JP2020501005A - Substrate processing apparatus and method of using the same - Google Patents
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Abstract
本明細書では、外部から隔離された処理環境を設けるための処理チャンバ(10)、非接触的に処理チャンバ(10)内に設置された基板(S)とマスク(350)との間の距離を測定するための少なくとも1つの距離測定ユニット(500)、及び距離測定ユニット(500)が基板(S)とマスク(350)との間の距離を測定している間、それらを互いに対して移動させることにより、それらを密着させるための押圧機構を含む基板処理装置が開示される。基板処理装置は、遙かに簡単且つ確実に、基板(S)をマスク(350)と位置合わせして、それらを密着させることができ、それにより、基板処理の歩留りが向上する。【選択図】図3BIn this specification, a processing chamber (10) for providing a processing environment isolated from the outside, and a distance between a mask (350) and a substrate (S) installed in the processing chamber (10) in a non-contact manner. At least one distance measurement unit (500) for measuring the distance between the substrate (S) and the mask (350) while the distance measurement unit (500) measures the distance between the substrate (S) and the mask (350). By doing so, a substrate processing apparatus including a pressing mechanism for bringing them into close contact is disclosed. The substrate processing apparatus can much more easily and reliably align the substrate (S) with the mask (350) and bring them into close contact, thereby improving the yield of substrate processing. [Selection diagram] FIG. 3B
Description
[0001]本開示は、基板処理装置、及びそれを使用する基板処理方法に関する。 [0001] The present disclosure relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method using the same.
[0002]基板処理装置は、半導体を組み立てるためのウエハ、LCDを組み立てるための基板、OLEDを組み立てるための基板等を生産するために堆積処理、エッチング処理等を行う。基板処理装置は、基板処理等の種類や条件に応じて様々な構成を有する。 [0002] A substrate processing apparatus performs a deposition process, an etching process, and the like to produce a wafer for assembling a semiconductor, a substrate for assembling an LCD, a substrate for assembling an OLED, and the like. The substrate processing apparatus has various configurations according to types and conditions of substrate processing and the like.
[0003]このような基板処理装置の実施例には、堆積装置が含まれる。堆積装置は、CVD、PVD、蒸発堆積等を行うことにより、基板の表面に薄膜を形成する。 [0003] Examples of such a substrate processing apparatus include a deposition apparatus. The deposition apparatus forms a thin film on the surface of the substrate by performing CVD, PVD, evaporative deposition, or the like.
[0004]OLEDを組み立てるための基板を生産するためには、有機材料、無機材料、及び金属などの堆積材料を蒸発させる処理を用いて、基板の表面上に薄膜を形成することが一般的である。 [0004] In order to produce a substrate for assembling an OLED, it is common to form a thin film on the surface of the substrate using a process that evaporates deposited materials such as organic materials, inorganic materials, and metals. is there.
[0005]堆積材料を蒸発させることによって薄膜を形成する堆積装置は、堆積対象の基板が内部に搭載される堆積チャンバ、及び堆積材料を加熱して、基板に向けて蒸発させる、堆積チャンバの内部に配置された源を含む。堆積材料が蒸発するにつれて、薄膜が基板の表面に形成される。 [0005] A deposition apparatus for forming a thin film by evaporating a deposition material includes a deposition chamber in which a substrate to be deposited is mounted, and an interior of the deposition chamber in which the deposition material is heated and evaporated toward the substrate. Including a source located at As the deposited material evaporates, a thin film forms on the surface of the substrate.
[0006]OLED用の堆積装置に使用される源は、堆積チャンバの内部に実装され、堆積材料を加熱して、それを基板に向けて蒸発させる。このような源は、韓国特許公開公報10−2009−0015324号及び10−2004−0110718号に開示された構成のように、様々な構成を有し得る。 [0006] The sources used in the deposition apparatus for OLEDs are mounted inside a deposition chamber to heat the deposition material and evaporate it toward the substrate. Such a source may have various configurations, such as the configurations disclosed in Korean Patent Publication Nos. 10-2009-0015324 and 10-2004-0110718.
[0007]図1に示すように、OLED用の堆積装置では、所定のパターンのアノード、カソード、有機層等が、マスク350と組み合わされた基板Sを用いて形成される。
[0007] As shown in FIG. 1, in a deposition apparatus for an OLED, a predetermined pattern of an anode, a cathode, an organic layer and the like are formed using a substrate S combined with a
[0008]したがって、堆積処理の前に、基板Sをマスク350と位置合わせすることが重要である。先行技術では、基板Sは、処理チャンバ10の外でマスク350と位置合わせさせられ、次いで、処理チャンバ10内に搬送されて、堆積処理が行われる。
[0008] It is therefore important to align the substrate S with the
[0009]残念ながら、基板S及びマスク350は、処理チャンバ10の外で互いに対して位置合わせさせられた後に、互いからずれてしまう場合があり、これにより、堆積の欠陥が生じる。
[0009] Unfortunately, the substrate S and the
[0010]特に、基板が、搬送されて、垂直配向される際に堆積処理に曝されたとき、基板Sとマスク350は、互いに対して若干動くことがある。これにより、堆積処理に欠陥が生じ、ひいては堆積処理が失敗し得るという問題が生じる。
[0010] In particular, when the substrate is exposed to a deposition process as it is transported and vertically aligned, the substrate S and the
[0011]堆積処理においてこのような欠陥を防止するためには、処理チャンバ10内で、基板Sをマスク350と密着させるか、又は基板Sをマスク350に付着させるかが必要となる。しかしながら、今のところ、基板Sがマスク350と密着しているかどうかを検出する手段は存在しない。したがって、基板Sがマスク350と密着していないまま基板処理が実行された場合、堆積材料が基板の底面にも堆積されるなどの問題が生じることがある。
[0011] In order to prevent such defects in the deposition process, it is necessary to adhere the substrate S to the
[0012]以上の観点から、本開示の目的は、基板とマスクとの間の間隙を正確に測定することにより、卓越した基板処理を実行し得る基板処理装置を提供することである。 [0012] In view of the above, it is an object of the present disclosure to provide a substrate processing apparatus capable of performing excellent substrate processing by accurately measuring a gap between a substrate and a mask.
[0013]本開示の態様によれば、基板処理装置が提供される。基板処理装置は、外部から隔離された処理環境を設けるための処理チャンバ、非接触的に処理チャンバ10内に設置された基板Sとマスク350との間の距離を測定するための少なくとも1つの距離測定ユニット500、及び距離測定ユニット500が基板Sとマスク350との間の距離を測定している間、それらを互いに対して移動させることにより、それらを密着させるか、又は互い接着させるための押圧機構を含む。
[0013] According to an aspect of the present disclosure, a substrate processing apparatus is provided. The substrate processing apparatus includes a processing chamber for providing a processing environment isolated from the outside, and at least one distance for measuring a distance between a mask S and a substrate S installed in the
[0014]基板Sは、静電チャック340によって誘引されて固定されてもよく、マスク350と距離測定ユニット500との間に配置されてもよい。
[0014] The substrate S may be attracted and fixed by the
[0015]距離測定ユニット500は、光を用いて距離を測定するための光センサを含み得る。
[0015] The
[0016]貫通孔342は、光センサから照射された光がマスク350に達するように、静電チャック340を通して形成され得る。
[0016] The through
[0017]基板Sは、貫通孔342の少なくとも一部を覆い得る。
[0017] The substrate S may cover at least a portion of the through
[0018]光センサは、貫通孔342を介して、露出した基板Sの底面に光を照射する発光ユニット、並びに貫通孔342を通過した後に、基板S及びマスク350から反射した光を受ける受光ユニットを含み得る。
[0018] The optical sensor is a light emitting unit that irradiates the bottom surface of the exposed substrate S with light through the
[0019]光センサは、共焦点センサであってもよい。 [0019] The optical sensor may be a confocal sensor.
