TW202115822A - 對準裝置，對準方法，成膜裝置及成膜方法 - Google Patents

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Abstract

本發明的對準裝置的特徵係包含： 檢測基板與遮罩間的位置偏離的位置偏離檢測手段； 用以使前述基板或前述遮罩相對移動的驅動手段； 根據藉由前述位置偏離檢測手段所檢測的位置偏離來控制前述驅動手段，進行前述基板與前述遮罩間的對位的控制手段；及 檢測前述基板與前述遮罩的接觸的接觸檢測手段， 前述控制手段，係被構成為根據前述接觸檢測手段的接觸的檢測結果來調整控制前述驅動手段的增益。

Description

對準裝置，對準方法，成膜裝置及成膜方法
本發明是有關對準裝置、對準方法、成膜裝置及成膜方法。
有機EL顯示裝置(有機EL顯示器)是不僅智慧型手機、電視、汽車用顯示器，其應用領域擴展至VR-HMD(Virtual Reality-Head Mount Display)等，特別是被用在VR-HMD的顯示器為了減低使用者的目眩，而被要求高精度形成像素圖案。
在有機EL顯示裝置的製造中，是在形成構成有機EL顯示裝置的有機發光元件(有機EL元件；OLED)時，經由形成有像素圖案的遮罩來將從成膜裝置的成膜源放出的成膜材料予以成膜於基板，藉此形成有機物層或金屬層。
在如此的成膜裝置中，為了提高成膜精度，需要在成膜工程之前，測定基板與遮罩的相對位置，當相對位置偏離時，使基板及/或遮罩相對性地移動而調整(對準)位置的工程。
進一步，為了提高此基板與遮罩的對位的精度，基板與遮罩是在使儘可能地接近的狀態下進行對準動作。
例如，以往的技術，專利文獻1及專利文獻2是記載在藉由真空蒸鍍來製造有機EL顯示器的裝置中，為了正確地定位基板與遮罩，而使遮罩與基板接近，攝取分別被形成於基板與遮罩的對準標記的相對位置，進行對位的方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特許公開公報2012-92397號 [專利文獻2]日本特許公開公報2006-12597號
(發明所欲解決的課題)
但，在使基板與遮罩接近的狀態下進行對準時，例如，有因為遮罩的變形(彎曲)或基板的厚度的不均等，在對準動作中引起基板與遮罩接觸的情況。若如此在對準動作中發生基板與遮罩的接觸，則會有因為摩擦而遮罩或基板的表面損傷或因為接觸所造成的負荷增加而對準動作形成不安定的情形。
本發明是以解消在基板與遮罩的接觸發生時產生的對準動作的不安定性為目的。 (用以解決課題的手段)
本發明之一實施形態的對準裝置係包含： 檢測基板與遮罩間的位置偏離的位置偏離檢測手段； 用以使前述基板或前述遮罩相對移動的驅動手段； 根據藉由前述位置偏離檢測手段所檢測的位置偏離來控制前述驅動手段，進行前述基板與前述遮罩間的對位的控制手段；及 檢測前述基板與前述遮罩的接觸的接觸檢測手段， 前述控制手段，係被構成為根據前述接觸檢測手段的接觸的檢測結果來調整控制前述驅動手段的增益。
本發明之一實施形態的成膜裝置，係經由遮罩來將成膜材料成膜於基板用的成膜裝置，其特徵為包含： 真空容器； 被設在前述真空容器內，用以將前述基板及前述遮罩調整位置之前述的對準裝置；及 被設在前述真空容器內，收納成膜材料，用以將前述成膜材料粒子化而放出的成膜源。
本發明之一實施形態的對準方法，係用以利用成膜裝置來將前述基板及前述遮罩調整位置的對準方法，該成膜裝置係包含：檢測基板與遮罩間的位置偏離的位置偏離檢測手段，與用以使前述基板或前述遮罩相對移動的驅動手段及控制前述驅動手段的控制手段， 其特徵為包含： 藉由前述位置偏離檢測手段來檢測前述基板與前述遮罩間的位置偏離之位置偏離檢測工程； 根據被檢測的前述位置偏離，藉由前述控制手段來控制前述驅動手段，藉此進行前述基板與前述遮罩間的對位之工程， 前述控制手段，係控制為：在前述對位工程中，檢測到前述基板與前述遮罩的接觸時，使控制前述驅動手段的增益減少。
本發明之一實施形態的成膜方法，係經由遮罩來將成膜材料成膜於基板上用的成膜方法，其特徵為包含： 藉由前述的對準方法，將前述基板及前述遮罩調整位置之工程；及 經由前述遮罩來將藉由成膜源所被粒子化的成膜材料成膜於前述基板之工程。 [發明的效果]
若根據本發明，則可解消在基板與遮罩的接觸發生時產生的對準動作的不安定性。
以下，一面參照圖面，一面說明本發明的理想的實施形態及實施例。但，以下的實施形態及實施例是舉例表示本發明的理想的構成者，本發明的範圍是不被限定於該等的構成。又，以下的說明的裝置的硬體構成及軟體構成、處理流程、製造條件、尺寸、材質、形狀等是除非特別限定性的記載，否則不是將本發明的範圍只限定於該等。
本發明是可適用在使各種材料堆積於基板的表面而進行成膜的裝置，可合適地適用在藉由真空蒸鍍來形成所望的圖案的薄膜(材料層)的裝置。
作為基板的材料，可選用半導體(例如矽)、玻璃、高分子材料的薄膜、金屬等的任意的材料，基板是例如在矽晶圓或玻璃基板上層疊聚醯亞胺等的薄膜的基板。又，作為成膜材料，可選擇有機材料、金屬性材料(金屬、金屬氧化物等)等的任意的材料。
另外，本發明是利用加熱蒸發的真空蒸鍍裝置的以外，在包含濺射裝置或CVD(Chemical Vapor Deposition)裝置的成膜裝置也可適用。本發明的技術，具體而言，可適用在半導體裝置、磁氣裝置、電子零件等的各種電子裝置或光學零件等的製造裝置。作為電子裝置的具體例，可舉發光元件或光電變換元件、觸控面板等。
本發明是尤其可理想適用在OLED等的有機發光元件或有機薄膜太陽電池等的有機光電變換元件的製造裝置。另外，本發明的電子裝置也包含具備發光元件的顯示裝置(例如有機EL顯示裝置)或照明裝置(例如有機EL照明裝置)、具備光電變換元件的感測器(例如有機CMOS影像感測器)。
＜電子裝置的製造裝置＞ 圖1是模式性地表示電子裝置的製造裝置的一部分的構成的平面圖。
圖1的製造裝置是例如被使用在VR-HMD用的有機EL顯示裝置的顯示面板的製造。VR-HMD用的顯示面板的情況，例如，在300mm的矽晶圓進行有機EL元件的形成用的成膜之後，沿著元件形成區域之間的區域(劃線(scribe)區域)來切出該矽晶圓，製作成複數的小尺寸的面板。 本實施形態的電子裝置的製造裝置，一般是包含複數的群集裝置1及連接群集裝置之間的中繼裝置。
群集裝置1是具備：對於基板W進行處理(例如成膜)的成膜裝置11，及收納使用前後的遮罩的遮罩儲存裝置12，以及被配置於其中央的搬送室13。搬送室13是如圖1所示般，與成膜裝置11及遮罩儲存裝置12的各者連接。
在搬送室13內配置有搬送基板W及遮罩的搬送機器手臂14。搬送機器手臂14是例如具有在多關節臂安裝用以保持基板W或遮罩的機器手的構造之機器手臂。
