特許 7288336 アライメントシステム、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】2023-05-30

(45)【発行日】2023-06-07

(54)【発明の名称】アライメントシステム、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】

   C23C 14/04 20060101AFI20230531BHJP

   H10K 50/00 20230101ALI20230531BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20230531BHJP

【ＦＩ】

C23C14/04 A

H05B33/14 A

H05B33/10

【請求項の数】 27

(21)【出願番号】P 2019075734

(22)【出願日】2019-04-11

(65)【公開番号】P2020070493

(43)【公開日】2020-05-07

【審査請求日】2022-02-08

(31)【優先権主張番号】10-2018-0131821

(32)【優先日】2018-10-31

(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】柏倉 一史

(72)【発明者】

【氏名】石井 博

【審査官】▲高▼橋 真由

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１１０９５３（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ １４／００－１４／５８

Ｈ１０Ｋ ５０／００

Ｈ０５Ｂ ３３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメントシステムであって、
前記基板を吸着するための静電チャックと、
前記静電チャックによって吸着された前記基板と前記マスクが互いに接触しているかまたは離隔されているかどうかを検出するための離隔状態検出手段と、
前記静電チャックによって吸着された前記基板と、前記マスクとの相対位置を調整するための位置調整機構と、
前記静電チャックと、前記離隔状態検出手段と、前記位置調整機構を制御するための制御部とを含み、
前記制御部は、前記静電チャックによって吸着された前記基板と前記マスクとの相対位置を前記位置調整機構によって調整するために所定の距離になるまで相対的に接近された前記基板と前記マスクが互いに接触していないまたは離隔されていると前記離隔状態検出手段によって検出された場合に、前記位置調整機構による前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を開始すると決定する
ことを特徴とするアライメントシステム。

【請求項2】

前記位置調整機構は、第１方向、前記第１方向と交差する第２方向、前記第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向を軸とする回転方向の少なくとも一つの方向において、前記基板と、前記マスクとの相対位置を調整する
ことを特徴とする請求項１に記載のアライメントシステム。

【請求項3】

前記離隔状態検出手段は、前記第３方向における前記基板と前記マスクが互いに接触しているかまたは離隔されているかどうかを検出する
ことを特徴とする請求項２に記載のアライメントシステム。

【請求項4】

前記マスクを支持するためのマスク支持ユニットをさらに含み、
前記制御部は、前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットとの間の距離が所定の距離だけ離れた状態で前記離隔状態検出手段によって前記基板と前記マスクが互いに接触していないまたは離隔されていると検出された場合に、前記位置調整機構による前記基板と
前記マスクとの相対位置の調整を開始すると決定する
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のアライメントシステム。

【請求項5】

前記制御部は、前記離隔状態検出手段によって前記基板と前記マスクが互いに接触しているまたは離隔されていないと検出された場合には、前記相対位置の調整を開始しないと決定し、前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットが前記所定の距離より大きい距離に離隔されるように制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のアライメントシステム。

【請求項6】

前記制御部は、前記前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットを前記所定の距離より大きい距離に離隔させる前に、前記静電チャックに印加される電圧を所定の電圧に下げる
ことを特徴とする請求項５に記載のアライメントシステム。

【請求項7】

前記制御部は、前記離隔状態検出手段により、前記基板と前記マスクが接触しているまたは離隔されていないと検出された回数（ｎ）が所定の回数（ｎ_ｔｈ、ｎ_ｔｈは１以上の整数）以上である場合に、前記前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットを前記所定の距離より大きい距離に離隔させる動作を行わず、アラームを通知するように制御する
ことを特徴とする請求項６に記載のアライメントシステム。

【請求項8】

前記離隔状態検出手段は、前記基板と前記マスクとの間の距離を測定するための距離測定手段を含む
ことを特徴とする請求項４に記載のアライメントシステム。

【請求項9】

前記制御部は、前記距離測定手段により測定された前記基板と前記マスクとの間の距離が所定の閾値以上である場合に、前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を開始するように決定する
ことを特徴とする請求項８に記載のアライメントシステム。

【請求項10】

前記距離測定手段は、静電容量センサー又はレーザー変位計を含む
ことを特徴とする請求項８または９に記載のアライメントシステム。

【請求項11】

前記距離測定手段は、前記静電チャックの中央部に対応する位置に形成される
ことを特徴とする請求項１０に記載のアライメントシステム。

【請求項12】

基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメントシステムであって、
前記基板を吸着するための静電チャックと、
前記マスクを支持するためのマスク支持ユニットと、
前記静電チャックによって吸着された前記基板と前記マスクとの距離を測定するための距離測定手段と、
前記静電チャックによって吸着された前記基板と、前記マスクとの相対位置を調整するための位置調整機構と、
前記静電チャックと、前記距離測定手段と、前記位置調整機構を制御するための制御部とを含み、
前記制御部は、前記静電チャックと前記マスク支持ユニットとの間の距離が所定の距離だけ離れた状態で前記距離測定手段により測定された前記基板と前記マスクとの間の距離が所定の閾値以上である場合に、前記位置調整機構による前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を開始するように決定する
ことを特徴とするアライメントシステム。

【請求項13】

マスクを介して基板に蒸着材料を成膜するための成膜装置であって、
請求項１から１２のいずれか一項に記載のアライメントシステムを含む
ことを特徴とする成膜装置。

【請求項14】

基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメント方法であって、
前記基板を静電チャックに吸着させる段階と、
前記静電チャックに吸着された前記基板と前記マスクの相対位置を調整するために所定の距離になるまで相対的に接近された前記基板と前記マスクが互いに接触しているかまたは離隔されているかどうかを検出する段階と、
前記基板と前記マスクが互いに接触していないまたは離隔されていると検出された場合に、前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を開始すると決定する段階と、
前記決定する段階で前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を開始すると決定された場合、前記基板と前記マスクの相対位置を調整する段階と
を含むことを特徴とするアライメント方法。

【請求項15】

前記相対位置を調整する段階は、第１方向、前記第１方向と交差する第２方向、第１方向及び前記第２方向と交差する第３方向を軸とする回転方向の少なくとも一つの方向において、前記基板と前記マスクの相対位置のずれ量を測定する段階を含み、測定された前記相対位置のずれ量に基づいて、前記基板と前記マスクの相対位置を調整する
ことを特徴とする請求項１４に記載のアライメント方法。

【請求項16】

前記検出する段階では、前記第３方向における前記基板と前記マスクとの離隔状態を検出する
ことを特徴とする請求項１５に記載のアライメント方法。

【請求項17】

前記静電チャックに前記基板を吸着する段階の後に、
前記静電チャックと、前記マスクを支持するためのマスク支持ユニットとの間の距離が所定の距離になるように、前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットを相対的に接近させる段階をさらに含み、
前記検出する段階では、前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットとの間の距離が前記所定の距離になった状態で、前記静電チャックに吸着された基板と、前記マスク支持ユニットに支持された前記マスクの離隔状態を検出する
ことを特徴とする請求項１４から１６のいずれか一項に記載のアライメント方法。

