KR20220026754A

KR20220026754A - 기판 처리 설비에서 기판의 얼라인 장치 및 얼라인 방법

Info

Publication number: KR20220026754A
Application number: KR1020200107658A
Authority: KR
Inventors: 강재규; 이정호
Original assignee: 주식회사 선익시스템
Priority date: 2020-08-26
Filing date: 2020-08-26
Publication date: 2022-03-07

Abstract

본 발명의 실시예는 마스크와 마그넷 부재를 보다 정확하게 얼라인시킬 수 있는 얼라인 장치 및 얼라인 방법을 제공한다. 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비에서 기판의 얼라인 장치는, 패턴이 형성된 마스크가 안착되는 마스크 홀더가 하부에 결합된 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 결합되고, 수평 방향으로 이동하거나 회전하는 수평 구동 스테이지와, 상기 수평 구동 스테이지에 고정되도록 결합되어, 상기 기판을 지지하는 기판 홀더를 승강 또는 하강시키는 기판 승강 플레이트와, 상기 마스크를 상기 기판의 하부에 밀착시키기 위한 마그넷 부재를 승강 또는 하강시키는 마그넷 승강 플레이트를 포함하고, 상기 마그넷 승강 플레이트는 상기 수평 구동 스테이지에 대하여 독립적으로 구동할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 마그넷 부재의 승하강을 위한 마그넷 승강 플레이트가 기판의 수평 방향 구동을 위한 수평 구동 스테이지에 대하여 독립적으로 구동하도록 구성함으로써, 기판의 처리를 위한 마스크와 마그넷 부재가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.

Description

기판 처리 설비에서 기판의 얼라인 장치 및 얼라인 방법{ALIGNING APPARATUS IN SUBSTRATE PROCESSING EQUIPMENT AND ALIGNING METHOD THEREOF}

본 발명은 기판 처리 설비에서 기판의 얼라인 장치 및 얼라인 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로 기판과 마스크를 얼라인하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

사용자에게 시각적 정보를 전달하기 위한 수단인 디스플레이의 패널로서, 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 패널(Plasma Display Panel, PDP), 그리고 유기 발광형 디스플레이(Organic Light Emitting Display, OLED)와 같은 디스플레이 패널이 사용되고 있다. 이러한 디스플레이 패널은 유기 기판(글라스)에 일정한 패턴으로 금속 박막이나 유기 박막을 증착하는 증착 공정 등의 일련의 공정을 통해 제조된다.

기판 처리 설비의 예로서 증착 설비는, 증착공정 진행 시 내부가 진공상태로 유지되는 진공 챔버와, 진공챔버 내부의 상부에 배치되며 기판과 마스크를 얼라인하여 합착하는 얼라인 장치와, 진공챔버 내부의 하부에 기판에 향하여 증발물질을 분사하는 증발원으로 구성될 수 있다.

금속 박막이나 유기 박막의 증착 공정은 진공열 증착 방법에 의해 수행될 수 있는데, 진공열 증착 방법은 진공 챔버 내에 기판을 배치하고, 마그넷 부재를 사용하여 일정 패턴이 형성된 마스크와 기판을 얼라인(align)하고 합착시킨 후, 증발 물질이 담겨 있는 증발원에 열을 가하여 증발원에서 승화되는 증발물질을 기판 상에 증착하는 방식으로 이루어진다.

한편, 세대가 진행될 수록 기판이 대형화됨에 따라 각 기판의 처리를 위한 마스크 또한 대형화되는 추세이다. 마스크의 대형화에 따라 마스크와 기판을 흡착시키기 위한 마그넷 부재와 마스크의 정밀한 얼라인이 요구되고 있다.

