特許 7244401 アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法、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】2023-03-13

(45)【発行日】2023-03-22

(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、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/68 20060101AFI20230314BHJP

   C23C 14/04 20060101ALI20230314BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 G

C23C14/04 A

【請求項の数】 27

(21)【出願番号】P 2019204224

(22)【出願日】2019-11-11

(65)【公開番号】P2020141121

(43)【公開日】2020-09-03

【審査請求日】2022-01-17

(31)【優先権主張番号】10-2019-0023240

(32)【優先日】2019-02-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(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】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】小林 康信

(72)【発明者】

【氏名】菅原 洋紀

【審査官】中田 剛史

(56)【参考文献】

【文献】韓国登録特許第１０－１８９３３０９（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２００３－１８６１８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１６０７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－００３１５１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８

Ｃ２３Ｃ １４／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マスクと基板とのアライメントを行うアライメント装置であって、
真空チャンバと、
前記真空チャンバの内部に配され、基板を保持する基板保持手段と、
前記真空チャンバの内部に配され、マスクを保持するマスク保持手段と、
前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方を前記基板の厚み方向に移動させることで、前記基板と前記マスクとを近接または離隔させる第１移動機構と、
前記基板の成膜面に沿った面内において、前記基板と前記マスクとの間の相対位置を調整する位置調整機構と、
前記第１移動機構および前記位置調整機構を制御する制御部と、
前記マスクの厚さ情報を取得する厚さ情報取得手段と、を備え、
前記制御部は、前記基板と前記マスクとが離間した第１状態になるように、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第１の距離に制御し、
前記制御部は、前記第１状態に比べて前記基板と前記マスクとが近づき、かつ、前記基板と前記マスクとが離間した第２状態になるように、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第２の距離に制御し、
前記制御部は、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を、前記第１の距離から前記第２の距離に変更するための、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の変位量を、前記厚さ情報取得手段によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて制御する
ことを特徴とするアライメント装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記位置調整機構によって前記基板と前記マスクとの間の相対位置の調整を行う際に、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離が前記第１の距離となるように前記第１移動機構を制御する
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】

前記制御部は、前記第１移動機構によって前記基板を前記マスクに密着させる際に、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離が第３の距離と
なるように前記第１移動機構を制御し、
前記制御部は、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を、前記第１の距離から前記第３の距離に変更するための、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の変位量を、前記厚さ情報取得手段によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて制御する
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4】

前記厚さ情報取得手段は、前記マスクに対しその厚さ情報の入力をユーザから受け付ける入力手段であ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5】

前記マスクには、それぞれのマスクの識別に用いられる識別子が形成されており、
前記厚さ情報取得手段は、前記マスクごとに付与された識別子を読み取ることによって該識別子に対応するマスクの厚さ情報を取得す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6】

前記厚さ情報取得手段は、前記マスクごとに付与された識別子を読み取る読み取り部と、前記マスクの識別子と該マスクの厚さ情報を相互に関連付けて記憶する記憶部とを含むことを特徴とする請求項５に記載のアライメント装置。

【請求項7】

前記厚さ情報取得手段は、前記マスクの厚さ情報を、前記アライメント装置に対して該マスクを搬送する上流側搬送装置から受信す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8】

前記厚さ情報取得手段は、前記真空チャンバの内部に配され、前記マスクの厚さを計測する計測手段を含む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9】

前記厚さ情報取得手段は、前記アライメント装置に対して前記マスクを搬送する搬送経路上の任意の位置に設置されることを特徴とする請求項８に記載のアライメント装置。

【請求項10】

前記アライメント装置は、前記基板に対する成膜が行われる成膜室を含む成膜システムに設けられており、
前記成膜システムは、前記成膜室に搬送される前記マスクを一時収納するマスクストックチャンバと、前記マスクストックチャンバから前記成膜室への前記マスク搬送経路となる搬送室とを含み、
前記厚さ情報取得手段は、前記成膜室、前記搬送室、前記マスクストックチャンバのいずれかに設置されることを特徴とする請求項９に記載のアライメント装置。

【請求項11】

前記制御部は、前記基板と前記マスクの位置ずれを大まかに調整する第１アライメントと、前記第１アライメントに続いて、前記第１アライメントによる位置ずれ調整よりも高精度で前記基板と前記マスクの位置ずれを調整する第２アライメントとを、順次行うように前記位置調整機構を制御し、
前記制御部は、前記第１アライメントによって位置ずれが調整された前記基板と前記マスクを近接移動させるときに、前記厚さ情報取得手段によって取得される前記マスクの厚さ情報に基づいて前記第１移動機構を制御す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12】

前記第１アライメントは、前記マスク上の載置面から前記基板が第１距離だけ離れた第１位置で前記基板と前記マスク上にそれぞれ形成された第１アライメント用マークを撮影した画像に基づいて、前記第１位置において前記基板と前記マスク間の位置ずれを調整することによって行われ、
前記第２アライメントは、前記基板と前記マスクを前記第１距離より近接させた第２位置で前記基板と前記マスク上にそれぞれ形成された第２アライメント用マークを撮影し、前記基板と前記マスクを再び離隔させた位置において、前記第２アライメント用マークの撮影画像に基づいて前記基板と前記マスク間の位置ずれを調整してから、前記基板と前記マスクを再度前記第２位置に近接させることによって行われ、
前記制御部は、前記第１アライメントによって位置ずれが調整された前記基板と前記マスクを前記第１位置から前記第２位置に近接移動させるときに、前記厚さ情報取得手段によって取得される前記マスクの厚さ情報に基づいて前記第１移動機構を制御することを特徴とする請求項１１に記載のアライメント装置。

【請求項13】

更に、前記制御部は、前記第２アライメント用マークの撮影画像に基づいた前記離隔された位置での前記基板と前記マスク間の第２アライメントによる位置ずれ調整の後、前記基板と前記マスクを再び前記第２位置に近接移動させるときに、前記厚さ情報取得手段によって取得される前記マスクの厚さ情報に基づいて前記第１移動機構を制御することを特徴とする請求項１２に記載のアライメント装置。

【請求項14】

前記第２位置は、前記基板の中央部が前記マスクの載置面に接触し、前記基板の辺部は前記マスクの載置面から離れる位置であることを特徴とする請求項１２に記載のアライメント装置。

【請求項15】

更に、前記制御部は、前記第２アライメントによって位置ずれが調整された前記基板と前記マスクを、前記第２位置から、前記基板が前記マスク上に完全に載置されるまでさらに近接移動させるときに、前記厚さ情報取得手段によって取得される前記マスクの厚さ情報に基づいて前記第１移動機構を制御することを特徴とする請求項１４に記載のアライメント装置。

