(57)【要約】【課題】大型基板から切り出された分割基板を成膜装置内に搬送して成膜を行う際に、アライメント精度の低下を抑制するための技術を提供する。【解決手段】本発明によるアライメントシステムは、基板を支持するための基板支持ユニットと、マスクを支持するためのマスク支持ユニットと、前記基板支持ユニットによって支持された前記基板と、前記マスク支持ユニットによって支持された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、前記位置調整機構を制御する制御部とを有し、前記基板は、大型基板から切り出された基板であり、前記制御部は、前記基板が前記大型基板のどの位置から切り出されたかを示す切り出し情報に基づいて、前記位置調整機構を制御することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持するための基板支持ユニットと、
マスクを支持するためのマスク支持ユニットと、
前記基板支持ユニットによって支持された前記基板と、前記マスク支持ユニットによって支持された前記マスクと、の相対位置を調整するための位置調整機構と、
前記位置調整機構を制御する制御部と、を有し、
前記基板は、大型基板から切り出された基板であり、
前記制御部は、前記基板が前記大型基板のどの位置から切り出されたかを示す切り出し情報に基づいて、前記位置調整機構を制御する
ことを特徴とするアライメントシステム。
【請求項２】
前記切り出し情報と、前記位置調整機構による位置調整に使用される位置調整用パラメータ値と、が対応付けられた対応情報を記憶する記憶部をさらに有する
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】
前記制御部は、前記記憶部に記憶された前記対応情報に基づいて、前記基板に対応する前記位置調整用パラメータ値を取得して、前記位置調整機構の制御に使用する
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】
前記切り出し情報は、複数の前記基板ごとに識別子として付与される情報である
ことを特徴とする請求項２または３に記載のアライメントシステム。
【請求項５】
前記位置調整用パラメータ値は、前記基板を前記基板支持ユニットが受け取るために前記基板支持ユニットを移動させるオフセット値を示すパラメータ値である
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】
前記位置調整機構により相対位置が調整された前記基板と前記マスクとを密着させるための密着手段をさらに含み、
前記位置調整用パラメータ値は、前記密着手段による前記基板と前記マスクの密着動作時のずれをオフセット補正するためのパラメータ値である
ことを特徴とする請求項４または５に記載のアライメントシステム。
【請求項７】
前記密着手段は、前記基板を挟んで前記マスクの反対側に配置されるマグネットであ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】
前記密着手段は、前記基板および前記マスクの少なくとも一方を冷却する冷却手段を兼ねる
ことを特徴とする請求項６または７に記載のアライメントシステム。
【請求項９】
前記記憶部に記憶される前記位置調整用パラメータ値は、あらかじめ非生産用基板を用いた測定により、前記基板が前記大型基板から切り出された位置ごとに算出されたものである
ことを特徴とする請求項２から８のいずれか一項に記載のアライメントシステム。
【請求項１０】
前記制御部は、前記位置調整機構の制御結果に基づいて、前記記憶部に記憶された前記対応情報の前記位置調整用パラメータ値を更新する
ことを特徴とする請求項２から９のいずれか一項に記載のアライメントシステム。
【請求項１１】
前記基板の位置情報を取得する位置情報取得手段をさらに有し、
前記制御部は、前記切り出し情報に基づいて前記位置調整機構を制御した後に前記位置情報取得手段によって前記基板の位置情報を取得し、取得された前記基板の位置情報に基づいて、前記記憶部に記憶された前記対応情報の前記位置調整用パラメータ値を更新す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】
基板上にマスクを介して成膜材料を成膜するための成膜装置であって、
請求項１から１１のいずれか一項に記載のアライメントシステムと、
前記マスクを挟んで前記基板の反対側に配置され、前記基板に向かって前記成膜材料を放出する成膜源と、を含む成膜装置。
【請求項１３】
大型基板から切り出された基板上にマスクを介して成膜材料を成膜する成膜方法であって、
前記マスクが配置されたチャンバ内に前記基板を搬入する基板搬入工程と、
搬入された前記基板と前記マスクとを位置合わせするアライメント工程と、
前記マスクを介して前記基板に成膜材料を成膜する成膜工程と、
を含み、
前記基板搬入工程および前記アライメント工程の少なくとも一方の工程において、前記基板が前記大型基板のどの位置から切り出されたかを示す切り出し情報に基づいて、前記基板および前記マスクの少なくとも一方の位置を調整する
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の成膜方法により電子デバイスを製造する、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、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、フラットパネル表示装置として有機ＥＬ表示装置が脚光を浴びている。有機ＥＬ表示装置は自発光ディスプレイとして、応答速度、視野角、薄型化などの特性が液晶パネルディスプレイより優れており、モニター、テレビ、スマートフォンに代表される各種携帯端末などで既存の液晶パネルディスプレイを急速に代替している。また、自動車用ディスプレイ等にも、その応用分野が広がっている。
【０００３】
