JP6662840B2 - 蒸着装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板を加熱する加熱部を備えた蒸着装置に関する。

蒸着装置は、基板の成膜面と蒸着源との間に蒸着マスクを配置し、蒸着マスクの開口に追従した形状のパターンを基板の成膜面に形成する。蒸着装置には、基板やマスクの熱膨張を所定の範囲内に抑えることを目的として、基板やマスクを温調する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１７−８４０９号公報

ところで、基板やマスクの温調技術のなかには、基板やマスクを支持する部材と接触する部材に温調水を循環させる技術が用いられている。一方で、温調水を循環させる温度の制御では、昇温した温調水の温度を所定の温度に調整することが必要である。この際、温調水の熱容量が大きいため、温調水の温度の調整に多大な時間を要している。結果として、温調水の温度の調整が、蒸着による温度の変化に追従しがたく、蒸着ごとに、基板の温度や蒸着マスクの温度が大きく異なってしまう。
本発明は、基板や蒸着マスクなどの調整対象の温度と目標温度との差異を低減可能とした蒸着装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための蒸着装置は、真空槽内に位置する蒸着源と、前記蒸着源に表面を向けた状態での基板の保持と、前記蒸着源と前記基板との間での蒸着マスクの保持とを行う保持機構と、前記基板と前記蒸着マスクとの少なくとも一方が温度の調整対象であり、前記調整対象と熱的に接触して前記調整対象の温度を調整する抵抗加熱ヒータと、前記抵抗加熱ヒータに供給する電流を前記調整対象の温度に基づき制御する温度調整部と、を備え、前記真空槽に搬入されたときの前記調整対象の温度よりも高い前記調整対象の温度が前記調整対象の目標温度であり、前記温度調整部は、前記蒸着源から蒸着材料が放出されるときの前記目標温度を、前記抵抗加熱ヒータによる熱量の供給とその停止のみによって到達する温度とする。

上記蒸着装置によれば、調整対象に対する熱量の調整が、抵抗加熱ヒータと温度調整部とによって実現される。この際、真空槽に搬入されたときの調整対象の温度よりも高い調整対象の温度が、調整対象の目標温度として設定される。そして、調整対象の温度が目標温度に到達するように、抵抗加熱ヒータに供給する電流が制御される。そのため、例えば、目標温度が室温に近いことに起因して調整対象を別途冷却することを要せず、抵抗加熱ヒータから供給される熱量のみによって、調整対象の温度を目標温度に到達させることが可能となる。結果として、温調水を用いた温調と比べて、調整対象を冷却するための構成を別途用いることなく、基板や蒸着マスクなどの調整対象の温度と、これらの目標温度との差異を低減することが可能となる。

上記蒸着装置において、前記保持機構は、前記抵抗加熱ヒータを保持し、蒸着材料が前記蒸着源から放出されるときに、前記基板と前記蒸着マスクと前記抵抗加熱ヒータとを一体としてこれらを前記基板の周方向に回転させてもよい。この蒸着装置によれば、蒸着材料が蒸着源から放出されながら、基板と蒸着マスクと抵抗加熱ヒータとが基板の周方向に回転する。そのため、基板における蒸着材料の均一性を高めることが可能となる。そして、蒸着材料の均一性が高められた状態で、調整対象の温度と目標温度との差異を低減することが可能であるから、基板に付着した蒸着材料の性状の均一性を高めることが可能ともなる。

上記蒸着装置において、前記調整対象は、前記基板であり、前記抵抗加熱ヒータは、前記基板の裏面と面接触する熱伝導プレートに内蔵され、前記保持機構は、前記熱伝導プレートを保持し、蒸着材料が前記蒸着源から放出されるときに、前記基板と前記蒸着マスクと前記熱伝導プレートとを一体としてこれらを前記基板の周方向に回転させてもよい。この蒸着装置によれば、熱伝導プレートと基板の裏面との面接触を通じて、抵抗加熱ヒータの熱量が基板に伝わるため、抵抗加熱ヒータの温度に対する基板の温度の追従性を高めることが可能である。

上記蒸着装置において、前記保持機構は、蒸着材料が前記蒸着源から放出されるときに、前記基板の表面と前記蒸着マスクとを面接触させた状態で、前記基板と前記蒸着マスクと前記熱伝導プレートとを一体としてこれらを前記基板の周方向に回転させてもよい。この蒸着装置によれば、蒸着マスクと基板の表面とが面接触するため、蒸着材料による堆積物の形状を蒸着マスクの形状に合わせることの精度を高めることが可能ともなる。

上記蒸着装置において、前記保持機構を搭載した上部構造体と、前記上部構造体を支持する下部構造体と、前記上部構造体とに挟まれて前記上部構造体と前記下部構造体とを接続する接続部とを備え、前記接続部が、前記下部構造体での振動の伝達を前記上部構造体に対して抑える防振機能を備えてもよい。この蒸着装置によれば、調整対象と抵抗加熱ヒータとの相対位置が振動によってずれることが抑えられる。結果として、抵抗加熱ヒータに対する調整対象の位置の精度が高まるため、調整対象における温度の調整精度を高めることが可能ともなる。

