ホーム > 特許ランキング > キヤノントッキ株式会社
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024158900
(43)【公開日】2024-11-08
(54)【発明の名称】アライメント装置、アライメント方法、及び成膜装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/68 20060101AFI20241031BHJP
H01L 21/683 20060101ALI20241031BHJP
C23C 14/50 20060101ALI20241031BHJP
H10K 50/00 20230101ALI20241031BHJP
H10K 59/10 20230101ALI20241031BHJP
H10K 59/00 20230101ALI20241031BHJP
H10K 77/10 20230101ALI20241031BHJP
H10K 71/16 20230101ALI20241031BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 F
H01L21/68 N
C23C14/50 F
H10K50/00
H10K59/10
H10K59/00
H10K77/10
H10K71/16
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023074523
(22)【出願日】2023-04-28
(71)【出願人】
【識別番号】591065413
【氏名又は名称】キヤノントッキ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002860
【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】長岡 健
【テーマコード（参考）】
3K107
4K029
5F131
【Ｆターム（参考）】
3K107AA01
3K107BB01
3K107CC45
3K107FF15
3K107GG32
3K107GG33
3K107GG34
3K107GG52
3K107GG54
4K029AA09
4K029AA24
4K029BB03
4K029BD01
4K029CA01
4K029DA03
4K029HA02
4K029HA03
4K029HA04
4K029JA01
4K029JA06
4K029KA01
5F131AA02
5F131AA03
5F131AA32
5F131AA33
5F131BA03
5F131EA02
5F131EA10
5F131EA22
5F131EA23
5F131EA24
5F131EB11
5F131EB41
5F131FA10
5F131FA32
5F131FA33
5F131KA03
5F131KA14
5F131KA44
5F131KA54
5F131KB07
5F131KB43
(57)【要約】
【課題】基板とマスクとのアライメント精度の向上を図ることのできるアライメント装置、アライメント方法、及び成膜装置を提供する。
【解決手段】
マスク１６を支持するマスク台３３と、基板２７を支持する静電チャック２５と、基板２７とマスク１６との相対的な位置関係を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて、基板２７とマスク１６との相対的な位置を変更するように、静電チャック２５を駆動する磁気浮上ステージ２と、を備えるアライメント装置であって、マスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方には凸部が設けられており、前記凸部が他方に接触した状態で、前記測定手段による測定、及び磁気浮上ステージ２による駆動動作のうちの少なくともいずれか一方が行われることを特徴とする。
【選択図】図２
【解決手段】
マスク１６を支持するマスク台３３と、基板２７を支持する静電チャック２５と、基板２７とマスク１６との相対的な位置関係を測定する測定手段と、前記測定手段の測定結果に基づいて、基板２７とマスク１６との相対的な位置を変更するように、静電チャック２５を駆動する磁気浮上ステージ２と、を備えるアライメント装置であって、マスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方には凸部が設けられており、前記凸部が他方に接触した状態で、前記測定手段による測定、及び磁気浮上ステージ２による駆動動作のうちの少なくともいずれか一方が行われることを特徴とする。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
マスクを支持するマスク支持手段と、
基板を支持する基板支持手段と、
前記基板と前記マスクとの相対的な位置関係を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記基板と前記マスクとの相対的な位置を変更するように、前記マスク支持手段及び前記基板支持手段のうちの少なくともいずれか一方を駆動する駆動手段と、
を備えるアライメント装置であって、
前記マスク及び前記基板のうちの少なくともいずれか一方には凸部が設けられており、前記凸部が他方に接触した状態で、前記測定手段による測定、及び前記駆動手段による駆動動作のうちの少なくともいずれか一方が行われることを特徴とするアライメント装置。
基板を支持する基板支持手段と、
前記基板と前記マスクとの相対的な位置関係を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記基板と前記マスクとの相対的な位置を変更するように、前記マスク支持手段及び前記基板支持手段のうちの少なくともいずれか一方を駆動する駆動手段と、
を備えるアライメント装置であって、
前記マスク及び前記基板のうちの少なくともいずれか一方には凸部が設けられており、前記凸部が他方に接触した状態で、前記測定手段による測定、及び前記駆動手段による駆動動作のうちの少なくともいずれか一方が行われることを特徴とするアライメント装置。
【請求項2】
前記凸部を除く領域では、前記マスクと前記基板とが離れた状態で、前記測定手段による測定、及び前記駆動手段による駆動動作のうちの少なくともいずれか一方が行われることを特徴とする請求項１に記載のアライメント装置。
【請求項3】
前記駆動手段による駆動動作が行われた後に、前記基板と前記マスクとを全面的に接触させる動作が行われることを特徴とする請求項１または２に記載のアライメント装置。
【請求項4】
前記マスクを前記基板に向かって吸引する吸引手段を備えることを特徴とする請求項１または２に記載のアライメント装置。
【請求項5】
前記吸引手段は、前記基板を介して前記マスクとは反対側で移動可能に設けられた磁石であり、前記磁石の移動により前記マスクを吸引する吸引力が変化することを特徴とする請求項４に記載のアライメント装置。
【請求項6】
前記吸引手段は、前記基板と前記マスクを静電吸着力により吸着させるための静電チャックであり、前記静電チャックに印加される電圧の変化によって前記マスクを吸引する吸引力が変化することを特徴とする請求項４に記載のアライメント装置。
【請求項7】
前記吸引手段は、
前記凸部を前記他方に接触させるための第１の吸引手段と、
前記基板と前記マスクとを全面的に接触させるための第２の吸引手段と、
を有することを特徴とする請求項４に記載のアライメント装置。
前記凸部を前記他方に接触させるための第１の吸引手段と、
前記基板と前記マスクとを全面的に接触させるための第２の吸引手段と、
を有することを特徴とする請求項４に記載のアライメント装置。
【請求項8】
前記第１の吸引手段は、前記基板を介して前記マスクとは反対側で移動可能に設けられた第１の磁石であり、
前記第２の吸引手段は、前記基板を介して前記マスクとは反対側で移動可能に設けられ、かつ、前記第１の磁石とは独立して移動可能に設けられた第２の磁石であることを特徴とする請求項７に記載のアライメント装置。
前記第２の吸引手段は、前記基板を介して前記マスクとは反対側で移動可能に設けられ、かつ、前記第１の磁石とは独立して移動可能に設けられた第２の磁石であることを特徴とする請求項７に記載のアライメント装置。
【請求項9】
前記第１の吸引手段は、前記基板と前記マスクを静電吸着力により吸着させるための第１の静電チャックであり、
前記第２の吸引手段は、印加される電圧が前記第１の静電チャックとは独立して制御され、かつ、前記基板と前記マスクを静電吸着力により吸着させるための第２の静電チャックであることを特徴とする請求項７に記載のアライメント装置。
前記第２の吸引手段は、印加される電圧が前記第１の静電チャックとは独立して制御され、かつ、前記基板と前記マスクを静電吸着力により吸着させるための第２の静電チャックであることを特徴とする請求項７に記載のアライメント装置。
【請求項10】
請求項１または２に記載のアライメント装置を用いて、前記基板と前記マスクとのアライメントを行うことを特徴とするアライメント方法。
【請求項11】
前記基板と前記マスクとを接触させない状態で、前記駆動手段によって前記基板と前記マスクとの位置ずれ量が第１の閾値以下となるように前記基板と前記マスクとのアライメントを行う第１のアライメント工程と、
前記凸部を前記他方に接触させた状態で、前記駆動手段によって前記基板と前記マスクとの位置ずれ量が前記第１の閾値よりも値の小さな第２の閾値以下となるように前記基板と前記マスクとのアライメントを行う第２のアライメント工程と、
を有することを特徴とする請求項１０に記載のアライメント方法。
