特許 7185674 成膜装置、調整方法及び電子デバイスの製造方法

(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】

(24)【登録日】2022-11-29

(45)【発行日】2022-12-07

(54)【発明の名称】成膜装置、調整方法及び電子デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 14/04 20060101AFI20221130BHJP

   C23C 14/24 20060101ALI20221130BHJP

【ＦＩ】

C23C14/04 A

C23C14/24 G

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020166058

(22)【出願日】2020-09-30

(65)【公開番号】P2022057676

(43)【公開日】2022-04-11

【審査請求日】2021-07-28

(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】弁理士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】石井 博

【審査官】篠原 法子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－０１９３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９５４１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１４１１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１２９３６４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－１０３６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／１４６０２５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭５３－１４４２６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－２３０３０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／００－１４／５８

Ｈ０１Ｌ ５１／５０－５１／５６

Ｈ０１Ｌ ２７／３２

Ｈ０５Ｂ ３３／００－３３／２８

Ｈ０１Ｌ ２１／６７－２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部を真空に保持するチャンバと、
前記チャンバの内部に設けられ、基板の周縁部を支持する基板支持手段と、
前記チャンバの内部に設けられ、マスクを支持するマスク支持手段と、
前記基板と前記マスクとのアライメントを行うアライメント手段と、
を備える成膜装置であって、
前記チャンバの内部が真空に保持されている状態で、かつ、前記基板支持手段が前記基板を支持しておらず、前記マスク支持手段にマスクが支持されていない状態において、前記基板支持手段と前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する調整動作を行う調整手段を備える、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項2】

請求項１に記載の成膜装置であって、
前記調整手段は、前記基板支持手段を動かすことにより、前記調整動作を行う、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段を支持する複数の支持軸を備え、
前記調整手段は、前記複数の支持軸のうちの少なくとも一部の支持軸の軸方向の位置を調整する、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項4】

請求項３に記載の成膜装置であって、
前記支持軸に対する前記基板支持手段の角度を可変とするように前記支持軸及び前記基板支持手段を接続する屈曲部を備える、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項5】

請求項３に記載の成膜装置であって、
前記支持軸及び前記基板支持手段の間に設けられる球面軸受を備えることを特徴とする成膜装置。

【請求項6】

請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の成膜装置であって、
前記複数の支持軸を支持する昇降部材を備え、
前記調整手段は、前記昇降部材に対する前記複数の支持軸のそれぞれの軸方向の位置を調整する、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項7】

請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載の成膜装置であって、
前記調整手段は、前記支持軸に形成されたネジと螺合する調整ナットを含む、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項8】

請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段と前記マスク支持手段との相対的な傾きを検出する検出手段を備える、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項9】

請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段の側に設けられ、前記マスク支持手段との接触を検出する複数のタッチセンサを備える、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項10】

請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の成膜装置であって、
前記基板支持手段と前記マスク支持手段との間の距離を検出する複数の測距センサを備える、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項11】

請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の成膜装置であって、
前記アライメント手段は、
前記基板支持手段及び前記マスク支持手段の少なくとも一方を重力方向に移動させ、前記基板支持手段によって支持された前記基板及び前記マスク支持手段によって支持された前記マスクを重力方向に接近及び離隔させる接離手段と、
前記接離手段によって前記基板と前記マスクとを部分的に接触させた状態で、前記基板と前記マスクとの位置ずれ量を計測する計測動作を行う計測手段と、
前記接離手段によって前記基板と前記マスクとを離隔させた状態で、前記計測動作によって計測された前記位置ずれ量に基づいて、前記基板と前記マスクとの相対位置を変更する変位動作を行う変位手段と、
前記位置ずれ量が許容範囲内になるまで前記計測動作と前記変位動作とを繰り返し実行する制御手段と、を有する、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項12】

請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載の成膜装置であって、
前記調整手段は、前記チャンバの外部に設けられた操作部を有する、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項13】

請求項１乃至請求項１２のいずれか一項に記載の成膜装置であって、
前記マスクを介して前記基板上に成膜する成膜手段を備える、
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項14】

内部を真空に保持するチャンバと、
前記チャンバの内部に設けられ、基板の周縁部を支持する基板支持手段と、
前記チャンバの内部に設けられ、マスクを支持するマスク支持手段と、
前記基板と前記マスクとのアライメントを行うアライメント手段と、
を備える成膜装置の調整方法であって、
前記チャンバの内部を真空にする工程と、
前記チャンバの内部が真空に保持されている状態で、前記基板支持手段と前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する調整工程と、を備え、
前記調整工程では、前記基板支持手段が前記基板を支持しておらず、かつ、前記マスク支持手段が前記マスクを支持していない状態において、前記相対的な傾きが調整される、
ことを特徴とする調整方法。

【請求項15】

請求項１４に記載の調整方法によって、前記基板支持手段と前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する工程と、
前記マスクを介して前記基板上に成膜する成膜工程と、を有する、
ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成膜装置の調整技術に関する。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬディスプレイ等の製造においては、チャンバ内でマスクを用いて基板上に蒸着物質が成膜される。成膜の前処理としてマスクと基板とのアライメントが行われ、両者が重ね合わされる。基板はその周縁部が支持された状態でアライメントが行われる（例えば特許文献１）。アライメントの際、チャンバの内部は真空状態である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１７／２２２０００９号パンフレット

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

チャンバの内部を真空状態にすると、チャンバの外部の圧力（大気圧）とチャンバの内部の圧力の差によりチャンバに歪が生じる場合がある。この結果、大気圧下では平行度が保たれていた、基板支持部材とマスク支持部材との間に意図しない傾きが生じる場合がある。この相対的な傾きは、基板とマスクのアライメントの誤差要因となる。同様に、基板を冷却する冷却プレートとマスク支持部材との間に意図しない傾きが生じる場合があり、これは基板の冷却の均一性を低下させる場合がある。

【0005】

本発明は、チャンバの内外気圧差による歪がもたらす影響を低減する技術を提供するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明によれば、例えば、
内部を真空に保持するチャンバと、
前記チャンバの内部に設けられ、基板の周縁部を支持する基板支持手段と、
前記チャンバの内部に設けられ、マスクを支持するマスク支持手段と、
前記基板と前記マスクとのアライメントを行うアライメント手段と、
を備える成膜装置であって、
前記チャンバの内部が真空に保持されている状態で、かつ、前記基板支持手段が前記基板を支持しておらず、前記マスク支持手段にマスクが支持されていない状態において、前記基板支持手段と前記マスク支持手段との相対的な傾きを調整する調整動作を行う調整手段を備える、
ことを特徴とする成膜装置が提供される。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、チャンバの内外気圧差による歪がもたらす影響を低減する技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】電子デバイスの製造ラインの一部の模式図。

【図2】本発明の一実施形態に係る成膜装置の概略図。

【図3】基板支持ユニットの説明図。

【図4】平行度調整ユニットの説明図。

【図5】センサの配置例を示す説明図。

【図6】位置調整ユニットの説明図。

【図7】計測ユニットの説明図。

【図8】平行度調整処理の例を示すフローチャート。

【図9】（Ａ）及び（Ｂ）は平行度調整時の成膜装置の動作説明図。

【図10】作業者への表示例を示す図。

【図11】（Ａ）及び（Ｂ）は平行度調整時の成膜装置の動作説明図。

【図12】制御処理例を示すフローチャート。

【図13】制御処理例を示すフローチャート。

【図14】（Ａ）～（Ｃ）はアライメント装置の動作説明図。

【図15】（Ａ）～（Ｃ）はアライメント装置の動作説明図。

【図16】（Ａ）～（Ｃ）はアライメント装置の動作説明図。

【図17】（Ａ）～（Ｃ）はアライメント装置の動作説明図。

【図18】（Ａ）及び（Ｂ）はアライメント装置の動作説明図。

【図19】マスク台に平行度調整ユニットを設けた例を示す成膜装置の概略図。

【図20】センサの別例を示す説明図。

【図21】（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い。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

＜第一実施形態＞
＜電子デバイスの製造ライン＞
図１は、本発明の成膜装置が適用可能な電子デバイスの製造ラインの構成の一部を示す模式図である。図１の製造ラインは、例えば、スマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられるもので、基板１００が成膜ブロック３０１に順次搬送され、基板１００に有機ＥＬの成膜が行われる。

