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WO2023210096A1 - 成膜装置、成膜方法、および電子デバイスの製造方法 - Google Patents

成膜装置、成膜方法、および電子デバイスの製造方法 Download PDF

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WO2023210096A1
WO2023210096A1 PCT/JP2023/003900 JP2023003900W WO2023210096A1 WO 2023210096 A1 WO2023210096 A1 WO 2023210096A1 JP 2023003900 W JP2023003900 W JP 2023003900W WO 2023210096 A1 WO2023210096 A1 WO 2023210096A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
substrate
mask
film forming
alignment
mark
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2023/003900
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
博之 田村
直之 纐纈
新 渡部
亮太 金井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Tokki Corp
Original Assignee
Canon Tokki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Tokki Corp filed Critical Canon Tokki Corp
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Priority to KR1020247037340A priority patent/KR20250004265A/ko
Publication of WO2023210096A1 publication Critical patent/WO2023210096A1/ja
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Ceased legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/50—Substrate holders
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
    • C23C14/22—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the process of coating
    • C23C14/54—Controlling or regulating the coating process
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10—Deposition of organic active material
    • H10K71/16—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Definitions

  • the present invention relates to a film forming apparatus, a film forming method, and an electronic device manufacturing method.
  • an organic EL display device includes a multilayer organic EL element in which a functional layer including a light-emitting layer, which is an organic layer that causes light emission, is formed between two opposing electrodes.
  • the functional layer and electrode layer of an organic EL element are formed by depositing a film forming material on a substrate such as glass through a mask in a chamber of a film forming apparatus. In order to improve the quality of manufactured panels, it is necessary to accurately align (position adjust) the substrate and mask to bring them into close contact before attaching a film-forming material to the substrate.
  • Patent Document 1 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-083311 discloses that before the substrate and the mask are brought into close contact, the substrate and the mask are aligned by photographing marks on the substrate and the mask using a camera. There is. Further, Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-190536) discloses that while a patterned mask is moved relative to the substrate, a film forming source is also moved.
  • JP2019-083311A Japanese Patent Application Publication No. 2011-190536
  • the mask and the substrate may thermally expand within the film forming apparatus, especially when using a high-heat evaporation source as the film forming source.
  • a high-heat evaporation source as the film forming source.
  • the positional relationship between the mask and the substrate will shift due to the influence of thermal expansion during film formation.
  • the position where the film is actually formed may deviate from the desired position where the film is to be formed.
  • An object of the present invention is to provide a technique for suppressing a shift between a desired film-forming position on a substrate and an actual film-forming position, which may occur after alignment of a substrate and a mask.
  • the present invention employs the following configuration. That is, alignment means for aligning the substrate and the mask using a substrate mark provided on the substrate and a mask mark provided on the mask; a contact means for bringing the mask into close contact with the substrate aligned by the alignment means; a film forming means for forming a film on the substrate through the mask that is in close contact with the substrate by a pre-adhering means;
  • a film forming apparatus having: The film forming apparatus includes a photographing means for photographing at least one of the substrate mark and the mask mark after the film forming means starts forming a film.
  • a film forming method using a film forming apparatus comprising an alignment means, a close contact means, a film forming means, and a photographing means, an alignment step in which the alignment means aligns the substrate and the mask using a substrate mark provided on the substrate and a mask mark provided on the mask; a close contact step in which the close contact unit brings the substrate and the mask into close contact after the alignment; a film forming step in which the film forming means forms a film on the substrate via the mask after bringing the substrate and the mask into close contact; has
  • the film forming method is characterized in that the photographing means photographs at least one of the substrate mark and the mask mark after the film formation in the film forming step is started.
  • a technique for suppressing a shift between a desired film-forming position on a substrate and an actual film-forming position that may occur after alignment of a substrate and a mask.
  • FIG. 1 Schematic diagram of an electronic device manufacturing line including the film forming apparatus of Example 1
  • Cross-sectional view showing the internal configuration of the film forming apparatus of Example 1 A perspective view showing a configuration for supporting a substrate in Example 1.
  • a diagram showing the relationship between substrate marks, mask marks, and imaging areas in Example 1 Flow diagram explaining correction in Example 1 Diagram illustrating expansion and deformation of the substrate S in Example 1 Diagram illustrating calculation of deviation amount in Example 1
  • Example 2 Diagram explaining the configuration of an electronic device Diagram explaining the conventional ideal film formation process Diagram explaining the influence of thermal expansion on film formation Diagram explaining how to correct the effects of thermal expansion Flow diagram explaining correction of thermal expansion assumed in conventional technology
  • Embodiments of the present invention will be described in detail below. However, the following embodiments merely illustrate preferred configurations of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these configurations. Furthermore, in the following description, the scope of the present invention is limited to the hardware configuration, software configuration, processing flow, manufacturing conditions, dimensions, materials, shape, etc. of the device, unless otherwise specified. It's not the purpose.
  • the present invention is suitable for a film forming apparatus that forms a thin film of a film forming material by vapor deposition or sputtering on the surface of a film forming object such as a substrate.
  • the present invention can be understood as a film forming apparatus, a film forming method, and a method of controlling the film forming apparatus.
  • the present invention can also be regarded as an electronic device manufacturing apparatus, a control method thereof, and an electronic device manufacturing method.
  • the present invention can also be understood as a program that causes a computer to execute an alignment method, a film forming method, or a control method, and a storage medium that stores the program.
  • a storage medium may be a non-transitory computer readable storage medium.
  • the present invention can be preferably applied to a film forming apparatus that forms a thin film in a desired pattern on the surface of a substrate to be film-formed via a mask.
  • Any material such as glass, resin, metal, silicon, etc. can be used as the material for the substrate.
  • As the film-forming material any material such as an organic material or an inorganic material (metal, metal oxide) can be used.
  • substrate in the following description includes a substrate material on which one or more films have already been formed.
  • the technique of the present invention is typically applied to manufacturing equipment for electronic devices and optical members. In particular, it is suitable for organic electronic devices such as organic EL displays including organic EL elements and organic EL display devices using the same.
  • the present invention can also be used in thin film solar cells and organic CMOS image sensors.
  • FIG. 1 is a schematic plan view of the configuration of an electronic device manufacturing line.
  • a production line can be said to be a film forming system including a film forming apparatus.
  • a manufacturing line for organic EL displays will be explained.
  • a substrate of a predetermined size is carried into a manufacturing line, and after organic EL and metal layers are formed, post-processing steps such as cutting the substrate are performed.
  • the film formation cluster 1 of the production line includes a transfer chamber 130 arranged in the center, and a film formation chamber 110 and a mask stock chamber 120 arranged around the transfer chamber 130.
  • the film forming chamber 110 includes a film forming apparatus, and performs a film forming process on the substrate S.
  • the mask stock chamber 120 stores masks before and after use. Different film forming materials may be arranged in each of the plurality of film forming chambers 110 so that a plurality of films can be formed on the substrate in one film forming cluster 1. Alternatively, the same film-forming material may be placed in a plurality of film-forming chambers 110, and film-forming may be performed on a plurality of substrates S in parallel.
  • a transfer robot 140 installed in the transfer chamber 130 carries the substrate S and mask M into and out of the transfer chamber 130.
  • the transfer robot 140 is, for example, a robot in which a robot hand for holding a substrate S or a mask M is attached to a multi-joint arm.
  • Each chamber such as the film forming chamber 110, the mask stock chamber 120, the transfer chamber 130, the pass chamber 150, the buffer chamber 160, and the rotation chamber 170 is maintained in a high vacuum state during the manufacturing process of the organic EL display panel.
  • the film formation cluster 1 includes a pass chamber 150 that transports the substrate S flowing from the upstream side in the substrate transport direction to the transport chamber 130, and a pass chamber 150 that transports the substrate S that has been subjected to the film formation process in the transport chamber 130 to another downstream side.
  • a buffer chamber 160 is included for transporting to the deposition cluster.
  • the transfer robot 140 in the transfer chamber 130 receives the substrate S from the pass chamber 150 and transfers it to one of the plurality of film forming chambers 110.
  • the transport robot 140 also receives the substrate S on which the film formation process has been completed from the film formation chamber 110 and transports it to the buffer chamber 160.
  • a turning chamber 170 for changing the direction of the substrate S is provided further upstream of the pass chamber 150 and further downstream of the buffer chamber 160.
  • a required number of such film-forming clusters 1 may be arranged in a connected manner on the production line depending on the number of layers to be stacked on the substrate.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the film forming apparatus.
  • a film forming apparatus 108 is provided in each of the plurality of film forming chambers 110.
  • the film forming apparatus 108 performs a series of film forming processes such as transferring the substrate S and the mask M to and from the transport robot 140, adjusting the relative positions of the substrate S and the mask M (alignment), fixing the mask and the substrate S, and forming a film. It will be done.
  • an XYZ orthogonal coordinate system in which the vertical direction is the Z direction is used, but the present invention is not limited thereto.
  • the XYZ orthogonal coordinate system when the substrate S is fixed parallel to the horizontal plane (XY plane) during film formation, the longitudinal direction of the rectangular substrate S having long sides and short sides is the X direction, and the short direction is the Y direction. direction. Further, the rotation angle around the Z axis is represented by ⁇ .
  • the film forming apparatus 108 has a vacuum chamber 200.
  • the interior of the vacuum chamber 200 is maintained in a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere such as nitrogen gas.
  • a substrate support unit 210, a mask M, a mask stand 228, a cooling plate 230, and an evaporation source 240 are provided inside the vacuum chamber 200.
  • the substrate support unit 210 is a substrate support means that supports the substrate S received from the transfer robot 140.
  • the mask M has an opening pattern corresponding to the thin film pattern formed on the substrate.
  • a metal mask having a configuration in which a metal foil provided with an opening pattern is stretched over a highly rigid frame is used.
  • the mask stand 228 having a frame-like structure is a mask support means on which the mask M is placed. In this embodiment, after the substrate S and the mask M are aligned, the substrate S is placed on the mask, and film formation is performed.
  • the cooling plate 230 is a plate-like member that contacts the surface of the substrate S opposite to the surface that contacts the mask M during film formation, and suppresses the temperature rise of the substrate S during film formation. By cooling the substrate S with the cooling plate 230, alteration and deterioration of the organic material is suppressed.
  • the cooling plate 230 can also cool the mask M that is in contact with the substrate S through the substrate S.
  • the cooling plate 230 may also serve as a magnet plate for attracting the mask M by magnetic force to improve the adhesion between the substrate S and the mask M during film formation. Note that in order to improve the adhesion between the substrate S and the mask M, the substrate support unit 210 may hold both the substrate S and the mask M.
  • the evaporation source 240 is composed of a crucible that is a container that houses the evaporation material, a heater that heats the crucible, an openable and closable shutter for controlling the scattering state of the evaporation material, an evaporation rate monitor, and the like.
  • the film forming apparatus 108 may include a drive mechanism that moves the evaporation source 240. By forming the film while the evaporation source 240 moves through the operation of the drive mechanism, the film thickness on the substrate can be made uniform.
  • the drive mechanism may be configured to retreat the evaporation source 240 to a predetermined position (home position) except during film formation, and move the evaporation source 240 when film formation is started.
  • an evaporation source 240 that heats and evaporates a film forming material (evaporation material) is used as a film forming source.
  • the film formation source is not limited to the evaporation source 240, and may be a sputtering device using a sputtering target, for example.
  • the evaporation source 240 is a film forming means that forms a film on the substrate via the mask M after the substrate S and the mask M are brought into close contact with each other. Note that the evaporation source 240 and the control section 270 may be considered to be a film forming means.
  • a substrate Z actuator 250, a clamp Z actuator 251, and a cooling plate Z actuator 252 are provided at the outer upper part of the vacuum chamber 200.
  • Each actuator is composed of, for example, a motor and a ball screw, a motor and a linear guide, or the like.
  • An alignment stage 280 is further provided on the outside of the vacuum chamber 200 .
  • the substrate Z actuator 250 is a driving means that moves the entire substrate support unit 210 up and down in the Z-axis direction.
  • the clamp Z actuator 251 is a driving means for opening and closing the clamping mechanism of the substrate support unit 210.
  • the cooling plate Z actuator 252 is a driving means for raising and lowering the cooling plate 230.
  • the alignment stage 280 moves the substrate S in the XY directions and rotates it in the ⁇ direction to change its position with respect to the mask M.
  • the alignment stage 280 is an alignment means that performs an alignment process in which the substrate S and the mask M are aligned.