有機ＥＬ表示装置を構成する有機発光素子（有機ＥＬ素子：ＯＬＥＤ）は、２つの向かい合う電極（カソード電極、アノード電極）の間に発光を起こす有機物層が形成された基本構造を有する。有機ＥＬ素子の有機物層と電極金属層は真空チャンバ内で、画素パターンが形成されたマスクを介して基板に蒸着物質を蒸着させることで製造される。基板上の所望する位置に所望するパターンで蒸着物質を蒸着させるためには、まず、成膜装置内に基板が搬入される際に、基板を理想の位置で安定的に受け取る必要がある。また、基板への蒸着が行われる前に、マスクと基板との間の相対的位置を精密に整列（アライメント）させる必要がある。
【０００４】
最近の有機ＥＬ表示装置の製造ラインにおいては、フルサイズの大型基板（マザーガラスとも称する）を対象に洗浄や回路形成などの前処理工程を行った後に、該大型基板を例えば２つのハーフサイズに分割してハーフカット基板（分割基板）とする。そして、これらのハーフカット基板のそれぞれを成膜装置内に搬送し、有機物層などの各層を成膜する成膜工程を順次行う場合がある。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第６世代ハーフカットサイズの基板を用いる成膜装置においては、約１５００ｍｍ×約１８５０ｍｍのフルサイズの基板から２つに分割されたハーフカット基板（約１５００ｍｍ×約９２５ｍｍ）を成膜装置内に搬送して成膜を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−２２７６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明者らが鋭意検討した結果、このような分割基板を対象とする成膜においては、該分割基板がマザーガラスのどの部分から切り出されたかによって（例えば、マザーガラスの左側半分の部分なのか、あるいは右側半分の部分なのかによって）、成膜装置内への搬送時やマスクとのアライメント時に挙動が異なり、この基板間の挙動差がアライメント精度に影響を及ぼすことがある。
【０００７】
本発明は、大型基板から切り出された分割基板を成膜装置内に搬送して成膜を行う際に、アライメント精度の低下を抑制するための技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態に係るアライメントシステムは、基板を支持するための基板支持ユ
ニットと、マスクを支持するためのマスク支持ユニットと、前記基板支持ユニットによって支持された前記基板と、前記マスク支持ユニットによって支持された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、前記位置調整機構を制御する制御部とを有し、前記基板は、大型基板から切り出された基板であり、前記制御部は、前記基板が前記大型基板のどの位置から切り出されたかを示す切り出し情報に基づいて、前記位置調整機構を制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、大型基板から切り出された分割基板を成膜装置内に搬送して成膜を行う際に、アライメント精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、有機ＥＬ表示装置の製造ラインの一部の模式図である。
【図２】図２は、成膜装置の模式図である。
【図３】図３は、基板支持ユニットの模式図である。
【図４】図４は、第１アライメント工程を説明するための図である。
【図５】図５は、第１アライメント工程終了後の基板の移動および挟持方法を示す図である。
【図６】図６は、第２アライメント工程を説明するための図である。
【図７】図７は、第２アライメント工程後の基板の移動および挟持方法を示す図である。
【図８】図８は、基板受け取り時のオフセット補正を説明するための図である。
【図９】図９は、マザーガラスを２枚の分割基板に切り出す場合を示した模式図である。
【図１０】図１０は、オフセット情報記憶部に分割基板ごとに固有のオフセット値情報がテーブルとして記録される構成を示す図である。
【図１１】図１１は、有機ＥＬ表示装置の全体図及び有機ＥＬ表示装置の素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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限り、本発明の範囲をこれに限定しようとする趣旨ではない。
【００１２】
本発明は、基板上に薄膜を形成する成膜装置及びその制御方法に関するもので、特に基板に対する高精度の位置調整を行うための技術に関するものである。本発明は、基板の表面に真空蒸着により所望のパターンの薄膜（材料層）を形成する装置に好ましく適用できる。基板の材料としては、ガラス、樹脂、金属などの任意の材料を選択でき、また、蒸着材料としても、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの任意の材料を選択できる。本発明の技術は、具体的には、有機電子デバイス（例えば、有機ＥＬ表示装置、薄膜太陽電池）、光学部材などの製造装置に適用可能である。その中でも有機ＥＬ表示装置の製造装置は、基板の大型化あるいは表示パネルの高精細化により基板とマスクのアライメント精度及び速度のさらなる向上が要求されているため、本発明の好ましい適用例の一つである。本発明の技術は、また、基板とマスクをアライメントするためのアライメントシステムとしても捉えられる。その場合、該アライメントシステムは成膜クラスタ内の成膜室に利用される。本発明はまた、蒸着以外の方法、例えばスパッタリングで成膜を行う成膜装置や成膜方法にも適用され得る。
【００１３】
＜電子デバイスの製造ライン＞
図１は、電子デバイスの製造ラインの構成の一部を模式的に示す上視図である。
図１の製造ラインは、例えば、スマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられるもので、前述した第６世代フルサイズ（約１５００ｍｍ×約１８５０ｍｍ）のマザーガラスをハーフカットサイズ（約１５００ｍｍ×約９２５ｍｍ）に切り出した各分割基板１０が成膜クラスタ１内に搬送され、有機ＥＬの成膜が行われる。
【００１４】