【請求項16】

更に、前記基板を挟んで前記マスクに磁力を印加するための磁力印加手段、および、前記基板を冷却するための冷却手段、の少なくとも一方を前記基板の厚み方向に移動させる第２移動機構を備え、
前記制御部は、前記マスクの厚さ情報に基づいて前記第２移動機構を制御す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17】

基板にマスクを介して成膜する成膜装置であって、
前記基板と前記マスクとをアライメントするアライメント装置を含み、
前記アライメント装置は、請求項１～請求項１６のいずれか一項に記載のアライメント装置であることを特徴とする成膜装置。

【請求項18】

基板とマスクとのアライメントを行うアライメント方法であって、
前記基板の面と平行な面内において、前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を行う位置調整工程と、
前記基板と前記マスクとが離間した第１状態になるように、前記基板を保持する基板保持手段と前記マスクを保持するマスク保持手段との前記基板の厚み方向における相対距離を第１の距離に制御する第１距離制御工程と、
前記第１状態に比べて前記基板と前記マスクとが近づき、かつ、前記基板と前記マスクとが離間した第２状態になるように、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第２の距離に制御する第２距離制御工程と、
厚さ情報取得手段により、前記マスクの厚さ情報を取得する厚さ情報取得工程と、を含み、
前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を、前記第１の距離から前記第２の距離に変更するための、前記基板保持手段及び前記マスク保持手
段の少なくとも一方の変位量を、前記厚さ情報取得工程によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて制御する
ことを特徴とするアライメント方法。

【請求項19】

前記位置調整工程を行う際に前記第１距離制御工程を行うことを特徴とする請求項１８に記載のアライメント方法。

【請求項20】

前記位置調整工程の後に、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第３の距離として、前記基板を前記マスクに密着させる第３距離制御工程をさらに含み、
前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を、前記第１の距離から前記第３の距離に変更するための、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の変位量を、前記厚さ情報取得工程によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて制御する
ことを特徴とする請求項１８に記載のアライメント方法。

【請求項21】

前記厚さ情報を取得する工程は、成膜装置内に搬入される前記マスクに対し、その厚さ情報の入力をユーザから受け付ける工程であることを特徴とする請求項１８に記載のアライメント方法。

【請求項22】

前記マスクには、それぞれのマスクの識別に用いられる識別子が形成されており、
前記厚さ情報を取得する工程は、前記マスクごとに付与された識別子を読み取ることによって、該識別子に対応するマスクの厚さ情報を取得する工程であることを特徴とする請求項１８に記載のアライメント方法。

【請求項23】

前記厚さ情報を取得する工程は、成膜装置内に前記マスクを搬送する上流側搬送装置から該マスクの厚さ情報を受信することを特徴とする請求項１８に記載のアライメント方法。

【請求項24】

前記厚さ情報を取得する工程は、成膜装置内に搬入される前記マスクの厚さ情報を厚さ計測手段によって実測することを特徴とする請求項１８に記載のアライメント方法。

【請求項25】

前記基板を挟んで前記マスクに磁力を印加するための磁力印加手段、および、前記基板を冷却するための冷却手段、の少なくとも一方を、前記基板の厚み方向に移動させる移動工程をさらに含み、
前記移動工程において、前記厚さ情報取得手段によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて前記磁力印加手段及び前記冷却手段の少なくとも一方の前記厚み方向における変位量を制御することを特徴とする請求項１８に記載のアライメント方法。

【請求項26】

マスクを介して基板に成膜するための成膜方法であって、
請求項１８～請求項２５のいずれか一項に記載のアライメント方法を含むことを特徴とする成膜方法。

【請求項27】

請求項２６に記載の成膜方法を用いて電子デバイスを製造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、アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、フラットパネル表示装置として有機ＥＬ表示装置が脚光を浴びている。有機ＥＬ表示装置は自発光ディスプレイとして、応答速度、視野角、薄型化などの特性が液晶パネルディスプレイより優れており、モニター、テレビ、スマートフォンに代表される各種携帯端末などにおいて、既存の液晶パネルディスプレイを急速に代替している。また、自動車用ディスプレイ等にも、その応用分野が広がっている。

【0003】

有機ＥＬ表示装置を構成する有機発光素子（有機ＥＬ素子；ＯＬＥＤ）は２つの向かい合う電極（カソード電極、アノード電極）の間に発光を起こす有機物層が形成された基本構造を有する。有機ＥＬ素子の有機物層と電極金属層は、真空チャンバ内で、画素パターンが形成されたマスクを介して基板に成膜物質を成膜させることで製造される。基板上の所望する位置に所望するパターンで成膜物質を成膜させるためには、基板への成膜が行われる前にマスクと基板との間の相対的位置を精密に調整させる必要がある。

【0004】

このような基板とマスクとの間の相対位置を調整するアライメント方法として、特許文献１に開示された技術のように、基板とマスク上にそれぞれ位置調整（アライメント）用のマークを形成し、これらのアライメントマークを成膜装置に設置されたカメラで撮影し、その撮影画像に基づいて基板とマスクの各アライメントマークが予め定められた所定の位置関係となるように、基板またはマスクを相対移動させる方式が知られている。

【0005】

そして、このようなアライメント方式においては、通常、基板とマスクを互いに離隔し対向させた状態で基板とマスク間の水平位置ずれを相対移動により調整し、位置ずれの調整が完了すると、マスクに対し基板を相対的に下降させて（または基板に対しマスクを相対的に上昇させ）、マスク上に位置調整された基板を載せる（載置する）。続いて、必要に応じてマグネット板等を使用し基板とマスクをさらに密着させることで、マスクを介して基板に成膜させる準備が整う。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２００６－１７６８０９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

このようにマスクを利用する成膜装置においては、マスクと基板を離隔させた状態でアライメントを行った後、アライメントされた基板をマスク上に移動させ載置することによって、成膜の準備が完了する。このとき、アライメントされた基板をマスク上に載置するに際しては、アライメント工程により位置調整された基板とマスクとの間の相対位置が再びずれてしまうことなく、位置関係が維持されたまま載置されるようにする必要がある。そのためには、まず、基板とマスクとがアライメントされた状態を維持したまま、できるだけ近接した位置まで近づけてから、最終的にマスク上に基板を載置するのが好ましい。つまり、位置ずれ調整が完了した基板をマスクに向かって下降させ（または、マスクを相対的に上昇させ）、基板がマスクに対して可及的に近接する位置まで移動させた後に、載
置動作に移行させるのが望ましい。

