KR20200081341A - 얼라인먼트 시스템, 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법 - Google Patents

얼라인먼트 시스템, 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 얼라인먼트 시스템은, 기판을 지지하기 위한 기판 지지 유닛과, 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지 유닛과, 상기 기판 지지 유닛에 의해 지지된 상기 기판과 상기 마스크 지지 유닛에 의해 지지된 상기 마스크와의 상대 위치를 조정하기 위한 위치 조정 기구와, 상기 위치 조정 기구를 제어하는 제어부를 구비하고, 상기 기판은 대형 기판으로부터 잘라 낸 기판이고, 상기 제어부는, 상기 기판이 상기 대형 기판의 어느 위치로부터 잘라낸 것인지를 나타내는 잘라내기 정보에 기초하여, 상기 위치 조정 기구를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

얼라인먼트 시스템, 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법{ALIGNMENT SYSTEM, FILM FORMATION APPARATUS, FILM FORMATION METHOD, AND MANUFACTURING METHOD OF ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 얼라인먼트 시스템, 성막 장치, 성막 방법 및 전자 디바이스 제조방법에 관한 것이다.
최근 평판 표시 장치로서 유기 EL 표시 장치가 각광을 받고 있다. 유기 EL 표시장치는 자발광 디스플레이로서, 응답 속도, 시야각, 박형화 등의 특성이 액정 패널 디스플레이보다 우수하여, 모니터, 텔레비전, 스마트폰으로 대표되는 각종 휴대 단말 등에서 기존의 액정 패널 디스플레이를 빠르게 대체하고 있다. 또한, 자동차용 디스플레이 등으로도 그 응용분야를 넓혀가고 있다.
유기 EL 표시장치를 구성하는 유기발광소자(유기 EL 소자: OLED)는 2개의 마주보는 전극(캐소드 전극, 애노드 전극) 사이에 발광을 일으키는 유기물 층이 형성된 기본 구조를 가진다. 유기 EL 소자의 유기물층 및 전극 금속층은 진공 챔버 내에서 화소 패턴이 형성된 마스크를 통해 기판에 증착 물질을 증착시킴으로써 제조된다. 기판 상의 원하는 위치에 원하는 패턴으로 증착 물질을 증착시키기 위해서는, 우선 성막 장치 내로 기판이 반입될 때 기판을 이상적인 위치에서 안정적으로 수취할 필요가 있고, 또한 기판에의 증착이 이루어지기 전에 마스크와 기판간의 상대적 위치를 정밀하게 정렬시킬 필요가 있다.
한편, 최근의 유기 EL 표시장치의 제조 라인에 있어서는, 풀사이즈의 대형 기판(마더 글래스라고도 칭함)을 대상으로 세정이나 회로 형성 등의 전 처리 공정을 행한 후, 해당 대형 기판을 예컨대 2개의 하프 사이즈로 분할하여 하프컷 기판(분할 기판)으로 한다. 이들 하프컷 기판의 각각을 성막 장치 내로 반송하여, 유기물층 등의 각 층을 성막하는 성막 공정을 순차로 진행하는 경우가 있다. 예컨대, 스마트폰 용의 유기 EL 표시장치의 표시 패널의 제조에 사용되는 제6 세대 하프컷 사이즈의 증착 장치에서는, 약 1500 ㎜ × 약 1850 ㎜의 풀사이즈의 기판을, 2개의 하프컷 기판(약 1500 ㎜ × 약 925 ㎜)으로 분할한 뒤, 이들 각 하프컷 기판을 성막 장치 내로 반송하여 가면서 성막을 진행한다.
본 발명자들이 면밀히 검토한 결과, 이와 같은 분할 기판을 대상으로 한 성막에 있어서는, 해당 분할 기판이 마더 글래스의 어느 부분으로부터 잘려진 것인가에 따라(예컨대, 마더 글래스의 좌측 절반 부분인지 또는 우측 절반 부분인지에 따라), 성막 장치 내로의 반송 시나 마스크와의 얼라인먼트 시에 거동에 차이가 있을 수 있고, 이러한 기판 간의 거동 차이는 얼라인먼트의 정밀도에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다.
본 발명은, 대형 기판으로부터 잘라낸 분할 기판을 성막 장치 내로 반송하여 성막을 진행함에 있어서, 얼라인먼트 정밀도의 저하를 억제할 수 있는 얼라인먼트 시스템, 성막 장치, 성막 방법 및 전자 디바이스 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 얼라인먼트 시스템은, 기판을 지지하기 위한 기판 지지 유닛과, 마스크를 지지하기 위한 마스크 지지 유닛과, 상기 기판 지지 유닛에 의해 지지된 상기 기판과 상기 마스크 지지 유닛에 의해 지지된 상기 마스크와의 상대 위치를 조정하기 위한 위치 조정 기구와, 상기 위치 조정 기구를 제어하는 제어부를 구비하고,
상기 기판은 대형 기판으로부터 잘라 낸 기판이고, 상기 제어부는, 상기 기판이 상기 대형 기판의 어느 위치로부터 잘라낸 것인지를 나타내는 잘라내기 정보에 기초하여, 상기 위치 조정 기구를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 대형 기판으로부터 잘라낸 분할 기판을 성막 장치 내로 반송하여 성막을 진행함에 있어서, 얼라인먼트 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
도 1은 유기 EL 표시 장치의 제조 라인의 일부의 모식도이다.
도 2는 성막 장치의 모식도이다.
도 3은 기판 지지 유닛의 모식도이다.
도 4는 제1 얼라인먼트 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 제1 얼라인먼트 공정 종료후의 기판의 이동 및 협지방법을 나타내는 도면이다.
도 6은 제2 얼라인먼트 공정을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 제2 얼라인먼트 공정후의 기판의 이동 및 협지방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 기판 수취 시의 오프셋 보정을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 마더 글래스를 2장의 분할 기판으로 잘라내는 경우를 도시한 모식도이다.
도 10은 오프셋 정보 기억부에 분할 기판별로 고유의 오프셋 값 정보가 테이블 형태로서 기록되는 구성을 도시한 도면이다.
도 11은 유기 EL 표시장치의 전체도 및 유기 EL 표시장치의 소자의 단면도이다.
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, 제조조건, 크기, 재질, 형상 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하려는 취지인 것은 아니다.