【請求項18】

前記検出する段階で前記基板と前記マスクが接触されていると検出された場合、前記基板と前記マスクとの相対位置を調整する段階を開始しないと決定する
ことを特徴とする請求項１７に記載のアライメント方法。

【請求項19】

前記基板と前記マスクとの相対位置を調整する段階を開始しないと決定された場合、前記前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットを前記所定の距離より大きい距離に離隔させる段階をさらに含む
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】

前記基板を静電チャックに吸着させる段階は、前記静電チャックに第１電圧を印加する段階を含み、
前記検出する段階の前に、前記静電チャックに印加される電圧を前記第１電圧から前記第１電圧より低い第２電圧に下げる段階をさらに含み、
前記基板と前記マスクとの相対位置を調整する段階を開始しないと決定された場合、前記前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットを前記所定の距離より大きい距離に離隔させる段階の前に、前記静電チャックに印加される電圧を前記第２電圧より低い電圧に下
げる段階をさらに含む
ことを特徴とする請求項１９に記載のアライメント方法。

【請求項21】

前記検出する段階で前記基板と前記マスクが接触していると検出された回数（ｎ）が所定の回数（ｎ_ｔｈ、ｎ_ｔｈは１以上の整数）以上である場合に、前記前記静電チャックと、前記マスク支持ユニットを前記所定の距離より大きい距離に離隔させる段階を行わず、アラームを通知する
ことを特徴とする請求項１９に記載のアライメント方法。

【請求項22】

前記検出する段階は、前記基板と前記マスクとの間の距離を測定する段階を含む
ことを特徴とする請求項１７に記載のアライメント方法。

【請求項23】

測定された前記基板と前記マスクとの間の距離が所定の閾値以上である場合に、前記相対位置を調整する段階を開始する
ことを特徴とする請求項２２に記載のアライメント方法。

【請求項24】

コンピューターに基板とマスクの相対位置を調整するための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ー読み取り可能な記録媒体であって、
前記アライメント方法は、請求項１４から２３のいずれか一項に記載のアライメント方法である
ことを特徴とするコンピューター読み取り可能な記録媒体。

【請求項25】

コンピューターに基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメント方法を実行させるため媒体に格納されたコンピュータープログラムであって、
前記アライメント方法は、請求項１４から２３のいずれか一項に記載のアライメント方法である
ことを特徴とする媒体に格納されたコンピュータープログラム。

【請求項26】

マスクを介して基板に蒸着材料を成膜するための成膜方法であって、
請求項１４から２３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、アライメントシステム、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ものである。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬ表示装置（有機ＥＬディスプレイ）の製造においては、有機ＥＬ表示装置を構成する有機発光素子（有機ＥＬ素子；ＯＬＥＤ）を形成する際に、成膜装置の蒸発源から蒸発した蒸着材料を、画素パターンが形成されたマスクを介して、基板に蒸着させることで、有機物層や金属層を形成する。

【0003】

上向き蒸着方式（デポアップ）の成膜装置において、蒸発源は成膜装置の真空容器の下部に設けられ、基板は真空容器の上部に配置され、基板の下面に蒸着される。このような上向き蒸着方式の成膜装置の真空容器内において、基板はその下面の周辺部だけが基板ホルダによって保持されるので、基板がその自重によって撓み、これが蒸着精度を落とす一つの要因となっている。上向き蒸着方式以外の方式の成膜装置においてもまた、基板の自重による撓みが生じる可能性がある。

【0004】

基板の自重による撓みを低減するための方法として、静電チャックを使う技術が検討されている。すなわち、基板の上面をその全体にわたって静電チャックで吸着することで、基板の撓みを低減することができる。

【0005】

特許文献１（韓国特許公開公報２００７－００１０７２３号）では、静電チャックで基板及びマスクを吸着する技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】韓国特許公開第２００７－００１０７２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかし、従来の技術において、静電チャックで基板を吸着した状態で、基板とマスクとの間のアライメントを行うために基板が吸着された静電チャックをマスクに接近させるとき、マスクが静電チャックから静電引力を受け、基板の下面に接触する場合がある。この状態で、基板とマスクとの位置調整を行うと、基板の下面に形成された画素のパターンがマスクによって損傷される問題が生じる。

【0008】

本発明は、基板の成膜面の損傷を低減することができるアライメントシステム、成膜装置、アライメント方法、成膜方法、電子デバイスの製造方法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】

【0009】

本発明の第１態様によるアライメントシステムは、基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメントシステムであって、前記基板を吸着するための静電チャックと、前記静電チャックによって吸着された前記基板と前記マスクが互いに接触しているかまたは離隔されているかどうかを検出するための離隔状態検出手段と、前記静電チャックによって吸着された前記基板と、前記マスクとの相対位置を調整するための位置調整機構と、前記静電チャックと、前記離隔状態検出手段と、前記位置調整機構を制御するための制御部とを含み、前記制御部は、前記静電チャックによって吸着された前記基板と前記マスクとの相対位置を前記位置調整機構によって調整するために所定の距離になるまで相対的に接近された前記基板と前記マスクが互いに接触していないまたは離隔されていると前記離隔状
態検出手段によって検出された場合に、前記位置調整機構による前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を開始すると決定することを特徴とする。

【0010】

本発明の第２態様によるアライメントシステムは、基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメントシステムであって、前記基板を吸着するための静電チャックと、前記マスクを支持するためのマスク支持ユニットと、前記静電チャックによって吸着された前記基板と前記マスクとの距離を測定するための距離測定手段と、前記静電チャックによって吸着された前記基板と、前記マスクとの相対位置を調整するための位置調整機構と、前記静電チャックと、前記距離測定手段と、前記位置調整機構を制御するための制御部とを含み、前記制御部は、前記静電チャックと前記マスク支持ユニットとの間の距離が所定の距離だけ離れた状態で前記距離測定手段により測定された前記基板と前記マスクとの間の距離が所定の閾値以上である場合に、前記位置調整機構による前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を開始するように決定することを特徴とする。

【0011】

本発明の第３態様による成膜装置は、マスクを介して基板に蒸着材料を成膜するための成膜装置であって、本発明の第１態様又は第２態様によるアライメントシステムを含むことを特徴とすることを特徴とする。

【0012】

本発明の第４態様によるアライメント方法は、基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメント方法であって、前記基板を静電チャックに吸着させる段階と、前記静電チャックに吸着された前記基板と前記マスクの相対位置を調整するために所定の距離になるまで相対的に接近された前記基板と前記マスクが互いに接触しているかまたは離隔されているかどうかを検出する段階と、前記基板と前記マスクが互いに接触していないまたは離隔されていると検出された場合に、前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を開始すると決定する段階と、前記決定する段階で前記基板と前記マスクとの相対位置の調整を開始すると決定された場合、前記基板と前記マスクの相対位置を調整する段階を含むことを特徴とする。

【0013】

本発明の第５態様によるコンピューター読み取り可能な記録媒体は、コンピューターに基板とマスクの相対位置を調整するための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ー読み取り可能な記録媒体であって、前記アライメント方法は、本発明の第４態様によるアライメント方法であることを特徴とする。

