(57)【要約】【課題】直立した基板とマスクとを高精度に位置合わせすることができる基板処理装置のアライメント機構を提供する。【解決手段】基板Ｓｂの主面にマスクＭを対向させる基板処理装置のアライメント機構において、直立させたマスクＭを支持するマスクフレーム１３と、基板Ｓｂが載置されるチャックプレートと、チャックプレートを、初期位置と、基板Ｓｂの主面をマスクのＭ主面に対向させる直立位置との間で回動する基板フレーム１５と、直立位置のチャックプレートに支持された基板ＳｂとマスクＭとの位置ずれを検出する検出部と、基板ＳｂとマスクＭとの位置ずれが検出された際に、直立位置のチャックプレートを変位させるパラレルリンク機構とを備えた。【選択図】図１
2014101535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の主面にマスクを対向させる基板処理装置のアライメント機構において、
直立させた前記マスクを支持するマスク支持部と、
前記基板が載置される基板載置部と、
前記基板載置部を、初期位置と、前記基板の主面を前記マスクの主面に対向させる直立位置との間で回動する回動機構と、
前記直立位置の前記基板載置部に支持された前記基板と前記マスクとの位置ずれを検出する検出部と、
前記基板と前記マスクとの位置ずれが検出された際に、前記直立位置の基板載置部を変位させるパラレルリンク機構とを備えたことを特徴とする基板処理装置のアライメント機構。
【請求項２】
前記パラレルリンク機構は、１対のリンク装置を前記基板載置部の少なくとも２つの隅部にそれぞれ備え、前記隅部に接続された１対の前記リンク装置は、その中心軸を互いに直交させ、前記基板載置部との接続点を該隅部にそれぞれ向けて配置される請求項１に記載の基板処理装置のアライメント機構。
【請求項３】
前記パラレルリンク機構は、前記中心軸を互いに直交させた１対のリンク装置は、直立位置の前記基板載置部の鉛直方向下方の各隅部のうち少なくとも一方に設けられる請求項２に記載の基板処理装置のアライメント機構。
【請求項４】
前記パラレルリンク機構は、直立位置の前記基板載置部に、前記リンク装置を鉛直軸に対して非対称に備える請求項２又は３に記載の基板処理装置のアライメント機構。
【請求項５】
前記パラレルリンク機構は、
直立位置の前記基板載置部の下辺であって一側方の隅部に中心軸を水平にして接続された第１リンク装置と、
直立位置の前記基板載置部の一側辺であって下方の隅部に中心軸を前記第１リンク装置の中心軸と直交させて接続された第２リンク装置と、
前記直立位置の前記基板載置部の一側辺であって上方の隅部に中心軸を前記第２リンク装置の中心軸と平行にして接続された第３リンク装置と、
直立位置の前記基板載置部の上辺であって一側方の隅部に中心軸を前記第３リンク装置の中心軸と直交させて接続された第４リンク装置と、
前記直立位置の前記基板載置部の他側辺であって中央部に、中心軸を鉛直にして接続された第５リンク装置と、
前記直立位置の前記基板載置部の他方側辺であって中央部に、中心軸を鉛直とし且つ前記第５リンク装置と対向させて接続された第６リンク装置とを備える請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置のアライメント機構。
【請求項６】
前記パラレルリンク機構を構成するリンク装置は、
前記回動機構に移動不能に固定されたベース部と、
前記基板載置部に当接するエンドエフェクタと、
前記エンドエフェクタをストロークさせる伸縮部と、
前記伸縮部の先端と前記エンドエフェクタとを接続する継手部と、
前記伸縮部を傾動させる傾動部と、
前記伸縮部を回転させる回転軸とを備え、
前記基板載置部を、３次元６自由度で変位させる請求項１〜５のいずれか１項に記載の基板処理装置のアライメント機構。
【請求項７】
前記検出部は、
前記基板載置部に、前記基板と前記マスクとの相対位置を測定するための孔を設けるとともに、
前記基板載置部のうち、基板を載置する面の裏側の面であって該孔に対応する位置に位置検出センサを備えた請求項１〜６のいずれか１項に記載の基板処理装置のアライメント機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクを介して基板に成膜、露光等の処理を行う基板処理装置に設けられ、基板とマスクとの位置合わせを行うアライメント機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば有機ＥＬディスプレイ、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイや、太陽電池パネル等を製造する際には、成膜材料をマスクを介して基板に付着させたり、マスクを介して露光を行う基板処理装置が多く採用されている。例えば、基板処理装置の一つとして成膜材料を昇華させて基板に付着する蒸着装置があるが、一般的な蒸着装置では、基板の主面を水平に保持し、この基板にマスクを重ねて成膜を行う。
