KR20200104969A - 얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법 - Google Patents

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야스노부 고바야시
히로키 스가와라
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캐논 톡키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 얼라인먼트 장치는, 마스크와 기판과의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치로서, 상기 기판과 상기 마스크 중 적어도 일방을 제1 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크를 근접 또는 이격시키는 이동 기구와, 상기 기판 및 상기 마스크 중 적어도 일방을, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향 또는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크 간의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 기구와, 상기 이동 기구 및 상기 위치 조정 기구를 제어하는 제어부와, 상기 마스크의 두께 정보를 취득하는 두께 정보 취득 수단을 구비하고, 상기 제어부는, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여, 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 한다.

Description

얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법{ALIGNMENT APPARATUS, FILM FORMING APPARATUS, ALIGNMENT METHOD, FILM FORMING METHOD AND MANUFACTURING METHOD OF ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 성막 방법 및 전자 디바이스 제조 방법에 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, 기판에의 증착이 이루어지기 전에 마스크와 기판 간의 상대적 위치를 정밀하게 정렬시킬 필요가 있다.
이러한 기판과 마스크 간의 상대 위치를 조정하는 얼라인먼트 방법으로서, 특허문헌 1 등에 개시된 바와 같이, 기판과 마스크 상에 각각 위치 조정(얼라인먼트)용의 마크를 형성하고, 이들 얼라인먼트 마크를 성막 장치에 설치된 카메라로 촬영하여, 그 촬영 화상에 기초하여 기판과 마스크의 각 얼라인먼트 마크가 미리 정해진 소정의 위치 관계를 갖도록 기판 또는 마스크를 상대 이동시키는 방식이 알려져 있다.
그리고, 이러한 얼라인먼트 방식에서는, 통상, 기판과 마스크를 서로 이격시켜 마주보게 한 상태에서 기판과 마스크 간의 수평 위치 어긋남을 상대 이동을 통해 조정하고, 이러한 위치 어긋남 조정이 완료되면, 마스크에 대해 기판을 상대적으로 하강시켜(또는 기판에 대해 마스크를 상대적으로 상승시켜), 마스크 상에 위치 조정된 기판을 올려놓는다(재치한다). 이어서, 필요에 따라 자석판 등을 사용하여 기판과 마스크를 더욱 밀착시킴으로써, 마스크를 통한 기판으로의 성막 준비를 완료한다.
일본공개특허공보 특개2006-176809호
이와 같이 마스크를 이용하는 성막 장치에 있어서는, 마스크와 기판을 이격시킨 상태에서 얼라인먼트를 행한 뒤, 얼라인된 기판을 마스크 상으로 이동시켜 재치함으로써, 성막을 준비한다. 이 때, 얼라인된 기판을 마스크 상에 재치함에 있어서는, 얼라인먼트 공정에 의해 위치 조정된 기판과 마스크의 상대 위치가 재차 틀어지지 않고 위치 관계가 유지된 채로 재치되도록 할 필요가 있고, 이를 위해서는, 우선 기판과 마스크를 얼라인된 상태를 유지한 채로 가능한 한 근접한 위치까지 가까이 이동시키고 나서, 최종적으로 재치하는 것이 바람직하다. 즉, 위치 어긋남 조정이 완료된 기판을 마스크를 향해 하강시켜(또는 마스크를 상대적으로 상승시켜) 기판이 마스크에 거의 근접하는 위치까지 이동시킨 뒤, 재치 동작으로 이행하는 것이 바람직하다.
그런데, 성막 공정에 사용되는 마스크는 각 마스크 별로 개체 차가 있을 수 있다. 본 발명자들이 면밀히 검토한 결과, 이러한 마스크 별 개체 차, 특히 마스크의 두께가 개체 별로 차이가 나는 경우는, 이러한 차이가 얼라인먼트의 정밀도를 저하시키는 하나의 원인이 될 수 있음을 알 수 있었다. 즉, 전술한 바와 같이, 얼라인먼트 공정에 의해 위치 어긋남이 조정된 기판은 마스크로의 재치에 앞서 마스크에 거의 근접하는 위치까지 이동시킬 필요가 있는데, 이러한 얼라인된 기판을 마스크를 향해 근접 이동시키는 이동량을 마스크 별 개체 차(두께 차)를 고려하지 않고 고정 값으로 설정하게 되면, 얼라인먼트 완료 후 마스크로의 재치 과정에서 기판과 마스크 간의 조정된 위치 관계가 마스크에 따라서는 재차 틀어질 가능성이 있음을 알 수 있었다.
