JP2020141121A5 - アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。

すなわち、本発明のアライメント装置は、
マスクと基板とのアライメントを行うアライメント装置であって、
真空チャンバと、
前記真空チャンバの内部に配され、基板を保持する基板保持手段と、
前記真空チャンバの内部に配され、マスクを保持するマスク保持手段と、
前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方を前記基板の厚み方向に移動させることで、前記基板と前記マスクとを近接または離隔させる第１移動機構と、
前記基板の成膜面に沿った面内において、前記基板と前記マスクとの間の相対位置を調整する位置調整機構と、
前記第１移動機構および前記位置調整機構を制御する制御部と、
前記マスクの厚さ情報を取得する厚さ情報取得手段と、を備え、
前記制御部は、前記基板と前記マスクとが離間した第１状態になるように、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第１の距離に制御し、
前記制御部は、前記第１状態に比べて前記基板と前記マスクとが近づき、かつ、前記基板と前記マスクとが離間した第２状態になるように、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第２の距離に制御し、
前記制御部は、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を、前記第１の距離から前記第２の距離に変更するための、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の変位量を、前記厚さ情報取得手段によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて制御することを特徴とする。

Claims (29)

1. マスクと基板とのアライメントを行うアライメント装置であって、
   真空チャンバと、
   前記真空チャンバの内部に配され、基板を保持する基板保持手段と、
   前記真空チャンバの内部に配され、マスクを保持するマスク保持手段と、
   前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方を前記基板の厚み方向に移動させることで、前記基板と前記マスクとを近接または離隔させる第１移動機構と、
   前記基板の成膜面に沿った面内において、前記基板と前記マスクとの間の相対位置を調整する位置調整機構と、
   前記第１移動機構および前記位置調整機構を制御する制御部と、
   前記マスクの厚さ情報を取得する厚さ情報取得手段と、を備え、
   前記制御部は、前記基板と前記マスクとが離間した第１状態になるように、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第１の距離に制御し、
   前記制御部は、前記第１状態に比べて前記基板と前記マスクとが近づき、かつ、前記基板と前記マスクとが離間した第２状態になるように、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第２の距離に制御し、
   前記制御部は、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を、前記第１の距離から前記第２の距離に変更するための、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の変位量を、前記厚さ情報取得手段によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて制御する
   ことを特徴とするアライメント装置。
2. 前記制御部は、前記位置調整機構によって前記基板と前記マスクとの間の相対位置の調整を行う際に、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離が前記第１の距離となるように前記第１移動機構を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
3. 前記制御部は、前記第１移動機構によって前記基板を前記マスクに密着させる際に、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離が第３の距離となるように前記第１移動機構を制御し、
   前記制御部は、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を、前記第１の距離から前記第３の距離に変更するための、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の変位量を、前記厚さ情報取得手段によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
4. 前記厚さ情報取得手段は、前記マスクに対しその厚さ情報の入力をユーザから受け付ける入力手段であることを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
5. 前記マスクには、それぞれのマスクの識別に用いられる識別子が形成されており、
   前記厚さ情報取得手段は、前記マスクごとに付与された識別子を読み取ることによって該識別子に対応するマスクの厚さ情報を取得することを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