有機ＥＬ表示装置の製造ラインの成膜クラスタ１は、一般的に図１に示すように、基板１０に対する処理（例えば、成膜）が行われる複数の成膜室１１０と、使用前後のマスクが収納されるマスクストックチャンバ１２０と、その中央に配置される搬送室１３０を具備する。
搬送室１３０内には、複数の成膜室１１０の間で基板１０を搬送し、成膜室１１０とマスクストックチャンバ１２０との間でマスクを搬送するための搬送ロボット１４０が設置される。搬送ロボット１４０は、例えば、多関節アームに、基板１０又はマスクを保持するロボットハンドが取り付けられた構造を有するロボットである。
【００１５】
成膜クラスタ１には、基板１０の流れ方向において上流側からの基板１０を成膜クラスタ１に搬送するパス室１５０と、該成膜クラスタ１で成膜処理が完了した基板１０を下流側の他の成膜クラスタに搬送するためのバッファ室１６０が連結される。搬送室１３０の搬送ロボット１４０は、上流側のパス室１５０から基板１０を受け取って、当該成膜クラスタ１内の成膜室１１０の一つに搬送する。また、搬送ロボット１４０は、当該成膜クラスタ１での成膜処理が完了した基板１０を複数の成膜室１１０の一つから受け取って、下流側に連結されたバッファ室１６０に搬送する。バッファ室１６０と更に下流側のパス室１５０との間には、基板１０の方向を変える旋回室１７０が設けられる。これにより、上流側成膜クラスタと下流側成膜クラスタで基板の方向が同一になって、基板処理が容易になる。
【００１６】
成膜室１１０、マスクストックチャンバ１２０、搬送室１３０、バッファ室１６０、旋回室１７０などの各チャンバは、有機ＥＬ表示パネルの製造過程で、高真空状態に維持される。
【００１７】
各成膜室１１０にはそれぞれ成膜装置（蒸着装置ともよぶ）が設けられている。搬送ロボット１４０との基板１０の受け渡し、基板１０とマスクの相対位置の調整（アライメント）、マスク上への基板１０の固定、成膜（蒸着）などの一連の成膜プロセスは、成膜装置によって自動で行われる。各成膜室の成膜装置は、蒸発源、蒸発材料、マスクなど細かい点で相違する部分はあるものの、基本的な構成（特に基板の搬送やアライメントに関わる構成）はほぼ共通している。以下、各成膜室の成膜装置の共通構成について説明する。なお、以下の説明では、成膜時に基板の成膜面が重力方向下方を向いた状態で成膜されるデポアップの構成について説明するが、これに限定はされず、成膜時に基板の成膜面が重力方向上方を向いた状態で成膜されるデポダウンの構成であってもよいし、基板が垂直に立てられた状態、すなわち、基板の成膜面が重力方向と略平行な状態で成膜が行われる構成（サイドデポ）であってもよい。
【００１８】
＜成膜装置＞
図２は、成膜装置の構成を模式的に示す断面図である。以下の説明においては、鉛直方向をＺ方向とするＸＹＺ直交座標系を用いる。成膜時に基板が水平面（ＸＹ平面）と平行となるよう固定された場合、基板の短手方向（短辺に平行な方向）をＸ方向、長手方向（長辺に平行な方向）をＹ方向とする。またＺ軸まわりの回転角をθで表す。
成膜装置は、真空チャンバ２００を有する。真空チャンバ２００の内部は、真空雰囲気か、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持されている。真空チャンバ２００の内部には
、基板支持ユニット２１０と、マスク２２０と、マスク台２２１と、冷却板２３０と、蒸発源２４０が設けられる。
【００１９】
基板支持ユニット２１０は、搬送ロボット１４０から受け取った基板１０を支持・搬送する手段であり、基板ホルダとも呼ばれる。マスク２２０は、基板１０上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターンをもつメタルマスクであり、マスク２２０を支持するマスク支持ユニットである枠状のマスク台２２１の上に固定されている。
【００２０】
成膜時にはマスク２２０の上に基板１０が載置される。したがって、マスク２２０は基板１０を載置する載置体としての役割も担う。冷却板２３０は、成膜時に基板１０（のマスク２２０とは反対側の面）に密着し、基板１０の温度上昇を抑えることで有機材料の変質や劣化を抑制する板部材である。
【００２１】
冷却板２３０はマグネット板を兼ねていてもよい。マグネット板とは、磁力によってマスク２２０を引き付けることで、成膜時の基板１０とマスク２２０の密着性を高める部材（密着手段）である。この場合、基板１０とマスク２２０を密着させる密着手段は、基板１０およびマスク２２０の少なくとも一方の温度を調整する（典型的には冷却する）温度調整手段を兼ねている。
【００２２】
蒸発源２４０は、基板に放出するための蒸着材料（成膜材料）を収容する容器（ルツボ）、ヒータ、シャッタ、駆動機構、蒸発レートモニタなどから構成される（いずれも不図示）。なお、本実施形態では成膜源として蒸発源２４０を用いる蒸着装置について説明するが、これに限定はされず、成膜源としてスパッタリングターゲットを用いるスパッタリング装置であってもよい。
【００２３】
真空チャンバ２００の上（外側）には、基板１０とマスク２２０の相対位置を調整するための位置調整機構２０５として、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、Ｘアクチュエータ（不図示）、Ｙアクチュエータ（不図示）、θアクチュエータ（不図示）が設けられている。これらのアクチュエータは、例えば、モータとボールねじ、モータとリニアガイドなどで構成される。あるいは、位置調整機構２０５に含まれる各アクチュエータと、それらを制御する制御部２７０を合わせて、位置調整機構だと考えても良い。
基板Ｚアクチュエータ２５０は、基板支持ユニット２１０の全体を昇降（Ｚ方向移動）させるための駆動手段である。クランプＺアクチュエータ２５１は、基板支持ユニット２１０の挟持機構（後述）を開閉させるための駆動手段である。
【００２４】
