对准装置、成膜装置、对准方法、电子器件的制造方法及存储介质与流程

文档序号:28206117发布日期:2021-12-28 18:07阅读:91来源:国知局
对准装置、成膜装置、对准方法、电子器件的制造方法及存储介质与流程

1.本发明涉及对准装置、成膜装置、对准方法、电子器件的制造方法及存储介质。


背景技术:

2.在有机el显示器等的制造中,有时将多个模块连接而构成生产线,该模块包括设置有输送基板的输送机器人的输送室和配置于其周围的多个成膜室。在这样的生产线中,当向上游侧的模块送入基板时,基板经过多个成膜工序的同时依次向下游流动,从下游侧的模块送出。在专利文献1中,公开了在邻接的模块之间设置用于交接基板的交接室的结构。另外,在专利文献1中,在交接室中,执行检测基板的边缘并基于该检测结果来调整基板的位置的边缘对准。该边缘对准定位为用于使要在成膜室中进行的利用形成于基板及掩膜的对准标记的对准高效地执行的预备性的对准。
3.在先技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2019-192898号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的课题
7.有机el显示器通过利用各种成膜工序在基板上形成多个层而制造。此时,根据生产线的情况,有时直至某个工序为止对大型基板(也称为基样玻璃)进行处理,之后将该大型基板切断而分割成多个更小的基板,在此以后的工序中对分割的基板进行成膜等处理。例如,在智能手机用的有机el显示器的制造中,在背板工序(tft形成工序、阳极形成工序等)中对第6代的大型基板(约1500mm
×
约1850mm)进行成膜处理等。之后,将该大型基板切断成两半,形成第6代的半切割基板(约1500mm
×
约925mm),在之后的工序中对该第6代的半切割基板进行成膜等处理。
8.但是,对于从大型基板切出的基板,有时根据从大型基板的哪个部位切出(例如,根据是基样玻璃的左半部分还是右半部分),尺寸等基板的特性不同。在基板的尺寸不同的情况下,以边缘为基准的基板的中心位置与以对准标记为基准的基板的中心位置之间的位置关系有时会存在偏差。由此,若对尺寸不同的基板执行边缘对准之后将基板输送到成膜室,则以对准标记为基准的基板的中心位置有时会存在偏差。该偏差有时会对成膜室中的对准产生影响。
9.本发明提供一种涉及从大型基板切出的基板的边缘对准,抑制作为输送目的地的成膜室中的对准的精度的降低的技术。
10.用于解决课题的手段
11.根据本发明的一方式,提供一种对准装置,所述对准装置具备:
12.基板支承部件,其对分割大型基板而得到的多个基板中的任一个基板进行支承;
13.边缘检测部件,其对支承于所述基板支承部件的所述基板的边缘进行检测;
14.位置调整部件,其对支承于所述基板支承部件的所述基板的位置进行调整;以及
15.控制部件,其对所述位置调整部件进行控制,
16.其特征在于,
17.所述对准装置具备获取部件,所述获取部件获取支承于所述基板支承部件的基板的与在分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
18.所述控制部件基于由所述边缘检测部件检测到的所述基板的边缘的位置信息和由所述获取部件获取的所述基板信息,对所述位置调整部件进行控制。
19.另外,根据本发明的其他方式,提供一种对准装置,所述对准装置具备:
20.第1对准单元;
21.第2对准单元;以及
22.获取部件,
23.其特征在于,
24.所述第1对准单元具有:
25.第1基板支承部件,其对分割大型基板而得到的多个基板中的任一个基板进行支承;
26.边缘检测部件,其对支承于所述第1基板支承部件的所述基板的边缘进行检测;
27.第1位置调整部件,其对支承于所述第1基板支承部件的所述基板的位置进行调整;以及
28.第1控制部件,其对所述第1位置调整部件进行控制,
29.所述第2对准单元具有:
30.第2基板支承部件,其对所述基板进行支承;
31.掩膜支承部件,其对掩膜进行支承;
32.对准标记检测部件,其对由所述第2基板支承部件支承的所述基板的对准标记进行检测;
33.第2位置调整部件,其对支承于所述第2基板支承部件的所述基板与由所述掩膜支承部件支承的所述掩膜的相对位置进行调整;以及
34.第2控制部件,其基于由所述对准标记检测部件检测到的所述对准标记的位置信息,对所述第2位置调整部件进行控制,
35.所述第2对准单元进行从所述第1对准单元输送来的由所述第1位置调整部件调整了位置的基板的对准,
36.所述获取部件获取支承于所述第1基板支承部件的基板的与在分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
37.所述第1控制部件基于由所述边缘检测部件检测到的所述基板的边缘的位置信息和由所述获取部件获取的所述基板信息,对所述第1位置调整部件进行控制。
38.另外,根据本发明的其他方式,提供一种对准方法,所述对准方法包括:
39.对分割大型基板而得到的多个基板中的任一个基板进行支承的支承工序;
40.对在所述支承工序中支承的所述基板的边缘进行检测的边缘检测工序;以及
41.调整所述基板的位置的位置调整工序,
42.其特征在于,
43.具备获取工序,在所述获取工序中,获取进行位置调整的基板的与在分割前的所述大型基板中的部位相关的基板信息,
44.在所述位置调整工序中,基于在所述边缘检测工序中检测到的所述基板的边缘的位置信息和在所述获取工序中获取的所述基板信息,对所述基板的位置进行调整。
45.另外,根据本发明的其他方式,提供一种电子器件的制造方法,其特征在于,所述制造方法包括:
46.通过上述方式的对准方法对基板进行对准的对准工序;
47.将通过所述对准工序进行了对准的所述基板送入成膜装置的送入工序;以及
48.在通过所述送入工序送入到所述成膜装置的基板上进行成膜的成膜工序。
49.另外,根据本发明的其他方式,提供一种计算机可读取的存储介质,其特征在于,存储有用于使计算机执行上述方式的对准方法的各工序的程序。
50.发明的效果
51.根据本发明,能够提供一种涉及从大型基板切出的基板的边缘对准,抑制作为输送目的地的成膜室中的对准的精度的降低的技术。
附图说明
52.图1是电子器件的生产线的一部分的示意图。
