(57)【要約】      （修正有）【課題】有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ製作のためのマスクアライメントシステムを有する化学蒸着（ＣＶＤ）装置を提供する。【解決手段】基板１０６が基板支持体１１０上にアライメントされると、１以上の視覚化システム１２２は、マスク１０８が適切に基板１０６上にアライメントされているかどうかを判断する。マスク１０８が正しくアライメントされていない場合は、１以上のアクチュエータ１２４が１以上のモーションアライメント要素を動かして、マスク１０８の位置を調整する。その後、１以上の視覚化システム１２２は、マスク１０８のアライメントを再確認する。マスク１０８が適切に基板１０６上にアライメントされると、マスク１０８は、基板１０６上に降ろされ、その後、基板支持体１１０は、シャドウフレーム１２８がマスク１０８に接触するまで、ステム１２６上を上昇する。【選択図】図１
0003195992.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ本体内に配置された基板支持体と、
少なくとも部分的にチャンバ本体内に配置され、その少なくとも一部が基板支持体を通って延びているマスクアライメントシステムを含む処理チャンバ。
【請求項２】
マスクアライメントシステムが、アライメント視覚化システム及びモーションアライメント要素を含む請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項３】
基板支持体が貫通する開口部を有し、アライメント視覚化システムは、光源から出射された光が開口部を通過するように、開口部とアライメントされた光源を含む請求項２記載の処理チャンバ。
【請求項４】
マスクアライメントシステムに結合されたマスクと、
チャンバ本体内に配置されたガス分配シャワーヘッドと、
ガス分配シャワーヘッドとマスクの間のチャンバ本体内に配置され、陽極酸化部分と非陽極酸化部分とを有するシャドウマスクを含み、非陽極酸化部分が開口部とアライメントされる請求項３記載の処理チャンバ。
【請求項５】
陽極酸化部分は陽極酸化アルミニウムを含み、非陽極酸化部分はアルミニウムを含む請求項４記載の処理チャンバ。
【請求項６】
基板支持体は、マスク、シャドウマスク、及びガス分配シャワーヘッドに対向する凸面を有する請求項５記載の処理チャンバ。
【請求項７】
モーションアライメント要素は、
マスクに係合するための、内部に固定されたボールベアリングを有する第１アライメント要素と、
マスクに係合するための、内部に可動のボールベアリングを有する第２アライメント要素を含む請求項６記載の処理チャンバ。
【請求項８】
マスクは、基板支持体の開口部及びシャドウフレームの非陽極酸化部分とアライメントするための貫通する開口部を有する請求項７記載の処理チャンバ。
【請求項９】
モーションアライメント要素は、
マスクに係合するための、内部に固定されたボールベアリングを有し、第１アライメント要素と対向する第３アライメント要素と、
マスクに係合するための、内部に可動のボールベアリングを有し、第２アライメント要素と対向する第４アライメント要素を含む請求項８記載の処理チャンバ。
【請求項１０】
マスクは、内部に窪みが形成され、内部にスロットが形成された底面を有し、第１アライメント要素は窪みに係合し、第２アライメント要素はスロットに係合する請求項９記載の処理チャンバ。
【請求項１１】
マスクアライメントシステムに結合されたマスクと、
チャンバ本体内に配置されたガス分配シャワーヘッドと、
ガス分配シャワーヘッドとマスクの間のチャンバ本体内に配置され、陽極酸化部分と非陽極酸化部分とを有するシャドウマスクを含む請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項１２】
陽極酸化部分は陽極酸化アルミニウムを含み、非陽極酸化部分はアルミニウムを含む請求項１１記載の処理チャンバ。
【請求項１３】
基板支持体は、マスク、シャドウマスク、及びガス分配シャワーヘッドに対向する凸面を有する請求項１２記載の処理チャンバ。
【請求項１４】
モーションアライメント要素は、
マスクに係合するための、内部に固定されたボールベアリングを有する第１アライメント要素と、
マスクに係合するための、内部に可動のボールベアリングを有する第２アライメント要素を含む請求項１３記載の処理チャンバ。
【請求項１５】
モーションアライメント要素は、
マスクに係合するための、内部に固定されたボールベアリングを有し、第１アライメント要素と対向する第３アライメント要素と、
マスクに係合するための、内部に可動のボールベアリングを有し、第２アライメント要素と対向する第４アライメント要素を含む請求項１４記載の処理チャンバ。
【請求項１６】
チャンバ本体内に配置された基板支持体と、
チャンバ本体内に配置されたマスクと、