前記凸部を前記他方に接触させた状態で、前記駆動手段によって前記基板と前記マスクとの位置ずれ量が前記第１の閾値よりも値の小さな第２の閾値以下となるように前記基板と前記マスクとのアライメントを行う第２のアライメント工程と、
を有することを特徴とする請求項１０に記載のアライメント方法。
【請求項12】
請求項１または２に記載のアライメント装置と、
前記基板に薄膜を形成する成膜源と、
を備えることを特徴とする成膜装置。
前記基板に薄膜を形成する成膜源と、
を備えることを特徴とする成膜装置。
【請求項13】
前記成膜源により薄膜が形成された後に、前記基板は切り出されるように構成されており、前記凸部は、前記基板における切り出される範囲外に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の成膜装置。
【請求項14】
前記成膜源により薄膜が形成された後に、前記基板は切り出されるように構成されており、前記凸部は、前記マスクのうち前記基板の切り出される範囲外に接触する位置に設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板とマスクとのアライメントを行うためのアライメント装置、アライメント方法、及び成膜装置に関する。
【背景技術】
【0002】
有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬディスプレイ）を製造するための成膜装置においては、基板とマスクとのアライメント精度を如何に高めるかが品質上重要である。例えば、特許文献１には、基板とマスクとのアライメント精度を高める技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－８３３１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、近年、増々、基板とマスクとのアライメントの高精度化が求められている。例えば、基板とマスクとの位置関係の測定精度を如何に高めるか、また、基板とマスクとの位置決め動作を終了した後に、基板とマスクとを全面的に接触させる動作の際に発生し得る基板とマスクとの位置ずれを如何に抑制するかが課題となっている。
【0005】
本発明の目的は、基板とマスクとのアライメント精度の向上を図ることのできるアライメント装置、アライメント方法、及び成膜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【0007】
本発明のアライメント装置は、
マスクを支持するマスク支持手段と、
基板を支持する基板支持手段と、
前記基板と前記マスクとの相対的な位置関係を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記基板と前記マスクとの相対的な位置を変更するように、前記マスク支持手段及び前記基板支持手段のうちの少なくともいずれか一方を駆動する駆動手段と、
を備えるアライメント装置であって、
前記マスク及び前記基板のうちの少なくともいずれか一方には凸部が設けられており、前記凸部が他方に接触した状態で、前記測定手段による測定、及び前記駆動手段による駆動動作のうちの少なくともいずれか一方が行われることを特徴とする。
マスクを支持するマスク支持手段と、
基板を支持する基板支持手段と、
前記基板と前記マスクとの相対的な位置関係を測定する測定手段と、
前記測定手段の測定結果に基づいて、前記基板と前記マスクとの相対的な位置を変更するように、前記マスク支持手段及び前記基板支持手段のうちの少なくともいずれか一方を駆動する駆動手段と、
を備えるアライメント装置であって、
前記マスク及び前記基板のうちの少なくともいずれか一方には凸部が設けられており、前記凸部が他方に接触した状態で、前記測定手段による測定、及び前記駆動手段による駆動動作のうちの少なくともいずれか一方が行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、基板とマスクとのアライメント精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】実施例１に係る成膜装置の概略構成図
【図2】実施例１に係る磁気浮上ステージの概略構成図
【図3】実施例１に係る磁気浮上ステージの概略平面図
【図4】実施例１に係る基板の概略平面図
【図5】実施例１に係るマスクの概略平面図
【図6】実施例１に係るアライメント説明図
【図7】実施例１に係るアライメントのフローチャート図
【図8】実施例１に係るアライメント動作説明図
【図9】実施例１に係る凸部の説明図
【図10】変形例に係るアライメントのフローチャート図
【図11】実施例２に係るアライメント動作説明図
【図12】実施例３に係る磁気浮上ステージの概略構成図
【図13】実施例４に係る磁気浮上ステージの概略構成図
【図14】有機ＥＬ表示装置の説明図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施例に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【0011】
【0012】
＜成膜装置＞
図１を参照して、本実施例に係るアライメント装置を備える成膜装置１について説明する。図１は実施例１に係る成膜装置１の概略構成図であり、正面から成膜装置１を見た構成を概略的に示している。図１において、点線部で囲われた部分に、駆動手段としての磁気浮上ステージ２が備えられている。磁気浮上ステージ２は、ステージ支持体６によって、真空チャンバの室内の上面角部あるいは側面上部に固定される。真空チャンバは、真空チャンバ側面３、真空チャンバ下面３２、真空チャンバ天板１１で構成され、全体としては６面体の構成を取るのが一般的である。真空チャンバ下面３２に設置された成膜源としての蒸発源５から放出された成膜材料によって、マスク１６を介して、基板に薄膜が形成される。マスク１６は、磁性を有しており、磁気浮上ステージ２に対して相対的に上下移動可能な吸引手段としての吸引マグネット１８によって吸引されるように構成されている。なお、吸引マグネット１８は、基板を介してマスク１６とは反対側で移動可能に設けられた磁石に相当し、吸引マグネット１８の移動によりマスク１６を吸引する吸引力が変化する。磁気浮上ステージ２は、マスク支持手段としてのマスク台３３上に設置されたレーザ変位計１７による測定結果に基づいて、その位置が制御可能に構成される。また、成膜装置１は、制御部３５を有する。制御部３５は、各種の機構、及び蒸発源５の制御、成膜の制御を行う機能を有する。制御部３５は、例えば、プロセッサ、メモリー、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを有するコンピューターにより構成可能である。この場合、制御部３５の機能は、メモリー又はストレージに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。コンピューターとしては、汎用のパーソナルコンピューターを用いてもよいし、組込型のコンピューター又はＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を用いてもよい。あるいは、制御部３５の機能の一部又は全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。なお、成膜装置１ごとに制御部３５が設けられてもよく、１つの制御部３５が複数の成膜装置１を制御してもよい。
図１を参照して、本実施例に係るアライメント装置を備える成膜装置１について説明する。図１は実施例１に係る成膜装置１の概略構成図であり、正面から成膜装置１を見た構成を概略的に示している。図１において、点線部で囲われた部分に、駆動手段としての磁気浮上ステージ２が備えられている。磁気浮上ステージ２は、ステージ支持体６によって、真空チャンバの室内の上面角部あるいは側面上部に固定される。真空チャンバは、真空チャンバ側面３、真空チャンバ下面３２、真空チャンバ天板１１で構成され、全体としては６面体の構成を取るのが一般的である。真空チャンバ下面３２に設置された成膜源としての蒸発源５から放出された成膜材料によって、マスク１６を介して、基板に薄膜が形成される。マスク１６は、磁性を有しており、磁気浮上ステージ２に対して相対的に上下移動可能な吸引手段としての吸引マグネット１８によって吸引されるように構成されている。なお、吸引マグネット１８は、基板を介してマスク１６とは反対側で移動可能に設けられた磁石に相当し、吸引マグネット１８の移動によりマスク１６を吸引する吸引力が変化する。磁気浮上ステージ２は、マスク支持手段としてのマスク台３３上に設置されたレーザ変位計１７による測定結果に基づいて、その位置が制御可能に構成される。また、成膜装置１は、制御部３５を有する。制御部３５は、各種の機構、及び蒸発源５の制御、成膜の制御を行う機能を有する。制御部３５は、例えば、プロセッサ、メモリー、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを有するコンピューターにより構成可能である。この場合、制御部３５の機能は、メモリー又はストレージに記憶されたプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。コンピューターとしては、汎用のパーソナルコンピューターを用いてもよいし、組込型のコンピューター又はＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を用いてもよい。あるいは、制御部３５の機能の一部又は全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。なお、成膜装置１ごとに制御部３５が設けられてもよく、１つの制御部３５が複数の成膜装置１を制御してもよい。
