JP3770074B2

JP3770074B2 - メタルマスクアライメント装置

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Publication number: JP3770074B2
Application number: JP2000343525A
Authority: JP
Inventors: 彰太郎岩田; 大祐寺田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2000-11-10
Filing date: 2000-11-10
Publication date: 2006-04-26
Anticipated expiration: 2020-11-10
Also published as: JP2002148580A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は液晶基板製造搬送ラインにおいてガラス基板とメタルマスクとを精度良く重ね合わせるためのメタルマスクアライメント装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶基板製造搬送ラインにおいて、ガラス基板をスパッタ装置等の処理装置へ投入する場合、ガラス基板とメタルマスクとを精度良く重ね合せてから搬送する必要がある。メタルマスクの形状は、１枚のガラス基板のサイズや取枚数により、抜きパターンが決められていて、田の字状や目の字状のものが準備される。材質としては４２アロイ（４２％Ｎi−Ｆe合金）、板厚０．２５ｍｍのものが一般に用いられる。
メタルマスクを位置決めする従来のアライメント装置として図１５に示すものが、また、ガラス基板やメタルマスクを取り扱うロボットハンドとして図１６、図１７に示すものがある。
図において、１は田の字状のメタルマスク、２はメタルマスク１を載置するためのマスクプレートである。３はガラス基板、４はマグネットホルダで磁気を帯びた板状の部材からなる。なお、メタルマスク１とガラス基板３のサイズは同一として以下に説明する。７はフレームでマスクプレート２を固定するものである。６０はメタルマスク１の対角方向の２個所に設けられたシリンダで、６０ａはその固定端、６０ｂはその可動端である。固定端６０ａはフレーム７に固定され、可動端６０ｂには２個の位置決めピン６１がそれぞれ固定される。５０は搬送装置５１の先端に固定されるロボットハンドで以下の部品からなる。５２はハンド本体である。５３はホルダ吸着パッドで、ハンド本体５２に対して上下動可能に構成され、マグネットホルダ４を吸着し、上下方向に移動させるものである。５４はガラス吸着パッドで、ハンド本体５２に固定され、ガラス基板３を吸着するものである。
【０００３】
このような従来のアライメント装置においてメタルマスク１の位置決めを行なう場合について説明する。図１６に示すように、位置決めの済んでいないメタルマスク１、ガラス基板３、マグネットホルダ４を一体化したものを、搬送装置５１に固定されたロボットハンド５０を移動し、マスクプレート２上に位置させる。次にホルダ吸着パッド５３を上方に移動させると、マグネットホルダ４はガラス基板３から離れ、ガラス基板３に磁力により装着されていたメタルマスク１は、ガラス基板３から離れてマスクプレート２上に落下する。次にシリンダ６０は、その可動端６０ｂに固定された２個の位置決めピン６１を、そのストロークエンドで停止する位置まで押し付ける。メタルマスク１は、対角上において２個の位置決めピン６１に挟み込まれ位置決めが行われる。メタルマスク１の位置決め後は、位置決めピン６１を後退させて、ロボットハンド５０により、ガラス基板３をメタルマスク１上に載置する。なお、ガラス基板３とロボットハンド５０との位置決めを、例えば特開平１０−３２９０６４号公報のように別のステージで行なっておくことにより、少なくともガラス基板３を精度良く認識させることができる。重ね合せ後は、ホルダ吸着パッド５３で吸着したマグネットホルダ４をガラス基板３に向けて下降させると、その磁力によりガラス基板３を挟んでメタルマスク１が吸着される。