(57)【要約】  本発明のＸＹステージは、台座（１１）とステージ（１２）との間に位置して、ステージ（１２）をＸＹ方向に駆動する支持駆動部（１３，１４，１５，１６）と、台座（１１）に配設された直線状の第１のガイド部材と、第１のガイド部材に載置されてステージ（１２）の面内方向において第１のガイド部材の延在する第１のガイド方向に移動可能な第１のプレート部材と、第１のプレート部材に載置されて第１のガイド方向と直交するステージ（１２）の面内方向である第２のガイド方向に延在する第２のガイド部材と、第２のガイド部材に載置されてステージ（１２）と一体に固設され第２のガイド方向に移動可能な第２の接続部とを有する複数の支持部を備える。複数の各支持部（１３，１４，１５，１６）は第１、２のガイド方向においてそれぞれ対向するように位置してステージ（１２）の各縁部に設けられ、対向する縁部の内少なくとも一方に設けられ、第１のプレート部材と第２の接続部とに接続された駆動装置（１３ｆ，１５ｆ）を備え、第１のプレート部材と第２の接続部とを第２のガイド方向に相対駆動可能である。
2016047486.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹステージであって、
台座と、
枠状のステージと、
前記台座と前記ステージとの間に位置して、前記ステージをＸＹ方向に駆動する支持駆動部と、を有し、
前記支持駆動部は、
前記台座に配設された直線状の第１のガイド部材と、前記第１のガイド部材に載置されて前記ステージの面内方向において前記第１のガイド部材の延在する第１のガイド方向に移動可能な第１のプレート部材と、前記第１のプレート部材に載置されて前記第１のガイド方向と直交する前記ステージの面内方向である第２のガイド方向に延在する第２のガイド部材と、前記第２のガイド部材に載置されて前記ステージと一体に固設され前記第２のガイド方向に移動可能な第２の接続部とを有する複数の支持部を備え、
複数の前記支持部のうち、一対の第１支持部は前記第１のガイド方向となるＸ方向において対向するように位置して前記ステージの縁部に設けられ、一対の第２支持部は前記第１のガイド方向となるＹ方向において対向するように位置して前記ステージの縁部に設けられ、
前記支持駆動部は、一対の前記第１支持部のうち少なくとも一方、及び、一対の前記第２支持部のうち少なくとも一方に設けられた駆動装置を備え、
前記駆動装置は、前記第１のプレート部材と前記第２の接続部とに接続され、前記第１のプレート部材と前記第２の接続部とを前記第２のガイド方向に相対駆動可能であるＸＹステージ。
【請求項２】
アライメント装置であって、
請求項１に記載のＸＹステージの前記ステージに設けられた円弧状のＲガイド部材と、前記Ｒガイド部材に沿った円弧状の第３のガイド方向に駆動可能な駆動部とを備え、前記駆動部を介して前記第３のガイド方向に駆動可能に支持されるθステージと、
を備えるアライメント装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアライメント装置であって、
前記θステージに設けられ、前記θステージに対して鉛直方向に延在するＺ方向ガイド部材と、前記Ｚ方向ガイド部材に沿った鉛直方向に駆動可能な駆動部とを備え、前記駆動部を介して、前記Ｚ方向ガイド部材に沿って上下動可能に支持されるＺステージを備えるアライメント装置。
【請求項４】
蒸着装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられた蒸着源と、
前記蒸着源の上方に配置される蒸着マスクと、
前記蒸着マスクの上側に被処理基板を支持する基板支持部と、
請求項３に記載のアライメント装置と、
を具備し、
前記基板支持部が、前記アライメント装置を介して前記チャンバの外側から駆動可能である蒸着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の蒸着装置であって、
前記アライメント装置においては、枠状とされた前記ステージの平面視中央位置には、前記蒸着マスクと前記被処理基板とをアライメントするアライメント部が設けられている蒸着装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の蒸着装置であって、
前記アライメント装置においては、枠状とされた前記ステージの平面視中央位置には、前記蒸着マスクと前記被処理基板とをアライメント後に密着させる基板密着部が設けられている蒸着装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の蒸着装置であって、
前記チャンバの内部において前記被処理基板を前記基板支持部まで搬送する搬送部が設けられている蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＸＹステージ、アライメント装置、蒸着装置に関し、特に、有機ＥＬ素子やＦＰＤの製造に用いて好適な技術に用いて好適な技術に関する。
本願は、２０１４年９月２６日に日本に出願された特願２０１４−１９７４３６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ素子やＦＰＤ（ｆｌａｔ  ｐａｎｅｌ  ｄｉｓｐｌａｙ，  フラットパネルディスプレイ）などの製造においては、蒸着マスクを用いて、基板上にストライプ状の複数の薄膜パターンを高精細にパターン形成を行っている。この際、蒸着対象の基板を、水平方向の２自由度の位置および回転角度で精密にアライメントすることが要求されている。このような位置制御の精密性を満たすために、特許文献１に示すように、ＵＶＷステージと呼ばれる、３個の駆動軸を有する干渉駆動を用いた装置が使われている。【０００３】
さらに、特許文献２に示すように、ＸＹステージおよびθステージを用いて、基板の位置決めが行われてきた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２００１−３２６１５５号公報
【特許文献２】日本国特開２０１２−１８９３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
現在、第４．５世代と称されるような被処理基板としては、一辺の長さが５００ｍｍ以上である基板が用いられ、基板に対して処理が行われている。従って、そのような基板に対して処理を行う製造装置は、基板支持部分を有しており、基板支持部分の一辺の寸法は５００ｍｍ以上である。しかも、基板とマスクとの間のアライメントを行う際には、極めて高精度のアライメントが要求されるため、移動距離が数ｃｍであっても、±１μｍ以下の誤差が要求されている。
このような基板に対する高精度の位置決め要求に対応するために、製造装置を構成する各部材を高剛性にする必要がある。また、製造装置を構成するチャンバの上面からその内部に向けて駆動部が導入されているため、チャンバ内を真空環境にしたときにチャンバ内の圧力と大気圧との差圧分（０．１ＭＰａ）が負荷される。その結果、製造装置における基板支持部分は、数トン（数千ｋｇ）の質量を有する。
しかも、製造時間の短縮のため、アライメント時間の短縮が求められ、アライメントのリトライをなくして、１回、もしくは、せいぜい２回程度のアライメント回数で、必要な位置に基板を移動することが要求されている。【０００６】
ところが、上記特許文献１のような、ＵＶＷステージでは、このような重量物に対する慣性モーメントを考慮すると要求精度を出すことができていなかった。
特に、高温の蒸着処理を行っているチャンバ内で基板を移動させる被駆動部分に対して、駆動部であるステージは、大気中に配置されているとともに、マスクに対するＺ方向位置制御も必要である。このため、チャンバ外のＸＹステージからチャンバ内の処理位置まで、数十ｃｍ〜１ｍ程度の距離だけ離間した状態で基板を支持するとともに高精度に移動させる必要があり、このような制御が可能な装置は今まで具体的に開示されていなかった。【０００７】
しかも、精度および重量物に対する駆動力を実現するために、ＸＹステージにおけるＸ軸方向とＹ軸方向とのアクチュエータ（モータ）を互いに異なるステージに設けて、ステージを積層させる場合もある。しかしながら、この場合、ステージの質量が大きくなり、積層されたステージのうち下段ステージに設けられたモータに付与される負荷が大きいため、下段ステージの位置決め精度が上段ステージに比べて悪くなってしまうという問題があった。また、このような問題を解消するために、大きな負荷に耐えられるようなモータを下段ステージに採用した場合には、装置構成として部品種類が増えて製造コストが増大する。その上、アライメントを行う際には、Ｘ軸方向とＹ軸方向とのアクチュエータを同時に駆動するため、アクチュエータの制御に関しても上段ステージ及び下段ステージの制御を調整する必要があり、制御ソフトとしても負担が大きくなってしまい、現実的ではない。【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．重量物である基板支持部のモーメントを考慮して、基板支持部を高精度に動かして、短時間におけるアライメントを実現可能とすること。