53.图2是一实施方式的成膜装置的概略图。
54.图3是说明边缘对准装置的概要的图。
55.图4是示意性地表示支承单元的结构的俯视图。
56.图5(a)~图5(c)是说明支承于支承单元的基板的送出动作的图。
57.图6是表示边缘对准的概要的图。
58.图7是表示大型基板和切割基板的例子的图。
59.图8是说明以对准标记为基准的中心位置与以边缘为基准的中心位置之差的图。
60.图9(a)是表示处理部3111的处理例的流程图,图9(b)是表示电子器件的生产线的动作例的流程图。
61.图10是表示存储部3112所管理的信息的例子的图。
62.图11(a)是有机el显示装置的整体图,图11(b)是表示1像素的截面构造的图。
具体实施方式
63.以下,参照附图对实施方式进行详细说明。此外,以下的实施方式并不限定权利要求书的发明。虽然在实施方式中记载了多个特征,但未必这些多个特征全部是发明所必需的特征,另外,多个特征也可以任意组合。并且,在附图中,对相同或同样的结构标注相同附图标记,省略重复的说明。
64.<电子器件的生产线>
65.图1是表示能够应用本发明的成膜装置的电子器件的生产线的结构的一部分的示意图。图1的生产线例如用于智能手机用的有机el显示装置的显示面板的制造,基板100被依次输送到成膜模块301,在基板100上进行有机el的成膜。
66.在成膜模块301中,在具有俯视呈八边形的形状的输送室302的周围,配置有对基板100进行成膜处理的多个成膜室303a~303d和收纳使用前后的掩膜的掩膜储存室305。在输送室302配置有输送基板100的输送机器人302a。换言之,成膜模块301是以包围输送机器人302a的周围的方式配置有多个成膜室303a~303d的集群型的成膜单元。此外,在将成膜室303a~303d进行统称的情况下或者不进行区别的情况下表述为成膜室303。
67.在基板100的输送方向(箭头方向)上,在成膜模块301的上游侧、下游侧,分别配置有缓冲室306、回旋室307、交接室16(通路室)。在制造过程中,各室维持为真空状态。此外,在图1中仅图示了1个成膜模块301,但本实施方式的生产线具有多个成膜模块301,多个成膜模块301具有通过由缓冲室306、回旋室307、交接室308构成的连结装置连结的结构。此外,连结装置的结构不限定于此,例如也可以仅由缓冲室306或交接室308构成。
68.输送机器人302a进行从上游侧的交接室16向输送室302的基板100的送入、成膜室303之间的基板100的输送、掩膜储存室305与成膜室303之间的掩膜的输送、以及从输送室302向下游侧的缓冲室306的基板100的送出。
69.缓冲室306是用于根据生产线的运转状况而暂时储存基板100的室。在缓冲室306设置有能够将多张基板100保持基板100的被处理面(被成膜面)朝向重力方向下方的水平状态不变地进行收纳的多层构造的基板收纳架(也称为盒体)和为了使送入或送出基板100的层与输送位置对齐而使基板收纳架升降的升降机构。由此,能够在缓冲室306中暂时收容多个基板100,使其滞留在缓冲室306。
70.回旋室307具备变更基板100的朝向的装置。在本实施方式中,回旋室307通过设置于回旋室307的输送机器人(未图示)使基板100的朝向旋转180度。设置于回旋室307的输送机器人在支承着在缓冲室306接收到的基板100的状态下回旋180度并向交接室308移送,从而在缓冲室306内和交接室308之间基板的前端和后端调换。由此,向成膜室303送入基板100时的朝向在各成膜模块301中成为相同的朝向,因此,能够使相对于基板100的成膜的扫描方向、掩膜的朝向在各成膜模块301中一致。通过采用这样的结构,能够使各成膜模块301中向掩膜储存室305设置掩膜的朝向一致,掩膜的管理得以简化,能够提高可用性。
71.交接室16是用于将由回旋室307的装置送入的基板100向下游的成膜模块301的输送机器人302a交接的室。在本实施方式中,如后所述,在交接室16中进行以基板100的边缘的位置为基准的位置对齐即边缘对准。从这点来看,本实施方式的交接室16具有作为基板100的边缘对准装置的功能。以下,有时将交接室16称为边缘对准装置16。
72.生产线的控制系统包括作为主计算机对整个生产线进行控制的上位装置300和控制各结构的控制装置14a~14d、309、310、311,它们能够经由有线或无线的通信线路300a进行通信。控制装置14a~14d(第2控制部件)与成膜室303a~303d对应地设置,对后述的成膜装置1进行控制。此外,在将控制装置14a~14d进行统称的情况下或者不进行区别的情况下表述为控制装置14。
73.控制装置309对输送机器人302a进行控制。控制装置310对回旋室307的装置进行控制。控制装置311对后述的边缘对准装置16进行控制。上位装置300将与基板100相关的信息、输送时机等指示发送到各控制装置14、309、310、311,各控制装置14、309、310、311基于接收到的指示来控制各结构。
74.<成膜装置的概要>
75.图2是本发明的一实施方式的成膜装置1的概略图。成膜装置1是在基板100上对蒸镀物质进行成膜的装置,使用掩膜101形成规定的图案的蒸镀物质的薄膜。由成膜装置1进行成膜的基板100的材质能够适当选择玻璃、树脂、金属等材料,优选使用在玻璃上形成有聚酰亚胺等树脂层的材料。作为蒸镀物质,是有机材料、无机材料(金属、金属氧化物等)等物质。成膜装置1能够应用于制造例如显示装置(平板显示器等)、薄膜太阳能电池、有机光电转换元件(有机薄膜拍摄元件)等电子器件或光学元件等的制造装置,特别是,能够应用于制造有机el面板的制造装置。在以下的说明中,对成膜装置1通过真空蒸镀在基板100上进行成膜的例子进行说明,但本发明不限定于此,能够应用溅射、cvd等各种成膜方法。此外,在各图中,箭头z表示上下方向(重力方向),箭头x及箭头y表示相互正交的水平方向。