【0011】

成膜ブロック３０１には、平面視で八角形の形状を有する搬送室３０２の周囲に、基板１００に対する成膜処理が行われる複数の成膜室３０３ａ～３０３ｄと、使用前後のマスクが収納されるマスク格納室３０５とが配置されている。搬送室３０２には、基板１００を搬送する搬送ロボット（搬送手段）３０２ａが配置されている。搬送ロボット３０２ａは、基板１００を保持するハンドと、ハンドを水平方向に移動する多関節アームとを含む。換言すれば、成膜ブロック３０１は、搬送ロボット３０２ａの周囲を取り囲むように複数の成膜室３０３ａ～３０３ｄが配置されたクラスタ型の成膜ユニットである。なお、成膜室３０３ａ～３０３ｄを総称する場合、或いは、区別しない場合は成膜室３０３と表記する。

【0012】

基板１００の搬送方向（矢印方向）で、成膜ブロック３０１の上流側、下流側には、それぞれ、バッファ室３０６、旋回室３０７、受渡室３０８が配置されている。製造過程において、各室は真空状態に維持される。なお、図１においては成膜ブロック３０１を１つしか図示していないが、本実施形態に係る製造ラインは複数の成膜ブロック３０１を有しており、複数の成膜ブロック３０１が、バッファ室３０６、旋回室３０７、受渡室３０８で構成される連結装置で連結された構成を有する。なお、連結装置の構成はこれに限定はされず、例えばバッファ室３０６又は受渡室３０８のみで構成されていてもよい。

【0013】

搬送ロボット３０２ａは、上流側の受渡室３０８から搬送室３０２への基板１００の搬入、成膜室３０３間での基板１００の搬送、マスク格納室３０５と成膜室３０３との間でのマスクの搬送、及び、搬送室３０２から下流側のバッファ室３０６への基板１００の搬出、を行う。

【0014】

バッファ室３０６は、製造ラインの稼働状況に応じて基板１００を一時的に格納するための室である。バッファ室３０６には、カセットとも呼ばれる基板収納棚と、昇降機構とが設けられる。基板収納棚は、複数枚の基板１００を基板１００の被処理面（被成膜面）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を有する。昇降機構は、基板１００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。これにより、バッファ室３０６には複数の基板１００を一時的に収容し、滞留させることができる。

【0015】

旋回室３０７は基板１００の向きを変更する装置を備えている。本実施形態では、旋回室３０７は、旋回室３０７に設けられた搬送ロボットによって基板１００の向きを１８０度回転させる。旋回室３０７に設けられた搬送ロボットが、バッファ室３０６で受け取った基板１００を支持した状態で１８０度旋回し受渡室３０８に引き渡すことで、バッファ室３０６内と受渡室３０８とで基板の前端と後端が入れ替わる。これにより、成膜室３０３に基板１００を搬入する際の向きが、各成膜ブロック３０１で同じ向きになるため、基板Ｓに対する成膜のスキャン方向やマスクの向きを各成膜ブロック３０１において一致させることができる。このような構成とすることで、各成膜ブロック３０１においてマスク格納室３０５にマスクを設置する向きを揃えることができ、マスク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。

【0016】

製造ラインの制御系は、ホストコンピュータとしてライン全体を制御する上位装置３００と、各構成を制御する制御装置１４ａ～１４ｄ、３０９、３１０とを含み、これらは有線又は無線の通信回線３００ａを介して通信可能である。制御装置１４ａ～１４ｄは、成膜室３０３ａ～３０３ｄに対応して設けられ、後述する成膜装置１を制御する。なお、制御装置１４ａ～１４ｄを総称する場合、或いは、区別しない場合は制御装置１４と表記する。

【0017】

制御装置３０９は搬送ロボット３０２ａを制御する。制御装置３１０は旋回室３０７の装置を制御する。上位装置３００は、基板１００に関する情報や搬送タイミング等の指示を各制御装置１４、３０９、３１０に送信し、各制御装置１４、３０９、３１０は受信した指示に基づき各構成を制御する。

【0018】

＜成膜装置の概要＞
図２は本発明の一実施形態に係る成膜装置１の概略図である。成膜装置１は、基板１００に蒸着物質を成膜する装置であり、マスク１０１を用いて所定のパターンの蒸着物質の薄膜を形成する。成膜装置１で成膜が行われる基板１００の材質は、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。蒸着物質としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの物質である。成膜装置１は、例えば表示装置（フラットパネルディスプレイなど）や薄膜太陽電池、有機光電変換素子（有機薄膜撮像素子）等の電子デバイスや、光学部材等を製造する製造装置に適用可能であり、特に、有機ＥＬパネルを製造する製造装置に適用可能である。以下の説明においては成膜装置１が真空蒸着によって基板１００に成膜を行う例について説明するが、本発明はこれに限定はされず、スパッタやＣＶＤ等の各種成膜方法を適用可能である。なお、各図において矢印Ｚは上下方向（重力方向）を示し、矢印Ｘ及び矢印Ｙは互いに直交する水平方向を示す。

【0019】

成膜装置１は、箱型の真空チャンバ３を有する。真空チャンバ３の内部空間３ａは、真空雰囲気か、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される。真空チャンバ３は、減圧ユニット３ｂに接続されている。減圧ユニット３ｂは、例えば、真空ポンプと、真空ポンプと内部空間３ａとを断続する制御弁とを備え、内部空間３ａを減圧して真空状態にするユニットである。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。

【0020】

真空チャンバ３の内部空間３ａには、基板１００を水平姿勢で支持する基板支持ユニット６（基板支持手段）、マスク１０１を支持するマスク台５（マスク支持手段）、成膜ユニット４、プレートユニット９が配置される。マスク１０１は、基板１００上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターンをもつメタルマスクであり、マスク台５の上に固定されている。マスク１０１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ることができる。マスク１０１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。成膜処理は、基板１００がマスク１０１の上に載置され、基板１００とマスク１０１とが互いに重ね合わされた状態で行われる。

【0021】

プレートユニット９は、冷却プレート１０（冷却手段）と磁石プレート１１とを備える。冷却プレート１０は磁石プレート１１の下に、磁石プレート１１に対してＺ方向に変位可能に吊り下げられている。具体的に述べると、磁石プレート１１には複数の案内軸９ｂが上方に延設されており、枠体９ａは案内軸９ｂが挿通されてそのＸ、Ｙ方向の変位が規制されつつ、磁石プレート１１上に支持されている。枠体９ａには冷却プレート１１が固定されている。冷却プレート１１は枠体９ａと共に磁石プレート１１に対してＺ方向には相対変位可能に構成されているが、Ｘ、Ｙ方向には相対変位不能となっている。

【0022】

冷却プレート１０は、成膜時に基板１００の被成膜面の反対側の面（裏面）と接触し、マスク１０１との間に基板１００を挟み込むためのプレートである。冷却プレート１０は基板１００の裏面と接触することにより、成膜時に基板１００を冷却する機能を有する。なお、冷却プレート１０は水冷機構等を備えて積極的に基板１００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１００と接触することによって基板１００の熱を奪うような板状部材であってもよい。冷却プレート１０は押さえ板と呼ぶこともできる。磁石プレート１１は、磁力によってマスク１０１を引き寄せるプレートであり、基板１００の上面に載置されて、成膜時に基板１００とマスク１０１の密着性を向上する。

【0023】

成膜ユニット４は、ヒータ、シャッタ、蒸発源の駆動機構、蒸発レートモニタなどから構成され、蒸着物質を基板１００に蒸着する蒸着源である。より具体的には、本実施形態では、成膜ユニット４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（装置の奥行き方向）に往復移動される。本実施形態では、成膜ユニット４が後述するアライメント装置２と同一の真空チャンバ３に設けられている。しかしながら、アライメントが行われる真空チャンバ３とは別のチャンバで成膜処理を行う実施形態では、成膜ユニット４は真空チャンバ３には配置されない。

【0024】

＜アライメント装置＞
成膜装置１は、基板１００とマスク１０１とのアライメントを行うアライメント装置２を備える。アライメント装置２は、基板１００の周縁部を支持する基板ホルダである基板支持ユニット６を備える。図２に加えて図３を参照して説明する。図３は基板支持ユニット６の説明図であり、その斜視図である。基板支持ユニット６は、矩形の枠状のベース部６０と、ベース部６０から内側へ突出した複数の爪状の載置部６１及び６２を備える。なお、載置部６１及び６２は「受け爪」又は「フィンガ」とも呼ばれることがある。複数の載置部６１はベース部６０の長辺側に間隔を置いて配置され、複数の載置部６２はベース部６０の短辺側に間隔を置いて配置されている。各載置部６１、６２には基板１００の周縁部が載置される。各載置部６１、６２の各載置面は同一水平面上に位置するように調整される。ベース部６０は、支持部材６５及び支持軸６６を介して梁部材２２２に吊り下げられている。

