特許 7068381 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体

(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】

(24)【登録日】2022-05-06

(45)【発行日】2022-05-16

(54)【発明の名称】アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/24 20060101AFI20220509BHJP

   C23C 14/04 20060101ALI20220509BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20220509BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20220509BHJP

【ＦＩ】

C23C14/24 G

C23C14/04 A

H05B33/10

H05B33/14 A

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2020083339

(22)【出願日】2020-05-11

(65)【公開番号】P2021178986

(43)【公開日】2021-11-18

【審査請求日】2021-04-08

(73)【特許権者】

【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】110003281

【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100076428

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康徳

(74)【代理人】

【識別番号】100115071

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 康弘

(74)【代理人】

【識別番号】100112508

【弁理士】

【氏名又は名称】高柳 司郎

(74)【代理人】

【識別番号】100116894

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 秀二

(74)【代理人】

【識別番号】100130409

【弁理士】

【氏名又は名称】下山 治

(74)【代理人】

【識別番号】100134175

【弁理士】

【氏名又は名称】永川 行光

(74)【代理人】

【識別番号】100188868

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 智丈

(74)【代理人】

【識別番号】100221327

【弁理士】

【氏名又は名称】大川 亮

(72)【発明者】

【氏名】小林 康信

【審査官】有田 恭子

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０１０５０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９２８９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８９９４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０１２５９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０８３３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３０３５５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／００－１４／５８

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスクに設けられた第１マスクマーク及び第２マスクマーク、並びに前記第１マスクマークに対応して基板に設けられた第１基板マークを検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された前記第１基板マークの位置情報に基づいて、前記第２マスクマークに対応する前記基板上の仮想位置情報を設定する設定手段と、
前記検知手段によって検知された前記第１マスクマーク、前記第２マスクマーク及び前記第１基板マークの位置情報と、前記仮想位置情報と、に基づいて、前記基板及び前記マスクの相対的な位置調整を行う位置調整手段と、を備える、
ことを特徴とするアライメント装置。

【請求項2】

マスクに設けられた第１マスクマーク及び第２マスクマーク、並びに前記第１マスクマークに対応して基板に設けられた第１基板マーク及び前記第２マスクマークに対応して前記基板に設けられた第２基板マークを検知する検知手段と、
前記検知手段によって検知された前記第１基板マークの位置情報に基づいて、前記第２基板マークに対応する前記基板上の仮想位置情報を設定する設定手段と、
前記検知手段によって検知された前記第１マスクマーク、前記第２マスクマーク及び前記第１基板マークの位置情報と、前記仮想位置情報と、に基づいて、前記基板及び前記マスクの相対的な位置調整を行う位置調整手段と、を備える、
ことを特徴とするアライメント装置。

【請求項3】

前記設定手段は、前記検知手段が前記第２基板マークを検知できなかった場合に前記仮想位置情報を設定する、
ことを特徴とする請求項２に記載のアライメント装置。

【請求項4】

前記検知手段が前記第２基板マークを検知できた場合には、前記位置調整手段は、前記検知手段によって検知された前記第１マスクマーク、前記第２マスクマーク、前記第１基板マーク、及び前記第２基板マークの位置情報に基づいて、前記基板及び前記マスクの相対的な位置調整を行う、
ことを特徴とする請求項３に記載のアライメント装置。

【請求項5】

前記設定手段によって設定された前記仮想位置情報に基づく仮想マークを表示する表示部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載のアライメント装置。

【請求項6】

前記検知手段は、前記第１マスクマーク及び前記第２マスクマークのそれぞれに対応するように設けられた複数のカメラである、
ことを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のアライメント装置。

【請求項7】

前記マスクには、複数の前記第１マスクマークが設けられ、
前記基板には、複数の前記第１マスクマークのそれぞれに対応するように複数の前記第１基板マークが設けられ、
前記設定手段は、前記検知手段によって検知された複数の前記第１基板マークの位置情報に基づいて、前記仮想位置情報を設定する、
ことを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のアライメント装置。

【請求項8】

前記設定手段は、前記検知手段によって検知された前記第１基板マークの位置情報及び角度情報に基づいて、前記仮想位置情報を設定する、
ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のアライメント装置。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に記載のアライメント装置と、
前記マスクを介して前記基板上に成膜する成膜手段と、を備える、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項10】

マスクに設けられた第１マスクマーク及び第２マスクマーク、並びに前記第１マスクマークに対応して基板に設けられた第１基板マークを検知する検知工程と、
前記検知工程で検知された前記第１基板マークの位置情報に基づいて、前記第２マスクマークに対応する前記基板上の仮想位置情報を設定する設定工程と、
前記検知工程で検知された前記第１マスクマーク、前記第２マスクマーク及び前記第１基板マークの位置情報と、前記設定工程で設定された前記仮想位置情報と、に基づいて、前記基板及び前記マスクの位置調整を行う位置調整工程と、を含む、
ことを特徴とするアライメント方法。

【請求項11】

マスクに設けられた第１マスクマーク及び第２マスクマーク、並びに前記第１マスクマークに対応して基板に設けられた第１基板マーク及び前記第２マスクマークに対応して前記基板に設けられた第２基板マークを検知する検知工程と、
前記検知工程で検知された前記第１基板マークの位置情報に基づいて、前記第２基板マークに対応する前記基板上の仮想位置情報を設定する設定工程と、
前記検知工程で検知された前記第１マスクマーク、前記第２マスクマーク及び前記第１基板マークの位置情報と、前記設定工程で設定された前記仮想位置情報と、に基づいて、前記基板及び前記マスクの相対的な位置調整を行う位置調整工程と、を含む、
ことを特徴とするアライメント方法。

【請求項12】

請求項１０又は１１に記載のアライメント方法によって基板とマスクの相対的な位置調整を行う位置調整工程と、
前記位置調整工程によって相対的な位置調整が行われた前記マスクを介して前記基板に成膜を行う成膜工程と、を含む、
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。

【請求項13】

請求項１０又は１１に記載のアライメント方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

【請求項14】

請求項１０又は１１に記載のアライメント方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体に関する。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬディスプレイ）等の製造においては、蒸着用のマスクを用いて蒸着材料を基板に蒸着させることがある。特許文献１では、マスクを用いた蒸着処理を行うにあたって、基板とマスクのアライメントを行うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１９－１８９９４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、フルカラー表示を行う有機ＥＬ表示装置では、一般的に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色毎に塗分け蒸着を行うことがあるが、混色の防止や高精細化等の観点から、これらの塗り分けは高精度に行われることが望ましい。そのため、基板とマスクのアライメントの精度の改善が望まれる。

【0005】

本発明は、基板とマスクのアライメントの精度を向上する技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一側面としてのアライメント装置は、マスクに設けられた第１マスクマーク及び第２マスクマーク、並びに前記第１マスクマークに対応して基板に設けられた第１基板マークを検知する検知手段と、前記検知手段によって検知された前記第１基板マークの位置情報に基づいて、前記第２マスクマークに対応する前記基板上の仮想位置情報を設定する設定手段と、前記検知手段によって検知された前記第１マスクマーク、前記第２マスクマーク及び前記第１基板マークの位置情報と、前記仮想位置情報と、に基づいて、前記基板及び前記マスクの相対的な位置調整を行う位置調整手段と、を備える、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、基板とマスクのアライメントの精度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る電子デバイスの製造装置の構成の一部を模式的に示す平面図。

【図2】一実施形態に係る成膜装置の構成を模式的に示す断面図。

【図3】一実施形態に係る基板保持ユニットの斜視図。

【図4】図２の成膜装置のハードウェアの構成例を示す図。

【図5】（ａ）～（ｃ）は、マスク及び基板の構成例を示す平面図。

【図6】成膜装置によるアライメント工程の概略を模式的に示す図。

【図7】ファインアライメント工程の一例を説明する図。

【図8】処理部の処理例を示すフローチャート。

【図9】（ａ）及び（ｂ）は、処理部の処理例を示すフローチャート。

【図10】表示部の表示例を示す図。

【図11】（ａ）は有機ＥＬ表示装置の全体図、（ｂ）は１画素の断面構造を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

