JP4934981B2

JP4934981B2 - Metal mask, metal mask position alignment method and apparatus

Info

Publication number: JP4934981B2
Application number: JP2005095798A
Authority: JP
Inventors: 輝直土屋
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2012-05-23
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: JP2006274360A

Description

本発明は、例えば、有機ＥＬ素子製造工程で使われる蒸着マスクに使用される、多数の微少な細長い開口部を備えたマスク部を有するメタルマスクのような、極く薄い且つ剛性の異なる領域を備えたメタルマスクをゆがみのない平坦な状態で枠状のフレームに固定するに際し、メタルマスクの位置アラインメントを取る技術に関する。 The present invention provides an extremely thin region having different rigidity such as a metal mask having a mask portion having a large number of minute elongated openings, which is used for a vapor deposition mask used in an organic EL element manufacturing process. The present invention relates to a technique for aligning the position of a metal mask when fixing the provided metal mask to a frame-like frame in a flat state without distortion.

従来、有機ＥＬ素子製造において真空蒸着が行われており、その蒸着マスクとして、蒸着を許容する多数の細長い微少な開口部を備えたマスク部を有するメタルマスクが使用されている。そして蒸着に当たってはそのメタルマスクを、前記マスク部よりも大きい開口を備えた剛性の大きい枠状のフレームに磁石等によって取り付けていた。しかしながら、近年、パターニングの微細化が進み、マスク部に形成している開口部が微細になり且つメタルマスクの板厚自体も薄くなってくると、メタルマスクを単に枠状のフレームに磁石等を用いて固定しただけでは、マスク部にゆがみやたるみが生じ、開口部の精度が維持できなくなるという問題が生じた。 Conventionally, vacuum vapor deposition is performed in the manufacture of organic EL elements, and a metal mask having a mask portion having a large number of elongated fine openings that allow vapor deposition is used as the vapor deposition mask. In vapor deposition, the metal mask is attached to a frame having a large rigidity having an opening larger than that of the mask by a magnet or the like. However, in recent years, when the patterning has been miniaturized and the openings formed in the mask portion have become finer and the thickness of the metal mask itself has become thinner, the metal mask is simply attached to a frame-like frame with a magnet or the like. Only by using and fixing, there arises a problem that the mask portion is distorted or sag, and the accuracy of the opening cannot be maintained.

そこで、本出願人はこの問題を解決すべく検討の結果、極く薄い金属板で製作し且つ複数のマスク部を形成した構造の多面付けのメタルマスクでも、メタルマスクの４辺のそれぞれを、複数のクランプで把持し、各クランプによって前記メタルマスクにテンションを加え、かつそのテンションを各クランプごとに調整することで、メタルマスクをしわやたるみの無い平坦な状態とし、各マスク部の開口部を直線状に且つ一定ピッチに保持できること及びその状態で枠状のフレームにスポット溶接等によって固定することで、クランプを外した後においてもメタルマスクをテンションが掛けられ平坦となった状態に保持でき、従って、単純な構造のフレームを用いて多面付けマスクをゆがみやたるみの無い状態に保持できることを見出し、そのメタルマスクをゆがみやたるみの無い状態で枠状のフレームに固定する方法及び装置を開発した（特開２００４−３１１３３５号公報参照）。 Therefore, as a result of studies to solve this problem, the applicant of the present invention manufactured each of the four sides of the metal mask even in a multi-sided metal mask having a structure in which a plurality of mask portions are formed with an extremely thin metal plate. Holding the metal mask with a plurality of clamps, applying tension to the metal mask with each clamp, and adjusting the tension for each clamp makes the metal mask flat without wrinkles and sagging, and opens each mask portion. Can be held in a straight line and at a constant pitch, and in this state, the metal mask can be held flat by being tensioned even after the clamp is removed by fixing it to the frame-like frame by spot welding or the like. Therefore, it has been found that a multi-face mask can be held without distortion and sagging by using a frame with a simple structure. Tarumasuku developed a method and apparatus for securing the frame-shaped frame without distortion and sagging state (see JP 2004-311335).

ところが、この方法及び装置にも更に改良すべき点のあることが判明した。すなわち、メタルマスクの４辺のそれぞれにテンションを加えてフレームに固定する際、単にメタルマスクにゆがみやたるみが無いようにテンションを調整しただけでは、メタルマスクに生じる伸びが必ずしも均一とはならず、そのためメタルマスクに形成している複数のマスク部の位置が適正な位置からずれてしまうことがあった。例えば、有機ＥＬ素子製造に用いる蒸着用の多面付けマスクの場合、各マスク部の位置に関して±１０μｍ以下のトータルピッチが求められることがあるが、メタルマスクに対するテンションの掛け具合によっては、そのピッチの誤差が大きくなるとか、全体的にねじれたような配置になることがあった。これを防ぐには、メタルマスクにテンションを加えた状態で、いくつかのマスク部の位置を、Ｘ−Ｙ方向（縦横方向）の位置を高精度（ミクロンオーダー）で測定可能な測長装置を用いて測定し、適正な位置となるようにテンションを調整するという方法を採ればよい。しかしながら、この方法には、（１）測長装置は高価である、（２）測長に時間を要するため、作業効率が悪い、（３）一度に複数箇所の位置管理ができない等の問題があった。
特開２００４−３１１３３５号公報 However, it has been found that there are further improvements in this method and apparatus. That is, when applying tension to each of the four sides of the metal mask and fixing it to the frame, the elongation generated in the metal mask is not necessarily uniform simply by adjusting the tension so that there is no distortion or sagging in the metal mask. For this reason, the positions of the plurality of mask portions formed on the metal mask may deviate from proper positions. For example, in the case of a multi-face mask for vapor deposition used for manufacturing an organic EL element, a total pitch of ± 10 μm or less may be required with respect to the position of each mask part, but depending on the tension applied to the metal mask, In some cases, the error becomes large, or the entire arrangement is twisted. To prevent this, a length measuring device that can measure the position of several mask parts with high tension (micron order) in the XY direction (vertical and horizontal directions) with tension applied to the metal mask. It is sufficient to adopt a method in which the tension is adjusted so as to obtain an appropriate position. However, this method has the following problems: (1) the length measuring device is expensive, (2) time is required for length measurement, the work efficiency is poor, and (3) position management cannot be performed at a plurality of locations at once. there were.
JP 2004-31335 A

そこで、本発明者らは、高価な測長装置を用いることなく、簡単な操作でメタルマスク内の複数箇所の位置を高精度で適正な位置となるように管理することを可能とするため、メタルマスクの複数箇所の位置を定めるための基準マークを形成したガラススケールを用いることに着目し、メタルマスクには予め複数箇所にアラインメント用マークをハーフエッチングによって形成しておき、メタルマスクにテンションを付加する際に、そのメタルマスクにガラススケールを重ねて位置させ、ガラススケールの基準マークとメタルマスクのアラインメント用マークをＣＣＤカメラなどの撮像装置で監視しながら、ガラススケールの基準マークに、メタルマスクのアラインメント用マークを合わせ込むようにテンション調整を行うことで、メタルマスク内の複数箇所の位置を高精度で適正な位置に位置決めする構成のメタルマスク位置アラインメント方法及び装置を開発した。 Therefore, in order to enable the present inventors to manage the positions of a plurality of locations in the metal mask with high accuracy and appropriate positions with a simple operation without using an expensive length measuring device, Focusing on the use of a glass scale with reference marks for defining the positions of multiple locations on the metal mask, alignment marks are formed in advance on the metal mask at multiple locations by half-etching, and tension is applied to the metal mask. When attaching, place the glass scale on the metal mask, and monitor the glass scale reference mark and metal mask alignment mark with an imaging device such as a CCD camera. By adjusting the tension so that the alignment mark of the We have developed a metal mask position alignment method and apparatus arrangement for positioning a position of the plurality of locations in the proper position with high accuracy in a click.

ところが、この方法及び装置にも更に改良すべき点のあることが判明した。すなわち、先に開発した方法及び装置では、メタルマスクに形成するアラインメント用マークとして、図１２（ａ）に示すように、幅が５０μｍ程度、長さが２５０μｍ程度の直線を交差させた形状の十字マーク５６を用いていたが、十字マーク５６は実際にハーフエッチングで形成すると、図１２（ｂ）で示すように、コーナー部が湾曲形状となるとか、端部がマッチ棒状になるといった形状変化を生じてしまい、マークの寸法精度が低く、高精度化への問題点となっていた。 However, it has been found that there are further improvements in this method and apparatus. That is, in the previously developed method and apparatus, as an alignment mark formed on the metal mask, as shown in FIG. 12A, a cross having a shape in which straight lines having a width of about 50 μm and a length of about 250 μm are crossed. Although the mark 56 is used, when the cross mark 56 is actually formed by half-etching, as shown in FIG. 12B, the shape changes such that the corner portion has a curved shape or the end portion has a match rod shape. As a result, the dimensional accuracy of the mark is low, which has been a problem for high accuracy.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、ハーフエッチングで形成したにも係わらず、高精度で特定の位置を指示可能なアラインメント用マークを備えたメタルマスクを提供することを課題とする。また、本発明は、そのメタルマスクの面内位置を高精度でアラインメントすることの可能なメタルマスク位置アラインメント方法及び装置を提供することも課題とする。 The present invention has been made in view of such problems, and it is an object of the present invention to provide a metal mask provided with an alignment mark capable of indicating a specific position with high accuracy despite being formed by half etching. . It is another object of the present invention to provide a metal mask position alignment method and apparatus capable of aligning the in-plane position of the metal mask with high accuracy.