【0008】

ところが、成膜工程に使用されるマスクは、マスク毎に個体差があるのが一般的である。本発明者らが鋭意検討した結果、このようなマスク毎の個体差、特にマスクの厚さがマスク毎に異なる場合には、これがアライメントの精度を低下させる一つの原因となることが分かった。つまり、前述のように、アライメント工程によって位置ずれが調整された基板は、マスクに載置する前に、マスクに対して可及的に近接する位置まで移動させるのが望ましいが、アライメントされた基板をマスクに向かって近接移動させる移動量をマスク毎の個体差（厚さの差）を考慮せずに固定値に設定すると、アライメント完了後のマスクへの載置過程において、基板とマスク間の調整された位置関係が、マスクによっては、再びずれてしまう可能性があることが分かった。

【0009】

本発明は、上述の課題に鑑み、マスクの個体差によるアライメント精度低下を抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

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。

【0011】

すなわち、本発明のアライメント装置は、
マスクと基板とのアライメントを行うアライメント装置であって、
真空チャンバと、
前記真空チャンバの内部に配され、基板を保持する基板保持手段と、
前記真空チャンバの内部に配され、マスクを保持するマスク保持手段と、
前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方を前記基板の厚み方向に移動させることで、前記基板と前記マスクとを近接または離隔させる第１移動機構と、
前記基板の成膜面に沿った面内において、前記基板と前記マスクとの間の相対位置を調整する位置調整機構と、
前記第１移動機構および前記位置調整機構を制御する制御部と、
前記マスクの厚さ情報を取得する厚さ情報取得手段と、を備え、
前記制御部は、前記基板と前記マスクとが離間した第１状態になるように、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第１の距離に制御し、
前記制御部は、前記第１状態に比べて前記基板と前記マスクとが近づき、かつ、前記基板と前記マスクとが離間した第２状態になるように、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を第２の距離に制御し、
前記制御部は、前記基板保持手段と前記マスク保持手段との前記厚み方向における相対距離を、前記第１の距離から前記第２の距離に変更するための、前記基板保持手段及び前記マスク保持手段の少なくとも一方の変位量を、前記厚さ情報取得手段によって取得された前記マスクの厚さ情報に基づいて制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

以上説明したように、マスクの個体差によるアライメント精度低下を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】図１は有機ＥＬ表示装置の製造ラインの一部の模式図である。

【図2】図２は成膜装置の模式図である。

【図3】図３は基板支持ユニットの模式図である。

【図4】図４は第１アライメント工程を説明するための図である。

【図5】図５は第１アライメント工程終了後の基板の移動および挟持方法を示す図である。

【図6】図６は第２アライメント工程を説明するための図である。

【図7】図７は第２アライメント工程後の基板の移動および挟持方法を示す図である。

【図8】図８はマスク識別子とマスクの厚さ情報を関連付けた連関テーブルの例である。

【図9】図９は有機ＥＬ表示装置の全体図及び有機ＥＬ表示装置の素子の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照しつつ本発明の好適な実施形態及び実施例を説明する。ただし、以下の実施形態及び実施例は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲はそれらの構成に限定されない。また、以下の説明において、装置のハードウェア構成及びソフトウェア構成、処理フロー、製造条件、寸法、材質、形状などは、特に特定的な記載がない限り、本発明の範囲をこれに限定しようとする趣旨ではない。

【0015】

本発明は、基板に対する高精度の位置調整を行うための技術に関するものである。本発明は、基板の表面に真空蒸着やスパッタリングにより所望のパターンの薄膜（材料層）を形成する装置に好ましく適用できる。基板の材料としては、ガラス、樹脂、金属などの任意の材料を選択でき、また、成膜材料としても、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの任意の材料を選択できる。本発明の技術は、具体的には、有機電子デバイス（例えば、有機ＥＬ表示装置、薄膜太陽電池）、光学部材などの製造装置に適用可能である。その中でも有機ＥＬ表示装置の製造装置は、基板の大型化あるいは表示パネルの高精細化により基板とマスクのアライメント精度のさらなる向上、及び基板とマスクのアライメント工程に要する時間のさらなる短縮が要求されているため、本発明の好ましい適用例の一つである。

【0016】

＜電子デバイスの製造ライン＞
図１は、電子デバイスの製造ラインの構成の一部を模式的に示す上視図である。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。スマートフォン用の表示パネルの場合、例えば、約１８００ｍｍ×１５００ｍｍや約９００ｍｍ×１５００ｍｍのサイズの基板に有機ＥＬの成膜を行った後、当該基板をカットし、複数の小サイズのパネルが製作される。有機ＥＬ表示装置の製造ラインの成膜クラスタ１は、一般的に、図１に示すように、基板１０に対する処理（例えば、成膜）が行われる複数の成膜室１１０と、使用前後のマスクが収納されるマスクストックチャンバ１２０と、その中央に配置される搬送室１３０とを備えている。

【0017】

搬送室１３０内には、複数の成膜室１１０間において基板１０を搬送し、また、成膜室１１０とマスクストックチャンバ１２０との間でマスクを搬送するための搬送ロボット１４０が設けられている。搬送ロボット１４０は、例えば、多関節アームに、基板１０又はマスク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ロボットである。

【0018】

成膜システムとしての成膜クラスタ１には、基板１０の流れ方向において、上流側から送られる基板１０を成膜クラスタ１に搬送するパス室１５０と、この成膜クラスタ１で成膜処理が完了した基板１０を下流側の他の成膜クラスタに搬送するためのバッファ室１６０とが連結されている。搬送室１３０の搬送ロボット１４０は、上流側のパス室１５０から基板１０を受け取って、当該成膜クラスタ１内の成膜室１１０の一つに搬送する。また、搬送ロボット１４０は、当該成膜クラスタ１での成膜処理が完了した基板１０を複数の成膜室１１０の一つから受け取って、下流側に連結されたバッファ室１６０に搬送する。バッファ室１６０と更に下流側のパス室１５０との間には、基板１０の方向を変える旋回室１７０が設けられている。これにより、上流側成膜クラスタと下流側成膜クラスタで基板の方向を同じ方向にすることができ、基板処理が容易になる。

【0019】

マスクストックチャンバ１２０には、成膜室１１０での成膜工程に使用されるマスク及び使用済みマスクが、２つのカセットに分かれて収納される。搬送ロボット１４０は、使用済みマスクを成膜室１１０からマスクストックチャンバ１２０のカセットに搬送し、マスクストックチャンバ１２０の他のカセットに収納された新しいマスクを成膜室１１０に搬送する。