76.成膜装置1具有箱型的真空腔室3。真空腔室3的内部空间3a维持为真空环境或氮气等非活性气体环境。在本实施方式中,真空腔室3与未图示的真空泵连接。此外,在本说明书中,“真空”是指充满比大气压低的压力的气体的状态,换言之,是指减压状态。在真空腔室3的内部空间3a,配置有将基板100以水平姿势进行支承的基板支承单元6、支承掩膜101的掩膜台5(掩膜支承部件)、成膜单元4(成膜部件)、板单元9。掩膜101是具有与要在基板100上形成的薄膜图案对应的开口图案的金属掩膜,固定在掩膜台5之上。作为掩膜101,能够使用具有在框状的掩膜框架焊接固定有几μm~几十μm左右的厚度的掩膜箔的构造的掩膜。掩膜101的材质没有特别限定,但优选使用因瓦合金等热膨胀系数小的金属。成膜处理在基板100载置于掩膜101之上且基板100与掩膜101相互重叠的状态下进行。
77.板单元9具备在成膜时对基板100进行冷却的冷却板10和利用磁力吸引掩膜101而使基板100与掩膜101紧贴的磁铁板11。板单元9设置为能够通过例如具备滚珠丝杠机构等的升降单元13而在z方向上升降。
78.成膜单元4是由加热器、挡板、蒸发源的驱动机构、蒸发速率监视器等构成并将蒸镀物质蒸镀到基板100上的蒸镀源。更具体而言,在本实施方式中,成膜单元4是多个喷嘴(未图示)在x方向上排列配置并从各个喷嘴放出蒸镀材料的线性蒸发源。成膜单元4通过蒸发源移动机构(未图示)而在y方向(从成膜室303与输送室302的连接部远离的方向)上往复移动。
79.另外,成膜装置1具备进行基板100与掩膜101的对准的对准装置2(第2对准单元)。概略而言,对准装置2利用相机(拍摄装置、对准标记检测部件)7、8对形成于基板100及掩膜101的对准标记进行检测,基于该检测结果来调整基板100与掩膜101的相对位置。相机7、8配置在真空腔室3的上壁的上方,能够经由形成于上壁的窗口部(未图示)拍摄真空腔室3内的图像。相机7、8拍摄配置在真空腔室3内的基板100上设置的基板对准标记和掩膜101上设置的掩膜对准标记。通过未图示的图像处理部件对得到的图像进行处理,从而能够获取基板100和掩膜101的位置信息。
80.对准装置2具备对基板100的周缘部进行支承的基板支承单元6(第2基板支承部件)。基板支承单元6具备相互在x方向上分离地设置且沿y方向延伸的一对底座部62和从底座部62向内侧突出的多个爪状的载置部61。此外,载置部61有时也称为“承接爪”或“指状件”。多个载置部61隔开间隔地配置在一对底座部62的每一个上。基板100的周缘部的长边侧的部分载置于载置部61。底座部62经由多个支柱64悬挂于梁构件222。
81.通过如本实施方式这样将底座部62在x方向上分离地形成一对而在基板100的短
边侧未形成底座部62的结构,能够抑制输送机器人302a向载置部61交接基板时的、输送机器人302a与底座部62的干涉。但是,底座部62也可以是包围基板100的整个周缘部那样的矩形框状。由此,能够提高基板100的输送及交接的效率。另外,底座部62也可以是局部地具有切口的矩形框状。通过采用局部地具有切口的矩形框状,能够抑制输送机器人302a向载置部61交接基板时的、输送机器人302a与底座部62的干涉,能够提高基板100的输送及交接的效率。
82.基板支承单元6还具备夹紧单元63。夹紧单元63具备多个夹紧部66。各夹紧部66与各载置部61对应地设置,能够由夹紧部66和载置部61夹持基板100的周缘部来进行保持。作为基板100的支承方式,除了这样由夹紧部66和载置部61夹持基板100的周缘部来进行保持的方式之外,还能够采用不设置夹紧部66而仅在载置部61载置基板100的方式。
83.另外,对准装置2具备调整单元20(第2位置调整部件),该调整单元20对周缘部由基板支承单元6支承的基板100与掩膜101的相对位置进行调整。调整单元20基于相机7、8对设置于基板100及掩膜101的对准用标记的检测结果等而使基板支承单元6在x-y平面上位移,从而调整基板100相对于掩膜101的相对位置。在本实施方式中,使掩膜101的位置固定并使基板100位移来调整它们的相对位置,但也可以使掩膜101位移来进行调整,或者,也可以使基板100和掩膜101双方都位移。
84.另外,对准装置2具备接离单元22,该接离单元22通过使基板支承单元6升降,使周缘部由基板支承单元6支承的基板100和掩膜101在基板100的厚度方向(z方向)上接近及分离(远离)。换言之,接离单元22能够使基板100和掩膜101在重叠的方向上接近。作为接离单元22,也可以使用例如采用了滚珠丝杠机构的电动致动器等。
85.<边缘对准装置>
86.利用图3~6对边缘对准装置16(对准装置、第1对准单元)进行说明。图3是说明边缘对准装置16的概要的图。图4是示意性地表示支承单元161的结构的俯视图。
87.边缘对准装置16进行对从作为外部装置的回旋室307内的装置输送来的基板100的边缘进行检测并基于该检测结果来进行基板100的位置调整的边缘对准。此外,在图3及后述的图4~6、8中,示出了将基板100的输送方向(图中的箭头方向)设为y方向的、相对于边缘对准装置16固定的坐标系。即,图2的xy方向和图3~5的xy方向不一定一致。
88.边缘对准装置16具有支承单元161(基板支承部件、第1基板支承部件)、位置调整机构162(位置调整部件、第1位置调整部件)、检测单元163(检测部件)、腔室164(容器)以及基准构件165(参照图6)。
89.支承单元161对从外部装置输送来的基板100进行支承,有时也称为基板台。在本实施方式中,对从回旋室307输送来的基板100进行支承。但是,在生产线中未设置缓冲室306及回旋室307的情况下,能够对从上游侧的输送机器人302a输送来的基板100进行支承。支承单元161包括在腔室164的内部对基板100进行支承的支承部1611和将支承部1611与腔室164外部的位置调整机构连接的轴1612。
90.支承部1611包括在与基板100的输送方向交叉的x方向上分离地设置的一对框构件1611a和从框构件1611a向内侧延伸地设置且承接基板100的多个承接爪1611b。框构件1611a构成为包括沿基板100的输送方向(y方向)延伸的长条状的部分和从该长条状的部分的两端向另一方的框构件1611a侧(x方向)延伸的部分。承接爪1611b分别设置于沿框构件
1611a的y方向延伸的部分以及沿x方向延伸的部分的每一个上。通过多个承接爪1611b,对基板100的周缘部进行支承。
91.轴1612经由形成于腔室164的开口将支承部1611与腔室164的外部的位置调整机构连接。轴1612通过真空波纹管等周知技术而维持腔室164内的真空状态的同时构成为能够相对于腔室164相对移动。