【０００３】
一方、近年、フラットパネルディスプレイ等の大面積化に伴い、基板やマスクも大面積化している。基板及びマスクが大面積化すると、それらの自重により、中央部における撓みが大きくなる。基板の撓みが大きい場合、マスクの開口部と基板の成膜対象領域との間に位置ずれが生じ、成膜対象領域以外の領域に成膜材料が付着したり、成膜対象領域の一部に成膜材料が付着しない等の問題が生じる。基板の撓みを相殺するような基板と位置合わせは、従来のアライメント機構では難しい。
【０００４】
この問題に対し、基板を鉛直に立てた状態で蒸着を行う成膜装置が提案されている（例えば特許文献１）。この装置では、基板の自重による撓みが抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−６２０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで上述した成膜装置では、基板を鉛直に立てた後に、アライメント部によって、シャドウマスクを基板に対して移動させることにより位置合わせを行っている。
しかし、基板を水平に載置した場合に比べ、基板を鉛直に立てた場合には、基板とマスクとの隙間を考慮したアライメントが必要になる。即ち、基板を水平に載置した場合には、マスクと基板とが重ねられるため基板とマスクとの隙間は生じないが、基板を鉛直に立てた場合は、基板とマスクとの間に隙間が生じるので、基板の主面が、マスクの主面に対して平行とならない場合が生じる。
【０００７】
一方、従来のアライメント機構は、基板やマスクを水平にして、その主面の法線方向を中心に回転し、鉛直方向に並進するステージを有しているものが多い。このアライメント機構を、基板やマスクを鉛直に立てる基板処理装置に採用した場合には、シャドウマスクや基板を重力に抗して変位させるために、位置合わせ動作が円滑に行われない可能性や、精度が低下する可能性がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、直立した基板とマスクとを高精度に位置合わせすることができる基板処理装置のアライメント機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する基板処理装置のアライメント機構は、基板の主面にマスクを対向させる基板処理装置のアライメント機構において、直立させた前記マスクを支持するマスク支持部と、前記基板が載置される基板載置部と、前記基板載置部を、初期位置と、前記基板の主面を前記マスクの主面に対向させる直立位置との間で回動する回動機構と、前記直立位置の前記基板載置部に支持された前記基板と前記マスクとの位置ずれを検出する検出部と、前記基板と前記マスクとの位置ずれが検出された際に、前記直立位置の基板載置部を変位させるパラレルリンク機構とを備えた。
【００１０】
この態様によれば、直立位置の基板載置部を、パラレルリンク機構によって変位させるので、基板の法線方向を中心に回転し且つ該法線方向に沿って昇降する従来の基板載置部に比べ、基板載置部の位置の微調整を行うことができる。このため、直立させた基板に処理を行う場合であっても、基板とマスクとの位置合わせを高精度に行うことができる。
【００１１】
上記基板処理装置のアライメント機構について、前記パラレルリンク機構は、１対の前記リンク装置を前記基板載置部の少なくとも２つの隅部にそれぞれ備え、前記隅部に接続された１対の前記リンク装置は、その中心軸を互いに直交させ、前記基板載置部との接続点を該隅部にそれぞれ向けて配置されることが好ましい。
【００１２】
この態様によれば、パラレルリンク機構は、基板載置部の少なくとも２つの隅部に１対のリンク装置を備えるので、直立位置の基板載置部の堅牢性を高めることができる。
上記基板処理装置のアライメント機構について、前記パラレルリンク機構は、前記中心軸を互いに直交させた１対のリンク装置は、直立位置の前記基板載置部の鉛直方向下方の各隅部のうち少なくとも一方に設けられることが好ましい。
【００１３】
この態様によれば、パラレルリンク機構は、中心軸を互いに直交させた１対のリンク装置を、基板載置部の鉛直方向下方の各隅部のうち少なくとも一方に備える。このため、リンク装置は、基板載置部の荷重に抗して下方から押圧するので、基板の姿勢を安定させるとともに、高精度な位置合わせを行うことができる。
【００１４】
上記基板処理装置のアライメント機構について、前記パラレルリンク機構は、直立位置の前記基板載置部に、前記リンク装置を鉛直軸に対して非対称に備えることが好ましい。
この態様によれば、パラレルリンク機構は、リンク装置を鉛直軸に対して非対称に備えるため、直立位置の基板載置部の堅牢性を高めることができる。
【００１５】