따라서, 본 발명의 실시예는 마스크와 마그넷 부재를 보다 정확하게 얼라인시킬 수 있는 얼라인 장치 및 얼라인 방법을 제공한다.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비에서 기판의 얼라인 장치는, 패턴이 형성된 마스크가 안착되는 마스크 홀더가 하부에 결합된 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 결합되고, 수평 방향으로 이동하거나 회전하는 수평 구동 스테이지와, 상기 수평 구동 스테이지에 고정되도록 결합되어, 상기 기판을 지지하는 기판 홀더를 승강 또는 하강시키는 기판 승강 플레이트와, 상기 마스크를 상기 기판의 하부에 밀착시키기 위한 마그넷 부재를 승강 또는 하강시키는 마그넷 승강 플레이트를 포함하고, 상기 마그넷 승강 플레이트는 상기 수평 구동 스테이지에 대하여 독립적으로 구동할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수평 구동 스테이지의 구동을 위한 기판 수평 구동원과, 상기 기판 홀더의 승강 구동을 기판 승강 구동원과, 상기 마그넷 부재의 승강 구동을 위한 마그넷 승강 구동원을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 기판의 얼라인을 위한 구동을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 기판 수평 구동원을 제어하는 수평 구동 제어기와, 상기 기판 승강 구동원을 제어하는 기판 승강 제어기와, 상기 마그넷 승강 구동원을 제어하는 마그넷 승강 제어기를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 기판 홀더에 대한 상기 기판의 안착 상태를 검사하는 검사부를 더 포함하고, 상기 수평 구동 제어기는 상기 검사부로부터 제공되는 상기 기판의 안착 상태에 대한 정보에 기반하여 기판 수평 구동원을 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 기판의 안착 상태에 대한 정보는 상기 기판의 틀어짐 방향 및 틀어짐 각도를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수평 구동 제어기는 상기 기판의 틀어짐 방향의 반대 방향으로 상기 틀어짐 각도만큼 상기 수평 구동 스테이지를 회전시키도록 기판 수평 구동원을 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수평 구동 스테이지 및 상기 기판 승강 플레이트는 서로 고정되도록 결합되고, 상기 기판 승강 플레이트의 승강에 의하여 상기 수평 구동 스테이지가 함께 승강할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 마그넷 승강 플레이트는 상기 수평 구동 스테이지의 개구부를 통과하여 형성된 샤프트를 통해 상기 마그넷 부재와 결합될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 얼라인 장치의 얼라인 방법은, 상기 기판의 안착 상태에 대한 정보를 획득하는 단계와, 상기 기판의 안착 상태에 기반하여 상기 수평 구동 스테이지를 회전시키는 단계와, 상기 기판을 상기 마스크 홀더에 안착된 마스크의 상부로 하강시키는 단계와, 상기 마그넷 부재를 상기 기판 홀더에 안착된 상기 기판의 상부로 하강시키는 단계를 포함한다.

일 실시예에서, 상기 기판의 안착 상태에 대한 정보는 상기 기판 홀더에 대한 상기 기판의 틀어짐 방향 및 틀어짐 각도를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 수평 구동 스테이지를 회전시키는 단계는 상기 기판의 틀어짐 방향의 반대 방향으로 상기 틀어짐 각도만큼 상기 수평 구동 스테이지를 회전시키는 단계를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 마그넷 부재에 의하여 상기 마스크가 상기 기판의 하부로 밀착시키는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비는, 상기 기판이 처리되는 공간을 형성하는 챔버와, 상기 챔버 내부에 배치되고 상기 기판의 처리를 위한 마스크에 대하여 상기 기판을 얼라인시키는 얼라인 장치와, 상기 얼라인 장치의 하부에 위치하여 상기 기판으로 증착 물질을 분사하는 증발원을 포함한다. 상기 기판 얼라인 장치는, 패턴이 형성된 마스크가 안착되는 마스크 홀더가 하부에 결합된 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 결합되고, 수평 방향으로 이동하거나 회전하는 수평 구동 스테이지와, 상기 수평 구동 스테이지에 고정되도록 결합되어, 상기 기판을 지지하는 기판 홀더를 승강 또는 하강시키는 기판 승강 플레이트와, 상기 마스크를 상기 기판의 하부에 밀착시키기 위한 마그넷 부재를 승강 또는 하강시키는 마그넷 승강 플레이트를 포함하고, 상기 마그넷 승강 플레이트는 상기 수평 구동 스테이지에 대하여 독립적으로 구동할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 기판 얼라인 장치는 상기 수평 구동 스테이지의 구동을 위한 기판 수평 구동원과, 상기 기판 홀더의 승강 구동을 기판 승강 구동원과, 상기 마그넷 부재의 승강 구동을 위한 마그넷 승강 구동원을 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 기판 얼라인 장치는 상기 기판의 얼라인을 위한 구동을 제어하는 제어기를 더 포함하고, 상기 제어기는, 상기 기판 수평 구동원을 제어하는 수평 구동 제어기와, 상기 기판 승강 구동원을 제어하는 기판 승강 제어기와, 상기 마그넷 승강 구동원을 제어하는 마그넷 승강 제어기를 더 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 얼라인 장치는 상기 기판 홀더에 대한 상기 기판의 안착 상태를 검사하는 검사부를 더 포함하고, 상기 수평 구동 제어기는 상기 검사부로부터 제공되는 상기 기판의 안착 상태에 대한 정보에 기반하여 기판 수평 구동원을 제어할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 기판 수평 구동 제어기는 상기 기판의 틀어짐 방향의 반대 방향으로 상기 틀어짐 각도만큼 상기 수평 구동 스테이지를 회전시키도록 기판 수평 구동원을 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 마그넷 부재의 승하강을 위한 마그넷 승강 플레이트가 기판의 수평 방향 구동을 위한 수평 구동 스테이지에 대하여 독립적으로 구동하도록 구성함으로써, 기판의 처리를 위한 마스크와 마그넷 부재가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 기판 처리 설비의 예를 도시한다.
도 2는 기판 처리 설비에서 기판의 틀어짐을 보정하는 과정에서 발생하는 마그넷 부재와 마스크의 틀어짐이 발생하는 경우의 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비 및 기판의 얼라인 장치의 예를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 기판 처리 설비에서 기판과 마그넷의 얼라인 과정의 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비에서 얼라인 장치의 얼라인 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판의 얼라인을 위한 장치들의 예를 도시한다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.