92.图5(a)~图5(c)是说明支承于支承单元161的基板100的送出动作的图。首先,边缘对准装置16的下游侧的输送机器人302a使其机械手移动到支承于支承部1611的基板100的下方(图5(a)、图5(b))。之后,下游侧的输送机器人302a使其机械手移动到比支承部1611靠上方的位置,从而抬起基板(图5(c))。在本实施方式中,一对框构件1611a在x方向上分离地设置,因此,输送机器人302a能够通过一对框构件1611a之间来抬起基板。此外,在上游侧的装置将基板100载置于支承部1611时,进行与上述的说明相反的动作。
93.再次参照图3。位置调整机构162是能够对支承于支承单元161的基板100的位置进行调整的机构。在本实施方式中,位置调整机构162使支承单元161在x-y方向上移动或绕z轴旋转而使其在x-y平面上位移,从而进行基板100的位置调整。例如,位置调整机构162也可以包括相对于设置场所固定的固定构件(未图示)和能够相对于固定构件在xy方向上移动且与轴1612连接的可动构件(未图示)。而且,位置调整机构162也可以利用能够在x方向上伸缩的1个电动缸以及能够在y方向上伸缩且在x方向上分离地设置的2个电动缸使可动构件位移,从而使支承单元161在x-y平面上位移。
94.检测单元163对支承于支承单元161的基板100的边缘进行检测。在本实施方式中,检测单元163是相机,设置有两个,以便能够对基板100的对角线上的2个角的周围进行检测。在本实施方式中,检测单元163设置在腔室164的外部,经由设置于腔室164的底面的透明窗对基板100的边缘进行检测。另外,在本实施方式中,检测单元163对设置在腔室164的内部的、基准构件165所具有的基准标记进行检测(参照图6)。此外,在本说明书中,基板的“边缘”是指基板的所有端部,不仅包括“边”也包括“角”。
95.腔室164是将其内部空间164a保持为真空状态的容器,收容支承单元161的支承部1611。此外,也能够采用将位置调整机构162、检测单元163等收容于腔室164内的结构。另外,在本实施方式中,在腔室164固定有后述的基准构件165。
96.控制装置311对整个边缘对准装置16进行控制。进一步而言,控制装置311对位置调整机构162进行控制。控制装置311具备处理部3111(控制部件、第1控制部件)、存储部3112、输入输出接口(i/o)3113以及通信部3114。
97.处理部3111是以cpu(central processing unit)为代表的处理器,执行存储于存储部3112的程序来控制边缘对准装置16。存储部3112是rom(read only memory)、ram(random access memory)、hdd(hard disk drive)等存储设备(存储部件),除了存储处理部3111所执行的程序之外,还存储各种控制信息。i/o(input/output)3113是发送接收处理部3111与外部设备之间的信号的接口。通信部3114是经由通信线路300a与上位装置300进行通信的通信设备,处理部3111经由通信部3114从上位装置300接收信息,或者向上位装置300发送信息。此外,控制装置311的全部或或一部分也可以由plc(programmable logic controller)、asic(application specific integrated circuit)、fpga(field programmable gate array)构成。
98.<边缘对准的概略>
99.图6是表示边缘对准的概要的图,是从下侧观察腔室164内部的图。若按与上述的成膜装置1的对准装置2进行的对准之间的关系来说,则边缘对准装置16进行的边缘对准相当于用于高效地实施对准装置2进行的对准的预备性的对准。若支承于支承单元161的基板100的位置存在偏差,则基板100输送到成膜装置1时的基板100相对于基板支承单元6的位置也会存在偏差。若载置于基板支承单元6的基板100的初始的位置、更具体而言形成于基板100的对准标记1002的位置存在偏差,则有时会由于初始的位置而使对准装置2的对准时间延长、或者对准精度降低,节拍时间、对准精度不再稳定。因此,在本实施方式中,为了减小基板100输送到成膜装置1时的相对于成膜装置1的基板100的送入位置的位置偏移,通过边缘对准装置16执行边缘对准。
100.首先,处理部3111执行由检测单元163进行的检测处理。如图6所示,检测单元163对检测范围163a内的基板100的边缘1001以及基准构件165的基准标记1651进行检测。
101.然后,处理部3111基于检测到的基板100的2个边缘1001的位置信息来计算基板100的中心位置c1,并且基于检测到的2个基准标记1651的位置信息来计算基准标记1651的中心位置c2。在本实施方式中,将基准标记1651的中心位置c2用作边缘对准时的用于位置对齐的基准位置。在本实施方式中,在存储部3112中,存储有将在检测范围163a内的坐标系(相机坐标系)和在整个边缘对准装置16中的坐标系(世界坐标系)相关联的信息。处理部3111基于各个检测单元163的检测结果和存储于存储部3112的信息,计算基板100的中心位置c1及基准标记1651的中心位置c2在世界坐标系中的位置信息。
102.接下来,处理部3111通过位置调整机构162对支承单元161的位置进行调整,以使基板100的中心位置c1与基准标记1651的中心位置c2一致。以上,边缘对准结束。此外,处理部3111也可以基于检测单元163的检测结果,除了计算基板100的中心位置c1之外,还计算基板100的角度。而且,处理部3111也可以通过位置调整机构162使基板100绕z轴旋转,以使基板100的角度与成为基准的角度一致。此外,成为基准的角度能够基于由检测单元163检测到的基准标记1651的位置信息来计算。
103.<基板>
104.本实施方式的基板100是从大型基板切出的切割基板。图7是表示大型基板和切割基板的例子的图。大型基板mg是第6代全尺寸(约1500mm
×
约1850mm)的基样玻璃,具有矩形形状。在大型基板mg的一部分的角部,形成有用于确定大型基板mg的朝向的定向平面of。