【0014】

本発明の第６態様による媒体に格納されたコンピュータープログラムは、コンピューターに基板とマスクの相対位置を調整するためのアライメント方法を実行させるため媒体に格納されたコンピュータープログラムであって、前記アライメント方法は、本発明の第４態様によるアライメント方法であることを特徴とする。

【0015】

本発明の第７態様による成膜方法は、マスクを介して基板に蒸着材料を成膜するための成膜方法であって、本発明の第４態様によるアライメント方法を含むことを特徴とする。

【0016】

本発明の第８態様による電子デバイスの製造方法は、本発明の第７態様による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。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、基板とマスクの相対位置の調整の際、マスクによる基板の成膜面の損傷を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、電子デバイスの製造装置の一部の模式図である。

【図2】図２は、本発明の一実施形態による成膜装置の模式図である。

【図3】図３は、本発明の一実施形態によるアライメントシステムの模式図である。

【図4】図４は、本発明の一実施形態によるアライメントシステムの離隔状態の検出動作を説明するための模式図である。

【図5a】図５ａは、本発明の一実施形態によるアライメント方法を示すフローチャートである。

【図5b】図５ｂも、本発明の一実施形態によるアライメント方法を示すフローチャートである。

【図6】図６は、電子デバイスを示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

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、以下の説明における、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かぎりは、本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。

【0020】

本発明は、基板の表面に各種材料を堆積させて成膜を行う装置に適用することができ、真空蒸着によって所望のパターンの薄膜（材料層）を形成する装置に望ましく適用することができる。基板の材料としては、ガラス、高分子材料のフィルム、金属などの任意の材料を選択することができ、基板は、例えば、ガラス基板上にポリイミドなどのフィルムが積層された基板であってもよい。また、蒸着材料としても、有機材料、金属性材料（金属、金属酸化物など）などの任意の材料を選択してもよい。

【0021】

なお、以下の説明において説明する真空蒸着装置以外にも、スパッタ装置やＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）装置を含む成膜装置にも、本発明を適用することができる。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素子、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、蒸着材料を蒸発させてマスクを介して基板に蒸着させることで有機ＥＬ素子を形成する有機ＥＬ素子の製造装置は、本発明の好ましい適用例の一つである。

【0022】

＜電子デバイスの製造装置＞
図１は、電子デバイスの製造装置の一部の構成を模式的に示す平面図である。
図１の製造装置は、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、第４．５世代の基板（約７００ｍｍ×約９００ｍｍ）や第６世代のフルサイズ（約１５００ｍｍ×約１８５０ｍｍ）又はハーフカットサイズ（約１５００ｍｍ×約９２５ｍｍ）の基板に、有機ＥＬ素子の形成のための成膜を行った後、該基板を切り抜いて複数の小さなサイズのパネルに製作する。

【0023】

電子デバイスの製造装置は、一般的に、複数のクラスタ装置１と、クラスタ装置の間を繋ぐ中継装置とを含む。
クラスタ装置１は、基板Ｓに対する処理（例えば、成膜）を行う複数の成膜装置１１と、使用前後のマスクＭを収納する複数のマスクストック装置１２と、その中央に配置される搬送室１３と、を具備する。搬送室１３は、図１に示すように、複数の成膜装置１１およびマスクストック装置１２のそれぞれと接続されている。

【0024】

搬送室１３内には、基板およびマスクを搬送する搬送ロボット１４が配置されている。搬送ロボット１４は、上流側に配置された中継装置のパス室１５から成膜装置１１へと基板Ｓを搬送する。また、搬送ロボット１４は、成膜装置１１とマスクストック装置１２との間でマスクＭを搬送する。搬送ロボット１４は、例えば、多関節アームに、基板Ｓ又はマスクＭ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。

【0025】

成膜装置１１（蒸着装置とも呼ぶ）では、蒸発源に収納された蒸着材料がヒータによって加熱されて蒸発し、マスクを介して基板上に蒸着される。搬送ロボット１４との基板Ｓ／マスクＭの受け渡し、基板ＳとマスクＭの相対位置の調整（アライメント）、マスクＭ上への基板Ｓの固定、成膜（蒸着）などの一連の成膜プロセスは、成膜装置１１によって行われる。

【0026】

マスクストック装置１２には、成膜装置１１での成膜工程に使われる新しいマスクと、使用済みのマスクとが、二つのカセットに分けて収納される。搬送ロボット１４は、使用済みのマスクを成膜装置１１からマスクストック装置１２のカセットに搬送し、マスクストック装置１２の他のカセットに収納された新しいマスクを成膜装置１１に搬送する。

【0027】

クラスタ装置１には、基板Ｓの流れ方向において上流側からの基板Ｓを当該クラスタ装置１に伝達するパス室１５と、当該クラスタ装置１で成膜処理が完了した基板Ｓを下流側の他のクラスタ装置に伝えるためのバッファー室１６が連結される。搬送室１３の搬送ロボット１４は、上流側のパス室１５から基板Ｓを受け取って、当該クラスタ装置１内の成膜装置１１の一つ（例えば、成膜装置１１ａ）に搬送する。また、搬送ロボット１４は、当該クラスタ装置１での成膜処理が完了した基板Ｓを複数の成膜装置１１の一つ（例えば、成膜装置１１ｂ）から受け取って、下流側に連結されたバッファー室１６に搬送する。

【0028】

バッファー室１６とパス室１５との間には、基板の向きを変える旋回室１７が設置される。旋回室１７には、バッファー室１６から基板Ｓを受け取って基板Ｓを１８０°回転させ、パス室１５に搬送するための搬送ロボット１８が設けられる。これにより、上流側のクラスタ装置と下流側のクラスタ装置で基板Ｓの向きが同じくなり、基板処理が容易になる。

【0029】

パス室１５、バッファー室１６、旋回室１７は、クラスタ装置間を連結する、いわゆる中継装置であり、クラスタ装置の上流側及び／又は下流側に設置される中継装置は、パス室、バッファー室、旋回室のうち少なくとも１つを含む。

【0030】

成膜装置１１、マスクストック装置１２、搬送室１３、バッファー室１６、旋回室１７などは、有機発光素子の製造の過程で、高真空状態に維持される。パス室１５は、通常低真空状態に維持されるが、必要に応じて高真空状態に維持されてもよい。

【0031】

本実施例では、図１を参照して、電子デバイスの製造装置の構成について説明したが、本発明はこれに限定されず、他の種類の装置やチャンバーを有してもよく、これらの装置やチャンバー間の配置が変わってもよい。例えば、本発明は、基板ＳとマスクＭを、成膜装置１１ではなく、別の装置またはチャンバーで合着させた後、これをキャリアに乗せて、一列に並んだ複数の成膜装置を通して搬送させながら成膜工程を行うインラインタイプの製造装置にも適用することができる。

【0032】

以下、成膜装置１１の具体的な構成について説明する。
＜成膜装置＞
図２は、成膜装置１１の構成を示す模式図である。以下の説明においては、鉛直方向をＺ方向（第３方向）とするＸＹＺ直交座標系を用いる。成膜時に基板Ｓが水平面（ＸＹ平面）と平行となるよう固定された場合、基板Ｓの短手方向（短辺に平行な方向）をＸ方向（第１方向）、長手方向（長辺に平行な方向）をＹ方向（第２方向）とする。また、Ｚ軸まわりの回転角（回転方向）をθで表す。

