KR20200000775A - Mask position adjusting apparatus, film forming apparatus, mask position adjusting method, film forming method, and manufacturing method of electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 마스크를 마스크 재치대에 대해 위치결정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for positioning a mask relative to a mask mounting table.
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. Recently, an organic EL display device has been in the spotlight as a flat panel display device. The organic EL display device is a self-luminous display, and has excellent characteristics such as response speed, viewing angle, and thickness reduction than the liquid crystal panel display, and is rapidly replacing the existing liquid crystal panel display in various portable terminals such as monitors, televisions, and smartphones. . In addition, it is expanding its application fields to automotive displays and the like.
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. The element of the organic EL display device has a basic structure in which an organic material layer for emitting light is formed between two opposite electrodes (cathode electrode and anode electrode). The organic material layer and the electrode metal layer of the organic EL display device are manufactured by depositing a deposition material on a substrate through a mask in which a pixel pattern is formed in the film deposition apparatus. In order to improve the accuracy of such a deposition process, before the deposition on the substrate is performed, The relative position of the mask and the substrate must be precisely aligned.
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. To this end, marks (which are referred to as alignment marks) are formed on the substrate and the mask, and the alignment marks are measured by a camera provided in the film forming apparatus to measure the relative positional deviation between the substrate and the mask.
계측된 기판과 마스크의 상대적 위치 어긋남에 기초하여, 기판이 재치된 기판홀더를 마스크가 재치된 마스크대에 대하여 상대적으로 이동시킴으로써, 기판의 마스크에 대한 상대적 위치를 조정한다.Based on the relative positional displacement of the measured substrate and the mask, the relative position of the substrate relative to the mask is adjusted by moving the substrate holder on which the substrate is placed relative to the mask stage on which the mask is placed.
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. However, before the measurement and positioning of the relative positional shift with respect to the mask of the substrate is carried out, if the mask itself is placed in a position or direction shifted from the reference position on the mask stage, the alignment process with respect to the mask of the substrate takes a long time. Not only can it be caught, but the precision of the substrate alignment process cannot be secured, and the precision of the film forming process is inferior. Therefore, before performing measurement and position adjustment of the relative position shift with respect to the mask of a board | substrate, the mask carried in into the film-forming apparatus is positioned with respect to a mask stand.
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. Patent Document 1 (Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2006-233256) discloses a method of positioning a mask with respect to a mask clamp by forming a fitting hole in the mask, providing a fitting pin in the mask clamp, and fitting the fitting hole and the fitting pin. Is starting.
본 발명은, 마스크를 마스크 재치대에 대하여 높은 정밀도로 위치결정할 수 있는 장치와 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for positioning a mask with high precision with respect to a mask mounting table.
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. A film forming apparatus according to the first aspect of the present invention is a film forming apparatus for depositing a deposition material on a substrate through a mask, and includes: a vacuum vessel capable of keeping the interior in a vacuum state, and a substrate for supporting the substrate in the vacuum vessel. A support unit, a mask support unit for supporting a mask in the vacuum vessel, and a mask holder on which the mask is placed in the vacuum vessel, wherein one of the mask support unit and the mask mount is the other With respect to the first direction, the second direction intersecting the first direction, and the first direction and the third direction intersecting the second direction, and are relatively movable or rotatable in a rotational direction. do.
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. The film forming method according to the second aspect of the present invention is a film forming method for depositing a deposition material on a substrate through a mask, and includes: a vacuum vessel capable of keeping the interior in a vacuum state, and a substrate support for supporting the substrate in the vacuum vessel; Preparing a film forming apparatus including a unit, a mask support unit for supporting a mask in the vacuum vessel, and a mask mounting table on which the mask is placed in the vacuum vessel, and a mask brought into the vacuum vessel. Supporting by a mask support unit, intersecting a first direction, a second direction crossing the first direction, and the first direction and the second direction of the mask supported by the mask support unit; A first measurement step of acquiring position information in the rotation direction with the third direction as the axis by the first position information acquiring means, and the position of the acquired mask; A first position adjustment step of moving or rotating one of the mask support unit and the mask mounting table relative to the other in the first direction, the second direction, and the rotation direction based on the beam; It is characterized by including.