[0020]光センサは、短波長のレーザ光を照射するためのレーザ変位センサであってもよい。 [0020] The optical sensor may be a laser displacement sensor for emitting short-wavelength laser light.
[0021]距離測定ユニット500は、マスク350に対する相対距離を測定するための第1の距離測定ユニット、及び基板Sに対する相対距離を測定するための第2の距離測定ユニットを含み得る。
[0021] The
[0022]第1の距離測定ユニットは、マスク350のマスクシート351の底面又はマスクシート351が固定されたマスクフレーム352の底面にレーザ光を照射して、マスク350に対する相対距離を測定し得る。
[0022] The first distance measurement unit may measure the relative distance to the
[0023]貫通孔342は、第1の距離測定ユニットから照射されたレーザ光がマスク350に達するように、静電チャック340を通して形成され得る。
[0023] The through
[0024]基板Sは、貫通孔342の少なくとも一部を覆っていてもよく、第2の距離測定ユニットは、貫通孔342を介して、露出した基板Sの底面にレーザ光を照射して、基板Sに対する相対距離を測定し得る。
[0024] The substrate S may cover at least a part of the through
[0025]静電チャック340の貫通孔342内に突出部が形成されてもよく、突出部344は、段差部345を形成するために、貫通孔の内周縁に沿って貫通孔の内側に突出してもよく、第2の距離測定ユニットは、突出部344によって形成された段差部345にレーザ光を照射して、基板Sに対する相対距離を測定し得る。
[0025] A protrusion may be formed in the through
[0026]静電チャック340の貫通孔342内に遮断部材346が設置されてもよく、遮断部材346は、貫通孔342の一部を遮断してもよく、第2の距離測定ユニットは、遮断部材346にレーザ光を照射して、基板Sに対する相対距離を測定し得る。
[0026] A
[0027]複数の貫通孔342が、静電チャック340の縁に沿って形成され得る。
[0027] A plurality of through
[0028]基板処理装置は、距離測定ユニット500によって測定された基板Sとマスク350との間の間隙に基づいて接着駆動部を制御するためのコントローラを含み得る。
[0028] The substrate processing apparatus may include a controller for controlling the adhesion driving unit based on the gap between the substrate S and the
[0029]基板処理装置は、マスク350を固定するための、処理チャンバ10内に設置されたマスククランパ100、基板キャリア320を固定するための、処理チャンバ10内に設置された基板クランパ200であって、静電チャック340によって基板Sが基板キャリアに誘引されて固定される、基板クランパ200、並びに基板Sがマスク350と密着させられるように基板とマスクとを互いに対して移動させるための、マスククランパ110及び/又は基板クランパ200に設置される接着駆動部をさらに含み得る。
[0029] The substrate processing apparatus is a
[0030]基板処理装置は、基板キャリア320をマスククランパ110によって固定されたマスク350に対して移動させて、基板クランパ200によって固定された基板Sをマスククランパ100によって固定されたマスク350と位置合わせするための位置合わせ器400をさらに含み得る。
[0030] The substrate processing apparatus moves the
[0031]本開示の別の態様によると、基板処理装置を使用する基板処理方法が提供される。この方法は、距離測定ユニット500によって基板Sとマスク350との間の距離が測定されている間、それらが互いに密着させられるように、基板をマスクに対して移動させることを含む。
[0031] According to another aspect of the present disclosure, there is provided a substrate processing method using a substrate processing apparatus. The method includes moving the substrate relative to the mask such that they are in close contact with each other while the distance between the substrate S and the
[0032]基板処理方法は、基板Sがマスク350と密着させられる前に、基板Sをマスク350と位置合わせすることを含み得る。
[0032] The substrate processing method may include aligning the substrate S with the
[0033]基板処理方法は、位置合わせした後、距離測定ユニット500によって測定された基板Sとマスク350との間の距離が、所定の距離と等しいか、又はそれより小さいと判断された場合、基板処理を実行し、基板Sとマスク350との間の距離が、所定の距離より大きいと判断された場合、基板Sとマスク350とを再び密着させることを含み得る。
[0033] In the substrate processing method, when the distance between the substrate S and the
[0034]本開示の例示的な実施形態によると、基板処理装置は、基板Sとマスク350とが互いに密着したときに、非接触的に基板Sとマスク350との間の距離を測定するための距離測定ユニット500を含む。それにより、基板Sをマスク350と位置合わせして、それらを密着させる処理が、遙かに簡単且つ確実に行われ、ひいては基板処理の歩留りが大幅に改善される。
[0034] According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the substrate processing apparatus non-contactly measures the distance between the substrate S and the
[0035]具体的には、基板S及びマスク350が、垂直に配向されるにつれて接触させられるとき、基板Sとマスク350との間の接触状態は、位置ごとに異なり得る。したがって、接触状態の正確な測定が必要な位置(長方形の基板の頂点に対応する位置など)に距離測定ユニット500を配置することにより、諸位置で基板Sとマスク350との間の距離を正確に測定することが可能になる。
[0035] Specifically, when the substrate S and the
[0036]さらに、先行技術では、基板Sとマスク350との間の接触状態はカメラによって感知されるが、接触状態を感知することは簡単ではない。それとは対照的に、本開示の例示的な実施形態によれば、光センサ、特に、共焦点センサ又はレーザセンサは、非接触的に基板Sとマスク350との間の距離を測定するように使用され、したがって、基板Sとマスク350との間の接触状態を正確且つ確実に測定することができる。
[0036] Further, in the prior art, the contact state between the substrate S and the
[0037]さらに、本開示の例示的な実施形態によれば、基板S及びマスク350が、垂直に配向されるにつれて、それらを固定して位置合わせするための位置合わせ構造体は、基板S及びマスク350が垂直に配向される際に卓越した基板処理を可能にする。
[0037] Further, in accordance with an exemplary embodiment of the present disclosure, as the substrate S and the
[0049]以下では、本開示の例示的な実施形態を添付の図面を参照して説明する。図2Aから図2Cは、本開示の例示的な実施形態に係る、基板処理装置の位置合わせ構造体を示す断面図であり、特に、基板とマスクとを位置合わせし、それらを密着させる処理を示す。図3Aは、図2Cの位置合わせ構造体における第1の例示的な実施形態に係る静電チャックの貫通孔を示す平面図である。図3Bは、図2Cの位置合わせ構造体における第1の例示的な実施形態に係る距離測定ユニットを示す断面図である。図4は、図2Cの位置合わせ構造体における第2の例示的な実施形態に係る距離測定ユニットを示す断面図である。図5は、図2Cの位置合わせ構造体における第3の例示的な実施形態に係る距離測定ユニットを示す断面図である。図6は、図2Cの位置合わせ構造体における第4の例示的な実施形態に係る距離測定ユニットを示す断面図である。図7A及び7Bは、マスククランパの構造及び動作を示す断面図である。図8A及び8Bは、基板クランパの構造及び動作を示す断面図である。図9は、図2Aから図2Cの位置合わせ構造体における位置合わせ器を示す側面図である。図10は、基板を基板キャリアと位置合わせする処理を示す平面図である。 [0049] In the following, exemplary embodiments of the present disclosure are described with reference to the accompanying drawings. 2A to 2C are cross-sectional views illustrating an alignment structure of a substrate processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure, in particular, a process of aligning a substrate and a mask and bringing them into close contact with each other. Show. FIG. 3A is a plan view showing a through hole of the electrostatic chuck according to the first exemplary embodiment in the alignment structure of FIG. 2C. FIG. 3B is a cross-sectional view illustrating the distance measuring unit according to the first exemplary embodiment in the alignment structure of FIG. 2C. FIG. 4 is a sectional view showing a distance measuring unit according to the second exemplary embodiment in the alignment structure of FIG. 2C. FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a distance measuring unit according to a third exemplary embodiment in the alignment structure of FIG. 2C. FIG. 6 is a sectional view showing a distance measuring unit according to a fourth exemplary embodiment of the alignment structure of FIG. 2C. 7A and 7B are cross-sectional views showing the structure and operation of the mask clamper. 8A and 8B are cross-sectional views showing the structure and operation of the substrate clamper. FIG. 9 is a side view showing an aligner in the alignment structure of FIGS. 2A to 2C. FIG. 10 is a plan view showing a process for aligning a substrate with a substrate carrier.