【0013】
次に、大気側における除振台支持部の構成を説明する。除振台９ａ，９ｂは真空チャンバ天板１１上に除振台ベース１０ａ，１０ｂを介して配設される。支持フレーム８は、除振台９ａ，９ｂに支持されることで、真空チャンバから伝わる振動が抑制される。また、支持フレーム８上に設けられたマスク案内機構１２ａ，１２ｂにより上下に移動するマスク支持支柱１３ａ，１３ｂによって、マスク台３３は真空チャンバ内で支持される。マス
クフレーム１５は、不図示のロボットハンドによって装置内に搬入され、マスク台３３上に載置される。
クフレーム１５は、不図示のロボットハンドによって装置内に搬入され、マスク台３３上に載置される。
【0014】
マスクフレーム１５や基板を装置内に搬入するために、ロボットハンドが装置に出入りする際には、マスク案内機構１２ａ，１２ｂによりマスク台３３はロボットハンドの移動の妨げにならない位置まで下降する。マスク案内機構１２ａ，１２ｂが昇降する際においては、ベローズ１４ａ，１４ｂが伸縮する。これらのベローズ１４ａ，１４ｂによって、室内の真空状態は維持される。
【0015】
なお、ロボットハンドによる位置決め精度やマスク等の載置時の位置ずれが大きい場合には、マスク等をカメラ視野内に入れるために、上下駆動に加え、回転並進機構が必要な場合もある。この点については、公知技術であるので、その説明は省略する。
【0016】
また、アライメントカメラ７ａ，７ｂも支持フレーム８により支持されている。これにより、アライメントカメラ７ａ，７ｂも真空チャンバから伝わる振動が抑制されるため、高精度での計測が可能である。チャンバ天板１１にはアライメント計測用のビューポートが設置されており、大気側からアライメント計測することができる。なお、マスク台３３の下面に設置された照明２４ａ，２４ｂの透過光を利用することで、不図示のアライメントマークがアライメントカメラ７ａ，７ｂにより撮影される。アライメントカメラ及び照明は不図示のものを含めてそれぞれ４台ずつ設置されており、基板に形成されたアライメントマークの位置を検出できるように構成されている。
【0017】
＜磁気浮上ステージ＞
図２及び図３を用いて、駆動手段としての磁気浮上ステージ２について説明する。図２は図１中の磁気浮上ステージ２を拡大した図であり、図３は磁気浮上ステージ２を上面から見た図である。なお、図３においては、可動子と固定子等との位置関係を明確にするために、ステージ支持体６に設けられた固定子、及び吸引マグネット１８についても図示している。
図２及び図３を用いて、駆動手段としての磁気浮上ステージ２について説明する。図２は図１中の磁気浮上ステージ２を拡大した図であり、図３は磁気浮上ステージ２を上面から見た図である。なお、図３においては、可動子と固定子等との位置関係を明確にするために、ステージ支持体６に設けられた固定子、及び吸引マグネット１８についても図示している。
【0018】
磁気浮上ステージ２は、ステージフレーム３１と、ステージフレーム３１に固定される、自重補償磁石可動子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ及びリニアモータ可動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄとを備えている。自重補償磁石可動子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは、磁気浮上ステージ２の自重をキャンセルさせるために、ステージ支持体６に対して非接触の状態で磁気浮上ステージ２を支持する役割を担っている。リニアモータ可動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄは、ステージ支持体６に対して非接触の状態で、磁気浮上ステージ２を移動させる推力を発揮させる役割を担っている。また、磁気浮上ステージ２の下面には基板支持手段としての静電チャック２５が固定されている。この静電チャック２５によって、成膜対象である基板２７をフェイスダウン状態で吸着することができる。
【0019】
ステージ支持体６の下面には、上記の自重補償磁石可動子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄとそれぞれ対向するように、自重補償磁石固定子２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄが固定されている。自重補償磁石の可動子と固定子の間には、磁気浮上ステージ２の自重に相当する磁力が発生するように構成されており、磁気浮上ステージ２は非接触の状態でステージ支持体６に支持される。
【0020】
また、ステージ支持体６の下面には、上記のリニアモータ可動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄとそれぞれ対向するように、リニアモータ固定子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄが固定されている。これらリニアモータ固定子２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに内蔵されるコイルを流れる電流値の変化によって、磁気浮上ステージ２を移動させる推力が
生ずる。なお、鉛直方向においては、上記の自重補償磁石によって磁気浮上ステージ２の自重はキャンセルされているため、リニアモータにより発生させる推力は微小で済む。従って、通電量は少なくて済むため、通電によって生じる発熱量は微小であり、発熱による各部材の変形や破損の問題は生じない。ただし、必要に応じてコイルごと水冷ジャケットで覆い、冷媒を流して積極的に冷却してもよい。
生ずる。なお、鉛直方向においては、上記の自重補償磁石によって磁気浮上ステージ２の自重はキャンセルされているため、リニアモータにより発生させる推力は微小で済む。従って、通電量は少なくて済むため、通電によって生じる発熱量は微小であり、発熱による各部材の変形や破損の問題は生じない。ただし、必要に応じてコイルごと水冷ジャケットで覆い、冷媒を流して積極的に冷却してもよい。
【0021】
リニアモータ可動子２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄはステージフレーム３１上面の角部の４か所に配置されている。これにより、磁気浮上ステージ２のＸＹ方向の並進駆動およびＺ軸周りの回転駆動が可能である。また、少なくとも３個以上のＺ軸方向に推力を発生するリニアモータ（不図示）も配置することで、磁気浮上ステージ２を６自由度で移動させることが可能である。本実施例では、合計７か所に配置されたリニアモータで磁気浮上ステージ２を６自由度で移動させるように構成されている。また、自重補償磁石可動子２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄは磁気浮上ステージ２の重心周りに、対称に４か所に配置されている。これによりモーメント力に対しても力を受けることができるので、磁気浮上ステージ２の安定した浮上が可能となっている。
【0022】
＜マスク搭載部＞
マスク搭載部について説明する。マスク１６には、画素パターンに相当する貫通孔が複数個所に等間隔で設けられており、貫通孔を通過する成膜材料が基板２７の表面に成膜されるように構成されている。マスク１６の材質は、例えばインバー等の熱膨張に強い金属箔やＳｉウエハを薄く加工したメンブレン膜のようなもので構成される。マスク１６はマスクフレーム１５に固定されており、フレームごとロボットハンドによって搬送され、マスク台３３に載置される。マスク１６とマスクフレーム１５の固定方法は、例えば架張された状態でスポット溶接によって固定する方法、メカクランプ、接着による固定など各種公知技術を採用できる。固定時において、マスク１６が歪まないようにするのが望ましい。
マスク搭載部について説明する。マスク１６には、画素パターンに相当する貫通孔が複数個所に等間隔で設けられており、貫通孔を通過する成膜材料が基板２７の表面に成膜されるように構成されている。マスク１６の材質は、例えばインバー等の熱膨張に強い金属箔やＳｉウエハを薄く加工したメンブレン膜のようなもので構成される。マスク１６はマスクフレーム１５に固定されており、フレームごとロボットハンドによって搬送され、マスク台３３に載置される。マスク１６とマスクフレーム１５の固定方法は、例えば架張された状態でスポット溶接によって固定する方法、メカクランプ、接着による固定など各種公知技術を採用できる。固定時において、マスク１６が歪まないようにするのが望ましい。
【0023】
基板２７は基板支持手段としての静電チャック２５に保持される。そして、吸引マグネット１８は、静電チャック２５における吸着面とは反対側の面に非接触の範囲で接近可能に構成されており、マスク１６の吸引に必要な磁束を発生可能に構成されている。静電チャック２５及び基板２７は非磁性体であり、吸引マグネット１８の磁束によって、マスク１６を鉛直方向上方に吸引させる吸引力を発生させることが可能である。この吸引力によって、マスク１６を基板２７に密着させることができる。ここでの密着性が確保されることで、成膜時における成膜材料の回り込み（シャドウ）を防ぐことが可能となる。
【0024】
＜アライメント機構＞