105.此外,在此,示出了仅大型基板mg的4个角部中的1个角部被切掉而形成定向平面of的例子,但并不限定于此,也可以是虽然4个角部全部被切掉,但将1个角部切掉得比其他角部大,从而形成定向平面of。在该情况下,能够将切掉成与其他角部不同的形状的部分作为定向平面of。
106.如上所述,例如,在智能手机用的有机el显示器的制造中,在背板工序(tft形成工序、阳极形成工序等)中对第6代全尺寸的大型基板mg进行成膜处理等。之后,将该大型基板mg切断成两半(切出工序),切断而得到的第6代的半切割尺寸(约1500mm
×
约925mm)的基板100向本实施方式的生产线中的进行有机层的成膜的成膜模块301送入。送入成膜模块301的基板100是从大型基板mg切出而得到的2种分割基板中的任一种,在本实施方式中是基板100a或基板100b。大型基板mg在距作为其一边的基准边为距离l的位置的切断线ctl处切
断,从而得到基板100a和基板100b。在图1所例示的生产线中,基板100a和基板100b混合,作为基板100进行输送,进行各种处理。
107.此外,在此,设为将大型基板mg切断成两半,但并不限定于此,只要将大型基板mg切断而分割成大致相同大小的多个基板即可。例如,也可以将大型基板mg分割为4部分而形成4个基板100,将其送入成膜模块301。
108.基板100a和基板100b有时尺寸、刚性分布这样的基板的特性不同。例如,基板100a成为短边的长度被裁量为l的基板,但基板100b的短边的长度未被裁量,有时基板100a和基板100b之间短边的长度不同。该短边的长度的不同有时会对基板100被送入到成膜装置1时的初始的位置偏移产生影响。以下,进行详述。
109.图8是说明基板100a或基板100b的以对准标记为基准的中心位置与以边缘为基准的中心位置之差的图。在本实施方式中,基板100a的短边的长度被裁量为l,因此,对准装置2的对准所使用的以对准标记1002为基准的中心位置与以边缘1001为基准的中心位置一致(中心位置c10)。另一方面,基板100b的短边的长度未被裁量,在图8的例子中,短边的长度lb比长度l长。因此,以对准标记1002为基准的中心位置c111与以边缘1001为基准的中心位置c112产生了距离c的偏移。
110.在边缘对准装置16的边缘对准中,进行位置对齐,以使基于边缘1001的位置信息而计算的中心位置c112与作为基准位置的中心位置c2一致。即,在边缘对准中,检测基板100的边缘1001而获取基板100的位置信息,进行对准。换言之,在边缘对准中,进行以基板100的外形为指标的对准。通过检测基板100的边缘1001并基于边缘1001的位置信息进行对准,能够比后述的成膜装置1中的对准那样基于对准标记1002的位置信息进行对准的情况更简便地进行对准。
111.另一方面,在成膜装置1中的对准(以下,有时称为“标记对准”)中,进行位置对齐,以使基于对准标记1002的位置信息而计算的中心位置c111与掩膜101的对准标记的中心位置一致。即,在标记对准中,检测基板100的对准标记1002而获取基板100的位置信息,进行对准。由此,在成膜装置1中,在掩膜101的图案上形成有开口的有效区域的中心与由对准标记1002规定的基板100的被成膜区域的中心一致,在基板100上的所期望的区域进行成膜。对准标记1002通过光刻等方法在基板100上精度良好地形成,通过使用对准标记1002进行基板100与掩膜101的位置对齐,能够使基板100上的被成膜区域与掩膜101的有效区域高精度地对齐位置。
112.这样,在边缘对准装置16中的边缘对准和成膜装置1中的对准之间,为了获取基板100的位置信息而进行检测的对象(在边缘对准中为边缘1001,在标记对准中为对准标记1002)不同。
113.如上所述,在将大型基板mg切断而分割成多个基板的情况下,可能产生基于外形而计算的基板的中心与基于形成于基板对准标记而计算的基板的中心不一致的基板。在这样的情况下,通过边缘对准而基于边缘的位置信息进行对准的结果和通过标记对准而基于对准标记的位置信息进行对准的结果会发生偏移。并且,基于外形而计算的基板的中心位置与基于对准标记而计算的基板的中心位置之间的偏移有时也因分割而得到的每个基板而不同。在该情况下,边缘对准的结果和标记对准结果的偏移根据基板而存在偏差。
114.如上所述,本实施方式中的边缘对准是为了高效地实施成膜装置1中的与用于成
膜的掩膜101进行的标记对准而用于预备性地进行对准。即,在边缘对准装置16中预备性地进行对准,以便能够将基板100输送到在成膜装置1中进行了标记对准之后基板100将要位于的成膜装置1内的位置或其附近的位置。但是,在如上所述边缘对准的结果与标记对准的结果发生偏移的情况下,边缘对准装置16中的预备性的对准有时也无法使成膜装置1中的标记对准足够高效化。
115.例如,存在如下情况:边缘对准装置16中的边缘对准的结果是基板100被对准到如下位置,即在该位置,基板100会被输送到从在成膜装置1中进行了标记对准之后基板100将要位于的成膜装置1内的位置偏移得较大的位置。在这样的情况下,在边缘对准装置16中,对边缘对准的目标位置进行修正以抵消该偏移,从而能够解决该课题。但是,如上所述,在以从大型基板mg分割而成的基板为对象的情况下,上述的偏移有时按每个基板而存在偏差,因此,仅用单一的修正值进行修正是不够的。
116.另外,在基板100b中存在定向平面of,但在基板100a中没有定向平面of。切断面处的残余应力的大小有时也在基板100a和基板100b之间不同。另外,切断面的位置在基板100a中为右边,在基板100b中为左边,部位不同。由于这样的基板的特性的不同,使得基板100支承于支承单元161时的挠曲方式等产生差异,有时会对边缘对准的精度产生影响。
117.因此,在本实施方式中,如以下说明的这样,进行与切出基板100的大型基板mg的部位对应的位置调整机构162的控制。
118.<控制例>
119.对控制装置311的处理部3111所执行的边缘对准装置16的控制例进行说明。图9(a)是表示处理部3111的处理例的流程图。本流程图例如基于处理部3111从上位装置300收到边缘对准的执行指示这一情况而开始。
