KR102405438B1 - 마스크 위치조정장치, 성막장치, 마스크 위치조정방법, 성막방법, 및 전자디바이스의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 성막장치는, 기판에 마스크를 통해 증착물질을 성막하기 위한 성막장치로서, 내부를 진공상태로 유지할 수 있는 진공용기와, 상기 진공용기내에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지 유닛과, 상기 진공용기내에서 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지 유닛과, 상기 진공용기내에서 마스크가 재치되는 마스크 재치대를 포함하며, 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나가 다른 하나에 대하여, 제1 방향과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향과, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 축으로 한 회전방향으로 상대적으로 이동 또는 회전가능한 것을 특징으로 한다.

Description

마스크 위치조정장치, 성막장치, 마스크 위치조정방법, 성막방법, 및 전자디바이스의 제조방법{MASK POSITION ADJUSTING APPARATUS, FILM FORMING APPARATUS, MASK POSITION ADJUSTING METHOD, FILM FORMING METHOD, AND MANUFACTURING METHOD OF ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 마스크를 마스크 재치대에 대해 위치결정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 평판 표시장치로서 유기 EL 표시장치가 각광을 받고 있다. 유기 EL 표시장치는 자발광 디스플레이로서, 응답 속도, 시야각, 박형화 등의 특성이 액정 패널 디스플레이보다 우수하여, 모니터, 텔레비전, 스마트폰으로 대표되는 각종 휴대 단말 등에서 기존의 액정 패널 디스플레이를 빠르게 대체하고 있다. 또한, 자동차용 디스플레이 등으로도 그 응용분야를 넓혀가고 있다.
유기 EL 표시장치의 소자는 2개의 마주보는 전극(캐소드 전극, 애노드 전극) 사이에 발광을 일으키는 유기물층이 형성된 기본 구조를 가진다. 유기 EL 표시장치 소자의 유기물층 및 전극 금속층은 성막장치 내에서 화소 패턴이 형성된 마스크를 통해 기판에 증착물질을 성막함으로써 제조되는데, 이러한 성막공정의 정밀도를 향상시키기 위해서는, 기판에의 성막이 이루어지기 전에 마스크와 기판의 상대적 위치를 고정밀하게 정렬시켜야 한다.
이를 위해 기판과 마스크 상에 마크(이를 얼라인먼트 마크라 한다)를 형성하고, 이들 얼라인먼트 마크를 성막장치에 설치된 카메라로 촬영함으로써 기판과 마스크의 상대적 위치 어긋남을 계측한다.
계측된 기판과 마스크의 상대적 위치 어긋남에 기초하여, 기판이 재치된 기판홀더를 마스크가 재치된 마스크대에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써, 기판의 마스크에 대한 상대적 위치를 조정한다.
그러나, 기판의 마스크에 대한 상대적 위치 어긋남의 계측 및 위치조정을 행하기 전에, 마스크 자체가 마스크대 상에 기준위치로부터 어긋난 위치 또는 방향으로 재치되어 있으면, 기판의 마스크에 대한 얼라인먼트 공정에 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라 기판 얼라인먼트 공정의 정밀도를 확보할 수 없으며, 성막공정의 정밀도가 떨어진다. 이에, 기판의 마스크에 대한 상대적 위치 어긋남의 계측 및 위치 조정을 행하기에 앞서, 성막장치 내로 반입된 마스크를 마스크대에 대해 위치결정한다.
특허문헌 1(일본 공개특허공보 2006-233256호)에는, 마스크에 감합구멍을 형성하고, 마스크 클램프에 감합핀을 설치하고, 감합구멍과 감합핀을 감합시킴으로써 마스크를 마스크 클램프에 대해 위치결정하는 방법을 개시하고 있다.
본 발명은, 마스크를 마스크 재치대에 대하여 높은 정밀도로 위치결정할 수 있는 장치와 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제1 양태에 따른 성막장치는, 기판에 마스크를 통해 증착물질을 성막하기 위한 성막장치로서, 내부를 진공상태로 유지할 수 있는 진공용기와, 상기 진공용기 내에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지 유닛과, 상기 진공용기 내에서 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지 유닛과, 상기 진공용기 내에서 마스크가 재치되는 마스크 재치대를 포함하며, 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나가 다른 하나에 대하여, 제1 방향과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향과, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 축으로 한 회전방향으로 상대적으로 이동 또는 회전가능한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 양태에 따른 성막방법은, 기판에 마스크를 통해 증착 재료를 성막하는 성막방법으로서, 내부를 진공상태로 유지할 수 있는 진공용기와, 상기 진공용기 내에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지 유닛과, 상기 진공용기 내에서 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지 유닛과, 상기 진공용기 내에서 마스크가 재치되는 마스크 재치대를 포함하는 성막장치를 준비하는 단계와, 상기 진공용기 내로 반입된 마스크를 상기 마스크 지지 유닛에 의해 지지하는 단계와, 상기 마스크 지지 유닛에 의해 지지된 상기 마스크의, 제1 방향, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 축으로 한 회전방향으로의 위치정보를 제1 위치정보 취득 수단에 의해 취득하는 제1 계측 단계와, 취득된 상기 마스크의 위치정보에 기초하여, 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나를 다른 하나에 대하여, 상기 제1 방향, 상기 제2 방향, 및 상기 회전방향으로 상대적으로 이동 또는 회전시키는 제1 위치 조정 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제3 양태에 따른 전자 디바이스 제조방법은, 본 발명의 제2 양태에 따른 성막방법을 사용하여 전자 디바이스를 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 마스크를 마스크 재치대에 대하여 높은 정밀도로 위치결정할 수 있다. 이에 의해, 후속되는 기판의 마스크에 대한 얼라인먼트 공정에 걸리는 시간을 단축할 수 있으며, 기판의 마스크에 대한 얼라인먼트 공정의 정밀도를 향상시킬 수 있고, 성막공정의 정밀도를 높일 수 있다.
도 1은 전자 디바이스의 제조 장치의 일부의 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 성막장치의 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시형태에 따른 마스크 얼라인먼트 공정의 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시형태에 따른 마스크 재치대와 마스크 지지 유닛의 모식도이다.
도 5는 전자 디바이스를 나타내는 모식도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 설명한다. 다만, 이하의 실시형태 및 실시예는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위는 이들 구성에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 흐름, 제조 조건, 크기, 재질, 형상 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하려는 취지인 것은 아니다.
본 발명은, 기판의 표면에 진공 증착에 의해 소망하는 패턴의 박막(재료층)을 형성하는 장치에 바람직하게 적용할 수 있다. 기판의 재료로는 유리, 고분자재료의 필름, 금속 등의 임의의 재료를 선택할 수 있고, 또한 증착 재료로서도 유기 재료, 금속성 재료(금속, 금속 산화물 등) 등의 임의의 재료를 선택할 수 있다. 본 발명의 기술은, 구체적으로는, 유기 전자 디바이스(예를 들면, 유기 EL 표시장치, 박막 태양 전지), 광학 부재 등의 제조 장치에 적용 가능하다. 그 중에서도, 유기 EL 표시장치의 제조 장치에 있어서는, 증착 재료를 증발시켜 마스크를 통해 기판에 증착시킴으로써 유기 EL 표시소자를 형성하고 있기 때문에, 본 발명의 바람직한 적용예 중 하나이다.
<전자 디바이스 제조 장치>
도 1은 전자 디바이스의 제조 장치의 일부의 구성을 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 1의 제조 장치는, 예를 들면 스마트폰 용의 유기 EL 표시장치의 표시 패널의 제조에 이용된다. 스마트폰 용의 표시 패널의 경우, 예를 들면, 4.5세대의 기판(약 700㎜ × 약 900㎜)이나 6세대의 풀사이즈(약 1500㎜ × 약 1850㎜) 또는 하프컷 사이즈(약 1500㎜ × 약 925㎜)의 기판에 유기 EL 소자의 형성을 위한 성막을 행한 후, 해당 기판을 잘라 내어 복수의 작은 사이즈의 패널로 제작한다.
전자 디바이스 제조 장치는, 일반적으로 복수의 클러스터 장치(1)와, 클러스터 장치(1) 사이를 연결하는 중계장치를 포함한다.
클러스터 장치(1)는, 기판(S)에 대한 처리(예컨대, 성막)를 행하는 복수의 성막장치(11)와, 사용 전후의 마스크를 수납하는 복수의 마스크 스톡 장치(12)와, 그 중앙에 배치되는 반송실(13)을 구비한다.
반송실(13) 내에는, 복수의 성막장치(11)간에 기판(S)을 반송하고, 성막장치(11)와 마스크 스톡 장치(12)간에 마스크를 반송하는 반송로봇(14)이 설치된다. 반송로봇(14)은, 예를 들면, 다관절 아암에, 기판(S) 또는 마스크(M)를 보유지지하는 로봇핸드가 장착된 구조를 갖는 로봇일 수 있다.
