对准方法和蒸镀方法与流程

1.本发明涉及一种对准方法和蒸镀方法。


背景技术：

2.在使用掩模来在基板上进行图案成膜的情况下，进行掩模与基板的对准。即，掩模和基板被设置于进行成膜的处理室内的规定的位置。接着，在开始成膜之前，利用摄像机拍摄掩模和基板的对准标记来检测位置，从而调整掩模与基板之间的位置关系。
3.然而，存在阻碍进行对准工序的各种因素。在日本特开2018
‑
003142号公报中，记载了在无法准确地检测对准标记的情况下的对准方法。
4.本发明的发明人们进行了潜心研究，发现了：能够在摄像机的拍摄范围内正常地检测对准标记，但是存在基板与掩模的相对位置不处于通过致动器移动的基板或掩模的可动范围内的情况。因此，可知存在无法对准的情况。在该情况下，有时对准工序发生错误，装置停止，并且在恢复时伴随人工作业。


技术实现要素：

5.鉴于这样的问题，本发明的目的在于提供一种有利于在进行对准时放宽针对作为其对象的物体的位置的限制的技术。
6.本发明的一个方式的对准方法包括：检测工序，对设置于第一物体的第一标记的位置和设置于第二物体的第二标记的位置进行检测；测量工序，对所述第一标记的位置与所述第二标记的位置的相对位置进行测量；以及移动工序，使用用于使所述第一物体移动的致动器来使所述第一物体进行移动，所述移动工序包括：比较工序，将通过所述致动器移动的所述第一物体的可动范围与所述相对位置进行比较；第一移动工序，，在通过所述比较工序判断为所述相对位置超出所述可动范围的情况下，使所述第二物体与所述第一物体一起移动；以及第二移动工序，使所述第一物体以与所述第二物体分离的方式进行移动。
7.另外，本发明的一个方式的蒸镀方法包括以下工序：利用上述对准方法来进行所述基板与所述掩模的对准；以及在所述对准之后对所述基板进行蒸镀。
8.通过下面的对示例性实施例的描述(参照附图)，本发明的其它特征将变得明确。
附图说明
9.图1是掩模与基板的对准所涉及的概要图。
10.图2是示出本发明的概要的流程图。
11.图3是示出本发明的结构例1的概要图。
12.图4是示出本发明的结构例1的流程图。
13.图5是示出本发明的结构例2的概要图。
14.图6是示出本发明的结构例2的流程图。
15.图7是示出本发明的结构例3的概要图。
具体实施方式
16.下面，参照附图来详细说明实施方式。此外，下面的实施方式并不限定权利要求书所涉及的发明，另外，实施方式中所说明的特征的全部组合未必是发明所必需的。也可以是，将实施方式中所说明的多个特征中的两个以上的特征任意地组合。另外，对相同或者同样的结构标注相同的参照附图标记，并省略重复的说明。
17.(结构例1)
18.以掩模和基板为例来作为成为对准对象的物体，并根据图1和图2说明关于本发明的概要。另外，在此，以借助掩模使从蒸发源蒸发出的材料在基板上成膜的成膜装置为例进行说明。在成膜装置所具备的蒸镀室配置有支承基板的支承机构(未图示)、支承掩模的支承机构(未图示)、以及具备对支承机构进行移动控制的致动器(未图示)的对准机构。另外，还具备用于在基板上成膜的蒸发源等。
19.对成为对准对象的各个物体(基板100和掩模200)标注了成为对准时的指标的标记(对准标记)。使用摄像机300对基板100的对准标记101和掩模200的对准标记201进行拍摄来检测位置，使用致动器基于该位置信息使物体移动来进行对准。
20.利用图2的流程图对本例的概要进行说明。通过摄像机300进行拍摄，来检测基板100的对准标记101和掩模200的对准标记201(s201)。由处理装置(未图示)测量检测到的对准标记101与对准标记201的相对位置。基于相对位置来获知对准标记101和对准标记201相对于正确的位置的偏移量，因此获知为了对准而要使物体移动的量和方向。因而，处理装置将相对位置与通过致动器移动的物体的可动范围进行比较，由此能够判断是否能够在通过致动器移动的物体的可动范围内进行基板100与掩模200的对准。在判断为用于对准的移动量超出使用致动器移动的物体的可动范围的情况下(s202：“否”)，执行预对准工序。通过执行预对准来变更对准标记101与对准标记201的相对位置(s205)。之后，返回到步骤s201，再次检测基板100的对准标记的位置和掩模200的对准标记的位置。
21.在判断为能够在通过致动器移动的物体的可动范围内进行对准的情况下(s202：“是”)，进行基板100与掩模200的对准(s203)，当调整完成时结束对准(s204)。
