特許 6722298 成膜装置、マスクフレーム、アライメント方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6722298

(24)【登録日】2020年6月23日

(45)【発行日】2020年7月15日

(54)【発明の名称】成膜装置、マスクフレーム、アライメント方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/54 20060101AFI20200706BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20200706BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20200706BHJP

【ＦＩ】

   C23C14/54 G

   H05B33/10

   H05B33/14 A

【請求項の数】7

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2018-553171(P2018-553171)

(86)(22)【出願日】2018年6月5日

(86)【国際出願番号】JP2018021552

(87)【国際公開番号】WO2019003827

(87)【国際公開日】20190103

【審査請求日】2018年10月9日

(31)【優先権主張番号】特願2017-129466(P2017-129466)

(32)【優先日】2017年6月30日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100192773

【弁理士】

【氏名又は名称】土屋 亮

(72)【発明者】

【氏名】高橋 誠

(72)【発明者】

【氏名】清水 豪

(72)【発明者】

【氏名】吉田 大介

(72)【発明者】

【氏名】湯山 明

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 雄亮

【審査官】 神▲崎▼ 賢一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７２４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３７９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２５１１５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１５３６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０６５８６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２２７６８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ２３Ｃ １４／５４

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

成膜装置であって、
チャンバ内で成膜する基板に対し、略垂直保持されたマスクフレームをアライメントするマスクアライメント手段を有し、
前記マスクアライメント手段が、
前記マスクフレームの下面における両端に設けられた係合部と、
前記マスクフレームの成膜位置における両端の下部に設けられて前記マスクフレームを支持可能とされるとともに前記係合部に係合してアライメント可能とされる支持アライメント部と、
前記マスクフレームの上側の位置を、前記マスクフレームの面に直交する方向に設定可能として、前記マスクフレームを支持及び解放可能な上部アライメント部と、
を有し、
前記マスクアライメント手段によって、前記マスクフレームの前記面に平行な２方向及び前記マスクフレームの前記面に直交する直交方向の３つの軸方向と、前記３つの軸方向の軸線周りの３つの回転方向とによる６自由度にて、前記マスクフレームがアライメント可能とされ、
前記支持アライメント部は、前記マスクフレームの面に垂直な略水平方向であるＸ方向に位置調整する際に駆動可能なＸ駆動部と、前記マスクフレームの面に平行な略水平方向であるＹ方向に位置調整する際に駆動可能なＹ駆動部と、鉛直方向であるＺ方向に位置調整する際に駆動可能なＺ駆動部と、を有し、
前記上部アライメント部は、マスク面に直交する前記Ｘ方向に延在する軸線周りに回動可能とされ前記マスクフレームの上端を前記マスク面に直交する前記Ｘ方向にて挟持可能な挟持部を有し、前記挟持部が、前記Ｘ方向に延在する軸線方向に沿って移動可能とされ、前記挟持部は、成膜位置とされる前記マスクフレームの角部に当接し、
前記支持アライメント部により前記マスクフレームの重量を前記マスクフレームの下面における両端で前記Ｚ方向に支持するとともに、前記支持アライメント部により前記マスクフレーム下端における前記ＸＹＺ方向となる三方向の位置設定と、前記上部アライメント部による前記マスクフレームの上端における前記Ｘ方向となる位置設定とにより、前記マスクフレームのＺＹ面内二方向位置およびＸ方向となる直交する三軸方向位置と、これらの三軸線周り角度との六自由度としてアライメントをおこなう、
成膜装置。

【請求項2】

前記支持アライメント部における前記マスクフレームの前記面に平行な横方向及び前記マスクフレームの前記面に直交する方向においてアライメントを行う前記Ｘ駆動部と前記Ｙ駆動部とが、前記チャンバ内に設けられ、
前記Ｘ駆動部と前記Ｙ駆動部としてステッピングモータを用いる、
請求項１に記載の成膜装置。

【請求項3】

前記支持アライメント部における上下方向においてアライメントを行う前記Ｚ駆動部及び前記上部アライメント部における前記マスクフレームの前記面に直交する方向においてアライメントを行う駆動部が前記チャンバの外部に設けられる、
請求項１又は請求項２に記載の成膜装置。

【請求項4】

前記係合部は、
前記マスクフレームの下面における一端に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合凹部と、
前記マスクフレームの下面における他端に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合溝部と、
を有し、
前記係合溝部が、前記マスクフレームの下端に沿って設けられ、
前記係合凹部及び前記凸部が互いに嵌合する際に、前記凸部が前記係合溝部に沿って移動する、
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の成膜装置。

【請求項5】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の成膜装置の前記チャンバ内で成膜する前記基板に対して前記マスクアライメント手段によって略垂直保持されるマスクのマスクフレームであって、
前記マスクアライメント手段は、前記成膜装置において前記マスクフレームの成膜位置における両端の下部に設けられて前記マスクフレームを支持可能とされる前記支持アライメント部を有し、
前記支持アライメント部に係合してアライメント可能とされる前記係合部が、前記マスクフレームの下面における両端に設けられる、
マスクフレーム。

【請求項6】

前記係合部は、
前記マスクフレームの下面における一端に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合凹部と、
前記マスクフレームの下面における他端に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合溝部と、を有し、
前記係合溝部が、前記マスクフレームの下端に沿って設けられる、
請求項５に記載のマスクフレーム。

【請求項7】

請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の成膜装置を用いて、
前記チャンバ内で成膜する基板に対し、略垂直保持された前記マスクフレームをアライメントするアライメント方法であって、
前記マスクフレームの成膜位置における両端の下部に前記支持アライメント部を前記マスクフレームの下面における両端に設けられた前記係合部に係合することにより、前記マスクフレームを支持し、
前記マスクフレームの上側の位置を、前記マスクフレームの面に直交する方向に設定可能として前記マスクフレームを支持及び解放可能な前記上部アライメント部によって支持し、
前記マスクアライメント手段によって、前記マスクフレームの前記面に平行な２方向及び前記マスクフレームの前記面に直交する直交方向の３つの軸方向と、前記３つの軸方向の軸線周りの３つの回転方向とによる６自由度にて、前記マスクフレームのアライメントを行う、
アライメント方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成膜装置、マスクフレーム、アライメント方法に関し、特に縦型搬送のスパッタリング装置等の成膜装置におけるマスクフレームのアライメントに用いられる好適な技術に関する。
本願は、２０１７年６月３０日に日本に出願された特願２０１７−１２９４６６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

【背景技術】

【0002】

例えば、有機ＥＬディスプレイ等の製造工程において、ガラス等からなる基板上に対して、真空環境下で加熱処理、成膜処理等を行う成膜装置（スパッタリング装置）が用いられる。

【0003】

一般的なスパッタリング装置では、チャンバ内にスパッタリング用のカソードが設けられ、減圧したチャンバ内において、カソードに取り付けられたターゲットと所定の間隔を空けて対向するように被処理体（基板）が配置される。

【0004】

次に、チャンバ内にＡｒガス（不活性ガス）等を導入し、被処理体をグラウンドに接続した状態でターゲットに負の電圧を印加することにより放電させ、放電によりＡｒガスから電離したＡｒイオンをターゲットに衝突させる。
そして、ターゲットから飛び出す粒子を被処理体に付着させることにより、成膜処理が行われる。

【0005】

従来のスパッタリングでは基板の周囲に配置される防着板が使用されることはあったが、基板面内での成膜領域を細かく制御するためのマスクは使用されることがなかった。基板とマスクとのアライメントは、ほぼ固定されたマスク（防着板）に対して基板側を位置合わせすることで行われていた（特許文献１）。

【0006】

最近、特許文献２に記載されるような有機ＥＬディスプレイの製造においては、従来までは蒸着でしか成膜できなかった膜種がスパッタでも成膜できるようになった。このため、装置構造が複雑でコストもかかる装置が用いられていた蒸着に代えて、スパッタリングによって成膜を行うことが検討されている。

【0007】

蒸着による成膜では、特許文献３に記載されるように、エンドエフェクタのように、マスクアライメントのための駆動系を設けてアライメントを行っていた。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】日本国特許第５３０９１５０号公報

【特許文献2】日本国特許第５６３４５２２号公報

【特許文献3】日本国特許第５０７４３６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

しかしながら、スパッタリング等の成膜工程でマスクを使用する場合には、成膜粒子の付着によりマスクの開口の形状が変わるために、マスクを頻繁に交換する必要が生じる。マスクの交換頻度が低い場合にはマスクの位置合わせを行う頻度も少なかったが、マスクの交換回数が増加するに伴って、マスクの位置合わせに必要な作業時間が増大し、この作業時間を削減したいという要求が出てきた。

【0010】

また、基板の周囲を囲むいわゆる枠として機能する防着板を用いる場合、防着板と基板との間の位置精度が０．１ｍｍ〜数ｍｍ程度である。これに対し、基板上の成膜領域を規制するために用いられるマスクと基板との間の位置精度は、ほぼ数μｍから数十μｍ程度であり、作業員がアライメントを直接行うことができない精度が求められる。このため、マスクと基板との間のアライメントを自動化するとともに精度維持を可能としたいという要求があった。

【0011】

また、有機ＥＬディスプレイ等の製造では、基板サイズが２０００ｍｍを越える場合、基板に対して設置されるマスクの重量が５００ｋｇ〜数トンである。特に、エンドエフェクタのように、マスクアライメントのための駆動系をマスクに設けた場合には、重量が増大して作業員が直接取り扱って交換作業を行うことが難しくなる。さらに、このエンドエフェクタを含めたマスクアライメント機構が非常に複雑であり、かつ、重量が大きい構成であるためにメンテナンス作業に対する負担が大きい。このため、このようなメンテナンス作業を自動化したいという要求があった。

【0012】

同時に、重量物であるマスクを基板に対してアライメントする場合には、このマスクを駆動するために、駆動源であるモータ等の出力が充分でないとマスクを駆動できない。このため、真空雰囲気とされる処理室（チャンバ）内で充分な出力を得ようとすると駆動源からゴミが発生する可能性があった。しかしながら、この問題を解決するために、ゴミ等の発生原因とならないモータを採用した場合には、モータの出力が足りなくなってしまう。このため、チャンバの外部に配置した大出力の駆動源から連結した機構によってマスクを駆動することが必要となる。しかしながら、チャンバの外部に配置された大きな出力を有する駆動源とマスク機構とを連結した場合、基板に対して位置が設定されるマスクと駆動源までの距離が長くなり、基板とマスクとの間において精密な位置の設定（アライメント）ができなくなる可能性があった。