【0020】

成膜室１１０、マスクストックチャンバ１２０、搬送室１３０、バッファ室１６０、旋回室１７０などの各チャンバは、有機ＥＬ表示パネルの製造過程で、高真空状態に維持される。各成膜室１１０にはそれぞれ成膜装置（本実施形態においては蒸着装置）が設けられている。搬送ロボット１４０との基板１０の受け渡し、基板１０とマスクの相対位置の調整（アライメント）、マスク上への基板１０の固定、成膜（蒸着）などの一連の成膜プロセスは、成膜装置によって自動で行われる。各成膜室の成膜装置は、蒸発源の違いやマスクの違いなど細かい点で相違する部分はあるものの、基本的な構成（特に基板の搬送やアライメントに関わる構成）は、ほぼ共通している。以下、各成膜室の成膜装置の共通構成について説明する。なお、以下の説明では、成膜時に基板の成膜面が重力方向下方を向いた状態で成膜されるデポアップの構成について説明する。ただし、本発明においては、これに限定はされず、成膜時に基板の成膜面が重力方向上方を向いた状態で成膜されるデポダウンの構成を採用することもできるし、基板が垂直に立てられた状態、すなわち、基板の成膜面が重力方向と略平行な状態で成膜が行われる構成（サイドデポ）を採用することもできる。

【0021】

＜成膜装置＞
図２は、成膜装置の構成を模式的に示す断面図である。以下の説明においては、鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系を用いる。成膜時に基板が水平面（ＸＹ平面）と平行となるよう固定された場合、基板の短手方向（短辺に平行な方向）をＸ方向、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、Ｚ方向は「第１の方向」に相当し、Ｘ方向は「第１の方向と交差する第２の方向」に相当し、Ｙ方向は「第１の方向および第２の方向と交差する第３の方向」に相当する。

【0022】

成膜装置は、真空チャンバ２００を有する。真空チャンバ２００の内部は、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ている。真空チャンバ２００の内部には、基板支持ユニット２１０と、マスク２２０と、マスク台２２１と、冷却板２３０と、蒸発源２４０が設けられる。

【0023】

基板支持ユニット２１０は、搬送ロボット１４０から受け取った基板１０を支持しながら搬送する手段であり、基板ホルダとも呼ばれる。マスク２２０は、基板１０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２２０を支持するマスク支持ユニットとしての枠状のマスク台２２１の上に固定されている。

【0024】

成膜時にはマスク２２０の上に基板１０が載置される。したがって、マスク２２０は基板１０を載置する載置体としての役割も担う。冷却板２３０は、成膜時に基板１０（のマスク２２０と接触する面とは反対側の面）に密着し、成膜時における基板１０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ための板状部材である。冷却板２３０はマグネット板を兼ねていてもよい。マグネット板とは、磁力によってマスク２２０を引き付けることで、成膜時の基板１０とマスク２２０の密着性を高める部材である。すなわち、基板１０とマスク２２０を密着させる密着手段（マグネット板）は、基板１０及びマスク２２０のうちの少なくとも一方の温度を調整する（典型的には冷却する）温度調整手段を兼ねていてもよい。

【0025】

蒸発源２４０は、蒸着材料を収容する容器（ルツボ）、容器を加熱するヒータ、蒸着材料が放出されることを停止するためのシャッタ、シャッタなど各種部材を駆動するための駆動機構、成膜される膜の厚みを認識するための蒸発レートモニタなどから構成される（いずれも不図示）。なお、本実施形態では成膜源として蒸発源２４０を用いる蒸着装置について説明するが、本発明においては、これに限定はされず、成膜源としてスパッタリングターゲットを用いるスパッタリング装置にも適用可能である。

【0026】

真空チャンバ２００の上部（外側）には、基板Ｚアクチュエータ２５０（移動機構）、クランプＺアクチュエータ２５１、冷却板Ｚアクチュエータ２５２、Ｘアクチュエータ（不図示）、Ｙアクチュエータ（不図示）、θアクチュエータ（不図示）が設けられている。これらのアクチュエータは、例えば、モータとボールねじ、モータとリニアガイドなどで構成される。基板Ｚアクチュエータ２５０は、基板支持ユニット２１０の全体を昇降（Ｚ方向（第１の方向）移動）させるための駆動手段である。クランプＺアクチュエータ２５１は、基板支持ユニット２１０の挟持機構（後述）を開閉させるための駆動手段である。

【0027】

冷却板Ｚアクチュエータ２５２は、冷却板２３０を昇降させるための駆動手段である。Ｘアクチュエータ、Ｙアクチュエータ、θアクチュエータ（以下、まとめて「ＸＹθアクチュエータ」と呼ぶ）は基板１０のアライメントのための駆動機構（位置調整機構）である。ＸＹθアクチュエータは、基板支持ユニット２１０及び／又は冷却板２３０の全体を、Ｘ方向（第２の方向）に移動させることがき、かつＹ方向（第３の方向）に移動させることができ、かつθ方向に回転させる機能を備えている。本実施形態では、θ回転させるθアクチュエータをＸアクチュエータ及び、Ｙアクチュエータとは別に設ける構成としたが、ＸアクチュエータとＹアクチュエータの組み合わせによってθ回転させる構成を採用することもできる。なお、本実施形態では、マスク２２０を固定した状態で基板１０のＸ，Ｙ，θを調整する構成としたが、マスク２２０の位置を調整し、又は、基板１０とマスク２２０の両者の位置を調整することで、基板１０とマスク２２０のアライメントを行ってもよい。このように、位置調整機構（ＸＹθアクチュエータ）は、基板１０及びマスク２２０のうちの少なくとも一方を、Ｘ方向、及び、Ｙ方向のうちの少なくともいずれか一方の方向に移動させて、基板１０とマスク２２０との間の相対位置を調整する機能を備えている。

【0028】

真空チャンバ２００の上部（外側）には、基板１０及びマスク２２０のアライメントのために、基板１０及びマスク２２０それぞれの位置を測定するカメラ２６０、２６１が設けられている。カメラ２６０，２６１は、真空チャンバ２００に設けられた窓を通して、基板１０とマスク２２０を撮影する。その画像から基板１０上のアライメントマーク及びマスク２２０上のアライメントマークを認識することで、各々のＸＹ位置やＸＹ面内での相対ずれを計測することができる。

【0029】

短時間で高精度なアライメントを実現するために、大まかに位置合わせを行う第１アライメント（「ラフアライメント」とも称す）と、高精度に位置合わせを行う第２アライメント（「ファインアライメント」とも称す）の２段階のアライメントを実施することが好ましい。その場合、低解像だが広視野の第１アライメント用のカメラ２６０と狭視野だが高解像の第２アライメント用のカメラ２６１の２種類のカメラを用いるとよい。本実施形態では、基板１０及びマスク２２０それぞれについて、対向する一対の辺の２箇所に付されたアライメントマークを２台の第１アライメント用のカメラ２６０で測定し、基板１０及びマスク２２０の４隅（或いは対角の２か所）に付されたアライメントマークを４台の第２アライメント用のカメラ２６１で測定する。アライメントマーク及びその測定用カメラの数は、特に限定されず、例えば、ファインアライメントの場合、基板１０及びマスク２２０の２隅に付されたマークを２台のカメラ２６１で測定するようにしてもよい。