22.接着，根据示出基板100和掩模200的状态的图3对预对准进行说明。在本例中设为：向预先设置有掩模200的蒸镀室内搬入基板100，基板100被载置于支承机构。在本例中，致动器构成为使掩模200进行移动，通过致动器移动(可以是xy方向的正负方向。)的掩模200的水平方向上的可动范围(在本例中设为能够向大致x轴的一个方向移动的距离。)设为1000μm。
23.分别利用摄像机拍摄基板100的对准标记101的位置和掩模200的对准标记201的位置，来检测对准标记的位置。由处理装置根据对标记的位置的检测，测量对准标记101与对准标记201的相对位置。
24.由处理装置将对准标记101与对准标记201的相对位置同通过致动器移动的掩模200的可动范围进行比较，判断相对位置是否处于可动范围内。在此，在图3的(a)的例子中，设为为了进行对准而需要移动1500μm。此外，在此，为了便于说明，设为在沿着x轴的方向上存在偏移。1500μm超出了通过致动器移动的掩模200的可动范围、即1000μm。
25.因此，要进行预对准。首先，使掩模200或基板100在垂直方向(z轴方向)上进行移动来使基板100载置于掩模200从而成为图3的(b)所示的状态。利用垂直移动用的致动器进
行沿垂直方向的移动。之后，如图3的(c)所示，在基板100被载置于掩模200的状态下，利用致动器使基板100与掩模200一起在水平方向上进行移动。移动方向设为与基板100相对于掩模200偏移的方向大致相反的方向。在本例中，在保持着基板100载置于掩模200的状态下使基板100向x轴的正方向移动900μm。该移动方向优选设为相对于以下方向大于90度的范围，该方向为基板100相对于掩模200偏移的方向。
26.之后，如图3的(d)所示，使掩模200或基板100在垂直方向上进行移动来使基板100与掩模200分离。最后，如图3的(e)所示，使用致动器使掩模200沿水平方向向x轴的负方向移动900μm，使掩模200移动到与图3的(a)大致相同的位置。其结果，水平方向上的相对位置减小到600μm。此外，第二次移动的方向只要是与最初的移动大致相反的方向即可。在将最初的移动的方向设为第一移动方向、将第二次移动的方向设为第二移动方向时，只要第一移动方向与第二移动方向所成的角度大于90度即可。
27.之后，再次检测基板的对准标记101的位置和掩模的对准标记201的位置，如果判断为能够在通过致动器移动的基板的可动范围内进行对准，则实施对准。在判断为不处于可动范围内的情况下，再次实施预对准。也可以是，反复进行预对准直到判断为能够在通过致动器移动的基板的可动范围内进行对准为止。在基板100与掩模200的相对位置大幅地偏移而超出致动器的可动范围的2倍时，反复进行预对准。
28.根据图4的流程图对本例所涉及的对准工序进行说明。通过摄像机300进行拍摄，来检测基板100的对准标记101的位置和掩模200的对准标记201的位置(s401)。由处理装置基于检测到的对准标记101与对准标记201的相对位置，判断是否能够在致动器的可动范围内进行对准(s402)。在判断为不能进行对准的情况下执行预对准(s402：“否”)。
29.对预对准进行说明。使掩模200垂直地移动来使基板100载置于掩模200(s405)。利用致动器使掩模200在保持着载置有基板100的状态下移动。基于先前测量出的相对位置，将移动方向设为与基板100相对于掩模200偏移的方向大致相反的方向(s406)。使掩模200移动了规定量之后垂直地移动来使掩模200与基板100分离(s407)。
30.之后，通过致动器使掩模200向与先前移动的方向大致相反的方向进行移动(s408)。通过以上的预对准来变更对准标记101与对准标记201的相对位置。在变更相对位置之后返回到步骤s401，再次检测基板100的对准标记的位置和掩模200的对准标记的位置。在判断为能够进行对准的情况下(s402：“是”)，进行基板100与掩模200的对准(s403)，当对准的调整完成时结束对准(s404)。
31.在本例中，将使基板100载置于掩模200之后的水平方向上的移动和分离之后的水平方向上的移动设为相同的距离，掩模200的位置返回到大致相同的位置。然而，只要进行使相对位置减小这样的移动，就可以移动至其它位置。移动距离也不需要设为在两次移动中都相同。另外，还能够在xy方向上设定可动范围。只要将最初的图3的(a)中的基板100与掩模200之间的相对位置关系同图3的(e)中的基板100与掩模200之间的相对位置关系进行比较的结果是图3的(e)中的相对位置关系更小即可。
