KR102040594B1 - 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법 - Google Patents

마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102040594B1
KR102040594B1 KR1020180139371A KR20180139371A KR102040594B1 KR 102040594 B1 KR102040594 B1 KR 102040594B1 KR 1020180139371 A KR1020180139371 A KR 1020180139371A KR 20180139371 A KR20180139371 A KR 20180139371A KR 102040594 B1 KR102040594 B1 KR 102040594B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
inspection
alignment
light emitting
probe
Prior art date
Application number
KR1020180139371A
Other languages
English (en)
Inventor
이상식
김도헌
오준호
김동우
Original Assignee
케이맥(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 케이맥(주) filed Critical 케이맥(주)
Priority to KR1020180139371A priority Critical patent/KR102040594B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102040594B1 publication Critical patent/KR102040594B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/70—Testing, e.g. accelerated lifetime tests
    • H01L51/0031—
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/9501—Semiconductor wafers
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/006—Electronic inspection or testing of displays and display drivers, e.g. of LED or LCD displays
    • H01L51/56—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

본 발명은 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 웨이퍼 기판을 기반으로 하며 단위 화소가 마이크로 사이즈인 유기발광소자에 대하여 다양한 검사 공정을 원활하게 수행할 수 있는, 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법을 제공함에 있다.

Description

마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법 {Device and method for inspecting micro OLED}
본 발명은 일반적인 글래스 기판이 아닌 웨이퍼 기판 상에 초소형으로 만들어지는 마이크로 유기발광소자의 화질, 색 특성, 색 이상, 두께 등을 점검하는 다양한 검사 공정을 용이하고 원활하게 수행하기 위한, 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes, OLED)란, 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계발광현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자체발광형 유기물질을 말하는 것이다. 유기발광소자는 낮은 전압에서 구동이 가능하고 얇은 박형으로 만들 수 있으며, 넓은 시야각과 빠른 응답속도를 갖고 있는 등의 장점을 갖는다. 이러한 여러 장점들에 의하여, 유기발광소자는 다양한 전자제품의 디스플레이 패널로서 현재도 널리 사용되고 있으며 또한 그 사용 범위가 점점 더 확대되고 있다.
현재 스마트폰으로부터 대형 TV까지 다양한 크기로 제작되는 유기발광소자 패널은, 일반적으로 글래스 기판 위에 유기물질 패턴으로 된 셀이 증착된 후 합착용 기판이 합착되어 유기물질 패턴 부분이 외부로부터 밀폐 및 보호된 형태로서 상용화되어 있다. 보다 상세히 설명하자면, 일반적으로 유기발광소자 패널 제작 시, 유리(glass)로 된 대형의 모(母)기판 상에 유기물질로 패턴을 증착한다. 이 때 모기판에 비해 제작하고자 하는 제품의 크기가 작을 경우 하나의 모기판으로 복수 개의 제품을 제작할 수 있는데, 이러한 경우 하나의 모기판 상에 여러 개의 유기물질 패턴 증착이 이루어질 수 있으며, 하나의 제품에 해당하는 유기물질 패턴을 일반적으로 셀(cell)이라고 칭한다. 모기판에 셀 증착 이후 건조 등 여러 공정을 거친 후에, 합착기판을 모기판에 겹쳐 합착시킴으로써 셀이 형성된 공간이 외부로부터 밀폐된 상태가 되게 하는 공정이 바로 상술한 밀봉 공정이다. 이러한 밀봉 공정 이후 각 셀에 해당하는 크기로 기판을 절단하여 줌으로써 유기발광소자 패널 제품의 제작이 완료된다. 현재 상용화된 이러한 유기발광소자의 경우, 이미지를 출력하기 위한 단위 화소 하나가 픽셀 사이즈로서 대략 50~70μm 정도의 크기를 갖는다.
한편 최근 구글 글래스 등과 같은 스마트 글래스에 대한 연구가 점차 활발해지고 있다. 스마트 글래스란 안경 형태로 이루어진 웨어러블한 장치를 말하는 것으로, 내장된 소형 마이크가 사용자의 음성 명령을 인식함으로써 동작하며, 내장된 소형 카메라로 실시간 촬영을 하거나 안경알 부분에 형성된 소형 디스플레이로 사용자가 원하는 검색 결과, 네비게이션 안내, 문자나 SNS 등과 같은 소통용 어플리케이션 등을 출력할 수 있다. 초창기에는 사생활 침해 등의 문제로 인하여 사용이 확대되지 못하였으나, 물류 창고에서 원하는 물건을 쉽게 찾을 수 있도록 안내해 주는 기능이라든가, 의료 현장에서 환자의 차트를 눈앞에 펼쳐 보이는 기능 등과 같이, 다양한 산업 현장에서 제한적 공간 내에서 작업 효율을 높이기 위한 보조 수단으로서 활용하는 용도로서의 개발이 최근 활발히 진행되고 있다.
이와 같은 스마트 글래스에 구비되는 디스플레이로서 유기발광소자를 활용하고자 할 때, 기존에 상용화된 글래스 기판을 기반으로 하는 유기발광소자 패널을 그대로 적용하기에는 어려움이 있다. 스마트 글래스에 구비되기 위해서는 화소가 기존의 픽셀 사이즈보다 훨씬 작아야 하고, 안경알 부분에 쉽게 구비할 수 있도록 반도체 형태로 이루어져야 하는 등, 글래스 기판 기반 유기발광소자 패널과는 전혀 다른 조건의 제품이 필요한 것이다.
이러한 조건들을 만족시키기 위해서는, 유기발광소자를 (글래스 기판 기반이 아닌) 웨이퍼 기판 기반으로 기존보다 훨씬 작게, 즉 단위 화소 하나가 마이크로 사이즈로서 대략 7~8μm 정도의 크기를 갖도록 만들어야 한다. 또한 연구 단계에서와 달리 상용화 단계에서는 생산성이 중요하게 고려되기 때문에, 이러한 웨이퍼 기반의 마이크로 유기발광소자를 제작하기 위해서는 이에 맞는 생산 장비를 새롭게 개발해야 함이 당연한데, 특히 기존의 장비에 비해 훨씬 고해상도의 작업이 가능해야 한다. 이에 웨이퍼 기반의 마이크로 유기발광소자 제조에 대한 연구가 현재 다양하게 이루어지고 있으며, 아직까지 다양한 기술이 개시되고 있지는 않으나, 한국특허공개 제2018-0009327호("마이크로 오엘이디 제조용 원형 면소스, 및 이를 구비한 원형 면소스 증착장치", 2018.01.26) 등에 웨이퍼 상에 마이크로 사이즈의 유기발광소자를 증착하여 제조하는 기술이 부분적으로 개시되고 있다.
한편 유기발광소자를 구성하는 유기물은 수분과 산소에 매우 민감하여 공기 중에 노출되면 즉시 변질된다. 따라서 일반적으로는, 상술한 바와 같은 밀봉 공정 등 여러 단계의 제조 공정을 거쳐 제품이 구동 가능한 상태가 된 후에 다양한 검사 공정이 수행되었다. 그런데, 검사 결과 어떤 제품에서 불량이 검출되는 경우, 해당 불량 제품과 동시에 생산된 모든 제품이 불량으로 판정되기 때문에 제조 비용의 손실이 커지고 생산 효율도 크게 떨어지는 등의 여러 문제가 있다. 따라서 증착 공정 이후 다른 공정들이 이루어지기 이전에 다양한 검사 공정이 이루어질 수 있게 할 필요성이 있다. 그러나 상술한 바와 같이 유기발광소자를 이루는 유기물질이 공기 중에 노출되면 급격하게 변질되기 때문에, 증착 공정 이후 공기 중 노출이 일어나지 않도록 함과 동시에 최대한 신속하고 정확하게 다양한 검사 공정이 이루어질 수 있도록 장비를 개선할 필요가 있다.