在成膜裝置11中，從成膜源放出的成膜材料會經由遮罩來成膜於基板W上。與搬送機器手臂14的基板W或遮罩的交接、基板W與遮罩的相對性位置的調整(對準)、往遮罩上的基板W的固定、成膜等的一連串的成膜製程是藉由成膜裝置11來進行。
在用以製造有機EL顯示裝置的製造裝置中，成膜裝置11是可依照被成膜的材料的種類來分成有機膜的成膜裝置及金屬性膜的成膜裝置，有機膜的成膜裝置是藉由蒸鍍或濺射來將有機物的成膜材料成膜於基板W，金屬性膜的成膜裝置是藉由蒸鍍或濺射來將金屬性的成膜材料成膜於基板W。
在用以製造有機EL顯示裝置的製造裝置中，要將哪個成膜裝置配置於哪個位置，是依照被製造的有機EL元件的層疊構造而異，按照有機EL元件的層疊構造來配置用以成膜的複數的成膜裝置。
有機EL元件的情況，通常具有在形成有陽極的基板W上依序層疊電洞注入層、電洞輸送層、發光層、電子輸送層、電子注入層、陰極的構造，以能夠將該等的層依序成膜的方式，沿著基板的流程方向來配置適當的成膜裝置。
例如，在圖1中，成膜裝置11a是將電洞注入層HIL及/或電洞輸送層HTL予以成膜，成膜裝置11b、11f是將青色的發光層予以成膜，成膜裝置11c是將紅色的發光層予以成膜，成膜裝置11d、11e是將綠色的發光層予以成膜，成膜裝置11g是將電子輸送層ETL及/或電子注入層EIL予以成膜，成膜裝置11h是配置為將陰極金屬膜予以成膜。 就圖1所示的實施例而言，素材的特性上，青色的發光層與綠色的發光層的成膜速度會比紅色的發光層的成膜速度慢，因此為了取得處理速度的平衡，將青色的發光層及綠色的發光層分別在2個的成膜裝置成膜，但本發明是不被限定於此，亦可具有其他的配置構造。
在遮罩儲存裝置12是分成複數的卡盒來收納被使用在成膜裝置11的成膜工程的新的遮罩及使用完成的遮罩。搬送機器手臂14是將使用完成的遮罩從成膜裝置11搬送至遮罩儲存裝置12的卡盒，將被收納於遮罩儲存裝置12的其他的卡盒的新的遮罩搬送至成膜裝置11。
連結複數的群集裝置1之間的中繼裝置是包含在群集裝置1之間搬送基板W的傳遞室15。
搬送室13的搬送機器手臂14是從上游側的傳遞室15接受基板W，搬送至該群集裝置1內的成膜裝置11的一個(例如成膜裝置11a)。又，搬送機器手臂14是從複數的成膜裝置11的一個(例如成膜裝置11e)接受在該群集裝置1的成膜處理完成的基板W，搬送至被連結至下游側的傳遞室15。
中繼裝置是除了傳遞室15以外，可更含有用以吸收在上下游側的群集裝置1的基板W的處理速度的差之緩衝室(未圖示)，及用以改變基板W的方向的迴旋室(未圖示)。例如，緩衝室是包含暫時性地收納複數的基板W的基板積載部，迴旋室是包含用以使基板W旋轉180度的基板旋轉機構(例如旋轉平台或搬送機器手臂)。藉此，在上游側的群集裝置及下游側的群集裝置，基板W的方向會相同，基板處理變容易。
本發明之一實施形態的傳遞室15是亦可包含用以暫時性收納複數的基板W的基板積載部(未圖示)或基板旋轉機構。亦即，傳遞室15亦可兼具緩衝室或迴旋室的機能。
構成群集裝置1的成膜裝置11、遮罩儲存裝置12、搬送室13等是在有機發光元件的製造過程，被維持高真空狀態。中繼裝置的傳遞室15是通常被維持於低真空狀態，但亦可因應所需被維持於高真空狀態。
構成有機EL元件的複數的層的成膜完成的基板W是被搬送至用以密封有機EL元件的密封裝置(未圖示)或用以將基板切斷成預定的面板大小的切斷裝置(未圖示)等。
在本實施例中，參照圖1說明有關電子裝置的製造裝置的構成，但本發明是不被限定於此，亦可具有其他的種類的裝置或腔室，該等的裝置或腔室間的配置亦可改變。
例如，本發明之一實施形態的電子裝置製造裝置是亦可不是圖1所示的群集型，而為串聯型。亦即，亦可具有將基板W及遮罩搭載於載體，邊使搬送於排列成一列的複數的成膜裝置內，邊進行成膜的構成。又，亦可具有組合群集型及串聯型的型的構造。例如，至有機層的成膜為止是在群集型的製造裝置進行，從電極層(陰極層)的成膜工程到密封工程及切斷工程等是在串聯型的製造裝置進行。
以下，說明有關成膜裝置11的具體的構成。
＜成膜裝置＞ 圖2是表示本發明之一實施形態的成膜裝置11的構成的模式圖。在以下的說明中，使用將鉛直方向設為Z方向，將水平面設為XY平面的XYZ正交座標系。又，以繞著X軸的旋轉角為θX ，繞著Y軸的旋轉角為θY ，繞著Z軸的旋轉角為θZ 來表示。
圖2是表示藉由加熱成膜材料來使蒸發或昇華，經由遮罩M來成膜於基板W的成膜裝置11之一例。
成膜裝置11是包含： 被維持於真空環境或氮氣體等的惰性氣體環境的真空容器21； 被設於真空容器21內，用以將基板W的位置至少調整於X方向、Y方向及θZ 方向的磁浮平台機構22； 被設於真空容器21內，支撐遮罩M的遮罩台23； 被設於真空容器21內，吸附基板W而保持的基板吸附手段24； 被設於真空容器21內，暫時接受基板W及遮罩M的承接件28； 從承接件28往遮罩台23交接遮罩時接受遮罩的遮罩承接銷281； 配備遮罩台23與承接件28，用以將基板W及遮罩M的位置調整至X方向、Y方向、θZ 方向的粗動平台232；及 被設於真空容器21內，收納成膜材料，成膜時予以粒子化而放出的成膜源25。
本發明之一實施形態的成膜裝置11是可更包含用以藉由磁氣力來使遮罩M緊貼於基板W側的磁力施加手段26。
本發明之一實施形態的成膜裝置11的真空容器21是包含：配置有磁浮平台機構22的第1真空容器部211，及配置有成膜源25的第2真空容器部212，例如，真空容器21全體的內部空間會藉由被連接至第2真空容器部212的真空泵P來維持於高真空狀態。
又，至少在第1真空容器部211與第2真空容器部212之間是設置有可伸縮構件213。可伸縮構件213是減低來自被連結至第2真空容器部212的真空泵的振動或來自設有成膜裝置11的地板或樓面的振動通過第2真空容器部212來傳至第1真空容器部211的情形。可伸縮構件213是例如可為波紋管，但本發明是不被限定於此，只要在第1真空容器部211與第2真空容器部212之間可減低振動的傳達，亦可使用其他的構件。
真空容器21是包含固定連結磁浮平台機構22的基準框215。在本發明之一實施例中，如圖2所示般，在基準框215與第1真空容器部211之間亦可更設置可伸縮構件213。藉此，可更減低外部振動經由基準框215來傳至磁浮平台機構22的情形。
在基準框215與成膜裝置11的設置架台217之間是設置有用以減低振動從地板或樓面通過成膜裝置11的設置架台217來傳至基準框215的情形之除振單元216。
磁浮平台機構22是用以藉由磁浮線性馬達來調整基板W或基板吸附手段24的位置的平台機構，至少調整X方向、Y方向及θZ 方向，理想是X方向、Y方向、Z方向、θX 方向、θY 方向、θZ 方向的6個的方向的基板W或基板吸附手段24的位置。