上記蒸着装置において、前記調整対象は、前記基板であり、前記基板の裏面と対向し、前記蒸着マスクと前記基板の裏面とを撮像する撮像部と、前記撮像部が撮像した結果に基づいて前記蒸着マスクの位置と前記基板の位置とを整合させる位置決め部と、を備え、前記位置決め部は、前記基板の平坦部で反射された光による第１像と、前記平坦部につながるベベル部で反射された光による第２像とのコントラストに基づく前記平坦部と前記ベベル部との境界を前記基板の外形の一部として抽出し、該抽出された外形の一部を用いて前記基板の位置を検出してもよい。

基板の輪郭を定めるベベル部は、通常、基板の厚さ方向に所定の曲率を有した曲面である。ベベル部を撮影した画像では、例えば、基板の輪郭に向けて明度が徐々に低下し、また、ぼけ量も徐々に高くなる。そのため、ベベル部を撮影した画像から基板の輪郭を検出する技術では、検出された輪郭の位置に大きな誤差を生じてしまう。一方、ベベル部と平坦部との境界は、基板において面方向が大きく変わる境界であり、例えば、平坦部と対向する方向からの撮影では、それを明確に検出できる部分でもある。そして、上記構成であれば、位置決め部が、平坦部で反射された光による第１像と、ベベル部で反射された光による第２像とのコントラストに基づくこれらの境界から、基板の位置を検出するため、基板の位置を検出する精度を向上することが可能である。結果として、基板の位置の精度、ひいては、抵抗加熱ヒータに対する基板の位置の精度が高まるため、基板における温度の調整精度を高めることが可能ともなる。

蒸着装置の構成を示す構成図。 蒸着カメラの撮影範囲を示す平面図。 蒸着カメラが撮影した画像の一例を示す図。 蒸着装置の作用を示す作用図。

以下、図１から図４を参照して、蒸着装置の一実施形態を説明する。なお、図１、および、図４では、説明の便宜上、蒸着装置を構成する構成要素間の機械的な接続を破線で示し、蒸着装置を構成する構成要素間の電気的な接続を実線で示す。

図１が示すように、蒸着装置は、蒸着材料を放出する蒸着源１１と、複数の蒸着カメラ１２と、基板Ｗを支持する基板ホルダー１３と、蒸着マスクＭを支持するマスクベース１４と、駆動源１５と、伝達機構２０とを備える。基板ホルダー１３、および、マスクベース１４は、保持機構の一例である。蒸着源１１、基板ホルダー１３、および、マスクベース１４を収容する真空槽１６は、下部構造体の一例であり、保持機構を支持する。真空槽１６の内部は、真空ポンプなどの排気系１７に接続されて所定の圧力まで減圧される。

真空槽１６に搬入される基板Ｗは、例えば、光反射性の薄膜に覆われたガラス基板や、基板そのものが非透過性を有するシリコン基板である。基板Ｗは、表面ＷＦと裏面ＷＲとを含み、基板Ｗの表面ＷＦには、例えば、複数の基板マークＷｍ（図２参照）が位置している。表面ＷＦに位置する基板マークは、例えば、基板Ｗに処理を施す蒸着装置以外の各装置で検出され、各装置間での基板Ｗの位置の整合に用いられる。基板Ｗの裏面ＷＲにおける外周部は、平坦部Ｗｐ１（図２参照）とその平坦部Ｗｐ１に繋がるベベル部Ｗｐ２（図２参照）とを備える。平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界は、蒸着カメラ１２の撮影によって検出され、蒸着装置における基板Ｗの位置の特定に用いられる。

真空槽１６に搬入される蒸着マスクＭは、基板Ｗの表面ＷＦに所定のパターンを形成するための多数の開口を有する。蒸着マスクＭは、基板Ｗでの周方向の全体で、基板Ｗからはみ出す大きさを有する。蒸着マスクＭは、基板Ｗからはみ出した部分に、複数のマスクマークＭｍ（図２参照）を有する。複数のマスクマークＭｍは、蒸着カメラ１２の撮影によって検出され、蒸着装置における蒸着マスクＭの位置の特定に用いられる。

蒸着源１１は、蒸着材料による薄膜を基板Ｗの表面ＷＦに形成する。蒸着源１１は、例えば、抵抗加熱式の蒸着源、誘導加熱式の蒸着源、および、電子ビームを備える蒸着源である。蒸着材料は、蒸着源１１によって加熱されることによって昇華する材料であり、基板Ｗの表面ＷＦに形成される薄膜の材料である。蒸着材料は、例えば有機物であるが、無機物であってもよい。