基板２７とマスク１６とのアライメント機構（位置決め機構）について説明する。磁気浮上ステージ２のマスク台３３に対する相対的な位置は、レーザ変位計１７によって計測される。このレーザ変位計１７は、Ｘ方向に２か所、Ｙ方向に１か所、Ｚ方向に３か所等、合わせて６か所に配置されている。６か所に配置されたレーザ変位計１７からの情報を元に幾何学的な座標変換が実施され、磁気浮上ステージ２の重心周りの６自由度の位置に換算される。６自由度の位置情報に基づいて制御演算が行われ、６自由度の推力指令が決定される。６自由度の推力指令に基づいて、７か所に配置された各リニアモータのコイルに電流を流し、磁気浮上ステージ２を移動させることで、この磁気浮上ステージ２をマスク台３３に対して高精度に位置決めすることが可能である。
基板２７とマスク１６とのアライメント機構（位置決め機構）について説明する。磁気浮上ステージ２のマスク台３３に対する相対的な位置は、レーザ変位計１７によって計測される。このレーザ変位計１７は、Ｘ方向に２か所、Ｙ方向に１か所、Ｚ方向に３か所等、合わせて６か所に配置されている。６か所に配置されたレーザ変位計１７からの情報を元に幾何学的な座標変換が実施され、磁気浮上ステージ２の重心周りの６自由度の位置に換算される。６自由度の位置情報に基づいて制御演算が行われ、６自由度の推力指令が決定される。６自由度の推力指令に基づいて、７か所に配置された各リニアモータのコイルに電流を流し、磁気浮上ステージ２を移動させることで、この磁気浮上ステージ２をマスク台３３に対して高精度に位置決めすることが可能である。
【0025】
また、レーザ変位計１７はマスク台３３上におけるマスク１６の近傍に固定されている。これにより、真空環境内においてアッベ誤差などの影響を受けず直接的にマスク１６と基板２７との位置決めを行うことができる。さらに、レーザ変位計１７はマスク台３３を介して支持フレーム８が載置された除振台９ａ，９ｂによって真空チャンバからの振動が
抑制されているので安定した計測が可能となっている。また、磁気浮上ステージ２は、非接触かつ低い磁気バネ性の自重補償磁石で支持されており、同様に真空チャンバからの振動が抑制された状態にある。以上のような構成により、磁気浮上ステージ２とマスク台３３との相対位置は高精度に位置決め可能であり、その結果、基板２７とマスク１６の高精度なアライメントが可能となる。
抑制されているので安定した計測が可能となっている。また、磁気浮上ステージ２は、非接触かつ低い磁気バネ性の自重補償磁石で支持されており、同様に真空チャンバからの振動が抑制された状態にある。以上のような構成により、磁気浮上ステージ２とマスク台３３との相対位置は高精度に位置決め可能であり、その結果、基板２７とマスク１６の高精度なアライメントが可能となる。
【0026】
＜基板とマスクとのアライメント＞
基板２７とマスク１６とのアライメントについて説明する。マスク１６と基板２７との相対的な位置関係の計測にはアライメントカメラ７ａ，７ｂが用いられる。基板２７にはアライメントマークである基板マーク２８Ｌ，２８Ｒが設けられており（図４参照）、アライメントカメラ７ａ，７ｂにより撮影された基板マーク２８Ｌ，２８Ｒの撮像データから基板２７の位置が計測される。また、マスク１６にはアライメントマークであるマスクマーク２９Ｌ，２９Ｒが設けられており（図５参照）、アライメントカメラ７ａ，７ｂにより撮影されたマスクマーク２９Ｌ，２９Ｒの撮像データからマスク１６の位置が計測される。なお、アライメントカメラ７ａによって、基板マーク２８Ｌとマスクマーク２９Ｌが同時に撮影され、アライメントカメラ７ｂによって、基板マーク２８Ｒとマスクマーク２９Ｒが同時に撮影されるように構成されている。なお、アライメントカメラ７ａ，７ｂと、アライメントカメラ７ａ，７ｂにより撮影されたデータ（撮像データ）を処理する制御部３５によって、基板２７とマスク１６との相対的な位置関係を測定する測定手段が構成される。なお、図４，５においては、マスク１６と基板２７の平面形状の外形が円形の場合を示したが、これは一例に過ぎず、例えば、外形が矩形のマスクや基板が用いられることは言うまでもない。
基板２７とマスク１６とのアライメントについて説明する。マスク１６と基板２７との相対的な位置関係の計測にはアライメントカメラ７ａ，７ｂが用いられる。基板２７にはアライメントマークである基板マーク２８Ｌ，２８Ｒが設けられており（図４参照）、アライメントカメラ７ａ，７ｂにより撮影された基板マーク２８Ｌ，２８Ｒの撮像データから基板２７の位置が計測される。また、マスク１６にはアライメントマークであるマスクマーク２９Ｌ，２９Ｒが設けられており（図５参照）、アライメントカメラ７ａ，７ｂにより撮影されたマスクマーク２９Ｌ，２９Ｒの撮像データからマスク１６の位置が計測される。なお、アライメントカメラ７ａによって、基板マーク２８Ｌとマスクマーク２９Ｌが同時に撮影され、アライメントカメラ７ｂによって、基板マーク２８Ｒとマスクマーク２９Ｒが同時に撮影されるように構成されている。なお、アライメントカメラ７ａ，７ｂと、アライメントカメラ７ａ，７ｂにより撮影されたデータ（撮像データ）を処理する制御部３５によって、基板２７とマスク１６との相対的な位置関係を測定する測定手段が構成される。なお、図４，５においては、マスク１６と基板２７の平面形状の外形が円形の場合を示したが、これは一例に過ぎず、例えば、外形が矩形のマスクや基板が用いられることは言うまでもない。
【0027】
図６（ａ）は、基板２７及びマスク１６の成膜装置１内への搬送が完了された状態において、基板マーク２８とマスクマーク２９の位置関係の一例を示している。なお、図６においては、基板２７とマスク１６におけるアライメントマーク付近を拡大して示している。そして、アライメントカメラ７によりマスクマーク２９と基板マーク２８が同一視野内で撮影され、撮像データからそれぞれのマークの中心（図心）位置が制御部３５による画像処理によって抽出される。このような処理が、基板マーク２８Ｌとマスクマーク２９Ｌ、及び基板マーク２８Ｒとマスクマーク２９Ｒの両者に対してなされることで、基板２７とマスク１６との相対的な位置関係が計測される。なお、マスク１６及び基板２７の搭載時において、設置誤差が大きくカメラ視野から外れた場合には、リトライを行って再度視野に入れる工程がなされる。
【0028】
上記の計測結果に基づいて、基板マーク２８Ｌとマスクマーク２９Ｌ、及び基板マーク２８Ｒとマスクマーク２９Ｒが一致するように、磁気浮上ステージ２を移動させる制御がなされることで、マスク１６に対して基板２７が移動する。より具体的には、基板マーク２８Ｌの中心とマスクマーク２９Ｌの中心との距離、及び基板マーク２８Ｒの中心とマスクマーク２９Ｒの中心との距離のいずれもが閾値以下となるように、マスク１６に対して基板２７が移動して、アライメントが完了する。図６（ｂ）はアライメント完了後の各アライメントマークの位置関係の一例を示している。アライメントが完了すると、マスク１６の貫通孔と発光用の回路位置（ＴＦＴ）が一致するため、基板２７に対して所望の位置に成膜することができる。
【0029】
＜アライメント動作＞
アライメントの動作について、図７及び図８を参照して説明する。図７はアライメントのフローチャート図であり、図８は図７に示す各ステップにおける、基板２７とマスク１６と吸引マグネット１８の位置関係を示した図である。
アライメントの動作について、図７及び図８を参照して説明する。図７はアライメントのフローチャート図であり、図８は図７に示す各ステップにおける、基板２７とマスク１６と吸引マグネット１８の位置関係を示した図である。
【0030】
＜＜ステップＳ１＞＞
アライメント動作が開始されると、基板２７とマスク１６が所定の間隔になるまで、基板２７が下降する。所定の間隔とは、アライメント完了後において、吸引マグネット１８を下降させマスク１６を吸引した際に、成膜有効範囲領域でマスク１６と基板２７とが密着できる間隔である。なお、成膜有効範囲領域でマスク１６と基板２７とが密着（接触）することについては、以下の説明では、「マスク１６と基板２７とが全面的に密着（接触）する」といった表現を用いることもある。所定の間隔の最適な数値は、マスク１６の材質と厚み、吸引マグネット１８の磁気回路の構成とマスク１６までの距離によって変化する。ただし、間隔が狭いほど、アライメント精度が向上し、基板２７とマスク１６も十分に密着することが分かっている。具体的には、上記の間隔は０．１ｍｍ以下が望ましい。図８（ａ）は基板２７が所定の位置まで下降した状態を示している。
アライメント動作が開始されると、基板２７とマスク１６が所定の間隔になるまで、基板２７が下降する。所定の間隔とは、アライメント完了後において、吸引マグネット１８を下降させマスク１６を吸引した際に、成膜有効範囲領域でマスク１６と基板２７とが密着できる間隔である。なお、成膜有効範囲領域でマスク１６と基板２７とが密着（接触）することについては、以下の説明では、「マスク１６と基板２７とが全面的に密着（接触）する」といった表現を用いることもある。所定の間隔の最適な数値は、マスク１６の材質と厚み、吸引マグネット１８の磁気回路の構成とマスク１６までの距離によって変化する。ただし、間隔が狭いほど、アライメント精度が向上し、基板２７とマスク１６も十分に密着することが分かっている。具体的には、上記の間隔は０．１ｍｍ以下が望ましい。図８（ａ）は基板２７が所定の位置まで下降した状態を示している。
【0031】
＜＜ステップＳ２＞＞
