WO2024034236A1 - アライメント装置、成膜装置、制御方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

Abstract

基板を支持する基板支持手段と、マスクを支持するマスク支持手段と、前記基板支持手段と前記マスク支持手段との重力方向の距離を調整する距離調整手段と、前記基板と前記マスクとの位置ずれ量を計測する計測手段と、前記基板と前記マスクとの相対位置を調整する位置調整手段と、制御手段と、を備えたアライメント装置であって、前記制御手段は、前記基板と前記マスクとが接触した接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が許容範囲外である場合、前記基板と前記マスクとを接触した状態で前記計測手段による前記位置ずれ量の計測を行う前に、前記距離調整手段により前記基板と前記マスクとを離間させる離間動作を行う。

Description

アライメント装置、成膜装置、制御方法、電子デバイスの製造方法、プログラム及び記憶媒体

　本発明は、基板とマスクのアライメント技術に関する。

　有機ＥＬディスプレイ等の製造においては、マスクを用いて基板上に蒸着物質が成膜される。成膜の前処理としてマスクと基板とのアライメントが行われ、両者が重ね合わされる。特許文献１に記載の技術では、マスクと基板との相対位置の最終確認がマスクと基板とを接触した状態、特に両者を全体的に密着した状態で行われる。最終確認において位置ずれ量が許容範囲外である場合、再度、マスクと基板とを部分的に接触して位置ずれ量を計測し、マスクと基板のアライメントが再度行われる。

特開２０２２－００７５３８号公報

　最終確認後の再度のアライメントにおいて、マスクと基板との相対位置の調整回数が多いと、パーティクルの発生や、生産効率の点で不利である。

　本発明は、マスクと基板との相対位置の調整回数を低減可能な技術を提供するものである。

　本発明によれば、
　基板を支持する基板支持手段と、
　マスクを支持するマスク支持手段と、
　前記基板支持手段と前記マスク支持手段との重力方向の距離を調整する距離調整手段と、
　前記基板と前記マスクとの位置ずれ量を計測する計測手段と、
　前記基板と前記マスクとの相対位置を調整する位置調整手段と、
　制御手段と、
を備えたアライメント装置であって、
　前記制御手段は、
　前記基板と前記マスクとが接触した接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が許容範囲外である場合、前記基板と前記マスクとを接触した状態で前記計測手段による前記位置ずれ量の計測を行う前に、前記距離調整手段により前記基板と前記マスクとを離間させる離間動作を行う、
ことを特徴とするアライメント装置が提供される。

　本発明によれば、マスクと基板との相対位置の調整回数を低減可能な技術を提供することができる。

電子デバイスの製造ラインの一部の模式図。 本発明の一実施形態に係る成膜装置の概略図。 基板支持ユニットの説明図。 調整ユニットの説明図。 計測ユニットの説明図。 制御処理例を示すフローチャート。 制御処理例を示すフローチャート。 アライメント装置の動作説明図。 アライメント装置の動作説明図。 アライメント装置の動作説明図。 アライメント装置の動作説明図。 アライメント装置の動作説明図。 アライメント装置の動作説明図。 アライメント装置の動作説明図。 有機ＥＬ表示装置の全体図。 １画素の断面構造を示す図。

　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

　＜電子デバイスの製造ライン＞
　図１は、本発明の成膜装置が適用可能な電子デバイスの製造ラインの構成の一部を示す模式図である。図１の製造ラインは、例えば、スマートフォン用の有機ＥＬ表示装置の表示パネルの製造に用いられるもので、基板１００が成膜ブロック３０１に順次搬送され、基板１００に有機ＥＬの成膜が行われる。

　成膜ブロック３０１には、平面視で八角形の形状を有する搬送室３０２の周囲に、基板１００に対する成膜処理が行われる複数の成膜室３０３ａ～３０３ｄと、使用前後のマスクが収納されるマスク格納室３０５とが配置されている。搬送室３０２には、基板１００を搬送する搬送ロボット（搬送手段）３０２ａが配置されている。搬送ロボット３０２ａは、基板１００を保持するハンドと、ハンドを水平方向に移動する多関節アームとを含む。換言すれば、成膜ブロック３０１は、搬送ロボット３０２ａの周囲を取り囲むように複数の成膜室３０３ａ～３０３ｄが配置されたクラスタ型の成膜ユニットである。なお、成膜室３０３ａ～３０３ｄを総称する場合、或いは、区別しない場合は成膜室３０３と表記する。

　基板１００の搬送方向（矢印方向）で、成膜ブロック３０１の上流側、下流側には、それぞれ、バッファ室３０６、旋回室３０７、受渡室３０８が配置されている。製造過程において、各室は真空状態に維持される。なお、図１においては成膜ブロック３０１を１つしか図示していないが、本実施形態に係る製造ラインは複数の成膜ブロック３０１を有しており、複数の成膜ブロック３０１が、バッファ室３０６、旋回室３０７、受渡室３０８で構成される連結装置で連結された構成を有する。なお、連結装置の構成はこれに限定はされず、例えばバッファ室３０６又は受渡室３０８のみで構成されていてもよい。

　搬送ロボット３０２ａは、上流側の受渡室３０８から搬送室３０２への基板１００の搬入、成膜室３０３間での基板１００の搬送、マスク格納室３０５と成膜室３０３との間でのマスクの搬送、及び、搬送室３０２から下流側のバッファ室３０６への基板１００の搬出、を行う。

　バッファ室３０６は、製造ラインの稼働状況に応じて基板１００を一時的に格納するための室である。バッファ室３０６には、複数枚の基板１００を基板１００の被処理面（被成膜面）が重力方向下方を向く水平状態を保ったまま収納可能な多段構造の基板収納棚（カセットとも呼ばれる）と、基板１００を搬入又は搬出する段を搬送位置に合わせるために基板収納棚を昇降させる昇降機構とが設けられる。これにより、バッファ室３０６には複数の基板１００を一時的に収容し、滞留させることができる。

　旋回室３０７は基板１００の向きを変更する装置を備えている。本実施形態では、旋回室３０７は、旋回室３０７に設けられた搬送ロボットによって基板１００の向きを１８０度回転させる。旋回室３０７に設けられた搬送ロボットは、バッファ室３０６で受け取った基板１００を支持した状態で１８０度旋回し受渡室３０８に引き渡すことで、バッファ室３０６内と受渡室３０８とで基板の前端と後端が入れ替わる。これにより、成膜室３０３に基板１００を搬入する際の向きが、各成膜ブロック３０１で同じ向きになるため、基板Ｓに対する成膜のスキャン方向やマスクの向きを各成膜ブロック３０１において一致させることができる。このような構成とすることで、各成膜ブロック３０１においてマスク格納室３０５にマスクを設置する向きを揃えることができ、マスクの管理が簡易化されユーザビリティを高めることができる。

　製造ラインの制御系は、ホストコンピュータとしてライン全体を制御する上位装置３００と、各構成を制御する制御装置１４ａ～１４ｄ、３０９、３１０とを含み、これらは有線又は無線の通信回線３００ａを介して通信可能である。制御装置１４ａ～１４ｄは、成膜室３０３ａ～３０３ｄに対応して設けられ、後述する成膜装置１を制御する。なお、制御装置１４ａ～１４ｄを総称する場合、或いは、区別しない場合は制御装置１４と表記する。

　制御装置３０９は搬送ロボット３０２ａを制御する。制御装置３１０は旋回室３０７の装置を制御する。上位装置３００は、基板１００に関する情報や搬送タイミング等の指示を各制御装置１４、３０９、３１０に送信し、各制御装置１４、３０９、３１０は受信した指示に基づき各構成を制御する。