본 발명은 이러한 점에 착목하여, 얼라인된 기판을 마스크를 향해(또는 기판을 향해 마스크를) 근접 이동시킬 때의 이동량을 마스크 별 두께에 따라 보정함으로써, 마스크의 개체 차에 의한 얼라인먼트의 정밀도의 저하를 억제할 수 있는 성막 장치, 성막 방법 및 전자 디바이스 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 얼라인먼트 장치는, 마스크와 기판과의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치로서, 상기 기판과 상기 마스크 중 적어도 일방을 제1 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크를 근접 또는 이격시키는 이동 기구와, 상기 기판 및 상기 마스크 중 적어도 일방을, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향 또는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크 간의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 기구와, 상기 이동 기구 및 상기 위치 조정 기구를 제어하는 제어부와, 상기 마스크의 두께 정보를 취득하는 두께 정보 취득 수단을 구비하고, 상기 제어부는, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여, 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 얼라인먼트 장치는, 마스크와 기판과의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치로서, 상기 기판과 상기 마스크 중 적어도 일방을 제1 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크를 근접 또는 이격시키는 이동 기구와, 상기 기판 및 상기 마스크 중 적어도 일방을, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향 또는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크 간의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 기구와, 상기 기판을 사이에 두고 상기 마스크에 자력을 인가하기 위한 자력 인가 수단 및 상기 기판을 냉각시키기 위한 냉각 수단의 적어도 일방을 상기 제1 방향으로 이동시키는 제2 이동 기구와, 상기 이동 기구, 상기 위치 조정 기구 및 상기 제2 이동 기구를 제어하는 제어부와, 상기 마스크의 두께 정보를 취득하는 두께 정보 취득 수단을 구비하고, 상기 제어부는, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여, 상기 제2 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 성막 장치는, 기판에 마스크를 통해 성막을 행하는 성막 장치로서, 상기 기판과 상기 마스크와의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치를 포함하고, 상기 얼라인먼트 장치는, 전술한 일 실시형태에 따른 얼라인먼트 장치 또는 다른 일 실시형태에 따른 얼라인먼트 장치인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 얼라인먼트 방법은, 기판과 마스크와의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 방법으로서, 위치 조정 기구에 의해, 상기 마스크와 상기 기판이 이격된 위치에서, 상기 기판 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 제2 방향 또는 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크와의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 공정과, 이동 기구에 의해, 위치 맞춤이 행해진 상기 기판과 상기 마스크 중 적어도 일방을, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향과 교차하는 제1 방향으로 근접 이동시키는 이동 공정과, 두께 정보 취득 수단에 의해, 상기 마스크의 두께 정보를 취득하는 공정을 포함하고, 상기 이동 공정에 있어서, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여 목표 이동 위치가 조정되도록 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 실시형태에 따른 얼라인먼트 방법은, 기판과 마스크와의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 방법으로서, 위치 조정 기구에 의해, 상기 마스크와 상기 기판이 이격된 위치에서, 상기 기판 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 제2 방향 또는 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크와의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 공정과, 이동 기구에 의해, 위치 맞춤이 행해진 상기 기판과 상기 마스크 중 적어도 일방을, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향과 교차하는 제1 방향으로 근접 이동시키는 이동 공정과, 제2 이동 기구에 의해, 상기 기판을 사이에 두고 상기 마스크에 자력을 인가하기 위한 자력 인가 수단 및 상기 기판을 냉각시키기 위한 냉각 수단의 적어도 일방을, 상기 마스크와 근접한 상기 기판을 향해 상기 제1 방향으로 근접 이동시키는 제2 이동 공정과, 두께 정보 취득 수단에 의해, 상기 마스크의 두께 정보를 취득하는 공정을 포함하고, 상기 제2 이동 공정에 있어서, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여 목표 이동 위치가 조정되도록 상기 제2 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 성막 방법은, 마스크를 통해 기판에 성막을 행하는 성막 방법으로서, 전술한 일 실시형태에 따른 얼라인먼트 방법 또는 다른 일 실시형태에 따른 얼라인먼트 방법을 포함하는 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시형태에 따른 전자 디바이스 제조 방법은, 전술한 성막 방법을 사용하여 전자 디바이스를 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 얼라인된 기판을 마스크를 향해(또는 기판을 향해 마스크를) 근접 이동시킬 때에 있어서, 마스크의 개체 차에 의한 얼라인먼트의 정밀도의 저하를 억제할 수 있다.
도 1은 유기 EL 표시 장치의 제조 라인의 일부의 모식도이다.
도 2는 성막장치의 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 마스크 식별자와 마스크 두께 정보를 연관시키는 연관테이블의 예이다.
