JP4510609B2 - 基板とマスクのアライメント方法および有機薄膜蒸着方法ならびにアライメント装置 - Google Patents
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Images
Description
(1)基板11の位置が確定するまでは、基板11をマスク12に対し非接触に支持しており、基板11の移動によってアライメントする際、マスクと基板とが接触しているときのように、基板の移動のために基板をマスクから離す動作を要しないので、基板を離す動作による基板表面の傷の発生がない。
(2)基板11の左右両側の縁部をそれぞれの側のフック部材5のフック5aに乗せて、基板11にテンションをかけずに支持するので、基板の割れを防ぐことができ、またテンションをかけて支持する支持機構が不要である、基板の厚さが変わっても支持することができる。
(3)マスク12のマーク14に下から光を当てて上方から撮影するので、マーク14の輪郭が明確な画像を得ることができる。
(4)基板11のマーク13は上から光を当ててマスク12のマーク14とは別に撮影するので、基板11のマーク13のみに焦点を合わすことができる。その際、フック5aによる基板11の支持は、基板11の左右両側の前後の4箇所の位置としているので、基板11に生じるたわみは基板の中心に対して対称になり、基板11の中心に対し対称に設けた対角線上の両側のマーク13は、高さ方向の位置がほぼ同じになるため、焦点をあわせるのに困難はない。これにより、マーク13の輪郭が明確な画像を得ることができる。
(5)マスク12のマーク14中に基板11のマーク13を入れる必要がないので、マスク12の上方に搬入したときの基板11の位置精度はラフでよく、高精度が求められない。
(6)基板とマスクが最初に接するたわみが大きい部分を、磁石保持部材7の突起状の押え部分で固定するので、マスクと基板を合わせるときの微小なずれを防ぐことができる。
(7)カメラ移動機構を備えているので、たわみが大きい場合でも、マスクのマークと基板のマークに焦点を合わせることができる。
3 搬送装置 4 マスク台
5 フック部材 5a フック
6 反射板組立体 7 磁石保持部材
7b 磁石板 7c 押さえ板
7e 押さえ部材 7e1 凹部
7e2 弾性体 8 マスク用光源
9 基板用光源 10 CCDカメラ
11 透明基板(ガラス基板) 12 メタルマスク
13 基板の位置検出用マーク 14 マスクの位置検出用マーク
15 ヒンジ機構 16 姿勢制御装置
17 開閉モータ 20 演算装置
M1 昇降モータ M2 昇降モータ
Claims (17)
- パターンが形成されたメタルマスクをマスク台に保持させる工程と、
前記マスクの所定位置に設けられた位置検出用のマークを上方に設置した撮影手段で撮影する工程と、
蒸着する表面を下向きにして前記マスクの上方に搬送された透明基板と前記マスクとの間に隙間を開けるようにして、前記基板を縁部において支持する工程と、
前記基板の所定位置に設けられた位置検出用のマークを前記撮影手段で撮影する工程と、
前記撮影した画像の処理によって得られる前記マスク側のマークの位置情報と前記基板側のマークの位置情報とから、前記基板と前記マスクの相対位置を演算する工程と、
前記基板とマスクの相対位置が所定の許容範囲内になるように、前記基板と前記マスクとを前記演算された相対位置に基づいて相対移動させる工程と、
前記相対移動後の基板とマスクとを密着させる工程とを備え、
前記マスクの所定位置に設けられた位置検出用のマークを上方に設置した撮影手段で撮影する工程と、前記基板の所定位置に設けられた位置検出用のマークを前記撮影手段で撮影する工程とが別々に行われることを特徴とする基板とマスクのアライメント方法。 - 前記マスク側のマークを撮影する前に、前記基板を支持する工程を先に行い、その後、前記マスク側のマークの撮影と前記基板側のマークの撮影を別々に行うことを特徴とする請求項1記載のアライメント方法。
- 前記マスク側のマークはマスクに形成した貫通孔からなり、前記マスク側のマークの撮影は、前記マスク側のマークの近傍に下方から光を照射して行うことを特徴とする請求項1または2記載のアライメント方法。
- 前記基板側のマークの撮影は、前記マークの近傍に上方から光を照射して行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれかの項に記載のアライメント方法。
- 前記マスク側のマークの1つと前記基板側のマークの1つとが前記撮影手段の撮影視野内に位置するようにして、前記マスク側のマークと前記基板側のマークとを前記マスクと前記基板の複数の隅部に設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれかの項に記載のアライメント方法。
- 前記基板の支持は、前記基板に生じるたわみが前記基板の中心に対して対称となる位置の縁部を支持部材に乗せることによって行い、かつ、前記基板側のマークと前記マスク側のマークは、前記基板の中心に対し対称となる基板位置とマスク位置に設けることを特徴とする請求項1〜5のいずれかの項に記載のアライメント方法。
- 蒸着する表面を下に向けた基板とパターンが形成されたメタルマスクとを密着させて、前記マスクを通して前記基板の表面に有機材料を蒸着する有機薄膜蒸着方法において、
パターンが形成されたメタルマスクをマスク台に保持させる工程と、