또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적인 실시예에서만 설명하고, 그 외의 다른 실시예에서는 대표적인 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(또는 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(또는 결합)"되어 있는 경우뿐만 아니라, 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결(또는 결합)"된 것도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 기판 처리 설비의 예를 도시한다. 도 1은 기판 처리 설비의 예로서 기판 상에 금속 박막 또는 유기물 박막을 형성하기 위한 증착 설비의 예를 도시한다.

도 1을 참고하면, 기판 처리 설비는 기판(1)이 처리되는 공간을 형성하는 챔버(1000)와, 챔버(1000)의 내부에 배치되고 기판(1)의 처리를 위한 마스크(2)에 대하여 기판(1)을 얼라인시키는 얼라인 장치(2000)와, 얼라인 장치(2000)의 하부에 위치하여 기판(1)으로 증착 물질을 분사하는 증발원(3000)을 포함할 수 있다.

얼라인 장치(2000)는, 기판(1)을 처리하기 위한 패턴이 형성된 마스크(2)가 안착되는 마스크 홀더(30)가 하부에 결합된 베이스 플레이트(100)와, 베이스 플레이트(100)에 결합되고 수평 방향으로 이동하거나 회전하는 수평 구동 스테이지(200)와, 수평 구동 스테이지(200)에 고정되도록 결합되어, 기판(1)을 지지하는 기판 홀더(10)를 승강 또는 하강시키는 기판 승강 플레이트(300)와, 마스크(2)를 기판의 하부에 밀착시키기 위한 마그넷 부재(20)를 승강 또는 하강시키는 마그넷 승강 플레이트(400)를 포함할 수 있다.

일반적으로, 수평 구동 스테이지(200), 기판 승강 플레이트(300), 그리고 마그넷 승강 플레이트(400)는 서로 구속되어 구동하도록 구성된다. 즉, 수평 구동 스테이지(200)가 회전할 경우 수평 구동 스테이지(200)와 함께 기판 승강 플레이트(300)와 마그넷 승강 플레이트(400)가 회전할 수 있다.

기판(1)이 틀어진 상태로 기판 홀더(10)에 안착되어 수평 구동 스테이지(200)가 틀어짐 보정을 위하여 회전할 경우 마그넷 승강 플레이트(400)도 함께 회전하게 된다. 이 경우, 마그넷 승강 플레이트(400)와 결합된 마그넷 부재(20)도 회전하게 되고, 마그넷 부재(20)의 회전으로 인하여 마그넷 부재(20)와 마스크(2) 사이의 틀어짐이 발생할 수 있다. 이에 대하여 도 2를 참고하여 설명한다.

도 2는 기판 처리 설비에서 기판의 틀어짐을 보정하는 과정에서 발생하는 마그넷 부재(20)와 마스크(2)의 틀어짐이 발생하는 경우의 예를 도시한다. 도 2의 (a)는 기판(1)이 정상적으로 안착된 경우, 도 2의 (b)는 기판(1)이 비정상적으로 안착된 경우, 도 2의 (c)는 기판(1)이 비정상적으로 안착되어 기판(1)과 마스크(2)의 얼라인을 위하여 수평 구동 스테이지(200)를 회전시킨 경우의 예를 나타낸다.