본 발명의 제3 양태에 따른 전자 디바이스 제조방법은, 본 발명의 제2 양태에 따른 성막방법을 사용하여 전자 디바이스를 제조하는 것을 특징으로 한다. An electronic device manufacturing method according to a third aspect of the present invention is characterized by manufacturing an electronic device using the film forming method according to the second aspect of the present invention.
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. According to the present invention, the mask can be positioned with high accuracy with respect to the mask placing table. Thereby, the time taken for the alignment process with respect to the mask of a following board | substrate can be shortened, the precision of the alignment process with respect to the mask of a board | substrate can be improved, and the precision of a film-forming process can be improved.
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. 1 is a schematic diagram of a part of an apparatus for manufacturing an electronic device.
2 is a schematic view of a film forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart of a mask alignment process according to an embodiment of the present invention.
It is a schematic diagram of the mask mounting stand and mask support unit which concern on one Embodiment of this invention.
5 is a schematic diagram illustrating an electronic device.
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. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, preferred embodiment and Example of this invention are described with reference to drawings. However, the following embodiment and examples are only illustrative of the preferable structure of this invention, and the scope of the present invention is not limited to these structures. In addition, in the following description, the hardware configuration, software configuration, processing flow, manufacturing conditions, size, material, shape, etc. of an apparatus are in order to limit the scope of this invention to this unless there is particular notice. no.
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.The present invention can be preferably applied to an apparatus for forming a thin film (material layer) having a desired pattern by vacuum deposition on the surface of a substrate. As a material of a board | substrate, arbitrary materials, such as glass, a film of a polymeric material, a metal, etc. can be selected, and also arbitrary materials, such as an organic material and a metallic material (metal, a metal oxide, etc.), can also be selected as a vapor deposition material. The technique of this invention is applicable to manufacturing apparatuses, such as an organic electronic device (for example, organic electroluminescent display, a thin film solar cell), an optical member, specifically ,. Especially, in the manufacturing apparatus of an organic electroluminescence display, since the organic electroluminescent display element is formed by evaporating a vapor deposition material and depositing it on a board | substrate through a mask, it is one of the preferable application examples of this invention.
<전자 디바이스 제조 장치> <Electronic device manufacturing apparatus>
도 1은 전자 디바이스의 제조 장치의 일부의 구성을 모식적으로 도시한 평면도이다. 1: is a top view which shows typically the structure of a part of manufacturing apparatus of an electronic device.
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.The manufacturing apparatus of FIG. 1 is used for manufacturing a display panel of an organic EL display device for a smartphone, for example. In the case of a display panel for a smartphone, for example, 4.5 generations of substrates (about 700 mm × about 900 mm), 6 generations of full size (about 1500 mm × about 1850 mm), or half cut size (about 1500 mm × After forming a film for formation of an organic EL element on a substrate of about 925 mm), the substrate is cut out and fabricated into a plurality of small size panels.
전자 디바이스 제조 장치는, 일반적으로 복수의 클러스터 장치(1)와, 클러스터 장치(1) 사이를 연결하는 중계장치를 포함한다.The electronic device manufacturing apparatus generally includes a plurality of
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. The
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. In the
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. In the film forming apparatus 11 (also called a vapor deposition apparatus), the vapor deposition material stored in the vapor deposition source is heated and evaporated by a heater and deposited on the substrate through a mask. A series of film formation such as the exchange of the substrate S with the
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.In the
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. The
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. The
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.The
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.The
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.In the present embodiment, the configuration of the electronic device manufacturing apparatus has been described with reference to FIG. 1, but the present invention is not limited thereto and may have other types of apparatuses or chambers, and arrangements between the apparatuses and chambers may vary. have. For example, in the relay device connected to a part of cluster devices of the electronic device manufacturing apparatus, a pass chamber may be provided on the upstream side and the downstream side of the swinging
이하, 성막장치(11)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다.Hereinafter, the specific structure of the film-forming
<성막장치> <Film forming device>
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.2 is a schematic diagram showing the configuration of a
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.In the following description, the XYZ Cartesian coordinate system whose vertical direction is Z direction is used. When the substrate S or the mask M is fixed in parallel with the horizontal plane (XY plane) during the film formation, the short side direction (direction parallel to the short side) of the substrate S or the mask M is in the X direction (first Direction) and the long side direction (direction parallel to the long side) is referred to as the Y direction (second direction). Moreover, the rotation angle which made the Z direction (third direction) the axis is represented by (the rotation direction).
