本發(fā)明涉及一種成膜裝置及成膜方法,更具體而言,涉及一種在使片狀基材以規(guī)定速度移動(dòng)的同時(shí),隔著掩膜供給成膜材料并在基材的一面上以規(guī)定圖案連續(xù)成膜的產(chǎn)品和方法。
背景技術(shù):
這種成膜裝置例如已知有專利文獻(xiàn)1。該產(chǎn)品具有:移動(dòng)片(帶)狀基材的基材移動(dòng)裝置;使片狀轉(zhuǎn)印基板呈環(huán)形移動(dòng)的轉(zhuǎn)印基板移動(dòng)裝置;向片狀轉(zhuǎn)印基板的一部分供給成膜材料的成膜設(shè)備;以及使一部分與轉(zhuǎn)印基板貼緊并對該轉(zhuǎn)印基板上的成膜材料的供給范圍進(jìn)行限制的片狀掩膜件(屏蔽掩膜)與片狀轉(zhuǎn)印基板同步移動(dòng)的掩膜件移動(dòng)裝置。并且,通過將隔著掩膜向轉(zhuǎn)印基板供給成膜材料并在轉(zhuǎn)印基板的一面上以規(guī)定的圖案連續(xù)成膜后的產(chǎn)品轉(zhuǎn)印到片狀基材上,在片狀基材的一面上以規(guī)定的圖案連續(xù)形成固定的膜。由于該產(chǎn)品在隔著掩膜在轉(zhuǎn)印基板上形成規(guī)定的膜后將其轉(zhuǎn)印在片狀基材上,所以隨工序的增加,相應(yīng)地裝置本身呈大型化和復(fù)雜化,不僅導(dǎo)致裝置成本上升,且由于需要轉(zhuǎn)印基板使得制造成本也有所增加。
然而,在上述以往例中,片狀基材的一部分和片狀轉(zhuǎn)印基板的一部分處于上下平行的位置,在包含轉(zhuǎn)印到片狀基材上的部位的轉(zhuǎn)印區(qū)域中,由于兩部分之間設(shè)置有間隙,所以為使轉(zhuǎn)印基板與基材的一部分位置對準(zhǔn),設(shè)置有對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。此時(shí),對準(zhǔn)機(jī)構(gòu)通過調(diào)整配置為夾隔轉(zhuǎn)印各處的一對導(dǎo)軌的寬度方向的位置和角度來進(jìn)行轉(zhuǎn)印基板與基材的位置對準(zhǔn)。但是,采用這種方法,存在施加在片狀轉(zhuǎn)印基板或片狀掩膜件上的張力不均勻而使片狀轉(zhuǎn)印基板或片狀掩膜件發(fā)生變形,無法進(jìn)行高精度的位置對準(zhǔn)的問題。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
【專利文獻(xiàn)1】專利公開2003-173870號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的技術(shù)問題
因此,鑒于以上內(nèi)容,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種在使片狀基材以規(guī)定速度移動(dòng)的同時(shí),隔著掩膜供給成膜材料并在基材的一面上以規(guī)定圖案連續(xù)成膜時(shí),可使片狀基材的一部分和片狀轉(zhuǎn)印基板的一部分以高精度進(jìn)行位置對準(zhǔn),并且,可降低裝置成本和運(yùn)營成本的成膜裝置及成膜方法。
解決技術(shù)問題的手段
為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明的成膜裝置,其特征在于,具有:在真空處理室內(nèi)以規(guī)定速度移動(dòng)片狀基材的基材移動(dòng)裝置;對朝一個(gè)方向移動(dòng)的片狀基材的一部分供給成膜材料的成膜設(shè)備;以及移動(dòng)對片狀基材上的成膜材料的供給范圍進(jìn)行限制的片狀掩膜件的掩膜件移動(dòng)裝置;以從成膜設(shè)備朝向片狀基材的方向?yàn)樯希谀ぜ苿?dòng)裝置具有:相對于朝一個(gè)方向移動(dòng)的片狀基材的一部分,使位于其下側(cè)的片狀掩膜件的一部分平行移動(dòng)的平行移動(dòng)區(qū)域形成部;以及使片狀掩膜件與片狀基材同步移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部;平行移動(dòng)區(qū)域形成部和驅(qū)動(dòng)部設(shè)置在單一的支架上。
采用本發(fā)明,由于在使片狀掩膜件的一部分與朝一個(gè)方向移動(dòng)的片狀基材的一部分平行移動(dòng)的同時(shí),從成膜源直接提供成膜材料隔著片狀掩膜件成膜,所以暫時(shí)不需要如上述以往例所述轉(zhuǎn)印到其他基材上的機(jī)構(gòu)等,可降低裝置成本和運(yùn)營成本。再有,由于采用了將移動(dòng)片狀掩膜件的要素設(shè)置在單個(gè)的支架上使之單元化,挪動(dòng)支架本身并使片狀掩膜件的一部分與片狀基材的一部分位置對準(zhǔn)的結(jié)構(gòu),所以在進(jìn)行使片狀掩膜件的一部分與片狀基材的一部分位置對準(zhǔn)時(shí),施加了一定的張力的片狀掩膜件的移動(dòng)狀態(tài)不會改變,片狀掩膜件、進(jìn)而其掩膜圖案上不會發(fā)生強(qiáng)制性的變形。從而,可在片狀基材的一部分和片狀掩膜件的一部分高精度地位置對準(zhǔn)的狀態(tài)下以精密圖案在片狀基材上連續(xù)成膜。此外,如上所述,優(yōu)選預(yù)先準(zhǔn)備多個(gè)將移動(dòng)片狀掩膜件的要素設(shè)置在單個(gè)的支架上使之單元化并預(yù)裝上片狀掩膜件的產(chǎn)品。由此,可在需要維護(hù)(更換或清潔片狀掩膜件)正在使用的產(chǎn)品時(shí),例如將安裝了已清潔完的片狀掩膜件的另一產(chǎn)品安裝到成膜裝置上,以能夠盡快地再次開始對片狀基材進(jìn)行成膜。