磁浮平台機構22是包含：作為固定台機能的平台基準板部221(第1板部)、作為可動台機能的微動平台板部222(第2板部)及用以使微動平台板部222對於平台基準板部221磁浮及移動的磁浮單元223。
遮罩台23是在對準時及成膜時設置遮罩M的台，亦被稱為遮罩夾具。
遮罩台23是被設置在可移動於水平方向(XYθ方向)的粗動平台232上。藉此，可將被形成於基板W及遮罩M的對準標記移動為進入對準攝影機的視野內。又，遮罩台23及粗動平台232是被設置於粗動Z平台機構233上。藉此可容易調整基板W與遮罩M之間的鉛直方向的間隔。如本發明之一實施例般，藉由磁浮平台機構22來調整基板W的位置時，支撐遮罩M的遮罩台23是藉由馬達(未圖示)及滾珠螺桿(未圖示)來機械性昇降驅動為理想。
遮罩台23是更包含用以暫時性地接受藉由搬送機器手臂14來搬入至真空容器21內的基板W及遮罩M之承接件28。
承接件28是被設置於遮罩台23上，可從搬送機器手臂14暫時性地接受基板W或遮罩M。承接件28是藉由前述粗動平台232來使基板W或遮罩M移動至後述的第2對準(精度高的對準)用的攝影機的視野中心的第1對準(粗略的對準)動作時，可支撐基板W或遮罩M。承接件28是持有驅動軸，可取基板W或遮罩M的接受位置及不與基板W或遮罩M干擾的退避位置的2個位置。承接件28是藉由前述驅動軸及前述粗動Z平台機構233，可將暫時性地接受的基板W設置於在成膜製程時設置有基板W的基板吸附手段24，同樣可將暫時性地接受的遮罩M設置於在成膜製程時設置有遮罩M的遮罩台23。
遮罩承接銷281是被構成為對於遮罩台23的遮罩支撐面可相對性地昇降。例如，如圖2所示般，藉由粗動Z平台機構233，可構成為遮罩承接銷281對於遮罩台23的遮罩支撐面可相對性地昇降。但，本發明是不被限定於此，只要遮罩承接銷281與遮罩台23的遮罩支撐面可相對性地昇降，亦可具有其他的構成。例如，遮罩承接銷281亦可持有獨立的昇降機構，構成可昇降。
第1對準(粗略的對準)動作的完成後，藉由粗動Z平台機構233的下降動作，圖2的遮罩承接銷281是對於遮罩台23的遮罩支撐面相對性地上昇，遮罩M被交接至遮罩承接銷281。承接件28是移動至退避位置，藉由粗動Z平台機構233的上昇動作，遮罩M從遮罩承接銷281交接至遮罩台23。相反的，搬出使用完成的遮罩M時，藉由粗動Z平台機構233下降，比遮罩台23的遮罩設置面還相對性地上昇的遮罩承接銷281會接受被設置於遮罩台23的遮罩M。在此狀態下，使承接件28朝遮罩接受位置動作，粗動Z平台機構233上昇，藉此以承接件28來舉起遮罩M，使搬送機器手臂14的手可接受遮罩M。
遮罩M是具有對應於在基板W上所形成的薄膜圖案的開口圖案，藉由遮罩台23來支撐。例如，被使用於製造VR-HMD用的有機EL顯示面板的遮罩M是包含：形成有對應於有機EL元件的發光層的RGB像素圖案的微細的開口圖案的金屬製遮罩的純金屬遮罩(FineMetalMask)，及被使用於形成有機EL元件的共通層(電洞注入層、電洞輸送層、電子輸送層、電子注入層等)的開放遮罩(OpenMask)。
遮罩M的開口圖案是依據不使成膜材料的粒子通過的遮斷圖案來定義。
基板吸附手段24是吸附保持被設置於搬送室13的搬送機器手臂14所搬送來的作為被成膜體的基板W之手段。基板吸附手段24是被設置於磁浮平台機構22的可動台的微動平台板部222。
基板吸附手段24是例如具有金屬電極等的電路被埋設於介電質或絕緣體(例如陶瓷材質)矩陣內的構造之靜電吸盤。
作為基板吸附手段24的靜電吸盤，是可為在電極與吸附面之間介入相對地電阻高的介電質，藉由電極與被吸附體之間的庫倫力來進行吸附的庫倫力型的靜電吸盤，或亦可為在電極與吸附面之間介入相對地電阻低的介電質，藉由在介電質的吸附面與被吸附體之間產生的約翰森-拉別克力來進行吸附的約翰森-拉別克力型的靜電吸盤，或亦可為藉由不均一電場來吸附被吸附體的梯度力型的靜電吸盤。
被吸附體為導體或半導體(矽晶圓)時，使用庫倫力型的靜電吸盤或約翰森-拉別克力型的靜電吸盤為理想，被吸附體為玻璃之類的絕緣體時，使用梯度力型的靜電吸盤為理想。
靜電吸盤是亦可為一個的板，或亦可被形成為具有複數的副板。又，即使以一個的板形成時，也可在其內部具有複數的電路，在一個的板內依照位置來控制為靜電引力不同。
雖在圖2未圖示，但成膜裝置11是亦可更包含基板支撐單元，該基板支撐單元是在基板吸附手段24吸附保持藉由搬送機器手臂14來搬入至真空容器21內的基板W之前，暫時性保持基板W。例如，基板支撐單元是被設置為在遮罩台23具有別的基板支撐面，亦可被設置為藉由遮罩台23的昇降來昇降。
又，圖2雖未圖示，但亦可設為在與基板吸附手段24的吸附面相反側設置用以抑制基板W的溫度上昇的冷卻手段(例如冷卻板)，抑制被堆積於基板W上的有機材料的變質或劣化的構成。
成膜源25是包含：收納被成膜於基板W的成膜材料的坩鍋(未圖示)，用以加熱坩鍋的加熱器(未圖示)，及直到來自成膜源25的蒸發速率形成一定為止阻擋成膜材料飛散至基板的遮板(未圖示)等。成膜源25是點(point)成膜源或線狀(linear)成膜源等可按照用途來具有多樣的構成。
成膜源25是亦可包含收納彼此不同的成膜材料的複數的坩鍋。在如此的構成中，亦可將收納不同的成膜材料的複數的坩鍋可移動地設置於成膜位置，不使真空容器21大氣開放地變更成膜材料。
磁力施加手段26是用以在成膜工程時藉由磁力來將遮罩M拉近至基板W側而使緊貼的手段，被設置成可昇降於鉛直方向。例如，磁力施加手段26是以電磁石及/或永久磁石所構成。
圖2雖未圖示，但成膜裝置11是亦可包含用以測定被蒸鍍於基板的膜的厚度之膜厚監視器(未圖示)及膜厚算出單元(未圖示)。
在真空容器21的上部外側(大氣側)，亦即基準框213上是設置有用以使磁力施加手段26昇降的磁力施加手段昇降機構261等。
本發明之一實施形態的成膜裝置11是更包含：被設置於真空容器21的上部外側(大氣側)，用以攝取被形成於基板W及遮罩M的對準標記之對準用攝影機單元27。
在本實施例中，對準用攝影機單元27是可包含： 被用在粗略地調整基板W與遮罩M的相對性位置的第1對準用攝影機； 被用在高精度地調整基板W與遮罩M的相對性位置的第2對準用攝影機。 第1對準用攝影機是相對性地視野角廣，低解像度，第2對準用攝影機是相對性地視野角窄，具有高解像度的攝影機。
第1對準用攝影機及第2對準用攝影機是被設置在對應於在基板W及遮罩M所形成的對準標記的位置。例如，第2對準用攝影機是被設置為4個的攝影機會構成矩形的4個的角落部，第1對準用攝影機是被設置在該矩形的對向的二個的邊的中央。但，本發明是不被限定於此，亦可按照基板W及遮罩M的對準標記的位置來具有其他的配置。