성막장치(11)(증착 장치라고도 부름)에서는, 증착원에 수납된 증착 재료가 히터에 의해 가열 및 증발되어, 마스크를 통해 기판 상에 증착된다. 반송로봇(14)과의 기판(S)의 주고받음, 기판(S)과 마스크의 상대 위치의 조정(얼라인먼트), 마스크 상으로의 기판(S)의 고정, 성막(증착) 등의 일련의 성막 프로세스는, 성막장치에 의해 행해진다.
마스크 스톡 장치(12)에는 성막장치(11)에서의 성막 공정에 사용될 새로운 마스크 및 사용이 끝난 마스크가 두 개의 카세트에 나뉘어져 수납된다. 반송로봇(14)은, 사용이 끝난 마스크를 성막장치(11)로부터 마스크 스톡 장치(12)의 카세트로 반송하며, 마스크 스톡 장치(12)의 다른 카세트에 수납된 새로운 마스크를 성막장치(11)로 반송한다.
클러스터 장치(1)에는 기판(S)의 흐름 방향으로 상류측으로부터의 기판(S)을 해당 클러스터 장치(1)로 전달하는 패스실(15)과, 해당 클러스터 장치(1)에서 성막처리가 완료된 기판(S)을 하류측의 다른 클러스터 장치로 전달하기 위한 버퍼실(16)이 연결된다. 반송실(13)의 반송로봇(14)은 상류측의 패스실(15)로부터 기판(S)을 받아서, 해당 클러스터 장치(1) 내의 성막장치(11) 중 하나(예컨대, 성막장치(11a))로 반송한다. 또한, 반송로봇(14)은 해당 클러스터 장치(1)에서의 성막처리가 완료된 기판(S)을 복수의 성막장치(11) 중 하나(예컨대, 성막장치(11b))로부터 받아서, 하류측에 연결된 버퍼실(16)로 반송한다. 버퍼실(16)은, 그 상류측의 클러스터 장치와 하류측의 클러스터 장치에 있어서 처리 속도의 차이가 있는 경우나, 하류측에서의 트러블의 영향으로 기판을 정상적으로 흘릴 수가 없는 경우에, 복수의 기판을 일시적으로 수납하는 것이 가능한 구성으로 하여도 된다.
버퍼실(16)과 패스실(15) 사이에는 기판의 방향을 바꾸어 주는 선회실(17)이 설치된다. 선회실(17)에는 버퍼실(16)로부터 기판(S)을 받아 기판(S)을 180도 회전시켜 패스실(15)로 반송하기 위한 반송로봇(18)이 설치된다. 이를 통해, 상류측 클러스터 장치와 하류측 클러스터 장치에서 기판의 방향이 동일하게 되어 기판 처리가 용이해진다.
패스실(15), 버퍼실(16), 선회실(17)은 클러스터 장치 사이를 연결하는 소위 중계장치로서, 클러스터 장치의 상류측 및/또는 하류측에 설치된 중계장치는, 패스실, 버퍼실, 선회실 중 적어도 하나를 포함한다.
성막장치(11), 마스크 스톡 장치(12), 반송실(13), 버퍼실(16), 선회실(17) 등은 유기EL 표시 패널의 제조과정에서, 고진공 상태로 유지된다. 패스실(15)은, 통상 저진공 상태로 유지되나, 필요에 따라 고진공 상태로 유지될 수도 있다.
본 실시예에서는, 도 1을 참조하여, 전자 디바이스 제조 장치의 구성에 대해서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 종류의 장치나 챔버를 가질 수도 있으며, 이들 장치나 챔버간의 배치가 달라질 수도 있다. 예컨대, 전자 디바이스 제조장치의 일부의 클러스터 장치에 연결되는 중계장치에 있어서는, 버퍼실을 설치하지 않고, 선회실(17)의 상류측과 하류측에 각각 패스실을 설치하여도 된다. 또한, 선회실(17)을 설치하지 않고, 패스실(15)에 기판의 방향을 바꾸는 기판회전장치를 설치하여도 된다.
이하, 성막장치(11)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.
<성막장치>
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 마스크 위치조정장치를 포함하는 성막장치(11)의 구성을 나타낸 모식도이다. 본 실시형태에서는 마스크 위치조정장치가 성막장치(11)에 사용되는 구성을 전제로 설명하나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 전술한 전자 디바이스 제조장치의 다른 장치나 챔버에 사용될 수도 있다.
이하의 설명에 있어서는, 연직 방향을 Z 방향으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 사용한다. 성막 시에 기판(S) 또는 마스크(M)가 수평면(XY 평면)과 평행하게 고정될 경우, 기판(S) 또는 마스크(M)의 단변방향(단변에 평행한 방향)을 X 방향(제1 방향), 장변방향(장변에 평행한 방향)을 Y 방향(제2 방향)으로 한다. 또 Z 방향(제3 방향)을 축으로 한 회전각을 θ(회전방향)로 표시한다.
성막장치(11)는, 진공 분위기 또는 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되는 진공 용기(20)와, 진공 용기(20) 내에 설치되는 기판 지지 유닛(21)과, 마스크 지지 유닛(22)과, 마스크 재치대(23)와, 냉각판(24)과, 증착원(25) 등을 포함한다.
기판 지지 유닛(21)은, 반송실(13)에 설치된 반송로봇(14)이 반송하여 온 기판(S)을 수취하여, 지지하는 수단으로서, 기판 홀더라고도 부른다.
마스크 지지 유닛(22)은, 반송실(13)에 설치된 반송로봇(14)이 반송하여 온 마스크(M)를 수취하여, 지지하는 수단으로서, 마스크 홀더라고도 부른다. 마스크 지지 유닛(22)은, 기판 지지 유닛(21)에 의해 지지된 기판(S)의 연직방향 하측에서 마스크(M)를 지지할 수 있도록 설치된다.
마스크 지지 유닛(22)은 마스크(M)의 장변측 주연부를 지지하는 지지구(221)를 포함한다. 지지구(221)는 마스크(M)를 안정적으로 지지할 수 있도록 마스크(M)의 장변측 주연부 각각을 따라 복수 개가 설치된다.
마스크(M)는, 기판(S) 상에 형성될 박막 패턴에 대응하는 개구 패턴을 가진다. 특히, 스마트폰용 유기 EL 소자를 제조하는데 사용되는 마스크는 미세한 개구패턴이 형성된 금속제 마스크로서, FMM(Fine Metal Mask)이라고도 부른다.
지지구(221)의 연직방향 하측에는 프레임 형상의 마스크 재치대(23)가 설치된다. 마스크 지지 유닛(22)으로 전달된 마스크(M)는 후술하는 마스크 얼라인먼트 공정이 완료된 후, 마스크 지지 유닛(22)의 하강에 의해 마스크 지지 유닛(22)으로부터 마스크 재치대(23)로 전달되며, 마스크 재치대(23)상에 재치된다.
마스크 재치대(23)의 장변측 주연부에는 마스크 지지 유닛(22)의 지지구(221)에 대응하는 위치에 지지구 수용홈(231)이 형성된다. 마스크 지지 유닛(22)이 하강하여 마스크 재치대(23)에 접근하면, 마스크 지지 유닛(22)의 지지구(221)는 마스크 재치대(23)의 지지구 수용홈(231)의 개구부(2311)를 통해 지지구 수용홈(231) 내로 들어가며, 이에 의해 마스크 지지 유닛(22)으로부터 마스크 재치대(23)로 마스크(M)가 전달된다. 지지구 수용홈(231)을 포함하는 마스크 재치대(23)의 구체적인 구성에 대해서는 도 4를 참조하여 후술한다.
냉각판(24)은 기판(S)의 온도 상승을 억제하는 냉각수단으로서, 기판(S)에 성막된 유기재료의 변질이나 열화를 억제한다. 이를 위해, 냉각판(24)은, 기판 지지 유닛(21)에 의해 지지된 기판(S)의 연직방향 상면측에 승강가능하도록 설치된다. 냉각판(24)은, 마스크 재치대(23)에 재치된 마스크(M) 상에 기판(S)을 고정할 때, 기판(S)의 상면을 그 자중에 의해 마스크(M)측으로 가압함으로써 기판(S)과 마스크(M)를 밀착시킨다.
도 2에 도시하지 않았으나, 냉각판(24)은, 마그넷판을 겸하여도 된다. 마그넷판은, 자력에 의해 마스크(M)를 잡아당김으로써, 성막 시의 기판(S)과 마스크(M)의 밀착성을 높인다.
또한, 도 2에 도시하지 않았으나, 기판 지지 유닛(22)의 지지구(221)의 연직방향 상측에서 기판(S)의 상면을 정전 인력에 의해 흡착하여 고정하기 위한 정전척(미도시)을 설치하여도 된다. 이에 의해, 기판(S)이 그 자중에 의해 중앙부가 처지는 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
증착원(25)은, 기판에 성막될 증착 재료가 수납되는 도가니(미도시), 도가니를 가열하기 위한 히터(미도시), 증착원으로부터의 증발 레이트가 일정해질 때까지 증착 재료가 기판으로 비산하는 것을 막는 셔터(미도시) 등을 포함한다. 증착원(25)은 점(point) 증착원이나 선형(linear) 증착원 등, 용도에 따라 다양한 구성을 가질 수 있다. 특히, 전극 금속층을 성막하기 위한 성막장치의 경우, 원주상에 배치된 복수의 도가니 각각이 증발위치로 회전이동하는 리볼버 타입의 증착원을 사용한다.