冷却板Ｚアクチュエータ２５２は、冷却板２３０を昇降させるための駆動手段である。Ｘアクチュエータ、Ｙアクチュエータ、θアクチュエータ（以下、まとめて「ＸＹθアクチュエータ」と呼ぶ）は基板１０のアライメントのための駆動手段である。ＸＹθアクチュエータは、基板支持ユニット２１０及び冷却板２３０の全体を、Ｘ方向移動、Ｙ方向移動、θ回転させる。本実施形態では、θ回転させるθアクチュエータを別途設置する構成としたが、ＸアクチュエータとＹアクチュエータの組み合わせによってθ回転させることにしてもよい。なお、本実施形態では、マスク２２０を固定した状態で基板１０のＸ，Ｙ，θを調整する構成としたが、マスク２２０の位置を調整すること、又は、基板１０とマスク２２０の両者の位置を調整することで、基板１０とマスク２２０のアライメントを行ってもよい。
【００２５】
真空チャンバ２００の上（外側）には、さらに、基板１０及びマスク２２０のアライメントのために、基板１０及びマスク２２０それぞれの位置を測定するカメラ２６０、２６１が設けられている。カメラ２６０、２６１は、真空チャンバ２００に設けられた窓を通
して、基板１０とマスク２２０を撮影する。その画像から基板１０上のアライメントマーク及びマスク２２０上のアライメントマークを認識することで、各々のＸＹ位置やＸＹ面内での相対ずれを計測することができる。
【００２６】
短時間で高精度なアライメントを実現するために、大まかに位置合わせを行う第１アライメント（「ラフアライメント」とも称す）と、高精度に位置合わせを行う第２アライメント（「ファインアライメント」とも称す）の２段階のアライメントを実施することが好ましい。その場合、低解像だが広視野の第１アライメント用のカメラ２６０と狭視野だが高解像の第２アライメント用のカメラ２６１の２種類のカメラを用いるとよい。本実施形態では、基板１０及びマスク２２０それぞれについて、対向する一対の辺の２箇所に付されたアライメントマークを２台の第１アライメント用のカメラ２６０で測定し、基板１０及びマスク２２０の４隅（あるいは対角の２か所）に付されたアライメントマークを４台（あるいは２台）の第２アライメント用のカメラ２６１で測定する。アライメントマーク及びその測定用カメラの数は、特に限定されず、例えば、ファインアライメントの場合、基板１０及びマスク２２０の２隅に付されたマークを２台のカメラ２６１で測定するようにしてもよい。カメラ２６０，２６１は、基板１０の位置情報、または基板１０とマスク２２０の相対的な位置情報を取得する位置情報取得手段として機能する。あるいは、カメラ２６０，２６１と、カメラが取得した画像情報に基づいて位置情報を算出する制御部２７０を合わせて、位置情報取得手段だと考えても良い。
【００２７】
成膜装置は、制御部２７０を有する。制御部２７０は、基板Ｚアクチュエータ２５０、クランプＺアクチュエータ２５１、冷却板Ｚアクチュエータ２５２、ＸＹθアクチュエータ、及びカメラ２６０、２６１の制御の他、基板１０の搬送及びアライメント、蒸発源の制御、成膜の制御などの機能を有する。制御部２７０は、例えば、プロセッサ、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。
【００２８】
本発明の成膜装置は、オフセット情報記憶部２８０を含む。オフセット情報記憶部２８０は、大型基板（マザーガラス）から分割された基板１０が、該マザーガラスのどの部分から切り出されたかによって、該基板１０の搬送時又はアライメント時の位置調整用パラメータ値（オフセット値）を調整するための情報が記録される。オフセット情報記憶部２８０は、成膜装置ごとに設けられてもよいし、ネットワークを通して複数の成膜装置に繋がっていてもよい。オフセット情報記憶部２８０の詳細については後述する。
【００２９】
＜基板支持ユニット＞
図３を参照して基板支持ユニット２１０の構成を説明する。図３は基板支持ユニット２１０の斜視図である。
基板支持ユニット２１０は、挟持機構によって基板１０の周縁を挟持することにより、基板１０を保持・搬送する手段である。具体的には、基板支持ユニット２１０は、基板１０の４辺それぞれを下から支持する複数の支持具３００が設けられた支持枠体３０１と、各支持具３００との間で基板１０を挟み込む複数の押圧具３０２が設けられたクランプ部材３０３とを有する。一対の支持具３００と押圧具３０２とで１つの挟持機構が構成される。図３の例では、基板１０の短辺に沿って３つの支持具３００が配置され、長辺に沿って６つの挟持機構（支持具３００と押圧具３０２のペア）が配置されており、長辺２辺を挟持する構成となっている。ただし挟持機構の構成は図３の例に限られず、処理対象とな
る基板のサイズや形状あるいは成膜条件などに合わせて、挟持機構の数や配置を適宜変更してもよい。なお、支持具３００は「フィンガプレート」とも呼ばれ、押圧具３０２は「クランプ」とも呼ばれる。
【００３０】
搬送ロボット１４０から基板支持ユニット２１０への基板１０の受け渡しは例えば次のように行われる。まず、クランプＺアクチュエータ２５１によりクランプ部材３０３を上昇させ、押圧具３０２を支持具３００から離間させることで、挟持機構を解放状態にする。搬送ロボット１４０によって支持具３００と押圧具３０２の間に基板１０を導入した後、クランプＺアクチュエータ２５１によってクランプ部材３０３を下降させ、押圧具３０２を所定の押圧力で支持具３００に押し当てる。これにより、押圧具３０２と支持具３００の間で基板１０が挟持される。この状態で基板Ｚアクチュエータ２５０により基板支持ユニット２１０を駆動することで、基板１０を昇降（Ｚ方向移動）させることができる。なお、クランプＺアクチュエータ２５１は基板支持ユニット２１０と共に上昇／下降するため、基板支持ユニット２１０が昇降しても挟持機構の状態は変化しない。
【００３１】
図３の符号１０１は、基板１０の４隅に付された第２アライメント用のアライメントマークを示し、符号１０２は、基板１０の短辺中央に付された第１アライメント用のアライメントマークを示している。
【００３２】
＜アライメント＞
図４は第１アライメント工程を示す図面である。図４（ａ）は、搬送ロボット１４０から基板支持ユニット２１０に基板１０が受け渡された直後の状態を示す。基板１０は自重によりその中央が下方に撓んでいる。次に、図４（ｂ）に示すように、クランプ部材３０３を下降させて、押圧具３０２と支持具３００からなる挟持機構により基板１０の各辺部が挟持される。
【００３３】
