TWI730275B - 蒸鍍裝置 - Google Patents

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TWI730275B
TWI730275B TW107145564A TW107145564A TWI730275B TW I730275 B TWI730275 B TW I730275B TW 107145564 A TW107145564 A TW 107145564A TW 107145564 A TW107145564 A TW 107145564A TW I730275 B TWI730275 B TW I730275B
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吉田雄一
坂内雄也
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日商愛發科股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種可提高基板與遮罩之相對位置精度的蒸鍍裝置，其具備：以收容蒸鍍源51之蒸鍍室50將非透過性之基板W中的表面WF朝向蒸鍍源51狀態下保持基板W，並且在蒸鍍源51與基板W之間保持蒸鍍遮罩M的保持機構；從與對基板W在蒸鍍遮罩M側之相反側拍攝蒸鍍室50內的基板W與蒸鍍遮罩M之攝影部；連接於保持機構及拍攝部之上部構造體；支撐上部構造體之下部構造體；及被上部構造體與下部構造體夾著並連接上部構造體與下部構造體之連接部59；連接部59具備抑制從下部構造體傳導振動至上部構造體之防振功能。

Description

蒸鍍裝置
本發明係關於一種具備檢測基板位置之位置檢測部的蒸鍍裝置。
蒸鍍裝置在基板的成膜面與蒸鍍源之間配置蒸鍍遮罩，並將追隨蒸鍍遮罩之開口的形狀圖案形成於基板之成膜面。蒸鍍裝置從基板對準標記之基板標記算出基板位置。蒸鍍裝置以算出之基板位置與蒸鍍遮罩的位置對準之方式調整基板的位置與蒸鍍遮罩之位置(例如參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-1947號公報
搬入蒸鍍裝置之基板與用於蒸鍍的蒸鍍用遮罩之間要求高精度的位置。例如形成用於有機EL裝置及有機半導體裝置之蒸鍍圖案的蒸鍍裝置，在上述基板與蒸鍍遮罩之相對位置上允許的尺寸誤差小於10微米。另外，蒸鍍時形成真空空間或是搬送複數個基板之蒸鍍裝置，在處理基板時會發生用於形成真空之泵浦產生的振動、及用於搬送基板之電動機產生的振動等各種振動。傳導 至保持基板及蒸鍍遮罩之機構的此等振動是基板與蒸鍍遮罩之相對位置產生偏差的原因。
本發明之目的為提供可提高基板與蒸鍍遮罩之相對位置精度的蒸鍍裝置。
一種蒸鍍裝置，該蒸鍍裝置具備：保持機構，其係在收容蒸鍍源之蒸鍍室內將非透過性之基板中的表面朝向前述蒸鍍源狀態下保持前述基板，並且在前述蒸鍍源與前述基板之間保持蒸鍍遮罩；攝影部，其係從與對前述基板在前述蒸鍍遮罩側之相反側拍攝前述蒸鍍室內的前述基板與前述蒸鍍遮罩；上部構造體，其係連接於前述保持機構及前述攝影部；下部構造體，其係支撐前述上部構造體；及連接部，其係被前述上部構造體與前述下部構造體夾著並連接前述上部構造體與前述下部構造體；前述連接部具備防振功能，其係抑制從前述下部構造體傳導振動至前述上部構造體。
採用上述蒸鍍裝置時，支撐進行基板之保持與蒸鍍遮罩的保持之保持機構的上部構造體，經由具有防振功能之連接部而連接於下部構造體。結果，可抑制下部構造體所產生之振動傳導至基板與蒸鍍遮罩。因而，可抑制因上述振動之傳導而在基板與蒸鍍遮罩之相對位置、及此等與攝影部的相對位置產生偏差。
上述蒸鍍裝置中，前述下部構造體亦可係前述蒸鍍室具備之真空槽。採用該蒸鍍裝置時，可抑制蒸鍍室發生之泵浦及電動機的振動傳導至上部構造體。
上述蒸鍍裝置中，前述保持機構亦可具備：旋轉機構，其係使前述基板與前述蒸鍍遮罩在前述基板之周方向旋轉；及升降機構，其係使前述基板 與前述蒸鍍遮罩分別升降。採用該蒸鍍裝置時，可將下部構造體之振動與基板的旋轉及升降隔離，此外，亦可將下部構造體之振動與蒸鍍遮罩的旋轉及升降隔離。因此，可抑制旋轉及升降時基板之位置精度因下部構造體的振動而降低，以及旋轉及升降時蒸鍍遮罩之位置精度因下部構造體的振動而降低。
上述蒸鍍裝置中，前述連接部亦可係設於前述蒸鍍裝置之複數個連接部中的一個，且前述複數個連接部分別在前述基板之周方向分散。採用該蒸鍍裝置時，因為連接部在基板之周方向分散，所以可藉由複數個連接部抑制基板面方向產生之振動的傳導。
上述蒸鍍裝置中，前述攝影部係拍攝以前述基板的平坦部反射之光形成的第一影像、及以連接於前述平坦部之坡口部所反射之光形成的第二影像，亦可進一步具備影像處理部，其係依據前述第一影像與前述第二影像之對比，抽出前述平坦部與前述坡口部之邊界作為前述基板的外形之一部分，並使用該抽出之外形的一部分來檢測前述基板之位置。
