑えることが可能となる。

なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。例えば、前述した実施形態では、ｎ回目のアライメント工程（ステップＳ１４）では、１回目からｎ−１回目までに接合したマスクシート２のアライメント孔７に対するアライメントマーカー６３の接合後のずれ量のうち少なくとも１の接合後のずれ量に基づいて、ｎ回目に接合すべきマスクシート２のアライメントマーカー６３に対する位置を決めて接合している。しかし、ガラスマスター２６の昇降に起因するアライメントマーカー６３の位置ずれがなければ、ｎ回目に接合するマスクシート２おいても、ｎ回目のマスクシート２のアライメントマーカー６３に対するずれ量を検出し、このずれ量補正しマスクシート２をマスクフレーム３に接合するようにしてもよい。

また、前述した実施形態では、マスクシート２の下側からバックライト（不図示）で照射し、アライメント孔７及びガラスマスター２６を透過した光をアライメントカメラで撮像し、接合後のマスクシート２に対するアライメントマーカー６３とのずれ量を検出している。但し、バックライトとして、レーザ光のような直進性が高く、かつ平行光を使用し、ガラスマスター２６を昇降させずに位置を固定すれば、アライメントマーカー６３を基準マーカーとし、アライメントマーカー６３に対するマスクシート２のずれ量を検出し、このずれ量を補正しマスクシート２をマスクフレーム３に接合するようにしてもよい。

１…マスク、２…マスクシート、２ａ…マスクシートの外周縁部、６…マスクパターン形成領域、７…アライメント孔（アライメント基準）、８…マスク開口部、２０…マスク製造装置、２５…マスクシート保持部、２６…ガラスマスター、２７…アライメントカメラ、２８Ａ，２８Ｂ…溶接ロボット（接合装置）、３１…レーザ光出射ヘッド、３２…ロボットハンド、３３Ａ，３３Ｂ…Ｘ軸ガイドレール（ガイドレール）、５１…粗動ステージ（アライメントステージ）、５２…微動ステージ（アライメントステージ）、６３…アライメントマーカー

Claims (11)

