KR102540726B1 - 얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 전자 디바이스의 제조 방법, 프로그램 및 기억 매체 - Google Patents

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Abstract

[과제] 기판과 마스크의 얼라인먼트에 필요한 시간의 증대를 억제하는 것.
[해결 수단] 얼라인먼트 장치는, 기판 지지 수단 및 마스크 지지 수단 중 적어도 일방을 중력 방향으로 이동시켜, 상기 기판 지지 수단에 의해 지지된 기판 및 상기 마스크 지지 수단에 의해 지지된 마스크를 중력 방향으로 접근 및 이격시키는 접근 이격 수단과, 상기 기판과 상기 마스크를 부분적으로 접촉시킨 상태에서, 양자의 위치 어긋남량을 계측하는 계측 동작을 행하는 계측 수단과, 상기 기판과 상기 마스크를 이격시킨 상태에서, 상기 계측 동작에 의해 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 양자의 상대위치를 조정하는 위치 조정 동작을 행하는 위치 조정 수단과, 상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내로 될 때까지 상기 계측 동작과 상기 위치 조정 동작을 반복하여 실행하는 제어 수단을 구비한다. 상기 제어 수단은, 상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내인 경우에, 상기 위치 조정 동작과, 상기 기판과 상기 마스크를 서로 겹치는 겹침 동작을 선택적으로 실행한다.

Description

얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 전자 디바이스의 제조 방법, 프로그램 및 기억 매체{ALIGNMENT APPARATUS, FILM FORMING APPARATUS, ALIGNMENT METHOD, MANUFACTURING METHOD OF ELECTRONIC DEVICE, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은 기판과 마스크의 얼라인먼트 기술에 관한 것이다.
유기 EL 디스플레이 등의 제조에 있어서는, 마스크를 사용하여 기판 상에 증착 물질이 성막된다. 성막의 전처리로서 마스크와 기판의 얼라인먼트가 행해지고, 양자가 겹쳐진다. 기판은 그 주연부가 지지된 상태로 얼라인먼트가 행해진다(예를 들면, 특허문헌 1).
특허문헌 1: 국제공개 제2010/106958호 팸플릿
얼라인먼트에 있어서는, 기판과 마스크의 위치 어긋남의 계측과, 계측 결과에 기초하는 기판과 마스크의 상대위치의 조정이, 계측 결과가 허용 범위 내로 될 때까지 반복된다. 기판의 대형화에 수반하여, 주연부가 지지된 기판은 자중에 의해 처진다. 첫회의 얼라인먼트의 계측 시에, 처진 기판이 마스크와 접촉함으로써 기판이 틀어져, 기판의 주연부의 지지 위치가 약간 어긋나는 경우가 있다. 이러한 현상에 의해 얼라인먼트의 재시도가 발생하는 경우가 있고, 그 결과, 성막의 전처리에 필요한 시간이 증대되는 경우가 있었다.
본 발명은 기판과 마스크의 얼라인먼트에 필요한 시간의 증대를 억제하는 기술을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 예를 들면,
기판의 주연부를 지지하는 기판 지지 수단과,
마스크를 지지하는 마스크 지지 수단과,
상기 기판 지지 수단 및 상기 마스크 지지 수단 중 적어도 일방을 중력 방향으로 이동시켜, 상기 기판 지지 수단에 의해 지지된 상기 기판 및 상기 마스크 지지 수단에 의해 지지된 상기 마스크를 중력 방향으로 접근 및 이격시키는 접근 이격 수단과,
상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 부분적으로 접촉시킨 상태에서, 상기 기판과 상기 마스크의 위치 어긋남량을 계측하는 계측 동작을 행하는 계측 수단과,
상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 이격시킨 상태에서, 상기 계측 동작에 의해 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 기판과 상기 마스크의 상대위치를 조정하는 위치 조정 동작을 행하는 위치 조정 수단과,
상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내로 될 때까지 상기 계측 동작과 상기 위치 조정 동작을 반복하여 실행하는 제어 수단을 구비하고,
상기 제어 수단은, 상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내인 경우에, 상기 위치 조정 동작과, 상기 기판과 상기 마스크를 서로 겹치는 겹침 동작을 선택적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면, 기판과 마스크의 얼라인먼트에 필요한 시간의 증대를 억제하는 기술을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 성막 장치의 개략도이다.
도 2는 기판 지지 유닛의 설명도이다.
도 3은 조정 유닛의 설명도이다.
도 4는 계측 유닛의 설명도이다.
도 5는 제어 유닛의 처리 예를 나타내는 플로우차트이다.
도 6은 제어 유닛의 처리 예를 나타내는 플로우차트이다.
도 7의 (A) ∼ (C)는 얼라인먼트 장치의 동작 설명도이다.
도 8의 (A) ∼ (C)는 얼라인먼트 장치의 동작 설명도이다.
도 9의 (A) ∼ (C)는 얼라인먼트 장치의 동작 설명도이다.
도 10의 (A) ∼ (C)는 얼라인먼트 장치의 동작 설명도이다.
도 11의 (A) 및 (B)는 얼라인먼트 장치의 동작 설명도이다.
도 12는 제어 유닛의 다른 처리 예를 나타내는 플로우차트이다.
도 13은 제어 유닛의 다른 처리 예를 나타내는 플로우차트이다.
도 14의 (A)는 유기 EL 표시 장치의 전체 도면이고, (B)는 1화소의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 실시형태를 상세하게 설명한다. 한편, 이하의 실시형태는 청구범위에 따른 발명을 한정하는 것이 아니다. 실시형태에는 복수의 특징이 기재되어 있지만, 이들 복수의 특징 모두가 반드시 발명에 필수적인 것이라고는 할 수 없고, 또한, 복수의 특징은 임의로 조합되어도 된다. 나아가, 첨부 도면에 있어서는, 동일 또는 마찬가지의 구성에 동일한 참조 번호를 붙이고, 중복된 설명은 생략한다.
<제1 실시형태>
<성막 장치의 개요>
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 따른 성막 장치(1)의 개략도이다. 성막 장치(1)는 기판(100)에 증착 물질을 성막하는 장치이며, 마스크(101)를 사용하여 소정의 패턴의 증착 물질의 박막을 형성한다. 성막 장치(1)에 의해 성막이 행해지는 기판(100)의 재질은 유리, 수지, 금속 등의 재료를 적절히 선택 가능하고, 유리 상에 폴리이미드 등의 수지층이 형성된 것이 바람직하게 사용된다. 증착 물질로서는, 유기 재료, 무기 재료(금속, 금속 산화물 등) 등의 물질이다. 성막 장치(1)는, 예를 들면 표시 장치(플랫 패널 디스플레이 등)나 박막 태양 전지, 유기 광전 변환 소자(유기 박막 촬상 소자) 등의 전자 디바이스나, 광학 부재 등을 제조하는 제조 장치에 적용 가능하고, 특히, 유기 EL 패널을 제조하는 제조 장치에 적용 가능하다. 이하의 설명에서는 성막 장치(1)가 진공 증착에 의해 기판(100)에 성막을 행하는 예에 대해 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 스퍼터나 CVD 등의 각종 성막 방법을 적용 가능하다. 한편, 각 도면에 있어서 화살표 Z는 상하 방향(중력 방향)을 나타내고, 화살표 X 및 화살표 Y는 서로 직교하는 수평 방향을 나타낸다.
성막 장치(1)는 상자형의 진공 챔버(3)를 갖는다. 진공 챔버(3)의 내부 공간(3a)은 진공 분위기이거나, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되어 있다. 본 실시형태에서는, 진공 챔버(3)는 도시하지 않은 진공 펌프(진공 배기 수단)에 접속되어 있다. 한편, 본 명세서에 있어서 「진공」이란, 대기압보다 낮은 압력의 기체로 채워진 상태, 다르게 말하면 감압 상태를 말한다. 진공 챔버(3)의 내부 공간(3a)에는, 기판(100)을 수평 자세로 지지하는 기판 지지 유닛(6)(기판 지지 수단), 마스크(101)를 지지하는 마스크대(5)(마스크 지지 수단), 성막 유닛(4), 플레이트 유닛(9)이 배치된다. 마스크(101)는, 기판(100) 상에 형성하는 박막 패턴에 대응하는 개구 패턴을 가지는 메탈 마스크이며, 마스크대(5) 위에 고정되어 있다. 마스크(101)로서는, 프레임 형상의 마스크 프레임에 수㎛∼수십㎛ 정도의 두께의 마스크 박이 용접 고정된 구조를 갖는 마스크를 사용할 수 있다. 마스크(101)의 재질은 특별히 한정되지 않지만, 인바(invar) 재료 등의 열팽창 계수가 작은 금속을 사용하는 것이 바람직하다. 성막 처리는, 기판(100)이 마스크(101) 위에 재치되어, 기판(100)과 마스크(101)가 서로 겹쳐진 상태로 행해진다.
플레이트 유닛(9)은 냉각 플레이트(10)와 자석 플레이트(11)를 구비한다. 냉각 플레이트(10)는 자석 플레이트(11) 아래에, 자석 플레이트(11)에 대해 Z 방향으로 변위 가능하게 매달려 있다. 냉각 플레이트(10)는, 성막시에 기판(100)의 피성막면의 반대측의 면(이면)과 접촉하고, 마스크(101)와의 사이에 기판(100)을 끼우기 위한 플레이트이다. 냉각 플레이트(10)는 기판(100)의 이면과 접촉함으로써, 성막시에 기판(100)을 냉각하는 기능을 갖는다.
한편, 냉각 플레이트(10)는 수냉 기구 등을 구비하여 적극적으로 기판(100)을 냉각하는 것에 한정되지 않고, 수냉 기구 등은 설치되어 있지 않으나 기판(100)과 접촉함으로써 기판(100)의 열을 빼앗도록 한 판형상 부재이어도 된다. 냉각 플레이트(10)는 누름판이라고 부를 수도 있다. 자석 플레이트(11)는, 자력에 의해 마스크(101)를 끌어당기는 플레이트이며, 기판(100)의 상면에 재치되어, 성막시에 기판(100)과 마스크(101)의 밀착성을 향상시킨다. 성막 유닛(4)은 히터, 셔터, 증발원의 구동 기구, 증발 레이트 모니터 등으로 구성되어, 증착 물질을 기판(100)에 증착하는 증착원이다. 보다 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 성막 유닛(4)은 복수의 노즐(도시하지 않음)이 X 방향으로 나란히 배치되고, 각각의 노즐로부터 증착 재료가 방출되는 리니어 증발원이다. 증발원(12)은, 증발원 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 Y 방향(장치의 깊이 방향)으로 왕복 이동된다.