２．チャンバの内部と外部との雰囲気差や基板支持部分までの必要な距離を考慮して、アライメントの精度を維持可能とすること。
３．部品種類を減少してコスト低減を図ること。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
本発明の第１態様に係るＸＹステージは、台座と、枠状のステージと、前記台座と前記ステージとの間に位置して、前記ステージをＸＹ方向に駆動する支持駆動部と、を有し、前記支持駆動部は、前記台座に配設された直線状の第１のガイド部材と、前記第１のガイド部材に載置されて前記ステージの面内方向において前記第１のガイド部材の延在する第１のガイド方向に移動可能な第１のプレート部材と、前記第１のプレート部材に載置されて前記第１のガイド方向と直交する前記ステージの面内方向である第２のガイド方向に延在する第２のガイド部材と、前記第２のガイド部材に載置されて前記ステージと一体に固設され前記第２のガイド方向に移動可能な第２の接続部とを有する複数の支持部を備え、複数の前記支持部のうち、一対の第１支持部は前記第１のガイド方向となるＸ方向において対向するように位置して前記ステージの縁部に設けられ、一対の第２支持部は前記第１のガイド方向となるＹ方向において対向するように位置して前記ステージの縁部に設けられ、前記支持駆動部は、一対の前記第１支持部のうち少なくとも一方、及び、一対の前記第２支持部のうち少なくとも一方に設けられた駆動装置を備え、前記駆動装置は、前記第１のプレート部材と前記第２の接続部とに接続され、前記第１のプレート部材と前記第２の接続部とを前記第２のガイド方向に相対駆動可能である。
このような構成によれば、複数の支持部が同一の構成を有するので、部品種類を低減することができる。さらに、重量物を精度よく、動かすとともに停止させて、効率よくアライメントを行うことができる。【００１０】
本発明の第２態様に係るアライメント装置は、上記第１態様に係るＸＹステージの前記ステージに設けられた円弧状のＲガイド部材と、前記Ｒガイド部材に沿った円弧状の第３のガイド方向に駆動可能な駆動部とを備え、前記駆動部を介して前記第３のガイド方向に駆動可能に支持されるθステージとを備える。
このような構成によれば、θステージが設けられているので、ＸＹ方向におけるアライメントだけでなく、θ方向のアライメントも同時に行うことができる。さらに、ＸＹ方向アライメントに比べて、ＸＹステージよりも上段に位置するθステージにおけるθ方向アライメントにより、アライメント時間を短縮することができる。【００１１】
本発明の第２態様に係るアライメント装置においては、前記θステージに設けられ、前記θステージに対して鉛直方向に延在するＺ方向ガイド部材と、前記Ｚ方向ガイド部材に沿った鉛直方向に駆動可能な駆動部とを備え、前記駆動部を介して、前記Ｚ方向ガイド部材に沿って上下動可能に支持されるＺステージを備えることが好ましい。
このような構成によれば、Ｚステージが設けられているので、Ｚ方向における被処理基板と蒸着マスクとを相対的に移動させることができる。【００１２】
本発明の第３態様に係る蒸着装置は、チャンバと、前記チャンバ内に設けられた蒸着源と、前記蒸着源の上方に配置される蒸着マスクと、前記蒸着マスクの上側に被処理基板を支持する基板支持部と、上記第２態様に係るアライメント装置と、を具備し、前記基板支持部が、前記アライメント装置を介して前記チャンバの外側から駆動可能である。
このような構成によれば、チャンバの外側からＸＹθ方向のアライメントを短時間に高精度に行うことができる。【００１３】
本発明の第３態様に係る蒸着装置においては、前記アライメント装置においては、枠状とされた前記ステージの平面視中央位置には、前記蒸着マスクと前記被処理基板とをアライメントするアライメント部が設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、例えば、ＣＣＤカメラなどの撮像装置と、この撮像装置が撮影可能とさせる透過性を有する窓部等とをチャンバに設けることで、大きな被処理基板に対して高精細な蒸着処理を行うことができる。【００１４】
本発明の第３態様に係る蒸着装置においては、前記アライメント装置においては、枠状とされた前記ステージの平面視中央位置には、前記蒸着マスクと前記被処理基板とをアライメント後に密着させる基板密着部が設けられていることが好ましい。
このような構成によれば、蒸着マスクと被処理基板とが上下方向に離間してアライメントの正確性が低下することを防止でき、蒸着マスクと被処理基板とを密着させて、蒸着処理における精度が低下することを防止することができる。【００１５】
本発明の第３態様に係る蒸着装置においては、前記チャンバの内部において前記被処理基板を前記基板支持部まで搬送する搬送部が設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、重量物である基板支持部のモーメントを考慮して、基板支持部を高精度に動かして、短時間におけるアライメントを実現することが可能である。更に、チャンバの内部と外部との雰囲気差や基板支持部分までの必要な距離を考慮して、アライメントの精度を維持することが可能である。さらに、部品種類を減少してコスト低減を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸＹステージを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るＸＹステージを示す斜視図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るＸＹステージを示す拡大斜視図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るＸＹステージを示す拡大斜視図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るＸＹステージを示す拡大斜視図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るアライメント装置を示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るアライメント装置を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る蒸着装置を示す模式正断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る蒸着装置を示す模式正面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態に係る蒸着装置を示す部分正断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態に係る蒸着装置を示す模式平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の第１実施形態に係るＸＹステージ、アライメント装置、蒸着装置を、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係るＸＹステージを示す斜視図であり、図２は、図１におけるステージを透視した本実施形態に係るＸＹステージを示す斜視図であり、図において、符号１０は、ＸＹステージである。
【００１９】
本実施形態に係るＸＹステージ１０は、図１に示すように、台座１１と、ステージ１２と、台座１１とステージ１２との間に位置してステージ１２をＸＹ方向に駆動する支持駆動部１３，１４，１５，１６と、を有する。
【００２０】
台座１１とステージ１２は、いずれも、平面視して略同形状の輪郭である矩形の枠状からなる板体で形成されている。ステージ１２における矩形の４辺１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄとなる矩形の一辺は、例えば、１〜２ｍ程度とすることができる。
【００２１】
支持駆動部１３，１４，１５，１６のうち、図１〜図４に示すように、支持駆動部１３，１４が、Ｘ方向に延在するステージ１２の対向する縁部（辺）１２ａ，１２ｃの中央位置に設けられ、支持駆動部１５，１６が、Ｙ方向に延在するステージ１２の対向する縁部（辺）１２ｂ，１２ｄの中央位置に設けられる。支持駆動部１３，１５は駆動部とされ、支持駆動部１４，１６は支持部とされる。
ここで、駆動部１３は、支持部の機能を有するとともに駆動装置を備えた構成を有する。このため、駆動部１３は、駆動装置を備えた支持部と称することもできる。