1. 한국특허공개 제2018-0009327호("마이크로 오엘이디 제조용 원형 면소스, 및 이를 구비한 원형 면소스 증착장치", 2018.01.26)
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 웨이퍼 기판을 기반으로 하며 단위 화소가 마이크로 사이즈인 유기발광소자에 대하여 다양한 검사 공정을 원활하게 수행할 수 있는, 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법을 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 증착 공정 직후 다양한 광학검사 공정을 수행함으로써 불량이나 이상 발견 시 이후 공정 진행을 생략함과 동시에 증착 장비에 피드백을 해 줌으로써 생산 비용 절감 및 생산 효율 향상을 실현할 수 있는, 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법을 제공함에 있다. 본 발명의 또다른 목적은, 증착 공정 직후 다양한 검사 공정을 수행하는 과정에서 외부 대기와의 접촉으로 인한 변질 방지를 위해 다양한 검사 공정이 모두 질소챔버 내에서 자동으로 원활하게 이루어질 수 있도록, 유기물질 패턴이 증착된 웨이퍼가 증착 장비로부터 다양한 검사 장비로 안전하게 이송될 수 있음과 동시에 검사용 장비들이 자동으로 정확하게 정렬(align)될 수 있게 하는, 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 장치(100)는, 마이크로 유기발광소자를 형성하는 유기물질 패턴으로 된 복수의 셀(550) 및 상기 셀(550)에 전력을 공급하는 회로 패턴으로 된 접속부(555)가 하면에 증착 형성된 원형 노치 웨이퍼 형태의 기판(500)에 검사를 수행하는 마이크로 유기발광소자의 검사 장치(100)에 있어서, 내부에 비활성기체 분위기를 형성하며 외부와 격리되는 질소챔버(110); 상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 상측에 배치되어, 상기 기판(500)을 흡착하여 고정하며, 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향으로 이동 가능하고, 상기 평면 방향에 수직하는 방향 중심으로 회전 가능하게 형성되는 진공흡착수단(111); 상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 하면의 가장자리 영역을 접촉 지지하며, 상기 진공흡착수단(111)과 정렬 가능하도록 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향 및 상기 평면 방향에 수직하는 방향으로 이동 가능하고, 상기 평면 방향에 수직하는 방향 중심으로 회전 가능하게 형성되는 기계정렬수단(112); 상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크를 광학적으로 인식하는 광학정렬수단(113); 상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기계정렬수단(112)에 대하여 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향 일측에 이격되게 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 하면에 형성된 상기 셀(550)의 검사대상특성을 검사하는 검사수단(114); 내부에 비활성기체 분위기 또는 진공 분위기를 치환 형성하며 외부와 격리되는 치환챔버(120); 상기 치환챔버(120) 및 상기 기판(500)에 상기 셀(550)을 증착하는 증착 장치 사이에 구비되며, 개폐 가능하게 형성되어, 상기 기판(500)을 상기 증착 장치로부터 상기 치환챔버(120) 내로 유입시키는 기판유입수단(121); 상기 치환챔버(120) 및 상기 질소챔버(110) 사이에 구비되며, 개폐 가능하게 형성되어, 상기 기판(500)을 상기 치환챔버(120)로부터 상기 질소챔버(110) 내로 배출시키는 기판배출수단(122); 상기 치환챔버(120) 내에 구비되며, 상기 기판유입수단(121)으로 유입된 상기 기판(500)을 상기 기판배출수단(122)으로 이송시켜 배출시키는 기판이송수단(123); 을 포함할 수 있다.
이 때 상기 검사수단(114)은, 검사대상특성으로서 상기 셀(550)의 화질, 색이상, 색특성 중 선택되는 적어도 하나를 검사할 수 있다. 이 때 상기 검사 장치(100)는, 상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 하면에 형성된 상기 접속부(555)와 접속되어 전력을 공급하는 복수의 프로브핀(115a)을 포함하며, 승강 가능하게 형성되는 프로브카드(115); 상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 상측에 배치되어, 상기 프로브카드(115) 상에 형성된 정렬핀 및 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크를 광학적으로 인식하는 프로브정렬수단(116); 을 더 포함할 수 있다.
또는 상기 검사수단(114)은, 검사대상특성으로서 상기 셀(550)의 두께를 검사할 수 있다.
또한 상기 검사수단(114)은, 상기 셀(550) 전체 면적을 스캔하며 검사하도록, 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향으로 이동 가능하게 형성될 수 있다.
또한 상기 치환챔버(120)는, 상기 증착 장치로부터 상기 기판(500)을 유입받기 전에 내부를 상기 증착 장치와 동일한 진공 분위기로 형성하며, 상기 질소챔버(110)로 상기 기판(500)을 배출하기 전에 내부를 상기 질소챔버(110)와 동일한 비활성기체 분위기로 형성하여, 비활성기체 분위기 또는 진공 분위기를 치환 형성할 수 있다.
또한 상기 기판이송수단(123)은, 상기 기판(500) 하면의 가장자리 영역을 접촉 지지하는 지지부(123a), 상기 지지부(123a)에 연결되며, 상기 기판유입수단(121) 또는 상기 기판배출수단(122) 내외로 상기 기판(500)을 유입 또는 배출하도록 신장 또는 수축 가능하게 형성되는 신축부(123b), 상기 신축부(123b)에 연결되며, 상기 신축부(123b)를 상기 기판유입수단(121) 측 또는 상기 기판배출수단(122) 측으로 배치시키도록 회전 가능하게 형성되는 회전부(123c)를 포함할 수 있다.
또한 상기 셀(550)은, 단위 화소의 직경이 1 내지 10μm 범위 내의 값으로 형성될 수 있다.
또한 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 방법은, 상술한 바와 같은 마이크로 유기발광소자의 검사 장치(100)를 사용하는 마이크로 유기발광소자의 검사 방법에 있어서, 상기 기판(500)이 상기 치환챔버(120)를 통해 상기 증착 장치로부터 상기 질소챔버(110)로 공급되는 기판공급단계; 상기 기판(500)이 상기 기계정렬수단(112) 상부에 배치되는 기판배치단계; 상기 기계정렬수단(112) 및 상기 광학정렬수단(113)에 의하여 상기 기판(500)이 기설정된 정위치에 배치된 후 상기 진공흡착수단(111)에 흡착되어 고정되는 기판흡착단계; 상기 진공흡착수단(111)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 검사수단(114) 측으로 이송되는 기판이송단계; 상기 검사수단(114)에 의하여 상기 기판(500)의 검사대상특성이 검사되는 기판검사단계; 를 포함할 수 있다.