[0050]本開示の例示的な実施形態に係る基板処理装置では、基板処理を実行するために、基板S及びマスク350は、処理チャンバ10の中に別々に移送され、次いで、基板S及びマスク350は、互いに密着させられるか、又は、互いに接着させられる。基板処理装置は、マスク350を使用し、基板Sをマスク350と位置合わせすることによって基板処理を実行するあらゆる種類の装置(例えば、堆積のための堆積材料を蒸発させる堆積装置、原子層堆積処理を実行するための堆積装置)に対して適用可能である。
[0050] In a substrate processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure, to perform substrate processing, the substrate S and the
[0051]本開示の例示的な実施形態に係る基板処理装置は、外部から隔離された処理環境を設けるための処理チャンバ10、非接触的に処理チャンバ10内に設置された基板Sとマスク350との間の距離を測定するための少なくとも1つの距離測定ユニット500、及び距離測定ユニット500が基板Sとマスク350との間の距離を測定している間、それらを互いに対して移動させることにより、それらを密着させるための接着駆動部を含む。
[0051] A substrate processing apparatus according to an exemplary embodiment of the present disclosure includes a
[0052]基板処理装置によれば、基板S及びマスク350は、別々に処理チャンバ10の中に移送され、移送された基板S及びマスク350は、処理チャンバ10内で固定され、固定された基板S及びマスク350は、互いに対して移動することにより、互いに位置合わせさせられ、位置合わせさせられた基板S及びマスク350は、密着させられる。次いで、基板処理装置は基板処理を実行する。
[0052] According to the substrate processing apparatus, the substrate S and the
[0053]基板S及びマスク350は、地上に対して垂直に配向される際に、処理チャンバ10の中に移送され、その中で固定され得る。
[0053] The substrate S and the
[0054]それとは対照的に、基板S及びマスク350は、地上に対して水平に配向される際に、処理チャンバ10の中に移送され、その中で固定され得る。
[0054] In contrast, the substrate S and the
[0055]好ましくは、基板Sは、基板キャリア320に固定される際に、移送される。
[0055] Preferably, the substrate S is transported as it is secured to the
[0056]基板キャリア320は、それに固定された基板Sを移動させる要素であり、基板Sを基板キャリアに固定する機構に応じて、様々な構造を有し得る。
[0056] The
[0057]本開示の例示的な実施形態によれば、基板キャリア320は、静電力によって基板を誘引し固定するための静電チャック340、静電チャック340の上面が上方に露出されるように、静電チャック340に連結されたフレーム360、及びDC電力を静電チャック340に供給し且つ供給を制御するための、フレーム360内に設置されたDC電源(図示せず)を含み得る。
[0057] According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the
[0058]基板キャリア320が電磁力によって基板Sを移送している間、静電チャック340は、基板Sを誘引し固定する。静電チャック340は、基板キャリア320内に設置されたDC電源又は外部DC電源から電力を受信することにより電磁力を発生させる。
[0058] While the
[0059]DC電源ユニットは、フレーム360内に設置され、DC電力を静電チャック340に供給し、DC電力の供給を制御する。DC電源は、電力供給システム及び設置構造に応じて、様々な構成を有してもよい。
[0059] The DC power supply unit is installed in the
[0060]基板キャリア320は、処理チャンバ10を含む基板処理システム内で、基板Sを誘引して固定することによって基板Sを移動させるように設置されるので、処理を行うために、DC電源は十分な時間にわたって電力を静電チャック340に供給する必要がある。好ましくは、DC電源は無線制御される。
[0060] Since the
[0061]この目的のために、DC電源は、電力を静電チャック340に供給するための充電可能なバッテリ(図示せず)、並びに外部コントローラによる無線通信及び制御のための無線制御ユニットを含んでもよい。
[0061] To this end, the DC power supply includes a rechargeable battery (not shown) for supplying power to the
[0062]充電可能なバッテリは、DC電力を静電チャック340に供給するために、DC電力で充電される。
[0062] The rechargeable battery is charged with DC power to supply DC power to the
[0063]無線通信ユニットは、外部コントローラによる無線通信に基づいて、静電チャック340へのDC電力の供給の制御と、基板キャリア100等に対するその他の制御とを実行する。
[0063] The wireless communication unit controls the supply of DC power to the
[0064]DC電源は、基板キャリア320に少なくとも部分的に着脱可能に設置される。
[0064] The DC power source is at least partially removably mounted on the
[0065]さらに、充電可能なバッテリは、非常に低い圧力、つまり、大気圧で作動するが、これは処理圧力より高い。したがって、再充電可能なバッテリを取り囲む環境は、外部から隔離されなければならない。 [0065] In addition, rechargeable batteries operate at very low pressure, ie, atmospheric pressure, which is above processing pressure. Therefore, the environment surrounding the rechargeable battery must be isolated from the outside.
[0066]したがって、DC電源は、再充電可能なバッテリを処理環境から隔離するように、再充電可能なバッテリを設置する密封内部空間を設ける収容構造を含むことが望ましい。 [0066] Accordingly, it is desirable that the DC power supply include a containment structure that provides a sealed interior space for installing the rechargeable battery so as to isolate the rechargeable battery from the processing environment.
[0067]フレーム360は、静電チャック340の上面を露出するために静電チャック340の縁に連結され、様々な構成を有してもよい。
[0067] The
[0068]基板キャリア320は、ローラ、磁気浮揚等によって移動させられてもよい。この機構は、基板キャリア320が処理チャンバ10を出入りすることができる限り、ここで特に限定しない。
[0068] The
[0069]この目的のために、処理チャンバ10は、基板キャリア320を移動させる機構に応じて、基板キャリア320を移送させる要素を含む。
[0069] To this end, the
[0070]基板キャリア320は、処理チャンバ10内に設置された基板誘導部材610によって、処理チャンバ10を出入りするように誘導され得る。
[0070] The
[0071]マスク350も様々な方法で処理チャンバ10の中に移送され得る。
[0071] The
[0072]本開示の例示的な実施形態によれば、マスク350は、ローラ、磁気浮揚等によって移送され得る。この機構は、マスク350が処理チャンバ10を出入りすることができる限り、ここで特に限定しない。
[0072] According to an exemplary embodiment of the present disclosure,
[0073]この目的のために、処理チャンバ10は、マスク350を移動させる機構に応じて、マスク350を移送させる要素を含む。
[0073] To this end, the
[0074]パターン化された堆積などの基板処理を実行するために、マスク350は基板Sと接触させられる。
[0074] The
[0075]本開示の例示的な実施形態によれば、マスク350は、パターン化された開孔354を有するマスクシート351、及びマスクシート351が固定されたマスクフレーム352から構成され得る。
[0075] According to an exemplary embodiment of the present disclosure,
[0076]マスク350は、マスクキャリア370に連結されてもよく、マスクキャリア370は、マスク350に固定されたマスクシート351及びマスクフレーム352を移送する。
[0076] The
[0077]マスクキャリア370は、マスクキャリア370に固定されたマスクフレーム352及びマスクシート351を移動させる要素であり、マスク350をマスクキャリアに固定する機構に応じて、様々な構造を有し得る。
[0077] The
[0078]マスクキャリア370は、処理チャンバ10内に設置されたマスク誘導部材620によって、処理チャンバ10を出入りするよう誘導され得る。
[0078] The
[0079]基板処理のために必要とされる追加の要素が、処理チャンバ10内に設置され得る。例えば、基板処理が原子層堆積処理である場合、源30に加えて、原料ガス及び反応ガスなどのガスを注入する構造体が処理チャンバ10内に設置され得る。
[0079] Additional elements required for substrate processing may be located within the
[0080]処理チャンバ10は、蒸発堆積処理を実行するための処理環境をもたらすことができる限り、ここで特に限定されない。
[0080] The
[0081]処理チャンバ10は、基板Sが通過し得るゲートを有する内部空間を有するコンテナから形成されてもよい。
[0081] The
[0082]コンテナは、内部空間で所定の圧力を維持するための排気手段を有し得る。 [0082] The container may have exhaust means for maintaining a predetermined pressure in the interior space.