6. 前記厚さ情報取得手段は、前記マスクごとに付与された識別子を読み取る読み取り部と、前記マスクの識別子と該マスクの厚さ情報を相互に関連付けて記憶する記憶部とを含むことを特徴とする請求項５に記載のアライメント装置。
7. 前記厚さ情報取得手段は、前記マスクの厚さ情報を、前記アライメント装置に対して該マスクを搬送する上流側搬送装置から受信することを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
8. 前記厚さ情報取得手段は、前記真空チャンバの内部に配され、前記マスクの厚さを計測する計測手段を含むことを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
9. 前記厚さ情報取得手段は、前記アライメント装置に対して前記マスクを搬送する搬送経路上の任意の位置に設置されることを特徴とする請求項８に記載のアライメント装置。
10. 前記アライメント装置は、前記基板に対する成膜が行われる成膜室を含む成膜システムに設けられており、
    前記成膜システムは、前記成膜室に搬送される前記マスクを一時収納するマスクストックチャンバと、前記マスクストックチャンバから前記成膜室への前記マスク搬送経路となる搬送室とを含み、
    前記厚さ情報取得手段は、前記成膜室、前記搬送室、前記マスクストックチャンバのいずれかに設置されることを特徴とする請求項９に記載のアライメント装置。
11. 前記制御部は、前記基板と前記マスクの位置ずれを大まかに調整する第１アライメントと、前記第１アライメントに続いて、前記第１アライメントによる位置ずれ調整よりも高精度で前記基板と前記マスクの位置ずれを調整する第２アライメントとを、順次行うように前記位置調整機構を制御し、
    前記制御部は、前記第１アライメントによって位置ずれが調整された前記基板と前記マスクを近接移動させるときに、前記厚さ情報取得手段によって取得される前記マスクの厚
    さ情報に基づいて前記第１移動機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
12. 前記第１アライメントは、前記マスク上の載置面から前記基板が第１距離だけ離れた第１位置で前記基板と前記マスク上にそれぞれ形成された第１アライメント用マークを撮影した画像に基づいて、前記第１位置において前記基板と前記マスク間の位置ずれを調整することによって行われ、
    前記第２アライメントは、前記基板と前記マスクを前記第１距離より近接させた第２位置で前記基板と前記マスク上にそれぞれ形成された第２アライメント用マークを撮影し、前記基板と前記マスクを再び離隔させた位置において、前記第２アライメント用マークの撮影画像に基づいて前記基板と前記マスク間の位置ずれを調整してから、前記基板と前記マスクを再度前記第２位置に近接させることによって行われ、
    前記制御部は、前記第１アライメントによって位置ずれが調整された前記基板と前記マスクを前記第１位置から前記第２位置に近接移動させるときに、前記厚さ情報取得手段によって取得される前記マスクの厚さ情報に基づいて前記第１移動機構を制御することを特徴とする請求項１１に記載のアライメント装置。
13. 更に、前記制御部は、前記第２アライメント用マークの撮影画像に基づいた前記離隔された位置での前記基板と前記マスク間の第２アライメントによる位置ずれ調整の後、前記基板と前記マスクを再び前記第２位置に近接移動させるときに、前記厚さ情報取得手段によって取得される前記マスクの厚さ情報に基づいて前記第１移動機構を制御することを特徴とする請求項１２に記載のアライメント装置。
14. 前記第２位置は、前記基板の中央部が前記マスクの載置面に接触し、前記基板の辺部は前記マスクの載置面から離れる位置であることを特徴とする請求項１２に記載のアライメント装置。
15. 更に、前記制御部は、前記第２アライメントによって位置ずれが調整された前記基板と前記マスクを、前記第２位置から、前記基板が前記マスク上に完全に載置されるまでさらに近接移動させるときに、前記厚さ情報取得手段によって取得される前記マスクの厚さ情報に基づいて前記第１移動機構を制御することを特徴とする請求項１４に記載のアライメント装置。
16. 更に、前記基板を挟んで前記マスクに磁力を印加するための磁力印加手段、および、前記基板を冷却するための冷却手段、の少なくとも一方を前記基板の厚み方向に移動させる第２移動機構を備え、
    前記制御部は、前記マスクの厚さ情報に基づいて前記第２移動機構を制御することを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
17. マスクと基板とのアライメントを行うアライメント装置であって、
    前記基板及び前記マスクの少なくとも一方を前記基板の厚み方向に移動させ、前記基板と前記マスクとを近接または離隔させる第１移動機構と、
    前記基板の成膜面に沿った面内において、前記基板と前記マスクとの間の相対位置を調整する位置調整機構と、
    前記基板を挟んで前記マスクに磁力を印加するための磁力印加手段、および、前記基板を冷却するための冷却手段、の少なくとも一方を、前記基板の厚み方向に移動させる第２移動機構と、
    前記第１移動機構、前記位置調整機構および前記第２移動機構を制御する制御部と、
    前記マスクの厚さ情報を取得する厚さ情報取得手段と、を備え、
    前記制御部は、前記厚さ情報取得手段によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づ
