JP6006133B2 - 基板製造装置の調整方法、基板製造方法、及び基板製造装置 - Google Patents

基板製造装置の調整方法、基板製造方法、及び基板製造装置 Download PDF

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Description

本発明は、基板製造装置の調整方法、基板製造方法、及び基板製造装置に関する。
プリント基板等の表面に向かって、液状材料(インク)の液滴を、複数のノズル穴を有するノズルヘッドから吐出して、基板上に薄膜パターンを形成する技術が知られている。この技術は、例えばプリント基板上のソルダーレジストの形成等に適用される。複数のノズルヘッドを用いることにより、全体としてノズル穴の実効的な配列ピッチを狭くし、解像度を高めることができる。さらに、1回の走査で液状材料を着弾させることが可能な領域を広げることができる。
特許文献1に、複数のノズルヘッドの相対的な位置関係を調整する方法が開示されている。特許文献1に開示された方法では、まず、試料基板をステージに載せ、複数のノズルヘッドからインクを吐出させて、試料基板にテストパターンを形成する。ステージをカメラの撮像範囲内まで移動させ、テストパターンを撮像する。撮像結果に基づいて、ノズルヘッドの相対的な位置ずれを検出することができる。
基板の全面をカメラの撮像範囲内に収めることは困難であるため、基板上の複数の基準マークを撮像する場合は、ステージを移動させて基準マークの各々をカメラの撮像範囲内に配置する。基準マーク間の距離は、カメラで得られた画像内の基準マークの像の位置と、ステージの移動距離と基づいて算出される。
ステージの移動距離は、ステージ移動機構からのエンコーダ信号により測定される。従って、ステージの送り方向に関する位置精度は、エンコーダの精度によって保証される。
特開2012−96205号公報
形成すべきパターンの形状及び寸法に基づいて、ノズルヘッドに対して、ノズル穴からインクを吐出するための指令が送出される。この指令に基づいて算出されたパターンの寸法と、カメラによる撮像結果から算出されたパターンの寸法とは、エンコーダの精度で一致することが期待される。ところが、両者が一致しない場合があることが判明した。両者が一致しないと、カメラの撮像結果に基づいて、ノズルヘッドに指令を送出すると、目標とする寸法のパターンを形成することができない。
本発明の目的は、目標とする寸法のパターンを形成するための基板製造装置の調整方法を提供することである。本発明の他の目的は、この調整方法で調整された基板製造装置を用いて薄膜を形成する方法を提供することである。本発明のさらに他の目的は、この調整方法による調整を行うことが可能な基板製造装置を提供することである。
本発明の一観点によると、
基板を保持するステージと、
前記ステージをリニアガイドに沿って、撮像領域と描画領域との間で移動させるステージ移動機構と、
前記ステージが前記撮像領域に配置されているときに、前記ステージ上のパターンを撮像するアライメントカメラと、
前記ステージが、前記描画領域に配置されているときに、前記ステージに保持された基板に向かって、インクの液滴を吐出させて、インクを前記基板に着弾させるノズルヘッドと、
前記ノズルヘッドに、インクを吐出させる指令を与える制御装置と
を有する基板製造装置の調整方法であって、
前記ステージの上に基板を載せて、前記描画領域において、前記ステージを移動させながら、前記制御装置からの指令に基づいて、前記ノズルヘッドから前記基板に向けてインクの液滴を吐出することにより、前記基板に評価パターンを形成する工程と、
前記評価パターンが形成された前記基板を前記撮像領域に移動させ、前記アライメントカメラで前記評価パターンの一部分を撮像して第1の測定画像を取得する工程と、
前記撮像領域において、前記ステージを移動させ、前記評価パターンの、前記第1の測定画像とは異なる部分を、前記アライメントカメラで撮像して第2の測定画像を取得する工程と、
前記第1の測定画像と前記第2の測定画像とに基づいて、前記評価パターンの少なくとも2点間の距離を算出する工程と、
前記第1の測定画像、及び前記第2の測定画像に基づいて算出された前記2点間の距離に基づいて、前記制御装置から前記ノズルヘッドへの指令に反映させるための計測結果補正係数を算出する工程と
を有する基板製造装置の調整方法が提供される。
本発明の他の観点によると、
前記ステージに、複数のアライメントマークが形成された基板を保持して、前記撮像領域において、前記アライメントマークを前記アライメントカメラで撮像する工程と、
前記アライメントマークの撮像結果に、前記計測結果補正係数を反映させて、前記基板の伸縮量を算出する工程と、
前記基板に形成すべき薄膜パターンを定義する画像データに、前記基板の伸縮量の算出結果を反映させて、前記描画領域において、前記基板に薄膜を形成する工程と
を有する基板製造方法が提供される。
本発明のさらに他の観点によると、前記基板製造装置の調整方法、及び前記基板製造方法が適用される基板製造装置が提供される。
ステージをリニアガイドに沿って移動させて、2つの第1の測定画像及び第2の測定画像に基づいて、評価パターンの2点間の距離を算出することにより、リニアガイドによる移動前後の位置測定誤差を補正することができる。