以下の説明において、Ｘ方向及びＹ方向は直交する水平方向、Ｚ方向は鉛直方向を表す。また、成膜時の基板の短手方向（短辺に平行な方向）をＸ方向とし、長手方向（長辺に平行な方向）をＹ方向とする。また、Ｚ軸まわりの回転角をθで表す。なお、以下の説明においては基板の形状が長方形の場合について説明するが、基板の形状は長方形には限定されない。基板の形状が長方形ではない場合には、基板の被処理面内の直交する２つの方向をＸ方向およびＹ方向とすればよい。

【0011】

＜第１実施形態＞
＜製造装置＞
図１は、一実施形態に係る電子デバイスの製造装置１００の構成の一部を模式的に示す平面図である。図１の製造装置１００は、例えば、有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられる。スマートフォン用の表示パネルの場合、例えば第６世代のフルサイズ（約１８５０ｍｍ×約１５００ｍｍ）又はハーフカットサイズ（約１５００ｍｍ×約９２５ｍｍ）の基板５（図２参照）に有機ＥＬ形成のための成膜を行った後、その基板５をダイシングして複数の小サイズのパネルが作成される。

【0012】

図１の例では、製造装置１００は、複数のクラスタ型ユニット（ＣＵ１，ＣＵ２，ＣＵ３（不図示），…）が連結室を介して連結された構造を有する。クラスタ型ユニットとは、基板搬送手段としての搬送ロボットの周囲に複数の成膜室が配置された構成の成膜ユニットをいう。図１には、製造装置１００が有する複数のクラスタ型ユニットのうちの一部のクラスタ型ユニットＣＵ１，ＣＵ２及び連結室ＣＮ１，ＣＮ２の構成を示しているが、図示していない他のクラスタ型ユニット及び連結室も同様の構成を有している。なお、成膜ユニットの上流には、例えば、基板のストッカ、加熱装置、洗浄等の前処理装置などが設けられてもよく、成膜ユニットの下流には、例えば、封止装置、加工装置、処理済み基板のストッカなどが設けられてもよく、それら全体を合わせて電子デバイスの製造装置が構成されてもよい。

【0013】

クラスタ型ユニットＣＵ１は、ユニットの中央に配置された搬送室ＴＲ１と、搬送室ＴＲ１の周囲に配置された複数の成膜室ＥＶ１１～ＥＶ１４及びマスク室ＭＳ１１～ＭＳ１２を有する。隣接する２つのユニットＣＵ１とＣＵ２の間は連結室ＣＮ１で接続されており、同様に、隣接する２つのユニットＣＵ２とＣＵ３（不図示）の間は連結室ＣＮ２で接続されている。より具体的には、ユニットＣＵ１，ＣＵ２の有する搬送室ＴＲ１とＴＲ２との間が連結室ＣＮ１で接続されており、ユニットＣＵ２，ＣＵ３（不図示）の有する搬送室ＴＲ２とＴＲ３（不図示）との間が連結室ＣＮ２で接続されている。クラスタ型ユニットＣＵ１内の各室ＴＲ１、ＥＶ１１～ＥＶ１４、ＭＳ１１～ＭＳ１２、及び、連結室ＣＮ１は空間的につながっており、その内部は真空又は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持されている。本実施形態においては、ユニットＣＵｘ及び連結室ＣＮｘを構成する各室は不図示の真空ポンプ（真空排気手段）に接続されており、それぞれ独立に真空排気が可能となっている。それぞれの室は「真空チャンバ」又は単に「チャンバ」とも呼ばれる。なお、本明細書において「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた状態、換言すれば減圧状態をいう。

【0014】

搬送室ＴＲ１には、基板５及びマスク３を搬送する搬送手段としての搬送ロボットＲＲ１が設けられている。搬送ロボットＲＲ１は、例えば、多関節アームに、基板５及びマスク３を保持するロボットハンドが取り付けられた構造を有する多関節ロボットである。クラスタ型ユニットＣＵ１内において、基板３は基板３の被処理面（被成膜面）が重力方向下方を向いた水平状態を保ったまま、搬送ロボットＲＲ１や後述する搬送ロボットＲＣ１等の搬送手段によって搬送される。搬送ロボットＲＲ１や搬送ロボットＲＣ１の有するロボットハンドは、基板３の被処理面の周縁領域を保持するように保持部を有する。搬送ロボットＲＲ１は、上流側のパス室ＰＳ０、成膜室ＥＶ１１～ＥＶ１４、下流側のバッファ室ＢＣ１の間の基板３の搬送を行う。また、搬送ロボットＲＲ１は、マスク室ＭＳ１１と成膜室ＥＶ１１、ＥＶ１３の間のマスク３の搬送、及び、マスク室ＭＳ１２と成膜室ＥＶ１３、ＥＶ１４の間のマスク３の搬送を行う。搬送ロボットＲＲ１や搬送ロボットＲＣ１の有するロボットハンドは、搬送制御部に格納された所定のプログラムに従って、それぞれ所定の動きを行うように構成されている。各ロボットの動きは、複数の基板に対し複数の成膜室、複数のユニットにおいて順次に、あるいは同時並行的に成膜を行う際において、複数の基板が効率的に搬送されるように設定される。なお、搬送経路上における基板の位置は、例えばアームのしなり具合の変動等に起因したロボットハンドの動きの誤差等により、理想的な搬送位置からずれてくることがある。ロボットハンドの動きを微調整すべく、ロボットハンドの動きを決めるプログラムは必要に応じて修正される。

【0015】

マスク室ＭＳ１１～ＭＳ１２には、それぞれ２つずつマスクストッカが設けられる。それぞれの室に設けられる一方のマスクストッカには使用前のマスク３が収容され、他方のマスクストッカには使用済みのマスク３が収容される。マスク室ＭＳ１１には、成膜室ＥＶ１１、ＥＶ１３での成膜で使用される前のマスク３と使用された後のマスク３がストックされ、マスク室ＭＳ１２には、成膜室ＥＶ１２、ＥＶ１４で用いられるマスク３がストックされている。

【0016】

成膜室ＥＶ１１～ＥＶ１４は、基板５の表面に材料層を成膜するための室である。ここで、成膜室ＥＶ１１とＥＶ１３は同じ機能をもつ室（同じ成膜処理を実施可能な室）であり、同様に成膜室ＥＶ１２とＥＶ１４も同じ機能をもつ室である。この構成により、成膜室ＥＶ１１→ＥＶ１２という第１ルートでの成膜処理と、成膜室ＥＶ１３→ＥＶ１４という第２ルートでの成膜処理を並列に実施することができる。

【0017】

連結室ＣＮ１は、ユニットＣＵ１とユニットＣＵ２とを接続し、ユニットＣＵ１で成膜された基板５を後段のユニットＣＵ２に受け渡す機能を有している。本実施形態の連結室ＣＮ１は、上流側から順に、バッファ室ＢＣ１、旋回室ＴＣ１、及びパス室ＰＳ１から構成される。ただし、連結室ＣＮ１の構成はこれに限られず、バッファ室ＢＣ１又はパス室ＰＳ１のみで連結室ＣＮ１が構成されていてもよい。

【0018】

バッファ室ＢＣ１は、ユニットＣＵ１内の搬送ロボットＲＲ１と、連結室ＣＮ１内の搬送ロボットＲＣ１との間で、基板５の受け渡しを行うための室である。バッファ室ＢＣ１は、ユニットＣＵ１と後段のユニットＣＵ２の間に処理速度の差がある場合、又は、下流側のトラブルの影響で基板５を通常どおり流すことができない場合などに、複数の基板５を一時的に収容することで、基板５の搬入速度や搬入タイミングを調整する機能をもつ。例えば、バッファ室ＢＣ１内には、複数枚の基板５を基板５の被処理面が重力方向下方を向く水平状態を保ったまま収納可能な多段構造の基板収納棚（カセットとも呼ばれる）と、基板５を搬入又は搬出する段を搬送位置に合わせるために基板収納棚を昇降させる昇降機構とが設けられる。