在本發(fā)明中,優(yōu)選:具有檢測移動(dòng)所述片狀基材或所述片狀掩膜件的速度的速度檢測裝置;以及以所述片狀基材的一部分朝一個(gè)方向移動(dòng)的方向?yàn)閄軸方向,檢測在所述片狀基材的一部分與片狀掩膜件的一部分處于上下位置的區(qū)域內(nèi),所述片狀掩膜件相對于所述片狀基材在X軸方向上的相對位移量的第一檢測裝置;使所述片狀基材和所述片狀掩膜件中的任意一個(gè)與另一個(gè)的所述速度檢測裝置的檢測值相一致并使二者同步,根據(jù)第一檢測裝置的檢測值控制所述基材移動(dòng)裝置及所述驅(qū)動(dòng)部中的任意一個(gè)并校正片狀掩膜件相對于片狀基材的位置。
再有,在本發(fā)明中,優(yōu)選:以所述片狀基材的一部分朝一個(gè)方向移動(dòng)的方向?yàn)閄軸方向,以與之正交的方向?yàn)閅軸方向,以繞作為上下方向的Z軸的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)棣葄方向;所述支架設(shè)置在Y-θz臺架上;具有檢測在所述片狀基材的一部分和片狀掩膜件的一部分處于上下位置的區(qū)域內(nèi),片狀掩膜件相對于片狀基材在Y軸方向上的相對位移量或片狀基材的移動(dòng)方向與片狀掩膜件的移動(dòng)方向所成的角度的第二檢測裝置;根據(jù)第二檢測裝置的檢測值,通過Y-θz臺架進(jìn)行支架向Y軸方向的挪動(dòng)及向θ方向的旋轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)并校正片狀掩膜件相對于片狀基材的位置。
進(jìn)而,在本發(fā)明中,優(yōu)選具有在掩膜件移動(dòng)裝置使片狀掩膜件的一部分相對于朝一個(gè)方向移動(dòng)的片狀基材的一部分在上下方向上距離規(guī)定間隔并平行移動(dòng)時(shí),在所述Y-θz臺架上上下移動(dòng)該Y-θz臺架的驅(qū)動(dòng)裝置;具有檢測在所述片狀基材的一部分和片狀掩膜件的一部分處于上下位置的區(qū)域內(nèi),片狀基材和片狀掩膜件在上下方向上的間隙的第三檢測裝置;根據(jù)第三檢測裝置的檢測值,通過驅(qū)動(dòng)裝置使Y-θz臺架上下移動(dòng)并校正片狀掩膜件相對于片狀基材的高度位置。
另一方面,還具有在所述成膜設(shè)備的上方區(qū)域內(nèi)朝片狀掩膜件的一部分按壓該片狀基材的一部分,使片狀基材和片狀掩膜件彼此接觸的按壓裝置。
此外,在本發(fā)明中,考慮到維護(hù)性等,優(yōu)選具有使所述掩膜件移動(dòng)裝置在所述真空處理室內(nèi)和真空處理室外之間在Y軸方向上自由挪動(dòng)的挪動(dòng)裝置。
再有,為解決上述技術(shù)問題,使用上述成膜裝置在片狀基材上成膜的本發(fā)明的成膜方法,其特征在于:以對準(zhǔn)標(biāo)記在X軸方向上以規(guī)定間隔彼此排成一列的產(chǎn)品作為片狀基材和片狀掩膜,以攝像裝置分別作為第一檢測裝置和第二檢測裝置;以攝像裝置拍攝片狀基材的一部分和片狀掩膜件的一部分的對準(zhǔn)標(biāo)記,解析該拍攝到的圖像,分別檢測片狀掩膜件相對于片狀基材在X軸方向上的相對位移量(△X)、片狀掩膜件相對于片狀基材在Y軸方向上的相對位移量(△Y)以及片狀基材的移動(dòng)方向與片狀掩膜件的移動(dòng)方向所成的角度(△θz)中的至少一個(gè);基于檢測到的相對位移量(△X)對基材移動(dòng)裝置和所述驅(qū)動(dòng)部中的任意一個(gè)指示片狀基材或片狀掩膜的移動(dòng)速度的速度增加量或速度減少量,與之同步,基于檢測到的相對位移量(△Y)和角度(△θz)中的至少一個(gè)對Y-θz臺架指示支架向Y軸方向的挪動(dòng)和向θ方向的旋轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)的挪動(dòng)量并校正片狀掩膜件相對于片狀基材的移動(dòng)速度和位置。
由此,可在片狀基材的一部分和片狀掩膜件的一部分進(jìn)行了高精度的位置對準(zhǔn)的狀態(tài)下,隔著掩膜對以規(guī)定速度移動(dòng)的片狀基材供給成膜材料,在基材的一面上以規(guī)定圖案連續(xù)成膜。
然而,通過掩膜件移動(dòng)裝置使片狀掩膜件的一部分相對于朝一個(gè)方向移動(dòng)的片狀基材的一部分在上下方向上距離規(guī)定間隔平行移動(dòng),當(dāng)在該區(qū)域內(nèi)成膜時(shí),如果片狀掩膜件的一部分相對于片狀基材的一部分略微傾斜,兩者之間出現(xiàn)間隙較寬的區(qū)域的話,則在該區(qū)域內(nèi)發(fā)生掩膜失效,無法高精度成膜。
在本發(fā)明中,優(yōu)選:當(dāng)還具有使掩膜件移動(dòng)裝置所彼此平行移動(dòng)的片狀掩膜件的一部分相對于片狀基材傾斜的傾斜裝置時(shí),以在X軸方向距離規(guī)定間隔多個(gè)排成一列的產(chǎn)品作為第三檢測裝置;通過第三檢測裝置所分別檢測出的片狀基材的一部分和片狀掩膜件的一部分在Z軸方向上的間隔檢測片狀掩膜件相對于片狀基材的傾斜,基于檢測出的傾斜將片狀掩膜件相對于片狀基材的傾斜量指示給傾斜裝置并校正上述傾斜,在傾斜校正后校正上述移動(dòng)速度和位置。由此,不會產(chǎn)生掩膜失效,可在基材的一面上以規(guī)定的圖案高精度地連續(xù)成膜。