図1は、実施例1による基板製造装置の平面図である。 図2は、実施例1による基板製造装置の側面図である。 図3A及び図3Bは、ステージ移動機構によりステージを移動させたときのステージの挙動を強調して示す側面図である。 図4は、実施例1による基板製造装置の調整方法のフローチャートである。 図5Aは、参照基板に評価パターンを形成するときの指令内容に基づく評価パターンの寸法を示す平面図であり、図5Bは、形成された評価パターンの撮像結果に基づいて算出された評価パターンの寸法を示す平面図である。 図6は、実施例1による基板製造方法のフローチャートである。 図7Aは、基板に形成されているアライメントマークの設計データに基づいて算出されたアライメントマークの相対位置関係を示す平面図であり、図7Bは、アライメントマークをアライメントカメラで撮像した結果に基づいて算出されたアライメントマークの相対位置関係を示す平面図である。 図7Cは、薄膜パターンが形成された基板の平面図である。 図8は、実施例2による基板製造装置の調整方法のフローチャートである。 図9は、測長器による計測結果に基づく評価パターンの寸法を示す平面図である。 図10Aは、寸法が既知の評価パターンを示す平面図であり、図10Bは、寸法が既知の評価パターンをアライメントカメラで撮像した結果に基づいて算出された評価パターンの寸法を示す平面図である。 図11は、実施例2による基板製造方法のフローチャートである。 図12は、実施例3による基板製造装置の平面図である。 図13は、実施例3による基板製造装置の他の状態の平面図である。 図14は、実施例3による基板製造装置のさらに他の状態の平面図である。 図15は、実施例3による基板製造装置のさらに他の状態の平面図である。 図16は、実施例3による基板製造装置のさらに他の状態の平面図である。 図17は、実施例3による基板製造装置のさらに他の状態の平面図である。
[実施例1]
図1に、実施例1による基板製造装置の平面図を示す。水平面をxy面とし、鉛直上方をz軸の正方向とするxyz直交座標系を定義する。ステージ移動機構22は、y方向リニアガイド21に案内沿ってステージ20をy方向に移動させる。ステージ20のy方向の位置を示すエンコーダ信号が、制御装置50に送られる。ステージ20の上に基板40が保持される。基板40の表面に、複数のアライメントマーク41が形成されている。
y方向に関して、ステージ20が受け渡し領域23に配置されているとき、搬送装置(図示せず)とステージ20との間で、基板40の受け渡しが行われる。ステージ20は、撮像領域24を通過して、受け渡し領域23と描画領域25との間をy方向に移動する。薄膜を形成する際には、受け渡し領域23において、ステージ20が搬送装置から基板40を受け取る。基板40への薄膜の形成が終了すると、受け渡し領域23において、ステージ20から搬送装置に基板40が引き渡される。
撮像領域24内のステージ20の経路の上方に、複数のアライメントカメラ30が配置されている。1つのアライメントマーク41をアライメントカメラ30の撮像範囲内に配置することにより、撮像範囲内のアライメントマーク41の撮像が行われる。その後、基板40をy方向に移動させて、他のアライメントマーク41をアライメントカメラ30の撮像範囲内に配置する。この状態で、撮像範囲内のアライメントマーク41の撮像が行われる。このように、撮像領域24において、アライメントカメラ30に対して基板40をy方向に移動させることにより、複数のアライメントマーク41を撮像することができる。x方向に関して、アライメントマーク41の位置に対応してアライメントカメラ30が配置されている。アライメントカメラ30で撮像された画像が制御装置50に送信される。
基板40に形成されているアライメントマーク41のx方向の位置に応じて、アライメントカメラ30もx方向に移動させることができる。
描画領域25内のステージ20の経路の上方に、ノズルヘッド60が配置されている。ノズルヘッド60は、基板40に対向する面に形成された複数のノズル穴を有する。複数のノズル穴は、x方向に関して等ピッチで配列している。ノズル穴から基板40に向けて、液状の薄膜材料であるインクの液滴が吐出される。このインクには、例えば光硬化性樹脂が用いられる。基板40に付着したインクに硬化用の光を照射することにより、インクを硬化させることができる。硬化用の光を放射する光源は、例えば、ステージ20の移動方向に関して、ノズルヘッド60の下流側に配置される。
制御装置50は、基板40に形成すべき薄膜パターンの平面形状を定義する画像データ51を記憶している。制御装置50は、ステージ移動機構22から受信したエンコーダ信号から算出されるステージ20の位置、及び画像データ51に基づいて、ノズルヘッド60にインクの吐出指令を送出する。吐出指令に基づいて、ノズルヘッド60の各ノズル穴からインクが吐出されることにより、目標とする薄膜パターンを形成することができる。
y方向リニアガイド21、ステージ移動機構22、アライメントカメラ30、及びノズルヘッド60は、定盤70に支持されている。