【0013】

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．大重量となるマスクフレームを基板に対して精度よくアライメント可能とすること。
２．アライメントにおける作業時間の短縮を図ること。
３．大重量となるマスクフレームを動かす駆動系の巨大化を防止すること。
４．高精度のアライメントの実現と、チャンバ内でのゴミ発生の低減とを両立を図ること。
５．上記の目的を低コストで実現すること。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の第１態様に係る成膜装置は、成膜装置であって、
チャンバ内で成膜する基板に対し、略垂直保持されたマスクフレームをアライメントするマスクアライメント手段を有し、
前記マスクアライメント手段が、
前記マスクフレームの下面における両端に設けられた係合部と、
前記マスクフレームの成膜位置における両端の下部に設けられて前記マスクフレームを支持可能とされるとともに前記係合部に係合してアライメント可能とされる支持アライメント部と、
前記マスクフレームの上側の位置を、前記マスクフレームの面に直交する方向に設定可能として、前記マスクフレームを支持及び解放可能な上部アライメント部と、
を有し、
前記マスクアライメント手段によって、前記マスクフレームの前記面に平行な２方向及び前記マスクフレームの前記面に直交する直交方向の３つの軸方向と、前記３つの軸方向の軸線周りの３つの回転方向とによる６自由度にて、前記マスクフレームがアライメント可能とされ、
前記支持アライメント部は、前記マスクフレームの面に垂直な略水平方向であるＸ方向に位置調整する際に駆動可能なＸ駆動部と、前記マスクフレームの面に平行な略水平方向であるＹ方向に位置調整する際に駆動可能なＹ駆動部と、鉛直方向であるＺ方向に位置調整する際に駆動可能なＺ駆動部と、を有し、
前記上部アライメント部は、マスク面に直交する前記Ｘ方向に延在する軸線周りに回動可能とされ前記マスクフレームの上端を前記マスク面に直交する前記Ｘ方向にて挟持可能な挟持部を有し、前記挟持部が、前記Ｘ方向に延在する軸線方向に沿って移動可能とされ、前記挟持部は、成膜位置とされる前記マスクフレームの角部に当接し、
前記支持アライメント部により前記マスクフレームの重量を前記マスクフレームの下面における両端で前記Ｚ方向に支持するとともに、前記支持アライメント部により前記マスクフレーム下端における前記ＸＹＺ方向となる三方向の位置設定と、前記上部アライメント部による前記マスクフレームの上端における前記Ｘ方向となる位置設定とにより、前記マスクフレームのＺＹ面内二方向位置およびＸ方向となる直交する三軸方向位置と、これらの三軸線周り角度との六自由度としてアライメントをおこなう、
ことにより上記課題を解決した。
本発明の第１態様に係る成膜装置においては、前記支持アライメント部における前記マスクフレームの前記面に平行な横方向及び前記マスクフレームの前記面に直交する方向においてアライメントを行う前記Ｘ駆動部と前記Ｙ駆動部とが、前記チャンバ内に設けられ、
前記Ｘ駆動部と前記Ｙ駆動部としてステッピングモータを用いる、
ことがより好ましい。
本発明の第１態様に係る成膜装置においては、前記支持アライメント部における上下方向においてアライメントを行う前記Ｚ駆動部及び前記上部アライメント部における前記マスクフレームの前記面に直交する方向においてアライメントを行う駆動部が前記チャンバの外部に設けられる、
ことが可能である。
また、本発明の第１態様に係る成膜装置においては、前記係合部は、前記マスクフレームの下面における一端（第１端）に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合凹部と、前記マスクフレームの下面における他端（第１端とは反対側に位置する第２端）に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合溝部とを有し、前記係合溝部が、前記マスクフレームの下端に沿って設けられ、前記係合凹部及び前記凸部が互いに嵌合する際に、前記凸部が前記係合溝部に沿って移動してもよい。
本発明の第２態様に係るマスクフレームは、上記のいずれか一項に記載の成膜装置の前記チャンバ内でする前記基板に対して前記マスクアライメント手段によって略垂直保持されるマスクのマスクフレームであって、前記マスクアライメント手段は、前記成膜装置において前記マスクフレームの成膜位置における両端の下部に設けられて前記マスクフレームを支持可能とされる前記支持アライメント部を有し、前記支持アライメント部に係合してアライメント可能とされる前記係合部が、前記マスクフレームの下面における両端に設けられることにより上記課題を解決した。
また、本発明の第２態様に係るマスクフレームにおいては、前記係合部は、前記マスクフレームの下面における一端に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合凹部と、前記マスクフレームの下面における他端に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合溝部とを有し、前記係合溝部が、前記マスクフレームの下端に沿って設けられることが好ましい。
本発明の第３態様に係るアライメント方法は、上記のいずれか一項に記載の成膜装置を用いて、前記チャンバ内で成膜する基板に対し、略垂直保持された前記マスクフレームをアライメントするアライメント方法であって、前記マスクフレームの成膜位置における両端の下部に支持アライメント部を前記マスクフレームの下面における両端に設けられた前記係合部に係合することにより、前記マスクフレームを支持し、前記マスクフレームの上側の位置を、前記マスクフレームの面に直交する方向に設定可能として前記マスクフレームを支持及び解放可能な前記上部アライメント部によって支持し、前記マスクアライメント手段によって、前記マスクフレームの前記面に平行な２方向及び前記マスクフレームの前記面に直交する直交方向の３つの軸方向と、前記３つの軸方向の軸線周りの３つの回転方向とによる６自由度にて、前記マスクフレームのアライメントを行うことにより上記課題を解決した。

【0015】

本発明の第１態様に係る成膜装置は、チャンバ内で成膜する基板に対し、略垂直保持されたマスクフレームをアライメントするマスクアライメント手段を有し、前記マスクアライメント手段が、前記マスクフレームの下面における両端に設けられた係合部と、前記マスクフレームの成膜位置における両端の下部に設けられて前記マスクフレームを支持可能とされるとともに前記係合部に係合してアライメント可能とされる支持アライメント部と、前記マスクフレームの上側の位置を、前記マスクフレームの面に直交する方向に設定可能として、前記マスクフレームを支持及び解放可能な上部アライメント部と、を有し、前記マスクアライメント手段によって、前記マスクフレームの前記面に平行な２方向及び前記マスクフレームの前記面に直交する直交方向の３つの軸方向と、前記３つの軸方向の軸線周りの３つの回転方向とによる６自由度にて、前記マスクフレームがアライメント可能とされる。これにより、マスクフレームの下部における両端の係合部を支持アライメント部に係合させるとともにマスクフレームの上部を上部アライメントで支持した状態で、支持アライメント部によってマスクフレームを上下方向及び前後左右となる水平方向に徴動させる。さらに、この状態で、上部アライメント部によってマスクフレームの上部をマスクフレーム面と直交する前後方向に徴動させる。これにより、前記マスクフレームの前記面に平行な２方向及び前記マスクフレームの前記面に直交する直交方向の３つの軸方向と、前記３つの軸方向の軸線周りの３つの回転方向とによる６自由度にて、前記マスクフレームをアライメント可能とすることができる。

【0016】

本発明の第１態様に係る成膜装置は、マスクを用いて、スパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等によって、被成膜基板に成膜を行うことが可能な装置とされる。

【0017】

本発明の第１態様に係る成膜装置においては、前記支持アライメント部における前記マスクフレームの前記面に平行な横方向及び面に直交する方向においてアライメントを行う駆動部が、前記チャンバ内に設けられる。これにより、駆動部がチャンバの外部にある場合に比べて、駆動部から当該駆動部によって位置が制御されるマスクフレームまでの距離を短縮することができる。これにより、マスクフレームの位置の制御をより高精度に行うことが可能となる。同時に、５００ｋｇ以上となる場合もある重量を有するマスクフレームを直接支持された状態で、重力方向にマスクフレームを変位させる必要がない。このため、高出力が求められる駆動部を用いる必要がなく、ステッピングモータを用いることが可能となるため、高出力なサーボモータを用いる場合に比べてマスクフレームの位置の制御をより高精度に行うことが可能となる。さらに、省スペース型のステッピングモータを用いて、かつ、チャンバ内でステッピングモータをカバーすることが可能となる。このため、駆動に関してゴミ等の発塵を防止することが可能となり、成膜特性を向上するとともに、歩留まりを向上し、製造コストを低減することが可能となる。

【0018】

本発明の第１態様に係る成膜装置においては、前記支持アライメント部における上下方向においてアライメントを行う駆動部及び前記上部アライメント部における前記マスクフレームの前記面に直交する方向においてアライメントを行う駆動部が前記チャンバの外部に設けられる。これにより、５００ｋｇ以上となる場合もある重量を有するマスクフレームを支持して、マスクフレームを直接駆動する際に、チャンバ内のスペースを気にせずに高出力の駆動部を用いることが可能となる。さらに、駆動部から発生したゴミは、重力によって下方に落下するが、成膜特性に影響するマスクフレームの上側位置では、駆動部がチャンバの外側に位置することで、このゴミが発生することがなく、成膜特性に悪影響を及ぼすことが防止できる。

【0019】

また、本発明の第１態様に係る成膜装置においては、前記係合部は、前記マスクフレームの下面における一端に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合凹部と、前記マスクフレームの下面における他端に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合溝部とを有し、前記係合溝部が、前記マスクフレームの下端に沿って設けられる。これにより、マスクフレームの下面における一端側で、係合凹部を支持アライメント部の凸部に係合すると同時に、マスクフレームの下面における他端側で、係合溝部を支持アライメント部の凸部に係合することで、マスクフレームの成膜位置へのおおまかな位置の設定を一動作で行うことができる。また、係合溝部により、多少の自由度を持たせて、マスクフレームが支持アライメント部に対して多少ずれた状態であっても、係合溝部の長さ寸法に応じてアライメントを行うことが可能となる。また、係合凹部及び係合溝部を支持アライメント部に係合させることによって、マスクフレームを微調整可能に支持することが可能となる。