これにより、メタルマスク１、マグネットホルダ４およびガラス基板３が位置決めされ一体化されて、搬送装置５１により次の処理工程へと搬送される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のアライメント装置では、位置決めピン６１をメタルマスク１を対角上において、シリンダ６０のストロークエンドまで押し付けて位置決めするため、メタルマスク１の寸法が大きいとメタルマスク１がたわんで浮き上がり、ガラス基板３を載置するために位置決めピン６１を後退させたとき、メタルマスク１の位置がずれる現象が発生する。またメタルマスク１の寸法が小さいと押し付け不足が発生して、一方の位置決めピン６１のみが接触して位置決めされる。このため、メタルマスク１とガラス基板３との間で、正確な位置決めができないという問題点があった。
さらに、位置決めのためメタルマスクをマスクプレート上で滑らせるために、発塵を起こし、後の処理工程において不良を発生させる原因にもなっていた。
【０００５】
この発明は、かかる問題点を解決するためになされたもので、メタルマスクを浮き上がらせることなく、また発塵を抑えて、正確な位置決めが可能なアライメント装置を得ることを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この発明に係わるメタルマスクアライメント装置は、メタルマスクの位置およびガラス基板の位置を位置検出手段により認識し、メタルマスクの位置およびガラス基板の位置が認識できた場合は、その認識結果からメタルマスクとガラス基板との間の位置補正量を算出し、また、メタルマスクの位置が認識でき、ガラス基板の位置が認識ができなかった場合には、搬送装置に把持されるガラス基板の位置と認識されたメタルマスクの位置とから位置補正量を算出し、算出された位置補正量により、マスクプレート上に載置されたメタルマスクの位置を位置決めテーブルで補正し、または、搬送手段に把持されるガラス基板の位置を補正し、または、メタルマスクとガラス基板の双方の位置を補正して、ガラス基板とメタルマスクとを重ね合わせるように構成したものである。
【００１１】
この発明に係わるメタルマスクアライメント装置は、メタルマスクあるいはガラス基板のエッジ部分の位置検出手段を、カメラ、照明装置、画像処理装置からなる画像認識により構成したものである。
【００１２】
この発明に係わるメタルマスクアライメント装置は、位置検出手段の設置位置に対応して、マスクプレートに切欠きを設けたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１であるメタルマスクアライメント装置の斜視図、図２はメタルマスクの位置認識を説明する側面図、図３はメタルマスクとカメラの配置を示す平面図、図４はこの装置の制御回路を示すブロック図である。図５はメタルマスクとガラス基板の関係位置と補正方法を説明する平面図、図６はカメラの視野を表す図、図７は一連の動作を示すフローチャートである。
図において、１はメタルマスク、２はマスクプレート、３はガラス基板、４はマグネットホルダで従来と同様のものである。５は位置決めテーブルで、商品名「アライメントステージ」と呼ばれるＴＨＫ社製のもので、６ａ〜６ｃの３個のモータの制御により、ＸＹ方向への少量移動とθ方向（ＸＹ平面内での回転方向を示す）の少量回転を行わせるものである。また位置決めテーブル５の下面は、フレーム７の上面に固定され、位置決めテーブル５の上面にはマスクプレート２が固定される。８は、メタルマスク１のエッジ部分の画像を取り込むためのカメラで、図３に示すように、カメラ基準点４１から距離Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃で示す位置に配置される。Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は各カメラ８の視野中心点を示し、それぞれの座標を（ｘ₁，ｙ₁）、（ｘ₂，ｙ₂）、（ｘ₃，ｙ₃）で表す。