KR20220083624A - 얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 성막 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

[과제] 간이한 구성에 의해 정밀도가 높은 얼라인먼트를 실현할 수 있는 기술을 제공한다.
[해결 수단] 촬상 수단(260)이 촬상한 기판(5) 코너부의 기판 마크(71)와 마스크(220) 코너부의 마스크 마크(72)의 상대 위치 어긋남량을 취득하는 위치 취득 수단과, 기판(5)과 마스크(220)와의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 수단을 구비하고, 기판(5)을 마스크(220)에 재치하기 전에, 위치 취득 수단이 취득하는 재치 상대 위치 어긋남량이 소정의 범위에 들어가도록, 위치 조정 수단이 위치 조정 동작을 행하는 얼라인먼트를 행하고, 기판(5)을 마스크(220)에 재치한 후에, 위치 취득 수단이 재치 후 상대 위치 어긋남량을 취득하는 얼라인먼트 장치에 있어서, 촬상 수단(260)은, 제1 촬상 배율을 갖는 제1 촬상부(261)와, 제1 촬상 배율보다도 큰 제2 촬상 배율을 갖는 제2 촬상부(262)와, 제1 촬상부(261)와 제2 촬상부(262)에 공통으로 사용되는 대물 렌즈(416)를 갖는다.

Description

얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 성막 방법 및 전자 디바이스의 제조 방법{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 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.
최근의 유기 EL 디스플레이와 같이, 대형화, 박형화가 진행되는 패널 디스플레이의 제조에서는, 대형화된 기판의 자중에 의한 처짐이, 특히 기판과 마스크의 위치 맞춤(얼라인먼트)에 큰 영향을 준다. 얼라인먼트는, 기판과 마스크에 각각 설치된 얼라인먼트 마크의 상대 위치의 어긋남을, 카메라 등의 촬상 수단을 사용하여 확인함으로써 행해진다. 특허문헌 1에는, 얼라인먼트를 단계적으로 정밀도를 높여 행함으로써, 공정의 효율화를 도모하는 기술이 개시된다. 구체적으로는, 처음에 대략적인 위치 맞춤으로서, 저배율의 카메라를 이용한 제1 얼라인먼트(러프 얼라인먼트(rough alignment))를 행하고, 다음으로 정밀도를 높인 위치 맞춤으로서, 고배율의 카메라를 이용한 제2 얼라인먼트(파인 얼라인먼트(fine alignment))를 행한다.
특허문헌 1: 국제공개 제2017/222009호
특허문헌 1에 개시되는 기술에서는, 러프 얼라인먼트에 사용하는 얼라인먼트 마크와, 파인 얼라인먼트에 사용하는 얼라인먼트 마크를, 별도로 설치하고 있다. 따라서, 얼라인먼트 마크의 수만큼 공정수가 필요하게 되고, 또 성막실 내의 오염의 원인도 얼라인먼트 마크의 수만큼 발생하게 된다.
또한, 특허문헌 1에 개시되는 기술에서는, 러프 얼라인먼트용의 얼라인먼트 마크를, 기판 주연부에 있어서 처짐의 피크가 되는 중앙부에 배치하고, 파인 얼라인먼트용의 얼라인먼트 마크를, 기판 주연부에 있어서 처짐이 적은 단부에 배치하고 있다. 또한, 러프 얼라인먼트는, 기판을 마스크에 대해 띄운 상태에서 행하고, 파인 얼라인먼트는 기판의 일부를 마스크에 접촉, 재치시킨 상태에서 행한다. 여기서, 기판의 처지는 형태는, 마스크에 대한 승강 이동시의 진동이나 중심(重心)의 변동에 의해, 또는 마스크와의 접촉·비접촉에 따라 변화되고, 그 처짐의 변동의 크기도 기판의 부위에 따라 다르다. 그러면, 얼라인먼트 시에 취득된 위치 어긋남량의 크기가 최종적인 마스크 재치 시에서의 위치 어긋남에 주는 영향도, 예를 들면, 기판 주연부에서 처짐의 변동이 큰 중앙부와, 변동이 작은 단부의 사이에서 다르게 된다. 즉, 얼라인먼트에 있어서 위치 어긋남을 확인하는 부위가 다르면, 그 어긋남의 크기가 갖는 의미도 다르게 되어, 얼라인먼트의 조정량의 결정에 곤란성을 준다.
본 발명은, 간이한 구성에 의해 정밀도가 높은 얼라인먼트를 실현할 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 얼라인먼트 장치는,
사각형의 기판의 주연부를 지지하는 지지부를 갖는 기판 보유지지수단과,
사각형의 마스크를 보유지지하는 마스크 보유지지수단과,
상기 기판의 코너부에 설치된 기판 마크와 상기 마스크의 코너부에 설치된 마스크 마크를 촬상하는 촬상 수단을 가지고, 상기 촬상 수단이 촬상한 상기 기판 마크와 상기 마스크 마크의 상대 위치 어긋남량을 취득하는 위치 취득 수단과,
상기 기판 보유지지수단과 상기 마스크 보유지지수단 중 적어도 어느 하나를 제어하고, 상기 기판 보유지지수단에 보유지지된 상기 기판과 상기 마스크 보유지지수단에 보유지지된 상기 마스크와의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 동작을 행하는 위치 조정 수단을 구비하고,
상기 기판을 상기 마스크에 재치하기 전에, 상기 위치 취득 수단이 취득하는 재치 전 상대 위치 어긋남량이 소정의 범위에 들어가도록, 상기 위치 조정 수단이 상기 위치 조정 동작을 행하는 얼라인먼트를 행하고,
상기 기판을 상기 마스크에 재치한 후에, 상기 위치 취득 수단이 재치 후 상대 위치 어긋남량을 취득하는 얼라인먼트 장치에 있어서,
상기 촬상 수단은, 제1 촬상 배율을 갖는 제1 촬상부와, 상기 제1 촬상 배율보다 큰 제2 촬상 배율을 갖는 제2 촬상부와, 상기 제1 촬상부와 상기 제2 촬상부에 공통으로 사용되는 대물 렌즈를 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 간이한 구성에 의해 정밀도가 높은 얼라인먼트를 실현할 수 있다.
도 1은 성막 장치를 포함하는 전자 디바이스의 제조 라인 모식도이다.
도 2는 성막 장치의 내부 구성을 나타내는 단면도이다.
도 3은 성막 장치에 있어서의 기판의 협지 장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 촬상 수단의 구성 설명도이다.
도 5는 실시예에 있어서의 얼라인먼트 및 재치의 모습을 나타내는 모식도이다.
도 6은 실시예에 있어서의 처리의 흐름을 나타내는 플로우 도면이다.
도 7은 전자 디바이스의 제조 방법을 설명하는 도면이다.
(실시예 1)
이하 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 형태를, 실시예에 기초하여 예시적으로 자세하게 설명한다. 단, 이 실시예에 기재되어 있는 구성부품의 치수, 재질, 형상, 그 상대 배치 등은, 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이들만으로 한정하는 취지의 것은 아니다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명이 바람직하는 실시 형태를 설명한다. 단, 이하의 기재는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위는 이들의 구성에 한정되지 않는다. 또한, 이하의 설명에 있어서의, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 플로우, 제조 조건, 치수, 재질, 형상 등은, 특히 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하려고 하는 취지의 것은 아니다.