본 발명은, 기판 상에 박막을 형성하는 성막 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로, 특히, 기판에 대한 높은 정밀도의 위치 조정을 행하기 위한 기술에 관한 것이다. 본 발명은, 기판의 표면에 진공 증착에 의해 소망하는 패턴의 박막(재료층)을 형성하는 장치에 바람직하게 적용할 수 있다. 기판의 재료로는 유리, 수지, 금속 등의 임의의 재료를 선택할 수 있고, 또한 증착 재료로서도 유기 재료, 무기 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 장치는, 기판의 대형화 또는 표시 패널의 고정밀화에 따라 기판과 마스크의 얼라인먼트 정밀도 및 속도의 더 나은 향상이 요구되고 있기 때문에, 본 발명의 바람직한 적용예의 하나이다.
<전자 디바이스 제조 라인>
도 1은 전자 디바이스의 제조 라인의 구성의 일부를 모식적으로 도시한 평면도이다.
도 1의 제조 라인은, 예를 들면, 스마트폰 용의 유기 EL 표시장치의 표시 패널의 제조에 사용되는 것으로, 전술한 제6 세대 풀 사이즈(약 1500 ㎜ × 약 1850 ㎜)의 마더 글래스를 하프컷 사이즈(약 1500 ㎜ × 약 925 ㎜)로 절단한 각 분할 기판(10)이 성막 클러스터(1) 내로 반송되어 가면서 유기 EL의 성막이 행해진다.
유기 EL 표시 장치의 제조 라인의 성막 클러스터(1)는, 일반적으로 도 1에 도시한 바와 같이, 기판(10)에 대한 처리(예컨대, 성막)가 행해지는 복수의 성막실(110)과, 사용 전후의 마스크가 수납되는 마스크 스톡 챔버(120)와, 그 중앙에 배치되는 반송실(130)을 구비한다.
반송실(130) 내에는, 복수의 성막실(110) 사이에서 기판(10)을 반송하고, 성막실(110)과 마스크 스톡 챔버(120) 사이에서 마스크를 반송하기 위한 반송 로봇(140)이 설치된다. 반송 로봇(140)은, 예를 들면, 다관절 아암에, 기판(10) 또는 마스크를 보유지지하는 로봇 핸드가 장착된 구조를 갖는 로봇일 수 있다.
성막 클러스터(1)에는 기판(10)의 흐름방향으로 상류측으로부터의 기판(10)을 성막 클러스터(1)로 반송하는 패스실(150)과, 해당 성막 클러스터(1)에서 성막 처리가 완료된 기판(10)을 하류측의 다른 성막 클러스터로 전달하기 위한 버퍼실(160)이 연결된다. 반송실(130)의 반송 로봇(140)은 상류측의 패스실(150)로부터 기판(10)을 받아서, 해당 성막 클러스터(1) 내의 성막실(110)중 하나로 반송한다. 또한, 반송 로봇(140)은 해당 성막 클러스터(1)에서의 성막 처리가 완료된 기판(10)을 복수의 성막실(110) 중 하나로부터 받아서, 하류측에 연결된 버퍼실(160)로 반송한다. 버퍼실(160)과 보다 하류측의 패스실(150) 사이에는 기판(10)의 방향을 바꾸어 주는 선회실(170)이 설치된다. 이를 통해, 상류측 성막 클러스터와 하류측 성막 클러스터에서 기판의 방향이 동일하게 되어 기판 처리가 용이해진다.
마스크 스톡 챔버(120)에는 성막실(110)에서의 성막 공정에 사용될 마스크 및 사용이 끝난 마스크가 두 개의 카세트에 나뉘어져 수납된다. 반송 로봇(140)은, 사용이 끝난 마스크를 성막실(110)로부터 마스크 스톡 챔버(120)의 카세트로 반송하며, 마스크 스톡 챔버(120)의 다른 카세트에 수납된 새로운 마스크를 성막실(110)로 반송한다.
성막실(110), 마스크 스톡 챔버(120), 반송실(130), 버퍼실(160), 선회실(170) 등의 각 챔버는 유기 EL 표시 패널의 제조 과정 동안, 고진공 상태로 유지된다.
각 성막실(110)에는 각각 성막 장치(증착 장치라고도 부름)가 설치되어 있다. 반송 로봇(140)과의 기판(10)의 전달, 기판(10)과 마스크의 상대 위치의 조정(얼라인먼트), 마스크 상으로의 기판(10)의 고정, 성막(증착) 등의 일련의 성막 프로세스는, 성막 장치에 의해 자동적으로 행해진다. 각 성막실의 성막 장치는, 증발원의 차이나 마스크의 차이 등 세세한 점에서 차이나는 부분은 있으나, 기본적인 구성(특히, 기판의 반송이나 얼라인먼트에 관련된 구성)은 거의 공통된다. 이하, 각 성막실의 성막 장치의 공통 구성에 대하여 설명한다. 또한, 이하의 설명에서는, 성막 시에 기판의 성막면이 중력 방향 하방을 향하는 상태로 성막되는 상향 증착(depo-up)의 구성에 관하여 설명하지만, 성막 시에 기판의 성막면이 중력 방향 상방을 향하는 상태로 성막되는 하향 증착(depo-down)의 구성이어도 되고, 기판이 수직으로 세워진 상태, 즉, 기판이 성막면이 중력 방향과 대략 평행하는 상태로 성막이 행해지는 구성(side depo)이어도 된다.
<성막 장치>
도 2는 성막 장치의 구성을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 이하의 설명에 있어서는, 연직 방향을 Z 방향으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 사용한다. 성막 시에 기판이 수평면(XY 평면)과 평행하게 되도록 고정된다고 할 때, 기판의 짧은 길이 방향(단변에 평행한 방향)을 X 방향, 긴 길이 방향(장변에 평행한 방향)을 Y 방향으로 한다. 또 Z 축 주위의 회전각을 θ로 표시한다.
성막 장치는 진공 챔버(200)를 구비한다. 진공 챔버(200)의 내부는 진공 분위기이거나 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지된다. 진공 챔버(200)의 내부에는 기판 지지 유닛(210)과, 마스크(220)와, 마스크 대(221)와, 냉각판(230)과, 증발원(240)이 설치된다.
기판 지지 유닛(210)은 반송 로봇(140)으로부터 수취한 기판(10)을 지지 및 반송하는 수단으로, 기판 홀더라고도 부른다. 마스크(220)는 기판(10) 상에 형성되는 박막 패턴에 대응하는 개구 패턴을 갖는 메탈 마스크로서, 마스크(220)를 지지하는 마스크 지지 유닛인 틀 형상의 마스크 대(221) 위에 고정된다.