同様に、駆動部１５は、支持部の機能を有するとともに駆動装置を備えた構成を有する。このため、駆動部１５は、駆動装置を備えた支持部と称することもできる。
支持部１３、１４は互いに対応する位置に配置されており、一対の第２支持部を構成している。一対の第２支持部１３、１４は、第１のガイド方向となるＹ方向において対向するように位置してステージ１２の縁部に設けられている。
支持部１５、１６は互いに対応する位置に配置されており、一対の第１支持部を構成している。一対の第１支持部１５、１６は、第１のガイド方向となるＸ方向において対向するように位置してステージ１２の縁部に設けられている。
【００２２】
支持駆動部１３，１４，１５，１６としては、まず、駆動部１３，１５のうち駆動部１３について説明する。
図３は、本実施形態における支持駆動部１３を示す拡大斜視図であり、図４は、支持駆動部１３における第１のガイド部材１３ａを示す拡大斜視図であり、図５は、本実施形態における支持駆動部１３の一部を省略した支持駆動部１３を示す拡大斜視図である。
【００２３】
駆動部１３は、図２に示すように、台座１１に配設された直線状の第１のガイド部材１３ａ，１３ａ（２つの第１のガイド部材）によって第１のガイド方向に移動可能とされて台座１１と接続される。駆動部１３においては、第１のガイド方向がＸ方向とされている。第１のガイド部材１３ａ，１３ａは、図３に示すように、平行状態に二本配置されたクロスローラガイドとされて、第１のガイド方向に移動可能とされる。第１のガイド部材１３ａ，１３ａには、ステージ１２面内方向において第１のガイド部材１３ａ，１３ａの延在する第１のガイド方向に移動可能な第１のプレート部材１３ｂが載置される。
【００２４】
第１のガイド部材１３ａは、図４に示すように、軌道台１３ａ２と、軌道台１３ａ３とを備える。軌道台１３ａ２及び軌道台１３ａ３の各々は、互いに直交する内面を有する凹部、即ち、断面形状がＶ字形状である凹部を有しており、凹部を形成する２つの面が互いに直交している。軌道台１３ａ２及び軌道台１３ａ３の凹部は互いに対向するように配置されており、２つの凹部の間に形成された内部空間には、円筒状の精密ローラ１３ａ５および精密ローラ１３ａ６が配置されている。軌道台１３ａ２及び軌道台１３ａ３との間には、精密ローラ１３ａ５および精密ローラ１３ａ６を支持するゲージ１３ａ４が配置されている。ゲージ１３ａ４は、精密ローラ１３ａ５の軸線と精密ローラ１３ａ６の軸線とが互いに直交するように精密ローラ１３ａ５および精密ローラ１３ａ６を回転可能に支持している。上記構成を有する第１のガイド部材１３ａは、有限ストロークタイプの直線案内であり、高精度かつ高剛性で軽い動作の直線運動を得ることができる。
【００２５】
２つの第１のガイド部材１３ａは、台座１１に固定された固定部１３ａ１を挟持し、軌道台１３ａ２が台座１１に固着され、軌道台１３ａ３が第１のプレート部材１３ｂに固着される。これにより、第１のプレート部材１３ｂが第１のガイド方向（Ｘ方向）に移動可能とされる。
【００２６】
第１のプレート部材１３ｂは、図３に示すように、第１のガイド方向（Ｘ方向）と直交する第２のガイド方向（Ｙ方向）に延在する複数の第２のガイド部材を備える。即ち、第２のガイド部材１３ｃ３，第２のガイド部材１３ｃ４，第２のガイド部材１３ｃ５，及び第２のガイド部材１３ｃ６が互いに平行状態となるように、第１のプレート部材１３ｂに設けられる。
【００２７】
第２のガイド部材１３ｃ３および第２のガイド部材１３ｃ４は、第１のプレート部材１３ｂにおけるＸ方向の片方の端部側（第１端側）に位置し、互いに平行に配置されている。第２のガイド部材１３ｃ５および第２のガイド部材１３ｃ６は、第１のプレート部材１３ｂにおけるＸ方向の他方の端部側（第２端側）に位置し、互いに平行に配置されている。これら複数の第２のガイド部材、即ち、第２のガイド部材１３ｃ３，第２のガイド部材１３ｃ４，第２のガイド部材１３ｃ５，第２のガイド部材１３ｃ６は、第１のガイド部材１３ａと同様に、図４に示したクロスローラガイドとされる。
【００２８】
第２のガイド部材１３ｃ３および第２のガイド部材１３ｃ４は、第１のプレート部材１３ｂに固定された固定部１３ｃ１を挟持している。第２のガイド部材１３ｃ３および第２のガイド部材１３ｃ４の各々において、一方の軌道台が第１のプレート部材１３ｂに固着され、他方の軌道台が、第２の接続部１３ｄに固着される。第２の接続部１３ｄは、第２のガイド部材１３ｃ３および第２のガイド部材１３ｃ４に載置され、第２のガイド方向（Ｙ方向）に移動可能である。
【００２９】
第２のガイド部材１３ｃ５および第２のガイド部材１３ｃ６は、第１のプレート部材１３ｂに固定された固定部１３ｃ２を挟持している。第２のガイド部材１３ｃ５および第２のガイド部材１３ｃ６の各々において、一方の軌道台が第１のプレート部材１３ｂに固着され、他方の軌道台が、第２の接続部１３ｅに固着される。第２の接続部１３ｅは、第２のガイド部材１３ｃ５および第２のガイド部材１３ｃ６に載置され、第２のガイド方向（Ｙ方向）に移動可能である。
【００３０】
これら第２の接続部１３ｄおよび第２の接続部１３ｅはステージ１２と一体に固設され第２のガイド方向（Ｙ方向）に移動可能とされている。
【００３１】
第１のプレート部材１３ｂには、図３，図５に示すように、Ｘ方向における第２の接続部１３ｄと第２の接続部１３ｅとの間となる中央位置に、駆動装置１３ｆが設けられる。
【００３２】
駆動装置１３ｆは、図３，図５に示すように、第１のプレート部材１３ｂのＹ方向両端に設けられる軸受け１３ｇ，１３ｈと、これら軸受け１３ｇ，１３ｈに架け渡して螺合される駆動ネジ部１３ｊと、軸受け１３ｇおよび軸受け１３ｈの間で駆動ネジ部１３ｊに螺合されて第２のガイド方向（Ｙ方向）に延在するナット部１３ｋと、駆動ネジ部１３ｊを回転駆動するステッピングモータとされるモータ１３ｍと、を有する。ナット部１３ｋは、第２の接続部１３ｄ，１３ｅと同様にして、ステージ１２と一体に固設され第２のガイド方向（Ｙ方向）に移動可能とされている。
【００３３】
駆動装置１３ｆにおいては、モータ１３ｍにより、駆動ネジ部１３ｊを所定量だけ回動することで、ナット部１３ｋが駆動ネジ部１３ｊの軸線方向（Ｙ方向）に移動可能とされている。
これにより、第２のガイド部材１３ｃ３，第２のガイド部材１３ｃ４，第２のガイド部材１３ｃ５，第２のガイド部材１３ｃ６に沿って、第２の接続部１３ｄ，１３ｅが第１のプレート部材１３ｂに対して第２のガイド方向（Ｙ方向）に相対移動することになる。駆動部１３のみを見たときに、駆動装置１３ｆの駆動だけでは、台座１１に対する第１のプレート部材１３ｂの第１のガイド方向（Ｘ方向）への相対移動は生じない。
【００３４】
以下、駆動部１３と駆動部１５とは略同一の構造とされているので、駆動部１５においては、上述した駆動部１３に対する説明で、符号１３を１５と読み替えることとして、その説明を省略する。ただし、駆動部１５は、駆動部１３とその配置方向が異なる。
【００３５】
駆動部１５においては、図２に示すように、駆動部１３ではＸ方向に延在していた第１のガイド部材１３ａに対応する第１のガイド部材１５ａが、台座１１のＹ方向に延在するように設けられ、第１のガイド部材１５ａによる第１のガイド方向がＹ方向とされている。同様に、駆動部１５においては、駆動部１３ではＹ方向に延在していた第２のガイド部材１３ｃ３〜１３ｃ６に対応する第２のガイド部材１５ｃ３〜１５ｃ６が、台座１１のＸ方向に延在するように設けられ、第２のガイド部材１５ｃ３〜１５ｃ６による第２のガイド方向がＸ方向とされている。同様に、駆動部１５においては、駆動部１３ではＹ方向に延在していた駆動装置１３ｆの駆動ネジ部１３ｊに対応する駆動装置１５ｆの駆動ネジ部１５ｊが、台座１１のＸ方向に延在するように設けられている。
【００３６】
駆動部１５においては、モータ１５ｍにより、駆動ネジ部１５ｊを所定量だけ回動することで、第２のガイド部材１５ｃ３〜第２のガイド部材１３ｃ６に沿って、第２の接続部１５ｄ，１５ｅが第１のプレート部材１５ｂに対して第２のガイド方向（Ｘ方向）に相対移動することになる。
【００３７】
次に、支持駆動部１３，１４，１５，１６のうち、支持部１４，１６について説明する。
【００３８】
支持部１４，１６は、図１，図２に示すように、駆動部１３，１５において、駆動装置１３ｆまたは駆動装置１５ｆを除いた構成とされ、それ以外は駆動部１３および駆動部１５と略同一の構造とされている。このため、支持部１４，１６においては、上述した駆動部１３に対する説明における符号１３を符号１４または符号１６と読み替えて、その説明を省略する。ただし、支持部１４，１６は、駆動部１３，１５とその配置方向が異なっている。
【００３９】