32.能够由处理装置与相对位置适应地计算并变更水平方向上的移动量和移动方向。另外，也可以预先针对移动量和移动方向决定规定量。也可以按每个成膜装置来决定该规定量。
33.如以上那样，即使在检测到基板100与掩模200的相对位置超出通过致动器移动的
物体的可动范围的情况下，也能够通过进行预对准来进行对准。因此，能够实现对准时的错误发生和装置停止的减少。由于能够利用用于使掩模200移动的致动器进行预对准，因此，能够简化装置的结构。另外，由于能够使对准中使用的致动器的可动部小型化或减少致动器的台数，因此，也能够有助于成膜装置的小型化，也有利于成本降低。
34.接着，说明变更了水平方向上的移动距离的例子。此外，除了变更通过致动器使掩模200进行移动的移动距离以外，其余与上述结构例1相同。
35.(变形例1)
36.本例是将基板100与掩模200分离之后的掩模的移动距离变更为750μm的例子。除此以外，没有相对于结构例1而言的变更点。在本例中，在第二次移动之后测定出的基板100与掩模200的偏移量变为750μm。偏移量处于通过致动器移动的物体的可动范围内。之后能够实施基板100与掩模200的对准。
37.(变形例2)
38.本例是在基板100与掩模200分离之后的掩模的第二次移动距离变更为1000μm的例子。除此以外，没有相对于结构例1而言的变更点。由于在第二次移动之后测定出的基板100与掩模200的偏移量变为500μm，因此，能够实施基板100与掩模200的对准。
39.(变形例3)
40.本例是将使基板100与掩模200分离之后的掩模的第二次移动距离设为1000μm、且将移动方向变更为从结构例1的移动方向(x轴的负方向)偏移20
°
的方向的例子。除此以外，没有相对于结构例1而言的变更点。在第二次移动之后测定出的基板100与掩模200的偏移量变为约600μm。之后，实施基板100与掩模200的对准。
41.(结构例2)
42.使用图5、图6对本结构例进行说明。为了便于说明，本例也设为基板100和掩模200沿着水平方向即x轴偏移。在本例中，致动器与结构例1同样地构成为使掩模200进行移动，通过致动器移动的掩模200的水平方向上的可动范围与结构例1同样地设为1000μm。
43.图5的(a)示出基板100的位置与掩模200的位置在水平方向上偏移。在本例中设为：基板100相对于掩模200沿着水平方向、即x轴向x的负方向偏移1500μm。在该情况下，也与结构例1同样地判断为不能在由致动器移动的掩模200的可动范围内进行对准。
44.因此，进行预对准。首先，如图5的(b)所示，通过致动器使掩模200在水平方向上向基板100相对于掩模200偏移的方向进行移动。在本例中，使掩模向x轴的负方向移动900μm。
45.之后，如图5的(c)所示，使掩模200或基板100在垂直方向上进行移动，来使基板100载置于掩模200。接着，如图5的(d)所示，通过致动器使掩模在水平方向上向与图5的(b)中的移动方向大致相反的方向进行移动。在本例中，使基板100与掩模200一起向x轴的正方向移动900μm。最后，如图5的(e)所示，使掩模200或基板100在垂直方向上移动来使基板100与掩模200分离。在本例中，使掩模200与图3的(a)同样地移动到原来的位置。
46.之后，检测基板的对准标记101和掩模的对准标记201来测量它们的相对位置，基于相对位置计算基板100与掩模200的偏移量。其结果，由于偏移量变为600μm而处于致动器的可动范围内，因此，能够实施基板100与掩模200的对准。
47.在上述的例子中，将使基板100载置于掩模200后进行的水平移动设为向与图5的(b)中的移动方向大致相反的方向进行移动，但是也可以向其它方向、位置进行移动。将图5
的(a)中的基板100与掩模200之间的相对位置关系同图5的(e)中的基板100与掩模200之间的相对位置关系进行比较。只要该比较的结果是以下即可：图5的(e)中的位置关系与图5的(a)中的位置关系相比，相对于根据对准标记101与对准标记201的相对位置计算出的对准的完成位置而言的偏移更小。