성막 시에는 마스크(220) 위에 기판(10)이 놓여 진다. 따라서, 마스크(220)는 기판(10)을 올려놓는 지지체로서의 역할도 담당한다. 냉각판(230)은 성막 시에 기판(10)(의 마스크(220)와는 반대 측의 면)에 밀착되어 성막 시의 기판(10)의 온도 상승을 억제함으로써 유기 재료의 변질이나 열화를 억제하는 역할을 하는 판형 부재이다. 냉각판(230)은 자석판을 겸하고 있어도 된다. 자석판은 자력에 의해 마스크(220)를 끌어당김으로써 성막 시의 기판(10)과 마스크(220)의 밀착성을 높이는 부재이다. 즉, 기판(10)과 마스크(220)를 밀착시키는 밀착 수단은, 기판(10) 및 마스크(220)의 적어도 일방의 온도를 조정하는(전형적으로는 냉각시키는) 온도 조정 수단을 겸하고 있어도 좋다. 증발원(240)은 증착 재료를 수용하는 용기(도가니), 히터, 셔터, 구동 기구, 증발 레이트 모니터 등으로 구성된다(모두 도시하지 않음). 또한, 본 실시형태에서는 성막원으로서 증발원(240)을 사용하는 증착 장치에 대해 설명하지만, 이에 한정되지는 않고, 성막원으로서 스퍼터링 타겟을 이용하는 스퍼터링 장치이어도 된다.
진공 챔버(200)의 상부(외측)에는, 기판 Z 액추에이터(250), 클램프 Z 액추에이터(251), 냉각판 Z 액추에이터(252), X 액추에이터(미도시), Y 액추에이터(미도시), θ 액추에이터(미도시)가 설치되어 있다. 이들 액추에이터는 예를 들어 모터와 볼나사, 모터와 리니어 가이드 등으로 구성된다. 기판 Z 액추에이터(250)는 기판 지지 유닛(210)의 전체를 승강(Z 방향 이동)시키기 위한 구동 수단이다. 클램프 Z 액추에이터(251)는 기판 지지 유닛(210)의 협지 기구(이에 대해서는 후술함)를 개폐시키기 위한 구동 수단이다.
냉각판 Z 액추에이터(252)는 냉각판(230)을 승강시키기 위한 구동 수단이다. X 액추에이터, Y 액추에이터, θ 액추에이터(이하, 통칭하여 "XYθ 액추에이터"라고 부름)는 기판(10)의 얼라인먼트를 위한 구동 수단이다. XYθ 액추에이터는 기판 지지 유닛(210) 및 냉각판(230)의 전체를, X 방향 이동, Y 방향 이동, θ 회전시킨다. 본 실시형태에서는, θ 회전시키는 θ 액추에이터를 별도 설치하는 구성으로 하였으나, X 액추에이터와 Y 액추에이터의 조합에 의해 θ 회전시키는 것으로 하여도 된다. 또한, 본 실시예에서는 마스크(220)를 고정시킨 상태로 기판(1)의 X, Y, θ를 조정하는 구성으로 하였지만, 마스크(220)의 위치를 조정하거나 또는 기판(1)과 마스크(220)의 양자의 위치를 조정함으로써 기판(1)과 마스크(220)의 얼라인먼트를 행하여도 된다.
진공 챔버(200)의 상부(외측)에는, 기판(10) 및 마스크(220)의 얼라인먼트를 위해 기판(10) 및 마스크(220) 각각의 위치를 측정하는 카메라(260, 261)가 설치되어 있다. 카메라(260, 261)는 진공 챔버(200)에 설치된 창을 통해, 기판(10)과 마스크(220)을 촬영한다. 그 화상으로부터 기판(10) 상의 얼라인먼트 마크 및 마스크(220) 상의 얼라인먼트 마크를 인식함으로써, 각각의 XY 위치나 XY 면내에서의 상대적 어긋남을 계측할 수 있다. 단시간에 고정밀의 얼라인먼트를 실현하기 위해, 대략적으로 위치 맞춤을 행하는 제1 얼라인먼트("러프(rough) 얼라인먼트”라고도 함)와, 고정밀도로 위치 맞춤을 행하는 제2 얼라인먼트("파인(fine) 얼라인먼트”라고도 함)의 2 단계의 얼라인먼트를 실시하는 것이 바람직하다. 그 경우, 저해상도이나 광시야각인 제1 얼라인먼트용의 카메라(260)와, 협시야각이나 고해상도인 제2 얼라인먼트용의 카메라(261)의 2 종류의 카메라를 사용하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는, 기판(10) 및 마스크(220) 각각에 대하여, 대향하는 한 쌍의 변의 2 군데에 형성된 얼라인먼트 마크를 2 대의 제1 얼라인먼트용 카메라(260)로 측정하고, 기판(10) 및 마스크(220)의 4 코너(또는 대각의 2개소)에 형성된 얼라인먼트 마크를 4 대의 제2 얼라인먼트용 카메라(261)로 측정한다. 얼라인먼트 마크 및 그 측정용 카메라의 수는, 특히 한정되지 않고, 예를 들어 파인 얼라인먼트의 경우, 기판(10) 및 마스크(220)의 2 코너에 설치된 마크를 2대의 카메라(261)로 측정하도록 하여도 좋다.
성막 장치는 제어부(270)을 구비한다. 제어부(270)는 기판 Z 액추에이터(250), 클램프 Z 액추에이터(251), 냉각판 Z 액추에이터(252), XYθ 액추에이터 및 카메라(260, 261)의 제어 이외에도, 기판(1)의 반송 및 얼라인먼트, 증발원의 제어, 성막의 제어 등의 기능을 갖는다. 제어부(270)는 예를 들면, 프로세서, 메모리, 스토리지, I/O 등을 갖는 컴퓨터에 의해 구성 가능하다. 이 경우, 제어부(270)의 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, 제어부(270)의 기능의 일부 또는 전부를 ASIC나 FPGA와 같은 회로로 구성하여도 좋다. 또한, 성막 장치별로 제어부(270)가 설치되어 있어도 되고, 하나의 제어부(270)가 복수의 성막 장치를 제어하는 것으로 하여도 된다.
본 발명의 성막 장치는, 분할 기판(10)이 대형 기판(마더 글래스)의 어느 부분으로부터 절단된 것인지에 따라 해당 기판(10)의 반송 또는 얼라인먼트 시의 패러미터값(오프셋)을 조정하기 위한 정보가 기록된 오프셋 정보 기억부(280)를 포함한다. 오프셋 정보 기억부(280)는 성막 장치별로 설치되어도 되고, 네트워크를 통해 복수의 성막 장치에 연결되어도 된다. 오프셋 정보 기억부(280)의 상세에 대해서는 후술한다.
<기판 지지 유닛>
도 3을 참조하여 기판 지지 유닛(210)의 구성을 설명한다. 도 3은 기판 지지 유닛(210)의 사시도이다.