図2に、実施例1による基板製造装置の側面図を示す。定盤70の上にy方向リニアガイド21が固定されている。ステージ20が、y方向リニアガイド21に案内されてy方向に移動する。ステージ20の上に基板40が保持されている。撮像領域24内の、ステージ20の経路の上方にアライメントカメラ30が支持されている。描画領域25内の、ステージ20の経路の上方にノズルヘッド60が支持されている。基板40からアライメントカメラ30までの高さは、基板40からノズルヘッド60までの高さより高い。例えば、基板40からノズルヘッド60までの高さは0.5〜1mmの範囲内であり、アライメントカメラ30までの高さは20mm程度である。
本願発明者は、ノズルヘッド60からインクを吐出させて種々の評価パターンを形成し、その評価パターンをアライメントカメラ30で撮像する評価実験を行った。撮像結果から、評価パターンの寸法を算出したところ、ノズルヘッド60への指令値に基づいて算出される寸法と、撮像結果から算出された寸法とが一致しない場合があることを見出した。図3A及び図3Bを参照して、2つの寸法が一致しない理由について説明する。
図3Aに、y方向リニアガイド21及びステージ20の側面図を示す。定盤70(図2)の歪みに起因して、y方向リニアガイド21が上下方向に湾曲する場合がある。ステージ20は、湾曲したy方向リニアガイド21に案内されてy方向に移動するため、ステージ20が水平面に対して傾斜する。基板40の表面に形成された2個のアライメントマーク41のy方向の距離がW0であるとする。
図3Aにおいて、アライメントカメラ30で左側のアライメントマーク41を撮像し、測定画像を取得する。図3Aでは、左側のアライメントマーク41が、アライメントカメラ30の撮像範囲の中心に配置された状態を示している。
図3Bに、図3Aの状態からステージ20を左方向に距離W0だけ移動させた状態を示す。この状態で、アライメントカメラ30で右側のアライメントマーク41を撮像する。理想的には、ステージ20がアライメントカメラ30の光軸に対して垂直な方向(水平方向)に移動する。この場合には、右側のアライメントマーク41がアライメントカメラ30の撮像範囲の中心に位置する。ところが、右側のアライメントマーク41が、アライメントカメラ30の撮像範囲の中心からずれる場合があることがわかった。このずれは、y方向リニアガイド21が湾曲しているため、ステージ20が移動すると、その傾斜角が変動することに起因することが判明した。
定盤70に金属性のものを用いると、熱による変形や、剛性の低さ等に起因して、定盤70に歪みが生じる場合がある。y方向リニアガイド21の湾曲は、定盤70の歪みによって生じると考えられる。
図3Bでは、右側のアライメントマーク41が、アライメントカメラ30の撮像範囲の中心から左に距離Dだけずれている状態を示している。左側のアライメントマーク41と右側のアライメントマーク41との間の距離は、図3Aの状態で撮像された左側のアライメントマーク41の像の位置、図3Bの状態で撮像された右側のアライメントマーク41の像の位置、及びステージ20の移動距離W0に基づいて算出される。
図3Aの状態では、左側のアライメントマーク41の像が、アライメントカメラ30の撮像範囲内の中心に検出される。図3Bの状態では、右側のアライメントマーク41の像が、アライメントカメラ30の撮像範囲の中心から左方向に距離Dだけずれた位置に検出される。図3A及び図3Bの状態での撮像結果、及びステージ20の移動距離W0に基づいて、2つのアライメントマーク41のy方向の距離を算出すると、その距離はW0−Dとなってしまう。このように、定盤70(図2)の歪に起因して、アライメントカメラ30による測定結果から算出される寸法に誤差が生じてしまう。
基板40は、薄膜パターンを形成する前に受ける熱履歴等によって、面内方向に伸び、または縮んでいる。基板40に薄膜パターンを形成する際には、基板40に形成された複数のアライメントマーク41の相対的な位置から、基板40の面内方向の伸縮量を算出する。基板40の伸縮量に応じて、形成すべき薄膜パターンの画像データを伸縮させることにより、基板40に既に形成されているパターンと、形成すべき薄膜パターンとを整合させることができる。アライメントカメラ30による測定結果から算出される寸法に誤差が生じると、基板40の伸縮量の算出結果にも誤差が生じてしまう。誤差が生じている伸縮量に応じて、画像データを伸縮させると、基板40に既に形成されているパターンに対して、形成すべき薄膜パターンがずれてしまう。以下に説明する実施例においては、基板40の伸縮量の計測誤差を小さくすることができる。
図4に、実施例1による基板製造装置の調整方法のフローチャートを示す。ステップSA1において、ステージ20に、四角形の参照基板を載せ、ステージ20を描画領域25(図1)に移動させる。制御装置50(図1)からの指令に基づいて、ノズルヘッド60からインクを吐出させることにより、参照基板に評価パターンを形成する。
図5Aに、評価パターンが形成された参照基板80の平面図を示す。評価パターンは、4個の円形のマークPe1〜Pe4で構成される。マークPe1〜Pe4は、それぞれ参照基板の四隅の近傍に配置される。マークPe1は、y方向に平行で、x軸の正の側の縁と、x方向に平行で、y軸の正の側の縁とが交差する頂点よりもやや内側に配置される。参照基板80を正面から見て反時計回りに、マークPe1、Pe2、Pe4、Pe3が配置される。