이 때 상기 기판흡착단계는, 상기 기계정렬수단(112)에 의하여 상기 기판(500)이 이동되어 기설정된 초기위치에 배치되는 단계; 상기 광학정렬수단(113)에 의하여 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크가 광학적으로 인식되는 단계; 상기 광학정렬수단(113)에 의하여 인식된 정렬마크가 정렬되지 않은 경우, 상기 기계정렬수단(112)에 의하여 상기 기판(500)이 재이동되어 위치가 보정됨으로써 상기 기판(500)이 기설정된 정위치에 배치되는 단계; 상기 진공흡착수단(111)에 의하여 상기 기판(500)이 흡착 고정되는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한 상기 기판검사단계는, 상기 검사수단(114)이, 검사대상특성으로서 상기 셀(550)의 화질, 색이상, 색특성 중 선택되는 적어도 하나를 검사하고, 상기 검사 장치(100)가, 상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 하면에 형성된 상기 접속부(555)와 접속되어 전력을 공급하는 복수의 프로브핀(115a)을 포함하며, 승강 가능하게 형성되는 프로브카드(115); 상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 상측에 배치되어, 상기 프로브카드(115) 상에 형성된 정렬핀을 광학적으로 인식하는 프로브정렬수단(116); 을 더 포함할 때, 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 프로브카드(115) 상에 형성된 정렬핀이 광학적으로 인식되는 단계; 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 인식된 정렬핀 위치를 이용하여 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115) 간 틀어짐을 보정하는 1차 보정값이 산출되는 단계; 상기 진공흡착수단(111)에 의하여 1차 보정값에 따라 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)가 1차로 정렬되는 단계; 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 기판(500) 전체 형상이 광학적으로 인식되는 단계; 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 기판(500) 전체의 틀어짐을 보정하는 2차 보정값이 산출되는 단계; 상기 진공흡착수단(111)에 의하여 2차 보정값에 따라 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)가 2차로 정렬되는 단계; 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크가 광학적으로 인식되는 단계; 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 인식된 정렬마크 위치를 이용하여 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115) 간 틀어짐을 더 보정하는 3차 보정값이 산출되는 단계; 상기 진공흡착수단(111)에 의하여 3차 보정값에 따라 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)가 3차로 정렬되는 단계; 상기 프로브카드(111)가 상승하여 상기 프로브핀(115a) 및 상기 접속부(555)가 접속되는 단계; 상기 프로브핀(115a) 및 상기 접속부(555) 접속에 의하여 상기 셀(550)이 점등된 상태에서 상기 검사수단(114)이 상기 셀(550) 영역을 스캔함으로써 상기 셀(550)의 검사대상특성이 검사되는 단계; 를 포함할 수 있다.
또는 상기 기판검사단계는, 상기 검사수단(114)이, 검사대상특성으로서 상기 셀(550)의 두께를 검사할 때, 상기 검사수단(114)이 상기 셀(550) 영역을 스캔함으로써 상기 셀(550)의 검사대상특성이 검사되는 단계; 를 포함할 수 있다.
또한 상기 기판공급단계는, 상기 치환챔버(120) 내부가 진공 분위기로 형성되는 단계; 상기 기판유입수단(121)이 개방되어, 상기 기판이송수단(123)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 증착 장치로부터 상기 치환챔버(120)로 유입되는 단계; 상기 기판이송수단(123)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 기판배출수단(122) 측으로 이송되는 단계; 상기 치환챔버(120) 내부가 비활성기체 분위기로 형성되는 단계; 상기 기판배출수단(122)이 개방되어, 상기 기판이송수단(123)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 치환챔버(120)로부터 상기 질소챔버(110)로 배출되는 단계; 를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 웨이퍼 기판을 기반으로 하며 단위 화소가 마이크로 사이즈인 유기발광소자에 대하여 다양한 검사 공정을 원활하게 수행할 수 있는 효과가 있다. 특히 본 발명에 의하면, 이러한 마이크로 유기발광소자에 대하여 증착 공정 직후 다양한 검사 공정을 수행할 수 있도록 해 주는 효과가 있다. 이에 따라 본 발명에 의하면, 검사 결과 불량이나 이상 발견 시 이후의 공정 진행을 생략할 수 있음과 동시에 증착 장비에 피드백을 해 줄 수 있어, 결과적으로 생산 비용 절감 및 생산 효율 향상을 실현할 수 있는 큰 효과가 있다.
더불어 본 발명에 의하면, 유기물질 패턴이 증착된 웨이퍼가 증착 장비로부터 다양한 검사 장비로 안전하게 이송될 수 있음과 동시에 다양한 검사 공정을 위한 검사용 장비들이 자동으로 정확하게 정렬(align)될 수 있게 함으로써, 다양한 검사 공정이 모두 질소챔버 내에서 자동으로 원활하게 이루어질 수 있게 해 주는 효과가 있다. 이에 따라 본 발명에 의하면, 증착 공정 직후 다양한 검사 공정을 수행하는 과정에서 외부 대기와의 접촉으로 인한 변질이 원천적으로 방지되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 기판 상세도.
도 2는 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 측면도.
이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 장치
본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 장치(100)는, 앞서 설명한 바와 같이 웨이퍼 기판을 기반으로 하며 단위 화소가 마이크로 사이즈인 유기발광소자를, 증착 공정 이후 밀봉 공정 전에 검사하기 위한 장치이다. 종래에는 일반적으로 글래스 기판에 유기물질 패턴을 증착한 후 여러 공정을 거쳐 밀봉하여 제작이 완료된 후에야 비로소 검사 공정이 수행되었으나, 본 발명에서는 웨이퍼 기판에 유기물질 패턴을 증착한 후 곧바로 검사 공정이 수행되도록 한다. 즉 본 발명에서 검사가 수행되는 대상은 제조 중 상태인 기판(500)이다. 도 1은 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 기판 상세도로서, 도 1을 참조하여 보다 구체적으로 설명하자면 다음과 같다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 유기발광소자 패널이 대략 사각형 형태의 글래스 기판을 사용하던 것과는 달리, 본 발명에서 상기 기판(500)은 원형 노치 웨이퍼 형태를 갖는다. 또한 상기 기판(500)에는 복수의 셀(550) 및 접속부(555)가 하면에 증착 형성된다. 상기 셀(550)은 마이크로 유기발광소자를 형성하는 유기물질 패턴을 말하는 것이며, 상기 접속부(555)는 상기 셀(550)에 전력을 공급하는 회로 패턴을 말하는 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이 상기 기판(500) 상에는 매우 많은 수의 상기 셀(550)이 배열된다. 이 때 본 발명에서는, 하나의 상기 기판(500) 상에 형성된 모든 상기 셀(550)을 한꺼번에 검사할 수도 있겠으나, 도 1(A)에 도시된 바와 같이 검사영역을 나누어 검사하도록 한다. 도 1(B)는 도 1(A)에서의 1회당 검사영역을 확대하여 도시한 것으로, 도 1(B) 우측에 도시된 바와 같이 검사영역의 가로 x 세로는 102mm x 116mm 정도로 매우 작은 크기이다. 이 때 상기 셀(550)은, 예시적으로, 단위 화소의 직경이 1 내지 10μm 범위 내의 값을 갖도록 형성될 수 있다. 도 1(B) 좌측의 도면은 하나의 상기 셀(550)을 확대하여 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 각각의 상기 셀(550)에는 상기 셀(550)에 전기적 신호를 전달하기 위한 상기 접속부(555)가 구비되는데, 상기 접속부(555)는, 예시적으로, 60피치의 20개의 핀으로 이루어지는 세트 2개가 구비되는 등과 같은 형태로서, 매우 미세한 크기로 형성된다.
종래의 유기발광소자 패널의 경우에도 물론 셀 및 접속부가 상당히 작은 크기로 형성되지만, 앞서도 설명한 바와 같이 종래의 유기발광소자 패널에서의 셀은 50~70μm 정도로 상대적으로 훨씬 크고, 접속부 또한 셀들이 형성된 영역 외인 패널 가장자리에 형성되는 것이 일반적이다. 반면 본 발명에서의 상기 셀(550)은 상술한 바와 같이 1~10μm 정도의 훨씬 작은 크기로 형성되며, 본 발명에서의 상기 접속부(555)는 각각의 셀(550)마다 구비되어 있다. 즉, 접속부를 통해 셀에 전력을 인가하고자 할 때, 종래의 유기발광소자 패널의 경우 접속부가 상대적으로 크고 패널 가장자리에 배치되어 있어, 전력 인가를 위한 장치를 정렬하기가 상대적으로 용이하다. 반면, 본 발명에서의 상기 기판(500)에서는 상기 셀(550)이 상대적으로 훨씬 작고 상기 셀(550)마다 상기 접속부(555)가 형성되어 있어, 전력 인가를 위한 장치를 정렬하기가 상대적으로 훨씬 난해하다.