<얼라인먼트 장치>
성막 장치(1)는, 기판(100)과 마스크(101)의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치(2)를 구비한다. 얼라인먼트 장치(2)는, 기판(100)의 주연부를 지지하는 기판 지지 유닛(6)을 구비한다. 도 1에 더하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 기판 지지 유닛(6)의 설명도로, 그 사시도이다. 기판 지지 유닛(6)은, 사각형의 프레임 형상의 베이스부(60)와, 베이스부(60)로부터 내측으로 돌출한 복수의 핑거 형상의 재치부(61 및 62)를 구비한다. 한편, 재치부(61 및 62)는 「수취 핑거」또는 「핑거」라고도 불리는 경우가 있다. 복수의 재치부(61)는 베이스부(60)의 장변측에 간격을 두고 배치되고, 복수의 재치부(62)는 베이스부(60)의 단변측에 간격을 두고 배치되어 있다. 각 재치부(61, 62)에는 기판(100)의 주연부가 재치된다. 베이스부(60)는 복수의 지주(支柱)(64)를 통해 보(梁) 부재(222)에 매달려 있다.
한편, 도 2의 예에서는 베이스부(60)는 사각 형상의 기판(100)의 외주를 둘러싸도록 한 잘린 부분이 없는 사각형 프레임형으로 했지만, 이에 한정되지 않고, 부분적으로 절결부가 있는 사각형 프레임형이어도 된다. 베이스부(60)에 절결부를 형성함으로써, 반송 로봇(반송 수단)으로부터 기판 지지 유닛(6)의 재치부(61)로 기판(100)을 전달할 때에 반송 로봇을 베이스부(60)를 피해 퇴피시킬 수 있게 되어, 기판(100)의 반송 및 전달의 효율을 향상시킬 수 있다.
기판 지지 유닛(6)은, 또한, 클램프 유닛(63)(협지부)을 구비한다. 클램프 유닛(63)은 복수의 클램프부(66)를 구비한다. 각 클램프부(66)는 각 재치부(61)에 대응하여 설치되어 있고, 클램프부(66)와 재치부(61)에 의해 기판(100)의 주연부를 끼워 보유지지하는 것이 가능하다. 기판(100)의 지지 양태로서는, 이와 같이 클램프부(66)와 재치부(61)에 의해 기판(100)의 주연부를 사이에 두고 보유지지하는 양태 이외에, 클램프부(66)를 설치하지 않고 재치부(61 및 62)에 기판(100)을 재치하기만 하는 양태를 채용 가능하다.
클램프 유닛(63)은, 또한, 복수의 클램프부(66)를 지지하는 지지 부재(65)를 구비하고 있다. 지지 부재(65)는 베이스부(60)의 장변을 따라 연장 설치되어 있다. 지지 부재(65)는 축(R3)을 통해 액추에이터(64)에 연결되어 있다. 축(R3)은, 지지 부재(65)에서부터, 보 부재(222)에 형성된 개구부 및 진공 챔버(3)의 상벽부(30)에 형성된 개구부를 통과하여 상방으로 연장 설치되어 있다. 액추에이터(64)는, 예를 들면 전동 실린더이며, 지지 부재(65)를 승강함으로써 클램프부(66)와 재치부(61)에 의한 기판(100)의 주연부의 협지와 협지 해제를 행한다. 클램프 유닛(63)은, 지지 부재(65), 로드(R3) 및 액추에이터(64)의 세트를 2세트 구비하고 있다.
얼라인먼트 장치(2)는, 기판 지지 유닛(6)에 의해 주연부가 지지된 기판(100)과, 마스크(101)와의 상대위치를 조정하는 조정 유닛(20)(위치 조정 수단)을 구비한다. 도 1에 더하여 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 조정 유닛(20)의 사시도(일부 투과도)이다. 조정 유닛(20)은, 기판 지지 유닛(6)을 X-Y 평면 상에서 변위시킴으로써, 마스크(101)에 대한 기판(100)의 상대위치를 조정한다. 조정 유닛(20)은, 기판 지지 유닛(6)을 X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 축 주위의 회전 방향으로 변위시킬 수 있다. 본 실시형태에서는, 마스크(101)를 부동으로 하고, 기판(100)을 변위시켜 이들의 상대위치를 조정하지만, 마스크(101)를 변위시켜서 조정해도 되고, 또는, 기판(100)과 마스크(101)의 양쪽 모두를 변위시켜도 된다.
조정 유닛(20)은 고정 플레이트(20a)와, 가동 플레이트(20b)와, 이들 플레이트의 사이에 배치된 복수의 액추에이터(201)를 구비한다. 고정 플레이트(20a)와 가동 플레이트(20b)는 사각형의 프레임 형상의 플레이트이며, 고정 플레이트(20a)는 진공 챔버(3)의 상벽부(30) 상에 고정되어 있다. 액추에이터(201)는, 본 실시형태의 경우, 4개 설치되어 있고, 고정 플레이트(20a)의 4코너에 위치하고 있다.
각 액추에이터(201)는, 구동원인 모터(2011)와, 가이드(2012)를 따라 이동 가능한 슬라이더(2013)와, 슬라이더(2013)에 설치된 슬라이더(2014)와, 슬라이더(2014)에 설치된 회전체(2015)를 구비한다. 모터(2011)의 구동력은, 볼 나사 기구 등의 전달 기구를 통해 슬라이더(2013)로 전달되고, 슬라이더(2013)를 선 형상의 가이드(2012)를 따라 이동시킨다. 회전체(2015)는 슬라이더(2013)와 직교하는 방향으로 자유 이동 가능하게 슬라이더(2014)에 지지되어 있다. 회전체(2015)는, 슬라이더(2014)에 고정된 고정부와, 고정부에 대해 Z 방향의 축 주위로 자유 회전 가능한 회전부를 가지고 있고, 회전부에 가동 플레이트(20b)가 지지되어 있다.
4개의 액추에이터(201) 중, 고정 플레이트(20a)의 대각 상에 위치하는 2개의 액추에이터(201)의 슬라이더(2013)의 이동 방향은 X 방향이며, 나머지 2개의 액추에이터(201)의 슬라이더(2013)의 이동 방향은 Y 방향이다. 4개의 액추에이터(201)의 각 슬라이더(2013)의 이동량의 조합에 의해, 고정 플레이트(20a)에 대해 가동 플레이트(20b)를 X 방향, Y 방향 및 Z 방향의 축 주위의 회전 방향으로 변위시킬 수 있다. 변위량은, 예를 들면, 각 모터(2011)의 회전량을 검지하는 로터리 인코더 등의 센서의 검지 결과로부터 제어할 수 있다.
가동 플레이트(20b) 상에는, 프레임 형상의 가대(架臺)(21)가 탑재되어 있고, 가대(21)에는 접근 이격 수단으로서의 접근 이격 유닛(22)(제1 승강 유닛) 및 제2 승강 유닛(13)이 지지되어 있다. 가동 플레이트(20b)가 변위하면, 가대(21), 접근 이격 유닛(22) 및 제2 승강 유닛(13)이 일체적으로 변위한다.
접근 이격 유닛(22)은, 기판 지지 유닛(6)을 승강함으로써, 기판 지지 유닛(6)에 의해 주연부가 지지된 기판(100)과 마스크(101)를 겹치는 방향(Z 방향)으로 접근 및 이격(이간)시킨다. 본 실시형태에서는 접근 이격 유닛(22)은 기판(100)을 승강시키는 유닛이기 때문에, 「기판 승강 유닛」이라고도 불린다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 접근 이격 유닛(22)은 제1 승강 플레이트(220)를 구비한다. 가대(21)의 측부에는 Z 방향으로 연장하는 가이드 레일(21a)이 형성되어 있고, 제1 승강 플레이트(220)는 가이드 레일(21a)을 따라 Z 방향으로 승강 가능하다. 클램프 유닛(63)의 액추에이터(64)는 제1 승강 플레이트(220)에 지지되어 있다. 진공 챔버(3)의 내부에 구비된 기판 지지 유닛(6)의 보 부재(222)는, 복수의 축(R1)을 통해 진공 챔버(3)의 외부에 구비된 제1 승강 플레이트(220)에 연결되어 있고, 제1 승강 플레이트(220)와 일체적으로 승강한다. 축(R1)은, 보 부재(222)로부터 상방으로 연장 설치되어 있고, 상벽부(30)의 개구부를 통과하여 제1 승강 플레이트(220)에 연결되어 있다. 제1 승강 플레이트(220)는, 기판(100)을 지지하는 기판 지지 유닛(6)과 일체로 승강하는 플레이트이기 때문에, 「기판 승강 플레이트」라고도 불린다.
접근 이격 유닛(22)은, 또한, 가대(21)에 지지되며, 제1 승강 플레이트(220)를 승강하는 구동 유닛(221)을 구비하고 있다. 구동 유닛(221)은, 모터(221a)를 구동원으로 하여 그 구동력을 제1 승강 플레이트(220)에 전달하는 기구이며, 전달 기구로서 본 실시형태에서는, 볼 나사 축(221b)과 볼 너트(221c)를 갖는 볼 나사 기구가 채용되어 있다. 볼 나사 축(221b)은 Z 방향으로 연장 설치되고, 모터(221a)의 구동력에 의해 Z 방향의 축 주위로 회전한다. 볼 너트(221c)는 제1 승강 플레이트(220)에 고정되어 있고, 볼 나사 축(221b)과 맞물려 있다. 볼 나사 축(221b)의 회전과 그 회전 방향의 전환에 의해, 제1 승강 플레이트(220)를 Z 방향으로 승강할 수 있다. 제1 승강 플레이트(220)의 승강량은, 예를 들면, 각 모터(221a)의 회전량을 검지하는 로터리 인코더 등의 센서의 검지 결과로부터 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판(100)을 지지하고 있는 재치부(61 및 62)의 Z 방향에 있어서의 위치를 제어하고, 기판(100)과 마스크(101)의 접촉, 이격을 제어할 수 있다.
제2 승강 유닛(13)은, 진공 챔버(3)의 외부에 배치된 제2 승강 플레이트(12)를 승강시킴으로써, 제2 승강 플레이트(12)에 연결되고, 진공 챔버(3)의 내부에 배치된 플레이트 유닛(9)을 승강한다. 플레이트 유닛(9)은 복수의 축(R2)을 통해 제2 승강 플레이트(12)와 연결되어 있다. 축(R2)은, 자석 플레이트(11)로부터 상방으로 연장 설치되어 있고, 보 부재(222)의 개구부, 상벽부(30)의 개구부, 고정 플레이트(20a) 및 가동 플레이트(20b)의 각 개구부, 및 승강 플레이트(220)의 개구부를 통과하여 승강 플레이트(12)에 연결되어 있다. 제2 승강 유닛(13)은 「냉각 플레이트 승강 유닛」또는 「자석 플레이트 승강 유닛」이라고도 불리고, 제2 승강 플레이트(12)는 「냉각 플레이트 승강 플레이트」또는 「자석 플레이트 승강 플레이트」라고도 불린다.