도 9은 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 증착 또는 스퍼터링에 의해 소망하는 패턴의 박막(재료층)을 형성하는 장치에 바람직하게 적용할 수 있다. 기판의 재료로는 유리, 수지, 금속 등의 임의의 재료를 선택할 수 있고, 또한 성막 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 정밀도의 더 나은 향상 및 기판과 마스크의 얼라인먼트 공정에 소요되는 시간의 보다 단축이 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 사용된다. 스마트폰 용의 표시 패널의 경우, 예를 들면 약 1800 ㎜ × 약 1500 ㎜ 또는 약 900 mm × 약 1500 ㎜의 사이즈의 기판에 유기 EL의 성막을 행한 후, 해당 기판을 다이싱하여 복수의 작은 사이즈의 패널이 제작된다. 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 재치체로서의 역할도 담당한다. 냉각판(230)은 성막 시에 기판(10)(의 마스크(220)와 접촉하는 면과는 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)(이동 기구), 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(제1 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 기구(위치조정기구)이다. XYθ 액추에이터는 기판 지지 유닛(210) 및/또는 냉각판(230)의 전체를, X 방향(제2 방향)으로 이동, Y 방향(제3 방향)으로 이동, θ 방향으로 회전시킨다. 본 실시형태에서는, θ 회전시키는 θ 액츄에이터를 별도 설치하는 구성으로 하였으나, X 액츄에이터와 Y 액츄에이터의 조합에 의해 θ 회전시키는 것으로 하여도 된다. 또한, 본 실시예에서는 마스크(220)를 고정시킨 상태로 기판(10)의 X, Y, θ를 조정하는 구성으로 하였지만, 마스크(220)의 위치를 조정하거나 또는 기판(10)과 마스크(220)의 양자의 위치를 조정함으로써 기판(10)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(10)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, 성막 장치 내로 반입된 마스크(220)에 대해 두께 정보를 취득하기 위한 마스크 두께 정보 취득 수단(280)을 포함한다. 제어부(270)는, 마스크 두께 정보 취득 수단(280)을 통해 취득되는 마스크 두께 정보에 기초하여, 마스크로의 재치를 위해, 얼라인된 기판을 마스크를 향해(또는 마스크를 기판을 향해) 근접 이동시킬 때의 이동량(이동 위치)를 가변적으로 제어한다. 마스크 두께 정보 취득 수단(280)의 구체적인 실시형태 및 마스크 두께 정보에 기초한 얼라인먼트 완료 후의 기판 이동 위치 제어에 관한 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(10)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(10)을 승강(Z 방향 이동)시킬 수 있다. 즉, 이동 기구인 기판 Z 액추에이터(250)에 의해, 기판(10)을 마스크(220)의 표면 또는 기판(10)의 성막면에 수직인 제1 방향(Z 방향)으로 이동시켜, 기판(10)과 마스크(220)를 근접 또는 이격시킬 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(10)이 마스크(220)로부터 소정의 높이로 이격된 상태에서, 즉, 기판(10)과 마스크(220)가 소정의 간격만큼 떨어진 상태에서, 제1 얼라인먼트가 행해진다. 제1 얼라인먼트는 XY 면 내(마스크(220)의 표면 또는 기판(10)의 성막면에 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 액츄에이터(250)를 구동하여 기판(10)을 상승시켜, 마스크(220)로부터 떨어뜨린다. 도 6(c)에서는, 카메라(261)에 의해 계측된 어긋남에 기초하여 XYθ 액츄에이터를 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 액츄에이터(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.
<마스크 두께 정보 취득 수단>
이하, 마스크 두께 정보에 기초한 얼라인먼트 완료 후의 기판 이동 위치 제어에 관해 상세히 설명한다.
이상과 같이, 본 발명의 실시형태에서는, 우선, 기판(10)과 마스크(220)를 이격시킨 상태에서, 카메라(260)의 촬영 결과에 따라 XY 면 내에 있어서의 기판(10)과 마스크(220)의 상대 위치를 대략적으로 조정하는 러프 얼라인먼트(제1 얼라인먼트)를 행하고(도 4(c) 참조), 이러한 러프 얼라인먼트에 의한 위치 조정이 끝나면, 기판(10)을 얼라인된 상태를 유지한 채로 마스크(220)에 근접한 위치까지 하강 이동시킨다. 구체적으로는, 전술한 실시형태에서는, 기판(10)의 중앙부는 마스크(220)에 접촉하고, 기판(10)의 좌우 변부는 마스크(220)의 재치면으로부터 약간 떨어지는 위치까지 기판(10)을 하강시키는 것으로 하고 있으나(도 5(d) 참조), 반드시 이에만 한정되는 것은 아니다. 즉, 얼라인먼트 완료 후 얼라인된 기판과 마스크를 근접 이동시킬 때의 “근접”이란, 기판의 일부가 마스크와 접촉하는 위치까지 이동시키는 경우뿐만 아니라, 물리적인 접촉 직전의 상태까지 가까워지도록 이동시키는 경우도 포함한다.
본 발명은, 이와 같이 얼라인먼트 공정에 의해 위치 어긋남이 조정된 기판을 마스크에 근접 이동시킬 때의 목표 이동 위치(이동량)를, 사용하는 마스크의 두께 정보에 기초하여 제어한다. 즉, 성막 장치 내로 반입된 마스크(220)에 대해 그 두께 정보를 취득하고, 취득된 두께 정보에 따라, 기판 Z 액츄에이터(250)의 구동을 통해 기판(10)이 마스크(220)를 향해 근접 이동하게 되는 이동량을 제어한다. 다시 말해, 얼라인된 기판(10)을 마스크(220)를 향해 근접 이동시킬 때의 이동량을 마스크 별 두께 차에 따라 보정하는 것이다. 이에 의해, 얼라인먼트 완료 후 마스크로의 재치 과정에서 기판과 마스크 간의 조정된 위치 관계가, 마스크의 개체 차이에 따라, 재차 틀어질 가능성을 억제할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 성막 장치는, 성막 장치 내로 반입된 마스크(220)에 대해 그 두께 정보를 취득하기 위한 마스크 두께 정보 취득 수단(280)을 포함한다.
마스크 두께 정보 취득 수단(280)의 구체적인 실시 형태, 즉, 마스크(220)의 두께 정보를 취득하기 위한 세부 방법으로, 몇 가지 방법이 고려될 수 있다.