另一方面,在解析所述攝像裝置拍攝到的圖像并分別檢測出在X軸方向上的相對位移量(△X)、在Y軸方向上的相對位移量(△Y)以及角度(△θz)中的至少一個(gè)后,通過第三檢測裝置所分別檢測出的片狀基材的一部分和片狀掩膜件的一部分在Z軸方向上的間隔檢測片狀掩膜件相對于片狀基材的傾斜,在基于該檢測出的傾斜將片狀掩膜件相對于片狀基材的傾斜量指示給傾斜裝置并校正上述傾斜的同時(shí),計(jì)算與傾斜校正相伴的片狀掩膜件相對于片狀基材在X軸方向和Y軸方向上的挪動(dòng)誤差;將上述挪動(dòng)誤差加在X軸方向上的相對位移量(△X)、Y軸方向上的相對位移量(△Y)和角度(△θz)中的至少一個(gè)上,對基材移動(dòng)裝置和所述驅(qū)動(dòng)部中的至少一個(gè)指示片狀基材或片狀掩膜的移動(dòng)速度的變化量,與之同步,可指示支架向Y軸方向的挪動(dòng)和向θ方向的旋轉(zhuǎn)中的至少一個(gè)的挪動(dòng)量并校正片狀掩膜件相對于片狀基材的移動(dòng)速度和位置。由此,可以很好地盡快校正片狀掩膜件相對于片狀基材的位置。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置結(jié)構(gòu)的立體示意圖。
圖2是圖1所示的成膜裝置的剖面示意圖。
圖3(a)和(b)是說明片狀基材相對于片狀掩膜件錯(cuò)位的圖。
圖4是說明片狀基材相對于片狀掩膜件的位置對準(zhǔn)的圖。
圖5是示出本發(fā)明的變形例涉及的成膜裝置的主要部分的剖面放大圖。
圖6是示出本發(fā)明的另一變形例涉及的成膜裝置的主要部分的剖面放大圖。
圖7(a)和(b)是示出本發(fā)明的又一變形例涉及的成膜裝置的主要部分的前視圖和后視圖的放大圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖,以用電阻板作為成膜設(shè)備,在以規(guī)定速度移動(dòng)片狀的基材Sw的同時(shí)隔著掩膜Sm連續(xù)形成規(guī)定薄膜的情況為例說明本發(fā)明的成膜裝置的實(shí)施方式。在下文中,以在成膜室1a內(nèi)朝一個(gè)方向運(yùn)送片狀基材Sw的一部分Sw1的方向?yàn)閄軸方向(圖2中的左右方向),以與之在同一平面內(nèi)正交的方向?yàn)閅軸方向,以與X軸方向和Y軸方向正交的方向?yàn)閆軸方向(圖2中的上下方向),以繞Z軸的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)棣葄方向,并且,表示X軸方向和Z軸方向中稱為上、下、左、右的方向的用語以圖2為基準(zhǔn)。
參照圖1和圖2,DM是本發(fā)明的實(shí)施方式的成膜裝置。成膜裝置DM具有與省略圖示的真空泵相連接并被抽真空到規(guī)定壓力的真空處理室1,真空處理室1具有對片狀基材Sw進(jìn)行成膜處理的成膜室1a;以及分別與成膜室1a連接并設(shè)置在成膜室1a的X軸方向的左右的上游側(cè)輔助室1b和下游側(cè)輔助室1c。
在上游側(cè)輔助室1b中,設(shè)置有以卷繞的狀態(tài)保持片狀基材Sw并由電機(jī)DM1旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的送料輥21;以及卷繞由送料輥21送出的片狀基材Sw并引導(dǎo)到成膜室1a的上部空間的上游側(cè)導(dǎo)輥22和下游側(cè)導(dǎo)輥23。再有,在上游側(cè)輔助室1b中,設(shè)置有位于上游側(cè)導(dǎo)輥22和下游側(cè)導(dǎo)輥23之間且可在Z軸方向上自由挪動(dòng)的浮動(dòng)輥24。在浮動(dòng)輥24的旋轉(zhuǎn)軸24a上,設(shè)置有向上方推壓該旋轉(zhuǎn)軸24a的彈簧24b,將穿過成膜室1a內(nèi)的片狀基材Sw的張力保持在規(guī)定值。此外,將片狀基材Sw的張力保持在規(guī)定值的結(jié)構(gòu)并不僅限于此,也可通過公知的致動(dòng)器改變片狀基材Sw的張力。再有,在下游側(cè)導(dǎo)輥23上設(shè)置有作為檢測其旋轉(zhuǎn)速度的速度檢測裝置的傳感器25,可基于旋轉(zhuǎn)速度檢測送到成膜室1a的片狀基材Sw的送料速度。
在下游側(cè)輔助室1c中,設(shè)置有卷繞回收通過了成膜室1a并進(jìn)行了成膜處理的片狀基材Sw的卷繞輥31;以及將片狀基材Sw從成膜室1a引導(dǎo)到卷繞輥31的導(dǎo)輥32。并且,通過上游側(cè)輔助室1b內(nèi)的下游側(cè)導(dǎo)輥23和下游側(cè)輔助室1c內(nèi)的導(dǎo)輥32,在成膜室1a的上部空間在X軸方向水平運(yùn)送片狀基材Sw,其下表面為成膜面。在本實(shí)施方式中,上述各要素21~24和31、32構(gòu)成以規(guī)定速度移動(dòng)片狀基材Sw的基材移動(dòng)裝置。