如圖2所示般，本發明之一實施形態的成膜裝置11的對準用攝影機單元27是從真空容器21的上部大氣側來通過被設在真空容器21的真空對應筒214而攝取對準標記。藉由如此對準用攝影機是設置為經由真空對應筒來進入至真空容器21的內側，即使因為磁浮平台機構22的存在，基板W與遮罩M相對地遠離基準框215而被支撐，也可對被形成於基板W與遮罩M的對準標記對焦。真空對應筒的下端的位置是可按照對準用攝影機的焦點深度及基板W或遮罩M離開基準框215的距離來適當地決定。
在圖2未圖示，由於在成膜工程中被密閉的真空容器21的內部暗，因此為了藉由放進真空容器21的內側的對準用攝影機來攝取對準標記，亦可設置從下方照射對準標記的照明光源。
成膜裝置11是具備控制部(未圖示)。控制部是具有基板W與遮罩M的搬送及對準的控制、成膜的控制等的機能。又，控制部是亦可具有對靜電吸盤控制電壓施加的機能。
控制部是例如可藉由持有處理器、記憶體、儲存器、I/O等的電腦所構成。此情況，控制部的機能是藉由處理器實行被儲存於記憶體或儲存器的程式來實現。電腦是可使用泛用的個人電腦，或亦可使用嵌入型的電腦或PLC(Programmable Logic Controller)。或，亦可以ASIC或FPGA之類的電路來構成控制部的機能的一部分或全部。又，可按每個成膜裝置設置控制部，或亦可構成為一個的控制部控制複數的成膜裝置。
＜第1對準機構＞ 以下，參照圖2說明有關本發明之一實施形態的第1對準機構。
第1對準動作是針對將被形成於基板W及遮罩M的對準標記移動至對準用攝影機27內、第2對準用攝影機的視野內的動作，將進行第1對準動作的機構稱為第1對準機構。
本發明的第1對準機構包含： 承接件28，其係在第1對準動作時可支撐基板W及遮罩M，可藉由持有驅動機構來取得基板W或遮罩M的接受位置及避開與基板W或遮罩M的干擾的退避位置的2個位置； 遮罩台23，其係安裝承接件28，在成膜製程時支撐遮罩M； 粗動平台232，其係使承接件28與遮罩台23移動於平面方向(XYθ方向)，可將被形成於基板W及遮罩M的對準標記移動(調整)至第2對準用攝影機的視野內； 粗動Z平台機構233，其係支撐粗動平台232，使移動於鉛直方向；及 從承接件28往遮罩台23交接遮罩M時，暫時性地設置遮罩M的遮罩承接銷281。
＜磁浮平台機構＞ 以下，參照圖3a~3d、圖4a、圖4b、圖5來說明有關本發明之一實施形態的磁浮平台機構22。
圖3a~3d是本發明之一實施形態的磁浮平台機構22的模式性平面圖及模式性剖面圖。
磁浮平台機構22是如前述般包含：作為固定台機能的平台基準板部221，作為可動台機能的微動平台板部222，及用以使微動平台板部222對於平台基準板部221磁浮和移動的磁浮單元223。
平台基準板部221是成為微動平台板部222的移動的基準的構件，被配置為其位置會被固定。例如，如圖2所示般，平台基準板部221是被配置為與XY平面平行，被固定於真空容器21的基準框215。
但，本發明是不被限定於此，平台基準板部221是只要其位置可固定，亦可不被直接固定於基準框215，而被固定於其他的構件(例如別的基準板)。
由於平台基準板部221是成為微動平台板部222的移動的基準的構件，因此藉由可伸縮構件213及除振單元216等，被設置為不受來自真空泵或地板的振動之類的外部擾動所影響為理想。
微動平台板部222是可移動地相對於平台基準板部221設置，在微動平台板部222的一主面(例如下面)是設置有靜電吸盤之類的基板吸附手段24。因此，可藉由微動平台板部222的移動來調整基板吸附手段24及被吸附於彼的基板W的位置。
本發明之一實施形態的磁浮單元223包含： 磁浮線性馬達31，其係用以使驅動力產生，該驅動力是使可動台的微動平台板部222相對於固定台的平台基準板部221移動； 位置測定手段，其係用以測定微動平台板部222的位置； 自重補償手段33，其係藉由提供使微動平台板部222相對於平台基準板部221浮上的浮上力來補償施加於微動平台板部222的重力；及 原點定位手段34，其係決定微動平台板部222的原點位置。
磁浮線性馬達31是用以使驅動力產生的驅動源，該驅動源是用以使微動平台板部222移動，例如，如圖3a所示般，包含：使產生用以使微動平台板部222移動於X方向的驅動力的2個的X方向磁浮線性馬達311，使產生用以使微動平台板部222移動於Y方向的驅動力的2個的Y方向磁浮線性馬達312，及使產生用以使微動平台板部222移動於Z方向的驅動力的3個的Z方向磁浮線性馬達313。
利用該等複數的磁浮線性馬達31，可使微動平台板部222移動於6個的自由度(X方向、Y方向、Z方向、θX 方向、θY 方向、θZ 方向)。
例如，往X方向、Y方向、Z方向的並進移動是可藉由將X方向磁浮線性馬達311、Y方向磁浮線性馬達312及Z方向磁浮線性馬達313的各者驅動於同方向來具體實現。
往θZ 方向的旋轉移動是可藉由調整2個的X方向磁浮線性馬達311及2個的Y方向磁浮線性馬達312的驅動方向來具體實現。例如，X方向磁浮線性馬達311a是驅動於+X方向，X方向磁浮線性馬達311b是驅動於-X方向，Y方向磁浮線性馬達312a是驅動於+Y方向，Y方向磁浮線性馬達312bb是驅動於-Y方向，藉此可使微動平台板部222以Z軸為中心逆時針地旋轉移動。
同樣，往θX 方向、θY 方向的移動是可藉由調整3個的Z方向磁浮線性馬達313的各者的驅動方向來具體實現。
圖3a所示的磁浮線性馬達31的數量或配置是舉例說明者，本發明是不被限定於此，只要可使微動平台板部222移動於所望的方向，亦可具有其他的數量或配置。
在本發明中是取代使用機械性馬達及滾珠螺桿、線性導軌的對準平台，而採用磁浮平台機構22，藉此可使基板W的位置調整的精度更提升。
又，與機械性平台機構不同，磁浮平台機構22是微粒所造成的污染或潤滑劑的蒸發所造成的污染之虞少，可將磁浮平台機構22設置於真空容器21內。藉此，由於基板W的保持手段(基板吸附手段24)與平台機構之間的距離變小，因此可抑制平台機構的驅動時的搖動或外部擾動波及基板吸附手段24的影響放大。
圖4a是表示Z方向磁浮線性馬達313的構造的模式圖，圖4b是表示X方向或Y方向磁浮線性馬達311、312的構造的模式圖。
磁浮線性馬達31是包含被設置在平台基準板部221的固定子314及被設置在微動平台板部222的可動子315。
如圖4a及圖4b所示般，磁浮線性馬達31的固定子314是包含磁場產生手段，例如電流流動的線圈3141，可動子315是包含磁性體，例如永久磁石3151。
