KR20220122524A - Film forming apparatus, film forming method and manufacturing method of electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a film forming apparatus, a film forming method, and a method for manufacturing an electronic device.
유기 EL 디스플레이 등의 제조에 있어서는, 마스크를 통해 기판 상에 증착 물질이 성막된다. 성막의 전처리로서 마스크와 기판의 얼라인먼트가 행하여져, 양자가 중첩된다. 특허문헌 1에는, 정전척 등의 흡착판에 기판을 흡착시킨 상태로, 기판과 마스크를 접근시켜 얼라인먼트를 행하는 것이 개시되어 있다. 또한, 기판의 흡착 상태를 검출하기 위한 검출 수단이 개시되어 있다.In the manufacture of an organic EL display or the like, a vapor deposition material is deposited on a substrate through a mask. As a pretreatment for film formation, alignment of the mask and the substrate is performed, and both are overlapped. Patent Document 1 discloses that the substrate and the mask are brought close to each other to perform alignment in a state in which the substrate is adsorbed to a suction plate such as an electrostatic chuck. Also disclosed is a detection means for detecting the adsorption state of the substrate.
특허문헌 1에 개시된 성막 장치에서는, 흡착판에 기판이 충분히 흡착되어 있지 않는 상태에 있는 것을 검출할 수 있지만, 이러한 상태에 있는 기판의 흡착도를 향상시키는 방법에 대해서는 개시되어 있지 않다. 흡착판에 기판이 확실하게 흡착하고 있지 않는 상태에서는, 충분한 정밀도로 성막을 행할 수 없는 가능성이 있다.In the film-forming apparatus disclosed in patent document 1, although it can detect that it exists in the state in which the board|substrate is not fully adsorb|sucked by the suction plate, it does not disclose about the method of improving the adsorption degree of the board|substrate in such a state. In a state in which the substrate is not reliably adsorbed to the suction plate, there is a possibility that film formation cannot be performed with sufficient precision.
본 발명의 목적은, 흡착판에 기판을 보다 확실하게 흡착시키는 것이다.The objective of this invention is to make a board|substrate adsorb|suck to a suction plate more reliably.
본 발명의 제1 양태는,A first aspect of the present invention is
내부를 진공으로 유지하는 챔버와,A chamber for maintaining a vacuum inside;
상기 챔버의 내부에 설치되어, 기판을 흡착하기 위한 정전기력을 발생시키는 전극을 갖는 흡착판과,a suction plate installed inside the chamber and having an electrode for generating an electrostatic force for adsorbing the substrate;
제1 전압과, 상기 제1 전압을 인가한 경우보다 큰 정전기력을 발생시키는 제2 전압을 상기 전극에 인가하는 전압 제어 수단과,a voltage control means for applying a first voltage and a second voltage generating a greater electrostatic force than when the first voltage is applied to the electrode;
상기 기판의 상기 흡착판에의 흡착 상태를 검출하는 검출 수단을 구비하고,detection means for detecting the state of adsorption of the substrate to the suction plate;
상기 전극에 상기 제1 전압을 인가하여 상기 흡착판에 상기 기판을 흡착시킨 상태에서, 상기 기판의 일부가 상기 흡착판에 흡착되어 있지 않는 것이 상기 검출 수단에 의해 검출된 경우, 상기 전압 제어 수단이 상기 전극에 상기 제2 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 성막 장치이다.In a state in which the first voltage is applied to the electrode and the substrate is adsorbed to the suction plate, when it is detected by the detection unit that a part of the substrate is not absorbed by the suction plate, the voltage control unit is configured to control the electrode. A film forming apparatus characterized in that the second voltage is applied to the
또한, 본 발명의 제2 양태는,In addition, the second aspect of the present invention,
내부를 진공으로 유지하는 챔버의 내부에 설치되어, 기판을 흡착하기 위한 정전기력을 발생시키는 흡착판의 전극에, 제1 전압을 인가하여 상기 흡착판에 상기 기판을 흡착시키는 공정과,A step of adsorbing the substrate to the suction plate by applying a first voltage to the electrode of the suction plate installed inside the chamber for maintaining the inside in a vacuum and generating an electrostatic force for adsorbing the substrate;
상기 기판의 상기 흡착판에의 흡착 상태를 검출하는 공정과,detecting a state of adsorption of the substrate to the suction plate;
상기 기판의 일부가 상기 흡착판에 흡착되어 있지 않는 것이 검출된 경우, 상기 전극에 상기 제1 전압을 인가한 경우보다 큰 정전기력을 발생시키는 제2 전압을 인가하는 공정과,When it is detected that a portion of the substrate is not adsorbed to the suction plate, applying a second voltage that generates a greater electrostatic force than when the first voltage is applied to the electrode;
상기 기판이 상기 흡착판에 정상적으로 흡착되어 있는 것이 검출된 경우, 상기 흡착판에 상기 기판이 흡착한 상태로 마스크를 통해 성막 재료를 상기 기판에 증착시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 성막 방법이다.and a step of depositing a film forming material onto the substrate through a mask while the substrate is adsorbed to the suction plate when it is detected that the substrate is normally adsorbed to the suction plate.
본 발명에 의하면, 흡착판에 기판을 보다 확실하게 흡착시킬 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a board|substrate can be made to adsorb|suck to a suction plate more reliably.
도 1은 전자 디바이스의 제조 라인의 일부 모식도이다.
도 2는 일 실시형태에 따른 성막 장치의 개략도이다.
도 3은 기판 지지 유닛 및 흡착판의 설명도이다.
도 4는 흡착판의 전기 배선의 설명도이다.
도 5는 계측 유닛의 설명도이다.
도 6은 조정 유닛의 설명도이다.
도 7은 흡착판을 사용한 기판과 마스크의 중첩 프로세스의 설명도이다.
도 8은 흡착 상태를 향상시키는 프로세스의 설명도이다.
도 9는 전자 디바이스의 제조 방법을 설명하는 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a partial schematic diagram of the manufacturing line of an electronic device.
2 is a schematic diagram of a film forming apparatus according to an embodiment.
It is explanatory drawing of a board|substrate support unit and a suction plate.
It is explanatory drawing of the electric wiring of a suction plate.
5 is an explanatory diagram of a measurement unit;
It is explanatory drawing of an adjustment unit.
It is explanatory drawing of the superimposition process of the board|substrate and mask using the suction plate.
It is explanatory drawing of the process of improving an adsorption|suction state.
It is a figure explaining the manufacturing method of an electronic device.