基板ホルダー１３は、複数の蒸着カメラ１２と、蒸着源１１との間に位置する。基板ホルダー１３は、基板Ｗの配置される領域として、仮想的な配置領域ＷＡを定める。基板ホルダー１３は、真空槽１６に搬入される基板Ｗを支持する。基板ホルダー１３は、真空槽１６から他のチャンバーに基板Ｗを搬出可能とする。基板ホルダー１３は、基板Ｗの表面ＷＦを蒸着源１１の側（図１の下側）に向けて、配置領域ＷＡで表面ＷＦの外周部を支持する。基板ホルダー１３は、基板Ｗの裏面ＷＲと、複数の蒸着カメラ１２とを対向させ、複数の蒸着カメラ１２に対する蒸着源１１の側に、基板Ｗを配置する。

なお、表面ＷＦに位置する基板マークは、例えば、基板ホルダー１３などの障害物が存在するため、表面ＷＦと対向する側からは撮影され難い。また、表面ＷＦに位置する基板マークは、例えば、基板Ｗが十分な透明性を有しない、あるいは、不透明であるため、裏面ＷＲと対向する側からも撮影され難い。すなわち、基板ホルダー１３が基板Ｗを支持する状態では、蒸着カメラ１２によって基板マークＷｍの位置を検出することが困難である。

マスクベース１４は、複数の蒸着カメラ１２と、蒸着源１１との間に位置する。マスクベース１４は、蒸着マスクＭの配置される領域として、仮想的な配置領域ＭＡを定める。マスクベース１４は、支持フレーム１８に固定されたホルダーフック８Ｆに載置されている。マスクベース１４は、配置領域ＭＡで蒸着マスクＭの外周部を支持する。マスクベース１４は、基板Ｗの表面ＷＦと、蒸着マスクＭとを対向させ、基板Ｗに対する蒸着源１１の側に、蒸着マスクＭを配置する。

各蒸着カメラ１２は、撮像部の一例であり、例えば、ＣＣＤカメラである。各蒸着カメラ１２において、１台の蒸着カメラ１２の光軸２Ａの位置は、他の蒸着カメラ１２の光軸２Ａの位置に対して固定されている。各蒸着カメラ１２は、基板Ｗの外周部のなかで別々の部位を撮影する。各蒸着カメラ１２は、基板Ｗの裏面ＷＲにおける平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界を撮影する。また、各蒸着カメラ１２は、蒸着マスクＭの表面のなかで別々の部位を撮影する。各蒸着カメラ１２は、蒸着マスクＭの表面におけるマスクマークＭｍを撮影する。

各蒸着カメラ１２は、真空槽１６に搭載される支持フレーム１８に固定されている。支持フレーム１８は、上部構造体の一例であり、蒸着カメラ１２や駆動源１５などを支持する。支持フレーム１８は、上下方向に貫通し、真空槽１６の内部を撮影させるための撮影孔８Ｈを備える。各撮影孔８Ｈは、蒸着カメラ１２に１個ずつの孔である。１台の蒸着カメラ１２の光軸２Ａの位置は、他の蒸着カメラ１２の光軸２Ａの位置に対して固定されている。

支持フレーム１８は、接続部１９を介して、真空槽１６に機械的に接続されている。すなわち、蒸着装置は、蒸着カメラ１２や駆動源１５や伝達機構２０など、これら基板Ｗと蒸着マスクＭとの相対位置を位置決めする各構成と、真空槽１６との間に、支持フレーム１８と接続部１９とを介在させている。接続部１９は、真空槽１６での振動の伝達を支持フレーム１８に対して抑える防振機能を備える。接続部１９は、例えば、防振ゴムであり、特に、支持フレーム１８とそれが支持する各構成との固有振動数の振動の伝達を抑える。

各蒸着カメラ１２は、画像処理部３１に接続されている。画像処理部３１は、位置決め部の一例であり、各蒸着カメラ１２の撮影した画像を用い、基板Ｗの中心（基板位置）の特定処理を行う。画像処理部３１は、各蒸着カメラ１２の撮影した画像を用い、蒸着マスクＭの中心（マスク位置）の特定処理を行う。画像処理部３１が特定する基板位置、および、マスク位置は、基板Ｗの位置と、蒸着マスクＭの位置との整合に用いられる。

画像処理部３１は、中央演算処理装置、および、メモリを備えて、基板位置の特定処理や、マスク位置の特定処理を、全てソフトウェアで処理するものに限らない。例えば、画像処理部３１は、各種処理のうちの少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。つまり画像処理部３１は、ＡＳＩＣなどの１個以上の専用のハードウェア回路、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１個以上のプロセッサ（マイクロコンピュータ）、あるいは、それらの組み合わせ、を含む回路として構成される。

駆動源１５は、伝達機構２０に伝達する動力を出力する。伝達機構２０は、熱伝導プレート２１、抵抗加熱ヒータ２２、および、温度センサ２３を備える。また、伝達機構２０は、駆動源１５と基板ホルダー１３とを接続する機構、駆動源１５とマスクベース１４とを接続する機構、および、駆動源１５と熱伝導プレート２１とを接続する機構を備える。