本願請求項１に係る発明は、メタルマスクに形成するアラインメント用マークとして、ハーフエッチングで形成された８個の円形マークを備え、その８個の円形マークから、メタルマスクの面内に設定した位置を仮想原点として特定することができるものを用い、その仮想原点を特定することができるようにするため、その８個の円形マークを、前記仮想原点で交差する２本の仮想中心線の各々を、前記仮想原点をはさむ両側でそれぞれ等距離で挟むように配置し、且つ前記仮想中心線を挟むように配置された二つの前記円形マークの重心位置と前記仮想原点との距離（ｆ）を６０〜５００μｍにするという構成としたものである。 The invention according to claim 1 of the present application is provided with eight circular marks formed by half-etching as alignment marks formed on the metal mask, and positions set in the plane of the metal mask from the eight circular marks. Can be specified as the virtual origin, and the virtual origin can be specified by using the eight circular marks to each of the two virtual center lines intersecting at the virtual origin. the virtual origin disposed so as to sandwich equidistant respectively on both sides sandwiching the distance between the center of gravity of two of the circular marks arranged so as to sandwich the且one said imaginary center line and the virtual origin (f) It is set as 60-500 micrometers .

本願請求項２に係る発明は、メタルマスクに形成するアラインメント用マークとして、ハーフエッチングで形成された８箇所の線状マーク部分を備え、その８箇所の線状マーク部分から、メタルマスクの面内に設定した位置を仮想原点として特定することができるものを用い、その仮想原点を特定することができるようにするため、その８箇所の線状マーク部分を、前記仮想原点で交差する２本の仮想中心線の各々を、前記仮想原点をはさむ両側でそれぞれ等距離で挟むように且つ前記仮想中心線に平行となるように配置し、且つ前記仮想中心線を挟むように配置された二つの前記線状マーク部分の重心位置と前記仮想原点との距離を６０〜５００μｍにするという構成としたものである。 The invention according to the claims 2, as a mark for alignment formed in the metal mask, e Bei linear mark portion of the eight formed by half-etching, the linear mark portions of the eight surface of the metal mask In order to be able to specify the virtual origin by using the one that can specify the position set in the virtual origin, two of the eight linear mark portions intersecting at the virtual origin Are arranged so as to be sandwiched at equal distances on both sides of the virtual origin and parallel to the virtual center line, and arranged so as to sandwich the virtual center line The distance between the center of gravity of the linear mark portion and the virtual origin is set to 60 to 500 μm .

請求項３に係る発明は、上記した請求項１又は２記載のメタルマスクにおいて、前記アラインメント用マークを、前記メタルマスクの有効領域の四隅近傍にそれぞれ形成しておくという構成としたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the metal mask according to the first or second aspect, the alignment marks are formed in the vicinity of the four corners of the effective area of the metal mask.

請求項４に係る発明は、上記した請求項１、２又は３記載のメタルマスクを位置アラインメントする方法であって、そのメタルマスクの４辺のそれぞれを、複数のクランプで把持し、各クランプによって前記メタルマスクにテンションを加える張り工程と、前記メタルマスクに付与している複数箇所のアラインメント用マークに対する基準位置を示す基準マークを有するガラススケールを前記メタルマスク上面に近接した計測位置に配置する工程と、前記メタルマスクの複数箇所に形成されているアラインメント用マークと前記ガラススケールの基準マークとを撮像する工程と、撮像して得た画像を処理し、演算して、前記アラインメント用マークの８個の円形マーク又は８箇所の線状マーク部分で定まる２本の仮想中心線及びその仮想中心線の交点である仮想原点を求め、且つ前記基準マークの基準点を求め、前記仮想原点と基準点とのずれ量を求める画像処理及び演算工程と、前記ずれ量が許容範囲内に入るように前記複数のクランプによるテンションを調整するテンション調整工程とを有するという構成としたものである。 The invention according to claim 4 is a method for aligning the position of the metal mask according to claim 1, 2, or 3, wherein each of the four sides of the metal mask is held by a plurality of clamps, A tensioning step of applying tension to the metal mask, and a step of arranging a glass scale having a reference mark indicating a reference position with respect to a plurality of alignment marks applied to the metal mask at a measurement position close to the upper surface of the metal mask And a step of imaging the alignment marks and the glass scale reference marks formed at a plurality of locations of the metal mask, and processing and calculating the image obtained by imaging, thereby calculating 8 of the alignment marks. Two virtual center lines defined by one circular mark or eight linear mark portions and their virtual centers An image processing and calculation step for obtaining a virtual origin that is an intersection of the virtual mark, obtaining a reference point of the reference mark, and obtaining a deviation amount between the virtual origin and the reference point, and so that the deviation amount falls within an allowable range. And a tension adjusting step for adjusting tension by a plurality of clamps.

請求項５に係る発明は、上記した請求項１、２又は３記載のメタルマスクを位置アラインメントする装置であって、そのメタルマスクの４辺の各々の複数箇所を把持してテンションを加えることができるように配置された複数のテンションユニットと、前記メタルマスクに付与している複数のアラインメント用マークに対する基準位置を示す基準マークを有するガラススケールと、該ガラススケールを保持し、前記複数のテンションユニットに保持されている前記メタルマスクの上方に離れた待機位置とメタルマスク上面に近接した計測位置とに昇降させるガラススケール保持移動装置と、前記メタルマスクの複数箇所に形成されているアラインメント用マークと前記ガラススケールの基準マークの重なり部分を撮像する撮像手段と、撮像して得た画像を処理し、演算して、８個の円形マーク又は８箇所の線状マーク部分で定まる２本の仮想中心線及びその仮想中心線の交点である仮想原点を求め且つ基準マークの基準点を求め、前記仮想原点と基準点とのずれ量を求める画像処理及び演算手段と、前記複数のテンションユニットが付与するテンションを個々に調整可能な調整手段とを有するという構成としたものである。 The invention according to claim 5 is an apparatus for positional alignment of the metal mask according to claim 1, 2, or 3, wherein a tension is applied by gripping a plurality of locations on each of the four sides of the metal mask. A plurality of tension units arranged so as to be capable of; a glass scale having a reference mark indicating a reference position with respect to a plurality of alignment marks applied to the metal mask; and the plurality of tension units holding the glass scale A glass scale holding and moving device that moves up and down to a standby position that is separated above the metal mask held on the metal mask and a measurement position that is close to the upper surface of the metal mask, and alignment marks formed at a plurality of locations on the metal mask; Imaging means for imaging the overlapping portion of the fiducial marks on the glass scale; The obtained image is processed and calculated to obtain two virtual center lines defined by eight circular marks or eight linear mark portions and a virtual origin that is an intersection of the virtual center lines, and a reference mark reference Image processing and calculation means for obtaining a point and obtaining a deviation amount between the virtual origin and the reference point, and an adjustment means capable of individually adjusting the tension applied by the plurality of tension units. .

上記した本発明のメタルマスクは、アラインメントに用いるアラインメント用マークとして、８個の円形マーク又は８箇所の線状マーク部分を用いており、これらの円形マーク又は線状マーク部分は、ハーフエッチングで形成する際にエッチング進行量が変化して形状の大小が生じるとしても重心位置はほとんど変化せず、正確な位置を保っている。従って、これらの円形マーク又は線状マーク部分の重心位置を基準として定まる仮想中心線の交点である仮想原点は、きわめて高精度で所定位置に位置している。すなわち、このメタルマスクに形成されているアラインメント用マークが示す仮想原点はきわめて高精度で所定の位置にあり、これを基準としてアラインメントを行うことで、きわめて高精度でのアラインメントを行うことができる。 The metal mask of the present invention described above uses eight circular marks or eight linear mark portions as alignment marks used for alignment, and these circular marks or linear mark portions are formed by half etching. Even when the amount of progress of etching changes and the size of the shape occurs, the position of the center of gravity hardly changes and the accurate position is maintained. Therefore, the virtual origin, which is the intersection of the virtual center lines determined based on the position of the center of gravity of the circular mark or linear mark portion, is located at a predetermined position with extremely high accuracy. That is, the virtual origin indicated by the alignment mark formed on the metal mask is located at a predetermined position with extremely high accuracy, and alignment can be performed with extremely high accuracy by performing alignment based on this.

また、本発明の方法及び装置によれば、メタルマスクの４辺にテンションを加えた状態でその上面にガラススケールを近接して位置させ、メタルマスクの複数箇所のアラインメント用マークとガラススケールの基準マークの重ね合わた領域を撮像し、画像処理することでメタルマスクのアラインメント用マークの仮想原点の座標と基準マークの基準点の座標を算出し、両者の差を計算することで、アラインメント用マークの仮想原点と基準マークの基準点のずれ量を数値で表示することができ、このずれ量が小さくなるようにメタルマスクに付与するテンションを調整することで、メタルマスク内の複数箇所の位置を高精度で適正となる位置に合わせ、アラインメントを取ることができ、例えば、メタルマスクに複数のマスク部が形成されている場合において各マスク部の位置を高精度で所定の位置に位置決めすることができる。また、アラインメント用マークの仮想原点と基準マークの基準点のずれ量を数値で表示することができるため、目標寸法に対して誤差を定量的に確認できる。 Further, according to the method and apparatus of the present invention, the glass scale is positioned close to the upper surface of the metal mask in a state where tension is applied to the four sides of the metal mask, and a plurality of alignment marks on the metal mask and the reference of the glass scale. The image of the overlapping area of the mark is imaged and processed to calculate the coordinates of the virtual origin of the alignment mark of the metal mask and the reference point of the reference mark, and by calculating the difference between the two, the alignment mark The amount of deviation between the virtual origin and the reference point of the reference mark can be displayed as a numerical value. By adjusting the tension applied to the metal mask so that the amount of deviation is reduced, the position of multiple locations in the metal mask can be increased. Alignment can be made according to the appropriate position with accuracy, for example, multiple mask parts are formed on a metal mask It can be positioned at a predetermined position the position of each mask portion with high precision in the case that. Further, since the deviation amount between the virtual origin of the alignment mark and the reference point of the reference mark can be displayed numerically, the error can be quantitatively confirmed with respect to the target dimension.