【0019】

旋回室ＴＣ１は、基板５の向きを１８０度回転させるための室である。旋回室ＴＣ１内には、バッファ室ＢＣ１からパス室ＰＳ１へと基板５を受け渡す搬送ロボットＲＣ１が設けられている。基板５の上流側の端部を「後端」、下流側の端部を「前端」と呼ぶ場合に、搬送ロボットＲＣ１は、バッファ室ＢＣ１で受け取った基板５を支持した状態で１８０度旋回しパス室ＰＳ１に引き渡すことで、バッファ室ＢＣ１内とパス室ＰＳ１内とで基板５の前端と後端が入れ替わるようにする。これにより、成膜室に基板５を搬入する際の向きを、上流側のユニットＣＵ１と下流側のユニットＣＵ２とで同じ向きにすることができる。その結果、基板５に対する成膜のスキャン方向やマスク３の向きを各ユニットＣＵｘにおいて一致させることができ、マスクＭの管理が簡易化されユーザビリティを高めることができる。

【0020】

パス室ＰＳ１は、連結室ＣＮ１内の搬送ロボットＲＣ１と、下流側のユニットＣＵ２内の搬送ロボットＲＲ２との間で、基板５の受け渡しを行うための室である。本実施形態では、パス室ＰＳ１内において基板５のアライメントが行われる。基板５は搬送ロボットＲＲ１及び搬送ロボットＲＣ１によって搬送されるが、基板の搬送の過程や基板の受け渡しの際に基板の位置にずれが生じ得る。そこで、パス室ＰＳ１内における基板５の位置を理想的な位置に合わせるようにアライメントしておくことによって、下流側のユニットＣＵ２の各成膜室に搬入される際の基板の位置精度を高めることができる。その結果、当該成膜室におけるアライメントの精度を高めたり、アライメントに要するタクトタイムを短縮したりすることができる。

【0021】

成膜室ＥＶ１１～ＥＶ１４、マスク室ＭＳ１１～ＭＳ１２、搬送室ＴＲ１、バッファ室ＢＣ１、旋回室ＴＣ１、パス室ＰＳ１の間には、開閉可能な扉（例えば、ドアバルブ又はゲートバルブ）が設けられていてもよいし、常に開放された構造であってもよい。

【0022】

各成膜室ＥＶ１１～ＥＶ１４にはそれぞれ成膜装置１０（蒸着装置）が設けられている。成膜装置１０は、搬送ロボットＲＲ１からの基板５の受け渡し、基板５とマスク３（図２参照）の相対位置の調整（アライメント）、マスク３上への基板５の固定、成膜（蒸着）等の一連のプロセスを自動で行う。なお、各成膜室ＥＶ１１～ＥＶ１４内の成膜装置１０は、蒸発源（図２参照）やマスク３の違いなどはあるものの、主な構成は共通している。成膜装置１０の詳細については＜成膜装置＞で説明する。

【0023】

なお、製造装置１００は、上述の有機ＥＬ表示装置の表示パネルに限らず、製造過程において基板表面に真空蒸着やスパッタ、ＣＶＤ等の各種成膜方法により所望のパターンの薄膜（材料層）を形成する製品の製造に使用可能である。具体的には、製造装置１００は、薄膜太陽電池や有機光電変換素子（有機薄膜撮像素子）のような有機電子デバイスや、光学部材等の製造に使用可能である。また、成膜装置１０で成膜が行われる基板５の材料としては、ガラス、樹脂、金属等の材料を適宜選択可能であり、ガラス上にポリイミド等の樹脂層が形成されたものが好適に用いられる。また、蒸着材料としては、有機材料、無機材料等の材料を適宜選択可能である。

【0024】

＜成膜装置＞
図２は、一実施形態に係る成膜装置１０の構成を模式的に示す断面図である。また、図３は、一実施形態に係る基板保持ユニット１３の斜視図である。成膜装置１０は、マスク３を用いて蒸着材料を基板５に蒸着させることにより、基板５に対して所定のパターンでの成膜を行う装置である。本実施形態では、成膜装置１０は、チャンバ１１、蒸発源１２、基板保持ユニット１３、位置調整機構１４（図４参照）、マスク台１５、検知ユニット１６、及び冷却ユニット１７を含む。

【0025】

チャンバ１１は、その内部を真空雰囲気、あるいは窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持する。チャンバ１１の内部には、主として蒸発源１２、基板保持ユニット１３、マスク台１５及び冷却ユニット１７が設けられている。

【0026】

蒸発源１２は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気に維持されたチャンバ１１内において蒸着材料を蒸発又は昇華させて基板５上に成膜する成膜手段である。例えば、蒸発源１２は、蒸着材料を加熱蒸発させるためのヒータ等の熱源、蒸着材料を収容する容器、蒸着レートを監視する蒸着モニタ等を含み得る。本実施形態では、蒸発源１２は複数のノズル（不図示）がＸ方向に並んで配置され、それぞれのノズルから蒸着材料が放出されるリニア蒸発源である。蒸発源１２は、蒸発源移動機構（不図示）によってＹ方向に往復移動される。

【0027】

基板保持ユニット１３は、チャンバ１１内において基板５を保持、搬送する。本実施形態では、基板保持ユニット１３は、支持枠体１３１と、基板アクチュエータ１３２と、クランプ部材１３３と、クランプアクチュエータ１３４とを含む。

【0028】

支持枠体１３１は、基板５を支持する。一実施形態において、支持枠体１３１は、基板５を支持した際に基板を囲むように設けられる枠部１３１１と、枠部１３１１から枠部１３１１の内側に延び、基板５の４辺の近傍（一対の短辺の近傍および一対の長辺の近傍）を下側から支持する複数の支持部１３１２を有する。基板アクチュエータ１３２は、枠部１３１１に接続するように設けられ、支持枠体１３１を上下方向（Ｚ方向）に移動させることにより、支持枠体１３１に支持された基板５を上下に移動させる。なお、図３の例では枠部１３１１は矩形状の基板５の外周を取り囲むような切れ目のない矩形枠形としたが、これに限定はされず、部分的に切り欠きがある矩形枠形であってもよい。枠部１３１１に切り欠きを設けることで、搬送ロボットＲＲ１から基板保持ユニット１３の支持部１３１２へと基板５を受け渡す際に搬送ロボットＲＲ１を枠部１３１１を避けて退避させることができるようになり、基板５の搬送および受け渡しの効率を向上させることができる。

【0029】

クランプ部材１３３は、支持枠体１３１とともに基板５を保持する。具体的には、クランプ部材１３３は、基板５の長辺の近傍（以下、単に「長辺」と称することがある）を支持している複数の支持部１３１２の位置に対応してそれぞれ設けられた複数の押圧部材１３３１と、基板５の各長辺に沿ってそれぞれ設けられ、押圧部材１３３１を支持する基部１３３２と、を含み、押圧部材１３３１を支持部１３１２に押圧させる。これにより、基板５が押圧部材１３３１と支持部１３１２とで挟み込まれる。クランプアクチュエータ１３４は、クランプ部材１３３を上下方向に移動させる。これにより、支持枠体１３１及びクランプ部材１３３は、基板５を挟持したり、挟持状態から解放したりする。なお、クランプアクチュエータ１３４は、基板アクチュエータ１３２によって支持枠体１３１とともに上下方向に移動するように設けられることにより、支持枠体１３１が上昇又は下降しても基板５の挟持状態が変化しないように構成され得る。なお、支持部１３１２は「受け爪」又は「フィンガ」とも呼ばれ、押圧部材１３３１は「クランプ」とも呼ばれることがある。