　＜成膜装置の概要＞
　図２は本発明の一実施形態に係る成膜装置１の概略図である。成膜装置１は、基板１００に蒸着物質を成膜する装置であり、マスク１０１を用いて所定のパターンの蒸着物質の薄膜を形成する。成膜装置１で成膜が行われる基板１００の材質は、ガラス、樹脂、金属等の材料を適宜選択可能であり、ガラス上にポリイミド等の樹脂層が形成されたものが好適に用いられる。蒸着物質としては、有機材料、無機材料（金属、金属酸化物など）などの物質である。成膜装置１は、例えば表示装置（フラットパネルディスプレイなど）や薄膜太陽電池、有機光電変換素子（有機薄膜撮像素子）等の電子デバイスや、光学部材等を製造する製造装置に適用可能であり、特に、有機ＥＬパネルを製造する製造装置に適用可能である。以下の説明においては成膜装置１が真空蒸着によって基板１００に成膜を行う例について説明するが、本発明はこれに限定はされず、スパッタやＣＶＤ等の各種成膜方法を適用可能である。なお、各図において矢印Ｚは上下方向（重力方向）を示し、矢印Ｘ及び矢印Ｙは互いに直交する水平方向を示す。

　成膜装置１は、箱型の真空チャンバ３を有する。真空チャンバ３の内部空間３ａは、真空雰囲気か、窒素ガスなどの不活性ガス雰囲気に維持されている。本実施形態では、真空チャンバ３は不図示の真空ポンプ（真空排気手段）に接続されている。なお、本明細書において「真空」とは、大気圧より低い圧力の気体で満たされた状態、換言すれば減圧状態をいう。真空チャンバ３の内部空間３ａには、基板１００を水平姿勢で支持する基板支持ユニット６（基板支持手段）、マスク１０１を支持するマスク台５（マスク支持手段）、成膜ユニット４、プレートユニット９が配置される。マスク１０１は、基板１００上に形成する薄膜パターンに対応する開口パターンをもつメタルマスクであり、マスク台５の上に固定されている。マスク１０１としては、枠状のマスクフレームに数μｍ～数十μｍ程度の厚さのマスク箔が溶接固定された構造を有するマスクを用いることができる。マスク１０１の材質は特に限定はされないが、インバー材などの熱膨張係数の小さい金属を用いることが好ましい。成膜処理は、基板１００がマスク１０１の上に載置され、基板１００とマスク１０１とが互いに重ね合わされた状態で行われる。

　プレートユニット９は、冷却プレート１０と磁石プレート１１とを備える。冷却プレート１０は磁石プレート１１の下に、磁石プレート１１に対してＺ方向に変位可能に吊り下げられている。冷却プレート１０は、成膜時に基板１００の被成膜面の反対側の面（裏面）と接触し、マスク１０１との間に基板１００を挟み込むためのプレートである。冷却プレート１０（冷却手段）は基板１００の裏面と接触することにより、基板１００を冷却し、特に成膜時に基板１００を冷却する。

　なお、冷却プレート１０は水冷機構等を備えて積極的に基板１００を冷却するものに限定はされず、水冷機構等は設けられていないものの基板１００と接触することによって基板１００の熱を奪うような板状部材であってもよい。冷却プレート１０は押さえ板と呼ぶこともできる。磁石プレート１１は、磁力によってマスク１０１を引き寄せるプレートであり、基板１００の上面に載置されて、成膜時に基板１００とマスク１０１の密着性を向上する。成膜ユニット４は、ヒータ、シャッタ、蒸発源の駆動機構、蒸発レートモニタなどから構成され、蒸着物質を基板１００に蒸着する蒸着源である。より具体的には、本実施形態では、成膜ユニット４は複数のノズル（不図示）がＸ方向に並んで配置され、それぞれのノズルから蒸着材料が放出されるリニア蒸発源である。蒸発源１２は、蒸発源移動機構（不図示）によってＹ方向（装置の奥行き方向）に往復移動される。

　＜アライメント装置＞
　成膜装置１は、基板１００とマスク１０１とのアライメントを行うアライメント装置２を備える。アライメント装置２は、基板１００の周縁部を支持する基板支持ユニット６を備える。図２に加えて図３を参照して説明する。図３は基板支持ユニット６の説明図であり、その斜視図である。基板支持ユニット６は、矩形の枠状のベース部６０と、ベース部６０から内側へ突出した複数の爪状の載置部６１及び６２を備える。なお、載置部６１及び６２は「受け爪」又は「フィンガ」とも呼ばれることがある。複数の載置部６１はベース部６０の長辺側に間隔を置いて配置され、複数の載置部６２はベース部６０の短辺側に間隔を置いて配置されている。各載置部６１、６２には基板１００の周縁部が載置される。ベース部６０は複数の支柱６４を介して梁部材２２２に吊り下げられている。

　なお、図３の例ではベース部６０は矩形状の基板１００の外周を取り囲むような切れ目のない矩形枠形としたが、これに限定はされず、部分的に切り欠きがある矩形枠形であってもよい。ベース部６０に切り欠きを設けることで、搬送ロボット３０２ａから基板支持ユニット６の載置部６１へと基板１００を受け渡す際に搬送ロボット３０２ａを、ベース部６０を避けて退避させることができるようになり、基板１００の搬送及び受け渡しの効率を向上させることができる。

　基板支持ユニット６は、また、クランプユニット６３（挟持部）を備える。クランプユニット６３は、複数のクランプ部６６を備える。各クランプ部６６は各載置部６１に対応して設けられており、クランプ部６６と載置部６１とで基板１００の周縁部を挟んで保持することが可能である。基板１００の支持態様としては、このようにクランプ部６６と載置部６１とで基板１００の周縁部を挟んで保持する態様の他、クランプ部６６を設けずに載置部６１及び６２に基板１００を載置するだけの態様を採用可能である。

　クランプユニット６３は、また、複数のクランプ部６６を支持する支持部材６５を備えている。支持部材６５はベース部６０の長辺に沿って延設されている。支持部材６５は軸Ｒ３を介してアクチュエータ６４に連結されている。軸Ｒ３は、支持部材６５から、梁部材２２２に形成された開口部及び真空チャンバ３の上壁部３０に形成された開口部を通過して上方に延設されている。アクチュエータ６４は例えば電動シリンダであり、支持部材６５を昇降することでクランプ部６６と載置部６１とによる基板１００の周縁部の挟持と挟持解除とを行う。クランプユニット６３は、支持部材６５、ロッドＲ３及びアクチュエータ６４の組を２組備えている。

　アライメント装置２は、基板支持ユニット６により周縁部が支持された基板１００と、マスク１０１との相対位置を調整する位置調整ユニット２０（位置調整手段）を備える。図２に加えて図４を参照して説明する。図４は位置調整ユニット２０の斜視図（一部透過図）である。位置調整ユニット２０は、基板支持ユニット６をＸ－Ｙ平面上で変位することにより、マスク１０１に対する基板１００の相対位置を調整する。すなわち、位置調整ユニット２０は、マスク１０１と基板１００の水平位置を調整するユニットであるとも言える。位置調整ユニット２０は、基板支持ユニット６をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の軸周りの回転方向に変位することができる。本実施形態では、マスク１０１の位置を固定し、基板１００を変位してこれらの相対位置を調整するが、マスク１０１を変位させて調整してもよく、或いは、基板１００とマスク１０１の双方を変位させてもよい。

　位置調整ユニット２０は、固定プレート２０ａと、可動プレート２０ｂと、これらのプレートの間に配置された複数のアクチュエータ２０１とを備える。固定プレート２０ａと、可動プレート２０ｂは矩形の枠状のプレートであり、固定プレート２０ａは真空チャンバ３の上壁部３０上に固定されている。アクチュエータ２０１は、本実施形態の場合、４つ設けられており、固定プレート２０ａの四隅に位置している。

　各アクチュエータ２０１は、駆動源であるモータ２０１１と、ガイド２０１２に沿って移動可能なスライダ２０１３と、スライダ２０１３に設けられたスライダ２０１４と、スライダ２０１４に設けられた回転体２０１５とを備える。モータ２０１１の駆動力は、ボールねじ機構等の伝達機構を介してスライダ２０１３に伝達され、スライダ２０１３を線状のガイド２０１２に沿って移動させる。回転体２０１５はスライダ２０１３と直交する方向に自由移動可能にスライダ２０１４に支持されている。回転体２０１５は、スライダ２０１４に固定された固定部と、固定部に対してＺ方向の軸周りに自由回転自在な回転部とを有しており、回転部に可動プレート２０ｂが支持されている。