  • the alignment stage 280 includes a chamber fixing part 281 connected to and fixed to the vacuum chamber 200, an actuator part 282 for performing XY ⁇ movement, and a connecting part 283 connected to the substrate support unit 210. Note that the alignment stage 280 and the substrate support unit 210 may be considered as an alignment means. Further, the control section 270 may be added to the alignment stage 280 and the substrate support unit 210 and considered as alignment means.
  • an actuator in which an X actuator, a Y actuator, and a ⁇ actuator are stacked may be used.
  • a UVW type actuator in which a plurality of actuators cooperate may be used. Regardless of the type of actuator unit 282, it is driven in accordance with a control signal transmitted from the control unit 270 to move the substrate S in the X direction and the Y direction and rotate it in the ⁇ direction.
  • the control signal indicates the amount of operation of each XY ⁇ actuator in the case of a stacked actuator, and indicates the amount of operation of each UVW actuator in the case of a UVW type actuator.
  • the alignment stage 280 moves the substrate support unit 210 in XY ⁇ .
  • the position of the substrate S is adjusted, but it is sufficient if the relative positional relationship between the substrate S and the mask M within a plane can be adjusted. Therefore, a configuration in which the position of the mask M is adjusted or a configuration in which the positions of both the substrate S and the mask M may be adjusted may be used.
  • the substrate support unit 210 includes a support frame 301 provided with a plurality of supports 300 that support each side of the substrate S, and a clamp member 303 provided with a plurality of pressing tools 302.
  • the plurality of pressing tools 302 and the plurality of supporting tools 300 sandwich and fix the substrate S therebetween.
  • a pair of supporting tools 300 and a pressing tool 302 constitute one clamping mechanism 305.
  • the number and arrangement of the holding mechanisms 305 are not limited to this.
  • a method in which the substrate S is placed on a support may be used.
  • an electrostatic chuck that attracts the substrate S using electrostatic force may be used.
  • the substrate Z actuator 250 is driven to move the substrate support unit 210 and raise and lower the substrate S. As a result, the substrate S and the mask M are brought closer to each other or separated from each other. By further lowering the substrate S, the substrate S and the mask M can be brought into close contact with each other. Therefore, the substrate Z actuator 250 is a contact means that performs the process of bringing the substrate S and the mask M into close contact with each other. Note that the substrate Z actuator 250 and the control section 270 can also be considered as a contact means.
  • the alignment stage 280 In the XY ⁇ movement of the substrate S, the alignment stage 280 translates the substrate S in the XY directions or rotationally moves the substrate S in the ⁇ direction.
  • the substrate S moves within the XY plane on which the substrate is arranged, and the XY plane is approximately parallel to the plane on which the mask M is arranged. That is, when the substrate S moves in XY ⁇ , the distance between the substrate S and the mask M in the Z direction does not change, but the position of the substrate S changes within the XY plane. Thereby, the substrate S and the mask M are aligned in-plane.
  • a plurality of cameras are provided on the outside of the vacuum chamber 200 to perform optical imaging and generate image data.
  • the plurality of cameras include four first cameras 260 (alignment cameras) whose imaging areas are the four corners of the substrate S and mask M, and four first cameras 260 (alignment cameras) whose imaging areas are the four corners of the substrate S and mask M;
  • Two second cameras 261 additional cameras, cameras for imaging during film formation) whose imaging area is the central part are included.
  • the first camera 260 is used for alignment of the substrate S and mask M.
  • the second camera 261 is a camera added to photograph the state of the substrate mark and mask mark during film formation after the film formation has started (after the start of film formation).
  • the first camera 260 may be used for imaging during film formation.
  • the second camera 261 may be used for alignment in addition to the first camera 260.
  • the first camera 260 and the second camera 261 take images through a window provided on the top plate of the vacuum chamber 200.
  • the alignment between the substrate S and the mask M in this embodiment is a one-step alignment using the first camera 260.
  • a two-step alignment including rough alignment, which is a rough alignment, and fine alignment, which is a fine alignment may be performed.
  • the film forming apparatus 108 is preferably provided with a camera for rough alignment that has a low resolution but a wide field of view, and a camera for fine alignment that has a narrow field of view but has a high resolution.
  • the control unit 270 acquires position information of the first board mark 103 and the first mask mark 223 by analyzing the image data captured by the first camera 260.
  • the control unit 270 calculates the distance and angle between the first substrate mark 103 and the first mask mark 223, and determines whether the distance and angle are within a predetermined tolerance range. If the distance or angle exceeds a predetermined allowable range, the amount of movement of the substrate S within the plane is calculated. Then, the control amount of the alignment stage 280 is calculated based on the movement amount, and the substrate S is moved within the plane.
  • the control unit 270 controls the operation of each actuator of the actuator unit 282, controls the shooting of the camera 261 and analyzes image data, controls the loading and unloading of the substrate S and the mask M, controls the alignment, controls the film forming source, and controls the film forming process. control and various other control processes.
  • the control unit 270 can be configured by, for example, a computer having a processor, memory, storage, I/O, and the like. In this case, the functions of the control unit 270 are realized by the processor executing a program stored in memory or storage.
  • a general-purpose personal computer, a built-in computer, or a PLC (programmable logic controller) may be used.
  • control unit 270 may be configured with a circuit such as an ASIC or an FPGA. Note that the control section 270 may be provided for each film forming apparatus, or one control section 270 may control a plurality of film forming apparatuses.
  • FIG. 4 shows the arrangement of board marks provided on the board S.
  • the first board marks 103 of this embodiment are provided at the four corners of the board S, and when it is necessary to distinguish each location, they are written as 103a to 103d with subscripts a to d.
  • the first substrate mark 103 of this embodiment is mainly calculated by calculating the angular deviation from the adjacent mark (indicated by a cross in the figure) that comes to a position adjacent to the first mask mark 223 when properly aligned.
  • angle marks There are two types of angle marks (shown as squares in the figure) used to If it is necessary to distinguish between them, suffixes 103a1, 103b1, etc. are attached to adjacent marks, and suffixes 103a2, 103b2, . . . are attached to angle marks.
  • suffixes 103a1, 103b1, etc. are attached to adjacent marks
  • suffixes 103a2, 103b2, . . . are attached to angle marks.
  • it is not always necessary to use two types of board marks and a configuration in which one of the board marks and the mask mark is in a predetermined positional relationship may be used.
  • the board S is further provided with two second board marks 104 at the center of the long sides (longitudinal sides) of the board S. If it is necessary to distinguish between the two, they are written as 104a to 104b with a subscript.
  • the second board mark 104 also includes two types: adjacent marks (104a1, 104b1) and angle marks (104a2, 104b2).
  • FIG. 5 shows the arrangement of mask marks provided on the mask M.
  • the mask M has a structure in which a foil 222 made of metal foil or the like is stretched over a frame 221 which is a mask frame made of a highly rigid metal material or the like.
  • the foil 222 is provided with openings corresponding to the film formation pattern.
  • the frame body 221 may be provided with a crosspiece having a shape along the cutting line when cutting the panel, and thereby it is expected that the strength will be improved.
  • the first mask marks 223 of this embodiment are provided at the four corners of the mask M, and if it is necessary to distinguish each location, subscripts a to d are added.
  • the mask M is further provided with two second mask marks 224 (224a, 224b) at the center of the long sides of the mask M.
  • FIG. 6 is a transparent view showing how the substrate S and mask M are overlapped.
  • the substrate S and the mask M have the same size in plan view, but the size is not limited to this.
  • a total of four first cameras 260 are arranged, one above each of the four corners of the substrate S and the mask M, and are distinguished by adding subscripts 260a to 260d as necessary.
  • one second camera 261 (261a, 261b) is arranged above the center of the long side of the substrate S and the mask M, respectively.
  • the broken line circle indicates the imaging area of each camera.
  • the imaging areas of the first cameras 260a to 260d are first imaging areas 263a to 263d.
  • the imaging areas of the second cameras 261a to 261b are second imaging areas 264a to 264b.
  • the first imaging area 263 has a mark adjacent to the first substrate mark 103, an angle mark, and a first mask mark 223, as shown in the figure.
  • Each is included.
  • the second imaging region 264 includes one adjacent mark of the second substrate mark 104, one angle mark, and one second mask mark 224.
  • the first substrate mark 103 and the second substrate mark 104 are formed on the substrate by photolithography. Further, the first mask mark 223 is formed on the frame 221 of the mask M by machining. Further, the second mask mark 224 is formed on the foil 222 portion of the mask M by printing.
  • the method for forming the mark and the position at which the mark is formed are not limited to these, and can be appropriately selected depending on the material and the like. Further, the shape and size of the mark can be set as appropriate depending on the performance of the camera and the ability of image analysis.
  • the number and installation locations of alignment marks, and the number, installation locations, and types of cameras are not limited to this example.
  • FIG. 12A is a transparent diagram showing the relationship between the marks on the substrate S and the mask M and the imaging area of the camera.
  • the substrate S and the mask M have the same size and are aligned and overlapped.
  • the substrate S is provided with substrate marks 103 (103a to 103d), and the mask M is provided with mask marks 223 (223a to 223d).
  • Four cameras are photographing the imaging area 263 (263a to 263d).
  • the mask M is divided into a frame 221 and a foil 222 by an inner edge 221a of the frame 221.
  • the foil 222 is divided by a dotted boundary line 222b into an outer blank area 222a and an inner pattern forming area 222c provided with an opening through which the film forming material passes.
  • FIG. 12(b) shows the substrate S on which the film has been formed, when no thermal expansion occurs in the substrate S or the mask M during film formation.
  • the film 11 is formed on the surface of the film-formed substrate S in accordance with the opening provided in the pattern formation region 222c.
  • FIG. 13(a) shows how the substrate S expands significantly in the lower right direction on the paper due to the heating of the evaporation source during film formation.
  • Such oriented expansion may occur, for example, due to the relative positional relationship between the film forming source serving as a heat source and the substrate S.
  • the imaging Even if precise alignment as shown in FIG. 12(a) is performed before film formation, as film formation progresses and thermal expansion progresses, the imaging The positional relationship between the substrate mark 103 and the mask mark 223 within the region 263 no longer satisfies the predetermined standard.
  • FIG. 13(b) shows the substrate S(b) and the film 11(b) when vapor deposition is performed in such a thermally expanded state.
  • the mask M since the mask M is not thermally expanded, the position and size of the pattern forming area 222c remain the same. Therefore, as the substrate S(b) expands in the lower right direction, the relative position of the film 11(b) on the substrate S(b) shifts.
  • FIG. 13(c) shows how the substrate S(b) in FIG. 13(b) is cooled. The size of the substrate S(c) shrinks and returns to its original size due to cooling. At this time, the position where the film 11(c) is formed is shifted from the desired film formation position.
  • the inventor of the present application has conducted studies focusing on offset correction to reduce the influence of such thermal expansion. Problems that are expected to occur with conventional offset correction will be described below.
  • a flow for explaining the influence of thermal expansion that may occur under the assumption of film formation and offset correction for the thermal expansion that is assumed based on the conventional state of the art will be described.
  • the inventor recognized through study that the coefficient of thermal expansion of the substrate S tends to be higher than that of the mask M.
  • the present invention can be applied even when the mask M has a higher coefficient of thermal expansion than the substrate S.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating the contents of the correction assumed in the conventional state of the art.
  • FIG. 14(a) shows the same substrate S(c) as shown in FIG. 13(c), and the position of the film 11(c) is shifted from the planned film formation position.
  • FIG. 14(b) shows a substrate S(i) on which an ideal film 11(i), which is the same as that shown in FIG. 12(b) and would be formed without thermal expansion, is formed.
  • the flow of FIG. 15 described below shows a method of reducing the influence of thermal expansion in the conventional state of the art.
  • step S101 the transport robot 140 transports the mask M into the film forming chamber 110.
  • step S102 the transport robot 140 transports the substrate S into the film forming chamber 110.
  • step S103 the substrate Z actuator 250 brings the distance between the substrate S and the mask M in the Z direction closer to a predetermined alignment distance.
  • step S104 the first camera 260 images the first imaging area 263, and detects the first board mark 103 and the first mask mark 223 by image analysis.
  • step S105 the control unit 270 calculates the amount of movement of the substrate S in each of the XY ⁇ directions based on the positional relationship between the first substrate mark 103 and the first mask mark 223.
  • step S106 the control unit 270 corrects the movement amount based on the offset amount stored in a storage unit such as a memory. This offset amount will be described later. Note that if the offset amount has not been calculated, no correction is performed.