チャンバ本体内に少なくとも部分的に配置されたマスクアライメントシステムであって、
第１アクチュエータと、
第１アクチュエータに結合され、３つの平面内で移動可能な第１アライメント要素であって、マスクに結合され、基板支持体を通って延びる第１アライメント要素と、
第２アクチュエータに結合され、１つの平面内でのみ移動可能な第２アライメント要素であって、マスクに結合され、基板支持体を通って延びる第２アライメント要素を含むマスクアライメントシステムを含む処理チャンバ。
【請求項１７】
マスクアライメントシステムは
第２アクチュエータと、
第２アクチュエータに結合され、３つの平面内で移動可能な第３アライメント要素であって、マスクに結合され、基板支持体を通って延びる第３アライメント要素と、
第２アクチュエータに結合され、１つの平面内でのみ移動可能な第４アライメント要素であって、マスクに結合され、基板支持体を通って延びる第４アライメント要素を含む請求項１６記載の処理チャンバ。
【請求項１８】
各アライメント要素は、その端部に配置され、マスクに係合するボールベアリングを有し、第１アライメント要素のボールベアリングは、マスクの底面内に形成された窪み内に配置され、第３アライメント要素のボールベアリングは、マスクの底面内に形成されたスロット内に配置される請求項１７記載の処理チャンバ。
【請求項１９】
第２アライメント要素のボールベアリングと、第４アライメント要素のボールベアリングは、マスクの底面と接触しており、第２アライメント要素及び第４アライメント要素のボールベアリングは、それぞれのアライメント要素内で移動可能に配置されている請求項１８記載の処理チャンバ。
【請求項２０】
第１アライメント要素のボールベアリングと、第３アライメント要素のボールベアリングは、マスクの底面の窪み及びスロット内にそれぞれ配置され、第１アライメント要素及び第３アライメント要素のボールベアリングは固定されている請求項１９記載の処理チャンバ。
【請求項２１】
処理チャンバ内の基板支持体上に基板を配置する工程であって、基板は、基板支持体内に形成された開口部を通して見ることができるアライメントマークをその上に有する工程と、
アライメントマークと、基板上に配置されたマスクを貫通する開口部の境界と、シャドウマスクが見えるように基板支持体内の開口部を通して光を照らす工程と、
マスクを通して開口部の境界の中心からのアライメントマークの距離を測定する工程と、
マスクを移動する工程を含む、マスクをアライメントするための方法。
【請求項２２】
マスクを移動する工程は、
マスクを回転する工程と、
面内でマスクをシフトする工程を含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
回転する工程の前にシフトする工程が行われる請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
照らす工程中に、シャドウフレームの非陽極酸化部分が見えている請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
マスクを移動する工程は、
第１アクチュエータに結合された第１アライメント要素を移動させる工程であって、第１アライメント要素は、マスクと結合され、基板支持体を通って延びる工程と、
第１アクチュエータに結合された第２アライメント要素に沿ってマスクを移動させる工程であって、第２アライメント要素は、マスクと結合され、基板支持体を通って延びる工程を含む請求項２４記載の方法。
【請求項２６】
第２アクチュエータに結合された第３アライメント要素を移動させる工程であって、第３アライメント要素は、マスクと結合され、基板支持体を通って延びる工程と、
第２アクチュエータに結合された第４アライメント要素に沿ってマスクを移動させる工程であって、第４アライメント要素は、マスクと結合され、基板支持体を通って延びる工程を含む請求項２５記載の方法。
【請求項２７】
測定する工程は、マスクの開口部の境界の中心からのアライメントマークの第１方向における第１距離を計算する工程を含む請求項２１記載の方法。
【請求項２８】
測定する工程は、マスクの開口部の境界の中心からのアライメントマークの第１方向と直交する第２方向における第２距離を計算する工程を含む請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
基板は複数のアライメントマークを有し、マスクは複数の開口部を有し、基板支持体は複数の開口部を有する請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
第１距離及び第２距離は、各アライメントマークに対して平均化される請求項２９記載の方法。
【考案の詳細な説明】
【考案の背景】
【０００１】
（考案の分野）
本考案の実施形態は、概して、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ製作のためのマスクアライメントシステムを有する化学蒸着（ＣＶＤ）装置に関する。