支持部１４は、ステージ１２における駆動部１３の設けられた辺（縁部）１２ａに対向する位置の辺（縁部）１２ｃのＸ方向中央位置に設けられている。支持部１４においては、駆動部１３ではＸ方向に延在していた第１のガイド部材１３ａに対応する第１のガイド部材１４ａが、同様に、台座１１のＸ方向に延在するように設けられ、支持部１４の第１のガイド方向がＸ方向とされている。同様に、支持部１４においては、駆動部１３ではＹ方向に延在していた第２のガイド部材１３ｃ３〜１３ｃ６に対応する第２のガイド部材１４ｃ３〜１４ｃ６が、台座１１のＹ方向に延在するように設けられ、支持部１４の第２のガイド方向がＹ方向とされている。
【００４０】
支持部１６は、ステージ１２における駆動部１５の設けられた辺（縁部）１ｂａに対向する位置の辺（縁部）１２ｄのＹ方向中央位置に設けられている。支持部１６においては、駆動部１５ではＹ方向に延在していた第１のガイド部材１５ａに対応する第１のガイド部材１６ａが、同様に、台座１１のＹ方向に延在するように設けられ、支持部１６の第１のガイド方向がＹ方向とされている。同様に、支持部１６においては、駆動部１５ではＸ方向に延在していた第２のガイド部材１５ｃ３〜１５ｃ６に対応する第２のガイド部材１６ｃ３〜１６ｃ６が、台座１１のＸ方向に延在するように設けられ、支持部１６の第２のガイド方向がＸ方向とされている。
【００４１】
本実施形態に係るＸＹステージ１０においては、図示しない制御部等から駆動部１３に入力された駆動信号によって、モータ１３ｍを介して駆動ネジ部１３ｊが回転駆動された際には、ナット部１３ｋが駆動ネジ部１３ｊの軸線方向（Ｙ方向）に移動する。このとき、第２の接続部１３ｄ，１３ｅが、第１のプレート部材１３ｂに対して、第２のガイド部材１３ｃ３〜１３ｃ６に沿って第２のガイド方向（Ｙ方向）に相対移動する。
同時に、駆動部１３の動きに連動して、支持部１４においても、第２の接続部１４ｄ，１４ｅが、第１のプレート部材１４ｂに対して、第２のガイド部材１４ｃ３〜１４ｃ６に沿って第２のガイド方向（Ｙ方向）に相対移動する。
このとき、第１のプレート部材１３ｂおよび第１のプレート部材１４ｂは、台座１１に対してＹ方向には変位しない。
【００４２】
同時に、駆動部１３の動きに連動して、駆動部１５においては、第１のプレート部材１５ｂが、台座１１に対して、第１のガイド部材１５ａ，１５ａに沿って第１のガイド方向（Ｙ方向）に相対移動する。
同様に、支持部１６においては、第１のプレート部材１６ｂが、台座１１に対して、第１のガイド部材１６ａ，１６ａに沿って第１のガイド方向（Ｙ方向）に相対移動する。
このとき、第２の接続部１５ｄ，１５ｅおよび第２の接続部１６ｄ，１６ｅは、第１のプレート部材１５ｂおよび第１のプレート部材１６ｂに対してＹ方向には変位しない。
【００４３】
これらの動作により、ナット部１３ｋ、第２の接続部１３ｄ，１３ｅ、第２の接続部１４ｄ，１４ｅ、ナット部１５ｋ、第２の接続部１５ｄ，１５ｅ、第２の接続部１６ｄ，１６ｅと一体とされたステージ１２がＹ方向に変位する。
【００４４】
さらに、ＸＹステージ１０においては、図示しない制御部等から駆動部１５に入力された駆動信号によって、モータ１５ｍを介して駆動ネジ部１５ｊが回転駆動された際には、ナット部１５ｋが駆動ネジ部１５ｊの軸線方向（Ｘ方向）に移動する。このとき、第２の接続部１５ｄ，１５ｅが、第１のプレート部材１５ｂに対して、第２のガイド部材１５ｃ３〜１５ｃ６に沿って第２のガイド方向（Ｘ方向）に相対移動する。
同時に、駆動部１５の動きに連動して、支持部１６においても、第２の接続部１６ｄ，１６ｅが、第１のプレート部材１６ｂに対して、第２のガイド部材１６ｃ３〜１６ｃ６に沿って第２のガイド方向（Ｘ方向）に相対移動する。
このとき、第１のプレート部材１５ｂおよび第１のプレート部材１６ｂは、台座１１に対してＸ方向には変位しない。
【００４５】
同時に、駆動部１５の動きに連動して、駆動部１３においては、第１のプレート部材１３ｂが、台座１１に対して、第１のガイド部材１３ａ，１３ａに沿って第１のガイド方向（Ｘ方向）に相対移動する。
同様に、支持部１４においては、第１のプレート部材１４ｂが、台座１１に対して、第１のガイド部材１４ａ，１４ａに沿って第１のガイド方向（Ｘ方向）に相対移動する。
このとき、第２の接続部１３ｄ，１３ｅおよび第２の接続部１４ｄ，１４ｅは、第１のプレート部材１３ｂおよび第１のプレート部材１４ｂに対してＸ方向には変位しない。
【００４６】
これらの動作により、ナット部１３ｋ、第２の接続部１３ｄ，１３ｅ、第２の接続部１４ｄ，１４ｅ、ナット部１５ｋ、第２の接続部１５ｄ，１５ｅ、第２の接続部１６ｄ，１６ｅと一体とされたステージ１２がＸ方向に変位する。
【００４７】
実際のＸＹステージ１０においては、駆動部１３と駆動部１５とを同時に動かして、ＸＹ面内方向に同時に移動することになる。
【００４８】
本実施形態に係るＸＹステージ１０においては、駆動部１３，１５が台座１１上に同一の高さとして配置されているため、２軸のＸＹ方向に対するアクチュエータとしての駆動に必要な推力は同等となり、駆動方向によって負荷の差が生じてしまうことがない。このため、モータ１３ｍ、１５ｍを同じ規格として構成した場合に、Ｘ方向およびＹ方向の負荷をほぼ等しくして、駆動方向によって応答性が異なってしまうことを防止できる。これにより、均一な位置制御をおこない、精度のばらつきを生ずることなく高精度なアライメントを実現することが可能となる。しかも、支持駆動部１３，１５の各々が駆動装置１３ｆ、１５ｆを備えている点を除いて、支持駆動部１３，１４，１５，１６をいずれも、同じ構成を有する。このため、支持駆動部１３，１４，１５，１６を同部材で構成することができる。これにより、支持駆動部１３，１４，１５，１６の各々において同等な性能を容易に実現しつつ、部品調達コストを低減して、装置の製造コストを抑制することが可能となる。
【００４９】
図６は、本実施形態におけるθステージ２０を一部省略して示す斜視図であり、図７は、ＸＹステージ１０、θステージ２０、Ｚステージ３０を示す斜視図である。
【００５０】
本実施形態に係るＸＹステージ１０には、図６，図７に示すように、ステージ１２の上にθステージ２０が設けられる。θステージ２０は、ステージ１２と平面視ほぼ同形状とされる枠状のステージ２２と、ステージ１２およびステージ２２との間に設けられる円弧状のＲガイド部材２３，２４，２５，２６と、θ駆動部２７とを有する。
【００５１】
本実施形態に係るθステージ２０としては、図６，図７に示すように、ステージ１２の中心と同心状としてＲガイド部材２３，２４，２５，２６がステージ１２上に設けられる。
Ｒガイド部材２３，２４，２５，２６は、図６に示すように、平面視した際に支持駆動部１３，１４，１５，１６に対応した位置に配置されている。Ｒガイド部材２３，２４，２５，２６のそれぞれが同心円弧形状を形成するように、Ｒガイド部材２３，２４，２５，２６の位置が決定されている。
【００５２】
Ｒガイド部材２３には、図６に示すように、Ｒガイド部材２３の長さ方向（円弧形状に沿う方向、第３のガイド方向）に離間した３カ所にそれぞれ移動部２３ａ，２３ｂ，２３ｃが勘合されている。移動部２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、Ｒガイド部材２３の延在する第３のガイド方向に移動可能である。ここで、第３のガイド方向は、Ｒガイド部材２３，２４，２５，２６の延在する方向であり、同心円の円周方向とされる。
Ｒガイド部材２３の規制方向は、円弧形状に沿う方向である。Ｒガイド部材２３の構成としては、第１のガイド部材１３ａと同様のクロスローラガイドを採用することができる。
【００５３】
Ｒガイド部材２４，２５，２６は、図６に示すように、Ｒガイド部材２３と同等の構成とされるが、その配置がＲガイド部材２３と異なる。
【００５４】
Ｒガイド部材２３は、平面視してステージ１２における駆動部１３の設けられた辺（縁部）１２ａのＸ方向中央位置に設けられている。Ｒガイド部材２４は、辺（縁部）１２ａに対向する位置で平面視してステージ１２における支持部１４の設けられた辺（縁部）１２ｃのＸ方向中央位置に設けられている。Ｒガイド部材２５は、駆動部１５の設けられた平面視してステージ１２における辺（縁部）１ｂａのＹ方向中央位置に設けられている。Ｒガイド部材２６は、Ｒガイド部材２５の設けられた辺（縁部）１ｂａに対向する位置の支持部１６の設けられた辺（縁部）１２ｄのＹ方向中央位置に設けられている。
【００５５】
ステージ２２には、上述した駆動装置１３ｆと同様の構成を有する駆動装置２７が設けられる。駆動装置２７は、ステージ１２とステージ２２との間に設けられている。
駆動装置２７は、図６に示すように、Ｙ方向に離間してステージ１２と一体に設けられる軸受け２７ｇ，２７ｈと、これら軸受け２７ｇ，２７ｈに架け渡して螺合される駆動ネジ部２７ｊと、軸受け２７ｇおよび軸受け２７ｈの間で駆動ネジ部２７ｊに螺合されて第３のガイド方向（Ｙ方向）に沿って移動可能とされるナット部２７ｋと、駆動ネジ部２７ｊを回転駆動するステッピングモータとされるモータ２７ｍと、を有する。ナット部２７ｋは、移動部２３ａ，２３ｂ，２３ｃと同様にして、ステージ２２と一体に固設され、第３のガイド方向（θ方向）に移動可能とされている。ナット部２７ｋは、ガイド部材１３ａと同等の構成とされるガイド部材２７ａにより略Ｙ方向（径方向）に移動可能としてステージ２２に接続されている。