【0020】

また、本発明の第１態様に係る成膜装置においては、前記上部アライメント部は、前記マスク面に直交する方向に延在する軸線周りに回動可能とされ前記マスクフレームの上端を前記マスク面に直交する方向にて挟持可能な挟持部を有し、前記挟持部が、軸線方向に沿って移動可能とされる。これにより、マスクフレームの上部の規制が解除された状態から挟持部を軸線周りに回動することで、マスクフレームの支持が規制された状態となる。挟持部を軸線に沿って移動することで、マスク面に直交する方向にてマスクフレームの位置を制御することにより、３つの軸方向と３つの回転方向とにおける６自由度にて前記マスクフレームをアライメント可能とすることができる。

【0021】

本発明の第２態様に係るマスクフレームは、成膜装置のチャンバ内で成膜する基板に対してマスクアライメント手段によって略垂直保持されるマスクのマスクフレームであって、前記マスクアライメント手段は、前記成膜装置において前記マスクフレームの成膜位置における両端の下部に設けられて前記マスクフレームを支持可能とされる支持アライメント部を有し、前記支持アライメント部に係合してアライメント可能とされる係合部が、前記マスクフレームの下面における両端に設けられる。これにより、省スペース化された支持アライメント部及びゴミのでない上部アライメント部を有する成膜装置において、容易にアライメント可能で成膜特性に優れたマスクフレームを低コストに提供することが可能となる。

【0022】

また、本発明の第２態様に係るマスクフレームにおいては、前記係合部は、前記マスクフレームの下面における一端に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合凹部と、前記マスクフレームの下面における他端に配置され前記支持アライメント部の凸部に係合する係合溝部とを有し、前記係合溝部が、前記マスクフレームの下端に沿って設けられる。これにより、マスクフレームの下面における一端側（第１端）で、係合凹部を支持アライメント部の凸部に係合すると同時に、マスクフレームの下面における他端側（第１端とは反対側に位置する第２端）で、係合溝部を支持アライメント部の凸部に係合することで、マスクフレームの成膜位置へのおおまかな位置の設定を一動作で行うことができる。さらに、係合溝部により、多少の自由度を持たせて、マスクフレームが支持アライメント部に対して多少ずれた状態であっても、係合溝部の長さ寸法に応じてアライメントを行うことが可能となる。また、係合凹部及び係合溝部を支持アライメント部に係合させることによって、マスクフレームを微調整可能に支持することが可能となる。

【0023】

本発明の第３態様に係るアライメント方法は、チャンバ内で成膜する基板に対し、略垂直保持されたマスクフレームをアライメントするアライメント方法であって、前記マスクフレームの成膜位置における両端の下部に支持アライメント部を前記マスクフレームの下面における両端に設けられた係合部に係合することにより、前記マスクフレームを支持し、前記マスクフレームの上側の位置を前記マスクフレームの面に直交する方向に設定可能として、前記マスクフレームを支持及び解放可能な上部アライメント部によって支持し、マスクアライメント手段によって、前記マスクフレームの前記面に平行な２方向及び前記マスクフレームの前記面に直交する直交方向の３つの軸方向と、前記３つの軸方向の軸線周りの３つの回転方向とによる６自由度にて、前記マスクフレームのアライメントを行う。これにより、省スペース化された成膜装置において、ゴミのでない状態で、容易にアライメント可能であり、優れた成膜特性を低コストに実現することが可能となる。

【発明の効果】

【0024】

本発明の態様によれば、チャンバ内に位置する駆動系の巨大化を防止することができ、低コストで、必要な位置精度を実現することができるという効果を奏することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施形態に係る成膜装置を示す模式平面図である。

【図2】本発明の実施形態に係る成膜装置における成膜室を示す模式側面図である。

【図3】本発明の実施形態に係る成膜装置におけるアライメント装置を示す斜視図である。

【図4】本発明の実施形態に係るマスクフレームを示す斜視図である。

【図5】本発明の実施形態に係る成膜装置における支持アライメント部の係合状態を示す斜視図である。

【図6】本発明の実施形態に係る成膜装置における支持アライメント部の係合状態を示す斜視図である。

【図7】本発明の実施形態に係る成膜装置における上部アライメント部の解放状態を示す斜視図である。

【図8】本発明の実施形態に係る成膜装置における上部アライメント部の係止状態を示す斜視図である。

【図9】本発明の実施形態に係るマスクフレームにおける係合部を示す斜視図である。

【図10】本発明の実施形態に係るマスクフレームにおける係合部を示す斜視図である。

【図11】本発明の実施形態に係る成膜装置及びマスクフレームにおける支持アライメント部と係合部との間の係合状態を示す斜視図である。

【図12】本発明の実施形態に係る成膜装置及びマスクフレームにおける支持アライメント部と係合部との間の係合状態を示す斜視図である。

【図13】本発明の実施形態に係る成膜装置及びアライメント方法におけるアライメント装置の支持前状態を示す正面図である。

【図14】本発明の実施形態に係る成膜装置及びアライメント方法におけるアライメント装置の支持状態を示す正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、本発明の実施形態に係る成膜装置、マスクフレーム、アライメント方法を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）を示す模式平面図である。図２は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）における成膜室を示す模式側面図である。図３は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）におけるアライメント装置（マスクアライメント手段）を示す斜視図である。図１において、符号１は、スパッタリング装置（成膜装置）である。

【0027】

本実施形態に係るスパッタリング装置１（成膜装置）は、例えば、液晶ディスプレイの製造工程において、ガラス等からなる被処理基板Ｓ（基板）上にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を形成する場合など、ガラスや樹脂からなる被処理基板Ｓに対して、真空環境下で加熱処理、成膜処理、エッチング処理等を行うインターバック式あるいはインライン式の真空処理装置とされる。

【0028】

スパッタリング装置１は、図１に示すように、例えば、略矩形のガラスからなるガラス基板（被処理基板）Ｓを搬入／搬出するロード・アンロード室２と、ガラス基板Ｓ上に、例えば、ＺｎＯ系やＩｎ_２Ｏ_３系の透明導電膜等の被膜をスパッタリング法により形成する耐圧の成膜室４（チャンバ）と、成膜室４とロード・アンロード室２（チャンバ）との間に位置する搬送室３と、を備えている。

【0029】

また、スパッタリング装置１において、複数の成膜室４Ａ（チャンバ）と複数のロード・アンロード室２Ａ（チャンバ）とを設けることも可能である。この場合、複数のチャンバ２，２Ａ，４，４Ａが搬送室３の周囲を取り囲むように形成されていることもできる。こうしたチャンバは、例えば、互いに隣接して形成された２つのロード・アンロード室（チャンバ）と、複数の処理室（チャンバ）とから構成されていればよい。例えば、ロード・アンロード室のうち、一方のロード・アンロード室２は、外部からスパッタリング装置１に向けてガラス基板Ｓを搬入するロード室、他方のロード・アンロード室２Ａは、スパッタリング装置１から外部にガラス基板Ｓを搬出するアンロード室とすることもできる。また、成膜室４と成膜室４Ａとが異なる成膜工程を行う構成とすることもできる。

【0030】

こうしたそれぞれのチャンバ２，２Ａ，４，４Ａと搬送室３との間、及びロード・アンロード室２（チャンバ）と外部との間には、それぞれ仕切りバルブが形成されていればよい。
搬送室３の内部には、搬送装置３ａ（搬送ロボット）が配置されていてもよい。

【0031】

成膜室４の内部には、図２に示すように、成膜中にガラス基板Ｓを保持する保持装置４８（保持手段）が設けられている。保持装置４８はガラス基板Ｓを加熱するためのヒータを備えていてもよい。また、成膜室４には、ヒータと対向する位置に立設された成膜材料を供給する供給装置（供給手段）として、バッキングプレート６（カソード電極）と、バッキングプレート６に負電位のスパッタ電圧を印加する電源７と、成膜室４内にガスを導入するガス導入装置８（ガス導入手段）と、成膜室４の内部を高真空引きするターボ分子ポンプ等の高真空排気装置９（高真空排気手段）とを備える。
更に、成膜室４には、マスクを保持するマスクフレームＦと、マスクフレームＦを基板Ｓに対してアライメントするアライメント装置１０と、が設けられている。バッキングプレート６には、ガラス基板Ｓと略平行に対面する前面側にターゲットが固定される。

【0032】

図３は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）のアライメント装置を示す斜視図である。図４は、本実施形態におけるマスクフレームを示す斜視図である。
アライメント装置１０は、図４に示すマスクフレームＦを支持するとともに、マスクフレームＦの面に平行な２方向及びマスクフレームＦの面に直交する直交方向の３つの軸方向と、３つの軸方向の軸線周りの３つの回転方向とによる６自由度にて、マスクフレームＦのアライメントを可能としている。

【0033】

具体的には、アライメント装置１０は、図３に示すように、マスクフレームＦの下側の両端位置を支持する支持アライメント部１１，１２と、マスクフレームＦの上側の位置をマスクフレームＦの面に直交する方向に設定可能として、マスクフレームＦを支持及び解放可能な上部アライメント部１３，１４と、上側支持部１６，１６とを備える。

【0034】

マスクフレームＦは、図３に示すように、略矩形の枠体Ｆａの内側に、図示しない成膜領域を制限するマスクが張られた構成を有する。マスクは、金属の薄体であり、枠体Ｆａに対して引張された状態で設けられている。
図３において、ＹＺ面と略平行となるように成膜位置が設定されており、マスクフレームＦの下端の両端部、つまり、Ｚ方向における下側でＹ方向における両端位置に、係合部Ｆ１及び係合部Ｆ２がそれぞれ設けられている。

【0035】

図５は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）の支持アライメント部を示す斜視図である。図６は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）の支持アライメント部を示す斜視図である。
支持アライメント部１１は、凸部１１ａと、Ｘ駆動部１１Ｘと、Ｙ駆動部１１Ｙと、Ｚ駆動部１１Ｚとを有する。凸部１１ａは、後述するマスクフレームＦに設けられた係合部Ｆ１に係合する。凸部１１ａは、支持アライメント部１１の頂部にて上方に突出した状態に設けられている。Ｘ駆動部１１Ｘは、凸部１１ａをマスク面に垂直な略水平方向（Ｘ方向）に位置調整する際に駆動可能である。Ｙ駆動部１１Ｙは、凸部１１ａをマスク面に平行な略水平方向（Ｙ方向）に位置調整する際に駆動可能である。Ｚ駆動部１１Ｚは、凸部１１ａを鉛直方向（Ｚ方向）に位置調整する際に駆動可能である。