　４つのアクチュエータ２０１のうち、固定プレート２０ａの対角上に位置する２つのアクチュエータ２０１のスライダ２０１３の移動方向はＸ方向であり、残り２つのアクチュエータ２０１のスライダ２０１３の移動方向はＹ方向である。４つのアクチュエータ２０１の各スライダ２０１３の移動量の組み合わせによって、固定プレート２０ａに対して可動プレート２０ｂをＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の軸周りの回転方向に変位することができる。変位量は、例えば、各モータ２０１１の回転量を検知するロータリエンコーダ等のセンサの検知結果から制御することができる。

　可動プレート２０ｂ上には、フレーム状の架台２１が搭載されており、架台２１には距離調整手段としての距離調整ユニット２２（第１昇降ユニット）及び第２昇降ユニット１３が支持されている。可動プレート２０ｂが変位すると、架台２１、距離調整ユニット２２及び第２昇降ユニット１３が一体的に変位する。

　距離調整ユニット２２は、基板支持ユニット６を昇降することで、基板支持ユニット６とマスク台５との距離を調整し、基板支持ユニット６によって周縁部が支持された基板１００とマスク１０１とを基板１００の厚み方向（Ｚ方向）に接近及び離隔（離間）させる。換言すれば、距離調整ユニット２２は、基板１００とマスク１０１とを重ね合わせる方向に接近させたり、その逆方向に離隔させたりする接離手段である。

　なお、距離調整ユニット２２によって調整する「距離」はいわゆる垂直距離（又は鉛直距離）であり、距離調整ユニットは、マスク１０１と基板１００の垂直位置を調整するユニットであるとも言える。本実施形態では距離調整ユニット２２は基板１００を昇降させるユニットであるため、「基板昇降ユニット」とも呼ばれる。図２に示すように、距離調整ユニット２２は第１昇降プレート２２０を備える。架台２１の側部にはＺ方向に延びるガイドレール２１ａが形成されており、第１昇降プレート２２０はガイドレール２１ａに沿ってＺ方向に昇降自在である。

　クランプユニット６３のアクチュエータ６４は第１昇降プレート２２０に支持されている。真空チャンバ３の内部に備えられた基板支持ユニット６の梁部材２２２は、複数の軸Ｒ１を介して真空チャンバ３の外部に備えられた第１昇降プレート２２０に連結されており、第１昇降プレート２２０と一体的に昇降する。軸Ｒ１は、梁部材２２２から上方に延設されており、上壁部３０の開口部を通過して第１昇降プレート２２０に連結されている。第１昇降プレート２２０は、基板１００を支持する基板支持ユニット６と一体に昇降するプレートであるため、「基板昇降プレート」とも呼ばれる。

　距離調整ユニット２２は、また、架台２１に支持され、第１昇降プレート２２０を昇降する駆動ユニット２２１を備えている。駆動ユニット２２１は、モータ２２１ａを駆動源としてその駆動力を第１昇降プレート２２０に伝達する機構であり、伝達機構として本実施形態では、ボールねじ軸２２１ｂとボールナット２２１ｃとを有するボールねじ機構が採用されている。ボールねじ軸２２１ｂはＺ方向に延設され、モータ２２１ａの駆動力によりＺ方向の軸周りに回転する。ボールナット２２１ｃは第１昇降プレート２２０に固定されており、ボールねじ軸２２１ｂと噛み合っている。ボールねじ軸２２１ｂの回転とその回転方向の切り替えによって、第１昇降プレート２２０をＺ方向に昇降することができる。第１昇降プレート２２０の昇降量は、例えば、各モータ２２１ａの回転量を検知するロータリエンコーダ等のセンサの検知結果から制御することができる。これにより、基板１００を支持している載置部６１及び６２のＺ方向における位置を制御し、基板１００とマスク１０１との接触、離隔を制御することができる。

　なお、本実施形態の距離調整ユニットは、マスク台５の位置を固定し、基板支持ユニット６を移動してこれらのＺ方向の距離を調整するが、これに限定はされない。基板支持ユニット６の位置を固定し、マスク台５を移動させて調整してもよく、或いは、基板支持ユニット６とマスク台５の双方を移動させて両者の距離を調整してもよい。

　第２昇降ユニット１３は、真空チャンバ３の外部に配置された第２昇降プレート１２を昇降させることで、第２昇降プレート１２に連結され、真空チャンバ３の内部に配置されたプレートユニット９を昇降する。プレートユニット９は複数の軸Ｒ２を介して第２昇降プレート１２と連結されている。軸Ｒ２は、磁石プレート１１から上方に延設されており、梁部材２２２の開口部、上壁部３０の開口部、固定プレート２０ａ及び可動プレート２０ｂの各開口部、及び、昇降プレート２２０の開口部を通過して昇降プレート１２に連結されている。第２昇降ユニット１３は「冷却プレート昇降ユニット」又は「磁石プレート昇降ユニット」とも呼ばれ、第２昇降プレート１２は「冷却プレート昇降プレート」又は「磁石プレート昇降プレート」とも呼ばれる。

　第２昇降プレート１２は案内軸１２ａに沿ってＺ方向に昇降自在である。第２昇降ユニット１３は、架台２１に支持され、第２昇降プレート１２を昇降する駆動機構を備えている。第２昇降ユニット１３の備える駆動機構は、モータ１３ａを駆動源としてその駆動力を第２昇降プレート１２に伝達する機構であり、伝達機構として本実施形態では、ボールねじ軸１３ｂとボールナット１３ｃとを有するボールねじ機構が採用されている。ボールねじ軸１３ｂはＺ方向に延設され、モータ１３ａの駆動力によりＺ方向の軸周りに回転する。ボールナット１３ｃは第２昇降プレート１２に固定されており、ボールねじ軸１３ｂと噛み合っている。ボールねじ軸１３ｂの回転とその回転方向の切り替えによって、第２昇降プレート１２をＺ方向に昇降することができる。第２昇降プレート１２の昇降量は、例えば、各モータ１３ａの回転量を検知するロータリエンコーダ等のセンサの検知結果から制御することができる。すなわち第２昇降プレート１２は、冷却プレート１０を含むプレートユニット６のＺ方向における位置を制御するユニット（第二の位置調整手段）であり、プレートユニット６と基板１００との接触、離隔を制御することができる。

　各軸Ｒ１～Ｒ３が通過する上壁部３０の開口部は、各軸Ｒ１～Ｒ３がＸ方向及びＹ方向に変位可能な大きさを有している。真空チャンバ３の気密性を維持するため、各軸Ｒ１～Ｒ３が通過する上壁部３０の開口部はベローズ等で覆われる。

　アライメント装置２は、基板支持ユニット６により周縁部が支持された基板１００とマスク１０１の位置ずれを計測する計測ユニット（第１計測ユニット７及び第２計測ユニット８（計測手段））を備える。図２に加えて図５を参照して説明する。図５は第１計測ユニット７及び第２計測ユニット８の説明図であり、基板１００とマスク１０１の位置ずれの計測態様を示している。本実施形態の第１計測ユニット７及び第２計測ユニット８はいずれも画像を撮像する撮像装置（カメラ）である。第１計測ユニット７及び第２計測ユニット８は、上壁部３０の上方に配置され、上壁部３０に形成された窓部（不図示）を介して真空チャンバ３内の画像を撮像可能である。

　基板１００には基板ラフアライメントマーク１００ａ及び基板ファインアライメントマーク１００ｂが形成されており、マスク１０１にはマスクラフアライメントマーク１０１ａ及びマスクファインマーク１０１ｂが形成されている。以下、基板ラフアライメントマーク１００ａを基板ラフマーク１００ａと呼び、基板ファインアライメントマーク１００ｂを基板ファインマーク１００ｂと呼び、両者をまとめて基板マークと呼ぶことがある。また、マスクラフアライメントマーク１０１ａをマスクラフマーク１０１ａと呼び、マスクファインアライメントマーク１０１ｂをマスクファインマーク１０１ｂと呼び、両者をまとめてマスクマークと呼ぶことがある。