磁浮線性馬達31是藉由在固定子314的線圈3141流動電流而產生的磁場，對可動子315的永久磁石3151施加驅動力。磁浮線性馬達31是藉由調整流動於固定子314的電流的方向，可調整施加於可動子315的永久磁石3151的力的方向。
例如，如圖4a的(b)所示般，若將流動於固定子314的線圈3141的電流的方向設為逆時針，則在圖4a的(a)中，N極會被誘導至線圈3141的左側(-X側)，S極會被誘導至右側(+X側)，因此可動子315是在下方(-Z)方向受力。相反的，若將流動於線圈3141的電流的方向設為順時針，則可使可動子315移動於上方(+Z)方向。
同樣，圖4b所示的X方向磁浮線性馬達311或Y方向磁浮線性馬達312也藉由控制流動於固定子314的線圈3141的電流的方向，可使可動子315分別移動至X方向、Y方向。
本發明之一實施形態的磁浮單元223的位置測定手段是用以測定微動平台板部222的位置的手段，包含雷射干涉儀32及以和該雷射干涉儀對向的方式設置於微動平台板部222的反射部324。反射部324是例如可為平面鏡。
雷射干涉儀32是將測定射束照射至被設置於微動平台板部222的反射部324，測出其反射射束，藉此測定反射部324的位置(微動平台板部222的位置)。更具體而言，雷射干涉儀32可根據測定射束的反射光與參照射束的反射光的干涉光來測定微動平台板部222的位置。
本發明之一實施形態的磁浮單元223的位置測定手段是包含：用以測定微動平台板部222的X方向的位置的X方向位置測定部，用以測定Y方向的位置的Y方向位置測定部及用以測定Z方向的位置的Z方向位置測定部。
如圖3a所示般，本發明之一實施形態的位置測定手段的雷射干涉儀32是包含：用以測出微動平台板部222的X軸方向的位置的二個的X方向雷射干涉儀321，用以測出微動平台板部222的Y軸方向的位置的一個的Y方向雷射干涉儀322及用以測出微動平台板部222的Z軸方向的位置的3個的Z方向雷射干涉儀323。
在微動平台板部222是使來自該等的雷射干涉儀32的測定射束反射的反射部324會被設置為與雷射干涉儀32對向。例如，反射部324是包含：被設置為與X方向雷射干涉儀321對向的X方向反射部3241、被配置為與Y方向雷射干涉儀322對向的Y方向反射部3242及被配置為與Z方向雷射干涉儀323對向的Z方向反射部3243。
X方向位置測定部是包含X方向雷射干涉儀321及X方向反射部3241，Y方向位置測定部是包含Y方向雷射干涉儀322及Y方向反射部3242，Z方向位置測定部是包含Z方向雷射干涉儀323及Z方向反射部3243。
在圖3a所示的實施例中，X方向反射部3241及Z方向反射部3243是被設置於一個的構件的側面及上面的平面鏡，但本發明不被限定於此，各個的反射部324只要可反射來自對向的雷射干涉儀32的測定射束而返回至雷射干涉儀32，亦可具有其他的構造及配置。
藉由如此的位置測定手段的構成，可在6個的自由度(degree of freedom)精密地測定微動平台板部222的位置。亦即，可藉由X方向雷射干涉儀321、Y方向雷射干涉儀322及Z方向雷射干涉儀323來測定微動平台板部222的X方向位置、Y方向位置及Z方向位置。又，藉由設置複數個X方向雷射干涉儀321，以Z軸為中心的旋轉(θZ )方向的位置也可測定。又，藉由設置複數個Z方向雷射干涉儀323，以X軸及/或Y軸為中心的旋轉方向(θX 或θY )的位置(亦即微動平台板部222的傾斜角度)也可測定。
但，本發明是不被限定於圖3a及圖3b所示的雷射干涉儀32及反射部324的數量或配置，只要可測定微動平台板部222的6個的自由度(X、Y、Z、θX 、θY 、θZ )的位置，亦可具有其他的數量或配置。例如，亦可取代只設置1個X方向雷射干涉儀，而設置2個Y方向雷射干涉儀。
本發明之一實施形態的成膜裝置11的控制部是根據藉由雷射干涉儀32所測定的微動平台板部222(或被設置於此的基板吸附手段24)的位置資訊來控制磁浮線性馬達31。例如，成膜裝置11的控制部是使微動平台板部222或基板吸附手段24移動至依據以雷射干涉儀32所測定的微動平台板部222或基板吸附手段24的位置及以對準用攝影機單元27所測定的基板W與遮罩M間的相對性位置偏離量而決定的定位目標位置。藉此，可以奈米單位高精度地控制微動平台板部222或基板吸附手段24的位置。
在本實施例中，用以測定微動平台板部222的位置的手段，說明了使用雷射干涉儀的構成，但本發明是被限定於此，只要微動平台板部222的位置可測定，亦可使用其他的位置測定手段。
自重補償手段33是用以補償微動平台板部222的重量的手段，例如本發明之一實施形態的自重補償手段33是如圖3d及圖5所示般，利用被設在平台基準板部221側的第1磁石部331及被設在微動平台板部222側的第2磁石部332之間的推斥力或吸引力來提供與施加於微動平台板部222的重力相稱的大小的浮上力。
第1磁石部331與第2磁石部332是可用電磁石或永久磁石所構成。
例如，如圖3d所示般，藉由將被設在平台基準板部221側的第1磁石部331及被設在微動平台板部222側的第2磁石部332配置為逆極性的磁極對向，被設在平台基準板部221側的第1磁石部331會將被設在微動平台板部222側的第2磁石部332吸引至上方，可相抵施加於微動平台板部222的重力。
或，藉由被設在平台基準板部221側的第1磁石部331與被設在微動平台板部222側的第2磁石部332之間的推斥力，亦可相抵微動平台板部222的重力。
例如，如圖5所示般，亦可設置為以同極性的磁極會對向的方式配置1磁石部331及第2磁石部332，且使延伸於Z方向的間隔物(spacer)333介於微動平台板部222與第2磁石部332之間，第2磁石部332的下端會比第1磁石部331的下端更高。亦即，將間隔物333的Z方向的長度設為被設在微動平台板部222側的第2磁石部332的下端會比被設在平台基準板部221側的第1磁石部331的下端更高(亦即更遠離微動平台板部222)。
藉由如此的構成，被設在微動平台板部222側的第2磁石部332是藉由被設在平台基準板部221側的第1磁石部331來接受推斥力至上方，可相抵施加於微動平台板部222的重力。
自重補償手段33是以可更安定地支撐微動平台板部222的方式，如圖3a所示般，在XY平面內至少設置於3個的位置為理想。例如，設置為在微動平台板部222的重心周圍形成對稱為理想。
如此，在本發明之一實施形態的成膜裝置11中，藉由採用自重補償手段33，使磁浮線性馬達31的負荷減低，減低從磁浮線性馬達31產生的熱。藉此可抑制被成膜於基板W的有機材料熱變性。