120.在步骤s1(以下,简称为s1。对于其他步骤也同样。)中,处理部3111获取支承于支承单元161的基板100的基板信息(获取工序)。在本实施方式中,基板信息包含与基板100在分割之前的大型基板mg中的相对位置相关的信息。换言之,该信息是与切出基板100的大型基板mg的部位相关的部位信息,也可以称为“切出信息”或“切割信息”。这样,处理部141具有作为获取基板100的与在分割前的大型基板mg中的部位相关的信息的获取部件的功能。在本实施方式中,在图7中,将与大型基板mg的切断线ctl的左侧的部位对应且切割位置处于图面右侧的基板100a设为a切割,将与大型基板mg的切断线ctl的右侧的部位对应且切割位置处于图面左侧的基板100b设为b切割。处理部3111获取支承于支承单元161的基板100是a切割还是b切割作为部位信息。
121.另外,在本实施方式中,基板信息与基板100的其他信息相关联地由上位装置300进行管理。上位装置300将用于识别各基板100的识别信息和该基板100的部位信息(是基板100a还是基板100b)相对应地进行存储。然后,在上位装置300向处理部3111等指示基板100的边缘对准的执行的情况下,将识别信息和部位信息发送到处理部3111。也就是说,在s1中,处理部3111通过经由通信部3114从上位装置300接收与基板100相关的信息而获取基板信息。此外,上位装置300例如也可以从切断大型基板mg的切断装置(基板分割装置)或生产线中配置在比成膜装置1靠上游侧的位置的其他装置、或者生产线的外部的装置获取基板信息,也可以受理生产线的操作者的输入,根据操作者的输入来获取基板信息。
122.在s2中,处理部3111执行由检测单元163进行的检测处理。具体而言,处理部3111
使检测单元163检测基板100的边缘1001及基准标记1651。
123.在s3中,处理部3111进行目标位置设定。目标位置也可以说是成为位置对齐的目标的基准位置。具体而言,处理部3111基于s2中的检测结果来计算基准标记1651的中心位置c2(xc2,yc2),将中心位置c2设定为目标位置。
124.在s4中,处理部3111基于在s1中获取的基板信息,对在s3中计算出的目标位置进行修正。具体而言,将边缘对准修正信息与基板信息相对应地存储于存储部3112,该边缘对准修正信息用于抵消以基板100的对准标记1002为基准的中心位置从以基板100的边缘1001为基准的中心位置的偏移。然后,在s4中,处理部3111参照与基板信息对应地存储于存储部3112的边缘对准修正信息,执行目标位置的修正。在存储部142中,储存有与从1个大型基板mg切出的基板100的数量(即,分割数)对应的多个边缘对准修正信息。
125.在本实施方式的情况下,边缘对准修正信息是用于对基准位置进行加或减而使基准位置偏置的修正量(偏置量)。例如,在图8的例子中,在基板100b中,基于对准标记1002的中心位置c111相对于基于边缘1001的中心位置c112向x方向的负方向偏移距离c(在y方向上没有偏移)。即,基于对准标记1002的中心位置c111相对于基于边缘1001的中心位置c112偏移(-c,0)。图10是表示存储部3112所管理的信息的例子的图。如图10所示,存储部3112将部位信息和边缘对准修正信息相关联地进行存储。
126.例如,在s1中获取的基板信息是b切割的情况下,处理部3111读取与作为b切割基板的基板100b对应地存储的边缘对准修正信息(c,0)。然后,在s3中计算出的基准位置即基准标记1651的中心位置c2(xc2,yc2)上加上边缘对准修正信息,获取修正后的基准位置c2’(xc2+c,yc2)。将该修正后的基准位置c2’用作以后的位置对齐时的、以基板100的边缘1001为基准的中心位置c1的目标位置。在将其作为目标位置而使以基板100的边缘1001为基准的中心位置c1的位置进行对齐时,基于对准标记1002的中心位置c111会位于(xc2,yc2)。
127.在s5中,将基于s2中的检测结果计算出的以基板100的边缘1001为基准的中心位置c1(xc1,yc1)和在s4中修正后的作为目标位置的基准位置c2’(xc2+c,yc2)进行比较。在s5中,判定中心位置c1与基准位置c2’之间的位置偏移量是否在容许范围内。若中心位置c1与基准位置c2’之间的距离在阈值以下,则判定为在容许范围内,在距离超过阈值的情况下,判定为在容许范围外。若s5的判定结果在容许范围内,则结束边缘对准动作,若在容许范围外,则进入s6。
128.此外,在此,为了简单起见,说明了通过将中心位置c1与基准位置c2’之间的距离和阈值进行比较来进行位置对齐的判定的情况,但并不限定于此。例如,也可以将与在s4中修正后的基准位置c2’对应的多个基准标记1651的位置(即,将在s2中检测到的多个基准标记1651的位置分别按照边缘对准修正信息进行修正后的位置)和与各基准标记1651对应的基板100的边缘1001的位置进行比较来进行位置对齐的判定。在该情况下,对于基准标记1651和边缘1001的各组,分别计算出s4中的修正后的基准标记1651的位置与边缘1001的位置之间的距离。然后,也可以将计算出的距离的平均值或平方和与预先设定的阈值进行比较,若距离为阈值以下,则判定为在容许范围内,在距离超过阈值的情况下,判定为在容许范围外。
129.在s6中,处理部3111设定位置调整机构162的控制量。例如,处理部3111根据基于检测单元163的检测结果的中心位置c1和在s4中修正后的基准位置c2’的位置偏移量,设定
支承单元161的x方向及y方向上的位移量,以使中心位置c1和基准位置c2’的位置偏移落入容许范围内。典型地,处理部3111设定支承单元161的x方向及y方向上的位移量,以使中心位置c1与基准位置c2’一致。另外,例如,在基板100的角度也包含在判定条件中的情况下,处理部3111基于s2中的检测结果来计算基板100从基准起的角度的偏移,设定支承单元161绕z轴的旋转角度,以使基板100的角度的偏移落入容许范围内。此外,控制量不限于支承单元161的位移量,也可以是位置调整单元的控制参数等。
130.在s7中,处理部3111基于在s6中设定的控制量,通过位置调整机构162执行调整基板100的位置的位置调整处理。由此,支承单元161在x-y平面上位移,调整基板100相对于腔室164及基准构件165的相对位置。
131.在s8中,处理部3111再次执行由检测单元163进行的检测处理。具体而言,处理部3111使检测单元163检测基板100的边缘1001及基准标记1651。之后,处理部3111返回s5,反复上述的处理,直至中心位置c1和在s4中修正后的基准位置c2’的位置偏移落入容许范围内为止。