  • step S107 the alignment stage 280 moves the substrate S within the noodle using a control amount in which the movement amount is corrected by the offset amount. Then, the substrate Z actuator 250 places the substrate S on the mask M and brings it into close contact.
  • step S108 the evaporation source 240 starts heating to evaporate the film forming material, forming the film 11 according to the opening of the mask M. In this step, the substrate S expands due to the influence of heating.
  • step S109 the transport robot 104 carries out the substrate S on which the film has been formed from the film forming chamber 110.
  • step S110 the control unit 270 determines whether a predetermined number of substrates S have been processed using a certain mask M. If the predetermined number of substrates has not been reached (NO), the process returns to step S102 to process the next substrate S. If the predetermined number of masks has been reached (YES), the process advances to step S111, and the transport robot 104 transports the masks M from the film forming chamber 110. In step S112, the control unit 270 determines whether the entire film forming process is completed. If completed (YES), the process ends. If not completed, continue processing.
  • Steps S113 to S115 are offset amount calculation processing. That is, in this hypothetical example, the correction calculation is redone every time the mask M is replaced.
  • the control unit 270 uses the first camera 260 to image the substrate S(c) on which the film 11(c) is actually formed, as shown in FIG. Get location information. For example, if the four corners of the film 11(c) fit within the imaging areas of each of the four first cameras 260, the range of the film 11(c) may be specified based on the positions of the four corners. Alternatively, a camera capable of photographing the entire substrate S(c) may be used.
  • the control unit 270 analyzes the captured image and calculates the coordinates (A, B) of the center of the range of the film 11(c) based on the coordinates of the four corners.
  • step S114 the control unit 270 calculates the amount of deviation of the film formation pattern from the assumed position, which in this assumed example is (AC, BD).
  • step S115 the control unit 270 calculates the offset amount of the substrate S at the time of alignment based on the amount of deviation, and in this hypothetical example, moves the substrate S to the lower right so as to compensate for the deviation to the upper left.
  • offset (CA, DB) (arrow F).
  • the coordinates (C, D) of the center of the film 11(i) in the ideal film formation pattern shown in FIG. 14(b) and the center of the film 11(i) when actually formed are simply Although the coordinates (A, B) have been compared, it is also preferable to calculate the offset amount in consideration of more complicated deformation.
  • the coordinates of the four corners of the film 11(c) actually formed and the deformation of the sides are analyzed and reflected in the amount of offset in the XY directions. It is also preferable to measure and calculate the rotational component of the substrate S during the expansion process, and to reflect it in the ⁇ -direction offset amount.
  • the film formation pattern formed on the substrate S is analyzed at the timing of exchanging the mask M, the amount of deviation is calculated, and the amount of deviation is reflected in the amount of offset during alignment. Ta.
  • the timing to replace the mask M is after the completion of film formation on a predetermined number of substrates S, time passes before the amount of positional deviation is reflected in the offset amount, and the correction cannot be made in time.
  • the film formation pattern can only be analyzed using the above flow after film formation has finished, it is not possible to measure the thermal expansion that actually occurs during film formation, and there is still room for improvement in offset accuracy. It remained.
  • the film formation pattern on the substrate is analyzed after step S109 in the flow of FIG. 15, and the analysis is reflected in the offset amount of the next substrate S.
  • each process of imaging, analysis, and offset calculation is required each time one substrate S is deposited, so there is a problem that the takt time becomes long.
  • Offset correction in this example As a result of the inventor's intensive study of the above-mentioned problems, it has become possible to grasp the positional deviation during film formation by imaging and analyzing the marks on the substrate S and mask M after the start of film formation, which improves real-time performance. It has been found that the offset correction is high and that accurate offset correction is possible.
  • the offset correction of this embodiment will be explained below. The relationship between the marks arranged on the substrate S and the mask M of this embodiment and the imaging area of each camera is as described above using FIGS. 4 to 6.
  • FIG. 7 is a flow diagram showing the processing of this embodiment.
  • the same steps as in the above hypothetical example are given the same step numbers to simplify the explanation.
  • steps S101 to S108 the mask M and the substrate S are carried into the film formation chamber 110, pre-alignment before film formation (imaging at the alignment distance and in-plane movement), and heating vapor deposition in a close contact state.
  • the photographing means included in the film forming apparatus is configured to be able to take images even after film forming has started.
  • the camera that performs imaging after the start of film formation may be the same as that used for alignment, or may be different. Further, both the alignment camera and a camera other than the alignment camera may take images during film formation.
  • the first cameras 260a to 260d take images of the first imaging areas 263a to 263d
  • the second cameras 261a and 261b take images of the second imaging areas 264a and 264b, respectively. Then, image recognition processing is performed on the captured image of each imaging area to detect the board mark and the mask mark.
  • step S202 the control unit 270 analyzes each mark position and determines the amount of deviation between the relative position between marks photographed during alignment before film formation and the relative position between marks photographed during film formation. calculate. Then, the degree of thermal expansion and deformation of the substrate S and mask M is calculated.
  • FIG. 8 shows the state of the substrate S and mask M during film formation in this example. Here, the substrate S is deformed by thermal expansion, expanding mainly in the upper left direction and slightly rotating clockwise.
  • the state may change depending on the timing of imaging.
  • a method may be used in which the image is taken after a sufficient period of time has passed after the start of film formation, or a method in which the image is taken a plurality of times and the average amount of positional deviation is calculated.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining an example of an analysis method when the control unit 270 calculates the amount of deviation.
  • 9(a) to 9(d) are enlarged images taken in the first imaging areas 263a to 263d, respectively.
  • 9(e) and 9(f) are enlarged images taken in the second imaging areas 264a and 264b, respectively.
  • the first board mark 103a is arranged so that the angle mark 103a2 comes after the cross-shaped vertical line of the adjacent mark 103a1 is extended. Then, a line is drawn from the angle mark 103a2 so as to intersect at an angle of 45° with a line obtained by extending the horizontal line of the adjacent mark 103a1. The intersection of the two lines at this time is set as the target Ta.
  • the target Ta is the target position where the first mask mark 223a comes during alignment.
  • targets Tb to Td are target positions of first mask marks 223b to 223d during alignment when offset correction is not performed.
  • the positions of the first mask marks 223a to 223d will match the targets Ta to Td. Therefore, in the case of FIG. 9, the amount of deviation of the first mask marks 223a to 223d from the target position is indicated by arrows Va to Vd.
  • the second substrate mark 104 and the second mask mark 224 can be used not only for offset correction but also for alignment.
  • the targets Te and Tf become the target positions of the second mask marks 224a and 224b, respectively.
  • the amount of deviation of the second mask marks 224a, 224b from the target position is indicated by arrows Ve, Vf.
  • the control unit 270 calculates the offset amount and updates the value stored in the storage unit in step S203.
  • the control unit 270 analyzes the positions of targets Ta to Tf and each mask mark in each of FIGS. 9(a) to 9(f). Thereby, the amount of deviation (Va to Vf) that reflects the degree of expansion of the substrate S and the angle of rotation can be calculated. Then, the substrate S during alignment is moved in the opposite direction to the direction in which the substrate S expands, and an XY offset amount that compensates for the calculated amount of deviation is calculated. Additionally, a ⁇ offset amount is calculated to compensate for rotation during thermal expansion.
  • the method by which the control unit 270 calculates the offset amount is not limited to the above method.
  • the control unit 270 calculates the coordinates of targets Ta to Td where the first mask mark should originally be located. Then, the coordinates of the intersection of the line connecting Ta and Td and the line connecting Tb and Tc are calculated as the center of gravity of the substrate S. Subsequently, the center position of the straight line connecting the second mask marks 224a and 224b is calculated as the center of gravity of the mask M. Then, an offset amount is calculated to compensate for the amount of deviation between the coordinates of the center of gravity of the substrate S and the coordinates of the center of gravity of the mask M. In addition, any other configuration may be used as long as the camera can photograph at least one of the board mark and the mask mark and use the photographed image for the control unit 270 to calculate the offset amount.
  • step S109 the transfer robot 140 carries out the substrate S from the chamber. Then, in step S110, it is determined whether to continue film formation using the current mask. When continuing (YES), the process returns to S102 and the next substrate S is carried in.
  • the offset amount calculated in S203 above is used when forming the next substrate S. That is, in this embodiment, since the offset amount is calculated sequentially for each substrate S, alignment can be performed that reflects the state inside the film forming chamber in real time, and the accuracy of film forming can be improved. Note that in this embodiment, as the offset amount applied to a certain substrate S, a value calculated from the immediately previous substrate S was used.
  • the value obtained by measuring multiple times before a certain board for example, 3 times from the 3rd board before a certain board (Nth board) to just before (N-3rd board to N-1st board)
  • the offset amount may be calculated every few substrates instead of being calculated for all the substrates S.
  • the types, numbers, and positions of substrate marks and mask marks used to understand thermal expansion and deformation are just examples, and should be determined as appropriate depending on the configuration of the device and the target alignment accuracy. I can do it. For example, it is not always necessary to use two types of substrate marks, adjacent marks and angle marks, and substrate marks and mask marks may correspond one-to-one in each imaging region. Further, during alignment, either the substrate S or the mask M may be moved, or both may be moved. The alignment offset amount may be applied to either the substrate S or the mask M, or to both.
  • the first mask mark 223 is provided on the frame 221 of the mask M
  • the second mask mark 224 is provided on the foil 222 of the mask M.
  • the offset amount calculation can be carried out.
  • the thermal expansion and deformation of the foil 222 can be directly measured.
  • the rate of expansion and deformation of the frame 221 and foil 222 are different due to differences in their materials, the degree of thermal expansion and deformation can be accurately grasped and reflected in the amount of offset.
  • An additional effect is that it becomes possible to
  • Example 2 In this embodiment, specific examples of imaging during film formation, calculation of the amount of deviation, and calculation of the amount of offset will be described.
  • the device configuration of this embodiment is basically the same as that of Embodiment 1, and the same components as Embodiment 1 are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof will be omitted.
  • FIG. 10 is a flow diagram illustrating the processing of this embodiment. This figure starts from the time when the process corresponding to step S107 in FIG. 7 is completed, and shows a flow for explaining the method of calculating the offset correction amount from a different perspective from the first embodiment.
  • step S301 the control unit 270 starts the first camera 260 and the second camera 261. After this, data of images captured by each camera is input to the control unit 270 at any time.
  • step S302 the control unit 270 determines whether the corresponding board mark and mask mark are detected in the image captured by each camera. Originally, each mark is placed within the imaging area by the alignment process in the flow shown in FIG. 7, but since there is a possibility that a deviation may occur for some reason, such a determination is made in S301 and S302. If all marks can be detected, the process advances to step S303. On the other hand, if any mark cannot be detected, detection is attempted again. Note that, before attempting re-detection, the control unit 270 may adjust the position of the substrate S using the substrate Z actuator 250 or the alignment stage 280, or may notify the user of an alarm.
  • step S303 the evaporation source 240 starts heating, and film formation begins.
  • the control unit 270 selects each mark (first board mark 103, first mask mark 223, second board mark 104, The coordinate values of the mask mark 224) of No. 2 are calculated.
  • step S305 the control unit 270 calculates the amount of deviation of each mark and stores it in the storage unit.
  • the amount of deviation may be calculated, for example, by comparing the coordinate values of the mark in the captured image at the time of alignment and the coordinate values of the mark in the captured image at the time of this step.
  • step S306 the control unit 270 determines whether the amount of deviation of each mark is less than a predetermined threshold, which is a predetermined allowable range, or whether it is greater than or equal to a predetermined threshold. If it is within the allowable range (less than the threshold), the process advances to step S307 and film formation is continued.
  • step S308 if the deviation in any of the marks is outside the allowable range (more than the threshold), the process advances to step S308 and a warning is notified to the user. Warnings may be notified by any method such as image display, lamps, audio, etc.
  • step S309 the film deposition scan is temporarily stopped. As a result, by changing the function of the cooling plate 230 and the temperature situation in the film forming chamber, it is expected that the deviation will fall within the allowable range and that film forming can be restarted. Note that a step of determining the amount of deviation may be provided again after this step, and if the deviation cannot be corrected, the process may be terminated.
  • the influence of thermal expansion during film formation can be calculated as an offset for the next film formation, and if the amount of deviation exceeds the allowable amount, the film formation can be temporarily stopped or a warning can be issued. Since display can be performed, the influence of thermal expansion of at least one of the substrate and the mask on film formation can be reduced.