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.The
기판 지지 유닛(21)은, 반송실(13)에 설치된 반송로봇(14)이 반송하여 온 기판(S)을 수취하여, 지지하는 수단으로서, 기판 홀더라고도 부른다.The board |
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. The
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.The
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.The mask M has an opening pattern corresponding to the thin film pattern to be formed on the substrate S. FIG. In particular, a mask used to manufacture an organic EL device for a smartphone is a metal mask having a fine opening pattern, also called a FMM (Fine Metal Mask).
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. On the lower side in the vertical direction of the
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.On the long side side periphery of the mask mounting table 23, a support
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. The cooling
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. Although not shown in FIG. 2, the cooling
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. In addition, although not shown in FIG. 2, an electrostatic chuck (not shown) for adsorbing and fixing the upper surface of the substrate S by the electrostatic attraction is installed above the vertical direction of the
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.The
도 2에 도시하지 않았으나, 성막장치(11)는 기판에 증착된 막두께를 측정하기 위한 막두께 모니터(미도시) 및 막두께 산출 유닛(미도시)를 더 포함한다. Although not shown in FIG. 2, the
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. On the outer side (atmospheric side) of the vertical direction upper surface of the
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. The board | substrate support
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. The
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. The drive section of the
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.With respect to the mask placing table 23 in which the
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.In the present embodiment, the mask support
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. On the outer side (atmosphere side) of the vertical direction upper surface of the
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.The alignment camera 30 provided in the film-forming
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. The
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.The
<마스크 위치조정장치 및 마스크 위치조정방법><Mask Positioning Device and Mask Positioning Method>
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.Hereinafter, a mask position adjusting device and a mask position adjusting method (mask alignment) for positioning the mask M relative to the mask mounting table M will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
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. In the prior art, the positioning of the mask M with respect to the mask mounting table 23 has been performed by forming the positioning hole in the mask M and providing the positioning pin in the mask mounting table 23. That is, when the mask M is carried into the
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. However, according to this conventional technique in which the mask M is also enlarged in accordance with the enlargement of the substrate S, and the mask M is positioned with respect to the mask placing table 23, the mask M placing table M is mounted with high accuracy. It was difficult to position with respect to (23).
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. Accordingly, the mask position adjusting device according to the embodiment of the present invention includes a
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.To this end, in the first embodiment of the present invention, as described with reference to Figure 2, the mask support
이하, 도 3을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 마스크 얼라인먼트 공정을 구체적으로 설명한다.Hereinafter, a mask alignment process according to the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3.
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).When the mask M is carried into the
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).Next, the alignment mark formed in the corner part of the rectangular mask M is image | photographed using the rough alignment camera with a comparatively wide field of view, and the information regarding the position of the mask M is acquired (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). The control unit of the mask position adjusting device compares the acquired position of the mask M with the reference position, and the degree to which the mask M is shifted relative to the reference position in the XYθ direction (relative position shift amount, ΔX, ΔY, Δθ). ) Is measured (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. Here, the reference position may be set to the position of the center point of the picked-up image of the rough alignment camera. That is, the relative position shift amount between the mask M and the mask placing table 23 is calculated based on the distance from the mask alignment mark to the center point of the photographed image in the photographed image of the rough alignment camera.
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.However, the present invention is not limited thereto, and the reference position may be set by another method. For example, a reference mark may be formed on a separate reference mark mounting table fixedly installed on the mask mounting table 23 or the
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.Thus, by using the camera for rough alignment with a wide field of view, the process of conveying the mask M to the mask position adjusting apparatus by the
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.Based on the measured relative position shift amount, the
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.Subsequently, the mask on the
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.When the relative position shift amount calculated using the fine alignment camera is compared with the predetermined thresholds ΔX th , ΔY th , and Δθ th (S7), when the predetermined threshold value deviates, the stage portion of the
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). When the relative position shift amount of the mask M with respect to the reference position is within a predetermined threshold, the
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.As shown in FIG. 4, in the process of placing the mask M whose position has been adjusted on the mask mounting table 23, the
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.As shown in FIG. 4, the support
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.On the other hand, the support
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.In the above-described first embodiment, the mask mounting table 23 is fixed in the XYθ direction, and the
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.That is, in the second embodiment, the
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.In this second embodiment, in the mask alignment process of the first embodiment described with reference to FIG. 3, the
이하, 본 실시형태의 제3 실시예를 설명한다.The third example of the present embodiment will be described below.