【0030】

位置調整機構１４（図４参照）は、基板５及びマスク３の相対的な位置調整を行う。具体的には、位置調整機構１４は、基板５及びマスク３のＸＹ方向の相対位置及びＺ軸回りの相対角度について調整を行う。本実施形態では、位置調整機構１４は、基板保持ユニット１３をＸ方向に移動させるアクチュエータ、基板保持ユニット１３をＹ方向に移動させるアクチュエータ及び基板保持ユニット１３をＺ軸周りに回転させるアクチュエータを備える（いずれも不図示）。これにより、位置調整機構１４は、マスク３の位置を維持しながら、基板５を保持した基板保持ユニット１３を移動させることにより位置調整を行う。しかしながら、位置調整機構１４は、基板５の位置を維持しながらマスク３を移動させたり、基板５及びマスク３の両方を移動させたりすることでこれらの相対位置を調整してもよい。

【0031】

ここで、本実施形態の成膜装置１０は、位置調整機構１４により、基板５及びマスク３間のアライメントとして、ラフアライメント及びファインアライメントの２段階のアライメントを実行する。ラフアライメントは基板５及びマスク３の大まかな位置調整であり、ファインアライメントはラフアライメントよりも高精度の基板５及びマスク３の位置調整である。これらの詳細については後述する。

【0032】

マスク台１５は、チャンバ１１内においてマスクを支持する台であり、基板保持ユニット１３の下方かつ蒸発源１２の上方に設けられる。成膜時には、マスク台１５に支持されたマスク３の上に基板５が載置される。

【0033】

検知ユニット１６は、基板５及びマスク３に設けられたアライメント用のマークを検知する。本実施形態では、検知ユニット１６は、ラフアライメント用のマークを検知する複数のカメラ１６０１，１６０２と、ファインアライメント用のマークを検知する複数のカメラ１６１１～１６１４とを含む。カメラ１６０１，１６０２は、基板５の短辺中央付近の所定領域をそれぞれ撮影し、マスクマーク３０１，３０２及び基板マーク５０１，５０２（図５（ａ）～図５（ｃ）参照）を検知する。また、カメラ１６１１～１６１４は、基板５の角付近の所定領域をそれぞれ撮影し、マスクマーク３１１～３１４及び基板マーク５１１～５１４（図５（ａ）～図５（ｃ）参照）をそれぞれ検知する。なお、以下の説明において、カメラ１６０１，１６０２を総称してラフカメラ１６０と呼び、カメラ１６１１～１６１４を総称してファインカメラ１６１と呼ぶ場合がある。また、検知ユニット１６は、カメラに限らずその他の光学的な方法でマークを検知してもよい。

【0034】

冷却ユニット１７は、基板５を冷却し、その温度上昇を抑えることで有機材料の変質や劣化を抑制する。本実施形態では、冷却ユニット１７は、冷却板１７０と、冷却板アクチュエータ１７１とを含む。

【0035】

冷却板１７０は、基板５を冷却する板状の部材であり、例えば蒸発源１２によって成膜がなされる基板５の領域と同程度の大きさを有する。例えば、冷却板１７０は、基板保持ユニット１３によって保持された基板５の上側に位置するように設けられ、基板５の成膜がなされる面と反対側の面に接触することで基板５を冷却する。また、冷却板１７０は、磁力によってマスク３を基板５に引き付けて、基板５とマスク３の密着性を高めるマグネット板を兼ねていてもよい。なお、冷却板１７０とは別体にマグネット板が設けられる構成も採用可能である。また、冷却板１７０は水冷機構等によって積極的に基板５を冷却するものに限定はされず、水冷機構等は設けられていないものの基板５と接触することによって基板５の熱を奪うような板状部材であってもよい。冷却板１７０は押さえ板と呼ぶこともできる。

【0036】

冷却板アクチュエータ１７１は、冷却板１７０を上下方向（Ｚ方向）に移動させる。なお、冷却板１７０とマグネット板が別体に設けられる場合には、これらを独立に移動可能なように、マグネット板を上下方向に移動させるアクチュエータが別途設けられてもよい。

【0037】

＜制御構成＞
図４は、図２に示した成膜装置１０のハードウェアの構成例を示す図である。図４では、基板５とマスク３のアライメントに関連する構成を中心に示している。例えば、成膜装置１０は、製造装置１００を統括的に制御するホストコンピュータＨからの指示に基づいて、所定の動作を実行する。

【0038】

制御部１８は、処理部１８１と、記憶部１８２と、Ｉ／Ｆ部１８３（インタフェース部）とを備え、これらは互いに不図示のバスにより接続されている。処理部１８１は例えばＣＰＵである。処理部１８１は、記憶部１８２に記憶されたプログラムを実行することにより、位置調整機構１４や各種アクチュエータ２０の駆動を制御する。記憶部１８２は、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等であり、処理部１８１が実行するプログラムの他、各種のデータが格納される。Ｉ／Ｆ部１８３は、処理部１８１と外部デバイスとの信号の送受信を中継する。Ｉ／Ｆ部１８３は、例えば、通信Ｉ／Ｆや入出力Ｉ／Ｆから構成される。

【0039】

表示部１９は、各種情報を表示する。また、各種アクチュエータ２０としては、上述の基板アクチュエータ１３２、クランプアクチュエータ１３４、冷却板アクチュエータ１７１等が含まれ得る。

【0040】

＜基板及びマスク＞
図５（ａ）～（ｃ）は、マスク３及び基板５の構成例を示す平面図であって、図５（ａ）はマスク３単体、図５（ｂ）は基板５単体、図５（ｃ）はマスク３と基板５が重ねられた状態を示している。なお、図５（ｃ）において、領域Ｒ１～Ｒ６はそれぞれ、カメラ１６１１～１６１４，１６０１，１６０２の検知領域を示す。また、図５（ａ）～（ｃ）は、理解を容易にするため各マークを強調して示しているため、実際のサイズとは異なる。

【0041】

マスク３は、所望のパターンで基板５に蒸着材料を蒸着するためのものである。マスク３の基板５と重なる領域には、所定のパターンの開口が形成されており（図５（ａ）等では省略）、基板５の一方の面がマスク３に覆われた状態で蒸着を行うことにより、開口に応じたパターンで基板５に蒸着材料が蒸着する。なお、マスク３としては、枠状のマスクフレームに数μｍ～数十μｍ程度の厚さのマスク箔が溶接固定された構造を有するマスクを用い得る。マスク３の材質は特に限定はされないが、インバー材などの熱膨張係数の小さい金属を用いることが好ましい。

【0042】

また、マスク３には、ラフアライメント用のマスクマーク３０１，３０２及びファインアライメント用のマスクマーク３１１～３１４が設けられている。マスクマーク３０１，３０２はそれぞれ、マスク３の短辺の中央付近に設けられ、対応するカメラ１６０１，１６０２によって検知される。マスクマーク３１１～３１４はそれぞれ、マスク３の角付近に設けられ、対応するカメラ１６１１～１６１４によって検知される。なお、以下の説明において、マスクマーク３０１，３０２を総称してマスクラフマーク３０と呼び、マスクファインマーク３１１～３１４を総称してマスクマーク３１と呼ぶ場合がある。すなわち、マスクラフマーク３０はラフカメラ１６０によって検知され、マスクファインマーク３１はファインカメラ１６１によって検知される。

【0043】

基板５は、蒸着物質が蒸着される対象となる部材であり、検知ユニット１６によって検知される光を透過する透過性を有する。基板５は、搬送ロボットＲＲ１により基板５がチャンバ１１内に搬送されると、基板保持ユニット１３に保持された状態で、位置調整機構１４によりマスク３との間で位置調整が行われる。また、基板５が透過性を有することにより、マスク３と検知ユニット１６の間に基板５が配置されていても検知ユニット１６がマスクマーク３０，３１を検知することができる。

【0044】

基板５には、ラフアライメント用の基板マーク５０１，５０２及びファインアライメント用の基板マーク５１１～５１４が設けられている。基板マーク５０１，５０２はそれぞれ、基板５の短辺の中央付近に設けられ、対応するカメラ１６０１，１６０２によって検知される。基板マーク５１１～５１４はそれぞれ、基板５の角付近に設けられ、対応するカメラ１６１１～１６１４によって検知される。なお、以下の説明において、基板マーク５０１，５０２を総称して基板ラフマーク５０と呼び、基板ファインマーク５１１～５１４を総称して基板マーク５１と呼ぶ場合がある。すなわち、基板ラフマーク５０はラフカメラ１６０によって検知され、基板ファインマーク５１はファインカメラ１６１によって検知される。