도 2에 도시하지 않았으나, 성막장치(11)는 기판에 증착된 막두께를 측정하기 위한 막두께 모니터(미도시) 및 막두께 산출 유닛(미도시)를 더 포함한다.
진공 용기(20)의 연직방향 상면의 외측(대기측)에는, 기판 지지 유닛 승강기구(26), 마스크 지지 유닛 승강기구(27), 냉각판 승강기구(28), 위치조정기구(29) 등이 설치된다.
기판 지지 유닛 승강기구(26)는, 기판 지지 유닛(21)을 승강(Z 방향 이동)시키기 위한 구동수단이다. 마스크 지지 유닛 승강기구(27)는, 마스크 지지 유닛(22)을 승강(Z 방향 이동)시키기 위한 구동수단이다. 냉각판 승강기구(28)는, 냉각판(24)을 승강(Z 방향 이동)시키기 위한 구동수단이다. 이들 승강기구는, 예컨대, 모터와 볼나사, 또는 모터와 리니어가이드 등으로 구성된다.
위치조정기구(29)는, 기판(S), 마스크(M), 냉각판(24) 등의 얼라인먼트를 위한 구동수단으로서, 기판 지지 유닛 승강기구(26), 마스크 지지 유닛 승강기구(27), 냉각판 승강기구(28) 등이 탑재되는 스테이지부와, 스테이지부를 XYθ 방향으로 구동시키기 위한 구동부를 포함한다.
위치조정기구(29)의 구동부는 2개의 X 방향 서보 모터(미도시)와 1개 또는 2개의 Y 방향 서보 모터(미도시)를 포함하며, 동작하는 서보 모터의 조합 및 동작 방향을 제어함으로써, 스테이지부를 XYθ 방향으로 구동할 수 있다. 서보 모터의 구동력을 스테이지부에 전달하기 위한 동력전달수단으로서, 예컨대, 볼나사나 리니어가이드 등을 사용할 수 있다.
위치조정기구(29)에 의해, 기판 지지 유닛(21), 마스크 지지 유닛(22), 냉각판(24)을, 진공용기(20)의 상면에 고정되어 있는 마스크 재치대(23)에 대하여, X 방향 이동, Y 방향 이동, 및/또는 θ 회전시킴으로써, 기판(S)의 마스크(M)에 대한 얼라인먼트, 마스크(M)의 마스크 재치대(23)에 대한 얼라인먼트 등을 행할 수 있다. 특히, 본 실시형태에서는, 마스크 지지 유닛(22)에 연결된 마스크 지지 유닛 승강기구(27)가 위치조정기구(29)의 스테이지부에 탑재되기 때문에, 위치조정기구(29)의 구동부에 의해 스테이지부를 XYθ 방향으로 구동함으로써, 마스크 지지 유닛(22), 따라서, 마스크 지지 유닛(22) 상에 지지된 마스크(M)를 성막장치(11)의 진공용기(20)에 고정된 마스크 재치대(23)에 대해 상대적으로 위치 조정할 수 있다.
본 실시예에서는, 진공용기(20)의 상면을 통해 마스크 지지 유닛(22)에 연결된 마스크 지지 유닛 승강기구(27)가 위치조정기구(29)의 스테이지부에 탑재되는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 마스크 지지 유닛 승강기구(27) 대신에 마스크 재치대(23)가 위치조정기구(29)의 스테이지부에 연결되도록 설치되어도 된다. 이러한 변형예에 있어서, 마스크 지지 유닛 승강기구(27)는 위치조정기구(29)의 스테이지부와 분리되어 독립적으로 설치된다. 이에 의해, 마스크 지지 유닛 승강기구(27)는, 위치조정기구(29)의 스테이지부가 XYθ 방향으로 이동하더라도, 이와 함께 이동하지 않고, Z 방향으로만 이동(승강)한다. 이에 비해, 마스크 재치대(23)는 위치조정기구(29)의 스테이지부에 연결되기 때문에, 위치조정기구(29)의 스테이지부가 XYθ 방향으로 이동함에 따라, XYθ 방향으로 함께 이동한다. 이처럼, 본 변형예에서는, 마스크 지지 유닛(22)은 Z 방향으로만 승강이동 가능하고, 마스크 재치대(23)는 위치조정기구(29)의 스테이지부를 따라 XYθ 방향으로 이동가능하며, 이에 의해, 마스크 재치대(23)를 마스크 지지 유닛(22)에 의해 지지된 마스크(M)에 대해 XYθ 방향으로 상대적으로 이동시켜, 마스크(M)와 마스크 재치대(23)의 XYθ 방향으로의 상대위치를 조정할 수 있다. 본 변형예에서, 마스크 재치대(23)를 Z 방향으로 승강시키기 위한 승강기구(미도시)를 위치조정기구(29)의 스테이지부에 탑재하여, 마스크 재치대(23)도 Z 방향으로 승강가능하도록 설치하여도 된다.
진공용기(20)의 연직방향 상면의 외측(대기측)에는, 전술한 승강기구 및 위치조정기구 이외에, 진공 용기(20)의 상면에 설치된 투명창을 통해 기판(S) 및/또는 마스크(M)에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하기 위한 얼라인먼트용 카메라(30)가 설치된다. 얼라인먼트용 카메라(30)는 기판(S) 및/또는 마스크(M)의 XYθ 방향으로의 위치 정보를 취득하기 위한 위치정보 취득수단으로 기능한다. 본 실시예에 있어서는, 얼라인먼트용 카메라(30)는, 직사각형의 기판(S), 마스크(M)에 있어서 하나의 대각선상의 두 코너부에 대응하는 위치 또는 직사각형의 4개의 코너부에 대응하는 위치에 설치된다.
본 실시형태의 성막장치(11)에 설치되는 얼라인먼트용 카메라(30)는, 기판(S)과 마스크(M)의 상대적 위치를 대략적으로 조정하는데 사용되는 러프 얼라인먼트용 카메라와, 기판(S)과 마스크(M)의 상대적 위치를 고정밀도로 조정하는데 사용되는 파인 얼라인먼트용 카메라를 포함한다. 파인 얼라인먼트용 카메라는 시야각은 좁지만 고해상도이며, 러프 얼라인먼트용 카메라는 상대적으로 시야각이 넓고 저해상도이다. 본 실시예에서는, 성막장치(11)에 러프 얼라인먼트용 카메라와 파인 얼라인먼트용 카메라 모두를 설치하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예컨대, 러프 얼라인먼트용 카메라를 설치하지 않아도 된다. 이 경우, 러프 얼라인먼트 공정은 성막장치(11)가 아닌 다른 장치나 챔버에서 행해진다. 예컨대, 기판(S)의 러프 얼라인먼트는 패스실(15)에서 행해지고, 후술하는 마스크 러프 얼라인먼트는 마스크 스톡 장치(12)에서 행해질 수도 있다.
위치조정기구(29)는 얼라인먼트용 카메라(30)에 의해 취득한 기판(S)과 마스크(M)의 위치정보에 기초하여, 기판(S)과 마스크(M)를 상대적으로 이동시켜 위치를 조정하는 기판 얼라인먼트를 행한다. 본 실시형태에 있어서는, 기판 얼라인먼트 이외에, 얼라인먼트용 카메라(30)에 의해 마스크(M)의 위치정보를 취득하여 마스크 재치대(23)에 대한 마스크(M)의 상대적 위치를 조정하는 마스크 얼라인먼트를 추가적으로 행한다.
성막장치(11)는 제어부(미도시)를 구비한다. 제어부는 기판(S)의 반송 및 기판 얼라인먼트 및 마스크 얼라인먼트, 증착원의 제어, 성막의 제어 등의 기능을 갖는다. 제어부는 예를 들면, 프로세서, 메모리, 스토리지, I/O 등을 갖는 컴퓨터에 의해 구성 가능하다. 이 경우, 제어부의 기능은 메모리 또는 스토리지에 기억된 프로그램을 프로세서가 실행함으로써 실현된다. 컴퓨터로서는 범용의 퍼스널 컴퓨터를 사용하여도 되고, 임베디드형의 컴퓨터 또는 PLC(programmable logic controller)를 사용하여도 좋다. 또는, 제어부의 기능의 일부 또는 전부를 ASIC나 FPGA와 같은 회로로 구성하여도 좋다. 또한, 성막장치별로 제어부가 설치되어도 되고, 하나의 제어부가 복수의 성막장치를 제어하는 것으로 구성하여도 된다.
<마스크 위치조정장치 및 마스크 위치조정방법>
이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여, 마스크(M)를 마스크 재치대(M)에 대하여 상대적으로 위치조정하기 위한 마스크 위치조정장치 및 마스크 위치조정방법(마스크 얼라인먼트)에 대하여 설명한다.