亦即，若不使用自重補償手段33，只以Z方向磁浮線性馬達313來支撐微動平台板部222的重量，則過度的負荷會施加於Z方向磁浮線性馬達313，產生相當的熱，此恐有帶來被成膜於基板W上的有機材料變性之虞。在本實施例中，施加於微動平台板部222的重力是藉由自重補償手段33來相抵，因此Z方向磁浮線性馬達313是只要在藉由自重補償手段33來浮上的微動平台板部222只提供Z方向的微動用的驅動力即可，藉此，負荷會被減低。
在本發明之一實施例中，以磁石來具體實現自重補償手段33，但本發明是不被限定於此，只要可相抵微動平台板部222的重力而使浮上，亦可具有其他的構成。
本發明之一實施形態的磁浮單元223的原點定位手段34是決定微動平台板部222的原點位置的手段，可構成為包含三角錐狀的凹部341及半球狀的凸部342的運動學耦合(kinematic coupling)。
例如，如圖3c所示般，在平台基準板部221側設置三角錐狀的凹部341，在微動平台板部222側設置半球狀的凸部342。一旦半球狀的凸部342被插入至三角錐狀的凹部341，則半球狀的凸部342會以3個的支點來接觸於三角錐狀的凹部341的內面，決定微動平台板部222的位置。
將如此的運動學耦合型的原點定位手段34如圖3a所示般，以能在微動平台板部222的中心的周圍形成對稱的方式，等間隔(例如間隔120˚)設置3個，藉此可一定地決定微動平台板部222的中心的位置。亦即，藉由雷射干涉儀32來測定使微動平台板部222接近於平台基準板部221而3個的原點定位手段的凸部342就座於凹部341內時的微動平台板部222的位置，以此作為原點位置。
若根據本發明之一實施形態的成膜裝置11，則藉由採用3個的運動學耦合作為原點定位手段34，可一定地決定微動平台板部222的原點位置，可更精密地進行微動平台板222的位置控制。
如此，若根據本發明之一實施形態的成膜裝置11，則可不使用機械性的驅動機構，藉由使用磁浮驅動機構(磁浮線性馬達)，將平台及其驅動機構配置於成膜裝置11的真空容器21內，可有效地減低外部擾動所造成的振動的影響。又，可減低機械性驅動所造成的搖動，其結果，可使基板的位置調整的精度提升。進一步，藉由採用包含雷射干涉儀32的位置測定手段、自重補償手段33及由運動學耦合所成的原點定位手段34，可使基板的位置調整的精度更提升。
＜第1對準方法＞ 以下，針對基板W及遮罩M各個的情況說明利用本發明的第1對準機構來進行將基板W及遮罩M調整為進入第2對準用攝影機的視野內的第1對準方法。
說明基板W的第1對準方法。
首先，基板W會藉由搬送機器手臂14來搬入至真空容器21內，交接至承接件28。安裝有承接件28的粗動Z平台機構233是使藉由承接件28所支撐的基板W接近至預先被設定的第1對準用攝影機的計測距離。
一旦基板W形成第1對準用攝影機的計測距離，則藉由第1對準用攝影機來攝取基板W的對準標記，測定第1對準攝影機視野內的XYθ方向的基板W的對準標記位置，根據此來使基板W的對準標記移動至第1對準用攝影機視野中央。
其次，藉由粗動Z平台機構233來使被支撐於承接件28的基板W充分地接近或接觸於基板吸附手段24的狀態下，對基板吸附手段24施加基板吸附電壓，藉由靜電引力來使基板W吸附於基板吸附手段24。在使基板W吸附於基板吸附手段24時，亦可使基板W的全面同時吸附於基板吸附手段24的吸附面全體，或亦可使基板W從基板吸附手段24的複數的區域之中一區域往其他的區域依序吸附。以基板W往基板吸附手段24的吸附作為基板W的第1對準的完成。此時，在承接件28是亦可追加以緩和基板W對基板吸附手段24的接觸或衝突所產生的衝撃為目的之順應(compliance)機構。
其次，說明遮罩M的第1對準方法。
首先，遮罩M會藉由搬送機器手臂14來搬入至真空容器21內，交接至承接件28。與基板W的第1對準動作同樣，安裝有承接件28的粗動Z平台機構233是使藉由承接件28所支撐的遮罩M接近至形成預先被設定的第1對準用攝影機的計測距離。
一旦遮罩M形成第1對準用攝影機的計測距離，則藉由第1對準用攝影機來攝取遮罩M的對準標記，測定第1對準攝影機視野內的XYθ方向的遮罩M的對準標記位置，根據此來使遮罩M的對準標記移動至第1對準用攝影機視野中央。
其次，藉由粗動Z平台機構233來將被支撐於承接件28的遮罩M交接至遮罩承接銷281。承接件28是在確認遮罩M從承接件28離開之後藉由驅動機構來移動至退避位置。又，粗動平台機構232是在確認遮罩M從承接件28離開之後，使XYθ方向的位置移動至各個的行程中心(原點)。藉由進行此動作，遮罩M的XYθ方向的位置是不管遮罩M的機器手的搬送位置，經常形成對位於粗動平台232的行程中心。
其次，粗動Z平台機構233是上昇動作，從遮罩承接銷281接受遮罩M，遮罩M的第1對準完成。
＜第2對準方法＞ 成膜裝置11的控制部是驅動粗動Z平台機構233，使基板吸附手段24與遮罩台23相對性地接近。此時，控制部是至被吸附於基板吸附手段24的基板W與藉由遮罩台23所支撐的遮罩M之間的距離會形成預先被設定的第2對準計測距離為止，使基板吸附手段24與遮罩台23相對性地接近(例如將遮罩台23上昇或將基板W下降)。
一旦基板W與遮罩M之間的距離形成第2對準計測距離，則藉由第2對準用攝影機來攝取基板W及遮罩M的對準標記，測定XYθ方向的基板W與遮罩M的相對位置，根據此來算出該等的相對性位置偏離量。
若第2對準計測位置的基板W與遮罩M之間的相對性位置偏離量比預定的臨界值大，則使基板W再度上昇，使基板W與遮罩M分離之後，根據雷射干涉儀32所測定的微動平台板部222的位置，及基板W與遮罩M的相對性位置偏離量，來算出微動平台板部222的移動目標位置。
根據被算出的移動目標位置，邊以雷射干涉儀32來測定微動平台板部222的位置，邊藉由磁浮線性馬達31在XYθ方向將微動平台板部222驅動至移動目標位置，藉此調整基板W與遮罩M的相對位置。
將如此的過程重複至基板W與遮罩M的相對性位置偏離量比預定的臨界值小為止。
用以精密地調整至基板W與遮罩M間的微細的位置偏離為止的以上的第2對準動作是如前述般，通常在儘可能使基板W與遮罩M接近的狀態下進行。例如，在基板W與遮罩M之間的間隙接近約3~10μm的狀態下進行對準動作。此時，例如遮罩M在上側變形時或基板W的厚度有不均時等，在使遮罩M與基板W接近時會有接觸的情形。在如此的狀況發生時，若維持通常的控制程序繼續所實施的對準動作，則遮罩或晶圓表面會因為摩擦而損傷，或產生對準動作不安定的不妥。