이하, 첨부 도면을 참조하여 실시형태를 자세하게 설명한다. 한편, 이하의 실시형태는 특허청구의 범위에 따른 발명을 한정하는 것이 아니다. 실시형태에는 복수의 특징이 기재되어 있으나, 이들 복수의 특징 모두가 반드시 발명에 필수적인 것은 아니고, 또한, 복수의 특징은 임의로 조합되어도 된다. 또한, 첨부 도면에 있어서는, 동일 또는 유사한 구성에 동일한 참조 번호를 붙여, 중복 설명은 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment is described in detail with reference to an accompanying drawing. In addition, the following embodiment does not limit the invention which concerns on a claim. Although the plurality of features are described in the embodiment, not all of these plurality of features are necessarily essential to the invention, and the plurality of features may be arbitrarily combined. In addition, in an accompanying drawing, the same reference number is attached|subjected to the same or similar structure, and overlapping description is abbreviate|omitted.
<전자 디바이스의 제조 라인><Electronic device manufacturing line>
도 1은, 본 발명의 성막 장치가 적용 가능한 전자 디바이스의 제조 라인의 구성의 일부를 나타내는 모식도이다. 도 1의 제조 라인은, 예를 들면, 스마트폰용의 유기 EL 표시 장치의 표시 패널의 제조에 사용되는 것으로, 기판(100)이 성막 블록(301)으로 순차 반송되어, 기판(100)에 유기 EL의 성막이 행해진다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows a part of the structure of the manufacturing line of the electronic device to which the film-forming apparatus of this invention is applicable. The manufacturing line of FIG. 1 is, for example, used for manufacturing a display panel of an organic EL display device for a smartphone, and the
성막 블록(301)에는, 평면에서 보았을때 8각형의 형상을 갖는 반송실(302)의 주위에, 기판(100)에 대한 성막 처리가 행해지는 복수의 성막실(303a∼303d)과, 사용 전후의 마스크가 수납되는 마스크 격납실(305)이 배치되어 있다. 반송실(302)에는, 기판(100)을 반송하는 반송 로봇(302a)이 배치되어 있다. 반송 로봇(302a)은, 기판(100)을 보유지지하는 핸드와, 핸드를 수평 방향으로 이동시키는 다관절 아암을 포함한다. 바꾸어 말하면, 성막 블록(301)은, 반송 로봇(302a)의 주위를 둘러싸도록 복수의 성막실(303a∼303d)이 배치된 클러스터형의 성막 유닛이다. 한편, 성막실(303a∼303d)을 총칭하는 경우, 또는, 구별하지 않는 경우는 성막실(303)로 표기한다.The
기판(100)의 반송 방향(화살표 방향)에서, 성막 블록(301)의 상류측, 하류측에는, 각각, 버퍼실(306), 선회실(307), 전달실(308)이 배치되어 있다. 제조 과정에 있어서, 각 실은 진공 상태로 유지된다. 한편, 도 1에 있어서는 성막 블록(301)을 하나 밖에 도시하고 있지 않지만, 본 실시형태에 따른 제조 라인은 복수의 성막 블록(301)을 가지고 있고, 복수의 성막 블록(301)이, 버퍼실(306), 선회실(307), 전달실(308)로 구성되는 연결 장치에 의해 연결된 구성을 갖는다. 한편, 연결 장치의 구성은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 버퍼실(306) 또는 전달실(308)만으로 구성되어 있어도 된다.In the conveyance direction (arrow direction) of the
반송 로봇(302a)은, 상류측의 전달실(308)로부터 반송실(302)로의 기판(100)의 반입, 성막실(303)사이에서의 기판(100)의 반송, 마스크 격납실(305)과 성막실(303)의 사이에서의 마스크의 반송, 및 반송실(302)로부터 하류측의 버퍼실(306)로의 기판(100)의 반출을 행한다.The
버퍼실(306)은, 제조 라인의 가동 상황에 따라 기판(100)을 일시적으로 저장하기 위한 실이다. 버퍼실(306)에는, 카세트라고도 불리는 기판 수납 선반과, 승강 기구가 설치된다. 기판 수납 선반은, 복수 매의 기판(100)을 기판(100)의 피처리면(피성막면)이 중력 방향 하방을 향하는 수평 상태를 유지한 채로 수납 가능한 다단 구조를 갖는다. 승강 기구는, 기판(100)이 반입 또는 반출되는 단을 반송 위치에 맞추기 위해, 기판 수납 선반을 승강시킨다. 이에 의해, 버퍼실(306)에는 복수의 기판(100)을 일시적으로 수용하고, 체류시킬 수 있다.The
선회실(307)은 기판(100)의 방향을 변경하는 장치를 구비하고 있다. 본 실시형태에서는, 선회실(307)은, 선회실(307)에 설치된 반송 로봇에 의해 기판(100)의 방향을 180도 회전시킨다. 선회실(307)에 설치된 반송 로봇이, 버퍼실(306)에서 수취한 기판(100)을 지지한 상태로 180도 선회시켜 전달실(308)로 넘겨줌으로써, 버퍼실(306) 내와 전달실(308)에서 기판의 전단과 후단이 바뀐다. 이에 의해, 성막실(303)에 기판(100)을 반입할 때의 방향이, 각 성막 블록(301)에서 같은 방향이 되기 때문에, 기판(S)에 대한 성막의 스캔 방향이나 마스크의 방향을 각 성막 블록(301)에 있어서 일치시킬 수 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 각 성막 블록(301)에 있어서 마스크 격납실(305)에 마스크를 설치하는 방향을 맞출 수 있고, 마스크의 관리가 간이화되어 사용성을 높일 수 있다.The
제조 라인의 제어계는, 호스트 컴퓨터로서 라인 전체를 제어하는 상위 장치(300)와, 각 구성을 제어하는 제어 장치(14a∼14d, 309, 310)를 포함하고, 이들은 유선 또는 무선 통신 회선(300a)을 통해 통신 가능하다. 제어 장치(14a∼14d)는, 성막실(303a∼303d)에 대응하여 설치되고, 후술하는 성막 장치(1)를 제어한다. 한편, 제어 장치(14a∼14d)를 총칭하는 경우, 또는, 구별하지 않는 경우는 제어 장치(14)로 표기한다.The control system of the manufacturing line includes, as a host computer, a
제어 장치(309)는 반송 로봇(302a)을 제어한다. 제어 장치(310)는 선회실(307)에 설치된 반송 로봇을 제어한다. 상위 장치(300)는, 기판(100)에 관한 정보나 반송 타이밍 등의 지시를 각 제어 장치(14, 309, 310)로 송신하고, 각 제어 장치(14, 309, 310)는 수신한 지시에 기초하여 각 구성을 제어한다.The
<성막 장치의 개요><Outline of film forming apparatus>
도 2는 일 실시형태에 따른 성막 장치(1)의 개략도이다. 성막실(303)에 설치되는 성막 장치(1)는, 기판(100)에 성막 재료에 의해 박막을 형성하는 장치이며, 마스크(101)를 사용하여 소정의 패턴의 박막을 형성한다. 성막 장치(1)에 의해 성막이 행해지는 기판(100)의 재질은, 글래스, 수지, 금속 등의 재료를 적절히 선택 가능하며, 글래스 상에 폴리이미드 등의 수지층이 형성된 것이 바람직하게 사용된다. 성막 재료로서는, 유기 재료, 무기 재료(금속, 금속 산화물 등) 등의 물질이 채용된다. 성막 장치(1)는, 예를 들면 표시 장치(플랫 패널 디스플레이 등)나 박막 태양 전지, 유기 광전 변환 소자(유기 박막 촬상 소자) 등의 전자 디바이스나, 광학 부재 등을 제조하는 제조 장치에 적용 가능하며, 특히, 유기 EL 패널을 제조하는 제조 장치에 바람직하게 사용된다. 이하의 설명에서는, 성막 장치(1)가 진공 증착에 의해 기판(100)에 성막을 행하는 예에 대해 설명한다. 단, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 스퍼터나 CVD 등을 행하는 각종 성막 장치에 적용 가능하다. 한편, 각 도면에 있어서 화살표(Z)는 연직 방향을 나타내고, 화살표(X) 및 화살표(Y)는 서로 직교하는 수평 방향을 나타낸다.2 is a schematic diagram of a film forming apparatus 1 according to an embodiment. The film-forming apparatus 1 provided in the film-forming chamber 303 is an apparatus which forms a thin film with the film-forming material on the board|
성막 장치(1)는, 내부를 진공으로 유지가능한 상자형의 진공 챔버(3)(단순히 챔버라고도 부름)를 갖는다. 진공 챔버(3)의 내부 공간(3a)은, 진공 분위기나, 질소 가스 등의 불활성 가스 분위기로 유지되어 있다. 본 실시형태에서는, 진공 챔버(3)는 도시하지 않은 진공 펌프에 접속되어 있다. 한편, 본 명세서에 있어서 「진공」이란, 대기압보다 낮은 압력의 기체로 채워진 상태, 바꾸어 말하면 감압 상태를 말한다. 진공 챔버(3)의 내부 공간(3a)에는, 기판(100)을 수평 자세로 지지하는 기판 지지 유닛(6), 마스크(101)를 지지하는 마스크대(5), 성막 유닛(4), 플레이트 유닛(9), 흡착판(15)이 배치된다. 마스크(101)는, 기판(100) 상에 형성하는 박막 패턴에 대응하는 개구 패턴을 갖는 메탈 마스크이며, 마스크대(5) 상에 재치되어 있다. 한편, 마스크대(5)는, 마스크(101)를 소정의 위치에 고정하는 다른 형태의 수단으로 치환 가능하다. 마스크(101)로서는, 프레임 형상의 마스크 프레임에 수 μm∼수 십 μm 정도 두께의 마스크 박이 용접 고정된 구조를 갖는 마스크를 사용할 수 있다. 마스크(101)의 재질은 특히 한정은 되지 않지만, 인바(invar) 재료 등의 열팽창 계수가 작은 금속을 사용하는 것이 바람직하다. 성막 처리는, 기판(100)이 마스크(101) 상에 재치되고, 기판(100)과 마스크(101)가 서로 중첩된 상태에서 행해진다.The film forming apparatus 1 has a box-shaped vacuum chamber 3 (also simply referred to as a chamber) capable of holding the inside in a vacuum. The