【0045】

本実施形態では、基板マーク５０，５１はそれぞれ、位置検知用マーク５０ａ，５１ａと角度検知用マーク５０ｂ，５１ｂとにより構成される。しかしながら、これらが一体となった構成や各基板マーク５０，５１の位置のみを検知する構成も採用可能である。あるいは、基板ファインマーク５１は位置検知用マーク５１ａ及び角度検知用マーク５１ｂにより構成され、基板ラフマーク５０は位置検知用マーク５０ａのみによって構成されてもよい。すなわち、基板マーク５０，５１のいずれか一方は位置検知用マーク及び角度検知用マークにより構成され、他方は位置検知用マークのみによって構成されてもよい。

【0046】

また、本実施形態では、ラフアライメントにおいては、基板ラフマーク５０とそれらに対応するマスクラフマーク３０との位置関係が所定条件を満たすように基板５及びマスク３の相対位置が調整される。また、ファインアライメントにおいては、基板ファインマーク５１とそれらに対応するマスクファインマーク３１との位置関係が所定条件を満たすように基板５及びマスク３に相対位置が調整される。

【0047】

＜アライメント工程の概略＞
図６は、成膜装置１０によるアライメント工程の概略を模式的に示す図である。状態ＳＴ１～ＳＴ２はアライメント実施前の状態、状態ＳＴ３はラフアライメントが実行されている状態、状態ＳＴ４～ＳＴ８はファインアライメントが実行されている状態をそれぞれ示している。

【0048】

状態ＳＴ１は、基板５が搬送ロボットＲＲ１によりチャンバ１１内に搬入された状態を示している。この状態では、基板５は支持枠体１３１上に載置されているが、クランプ部材１３３は基板５の上方に離間している。したがって、基板５は、挟持されていない。また、基板５は自重により中央部分が撓んでいる。

【0049】

状態ＳＴ２は、支持枠体１３１とクランプ部材１３３とにより基板５が挟持された状態を示している。具体的には、状態ＳＴ１から、クランプアクチュエータ１３４によりクランプ部材１３３が下方に移動することで支持枠体１３１とクランプ部材１３３とによって基板５の長辺を挟持している。

【0050】

状態ＳＴ３は、ラフアライメントが実行されている状態を示している。具体的には、ラフカメラ１６０により、基板ラフマーク５０及びマスクラフマーク３０を検知し、その検知結果に基づいて位置調整機構１４が基板５のＸＹ方向の位置及びＺ軸周りの回転角θを調整する。なお、位置調整機構１４による調整後、再度ラフカメラ１６０により基板ラフマーク５０及びマスクラフマーク３０を検知し、検知結果が条件を満たさない場合は再度位置調整機構１４による位置調整を行ってもよい。

【0051】

状態ＳＴ４以降は、ファインアライメントが実行されている状態を示している。状態ＳＴ４は、基板アクチュエータ１３２により基板保持ユニット１３を下降させてファインカメラ１６１により基板ファインマーク５１及びマスクファインマーク３１の検知を行っている状態を示している。なお、検知結果が条件を満たしている場合は状態ＳＴ５，ＳＴ６を省略してもよい。ここで、アライメントによる位置調整の精度を向上させるためには、検知ユニット１６による各マークの検知精度を高めることが求められる。そのため、高い精度での位置調整が求められるファインアライメントにおいて用いられるファインカメラ１６１としては、高い解像度で画像を取得可能なカメラを用いることが好ましい。しかしながら、カメラの解像度を高めると被写界深度が浅くなるため、撮影対象となる基板５に形成されているマークとマスク３に形成されているマークを同時に撮影するために両マークをファインカメラ１６１の光軸方向においてより一層接近させる必要がある。そこで本実施形態では、ファインアライメントにおいて基板ファインマーク５１及びマスクファインマーク３１を検知する際に、基板５を、ラフアライメントにおいて基板ラフマーク５０及びマスクラフマーク３０を検知する際よりもマスク３に接近させる。このとき、図６の状態ＳＴ４に示されるように、基板５は部分的にマスク３と接触した状態となる。基板５は周縁領域を支持されているために自重によって中央部が撓んだ状態となるため、典型的には、基板５の中央部が部分的にマスク３と接触した状態となる。

【0052】

なお、ラフアライメントにおいては図６の状態ＳＴ３に示すように基板５とマスク３とが離間した状態で、基板ラフマーク５０およびマスクラフマーク３０の検知と、基板５およびマスク３の位置の調整と、が行われる。ラフアライメントにおいては、比較的被写界深度の深いラフカメラ１６０を用いることで、基板５とマスク３とが離間したままアライメントを行うことができる。本実施形態ではこのように、ラフアライメントによって基板５とマスク３とを離間させたまま大まかに位置の調整を行ってから、位置調整の精度がより高いファインアライメントを行うようにしている。これにより、ファインアライメントにおいてマークの検知のために基板５とマスク３を接近させて接触させた際には、基板５とマスク３はその相対位置が既にある程度調整されているため、基板５の上に形成されている膜のパターンとマスク３の開口パターンとがある程度整列した状態で接触するようになる。そのため、基板５とマスク３とが接触することによる基板５の上に形成されている膜へのダメージを低減することができる。すなわち、本実施形態のように基板５とマスク３を離間させたまま大まかに位置調整を行うラフアライメントと、基板５とマスク３とを部分的に接触させる工程を含むファインアライメントと、を組み合わせて実行することにより、基板５の上に形成されている膜へのダメージを低減しつつ高精度の位置調整を実現することができる。

【0053】

状態ＳＴ５は、カメラ１６１による検知結果に基づいて、基板５の位置調整を行っている状態を示している。具体的には、基板アクチュエータ１３２により基板保持ユニット１３を上昇させて基板５をマスク３から離間させた後に、位置調整機構１４が基板５のＸＹ方向の位置及びＺ軸周りの回転角θを調整している。

【0054】

状態ＳＴ６は、基板５をマスク３に再度接近させ、基板５がマスク３に接触した状態でカメラ１６１により基板マーク５１及びマスクマーク３１を検知している状態を示している。検知結果が条件を満たしている場合は状態ＳＴ７に進み、条件を満たさない場合は状態ＳＴ５に戻る。

【0055】

状態ＳＴ７は、基板５をマスク３上に載置し、その上に冷却板１７０を重ねた状態を示している。具体的には、基板アクチュエータ１３２により基板保持ユニット１３を下降させて基板５をマスク３上に載置した後、冷却板アクチュエータ１７１により冷却板１７０を下降させて冷却板１７０を基板５に接触させている。

【0056】

状態ＳＴ８は、カメラ１６１による最終的な位置確認を実行している状態を示している。状態ＳＴ７で基板５がマスク３と冷却板１７０とに挟まれた状態となった後に、クランプアクチュエータ１３４によりクランプ部材１３３が上方に移動することでクランプ部材１３３が基板５から離間し、基板５の長辺の挟持状態が解除される。その後、基板アクチュエータ１３２により基板保持ユニット１３を下降させ、基板５の周縁領域と接触していた支持枠体１３１の複数の支持部１３１２を基板５から離間させる。これにより、基板５は基板保持ユニット１３から離間し、マスク３と冷却板１７０とによって挟持された状態となる。この状態で、ファインカメラ１６１により基板ファインマーク５１及びマスクファインマーク３１を検知し、これらの位置関係が条件を満たしているか否かを確認する。これらの位置関係が条件を満たしていれば基板５とマスク３のアライメントを終了し、条件を満たしていなければ状態ＳＴ５に戻る。