132.<从边缘对准到成膜处理的动作例>
133.图9(b)是表示电子器件的生产线的动作例的流程图,示出了从交接室16中的边缘对准到成膜装置1中的成膜处理的流程。
134.在s101中,边缘对准装置16执行边缘对准。在本实施方式中,边缘对准装置16通过处理部3111执行图9(a)所示的流程图,执行基板100的边缘对准。
135.在s102中,输送机器人302a将基板100向成膜室303输送。例如,控制装置309在从控制装置311或上位装置300接收到基板100的输送指示时,使输送机器人302a输送基板100。在本实施方式中,输送机器人302a向设置于成膜室303的成膜装置1的基板支承单元6输送基板100。
136.在本实施方式中,在s101中执行了边缘对准之后,基板100由输送机器人302a进行输送。因此,在基板100的输送时刻,基板100的位置被调整成基于对准标记1002的基板100的中心位置来到恒定的位置。由此,输送机器人302a能够将基板100输送到在成膜装置1中进行了标记对准之后基板100将要位于的成膜装置1内的位置或其附近的位置。换言之,输送机器人302a能够以使支承于作为交接对象的基板支承单元6的基板100的、基于对准标记1002的基板100的中心位置恒定(或者抑制了中心位置的偏差)的方式输送基板100。
137.在s103中,成膜装置1的对准装置2执行基板100的标记对准。例如,对准装置2通过在<成膜装置的概要>中说明的方法执行标记对准。如上所述,对于支承于基板支承单元6的基板100,标记对准的开始时刻的基于对准标记1002的基板100的中心位置恒定(或者抑制了中心位置的偏差)。由此,对准装置能够高效地执行标记对准。
138.在s104中,成膜装置1对基板100执行成膜处理。例如,控制装置303使成膜单元4执行成膜处理。
139.如以上说明的这样,在本实施方式中,处理部3111基于由检测单元163检测到的基板100的边缘1001的位置信息和基板信息,控制位置调整机构162(s4~s7)。由此,关于从大型基板mg切出的基板100的边缘对准,能够抑制作为输送目的地的成膜装置1中的对准的精度的降低。进一步而言,在本实施方式中,对于从大型基板mg的切出部位不同的基板100a、100b,按照基于基板信息的不同的控制量来控制位置调整机构162。由此,对于切出部位不
同的基板100,能够将基于边缘1001的中心位置与基于对准标记的中心位置的偏移考虑在内地执行边缘对准。
140.另外,在本实施方式中,即使切出部位不同,也能够执行边缘对准以使基于对准标记的中心位置来到恒定的位置。由此,不论基板100的切出部位如何,都能够使在边缘对准完成后基板100输送到成膜装置1时的、基板100的基于对准标记的中心位置恒定。换言之,不论基板100的切出部位如何,都能够使成膜装置1的基板支承单元6最初接收从边缘对准装置16输送来的基板100时的、基板100的基于对准标记的中心位置恒定。结果,能够抑制作为输送目的地的成膜装置1中的对准的精度的降低、对准需要的时间的增大。
141.此外,在本实施方式中,基于基板信息对位置对齐的基准位置进行修正,基于中心位置c1和修正后的基准位置c2’的位置偏移量,设定位置调整机构162的控制量。但是,也可以在以使基板100的中心位置c1与基准标记1651的中心位置c2一致的方式设定了位置调整机构162的控制量之后,基于基板信息来执行控制量的修正。即,根据基板信息进行修正的对象不限于位置对齐的基准位置,也可以是位置调整机构162的控制量等。
142.<电子器件的制造方法>
143.下面,对电子器件的制造方法的一例进行说明。以下,作为电子器件的例子,例示有机el显示装置的结构及制造方法。在该例的情况下,图1所例示的成膜模块301在生产线上例如设置3处。
144.首先,对要制造的有机el显示装置进行说明。图11(a)是有机el显示装置50的整体图,图11(b)是表示1像素的截面构造的图。
145.如图11(a)所示,在有机el显示装置50的显示区域51,具备多个发光元件的像素52以矩阵状配置有多个。详细情况之后说明,但发光元件分别具有具备被一对电极夹着的有机层的构造。
146.此外,在此所说的像素是指在显示区域51中能够进行所期望的颜色的显示的最小单位。在彩色有机el显示装置的情况下,通过显示出互不相同的发光的第1发光元件52r、第2发光元件52g、第3发光元件52b这多个副像素的组合而构成像素52。像素52往往由红色(r)发光元件、绿色(g)发光元件以及蓝色(b)发光元件这3种副像素的组合构成,但并不限定于此。像素52只要包含至少1种副像素即可,优选包含2种以上的副像素,更优选包含3种以上的副像素。作为构成像素52的副像素,例如,也可以是红色(r)发光元件、绿色(g)发光元件、蓝色(b)发光元件以及黄色(y)发光元件这4种副像素的组合。
147.图11(b)是图11(a)的a-b线的局部剖视示意图。像素52具有由在基板53上具备第1电极(阳极)54、空穴传输层55、红色层56r
·
绿色层56g
·
蓝色层56b中的任一个、电子传输层57以及第2电极(阴极)58的有机el元件构成的多个副像素。其中,空穴传输层55、红色层56r、绿色层56g、蓝色层56b、电子传输层57相当于有机层。红色层56r、绿色层56g、蓝色层56b分别形成为与发出红色、绿色、蓝色的发光元件(有时也表述为有机el元件)对应的图案。
148.另外,第1电极54按每个发光元件分离地形成。空穴传输层55、电子传输层57以及第2电极58可以遍及多个发光元件52r、52g、52b共通地形成,也可以按每个发光元件形成。即,也可以如图11(b)所示,空穴传输层55遍及多个副像素区域作为共通的层形成之后,红色层56r、绿色层56g、蓝色层56b按每个副像素区域分离地形成,进而在此之上电子传输层
57和第2电极58遍及多个副像素区域作为共通的层形成。
149.此外,为了防止接近的第1电极54之间的短路,在第1电极54之间设置有绝缘层59。并且,由于有机el层会因水分、氧而劣化,因此,设置有用于保护有机el元件不受水分、氧的影响的保护层60。