제1 태양으로는, 성막 장치 내로 반입되는 마스크(220)의 두께 정보를 성막 장치를 운용하는 유저가 직접 조작 단말을 통해 입력하도록 할 수 있다. 즉, 성막 장치 내로 반입되는 각각의 마스크(220) 별로 유저에 의한 두께 정보의 입력을 접수하여, 유저가 해당 마스크의 두께 정보를 키보드나 마우스, 터치 패널 등의 입력 수단을 통해 직접 수작업으로 입력함으로써, 성막 장치로 하여금 마스크 두께 정보를 취득하게 할 수 있다. 성막 장치의 제어부(270)는, 이러한 유저로부터의 입력에 의해 취득된 각 마스크(220)의 두께 정보에 기초하여, 전술한 얼라인된 기판을 마스크에 근접 이동시킬 때의 목표 이동 위치(이동량)가 조정되도록 기판 Z 액츄에이터(250)의 구동을 제어한다.
제2 태양으로는, 마스크의 두께 정보를 각각의 마스크를 식별할 수 있는 식별자와 함께 미리 테이블의 형태로 기억부에 저장하고 두고, 이러한 식별자의 판독 및 테이블 참조 과정을 통해 두께 정보를 취득할 수도 있다. 유기 EL 표시 소자의 제조 라인에 투입되는 마스크는 제조 라인에서의 공정제어관리 등의 목적으로 각 마스크 별로 식별자(ID)가 부여될 수 있다. 이러한 식별자는, 예를 들어, 바코드 등과 같은 형태로, 각각의 마스크에 부여될 수 있다. 본 태양에 있어서의 마스크 두께 정보 취득 수단(280)은, 이와 같이 각각의 마스크 별로 부여된 식별자를 판독할 수 있는 판독부와, 마스크의 식별자와 해당 마스크의 두께 정보를 상호 연관시켜 연관 테이블의 형태로 저장하는 기억부를 포함할 수 있다. 도 8은 기억부에 저장되는 연관 테이블의 일례를 도시하고 있다. 즉, 연관 테이블은, 각각의 마스크의 식별자와, 해당 식별자의 마스크의 두께에 관한 정보를 적어도 포함한다. 본 실시형태에 따른 마스크 두께 정보 취득 수단(280)은, 성막 장치 내로 마스크(220)가 반입될 때, 해당 마스크(220)에 바코드 등의 형태로 부여된 마스크 식별자를 상기 판독부를 통해 판독하고, 이 판독된 식별자를 기준으로 상기 기억부에 저장된 연관 테이블을 참조함으로써, 해당 식별자에 대응하는 두께 정보를 취득할 수 있다.
제3 태양으로는, 마스크를 성막 장치 내로 반송하는 마스크 반송 시스템의 상류측 장치로부터, 통신을 통해 마스크 두께 정보를 취득하는 것으로 할 수도 있다. 전술한 바와 같이, 유기 EL 표시 장치의 제조 라인의 성막 클러스터(1)는, 상류측 마스크 반송 시스템으로부터 반송되어 온 마스크를 성막실(110) 내로 반입하기 전에 일시 수납하는 마스크 스톡 챔버(120)를 구비한다. 마스크 스톡 챔버(120)는 복수의 마스크를 여러 단으로 구성된 카세트에 수납하고, 필요에 따라 성막 공정에 사용될 마스크를 카세트로부터 순차로 인출하여 성막실(110)을 구성하는 성막 장치 내로 반입한다. 본 실시형태에 있어서의 마스크 두께 정보 취득은, 마스크가 마스크 반송 시스템의 상류측 장치로부터 반송되어 마스크 스톡 챔버(120) 내에 수납될 때, 성막 장치가 해당 상류측 장치로부터 반송 중인 각각의 마스크에 대한 두께 정보도 함께 통신을 통해 수신하도록 함으로써 행해질 수 있다. 전술한 제2 태양의 실시형태가 성막 장치가 식별자 판독을 통해 각각의 마스크를 식별해 낸 뒤 그 식별 결과에 따라 상응하는 마스크의 두께 정보를 테이블 참조를 통해 취득하는 방식이라면, 본 제3 태양의 실시형태는 성막 장치 내에서의 별도의 마스크 식별 동작은 행해지지 않고, 마스크의 두께 정보 자체를 해당 마스크를 반송하는 상류측 장치로부터 직접 수신하도록 하는 방식이다. 즉, 마스크 반송 시스템의 상류측 장치로부터 마스크 스톡 챔버(120) 측으로 마스크가 반송되어 올 때, 예컨대, 카세트의 각 단별로, 첫번째 단에 수납되어 반송 중인 마스크는 제1 두께, 두 번째 단에 수납되어 반송 중인 마스크는 제2 두께, 등과 같이, 반송 중인 각 마스크의 두께 정보도 함께 성막 장치가 수신하도록 함으로써, 성막 장치가 해당 마스크 스톡 챔버(120)의 카세트로부터 각 마스크를 순차 인출할 때 해당 마스크의 두께 정보를 확인할 수 있다.