제2 승강 플레이트(12)는 안내 축(12a)을 따라 Z 방향으로 승강 가능하다. 제2 승강 유닛(13)은, 가대(21)에 지지되며, 제2 승강 플레이트(12)를 승강하는 구동 기구를 구비하고 있다. 제2 승강 유닛(13)이 구비하는 구동 기구는, 모터(13a)를 구동원으로 하여 그 구동력을 제2 승강 플레이트(12)에 전달하는 기구이며, 전달 기구로서 본 실시형태에서는, 볼 나사 축(13b)과 볼 너트(13c)를 갖는 볼 나사 기구가 채용되어 있다. 볼 나사 축(13b)은 Z 방향으로 연장 설치되고, 모터(13a)의 구동력에 의해 Z 방향의 축 주위로 회전한다. 볼 너트(13c)는 제2 승강 플레이트(12)에 고정되어 있고, 볼 나사 축(13b)과 맞물려 있다. 볼 나사 축(13b)의 회전과 그 회전 방향의 전환에 의해, 제2 승강 플레이트(12)를 Z 방향으로 승강할 수 있다. 제2 승강 플레이트(12)의 승강량은, 예를 들면, 각 모터(13a)의 회전량을 검지하는 로터리 인코더 등의 센서의 검지 결과로부터 제어할 수 있다. 이에 의해, 플레이트 유닛(6)의 Z 방향에 있어서의 위치를 제어하고, 플레이트 유닛(6)과 기판(100)의 접촉, 이격을 제어할 수 있다.
각 축(R1∼R3)이 통과하는 상벽부(30)의 개구부는, 각 축(R1∼R3)이 X 방향 및 Y 방향으로 변위 가능한 크기를 가지고 있다. 진공 챔버(3)의 기밀성을 유지하기 위해, 각 축(R1∼R3)이 통과하는 상벽부(30)의 개구부는 벨로우즈 등에 의해 덮여진다.
얼라인먼트 장치(2)는, 기판 지지 유닛(6)에 의해 주연부가 지지된 기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남을 계측하는 계측 유닛(제1 계측 유닛(7) 및 제2 계측 유닛(8)(계측 수단))을 구비한다. 도 1에 더하여 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 제1 계측 유닛(7) 및 제2 계측 유닛(8)의 설명도이며, 기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남의 계측 양태를 나타내고 있다. 본 실시형태의 제1 계측 유닛(7) 및 제2 계측 유닛(8)은 모두 화상을 촬상하는 촬상 장치(카메라)이다. 제1 계측 유닛(7) 및 제2 계측 유닛(8)은, 상벽부(30)의 상방에 배치되고, 상벽부(30)에 형성된 창부(도시하지 않음)를 통해 진공 챔버(3) 내의 화상을 촬상 가능하다.
기판(100)에는 기판 러프 얼라인먼트 마크(100a) 및 기판 파인 얼라인먼트 마크(100b)가 형성되어 있고, 마스크(101)에는 마스크 러프 얼라인먼트 마크(101a) 및 마스크 파인 마크(101b)가 형성되어 있다. 이하, 기판 러프 얼라인먼트 마크(100a)를 기판 러프 마크(100a)라고 부르고, 기판 파인 얼라인먼트 마크(100b)를 기판 파인 마크(100b)라고 부르고, 양자를 함께 기판 마크라고 부르는 경우가 있다. 또한, 마스크 러프 얼라인먼트 마크(101a)를 마스크 러프 마크(101a)라고 부르고, 마스크 파인 얼라인먼트 마크(101b)를 마스크 파인 마크(101b)라고 부르고, 양자를 함께 마스크 마크라고 부르는 경우가 있다.
기판 러프 마크(100a)는, 기판(100)의 단변 중앙부에 형성되어 있다. 기판 파인 마크(100b)는, 기판(100)의 4코너에 형성되어 있다. 마스크 러프 마크(101a)는, 기판 러프 마크(100a)에 대응하여 마스크(101)의 단변 중앙부에 형성되어 있다. 또한, 마스크 파인 마크(101b)는 기판 파인 마크(101b)에 대응하여 마스크(101)의 4코너에 형성되어 있다.
제2 계측 유닛(8)은, 대응하는 기판 파인 마크(100b)와 마스크 파인 마크(101b)의 각 세트(본 실시형태에서는 4세트)를 촬상하도록 4개 설치되어 있다. 제2 계측 유닛(8)은, 상대적으로 시야가 좁지만 높은 해상도(예를 들면, 수㎛ 정도의 오더)를 갖는 고배율 CCD 카메라(파인 카메라)이며, 기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남을 고정밀도로 계측한다. 제1 계측 유닛(7)은 1개 설치되어 있고, 대응하는 기판 러프 마크(100a)와 마스크 러프 마크(101a)의 각 세트(본 실시형태에서는 2세트)를 촬상한다.
제1 계측 유닛(7)은, 상대적으로 시야가 넓지만 낮은 해상도를 갖는 저배율 CCD 카메라(러프 카메라)이며, 기판(100)과 마스크(101)의 대략적인 위치 어긋남을 계측한다. 도 4의 예에서는 2세트의 기판 러프 마크(100a) 및 마스크 러프 마크(101a)의 세트를 1개의 제1 계측 유닛(7)으로 함께 촬상하는 구성을 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다. 제2 계측 유닛(8)과 마찬가지로, 기판 러프 마크(100a) 및 마스크 러프 마크(101a)의 각 세트를 각각 촬영하도록, 각각의 세트에 대응하는 위치에 제1 계측 유닛(7)을 2개 설치해도 된다.
본 실시형태에서는, 제1 계측 유닛(7)의 계측 결과에 기초하여 기판(100)과 마스크(101)의 위치 조정(제1 얼라인먼트)을 행한 후, 제2 계측 유닛(8)의 계측 결과에 기초하여 기판(100)과 마스크(101)의 정밀한 위치 조정(제2 얼라인먼트)을 행한다.
여기서, 얼라인먼트에 의한 위치 조정의 정밀도를 향상시키기 위해서는, 계측 유닛에 의한 각 마크의 검지 정밀도를 높이는 것이 요구된다. 그 때문에, 높은 정밀도에서의 위치 조정이 요구되는 제2 얼라인먼트(파인 얼라인먼트)에서 사용되는 제2 계측 유닛(8)(파인 카메라)으로서는, 높은 해상도로 화상을 취득 가능한 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 카메라의 해상도를 높이면 피사계 심도가 얕아지기 때문에, 촬영 대상이 되는 기판(100)에 형성되어 있는 마크와 마스크(101)에 형성되어 있는 마크를 동시에 촬영하기 위해 양쪽 마크를 제2 계측 유닛(8)의 광축 방향에서 한층 더 접근시킬 필요가 있다.
이에, 본 실시형태에서는, 제2 얼라인먼트에 있어서 기판 파인 마크(100b) 및 마스크 파인 마크(101b)를 검지할 때에, 기판(100)이 부분적으로 마스크(101)와 접촉하는 위치까지 기판(100)을 마스크(101)에 접근시킨다. 기판(100)은 주연부가 지지되어 있기 때문에 자중에 의해 중앙부가 처진 상태로 되기 때문에, 전형적으로는, 기판(100)의 중앙부가 부분적으로 마스크(101)와 접촉한 상태가 된다.
한편, 제1 얼라인먼트(러프 얼라인먼트)에 있어서는 기판(100)과 마스크(101)가 이격된 상태에서, 기판 러프 마크(100a) 및 마스크 러프 마크(101a)의 검지와, 기판(100) 및 마스크(101)의 위치 조정이 행해진다. 제1 얼라인먼트에 있어서는, 비교적 피사계 심도가 깊은 제1 계측 유닛(7)(러프 카메라)을 사용함으로써, 기판(100)과 마스크(101)가 이격된 채 얼라인먼트를 행할 수 있다. 본 실시형태에서는, 이와 같이, 제1 얼라인먼트에 의해 기판(100)과 마스크(101)를 이격시킨 채 대략적으로 위치의 조정을 행하고 나서, 위치 조정의 정밀도가 보다 높은 제2 얼라인먼트를 행하도록 하고 있다.
이에 의해, 제2 얼라인먼트에 있어서 마크의 검지를 위해 기판(100)과 마스크(101)를 접근시켜 접촉시켰을 때에는, 기판(100)과 마스크(101)는 그 상대위치가 이미 어느 정도 조정되어 있기 때문에, 기판(100) 위에 형성되어 있는 막의 패턴과 마스크(101)의 개구 패턴이 어느 정도 정렬된 상태로 접촉하게 된다. 그 때문에, 기판(100)과 마스크(101)가 접촉하는 것에 의한 기판(100) 위에 형성되어 있는 막에 대한 손상을 저감할 수 있다.
즉, 본 실시형태와 같이 기판(100)과 마스크(101)를 이격시킨 채 대략적으로 위치 조정을 행하는 제1 얼라인먼트와, 기판(100)과 마스크(101)를 부분적으로 접촉시키는 공정을 포함하는 제2 얼라인먼트를 조합시켜 실행함으로써, 기판(100) 위에 형성되어 있는 막에 대한 손상을 저감하면서 고정밀도의 위치 조정을 실현할 수 있다. 제1 얼라인먼트 및 제2 얼라인먼트의 상세 내용에 대해서는 후술한다.
제어 유닛(14)(제어 수단)은 성막 장치(1) 전체를 제어한다. 제어 유닛(14)은, CPU로 대표되는 프로세서, ROM, RAM 등의 기억 디바이스, 프로세서와 외부 디바이스 사이의 신호를 송수신하는 입출력 인터페이스를 구비한다. 기억 디바이스에는, 프로세서가 실행하는 처리 프로그램이나 각종의 데이터가 저장된다. 한편, 제어 유닛(14)의 전부 또는 일부가 PLC나 ASIC, FPGA로 구성되어도 된다.
<제어 예>
제어 유닛(14)이 실행하는 성막 장치(1)의 제어 예에 대해 설명한다. 도 5 및 도 6은 제어 유닛(14)의 처리 예를 나타내는 플로우차트이며, 도 7∼도 11은 얼라인먼트 장치(2)의 동작 설명도이다.