【0057】

図７は、ファインアライメント工程の一例を説明する図である。
処理部１８１は、各カメラ１６１１～１６１４の検知結果に基づいて、マスク３に設けられた複数のマスクマーク３１１～３１４の位置Ｐ１～Ｐ４を取得する。本実施形態では、位置Ｐ１～Ｐ４はそれぞれ、円形のマスクマーク３１１～３１４の中心位置である。また、本実施形態では、記憶部１８２には、各カメラ１６１１～１６１４のそれぞれの視野内における座標系（カメラ座標系）と、成膜装置１０の全体における座標系（ワールド座標系）とを紐づけた情報が記憶されている。処理部１８１は、各カメラ１６１１～１６１４のそれぞれの検知結果に基づいて、それぞれのカメラ座標系におけるマスクマーク３１１～３１４の位置Ｐ１～Ｐ４の座標を算出する。処理部１８１は、上述のカメラ座標系とワールド座標系とを紐づける情報から複数のマスクマーク３１１～３１４の位置Ｐ１～Ｐ４のワールド座標系における座標を取得する。

【0058】

また、処理部１８１は、各カメラ１６１１～１６１４の検知結果に基づいて、基板５に設けられた複数の基板マーク５１１～５１４から、マスクマーク３１１～３１４のそれぞれに対応する目標位置５１１Ｔ～５１４Ｔを基板５上に設定する。なお、目標位置５１１Ｔ～５１４Ｔについてもマスクマーク３１１～３１４の位置Ｐ１～Ｐ４と同様に、カメラ座標系とワールド座標系とを紐づけた情報に基づいて、ワールド座標系における座標で設定される。本実施形態では、十字形の位置検知用マーク５１１ａ～５１４ａのＸ方向に伸びる部分から、所定距離だけ基板５の内側の位置に目標位置５１１Ｔ～５１４Ｔが設定される。なお、図７では、位置Ｐ１と目標位置５１１Ｔとの間の距離をＬ１で示している。位置Ｐ２～Ｐ４と目標位置５１２Ｔ～５１４Ｔとの間のそれぞれの距離についても同様にＬ２～Ｌ４で示している。

【0059】

そして、処理部１８１は、複数のマスクマーク３１１～３１４の位置Ｐ１～Ｐ４と、それらに対応する目標位置５１１Ｔ～５１４Ｔとに基づいて、位置調整機構１４により基板５とマスク３の相対位置を調整する。一例として、まず、処理部１８１は、位置Ｐ１～Ｐ４の重心と、目標位置５１１Ｔ～５１４Ｔの重心とが一致するように位置調整機構１４により基板５の位置を調整する。その後、処理部１８１は、距離Ｌ１～Ｌ４の二乗和が最小になるように、位置Ｐ１～Ｐ４の重心と目標位置５１１Ｔ～５１４Ｔの重心が一致した状態を維持しながら基板５を位置調整機構１４により回転させる。なお、説明したアライメント方法は例示であって、他の周知の技術を適用可能である。

【0060】

ところで、上述のように、有機ＥＬ表示装置において赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色毎に塗分け蒸着を行う場合等には、高精度のアライメントが要求される。ここで、基板ファインマーク５１及びマスクファインマーク３１を用いてアライメントを行うにあたっては、互いに対応付けられる基板ファインマーク５１及びマスクファインマーク３１の組の数が多いほどアライメント後の基板５とマスク３とのずれが小さい値に収束し、アライメント精度が向上する。これは、基板ファインマーク５１及びマスクファインマーク３１を形成する際の加工誤差や各ファインカメラ１６１による検知誤差等の各種誤差が平均化されるためである。なお、ここでは基板ファインマーク５１及びマスクファインマーク３１について説明するが、基板ラフマーク５０及びマスクラフマーク３０についても同様である。

【0061】

一方で、基板５は複数の成膜室に順次搬送されつつ複数の蒸着材料による成膜が繰り返し行われるため、搬送の際や成膜の際に基板５のマークが形成されている領域にも材料が付着する等して汚れてしまうことがある。あるいは、蒸着工程の前のＴＦＴ回路形成工程（バックプレーン工程）等において基板５のマークが形成されている領域が汚れ、汚れた状態の基板５が蒸着を行う成膜室に搬入されてくることがある。このような場合には、アライメントを行う際に、基板５の汚れ等により検知ユニット１６が基板マーク５１を検知できないことがある。基板マーク５１１～５１４のいずれかが検知できなかった場合、検知できた基板マークとそれに対応するマスクマークのみに基づいてアライメントを行う、すなわち、検知できなかったマークは用いずに、用いるマークの組の数を通常時よりも減らしてアライメントを行うことが考えられる。しかし、この場合、対応付けられる基板ファインマーク５１及びマスクファインマーク３１の組の数が少なくなることで、アライメントが要求される精度で行えないことがある。

【0062】

また、製造時には、同じマスク３を用いて複数の基板５に対して成膜を行うことがある。ここで、検知できない基板マーク５１が１つあった場合に検知できた残りの３つの基板マーク５１でアライメントを行うと、４つの基板マーク５１を用いてアライメントを行った場合と異なる位置にアライメント結果が収束してしまうことがある。この結果、同じ製造ロット（ここでは、同じマスク３を用いて成膜を行った基板３を１つの製造ロットとする）内で基板５に対する成膜位置にばらつきが生じてしまうことがある。

【0063】

そこで、本実施形態では、より高精度なアライメントを行うため、処理部１８１が以下の処理を実行している。

【0064】

＜処理例＞
図８は、処理部１８１の処理例を示すフローチャートであり、ファインアライメントを行う際の処理の概略を示している。より具体的には、検知ユニット１６の検知結果に基づいて、基板５上に仮想的なマーク（仮想マーク）を設定し、仮想マークを用いてアライメントを行う場合の処理が示されている。例えば、本フローチャートは、図６の状態ＳＴ４～ＳＴ５で示す動作の中で実行される。また、本フローチャートは、例えば処理部１８１が記憶部１８２に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより実現される。

【0065】

ステップＳ１で、処理部１８１は、マーク検知処理を行う。具体的には、処理部１８１は、検知ユニット１６としてのカメラ１６１１～１６１４により、マスク３に設けられたマスクマーク３１１～３１４、及びマスクマーク３１１～３１４にそれぞれ対応して基板５に設けられた基板マーク５１１～５１４を検知する。なお、処理部１８１は、検知ユニット１６により検知できないマーク（マスクファインマーク３１又は基板ファインマーク５１）があった場合には、その旨の情報を取得しうる。

【0066】

ステップＳ２で、処理部１８１は、仮想位置情報設定処理を行う。本実施形態では、処理部１８１は、ステップＳ１で検知できなかった基板ファインマーク５１があった場合に、検知できた基板ファインマーク５１の位置に基づいて、検知できなかった基板ファインマーク５１に対応する仮想マーク５１Ｖ（図１０参照）の仮想位置情報を、基板５上に設定する。処理の詳細については後述する（図９（ａ）参照）。

【0067】

ステップＳ３で、処理部１８１は、位置調整処理を行う。具体的には、処理部１８１は、ステップＳ１での検知結果に基づくマスクマーク３１１～３１４及び基板マーク５１１～５１４の位置、並びにステップＳ２で設定した仮想マーク５１Ｖの仮想位置情報に基づいて、基板５及びマスク３の位置調整を行う。処理の詳細については後述する。

【0068】

ステップＳ４で、処理部１８１は、位置調整後に再度のマーク検知処理を行う。具体的な処理はステップＳ１と同様である。ステップＳ５で、処理部１８１は、ステップＳ４の検知結果が所定条件を満たすか否かを判定し、満たしていればフローチャートを終了し、満たしていなければステップＳ３の処理に戻る。例えば、処理部１８１は、複数のマスクマーク３１１～３１４の位置Ｐ１～Ｐ４と、それらに対応する目標位置５１１Ｔ～５１４Ｔとの距離の二乗和が所定値以下である場合に所定条件を満たすと判定する。

【0069】

図９（ａ）は、処理部１８１の処理例を示すフローチャートであり、図８のフローチャートのステップＳ２の具体例を示している。

【0070】

ステップＳ２０１で、処理部１８１は、ステップＳ１で検知できない基板マーク５１１～５１４が有ったか否かを判定する。検知できない基板マーク５１が有った場合にはステップＳ２０２に進み、検知すべき全ての基板ファインマーク５１を検知できている場合にはステップＳ２０３に進む。