마스크 두께 정보를 취득하기 위한 제4 태양으로는, 마스크의 두께를 계측을 통해 측정하는 계측 수단을 성막 클러스터 내에 설치할 수도 있다. 즉, 두께 계측 수단을 사용하여 성막 장치 내로 반입되는 마스크의 두께 정보를 실측을 통해 취득할 수도 있다. 두께 계측 수단은, 성막 클러스터(1) 내에 있어서 마스크가 위치할 수 있는 임의의 위치에 설치할 수 있다. 전술한 바와 같이, 마스크 반송 시스템의 상류측 장치로부터 반송되어 온 마스크는, 마스크 스톡 챔버(120) 내에 일시 수납된 뒤, 반송로봇에 의해 반송실(130)을 거쳐, 성막실(110)을 구성하는 성막 장치 내로 반입된다. 마스크 두께를 계측하는 수단은, 이러한 마스크의 반송 경로 상의 임의의 위치, 즉, 마스크 스톡 챔버(120) 내, 또는 반송실(130) 내, 또는 성막 장치를 구성하는 성막실(110) 내 중, 임의의 위치에 설치될 수 있다. 실측을 통해 두께를 계측하는 수단의 구체적인 구성으로서는 임의의 공지된 두께 계측 수단의 구성을 채용할 수 있고, 특정의 두께 실측 수단의 구성으로만 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 성막 장치의 제어부(270)는, 이상과 같이 하여 취득된 각각의 마스크의 두께 정보에 맞추어, 전술한 바와 같이, 얼라인된 기판을 마스크를 향해 근접 이동시킬 때의 목표 이동 위치(이동량)가 조정되도록 기판 Z 액츄에이터(250)의 구동을 제어한다. 이에 의해, 얼라인먼트 완료 후 마스크로의 재치 과정에서 기판과 마스크 간의 조정된 위치 관계가, 마스크의 개체 차이에 따라, 재차 틀어질 가능성을 억제할 수 있다. 또한, 특히, 마스크의 두께 정보를 취득하기 위한 실시 형태로서의 전술한 구성 중, 제2 ~ 제4 태양의 실시형태의 구성에 따르면, 마스크 두께 정보를 유저가 직접 수작업으로 입력할 때의 입력 오류 가능성을 피할 수 있어, 마스크 개체 차로 인한 얼라인먼트 정밀도 저하를 보다 확실하게 억제할 수 있다.
이상에서는, 제1 얼라인먼트, 즉, 기판과 마스크의 상대 위치를 대략적으로 조정하는 러프 얼라인먼트를 중심으로, 위치 맞춤 공정 이후의 기판과 마스크를 상대적으로 근접 이동시키는 동작에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예컨대, 제1 얼라인먼트 이후에 행해지는 파인 얼라인먼트(제2 얼라인먼트)에 있어서도 본 발명은 적용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 파인 얼라인먼트는, 러프 얼라인먼트(제1 얼라인먼트)에 따른 위치 맞춤 동작 이후 기판(10)을 마스크(220) 가까이로 근접시킨 상태(도 5(d) 또는 도 6(a) 참조)에서, 코너부에 설치한 고해상도의 카메라(261)에 의해 기판(10) 및 마스크(220) 상의 각 얼라인먼트 마크를 촬영한 뒤, 계측된 위치 어긋남이 임계치를 벗어나는 경우에는, 기판(10)을 다시 상승시켜 마스크(220)로부터 이격시키고(도 6(b)), 이 이격 상태에서 XYθ 액츄에이터를 구동시켜 위치 맞춤을 행한 뒤(도 6(c)), 다시 기판의 중앙부 일부가 마스크(220) 상에 재치되는 계측 위치까지 기판(10)을 하강시켜 마스크(220)에 근접시킨다(도 6(d)). 그리고, 이러한 기판과 마스크 간의 이격 및 근접 동작은, 이상의 위치 맞춤 동작을 통해 기판과 마스크 간의 위치 어긋남이 소정의 임계치 이내로 될 때까지 반복된다. 본 발명은, 이러한 제2 얼라인먼트(파인 얼라인먼트)에 따른 위치 맞춤 공정(도 6(c)) 이후에, 기판(10)과 마스크(220)를 상대적으로 근접 이동시킬 때(도 6(d))에도 적용될 수 있다. 즉, 이러한 기판(10)과 마스크(220) 간의 상대적의 근접 이동 시, 전술한 각각의 마스크의 두께 정보를 이용함으로써, 마스크 개체 차에 따른 얼라인먼트 정밀도 저하를 억제할 수 있다.
또한, 본 발명은, 제2 얼라인먼트 이후 기판(10)을 마스크(220) 상에 완전히 재치할 때에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 즉, 도 7을 참조하여 전술한 바와 같이, 제2 얼라인먼트(파인 얼라인먼트)에 의해 위치 어긋남이 임계치 이내로 되고 나면, 최종적으로 기판(10)의 전체가 마스크(220) 상에 완전히 재치되도록 기판 지지 유닛(210)을 더 하강시키게 되는데, 이 때에도 본 발명에 따라 마스크의 두께 정보에 기초하여 기판 지지 유닛(210)의 하강 이동량이 조정되도록 기판 Z 액츄에이터(250)의 구동을 제어할 수 있다.