規定基板輪廓之坡口部通常係在基板之厚度方向具有指定曲率的曲面。拍攝坡口部之影像，例如係朝向基板輪廓而亮度逐漸降低，且模糊量亦逐漸提高。因而，從拍攝坡口部之影像檢測基板輪廓的技術，在所檢測之輪廓位置會產生較大誤差。另外，坡口部與平坦部之邊界在基板上係面方向大幅改變的邊界，例如從與平坦部相對的方向拍攝時，也會有可明確檢測第一影像與第二影像之邊界的部分。因而採用上述構成時，因為影像處理部係依據平坦部所反射之光形成的第一影像、與坡口部所反射之光形成的第二影像之對比，而從此等邊界檢測基板的位置，所以亦可結合振動之抑制來進一步提高檢測基板位置的精度。
上述蒸鍍裝置中，包含：包含基板標記之前述表面、以及與前述表面相反側之背面，並進一步具備：前段模組，其係在前述蒸鍍室之前段收容前述基板；及反轉室，其係使從前述前段模組搬入之前述基板的表面與背面反轉，並將前述基板搬入前述蒸鍍室；前述前段模組具備背面攝影部與表面攝影部，前述背面攝影部與前述基板之前述背面相對而拍攝以前述基板之平坦部所反射的光形成之第一影像、及以連接於前述平坦部之坡口部所反射的光形成之第二影像，前述表面攝影部與前述基板之前述表面相對，而拍攝前述基板標記，前述影像處理部依據前述背面攝影部所拍攝之前述第一影像與前述第二影像的對比，抽出前述平坦部與前述坡口部之邊界作為前述基板的外形之一部分，使用該抽出之外形的一部分特定前述基板之背面位置，並從前述表面攝影部拍攝之前述基板標記的位置特定前述基板之表面位置，以前述表面位置與前述背面位置之偏差量修正從前述蒸鍍室之前述攝影部拍攝的結果所檢測之前述基板位置。
採用上述蒸鍍裝置時，影像處理部係算出依據基板標記之基板的表面位置、與依據平坦部與坡口部之邊界的基板之背面位置的偏差量。而後，影像處理部以該偏差量修正依據平坦部與坡口部之邊界的在蒸鍍室內之背面位置。亦即，影像處理部可預先掌握依據基板標記之表面位置與依據平坦部與坡口部之邊界的背面位置之偏差量，將藉由攝影部之拍攝而檢測的在蒸鍍室之背面位置轉換成依據基板標記的位置作處理。因而，可對表面攝影部獲得之基板位置精度提高基板在蒸鍍室的位置精度。
上述蒸鍍裝置中，前述基板係處理基板，且係光透過性之基板的校正基板表面具備複數個校正標記，前述表面攝影部亦可以對應於各校正標記之攝影機拍攝前述校正基板的表面，前述背面攝影部以對應於各校正標記之攝 影機拍攝前述校正基板的背面，前述影像處理部從前述表面攝影部之各攝影機拍攝前述校正標記的結果算出前述表面攝影部之攝影機間的相對位置，並使用該攝影機間之相對位置與前述表面攝影部之各攝影機拍攝前述處理基板的結果算出前述表面位置，且從前述背面攝影部之各攝影機拍攝前述校正標記的透過影像結果，算出前述背面攝影部之攝影機間的相對位置，並使用該攝影機間之相對位置與前述背面攝影部之各攝影機拍攝前述處理基板的結果算出前述背面位置。
採用上述蒸鍍裝置時，背面攝影部之攝影機與表面攝影部之攝影機拍攝此等共用的校正標記。影像處理部從表面與背面所拍攝共用之校正標記的結果算出背面攝影部之攝影機間的相對位置、與表面攝影部之攝影機間的相對位置。而後，影像處理部使用表面攝影部拍攝處理基板之結果、與表面攝影部之攝影機間的相對位置算出表面拍攝之處理基板的位置。此外，影像處理部使用背面攝影部拍攝處理基板之結果、與背面攝影部之攝影機間的相對位置算出背面攝影之處理基板的位置。藉此，可將背面攝影部檢測處理基板之位置精度預先提高至表面攝影部檢測處理基板之位置的精度，亦即預先提高至與藉由拍攝基板標記之檢測精度相同程度。結果，即使在僅獲得背面拍攝結果之蒸鍍室內，仍可使基板之位置檢測精度提高至與藉由表面拍攝檢測位置的精度相同程度。
10:搬送室
100:控制裝置
110:影像處理部
20:搬出搬入室
30:EFEM
31:檢測機構
32:載台
33:標記攝影機
34:加載攝影機
3A:光軸
4A:光軸
5A:光軸
3Z:拍攝範圍
4Z:拍攝範圍
5Z:拍攝範圍
50:蒸鍍室
50B:真空槽
50C:固持器鉤
51:蒸鍍源
52:蒸鍍攝影機
53:基板固持器
54:遮罩基座
55:驅動源
56:傳導機構
57:排氣系統
58:支撐架
59:連接部
5H:拍攝孔
60:反轉室
70:濺鍍室
E:基板之輪廓
HP:固定板
IM1:影像
IM2:影像
IM21:第一影像
IM22:第二影像
IMW:基板之影像
IMB:背景影像
M:蒸鍍遮罩
MA:配置區域
Mm:遮罩標記
W:基板
WA:配置區域
WF:表面
Wm:基板標記
Wp1:平坦部
Wp2:坡口部
WR:背面
第一圖係顯示蒸鍍裝置之構成的構成圖。
第二圖係顯示EFEM之構成的構成圖。
第三圖係顯示EFEM之各攝影機的拍攝範圍之俯視圖，(a)顯示標記攝影機之拍攝範圍，(b)顯示加載攝影機之拍攝範圍。
第四圖係顯示蒸鍍室之構成的構成圖。
第五圖係顯示蒸鍍室之作用的作用圖。
第六圖係顯示基板與蒸鍍遮罩以及蒸鍍攝影機之拍攝範圍的俯視圖。
第七圖係顯示加載攝影機及蒸鍍攝影機拍攝的一例之影像圖。
第八圖係顯示蒸鍍裝置進行各種處理的方塊圖。
以下說明蒸鍍裝置之一種實施形態。
蒸鍍裝置具備：前段模組之一例的EFEM(設備前端模組(Equipment Front End Module))與蒸鍍室。以下之例的EFEM係用於基板表面位置之特定處理及基板背面位置的特定處理。蒸鍍室用於基板之另外背面位置的特定處理。
另外，表面位置之特定處理時，EFEM係拍攝位於基板表面之基板標記，並從其拍攝結果算出表面位置之一例的基板中心(圖案中心)。背面位置之特定處理時，EFEM係拍攝基板背面之外周部，並從其拍攝結果算出背面位置之一例的第一基板中心。