【0025】

なお、図３の例ではベース部６０は矩形状の基板１００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。ベース部６０に切り欠きを設けることで、搬送ロボット３０２ａから基板支持ユニット６の載置部６１へと基板１００を受け渡す際に搬送ロボット３０２ａを、ベース部６０を避けて退避させることができるようになり、基板１００の搬送及び受け渡しの効率を向上させることができる。

【0026】

基板支持ユニット６は、また、複数のクランプユニット６３（挟持部）を備える。クランプユニット６３は、クランプ部６４を昇降する電動シリンダ等のアクチュエータを備える。各クランプ部６４は各載置部６１に対応して設けられており、クランプ部６４と載置部６１とで基板１００の周縁部を挟んで保持することが可能である。基板１００の支持態様としては、このようにクランプ部６４と載置部６１とで基板１００の周縁部を挟んで保持する態様の他、クランプユニット６３及びクランプ部６４を設けずに載置部６１及び６２に基板１００を載置するだけの態様も採用可能である。

【0027】

各クランプユニット６３は支持部材６５に支持されている。支持部材６５はベース部６０の長辺に沿って延設されており、本実施形態の場合、二つの支持部材６５が設けられている。支持部材６５は複数の支持軸６６で吊り下げられている。本実施形態の場合、一つの支持部材６５に二つの支持軸６６が連結されており、支持軸６６は合計で４つ設けられている。しかし、支持軸６６の数は３以上であれば、基板支持ユニット６の水平方向の姿勢調整が可能である。

【0028】

支持軸６６は、真空チャンバ３の上壁部３０に形成された開口部を通過して上方に延設されており、その上端部において昇降プレート２２０に連結されている。各支持軸６６が通過する上壁部３０の開口部は、各支持軸６６がＸ方向及びＹ方向に変位可能な大きさを有している。真空チャンバ３の気密性を維持するため、支持軸６６の下端部と上壁部３０との間には、いわゆるベローズなどの可撓性を有する袋蛇腹状のシール部材Ｊが備えられており、上壁部３０の開口部を気密に閉鎖している。

【0029】

本実施形態では後述する構成により昇降プレート２２０が昇降され、これにより基板支持ユニット６が昇降される。昇降プレート２２０と支持軸６６との間には平行度調整ユニット２２２（調整手段）が設けられている。図４は支持軸６６と、昇降プレート２２０及び支持部材６５とを連結する構造を示す断面図である。

【0030】

本実施形態の平行度調整ユニット２２２は、昇降プレート２２０に対する各支持軸６６のＺ方向の取付位置を独立して調整する機構である。本実施形態の場合、基板支持ユニット６に対して四つの支持軸６６が設けられているため、平行度調整ユニット２２２によって基板支持ユニット６の４点のＺ方向の位置を調整することができる。これにより、平行度調整ユニット２２２は、基板支持ユニット６の、マスク台５に対する相対的な傾きを調整する調整動作を行うことができる。より具体的に述べると、各載置部６１、６２により規定される基板１００の載置面と、マスク台５により規定されるマスク１０１の載置面との平行度を調整することができる。

【0031】

なお、本実施形態の平行度調整ユニット２２２は、全ての支持軸６６に個別の機構を設けている。平行度調整ユニット２２２という名称は、個別の機構を指す意味の他、これらを総称する意味としても用いられる。別の実施形態として、一部の支持軸６６には平行度調整ユニット２２２を設けなくてもよい。例えば、四つの支持軸６６のうち、三つの支持軸６６が平行度調整ユニット２２２により昇降プレート２２０に対する取付位置が調整され、残り一つの支持軸６６は昇降プレート２２０に対して自在継手を介して連結されてもよい。あるいは、一つの支持軸６６だけに平行度調整ユニット２２２が設けられ、残りの支持軸６６は昇降プレート２２０に対して自在継手を介して連結されてもよい。このような形態においても、基板支持ユニット６とマスク台５との相対的な傾きを一定の範囲で調整することができる。

【0032】

本実施形態の平行度調整ユニット２２２は、作業者が手動で操作可能な調整機構であり、作業者により操作される操作部２２２ａを備える。操作部２２２ａは、支持軸６６と同軸上で昇降プレート２２０に回転自在に、スライドブッシュ２２２ｂを介して支持された調整ナットである。支持軸６６の上端部の周面にはネジ６６ａが形成されており、操作部２２２ａはネジ６６ａと螺合する。操作部２２２ａを作業者が回転させることにより、昇降プレート２２０に対する支持軸６６のＺ方向の位置が変化する。

【0033】

本実施形態の場合、平行度調整ユニット２２２は、真空チャンバ３の外部に配置されている。したがって、真空チャンバ３の内部が真空に保持された状態で、作業者が操作部２２２ａを操作して基板支持ユニット６の、マスク台５に対する相対的な傾きを調整することができる。

【0034】

なお、本実施形態では、平行度調整ユニット２２２を作業者の手動により動作する機構としたが、アクチュエータにより動作する機構としてもよい。例えば、図４に例示するように、モータ２２２ｃを駆動源とした機構により操作部２２２ａを回転して昇降プレート２２０に対する支持軸６６のＺ方向の位置を変化させる機構であってもよい。このような自動機構の場合、真空チャンバ３内に昇降プレート２２０及び平行度調整ユニット２２２を配置する構成も採用可能であり、真空チャンバ３の内部が真空に保持された状態で、基板支持ユニット６の、マスク台５に対する相対的な傾きを調整することができる。

【0035】

支持軸６６と支持部材６５とは、接続部６７を介して連結されている。接続部６７は、本実施形態の場合、支持軸６６側の球体６７ａと、球体６７ａと嵌合する支持部材６５側の受け部６７ｂとを備え、球体６７ａは受け部６７ｂに転動自在に保持された球面軸受け（自在継手）である。接続部６７は、支持軸６６に対する基板支持ユニット６の角度を可変とするように、支持軸６６と基板支持ユニット６とを接続する屈曲部を構成する。接続部６７が屈曲部を構成することから、各支持軸６６の昇降プレート２２０に対するＺ方向の位置を調整することにより、支持軸６６、接続部６７或いは基板支持ユニット６に歪みが生じることを回避できる。

【0036】

なお、接続部６７の構成としては、本実施形態のように自在継手の他、ゴム、バネ等の弾性部材であってもよく、弾性部材は支持軸６６や支持部材６５よりも可撓性が高い部材であればよい。

【0037】

載置部６１はベース部６０に対して、ボルト６１ａにより固定される。載置部６１とベース部６０との間には、位置調整用のシム６１ｂを介在させることができる。シム６１ｂの厚さ、枚数によって各載置部６１の載置面を同一水平面に調整することができる。なお、ベース部６０に対する載置部６２の固定構造も載置部６１と同様であり、載置部６１及び６２の各載置面を共通面上に位置させることができる。

【0038】

ベース部６０の底面には凹部が形成されており、この凹部にセンサＳＲ１が配置されている。センサＳＲ１は基板支持ユニット６とマスク台５との相対的な傾きを検出するセンサである。本実施形態の場合、センサＳＲ１は、マスク台５と接触することで先端の可動接触子がＺ方向に変位することを検出する機械式のタッチセンサである。センサＳＲ１は感圧式のタッチセンサであってもよい。センサＳＲ１はベース部６０に複数設けられている。図５はその配置例を示すベース部６０の底面図である。図示の例では、Ｘ方向に二列、Ｙ方向に三つで、合計六つのセンサＳＲ１がベース部６０に配置されている。

【0039】

基板支持ユニット６をマスク台５に対して降下させていった場合、両者の平行度が高いと、各センサＳＲ１が同時にＯＮとなり、両者の平行度が低いと各センサＳＲ１のＯＮタイミングにずれが生じる。これによりマスク台５に対する基板支持ユニット６の相対的な傾きを検出することができる。本実施形態では、複数のセンサＳＲ１が、それぞれの先端の可動接触子の基板支持ユニット６のベース部６０の底面から突出する長さが互いに略等しくなるように、複数のセンサＳＲ１がベース部６０に取り付けられる。センサＳＲ１がベース部６０に取り付けられることで、大気圧によって真空チャンバ３が変形しても、センサＳＲ１とベース部６０との相対位置に生じる変化を小さくすることができる。すなわち、真空状態となっても、センサＳＲ１の先端部の突出長さはほとんど変化せず、互いに略等しいままに維持される。したがって、マスク台５に対する基板支持ユニット６の平行度を検出することができる。なお、先端部の吸着面１５０から突出する長さを適当に変えることで、平行ではない所定の傾きを目標値として設定することもできる。