【0033】

成膜装置１１は、真空雰囲気又は窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持される真空容
器２１と、真空容器２１の内部に設けられる、基板支持ユニット２２と、マスク支持ユニット２３と、静電チャック２４と、蒸発源２５とを含む。

【0034】

基板支持ユニット２２は、搬送室１３に設けられた搬送ロボット１４が搬送して来る基板Ｓを受取って保持する手段であり、基板ホルダとも呼ばれる。
基板支持ユニット２２の下方には、マスク支持ユニット２３が設けられる。マスク支持ユニット２３は、搬送室１３に設けられた搬送ロボット１４が搬送して来るマスクＭを受取って保持する手段であり、マスクホルダとも呼ばれる。
マスクＭは、基板Ｓ上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターンを有し、マスク支持ユニット２３によって支持される。特に、スマートフォン用の有機ＥＬ素子を製造するのに使われるマスクは、微細な開口パターンが形成された金属製のマスクであり、ＦＭＭ（Ｆｉｎｅ Ｍｅｔａｌ Ｍａｓｋ）とも呼ぶ。

【0035】

基板支持ユニット２２の上方には、基板を静電引力によって吸着し固定するための静電チャック２４が設けられる。
静電チャック２４は、誘電体（例えば、セラミック材質）マトリックス内に金属電極などの電気回路が埋設された構造を有する。静電チャック２４は、グラジエント力タイプの静電チャックであることが好ましい。静電チャック２４がグラジエント力タイプの静電チャックであることによって、基板Ｓが絶縁性基板である場合であっても、静電チャック２４によって良好に吸着することができる。ただし、静電チャック２４は、クーロン力タイプの静電チャックであってもよい。例えば、静電チャック２４がクーロン力タイプの静電チャックである場合には、金属電極にプラス（＋）及びマイナス（－）の電圧が印加されると、誘電体マトリックスを通じて基板Ｓなどの被吸着体に金属電極と反対極性の分極電荷が誘導され、これら間の静電引力によって基板Ｓが静電チャック２４に吸着固定される。また、静電チャック２４は、ジョンソン・ラーベック力タイプの静電チャックであってもよい。

【0036】

静電チャック２４は、一つのプレートで形成されてもよく、複数のサブプレートを有するように形成されてもよい。また、一つのプレートで形成される場合にも、その内部に複数の電気回路を含み、一つのプレート内で位置によって静電引力が異なるように制御してもよい。

【0037】

本実施形態では後述のように、成膜前に静電チャック２４で基板Ｓ（第１被吸着体）だけでなく、マスクＭ（第２被吸着体）をも吸着し保持する。即ち、本実施例では、静電チャック２４の鉛直方向の下側に置かれた基板Ｓ（第１被吸着体）を静電チャックで吸着及び保持し、その後、基板Ｓ（第１被吸着体）を挟んで静電チャック２４と反対側に置かれたマスクＭ（第２被吸着体）を、基板Ｓ（第１被吸着体）越しに静電チャック２４で吸着し保持する。

【0038】

本発明による一実施形態においては、静電チャック２４の吸着面とは反対側に基板Ｓの温度上昇を抑える冷却板３０を設けることで、基板Ｓ上に堆積された有機材料の変質や劣化を抑制する構成としてもよい。冷却板３０を含む実施形態において、冷却板３０は、マグネットを含むこともできる。マグネットは、基板Ｓを介して静電チャック２４にマスクＭを吸着させるとき、マスクＭの吸着起点を形成したり（部分マグネットの場合）、マスクＭを引き寄せ、基板Ｓとの密着力をさらに増大させたりする。

【0039】

蒸発源２５は、基板に成膜される蒸着材料が収納されるるつぼ（不図示）、るつぼを加熱するためのヒータ（不図示）、蒸発源からの蒸発レートが一定になるまで蒸着材料が基板に飛散することを阻むシャッタ（不図示）などを含む。蒸発源２５は、点（ｐｏｉｎｔ）蒸発源や線形（ｌｉｎｅａｒ）蒸発源など、用途に従って多様な構成を有することがで
きる。
図２に示さなかったが、成膜装置１１は、基板に蒸着された膜の厚さを測定するための膜厚モニタ及び膜厚算出ユニットを含む。

【0040】

真空容器２１の上部外側（大気側）には、基板支持ユニットアクチュエータ２６、マスク支持ユニットアクチュエータ２７、静電チャックアクチュエータ２８、位置調整機構２９などが設けられる。これらのアクチュエータと位置調整機構は、例えば、モータとボールねじ、或いはモータとリニアガイドなどで構成される。基板支持ユニットアクチュエータ２６は、基板支持ユニット２２を昇降（Ｚ方向移動）させるための駆動手段である。

【0041】

マスク支持ユニットアクチュエータ２７は、マスク支持ユニット２３を昇降（Ｚ方向移動）させるための駆動手段である。静電チャックアクチュエータ２８は、静電チャック２４を昇降（Ｚ方向移動）させるための駆動手段である。

【0042】

位置調整機構２９は、基板ＳとマスクＭとの相対位置を調整するための手段である。例えば、図２に示した実施形態においては、位置調整機構２９は、静電チャック２４又は静電チャックアクチュエータ２８全体を基板支持ユニット２２及びマスク支持ユニット２３に対して、ＸＹθ方向（Ｘ方向、Ｙ方向、回転方向の少なくとも一つの方向）に移動及び／又は回転させる。すなわち位置調整機構は、第１方向（例えばＸ方向およびＹ方向の一方）、第１方向と交差する第２方向（例えば、Ｘ方向およびＹ方向の他方）、第１方向及び第２方向と交差する第３方向を軸とする回転方向（θ回転方向）の少なくとも一つの方向において、基板とマスクとの相対位置を調整する。

【0043】

なお、本実施形態では、基板Ｓを吸着した状態で、静電チャック２４をＸＹθ方向に位置調整することで、基板ＳとマスクＭの相対位置を調整するアライメントを行う。

【0044】

ただし、本発明は、このような構成に限定されず、例えば、位置調整機構２９は、静電チャック２４又は静電チャックアクチュエータ２８ではなく、基板支持ユニット２２又は基板支持ユニットアクチュエータ２６及びマスク支持ユニット２３又はマスク支持ユニットアクチュエータ２７を静電チャック２４に対してＸＹθ方向に相対的に移動させることができる構成を有しても良い。

【0045】

真空容器２１の外側上面には、上述した駆動機構及び位置調整機構の他に、真空容器２１の上面に設けられた透明窓を介して、基板Ｓ及びマスクＭに形成されたアライメントマークを撮影するためのアライメント用カメラ３１を設置される。
本実施例において、アライメント用カメラ３１は、矩形の基板Ｓ、マスクＭ及び静電チャック２４の対向する二つの辺の中央に対応する位置または、矩形の４つのコーナー部に対応する位置に設置しても良い。