【0036】

凸部１１ａは、図３，図５に示すように、基部１１ｂに対して上方向に付勢された状態で設けられている。凸部１１ａの上側は、球面あるいは半球面形状を有し、凸部１１ａは、例えば、金属で構成され、重量を有するマスクフレームＦを支持可能とされている。

【0037】

Ｘ駆動部１１Ｘは、図３，図５に示すように、ステッピングモータとされるモータ１１Ｘａと、モータ１１Ｘａによって回転駆動されＸ方向に延在する回転軸１１Ｘｂと、回転軸１１Ｘｂに螺合されて回転軸１１Ｘｂの軸線方向に相対移動可能なＸ位置規制部１１Ｘｃと、このＸ位置規制部１１Ｘｃとモータ１１Ｘａとの移動を規制する規制部１１Ｘｄとを有する。

【0038】

Ｘ駆動部１１Ｘにおいては、モータ１１Ｘａによって回転軸１１Ｘｂを回動することで、この回転軸１１Ｘｂの先端が回動可能な状態で回転軸１１Ｘｂの先端に接続された基部１１ｂが、Ｘ位置規制部１１Ｘｃに対してＸ方向に移動するように構成されている。規制部１１Ｘｄによって、基部１１ｂの移動方向が規制されている。

【0039】

Ｘ位置規制部１１Ｘｃの下端は、略平板状の水平板１１ｃに接続固定されている。水平板１１ｃ上においては、基部１１ｂの重量が水平板１１ｃで支持され、水平板１１ｃに対して基部１１ｂは移動可能とされている。

【0040】

Ｙ駆動部１１Ｙは、図３，図５に示すように、ステッピングモータとされるモータ１１Ｙａと、モータ１１Ｙａによって回転駆動されＹ方向に延在する回転軸１１Ｙｂと、回転軸１１Ｙｂに螺合されて回転軸１１Ｙｂの軸線方向に相対移動可能なＹ位置規制部１１Ｙｃと、このＹ位置規制部１１Ｙｃとモータ１１Ｙａとの移動を規制する規制部１１Ｙｄとを有する。

【0041】

Ｙ駆動部１１Ｙにおいては、モータ１１Ｙａによって回転軸１１Ｙｂを回動することで、この回転軸１１Ｙｂの先端が回動可能な状態で回転軸１１Ｙｂの先端に接続された台座１１ｄが、Ｙ位置規制部１１Ｙｃに対してＹ方向に移動するように構成されている。規制部１１Ｙｄによって、台座１１ｄの移動方向が規制されている。

【0042】

Ｙ位置規制部１１Ｙｃの上端は、略平板状の水平板１１ｃに接続固定されている。台座１１ｄ上においては、水平板１１ｃ上に配置された部材の重量が台座１１ｄで支持され、台座１１ｄに対して水平板１１ｃは移動可能とされている。

【0043】

Ｚ駆動部１１Ｚは、図３，図５に示すように、ステッピングモータまたはサーボモータとされるモータ１１Ｚａと、モータ１１Ｚａによって回転駆動されＺ方向に延在する回転軸１１Ｚｂと、回転軸１１Ｚｂに螺合されて回転軸１１Ｚｂの軸線方向に相対移動可能なＺ位置規制部１１Ｚｃと、このＺ位置規制部１１Ｚｃとモータ１１Ｚａとの移動を規制する規制部１１Ｚｄとを有する。

【0044】

Ｚ駆動部１１Ｚにおいては、モータ１１Ｚａによって回転軸１１Ｚｂを回動することで、この回転軸１１Ｚｂの先端が回動可能な状態で回転軸１１Ｚｂの先端に接続された台座１１ｄが、Ｚ位置規制部１１Ｚｃに対してＺ方向に移動するように構成されている。規制部１１Ｚｄによって、台座１１ｄの移動方向が規制されている。

【0045】

Ｚ位置規制部１１Ｚｃは、成膜室４（チャンバ）の底部である。支持アライメント部１１は、凸部１１ａの位置をＸＹＺ方向の自由度にて調整可能であり、成膜室４（チャンバ）の底部に固定されている。

【0046】

支持アライメント部１１においては、モータ１１Ｘａ，モータ１１Ｙａがいずれもチャンバ４内に配置され、かつ、成膜領域であるマスクフレームＦよりも下側に位置している。この構造においては、Ｘ駆動部１１Ｘ，Ｙ駆動部１１Ｙが、いずれも重量物であるマスクフレームＦの重量を支持しながら駆動する機能を有しておらず、水平方向の位置合わせのみを行うため、小出力のモータを採用すればよいため、チャンバ４内に配置することが可能となっている。

【0047】

このため、Ｘ駆動部１１Ｘ，Ｙ駆動部１１Ｙにおいては、モータ１１Ｘａ，モータ１１Ｙａがいずれもステッピングモータで構成されているため、駆動制御性を高めることができる。同時に、Ｘ駆動部１１Ｘ，Ｙ駆動部１１Ｙは、被駆動物であるマスクフレームＦに対して、チャンバ４内で、近接した位置に配置することができる。このため、シャフト、アームなどを備えた駆動機構を用いる場合、例えば、チャンバ４の外部から距離を隔てて駆動を行う場合に比べて、Ｘ駆動部１１Ｘ，Ｙ駆動部１１Ｙは、高精度にマスクフレームＦの位置の設定を行うことが可能となる。

【0048】

また、Ｚ駆動部１１Ｚは、重量物であるマスクフレームＦの重量を支持しながら駆動するため、高出力である大型のモータであることが必要であり、同時に、チャンバ４の外部に配置してスペースに関して制限されることがないようになっている。

【0049】

支持アライメント部１２は、凸部１２ａと、Ｘ駆動部１２Ｘと、Ｙ駆動部１２Ｙと、Ｚ駆動部１２Ｚとを有する。凸部１２ａは、後述するマスクフレームＦに設けられた係合部Ｆ２に係合する。凸部１２ａは、支持アライメント部１２の頂部にて上方に突出した状態に設けられている。Ｘ駆動部１２Ｘは、凸部１２ａをマスク面に垂直な略水平方向（Ｘ方向）に位置調整する際に駆動可能である。Ｙ駆動部１２Ｙは、凸部１２ａをマスク面に平行な略水平方向（Ｙ方向）に位置調整する際に駆動可能である。Ｚ駆動部１２Ｚは、凸部１２ａを鉛直方向（Ｚ方向）に位置調整する際に駆動可能である。

【0050】

凸部１２ａは、凸部１１ａと同等の構成とされ、図３，図６に示すように、基部１２ｂに対して上方向に付勢された状態で設けられている。凸部１２ａの上側は、球面あるいは半球面形状を有し、凸部１２ａは、例えば、金属で構成され、重量を有するマスクフレームＦを支持可能とされている。

【0051】

Ｘ駆動部１２Ｘは、図３，図６に示すように、ステッピングモータとされるモータ１２Ｘａと、モータ１２Ｘａによって回転駆動されＸ方向に延在する回転軸１２Ｘｂと、回転軸１２Ｘｂに螺合されて回転軸１２Ｘｂの軸線方向に相対移動可能なＸ位置規制部１２Ｘｃと、このＸ位置規制部１２Ｘｃとモータ１２Ｘａとの移動を規制する規制部１２Ｘｄとを有する。

【0052】

Ｘ駆動部１２Ｘにおいては、モータ１２Ｘａによって回転軸１２Ｘｂを回動することで、この回転軸１２Ｘｂの先端が回動可能な状態で回転軸１２Ｘｂの先端に接続された基部１２ｂが、Ｘ位置規制部１２Ｘｃに対してＸ方向に移動するように構成されている。規制部１２Ｘｄによって、基部１２ｂの移動方向が規制されている。

【0053】

Ｘ位置規制部１２Ｘｃの下端は、略平板状の水平板１２ｃに接続固定されている。水平板１２ｃ上においては、基部１２ｂの重量が水平板１２ｃで支持され、水平板１２ｃに対して基部１２ｂは移動可能とされている。

【0054】

Ｙ駆動部１２Ｙは、図３，図６に示すように、ステッピングモータとされるモータ１２Ｙａと、モータ１２Ｙａによって回転駆動されＹ方向に延在する回転軸１２Ｙｂと、回転軸１２Ｙｂに螺合されて回転軸１２Ｙｂの軸線方向に相対移動可能なＹ位置規制部１２Ｙｃと、このＹ位置規制部１２Ｙｃとモータ１２Ｙａとの移動を規制する規制部１２Ｙｄとを有する。

【0055】

Ｙ駆動部１２Ｙにおいては、モータ１２Ｙａによって回転軸１２Ｙｂを回動することで、この回転軸１２Ｙｂの先端が回動可能な状態で回転軸１２Ｙｂの先端に接続された台座１２ｄが、Ｙ位置規制部１２Ｙｃに対してＹ方向に移動するように構成されている。規制部１２Ｙｄによって、台座１２ｄの移動方向が規制されている。

【0056】

Ｙ位置規制部１２Ｙｃの上端は、略平板状の水平板１２ｃに接続固定されている。台座１２ｄ上においては、水平板１２ｃ上に配置された部材の重量が台座１２ｄで支持され、台座１２ｄに対して水平板１２ｃは移動可能とされている。

【0057】

Ｚ駆動部１２Ｚは、図３，図６に示すように、ステッピングモータまたはサーボモータとされるモータ１２Ｚａと、モータ１２Ｚａによって回転駆動されＺ方向に延在する回転軸１２Ｚｂと、回転軸１２Ｚｂに螺合されて回転軸１２Ｚｂの軸線方向に相対移動可能なＺ位置規制部１２Ｚｃと、このＺ位置規制部１２Ｚｃとモータ１２Ｚａとの移動を規制する規制部１２Ｚｄとを有する。

【0058】

Ｚ駆動部１２Ｚにおいては、モータ１２Ｚａによって回転軸１２Ｚｂを回動することで、この回転軸１２Ｚｂの先端が回動可能な状態で回転軸１２Ｚｂの先端に接続された台座１２ｄが、Ｚ位置規制部１２Ｚｃに対してＺ方向に移動するように構成されている。規制部１２Ｚｄによって、台座１２ｄの移動方向が規制されている。