스텝(S1)에서, 진공 챔버(3) 내로 도시하지 않은 반송 로봇에 의해 기판(100)이 반송되고, 기판 지지 유닛(6)에 기판(100)이 지지된다. 기판(100)은 마스크(101)의 상방에서 기판 지지 유닛(6)에 의해 지지되고, 마스크(101)로부터 이격된 상태로 유지된다. 스텝(S2) 및 스텝(S3)에서 기판(100)과 마스크(101)의 얼라인먼트가 행해진다.
스텝(S2)에서는 제1 얼라인먼트가 행해진다. 여기서는, 제1 계측 유닛(7)의 계측 결과에 기초하여, 기판(100)과 마스크(101)의 대략적인 위치 조정을 행한다. 도 7의 (A)∼도 7의 (C)는 스텝(S2)의 얼라인먼트 동작을 모식적으로 나타내고 있다. 도 7의 (A)는 제1 계측 유닛(7)에 의한 얼라인먼트 마크(100a 및 101a)의 계측시의 양태를 나타내고 있다. 기판(100)은 그 주연부가 재치부(61 및 62)에 재치되고, 또한, 재치부(61)와 클램프부(66)의 사이에 협지되어 있다. 기판(100)은, 그 중앙부가 자중에 의해 아래로 처져 있다. 플레이트 유닛(9)은 기판(100)의 상방에 대기하고 있다.
제1 계측 유닛(7)에 의해, 기판 러프 마크(100a) 및 마스크 러프 마크(101a)의 상대위치가 계측된다. 계측 결과(기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남)가 허용 범위 내이면 제1 얼라인먼트를 종료한다. 계측 결과가 허용 범위 외이면, 계측 결과에 기초하여 기판(100)의 변위량이 설정되고, 설정된 변위량에 기초하여 조정 유닛(20)이 작동된다. 이에 의해, 도 7의 (B)에 나타낸 바와 같이, 기판 지지 유닛(6)이 X-Y 평면 상에서 변위되고, 마스크(101)에 대한 기판(100)의 상대위치가 조정된다. 계측 결과가 허용 범위 내인지 여부의 판정은, 예를 들면, 대응하는 기판 러프 마크(100a)와 마스크 러프 마크(101a)의 사이의 거리를 각각 산출하고, 그 거리의 평균값이나 제곱 합을, 미리 설정된 임계값과 비교함으로써 행할 수 있다.
상대위치의 조정 후, 도 7의 (C)에 나타낸 바와 같이, 다시, 제1 계측 유닛(7)에 의해, 얼라인먼트 마크(100a 및 101a)의 상대위치가 계측된다. 계측 결과가 허용 범위 내이면 제1 얼라인먼트를 종료한다. 계측 결과가 허용 범위 외이면, 마스크(101)에 대한 기판(100)의 상대위치가 다시 조정된다. 이후, 계측 결과가 허용 범위 내로 될 때까지, 계측과 상대위치 조정이 반복된다. 제1 얼라인먼트 동안, 기판(100)은 시종 마스크(101)로부터 상방으로 이격되어 있다. 따라서, 첫회의 제2 얼라인먼트(후술함)가 행해질 때까지는, 기판(100)은 마스크(101)로부터 이격된 상태로 유지되어 있다.
제1 얼라인먼트를 종료하면, 도 5의 스텝(S3)에서 제2 얼라인먼트가 행해진다. 여기서는 제2 계측 유닛(8)의 계측 결과에 기초하여, 기판(100)과 마스크(101)의 정밀한 위치 조정을 행한다. 상세한 것은 후술한다.
제2 얼라인먼트를 종료하면, 도 5의 스텝(S4)에서 기판(100)을 마스크(101)에 재치하는 처리가 행해진다. 여기서는 구동 유닛(221)을 구동하여 기판 지지 유닛(6)을 강하시켜, 도 10의 (A)에 나타낸 바와 같이 기판(100)과 마스크(101)를 겹치는 제어를 실행한다. 구체적으로는, 기판 지지 유닛(6)의 재치부(61 및 62)의 상면(기판 지지면)의 높이가 마스크(101)의 상면의 높이와 일치하도록, 기판 지지 유닛(6)을 강하시킨다. 이에 의해, 기판(100)은 마스크(101) 상에 재치되고, 기판 지지 유닛(6) 및 마스크(101)에 의해 지지된 상태로 된다. 이 상태에 있어서, 기판(100)은 기판(100)의 피처리면의 전체가 마스크(101)와 접촉한다.
이어서, 제2 승강 유닛(13)을 구동하여 플레이트 유닛(6)을 강하시켜 도 10의 (B)에 나타낸 바와 같이 기판(100)에 냉각 플레이트(10)를 접촉시킨다. 그 후, 제2 승강 유닛(13)을 구동하고, 냉각 플레이트(10)의 높이를 유지한 채 자석 플레이트(11)를 냉각 플레이트(10)에 대해 강하시켜, 도 10의 (C)에 나타낸 바와 같이 자석 플레이트(11)를 기판(100) 및 마스크(101)에 접근시킨다. 자석 플레이트(11)를 마스크(101)에 접근시킴으로써, 자석 플레이트(11)에 의한 자력에 의해 마스크(101)를 끌어당겨, 마스크(101)를 기판(100)에 밀착시킬 수 있다.
도 5의 스텝(S5)에서는, 기판(100)의 주연부의 클램프를 해제하고, 제2 계측 유닛(8)에 의한 최종 계측(「성막전 계측」이라고도 부름)을 행한다. 클램프의 해제에 있어서는 액추에이터(64)의 구동에 의해, 도 11의 (A)에 나타낸 바와 같이 기판(100)의 주연부로부터 클램프부(66)를 상승시킨다. 그 후, 기판 지지 유닛(6)을 더 강하시켜 기판 지지 유닛(6)을 기판으로부터 이격시키도록 해도 된다. 이에 의해, 기판(100)이 마스크(100)와 냉각 플레이트(10)의 2개와만 접촉한 상태로 할 수 있다. 최종 계측에 있어서는, 제2 계측 유닛(8)에 의해, 기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남이 계측된다.
도 11의 (B)는 제2 계측 유닛(8)에 의한 얼라인먼트 마크(100b 및 101b)의 계측시의 양태를 나타내고 있다. 4개의 제2 계측 유닛(8)에 의해, 4세트의 얼라인먼트 마크(100b 및 101b)의 상대위치가 계측된다. 계측 결과(기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남)가 허용 범위 내이면 도 5의 스텝(S6)으로 진행하고, 허용 범위 외이면 스텝(S3)의 제2 얼라인먼트를 다시 하게 된다. 한편, 계측 결과가 허용 범위 내인지 여부의 판정은, 스텝(S2)이나 스텝(S3)과 마찬가지로 행할 수 있다.
도 5의 스텝(S6)에서는 성막 처리가 행해진다. 여기서는 성막 유닛(4)에 의해 마스크(101)를 통해 기판(101)의 하면에 박막이 형성된다. 성막 처리가 종료되면 스텝(S7)에서 기판(100)을 도시하지 않은 반송 로봇에 의해 진공 챔버(3)로부터 반출한다. 이상에 의해 처리가 종료된다.
다음으로, 스텝(S3)의 제2 얼라인먼트의 처리에 대해 설명한다. 도 6은 스텝(S3)의 제2 얼라인먼트의 처리를 나타내는 플로우차트이다. 제2 얼라인먼트는, 계측 동작(스텝(S11, S12))과, 위치 조정 동작(스텝(S15, S16))을 포함하는 계측 및 위치 조정 동작을, 계측 동작에 있어서의 계측 결과가 허용 범위 내로 될 때까지 반복하는 처리이다. 다만, 본 실시형태의 경우, 첫회의 계측 동작에 있어서의 계측 결과가 허용 범위 내이더라도, 첫회의 위치 조정 동작(스텝(S15, S16))이 반드시 실행된다. 다르게 말하면, 계측 동작 및 위치 조정 동작이 적어도 1회 실행되고, 첫회의 계측 결과에 관계없이, 위치 조정 동작과 그에 이어지는 기판(100)을 마스크(101)에 접촉시키는 동작이 반드시 실행된다. 이하, 상세하게 설명한다.
스텝(S11)에서는 기판(100)과 마스크(101)를 겹치는 방향(Z 방향)으로 접근시키는 접근 동작이 실행된다. 여기서는, 구동 유닛(221)을 구동하여 기판 지지 유닛(6)을 강하시켜, 기판(100)을 마스크(101)에 부분적으로 접촉시킨다.
도 8의 (A)는 접근 동작의 예를 나타내고 있다. 기판(100)은, 하방으로 처진 중앙부가 마스크(101)에 접촉하는 높이까지 강하되고 있다. 기판(100)은 중앙부 이외의 부분은 마스크(101)로부터 이격되어 있다. 기판(100)과 마스크(101)가 부분적으로 접촉할 때까지 기판(100)과 마스크(101)를 접근시킴으로써, 기판(100)에 형성된 기판 파인 마크(100b)와 마스크(101)에 형성된 마스크 파인 마크(101b)를, 피사계 심도가 얕은 제2 계측 유닛에 의해 동시에 촬영하여 위치 어긋남을 계측할 수 있다.
한편, 계측 시에 기판(100)과 마스크(101)를 전체적으로 접촉시키지 않고, 부분적으로 접촉시킴으로써, 기판(100)에 이미 형성된 박막이 마스크(101)와의 접촉에 의해 손상을 받는 것을 가급적 억제할 수 있다.
도 6의 스텝(S12)에서는, 제2 계측 유닛(8)에 의해, 부분적으로 접촉한 기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남이 계측된다. 도 8의 (B)는 제2 계측 유닛(8)에 의한 얼라인먼트 마크(100b 및 101b)의 계측시의 양태를 나타내고 있다. 4개의 제2 계측 유닛(8)에 의해, 4세트의 얼라인먼트 마크(100b 및 101b)의 상대위치가 계측된다.
도 6의 스텝(S13)에서는, 스텝(S12)의 계측 결과(기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남)가 허용 범위 내인지 여부가 판정된다. 여기서는, 예를 들면, 4세트의 얼라인먼트 마크(100b 및 101b)의 각 거리와 임계값을 비교하고, 거리가 임계값 이하이면 허용 범위 내라고 판정되고, 거리가 임계값을 초과하여 있는 경우에는 허용 범위 외라고 판정된다. 스텝(S13)의 판정 결과가 허용 범위 내이면 스텝(S14)으로 진행하고, 허용 범위 외이면 스텝(S15)으로 진행한다.