熱伝導プレート２１は、基板Ｗの裏面ＷＲと面接触するための表面を有する。熱伝導プレート２１の表面は、熱伝導プレート２１が有する熱量を基板Ｗに伝えることに適した表面を有する。抵抗加熱ヒータ２２、および、温度センサ２３は、熱伝導プレート２１の内部に位置する。熱伝導プレート２１は、基板Ｗの裏面ＷＲとの面接触を通じて、抵抗加熱ヒータ２２の熱量を基板Ｗに伝える。熱伝導プレート２１は、抵抗加熱ヒータ２２の昇温を通じて、基板Ｗを昇温する。熱伝導プレート２１は、抵抗加熱ヒータ２２の降温や、基板Ｗの裏面ＷＲと熱伝導プレート２１との離間を通じて、基板Ｗを降温する。

抵抗加熱ヒータ２２は、熱伝導プレート２１を加熱する。温度調整部３３は、抵抗加熱ヒータ２２に接続され、熱伝導プレート２１を加熱するための電流を抵抗加熱ヒータ２２に供給する。抵抗加熱ヒータ２２は、温度調整部３３に接続されて、温度調整部３３が供給する電流に従って昇温する。

温度センサ２３は、熱伝導プレート２１の温度を検出する。温度調整部３３は、温度センサ２３に接続され、温度センサ２３の検出した温度を温度センサ２３から取得する。

温度調整部３３は、温度センサ２３から取得した熱伝導プレート２１の温度と、調整対象の一例である基板Ｗの温度とを対応付けるデータを有している。そのため、温度調整部３３は、温度センサ２３から取得した熱伝導プレート２１の温度から、基板Ｗの温度を把握することができる。これにより、温度調整部３３は、熱伝導プレート２１の温度、すなわち基板Ｗの温度を制御することが可能である。温度調整部３３は、基板Ｗの目標温度を設定する。基板Ｗの目標温度は、真空槽１６に搬入されたときの基板Ｗの温度よりも十分に高い温度である。真空槽１６に搬入されたときの基板Ｗの温度は、例えば、室温である２３℃であり、基板Ｗの目標温度は、例えば、５０℃である。また、温度調整部３３は、基板Ｗの目標温度を、抵抗加熱ヒータ２２による熱量の供給とその停止のみによって到達する温度とする。すなわち、温度調整部３３は、基板Ｗを冷却するための機構を別途要しない程度の高い温度に、基板Ｗの目標温度を設定する。そして、温度調整部３３は、蒸着源１１から蒸着材料が放出されるとき、温度センサ２３の検出する温度が目標温度になるように、基板Ｗの温度に基づき抵抗加熱ヒータ２２に供給する電流を制御する。

温度調整部３３は、中央演算処理装置、および、メモリを備えて、温度の調整処理を、全てソフトウェアで処理するものに限らない。例えば、温度調整部３３は、各種処理のうちの少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。つまり画像処理部３１は、ＡＳＩＣなどの１個以上の専用のハードウェア回路、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１個以上のプロセッサ（マイクロコンピュータ）、あるいは、それらの組み合わせ、を含む回路として構成される。

駆動源１５は、駆動処理部３２に接続されている。駆動処理部３２は、駆動源１５の出力を通じて、伝達機構２０の駆動処理を行う。駆動処理部３２は、中央演算処理装置、および、メモリを備えて、駆動源１５や伝達機構２０の駆動処理を、全てソフトウェアで処理するものに限らない。例えば、駆動処理部３２は、各種処理のうちの少なくとも一部の処理を実行する専用のハードウェア（特定用途向け集積回路：ＡＳＩＣ）を備えてもよい。つまり駆動処理部３２は、ＡＳＩＣなどの１個以上の専用のハードウェア回路、コンピュータプログラム（ソフトウェア）に従って動作する１個以上のプロセッサ（マイクロコンピュータ）、あるいは、それらの組み合わせ、を含む回路として構成される。

伝達機構２０は、駆動源１５の動力を受けて、基板ホルダー１３を水平方向に移動させる。伝達機構２０は、駆動源１５の動力を受けて、マスクベース１４、基板ホルダー１３、および、熱伝導プレート２１を基板Ｗの周方向に回転させる。駆動処理部３２は、基板ホルダー１３の独立した移動と、マスクベース１４の独立した移動と、基板ホルダー１３とマスクベース１４と熱伝導プレート２１とを一体とした移動とを切り換える。

伝達機構２０は、駆動源１５の動力を受けて、マスクベース１４、基板ホルダー１３、および、熱伝導プレート２１を昇降させる。駆動処理部３２は、基板ホルダー１３の独立した昇降と、マスクベース１４の独立した昇降と、基板ホルダー１３とマスクベース１４と熱伝導プレート２１とを一体とした昇降とを切り換える。