기판 지지 유닛(210)은 협지 기구에 의해 기판(1)의 주연부를 협지함으로써 기판(10)을 보유 지지, 반송하는 수단이다. 구체적으로는, 기판 지지 유닛(210)은, 기판(10)의 4변 각각을 아래로부터 지지하는 복수의 지지구(300)가 설치된 지지 프레임체(301)와, 각 지지구(300)와의 사이에서 기판(10)을 사이에 끼우는 복수의 가압구(302)가 설치된 클램프 부재(303)를 구비한다. 한 쌍의 지지구(300)와 가압구(302)로 하나의 협지 기구가 구성된다. 도 3의 예에서는, 기판(10)의 단변을 따라 3개의 지지구(300)가 배치되고, 장변을 따라 6개의 협지 기구(지지구(300)와 가압구(302)의 쌍)가 배치되어, 장변의 2 변을 협지하는 구성으로 되어 있다. 다만, 협지 기구의 구성은 도 3의 예에 한정되지 않고, 처리 대상이 되는 기판의 사이즈나 형상 또는 성막 조건 등에 따라, 협지 기구의 수나 배치를 적절히 변경하여도 좋다. 또한, 지지구(300)는 "핑거(finger) 플레이트"라고도 부르고, 가압구(302)는 "클램프(clamp)"라고도 부른다.
반송 로봇(140)으로부터 기판 지지 유닛(210)으로의 기판(10)의 전달은 예를 들면 다음과 같이 행해진다. 우선, 클램프 Z 액추에이터(251)에 의해 클램프 부재(303)를 상승시켜 가압구(302)를 지지구(300)로부터 이격시킴으로써, 협지 기구를 해방 상태로 한다. 반송 로봇(140)에 의해 지지구(300)와 가압구(302)의 사이에 기판(10)을 도입한 후, 클램프 Z 액추에이터(251)에 의해 클램프 부재(303)를 하강시켜, 가압구(302)를 소정의 가압력으로 지지구(300)에 누른다. 이에 의해, 가압구(302)와 지지구(300)의 사이에서 기판(10)이 협지된다. 이 상태에서 기판 Z 액추에이터(250)에 의해 기판 지지 유닛(210)을 구동함으로써, 기판(1)을 승강(Z 방향 이동)시킬 수 있다. 클램프 Z 액추에이터(251)는 기판 지지 유닛(210)과 함께 상승/하강하기 때문에, 기판 지지 유닛(210)이 승강하여도 협지 기구의 상태는 변화하지 않는다.
도 3 중의 부호 "101"은 기판(10)의 4 코너에 설치된 제2 얼라인먼트 용의 얼라인먼트 마크를 나타내고, 부호 "102"는 기판(10)의 단변 중앙에 형성된 제1 얼라인먼트 용의 얼라인먼트 마크를 나타내고 있다.
<얼라인먼트>
도 4는 제1 얼라인먼트 공정을 나타내는 도면이다. 도 4(a)은 반송 로봇(140)으로부터 기판 지지 유닛(210)에 기판(10)이 전달된 직후의 상태를 나타낸다. 기판(10)은 자중에 의해 그 중앙이 아래 쪽으로 처져 있다. 이어서, 도 4(b)에 도시한 바와 같이, 클램프 부재(303)를 하강시켜 가압구(302)와 지지구(300)로 이루어지는 협지 기구에 의해 기판(10)의 좌우의 변 부가 협지된다.
이어서, 도 4(c)에 도시한 바와 같이, 기판(1)이 마스크(220)로부터 소정의 높이로 이격된 상태에서 제1 얼라인먼트가 행해진다. 제1 얼라인먼트는 XY 면 내(마스크(220)의 표면에 평행한 방향)에 있어서의 기판(10)과 마스크(220)의 상대 위치를 대략적으로 조정하는 제1 위치 조정 처리로서, "러프(rough) 얼라인먼트"라고도 부른다. 제1 얼라인먼트에서는, 카메라(260)에 의해 기판(10)에 설치된 기판 얼라인먼트 마크(102)와 마스크(220)에 설치된 마스크 얼라인먼트 마크(미도시)를 인식하여, 각각의 XY 위치나 XY 면 내에서의 상대 어긋남을 계측하고, 위치 맞춤을 행한다. 제1 얼라인먼트에 이용하는 카메라(260)는 대략적인 위치 맞춤이 가능하도록 저해상도이지만 광시야각인 카메라이다. 위치 맞춤 시에는, 기판(10)(기판 지지 유닛(210))의 위치를 조정하여도 되고, 마스크(220)의 위치를 조정하여도 되며, 기판(10)과 마스크(220)의 양자의 위치를 조정하여도 된다.
제1 얼라인먼트 처리가 완료하면, 도 5(a)에 도시한 바와 같이 기판(10)을 하강시킨다. 그리고, 도 5(b)에 도시한 바와 같이, 기판(10)이 마스크(220)에 접촉하기 전에, 가압구(302)를 상승시켜 협지기구를 해방 상태로 한다. 이어서, 도 5(c)에 도시된 바와 같이, 해방 상태(비협지 상태)인 채로 기판 지지 유닛(210)을 제2 얼라인먼트를 행하는 위치까지 하강시킨 후, 도 5(d)에 도시한 바와 같이, 협지기구에 의해 기판(10)의 주연부를 재협지한다. 제2 얼라인먼트를 행하는 위치란, 기판(10)과 마스크(220)간의 상대적 어긋남을 계측하기 위해 기판(10)을 마스크(220)상에 임시적으로 놓아두는 상태로 되는 위치로서, 예를 들어, 지지구(300)의 지지면(상면)이 마스크(220)의 재치면보다 약간 높은 위치이다. 이 때, 기판(10)의 적어도 중앙부는 마스크(220)에 접촉하고, 기판(10)의 주연부 중 협지기구에 의해 지지된 좌우 변부는 마스크(220)의 재치면으로부터 약간 떨어진(떠 있는) 상태가 된다. 본 실시형태에서는 제1 얼라인먼트의 종료 후, 제2 얼라인먼트를 위한 계측 위치로 기판을 하강함에 있어서, 기판을 해방 상태에서 하강하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 기판 협지기구로 기판을 협지한 상태에서 하강하여도 된다.