　基板ラフマーク１００ａは、基板１００の短辺中央部に形成されている。基板ファインマーク１００ｂは、基板１００の四隅に形成されている。マスクラフマーク１０１ａは、基板ラフマーク１００ａに対応してマスク１０１の短辺中央部に形成されている。また、マスクファインマーク１０１ｂは基板ファインマーク１０１ｂに対応してマスク１０１の四隅に形成されている。

　第２計測ユニット８は、対応する基板ファインマーク１００ｂとマスクファインマーク１０１ｂの各組（本実施形態では４組）を撮像するように４つ設けられている（第２計測ユニット８ａ～８ｄ）。第２計測ユニット８は、相対的に視野が狭いが高い解像度（例えば数μｍのオーダ）を有する高倍率ＣＣＤカメラ（ファインカメラ）であり、基板１００とマスク１０１との位置ずれを高精度で計測する。第１計測ユニット７は、１つ設けられており、対応する基板ラフマーク１００ａとマスクラフマーク１０１ａの各組（本実施形態では２組）を撮像する。

　第１計測ユニット７は、相対的に視野が広いが低い解像度を有する低倍率ＣＣＤカメラ（ラフカメラ）であり、基板１００とマスク１０１との大まかな位置ずれを計測する。図５の例では２組の基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの組を１つの第１計測ユニット７でまとめて撮像する構成を示したが、これに限定はされない。第２計測ユニット８と同様に、基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの各組をそれぞれ撮影するように、それぞれの組に対応する位置に第１計測ユニット７を２つ設けてもよい。

　本実施形態では、第１計測ユニット７の計測結果に基づいて基板１００とマスク１０１との位置調整（第１アライメント）を行った後、第２計測ユニット８の計測結果に基づいて基板１００とマスク１０１との精密な位置調整（第２アライメント）を行う。

　ここで、アライメントによる位置調整の精度を向上させるためには、計測ユニットによる各マークの検知精度を高めることが求められる。そのため、高い精度での位置調整が求められる第２アライメント（ファインアライメント）において用いられる第２計測ユニット８（ファインカメラ）としては、高い解像度で画像を取得可能なカメラを用いることが好ましい。しかしながら、カメラの解像度を高めると被写界深度が浅くなるため、撮影対象となる基板１００に形成されているマークとマスク１０１に形成されているマークを同時に撮影するために両マークを第２計測ユニット８の光軸方向においてより一層接近させる必要がある。

　そこで本実施形態では、第２アライメントにおいて基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂを検知する際に、基板１００が部分的にマスク１０１と接触する位置まで基板１００をマスク１０１に接近させる。基板１００は周縁部を支持されているために自重によって中央部が撓んだ状態となるため、典型的には、基板１００の中央部が部分的にマスク１０１と接触した状態となる。

　なお、第１アライメント（ラフアライメント）においては基板１００とマスク１０１とが離隔した状態で、基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの検知と、基板１００及びマスク１０１の位置の調整と、が行われる。第１アライメントにおいては、比較的被写界深度の深い第１計測ユニット７（ラフカメラ）を用いることで、基板１００とマスク１０１とが離隔したままアライメントを行うことができる。本実施形態ではこのように、第１アライメントによって基板１００とマスク１０１とを離隔させたまま大まかに位置の調整を行ってから、位置調整の精度がより高い第２アライメントを行うようにしている。

　これにより、第２アライメントにおいてマークの検知のために基板１００とマスク１０１を接近させて接触させた際には、基板１００とマスク１０１はその相対位置が既にある程度調整されているため、基板１００の上に形成されている膜のパターンとマスク１０１の開口パターンとがある程度整列した状態で接触するようになる。そのため、基板１００とマスク１０１とが接触することによる基板１００の上に形成されている膜へのダメージを低減することができる。

　すなわち、本実施形態のように基板１００とマスク１０１を離隔させたまま大まかに位置調整を行う第１アライメントと、基板１００とマスク１０１とを部分的に接触させる工程を含む第２アライメントと、を組み合わせて実行することにより、基板１００の上に形成されている膜へのダメージを低減しつつ高精度の位置調整を実現することができる。第１アライメント及び第２アライメントの詳細については後述する。

　制御装置１４は、成膜装置１の全体を制御する。制御装置１４は、処理部（制御手段）１４１、記憶部１４２、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏ）１４３及び通信部１４４を備える。処理部１４１は、ＣＰＵに代表されるプロセッサであり、記憶部１４２に記憶されたプログラムを実行して成膜装置１を制御する。記憶部１４２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶デバイス（記憶手段）であり、処理部１４１が実行するプログラムの他、各種の制御情報を記憶する。Ｉ／Ｏ１４３は、処理部１４１と外部デバイスとの間の信号を送受信するインタフェースである。通信部１４４は通信回線３００ａを介して上位装置３００又は他の制御装置１４、３０９、３１０等と通信を行う通信デバイスであり、処理部１４１は通信部１４４を介して上位装置３００から情報を受信し、或いは、上位装置３００へ情報を送信する。なお、制御装置１４、３０９、３１０や上位装置３００の全部又は一部がＰＬＣやＡＳＩＣ、ＦＰＧＡで構成されてもよい。

　＜制御例＞
　制御ユニット１４の処理部１４１が実行する成膜装置１の制御例について説明する。図６及び図７は処理部１４１の処理例を示すフローチャートであり、図８～図１４はアライメント装置２の動作説明図である。

　ステップＳ１で、真空チャンバ３内に搬送ロボット３０２ａによって基板１００が搬送され、基板支持ユニット６に基板１００が支持される。基板１００はマスク１０１の上方で基板支持ユニット６によって支持され、マスク１０１から離隔した状態に維持される。ステップＳ２及びステップＳ３で基板１００とマスク１０１とのアライメントが行われる。

　ステップＳ２では第１アライメントが行われる。ここでは、基板１００とマスク１０１とが離間した状態で、第１計測ユニット７による計測を行い、その計測結果に基づいて、基板１００とマスク１０１との大まかな位置調整を行う。図８はステップＳ３のアライメントを模式的に示している。状態ＳＴ８Ａは第１計測ユニット７による基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの計測時の態様を示している。基板１００はその周縁部が載置部６１及び６２に載置され、かつ、載置部６１とクランプ部６６との間に挟持されている。基板１００とマスク１０１とはＺ方向に離間している。基板１００は、その中央部が自重によって下向きに撓んでいる。プレートユニット９は基板１００の上方に待機している。

　第１計測ユニット７により、基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの相対位置が計測される。計測結果（基板１００とマスク１０１の位置ずれ量）が許容範囲内であれば第１アライメントを終了する。計測結果が許容範囲外であれば、計測結果に基づいて位置ずれ量を許容範囲内に収めるための制御量（基板１００の変位量）が設定される。なお、以下の説明において「位置ずれ量」とは、位置ずれの量そのものに加えて、位置ずれの方向を含むものとする。ここでいう位置ずれの量は、基板１００およびマスク１０１を同一平面に対してＺ方向に投影した投影図（垂直投影）における、基板１００とマスク１０１との間の距離であり、いわゆる水平距離を指す。設定された制御量に基づいて、位置調整ユニット２０が作動される。これにより、状態ＳＴ８Ｂに示すように、基板支持ユニット６がＸ－Ｙ平面上で変位され、マスク１０１に対する基板１００の相対位置が調整される。