此外，另外背面位置之特定處理時，蒸鍍室係拍攝基板背面之外周部，並從其拍攝結果算出基板中心之第二基板中心。蒸鍍裝置算出使用EFEM而特定之圖案中心與第一基板中心的偏差量。此外，蒸鍍裝置使第二基板中心反映偏差量，並以對準蒸鍍遮罩之中心的遮罩中心與圖案中心之方式配置基板。
如第一圖所示，蒸鍍裝置具備搬送室10，搬送室10經由柵型閥而連接有搬出搬入室20。搬送室10具備搬送基板W之搬送機器人。搬出搬入室20將基板從搬送室10外部搬入搬送室10，且將基板從搬送室10搬出搬送室10的外部。搬出搬入室20經由柵型閥而連接有EFEM30。
EFEM30將成膜前之基板搬送至搬出搬入室20，且從搬出搬入室20搬入成膜後的基板。EFEM30具備支撐及檢測基板W之檢測機構。EFEM30逐片支撐收容於暫存盒之處理前的基板。EFEM30收容之基板包含：非透過性之基板的處理基板、與光透過性之基板的校正基板。
處理基板，例如係被光反射性薄膜覆蓋之玻璃基板，或是基板本身具有非透過性之矽基板。校正基板，例如係石英基板或氧化鋁基板。處理基板及校正基板分別包含表面與背面。從抑制在高溫下之熱膨脹的觀點，校正基板之熱膨脹率宜為3ppm/℃以下。基板表面，例如具有3個基板標記。基板標記，例如係具有光反射性比基板表面其他部分高之薄膜圖案，或是具有光吸收性比基板表面其他部分高的薄膜圖案。基板標記在與表面相對而俯視時，例如具有矩形狀或十字狀等。處理基板之基板標記用於對準表面之特定位置與蒸鍍遮罩的開口。校正基板之基板標記係校正標記的一例，且用於算出用於拍攝基板標記之攝影機間的相對位置。
搬送室10連接有2間蒸鍍室50、反轉室60、及濺鍍室70。各處理室經由柵型閥而連接於搬送室10。蒸鍍室50藉由真空蒸鍍法而在基板W上形成指定的薄膜。反轉室60使搬入反轉室60之基板W反轉。在反轉室60之反轉係將在鉛直方向之基板W的表面WF與背面WR之位置，在將基板W搬入反轉室60時、與從反轉室60搬出時之間相反。濺鍍室70藉由濺鍍法而在基板W上形成指定之薄膜。
蒸鍍裝置具備控制裝置100，控制裝置100包含影像處理部110，控制蒸鍍裝置具備之各處理室的驅動。控制裝置100，例如控制搬送機器人之驅動，使搬送機器人經由搬送室10從連接於搬送室10之1間處理室搬送基板W至其他處理室。控制裝置100，例如藉由控制於在各蒸鍍室之成膜處理及在濺鍍室70之成膜處理機構的驅動，而使各蒸鍍室50及濺鍍室70形成指定之薄膜。
影像處理部110具備中央運算處理裝置及記憶體，校正處理、表面位置之特定處理、背面位置之特定處理不限於全部以軟體處理。例如影像處理部110亦可具備執行各種處理中至少一部分處理之專用硬體(針對特定用途的積體電路：ASIC)。換言之，影像處理部110係構成包含ASIC等1個以上專用硬體電路、按照電腦程式(軟體)動作之1個以上的處理器(微電腦)、或是此等之組合的電路。影像處理部110將基板具備之基板標記的位置作為相對座標系統之座標的相對座標來記憶。
參照第二圖及第三圖說明EFEM30之構成。以下，在EFEM30之構成中主要說明檢測機構31的構成。
如第二圖所示，檢測機構31具備：載台32、複數個標記攝影機33、及複數個加載攝影機34。以下說明具備3台標記攝影機33、及3台加載攝影機34之例。
載台32支撐處理對象之基板W。基板W包含表面WF與背面WR，3個基板標記Wm位於基板W的表面WF。EFEM30係將設置3個基板標記Wm之表面WF朝向上方，而將基板W配置於載台32上。各基板標記Wm用於對準在基板W表面WF之特定位置與蒸鍍遮罩具有的開口位置。
各標記攝影機33，例如係CCD攝影機，且係表面攝影部之一例。各標記攝影機33固定於比載台32所支撐之基板W更上方。各標記攝影機33之光 軸3A的位置，對其他標記攝影機33之光軸3A的位置固定。各標記攝影機33在包含基板標記Wm之範圍拍攝表面WF的平坦部。各標記攝影機33所拍攝之表面WF影像用於表面位置的特定處理。
各加載攝影機34，例如係CCD攝影機，且係背面攝影部之一例。各加載攝影機34固定於載台32下方。各加載攝影機34之光軸4A的位置對其他加載攝影機34之光軸4A的位置固定。各加載攝影機34與基板W之背面WR相對拍攝基板W外周部所反射之光形成的影像。各加載攝影機34在與其他加載攝影機34拍攝之部分不同的部分拍攝基板W之外周部。各加載攝影機34拍攝之背面WR的影像用於背面位置之特定處理。此外，各加載攝影機34拍攝之背面WR的影像用於算出藉由表面位置之特定處理而獲得的圖案中心、與藉由背面位置之特定處理而獲得的第一基板中心之偏差量。
第三(a)圖顯示與基板W之表面WF相對而俯視時的基板W平面構造，第三(b)圖顯示與基板W之背面WR相對而俯視時的基板W平面構造。第三圖為了方便說明係將基板W之形狀作為圓板狀，並將各標記攝影機33拍攝之區域與各加載攝影機34拍攝的區域重疊顯示於基板W。
如第三圖所示，載台32設定虛擬之配置區域WA(第三(a)(b)圖之二點鏈線)作為配置基板W的目標區域。基板W係使虛擬之配置區域WA與基板W的輪廓E(第三(a)(b)圖之實線)大致一致之方式配置於載台32。基板W之表面WF具備3個基板標記Wm。各基板標記Wm位於比基板W之外周部更靠近基板中心。