基板ホルダー１３の独立した水平方向での移動や、基板ホルダー１３の独立した回転は、例えば、基板位置とマスク位置との整合に用いられる。マスクベース１４の独立した回転は、蒸着マスクＭを所定位置に配置するために用いられる。基板ホルダー１３の独立した昇降は、例えば、基板Ｗの搬入および搬出や、蒸着用の所定位置への基板Ｗの配置に用いられる。マスクベース１４の独立した昇降は、例えば、蒸着マスクＭの搬入および搬出や、蒸着用の所定位置への蒸着マスクＭの配置に用いられる。

図２は、蒸着装置における基板Ｗの裏面ＷＲと対向する平面視での基板Ｗの平面構造を示す。図２では、説明の便宜上、基板Ｗの形状を円板状として、３台の蒸着カメラ１２が撮影する領域を、基板Ｗが備える３個の基板マーク、および、蒸着マスクＭが備える３個のマスクマークに重ねて示す。

図２が示すように、基板Ｗは、配置領域ＷＡに配置され、蒸着マスクＭは、配置領域ＭＡに配置される。マスクマークＭｍの位置は、基板Ｗの輪郭Ｅよりも外側に位置するように設定されている。マスクマークＭｍは、基板Ｗの裏面ＷＲと対向する平面視において矩形状を有するが、矩形状とは異なる形状、例えば、十字状などを有してもよい。

各蒸着カメラ１２が撮影する領域は、撮影範囲２Ｚであり、配置領域ＷＡの周方向にほぼ等配されている。各撮影範囲２Ｚの中心には、各蒸着カメラ１２の光軸２Ａが位置する。平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界が撮影範囲２Ｚに含まれ、かつ、各撮影範囲２Ｚに別々のマスクマークＭｍが含まれるように、基板Ｗの搬送精度に基づき、３箇所の撮影範囲２Ｚの位置、および、サイズは設定される。

図３は、蒸着カメラ１２が撮影した画像の一例である。
図３が示すように、画像は、基板Ｗの像ＩＭＷと、基板Ｗの背景像ＩＭＢとを含む。基板Ｗの像ＩＭＷのなかで、相対的に明度の高い部分が、平坦部Ｗｐ１の像、すなわち、第１像ＩＭ１である。これに対して、基板Ｗの像のなかで、相対的に明度の低い部分が、ベベル部Ｗｐ２の像、すなわち、第２像ＩＭ２である。基板Ｗの背景像における明度は、第１像ＩＭ１の明度よりも低く、かつ、第２像ＩＭ２の明度よりも高い。

ここで、基板Ｗの輪郭Ｅとは、基板Ｗにおいて最も外側に位置する点を結んだ外形線であり、ベベル部Ｗｐ２の外形線でもある。このベベル部Ｗｐ２は、通常、所定の曲率を有した曲面で構成される。ベベル部Ｗｐ２の曲面は、基板Ｗの輪郭Ｅに向けて、基板Ｗの像ＩＭＷの明度を徐々に低くし、第２像ＩＭ２と背景像ＩＭＢとの境界を、不明りょうとする。そして、第２像ＩＭ２と背景像ＩＭＢとの境界から基板Ｗの輪郭Ｅを検出する際には、その位置の精度に大きな誤差を生じさせてしまう。特に、基板Ｗの位置に数μｍの精度が求められる検出では、上述した境界での不明りょうさが非常に大きな誤差となる。

これに対して、ベベル部Ｗｐ２と平坦部Ｗｐ１との境界は、基板Ｗにおいて面方向が変わる境界であり、例えば、平坦部Ｗｐ１と対向する方向からの撮影では、それが明確に検出される境界でもある。それゆえに、第１像ＩＭ１と第２像ＩＭ２との境界が、基板Ｗの外形の一部として特定される構成であれば、その外形を用いた基板Ｗの位置の検出において、検出の精度を向上することが可能となる。

画像処理部３１は、蒸着カメラ１２の撮影した画像を用いたコントラストに基づくエッジ検出を行い、第１像ＩＭ１と第２像ＩＭ２との境界を抽出する。そして、画像処理部３１は、抽出された境界、すなわち、平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界を、基板Ｗの外形の一部として特定する。なお、画像処理部３１は、複数の蒸着カメラ１２の相対位置を固有の座標系（例えば、ＸＹθ座標系）で記憶しており、蒸着カメラ１２の光軸２Ａの位置や、蒸着カメラ１２の撮影範囲２Ｚの位置は、この座標系で定められる。画像処理部３１は、第１像ＩＭ１と第２像ＩＭ２との境界をこの座標系で算出し、それによって、基板Ｗの外形の一部を特定する。

［作用］
蒸着装置は、基板Ｗの蒸着を行うことに先立ち、基板位置の特定処理、マスク位置の特定処理を行う。蒸着装置は、基板位置の特定処理、および、マスク位置の特定処理において、基板ホルダー１３に載置された基板Ｗの裏面ＷＲに、光を照射する。そして、蒸着装置は、平坦部Ｗｐ１で反射した光による第１像ＩＭ１と、ベベル部Ｗｐ２で反射した光による第２像ＩＭ２とを含む画像を蒸着カメラ１２に撮影させる。次いで、画像処理部３１は、蒸着カメラ１２が撮影した画像を取得する。