나아가, 본 발명은, 이상과 같이 하여 마스크(220) 상에 기판(10)이 재치된 이후, 도 7(c)과 같이, 이 재치조립체를 향해 냉각판(230)을 하강시킬 때(또는, 자석판이 냉각판(230)과는 별도로 설치되는 경우, 냉각판(230)에 이어 자석판도 하강시킬 때)에도 적용할 수 있다. 즉, 각각의 마스크에 두께 차가 존재하면 마스크 상에 기판이 재치된 재치 조립체에도 개체 차가 생길 수 있게 되는데, 본 발명에 따라 마스크의 두께 정보에 기초하여 기판/마스크 조립체를 향한 냉각판의 하강 이동량이 조정되도록 냉각판 Z 액츄에이터(252)의 구동을 제어할 수 있다. 즉, 성막 장치는, 기판(10)을 사이에 두고 마스크(220)에 자력을 인가하기 위한 자력 인가 수단인 마그넷판(미도시) 또는 기판(10)을 냉각시키기 위한 냉각 수단인 냉각판(230)을 상승 또는 하강시키는 제2 이동 기구(냉각판 Z 액추에이터(252) 또는 마그넷판 Z 액추에이터(미도시)를 구비하여도 된다. 그리고, 제어부(270)가, 마스크 두께 정보 취득 수단(280)에 의해 취득된 마스크의 두께 정보에 기초하여 제2 이동 기구를 제어하도록 하여도 된다.
<전자디바이스의 제조방법>
다음으로, 본 실시형태의 성막 장치를 이용한 전자 디바이스의 제조 방법의 일례를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시장치의 구성 및 제조 방법을 예시한다.
우선, 제조하는 유기 EL 표시장치에 대해 설명한다. 도 9(a)은 유기 EL 표시장치(60)의 전체도, 도 9(b)는 1 화소의 단면 구조를 나타내고 있다.
도 9(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 9(b)는 도 9(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 9(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 제조 방법의 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. 상기 실시예에서는 성막 장치 또는 성막 방법에 대해 설명하였지만, 본 발명은 예를 들면 마스크와 기판의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치 또는 얼라인먼트 방법에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은, 상술한 실시예의 하나 이상의 기능을 실현하는 프로그램(소프트웨어)을, 네트워크 또는 각종 기억 매체를 통해 시스템 또는 장치에 공급하고, 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 있어서의 하나 이상의 프로세서가 프로그램을 판독하여 실행하는 처리에서, 그 프로그램 및 해당 프로그램을 격납하는 컴퓨터 판독가능한 기억 매체에 의해 구성되어도 된다.
10: 기판
220: 마스크
250: 기판 Z 액추에이터(이동 기구)
270: 제어부
280: 마스크 두께 정보 취득 수단

Claims (28)

  1. 마스크와 기판과의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치로서,
    상기 기판과 상기 마스크 중 적어도 일방을 제1 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크를 근접 또는 이격시키는 이동 기구와,
    상기 기판 및 상기 마스크 중 적어도 일방을, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향 또는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크 간의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 기구와,
    상기 이동 기구 및 상기 위치 조정 기구를 제어하는 제어부와,
    상기 마스크의 두께 정보를 취득하는 두께 정보 취득 수단을 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여, 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 마스크와 상기 기판이 이격된 위치에서 상기 기판과 상기 마스크 간의 위치 맞춤이 행해지도록 상기 위치 조정 기구를 제어하고,
    상기 위치 맞춤이 행해진 상기 기판과 상기 마스크를 근접시키도록 이동시킬 때, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득되는 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여 목표 이동 위치가 조정되도록 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 두께 정보 취득 수단은, 상기 마스크에 대해 그 두께 정보의 입력을 유저로부터 접수하는 입력 수단인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 마스크에는 각각의 마스크의 식별에 이용되는 식별자가 형성되어 있고,
    상기 두께 정보 취득 수단은, 상기 마스크 별로 부여된 식별자를 판독함으로써, 해당 식별자에 대응하는 마스크의 두께 정보를 취득하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 두께 정보 취득 수단은, 상기 마스크 별로 부여된 식별자를 판독할 수 있는 판독부와, 상기 마스크의 식별자와 해당 마스크의 두께 정보를 상호 연관시켜 기억하는 기억부를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 두께 정보 취득 수단은, 상기 마스크의 두께 정보를, 상기 얼라인먼트 장치에 대해 해당 마스크를 반송하는 상류측 반송 장치로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 두께 정보 취득 수단은, 상기 마스크의 두께 정보를 실측을 통해 계측하는 수단인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 두께 정보 취득 수단은, 상기 얼라인먼트 장치에 대해 상기 마스크를 반송하는 반송 경로 상의 임의의 위치에 설치되는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 얼라인먼트 장치는, 상기 기판에 대한 성막이 행해지는 성막실을 포함하는 성막 시스템에 설치되어 있고,
    상기 성막 시스템은, 상기 성막실로 반송되는 상기 마스크를 일시 수납하는 마스크 스톡실과, 상기 마스크 스톡실로부터 상기 성막실로의 상기 마스크 반송 경로가 되는 반송실을 포함하고,
    상기 두께 정보 취득 수단은, 상기 성막실, 상기 반송실, 상기 마스크 스톡실 중 적어도 어느 하나에 설치되는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 기판과 상기 마스크의 위치 어긋남을 대략적으로 조정하는 제1 얼라인먼트와, 상기 제1 얼라인먼트에 이어서, 상기 제1 얼라인먼트에 의한 위치 어긋남 조정보다 고정밀도로 상기 기판과 상기 마스크의 위치 어긋남을 조정하는 제2 얼라인먼트를 순차로 행하도록 상기 위치 조정 기구를 제어하고,