各標記攝影機33設定拍攝影像之區域作為拍攝範圍3Z(第三(a)圖之二點鏈線)。各拍攝範圍3Z在配置區域WA之周方向大致等間隔配置。標記攝 影機33之光軸3A位於各拍攝範圍3Z的中心。各拍攝範圍3Z之位置及尺寸依據基板W的搬送精度而設定成包含各個基板標記Wm。
各加載攝影機34設定拍攝影像之區域作為拍攝範圍4Z(第三(b)圖之二點鏈線)。各拍攝範圍4Z在配置區域WA之周方向大致等間隔配置。加載攝影機34之光軸4A位於各拍攝範圍4Z的中心。各拍攝範圍4Z之位置及尺寸依據基板W的搬送精度設定成包含平坦部Wp1與坡口部Wp2之邊界。
[蒸鍍室之構成]
參照第四圖及第五圖說明蒸鍍室50之構成。另外，第四圖及第五圖為了方便說明，係以虛線顯示元件間之機械性結合。
如第四圖所示，蒸鍍室50具備：釋出昇華之蒸鍍材料的蒸鍍源51、攝影部之一例的複數個蒸鍍攝影機52、支撐基板W之基板固持器53、支撐蒸鍍遮罩M之遮罩基座54、驅動源55、及傳導機構56。基板固持器53及遮罩基座54係保持機構之一例。蒸鍍室50中收容蒸鍍源51、基板固持器53與遮罩基座54之真空槽50B係下部構造體之一例。真空槽50B之內部藉由連接於真空槽50B之真空泵浦等的排氣系統57而減壓至指定之壓力。另外，以下係說明具備3台蒸鍍攝影機52之例。
蒸鍍源51藉由將蒸鍍材料加熱而將蒸鍍材料之薄膜形成於基板W的表面WF。蒸鍍源51，例如可使用電阻加熱式之蒸鍍源、感應加熱式之蒸鍍源、或具備電子束之蒸鍍源等。蒸鍍材料係藉由蒸鍍源51加熱而蒸發的材料，且係形成於基板W之表面WF的薄膜材料。蒸鍍材料，例如係有機物，不過亦可係無機物。
3台蒸鍍攝影機52固定在搭載於真空槽50B之支撐架58上。支撐架58係支撐蒸鍍攝影機52及驅動源55等之上部構造體的一例。支撐架58具備將支撐架58在上下方向貫穿，用於拍攝真空槽50B內部的拍攝孔5H。各拍攝孔5H係逐一供蒸鍍攝影機52之孔。各蒸鍍攝影機52之光軸5A的位置對其他蒸鍍攝影機52之光軸5A的位置固定。各蒸鍍攝影機52與基板W之背面WR相對，拍攝經基板W之外周部反射的光形成之影像。各蒸鍍攝影機52拍攝基板W外周部之各個部位。各蒸鍍攝影機52拍攝之影像用於另外背面位置之特定處理。
基板固持器53位於3台蒸鍍攝影機52與蒸鍍源51之間。基板固持器53設定配置基板W之區域的虛擬配置區域WA。基板固持器53支撐從反轉室60搬入蒸鍍室50之基板W。基板固持器53可從蒸鍍室50搬出基板W至反轉室60。基板固持器53將基板W之表面WF朝向蒸鍍源51側(第四圖之下側)支撐表面WF的外周部，而使基板W之背面WR與3台蒸鍍攝影機52相對。
此時，位於表面WF之基板標記Wm，例如因為存在基板固持器53等阻礙物，所以從與表面WF相對之側拍攝困難。此外，位於表面WF之基板標記Wm，例如因為基板W不具充分透明性，或是不透明，所以從與背面WR相對之側拍攝亦困難。亦即，在基板固持器53支撐基板W狀態下，檢測基板標記Wm之位置困難。
遮罩基座54位於3台蒸鍍攝影機52與蒸鍍源51之間。遮罩基座54設定配置蒸鍍遮罩M之區域的虛擬配置區域MA。遮罩基座54支撐蒸鍍遮罩M之外周部，而使基板W之表面WF與蒸鍍遮罩M相對。蒸鍍遮罩M具有用於在基板W之表面WF形成指定圖案的開口。遮罩基座54在基板W與蒸鍍源51之間配置蒸鍍遮罩M。蒸鍍遮罩M具有在基板W之整個周方向從基板W擠出的大小(參照第 六圖)。蒸鍍遮罩M在從基板W擠出之部分具有3個遮罩標記。另外，蒸鍍遮罩M具有之遮罩標記係用於藉由蒸鍍攝影機52拍攝來檢測蒸鍍遮罩M的中心位置。遮罩基座54放置在固定於支撐架58之固持器鉤50C上。
驅動源55輸出傳導至傳導機構56之動力。傳導機構56接受驅動源55之動力而使基板固持器53在水平方向移動。此外，傳導機構56接受驅動源55之動力而使遮罩基座54與基板固持器53在基板W之周方向旋轉。傳導機構56切換基板固持器53之獨立旋轉、遮罩基座54之獨立旋轉、以及基板固持器53與遮罩基座54與固定板HP一體之旋轉。此外，傳導機構56接受驅動源55之動力而使遮罩基座54與基板固持器53升降。傳導機構56切換基板固持器53之獨立升降、遮罩基座54之獨立升降、以及基板固持器53與遮罩基座54一體之升降。
例如第四圖所示，基板固持器53獨立在水平方向之移動、及基板固持器53獨立之旋轉係用於第二基板中心與遮罩中心的整合。遮罩基座54獨立之旋轉係用於將蒸鍍遮罩M配置於指定位置。此外，例如基板固持器53獨立之升降係用於搬入及搬出基板W，及將基板W配置於蒸鍍用的指定位置。遮罩基座54獨立之升降係用於搬入及搬出蒸鍍遮罩M、及將蒸鍍遮罩M配置於蒸鍍用的指定位置。
例如第五圖所示，基板固持器53與遮罩基座54與固定板HP一體之旋轉係用於使基板W表面蒸鍍蒸鍍材料51M。此外，例如基板固持器53與遮罩基座54一體之升降係用於使基板W與蒸鍍遮罩M與固定板HP一體旋轉時的移動。另外，固定板HP具備用於將基板W之溫度調整到希望溫度的調溫功能、及將蒸鍍遮罩M對基板W磁性定位的定位功能。