【0040】

次に、アライメント装置２は、基板支持ユニット６により周縁部が支持された基板１００と、マスク１０１との相対位置を調整する位置調整ユニット２０（変位手段）を備える。図２に加えて図６を参照して説明する。図６は位置調整ユニット２０の斜視図（一部透過図）である。位置調整ユニット２０は、基板支持ユニット６をＸ－Ｙ平面上で変位することにより、マスク１０１に対する基板１００の相対位置を調整する。すなわち、位置調整ユニット２０は、マスク１０１に対する基板１００の相対位置を変更する変位動作を行う。換言すると、位置調整ユニット２０は、マスク１０１と基板１００の水平位置を調整するユニットであるとも言える。位置調整ユニット２０は、基板支持ユニット６をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の軸周りの回転方向に変位することができる。本実施形態では、マスク１０１の位置を固定し、基板１００を変位してこれらの相対位置を調整するが、マスク１０１を変位させて調整してもよく、或いは、基板１００とマスク１０１の双方を変位させてもよい。

【0041】

位置調整ユニット２０は、固定プレート２０ａと、可動プレート２０ｂと、これらのプレートの間に配置された複数のアクチュエータ２０１とを備える。固定プレート２０ａと、可動プレート２０ｂは矩形の枠状のプレートであり、固定プレート２０ａは真空チャンバ３の上壁部３０上に固定されている。アクチュエータ２０１は、本実施形態の場合、４つ設けられており、固定プレート２０ａの四隅に位置している。

【0042】

各アクチュエータ２０１は、駆動源であるモータ２０１１と、ガイド２０１２に沿って移動可能なスライダ２０１３と、スライダ２０１３に設けられたスライダ２０１４と、スライダ２０１４に設けられた回転体２０１５とを備える。モータ２０１１の駆動力は、ボールネジ機構等の伝達機構を介してスライダ２０１３に伝達され、スライダ２０１３を線状のガイド２０１２に沿って移動させる。回転体２０１５はスライダ２０１３と直交する方向に自由移動可能にスライダ２０１４に支持されている。回転体２０１５は、スライダ２０１４に固定された固定部と、固定部に対してＺ方向の軸周りに自由回転自在な回転部とを有しており、回転部に可動プレート２０ｂが支持されている。

【0043】

４つのアクチュエータ２０１のうち、固定プレート２０ａの対角上に位置する２つのアクチュエータ２０１のスライダ２０１３の移動方向はＸ方向であり、残り２つのアクチュエータ２０１のスライダ２０１３の移動方向はＹ方向である。４つのアクチュエータ２０１の各スライダ２０１３の移動量の組み合わせによって、固定プレート２０ａに対して可動プレート２０ｂをＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の軸周りの回転方向に変位することができる。変位量は、例えば、各モータ２０１１の回転量を検出するロータリエンコーダ等のセンサの検出結果から制御することができる。

【0044】

可動プレート２０ｂ上には、フレーム状の架台２１が搭載されており、架台２１には距離調整手段としての距離調整ユニット２２（昇降ユニット）及び昇降ユニット１３が支持されている。可動プレート２０ｂが変位すると、架台２１、距離調整ユニット２２及び昇降ユニット１３が一体的に変位する。

【0045】

距離調整ユニット２２は、基板支持ユニット６を昇降することで、基板支持ユニット６とマスク台５との距離を調整し、基板支持ユニット６によって周縁部が支持された基板１００とマスク１０１とを基板１００の厚み方向（Ｚ方向）に接近及び離隔（離間）させる。換言すれば、距離調整ユニット２２は、基板１００とマスク１０１とを重ね合わせる方向に接近させたり、その逆方向に離隔させたりする接離手段である。なお、距離調整ユニット２２によって調整する「距離」はいわゆる垂直距離（又は鉛直距離）であり、距離調整ユニットは、マスク１０１と基板１００の垂直位置を調整するユニットであるとも言える。本実施形態では距離調整ユニット２２は基板１００を昇降させるユニットであるため、「基板昇降ユニット」とも呼ばれる。

【0046】

図２に示すように、距離調整ユニット２２は板状の昇降部材である昇降プレート２２０を備える。架台２１の外側部にはＺ方向に延びるガイドレール２１ａが形成されており、昇降プレート２２０はガイドレール２１ａに沿ってＺ方向に昇降自在である。昇降プレート２２０は、基板１００を支持する基板支持ユニット６と一体に昇降するプレートであるため、「基板昇降プレート」とも呼ばれる。

【0047】

距離調整ユニット２２は、また、架台２１に支持され、昇降プレート２２０を昇降する駆動ユニット２２１を備えている。駆動ユニット２２１は、モータ２２１ａを駆動源としてその駆動力を昇降プレート２２０に伝達する機構であり、伝達機構として本実施形態では、ボールネジ軸２２１ｂを有するボールネジ機構が採用されている。ボールネジ軸２２１ｂはＺ方向に延設され、モータ２２１ａの駆動力によりＺ方向の軸周りに回転する。昇降プレート２２０にはボールネジ軸２２１ｂと噛み合うボールナットが固定されている。ボールネジ軸２２１ｂの回転とその回転方向の切り替えによって、昇降プレート２２０をＺ方向に昇降することができる。昇降プレート２２０の昇降量は、例えば、各モータ２２１ａの回転量を検出するロータリエンコーダ等のセンサの検出結果から制御することができる。これにより、基板１００を支持している載置部６１及び６２のＺ方向における位置を制御し、基板１００とマスク１０１との接触、離隔を制御することができる。

【0048】

なお、本実施形態の距離調整ユニットは、マスク台５の位置を固定し、基板支持ユニット６を移動してこれらのＺ方向の距離を調整するが、これに限定はされない。基板支持ユニット６の位置を固定し、マスク台５を移動させて調整してもよく、或いは、基板支持ユニット６とマスク台５の双方を移動させて両者の距離を調整してもよい。

【0049】

ここで、平行度調整ユニット２２２と距離調整ユニット２２（昇降プレート２２０）との機能の相違について説明する。距離調整ユニット２２の昇降プレート２２０が昇降する場合、昇降プレート２２０に支持されている複数の支持軸６６が全て同じ量だけ昇降する。つまり、距離調整ユニット２２は、複数の支持軸６６を同期して昇降する。そのため、基板支持ユニット６のマスク台５に対する平行度ないしは相対的な傾きが保たれた状態で吸着板１５が昇降する。一方、平行度調整ユニット２２２は、複数の支持軸６６のいずれかを、他の支持軸６６と独立に昇降プレート２２０に対して鉛直方向（軸方向）に移動させることができる。これにより、平行度調整ユニット２２２は複数の支持軸６６によって支持される基板支持ユニット６の傾きを調整することができる。

【0050】

昇降ユニット１３は、真空チャンバ３の外部に配置された、板状の昇降部材である昇降プレート１２を昇降させることで、昇降プレート１２に連結され、真空チャンバ３の内部に配置されたプレートユニット９を昇降する。プレートユニット９は複数の支持軸１２０を介して昇降プレート１２と連結されている。

【0051】

支持軸１２０は、磁石プレート１１から上方に延設されており、上壁部３０の開口部、固定プレート２０ａ及び可動プレート２０ｂの各開口部、及び、昇降プレート２２０の開口部を通過して昇降プレート１２に連結されている。昇降ユニット１３は「冷却プレート昇降ユニット」又は「磁石プレート昇降ユニット」とも呼ばれ、昇降プレート１２は「冷却プレート昇降プレート」又は「磁石プレート昇降プレート」とも呼ばれる。

【0052】

昇降プレート１２は、架台２１の内側部に形成され、Ｚ方向に延びたガイドレール２１ｂに沿ってＺ方向に昇降自在である。昇降ユニット１３は、架台２１に支持され、昇降プレート１２を昇降する駆動機構を備えている。昇降ユニット１３の備える駆動機構は、モータ１３ａを駆動源としてその駆動力を昇降プレート１２に伝達する機構であり、伝達機構として本実施形態では、ボールネジ軸１３ｂを有するボールネジ機構が採用されている。ボールネジ軸１３ｂはＺ方向に延設され、モータ１３ａの駆動力によりＺ方向の軸周りに回転する。