도 6(a) 내지 6(d)는 제2 얼라인먼트를 설명하는 도면이다. 제2 얼라인먼트는 고정밀의 위치 맞춤을 행하는 얼라인먼트 처리로서, "파인(fine) 얼라인먼트"라고도 부른다. 우선, 도 6(a)에 도시한 바와 같이, 카메라(261)에 의해 기판(10)에 설치된 기판 얼라인먼트 마크(101)와 마스크(220)에 설치된 마스크 얼라인먼트 마크(미도시)를 인식하여, 각각의 XY 위치나 XY 면 내에서의 상대 어긋남을 계측한다. 카메라(261)는 고정밀의 위치 맞춤이 가능하도록 협시야각이지만 고해상도인 카메라이다. 계측된 어긋남이 임계치를 벗어나는 경우에는 위치 맞춤 처리가 행해진다. 이하에서는, 계측된 어긋남이 임계치를 벗어나는 경우에 대하여 설명한다.
계측된 어긋남이 임계치를 벗어나는 경우에는, 도 6(b)에 도시한 바와 같이, 기판 Z 액추에이터(250)를 구동하여 기판(10)을 상승시켜, 마스크(220)로부터 떨어뜨린다. 도 6(c)에서는, 카메라(261)에 의해 계측된 어긋남에 기초하여 XYθ 액추에이터를 구동시켜 위치 맞춤을 행한다. 위치 맞춤 시에는, 기판(10)(기판 지지 유닛(210))의 위치를 조정하여도 되고, 마스크(220)의 위치를 조정하여도 되고, 기판(10)과 마스크(220)의 양자의 위치를 조정하여도 된다.
그 후, 도 6(d)에 도시한 바와 같이, 다시 기판(10)을 제2 얼라인먼트를 행하는 위치까지 하강시켜 기판(10)을 마스크(220) 상에 재치한다. 그리고, 카메라(261)에 의해 기판(10) 및 마스크(220)의 얼라인먼트 마크를 촬영하여, 어긋남을 계측한다. 계측된 어긋남이 임계치를 벗어나는 경우에는 상술한 위치 맞춤 처리가 반복된다. 어긋남이 임계치 이내로 된 경우에는, 도 7(a)~도 7(b)에 도시한 바와 같이, 기판(10)을 협지한 채로 기판 지지 유닛(210)을 하강시켜, 기판 지지 유닛(210)의 지지면과 마스크(220)의 높이를 일치시킨다. 이에 의해, 기판(10)의 전체가 마스크(220) 상에 재치된다.
이상의 공정에 의해, 마스크(220) 상으로의 기판(10)의 재치 처리가 완료되면, 그 후, 도 7(c)에 도시된 바와 같이 냉각판 Z 액추에이터(252)를 구동하여, 냉각판(230)을 하강시켜 기판(10)에 밀착시킨다. 이에 의해, 성막 장치에 의한 성막 처리(증착 처리)가 행해질 준비가 완료된다.
본 실시형태에서는, 도 6(a) 내지 6(d)에 도시한 바와 같이, 협지기구에 의해 기판(10)을 협지한 채로 제2 얼라인먼트를 반복하는 예를 설명하였으나, 변형예로서, 기판(10)을 마스크(220)상에 재치할 때에 협지기구를 해방상태로 하거나, 협지기구의 협지력을 약하게 하거나(협지를 완화하거나) 하여도 된다.
또한, 본 실시형태에서는, 도 7(c)의 상태, 즉, 냉각판(230)을 하강시켜(또는, 자석판이 냉각판(230)과는 별도로 설치된 경우, 냉각판(230)에 이어 자석판도 함께 하강시켜) 마스크(220) 상에 재치된 기판(10)을 마스크(220)와 밀착시킨 상태에서 증착을 행한다. 그러나, 이에 한정되지는 않고, 기판(10)과 마스크(220)가 밀착되고 나면, 가압구(302)를 상승시켜 협지 기구를 해방 상태로 하고, 기판 Z 액추에이터(250)의 구동을 통해 지지구(300)를 추가로 하강시키고 나서 증착이 행해지도록 하여도 된다.
<오프셋 보정>
기판(10)은 이상과 같은 과정을 통해 성막 장치 내로 반입되고 마스크(220)와의 얼라인먼트를 거쳐 최종적으로 성막이 행해지게 되는데, 이러한 기판 반송 시 또는 얼라인먼트 시 발생할 수 있는 위치 조정 오차(어긋남)를 보정하기 위한 다양한 시도를 추가로 행하여도 된다. 즉, 상기 위치 조정 오차를 상쇄하는 오프셋양을 결정하고, 이 오프셋양에 기초하여 기판 지지 유닛 또는 마스크 지지 유닛의 적어도 일방을 이동시키는 오프셋 보정을 행하여도 된다. 이하, 대표적인 몇 가지 오프셋 보정 기술에 대해 설명한다.
1. 기판 수취 시의 오프셋 보정
반송 로봇(140)에 의해 기판(10)을 성막실(110) 내로 반입할 때, 성막실(110) 내에서의 기판(10)의 수취 위치가 틀어질 가능성이 있다. 도 8은, 이러한 기판(10) 수취 시의 위치 틀어짐을 설명하는 도면이다. 도시된 바와 같이, 기판(10)이 성막실(110) 내로 반입될 때 반송 과정에서의 위치 틀어짐으로 인해 성막실(110) 내의 기판 지지 유닛(210) 상에 정확히 재치되지 못하는 경우가 있다(도 8(a)). 즉, 기판(10)과 기판 지지 유닛(210)의 길이방향 중심선이 일치하지 않는 상태로, 기판(10)이 대향하는 양쪽 주연부에 배치된 지지구(300) 상에 불균등하게 재치되는 경우가 있을 수 있다.
이러한 기판 수취 시의 위치 틀어짐을 보정하기 위해, 성막실(110)로 기판(10)이 반입되기 전에, 상기 틀어짐 양에 해당하는 양을 상쇄하도록 미리 오프셋을 주어 기판 지지 유닛(210)을 이동시켜 둘 수 있다(도 8(b)).
이러한 오프셋 보정을 통해, 성막실(110) 내로의 기판 반입 시, 항상 이상적인 위치에서 기판(10)이 수취되도록 할 수 있다.
오프셋 보정에 필요한 오프셋 양은, 성막 장치 내로 생산용 기판을 투입하기 전에, 공정제어관리용으로서의 비생산용 기판을 미리 예비적으로 투입하여 측정한 뒤, 측정된 오프셋값을 기억부(오프셋 정보 기억부)에 기억시켜 둔다. 또는, 성막 장치 내로 생산용 기판을 투입한 후, 반송 로봇(140)으로부터 기판(10)을 수취한 후에 성막실(110) 내에서의 기판(10)의 수취 위치를 측정하고, 이상적인 수취 위치로부터의 어긋남 양을 상쇄하는 만큼의 값을 기억부(오프셋 정보 기억부)에 기억되어 있는 오프셋 값에 가산하여, 기억부(오프셋 정보 기억부)에 다시 기억시키도록 하여도 된다. 이와 같이, 기억부(오프셋 정보 기억부)에 기억된 오프셋 값을 학습, 갱신함으로써, 얼라인먼트 정밀도 저하를 보다 한층 억제할 수 있다.