본 발명에서는 이러한 문제를 해소하기 위하여, 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)와의 정확한 정렬이 용이하게 이루어질 수 있도록 상기 마이크로 유기발광소자의 검사 장치(100) 전체적인 구성을 개선하고 있다. 이하에서는 본 발명의 상기 마이크로 유기발광소자의 검사 장치(100)의 전체적인 구성을 먼저 설명하고, 이후에 이러한 본 발명의 장치를 이용한 검사 방법 전반과 더불어 검사를 위한 정렬이 어떻게 이루어지는지를 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 측면도를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 장치(100)는, 크게 질소챔버(110) 영역과 치환챔버(120) 영역으로 나뉜다. 이하에서 각 영역 및 그에 구비되는 여러 수단들에 대하여 보다 구체적으로 상세히 설명한다.
상기 질소챔버(110)는 내부에 비활성기체 분위기를 형성하며 외부와 격리되도록 형성되며, 상기 질소챔버(110) 영역에서는 실질적인 검사 공정 및 올바른 검사 진행을 위한 정렬 공정 등이 수행된다. 보다 구체적으로는, 상기 질소챔버(110) 내에는 진공흡착수단(111), 기계정렬수단(112), 광학정렬수단(113), 검사수단(114)이 구비될 수 있다. 여기에 상기 검사수단(114)이 검사하는 검사대상특성에 따라, 상기 질소챔버(110) 영역 내에 프로브카드(115), 프로브정렬수단(116)이 더 구비될 수 있다.
상기 진공흡착수단(111)은, 상기 기판(500) 상측에 배치되어, 상기 기판(500)을 흡착하여 고정하는 역할을 한다. 또한 상기 진공흡착수단(111)은, 도 2에 화살표로 표시되어 있는 바와 같이 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 구체적으로는, 도 2에서 좌우 방향을 X축이라 하고 상하 방향을 Z축이라 하면, 상기 진공흡착수단(111)은 XY평면 방향으로 이동 가능하게 형성되는 것이다. 또한 상기 진공흡착수단(111)은, 도 2에 둥근 화살표로 표시되어 있는 바와 같이, 상기 평면 방향에 수직하는 방향 중심으로 회전 가능하게 형성된다. 구체적으로는, 역시 도 2를 기준으로 할 때 Z축 중심으로 회전 가능하게 형성되는 것이다. 이와 같이 이루어짐으로써 원형 노치 웨이퍼 형태인 상기 기판(500)을 보다 용이하게 정렬할 수 있다.
상기 기계정렬수단(111)은, 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 하면의 가장자리 영역을 접촉 지지하는 역할을 한다. 상기 기계정렬수단(111) 역시 도 2에 화살표로 표시되어 있는 바와 같이 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향 및 상기 평면 방향에 수직하는 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 즉 상기 기계정렬수단(111)은, (도 2를 기준으로 할 때) XY평면 방향 및 Z축 방향으로 이동 가능하게 형성된다. 또한 상기 기계정렬수단(111) 역시 상기 평면 방향에 수직하는 방향 중심으로 회전 가능하게 형성된다. 즉 상기 기계정렬수단(111) 역시 (도 2를 기준으로 할 때) Z축 중심으로 회전 가능하게 형성되는 것이다. 이에 따라 상기 진공흡착수단(111) 및 상기 기판(500)과의 정렬이 보다 용이하게 이루어질 수 있다. 상기 기계정렬수단(111)이 XY평면 방향으로 이동하거나 Z축 중심으로 회전하여 상기 기계정렬수단(111) 상에 올려진 상기 기판(500)이 상기 진공흡착수단(111)과 정렬이 이루어진 후에는, 상기 기계정렬수단(111)이 Z축 방향으로 이동하여 상기 기판(500)을 상기 진공흡착수단(111)에 근접하는 위치까지 상승시켜 줌으로써, 상기 진공흡착수단(111)이 상기 기판(500)을 용이하게 흡착 고정할 수 있다.
상기 광학정렬수단(113)은, 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크를 광학적으로 인식하는 역할을 한다. 상기 광학정렬수단(113)의 위치를 고려하여, 기판-진공흡착수단 간 정렬에 사용되는 정렬마크는 상기 기판(500) 하면의 상기 셀(550) 영역을 제외한 위치에 형성될 수 있다. 물론 이는 한 예시일 뿐으로, 보다 효과적인 정렬을 위해 정렬마크의 형상, 위치, 개수, 배열 등은 다양하게 변경 실시될 수 있다. 상기 광학정렬수단(113)이 직접적으로 상기 기판(500)의 정렬을 수행하는 것은 아니나, 상기 광학정렬수단(113)으로 상기 정렬마크를 광학적으로 인식함으로써 상기 기판(500) 정렬의 보정이 필요한지의 여부를 판단할 수 있다. 따라서 필요 시 상기 진공흡착수단(110) 및 상기 기계정렬수단(120)을 다시 작동시켜 상기 기판(500) 정렬이 보다 정밀하고 정확하게 보정되게 할 수 있다.
상기 검사수단(114)은, 상기 기계정렬수단(112)에 대하여 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향 일측에 이격되게 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 하면에 형성된 상기 셀(550)의 검사대상특성을 검사하는 역할을 한다. 도 2의 실시예에서는 상기 검사수단(114)이 상기 기계정렬수단(112)과 X축 방향으로 이격되게 배치되어 있는 형태가 도시되어 있다. 상기 진공흡착수단(111)은 XY평면 방향으로 이동 가능하므로, 상기 기계정렬수단(111) 위치에서 상기 기판(500)을 흡착 고정한 다음 X축 방향으로 상기 검사수단(114) 위치까지 길게 이동하여 올 수 있으며, 이에 따라 상기 검사수단(114)이 상기 진공흡착수단(111)에 흡착 고정되어 있는 상기 기판(500)을 원활하게 검사할 수 있다. 한편 상기 검사수단(114)이 상기 기판(500) 하면 상의 상기 셀(550) 모든 영역을 보다 원활하게 검사할 수 있도록 하기 위해서, 상기 검사수단(114)은 상기 셀(550) 전체 면적을 스캔하며 검사하도록, 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향으로 이동 가능하게 형성되는 것이 바람직하다.
이 때 상기 검사수단(114)이 검사하는 검사대상특성은 다양한 것이 될 수 있는데, 예를 들면 검사대상특성은 상기 셀(550)의 화질, 색이상, (밝기, 휘도, 효율 등과 같은) 색특성 등이 될 수 있다. 또는 상기 검사수단(114)이 검사하는 검사대상특성은, 상기 기판(500) 상에 형성된 상기 셀(500) 박막의 두께가 될 수도 있다. 검사대상특성이 두께일 경우에는 상술한 바와 같은 구성만으로도 충분히 검사가 이루어질 수 있겠으나, 검사대상특성이 화질, 색이상, 색특성 등일 경우에는 상기 셀(550)이 점등된 상태가 되어야 하므로, 상기 셀(550)에 전력을 인가하는 수단들이 더 필요하다. 이러한 수단들이 바로 상기 프로브카드(115) 및 상기 프로브정렬수단(116)으로서, 이에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 프로브카드(115)는, 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 하면에 형성된 상기 접속부(555)와 접속되어 전력을 공급하는 복수의 프로브핀(115a)을 포함하여, 상기 셀(550)을 점등시키기 위한 전력을 공급해 주는 역할을 한다. 또한 상기 프로브카드(115)는 승강 가능하게 형성됨으로써, 정렬이 이루어지는 동안에는 상기 기판(500)과 이격되게 하강된 위치에 배치되어 있다가, 정렬이 완료된 후에는 상기 기판(500) 상의 상기 접속부(555)에 접촉될 수 있도록 상승하도록 동작한다.