【0030】

成膜装置は、制御部２７０を有する。制御部２７０は、基板Ｚアクチュエータ２５０、クランプＺアクチュエータ２５１、冷却板Ｚアクチュエータ２５２、ＸＹθアクチュエータ、及びカメラ２６０，２６１の制御の他、基板１０の搬送及びアライメント、蒸発源の制御、成膜の制御などの機能を有する。制御部２７０は、例えば、プロセッサー、メモリ、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを有するコンピュータにより構成可能である。この場合、制御部２７０の機能は、メモリ又はストレージに記憶されたプログラム（コンピュータプログ
ラム）をプロセッサーが実行することにより実現される。なお、メモリやストレージは、「コンピュータに基板とマスクのアライメントを行うアライメント方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体」に相当する。コンピュータとしては、汎用のパーソナルコンピュータを用いてもよいし、組込型のコンピュータ又はＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を用いてもよい。あるいは、制御部２７０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、成膜装置ごとに制御部２７０が設けられていてもよいし、１つの制御部２７０が複数の成膜装置を制御してもよい。

【0031】

本実施形態に係る成膜装置は、成膜装置内に搬入されたマスク２２０に対し厚さ情報を取得するためのマスク厚さ情報取得手段２８０を備えている。制御部２７０は、マスク厚さ情報取得手段２８０によって取得されるマスク厚さ情報に基づいて、マスク２２０への載置のためにアライメントされた基板１０をマスク２２０に向かって（またはマスク２２０を基板１０に向かって）近接移動させるときの移動量（移動位置）を可変的に制御する。マスク厚さ情報取得手段２８０の具体的な実施形態、及びマスク厚さ情報に基づいたアライメント完了後の基板移動位置制御に関する詳細については後述する。

【0032】

＜基板支持ユニット＞
図３を参照して基板支持ユニット２１０の構成を説明する。図３は基板支持ユニット２１０の斜視図である。基板支持ユニット２１０は、挟持機構によって基板１０の周縁を挟持することにより、基板１０を保持しながら搬送する手段である。具体的には、基板支持ユニット２１０は、基板１０の４辺それぞれを下から支持する複数の支持具３００が設けられた支持枠体３０１と、各支持具３００との間で基板１０を挟み込む複数の押圧具３０２が設けられたクランプ部材３０３とを有する。支持具３００と押圧具３０２が対となって１つの挟持機構が構成される。図３の例では、基板１０の短辺に沿って３つの支持具３００が配置され、長辺に沿って６つの挟持機構（支持具３００と押圧具３０２のペア）が配置されており、長辺２辺を挟持する構成となっている。ただし、挟持機構の構成は図３の例に限られず、処理対象となる基板のサイズや形状あるいは成膜条件などに合わせて、挟持機構の数や配置を適宜変更される。なお、支持具３００は「フィンガプレート」とも呼ばれ、押圧具３０２は「クランプ」とも呼ばれる。

【0033】

搬送ロボット１４０から基板支持ユニット２１０への基板１０の受け渡しは、例えば次のように行われる。まず、クランプＺアクチュエータ２５１によりクランプ部材３０３を上昇させ、押圧具３０２を支持具３００から離隔させることで、挟持機構を解放状態にする。搬送ロボット１４０によって支持具３００と押圧具３０２との間に基板１０を導入した後、クランプＺアクチュエータ２５１によってクランプ部材３０３を下降させ、所定の押圧力で押圧具３０２を支持具３００に押し当てる。これにより、押圧具３０２と支持具３００との間で基板１０が挟持される。この状態で基板Ｚアクチュエータ２５０により基板支持ユニット２１０を駆動することで、基板１０を昇降（Ｚ方向移動）させることができる。すなわち、移動機構である基板Ｚアクチュエータ２５０によって、基板１０を、マスク２２０の表面または基板１０の成膜面に垂直な第１の方向（Ｚ方向）に移動させ、基板１０とマスク２２０とを近接または離隔させることができる。なお、クランプＺアクチュエータ２５１は基板支持ユニット２１０と共に上昇または下降するため、基板支持ユニット２１０が昇降しても挟持機構の状態は変化しない。

【0034】

図３中の符号１０１は、基板１０の４隅に付された第２アライメント用のアライメントマークを示し、符号１０２は、基板１０の短辺中央に付された第１アライメント用のアライメントマークを示している。

【0035】

＜アライメント＞
図４は第１アライメント工程を示す図面である。図４（ａ）は、搬送ロボット１４０から基板支持ユニット２１０に基板１０が受け渡された直後の状態を示す。基板１０は自重によりその中央が下方に撓んでいる。次に、図４（ｂ）に示すように、クランプ部材３０３を下降させて、押圧具３０２と支持具３００からなる挟持機構により基板１０の左右の辺部が挟持される。

【0036】

続いて、図４（ｃ）に示すように、基板１０がマスク２２０から所定の高さで離れた状態（基板１０とマスク２２０とが所定の間隔だけ離れた状態）で、第１アライメントが行われる。第１アライメントは、ＸＹ面内（マスク２２０の表面または基板１０の成膜面に平行な方向）において、基板１０とマスク２２０との相対位置を大まかに調整する第１の位置調整処理であり、「ラフアライメント」とも称される。第１アライメントでは、カメラ２６０によって基板１０に設けられた基板アライメントマーク１０２とマスク２２０に設けられたマスクアライメントマーク（不図示）を認識し、各々のＸＹ位置やＸＹ面内での位置ずれを計測し、位置合わせを行う。つまり、第１アライメントは、マスク２２０上の載置面から基板１０が第１距離だけ離れた第１位置で基板１０とマスク２２０上にそれぞれ形成された第１アライメント用マークを撮影した画像に基づいて、この第１位置において基板１０とマスク２２０間の位置ずれを調整することによって行われる。第１アライメントに用いるカメラ２６０は、大まかな位置合わせができるように、低解像だが広視野なカメラである。位置合わせの際には、基板１０（基板支持ユニット２１０）の位置を調整してもよいし、マスク２２０の位置を調整してもよいし、基板１０とマスク２２０の両者の位置を調整してもよい。