上記基板処理装置のアライメント機構について、前記パラレルリンク機構は、直立位置の前記基板載置部の下辺であって一側方の隅部に中心軸を水平にして接続された第１リンク装置と、直立位置の前記基板載置部の一側辺であって下方の隅部に中心軸を前記第１リンク装置の中心軸と直交させて接続された第２リンク装置と、前記直立位置の前記基板載置部の一側辺であって上方の隅部に中心軸を前記第２リンク装置の中心軸と平行にして接続された第３リンク装置と、直立位置の前記基板載置部の上辺であって一側方の隅部に中心軸を前記第３リンク装置の中心軸と直交させて接続された第４リンク装置と、前記直立位置の前記基板載置部の他側辺であって中央部に、中心軸を鉛直にして接続された第５リンク装置と、前記直立位置の前記基板載置部の他方側辺であって中央部に、中心軸を鉛直とし且つ前記第５リンク装置と対向させて接続された第６リンク装置とを備えることが好ましい。
【００１６】
この態様によれば、パラレルリンク機構は、６つのリンク装置を上記のように備えるため、直立位置の基板載置部の堅牢性を高めることができる。
上記基板処理装置のアライメント機構について、前記パラレルリンク機構を構成するリンク装置は、前記回動機構に移動不能に固定されたベース部と、前記基板載置部に当接するエンドエフェクタと、前記エンドエフェクタをストロークさせる伸縮部と、前記伸縮部の先端と前記エンドエフェクタとを接続する継手部と、前記伸縮部を傾動させる傾動部と、前記伸縮部を回転させる回転軸とを備え、前記基板載置部を、３次元６自由度で変位させることが好ましい。
【００１７】
この態様によれば、各リンク装置は、伸縮、傾動及び回転可能であって、それらの動作を組み合わせることにより、基板載置部を３次元６自由度で変位させることができるので、直立位置の基板載置部を高精度に位置合わせすることができる。
【００１８】
上記基板処理装置のアライメント機構について、前記検出部は、前記基板載置部に、前記基板と前記マスクとの相対位置を測定するための孔を設けるとともに、前記基板載置部のうち、基板載置面の裏側の面であって該孔に対応する位置に位置検出センサを備えることが好ましい。
【００１９】
この態様によれば、位置検出センサは、基板載置部の裏面に設けられるので、基板が初期位置の基板載置部に載置された段階で、基板載置部と基板との位置ずれを検出することができる。このため、基板が、基板載置部に対して大きくずれた状態で載置された場合に、基板載置部を回動させる前段階で基板の載置を再度やり直すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】基板処理装置を蒸着装置に具体化した第１実施形態の要部を示す斜視図。
【図２】同アライメント機構の基板ステージを直立位置に配置したときの側面図。
【図３】同アライメント機構の基板ステージを直立位置に配置したときの正面図。
【図４】同アライメント機構のリンク装置を示す斜視図。
【図５】同アライメント機構の模式図。
【図６】同アライメント機構のセンサと、基板及びマスクとの位置ずれ検出を説明する模式図。
【図７】同マスクを介した蒸着工程の模式図。
【図８】同蒸着装置が備える制御装置のブロック図。
【図９】同蒸着装置による蒸着のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第１実施形態）
以下、基板処理装置のアライメント機構の第１実施形態を図１〜図９にしたがって説明する。本実施形態では、基板処理装置のアライメント機構を、有機ＥＬディスプレイを製造するための蒸着装置のアライメント機構に具体化している。蒸着装置は、マスクを介して、基板の成膜対象領域に成膜材料を付着させ、電極層や発光層等の薄膜を形成する装置である。
【００２２】
成膜装置は、内側に成膜室を備えるチャンバと、チャンバ内の圧力を調整する排気系を備えている。また、成膜装置は、チャンバ内に、支持フレーム１２を備えている。支持フレーム１２は、マスク支持部としてのマスクフレーム１３と、回動機構を構成する基板フレーム１５と、マスクフレーム１３及び基板フレーム１５が固定された図示しない台座フレームとを備えている。
【００２３】
マスクフレーム１３は、略四角枠状に形成され、上記台座フレームに対して垂直に固定されている。マスクフレーム１３の中央には、マスクＭが、直立した状態で固定されている。マスクフレーム１３の裏面には、蒸着源を備えた蒸着装置３０が設けられている。
【００２４】
次に、基板フレーム１５について詳述する。図２に示すように、基板フレーム１５は、基板Ｓｂを支持するための四角枠状に形成されたフレーム本体１８を備えている。フレーム本体１８のうち、マスクフレーム１３側に配置される基端部の両側には、回転軸１７がそれぞれ設けられている。回転軸１７は、上記台座フレームに固定された軸受部１４に回転可能に支持されている。また、回転軸１７は、上記軸受部に軸支された状態で、回動機構を構成する図示しない駆動装置に連結され、駆動装置に内蔵されたモータの回転力により回転する。この構成により、フレーム本体１８は、その上面が略水平になる回動始端位置と、該上面が鉛直になる回動終端位置との間を回動可能に構成されている。図２に示すように、フレーム本体１８が回動終端位置に配置されると、フレーム本体１８はマスクフレーム１３に対峙した状態になる。