2. 기판과 마스크 간의 밀착 동작 시 발생할 수 있는 틀어짐 보정
제2 얼라인먼트로서 파인 얼라인먼트가 완료되고 나면, 기판(10)은 마스크(220) 상에 그 전체면이 재치되고, 이어서 자석판을 겸하는 냉각판(230)이 하강하여(또는, 자석판이 냉각판(230)과는 별도로 설치되는 경우, 냉각판(230)에 이어 자석판도 함께 하강하여) 기판(10)과 마스크(220)를 밀착시킨 뒤, 증착이 행해지게 된다(도 7(c) 참조).
그런데, 파인 얼라인먼트 완료 후 행해지는 이러한 냉각판(230)(또는 자석판)의 하강과 같은 기계적, 물리적 동작에 의해, 기판(10)과 마스크(220) 간의 상대 위치가 재차 틀어질 가능성이 있다. 이러한 파인 얼라인먼트 완료 후의 위치 틀어짐을 보정하기 위해, 냉각판(230) 하강 등에 의한 기판과 마스크 간의 밀착 동작이 행해진 이후의 시점에서, 파인 얼라인먼트용 카메라(161)로 기판(10) 및 마스크(220)의 얼라인먼트 마크를 다시 한번 촬영하여, 위치 어긋남이 임계치 이내로 수속되었는지를 최종적으로 계측하여 검증한다. 그리고, 이러한 검증을 통해 확인된 위치 어긋남 양만큼을 오프셋 양으로서 파인 얼라인먼트 시의 목표 위치에 반영함으로써, 전술한 얼라인먼트 완료 후의 기계적, 물리적 동작에 의한 위치 틀어짐을 미리 보정할 수 있게 된다.
이러한 오프셋 양 역시, 성막 장치 내로 공정제어관리용으로서의 비생산용 기판을 예비적으로 투입하여 측정한 뒤, 기억부(오프셋 정보 기억부)에 기억시켜 둘 수 있다. 또는, 생산용 기판을 사용한 성막 과정에서 어긋남 양을 측정하고, 그 어긋남 양을 상쇄하는 만큼의 값을 기억부(오프셋 정보 기억부)에 기억되어 있는 오프셋 값에 가산하여, 기억부(오프셋 정보 기억부)에 다시 기억시키도록 하여도 된다. 이와 같이, 기억부(오프셋 정보 기억부)에 기억된 오프셋 값을 학습, 갱신함으로써, 얼라인먼트 정밀도 저하를 보다 한층 억제할 수 있다.
<오프셋 정보 기억부>
전술한 바와 같이, 대형 기판(마더 글래스)를 복수의 분할 기판으로 잘라내어 이들 각각의 분할 기판을 대상으로 하여 성막을 행하는 경우에는, 해당 분할 기판이 마더 글래스의 어느 부분으로부터 잘려진 것인가에 따라 성막 장치 내로의 반송이나 마스크와의 얼라인먼트 시 거동에 차이가 있을 수 있다.
이와 같은 분할 기판의 거동 차이의 주요 원인으로는 다음과 같은 점이 생각된다. 예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이, 마더 글래스를 2장의 분할 기판으로 잘라내는 경우에는, 통상, 마더 글래스 기판의 한 쪽 변을 기준으로 하여 이 기준 변으로부터 소정의 길이의 위치에서 절단하여, 절단 위치 좌측의 하프컷 사이즈 기판을 "분할 기판 1", 우측을 "분할 기판 2"로 하고 있기 때문에, 분할 기판 1과 분할 기판 2 사이에서 사이즈(단변의 길이) 차이가 수반될 수 있다. 또한, 잘라내기한 절단면에 있어서의 잔류 응력의 크기가 분할 기판 1과 분할 기판 2에 있어서 차이가 있을 수 있다. 잔류 응력의 크기가 다르면, 기판의 울렁거림 양태가 다르게 되는 경우가 있다. 또한, 성막 장치 내로의 기판 반입 시 이 절단면의 위치(방향)를 통일화시키지 않는 경우에는 절단 부위에서의 잔류 응력의 크기 차에 따른 영향이 더욱 현저히 나타날 가능성이 있다(도 9(b) 참조). 또한, 마더 글래스 기판에는 전 처리 공정에서 오리엔테이션 플랫(orientation flat) 등의 절결부가 형성될 수 있는데, 이러한 오리엔테이션 플랫 등이 마더 글래스의 한쪽 부위에만 형성됨으로써(도 9(a) 참조), 잘라내기한 이후의 분할 기판 1 및 분할 기판 2 사이에서 형상, 크기 등의 물리적 특성에 차이를 유발할 가능성도 있다.
이러한 다양한 원인에 의한 분할 기판 1과 분할기판 2 간의 특성 차이는, 기판 반송 시 또는 마스크와의 얼라인먼트 시, 기판이 로봇 핸드 또는 기판 지지 유닛 상에서 미끄러지는 등의 위치 틀어짐을 유발하는 정도에 차이를 가져올 수 있다. 즉, 기판 반송 또는 얼라인먼트 시 위치 틀어짐을 보정하기 위해 설정되는 전술한 다양한 패러미터값(오프셋)이, 분할 기판 1과 분할 기판 2에서 차이가 있을 수 있다.
따라서, 이러한 거동 차이를 고려하지 않은 채, 분할 기판 1 및 분할 기판 2를 공통된 오프셋 값을 사용하여 동일한 방법으로 반송 및 얼라인먼트를 행하는 경우에는, 얼라인먼트의 정밀도가 저하될 수 있고, 이는 성막 품질의 저하로 이어질 수 있다.
이러한 분할 기판 간의 거동 차이로 인한 얼라인먼트의 정밀도 저하를 방지하기 위해, 본 발명의 성막 장치는, 전술한 바와 같이, 분할 기판(10)이 마더 글래스의 어느 부분으로부터 절단된 것인지에 따라 해당 기판(10)의 반송 또는 얼라인먼트 시의 패러미터값(오프셋)을 조정하기 위한 정보가 기록된 오프셋 정보 기억부(280)를 포함한다.