상기 프로브정렬수단(116)은, 상기 기판(500) 상측에 배치되어, 상기 프로브카드(115) 상에 형성된 정렬핀 및 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크를 광학적으로 인식하는 역할을 한다. 상기 프로브정렬수단(116)이 상기 정렬핀과 상기 기판(500) 엣지부(edge)가 올바르게 정렬되었는지의 여부를 광학적으로 인식함으로써 정렬에 필요한 상기 기판(500)의 위치 변경 필요 정도를 산출할 수 있으며, 이와 같이 산출된 값에 따라 진공흡착수단(111)이 상기 기판(500)을 XY평면 방향으로 이동시키거나 Z축 중심으로 회전시켜 줌으로써 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)의 정렬이 정밀하고 정확하게 이루어질 수 있게 된다. 한편 앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 장치는 기존에 검사하던 유기발광소자 패널에 비해 훨씬 작은 상기 셀(550) 및 상기 접속부(555)를 가지는 상기 기판(500)을 대상으로 하고 있기 때문에, 상기 프로브카드(115) 및 상기 기판(500)의 정렬이 보다 정밀하게 이루어져야 한다. 따라서 상기 프로브정렬수단(116)은 여러 수단을 통해 정렬을 수행할 수 있도록 이루어지는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 프로브정렬수단(116)은, 상기 정렬핀을 이용하여 프로브핀(115a)의 틀어짐 정도를 확인할 뿐만 아니라, 상기 기판(500) 전체의 틀어짐 등을 더 보정할 수 있도록, 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크도 인식 가능하게 이루어진다.
상기 치환챔버(120)는 내부에 비활성기체 분위기 또는 진공 분위기를 치환 형성하며 외부와 격리되도록 형성된다. 즉, 상기 증착 장치로부터 상기 기판(500)을 유입받기 전에 내부를 상기 증착 장치와 동일한 진공 분위기로 형성하며, 상기 질소챔버(110)로 상기 기판(500)을 배출하기 전에 내부를 상기 질소챔버(110)와 동일한 비활성기체 분위기로 형성하는 식으로, 비활성기체 분위기 또는 진공 분위기를 치환 형성하도록 이루어지는 것이다. 상기 치환챔버(120) 영역에서는 이와 같이 상황에 따라 적절한 내부 분위기를 형성하면서 증착 장치로부터 상기 기판(500)을 안전하게 받아와서 상기 질소챔버(120)로 넘겨주는 공정이 수행된다. 보다 구체적으로는, 상기 치환챔버(120)에는, 상기 치환챔버(120)-상기 증착 장치 사이에 구비되는 기판유입수단(121), 상기 치환챔버(120)-상기 질소챔버(110) 사이에 구비되는 기판배출수단(122)이 연결 구비되며, 또한 상기 치환챔버(120) 내에는 기판이송수단(123)이 구비될 수 있다. 각부에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 기판유입수단(121)은, 상기 치환챔버(120) 및 상기 기판(500)에 상기 셀(550)을 증착하는 증착 장치 사이에 구비되며, 개폐 가능하게 형성되어, 상기 기판(500)을 상기 증착 장치로부터 상기 치환챔버(120) 내로 유입시키는 역할을 한다.
상기 기판배출수단(122)은, 상기 치환챔버(120) 및 상기 질소챔버(110) 사이에 구비되며, 개폐 가능하게 형성되어, 상기 기판(500)을 상기 치환챔버(120)로부터 상기 질소챔버(110) 내로 배출시키는 역할을 한다.
상기 기판이송수단(123)은, 상기 치환챔버(120) 내에 구비되며, 상기 기판유입수단(121)으로 유입된 상기 기판(500)을 상기 기판배출수단(122)으로 이송시켜 배출시키는 역할을 한다. 상기 기판이송수단(123)은 로봇핸드나 컨베이어벨트 등 다양한 형태로 구현될 수 있는데, 도 2에서는 상기 기판이송수단(123)이 지지부(123a), 신축부(123b), 회전부(123c)를 포함하는 형태로 이루어지는 실시예를 도시하고 있다. 상기 지지부(123a)는 상기 기판(500) 하면의 가장자리 영역을 접촉 지지하며, 상기 신축부(123b)는 상기 지지부(123a)에 연결되되 상기 기판유입수단(121) 또는 상기 기판배출수단(122) 내외로 상기 기판(500)을 유입 또는 배출하도록 신장 또는 수축 가능하게 형성된다. 또한 상기 회전부(123c)는 상기 신축부(123b)에 연결되며, 상기 신축부(123b)를 상기 기판유입수단(121) 측 또는 상기 기판배출수단(122) 측으로 배치시키도록 회전 가능하게 형성된다.
본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 방법
이하에서는, 상술한 바와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 장치(100)를 사용하는, 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 방법을 단계적으로 설명한다.
본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 방법은, 크게 기판공급단계, 기판배치단계, 기판흡착단계, 기판이송단계, 기판검사단계를 포함한다. 종래에는 증착 후 여러 공정 단계들을 지나 밀봉 공정이 완료된 이후에야 다양한 검사 공정이 수행되었으며, 이에 따라 불량이나 이상 발견 시 동일 공정을 거쳐 제작된 소자들이 모두 폐기 처분되는 과정에서 불필요한 공정 시간의 낭비가 이루어져 왔다. 반면 본 발명에서는 밀봉 공정이 수행되기 전에, 보다 명확하게는 상기 기판(500)에 증착 공정이 이루어진 직후에 다양한 검사 공정이 수행되도록 하여, 불량이나 이상 발견 시 해당 제품은 즉각 폐기하여 이후 공정들이 수행되지 않도록 함으로써, 공정 시간의 낭비를 크게 줄일 수 있다. 더불어 이 과정에서 증착 장치로의 피드백이 이루어짐으로써, 불량이나 이상 발생 문제에 보다 신속하고 정확한 대처가 이루어질 수 있다. 그런데, 이처럼 밀봉 공정이 수행되기 전에 다양한 검사 공정이 수행되기 위해서는, 외부 대기와 격리된 상기 질소챔버(110) 및 상기 치환챔버(120) 내에서 모든 공정이 자동으로 이루어져야 한다. 이 과정에서 상기 기판(500) 및 다른 수단들 간의 정확한 정렬이 이루어져야만 다양한 검사 공정이 올바르게 이루어질 수 있다. 따라서 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 방법은 상술한 바와 같은 단계들을 포함함으로써, 상기 치환챔버(120)를 이용하여 증착 장치로부터 외부 대기와의 접촉 없이 안전하게 기판을 이송해오도록 하고, 상기 질소챔버(110) 내에 다양한 정렬수단을 이용하여 기판-진공흡착수단 또는 기판-프로브카드 간 정렬이 최대한 정밀하고 정확하게 이루어질 수 있도록 한다.
상기 기판공급단계에서는, 상기 기판(500)이 상기 치환챔버(120)를 통해 상기 증착 장치로부터 상기 질소챔버(110)로 공급된다. 보다 구체적으로 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 증착 장치는 내부가 진공 분위기로 형성된 채로 외부와 격리되어 밀폐되어 있다. 따라서 상기 증착 장치에서 증착이 완료된 상기 기판(500)을 원활하게 받아오기 위해, 먼저 상기 치환챔버(120) 내부가 진공 분위기로 형성된다.