먼저, 도 2의 (a)와 같이 기판(1)이 정상적으로(기준 얼라인 범위 이내로) 기판 홀더(10)에 안착된 경우 별도의 얼라인 과정 없이 기판 승하강 플레이트(300)에 의해 기판 홀더(10)를 하강시킴으로써 기판(1)을 마스크(2)의 상부에 위치시키고, 마그넷 승강 플레이트(400)에 의해 마그넷 부재(20)를 하강시킴으로써 마스크(2)를 기판(1)의 하부에 밀착시킬 수 있다.

반면, 도 2의 (b)와 같이 기판(1)이 기판 홀더(10)에 대해 비정상적으로(일정 수준 이상 틀어진 상태로) 안착된 경우, 수평 구동 스테이지(200)의 구동을 통해 기판(1)과 마스크(2)가 얼라인되도록 할 수 있다.

도 2의 (c)와 같이 기판(1)과 마스크(2)를 얼라인 시킨 경우, 수평 구동 스테이지(200)와 마그넷 승강 플레이트(400)가 서로 구속됨으로 인하여 함께 마그넷 승강 플레이트(400)의 회전에 의해 마그넷 부재(20) 또한 함께 회전한다. 이때, 도 2의 (c)에 도시된 것과 같이 마스크(2)와 마그넷 부재(20)의 틀어짐이 발생할 수 있다. 마스크(2)와 마그넷 부재(20)의 틀어짐으로 인하여, 마스크(2)에서 마그넷 부재(20)와 불일치하는 영역은 마그넷 부재(20)의 자기력을 받지 못하게 된다. 이 경우, 마스크(2)에서 마그넷 부재(20)와 불일치하는 영역은 자기장에 의한 인력을 받지 못하여 기판(1)에 밀착되지 못하고 이격되거나 휨이 발생할 수 있다.

그리하여, 이하 설명되는 본 발명의 실시예는 기판(1)의 얼라인 과정에서 마스크(2)와 마그넷 부재(20)가 불일치하는 영역을 제거할 수 있는 방법을 제공한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비 및 기판의 얼라인 장치의 예를 도시한다. 도 3은 기판 처리 설비의 예로서 기판 상에 금속 박막 또는 유기물 박막을 형성하기 위한 증착 설비의 예를 도시한다.

도 3을 참고하면, 기판 처리 설비는 기판(1)이 처리되는 공간을 형성하는 챔버(1000)와, 챔버(1000)의 내부에 배치되고 기판(1)의 처리를 위한 마스크에 대하여 기판(1)을 얼라인시키는 얼라인 장치(2000)와, 얼라인 장치(2000)의 하부에 위치하여 기판(1)으로 증착 물질을 분사하는 증발원(3000)을 포함할 수 있다.

얼라인 장치(2000)는, 기판(1)을 처리하기 위한 패턴이 형성된 마스크가 안착되는 마스크 홀더(30)가 하부에 결합된 베이스 플레이트(100)와, 베이스 플레이트(100)에 결합되고 수평 방향으로 이동하거나 회전하는 수평 구동 스테이지(200)와, 수평 구동 스테이지(200)에 고정되도록 결합되어, 기판(1)을 지지하는 기판 홀더(10)를 승강 또는 하강시키는 기판 승강 플레이트(300)와, 마스크(2)를 기판의 하부에 밀착시키기 위한 마그넷 부재(20)를 승강 또는 하강시키는 마그넷 승강 플레이트(400)를 포함할 수 있다.

여기서, 마그넷 승강 플레이트(400)는 수평 구동 스테이지(200)에 대하여 독립적으로 구동하도록 구성될 수 있다. 즉, 도 1의 얼라인 장치에서 마그넷 승강 플레이트(400), 기판 승강 플레이트(300), 그리고 수평 구동 스테이지(200)가 서로 구속되어 구동하는 방식과 달리, 본 발명의 실시예에 따른 마그넷 승강 플레이트(400)는 수평 구동 스테이지(200)에 구속되지 않고 독립적으로 구동할 수 있다.