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. In the above-described first and second embodiments, in the state where the mask M carried by the
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. That is, when the
그 후, 마스크 지지 유닛(22)은 하강하여, 반송로봇(14)으로부터 수취한 마스크(M)를 마스크 재치대(23) 상에 재치한다.Thereafter, the
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.As described above, according to the embodiments of the present embodiment, either the
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. In the mask alignment process shown in FIG. 3, both the relative position shift measurement and position adjustment (mask rough alignment) using the rough alignment camera, and the relative position shift measurement and position adjustment (mask fine alignment) using the fine alignment camera are performed. Although the present invention has been described, the present invention is not limited thereto, and one of the mask rough alignment process and the mask fine alignment process may be omitted. For example, only the mask rough alignment process may be performed. Thereby, even when the mask M is transmitted to the
<기판 얼라인먼트><Board alignment>
마스크 얼라인먼트 공정이 완료되어, 마스크(M)가 마스크 재치대(23)상에 놓여진 후, 마스크(M)에 대한 기판(S)의 얼라인먼트가 행해진다.After the mask alignment process is completed and the mask M is placed on the mask mounting table 23, the substrate S is aligned with respect to the mask M.
마스크(M)가 마스크 재치대(23)상에 재치된 상태에서, 기판은 기판 지지 유닛(21)에 의해 지지되며, 마스크(M)로부터 연직방향으로 이격되어 있다. In the state where the mask M is placed on the mask placing table 23, the substrate is supported by the
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. The board | substrate S descend | falls toward the mask M on the
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. The first alignment is a first rough adjustment process that roughly adjusts the relative position of the substrate S and the mask M in the XY plane (direction parallel to the substrate or mask), and is referred to as "rough alignment". Also called. In a 1st alignment, the image of the board alignment mark provided in the board | substrate S and the mask alignment mark provided in the mask M is image-recognized by the rough alignment camera, and the relative position shift | deviation to an XY (theta) direction is measured, and based on this, The position adjustment with respect to the mask M of the board | substrate S is performed.
제1 얼라인먼트에 이용하는 러프 얼라인먼트 카메라는 대략적인 위치 맞춤이 가능하도록 저해상도이지만 광시야각인 카메라이다. The rough alignment camera used for the first alignment is a camera having a low resolution but wide viewing angle so that rough alignment is possible.
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.At the time of position adjustment, the position of the board |
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. When the first alignment process is completed, the
이 상태에서 제2 얼라인먼트를 위한 계측이 행해진다. 제2 얼라인먼트는 기판을 마스크에 대해 고정밀도로 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트 처리로서, "파인(fine) 얼라인먼트"라고도 부른다. In this state, measurement for the second alignment is performed. The second alignment is an alignment process for precisely positioning the substrate with respect to the mask and is also referred to as "fine alignment".
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. First, the image of the substrate alignment mark provided in the board | substrate S and the mask alignment mark provided in the mask M is image-recognized by a fine alignment camera, and the relative position shift amount in the XYθ direction is measured. Fine alignment camera 261 has a narrow viewing angle but high resolution to enable high-precision positioning. When the measured relative position shift amount deviates from a predetermined threshold value, the position adjustment process of the board | substrate S with respect to the mask M is performed.
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. That is, in the case where the measured relative position shift amount is out of the threshold, the substrate support
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. Thereafter, the substrate S is lowered to the second alignment measurement position, the alignment marks of the substrate S and the mask M are photographed by a fine alignment camera, and the relative position shift amount is measured again. When the measured position shift amount deviates from the threshold, the above-described position adjustment process is repeated.
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. When the relative position shift amount is within the threshold, the
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.By the above process, the mounting process of the board | substrate S on the mask M is completed, and the cooling
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.After closely contacting / fixing the substrate S and the mask M, and before starting the film forming process, the relative positional displacement between the substrate S and the mask M is measured again with a fine alignment camera, if necessary. You may also do it. This is because the relative positions of the substrate S and the mask M may be displaced again in the process of closely contacting / fixing the substrate S and the mask M to the
<성막 프로세스>Film Formation Process
이하 본 실시형태의 마스크 얼라인먼트 공정을 채용한 성막방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, the film-forming method which employ | adopted the mask alignment process of this embodiment is demonstrated.