【0037】

第１アライメント処理が完了すると、図５（ａ）に示すように基板１０を下降させる。そして、図５（ｂ）に示すように、基板１０がマスク２２０に接触する前に、押圧具３０２を上昇させて挟持機構を解放状態にする。次に、図５（ｃ）に示すように、解放状態（非挟持状態）のまま、基板支持ユニット２１０を、第２アライメントを行う位置まで下降させた後、図５（ｄ）に示すように、挟持機構により基板１０の周縁部を再挟持する。なお、第２アライメントを行う位置とは、基板１０とマスク２２０との間の位置ずれを計測するために基板１０をマスク２２０上に仮置きした状態となる位置であり、例えば、支持具３００の支持面（上面）がマスク２２０の載置面よりも少し高い位置である。このとき、基板１０の少なくとも中央部はマスク２２０に接触し、基板１０の周縁部のうち挟持機構により支持されている左右の辺部はマスク２２０の載置面からやや離れた（浮いた）状態となる。なお、本実施形態では、第１アライメントの終了後、第２アライメントのための計測位置に基板１０を下降する際において、基板を解放した状態で下降させると説明したが、本発明はこれに限らず、基板挟持機構で基板を挟持した状態で下降させてもよい。

【0038】

図６（ａ）から図６（ｄ）は第２アライメントを説明する図である。第２アライメントは、高精度な位置合わせを行うアライメント処理であり、「ファインアライメント」とも称される。まず、図６（ａ）に示すように、カメラ２６１によって基板１０に設けられた基板アライメントマーク１０１とマスク２２０に設けられたマスクアライメントマーク（不図示）を認識し、各々のＸＹ位置やＸＹ面内での位置ずれを計測する。カメラ２６１は、高精度な位置合わせができるように、狭視野だが高解像なカメラである。計測された位置ずれが閾値を超える場合には、位置合わせ処理が行われる。以下では、計測された位置ずれが閾値を超える場合について説明する。

【0039】

計測された位置ずれが閾値を超える場合には、図６（ｂ）に示すように、基板Ｚアクチュエータ２５０を駆動して、基板１０を上昇させてマスク２２０から離す。図６（ｃ）では、カメラ２６１によって計測された位置ずれに基づいてＸＹθアクチュエータを駆動して、位置合わせを行う。位置合わせの際には、基板１０（基板支持ユニット２１０）の位置を調整してもよいし、マスク２２０の位置を調整してもよいし、基板１０とマスク２２
０の両者の位置を調整してもよい。

【0040】

その後、図６（ｄ）に示すように、再び、基板１０を、第２アライメントを行う位置まで下降させて、基板１０をマスク２２０上に載置する。そして、カメラ２６１によって基板１０及びマスク２２０のアライメントマークの撮影を行い、位置ずれを計測する。計測された位置ずれが閾値を超える場合には、上述した位置合わせ処理が繰り返される。位置ずれが閾値以内になった場合には、図７（ａ）～図７（ｂ）に示すように、基板１０を挟持したまま基板支持ユニット２１０を下降させ、基板支持ユニット２１０の支持面とマスク２２０の高さを一致させる。これにより、基板１０の全体がマスク２２０上に載置される。このように、第２アライメントは、基板１０とマスク２２０を第１距離より近接させた第２位置で基板１０とマスク２２０上にそれぞれ形成された第２アライメント用マークを撮影し、基板１０とマスク２２０を再び離隔させた位置において、第２アライメント用マークの撮影画像に基づいて基板１０とマスク２２０間の位置ずれを調整してから、基板１０とマスク２２０を再度第２位置に近接させることによって行われる。

【0041】

以上の工程により、マスク２２０上への基板１０の載置処理が完了すると、図７（ｃ）に示すように、冷却板Ｚアクチュエータ２５２を駆動して、冷却板２３０を下降させ基板１０に密着させる。これにより、成膜装置による成膜処理（蒸着処理）が行われる準備が完了する。

【0042】

本実施形態では、図６（ａ）～図６（ｄ）に示すように、挟持機構により基板１０を挟持したまま第２アライメントを繰り返す例を説明したが、基板１０をマスク２２０上に載置する際に挟持機構を解放状態にしたり、挟持機構の挟力を弱めたり（挟持を緩めたり）してもよい。

【0043】

なお、本実施形態では、図７（ｃ）の状態、すなわち、冷却板２３０を下降させて（または、冷却板２３０とは別途にマグネット板が設けられる場合は、冷却板２３０に続きマグネットも共に下降させて）マスク２２０上に載置された基板１０をマスク２２０と密着させた状態で成膜処理（蒸着処理）が行われる。しかしながら、これに限定されることはなく、基板１０とマスク２２０が密着したら、押圧具３０２を上昇させて挟持機構を解放状態にし、基板Ｚアクチュエータ２５０を駆動して支持具３００を更に下降させてから成膜処理（蒸着処理）が行われるようにしても良い。

【0044】

＜マスク厚さ情報取得手段＞
以下、マスク厚さ情報に基づいたアライメント完了後の基板移動位置制御について詳細に説明する。

【0045】

上記の通り、本実施形態では、まず、基板１０とマスク２２０を離隔させた状態で、カメラ２６０の撮影結果に従って、ＸＹ面内における基板１０とマスク２２０の相対位置を大まかに調整するラフアライメント（第１アライメント）が行われる（図４（ｃ）参照）。そして、ラフアライメントによる位置調整が終わると、アライメントされた状態を維持したまま基板１０をマスク２２０に近接した位置まで下降させる。具体的には、前述の実施形態では、基板１０の中央部はマスク２２０に接触し、基板１０の左右辺部はマスク２２０の載置面から少し離れた位置まで基板１０を下降させるようにしている（図５（ｄ）参照）。ただし、本発明は、そのような制御に限定されることはない。つまり、アライメント完了後、アライメントされた基板とマスクを近接移動させるときの「近接」とは、基板の一部がマスクと接触する位置まで移動させる場合のみならず、物理的な接触直前のぎりぎりまで近づくように移動させることも含まれる。

【0046】

本実施形態においては、上記のようなアライメント工程によって、位置ずれが調整され
た基板をマスクに近接移動させるときの目標移動位置（移動量）を、使用するマスクの厚さ情報に基づいて制御する。つまり、制御部２７０は、第１アライメントによって位置ずれが調整された基板１０とマスク２２０を第１位置から第２位置に近接移動させるときに、マスク厚さ情報取得手段２８０によって取得されるマスク２２０の厚さ情報に基づいて移動機構を制御する。より具体的には、成膜装置内に搬入されたマスク２２０に対し、その厚さ情報を取得し、取得された厚さ情報に基づいて基板Ｚアクチュエータ２５０の駆動によって基板１０がマスク２２０に向かって近接移動する移動量を制御する。言い換えれば、アライメントされた基板１０をマスク２２０に向かって近接移動させるときの移動量をマスク毎の厚さの差に応じて補正する。これにより、アライメント完了後のマスクへの載置過程において、基板とマスク間の調整された位置関係がマスクの個体差により再びずれてしまうことを抑制することができる。