[0083]少なくとも1つの源30が、処理チャンバ10内に設置される。源30は、堆積材料が基板Sに向かって蒸発するよう堆積材料を加熱することができる限り、ここでは特に限定しない。
[0083] At least one
[0084]源30は、有機材料、無機材料、及び金属材料のうちの少なくとも1つを含む堆積材料を蒸発させる。源は、例えば、堆積材料を含む容器、及び容器を加熱するヒータを含み得る。
[0084] The
[0085]このような基板処理を行うために、処理チャンバ10は、基板Sをマスク350に固定して位置合わせし、それらを密着させる位置合わせ構造体を有する。
[0085] In order to perform such a substrate processing, the
[0086]位置合わせ構造体は、基板Sが固定されている間、マスク350を移動させることにより、又はマスク350が固定されている間、基板Sを移動させることにより、又は基板Sとマスク350の両方を移動させることにより、又はそれに類する方法により、基板Sとマスク350とを位置合わせすることができる。
[0086] The alignment structure may be moved by moving the
[0087]以下では、基板Sをマスク350に固定して位置合わせし、それらを密着させる位置合わせ構造体の実施例が説明される。
[0087] In the following, an embodiment of an alignment structure in which the substrate S is fixedly positioned on the
[0088]位置合わせ構造体は、マスク350を固定するための、処理チャンバ10内に設置されたマスククランパ(マスク固定器)100、静電チャック340によって基板Sが誘引され固定される基板キャリアを固定するための基板クランパ(基板固定器)200、基板キャリア320をマスククランパ110によって固定されたマスク350に対して移動させて、基板クランパ200によって固定された基板Sをマスク350と位置合わせするための位置合わせ器400、及び位置合わせ器400によって位置合わせされた基板Sとマスク350とを密着させるための上述の接着駆動部を含み得る。
[0088] The alignment structure includes a mask clamper (mask fixing device) 100 installed in the
[0089]マスククランパ100は、処理チャンバ10内に設置され、マスク350を固定する。マスククランパ100は、マスク350を固定するための機構に応じて、様々な構成を有し得る。
[0089] The
[0090]本開示の例示的な実施形態によれば、マスククランパ100は、磁力、螺合、嵌合等によって、マスク350を固定し得る。
[0090] According to an exemplary embodiment of the present disclosure,
[0091]具体的には、処理チャンバ10内に移送されたマスクの表面に対して直角な方向で移動して連結するように、マスク350はマスククランパ100と連結される。
[0091] Specifically, the
[0092]より具体的には、マスククランパ100は、マスク350の底面から隆起する突起部310が挿入される挿入部110、及び突起部310が挿入部110内に挿入された後、突起部310と挿入部110との間の連結を保持する保持部120を含み得る。
[0092] More specifically, the
[0093]マスク350の底面から隆起する突起部310は、挿入部110内に挿入されるものであり、連結機構に応じて、様々な構成を有し得る。
[0093] The
[0094]代替的に、挿入部110がマスク350の底面内に挿入されるように、突起部310の代わりに凹溝が形成されてもよい。
[0094] Alternatively, a groove may be formed instead of the
[0095]挿入部110は、マスク350の底面から隆起する突起部310と連結され得、凹溝111を有し得る。
[0095] The
[0096]図7A及び図7Bに示すように、挿入部110内に突起部310が挿入されるように、挿入部110は、処理チャンバ10に移送されたマスク350の表面に対して直角な方向に移動する。
[0096] As shown in FIGS. 7A and 7B, the
[0097]突起部310が挿入部110内に挿入された後、保持部120は、突起部310と挿入部110との間の連結を維持する。保持部120は、様々な構成を有しうる。
[0097] After the
[0098]本開示の例示的な実施形態によれば、保持部120は、突起部310の外周面に沿って形成された2つ以上の孔311内に嵌まった球体部材121、及び突起部310が挿入部110の凹溝111内に挿入されたときに、球体部材121を孔311の中に押圧する押圧部材123を含み得る。
[0098] According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the retaining
[0099]押圧部材123は、挿入部110を形成するハウジング内で長手方向(x軸方向)に移動可能に設置され、球体部材121を孔311の中に押圧するように移動し得る。
[0099] The pressing
[00100]本開示の例示的な実施形態によれば、押圧部材123が、突起部310の長手方向(x軸方向)に移動し、球体部材121を孔311の中に押圧することができるように、球体部材121と接触する傾斜面があってもよい。
[00100] According to the exemplary embodiment of the present disclosure, the pressing
[00101]さらに、押圧部材123は、液圧装置(図示せず)等によって、挿入部110を形成するハウジング内で長手方向(x軸方向)に移動する。
[00101] Further, the pressing
[00102]押圧状態を維持するために押圧部材123が球体部材121を孔311の中に押圧するとき、挿入部110を形成するハウジング内で押圧部材123を固定することが必要である。
[00102] When the
[00103]この目的のために、押圧部材123は、挿入部110を形成するハウジングの周りに設置された固定部材125によって固定され得る。
[00103] For this purpose, the pressing
[00104]固定部材125は、挿入部110を形成するハウジングの周りに設置され、押圧部材123を固定する。特に、固定部材125は、リング状チューブとして形成されてもよく、押圧部材123を直接的又は間接的に押圧して固定するために、内部の液圧又は気圧によって膨張し得る。
[00104] The fixing
[00105]上述の構成により、保持部120は、球体部材121を孔311の中に押圧することにより、突起部310と挿入部110との間の連結を維持することができ、突起部310の位置が正確に補正され得る。それにより、位置合わせ器400は、迅速且つ正確にマスク350を基板Sと位置合わせすることができる。
[00105] With the above-described configuration, the holding
[00106]基板クランパ200は、処理チャンバ10内に設置され、静電チャック340によって基板Sが誘引され固定される基板キャリア320を固定する。基板クランパ200は、基板Sを固定するための機構に応じて、様々な構成を有し得る。
[00106] The
[00107]本開示の例示的な実施形態によれば、基板クランパ200は、磁力、螺合、嵌合等によって、基板キャリア320を固定し得る。
[00107] According to an exemplary embodiment of the present disclosure,
[00108]具体的には、処理チャンバ10内に移送された基板キャリア320の表面に対して直角な方向で移動して連結するように、基板キャリア320は基板クランパ200と連結される。
[00108] Specifically, the
[00109]より具体的には、基板クランパ200は、基板キャリア320の底面から隆起する突起部321が挿入される挿入部110、及び突起部321が挿入部210内に挿入された後、突起部321と挿入部210との間の連結を保持する保持部220を含み得る。
[00109] More specifically, the
[00110]基板キャリア320の底面から隆起する突起部321は、挿入部210内に挿入されるものであり、連結機構に応じて、様々な構成を有し得る。
[00110] The protruding
[00111]代替的に、挿入部210が基板キャリア320の底面内に挿入されるように、突起部321の代わりに凹溝が形成されてもよい。
[00111] Alternatively, a groove may be formed instead of the
[00112]挿入部210は、基板キャリア320の底面から隆起する突起部321と連結され得、凹溝211を有し得る。
[00112] The
[00113]図8A及び図8Bに示すように、挿入部210内に突起部321が挿入されるように、挿入部210は、処理チャンバ10に移送された基板キャリア320の表面に対して直角な方向に移動する。
[00113] As shown in FIGS. 8A and 8B, the
[00114]突起部321が挿入部210内に挿入された後、保持部220は、突起部321と挿入部210との間の連結を維持する。保持部220は、様々な構成を有し得る。
[00114] After the
[00115]本開示の例示的な実施形態によれば、保持部220は、突起部321の外周面に沿って形成された2つ以上の孔322内に嵌まった球体部材221、及び突起部321が挿入部210の凹溝211内に挿入されたときに、球体部材221を孔322の中に押圧する押圧部材223を含み得る。
[00115] According to an exemplary embodiment of the present disclosure, the retaining
[00116]押圧部材223は、挿入部210を形成するハウジング内で長手方向(x軸方向)に移動可能に設置され、球体部材221を孔322の中に押圧するように移動し得る。
[00116] The pressing
[00117]本開示の例示的な実施形態によれば、押圧部材223が、突起部321の長手方向(x軸方向)に移動し、球体部材221を孔322の中に押圧することができるように、球体部材221と接触する傾斜面があってもよい。