本発明のメタルマスク位置アラインメント装置は、ゆがみやたるみのない平坦な状態に保持する必要がある任意のメタルマスクに対して使用可能であるが、特に精密さを要求される有機ＥＬ素子製造用の蒸着用多面付けマスクとして使用するメタルマスクに使用することが好ましい。以下、有機ＥＬ素子製造における蒸着用多面付けマスクとして使用するメタルマスクを例にとって本発明の好適な実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態に係るメタルマスク位置アラインメント装置（以下アラインメント装置と略称する）の主要部分の概略斜視図、図２、図３はそのアラインメント装置を異なる作動状態で示す概略断面図、図４はそのアラインメント装置に設けている複数のテンションユニット及びそれに保持されているメタルマスクを示す概略平面図、図５はテンションユニットの概略側面図、図６は本発明の実施の形態に係るメタルマスク及びそれを固定する枠状のフレームを示す概略斜視図、図７はフレームにメタルマスクを取り付けて形成した蒸着マスクユニットを示す概略斜視図である。 The metal mask position alignment apparatus of the present invention can be used for any metal mask that needs to be held in a flat state free from distortion and sagging, but is particularly suitable for manufacturing an organic EL element that requires precision. It is preferably used for a metal mask used as a multi-face mask for vapor deposition. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described by taking a metal mask used as a multi-face mask for vapor deposition in manufacturing an organic EL element as an example. FIG. 1 is a schematic perspective view of a main part of a metal mask position alignment device (hereinafter abbreviated as an alignment device) according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are schematic sectional views showing the alignment device in different operating states. 4 is a schematic plan view showing a plurality of tension units provided in the alignment device and a metal mask held by the tension unit, FIG. 5 is a schematic side view of the tension unit, and FIG. 6 is an embodiment of the present invention. 7 is a schematic perspective view showing a metal mask and a frame-like frame for fixing the metal mask, and FIG. 7 is a schematic perspective view showing a vapor deposition mask unit formed by attaching the metal mask to the frame.

図６において、１は蒸着マスクとして使用する直角四辺形状のメタルマスクであり、複数のマスク部２を縦横に並べて形成している。各マスク部２は、蒸着を許容する多数の微少な開口部を備えたものである。各マスク部２における開口部の形状、配列は任意であり、例えば、細長いスリット状の開口部を平行に並べたもの、スロット状の開口部を縦方向に並べると共に平行にも並べたもの等を挙げることができる。３はメタルマスク１を取り付けるための剛性の大きいフレームであり、メタルマスク１の多数のマスク部２を形成した領域（有効領域という）を包含する大きさの開口４を備えている。メタルマスク１は、フレーム３よりも縦横両方向ともに大きいサイズに作られており、フレーム３の外周縁にほぼ対応する位置に、折り曲げることで容易に切断可能な易切断線５を形成している。なお、易切断線５は、メタルマスク１に加える引張力には耐え得る強度を備えたものである。更に、メタルマスク１には、複数のマスク部２を形成している有効領域の４隅の近傍にアラインメント用マーク６を形成している。このアラインメント用マーク６の詳細は後述する。メタルマスク１の厚さ、マスク部２の寸法、それに形成した多数の微少な開口部の寸法等は特に限定するものではないが、代表的なものとして、メタルマスク１の厚さは３０〜２００μｍ、マスク部２の寸法は長さが５０〜７０ｍｍ、幅が３０〜５０ｍｍ、開口部の幅が４０〜１００μｍ、平行に配列された開口部間の無孔部分の幅が８０〜２００μｍ等を例示できる。 In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a right-sided quadrilateral metal mask used as a vapor deposition mask, which is formed by arranging a plurality of mask portions 2 vertically and horizontally. Each mask portion 2 is provided with a large number of minute openings allowing vapor deposition. The shape and arrangement of the openings in each mask part 2 are arbitrary. For example, those in which elongated slit-like openings are arranged in parallel, those in which slot-like openings are arranged in the vertical direction and in parallel, etc. Can be mentioned. A frame 3 having a large rigidity for attaching the metal mask 1 includes an opening 4 having a size including a region (referred to as an effective region) in which a large number of mask portions 2 of the metal mask 1 are formed. The metal mask 1 is made larger in both the vertical and horizontal directions than the frame 3, and an easy cutting line 5 that can be easily cut by bending is formed at a position substantially corresponding to the outer peripheral edge of the frame 3. The easy cutting line 5 has a strength that can withstand a tensile force applied to the metal mask 1. Furthermore, alignment marks 6 are formed on the metal mask 1 in the vicinity of the four corners of the effective area where the plurality of mask portions 2 are formed. Details of the alignment mark 6 will be described later. The thickness of the metal mask 1, the dimensions of the mask portion 2, the dimensions of a large number of minute openings formed thereon are not particularly limited, but as a typical example, the thickness of the metal mask 1 is 30 to 200 μm. The dimensions of the mask portion 2 are 50 to 70 mm in length, 30 to 50 mm in width, 40 to 100 μm in width of the opening, 80 to 200 μm in width of the non-porous portion between the openings arranged in parallel, etc. it can.

図１〜図４において、全体を参照符号１０で示すアラインメント装置は、支持台１１と、その支持台１１に、上面１２ａが水平となるように保持されたＸ、Ｙ、θステージ１２と、そのＸ、Ｙ、θステージ１２の上面１２ａに、メタルマスク１の４辺の各々の複数箇所を把持してテンションを加えることができるように配置された複数のテンションユニット１３を備えている。Ｘ、Ｙ、θステージ１２は、水平な上面１２ａを、水平面内で縦方向（Ｘ方向）、横方向（Ｙ方向）に位置調整することができると共に中心の垂直な軸線を中心として回転方向（θ方向）にも位置調整することができるものである。 1 to 4, an alignment apparatus generally indicated by reference numeral 10 includes a support base 11, an X, Y, θ stage 12 held on the support base 11 so that the upper surface 12 a is horizontal, A plurality of tension units 13 are provided on the upper surface 12 a of the X, Y, θ stage 12 so as to be able to grip and apply tension on each of the four sides of the metal mask 1. The X, Y, θ stage 12 can adjust the position of the horizontal upper surface 12a in the vertical direction (X direction) and the horizontal direction (Y direction) in the horizontal plane, and also rotates in the direction of rotation about the vertical axis at the center ( The position can also be adjusted in the θ direction.

各テンションユニット１３は、図５に拡大して示すように、ベース部材１５と、そのベース部材１５に直動案内１６を介して移動可能に保持されたクランプ１７と、クランプ１７を往復動させる駆動手段１８等を備えている。ここで、駆動手段１８にはエアシリンダが用いられているが、エアシリンダに代えて、油圧シリンダ、サーボモータ等を用いてもよい。クランプ１７は、固定爪１７ａと、可動爪１７ｂと、可動爪１７ｂを固定爪１７ａに強く押し付けて両者の間にメタルマスク１を把持するよう可動爪１７ｂを旋回させ且つ閉位置に保持するトグル機構及びエアシリンダ（共に図示せず）等を備えている。各テンションユニット１３は、図４から良く分かるように、メタルマスク１の各辺をそれぞれ複数のテンションユニット１３で把持してその辺に直角方向にテンションを加えることができるように配置されている。更に、メタルマスク１の各辺を把持するように配置されている複数のテンションユニット１３のクランプ１７は、メタルマスク１のマスク部２と非マスク部に合わせて配置されており、従って、メタルマスク１のマスク部２を形成した縦方向に延びる領域及び横方向に延びる領域と、マスク部の無い縦方向に延びる領域及び横方向に延びる領域とを、それぞれ別個のクランプ１７で引っ張ってテンションを付与することが可能である。 As shown in an enlarged view in FIG. 5, each tension unit 13 includes a base member 15, a clamp 17 movably held by the base member 15 via a linear motion guide 16, and a drive for reciprocating the clamp 17. Means 18 and the like are provided. Here, an air cylinder is used as the driving means 18, but a hydraulic cylinder, a servo motor or the like may be used instead of the air cylinder. The clamp 17 is a toggle mechanism that pivots the movable claw 17b to hold the metal mask 1 between the fixed claw 17a, the movable claw 17b, and the movable claw 17b while pressing the movable claw 17b firmly against the fixed claw 17a. And an air cylinder (both not shown). As can be clearly seen from FIG. 4, each tension unit 13 is arranged so that each side of the metal mask 1 can be gripped by a plurality of tension units 13 and tension can be applied to the side in a direction perpendicular thereto. Further, the clamps 17 of the plurality of tension units 13 arranged so as to hold each side of the metal mask 1 are arranged in accordance with the mask part 2 and the non-mask part of the metal mask 1, and accordingly, the metal mask The region extending in the vertical direction and the region extending in the horizontal direction in which one mask portion 2 is formed, and the region extending in the vertical direction without the mask portion and the region extending in the horizontal direction are each pulled by a separate clamp 17 to apply tension. Is possible.