ステップSA2(図4)において、ステージ20を撮像領域24(図1)に移動させ、アライメントカメラ30で評価パターンを撮像する。例えば、マークPe1、Pe2を、それぞれ2つのアライメントカメラ30(図1)の撮像範囲内に配置する。この状態で、マークPe1、Pe2の第1の測定画像が取得される。その後、ステージ20をy方向に移動させることにより、マークPe3、Pe4を、それぞれ2つのアライメントカメラ30(図1)の撮像範囲内に配置する。この状態で、マークPe3、Pe4の第2の測定画像が取得される。
ステップSA3(図4)において、第1の測定画像及び第2の測定画像に基づいて、評価パターンの少なくとも2点間の距離を算出する。さらに、制御装置50(図1)からの指令内容に基づいて、評価パターンの対応する2点間の距離を算出する。
図5Aに、制御装置50(図1)からの指令内容に基づいて算出された2点間のx方向及びy方向の距離を示す。図5Aでは、マークPe1〜Pe4の座標が、制御装置50からノズルヘッド60への指令値によって定義される。制御装置50からノズルヘッド60への指令値によって位置が定義される座標系を「描画座標系」ということとする。例えば、描画座標系において、マークPe1とPe2とのx方向及びy方向の距離は、それぞれL1x及びL1yである。
図5Bに、測定画像に基づいて算出された2点間のx方向及びy方向の距離を示す。アライメントカメラ30による測定画像に基づいて位置が定義される座標系を「測定座標系」ということとする。例えば、測定座標系において、マークPe1とPe2とのx方向及びy方向の距離は、それぞれM1x及びM1yである。x方向の距離は、第1の測定画像または第2の測定画像の解析結果、及び2つのアライメントカメラ30のx方向の間隔から算出される。y方向の距離は、第1の測定画像及び第2の測定画像の解析結果、及びステージ20の移動量から算出される。
ステップSA4(図4)において、2点間の距離に基づいて、計測結果補正係数を算出する。計測結果補正係数は、画像データ51(図1)に基づいて、ノズルヘッド60(図1)に送出する指令を生成する際に、指令値に反映させるための係数である。算出された計測結果補正係数は、制御装置50(図1)に記憶される。以下、図5A、図5Bを参照しながら、計測結果補正係数の算出方法について説明する。
図5Aに示したマークPe1を基準点とする。図5Aに示した描画座標系における基準点の位置と、図5Bに示した測定座標系における基準点の位置とが、ステージ20上で一致するように描画座標系と測定座標系との位置関係が調整されている。測定座標系におけるマークPe1〜Pe4の座標を、それぞれ(x1,y1)〜(x4,y4)と定義する。描画座標系におけるマークPe1の座標は、測定座標系におけるマークPe1の座標(x1,y1)に一致する。
描画座標系におけるマークPe2〜Pe4の座標(xd2,yd2)〜(xd4,yd4)は、それぞれ下記の式で表される。
Figure 0006006133
上述の等式において、L1x/M1x、L2x/M2x、L3x/M3x、L1y/M1y、L2y/M2y、L4y/M4yが、計測結果補正係数である。測定座標系における座標から、計測結果補正係数を用いて、描画座標系における座標を算出することができ
る。制御装置50は、描画座標系における座標に基づいて、ノズルヘッド60にインクの吐出指令を与える。
図6に、実施例1による基板製造方法のフローチャートを示す。ステップSB1において、薄膜を形成すべき基板40をステージ20(図1)に載せる。ステップSB2において、ステージ20を撮像領域24(図1)に移動し、基板40に形成されているアライメントマーク41(図1)を撮像する。具体的には、撮像領域24内でステージ20を移動させながら、複数の測定画像を取得する。
ステップSB3(図6)において、アライメントマーク41の撮像結果に、ステップSA4(図4)で算出された計測結果補正係数を反映させて、基板40の伸縮量を算出する。以下、図7A、図7Bを参照して、基板40の伸縮量を算出する方法について説明する。
図7Aに、アライメントマーク41の設計データに基づいて算出されたアライメントマーク41間の距離を示す。アライメントマーク41は、4つのアライメントマークPa1〜Pa4で構成される。アライメントマークPa1〜Pa4は、それぞれ図5Aに示したマークPe1〜Pe4に対応する四隅に配置されている。例えば、アライメントマークPa1とPa2とのx方向及びy方向の設計上の距離は、それぞれA1x及びA1yである。
図7Bに、アライメントマークPa1〜Pa4の撮像結果に基づいて算出されたアライメントマーク間の距離(測定座標系における距離)を示す。例えば、アライメントマークPa1とPa2とのx方向及びy方向の測定座標系における距離は、それぞれB1x及びB1yである。基板40が面内方向に伸縮しているため、測定座標系におけるアライメントマーク間の距離は、設計データから算出した対応するアライメントマーク間の距離と同一にはならない。
測定座標系における伸縮量は、下記の式で表される。下記の式において、Emx1、Emx2は、それぞれ図7Bの下の縁の近傍におけるx方向の伸縮量、及び上の縁の近傍におけるx
方向の伸縮量を表し、Emy1、Emy2は、それぞれ図7Bの左の縁の近傍におけるy方向の伸縮量、及び右の縁の近傍におけるy方向の伸縮量を表す。
Figure 0006006133