【0053】

昇降プレート１２にはボールネジ軸１３ｂと噛み合うボールナットが固定されている。ボールネジ軸１３ｂの回転とその回転方向の切り替えによって、昇降プレート１２をＺ方向に昇降することができる。昇降プレート１２の昇降量は、例えば、各モータ１３ａの回転量を検出するロータリエンコーダ等のセンサの検出結果から制御することができる。これにより、プレートユニット９のＺ方向における位置を制御し、プレートユニット９と基板１００との接触、離隔を制御することができる。

【0054】

各支持軸１２０が通過する上壁部３０の開口部は、各支持軸１２０がＸ方向及びＹ方向に変位可能な大きさを有している。真空チャンバ３の気密性を維持するため、支持軸１２０の下端部と上壁部３０との間には、可撓性を有する袋蛇腹状のシール部材Ｊが備えられており、上壁部３０の開口部を気密に閉鎖している。

【0055】

昇降プレート１２と支持軸１２０との間には平行度調整ユニット１２２（調整手段）が設けられている。平行度調整ユニット１２２は、昇降プレート１２に対する支持軸１２０のＺ方向の取付位置を独立して調整する機構である。本実施形態の場合、磁石プレート１１に対して四つの支持軸１２０が設けられており、平行度調整ユニット１２２によって磁石プレート１１の４点のＺ方向の位置を調整することができる。各支持軸１２０と磁石プレート１１とは接続部１２３を介して連結されている。

【0056】

上記のように冷却プレート１０は磁石プレート１１の下に、枠体９ａを介して支持されており、平行度調整ユニット１２２によって磁石プレート１１と共に冷却プレート１０の、マスク台５に対する相対的な傾きを調整することができる。より具体的に述べると、磁石プレート１１及び冷却プレート１０の各下面と、マスク台５により規定されるマスク１０１の載置面との平行度を調整することができる。冷却プレート１０の下面は基板１００の冷却時に基板１００に接触する面である。

【0057】

平行度調整ユニット１２２及び接続部１２３の構成は、平行度調整ユニット２２２及び接続部６７と同じでよく、平行度調整ユニット２２２及び接続部６７の構成及び変形例は平行度調整ユニット１２２及び接続部１２３に適用できる。

【0058】

冷却プレート１０の底面には凹部が形成されており、この凹部にセンサＳＲ２が配置されている。センサＳＲ２は冷却プレート１０とマスク台５との相対的な傾きを検出するセンサである。センサＳＲ２は、センサＳＲ１と同じでよく、センサＳＲ１の配置、構成及び変形例はセンサＳＲ２に適用できる。

【0059】

ここで、平行度調整ユニット１２２と昇降ユニット１３（昇降プレート１２）との機能の相違について説明する。昇降ユニット１３の昇降プレート１２が昇降する場合、昇降プレート１２に支持されている複数の支持軸１３０が全て同じ量だけ昇降する。つまり、昇降ユニット１３は、複数の支持軸１３０を同期して昇降する。そのため、冷却ユニット１０のマスク台５に対する平行度ないしは相対的な傾きが保たれた状態で冷却プレート９が昇降する。一方、平行度調整ユニット１２２は、複数の支持軸１３０のいずれかを、他の支持軸１３０と独立に昇降プレート１２に対して鉛直方向（軸方向）に移動させることができる。これにより、平行度調整ユニット１２２は複数の支持軸１３０によって支持される冷却ユニット１０の傾きを調整することができる。

【0060】

アライメント装置２は、基板支持ユニット６により周縁部が支持された基板１００とマスク１０１の位置ずれを計測する計測ユニット（計測ユニット７及び計測ユニット８（計測手段））を備える。図２に加えて図７を参照して説明する。図７は計測ユニット７及び計測ユニット８の説明図であり、基板１００とマスク１０１の位置ずれの計測態様を示している。本実施形態の計測ユニット７及び計測ユニット８はいずれも画像を撮像する撮像装置（カメラ）である。計測ユニット７及び計測ユニット８は、上壁部３０の上方に配置され、上壁部３０に形成された窓部（不図示）を介して真空チャンバ３内の画像を撮像可能である。

【0061】

基板１００には基板ラフアライメントマーク１００ａ及び基板ファインアライメントマーク１００ｂが形成されており、マスク１０１にはマスクラフアライメントマーク１０１ａ及びマスクファインマーク１０１ｂが形成されている。以下、基板ラフアライメントマーク１００ａを基板ラフマーク１００ａと呼び、基板ファインアライメントマーク１００ｂを基板ファインマーク１００ｂと呼び、両者をまとめて基板マークと呼ぶことがある。また、マスクラフアライメントマーク１０１ａをマスクラフマーク１０１ａと呼び、マスクファインアライメントマーク１０１ｂをマスクファインマーク１０１ｂと呼び、両者をまとめてマスクマークと呼ぶことがある。

【0062】

基板ラフマーク１００ａは、基板１００の短辺中央部に形成されている。基板ファインマーク１００ｂは、基板１００の四隅に形成されている。マスクラフマーク１０１ａは、基板ラフマーク１００ａに対応してマスク１０１の短辺中央部に形成されている。また、マスクファインマーク１０１ｂは基板ファインマーク１０１ｂに対応してマスク１０１の四隅に形成されている。

【0063】

計測ユニット８は、対応する基板ファインマーク１００ｂとマスクファインマーク１０１ｂの各組（本実施形態では４組）を撮像するように４つ設けられている。計測ユニット８は、相対的に視野が狭いが高い解像度（例えば数μｍのオーダ）を有する高倍率ＣＣＤカメラ（ファインカメラ）であり、基板１００とマスク１０１との位置ずれを高精度で計測する。計測ユニット７は、１つ設けられており、対応する基板ラフマーク１００ａとマスクラフマーク１０１ａの各組（本実施形態では２組）を撮像する。

【0064】

計測ユニット７は、相対的に視野が広いが低い解像度を有する低倍率ＣＣＤカメラ（ラフカメラ）であり、基板１００とマスク１０１との大まかな位置ずれを計測する。図７の例では２組の基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの組を１つの計測ユニット７でまとめて撮像する構成を示したが、これに限定はされない。計測ユニット８と同様に、基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの各組をそれぞれ撮影するように、それぞれの組に対応する位置に計測ユニット７を２つ設けてもよい。

【0065】

本実施形態では、計測ユニット７の計測結果に基づいて基板１００とマスク１０１との位置調整（ラフアライメント）を行った後、計測ユニット８の計測結果に基づいて基板１００とマスク１０１との精密な位置調整（ファインアライメント）を行う。

【0066】

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、計測ユニットによる各マークの検出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計測ユニット８（ファインカメラ）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１００に形成されているマークとマスク１０１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計測ユニット８の光軸方向においてより一層接近させる必要がある。

【0067】

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１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂを検出する際に、基板１００が部分的にマスク１０１と接触する位置まで基板１００をマスク１０１に接近させる。基板１００は周縁部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１００の中央部が部分的にマスク１０１と接触した状態となる。

【0068】

なお、ラフアライメント（ラフアライメント）においては基板１００とマスク１０１とが離隔した状態で、基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの検出と、基板１００及びマスク１０１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計測ユニット７（ラフカメラ）を用いることで、基板１００とマスク１０１とが離隔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１００とマスク１０１とを離隔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。

【0069】

これにより、ファインアライメントにおいてマークの検出のために基板１００とマスク１０１を接近させて接触させた際には、基板１００とマスク１０１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１００の上に形成されている膜のパターンとマスク１０１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１００とマスク１０１とが接触することによる基板１００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。

【0070】

すなわち、本実施形態のように基板１００とマスク１０１を離隔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１００とマスク１０１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１００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。ラフアライメント及びファインアライメントの詳細については後述する。