상기 증착 장치와 상기 치환챔버(120) 내부가 동일하게 진공 분위기로 형성된 후에는, 상기 기판유입수단(121)이 개방된다. 이 상태에서 상기 기판이송수단(123)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 증착 장치로부터 상기 치환챔버(120)로 유입된다. 상기 기판이송수단(123)이 도 2의 실시예 형태로 형성되는 경우, 상기 신축부(123b)가 신장함으로써 개방된 상기 기판유입수단(121)을 통과하여 상기 증착 장치 내부까지 상기 지지부(123a)를 내밀어 주고, 상기 증착 장치에서 상기 기판(500)을 상기 지지부(123a) 위에 올려놓아 주면, 상기 신축부(123b)가 수축함으로써 여전히 개방된 상기 기판유입수단(121)을 통과하여 상기 치환챔버(120) 내부로 상기 기판(500)을 가져오게 된다.
다음으로 상기 기판이송수단(123)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 기판배출수단(122) 측으로 이송된다. 역시 상기 기판이송수단(123)이 도 2의 실시예 형태로 형성되는 경우, 상기 지지부(123a) 위에 상기 기판(500)이 올려지고 상기 신축부(123b)가 수축된 상태에서, 상기 회전부(123c)가 회전하여 상기 지지부(123a) 상에 올려진 상기 기판(500)이 상기 기판배출수단(122) 측으로 이송될 수 있게 된다.
이후에는 검사 공정이 이루어지는 상기 질소챔버(110) 내로 상기 기판(500)을 이송하여야 하므로, 이제는 상기 치환챔버(120) 내부가 상기 질소챔버(110) 내부 분위기에 맞도록 비활성기체 분위기로 형성된다.
상기 질소챔버(110)와 상기 치환챔버(120) 내부가 동일하게 비활성기체 분위기로 형성된 후에는, 상기 기판배출수단(123)이 개방된다. 이 상태에서 상기 기판이송수단(123)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 치환챔버(120)로부터 상기 질소챔버(110)로 배출된다. 상기 기판이송수단(123)이 도 2의 실시예 형태로 형성되는 경우, 상기 신축부(123b)가 신장함으로써 개방된 상기 기판유입수단(121)을 통과하여 상기 증착 장치 내부까지 상기 지지부(123a)를 내밀어 줌으로써 상기 기판(500)을 용이하게 배출할 수 있다.
상기 기판배치단계에서는, 상기 기판(500)이 상기 기계정렬수단(112) 상부에 배치된다. 즉 상기 기판공급단계에서 상기 치환챔버(120)로부터 배출된 상기 기판(500)이 그대로 상기 기계정렬수단(112) 상부에 배치되는 것이다. 이 때 물론 당연히 상기 기판(500)은 정위치에 배치되지 못한 상태가 되며, 이후 공정들이 원활하게 이루어지기 위해서는 상기 기판(500)이 올바르게 정위치에 배치되도록 정렬이 먼저 이루어져야 한다.
상기 기판흡착단계에서는, 상기 기계정렬수단(112) 및 상기 광학정렬수단(113)에 의하여 상기 기판(500)이 기설정된 정위치에 배치된 후 상기 진공흡착수단(111)에 흡착되어 고정된다. 보다 구체적으로 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 기판배치단계를 통해 상기 기판(500)이 상기 기계정렬수단(112)에 올려놓아진 상태에서, 상기 기계정렬수단(112)에 의하여 상기 기판(500)이 이동되어 기설정된 초기 위치에 배치된다. 이 때 상기 기계정렬수단(112)이 상기 기판(500)을 배치시키는 초기위치는, 상기 기계정렬수단(112)에 포함되는 각 모터에 기설정되어 있는 초기 세팅값에 의해 결정된다. 상기 기계정렬수단(112)이 상기 기판(500)을 이동시키는 기계 정렬을 통하여 상기 기판(500) 위치의 큰 오차는 대략 잡을 수 있겠으나, 여전히 이로써는 정밀한 정위치 배치를 실현하기는 어려우므로, 상기 광학정렬수단(113)을 이용하여 다음과 같이 광학 정렬을 더 수행한다.
다음으로 상기 광학정렬수단(113)에 의하여 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크가 광학적으로 인식된다. 이 때 상기 광학정렬수단(113)에 의하여 인식된 정렬마크가 정렬되지 않은 경우, 상기 기계정렬수단(112)에 의하여 상기 기판(500)이 재이동되어 위치가 보정된다. 이처럼 기계 정렬 및 광학 정렬, 두 가지 정렬이 수행됨으로써 상기 기판(500)이 기설정된 정위치, 즉 상기 진공흡착수단(111)과 올바르게 정렬되는 위치에 완벽하게 배치될 수 있다.
이처럼 상기 기판(500)이 상기 진공흡착수단(111)과 올바르게 정렬되는 정위치 상에 완벽하게 배치되면, 마지막으로 상기 진공흡착수단(111)에 의하여 상기 기판(500)이 흡착 고정됨으로써 상기 기판흡착단계가 완료된다.
상기 기판이송단계에서는, 상기 진공흡착수단(111)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 검사수단(114) 측으로 이송된다. 앞서 설명한 바와 같이 상기 기판(500)은 하면에 유기물질 패턴으로 된 상기 셀(550)이 증착되어 노출되어 있는 상태이며, 따라서 상기 기판(500) 상면이 상기 진공흡착수단(111) 하면에 흡착 고정된다. 이 상태에서 상기 기판(500) 하측에는 상기 기계정렬수단(112)이 배치되어 있으므로, 상기 검사수단(114)은 필연적으로 상기 기계정렬수단(112)과 이격된 위치에 배치되어야 한다. 이 때 앞서 설명한 바와 같이 상기 진공흡착수단(111)은 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향으로 이동 가능하게 형성되는 바, 상기 진공흡착수단(111)이 상기 검사수단(114) 쪽으로 길게 이동하여 감으로써 상기 기판(500)이 상기 검사수단(114)이 배치된 영역에 원활하게 배치될 수 있게 된다.
상기 기판검사단계에서는, 상기 검사수단(114)에 의하여 상기 기판(500)의 검사대상특성이 검사된다. 보다 구체적으로 상세히 설명하면 다음과 같다.
상기 검사수단(114)이, 검사대상특성으로서 상기 셀(550)의 화질, 색이상, 색특성 중 선택되는 적어도 하나를 검사하는 경우에는, 상기 검사 장치(100)는 앞서 설명한 바와 같이 상기 프로브카드(115) 및 상기 프로브정렬수단(116)을 더 포함하며, 이 때 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)를 정렬하는 단계가 이루어져야 한다. 이에 대하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는, 앞서 설명한 바와 같이 기존의 유기발광소자 패널에 비해 상기 기판(500) 상에 형성된 상기 셀(550) 및 상기 접속부(555)가 훨씬 작고 미세하기 때문에, 상기 프로브핀(115a) 및 상기 접속부(555)가 정확하게 접속되기 위해서는 보다 정확하고 정밀하게 정렬하는 것이 필요하다. 이에 본 발명에서는, 상기 기판-프로브 간 정렬은 3차에 걸쳐 이루어지게 한다.
1차 정렬에서는, 먼저 상기 프로브핀(115a) 양끝의 정렬핀을 이용하여 틀어진 위치를 확인하고 정렬한다. 구체적으로는, 먼저 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 프로브카드(115) 상에 형성된 정렬핀이 광학적으로 인식되고, 다음으로 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 인식된 정렬핀 위치를 이용하여 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115) 간 틀어짐을 보정하는 1차 보정값이 산출되며, 마지막으로 상기 진공흡착수단(111)에 의하여 1차 보정값에 따라 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)가 1차로 정렬된다.