【００２５】
図３に示すようにフレーム本体１８の上面には、アライメント機構を構成するパラレルリンク機構Ｐを介して、基板載置部としてのチャックプレート２０が設けられている。パラレルリンク機構Ｐは、６つのリンク装置Ｌ１〜Ｌ６を有している。尚、リンク装置Ｌ１〜Ｌ６を区別しないで説明する場合には、単にリンク装置Ｌとして説明する。
【００２６】
このリンク装置Ｌについて図４に従って説明する。リンク装置Ｌは、フレーム本体１８に固定される、ベース部としての固定側ブラケットＬａを備える。固定側ブラケットＬａは、フレーム本体１８の上面に移動不能に固定されている。また固定側ブラケットＬａの上面は、基板Ｓｂの外側に相当する方向に向かって傾斜し、この上面には回転軸Ｌｂが設けられている。回転軸Ｌｂは、固定側ブラケットＬａの上面における法線方向を中心に両方向に回動可能になっている。
【００２７】
この回転軸Ｌｂ上には、傾動部Ｌｄが設けられている。傾動部Ｌｄは、固定側ブラケットＬａの上面に対して垂直な方向に立設された軸受部Ｌｅと、該軸受部Ｌｅに貫挿された傾動軸Ｌｆとを備えている。この傾動部Ｌｄは、回転軸Ｌｂの回動時には、その回動方向に従動する。
【００２８】
傾動軸Ｌｆの途中には伸縮装置Ｌｇが傾動可能に装着されている。伸縮装置Ｌｇは、箱状のケースＬｈを備え、ケースＬｈの下面には、軸貫挿部Ｌｉが形成されている。この軸貫挿部Ｌｉには、傾動軸Ｌｆが軸支されている。この構成により、伸縮装置Ｌｇは、傾動軸Ｌｆを中心に、固定側ブラケットＬａの上面に対して傾動可能となっている。
【００２９】
伸縮装置Ｌｇは、ボールねじ等からなる電動シリンダーであって、伸縮部としてのシャフトＬｊと、シャフトＬｊの先端に設けられた継手部Ｌｋとを備えている。シャフトＬｊは、ケースＬｈに対して伸縮可能に設けられている。継手部Ｌｋは、ボールジョイント等から構成される。この継手部Ｌｋには、エンドエフェクタである可動側ブラケットＬｍが連結されている。可動側ブラケットＬｍは、その上面によってチャックプレート２０を裏面側から支持する。
【００３０】
さらに、伸縮装置Ｌｇには、モータと、該モータの駆動力をシャフトＬｊ、傾動軸Ｌｆ、及び回転軸Ｌｂに伝達するベルトやギア等の伝達機構とを内蔵したリンク駆動部Ｌｎが連結されている。
【００３１】
このリンク駆動部Ｌｎの駆動力を伝達することによって、回転軸Ｌｂは回転し、傾動部Ｌｄ及び伸縮装置Ｌｇは回転軸Ｌｂの回転に従動する。
また、リンク駆動部Ｌｎの駆動力により、伸縮装置Ｌｇは、傾動軸Ｌｆを中心に、固定側ブラケットＬａの上面に対して傾動するとともに、シャフトＬｊをケースＬｈに対して伸縮させる。尚、シャフトＬｊの軸線方向が固定側ブラケットＬａの上面の傾斜方向と平行となった際、傾動部Ｌｄの傾動角度を０°及び回転軸Ｌｂの回転角度を０°とする。またシャフトＬｊが伸長していない状態であって、その伸びが最小長さである位置を、ストローク長「０」とする。また回転角度０°、傾動角度０°、ストローク長がゼロである場合のリンク装置Ｌの位置を、以下、リンク装置Ｌの初期位置という。
【００３２】
次に、チャックプレート２０について説明する。図３に示す各リンク装置Ｌ１〜Ｌ６は、初期位置に配置され、チャックプレート２０は、回動終端位置の基板フレーム１５に固定された状態、即ちチャックプレート２０の主面がマスクＭに対向する直立位置に配置されている。
【００３３】
チャックプレート２０は、略長方形状をなし、その上面に、基板Ｓｂが載置される基板収容部２０ａを備えている。基板収容部２０ａの外側には、収容した基板を固定するための複数のクリップ２０ｂが基板収容部２０ａの周方向に亘って設けられている。クリップ２０ｂは、基板Ｓｂをチャックプレート２０に押し付ける方向に付勢する。
【００３４】
チャックプレート２０には、基板収容部２０ａ側からみて下辺の左側と、左辺の下側とに、板状の被支持部２０ｈ，２０ｉが固定されている。被支持部２０ｈは、第１リンク装置Ｌ１に支持されている。第１リンク装置Ｌ１は、チャックプレート２０との接続点である可動側ブラケットＬｍを、チャックプレート２０の下方左隅部に向けて配置されている。
【００３５】
被支持部２０ｉは第２リンク装置Ｌ２に支持されている。第２リンク装置Ｌ２は、チャックプレート２０との接続点である可動側ブラケットＬｍを、チャックプレート２０の下方左隅部に向けて配置されている。第１リンク装置Ｌ１の上記シャフトＬｊの中心軸Ａｘ１と、第２リンク装置Ｌ２のシャフトＬｊの中心軸Ａｘ２とは直交する。
【００３６】