【0071】

制御装置１４は、成膜装置１の全体を制御する。制御装置１４は、処理部（制御手段）１４１、記憶部１４２、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）１４３及び通信部１４４を備える。処理部１４１は、ＣＰＵに代表されるプロセッサであり、記憶部１４２に記憶されたプログラムを実行して成膜装置１を制御する。記憶部１４２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶デバイス（記憶手段）であり、処理部１４１が実行するプログラムの他、各種の制御情報を記憶する。Ｉ／Ｏ１４３は、処理部１４１と外部デバイスとの間の信号を送受信するインタフェースである。外部デバイスには表示部１５が含まれる。表示部１５はタッチパネルディスプレイ等の入力機能付き表示装置であり、作業者に対する情報の提示と、作業者からの指示の入力を受け付ける。

【0072】

通信部１４４は通信回線３００ａを介して上位装置３００又は他の制御装置１４、３０９、３１０等と通信を行う通信デバイスであり、処理部１４１は通信部１４４を介して上位装置３００から情報を受信し、或いは、上位装置３００へ情報を送信する。なお、制御装置１４、３０９、３１０や上位装置３００の全部又は一部がＰＬＣやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡで構成されてもよい。

【0073】

＜制御例＞
制御ユニット１４の処理部１４１が実行する成膜装置１の制御例について説明する。図８は処理部１４１の処理例を示すフローチャートであり、特に平行度調整処理の例を示すフローチャートである。ここでは、真空チャンバ３内を成膜時と同様の真空度に保持されている状態で、基板支持ユニット６とマスク台５の平行度の調整及び冷却ユニット１０とマスク台５の平行度の調整を行う。

【0074】

真空チャンバ３の内部空間３ａを真空状態にすると、内外の差圧によってその壁部に歪みが生じる場合がある。基板１００とマスク１０１のアライメントや冷却ユニット１０による基板１００の冷却は、成膜直前に成膜時と同様の真空環境下で行われる。大気圧下で基板支持ユニット６及び冷却ユニット１０とマスク台５の平行度が許容範囲であったとしても、真空環境下では真空チャンバ３の歪みによって平行度が許容範囲外となる場合があり、アライメント精度の低下や、基板１００の冷却の均一性の低下を招く要因となる。

【0075】

本実施形態では、真空チャンバ３内を成膜時と同様の真空度に保持されている状態で、事前に基板支持ユニット６とマスク台５の平行度の調整及び冷却ユニット１０とマスク台５の平行度の調整を行うことで、真空チャンバ３の内外気圧差による歪が、基板１００とマスク１０１のアライメントや、冷却ユニット１０による冷却にもたらす影響を低減する。

【0076】

Ｓ１では減圧ユニット３ｂにより真空チャンバ３の内部空間３ａを減圧し、成膜時と同様の真空度に維持する。図９（Ａ）はこのときの成膜装置１の動作説明図である。図８の処理は、基板支持ユニット６、マスク台５にそれぞれ基板１００及びマスク１０１が無い状態で実行される。

【0077】

Ｓ２では平行度検出処理１を実行する。ここでは基板支持ユニット６とマスク台５との平行度をセンサＳＲ１によって検出する。平行度は、基板支持ユニット６とマスク台５との相対的な傾きの程度を示す度合いである。平行度検出処理１は、例えば、距離調整ユニット２２により基板支持ユニット６を降下させ、複数のセンサＳＲ１によるマスク台５の各検出タイミングのずれから平行度を特定する。図９（Ｂ）はこのときの成膜装置１の動作説明図である。基板支持ユニット６は、各センサＳＲ１がマスク台５に接触する予め定めた位置まで降下される。

【0078】

基板支持ユニット６とマスク台５とが平行、或いはこれらの傾きが比較的小さい場合、全てのセンサＳＲ１はほぼ同時にマスク台５との接触を検出する。一方で、基板支持ユニット６とマスク台５との相対的な傾きが比較的大きい場合、いずれかのセンサＳＲ１がマスク台５との接触を検出した時点でマスク台５との距離が比較的大きい別のセンサＳＲ１が存在することになる。よって、各センサＳＲ１の検出時の基板支持ユニット６の高さを比較・演算することで、マスク台５に対する基板支持ユニット６の傾きを検出することができる。また、最初のセンサＳＲ１が接触を検出した時点から、全てのセンサＳＲ１が接触を検出するまでの基板支持ユニット６の降下量が大きい場合、あるいは、最初のセンサＳＲ１が接触を検出した時点から所定の量だけ基板支持ユニット６を降下させても接触を検出しないセンサＳＲ１がある場合などに、マスク台５に対する基板支持ユニット６の傾きが単に許容範囲外であると判断してもよい。

【0079】

Ｓ３ではＳ２の処理で検出したマスク台５に対する基板支持ユニット６の傾きが予め定めた許容範囲内か否かを判定し、許容範囲内であればＳ５へ許容範囲外であればＳ４へ進む。Ｓ４では調整指示処理を実行する。ここでは表示部１５に基板支持ユニット６の平行度の調整を作業者に指示する表示を行う。図１０はその表示例を示している。図示の例では、作業者に対して、各支持軸６６のＺ方向の位置調整指示が表示されており、四つの支持軸６６のうち、一つ（Ｂ軸）を下げ、別の一つ（Ｃ軸）を上げることが支持されている。作業者は、図１１（Ａ）に模式的に図示するように、対応する支持軸６６の平行度調整ユニット２２２を操作して、昇降プレート２２０に対する支持軸６６のＺ方向の位置調整を行う。本実施形態の平行度調整ユニット２２２は、真空チャンバ３の外部に配置されているため、作業者は真空チャンバ３の真空状態を維持したまま、調整作業を行うことができる。

【0080】

表示部１５に対して、作業者が調整終了の指示入力を行うと、距離調整ユニット２２により基板支持ユニット６を上昇させた後、Ｓ２へ戻って同様の処理が繰り返される。これにより、基板支持ユニット６とマスク台５との平行度が、真空環境下で確保される。

【0081】

Ｓ５では平行度検出処理２を実行する。ここでは冷却プレート１０とマスク台５との平行度をセンサＳＲ２によって検出する。平行度検出処理２は、平行度検出処理１と同様の処理である。例えば、昇降ユニット１３によりプレートユニット９を降下させ、複数のセンサＳＲ２によるマスク台５の各検出タイミングのずれから平行度を特定する。図１１（Ｂ）はこのときの成膜装置１の動作説明図である。プレートユニット９は、各センサＳＲ２がマスク台５に接触する予め定めた位置まで降下される。

【0082】

冷却プレート１０とマスク台５とが平行、或いはこれらの傾きが比較的小さい場合、全てのセンサＳＲ２はほぼ同時にマスク台５との接触を検出する。一方で、冷却プレート１０とマスク台５との相対的な傾きが比較的大きい場合、いずれかのセンサＳＲ２がマスク台５との接触を検出した時点でマスク台５との距離が比較的大きい別のセンサＳＲ２が存在することになる。よって、各センサＳＲ２の検出時の冷却プレート１０の高さ（プレートユニット９の高さ）を比較・演算することで、マスク台５に対する冷却プレート１０の傾きを検出することができる。また、傾きが単に許容範囲内か許容範囲外かを判断するだけでもよい。

【0083】

Ｓ６ではＳ５の処理で検出したマスク台５に対する冷却プレート１０の傾きが予め定めた許容範囲内か否かを判定し、許容範囲内であれば処理を終了し、許容範囲外であればＳ７へ進む。Ｓ７では調整指示処理を実行する。ここでは表示部１５に冷却プレート１０の平行度の調整を作業者に指示する表示を行う。Ｓ４と同様の処理である。作業者は、表示部１５の指示にしたがって、対応する支持軸１２０の平行度調整ユニット１２２を操作して、昇降プレート１２に対する支持軸１２０のＺ方向の位置調整を行う。本実施形態の平行度調整ユニット１２２は、真空チャンバ３の外部に配置されているため、作業者は真空チャンバ３の真空状態を維持したまま、調整作業を行うことができる。

【0084】

表示部１５に対して、作業者が調整終了の指示入力を行うと、昇降ユニット１３によりプレートユニット９を上昇させた後、Ｓ５へ戻って同様の処理が繰り返される。これにより、冷却プレート１０とマスク台５との平行度が、真空環境下で確保される。

【0085】

次に、図１２及び図１３は処理部１４１の処理例を示すフローチャートであり、基板１００とマスク１０１とのアライメントに関する処理例を示す。図１４～図１８はアライメント装置２の動作説明図である。

【0086】

Ｓ１１で、処理部１４１は、これから処理する基板１００の基板情報を取得する。基板情報は基板１００の識別情報や仕様等に関する情報である。基板情報は上位装置３００が管理する。