画像処理部３１は、蒸着カメラ１２が撮影した画像を用い、画像のコントラストに基づいて、平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界を抽出する。そして、画像処理部３１は、基板位置を中心とする仮想円が各境界を通るように、基板位置を算出する。また、画像処理部３１は、蒸着カメラ１２が撮影した画像を用い、マスクマークＭｍを抽出する。そして、画像処理部３１は、マスク位置を中心とする仮想円が各マスクマークＭｍを通るように、マスク位置を算出する。そして、蒸着装置は、基板位置とマスク位置とを一致させるように、伝達機構２０を駆動させて、基板ホルダー１３やマスクベース１４を移動させる。

なお、基板位置の特定処置やマスク位置の特定処理では、１台の蒸着カメラで撮影を行うごとに、基板Ｗや蒸着マスクＭを回転させることも可能である。特に、基板マークＷｍの位置は、基板Ｗごとに異なり、また、共通する特定の位置に各基板Ｗを固定する方式では、基板マークＷｍを撮影できない基板Ｗが存在することがある。この場合には、１個の基板マークＷｍを撮影するごとに、蒸着カメラ１２に対して基板Ｗを回転させることが可能である。基板Ｗを回転させて複数の基板マークＷｍを撮影する方式では、基板マークＷｍ間における相対位置を基板Ｗの回転角度によって把握できる。なお、基板Ｗの回転角度は、回転角度を検出する検出部によって検出することが可能であり、検出部には、例えばエンコーダーを用いることができる。

図４が示すように、蒸着装置は、基板Ｗの蒸着を行う際に、まず、基板位置とマスク位置とを一致させた状態で、伝達機構２０を駆動させて、基板位置とマスク位置とを整合させた状態で、基板Ｗの裏面ＷＲを熱伝導プレート２１に面接触させる。また、蒸着装置は、基板Ｗの目標温度を、抵抗加熱ヒータ２２による熱量の供給とその停止のみによって到達する温度とする。すなわち、蒸着装置は、基板Ｗを冷却するための機構を別途要しない程度の高い温度に、基板Ｗの目標温度を設定する。そして、蒸着装置は、蒸着源１１から蒸着材料が放出されるとき、温度センサ２３の検出する温度が目標温度になるように、抵抗加熱ヒータ２２に電流を供給し始める。

次いで、蒸着装置は、マスクベース１４と基板ホルダー１３とを、熱伝導プレート２１と共に、基板Ｗの周方向に一体で回転させて、蒸着源１１から蒸着材料を昇華させる。そして、蒸着装置は、基板位置とマスク位置とが整合した状態を保ちながら、目標温度に調整された基板Ｗを蒸着マスクＭと共に回転し、基板Ｗの表面ＷＦに蒸着材料を堆積させる。

以上説明したように、上記実施形態によれば、以下に列挙する効果が得られる。
（１）真空槽１６に搬入されたときの温度よりも高い温度が、基板Ｗの目標温度として設定される。そして、温度センサ２３の検出する温度が目標温度に到達するように、抵抗加熱ヒータ２２に供給する電流が制御される。そのため、目標温度が室温に近いことに起因して基板Ｗを別途冷却することを要せず、抵抗加熱ヒータ２２から供給される熱量のみによって、温度センサ２３の検出する温度を目標温度に到達させることが可能となる。結果として、温調水を用いた温調と比べて、基板Ｗを冷却するための構成を別途用いることなく、基板Ｗの温度と、目標温度との差異を低減することが可能となる。

（２）蒸着材料が蒸着源１１から放出されながら、基板Ｗと蒸着マスクＭとが基板Ｗの周方向に回転する。そのため、基板Ｗにおける蒸着材料の均一性を高めることが可能となる。そして、蒸着材料の均一性が高められた状態で、基板Ｗの温度と目標温度との差異を低減することが可能であるから、基板Ｗに付着した蒸着材料の性状の均一性を高めることが可能ともなる。

（３）熱伝導プレート２１と基板Ｗの裏面ＷＲとの面接触を通じて、抵抗加熱ヒータ２２の熱量が基板Ｗに伝わるため、抵抗加熱ヒータ２２の温度に対する基板Ｗの温度の追従性を高めることが可能となる。

（４）基板Ｗと熱伝導プレート２１との相対位置が振動によってずれることが抑えられる。結果として、基板Ｗと蒸着マスクＭと熱伝導プレート２１とを一体として回転させる構成においても、熱伝導プレート２１に対する基板Ｗの位置の精度が高まるため、基板Ｗにおける温度の調整精度を高めることが可能ともなる。