さらにチャックプレート２０には、基板収容部２０ａ側からみて、左辺の上側と、上辺の左側とに、板状の被支持部２０ｊ、２０ｋが固定されている。被支持部２０ｊは、第３リンク装置Ｌ３に支持されている。第３リンク装置Ｌ３は、チャックプレート２０との接続点である可動側ブラケットＬｍを、チャックプレート２０の上方左隅部に向けて配置されている。
【００３７】
被支持部２０ｋの裏面は、第４リンク装置Ｌ４に支持されている。第４リンク装置Ｌ４は、チャックプレート２０との接続点である可動側ブラケットＬｍを、チャックプレート２０の上方左隅部に向けて配置されている。即ち、第３リンク装置Ｌ３のシャフトＬｊの中心軸Ａｘ３と、第４リンク装置Ｌ４のシャフトＬｊの中心軸Ａｘ４とは直交する。
【００３８】
即ち、第１リンク装置Ｌ１及び第２リンク装置Ｌ２は、チャックプレート２０の下方左隅部を囲んで支持し、第３リンク装置Ｌ３及び第４リンク装置Ｌ４は、チャックプレート２０の上方左隅部を囲んで支持する。
【００３９】
また、第３リンク装置Ｌ３は、チャックプレート２０の中心を通り、且つチャックプレート２０の短手方向に延びる水平軸Ｘに対して、第２リンク装置Ｌ２と対称の位置及び方向に設けられている。また、第４リンク装置Ｌ４は、水平軸Ｘに対して、第１リンク装置Ｌ１と対称の位置に設けられている。
【００４０】
一方、チャックプレート２０には、基板収容部２０ａ側からみて、右辺の中央に、長尺状の被支持部２０ｍが固定されている。被支持部２０ｍの裏面は、第５リンク装置Ｌ５及び第６リンク装置Ｌ６に支持されている。第５リンク装置Ｌ５は、被支持部２０ｍの上端部に接続され、チャックプレート２０との接続点である可動側ブラケットＬｍを、下方に向けて配置されている。第６リンク装置Ｌ６は、被支持部２０ｍの下端部を支持し、チャックプレート２０との接続点である可動側ブラケットＬｍを上方に向けて配置されている。また、第５リンク装置Ｌ５の中心軸Ａｘ５と、第６リンク装置Ｌ６の中心軸Ａｘ６とは同一線上にある。さらに、第５リンク装置Ｌ５の位置及び方向は、水平軸Ｘに対して第６リンク装置Ｌ６の位置及び方向と対称である。
【００４１】
このように、パラレルリンク機構Ｐは、６つのリンク装置Ｌを、鉛直軸Ｙに対して非対称に備える。また、第１〜第６リンク装置Ｌ１〜Ｌ６により、チャックプレート２０は６つの自由度を有する。図５に示すように、チャックプレート２０は、第１〜第６リンク装置Ｌ１〜Ｌ６の駆動により、鉛直軸（Ｙ軸）方向、基板幅方向の水平軸（Ｘ軸）方向、基板厚み方向の垂直軸（Ｚ軸）方向への並進と、これらの３軸回りのヨー（Ｙθ）、ピッチ（Ｘθ）、ロール（Ｚθ）方向へ回転可能となっている。
【００４２】
また、チャックプレート２０の下方左隅部及び上方左隅部を、第１〜第４リンク装置Ｌ１〜Ｌ４でそれぞれ囲んで支持し、右辺中央を第５リンク装置及び第６リンク装置Ｌ６で支持することにより、チャックプレート２０を直立位置に配置してもチャックプレート２０の姿勢を安定化することができる。
【００４３】
しかも、上述したようにリンク装置Ｌ１〜Ｌ６を配置することで、直立位置に配置されたチャックプレート２０の堅牢性を高めることができる。例えばチャックプレート２０、チャックプレート２０に連結した基板フレーム１５又は基板Ｓｂ等に、意図しない外力が加えられても、直立位置に配置されたチャックプレート２０が傾いたり、固定された位置からずれにくくなる。リンク装置Ｌ１〜Ｌ６の配置パターンに応じたチャックプレート２０の堅牢性については発明者の実験やシミュレーション等によって判明しているが、その理由については解明中である。
【００４４】
図３に示すように、チャックプレート２０には、二対の測距センサ固定部２３と、一対の撮像装置固定部２４とが形成されている。測距センサ固定部２３の裏面には、測距センサ２５がそれぞれ固定されている。検出部及び位置検出センサを構成する測距センサ２５は、レーザー、赤外線等の光線を射出する光源等と、光線が反射した反射光を受光する受光素子とを有する。また、撮像装置固定部２４の裏面には、撮像装置２６がそれぞれ固定されている。検出部及び位置検出センサを構成する撮像装置２６は、レンズやミラーからなる光学系と、ＣＣＤ等の受光素子を備える。
【００４５】
図３に示すように、測距センサ固定部２３には、測距センサ２５が出力する光線を通過させる貫通孔２３ｈがそれぞれ設けられている。この貫通孔２３ｈは、チャックプレート２０に貫通形成されている。基板フレーム１５に固定された基板Ｓｂは、透光性を有する基板であって、測距センサ２５が射出する光を透過させる。
【００４６】
また、撮像装置固定部２４には、撮像装置２６の受光素子がマスク側からの光を受けるための貫通孔２４ｈがそれぞれ設けられている。この貫通孔２４ｈもまた、チャックプレート２０に貫通形成されている。
【００４７】
また、測距センサ固定部２３のうち一対は、基板収容部２０ａの対角となる隅部にそれぞれ配設され、一対の撮像装置固定部２４は、基板収容部２０ａのうち測距センサ固定部２３が設けられていない各隅部に、対角となるように設けられている。また、残りの一対の測距センサ固定部２３は、撮像装置固定部２４のそれぞれ近傍であって、基板中心に対して対称となる位置にそれぞれ形成されている。