基板２７が所定の位置まで下降した後に、マスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方に設けられた凸部を他方に接触させる動作が行われる（図８（ｂ）参照）。この動作は、マスク案内機構１２ａ，１２ｂによってマスク台３３と共にマスク１６を上昇させる動作、及び、吸引マグネット１８によるマスク１６を吸引させる動作のうちの少なくともいずれか一方により行われる。なお、特に図示はしないが、基板２７を６自由度の方向に位置調整する磁気浮上ステージと同様に、マスク台３３を磁気的に浮上させた状態で、６自由度の方向に位置調整可能な機構を設けることで、マスク１６を上昇させる構成も採用することができる。この場合、おおまかな調整をマスク案内機構１２ａ，１２ｂにより行い、微調整を上記の不図示の機構により行うことができる。
基板２７が所定の位置まで下降した後に、マスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方に設けられた凸部を他方に接触させる動作が行われる（図８（ｂ）参照）。この動作は、マスク案内機構１２ａ，１２ｂによってマスク台３３と共にマスク１６を上昇させる動作、及び、吸引マグネット１８によるマスク１６を吸引させる動作のうちの少なくともいずれか一方により行われる。なお、特に図示はしないが、基板２７を６自由度の方向に位置調整する磁気浮上ステージと同様に、マスク台３３を磁気的に浮上させた状態で、６自由度の方向に位置調整可能な機構を設けることで、マスク１６を上昇させる構成も採用することができる。この場合、おおまかな調整をマスク案内機構１２ａ，１２ｂにより行い、微調整を上記の不図示の機構により行うことができる。
【0032】
ここで、凸部に関する構成について、図９を参照して説明する。ここでは、基板２７に複数の凸部２７ａが設けられる場合を例にして説明する。図９（ａ）は基板２７に設けられた複数の凸部２７ａとマスク１６とが接触した際の様子を側面側から見た概略図である。同図（ｂ）は基板２７の平面図である。図９（ｂ）中の多数の矩形２７ｂは成膜工程によって膜が形成される部分を示している。また、同図中の二点鎖線で示す４か所の矩形２７ｃは、成膜工程後に基板２７から切り出される部分を示している。すなわち、矩形２７ｃの部分が製品となる部分であり、それ以外の部分は廃棄される部分である。なお、図示の例では、４か所に矩形２７ｃが設けられているが、基板２７から製品として切り出される部分は、単数の場合も複数の場合もある。また、この図では、上述の図４で示した基板２７とは異なり、平面形状の外形が矩形の基板２７を例にして示しているが、外形が円形の基板２７の場合にも同様に、多数の膜が形成される部分、及び製品として切り出される部分が設けられる。
【0033】
図示のように、複数の凸部２７ａは、基板２７における切り出される範囲外に設けられている。これら複数の凸部２７ａの高さは可及的に低い方が望ましく、数十μｍ以下（可能であれば１μｍ程度）にするのが望ましい。また、凸部２７ａは摩擦抵抗が低くなるように、摩擦係数が低くなる材料にするのが望ましい。例えば、基板２７に、フッ素系樹脂の薄膜を塗布したり、レジストパターニングしたりすることにより凸部２７ａを設けることができる。これにより、基板２７とマスク１６が摺動した際に、パーティクルの発生を抑制することができる。また、凸部２７ａは耐摩耗性が高いことも好ましく、場合によっては、摩擦係数が高くなっても耐摩耗性が高い材料を採用することもできる。なお、凸部２７ａは、半導体プロセスで使われる材料（シリコン酸化膜やシリコン窒化膜など）により設けることもできる。
【0034】
また、凸部２７ａは基板２７の端の付近にのみ設けてもよいし、基板２７の中央に設けることもできる。図９（ｂ）には中央にも凸部２７ａが設けられる場合の構成が示されている。なお、基板２７とマスク１６が摺動してもパーティクルが発生し難い場合や、パーティクルが発生しても品質に支障がなければ、凸部２７ａを設ける位置は制約されること
はなく、基板２７における切り出される範囲内に設けても構わない。
はなく、基板２７における切り出される範囲内に設けても構わない。
【0035】
なお、ここでは基板２７に複数の凸部２７ａが設けられる場合を示したが、マスク１６に凸部を設ける構成を採用することもできる。この場合にも、凸部の高さや材料については上記の通りである。また、マスク１６に凸部を設ける場合には、マスク１６のうち基板２７の切り出される範囲外に接触する位置に凸部を設けるとよい。ただし、基板２７とマスク１６が摺動してもパーティクルが発生し難い場合や、パーティクルが発生しても品質に支障がなければ、凸部２７ａを設ける位置が制約されないことについては、上述の通りである。なお、マスク１６に凸部を設ける場合には、マスクフレーム１５に凸部を設けることもできる。従って、本発明における「マスク」には、マスクフレームも含まれるということができる。また、基板２７とマスク１６の双方に凸部を設ける構成を採用することもできる。この場合、基板２７に設けられた凸部とマスク１６に設けられた凸部とが接触するように構成してもよい。
【0036】
凸部が基板やマスクの端の付近にのみ設けられ（マスクフレーム１５にのみ設けられる場合も含む）、中央に設けられていない場合には、吸引マグネット１８によるマスク１６を吸引させる動作を行うことなく、マスク案内機構１２ａ，１２ｂ等によるマスク台３３を上昇させる動作のみで、マスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方に設けられた凸部を他方に接触させる動作を行うことができる。勿論、この場合でも、吸引マグネット１８によるマスク１６を吸引させる動作を併用、又は、吸引マグネット１８によるマスク１６を吸引させる動作のみで、マスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方に設けられた凸部を他方に接触させてもよい。これに対して、凸部が基板やマスクの中央に設けられている場合には、吸引マグネット１８によるマスク１６を吸引させる動作は必要である。この場合、マスク案内機構１２ａ，１２ｂ等によるマスク台３３を上昇させる動作を併用しても併用しなくても構わない。
【0037】
以上のステップＳ２の工程においては、凸部を除く領域では、マスク１６と基板２７とは離れた（隙間が空いた）状態となる。従って、ステップＳ２において、吸引マグネット１８によりマスク１６を吸引する場合の吸引力は、以下のステップＳ５における吸引力よりも小さくなるように設定される。
【0038】
また、マスク１６と基板２７が接触した状態で、磁気浮上ステージ２が移動すると、マスク１６と基板２７との接触部には摩擦が生じるため、磁気浮上ステージ２の移動量は極力短くしたほうがよい。そこで、本実施例のように、マスク１６と基板２７とを接触した状態でアライメントを行う構成を採用する場合には、当該アライメントを行う前に予備のアライメントを行うのが望ましい。この点について、図１０に示す変形例に係るアライメントのフローチャート図を参照して説明する。なお、この変形例の場合、ステップＳ１とステップＳ２の間に、ステップＳ１２の工程が追加されるが、それ以外の工程は本実施例と同一であるので、その説明は省略する。
【0039】
この変形例の場合には、上述したステップＳ１の後に、マスク１６と基板２７とが接触していない状態で、磁気浮上ステージ２によって基板２７とマスク１６との位置ずれ量が第１の閾値以下となるように基板２７とマスク１６とのアライメント（第１のアライメント工程）が行われる（ステップＳ１２）。すなわち、まず、アライメントマーク（マスクマーク２９と基板マーク２８）がアライメントカメラ７により撮影されて、その撮像データに基づいてアライメントマークの位置が検出されて、磁気浮上ステージ２の移動量が算出される。そして、算出された結果に基づいて、磁気浮上ステージ２が移動し、再度、アライメントカメラ７による撮影がなされて、マスクマーク２９と基板マーク２８との位置ずれ量（誤差）が算出される。この位置ずれ量が第１の閾値以下であるか否かが判定され、第１の閾値以下の場合には、上述のステップＳ２に移行する。以上の動作は、位置ずれ
量が第１の閾値以下になるまで繰り返される。
量が第１の閾値以下になるまで繰り返される。
【0040】
なお、第１の閾値は、例えば、１μｍに設定すると好適である。また、本実施例におけるアライメント（基板２７とマスク１６とを凸部の部分で接触させた状態で行うアライメント）を行う際に用いる閾値（「第２の閾値」ということができる）は、第１の閾値よりも小さな値に設定される。
【0041】
＜＜ステップＳ３＞＞
マスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方に設けられた凸部を他方に接触させた（ステップＳ２）後に、アライメントカメラ７によりマスク１６と基板２７のアライメントマーク（マスクマーク２９と基板マーク２８）の撮影がなされる。この撮影により得られた撮像データから、アライメントマークのＸＹ距離が計測される。一般的には、マスクマーク２９と基板マーク２８はＺ方向に離間した状態で撮影されるが、撮影するアライメントカメラ７には被写体深度があるため、離間距離は小さいほど計測誤差は小さくなる。本実施例の場合には、ステップＳ２でマスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方に設けられた凸部を他方に接触させた状態で、アライメントカメラ７による撮影が行われるため、離間距離が短く、計測誤差を小さくすることができる。また、その後、マスク１６を吸引して、マスク１６と基板２７とを全面的に密着（接触）させる際に、アライメントマークの位置ずれを抑制できる。
マスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方に設けられた凸部を他方に接触させた（ステップＳ２）後に、アライメントカメラ７によりマスク１６と基板２７のアライメントマーク（マスクマーク２９と基板マーク２８）の撮影がなされる。この撮影により得られた撮像データから、アライメントマークのＸＹ距離が計測される。一般的には、マスクマーク２９と基板マーク２８はＺ方向に離間した状態で撮影されるが、撮影するアライメントカメラ７には被写体深度があるため、離間距離は小さいほど計測誤差は小さくなる。本実施例の場合には、ステップＳ２でマスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方に設けられた凸部を他方に接触させた状態で、アライメントカメラ７による撮影が行われるため、離間距離が短く、計測誤差を小さくすることができる。また、その後、マスク１６を吸引して、マスク１６と基板２７とを全面的に密着（接触）させる際に、アライメントマークの位置ずれを抑制できる。
【0042】
＜＜ステップＳ４＞＞
ステップＳ３において得られた算出結果（計測結果）に基づいて、磁気浮上ステージ２による駆動によって、基板２７が移動する（図８（ｃ）参照）。基板２７が移動した後に、アライメントカメラ７によって、マスク１６のマスクマーク２９と基板２７の基板マーク２８が撮影される。この撮影により得られた撮像データからアライメントマーク間距離（マスクマーク２９の中心と基板マーク２８の中心との距離）が計測（算出）される。この距離（誤差）が閾値以下であればステップＳ５に移行する。仮に、閾値以下でない場合には、再度、磁気浮上ステージ２を移動させ、閾値に入るまで同様の動作が繰り返される。なお、上記の通り、図１０に示す変形例が採用される場合には、この閾値は第２の閾値に相当する。
ステップＳ３において得られた算出結果（計測結果）に基づいて、磁気浮上ステージ２による駆動によって、基板２７が移動する（図８（ｃ）参照）。基板２７が移動した後に、アライメントカメラ７によって、マスク１６のマスクマーク２９と基板２７の基板マーク２８が撮影される。この撮影により得られた撮像データからアライメントマーク間距離（マスクマーク２９の中心と基板マーク２８の中心との距離）が計測（算出）される。この距離（誤差）が閾値以下であればステップＳ５に移行する。仮に、閾値以下でない場合には、再度、磁気浮上ステージ２を移動させ、閾値に入るまで同様の動作が繰り返される。なお、上記の通り、図１０に示す変形例が採用される場合には、この閾値は第２の閾値に相当する。
【0043】
＜＜ステップＳ５＞＞
ステップＳ４において、アライメントマーク間距離が閾値以下であれば、吸引マグネット１８を下降させて、マスク１６と基板２７を全面的に密着させる（図８（ｄ）参照）。このように、本実施例においては、吸引マグネット１８が下降することで、マスク１６を吸引させる吸引力が変化する（大きくなる）。これにより、マスク１６の一部（凸部が設けられた部分）が基板２７に接触し、他の部分が基板２７から離れた状態から他の部分も基板２７に接触した状態に変化する。つまり、凸部周囲の近傍を除き、マスク１６と基板２７が全面的に接触（密着）した状態となる。なお、上記の通り、マスクフレーム１５にのみ凸部を設ける構成を採用した場合には、マスク案内機構１２ａ，１２ｂ等によるマスク台３３を上昇させる動作のみで、凸部を基板２７に接触させておき、その後、吸引マグネット１８によってマスク１６を吸引させて、マスク１６と基板２７を全面的に接触させることもできる。
ステップＳ４において、アライメントマーク間距離が閾値以下であれば、吸引マグネット１８を下降させて、マスク１６と基板２７を全面的に密着させる（図８（ｄ）参照）。このように、本実施例においては、吸引マグネット１８が下降することで、マスク１６を吸引させる吸引力が変化する（大きくなる）。これにより、マスク１６の一部（凸部が設けられた部分）が基板２７に接触し、他の部分が基板２７から離れた状態から他の部分も基板２７に接触した状態に変化する。つまり、凸部周囲の近傍を除き、マスク１６と基板２７が全面的に接触（密着）した状態となる。なお、上記の通り、マスクフレーム１５にのみ凸部を設ける構成を採用した場合には、マスク案内機構１２ａ，１２ｂ等によるマスク台３３を上昇させる動作のみで、凸部を基板２７に接触させておき、その後、吸引マグネット１８によってマスク１６を吸引させて、マスク１６と基板２７を全面的に接触させることもできる。
【0044】
マスク１６と基板２７を全面的に密着させる動作を行う際には、これらの位置ずれが発生し得る。すなわち、アライメントマーク間にＸＹ方向の位置ズレが発生し得る。しかしながら、本実施例においては、既にステップＳ２において、凸部の部分でマスク１６と基板２７を接触させている。そのため、マスク１６と基板２７との間に隙間が生じている部分においても、その距離は小さく、マスク１６と基板２７を全面的に密着させる動作の際に生じるＸＹ方向の位置ズレ量を小さくすることができる。
【0045】
＜＜ステップＳ６＞＞
マスク１６と基板２７を全面的に密着させた後に、アライメントカメラ７によって、マスク１６のマスクマーク２９と基板２７の基板マーク２８が撮影される。この撮影により得られた撮像データからアライメントマーク間距離が計測（算出）される。この距離（誤差）が閾値以下であれば、アライメント完了となり、成膜（蒸着）が開始される。仮に、ステップＳ５によってＸＹ方向の位置ズレが生じてしまい目標の閾値以下でない場合には、吸引マグネット１８を上昇させてマスク１６と基板２７の全面的な接触状態を解除して、ステップＳ４に戻り、目標の閾値以下となるまで同様の動作が繰り返される。なお、ここでの閾値は、ステップＳ４における閾値と同一の値にしてもよいし、ステップＳ４よりも多少大きな値としてもよい。
マスク１６と基板２７を全面的に密着させた後に、アライメントカメラ７によって、マスク１６のマスクマーク２９と基板２７の基板マーク２８が撮影される。この撮影により得られた撮像データからアライメントマーク間距離が計測（算出）される。この距離（誤差）が閾値以下であれば、アライメント完了となり、成膜（蒸着）が開始される。仮に、ステップＳ５によってＸＹ方向の位置ズレが生じてしまい目標の閾値以下でない場合には、吸引マグネット１８を上昇させてマスク１６と基板２７の全面的な接触状態を解除して、ステップＳ４に戻り、目標の閾値以下となるまで同様の動作が繰り返される。なお、ここでの閾値は、ステップＳ４における閾値と同一の値にしてもよいし、ステップＳ４よりも多少大きな値としてもよい。
【0046】
＜本実施例に係るアライメント装置、アライメント方法、及び成膜装置の優れた点＞
本実施例によれば、マスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方には凸部が設けられており、凸部が他方に接触した状態で、測定手段（アライメントカメラ７ａ，７ｂ、及び制御部３５）による測定がなされる。これにより、マスク１６と基板２７との間に隙間が生じる部分においても、その間隔は短いため、マスクマーク２９と基板マーク２８とのＺ方向の距離が短くなり、測定誤差を小さくすることができる。また、本実施例においては、凸部が他方に接触した状態で、駆動手段としての磁気浮上ステージ２による駆動動作（マスク１６と基板２７とのアライメント動作）が行われる。そのため、その後、マスク１６と基板２７とを全面的に密着（接触）させる際において、マスク１６と基板２７の位置ずれを抑制することができる。従って、基板２７とマスク１６とのアライメント精度が向上する。
本実施例によれば、マスク１６及び基板２７のうちの少なくともいずれか一方には凸部が設けられており、凸部が他方に接触した状態で、測定手段（アライメントカメラ７ａ，７ｂ、及び制御部３５）による測定がなされる。これにより、マスク１６と基板２７との間に隙間が生じる部分においても、その間隔は短いため、マスクマーク２９と基板マーク２８とのＺ方向の距離が短くなり、測定誤差を小さくすることができる。また、本実施例においては、凸部が他方に接触した状態で、駆動手段としての磁気浮上ステージ２による駆動動作（マスク１６と基板２７とのアライメント動作）が行われる。そのため、その後、マスク１６と基板２７とを全面的に密着（接触）させる際において、マスク１６と基板２７の位置ずれを抑制することができる。従って、基板２７とマスク１６とのアライメント精度が向上する。
【0047】
なお、本実施例においては、凸部が他方に接触した状態で、測定手段による測定を行い、かつ、駆動手段による駆動動作を行う場合の構成を示した。これにより、基板２７とマスク１６のアライメント精度を効果的に向上させることができる。しかしながら、凸部が他方に接触した状態で、測定手段による測定を行った後に、凸部を他方から離した状態で駆動手段による駆動動作を行う構成を採用することもできる。この場合でも、測定精度が高まることで、アライメント精度を高めることができる。また、凸部が他方に接触させない状態で、測定手段による測定を行った後に、凸部を他方に接触させた状態で駆動手段による駆動動作を行う構成を採用することもできる。この場合でも、その後、マスク１６と基板２７とを全面的に密着（接触）させる際において、マスク１６と基板２７の位置ずれを抑制することができるので、基板２７とマスク１６とのアライメント精度が向上する。
【0048】
また、本実施例においては、基板２７とマスク１６との相対的な位置を変更する（アライメント動作を行う）ための駆動手段として、基板２７を移動させる磁気浮上ステージ２を採用する場合の構成を示した。しかしながら、本発明の駆動手段は、そのような構成に限定されることはなく、基板とマスクとの相対的な位置を変更するように、マスク支持手段及び基板支持手段のうちの少なくともいずれか一方を駆動する構成を採用すればよい。従って、基板は移動させずに、マスクを移動させる手段（機構）を設ける構成を採用してもよいし、基板を移動させる手段（機構）とマスクを移動させる手段（機構）の双方を採用することもできる。以下の実施例においても同様である。