【0059】

Ｚ位置規制部１２Ｚｃは、成膜室４（チャンバ）の底部である。支持アライメント部１２は、凸部１２ａの位置をＸＹＺ方向の自由度にて調整可能であり、成膜室４（チャンバ）の底部に固定されている。

【0060】

支持アライメント部１２においては、モータ１２Ｘａ，モータ１２Ｙａがいずれもチャンバ４内に配置され、かつ、成膜領域であるマスクフレームＦよりも下側に位置している。この構造においては、Ｘ駆動部１２Ｘ，Ｙ駆動部１２Ｙが、いずれも重量物であるマスクフレームＦの重量を支持しながら駆動する機能を有しておらず、水平方向の位置合わせのみを行うため、小出力のモータを採用すればよいため、チャンバ４内に配置することが可能となっている。
このため、Ｘ駆動部１２Ｘ，Ｙ駆動部１２Ｙにおいては、モータ１２Ｘａ，モータ１２Ｙａがいずれもステッピングモータで構成されているため、駆動制御性を高めることができる。同時に、Ｘ駆動部１２Ｘ，Ｙ駆動部１２Ｙは、被駆動物であるマスクフレームＦに対して、チャンバ４内で、近接した位置に配置することができる。このため、シャフト、アームなどを備えた駆動機構を用いる場合、例えば、チャンバ４の外部から距離を隔てて駆動を行う場合に比べて、Ｘ駆動部１２Ｘ，Ｙ駆動部１２Ｙは、高精度にマスクフレームＦの位置の設定を行うことが可能となる。

【0061】

また、Ｚ駆動部１２Ｚは、重量物であるマスクフレームＦの重量を支持しながら駆動するため、高出力である大型のモータであることが必要であり、同時に、チャンバ４の外部に配置してスペースに関して制限されることがないようになっている。

【0062】

支持アライメント部１１と支持アライメント部１２とは、略同一の構成とされ、マスクフレームＦにおける成膜位置の左右両端側に配置されている。

【0063】

図７は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）の上部アライメント部を示す斜視図である。図８は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）の上部アライメント部を示す斜視図である。
上部アライメント部１３には、挟持部１３Ａが設けられている。挟持部１３Ａは、マスクフレームＦの上端における左右方向（Ｙ方向）における端部である角部の付近の部位を挟持して係止可能である。上部アライメント部１３は、挟持部１３Ａをマスク面に垂直な略水平方向（Ｘ方向）に駆動して位置調整する際に駆動可能なＸ駆動部１３Ｘと、挟持部１３Ａをマスク面に略平行なＹＺ面内で回動可能な回転駆動部１３Ｒと、を有する。

【0064】

挟持部１３Ａは、図３，図７に示すように、挟持片１３Ａａ，１３Ａｂと、基部１３Ａｃとを有している。挟持片１３Ａａ，１３Ａｂは、マスクフレームＦの端部において、マスクフレームＦの表面及び裏面のそれぞれに当接する。基部１３Ａｃは、挟持片１３Ａａ，１３Ａｂを平行状態に維持し、挟持片１３Ａａ，１３Ａｂの間の距離をマスクフレームＦの厚さとほぼ同等に設定する。基部１３Ａｃには、挟持片１３Ａａ，１３Ａｂの基端が固定されている。

【0065】

また、挟持部１３Ａの基部１３Ａｃにおいて、挟持片１３Ａａ，１３Ａｂの延在方向における凸部１３Ａｄ，１３Ａｅとは反対側の位置には、挟持片１３Ａａ，１３Ａｂと略直交するように交差して回転軸１３Ｂの先端が接続される。
挟持片１３Ａａ，１３Ａｂの先端には、互いに対向する内側面に位置するように凸部１３Ａｄ，１３Ａｅが設けられている。

【0066】

凸部１３Ａｄ，１３Ａｅは、挟持片１３Ａａ，１３ＡｂがマスクフレームＦを挟持した状態で、挟持片１３Ａａ，１３ＡｂとマスクフレームＦとがＸ方向にずれないように、また、挟持片１３Ａａ，１３ＡｂがマスクフレームＦを挟持する際に、挟持片１３Ａａ，１３ＡｂとマスクフレームＦとがＸ方向にずれていた際にこのずれを吸収して挟持片１３Ａａと挟持片１３Ａｂとの間にマスクフレームＦを維持することが可能なように、互いに近接する方向に付勢されている。
凸部１３Ａｄ，１３Ａｅは、いずれも、互いに近接する方向に突出する球面あるいは半球面形状を有し、例えば、金属で構成され、マスクフレームＦの重量を支持可能とされている。

【0067】

回転軸１３Ｂは、マスク面に垂直な略水平方向（Ｘ方向）に延在して、回転軸１３Ｂの軸線周りに回動可能とされる。また、回転軸１３Ｂは、軸線方向（Ｘ方向）に進退可能とされている。
回転軸１３Ｂの先端には、挟持部１３Ａの基部１３Ａｃが径方向に突出するように接続固定される。回転軸１３Ｂの基端には、回転駆動部１３Ｒのモータ１３Ｒａが接続され、回転軸１３Ｂの軸線周りに駆動可能とされている。

【0068】

回転駆動部１３Ｒのモータ１３Ｒａは、マスク面と平行に延在する平板部１３Ｃに固定されている。この平板部１３Ｃに対してＸ位置規制部１３ＸｃがＸ駆動部１３Ｘによって駆動されることで、回転軸１３Ｂ及び挟持部１３Ａが回転軸１３Ｂの軸線方向に駆動可能とされている。

【0069】

Ｘ駆動部１３Ｘは、図３，図７に示すように、ステッピングモータとされるモータ１３Ｘａと、モータ１３Ｘａによって回転駆動されＸ方向に延在する回転軸１３Ｘｂと、回転軸１３Ｘｂに螺合されて回転軸１３Ｘｂの軸線方向に相対移動可能なＸ位置規制部１３Ｘｃと、このＸ位置規制部１３Ｘｃとモータ１３Ｘａとの移動をＸ方向に規制する規制部１３Ｘｄとを有する。

【0070】

Ｘ駆動部１３Ｘにおいては、モータ１３Ｘａによって回転軸１３Ｘｂを回動することで、この回転軸１３Ｘｂの基端側が接続されたＸ位置規制部１３Ｘｃが、平板部１３Ｃに対してＸ方向に移動するように構成されている。規制部１３Ｘｄによって、Ｘ位置規制部１３Ｘｃの移動方向が規制されている。
平板部１３Ｃは、成膜室４（チャンバ）の側部である。上部アライメント部１３は、挟持部１３Ａの位置をＸ方向の自由度にて調整可能であり、成膜室４（チャンバ）の側部に固定されている。

【0071】

上部アライメント部１３においては、まず、回転駆動部１３Ｒのモータ１３Ｒａによって回転軸１３Ｂを軸線周りに駆動する。これにより、挟持部１３Ａが、成膜位置とされるマスクフレームＦと干渉しない位置となるように、回転軸１３Ｂの軸線周りの角度位置を設定する。

【0072】

次に、図７に示すように、Ｘ駆動部１３Ｘのモータ１３Ｘａによって回転軸１３Ｘｂを回動して、Ｘ位置規制部１３ＸｃをＸ方向に移動させる。これにより、回転軸１３Ｂを軸線方向に駆動して挟持部１３ＡのＸ方向における位置を設定し、挟持片１３Ａａ，１３Ａｂの間にマスクフレームＦの上端が位置するようにする。

【0073】

この状態で、図８に示すように、回転駆動部１３Ｒのモータ１３Ｒａによって回転軸１３Ｂを軸線周りに回動する。これにより、挟持部１３Ａにおける挟持片１３Ａａ，１３Ａｂの間にマスクフレームＦの上端が位置するように、挟持部１３Ａにおける回転軸１３Ｂの軸線周りの角度位置を設定する。これにより、凸部１３Ａｄ，１３ＡｅがそれぞれマスクフレームＦの表面及び裏面に当接して、マスクフレームＦが挟持片１３Ａａ，１３Ａｂによって挟持された状態となる。

【0074】

この状態で、Ｘ駆動部１３Ｘのモータ１３Ｘａによって回転軸１３Ｘｂを回動して、Ｘ位置規制部１３ＸｃをＸ方向に移動させることで、回転軸１３Ｂを軸線方向に駆動してマスクフレームＦの上端におけるＸ方向における位置を微調整することが可能となる。

【0075】

上部アライメント部１３においては、回転駆動部１３Ｒのモータ１３Ｒａが成膜室４（チャンバ）の外側位置に配置されており、また、Ｘ駆動部１３Ｘのモータ１３Ｘａが成膜室４（チャンバ）の外側位置に配置されている。したがって、挟持部１３Ａにおける回転軸１３Ｂの軸線周りの角度位置調整、及び、挟持部１３Ａにおける回転軸１３Ｂの軸線方向の位置調整は、いずれも、成膜室４（チャンバ）の外側から行われる。これにより、チャンバ４内に発生したゴミが拡散することを防止できる。

【0076】

上部アライメント部１３、１４は、左右方向であるＹ方向において並ぶように配置されている。図３に示すように、上部アライメント部１３、１４は、マスクフレームＦの中心線（Ｚ方向、重力方向）に対して、略対称な構成を有するように設けられている。このため、上部アライメント部１４は、以下に符号のみ記載され、図において隠れている構成もある。

【0077】

上部アライメント部１４には、挟持部１４Ａが設けられている。挟持部１４Ａは、マスクフレームＦの上端における左右方向（Ｙ方向）における端部である角部の付近の部位を挟持して係止可能である。上部アライメント部１４は、挟持部１４Ａをマスク面に垂直な略水平方向（Ｘ方向）に駆動して位置調整する際に駆動可能なＸ駆動部１４Ｘと、挟持部１４Ａをマスク面に略平行なＹＺ面内で回動可能な回転駆動部１４Ｒと、を有する。

【0078】

挟持部１４Ａは、図３に示すように、挟持片１４Ａａ，１４Ａｂと、基部１４Ａｃと、を有している。挟持片１４Ａａ，１４Ａｂは、マスクフレームＦの端部において、マスクフレームＦの表面及び裏面のそれぞれに当接する。基部１４Ａｃは、挟持片１４ａ，１４Ａｂを平行状態に維持し、挟持片１４ａ，１４Ａｂの間の距離をマスクフレームＦの厚さとほぼ同等に設定する。基部１４Ａｃには、挟持片１４ａ，１４Ａｂの基端が固定されている。