【0046】

本実施形態の成膜装置１１に設置されるアライメント用カメラ３１は、基板ＳとマスクＭとの相対的な位置を高精度で調整するのに使われるファインアライメント用カメラであり、その視野角は狭いが高解像度を持つカメラである。
成膜装置１１は、ファインアライメント用カメラ３１の他に相対的に視野角が広くて低解像度であるラフアライメント用カメラを有してもよい。

【0047】

なお、位置調整機構２９は、アライメント用カメラ３１によって取得した基板Ｓ（第１被吸着体）及びマスクＭ（第２被吸着体）の位置情報に基づいて、基板Ｓ（第１被吸着体）とマスクＭ（第２被吸着体）を相対的に移動させて位置調整するアライメントを行う。

【0048】

本発明の一実施形態において、成膜装置１１は、静電チャック２４に吸着された基板Ｓ
とマスクＭの相対位置の調整を開始する前に、基板ＳとマスクＭの離隔状態を検出するための離隔状態検出手段３２を含む。離隔状態検出手段３２については、図３を参照して、後述する。

【0049】

成膜装置１１は、制御部３３を具備する。制御部は、基板Ｓ／マスクＭの搬送及びアライメント、蒸発源２５の制御、成膜の制御などの機能を有する。制御部３３は、例えば、プロセッサ、メモリー、ストレージ、Ｉ／Ｏなどを持つコンピューターによって構成可能である。この場合、制御部３３の機能はメモリーまたはストレージに格納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使用してもよく、組込み型のコンピューターまたはＰＬＣ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）を使用してもよい。または、制御部３３の機能の一部または全部をＡＳＩＣやＦＰＧＡのような回路で構成してもよい。また、成膜装置ごとに制御部が設置されていてもよく、一つの制御部３３が複数の成膜装置を制御するように構成してもよい。

【0050】

＜アライメントシステム＞
図３及び４を参照して、本発明の一実施形態によるアライメントシステム及びアライメント開始時の基板ＳとマスクＭとの間の離隔状態の検出について説明する。

【0051】

本実施形態のアライメントシステムは、図３の（ａ）に示すように、基板支持ユニット２２と、マスク支持ユニット２３と、静電チャック２４と、位置調整機構２９と、アライメント用カメラ３１と、離隔状態検出手段３２と、制御部３３とを含む。

【0052】

本実施形態の離隔状態検出手段３２は、基板ＳとマスクＭとの間の離隔状態を検出するための手段である。つまり、離隔状態検出手段３２は、静電チャック２４に吸着された基板Ｓの成膜面とマスクＭが互いに接触しているか、或いはＺ方向に離隔しているか、離隔している場合、その距離はどのくらいかなどを検出又は測定するための手段（距離測定手段）である。

【0053】

離隔状態検出手段３２は、例えば、静電容量センサー３２１またはレーザー変位計３２２を含むことができる。
静電容量センサー３２１は、基板Ｓを介してマスクＭが静電チャック２４側に接近することにより、静電容量が変化する原理を利用して、静電チャック２４とマスクＭとの距離を間接的に測定する。

【0054】

静電容量センサー３２１は、図３の（ａ）に示すように、静電チャック２４のプレート部に埋設されるように設けられる。静電容量センサー３２１は、一つをマスクＭの中央部に対応する位置に設けることが好ましい。これは、静電容量センサー３２１を複数設ける場合、静電チャック２４の電極部の設置面積が減り、静電チャック２４による吸着力が弱くなる可能性があるからである。

【0055】

また、静電容量センサー３２１をマスクＭの中央部に対応する位置に設置することで、後述するように、アライメント工程の開始前に静電チャック２４の吸着力によってマスクＭが静電チャック２４に向かって凸状になったとき、マスクＭの中央部が基板Ｓの成膜面に接触されたかをより正確に検出することができる。また、マスクＭの吸着が完了した後にマスクＭの中央部にしわが生じたかを検出することもできる。ただし、本発明はこれに限定されず、静電容量センサー３２１は、静電チャック２４の中央部および／または４つのコーナー部に設置されても良い。

【0056】

レーザー光源（不図示）からのレーザー光は、その一部が基板Ｓで反射し、残りは基板
Ｓを透過してマスクＭまで到達して反射する。そこで、レーザー変位計３２２は、静電チャック２４に吸着された基板Ｓの下面及びマスクＭの上面で反射されてレーザー受光部（不図示）に戻ってきたレーザー光を検知する。これにより、静電チャック２４に吸着された基板Ｓの下面とマスクＭの上面の距離を測定できる。

【0057】

レーザー変位計３２２は、図３の（ａ）に示すように、真空容器２１の外側（大気側）に、マスクＭの中央部に対応するように設けることが好ましい。レーザー変位計３２２の設置位置に対応する真空容器２１の上面の位置には、レーザー光が透過することができる窓が設置される。

【0058】

また、レーザー変位計３２２の設置位置に対応する静電チャック２４の位置にも、レーザー光が通過できるように孔が形成される。したがって、レーザー変位計３２２は、静電容量センサー３２１の場合と同様に、静電チャック２４の吸着力の低減を防止するために、マスクＭの中央部に対応する位置に１つを設置することが好ましいが、本発明はこれに限定されず、他の位置に、例えば、静電チャックの４つのコーナー部に複数設置されてもよい。図３は、レーザー変位計３２２が真空容器２１の上面外側に設置されると図示されたが、本発明はこれに限定されず、真空容器２１の下面外側に設置されてもよい。

【0059】

本実施形態において、制御部３３は、離隔状態検出手段３２によって検出された基板ＳとマスクＭの離隔状態に基づいて、位置調整機構２９による基板ＳとマスクＭとの相対位置の調整（アライメント）を開始するかどうかを制御する。

【0060】

静電チャック２４で基板Ｓおよび／またはマスクＭを吸着する構成においては、図４の（ａ）に示すように、制御部３３は、基板吸着のための電圧である第１電圧（Ｖ１）が静電チャック２４の電極部に印加されるように制御して、基板Ｓを静電チャック２４に吸着させる。

【0061】

次いで、静電チャック２４に吸着された基板ＳとマスクＭのＸＹθ方向における相対位置の調整（アライメント）のために、制御部３３は、静電チャック２４とマスクＭが相対的に接近するように、静電チャックアクチュエータ２８および／またはマスク支持ユニットアクチュエータ２７を制御する。このとき、静電チャック２４に印加される電圧を第１電圧（Ｖ１）よりも小さい第２電圧（Ｖ２）に下げる。静電チャック２４に基板Ｓの吸着が完了した後には、静電チャック２４の電極部に印加される電圧を第２電圧（Ｖ２）に下げても、基板Ｓの吸着状態を維持することができる。

【0062】

静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離（ｄ）が相対位置計測距離（ｄ＝Ｄ１）になると、制御部３３は、静電チャック２４の移動を停止させる。
ところで、静電チャック２４に印加される電圧が第２電圧（Ｖ２）に下がっても、静電チャック２４とマスクＭとの間の距離が縮むにつれ、マスクＭは、静電チャック２４から静電引力を受けることができる。これにより、マスクＭは、図４の（ｂ）に点線で示すように、静電チャック２４に向かって凸状になり得る。