支撐架58連接用於使基板W之位置與蒸鍍遮罩M之位置整合的複數個構成，在第四圖所示之例中係連接於蒸鍍攝影機52、基板固持器53、遮罩基座54、驅動源55、固持器鉤50C、及傳導機構56。亦即，支撐架58連接於用於基板W與蒸鍍遮罩M之相對位置定位的各構成。用於定位之各構成與支撐架58的機械性結合體具有固有頻率，且在外力激振頻率變為固有頻率狀態下，會在基板W與蒸鍍遮罩M的相對位置上產生偏差。因此，上述支撐架58經由連接部59而機械性連接於真空槽50B。亦即，蒸鍍裝置係在蒸鍍攝影機52及驅動源55及傳導機構56等，此等將基板W與蒸鍍遮罩M之相對位置定位的各構成與真空槽50B之間介有支撐架58與連接部59。
連接部59具備抑制振動從真空槽50B向支撐架58傳導的防振功能。連接部59，例如係防振橡膠，且特別是抑制傳導包含支撐架58之上述結合體的固有振動數之振動。蒸鍍裝置，例如具備4個連接部59，各連接部59在基板W之周方向隔開等間隔而配置。
第六圖顯示與蒸鍍室50中之基板W的背面WR相對而俯視時基板W的俯視構造。第六圖為了便於說明係將基板W之形狀形成圓板狀，並將各蒸鍍攝影機52拍攝之區域重疊顯示於基板W。
如第六圖所示，基板W配置於配置區域WA，蒸鍍遮罩M配置於配置區域MA。遮罩標記Mm之位置設定成比基板W之輪廓E更位於外側。遮罩標記Mm在與基板W之背面WR相對而俯視時具有矩形狀，不過亦可具有與矩形狀不同之形狀，例如十字狀等。
各蒸鍍攝影機52拍攝之區域係拍攝範圍5Z，並在配置區域WA之周方向大致等間隔配置。各蒸鍍攝影機52之光軸5A位於各拍攝範圍5Z的中心。 平坦部Wp1與坡口部Wp2之邊界包含於拍攝範圍5Z內，且以各拍攝範圍5Z包含各個遮罩標記Mm之方式，依據基板W的搬送精度設定3處拍攝範圍5Z之位置及尺寸。
第七圖係上述加載攝影機34及蒸鍍攝影機52拍攝的一例之影像圖。
如第七圖所示，影像包含基板W之影像IMW與基板W的背景影像IMB。基板W之影像IMW中，亮度相對高之部分係平坦部Wp1之影像IM1，亦即第一影像。另外，基板W之影像中，亮度相對低之部分係坡口部Wp2之影像IM2，亦即第二影像。基板W之背景影像中的亮度比第一影像的亮度低，且比第二影像的亮度高。
此處，所謂基板W之輪廓E係基板W中連結位於最外側之點的外形線，也是坡口部Wp2之外形線。該坡口部Wp2通常由具有指定曲率之曲面構成。坡口部Wp2之曲面朝向基板W的輪廓E時，會逐漸降低基板W之影像IMW的亮度，造成坡口部Wp2之影像IM2的第二影像與基板W之背景影像IMB的邊界模糊。而後，從影像IM2與背景影像IMB之邊界檢測基板W的輪廓E時，會使其位置精度產生重大誤差。特別是對基板W之位置要求數μm精度的檢測時，在上述邊界之模糊程度會成為非常大的誤差。
另外，坡口部Wp2與平坦部Wp1之邊界在基板W中係面方向改變的邊界，例如從與平坦部Wp1相對之方向拍攝時，也是明確檢測第一影像IM21與第二影像IM22的邊界。因而，特定影像IM1與影像IM2之邊界作為基板W的外形之一部分而構成時，在使用其外形之基板W的位置檢測中，可提高檢測精度。
控制裝置100具備之影像處理部110依據加載攝影機34及蒸鍍攝影機52拍攝的影像之對比進行邊界檢測，而抽出影像IM1與影像IM2的邊界。而後，影像處理部110特定所抽出之影像IM1與影像IM2的邊界，亦即平坦部Wp1與坡口部Wp2之邊界作為基板W外形的一部分。另外，加載攝影機34之光軸4A的位置及加載攝影機34之拍攝範圍4Z的位置，在加載攝影機34中以固有之座標系統(例如XYθ座標系統)來指定。此外，蒸鍍攝影機52之光軸5A的位置、及蒸鍍攝影機52之拍攝範圍5Z的位置，在蒸鍍攝影機52中以固有之座標系統(例如XYθ座標系統)來指定。影像處理部110以該座標系統算出影像IM1與影像IM2之邊界，據此特定基板W外形之一部分。
[作用]
參照第八圖說明控制裝置100進行之校正處理、表面位置之特定處理、背面位置之特定處理、及對準處理。
[校正處理：EFEM30]
影像處理部110在校正處理中對各標記攝影機33拍攝校正基板表面之影像(表面影像)進行影像分析。亦即，影像處理部110對表面影像實施用於檢測基板標記Wm之邊界檢測等，在標記攝影機33之攝影機座標系統中，算出基板標記Wm對光軸3A之相對位置。另外，影像處理部110將攝影機座標系統中之光軸3A的位置，例如作為表面影像之中心。
影像處理部110在校正處理中，對各加載攝影機34拍攝校正基板背面之透過影像(背面影像)進行影像分析。亦即，影像處理部110對背面影像實施用於檢測基板標記Wm之邊界檢測等，在加載攝影機34之攝影機座標系統 中，算出基板標記Wm對光軸4A之相對位置。另外，影像處理部110將攝影機座標系統中之光軸4A的位置例如作為背面影像之中心。
接著，影像處理部110使用基板標記Wm在標記攝影機33之攝影機座標系統上的位置，及其基板標記Wm之相對座標，在指定基板標記Wm之相對位置的相對座標系統中算出標記攝影機33之光軸位置。此外，影像處理部110使用基板標記Wm在加載攝影機34之攝影機座標系統上的位置、及其基板標記Wm之相對座標，在指定基板標記Wm之相對位置的相對座標系統中算出加載攝影機34之光軸位置。亦即，影像處理部110算出3台標記攝影機33在光軸3A間的相對位置、及3台加載攝影機34在光軸4A間的相對位置。影像處理部110記憶各標記攝影機33之光軸位置及各加載攝影機34的光軸位置作為攝影機間之相對位置的一例。影像處理部110每次進行校正處理時，更新各標記攝影機33之光軸位置、及各加載攝影機34的光軸位置。