예를 들어, 마그넷 승강 플레이트(400)가 수평 구동 스테이지(200)에 고정되도록 체결되는 구조가 아니라, 수평 구동 스테이지(200)의 중앙에 형성된 개구부를 통과하도록 형성된 샤프트를 통해 마그넷 승강 플레이트(400)와 마그넷 부재(20)가 결합될 수 있고, 그리하여 마그넷 승강 플레이트(400)가 수평 구동 스테이지(200)에 대해 독립적으로 구동할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 기판 처리 설비에서 기판과 마그넷의 얼라인 과정의 예를 도시한다. 도 4의 (a)는 기판(1)이 정상적으로 안착된 경우, 도 4의 (b)는 기판(1)이 비정상적으로 안착된 경우, 도 4의 (c)는 기판(1)이 비정상적으로 안착되어 기판(1)과 마스크(2)의 얼라인을 위하여 수평 구동 스테이지(200)를 회전시킨 경우의 예를 나타낸다.

먼저, 도 4의 (a)와 같이 기판(1)이 정상적으로(기준 얼라인 범위 이내로) 기판 홀더(10)에 안착된 경우 별도의 얼라인 과정 없이 기판 승하강 플레이트(300)에 의해 기판 홀더(10)를 하강시킴으로써 기판(1)을 마스크(2)의 상부에 위치시키고, 마그넷 승강 플레이트(400)에 의해 마그넷 부재(20)를 하강시킴으로써 마스크(2)를 기판(1)의 하부에 밀착시킬 수 있다.

반면, 도 4의 (b)와 같이 기판(1)이 기판 홀더(10)에 대해 비정상적으로(일정 수준 이상 틀어진 상태로) 안착된 경우, 수평 구동 스테이지(200)의 구동을 통해 기판(1)과 마스크(2)가 얼라인되도록 할 수 있다. 이때, 일반적인 얼라인 방법과 달리 마그넷 승강 플레이트(400)를 수평 구동 스테이지(200)에 대해 독립적으로 구동하도록 구성함으로써, 마스크(2)와 마그넷 부재(20)가 틀어지는 것을 방지할 수 있다.

도 4의 (c)를 참고하면, 도 2의 (c)와 달리 수평 구동 스테이지(200)와 마그넷 승강 플레이트(400)가 서로 구속되지 않으므로, 기판(1)과 마스크(2)의 얼라인을 위하여 수평 구동 스테이지(200)가 회전함에도 불구하고 마그넷 승강 플레이트(400)와 마그넷 부재(20)는 회전하지 않는다. 그리하여, 마스크(2)와 마그넷 부재(20)의 얼라인이 유지되고, 마스크(2)에서 마그넷 부재(20)와 불일치하는 영역이 발생하지 않게 된다. 따라서, 마스크(2)의 전 영역이 기판(1)에 밀착하게 되어 기판(1)에 원하는 패턴의 물질이 증착될 수 있을 것이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 설비에서 얼라인 장치(2000)의 얼라인 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 5의 동작은 이하 설명되는 도 6의 제어기(600)에 의해 제어되어 얼라인 장치(2000)의 각 모듈에 의해 수행될 수 있다.

S505 단계에서, 얼라인 장치(2000)는 기판(1)의 안착 상태에 대한 정보를 획득한다. 기판(1)은 외부의 기판 반송 로봇에 의해 운반되어 기판 홀더(10)에 안착되는데, 기판(1)의 안착 상태를 검사하는 검사부(500)에 의해 안착 상태에 대한 정보가 획득된다.

예를 들어, 검사부(500)는 기판(1)을 촬영하여 안착 상태에 대한 정보를 제공하는 비전 유닛(카메라), 또는 기판 홀더(10)에 설치되어 기판(1)의 안착 위치를 측정하는 터치 센서 또는 거리 센서에 의해 구현될 수 있다.

여기서, 기판(1)의 안착 상태에 대한 정보는 기판 홀더(10)에 대한 기판(1)의 틀어짐 방향 및 틀어짐 각도를 포함할 수 있다.

S510 단계에서, 얼라인 장치(2000)는 기판(1)의 안착 상태에 기반하여 수평 구동 스테이지(200)를 회전시킬 수 있다. 수평 구동 스테이지(200)를 회전시킴에 있어, 기판(1)의 틀어짐 방향의 반대 방향으로 틀어짐 각도만큼 수평 구동 스테이지(200)를 회전시킬 수 있다.