【０００２】
（関連技術の説明）
ＯＬＥＤは、情報を表示するための、テレビスクリーン、コンピュータモニタ、携帯電話、他のハンドヘルドデバイス等の製造に使用される。典型的なＯＬＥＤは、個別に通電可能な画素を有するマトリックスディスプレイパネルを形成するように基板上にすべてが堆積された二つの電極の間に位置する有機材料の層を含むことができる。ＯＬＥＤは、一般的に、２つのガラスパネル間に配置され、ガラスパネルの縁部は、内部にＯＬＥＤを封止するためにシールされている。
【０００３】
このようなディスプレイデバイスの製造時に遭遇する多くの課題がある。一例では、装置の可能性のある汚染を防止するために、２つのガラスパネル間にＯＬＥＤを封止するのに必要な多数の労働集約的な工程がある。別の一例では、ディスプレイスクリーン、つまりガラスパネルの異なるサイズは、ディスプレイデバイスを形成するのに使用される処理及び処理ハードウェアの実質的な再構成を必要とする場合がある。
【０００４】
従って、ＯＬＥＤディスプレイデバイスを形成するための新規の改良された装置及び方法に対する絶え間のない必要性がある。
【考案の概要】
【０００５】
本考案は、概して、ＯＬＥＤ処理用のＣＶＤ装置に関する。ＯＬＥＤ処理では、マスクがしばしばＣＶＤプロセス中に利用される。基板上にマスクを適切にアライメントすることは、２つのＺモーションアライメント要素及び１以上のアライメント視覚化システムと共に、２つのＸＹＺモーションアライメント要素を利用することによって達成することができる。マスクは、まずアライメント要素上に配置される。視覚化システムは、マスクが適切にアライメントされているかどうかを確認する。再調整が必要な場合は、２つのＺアライメント要素は静止したままで、２つのＸＹＺアライメント要素がマスクを移動させる。その後、視覚化システムは、マスクが適切にアライメントされていることを確認して、ＣＶＤ処理は次に進む。
【０００６】
一実施形態において、処理チャンバは、チャンバ本体内に配置された基板支持体と、少なくとも部分的にチャンバ本体内に配置されたマスクアライメントシステムを含む。マスクアライメントシステムは、基板支持体を通って延びているその少なくとも一部を有する。
【０００７】
別の一実施形態では、処理チャンバが開示される。チャンバは、チャンバ本体内に配置された基板支持体と、チャンバ本体内に配置されたマスクと、チャンバ本体内に少なくとも部分的に配置されたマスクアライメントシステムを含む。マスクアライメントシステムは、第１アクチュエータと、第１アクチュエータに結合され、３つの平面内で移動可能な第１アライメント要素を含む。第１アライメント要素は、マスクに結合され、基板支持体を通って延びる。マスクアライメントシステムはまた、第２アクチュエータに結合され、１つの平面内でのみ移動可能な第２アライメント要素を含む。第２アライメント要素は、マスクに結合され、基板支持体を通って延びる。
【０００８】
別の一実施形態では、マスクをアライメントするための方法が開示される。本方法は、処理チャンバ内の基板支持体上に基板を配置する工程を含み、基板は、基板支持体内に形成された開口部を通して見ることができるアライメントマークをその上に有する。本方法はまた、アライメントマークと、基板上に配置されたマスクを貫通する開口部の境界と、シャドウマスクが見えるように基板支持体内の開口部を通して光を照らす工程を含む。本方法は更に、マスクを通して開口部の境界の中心からのアライメントマークの距離を測定する工程と、マスクを移動する工程を含む。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
上述した本考案の構成を詳細に理解することができるように、上記に簡単に要約した本考案の実施形態のより具体的な説明を、実施形態を参照して行う。実施形態のいくつかは添付図面に示されている。しかしながら、添付図面は本考案の典型的な実施形態を示しているに過ぎず、従ってこの範囲を制限されていると解釈されるべきではなく、本考案は他の等しく有効な実施形態を含み得ることに留意すべきである。
【図１】一実施形態に係るＣＶＤ装置の概略断面図である。
【図２】一実施形態に係るシャドウフレームの底面図である。
【図３】視覚化システムに対するアライメント要素を示す概略図である。
【図４】基板上でマスクの適切なアライメントを示す基板を通した下面図である。
【図５】一実施形態に係るマスク及びアライメントシステムの概略等角図である。
【図６Ａ】〜
【図６Ｂ】マスクに係合するアライメント要素の概略断面図である。
【図７Ａ】〜
【図７Ｂ】マスク内に形成することができる割れ目の概略等角図である。
【図８Ａ】〜
【図８Ｃ】基板上にマスクをアライメントする概略図を示す。
【図９Ａ】一実施形態に係るマスクの等角図である。
【図９Ｂ】基板上に配置されたマスクを誇張した図を示す。
【００１０】