도 10은, 오프셋 정보 기억부(280)에 분할 기판별로 고유의 오프셋 값 정보가 테이블 형태로서 기록되는 구성을 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 분할 기판(10)에는 마더 글래스의 어느 부분으로부터 잘라낸 것인지를 나타내는 정보(잘라내기 정보)가 식별자(번호 또는 기호)로서 부여된다. 각각의 분할 기판(10) 별로 기판의 반송 시 또는 얼라인먼트 시의 위치 틀어짐을 오프셋 보정하기 위한 보정치를 산출하여, 기판별로 식별자로서 부여된 잘라내기 정보와 연관시켜 저장해 둔다. 오프셋 보정의 유형으로서는, 전술한 바와 같이, 기판 수취 시의 오프셋 보정(Type 1_Offset), 기판 마스크 간의 밀착 공정 시의 틀어짐 오프셋 보정(Type 2_Offset) 등이 있을 수 있다. 이들 각 유형의 오프셋 보정을 위한 패러미터으로서의 오프셋값은, 전술한 바와 같이, 성막 장치 내로 생산용 기판을 투입하기 전에 공정제어관리용으로서의 비생산용 기판을 미리 예비적으로 투입하여, 상기 잘라내기 정보에 따라 각 분할 기판의 종류 별로 산출한 뒤, 오프셋 정보 기억부(280)에 기억시켜 둔다. 또는, 생산용 기판을 사용한 성막 과정에서 어긋남 양을 측정하고, 그 어긋남 양을 상쇄하는 만큼의 값을 기억부(오프셋 정보 기억부)에 기억되어 있는 오프셋 값에 가산하여, 기억부(오프셋 정보 기억부)에 다시 기억시키도록 하여도 된다. 즉, 제어부가, 위치 조정 기구의 제어 결과에 기초하여, 기억부(오프셋 정보 기억부)에 기억된 오프셋 값을 갱신하도록 하여도 된다. 이와 같이, 기억부(오프셋 정보 기억부)에 기억된 오프셋 값을 학습, 갱신함으로써, 얼라인먼트 정밀도 저하를 보다 한층 억제할 수 있다.
본 발명의 실시예에서는, 각 유형의 오프셋 보정을 위한 패러미터(오프셋값)을, 기판별 식별자로서의 잘라내기 정보와, 테이블의 형태로서 연관시키고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다른 방식으로 오프셋 보정용 패러미터와 기판 식별 정보(잘라내기 정보)를 연관지을 수도 있다. 또한, 오프셋 정보 기억부(280)에 기억시켜 두는 오프셋 보정치로서는, 전술한 두 가지 유형이외의 다른 오프셋 보정용 패러미터를 더 포함시킬 수도 있다. 또한, 오프셋 정보 이와의 각종 보정 패러미터를, 기판 식별 정보(잘라내기 정보)와 관련지어 기억시켜 두어도 된다.
오프셋 정보 기억부(280)는 각 성막 장치에 설치될 수도 있고, 복수의 성막 장치가 공유할 수 있도록 각 성막 장치와 네트워크로 연결된 서버에 설치될 수도 있다. 오프셋 정보 기억부(280)에 저장된 테이블은 성막 장치의 제어부(270)에 의해 판독되고, 제어부(270)는 성막 장치 내로의 기판 반입 시 및 마스크와의 얼라인먼트 공정 시, 잘라내기 정보에 기초하여 분할 기판별로 서로 다른 고유한 오프셋값이 각각의 보정에 활용되도록, 기판 지지 유닛(210)의 상대 위치를 조정하는 XYθ 액추에이터의 구동을 제어한다.
이와 같이, 본 발명에 의하면, 각 분할 기판(10)에 대해 식별자로서 부여된, 마더 글래스의 어느 부분으로부터 절단된 것인지를 나타내는 정보(잘라내기 정보)에 따라 반송 시 또는 얼라인먼트 시의 위치 틀어짐 보정을 위한 패러미터값(오프셋)을 다르게 설정하고, 오프셋 보정 시 이를 활용하도록 함으로써, 분할 기판 간의 거동 차이로 인한 얼라인먼트의 정밀도 저하를 방지할 수 있게 된다.
<전자 디바이스의 제조방법>
다음으로, 본 실시형태의 성막 장치를 이용한 전자 디바이스의 제조방법의 일례를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시장치의 구성 및 제조방법을 예시한다.
우선, 제조하는 유기 EL 표시장치에 대해 설명한다. 도 11(a)은 유기 EL 표시장치(60)의 전체도, 도 11(b)는 1 화소의 단면 구조를 나타내고 있다.
도 11(a)에 도시한 바와 같이, 유기 EL 표시장치(60)의 표시 영역(61)에는 발광소자를 복수 구비한 화소(62)가 매트릭스 형태로 복수 개 배치되어 있다. 상세 내용은 후술하지만, 발광소자의 각각은 한 쌍의 전극에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다. 또한, 여기서 말하는 화소란 표시 영역(61)에 있어서 소망의 색 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 지칭한다. 본 실시예에 관한 유기 EL 표시장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광소자(62R), 제2 발광소자(62G), 제3 발광소자(62B)의 조합에 의해 화소(62)가 구성되어 있다. 화소(62)는 적색 발광소자, 녹색 발광소자, 청색 발광소자의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 황색 발광소자, 시안 발광소자, 백색 발광소자의 조합이어도 되며, 적어도 1 색 이상이면 특히 제한되는 것은 아니다.
도 11(b)는 도 11(a)의 A－B선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(62)는 기판(63) 상에 제1 전극(양극)(64), 정공 수송층(65), 발광층(66R, 66G, 66B), 전자 수송층(67), 제2 전극(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, 제1 전극(64)은 발광소자별로 분리되어 형성되어 있다. 정공 수송층(65)과 전자 수송층(67)과 제2 전극(68)은, 복수의 발광소자(62R, 62G, 62B)와 공통으로 형성되어 있어도 좋고, 발광소자별로 형성되어 있어도 좋다. 또한, 제1 전극(64)과 제2 전극(68)이 이물에 의해 단락되는 것을 방지하기 위하여, 제1 전극(64) 사이에 절연층(69)이 설치되어 있다. 또한, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(70)이 설치되어 있다.
도 11(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, 제1 전극(64)과 정공수송층(65) 사이에는 제1 전극(64)으로부터 정공수송층(65)으로의 정공의 주입이 원활하게 이루어지도록 할 수 있는 에너지밴드 구조를 가지는 정공주입층을 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 제2 전극(68)과 전자수송층(67) 사이에도 전자주입층이 형성될 수 있다.
다음으로, 유기 EL 표시장치의 제조방법의 예에 대하여 구체적으로 설명한다.
우선, 유기 EL 표시장치를 구동하기 위한 회로(미도시) 및 제1 전극(64)이 형성된 기판(63)을 준비한다.