스텝(S14)에서는, 금회의 계측 동작의 실행이, 첫회의 실행인지 여부가 판정된다. 본 실시형태의 경우, 바꾸어 말하면, 기판(100)이 진공 챔버(3) 내로 반입되고 나서, 마스크(101)와 이격된 상태로부터 접촉하고, 그 후 다시 이격되는 동작을 거치고 있는지 여부가 판정된다. 첫회의 계측 동작 실행이라면, 스텝(S15)으로 진행하고, 스텝(S12)의 계측 결과가 허용 범위 내이더라도 위치 조정 동작(스텝(S15, S16))이 실행된다. 금회의 계측 동작 실행이 2회째 이후의 실행이라면, 제2 얼라인먼트를 종료한다. 첫회인지 2회째 이후인지의 정보는 제어 유닛(14)의 기억 디바이스의 소정의 기억 영역에 저장되고, 갱신될 수 있다.
스텝(S15)에서는 기판(100)과 마스크(101)를 겹치는 방향(Z 방향)으로 이격시키는 이격 동작이 실행된다. 여기서는, 구동 유닛(221)을 구동하여 기판 지지 유닛(6)을 상승시키고, 기판(100)을 마스크(101)로부터 이격시킨다. 도 8의 (C)는 이격 동작의 예를 나타내고 있다. 기판(100)은, 하방으로 처진 중앙부가 마스크(101)에 접촉하지 않는 높이까지 상승되고 있다. 기판(100)은 마스크(101)로부터 이격되어 있고, 기판(100)은 마스크(101)와 접촉하고 있지 않다. 기판(100)과 마스크(101)를 이격시킴으로써, 그 후의 스텝(S16)의 위치 조정 동작에서, 기판(100)의 피성막 영역이 마스크(101)와 마찰하여 기판(100)에 이미 형성된 박막이 손상을 받는 것을 회피할 수 있다.
도 6의 스텝(S16)에서는, 스텝(S12)의 계측 결과에 기초하여 기판(100)과 마스크(101)의 상대위치를 조정하는 위치 조정 동작이 실행된다. 여기서는, 스텝(S12)의 계측 결과에 기초하여 기판(100)의 변위량이 설정되고, 설정된 변위량에 기초하여 조정 유닛(20)이 작동된다. 이에 의해, 도 9의 (A)에 나타낸 바와 같이, 기판 지지 유닛(6)이 X-Y 평면 상에서 변위되고, 마스크(101)에 대한 기판(100)의 상대위치가 조정된다. 한편, 금회의 계측 동작이 첫회인 경우, 스텝(S12)의 계측 결과가 허용 범위 내이더라도 스텝(S16)의 처리가 실행되는데, 이 경우의 기판(100)의 변위량은, 기판(100)과 마스크(101)의 상대위치가 보다 일치하도록 적절히 설정하면 된다.
스텝(S16)의 처리가 종료되면, 스텝(S11)으로 돌아가서 마찬가지의 처리가 반복된다. 즉, 도 9의 (A)의 위치 조정 동작 후, 도 9의 (B)에 나타낸 바와 같이 다시 접근 동작(스텝(S11))이 실행되고, 기판(100)의 중앙부가 마스크(101)에 접촉하는 높이까지 기판(100)이 강하된다. 이어서, 도 9의 (C)에 나타낸 바와 같이, 다시 계측(스텝(S12))이 실행되고, 부분적으로 접촉한 기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남이 계측된다. 계측 결과가 허용 범위 내이면, 제2 얼라인먼트를 종료하고, 허용 범위 외이면 스텝(S15)으로 진행하여 마찬가지의 처리를 반복하게 된다.
첫회의 위치 조정 동작(스텝(S15, S16))을 반드시 실행하는 이유를 설명한다. 기판(100)은 피성막면이 중력 방향 하방을 향한 상태로 반송 수단에 의해 반송되고, 진공 챔버(3) 내에서는 그 상태로 기판 지지 유닛(6)에 지지된다. 기판(100)의 피성막면의 피성막 영역을 보호하는 관점에서, 반송 수단이나 기판 지지 유닛(6)은 기판(100)의 피성막 영역 이외의 부분을 지지할 필요가 있기 때문에, 전형적으로는 본 실시형태와 같이 기판(100)의 주연부를 지지하게 된다. 이 경우, 특히, 기판(100)이 제6 세대의 하프컷 사이즈(약 1500mm×약 925mm)와 같은 대형 기판이거나, 두께가 수 mm 정도로 얇은 기판이거나 하는 경우에는, 크게 처지게 된다.
전술한 바와 같이, 기판(100)은, 제2 얼라인먼트에서 상대 위치 어긋남이 허용 범위 내(얼라인먼트 OK)가 되면, 마스크(101) 위에 재치되고, 마스크(101)와 냉각 플레이트(10) 사이에 끼워진 상태가 된다(도 10의 (C)). 제2 얼라인먼트에서의 최후의 계측은 기판(100)과 마스크(101)가 부분적으로 접촉한 상태로 행해지기 때문에, 처짐이 남은 상태로 계측이 행해진다.
한편, 성막전 계측(도 11의 (B))은 기판(100)의 피성막 영역 전체가 마스크(101)와 접촉하고, 그 이면에는 냉각 플레이트(101)가 눌려진 상태로 행해지기 때문에, 기판(100)의 처짐이 해소되고, 기판(100) 전체가 보다 평탄해진 상태로 계측이 행해진다. 따라서, 제2 얼라인먼트에서의 최후의 계측 이후부터 성막전 계측까지의 동안에, 기판(100)에는 마스크(101) 및 냉각 플레이트(10)를 따르는 듯한 형상 변화가 생긴다. 이 때, 기판(100)은 전형적으로는 외측으로 퍼지도록 변형되고, 기판(100)에 형성되어 있는 기판 파인 마크(100b)의 위치가 전형적으로는 외측으로 어긋나게 된다. 그 결과, 이 어긋남의 크기에 따라서는, 성막전 계측에서 기판 파인 마크(100b)와 마스크 파인 마크(101b)의 상대위치의 계측 결과가 허용 범위 외로 되어 버리는 경우가 있다.
성막전 계측에서 허용 범위 외(얼라인먼트 NG)가 되면, 클램프부(66)에 의한 클램프 동작, 자석 플레이트(11)의 상승 동작, 냉각 플레이트(10)의 상승 동작, 기판(100)의 상승 동작 등의 각종 동작을 모두 행하고 나서 제2 얼라인먼트를 다시 하게 되기 때문에, 택트 타임(tact time)이 대폭 증대된다. 그 결과, 생산성이 크게 저하되어 버린다.
본 발명자가 면밀히 검토한 결과, 제2 얼라인먼트에서의 최후의 계측과 성막전 계측과의 사이의 어긋남은, 제2 얼라인먼트의 첫회의 계측에서 허용 범위 내(얼라인먼트 OK)가 되었을 때에 특히 크다는 것을 알게 되었다. 이는, 기판(100)이 마스크(101)와 처음으로 부분적으로 접촉한 후에, 이격되는 일 없이, 마스크(101) 상에 재치된 경우에 상당한다. 이러한 경우에는, 반송 수단에 의해 반송되어 온 기판(100)이 기판 지지 유닛(6)에 의해 지지되었을 때의 큰 처짐이 그대로 남은 상태로 마스크(101) 상에 재치되게 된다.
이에, 본 실시형태에서는, 첫회의 위치 조정 동작(스텝(S15, S16))을 반드시 실행하고 있다. 첫회의 위치 조정 동작의 실행에 의해, 첫회의 계측 동작에 의해 마스크(101)와 부분적으로 접촉하고 있던 기판(100)이 일단 마스크(101)로부터 이격된다. 그리고, 2회째의 계측 동작에 의해 기판(100)은 다시 마스크(101)와 부분적으로 접촉하게 된다. 즉, 본 실시형태에 의하면, 기판(100)이 마스크(101)에 적어도 2회, 접촉하게 된다.
기판(100)이 마스크(101)와 부분적으로 접촉하면, 아래로 처진 기판(100)의 중앙부가, 마스크(101)로부터 위쪽으로의 반력을 받게 된다. 이 반력에 의해 기판(100)은 외측으로 퍼지도록 변형되고, 기판(100)의 주연부를 지지하고 있는 기판 지지 유닛(6)의 지지 위치가 약간 어긋난다. 기판(100)의 주연부는 클램프부(66)와 재치부(61)에 의해 협지되고 있지만, 기판(100)의 주연부가 외측으로 퍼지려고 하는 힘이 클램프부(66)나 재치부(61)와 기판(100) 사이에 생기는 마찰력보다 큰 경우에는, 미끄러져 어긋난다. 특히, 클램프부(66)를 PEEK(폴리에테르에테르케톤 수지)와 같은 수지로 구성한 경우에는, 계측 동작에서의 부분적인 접촉 시의 기판(100)의 처짐의 해소에 수반하는 지지 위치의 어긋남이 생기기 쉽다.
한편, 이 상태로 기판(100)을 마스크(101)로부터 이격시키면, 기판(100)은 자중에 의해 다시 원래와 같이 처지려고 하지만, 기판(100)의 주연부는 클램프부(66)와 재치부(61)로 협지되어 있기 때문에 기판(100)의 지지 위치는 그다지 어긋나지 않고 유지된다.
따라서, 본 실시형태와 같이 첫회의 위치 조정 동작을 반드시 실행함으로써, 1회째의 기판(100)과 마스크(101)의 접촉에 의해 기판(100)의 처짐이 해소되도록, 기판 지지 유닛(6)에 의한 기판(100)의 지지 위치가 어긋난다. 그리고, 이 상태를 유지한 채로 기판(100)이 마스크(101)로부터 이격되고, 상대위치가 조정된 후에, 기판(100)이 마스크(101)와 다시 접촉한다. 이 2회째의 접촉 시에도 기판(100)의 중앙부가 마스크(101)로부터 위쪽으로의 반력을 받고, 그 결과, 기판(100)의 지지 위치의 어긋남이 다시 생기고, 전형적으로는 한층 더 기판(100)의 처짐이 해소되는 방향으로 지지 위치가 어긋난다.
이에 의해, 기판(100)이 마스크(101)와 부분적으로 접촉한 상태에서의 계측인 제2 얼라인먼트에서의 최후의 계측과, 마스크(101) 상에 재치된 상태에서의 계측인 성막전 계측과의 사이에서의 기판(100)의 어긋남(특히 주연부의 어긋남)을 작게 할 수 있다.