理解を促進するために、図面に共通する同一の要素を示す際には可能な限り同一の参照番号を使用している。一実施形態の要素及び構成を更なる説明なしに他の実施形態に有益に組み込んでもよいと理解される。
【詳細な説明】
【００１１】
本考案は、概して、ＯＬＥＤ処理用のＣＶＤ装置に関する。ＯＬＥＤ処理では、マスクがしばしばＣＶＤプロセス中に利用される。基板上にマスクを適切にアライメントすることは、２つのＺモーションアライメント要素及び１以上のアライメント視覚化システムと共に、２つのＸＹＺモーションアライメント要素を利用することによって達成することができる。マスクは、まずアライメント要素上に配置される。視覚化システムは、マスクが適切にアライメントされているかどうかを確認する。再調整が必要な場合は、２つのＺアライメント要素は静止したままで、２つのＸＹＺアライメント要素がマスクを移動させる。その後、視覚化システムは、マスクが適切にアライメントされていることを確認して、ＣＶＤ処理は次に進む。
【００１２】
図１は、一実施形態に係るＣＶＤ装置１００の概略断面図である。装置１００は、１以上の基板１０６及びマスク１０８が内部へ進入できるようにする１以上の壁を貫通した開口部１０４を有するチャンバ本体１０２を含む。処理中、基板１０６は、１以上の開口部１１４が貫通する拡散器１１２と対向する基板支持体１１０上に配置され、これによって拡散器１１２と基板１０６の間の処理空間１１６に処理ガスが入ることができる。
【００１３】
処理のために、マスク１０８は、まず開口部１０４を通って装置１００内に挿入され、複数のモーションアライメント要素１１８上に配置される。その後、基板１０６が、開口部１０４を通って挿入され、基板支持体１１０を貫通して延びる複数のリフトピン１２０上に配置される。その後、基板支持体１１０は、基板１０６と出会うように上昇し、これによって基板１０６は基板支持体１１０上に配置される。基板１０６は、基板支持体１１０上にいながらアライメントされる。
【００１４】
基板１０６が基板支持体１１０上にアライメントされると、１以上の視覚化システム１２２は、マスク１０８が適切に基板１０６上にアライメントされているかどうかを判断する。マスク１０８が正しくアライメントされていない場合は、１以上のアクチュエータ１２４が１以上のモーションアライメント要素１１８を動かして、マスク１０８の位置を調整する。その後、１以上の視覚化システム１２２は、マスク１０８のアライメントを再確認する。
【００１５】
マスク１０８が適切に基板１０６上にアライメントされると、マスク１０８は、基板１０６上に降ろされ、その後、基板支持体１１０は、シャドウフレーム１２８がマスク１０８に接触するまで、ステム１２６上を上昇する。シャドウフレーム１２８は、マスク１０８上に載置される前に、チャンバ本体１０２の１以上の内壁から延びるレッジ（棚部）１３０の上のチャンバ本体１０２内に配置される。基板支持体１１０は、基板１０６、マスク１０８、及びシャドウフレーム１２８が、拡散器１１２と対向する処理位置に配置されるまで、上昇し続ける。その後、バイアスが拡散器に供給されながら、処理ガスが、１以上のガス供給源１３２からバッキングプレート１３４に形成された開口部を通って送出される。
【００１６】
基板１０６上にマスク１０８を適切にアライメントするために、視覚化システムは、基板支持体１１０を貫通して形成された開口部３０２を通して光を照らすことによって動作する。光は、基板１０６を通って輝き、これによってマスク１０８の位置が分かる。後述するように、基板１０６は、適切にアライメントされた場合に、マスク１０８内に形成された、１以上の開口部３０４内でセンタリングされる１以上のアライメントマーク４０２をその上に有するであろう。このように、基板支持体１１０を通してアライメントマーク４０２を見たとき、１以上の視覚化システム１２２は、マスク１０８の開口部３０４の境界のみならず、シャドウフレーム１２８を見るだろう。シャドウフレーム１２８は、陽極酸化アルミニウムから製造することができる。しかしながら、陽極酸化アルミニウムは灰色を有しているので、１以上の視覚化システム１２２は、灰色のシャドウフレーム１２８上にアライメントマーク４０２を見るのは困難な時を有する可能性がある。従って、シャドウフレーム１２８は、視覚化システム１２２に適応するように修正することができる。
【００１７】