제1 전극(64)이 형성된 기판(63) 위에 아크릴 수지를 스핀 코트로 형성하고, 아크릴 수지를 리소그래피 법에 의해 제1 전극(64)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(69)을 형성한다. 이 개구부가 발광소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다.
절연층(69)이 패터닝된 기판(63)을 제1 성막 장치에 반입하여 기판 지지 유닛으로 기판을 보유 지지하고, 정공 수송층(65)을 표시 영역의 제1 전극(64) 위에 공통층으로서 성막한다. 정공 수송층(65)은 진공 증착에 의해 성막된다. 실제로는 정공 수송층(65)은 표시 영역(61)보다 큰 사이즈로 형성되기 때문에, 고정밀의 마스크는 필요치 않다.
다음으로, 정공 수송층(65)까지 형성된 기판(63)을 제2 성막 장치에 반입하고, 기판 지지 유닛에서 보유 지지한다. 기판과 마스크의 얼라인먼트(제1 얼라인먼트 및 제2 얼라인먼트)를 행하고, 기판을 마스크 상에 재치하여, 기판(63)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분에 적색을 발하는 발광층(66R)을 성막한다. 발광층(66R)의 성막과 마찬가지로, 제3 성막 장치에 의해 녹색을 발하는 발광층(66G)을 성막하고, 나아가 제4 성막 장치에 의해 청색을 발하는 발광층(66B)을 성막한다. 발광층(66R, 66G, 66B)의 성막이 완료된 후, 제5 성막 장치에 의해 표시 영역(61)의 전체에 전자 수송층(67)을 성막한다. 전자 수송층(67)은 3 색의 발광층(66R, 66G, 66B)에 공통의 층으로서 형성된다.
전자 수송층(67)까지 형성된 기판을 스퍼터링 장치로 이동시켜 제2 전극(68)을 성막하고, 그 후 플라스마 CVD 장치로 이동시켜 보호층(70)을 성막하여, 유기 EL 표시장치(60)를 완성한다.
절연층(69)이 패터닝 된 기판(63)을 성막 장치로 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, 성막 장치 간의 기판의 반입, 반출은 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기 하에서 행하여진다.
상기 실시예는 본 발명의 일 예를 나타낸 것으로, 본 발명은 상기 실시예의 구성에 한정되지 않으며, 그 기술사상의 범위내에서 적절히 변형하여도 된다.
10: 기판
220: 마스크
270: 제어부
280: 오프셋 정보 기억부

Claims (13)

  1. 기판을 지지하기 위한 기판 지지 유닛과,
    마스크를 지지하기 위한 마스크 지지 유닛과,
    상기 기판 지지 유닛에 의해 지지된 상기 기판과 상기 마스크 지지 유닛에 의해 지지된 상기 마스크와의 상대 위치를 조정하기 위한 위치 조정 기구와,
    상기 위치 조정 기구를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 기판은 대형 기판으로부터 잘라 낸 기판이고,
    상기 제어부는, 상기 기판이 대형 기판의 어느 위치로부터 잘라낸 것인지를 나타내는 잘라내기 정보에 기초하여, 상기 위치 조정 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 잘라내기 정보와, 상기 위치 조정 기구에 의한 위치 조정에 사용되는 위치 조정용 패러미터값이 대응지어진 대응 정보를 기억하는 기억부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 기억부에 기억된 상기 대응 정보를 기초로, 상기 잘라내기 정보에 따라 상기 기판 별로 각각 대응하는 상기 위치 조정용 패러미터값을 사용하여 상기 위치 조정 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 잘라내기 정보는, 상기 기판별로 식별자로서 부여된 정보인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 위치 조정용 패러미터값은, 성막 장치 내로 반입되는 상기 기판을 상기 기판 지지 유닛으로 수취하기 위해 상기 기판 지지 유닛을 이동시키는 이동량을 나타내는 패러미터 값인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 시스템.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 위치 조정 기구에 의해 상대 위치가 조정된 상기 기판과 상기 마스크를 밀착시키기 위한 밀착 수단을 더 포함하고,
    상기 위치 조정용 패러미터값은, 상기 밀착 수단에 의한 상기 기판과 상기 마스크 간의 밀착 동작 시의 틀어짐을 사전에 오프셋 보정하기 위한 패러미터 값인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 밀착 수단은 상기 기판을 사이에 두고 상기 마스크의 반대쪽에 배치되는 자석인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 시스템.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 밀착 수단은, 상기 기판 및 상기 마스크의 적어도 일방을 냉각시키는 냉각 수단을 겸하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 시스템.
  8. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 조정용 패러미터값은, 비생산용 기판을 성막 장치 내로 예비적으로 투입하여, 상기 잘라내기 정보에 따라 상기 기판의 유형 별로 산출한 뒤 상기 기억부에 기억시키는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 시스템.
  9. 제2항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 위치 조정 기구의 제어 결과에 기초하여, 상기 기억부에 기억된 상기 대응 정보의 상기 위치 조정용 패러미터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 기판의 위치 정보를 취득하는 위치 정보 취득 수단을 더 갖고,
    상기 제어부는, 상기 잘라내기 정보에 기초하여 상기 위치 조정 기구를 제어한 후에 상기 위치 정보 취득 수단에 의해 상기 기판의 위치 정보를 득하고, 취득된 상기 기판의 위치 정보에 기초하여, 상기 기억부에 기억된 상기 대응 정보의 상기 위치 조정용 패러미터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 시스템.
  11. 기판 상에 마스크를 통해 성막 재료를 성막하기 위한 성막 장치로서,
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항의 얼라인먼트 시스템과,
    상기 마스크를 사이에 두고 상기 기판의 반대측에 배치되어, 상기 기판을 향해 상기 성막 재료를 방출하는 성막원을 포함하는 성막 장치.
  12. 대형 기판으로부터 잘라낸 기판 상에 마스크를 통해 성막 재료를 성막하는 성막 방법에 있어서,
    상기 마스크가 배치된 챔버 내로 상기 기판을 반입하는 기판 반입 공정과,
    반입된 상기 기판과 상기 마스크를 위치 맞춤하는 얼라인먼트 공정과,
    상기 마스크를 통해 상기 기판에 성막 재료를 성막하는 성막 공정을 포함하고,
    상기 기판 반입 공정 및 상기 얼라인먼트 공정의 적어도 일방의 공정에 있어서, 상기 기판이 상기 대형 기판의 어느 위치로부터 잘라낸 것인지를 나타내는 잘라내기 정보에 기초하여, 상기 기판 및 상기 마스크의 적어도 일방의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  13. 제12항의 성막 방법을 포함하는 전자 디바이스 제조방법.
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