【0087】

Ｓ１２で、真空チャンバ３内に搬送ロボット３０２ａによって基板１００が搬送され、基板支持ユニット６に基板１００が支持される。基板１００はマスク１０１の上方で基板支持ユニット６によって支持され、マスク１０１から離隔した状態に維持される。Ｓ１３及びＳ１４で基板１００とマスク１０１とのアライメントが行われる。

【0088】

Ｓ１３ではラフアライメントが行われる。ここでは、計測ユニット７の計測結果に基づいて、基板１００とマスク１０１との大まかな位置調整を行う。図１４（Ａ）～図１４（Ｃ）はＳ１３のアライメント動作を模式的に示している。図１４（Ａ）は計測ユニット７による基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの計測時の態様を示している。基板１００はその周縁部が載置部６１及び６２に載置され、かつ、載置部６１とクランプ部６４との間に挟持されている。基板１００は、その中央部が自重によって下向きに撓んでいる。プレートユニット９は基板１００の上方に待機している。

【0089】

計測ユニット７により、基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの相対位置が計測される。計測結果（基板１００とマスク１０１の位置ずれ量）が許容範囲内であればラフアライメントを終了する。計測結果が許容範囲外であれば、計測結果に基づいて位置ずれ量を許容範囲内に収めるための制御量（基板１００の変位量）が設定される。なお、以下の説明において「位置ずれ量」とは、位置ずれの量そのものに加えて、位置ずれの方向を含むものとする。ここでいう位置ずれの量は、基板１００およびマスク１０１を同一平面に対してＺ方向に投影した投影図（垂直投影）における、基板１００とマスク１０１との間の距離であり、いわゆる水平距離を指す。設定された制御量に基づいて、位置調整ユニット２０が作動される。これにより、図１４（Ｂ）に示すように、基板支持ユニット６がＸ－Ｙ平面上で変位され、マスク１０１に対する基板１００の相対位置が調整される。

【0090】

計測結果が許容範囲内であるか否かの判定は、例えば、対応する基板ラフマーク１００ａとマスクラフマーク１０１ａの間の距離をそれぞれ算出し、その距離の平均値や二乗和を、予め設定された閾値と比較することで行うことができる。あるいは、後述するファインアライメントの場合と同様に、基板１００とマスク１０１とを位置合わせするためにそれぞれのマスクラフマーク１０１ａが位置すべき理想的な位置（マスクラフマーク目標位置）を、それぞれのマスクラフマーク１０１ａに対応する基板ラフマーク１００ａからそれぞれ算出してもよい。そして、対応するマスクラフマーク１０１ａとマスクラフマーク目標位置との間の距離をそれぞれ算出し、その距離の平均値や二乗和を、予め設定された閾値と比較することで判定を行ってもよい。

【0091】

相対位置の調整後、図１４（Ｃ）に示すように、再度、計測ユニット７により、基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの相対位置が計測される。計測結果が許容範囲内であればラフアライメントを終了する。計測結果が許容範囲外であれば、マスク１０１に対する基板１００の相対位置が再度調整される。以降、計測結果が許容範囲内となるまで、計測と相対位置調整が繰り返される。ラフアライメント中、基板１００は終始マスク１０１から上方に離隔している。したがって、初回のファインアライメント（後述）が行われるまでは、基板１００はマスク１０１から離隔した状態に維持されている。

【0092】

ラフアライメントを終了すると、図１２のＳ１４でファインアライメントが行われる。ここでは計測ユニット８の計測結果に基づいて、基板１００とマスク１０１との精密な位置調整を行う。詳細は後述する。

【0093】

ファインアライメントを終了すると、図１２のＳ１５で基板１００をマスク１０１に載置する処理が行われる。ここでは駆動ユニット２２１を駆動して基板支持ユニット６を降下させ、図１７（Ａ）に示すように基板１００とマスク１０１とを重ね合わせる制御を実行する。具体的には、基板支持ユニット６の載置部６１及び６２の上面（基板支持面）の高さがマスク１０１の上面の高さと一致するように、基板支持ユニット６を降下させる。これにより、基板１００はマスク１０１上に載置され、基板支持ユニット６及びマスク１０１によって支持された状態となる。この状態において、基板１００は基板１００の被処理面の全体がマスク１０１と接触する。

【0094】

続いて昇降ユニット１３を駆動してプレートユニット９を降下させ図１７（Ｂ）に示すように基板１００に冷却プレート１０を接触させる。その後、昇降ユニット１３を駆動して、冷却プレート１０の高さを維持したまま磁石プレート１１を冷却プレート１０に対して降下させ、１０（Ｃ）に示すように磁石プレート１１を基板１００およびマスク１０１に接近させる。磁石プレート１１をマスク１０１に接近させることで、磁石プレート１１による磁力によりマスク１０１を引き寄せ、マスク１０１を基板１００に密着させることができる。

【0095】

図１２のＳ１６では、基板１００の周縁部のクランプを解除し、計測ユニット８による最終計測（「成膜前計測」とも呼ぶ）を行う。クランプの解除においてはクランプユニット６３の駆動により、図１８（Ａ）に示すように基板１００の周縁部からクランプ部６４を上昇させる。その後、基板支持ユニット６をさらに降下させて基板支持ユニット６を基板１００から離隔させるようにしてもよい。これにより、基板１００がマスク１００と冷却プレート１０の２つのみと接触した状態とすることができる。最終計測においては、計測ユニット８により、基板１００とマスク１０１の位置ずれ量が計測される。図１８（Ｂ）は計測ユニット８による基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂの計測時の態様を示している。４つの計測ユニット８により、４組のア基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂの相対位置が計測される。

【0096】

Ｓ１７で、Ｓ１６での最終計測の計測結果（基板１００とマスク１０１の位置ずれ量）が許容範囲内であるか否かが判定される。許容範囲内であればＳ１８へ進み、許容範囲外であればＳ１４へ戻ってファインアライメントをやり直す。Ｓ１４へ戻る際には、基板１００の周縁部を再度クランプし、プレートユニット９を上昇させて基板１００から離隔させ、基板１００を上昇させる動作が必要となる。なお、計測結果が許容範囲内であるか否かの判定は、Ｓ１３やＳ１４と同様に行うことができる。

【0097】

図１２のＳ１８では成膜処理が行われる。ここでは成膜ユニット４によりマスク１０１を介して基板１００の下面に薄膜が形成される。成膜処理が終了するとＳ１９で基板１００を搬送ロボット３０２ａにより真空チャンバ３から搬出する。以上により処理が終了する。

【0098】

＜ファインアライメント＞
Ｓ１４のファインアライメントの処理について説明する。図１３はＳ１４のファインアライメントの処理を示すフローチャートである。ファインアライメントは、計測動作（Ｓ２１、Ｓ２２）と、位置調整動作（変位動作。Ｓ２４、Ｓ２５）とを含む計測・位置調整動作を、計測動作における計測結果が許容範囲内になるまで繰り返す処理である。

【0099】

Ｓ２１では基板１００とマスク１０１とを基板１００の厚み方向（Ｚ方向）に接近させる接近動作が実行される。ここでは、駆動ユニット２２１を駆動して基板支持ユニット６を降下させ、基板１００をマスク１０１に部分的に接触させる。

【0100】

図１５（Ａ）は接近動作の例を示している。基板１００は、下方へ撓んだ中央部がマスク１０１に接触する高さまで降下されている。基板１００は中央部以外の部分はマスク１０１から離隔している。基板１００とマスク１０１とが部分的に接触するまで基板１００とマスク１０１とを接近させることで、基板１００に形成された基板ファインマーク１００ｂとマスク１０１に形成されたマスクファインマーク１０１ｂとを、被写界深度の浅い計測ユニット８によって同時に撮影して位置ずれを計測することができる。

【0101】

なお、計測の際に基板１００とマスク１０１とを全体的に接触させず、部分的に接触させることで、基板１００に既に形成された薄膜がマスク１０１との接触によって損傷を受けることを可及的に抑制することができる。

【0102】

Ｓ２２では、計測ユニット８により、部分的に接触した基板１００とマスク１０１の位置ずれ量が計測される。図１５（Ｂ）は計測ユニット８による基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂの計測時の態様を示している。４つの計測ユニット８により、４組の基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂの相対位置が計測される。