圖6是表示有關磁浮平台機構22的控制的方塊圖。如前述般，磁浮平台機構22是被構成微動平台板部222相對於固定台的平台基準板部221可在藉由磁浮單元223來磁浮的狀態下移動，作為磁浮單元223之一構成要素的驅動微動平台板部222的驅動手段是包含X方向磁浮線性馬達(311：X-LM)、Y方向磁浮線性馬達(312：Y-LM)、Z方向磁浮線性馬達(313；Z-LM)。該等各磁浮線性馬達311 ~313是經由各個的伺服驅動器(X-Dr、Y-Dr、Z-Dr)來連結至控制部，藉由根據來自控制部的指令之伺服驅動器(X-Dr、Y-Dr、Z-Dr)的控制，控制該馬達的輸出，而使微動平台板部222可移動至以基板W與遮罩M間的位置偏離量所決定的目標移動位置。又，控制部是在朝此目標移動位置的移動控制時，為了微動平台板部222的位置確認，而輸入來自測定微動平台板部222的XYZ方向的位置之前述的X方向位置測定部(X-A)、Y方向位置測定部(Y-A)、Z方向位置測定部(Z-A)的輸出，該等方向位置測定部是以雷射干涉儀及對向設置的反射板所分別構成。
在以上般的伺服控制的構成中，各磁浮線性馬達(X-LM、Y-LM、Z-LM)是控制輸出，而使在無負荷變動的正常的狀況，邊以其驅動電流為一定的大小的定電流所控制，邊使微動平台板部222移動至目標移動位置。
但，如前述般，基板W接近遮罩M的狀態，在XY平面上相對移動時，因為遮罩M的變形或基板W的厚度不均等而有遮罩M與基板W接觸的情況，當發生如此的接觸時，負荷會因為在遮罩M與基板W之間產生的摩擦而上昇。一旦在XY平面上的相對移動用的負荷上昇，則被施加於其驅動手段的X軸線性馬達(X-LM)與Y軸線性馬達(Y-LM)的驅動電流值也會變大。在如此驅動電流值變大的狀況，若按照實施的通常的控制程序來持續進行對準動作，則X軸線性馬達(X-LM)與Y軸線性馬達(Y-LM)會因為遮罩M與基板W的接觸狀態變動而振盪，有可能驅動對象的微動平台板部222急加速等，對準動作形成不安定。
於是，本發明是檢測如此的對準動作中的遮罩M與基板W的接觸，當接觸被檢測到時，以驅動手段的線性馬達不會振盪的方式，將線性馬達的增益(gain)控制為自動地降低。
亦即，在對準動作中當X軸線性馬達(X-LM)與Y軸線性馬達(Y-LM)的驅動電流值變大，此電流值超過預定值時，推定遮罩M與基板W接觸。然後，當此接觸狀態被檢測到時，控制部是對被連結至X軸線性馬達(X-LM)的伺服驅動器(X-Dr)及被連結至Y軸線性馬達(Y-LM)的伺服驅動器(Y-Dr)發出控制指令，使降低電流值。其結果，X軸線性馬達(X-LM)與Y軸線性馬達(Y-LM)是輸出會降低。在馬達的輸出被如此控制低，驅動電流值下降的狀態下，進行以後的對準動作。藉此，在遮罩M與基板W的接觸發生之後也可進行安定的對準。
將此時的狀態顯示於圖7。橫軸是表示時間，縱軸是表示線性馬達的驅動電流值(實線)，或線性馬達的輸出(虛線)。如顯示般，被施加於線性馬達的驅動電流值是在無負荷變動的正常狀況被控制於一定的大小的定電流，另一方面，在發生負荷變動的時間點，亦即在發生遮罩M與基板W的接觸的時間點突然大幅度增加。本發明是在此驅動電流值超過預定值的時間點，降低線性馬達的輸出來進行以後的控制。藉由如此在馬達的輸出被降低的狀態下進行控制，被施加於馬達的驅動電流值也隨著降低，因此可防止馬達的振盪進行安定的對準。
如此檢測到接觸狀態而降低驅動電流值的狀態是持續至成為接觸狀態的基板與遮罩的對準完成為止。對於該基板的成膜完成而基板從真空容器搬出後，其次被成膜的基板被搬入至真空容器來進行該基板與遮罩的對準時，控制部是亦可使被施加於線性馬達的驅動電流值回到成為接觸狀態前的設定值，或亦可維持降低驅動電流值的狀態。
線性馬達(X-LM、Y-LM)的驅動電流值的變動是可在被連結至該線性馬達(X-LM、Y-LM)的各個的伺服驅動器(X-Dr、Y-Dr)檢測，但不被限定於此，亦可在各線性馬達(X-LM、Y-LM)連結設置另外的負荷電流測出手段。
遮罩M與基板W的接觸時的負荷變動是可由利用以上的伺服驅動器(X-Dr、Y-Dr)等的線性馬達(X-LM、Y-LM)的驅動電流值的變動的觀測來充分測出。亦即，若假設遮罩M為以矽所形成，彎曲(來自平坦的狀態的變形量)為200μm程度，則為了予以矯正，需要5N(亦即，與該遮罩的接觸所產生的負荷上昇量為5N)。此時，若使用中的線性馬達的推力常數為15N/A，則5N的負荷變動是被測出為0.33A的電流值變化，因此若考慮通常被使用的伺服驅動器的電流分解能為0.5mA程度，則此電流值變化可持充分餘裕來看。
如以上般，本發明的特徵是當線性馬達的驅動電流值超過預定值時，在降低線性馬達的輸出的狀態下進行對準動作。藉此，在對準動作中發生遮罩M與基板W的接觸時也可安定地繼續進行對準。
另一方面，當遮罩M與基板W的接觸所造成的負荷上昇過大時，例如遮罩M的變形大時等，被檢測的馬達的驅動電流值的變位量過大，因此亦有此時即使調節馬達的增益也難以在可防止馬達的振盪的範圍內降低驅動電流值的情況。於是，本發明之一實施形態是對於檢測遮罩與基板間的接觸狀態時的驅動電流值的變位量，預先設定預定的基準值，當驅動電流值的變位量為此基準值以下時，經由前述的線性馬達的增益調整來進行對準動作，當驅動電流值的變位量超過基準值時，亦可在接觸狀態被檢測到的時間點，首先，停止對準動作，使基板W或遮罩M朝互相隔離的方向相對移動，使驅動電流值的變位量減少至基準值以下，在減少至基準值以下的位置再開始對準動作。
一旦基板W與遮罩M的相對性位置偏離量比預定的臨界值小，則使基板W下降，使被吸附於基板吸附手段24的基板W的成膜面會形成與遮罩M的上面接觸的蒸鍍位置。
一旦基板W與遮罩M來到蒸鍍位置，則使磁力施加手段26下降，隔著基板W拉近遮罩M，使基板W與遮罩M緊貼。
在此過程，為了確認是否發生基板W與遮罩M的XYθ方向的位置偏離，而利用第2對準用攝影機，進行基板W與遮罩M的相對性位置的計測，當被計測的相對性位置的偏離量為預定的臨界值的以上時，使基板W與遮罩M再度分離至預定的距離(例如將基板W上昇)之後，調整基板W與遮罩M之間的相對位置，重複同樣的過程。
在基板W與遮罩M位於蒸鍍位置的狀態下，一旦基板W與遮罩M之間的相對性位置偏離量比預定的臨界值小，則結束對準工程，開始成膜工程。
＜成膜製程＞ 以下，說明有關採用本實施形態的對準方法的成膜方法。
在遮罩M被支撐於真空容器21內的遮罩台23的狀態下，基板W藉由搬送室13的搬送機器手臂14來搬入至成膜裝置11的真空容器21內。
被搬入至真空容器21內的基板W是從搬送機器手臂14的手交接至承接件28或別的基板支撐單元，在充分地接近或接觸於基板吸附手段24之後，對基板吸附手段24施加基板吸附電壓，使吸附基板W。
在基板W被吸附於基板吸附手段24的狀態下，按照根據前述的本實施形態的對準方法來進行對準工程。
藉由本實施形態的對準方法，一旦基板W與遮罩M之間的相對位置的偏離量比預定的臨界值小，則打開成膜源25的遮板(shutter)，經由遮罩M來將成膜材料成膜於基板W。
蒸鍍至所望的厚度之後，使磁力施加手段26上昇而將遮罩M分離，使遮罩台23下降。