    いて前記第２移動機構を制御する
    ことを特徴とするアライメント装置。
18. 基板にマスクを介して成膜する成膜装置であって、
    前記基板と前記マスクとをアライメントするアライメント装置を含み、
    前記アライメント装置は、請求項１～請求項１７のいずれか一項に記載のアライメント装置であることを特徴とする成膜装置。
19. 基板とマスクとのアライメントを行うアライメント方法であって、
    前記基板の面と平行な面内において、前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を行う位置調整工程と、
    前記基板と前記マスクとが離間した第１状態になるように、前記基板を保持する基板保持手段と前記マスクを保持するマスク保持手段との前記基板の厚み方向における相対距離を第１の距離に制御する第１距離制御工程と、
    前記第１状態に比べて前記基板と前記マスクとが近づき、かつ、前記基板と前記マスクとが離間した第２状態になるように、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第２の距離に制御する第２距離制御工程と、
    厚さ情報取得手段により、前記マスクの厚さ情報を取得する厚さ情報取得工程と、を含み、
    前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を、前記第１の距離から前記第２の距離に変更するための、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の変位量を、前記厚さ情報取得工程によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて制御する
    ことを特徴とするアライメント方法。
20. 前記位置調整工程を行う際に前記第１距離制御工程を行うことを特徴とする請求項１９に記載のアライメント方法。
21. 前記位置調整工程の後に、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第３の距離として、前記基板を前記マスクに密着させる第３距離制御工程をさらに含み、
    前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を、前記第１の距離から前記第３の距離に変更するための、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の変位量を、前記厚さ情報取得工程によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて制御する
    ことを特徴とする請求項１９に記載のアライメント方法。
22. 前記厚さ情報を取得する工程は、成膜装置内に搬入される前記マスクに対し、その厚さ情報の入力をユーザから受け付ける工程であることを特徴とする請求項１９に記載のアライメント方法。
23. 前記マスクには、それぞれのマスクの識別に用いられる識別子が形成されており、
    前記厚さ情報を取得する工程は、前記マスクごとに付与された識別子を読み取ることによって、該識別子に対応するマスクの厚さ情報を取得する工程であることを特徴とする請求項１９に記載のアライメント方法。
24. 前記厚さ情報を取得する工程は、成膜装置内に前記マスクを搬送する上流側搬送装置から該マスクの厚さ情報を受信することを特徴とする請求項１９に記載のアライメント方法。
25. 前記厚さ情報を取得する工程は、成膜装置内に搬入される前記マスクの厚さ情報を厚さ計測手段によって実測することを特徴とする請求項１９に記載のアライメント方法。
26. 前記基板を挟んで前記マスクに磁力を印加するための磁力印加手段、および、前記基板を冷却するための冷却手段、の少なくとも一方を、前記基板の厚み方向に移動させる移動工程をさらに含み、
    前記移動工程において、前記厚さ情報取得手段によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて前記磁力印加手段及び前記冷却手段の少なくとも一方の前記厚み方向における変位量を制御することを特徴とする請求項１９に記載のアライメント方法。
27. 基板とマスクのアライメントを行うためのアライメント方法であって、
    位置調整機構により、前記基板の面と平行な面内において、前記基板と前記マスクとの相対位置を調整する位置調整工程と、
    第１移動機構により、前記マスクとの相対位置の調整が完了した前記基板を前記基板の厚み方向に移動させて前記マスクに密着させる第１移動工程と、
    前記第１移動工程の後に、第２移動機構により、前記基板を挟んで前記マスクに磁力を印加するための磁力印加手段、および、前記基板を冷却するための冷却手段、の少なくとも一方を、前記基板の厚み方向に移動させる第２移動工程と、
    厚さ情報取得手段により、前記マスクの厚さ情報を取得する工程とを含み、
    前記第２移動工程において、前記厚さ情報取得手段によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて前記第２移動機構を制御する
    ことを特徴とするアライメント方法。
28. マスクを介して基板に成膜するための成膜方法であって、
    請求項１９～請求項２７のいずれか一項に記載のアライメント方法を含むことを特徴とする成膜方法。
29. 請求項２８に記載の成膜方法を用いて電子デバイスを製造することを特徴とする電子デバイスの製造方法。