如此，藉由拍攝共用之校正基板的基板標記Wm來算出標記攝影機33間之相對位置與加載攝影機34間的相對位置。另外，此等標記攝影機33間之相對位置與加載攝影機34間的相對位置亦可由以下形態獲得。亦即，亦可各標記攝影機33拍攝第一校正基板之基板標記Wm，各加載攝影機34拍攝第二校正基板之基板標記Wm，並從此等拍攝結果算出各別之相對位置。不過，拍攝各別校正基板之形態，在表面與背面之拍攝結果中會各別含有基板標記Wm在校正基板間之位置誤差、及在校正基板間的搬送誤差等。關於這一點，若為在表面與背面一次拍攝共用之基板標記Wm的形態時，可抑制標記攝影機33間之相對位置與加載攝影機34間的相對位置含有上述誤差。
[校正處理：蒸鍍室50]
影像處理部110在校正處理中對校正基板之背面影像進行影像分析。亦即，影像處理部110對各背面影像實施邊界檢測等，在蒸鍍攝影機52之攝影機座標系統中，算出基板標記Wm對光軸5A的相對位置。另外，影像處理部110將光軸5A在攝影機座標系統中的位置例如作為背面影像之中心。接著，影像處理部110使用基板標記Wm在蒸鍍攝影機52之攝影機座標系統上的位置、及其基板標記Wm的相對座標，在指定基板標記Wm之相對位置的相對座標系統中算出蒸鍍攝影機52之光軸位置。亦即，影像處理部110算出在3個蒸鍍攝影機52之光軸5A間的相對位置。影像處理部110記憶各蒸鍍攝影機52之光軸位置作為攝影機間的相對位置之一例。影像處理部110在每次進行校正處理時更新各蒸鍍攝影機52之光軸位置。
[表面位置之特定處理]
影像處理部110在表面位置之特定處理中，使用各標記攝影機33拍攝處理基板之表面的影像(表面影像)，算出圖案中心之位置。亦即，影像處理部110對各表面影像實施邊界檢測等，在標記攝影機33之攝影機座標系統中算出基板標記Wm的位置。接著，影像處理部110從各標記攝影機33之光軸位置與基板標記Wm在攝影機座標系統的位置算出基板標記Wm間之相對位置。而後，影像處理部110以圖案中心作為中心之假設圓通過各基板標記Wm的相對位置之方式，在指定基板標記Wm之相對位置的相對座標系統中算出圖案中心之位置。
[背面位置之特定處理：EFEM30]
控制裝置100在EFEM30之背面位置的特定處理中，照射光至裝載於載台上之處理基板的背面WR。而後，控制裝置100使加載攝影機34拍攝包含 藉由平坦部Wp1反射之光形成的影像IM1與藉由坡口部Wp2反射之光形成的影像IM2之影像。接著，控制裝置100從EFEM30取得加載攝影機34所拍攝之影像。
影像處理部110使用加載攝影機34所拍攝之影像，依據影像之對比在EFEM30中抽出平坦部Wp1與坡口部Wp2的邊界。而後，影像處理部110以將第一基板中心作為中心之假設圓通過各邊界的方式算出第一基板中心之位置。
另外，在EFEM30中藉由各標記攝影機33拍攝基板標記Wm、與藉由各加載攝影機34拍攝平坦部Wp1及坡口部Wp2亦可同時進行，亦可各別時序進行。以各別時序在2處進行拍攝時，亦可各標記攝影機33之拍攝比各加載攝影機34的拍攝提前進行，亦可各加載攝影機34之拍攝比各標記攝影機33的拍攝提前進行。以各別時序在2處進行拍攝時，亦可在2處拍攝間使基板W旋轉。此外，藉由各標記攝影機33拍攝基板標記Wm亦可同時進行，亦可以各別時序進行，藉由各加載攝影機34拍攝平坦部Wp1及坡口部Wp2亦可同時進行，亦可以各別時序進行。
[背面位置之特定處理：蒸鍍室50]
控制裝置100在蒸鍍室50之背面位置的特定處理中，照射光至裝載於基板固持器53之處理基板的背面WR。而後，控制裝置100使蒸鍍攝影機52拍攝包含藉由平坦部Wp1反射之光形成的影像IM1與藉由坡口部Wp2反射之光形成的影像IM2之影像。接著，控制裝置100從蒸鍍室50取得蒸鍍攝影機52所拍攝之影像。
影像處理部110使用蒸鍍攝影機52所拍攝之影像，並依據影像之對比在蒸鍍室50中抽出平坦部Wp1與坡口部Wp2之邊界。而後，影像處理部110 以將第二基板中心作為中心之假設圓通過各邊界的方式算出第二基板中心之位置。
另外，上述之表面位置的特定處理及背面位置的特定處理，亦可每次以1台攝影機進行拍攝時使處理基板旋轉。特別是基板標記Wm之位置各處理基板不同，此外，在共用之特定位置固定各處理基板的方式，會存在無法拍攝基板標記Wm之處理基板。此種情況下，每次拍攝1個基板標記Wm時可使處理基板對攝影機旋轉。使處理基板旋轉來拍攝複數個基板標記Wm之方式，可藉由處理基板之旋轉角度來掌握基板標記Wm間之相對位置。另外，處理基板之旋轉角度可藉由檢測旋轉角度之檢測部進行檢測，檢測部例如可使用編碼器。
[對準處理]
如第八圖所示，控制裝置100，例如就第一片處理基板，使用EFEM30拍攝之圖案中心與第一基板中心，算出圖案中心與第一基板中心的偏差量(△x,△y,△θ)。
接著，控制裝置100在第一片基板W搬入蒸鍍室50時，使用蒸鍍攝影機52所拍攝之影像，以遮罩中心作為中心之假設圓通過各遮罩標記的方式算出遮罩中心之位置。而後，控制裝置100使第二基板中心反映偏差量，算出用於將第二基板中心對準遮罩中心之修正量。控制裝置100為了以相當於修正量之驅動量驅動傳導機構56，而輸出用於驅動驅動源55之驅動信號SIG。