（５）平坦部Ｗｐ１で反射された光による第１像ＩＭ１と、ベベル部Ｗｐ２で反射された光による第２像ＩＭ２とのコントラストに基づくこれらの境界から、基板Ｗの位置を検出するため、基板Ｗの位置を検出する精度を向上することが可能となる。結果として、基板Ｗの位置の精度、ひいては、抵抗加熱ヒータ２２に対する基板Ｗの位置の精度が高まるため、基板Ｗにおける温度の調整精度を高めることが可能ともなる。

（６）特に、平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界を用いて基板Ｗの位置を検出するため、基板マークＷｍを有していない基板Ｗも、検出の対象とすることが可能である。また、基板Ｗが十分な透明性を有しない、あるいは、不透明であり、かつ、基板マークＷｍを有していない面からの撮影によって基板Ｗの位置の検出が求められる場合であっても、高い精度の下で基板Ｗの位置を検出することが可能ともなる。

なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することができる。
［温度検出］
・温度センサ２３は、熱伝導プレート２１の温度を検出する構成に限らず、調整対象の温度を直接検出するセンサであってもよい。こうしたセンサには、放射温度計を用いることが可能である。なお、温度センサ２３として放射温度計を用いる場合には、放射温度計は、調整対象から放射される熱エネルギーを検出することが可能であるように蒸着装置に設置されればよい。また、蒸着装置は、２以上の放射温度計を備えてもよい。温度センサ２３として放射温度計を用いる場合には、温度調整部３３は、熱伝導プレート２１の温度と調整体調の温度とを対応付けるためのデータを保持しなくてもよい。

［調整対象］
・蒸着装置は、温度調整部３３による温度の調整対象を蒸着マスクＭとすることも可能である。また、蒸着装置は、温度調整部３３による温度の調整対象を基板Ｗと蒸着マスクＭとの両方とすることも可能である。

・基板Ｗに蒸着材料を堆積させる際には、基板Ｗと蒸着マスクＭとを磁力によって面接触させることも可能である。この際、温度の調整対象を蒸着マスクＭとする構成であれば、蒸着マスクＭと基板Ｗとの接触を通じて、蒸着マスクＭの温度が調整される。そして、蒸着マスクＭと基板Ｗの表面ＷＦとが面接触するため、蒸着材料による堆積物の形状を蒸着マスクＭの形状に合わせることの精度を高めることが可能ともなる。

［抵抗加熱ヒータ］
・蒸着装置は、熱伝導プレート２１に加えて、基板ホルダー１３やマスクベース１４に新たな抵抗加熱ヒータを内蔵することも可能である。また、蒸着装置は、抵抗加熱ヒータ２２を割愛し、基板ホルダー１３やマスクベース１４に新たな抵抗加熱ヒータを内蔵することも可能である。

［保持機構］
・保持機構は、基板Ｗに蒸着材料を堆積させる際に、基板Ｗを並進させる構成とすることも可能であり、また、基板Ｗを蒸着源１１に対して静止させる構成とすることも可能である。なお、基板Ｗを、蒸着マスクＭ、および、熱伝導プレート２１と一体に回転させる構成であれば、基板Ｗの表面に堆積する蒸着材料の均一性を高めることが可能であり、かつ、基板Ｗを回転させる間の温度の変動を抑えることも可能である。結果として、上記（２）に準じた効果が得られる。

・蒸着装置は、接続部１９を割愛し、真空槽１６が支持フレーム１８を直接支持する、あるいは、真空槽１６が保持機構を直接支持する構成とすることも可能である。

・支持フレーム１８を支持する下部構造体は、真空槽１６以外の他のチャンバーとすることも可能であり、真空槽１６が設置された環境に設置される他の構造体とすることも可能である。

［基板位置］
・画像処理部３１は、抽出された平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界の位置のみから基板Ｗの位置を検出する。これを変更して、画像処理部３１は、抽出された平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界の位置と、基板Ｗの位置を検出するための他の情報とを用い、基板Ｗの位置を検出することも可能である。基板Ｗの位置を検出するための他の情報は、基板Ｗが備えるノッチなどの特徴点の位置や、基板Ｗの回転角度などである。
・画像処理部３１が基板Ｗの位置の特定に用いる境界は、基板Ｗの外周部のなかの１箇所であってもよいし、１箇所以上であってもよい。

例えば、平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界の形状は、微視的には、ベベル部Ｗｐ２の加工ごと、すなわち、基板Ｗごとに異なり、各基板Ｗにおいて固有の形状である場合がある。外周部のなかの１箇所の境界から基板Ｗの位置を検出する構成では、まず、平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界の形状を、基板Ｗの全体にわたり、全周形状として予め収集する。そして、抽出された平坦部Ｗｐ１とベベル部Ｗｐ２との境界の形状が、全周形状のなかのどの部位であるかを検出することによって、基板Ｗの位置を検出する。

・画像処理部３１が検出する基板位置は、基板Ｗの中心、基板Ｗの輪郭Ｅ、および、基板Ｗの中心や輪郭Ｅから算出される中心以外の特徴点、これらの少なくとも１種とすることが可能である。