    상기 제어부는, 상기 제1 얼라인먼트에 의해 위치 어긋남이 조정된 상기 기판과 상기 마스크를 근접 이동시킬 때, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득되는 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 얼라인먼트는, 상기 마스크 상의 재치면으로부터 상기 기판이 제1 거리만큼 이격된 제1 위치에서 상기 기판과 상기 마스크 상에 각각 형성된 제1 얼라인먼트용 마크를 촬영한 화상에 기초하여, 상기 제1 위치에 있어서 상기 기판과 상기 마스크 간의 위치 어긋남을 조정함으로써 행해지고,
    상기 제2 얼라인먼트는, 상기 기판과 상기 마스크를 상기 제1 거리보다 근접시킨 제2 위치에서 상기 기판과 상기 마스크 상에 각각 형성된 제2 얼라인먼트용 마크를 촬영하고, 상기 기판과 상기 마스크를 다시 이격시킨 위치에서 상기 제2 얼라인먼트용 마크의 촬영 화상에 기초하여 상기 기판과 상기 마스크 간의 위치 어긋남을 조정한 뒤, 상기 기판과 상기 마스크를 다시 상기 제2 위치로 근접시킴으로써 행해지며,
    상기 제어부는, 상기 제1 얼라인먼트에 의해 위치 어긋남이 조정된 상기 기판과 상기 마스크를 상기 제1 위치에서부터 상기 제2 위치로 근접 이동시킬 때, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득되는 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는, 또한, 상기 제2 얼라인먼트용 마크의 촬영 화상에 기초한 상기 이격된 위치에서의 상기 기판과 상기 마스크 간의 제2 얼라인먼트에 의한 위치 어긋남 조정 이후, 상기 기판과 상기 마스크를 다시 상기 제2 위치로 근접 이동시킬 때, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득되는 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2 위치는, 상기 기판의 중앙부가 상기 마스크의 재치면에 접촉하고, 상기 기판의 변부는 상기 마스크의 재치면으로부터 이격되는 위치인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 또한, 상기 제2 얼라인먼트에 의해 위치 어긋남이 조정된 상기 기판과 상기 마스크를, 상기 제2 위치에서부터, 상기 기판이 상기 마스크 상에 완전히 재치될 때까지 더 근접 이동시킬 때, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득되는 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 기판을 사이에 두고 상기 마스크에 자력을 인가하기 위한 자력 인가 수단 및 상기 기판을 냉각시키기 위한 냉각 수단의 적어도 일방을 상기 제1 방향으로 이동시키는 제2 이동 기구를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여, 상기 제2 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  16. 마스크와 기판과의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치로서,
    상기 기판과 상기 마스크 중 적어도 일방을 제1 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크를 근접 또는 이격시키는 이동 기구와,
    상기 기판 및 상기 마스크 중 적어도 일방을, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향 또는 상기 제1 방향 및 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크 간의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 기구와,
    상기 기판을 사이에 두고 상기 마스크에 자력을 인가하기 위한 자력 인가 수단 및 상기 기판을 냉각시키기 위한 냉각 수단의 적어도 일방을 상기 제1 방향으로 이동시키는 제2 이동 기구와,
    상기 이동 기구, 상기 위치 조정 기구 및 상기 제2 이동 기구를 제어하는 제어부와,
    상기 마스크의 두께 정보를 취득하는 두께 정보 취득 수단을 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여, 상기 제2 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  17. 기판에 마스크를 통해 성막을 행하는 성막 장치로서,
    상기 기판과 상기 마스크와의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치를 포함하고,
    상기 얼라인먼트 장치는, 제1항 내지 제16항의 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 장치인 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  18. 기판과 마스크와의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 방법으로서,
    위치 조정 기구에 의해, 상기 마스크와 상기 기판이 이격된 위치에서, 상기 기판 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 제2 방향 또는 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크와의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 공정과,
    이동 기구에 의해, 위치 맞춤이 행해진 상기 기판과 상기 마스크 중 적어도 일방을, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향과 교차하는 제1 방향으로 근접 이동시키는 이동 공정과,
    두께 정보 취득 수단에 의해, 상기 마스크의 두께 정보를 취득하는 공정을 포함하고,
    상기 이동 공정에 있어서, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여 목표 이동 위치가 조정되도록 상기 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 두께 정보를 취득하는 공정은, 성막 장치 내로 반입되는 상기 마스크에 대해 그 두께 정보의 입력을 유저로부터 접수하는 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 마스크에는 각각의 마스크의 식별에 이용되는 식별자가 형성되어 있고,
    상기 두께 정보를 취득하는 공정은, 상기 마스크 별로 부여된 식별자를 판독함으로써, 해당 식별자에 대응하는 마스크의 두께 정보를 취득하는 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 두께 정보를 취득하는 공정은, 성막 장치 내로 상기 마스크를 반송하는 상류측 반송 장치로부터 해당 마스크의 두께 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 두께 정보를 취득하는 공정은, 성막 장치 내로 반입되는 상기 마스크의 두께 정보를 두께 계측 수단에 의해 실측을 통해 계측하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  23. 제18항에 있어서,