종래 기술에 있어서는, 마스크(M)에 위치결정구멍을 형성하고, 마스크 재치대(23)에 위치결정핀을 설치함으로써, 마스크 재치대(23)에 대한 마스크(M)의 위치결정을 하여 왔다. 즉, 성막장치(11)의 진공용기(20)내로 마스크(M)가 반송로봇(14)에 의해 반입되어, 마스크 지지 유닛(22)에 놓여질 때, 마스크(M)에 형성된 위치결정구멍에 마스크 재치대(23)에 설치된 위치결정핀을 삽입하여, 마스크(M)의 마스크 재치대(23)에 대한 위치결정을 행하였다. 다른 종래 기술에서는 위치결정구멍/위치결정핀의 구성 대신에, 마스크(M)를 푸셔 등에 의해 XYθ 방향으로 외력을 가하여 소정의 위치로 이동시키는 구성을 취하기도 하였다.
그러나, 기판(S)의 대형화에 따라 마스크(M)도 대형화되어, 마스크(M)를 마스크 재치대(23)에 대해 위치 결정하는 이러한 종래 기술로는, 고정밀도로 마스크(M)를 마스크 재치대(23)에 대해 위치결정하는 것이 곤란하였다.
이에 본 발명의 일 실시형태에 따른 마스크 위치조정장치는, 진공 용기(20)와, 반송로봇(14)으로부터 마스크(M)를 수취하여 지지하는 마스크 지지 유닛(22)과, 마스크(M)가 최종적으로 재치되는 마스크 재치대(23)를 포함하며, 마스크 지지 유닛(22)과 마스크 재치대(23) 중 어느 하나를 다른 하나에 대하여, XYθ 방향(제1 방향, 제1 방향과 교차하는 제2 방향, 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 축으로 한 회전방향)으로 상대적으로 이동가능하도록 설치함으로써, 보다 정밀하게 마스크(M)를 마스크 재치대(23)에 대해 위치결정할 수 있도록 한다.
이를 위해 본 발명의 제1 실시예에서는, 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이, 진공용기(20)의 상면을 통해 마스크 지지 유닛(22)에 연결된 마스크 지지 유닛 승강기구(27)를 위치조정기구(29)의 스테이지부에 탑재하고, 마스크 재치대(23)는 진공용기(20)의 상면에 XYθ 방향으로 고정되도록(즉, 움직이지 않도록) 설치한다. 위치조정기구(29)의 스테이지부는 XYθ 방향으로 이동 가능 하므로, 이에 탑재된 마스크 지지 유닛 승강기구(27) 및 이에 연결된 마스크 지지 유닛(23)을 마스크 재치대(23)에 대해 XYθ 방향으로 상대적으로 이동시킬 수 있다.
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 얼라인먼트 공정을 구체적으로 설명한다.
마스크(M)가 반송로봇(14)에 의해 마스크 위치조정장치의 진공용기(20) 내로 반입되면(S1), 마스크 반입 위치로 이동한 마스크 지지 유닛(22)의 지지구(221)로 마스크(M)를 수취한다(S2).
이어서, 시야가 상대적으로 넓은 러프 얼라인먼트용 카메라를 사용하여, 직사각형 마스크(M)의 코너부에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하여, 마스크(M)의 위치에 관한 정보를 취득한다(S3).
마스크 위치조정장치의 제어부는, 취득된 마스크(M)의 위치와 기준위치를 비교하여, 마스크(M)가 기준위치에 대해 XYθ 방향으로 상대적으로 어긋난 정도(상대적 위치 어긋남량, ΔX, ΔY, Δθ)를 계측한다(S4).
여기서, 기준위치는 러프 얼라인먼트용 카메라의 촬상화상의 중심점의 위치로 설정될 수 있다. 즉, 마스크(M)와 마스크 재치대(23)의 상대적인 위치 어긋남량은, 러프얼라인먼트용 카메라의 촬영화상에 있어서, 마스크 얼라인먼트 마크로부터 촬영화상의 중심점까지의 거리에 기초하여 산출한다.
다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 다른 방법으로 기준위치를 설정하여도 된다. 예컨대, 마스크 재치대(23) 또는 진공용기(20)에 고정되게 설치된 별도의 기준마크설치대에 기준마크를 형성하고, 이를 러프 얼라인먼트용 카메라로 촬상하여 기준마크의 촬상화상으로부터 기준위치를 정할 수도 있다. 또한, 마스크 얼라인먼트를 행할 때마다 기준마크를 함께 촬상하여 화상처리에 의해 기준위치를 산출하는 대신, 마스크 위치조정장치의 최초 세팅시 또는 마스크 교환 시 등에 기준위치를 산출하여, 이를 제어부의 메모리부에 기억시켜 두어도 된다. 그리고, 마스크 얼라인먼트 공정을 행할 때마다 기준위치를 메모리부로부터 독출하여 마스크(M)의 위치와 대비한다.
이렇듯, 시야가 넓은 러프 얼라인먼트용 카메라를 사용함으로써, 반송로봇(14)에 의하여 마스크(M)가 마스크 위치조정장치로 반송되는 과정, 그리고, 마스크 위치조정장치의 마스크 지지 유닛(22)으로 전달하는 과정 등에서 마스크(M)가 흔들려 기준위치로부터 크게 어긋난 경우라도, 마스크(M)의 위치 정보를 취득하는 것이 가능해진다.
계측된 상대적 위치 어긋남량에 기초하여, 마스크 지지 유닛(22)을 마스크 재치대(23)에 대하여 상대적으로 이동시켜, 마스크 재치대(23)에 대한 마스크(M)의 상대적 위치를 조정한다(S5). 즉, 마스크 위치조정장치의 제어부가 위치조정기구(29)의 스테이지부를 상대적 위치 어긋남량(ΔX, ΔY, Δθ)만큼 이동시킴으로써, 위치조정기구(29)의 스테이지부에 탑재된 마스크 지지 유닛 구동기구(27) 및 이에 연결된 마스크 지지 유닛(22)을 마스크 재치대(23)에 대해 상대적으로 이동시킨다. 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 마스크 지지 유닛(22)에 연결된 마스크 지지 유닛 구동기구(27)가 위치조정기구(29)의 스테이지부에 탑재되어 있는 반면, 마스크 재치대(23)는 진공용기(20)에 XYθ 방향으로 고정되어 있기 때문에, 위치조정기구(29)의 스테이지부의 구동에 의해, 마스크 지지 유닛(22)과 마스크 재치대(23)를 XYθ 방향으로 상대적으로 이동시킬 수 있다.
이어서, 마스크 지지 유닛(22)상의 마스크를 러프 얼라인먼트용 카메라보다 해상도가 높은 파인 얼라인먼트용 카메라로 촬상하여 마스크(M)의 위치에 대한 정보를 취득하고, 전술한 바와 마찬가지 방법으로, 기준위치에 대한 마스크(M)의 상대적 위치 어긋남량을 산출한다(S6). 이렇듯, 파인 얼라인먼트용 카메라를 사용하여 마스크(M)의 상대적 위치 어긋남량을 계측함으로써, 보다 정밀하게 마스크의 상대적 위치 어긋남량을 취득할 수 있다.
파인 얼라인먼트용 카메라를 사용하여 산출된 상대적 위치 어긋남량을 소정의 임계치(ΔXth, ΔYth, Δθth)와 대비하여(S7), 소정의 임계치를 벗어나는 경우, 위치조정기구(29)의 스테이지부를 상대적 위치 어긋남량 만큼 이동시켜, 마스크 재치대(23)에 대한 마스크 지지 유닛(22)의 상대위치를 조정한다(S8). 이러한 마스크 파인 얼라인먼트 공정을 마스크(M)의 상대적 위치 어긋남량이 소정의 임계치내로 들어올 때까지 반복한다.
기준위치에 대한 마스크(M)의 상대적 위치 어긋남량이 소정의 임계치 내로 들어오면, 마스크 지지 유닛 구동기구(27)에 의해 마스크 지지 유닛(22)을 마스크 재치대(23)를 향해 하강시켜, 마스크 지지 유닛(22)에 의해 지지되어 있던 마스크(M)를 마스크 재치대(23)에 재치한다(S9).
도 4에 도시한 바와 같이, 위치가 조정된 마스크(M)를 마스크 재치대(23)에 재치하는 과정에서, 마스크 지지 유닛(22)의 지지구(221)가 마스크 재치대(23)와 간섭(즉, 충돌)하는 것을 방지하기 위해, 마스크 재치대(23)에는 지지구 수용홈(231)이 형성된다. 즉, 마스크 재치대(23)의 연직방향 상부에는, XY 평면상에서의 마스크 지지 유닛(22)의 지지구(221)의 위치에 대응하는 위치에 지지구 수용홈(231)이 형성된다. 지지구(221)는 마스크(M)의 장변측 주연부마다 복수개가 형성되므로, 이에 대응하여, 지지구 수용홈(231) 역시 마스크 재치대(23)의 장변측 주연부에 복수개가 설치된다.