複数のテンションユニット１３にそれぞれ設けられている駆動手段１８には、メタルマスク１に付与するテンションを個々に調整できるよう、その駆動手段による駆動力を個々に調整する調整手段（図示せず）が設けられている。更に具体的には、駆動手段１８を構成するエアシリンダにはエア供給配管が接続されており、そのエア供給配管に、各エアシリンダへの供給圧力を個々に調整可能なレギュレータが調整手段として設けられている。なお、全部のテンションユニット１３の駆動手段（エアシリンダ）１８を同時に作動させることができるよう、これらのエアシリンダに連結されているエア供給配管には共通の開閉弁を介してエアが供給されるようになっており、且つ各エアシリンダの作動タイミングを調整することができるよう各エアシリンダへのエア供給配管にスピードコントローラも設けられている。 The driving means 18 provided in each of the plurality of tension units 13 has adjusting means (not shown) for individually adjusting the driving force by the driving means so that the tension applied to the metal mask 1 can be individually adjusted. Is provided. More specifically, an air supply pipe is connected to the air cylinder constituting the drive means 18, and a regulator capable of individually adjusting the supply pressure to each air cylinder is provided as an adjustment means in the air supply pipe. It has been. Note that air is supplied to the air supply pipes connected to these air cylinders via a common on-off valve so that the drive means (air cylinders) 18 of all the tension units 13 can be operated simultaneously. A speed controller is also provided in the air supply piping to each air cylinder so that the operation timing of each air cylinder can be adjusted.

図２、図３、図５等において、テンションユニット１３のベース部材１５には、フレーム３を支持するフレーム支え２０が設けられている。このフレーム支え２０は、その上にフレーム３を乗せることで、フレーム３を水平面内の所定位置に位置決めすると共にフレーム３の上面が、クランプ１７に把持されてテンションを付与されているメタルマスク１にほぼ接する位置となるように上下方向にも位置決めすることができるように配置されている。 2, 3, 5, etc., the base member 15 of the tension unit 13 is provided with a frame support 20 that supports the frame 3. The frame support 20 places the frame 3 thereon, thereby positioning the frame 3 at a predetermined position in the horizontal plane, and the upper surface of the frame 3 is held by the clamp 17 and applied to the tension applied to the metal mask 1. It arrange | positions so that it can also position in an up-down direction so that it may become a position which touches substantially.

図１〜図４において、アラインメント装置１０は更に、支持台１１に固定されている側枠２２に水平に移動可能に保持された移動台２３と、その移動台２３を、テンションユニット１３に保持されているメタルマスク１の上方の所定位置と、メタルマスク１の上方を離れる待機位置とに往復動させる移動装置（図示せず）と、その移動台２３に保持された基準位置指示装置２４と、移動台２３に保持された４個の撮像手段３０と、その撮像手段３０で得た撮像画像を画像処理し、且つ演算することで、アラインメント用マーク６の仮想原点及び後述するガラススケールに形成した基準マークの基準点を求め、その仮想原点と基準点とのずれ量を求める画像処理及び演算手段（図示せず）と、撮像画像並びに演算結果を表示する表示手段（図示せず）等を備えている。 In FIG. 1 to FIG. 4, the alignment apparatus 10 is further supported by a tension unit 13, and a moving table 23 that is held horizontally by a side frame 22 fixed to the support table 11. A moving device (not shown) that reciprocates between a predetermined position above the metal mask 1 and a standby position that leaves the metal mask 1, a reference position indicating device 24 held on the moving table 23, The four imaging means 30 held on the moving base 23 and the captured image obtained by the imaging means 30 are subjected to image processing and calculation to form a virtual origin of the alignment mark 6 and a glass scale described later. Image processing and calculation means (not shown) for obtaining a reference point of the reference mark and obtaining a deviation amount between the virtual origin and the reference point, and display means (illustrated) for displaying a captured image and a calculation result Not) is provided with a like.

基準位置指示装置２４は、メタルマスク１に形成しているアラインメント用マーク６の適正位置を示すためのもので、ガラススケール２５と、そのガラススケール２５を保持して昇降させるガラススケール保持移動装置２７等を備えている。ガラススケール２５は、図８（ｂ）に示すように、ガラス板などの透明板の表面に多数の基準ライン２８を縦横に一定ピッチ（例えば１０ｍｍピッチ）で格子状に形成し、縦横の基準ライン２８が交差して形成する十字状部を位置決め用の基準マークとしたものであり、基準ライン２８を形成した面がメタルマスク１に面する側となるように配置されている。基準ライン２８の線幅は、特に限定するものではないが、５〜２０μｍ程度に定められている。本実施の形態では、領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにある基準ライン２８の十字状部がメタルマスク１に形成しているアラインメント用マーク６の基準位置を示す基準マークとして使用される。また、図１０に示すように、交差する基準ライン２８で形成される十字状部（基準マーク）の、各基準ライン２８の中心線５１の交点Ｏが、基準マークの基準点として使用される。 The reference position indicating device 24 is for indicating an appropriate position of the alignment mark 6 formed on the metal mask 1. The glass scale 25 and a glass scale holding and moving device 27 for holding and moving the glass scale 25 up and down. Etc. As shown in FIG. 8B, the glass scale 25 is formed by forming a large number of reference lines 28 in a lattice pattern at a constant pitch (for example, 10 mm pitch) vertically and horizontally on the surface of a transparent plate such as a glass plate. A cross-shaped portion formed by crossing 28 is used as a reference mark for positioning, and the surface on which the reference line 28 is formed is disposed on the side facing the metal mask 1. The line width of the reference line 28 is not particularly limited, but is set to about 5 to 20 μm. In the present embodiment, the cross-shaped portion of the reference line 28 in the regions A, B, C, and D is used as a reference mark indicating the reference position of the alignment mark 6 formed on the metal mask 1. Further, as shown in FIG. 10, the intersection O of the center line 51 of each reference line 28 of the cross-shaped portion (reference mark) formed by the intersecting reference lines 28 is used as the reference point of the reference mark.

図８（ａ）に示すように、メタルマスク１には、多数のマスク部２を配置した有効領域の四隅近傍に、アラインメント用マーク６が形成されている。アラインメント用マーク６は、図９に拡大して示すように、ハーフエッチングで形成された８個の円形マーク６ａ〜６ｈで形成されている。これらの８個の円形マーク６ａ〜６ｈは、後述するように２本の仮想中心線５３、５４の交点Ｐである仮想原点を特定するためのものであって、その交点Ｐで直角に交差する２本の仮想中心線５３、５４の各々を、交点Ｐをはさむ両側でそれぞれ等距離で挟むように配置されている。すなわち、８個の円形マーク６ａ〜６ｈは、２個ずつが組になっており、円形マーク６ａ、６ｂの組と円形マーク６ｅ、６ｆの組は、一方の仮想中心線５３の交点Ｐをはさむ両側に配置され、且つ各組の円形マーク６ａ、６ｂ及び６ｅ、６ｆはそれぞれその仮想中心線５３を等距離（距離ｄ）で挟むように（円形マーク６ａ、６ｂの中点Ｃ₁及び円形マーク６ｅ、６ｆの中点Ｃ₃が仮想中心線５３上に位置するように）配置され、また、円形マーク６ｃ、６ｄの組と円形マーク６ｇ、６ｈの組は、他方の仮想中心線５４の交点Ｐをはさむ両側に配置され、且つ各組の円形マーク６ｃ、６ｄ及び６ｇ、６ｈはそれぞれその仮想中心線５４を等距離で挟むように（円形マーク６ｃ、６ｄの中点Ｃ₂及び円形マーク６ｇ、６ｈの中点Ｃ₄が仮想中心線５４上に位置するように）配置されている。８個の円形マーク６ａ〜６ｈをこのように配列したことで、８個の円形マーク６ａ〜６ｈから仮想中心線５３、５４を特定し、その交点Ｐ（仮想原点）を特定することができるので、本発明ではこの仮想原点Ｐを８個の円形マークからなるアラインメント用マーク６が示す位置とするものであり、アラインメント用マーク６はその仮想原点Ｐがメタルマスク１の面内に設定した所定の位置となるように形成されている。 As shown in FIG. 8A, alignment marks 6 are formed on the metal mask 1 in the vicinity of the four corners of the effective area where the many mask portions 2 are arranged. The alignment mark 6 is formed of eight circular marks 6a to 6h formed by half etching, as shown in an enlarged view in FIG. These eight circular marks 6a to 6h are for specifying a virtual origin which is an intersection P of two virtual center lines 53 and 54 as will be described later, and intersect at right angles at the intersection P. The two virtual center lines 53 and 54 are arranged so as to be sandwiched at equal distances on both sides of the intersection P. That is, two of the eight circular marks 6a to 6h form a set, and the set of the circular marks 6a and 6b and the set of the circular marks 6e and 6f sandwich the intersection P of one virtual center line 53. are arranged on both sides, and each set of circular marks 6a, 6b and 6e, 6f the imaginary center line 53 respectively so as to sandwich equidistant (distance d) (circular marks 6a, the midpoint C ₁ and the circular mark 6b 6e, 6f midpoint C ₃ of the so) arranged so as to be positioned on the imaginary center line 53, also circular mark 6c, 6d of the assembled and the circular mark 6 g, 6h set of intersection of the other imaginary center line 54 disposed on both sides sandwiching the P, and each set of circular marks 6c, 6d and 6g, 6h are so as to sandwich the imaginary center line 54 equidistant respectively (circle mark 6c, 6d midpoint C ₂ and a circular mark 6g of , 6h midpoint C ₄ of the virtual center line 4 so as to be located on) is disposed. Eight circular marks 6a to 6h that are arranged in this way, it is possible to identify the imaginary center line 53 of eight circular marks 6a to 6h, identifying the intersection P (virtual zero point) Therefore, in the present invention, the virtual origin P is set to the position indicated by the alignment mark 6 composed of eight circular marks , and the alignment mark 6 has a predetermined virtual origin P set in the plane of the metal mask 1. It is formed to be the position of .