S515 단계에서, 얼라인 장치(2000)는 기판(1)을 마스크 홀더(30)에 안착된 마스크(2)의 상부로 하강시킨다. 그리고, S520 단계에서, 마그넷 부재(20)를 기판 홀더(10)에 안착된 기판(1)의 상부로 하강시킨다. 또한, 얼라인 장치(2000)는 마그넷 부재(20)에 의하여 마스크(2)가 기판(1)의 하부에 밀착시킬 수 있다. 마스크(2)가 마그넷 부재(20)의 자기력에 의해 기판(1)에 밀착되도록, 얼랑니 장치(2000)는 마그넷 부재(20)를 기판(1)의 상부에 배치시킨 상태로 소정 시간 유지할 수 있다. 마그넷 부재(20)가 전자석으로 구성된 경우, 마그넷 부재(20)에 전기를 인가하여 마그넷 부재(20)가 자기력을 생성하도록 할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기판(1)의 얼라인을 위한 장치들의 예를 도시한다. 이하, 도 6을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 구체적으로 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 얼라인 장치(2000)는 수평 구동 스테이지(200)의 구동(수평 이동 또는 회전)을 위한 기판 수평 구동원(250)과, 기판 홀더(10)의 승강 구동을 기판 승강 구동원(350)과, 마그넷 부재(20)의 승강 구동을 위한 마그넷 승강 구동원(450)을 더 포함할 수 있다. 기판 수평 구동원(250)으로서, 회전 구동을 위한 회전 모터와 수평 방향(X, Y 방향) 구동을 위한 LM(Linear Motion) 액츄에이터가 사용될 수 있다.

기판 홀더(10)의 승강 구동을 위하여 기판 승강 플레이트(300)에 기판 홀더(10)의 승강 구동을 위한 기판 승강 구동원(350)이 구비될 수 있다. 또한, 기판 홀더(10)의 승강 구동을 위하여 기판 승강 플레이트(300)가 자체적으로 승강할 수 있는데, 이 경우 기판 승강 플레이트(300)의 승강 구동을 위한 기판 승강 구동원(350)이 제공될 수 있다.

마그넷 부재(20)의 승강 구동을 위하여 마그넷 승강 플레이트(400)에 마그넷 부재(20)의 승강 구동을 위한 마그넷 승강 구동원(450)이 구비될 수 있다. 또한, 마그넷 부재(20)의 승강 구동을 위하여 마그넷 승강 플레이트(400)가 자체적으로 승강할 수 있는데, 이 경우 마그넷 승강 플레이트(400)의 승강 구동을 위한 마그넷 승강 구동원(450)이 제공될 수 있다. 기판 승강 구동원 및 마그넷 승강 구동원으로서, 공압 실린더, LM 액츄에이터, 또는 볼-스크류 타입의 승강 구동원이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 얼라인 장치(2000)는 기판(1)의 얼라인을 위한 구동을 제어하는 제어기(600)를 더 포함할 수 있다. 제어기(600)는, 기판 수평 구동원(250)을 제어하는 수평 구동 제어기(610)와, 기판 승강 구동원(350)을 제어하는 기판 승강 제어기(620)와, 마그넷 승강 구동원(450)을 제어하는 마그넷 승강 제어기(630)를 더 포함할 수 있다. 제어기(600)(수평 구동 제어기(610), 기판 승강 제어기(620, 마그넷 승강 제어기(630))는 하나 또는 그 이상의 프로세서들(프로세싱 회로)로 구성될 수 있다. 또한, 제어기(600)는 기판 처리 설비의 전반적인 동작을 제어하기 위한 중앙 프로세서와 기판 처리 설비를 제어하기 위한 각종 정보를 저장하는 메모리를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 얼라인 장치(2000)는 기판 홀더(10)에 대한 기판(1)의 안착 상태를 검사하는 검사부(500)를 더 포함할 수 있다. 수평 구동 제어기(610)는 검사부(500)로부터 제공되는 기판(1)의 안착 상태에 대한 정보에 기반하여 기판 수평 구동원(250)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 검사부(500)는 기판(1)을 촬영하여 안착 상태에 대한 정보를 제공하는 비전 유닛(카메라), 또는 기판 홀더(10)에 설치되어 기판(1)의 안착 위치를 측정하는 터치 센서 또는 거리 센서에 의해 구현될 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 기판(1)의 안착 상태에 대한 정보는 기판 홀더(10)에 대한 기판(1)의 틀어짐 방향 및 틀어짐 각도를 포함할 수 있다. 수평 구동 제어기(610)는 기판(1)의 틀어짐 방향의 반대 방향으로 틀어짐 각도만큼 수평 구동 스테이지(200)를 회전시키도록 기판 수평 구동원(250)을 제어할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 수평 구동 스테이지(200) 및 기판 승강 플레이트(300)는 서로 고정되도록 결합되고, 기판 승강 플레이트(300)의 승강에 의하여 수평 구동 스테이지(200)가 함께 승강할 수 있다.