지지구 수용홈(231)은, 도 4에 도시한 바와 같이, 지지구(221)의 마스크 지지면이 마스크 재치대(23)의 마스크 재치면보다 아래까지 하강할 수 있도록, 연직방향으로 충분한 깊이를 가진다. 이에 의해, 마스크(M)를 지지하고 있던 마스크 지지 유닛(22)의 지지구(221)의 마스크 지지면이 연직방향(Z 방향)으로 마스크 재치대(23)의 마스크 재치면보다 아래로 내려가는 순간, 마스크(M)는 마스크 재치대(23)에 전달되며, 마스크 지지 유닛(22)이 더 하강하더라도, 마스크(M)는 더 이상 하강하지 않고, 마스크 재치대(23)의 마스크 재치면상에 재치된다. 본 실시예에서는, 지지구 수용홈(231)이 소정의 깊이를 가지는 홈인 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 마스크 지지 유닛(22)의 지지구(221)가 마스크 재치대(23)와 간섭되지 않는 한, 다양한 형상 및 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 마스크 재치대(23)를 관통하는 관통홀의 형태를 가져도 된다.
한편, 지지구 수용홈(231)은 전술한 마스크 얼라인먼트 공정에서 마스크 지지 유닛(22)이 마스크 재치대(23)에 대해 XY 방향으로 위치조정될 수 있고, 후술하는 기판 얼라인먼트 공정에서도 마스크 지지 유닛(22)이 마스크 재치대(23)에 대해 상대적으로 이동할 수 있음을 고려하여, 지지구(221)의 XY 방향 치수에 비해 XY 방향으로 상대적으로 큰 치수를 가지도록 형성된다. 보다 바람직하게는, 마스크 지지 유닛(22)이 마스크 얼라인먼트 공정 및 기판 얼라인먼트 공정에서 마스크 재치대(23)에 대해 XY 방향으로 상대적으로 이동가능한 최대 이동량(최대 이동량은 러프 얼라인먼트용 카메라의 시야 범위, 위치조정기구(29)의 스테이지부의 최대이동가능 거리 등에 따라 정해질 수 있다)만큼 위치조정된 경우에도, 지지구(221)가 마스크 재치대(23)와의 간섭하지 않을 정도의 치수를 가진다. 즉, 지지구 수용홈(231)과 지지구(221)의 XY 방향으로의 치수의 차이가, 마스크 얼라인먼트 공정 및 기판 얼라인먼트 공정에 있어서의 마스크 지지 유닛(22)의 최대 이동가능량보다 크도록 형성하는 것이 바람직하다. 다만, 마스크 재치대(23)는 프레임 형상을 가지므로, 지지구 수용홈(231)을 지나치게 크게 형성하면, 마스크(M)의 하면이 재치되는 재치면의 면적이 상대적으로 줄어들게 되어 마스크(M)의 주연부에서 마스크(M)가 처지는 등 마스크(M)가 안정적으로 재치되지 않을 가능성이 있다. 이를 고려하여, 지지구 수용홈(231)은 적절한 치수로 형성하는 것이 바람직하다.
전술한 제1 실시예에서는, 마스크 재치대(23)가 XYθ 방향으로 고정되고, 마스크 지지 유닛(22)이 위치조정기구(29)에 의해 XYθ 방향으로 이동하는 구성으로 하였으나, 본 발명의 다른 실시예인 제2 실시예에서는, 마스크 재치대(23)를 위치조정기구(29)에 연결하고, 마스크 지지 유닛(22)은 위치조정기구(29)와 분리시켜 독립적으로 설치함으로써, 마스크 재치대(23)가 마스크 지지 유닛(22)에 대해 XYθ 방향으로 상대이동하는 구성으로 한다.
즉, 제2 실시예에서는, 마스크 지지 유닛(22)은 연직방향으로 승강만 가능하도록 마스크 지지 유닛 승강기구(27)를 위치조정기구(29)로부터 분리시켜 독립적으로 설치하고, 대신 마스크 재치대(23)가 XYθ 방향으로 이동할 수 있도록, 마스크 재치대(23)를 진공용기(20) 상면을 통해 위치조정기구(29)의 스테이지부에 연결한다. 여기서, 마스크 재치대(23)는 연직방향으로는 고정되도록 위치조정기구(29)의 스테이지부에 연결될 수도 있고, 연직방향으로 승강가능하도록 연결될 수도 있다. 연직방향으로 승강가능하도록 하기 위해서, 도시하지 않은 마스크 재치대 승강기구를 위치조정기구(29)의 스테이지부에 탑재할 수 있다.
이러한 제2 실시예에 있어서는, 도3을 참조하여 설명한 제1 실시예의 마스크 얼라인먼트 공정에 있어서, 마스크 지지 유닛(22)을 마스크 재치대(23)에 대하여 상대적으로 이동시키는 단계(예컨대, 단계 S5, S8)를 제외하고는 제1 실시예의 마스크 얼라인먼트 공정과 마찬가지 방법으로 마스크 얼라인먼트를 행할 수 있다. 즉, 제2 실시예에서는, 단계 S5 및 단계 S8에서, 마스크 지지 유닛(22)을 XYθ 방향으로 이동시키는 대신, 마스크 재치대(23)를 XYθ 방향으로 이동시킨다.
이하, 본 실시형태의 제3 실시예를 설명한다.
전술한 제1 및 제2 실시예에서는, 반송로봇(14)에 의해 반입된 마스크(M)를 마스크 지지 유닛(21)로 수취한 상태에서, 마스크 재치대(23)에 대한 마스크(M)의 위치결정을 행하였으나, 제3 실시예에서는, 마스크(M)가 반송로봇(14)의 로봇핸드에 놓여진 상태에서 마스크 얼라인먼트를 행한다.
즉, 반송로봇(14)이 마스크(M)를 진공용기(20)내의 마스크 반입위치(이는 마스크 지지 유닛(22)에 의한 마스크 수취 위치에 해당한다)로 반송해 오면, 얼라인먼트용 카메라(30)를 사용하여, 로봇핸드상의 마스크(M)의 얼라인먼트 마크를 촬영하여 기준위치에 대한 상대적 위치 어긋남량을 측정한다. 이어서, 측정된 상대적 위치 어긋남량에 기초하여, 위치조정기구(29)의 스테이지를 XYθ 방향으로 구동함으로써, 마스크 지지 유닛(22)의 위치를 조정한다. 마스크 지지 유닛(22)의 위치조정이 완료되면, 마스크 지지 유닛(22)이 반송로봇(14)의 로봇핸드로부터 마스크(M)를 수취한다.
그 후, 마스크 지지 유닛(22)은 하강하여, 반송로봇(14)으로부터 수취한 마스크(M)를 마스크 재치대(23) 상에 재치한다.
이렇듯, 본 실시형태의 실시예들에 따르면, 성막장치(11)의 위치조정기구(29)를 사용하여 마스크 지지 유닛(22) 또는 마스크 재치대(23) 중 어느 하나를 다른 하나에 대하여 고정밀도로 위치조정하는 것이 가능하며, 이에 의해 마스크(M)를 마스크 재치대(23)에 대해 고정밀도로 위치결정할 수 있다.
도 3에 도시한 마스크 얼라인먼트 공정에서는, 러프 얼라인먼트용 카메라를 사용한 상대적 위치 어긋남 계측 및 위치조정(마스크 러프 얼라인먼트) 과, 파인 얼라인먼트용 카메라를 사용한 상대적 위치 어긋남 계측 및 위치조정(마스크 파인 얼라인먼트) 모두를 행하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 마스크 러프 얼라인먼트 공정 및 마스크 파인 얼라인먼트 공정 중 어느 하나를 생략할 수도 있다. 예컨대, 마스크 러프 얼라인먼트 공정만 수행할 수도 있다. 이에 의해, 마스크(M)가 기준위치로부터 크게 벗어난 상태에서 마스크 지지 유닛(22)으로 전달된 경우라도, 시야각이 넓은 러프 얼라인먼트 카메라에 의해 마스크(M)의 위치 어긋남을 계측하여 조정할 수 있으며, 마스크 파인 얼라인먼트 공정을 생략함으로써 마스크 얼라인먼트 공정에 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.
<기판 얼라인먼트>
마스크 얼라인먼트 공정이 완료되어, 마스크(M)가 마스크 재치대(23)상에 놓여진 후, 마스크(M)에 대한 기판(S)의 얼라인먼트가 행해진다.
마스크(M)가 마스크 재치대(23)상에 재치된 상태에서, 기판은 기판 지지 유닛(21)에 의해 지지되며, 마스크(M)로부터 연직방향으로 이격되어 있다.
기판(S)은 기판 지지 유닛 승강기구(26)에 의해 마스크 재치대(23)상의 마스크(M)를 향해 하강하여, 마스크(220)로부터 소정의 높이(제1 얼라인먼트 측정위치)로 이격된 위치까지 하강한다. 기판(S)이 마스크(M)에 대해 연직방향으로 소정의 높이로 이격된 상태에서 제1 얼라인먼트가 행해진다.