【００４８】
測距センサ２５は、チャックプレート２０が直立位置に配置された際に、光源からマスクＭに対して貫通孔２３ｈを介して光線を射出するとともに、マスクＭに反射した光を受光する。そして、各測距センサ２５の検出結果を比較して、鉛直軸回り（Ｙθ方向）の位置ずれ、水平軸回り（Ｘθ方向）の位置ずれを検出する。例えば、基板Ｓｂの下端部とマスクＭとの相対距離が、基板Ｓｂの上端部とマスクＭとの相対距離よりも大きい場合、即ち基板上端部がマスク側に傾くような姿勢であって、水平軸回り（Ｘθ方向）のずれがある場合、基板下端部に配置された測距センサ２５によって検出された相対距離は、基板上端部に配置された測距センサ２５によって検出された相対距離よりも大きい。この場合には、水平軸回りの位置ずれがあると判断する。
【００４９】
図６に示すように、撮像装置２６は、チャックプレート２０が直立位置にされた際に、撮像装置固定部２４の貫通孔２４ｈを介して、透光性を有する基板Ｓｂのうち互いに対角となる各隅部に形成されたアライメントマーク（以下、基板側マークＭ１という）と、マスクＭのうち互いに対角となる各隅部に形成されたアライメントマーク（以下、マスク側マークＭ２）とを撮像する。各マークＭ１，Ｍ２は、撮像装置２６の光軸２６ｘ上又はその近傍に配置され、十字や三角形、矩形等、基板Ｓｂ及びマスクＭの２次元的な位置ずれが検出可能な形状を有している。
【００５０】
基板ＳｂとマスクＭとの間に、２次元的な位置ずれが無い場合、撮像装置２６の視点からみて各マークＭ１，Ｍ２は完全に重複する。基板ＳｂとマスクＭとの間に位置ずれがある場合、各マークＭ１，Ｍ２はずれた状態で重なるため、撮像したデータを解析することにより、鉛直軸（Ｙ軸）方向の位置ずれ量、基板幅方向の水平軸（Ｘ軸方向）方向の位置ずれ量と、垂直軸周りの回転（ロールＺθ）方向の位置ずれ量を検出することができる。
【００５１】
測距センサ２５及び撮像装置２６により基板ＳｂとマスクＭとの間に位置ずれが検出されると、その位置ずれ量を相殺するようにリンク装置Ｌ１〜Ｌ６が駆動される。例えば、基板Ｓｂが、本来配置されるべき位置（目標位置）から鉛直方向下方に位置していることが検出されると、基板Ｓｂを鉛直方向上方に垂直移動させるようにリンク装置Ｌ１〜Ｌ６が駆動する。
【００５２】
次に、蒸着装置３０について説明する。図７に示すように、蒸着装置３０は、成膜材料を供給する蒸着源３０ａと、蒸着源３０ａをマスクＭに対して走査する走査機構（図示略）とを備えている。走査機構は、蒸着源を固定するホルダ、ホルダを搬送させるレール、モータ、該モータの駆動力をホルダに伝達するベルト等から構成されている。そして、蒸着源３０ａをマスク全域に亘って走査させることで、マスクＭの孔Ｈを介して基板Ｓｂに成膜材料を付着させる。尚、図７では、蒸着源３０ａ、マスクＭ及び基板Ｓｂのギャップ（間隙）は、実際の長さよりも大きく図示している。
【００５３】
次に成膜装置の電気的構成について説明する。図８に示すように、成膜装置の制御装置５０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ及び成膜プログラムを格納したＲＯＭ等からなる主制御部５１を備えている。主制御部５１は、ポンプ駆動回路５２を介して排気系を駆動し、チャンバ内の圧力を調整する。また、制御装置５０は、上記駆動装置を駆動するモータ駆動回路５３を備える。モータ駆動回路５３は、駆動装置を駆動して、基板フレーム１５を回転させる。
【００５４】
また、制御装置５０は、リンク駆動回路５４を備える。リンク駆動回路５４は、各リンク装置Ｌ１〜Ｌ６に接続されたケーブル（図示略）にそれぞれ電気的に接続され、各リンク装置Ｌ１〜Ｌ６の回転量、傾動量、ストローク量を調整可能である。
【００５５】
さらに制御装置５０は、センサ制御回路５５を備えている。センサ制御回路５５は、測距センサ２５及び撮像装置２６に駆動信号を送信するとともに、検出信号を受信可能である。主制御部５１は、センサ制御回路５５を介して測距センサ２５及び撮像装置２６を駆動するとともに、検出信号に基づき、基板ＳｂとマスクＭとの位置ずれ量を演算する。そして、その位置ずれ量に基づいて、リンク駆動回路５４を介して、各リンク装置Ｌ１〜Ｌ６を駆動する。
【００５６】
また、制御装置５０は、蒸着装置駆動回路５６を備える。主制御部５１は、蒸着装置駆動回路５６を介して、ホルダに接続されたモータを駆動する。
次に、成膜装置の動作について図９に示すフローチャートに従って説明する。まず、蒸着装置３０及び各リンク装置Ｌ１〜Ｌ６と、制御装置５０の初期化を行う（ステップＳ１）。成膜工程が開始される時点では、基板フレーム１５は回動始端位置に配置されているので、主制御部５１は、リンク駆動回路５４を制御してリンク装置Ｌ１〜Ｌ６を初期位置に戻す。また、主制御部５１は、ＲＡＭ等に格納された前回のアライメントデータを初期化する。