【0079】

また、挟持部１４Ａの基部１４Ａｃにおいて、挟持片１４Ａａ，１４Ａｂの延在方向における凸部１４Ａｄ，１４Ａｅとは反対側の位置には、挟持片１４Ａａ，１４Ａｂと略直交するように交差して回転軸１４Ｂの先端が接続される。
挟持片１４Ａａ，１４Ａｂの先端には、互いに対向する内側面に位置するように凸部１４Ａｄ，１４Ａｅが設けられている。

【0080】

凸部１４Ａｄ，１４Ａｅは、挟持片１４Ａａ，１４ＡｂがマスクフレームＦを挟持した状態で、挟持片１４Ａａ，１４ＡｂとマスクフレームＦとがＸ方向にずれないように、また、挟持片１４Ａａ，１４ＡｂがマスクフレームＦを挟持する際に、挟持片１４Ａａ，１４ＡｂとマスクフレームＦとがＸ方向にずれていた際にこのずれを吸収して挟持片１４Ａａと挟持片１４Ａｂとの間にマスクフレームＦを維持することが可能なように、互いに近接する方向に付勢されている。
凸部１４Ａｄ，１４Ａｅは、いずれも、互いに近接する方向に突出する球面あるいは半球面形状を有し、例えば、金属で構成され、マスクフレームＦの重量を支持可能とされている。

【0081】

回転軸１４Ｂは、マスク面に垂直な略水平方向（Ｘ方向）に延在して、回転軸１４Ｂの軸線周りに回動可能とされる。また、回転軸１４Ｂは、軸線方向（Ｘ方向）に進退可能とされている。
回転軸１４Ｂの先端には、挟持部１４Ａの基部１４Ａｃが径方向に突出するように接続固定される。回転軸１４Ｂの基端には、回転駆動部１４Ｒのモータ１４Ｒａが接続され、回転軸１４Ｂの軸線周りに駆動可能とされている。

【0082】

回転駆動部１４Ｒのモータ１４Ｒａは、マスク面と平行に延在する平板部１４Ｃに固定されている。この平板部１４Ｃに対してＸ位置規制部１４ＸｃがＸ駆動部１４Ｘによって駆動されることで、回転軸１４Ｂ及び挟持部１４Ａが回転軸１４Ｂの軸線方向に駆動可能とされている。

【0083】

Ｘ駆動部１４Ｘは、図３に示すように、ステッピングモータとされるモータ１４Ｘａと、モータ１４Ｘａによって回転駆動されＸ方向に延在する回転軸１４Ｘｂと、回転軸１４Ｘｂに螺合されて回転軸１４Ｘｂの軸線方向に相対移動可能なＸ位置規制部１４Ｘｃと、このＸ位置規制部１４Ｘｃとモータ１４Ｘａとの移動をＸ方向に規制する規制部１４Ｘｄとを有する。

【0084】

Ｘ駆動部１４Ｘにおいては、モータ１４Ｘａによって回転軸１４Ｘｂを回動することで、この回転軸１４Ｘｂの基端側が接続されたＸ位置規制部１４Ｘｃが、平板部１４Ｃに対してＸ方向に移動するように構成されている。規制部１４Ｘｄによって、Ｘ位置規制部１４Ｘｃの移動方向が規制されている。
平板部１４Ｃは、成膜室４（チャンバ）の側部である。上部アライメント部１４は、挟持部１４Ａの位置をＸ方向の自由度にて調整可能であり、成膜室４（チャンバ）の側部に固定されている。

【0085】

上部アライメント部１４においては、まず、回転駆動部１４Ｒのモータ１４Ｒａによって回転軸１４Ｂを軸線周りに駆動する。これにより、挟持部１４Ａが、成膜位置とされるマスクフレームＦと干渉しない位置となるように、回転軸１４Ｂの軸線周りの角度位置を設定する。

【0086】

次に、Ｘ駆動部１４Ｘのモータ１４Ｘａによって回転軸１４Ｘｂを回動して、Ｘ位置規制部１４ＸｃをＸ方向に移動させる。これにより、回転軸１４Ｂを軸線方向に駆動して挟持部１４ＡのＸ方向における位置を設定し、挟持片１４Ａａ，１４Ａｂの間にマスクフレームＦの上端が位置するようにする。

【0087】

この状態で、回転駆動部１４Ｒのモータ１４Ｒａによって回転軸１４Ｂを軸線周りにこの回動する。これにより、図３に示すように、挟持部１４Ａにおける挟持片１４Ａａ，１４Ａｂの間にマスクフレームＦの上端が位置となるように、挟持部１３Ａにおける回転軸１３Ｂの軸線周りの角度位置を設定する。これにより、凸部１４Ａｄ，１４ＡｅがそれぞれマスクフレームＦの表面及び裏面に当接して、マスクフレームＦが挟持片１４Ａａ，１４Ａｂによって挟持された状態となる。

【0088】

この状態で、Ｘ駆動部１４Ｘのモータ１４Ｘａによって回転軸１４Ｘｂを回動して、Ｘ位置規制部１４ＸｃをＸ方向に移動させることで、回転軸１４Ｂを軸線方向に駆動してマスクフレームＦの上端におけるＸ方向における位置を微調整することが可能となる。

【0089】

上部アライメント部１４においても、回転駆動部１４Ｒのモータ１４Ｒａが成膜室４（チャンバ）の外側位置に配置されており、また、Ｘ駆動部１４Ｘのモータ１４Ｘａが成膜室４（チャンバ）の外側位置に配置されている。したがって、挟持部１４Ａにおける回転軸１４Ｂの軸線周りの角度位置調整、及び、挟持部１４Ａにおける回転軸１４Ｂの軸線方向の位置調整は、いずれも、成膜室４（チャンバ）の外側から行われる。これにより、チャンバ４内に発生したゴミが拡散することを防止できる。

【0090】

図９は、本実施形態におけるマスクフレームの係合部を示す斜視図である。図１０は、本実施形態におけるマスクフレームの係合部を示す斜視図である。図１１は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）における支持アライメント部とマスクフレームにおける係合部との係合状態を示す斜視図である。図１２は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）における支持アライメント部とマスクフレームにおける係合部との係合状態を示す斜視図である。
マスクフレームＦは、図３，図９，図１０に示すように、略矩形の枠体Ｆａの下端の両端部、つまり、Ｚ方向における下側でＹ方向における両端位置に、係合部Ｆ１及び係合部Ｆ２がそれぞれ設けられている。

【0091】

係合部Ｆ１は、図３，図９に示すように、マスクフレームＦの一端側に設けられ、枠体Ｆａの下端よりも下側に突出する。係合部Ｆ１の底面には、係合凹部Ｆ１ａが設けられている。

【0092】

係合凹部Ｆ１ａは、図９に示すように、略球面状の表面形状を有しており、支持アライメント部１１の凸部１１ａが係合して、ＸＹ方向に位置規制が可能なように形成されている。

【0093】

すなわち、平面視において、係合凹部Ｆ１ａの中心位置に対して凸部１１ａの中心位置が径方向にずれた状態で、凸部１１ａが係合凹部Ｆ１ａに当接した場合でも、Ｚ方向において凸部１１ａと係合凹部Ｆ１ａとが近接することに伴って、凸部１１ａの外面が係合凹部Ｆ１ａの内面に沿ってＸＹ方向に移動する。

【0094】

そして、最終的に、図１１に示すように、Ｚ方向において凸部１１ａと係合凹部Ｆ１ａとが最も近接した状態、すなわち、係合凹部Ｆ１ａが凸部１１ａに載置された状態で、凸部１１ａの全周が係合凹部Ｆ１ａの全周に、円を形成するように線接触する。これにより、平面視において、係合凹部Ｆ１ａの中心位置に対して凸部１１ａの中心位置がＸＹ方向に一致した状態となるように、マスクフレームＦの位置が設定される。

【0095】

なお、係合凹部Ｆ１ａ及び凸部１１ａの形状は、それぞれが互いに中心位置をＸＹ方向における位置を設定可能な形状であれば、上述した形状に限られるものではなく、他の形状を用いることも可能である。
例えば、係合凹部Ｆ１ａ及び凸部１１ａが互いに嵌合する凹凸形状が上述した実施形態とは逆に設定されている構造が採用されてもよい。具体的に、マスクフレームＦに凸形状の部材が設けられ、支持アライメント部１１に凹形状の部材が設けられている構造が採用されてもよい。また、係合凹部Ｆ１ａと凸部１１ａとのいずれかの形状として、球面形状ではなく円錐状に形成された形状、または、多角錐などの形状を採用することもできる。

【0096】

係合部Ｆ２は、図３，図１０に示すように、マスクフレームＦの一端側に設けられ、枠体Ｆａの下端よりも下側に突出する。係合部Ｆ２の底面には、係合溝部Ｆ２ａが設けられている。

【0097】

係合溝部Ｆ２ａは、図１０に示すように、枠体Ｆａの下端に延在する方向、つまり、Ｙ方向に略同一形状を有するように延在している。さらに、係合溝部Ｆ２ａは、係合溝部Ｆ２ａのＸＺ方向の断面が、係合溝部Ｆ２ａの延在する方向において略同一である、円弧状の表面形状を有する。係合溝部Ｆ２ａの円弧形状は、支持アライメント部１２の凸部１２ａが係合して、Ｙ方向に自由度を有して、Ｘ方向における凸部１２ａの位置が設定可能なように形成されている。

【0098】

すなわち、平面視において、係合溝部Ｆ２ａの中心位置に対して凸部１２ａの中心位置が凸部１２ａの径方向であるＸ方向またはＹ方向のいずれかにずれた状態で、凸部１２ａが係合溝部Ｆ２ａに当接した場合でも、Ｚ方向において凸部１２ａと係合溝部Ｆ２ａとが近接することに伴って、凸部１２ａの外面が係合溝部Ｆ２ａの内面に沿ってＸＹ方向に移動する。

【0099】

そして、最終的に、図１２に示すように、Ｚ方向において凸部１２ａと係合溝部Ｆ２ａとが最も近接した状態、すなわち、係合溝部Ｆ２ａが凸部１２ａに載置された状態で、凸部１２ａのＸ方向に沿う断面における円弧が、係合溝部Ｆ２ａの内面に、係合溝部Ｆ２ａのＸ方向に沿う断面と一致するように線接触する。これにより、平面視において、係合溝部Ｆ２ａのＸ方向中心位置に対して凸部１２ａの中心位置がＸ方向に一致した状態となるように、マスクフレームＦの位置が設定される。同時に、Ｙ方向に延在する係合溝部Ｆ２ａに対して凸部１２ａのＹ方向における位置は、係合溝部Ｆ２ａのＹ方向の長さに対応する自由度を有してＹ方向の位置に設定される。