【0049】
また、上記の通り、図１０に示す変形例に係るアライメントのフローチャートに従って、第１のアライメント工程と第２のアライメント工程を行うことも好適である。なお、第１のアライメントは、基板２７とマスク１６とを接触させない状態で、磁気浮上ステージ２によって基板２７とマスク１６との位置ずれ量が第１の閾値以下とするためのアライメントである。また、第２のアライメントは、凸部を他方に接触させた状態で、磁気浮上ステージ２によって基板２７とマスク１６との位置ずれ量が第１の閾値よりも値の小さな第
２の閾値以下とするためのアライメントである。このような工程を採用することで、マスク１６と基板２７が接触した状態で、これらの位置決めがなされても、これらの相対的な移動量を短くすることができる。これにより、摩擦による損傷の発生を抑制することができる。
２の閾値以下とするためのアライメントである。このような工程を採用することで、マスク１６と基板２７が接触した状態で、これらの位置決めがなされても、これらの相対的な移動量を短くすることができる。これにより、摩擦による損傷の発生を抑制することができる。
【0050】
（実施例２）
図１１には、本発明の実施例２が示されている。本実施例においては、吸引手段としての吸引マグネット１８の構成が、実施例１と異なる場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
図１１には、本発明の実施例２が示されている。本実施例においては、吸引手段としての吸引マグネット１８の構成が、実施例１と異なる場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【0051】
図１１は本実施例に係るアライメント動作における基板２７とマスク１６と吸引マグネット１８の位置関係を示した図である。本実施例におけるアライメントのフローについては、実施例１で説明した図７に示すフローチャート図、または図１０に示すフローチャート図のうち、ステップＳ２とステップＳ５の動作のみが異なっている。そこで、これらのフローチャートも使用して説明する。
【0052】
本実施例においては、吸引手段としての吸引マグネット１８は、ステップＳ２において凸部の部分により基板２７とマスク１６を接触させるための第１の吸引手段と、ステップＳ５においてマスク１６の他の部分を基板２７に接触させるための第２の吸引手段とを有する。より具体的には、第１の吸引手段は、基板２７を介してマスク１６とは反対側で移動可能に設けられた第１の磁石１８１であり、第２の吸引手段は、基板２７を介してマスク１６とは反対側で移動可能に設けられる第２の磁石１８２である。第２の磁石１８２は、第１の磁石１８１とは独立して移動可能に構成されている。
【0053】
本実施例においては、図７または図１０に示すステップＳ１により、基板２７が所定の位置まで下降した後に（図１１（ａ）参照）、第１の磁石１８１が下降する。これにより、マスク１６の一部（凸部が設けられた付近）が吸引マグネット１８に吸引され、実施例１と同様に、マスク１６の一部（凸部が設けられた部分）が基板２７に接触し、マスク１６の他の部分は基板２７から離れた状態となる（図１１（ｂ）参照）。その後、ステップＳ４までは、実施例１と同様であり、磁気浮上ステージ２による駆動によって、基板２７が移動し、基板２７とマスク１６との位置決めがなされる（図１１（ｃ）参照）。
【0054】
そして、ステップＳ５においては、第１の磁石１８１はそのままの状態を保ちつつ、第２の磁石１８２が下降することで、マスク１６の他の部分も吸引される。これにより、マスク１６と基板２７が全面的に密着した状態となる（図１１（ｄ）参照）。その他のステップについては、上記実施例１で説明した通りである。
【0055】
以上のように、本実施例においても、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。また、本実施例の場合には、吸引マグネット１８の分割領域（第１の磁石１８１と第２の磁石１８２により分割される領域）を適宜設定することができる。つまり、凸部が設けられた部分に対応する位置に第１の磁石１８１を設けて、凸部から離れた位置に第２の磁石１８２を設ければよい。これにより、ステップＳ２において、実施例１に比べて、より確実に凸部のみを他方に接触させることができる。
【0056】
（実施例３）
図１２には、本発明の実施例３が示されている。本実施例においては、吸引手段が静電チャックの場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
図１２には、本発明の実施例３が示されている。本実施例においては、吸引手段が静電チャックの場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【0057】
図１２は本発明の実施例３に係る磁気浮上ステージの概略構成図である。上記実施例１においては、吸引手段が吸引マグネット１８であったのに対して、本実施例においては、吸引手段が基板２７とマスク１６を静電吸着力により吸着させるための静電チャック２５である点のみが実施例１と異なっている。
【0058】
静電チャック２５に印加される電圧の変化によって、静電吸着力は変化する。従って、印加電圧を制御することで、静電チャック２５に対して基板２７のみが吸着する状態、基板２７に加えて凸部の部分において基板２７とマスク１６が接触する状態、両者が全面的に吸着されて、基板２７とマスク１６が全面的に密着する状態にすることが可能である。
【0059】
本実施例におけるアライメントのフローについては、実施例１で説明した図７に示すフローチャート図、または図１０に示すフローチャート図のうち、ステップＳ２とステップＳ５の動作のみが異なっている。そこで、これらのフローチャートを使用して、本実施例に係るアライメントのフローについて説明する。
【0060】
本実施例においては、図７または図１０に示すステップＳ１により、基板２７が所定の位置まで下降した後に、静電チャック２５に印加する電圧が、基板２７のみを吸着する電圧よりも更に高められる。これにより、静電チャック２５に基板２７が吸着されたまま、マスク１６が静電チャック２５に吸引される。これにより、実施例１と同様に、凸部の部分でマスク１６と基板２７が接触し、マスク１６の他の部分は基板２７から離れた状態となる。その後、ステップＳ４までは、実施例１と同様であり、磁気浮上ステージ２による駆動によって、基板２７が移動し、基板２７とマスク１６との位置決めがなされる。
【0061】
そして、ステップＳ５においては、静電チャック２５に印加される電圧が更に高められることで、マスク１６がより強い力で吸引されて、マスク１６と基板２７が全面的に密着した状態となる。その他のステップについては、上記実施例１で説明した通りである。以上のように、本実施例においても、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。
【0062】
（実施例４）
図１３には、本発明の実施例４が示されている。本実施例においては、吸引手段としての静電チャック２５の構成が、実施例３と異なる場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
図１３には、本発明の実施例４が示されている。本実施例においては、吸引手段としての静電チャック２５の構成が、実施例３と異なる場合の構成を示す。その他の構成および作用については実施例１と同一なので、同一の構成部分については同一の符号を付して、その説明は適宜省略する。
【0063】
図１３は本発明の実施例４に係る磁気浮上ステージの概略構成図である。上記実施例１においては、吸引手段が吸引マグネット１８であったのに対して、本実施例においては、実施例３と同様に、吸引手段が基板２７とマスク１６を静電吸着力により吸着させるための静電チャック２５である点のみが実施例１と異なっている。
【0064】
本実施例においては、吸引手段としての静電チャック２５は、ステップＳ２において凸部の部分により基板２７とマスク１６を接触させるための第１の吸引手段と、ステップＳ５においてマスク１６の他の部分を基板２７に接触させるための第２の吸引手段とを有する。より具体的には、第１の吸引手段は、基板２７とマスク１６を静電吸着力により吸着させるための第１の静電チャック２５１である。また、第２の吸引手段は、印加される電圧が第１の静電チャック２５１とは独立して制御され、かつ、基板２７とマスク１６を静電吸着力により吸着させるための第２の静電チャック２５２である。
【0065】
本実施例におけるアライメントのフローについては、実施例１で説明した図７に示すフローチャート図、または図１０に示すフローチャート図のうち、ステップＳ２とステップＳ５の動作のみが異なっている。そこで、これらのフローチャートを使用して、本実施例
に係るアライメントのフローについて説明する。
に係るアライメントのフローについて説明する。
【0066】
本実施例においては、図７または図１０に示すステップＳ１により、基板２７が所定の位置まで下降した後に、第１の静電チャック２５１に印加する電圧が、基板２７のみを吸着する電圧よりも更に高められる。これにより、静電チャック２５（第１の静電チャック２５１及び第２の静電チャック２５２）に基板２７が吸着されたまま、マスク１６の一部（凸部が設けられた付近）が第１の静電チャック２５１に吸引される。これにより、実施例１と同様に、マスク１６の一部（凸部が設けられた付近）が基板２７に接触し、マスク１６の他の部分は基板２７から離れた状態となる。その後、ステップＳ４までは、実施例１と同様であり、磁気浮上ステージ２による駆動によって、基板２７が移動し、基板２７とマスク１６との位置決めがなされる。