2차 정렬에서는, 본 발명에서의 상기 기판(500)은 원형 웨이퍼 형상인 바, 웨이퍼 전체의 틀어진 위치를 확인하고 정렬한다. 구체적으로는, 먼저 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 기판(500) 전체 형상이 광학적으로 인식되고, 다음으로 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 기판(500) 전체의 틀어짐을 보정하는 2차 보정값이 산출되며, 마지막으로 상기 진공흡착수단(111)에 의하여 2차 보정값에 따라 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)가 2차로 정렬된다.
3차 정렬에서는, 웨이퍼 정렬 과정에서 미세하게 기판-프로브카드 간 정렬이 다시 틀어졌을 우려가 있으므로, 정렬마크를 이용하여 최종적으로 보정을 하게 된다. 구체적으로는, 먼저 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크가 광학적으로 인식되고, 다음으로 상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 인식된 정렬마크 위치를 이용하여 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115) 간 틀어짐을 더 보정하는 3차 보정값이 산출되며, 마지막으로 상기 진공흡착수단(111)에 의하여 3차 보정값에 따라 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)가 3차로 정렬된다.
이와 같이 3차에 걸쳐 정밀하고 정확하게 기판-프로브카드 간 위치를 정렬함으로써, 상기 프로브핀(115a) 및 상기 접속부(555) 간 접속의 정확성이 높은 신뢰도로 확보될 수 있게 된다. 이렇게 정렬이 이루어지고 나면 상기 프로브카드(115)가 상승하여 상기 프로브핀(115a) 및 상기 접속부(555)가 접속되어 상기 셀(550)이 점등된다. 이 상태에서 상기 검사수단(114)이 상기 셀(550) 영역을 스캔함으로써 상기 셀(550)의 검사대상특성이 검사될 수 있게 된다.
상기 검사수단(114)이, 검사대상특성으로서 상기 셀(550)의 두께를 검사하는 경우에는, 상기 셀(550)이 점등되어야 할 필요가 없으므로, 상술한 바와 같은 정렬 과정 없이 바로 상기 검사수단(114)이 상기 셀(550) 영역을 스캔함으로써 상기 셀(550)의 검사대상특성이 검사될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 방법은, 증착 공정 직후의 기판에서 다양한 검사 공정을 수행함으로써 불량이나 이상 발생 시 해당 기판에 대한 이후 공정을 원천적으로 삭제하여, 불필요한 공정 및 시간 낭비를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라, 본 발명의 마이크로 유기발광소자의 검사 방법은, 상기 기판검사단계에서 도출된 검사결과가 피드백되어 상기 기판(500)에 증착을 수행하는 증착 장치의 공정조건이 보정되게 할 수 있다. 이와 같이 함에 따라 공정 중 불량이나 이상 발생 시 종래보다 훨씬 신속하고 정확한 대응이 이루어질 수 있으며, 결과적으로 생산 효율이 더욱 향상될 수 있게 된다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
100: 검사 장치
110: 질소챔버
111: 진공흡착수단 112: 기계정렬수단
113: 광학정렬수단 114: 검사수단
115: 프로브카드 115a: 프로브핀
116: 프로브정렬수단
120: 치환챔버
121: 기판유입수단 122: 기판배출수단
123: 기판이송수단 123a: 지지부
123b: 신축부 123c: 회전부
500: 기판
550: 셀 555: 접속부

Claims (21)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 마이크로 유기발광소자를 형성하는 유기물질 패턴으로 된 복수의 셀(550) 및 상기 셀(550)에 전력을 공급하는 회로 패턴으로 된 접속부(555)가 하면에 증착 형성된 원형 노치 웨이퍼 형태의 기판(500)에 검사를 수행하는 마이크로 유기발광소자의 검사 장치(100)로서,
    내부에 비활성기체 분위기를 형성하며 외부와 격리되는 질소챔버(110);
    상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 상측에 배치되어, 상기 기판(500)을 흡착하여 고정하며, 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향으로 이동 가능하고, 상기 평면 방향에 수직하는 방향 중심으로 회전 가능하게 형성되는 진공흡착수단(111);
    상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 하면의 가장자리 영역을 접촉 지지하며, 상기 진공흡착수단(111)과 정렬 가능하도록 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향 및 상기 평면 방향에 수직하는 방향으로 이동 가능하고, 상기 평면 방향에 수직하는 방향 중심으로 회전 가능하게 형성되는 기계정렬수단(112);
    상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크를 광학적으로 인식하는 광학정렬수단(113);
    상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기계정렬수단(112)에 대하여 상기 기판(500)이 형성하는 평면 방향 일측에 이격되게 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 하면에 형성된 상기 셀(550)의 검사대상특성을 검사하는 검사수단(114);
    내부에 비활성기체 분위기 또는 진공 분위기를 치환 형성하며 외부와 격리되는 치환챔버(120);
    상기 치환챔버(120) 및 상기 기판(500)에 상기 셀(550)을 증착하는 증착 장치 사이에 구비되며, 개폐 가능하게 형성되어, 상기 기판(500)을 상기 증착 장치로부터 상기 치환챔버(120) 내로 유입시키는 기판유입수단(121);
    상기 치환챔버(120) 및 상기 질소챔버(110) 사이에 구비되며, 개폐 가능하게 형성되어, 상기 기판(500)을 상기 치환챔버(120)로부터 상기 질소챔버(110) 내로 배출시키는 기판배출수단(122);
    상기 치환챔버(120) 내에 구비되며, 상기 기판유입수단(121)으로 유입된 상기 기판(500)을 상기 기판배출수단(122)으로 이송시켜 배출시키는 기판이송수단(123);
    을 포함하는 마이크로 유기발광소자의 검사 장치(100)를 사용하는 마이크로 유기발광소자의 검사 방법에 있어서,
    상기 기판(500)이 상기 치환챔버(120)를 통해 상기 증착 장치로부터 상기 질소챔버(110)로 공급되는 기판공급단계;
    상기 기판(500)이 상기 기계정렬수단(112) 상부에 배치되는 기판배치단계;
    상기 기계정렬수단(112) 및 상기 광학정렬수단(113)에 의하여 상기 기판(500)이 기설정된 정위치에 배치된 후 상기 진공흡착수단(111)에 흡착되어 고정되는 기판흡착단계;
    상기 진공흡착수단(111)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 검사수단(114) 측으로 이송되는 기판이송단계;
    상기 검사수단(114)에 의하여 상기 기판(500)의 검사대상특성이 검사되는 기판검사단계;
    를 포함하며,
    상기 기판흡착단계는,
    상기 기계정렬수단(112)에 의하여 상기 기판(500)이 이동되어 기설정된 초기위치에 배치되는 단계;
    상기 광학정렬수단(113)에 의하여 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크가 광학적으로 인식되는 단계;
    상기 광학정렬수단(113)에 의하여 인식된 정렬마크가 정렬되지 않은 경우, 상기 기계정렬수단(112)에 의하여 상기 기판(500)이 재이동되어 위치가 보정됨으로써 상기 기판(500)이 기설정된 정위치에 배치되는 단계;
    상기 진공흡착수단(111)에 의하여 상기 기판(500)이 흡착 고정되는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 유기발광소자의 검사 방법.