플레이트 유닛(9)은, 냉각 플레이트(10)와 자석 플레이트(11)를 구비한다. 냉각 플레이트(10)는 자석 플레이트(11) 아래에, 자석 플레이트(11)에 대해 Z 방향으로 변위 가능하도록 매달려 있다. 냉각 플레이트(10)는, 성막 시에 흡착판(15)과 접촉함으로써, 흡착판(15)에 흡착된 기판(100)을 냉각하는 기능을 갖는다. 냉각 플레이트(10)는 수냉 기구 등을 구비하여 적극적으로 기판(100)을 냉각하는 것에 한정되지 않고, 수냉 기구 등은 설치되어 있지 않지만 흡착판(15)과 접촉함으로써 기판(100)의 열을 빼앗도록 하는 판형상 부재이어도 된다. 자석 플레이트(11)는, 자력에 의해 마스크(101)를 끌어당기는 플레이트이며, 기판(100)의 상면에 재치되어, 성막 시에 기판(100)과 마스크(101)의 밀착성을 향상시키는 기능을 발휘한다.The
한편, 냉각 플레이트(10)와 자석 플레이트(11)에 대해서는, 설치하지 않는 구성을 채용할 수도 있다. 예를 들면, 흡착판(15)에 냉각 기구가 설치되어 있는 경우, 냉각 플레이트(10)는 없어도 된다. 또한, 흡착판(15)이 마스크(101)를 흡착하는 경우, 자석 플레이트(11)는 설치하지 않아도 된다.On the other hand, about the cooling
성막 유닛(4)은, 증발원을 갖는 유닛이며, 증발원 외에, 히터, 셔터, 증발원의 구동 기구, 증발 레이트 모니터 등을 구비하고 있다. 보다 구체적으로는, 본 실시형태에서는, 성막 유닛(4)은 복수의 노즐(도시하지 않음)이 X 방향으로 배열되어 배치되며, 각각의 노즐로부터 증착 재료가 방출되는 리니어 증발원이다. 예를 들면, 리니어 증발원은, 증발원 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 Y 방향(장치의 깊이 방향)으로 왕복 이동된다. 본 실시형태에서는, 성막 유닛(4)이 후술하는 얼라인먼트 장치(2)와 동일한 진공 챔버(3)에 설치되어 있다. 그러나, 얼라인먼트가 행해지는 진공 챔버(3)와는 다른 챔버에서 성막 처리를 행하는 실시 형태에서는, 성막 유닛(4)은 진공 챔버(3)에는 배치되지 않는다.The film forming unit 4 is a unit having an evaporation source, and in addition to the evaporation source, a heater, a shutter, a driving mechanism of the evaporation source, an evaporation rate monitor, and the like are provided. More specifically, in the present embodiment, the film forming unit 4 is a linear evaporation source in which a plurality of nozzles (not shown) are arranged in a row in the X direction, and vapor deposition material is emitted from each nozzle. For example, the linear evaporation source is reciprocally moved in the Y direction (depth direction of the apparatus) by an evaporation source moving mechanism (not shown). In this embodiment, the film-forming unit 4 is provided in the
<얼라인먼트 장치><alignment device>
성막 장치(1)는, 기판(100)과 마스크(101)의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 장치(2)를 구비한다. 얼라인먼트 장치(2)는, 기판 지지 유닛(6), 흡착판(15), 위치 조정 유닛(20), 거리 조정 유닛(22), 플레이트 유닛 승강 유닛(13), 계측 유닛(7, 8), 조정 유닛(17), 플로팅부(19), 검출 유닛(16)을 구비한다. 이하, 얼라인먼트 장치의 각 구성에 대해 설명한다.The film forming apparatus 1 is equipped with the
(기판 지지 유닛)(substrate support unit)
얼라인먼트 장치(2)는, 기판(100)의 주연부를 지지하는 기판 지지 유닛(6)을 구비한다. 도 2에 더하여 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 기판 지지 유닛(6) 및 흡착판(15)의 설명도이며, 이들을 하측에서부터 본 도면이다.The
기판 지지 유닛(6)은, 그 외측 프레임을 구성하는 복수의 베이스부(61a∼61d)와, 베이스부(61a∼61d)로부터 내측으로 돌출한 복수의 재치부(62 및 63)를 구비한다. 한편, 재치부(62 및 63)는 「수취 핑거」또는 「핑거」라고도 불리는 경우가 있다. 베이스부(61a∼61d)는, 각각 지지축(R3)에 의해 지지되어 있다. 복수의 재치부(62)는 기판(100)의 주연부의 장변측을 받도록 베이스부(61a∼61d)에 간격을 두고 배치된다. 또한, 복수의 재치부(63)는, 기판(100)의 주연부의 단변측을 받도록 베이스부(61a∼61d)에 간격을 두고 배치되어 있다. 반송 로봇(302a)에 의해 성막 장치(1)로 반입된 기판(100)은, 복수의 재치부(62 및 63)에 의해 지지된다. 이하, 베이스부(61a∼61d)를 총칭하는 경우, 또는, 구별하지 않는 경우는 베이스부(61)로 표기한다.The
본 실시형태에서는, 복수의 재치부(62 및 63)는 판 스프링으로 구성되어 있고, 복수의 재치부(62 및 63)에 의해 지지되어 있는 기판(100)을 흡착판(15)에 흡착시킬 때에는, 판 스프링의 탄성력에 의해 기판(100)을 흡착판(15)에 대해 누를 수 있다.In the present embodiment, the plurality of mounting
한편, 도 3의 예에서는 4개의 베이스부(61)에 의해 부분적으로 절결이 있는 사각형의 프레임이 구성되어 있지만, 이에 한정되지 않으며, 베이스부(61)는 사각형 형상의 기판(100)의 외주를 둘러싸도록 하는 잘린 곳이 없는 사각형 프레임이어도 된다. 다만, 복수의 베이스부(61)에 의해 절결이 설치됨으로써, 반송 로봇(302a)이 재치부(62 및 63)에 기판(100)을 전달할 때, 반송 로봇(302a)이 베이스부(61)를 피해 퇴피할 수 있다. 이에 의해, 기판(100)의 반송 및 전달의 효율을 향상시킬 수 있다.On the other hand, in the example of FIG. 3 , a quadrangular frame with a cutout is partially constituted by the four
한편, 기판 지지 유닛(6)에는, 복수의 재치부(62 및 63)에 대응하여 복수의 클램프부가 설치되고, 재치부(62 및 63)에 재치된 기판(100)의 주연부를 클램프부에 의해 끼워 보유지지하는 양태가 채용되어도 된다.On the other hand, the
(흡착판)(Suction plate)
계속해서 도 2 및 3을 참조한다. 얼라인먼트 장치(2)는, 진공 챔버(3)의 내부에 설치되며, 기판(100)을 흡착 가능한 흡착판(15)을 구비한다. 본 실시형태에서는, 흡착판(15)은, 기판 지지 유닛(6)과 플레이트 유닛(9)의 사이에 설치되고, 1개 또는 복수의 지지축(R1)에 의해 지지되어 있다. 본 실시형태에서는, 흡착판(15)은, 4개의 지지축(R1)에 의해 지지되어 있다. 일 실시형태에 있어서, 지지축(R1)은 원기둥 형상의 샤프트이다.Reference is continued to FIGS. 2 and 3 . The
또한, 본 실시형태에서는, 흡착판(15)은, 기판(100)을 정전기력에 의해 흡착하는 정전척이다. 예를 들면, 흡착판(15)은, 세라믹스 재질의 매트릭스(기체라고도 불림)의 내부에 금속 전극 등의 전기 회로가 매립된 구조를 갖는다. 예를 들면, 각 전극 배치 영역(151)에서는, 정전기력을 발생시키기 위해 플러스(+) 및 마이너스(-)의 전압이 인가되는 한 쌍의 전극이 배치된다. 플러스 전극 및 마이너스 전극은, 하나의 전극 배치 영역(151) 내에서 교대로 배치된다. 전극 배치 영역(151)에 배치된 금속 전극에 플러스 및 마이너스 전압이 인가되면, 세라믹스 매트릭스를 통해 기판(100)에 분극 전하가 유도되고, 기판(100)과 흡착판(15)의 사이의 정전기적인 인력(정전기력)에 의해, 기판(100)이 흡착판(15)의 흡착면(150)에 흡착 고정된다.In addition, in this embodiment, the
또한, 흡착판(15)은, 전극에 가해지는 전압의 크기, 극성, 전압의 인가 시작 및 종료의 타이밍, 전압의 유지 시간, 전압의 인가 순서 등을 제어 가능하다. 흡착판(15)에의 전압 인가는 전압 인가(14)에 의해 제어된다. 제어 장치(14)는, 복수의 전극 배치 영역(151)에의 전압 인가를, 서로 독립적으로 제어할 수 있다.In addition, the
한편, 전극 배치 영역(151)은 적절히 설정 가능하다. 예를 들면, 본 실시형태에서는 복수의 전극 배치 영역(151)이 서로 이격하여 설치되어 있지만, 1개의 전극 배치 영역(151)이 흡착판(15)의 흡착면(150)의 대략 전면에 걸쳐 형성되어도 된다.On the other hand, the
또한, 흡착판(15)에는, 흡착판(15)과 기판(100)의 접촉을 검출하는 복수의 터치 센서(1621)가 매설되어 있다. 본 실시형태에서는, 합계 9개의 터치 센서(1621)가 설치되어 있다. 흡착판(15)의 주연부에서는, 양쪽 장변을 따라 각각 4개씩이 설치되고, 흡착판(15)의 중앙부에 1개가 설치되어 있다. 이와 같이, 흡착판(15)의 복수 위치에 터치 센서(1621)가 설치됨으로써, 기판(100)의 흡착면(150)에 대한 흡착 상태, 흡착의 정도를 검출할 수 있다. 터치 센서(1621)의 출력에 기초하여 기판(100)의 전면이 흡착면(150)에 흡착된 것이나, 기판(100)의 일부가 흡착판(15)의 흡착면(150)에 흡착되지 않는 것 등을 검출할 수 있다. 한편, 터치 센서(1621)의 수나 배치는 적절히 변경 가능하다.Moreover, the some
또한, 본 실시형태에서는, 터치 센서(1621)는, 자신과 대상의 접촉을 기계적으로 검출한다. 일례로서, 터치 센서(1621)는, 그 선단부가 스프링 등에 의해 부세(付勢)되어, 선단부가 기판(100) 등과 접촉하고 있지 않는 상태에서는 선단부가 흡착면(150)으로부터 돌출하도록 설치된다. 그리고, 기판(100)이 터치 센서(1621)의 선단부에 접촉하면, 선단부가 기판(100)에 의해 눌려 흡착판(15)측으로 들어가, 내부의 접점과 접촉함으로써 소정의 전기 신호가 출력되도록 구성된다. 한편, 선단부의 형상은 특히 한정되지 않으며, 버튼 형상이나 로드 형상일 수 있다. 대상과 접촉하고 있지 않는 상태의 선단부가 흡착면(150)으로부터 돌출하는 길이를 적절히 설정함으로써, 터치 센서(1621)는 실질적으로 흡착판(15)과 기판(100)의 접촉을 검출할 수 있다. 또한, 복수의 터치 센서(1621)는, 후술하는 바와 같이, 흡착판(15)과 마스크대(5)의 평행도를 검출하는 검출 유닛(16)을 구성한다.In addition, in the present embodiment, the