  • the mark is imaged during film formation rather than after the film formation is completed, the amount of positional deviation is grasped, and the amount of offset is calculated, thereby achieving a highly real-time offset that reflects the influence of heating. I was able to make corrections.
  • a second mask provided on the foil portion of the mask M is used.
  • the second camera 261 that images the mark 224, it has become possible to accurately grasp the deformation of the foil and use it to calculate the offset amount.
  • the existence of such a second camera 261 can be useful for understanding not only deformation during film formation but also displacement when the substrate S and mask M are in close contact with each other.
  • the substrate is placed on the mask M and imaged again in a state in which it is in close contact with the mask M to determine whether any deviation has occurred due to the close contact operation.
  • pre-deposition measurements are performed. In such pre-film-forming measurements, the deformation of the foil 222 rather than the frame 221 can be grasped by using the image captured by the added second camera 261.
  • FIG. 11(a) is an overall view of the organic EL display device 700
  • FIG. 11(b) is a cross-sectional view of one pixel.
  • each light emitting element has a structure including an organic layer sandwiched between a pair of electrodes.
  • the pixel herein refers to the smallest unit that can display a desired color in the display area 701.
  • a pixel 702 is configured by a combination of a first light emitting element 702R, a second light emitting element 702G, and a third light emitting element 702B that emit light different from each other.
  • the pixel 702 is often composed of a combination of a red light-emitting element, a green light-emitting element, and a blue light-emitting element, but it may also be a combination of a yellow light-emitting element, a cyan light-emitting element, and a white light-emitting element. There are no restrictions.
  • FIG. 11(b) is a schematic partial cross-sectional view taken along line BB in FIG. 11(a).
  • the pixel 702 consists of a plurality of light emitting elements, and each light emitting element has a first electrode (anode) 704, a hole transport layer 705, one of the light emitting layers 706R, 706G, and 706B, and an electron transport layer on a substrate 703. It has a layer 707 and a second electrode (cathode) 708.
  • the hole transport layer 705, the light emitting layers 706R, 706G, and 706B, and the electron transport layer 707 correspond to organic layers.
  • the light-emitting layer 706R is an organic EL layer that emits red
  • the light-emitting layer 706G is an organic EL layer that emits green
  • the light-emitting layer 706B is an organic EL layer that emits blue.
  • the light-emitting layers 706R, 706G, and 706B are formed in patterns corresponding to light-emitting elements (sometimes referred to as organic EL elements) that emit red, green, and blue, respectively.
  • the first electrode 704 is formed separately for each light emitting element.
  • the hole transport layer 705, the electron transport layer 707, and the second electrode 708 may be formed in common for the plurality of light emitting elements 702R, 702G, and 702B, or may be formed for each light emitting element.
  • an insulating layer 709 is provided between the first electrodes 704 in order to prevent the first electrodes 704 and the second electrodes 708 from shorting due to foreign matter.
  • a protective layer 710 is provided to protect the organic EL element from moisture and oxygen.
  • the hole transport layer 705 and the electron transport layer 707 are shown as one layer in FIG. 11(b), depending on the structure of the organic EL display element, they may be formed as multiple layers including a hole blocking layer and an electron blocking layer. may be formed. Further, between the first electrode 704 and the hole transport layer 705, a positive hole having an energy band structure that allows holes to be smoothly injected from the first electrode 704 to the hole transport layer 705 is provided. A hole injection layer can also be formed. Similarly, an electron injection layer can also be formed between the second electrode 708 and the electron transport layer 707.
  • a substrate (mother glass) 703 on which a circuit (not shown) for driving an organic EL display device and a first electrode 704 are formed is prepared.
  • Acrylic resin is formed by spin coating on the substrate 703 on which the first electrode 704 is formed, and the acrylic resin is patterned by lithography so that an opening is formed in the part where the first electrode 704 is formed, and an insulating layer is formed. Form 709. This opening corresponds to the light emitting region where the light emitting element actually emits light.
  • a substrate 703 with a patterned insulating layer 709 is placed on a substrate carrier on which an adhesive member is arranged.
  • the substrate 703 is held by the adhesive member.
  • a hole transport layer 705 is formed as a common layer on the first electrode 704 in the display area.
  • the hole transport layer 705 is formed by vacuum deposition. In reality, the hole transport layer 705 is formed to have a larger size than the display area 701, so a high-definition mask is not required.
  • the substrate 703 on which up to the hole transport layer 705 has been formed is carried into a second organic material film forming apparatus.
  • the substrate and the mask are aligned, the substrate is placed on the mask, and a light-emitting layer 706R that emits red light is formed on a portion of the substrate 703 where an element that emits red light is to be arranged.
  • a light-emitting layer 706G that emits green light is formed by a third organic material film-forming device, and a light-emitting layer 706B that emits blue light is further formed by a fourth organic material film-forming device.
  • the electron transport layer 707 is formed over the entire display area 701 using a fifth film formation apparatus.
  • the electron transport layer 707 is formed as a layer common to the three color light emitting layers 706R, 706G, and 706B.
  • a second electrode 708 is formed by moving the substrate on which the electron transport layer 707 has been formed using a metal vapor deposition material film forming apparatus.
  • the film is moved to a plasma CVD apparatus and a protective layer 710 is formed, thereby completing the film forming process on the substrate 703.
  • the adhesive member is peeled off from the substrate 703 to separate the substrate 703 from the substrate carrier.
  • the organic EL display device 700 is completed through cutting.