在成膜室1a中,相對于在該成膜室1a內(nèi)運(yùn)送的片狀基材Sw的一部分Sw1,設(shè)置移動(dòng)對片狀基材Sw上成膜材料的供給范圍進(jìn)行限制的片狀掩膜件Sm的掩膜件移動(dòng)裝置4。掩膜件移動(dòng)裝置4具有一個(gè)由矩形的基板部41a和分別豎直設(shè)立在基板部41a的四角的四個(gè)板狀的支持部41b所構(gòu)成的單個(gè)支架41。在支架41的支持部41b的朝向Y軸方向的面上,在上下方向上距離規(guī)定間隔分別樞轉(zhuǎn)支撐有兩根輥42a~42d。再有,位于左下側(cè)的輥42d的旋轉(zhuǎn)軸與電機(jī)DM2相連。并且,片狀掩膜件Sm以連續(xù)不斷的方式卷繞在各輥42a~42d上,通過電機(jī)DM2的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)使片狀掩膜件Sm移動(dòng)。在本實(shí)施方式中,在X軸方向上隔著規(guī)定間隔配置的左上側(cè)的輥42a和右上側(cè)的輥42b構(gòu)成使片狀掩膜件Sm的一部分Sm1相對于在成膜室1a內(nèi)水平運(yùn)送的片狀基材Sw的一部分Sw1在上下方向上距離規(guī)定間隔并平行移動(dòng)的平行移動(dòng)區(qū)域形成部,帶有位于左下側(cè)的電機(jī)DM2的輥42d構(gòu)成使片狀掩膜件Sm與片狀基材Sw同步移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)部。
具體而言,根據(jù)與傳感器25處的檢測值對應(yīng)的片狀基材Sw的送料速度,計(jì)算出電機(jī)DM2的旋轉(zhuǎn)速度,控制片狀基材Sw的送料速度與片狀掩膜件Sm的送料速度相同。此外,作為片狀掩膜件Sm,使用由與要在片狀基材Sw上成膜的圖案相對應(yīng)的孔或縫隙作為掩膜圖案而形成的產(chǎn)品。再有,在片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm的寬度方向(Y軸方向)的兩端,在Y軸方向上以規(guī)定間隔(例如5~10mm的范圍)分別形成用于檢測片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的相對位移量△X、△Y及△θz的、位于同一X軸上的對準(zhǔn)標(biāo)記Am1、Am2(參照圖3)。作為片狀基材Sw的對準(zhǔn)標(biāo)記Am1,例如由平面視圖為圓形且具有規(guī)定直徑的通孔構(gòu)成,而作為片狀掩膜件Sw的對準(zhǔn)標(biāo)記Am2,例如由直徑小于對準(zhǔn)標(biāo)記Am1的通孔等構(gòu)成,例如對準(zhǔn)為使兩對準(zhǔn)標(biāo)記Am1、Am2的中心一致對準(zhǔn)。再有,為了對片狀基材Sw進(jìn)行成膜處理的管理等,在片狀基材Sw的寬度方向(Y軸方向)的兩端,區(qū)別于對準(zhǔn)標(biāo)記Am1、Am2而形成指示檢測開始點(diǎn)和檢測結(jié)束點(diǎn)的標(biāo)記Sp、Ep,以便可確定成膜的開始位置和結(jié)束位置。此時(shí),標(biāo)記Sp、Ep可形成為直徑大于對準(zhǔn)標(biāo)記Am1、Am2的通孔或平面視圖為三角形的通孔等。此外,對準(zhǔn)標(biāo)記Am1、Am2也可只預(yù)先形成在片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm的寬度方向(Y軸方向)的一端上,使片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw位置對準(zhǔn)。
再有,在成膜室1a中設(shè)置有支撐支架41的Y-θz臺架5,在Y-θz臺架5上設(shè)置有可上下自由挪動(dòng)的線性驅(qū)動(dòng)器6。由于作為Y-θz臺架5,可使用可使支架41向Y軸方向挪動(dòng)和使支架41向θz方向旋轉(zhuǎn)的公知結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,且作為線性驅(qū)動(dòng)器6可使用使支架41在整個(gè)Y-θz臺架上可上下挪動(dòng)的公知結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,所以此處省略詳細(xì)說明。再有,在成膜室1a的下表面上,設(shè)置有向Y軸方向延伸的導(dǎo)軌部件71,設(shè)置有可沿導(dǎo)軌部件71自由移動(dòng)的搬運(yùn)器72,在搬運(yùn)器72上,隔著線性驅(qū)動(dòng)器6設(shè)置有Y-θz臺架5和支架41。此時(shí),限定出成膜室1a的壁面上設(shè)置有省略圖示的開合門,掩膜件移動(dòng)裝置4可自由出入成膜室1a。在本實(shí)施方式中,導(dǎo)軌部件71和搬運(yùn)器72構(gòu)成可在Y軸方向上并在成膜室1a內(nèi)和成膜室1a外之間自由挪動(dòng)掩膜件移動(dòng)裝置4的挪動(dòng)裝置。