如此採用上述蒸鍍裝置時，可藉由單一之校正基板校正標記攝影機33的攝影機座標系統、加載攝影機34之攝影機座標系統、及蒸鍍攝影機52之攝影機座標系統的3個各別攝影機座標系統。藉此，可在各攝影機座標系統中相互 進行座標轉換。換言之，在各攝影機座標系統中相互進行座標轉換時，可抑制隨著座標轉換造成的位置偏差。
藉由控制裝置100進行上述之校正處理，可藉由拍攝共用之基板標記Wm而算出標記攝影機33的光軸位置、與加載攝影機34的光軸位置。藉此，可將加載攝影機34檢測處理基板之位置精度，預先提高至標記攝影機33檢測處理基板之位置的精度，亦即與直接拍攝基板標記Wm之結果獲得的檢測精度相同程度。而後，標記攝影機33之光軸位置與加載攝影機34之光軸位置的偏差量(△x,△y,△θ)，作為表面拍攝與背面拍攝之間的差異，而反映在蒸鍍攝影機52拍攝之第二基板中心。藉此，可以與在蒸鍍室50中直接拍攝基板標記Wm時相同程度的位置精度算出處理基板在蒸鍍室50中之位置。結果，可將第二基板中心與遮罩中心之整合作為圖案中心與遮罩中心的整合來處理。
此處，蒸鍍裝置在使第二基板中心與遮罩中心整合狀態下，使遮罩基座54與基板固持器53在基板W之周方向旋轉，並使蒸鍍材料從蒸鍍源51昇華。此時，真空槽50B中會發生用於在真空槽50B中形成真空之排氣系統57的振動、用於搬送基板W之電動機的振動、以及從設置真空槽50B之環境傳導至真空槽50B的振動等各種振動。另外，在搭載進行基板W與蒸鍍遮罩M之相對位置定位的各構成之支撐架58與該真空槽50B之間，介有具備防振功能之複數個連接部59。因而，雖然包含支撐架58之結合體的固有頻率之振動會從真空槽50B傳導至支撐架58，藉由此等複數個連接部59而受到抑制。因而，保持使圖案中心與遮罩中心間接整合的上述狀態，此外，亦保持用於形成該狀態之蒸鍍攝影機52與基板W或與蒸鍍遮罩M的相對位置，並在該狀態下繼續對基板W蒸鍍。
如以上之說明，採用上述實施形態時可獲得以下列舉之效果。
(1)可抑制在真空槽50B產生之振動傳導至基板W與蒸鍍遮罩M。因而，可抑制基板W與蒸鍍遮罩M之相對位置、及此等與蒸鍍攝影機52的相對位置，因上述振動之傳導而產生偏差。
(2)特別是真空槽50B會發生用於形成真空之泵浦的振動、用於對真空槽50B搬送基板W之電動機的振動、從設置真空槽50B之環境傳導至真空槽50B的振動等各種振動。因此，採用在真空槽50B與支撐架58之間介有連接部59之構成時，可更有效抑制基板W與蒸鍍遮罩M之相對位置、及此等與蒸鍍攝影機52之相對位置上產生偏差。
(3)因為各連接部59分散在基板W之周方向，所以可比對基板W表面之法線方向(上下方向)有效抑制會在基板W之面方向(水平方向)產生的振動之傳導。上述面方向之振動比上述法線方向的振動，更直接影響基板W與蒸鍍遮罩M之相對位置的偏差。因此，採用可有效抑制會在上述面方向產生之振動的傳導之上述構成時，可更有效抑制基板W與蒸鍍遮罩M之相對位置的偏差。
(4)因為是從依據平坦部Wp1所反射之光形成的影像IM1、與坡口部Wp2所反射之光形成的影像IM2之對比的此等邊界檢測基板W之位置，所以可提高檢測基板W之位置的精度。
(5)特別是因為使用平坦部Wp1與坡口部Wp2之邊界檢測基板W的位置，所以不具基板標記Wm之基板W亦可作為檢測對象。此外，即使基板W不具有充分透明性、或是不透明，且不具基板標記Wm之面的拍攝來檢測基板W位置時，亦可在高精度下檢測基板W之位置。
(6)可藉由從基板W之表面WF拍攝來檢測圖案位置，並可藉由從基板W之背面WR拍攝來檢測基板中心。因而，在如濺鍍成膜等依據圖案位置 進行之處理、與如蒸鍍成膜依據基板中心進行的處理之間，亦可謀求處理位置之整合。
(7)將藉由背面拍攝檢測處理基板位置的精度，提高至與藉由表面拍攝檢測處理基板位置的精度，亦即藉由拍攝基板標記Wm的檢測精度相同程度。結果，即使是僅能獲得背面拍攝結果之蒸鍍處理的環境，仍可提高基板W之位置檢測精度達到與表面拍攝結果之位置精度相同程度，亦可在該精度下保持基板W之狀態。
另外，上述實施形態可適當變更如下來實施。
‧影像處理部110僅從所抽出之平坦部Wp1與坡口部Wp2的邊界位置檢測基板W之位置。亦可將其變更成影像處理部110使用所抽出之平坦部Wp1與坡口部Wp2的邊界位置、與用於檢測基板W之位置的其他資訊來檢測基板W之位置。用於檢測基板W之位置的其他資訊係基板W具備之缺口等特徵點的位置、基板W之旋轉角度等。
‧影像處理部110用於特定基板W位置之邊界，亦可係基板W之外周部的1處，亦可係2處以上。
例如，平坦部Wp1與坡口部Wp2之邊界形狀，微觀而言，坡口部Wp2之各加工，亦即各基板W不同，各基板W中會有固有的形狀。從外周部之1處邊界檢測基板W位置的構成，首先是預先收集整個基板W之平坦部Wp1與坡口部Wp2的邊界形狀作為全周形狀。而後，藉由檢測在外周部之1處所抽出的平坦部Wp1與坡口部Wp2之邊界形狀是全周形狀的哪個部位，來檢測基板W之位置。