본 발명의 실시예에서, 마그넷 승강 플레이트(400)는 수평 구동 스테이지(200)의 개구부를 통과하여 형성된 샤프트를 통해 마그넷 부재(20)와 결합될 수 있다. 즉, 마그넷 승강 플레이트(400)와 마그넷 부재(20)는 수평 구동 스테이지(200)에 형성된 개구부를 통과하여 형성된 샤프트를 통해 결합됨으로써 수평 구동 스테이지(200) 및 기판 승강 플레이트(300)에 대해 독립적으로 구동할 수 있다.

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 본 발명에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 본 발명의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형예와 구체적인 실시예는 모두 본 발명의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.

Claims

기판 처리 설비에서 기판의 얼라인 장치에 있어서,
패턴이 형성된 마스크가 안착되는 마스크 홀더가 하부에 결합된 베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트에 결합되고, 수평 방향으로 이동하거나 회전하는 수평 구동 스테이지;
상기 수평 구동 스테이지에 고정되도록 결합되어, 상기 기판을 지지하는 기판 홀더를 승강 또는 하강시키는 기판 승강 플레이트; 및
상기 마스크를 상기 기판의 하부에 밀착시키기 위한 마그넷 부재를 승강 또는 하강시키는 마그넷 승강 플레이트를 포함하고,
상기 마그넷 승강 플레이트는 상기 수평 구동 스테이지에 대하여 독립적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 얼라인 장치.
제1항에 있어서,
상기 수평 구동 스테이지의 구동을 위한 기판 수평 구동원;
상기 기판 홀더의 승강 구동을 기판 승강 구동원; 및
상기 마그넷 부재의 승강 구동을 위한 마그넷 승강 구동원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인 장치.
제2항에 있어서,
상기 기판의 얼라인을 위한 구동을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
상기 제어기는,
상기 기판 수평 구동원을 제어하는 수평 구동 제어기;
상기 기판 승강 구동원을 제어하는 기판 승강 제어기; 및
상기 마그넷 승강 구동원을 제어하는 마그넷 승강 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인 장치.
제3항에 있어서,
상기 기판 홀더에 대한 상기 기판의 안착 상태를 검사하는 검사부를 더 포함하고,
상기 수평 구동 제어기는,
상기 검사부로부터 제공되는 상기 기판의 안착 상태에 대한 정보에 기반하여 기판 수평 구동원을 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인 장치.
제4항에 있어서,
상기 기판의 안착 상태에 대한 정보는,
상기 기판의 틀어짐 방향 및 틀어짐 각도를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인 장치.
제5항에 있어서,
상기 수평 구동 제어기는,
상기 기판의 틀어짐 방향의 반대 방향으로 상기 틀어짐 각도만큼 상기 수평 구동 스테이지를 회전시키도록 기판 수평 구동원을 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인 장치.
제1항에 있어서,
상기 수평 구동 스테이지 및 상기 기판 승강 플레이트는 서로 고정되도록 결합되고,
상기 기판 승강 플레이트의 승강에 의하여 상기 수평 구동 스테이지가 함께 승강하는 것을 특징으로 하는 얼라인 장치.
제7항에 있어서,
상기 마그넷 승강 플레이트는 상기 수평 구동 스테이지의 개구부를 통과하여 형성된 샤프트를 통해 상기 마그넷 부재와 결합되는 것을 특징으로 하는 얼라인 장치.
기판 처리 설비에서 패턴이 형성된 마스크가 안착되는 마스크 홀더가 하부에 결합된 베이스 플레이트와, 상기 베이스 플레이트에 결합되고 수평 방향으로 이동하거나 회전하는 수평 구동 스테이지와, 상기 수평 구동 스테이지에 고정되도록 결합되어 기판을 지지하는 기판 홀더를 승강 또는 하강시키는 기판 승강 플레이트와, 상기 마스크를 상기 기판의 하부에 밀착시키기 위한 마그넷 부재를 승강 또는 하강시키면서 상기 수평 구동 스테이지에 대해 독립적으로 구동하는 마그넷 승강 플레이트를 포함하는, 얼라인 장치의 얼라인 방법에 있어서,