ここで、アラインメント用マーク６として、離して配置した８個の円形マーク６ａ〜６ｈを用いたのは次の理由による。第一には、メタルマスク位置アラインメントを行う際には、メタルマスク１とガラススケール２５を重ね合わせ、アラインメント用マーク６と基準ライン２８の十字状部（基準マーク）の重なった領域を撮像し、画像処理して位置を求めるが、その際、図１０に示すように、得られた画像において、アラインメント用マーク６の円形マーク６ａ〜６ｈと、基準ライン２８との重なりを回避し、それぞれを別個に画像処理することができるようにするためである。このように、アラインメント用マーク６の円形マーク６ａ〜６ｈを基準ライン２８に重ならない状態として画像処理することができれば、仮想中心線５３、５４及び仮想原点Ｐを高精度で求めることができる。第二には、ハーフエッチングでマークを形成した際のマークの重心位置のずれを無くすためである。ハーフエッチングを行う場合、形状によっては、エッチングの進行速度の差などによって形状が変化することがあるが、円形マークでは、円形マークの直径に大小が生じることはあっても、円形は保たれている。このため、円形マークをハーフエッチングで形成した場合、各円形マークの重心位置にはずれが生じることがなく、高精度で所定の位置となっている。従って、８個の円形マーク６ａ〜６ｈを撮像した画像を処理して各円形マークの重心位置を求め、それを基準とすることで仮想中心線５３、５４及び仮想原点Ｐをきわめて高精度で求めることができる。 Here, as the alignment mark 6, eight circular marks 6a to 6h arranged separately are used for the following reason. First, when performing the metal mask position alignment, the metal mask 1 and the glass scale 25 are overlapped, and an area where the alignment mark 6 and the cross-shaped portion (reference mark) of the reference line 28 overlap is imaged. The position is obtained by image processing. At this time, as shown in FIG. 10, in the obtained image, the circular marks 6a to 6h of the alignment mark 6 and the reference line 28 are avoided from overlapping, and each of them is separated. This is to enable image processing. As described above, if the circular marks 6a to 6h of the alignment mark 6 can be image-processed so as not to overlap the reference line 28, the virtual center lines 53 and 54 and the virtual origin P can be obtained with high accuracy. The second is to eliminate the shift of the center of gravity of the mark when the mark is formed by half etching. When half-etching is performed, depending on the shape, the shape may change due to a difference in the etching progress speed, etc. With circular marks, the diameter of the circular mark may vary, but the circular shape is maintained. Yes. For this reason, when the circular mark is formed by half etching, the center of gravity of each circular mark is not displaced, and is a predetermined position with high accuracy. Accordingly, the image obtained by capturing the eight circular marks 6a to 6h is processed to determine the center of gravity of each circular mark, and the virtual center lines 53 and 54 and the virtual origin P are determined with extremely high accuracy by using these as the reference. be able to.

図９において、各アラインメント用マーク６を形成する円形マーク６ａ〜６ｈは、後述するようにＣＣＤカメラで撮像し、画像処理して重心位置を求めることができるものであればよく、直径は２０〜５０μｍ程度が好ましい。各組の円形マーク間の間隔ｅは、ガラススケール２５の基準ライン２８が円形マークに重ならない状態で位置することができるように定めるものであり、基準ライン２８の線幅の２〜１０倍程度が好ましい。各組の円形マークの重心位置と仮想原点Ｐとの距離ｆは、各円形マークの直径の３〜１０倍程度（従って６０〜５００μｍ程度）が好ましい。なお、図面の実施の形態では、各組の円形マークと仮想原点Ｐの距離ｆを等しくしているが、これに限らず、異ならせても良い。 In FIG. 9, the circular marks 6 a to 6 h forming the alignment marks 6 may be any one that can be imaged with a CCD camera and image-processed to obtain the position of the center of gravity as will be described later. About 50 μm is preferable. The interval e between the circular marks of each set is determined so that the reference line 28 of the glass scale 25 can be positioned without overlapping the circular mark, and is about 2 to 10 times the line width of the reference line 28. Is preferred. The distance f between the center of gravity of each set of circular marks and the virtual origin P is preferably about 3 to 10 times the diameter of each circular mark (and thus about 60 to 500 μm ). In the embodiment of the drawings, the distance f between each set of the circular mark and the virtual origin P is made equal, but the present invention is not limited to this and may be different.

メタルマスク１に形成されるアラインメント用マーク６の位置は、各アラインメント用マーク６の仮想原点Ｐを、ガラススケール２５の領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにある基準ライン２８の十字状部（基準マーク）の基準点Ｏに合わせることで、メタルマスク１の面内位置をアラインメントすることができるように定められている。従って、メタルマスク１に加えるテンションを調整して、メタルマスク１の４箇所のアラインメント用マーク６の仮想原点Ｐを、ガラススケール２５の領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄにある基準ライン２８の十字状部の基準点Ｏに合わせることで、メタルマスク１をゆがみやたわみの無い状態に張り且つ各マスク部２を所定の位置に位置決めすることができる。ここで、アラインメント用マーク６の形成位置は、図８（ａ）に示すように、多数のマスク部２を形成している有効領域の４隅近傍とすることが、有効領域全体の伸び及び位置を高精度で適正に調整でき、且つ各マスク部２の位置も適正に調整できるので好ましいが、この位置に限定されるものではない。また、メタルマスク１に形成するアラインメント用マーク６の個数も適宜増減可能である。 The position of the alignment mark 6 formed on the metal mask 1 is such that the virtual origin P of each alignment mark 6 is the cross-shaped portion (reference mark) of the reference line 28 in the regions A, B, C, and D of the glass scale 25. ) Is determined so that the in-plane position of the metal mask 1 can be aligned. Accordingly, the tension applied to the metal mask 1 is adjusted so that the virtual origin P of the four alignment marks 6 on the metal mask 1 is cross-shaped with the reference line 28 in the areas A, B, C, and D of the glass scale 25. By matching with the reference point O of the portion, the metal mask 1 can be stretched in a state without distortion or deflection, and each mask portion 2 can be positioned at a predetermined position. Here, as shown in FIG. 8A, the alignment mark 6 is formed in the vicinity of the four corners of the effective area in which a large number of mask portions 2 are formed. However, it is not limited to this position. However, the position of each mask portion 2 can be adjusted appropriately. Further, the number of alignment marks 6 formed on the metal mask 1 can be increased or decreased as appropriate.

図１〜図３において、ガラススケール保持移動装置２７は、ガラススケール２５を、その下方に位置しているメタルマスク１に平行になるように保持し、そのガラススケール２５をメタルマスク１の上方に離れた待機位置（図２に示す位置）とメタルマスク１の上面に近接した測定位置（図３に示す位置）に昇降させるためのものである。このガラススケール保持移動装置２７は、移動台２３に固定された支持板３２と、その支持板３２に設けられた直動軸受（図示せず）に垂直方向に即ちクランプ１７で保持されたメタルマスク１に直角方向に移動可能に案内されたガイドロッド３３と、その下端に固定され、メタルマスク１に直角方向に移動可能な保持部材３４と、その保持部材３４をメタルマスク１に直角方向に往復動させる電動アクチュエータなどの往復駆動機構３６等を備えており、その保持部材３４をガラススケール２５上面の中央領域に固定することでガラススケール２５を保持している。 1 to 3, the glass scale holding and moving device 27 holds the glass scale 25 so as to be parallel to the metal mask 1 positioned below the glass scale 25, and places the glass scale 25 above the metal mask 1. This is for moving up and down to a separate standby position (position shown in FIG. 2) and a measurement position (position shown in FIG. 3) close to the upper surface of the metal mask 1. The glass scale holding and moving device 27 includes a support plate 32 fixed to the moving table 23 and a metal mask held by a clamp 17 in a vertical direction on a linear motion bearing (not shown) provided on the support plate 32. 1, a guide rod 33 guided so as to be movable in a direction perpendicular to 1, a holding member 34 fixed to the lower end thereof and movable in a direction perpendicular to the metal mask 1, and the holding member 34 reciprocating in the direction perpendicular to the metal mask 1. A reciprocating drive mechanism 36 such as an electric actuator to be moved is provided, and the glass scale 25 is held by fixing the holding member 34 to the central region on the upper surface of the glass scale 25.