　計測結果が許容範囲内であるか否かの判定は、例えば、対応する基板ラフマーク１００ａとマスクラフマーク１０１ａの間の距離をそれぞれ算出し、その距離の平均値や二乗和を、予め設定された閾値と比較することで行うことができる。あるいは、後述する第２アライメントの場合と同様に、基板１００とマスク１０１とを位置合わせするためにそれぞれのマスクラフマーク１０１ａが位置すべき理想的な位置（マスクラフマーク目標位置）を、それぞれのマスクラフマーク１０１ａに対応する基板ラフマーク１００ａからそれぞれ算出してもよい。そして、対応するマスクラフマーク１０１ａとマスクラフマーク目標位置との間の距離をそれぞれ算出し、その距離の平均値や二乗和を、予め設定された閾値と比較することで判定を行ってもよい。

　相対位置の調整後、状態ＳＴ８Ｃに示すように、再度、第１計測ユニット７により、基板ラフマーク１００ａ及びマスクラフマーク１０１ａの相対位置が計測される。計測結果が許容範囲内であれば第１アライメントを終了する。計測結果が許容範囲外であれば、マスク１０１に対する基板１００の相対位置が再度調整される。以降、計測結果が許容範囲内となるまで、計測と相対位置調整が繰り返される。第１アライメント中、基板１００は終始マスク１０１から上方に離隔している。したがって、初回の第２アライメント（後述）が行われるまでは、基板１００はマスク１０１から離隔した状態に維持されている。

　第１アライメントを終了すると、図６のステップＳ３で第２アライメントが行われる。ここでは第２計測ユニット８の計測結果に基づいて、基板１００とマスク１０１との精密な位置調整を行う。

　図７はステップＳ３の第２アライメントの処理を示すフローチャートである。第２アライメントは、計測動作（ステップＳ１１、Ｓ１２）と、位置調整動作（ステップＳ１４、Ｓ１５）とを含む計測・位置調整動作を、計測動作における計測結果が許容範囲内になるまで繰り返す処理である。

　ステップＳ１１では基板１００とマスク１０１とを基板１００の厚み方向（Ｚ方向）に接近させる接近動作が実行される。ここでは、駆動ユニット２２１を駆動して基板支持ユニット６を降下させ、基板１００をマスク１０１に部分的に接触させる。

　図９の状態ＳＴ９Ａは接近動作の例を示している。基板１００は、下方へ撓んだ中央部がマスク１０１に接触する高さまで降下されている。基板１００は中央部以外の部分はマスク１０１から離隔している。基板１００とマスク１０１とが部分的に接触するまで基板１００とマスク１０１とを接近させることで、基板１００に形成された基板ファインマーク１００ｂとマスク１０１に形成されたマスクファインマーク１０１ｂとを、被写界深度の浅い第２計測ユニットによって同時に撮影して位置ずれを計測することができる。

　なお、計測の際に基板１００とマスク１０１とを全体的に接触させず、部分的に接触させることで、基板１００に既に形成された薄膜がマスク１０１との接触によって損傷を受けることを可及的に抑制することができる。

　図７のステップＳ１２では、第２計測ユニット８により、部分的に接触した基板１００とマスク１０１の位置ずれが計測される。図９の状態ＳＴ９Ｂは第２計測ユニット８による基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂの計測時の態様を示している。４つの第２計測ユニット８により、４組の基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂの相対位置が計測される。本実施形態では、ステップＳ１１において大型基板ＭＧからの基板１００の切り出し部位に応じて基板支持ユニット６のＺ方向の位置調整を行うことで、基板１００の基板ファインマーク１００ｂの高さの調整を行っているため、基板１００Ａ、１００Ｂのいずれにおいても、より精度の高い計測を行うことができる。

　ステップＳ１２では、第２計測ユニット８による基板ファインマーク１００ｂの計測の後に、計測結果に基づいて、４つの基板ファインマーク１００ｂにそれぞれ対応する４つのマスクファインマーク１０１ｂの目標位置（マスクファインマーク目標位置）をそれぞれ算出する。ここで、マスクファインマーク目標位置は、基板１００とマスク１０１とを位置合わせするためにそれぞれのマスクファインマーク１０１ｂが位置すべき理想的な位置とし、各マークの位置の設計寸法に基づいて算出する。

　なお、ステップＳ１２において第２計測ユニット８によって得られた画像における基板ファインマーク１００ｂが不鮮明である場合には、第２計測ユニット８の被写界深度内に基板ファインマーク１００ｂが入る基板支持ユニット６の高さを探す動作（サーチ動作）を行うようにしてもよい。

　サーチ動作においては、基板支持ユニット６を昇降させてＺ方向における位置を変化させつつ第２計測ユニット８によって複数回、画像の取得を行う。そして、逐次画像の解析を行って、鮮明度やコントラストの傾向から、高い鮮明度の画像が得られる基板支持ユニット６の高さを探して決定する。

　図７のステップＳ１３では、ステップＳ１２の計測結果（基板１００とマスク１０１の位置ずれ）が許容範囲内か否かが判定される。ここでは、例えば、４組の基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂのそれぞれについて、ステップＳ１２で算出されたマスクファインマーク目標位置と、マスクファインマーク１０１ｂの位置との間の距離をそれぞれ算出する。そして、算出された距離の平均値や二乗和を、予め設定された閾値と比較して、距離が閾値以下であれば許容範囲内と判定され、距離が閾値を超えている場合は許容範囲外と判定される。第２アライメントにおける位置ずれ量の許容範囲（Ｓ１３）は、第１アライメントにおける位置ずれ量の許容範囲（Ｓ２）よりも小さい。第２アライメントによって、基板１００とマスク１０１との間のより精密な位置合わせが行われることになる。ステップＳ１３の判定結果が許容範囲内であれば第２アライメントを終了し、許容範囲外であればステップＳ１４へ進む。

　ステップＳ１４では基板１００とマスク１０１とを基板１００の厚み方向（Ｚ方向）に離間させる離間動作が実行される。ここでは、駆動ユニット２２１を駆動して基板支持ユニット６を上昇させ、基板１００をマスク１０１から離間させる。図９の状態ＳＴ９Ｃは離間動作の例を示している。基板１００は、下方へ撓んだ中央部がマスク１０１に接触しない高さまで上昇されている。基板１００はマスク１０１から離間しており、基板１００はマスク１０１と接触していない。基板１００とマスク１０１とを離間することで、その後のステップＳ１５の位置調整動作において、基板１００の被成膜領域がマスク１０１と擦れて基板１００に既に形成された薄膜が損傷を受けることを回避できる。

　図７のステップＳ１５では、ステップＳ１２の計測結果に基づいて基板１００とマスク１０１の相対位置を調整する位置調整動作が実行される。ここでは、ステップＳ１２の計測結果に基づいて基板１００の変位量が設定され、設定された変位量に基づいて、調整ユニット２０が作動される。これにより、図１０の状態ＳＴ１０Ａに示すように、基板支持ユニット６がＸ－Ｙ平面上で変位され、マスク１０１に対する基板１００の相対位置が調整される。

　ステップＳ１５の処理が終了すると、ステップＳ１１へ戻って同様の処理が繰り返される。すなわち、図１０の状態ＳＴ１０Ａの位置調整動作の後、図１０の状態ＳＴ１０Ｂに示すように再び接近動作（ステップＳ１１）が実行され、基板１００の中央部がマスク１０１に接触する高さまで基板１００が降下される。続いて図１０の状態ＳＴ１０Ｃに示すように再び計測（ステップＳ１２）が実行され、部分的に接触した基板１００とマスク１０１の位置ずれが計測される。

　第２アライメントを終了すると、図６のステップＳ４で基板１００をマスク１０１に載置する処理が行われる。ここでは駆動ユニット２２１を駆動して基板支持ユニット６を降下させ、図１１の状態ＳＴ１１Ａに示すように基板１００とマスク１０１とを重ね合わせる制御を実行する。具体的には、基板支持ユニット６の載置部６１及び６２の上面（基板支持面）の高さがマスク１０１の上面の高さと一致するように、基板支持ユニット６を降下させる。これにより、基板１００はマスク１０１上に載置され、基板支持ユニット６及びマスク１０１によって支持された状態となる。この状態において、基板１００は基板１００の被処理面の全体がマスク１０１と接触する。