・蒸着装置が備える蒸着カメラ１２の数量は、１台または２台であってもよいし、４台以上であってもよい。蒸着カメラ１２の数量が、１台または２台である場合には、上述したように、蒸着カメラ１２の撮影結果と他の情報とを用いて、基板Ｗの位置を検出する。

・基板Ｗの裏面ＷＲが基板マークを備え、裏面ＷＲに位置する基板マークを蒸着カメラ１２が撮影し、蒸着カメラ１２の撮影結果に画像処理部３１が画像処理を施し、それによって、蒸着装置が基板位置を算出することも可能である。

ＩＭ１…第１像、ＩＭ２…第２像、Ｍ…蒸着マスク、Ｗ…基板、ＷＦ…表面、Ｗｍ…基板マーク、ＷＲ…裏面、Ｗｐ１…平坦部、Ｗｐ２…ベベル部、１１…蒸着源、１２…蒸着カメラ、１３…基板ホルダー、１４…マスクベース、１５…駆動源、１６…真空槽、１７…排気系、１８…支持フレーム、１９…接続部、２０…伝達機構、２１…熱伝導プレート、２２…抵抗加熱ヒータ、２３…温度センサ、３１…画像処理部、３２…駆動処理部、３３…温度調整部。

Claims (5)

1. 真空槽内に位置する蒸着源と、
   前記蒸着源に表面を向けた状態での基板の保持と、前記蒸着源と前記基板との間での蒸着マスクの保持とを行う保持機構と、
   前記基板と前記蒸着マスクとの少なくとも一方が温度の調整対象であり、前記調整対象と熱的に接触して前記調整対象の温度を調整する抵抗加熱ヒータと、
   前記抵抗加熱ヒータに供給する電流を前記調整対象の温度に基づき制御する温度調整部と、を備え、
   前記真空槽に搬入されたときの前記調整対象の温度よりも高い前記調整対象の温度が前記調整対象の目標温度であり、
   前記温度調整部は、
   前記蒸着源から蒸着材料が放出されるときの前記目標温度を、前記抵抗加熱ヒータによる熱量の供給とその停止のみによって到達する温度とし、
   前記保持機構は、前記抵抗加熱ヒータを保持し、蒸着材料が前記蒸着源から放出されるときに、前記基板と前記蒸着マスクと前記抵抗加熱ヒータとを一体としてこれらを前記基板の周方向に回転させる
   蒸着装置。
2. 真空槽内に位置する蒸着源と、
   前記蒸着源に表面を向けた状態での基板の保持と、前記蒸着源と前記基板との間での蒸着マスクの保持とを行う保持機構と、
   前記基板と前記蒸着マスクとの少なくとも一方が温度の調整対象であり、前記調整対象と熱的に接触して前記調整対象の温度を調整する抵抗加熱ヒータと、
   前記抵抗加熱ヒータに供給する電流を前記調整対象の温度に基づき制御する温度調整部と、を備え、
   前記真空槽に搬入されたときの前記調整対象の温度よりも高い前記調整対象の温度が前記調整対象の目標温度であり、
   前記温度調整部は、
   前記蒸着源から蒸着材料が放出されるときの前記目標温度を、前記抵抗加熱ヒータによる熱量の供給とその停止のみによって到達する温度とし、
   前記調整対象は、前記基板であり、
   前記基板の裏面と対向し、前記蒸着マスクと前記基板の裏面とを撮像する撮像部と、
   前記撮像部が撮像した結果に基づいて前記蒸着マスクの位置と前記基板の位置とを整合させる位置決め部と、を備え、
   前記位置決め部は、前記基板の平坦部で反射された光による第１像と、前記平坦部につながるベベル部で反射された光による第２像とのコントラストに基づく前記平坦部と前記ベベル部との境界の形状が前記基板の全周形状のなかのどの部位であるかを検出することによって、前記基板の位置を検出する
   蒸着装置。
3. 前記調整対象は、前記基板であり、
   前記抵抗加熱ヒータは、前記基板の裏面と面接触する熱伝導プレートに内蔵され、
   前記保持機構は、前記熱伝導プレートを保持し、蒸着材料が前記蒸着源から放出されるときに、前記基板と前記蒸着マスクと前記熱伝導プレートとを一体としてこれらを前記基板の周方向に回転させる
   請求項１または２に記載の蒸着装置。
4. 前記保持機構は、蒸着材料が前記蒸着源から放出されるときに、前記基板の表面と前記蒸着マスクとを面接触させた状態で、前記基板と前記蒸着マスクと前記熱伝導プレートとを一体としてこれらを前記基板の周方向に回転させる
   請求項３に記載の蒸着装置。
5. 前記保持機構を搭載した上部構造体と、
   前記上部構造体を支持する下部構造体と、前記上部構造体とに挟まれて前記上部構造体と前記下部構造体とを接続する接続部とを備え、
   前記接続部が、前記下部構造体での振動の伝達を前記上部構造体に対して抑える防振機能を備える
   請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸着装置。