[00117] According to the exemplary embodiment of the present disclosure, the pressing
[00118]さらに、押圧部材223は、液圧装置(図示せず)等によって、挿入部210を形成するハウジング内で長手方向(x軸方向)に移動する。
[00118] Further, the pressing
[00119]押圧状態を維持するために押圧部材223が球体部材221を孔322の中に押圧するとき、挿入部210を形成するハウジング内で押圧部材223を固定することが必要である。
[00119] When the
[00120]この目的のために、押圧部材223は、挿入部210を形成するハウジングの周りに設置された固定部材225によって固定され得る。
[00120] For this purpose, the pressing
[00121]固定部材225は、挿入部210を形成するハウジングの周りに設置され、押圧部材223を固定する。特に、固定部材225は、リング状チューブとして形成されてもよく、押圧部材223を直接的又は間接的に押圧して固定するために、内部の液圧又は気圧によって膨張し得る。
[00121] The fixing
[00122]上述の構成により、保持部220は、球体部材221を孔321の中に押圧することにより、突起部321と挿入部210との間の連結を維持することができ、突起部321の位置が正確に補正され得る。それにより、位置合わせ器400は、迅速且つ正確にマスク350を基板Sと位置合わせすることができる。
[00122] With the above-described configuration, the holding
[00123]位置合わせ器400は、基板キャリア320をマスククランパ110によって固定されたマスク350に対して移動させて、基板クランパ200によって固定された基板Sをマスク350と位置合わせする。位置合わせ器は、位置合わせ態様に応じて、様々な構成を有し得る。
[00123] The
[00124]本開示の例示的な実施形態によれば、図9に示すように、位置合わせ器400は、マスク350又は基板Sを、基板Sに対して平行な方向に移動させる第1の線形移動部410、第2の線形移動部420、及び第3の線形移動部440を含み得る。
[00124] According to an exemplary embodiment of the present disclosure, as shown in FIG. 9, the
[00125]第1の線形移動部410、第2の線形移動部420、及び第3の線形移動部440は、互いに対して垂直であり得、マスク350又は基板Sを、基板Sに対して平行な方向に移動させ得る。これらは、基板S又はマスク350を直線的に移動させる機構(例えば、スクリュージャッキシステム、ベルトシステム、及び圧電システム)に応じて、様々な構成を有し得る。
[00125] The first linear moving
[00126]第1の線形移動部410、第2の線形移動部420、及び第3の線形移動部440は、長方形の基板Sのそれぞれの側部に対して平行な方向に直線状に移動することができ、長方形の基板Sの形状に適合する。
[00126] The first linear moving
[00127]垂直配向されるにつれてマスク350と基板Sは互いに対して固定され位置合わせされるので、例えば、スクリュージャッキの機械的線形駆動におけるバックラッシュにより、位置合わせに誤りが生じ得る。
[00127] Since the
[00128]バックラッシュに起因する位置合わせの誤りを防止するために、第1の線形移動部410、第2の線形移動部420、及び第3の線形移動部430の線形移動方向は、図9に示すように、互いに対して直角であってよく、垂直方向に対して傾斜してもよい。
[00128] In order to prevent misalignment due to backlash, the linear movement directions of the first
[00129]第1の線形移動部410、第2の線形移動部420、及び第3の線形移動部430は、垂直方向に対して傾斜し、第1の線形移動部410、第2の線形移動部430、及び第3の線形移動部430のすべての重量が垂直方向に作用して、バックラッシュに起因する位置合わせの誤りを防止する。
[00129] The first linear moving
[00130]位置合わせ器400は、基板クランパ200及び/又はマスククランパ110内に設置され得る。
[00130]
[00131]特に、1つより多くの基板クランパ200、及び1つより多くのマスククランパ110が、基板S及びマスク350に対して、それぞれ複数のポイントにおいて設置されてもよい。位置合わせ器400は、基板クランパ200又はマスククランパ100を共に位置合わせするように構成され得る。
[00131] In particular, more than one
[00132]別の実施例として、1つより多くの基板クランパ200、及び1つより多くのマスククランパ110が、基板S及びマスク350に対して、それぞれ複数のポイントにおいて設置されてもよい。位置合わせ器400は、基板クランパ200又はマスククランパ100を別々に位置合わせするように構成され得る。
[00132] As another example, more than one
[00133]上述のように、基板S及びマスク350が、互いに対して正確に位置合わせされない場合、基板S上にパターンを形成する上で誤りが生じる場合があり、歩留まりが低下することになる。したがって、堆積処理を実行する前に、基板Sをマスク350と位置合わせすることが非常に重要である。
[00133] As described above, if the substrate S and the
[00134]ちなみに、基板処理のために、基板Sは、単独で移送されるか、又は基板キャリア320に固定されて移送されるが、後者の方が一般的である。
[00134] Incidentally, for substrate processing, the substrate S is transferred alone or is fixed to and transferred to the
[00135]基板Sが基板キャリア320上に正確に固定されないと、基板Sをマスク350と位置合わせさせる後続の処理が遅れたり、又は、基板処理の実行にあたって不具合が生じたりする場合がある。
[00135] If the substrate S is not accurately fixed on the
[00136]特に、幾つかの処理では、基板Sは、基板キャリア320に固定されるときに、裏返る(すなわち、ひっくり返ったり、又は垂直に配向されたりする)ことがあるので、基板Sと基板キャリア320との間の連結及び位置合わせは非常に重要である。
[00136] In particular, in some processes, the substrate S may be turned upside down (ie, flipped over or vertically oriented) when secured to the
[00137]したがって、基板Sが基板キャリア320に取り付けられたとき、基板キャリア320と基板Sとの間の位置合わせを実行することが望ましい。
[00137] Therefore, when the substrate S is mounted on the
[00138]図10は、基板Sを基板キャリア320と位置合わせする処理を示す平面図である。
[00138] FIG. 10 is a plan view showing a process for aligning the substrate S with the
[00139]特に、基板Sが基板キャリア320に取り付けられる前に、基板Sと基板キャリア320が互いから離間されている間に垂直に配向されるとき、基板S上の第1の印M1と基板キャリア320上の第2の印M2を用いることにより、基板Sが基板キャリア320と位置合わせされる。
[00139] In particular, the first mark M1 on the substrate S and the substrate when the substrate S and the
[00140]基板Sを基板キャリア320と位置合わせする処理は、上述のマスク350と基板Sとの間の位置合わせ処理と実質的に同じであるか、又は類似しているので、その詳細な説明は省く。
[00140] The process of aligning the substrate S with the
[00141]接着駆動部は、位置合わせ器400によって位置合わせさせられた基板Sとマスク350を密着させる。接着駆動部は、マスク350と基板Sを密着させるために基板クランパ200及び/又はマスククランパ110内に設置された線形駆動部を含み得る。
[00141] The adhesion drive unit brings the
[00142]因みに、基板Sとマスク350が互いに密着していない場合、基板Sとマスク350との間に空間が形成される場合があり、堆積材料又は副生成物などの粒子がその空間内に導入される恐れがある。結果として、基板処理が失敗し得る。
[00142] By the way, when the substrate S and the
[00143]特に、基板S及びマスク350が、垂直に配向されるにつれて処理チャンバ10内に導入されるとき、マスク350はそれ自体の重量によって押圧されないので、基板Sとマスク350が密着しているかどうかを確認することが重要である。
[00143] In particular, when the substrate S and the
[00144]以上の観点から、本開示の例示的な実施形態によれば、基板処理装置は、基板S及びマスク350が接着駆動部によって接触させられたときに、密着しているかどうかを判断するために、非接触的に基板Sとマスク350との間の距離を測定するための距離測定ユニット500を含む。
[00144] In view of the above, according to the exemplary embodiment of the present disclosure, the substrate processing apparatus determines whether the substrate S and the
[00145]距離測定ユニット500は、非接触的に基板Sとマスク350との間の距離を測定する。距離測定ユニット500は、様々な構成を有し得る。