【００５６】
駆動装置２７においては、モータ２７ｍにより、駆動ネジ部２７ｊを所定量だけ回動することで、ナット部２７ｋが駆動ネジ部２７ｊの軸線方向（Ｙ方向）およびガイド部材２７ａの規制方向であるＸ方向に移動可能である。これによりナット部２７ｋは、Ｒガイド部材２３，２４，２５，２６が延在する方向である円弧方向、即ち、θ方向に移動可能とされている。
これにより、Ｒガイド部材２３，２４，２５，２６に沿って、移動部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，移動部２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，移動部２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，移動部２６ａ，２６ｂ，２６ｃが第３のガイド方向（θ方向）に相対移動することになる。
【００５７】
本実施形態に係るθステージ２０は、駆動装置２７を、駆動装置１３ｆ、１５ｆと同部材で構成することができる。これにより、駆動装置２７においては、駆動装置１３ｆ、１５ｆと同等な性能を容易に実現しつつ、部品調達コストを低減して、装置の製造コストを抑制することが可能となる。
【００５８】
本実施形態に係るθステージ２０には、図７に示すように、ステージ２２の上にＺステージ３０が設けられる。
Ｚステージ３０は、ステージ２２に立設されて鉛直方向に延在するＺ方向ガイド部材３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａと、Ｚ方向ガイド部材３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａに沿って上下動可能に支持されて、ステージ２２と平面視ほぼ同形状とされる枠状のステージ３２と、Ｚ方向ガイド部材３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａに沿ってステージ３２を鉛直方向に駆動可能な駆動部３３，３４，３５，３６とを有する。
【００５９】
Ｚ方向ガイド部材３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａは、４辺１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄに対応したステージ２２の各辺（縁部）にそれぞれが立設された円柱状の棒状体である。Ｚ方向ガイド部材３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａは、ステージ３２の対応する位置に設けられた貫通孔と摺動可能に貫通している。
Ｚ方向ガイド部材３３ａは、ステージ３２の辺（縁部）３２ａにＸ方向に離間して２本設けられている。Ｚ方向ガイド部材３５ａは、ステージ３２の辺（縁部）３２ｂにＹ方向に離間して２本設けられている。Ｚ方向ガイド部材３４ａは、ステージ３２の辺（縁部）３２ｃにＸ方向に離間して２本設けられている。Ｚ方向ガイド部材３６ａは、ステージ３２の辺（縁部）３２ｄにＹ方向に離間して２本設けられている。
【００６０】
Ｚ方向ガイド部材３３ａ，３３ａのＸ方向中央位置には、駆動部３３が設けられている。Ｚ方向ガイド部材３４ａ，３４ａのＹ方向中央位置には、駆動部３４が設けられている。Ｚ方向ガイド部材３５ａ，３５ａのＸ方向中央位置には、駆動部３５が設けられている。Ｚ方向ガイド部材３６ａ，３６ａのＸ方向中央位置には、駆動部３６が設けられている。
【００６１】
駆動部３３は、駆動装置１３ｆと同様に、モータ３３ｍと、駆動ネジ部３３ｊと、この駆動ネジ部３３ｊに螺合するナット部３３ｋとを有する。ナット部３３ｋは、ステージ３２の下面に一体となるように固定されている。モータ３３ｍにより駆動ネジ部３３ｊが回転すると、ナット部３３ｋおよびステージ３２が、Ｚ方向ガイド部材３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａの延在するＺ方向（第４のガイド方向）に沿って移動可能とされている。
駆動部３４，３５，３６のそれぞれは、駆動部３３と同等な構成とされており、符号３３を３４，３５，３６と読み替えることでその説明を省略する。
【００６２】
以下、本実施形態における蒸着装置１００について説明する。
【００６３】
図８は、本実施形態における蒸着装置１００を示す模式正断面図であり、図９は、基板支持部６０を示す模式正面図である。
【００６４】
上述のＸＹステージにおいて、ＸＹステージ１０、θステージ２０、Ｚステージ３０は、蒸着装置１００のアライメント装置５０を構成している。
【００６５】
本実施形態における蒸着装置１００は、図８に示すように、真空チャンバ１０１を有している。真空チャンバ１０１の天井側の外壁面にはアライメント装置５０が設けられている。
【００６６】
アライメント装置５０は、台座１１と、台座１１に設けられたＸＹステージ１０と、ＸＹステージ１０に設けられたθステージ２０、θステージ２０に設けられたＺステージ３０とを有している。ＸＹステージ１０は、ステージ１２を水平な一の平面内で所望の方向に移動させることができるように構成されている。
【００６７】
さらにアライメント装置５０は、ステージ１２に設けられたθステージ２０と、θステージ２０に設けられたステージ２２とを有している。θステージ２０はステージ１２に対してステージ２２を平面内で回転可能に構成されている。
さらにアライメント装置５０は、ステージ２２に設けられたＺステージ３０と、Ｚステージ３０に設けられたステージ３２とを有している。Ｚステージ３０はステージ２２に対してステージ３２を鉛直方向に平行移動できるように構成されている。ステージ３２には接続部材１０８が固定されている。
【００６８】
真空チャンバ１０１の天井側の外壁面のうち台座１１が固定された部分とは別の部分には貫通孔が設けられている。貫通孔には筒状のベローズ１０９の一端が気密に密着され、ベローズ１０９の他端は接続部材１０８に気密に密着されている。
【００６９】
ベローズ１０９は、蛇腹状に形成されている。接続部材１０８がステージ３２と一緒に水平な一の平面内で平行に移動し、かつ、回転移動する場合であっても、又は、接続部材１０８が、鉛直方向に平行に移動する場合であっても、接続部材１０８の移動に合わせてベローズ１０９は伸縮して、真空チャンバ１０１内の気密性が維持されるようになっている。
【００７０】
真空チャンバ１０１内には蒸発源１０３が配置され、蒸発源１０３の放出口１０４と対面する位置にはマスク板１０５が配置されている。マスク板１０５は、棒状のマスク保持部材１０７に保持されている。
マスク保持部材１０７（シャフト）の一端は、真空チャンバ１０１の天井側に設けられた貫通孔に挿入され、ベローズ１０９の内側を通って接続部材１０８に固定されている。
【００７１】
アライメント装置５０は、アライメント部として、図９に示すように、搬送装置１１１と、マスク台１０７ａと、フック部材６１と、反射板組立体１１６と、マグネット保持部材１１７とを備える。
このようなアライメント部は、平面視したＸＹステージ１０の内側位置に配置され、蒸着装置１００の真空チャンバ１０１の上壁１１Ａよりも真空チャンバ１０１の内側となる台座１１の下方位置に配置されている。搬送装置１１１は、メタルマスク１０５および透明基板１０６を所定のパスラインに沿って搬送する。マスク台１０７ａは、搬送されたマスク１０５を保持し、昇降自在である。フック部材６１は、搬送された基板１０６を保持し、開閉自在である。反射板組立体１１６には、マスク用の光源１１８からの光が照射される。マグネット保持部材１１７は、アライメント後に基板にマスクを密着させ、昇降自在である。
【００７２】
真空チャンバ１０１の外側となる台座１１の上方には、マスク用の光源１１８と、基板用の光源１１９と、ＣＣＤカメラ１２０とが配置されている。光源１１８は、反射板組立体１１６と協同してマスク１０５のマークを下側から照射する。光源１１９は、基板１０６のマークを上から照射する。ＣＣＤカメラ１２０は、マスク１０５のマークおよび基板１０６のマークを上から撮影する。さらに真空チャンバ１０１の外側には、演算装置１３０が設けられている。
【００７３】
真空チャンバ１０１の内部において、基板１０６の下側に位置するメタルマスク１０５は、磁性材で作製されており、基板１０６よりやや大きい所定の寸法を有する。マスク１０５の左右両側の下面には、マスク台１０７ａによって支持される支持枠が設けられている。支持枠には、フック部材６１の後述するフック６１ａを収容する図示しない切り欠き部が設けられている。マスク１０５には、基板１０６の中心に対し対称の位置となる縁部に、貫通孔からなる位置検出用のマークが複数個設けられる。フック部材６１および関連する部材等が基板支持部６０を構成している。