【0071】

ステップＳ２０２で、処理部１８１は、仮想マーク５１Ｖの仮想位置情報を設定する。例えば処理部１８１は、ステップＳ１で検知した基板ファインマーク５１の位置を基準として、ステップＳ１で検知できなかった基板ファインマーク５１の位置を推定してその位置情報を取得する。そして、取得した位置情報を、ステップＳ１で検知できなかった基板ファインマーク５１に対応する仮想マーク５１Ｖの仮想位置情報として設定する。一般に、基板５上の各基板ファインマーク５１の相対的な位置関係は、基板５のサイズや種類等によって予め決められている。換言すれば、各基板ファインマーク５１は、予め決められた設計寸法に基づいて基板５上に形成されている。よって、処理部１８１は、少なくとも１つの基板ファインマーク５１の位置情報及び角度情報に基づいて他の基板ファインマーク５１の位置情報を推定することができる。また、処理部１８１は、少なくとも２つの基板ファインマーク５１の位置情報に基づいて、他の基板ファインマーク５１の位置情報を推定することができる。

【0072】

仮想マーク５１Ｖの仮想位置情報の設定方法の具体例を、右上の基板マーク５１２が検知されなかった場合を例に説明する。例えば、基板マーク５１１及び基板マーク５１２の相対的な位置関係についての情報を予め記憶部１８２が記憶しておく。そして、処理部１８１は、この情報と、検知ユニット１６により検知した基板マーク５１１の位置情報及び角度情報と、に基づいて基板マーク５１２の位置情報を推定して取得し、その位置を仮想マーク５１Ｖの仮想位置情報として設定する。

【0073】

また例えば、処理部１８１は、検知ユニット１６により検知した複数の基板マーク５１１，５１３，５１４のうちの少なくとも２つの位置情報に基づいて仮想マーク５１Ｖの仮想位置情報を設定してもよい。処理部１８１は、左下の基板マーク５１３から右下の基板マーク５１４までのＸ方向距離Ｄ１及びＹ方向距離Ｄ２を取得し、左上の基板マーク５１１を起点として、Ｘ方向にＤ１、Ｙ方向にＤ２進んだ位置に仮想マーク５１Ｖを設定してもよい。あるいは、基板マーク５１１、基板マーク５１２、及び基板マーク５１３の相対的な位置関係についての情報を予め記憶部１８２が記憶しておいてもよい。この場合には、処理部１８１は、記憶部１８２が記憶している相対的な位置関係の情報と、検知ユニット１６により検知した基板マーク５１１及び基板マーク５１３の位置情報と、に基づいて基板マーク５１２の位置情報を推定して取得し、その位置を仮想マーク５１Ｖの仮想位置情報として設定することもできる。

【0074】

ステップＳ２０３で、処理部１８１は、各種マークを表示部１９に表示する。図１０は、表示部１９の表示例を示す図であり、基板マーク５１２が検知できなかった場合の例を示している。表示部１９の表示画面１９１には、カメラ１６１１～１６１４の撮影画像がそれぞれ表示されている。また、カメラ１６１２の撮影画像上には、Ｓ２０２で設定された仮想位置情報に基づいて仮想マーク５１Ｖ（仮想位置検知用マーク５１Ｖａ及び仮想角度検知用マーク５１Ｖｂ）が表示されている。また、各カメラ１６１の撮影画像上には、基板マーク５１又は仮想マーク５１Ｖに基づき設定された目標位置Ｔ５１１～Ｔ５１４が表示されている。なお、ステップＳ１で検知できない基板マーク５１１～５１４がなかった場合には仮想位置情報が設定されないので、処理部１８１はカメラ１６１１～１６１４の撮影画像を表示部１９に表示させる。

【0075】

このように、設定された仮想マーク５１Ｖが表示部１９の表示画面１９１に表示されることにより、仮想マーク５１Ｖが設定されたことを装置の使用者が容易に認識することができる。なお、表示部１９による表示の態様は適宜設定可能である。また、本ステップを省略し、表示部１９による表示を行わずにフローチャートを終了してもよい。

【0076】

図９（ｂ）は、処理部１８１の処理例を示すフローチャートであり、図８のフローチャートのステップＳ３の具体例を示している。

【0077】

ステップＳ３０１で、処理部１８１は、ステップＳ２０２で仮想マーク５１Ｖの仮想位置情報が設定されているか否かを確認する。処理部１８１は、仮想位置情報が設定されている場合はステップＳ３０２に進み、設定されていない場合はステップＳ３０３に進む。

【0078】

ステップＳ３０２で、処理部１８１は、検知ユニット１６１により検知したマスクマーク３１１～３１４及び基板マーク５１１～５１４、及びステップＳ２０２で設定した仮想位置情報に基づいて位置調整を行う。ステップＳ３０３で、処理部１８１は、検知ユニット１６１により検知したマスクマーク３１１～３１４及び基板マーク５１１～５１４に基づいて位置調整を行う。

【0079】

以上説明したように、本実施形態によれば、基板ファインマーク５１に基づいて仮想マーク５１Ｖを設定する。例えば、処理部１８１は、検知ユニット１６の検知結果に基づく、マスクマーク３１１に対応する基板マーク３１１の位置に基づいて、マスクマーク３１２に対応するように基板５上に仮想マーク５１Ｖを設定する。したがって、より多くのマスクマーク３１に対して、基板ファインマーク５１又は仮想マーク５１Ｖが対応付けられるため、アライメント後の基板５とマスク３とのずれが小さい値に収束し、アライメント精度を向上させることができる。

【0080】

さらに言えば、本実施形態では、検知できなかった基板ファインマーク５１があった場合に、検知した基板ファインマーク５１に基づいて検知できなかった基板ファインマーク５１に対応する仮想マーク５１Ｖを設定する。これにより、検知できなかった基板ファインマーク５１があった場合でも、基板５とマスク３のアライメント精度を維持することができる。

【0081】

また、基板ファインマーク５１は、例えばフォトリソグラフィ及びエッチング等によって高精度に形成される。典型的には、基板５に設けられる複数の基板ファインマーク５１は、１つのフォトマスクを用いた一度の露光によって一括でパターニングされるため、それぞれのマークの位置関係も高精度に形成される。よって、検知できなかった基板ファインマーク５１に対して仮想マーク５１Ｖを高精度に設定することができる。そのため、仮想マーク５１Ｖを用いてアライメントを行う場合でも製造過程におけるロット内のアライメントのばらつきも抑制することができる。

【0082】

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、電子デバイスの製造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。

【0083】

まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１１（ａ）は有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図１１（ｂ）は１画素の断面構造を示す図である。

【0084】

図１１（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。カラー有機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の複数の副画素の組み合わせにより画素５２が構成されている。画素５２は、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子の３種類の副画素の組み合わせで構成されることが多いが、これに限定はされない。画素５２は少なくとも１種類の副画素を含めばよく、２種類以上の副画素を含むことが好ましく、３種類以上の副画素を含むことがより好ましい。画素５２を構成する副画素としては、例えば、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子と黄色（Ｙ）発光素子の４種類の副画素の組み合わせでもよい。

【0085】

図１１（ｂ）は、図１１（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の電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、赤色層５６Ｒ・緑色層５６Ｇ・青色層５６Ｂのいずれかと、電子輸送層５７と、第２の電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子で構成される複数の副画素を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に当たる。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層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の電極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の電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂにわたって共通で形成されていてもよいし、発光素子ごとに形成されていてもよい。すなわち、図１１（ｂ）に示すように正孔輸送層５５が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成された上に赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂが副画素領域ごとに分離して形成され、さらにその上に電子輸送層５７と第２の電極５８が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成されていてもよい。なお、近接した第１の電極５４の間でのショートを防ぐために、第１の電極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。