【0047】

以上のような制御を行うために、本実施形態に係る成膜装置は、成膜装置内に搬入されたマスク２２０に対し、その厚さ情報を取得するためのマスク厚さ情報取得手段２８０を備えている。マスク厚さ情報取得手段２８０の具体的な実施形態、すなわち、マスク２２０の厚さ情報を取得するための詳細な方法としては、以下のように、いくつかの方法（態様）が考えられる。

【0048】

第１の態様としては、成膜装置内に搬入されるマスク２２０の厚さ情報を、成膜装置を使用するユーザが直接操作端末を介して入力することができる。つまり、成膜装置内に搬入されるマスク２２０ごとに、ユーザによる厚さ情報の入力を受け付け、ユーザが該マスクの厚さ情報を、キーボードやマウス、タッチパネル等の入力手段を通じて直接手作業で入力することで、成膜装置にマスク厚さ情報を取得させることができる。成膜装置の制御部２７０は、このユーザからの入力により取得された各マスク２２０の厚さ情報に基づいて、前述したアライメントされた基板をマスクに近接移動させるときの目標移動位置（移動量）が調整されるように、基板Ｚアクチュエータ２５０の駆動を制御する。

【0049】

第２の態様としては、マスクの厚さ情報を、それぞれのマスクを識別することができる識別子と共に予めテーブルとして記憶部に格納しておき、この識別子の読み取り、及びテーブルの参照によって厚さ情報を取得することもできる。有機ＥＬ表示素子の製造ラインに投入されるマスクは、製造ラインでの工程制御管理等の目的で、マスクごとに識別子（ＩＤ）が付与される。この識別子は、例えば、バーコードなどの形態として各マスクに付与される。本態様におけるマスク厚さ情報取得手段２８０は、このようにマスクごとに付与された識別子を読み取ることができる読み取り部と、マスク識別子と該マスクの厚さ情報を相互に関連付けて連関テーブルとして格納する記憶部を備える。図８は、記憶部に格納される連関テーブルの一例を示している。つまり、連関テーブルは、各マスクの識別子と、該識別子のマスクの厚さ情報とを、少なくとも含む。本実施形態に係るマスク厚さ情報取得手段２８０は、成膜装置内にマスク２２０が搬入されるとき、該マスク２２０にバーコードなどの形態で付与されたマスク識別子を前記読み取り部で読み取り、この読み取られた識別子に基づいて前記記憶部に格納された連関テーブルを参照することで、該識別子に対応する厚さ情報を取得することができる。

【0050】

第３の態様としては、マスクを成膜装置内に搬送するマスク搬送システムの上流側搬送装置または該上流側搬送装置を制御する制御装置から、通信によってマスク厚さ情報を取得するようにしても良い。前述したように、有機ＥＬ表示装置の製造ラインの成膜クラスタ１は、マスク搬送システムの上流側搬送装置から搬送されてきたマスクを成膜室１１０内に搬入する前に一時収納するマスクストックチャンバ１２０を備えている。マスクストックチャンバ１２０は、複数のマスクを複数の段で構成されたカセットに収納し、必要に応じて成膜工程に使用されるマスクをカセットから順次引き出し、成膜室１１０を構成する成膜装置内に搬入する。本実施形態におけるマスク厚さ情報取得は、マスクがマスク搬
送システムの上流側搬送装置から搬送されてきてマスクストックチャンバ１２０に収納されるときに、成膜装置が搬送中の各マスクに対する厚さ情報についても該上流側搬送装置または該上流側搬送装置を制御する制御装置から通信によって受信することで行われる。

【0051】

前述した第２の態様の実施形態が、成膜装置が識別子の読み取りによって各マスクを識別し、その識別結果から相応するマスクの厚さ情報を、テーブル参照を通じて取得する方法であるのに対して、本第３の態様の実施形態は、成膜装置内での別途のマスク識別動作は行われず、マスクの厚さ情報自体を、該マスクを搬送する上流側装置から直接受信するようにする方式である。つまり、マスク搬送システムの上流側装置からマスクストックチャンバ１２０側にマスクが搬送されてくる際に、例えば、カセットの段ごとに、１番目の段に収納されるマスクは第１の厚さ、２番目の段に収納されるマスクは第２の厚さ、などのように、搬送中の各マスクの厚さ情報も成膜装置が受信するようにすることで、成膜装置は、マスクストックチャンバ１２０のカセットから各マスクを順次搬出する際にそれぞれのマスクの厚さ情報を確認することができる。

【0052】

マスク厚さ情報を取得するための第４の態様としては、マスクの厚さを計測で測定する計測手段を成膜クラスタ内に設置することもできる。つまり、厚さ計測手段を使用して成膜装置内に搬入されるマスクの厚さ情報を実測で取得することもできる。厚さ計測手段は、成膜クラスタ１内において、マスクが位置する任意の位置に設置することができる。前述したように、マスク搬送システムの上流側装置から搬送されてきたマスクは、マスクストックチャンバ１２０に一時収納されてから、搬送ロボットによって搬送室１３０を経由し、成膜室１１０を構成する成膜装置内に搬入される。マスクの厚さを測定する計測手段は、このマスク搬送経路上の任意の位置、つまり、マスクストックチャンバ１２０内、または、搬送室１３０内、または、成膜装置を構成する成膜室１１０内のうち、いずれに設置しても構わない。実測で厚さを計測する手段の具体的な構成としては、任意の公知の厚さ計測手段の構成を採用することができ、特定の厚さ実測手段の構成に限定されない。

【0053】

本実施例に係る成膜装置の制御部２７０は、このようにして取得された各マスクの厚さ情報に合わせて、前述したように、アライメントされた基板をマスクに向かって近接移動させるときの目標移動位置（移動量）が調整されるように、基板Ｚアクチュエータ２５０の駆動を制御する。これにより、アライメント完了後のマスクへの載置過程において、基板とマスク間の調整された位置関係がマスクの個体差によって再びずれてしまうことを抑制することができる。また、特に、マスクの厚さ情報を取得する実施形態として、前述した構成のうち、第２～４の態様の実施形態の構成によると、マスク厚さ情報をユーザが直接手作業で入力する際の入力ミスの可能性を避けることができ、マスクの個体差によるアライメント精度低下をより確実に抑制することができる。