또한, 본 실시형태에서는, 흡착판(15)에는, 기판(100)의 흡착판(15)에의 흡착 상태를 검출하는 파이버 센서(1622)가 설치되어 있다. 파이버 센서(1622)는, 발광부(1622a) 및 수광부(1622b)를 포함한다. 발광부(1622a) 및 수광부(1622b)는, 흡착판(15)의 아래쪽, 예를 들면 흡착판(15)의 수 mm∼수 십 mm 아래쪽에서 광로(1622c)를 형성하도록 설치된다. 기판(100)의 일부가 흡착판(15)에 흡착되지 않는 경우, 중력에 의해 해당 일부가 아래쪽으로 처진다. 흡착판(15)에의 기판(100)의 흡착 처리를 행한 후에 기판(100)에 처짐이 발생하는 경우에는, 그 처짐의 부분이 광로(1622c)를 차단함으로써, 기판(100)의 처짐이 검출된다. 즉, 기판(100)의 흡착이 적절하게 행해지지 않은 것을 검출할 수 있다. 한편, 파이버 센서(1622)에 대해서는 설치하지 않는 구성을 채용할 수도 있다.Moreover, in this embodiment, the
또한, 흡착판(15)에는 복수의 개구(152)가 형성되어 있고, 후술하는 계측 유닛(제1 계측 유닛(7) 및 제2 계측 유닛(8))이 복수의 개구(152)를 통해 후술하는 마스크 마크를 촬상한다.In addition, a plurality of
도 4를 아울러 참조한다. 도 4는, 흡착판(15)으로부터 지지축(R1)에 이르는 구조를 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 도 4는, 흡착판(15)의 전기 배선의 설명도이며, 흡착판(15)의 전극 배치 영역(151)에 배치되는 전극에 전기를 공급하기 위한 배선이 도시되어 있다. 본 실시형태의 경우, 흡착판(15)을 지지하는 복수의 지지축(R1)이 중공의 통 형상으로 형성되어 있다. 그리고, 플러스(+) 및 마이너스(-) 전압을 인가하기 위한 전선(153)이 그 내부를 통과하도록 배선되어 있다. 도 4의 예에서는, 플러스(+) 및 마이너스(-) 전압을 인가하기 위한 전선(153)이 각각 1개씩, 총 2개 도시되어 있다. 또한, 지지축(R1)의 하부로부터 진공 챔버(3)로 연장된 전선(153)은, 흡착판(15)의 단변을 따라 연장하여, 단변의 대략 중앙에 설치된 전기 접속부(154)에 접속되어 있다. 즉, 전선(153)은, 지지축(R1)을 통해 진공 챔버(3)의 외부로부터 내부로 가이드되어, 전기 접속부(154)와 접속되어 있다. 또한, 전선(153)으로부터 전기 접속부(154)로 공급된 전력이, 전극 배치 영역(151)에 배치된 각 전극으로 공급된다.Reference is also made to FIG. 4 . 4 : has shown typically the structure from the
또한, 본 실시형태에서는, 4개의 지지축(R1)이 설치되어 있고, 이들 지지축(R1)을 통해, 각종의 전선(케이블)이 진공 챔버(3)의 내부로 가이드된다. 일 실시형태에 있어서, 대각으로 설치된 2개의 지지축(R1)의 내측을, 흡착판(15)에 전기를 공급하는 전선(153)이 각각 통과하고, 나머지 2개의 지지축(R1)의 내측을, 터치 센서(1621)나 파이버 센서(1622) 등의 케이블이 묶인 상태로 통과한다.In addition, in this embodiment, four support shafts R1 are provided, and various electric wires (cables) are guided into the inside of the
(위치 조정 유닛)(Positioning unit)
얼라인먼트 장치(2)는, 기판 지지 유닛(6)에 의해 주연부가 지지된 기판(100), 또는, 흡착판(15)에 의해 흡착된 기판(100)과, 마스크(101)와의 상대 위치를 조정하는 위치 조정 유닛(20)을 구비한다. 위치 조정 유닛(20)은, 기판 지지 유닛(6) 또는 흡착판(15)을 XY 평면 내에서 이동시킴으로써, 마스크(101)에 대한 기판(100)의 상대 위치를 조정한다. 즉, 위치 조정 유닛(20)은, 마스크(101)와 기판(100)의 수평 위치를 조정하는 유닛이라고도 말할 수 있다. 예를 들면, 위치 조정 유닛(20)은, 기판 지지 유닛(6)을, X 방향, Y 방향, 및, Z 방향의 축 주위의 회전 방향으로 이동시킬 수 있다. 본 실시형태에서는, 마스크(101)의 위치를 고정하고, 기판(100)을 이동시켜, 이들의 상대 위치를 조정하지만, 마스크(101)를 이동시키거나, 또는, 기판(100)과 마스크(101)의 양쪽을 이동시켜 상대 위치를 조정하여도 된다.The
본 실시형태에서는, 위치 조정 유닛(20)은, 고정 플레이트(20a)와, 가동 플레이트(20b)와, 이들 플레이트의 사이에 배치된 복수의 액츄에이터(201)를 구비한다. 고정 플레이트(20a)는 진공 챔버(3)의 상벽부(30) 상에 고정되어 있다. 또한, 가동 플레이트(20b) 상에는 프레임 형상의 가대(21)가 탑재되어 있고, 가대(21)에는 거리 조정 유닛(22) 및 플레이트 유닛 승강 유닛(13)이 지지되어 있다. 액츄에이터(201)에 의해 가동 플레이트(20b)를 고정 플레이트(20a)에 대해 수평 방향으로 이동시키면, 가대(21), 거리 조정 유닛(22) 및 플레이트 유닛 승강 유닛(13)이 일체적으로 이동한다.In this embodiment, the
복수의 액츄에이터(201)는, 예를 들면, 가동 플레이트(20b)를 X 방향으로 이동 가능한 액츄에이터 및 가동 플레이트(20b)를 Y 방향으로 이동 가능한 액츄에이터 등을 포함한다. 그리고, 이들의 이동량을 제어함으로써, 가동 플레이트(20b)를, X방향 및 Y방향과, Z방향의 축 주위의 회전 방향으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 복수의 액츄에이터(201)는, 구동원인 모터와, 모터의 구동력을 직선 운동으로 변환하는 볼나사 기구 등의 기구를 포함할 수 있다.The plurality of
(거리 조정 유닛)(distance adjustment unit)
거리 조정 유닛(22)은, 흡착판(15) 및 기판 지지 유닛(6)을 승강시킴으로써, 이들과 마스크대(5)와의 거리를 조정하여, 기판(100)과 마스크(101)를 기판(100)의 두께 방향(Z 방향)으로 접근 및 이격(이간)시킨다. 바꾸어 말하면, 거리 조정 유닛(22)은, 기판(100)과 마스크(101)를 중첩시키는 방향으로 접근시키거나, 그 역방향으로 이격시킨다. 한편, 거리 조정 유닛(22)에 의해 조정하는 「거리」는 소위 수직 거리(또는 연직 거리)이며, 거리 조정 유닛은, 마스크(101)와 기판(100)의 수직 위치를 조정하는 유닛이라고도 말할 수 있다.The
도 2에 나타낸 바와 같이, 거리 조정 유닛(22)은 제1 승강 플레이트(220)를 구비한다. 가대(21)의 측부에는 Z 방향으로 연장하는 가이드 레일(21a)이 형성되어 있고, 제1 승강 플레이트(220)는 가이드 레일(21a)을 따라 Z 방향으로 승강 가능하다.As shown in FIG. 2 , the
제1 승강 플레이트(220)는, 복수의 지지축(R1)에 의해 흡착판(15)을 지지하고 있다. 제1 승강 플레이트(220)가 승강하면 이에 따라 흡착판(15)이 승강한다. 바꾸어 말하면, 제1 승강 플레이트(220)는 흡착판(15)을 지지하는 복수의 지지축(R1)을 지지하고 있고, 제1 승강 플레이트(220)의 승강에 의해 복수의 지지축(R1)이 동기하여 승강하고, 흡착판(15)이 그 평행도를 유지한 상태로 승강한다. 또한, 제1 승강 플레이트(220)는, 복수의 액츄에이터(65) 및 복수의 지지축(R3)을 통해 기판 지지 유닛(6)을 지지하고 있다. 제1 승강 플레이트(220)가 승강하면 이에 따라 기판 지지 유닛(6)이 승강한다. 또한, 복수의 액츄에이터(65)는, 이들 액츄에이터(65)에 각각 접속된 복수의 지지축(R3)을 연직 방향으로 이동시킬 수 있다. 기판 지지 유닛(6)은 복수의 액츄에이터(65)에 의해 흡착판(15)에 대해 수직 방향으로 상대적으로 이동한다. 복수의 액츄에이터(65)는, 예를 들면, 모터와 볼나사 기구 등에 의해 구성됨으로써, 지지축(R3)을 연직 방향으로 이동시킬 수 있다.The 1st raising/lowering
제1 승강 플레이트(220)의 승강에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 거리 조정 유닛(22)은, 가대(21)에 의해 지지되고, 제1 승강 플레이트(220)를 승강시키는 액츄에이터로서의 구동 유닛(221)을 구비하고 있다. 구동 유닛(221)은, 구동원인 모터(221a)의 구동력을 제1 승강 플레이트(220)로 전달하는 기구이다. 구동 유닛(221)의 전달 기구로서, 본 실시형태에서는, 볼나사 축(22lb)과 볼 너트(221c)를 갖는 볼나사 기구가 채용되어 있다. 볼나사 축(22lb)는 Z 방향으로 연장 설치되며, 모터(221a)의 구동력에 의해 Z 방향의 축 주위로 회전한다. 볼 너트(221c)는 제1 승강 플레이트(220)에 고정되어 있고, 볼나사 축(22lb)과 맞물려 있다. 볼나사 축(22lb)의 회전과 그 회전 방향의 스위칭에 의해, 제1 승강 플레이트(220)를 Z 방향으로 승강시킨다. 제1 승강 플레이트(220)의 승강량은, 예를 들면, 모터(221a)의 회전량을 검출하는 로터리 인코더 등의 센서의 검출 결과로부터 제어할 수 있다. 이에 의해, 기판(100)을 흡착하여 지지하고 있는 흡착판(15)의 Z 방향에 있어서의 위치를 제어하고, 기판(100)과 마스크(101)와의 접촉, 이격을 제어할 수 있다. 또한, 제1 승강 플레이트(220)의 상부에는, 후술하는 조정 유닛(17)이 설치되어 있다.Elevation of the
한편, 본 실시형태의 거리 조정 유닛(22)에 있어서는, 마스크대(5)의 위치가 고정되고, 기판 지지 유닛(6) 및 흡착판(15)이 이동함으로써, 이들 Z 방향의 거리를 조정하는 구성이 채용되어 있다. 그러나, 거리 조정 유닛에 있어서는, 이러한 구성에 한정되지 않는다. 기판 지지 유닛(6) 또는 흡착판(15)의 위치를 고정하고, 마스크대(5)를 이동시켜 조정해도 되고, 또는, 기판 지지 유닛(6), 흡착판(15), 및 마스크대(5)의 각각을 이동시켜 서로의 거리를 조정하는 구성을 채용할 수도 있다.On the other hand, in the
(플레이트 유닛 승강 유닛)(plate unit elevating unit)