[00145] The
[00146]非接触的に基板Sとマスク350との間の距離を測定することができる限り、様々な非接触距離センサが使用されてもよい。
[00146] Various non-contact distance sensors may be used as long as the distance between the substrate S and the
[00147]例えば、距離測定ユニット500は、レーザや可視域内の光等の単色光を含む光を使用して、距離を測定する光センサを含み得る。
[00147] For example, the
[00148]距離測定ユニット500は、基板Sが距離測定ユニット500とマスク350との間に位置付けされるように、静電チャック340の一側面に配置され得る。
[00148] The
[00149]つまり、基板Sは、静電チャック340によって誘引され固定されるときに、マスク250と距離測定ユニット500との間に配置され得る。
[00149] That is, the substrate S can be disposed between the mask 250 and the
[00150]例えば、距離測定ユニット500は、距離測定ユニット500と静電チャック340との間に位置する処理チャンバ10の一側面に対して、処理チャンバ10の外部に設置されてもよい。
[00150] For example, the
[00151]窓ガラスを距離測定ユニット500と静電チャック340との間に位置する処理チャンバ10の側面に設置してもよく、それにより、距離測定ユニット500から照射された光が窓ガラスを通して透過することができる。
[00151] A window glass may be installed on a side of the
[00152]以下では、本開示の第1の例示的な実施形態に係る距離測定ユニット500が、図3Bを参照して説明される。
[00152] Hereinafter, the
[00153]第1の例示的な実施形態によれば、距離測定ユニット500の光センサから照射された光がマスク350に達するように、貫通孔342が静電チャック340内に形成され得る。
[00153] According to the first exemplary embodiment, a through
[00154]図3Aに示すように、1つより多くの貫通孔342が、静電チャック340の外周に沿って静電チャック340内に形成され得る。
[00154] As shown in FIG. 3A, more than one through
[00155]基板S及びマスク350が、垂直に配向されるにつれて密着させられるとき、基板Sとマスク350との間の接触状態は、上側と下側とでは異なる場合がある。したがって、貫通孔342は、接触状態の正確な感知が必要とされる長方形基板Sの頂点に対応する位置に形成されることが好ましい。
[00155] When the substrate S and the
[00156]1つより多くの貫通孔342が形成された場合、1つより多くの距離測定ユニット500が設置されてもよい。
[00156] If more than one through
[00157]基板Sは、貫通孔342の一部又はすべてを覆い得る。
[00157] The substrate S may cover some or all of the through
[00158]第1の例示的な実施形態によれば、距離測定ユニット500の光センサは、貫通孔342を介して、露出した基板Sの底面に光を照射する発光ユニット、並びに貫通孔342を通過した後に、基板S及びマスク350から反射した光を受ける受光ユニットを含み得る。
[00158] According to the first exemplary embodiment, the optical sensor of the
[00159]光センサは、短波長のレーザ光を照射するための、様々な光センサ(共焦点センサ又はレーザ変位センサなど)であってもよい。 [00159] The optical sensor may be various optical sensors (such as a confocal sensor or a laser displacement sensor) for irradiating short-wavelength laser light.
[00160]共焦点センサが光センサとして利用された場合、発光ユニットから発せられた光は、貫通孔342を通過し、ガラスなどの透明材料から作られた基板Sを透過し、次いで、基板Sの底面、基板Sの上面、及びマスク350の底面(マスク350のマスクシート351、又はマスクシート351が固定されたマスクフレーム352の底面)から反射する。
[00160] When the confocal sensor is used as an optical sensor, light emitted from the light emitting unit passes through the through
[00161]受光ユニットは、基板Sの底面、基板Sの上面、及びマスク350の底面から反射した光を受け、受けた光の種々の波長の強度に基づいて、基板Sの底面、基板Sの上面、及びマスク350の底面への距離を同時に測定する。
[00161] The light receiving unit receives light reflected from the bottom surface of the substrate S, the top surface of the substrate S, and the bottom surface of the
[00162]この態様で、基板Sとマスク350との間の距離を測定することができる。 [00162] In this manner, the distance between substrate S and mask 350 can be measured.
[00163]特に、共焦点センサが光センサとして利用される場合、基板Sとマスク350(マスクシート351又はマスクフレーム352)との間の距離を得ることができるように、基板Sの底面、基板Sの上面、及びマスク350の底面への距離を同時に測定することができる。
[00163] Particularly, when the confocal sensor is used as an optical sensor, the bottom surface of the substrate S, the substrate, The distance to the top surface of S and the bottom surface of the
[00164]さらに、マスク350と基板Sとを正確に位置合わせして、密着させることができるように、共焦点センサは、基板Sとマスク350(マスクシート351又はマスクフレーム352)との間の距離を高精度で測定し得る。
[00164] Further, so that the
[00165]さらに、上述のように、共焦点センサが距離を正確に測定することができるので、他の距離測定ユニットと比べて、基板Sとマスク350との間の距離を測定するためにより少ない数のセンサを設置してもよい。
[00165] Furthermore, as described above, since the confocal sensor can accurately measure the distance, less is required to measure the distance between the substrate S and the
[00166]他の光センサを利用した場合、基板Sの縁に沿って数々の貫通孔342が数々の位置に形成され、距離測定のために複数の光センサがそれぞれ貫通孔342内に設置される。これとは対照的に、光センサとして共焦点センサを利用することにより、光センサが距離を正確に測定することができるので、センサを1つ又は2つの位置に設置することで基板Sとマスク350との間の距離を測定することができる。
[00166] When another optical sensor is used, a number of through
[00167]共焦点センサを利用する距離測定ユニット500が設置されていない諸位置での距離は、暖機運転(warm−up operation)や実験等を通して補正することができる。
[00167] The distances at various positions where the
[00168]以下では、本開示の第2の例示的な実施形態に係る距離測定ユニット500が、図4を参照して詳細に説明され、第1の例示的な実施形態との違いに焦点が当てられる。
[00168] Hereinafter, the
[00169]第2の例示的な実施形態によれば、距離測定ユニット500は、マスク350に対する相対距離を測定するための、処理チャンバ10内に設置された第1の距離測定ユニット、及び基板Sに対する相対距離を測定するための、処理チャンバ10内に設置された第2の距離測定ユニットを含み得る。
[00169] According to the second exemplary embodiment, the
[00170]単一の距離測定ユニット500が基板Sとマスク350との間の距離を測定する第1の例示的な実施形態とは異なり、第2の例示的な実施形態に係る距離測定ユニットは、第1の距離測定ユニット及び第2の距離測定ユニットを含む。
[00170] Unlike the first exemplary embodiment in which a single
[00171]距離測定ユニット500は、第1の距離測定ユニットとマスク350との間の相対距離L1、及び第2の距離測定ユニットと基板Sとの間の相対距離L2に基づいて、基板Sとマスク350との間の距離を測定し得る。
[00171] The
[00172]好ましくは、第1の距離測定ユニット及び第2の距離測定ユニットは、距離を正確に測定するために、相対距離L1及びL2に対して直角な同じ仮想測定基準線R上に設置される。 [00172] Preferably, the first distance measurement unit and the second distance measurement unit are installed on the same virtual measurement reference line R perpendicular to the relative distances L1 and L2 in order to accurately measure the distance. You.