그 결과, 성막전 계측에서 허용 범위 외(얼라인먼트 NG)가 되는 확률을 저감할 수 있다. 한편, 본 실시형태에 의하면, 첫회의 계측 동작에서 위치 어긋남이 허용 범위 내(얼라인먼트 OK)가 된 경우에도 첫회의 위치 조정 동작을 반드시 실행하도록 하기 때문에, 일견 택트 타임이 증대하는 것처럼도 보인다. 그러나, 성막전 계측에서 허용 범위 외(얼라인먼트 NG)로 되었을 경우에는 전술한 바와 같이 여러 기구를 다시 동작시킨 후에 제2 얼라인먼트를 다시 하게 되기 때문에, 단순히 제2 얼라인먼트의 계측 동작과 위치 조정 동작이 1회 늘어나는 경우보다도 택트 타임이 현저하게 증대된다. 본 실시형태에 의하면, 성막전 계측에서 허용 범위 외(얼라인먼트 NG)가 되는 확률을 크게 저감할 수 있기 때문에, 결과적으로 택트 타임의 증대를 억제할 수 있어, 생산성을 향상시킬 수 있다.
한편, 제2 얼라인먼트에서의 최후의 계측과, 성막전 계측과의 사이에서의 기판(100)의 어긋남을 작게 하는 방책으로서, 예를 들면, S3의 제2 얼라인먼트의 개시 직후에, 기판(100)과 마스크(101)의 부분적인 접촉과 이격을 한번 행해 두는 것도 생각할 수 있다. 즉, 기판(100)을 마스크(101)에 부분적으로 접촉시킨 후에 이격시키고, 상대위치의 조정을 행하지 않고 그대로 기판(100)을 마스크(101)에 다시 접촉시키는 것도 생각할 수도 있다.
그러나, 이 방책에서는, 기판(100)과 마스크(101)의 상대위치의 조정이 충분하지 않은 상태에서, 기판(100)의 피성막면이 마스크(101)와 2회 접촉하게 된다. 상대위치의 조정이 충분하지 않은 상태로 기판(100)과 마스크(101)가 접촉하면, 기판(100)의 피성막면에 이미 형성되어 있는 막의 패턴과 마스크(101)의 개구 패턴이 충분히 정렬되어 있지 않는 상태로 접촉하게 된다. 따라서, 이 경우, 기판(100)의 피성막면에 이미 형성되어 있는 막이나 기판(100) 자체에 손상을 주는 경우가 있다.
한편, 본 실시형태에서는, 첫회의 위치 조정 동작(스텝(S15, S16))을 반드시 실행하기 때문에, 기판(100)과 마스크(101)가 처음으로 접촉한 후 이격시킨 후에는, 기판(100)과 마스크(101)의 상대위치의 조정을 행하고 나서 다시 접촉시키게 된다. 그 때문에, 기판(100)과 마스크(101)의 2회째의 접촉에서는, 상대위치의 어긋남이 조정된 상태로 행해지므로, 이미 형성된 박막에 대한 손상을 저감할 수 있다. 따라서, 본 실시형태에 의하면, 기판(100) 그 자체 또는 기판(100) 상에 이미 형성되어 있는 막에 대한 손상을 저감하면서, 기판 반입부터 성막 개시까지의 택트 타임의 증대를 억제할 수 있다.
<제2 실시형태>
제1 실시형태에서는, 스텝(S3)의 제2 얼라인먼트에 있어서, 첫회의 계측 동작인 경우라도 스텝(S13)의 계측 결과가 허용 범위인지 아닌지의 판정을 행하였지만, 이 경우에는 이 판정을 행하지 않아도 된다. 도 12는 본 실시형태에 있어서의 스텝(S3)의 제2 얼라인먼트의 처리 예를 나타내는 플로우차트이다. 도 6의 예와 다른 처리만 설명한다.
본 실시형태에서는, 스텝(S12)의 제2 계측 유닛(8)의 계측 후, 스텝(S13')에서 금회의 계측 동작 실행이 첫회의 실행인지 여부가 판정된다. 첫회의 실행이라면 스텝(S15)으로 진행하고, 2회째 이후의 실행이라면 스텝(S14')으로 진행한다.
스텝(S14')은, 제1 실시형태의 스텝(S13)과 동일한 처리이며, 스텝(S12)의 계측 결과(기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남)가 허용 범위 내인지 여부가 판정된다. 계측 결과가 허용 범위 외이면 스텝(S15)으로 진행하고, 허용 범위 내이면 제2 얼라인먼트를 종료한다.
본 실시형태에서는, 첫회에는 계측 결과가 허용 범위 내인지 여부의 처리가 행해지지 않으므로, 처리 시간을 단축할 수 있다.
<제3 실시형태>
제1 실시형태에서는, 스텝(S3)의 제2 얼라인먼트에 있어서 첫회의 위치 조정 동작(스텝(S15, S16))을 반드시 실행하기 위해, 계측 동작이 첫회인지 아닌지를 판정하였다(스텝(S14)). 그러나, 계측 결과의 허용 범위를 첫회의 계측 동작과 2회째 이후의 계측 동작에서 전환해도 된다. 도 13은 본 실시형태에 있어서의 스텝(S3)의 제2 얼라인먼트의 처리 예를 나타내는 플로우차트이다. 본 실시형태의 제2 얼라인먼트도, 계측 동작(스텝(S22, S23))과, 위치 조정 동작(스텝(S27, S28))을 포함하는 계측 및 위치 조정 동작을, 계측 동작에 있어서의 계측 결과가 허용 범위 내로 될 때까지 반복하는 처리이며, 이 점에서는 제1 실시형태의 제2 얼라인먼트와 동일하다.
다만, 본 실시형태의 경우, 첫회의 계측 동작에서의 계측 결과가 반드시 허용 범위 외가 되도록 첫회의 계측 동작에 있어서의 허용 범위를 설정함으로써, 첫회의 위치 조정 동작(스텝(S27, S28))이 반드시 실행된다. 이하, 상세하게 설명한다.
스텝(S21)에서는, 첫회의 계측 동작에 있어서의 허용 범위를 설정한다. 여기서의 허용 범위는, 2회째 이후의 계측 동작에 채용되는 통상의 허용 범위(스텝(S26))보다 좁은 허용 범위가 설정된다. 예를 들면, 기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남이 0인 것 등의, 현실적으로는 달성할 수 없을 것과 같은 허용 범위를 설정해도 된다. 이에 의해, 첫회의 계측 동작에서는 반드시 허용 범위 외가 되도록 하여, 첫회의 위치 조정 동작이 반드시 실시되게 된다.
스텝(S22)에서는 접근 동작이 실행된다. 제1 실시형태의 스텝(S11)과 동일한 처리이다. 스텝(S23)에서는 제2 계측 유닛(8)에 의한 계측이 실행된다. 제1 실시형태의 스텝(S12)과 동일한 처리이다. 스텝(S24)에서는, 스텝(S23)의 계측 결과(기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남)가 허용 범위 내인지 여부가 판정되고, 허용 범위 내이면 처리를 종료하고, 허용 범위 외이면 스텝(S25)으로 진행한다. 첫회의 계측 동작에서는, 스텝(S21)에서 설정된 허용 범위를 기준으로 하여 스텝(S24)의 판정이 행해지고, 반드시 허용 범위 외라고 판정된다.
스텝(S25)에서는, 계측에 있어서의 허용 범위가, 스텝(S21)에서 설정된 첫회의 허용 범위로부터 2회째 이후의 통상의 허용 범위로 갱신 완료되었는지 여부가 판정되고, 갱신 완료의 경우에는 스텝(S27)으로 진행하고, 갱신 완료가 아닌 경우에는 스텝(S26)으로 진행한다. 스텝(S26)에서는 통상의 허용 범위가 설정되고, 이에 의해 2회째 이후의 계측 동작에서는, 스텝(S26)에서 설정된 허용 범위가 스텝(S24)의 판정에 사용된다.
스텝(S27)에서는 이격 동작이 실행된다. 제1 실시형태의 스텝(S15)과 동일한 처리이다. 스텝(S28)에서는 위치 조정 동작이 실행된다. 제1 실시형태의 스텝(S16)과 동일한 처리이다. 스텝(S28)의 처리가 종료되면, 스텝(S22)으로 돌아가서 마찬가지의 처리가 반복된다.
이와 같이, 본 실시형태에서는 계측 결과의 허용 범위를 첫회의 계측 동작과 2회째 이후의 계측 동작에서 전환함으로써, 첫회의 위치 조정 동작을 반드시 실행할 수 있다.
<전자 디바이스의 제조 방법>
다음으로, 전자 디바이스의 제조 방법의 일례를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시 장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다.
먼저, 제조하는 유기 EL 표시 장치에 대해 설명한다. 도 14의 (A)는 유기 EL 표시 장치(50)의 전체 도면, 도 14의 (B)는 1화소의 단면 구조를 나타내는 도면이다.
도 14의 (A)에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(50)의 표시 영역(51)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(52)가 매트릭스 형상으로 복수 개 배치되어 있다. 상세한 것은 나중에 설명하지만, 발광 소자의 각각은, 한 쌍의 전극 사이에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다.
한편, 여기서 말하는 화소란, 표시 영역(51)에 있어서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 지칭한다. 컬러 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(52R), 제2 발광 소자(52G), 및 제3 발광 소자(52B)의 복수의 부화소의 조합에 의해 화소(52)가 구성되어 있다. 화소(52)는, 적색(R) 발광 소자와 녹색(G) 발광 소자와 청색(B) 발광 소자의 3종류의 부화소의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 이에 한정되지 않는다. 화소(52)는 적어도 1종류의 부화소를 포함하면 되고, 2종류 이상의 부화소를 포함하는 것이 바람직하고, 3종류 이상의 부화소를 포함하는 것이 보다 바람직하다. 화소(52)를 구성하는 부화소로서는, 예를 들면, 적색(R) 발광 소자와 녹색(G) 발광 소자와 청색(B) 발광 소자와 황색(Y) 발광 소자의 4종류의 부화소의 조합이어도 된다.
도 14의 (B)는, 도 14의 (A)의 A-B 선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(52)는, 기판(53) 상에 제1 전극(양극)(54)과, 정공 수송층(55)과, 적색층(56R)·녹색층(56G)·청색층(56B) 중 어느 하나와, 전자 수송층(57)과, 제2 전극(음극)(58)을 구비하는 유기 EL 소자로 구성되는 복수의 부화소를 가지고 있다. 이들 중 정공 수송층(55), 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B), 전자 수송층(57)이 유기층에 해당한다. 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있음)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다.
또한, 제1 전극(54)은, 발광 소자마다 분리해서 형성되어 있다. 정공 수송층(55)과 전자 수송층(57)과 제2 전극(58)은, 복수의 발광 소자(52R, 52G, 52B)에 걸쳐 공통으로 형성되어 있어도 되고, 발광 소자마다 형성되어 있어도 된다. 즉, 도 14의 (B)에 나타낸 바와 같이, 정공 수송층(55)이 복수의 부화소 영역에 걸쳐 공통 층으로서 형성된 후에 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)이 부화소 영역마다 분리해서 형성되고, 나아가 그 위에 전자 수송층(57)과 제2 전극(58)이 복수의 부화소 영역에 걸쳐 공통 층으로서 형성되어 있어도 된다.