【００７４】
真空チャンバ１０１の内部において、メタルマスク１０５の上側に位置する基板１０６は、縦横が７３０ｍｍ×６５０ｍｍ、厚みが０．５ｍｍのガラス基板である。基板１０６は、予め透明電極膜が成膜された蒸着面を下向きに設置される。さらに基板１０６には、位置検出用のマークが、一方の対角線上の両側の左側及び右側の隅にマスク１０５のマークに近接させて設けられている。基板１０６のマークは、金属を蒸着してメタル光沢を有するようにしている。
【００７５】
これらマスク１０５および基板１０６の左側及び右側の各々に位置するマークは、本実施形態に係るアライメント装置において、予め位置調整した左側及び右側の各々に配置されたＣＣＤカメラ１２０の撮影視野内に位置する。基板１０６のマークとマスク１０５のマークは、マスク１０５と基板１０６を密着させたときに、重なるように設定される場合があるが、本実施形態では２つのマークが重なる場合に限定されない。
【００７６】
アライメント部は、図８，図９に示すように、マスク台１０７ａ、フック部材６１およびマグネット保持部材１１７で囲まれるＸＹステージ１０の内側の領域に、パスラインの一部を含んで区画される。パスラインは所定の高さ位置に図９の紙面に垂直に設定されている。搬送装置（搬送部）１１１はロボットハンドからなり、アライメント部に対し前後方向に進退自在に設けられている。搬送装置１１１は、蒸着装置１００に付属の各フィダー部から搬送されたマスク１０５および基板１０６を受け取って、パスラインに沿って順次搬送してアライメント装置部分に搬入する。
【００７７】
マスク台１０７ａは、上述したＺステージ３０（ステージ３２）に昇降自在に取付けたシャフト１０７の下端に固定されている。シャフト１０７の上端側に設けたＸＹステージにおいて、ＸＹステージ１０，θステージ２０、Ｚステージ３０によってシャフト１０７を駆動することによって、マスク台１０７ａが昇降される。左側及び右側の各々に位置する前後のマスク台１０７ａは、アライメント部分に搬入されたマスク１０５の左側及び右側の支持枠の前後位置の下面に当接して、マスク１０５を支持する。シャフト１０７の下端には、マスク１０５を冷却する水冷部１０７ｗが設けられる。
【００７８】
フック部材６１は、左側及び右側の各々の前後のマスク台１０７ａの間に各１対設けられている。各フック部材６１の下端は内側を向いたフック６１ａを有する。フック６１ａはマスク台１０７ａの上方に位置している。各フック部材６１は、Ｚステージ３０の内側位置で下側に配置された支持フレームにヒンジ機構を介して取付けられる。支持フレームの上端は、上壁１１Ａ上に設けた姿勢制御機構に接続されている。ヒンジ機構は、これに取付けた軸によって上壁１１Ａの上方に設置した開閉モータの出力軸に接続されている。
【００７９】
フック部材６１は、姿勢制御機構によって前後左右方向（ＸＹ方向）および周方向（θ方向）に移動可能である。フック部材６１は、開閉モータおよびヒンジ機構によって、垂直な閉じた位置から外側に略水平に開いた解除位置までヒンジ機構を支点として開閉可能である。左側及び右側の各々に位置する前後のフック部材６１は、フック部材６１が閉じた位置で、アライメント部分に搬入された基板１０６を該基板１０６の左右両側の前後２箇所の位置で保持する。これによって、基板１０６は、該基板１０６に生じるたわみが基板の中心に対して対称に生じる位置で保持される。
【００８０】
マグネット保持部材（基板密着部）１１７は、Ｚステージ３０の内側位置で上壁１１Ａに貫装させた中心シャフト１１７ｊの下端に取付けフック１１７ｋを介して取付けられる。マグネット保持部材１１７は、フック部材６１のフック６１ａと上方に間隔を開けて設置される。中心シャフト１１７ｊを上端に取付けた昇降モータ１１７ｍによって駆動することにより、マグネット保持部材１１７が上下に移動するようになっている。このマグネット保持部材１１７は、取付けフック１１７ｋに支持板１１７ａを介して固定されたマグネット板１１７ｂおよびマグネットを冷却する水冷部１１７ｗと、支持板１１７ａ、マグネット板１１７ｂおよび水冷部１１７ｗを周囲４箇所で貫いて支持板１１７ａに上下動自在に吊下げられたピン１１７ｄと、該ピン７１１ｄの下端に取付けた押さえ板１１７ｃとからなっている。
【００８１】
押さえ板１１７ｃには押さえ部材が設置されている。押さえ部材は突起からなり、押さえ板１１７ｃの下側の、基板１０６の最大のたわみ部に対応する位置の、奥側と手前側の２箇所に設けられている。押さえ板１１７ｃには、上記奥側と手前側の位置の下面に凹部が形成され、この凹部内に取付けたばね等の弾性体で押さえ部材を支持することにより、押さえ部材は凹部に入没可能に設けられている。押さえ部材は、常態では弾性体の伸長により凹部から突出し、押さえ板が基板１０６と密着した状態では、弾性体の伸縮により凹部に格納される。
【００８２】
ＣＣＤカメラ１２０は、アライメント部として、ＸＹステージ１０の内側で上壁１１Ａの外側位置の左右両側にそれぞれ設けられている。左側のＣＣＤカメラ１２０は、予め位置調整することによって、アライメント部内に位置されたマスク１０５および基板１０６の左側後方のマークが撮影視野内に収まる後方位置に位置されている。右側のＣＣＤカメラ１２０は、同様に、マスク１０５および基板１０６の右側前方のマークが撮影視野内に収まる前方位置に位置されている。本発明の実施形態では、基板１０６のマークとマスク１０５のマークを上下方向に離れた位置で別々に撮影するため、ＣＣＤカメラ１２０は、焦点を合わせるため上下に移動可能に設置される。
【００８３】
マスク用の光源１１８は、ＸＹステージ１０の内側に位置されたマスク１０５のマークを、反射板組立体１１６と協同して下から光照射する。光源１１８は、ＣＣＤカメラ１２０の光軸と平行な光軸を有するように、ＣＣＤカメラ１２０の近くに鉛直姿勢に設けられる。反射板組立体１１６は、左側後と右側前のマスク台１０７ａの近くの２箇所に設置され、マスク１０５の対角線の下方の平行な直線上に配置された、４５°に傾斜して互いに対向する第１、第２のミラーとを備える。第１ミラーは光源１１８の光軸上に置かれ、光源１１８からの光を水平に４５°反射して第２ミラーに向けて送る。第２ミラーはマークの下方に置かれ、第１ミラーからの光を垂直に４５°反射してマークに送る。
【００８４】
基板用の光源１１９は、アライメント装置５０においてＸＹステージ１０の内側に位置された基板１０６のマークを上から光照射するように、ＣＣＤカメラ１２０の近くに光軸をマークに向けた傾斜姿勢で設置される。なお、光源は上方からのみ照射させて、上から基板マーク、マスクマークを同時にカメラで撮像する構成とすることもできる。
【００８５】
演算装置１３０は、各ＣＣＤカメラ１２０で撮影したマスク１０５のマークと基板１０６のマークの画像情報を記憶し、画像処理してこれらマークの位置情報を演算する。さらに演算装置１３０は、位置情報に基づいて基板１０６とマスク１０５の相対位置を演算し、基板１０６とマスク１０５の相対位置の演算値と予め設定した所定の許容値とを比較する。相対位置の演算値が所定の許容値から外れていると判定したときは、姿勢制御装置およびアライメント装置のうち少なくとも一方を駆動制御する。これにより、基板１０６とマスク１０５の相対位置が許容値内になるようにフック部材６１およびマスク保持部材１０７のうち少なくとも一方をＸＹ方向に移動させる。
【００８６】
蒸着装置１００を用いて成膜を行うには、まず真空排気装置１０２により真空チャンバ１０１内を真空排気して真空雰囲気を形成しておく。
【００８７】
真空チャンバ１０１内の真空雰囲気を維持しながら真空チャンバ１０１内にロードロック１１０より基板１０６を搬入し、成膜すべき成膜面を放出口１０４側に向けた状態でマスク板１０５から見て放出口１０４とは反対側に水平に配置する。
【００８８】
アライメント装置５０のＸＹステージ１０θステージ２０を動作させて、マスク板１０５を水平な一の平面内で所望の方向に移動させ、基板１０６の成膜面のうち所定の成膜領域をマスク板１０５の開口から露出させる。
また、アライメント装置のＺステージ３０を動作させて、マスク板１０５を鉛直方向に平行移動し、マスク板１０５と基板１０６との間の間隔を所定の間隔（ゼロを含む）にする。
【００８９】
蒸発源１０３の放出口１０４から薄膜材料を放出させると、薄膜材料はマスク板１０５の開口を通過して、基板１０６の成膜面のうち開口から露出する所定の成膜領域に到達して付着し、成膜領域に開口と同じ形状の有機薄膜が形成される。
【００９０】