기판에 원하는 패턴의 막을 형성하는 때는, 막의 형상에 적합한 마스크 패턴을 갖는 마스크를 사용한다. 복수의 마스크를 사용함으로써, 성막되는 각 층을 임의로 구성할 수 있다. 기판 상의 원하는 위치에 막을 형성하기 위해, 기판 등과 마스크의 상대 위치를 정밀도 높게 얼라인먼트 할 필요가 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같이 기판과 마스크를 얼라인먼트하는 구성에 바람직하게 사용된다. 따라서 본 발명은, 기판과 마스크의 얼라인먼트 장치, 또는 얼라인먼트 방법으로서 파악된다. 본 발명은 또한, 이러한 얼라인먼트 장치, 또는 얼라인먼트 방법을 사용한 성막 장치 또는 성막 방법으로서도 파악된다. 본 발명은 또한, 이러한 성막 장치 또는 성막 방법을 사용한 전자 디바이스의 제조 장치 또는 전자 디바이스의 제조 방법으로서도 파악된다. 본 발명은 또한, 상기의 각 장치의 제어 방법으로서도 파악된다.
본 발명은, 기판의 표면에 마스크를 통해 원하는 패턴의 박막 재료층을 형성하는 경우에 바람직하게 적용할 수 있다. 기판의 재료로서는, 글래스, 수지, 금속, 실리콘 등 임의의 것을 이용할 수 있다. 성막 재료로서는, 유기 재료, 무기 재료(금속, 금속 산화물)등 임의의 것을 이용할 수 있다. 본 발명의 기술은, 전형적으로는, 전자 디바이스나 광학 부재의 제조 장치에 적용된다. 특히, 유기 EL 디스플레이나 이를 사용한 유기 EL 표시 장치, 박막 태양 전지, 유기 CMOS 이미지 센서 등의 유기 전자 디바이스에 바람직하다. 단 본 발명의 적용 대상은 이에 한정되지 않는다.
<실시예 1>
(전자 디바이스의 제조 라인)
도 1은, 전자 디바이스의 제조 라인 구성을 모식적으로 나타내는 평면도이다. 이러한 제조 라인은, 성막 장치를 포함하는 성막 시스템이라고 말할 수 있다. 여기서는, 유기 EL 디스플레이의 제조 라인에 대해 설명한다. 유기 EL 디스플레이를 제조하는 경우, 제조 라인에 소정의 사이즈의 기판을 반입하고, 유기 EL이나 금속층의 성막을 행한 후, 기판의 컷 등의 후처리 공정을 실시한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 제조 라인의 성막 클러스터(1)는, 중앙에 배치되는 반송실(130)과, 반송실(130)의 주위에 배치되는 성막실(110) 및 마스크 저장실(120)을 포함한다. 성막실(110)은 성막 장치를 포함하고, 기판(5)에 대한 성막 처리가 행해진다. 마스크 저장실(120)은 사용 전후의 마스크가 수납된다. 반송실(130) 내에 설치된 반송 로봇(140)은, 기판(5)이나 마스크(220)를 반송실(130)에 반입 및 반송실(130)로부터 반출한다. 반송 로봇(140)은, 예를 들면, 다관절 아암에 기판(5)이나 마스크(220)를 보유지지하는 로봇 핸드가 부착된 로봇이다.
패스실(150)은, 기판 반송 방향에 있어서 상류측으로부터 반송되어 오는 기판(5)을 반송실(130)로 반송한다. 버퍼실(160)은, 해당 성막 클러스터에서 성막 처리가 완료된 기판(5)을 하류측의 다른 성막 클러스터로 반송한다. 반송 로봇(140)은, 패스실(150)로부터 기판(5)을 수취하면, 복수의 성막실(110) 중 하나로 반송한다. 반송 로봇(140)은 또한, 성막 처리가 완료된 기판(5)을 성막실(110)로부터 수취하여, 버퍼실(160)로 반송한다. 패스실(150)의 더 상류측이나, 버퍼실(160)의 더 하류측에는, 기판(5)의 방향을 바꾸는 선회실(170)이 설치된다. 성막실(110), 마스크 저장실(120), 반송실(130), 버퍼실(160), 선회실(170) 등의 각 챔버는, 유기 EL 표시 패널의 제조 과정에서 고진공 상태로 유지된다.
(성막 장치)
도 2는, 성막 장치의 구성을 나타내는 단면도이다. 복수의 성막실(110) 각각에는, 성막 장치(108)(증착 장치라고도 부름)가 설치되어 있다. 성막 장치(108)는, 반송 로봇(140)과의 기판(5)의 전달, 기판(5)과 마스크(220)의 상대적인 위치 관계를 조정하는 얼라인먼트(위치 맞춤), 마스크(220) 상에의 기판(5)의 재치 고정, 성막(증착) 등의 일련의 성막 프로세스를 행한다.
이하의 설명에 있어서는, 연직 방향을 Z 방향으로 하는 XYZ 직교 좌표계를 사용한다. XYZ 직교 좌표계에 있어서, 성막 시에 기판이 수평면(XY 평면)과 평행이 되도록 고정된 경우, 사각형의 기판(5)의 대향하는 2조의 변 중, 1조의 변이 연장하는 방향을 X 방향, 다른 1조의 변이 연장하는 방향을 Y 방향으로 한다. 또한, Z축 주변의 회전각을 θ로 나타낸다.
성막 장치(108)는, 진공 챔버(200)을 갖는다. 진공 챔버(200)의 내부는, 진공 분위기, 또는, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되고 있다. 진공 챔버(200)의 내부에는, 기판지지 유닛(210), 마스크(220), 마스크대(221), 냉각판(230), 및 증발원(240)이 설치된다.
기판보유지지 유닛(210)(기판 보유지지수단)은, 반송 로봇(140)으로부터 수취한 기판(5)을 지지하는 홀더로서의 기능을 갖는다. 마스크(220)는, 예를 들면 메탈 마스크이며, 기판(5)의 피성막면 상에 형성되는 박막 패턴에 대응하는 개구가 설치되어 있다. 마스크(220)는, 마스크 지지 유닛인 프레임 형상의 마스크대(221)(마스크 보유지지수단) 상에 설치되어 있다. 본 실시예의 구성에서는, 마스크(220) 상에 기판(5)이 재치, 위치 결정되어서 지지된 후, 성막이 행해진다.
냉각판(230)(냉각부)은, 성막을 행할 시, 기판(5)의, 마스크(220)와 접촉하는 면(피성막면)과는 반대측의 면에 당접하여, 성막 시의 기판(5)의 온도 상승을 억제하는 판형상 부재이다. 냉각판(230)이 기판(5)을 냉각함으로써, 유기 재료의 변질이나 열화가 억제된다. 냉각판(230)은, 마그넷판을 겸하고 있어도 된다. 마그넷판이란, 자력에 의해 마스크(220)를 끌어당김으로써, 성막 시의 기판(5)과 마스크(220)의 밀착성을 높이는 부재이다. 한편, 기판(5)과 마스크(220)의 밀착성을 높이기 위해, 기판보유지지 유닛(210)이 기판(5)과 마스크(220)를 양쪽 모두 보유지지하고, 액츄에이터 등에 의해 밀착시켜도 된다.
증발원(240)은, 증착 재료를 수용하는 도가니 등의 용기, 히터, 셔터, 구동 기구, 및 증발 레이트 모니터 등으로 구성되는 성막 수단이다. 여기서는 성막원으로서 증발원(240)을 사용하는 증착 장치를 나타내었으나, 이에는 한정되지 않는다. 예를 들면 성막 장치(108)가, 성막원으로서 스퍼터링 타겟을 사용하는 스퍼터링 장치이어도 된다.
진공 챔버(200)의 외측 상부에는, 기판 Z 액츄에이터(250), 클램프 Z 액츄에이터(251), 냉각판 Z 액츄에이터(252)가 설치된다. 각 액츄에이터는 예를 들면, 모터와 볼나사, 모터와 리니어 가이드 등으로 구성된다. 진공 챔버(200)의 외측 상부에는 또한, 얼라인먼트 스테이지(280)가 설치되어 있다.
기판 Z 액츄에이터(250)(이동 수단)는, 기판 보유지지 유닛(210) 전체를 Z축 방향으로 구동하여 승강시킨다. 이에 의해, 기판(5)의 피성막면(마스크(220)의 기판 재치면)을 따른 평면에 교차하는 방향(교차 방향으로서, 전형적으로는 기판(5)의 피성막면의 평면에 수직인 방향)에 있어서, 기판(5)과 마스크(220)의 상대 거리가 변화된다. 클램프 Z 액츄에이터(251)(구동 수단)는, 기판 보유지지 유닛(210)의 가압구를 구동하여 개폐시킨다.
냉각판 Z 액츄에이터(252)(냉각 구동 수단)는, 냉각판(230)을 구동하여 승강시킨다. 성막 전에는, 냉각판 Z 액츄에이터(252)가 냉각판(230)을 하강시켜, 기판(5)의 피성막면과 반대측의 면에 접촉시킨다. 한편, 성막 시에 냉각판(230)이 기판(5)을 누름으로써, 기판(5)의 주연부를 협지하지 않더라도 위치 어긋남이 생기지 않는다고 하는 부차적인 효과도 얻어진다. 냉각판(230)을 하강시키는 타이밍이나 거리는, 기판(5)의 이동을 방해하지 않는 범위라면 한정되지 않으며, 성막 시에 기판(5)에 당접할 수 있으면 된다.
(얼라인먼트를 위한 구성)
얼라인먼트 스테이지(280)는, 기판(5)을 XY 방향으로 이동시키고, 또 θ 방향으로 회전시켜 마스크(220)와의 위치를 변화시키는, 얼라인먼트 장치이다. 얼라인먼트 스테이지(280)는, 기판(5)의 피성막면을 따른 평면에 있어서 기판(5)과 마스크(220)의 상대 위치를 조정하는, 위치 조정 수단이다. 얼라인먼트 스테이지(280)는, 진공 챔버(200)에 접속되어 고정되는 챔버 고정부(281), XYθ이동을 행하기 위한 액츄에이터부(282), 기판 보유지지 유닛(210)과 접속되는 접속부(283)를 구비한다. 한편, 얼라인먼트 스테이지(280)와 기판 보유지지 유닛(210)을 합하여 얼라인먼트 장치라고 생각하여도 된다. 또한, 얼라인먼트 스테이지(280)와 기판 보유지지 유닛(210)에, 제어부(270)을 더 더하여 얼라인먼트 장치라고 생각하여도 된다.
액츄에이터부(282)로서는, X 액츄에이터, Y 액츄에이터 및 θ 액츄에이터를 쌓아겹친 액츄에이터를 사용해도 된다. 또한, 복수의 액츄에이터가 협동하는 UVW 방식의 액츄에이터를 사용해도 된다. 어떠한 방식의 액츄에이터부(282)라 하더라도, 제어부(270)로부터 송신되는 제어 신호를 따라 구동하여, 기판(5)을 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키고, θ 방향으로 회전시킨다. 제어 신호는, 적층 방식의 액츄에이터라면 XYθ 각 액츄에이터의 동작량을 나타내고, UVW 방식의 액츄에이터라면 UVW 각 액츄에이터의 동작량을 나타낸다.
얼라인먼트 스테이지(280)는 기판 보유지지 유닛(210)을 XYθ 이동시킨다. 한편, 본 실시예에서는 기판(5)의 위치를 조정하는 구성으로 하였지만, 마스크(220)의 위치를 조정하는 구성이나, 기판(5)과 마스크(220) 양쪽의 위치를 조정하는 구성이어도 되고, 기판(5)과 마스크(220)를 상대적으로 위치 맞춤할 수 있으면 된다.
진공 챔버(200)의 외측 상부에는, 광학 촬상을 행하여 화상 데이터를 생성하기 위한 촬상 수단으로서의 촬상 유닛(260)이 설치되어 있다. 촬상 유닛(260)은, 진공 챔버(200)에 설치된 촬영용 창(206)(도 4 참조)을 통해 촬상을 행한다. 챔버 내의 기밀을 유지하기 위해, 진공용의 봉지창을 이용한다.
제어부(270)는, 얼라인먼트에 있어서 촬상 유닛(260)에 의해 취득되는 촬상 화상 데이터를 해석하고, 패턴 매칭 처리 등의 수법에 의해, 기판 얼라인먼트 마크(기판 마크), 마스크 얼라인먼트 마크(마스크 마크)의 위치 정보를 취득한다. 제어부(270)는, 기판 얼라인먼트 마크와 마스크 얼라인먼트 마크의 위치 어긋남량에 기초하여 기판(5)을 이동시키는 XY 방향, 거리 및 각도(θ)를 산출한다. 그리고, 산출된 이동량을, 얼라인먼트 스테이지(280)의 각 액츄에이터가 구비하는 스텝핑 모터나 서보 모터 등의 구동량으로 변환하고, 제어 신호를 생성한다.
전형적으로는, 기판 얼라인먼트 마크는 포토 리소그래피에 의해 기판 상에 형성되고, 각 마스크 얼라인먼트 마크는 기계 가공에 의해 마스크 상에 형성된다. 단, 마크의 형성 방법은 이들에 한정되지 않고, 재료나 목적에 따라 선택할 수 있다. 또한, 마크의 형상이나 사이즈는, 카메라의 성능이나 화상 해석의 능력에 따라 설정할 수 있다.
제어부(270)는, 그 외에도, 액츄에이터부(282)의 각 액츄에이터의 동작 제어에 의한 얼라인먼트 제어, 기판(5) 및 마스크(220)의 반출입 제어, 성막 제어, 그 외 다양한 제어를 행한다. 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 컴퓨터를 사용해도 되고, 임베디드형의 컴퓨터 또는 PLC(programmable logic controller)를 사용해도 된다. 혹은, 제어부(270)의 기능 일부 또는 전부를 ASIC나 FPGA와 같은 회로로 구성해도 된다. 한편, 성막 장치마다 제어부(270)가 설치되어 있어도 되고, 1개의 제어부(270)가 복수의 성막 장치를 제어해도 된다.
(기판 보유지지 유닛)
도 3의 사시도를 참조하여, 기판 보유지지 유닛(210)의 구성예를 설명한다. 기판 보유지지 유닛(210)은, 기판(5)의 각 변을 지지하는 복수의 지지구(300)(지지부)가 설치된 지지 프레임(301)과, 각 지지구(300)와의 사이에서 기판(5)을 끼우는 복수의 가압구(302)(압박부)가 설치된 클램프 부재(303)를 갖는다. 한 쌍의 지지구(300)와 가압구(302)가 하나의 협지 기구를 구성한다. 클램프 Z 액츄에이터(251)의 구동을 받아, 가압구(302)는, 대응하는 지지구(300)에 대향하여 기판(5)의 주연부를 가압하는 가압 상태(클램프 상태)와, 기판(5)으로부터 이격된 이격 상태로 구동된다. 단, 협지 기구의 수나 배치는 이에 한정되지 않고, 클램프 Z 액츄에이터(251)의 구동을 받아, 기판(5)을 가압하여 보유지지한 상태(가압 상태)와, 기판(5)의 가압이 해제되어 해방된 상태(이격 상태)로 할 수 있으면 된다. 한편, 여기서 말하는 「가압」이란, 가압구(302)가 기판 주연부에 대해 소정의 가압력을 가하도록 가압하는 경우뿐만 아니라, 가압부(302)가 지지구(300)와의 사이에 소정의 협지폭을 형성하여 고정되어 기판 주연부를 위에서부터 억제하도록 구성하는 경우도 포함된다. 또한, 본명세서에서는, 가압구(302)의 가압 상태 및 이격 상태에 각각 대응하여, 기판(5)이 가압 상태(클램프 상태) 또는 이격 상태라고도 표현한다. 또한 본 실시예에 있어서, 가압이 해제된 상태라도, 기판(5)이 지지구(300)에 재치되어 지지된 상태라면, 기판(5)을 Z 방향 또는 XY 방향으로 이동, 또는 θ 방향으로 회전시키는 것이 가능하다.
얼라인먼트 스테이지(280)가, 기판(5)을 지지한 상태의 기판 보유지지 유닛(210)에 구동력을 전달함으로써, 기판(5)을 마스크(220)에 대해 상대 이동시켜 기판(5)의 마스크(220)에 대한 상대 위치가 조정된다. 기판(5)의 Z 방향 이동에 있어서는, 기판 Z 액츄에이터(250)가 구동하여 기판 보유지지 유닛(210)을 이동시키고, 기판(5)을 승강시킨다. 이에 의해, 기판(5)과 마스크(220)가 접근 또는 이격된다. 기판(5)의 XY 이동 또는 θ 회전에 있어서는, 얼라인먼트 스테이지(280)가 기판(5)을 XY 방향으로 직선 이동, 또는 θ 방향으로 회전 이동시킨다. 얼라인먼트 시 기판(5)이 이동하는 것은, 기판이 배치된 XY 평면 내이며, 해당 평면은 마스크가 배치된 평면과 대략 평행하다. 즉, 기판(5)의 XY 이동 및 θ 회전 시에는 기판(5)과 마스크(220)의 Z 방향의 거리는 변화되지 않고, XY 평면 내에 있어서 기판(5)의 위치가 변화된다. 이에 의해, 기판(5)과 마스크(220)가 XY 평면 내에서 위치 맞춤된다.
(촬상 유닛)
도 4는, 본 실시예의 촬상 유닛(260)의 구성을 개략적으로 나타내는 모식적 단면도이다. 촬상 유닛(260)은, 소위 2안 1시야 카메라이다. 촬상 유닛(260)은, 대략적으로, 검출광을 얼라인먼트 마크 주변을 향해 조사하기 위한 조명부(400)와, 제1 촬상부로서의 제1 카메라(261)와, 제2 촬상부로서의 제2 카메라(262), 두 개의 카메라에서 공통의 대물 렌즈(416)를 갖는다. 제1 카메라(261)와 제2 카메라(262)는, 공통의 대물 렌즈(416)를 통해, 기판(5)의 얼라인먼트 마크(기판 마크)(71)와, 마스크(220)의 얼라인먼트 마크(마스크 마크)(72)가 포함되는 영역을 촬상한다.
기판 마크(71)는, 사각형의 기판(5)의 각 코너부(4개의 모서리부)에 각각 설치되어 있고, 마스크 마크(72)도, 사각형의 마스크(220)의 각 코너부(4개의 모서리부)에 각각 설치되어 있다. 마스크 마크(72)는, 기판(5) 너머로 투과하여 촬상된다. 즉, 촬상 유닛(260)은, 제1 카메라(261), 제2 카메라(262)의 공통되는 촬상 영역에, 기판(5) 표면의 기판 마크(71)와, 마스크(220) 표면의 마스크 마크(72)가 포함되게 배치된다. 본 실시예에서는, 기판(5) 및 마스크(220)의 네 코너에 대응하도록, 4대의 촬상 유닛(260)을 설치하고 있다. 단, 얼라인먼트 마크의 수 및 설치 장소, 및 카메라의 수, 설치 장소 및 종류는, 이 예에 한정되지 않는다.
조명부(400)는, 광원으로서의 LED(401)로부터 출사된 검출광을, 하프 미러(417), 촬영용 창(206)을 거쳐, 기판(5)의 코너부 주변(기판 마크(71)주변)을 향해 조사한다. 또한, 조명부(400)는, 보조 광원으로서의 LED(402)로부터의 보조 광을, 촬영용 창(206)을 거쳐, 기판(5)의 코너부 주변을 향해 조사한다. 마스크(220)의 코너부(마스크 마크(72)주변)는, 기판(5)의 마스크(220)에 대한 재치 방향(마스크(220)에 있어서의 기판(5)의 재치면에 수직인 방향)에서, 기판(5)의 코너부와 중첩되어, 기판(5)의 코너부를 통해, 검출광이나 보조광에 비춰진다.
제1 카메라(261)와 제2 카메라(262)는, 공통의 대물 렌즈(416)를 거쳐, 기판(5) 코너부(마스크(220) 코너부)로부터의 반사광을 촬상한다. 촬상 유닛(260)은, 반사광의 광로를 형성하는 분기 광로 형성부(410)를 갖는다. 분기 광로 형성부(410)는, 대물 렌즈(416)가 배치된 공통 광로와, 제1 카메라(261)와 함께 저배율 촬상부(461)를 형성하는 제1 분기 광로와, 제2 카메라(262)와 함께 고배율 촬상부(462)를 형성하는 제2 분기 광로를 갖는다. 제1 분기 광로는, 대물 렌즈(416), 릴레이 렌즈(415)를 거쳐 도입되는 반사광을, 프리즘(414, 413), 릴레이 렌즈(412), 저배율용 렌즈(411)를 거쳐, 제1 카메라(261)에 촬상시킨다. 제2 분기 광로는, 대물 렌즈(416), 릴레이 렌즈(415)를 거쳐 도입되는 반사광을, 프리즘(414), 고배율용 렌즈(421)를 거쳐, 제2 카메라(262)에 촬상시킨다.
본 실시예에서는, 종래와 같은 2단계 얼라인먼트는 행하지 않고, 기판(5)을 마스크(220)에 재치하기 전에, 제1 카메라(261)를 이용한 얼라인먼트만을 행한다. 제2 카메라(262)는, 기판(5)을 마스크(220)에 재치한 후에, 성막 전에, 기판(5)과 마스크(220)의 상대 위치(재치 후 상대 위치)를 최종 확인하기 위해 사용된다.
얼라인먼트에 사용되는 제1 카메라(261)는, 제2 카메라(262)에 비해, 저해상이지만 광시야의 저배율용 촬상 소자(MOS나 CCD 등의 2차원 화상 소자)로 구성되는 카메라이다. 본 실시예에 있어서의 얼라인먼트용의 제1 카메라(261)는, 종래의 2단계 얼라인먼트(러프 얼라인먼트, 파인 얼라인먼트)에 있어서 러프 얼라인먼트에 이용되는 카메라와 같은 정도 성능의 카메라를 사용할 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 촬상 배율을 갖는 제1 카메라(261)로서, 예를 들면, 배율: ×0.67배, 시야 범위: 12.6mm×10.5mm, 피사계 심도: 8.54mm의 카메라를 사용할 수 있다.
성막 전 계측에 사용되는 제2 카메라(262)는, 제1 카메라(261)에 비해, 협시야이지만 고해상의 고배율용 촬상 소자(MOS나 CCD 등의 2차원 화상소자)로 구성되는 카메라이다. 본 실시예에 있어서의 재치 후 상대 위치 확인용의 제2 카메라(262)는, 종래 2단계 얼라인먼트(러프 얼라인먼트, 파인 얼라인먼트)에 있어서 파인 얼라인먼트에 사용되는 카메라와 같은 정도 성능의 카메라를 사용할 수 있다. 본 실시예에서는, 제1 촬상 배율보다 큰 제2 촬상 배율을 갖는 제2 카메라(262)로서, 예를 들면, 배율: ×2.44배, 시야 범위: 3.5mm×2.9mm, 피사계 심도: 0.57mm의 카메라를 사용할 수 있다.
(얼라인먼트 및 성막 전 계측)
도 5, 도 6을 참조하여, 마스크(220)에 대한 기판(5)의 얼라인먼트 처리 및 성막 전 어긋남 계측 처리에 대해서 설명한다. 도 5는, 얼라인먼트와 성막 전 계측의 모습을 모식적으로 나타내는 모식도이다. 도 6은, 얼라인먼트 및 성막 전 계측의 공정을 나타내는 플로우차트 도면이다. 한편, 도 5는, 성막 장치 내부 구성 중 얼라인먼트나 성막 전 처리에 관련되는 구성만 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 도 6에 나타내는 본 플로우차트는, 마스크 저장실(120)로부터 마스크(220)가 반입되어 마스크대(221)에 설치된 상태로부터 시작한다.
스텝(S101)에 있어서, 반송 로봇(140)이, 패스실(150)로부터 성막실(110)에 기판(5)을 반입한다. 반송 로봇(140)은 지지구(300)에 기판(5)의 주연부 (단부)을 재치하면, 성막실(110)로부터 퇴피한다. 이에 의해 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 기판(5)이 지지구(300)에 의해 지지된 상태가 된다. 한편, 본 실시예에서는, 본 스텝의 단계에서는, 가압구(302)에 의한 클램프를 행하지 않지만, 행하도록 해도 된다.
스텝(S102)에 있어서, 기판 Z 액츄에이터가 구동하여, 기판(5)을 지지구(300)로 지지한 상태의 기판 보유지지 유닛(210)을 하강시킨다. 기판(5)의 이동은, 기판(5)과 마스크(220)가 접촉하지 않는 소정의 높이에서 정지되고, 기판(5)의 최하단부(처짐에 의해 가장 아래쪽으로 돌출된 부분)과 마스크(220)와의 사이에, 소정의 높이(간격)(h)가 확보된다. 이 높이(h)는, 후술하는 제1 카메라(261)를 사용한 얼라인먼트에 있어서, 기판 마크(71)와 마스크 마크(72)의 촬상이 가능한 높이이다.
스텝(S103)에 있어서, 클램프 Z 액츄에이터(251)가 가압구(302)를 구동하여 기판(5)을 클램프 상태로 한다. 즉, 기판지지 유닛의 가압구(302)를 하강시켜, 지지구(300)와 대향하는 위치에 있어서 기판 주연부를 누르고, 지지구(300)와의 사이에서 기판 주연부를 협지하는 상태가 된다. 이에 의해, 도 5(a)에 나타낸 바와 같이, 기판(5)의 주연부가 클램프 된 상태가 된다.
스텝(S104)에 있어서, 제1 카메라(261)를 사용한 얼라인먼트를 실행한다. 즉, 기판(5)이 마스크(220)에 비접촉의 상태에서, 기판 마크(71)와 마스크 마크(72)를 저배율의 제1 카메라(261)에 의해 촬상한다. 촬상된 화상으로부터, 양쪽 마크의 마스크(220)의 기판 재치면에 평행한 평면상에서의 상대 위치(재치 전 상대 위치)을 취득함으로써, 기판(5)과 마스크(220)의 위치 어긋남량을 취득한다(제1 취득 공정). 구체적으로는, 제어부(270)가, 위치 취득 수단으로서, 화상을 해석하여 기판(5)과 마스크(220)의 얼라인먼트 마크끼리의 거리나 각도에 기초하여 위치 어긋남량을 산출한다. 그리고, 얼라인먼트 스테이지(280)(도 2)가 기판(5)을 XY 이동 및 θ 회전시켜 위치 어긋남을 수정한다(위치 조정 공정). 얼라인먼트 스테이지(280)의 조작이 끝나면, 제1 카메라(261)가 얼라인먼트 마크를 다시 촬상하고, 제어부(270)가, 마크끼리의 위치 어긋남량이 소정의 임계값 내로 들어가 있는지 여부를 판정한다. 임계값을 넘는 경우는 얼라인먼트 스테이지(280)에 의한 위치 맞춤을 다시 행한다. 이와 같이 위치 어긋남량이 임계값 이내로 들어갈 때까지 위치 맞춤을 반복함으로써, 얼라인먼트가 완료된다.
스텝(S105)에 있어서, 기판 Z 액츄에이터가 구동하여, 기판(5)을 클램프한 상태의 기판 보유지지 유닛(210)을 하강시켜, 지지구(300)의 지지면이 마스크(220) 상면(기판 재치면)과 같은 높이가 되는 위치에서 정지한다(재치 공정). 즉, 기판(5)의 피성막면이 마스크(220) 상면에 겹쳐진 상태가 되는 위치까지 이동시킨다. 그리고, 냉각판 Z 액츄에이터(252)를 구동하여, 냉각판(230)을 하강시켜 기판(5) 상면(피성막면과는 반대측의 면)에 밀착시켜, 기판(5)을 마스크(220)와 냉각판(230)으로 상하에 끼운 상태로 한다. 그리고, 기판 보유지지 유닛(210)에 의한 클램프 상태를 해제한다. 즉, 가압구(302)를 상방으로 퇴피시키고, 지지구(300)을 하방으로 퇴피시킨다. 한편, 기판(5)의 피성막면이 마스크(220) 상면에 겹치는 상태로 한 후, 냉각판(230)의 밀착 전에, 기판 보유지지 유닛(210)에 의한 클램프 상태를 해제해도 된다.
스텝(S106)에 있어서, 성막 전 계측으로서, 도 5(b)에 나타낸 바와 같이, 기판(5)이 마스크(220)에 재치된 상태에서, 기판 마크(71)와 마스크 마크(72)를 고배율의 제2 카메라(262)에 의해 촬상한다. 즉, 제어부(270)는, 제2 카메라(262)를 사용하여 기판(5) 및 마스크(220)의 코너부의 얼라인먼트 마크를 촬상하고, 제2 카메라(262)로 촬영한 화상을 해석하여, 기판(5)과 마스크(220)의 위치 어긋남량을 취득한다(제2 취득 공정). 그리고, 취득한 위치 어긋남량을 소정의 임계값과 비교하여 허용 범위 내인지 여부를 판정한다. 허용 범위 외라면, S104의 얼라인먼트를 다시 한다.
기판(5)과 마스크(220)의 위치 어긋남량이 임계값을 넘는 허용 범위 외인 경우에는(S107: NO), S104의 얼라인먼트를 다시 한다. 즉, 냉각판(230)을 상방으로 퇴피시키고, 기판 보유지지 유닛(210)을 상승시켜 지지구(300)로 기판 주연부를 지지하여 기판(5)을 마스크(220)로부터 들어 올려 상승시키고, 플로우는 S104로 되돌아간다.
기판(5)과 마스크(220)의 위치 어긋남량이 임계값 이내, 즉, 재치 후의 기판(5)과 마스크(220)의 상대 위치(재치 후 상대 위치)로부터 취득되는 재치 후 어긋남량이 소정의 범위 내로 들어가는 경우(S107: YES)에는, 얼라인먼트 처리 및 재치 처리는 완료된다. 따라서, 스텝(S108)으로 진행하여 성막 처리를 시작한다. 즉, 증발원(240)이 가열되어 성막 재료가 비상하고, 마스크(220)를 거쳐 기판(5)에 부착됨으로써, 기판(5)의 하면에 마스크 패턴에 대응한 막이 형성된다. 성막 완료 후, 반송 로봇(140)은 성막 완료된 기판(5)을 반출한다.
이상과 같이, 본 실시예는, 2안 1시야의 카메라를 사용하여, 저배율 촬상부와 고배율 촬상부로 같은 마크를 촬영하고, 저배율 촬상부로 기판과 마스크를 접촉시키지 않고 얼라인먼트를 행하고, 얼라인먼트 후, 같은 마크를 고배율 촬상부로 촬상하여 성막 전 계측을 행한다. 이러한 구성에 의하면, 종래와 같이 러프 얼라인먼트와 파인 얼라인먼트를 행하는 경우보다, 얼라인먼트 과정에 있어서의 기판과 마스크의 접촉 회수를 줄일 수 있어, 특히 기판의 중앙 부분에 형성되는 막이나 소자의 손상, 제품 불량을 억제할 수 있다.
종래의 얼라인먼트에서는, 러프 얼라인먼트에 사용하는 얼라인먼트 마크와, 파인 얼라인먼트에 사용하는 얼라인먼트 마크를 따로따로 설치하고, 또한 얼라인먼트 마크가 배치되는 위치가, 기판에서 처짐의 정도 차이가 상대적으로 큰 위치로 된다. 구체적으로는, 러프 얼라인먼트용의 얼라인먼트 마크는, 기판 주연부에서 처짐의 피크가 되는 중앙부에 배치되고, 파인 얼라인먼트용의 얼라인먼트 마크는, 기판 주연부에서 처짐이 적은 단부에 배치된다. 또한, 러프 얼라인먼트는, 기판을 마스크에 대해 띄운 상태에서 행해지지만, 파인 얼라인먼트는 기판의 일부를 마스크에 접촉, 재치시킨 상태에서 행해진다. 즉, 파인 얼라인먼트가 반복되는 사태가 된 경우에는, 기판과 마스크의 접촉이 반복되게 되어, 상술한 기판 중앙 부분의 막 등의 손상으로 이어지게 된다. 따라서, 파인 얼라인먼트의 회수를 줄이기 위해서는, 러프 얼라인먼트를 정밀도 높게 행하는 것이 요구된다. 그러나, 기판의 처지는 방식은, 마스크에 대한 승강 이동 시의 진동이나 중심(重心)의 변동에 따라, 또는 마스크와의 접촉·비접촉에 따라 변화되고, 그 처짐의 변동의 크기도 기판의 부위에 따라 다르다. 즉, 얼라인먼트 시 취득된 위치 어긋남량의 크기가 최종적인 마스크 재치 시에서의 위치 어긋남에 주는 영향은, 기판 주연부에서 처짐의 변동이 큰 중앙부와, 변동이 작은 단부 사이에서 다르게 된다. 따라서, 얼라인먼트에 있어서 위치 어긋남을 확인하는 부위가 다르면, 그 어긋남의 크기가 갖는 의미도 다르게 되어, 얼라인먼트의 조정량의 결정에 곤란성이 발생한다. 또한, 기판의 처짐 변형 시의 거동 등에는, 기판이나 성막 장치의 개체차도 존재한다. 즉, 파인 얼라인먼트의 회수를 줄이기 위해, 러프 얼라인먼트를 고정밀도로 행하는 것에는, 기술적인 곤란성이 있고 한계가 있다.
이에 대해, 본 실시예에서는, 기판과 마스크를 비접촉으로, 기판 주연부에서 처짐이 적은 단부에 배치된 얼라인먼트 마크를, 종래의 얼라인먼트에서 러프 얼라인먼트 때 사용되는 것과 같은 저배율 카메라를 사용하여 촬상하는 얼라인먼트만을 행한다. 피사계 심도가 넓은 저배율 카메라를 사용함으로써, 기판을 높은 위치로 한 비접촉의 얼라인먼트가 가능하다. 나아가, 얼라인먼트 마크가 기판에서 처짐의 영향이 상대적으로 적은 주연부 단부에 배치되므로, 종래의 러프 얼라인먼트보다 정밀도가 높은 얼라인먼트가 가능하게 된다. 따라서, 기판을 마스크에 재치시킨 성막 전 계측에 있어서의 위치 어긋남이 적어지게 되고, 성막 전의 기판과 마스크의 접촉 회수를 저감시킬 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 성막 전 계측에 있어서의 위치 어긋남 검지를 위한 얼라인먼트 마크를, 얼라인먼트에 사용하는 얼라인먼트 마크와 공통의 마크로 함으로써, 종래의 단계적 얼라인먼트의 경우보다, 얼라인먼트 마크의 수를 적게 할 수 있다. 따라서, 성막실 내의 오염 원인의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 2안 1시야의 카메라를 사용함으로써, 얼라인먼트를 위한 제1 카메라와 성막 전 계측을 위한 제2 카메라에서, 대물 렌즈를 공통화시킬 수 있고, 부품수의 삭감을 도모할 수 있다.
<전자 디바이스의 제조 방법>
상기 성막 장치를 사용하여, 전자 디바이스를 제조하는 방법에 대해 설명한다. 여기서는, 전자 디바이스의 일례로서, 유기 EL 표시 장치와 같은 디스플레이 장치 등에 사용되는 유기 EL 소자의 경우를 예로 하여 설명한다. 한편, 본 발명에 관한 전자 디바이스는 이에 한정되지 않고, 박막 태양 전지나 유기 CMOS 이미지 센서이어도 된다. 본 실시예에 있어서는, 상기의 성막 방법을 이용하여, 기판(5) 상에 유기막을 형성하는 공정을 갖는다. 또한, 기판(5) 상에 유기막을 형성시킨 후에, 금속막 또는 금속 산화물 막을 형성하는 공정을 갖는다. 이러한 공정에 의해 얻어지는 유기 EL 표시 장치(600)의 구조에 대해, 이하에 설명한다.
도 7의 (a)는 유기 EL 표시 장치(600)의 전체 도면, 도 7의 (b)는 하나의 화소 단면 구조를 나타내고 있다. 도 7의 (a)에 나타내는 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(600)의 표시 영역(61)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(62)가 매트릭스 형상으로 복수 배치되어 있다. 발광 소자의 각각은, 한 쌍의 전극 사이에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 가지고 있다. 한편, 여기서 말하는 화소란, 표시 영역(61)에서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 가리키고 있다. 본 도면의 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(62R), 제2 발광 소자(62G), 제3 발광 소자(62B)의 조합에 의해 화소(62)가 구성되어 있다. 화소(62)는, 적색 발광 소자와 녹색 발광 소자와 청색 발광 소자의 조합으로 구성되는 경우가 많지만, 황색 발광 소자와 시안 발광 소자와 백색 발광 소자의 조합이어도 되고, 적어도 1색 이상이라면 특별히 제한되지 않는다. 또한, 각 발광 소자는 복수의 발광층이 적층되어 구성되어 있어도 된다.
또한, 화소(62)를 같은 발광을 나타내는 복수의 발광 소자로 구성하고, 각각의 발광 소자에 대응하도록 복수의 상이한 색변환 소자가 패턴 형상으로 배치된 컬러 필터를 사용하여, 1개의 화소가 표시 영역(61)에서 원하는 색의 표시를 가능하게 하여도 된다. 예를 들면, 화소(62)를 적어도 3개의 백색 발광 소자로 구성하고, 각각의 발광 소자에 대응하도록, 적색, 녹색, 청색의 각 색변환 소자가 배열된 컬러 필터를 사용해도 된다. 또는, 화소(62)를 적어도 3개의 청색 발광 소자로 구성하고, 각각의 발광 소자에 대응하도록, 적색, 녹색, 무색의 각 색변환 소자가 배열된 컬러 필터를 사용해도 된다. 후자의 경우에는, 컬러 필터를 구성하는 재료로서 양자점(Quantum Dot: QD) 재료를 사용한 양자점 컬러 필터(QD-CF)를 사용함으로써, 양자점 컬러 필터를 사용하지 않는 통상의 유기 EL 표시 장치보다도 표시 색역을 넓게 할 수 있다.
도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 A-B 선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(62)는, 기판(5) 상에, 제1 전극(양극)(64)과, 정공 수송층(65)과, 발광층(66R, 66G, 66B) 중 어느 것과, 전자 수송층(67)과, 제2 전극(음극)(68)을 구비하는 유기 EL 소자를 갖고 있다. 이들 중, 정공 수송층(65), 발광층(66R, 66G, 66B), 전자 수송층(67)이 유기층에 해당한다. 또한, 본 실시예에서는, 발광층(66R)은 적색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(66G)은 녹색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(66B)은 청색을 발하는 유기 EL 층이다. 한편, 전술한 바와 같이 컬러 필터 또는 양자점 컬러 필터를 사용하는 경우에는, 각 발광층의 광 출사측, 즉, 도 7의 (b)의 상부 또는 하부에 컬러 필터 또는 양자점 컬러 필터가 배치되지만, 도시는 생략한다.
발광층(66R, 66G, 66B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있음)에 대응하는 패턴으로 형성되어 있다. 또한, 제1 전극(64)은 발광 소자마다 분리하여 형성되어 있다. 정공 수송층(65)과 전자 수송층(67)과 제2 전극(68)은, 복수의 발광 소자(62R, 62G, 62B)와 공통으로 형성되어 있어도 되고, 발광 소자마다 형성되어 있어도 된다. 한편, 제1 전극(64)과 제2 전극(68)이 이물에 의해 쇼트되는 것을 방지하기 위해, 제1 전극(64) 사이에 절연층(69)이 설치되어 있다. 더욱이, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(P)이 설치되어 있다.
다음으로, 전자 디바이스로서의 유기 EL 표시 장치의 제조 방법의 예에 대해 구체적으로 설명한다. 먼저, 유기 EL 표시 장치를 구동하기 위한 회로(도시하지 않음) 및 제1 전극(64)이 형성된 기판(5)을 준비한다.
다음으로, 제1 전극(64)이 형성된 기판(5) 위에 아크릴 수지나 폴리이미드 등의 수지층을 스핀 코트에 의해 형성하고, 수지층을 리소그래피법에 의해, 제1 전극(64)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(69)을 형성한다. 이 개구부가, 발광 소자가 실제로 발광하는 발광영역에 상당한다.
다음으로, 절연층(69)이 패터닝된 기판(5)을 제1 성막 장치에 반입하고, 기판 보유지지 유닛에서 기판을 보유지지하고, 정공 수송층(65)을, 표시 영역의 제1 전극(64) 위에 공통되는 층으로서 성막한다. 정공 수송층(65)은 진공 증착에 의해 성막된다. 실제로는 정공 수송층(65)은 표시 영역(61)보다 큰 사이즈로 형성되기 때문에, 매우 세밀한(고정세) 마스크는 불필요하다. 여기서, 본 단계에서의 성막이나, 이하의 각 층의 성막에서 사용되는 성막 장치는, 상기 각 실시예 중 어느 하나에 기재된 성막 장치이다.
다음으로, 정공 수송층(65)까지 형성된 기판(5)을 제2 성막 장치에 반입하고, 기판 보유지지 유닛으로 보유지지한다. 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 위에 재치하고, 기판(5)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분에, 적색을 발하는 발광층(66R)을 성막한다. 본 예에 의하면, 마스크와 기판을 양호하게 겹칠 수 있어, 고정밀도의 성막을 행할 수 있다.
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. 발광층(66R, 66G, 66B)의 각각은 단층이어도 되고, 복수의 다른 층이 적층된 층이어도 된다. 전자 수송층(65)은, 3색의 발광층(66R, 66G, 66B)에 공통인 층으로서 형성된다. 본 실시예에서는, 전자 수송층(67), 발광층(66R, 66G, 66B)은 진공 증착에 의해 성막된다.
이어서, 전자 수송층(67) 위에 제2 전극(68)을 성막한다. 제2 전극은 진공 증착에 의해 형성해도 되고, 스퍼터링에 의해 형성해도 된다. 그 후, 제2 전극(68)이 형성된 기판을 봉지 장치로 이동시켜 플라스마 CVD에 의해 보호층(P)을 성막하고(봉지 공정), 유기 EL 표시 장치(600)가 완성된다. 한편, 여기서는 보호층(P)을 CVD법에 의해 형성하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, ALD법이나 잉크젯법에 의해 형성해도 된다.
절연층(69)이 패터닝된 기판(5)을 성막 장치에 반입하고 나서 보호층(P)의 성막이 완료될 때까지는, 수분이나 산소를 포함하는 분위기에 노출되면, 유기 EL 재료로 이루어지는 발광층이 수분이나 산소에 의해 열화될 우려가 있다. 따라서, 본 예에서, 성막 장치 사이의 기판의 반입 반출은, 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기 하에서 행해진다.