【0086】

図１１（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有する複数の層で形成されてもよい。また、第１の電極５４と正孔輸送層５５との間には第１の電極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してもよい。同様に、第２の電極５８と電子輸送層５７の間にも電子注入層を形成してもよい。

【0087】

赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂのそれぞれは、単一の発光層で形成されていてもよいし、複数の層を積層することで形成されていてもよい。例えば、赤色層５６Ｒを２層で構成し、上側の層を赤色の発光層で形成し、下側の層を正孔輸送層又は電子ブロック層で形成してもよい。あるいは、下側の層を赤色の発光層で形成し、上側の層を電子輸送層又は正孔ブロック層で形成してもよい。このように発光層の下側又は上側に層を設けることで、発光層における発光位置を調整し、光路長を調整することによって、発光素子の色純度を向上させる効果がある。なお、ここでは赤色層５６Ｒの例を示したが、緑色層５６Ｇや青色層５６Ｂでも同様の構造を採用してもよい。また、積層数は２層以上としてもよい。さらに、発光層と電子ブロック層のように異なる材料の層が積層されてもよいし、例えば発光層を２層以上積層するなど、同じ材料の層が積層されてもよい。

【0088】

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。ここでは、赤色層５６Ｒが下側層５６Ｒ１と上側層５６Ｒ２の２層からなり、緑色層５６Ｇと青色層５６Ｂは単一の発光層からなる場合を想定する。

【0089】

まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）及び第１の電極５４が形成された基板５３を準備する。なお、基板５３の材質は特に限定はされず、ガラス、プラスチック、金属などで構成することができる。本実施形態においては、基板５３として、ガラス基板上にポリイミドのフィルムが積層された基板を用いる。

【0090】

第１の電極５４が形成された基板５３の上にアクリル又はポリイミド等の樹脂層をバーコートやスピンコートでコートし、樹脂層をリソグラフィ法により、第１の電極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。

【0091】

絶縁層５９がパターニングされた基板５３を第１の成膜室に搬入し、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、最終的に１つ１つの有機ＥＬ表示装置のパネル部分となる表示領域５１ごとに開口が形成されたマスクを用いて成膜される。

【0092】

次に、正孔輸送層５５までが形成された基板５３を第２の成膜室に搬入する。基板５３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、正孔輸送層５５の上の、基板５３の赤色を発する素子を配置する部分（赤色の副画素を形成する領域）に、赤色層５６Ｒを成膜する。ここで、第２の成膜室で用いるマスクは、有機ＥＬ表示装置の副画素となる基板５３上における複数の領域のうち、赤色の副画素となる複数の領域にのみ開口が形成された高精細マスクである。これにより、赤色発光層を含む赤色層５６Ｒは、基板５３上の複数の副画素となる領域のうちの赤色の副画素となる領域のみに成膜される。換言すれば、赤色層５６Ｒは、基板５３上の複数の副画素となる領域のうちの青色の副画素となる領域や緑色の副画素となる領域には成膜されずに、赤色の副画素となる領域に選択的に成膜される。

【0093】

赤色層５６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜室において緑色層５６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜室において青色層５６Ｂを成膜する。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜室において表示領域５１の全体に電子輸送層５７を成膜する。電子輸送層５７は、３色の層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに共通の層として形成される。

【0094】

電子輸送層５７までが形成された基板を第６の成膜室に移動し、第２電極５８を成膜する。本実施形態では、第１の成膜室～第６の成膜室では真空蒸着によって各層の成膜を行う。しかし、本発明はこれに限定はされず、例えば第６の成膜室における第２電極５８の成膜はスパッタによって成膜するようにしてもよい。その後、第２電極６８までが形成された基板を封止装置に移動してプラズマＣＶＤによって保護層６０を成膜して（封止工程）、有機ＥＬ表示装置５０が完成する。なお、ここでは保護層６０をＣＶＤ法によって形成するものとしたが、これに限定はされず、ＡＬＤ法やインクジェット法によって形成してもよい。

【0095】

ここで、第１の成膜室～第６の成膜室での成膜は、形成されるそれぞれの層のパターンに対応した開口が形成されたマスクを用いて成膜される。成膜の際には、基板５３とマスクとの相対的な位置調整（アライメント）を行った後に、マスクの上に基板５３を載置して成膜が行われる。ここで、各成膜室において行われるアライメント工程は、上述のアライメント工程の通り行われる。

【0096】

＜他の実施形態＞
第１実施形態では、検知ユニット１６により検知できない基板ファインマーク５１があった場合に仮想マークを設定している。しかしながら、検知ユニット１６により検知できない基板ファインマーク５１の有無に関わらず仮想マークを設定する構成も採用可能である。例えば、もともと基板５に設けられる基板ファインマーク５１の数がマスクファインマーク３１の数よりも少ない場合に、対応する基板ファインマーク５１が存在しないマスクファインマーク３１に対応するように仮想マーク５１Ｖが設定されてもよい。これにより、実際に基板５に設けられている基板ファインマーク５１と、対応する基板ファインマーク５１が存在するマスクファインマーク３１のみによりアライメントを行う場合よりも、使用するマスクファインマーク３１と基板マーク５１又は仮想マーク５１Ｖの組の数が多くなるので、アライメントの精度を向上させることができる。

【0097】

また、第１実施形態ではファインアライメント工程において仮想マークを設定しているが、ラフアライメント工程において仮想マークを設定する構成も採用可能である。また、ラフアライメントとファインアライメントの２段階のアライメントを実行する場合に限らず、１種類のアライメントを実施、あるいは３段階以上のアライメントを実施する場合にも上記実施形態に係る構成を採用可能である。

【0098】

また、第１実施形態では、処理部１８１は、仮想マーク５１Ｖを設定し、その位置情報を仮想位置情報として設定しているが、仮想マーク５１Ｖを設定しなくてもよい。すなわち、処理部１８１は、検知ユニット１６によって検知した基板ファインマーク５１の位置情報に基づいて、検知ユニット１６によって検知した基板ファインマーク５１以外の基板ファインマーク５１の位置に関する情報（仮想位置情報）を設定すればよい。この仮想位置情報の一例が、上述の仮想マーク５１Ｖである。あるいは、仮想位置情報は、基板５上に設定するマスクファインマーク３１の目標位置（第１実施形態でいえば目標位置５１１Ｔ～５１４Ｔ）の情報であってもよい。すなわち、第１実施形態では、仮想マーク５１Ｖの仮想位置情報に基づいて基板５上のマスクファインマーク３１の目標位置が求められるが、直接的にマスクファインマーク３１の目標位置が仮想位置情報として設定されてもよい。

【0099】

また、仮想位置情報を設定した場合には、仮想位置情報を設定したことをログデータ内に記憶するようにしてもよい。換言すれば、処理部１８１は、仮想位置情報を設定したか否かの情報を含むログデータを出力するログデータ出力部を備えていてもよい。当該情報をログデータ内に記憶するようにすることで、装置の使用者がログデータを参照することで、どの基板に対して仮想位置情報を設定したことを確認できるようになる。仮想位置情報を設定してアライメントを行い、成膜した場合には、仮想位置情報を設定しない通常の場合とは異なる成膜結果となる可能性もある。そのため、仮想位置情報を設定して成膜を行った基板を装置の使用者が区別できるようにすることで、生産管理を容易にすることができるようになる。なお、仮想位置情報を設定した場合には、その基板５を識別する基板識別情報にフラグ情報を付与するようにし、当該フラグ情報が付与されている基板５は成膜装置の下流側で成膜結果を確認するために設けられる検査装置にて優先的に検査を行うようにしてもよい。これにより、生産性をより向上させることができる。

【0100】

発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。また、本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラム（ソフトウェア）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出して実行する処理において、そのプログラム、及び該プログラムを格納するコンピュータ読み取り可能な非一時的な記憶媒体によって構成されてもよい。

【符号の説明】

【0101】

３ マスク、５ 基板、１０ 成膜装置、１４ 位置調整機構（位置調整手段）、１６ 検知ユニット（検知手段）、１８１ 処理部（設定手段）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】