図２は、一実施形態に係るシャドウフレーム１２８の底面図である。視覚化システム１２２に適応するために、シャドウフレーム１２８は、各視覚化システム１２２からの光が、光を照らす場所に対応する位置２０２を有する。位置２０２は、陽極酸化アルミニウムではないシャドウフレーム１２８の一部である。シャドウフレーム１２８の残りの部分は、陽極酸化アルミニウムである。なお、４つの位置２０２が示されているが、より多い又はより少ない位置２０２が存在可能であることを理解すべきである。基板１０６上のマークとシャドウフレーム１２８上の位置２０２の間には十分なコントラストがあり、これによって視覚化システム１２２は、基板１０６上のマークを効果的に視覚化できることを確認する。更に、シャドウフレーム１２８の陽極酸化部分と位置２０２の間には十分なコントラストがあり、これによって視覚化システム１２２は、シャドウフレーム１２８の部分の間で区別することができる。位置２０２は、陽極酸化アルミニウムの灰色ではなく、光沢のある銀色の外観を有する無垢の陽極酸化されていないアルミニウムを有することができる。あるいはまた、位置２０２は、シャドウフレーム１２８内に挿入されたセラミックス材料を含み、これによって位置２０２はアライメント目的のために白色の外観を有することができる。視覚化システム１２２が動作するとき、位置２０２は、陽極酸化されたシャドウフレーム１２８に対して相対的にコントラストを向上させる。
【００１８】
図３は、アライメント視覚化システム測定位置に対するアライメント要素１１８を示す模式図である。図３に示されるように、基板支持体１１０は、リフトピン１２０（図１を参照）のためだけでなく、貫通して延びるアライメント要素１１８のための貫通する開口部を有する。開口部３０２は、アライメント視覚化システム１２２が動作する場所に対応する位置にも存在する。なお、アライメント視覚化システム１２２は、装置１００の外部に配置され、装置１００内を見るために、視覚化要素（例えば、カメラ）と、照明要素（例えば、光源）を利用することができることを理解すべきである。アライメント視覚化システム１２２は、矢印「Ａ」によって示される方向に、基板支持体１１０内に形成された開口部３０２を通り、基板１０６を通り、マスク１０８内に形成された開口部３０４を通って、シャドウフレーム１２８表面の位置２０２に光を照らすことによって動作する。その後、アライメント視覚化システム１２２は、マスク１０８を貫通して形成された開口部３０４の境界からのアライメントマーク４０２の距離を測定する。
【００１９】
図４は、基板１０６上でのマスク１０８の適切なアライメントを示す基板１０６を通した底面図である。基板１０６は、その上にアライメントマーク４０２を有する。チャンバ内への挿入の際に、基板１０６は、基板支持体１１０の上にアライメントされる。その後、マスク１０８がアライメントされる。適切なアライメントのためには、アライメントマーク４０２は、基板支持体１１０内に形成された開口部３０２内でセンタリングされる（マスク１０８のアライメントの前に行われる）のみならず、マスク１０８内に形成された開口部３０４内でもセンタリングされる。マスク１０８が、基板１０６上で適切にアライメントされると、アライメント要素１１８は、基板１０６上にマスク１０８を下げることができる。
【００２０】
図５は、一実施形態に係るマスク１０８及びアライメントシステムの概略等角図である。上述したように、マスク１０８は、まず１以上のアライメント要素１１８上にマスク１０８を配置するエンドエフェクタを使用して、装置１００内に挿入される。図５に示される実施形態では、４つのアライメント要素１１８Ａ〜１１８Ｄが存在する。なお、本考案は、４つのアライメント要素１１８Ａ〜１１８Ｄに限定されないことを理解すべきである。各アライメント要素１１８Ａ〜１１８Ｄは、アライメント要素１１８Ａ〜１１８Ｄの動きを制御する１以上のアクチュエータ１２４に結合される。
【００２１】
アライメント要素１１８Ａ〜１１８Ｄは同一ではない。２つのアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄは、ＸＹＺアライメント要素（すなわち、アクチュエータを介して３つの異なる平面内を移動可能）であり、一方、他の２つのアライメント要素１１８Ｃ、１１８Ｄは、Ｚモーションアライメント要素（すなわち、アクチュエータを介して１平面内のみを移動可能）である。すなわち、４つのアライメント要素１１８Ａ〜１１８Ｄは全て、基板１０６の堆積面に垂直な面内で移動可能であるが、２つのアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄだけは、基板１０６の堆積面に平行な面内を移動可能である。図５に示される実施形態では、ＸＹＺアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄは、互いに隣接しておらず、それどころか互いに対向している。同様に、Ｚアライメント要素１１８Ｂ、１１８Ｃは、互いに隣接しておらず、それどころか互いに対向している。
【００２２】
図６Ａ及び図６Ｂは、マスク１０８に係合するアライメント要素１１８Ａ〜１１８Ｄの概略断面図である。図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、アライメント要素１１８Ａ〜１１８Ｄの各々は、異なる方法でマスク１０８に係合する。Ｚアライメント要素であるアライメント要素１１８Ｂ、１１８Ｃは、Ｚ方向にのみ移動することができる。従って、Ｚアライメント要素１１８Ｂ、１１８Ｃは、マスク１０８の平坦な底面６０４に係合する。Ｚアライメント要素１１８Ｂ、１１８Ｃは、マスク１０８を傷付けたり、パーティクルを発生させることなく、マスク１０８を移動できるように移動可能なボールベアリング６０２Ａを有する。マスク１０８は、ＸＹＺアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄによって移動される。