플레이트 유닛 승강 유닛(13)은, 진공 챔버(3)의 외부에 배치된 제2 승강 플레이트(12)를 승강시킴으로써, 제2 승강 플레이트(12)에 연결되어, 진공 챔버(3)의 내부에 배치된 플레이트 유닛(9)을 승강시킨다. 플레이트 유닛(9)은 1개 또는 복수의 지지축(R2)을 통해 제2 승강 플레이트(12)와 연결되어 있다. 본 실시형태에서는, 플레이트 유닛(9)은 2개의 지지축(R2)에 의해 지지되어 있다. 지지축(R2)은, 자석 플레이트(11)부터 상방으로 연장 설치되어 있어 상벽부(30)의 개구부, 고정 플레이트(20a) 및 가동 플레이트(20b)의 각 개구부, 및 제1 승강 플레이트(220)의 개구부를 통과하여 제2 승강 플레이트(12)에 연결되어 있다.The plate
제2 승강 플레이트(12)는 안내축(12a)을 따라 Z 방향으로 승강 가능하다. 플레이트 유닛 승강 유닛(13)은, 가대(21)에 지지되고, 제2 승강 플레이트(12)를 승강시키는 구동 기구를 구비하고 있다. 이 구동 기구는, 구동원인 모터(13a)의 구동력을 제2 승강 플레이트(12)에 전달하는 기구이다. 플레이트 유닛 승강 유닛(13)의 전달 기구로서, 본 실시형태에서는, 볼나사 축(13b)와 볼 너트(13c)를 갖는 볼나사 기구가 채용되어 있다. 볼나사 축(13b)은 Z 방향으로 연장 설치되며, 모터(13a)의 구동력에 의해 Z 방향의 축 주위로 회전한다. 볼 너트(13c)는 제2 승강 플레이트(12)에 고정되어 있고, 볼나사 축(13b)와 맞물려 있다. 볼나사 축(13b)의 회전과 그 회전 방향의 전환에 의해, 제2 승강 플레이트(12)를 Z 방향으로 승강시킨다. 제2 승강 플레이트(12)의 승강량은, 예를 들면, 각 모터(13a)의 회전량을 검출하는 로터리 인코더 등의 센서의 검출 결과로부터 제어할 수 있다. 이에 의해, 플레이트 유닛(9)의 Z 방향에 있어서의 위치를 제어하고, 플레이트 유닛(9)과 기판(100)과의 접촉, 이격을 제어할 수 있다.The
전술한 각 지지축(R1∼R3)이 통과하는 진공 챔버(3)의 상벽부(30)의 개구부는, 각 지지축(R1∼R3)이 X 방향 및 Y 방향으로 변위 가능한 크기를 갖고 있다. 진공 챔버(3)의 기밀성을 유지하기 위해, 각 지지축(R1∼R3)이 통과하는 상벽부(30)의 개구부에는 벨로우즈 등이 설치된다. 예를 들면, 제1 승강 플레이트(220)를 지지하는 지지축(R1)은, 벨로우즈(31)(도 4 등 참조)로 덮인다.The opening of the
(계측 유닛)(Measuring unit)
얼라인먼트 장치(2)는, 기판 지지 유닛(6)에 의해 주연부가 지지된 기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남을 계측하는 계측 유닛(제1 계측 유닛(7) 및 제2 계측 유닛(8))을 구비한다. 도 2에 더하여 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 제1 계측 유닛(7) 및 제2 계측 유닛(8)의 설명도이며, 기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남의 계측 양태를 나타내고 있다. 본 실시형태의 제1 계측 유닛(7) 및 제2 계측 유닛(8)은 모두 화상을 촬상하는 촬상 장치(카메라)이다. 제1 계측 유닛(7) 및 제2 계측 유닛(8)은, 상벽부(30)의 상방으로 배치되며, 상벽부(30)에 형성된 창부(도시하지 않음)를 통해 진공 챔버(3) 내의 화상을 촬상 가능하다.The
기판(100)에는 기판 러프 얼라인먼트 마크(100a) 및 기판 파인 얼라인먼트 마크(100b)가 형성되어 있고, 마스크(101)에는 마스크 러프 얼라인먼트 마크(101a) 및 마스크 파인 마크(10lb)가 형성되어 있다. 이하, 기판 러프 얼라인먼트 마크(100a)를 기판 러프 마크(100a)라고 부르고, 기판 파인 얼라인먼트 마크(100b)를 기판 파인 마크(100b)라고 부르고, 양자를 통칭해 기판 마크라고 부르는 경우가 있다. 또한, 마스크 러프 얼라인먼트 마크(101a)를 마스크 러프 마크(101a)라고 부르고, 마스크 파인 얼라인먼트 마크(10lb)를 마스크 파인 마크(10lb)라고 부르고, 양자를 통칭해 마스크 마크라고 부르는 경우가 있다.A substrate
기판 러프 마크(100a)는, 기판(100)의 단변 중앙부에 형성되어 있다. 기판 파인 마크(100b)는, 기판(100)의 네 코너에 형성되어 있다. 마스크 러프 마크(101a)는, 기판 러프 마크(100a)에 대응하여 마스크(101)의 단변 중앙부에 형성되어 있다. 또한, 마스크 파인 마크(10lb)는 기판 파인 마크(100b)에 대응하여 마스크(101)의 네 코너에 형성되어 있다.The substrate
제2 계측 유닛(8)은, 대응하는 기판 파인 마크(100b)와 마스크 파인 마크(10lb)의 각 조(組)(본 실시형태에서는 4조)를 촬상하도록 4개 설치되어 있다. 제2 계측 유닛(8)은, 상대적으로 시야가 좁지만 높은 해상도 (예를 들면 수 μm의 오더)를 갖는 고배율 CCD 카메라(파인 카메라)이며, 기판(100)과 마스크(101)의 위치 어긋남을 고정밀도로 계측한다. 제1 계측 유닛(7)은, 하나 설치되어 있고, 대응하는 기판 러프 마크(100a)와 마스크 러프 마크(101a)의 각 조(본 실시형태에서는 2조)를 촬상한다.Four
제1 계측 유닛(7)은, 상대적으로 시야가 넓지만 낮은 해상도를 갖는 저배율 CCD 카메라(러프 카메라)이며, 기판(100)과 마스크(101)의 대략적인 위치 어긋남을 계측한다. 도 5의 예에서는 2조의 기판 러프 마크(100a) 및 마스크 러프 마크(101a)를 1개의 제1 계측 유닛(7)으로 촬상하는 구성을 나타내었으나, 이에 한정되지 않는다. 제2 계측 유닛(8)과 마찬가지로, 기판 러프 마크(100a) 및 마스크 러프 마크(101a)의 각 조를 각각 촬영하도록, 각각의 조에 대응하는 위치에 제1 계측 유닛(7)을 설치하고, 전체적으로 2개의 제1 계측 유닛(7)을 설치하여도 된다.The
본 실시형태에서는, 제1 계측 유닛(7)의 계측 결과에 기초하여 기판(100)과 마스크(101)의 대략적인 위치 조정을 행한 후, 제2 계측 유닛(8)의 계측 결과에 기초하여 기판(100)과 마스크(101)의 정밀한 위치 조정을 행하도록 제어하고 있다In this embodiment, after performing rough position adjustment of the board|
(조정 유닛)(adjustment unit)
얼라인먼트 장치(2)는, 조정 유닛(17)을 구비한다. 도 6은, 조정 유닛(17)(조정 장치)의 설명도이다. 조정 유닛(17)은, 흡착판(15)과 마스크대(5)의 상대적인 경사를 조정하는 유닛이다. 본 실시형태에서는, 조정 유닛(17)은, 흡착판(15)을 움직임으로써, 흡착판(15)과 마스크대(5)의 상대적인 경사를 조정한다. 덧붙여 말하면, 복수의 지지축(R1) 중 적어도 일부의 지지축(R1)의 축 방향의 위치를 조정함으로써, 흡착판(15)과 마스크대(5)의 상대적인 경사를 조정한다.The
조정 유닛(17)은, 작업자에 의해 조작되는 복수의 조작부(171)를 갖는다. 본 실시형태에서는, 복수의 조작부(171)가, 복수의 지지축(R1)의 각각에 대응하여 설치된다. 그리고, 조작부(171)가 조작되면, 대응하는 지지축(R1)이 다른 지지축(R1)과는 독립적으로 그 축 방향인 연직 방향으로 이동한다. 즉, 복수의 조작부(171)는, 각각 대응하는 지지축(R1)이 흡착판(15)을 지지하는 연직 방향의 위치를 독립적으로 조정할 수 있다. 따라서, 작업자가 조작부(171)를 조작함으로써 흡착판(15)과 마스크대(5)의 상대적인 경사가 조정된다. 조정의 자유도를 높이기 위해서는, 복수의 지지축(R1)의 각각에 조작부(171)가 설치되는 것이 바람직하지만, 적어도 하나의 지지축(R1)에 조작부(171)가 설치되면 흡착판(15)과 마스크대(5)의 상대적인 경사를 일정한 범위에서 조정할 수 있다.The
본 실시형태에서는, 조작부(171)는, 지지축(R1)을 그 축 방향인 연직 방향으로 이동시키는 조정 너트이다. 조정 너트와 지지축(R1)에 형성된 나사산(172)이 나사 결합하도록 설치되어 있고, 작업자에 의해 조정 너트가 돌려지면, 지지축(R1)이 이동한다.In this embodiment, the
또한, 본 실시형태에서는, 조작부(171)는, 진공 챔버(3)의 외부에 설치된다. 구체적으로는, 지지축(R1)이 슬라이드 부시(173)를 통해 제1 승강 플레이트(220)에 지지되어 있고, 슬라이드 부시(173)의 상측에 조작부(171)가 설치되어 있다. 조작부(171)가 진공 챔버(3)의 외부에 설치됨으로써, 진공 챔버(3)의 내부가 진공으로 유지되어 있는 상태에서, 작업자가 조정 유닛(17)에 의한 조정을 행할 수 있다.In addition, in this embodiment, the
또한, 지지축(R1)과 흡착판(15)의 사이에는, 지지축(R1)에 대한 흡착판(15)의 각도가 가변되도록 지지축(R1) 및 흡착판(15)을 접속하는 조인트부(18)가 설치되어 있다. 본 실시형태에서는, 조인트부(18)는 구면 베어링이며, 구형상부(181)와, 구형상부(181)를 슬라이딩 이동 가능하게 받는 베어링부(182)를 포함한다.Further, between the support shaft R1 and the
본 실시형태에서는, 복수의 지지축(R1)은 연직 방향(축 방향)으로만 이동 가능하도록 구성되어 있다. 따라서, 도 6의 좌측에 나타내는 상태(ST1)와 같이 흡착판(15)이 수평하게 유지되어 있는 상태와, 도 6의 우측에 나타내는 상태(ST2)와 같이 흡착판(15)이 경사져 있는 상태에서는, 지지축(R1)에 대한 흡착판(15)의 이루는 각도가 다르다. 본 실시형태에서는, 조인트부(18)에 의해 지지축(R1)에 대해 흡착판(15)이 굴곡함으로써, 흡착판(15)이 경사진 상태에서도 지지축(R1)이 흡착판(15)을 지지할 수 있다. 한편, 조인트부(18)는, 유니버설 조인트(universal joint) 등, 2개의 부재를 그 접속 각도를 변경 가능하도록 접속하는 구조를 적절히 채용할 수 있다.In the present embodiment, the plurality of support shafts R1 are configured to be movable only in the vertical direction (axial direction). Therefore, in the state in which the
여기서, 조정 유닛(17)의 구성을 거리 조정 유닛(22)과 비교하여 설명한다. 거리 조정 유닛(22)의 제1 승강 플레이트(220)가 승강하는 경우, 제1 승강 플레이트(220)에 지지되어 있는 복수의 지지축(R1)을 모두 동일 양만큼 승강시킨다. 즉, 복수의 지지축(R1)을 동기하여 승강시킨다. 따라서, 흡착판(15)의 마스크대(5)에 대한 평행도 또는 상대적인 경사가 유지된 상태로 흡착판(15)이 승강한다. 한편, 조정 유닛(17)은, 복수의 지지축(R1) 중 어느 하나를, 다른 지지축(R1)과 독립적으로 제1 승강 플레이트(220)에 대해 연직 방향(축 방향)으로 이동시킬 수 있다. 예를 들면, 조정 유닛(17)은, 3개의 지지축(R1)의 위치를 변경시키지 않고, 나머지 1개의 지지축(R1)의 축 방향의 위치를 조정할 수 있다. 이에 의해, 조정 유닛(17)은 복수의 지지축(R1)에 의해 지지되는 흡착판(15)의 경사를 조정할 수 있다.Here, the configuration of the