【0063】

静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離が近すぎると、（ｄ＜Ｄ１）、マスクＭの上面が基板Ｓの成膜面である下面に接触するようになる。この状態でアライメント工程を開始することになると、基板Ｓの成膜面に形成された画素パターンがマスクＭによって損傷を受ける。

【0064】

一方、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離が大きすぎると、（ｄ＞＞Ｄ１）、後続するアライメント工程で、アライメント用カメラで基板ＳとマスクＭのアライメントマークに焦点を適切に合わせることができず、アライメント工程の精度が落
ちる。

【0065】

本発明では、このような問題点を解決するために、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離が相対位置計測距離（ｄ＝Ｄ１）になった後、直ちにアライメント工程を開始するのではなく、離隔状態検出手段３２によって静電チャック２４に吸着された基板Ｓとマスク支持ユニット２３に支持されたマスクＭが互いに接触しているかどうか、または離隔されているか、離隔されている場合は、どの程度離隔されているかを検出または測定する。つまり、制御部３３は、離隔状態検出手段３２によって検出された基板ＳとマスクＭの離隔状態に基づいて、アライメント工程を開始するかどうかを決定する。

【0066】

本実施形態において、基板ＳとマスクＭのＸＹθ方向における相対位置を計測するための相対位置計測距離（Ｄ１）は、マスクＭが静電チャック２４からの静電引力によって凸状になった場合でも、基板Ｓの成膜面と接触しない距離（非接触限界距離）に設定することが好ましい。

【0067】

ところで、基板Ｓへの成膜が行われるにつれ、基板Ｓ全体の誘電率や抵抗率が変わりえる（これにより、静電チャック２４から基板Ｓ越しにマスクＭに及ぼす静電引力の強さが変わる場合がある）。また、マスクＭの静電チャック２４への吸着／分離が繰り返されるにつれマスクＭが変形されて伸びる可能性がある。そのため、本発明のアライメントシステムの初期設定の際に、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離を非接触限界距離に設定してあっても、基板ＳとマスクＭの実際の離隔状態を離隔状態検出手段３２によって確認することが好ましい。

【0068】

このため、本実施形態において、制御部３３は、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離が非接触限界距離になった状態で、離隔状態検出手段３２により、基板ＳとマスクＭとの間の距離を検出し、基板ＳとマスクＭとの間の距離（ｄ_ＳＭ）が所定の閾値（ｄ_ｔｈ）よりも大きい場合に、これらの間の相対位置の調整（つまり、アライメント）を開始するように定めることがより好ましい。

【0069】

本実施形態によるアライメントシステムの静電チャック２４は、吸着面に被吸着体（例えば、基板Ｓ、マスクＭ）を吸着するための静電吸着力を発生させる電極部を含む。図３（ｂ）に示したように、静電チャック２４の電極部は、複数のサブ電極部を含むことができる。

【0070】

静電チャック２４の各々のサブ電極部は、静電吸着力を発生させるためにプラス（第１極性）及びマイナス（第２極性）の電圧が印加される電極対を含む。例えば、それぞれの電極対は、プラス電圧が印加される第１電極２４１と、マイナス電圧が印加される第２電極２４２とを含む。

【0071】

第１電極２４１及び第２電極２４２は、図３（ｂ）に図示したように、それぞれ櫛形状を有する。例えば、第１電極２４１及び第２電極２４２は、それぞれ複数の櫛歯部と、複数の櫛歯部に連結される基部とを含む。各電極２４１，２４２の基部は櫛歯部に電位を供給し、複数の櫛歯部は、被吸着体との間で静電吸着力を生じさせる。一つのサブ電極部において、第１電極２４１の各櫛歯部は、第２電極２４２の各櫛歯部と対向するように、交互に配置される。このように、各電極２４１，２４２の各櫛歯部が対向しかつ互いに入り組んだ構成とすることで、異なる電位が印加される電極間の間隔を狭くすることができ、大きな不平等電界を形成し、グラジエント力によって基板Ｓを吸着することができる。

【0072】

本実施例では、静電チャック２４のサブ電極部の各電極２４１、２４２が櫛状を有するものと説明したが、本発明はこれに限定されず、被吸着体との間で静電引力を発生させる
ことができある限り、様々な形状を有することができる。

【0073】

本実施形態の制御部３３は、静電チャック２４の吸着工程または成膜装置１１の成膜工程の進行に応じて、静電チャック２４の電極部に与えられる電圧の大きさ、電圧の印加開始時点、電圧の維持時間、電圧の印加順番などを制御する。制御部３３は、例えば、静電チャック２４の電極部に含まれる複数のサブ電極部への電圧印加をサブ電極部別に独立的に制御することができる。
本実施形態では、制御部３２が静電チャック２４をも制御すると説明したが、本発明はこれに限定されず、静電チャック２４は別途の制御部を含んでもよい。

【0074】

＜アライメント方法＞
以下、図５ａ及び図５ｂを参照して、基板ＳとマスクＭの相対位置を調整（アライメント）する方法について説明する。

【0075】

まず、マスクＭと基板Ｓは、アライメントシステム内に搬入され、各々が、マスク支持ユニット２３と基板支持ユニット２２によって支持される（ステップＳ１０、Ｓ２０）。

【0076】

次いで、静電チャック２４を基板支持ユニット２２に支持されている基板Ｓに向かって接近させた後（例えば、静電チャック２４を基板Ｓに向かって下降させた後）、静電チャック２４に第１電圧（Ｖ１）を印加して、静電引力により基板Ｓを静電チャック２４に吸着させる（ステップＳ３０）。第１電圧（Ｖ１）は、基板Ｓを静電チャック２４に確実に吸着させるために十分な大きさの電圧に設定される。

【0077】

基板Ｓを静電チャック２４に吸着させるときにおいて、静電チャック２４の吸着面全体に基板Ｓの全面を同時に吸着させてもよく、静電チャック２４の複数の領域の一領域から他の領域に向かって順次に基板Ｓを吸着させてもよい。例えば、静電チャック２４の一辺から対向する他辺に向かって順次に吸着させてもよく、静電チャック２４の対角線上の一つの角からこれと対向する他の角に向かって基板を順次に吸着させてもよい。

【0078】

静電チャック２４の一領域から他の領域に向かって基板Ｓが順次に吸着されるようにするために、複数のサブ電極部に基板吸着のための第１電圧を印加する順番を制御してもよく、複数のサブ電極部に同時に第１電圧を印加するが、基板Ｓを支持する基板支持ユニット２２の支持部の構造や支持力を異ならせてもよい。基板Ｓの静電チャック２４への吸着を領域別に順次に進行させることで、基板Ｓは、基板中央部にしわを残さず、良好に静電チャック２４に吸着される。

【0079】

基板Ｓの静電チャック２４への吸着が完了した後の所定の時点で、静電チャック２４の電極部に印加される電圧を、第１電圧（Ｖ１）から第１電圧（Ｖ１）より小さい第２電圧ΔＶ２）に下げる。