【００２３】
図６Ｂに示されるように、ＸＹＺアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄもボールベアリング６０２Ｂを有するが、ボールベアリング６０２Ｂは一般的に、マスク１０８に対して静止又は固定されている。このため、ボールベアリング６０２Ｂは、マスク１０８の底面内に形成された割れ目６０６に係合する。ボールベアリング６０２Ｂは、マスク１０８の割れ目６０６に係合するので、ＸＹＺアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄは、ＸＹ平面内を移動し、これによってマスク１０８を移動させ、基板１０６上にマスク１０８をアライメントすることができる。アライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄが、ＸＹ平面内を移動するとき、マスク１０８は、ＸＹ平面内を移動し、ボールベアリング６０２Ａは、マスク１０８の底面に沿って回転し、ボールベアリング６０２Ｂは回転せず、Ｚアライメント要素１１８Ｂ、１１８Ｃは、静止したままである。
【００２４】
図７Ａ及び図７Ｂは、マスク１０８内に形成することができる割れ目６０６の概略等角図である。割れ目６０６は、各ＸＹＺアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄに対して異なっている。図７Ａに示されるように、割れ目６０２の１つは、マスク１０８の底面内に形成された円錐に近い窪み７０２であることが可能である。ボールベアリング６０２Ｂは、窪み７０２に係合し、内部でほぼ静止したままである。しかしながら、ボールベアリング６０２Ｂは、一旦窪み７０２又はスロット７０４内でマスク１０８に係合すると、係合が発生するようにわずかに回転することが許され得るが、マスク１０８と一度完全に係合して固定されるだろう（すなわち、マスク１０８の重さは、ボールベアリング６０２Ｂが移動するのを防止するのに十分である）。図７Ｂに示されるように、他の割れ目６０２は、スロット７０４であることができる。円錐形状ではないスロット７０４は、マスク１０８の熱膨張を許容する。ＸＹＺアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄがマスク１０８に係合する両方の位置で、窪み７０２が使用されたならば、マスク１０８は熱膨張し、粒子を発生させ、又はアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄに適切に係合しない可能性さえある。スロット７０４の形状により、マスク１０８は、熱膨張して、粒子生成を最小限に抑えながら、なおも依然としてボールベアリング６０２Ｂと適切に係合することができる。スロット７０４は、２つの平行部分７０６Ａ、７０６Ｂと、２つの平行部分７０６Ａ、７０６Ｂに接続する２つの丸みを帯びた端部７０８Ａ、７０８Ｂを有する。スロット７０４は、平行部分７０６Ａ、７０６Ｂが、スロット７０４と窪み７０２の間に延びる仮想線に直交するようにマスク１０８内に配置される。
【００２５】
本明細書内に記載されるアライメント要素１１８Ａ〜１１８Ｄは、マスク１０８を正確に±５μｍ以内にアライメントすることを可能にする。窪み７０２及びスロット７０４でそれぞれマスク１０８に係合するＸＹＺアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄは、マスク１０８をしっかりと保持し、一方、他のボールベアリング６０２Ａは、マスク１０８の底面上でスムーズに回転し、これによってマスクターゲットの開口部３０４を基板上のアライメントマーク４０２にアライメントする。２つのボールベアリング６０２Ｂは、非常に正確な方法で、マスク１０８のアライメントを行うことができる。アライメント要素１１８Ａ〜１１８Ｄは、ロボットがチャンバ内にマスク１０８を搬送する際の問題に対処し、これによって合計のアライメント距離を小さくすることができ、アライメント精度をより正確にすることができる。
【００２６】