進(jìn)而,在限定出成膜室1a的上壁面11上,在Y軸方向上以規(guī)定間隔設(shè)置兩個(gè)觀察窗12。在觀察窗12的上方配置有CCD攝像頭等的攝像裝置81、82。此時(shí),攝像裝置81、82在片狀基材Sw的寬度方向(Y軸方向)兩端拍攝片狀掩膜件Sm的一部分Sm1相對于在成膜室1a內(nèi)水平運(yùn)送的片狀基材Sw的一部分Sw1的相對位置和對準(zhǔn)標(biāo)記Am1、Am2。在本實(shí)施方式中,兩攝像裝置81、82在構(gòu)成檢測片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw在Y軸方向上的相對位移量△Y或片狀基材Sw的移動(dòng)方向和片狀掩膜件Sm的移動(dòng)方向所成的角度△θz的第二檢測裝置的同時(shí),兩攝像裝置81、82在片狀基材Sw的一部分Sw1與片狀掩膜件Sm的一部分Sm1處于上下位置的區(qū)域內(nèi),也兼用作檢測片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw在X軸方向上的相對位移量△X的第一檢測裝置。并且,以公知的圖像解析裝置解析攝像裝置81、82所拍攝到的圖像,根據(jù)該解析出的值(檢測值)適當(dāng)挪動(dòng)Y-θz臺架5或使其旋轉(zhuǎn)并校正片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的位置。
具體而言,如圖3(a)所示,當(dāng)片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw1只在Y軸方向移位時(shí),以公知的圖像解析裝置解析攝像裝置81、82所拍攝到的圖像并計(jì)算位移量△Y,與之對應(yīng)使Y-θz臺架5只在Y軸方向挪動(dòng)并校正。另一方面,如圖3(b)所示,當(dāng)片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw有扭曲時(shí),以公知的圖像解析裝置解析攝像裝置81、82所拍攝到的圖像,計(jì)算片狀基材Sw的移動(dòng)方向和片狀掩膜件Sm的移動(dòng)方向所成的角度(在X-Y平面上片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的傾斜)△θz,通過與之對應(yīng)在θz軸方向上適當(dāng)挪動(dòng)Y-θz臺架5,使Y-θz臺架5繞Z軸旋轉(zhuǎn)并校正。在此之上,同樣對攝像裝置81、82所拍攝到的圖像進(jìn)行解析,與該解析出的值(檢測值)對應(yīng)增加或減少電機(jī)DM1或電機(jī)DM2的轉(zhuǎn)數(shù),校正片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的位置以便使兩對準(zhǔn)標(biāo)記Am1,Am2在Z軸方向上為上下重疊,片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm同步移動(dòng)。
再有,在限定出成膜室1a的Y軸方向的側(cè)壁面上,也設(shè)置有省略圖示的觀察窗,在觀察窗的側(cè)方向,配置有CCD攝像頭等的攝像裝置83。在本實(shí)施方式中,攝像裝置83構(gòu)成檢測在片狀基材Sw的一部分Sw1與片狀掩膜件Sm的一部分Sm1處于上下位置的區(qū)域內(nèi)片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm在上下方向上的間隙的第三檢測裝置。并且,以公知的圖像解析裝置解析攝像裝置83所拍攝到的圖像,根據(jù)該解析出的值(檢測值)適當(dāng)上下挪動(dòng)線性驅(qū)動(dòng)器6并校正片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的高度位置。在成膜過程中可隨時(shí)控制使片狀基材Sw的送料速度和片狀掩膜件Sm的送料速度一致,或校正片狀掩膜件Sm的一部分Sm1相對于在成膜室1a內(nèi)水平運(yùn)送的片狀基材Sw的一部分Sw1在X軸方向和Y軸方向上的相對位置,以及片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm在上下方向上的間隙。由此,可使片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw高精度地位置對準(zhǔn),在可進(jìn)行精密圖案的成膜的同時(shí),可防止上下方向的間隙過寬而在基材Sw上形成的薄膜上發(fā)生掩膜失效的情況。
在成膜室1a中,成膜設(shè)備9配置在支架41的支持部41b內(nèi)側(cè)的空間中位于片狀掩膜件Sm的一部分Sm1的下方的部分。成膜設(shè)備9具有:收納有根據(jù)要在片狀基材Sw上成膜的薄膜的組成而選擇的成膜材料(未圖示)并通過電阻加熱使該成膜材料蒸發(fā)的電阻板91;以及存放電阻板91的箱體92;由限定出成膜室1a的Y軸方向的側(cè)壁面支撐。此時(shí),也可使箱體92自由進(jìn)出成膜室1a,以便可容易地補(bǔ)充蒸發(fā)材料或維護(hù)。此外,也可預(yù)先準(zhǔn)備多個(gè)在電阻板91中預(yù)設(shè)了成膜材料的箱體92,以便當(dāng)需要維護(hù)正在使用的產(chǎn)品時(shí),可安裝其他的箱體92以盡快地重新開始對片狀基材Sw成膜。
上述成膜裝置DM具有由控制其整體動(dòng)作的個(gè)人電腦或序列發(fā)生器等構(gòu)成的控制裝置Cu,控制裝置Cu進(jìn)行片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm的同步移動(dòng)、基于攝像裝置81、82、83拍攝到的圖像數(shù)據(jù)的輸入的校正量的計(jì)算,或通過Y-θz臺架5做出的片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的位置的校正等。下面參照圖4對使用上述的成膜裝置DM的成膜方法的一個(gè)例子進(jìn)行說明。