本実施形態におけるアライメント装置５０によるマスク１０５と基板１０６のアライメント動作について説明する。先ず、開閉モータを作動させて左右両側に位置する前後のフック部材６１を外側にやや開いた姿勢に位置させる。ついで搬送装置（ロボットハンド）１１１によって、メタルマスク１０５をパスラインに沿って後方からアライメント部に搬入し、左右両側のフック部材６１の内側の上方に位置させる。
【００９１】
ついで、搬送装置１１１を下降してマスク１０５を下げ、マスク１０５の左右両側の保持枠の下面をフック部材６１のフック６１ａに掛けて、マスク１０５をフック部材６１で一旦受け取る。続いて、搬送装置１１１をアライメント部分から退出させた後、アライメント装置５０を作動させて左右両側に位置する前後のマスク台１０７ａを上昇し、マスク１０５の両側の保持枠の下面をその前後の隅の位置でマスク台１０７ａに掛けて、マスク１０５をマスク台１０７ａに保持する。これにより、フック６１ａ上のマスク１０５が、マスク台１０７ａ上に受け渡される。マスク台１０７ａは、保持したマスク１０５の保持枠１０７ａを除くマスク本体部分をパスラインの高さに位置させたところで停止する。
【００９２】
ついで、左右の光源１１８からスポット光をそれぞれの側の反射板組立体１１６に発射する。組立体１１６は、第１ミラー、第２ミラーによって光を反射して、マスク台１０７ａ上のマスク１０５のマークの近傍に下から光を照射する。そしてその下からの光照射下に左右の各マークを左右それぞれの側のＣＣＤカメラ１２０によって上方から撮影する。撮影したマークの画像情報は、演算装置１３０に送って記憶させる。
【００９３】
つぎに、Ｚステージ３０を作動させてマスク台１０７ａを下降し、マスク１０５を下げる。続いて搬送装置１１１によって透明基板１０６をパスラインに沿って後方からアライメント装置５０に搬入し、左右両側のフック部材６１の内側の上方に位置させる。基板１０６は蒸着する表面が下側に向けられている。
【００９４】
ついで搬送装置１１１を下降して基板１０６を下げ、基板１０６の両側の下面をフック部材６１のフック６１ａに掛けて、フック部材６１に支持させる。基板１０６のフック６１ａに掛けた部分はほぼパスラインの高さに位置される。フック部材６１に支持させた基板１０６は自重で中央部がたわむ。基板１０６が、厚みが薄くかつ大サイズのガラス基板の場合たわみが大きくなる。しかし、基板１０６の左右両側の前後の４箇所の位置でフック６１ａにより持しているので、そのたわみは基板１０６の中心に対して対称に生じる。
【００９５】
ついで、Ｚステージ３０を作動させてマスク台１０７ａによりマスク１０５を上昇させ、マスク１０５を基板１０６に隙間を開けた位置で正対させる。そして左右の光源１１９からスポット光を基板１０６の対角線上の左右の隅に位置するマークの近傍に照射し、その光照射下に左右の各マークを左右それぞれの側のＣＣＤカメラ１２０によって上方から撮影する。撮影したマークの画像情報は、演算装置１３０に送ってメモリに記憶させる。
【００９６】
さらに、上記のマスク１０５のマークの撮影の代わりに、またはその撮影と合わせて、上記のマスク１０５を基板１０６に隙間を開けた位置で正対させた段階で、マスク１０５のマークを撮影してもよい。具体的には、マスク１０５のマークを撮影して、マスク１０５の搬入の確認と、マスク１０５が所定の範囲内に設置されたことの確認を行う。そして、マスク１０５を基板１０６に隙間を開けた位置で正対させた状態で、マスク１０５のマークを撮影して、位置情報を取得する。これにより、マスク１０５の位置情報取得後の移動を最小限に抑えることができ、マスク１０５の位置情報の精度が向上する。
【００９７】
このとき基板１０６がたわみ、基板１０６とマスク１０５が上下方向に離れているので、ＣＣＤカメラ１２０は、マスク１０５を撮影するときと基板１０６を撮影するときとに応じて、焦点を合わせるために上下に移動させる場合がある。
【００９８】
演算装置１３０は、メタルマスク１０５の左右のマークと透明基板１０６の左右のマークを撮影した画像情報をメモリから呼び出し、画像処理によって左側及び右側の各々に位置する側におけるそれぞれのマークの位置を求める。さらに演算装置１３０は基板１０６のマークの位置情報から基板１０６の中心および基準線を求め、マスク１０５のマークの位置情報からマスク１０５の中心および基準線を求める。演算装置１３０はこれらの位置情報、中心および基準線から基板１０６とマスク１０５の相対位置を演算する。
【００９９】
そして演算装置１３０は、基板１０６とマスク１０５の相対位置が予め設定した許容範囲内に入るか否かを判断する。基板１０６とマスク１０５の相対位置が許容範囲外あるときは、許容範囲内に入らせるのに必要な基板１０６またはマスク１０５のＸＹθ方向の移動量を演算し、アライメント装置５０および姿勢制御装置の少なくとも一方に制御命令を出力する。アライメント装置５０および姿勢制御装置の少なくとも一方は、フック部材６１に支持された基板１０６または１０７に支持されたマスク１０５をＸＹθ方向に移動して、マスク１０５に対する基板１０６の位置を許容範囲内とする。
【０１００】
上記のようにして基板１０６とマスク１０５がアライメントされたら、昇降モータ１１７ｍを作動して、中心シャフト１１７ｊ下端のマグネット保持部材１１７を下降させると同時に、Ｚステージ３０を作動して、マスク台１０７ａ上のマスク１０５を上昇させ、基板１０６とマスク１０５とを密着させる。
【０１０１】
次いで、基板１０６とマスク１０５を密着させる。図９に示すように、基板１０６とマスク１０５とが離間した状態から、マグネット保持部材１１７を下降し、マスク１０５を上昇する。この場合、初めに、マスク１０５が基板１０６のたわみ部に下から接触し、続いてマグネット保持部材１１７の押さえ板１１７ｃから突出した押さえ部材が基板１０６のたわみ部分に上から接触して押さえ、基板１０６のたわみ部分をマスク１０５に固定する。
【０１０２】
ついで、マグネット保持部材１１７の下降とマスク１０５の上昇がさらに進むと、押さえ部材が押さえ板１１７ｃの凹部内に格納されながら、押さえ板の全体が基板１０６に当接する。続いて、図１０に示すように、一体に設けられたマグネット板１１７ｂおよび支持板１１７ａが押さえ板１１７ｃに対して下降し、マグネット板１１７ｂが上昇するマスク１０５に押さえ板１１７ｃおよび基板１０６を介して相対する。これによりマグネット板１１７ｂがマスク１０５を吸引し、間に挟まれた基板１０６にマスク１０５が密着される。かくして、基板１０６とマスク１０５のアライメント作業が完了する。
【０１０３】
図１０では、煩雑を避けるために、基板１０６を支持した左側及び右側の各々に位置するフック６１ａは示していないが、押さえ板１１７ｃの全体が基板１０６に当接する過程で、フック６１ａはマスク１０５の左側及び右側の各々に位置する支持枠１０７ａに形成された切り欠き部に収容される。
【０１０４】
この後に、再度、アライメントの確認のため基板１０６とマスク１０５とのマークの撮影をする場合がある。この確認の撮影のとき、基板１０６のマークがマスク１０５のマークの中に重なるように設定しておくと、下からの照明によって一度で撮影可能であるため好ましい。
【０１０５】
本実施形態に係る蒸着装置１００においては、ステージ１２，２２，３２の内側に、マグネット板１１７ｂ等を有するマグネット保持部材１１７などの基板密着部が設けられ、昇降するため、数トン（ｔｏｎｓ）といった極めて大きな枠状のステージ１２，２２，３２を素早く且つ精度よく動かしてアライメントする必要がある。この際、Ｘ方向とＹ方向のアクチュエータにおける力加減をほぼ同期させることができるため、アライメント時に、少ないリトライ回数で、μｍ単位（±１μｍ）程度とされる位置決め精度に差が出てしまうことを防止してバラツキの発生を防止することができる。これにより、従来は、４，５回かかっていたアライメント工程を２回以内に抑えることが可能となり、一工程に付き数秒から十数秒の工程削減が可能となる。
【０１０６】
図１１は、本実施形態に係る蒸着装置を複数有する有機ＥＬ製造装置２００を示す模式平面図である。図１１において、蒸着装置１００，１００は、搬送装置（ロボットハンド）１１１が設けられた前室２０１，２０２と、ロードロック１１０を介して密閉可能に接続されている。
このように、図１１に示すように、有機ＥＬ素子の製造装置２００では、複数回の蒸着工程を多数の蒸着装置１００，１００で行う必要がある。蒸着工程を行う際、毎回アライメント工程が必要となるため、その全ての工程において、それぞれの蒸着装置１００，１００でのリトライ発生を抑制することができる。このため、有機ＥＬ素子の製造における製造時間を大幅に短縮して製造コストを削減することが可能となる。
【符号の説明】
【０１０７】
１０…ＸＹステージ
１１…台座
１２…ステージ
１３，１５…支持駆動部（駆動部）
１４，１６…支持駆動部（支持部）
１３ａ…第１のガイド部材
１３ｂ…第１のプレート部材
１３ｃ３，１３ｃ４，１３ｃ５，１３ｃ６…第２のガイド部材
１３ｆ…駆動装置
１３ｇ，１３ｈ…軸受け
１３ｊ…駆動ネジ部