150.在图11(b)中,用一个层示出了空穴传输层55、电子传输层57,但也可以根据有机el显示元件的构造,由具有空穴阻挡层、电子阻挡层的多个层形成。另外,也可以在第1电极54与空穴传输层55之间形成具有能带构造的空穴注入层,以能够使空穴从第1电极54顺利地向空穴传输层55注入。同样地,也可以在第2电极58与电子传输层57之间也形成电子注入层。
151.红色层56r、绿色层56g、蓝色层56b分别可以由单一的发光层形成,也可以通过层叠多个层而形成。例如,也可以将红色层56r由2层构成,使上侧的层由红色的发光层形成,使下侧的层由空穴传输层或电子阻挡层形成。或者,也可以使下侧的层由红色的发光层形成,使上侧的层由电子传输层或空穴阻挡层形成。通过这样在发光层的下侧或上侧设置层,调整发光层中的发光位置,调整光程长度,从而具有提高发光元件的色纯度的效果。
152.此外,在此,示出了红色层56r的例子,但绿色层56g、蓝色层56b也可以采用同样的构造。另外,层叠数也可以为2层以上。并且,可以将发光层和电子阻挡层这样不同材料的层层叠,也可以例如将发光层层叠2层以上等将相同材料的层层叠。
153.下面,具体说明有机el显示装置的制造方法的例子。在此,设想红色层56r由下侧层56r1和上侧层56r2这2层构成,绿色层56g和蓝色层56b由单一的发光层构成的情况。
154.首先,准备形成有用于驱动有机el显示装置的电路(未图示)以及第1电极54的基板53。此外,基板53的材质没有特别限定,能够由玻璃、塑料、金属等构成。在本实施方式中,作为基板53,使用在玻璃基板上层叠有聚酰亚胺的膜的基板。
155.在形成有第1电极54的基板53之上通过棒涂(日文:
バーコート
)、旋涂来涂覆丙烯酸或聚酰亚胺等的树脂层,利用光刻法以在形成有第1电极54的部分形成开口的方式将树脂层图案化而形成绝缘层59。该开口部相当于发光元件实际发光的发光区域。此外,在本实施方式中,直至形成绝缘层59为止对大型基板进行处理,在形成绝缘层59后,执行分割基板53的分割工序。
156.将绝缘层59形成图案的基板53送入第1成膜室303,使空穴传输层55在显示区域的第1电极54之上作为共通的层而成膜。空穴传输层55利用按照最终成为1个1个的有机el显示装置的面板部分的显示区域51形成有开口的掩膜来进行成膜。
157.接下来,将形成至空穴传输层55的基板53送入第2成膜室303。进行基板53与掩膜的对准,将基板载置在掩膜之上,在空穴传输层55之上的,基板53的配置发出红色的元件的部分(形成红色的副像素的区域),对红色层56r进行成膜。在此,在第2成膜室中使用的掩膜是仅在成为有机el显示装置的副像素的基板53上的多个区域中的成为红色的副像素的多个区域形成有开口的高精细掩膜。由此,包含红色发光层的红色层56r仅在成为基板53上的多个副像素的区域中的成为红色的副像素的区域成膜。换言之,红色层56r在成为基板53上的多个副像素的区域中的成为蓝色的副像素的区域,成为绿色的副像素的区域不成膜,在成为红色的副像素的区域选择性地成膜。
158.与红色层56r的成膜同样地,在第3成膜室303中对绿色层56g进行成膜,然后在第4
成膜室303中对蓝色层56b进行成膜。在红色层56r、绿色层56g、蓝色层56b的成膜完成之后,在第5成膜室303中在整个显示区域51上对电子传输层57进行成膜。电子传输层57作为共通的层而形成于3色的层56r、56g、56b。
159.将形成至电子传输层57的基板移动到第6成膜室303,对第2电极58进行成膜。在本实施方式中,在第1成膜室303~第6成膜室303中通过真空蒸镀进行各层的成膜。但是,本发明并不限定于此,例如第6成膜室303中的第2电极58的成膜也可以通过溅射进行成膜。之后,将形成至第2电极58的基板移动到密封装置并通过等离子cvd对保护层60进行成膜(密封工序),完成有机el显示装置50。此外,在此设为通过cvd法形成保护层60,但并不限定于此,也可以通过ald法、喷墨法形成。
160.在此,第1成膜室303~第6成膜室303中的成膜使用形成有与要形成的各个层的图案对应的开口的掩膜来进行成膜。在成膜时,在进行了基板53与掩膜的相对的位置调整(对准)之后,在掩膜之上载置基板53而进行成膜。在此,各成膜室中进行的对准工序按上述的对准工序那样进行。
161.<其他实施方式>
162.在上述实施方式中,边缘对准装置16的存储部3112将基板信息和距中心位置c2(xc2,yc2)的位置偏移容许值及修正量相对应地进行存储。但是,也可以由上位装置300将这些信息的一部分或全部统一管理。
163.另外,在上述实施方式中,处理部3111通过通信从上位装置300获取基板信息(步骤s1)。但是,处理部3111对基板信息的获取也可以为其他方式。例如,也可以是检测单元163或者另外设置于边缘对准装置16的相机对定向平面of的有无进行检测,处理部3111基于其检测结果来获取基板信息。另外,也可以将例如表示基板信息的代码赋予各基板100,处理部31111通过读取代码来获取基板信息。
164.另外,在上述实施方式中,设为将基板信息和基板100的识别信息相关联地由上位装置300进行管理,但也可以是基板100的识别信息本身包含基板信息。例如,也可以在构成识别信息的字符串等中包含表示基板信息的部分。在该情况下,处理部3111能够根据从上位装置300接收到的基板100的识别信息来获取基板信息。
165.本发明也能够通过如下处理来实现:将实现上述的实施方式的1个以上的功能的程序经由网络或存储介质向系统或装置供给,该系统或装置的计算机中的1个以上的处理器读取并执行程序。另外,也能够通过实现1个以上的功能的电路(例如asic)来实现。
166.发明并不限定于上述实施方式,能够在不脱离发明的精神及范围的情况下进行各种变更及变形。因此,为了公开发明的范围而附上权利要求。
167.附图标记说明
168.1成膜装置,16边缘对准装置(对准装置、第1对准单元),161支承单元(基板支承部件、第1基板支承部件),162位置调整机构(位置调整部件、第1位置调整部件),163检测单元(边缘检测部件),3111处理部(获取部件、控制部件),3112存储部(存储部件),100基板,101掩膜。
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