図８Ａ〜図８Ｃは、基板１０６の上にマスク１０８をアライメントする概略図を示す。基板１０６が、装置１００内に挿入され、基板支持体１１０上に配置されると、アライメント処理を開始することができる。図８Ａに示されるように、視覚化システム１２２は、４つの位置８０１〜８０４で基板１０６の上にマスク１０８の位置を決定する。マーク４０２は、マスク１０８の開口部３０４の中心８０５とアライメントされていない。各測定位置で、ΔＸ及びΔＹが計測位置用のマーク４０２に対して決定されるように、マスク１０８の開口部３０４の各中心８０５の両方のＸＹ平面内でのマーク４０２からのずれ量が計算される。その後、中心８０５に対して平均値ΔＸ及びΔＹを算出し、その後、マスクは１０８、ＸＹ平面内でＸＹＺアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄを移動させることによってシフトされ、これによってマスク１０８は、Ｚアライメント要素１１８Ｂ、１１８Ｃのボールベアリング６０２Ａに沿ってスライドする。シフト量は、平均値ΔＸ及びΔＹである。マスク１０８がシフトされたので、マスク１０８は、その中心が基板１０６の中心とアライメントされる必要がある。その後、マスク１０８は、ＸＹＺアライメント要素１１８Ａ、１１８Ｄを移動させることによって回転され、これによってマスク１０８は、その中心の周りに回転する。回転中に、マスク１０８は再び、Ｚアライメント要素１１８Ｂ、１１８Ｃのボールベアリング６０２Ａに沿って移動する。回転に続いて、マスク１０８は、基板１０６と±５μｍ以内に適切にアライメントされる必要がある。マスク１０８が、±５μｍ以内にアライメントされていない場合は、アライメント処理は繰り返される。アライメント処理が完了すると、マスク１０８は、基板１０６上に降ろされる。なお、回転前に行うシフトを参照して説明したが、望むならば、シフト前に回転を実行してもよいことを理解すべきである。
【００２７】
図９Ａは、一実施形態に係るマスクの等角図である。図９Ｂは、基板１０６上に配置されたマスク１０８の誇張された図を示している。基板支持体１１０は、基板１０６及びマスク１０８を上部で支持する凸面９０２を含むことができる。基板１０６及びマスク１０８が、サセプタ１１０によって持ち上げられる場合、マスク１０８の端部におけるシャドウフレーム１２８の重さは、凸面９０２全域に亘ってマスク１０８をピンと張った状態で配置する。マスク１０８は、基板１０６の上部の上にピンと張った状態に置かれ、これによって取り扱い又は処理中に、マスク１０８と基板１０６の間の移動又は位置ずれを防止する。一実施形態では、マスク１０８は、マスク支持フレーム９０４を含むことができる。マスク支持フレーム９０４は、マスク１０８とは別個の要素であってもよく、又は、マスク１０８自体の一部を含んでもよい。
【００２８】
２つのＺモーションアライメント要素及び１以上のアライメント視覚化システムと共に、２つのＸＹＺモーションアライメント要素を利用して、基板上にマスクを適切にアライメントすることによって、処理チャンバ内のマスクは、±５μｍ以内にアライメントすることができる。
【００２９】
上記は本考案の実施形態を対象としているが、本考案の他の及び更なる実施形態は本考案の基本的範囲を逸脱することなく創作することができ、その範囲は以下の実用新案登録請求の範囲に基づいて定められる。
【図１】
0003195992.tif 000003
【図２】
0003195992.tif 000004
【図３】
0003195992.tif 000005
【図４】
0003195992.tif 000006
【図５】
0003195992.tif 000007
【図６Ａ】
0003195992.tif 000008
【図６Ｂ】
0003195992.tif 000009
【図７Ａ】
0003195992.tif 000010
【図７Ｂ】
0003195992.tif 000011
【図８Ａ】
0003195992.tif 000012
【図８Ｂ】
0003195992.tif 000013
【図８Ｃ】
0003195992.tif 000014
【図９Ａ】
0003195992.tif 000015
【図９Ｂ】
0003195992.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成26年11月27日(2014.11.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】実用新案登録請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
チャンバ本体内に配置された基板支持体と、
少なくとも部分的にチャンバ本体内に配置され、その少なくとも一部が基板支持体を通って延びているマスクアライメントシステムを含む処理チャンバ。
【請求項２】
マスクアライメントシステムが、アライメント視覚化システム及びモーションアライメント要素を含む請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項３】
基板支持体が貫通する開口部を有し、アライメント視覚化システムは、光源から出射された光が開口部を通過するように、開口部とアライメントされた光源を含む請求項２記載の処理チャンバ。
【請求項４】
マスクアライメントシステムに結合されたマスクと、