１３ｋ…ナット部
１３ｄ，１３ｅ…第２の接続部
１３ｍ…モータ
２０…θステージ
２３，２４，２５，２６…Ｒガイド部材
２７…θ駆動部（駆動装置）
３０…Ｚステージ
３３ａ，３４ａ，３５ａ，３６ａ…Ｚ方向ガイド部材
３３，３４，３５，３６…駆動部
５０…アライメント装置
６０…基板支持部
１００…蒸着装置
１０１…真空チャンバ
１０７…マスク保持部材
１０５…マスク
１０６…基板
１１１…搬送装置（ロボットハンド）
１１７…マグネット保持部材（基板密着部）
１２０…ＣＣＤカメラ（アライメント部）
【図１】
2016047486.tif 000003
【図２】
2016047486.tif 000004
【図３】
2016047486.tif 000005
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年11月28日(2016.11.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＸＹステージであって、
台座と、
枠状のステージと、
前記台座と前記ステージとの間に位置して、前記ステージをＸＹ方向に駆動する支持駆動部と、を有し、
前記支持駆動部は、
前記台座に配設された直線状の第１のガイド部材と、前記第１のガイド部材に載置されて前記ステージの面内方向において前記第１のガイド部材の延在する第１のガイド方向に移動可能な第１のプレート部材と、前記第１のプレート部材に載置されて前記第１のガイド方向と直交する前記ステージの面内方向である第２のガイド方向に延在する第２のガイド部材と、前記第２のガイド部材に載置されて前記ステージと一体に固設され前記第２のガイド方向に移動可能な第２の接続部とを有する複数の支持部を備え、
複数の前記支持部のうち、一対の第１支持部は前記第１のガイド方向となるＸ方向において対向するように位置して前記ステージの縁部に設けられ、一対の第２支持部は前記第２のガイド方向となるＹ方向において対向するように位置して前記ステージの縁部に設けられ、
前記支持駆動部が、いずれも前記ステージの対向する縁部の中央位置に設けられるとともに、
前記支持駆動部は、一対の前記第１支持部のうち少なくとも一方、及び、一対の前記第２支持部のうち少なくとも一方に設けられた駆動装置を備え、
前記駆動装置は、前記第１のプレート部材と前記第２の接続部とに接続され、前記第１のプレート部材と前記第２の接続部とを前記第２のガイド方向に相対駆動可能であり、
前記第１支持部における前記駆動装置は、前記第１のプレート部材の前記Ｙ方向両端に設けられる軸受けと、これら軸受けに架け渡して螺合される駆動ネジ部と、前記軸受けおよび前記軸受けの間で前記駆動ネジ部に螺合されるナット部と、前記駆動ネジ部を回転駆動するモータと、を有し、前記ナット部が前記ステージと一体に固設され前記第２のガイド方向に移動可能とされ、
前記第２支持部における前記駆動装置が、前記第１支持部における前記駆動装置と直交する配置方向とされる略同一の構造とされて前記台座上に同一の高さとして配置され、
これらの駆動装置においては、いずれも前記モータにより、前記駆動ネジ部を所定量だけ回動することで、前記ナット部が前記駆動ネジ部の軸線方向に移動可能とされているＸＹステージ。
【請求項２】
アライメント装置であって、
請求項１に記載のＸＹステージの前記ステージに設けられた円弧状のＲガイド部材と、前記Ｒガイド部材に沿った円弧状の第３のガイド方向に駆動可能な駆動部とを備え、前記駆動部を介して前記第３のガイド方向に駆動可能に支持されるθステージと、
を備え、
前記Ｒガイド部材が、平面視した際に前記支持駆動部に対応した位置に配置されるアライメント装置。
【請求項３】
請求項２に記載のアライメント装置であって、
前記θステージに設けられ、前記θステージに対して鉛直方向に延在するＺ方向ガイド部材と、前記Ｚ方向ガイド部材に沿った鉛直方向に駆動可能な駆動部とを備え、前記駆動部を介して、前記Ｚ方向ガイド部材に沿って上下動可能に支持されるＺステージを備えるアライメント装置。
【請求項４】
蒸着装置であって、
チャンバと、
前記チャンバ内に設けられた蒸着源と、
前記蒸着源の上方に配置される蒸着マスクと、
前記蒸着マスクの上側に被処理基板を支持する基板支持部と、
請求項３に記載のアライメント装置と、
を具備し、
前記基板支持部が、前記アライメント装置を介して前記チャンバの外側から駆動可能である蒸着装置。
【請求項５】
請求項４に記載の蒸着装置であって、
前記アライメント装置においては、枠状とされた前記ステージの平面視中央位置には、前記蒸着マスクと前記被処理基板とをアライメントするアライメント部が設けられている蒸着装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の蒸着装置であって、
前記アライメント装置においては、枠状とされた前記ステージの平面視中央位置には、前記蒸着マスクと前記被処理基板とをアライメント後に密着させる基板密着部が設けられている蒸着装置。
【請求項７】
請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の蒸着装置であって、
前記チャンバの内部において前記被処理基板を前記基板支持部まで搬送する搬送部が設けられている蒸着装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。
本発明の第１態様に係るＸＹステージは、台座と、枠状のステージと、前記台座と前記ステージとの間に位置して、前記ステージをＸＹ方向に駆動する支持駆動部と、を有し、前記支持駆動部は、前記台座に配設された直線状の第１のガイド部材と、前記第１のガイド部材に載置されて前記ステージの面内方向において前記第１のガイド部材の延在する第１のガイド方向に移動可能な第１のプレート部材と、前記第１のプレート部材に載置されて前記第１のガイド方向と直交する前記ステージの面内方向である第２のガイド方向に延在する第２のガイド部材と、前記第２のガイド部材に載置されて前記ステージと一体に固設され前記第２のガイド方向に移動可能な第２の接続部とを有する複数の支持部を備え、複数の前記支持部のうち、一対の第１支持部は前記第１のガイド方向となるＸ方向において対向するように位置して前記ステージの縁部に設けられ、一対の第２支持部は前記第２のガイド方向となるＹ方向において対向するように位置して前記ステージの縁部に設けられ、前記支持駆動部が、いずれも前記ステージの対向する縁部の中央位置に設けられるとともに、前記支持駆動部は、一対の前記第１支持部のうち少なくとも一方、及び、一対の前記第２支持部のうち少なくとも一方に設けられた駆動装置を備え、前記駆動装置は、前記第１のプレート部材と前記第２の接続部とに接続され、前記第１のプレート部材と前記第２の接続部とを前記第２のガイド方向に相対駆動可能であり、前記第１支持部における前記駆動装置は、前記第１のプレート部材の前記Ｙ方向両端に設けられる軸受けと、これら軸受けに架け渡して螺合される駆動ネジ部と、前記軸受けおよび前記軸受けの間で前記駆動ネジ部に螺合されるナット部と、前記駆動ネジ部を回転駆動するモータと、を有し、前記ナット部が前記ステージと一体に固設され前記第２のガイド方向に移動可能とされ、前記第２支持部における前記駆動装置が、前記第１支持部における前記駆動装置と直交する配置方向とされる略同一の構造とされて前記台座上に同一の高さとして配置され、これらの駆動装置においては、いずれも前記モータにより、前記駆動ネジ部を所定量だけ回動することで、前記ナット部が前記駆動ネジ部の軸線方向に移動可能とされている。
このような構成によれば、複数の支持部が同一の構成を有するので、部品種類を低減することができる。さらに、重量物を精度よく、動かすとともに停止させて、効率よくアライメントを行うことができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の第２態様に係るアライメント装置は、上記第１態様に係るＸＹステージの前記ステージに設けられた円弧状のＲガイド部材と、前記Ｒガイド部材に沿った円弧状の第３のガイド方向に駆動可能な駆動部とを備え、前記駆動部を介して前記第３のガイド方向に駆動可能に支持されるθステージとを備え、前記Ｒガイド部材が、平面視した際に前記支持駆動部に対応した位置に配置される。
このような構成によれば、θステージが設けられているので、ＸＹ方向におけるアライメントだけでなく、θ方向のアライメントも同時に行うことができる。さらに、ＸＹ方向アライメントに比べて、ＸＹステージよりも上段に位置するθステージにおけるθ方向アライメントにより、アライメント時間を短縮することができる。
【国際調査報告】
2016047486.tif 000014
2016047486.tif 000015
2016047486.tif 000016
2016047486.tif 000017