　続いて第２昇降ユニット１３を駆動してプレートユニット６を降下させ図１１の状態ＳＴ１１Ｂに示すように基板１００に冷却プレート１０を接触させる。その後、第２昇降ユニット１３を駆動して、冷却プレート１０の高さを維持したまま磁石プレート１１を冷却プレート１０に対して降下させ、図１１の状態ＳＴ１１Ｃに示すように磁石プレート１１を基板１００およびマスク１０１に接近させる。磁石プレート１１をマスク１０１に接近させることで、磁石プレート１１による磁力によりマスク１０１を引き寄せ、マスク１０１と基板１００とを全体的に密着させることができる。

　図６のステップＳ５では、基板１００の周縁部のクランプを解除し、第２計測ユニット８による最終計測（「成膜前計測」とも呼ぶ）を行う。クランプの解除においてはアクチュエータ６４の駆動により、図１２の状態ＳＴ１２Ａに示すように基板１００の周縁部からクランプ部６６を上昇させる。その後、基板支持ユニット６をさらに降下させて基板支持ユニット６を基板から離間させるようにしてもよい。これにより、基板１００がマスク１００と冷却プレート１０の２つのみと接触した状態とすることができる。

　最終計測においては、基板１００とマスク１００とが接触した接触状態で第２計測ユニット８により、基板１００とマスク１０１の位置ずれが計測される。図１２の状態ＳＴ１２Ｂは第２計測ユニット８による基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂの計測時の態様を示している。４つの第２計測ユニット８により、４組の基板ファインマーク１００ｂ及びマスクファインマーク１０１ｂの相対位置が計測される。図１２の状態ＳＴ１２Ｂにおける基板１００とマスク１０１との接触状態は、基板１００とマスク１０１とが全面的に密着した接触状態である。

　ステップＳ６で、ステップＳ５での最終計測の計測結果（基板１００とマスク１０１の位置ずれ量）が許容範囲内であるか否かが判定される。許容範囲内であればステップＳ７へ進み、許容範囲外であれば第２アライメントをやりなおすため（リトライ動作）、ステップＳ９へ進む。なお、計測結果が許容範囲内であるか否かの判定は、ステップＳ２やステップＳ３と同様に行うことができる。ステップＳ６での許容範囲は、ステップＳ１３の許容範囲と同じ範囲であってもよいし、ステップＳ１３の許容範囲よりも小さい範囲であってもよい。

　ステップＳ９では、図１３の状態ＳＴ１３Ａに示すようにクランプユニット６３によって基板１００の周縁部を再度クランプし、図１３の状態ＳＴ１３Ｂに示すようにプレートユニット６を上昇させて基板１００から離間させる。これにより、基板１００に接触していた冷却プレート１０が基板１００から離間する。

　その後、図６のステップＳ１０では、基板１００とマスク１０１とを離間させる離間動作を行う。ここでは、駆動ユニット２２１を駆動して基板支持ユニット６を上昇させ、基板１００をマスク１０１から離間させる。基板支持ユニット６を上昇させる位置は第２アライメントの離間動作における位置（Ｓ１４、図９の状態ＳＴ９Ｃ）と同じであってもよい。図１４の状態ＳＴ１４ＡはステップＳ１０での離間動作の例を示している。基板１００は、下方へ撓んだ中央部がマスク１０１に接触しない高さまで上昇されている。基板１００はマスク１０１から離間しており、基板１００はマスク１０１と接触していない。

　その後、図６のステップＳ３に戻り、第２アライメントが再度実行される。すなわち、図１４の状態ＳＴ１４Ｂに示すように再び接近動作（ステップＳ１１、図１０の状態ＳＴ１０Ｂと同じ）が実行され、基板１００の中央部がマスク１０１に接触する高さまで基板１００が降下される。続いて、図１４の状態ＳＴ１４Ｃに示すように再び計測（ステップＳ１２、図１０の状態ＳＴ１０Ｃと同じ）が実行され、部分的に接触した基板１００とマスク１０１の位置ずれが計測され、図７のステップＳ１３以下の処理が実行される。

　本実施形態では、リトライ動作において、図１３の状態ＳＴ１３Ｂの状態から、直ちにステップＳ３の第２アライメントを行わず、ステップＳ１０の離間動作を行っている。

　仮にステップＳ１０の離間動作を行わない場合は、図１３の状態ＳＴ１３Ｂの状態から、基板１００とマスク１０１とが接触した状態のまま、図１０の状態ＳＴ１０Ｂに示した基板１００の中央部がマスク１０１に接触した状態に移行する。そして、リトライ動作後の初回の計測が行われ、その計測結果に基づき、離間動作（Ｓ１４）及び位置調整動作（Ｓ１５）が行われ得る。基板１００とマスク１０１とが全面的に接触した状態（図１３の状態ＳＴ１３Ｂ）から、基板１００とマスク１０１とが部分的に接触した状態（図１０の状態ＳＴ１０Ｂ）に基板１００が上昇する過程で、基板１００とマスク１０１との間に位置ずれが生じている場合がある。位置ずれが生じている状態で、初回の計測が行われると、その計測結果は位置ずれ分の誤差を含んでいる場合があり、第２アライメントにおいて、基板１００とマスク１０１との位置合わせに時間を要する（計測・位置調整動作の回数が多くなる）場合がある。

　本実施形態では、リトライ動作において、第２アライメントの前に、一度、ステップＳ１０の離間動作を行う。図１４の状態ＳＴ１４Ａ及びＳＴ１４Ｂに例示したように、ステップＳ１０の離間動作によって、基板１００とマスク１０１とが一度、完全に離間し（図１４の状態ＳＴ１４Ａ）、その後、基板１００とマスク１０１との接近動作が行われる。こうした基板１００とマスク１０１との距離変更動作を行うことで、基板１００とマスク１０１との相対位置関係が一度、リセットされる。その後に、図１４の状態ＳＴ１４Ｃに示すように計測動作が行われるため、第２アライメントにおいて、マスク１０１と基板１００との相対位置の調整回数を低減することができる。

　図６に戻り、ステップＳ７では成膜処理が行われる。ここでは成膜ユニット４によりマスク１０１を介して基板１００の下面に薄膜が形成される。成膜処理が終了するとステップＳ８で基板１００を搬送ロボット３０２ａにより真空チャンバ３から搬出する。以上により処理が終了する。

　＜電子デバイスの製造方法＞
　次に、電子デバイスの製造方法の一例を説明する。以下、電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置の構成及び製造方法を例示する。この例の場合、図１に例示した成膜ブロック３０１が、製造ライン上に、例えば、３か所、設けられる。

　まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図１５Ａは有機ＥＬ表示装置５０の全体図、図１５Ｂは１画素の断面構造を示す図である。

　図１５Ａに示すように、有機ＥＬ表示装置５０の表示領域５１には、発光素子を複数備える画素５２がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。

　なお、ここでいう画素とは、表示領域５１において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。カラー有機ＥＬ表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子５２Ｒ、第２発光素子５２Ｇ、第３発光素子５２Ｂの複数の副画素の組み合わせにより画素５２が構成されている。画素５２は、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子の３種類の副画素の組み合わせで構成されることが多いが、これに限定はされない。画素５２は少なくとも１種類の副画素を含めばよく、２種類以上の副画素を含むことが好ましく、３種類以上の副画素を含むことがより好ましい。画素５２を構成する副画素としては、例えば、赤色（Ｒ）発光素子と緑色（Ｇ）発光素子と青色（Ｂ）発光素子と黄色（Ｙ）発光素子の４種類の副画素の組み合わせでもよい。

　図１５Ｂは、図１５ＡのＡ－Ｂ線における部分断面模式図である。画素５２は、基板５３上に、第１の電極（陽極）５４と、正孔輸送層５５と、赤色層５６Ｒ・緑色層５６Ｇ・青色層５６Ｂのいずれかと、電子輸送層５７と、第２の電極（陰極）５８と、を備える有機ＥＬ素子で構成される複数の副画素を有している。これらのうち、正孔輸送層５５、赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂ、電子輸送層５７が有機層に当たる。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。