【0067】
そして、ステップＳ５においては、第２の静電チャック２５２に印加する電圧が、基板２７のみを吸着する電圧よりも更に高められる。これにより、マスク１６の他の部分も吸引されて、マスク１６と基板２７が全面的に密着した状態となる。その他のステップについては、上記実施例１で説明した通りである。
【0068】
以上のように、本実施例においても、上記実施例１と同様の効果を得ることができる。また、本実施例の場合には、静電チャック２５の分割領域（第１の静電チャック２５１と第２の静電チャック２５２により分割される領域）を適宜設定することができる。つまり、凸部が設けられた部分に対応する位置に第１の静電チャック２５１を設けて、凸部から離れた位置に第２の静電チャック２５２を設ければよい。これにより、ステップＳ２において、実施例１に比べて、より確実に凸部のみを他方に接触させることができる。
【0069】
（電子デバイスの製造方法）
上記の実施例に係る成膜装置を用いた電子デバイスの製造装置及び方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。 まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１４（ａ）は有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図１４（ｂ）は１画素の断面構造を表している。
上記の実施例に係る成膜装置を用いた電子デバイスの製造装置及び方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。 まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１４（ａ）は有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図１４（ｂ）は１画素の断面構造を表している。
【0070】
図１４（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置５０の表示領域５１には、発光素子を複数備える画素５２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域５１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例に係る有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子５２Ｒ、第２発光素子５２Ｇ、第３発光素子５２Ｂの組合せにより画素５２が構成されている。画素５２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。
【0071】
図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素５２は、基板５３上に、第１電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂと、電子輸送層５７と、第２電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に当たる。また、本実施例では、発光層５６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層５６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層５６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極５４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層５５と電子輸送層５７と第２電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂと共通で形成されていてもよいし、発
光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極５４と第２電極５８とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極５４間に絶縁層５９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層６０が設けられている。
光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極５４と第２電極５８とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極５４間に絶縁層５９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層６０が設けられている。
【0072】
図１４（ｂ）では正孔輸送層５５や電子輸送層５７が一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によって、正孔ブロック層や電子ブロック層を含む複数の層で形成されてもよい。また、第１電極５４と正孔輸送層５５との間には第１電極５４から正孔輸送層５５への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成することもできる。同様に、第２電極５８と電子輸送層５７の間にも電子注入層が形成されことができる。
【0073】
次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。
【0074】
まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）および第１電極５４が形成された基板５３を準備する。
【0075】
第１電極５４が形成された基板５３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極５４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層５９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。
【0076】
絶縁層５９がパターニングされた基板５３を成膜装置に搬入し、基板支持手段にて基板を支持し、正孔輸送層５５を、表示領域の第１電極５４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層５５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層５５は表示領域５１よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。
【0077】
次に、正孔輸送層５５までが形成された基板５３を別の成膜装置に搬入し、基板支持手段にて支持する。基板とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、基板５３の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層５６Ｒを成膜する。 発光層５６Ｒの成膜と同様に、別の成膜装置により緑色を発する発光層５６Ｇを成膜し、さらに別の成膜装置により青色を発する発光層５６Ｂを成膜する。発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂの成膜が完了した後、更に別の成膜装置により表示領域５１の全体に電子輸送層５７を成膜する。電子輸送層５７は、３色の発光層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに共通の層として形成される。
【0078】
電子輸送層５７までが形成された基板をスパッタリング装置に移動し、第２電極５８を成膜し、その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層６０を成膜して、有機ＥＬ表示装置５０が完成する。
【0079】
絶縁層５９がパターニングされた基板５３を成膜装置に搬入してから保護層６０の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。
【符号の説明】
【0080】
１：成膜装置 ２：磁気浮上ステージ ５：蒸発源 ６：ステージ支持体 ７，７ａ，７ｂ：アライメントカメラ ８：支持フレーム ９ａ，９ｂ：除振台 １０ａ，１０ｂ：除振台ベース １２ａ，１２ｂ：マスク案内機構 １３ａ，１３ｂ：マスク支持支柱 １５：マスクフレーム １６：マスク １７：レーザ変位計 １８：吸引マグネット ２５
：静電チャック ２７：基板 ２７ａ：凸部 ２８，２８Ｌ，２８Ｒ：基板マーク ２９，２９Ｌ，２９Ｒ：マスクマーク ３１：ステージフレーム ３３：マスク台 １８１：第１の磁石 １８２：第２の磁石 ２５１：第１の静電チャック ２５２：第２の静電チャック
：静電チャック ２７：基板 ２７ａ：凸部 ２８，２８Ｌ，２８Ｒ：基板マーク ２９，２９Ｌ，２９Ｒ：マスクマーク ３１：ステージフレーム ３３：マスク台 １８１：第１の磁石 １８２：第２の磁石 ２５１：第１の静電チャック ２５２：第２の静電チャック
【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】