    제2 이동 기구에 의해, 상기 기판을 사이에 두고 상기 마스크에 자력을 인가하기 위한 자력 인가 수단 및 상기 기판을 냉각시키기 위한 냉각 수단의 적어도 일방을, 상기 마스크와 근접한 상기 기판을 향해 상기 제1 방향으로 근접 이동시키는 제2 이동 공정을 더 포함하고,
    상기 제2 이동 공정에 있어서, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여 목표 이동 위치가 조정되도록, 상기 제2 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  24. 기판과 마스크와의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 방법으로서,
    위치 조정 기구에 의해, 상기 마스크와 상기 기판이 이격된 위치에서, 상기 기판 및 상기 마스크 중 적어도 일방을 제2 방향 또는 상기 제2 방향과 교차하는 제3 방향으로 이동시켜, 상기 기판과 상기 마스크와의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 공정과,
    이동 기구에 의해, 위치 맞춤이 행해진 상기 기판과 상기 마스크 중 적어도 일방을, 상기 제2 방향 및 상기 제3 방향과 교차하는 제1 방향으로 근접 이동시키는 이동 공정과,
    제2 이동 기구에 의해, 상기 기판을 사이에 두고 상기 마스크에 자력을 인가하기 위한 자력 인가 수단 및 상기 기판을 냉각시키기 위한 냉각 수단의 적어도 일방을, 상기 마스크와 근접한 상기 기판을 향해 상기 제1 방향으로 근접 이동시키는 제2 이동 공정과,
    두께 정보 취득 수단에 의해, 상기 마스크의 두께 정보를 취득하는 공정을 포함하고,
    상기 제2 이동 공정에 있어서, 상기 두께 정보 취득 수단에 의해 취득된 상기 마스크의 두께 정보에 기초하여 목표 이동 위치가 조정되도록 상기 제2 이동 기구를 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  25. 마스크를 통해 기판에 성막을 행하는 성막 방법으로서,
    제18항 내지 제24항의 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 방법을 포함하는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  26. 제25항의 성막 방법을 사용하여 전자 디바이스를 제조하는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스 제조 방법.
  27. 컴퓨터에, 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체로서,
    상기 얼라인먼트 방법은, 제18항 내지 제24항의 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 방법인 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
  28. 컴퓨터에 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 방법을 실행시키기 위해, 기록 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램으로서,
    상기 얼라인먼트 방법은, 제18항 내지 제24항의 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 방법인 것을 특징으로 하는 기록 매체에 기록된 컴퓨터 프로그램.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220044133A (ko) * 2020-09-30 2022-04-06 캐논 톡키 가부시키가이샤 성막 장치, 검지 장치, 검지 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7185674B2 (ja) * 2020-09-30 2022-12-07 キヤノントッキ株式会社 成膜装置、調整方法及び電子デバイスの製造方法
JP2022083681A (ja) * 2020-11-25 2022-06-06 キヤノントッキ株式会社 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法、および電子デバイスの製造方法
JP2022093003A (ja) * 2020-12-11 2022-06-23 キヤノントッキ株式会社 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法及び電子デバイスの製造方法
JP7337108B2 (ja) * 2021-01-28 2023-09-01 キヤノントッキ株式会社 アライメント装置、成膜装置および調整方法
JP7301894B2 (ja) * 2021-02-22 2023-07-03 キヤノントッキ株式会社 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、及び電子デバイスの製造方法
CN115406489B (zh) * 2022-11-01 2023-01-24 山东申华光学科技有限公司 一种镀膜机镀膜的监测预警方法及系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006176809A (ja) 2004-12-21 2006-07-06 Ulvac Japan Ltd 基板とマスクのアライメント方法および有機薄膜蒸着方法ならびにアライメント装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3808362B2 (ja) 2001-12-20 2006-08-09 日本電子株式会社 マスク板載置台及びマスク板判別装置
JP4609759B2 (ja) * 2005-03-24 2011-01-12 三井造船株式会社 成膜装置
JP6095405B2 (ja) 2013-02-19 2017-03-15 株式会社アルバック アラインメント方法
JP6876520B2 (ja) 2016-06-24 2021-05-26 キヤノントッキ株式会社 基板の挟持方法、基板の挟持装置、成膜方法、成膜装置、及び電子デバイスの製造方法、基板載置方法、アライメント方法、基板載置装置
JP6448067B2 (ja) * 2017-05-22 2019-01-09 キヤノントッキ株式会社 基板載置方法、基板載置機構、成膜方法、成膜装置及び電子デバイスの製造方法
JP6393802B1 (ja) * 2017-05-22 2018-09-19 キヤノントッキ株式会社 基板載置装置、基板載置方法、成膜装置、成膜方法、アライメント装置、アライメント方法、および、電子デバイスの製造方法
KR101893309B1 (ko) 2017-10-31 2018-08-29 캐논 톡키 가부시키가이샤 얼라인먼트 장치, 얼라인먼트 방법, 성막장치, 성막방법, 및 전자 디스바이스 제조방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006176809A (ja) 2004-12-21 2006-07-06 Ulvac Japan Ltd 基板とマスクのアライメント方法および有機薄膜蒸着方法ならびにアライメント装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220044133A (ko) * 2020-09-30 2022-04-06 캐논 톡키 가부시키가이샤 성막 장치, 검지 장치, 검지 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법

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