한편, 근접한 제1 전극(54) 사이에서의 쇼트를 방지하기 위해, 제1 전극(54) 사이에 절연층(59)이 설치되어 있다. 나아가, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(60)이 설치되어 있다.
도 14의 (B)에서는 정공 수송층(55)이나 전자 수송층(57)이 하나의 층으로 나타내어져 있지만, 유기 EL 표시 소자의 구조에 따라, 정공 블록층이나 전자 블록층을 갖는 복수의 층으로 형성되어도 된다. 또한, 제1 전극(54)과 정공 수송층(55)의 사이에는 제1 전극(54)으로부터 정공 수송층(55)으로의 정공의 주입이 원활하게 행해지도록 하는 것이 가능한 에너지 밴드 구조를 갖는 정공 주입층을 형성해도 된다. 마찬가지로, 제2 전극(58)과 전자 수송층(57)의 사이에도 전자 주입층을 형성해도 된다.
적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)의 각각은, 단일 발광층으로 형성되어 있어도 되고, 복수의 층을 적층함으로써 형성되어 있어도 된다. 예를 들면, 적색층(56R)을 2층으로 구성하고, 상측의 층을 적색의 발광층으로 형성하고, 하측의 층을 정공 수송층 또는 전자 블록층으로 형성해도 된다. 또는, 하측의 층을 적색의 발광층으로 형성하고, 상측의 층을 전자 수송층 또는 정공 블록층으로 형성해도 된다. 이와 같이 발광층의 하측 또는 상측에 층을 설치함으로써, 발광층에 있어서의 발광 위치를 조정하고, 광로 길이를 조정함으로써, 발광 소자의 색 순도를 향상시키는 효과가 있다.
한편, 여기서는 적색층(56R)의 예를 나타냈지만, 녹색층(56G)이나 청색층(56B)에서도 마찬가지의 구조를 채용해도 된다. 또한, 적층 수는 2층 이상이어도 된다. 나아가, 발광층과 전자 블록층과 같이 상이한 재료의 층이 적층되어도 되고, 예를 들면 발광층을 2층 이상 적층하는 등, 동일한 재료의 층이 적층되어도 된다.
다음으로, 유기 EL 표시 장치의 제조 방법의 예에 대해 구체적으로 설명한다. 여기서는, 적색층(56R)이 하측 층(56R1)과 상측 층(56R2)의 2층으로 이루어지고, 녹색층(56G)과 청색층(56B)은 단일의 발광층으로 이루어지는 경우를 상정한다.
먼저, 유기 EL 표시 장치를 구동하기 위한 회로(도시하지 않음) 및 제1 전극(54)이 형성된 기판(53)을 준비한다. 한편, 기판(53)의 재질은 특별히 한정되지 않고, 유리, 플라스틱, 금속 등으로 구성할 수 있다. 본 실시형태에서는, 기판(53)으로서, 유리 기판 상에 폴리이미드 필름이 적층된 기판을 사용한다.
제1 전극(54)이 형성된 기판(53) 위에 아크릴 또는 폴리이미드 등의 수지층을 바 코트나 스핀 코트로 코팅하고, 수지층을 리소그래피법에 의해, 제1 전극(54)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(59)을 형성한다. 이 개구부가, 발광 소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다.
절연층(59)이 패터닝된 기판(53)을 제1 성막실에 반입하고, 정공 수송층(55)을, 표시 영역의 제1 전극(54) 위에 공통 층으로서 성막한다. 정공 수송층(55)은, 최종적으로 각각의 유기 EL 표시 장치의 패널 부분이 되는 표시 영역(51)마다 개구가 형성된 마스크를 사용하여 성막된다.
다음으로, 정공 수송층(55)까지 형성된 기판(53)을 제2 성막실에 반입한다. 기판(53)과 마스크의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 위에 재치하고, 정공 수송층(55) 위의, 기판(53)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분(적색의 부화소를 형성하는 영역)에, 적색층(56R)을 성막한다. 여기서, 제2 성막실에서 사용하는 마스크는, 유기 EL 표시 장치의 부화소가 되는 기판(53) 상에 있어서의 복수의 영역 중, 적색의 부화소가 되는 복수의 영역에만 개구가 형성된 매우 세밀한(고정세) 마스크이다. 이에 의해, 적색 발광층을 포함하는 적색층(56R)은, 기판(53) 상의 복수의 부화소가 되는 영역 중 적색의 부화소가 되는 영역에만 성막된다. 다르게 말하면, 적색층(56R)은, 기판(53) 상의 복수의 부화소가 되는 영역 중 청색 부화소가 되는 영역이나 녹색의 부화소가 되는 영역에는 성막되지 않고, 적색의 부화소가 되는 영역에 선택적으로 성막된다.
적색층(56R)의 성막과 마찬가지로, 제3 성막실에 있어서 녹색층(56G)을 성막하고, 나아가 제4 성막실에 있어서 청색층(56B)을 성막한다. 적색층(56R), 녹색층(56G), 청색층(56B)의 성막이 완료된 후, 제5 성막실에 있어서 표시 영역(51)의 전체에 전자 수송층(57)을 성막한다. 전자 수송층(57)은 3색의 층(56R, 56G, 56B)에 공통 층으로서 형성된다.
전자 수송층(57)까지 형성된 기판을 제6 성막실로 이동시키고, 제2 전극(58)을 성막한다. 본 실시형태에서는, 제1 성막실∼제6 성막실에서는 진공 증착에 의해 각 층의 성막을 행한다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 제6 성막실에 있어서의 제2 전극(58)의 성막은 스퍼터에 의해 성막하도록 해도 된다. 그 후, 제2 전극(68)까지 형성된 기판을 봉지 장치로 이동시켜 플라즈마 CVD에 의해 보호층(60)을 성막하여(봉지 공정), 유기 EL 표시 장치(50)가 완성된다. 한편, 여기서는 보호층(60)을 CVD법에 의해 형성하는 것으로 했지만, 이에 한정되지 않고, ALD법이나 잉크젯법에 의해 형성해도 된다.
여기서, 제1 성막실∼제6 성막실에서의 성막은, 형성되는 각각의 층의 패턴에 대응한 개구가 형성된 마스크를 사용하여 성막된다. 성막 시에는, 기판(53)과 마스크의 상대적인 위치 조정(얼라인먼트)을 행한 후에, 마스크 위에 기판(53)을 재치하여 성막이 행해진다. 여기서, 각 성막실에 있어서 행해지는 얼라인먼트 공정은, 전술한 얼라인먼트 공정과 같이 행해진다.
<다른 실시형태>
본 발명은 전술한 실시형태의 하나 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 통해 시스템 또는 장치에 공급하고, 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 있어서의 하나 이상의 프로세서가 프로그램을 판독하여 실행하는 처리로도 실현 가능하다. 또한, 하나 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들면, ASIC)에 의해서도 실현 가능하다.
발명은 상기 실시형태로 제한되는 것이 아니며, 발명의 정신 및 범위로부터 이탈하지 않고, 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 발명의 범위를 밝히기 위해 청구항을 첨부한다.
1: 성막 장치
2: 얼라인먼트 장치
5: 마스크대(마스크 지지 수단)
6: 기판 지지 유닛(기판 지지 수단)
8: 제2 계측 유닛(계측 수단)
14: 제어 유닛(제어 수단)
20: 조정 유닛(위치 조정 수단)
22: 접근 이격 유닛(접근 이격 수단)
100: 기판
101: 마스크

Claims (30)

  1. 기판의 주연부를 지지하는 기판 지지 수단과,
    마스크를 지지하는 마스크 지지 수단과,
    상기 기판 지지 수단 및 상기 마스크 지지 수단 중 적어도 일방을 중력 방향으로 이동시켜, 상기 기판 지지 수단에 의해 지지된 상기 기판 및 상기 마스크 지지 수단에 의해 지지된 상기 마스크를 중력 방향으로 접근 및 이격시키는 접근 이격 수단과,
    상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 부분적으로 접촉시킨 상태에서, 상기 기판과 상기 마스크의 위치 어긋남량을 계측하는 계측 동작을 행하는 계측 수단과,
    상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 이격시킨 상태에서, 상기 계측 동작에 의해 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 기판과 상기 마스크의 상대위치를 조정하는 위치 조정 동작을 행하는 위치 조정 수단과,
    상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내로 될 때까지 상기 계측 동작과 상기 위치 조정 동작을 반복하여 실행하는 제어 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은, 상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내인 경우에, 상기 위치 조정 동작과, 상기 기판과 상기 마스크를 서로 겹치는 겹침 동작을 선택적으로 실행하고,
    상기 제어 수단은,
    상기 계측 동작이 첫회의 상기 계측 동작인지 여부를 판정하고,
    첫회의 상기 계측 동작이라고 판정한 경우에는, 그 계측 결과가 상기 허용 범위 내이더라도 상기 위치 조정 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 위치 조정 수단에 의해 상기 위치 조정 동작을 실행한 후에, 상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 부분적으로 접촉시켜, 상기 계측 수단에 의해 상기 계측 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    첫회의 상기 계측 동작은, 상기 얼라인먼트 장치로 반송되어 상기 기판 지지 수단이 수취한 기판을, 상기 접근 이격 수단에 의해 상기 마스크에 접근시켜 최초로 접촉시키는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  4. 삭제
  5. 기판의 주연부를 지지하는 기판 지지 수단과,
    마스크를 지지하는 마스크 지지 수단과,
    상기 기판 지지 수단 및 상기 마스크 지지 수단 중 적어도 일방을 중력 방향으로 이동시켜, 상기 기판 지지 수단에 의해 지지된 상기 기판 및 상기 마스크 지지 수단에 의해 지지된 상기 마스크를 중력 방향으로 접근 및 이격시키는 접근 이격 수단과,
    상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 부분적으로 접촉시킨 상태에서, 상기 기판과 상기 마스크의 위치 어긋남량을 계측하는 계측 동작을 행하는 계측 수단과,
    상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 이격시킨 상태에서, 상기 계측 동작에 의해 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 기판과 상기 마스크의 상대위치를 조정하는 위치 조정 동작을 행하는 위치 조정 수단과,
    상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내로 될 때까지 상기 계측 동작과 상기 위치 조정 동작을 반복하여 실행하는 제어 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은, 상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내인 경우에, 상기 위치 조정 동작과, 상기 기판과 상기 마스크를 서로 겹치는 겹침 동작을 선택적으로 실행하고,
    상기 제어 수단은,
    상기 계측 동작이 첫회의 상기 계측 동작인지 여부를 판정하고,
    첫회의 상기 계측 동작이라고 판정한 경우에는, 그 계측 결과가 상기 허용 범위 내인지 여부를 판정하지 않고, 상기 위치 조정 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 첫회의 상기 계측 동작의 계측 결과와 비교되는 상기 허용 범위에 대해서만, 통상의 상기 허용 범위보다 좁은 허용 범위를 사용하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 위치 조정 수단은 상기 기판 지지 수단을 이동시켜 상기 상대위치를 조정하고,
    상기 접근 이격 수단은 상기 기판 지지 수단을 이동시켜 상기 기판을 상기 마스크에 대해 접근 및 이격시키는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기판 지지 수단은, 상기 기판의 상기 주연부의 적어도 일부를 협지하는 협지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 협지부는, 적어도, 상기 계측 동작 및 상기 위치 조정 동작이 행해지고 있는 동안, 상기 기판의 상기 주연부의 적어도 일부를 협지한 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  10. 기판의 주연부를 지지하는 기판 지지 수단과,