続いて、図４（ｃ）に示すように、基板１０がマスク２２０から所定の高さで離れた状態で第１アライメントが行われる。第１アライメントは、ＸＹ面内（マスク２２０の表面に平行な方向）における、基板１０とマスク２２０との相対位置を大まかに調整する第１の位置調整処理であり、「ラフアライメント」とも称される。第１アライメントでは、カメラ２６０によって基板１０に設けられた基板アライメントマーク１０２とマスク２２０に設けられたマスクアライメントマーク（不図示）を認識し、各々のＸＹ位置やＸＹ面内での相対ずれを計測し、位置合わせを行う。第１アライメントに用いるカメラ２６０は、大まかな位置合わせができるように、低解像だが広視野なカメラである。位置合わせの際には、基板１０（基板支持ユニット２１０）の位置を調整してもよいし、マスク２２０の位置を調整してもよいし、基板１０とマスク２２０の両者の位置を調整してもよい。
【００３４】
第１アライメント処理が完了すると、図５（ａ）に示すように、基板Ｚアクチュエータ２５０を駆動して基板１０を下降させる。そして、図５（ｂ）に示すように、基板１０がマスク２２０に接触する前に、押圧具３０２を上昇させて挟持機構を解放状態にする。次に、図５（ｃ）に示すように、解放状態（非挟持状態）のまま基板支持ユニット２１０を第２アライメントを行う位置まで下降させる。そして、図５（ｄ）に示すように、挟持機構により基板１０の周縁部を再挟持する。なお、第２アライメントを行う位置とは、基板１０とマスク２２０との相対ずれを計測するために基板１０をマスク２２０上に仮置きした状態となる位置であり、例えば、支持具３００の支持面（上面）がマスク２２０の載置面よりも少し高い位置である。このとき、基板１０の少なくとも中央部はマスク２２０に接触し、基板１０の周縁部のうち挟持機構により支持されている左右の辺部はマスク２２０の載置面からやや離れた（浮いた）状態となる。
【００３５】
本実施形態では、第１アライメントの終了後、第２アライメントのための計測位置に基
板を下降するにおいて、基板を解放した状態で下降すると説明したが、本発明はこれに限らず、基板挟持機構で基板を挟持した状態で下降してもよい。
【００３６】
図６（ａ）から図６（ｄ）は第２アライメントを説明する図である。第２アライメントは、高精度な位置合わせを行うアライメント処理であり、「ファインアライメント」とも称される。まず、図６（ａ）に示すように、カメラ２６１によって基板１０に設けられた基板アライメントマーク１０１とマスク２２０に設けられたマスクアライメントマーク（不図示）を認識し、各々のＸＹ位置やＸＹ面内での相対ずれを計測する。カメラ２６１は、高精度な位置合わせができるように、狭視野だが高解像なカメラである。計測されたずれが閾値を超える場合には、位置合わせ処理が行われる。以下では、計測されたずれが閾値を超える場合について説明する。
【００３７】
計測されたずれが閾値を超える場合には、図６（ｂ）に示すように、基板Ｚアクチュエータ２５０を駆動して、基板１０を上昇させてマスク２２０から離す。図６（ｃ）では、カメラ２６１によって計測されたずれに基づいてＸＹθアクチュエータを駆動して、位置合わせを行う。位置合わせの際には、基板１０（基板支持ユニット２１０）の位置を調整してもよいし、マスク２２０の位置を調整してもよいし、基板１０とマスク２２０の両者の位置を調整してもよい。
【００３８】
その後、図６（ｄ）に示すように再び基板１０を第２アライメントを行う位置まで下降させて、基板１０をマスク２２０上に再び載置する。そして、カメラ２６１によって基板１０およびマスク２２０のアライメントマークの撮影を行い、ずれを計測する。計測されたずれが閾値を超える場合には、上述した位置合わせ処理が繰り返される。
【００３９】
アライメントマーク同士のずれが閾値以内になった場合には、図７（ａ）〜図７（ｂ）に示すように、基板１０を挟持したまま基板支持ユニット２１０を下降させ、基板支持ユニット２１０の支持面とマスク２２０の高さを一致させる。これにより、基板１０の全体がマスク２２０上に載置される。
【００４０】
以上の工程により、マスク２２０上への基板１０の載置処理が完了すると、その後、図７（ｃ）に示すように、冷却板Ｚアクチュエータ２５２を駆動して、冷却板２３０を下降させ基板１０に密着させる。これにより、成膜装置による成膜処理（蒸着処理）が行われる準備が完了する。
【００４１】
本実施形態では、図６（ａ）〜図６（ｄ）に示すように、挟持機構により基板１０を挟持したまま第２アライメントを繰り返す例を説明したが、別例として、基板１０をマスク２２０上に載置する際に挟持機構を解放状態にしたり、挟持機構の挟力を弱めたり（挟持を緩めたり）してもよい。
【００４２】
なお本実施形態では、図７（ｃ）の状態、すなわち、冷却板２３０を下降させて（または、冷却板２３０とは別途にマグネット板が設置される場合は、冷却板２３０に続きマグネットも共に下降させて）マスク２２０上に載置された基板１０をマスク２２０と密着させた状態で蒸着を行う。しかし、これに限定はされず、基板１０とマスク２２０が密着したら、押圧具３０２を上昇させて挟持機構を解放状態にし、基板Ｚアクチュエータ２５０を駆動して支持具３００を更に下降させてから蒸着が行われるようにしても良い。
【００４３】
＜オフセット補正＞
基板１０は以上の過程を経て成膜装置内に搬入され、その後、マスク２２０とアライメントされ、最終的に成膜が行われるようになるが、このような基板搬送時またはアライメント時に発生し得る位置調整誤差（ずれ）を補正するための様々な試みを、更に行っても
よい。すなわち、上記位置調整誤差を相殺するオフセット量を決定し、このオフセット量に基づいて基板支持ユニットおよびマスク支持ユニットの少なくとも一方を移動させるオフセット補正を行ってもよい。以下、代表的ないくつかのオフセット補正技術について説明する。
【００４４】
１．基板受け取り時のオフセット補正
多関節アーム１４１とロボットハンド１４２を有する搬送ロボット１４０によって基板１０を成膜室１１０内に搬入する時に、成膜室１１０内での基板１０の受け取り位置がずれる可能性がある。図８は、このような基板１０受け取り時の位置ずれを説明する図であり、Ｚ方向上部から見た平面図である。図８（ａ）に示したように、基板１０が成膜室１１０内に搬入されるとき、搬送過程での位置ずれにより、成膜室１１０内の基板支持ユニット２１０上に正確に載置されない場合がある。つまり、基板１０の中心線（細い一点鎖線で示す）と基板支持ユニット２１０の長辺方向の中心線（太い一点鎖線で示す）が一致しない状態で、基板１０が、対向する両側周縁部に配置された支持具３００のいずれか一方の上に偏って載置される場合がある。