[00173]第1の距離測定ユニットは、マスク350のマスクシート351の底面又はマスクシート351が固定されたマスクフレーム352の底面にレーザ光を照射して、マスク350に対する相対距離L1を測定し得る。
[00173] The first distance measuring unit may measure the relative distance L1 to the
[00174]第1の距離測定ユニットは、静電チャック340内に形成された貫通孔342を介して、露出したマスク350の底面にレーザ光を照射してもよく、又は、静電チャック340の外周を超えて延びて静電チャック340によって覆われていないマスク350の底面(特にマスクフレーム342の底面)にレーザ光を照射してもよい。
[00174] The first distance measurement unit may irradiate the laser light to the exposed bottom surface of the
[00175]第2の距離測定ユニットは、貫通孔342を介して、露出した基板Sの底面、又は、静電チャック340の底面にレーザ光を照射して、基板Sに対する相対距離L2を測定し得る。
[00175] The second distance measuring unit irradiates the exposed bottom surface of the substrate S or the bottom surface of the
[00176]したがって、基板Sとマスク350との間の距離Dは、以下の式1で表されているように、第1の距離測定ユニットからマスク350への相対距離L1、及び第2の距離測定ユニットから基板Sへの相対距離L2から得ることができる。
[式1]
D=L1−L2−T
ここで、Tは基板Sの厚さを表す。
[00176] Therefore, the distance D between the substrate S and the
[Equation 1]
D = L1-L2-T
Here, T represents the thickness of the substrate S.
[00180]以下では、本開示の第3の例示的な実施形態に係る距離測定ユニット500が、図5を参照して詳細に説明され、第1及び第2の実施形態との違いに焦点が当てられる。
[00180] Hereinafter, the
[00181]第3の例示的な実施形態によれば、図5に示すように、突出部344が、静電チャック340の貫通孔342内に形成され得、段差部345を形成するように貫通孔342の内周に沿って内側に突出する。
[00181] According to a third exemplary embodiment, as shown in FIG. 5, a protrusion 344 may be formed in the through
[00182]第2の距離測定ユニットは、突出部344によって形成された段差部345にレーザ光を照射して、基板Sへの相対距離を測定し得る。
[00182] The second distance measuring unit can measure the relative distance to the substrate S by irradiating the
[00183]したがって、基板Sとマスク350との間の距離Dは、以下の式2で表されているように、第1の距離測定ユニットからマスク350への相対距離L1、及び第2の距離測定ユニットから基板Sへの相対距離L2から得ることができる。
[式2]
D=L1−L2−T−t
ここで、Tは基板Sの厚さを表し、tは突出部344の厚さを表す。
[00183] Therefore, the distance D between the substrate S and the
[Equation 2]
D = L1-L2-Tt
Here, T represents the thickness of the substrate S, and t represents the thickness of the protrusion 344.
[00187]以下では、本開示の第4の例示的な実施形態に係る距離測定ユニット500が、図6を参照して詳細に説明され、第1から第3の実施形態との違いに焦点が当てられる。
[00187] Hereinafter, the
[00188]第4の例示的な実施形態によれば、図6に示すように、静電チャック340の貫通孔342の一部を遮蔽する遮断部材346が貫通孔342内に設置され得る。
[00188] According to the fourth exemplary embodiment, a blocking
[00189]第2の距離測定ユニットは、遮断部材346にレーザ光を照射して、基板Sへの相対距離を測定し得る。
[00189] The second distance measuring unit can measure the relative distance to the substrate S by irradiating the blocking
[00190]したがって、基板Sとマスク350との間の距離Dは、以下の式3で表されているように、第1の距離測定ユニットからマスク350への相対距離L1、及び第2の距離測定ユニットから基板Sへの相対距離L2から得ることができる。
[式3]
D=L1−L2−T−S
ここで、Tは基板Sの厚さを表し、Sは遮断部材346の厚さを表す。
[00190] Therefore, the distance D between the substrate S and the
[Equation 3]
D = L1-L2-TS
Here, T represents the thickness of the substrate S, and S represents the thickness of the blocking
[00194]第2の距離測定ユニットからのレーザ光が照射される遮断部材346は、距離を測定するためのターゲットである。遮断部材346は、ガラス又は石英から作製され得るが、これに限定されない。
[00194] The blocking
[00195]遮断部材346は、貫通孔342の一部を遮蔽することができる限り、様々な形状及び様々な態様で貫通孔342内に設置されてもよい。
[00195] The blocking
[00196]例えば、遮断部材346は、貫通孔342の内周又は縁に設置されるリング状部材であってよい。
[00196] For example, the blocking
[00197]遮断部材346は、好ましくは、正確な距離測定のために、基板Sが誘引される貫通孔342の側面の縁に設置される。しかしながら、これは例示的に過ぎないと理解するべきである。
[00197] The blocking
[00198]距離測定ユニット500は、基板Sとマスク350との間の接触状態を感知するために、基板Sとマスク350との間の距離を測定する。距離情報は、静電チャック340、接着駆動部等を制御するために利用され得る。
[00198] The
[00199]したがって、本開示の例示的な実施形態に係る基板処理装置は、距離測定ユニット500によって測定された基板Sとマスク350との間の距離に基づいて、接着駆動部を制御するためのコントローラを含み得る。
[00199] Therefore, the substrate processing apparatus according to the exemplary embodiment of the present disclosure is configured to control the adhesion driving unit based on the distance between the substrate S and the
[00200]この目的のために、各距離測定ユニット500によって感知された距離情報を基板処理装置のコントローラ(図示せず)に送信することが必要である。
[00200] For this purpose, it is necessary to transmit the distance information sensed by each
[00201]処理チャンバ10内に設置された距離測定ユニット500は、距離測定ユニット500によって測定された距離情報を処理チャンバ10の外部に設置されたコントローラに送信するための無線通信ユニット、又は、無線通信を実行するための通信ユニット(図示せず)を含み得る。
[00201] The
[00202]通信ユニットは、距離測定ユニット500によって測定された距離情報を、有線態様又は無線態様で処理チャンバ10の外部に設置されたコントローラに送信する。通信ユニットは、様々な構成を有し得る。
[00202] The communication unit transmits the distance information measured by the
[00203]上述の距離測定ユニット500の構成は、基板Sを垂直配向又は水平配向のいずれかで処理するための基板処理装置に等しく適用されてもよい。
[00203] The configuration of the
[00204]以下では、上述の構成を有する基板処理装置を使用する基板処理方法が説明される。基板処理方法によれば、基板Sとマスク350との間の距離が距離測定ユニット500によって測定されている間、基板Sとマスク350は、互いに対して移動して、密着させられ得る。
[00204] A substrate processing method using the substrate processing apparatus having the above-described configuration will be described below. According to the substrate processing method, while the distance between the substrate S and the
[00205]基板Sとマスク350との間の距離は、マスク350に対する相対距離を測定するための第1の距離測定ユニット、及び基板Sに対する相対距離を測定するための第2の距離測定ユニットによって測定され得る。
[00205] The distance between the substrate S and the
[00206]第1の距離測定処理及び第2の距離測定処理は、上述の距離測定ユニット500によって行われ、その詳細な説明は省略する。
[00206] The first distance measurement processing and the second distance measurement processing are performed by the above-described
[00207]特に、基板処理方法は、基板S及びマスク350を処理チャンバ10内に導入するステップ、位置合わせ器400を使用して基板Sとマスク350を位置合わせする前に、距離測定ユニット500を使用することにより、基板Sの位置(基板Sへの距離)及びマスク350の位置(マスク350への距離)を測定するステップ、基板Sと基板350との間の距離を測定している間、基板Sとマスク350をそれらの間の所定の間隙Gまで互いに対して移動させた後に、基板Sをマスク350と位置合わせするステップ、及び位置合わせの後、基板Sとマスク350とを密着させるステップを含み得る。
[00207] In particular, the substrate processing method includes the steps of: introducing the substrate S and the
[00208]基板処理方法は、基板Sとマスク350とを密着させた後、距離測定ユニット500によって、基板Sとマスク350との間の距離(間隙)を判断するステップ、及び距離(間隙)が所定の距離と等しいか又はそれより小さいと判断された場合にのみ、基板処理を実行するステップを含み得る。
[00208] In the substrate processing method, after the substrate S and the
[00209]好ましくは、間隙Gは50から500μmの範囲であり、基準距離は0から100μmの範囲である。 [00209] Preferably, the gap G ranges from 50 to 500 μm, and the reference distance ranges from 0 to 100 μm.