上記したように、ガラススケール保持移動装置２７はガラススケール２５を、図２に示す待機位置と図３に示す測定位置とに往復移動させることができる。ここで、ガラススケール２５を測定位置に降下させた時、そのガラススケール２５がメタルマスク１に接触してトラブルを生じることがないよう、測定位置はガラススケール２５がメタルマスク１に非接触な位置とするが、ガラススケール２５の下面側に形成している基準ライン２８とメタルマスク１のアラインメント用マーク６を同時に撮像手段３０で撮像可能なように、極力近づけておく。測定位置に降下したガラススケール２５とメタルマスク１の間隔としては、５０〜２００μｍ程度に設定することが好ましく、更には、５０〜１００μｍ程度に設定することが一層好ましい。 As described above, the glass scale holding and moving device 27 can reciprocate the glass scale 25 between the standby position shown in FIG. 2 and the measurement position shown in FIG. Here, when the glass scale 25 is lowered to the measurement position, the measurement position is a position where the glass scale 25 is not in contact with the metal mask 1 so that the glass scale 25 does not contact the metal mask 1 and cause trouble. However, the reference line 28 formed on the lower surface side of the glass scale 25 and the alignment mark 6 of the metal mask 1 are kept as close as possible so that the imaging means 30 can capture images simultaneously. The distance between the glass scale 25 lowered to the measurement position and the metal mask 1 is preferably set to about 50 to 200 μm, and more preferably about 50 to 100 μm.

撮像手段３０は、ガラススケール２５の基準ライン２８とメタルマスク１のアラインメント用マーク６を同時に撮像可能なものであり、この実施の形態ではＣＣＤカメラが用いられている。ＣＣＤカメラ３０は、４箇所のアラインメント用マーク６及びそれに対応するガラススケール２５の基準ライン２８による十字状部（図８に示す領域Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの十字状部）を撮像することができる位置にそれぞれ設けられており、且つ、その焦点深度は、メタルマスク１のアラインメント用マーク６と測定位置にあるガラススケール２５の基準ライン２８を同時に撮像できるように定められている。 The imaging means 30 is capable of simultaneously imaging the reference line 28 of the glass scale 25 and the alignment mark 6 of the metal mask 1, and a CCD camera is used in this embodiment. The CCD camera 30 can pick up images of the cross-shaped portions (the cross-shaped portions of the regions A, B, C, and D shown in FIG. 8) by the four alignment marks 6 and the reference lines 28 of the glass scale 25 corresponding thereto. The depth of focus is determined so that the alignment mark 6 of the metal mask 1 and the reference line 28 of the glass scale 25 at the measurement position can be simultaneously imaged.

撮像手段３０に接続されている演算手段（図示せず）は、図１０に示すように、撮像して得たアラインメント用マーク６の８個の円形マーク６ａ〜６ｈを画像処理して、Ｘ−Ｙ座標上における各円形マーク６ａ〜６ｈの重心位置Ｇａ〜Ｇｈを求め、組になった２個の重心位置Ｇａ、Ｇｂから中点Ｃ₁を、重心位置Ｇｃ、Ｇｄから中点Ｃ₂を、重心位置Ｇｅ、Ｇｆから中点Ｃ₃を、重心位置Ｇｇ、Ｇｈから中点Ｃ₄を求め、中点Ｃ₁、Ｃ₃から仮想中心線５３を、中点Ｃ₂、Ｃ₄から仮想中心線５４を求め、両者の交点である仮想原点Ｐの座標を求める機能、基準ライン２８の画像処理によりエッジ抽出し、交差する基準ライン２８、２８それぞれの中心線及びその交点（基準マークの基準点）Ｏの座標を求める機能、及び、求めた仮想原点Ｐの基準点Ｏの座標値から、Ｘ方向、Ｙ方向のずれ量（ΔＸ、ΔＹ）を、また、求めた仮想中心線５３、基準ライン２８の中心線５１から、基準ライン２８に対する仮想中心線５３の傾斜角Δθを求める機能、並びに、演算によって求めた結果を撮像画像と共に表示手段に表示する機能等を備えている。 As shown in FIG. 10, the calculation means (not shown) connected to the imaging means 30 performs image processing on the eight circular marks 6a to 6h of the alignment marks 6 obtained by imaging, and performs X- The center-of-gravity positions Ga to Gh of the circular marks 6a to 6h on the Y coordinate are obtained, and the center point C ₁ is determined from the two center-of-gravity positions Ga and Gb, and the center point C ₂ is determined from the center-of-gravity positions Gc and Gd. The center point C ₃ is obtained from the center of gravity positions Ge and Gf, the center point C ₄ is obtained from the center of gravity positions Gg and Gh, the virtual center line 53 is obtained from the middle points C ₁ and C _3, and the virtual center line is obtained from the middle points C ₂ and C _4. 54, the coordinates of the virtual origin P that is the intersection of the two, edge extraction by image processing of the reference line 28, the center line of each of the intersecting reference lines 28, 28 and their intersection (reference point of the reference mark) The function for obtaining the coordinates of O and the basis of the obtained virtual origin P Based on the coordinate value of the point O, the amount of deviation (ΔX, ΔY) in the X direction and the Y direction is calculated, and the inclination of the virtual center line 53 with respect to the reference line 28 from the calculated virtual center line 53 and the center line 51 of the reference line 28. A function for obtaining the angle Δθ and a function for displaying the result obtained by the calculation together with the captured image on the display means are provided.

次に、上記構成のアラインメント装置１０によるアラインメント動作を説明する。ガラススケール２５を保持している移動台２３がＸ、Ｙ、θステージ１２の上方を外れた待機位置にある状態で、複数のテンションユニット１３のフレーム支え２０にフレーム３を保持させ、次いで、その上にメタルマスク１を乗せ、その４辺を複数のテンションユニット１３のクランプ１７で把持させる。この状態が図４に示す状態である。この際、複数の位置決めピン（図示せず）を用いてフレーム３に対してメタルマスク１を位置決めしておく。次に、移動台２３がＸ、Ｙ、θステージ１２の上方に移動してきて、所定位置に停止する（図２参照）。次に、各クランプ１７に連結している駆動手段（エアシリンダ）１８に加圧エアを送って各クランプ１７を、メタルマスク１を引っ張る方向に移動させ、メタルマスク１に多数のクランプによって縦横両方向に小さいテンションを加え、メタルマスク１を張った状態とする。その後、位置決めピンを外してメタルマスク１に大きいテンションを支障なく加えることができるようにする。なお、メタルマスク１から位置決めピンを外しても、フレーム３に対するメタルマスク１の位置はあまり変動することはなく、メタルマスク１のフレーム３に対する所望の位置決め精度は保たれる。 Next, an alignment operation performed by the alignment apparatus 10 having the above configuration will be described. The frame 3 is held by the frame supports 20 of the plurality of tension units 13 in a state where the moving table 23 holding the glass scale 25 is in the standby position off the upper side of the X, Y, θ stage 12, and then The metal mask 1 is placed on top, and the four sides thereof are held by the clamps 17 of the plurality of tension units 13. This state is the state shown in FIG. At this time, the metal mask 1 is positioned with respect to the frame 3 using a plurality of positioning pins (not shown). Next, the moving base 23 moves above the X, Y, θ stage 12 and stops at a predetermined position (see FIG. 2). Next, pressurized air is sent to driving means (air cylinder) 18 connected to each clamp 17 to move each clamp 17 in the direction in which the metal mask 1 is pulled, and the metal mask 1 is moved in both the vertical and horizontal directions by a number of clamps. A small tension is applied to the metal mask 1 so that the metal mask 1 is stretched. Thereafter, the positioning pin is removed so that a large tension can be applied to the metal mask 1 without hindrance. Even if the positioning pins are removed from the metal mask 1, the position of the metal mask 1 with respect to the frame 3 does not change much, and the desired positioning accuracy of the metal mask 1 with respect to the frame 3 is maintained.

次に、図３に示すように、ガラススケール保持移動装置２７がガラススケール２５をメタルマスク１の上面に近接した測定位置に降下させ、その位置に停止させる。この状態で、ＣＣＤカメラ３０の撮像を開始し、図１０に示すように表示手段に画像表示させ、オペレータはそれを見ながら、Ｘ、Ｙ、θステージ１２を調整してメタルマスク１の位置をＸ方向、Ｙ方向、θ方向に移動させ、基準ライン２８が各組の円形マークの間に入るように、粗位置決めする。粗位置決めした後は、Ｘ、Ｙ、θステージ１２をその位置に固定し、メタルマスク１に対するテンション調整動作に入る。すなわち、ＣＣＤカメラ３０による撮像画像の画像処理及び演算を行ってアラインメント用マーク６の仮想中心線５３、５４及び仮想原点Ｐを求め且つ基準ライン２８の中心線及びその交点（基準点）Ｏを求め、更に，仮想原点Ｐの基準点Ｏからのずれ量（ΔＸ、ΔＹ）、基準ライン２８に対する仮想中心線５３の傾斜角Δθを求め、そのずれ量（ΔＸ、ΔＹ）及び傾斜角Δθを表示させ、その結果を確認しながら、複数のテンションユニット１３の駆動手段１８の駆動力を個々に調整してメタルマスク１に加えるテンションを調整し、ずれ量（ΔＸ、ΔＹ）及び傾斜角Δθを０に近づけてゆく。そして、全部のアラインメント用マーク６についてのずれ量（ΔＸ、ΔＹ）が所定の許容範囲内に入ると、メタルマスク１に形成されている複数のマスク部２がそれぞれ所定の位置に位置決めされたこととなる。また、メタルマスク１はゆがみやたるみのない平坦な状態で且つマスク部２の多数の開口部が平行に引き揃えられた状態となる。すなわち、メタルマスク位置アラインメントが完成する。 Next, as shown in FIG. 3, the glass scale holding and moving device 27 lowers the glass scale 25 to a measurement position close to the upper surface of the metal mask 1 and stops at that position. In this state, imaging by the CCD camera 30 is started, and an image is displayed on the display means as shown in FIG. 10, and the operator adjusts the X, Y, and θ stages 12 while viewing the image, thereby adjusting the position of the metal mask 1. It is moved in the X direction, the Y direction, and the θ direction, and is roughly positioned so that the reference line 28 enters between each set of circular marks. After the rough positioning, the X, Y, θ stage 12 is fixed at that position, and the tension adjustment operation for the metal mask 1 is started. That is, image processing and calculation of the image captured by the CCD camera 30 are performed to obtain the virtual center lines 53 and 54 and the virtual origin P of the alignment mark 6 and the center line of the reference line 28 and its intersection (reference point) O. Further, the deviation (ΔX, ΔY) of the virtual origin P from the reference point O and the inclination angle Δθ of the virtual center line 53 with respect to the reference line 28 are obtained, and the deviation (ΔX, ΔY) and the inclination angle Δθ are displayed. While confirming the result, the driving force of the driving means 18 of the plurality of tension units 13 is individually adjusted to adjust the tension applied to the metal mask 1, and the shift amount (ΔX, ΔY) and the inclination angle Δθ are set to zero. Move closer. When the shift amounts (ΔX, ΔY) for all the alignment marks 6 are within a predetermined allowable range, the plurality of mask portions 2 formed on the metal mask 1 are respectively positioned at predetermined positions. It becomes. Further, the metal mask 1 is in a flat state without distortion or sagging, and a large number of openings of the mask portion 2 are aligned in parallel. That is, the metal mask position alignment is completed.