【００５７】
次に、ゲートバルブを介して搬送装置（いずれも図示略）から成膜装置内に基板Ｓｂが搬入され、基板フレーム１５の基板収容部２０ａに載置される（ステップＳ２）。基板収容部２０ａに基板Ｓｂが載置されると、クリップ２０ｂにより基板Ｓｂの周囲が固定される。
【００５８】
このとき、撮像装置２６を駆動して、貫通孔２４ｈを介して基板側マークＭ１を撮像して、基板Ｓｂと上記目標位置とのずれを検出することができる。基板Ｓｂと目標位置とのずれが大きいとき、基板フレーム１５を回動終端位置まで回動させる前に基板Ｓｂを載置し直すことができる。
【００５９】
基板Ｓｂがチャックプレート２０に固定されると、主制御部５１は、モータ駆動回路５３を介して上記駆動装置を駆動し、回転軸１７を中心に基板フレーム１５を回動始端位置から回動終端位置まで回転させて、チャックプレート２０を直立位置へ回動する（ステップＳ３）。また、主制御部５１は、ポンプ駆動回路５２を介して排気系を駆動し、チャンバ内を減圧する（ステップＳ４）。
【００６０】
基板フレーム１５が回動終端位置に配置されると、主制御部５１は、基板ＳｂとマスクＭとの位置ずれ量を演算する（ステップＳ５）。具体的には、主制御部５１は、センサ制御回路５５を介して、測距センサ２５を駆動し、測距センサ２５からマスクＭまでの相対距離を検出する。また、撮像装置２６を駆動し、基板側マークＭ１及びマスク側マークＭ２を撮像した撮像データを解析して、水平方向及び鉛直方向及びロール方向における位置ずれ量を演算する。
【００６１】
そして、主制御部５１は、ステップＳ５における演算結果に基づき、位置ずれがあるか否かを判断する（ステップＳ６）。基板ＳｂとマスクＭとの位置ずれがないと判断すると（ステップＳ６においてＮＯ）、ステップＳ９の蒸着工程に進む。
【００６２】
一方、主制御部５１が、位置ずれがあると判断すると（ステップＳ６においてＹＥＳ）、リンク駆動回路５４を介して、位置ずれ量を相殺するようにリンク装置Ｌ１〜Ｌ６を駆動する（ステップＳ７）。
【００６３】
リンク装置Ｌ１〜Ｌ６を駆動すると、主制御部５１は、基板ＳｂとマスクＭとの位置調整が完了したか否かを判断する（ステップＳ８）。ここでは、測距センサ２５及び撮像装置２６から検出データを取得して、位置ずれ量が、所定値以下であるか否かを判断する。
【００６４】
位置調整が完了していない場合には（ステップＳ８においてＮＯ）、ステップＳ７に戻り、リンク装置Ｌ１〜Ｌ６を駆動する。位置調整が完了したと判断すると（ステップＳ８においてＹＥＳ）、蒸着を行う（ステップＳ９）。
【００６５】
ステップＳ９では、主制御部５１は、蒸着装置駆動回路５６を介して、蒸着源３０ａをマスクＭに対して走査させる。また、蒸着源３０ａを加熱して、成膜材料をマスクＭを介して基板Ｓｂに付着させる。
【００６６】
蒸着源３０ａをマスク全域に走査させると、基板Ｓｂの取り出しを行う（ステップＳ１０）。このとき、主制御部５１は、モータ駆動回路５３を介して、基板フレーム１５を回動終端位置から回動始端位置に回動する。基板フレーム１５が回動始端位置に配置されると、クリップ２０ｂが外され、搬送装置により、基板Ｓｂが取り出される。
【００６７】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、直立位置のチャックプレート２０を、パラレルリンク機構Ｐによって変位させるので、基板Ｓｂの法線方向を中心に回転及び該法線方向に沿って昇降する従来の基板ステージよりも、チャックプレート２０の位置の微調整を行うことができる。このため、直立させた基板Ｓｂに対し成膜を行う場合であっても、基板ＳｂとマスクＭとの位置合わせを高精度に行うことができる。
【００６８】
（２）上記実施形態では、パラレルリンク機構Ｐは、１対のリンク装置Ｌをチャックプレート２０の下方左隅部及び上方左隅部にそれぞれ備える。また、各隅部に接続された１対のリンク装置Ｌは、その中心軸を直交させ、チャックプレート２０との接続点である可動側ブラケットＬｍを該隅部にそれぞれ向けて配置されている。このため、チャックプレート２０を直立位置に配置したときの堅牢性を高めることができる。従って、チャックプレート２０が位置調整中に傾いたり位置ずれすることがないので、基板ＳｂとマスクＭとの位置調整を精度よく行うことができる。
【００６９】
（３）上記実施形態によれば、パラレルリンク機構Ｐは、中心軸を互いに直交させた１対の第１及び第２リンク装置Ｌ１，Ｌ２を、チャックプレート２０の鉛直方向下方の左隅部に備える。このため、第１及び第２リンク装置Ｌ１，Ｌ２は、チャックプレート２０の荷重に抗して、下方から押圧するので、基板Ｓｂの姿勢を安定させるとともに、高精度な位置合わせを行うことができる。
【００７０】
（４）上記実施形態によれば、パラレルリンク機構Ｐは、直立位置のチャックプレート２０に、各リンク装置Ｌ１〜Ｌ６を鉛直軸Ｙに対して非対称に備える。このため、外力が加えられても傾き等が生じにくくなり、直立位置のチャックプレート２０の堅牢性を高めることができる。