반송실(13)의 반송로봇(14)에 의해 진공 용기(20)내로 반입되어 온 새로운 마스크(M)를 마스크 지지 유닛(22)으로 수취한다.The new mask M carried into the
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.When the mask M is transferred to the
이어서, 상대적 위치가 조정된 마스크(M)를 마스크 재치대(23)상에 재치한다. Subsequently, the mask M whose relative position is adjusted is mounted on the mask mounting table 23.
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. In the state where the mask M is placed on the mask mounting table 23 in the
이어서, 기판(S)의 마스크(M)에 대한 상대적인 위치어긋남을 계측하기 위해 기판(S)을 마스크(M)를 향해 하강시킨다. Subsequently, the substrate S is lowered toward the mask M in order to measure the positional displacement relative to the mask M of the substrate S. Next, as shown in FIG.
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. When the board | substrate S descend | falls to a measurement position, as mentioned above, a board | substrate alignment process (1st alignment process and 2nd alignment process) is performed. That is, the alignment mark formed in the board | substrate S and the mask M is image | photographed with the alignment camera 30, the relative position shift | offset of a board | substrate and a mask is measured, and the board | substrate S is based on the measured relative position shift | offset amount. And the relative position of the mask (M).
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. The
이어서, 증착원(25)의 셔터를 열고 증착 재료를 마스크(M)를 통해 기판(S)에 증착시킨다.Subsequently, the shutter of the
기판(S)에 원하는 두께까지 성막이 행해지면, 증착원(25)의 셔터를 닫는다.When film formation is performed to the substrate S to a desired thickness, the shutter of the
이어서, 냉각판(24) 및/또는 마그넷판을 상승시키고 나서, 기판 지지 유닛(21)을 상승시켜, 기판(S)과 마스크(M)를 분리한다. Next, after raising the cooling
반송로봇(14)의 핸드가 성막장치(11)의 진공용기(20) 내로 들어와서, 성막이 완료된 기판을 진공용기(20)로부터 반출한다.The hand of the
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.After the film formation process is performed on the predetermined number of substrates S, the used mask M is taken out from the
<전자디바이스의 제조방법><Method of manufacturing electronic device>
다음으로, 본 실시형태의 성막장치를 이용한 전자 디바이스의 제조 방법의 일례를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다.Next, an example of the manufacturing method of an electronic device using the film-forming apparatus of this embodiment is demonstrated. Hereinafter, the structure and manufacturing method of an organic electroluminescence display as an example of an electronic device are illustrated.
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. First, the organic EL display device to be manufactured will be described. FIG. 5A shows an overall view of the organic
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.As shown in Fig. 5A, in the
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.(B) is a partial cross-sectional schematic diagram in the A-B line | wire of (a). The
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.In FIG. 5B, the
다음으로, 유기 EL 표시장치의 제조 방법의 예에 대하여 구체적으로 설명한다.Next, an example of the manufacturing method of an organic electroluminescence display is demonstrated concretely.
우선, 유기 EL 표시장치를 구동하기 위한 회로(미도시) 및 양극(64)이 형성된 기판(63)을 준비한다.First, a circuit (not shown) for driving an organic EL display device and a
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.An acrylic resin is formed by spin coating on the
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.The
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. Next, the
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.Similar to the formation of the
전자 수송층(67)까지 형성된 기판을 금속성 증착 재료의 성막장치로 이동시켜 음극(68)을 성막한다. The
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. According to the present invention, by moving either one of the
그 후 플라스마 CVD 장치로 이동시켜 보호층(70)을 성막하여, 유기 EL 표시장치(60)를 완성한다.Thereafter, the
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.The light emitting layer made of an organic EL material is exposed when exposed to an atmosphere containing moisture or oxygen until the film formation of the
상기 실시예는 본 발명의 일 예를 나타낸 것으로, 본 발명은 상기 실시예의 구성에 한정되지 않으며, 그 기술사상의 범위내에서 적절히 변형하여도 된다. The said embodiment shows an example of this invention, This invention is not limited to the structure of the said Example, You may modify suitably within the range of the technical thought.