【0054】

以上の説明では、第１アライメント、すなわち、基板とマスクの相対位置を大まかに調整するラフアライメントを中心に、位置合わせ工程後の基板とマスクを相対的に近接移動させる動作について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１アライメントの後に行われるファインアライメント（第２アライメント）においても、本発明を適用することができる。前述したように、ファインアライメントは、ラフアライメント（第１アライメント）による位置合わせ動作の後、基板１０をマスク２２０近くに近接させた状態（図５（ｄ）、図６（ａ）参照）で、コーナー部に設置した高解像度カメラ２６１によって基板１０及びマスク２２０上の各アライメントマークを撮影し、計測された位置ずれが閾値を超える場合には、基板１０を再び上昇させてマスク２２０から離隔させ（図６（ｂ））、この離隔状態でＸＹθアクチュエータを駆動させて位置合わせを行った後（図６（ｃ））、再び基板の中央部一部がマスク２２０上に載置される計測位置まで基板１０を下降させマスク２２０に近接させる（図６（ｄ））。そして、この基板とマスク間の離隔と近接動作は、以上の位置合わせ動作で基板とマスク間の位置ずれが所定の閾値以内とな
るまで繰り返される。本発明は、この第２アライメント（ファインアライメント）による位置合わせ工程（図６（ｃ））の後に基板１０とマスク２２０を相対的に近接移動させるとき（図６（ｄ））にも適用可能である。つまり、この基板１０とマスク２２０間の相対近接移動のときに、前述した各マスクの厚さ情報を利用することで、マスク個体差によるアライメント精度低下を抑制することができる。このように、制御部２７０は、第２アライメント用マークの撮影画像に基づいた離隔された位置での基板１０とマスク２２０間の第２アライメントによる位置ずれ調整の後、基板１０とマスク２２０を再び第２位置（基板１０の中央部がマスク２２０の載置面に接触し、基板１０の辺部はマスク２２０の載置面から離れる位置）に近接移動させるときに、厚さ情報取得手段２８０によって取得されるマスク２２０の厚さ情報に基づいて移動機構を制御することもできる。

【0055】

また、本発明は、第２アライメントの後、基板１０をマスク２２０上に完全に載置するときにも同様に適用することができる。つまり、図７を参照して前述したように、第２アライメント（ファインアライメント）によって位置ずれが閾値以内になると、最終的に基板１０の全体がマスク２２０上に完全に載置されるように基板支持ユニット２１０をさらに下降させるが、このときにも本発明に従い、マスクの厚さ情報に基づいて基板支持ユニット２１０の下降移動量が調整されるように基板Ｚアクチュエータ２５０の駆動を制御することができる。このように、制御部２７０は、第２アライメントによって位置ずれが調整された基板１０とマスク２２０を、第２位置から、基板１０がマスク２２０上に完全に載置されるまでさらに近接移動させるときに、厚さ情報取得手段２８０によって取得されるマスク２２０の厚さ情報に基づいて移動機構を制御することもできる。

【0056】

さらに、本発明は、以上のようにしてマスク２２０上に基板１０が載置された後、図７（ｃ）に示すように、この載置アセンブリ（マスク２２０と、マスク２００上に載置された基板１０とからなる組み合わせを「載置アセンブリ」と称する）に向かって冷却板２３０を下降させるとき（または、冷却板２３０とは別にマグネット板が設置される場合、冷却板２３０に続いてマグネット板も下降させるとき）にも適用可能である。つまり、各マスクに厚さの差があると、マスク上に基板が載置された載置アセンブリにも個体差が生じる可能性があるが、本発明に従って、載置アセンブリに向かって冷却板を下降移動させるときの移動量もマスクの厚さ情報に基づいて調整されるように、冷却板Ｚアクチュエータ２５２の駆動を制御しても良い。すなわち、成膜装置は、基板１０を挟んでマスク２２０に磁力を印加するための磁力印加手段であるマグネット板（不図示）または基板１０を冷却するための冷却手段である冷却板２３０を上昇または下降させる第２移動機構（冷却板Ｚアクチュエータ２５２またはマグネット板Ｚアクチュエータ（不図示））を備えてもよい。そして、制御部２７０が、マスク厚さ情報取得手段２８０によって取得されたマスクの厚さ情報に基づいて、第２移動機構を制御するようにしてもよい。

【0057】

＜電子デバイスの製造方法＞
次に、本実施形態の成膜装置を用いた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。

【0058】

まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図９（ａ）は有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図９（ｂ）は１画素の断面構造を表している。図９（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置６０の表示領域６１には、発光素子を複数備える画素６２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６１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。本実施例にかかる有機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６２Ｒ、第２発光素子６２Ｇ、第３発光素子６２Ｂの組合せにより画素６２が構成されている。画素６２は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組み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。

【0059】

図９（ｂ）は、図９（ａ）のＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素６２は、基板６３上に、第１電極（陽極）６４と、正孔輸送層６５と、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂのいずれかと、電子輸送層６７と、第２電極（陰極）６８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６５、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂ、電子輸送層６７が有機層に当たる。また、本実施形態では、発光層６６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂ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６４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層６５と電子輸送層６７と第２電極６８は、複数の発光素子６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂ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６４と第２電極６８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６４間に絶縁層６９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７０が設けられている。

【0060】

図９（ｂ）では正孔輸送層６５や電子輸送層６７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６４と正孔輸送層６５との間には第１電極６４から正孔輸送層６５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６８と電子輸送層６７の間にも電子注入層が形成されことができる。

【0061】

次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の一例について具体的に説明する。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６４が形成された基板６３を準備する。第１電極６４が形成された基板６３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６４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６９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。

【0062】

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を第１の成膜装置に搬入し、基板支持ユニットにて基板を保持し、正孔輸送層６５を、表示領域の第１電極６４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層６５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層６５は表示領域６１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。

【0063】

次に、正孔輸送層６５までが形成された基板６３を第２の成膜装置に搬入し、基板支持ユニットにて保持する。基板とマスクとのアライメント（第１アライメント及び第２アライメント）を行い、基板をマスクの上に載置し、基板６３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６６Ｒを成膜する。発光層６６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜装置により緑色を発する発光層６６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜装置により青色を発する発光層６６Ｂを成膜する。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域６１の全体に電子輸送層６７を成膜する。電子輸送層６７は、３色の発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂに共通の層として形成される。電子輸送層６７まで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６８を成膜し、その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層７０を成膜して、有機ＥＬ表示装置６０が完成する。

【0064】

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を成膜装置に搬入してから保護層７０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。

【0065】

上記実施例は本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施例の構成に限られず、その技術思想の範囲内において適宜変形しても構わない。上記実施例では成膜装置または成膜方法について詳細に説明したが、本発明はたとえば、マスクと基板とをアライメントするアライメント装置やアライメント方法にも適用可能である。また、本発明は、上述の実施例の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記憶媒体によって構成されてもよい。

【符号の説明】

【0066】

１０ 基板
２２０ マスク
２５０ 基板Ｚアクチュエータ（移動機構）
２７０ 制御部
２８０ マスク厚さ情報取得手段

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】