前記マスクの所定位置に設けられた位置検出用のマークを上方に設置した撮影手段で撮影する工程と、
蒸着する表面を下向きにして前記マスクの上方に搬送された透明基板と前記マスクとの間に隙間を開けるようにして、前記基板を縁部において支持する工程と、
前記基板の所定位置に設けられた位置検出用のマークを前記撮影手段で撮影する工程と、
前記撮影した画像の処理によって得られる前記マスク側のマークの位置情報と前記基板側のマークの位置情報とから、前記基板と前記マスクの相対位置を演算する工程と、
前記基板とマスクの相対位置が所定の許容範囲内になるように、前記基板と前記マスクとを前記演算された相対位置に基づいて相対移動させる工程と、
前記相対移動後の基板とマスクとを密着させる工程と、
前記マスクの下方で有機材料を蒸発させて、前記マスクを通して前記基板の表面に付着させることによって、前記基板の表面に前記有機材料の薄膜を前記マスクのパターン状に形成する工程とを備え、
前記マスクの所定位置に設けられた位置検出用のマークを上方に設置した撮影手段で撮影する工程と、前記基板の所定位置に設けられた位置検出用のマークを前記撮影手段で撮影する工程とが別々に行われることを特徴とする有機薄膜蒸着方法。 - 前記マスク側のマークを撮影する前に、前記基板を支持する工程を先に行い、その後、前記マスク側のマークの撮影と前記基板側のマークの撮影を別々に行うことを特徴とする請求項7記載の有機薄膜蒸着方法。
- 前記マスク側のマークはマスクに形成した貫通孔からなり、前記マスク側のマークの撮影は、前記マスク側のマークの近傍に下方から光を照射して行うことを特徴とする請求項7または8記載の有機薄膜蒸着方法。
- 前記基板側のマークの撮影は、前記マークの近傍に上方から光を照射して行うことを特徴とする請求項7〜9のいずれかの項に記載の有機薄膜蒸着方法。
- 前記マスク側のマークの1つと前記基板側のマークの1つとが前記撮影手段の撮影視野内に位置するようにして、前記マスク側のマークと前記基板側のマークとを前記マスクと前記基板の複数の隅部に設けたことを特徴とする請求項7〜10のいずれかの項に記載の有機薄膜蒸着方法。
- 前記基板の支持は、前記基板に生じるたわみが前記基板の中心に対して対称となる位置の縁部を支持部材に乗せることによって行い、かつ、前記基板側のマークと前記マスク側のマークは、前記基板の中心に対し対称となる基板位置とマスク位置に設けることを特徴とする請求項7〜11のいずれかの項に記載の有機薄膜蒸着方法。
- パターンが形成されたメタルマスクの左右両側の縁部の前後位置を保持する昇降自在なマスク台と、
蒸着する表面を下向きにして前記マスクの上方に搬送された透明基板と前記マスクとの間に隙間を開けるようにして、前記基板の左右両側の縁部をそれぞれの側のマスク台同士の間で支持する、開閉可能かつ前後左右方向および周方向に移動可能なフック手段と、
前記フック手段の開閉ならびに前後左右方向および周方向の移動を行う駆動手段と、
前記マスクと前記基板の複数の隅部に設けられた前記マスクの貫通孔からなる位置検出用のマークと前記基板の蒸着メタルからなる位置検出用のマークの同一隅部に位置するそれぞれ1つのマークを撮影視野に収め、その撮影視野内のマスクのマークと基板のマークとに別々に焦点を合わせて撮影する、前記基板の上方に設置された撮影手段と、
前記撮影手段の光軸と平行な光軸を有する前記基板上方の光源と、該光源からのスポット光を複数回反射して前記マスクのマークに下側から照射する該マスク下方の反射板組立体とからなるマスク用照明手段と、
前記撮影手段の光軸に対し傾斜した前記基板のマークに向けた光軸を有する前記基板上方の光源からなる基板用照明手段と、
前記マスクのマークと前記基板のマークの撮影画像を画像処理して得られるそれぞれのマークの位置情報から前記基板と前記マスクの相対位置を演算し、前記基板と前記マスクの相対位置の演算値が既定の許容範囲内にあるか否かを判断し、許容範囲内にないときは、前記基板と前記マスクの相対位置が許容範囲内になるのに必要な量で基板を移動させる命令を前記駆動手段に出力する演算手段とを有することを特徴とする基板とマスクのアライメント装置。 - 前記演算手段は、前記撮影手段から入力される前記基板と前記マスクの複数のマークの位置情報から、前記基板の基準点もしくは基準線と前記マスクの基準点もしくは基準線とを算出し、この算出結果に基づいて前記基板と前記マスクの相対位置を算出することを特徴とする請求項13記載のアライメント装置。
- 前記基板の移動後に上昇させた前記マスクに前記基板を介して相対して、前記マスクを磁力により吸引して前記基板に密着させる磁石板を備えた磁石保持部材を前記フック手段の内側に昇降自在に設けたことを特徴とする請求項13または14記載のアライメント装置。
- 前記磁石保持部材は、前記基板のたわみ量の最大部分に対応する位置に弾性体により入没可能な突起からなる押さえ部材を有し、
前記基板を前記マスクに近づけ、前記基板のたわみ量が最大の部分が前記マスクに接するときに、たわみ量が最大の部分で前記押さえ部材が前記基板を前記マスクに押さえ、
前記磁石保持部材、前記基板、および前記マスクが密着したときに前記押さえ部材が前記磁石保持部材内に格納されることを特徴とする請求項15記載のアライメント装置。 - さらに、前記撮影手段を上下に移動させて焦点を合わせるカメラ移動手段を有する請求項13〜16のいずれかの項に記載のアライメント装置。
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