チャンバ本体内に配置されたガス分配シャワーヘッドと、
ガス分配シャワーヘッドとマスクの間のチャンバ本体内に配置され、陽極酸化部分と非陽極酸化部分とを有するシャドウマスクを含み、非陽極酸化部分が開口部とアライメントされる請求項３記載の処理チャンバ。
【請求項５】
陽極酸化部分は陽極酸化アルミニウムを含み、非陽極酸化部分はアルミニウムを含む請求項４記載の処理チャンバ。
【請求項６】
基板支持体は、マスク、シャドウマスク、及びガス分配シャワーヘッドに対向する凸面を有する請求項５記載の処理チャンバ。
【請求項７】
モーションアライメント要素は、
マスクに係合するための、内部に固定されたボールベアリングを有する第１アライメント要素と、
マスクに係合するための、内部に可動のボールベアリングを有する第２アライメント要素を含む請求項６記載の処理チャンバ。
【請求項８】
マスクは、基板支持体の開口部及びシャドウフレームの非陽極酸化部分とアライメントするための貫通する開口部を有する請求項７記載の処理チャンバ。
【請求項９】
モーションアライメント要素は、
マスクに係合するための、内部に固定されたボールベアリングを有し、第１アライメント要素と対向する第３アライメント要素と、
マスクに係合するための、内部に可動のボールベアリングを有し、第２アライメント要素と対向する第４アライメント要素を含む請求項８記載の処理チャンバ。
【請求項１０】
マスクは、内部に窪みが形成され、内部にスロットが形成された底面を有し、第１アライメント要素は窪みに係合し、第２アライメント要素はスロットに係合する請求項９記載の処理チャンバ。
【請求項１１】
マスクアライメントシステムに結合されたマスクと、
チャンバ本体内に配置されたガス分配シャワーヘッドと、
ガス分配シャワーヘッドとマスクの間のチャンバ本体内に配置され、陽極酸化部分と非陽極酸化部分とを有するシャドウマスクを含む請求項１記載の処理チャンバ。
【請求項１２】
陽極酸化部分は陽極酸化アルミニウムを含み、非陽極酸化部分はアルミニウムを含む請求項１１記載の処理チャンバ。
【請求項１３】
基板支持体は、マスク、シャドウマスク、及びガス分配シャワーヘッドに対向する凸面を有する請求項１２記載の処理チャンバ。
【請求項１４】
モーションアライメント要素は、
マスクに係合するための、内部に固定されたボールベアリングを有する第１アライメント要素と、
マスクに係合するための、内部に可動のボールベアリングを有する第２アライメント要素を含む請求項１３記載の処理チャンバ。
【請求項１５】
モーションアライメント要素は、
マスクに係合するための、内部に固定されたボールベアリングを有し、第１アライメント要素と対向する第３アライメント要素と、
マスクに係合するための、内部に可動のボールベアリングを有し、第２アライメント要素と対向する第４アライメント要素を含む請求項１４記載の処理チャンバ。
【請求項１６】
チャンバ本体内に配置された基板支持体と、
チャンバ本体内に配置されたマスクと、
チャンバ本体内に少なくとも部分的に配置されたマスクアライメントシステムであって、
第１アクチュエータと、
第１アクチュエータに結合され、３つの平面内で移動可能な第１アライメント要素であって、マスクに結合され、基板支持体を通って延びる第１アライメント要素と、
第２アクチュエータと、
第２アクチュエータに結合され、１つの平面内でのみ移動可能な第２アライメント要素であって、マスクに結合され、基板支持体を通って延びる第２アライメント要素を含むマスクアライメントシステムを含む処理チャンバ。
【請求項１７】
マスクアライメントシステムは
第２アクチュエータと、
第２アクチュエータに結合され、３つの平面内で移動可能な第３アライメント要素であって、マスクに結合され、基板支持体を通って延びる第３アライメント要素と、
第２アクチュエータに結合され、１つの平面内でのみ移動可能な第４アライメント要素であって、マスクに結合され、基板支持体を通って延びる第４アライメント要素を含む請求項１６記載の処理チャンバ。
【請求項１８】
各アライメント要素は、その端部に配置され、マスクに係合するボールベアリングを有し、第１アライメント要素のボールベアリングは、マスクの底面内に形成された窪み内に配置され、第３アライメント要素のボールベアリングは、マスクの底面内に形成されたスロット内に配置される請求項１７記載の処理チャンバ。
【請求項１９】
第２アライメント要素のボールベアリングと、第４アライメント要素のボールベアリングは、マスクの底面と接触しており、第２アライメント要素及び第４アライメント要素のボールベアリングは、それぞれのアライメント要素内で移動可能に配置されている請求項１８記載の処理チャンバ。
【請求項２０】
第１アライメント要素のボールベアリングと、第３アライメント要素のボールベアリングは、マスクの底面の窪み及びスロット内にそれぞれ配置され、第１アライメント要素及び第３アライメント要素のボールベアリングは固定されている請求項１９記載の処理チャンバ。