其次，搬送機器手臂14的手進入至成膜裝置11的真空容器21內，對基板吸附手段24的電極部施加零(0)或逆極性的基板分離電壓，從基板吸附手段24分離基板W。藉由搬送機器手臂14來從真空容器21搬出被分離的基板W。
另外，在上述的說明中，成膜裝置11是在基板W的成膜面朝向鉛直方向下方的狀態下進行成膜，所謂的向上蒸鍍方式(向上沈積)的構成，但本發明是不被限定於此，亦可為基板W被垂直地立起於真空容器21的側面側的狀態下配置，在基板W的成膜面與重力方向平行的狀態下進行成膜的構成。
11:成膜裝置 22:磁浮平台機構 23:遮罩台 24:基板吸附手段
[圖1]是表示電子裝置的製造裝置的一部分的模式圖。 [圖2]是本發明之一實施形態的成膜裝置的模式圖。 [圖3a~3d]是本發明之一實施形態的磁浮平台機構的模式圖。 [圖4a及4b]是表示本發明之一實施形態的磁浮線性馬達的構造的模式圖。 [圖5]是表示本發明之一實施形態的自重補償手段的構造的模式圖。 [圖6]是有關本發明的控制的方塊圖。 [圖7]是表示本發明的遮罩與基板所引起接觸時的微動平台的線性馬達的電流與控制輸出的模式圖。
24:基板吸附手段
221:平台基準板部
222:微動平台板部
223:磁浮單元
311:X方向磁浮線性馬達
312:Y方向磁浮線性馬達
313:Z方向磁浮線性馬達
W:基板
M:遮罩

Claims (19)

  1. 一種對準裝置，其特徵為包含： 檢測基板與遮罩間的位置偏離的位置偏離檢測手段； 用以使前述基板或前述遮罩相對移動的驅動手段； 根據藉由前述位置偏離檢測手段所檢測的位置偏離來控制前述驅動手段，進行前述基板與前述遮罩間的對位的控制手段；及 檢測前述基板與前述遮罩的接觸的接觸檢測手段， 前述控制手段，係被構成為根據前述接觸檢測手段的接觸的檢測結果來調整控制前述驅動手段的增益。
  2. 如請求項1記載的對準裝置，其中，前述控制手段，係被構成為在前述基板與前述遮罩間的對位動作中，根據前述接觸檢測手段的接觸的檢測結果來調整控制前述驅動手段的增益。
  3. 如請求項2記載的對準裝置，其中，前述控制手段，係被構成為在前述基板與前述遮罩間的對位動作中一旦藉由前述接觸檢測手段來檢測到接觸，則使控制前述驅動手段的增益減少。
  4. 如請求項3記載的對準裝置，其中，前述接觸檢測手段，係根據前述驅動手段的驅動電流的變化來檢測前述基板與前述遮罩的接觸。
  5. 如請求項4記載的對準裝置，其中，前述控制手段，係進行控制為：在前述基板與前述遮罩間的對位動作中藉由前述接觸檢測手段所檢測的前述驅動手段的驅動電流的變化量為預先決定的基準值以下時，使前述驅動手段的增益減少而繼續前述對位動作。
  6. 如請求項4記載的對準裝置，其中，前述控制手段，係進行控制為：在前述基板與前述遮罩間的對位動作中藉由前述接觸檢測手段所檢測的前述驅動手段的驅動電流的變化量為比預先決定的基準值大時，使前述對位動作停止，且使前述基板與前述遮罩相對移動至使隔離的方向。
  7. 如請求項4記載的對準裝置，其中，更包含吸附前述基板的基板吸附手段， 前述驅動手段為使吸附基板的前述基板吸附手段對於前述遮罩相對移動之線性馬達。
  8. 如請求項7記載的對準裝置，其中，更包含磁浮平台機構，其係具有：固定板部，及可在對於前述固定板部磁浮的狀態下相對移動的可動板部， 前述基板吸附手段係被設置於前述可動板部， 前述驅動手段為使前述可動板部在磁浮的狀態下移動的線性馬達。
  9. 如請求項7記載的對準裝置，其中，前述控制手段，係控制為：依據藉由前述接觸檢測手段檢測到接觸而使前述線性馬達的增益減少時，以前述線性馬達不振盪的範圍內的值作為前述驅動電流的目標電流值，使前述線性馬達的增益減少。
  10. 一種成膜裝置，係經由遮罩來將成膜材料成膜於基板用的成膜裝置，其特徵為包含： 真空容器； 被設在前述真空容器內，用以將前述基板及前述遮罩調整位置之如請求項1〜9中的任一項所記載的對準裝置；及 被設在前述真空容器內，收納成膜材料，用以將前述成膜材料粒子化而放出的成膜源。
  11. 一種對準方法，係用以利用成膜裝置來將前述基板及前述遮罩調整位置的對準方法，該成膜裝置係包含：檢測基板與遮罩間的位置偏離的位置偏離檢測手段，與用以使前述基板或前述遮罩相對移動的驅動手段及控制前述驅動手段的控制手段， 其特徵為包含： 藉由前述位置偏離檢測手段來檢測前述基板與前述遮罩間的位置偏離之位置偏離檢測工程； 根據被檢測的前述位置偏離，藉由前述控制手段來控制前述驅動手段，藉此進行前述基板與前述遮罩間的對位之工程， 前述控制手段，係控制為：在前述對位工程中，檢測前述基板與前述遮罩的接觸，調整控制前述驅動手段的增益。
  12. 如請求項11記載的對準方法，其中，前述控制手段，係控制為：在前述基板與前述遮罩間的對位動作中一旦檢測到前述基板與前述遮罩的接觸，則使控制前述驅動手段的增益減少。
  13. 如請求項12記載的對準方法，其中，在前述對位工程中，根據被施加於前述驅動手段的驅動電流的變化，檢測前述基板與前述遮罩的接觸。
  14. 如請求項13記載的對準方法，其中，前述控制手段，係進行控制為：在前述基板與前述遮罩間的對位工程中，前述驅動手段的驅動電流的變化量為預先決定的基準值以下時，使前述驅動手段的增益減少而繼續前述對位工程。
  15. 如請求項13記載的對準方法，其中，前述控制手段，係進行控制為：在前述基板與前述遮罩間的對位工程中，前述驅動手段的驅動電流的變化量比預先決定的基準值大時，使前述對位工程停止，使前述基板與前述遮罩相對移動至使隔離的方向。
  16. 如請求項13記載的對準方法，其中，前述成膜裝置更包含吸附前述基板的基板吸附手段， 前述驅動手段為使吸附基板的前述基板吸附手段對於前述遮罩相對移動之線性馬達。
  17. 如請求項16記載的對準方法，其中，前述成膜裝置更包含磁浮平台機構，其係具有：固定板部，及可在對於前述固定板部磁浮的狀態下相對移動的可動板部， 前述基板吸附手段係被設置於前述可動板部， 前述驅動手段為使前述可動板部在磁浮的狀態下移動的線性馬達。
  18. 如請求項16記載的對準方法，其中，前述控制手段，係控制為：依據檢測到前述基板與前述遮罩的接觸而使前述線性馬達的增益減少時，以前述線性馬達不振盪的範圍內的值作為前述驅動電流的目標電流值，使前述線性馬達的增益減少。
  19. 一種成膜方法，係經由遮罩來將成膜材料成膜於基板上用的成膜方法，其特徵為包含： 藉由如請求項11〜18中的任一項所記載的對準方法，將前述基板及前述遮罩調整位置之工程；及 經由前述遮罩來將藉由成膜源所被粒子化的成膜材料成膜於前述基板之工程。
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