제1 얼라인먼트는 XY 면 내(기판 또는 마스크에 평행한 방향)에 있어서의 기판(S)과 마스크(M)의 상대 위치를 대략적으로 조정하는 제1 위치 조정 처리로서, "러프(rough) 얼라인먼트"라고도 부른다. 제1 얼라인먼트에서는, 러프 얼라인먼트용 카메라에 의해 기판(S)에 설치된 기판 얼라인먼트 마크와 마스크(M)에 설치된 마스크 얼라인먼트 마크를 화상인식하여, XYθ 방향으로의 상대적 위치 어긋남을 계측하고, 이에 기초하여, 기판(S)의 마스크(M)에 대한 위치 조정을 행한다.
제1 얼라인먼트에 이용하는 러프 얼라인먼트 카메라는 대략적인 위치 맞춤이 가능하도록 저해상도이지만 광시야각인 카메라이다.
위치 조정 시에는, 계측된 상대적 위치 어긋남량에 기초하여 위치조정기구(29)를 구동함으로써 기판 지지 유닛(21)의 위치를 조정하여도 되고, 마스크 재치대(23)를 위치조정기구(29)에 연결되도록 설치함으로써, 마스크(M)의 위치를 조정하여도 된다.
제1 얼라인먼트 공정이 완료되면, 기판 지지 유닛(21)을 제2 얼라인먼트 계측 위치까지 하강시킨다. 여기서, 제2 얼라인먼트 계측 위치란, 기판(S)과 마스크(M)간의 상대적 위치어긋남을 파인 얼라인먼트용 카메라로 계측하기 위해 기판(S)을 마스크(M)상에 임시적으로 놓아두는 상태로 되는 위치로서, 예를 들어, 기판 지지 유닛(21)의 기판 지지면이 마스크 재치대(23)의 마스크 재치면보다 약간 높은 위치이다. 제2 얼라인먼트 계측 위치에서, 기판(S)의 적어도 중앙부는 마스크(M)에 접촉하고, 기판(S)의 주연부는 마스크 재치면으로부터 약간 떨어진(떠 있는) 상태가 된다.
이 상태에서 제2 얼라인먼트를 위한 계측이 행해진다. 제2 얼라인먼트는 기판을 마스크에 대해 고정밀도로 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트 처리로서, "파인(fine) 얼라인먼트"라고도 부른다.
우선, 파인 얼라인먼트용 카메라에 의해 기판(S)에 설치된 기판 얼라인먼트 마크와 마스크(M)에 설치된 마스크 얼라인먼트 마크를 화상인식하여, XYθ 방향으로의 상대적 위치어긋남량을 계측한다. 파인 얼라인먼트용 카메라(261)는 고정밀의 위치 맞춤이 가능하도록 협시야각이지만 고해상도이다. 계측된 상대적 위치 어긋남량이 소정의 임계치를 벗어나는 경우에는 마스크(M)에 대한 기판(S)의 위치 조정 처리가 행해진다.
즉, 계측된 상대적 위치 어긋남량이 임계치를 벗어나는 경우에는, 기판 지지 유닛 승강기구(26)를 구동하여 기판(S)을 상승시켜, 마스크(M)로부터 떨어뜨린다. 이 상태에서, 위치조정기구(29)의 스테이지부를 구동시켜 기판 지지 유닛(21)을 위치 어긋남량만큼 이동시킴으로써, 기판(S)의 마스크(M)에 대한 위치 조정을 행한다. 위치 조정 시에는, 기판(S)(기판 보유 지지 유닛(21))의 위치를 조정하여도 되고, 마스크(M)(마스크 재치대(23))의 위치를 조정하여도 된다.
그 후, 기판(S)을 제2 얼라인먼트 계측 위치까지 하강시켜, 파인 얼라인먼트용 카메라에 의해 기판(S) 및 마스크(M)의 얼라인먼트 마크를 촬영하여, 상대적 위치 어긋남량을 다시 계측한다. 계측된 위치 어긋남량이 임계치를 벗어나는 경우에는 상술한 위치 조정 처리가 반복된다.
상대적 위치 어긋남량이 임계치 이내로 된 경우에는, 기판 지지 유닛(21)을 하강시켜, 기판 지지 유닛(21)의 기판 지지면과 마스크(M)의 높이를 일치시킨다. 이에 의해, 기판(S)의 전체가 마스크(M) 상에 재치된다.
이상의 공정에 의해, 마스크(M) 상으로의 기판(S)의 재치 처리가 완료되고, 냉각판(24) 및/또는 마그넷판을 기판(S)의 상면으로 하강시켜 기판(S)과 마스크(M) 밀착/고정시킨 후, 성막 공정(증착 공정)을 행한다.
기판(S)과 마스크(M)를 밀착/고정시킨 후, 성막공정을 개시하기 전에, 필요에 따라, 다시 한번 파인 얼라인먼트용 카메라로 기판(S)과 마스크(M)의 상대적 위치 어긋남량을 측정하여도 된다. 이는 기판(S)과 마스크(M)를 냉각판(24)과 마그넷판으로 밀착/고정하는 과정에서 기판(S)과 마스크(M)의 상대적 위치가 다시 어긋날 수 있기 때문이다. 측정결과, 상대적 위치 어긋남이 발생하지 않은 것으로 확인되면, 성막공정을 진행하고, 상대적 위치 어긋남이 발생한 것으로 판정되면, 전술한 제2 얼라인먼트 공정을 행한다.
<성막 프로세스>
이하 본 실시형태의 마스크 얼라인먼트 공정을 채용한 성막방법에 대하여 설명한다.
반송실(13)의 반송로봇(14)에 의해 진공 용기(20)내로 반입되어 온 새로운 마스크(M)를 마스크 지지 유닛(22)으로 수취한다.
마스크(M)가 마스크 지지 유닛(22)에 전달되면, 도3을 참조하여 설명한 바와 같이, 마스크 얼라인먼트 공정이 행해진다. 즉, 마스크 지지 유닛(22) 상의 마스크(M)와 마스크 재치대(23)의 상대적 위치 어긋남을 계측하고, 계측된 상대적 위치 어긋남량에 기초하여, 마스크(M)와 마스크 재치대(23)의 상대적 위치를 조정한다.
이어서, 상대적 위치가 조정된 마스크(M)를 마스크 재치대(23)상에 재치한다.
진공 용기(20)내의 마스크 재치대(23)에 마스크(M)가 재치된 상태에서, 반송실(13)의 반송로봇(14)에 의해 성막장치(11)의 진공 용기(20)내로 기판이 반입되어, 기판 지지 유닛(21)의 지지부 상에 재치된다.
이어서, 기판(S)의 마스크(M)에 대한 상대적인 위치어긋남을 계측하기 위해 기판(S)을 마스크(M)를 향해 하강시킨다.
기판(S)이 계측위치까지 하강하면, 전술한 바와 같이, 기판 얼라인먼트 공정(제1 얼라인먼트 공정 및 제2 얼라인먼트 공정)을 행한다. 즉, 얼라인먼트용 카메라(30)로 기판(S)과 마스크(M)에 형성된 얼라인먼트 마크를 촬영하여 기판과 마스크의 상대적인 위치 어긋남을 계측하고, 계측된 상대적인 위치 어긋남량에 기초하여, 기판(S)과 마스크(M)의 상대적 위치를 조정한다.
기판 지지 유닛(21)을 하강시켜, 기판(S) 전체를 마스크(M) 상에 재치하고, 냉각판(24) 및/또는 마그넷판을 기판(S)의 상면으로 하강시켜 기판(S)과 마스크(M) 밀착/고정시킨다.
이어서, 증착원(25)의 셔터를 열고 증착 재료를 마스크(M)를 통해 기판(S)에 증착시킨다.
기판(S)에 원하는 두께까지 성막이 행해지면, 증착원(25)의 셔터를 닫는다.
이어서, 냉각판(24) 및/또는 마그넷판을 상승시키고 나서, 기판 지지 유닛(21)을 상승시켜, 기판(S)과 마스크(M)를 분리한다.
반송로봇(14)의 핸드가 성막장치(11)의 진공용기(20) 내로 들어와서, 성막이 완료된 기판을 진공용기(20)로부터 반출한다.
소정의 매수의 기판(S)에 대해 성막공정이 행해진 후, 사용완료된 마스크(M)를 반송로봇(14)에 의해 진공용기(20)로부터 반출하여, 마스크 스톡 장치(12)로 반송한다.
<전자디바이스의 제조방법>
다음으로, 본 실시형태의 성막장치를 이용한 전자 디바이스의 제조 방법의 일례를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다.
우선, 제조하는 유기 EL 표시장치에 대해 설명한다. 도 5(a)는 유기 EL 표시장치(60)의 전체도, 도 5(b)는 1 화소의 단면 구조를 나타내고 있다.