[00210]基板Sとマスク350との間の距離を測定した後、堆積材料の蒸発による堆積処理や原子層堆積処理を実行するための堆積処理等が実行され得る。
[00210] After measuring the distance between the substrate S and the
[00211]距離測定ユニット500によって測定された基板Sとマスク350との間の距離が所定の距離より大きい場合、上述の基板処理方法を再度実行してもよい。
[00211] When the distance between the substrate S and the
Claims (15)
外部から隔離された処理環境を設ける処理チャンバ、
非接触態様で前記処理チャンバの中に搬送される基板とマスクとの間の間隔を測定する少なくとも1つの距離測定ユニット、及び
前記間隔が事前設定された基準距離と等しくなるか又はそれより小さくなるように、前記基板と前記マスクとを互いに接着させる接着駆動部
を備えている基板処理装置。 A substrate processing apparatus,
A processing chamber for providing a processing environment isolated from the outside;
At least one distance measurement unit for measuring a distance between the substrate and the mask transferred in a non-contact manner into the processing chamber; and the distance becomes equal to or smaller than a preset reference distance. As described above, a substrate processing apparatus including an adhesion drive unit for adhering the substrate and the mask to each other.
前記基板が、前記マスクと前記光センサとの間に配置される、請求項1に記載の基板処理装置。 The distance measurement unit includes an optical sensor,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate is disposed between the mask and the light sensor.
前記静電チャックには、前記光センサから照射された光が前記マスクに達するように、前記静電チャックを貫通する貫通孔が設けられている、請求項2に記載の基板処理装置。 The substrate is attracted and fixed by an electrostatic chuck,
The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the electrostatic chuck is provided with a through-hole penetrating the electrostatic chuck so that light emitted from the optical sensor reaches the mask.
前記光センサが、共焦点センサである、請求項2に記載の基板処理装置。 The substrate is made of a light transmissive material;
The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the optical sensor is a confocal sensor.
前記貫通孔を通して露出した前記マスクの一表面にレーザ光を照射し、前記マスクに対する相対距離を測定する第1の距離測定ユニット、及び
前記貫通孔を通して露出した前記基板の一表面又は前記静電チャックの一表面にレーザ光を照射し、前記基板に対する相対距離を測定する第2の距離測定ユニット
を含む請求項3に記載の基板処理装置。 The distance measurement unit,
A first distance measuring unit that irradiates a laser beam to one surface of the mask exposed through the through hole and measures a relative distance to the mask; and one surface of the substrate or the electrostatic chuck exposed through the through hole 4. The substrate processing apparatus according to claim 3, further comprising a second distance measurement unit that irradiates one surface of the substrate with a laser beam and measures a relative distance to the substrate. 5.
前記第2の距離測定ユニットが、前記突出部によって形成された前記段差部にレーザ光を照射して、前記基板に対する相対距離を測定する、請求項7に記載の基板処理装置。 The through-hole is provided with a protruding portion that protrudes inside the through-hole along an inner peripheral edge of the through-hole to form a step,
The substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the second distance measurement unit irradiates a laser beam to the step formed by the projection to measure a relative distance to the substrate.
前記第2の距離測定ユニットが、前記遮断部材にレーザ光を照射して、前記基板に対する相対距離を測定する、請求項7に記載の基板処理装置。 The through hole of the electrostatic chuck is provided with a blocking member that covers a part of the through hole,
The substrate processing apparatus according to claim 7, wherein the second distance measuring unit irradiates the blocking member with laser light to measure a relative distance to the substrate.
前記静電チャックによって前記基板が吸着されて固定される基板キャリアを固定するための、前記処理チャンバ内に設置された基板クランパ、及び
固定された前記マスクと固定された前記基板キャリアとの間の相対運動によって、前記基板と前記マスクとを位置合わせする位置合わせ器
を備え、前記接着駆動部が、前記マスククランパ及び前記基板クランパのうちの少なくともいずれか1つに設置される、請求項1から11のいずれか一項に記載の基板処理装置。 A mask clamper installed in the processing chamber for fixing the mask,
A substrate clamper installed in the processing chamber for fixing a substrate carrier on which the substrate is adsorbed and fixed by the electrostatic chuck; and a gap between the fixed mask and the fixed substrate carrier. 2. The apparatus according to claim 1, further comprising: an aligner that aligns the substrate and the mask by relative movement, wherein the adhesive driving unit is installed on at least one of the mask clamper and the substrate clamper. 3. 12. The substrate processing apparatus according to claim 11.
外部から隔離された処理環境を設ける処理チャンバ、
非接触態様で前記処理チャンバの中にそれぞれ垂直に搬送されて設置される基板とマスクとの間の間隔を測定する少なくとも1つの距離測定ユニット、
前記基板と前記マスクとの間の相対運動によって、前記基板と前記マスクとを位置合わせする位置合わせ器、及び
位置合わせされた前記基板と前記マスクとの間の間隔が事前設定された基準距離と等しくなるか又はそれより小さくなるように、前記基板と前記マスクとを互いに接着させる接着駆動部
を備えている、基板処理装置。 A substrate processing apparatus,
A processing chamber for providing a processing environment isolated from the outside;
At least one distance measuring unit for measuring a distance between a substrate and a mask which are respectively vertically transferred and installed in the processing chamber in a non-contact manner;
An aligner that aligns the substrate and the mask by a relative movement between the substrate and the mask, and a distance between the aligned substrate and the mask, a predetermined reference distance and A substrate processing apparatus, comprising: a bonding drive unit that bonds the substrate and the mask to each other so as to be equal or smaller.
基板及びマスクをそれぞれ垂直に搬送して、前記基板及び前記マスクを処理チャンバの中に導入することと、
前記基板と前記マスクとの間の相対運動によって、前記基板と前記マスクとを位置合わせすることと、
非接触態様で測定された前記基板と前記マスクとの間の間隔が事前設定された基準距離と等しくなるか又はそれより小さくなるように、前記基板と前記マスクとを互いに接着させることと
を含む、基板処理方法。 A substrate processing method,
Transporting the substrate and the mask vertically, respectively, introducing the substrate and the mask into a processing chamber;
Aligning the substrate and the mask by relative motion between the substrate and the mask;
Bonding the substrate and the mask together such that a distance between the substrate and the mask measured in a non-contact manner is equal to or less than a preset reference distance. , Substrate processing method.
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