(플로팅부)(Floating part)
얼라인먼트 장치(2)는, 플로팅부(19)를 구비한다. 플로팅부(19)는, 조인트부(18)와 흡착판(15)의 사이에 설치되어 있다. 플로팅부(19)는, 탄성 부재(191)와, 부시(192)와, 축 부재(193)와, 흡착판 지지부(194)와, 플랜지(195)를 포함한다. 축 부재(193)는, 조인트부(18)로부터 하방으로 연장하도록 설치되어 있다. 부시(192)는, 축 부재(193)와 흡착판 지지부(194)의 사이의 환상 간극에 개재하도록 설치되어, 이들 사이의 마찰을 경감하거나, 덜컹거림을 저감한다. 예를 들면, 부시(192)는 미끄럼성이 좋은 금속 소결 재료 등에 의해 형성된다. 흡착판 지지부(194)는, 흡착판(15)을 지지한다. 탄성 부재(191)는, 흡착판 지지부(194)와, 축 부재(193)에 설치된 플랜지(195)의 사이에 설치되어, 흡착판(15)의 하중을 받도록 구성된다. 즉, 플로팅부(19)는 조인트부(18)을 통해 지지축(R1)에 접속되며, 플로팅부(19)의 탄성 부재(191)가 흡착판(15)을 지지하고 있다. 이와 같이, 지지축(R1)이 플로팅부(19)의 탄성 부재(191)를 통해 흡착판(15)을 지지함으로써, 흡착판(15)이 마스크(101)에 접촉할 때에 마스크(101)에 가해지는 하중을 경감함과 함께, 흡착판(15)과 마스크(101)가 접촉했을 때의 흡착판(15)의 퇴피를 확보할 수 있다.The
(검출 유닛)(detection unit)
얼라인먼트 장치(2)는, 검출 유닛(16)을 구비한다. 다시 도 2 및 3을 참조한다. 검출 유닛(16)은, 흡착판(15)과 마스크대(5)의 사이의 평행도를 검출한다. 본 실시형태에서는, 평행도는, 흡착판(15)과 마스크대(5)의 상대적인 경사의 정도를 나타내는 정도이다. 본 실시형태에서는, 검출 유닛(16)은, 흡착판(15) 측에 설치되어 있는, 전술한 복수의 터치 센서(1621) 등으로 구성된다. 복수의 터치 센서(1621)는, 선단부의 흡착면(150)으로부터 돌출하는 길이가 서로 대략 동등하게 되도록, 흡착판(15)에 부착된다. 터치 센서(1621)가 흡착판(15)에 부착됨으로써, 대기압에 의해 진공 챔버(3)가 변형하더라도, 흡착판(15)과 터치 센서(1621)와의 상대 위치에 생기는 변화를 작게 할 수 있다. 즉, 진공 상태가 되어도, 터치 센서(1621)의 선단부의 돌출 길이는 거의 변화되지 않고, 서로 대략 동등한 채로 유지된다. 따라서, 흡착판(15)이 이동했을 때, 복수의 터치 센서(1621)의 전부가 거의 동시에 반응하면, 평행도가 높다고, 환언하면, 흡착판(15)과 마스크대(5)의 상대적인 경사가 작다고 판단할 수 있다. 선단부의 흡착면(150)으로부터 돌출하는 길이를 적절히 바꿈으로써, 평행하지는 않은 소정의 경사를 목표값으로서 설정할 수도 있다. 검출 유닛(16)을 사용한 흡착판(15)의 평행도의 검출 동작에 대해서는 후술한다. 또한, 본 실시형태에서는, 터치 센서(1621)가, 흡착판(15)과 기판(100)의 접촉의 검출, 및 흡착판(15)과 마스크대(5)의 평행도 검출의 양쪽을 실행한다. 이에 의해, 이들을 검출하는 센서를 따로따로 설치하는 경우와 비교하여 센서의 수를 삭감할 수 있다.The
<제어 장치><control unit>
제어 장치(14)는, 성막 장치(1)의 전체를 제어한다. 제어 장치(14)는, 처리부(141), 기억부(142), 입출력 인터페이스(I/O)(143), 통신부(144), 표시부(145) 및 입력부(146)를 구비한다. 처리부(141)는, CPU로 대표되는 프로세서이며, 기억부(142)에 기억된 프로그램을 실행하여 성막 장치(1)를 제어한다. 기억부(142)는, ROM, RAM, HDD 등의 기억 디바이스이며, 처리부(141)가 실행하는 프로그램의 외에, 각종의 제어 정보를 기억한다. I/O(143)는, 처리부(141)와 외부 디바이스의 사이의 신호를 송수신하는 인터페이스이다. 통신부(144)는 통신 회선(300a)을 통해 상위 장치(300) 또는 다른 제어 장치(14, 309, 310) 등과 통신을 행하는 통신 디바이스이며, 처리부(141)는 통신부(144)를 통해 상위 장치(300)로부터 정보를 수신하거나, 또는, 상위 장치(300)로 정보를 송신한다. 표시부(145)는, 예를 들면 액정 디스플레이이며, 각종 정보를 표시한다. 입력부(146)는, 예를 들면 키보드나 포인팅 디바이스이며, 사용자로부터의 각종 입력을 접수한다. 한편, 제어 장치(14, 309, 310)나 상위 장치(300)의 전부 또는 일부가 PLC나 ASIC, FPGA로 구성되어도 된다.The
<기판과 마스크의 겹치기의 프로세스><Process of overlapping substrate and mask>
도 7은, 흡착판(15)을 사용한 기판(100)과 마스크(101)의 중첩 프로세스의 설명도이다. 도 7은, 프로세스의 각 상태를 나타내고 있다.7 : is explanatory drawing of the superposition process of the board|
상태(ST100)는, 반송 로봇(302a)에 의해 성막 장치(1) 내로 기판(100)이 반입되고, 반송 로봇(302a)이 퇴피한 후의 상태이다. 이 때, 기판(100)은 기판 지지 유닛(6)에 의해 지지되어 있다.State ST100 is a state after the
상태(ST101)는, 흡착판(15)에 의한 기판(100)의 흡착 준비 단계로서, 기판 지지 유닛(6)이 상승한 상태를 나타내고 있다. 기판 지지 유닛(6)은, 상태(ST100)로부터, 액츄에이터(65)에 의해 흡착판(15)에 접근하도록 상승한다. 상태(ST101)에서는, 기판 지지 유닛(6)에 의해 지지되어 있는 기판(100)의 주연부는, 흡착판(15)에 접촉하고 있거나, 또는 약간 이격된 위치에 있다. 한편, 기판(100)의 중앙부는, 자중에 의해 처져 있기 때문에, 주연부와 비교하여 흡착판(15)으로부터 이격된 위치에 있다.State ST101 is the adsorption|suction preparation step of the board|
상태(ST102)는, 흡착판(15)에 의한 기판(100)의 흡착이 행해지고 있는 상태를 나타내고 있다. 구체적으로는, 흡착판(15)의 전극 배치 영역(151)에 배치된 전극에 전압이 인가됨으로써, 정전기력에 의해 기판(100)이 흡착판(15)에 흡착된다.State ST102 has shown the state in which the adsorption|suction of the board|
상태(ST103)는, 흡착판(15)에 기판(100)이 정상적으로 흡착되어 있는지 여부를 검출할 때의 상태를 나타내고 있다. 기판 지지 유닛(6)이 강하하여, 기판(100)으로부터 떨어진 상태에서, 기판(100)이 흡착판(15)에 흡착되어 있는지 여부가 터치 센서(1621)의 검출 값에 기초하여 검출된다. 예를 들면, 제어 장치(14)는, 흡착판(15)에 매설되어 있는 모든 터치 센서(1621)가 기판(100)의 접촉을 검출하고 있는 경우, 기판(100)이 흡착판(15)에 정상적으로 흡착되어 있다고 판단한다. 제어 장치(14)는, 1개 이상의 터치 센서(1621)가 기판(100)과 접촉하고 있지 않는, 즉 기판(100)의 일부가 흡착판(15)에 흡착되어 있지 않는 것을 검출한 경우, 기판(100)이 흡착판(15)에 정상적으로 흡착되어 있지 않다고 판단한다. 또한, 파이버 센서(1622)가 설치되어 있는 경우는, 파이버 센서(1622)로부터의 출력에 기초하여 기판(100)의 흡착이 정상적으로 행해지고 있는지의 판단을 행할 수도 있다. 기판(100)이 흡착판(15)에 정상적으로 흡착되어 있는 경우, 제어 장치(14)는 기판(100)과 마스크(101)의 얼라인먼트 동작으로 이행한다. 기판(100)이 흡착판(15)에 정상적으로 흡착되어 있지 않는 경우, 제어 장치(14)는 기판(100)의 흡착판(15)에 대한 흡착 상태를 향상시키기 위한 처리를 행한다.State ST103 has shown the state at the time of detecting whether the board|
상태(ST104)는, 기판(100)과 마스크(101)의 얼라인먼트 동작 중의 상태를 나타내고 있다. 제어 장치(14)는, 거리 조정 유닛(22)에 의해 흡착판(15)을 강하시켜 기판(100)과 마스크(101)를 접근시킨 상태에서, 위치 조정 유닛(20)에 의해 얼라인먼트 동작을 실행시킨다.State ST104 has shown the state during the alignment operation|movement of the board|
상태(ST105)는, 자석 플레이트(11)에 의해 기판(100)과 마스크(101)를 보다 밀착시킨 상태를 나타내고 있다. 제어 장치(14)는, 얼라인먼트 동작의 종료 후, 플레이트 유닛 승강 유닛(13)에 의해 플레이트 유닛(9)을 강하시킨다. 자석 플레이트(11)가 기판(100)과 마스크(101)에 접근함으로써, 마스크(101)가 기판(100)측으로 끌어당겨져, 기판(100)과 마스크(101)의 밀착성이 향상된다.State ST105 indicates a state in which the
이상 설명한 동작에 의해, 기판(100)과 마스크(101)의 중첩 프로세스가 종료한다. 예를 들면, 본 프로세스의 종료 후, 성막 유닛(4)에 의한 증착 처리가 실행된다.By the operation described above, the overlapping process of the
그런데, 이상 설명한 프로세스 중에서 기판(100)과 마스크(101)의 얼라인먼트를 행함에 있어서는, 흡착판(15)과 마스크대(5)의 사이의 경사가 얼라인먼트의 정밀도에 영향을 끼치는 경우가 있다. 기판(100)과 마스크(101)의 거리를 가까이하여 얼라인먼트를 행함으로써, 얼라인먼트의 정밀도를 높일 수 있다. 그러나, 흡착판(15)과 마스크대(5)와의 사이에 상대적인 경사가 있으면, 기판(100)의 일부가 마스크(101)에 접촉할 가능성이 있고, 이에 의해 기판(100)에 상처 등이 생기는 우려가 발생한다. 기판(100)의 보호를 위해 기판(100)과 마스크(101)의 거리를 크게 하는 만큼, 얼라인먼트의 정밀도가 저하될 수 있다. 이에, 일반적으로, 진공 챔버(3)의 내부 공간(3a)이 대기압의 환경하에서 흡착판(15)과 마스크대(5)의 평행 조정이 행해지는 경우가 있다. 대기압 환경하에서의 평행 조정은, 예를 들면, 기판 지지 유닛(6)의 연결 부분에 끼움쇠(shim)를 삽입하는 등에 의해 행해진다.By the way, when performing alignment of the board|
<흡착 상태를 향상시키는 제어><Control to improve adsorption state>
(실시예 1)(Example 1)
상태(ST103)에서, 흡착판(15)에 기판(100)이 정상적으로 흡착되어 있지 않다고 판단된 경우에 행해지는 처리에 대해 도 8을 참조하여 설명한다. 여기서는, 상태(ST102)의 흡착 제어에 있어서, 흡착판(15)의 전극 배치 영역(151)에 배치된 전극에 인가(이하, 단순히, 흡착판(15)에 인가라고 표현하는 경우도 있음)되는 전압을 제1 전압으로 한다. 제1 전압은, 흡착판(15)에 기판(100)을 정상적으로 흡착시키는 것이 가능한 정전기력을 발생시키는 전압이지만, 흡착 제어 시작 시의 기판(100)의 처짐 상태나 흡착의 진행 상황 등에 따라서는, 기판(100)의 일부가 흡착판(15)에 밀착하지 않고, 주름이 생긴 흡착 상태가 되는 경우가 있다. 기판(100)에 주름이 생긴 상태로 성막 처리가 행해지면, 고정밀도의 성막을 행할 수 없다. 이에 본 실시예에서는, 기판(100)의 흡착판(15)에 대한 흡착 상태를 향상시키기 위한 제어를 행한다.In state ST103, the process performed when it is judged that the board|
도 8(a)는, 상태(ST103)에서, 흡착판(15)에 제1 전압이 인가되어 있는데, 흡착판(15)에 기판(100)이 정상적으로 흡착되어 있지 않다고 판단된 상태를 나타낸다. 이 경우, 전압 제어 수단으로서의 제어 장치(14)는, 흡착판(15)에 제1 전압을 인가한 경우보다 큰 정전기력 (인력)을 발생시키는 제2 전압을 흡착판(15)에 인가한다. 이에 의해, 기판(100)에는 보다 큰 인력이 작용하기 때문에, 흡착판(15)의 흡착력이 높아져, 도 8(b)에 도시된 바와 같이, 기판(100)이 흡착판(15)에 정상적으로 흡착된 상태로 할 수 있다. 제2 전압은, 그 절대값이 제1 전압의 절대값보다 큰 전압이다. 제1 전압은, 흡착판(15)에 기판(100)을 정상적으로 흡착시키는 것이 가능한 최소한의 정전기력을 발생시키는 전압으로 하여도 된다.Fig. 8(a) shows a state in which the first voltage is applied to the
이와 같이, 통상은 흡착판(15)에 제1 전압을 인가하여 흡착 처리를 행하고, 제1 전압으로 정상적으로 흡착이 행해지지 않은 경우에 제1 전압보다 절대값이 큰 제2 전압을 인가하여 흡착 상태를 향상시키도록 제어함으로써, 기판(100)에 걸리는 부하나 흡착 처리에 따른 소비 전력을 저감 할 수 있다. 한편, 제2 전압을 인가한 후, 다시, 터치 센서(1621)나 파이버 센서(1622)를 이용하여 기판(100)의 흡착 상태를 검출하고, 여전히 정상적으로 흡착하고 있지 않다고 판단된 경우에는, 제2 전압보다 절대값이 큰 전압을 인가하여 흡착 상태를 향상시키도록 제어하여도 된다. 또한, 제2 전압을 인가한 후, 터치 센서(1621)나 파이버 센서(1622)를 이용하여 기판(100)의 흡착 상태를 검출하고, 정상적으로 흡착하고 있다고 판단된 경우, 흡착판(15)에 기판(100)이 흡착된 상태로 마스크(101)를 통해 성막 재료를 기판(100)에 증착시키는 성막 처리로 이행한다.In this way, the adsorption process is usually performed by applying the first voltage to the
(실시예 2)(Example 2)
상태(ST103)에 있어서, 흡착판(15)에 기판(100)이 정상적으로 흡착되어 있지 않다고 판단된 경우에 행해지는 처리의 다른 예에 대해 도 8을 참조하여 설명한다.In state ST103, another example of the process performed when it is determined that the board|
흡착판(15)에 기판(100)이 정상적으로 흡착되어 있지 않는 상태로서는, 기판(100)의 대부분이 흡착판(15)에 흡착하고, 일부가 흡착판(15)에 흡착되어 있지 않은 상태, 즉 기판(100)에 주름이 생긴 흡착 상태가 있다. 실시예 1의 제어에서는, 이러한 기판(100)에 주름이 생긴 흡착 상태에 있는 경우에, 발생하는 정전기력이 보다 커지는 제2 전압을 인가하면, 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 기판(100)에 생긴 주름이 남은 상태로 흡착이 완료될 가능성이 있다. 실시예 2에서는, 이러한 경우라도 기판(100)의 흡착 상태를 향상시키기 위한 제어를 행한다.As a state in which the
도 8(d)는, 상태(ST103)에 있어서, 흡착판(15)에 제1 전압이 인가되어 있는데, 흡착판(15)에 기판(100)이 정상적으로 흡착되어 있지 않다고 판단된 상태를 나타낸다. 이 경우, 제어 장치(14)는, 흡착판(15)에 인가하는 전압을 제로로 한다. 즉, 흡착판(15)에 정전기력을 발생시키지 않는다. 이에 의해, 불완전한 상태로 흡착판(15)에 흡착된 기판(100)이, 도 8(e)에 도시된 바와 같이, 흡착판(15)으로부터 박리되어, 기판 지지 유닛(6)에 보유지지된 상태가 된다. 그 후, 제어 장치(14)는, 흡착판(15)에 제1 전압을 인가한 경우보다 큰 정전기력을 발생시키는 제2 전압을 인가한다. 이에 의해, 도 8(g)에 도시된 바와 같이, 기판(100)이 흡착판(15)에 정상적으로 흡착한 상태로 할 수 있고, 기판(100)에 주름이 남은 상태로 흡착이 완료되는 것을 억제할 수 있다.Fig. 8(d) shows a state in which the first voltage is applied to the
한편, 흡착판(15)에 기판(100)이 정상적으로 흡착되어 있지 않다고 판단된 경우에, 제어 장치(14)는, 흡착판(15)에 제1 전압을 인가한 경우보다 작은 정전기력을 발생시키는 제3 전압을 인가하고, 그 후, 제2 전압을 인가하여도 된다. 제3 전압을 인가함으로써, 부분적으로 기판(100)이 흡착판(15)으로부터 박리되기 때문에, 제2 전압을 인가한 경우에 주름이 남기 어려워진다. 제3 전압은, 이 절대값이 제1 전압의 절대값보다 작은 전압이다. 또한, 제어 장치(14)는, 흡착판(15)에 제1 전압과는 역극성의 제4 전압을 인가하고, 그 후, 제2 전압을 인가하여도 된다. 제1 전압은 기판(100)에 대해 흡착판(15)의 방향으로 끌어당기는 정전기력을 발생시키는 전압이며, 제1 전압과 역극성의 전압은 기판(100)에 대해 흡착판(15)으로부터 떨어뜨리는 방향의 정전기력을 발생시키는 전압이다. 이에 의해, 불완전한 상태로 흡착되어 있는 기판(100)을 보다 확실하게 흡착판(15)으로부터 박리시킬 수 있기 때문에, 제2 전압을 인가한 경우에 보다 확실하게 흡착 상태를 향상시킬 수 있다.On the other hand, when it is determined that the
(변형예 1)(Modification 1)
기판(100)이 흡착판(15)에 불완전한 상태로 흡착하는 경우, 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 기판(100)의 주연부보다 내측의 영역에 주름이 생기기 쉽다. 이에, 본 실시예의 성막 장치(1)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 기판 지지 유닛(6)과는 독립적으로 흡착판(15)에 수직인 방향으로 이동 가능한 지지 축(401)과, 지지 축(401)의 하단에 설치되어 기판(100)의 주연부의 중앙 부근을 지지가능한 받음부(400)를 구비하여도 된다. 그리고, 도 8(f)에 도시된 바와 같이, 흡착판(15)에 흡착 전압을 인가하기 전에, 지지 축(401)을 연직 상방으로 이동시켜 받음부(400)에 의해 기판(100)의 주연부의 중앙 부근을 들어 올려, 흡착판(15)의 흡착면에 근접시키도록 하여도 된다. 이에 의해, 흡착판(15)에 흡착 전압을 인가하였을 때, 받음부(400)에 의해 흡착판(15)을 향해 들어 올려진 기판(100)의 중앙 부분이 먼저 흡착되기 때문에, 주름이 생기기 어렵게 할 수 있다. 한편, 기판 지지 유닛(6)은 기판(100)을 수평하게 보유지지하기 위한 구성이며, 받음부(400) 및 지지 축(401)은 기판(100)의 주름이 생기기 쉬운 부분을 흡착판(15)에 근접시켜 주름이 생기기 어렵게 하기 위한 구성이라는 점에서 상이하다.When the
도 2에서는 도면이 번잡해지는 것을 피하기 위해 지지 축(401)을 이동시키기 위한 기구 및 구동원에 대해서는 기재를 생략하고 있지만, 기판 지지 유닛(6)이나 플레이트 유닛(9)과 독립적으로 이동 가능한 구성이라면 상술한 플레이트 유닛 승강 유닛(13)이나 거리 조정 유닛(22)과 마찬가지의 구성을 적절히 채용할 수 있다. 또한, 받음부(400)는, 기판(100)의 사방 각각의 중앙 부근을 기판(100)의 하방으로부터 지지하도록 설치하여도 되고, 기판(100)의 단변 중앙 부근을 지지하도록 설치하여도 되고, 기판(100)의 장변 중앙 부근을 지지하도록 설치하여도 된다. 또한, 기판(100)의 주연부 중 각 변의 중앙 부근이 아닌 위치를 지지하도록 설치하여도 된다.In FIG. 2 , a mechanism for moving the
(변형예 2)(Modified example 2)
상기의 실시예에서는, 터치 센서(1621)나 파이버 센서(1622)를 이용하여 기판(100)의 흡착 상태를 검출하는 예를 설명하였으나, 흡착 상태의 검출 방법은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판(100)의 하측, 또는, 흡착판(15)의 상측에 측거 센서를 설치하여, 측거 센서에 의해 계측되는 기판(100)까지의 거리에 기초하여 흡착 상태를 검출하여도 되고, 흡착판(15)에 정전 용량 센서를 설치하여, 측거 센서에 의해 계측되는 기판(100)까지의 거리에 기초하여 흡착 상태를 검출하여도 된다.In the above embodiment, an example of detecting the adsorption state of the
<전자 디바이스의 제조 방법><Method for manufacturing electronic device>
다음으로, 본 실시예의 성막 장치에 의한 성막 방법을 사용한 전자 디바이스의 제조 방법의 일례를 설명한다. 이하, 전자 디바이스의 예로서 유기 EL 표시 장치의 구성을 나타내고, 유기 EL 표시 장치의 제조 방법을 예시한다.Next, an example of the manufacturing method of an electronic device using the film-forming method by the film-forming apparatus of this Example is demonstrated. Hereinafter, the structure of an organic electroluminescent display is shown as an example of an electronic device, and the manufacturing method of an organic electroluminescent display is illustrated.