視野中心点Ｃ₁、Ｃ₂およびカメラ基準点４１を結ぶ直線は、位置決めテーブル５のＸ方向移動と平行に設定され、また、視野中心点Ｃ₃とカメラ基準点４１を結ぶ直線は、位置決めテーブル５のＹ方向移動と平行に設定される。また図３における二点鎖線は、３種類のメタルマスク１とガラス基板３の外形サイズを表していて、カメラ８の相互間の距離Ｄ₁、Ｄ₂、Ｄ₃は、最小寸法のメタルマスク１に合わせて決定されている。９はカメラ８により位置認識のため、取り込み画像のコントラストを上げる透過照明で、各カメラ８に対向して位置決めテーブル５の上方に設けられる。透過照明９は、位置認識時は位置決めテーブル５の上方に位置し、メタルマスク１またはガラス基板３の搬出入時には後退するように設けて、ロボットハンド５０と干渉しないように構成されている。なお、透過照明９は、搬出入時にロボットハンド５０と干渉しない位置があれば固定しておいてもよい。２ａは切欠きで、透過照明９の光を遮蔽することなく、メタルマスク１のエッジ部分の画像を取得するために、マスクプレート２の一部に設けられる。２０は画像処理装置で、カメラ８により取得した画像からメタルマスク１の位置情報を取得するものである。３０は制御ユニットで、画像処理装置２０により取得したメタルマスク１の位置情報を処理し、位置決めテーブル５の補正量を算出し、位置決めテーブル５を駆動制御するものである。以下制御ユニット３０の各ブロックについて説明する。３１は位置決めユニットで、位置決めテーブル５に設けられたモータ６を駆動制御するためのサーボアンプを有する。３２はＣＰＵユニットで、制御ユニット３０内の制御や画像処理装置２０からの位置情報をもとに、位置補正量などの演算処理を行ったり、位置決めユニット３１への移動指令を与えるものである。３３は第一通信ユニットで、画像処理装置２０からの位置情報を受信するものである。３４は第二通信ユニットで、搬送装置５１等の周辺装置間の制御信号の授受を行うものである。カメラ８の視野中心点Ｃ₁、Ｃ₂、Ｃ₃の位置情報は補正量算出のため、予め制御ユニット３０に記憶される。
図５における二点鎖線は、メタルマスク１およびガラス基板３が同一寸法の場合の基準位置を示し、メタルマスク１の端面１_aおよびガラス基板３の端面３_aは位置決めテーブル５のＸ方向移動と平行に設定される。４０は、位置決め目標であるメタルマスク１のコーナ部分の基準点であり、搬送装置５１に把持されるガラス基板３のコーナの基準点でもある。Ｏ₁、Ｏ₂、Ｏ₃は、メタルマスク１の基準位置から算出される各カメラ８の認識点で、それぞれの座標を（ｘ₇，ｙ₇）、（ｘ₈，ｙ₈）、（ｘ₉，ｙ₉）で表す。Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃は、各カメラ８により実際に認識されるメタルマスク１の認識点で、（ｘ₄，ｙ₄）、（ｘ₅，ｙ₅）、（ｘ₆，ｙ₆）で表す。４１は実際に載置されたメタルマスク１のコーナ点を示し、認識点Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃から算出される点である。ΔＸ、ΔＹは基準点４０と演算により求められるメタルマスク１のコーナ点４１とのＸ方向およびＹ方向の相対ずれ量、Δθは認識点Ｍ₁、Ｍ₂から求められる補正傾斜角度を示す。
【００１４】
以上のように構成されたアライメント装置の動作について説明する。
アライメント装置へのメタルマスク１の搬送と載置は、従来の技術で説明した図１５と同じように行われる。まず、搬送装置５１によりメタルマスク１、ガラス基板３、マグネットホルダ４を一体化した状態でマスクプレート２上の所定位置まで搬送し、次にホルダ吸着パッド５３を上昇させて、マグネットホルダ４をガラス基板３から引き離し、マグネットホルダ４の磁気により保持されていたメタルマスク１を、ロボットハンド５０から落下させて載置する（ステップ１）。マスクプレート２上に載置されたメタルマスク１のエッジ部分は、３台のカメラ８によって画像が取り込まれ、画像処理装置２０により各カメラ８の画像情報が取得される（ステップ２）。取得された画像情報は、第一通信ユニット３３に送られた後、ＣＰＵユニット３２において、画像情報から得られた認識点Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３の座標を基に、メタルマスク１のコーナ点４１と点Ｍ₁とＭ₂を通る直線から補正角度Δθとが求められる。