【0100】

上側支持部１６，１６は、図３に示すように、マスクフレームＦの上側の中央位置で、Ｙ方向の上部アライメント部１３及び上部アライメント部１４の間に位置するように設けられている。
上側支持部１６，１６は、支持アライメント部１１，１２によってマスクフレームＦを支持し、上部アライメント部１３，１４によってマスクフレームＦを支持・アライメントする直前に、マスクフレームＦが倒れないようにマスクフレームＦの上側を支持する。

【0101】

上側支持部１６，１６は、図３，図４に示すように、マグネット部１６ａと、Ｚ駆動部１６Ｚとを有する。マグネット部１６ａは、マスクフレームＦの上端の中央部を含む部分、具体的には、マスクフレームＦの左右両端の位置を除いたマスクフレームＦの全長に設けられている。マグネット部１６ａは、マスクフレームＦを構成するマグネット等の上側フレーム支持体Ｆ６と引き付け合って、マスクフレームＦの重量を支持可能である。Ｚ駆動部１６Ｚは、マグネット部１６ａをＺ方向に駆動可能である。

【0102】

上側支持部１６，１６においては、Ｙ方向に延在するマグネット部１６ａがマスクフレームＦの上端に沿って複数配置されている。例えば、図３に示すように、マグネット部１６ａは２分割されているが、マグネット部１６ａは、さらに多数の部材に分割されていてもよい。

【0103】

Ｚ駆動部１６Ｚは、図３，図７に示すように、ステッピングモータまたはサーボモータとされるモータ１６Ｚａと、モータ１６Ｚａによって回転駆動されＺ方向に延在する回転軸１６Ｚｂと、回転軸１６Ｚｂに螺合されて回転軸１６Ｚｂの軸線方向に相対移動可能なＺ板部１６ｃと、このＺ板部１６ｃとモータ１６Ｚａとの移動を規制する規制部１６Ｚｄと、Ｚ板部１６ｃとマグネット部１６ａとを接続する接続部１６ｂと、回転軸１６Ｚｂの下端が接続されるＺ位置規制部１６Ｚｃと、を有する。

【0104】

Ｚ駆動部１６Ｚにおいては、回転軸１６Ｚｂの下端（先端）は、回動可能な状態でＺ位置規制部１６Ｚｃに接続されている。モータ１６Ｚａによって回転軸１６Ｚｂを回動することで、Ｚ位置規制部１６Ｚｃに対してＺ方向には移動しないように回転軸１６Ｚｂは、回動する。規制部１６Ｚｄによって、Ｚ板部１６ｃの移動方向が規制されている。Ｚ板部１６ｃは、Ｚ位置規制部１６Ｚｃに対してＺ方向に移動するように構成されている。これにより、Ｚ板部１６ｃと接続部１６ｂによって接続されたマグネット部１６ａとがＺ方向に往復移動可能とされている。

【0105】

Ｚ位置規制部１６Ｚｃは、成膜室４（チャンバ）の頂部である。Ｚ駆動部１６Ｚは、マグネット部１６ａをＺ方向への伸張又は後退させることが可能であり、成膜室４（チャンバ）の頂部に固定されている。

【0106】

上側支持部１６，１６においては、モータ１６Ｚａが、成膜室４（チャンバ）の頂部に位置するＺ位置規制部１６Ｚｃの外側、つまり、チャンバ４の外部に配置されている。接続部１６ｂが密閉状態に維持されたままＺ方向に伸退可能とされていることで、チャンバ４内に発生したゴミが拡散することを防止できる。

【0107】

図１３は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）、マスクフレーム、アライメント方法におけるアライメント前の状態を示す正面図である。図１４は、本実施形態における成膜装置（スパッタリング装置）、マスクフレーム、アライメント方法におけるアライメント状態を示す正面図である。
本実施形態に係るスパッタリング装置１において、マスクフレームＦのアライメントを行う際には、まず、図１３に示すように、マスクフレームＦを成膜位置の付近に位置する。

【0108】

このとき、マスクフレームＦの上端は、上側支持部１６とマスクフレームＦの上側フレーム支持体Ｆ６（マグネット部）とが互いに引きつけ合うことにより、倒れないように支持されている。また、マスクフレームＦの下部は支持アライメント部１１，１２以外の支持装置（支持手段）により支持されていることが好ましい。この支持装置としては、支持アライメント部１１，１２の凸部１１ａ，１２ａの位置よりも高い位置に設定されるとともに、後述する支持アライメント部１１，１２のアライメント動作にともなって上昇する凸部１１ａ，１２ａの上止点よりも低い位置となるように設定できる。

【0109】

ここで、上側支持部１６，１６は、図１３に示すように、Ｚ駆動部１６Ｚにおいては、マグネット部１６ａがマスクフレームＦの上端に近接するように最下位置に設定されている。

【0110】

マスクフレームＦのアライメント動作前において、支持アライメント部１１，１２は、図１３に示すように、凸部１１ａ，１２ａの位置がＺ方向の最低位置になるようにＺ駆動部１１Ｚ，１２Ｚにおいて設定されている。Ｘ駆動部１１Ｘ，１２Ｘ及びＹ駆動部１１Ｙ，１２Ｙにおいては、凸部１１ａ，１２ａがＸＹ面内方向において成膜位置の近い位置にあればよい。これは、凸部１１ａの上昇に伴って係合凹部Ｆ１ａの内面のいずれかの位置に凸部１１ａが当接可能であること、及び、凸部１２ａの上昇に伴って係合溝部Ｆ２ａの内面のいずれかの位置に凸部１２ａが当接可能であることを意味する。

【0111】

同時に、マスクフレームＦのアライメント動作前において、上部アライメント部１３は、図１３に示すように、回転駆動部１３Ｒにおいて回転軸１３Ｂの軸線周りにおける挟持部１３Ａの角度が、マスクフレームＦを成膜位置の付近に位置する際にマスクフレームＦに干渉しない角度とされている。具体的には、挟持部１３ＡがマスクフレームＦの近くに位置するとともに、回転軸１３Ｂの軸線周りで挟持部１３Ａが少なくとも上向きに傾くような角度で挟持部１３Ａの位置が設定されることが好ましい。

【0112】

また、上部アライメント部１３では、Ｘ駆動部１３Ｘにおいて、挟持部１３Ａにおける挟持片１３Ａａ，１３Ａｂの間にマスクフレームＦの上端が位置するように設定しておく。

【0113】

同様に、マスクフレームＦのアライメント動作前において、上部アライメント部１４は、図１３に示すように、回転駆動部１４Ｒにおいて回転軸１４Ｂの軸線周りにおける挟持部１４Ａの角度が、マスクフレームＦを成膜位置の付近に位置する際にマスクフレームＦに干渉しない角度とされている。具体的には、挟持部１４ＡがマスクフレームＦの近くに位置するとともに、回転軸１４Ｂの軸線周りで挟持部１４Ａが少なくとも上向きに傾くような角度で挟持部１３Ａの位置が設定されることが好ましい。

【0114】

また、上部アライメント部１４では、Ｘ駆動部１４Ｘにおいて、挟持部１４Ａにおける挟持片１４Ａａ，１４Ａｂの間にマスクフレームＦの上端が位置するように設定しておく。

【0115】

次いで、アライメント動作を行うには、図１４に示すように、上部アライメント部１３の回転駆動部１３Ｒを駆動して、図１４の矢印ｒ１３で示すように、挟持部１３Ａを回転軸１３Ｂの軸線周りに回動する。これにより、挟持部１３Ａの角度は、挟持片１３Ａａ及び挟持片１３Ａｂの間に位置する２つの対向面に設けられた凸部１３Ａｄ及び凸部１３ＡｅがマスクフレームＦの表面及び裏面に当接して支持可能な角度とする。

【0116】

同時に、アライメント動作を行うには、図１４に示すように、上部アライメント部１４の回転駆動部１４Ｒを駆動して、図１４の矢印ｒ１４で示すように、挟持部１４Ａを回転軸１４Ｂの軸線周りに回動する。これにより、挟持部１４Ａの角度は、挟持片１４Ａａ及び挟持片１４Ａｂの間に位置する２つの対向面に設けられた凸部１４Ａｄ及び凸部１４ＡｅがマスクフレームＦの表面及び裏面に当接して支持可能な角度とする。

【0117】

さらに、図１４の矢印ｒ１３，ｒ１４で示す上部アライメント部１３，１４における回転駆動部１３Ｒ，１４Ｒの動作の後に、或いは、この動作と同時に、支持アライメント部１１，１２において、Ｚ駆動部１１Ｚ，１２Ｚを駆動する。これにより、図１４の矢印ｒ１１，ｒ１２で示すように、凸部１１ａ，１２ａを上昇させ、凸部１１ａを係合凹部Ｆ１ａの内面に当接させるとともに、凸部１２ａを係合溝部Ｆ２ａの内面に当接させる。

【0118】

この図１４の矢印ｒ１１，ｒ１２で示すＺ駆動部１１Ｚ，１２Ｚの動作により、支持アライメント部１１，１２によって、マスクフレームＦの重量が支持された状態となる。

【0119】

図１４の矢印ｒ１１，ｒ１２で示すＺ駆動部１１Ｚ，１２Ｚの動作に同期して、上側支持部１６，１６におけるＺ駆動部１６Ｚを駆動する。これにより、図１４の矢印ｒ１６で示すように、マグネット部１６ａを上昇させ、マグネット部１６ａが、上昇するマスクフレームＦに当接しないように動作させる。