먼저, 제조하는 유기 EL 표시 장치에 대해서 설명한다. 도 9(a)는 유기 EL 표시 장치(50)의 전체 도면, 도 9(b)는 1화소의 단면 구조를 나타내고 있다.First, an organic EL display device to be manufactured will be described. Fig. 9(a) is an overall view of the organic
도 9(a)에 나타낸 바와 같이, 유기 EL 표시 장치(50)의 표시 영역(51)에는, 발광 소자를 복수 구비하는 화소(52)가 매트릭스 형상으로 복수 배치되어 있다. 발광 소자의 각각은, 한 쌍의 전극에 끼워진 유기층을 구비한 구조를 갖고 있다. 한편, 여기서 말하는 화소란, 표시 영역(51)에서 원하는 색의 표시를 가능하게 하는 최소 단위를 가리키고 있다. 본 실시예에 따른 유기 EL 표시 장치의 경우, 서로 다른 발광을 나타내는 제1 발광 소자(52R), 제2 발광 소자(52G), 제3 발광 소자(52B)의 조합에 의해 화소(52)가 구성되어 있다. 화소(52)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 특히 제한되지 않는다.As shown in Fig. 9A, in the
도 9(b)는, 도 9(a)의 A-B선에 있어서의 부분 단면 모식도이다. 화소(52)는, 복수의 발광 소자로 이루어지고, 각 발광 소자는, 기판(53) 상에, 제1 전극(양극)(54)과, 정공 수송층(55)과, 발광층(56R, 56G, 56B) 중 어느 하나와, 전자 수송층(57)과, 제2 전극(음극)(58)을 갖고 있다. 이들 중, 정공 수송층(55), 발광층(56R, 56G, 56B), 전자 수송층(57)이 유기층에 해당한다. 또한, 본 실시예에서는, 발광층(56R)은 적색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(56G)은 녹색을 발하는 유기 EL 층, 발광층(56B)은 청색을 발하는 유기 EL 층이다. 발광층(56R, 56G, 56B)은, 각각 적색, 녹색, 청색을 발하는 발광 소자(유기 EL 소자라고 기술하는 경우도 있음)에 대응하는 패턴에 형성되어 있다. 또한, 제1 전극(54)은, 발광 소자마다 분리하여 형성되어 있다. 정공 수송층(55)과 전자 수송층(57)과 제2 전극(58)은, 복수의 발광 소자(52R, 52G, 52B)로 공통으로 형성되어 있어도 되고, 발광 소자마다 형성되어 있어도 된다. 한편, 제1 전극(54)과 제2 전극(58)이 이물에 의해 쇼트되는 것을 방지하기 위해, 제1 전극(54) 사이에 절연층(59)이 설치되어 있다. 나아가, 유기 EL 층은 수분이나 산소에 의해 열화되기 때문에, 수분이나 산소로부터 유기 EL 소자를 보호하기 위한 보호층(40)이 설치되어 있다.Fig. 9(b) is a schematic partial cross-sectional view taken along line A-B of Fig. 9(a). The
도 9(b)에서는 정공 수송층(55)이나 전자 수송층(57)은 하나의 층으로 도시되어 있지만, 유기 EL 표시 소자의 구조에 따라서는, 정공 블록층이나 전자 블록층을 구비하는 복수의 층으로 형성되어도 된다. 또한, 제1 전극(54)과 정공 수송층(55)의 사이에는 제1 전극(54)으로부터 정공 수송층(55)에의 정공의 주입이 원활하게 행해지도록 하는 것이 가능한 에너지밴드 구조를 갖는 정공 주입층을 형성할 수도 있다. 마찬가지로, 제2 전극(58)과 전자 수송층(57)의 사이에도 전자 주입층이 형성할 수도 있다.Although the
다음으로, 유기 EL 표시 장치의 제조 방법 예에 대해 구체적으로 설명한다.Next, an example of a manufacturing method of the organic EL display device will be specifically described.
먼저, 유기 EL 표시 장치를 구동하기 위한 회로(도시하지 않음) 및 제1 전극(54)이 형성된 기판(53)을 준비한다.First, a
제1 전극(54)이 형성된 기판(53) 위에 아크릴 수지를 스핀 코트에 의해 형성하고, 아크릴 수지를 리소그래피법에 의해, 제1 전극(54)이 형성된 부분에 개구가 형성되도록 패터닝하여 절연층(59)을 형성한다. 이 개구부가, 발광 소자가 실제로 발광하는 발광 영역에 상당한다.An insulating layer ( 59) is formed. This opening corresponds to the light emitting region in which the light emitting element actually emits light.
절연층(59)이 패터닝된 기판(53)을 제1 유기 재료 성막 장치에 반입하고, 기판 지지대 및 정전척에서 기판을 보유지지하고, 정공 수송층(55)을, 표시 영역의 제1 전극(54) 위에 공통되는 층으로서 성막한다. 정공 수송층(55)은 진공 증착에 의해 성막된다. 실제로는 정공 수송층(55)은 표시 영역(51)보다 큰 사이즈로 형성되기 때문에, 세밀한(고정세) 마스크는 불필요하다.The
다음으로, 정공 수송층(55)까지 형성된 기판(53)을 제2 유기 재료 성막 장치에 반입하고, 기판 지지대 및 정전척으로 보유지지한다. 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하고, 기판을 마스크 위에 재치하고, 기판(53)의 적색을 발하는 소자를 배치하는 부분에, 적색을 발하는 발광층(56R)을 성막한다.Next, the
발광층(56R)의 성막과 마찬가지로, 제3 유기 재료 성막 장치에 의해 녹색을 발하는 발광층(56G)을 성막하고, 나아가 제4 유기 재료 성막 장치에 의해 청색을 발하는 발광층(56B)을 성막한다. 발광층(56R, 56G, 56B)의 성막이 완료된 후, 제5 성막 장치에 의해 표시 영역(51)의 전체적으로 전자 수송층(57)을 성막한다. 전자 수송층(57)은, 3색의 발광층(56R, 56G, 56B)에 공통인 층으로서 형성된다.Similar to the film formation of the light-emitting
전자 수송층(57)까지 형성된 기판을 금속성 증착 재료 성막 장치로 이동시켜 제2 전극(58)을 성막한다.The
그 후 플라스마 CVD 장치로 이동하여 보호층(40)을 성막하여, 유기 EL 표시 장치(50)가 완성된다.After that, it moves to the plasma CVD apparatus to form a
절연층(59)이 패터닝된 기판(53)을 성막 장치에 반입하고 나서 보호층(50)의 성막이 완료할 때까지는, 수분이나 산소를 포함하는 분위기에 노출되면, 유기 EL 재료로 이루어지는 발광층이 수분이나 산소에 의해 열화될 우려가 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서, 성막 장치간의 기판의 반입 반출은, 진공 분위기 또는 불활성 가스 분위기 하에서 행해진다.When the
상기의 실시예는 본 발명에 일례를 나타낸 것이지만, 본 발명은 상기의 실시예의 구성에 한정되지 않고, 그 기술 사상의 범위내에서 적절하게 변형하여도 된다.Although the above embodiment shows an example of the present invention, the present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and may be appropriately modified within the scope of the technical idea.
1: 성막 장치
3: 챔버
14: 제어 장치
15: 흡착판
100: 기판
1621: 터치 센서1: film forming device
3: Chamber
14: control unit
15: sucker plate
100: substrate
1621: touch sensor
Claims (6)
상기 챔버의 내부에 설치되어, 기판을 흡착하기 위한 정전기력을 발생시키는 전극을 갖는 흡착판과,
제1 전압과, 상기 제1 전압을 인가한 경우보다 큰 정전기력을 발생시키는 제2 전압을 상기 전극에 인가하는 전압 제어 수단과,
상기 기판의 상기 흡착판에의 흡착 상태를 검출하는 검출 수단을 구비하고,
상기 전극에 상기 제1 전압을 인가하여 상기 흡착판에 상기 기판을 흡착시킨 상태에서, 상기 기판의 일부가 상기 흡착판에 흡착되어 있지 않는 것이 상기 검출 수단에 의해 검출된 경우, 상기 전압 제어 수단이 상기 전극에 상기 제2 전압을 인가하는 것을 특징으로 하는 성막 장치.A chamber for maintaining a vacuum inside;
a suction plate installed inside the chamber and having an electrode for generating an electrostatic force for adsorbing the substrate;
a voltage control means for applying a first voltage and a second voltage generating a greater electrostatic force than when the first voltage is applied to the electrode;
detection means for detecting the state of adsorption of the substrate to the suction plate;
In a state in which the first voltage is applied to the electrode and the substrate is adsorbed to the suction plate, when it is detected by the detection unit that a part of the substrate is not absorbed by the suction plate, the voltage control unit is configured to control the electrode. The second voltage is applied to the film forming apparatus.
상기 기판의 일부가 상기 흡착판에 흡착되어 있지 않는 것이 상기 검출 수단에 의해 검출된 경우, 상기 전압 제어 수단은, 상기 전극에 인가하는 전압을 제로로 하고, 또는, 상기 전극에 상기 제1 전압을 인가한 경우보다 작은 정전기력을 발생시키는 제3 전압 또는 상기 제1 전압과는 역극성의 제4 전압을 인가한 후, 상기 제2 전압의 인가를 행하는 성막 장치.The method of claim 1,
When it is detected by the detection means that a part of the substrate is not absorbed by the suction plate, the voltage control means sets the voltage applied to the electrode to zero, or applies the first voltage to the electrode A film forming apparatus in which the second voltage is applied after applying a third voltage generating a smaller electrostatic force than in one case or a fourth voltage having a polarity opposite to that of the first voltage.
상기 기판의 주연부를 상기 흡착판의 흡착면에 근접시키는 근접 수단을 구비하고,
상기 제2 전압의 인가를 행하기 전에, 상기 근접 수단에 의해 상기 기판의 주연부를 상기 흡착판의 흡착면에 근접시키는 성막 장치.3. The method of claim 1 or 2,
proximity means for bringing the peripheral edge of the substrate closer to the suction surface of the suction plate;
Before application of the second voltage, a film forming apparatus for adjoining a periphery of the substrate to a suction surface of the suction plate by the proximity means.
상기 근접 수단은, 상기 기판의 주연부의 중앙 부근을 상기 흡착판의 흡착면에 근접시키는 성막 장치.4. The method of claim 3,
The adjoining means is a film forming apparatus for bringing the vicinity of the center of the periphery of the substrate closer to the adsorption surface of the suction plate.
상기 기판의 상기 흡착판에의 흡착 상태를 검출하는 공정과,
상기 기판의 일부가 상기 흡착판에 흡착되어 있지 않는 것이 검출된 경우, 상기 전극에 상기 제1 전압을 인가한 경우보다 큰 정전기력을 발생시키는 제2 전압을 인가하는 공정과,
상기 기판이 상기 흡착판에 정상적으로 흡착되어 있는 것이 검출된 경우, 상기 흡착판에 상기 기판이 흡착한 상태에서 마스크를 통해 성막 재료를 상기 기판에 증착시키는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 성막 방법.A step of adsorbing the substrate to the suction plate by applying a first voltage to the electrode of the suction plate installed inside the chamber for maintaining the inside in a vacuum and generating an electrostatic force for adsorbing the substrate;
detecting a state of adsorption of the substrate to the suction plate;
When it is detected that a portion of the substrate is not adsorbed to the suction plate, applying a second voltage that generates a greater electrostatic force than when the first voltage is applied to the electrode;
and a step of depositing a film forming material onto the substrate through a mask while the substrate is adsorbed to the suction plate when it is detected that the substrate is normally adsorbed to the suction plate.
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