1. マスクパターン開口部を含むマスクパターン形成領域を有し磁性体金属で形成される複数枚のマスクシートと、前記マスクパターン形成領域に対応する位置に前記マスクパターン形成領域と同じか広く、かつ、前記マスクシートの数と同じかそれより少ない数のマスク開口部を有するマスクフレームとを重ね合わせて接合するマスク製造方法であって、
   前記マスクフレームを搬送し所定の位置に保持するマスクフレーム搬送・保持工程と、
   複数枚のうち１の前記マスクシートを前記マスクフレームの上方の所定位置に搬送しマスクシート保持部によって吸着するマスクシート搬送・吸着工程と、
   前記マスクシートを吸着した状態で、昇降可能なガラスマスターのアライメントマーカーに対する前記マスクシートのアライメント基準のずれ量を検出するずれ量検出工程と、
   前記ずれ量に基づいて前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートの位置を決めるアライメント工程と、
   前記マスクシートを吸着した状態で、前記マスクシートを前記マスクフレームに接合する接合工程と、
   接合後の前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量を検出する工程と、
   前記接合後のずれ量に基づき、前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートの位置を決めるアライメント工程と、
   前記接合後のアライメント工程の後に、前記マスクシートを吸着した状態で前記マスクシートを前記マスクフレームに接合する接合工程と、
   を含み、
   前記マスクシート搬送・吸着工程から前記接合工程までの工程を前記マスクシートの数だけ繰り返し、
   ｎを２以上の自然数とするとき、
   ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量のうち少なくとも１の接合後のずれ量に基づいて、ｎ回目に接合すべき前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決めて接合する、
   ことを特徴とするマスク製造方法。
2. 請求項１に記載のマスク製造方法において、
   ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量の全てに基づいて、ｎ回目に接合すべき前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決める、
   ことを特徴とするマスク製造方法。
3. 請求項１に記載のマスク製造方法において、
   ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量のうち少なくとも１の接合後のずれ量に基づき、ｎ回目に接合すべき前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決める、
   ことを特徴とするマスク製造方法。
4. 請求項１に記載のマスク製造方法において、
   ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの少なくとも２以上の前記接合後の平均ずれ量に対応するずれ量に基づき、ｎ回目に接合すべき前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決める、
   ことを特徴とするマスク製造方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のマスク製造方法において、
   前記接合後のずれ量検出工程では、前記マスクシートを前記マスクフレームに接合した後に、接合後の前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーのずれ量を検出する、
   ことを特徴とするマスク製造方法。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のマスク製造方法において、
   前記マスクフレームは、複数の前記マスクシートの接合配列に対応して設けられる前記マスク開口部を有しており、
   １枚の前記マスクシートを前記マスクフレームの接合対象となる前記マスク開口部に接合した後に、接合された前記マスクシートが非吸着状態になるまで前記マスクシート保持部を降下させ、次の接合対象となる前記マスク開口部まで前記マスクシート保持部を移動する、
   ことを特徴とするマスク製造方法。
7. 請求項１から請求項７のいずれかに記載のマスク製造方法において、
   前記アライメント基準は、前記マスクシートを貫通する少なくとも２以上のアライメント孔で構成され、
   前記アライメント孔及び前記ガラスマスターを透過する光をアライメントカメラによって撮像し、画像処理によって前記アライメントマーカーに対する前記アライメント孔のずれ量及び接合後の前記アライメント孔に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量の検出を実施する、
   ことを特徴とするマスク製造方法。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のマスク製造方法において、
   前記マスクフレーム搬送・保持工程及び前記マスクシート搬送・吸着工程において前記ガラスマスターの高さ位置を第１の位置とするとき、
   前記ずれ量検出工程及び前記アライメント工程では、前記ガラスマスターを前記第１の位置よりも前記マスクシートに近い第２の位置に配置し、
   前記接合工程では、前記ガラスマスターを前記第２の位置よりも前記マスクシートから遠い第３の位置に配置する、
   ことを特徴とする
   マスク製造方法。
9. マスクパターン開口部を含むマスクパターン形成領域を有し磁性体金属で形成される複数枚のマスクシートと、前記マスクパターン形成領域に対応する位置に前記マスクパターン形成領域と同じか広く、かつ、前記マスクシートの数と同じかそれより少ない数のマスク開口部を有するマスクフレームとを重ね合わせて接合するためのガラスマスターのアライメントマーカーと前記マスクシートとのずれ量を補正するアライメント方法であって、
   前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートのアライメント基準のずれ量に基づいて前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決めるアライメント工程と、
   接合後の前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量に基づいて前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートの位置を決めるアライメント工程と、有し、
   ｎを２以上の自然数とするとき、
   ｎ回目の前記アライメント工程では、１回目からｎ−１回目までに接合した前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量のうち少なくとも１の接合後のずれ量に基づいて、ｎ回目に接合すべき前記マスクシートの前記アライメントマーカーに対する位置を決めることを特徴とするアライメント方法。
10. マスクパターン開口部を含むマスクパターン形成領域を有し磁性体金属で形成される複数枚のマスクシートと、前記マスクパターン形成領域に対応する位置に前記マスクパターン形成領域と同じか広く、かつ、前記マスクシートの数と同じかそれより少ない数のマスク開口部を有するマスクフレームとを重ね合わせて接合するマスク製造装置であって、
    平面視して前記マスク開口部の配置位置の内側下方に配置され、マグネットチャックを有し前記マスクシートを磁気的に吸着する吸着状態と、非吸着状態と、に切り換え可能なマスクシート保持部と、
    前記マスクシートの配置位置上方に配置され、複数のアライメントマーカーが設けられる昇降可能な板状で透明なガラスマスターと、
    前記複数のアライメントマーカーに対する前記マスクシートに設けられる複数のアライメント基準とのずれ量を検出するアライメントカメラと、
    前記マスクシート保持部を前記マスク開口部間に移動するアライメントステージと、
    前記マスクパターン形成領域の外側周縁部を前記マスク開口部の外側周縁部に接合する接合装置と、
    を有することを特徴とするマスク製造装置。
11. 請求項１０に記載のマスク製造装置において、
    前記マスクフレームを搬送し所定の位置に保持するマスクフレーム搬送・保持工程と、
    複数枚のうち１の前記マスクシートを前記マスクフレームの上方の所定位置に搬送し、前記マスクシートをマスクシート保持部によって吸着するマスクシート搬送・吸着工程と、
    前記マスクシートを吸着した状態で、ガラスマスターのアライメントマーカーに対する前記マスクシートのアライメント基準のずれ量を検出するずれ量検出工程と、
    前記ずれ量に基づいて前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートの位置を決めるアライメント工程と、
    前記マスクシートを吸着した状態で、前記マスクシートを前記マスクフレームに接合する接合工程と、
    接合後の前記マスクシートの前記アライメント基準に対する前記アライメントマーカーの接合後のずれ量検出工程と、
    前記接合後のずれ量に基づき、前記アライメントマーカーに対する前記マスクシートの位置を決めるアライメント工程と、
    前記接合後のアライメント工程の後に前記マスクシートを前記マスクフレームに接合する接合工程と、
    を実施できる制御部を有している、
    ことを特徴とするマスク製造装置。

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