　また、第１の電極５４は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層５５と電子輸送層５７と第２の電極５８は、複数の発光素子５２Ｒ、５２Ｇ、５２Ｂにわたって共通で形成されていてもよいし、発光素子ごとに形成されていてもよい。すなわち、図１５Ｂに示すように正孔輸送層５５が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成された上に赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂが副画素領域ごとに分離して形成され、さらにその上に電子輸送層５７と第２の電極５８が複数の副画素領域にわたって共通の層として形成されていてもよい。

　なお、近接した第１の電極５４の間でのショートを防ぐために、第１の電極５４間に絶縁層５９が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層６０が設けられている。

　図１５Ｂでは正孔輸送層５５や電子輸送層５７が一つの層で示されているが、有機ＥＬ表示素子の構造によって、正孔ブロック層や電子ブロック層を有する複数の層で形成されてもよい。また、第１の電極５４と正孔輸送層５５との間には第１の電極５４から正孔輸送層５５への正孔の注入が円滑に行われるようにすることのできるエネルギーバンド構造を有する正孔注入層を形成してもよい。同様に、第２の電極５８と電子輸送層５７の間にも電子注入層を形成してもよい。

　赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂのそれぞれは、単一の発光層で形成されていてもよいし、複数の層を積層することで形成されていてもよい。例えば、赤色層５６Ｒを２層で構成し、上側の層を赤色の発光層で形成し、下側の層を正孔輸送層又は電子ブロック層で形成してもよい。あるいは、下側の層を赤色の発光層で形成し、上側の層を電子輸送層又は正孔ブロック層で形成してもよい。このように発光層の下側又は上側に層を設けることで、発光層における発光位置を調整し、光路長を調整することによって、発光素子の色純度を向上させる効果がある。

　なお、ここでは赤色層５６Ｒの例を示したが、緑色層５６Ｇや青色層５６Ｂでも同様の構造を採用してもよい。また、積層数は２層以上としてもよい。さらに、発光層と電子ブロック層のように異なる材料の層が積層されてもよいし、例えば発光層を２層以上積層するなど、同じ材料の層が積層されてもよい。

　次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。ここでは、赤色層５６Ｒが下側層５６Ｒ１と上側層５６Ｒ２の２層からなり、緑色層５６Ｇと青色層５６Ｂは単一の発光層からなる場合を想定する。

　まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）及び第１の電極５４が形成された基板５３を準備する。なお、基板５３の材質は特に限定はされず、ガラス、プラスチック、金属などで構成することができる。本実施形態においては、基板５３として、ガラス基板上にポリイミドのフィルムが積層された基板を用いる。

　第１の電極５４が形成された基板５３の上にアクリル又はポリイミド等の樹脂層をバーコートやスピンコートでコートし、樹脂層をリソグラフィ法により、第１の電極５４が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層５９を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。なお、本実施形態では、絶縁層５９の形成までは大型基板に対して処理が行われ、絶縁層５９の形成後に、基板５３を分割する分割工程が実行される。

　絶縁層５９がパターニングされた基板５３を第１の成膜室３０３に搬入し、正孔輸送層５５を、表示領域の第１電極５４の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層５５は、最終的に１つ１つの有機ＥＬ表示装置のパネル部分となる表示領域５１ごとに開口が形成されたマスクを用いて成膜される。

　次に、正孔輸送層５５までが形成された基板５３を第２の成膜室３０３に搬入する。基板５３とマスクとのアライメントを行い、基板をマスクの上に載置し、正孔輸送層５５の上の、基板５３の赤色を発する素子を配置する部分（赤色の副画素を形成する領域）に、赤色層５６Ｒを成膜する。ここで、第２の成膜室で用いるマスクは、有機ＥＬ表示装置の副画素となる基板５３上における複数の領域のうち、赤色の副画素となる複数の領域にのみ開口が形成された高精細マスクである。これにより、赤色発光層を含む赤色層５６Ｒは、基板５３上の複数の副画素となる領域のうちの赤色の副画素となる領域のみに成膜される。換言すれば、赤色層５６Ｒは、基板５３上の複数の副画素となる領域のうちの青色の副画素となる領域や緑色の副画素となる領域には成膜されずに、赤色の副画素となる領域に選択的に成膜される。

　赤色層５６Ｒの成膜と同様に、第３の成膜室３０３において緑色層５６Ｇを成膜し、さらに第４の成膜室３０３において青色層５６Ｂを成膜する。赤色層５６Ｒ、緑色層５６Ｇ、青色層５６Ｂの成膜が完了した後、第５の成膜室３０３において表示領域５１の全体に電子輸送層５７を成膜する。電子輸送層５７は、３色の層５６Ｒ、５６Ｇ、５６Ｂに共通の層として形成される。

　電子輸送層５７までが形成された基板を第６の成膜室３０３に移動し、第２電極５８を成膜する。本実施形態では、第１の成膜室３０３～第６の成膜室３０３では真空蒸着によって各層の成膜を行う。しかし、本発明はこれに限定はされず、例えば第６の成膜室３０３における第２電極５８の成膜はスパッタによって成膜するようにしてもよい。その後、第２電極６８までが形成された基板を封止装置に移動してプラズマＣＶＤによって保護層６０を成膜して（封止工程）、有機ＥＬ表示装置５０が完成する。なお、ここでは保護層６０をＣＶＤ法によって形成するものとしたが、これに限定はされず、ＡＬＤ法やインクジェット法によって形成してもよい。

　ここで、第１の成膜室３０３～第６の成膜室３０３での成膜は、形成されるそれぞれの層のパターンに対応した開口が形成されたマスクを用いて成膜される。成膜の際には、基板５３とマスクとの相対的な位置調整（アライメント）を行った後に、マスクの上に基板５３を載置して成膜が行われる。ここで、各成膜室において行われるアライメント工程は、上述のアライメント工程の通り行われる。

　＜他の実施形態＞
　上記実施形態では、第２アライメントにおいて、基板１００とマスク１０１とを部分的に接触して位置ずれを計測したが、接触せずに両者を近接した状態で計測してもよい。

　本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

　発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１　成膜装置、２　アライメント装置、５　マスク台（マスク支持手段）、６　基板支持ユニット（基板支持手段）、８　第２計測ユニット（計測手段）、１４１　処理部（制御手段）、２０　位置調整ユニット（位置調整手段）、２２　距離調整ユニット（距離調整手段）、１００　基板、１０１　マスク

Claims (19)