【0120】

このように、図１４の矢印ｒ１１，ｒ１２で示すように、凸部１１ａが係合凹部Ｆ１ａの内面に当接するとともに、凸部１２ａが係合溝部Ｆ２ａの内面に当接する。これにより、マスクフレームＦの下端は、凸部１１ａ，１２ａによって設定されるＸＹ面内の位置に規制されることになる。同時に、図１４の矢印ｒ１３で示すように、挟持片１３Ａａの凸部１３Ａｄ及び挟持片１３Ａｂの凸部１３ＡｅがそれぞれマスクフレームＦの表面及び裏面に当接する。また、図１４の矢印ｒ１４で示すように、挟持片１４Ａａ凸部１４Ａｄ及び挟持片１４Ａｂの凸部１４ＡｅがそれぞれマスクフレームＦの表面及び裏面に当接する。これにより、マスクフレームＦの上端は、挟持部１３Ａ，１４Ａによって設定されるＸ方向における位置に規制されることになる。

【0121】

さらに、図示しないカメラ等の検出装置によって検出されたガラス基板Ｓと、マスクフレームＦとの位置関係の情報から、図示しない制御部等の演算装置によって演算されるとともに出力されるアライメント信号に基づいて、アライメント装置１０を動作させる。これによって、ガラス基板Ｓと、マスクフレームＦとの位置関係をあらかじめ設定されたスパッタリングの成膜位置となるように制御する。

【0122】

このとき、支持アライメント部１１，１２において、Ｘ駆動部１１Ｘ，１２Ｘ、Ｙ駆動部１１Ｙ，１２Ｙ、Ｚ駆動部１１Ｚ，１２Ｚを駆動する。さらに、上部アライメント部１３，１４におけるＸ駆動部１３Ｘを駆動する。これによって、マスクフレームＦのＺＹ面における２方向の位置、及び、マスクフレームＦのＺＹ面に直交するＸ方向の位置、即ち、３つの軸方向における位置と、３つの軸方向の軸線周りの３つの回転方向（角度）とによる６自由度にて、マスクフレームＦのアライメントを行う。

【0123】

具体的には、支持アライメント部１１によるマスクフレームＦの下端における係合部Ｆ１の側端部のＸＹＺ方向となる３方向の位置設定、及び、支持アライメント部１２によるマスクフレームＦの下端における係合部Ｆ２の側端部のＸＹＺ方向となる３方向の位置設定、上部アライメント部１３によるマスクフレームＦの上端における係合部Ｆ１の側端部のＸ方向となる位置設定、上部アライメント部１４によるマスクフレームＦの上端における係合部Ｆ２の側端部のＸ方向となる位置設定、を行うことになる。

【0124】

これにより、ガラス基板ＳとマスクフレームＦとの面内方向の位置設定と、ガラス基板ＳとマスクフレームＦとの面どうしの傾き設定とを同時に行うことが可能となる。

【0125】

本実施形態においては、支持アライメント部１１，１２において、Ｘ駆動部１１Ｘ，１２Ｘ、Ｙ駆動部１１Ｙ，１２Ｙが、チャンバ４内に設けられている。これにより、駆動部１１Ｘ，１２Ｘ，１１Ｙ，１２Ｙがチャンバ４の外部に設けられている場合に比べて、駆動部１１Ｘ，１２Ｘ，１１Ｙ，１２Ｙから当該駆動部によって位置が制御されるマスクフレームＦまでの距離を短縮することができる。これにより、マスクフレームＦの位置の制御をより高精度に行うことが可能となる。同時に、駆動部１１Ｘ，１２Ｘ，１１Ｙ，１２Ｙにステッピングモータを用いることが可能となるため、高出力なサーボモータを用いる場合に比べてマスクフレームＦの位置の制御をより高精度に行うことが可能となる。

【0126】

さらに、駆動部１１Ｘ，１２Ｘ，１１Ｙ，１２Ｙに省スペース型のステッピングモータを用いて、チャンバ４内で密閉することが可能となる。このため、駆動部１１Ｘ，１２Ｘ，１１Ｙ，１２Ｙの駆動に関してゴミ等の発生を防止することが可能となる。これにより、ガラス基板Ｓに対するスパッタリングの成膜特性を向上するとともに、歩留まりを向上し、製造コストを低減することが可能となる。

【0127】

本実施形態においては、支持アライメント部１１，１２におけるＺ駆動部１１Ｚ，１２Ｚ、及び、上部アライメント部１３，１４における回転駆動部１３Ｒ，１４ＲとＸ駆動部１３Ｘ，１４Ｘが、チャンバ４の外部に設けられる。これにより、５００ｋｇ以上となる場合もある重量を有するマスクフレームＦを支持して、マスクフレームＦを直接駆動する際に、チャンバ４内のスペースを気にせずに高出力のモータを用いることが可能となる。さらに、駆動部１１Ｚ，１２Ｚから発生したゴミは、重力によって下方に落下するが、成膜特性に影響するマスクフレームＦの上側位置に配置されている回転駆動部１３Ｒ，１４Ｒ及びＸ駆動部１３Ｘ，１４Ｘはチャンバ４の外側に位置することで、このゴミが発生することがなく、ガラス基板Ｓに対するスパッタリング成膜特性に悪影響を及ぼすことが防止できる。

【0128】

本実施形態においては、係合部Ｆ１，Ｆ２及び支持アライメント部１１，１２の凸部１１ａ，１２ａが、上記の構成を有することにより、マスクフレームＦを凸部１１ａ，１２ａで支持し、これを支持アライメント部１１，１２におけるＺ駆動部１１Ｚ，１２Ｚの駆動のみで、マスクフレームＦの下端部における位置設定を行うことが可能となる。
さらに、係合凹部Ｆ１ａ及び係合溝部Ｆ２ａを支持アライメント部１１，１２の凸部１１ａ，１２ａに係合させることのみによって、マスクフレームＦを微調整可能に支持することが可能となる。

【0129】

本実施形態においては、上部アライメント部１３，１４が上記の構成とされたことにより、駆動部１３Ｘ，１４Ｘで挟持部１３Ａ，１４Ａを回転軸１３Ｂ，１４Ｂに沿って移動することで、Ｘ方向に位置制御することができ、これにより、三軸線周りとの６自由度としてマスクフレームＦをアライメント可能とすることができる。

【0130】

本実施形態においては、省スペース化されたスパッタリング装置１において、簡単な構成、かつ、ゴミのでない状態で、容易にアライメント可能とすることができ、優れた成膜特性を低コストに実現することが可能となる。

【0131】

なお、本実施形態においては、支持アライメント部１１，１２の凸部１１ａ，１２ａが、上記のように駆動することが可能であればＸ駆動部１１Ｘ，１２Ｘ、Ｙ駆動部１１Ｙ，１２Ｙ、Ｚ駆動部１１Ｚ，１２Ｚは、この構成に限定されるものではない。

【0132】

なお、本実施形態においては、上部アライメント部１３，１４の挟持部１３Ａ，１４Ａが、上記のように駆動することが可能であればＸ駆動部１３Ｘ，１４Ｘ、回転駆動部１３Ｒ，１４Ｒは、この構成に限定されるものではない。

【0133】

また、上側支持部１６も、マスクフレームＦの上側をアライメント前に支持することが可能な構成であれば、この構成に限定されるものではない。

【0134】

また、本実施形態においては、基板Ｓ及びマスクフレームＦが立位とされる縦型搬送・縦型成膜として説明したが、水平搬送とすることもできる。

【0135】

本発明の好ましい実施形態を説明し、上記で説明してきたが、これらは本発明の例示的なものであり、限定するものとして考慮されるべきではないことを理解すべきである。追加、省略、置換、およびその他の変更は、本発明の範囲から逸脱することなく行うことができる。従って、本発明は、前述の説明によって限定されていると見なされるべきではなく、請求の範囲によって制限されている。

【符号の説明】

【0136】

１…スパッタリング装置（成膜装置）
２…ロード・アンロード室
３…搬送室
４…成膜室（チャンバ）
４８…保持装置（保持手段）
６…バッキングプレート（カソード電極）
７…電源
８…ガス導入装置（ガス導入手段）
９…高真空排気装置（高真空排気手段）
１０…アライメント装置（マスクアライメント手段）
１１，１２…支持アライメント部
１１ａ，１２ａ…凸部
１１ｂ，１２ｂ…基部
１１ｃ，１２ｃ…水平板
１１ｄ，１２ｄ…台座
１１Ｘ，１２Ｘ…Ｘ駆動部
１１Ｘａ，１２Ｘａ…モータ
１１Ｘｂ，１２Ｘｂ…回転軸
１１Ｘｃ，１２Ｘｃ…Ｘ位置規制部
１１Ｘｄ，１２Ｘｄ…規制部
１１Ｙ，１２Ｙ…Ｙ駆動部
１１Ｙａ，１２Ｙａ…モータ
１１Ｙｂ，１２Ｙｂ…回転軸
１１Ｙｃ，１２Ｙｃ…Ｙ位置規制部
１１Ｙｄ，１２Ｙｄ…規制部
１１Ｚ，１２Ｚ…Ｚ駆動部
１１Ｚａ，１２Ｚａ…モータ
１１Ｚｂ，１２Ｚｂ…回転軸
１１Ｚｃ，１２Ｚｃ…Ｚ位置規制部
１１Ｚｄ，１２Ｚｄ…規制部
１３，１４…上部アライメント部
１３Ａ，１４Ａ…挟持部
１３Ａａ，１３Ａｂ，１４Ａａ，１４Ａｂ…挟持片
１３Ａｃ，１４Ａｃ…基部
１３Ａｄ，１３Ａｅ，１４Ａｄ，１４Ａｅ…凸部
１３Ｂ，１４Ｂ…回転軸
１３Ｃ，１４Ｃ…平板部
１３Ｒ，１４Ｒ…回転駆動部
１３Ｒａ，１４Ｒａ…モータ
１３Ｘ，１４Ｘ…Ｘ駆動部
１３Ｘａ，１４Ｘａ…モータ
１３Ｘｂ，１４Ｘｂ…回転軸
１３Ｘｃ，１４Ｘｃ…Ｘ位置規制部
１３Ｘｄ，１４Ｘｄ…規制部
１６…上側支持部
１６ａ…マグネット部
１６ｂ…接続部
１６ｃ…Ｚ板部
１６Ｚ…Ｚ駆動部
１６Ｚａ…モータ
１６Ｚｂ…回転軸
１６Ｚｃ…Ｚ位置規制部
１６Ｚｄ…規制部
Ｆ…マスクフレーム
Ｆａ…枠体
Ｆ１，Ｆ２…係合部
Ｆ１ａ…係合凹部
Ｆ２ａ…係合溝部
Ｆ６…上側フレーム支持体
Ｓ…ガラス基板（被処理基板）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】