48.接着，根据图6的流程图对本例所涉及的对准工序进行说明。通过摄像机300进行拍摄，来检测基板100的对准标记101的位置和掩模200的对准标记201的位置(s601)。由处理部基于检测到的对准标记101与对准标记201的相对位置，判断是否能够在致动器的可动范围内进行对准(s602)。在判断为不能进行对准的情况下(s602：“否”)，执行预对准。
49.对预对准进行说明。在使基板100与掩模200分离的状态下通过致动器移动掩模200。基于先前测量出的相对位置，将移动方向设为与基板100相对于掩模200偏移的方向大致相反的方向(s605)。使掩模200移动了规定量后垂直地移动来使基板100载置于掩模200(s606)。
50.之后，通过致动器使掩模200向与先前移动的方向大致相反的方向进行移动(s607)，之后，使基板100与掩模200分离(s608)。其结果，变更了对准标记101与对准标记201的相对位置。在预对准之后返回到步骤s602，再次检测基板100的对准标记的位置和掩模200的对准标记的位置。在判断为能够进行对准的情况下(s602：“是”)，进行基板100与掩模200的对准(s603)，当对准的调整完成时结束对准(s604)。
51.在本例中，将使基板100与掩模200分离的状态下的掩模的水平方向上的移动和使基板100载置于掩模200后的水平方向上的移动设为相同的距离，掩模200的位置返回到大致相同的位置。然而，只要进行使相对位置减小这样的移动，就可以移动到其它位置。移动距离也不需要设为在两次移动中都相同。
52.在将最初的图5的(a)中的基板100与掩模200之间的相对位置关系同图5的(e)中的基板100与掩模200之间的相对位置关系进行比较的情况下，只要图5的(e)中的位置关系更小即可。
53.(结构例3)
54.在结构例1和结构例2中，使用用于使掩模200移动的致动器进行了水平方向上的移动，但是也可以利用致动器使任一物体移动来进行预对准。根据图7对利用致动器使基板100移动的例子进行说明。在本例中，利用用于使基板100移动的致动器(未图示)进行基板100被载置于掩模200的状态下的水平方向上的移动工序(图7的(c))。在本例中，基板100与掩模200分离之后的水平方向上的移动工序(图7的(e))也是通过用于使基板移动的致动器使基板100移动来进行的。
55.首先，如图7的(b)所示，使掩模200在垂直方向上进行移动来使基板100载置于掩模200，从而能够使基板100与掩模200一起进行移动。例如，将分别支承基板100和掩模200的机构进行结合。之后，如图7的(c)所示，通过用于使基板移动的致动器使基板100在保持着基板被载置于掩模的状态下沿水平方向向基板100相对于掩模200偏移的方向移动900μm。之后，如图7的(d)所示，使掩模200在垂直方向上进行移动来使基板100与掩模200分离。最后，如图7的(e)所示，使用基板的致动器使基板100沿水平方向向与图7的(c)中移动的方向相反的方向移动900μm，从而使基板100移动到与图7的(a)大致相同的位置。
56.之后，再次检测基板的对准标记101和掩模的对准标记201，来检测它们的位置信
息，基于这些位置信息计算基板100与掩模200的偏移量。其结果，由于偏移量变为600μm而处于致动器的可动范围内，因此，实施基板100与掩模200的对准。
57.(成膜工序)
58.基板也可以是半导体晶圆或者玻璃。在制造有机电致发光显示装置时的蒸镀工序中，借助掩模200使从蒸发源蒸发出的有机材料在基板100上制膜。在蒸镀室设置有支承基板的机构、支承掩模的机构、通过致动器对各个支承机构进行移动控制的对准机构、以及蒸发源。在基板100与掩模200的对准时进行上述结构例1～3所涉及的对准工序。在将基板100与掩模200对准后，在蒸镀装置中借助掩模使从蒸发源蒸发出的材料在基板上成膜。
59.发明并不限制于上述实施方式，能够在不脱离发明的精神和范围的情况下进行各种变更和变形。因而，为了公开发明的范围而添附权利要求。
60.发明的效果
61.根据本发明，能够提供一种有利于在进行对准时放宽针对作为其对准对象的物体的位置的限制的技术。
62.虽然参照示例性实施例描述了本发明，但是应当理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。随附的权利要求书被赋予最宽泛的解释，以涵盖所有此类修改以及等同结构和功能。