測定座標系における伸縮量、及び測定結果補正係数に基づいて、測定座標系における伸縮量Emx1、Emx2、Emy1、Emy2を、描画座標系における伸縮量Edx1、Edx2、Edy1、Edy2に換算する。描画座標系における伸縮量Edx1、Edx2、Edy1、Edy2は、以下の式で表される。
Figure 0006006133
ステップSB4(図6)において、形成すべき薄膜パターンを定義する画像データ51(図1)に、描画座標系における伸縮量を反映させる。具体的には、画像データ51を、描画座標系における伸縮量Edx1、Edx2、Edy1、Edy2に応じて修正する。伸縮量は、基板40の4つの縁の近傍において求められている。基板40の内部における画像データの修正は、適宜補間演算を行うことにより行うことができる。伸縮量が反映された後の画像データに基づいて、制御装置50からノズルヘッド60(図1)に、インク
吐出の指令を与える。
図7Cに、薄膜パターン42が形成された基板40の平面図を示す。アライメントマークPa1〜Pa4の位置から、基板の伸縮量を算出し、伸縮量に応じて薄膜パターン42を形成するため、アライメントマークPa1〜Pa4に対して、薄膜パターン42を高精度に位置決めすることができる。さらに、実施例1では、測定座標系における伸縮量を、描画座標系における伸縮量に換算した後、描画座標系における伸縮量に基づいて、画像データを修正している。このため、y方向リニアガイド21(図1)の湾曲の影響を排除して、高精度の薄膜パターン42を形成することができる。
定盤70(図2)として、歪の生じにくい石定盤を用いると、基板製造装置の全体のコストが上昇してしまう。実施例1による基板製造装置においては、薄膜パターン42の平面形状が、定盤70の歪の影響を受けにくいため、高価な石定盤に代えて、金属製の定盤を用いることが可能である。
[実施例2]
図8〜図11Bを参照して、実施例2について説明する。以下、実施例1との相違点について説明し、同一の構成及び手順については説明を省略する。
図8に、実施例2による基板製造装置の調整方法のフローチャートを示す。ステップSC1において、参照基板80(図5A)に評価パターンを形成する。ステップSC1の処理は、実施例1のステップSA1(図4)の処理と同一である。ステップSC2において、参照基板80に形成された評価パターンの2点間の距離を、測長器で計測する。
図9に、測長器によって計測された評価パターンの2点間の距離を示す。例えば、マークPe1とマークPe2との間のx方向及びy方向の距離は、それぞれN1x及びN1yである。
ステップSC3(図8)において、評価パターンを形成したときの指令、及び測長器による計測結果に基づいて、形成すべき薄膜パターンの実際の寸法と、制御装置50(図1)からノズルヘッド60に与える指令値との関係を表す描画座標補正係数を算出する。描画座標補正係数は、図5A及び図9に示した2点間の距離によって表すことができる。描画座標補正係数は、L1x/N1x、L3x/N3x、L2y/N2y、L4y/N4y等を含む。
ステップSC4(図8)において、寸法が既知のパターンを撮像領域24(図1)においてアライメントカメラ30(図1)で撮像する。ステップSC4の処理は、実施例1のステップSA2(図4)の処理と同様である。ステップSC5において、寸法が既知のパターンの撮像結果に基づいて、アライメントカメラ30による寸法の測定結果を、実際の寸法に換算するための計測座標補正係数を算出する。以下、計測座標補正係数の算出方法について説明する。
図10Aに、寸法が既知の評価パターンが形成された参照基板81の平面図を示す。参照基板81は、薄膜パターンを形成すべき基板40(図7A)とほぼ同一の平面形状を有する。寸法が既知の評価パターンは、例えばマークPo1〜Po4で構成される。マークPo1〜Po4は、それぞれアライメントマークPa1〜Pa4(図7A)に対応する四隅の近傍に配置される。例えば、マークPo1とPo2との間のx方向及びy方向の距離は、それぞれK1x及びK1yである。
図10Bに、図10Aに示した参照基板81をアライメントカメラ30で撮像した結果
の画像を示す。例えば、マークPo1とPo2との間の測定座標系におけるx方向及びy方向の距離は、それぞれR1x及びR1yである。計測座標補正係数は、K1x/R1x、K3x/R3x、K2y/R2y、K4y/R4y等を含む。描画座標補正係数、及び計測座標補正係数は、制御装置50(図1)に記憶される。
図11に、実施例2による基板製造方法のフローチャートを示す。ステップSD1において、薄膜パターンを形成すべき基板40(図1)をステージ20(図1)に載せる。ステップSD2において、ステージ20を撮像領域24(図1)に移動し、基板40に形成されているアライメントマーク41(図1)を撮像する。ステップSD1及びSD2の処理は、実施例1のステップSB1及びSB2(図6)の処理と同一である。
ステップSD3(図11)において、アライメントマーク41の撮像結果に、計測座標補正係数を反映させて、基板40の実際の伸縮量を算出する。例えば、図7Bに示した下の縁のx方向の実際の伸縮量は、Em1x×(K1x/R1x)で表される。