도 5(a)에 도시한 바와 같이, 유기 EL 표시장치(60)의 표시 영역(61)에는 발광소자를 복수 구비한 화소(62)가 매트릭스 형태로 복수 개 배치되어 있다. 상세 내용은 후술하지만, 발광소자의 각각은 한 쌍의 전극에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다. 또한, 여기서 말하는 화소란 표시 영역(61)에 있어서 소망의 색 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 지칭한다. 본 실시예에 관한 유기 EL 표시장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광소자(62R), 제2 발광소자(62G), 제3 발광소자(62B)의 조합에 의해 화소(62)가 구성되어 있다. 화소(62)는 적색 발광소자, 녹색 발광소자, 청색 발광소자의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 황색 발광소자, 시안 발광소자, 백색 발광소자의 조합이어도 되며, 적어도 1 색 이상이면 특히 제한되는 것은 아니다.
도 5(b)는 도 5(a)의 A-B선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(62)는 기판(63) 상에 양극(64), 정공 수송층(65), 발광층(66R, 66G, 66B), 전자 수송층(67), 음극(68)을 구비한 유기 EL 소자를 가지고 있다. 이들 중 정공 수송층(65), 발광층(66R, 66G, 66B), 전자 수송층(67)이 유기층에 해당한다. 또한, 본 실시형태에서는, 발광층(66R)은 적색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(66G)는 녹색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(66B)는 청색을 발하는 유기 EL 층이다. 발광층(66R, 66G, 66B)은 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광소자(유기 EL 소자라고 부르는 경우도 있음)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다. 또한, 양극(64)은 발광소자별로 분리되어 형성되어 있다. 정공 수송층(65)과 전자 수송층(67)과 음극(68)은, 복수의 발광소자(62R, 62G, 62B)와 공통으로 형성되어 있어도 좋고, 발광소자별로 형성되어 있어도 좋다. 또한, 양극(64)과 음극(68)이 이물에 의해 단락되는 것을 방지하기 위하여, 양극(64) 사이에 절연층(69)이 설치되어 있다. 또한, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(70)이 설치되어 있다.
도 5(b)에서는 정공수송층(65)이나 전자 수송층(67)이 하나의 층으로 도시되었으나, 유기 EL 표시 소자의 구조에 따라서, 정공블록층이나 전자블록층을 포함하는 복수의 층으로 형성될 수도 있다. 또한, 양극(64)과 정공수송층(65) 사이에는 양극(64)으로부터 정공수송층(65)으로의 정공의 주입이 원활하게 이루어지도록 할 수 있는 에너지밴드 구조를 가지는 정공주입층을 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 음극(68)과 전자수송층(67) 사이에도 전자주입층이 형성될 수 있다.
다음으로, 유기 EL 표시장치의 제조 방법의 예에 대하여 구체적으로 설명한다.
우선, 유기 EL 표시장치를 구동하기 위한 회로(미도시) 및 양극(64)이 형성된 기판(63)을 준비한다.
양극(64)이 형성된 기판(63) 위에 아크릴 수지를 스핀 코트로 형성하고, 아크릴 수지를 리소그래피 법에 의해 양극(64)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(69)을 형성한다. 이 개구부가 발광소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다.
절연층(69)이 패터닝된 기판(63)을 제1 유기재료 성막장치에 반입하여 기판 지지 유닛으로 기판을 보유 지지하고, 정공 수송층(65)을 표시 영역의 양극(64) 위에 공통층으로서 성막한다. 정공 수송층(65)은 진공 증착에 의해 성막된다. 실제로는 정공 수송층(65)은 표시 영역(61)보다 큰 사이즈로 형성되기 때문에, 고정밀의 마스크는 필요치 않다.
다음으로, 정공 수송층(65)까지 형성된 기판(63)을 제2 유기재료 성막장치에 반입하고, 기판 지지 유닛으로 보유 지지한다. 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 상에 재치하여, 기판(63)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분에 적색을 발하는 발광층(66R)을 성막한다.
발광층(66R)의 성막과 마찬가지로, 제3 유기재료 성막장치에 의해 녹색을 발하는 발광층(66G)을 성막하고, 나아가 제4 유기재료 성막장치에 의해 청색을 발하는 발광층(66B)을 성막한다. 발광층(66R, 66G, 66B)의 성막이 완료된 후, 제5 유기재료 성막장치에 의해 표시 영역(61)의 전체에 전자 수송층(67)을 성막한다. 전자 수송층(67)은 3 색의 발광층(66R, 66G, 66B)에 공통의 층으로서 형성된다.
전자 수송층(67)까지 형성된 기판을 금속성 증착 재료의 성막장치로 이동시켜 음극(68)을 성막한다.
본 발명에 따르면, 마스크 지지 유닛(22)과 마스크 재치대(23) 중 어느 하나를 다른 하나에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써, 마스크(M)를 마스크 재치대(23)에 대해 고정밀도로 위치결정할 수 있다.
그 후 플라스마 CVD 장치로 이동시켜 보호층(70)을 성막하여, 유기 EL 표시장치(60)를 완성한다.
절연층(69)이 패터닝 된 기판(63)을 성막장치로 반입하고 나서부터 보호층(70)의 성막이 완료될 때까지는, 수분이나 산소를 포함하는 분위기에 노출되면 유기 EL 재료로 이루어진 발광층이 수분이나 산소에 의해 열화될 우려가 있다. 따라서, 본 예에 있어서, 성막장치 간의 기판의 반입, 반출은 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기 하에서 행하여진다.
상기 실시예는 본 발명의 일 예를 나타낸 것으로, 본 발명은 상기 실시예의 구성에 한정되지 않으며, 그 기술사상의 범위내에서 적절히 변형하여도 된다.
1: 클러스터 장치
11: 성막장치
12: 마스크 스톡 장치
13: 반송실
14: 반송로봇
20: 진공용기
21: 기판 지지 유닛
22: 마스크 지지 유닛
23: 마스크 재치대
24: 냉각판
25: 증착원
26: 기판 지지 유닛 승강기구
27: 마스크 지지 유닛 승강기구
28: 냉각판 승강기구
29: 위치조정기구
30: 얼라인먼트용 카메라
221: 지지구
231: 지지구 수용홈

Claims (29)

  1. 마스크의 위치를 조정하기 위한 마스크 위치조정장치로서,
    내부를 진공상태로 유지할 수 있는 진공용기 내로 반입되는 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지 유닛과,
    상기 진공용기 내에서 마스크가 재치되는 마스크 재치대와,
    상기 마스크 지지 유닛으로부터 상기 마스크 재치대로 상기 마스크를 전달하기 전에, 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나를 다른 하나에 대하여, 제1 방향과, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향과, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 축으로 한 회전방향으로 상대적으로 이동 또는 회전시킴으로써, 상기 마스크 지지 유닛에 지지되어 있는 상기 마스크와 상기 마스크 재치대와의 위치 맞춤을 행하는 위치조정기구
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 재치대는 상기 제1 방향, 상기 제2 방향, 및 상기 회전방향으로 고정되도록 상기 진공용기에 연결되며,
    상기 마스크 지지 유닛은 상기 마스크 재치대에 대하여, 상기 제1 방향, 상기 제2 방향, 및 상기 회전방향으로 상대적으로 이동 또는 회전가능한 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위치조정기구는, 상기 진공용기의 상기 제3 방향의 일면의 대기측에 설치되며, 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나를 다른 하나에 대하여, 상기 제1 방향, 상기 제2 방향 및 상기 회전방향으로 구동할 수 있는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위치조정기구는 상기 제1 방향, 상기 제2 방향 및 상기 회전방향으로 이동 또는 회전가능한 스테이지부를 포함하며,
    상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나는 상기 진공용기의 상기 일면을 통하여 상기 스테이지부에 연결되는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 진공용기의 상기 일면을 통해 상기 마스크 지지 유닛과 연결되며, 상기 마스크 지지 유닛을 상기 제3 방향으로 구동하는 마스크 지지 유닛 구동기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 마스크 지지 유닛 구동기구는 상기 스테이지부에 탑재되는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 지지 유닛은 마스크의 장변측 주연부를 지지하는 지지구를 포함하며,
    상기 마스크 재치대의 장변측 주연부에는 상기 마스크 지지 유닛의 상기 지지구를 수용할 수 있는 지지구 수용홈이 형성되며,
    상기 제3 방향에 있어서, 상기 지지구 수용홈의 치수는 상기 지지구의 치수보다 큰 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 지지구는, 상기 마스크의 장변측 주연부 각각을 따라 2개 이상이 설치되고,
    상기 지지구 수용홈은 상기 마스크 재치대의 장변측 주연부 각각에 2개 이상이 설치되는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 지지구 수용홈의 개구부의 상기 제2 방향의 치수는 상기 지지구의 상기 제2 방향의 치수보다 큰 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 개구부와 상기 지지구의 상기 제2 방향으로의 치수의 차는, 상기 제2 방향으로의, 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대의 최대 상대적 이동가능량보다 큰 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 지지 유닛에 의해 지지된 마스크의 상기 제1 방향, 상기 제2 방향 및 상기 회전방향으로의 위치에 관한 정보를 취득하기 위한 위치정보 취득 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 위치정보 취득 수단에 의해 취득된 마스크의 위치정보에 기초하여, 상기 마스크의 기준위치에 대한 상기 제1 방향, 상기 제2 방향 및 상기 회전방향으로의 상대적 위치 어긋남량을 산출하기 위한 제어부를 더 포함하는 마스크 위치조정장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 산출된 상대적 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나가 다른 하나에 대하여 상대적으로 이동하도록 상기 위치조정기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  14. 제4항에 있어서,
    상기 진공용기 내에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 진공용기의 상기 일면을 통해 상기 기판 지지 유닛과 연결되며, 상기 기판 지지 유닛을 상기 제3 방향으로 구동하는 기판 지지 유닛 구동기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기판 지지 유닛 구동기구는 상기 스테이지부에 탑재되는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.