その後は、メタルマスク１にテンションを加えた状態で、ガラススケール２５を上方の待機位置に戻し、且つ移動台２３もメタルマスク１の上方を外れた待機位置に戻し、メタルマスク１をフレーム３にレーザ等（図示せず）を用いてスポット溶接（図４の符号４５参照）し、固定する。その後、メタルマスク１をクランプ１７から外し、メタルマスク１の周縁部分を易切断線５を利用して除去する。以上により、図７に示すように、フレーム３にメタルマスク１を多数のスポット溶接部４５で固定した構成の蒸着マスクユニット８が製造される。 Thereafter, with the tension applied to the metal mask 1, the glass scale 25 is returned to the upper standby position, and the moving table 23 is also returned to the standby position outside the metal mask 1, and the metal mask 1 is attached to the frame 3. Spot welding using a laser or the like (not shown) (see reference numeral 45 in FIG. 4) and fixing. Thereafter, the metal mask 1 is removed from the clamp 17, and the peripheral portion of the metal mask 1 is removed using the easy cutting line 5. As described above, as shown in FIG. 7, the vapor deposition mask unit 8 having a configuration in which the metal mask 1 is fixed to the frame 3 with a large number of spot welds 45 is manufactured.

得られた蒸着マスクユニット８では、メタルマスク１がゆがみやたるみの無い状態で且つマスク部２の多数の開口部が正確に平行に揃った状態に保たれており、且つ各マスク部の位置も所定の寸法精度内に保たれている。かくして、この蒸着マスクユニット８を用いて蒸着を行うことにより、微細なパターンの蒸着を多面付けで正確に行うことができる。例えば、この蒸着マスクユニット８にガラス基板等の被蒸着基材を取り付け、蒸着機にセットし、有機ＥＬ素子の有機層又はカソード電極の蒸着を行うことで、微細なパターンの蒸着を位置精度良く行うことができ、高品質の有機層又はカソード電極を形成できる。 In the vapor deposition mask unit 8 obtained, the metal mask 1 is kept in a state in which there is no distortion or sagging, and a large number of openings of the mask part 2 are accurately aligned in parallel. It is kept within a predetermined dimensional accuracy. Thus, by performing vapor deposition using the vapor deposition mask unit 8, it is possible to accurately perform vapor deposition of a fine pattern with multiple faces. For example, a deposition substrate such as a glass substrate is attached to the deposition mask unit 8, set in a deposition machine, and an organic layer of an organic EL element or a cathode electrode is deposited, thereby depositing a fine pattern with high positional accuracy. It can be performed and a high quality organic layer or cathode electrode can be formed.

以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で適宜変更可能である。例えば、上記した実施の形態では、アラインメント用マーク６として８個の円形マーク６ａ〜６ｈを用いているが、本発明に用いるアラインメント用マーク６はこれに限らず、円形マークに代えて、ハーフエッチングで形成する際にエッチングの進行量に差が生じても、重心位置の変化はほとんど生じないような形状の部分を備えたものを用いることができる。図１１はそのような形状部分を備えたアラインメント用マーク４６の例を示すものである。図１１に示すアラインメント用マーク４６では、直交した仮想中心線５３、５４から等距離にある位置に４個のＬ字状マーク４７を、Ｌ字の各辺が仮想中心線５３又は５４に平行となるように、ハーフエッチングで形成したものである。このようなＬ字状マーク４７をハーフエッチングで形成した際、端部やコーナー部では形状に変化が生じやすいが、直線部分では線幅に変化が生じたとしてもその中心位置はほとんど変化しない。従って、アラインメント用マーク４６を形成する４個のＬ字状マーク４７を撮像して得た画像を処理する際に、開口４８を備えたマスクをかけることで８箇所の線状マーク部分４７ａ〜４７ｈを抽出すると、それぞれの重心位置Ｇはきわめて正確な位置に位置していることとなる。従って、この８箇所の線状マーク部分４７ａ〜４７ｈを、図１０に示す実施の形態における８個の円形マーク６ａ〜６ｈに代えて用いることができ、これによっても、仮想中心線５３、５４を求め、次いで仮想原点Ｐを求め、その仮想原点Ｐを用いてメタルマスクの位置アラインメントをきわめて高精度で実施できる。更に、上記した実施の形態ではアラインメント用マーク６、４６に設けている８個の円形マーク或いは線状マーク部分を、直角に交差する仮想中心線５３、５４を基準として配置しているが、８個の円形マーク或いは線状マーク部分の配置に用いる仮想中心線５３、５４は必ずしも直交する場合に限らず、直角以外の角度で交差する配置としてもよい。この場合においても、８個の円形マーク或いは線状マーク部分によって定まる仮想中心線５３、５４の交点は一定位置となるので、この交点をアラインメント用マークの仮想原点として使用できる。 The preferred embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is not limited to this embodiment, and can be changed as appropriate within the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, eight circular marks 6a to 6h are used as the alignment mark 6, but the alignment mark 6 used in the present invention is not limited to this, and half-etching is used instead of the circular mark. Even if there is a difference in the amount of progress of etching when forming, the one having a portion having a shape that hardly changes the position of the center of gravity can be used. FIG. 11 shows an example of the alignment mark 46 having such a shape portion. In the alignment mark 46 shown in FIG. 11, four L-shaped marks 47 are arranged at equidistant positions from the orthogonal virtual center lines 53 and 54, and each L-shaped side is parallel to the virtual center line 53 or 54. In this way, it is formed by half etching. When such an L-shaped mark 47 is formed by half-etching, the shape tends to change at the end or corner, but the center position hardly changes even if the line width changes at the straight line portion. Accordingly, when processing the image obtained by imaging the four L-shaped marks 47 forming the alignment mark 46, the eight linear mark portions 47a to 47h are applied by applying the mask provided with the opening 48. Is extracted, each center-of-gravity position G is located at an extremely accurate position. Therefore, the eight linear mark portions 47a to 47h can be used in place of the eight circular marks 6a to 6h in the embodiment shown in FIG. Then, the virtual origin P is obtained, and the metal mask position alignment can be performed with extremely high accuracy using the virtual origin P. Further, in the above-described embodiment, eight circular marks or linear mark portions provided on the alignment marks 6 and 46 are arranged with reference to virtual center lines 53 and 54 intersecting at right angles. The virtual center lines 53 and 54 used for the arrangement of the individual circular marks or linear mark portions are not necessarily perpendicular to each other, and may be arranged to intersect at an angle other than a right angle. Also in this case, since the intersection of the virtual center lines 53 and 54 determined by the eight circular marks or linear mark portions is a fixed position, this intersection can be used as the virtual origin of the alignment mark.

また、上記した実施の形態では、ＣＣＤカメラ３０を４箇所のアラインメント用マーク６に対応して設けているが、これに限らず、１個或いは２個のＣＣＤカメラ３０を用い、そのＣＣＤカメラ３０を撮像すべき位置に移動させて用いる方法を採っても良い。ただし、図示の実施の形態のように、各アラインメント用マーク６に対応してＣＣＤカメラ３０を設けておくと、全部のアラインメント用マーク６を監視しながらテンション調整を行なうことができ、テンション調整を容易に且つ敏速に行なうことができる利点が得られる。 In the above-described embodiment, the CCD camera 30 is provided corresponding to the four alignment marks 6. However, the present invention is not limited to this, and one or two CCD cameras 30 are used. It is also possible to use a method of moving the image to a position to be imaged. However, if the CCD camera 30 is provided corresponding to each alignment mark 6 as in the illustrated embodiment, the tension adjustment can be performed while monitoring all the alignment marks 6. The advantage is that this can be done easily and quickly.

更に、上記した実施の形態では、ガラススケール２５に、基準マークとして多数の基準ライン２８を格子状に形成しているが、ガラススケール２５に設ける基準ライン２８はこのように多数設ける必要はなく、図８（ｂ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの領域のみを通る基準ライン２８を設けたものを用いても良く、更には、図８（ｂ）のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの領域のみに十字状のマークを形成して基準マークとしてもよい。なお、図示したガラススケール２５のように、多数の基準ライン２８を格子状に形成したものを用いると、種々なサイズのメタルマスクに対応できる利点が得れらる。 Furthermore, in the above-described embodiment, a large number of reference lines 28 are formed as a reference mark on the glass scale 25 in a lattice shape, but it is not necessary to provide a large number of reference lines 28 provided on the glass scale 25 in this manner. A reference line 28 that passes only the areas A, B, C, and D in FIG. 8B may be used. Further, only the areas A, B, C, and D in FIG. A cross-shaped mark may be formed as a reference mark. It should be noted that, if a glass scale 25 having a large number of reference lines 28 formed in a lattice shape is used as in the illustrated glass scale 25, it is possible to obtain an advantage that it can be applied to various sizes of metal masks.