ステップSD4(図11)において、基板40の実際の伸縮量に、描画座標補正係数を反映させて、描画座標系における基板40の伸縮量を算出する。例えば、図7Bに示した基板40の下の縁のx方向への、描画座標系における伸縮量は、Em1x×(K1x/R1x)×(L1x/N1x)で表される。
実施例2においても、実施例1と同様に、基板40の伸縮に応じて、高精度の薄膜パターンを形成することができる。さらに、実施例2においては、寸法が既知のパターン(図10A)を、ステージ20(図1)に取り付けておくことにより、必要に応じて、ステップSC4及びSC5(図8)を実行して、計測座標補正係数を算出することができる。
[実施例3]
図12〜図16を参照して、実施例3による基板製造装置について説明する。以下、実施例1との相違点について説明し、同一の構成については説明を省略する。実施例3による基板製造装置は、2つの処理系、すなわち第1の処理系と第2の処理系とを有する。
図12に示すように、第1の処理系に、第1の受け渡し領域23A、第1の撮像領域24A、及び描画領域25が含まれる。第2の処理系に、第2の受け渡し領域23B、第2の撮像領域24B、及び描画領域25が含まれる。描画領域25は、第1の処理系と第2の処理系とで共通である。描画領域25にノズルヘッド60が配置されている。第1の受け渡し領域23Aと第1の撮像領域24Aとは、x方向に関して同一の位置に画定されている。第2の受け渡し領域23Bと第2の撮像領域24Bとは、x方向に関して同一の位置に画定されている。描画領域25は、x方向に関して、第1の撮像領域24Aと第2の撮像領域24Bとの間に画定されている。
以下、第1の処理系の構造について説明する。第1のy方向リニアガイド21Aに案内されて、第1の中間テーブル26Aがy方向に移動する。第1の中間テーブル26Aに第1のx方向リニアガイド28Aが取り付けられている。第1のステージ20Aが、第1のx方向リニアガイド28Aに案内されてx方向に移動する。第1のステージ20Aは、y方向に関して、第1の受け渡し領域23Aと描画領域25との間を、第1の撮像領域24Aを経由して移動する。x方向に関して、第1のステージ20Aは、第1の撮像領域24A(以下、「定位置」という。)と描画領域25(以下、「処理位置」という。)との間を移動する。
第2の処理系も、第1の処理系と同様に、第2のy方向リニアガイド21B、第2の中間テーブル26B、第2のx方向リニアガイド28B、第2のステージ20Bを含む。第
2のステージ20Bは、y方向に関して、第2の受け渡し領域23Bと描画領域25との間を、第2の撮像領域24Bを経由して移動する。x方向に関して、第2のステージ20Bは、第2の撮像領域24B(以下、「定位置」という。)と描画領域25(以下、「処理位置」という。)との間を移動する。
第1の中間テーブル26Aと第2の中間テーブル26Bとは、相互にx方向に離れて配置されている。第1のステージ20A及び第2のステージ20Bが、共に定位置に配置されている状態で、第1の中間テーブル26Aと第2の中間テーブル26Bとは、y方向に移動する際に、相互にすれ違うことができる。第1のステージ20Aの処理位置と、第2のステージ20Bの処理位置とは、x方向に関して同じ位置である。
第1の処理系及び第2の処理系のどちらの処理系においても、上記実施例1または実施例2による基板製造方法の手順を実行することができる。
図12には、第1のステージ20Aが第1の受け渡し領域23Aの定位置に配置され、第2のステージ20Bが第2の受け渡し領域23Bの定位置に配置された状態を示している。この状態で、第1のステージ20Aと搬送装置(図示せず)との間、及び第2のステージ20Bと搬送装置(図示せず)との間で、基板40の受け渡しが行われる。
図13に、第1の中間テーブル26Aが第1の撮像領域24Aの範囲内に配置され、第1のステージ20Aが定位置に配置された状態を示す。この状態で、第1の処理系において、評価パターンの撮像(実施例1のステップSA2(図4))、及びアライメントマークの撮像(実施例1のステップSB2(図6))が実行される。
図14に、第1のステージ20Aが第1の撮像領域24Aから描画領域25まで移動する途中段階の状態を示す。第1の中間テーブル26Aが第1の撮像領域24Aから描画領域25までy方向に移動する期間に、第1のステージ20Aが、定位置から処理位置までx方向に移動する。
図15に、第1のステージ20Aが描画領域25の範囲内に配置されている状態を示す。この状態で、第1の処理系において、評価パターンの形成(実施例1のステップSA1(図4))、及び薄膜パターンの形成(実施例1のステップSB4(図6))が実行される。このとき、第2の中間テーブル26Bは、描画領域25以外の位置に配置されている。
図16に、第2の中間テーブル26Bが第2の撮像領域24Bの範囲内に配置され、第2のステージ20Bが定位置に配置された状態を示す。この状態で、第2の処理系において、評価パターンの撮像(実施例1のステップSA2(図4))、及びアライメントマークの撮像(実施例1のステップSB2(図6))が実行される。
図17に、第2のステージ20Bが描画領域25の範囲内に配置されている状態を示す。この状態で、第2の処理系において、評価パターンの形成(実施例1のステップSA1(図4))、及び薄膜パターンの形成(実施例1のステップSB4(図6))が実行される。このとき、第1の中間テーブル26Aは、描画領域25以外の位置に配置されている。