1. 　基板を支持する基板支持手段と、
   　マスクを支持するマスク支持手段と、
   　前記基板支持手段と前記マスク支持手段との重力方向の距離を調整する距離調整手段と、
   　前記基板と前記マスクとの位置ずれ量を計測する計測手段と、
   　前記基板と前記マスクとの相対位置を調整する位置調整手段と、
   　制御手段と、
   を備えたアライメント装置であって、
   　前記制御手段は、
   　前記基板と前記マスクとが接触した接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が許容範囲外である場合、前記基板と前記マスクとを接触した状態で前記計測手段による前記位置ずれ量の計測を行う前に、前記距離調整手段により前記基板と前記マスクとを離間させる離間動作を行う、
   ことを特徴とするアライメント装置。
2. 　請求項１に記載のアライメント装置であって、
   　前記制御手段は、
   　前記基板と前記マスクとが離間した第一の状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量に基づき、前記位置調整手段により前記相対位置を調整する第一のアライメントと、
   　前記第一のアライメントの後、前記基板と前記マスクとが接触した第二の状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量に基づき、前記位置調整手段により前記相対位置を調整する第二のアライメントと、を実行し、
   　前記離間動作は、前記第二のアライメントの後、前記接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が前記許容範囲外である場合に、実行される、
   ことを特徴とするアライメント装置。
3. 　請求項２に記載のアライメント装置であって、
   　前記第一のアライメントでは、前記位置ずれ量が第一の許容範囲内になるまで、前記相対位置が調整され、
   　前記第二のアライメントでは、前記位置ずれ量が前記第一の許容範囲よりも小さいに第二の許容範囲内になるまで、前記相対位置が調整され、
   　前記離間動作の後に、前記基板と前記マスクとを接触した状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が、前記第二の許容範囲内にあるか否かが判定される、
   ことを特徴とするアライメント装置。
4. 　請求項２に記載のアライメント装置であって、
   　前記基板を冷却する冷却手段と、
   　前記基板に対する前記冷却手段の位置を調整する第二の位置調整手段と、を備え、
   　前記第二の位置調整手段は、
   　前記第二のアライメントの後、前記冷却手段を前記基板に接触させ、
   　前記第二のアライメントの後に前記接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が前記許容範囲外である場合、前記冷却手段を前記基板から離間させる、
   ことを特徴とするアライメント装置。
5. 　請求項２に記載のアライメント装置であって、
   　前記制御手段は、
   　前記基板と前記マスクとが離間した第一の状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量に基づき、前記位置調整手段により前記相対位置を調整する第一のアライメントと、
   　前記第一のアライメントの後、前記基板と前記マスクとが部分的に接触した第二の状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量に基づき、前記位置調整手段により前記相対位置を調整する第二のアライメントと、を実行し、
   　前記第二のアライメントの後に、前記接触状態として前記基板と前記マスクとが全体的に密着され、
   　前記離間動作は、前記第二のアライメントの後、前記接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が前記許容範囲外である場合に、実行される、
   ことを特徴とするアライメント装置。
6. 　請求項５に記載のアライメント装置であって、
   　前記第一のアライメントでは、前記位置ずれ量が第一の許容範囲内になるまで、前記相対位置が調整され、
   　前記第二のアライメントでは、前記位置ずれ量が前記第一の許容範囲よりも小さいに第二の許容範囲内になるまで、前記相対位置が調整され、
   　前記第二のアライメントでは、前記相対位置を調整する場合、前記基板と前記マスクとが前記距離調整手段によって離間され、
   　前記第二のアライメントの後、前記接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が前記許容範囲外である場合に、前記離間動作を経て前記第二のアライメントが再度実行される、
   ことを特徴とするアライメント装置。
7. 　基板を支持する基板支持手段と、
   　マスクを支持するマスク支持手段と、
   　前記基板支持手段と前記マスク支持手段との重力方向の距離を調整する距離調整手段と、
   　前記基板と前記マスクとの位置ずれ量を計測する計測手段と、
   　前記基板と前記マスクとの相対位置を調整する位置調整手段と、
   　制御手段と、
   を備えたアライメント装置であって、
   　前記制御手段は、
   　前記基板と前記マスクとが接触した接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が許容範囲外である場合、前記距離調整手段により前記基板と前記マスクとを離間させてから前記基板と前記マスクとを接触させる距離変更動作を行い、その後、前記計測手段による計測を行う、
   ことを特徴とするアライメント装置。
8. 　請求項７に記載のアライメント装置であって、
   　前記制御手段は、
   　前記基板と前記マスクとが離間した第一の状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量に基づき、前記位置調整手段により前記相対位置を調整する第一のアライメントと、
   　前記第一のアライメントの後、前記基板と前記マスクとが接触した第二の状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量に基づき、前記位置調整手段により前記相対位置を調整する第二のアライメントと、を実行し、
   　前記距離変更動作は、前記第二のアライメントの後、前記接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が前記許容範囲外である場合に、実行される、
   ことを特徴とするアライメント装置。
9. 　請求項８に記載のアライメント装置であって、
   　前記第一のアライメントでは、前記位置ずれ量が第一の許容範囲内になるまで、前記相対位置が調整され、
   　前記第二のアライメントでは、前記位置ずれ量が前記第一の許容範囲よりも小さいに第二の許容範囲内になるまで、前記相対位置が調整され、
   　前記距離変更動作の後に行われる前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が、前記第二の許容範囲内にあるか否かが判定される、
   ことを特徴とするアライメント装置。
10. 　請求項８に記載のアライメント装置であって、
    　前記基板を冷却する冷却手段と、
    　前記基板に対する前記冷却手段の位置を調整する第二の位置調整手段と、を備え、
    　前記第二の位置調整手段は、
    　前記第二のアライメントの後、前記冷却手段を前記基板に接触させ、
    　前記第二のアライメントの後に前記接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が前記許容範囲外である場合、前記冷却手段を前記基板から離間させる、
    ことを特徴とするアライメント装置。
11. 　請求項８に記載のアライメント装置であって、
    　前記制御手段は、
    　前記基板と前記マスクとが離間した第一の状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量に基づき、前記位置調整手段により前記相対位置を調整する第一のアライメントと、
    　前記第一のアライメントの後、前記基板と前記マスクとが部分的に接触した第二の状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量に基づき、前記位置調整手段により前記相対位置を調整する第二のアライメントと、を実行し、
    　前記第二のアライメントの後に、前記接触状態として前記基板と前記マスクとが全体的に密着され、
    　前記距離変更動作は、前記第二のアライメントの後、前記接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が前記許容範囲外である場合に、実行される、
    ことを特徴とするアライメント装置。
12. 　請求項１１に記載のアライメント装置であって、
    　前記第一のアライメントでは、前記位置ずれ量が第一の許容範囲内になるまで、前記相対位置が調整され、
    　前記第二のアライメントでは、前記位置ずれ量が前記第一の許容範囲よりも小さいに第二の許容範囲内になるまで、前記相対位置が調整され、
    　前記第二のアライメントでは、前記相対位置を調整する場合、前記基板と前記マスクとが前記距離調整手段によって離間され、
    　前記第二のアライメントの後、前記接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が前記許容範囲外である場合に、前記距離変更動作を経て前記第二のアライメントが再度実行される、
    ことを特徴とするアライメント装置。
13. 　請求項１又は請求項７に記載のアライメント装置であって、
    　前記接触状態とは、前記基板と前記マスクとが全体的に密着された状態である、
    ことを特徴とするアライメント装置。
14. 　請求項１又は請求項７に記載のアライメント装置と、
    　前記マスクを介して前記基板上に成膜する成膜手段と、を備える
    ことを特徴とする成膜装置。
15. 　基板を支持する基板支持手段と、
    　マスクを支持するマスク支持手段と、
    　前記基板支持手段と前記マスク支持手段との重力方向の距離を調整する距離調整手段と、
    　前記基板と前記マスクとの位置ずれ量を計測する計測手段と、
    　前記基板と前記マスクとの相対位置を調整する位置調整手段と、
    を備えたアライメント装置の制御方法であって、
    　前記基板と前記マスクとが接触した接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が許容範囲外である場合、前記基板と前記マスクとを接触した状態で前記計測手段による前記位置ずれ量の計測を行う前に、前記距離調整手段により前記基板と前記マスクとを離間させる離間動作を行う、
    ことを特徴とする制御方法。
16. 　基板を支持する基板支持手段と、
    　マスクを支持するマスク支持手段と、
    　前記基板支持手段と前記マスク支持手段との重力方向の距離を調整する距離調整手段と、
    　前記基板と前記マスクとの位置ずれ量を計測する計測手段と、
    　前記基板と前記マスクとの相対位置を調整する位置調整手段と、
    を備えたアライメント装置の制御方法であって、
    　前記基板と前記マスクとが接触した接触状態で前記計測手段により計測された前記位置ずれ量が許容範囲外である場合、前記距離調整手段により前記基板と前記マスクとを離間させてから前記基板と前記マスクとを接触させる距離変更動作を行い、その後、前記計測手段による計測を行う、
    ことを特徴とする制御方法。
17. 　請求項１５又は１６に記載の制御方法によって基板とマスクのアライメントを行うアライメント工程と、
    　前記アライメント工程によって相対的な位置調整が行われた前記マスクを介して前記基板に成膜を行う成膜工程と、を含む、
    ことを特徴とする電子デバイスの製造方法。
18. 　請求項１５又は１６に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
19. 　請求項１５又は１６に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体。

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