    마스크를 지지하는 마스크 지지 수단과,
    상기 기판 지지 수단 및 상기 마스크 지지 수단 중 적어도 일방을 중력 방향으로 이동시켜, 상기 기판 지지 수단에 의해 지지된 상기 기판 및 상기 마스크 지지 수단에 의해 지지된 상기 마스크를 중력 방향으로 접근 및 이격시키는 접근 이격 수단과,
    상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 부분적으로 접촉시킨 상태에서, 상기 기판과 상기 마스크의 위치 어긋남량을 계측하는 계측 동작을 행하는 계측 수단과,
    상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 이격시킨 상태에서, 상기 계측 동작에 의해 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 기판과 상기 마스크의 상대위치를 조정하는 위치 조정 동작을 행하는 위치 조정 수단과,
    상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내로 될 때까지 상기 계측 동작과 상기 위치 조정 동작을 반복하여 실행하고, 상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내인 경우에 상기 기판과 상기 마스크를 서로 겹치는 겹침 동작을 실행하는 제어 수단과,
    하나의 기판에 대해 상기 계측 동작이 행하여진 횟수를 판정하는 판정 수단을 구비하고,
    상기 판정 수단이 첫회의 상기 계측 동작이라고 판정한 경우에는, 상기 제어 수단은, 상기 계측 수단의 계측 결과가 상기 허용 범위 내인지 여부를 판정하지 않고, 상기 위치 조정 동작을 실행하고,
    상기 판정 수단이 2회째 이후의 상기 계측 동작이라고 판정한 경우에는, 상기 제어 수단은, 상기 계측 결과가 상기 허용 범위 내인지 여부에 기초하여, 상기 위치 조정 동작과 상기 겹침 동작을 선택적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 위치 조정 수단에 의해 상기 위치 조정 동작을 실행한 후에, 상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 부분적으로 접촉시켜, 상기 계측 수단에 의해 상기 계측 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    첫회의 상기 계측 동작은, 상기 얼라인먼트 장치로 반송되어 상기 기판 지지 수단이 수취한 기판을, 상기 접근 이격 수단에 의해 상기 마스크에 접근시켜 최초로 접촉시키는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 판정 수단이 첫회의 상기 계측 동작이라고 판정한 경우에는, 상기 제어 수단은, 그 계측 결과가 상기 허용 범위 내이더라도, 상기 위치 조정 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 위치 조정 수단은 상기 기판 지지 수단을 이동시켜 상기 상대위치를 조정하고,
    상기 접근 이격 수단은 상기 기판 지지 수단을 이동시켜 상기 기판을 상기 마스크에 대해 접근 및 이격시키는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 기판 지지 수단은, 상기 기판의 상기 주연부의 적어도 일부를 협지하는 협지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 협지부는, 적어도, 상기 계측 동작 및 상기 위치 조정 동작이 행해지고 있는 동안, 상기 기판의 상기 주연부의 적어도 일부를 협지한 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  17. 기판의 주연부를 지지하는 기판 지지 수단과,
    마스크를 지지하는 마스크 지지 수단과,
    상기 기판 지지 수단 및 상기 마스크 지지 수단 중 적어도 일방을 중력 방향으로 이동시켜, 상기 기판 지지 수단에 의해 지지된 상기 기판 및 상기 마스크 지지 수단에 의해 지지된 상기 마스크를 중력 방향으로 접근 및 이격시키는 접근 이격 수단과,
    상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 부분적으로 접촉시킨 상태에서, 상기 기판과 상기 마스크의 위치 어긋남량을 계측하는 계측 동작을 행하는 계측 수단과,
    상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 이격시킨 상태에서, 상기 계측 동작에 의해 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 기판과 상기 마스크의 상대위치를 조정하는 위치 조정 동작을 행하는 위치 조정 수단과,
    상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내로 될 때까지 상기 계측 동작과 상기 위치 조정 동작을 반복하여 실행하고, 상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내인 경우에 상기 기판과 상기 마스크를 서로 겹치는 겹침 동작을 실행하는 제어 수단과,
    하나의 기판에 대해 상기 계측 동작이 행하여진 횟수를 판정하는 판정 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은, 상기 판정 수단이 첫회의 상기 계측 동작이라고 판정한 경우의 상기 허용 범위를, 상기 판정 수단이 2회째 이후의 상기 계측 동작이라고 판정한 경우의 상기 허용 범위보다 좁게 하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 상기 위치 조정 수단에 의해 상기 위치 조정 동작을 실행한 후에, 상기 접근 이격 수단에 의해 상기 기판과 상기 마스크를 부분적으로 접촉시켜, 상기 계측 수단에 의해 상기 계측 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  19. 제17항에 있어서,
    첫회의 상기 계측 동작은, 상기 얼라인먼트 장치로 반송되어 상기 기판 지지 수단이 수취한 기판을, 상기 접근 이격 수단에 의해 상기 마스크에 접근시켜 최초로 접촉시키는 동작을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 판정 수단이 첫회의 상기 계측 동작이라고 판정한 경우에는, 상기 제어 수단은, 그 계측 결과가 상기 허용 범위 내이더라도, 상기 위치 조정 동작을 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 위치 조정 수단은 상기 기판 지지 수단을 이동시켜 상기 상대위치를 조정하고,
    상기 접근 이격 수단은 상기 기판 지지 수단을 이동시켜 상기 기판을 상기 마스크에 대해 접근 및 이격시키는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 기판 지지 수단은, 상기 기판의 상기 주연부의 적어도 일부를 협지하는 협지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 협지부는, 적어도, 상기 계측 동작 및 상기 위치 조정 동작이 행해지고 있는 동안, 상기 기판의 상기 주연부의 적어도 일부를 협지한 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  24. 제1항 내지 제3항 및 제5항 내지 제23항 중 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 장치와,
    상기 마스크를 통해 상기 기판 상에 성막하는 성막 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  25. 주연부가 지지된 기판과 마스크를, 중력 방향으로 접근시켜 부분적으로 접촉시키고, 부분적으로 접촉한 상기 기판과 상기 마스크의 위치 어긋남량을 계측하는 계측 공정과,
    상기 기판과 상기 마스크를 상기 중력 방향으로 이격시키고 나서, 상기 계측 공정에서 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 기판과 상기 마스크의 상대위치를 조정하는 위치 조정 공정과,
    상기 계측 공정이 첫회의 계측 공정인지 여부를 판정하는 판정 공정을 구비하고,
    상기 계측 공정과 상기 위치 조정 공정이, 상기 계측 공정에서 계측되는 상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내로 될 때까지 반복 실행되고,
    상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내인 경우에, 상기 위치 조정 공정과, 상기 기판과 상기 마스크를 서로 겹치는 공정을 선택적으로 실행하고,
    상기 판정 공정에서, 첫회의 상기 계측 공정이라고 판정한 경우에, 그 계측 결과가 상기 허용 범위 내이더라도 상기 위치 조정 공정을 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  26. 주연부가 지지된 기판과 마스크를, 중력 방향으로 접근시켜 부분적으로 접촉시키고, 부분적으로 접촉한 상기 기판과 상기 마스크의 위치 어긋남량을 계측하는 계측 공정과,
    상기 기판과 상기 마스크를 상기 중력 방향으로 이격시키고 나서, 상기 계측 공정에서 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 기판과 상기 마스크의 상대위치를 조정하는 위치 조정 공정과,
    하나의 기판에 대해 상기 계측 공정이 행하여진 횟수를 판정하는 판정 공정을 구비하고,
    상기 판정 공정에서 첫회의 상기 계측 공정이라고 판정한 경우에는, 상기 계측 공정의 계측 결과가 허용 범위 내인지 여부를 판정하지 않고, 상기 위치 조정 공정을 실행하고,
    상기 판정 공정에서 2회째 이후의 상기 계측 공정이라고 판정한 경우에는, 상기 계측 결과가 상기 허용 범위 내인지 여부에 기초하여, 상기 위치 조정 공정과, 상기 기판과 상기 마스크를 서로 겹치는 겹침 공정을 선택적으로 실행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  27. 주연부가 지지된 기판과 마스크를, 중력 방향으로 접근시켜 부분적으로 접촉시키고, 부분적으로 접촉한 상기 기판과 상기 마스크의 위치 어긋남량을 계측하는 계측 공정과,
    상기 기판과 상기 마스크를 상기 중력 방향으로 이격시키고 나서, 상기 계측 공정에서 계측된 상기 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 기판과 상기 마스크의 상대위치를 조정하는 위치 조정 공정과,
    하나의 기판에 대해 상기 계측 공정이 행하여진 횟수를 판정하는 판정 공정을 구비하고,
    상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내로 될 때까지 상기 계측 공정과 상기 위치 조정 공정을 반복하여 실행하고, 상기 위치 어긋남량이 허용 범위 내인 경우에 상기 기판과 상기 마스크를 서로 겹치는 겹침 공정을 실행하고,
    상기 판정 공정에서 첫회의 상기 계측 공정이라고 판정한 경우의 상기 허용 범위를, 상기 판정 공정에서 2회째 이후의 상기 계측 공정이라고 판정한 경우의 상기 허용 범위보다 좁게 하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  28. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 방법에 의해 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 공정과,
    상기 얼라인먼트 공정에 의해 상대적인 위치 조정이 행하여진 상기 마스크를 통해 상기 기판에 성막을 행하는 성막 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
  29. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한, 기억 매체에 기억된 프로그램.
  30. 제25항 내지 제27항 중 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 방법을 컴퓨터에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한, 컴퓨터가 판독가능한 기억 매체.
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