実施例3においても、実施例1及び実施例2と同様に、基板40の伸縮に応じて、高精度の薄膜パターンを形成することができる。さらに、実施例3においては、第1の処理系で基板40に薄膜を形成している時に、第2の処理系で、他の基板40のアライメントマークを撮像することができる。このため、スループットの向上を図ることができる。
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
20 ステージ
20A 第1のステージ
20B 第2のステージ
21 y方向リニアガイド
21A 第1のy方向リニアガイド
21B 第2のy方向リニアガイド
22 ステージ移動機構
23 受け渡し領域
23A 第1の受け渡し領域
23B 第2の受け渡し領域
24 撮像領域
24A 第1の撮像領域
24B 第2の撮像領域
25 描画領域
26A 第1の中間テーブル
26B 第2の中間テーブル
28A 第1のx方向リニアガイド
28B 第2のx方向リニアガイド
30 アライメントカメラ
40 基板
41 アライメントマーク
42 薄膜
50 制御装置
51 画像データ
60 ノズルヘッド
70 定盤
80 参照基板
81 参照基板

Claims (8)

  1. 基板を保持するステージと、
    前記ステージをリニアガイドに沿って、撮像領域と描画領域との間で移動させるステージ移動機構と、
    前記ステージが前記撮像領域に配置されているときに、前記ステージ上のパターンを撮像するアライメントカメラと、
    前記ステージが、前記描画領域に配置されているときに、前記ステージに保持された基板に向かって、インクの液滴を吐出させて、インクを前記基板に着弾させるノズルヘッドと、
    前記ノズルヘッドに、インクを吐出させる指令を与える制御装置と
    を有する基板製造装置の調整方法であって、
    前記ステージの上に基板を載せて、前記描画領域において、前記ステージを移動させながら、前記制御装置からの指令に基づいて、前記ノズルヘッドから前記基板に向けてインクの液滴を吐出することにより、前記基板に評価パターンを形成する工程と、
    前記評価パターンが形成された前記基板を前記撮像領域に移動させ、前記アライメントカメラで前記評価パターンの一部分を撮像して第1の測定画像を取得する工程と、
    前記撮像領域において、前記ステージを移動させ、前記評価パターンの、前記第1の測定画像とは異なる部分を、前記アライメントカメラで撮像して第2の測定画像を取得する工程と、
    前記第1の測定画像と前記第2の測定画像とに基づいて、前記評価パターンの少なくとも2点間の距離を算出する工程と、
    前記第1の測定画像、及び前記第2の測定画像に基づいて算出された前記2点間の距離に基づいて、前記制御装置から前記ノズルヘッドへの指令に反映させるための計測結果補正係数を算出する工程と
    を有する基板製造装置の調整方法。
  2. 前記アライメントカメラで前記評価パターンを撮像するときの、前記基板から前記アライメントカメラまでの高さが、前記ノズルヘッドからインクを吐出するときの、前記基板から前記ノズルヘッドまでの高さより高い請求項に記載の基板製造装置の調整方法。
  3. 基板を保持するステージと、
    前記ステージをリニアガイドに沿って、撮像領域と描画領域との間で移動させるステージ移動機構と、
    前記ステージが前記撮像領域に配置されているときに、前記ステージ上のパターンを撮像するアライメントカメラと、
    前記ステージが、前記描画領域に配置されているときに、前記ステージに保持された基板に向かって、インクの液滴を吐出させて、インクを前記基板に着弾させるノズルヘッドと、
    前記ノズルヘッドに、インクを吐出させる指令を与える制御装置と
    を有する基板製造装置を用いた基板製造方法であって、
    前記ステージの上に参照基板を載せて、前記描画領域において、前記ステージを移動させながら、前記制御装置からの指令に基づいて、前記ノズルヘッドから前記参照基板に向けてインクの液滴を吐出することにより、前記参照基板に評価パターンを形成する工程と、
    前記評価パターンが形成された前記参照基板を前記撮像領域に移動させて、前記アライメントカメラで前記評価パターンの一部分を撮像して第1の測定画像を取得する工程と、
    前記撮像領域において、前記ステージを移動させ、前記評価パターンの、前記第1の測定画像とは異なる部分を、前記アライメントカメラで撮像して第2の測定画像を取得する工程と、
    前記第1の測定画像と前記第2の測定画像とに基づいて、前記評価パターンの少なくとも2点間の距離を算出する工程と、
    前記第1の測定画像、及び前記第2の測定画像に基づいて算出された前記2点間の距離に基づいて、前記制御装置から前記ノズルヘッドへの指令に反映させるための計測結果補正係数を算出する工程と、
    前記ステージから前記参照基板を搬出する工程と、
    前記ステージに、複数のアライメントマークが形成された基板を保持して、前記撮像領域において、前記アライメントマークを前記アライメントカメラで撮像する工程と、
    前記アライメントマークの撮像結果に、前記計測結果補正係数を反映させて、前記基板の伸縮量を算出する工程と、