【0080】

第２電圧（Ｖ２）は、基板Ｓを静電チャック２４に吸着された状態に維持するための吸着維持電圧である。静電チャック２４に印加される電圧が第２電圧（Ｖ２）に下がると、これに応じて基板Ｓに作用する吸着力も減少するが、基板Ｓが一旦第１電圧（Ｖ１）によって静電チャック２４に吸着された以後は、第１電圧（Ｖ１）より低い第２電圧（Ｖ２）を印加しても基板の吸着状態を維持することができる。なお、このとき、後述する検出回数（ｎ）は、ｎ＝１となっている（ステップＳ３１）。

【0081】

次いで、制御部３３は、静電チャックアクチュエータ２８及び／又はマスク支持ユニットアクチュエータ２７を駆動し、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３を相対的に接近させる（ステップＳ３５）。この際、制御部３３は、静電チャック２４とマスク支持
ユニット２３との間の距離ｄが、予め設定された相対位置計測距離Ｄ１になるまで、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３を相対的に接近（例えば、静電チャック２４を下降）させる。前述したように、相対位置計測距離Ｄ１は、静電チャック２４に印加された電圧による静電引力がマスクＭに作用しない非接触限界位置に予め設定されることが好ましい。

【0082】

制御部３３は、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離（ｄ）が相対位置計測距離（Ｄ１）となる時点の前に、前述したように、静電チャック２４に印加される電圧を第２電圧（Ｖ２）に下げることが好ましい。静電チャック２４に印加される電圧を第１電圧（Ｖ１）に維持する場合、非接触限界距離が大きくなるため、相手位置の測定及び調整工程で精度が落ちることがあり得る。

【0083】

本実施形態では、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離が非接触限界距離になった状態で、離隔状態検出手段３２により、静電チャック２４に吸着された基板Ｓとマスク支持ユニット２３に支持されたマスクＭの離隔状態を検出する（ステップＳ４０）。

【0084】

制御部３３は、離隔状態検出手段３２によって、基板ＳとマスクＭが接触しておらず、離隔状態であると検出された場合に、ＸＹθ方向における基板ＳとマスクＭの相対位置の計測を開始することを決定する。より好ましくは、制御部３３は、基板ＳとマスクＭとの間の距離が所定の閾値（ｄｔｈ）以上であると検出された場合に、相手の位置計測を開始することを決定する（ステップＳ４５）。この場合、処理は図５ｂのフローに移行する。

【0085】

一方、制御部３３は、離隔状態検出手段３２によって基板ＳとマスクＭが接触されていると検出されるか、或いは、基板ＳとマスクＭとの間の距離が所定の閾値（ｄｔｈ）より小さいと検出された場合には、相対位置の計測を開始しないことと決定する（ステップＳ４５）。この場合、処理はステップＳ４６に移行する。

【0086】

ステップＳ４６において、制御部３３は、離隔状態検出手段３２による離隔状態の検出回数（ｎ）に基づいて、以降のアライメントシステムの動作を制御する。つまり、離隔状態検出手段３２による検出動作が所定の回数（ｎ_ｔｈ、１以上の整数）だけ行われた場合には、あらかじめ設定された相対位置計測距離（Ｄ１）では、基板ＳとマスクＭの離隔を確保することができないと判断し、メンテナンス又は設定値の修正のために作業者にエラーを通知する（ステップＳ４９）。

【0087】

一方、離隔状態検出手段３２による検出動作が行われた回数が所定の回数よりも小さい場合には、離隔状態検出手段３２による検出動作を再び行う。このため、制御部３３は、静電チャックアクチュエータ２８および／またはマスク支持ユニットアクチュエータ２７を駆動して、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離を増加（例えば、静電チャック２４を上昇）させる（ステップＳ４７）。このとき、マスクＭの変形を低減するために、静電チャック２４の電極部に印加される電圧を第２電圧（Ｖ２）より低い所定の電圧に下げても良い。また、検出回数（ｎ）を１増加させる（ステップＳ４８）。

【0088】

次いで、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離が再びあらかじめ設定された相対位置計測距離（非接触限界距離）になるように、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３に相対的に接近（例えば、静電チャック２４を下降）させて、前述の離隔状態検出過程を繰り返す。なお、２回目以降（すなわち、ステップＳ４８を少なくとも１回経た後）のステップＳ３５では、制御部３３は、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離ｄが、前回のステップＳ３５における静電チャック２４とマスク支持ユニット２３との間の距離ｄよりも大きな値となるように、静電チャック２４とマスク
支持ユニット２３を相対的に接近させるようにしてもよい。あるいは、２回目以降（すなわち、ステップＳ４８を少なくとも１回経た後）のステップＳ３５では、静電チャック２４の電極部に印加される電圧を、前回のステップＳ３５において静電チャック２４の佃電極部に印加されていた電圧よりも低い電圧に変えてもよい。

【0089】

制御部３３が相対位置の計測を開始することと決定した場合には、図５ｂに示すフローに沿って、基板ＳとマスクＭとの間の相対位置計測及び調整工程、つまり、アライメント工程を進行する。

【0090】

まず、制御部３３は、アライメント用カメラ３１により、基板Ｓ及びマスクＭのアライメントマークを撮像して、ＸＹθ方向における基板ＳとマスクＭの相対位置を測定し、これに基づき、これらの間の相対的な位置ずれ量を算出する（ステップＳ５０）。続いて、位置ずれ量をずれ量閾値と比較する（ステップＳ５２）

【0091】

算出された位置ずれ量が所定のずれ量閾値以上である場合には、算出された位置ずれ量に基づいて、ＸＹθ方向における基板ＳとマスクＭの相対位置を調整する（ステップＳ５５）。この過程は、基板ＳとマスクＭの相対的位置ずれ量が所定のずれ量閾値より小さくなるまで繰り返される。

【0092】

基板ＳとマスクＭの相対的な位置ずれ量が所定のずれ量閾値より小さくなると、制御部３３は、静電チャック２４に吸着された基板Ｓの成膜面がマスクＭの上面と接触する蒸着位置に静電チャック２４および／またはマスク支持ユニット２３を移動（例えば、静電チャック２４を下降）させる（ステップＳ６０）。

【0093】

静電チャック２４が蒸着位置に達すると、この過程で、基板ＳとマスクＭとの間のＸＹθ方向における位置ずれが生じたかを確認するために、基板ＳとマスクＭとの間の相対位置の計測を行い（ステップＳ６２）、位置ずれ量をずれ量閾値と比較する（ステップＳ６４）。計測された相対位置のずれ量が所定のずれ量閾値以上である場合、静電チャック２４および／またはマスクを非接触限界距離（Ｄ１）まで再び離隔（例えば、静電チャック２４を上昇）させた後（ステップＳ６６）、基板ＳとマスクＭとの間の相対位置を調整し（ステップＳ５５）、同一の過程を繰り返す。

【0094】

静電チャック２４が蒸着位置に位置する状態で、基板ＳとマスクＭとの間の相対位置のずれ量が所定のずれ量閾値より小さくなると、制御部３３は、静電チャック２４の電極部にマスクＭを吸着するための第３電圧を印加する（ステップＳ７０）。
第３電圧（Ｖ３）は、第２電圧（Ｖ２）より大きく、基板Ｓ越しにマスクＭが静電誘導によって帯電できる程度の大きさであることが好ましい。これによって、マスクＭが基板Ｓ越しに静電チャック２４に吸着される。