【0103】

Ｓ２２では、また、計測ユニット８による基板ファインマーク１００ｂの計測の後に、計測結果に基づいて、４つの基板ファインマーク１００ｂにそれぞれ対応する４つのマスクファインマーク１０１ｂの目標位置（マスクファインマーク目標位置）をそれぞれ算出する。ここで、マスクファインマーク目標位置は、基板１００とマスク１０１とを位置合わせするためにそれぞれのマスクファインマーク１０１ｂが位置すべき理想的な位置とし、各マークの位置の設計寸法に基づいて算出する。

【0104】

Ｓ２３では、Ｓ１２の計測結果（基板１００とマスク１０１の位置ずれ）が許容範囲内か否かが判定される。ここでは、例えば、４組の基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂのそれぞれについて、Ｓ２２で算出されたマスクファインマーク目標位置と、マスクファインマーク１０１ｂの位置との間の距離をそれぞれ算出する。そして、算出された距離の平均値や二乗和を、予め設定された閾値と比較して、距離が閾値以下であれば許容範囲内と判定され、距離が閾値を超えている場合は許容範囲外と判定される。Ｓ２３の判定結果が許容範囲内であればファインアライメントを終了し、許容範囲外であればＳ２４へ進む。

【0105】

Ｓ２４では基板１００とマスク１０１とを基板１００の厚み方向（Ｚ方向）に離隔させる離隔動作が実行される。ここでは、駆動ユニット２２１を駆動して基板支持ユニット６を上昇させ、基板１００をマスク１０１から離隔させる。図１５（Ｃ）は離隔動作の例を示している。基板１００は、下方へ撓んだ中央部がマスク１０１に接触しない高さまで上昇されている。基板１００はマスク１０１から離隔しており、基板１００はマスク１０１と接触していない。基板１００とマスク１０１とを離隔することで、その後のＳ１７の位置調整動作において、基板１００の被成膜領域がマスク１０１と擦れて基板１００に既に形成された薄膜が損傷を受けることを回避できる。

【0106】

Ｓ２５では、Ｓ２２の計測結果に基づいて基板１００とマスク１０１の相対位置を変更する位置調整動作（変位動作）が実行される。ここでは、Ｓ２２の計測結果に基づいて基板１００の変位量が設定され、設定された変位量に基づいて、調整ユニット２０が作動される。これにより、図１６（Ａ）に示すように、基板支持ユニット６がＸ－Ｙ平面上で変位され、マスク１０１に対する基板１００の相対位置が調整される。

【0107】

Ｓ２５の処理が終了すると、Ｓ２１へ戻って同様の処理が繰り返される。すなわち、図１６（Ａ）の位置調整動作の後、図１６（Ｂ）に示すように再び接近動作（Ｓ２１）が実行され、基板１００の中央部がマスク１０１に接触する高さまで基板１００が降下される。続いて図１６（Ｃ）に示すように再び計測（Ｓ２２）が実行され、部分的に接触した基板１００とマスク１０１の位置ずれが計測される。

【0108】

＜第二実施形態＞
第一実施形態では、基板支持ユニット６及び冷却プレート１０を動かすことにより、マスク台５に対するこれらの平行度を調整する構成としたが、マスク台５を動かしてもよい。図１９はその一例を示す成膜装置１の模式図である。

【0109】

マスク台５は、複数の支持軸５０によって上壁部３０から吊り下げられて支持されている。支持軸５０の下端部は、接続部５２を介してマスク台５に連結されている。支持軸５０の上端部と上壁部３０との間には平行度調整ユニット５１（調整手段）が設けられている。

【0110】

平行度調整ユニット５１は、上壁部３０に対する支持軸５０のＺ方向の取付位置を独立して調整する機構である。本実施形態の場合、マスク台５に対して四つの支持軸５０が設けられており、平行度調整ユニット５１によってマスク台５の４点のＺ方向の位置を調整することができる。平行度調整ユニット５１及び接続部５２の構成は、平行度調整ユニット２２２及び接続部６７と同じでよく、平行度調整ユニット２２２及び接続部６７の構成及び変形例は平行度調整ユニット５１及び接続部５２に適用できる。平行度調整ユニット５１は真空チャンバ３の外部に設けられているため、真空チャンバ３の内部空間３ａが真空状態を維持して、作業者が平行度調整ユニット５１の調整作業を手動で行うことができる。また、平行度調整ユニット２２２について説明したことと同様に、平行度調整ユニット５１を、モータ５３を駆動源とした機構により自動化してもよい。

【0111】

平行度の検出においては、センサＳＲ１又はセンサＳＲ２を用いることができる。しかし、マスク台５にセンサＳＲ１又はＳＲ２に相当するセンサを設けてもよい。また、図１９の例では、平行度調整ユニット５１と、平行度調整ユニット１２２及び２２２を併存した例を例示しているが、平行度調整ユニット５１のみを設けた態様であってもよい。

【0112】

＜第三実施形態＞
第一実施形態では、センサＳＲ１及びＳＲ２としてタッチセンサを例示したが、測距センサであってもよい。図２０はその一例を示す。図示の例では、センサＳＲ１に代えて、ベース部６０に測距センサＳＲ３が設けられている。測距センサＳＲ３は例えばマスク台５にレーザ光を照射してその反射光を受光することで基板支持ユニット６とマスク台５とのＺ方向の距離を測距する。測距センサＳＲ３の配置は、図５に例示したセンサＳＲ１の配置と同様の配置が採用可能である。測距センサＳＲ３を用いた構成においては、基板支持ユニット６とマスク台５とを離間した状態で、両者の平行度を検出することができる。センサＳＲ２として測距センサを用いる場合も、同様である。

【0113】

＜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。この例の場合、図１に例示した成膜ブロック３０１が、製造ライン上に、例えば、３か所、設けられる。

【0114】

まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図２１（Ａ）は有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図２１（Ｂ）は１画素の断面構造を示す図である。

【0115】

図２１（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。

【0116】

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。

【0117】

図２１（Ｂ）は、図２１（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。

【0118】

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２１（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。

【0119】

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。

【0120】

図２１（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。

【0121】

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。

【0122】

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。

【0123】

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。

【0124】

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。

【0125】

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。なお、本実施形態では、絶縁層５９の形成までは大型基板に対して処理が行われ、絶縁層５９の形成後に、基板５３を分割する分割工程が実行される。

【0126】

絶縁層５９がパターニングされた基板５３を第１の成膜室３０３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。

【0127】

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３０３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。

【0128】

赤色層５６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜室３０３において緑色層５６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜室３０３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３０３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。

【0129】

電子輸送層５７までが形成された基板を第６の成膜室３０３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３０３～第６の成膜室３０３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３０３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。

【0130】

ここで、第１の成膜室３０３～第６の成膜室３０３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。

【0131】

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、ファインアライメントにおいて、基板１００とマスク１０１とを部分的に接触して位置ずれを計測したが、接触せずに両者を近接した状態で計測してもよい。

【0132】

上記実施形態では、マスク台５に対する基板支持ユニット６の相対的な傾き、および、マスク台５に対する冷却プレート１０の相対的な傾きの両方を調整している。別の実施形態では、マスク台５に対する基板支持ユニット６の相対的な傾き、および、マスク台５に対する冷却プレート１０の相対的な傾きのいずれか一方だけを調整する。基板支持ユニット６の傾きを調整しない場合には、調整ユニット２２２は設けられず、支持軸６６が昇降プレート２２０に固定されてもよい。冷却プレート１０の傾きを調整しない場合には、調整ユニット１２２は設けられず、支持軸１３０が昇降プレート１２に固定されてもよい。

【0133】

さらに別の実施形態として、マスク台５に対する冷却プレート１０の相対的な傾きを調整することに代えて、基板支持ユニット６に対する冷却プレート１０の相対的な傾きを調整してもよい。この形態では、冷却プレート１０に取り付けられたセンサＳＲ１は、基板支持ユニット６との接触を検知する、あるいは、基板支持ユニット６までの距離を検知する。基板１００とマスク１０１とのアライメントを行わずに成膜を行う場合には、基板１００と冷却プレート１０との平行度を高めることで、基板１００を均一に冷却することができる。この場合、成膜装置はアライメント手段を有していなくてもよい。

【0134】

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を、ネットワーク又は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がプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

【0135】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0136】

１ 成膜装置、２ アライメント装置、５ マスク台（マスク支持手段）、６ 基板支持ユニット（基板支持手段）、５１ 平行度調整ユニット（調整手段）、１２２ 平行度調整ユニット（調整手段）、２２２ 平行度調整ユニット（調整手段）

【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】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】