    前記基板に形成すべき薄膜パターンを定義する画像データに、前記基板の伸縮量の算出結果を反映させて、前記描画領域において、前記基板に薄膜を形成する工程と
    を有する基板製造方法。
  4. 前記アライメントカメラで前記基板を撮像するときの、前記基板から前記アライメントカメラまでの高さが、前記ノズルヘッドからインクを吐出するときの、前記基板から前記ノズルヘッドまでの高さより高い請求項に記載の基板製造方法。
  5. 基板を保持するステージと、
    前記ステージをリニアガイドに沿って、撮像領域と描画領域との間で移動させるステージ移動機構と、
    前記ステージが前記撮像領域に配置されているときに、前記ステージ上のパターンを撮像するアライメントカメラと、
    前記ステージが、前記描画領域に配置されているときに、前記ステージに保持された基板に向かって、インクの液滴を吐出させて、インクを前記基板に着弾させるノズルヘッドと、
    前記ノズルヘッドに、インクを吐出させる指令を与える制御装置と
    を有する基板製造装置の調整方法であって、
    前記ステージの上に第1の基板を載せて、前記描画領域において、前記ステージを移動させながら、前記制御装置からの指令に基づいて、前記ノズルヘッドから基板に向けてインクの液滴を吐出することにより、前記第1の基板に第1の評価パターンを形成する工程と、
    前記第1の基板に形成された前記第1の評価パターンの2点間の距離を測長器で計測する工程と、
    寸法が既知の第2の評価パターンが形成された第2の基板を前記ステージに載せて前記撮像領域に移動させ、前記アライメントカメラで前記第2の評価パターンの一部分を撮像して第1の測定画像を取得する工程と、
    前記撮像領域において、前記ステージを移動させ、前記第2の評価パターンの、前記第1の測定画像とは異なる部分を、前記アライメントカメラで撮像して第2の測定画像を取得する工程と、
    前記第1の測定画像と前記第2の測定画像とに基づいて、前記第2の評価パターンの少なくとも2点間の距離を算出する工程と、
    前記制御装置から前記ノズルヘッドへの指令に反映させるための描画座標補正係数及び計測座標補正係数を算出する工程と
    を有し、
    前記描画座標補正係数は、前記第1の評価パターンを形成するときの指令、及び前記第1の評価パターンの2点間の測長器による計測結果に基づいて算出され、
    前記計測座標補正係数は、前記第2の評価パターンの2点間の実際の距離と、前記第1の測定画像及び前記第2の測定画像に基づいて算出される基板製造装置の調整方法。
  6. 基板を保持するステージと、
    前記ステージをリニアガイドに沿って、撮像領域と描画領域との間で移動させるステージ移動機構と、
    前記ステージが前記撮像領域に配置されているときに、前記ステージ上のパターンを撮像するアライメントカメラと、
    前記ステージが、前記描画領域に配置されているときに、前記ステージに保持された基板に向かって、インクの液滴を吐出させて、インクを前記基板に着弾させるノズルヘッドと、
    前記ノズルヘッドに、インクを吐出させる指令を送信するとともに、前記ステージ移動機構を制御する制御装置と
    を有し、
    前記制御装置は、
    前記ステージの上に参照基板が載せられた状態で、前記描画領域において、前記ステージを移動させながら、前記ノズルヘッドから前記参照基板に向けてインクの液滴を吐出させることにより、前記参照基板に評価パターンを形成し、
    前記参照基板を前記撮像領域に移動させ、前記アライメントカメラで前記評価パターンの一部分を撮像して第1の測定画像を取得し、
    前記撮像領域において、前記ステージを移動させ、前記評価パターンの、前記第1の測定画像とは異なる部分を、前記アライメントカメラで撮像して第2の測定画像を取得し、
    前記第1の測定画像と前記第2の測定画像とに基づいて、前記評価パターンの少なくとも2点間の距離を算出し、
    前記第1の測定画像、及び前記第2の測定画像に基づいて算出された前記2点間の距離に基づいて、前記制御装置から前記ノズルヘッドへの指令に反映させるための計測結果補正係数を算出し、
    算出された前記計測結果補正係数を記憶する基板製造装置。
  7. 前記アライメントカメラで前記ステージ上のパターンを撮像するときの、前記参照基板から前記アライメントカメラまでの高さが、前記ノズルヘッドからインクを吐出するときの、前記参照基板から前記ノズルヘッドまでの高さより高い請求項に記載の基板製造装置。
  8. 前記制御装置は、
    前記ステージに、薄膜を形成すべき基板が載せられた状態で、前記撮像領域において、前記アライメントカメラで撮像された前記基板上のアライメントマークの撮像結果を取得し、
    前記アライメントマークの撮像結果に、前記計測結果補正係数を反映させて、前記基板の伸縮量を算出し、
    前記基板に形成すべき薄膜パターンを定義する画像データに、前記基板の伸縮量の算出結果を反映させて、前記描画領域において、前記ノズルヘッドに、前記薄膜パターンを形成するための指令を送信する請求項6または7に記載の基板製造装置。
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