  • the substrate 703 on which the insulating layer 709 has been patterned is exposed to an atmosphere containing moisture or oxygen from the time the substrate 703 on which the insulating layer 709 has been patterned is carried into the film forming apparatus until the film forming of the protective layer 710 is completed, the light emitting layer made of the organic EL material may There is a risk of deterioration due to moisture and oxygen. Therefore, in this embodiment, substrates are carried in and out between film forming apparatuses under a vacuum atmosphere or an inert gas atmosphere.

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Abstract

基板に設けた基板マークと、マスクに設けたマスクマークとを用いて基板とマスクとの位置合わせを行うアライメント手段と、位置合わせされた基板とマスクとを密着させる密着手段と、基板に密着されたマスクを介して基板に成膜を行う成膜手段を有する成膜装置であって、成膜手段による成膜が開始された後に、基板マークおよびマスクマークの少なくとも一方を撮影する撮影手段を有する成膜装置を用いる。

Description

成膜装置、成膜方法、および電子デバイスの製造方法
　本発明は、成膜装置、成膜方法、および電子デバイスの製造方法に関する。
　有機ＥＬ表示装置や液晶表示装置などのフラットパネル表示装置が用いられている。例えば有機ＥＬ表示装置は、２つの向かい合う電極の間に、発光を起こす有機物層である発光層を有する機能層が形成された、多層構成の有機ＥＬ素子を含んでいる。有機ＥＬ素子の機能層や電極層は、成膜装置のチャンバ内で、ガラスなどの基板にマスクを介して成膜材料を付着させることで形成される。製造されるパネルの品質を向上させるためには、成膜材料を基板に付着させる前に、基板とマスクを精度良くアライメント（位置調整）して密着させることが求められる。
　特許文献１（特開２０１９－０８３３１１号公報）は、基板とマスクを密着させる前に、カメラを用いて基板とマスクそれぞれのマークを撮影することで、基板とマスクをアライメントすることを開示している。また、特許文献２（特開２０１１－１９０５３６号公報）は、パターニングされたマスクを基板に対して相対的に移動させつつ、成膜源も移動させることを開示している。
特開２０１９－０８３３１１号公報 特開２０１１－１９０５３６号公報
　ここで、特に成膜源として高熱となる蒸発源を用いる場合などに、マスクや基板が成膜装置内で熱膨張する場合があることが知られている。その結果、成膜前にカメラを用いて基板とマスクそれぞれのマークを撮影して基板とマスクをアライメントしたとしても、成膜中の熱膨張の影響によってマスクと基板の位置関係がずれてしまい、実際に成膜がなされる位置が所望の成膜予定位置からずれてしまうおそれがある。
　本発明は上記課題に鑑みてなされたものである。本発明の目的は、基板とマスクとの位置合わせの後に発生し得る、基板の所望の成膜位置と実際の成膜位置の間のずれを抑制する技術を提供することにある。
　本発明は、以下の構成を採用する。すなわち、
　基板に設けた基板マークと、マスクに設けたマスクマークとを用いて前記基板と前記マスクとの位置合わせを行うアライメント手段と、
　前記アライメント手段によって位置合わせされた前記基板と前記マスクとを密着させる密着手段と、
　前密着手段によって前記基板と密着された前記マスクを介して前記基板上に成膜を行う成膜手段と、
を有する成膜装置であって、
　前記成膜手段による成膜が開始された後に、前記基板マークおよび前記マスクマークの少なくとも一方を撮影する撮影手段を有する
ことを特徴とする成膜装置である。
　本発明はまた、以下の構成を採用する。すなわち、
　アライメント手段と、密着手段と、成膜手段と、撮影手段と、を備える成膜装置を用いた成膜方法であって、
　前記アライメント手段が、基板に設けた基板マークと、マスクに設けたマスクマークとを用いて前記基板と前記マスクとの位置合わせを行うアライメント工程と、
　前記密着手段が、前記位置合わせ後に前記基板と前記マスクとを密着させる密着工程と、
　前記成膜手段が、前記基板と前記マスクとを密着させた後、前記マスクを介して前記基板上に成膜を行う成膜工程と、
を有し、
　前記撮影手段は、前記成膜工程における成膜が開始された後に、前記基板マークおよび前記マスクマークの少なくとも一方を撮影する
ことを特徴とする成膜方法である。
　本発明によれば、基板とマスクとの位置合わせの後に発生し得る、基板の所望の成膜位置と実際の成膜位置の間のずれを抑制する技術を提供する。
実施例１の成膜装置を含む電子デバイスの製造ラインの模式図 実施例１の成膜装置の内部構成を示す断面図 実施例１の基板を支持するための構成を示す斜視図 実施例１の基板と基板マークの配置を示す平面図 実施例１のマスクとマスクマークの配置を示す平面図 実施例１の基板マークおよびマスクマークと撮像領域の関係を示す図 実施例１の補正を説明するフロー図 実施例１の基板Ｓの膨張および変形を説明する図 実施例１のずれ量の算出を説明する図 実施例２の補正を説明するフロー図 電子デバイスの構成を説明する図 従来の理想的な成膜の様子を説明する図 熱膨張が成膜に与える影響を説明する図 熱膨張の影響を補正する様子を説明する図 従来技術で想定される熱膨張の補正を説明するフロー図
　以下に、本発明の実施形態について詳細に説明する。ただし、以下の実施形態は本発明の好ましい構成を例示的に示すものにすぎず、本発明の範囲を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およ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。
　本発明は、基板等の成膜対象物の表面に蒸着やスパッタリングにより成膜材料の薄膜を形成する成膜装置に好適である。本発明は、成膜装置、成膜方法、成膜装置の制御方法、として捉えられる。本発明はまた、電子デバイスの製造装置やその制御方法、電子デバイスの製造方法としても捉えられる。本発明はまた、アライメント方法、成膜方法や制御方法をコンピュータに実行させるプログラムや、当該プログラムを格納した記憶媒体としても捉えられる。記憶媒体は、コンピュータにより読み取り可能な非一時的な記憶媒体であってもよい。
　本発明は、被成膜対象である基板の表面にマスクを介して所望のパターンの薄膜を形成する成膜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、シリコンなど任意のものを利用できる。成膜材料としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物）など任意のものを利用できる。なお、以下の説明における「基板」とは、基板材料の表面に既に１つ以上の成膜が行われたものを含む。本発明の技術は、典型的には、電子デバイスや光学部材の製造装置に適用される。特に、有機ＥＬ素子を備える有機ＥＬディスプレイ、それを用いた有機ＥＬ表示装置などの有機電子デバイスに好適である。本発明はまた、薄膜太陽電池、有機ＣＭＯＳイメージセンサにも利用できる。
　＜実施例１＞
　［装置構成］
　（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模式的な平面図である。このような製造ラインは、成膜装置を含む成膜システムと言える。ここでは、有機ＥＬディスプレイの製造ラインについて説明する。有機ＥＬディスプレイを製造する場合、製造ラインに所定のサイズの基板を搬入し、有機ＥＬや金属層の成膜を行った後、基板のカットなどの後処理工程を実施する。
　製造ラインの成膜クラスタ１は、中央に配置される搬送室１３０と、搬送室１３０の周囲に配置される成膜室１１０およびマスクストック室１２０を含む。成膜室１１０は成膜装置を含み、基板Ｓに対する成膜処理が行われる。マスクストック室１２０は使用前後のマスクが収納される。複数の成膜室１１０それぞれに異なる成膜材料を配置して、１つの成膜クラスタ１で複数の膜を基板上に形成するようにしてもよい。また、複数の成膜室１１０に同じ成膜材料を配置して、複数の基板Ｓに対して並列に成膜をおこなってもよい。
　搬送室１３０内に設置された搬送ロボット１４０は、基板ＳやマスクＭを搬送室１３０に搬入および搬出する。搬送ロボット１４０は、例えば、多関節アームに基板ＳやマスクＭを保持するロボットハンドが取り付けられたロボットである。成膜室１１０、マスクストック室１２０、搬送室１３０、パス室１５０、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。
　成膜クラスタ１には、基板搬送方向において上流側から流れてくる基板Ｓを搬送室１３０に搬送するパス室１５０と、搬送室１３０での成膜処理が完了した基板Ｓ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が含まれる。搬送室１３０の搬送ロボット１４０は、パス室１５０から基板Ｓを受け取ると、複数の成膜室１１０のうちの一つに搬送する。搬送ロボット１４０はまた、成膜処理が完了した基板Ｓを成膜室１１０から受け取り、バッファ室１６０に搬送する。パス室１５０のさらに上流側や、バッファ室１６０のさらに下流側に、基板Ｓの方向を変える旋回室１７０が設けられる。製造ラインには、基板上への積層の数に応じて必要な数だけ、このような成膜クラスタ１を連結して配置してもよい。
　（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。複数の成膜室１１０それぞれには、成膜装置１０８が設けられている。成膜装置１０８では、搬送ロボット１４０との基板Ｓやマスク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）、マスクと基板Ｓの固定、成膜などの一連の成膜プロセスが行われる。
　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が、本発明はそれに限定されるものではない。ＸＹＺ直交座標系において、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、長辺と短辺を有する矩形の基板Ｓの長手方向をＸ方向、短手方向をＹ方向とする。また、Ｚ軸まわりの回転角をθで表す。
　成膜装置１０８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、または、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、マスクＭ、マスク台２２８、冷却板２３０、および蒸発源２４０が設けられる。
　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Ｓを支持する基板支持手段である。マスクＭは、基板上に形成される薄膜パターンに対応する開口パターンを持つ。マスクＭとして例えば、剛性の高いフレームに、開口パターンが設けられた金属箔が張架された構成のメタルマスクが用いられる。枠状の構造を持つマスク台２２８は、その上にマスクＭが設置されるマスク支持手段である。本実施例では、基板ＳとマスクＭがアライメントされた後、マスク上に基板Ｓが載置されて、成膜が行われる。
　冷却板２３０は、成膜時には、基板Ｓの、マスクＭと接触する面とは反対側の面に接触し、成膜時の基板Ｓの温度上昇を抑える板状部材である。冷却板２３０が基板Ｓを冷却することにより、有機材料の変質や劣化が抑制される。冷却板２３０はまた、基板Ｓを介して基板Ｓに接触しているマスクＭを冷却することもできる。冷却板２３０はさらに、磁力によってマスクＭを引き付けることで、成膜時の基板ＳとマスクＭの密着性を高めるためのマグネット板を兼ねていてもよい。なお、基板ＳとマスクＭの密着性を高めるために、基板支持ユニット２１０が基板ＳとマスクＭを両方とも保持してもよい。
　蒸発源２４０は、蒸着材料を収容する容器であるルツボ、ルツボを加熱するヒータ、蒸着材料の飛散状況を制御するための開閉可能なシャッタ、蒸発レートモニタなどから構成される。成膜装置１０８は、蒸発源２４０を移動させる駆動機構を備えていてもよい。駆動機構の動作により、蒸発源２４０が移動しながら成膜を行うことで、基板上の膜厚を均質にできる。駆動機構は、成膜時以外は蒸発源２４０を所定位置（ホームポジション）に退避させておき、成膜が開始されると蒸発源２４０を移動させるような構成であってもよい。本実施例の成膜装置は蒸着装置であるため、成膜源として成膜材料（蒸着材料）を加熱して蒸発させる蒸発源２４０が用いられる。ただし、成膜源は蒸発源２４０には限定されず、例えば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であってもよい。蒸発源２４０は、基板ＳとマスクＭが密着した後、マスクＭを介して基板上に成膜を行う、成膜手段である。なお、蒸発源２４０と制御部２７０を合わせて、成膜手段だと考えてもよい。
　真空チャンバ２００の外側上部には、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が設けられる。各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。真空チャンバ２００の外側上部にはさらに、アライメントステージ２８０が設けられている。
　基板Ｚアクチュエータ２５０は、基板支持ユニット２１０全体をＺ軸方向に昇降させる駆動手段である。クランプＺアクチュエータ２５１は、基板支持ユニット２１０の挟持機構を開閉させる駆動手段である。冷却板Ｚアクチュエータ２５２は、冷却板２３０を昇降させる駆動手段である。
　アライメントステージ２８０は、基板ＳをＸＹ方向に移動させ、またθ方向に回転させてマスクＭとの位置を変化させる。アライメントステージ２８０は、基板ＳとマスクＭの位置合わせであるアライメント工程を行うアライメント手段である。アライメントステージ２８０は、真空チャンバ２００に接続されて固定されるチャンバ固定部２８１、ＸＹθ移動を行うためのアクチュエータ部２８２、基板支持ユニット２１０と接続される接続部２８３を備える。なお、アライメントステージ２８０と基板支持ユニット２１０を合わせてアライメント手段と考えてもよい。また、アライメントステージ２８０と基板支持ユニット２１０に、さらに制御部２７０を加えてアライメント手段だと考えても良い。
　アクチュエータ部２８２としては、Ｘアクチュエータ、Ｙアクチュエータおよびθアクチュエータを積み重ねられたアクチュエータを用いてもよい。また、複数のアクチュエータが協働するＵＶＷ方式のアクチュエータを用いてもよい。いずれの方式のアクチュエータ部２８２であっても、制御部２７０から送信される制御信号に従って駆動し、基板ＳをＸ方向およびＹ方向に移動させ、θ方向に回転させる。制御信号は、積み重ね方式のアクチュエータであればＸＹθ各アクチュエータの動作量を示し、ＵＶＷ方式のアクチュエータであればＵＶＷ各アクチュエータの動作量を示す。
　アライメントステージ２８０は基板支持ユニット２１０をＸＹθ移動させる。なお、本実施例では基板Ｓの位置を調整する構成としたが、平面内における基板ＳとマスクＭの相対的な位置関係を調整できればよい。したがって、マスクＭの位置を調整する構成や、基板ＳとマスクＭ両方の位置を調整する構成でもよい。
　図３の斜視図を参照して、基板支持ユニット２１０の構成例を説明する。基板支持ユニット２１０は、基板Ｓの各辺を支持する複数の支持具３００が設けられた支持枠体３０１と、複数の押圧具３０２が設けられたクランプ部材３０３を有する。複数の押圧具３０２と複数の支持具３００は、間に基板Ｓを挟み込んで固定する。一対の支持具３００と押圧具３０２が１つの挟持機構３０５を構成する。ただし、挟持機構３０５の数や配置はこれに限られない。また、挟持方式ではなく、基板Ｓを支持具に載置する方式でも良い。あるいは、静電気力により基板Ｓを吸着する静電チャックを用いてもよい。
　アライメントステージ２８０が、基板Ｓを保持した状態の基板支持ユニット２１０に駆動力を伝達することにより、基板ＳのマスクＭに対する相対位置が微調整される。基板ＳのＺ方向移動においては、基板Ｚアクチュエータ２５０が駆動して基板支持ユニット２１０を移動させ、基板Ｓを昇降させる。これにより、基板ＳとマスクＭが接近または離間する。さらに基板Ｓを降下させることで、基板ＳとマスクＭを密着させることができるので、基板Ｚアクチュエータ２５０は、基板ＳとマスクＭの密着工程を行う密着手段である。なお、基板Ｚアクチュエータ２５０と制御部２７０を合わせて、密着手段と考えることもできる。基板ＳのＸＹθ移動においては、アライメントステージ２８０が基板ＳをＸＹ方向に並進移動、またはθ方向に回転移動させる。アライメント時に基板Ｓが移動するのは、基板が配置されたＸＹ平面内であり、当該ＸＹ平面はマスクＭが配置された平面と略平行である。すなわち、基板ＳのＸＹθ移動のときには基板ＳとマスクＭのＺ方向の距離は変化せず、ＸＹ平面内において基板Ｓの位置が変化する。これにより、基板ＳとマスクＭが面内で位置合わせされる。
　真空チャンバ２００の外側上部には、撮影手段として、光学撮像を行って画像データを生成する、撮影手段としての複数のカメラが設けられている。複数のカメラには、基板ＳおよびマスクＭの四隅を撮像領域とする、四つの第１のカメラ２６０（アライメント用カメラ）と、基板ＳおよびマスクＭのＹ軸方向（長手方向）の二辺の中央部を撮像領域とする、２つの第２のカメラ２６１（追加カメラ、成膜中撮像用カメラ）が含まれる。第１のカメラ２６０は基板ＳとマスクＭのアライメントに用いられる。また、第２のカメラ２６１は、成膜が開始された後（成膜開始後）に、基板マークとマスクマークの成膜中の様子を撮影するために追加されたカメラである。ただし、第２のカメラ２６１に加えて第１のカメラ２６０を成膜中の撮像に用いてもよい。また、第２のカメラ２６１を第１のカメラ２６０に加えてアライメントに用いてもよい。
　第１のカメラ２６０と第２のカメラ２６１は、真空チャンバ２００の天板に設けられた窓を通して撮像を行う。なお、本実施例での基板ＳとマスクＭのアライメントは、第１のカメラ２６０を用いた一段階アライメントである。しかし、大まかなアライメントであるラフアライメントと、精細なアライメントであるファインアライメントと、の二段階アライメントを行ってもよい。二段階アライメントを行う場合、成膜装置１０８に、低解像だが広視野のラフアライメント用のカメラと、狭視野だが高解像のファインアライメント用のカメラと、を設けるとよい。
　制御部２７０は、第１のカメラ２６０により撮像された画像データを解析することにより、第１の基板マーク１０３および第１のマスクマーク２２３の位置情報を取得する。制御部２７０は、第１の基板マーク１０３と第１のマスクマーク２２３の間の距離や角度を算出し、所定の許容範囲に収まっているかどうかを判定する。距離や角度が所定の許容範囲を超えていれば、基板Ｓを面内において移動させるときの移動量を算出する。そして、移動量に基づいてアライメントステージ２８０の制御量を算出し、基板Ｓを面内移動させる。
　制御部２７０は、制御手段として、アクチュエータ部２８２の各アクチュエータの動作制御、カメラ２６１の撮影制御および画像データ解析、基板ＳおよびマスクＭの搬出入制御およびアライメント制御、成膜源の制御、成膜の制御、その他様々な制御工程を行う。制御部２７０は、例えば、プロセッサ、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。
　図４～図６を参照して、基板ＳとマスクＭに配置されたマークと、各カメラの撮像領域との関係を説明する。図４は、基板Ｓに設けられた基板マークの配置を示す。本実施例の第１の基板マーク１０３は基板Ｓの四隅に設けられており、場所ごとに区別する必要がある場合は、ａ～ｄの添字を付けて、１０３ａ～１０３ｄと表記する。また本実施例の第１の基板マーク１０３は、正しくアライメントされると第１のマスクマーク２２３に隣接する位置に来る隣接マーク（図中では十字型で示す）と、主に角度のずれを算出するために用いられる角度マーク（図中では四角形で示す）の二種類を含む。それぞれを区別する必要がある場合は、隣接マークについては、１０３ａ１，１０３ｂ１…と添字を付し、角度マークについては１０３ａ２，１０３ｂ２…と添字を付す。ただし、必ずしも二種類の基板マークを用いる必要はなく、いずれか一方の基板マークと、マスクマークとを所定の位置関係とするような構成でもよい。
　基板Ｓにはさらに、二つの第２の基板マーク１０４が、基板Ｓの長辺（長手方向の辺）の中央部に設けられている。二つを区別する必要がある場合は添字を付けて、１０４ａ～１０４ｂと表記する。第２の基板マーク１０４にも、隣接マーク（１０４ａ１，１０４ｂ１）と、角度マーク（１０４ａ２，１０４ｂ２）の二種類が含まれる。
　図５は、マスクＭに設けられたマスクマークの配置を示す。マスクＭは、剛性の高い金属材料などで構成されるマスクフレームである枠体２２１に、金属箔などで構成される箔２２２が張架された構成である。箔２２２には、成膜パターンに応じた開口が設けられている。なお、枠体２２１に、パネルの切り分け時の切断ラインに沿った形状の桟を設けてもよく、それにより強度の向上を期待できる。
　本実施例の第１のマスクマーク２２３はマスクＭの四隅に設けられており、場所ごとに区別する必要がある場合は、ａ～ｄの添字を付ける。マスクＭにはさらに、二つの第２のマスクマーク２２４（２２４ａ，２２４ｂ）が、マスクＭの長辺の中央部に設けられている。
　図６は、基板ＳとマスクＭを重ねた様子を示す透過図である。本実施例では基板ＳとマスクＭを平面視で同サイズとしているが、これには限定されない。本実施例では、第１のカメラ２６０は基板ＳおよびマスクＭの四隅の上方それぞれに１つずつ、合計４つ配置されており、必要に応じて２６０ａ～２６０ｄと添字を付けて区別する。また第２のカメラ２６１（２６１ａ，２６１ｂ）は基板ＳおよびマスクＭの長辺の中央部の上方それぞれに１つずつ配置されている。
　破線の円は、各カメラの撮像領域を示している。第１のカメラ２６０ａ～２６０ｄの撮像領域は、第１の撮像領域２６３ａ～２６３ｄである。第２のカメラ２６１ａ～２６１ｂの撮像領域は、第２の撮像領域２６４ａ～２６４ｂである。基板ＳとマスクＭが正しくアライメントされたとき、図示したように、第１の撮像領域２６３には、第１の基板マーク１０３の隣接マークと角度マーク、および、第１のマスクマーク２２３が、１つずつ含まれる。第２の撮像領域２６４には、第２の基板マーク１０４の隣接マークと角度マーク、および、第２のマスクマーク２２４が、１つずつ含まれる。
　本実施例では、第１の基板マーク１０３および第２の基板マーク１０４は、フォトリソグラフィーによって基板上に形成される。また、第１のマスクマーク２２３は、機械加工によってマスクＭの枠体２２１に形成される。また、第２のマスクマーク２２４は、マスクＭの箔２２２の部分に印刷により形成される。ただし、マークの形成方法や形成される位置はこれらに限られず、材料などに応じて適宜選択できる。また、マークの形状やサイズは、カメラの性能や画像解析の能力に応じて適宜設定できる。
　ただし、アライメントマークの数および設置場所、ならびに、カメラの数、設置場所および種類は、この例に限定されない。
　（熱膨張の影響と、従来のオフセット補正の想定例）
　本出願の発明者が検討した結果、従来の成膜方法には改良の余地があることが分かった。具体的には、成膜前に基板ＳとマスクＭをアライメントした場合であっても、成膜中の基板ＳおよびマスクＭの少なくともいずれか一方の熱膨張により、実際の成膜位置が所望の成膜予定位置からずれてしまう課題が存在する。
　このような、成膜中に基板およびマスクの少なくとも一方が熱膨張することによる成膜への影響を検討する。図１２（ａ）は、基板ＳおよびマスクＭのマークと、カメラの撮像領域の関係を示す透過図である。図は、基板ＳとマスクＭのサイズが同じであり、両者がアライメントされ重なり合った状態である。基板Ｓには基板マーク１０３（１０３ａ～１０３ｄ）が、マスクＭにはマスクマーク２２３（２２３ａ～２２３ｄ）が設けられている。４台のカメラが撮像領域２６３（２６３ａ～２６３ｄ）を撮影している。マスクＭは、枠体２２１の内縁２２１ａによって、枠体２２１と箔２２２に区分される。箔２２２は、点線で示す境界線２２２ｂによって、外側の余白領域２２２ａと、成膜材料が通過する開口が設けられた内側のパターン形成領域２２２ｃに分けられる。
　図１２（ｂ）は、成膜中に基板ＳやマスクＭに熱膨張が起こらなかった場合の、成膜済みの基板Ｓである。成膜済み基板Ｓの表面には、パターン形成領域２２２ｃに設けられた開口に応じて、膜１１が形成されている。
　一方、図１３（ａ）は、成膜中に基板Ｓが蒸発源の加熱により、紙面で右下方向に大きく膨張した様子を示す。このような方位の偏った膨張は、例えば、熱源となる成膜源と基板Ｓとの相対的な位置関係によって起こり得る。この場合、成膜前には図１２（ａ）に示すような精度良いアライメントを行われたとしても、成膜が進行して熱膨張が進むにつれて、図１３（ａ）に示すように、撮像領域２６３内での基板マーク１０３とマスクマーク２２３との位置関係が所定の基準を満たさなくなってしまう。
　図１３（ｂ）は、このように熱膨張した状態で蒸着を行ったときの、基板Ｓ（ｂ）と膜１１（ｂ）を示している。本想定例ではマスクＭは熱膨張していないため、パターン形成領域２２２ｃの位置やサイズは元のままである。したがって、基板Ｓ（ｂ）の右下方向への膨張に伴って、基板Ｓ（ｂ）上の膜１１（ｂ）の相対的な位置がずれてしまう。図１３（ｃ）は、図１３（ｂ）の基板Ｓ（ｂ）が冷却された様子を示す。基板Ｓ（ｃ）のサイズは、冷却により収縮して元に戻っている。このとき、膜１１（ｃ）の形成される位置は、所望の成膜予定位置からずれている。
　このように、基板ＳとマスクＭの熱膨張率に違いがあることで、基板Ｓに形成される薄膜の位置がずれる可能性がある。また、成膜室ごとに膨張の傾向が異なる場合、基板上に形成される層の間でパターンのズレが生じてしまう可能性もある。すなわち、図１２（ａ）のようにアライメントしたとしても、図１２（ｂ）のように理想的な成膜が行われるとは限らず、図１３（ａ）のような熱膨張の影響により、図１３（ｂ）～図１３（ｃ）に示すような成膜が行われてしまう課題である。
　本願の発明者は、かかる熱膨張の影響を低減するためのオフセット補正に注目して検討を行った。以下、従来のオフセット補正で起こると想定される課題について説明する。以下、図面を参照して、成膜の仮定で起こり得る熱膨張の影響と、従来の技術水準から想定される、その熱膨張に対するオフセット補正を説明するためのフローを説明する。なお、発明者は検討により、基板Ｓの方がマスクＭよりも熱膨張率が高くなる傾向があることを認識した。ただし本発明は、マスクＭの方が基板Ｓよりも熱膨張率が高い場合であっても適用できる。
　図１４は、従来の技術水準で想定される補正の内容を説明する図である。図１４（ａ）は、図１３（ｃ）に示したものと同じ基板Ｓ（ｃ）であり、膜１１（ｃ）の位置が成膜予定位置からずれている。図１４（ｂ）は、図１２（ｂ）で示したものと同じ、熱膨張が起こらなかった場合の理想的な膜１１（ｉ）が成膜された基板Ｓ（ｉ）である。以下に説明する図１５のフローでは、従来の技術水準において、熱膨張の影響を低減する方法を示す。
　まず、ステップＳ１０１で、搬送ロボット１４０がマスクＭを成膜室１１０に搬入する。ステップＳ１０２で、搬送ロボット１４０が基板Ｓを成膜室１１０に搬入する。ステップＳ１０３で、基板Ｚアクチュエータ２５０が、基板ＳとマスクＭのＺ方向の距離を所定のアライメント距離まで接近させる。ステップＳ１０４で、第１のカメラ２６０が第１の撮像領域２６３を撮像し、画像解析により第１の基板マーク１０３と第１のマスクマーク２２３を検出する。ステップＳ１０５で、制御部２７０が第１の基板マーク１０３と第１のマスクマーク２２３の位置関係に基づいて、ＸＹθ各方向における基板Ｓの移動量を算出する。
　そして、ステップＳ１０６で、制御部２７０が、メモリ等の記憶部内に記憶されているオフセット量に基づいて、移動量を補正する。このオフセット量については後述する。なお、オフセット量が未算出の場合には補正は行われない。ステップＳ１０７で、アライメントステージ２８０が、移動量をオフセット量で補正した制御量により、基板Ｓを麺内移動させる。そして、基板Ｚアクチュエータ２５０が、基板ＳをマスクＭに載置して密着させる。ステップＳ１０８で、蒸発源２４０が加熱を開始して成膜材料を蒸発させ、マスクＭの開口に応じた膜１１を形成する。この工程では、加熱の影響による基板Ｓの膨張が起こっている。ステップＳ１０９で、搬送ロボット１０４が成膜済みの基板Ｓを成膜室１１０から搬出する。
　ステップＳ１１０で、制御部２７０が、あるマスクＭを用いて所定の枚数の基板Ｓを処理したかどうかを判定する。所定枚数に到達していない（ＮＯ）の場合はステップＳ１０２に戻って次の基板Ｓを処理する。所定枚数に到達した場合（ＹＥＳ）は、ステップＳ１１１に進み、搬送ロボット１０４がマスクＭを成膜室１１０から搬出する。ステップＳ１１２で、制御部２７０が、成膜処理全体が完了したかどうかを判定する。完了した場合（ＹＥＳ）は、処理を終了する。完了していない場合は、処理を続行する。
　ステップＳ１１３～Ｓ１１５はオフセット量の算出処理である。すなわち、この想定例では、マスクＭの交換ごとに補正計算がやり直される。ステップＳ１１３で、制御部２７０は、第１のカメラ２６０を用いて、図１４（ａ）に示す実際に成膜された基板Ｓ（ｃ）を撮像し、膜１１（ｃ）が形成された領域の位置情報を取得する。例えば、膜１１（ｃ）の四隅が４つの第１のカメラ２６０それぞれの撮像領域に収まる場合は、四隅の位置に基づいて膜１１（ｃ）の範囲を特定してもよい。また、基板Ｓ（ｃ）の全体を撮影できるようなカメラを用いてもよい。制御部２７０は、撮像画像を解析し、四隅の座標に基づいて膜１１（ｃ）の範囲の中心の座標（Ａ，Ｂ）を算出する。
　ステップＳ１１４で、制御部２７０は、成膜パターンの想定位置からのずれ量を算出し、この想定例の場合は（Ａ－Ｃ，Ｂ－Ｄ）となる。ステップＳ１１５で、制御部２７０は、ずれ量に基づいてアライメント時の基板Ｓのオフセット量を算出し、この想定例の場合は左上へのずれを補償するように、基板Ｓを右下に移動させるオフセット（Ｃ－Ａ，Ｄ－Ｂ）を与える（矢印Ｆ）。なお、本想定例では簡易的に、図１４（ｂ）に示す理想的な成膜パターンにおける膜１１（ｉ）の中心の座標（Ｃ，Ｄ）と、実際に成膜されたときの中心の座標（Ａ，Ｂ）を比較したが、より複雑な変形を考慮してオフセット量を算出することも好ましい。その場合、実際に形成された膜１１（ｃ）の四隅の座標や、辺の変形を解析し、ＸＹ方向オフセット量に反映する。また、膨張の過程における基板Ｓの回転成分を計測、算出し、θ方向オフセット量に反映することも好ましい。
　（想定例の問題点）
　上記の、従来の技術水準からの想定例においては、マスクＭを交換するタイミングで基板Ｓに形成された成膜パターンを解析して、ずれ量を算出し、アライメント時のオフセット量に反映していた。これにより、基板ＳとマスクＭの相対位置が成膜前の計測時から変化する場合であっても、成膜の位置ずれを低減しようとしていた。しかしながら、マスクＭを交換するタイミングは、所定の枚数の基板Ｓへの成膜が終了した後であるため、位置ずれ量をオフセット量に反映するまでに時間が経過してしまい、補正が間に合わないケースがあった。さらに、上記フローで成膜パターンを解析できるのは成膜が終了した後になるため、成膜中に実際に起こっている熱膨張の様子を測定することはできず、オフセットの精度向上の余地が残っていた。
　ここで、上記の想定例のフローを、基板Ｓを処理するごとに成膜パターンの位置ずれを計測するように変更することも考えられる。具体的には例えば、図１５のフローのステップＳ１０９の後に基板上の成膜パターンを解析し、次の基板Ｓのオフセット量に反映する方法である。しかし、この場合は、基板Ｓを１枚成膜するたびに撮像、解析およびオフセット計算の各処理が必要になるので、タクトタイムが長くなってしまうという問題がある。さらにこの場合でも、成膜中の熱膨張の様子を測定することはできない。
　（本実施例のオフセット補正）
　発明者が上記の問題を鋭意検討した結果、成膜開始後に基板ＳおよびマスクＭのマークを撮像して解析することで、成膜中の位置ずれを把握することが可能になり、よりリアルタイム性が高く、精度の良いオフセット補正が可能になることを見出した。以下に本実施例のオフセット補正を説明する。本実施例の基板ＳとマスクＭに配置されたマークと、各カメラの撮像領域との関係は、図４～図６を用いて上で説明した通りである。
　図７は、本実施例の処理を示すフロー図である。上記の想定例と同じ工程については、同じステップ番号を付しており、説明を簡略化する。ステップＳ１０１～Ｓ１０８では、成膜室１１０へのマスクＭおよび基板Ｓの搬入、成膜前の事前アライメント（アライメント距離における撮像と、面内移動）、密着状態での加熱蒸着、が行われる。
　成膜装置が備える撮影手段は、成膜が開始された後であっても撮像が可能に構成されている。なお、成膜が開始された後に撮像を行うカメラは、アライメントに用いるものと同じであってもよく、別であってもよい。また、アライメント用カメラと、アライメント用以外のカメラが、ともに成膜中の撮像を行ってもよい。ステップＳ２０１では、第１のカメラ２６０ａ～２６０ｄが第１の撮像領域２６３ａ～２６３ｄを、第２のカメラ２６１ａ，２６１ｂが、第２の撮像領域２６４ａ，２６４ｂを、各々撮像する。そして、各撮像領域の撮像画像において画像認識処理を行って基板マークおよびマスクマークを検出する。
　ステップＳ２０２では、制御部２７０が、各マーク位置を解析して、成膜前のアライメントで撮影されたマーク間の相対位置と、成膜中に撮影されたマーク間の相対位置とのずれ量を算出する。そして、基板ＳとマスクＭの熱膨張や変形の程度を算出する。図８は、本実施例での成膜中の基板ＳとマスクＭの状態を示す。ここでは、基板Ｓが熱膨張により変形して、主に左上方向に拡張するとともに、僅かに右回転するような変形が起こっている。
　なお、成膜開始後に徐々に蒸発源が加熱されていく場合や、蒸発源を成膜室内でスキャンして広い範囲を成膜する場合、撮像のタイミングによって状態が変化することが考えられる。その場合、成膜開始後に十分な時間が経過した時点で撮像をする方法や、複数回の撮像を行い平均的な位置ずれ量を算出する方法などを用いてもよい。
　図９は、制御部２７０がずれ量の算出を行う際の解析手法の一例を説明するための図である。図９（ａ）～図９（ｄ）はそれぞれ、第１の撮像領域２６３ａ～２６３ｄでの撮像画像を拡大したものである。図９（ｅ），図９（ｆ）はそれぞれ、第２の撮像領域２６４ａ、２６４ｂでの撮像画像を拡大したものである。
　図９（ａ）を例にすると、第１の基板マーク１０３ａは、隣接マーク１０３ａ１の十字型の縦線を延長した先に、角度マーク１０３ａ２が来るように配置されている。そして、隣接マーク１０３ａ１の横線を延長した線と４５°の角度で交わるような線を、角度マーク１０３ａ２から引く。このときの２つの線の交点を、ターゲットＴａと置く。オフセット補正を実行しない場合は、ターゲットＴａが、アライメント時に第１のマスクマーク２２３ａが来るような目標となる位置である。同様に、ターゲットＴｂ～Ｔｄは、オフセット補正を実行しない場合の、アライメント時における第１のマスクマーク２２３ｂ～２２３ｄの目標位置である。すなわち、オフセット補正が無く、かつ、アライメントが高精度に行われていれば、第１のマスクマーク２２３ａ～２２３ｄの位置は、ターゲットＴａ～Ｔｄと一致する。したがって図９の場合、第１のマスクマーク２２３ａ～２２３ｄのターゲット位置からのずれ量は、矢印Ｖａ～Ｖｄで示される。
　なお、本実施例において、第２の基板マーク１０４および第２のマスクマーク２２４を、オフセット補正だけでなくアライメントにも用いることも可能である。その場合にオフセット補正を行わないと仮定すると、ターゲットＴｅ、Ｔｆがそれぞれ、第２のマスクマーク２２４ａ，２２４ｂの目標位置となる。その場合、第２のマスクマーク２２４ａ，２２４ｂのターゲット位置からのずれ量は、矢印Ｖｅ，Ｖｆで示される。
　続いて、ステップＳ２０３において、制御部２７０がオフセット量を算出し、記憶部に保存されている値を更新する方法を説明する。一つの例では、制御部２７０は、図９（ａ）～図９（ｆ）のそれぞれにおいて、ターゲットＴａ～Ｔｆと、各マスクマークの位置を解析する。これにより、基板Ｓの膨張の程度および回転の角度を反映したずれ量（Ｖａ～Ｖｆ）を算出できる。そして、基板Ｓが膨張する方向とは反対向きにアライメント時の基板Ｓを移動させて、算出されたずれ量を補償するようなＸＹオフセット量を算出する。また、熱膨張時の回転を補償するようなθオフセット量を算出する。
　なお、制御部２７０がオフセット量を算出する方法は上記に限られない。例えば、制御部２７０は、第１のマスクマークが本来位置するべきターゲットＴａ～Ｔｄの座標を算出する。そして、ＴａとＴｄを結ぶ線と、ＴｂとＴｃを結ぶ線の交点の座標を、基板Ｓの重心として算出する。続いて、第２のマスクマーク２２４ａと２２４ｂを結ぶ直線の中央の位置を、マスクＭの重心として算出する。そして、基板Ｓの重心の座標とマスクＭの重心の座標のずれ量を補償するようにオフセット量を算出する。その他、カメラが、基板マーク及びマスクマークの少なくともいずれか一方を撮影し、制御部２７０のオフセット量算出に利用することが可能な構成であればよい。
　続いて、ステップＳ１０９で、搬送ロボット１４０が基板Ｓをチャンバから搬出する。そして、ステップＳ１１０で、現在のマスクでの成膜を続行するかを判定する。続行する場合（ＹＥＳ）、Ｓ１０２に戻って次の基板Ｓを搬入する。上記のＳ２０３で算出されたオフセット量が用いられるのは、この次の基板Ｓの成膜時である。すなわち本実施例では、基板Ｓごとに順次オフセット量が算出されるので、成膜室内部の状態をリアルタイムに反映したアライメントを行うことができ、成膜の精度が向上する。なお、本実施例では、ある基板Ｓに適用するオフセット量として、直前の基板Ｓから算出された値を用いた。しかし、ある基板の前の複数回の測定（例えば、ある基板（Ｎ枚目）の３枚前から直前までの３回（Ｎ－３枚目～Ｎ－１枚目））で得られた値を平均した値を用いてもよい。また、オフセット量算出に時間を要する場合は、全ての基板Ｓで算出するのではなく、何枚かおきに算出してもよい。
　続いて、ステップＳ１１１でマスクを搬出し、全ての基板Ｓの処理が終了していなければ（Ｓ１１２＝ＮＯ）、マスクを交換して処理を続行し、終了していれば（Ｓ１１２＝ＹＥＳ）、処理全体を終了させる。
　上記の説明における、熱膨張や変形の把握に用いるための基板マークやマスクマークの種類、数、または位置は、あくまでも一例であり、装置の構成や目標とするアライメント精度などに応じて適宜定めることができる。例えば、基板マークとして、必ずしも隣接マークと角度マークの二種類を用いる必要はなく、各撮像領域において基板マークとマスクマークを１対１で対応させてもよい。また、アライメントの際には基板ＳとマスクＭのいずれを移動させても良いし、両方を移動させてもよい。アライメントのオフセット量については、基板ＳとマスクＭのいずれに与えてもよいし、両方に与えてもよい。
　また、上記の説明においては、第１のマスクマーク２２３はマスクＭの枠体２２１に設けられ、第２のマスクマーク２２４はマスクＭの箔２２２に設けられている。一般的なマスクマークのように、枠体にのみマークが形成される構成であっても、オフセット量算出は実施可能である。しかし、箔２２２にもマスクマークを設けることにより、箔２２２の熱膨張や変形を直接測定することができる。その結果、枠体２２１と箔２２２の素材の違い等が原因で両者の膨張率や変形の仕方が異なる場合であっても、熱膨張や変形の程度を的確に把握し、オフセット量に反映することが可能となるという、さらなる効果が得られる。
　（効果）
　以上で説明した本実施例の処理フローによれば、成膜開始後に撮像を開始して位置ずれ量を把握し、オフセット量を算出するので、マスク交換の都度ではなく、基板ごとに熱膨張や変形を測定する。そのため、位置ずれ量が経時変化する場合であってもリアルタイム性の高いオフセット補正を行うことができる。それにより、１枚のマスクで多数（例えば、数十枚）の基板を処理するような場合でも、オフセット量を随時変更することができ、位置ずれ量の経時変化の影響を抑制できる。また本実施例によれば、成膜終了後ではなく、成膜中に実際に起っている熱膨張や変形を反映することができる。したがって、成膜装置においてアライメント後の成膜中に、基板とマスクの少なくとも一方が熱膨張した場合でも、希望における所望の成膜位置と実際の成膜位置のずれを低減できる。さらに、成膜後に別途測定する必要がないため、タクトタイムを長くすることがない。
　＜実施例２＞
　本実施例では、成膜中の撮像、ずれ量の算出およびオフセット量の算出についての具体例を説明する。本実施例の装置構成は基本的に実施例１と同様であり、実施例１と同じ構成については同じ符号を付し、説明を省略する。
　図１０は、本実施例の処理を説明するフロー図である。本図は、図７のステップＳ１０７に相当する処理までが完了した時点から開始し、オフセット補正量を算出する方法を実施例１と違う観点から説明するためのフローを示している。
　ステップＳ３０１で、制御部２７０は第１のカメラ２６０と第２のカメラ２６１を始動させる。これ以降、各カメラによる撮像画像のデータが随時、制御部２７０に入力される。ステップＳ３０２で、制御部２７０は、各カメラの撮像画像に、対応する基板マークおよびマスクマークが検出されるかどうかを判定する。本来は、図７のフローのアライメント処理によって撮像領域内に各マークが入るようになっているが、何らかの原因でずれが生じる可能性があるため、Ｓ３０１～Ｓ３０２でこのような判定を行う。全てのマークを検出できればステップＳ３０３に進む。一方、いずれかのマークを検出できていなければ、再び検出を試みる。なお制御部２７０は、再検出を試みる前に、基板Ｚアクチュエータ２５０やアライメントステージ２８０を用いた基板Ｓの位置調整や、ユーザへの警報通知などを行ってもよい。
　ステップＳ３０３で蒸発源２４０が加熱を開始して、成膜が開始される。本フローでは、この加熱により基板ＳとマスクＭの少なくともいずれかが膨張して、マークの座標ずれが生じるものとする。また、本フローでの成膜は、成膜室１１０の下部の平面内で蒸発源２４０がスキャンしながら広範囲に膜を形成するような処理だとする。ステップＳ３０４で、制御部２７０は、第１のカメラ２６０および第２のカメラ２６１の撮像画像から、各マーク（第１の基板マーク１０３、第１のマスクマーク２２３、第２の基板マーク１０４、第２のマスクマーク２２４）の座標値を算出する。
　ステップＳ３０５で、制御部２７０は、各マークのずれ量を算出して、記憶部に保存する。ずれ量は、例えば、アライメント時の撮像画像におけるマークの座標値と、本ステップの時点での撮像画像におけるマークの座標値と、の比較により算出してもよい。ステップＳ３０６で、制御部２７０は、各マークのずれ量が、所定の許容範囲である所定の閾値未満か、それとも所定の閾値以上かを判定する。許容範囲内（閾値未満）であればステップＳ３０７に進み、成膜を継続する。
　一方、いずれかのマークでのずれが許容範囲外（閾値以上）であれば、ステップＳ３０８に進み、ユーザに警告を通知する。警告の通知は、画像表示、ランプ、音声など、方法を問わない。続いてステップＳ３０９では、成膜スキャンを一時的に停止する。これにより、冷却板２３０の働きや、成膜室内の温度状況が変化することで、ずれが許容範囲内に収まり、成膜を再開できることが期待できる。なお、本ステップの後にずれ量の判定ステップを再度設けておき、ずれが収まらない場合は処理を終了するようにしてもよい。ステップＳ３１０で、制御部２７０は、基板Ｓのうち膜が形成されるべき領域全てが成膜されたかどうかを判定する。判定がＮＯであれば成膜スキャンを続行するとともに、所定の間隔でずれ量の算出と判定を続ける。一方、成膜が終了していれば（Ｓ３１０＝ＹＥＳ）、ステップＳ３１１に進み、次回の基板Ｓに適用するオフセット量を算出する。オフセット量の算出方法として例えば、複数回算出されたずれ量の最大値を用いる方法や、平均値を用いる方法がある。本フローによれば、実施例１と同様に成膜中の熱膨張の影響を次回の成膜用のオフセットとして算出でき、また、ずれ量が許容以上である場合に成膜の一時停止や警告表示を行うことができるため、基板及びマスクの少なくとも一方の熱膨張が成膜に与える影響を低減可能である。
　＜変形例＞
　上記各実施例では、成膜の終了後ではなく成膜中にマークを撮像して位置ずれ量を把握し、オフセット量を算出することで、加熱の影響が反映された、リアルタイム性の高いオフセット補正を行うことができていた。特に、一般的にアライメントで用いられる、マスクＭのフレームに設けられた第１のマスクマーク２２３を撮像する第１のカメラ２６０に追加して、マスクＭの箔部分に設けられた第２のマスクマーク２２４を撮像する第２のカメラ２６１を設けることで、箔の変形を精度よく把握してオフセット量の算出に利用することが可能になっていた。このような第２のカメラ２６１の存在は、成膜中の変形だけではなく、基板ＳとマスクＭの密着時のずれの把握にも役立てることが可能である。
　例えば、図７のＳ１０３～Ｓ１０６のようなアライメント距離におけるアライメントに加えて、Ｓ１０７において基板がマスクＭに載置され密着した状態で再度撮像を行って、密着動作によるずれが生じていないかを判定する、成膜前計測を行う場合がある。このような成膜前計測において、追加された第２のカメラ２６１による撮像画像を用いることで、枠体２２１ではなく箔２２２の変形を把握することができる。すなわち、枠体２２１に張架された箔２２２が、部分的に枠体２２１とは異なる変形をすることがあっても、第２のカメラ２６１の画像を解析することでそれを把握し、密着をやり直したり、ユーザに異常発生を通知したりといった対応が可能になる。
　＜電子デバイスの製造方法＞
　次に、本実施例に係る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表示装置の構成を示し、有機ＥＬ表示装置の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１１（ａ）は有機ＥＬ表示装置７００の全体図、図１１（ｂ）は１画素の断面構造を表している。
　図１１（ａ）に示すように、有機ＥＬ表示装置７００の表示領域７０１には、発光素子を複数備える画素７０２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７０１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例に係る有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子７０２Ｒ、第２発光素子７０２Ｇ、第３発光素子７０２Ｂの組み合わせにより画素７０２が構成されている。画素７０２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わ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。
　図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＢ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素７０２は、複数の発光素子からなり、各発光素子は、基板７０３上に、第１電極（陽極）７０４と、正孔輸送層７０５と、発光層７０６Ｒ、７０６Ｇ、７０６Ｂのいずれかと、電子輸送層７０７と、第２電極（陰極）７０８と、を有している。これらのうち、正孔輸送層７０５、発光層７０６Ｒ、７０６Ｇ、７０６Ｂ、電子輸送層７０７が有機層に当たる。また、本実施例では、発光層７０６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層７０６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層７０６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層７０６Ｒ、７０６Ｇ、７０６Ｂ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７０４は、発光素子毎に分離して形成されている。正孔輸送層７０５と電子輸送層７０７と第２電極７０８は、複数の発光素子７０２Ｒ、７０２Ｇ、７０２Ｂで共通に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７０４と第２電極７０８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７０４間に絶縁層７０９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７１０が設けられている。
　図１１（ｂ）では正孔輸送層７０５や電子輸送層７０７は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は、正孔ブロック層や電子ブロック層を備える複数の層で形成されてもよい。また、第１電極７０４と正孔輸送層７０５との間には第１電極７０４から正孔輸送層７０５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７０８と電子輸送層７０７の間にも電子注入層が形成することもできる。
　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）及び第１電極７０４が形成された基板（マザーガラス）７０３を準備する。
　第１電極７０４が形成された基板７０３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７０４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７０９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。
　絶縁層７０９がパターニングされた基板７０３を粘着部材が配置された基板キャリアに載置する。粘着部材によって、基板７０３は保持される。第１の有機材料成膜装置に搬入し、反転後、正孔輸送層７０５を、表示領域の第１電極７０４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層７０５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層７０５は表示領域７０１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。
　次に、正孔輸送層７０５までが形成された基板７０３を第２の有機材料成膜装置に搬入する。基板とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、基板７０３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７０６Ｒを成膜する。
　発光層７０６Ｒ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７０６Ｇ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７０６Ｂを成膜する。発光層７０６Ｒ、７０６Ｇ、７０６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域７０１の全体に電子輸送層７０７を成膜する。電子輸送層７０７は、３色の発光層７０６Ｒ、７０６Ｇ、７０６Ｂに共通の層として形成される。
　電子輸送層７０７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第２電極７０８を成膜する。
　その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層７１０を成膜して、基板７０３への成膜工程を完了する。反転後、粘着部材を基板７０３から剥離することで、基板キャリアから基板７０３を分離する。その後、裁断を経て有機ＥＬ表示装置７００が完成する。
　絶縁層７０９がパターニングされた基板７０３を成膜装置に搬入してから保護層７１０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、本実施例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気又は不活性ガス雰囲気の下で行われる。
　１０３：第１の基板マーク、１０４：第２の基板マーク、２２３：第１のマスクマーク、２２４：第２のマスクマーク、２５０：基板Ｚアクチュエータ、２４０：蒸発源、２６０：第１のカメラ、２６１：第２のカメラ、２７０：制御部、２８０：アライメントステージ、Ｍ：マスク、Ｓ：基板

Claims (15)

  1. 　基板に設けた基板マークと、マスクに設けたマスクマークとを用いて前記基板と前記マスクとの位置合わせを行うアライメント手段と、
    　前記アライメント手段によって位置合わせされた前記基板と前記マスクとを密着させる密着手段と、
    　前記密着手段によって前記基板と密着された前記マスクを介して前記基板に成膜を行う成膜手段と、
    を有する成膜装置であって、
    　前記成膜手段による成膜が開始された後に、前記基板マークおよび前記マスクマークの少なくとも一方を撮影する撮影手段を有する
    ことを特徴とする成膜装置。
  2. 　前記撮影手段の撮影した画像を解析して、前記アライメント手段で用いるオフセット量を算出して前記アライメント手段を制御する制御手段を有する
    ことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  3. 　前記アライメント手段は、前記位置合わせの際に、前記基板マークと前記マスクマークが所定の位置関係となるように、前記基板と前記マスクの相対的な位置を調整する
    ことを特徴とする請求項２に記載の成膜装置。
  4. 　前記制御手段は、前記位置合わせの際に、前記基板マークの座標値と前記マスクマークの座標値とが所定の位置関係となるように前記アライメント手段を制御することを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
  5. 　前記撮影手段は、前記基板と前記マスクとを密着させた状態で、前記マスクのマスクフレームより内側の領域に設けられる前記マスクマーク及び前記基板マークの少なくとも一方を撮影する
    ことを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
  6. 　前記制御手段は、前記撮影手段の撮影した画像から算出した前記基板と前記マスクの位置ずれ量が所定の閾値以上となった場合、成膜を停止するように、前記成膜手段を制御する
    ことを特徴とする請求項３に記載の成膜装置。
  7. 　前記制御手段は、前記位置ずれ量が前記所定の閾値以上となった後に、前記所定の閾値未満になった場合、成膜を再開するように、前記成膜手段を制御する
    ことを特徴とする請求項６に記載の成膜装置。
  8. 　アライメント手段と、密着手段と、成膜手段と、撮影手段と、を備える成膜装置を用いた成膜方法であって、
    　前記アライメント手段が、基板に設けた基板マークと、マスクに設けたマスクマークとを用いて前記基板と前記マスクとの位置合わせを行うアライメント工程と、
    　前記密着手段が、前記位置合わせ後に前記基板と前記マスクとを密着させる密着工程と、
    　前記成膜手段が、前記基板と前記マスクとを密着させた後、前記マスクを介して前記基板上に成膜を行う成膜工程と、
    を有し、
    　前記撮影手段は、前記成膜工程における成膜が開始された後に、前記基板マークおよび前記マスクマークの少なくとも一方を撮影する
    ことを特徴とする成膜方法。
  9. 　前記成膜装置は制御手段をさらに備え、
    　前記制御手段が、前記撮影手段の撮影した画像を解析して、前記アライメント手段で用いるオフセット量を算出して前記アライメント手段を制御する制御工程をさらに有する
    ことを特徴とする請求項８に記載の成膜方法。
  10. 　前記アライメント工程において、前記アライメント手段は、前記位置合わせの際に、前記基板マークと前記マスクマークが所定の位置関係となるように、前記基板と前記マスクの相対的な位置を調整する
    ことを特徴とする請求項９に記載の成膜方法。
  11. 　前記アライメント工程において、前記制御手段は、前記位置合わせの際に、前記基板マークの座標値と前記マスクマークの座標値とが所定の位置関係となるように、前記アライメント手段を制御することを特徴とする請求項１０に記載の成膜方法。
  12. 　前記成膜工程において、前記撮影手段は、前記基板と前記マスクとを密着させた状態で、前記マスクのマスクフレームより内側の領域に設けられる前記マスクマーク及び前記基板マークの少なくとも一方を撮影する
    ことを特徴とする請求項８に記載の成膜方法。
  13. 　前記成膜工程において、前記制御手段は、前記撮影手段の撮影した画像から算出した前記基板と前記マスクの位置ずれ量が所定の閾値以上となった場合、成膜を停止するように前記アライメント手段を制御する
    ことを特徴とする請求項９に記載の成膜方法。
  14. 　前記成膜工程において、前記制御手段は、前記位置ずれ量が前記所定の閾値以上となった後に、前記所定の閾値未満になった場合、成膜を再開するように前記アライメント手段を制御する
    ことを特徴とする請求項１３に記載の成膜方法。
  15. 　請求項８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。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN118781092A (zh) * 2024-08-05 2024-10-15 苏州阿童木新材料科技有限公司 基于cvd设备的成膜沉积质量分析方法及系统
WO2025079355A1 (ja) * 2023-10-13 2025-04-17 キヤノントッキ株式会社 成膜装置および成膜方法
WO2025100350A1 (ja) * 2023-11-07 2025-05-15 キヤノントッキ株式会社 成膜装置、アライメント方法、及び電子デバイスの製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012056877A1 (ja) * 2010-10-29 2012-05-03 シャープ株式会社 蒸着方法、蒸着装置、及び有機ｅｌ表示装置
JP2020105629A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 キヤノントッキ株式会社 アライメントシステム、成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101156441B1 (ko) 2010-03-11 2012-06-18 삼성모바일디스플레이주식회사 박막 증착 장치
KR101893309B1 (ko) 2017-10-31 2018-08-29 캐논 톡키 가부시키가이샤 얼라인먼트 장치, 얼라인먼트 방법, 성막장치, 성막방법, 및 전자 디스바이스 제조방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012056877A1 (ja) * 2010-10-29 2012-05-03 シャープ株式会社 蒸着方法、蒸着装置、及び有機ｅｌ表示装置
JP2020105629A (ja) * 2018-12-27 2020-07-09 キヤノントッキ株式会社 アライメントシステム、成膜装置、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025079355A1 (ja) * 2023-10-13 2025-04-17 キヤノントッキ株式会社 成膜装置および成膜方法
WO2025100350A1 (ja) * 2023-11-07 2025-05-15 キヤノントッキ株式会社 成膜装置、アライメント方法、及び電子デバイスの製造方法
CN118781092A (zh) * 2024-08-05 2024-10-15 苏州阿童木新材料科技有限公司 基于cvd设备的成膜沉积质量分析方法及系统

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