在上游側(cè)輔助室1b中,將片狀基材Sw保持在送料輥21上,使片狀基材Sw的前端經(jīng)上游側(cè)導(dǎo)輥22、下游側(cè)導(dǎo)輥23及浮動(dòng)輥24通過預(yù)先設(shè)置有掩膜件移動(dòng)裝置4的成膜室1a的上部空間,進(jìn)而經(jīng)導(dǎo)輥32卷繞在卷繞輥31上。此時(shí),預(yù)先通過手動(dòng)等挪動(dòng)片狀掩膜件Sm并使對準(zhǔn)標(biāo)記Am1,Am2在Z軸方向上大致一致。并且,將成膜室1a、上游側(cè)輔助室1b及下游側(cè)輔助室1c抽真空到規(guī)定壓力時(shí),旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)電機(jī)DM1、DM2,在移動(dòng)送料輥21送出的片狀基材Sw的同時(shí),使片狀掩膜件Sm與之同步移動(dòng)。此時(shí),根據(jù)與傳感器25處的檢測值對應(yīng)的片狀基材Sw的送料速度計(jì)算電機(jī)DM2的旋轉(zhuǎn)速度,進(jìn)行控制使片狀基材Sw的送料速度和片狀掩膜件Sm的送料速度相同并使片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm在每單位時(shí)間移動(dòng)相同長度(移動(dòng)量)。
接著,在圖4中,以Am1u、Am2u表示位于上側(cè)的片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm的對準(zhǔn)標(biāo)記,以Am1d、Am2d表示位于下側(cè)的對準(zhǔn)標(biāo)記,一旦用攝像裝置82拍攝到檢測開始點(diǎn)的標(biāo)記Sp,控制裝置Cu就解析接下來拍攝到的片狀基材Sw的一部分Sw1和片狀掩膜件Sm的一部分Sm1的對準(zhǔn)標(biāo)記Am1u、Am2u、Am1d、Am2d的圖像,分別檢測在X軸方向上的相對位移量△X、在Y軸方向上的相對位移量△Y及角度△θz中的至少一個(gè)。具體而言,如圖4所示,1)在用攝像裝置82同時(shí)拍攝對準(zhǔn)標(biāo)記Am1u和Am2u,解析圖像并分別檢測在X軸方向和Y軸方向上的位置差的同時(shí),2)用攝像裝置81同時(shí)拍攝對準(zhǔn)標(biāo)記Am1d和Am2d,解析圖像并分別檢測在X軸方向和Y軸方向上的位置差。并且,分別計(jì)算在上述1)和2)中檢測出的上述位置差在X軸方向和Y方向的平均值,求出片狀基材Sw的兩對準(zhǔn)標(biāo)記Am1u、Am1d之間的中點(diǎn)Am1c和片狀掩膜件Sm的兩對準(zhǔn)標(biāo)記Am2u、Am2d之間的中點(diǎn)Am2c的相對位移量△X和△Y。另一方面,對上述位置差的X軸方向計(jì)算上述1)和2)的差。用其除以攝像裝置81、82之間的距離,計(jì)算出△θz。并且,控制裝置Cu基于檢測出的相對位移量(△X)計(jì)算并指示電機(jī)DM2的轉(zhuǎn)數(shù)的變化量(即速度增加量或速度減少量),校正片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw在X軸方向上的位置。再有,例如當(dāng)在Y軸方向上移位時(shí),基于檢測出的相對位移量(△Y)指示Y-θz臺架5在Y軸方向上的挪動(dòng)量,例如當(dāng)在θz方向上移位時(shí),基于角度(△θz)指示Y-θz臺架5繞Z軸的旋轉(zhuǎn)量,校正片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的位置。
結(jié)合上述內(nèi)容,控制裝置Cu解析用攝像裝置83拍攝到的片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm在Z軸方向上的間隙的圖像,檢測片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw在Z軸方向上的相對位移量(△Z)。并且,基于檢測出的相對位移量(△Z)指示線性驅(qū)動(dòng)器6在上下方向上的挪動(dòng)量并校正片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm之間的間隙(高度位置)。
在校正了片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的移動(dòng)速度、位置和高度位置后,控制裝置Cu例如在每次以規(guī)定的周期拍攝片狀基材Sw的一部分Sw1和片狀掩膜件Sm的一部分Sm1的對準(zhǔn)標(biāo)記Am1、Am2時(shí),分別檢測相對位移量△X、相對位移量△Y和角度△θz中的至少一個(gè),以及片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm的間隙,一旦不在規(guī)定范圍內(nèi),就如上所述校正片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的位置和移動(dòng)速度。