【0095】

ただし、本発明はこれに限定されず、第３電圧（Ｖ３）は、第２電圧（Ｖ２）と同じ大きさを有してもよい。第３電圧（Ｖ３）が第２電圧（Ｖ２）と同じ大きさを有しても、前述した通り、蒸着位置までの静電チャック２４の移動によって、静電チャック２４または基板ＳとマスクＭと間の相対的な距離が縮まるので、基板Ｓに静電誘導された分極電荷によってマスクＭにも静電誘導を起こすことができ、マスクＭが基板越しに静電チャック２４に吸着できる程度の吸着力が得られる。

【0096】

第３電圧（Ｖ３）は、第１電圧（Ｖ１）より小さくしてもよく、工程時間（Ｔａｃｔ）の短縮を考慮して第１電圧（Ｖ１）と同等な程度の大きさにしてもよい。

【0097】

静電チャック２４に基板Ｓを介してマスクＭを吸着させるときにおいて、本実施形態で
は、マスクＭにシワを残らないように、静電チャック２４の複数のサブ電極部に順次に第３電圧（Ｖ３）を印加してもよい。しかし、本発明はこれに限定されず、例えば、第３電圧（Ｖ３）を静電チャック２４全体にわたって同時に印加してもよい。

【0098】

マスクＭの吸着が完了すると、吸着過程で基板ＳとマスクＭがずれたかを確認するために、基板ＳとマスクＭとの間の相対的位置ずれ量を測定する（ステップＳ７２）。これらの間のずれ量が所定のずれ量閾値の以上である場合、静電チャック２４に印加される電圧を第２電圧（Ｖ２）に下げ、マスクＭを静電チャック２４から剥離して（ステップＳ７６）、静電チャック２４とマスク支持ユニット２３を非接触限界距離まで離隔（例えば、静電チャック２４を上昇）させて（ステップＳ６６）、基板ＳとマスクＭとの間の相対位置を調整する。以後、マスクＭが静電チャック２４に基板を介して吸着された状態で、基板ＳとマスクＭとの間の位置ずれ量が所定のずれ量閾値より小さくなるまで同一の過程を繰り返す。

【0099】

本実施形態のアライメント方法によれば、基板ＳとマスクＭの相対的な位置計測及び位置調整を開始する前に、予め基板ＳとマスクＭの離隔状態を確認し、基板ＳとマスクＭが所定の距離だけ離隔した状態で、相対的な位置計測との位置調整を開始することで、基板Ｓの成膜面に形成された画素のパターンがアライメント工程中にマスクＭによって損傷されることを低減させることができる。

【0100】

＜成膜プロセス＞
以下、本実施形態によるアライメント方法を採用した成膜方法について説明する。

【0101】

真空容器２１内のマスク支持ユニット２３にマスクＭが支持された状態で、搬送室１３の搬送ロボット１４によって成膜装置１１の真空容器２１内に基板Ｓが搬入される。

【0102】

真空容器２１内に進入した搬送ロボット１４のハンドが基板Ｓを基板支持ユニット２２の支持部上に載置する。

【0103】

次いで、静電チャック２４が基板Ｓに向かって下降し、基板Ｓに十分に近接或いは接触した後に、静電チャック２４に第１電圧（Ｖ１）を印加し、基板Ｓを吸着させる。

【0104】

静電チャック２４に基板Ｓが吸着された状態で、基板ＳのマスクＭに対する相対的な位置ずれを計測するために、基板ＳをマスクＭに向かって下降させる。この際、静電チャック２４に与えられる電圧を第１電圧（Ｖ１）から第２電圧（Ｖ２）に下げる。

【0105】

基板Ｓが相対位置計測位置まで下降すると、前述の本実施形態によるアライメント方法に従って、アライメント工程を進行する。つまり、基板Ｓが相対位置計測位置まで下降した状態で、直ちにアライメント工程に進まず、離隔状態検出手段３２によって基板ＳとマスクＭとの間の離隔状態を確認した後、アライメント工程を開始する。

【0106】

本実施形態のアライメント方法によって、マスクＭが静電チャック２４に基板Ｓを介して吸着された状態で、基板ＳとマスクＭとの間の相対位置のずれ量が所定のずれ量閾値より小さくなると、蒸発源２５のシャッタを開け、マスクを介して蒸着材料を基板Ｓに蒸着させる。

【0107】

所望の厚さに蒸着した後、静電チャック２４の電極部またはサブ電極部に印加される電圧を下げてマスクＭを分離し、静電チャック２４に基板のみが吸着した状態で、静電チャックアクチュエータ２８により、基板を上昇させる。

【0108】

次いで、搬送ロボット１４のハンドが成膜装置１１の真空容器２１内に進入し、静電チャック２４の電極部或いはサブ電極部にゼロ（０）または逆極性の電圧が印加され、基板Ｓを静電チャック２４から分離する。分離された基板を搬送ロボット１４によって真空容器２１から搬出する。

【0109】

なお、上述の説明では、成膜装置１１は、基板Ｓの成膜面が鉛直方向下方を向いた状態で成膜が行われる、いわゆる上向き蒸着方式（デポアップ）の構成としたが、これに限定はされず、基板Ｓが真空容器２１の側面側に垂直に立てられた状態で配置され、基板Ｓの成膜面が重力方向と平行な状態で成膜が行われる構成であってもよい。

【0110】

＜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。
まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図６（ａ）は有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図６（ｂ）は１画素の断面構造を表している。

【0111】

図６（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。

【0112】

図６（ｂ）は、図６（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、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、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、陽極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と陰極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、陽極６４と陰極６８とが異物によってショートするのを防ぐために、陽極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。

【0113】

図６（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、陽極６４と正孔輸送層６５との間には陽極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、陰極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。

【0114】

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。
まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）および陽極６４が形成された基板６３を準備する。

【0115】

陽極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、陽極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。

【0116】

絶縁層６９がパターニングされた基板６３を第１の有機材料成膜装置に搬入し、静電チャックにて基板を保持し、正孔輸送層６５を、表示領域の陽極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。

【0117】

次に、正孔輸送層６５までが形成された基板６３を第２の有機材料成膜装置に搬入し、静電チャックにて保持する。基板とマスクとのアライメントを行い、マスクを静電チャック２４に基板を介して吸着させた後、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。

【0118】

発光層６６Ｒの成膜と同様に、第３の有機材料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の有機材料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金属性蒸着材料成膜装置で移動させて陰極６８を成膜する。

【0119】

本発明によると、基板および／またはマスクを静電チャック２４によって吸着して保持するが、アライメント工程の開始前に、基板ＳとマスクＭの離隔状態を確認する。
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。

【0120】

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。

【0121】

上記実施例は本発明の一例を示したものであり、本発明は前記実施例の構成に限定されないし、その技術思想の範囲内で適切に変形しても良い。

【符号の説明】

【0122】

２２：基板支持ユニット
２３：マスク支持ユニット
２４：静電チャック
３２：離隔状態検出手段
３３：制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図6】