210: 기판지지 유닛
220: 마스크
221: 마스크대
260: 촬상 유닛
261: 제1 카메라
262: 제2 카메라
416: 대물 렌즈
5: 기판
71: 기판 얼라인먼트 마크
72: 마스크 얼라인먼트 마크

Claims (13)

  1. 사각형의 기판의 주연부를 지지하는 지지부를 갖는 기판 보유지지수단과,
    사각형의 마스크를 보유지지하는 마스크 보유지지수단과,
    상기 기판의 코너부에 설치된 기판 마크와 상기 마스크의 코너부에 설치된 마스크 마크를 촬상하는 촬상 수단을 가지고, 상기 촬상 수단이 촬상한 상기 기판 마크와 상기 마스크 마크의 상대 위치 어긋남량을 취득하는 위치 취득 수단과,
    상기 기판 보유지지수단과 상기 마스크 보유지지수단 중 적어도 어느 하나를 제어하여, 상기 기판 보유지지수단에 보유지지된 상기 기판과 상기 마스크 보유지지수단에 보유지지된 상기 마스크와의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 동작을 행하는 위치 조정 수단을 구비하고,
    상기 기판을 상기 마스크에 재치하기 전에, 상기 위치 취득 수단이 취득하는 재치 전 상대 위치 어긋남량이 미리 정해진 범위에 들어가도록, 상기 위치 조정 수단이 상기 위치 조정 동작을 행하는 얼라인먼트를 행하고,
    상기 기판을 상기 마스크에 재치한 후에, 상기 위치 취득 수단이 재치 후 상대 위치 어긋남량을 취득하는 얼라인먼트 장치에 있어서,
    상기 촬상 수단은, 제1 촬상 배율을 갖는 제1 촬상부와, 상기 제1 촬상 배율보다 큰 제2 촬상 배율을 갖는 제2 촬상부와, 상기 제1 촬상부와 상기 제2 촬상부에 공통으로 사용되는 대물 렌즈를 갖는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 취득 수단은, 상기 재치 전 상대 위치를 상기 제1 촬상부와 상기 대물 렌즈를 사용하여 취득하고, 상기 재치 후 상대 위치를 상기 제2 촬상부와 상기 대물 렌즈를 사용하여 취득하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  3. 기판의 주연부를 지지하는 지지부를 갖는 기판 보유지지수단과,
    마스크를 지지하는 마스크 보유지지수단과,
    상기 기판에 설치된 기판 마크와 상기 마스크에 설치된 마스크 마크를 촬상하는 촬상 수단을 가지고, 상기 촬상 수단이 촬상한 상기 기판 마크와 상기 마스크 마크의 상대 위치 어긋남량을 취득하는 위치 취득 수단과,
    상기 기판 보유지지수단과 상기 마스크 보유지지수단 중 적어도 어느 하나를 제어하여, 상기 기판 보유지지수단에 지지된 상기 기판과 상기 마스크 보유지지수단에 지지된 상기 마스크와의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 동작을 행하는 위치 조정 수단을 구비하고,
    상기 기판을 상기 마스크에 재치하기 전에, 상기 위치 취득 수단이 취득하는 재치 전 상대 위치 어긋남량이 미리 정해진 범위에 들어가도록, 상기 위치 조정 수단이 상기 위치 조정 동작을 행하는 얼라인먼트를 행하고,
    상기 기판을 상기 마스크에 재치한 후에, 상기 위치 취득 수단이 재치 후 상대 위치 어긋남량을 취득하는 얼라인먼트 장치에 있어서,
    상기 촬상 수단은, 제1 촬상 배율을 갖는 제1 촬상부와, 상기 제1 촬상 배율보다 큰 제2 촬상 배율을 갖는 제2 촬상부와, 상기 제1 촬상부와 상기 제2 촬상부에 공통으로 사용되는 대물 렌즈를 가지고,
    상기 위치 취득 수단은, 상기 재치 전 상대 위치를 상기 제1 촬상부와 상기 대물 렌즈를 사용하여 취득하고, 상기 재치 후 상대 위치를 상기 제2 촬상부와 상기 대물 렌즈를 사용하여 취득하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판은, 사각형이며 사각형의 각 코너부에 상기 기판 마크가 설치되고, 상기 마스크는, 사각형이며 사각형의 각 코너부에 상기 마스크 마크가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 취득 수단은, 상기 재치 전 상대 위치 어긋남량을, 상기 기판과 상기 마스크가 접촉하지 않은 상태에서 취득하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 위치 조정 수단은, 상기 기판과 상기 마스크를, 상기 마스크에 있어서의 상기 기판의 재치면에 평행한 방향으로 상대 이동시킴으로써 상기 위치 조정 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 보유지지수단은, 상기 얼라인먼트 이후, 상기 기판과 상기 마스크가 접촉하지 않은 상태에서부터, 상기 마스크에 있어서의 상기 기판의 재치면에 수직인 방향으로 상대 이동시켜 상기 기판을 상기 마스크에 겹친 상태로 하고, 상기 지지부에 의한 상기 주연부의 지지를 제거함으로써, 상기 기판을 상기 마스크에 재치한 상태로 하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판 보유지지수단은, 상기 주연부를 상기 지지부와의 사이에서 협지하도록 누르는 압박부를 가지고,
    상기 압박부는, 적어도, 상기 위치 취득 수단이 상기 재치 전 상대 위치를 취득할 때부터, 상기 기판을 상기 마스크에 겹친 상태로 할 때까지, 상기 주연부를 누른 채로 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 장치.
  9. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 장치와,
    상기 마스크를 통해 상기 기판의 피성막면에 성막을 행하는 성막 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.
  10. 사각형의 기판과 상기 기판이 재치되는 사각형의 마스크와의 상대 위치를 조정하는 얼라인먼트 방법으로서,
    상기 기판과 상기 마스크가 접촉하지 않은 상태에서, 제1 촬상 배율을 갖는 제1 촬상부를 사용하여, 상기 기판의 각 코너부에 설치된 기판 마크와, 상기 마스크의 각 코너부에 설치된 마스크 마크의 재치 전 상대 위치 어긋남량을 취득하는 제1 취득 공정과,
    상기 기판과 상기 마스크가 접촉하지 않은 상태에서, 기판의 주연부를 지지하는 지지부를 갖는 기판 보유지지수단과 마스크를 보유지지하는 마스크 보유지지수단 중 적어도 어느 하나를 제어하여, 상기 기판과 상기 마스크의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 공정과,
    상기 기판을 상기 마스크에 겹친 상태로 하고 나서, 상기 기판 보유지지수단의 상기 지지부에 의한 상기 주연부의 지지를 제거하고, 상기 기판을 상기 마스크에 재치한 상태로 하는 재치 공정과,
    상기 기판을 상기 마스크에 겹친 상태에서, 상기 제1 촬상 배율보다 큰 제2 촬상 배율을 갖는 제2 촬상부와, 상기 제1 촬상부와 공통으로 사용되는 대물 렌즈를 사용하여, 상기 기판 마크와 상기 마스크 마크와의 재치 후 상대 위치 어긋남량을 취득하는 제2 취득 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 취득 공정, 상기 위치 조정 공정, 상기 재치 공정의 동안, 상기 주연부를 상기 지지부와 압박부로 협지한 상태인 채로 하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 기재된 얼라인먼트 방법에 의해 얼라인먼트된 상기 기판의 피성막면에, 상기 마스크를 통해 성막을 행하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 성막 방법.
  13. 제10항 또는 제11항에 기재된 얼라인먼트 방법에 의해 얼라인먼트된 상기 기판의 피성막면에, 상기 마스크를 통해 성막을 행함으로써 전자 디바이스를 제조하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 전자 디바이스의 제조 방법.
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