采用上述實(shí)施方式,將移動(dòng)片狀掩膜件Sm的、作為平行移動(dòng)區(qū)域形成部和驅(qū)動(dòng)部的各輥42a~42d設(shè)置在單一的支架41上使之單元化,在進(jìn)行片狀掩膜件Sm的一部分Sm1相對于片狀基材Sw的一部分Sw1的位置對準(zhǔn)時(shí),因挪動(dòng)或轉(zhuǎn)動(dòng)支架41本身而施加了一定的張力的片狀掩膜件Sm的移動(dòng)狀態(tài)不會改變,片狀掩膜件Sm、進(jìn)而其掩膜圖案上不會發(fā)生強(qiáng)制性的變形。從而,結(jié)合片狀掩膜件Sm的一部分Sm1相對于片狀基材Sw的一部分Sw1在上下方向上距離規(guī)定間隔并總是平行移動(dòng),可以以精密圖案在片狀基材Sw上進(jìn)行成膜。并且,由于支架41設(shè)置在挪動(dòng)裝置71、72上,所以當(dāng)從真空處理室1取出進(jìn)行維護(hù)等時(shí),可容易地進(jìn)行該作業(yè)。此外,也可預(yù)先準(zhǔn)備多個(gè)將各輥42a~42d設(shè)置在單一的支架41上使其單元化并預(yù)裝上片狀掩膜件Sm的產(chǎn)品。并且,也可在需要維護(hù)正在使用的產(chǎn)品(片狀掩膜件Sm的更換或清潔等)時(shí),例如使用安裝有已清潔完的片狀掩膜件Sm的另一產(chǎn)品盡快地重新開始對片狀基材成膜。
然而,根據(jù)片狀基材Sw不同,有時(shí)在電阻板91上通過電阻加熱使成膜材料蒸發(fā)時(shí),會因熱輻射而發(fā)生熱膨脹。當(dāng)片狀基材Sw在X軸方向上發(fā)生熱膨脹時(shí),即便如上所述,控制片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm在每單位時(shí)間移動(dòng)相同長度(移動(dòng)量),片狀基材Sw相對于片狀掩膜件Sm也會產(chǎn)生延遲。此時(shí),可以考慮使Y-θz臺架5也可在X軸方向上挪動(dòng)并校正伴隨熱膨脹而產(chǎn)生的相對位移量△X,但這樣的話只能在Y-θz臺架5在X軸方向上的挪動(dòng)量的范圍內(nèi)校正相對位移量△X,由于要進(jìn)行成膜處理的片狀基材Sw非常長,所以一旦片狀基材Sw的延遲累積下來,就會產(chǎn)生無法校正片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的位置的情況。相反,在上述實(shí)施方式中,基于檢測出的相對位移量(△X)計(jì)算并指示電機(jī)DM2的轉(zhuǎn)數(shù)的變化量(即速度增加量或速度減少量),由于在使片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm在每單位時(shí)間移動(dòng)相同移動(dòng)量時(shí)的移動(dòng)量上加上或減去相對位移量△X,所以也可校正在X軸方向上的熱膨脹造成的片狀基材Sw的延遲,并且,即便是在片狀基材Sw非常長時(shí)也可持久地進(jìn)行校正。進(jìn)而,即便是片狀基材Sw在Y軸方向上發(fā)生熱膨脹時(shí),如上所述,由于計(jì)算出了位移量△Y或角度θz,可進(jìn)行將片狀基材Sw的熱膨脹的影響抑制在最小限度的對準(zhǔn)。
以上,對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明,但本發(fā)明并不限于上述內(nèi)容。雖然在上述實(shí)施方式中,以將從掩膜件移動(dòng)裝置4到搬運(yùn)器72配置到真空處理室1中的產(chǎn)品為例進(jìn)行了說明,但也可例如只將掩膜件移動(dòng)裝置4和Y-θz臺架5配置在真空處理室1中,縮小成膜室1a的容積。再有,在上述實(shí)施方式中,以將片狀掩膜件Sm以連續(xù)不斷的方式卷繞在各輥42a~42d上的產(chǎn)品為例進(jìn)行了說明,但并不僅限于此,也可從送料輥送出卷繞在卷繞軸上。
再有,在上述實(shí)施方式中,以使用電阻板進(jìn)行蒸鍍的產(chǎn)品作為成膜設(shè)備為例進(jìn)行了說明,但并不僅限于此,成膜設(shè)備也可以是用于通過濺射陰極或CVD法形成規(guī)定的薄膜的原料氣體供給裝置。進(jìn)而,在上述實(shí)施方式中,以在下游側(cè)導(dǎo)輥23上設(shè)置作為速度檢測裝置的傳感器25,并根據(jù)傳感器25處的檢測值進(jìn)行控制以便使片狀基材Sw的送料速度與片狀掩膜件Sm的送料速度相同的產(chǎn)品為例進(jìn)行了說明,但并不僅限于此,例如,也可以是檢測片狀掩膜件Sm的送料速度,根據(jù)該檢測值控制電機(jī)DM1,校正從送料輥21送出的片狀基材Sw的送料速度。此時(shí),增加或減少電機(jī)DM2的轉(zhuǎn)數(shù),校正片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的位置以便使兩對準(zhǔn)標(biāo)記Am1、Am2在Z軸方向上為上下重疊。
進(jìn)而,在上述實(shí)施方式中,以片狀基材Sw的一部分Sw1與片狀掩膜件Sm的一部分Sm1在上下方向上以規(guī)定間隔平行移動(dòng)的產(chǎn)品為例進(jìn)行了說明,但并不僅限于此,可以在片狀基材Sw的一部分Sw1和片狀掩膜件Sm的一部分Sm1相接觸的狀態(tài)下成膜。例如,在圖5所示的變形例涉及的實(shí)施方式中,在片狀基材Sw的上側(cè),設(shè)置有與存放有電阻板91的箱體92相對的輥筒Cr。輥筒Cr上設(shè)置有省略圖示的線性驅(qū)動(dòng)器,可在Z軸方向上自由地上下挪動(dòng)輥筒Cr。另一方面,在如圖6所示的另一變形例涉及的實(shí)施方式中,在片狀基材Sw的上側(cè)設(shè)置有與存放有電阻板91的箱體92相對且在X軸方向上距離規(guī)定間隔的兩個(gè)按壓輥R1、R2。在各按壓輥R1、R2上,設(shè)置有省略圖示的線性驅(qū)動(dòng)器,可使各輥R1、R2聯(lián)動(dòng)并在Z軸方向上自由地上下挪動(dòng)。