更に、上記した実施の形態では、メタルマスク１の４箇所にアラインメント用マーク６を形成しているが、アラインメント用マークの形成箇所は適宜増減可能であり、例えば、メタルマスクの縦方向のみ、或いは横方向のみの位置決めで十分な場合には、縦方向に離れた２箇所のみ、或いは横方向に離れた２箇所のみにアラインメント用マークを形成するように変更してもよい。 Furthermore, in the above-described embodiment, the alignment marks 6 are formed at the four positions of the metal mask 1, but the positions of the alignment marks can be appropriately increased and decreased, for example, only in the vertical direction of the metal mask, or If positioning only in the horizontal direction is sufficient, it may be changed so that alignment marks are formed only in two places separated in the vertical direction or only in two places separated in the horizontal direction.

更に上記した実施の形態では、メタルマスク１とガラススケール２５の粗位置決めを行なうために、メタルマスク１を支持するテンションユニット１３をＸ、Ｙ、θステージ１２に保持させているが、この代わりに、ガラススケール２５を備えた基準位置指示装置２４をＸ、Ｙ、θステージに保持させ、ガラススケール２５の位置を調整するようにしてもよい。また、場合によっては粗位置決めを省略し、テンション調整のみでアラインメント用マークと基準ラインの位置合わせを行なうようにしてもよい。ただし、実施の形態で説明したように、粗位置合わせを行なっておくと、アラインメント用マークと基準ラインの位置合わせのためのテンション調整が容易となる利点が得られる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the tension unit 13 that supports the metal mask 1 is held on the X, Y, and θ stages 12 in order to perform the rough positioning of the metal mask 1 and the glass scale 25. The reference position indicating device 24 having the glass scale 25 may be held on the X, Y, and θ stages to adjust the position of the glass scale 25. In some cases, coarse positioning may be omitted, and alignment marks and reference lines may be aligned only by tension adjustment. However, as described in the embodiment, if coarse alignment is performed, there is an advantage that tension adjustment for alignment between the alignment mark and the reference line becomes easy.

本発明の実施の形態に係るアラインメント装置の主要部分の概略斜視図The schematic perspective view of the principal part of the alignment apparatus which concerns on embodiment of this invention 図１に示すアラインメント装置を、ガラススケールを上方の待機位置とした状態で示す概略断面図1 is a schematic cross-sectional view showing the alignment apparatus shown in FIG. 1 in a state where the glass scale is in the upper standby position. 図１に示すアラインメント装置を、ガラススケールをメタルマスク上面に近接した測定位置とした状態で示す概略断面図1 is a schematic cross-sectional view showing the alignment apparatus shown in FIG. 1 in a state where the glass scale is in a measurement position close to the upper surface of the metal mask. 図１に示すアラインメント装置に設けている複数のテンションユニット及びそれに保持されているメタルマスクを示す概略平面図FIG. 1 is a schematic plan view showing a plurality of tension units provided in the alignment apparatus shown in FIG. 1 and a metal mask held by the tension units. テンションユニットの概略側面図Schematic side view of tension unit 本発明の実施の形態に係るメタルマスク及びそれを固定する枠状のフレームを示す概略斜視図The schematic perspective view which shows the metal mask which concerns on embodiment of this invention, and the frame-shaped flame | frame which fixes it メタルマスクをフレームに固定して形成した蒸着マスクユニットの概略斜視図Schematic perspective view of a vapor deposition mask unit formed by fixing a metal mask to a frame （ａ）はメタルマスクの概略平面図、（ｂ）はガラススケールの概略平面図(A) is a schematic plan view of a metal mask, (b) is a schematic plan view of a glass scale. アラインメント用マークを拡大して示す概略平面図Schematic plan view showing enlarged alignment marks アラインメント用マークと基準ラインの重なり部分を撮像し、表示手段に表示した画像例を示す概略正面図Schematic front view showing an example of an image obtained by imaging the overlapping portion of the alignment mark and the reference line and displaying on the display means アラインメント用マークの変形例を拡大して示す概略平面図Schematic plan view showing an enlarged variation of the alignment mark （ａ）は十字状のアラインメント用マークを示す概略平面図、（ｂ）は実際にハーフエッチングで形成したアラインメント用マークを示す概略平面図(A) is a schematic plan view showing a cross-shaped alignment mark, (b) is a schematic plan view showing an alignment mark actually formed by half etching.

Explanation of symbols

１メタルマスク
２マスク部
３フレーム
４開口
５易切断線
６アラインメント用マーク
６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ円形マーク
８蒸着マスクユニット
１０アラインメント装置
１１支持台
１２Ｘ、Ｙ、θステージ
１３テンションユニット
１５ベース部材
１６直動案内
１７クランプ
１８駆動手段（エアシリンダ）
２０フレーム支え
２２側枠
２３移動台
２４基準位置指示装置
２５ガラススケール
２７ガラススケール保持移動装置
２８基準ライン
３０撮像手段（ＣＣＤカメラ）
３６往復駆動機構
４５スポット溶接部
４６アラインメント用マーク
４７Ｌ字状マーク
４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ、４７ｅ、４７ｆ、４７ｇ、４７ｈ線状マーク部分
５１中心線
５３、５４仮想中心線
Ｏ基準マークの基準点
Ｐ仮想原点 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Metal mask 2 Mask part 3 Frame 4 Opening 5 Easily cut line 6 Alignment mark 6a, 6b, 6c, 6d, 6e, 6f Circular mark 8 Deposition mask unit 10 Alignment apparatus 11 Support stand 12 X, Y, θ stage 13 Tension Unit 15 Base member 16 Linear motion guide 17 Clamp 18 Drive means (air cylinder)
20 Frame support 22 Side frame 23 Moving table 24 Reference position indicating device 25 Glass scale 27 Glass scale holding and moving device 28 Reference line 30 Imaging means (CCD camera)
36 Reciprocating Drive Mechanism 45 Spot Welding Part 46 Alignment Mark 47 L-Shaped Mark 47a, 47b, 47c, 47d, 47e, 47f, 47g, 47h Linear Mark Part 51 Center Line 53, 54 Virtual Center Line O Reference Mark Reference Point P Virtual origin

Claims

A metal mask provided with alignment marks for specifying the positions set in the respective locations as virtual origins at a plurality of locations in the plane, wherein each of the alignment marks is formed by half etching. The eight circular marks are arranged so as to sandwich each of the two virtual center lines intersecting at the virtual origin at equal distances on both sides of the virtual origin , A metal mask , wherein a distance (f) between the center of gravity of two circular marks arranged so as to sandwich the virtual center line and the virtual origin is 60 to 500 μm .

A metal mask provided with alignment marks for specifying the positions set in the respective locations as virtual origins at a plurality of locations in the plane, wherein each of the alignment marks is formed by half etching. The eight linear mark portions are provided so as to sandwich each of two virtual center lines intersecting at the virtual origin at equal distances on both sides sandwiching the virtual origin , and The distance between the center of gravity of the two linear mark portions arranged so as to sandwich the virtual center line and the virtual origin is 60 to 500 μm. A metal mask characterized by

3. The metal mask according to claim 1, wherein the alignment marks are formed in the vicinity of four corners of the effective area of the metal mask.

Each of the four sides of the metal mask according to claim 1, 2, or 3 is gripped by a plurality of clamps, and a tensioning step of applying tension to the metal mask by each clamp, and a plurality of locations applied to the metal mask A step of placing a glass scale having a reference mark indicating a reference position with respect to an alignment mark at a measurement position close to the upper surface of the metal mask, an alignment mark formed at a plurality of locations on the metal mask, and a reference of the glass scale Imaging a mark, processing the image obtained by imaging, calculating, and two virtual centerlines determined by eight circular marks or eight linear mark portions of the alignment mark and A virtual origin which is an intersection of virtual center lines is obtained, and a reference point of the reference mark is obtained, and the virtual origin and the reference point are obtained. And an image processing and calculation steps for obtaining the shift amount of the tension adjusting step and the metal mask position alignment method with which the amount of deviation to adjust the tension by the plurality of clamps to fall within the allowable range.

A plurality of tension units arranged so as to be able to apply tension by gripping a plurality of locations on each of the four sides of the metal mask according to claim 1, 2 or 3, and a plurality of tension units applied to the metal mask A glass scale having a reference mark indicating a reference position with respect to the alignment mark, the glass scale is held, and the stand-by position above the metal mask held by the plurality of tension units is close to the upper surface of the metal mask. A glass scale holding and moving device that moves up and down to a measurement position, an imaging means that images an overlapping portion of an alignment mark and a reference mark of the glass scale formed at a plurality of locations on the metal mask, and an image obtained by imaging Are processed and calculated, and are determined by 8 circular marks or 8 linear mark parts. Image processing and calculation means for obtaining a virtual center line and a virtual origin that is an intersection of the virtual center lines, obtaining a reference point of a reference mark, and obtaining a deviation amount between the virtual origin and the reference point, and the plurality of tension units A metal mask position alignment device having adjustment means capable of individually adjusting tension to be applied.