【００７１】
（５）上記実施形態によれば、パラレルリンク機構Ｐは、直立位置のチャックプレート２０の下辺であって左側の隅部に中心軸Ａｘ１を水平にして接続された第１リンク装置Ｌ１を備えた。さらに、直立位置のチャックプレート２０の左辺であって下方の隅部に中心軸Ａｘ２を第１リンク装置Ｌ１の中心軸Ａｘ１と直交させて接続された第２リンク装置Ｌ２を備えた。さらに、直立位置のチャックプレート２０の左辺であって上方の隅部に中心軸Ａｘ３を第２リンク装置Ｌ２の中心軸Ａｘ２と平行にして接続された第３リンク装置Ｌ３を備えた。さらに、直立位置のチャックプレート２０の上辺であって左側の隅部に中心軸Ａｘ４を第３リンク装置Ｌ３の中心軸Ａｘ３と直交させて接続された第４リンク装置Ｌ４を備えた。さらに、直立位置のチャックプレート２０の右辺であって中央部に中心軸Ａｘ５を鉛直にして接続された第５リンク装置Ｌ５と、直立位置のチャックプレート２０の右辺であって中央部に中心軸Ａｘ６を鉛直とし且つ第５リンク装置Ｌ５と対向させて接続された第６リンク装置Ｌ６とを備えた。このため、直立位置のチャックプレート２０の堅牢性を高めることができる。
【００７２】
（６）上記実施形態では、リンク装置Ｌは基板フレーム１５に移動不能に固定された固定側ブラケットＬａ部と、エンドエフェクタである可動側ブラケットＬｍとを備える。また、可動側ブラケットＬｍをストロークさせるシャフトＬｊと、シャフトＬｊの先端と可動側ブラケットＬｍとを接続する継手部Ｌｋと、シャフトＬｊを傾動させる傾動部Ｌｄと、シャフトＬｊを回転させる回転軸Ｌｂとを備える。そして、チャックプレート２０を、３次元６自由度で変位させる。このため、チャックプレート２０を直立位置に配置した場合でも、高精度に位置合わせすることができる。
【００７３】
（７）上記実施形態では、チャックプレート２０に、基板ＳｂとマスクＭとの相対位置を測定するための貫通孔２３ｈ，２４ｈを設けるとともに、チャックプレート２０のうち、裏側の面であって該貫通孔２３ｈ，２４ｈに対応する位置に測距センサ２５及び撮像装置２６を備えた。このため、基板Ｓｂが初期位置のチャックプレート２０に載置された段階で、チャックプレート２０と基板Ｓｂとの位置ずれを検出することができる。このため、基板Ｓｂが、チャックプレート２０に対して大きくずれた状態で載置された場合に、基板フレーム１５を回動させる前段階で基板Ｓｂの載置を再度やり直すことができる。
【００７４】
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、チャックプレート２０を略長方形状としたが、六角形状等、多角形状にしてもよい。
【００７５】
・上記実施形態では、基板載置部としてのチャックプレート２０を、クリップ２０ｂによって基板Ｓｂを固定する構成としたが、静電力、吸引力により基板Ｓｂを固定する構成としてもよい。
【００７６】
・伸縮装置Ｌｇは、ボールねじ等からなる電動シリンダーとしたが、エアシリンダーや、油圧シリンダーとしてもよい。
・上記実施形態では、リンク装置Ｌは、チャックプレート２０を６自由度で変位可能な構成としたが、６自由度以下の自由度を有する構成でもよい。
【００７７】
・上記実施形態では、基板処理装置を、有機ＥＬディスプレイパネルを製造する蒸着装置に具体化したが、液晶ディスプレイパネルや、太陽電池セル等を製造する蒸着装置に適用してもよい。また、基板処理装置は、蒸着装置以外に、スパッタ装置、ＣＶＤ装置、成膜材料をノズルから吐出させる装置等の成膜装置に具体化してもよい。或いは、蒸着装置以外に、マスクを介してフォトレジストを露光する露光装置に具体化してもよい。要は、マスクと基板とを位置合わせする装置であれば、設置雰囲気（大気、真空）を問わず上記構成のアライメント機構を適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１１…チャンバ、１２…支持フレーム、１３…マスク支持部としてのマスクフレーム、１５…回動機構としての基板フレーム、１７…回転軸、２０…基板載置部としてのチャックプレート、２３ｈ，２４ｈ…貫通孔、２５…検出部及び位置検出センサを構成する測距センサ、２６…検出部及び位置検出センサを構成する撮像センサ、Ａｘ１〜Ａｘ６…中心軸、Ｌ，Ｌ１〜Ｌ６…リンク装置、Ｌａ…ベース部としての固定側ブラケット、Ｌｂ…回転軸、Ｌｄ…傾動部、Ｌｊ…伸縮部としてのシャフト、Ｌｋ…継手部、Ｌｍ…エンドエフェクタとしての可動側ブラケット、Ｍ…マスク、Ｐ…アライメント機構を構成するパラレルリンク機構、Ｓｂ…基板、Ｙ…鉛直軸。
【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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