  17. 기판에 마스크를 통해 증착 재료를 성막하기 위한 성막장치로서,
    증착 재료가 수납되는 증착원과,
    마스크의 위치를 조정하기 위한 마스크 위치조정장치
    를 포함하며,
    상기 마스크 위치조정장치는 제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 기재된 마스크 위치조정장치인 것을 특징으로 하는 성막장치.
  18. 마스크의 위치를 조정하기 위한 마스크 위치조정방법으로서,
    내부를 진공상태로 유지할 수 있는 진공용기 내로 반입된 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지 유닛과, 상기 진공용기 내에서 마스크가 재치되는 마스크 재치대를 포함하는 마스크 위치조정장치를 준비하는 단계와,
    상기 진공용기 내로 반입된 마스크를 상기 마스크 지지 유닛에 의해 지지하는 단계와,
    상기 마스크 지지 유닛에 의해 지지된 상기 마스크의, 제1 방향, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향, 및 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향을 축으로 한 회전방향으로의 위치정보를 제1 위치정보 취득 수단에 의해 취득하는 제1 계측 단계와,
    취득된 상기 마스크의 위치정보에 기초하여, 위치조정기구에 의해, 상기 마스크 지지 유닛으로부터 상기 마스크 재치대로 상기 마스크를 전달하기 전에 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나를 다른 하나에 대하여, 상기 제1 방향, 상기 제2 방향, 및 상기 회전방향으로 상대적으로 이동 또는 회전시킴으로써, 상기 마스크 지지 유닛에 지지되어 있는 상기 마스크와 상기 마스크 재치대와의 위치 맞춤을 행하는 제1 위치 조정 단계와,
    위치 맞춤된 상기 마스크를 상기 마스크 재치대로 전달하여 상기 마스크 재치대에 재치하는 단계를
    포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 위치정보를 취득하는 제1 계측 단계는, 상기 마스크에 형성된 마스크 얼라인먼트 마크의 화상을 제1 카메라에 의해 취득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정방법.
  20. 제18항에 있어서
    상기 위치정보를 취득하는 제1 계측 단계는, 기준위치에 대한 상기 마스크의 상대적 위치어긋남량을 취득하는 단계를 포함하며,
    상기 제1 위치 조정 단계는, 상기 제1 계측 단계에서 취득된 상기 상대적 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나를 다른 하나에 대하여, 상기 제1 방향, 상기 제2 방향, 및 상기 회전방향으로 상대적으로 이동 또는 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정방법.
  21. 제18항에 있어서
    상기 제1 위치 조정 단계 후에, 상기 마스크 지지 유닛을 상기 제3 방향으로 이동시켜 상기 마스크 지지 유닛에 의해 지지된 마스크를 상기 마스크 재치대 상에 재치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 마스크를 상기 마스크 재치대 상에 재치하는 단계는, 상기 마스크 지지 유닛을 상기 제3 방향으로 이동시켜, 상기 마스크 지지 유닛의 지지구를 상기 마스크 재치대 상에 형성된 지지구 수용홈에 수용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 수용하는 단계에서, 상기 지지구는 상기 지지구에 의해 지지된 마스크가 상기 마스크 재치대에 접촉할 때까지 상기 지지구 수용홈 내로 이동하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정방법.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 제1 위치 조정 단계와 상기 재치하는 단계와의 사이에,
    제2 위치정보 취득 수단을 사용하여, 상기 마스크 지지 유닛에 의해 지지된 상기 마스크의, 상기 제1 방향, 상기 제2 방향, 및 상기 회전방향으로의 위치정보를 취득하고, 기준위치에 대한 상기 마스크의 상대적 위치어긋남량을 산출하는 제2 계측 단계와,
    상기 제2 계측 단계에서 산출된 상기 상대적 위치 어긋남량을 소정의 임계치와 대비하는 단계와,
    상기 제2 계측 단계에서 산출된 상기 상대적 위치 어긋남량이 소정의 임계치를 벗어나는 경우, 상기 위치조정기구에 의해, 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나를 다른 하나에 대하여, 상기 제1 방향, 상기 제2 방향, 및 상기 회전방향으로 상대적으로 이동 또는 회전시키는 제2 위치 조정 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 제1 계측 단계에서 사용된 상기 제1 위치정보 취득 수단은 상기 제2 계측 단계에서 사용된 상기 제2 위치정보 취득 수단보다 시야각이 넓은 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정방법.
  26. 제24항에 있어서,
    상기 제2 계측 단계에서 사용된 상기 제2 위치정보 취득 수단은 상기 제1 계측 단계에서 사용된 상기 제1 위치정보 취득 수단보다 해상도가 높은 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정방법.
  27. 기판에 마스크를 통해 증착 재료를 성막하기 위한 성막방법으로서,
    내부를 진공상태로 유지할 수 있는 진공용기와, 상기 진공용기 내에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지 유닛과, 상기 진공용기 내에서 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지 유닛과, 상기 진공용기 내에서 마스크가 재치되는 마스크 재치대를 포함하는 성막장치를 준비하는 단계와,
    상기 진공용기 내로 반입된 마스크의 위치를 조정하는 단계와,
    상기 진공용기 내에 반입된 기판을 상기 기판 지지 유닛에 의해 지지하는 단계와,
    상기 마스크를 통해 상기 기판에 증착 재료를 성막하는 단계를 포함하며,
    상기 마스크의 위치를 조정하는 단계는 제18항 내지 제26항 중 어느 한 항의 마스크 위치조정방법에 의해 행해지는 것을 특징으로 하는 성막방법.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 기판을 상기 기판 지지 유닛에 의해 지지하는 단계와, 상기 증착 재료를 성막하는 단계와의 사이에서,
    상기 기판 지지 유닛에 의해 지지된 상기 기판과, 상기 마스크 재치대 상에 재치된 상기 마스크와의, 상기 제1 방향, 상기 제2 방향 및 상기 회전방향에 있어서의 상대적인 위치어긋남량을 계측하는 단계와,
    상기 기판과 상기 마스크 와의 상기 상대적인 위치어긋남량에 기초하여, 상기 기판 지지 유닛을 상기 마스크 재치대에 대하여 상기 제1 방향, 상기 제2 방향 및 상기 회전방향으로 이동 또는 회전시켜, 상기 기판의 상기 마스크에 대한 상대적 위치를 조정하는 단계와,
    상기 기판 지지 유닛 상의 상기 기판을 상기 마스크 재치대 상의 상기 마스크 상에 재치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 성막방법.
  29. 제27항의 성막방법을 사용하여 전자 디바이스를 제조하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7440355B2 (ja) * 2020-06-26 2024-02-28 キヤノントッキ株式会社 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体
JP7440356B2 (ja) * 2020-06-26 2024-02-28 キヤノントッキ株式会社 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体
JP7438865B2 (ja) * 2020-06-26 2024-02-27 キヤノントッキ株式会社 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体
JP7106608B2 (ja) * 2020-08-26 2022-07-26 キヤノントッキ株式会社 マーク検出装置、アライメント装置、成膜装置、マーク検出方法、および、成膜方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006206980A (ja) 2005-01-31 2006-08-10 Canon Inc マスク蒸着装置および成膜方法
JP2006233256A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd マスククランプの移動機構および成膜装置
JP2012246506A (ja) 2011-05-25 2012-12-13 Ulvac Japan Ltd 移動装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5783811B2 (ja) * 2010-07-06 2015-09-24 キヤノン株式会社 成膜装置
JP5539154B2 (ja) * 2010-10-27 2014-07-02 キヤノン株式会社 アライメント方法、アライメント装置、及び有機el素子製造装置
KR102354975B1 (ko) * 2015-06-18 2022-01-25 삼성디스플레이 주식회사 기상 증착 장치 및 이를 이용한 표시 장치의 제조 방법
KR102490641B1 (ko) * 2015-11-25 2023-01-20 삼성디스플레이 주식회사 증착 장치 및 증착 방법
JP6298110B2 (ja) * 2016-07-08 2018-03-20 キヤノントッキ株式会社 マスク支持体、成膜装置及び成膜方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006206980A (ja) 2005-01-31 2006-08-10 Canon Inc マスク蒸着装置および成膜方法
JP2006233256A (ja) * 2005-02-23 2006-09-07 Mitsui Eng & Shipbuild Co Ltd マスククランプの移動機構および成膜装置
JP2012246506A (ja) 2011-05-25 2012-12-13 Ulvac Japan Ltd 移動装置

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