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 수용홈1: cluster device
11: deposition apparatus
12: mask stock device
13: return room
14: Return Robot
20: vacuum container
21: substrate support unit
22: mask support unit
23: mask mount
24: cooling plate
25: deposition source
26: substrate support unit lifting mechanism
27: mask support unit lifting mechanism
28: cold plate elevating mechanism
29: positioning mechanism
30: alignment camera
221: support
231: support receiving groove
Claims (29)
내부를 진공상태로 유지할 수 있는 진공용기와,
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 하는 마스크 위치조정장치.A mask position adjusting device for adjusting the position of the mask,
A vacuum container capable of keeping the interior in a vacuum state,
A mask support unit for supporting a mask in the vacuum container;
A mask mounting table on which the mask is mounted in the vacuum container,
Any one of the mask support unit and the mask mounting table has a first direction, a second direction intersecting the first direction, and a third direction intersecting the first direction and the second direction. A mask position adjusting device, characterized in that it is relatively movable or rotatable in an axis of rotation.
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. The method of claim 1,
The mask mounting table is connected to the vacuum container to be fixed in the first direction, the second direction, and the rotation direction,
And the mask support unit is relatively movable or rotatable in the first direction, the second direction, and the rotational direction with respect to the mask mounting table.
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 위치조정기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치. The method of claim 1,
It is installed on the atmospheric side of one surface of the said vacuum container in the said 3rd direction, and drives either one of the said mask support unit and the said mask mounting stand in the said 1st direction, the said 2nd direction, and the said rotation direction with respect to the other one Mask position adjusting device further comprises a positioning mechanism capable of.
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. The method of claim 3,
The position adjusting mechanism includes a stage portion that is movable or rotatable in the first direction, the second direction and the rotation direction,
And any one of the mask support unit and the mask mounting table is connected to the stage through the one surface of the vacuum vessel.
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. The method of claim 4, wherein
And a mask support unit driving mechanism connected to the mask support unit through the one surface of the vacuum container and driving the mask support unit in the third direction.
상기 마스크 지지 유닛 구동기구는 상기 스테이지부에 탑재되는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치. The method of claim 5,
And the mask support unit driving mechanism is mounted on the stage.
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. The method of claim 1,
The mask support unit includes a support for supporting a long side peripheral portion of the mask,
On the long side side peripheral portion of the mask mounting base is formed a support receiving groove that can accommodate the support of the mask support unit,
In the third direction, the size of the support receiving groove is larger than the size of the support, the mask position adjusting device.
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.The method of claim 7, wherein
The support is provided with two or more along each of the long side side peripheral portion of the mask,
And two or more support openings are provided on each of the periphery of the long side of the mask mounting table.
상기 지지구 수용홈의 개구부의 상기 제2 방향의 치수는 상기 지지구의 상기 제2 방향의 치수보다 큰 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.The method of claim 7, wherein
The dimension of the said 2nd direction of the opening part of the said support opening receiving groove is larger than the dimension of the said 2nd direction of the said support opening, The mask position adjusting apparatus characterized by the above-mentioned.
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.The method of claim 9,
The difference between the dimension of the opening portion and the support in the second direction is larger than the maximum relative movable amount of the mask support unit and the mask mounting table in the second direction.
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.The method of claim 1,
And positional information acquiring means for acquiring information about the position of the mask supported by the mask support unit in the first direction, the second direction, and the rotational direction.
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. The method of claim 11,
And a control unit for calculating a relative position shift amount in the first direction, the second direction, and the rotational direction with respect to the reference position of the mask, based on the positional information of the mask acquired by the positional information acquiring means. Mask positioning device comprising.
상기 제어부는, 산출된 상대적 위치 어긋남량에 기초하여, 상기 마스크 지지 유닛과 상기 마스크 재치대 중 어느 하나가 다른 하나에 대하여 상대적으로 이동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치. The method of claim 12,
And the control unit controls one of the mask support unit and the mask mounting table to move relative to the other based on the calculated relative position shift amount.
상기 진공용기 내에서 기판을 지지하기 위한 기판 지지 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.The method of claim 3,
And a substrate support unit for supporting the substrate in the vacuum vessel.
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.The method of claim 14,
And a substrate support unit driving mechanism connected to the substrate support unit through the one surface of the vacuum vessel and driving the substrate support unit in the third direction.
상기 기판 지지 유닛 구동기구는 상기 스테이지부에 탑재되는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정장치.The method of claim 15,
And said substrate support unit driving mechanism is mounted on said stage part.
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.A film forming apparatus for depositing a deposition material on a substrate through a mask,
A deposition source in which the deposition material is stored;
Mask positioner to adjust the position of the mask
Including;
The said film position adjusting device is a film position adjusting device as described in any one of Claims 1-16.