再有,在上述實(shí)施方式中,以在使片狀基材Sw的一部分Sw1和片狀掩膜件Sm的一部分Sm1在Z軸方向上距離規(guī)定間隔平行移動(dòng)時(shí),通過設(shè)置在Y-θz臺架5上的線性驅(qū)動(dòng)器6使各輥42a~42d整體在Z軸方向上上下挪動(dòng)并校對Z軸方向上的間隔的產(chǎn)品為例進(jìn)行了說明,但在變形例涉及的掩膜移動(dòng)裝置40中,還具有使相互平行移動(dòng)的片狀掩膜件Sm的一部分Sm1相對于片狀基材Sw的一部分Sw1傾斜的傾斜裝置60。
圖7對與上述實(shí)施方式相同的部件或要素使用相同符號進(jìn)行說明,參照圖7,在掩膜移動(dòng)裝置40中,在設(shè)置在搬運(yùn)器72上的Y-θz臺架5上距離規(guī)定間隔設(shè)置有三個(gè)在Z軸方向上上下移動(dòng)的線性驅(qū)動(dòng)器60,在各線性驅(qū)動(dòng)器60上,經(jīng)萬向(球鉸)節(jié)61分別與操作桿62連接,以三個(gè)操作桿62支撐分別樞轉(zhuǎn)支撐各輥42a~42d的框架64。此時(shí),各線性驅(qū)動(dòng)器60、萬向節(jié)61和支撐桿62構(gòu)成本實(shí)施方式的傾斜裝置。再有,在限定出成膜室1a的Y軸方向的側(cè)壁面上設(shè)置第三檢測裝置,在本實(shí)施方式中,三個(gè)CCD攝像頭等的攝像裝置83a~83c在X軸方向上以規(guī)定間隔排成一列,可在片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm的一部分處于上下位置的區(qū)域內(nèi),在多處拍攝片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm。
控制裝置Cu根據(jù)用各攝像裝置83a~83c分別檢測出的片狀基材Sw的一部分Sw1和片狀掩膜件Sm的一部分Sm1在Z軸方向上的間隔檢測出片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的傾斜,基于檢測出的傾斜將片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的傾斜量指示給作為傾斜裝置的線性驅(qū)動(dòng)器60并校正上述傾斜。此時(shí),由于一旦通過線性驅(qū)動(dòng)器60校正片狀掩膜件Sm的傾斜,對準(zhǔn)標(biāo)記Am1、Am2將會在X軸方向和Y軸方向中的至少一個(gè)方向錯(cuò)位,所以,在校正上述傾斜后,按照上述順序,校正片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的移動(dòng)速度和位置。
另一方面,為了盡快校正片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的位置,如上述實(shí)施方式所示,在解析攝像裝置81、82拍攝到的圖像并分別檢測出在X軸方向上的相對位移量△X、在Y軸方向上的相對位移量△Y和角度△θz中的至少一個(gè)后,通過用作為第三檢測裝置的各攝像裝置83a~83c分別檢測出的在Z軸方向上的間隔來檢測片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的傾斜,基于檢測出的傾斜將片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw的傾斜量指示給作為傾斜裝置的線性驅(qū)動(dòng)器60并校正上述傾斜。與此同時(shí),控制裝置Cu計(jì)算與校正傾斜相伴的片狀掩膜件Sm相對于片狀基材Sw在X軸方向和Y軸方向上的挪動(dòng)誤差,對在X軸方向上的相對位移量△X以及在Y軸方向上的相對位移量△Y和角度△θz中的至少一個(gè)計(jì)算上述挪動(dòng)誤差。并且,例如基于計(jì)算出的相對位移量(△Z±α)指示線性驅(qū)動(dòng)器6在上下方向上的挪動(dòng)量并校正片狀基材Sw和片狀掩膜件Sm的間隙(高度位置)。
附圖標(biāo)記說明
DM…成膜裝置、1…真空處理室、21…送料輥(基材移動(dòng)裝置)、22,23,32…導(dǎo)輥(基材移動(dòng)裝置)、31…卷繞輥(基材移動(dòng)裝置)、DM1…電機(jī)(基材移動(dòng)裝置)、4,40…掩膜移動(dòng)裝置、41…支架、42a,42b…輥(掩膜件移動(dòng)裝置的平行區(qū)域形成部)、42d…帶電機(jī)的輥(掩膜件移動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)部)、5…Y-θz臺架、6…線性驅(qū)動(dòng)器(驅(qū)動(dòng)裝置)、60…線性驅(qū)動(dòng)器(傾斜裝置)、61…萬向節(jié)、62…支撐桿、71…搬運(yùn)器(挪動(dòng)裝置)、81~83…攝像裝置(第1~第3的各檢測裝置)、9…成膜設(shè)備、Sw…片狀基材、Sw1…片狀基材的一部分、Sm…片狀掩膜件、Sm1…片狀掩膜件的一部分。