【００４５】
この基板受け取り時の位置ずれを補正するために、成膜室１１０に基板１０が搬入される前に、上記ずれ量に当たる量を相殺するように予めオフセットを与え、基板支持ユニット２１０を移動させておくことができる（図８（ｂ））。
このようなオフセット補正により、成膜室１１０内への基板搬入時に、常に理想の位置で基板１０が受け取られるようにすることができる。なお、ここでいう「理想の位置」とは、典型的には、基板支持ユニット２１０の対向する両側周縁部に配置された支持具３００に偏りなく配置される位置を指す。換言すれば、基板１０の重心が、基板支持ユニットの複数の支持具３００で構成される支持エリアの中心と一致する位置を指す。
【００４６】
オフセット補正に必要なオフセット量は、成膜装置内に生産用基板を投入する前に、工程制御管理用としての非生産用基板を事前に予備的に投入して測定した後、測定されたオフセット値を記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶しておく。あるいは、成膜装置内に生産用基板を投入した後に、搬送ロボット１４０から基板１０を受け取った後に成膜室１１０内での基板１０の受け取り位置を測定し、理想的な受け取り位置からのずれ量が閾値を超えた場合には、そのずれ量を相殺するだけの値を記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶されているオフセット値に加算し、記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶し直すようにしてもよい。このように、記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶されたオフセット値を学習、更新することによって、アライメント精度の低下をより一層抑制できる。このような、あらかじめ行われるオフセット量の測定には、カメラ２６０、２６１を使用できる。
【００４７】
２．基板とマスク間の密着動作時に発生し得るずれ補正
第２アライメントとしてのファインアライメントが完了したら、マスク２２０上に基板１０の全面が載置される。続いて、マグネット板を兼ねる冷却板２３０が下降し（または、マグネット板が別途設置される場合は、冷却板２３０に続いて、磁石板も共に下降し）基板１０とマスク２２０を密着させた後、蒸着が行われることになる（図７（ｃ）参照）。
【００４８】
ところが、ファインアライメント完了後に行われる、この冷却板２３０またはマグネット板の下降のような機械的・物理的動作により、基板１０とマスク２２０間の相対位置が再びずれてしまう可能性がある。
【００４９】
このようなファインアライメント完了後の位置ずれを補正するために、冷却板２３０の下降などによる基板とマスク間の密着動作が行われた後の時点で、ファインアライメント
用カメラ１６１で基板１０とマスク２２０のアライメントマークをもう一度撮影し、位置ずれが閾値以内に収束されたかを最終的に計測して検証する。そして、この検証で確認された位置ずれ量を、オフセット量として、ファインアライメント時の目標位置に反映することで、前述したアライメント完了後の機械的・物理的な動作による位置ずれを事前に補正することができる。
【００５０】
このオフセット量も、成膜装置内に工程制御管理用としての非生産用基板を予備的に投入して測定した後、記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶させておくことができる。あるいは、生産用基板を用いた成膜の過程でずれ量を測定し、そのずれ量を相殺するだけの値を記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶されているオフセット値に加算し、記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶し直すようにしてもよい。このように、記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶されたオフセット値を学習、更新することによって、アライメント精度の低下をより一層抑制できる。
【００５１】
＜オフセット情報記憶部＞
前述したように、大型基板（マザーガラス）を複数の分割基板に切り出してこれら各分割基板を対象に成膜を行う場合には、該分割基板がマザーガラスのどの部分から切れ出されたかによって、成膜装置内への搬送時やマスクとのアライメント時の挙動が異なり得る。
【００５２】
このような分割基板の挙動差の主な原因としては、次のようなことが考えられる。例えば、図９に示すように、マザーガラスを２枚の分割基板に切り出す場合には、通常、マザーガラス基板の一辺を基準辺とし、この基準辺から所定の長さの位置でカットし、例えばカット位置左側のハーフカットサイズの基板を「分割基板１」、右側を「分割基板２」としている。そのため、分割基板１と分割基板２との間でサイズ（分割後の短辺の長さ）の差が出る場合がある。
【００５３】
また、切り出された切断面における残留応力の大きさが、分割基板１と分割基板２とで異なる可能性がある。残留応力の大きさが異なると、基板のうねりのモードが異なる場合がある。
また、成膜装置内への基板搬入時にこの切断面の位置（方向）を分割基板１と分割基板２とで異ならせる場合には、切断部位での残留応力の大きさの差による影響がより顕著になる可能性がある（図９（ｂ）参照）。
【００５４】
また、マザーガラス基板には前処理工程時にオリエンテーションフラット（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ  ｆｌａｔ，以下「オリフラ」と称する）などの切欠部が形成される場合があるが、このオリフラなどがマザーガラスの片方だけ形成され（図９（ａ）参照）、切り出された後の分割基板１と分割基板２とで形状、大きさなどの物理的特性の差を誘発する可能性もある。