내부를 진공상태로 유지할 수 있는 진공용기와, 상기 진공용기 내에서 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, 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 하는 마스크 위치조정방법. Mask position adjustment method for adjusting the position of the mask,
Preparing a mask position adjusting device comprising a vacuum vessel capable of keeping the interior in a vacuum state, a mask support unit for supporting a mask in the vacuum vessel, and a mask mounting table on which the mask is placed in the vacuum vessel. Wow,
Supporting the mask brought into the vacuum container by the mask support unit;
In the rotational direction of the mask supported by the mask support unit in a first direction, a second direction crossing the first direction, and a third direction crossing the first direction and the second direction. A first measurement step of acquiring the position information of the first position information acquiring means;
Based on the acquired positional information of the mask, one of the mask support unit and the mask mounting table is relatively moved or rotated relative to the other in the first direction, the second direction, and the rotation direction. The first position adjustment step
Mask position adjustment method comprising a.
상기 위치정보를 취득하는 제1 계측 단계는, 상기 마스크에 형성된 마스크 얼라인먼트 마크의 화상을 제1 카메라에 의해 취득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 마스크 위치조정방법. The method of claim 18,
And the first measuring step of acquiring the positional information includes acquiring, by the first camera, an image of a mask alignment mark formed on the mask.
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.The method of claim 18
The first measuring step of acquiring the positional information includes acquiring a relative positional deviation amount of the mask with respect to a reference position.
The first position adjustment step includes the first direction and the first direction with respect to one of the mask support unit and the mask mounting table based on the relative position shift amount acquired in the first measurement step. And moving or rotating in two directions and in the rotation direction.
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.The method of claim 18
And after the first positioning step, moving the mask support unit in the third direction to mount a mask supported by the mask support unit on the mask mounting table. Way.
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. The method of claim 21,
The mounting of the mask on the mask mounting table may include moving the mask support unit in the third direction to receive the support of the mask support unit in a support receiving groove formed on the mask mounting base. Mask position adjustment method comprising a.
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. The method of claim 22,
And in the receiving step, the support moves into the support receiving groove until the mask supported by the support contacts the mask holder.
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 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.The method of claim 21,
Between the first position adjusting step and the placing step,
The second positional information acquiring means acquires positional information in the first direction, the second direction, and the rotational direction of the mask supported by the mask support unit, and the mask with respect to the reference position. A second measurement step of calculating a relative displacement amount of
Comparing the relative position shift amount calculated in the second measurement step with a predetermined threshold value;
When the relative position shift amount calculated in the second measurement step deviates from a predetermined threshold, the first direction, the second direction, and the one of the mask support unit and the mask mounting table with respect to the other one. And a second position adjusting step of relatively moving or rotating in a rotational direction.
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.The method of claim 24,
And said first positional information acquiring means used in said first measuring step has a wider viewing angle than said second positional information acquiring means used in said second measuring step.
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.The method of claim 24,
And said second positional information acquiring means used in said second measuring step has a higher resolution than said first positional information acquiring means used in said first measuring step.
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 진용용기 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.A film forming method for depositing a deposition material on a substrate through a mask,
A vacuum vessel capable of keeping the interior in a vacuum state, a substrate support unit for supporting a substrate in the vacuum vessel, a mask support unit for supporting a mask in the vacuum vessel, and a mask in the vacuum vessel Preparing a film forming apparatus including a mask mounting table;
Adjusting the position of the mask brought into the container;
Supporting the substrate loaded into the vacuum vessel by the substrate support unit;
Depositing a deposition material on the substrate through the mask,
27. A film forming method according to claim 18, wherein the step of adjusting the position of the mask is performed by the mask position adjusting method of any one of claims 18 to 26.
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. The method of claim 27,
Between supporting the substrate by the substrate supporting unit and depositing the deposition material,
Measuring a relative amount of displacement in the first direction, the second direction, and the rotational direction between the substrate supported by the substrate support unit and the mask placed on the mask mounting table; ,
The substrate support unit is moved or rotated in the first direction, the second direction and the rotational direction with respect to the mask mounting table based on the relative displacement amount between the substrate and the mask, so that the mask of the substrate Adjusting its position relative to,
Depositing the substrate on the substrate support unit on the mask on the mask mounting table.
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