상기 기판의 안착 상태에 대한 정보를 획득하는 단계;
상기 기판의 안착 상태에 기반하여 상기 수평 구동 스테이지를 회전시키는 단계;
상기 기판을 상기 마스크 홀더에 안착된 마스크의 상부로 하강시키는 단계; 및
상기 마그넷 부재를 상기 기판 홀더에 안착된 상기 기판의 상부로 하강시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인 방법.
제9항에 있어서,
상기 기판의 안착 상태에 대한 정보는,
상기 기판 홀더에 대한 상기 기판의 틀어짐 방향 및 틀어짐 각도를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인 방법.
제10항에 있어서,
상기 수평 구동 스테이지를 회전시키는 단계는,
상기 기판의 틀어짐 방향의 반대 방향으로 상기 틀어짐 각도만큼 상기 수평 구동 스테이지를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인 방법.
제9항에 있어서,
상기 마그넷 부재에 의하여 상기 마스크가 상기 기판의 하부로 밀착시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인 방법.
기판 처리 설비에 있어서,
상기 기판이 처리되는 공간을 형성하는 챔버;
상기 챔버 내부에 배치되고 상기 기판의 처리를 위한 마스크에 대하여 상기 기판을 얼라인시키는 얼라인 장치; 및
상기 얼라인 장치의 하부에 위치하여 상기 기판으로 증착 물질을 분사하는 증발원을 포함하고,
상기 기판 얼라인 장치는,
패턴이 형성된 마스크가 안착되는 마스크 홀더가 하부에 결합된 베이스 플레이트;
상기 베이스 플레이트에 결합되고, 수평 방향으로 이동하거나 회전하는 수평 구동 스테이지;
상기 수평 구동 스테이지에 고정되도록 결합되어, 상기 기판을 지지하는 기판 홀더를 승강 또는 하강시키는 기판 승강 플레이트; 및
상기 마스크를 상기 기판의 하부에 밀착시키기 위한 마그넷 부재를 승강 또는 하강시키는 마그넷 승강 플레이트를 포함하고,
상기 마그넷 승강 플레이트는 상기 수평 구동 스테이지에 대하여 독립적으로 구동하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
제13항에 있어서,
상기 기판 얼라인 장치는,
상기 수평 구동 스테이지의 구동을 위한 기판 수평 구동원;
상기 기판 홀더의 승강 구동을 기판 승강 구동원; 및
상기 마그넷 부재의 승강 구동을 위한 마그넷 승강 구동원을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
제14항에 있어서,
상기 기판 얼라인 장치는,
상기 기판의 얼라인을 위한 구동을 제어하는 제어기를 더 포함하고,
상기 제어기는,
상기 기판 수평 구동원을 제어하는 수평 구동 제어기;
상기 기판 승강 구동원을 제어하는 기판 승강 제어기; 및
상기 마그넷 승강 구동원을 제어하는 마그넷 승강 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
제15항에 있어서,
상기 얼라인 장치는 상기 기판 홀더에 대한 상기 기판의 안착 상태를 검사하는 검사부를 더 포함하고,
상기 수평 구동 제어기는,
상기 검사부로부터 제공되는 상기 기판의 안착 상태에 대한 정보에 기반하여 기판 수평 구동원을 제어하는 것을 특징으로 하는 얼라인 장치.
제16항에 있어서,
상기 기판의 안착 상태에 대한 정보는,
상기 기판 홀더에 대한 상기 기판의 틀어짐 방향 및 틀어짐 각도를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
제17항에 있어서,
상기 기판 수평 구동 제어기는,
상기 기판의 틀어짐 방향의 반대 방향으로 상기 틀어짐 각도만큼 상기 수평 구동 스테이지를 회전시키도록 기판 수평 구동원을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.
제13항에 있어서,
상기 수평 구동 스테이지 및 상기 기판 승강 플레이트는 서로 고정되도록 결합되고,
상기 기판 승강 플레이트의 승강에 의하여 상기 수평 구동 스테이지가 함께 승강하는 것을 특징으로 하는 얼라인 장치.
제19항에 있어서,
상기 마그넷 승강 플레이트는 상기 수평 구동 스테이지의 개구부를 통과하여 형성된 샤프트를 통해 상기 마그넷 부재와 결합되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 설비.