【００５５】
このような様々な原因による分割基板１と分割基板２との間の特性差は、基板搬送時や、基板とマスクとのアライメント時に、基板がロボットハンド又は基板支持ユニット上で滑るなどのずれを引き起こす程度に、差をもたらす。つまり、基板搬送時またはアライメント時の位置ずれを補正するために設定される前述した様々な位置調整用パラメータ値（オフセット値）が、分割基板１と分割基板２とで異なり得る。
【００５６】
したがって、このような挙動差を考慮せずに、分割基板１と分割基板２を同じオフセット値を使用し同じ方法で搬送及びアライメントを行ってしまうと、アライメントの精度が低下し、成膜品質の低下にもつながる。
【００５７】
この分割基板間の挙動差によるアライメントの精度低下を防止するため、本発明の成膜装置は、前述したように、分割基板１０がマザーガラスのどの部分から切り出されたかによって該基板１０の搬送時またはアライメント時の位置調整用パラメータ値（オフセット値）を調整するための情報が記録されたオフセット情報記憶部２８０を含む。
【００５８】
図１０は、オフセット情報記憶部２８０に分割基板ごとに固有のオフセット値情報がテーブルとして記録される構成を示している。図示したように、各分割基板（基板１０）には、マザーガラスのどの部分から切り出されたかを示す情報（切り出し情報）が識別子（番号や記号）として付与される。基板１０ごとに基板の搬送時またはアライメント時の位置ずれをオフセット補正するための補正値を算出し、基板ごとに識別子として付与された切り出し情報と対応付けられた対応情報として格納しておく。オフセット補正のタイプとしては、前述のように、基板受け取り時のオフセット補正（Ｔｙｐｅ  １＿Ｏｆｆｓｅｔ）、基板・マスク間の密着工程時のずれオフセット補正（Ｔｙｐｅ  ２＿Ｏｆｆｓｅｔ）などがあり得る。
【００５９】
これら各タイプのオフセット補正のための位置調整用パラメータ値としてのオフセット値は、前述したように、成膜装置内に生産用基板を投入する前に工程制御管理用としての非生産用基板を事前に予備的に投入し、上記切り出し情報に基づいて分割基板ごとに算出して、オフセット情報記憶部２８０に記憶させておく。あるいは、生産用基板を用いた成膜の過程でずれ量を測定し、そのずれ量を相殺するだけの値を記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶されているオフセット値に加算し、記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶し直すようにしてもよい。すなわち、制御部が、位置調整機構の制御結果に基づいて、記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶されたオフセット値を更新するようにしてもよい。このように、記憶部（オフセット情報記憶部２８０）に記憶されたオフセット値を学習、更新することによって、アライメント精度の低下をより一層抑制できる。
【００６０】
本発明の実施例では、各タイプのオフセット補正のための位置調整用パラメータ値（オフセット値）を、基板ごとの識別子としての切り出し情報と、テーブルの形態として関連付けているが、これに限定されず、他の方法で位置調整用パラメータ値と切り出し情報を関連付けても良い。また、オフセット情報記憶部２８０に記憶させておくオフセット補正値としては、前述した２つのタイプ以外に他の位置調整用パラメータ値を更に含むこともできる。また、オフセット補正以外の各種補正パラメータを、切り出し情報と関連付けて記憶しておいてもよい。
【００６１】
なお、基板ごとの切り出し情報は、制御部２７０が有する切り出し情報取得部（不図示）によって取得される。切り出し情報取得部は、以下に説明する各種方法により、基板ごとの切り出し情報を取得する。
【００６２】
第１の方法としては、後述する上流装置から通信により切り出し情報を取得する方法が挙げられる。この場合、切り出し情報取得部は、成膜クラスタ１に搬入される前に分割基板１０を大型基板から切り出す工程を行う基板カット装置（不図示）や、切り出された各分割基板１０に前処理を行う前処理装置（不図示）、搬送装置（不図示）などの上流装置から通信により切り出し情報を取得する。基板カット装置などの上流装置は、分割（カット）後の分割基板１０のそれぞれに、基板識別情報（ＩＤ情報）を付与するとともに、切り出し情報と関連付けて、メモリに保存または後続の装置に送信する。基板識別情報とは、各分割基板１０を識別するための情報であり、例えば、基板カット装置から搬出される順に付与される、各分割基板１０に固有の番号や記号である。
【００６３】
第２の方法としては、各分割基板１０に形成されたマークやオリフラなどを検出し、検
出結果に基づいて切り出し情報を取得する方法が挙げられる。この場合、切り出し情報取得部は、カメラ等の画像取得手段を含む画像認識手段による画像認識結果を検出結果として受信し、検出結果に基づいて切り出し情報を取得する。
【００６４】
第３の方法としては、成膜クラスタ１を含む装置のユーザによる入力を受け付け、入力結果に基づいて切り出し情報を取得する方法が挙げられる。この場合、切り出し情報取得部は、タッチパネルやキーボード、マウス等の入力手段を備えており、ユーザの入力結果に基づいて切り出し情報を取得する。
【００６５】
オフセット情報記憶部２８０は、各成膜装置に設置されてもよく、複数の成膜装置が共有するよう各成膜装置とネットワークで連結されたサーバーに設置されてもよい。オフセット情報記憶部２８０に格納されたテーブルは、成膜装置の制御部２７０によって読み取られ、制御部２７０は、成膜装置内への基板搬入時又はマスクとのアライメント時に、切り出し情報に基づいて分割基板ごとに固有のオフセット値がそれぞれの補正に活用されるように、基板支持ユニット２１０の相対位置を調整するＸＹθアクチュエータの駆動を制御する。
【００６６】
このように、本発明によれば、各分割基板１０に対し識別子として付与された、マザーガラスのどの部分から切り出されたかを示す情報（切り出し情報）に基づいて、搬送時またはアライメント時の位置ずれを補正するための位置調整用パラメータ値（オフセット値）を異ならせて設定し、オフセット補正の際にこれを利用するようにすることによって、分割基板間の挙動差によるアライメント精度低下を防止することができる。
【００６７】
＜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１１（ａ）は有機ＥＬ表示装置６０の全体図、図１１（ｂ）は１画素の断面構造を表している。
【００６８】
図１１（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。
【００６９】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＡ−Ｂ線における部分断面模式図である。画素６２は、基板６３上に、第１電極（陽極）６４と、正孔輸送層６５と、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂのいずれかと、電子輸送層６７と、第２電極（陰極）６８と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層６５、発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂ、電子輸送層６７が有機層に当たる。また、本実施形態では、発光層６６Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層６６Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層６６Ｒ，６６Ｇ，６６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極６４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層６５と電子輸送層６７と第２電極６８は、複数の発光素子６２Ｒ、６２Ｇ、６２Ｂと共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極６４と第２電極６８とが
異物によってショートするのを防ぐために、第１電極６４間に絶縁層６９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層７０が設けられている。
【００７０】
図１１（ｂ）では正孔輸送層（６５）や電子輸送層（６７）が一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によって、正孔ブロック層や電子ブロック層を含む複数の層で形成されてもよい。また、第１電極（６４）と正孔輸送層（６５）との間には第１電極（６４）から正孔輸送層（６５）への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成することもできる。同様に、第２電極（６８）と電子輸送層（６７）の間にも電子注入層が形成されことができる。
【００７１】
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）および第１電極６４が形成された基板６３を準備する。
第１電極６４が形成された基板６３の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極６４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層６９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。
【００７２】
絶縁層６９がパターニングされた基板６３を第１の成膜装置に搬入し、基板支持ユニットにて基板を保持し、正孔輸送層６５を、表示領域の第１電極６４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層６５は真空蒸着により成膜される。実際には正孔輸送層６５は表示領域６１よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。
次に、正孔輸送層６５までが形成された基板６３を第２の成膜装置に搬入し、基板支持ユニットにて保持する。基板とマスクとのアライメント（第１アライメント及び第２アライメント）を行い、基板をマスクの上に載置し、基板６３の赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層６６Ｒを成膜する。
【００７３】
発光層６６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜装置により緑色を発する発光層６６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜装置により青色を発する発光層６６Ｂを成膜する。発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜装置により表示領域６１の全体に電子輸送層６７を成膜する。電子輸送層６７は、３色の発光層６６Ｒ、６６Ｇ、６６Ｂに共通の層として形成される。
【００７４】
電子輸送層６５までが形成された基板をスパッタリング装置に移動し、第２電極６８を成膜し、その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層７０を成膜して、有機ＥＬ表示装置６０が完成する。
【００７５】
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。
【００７６】
上記実施例は本発明の一例を示したものであり、本発明は上記実施例の構成に限られず、その技術思想の範囲内において適宜変形しても構わない。
【符号の説明】
【００７７】
１０：基板、２１０：基板支持ユニット、２２０：マスク、２２１：マスク台、２０５：位置調整機構、２７０：制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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