【００１５】
以下に補正量ΔＸ、ΔＹ、Δθを求める方法について、図８を用いて説明する。図において、点Ｐ_a、Ｐ_b、Ｐ_cは、カメラ８による認識点で、それぞれの座標を（ｘ_a，ｙ_a）、（ｘ_b，ｙ_b）、（ｘ_c，ｙ_c）とする。また点Ｐ_dは、その座標を（ｘ_d，ｙ_d）で表し、点Ｐ_aと点Ｐ_bを通る直線Ｂと、点Ｐ_cを通り直線Ｂに垂直な直線Ａと交わる点とする。点Ｐ_dはメタルマスク１やガラス基板３のコーナ点に相当する。Ｌ₁は点Ｐ_aと点Ｐ_d間の距離、Ｌ₂は点Ｐ_aと点Ｐ_b間の距離、Ｌ₃は点Ｐ_cと点Ｐ_d間の距離、Ｌ₄は点Ｐ_aと点Ｐ_c間の距離、Ｌ₅は点Ｐ_aと点Ｐ_c間の距離とする。Δθは直線ＢのＸ軸に対する傾斜角度とする。
ピタゴラスの定理から式１と式２が求められる。
Ｌ₄ ²＝Ｌ₃ ²＋Ｌ₁ ² （式１）
Ｌ₅ ²＝Ｌ₃ ²＋（Ｌ₁＋Ｌ₂）² （式２）
式２から式１を減算するとＬ₃ ²が消去されて式３が導き出せる。
Ｌ₁＝（Ｌ₅ ²−Ｌ₄ ²−Ｌ₂ ²）／２Ｌ₂ （式３）
Ｌ₁とＬ₂ は直線の傾きが同じであることから式４と式５が成立する。
Ｌ₁／Ｌ₂＝（ｘ_a−ｘ_d）／（ｘ_b−ｘ_a）（式４）
Ｌ₁／Ｌ₂＝（ｙ_a−ｙ_d）／（ｙ_b−ｙ_a）（式５）
式４、式５から交点の座標ｘ_d、ｙ_dを導き出すと式６、式７となる。
ｘ_d＝ｘ_a−Ｌ₁（ｘ_b−ｘ_a）／Ｌ₂ （式６）
ｙ_d＝ｙ_a−Ｌ₁（ｙ_b−ｙ_a）／Ｌ₂ （式７）
式３をそれぞれ式６と式７に代入すると、式８および式９が導き出せる。
ｘ_d＝ｘ_a−（Ｌ₅ ²−Ｌ₄ ²−Ｌ₂ ²）（ｘ_b−ｘ_a）／２Ｌ₂ ² （式８）
ｙ_d＝ｙ_a−（Ｌ₅ ²−Ｌ₄ ²−Ｌ₂ ²）（ｙ_b−ｙ_a）／２Ｌ₂ ² （式９）
なお、以下のＬ₁、Ｌ₂、Ｌ₃は、認識点の座標から既知であるため、式８および式９に代入することで、点Ｐ_dの座標（ｘ_d，ｙ_d）が求められる。
Ｌ₂ ²＝（ｘ_b−ｘ_a ）²＋（ｙ_b−ｙ_a ）² （式１０）
Ｌ₄ ²＝（ｘ_a−ｘ_c ）²＋（ｙ_a−ｙ_c ）² （式１１）
Ｌ₅ ²＝（ｘ_b−ｘ_c ）²＋（ｙ_b−ｙ_c ）² （式１２）
また傾斜角度Δθは、式１３から導き出すことができる。
ｔａｎ（Δθ）＝（ｙ_b−ｙ_a）／（ｘ_b−ｘ_a）（式１３）
ガラス基板３の基準点４０の座標も同様に、基準点Ｏ₁、Ｏ₂、Ｏ₃から、上式に代入し、予め求めておき、制御装置に記憶させておく。
【００１６】
以上の計算に基づいて求められたメタルマスク１のコーナ点４１と基準点４０との間の差、すなわちＸＹ方向の補正量ΔＸ、ΔＹと、補正角度Δθとが計算され、位置決めユニット３１に送られる（ステップ３）。
位置決めユニット３１は、送られた補正移動量をもとにＸＹ方向の補正移動とθ方向の補正回転を行う（ステップ４）。
次に、ロボットハンド５０に装着されたガラス基板３を、メタルマスク１上に載せ、さらにマグネットホルダ４をガラス基板３の上に載せ、メタルマスク１、ガラス基板３、マグネットホルダ４を、精度良く重ね合わせて一体化させる（ステップ５）。以後はロボットハンド５０により次の処理工程に搬送される。
なお、図３の二点鎖線で示すように、メタルマスク１やガラス基板３のサイズが変更となっても、カメラ８の位置は最小寸法のメタルマスク１やガラス基板３に合わせて設置されるので、カメラ８の位置や透過照明９の位置を変更する段取り替え作業は不要である。
【００１７】
なお、実施の形態１では、位置決めテーブル５を用いたものにつき説明したが、位置決めテーブル５を省略し、搬送装置５１によりガラス基板３の位置を補正するように構成することも可能である。
【００１８】
実施の形態２．
図９はこの発明の実施の形態２であるメタルマスクアライメント装置の斜視図、図１０はメタルマスクの搬送およびガラス基板の位置認識を説明する側面図、図１１はメタルマスクとガラス基板の関係位置と補正方法を説明する平面図、図１２はガラス基板を認識する場合のカメラ視野を表す図、図１３は一連の動作を示すフローチャートである。なお、実施の形態２における図３のメタルマスクとカメラの配置を示す平面図、図４の制御回路を示すブロック図、図６のメタルマスクを認識する場合の視野を表す図は、実施の形態１と同一である。
図において、実施の形態１と同一の符号は実施の形態２と同一の機能であるためその説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
１０はカメラ８に対応して設けられ、比較的均一な照度が得られるファイバー照明で、透明なガラス基板３のエッジ部分を斜め横方向から照射し、カメラ８で得られる画像の認識率の向上を目的として用いられる。
【００１９】
次に動作について説明する。
アライメント装置へのメタルマスク１の搬送と載置は、図１０で示すように行われる。まず、搬送装置５１によりメタルマスク１、ガラス基板３、マグネットホルダ４を一体化した状態でマスクプレート２上の所定位置まで搬送し、次にホルダ吸着パッド５３を上昇させて、マグネットホルダ４をガラス基板３から引き離し、マグネットホルダ４の磁気により保持されていたメタルマスク１を、ロボットハンド５０から落下させて載置する（ステップ１１）。
マスクプレート２上に載置されたメタルマスク１のエッジ部分は、３台のカメラ８によって画像が取り込まれ、画像処理装置２０により各カメラ８の画像情報が取得される（ステップ１２）。
取得された画像情報は、実施の形態１と同様に、第一通信ユニット３３に送られた後、ＣＰＵユニット３２において、画像情報から得られた認識点Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃の３点の座標を基に、メタルマスク１のコーナ点４２の座標と点Ｍ₁とＭ₂を通る直線からメタルマスク１の傾斜角度Δθ_Mとが求められる（ステップ１３）。
【００２０】
次に、ガラス基板３を、図１０中のΔＴで示す距離分、マスクプレート２の上方に位置させ、かつ、カメラ８の同一視野内に画像が収まるようＸＹ方向にそれぞれＨ_offの距離をロボットハンド５０により移動させ停止させる（ステップ１４）。
次に、ファイバー照明１０が点灯されて、ガラス基板３のエッジ部分は３台のカメラ８によって画像が取り込まれ、画像処理装置２０により各カメラ８の画像情報が取得される（ステップ１５）。
取得された画像情報は、実施の形態１と同様に、第一通信ユニット３３に送られた後、ＣＰＵユニット３２において、画像情報から得られた認識点Ｇ₁、Ｇ₂、Ｇ₃の３点の座標を基に、ガラス基板３のコーナ点４３の座標と点Ｇ₁とＧ₂を通る直線からガラス基板３の傾斜角度Δθ_Gとが求められる（ステップ１６）。
【００２１】
メタルマスク１のコーナ点４２とガラス基板３のコーナ点４３のＸ座標の差からオフセット量Ｈ_offを引いた値が補正量ΔＸ、同様にＹ座標の差からオフセット量Ｈ_offを引いた値が補正量ΔＹ、またメタルマスク１の傾斜角度Δθ_Mとガラス基板３の傾斜角度Δθ_Gとの差が補正角度Δθとして、位置決めユニット３１に送られる（ステップ１７）。
ガラス基板３を測定するためにロボットハンド５０をオフセット量Ｈ_offだけずらした量を、元に戻すとともに、位置決めユニット３１は、送られた補正移動量をもとにＸＹ方向の補正移動とθ方向の補正回転を行う（ステップ１８）。
次に、ロボットハンド５０に装着されたガラス基板３を、メタルマスク１上に載せ、さらにマグネットホルダ４をガラス基板３の上に載せ、メタルマスク１、ガラス基板３、マグネットホルダ４を、精度良く重ね合わせて一体化させる（ステップ１９）。
【００２２】
実施の形態３．
図１４は実施の形態３のフローチャートを示す。実施の形態２において、ガラス基板３の認識が完了したかを判断して、完了しない場合はメタルマスク１の認識結果の位置とロボットハンド５０に把持されているガラス基板３の位置との間で、補正と位置決めを行う。また完了した場合はメタルマスク１とガラス基板３の認識結果の位置の両方から、補正と位置決めを行うように構成したものである。以下に実施の形態２と異なる部分につき説明する。
すなわち、図１４においてガラス基板３の認識動作（ステップ１６）の後、ガラス基板３の位置が、カメラ８で取得した画像から認識できたかどうかを判断する（ステップ２０）。
認識できた場合は、実施の形態２と同様に、メタルマスク１のコーナ点４２とガラス基板３のコーナ点４３のＸ座標の差からオフセット量Ｈ_offを引いた値が補正量ΔＸ、同様にＹ座標の差からオフセット量Ｈ_offを引いた値が補正量ΔＹ、またメタルマスク１の傾斜角度Δθ_Mとガラス基板３の傾斜角度Δθ_Gとの差が補正角度Δθとして算出される（ステップ１７）。
認識できない場合は、実施の形態１と同様に、搬送装置５１に把持されるガラス基板３と認識されたメタルマスク１から補正量が算出される。すなわち、搬送装置５１に把持されるガラス基板３のコーナの基準点４０とメタルマスク１のコーナ点４２とのＸ座標の差が補正量ΔＸ、同様にＹ座標の差が補正量ΔＹ、またメタルマスク１の傾斜角度Δθ_Mが補正角度Δθとして算出される（ステップ２１）。ステップ１７またはステップ２１で算出された補正値は、位置決めユニットに出力され、メタルマスク１の位置を補正移動（ステップ１８）した後、メタルマスク１とガラス基板３とを重ね合わせる（ステップ１９）。
【００２３】
以上の実施の形態では、位置決めテーブル５を使用して、メタルマスク１の位置を補正するものにつき説明したが、位置決めテーブル５を省略して、搬送装置５１によってガラス基板３の角度補正と位置補正を行い、メタルマスクとガラス基板を重ね合わせることもできる。
【００２４】
また、角度補正と位置補正を行う場合、搬送装置５１側でθ方向の補正を行い、位置決めテーブル５側でＸＹ方向の補正を行うなど、ＸＹθ方向の補正を、ガラス基板３（搬送装置５１側）とメタルマスク１（位置決めテーブル５側）とに分配することもできる。また、メタルマスク１、またはガラス基板３、またはメタルマスク１とガラス基板３の双方のいずれかの位置を補正して、メタルマスク１とガラス基板３とを重ね合わせることもできる。
【００２５】
以上説明した実施の形態では、メタルマスク１、ガラス基板３、マグネットホルダ４を一体化したものを、１つの搬送装置５１により搬送するようにしたが、メタルマスク１専用の搬送装置により搬送して、マスクプレート２上に載置するようにした後、ガラス基板３とマグネットホルダ４を搬送装置５１により搬送して一体化するように構成してもよい。
また、メタルマスク１、ガラス基板３、マグネットホルダ４のそれぞれに、専用の搬送装置を設けるよう構成することもできる。
【００２６】
以上の実施の形態では、位置検出手段として、カメラ、照明装置、画像処理装置で構成したものにつき説明したが、位置検出にあたりメタルマスクが移動しない程度の測定力の小さな検出手段を用いることができる。たとえば電気的接触を検出してその位置を検出するもの、リミットスイッチ等のアクチエータを押し付けてスイッチのオンオフで検出する検出手段などがあげられる。
【００２７】
また、以上説明した実施の形態では、画像処理装置２０を制御ユニット３０とは別に設けた実施の形態で説明したが、制御ユニット３０内に配置して処理することも可能である。この場合はＣＰＵユニット３１により、カメラ８から直接画像情報を制御ユニット３０に取り込み、メタルマスク１の認識点Ｍ₁、Ｍ₂、Ｍ₃やガラス基板３の認識点Ｇ₁、Ｇ₂、Ｇ₃を求めるように構成すればよい。
【００２８】
【発明の効果】
この発明は、以上説明したように構成されているので、以下に示すような効果を奏する。
【００２９】
ロボット等の搬送装置により搬送されたメタルマスクをマスクプレートの上方から載置した状態で、位置検出手段によりメタルマスクの位置認識を実行し、メタルマスクの位置ずれ分を、ガラス基板の位置で補正し、ガラス基板を重ね合わせる際に、ガラス基板の位置認識が完了したか否かの判断装置を設けたので、透明なガラス基板の位置認識に失敗した場合に、少なくともメタルマスクの位置補正を行うことができ、所望の重ね合わせ精度が得られ、連続運転が可能となる効果がある。位置認識が成功した場合には、メタルマスク、ガラス基板の相対位置を補正するので、重ね合わせ精度が一層向上する効果がある。
【００３３】
位置検出手段を、カメラ、照明装置、画像処理装置から構成すると、同じカメラの視野内でメタルマスク、ガラス基板のエッジ部分の位置を認識できるので、装置が簡略化できる効果が得られる。
【００３４】
マスクプレートに切欠きを設けると、メタルマスクがマスクプレートよりオーバハングすることがなくなり、メタルマスクの浮き上がり等の変形を防止でき、ガラス基板を載せたときの浮き上がりによる位置ずれを防止でき、メタルマスクとガラス基板の位置決め精度の低下を防止できる効果がある。
【００３５】
マスクプレートに切欠きを設けると、カメラ、照明装置、画像処理装置からなる位置検出手段の場合に、外部からの余分な照明を遮蔽することができ、エッジ部分の認識効率を向上できる。
【００３６】
厚さ０．２５ｍｍのメタルマスクのエッジ部分に測定子を接触させて位置を検出する場合、測定子とマスクプレートが接触する恐れがあるが、マスクプレートの位置検出部付近に切欠きを設けることにより、付近のスペースが広がって、測定子のサイズの制限がなくなる。このため画像処理による検出装置に比較して、安価に装置を構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１を示すメタルマスクアライメント装置の斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示すメタルマスクアライメント装置の側面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における位置検出手段の位置を示す平面図である。
【図４】この発明の実施の形態１における制御回路のブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態１におけるメタルマスクとガラス基板の関係を示す平面図である。
【図６】この発明の実施の形態１における位置検出手段であるカメラの視野を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態１の動作を示すフローチャートである。
【図８】この発明の実施の形態１において、３点の認識点からコーナ点座標、傾斜角度を求める場合の説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２を示すメタルマスクアライメント装置の斜視図である。
【図１０】この発明の実施の形態２を示すメタルマスクアライメント装置の側面図である。
【図１１】この発明の実施の形態２におけるメタルマスクとガラス基板の関係を示す平面図である。
【図１２】この発明の実施の形態２における位置検出手段であるカメラの視野を示す図である。
【図１３】この発明の実施の形態２の動作を示すフローチャートである。
【図１４】この発明の実施の形態３の動作を示すフローチャートである。
【図１５】従来の装置を示す斜視図である。
【図１６】メタルマスク、ガラス基板を把持するロボットハンドを示す側面図である。
【図１７】メタルマスク、ガラス基板を把持するロボットハンドを示す側面図である。
【符号の説明】
１メタルマスク、２マスクプレート、２ａ切欠き、３ガラス基板、
５位置決めテーブル、８カメラ、９透過照明、２０画像処理装置、
３０制御ユニット、４０基準点位置、４１メタルマスクのコーナ点、
４３ガラス基板のコーナ点、５１搬送装置

Claims

搬送装置により搬送され、予め規定された基準辺角度および基準点位置が認識されたガラス基板と、搬送装置により搬送されるメタルマスクとを、所定の位置に重ね合わせるメタルマスクアライメント装置において、
上記メタルマスクを載置するマスクプレートと、
上記マスクプレートを支持するフレームと、
上記メタルマスクおよび上記ガラス基板のエッジ部分の位置を認識する位置検出手段と、
上記位置検出手段によって得られた位置情報から、上記メタルマスクおよび上記ガラス基板の両者の基準辺角度と基準点位置を求める演算手段と、
上記演算手段によって上記メタルマスクおよび上記ガラス基板の両者の基準辺角度と基準点位置が求められたか否かを判断する判断手段と、
上記判断手段が、上記メタルマスクと上記ガラス基板の両者の上記基準辺角度と基準点位置が求められたと判断した場合、上記判断手段で求められた両者の基準辺角度と基準点位置とが、所定の位置関係になるように角度補正値と位置補正値を算出し、上記判断手段が、上記メタルマスクの上記基準辺角度と基準点位置が求められたと判断し、上記ガラス基板の上記基準辺角度と基準点位置が求められないと判断した場合、上記メタルマスクの上記判断手段で求められた基準辺角度と基準点位置に対して、上記ガラス基板の予め規定された基準辺角度および基準点位置が所定の位置となるように角度補正値と位置補正値を算出する補正値演算手段と、
上記補正値演算手段の上記角度補正値および上記位置補正値を出力する補正手段とを備え、
上記マスクプレート上に載置された上記メタルマスクと、上記搬送装置により搬送される上記ガラス基板とを、上記補正手段からの出力に基づいて、上記ガラス基板の位置を補正し、重ね合わせることを特徴とするメタルマスクアライメント装置。
搬送装置により搬送され、予め規定された基準辺角度および基準点位置が認識されたガラス基板と、搬送装置により搬送されるメタルマスクとを、所定の位置に重ね合わせるメタルマスクアライメント装置において、
上記搬送装置により搬送される上記メタルマスクを載置するマスクプレートと、
上記マスクプレートを移動させ、上記メタルマスクの位置を補正する位置決めテーブルと、
上記位置決めテーブルを支持するフレームと、
上記メタルマスクおよび上記ガラス基板のエッジ部分の位置を認識する位置検出手段と、
上記位置検出手段によって得られた位置情報から、上記メタルマスクおよび上記ガラス基板の両者の基準辺角度と基準点位置を求める演算手段と、
上記演算手段によって上記メタルマスクおよび上記ガラス基板の両者の基準辺角度と基準点位置が求められたか否かを判断する判断手段と、
上記判断手段が、上記メタルマスクと上記ガラス基板の両者の上記基準辺角度と基準点位置が求められたと判断した場合、上記判断手段で求められた両者の基準辺角度と基準点位置とが、所定の位置関係になるように角度補正値と位置補正値を算出し、上記判断手段が、上記メタルマスクの上記基準辺角度と基準点位置が求められたと判断し、上記ガラス基板の上記基準辺角度と基準点位置が求められないと判断した場合、上記メタルマスクの上記判断手段で求められた基準辺角度と基準点位置に対して、上記ガラス基板の予め規定された基準辺角度および基準点位置が所定の位置となるように角度補正値と位置補正値を算出する補正値演算手段と、
上記補正値演算手段の上記角度補正値および上記位置補正値を出力する補正手段とを備え、
上記マスクプレート上に載置された上記メタルマスクと、上記搬送装置により搬送される上記ガラス基板とを、上記補正手段からの出力に基づいて、
上記メタルマスクの位置
上記ガラス基板の位置
上記メタルマスクの位置と上記ガラス基板の位置
のいずれかを補正し、重ね合わせることを特徴とするメタルマスクアライメント装置。
位置検出手段がメタルマスクのエッジ部分を認識するためのカメラと、上記カメラに対向して設けられた照明装置と、上記カメラにより取得した画像の処理によって、上記メタルマスクの基準辺角度と基準点位置を求める画像処理装置と、からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のメタルマスクアライメント装置。
位置検出手段の設置位置に対応して、マスクプレートに切欠きを設けたことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のメタルマスクアライメント装置。