另外，算出第一基板中心時、與算出第二基板中心時，宜拍攝包含外周部中概略相同坡口部Wp2之部分。藉此，可進一步提高檢測基板W位置之 精度。另外，控制裝置100可依據基板W具備之缺口等特徵點的位置、與基板W之旋轉角度，使包含外周部中概略相同坡口部Wp2之部分位於加載攝影機34的拍攝範圍4Z、與蒸鍍攝影機52的拍攝範圍5Z。
‧影像處理部110檢測之基板W的位置可為基板W之中心、基板W之輪廓E、從基板W之中心或輪廓E算出中心以外的特徵點、或是此等任意之組合。
‧蒸鍍裝置具備之加載攝影機34數量亦可1台或2台，亦可4台以上。加載攝影機34之數量為1台或2台時，如上述，係使用加載攝影機34之拍攝結果與其他資訊來檢測基板W的位置。
‧蒸鍍裝置具備之蒸鍍攝影機52數量亦可1台或2台，亦可4台以上。蒸鍍攝影機52之數量為1台或2台時，如上述，係使用蒸鍍攝影機52之拍攝結果與其他資訊來檢測基板W的位置。
‧蒸鍍裝置具備之連接部59數量亦可1個或2個以上。連接部59係1個時，連接部59可具有在整個基板周方向與支撐架58接觸的環狀。
‧支撐支撐架58之下部構造體亦可係蒸鍍室50以外之其他處理室，亦可為設置於設置有真空槽50B之環境的其他構造體。
‧處理基板之背面WR亦可具備基板標記Wm。此時，藉由蒸鍍攝影機52拍攝位於該背面WR之基板標記Wm，蒸鍍裝置亦可算出第二基板中心。
50:蒸鍍室
50B:真空槽
50C:固持器鉤
51:蒸鍍源
52:蒸鍍攝影機
53:基板固持器
54:遮罩基座
55:驅動源
56:傳導機構
57:排氣系統
58:支撐架
59:連接部
110:影像處理部
5A:蒸鍍攝影機之光軸
5H:拍攝孔
HP:固定板
M:蒸鍍遮罩
MA:配置區域
W:基板
WA:配置區域
WF:表面
WR:背面

Claims (5)

  1. 一種蒸鍍裝置，其具備：保持機構，其係在收容蒸鍍源之蒸鍍室內將非透過性之基板中的表面朝向前述蒸鍍源狀態下保持前述基板，並且在前述蒸鍍源與前述基板之間保持蒸鍍遮罩；攝影部，其係從與對前述基板在前述蒸鍍遮罩側之相反側拍攝前述蒸鍍室內的前述基板與前述蒸鍍遮罩；上部構造體，其係連接於前述保持機構及前述攝影部；下部構造體，其係支撐前述上部構造體；及連接部，其係被前述上部構造體與前述下部構造體夾著，並連接前述上部構造體與前述下部構造體；前述連接部具備防振功能，其係抑制從前述下部構造體傳導振動至前述上部構造體；其中前述攝影部係拍攝以前述基板的平坦部反射之光形成的第一影像、及以連接於前述平坦部之坡口部所反射之光形成的第二影像，進一步具備影像處理部，其係依據前述第一影像與前述第二影像之對比，抽出前述平坦部與前述坡口部之邊界作為前述基板的外形之一部分，並使用該抽出之外形的一部分來檢測前述基板之位置，其中前述基板包含：包含基板標記之前述表面、以及與前述表面相反側之背面，並進一步具備：前段模組，其係在前述蒸鍍室之前段收容前述基板；及 反轉室，其係使從前述前段模組搬入之前述基板的表面與背面反轉，並將前述基板搬入前述蒸鍍室；前述前段模組具備背面攝影部與表面攝影部，前述背面攝影部與前述基板之前述背面相對而拍攝以前述基板之平坦部所反射的光形成之第一影像、及以連接於前述平坦部之坡口部所反射的光形成之第二影像，前述表面攝影部與前述基板之前述表面相對，而拍攝前述基板標記，前述影像處理部依據前述背面攝影部所拍攝之前述第一影像與前述第二影像的對比，抽出前述平坦部與前述坡口部之邊界作為前述基板的外形之一部分，使用該抽出之外形的一部分特定前述基板之背面位置，並從前述表面攝影部拍攝之前述基板標記的位置特定前述基板之表面位置，以前述表面位置與前述背面位置之偏差量修正從前述蒸鍍室之前述攝影部拍攝的結果所檢測之前述基板位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之蒸鍍裝置，其中前述下部構造體係前述蒸鍍室具備之真空槽。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之蒸鍍裝置，其中前述保持機構具備：旋轉機構，其係使前述基板與前述蒸鍍遮罩在前述基板之周方向旋轉；及升降機構，其係使前述基板與前述蒸鍍遮罩分別升降。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之蒸鍍裝置，其中前述連接部係設於前述蒸鍍裝置之複數個連接部中的一個，且前述複數個連接部分別在前述基板之周方向分散。
  5. 如申請專利範圍第4項之蒸鍍裝置，其中前述基板係處理基板，且係光透過性之基板的校正基板表面具備複數個校正標記，前述表面攝影部係以對應於各校正標記之攝影機拍攝前述校正基板的表面，前述背面攝影部係以對應於各校正標記之攝影機拍攝前述校正基板的背面，前述影像處理部從前述表面攝影部之各攝影機拍攝前述校正標記的結果算出前述表面攝影部之攝影機間的相對位置，並使用該攝影機間之相對位置與前述表面攝影部之各攝影機拍攝前述處理基板的結果算出前述表面位置，且從前述背面攝影部之各攝影機拍攝前述校正標記的透過影像結果，算出前述背面攝影部之攝影機間的相對位置，並使用該攝影機間之相對位置與前述背面攝影部之各攝影機拍攝前述處理基板的結果算出前述背面位置。
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