  10. 삭제
  11. 제 9항에 있어서, 상기 기판검사단계는,
    상기 검사수단(114)이, 검사대상특성으로서 상기 셀(550)의 화질, 색이상, 색특성 중 선택되는 적어도 하나를 검사하고,
    상기 검사 장치(100)가, 상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 하측에 배치되어, 상기 기판(500) 하면에 형성된 상기 접속부(555)와 접속되어 전력을 공급하는 복수의 프로브핀(115a)을 포함하며, 승강 가능하게 형성되는 프로브카드(115); 상기 질소챔버(110) 내에 구비되며, 상기 기판(500) 상측에 배치되어, 상기 프로브카드(115) 상에 형성된 정렬핀을 광학적으로 인식하는 프로브정렬수단(116); 을 더 포함할 때,
    상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 프로브카드(115) 상에 형성된 정렬핀이 광학적으로 인식되는 단계;
    상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 인식된 정렬핀 위치를 이용하여 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115) 간 틀어짐을 보정하는 1차 보정값이 산출되는 단계;
    상기 진공흡착수단(111)에 의하여 1차 보정값에 따라 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)가 1차로 정렬되는 단계;
    상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 기판(500) 전체 형상이 광학적으로 인식되는 단계;
    상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 기판(500) 전체의 틀어짐을 보정하는 2차 보정값이 산출되는 단계;
    상기 진공흡착수단(111)에 의하여 2차 보정값에 따라 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)가 2차로 정렬되는 단계;
    상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 상기 기판(500) 상에 형성된 정렬마크가 광학적으로 인식되는 단계;
    상기 프로브정렬수단(116)에 의하여 인식된 정렬마크 위치를 이용하여 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115) 간 틀어짐을 더 보정하는 3차 보정값이 산출되는 단계;
    상기 진공흡착수단(111)에 의하여 3차 보정값에 따라 상기 기판(500) 및 상기 프로브카드(115)가 3차로 정렬되는 단계;
    상기 프로브카드(111)가 상승하여 상기 프로브핀(115a) 및 상기 접속부(555)가 접속되는 단계;
    상기 프로브핀(115a) 및 상기 접속부(555) 접속에 의하여 상기 셀(550)이 점등된 상태에서 상기 검사수단(114)이 상기 셀(550) 영역을 스캔함으로써 상기 셀(550)의 검사대상특성이 검사되는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 유기발광소자의 검사 방법.
  12. 제 9항에 있어서, 상기 기판검사단계는,
    상기 검사수단(114)이, 검사대상특성으로서 상기 셀(550)의 두께를 검사할 때,
    상기 검사수단(114)이 상기 셀(550) 영역을 스캔함으로써 상기 셀(550)의 검사대상특성이 검사되는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 유기발광소자의 검사 방법.
  13. 제 9항에 있어서, 상기 기판공급단계는,
    상기 치환챔버(120) 내부가 진공 분위기로 형성되는 단계;
    상기 기판유입수단(121)이 개방되어, 상기 기판이송수단(123)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 증착 장치로부터 상기 치환챔버(120)로 유입되는 단계;
    상기 기판이송수단(123)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 기판배출수단(122) 측으로 이송되는 단계;
    상기 치환챔버(120) 내부가 비활성기체 분위기로 형성되는 단계;
    상기 기판배출수단(122)이 개방되어, 상기 기판이송수단(123)에 의하여 상기 기판(500)이 상기 치환챔버(120)로부터 상기 질소챔버(110)로 배출되는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 유기발광소자의 검사 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
KR1020180139371A 2018-11-13 2018-11-13 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법 KR102040594B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180139371A KR102040594B1 (ko) 2018-11-13 2018-11-13 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180139371A KR102040594B1 (ko) 2018-11-13 2018-11-13 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102040594B1 true KR102040594B1 (ko) 2019-11-06

Family

ID=68541675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180139371A KR102040594B1 (ko) 2018-11-13 2018-11-13 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102040594B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021107351A1 (ko) * 2019-11-29 2021-06-03 에이엠티 주식회사 미세 피치를 갖는 디바이스의 테스트장치
KR102346975B1 (ko) * 2021-10-18 2022-01-05 에이치비솔루션㈜ 박형의 디스플레이 패널 이송 및 코팅 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011017692A (ja) * 2009-07-09 2011-01-27 Ajuhitek Inc 基板収納容器、及びこれを具備した基板検査装置
KR20140127472A (ko) * 2013-04-25 2014-11-04 세메스 주식회사 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치
KR20160014253A (ko) * 2014-07-29 2016-02-11 세메스 주식회사 디스플레이 셀 검사 장치
KR20180009327A (ko) 2016-07-18 2018-01-26 황창훈 마이크로 오엘이디 제조용 원형 면소스, 및 이를 구비한 원형 면소스 증착장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011017692A (ja) * 2009-07-09 2011-01-27 Ajuhitek Inc 基板収納容器、及びこれを具備した基板検査装置
KR20140127472A (ko) * 2013-04-25 2014-11-04 세메스 주식회사 디스플레이 셀들을 검사하기 위한 장치
KR20160014253A (ko) * 2014-07-29 2016-02-11 세메스 주식회사 디스플레이 셀 검사 장치
KR20180009327A (ko) 2016-07-18 2018-01-26 황창훈 마이크로 오엘이디 제조용 원형 면소스, 및 이를 구비한 원형 면소스 증착장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021107351A1 (ko) * 2019-11-29 2021-06-03 에이엠티 주식회사 미세 피치를 갖는 디바이스의 테스트장치
US11828792B2 (en) 2019-11-29 2023-11-28 Amt Co., Ltd. Test apparatus for semiconductor chips with fine-pitch bumps
KR102346975B1 (ko) * 2021-10-18 2022-01-05 에이치비솔루션㈜ 박형의 디스플레이 패널 이송 및 코팅 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113802106B (zh) 基板载置方法、电子设备的制造方法及基板载置装置
KR101993532B1 (ko) 성막장치, 성막방법, 및 전자 디바이스 제조방법
CN108517506B (zh) 基板载置装置和方法、成膜装置和方法、对准装置和方法以及电子器件的制造方法
KR102133900B1 (ko) 얼라인먼트 시스템, 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법
JP6448067B2 (ja) 基板載置方法、基板載置機構、成膜方法、成膜装置及び電子デバイスの製造方法
JP7244401B2 (ja) アライメント装置、成膜装置、アライメント方法、成膜方法、及び電子デバイスの製造方法
KR102374037B1 (ko) 기판 검사 시스템, 전자 디바이스 제조 시스템, 기판 검사 방법, 및 전자 디바이스 제조 방법
KR101952521B1 (ko) 성막장치, 성막방법, 및 전자 디바이스 제조방법
KR102128888B1 (ko) 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법
KR20210021140A (ko) 기판 재치 방법, 성막 방법, 전자 디바이스 제조 방법
KR102040594B1 (ko) 마이크로 유기발광소자의 검사 장치 및 방법
KR102405438B1 (ko) 마스크 위치조정장치, 성막장치, 마스크 위치조정방법, 성막방법, 및 전자디바이스의 제조방법
CN111007069B (zh) 有机发光二极管面板的老化及光学检查装置、以及方法
JP2019019370A (ja) アライメント方法、成膜方法、及び、それを用いた電子デバイスの製造方法
CN111118445A (zh) 对准及成膜装置、对准及成膜方法、电子器件的制造方法
KR102582574B1 (ko) 얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 전자 디바이스의 제조 방법, 프로그램, 및 기억 매체
CN113005418B (zh) 对准装置和方法、成膜装置和方法及电子器件的制造方法
KR102578750B1 (ko) 얼라인먼트 시스템, 성막 장치, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법
KR20210078271A (ko) 얼라인먼트 시스템, 성막장치, 얼라인먼트 방법, 성막방법, 전자 디바이스의 제조방법 및 컴퓨터 프로그램 기록매체
KR102665607B1 (ko) 얼라인먼트 장치, 얼라인먼트 방법, 성막 장치, 및 성막 방법
KR101436899B1 (ko) 글라스 정렬공급장치
KR20120019942A (ko) 듀얼 스테이지 시스템 및 이를 이용하는 프릿 가공방법
KR20210028626A (ko) 얼라인먼트 장치, 성막 장치, 얼라인먼트 방법, 성막 방법, 및 전자 디바이스 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant