KR100670344B1 - Apparatus for aligning substrate and mask and method of aligning substrate and mask - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판과 이 기판 상에 소정 패턴을 형성하기 위해 사용되는 마스크를 이들 사이의 간격에 관계없이 연속적으로 정렬 상태를 확인하면서 최적의 상태로 정렬시키는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위해 본 발명은 적어도 하나의 제1정렬홀을 구비한 기판을 지지하는 제1지지부, 적어도 하나의 제2정렬홀을 구비하고, 상기 기판에 소정 패턴을 형성하는 마스크를 지지하는 제2지지부, 상기 제2지지부를 이동시키는 구동부, 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 향해 광을 조사하는 광조사부, 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 통과한 광을 반사하는 반사부, 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 통과한 후 반사된 광의 광거리를 측정하는 광거리 측정부 및 상기 광거리 측정부 및 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 광거리 측정부로부터 얻은 측정치에 의해 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 제1정렬홀을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 상기 제어부가 상기 구동부를 구동해 상기 마스크의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 장치 및 이를 이용한 기판과 마스크의 정렬 방법을 제공한다.An object of the present invention is to provide a method of aligning a substrate and a mask used to form a predetermined pattern on the substrate in an optimal state while continuously checking the alignment state regardless of the gap therebetween. The present invention provides a first support portion for supporting a substrate having at least one first alignment hole, and a second support hole having at least one second alignment hole, and supporting a mask for forming a predetermined pattern on the substrate. A support unit, a driving unit for moving the second support unit, a light irradiation unit for irradiating light toward the first alignment hole and the second alignment hole, a reflection unit reflecting light passing through the first alignment hole and the second alignment hole, An optical distance measuring unit for measuring an optical distance of the reflected light after passing through the first and second alignment holes, and an optical distance measuring unit electrically connected to the optical distance measuring unit and the driving unit; And a control unit for controlling the driving unit based on the obtained measured value, wherein the first alignment hole of the light distance reflected by the mask through the first alignment hole of the light irradiated from the light irradiation unit and the light irradiated from the light irradiation unit. And the control unit drives the driving unit to adjust the position of the mask so that the optical distance reflected by the reflecting unit passes through the second alignment hole in sequence, and the position of the mask is used. A method of aligning a substrate with a mask is provided.

Description

기판과 마스크의 정렬 장치 및 정렬 방법{Apparatus for aligning substrate and mask and method of aligning substrate and mask}Apparatus for aligning substrate and mask and method of aligning substrate and mask}
도 1은 종래기술에 따른 기판 및 마스크의 정렬 방법을 나타내는 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view showing a substrate and mask alignment method according to the prior art.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판과 마스크의 정렬 장치를 나타내는 개략적인 단면도이다.2 is a schematic cross-sectional view showing an alignment device of a substrate and a mask according to a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 도 2와 유사한 도면으로서, 기판과 마스크의 정렬을 판단하는 원리를 설명하며 기판과 마스크가 오정렬된 상태를 도시하는 단면도이다.FIG. 3 is a view similar to FIG. 2, illustrating a principle of determining alignment between a substrate and a mask, and illustrating a misalignment state of the substrate and the mask.
도 4는 도 3과 유사한 도면으로서 투명 기판과 마스크의 정렬을 판단하는 원리를 설명하는 개략적인 단면도이다.4 is a schematic cross-sectional view similar to FIG. 3 illustrating a principle of determining alignment of a transparent substrate and a mask.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판과 마스크의 정렬 과정을 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an alignment process of a substrate and a mask according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
110 : 제1지지부 111, 211 : 기판110: first support portion 111, 211: substrate
111a : 제1정렬홀 120 : 제2지지부111a: first alignment hole 120: second support portion
121, 221 : 마스크 121a : 제2정렬홀121, 221: mask 121a: second alignment hole
221a : 정렬홀 121b, 221b : 마스크의 표면221a: alignment holes 121b and 221b: surface of mask
130 : 구동부 140 : 광조사부130: driving unit 140: light irradiation unit
141 : 광원 142 : 반투명경141: light source 142: translucent mirror
150 : 반사부 160 : 광거리 측정부150: reflecting unit 160: optical distance measuring unit
170 : 제어부170: control unit
본 발명은 기판 상에 소정 패턴을 형성하기 위해 사용되는 마스크와 기판을 정렬시키는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기전계발광소자용 기판과 이 기판 상에 소정 패턴을 형성하기 위해 사용되는 마스크를 이들 사이의 간격에 관계없이 연속적으로 정렬 상태를 확인하면서 최적의 상태로 정렬시키는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and a method for aligning a substrate with a mask used to form a predetermined pattern on the substrate, and more particularly, to a substrate for an organic light emitting device and to form a predetermined pattern on the substrate. An apparatus and method for aligning a mask to an optimal state while continuously checking the alignment state irrespective of the distance between them.
최근들어 기존의 음극선관(cathode ray tube)을 대체할 수 있는 다양한 평판 디스플레이 장치가 개발 및 생산 중에 있으며, 이들 평판 디스플레이 장치에는 액정 디스플레이(liquid crystal display: LCD), 전계방출 디스플레이(field emission display: FED), 전계발광 디스플레이(electroluminescent display: ELD) 및 플라즈마 디스플레이(plasma display panel: PDP) 등이 있다. 이중 전계발광 디스플레이는 솔리드 스테이트(solid state) 특성을 가져 사용 온도 범위가 넓고 내충격성 및 내진동성이 강하며, 시야각이 넓고 응답속도가 빠르기 때문에 고성능 평판 디스플레이로서 사용되고 있다. 이러한 전계발광 디스플레이는 발광층을 구 성하는 물질에 따라서 무기전계발광소자와 유기전계발광소자로 구분될 수 있으며, 유기전계발광소자는 무기전계발광소자에 비해 휘도, 응답속도 등의 특성이 우수하고, 컬러 디스플레이가 가능하다는 장점이 있어서 최근 널리 사용되고 있다.Recently, various flat panel display devices that can replace conventional cathode ray tubes have been developed and produced. These flat panel display devices include liquid crystal displays (LCDs) and field emission displays. FED), an electroluminescent display (ELD), and a plasma display panel (PDP). Dual electroluminescent displays are used as high-performance flat panel displays because they have a solid state characteristic, a wide temperature range, high impact resistance and vibration resistance, and a wide viewing angle and fast response speed. The electroluminescent display can be classified into an inorganic electroluminescent device and an organic electroluminescent device according to the material constituting the light emitting layer, and the organic electroluminescent device has excellent characteristics such as brightness and response speed compared to the inorganic electroluminescent device. It is widely used in recent years because of the advantage that the color display is possible.
유기전계발광소자는 투명한 절연기판 상에 소정 패턴으로 형성된 제1전극층, 제1전극층 상에 형성된 발광재료를 포함하는 유기발광층 및 유기발광층 상에 형성된 제2전극층을 구비하며, 일반적으로 제1전극층은 애노드 전극으로서 기능하고 제2전극층은 캐소드 전극으로서 기능한다. 애노드 전극에 캐소드 전극보다 높은 전압을 인가하면 정공이 제1전극층에서 유기발광층으로 이동하고 전자가 제2전극층에서 유기발광층으로 이동되며, 이동된 정공 및 전자는 유기발광층에서 재결합하여 여기자(exiton)를 형성하고 이 여기자로부터의 에너지에 의해 특정 파장의 빛이 발생하게 된다.The organic light emitting device includes a first electrode layer formed in a predetermined pattern on a transparent insulating substrate, an organic light emitting layer including a light emitting material formed on the first electrode layer, and a second electrode layer formed on the organic light emitting layer. It functions as an anode electrode and the second electrode layer functions as a cathode electrode. When a higher voltage is applied to the anode than the cathode, holes move from the first electrode layer to the organic light emitting layer, electrons move from the second electrode layer to the organic light emitting layer, and the moved holes and electrons recombine in the organic light emitting layer to excite excitons. The energy from these excitons causes light of a certain wavelength to be generated.
유기발광층 및 제2전극층 등은 증착과 같은 방식으로 성형될 수 있으며, 증착 공정은 증착 챔버 내에서 기판 상에 소정 패턴을 형성하도록 이 패턴에 대응되게 천공된 다수의 슬릿을 구비한 금속 마스크를 통해 증발된 소재가 기판의 표면 상에 부착됨으로써 수행된다. 이러한 증착 공정에 있어서 증착이 실행되는 기판은 원판 또는 임의의 층이 소정 형상으로 패턴된 기판 상에 마스크를 밀착시켜서 수행하게 되므로 기판과 마스크를 정위치에 올바르게 정렬시키는 과정이 중요하게 된다.The organic light emitting layer, the second electrode layer, etc. may be shaped in the same manner as deposition, and the deposition process is performed through a metal mask having a plurality of slits perforated corresponding to the pattern to form a predetermined pattern on the substrate in the deposition chamber. Evaporated material is performed by attaching on the surface of the substrate. In the deposition process, the substrate on which deposition is performed is performed by closely attaching a mask on a substrate or a substrate on which an arbitrary layer is patterned into a predetermined shape, so that the process of properly aligning the substrate and the mask in a proper position becomes important.
도 1은 종래기술에 따른 기판 및 마스크의 정렬 방법을 도시하는 개략적인 단면도이다. 소정 패턴의 전극층을 증착하도록 다수의 슬릿이 형성된 금속 마스크 (20)는 마스크 프레임(30) 상에 탑재되어 있다. 제1전극층 또는 유기발광층이 형성된 기판(10)을 마스크(20) 상에 배치한 후, 기판(10) 또는 마스크(20)를 이동시키면서 CCD(charged coupled device) 카메라(40)를 이용하여 기판(10) 상에 제공된 정렬 마크(15)와 마스크(20)에 제공된 정렬 홀(25)의 일치 여부를 확인하고 기판(10)과 마스크(20)를 밀착시킴으로써 기판과 마스크의 정렬을 완료하게 된다.1 is a schematic cross-sectional view showing a substrate and mask alignment method according to the prior art. A metal mask 20 in which a plurality of slits are formed to deposit an electrode layer of a predetermined pattern is mounted on the mask frame 30. After disposing the substrate 10 on which the first electrode layer or the organic light emitting layer is formed on the mask 20, the substrate 10 may be moved using the CCD (charged coupled device) camera 40 while moving the substrate 10 or the mask 20. The alignment mark 15 provided on the 10 and the alignment hole 25 provided on the mask 20 are checked to match each other, and the substrate 10 and the mask 20 are brought into close contact with each other to complete the alignment of the substrate and the mask.
이러한 정렬 방법에 있어서, 기판(10)과 마스크(20)는 서로 접촉한 상태에서 CCD 카메라(40)를 사용하여 이미지를 획득한 후 정열 여부를 확인하므로, 기판(10)과 마스크(20) 간의 접촉을 위한 부착 및 탈착 도중 마스크(20)에 제공된 슬릿 부분의 요철 형상이 상기 기판(10)의 표면을 긁게 되고 기판(10) 또는 기판(10) 상에 형성된 패턴을 손상시키게 되어 기판의 불량 및 이물질 발생의 원인이 되는 문제점이 있었다. 또한, 한 번의 정렬 작업을 수행한 후 기판(10)과 마스크(20)가 오정렬 상태이면, 다시 기판(10)과 마스크(20)를 분리시키고 정렬 작업을 수행한 후 CCD 카메라(40)를 이용하여 다시 정렬 상태를 확인하므로, 정렬 작업은 단속적이 되어 신속한 정렬 작업을 수행할 수 없다는 문제점이 있었다.In such an alignment method, since the substrate 10 and the mask 20 check the alignment after acquiring an image using the CCD camera 40 in contact with each other, the substrate 10 and the mask 20 are separated from each other. The uneven shape of the slit portion provided to the mask 20 during the attachment and detachment for the contact scratches the surface of the substrate 10 and damages the substrate 10 or the pattern formed on the substrate 10, resulting in a defect of the substrate and There was a problem that causes the generation of foreign matter. In addition, if the substrate 10 and the mask 20 are misaligned after performing one alignment operation, the substrate 10 and the mask 20 are separated again, and after performing the alignment operation, the CCD camera 40 is used. Since the alignment status is checked again, the sorting operation is intermittent and there is a problem that the quick sorting operation cannot be performed.
본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 기판과 이 기판 상에 소정 패턴을 형성하기 위해 사용되는 마스크를 이들 사이의 간격에 관계없이 연속적으로 정렬 상태를 확인하면서 최적의 상태로 정렬시키는 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and the substrate and the mask used to form a predetermined pattern on the substrate is aligned in an optimal state while continuously checking the alignment state irrespective of the gap therebetween. The purpose is to provide a method.
위와 같은 목적 및 그 밖의 다른 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 기판 및 마스크의 정렬 장치는 적어도 하나의 제1정렬홀을 구비한 기판을 지지하는 제1지지부; 적어도 하나의 제2정렬홀을 구비하고, 상기 기판에 소정 패턴을 형성하는 마스크를 지지하는 제2지지부; 상기 제2지지부를 이동시키는 구동부; 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 향해 광을 조사하는 광조사부; 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 통과한 광을 반사하는 반사부; 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 통과한 후 반사된 광의 광거리를 측정하는 광거리 측정부; 및 상기 광거리 측정부 및 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 광거리 측정부로부터 얻은 측정치에 의해 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 제1정렬홀을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 상기 제어부가 상기 구동부를 구동해 상기 마스크의 위치를 조정하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object and other objects, the alignment device of the substrate and the mask according to the present invention comprises a first support for supporting a substrate having at least one first alignment hole; A second support part having at least one second alignment hole and supporting a mask for forming a predetermined pattern in the substrate; A driving unit for moving the second support unit; A light irradiation unit for irradiating light toward the first and second alignment holes; A reflector reflecting light passing through the first and second alignment holes; An optical distance measuring unit measuring an optical distance of light reflected after passing through the first and second alignment holes; And a control unit electrically connected to the optical distance measuring unit and the driving unit to control the driving unit by a measurement value obtained from the optical distance measuring unit, and passing through the first alignment hole of the light irradiated from the light irradiation unit. The control unit drives the driving unit so that the optical distance reflected by the mask coincides with the optical distance reflected by the reflecting unit after passing through the first alignment hole and the second alignment hole of the light irradiated from the light irradiation unit. The position of the mask is adjusted.
또한, 본 발명에 따른 기판과 마스크의 정렬 장치는 적어도 투명한 기판을 지지하는 제1지지부; 적어도 하나의 정렬홀을 구비하고, 상기 기판에 소정 패턴을 형성하는 마스크를 지지하는 제2지지부; 상기 제2지지부를 이동시키는 구동부; 상기 기판 및 마스크를 향해 광을 조사하는 광조사부; 상기 기판 및 마스크를 통과한 광을 반사하는 반사부; 상기 기판 및 마스크를 통과한 후 반사된 광의 광거리를 측정하는 광거리 측정부; 및 상기 광거리 측정부 및 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 광거리 측정부로부터 얻은 측정치에 의해 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 상기 제어부가 상기 구동부를 구동해 상기 마스크의 위치를 조정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the alignment apparatus of the substrate and the mask according to the present invention comprises: a first support portion for supporting at least a transparent substrate; A second support part having at least one alignment hole and supporting a mask forming a predetermined pattern on the substrate; A driving unit for moving the second support unit; A light irradiation unit for irradiating light toward the substrate and the mask; A reflector reflecting light passing through the substrate and the mask; An optical distance measuring unit measuring an optical distance of the reflected light after passing through the substrate and the mask; And a control unit electrically connected to the optical distance measuring unit and the driving unit to control the driving unit by a measurement value obtained from the optical distance measuring unit, wherein the mask passes through the substrate of light irradiated from the light irradiation unit. The control unit drives the driving unit to adjust the position of the mask so that the reflected light distance and the light distance reflected by the reflecting unit pass through the substrate and the alignment hole of light irradiated from the light irradiation unit in sequence. It features.
위와 같이 구성된 기판과 마스크의 정렬 장치에서는, 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 제어부가 구동부를 구동시키고 구동부가 제2지지부를 통해 마스크를 연속적으로 이동시키면서 정렬 상태를 확인할 수 있으므로, 기판과 마스크의 정렬 작업은 보다 신속하게 수행될 수 있다.In the alignment apparatus of the substrate and the mask configured as described above, the reflecting portion passes through the substrate and the alignment hole of the light irradiated from the light irradiation part and the light distance reflected by the mask through the substrate of the light irradiated from the light irradiation part Since the control unit drives the driving unit and the driving unit continuously moves the mask through the second support unit so that the light distances reflected by the same are aligned, the alignment operation of the substrate and the mask can be performed more quickly. .
또한, 상기 기판과 마스크의 정렬 장치에 있어서, 상기 제1지지부상에 지지된 기판과 상기 제2지지부 상에 지지된 마스크는 소정 거리로 이격되어 위치되며, 상기 마스크는 상기 구동부에 의해 상기 기판에 대하여 이동되는 것이 바람직하다.Further, in the alignment apparatus of the substrate and the mask, the substrate supported on the first support portion and the mask supported on the second support portion are positioned spaced apart by a predetermined distance, and the mask is mounted on the substrate by the driving portion. It is preferred to be moved relative to.
이 경우, 상기 기판과 상기 마스크가 서로 이격되어 이들 사이의 정렬 작업이 수행되므로, 정렬 확인을 위한 기판과 마스크의 부착으로 인한 기판의 손상을 방지할 수 있다.In this case, since the substrate and the mask are spaced apart from each other to perform an alignment operation therebetween, it is possible to prevent damage to the substrate due to the attachment of the substrate and the mask for checking the alignment.
또한, 상기 기판과 마스크의 정렬 장치에 있어서, 상기 광거리 측정부가 광량 측정기인 것이 바람직하다.In the alignment device of the substrate and the mask, it is preferable that the optical distance measuring unit is a light quantity measuring device.
이 경우, 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하면, 가간섭 조건에 의해 두 반사광의 합이 최대가 될 것이고, 이 광량을 측정함으로써 기판과 마스크의 정렬 여부를 용이하게 판단할 수 있다.In this case, the optical distance reflected by the mask through the substrate of the light irradiated from the light irradiating part, and then the optical distance reflected by the reflecting part through the substrate and the alignment hole of the light irradiated from the light irradiating part in turn If they match, the sum of the two reflected lights will be the maximum by the interference condition, and by measuring the amount of light, it is possible to easily determine whether the substrate and the mask are aligned.
또한, 상기 기판과 마스크의 정렬 장치에 있어서, 상기 광조사부는 광원과 반투명경을 구비하며, 상기 광거리 측정부는 상기 반투명경에서 반사된 광의 광량을 측정하는 광량 측정기인 것이 바람직하다.In the alignment apparatus of the substrate and the mask, the light irradiator includes a light source and a translucent mirror, and the optical distance measuring unit is a light quantity measurer for measuring the amount of light reflected by the translucent mirror.
이 경우, 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광과 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광이 상기 반투명경에서 반사되어 상기 광량 측정기에서 그 광량이 측정되므로, 상기 광조사부와 상기 광거리 측정부의 구성 면에서 유리할 수 있다.In this case, the light reflected by the mask passes through the substrate of the light irradiated from the light irradiation part, and then passes through the substrate and the alignment hole, and the light reflected by the reflecting part is reflected by the semi-transparent mirror so that the light amount meter Since the amount of light is measured, it may be advantageous in terms of the configuration of the light irradiation unit and the optical distance measuring unit.
또한, 상기 기판과 마스크의 정렬 장치에 있어서, 상기 광조사부는 상기 제1지지부에 연동되는 것이 바람직하다.In the alignment apparatus of the substrate and the mask, it is preferable that the light irradiation part is interlocked with the first support part.
이 경우, 상기 광조사부가 상기 제1지지부에 연동됨으로써, 상기 광조사부에서 조사된 광은 항상 일정한 위치에 투사될 수 있다.In this case, since the light irradiating unit is linked to the first support unit, the light irradiated from the light irradiating unit may always be projected at a constant position.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따른 기판과 마스크의 정렬 방법은 적어도 하나의 제1정렬홀을 구비한 기판을 제1지지부 상에 배치하는 단계; 적어도 하나의 제2정렬홀을 구비하고 상기 기판에 소정 패턴을 형성하는 마스크를 제2지지부 상에 배치하는 단계; 광조사부에 의해 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 향해 광을 조사하는 단계; 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 통과한 후 반사부에 의해 반사된 광의 광거리를 광거리 측정부에 의해 측정하는 단계; 및 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 상기 광거리 측정부로부터 얻은 측정치에 의해 제어부가 상기 제2지지부를 이동시키는 구동부를 구동하는 단계;를 포함한다.On the other hand, the alignment method of the substrate and the mask according to another aspect of the present invention comprises the steps of disposing a substrate having at least one first alignment hole on the first support; Disposing a mask having at least one second alignment hole on the substrate, the mask forming a predetermined pattern on the substrate; Irradiating light toward the first alignment hole and the second alignment hole by a light irradiation unit; Measuring the optical distance of the light reflected by the reflector after passing through the first and second alignment holes by the optical distance measuring unit; And passing through the substrate of the light irradiated from the light irradiating unit so that the optical distance reflected by the mask coincides with the optical distance reflected by the reflecting unit after passing through the substrate and the alignment hole. And driving, by the control unit, a driving unit for moving the second support unit based on the measured values.
또한, 본 발명에 따른 기판과 마스크의 정렬 방법은 투명한 기판을 제1지지부 상에 배치하는 단계; 적어도 하나의 정렬홀을 구비하고 상기 기판에 소정 패턴을 형성하는 마스크를 제2지지부 상에 배치하는 단계; 광조사부에 의해 상기 정렬홀을 향해 광을 조사하는 단계; 상기 기판 및 마스크를 통과한 후 반사부에 의해 반사된 광의 광거리를 광거리 측정부에 의해 측정하는 단계; 및 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 상기 광거리 측정부로부터 얻은 측정치에 의해 제어부가 상기 제2지지부를 이동시키는 구동부를 구동하는 단계;를 포함한다.In addition, the alignment method of the substrate and the mask according to the present invention comprises the steps of disposing a transparent substrate on the first support; Disposing a mask on the second support having at least one alignment hole and forming a predetermined pattern on the substrate; Irradiating light toward the alignment hole by a light irradiation unit; Measuring the light distance of the light reflected by the reflector after passing through the substrate and the mask by a light distance measuring unit; And passing through the substrate of the light irradiated from the light irradiating unit so that the optical distance reflected by the mask coincides with the optical distance reflected by the reflecting unit after passing through the substrate and the alignment hole. And driving, by the control unit, a driving unit for moving the second support unit based on the measured values.
위와 같이 구성된 기판과 마스크의 정렬 방법에서는, 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 상기 제어부가 구동부를 구동하고 이 구동부가 제2지지부를 통해 상기 마스크를 이동시키면서 정렬 작업을 수행하여 그 정렬 결과를 연속적으로 파악할 수 있으므로, 기판과 마스크의 정렬 작업은 단속됨이 없이 연속적으로 보다 신속하게 수행될 수 있다.In the method of aligning the substrate and the mask configured as described above, the reflecting part passes through the substrate and the alignment hole of the light irradiated from the light irradiating part through the light distance reflected by the mask through the substrate of the light irradiated from the light irradiating part. Since the control unit drives the driving unit so that the optical distance reflected by the driving unit is aligned and the driving unit performs the alignment operation while moving the mask through the second support unit, the alignment result can be continuously grasped. Work can be performed more quickly and continuously without being interrupted.
또한, 상기 기판과 마스크의 정렬 방법에 있어서, 상기 기판과 마스크의 배치 단계는 이들이 서로 이격되도록 위치시키는 단계를 구비하는 것이 바람직하다.Further, in the method of aligning the substrate and the mask, the disposing step of the substrate and the mask preferably includes a step of positioning them so as to be spaced apart from each other.
이 경우, 상기 기판과 상기 마스크가 서로 이격되어 이들간의 정렬 작업이 수행되므로, 정렬 여부의 확인을 위한 기판과 마스크의 부착으로 인한 기판의 손상을 방지할 수 있다.In this case, since the substrate and the mask are spaced apart from each other to perform an alignment operation therebetween, damage to the substrate due to the attachment of the substrate and the mask for checking the alignment can be prevented.
또한, 상기 기판과 마스크의 정렬 방법에 있어서, 상기 광거리 측정부는 광량 측정기이며, 상기 구동부 구동 단계는 측정된 광량이 상기 기판 및 마스크가 서로 정렬되었을 경우 측정된 기준 광량치와 다를 때 상기 제어부가 상기 구동부를 구동시키는 단계를 구비하는 것이 바람직하다.In the method of aligning the substrate and the mask, the optical distance measuring unit is a light quantity measuring unit, and the driving unit driving step is performed when the control unit outputs the measured light quantity different from the reference light quantity value measured when the substrate and the mask are aligned with each other. It is preferable to include the step of driving the drive unit.
이 경우, 상기 광거리 측정부에 의해 측정된 측정치를 상기 제어부가 기준 광량치와 비교하여 이들이 서로 다를 경우, 상기 제어부에 의해 상기 구동부가 구동되어 상기 마스크가 상기 기판에 대하여 이동하면서 정렬 위치로 위치되므로, 정확하게 기판과 마스크의 정렬 작업을 수행할 수 있다.In this case, when the measured values measured by the optical distance measuring unit are different from the reference light quantity values, they are different from each other, and the driving unit is driven by the control unit so that the mask is moved relative to the substrate and positioned in an alignment position. Therefore, the alignment of the substrate and the mask can be performed accurately.
또한, 상기 기판과 마스크의 정렬 방법에 있어서, 상기 구동부 구동 단계는 측정된 광량치가 상기 기준 광량치보다 작을 때 측정된 광량치가 커지도록 상기 제어부에 의해 상기 구동부를 구동시키는 단계를 구비하는 것이 바람직하다.In the method of aligning the substrate and the mask, the driving unit driving step may include driving the driving unit by the control unit to increase the measured light quantity value when the measured light quantity value is smaller than the reference light quantity value. .
이 경우, 측정된 광량치가 기준 광량치보다 작을 때 상기 제어부에 의해 구동부가 측정된 광량치가 커지도록 구동되면, 상기 광조사부에 의해 조사된 광의 기판 및 마스크를 통과한 후 반사부에 의한 반사된 광거리와 기판을 통과한 후 마스크의 표면에서 반사된 광의 광거리가 일치될 수 있다.In this case, when the measured light quantity value is smaller than the reference light quantity value and the driving unit is driven to increase the light quantity value measured by the control unit, the light reflected by the reflecting unit after passing through the substrate and the mask of the light irradiated by the light irradiation unit The distance and the optical distance of the light reflected from the surface of the mask after passing through the substrate may coincide.
또한, 상기 기판과 마스크의 정렬 방법에 있어서, 상기 구동부 구동 단계는 제어부에 의한 상기 구동부의 구동 도중 측정된 광량치가 이전에 측정된 광량치보다 작을 때 상기 구동부의 이동 방향을 반대로 하여 상기 구동부를 구동시키는 단계를 구비하는 것이 바람직하다.In the method of aligning the substrate and the mask, the driving unit driving step may include driving the driving unit by reversing the moving direction of the driving unit when the light quantity value measured during the driving of the driving unit by the control unit is smaller than the previously measured light quantity value. It is preferred to have a step of making.
이 경우, 제어부는 측정된 광량치가 기준 광량치보다 작을 때 먼저 임의의 방향으로 구동부를 구동시키고, 소정 시간 후 측정된 광량치가 이전 작업에 사용되었던 광량치보다 작다면 이것은 기판과 마스크의 정렬이 더 벗어나게 됨을 의미하게 되므로, 구동부의 구동방향을 반대로 하여 구동함으로써 정렬 작업은 올바른 방향으로 수행될 수 있다.In this case, the control unit first drives the driving unit in any direction when the measured light quantity value is less than the reference light quantity value, and if the light quantity value measured after a predetermined time is smaller than the light quantity value used in the previous operation, this means that the alignment between the substrate and the mask is more. Since it is meant to deviate, the alignment operation can be performed in the correct direction by driving in the reverse direction of the drive unit.
또한, 상기 기판과 마스크의 정렬 방법에 있어서, 상기 광조사부는 광원과 반투명경을 구비하며, 상기 광거리 측정부는 상기 반투명경에서 반사된 광의 광량을 측정하는 광량 측정기인 것이 바람직하다.In the method of aligning the substrate and the mask, the light irradiator includes a light source and a translucent mirror, and the optical distance measuring unit is a light quantity measurer for measuring the amount of light reflected by the translucent mirror.
이 경우, 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광과 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광이 상기 반투명경에서 반사되어 상기 광량 측정기에서 그 광량이 측정되므로, 상기 광조사부와 상기 광거리 측정부의 구성 면에서 유리할 수 있다.In this case, the light reflected by the mask passes through the substrate of the light irradiated from the light irradiating unit, and then passes through the substrate and the alignment hole, and is reflected by the reflecting unit, and is reflected by the translucent mirror so that the light amount measuring instrument Since the light amount is measured in, it may be advantageous in terms of the configuration of the light irradiation unit and the optical distance measuring unit.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 및 마스크의 정렬 방법에 대해 상세하게 설명한다.Hereinafter, a method of aligning a substrate and a mask according to a preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings will be described in detail.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판과 마스크의 정렬 장치를 나타내는 개략적인 단면도이고, 도 3은 도 2와 유사한 도면으로서, 기판과 마스크의 정렬을 판단하는 원리를 설명하며 기판과 마스크가 오정렬된 상태를 도시하는 단면도이며, 도 4는 도 3과 유사한 도면으로서 투명 기판과 마스크의 정렬을 판단하는 원리를 설명하는 개략적인 단면도이다. 이들 도면에서, 실선의 화살표로 나타낸 선은 본 발명의 기판과 마스크의 정렬 장치의 정렬 원리를 설명하기 위한 광의 이동 경로를 나타내는 것이며, 동일하게 부여된 참조번호는 동일한 부재를 지칭한다.FIG. 2 is a schematic cross-sectional view illustrating an alignment device of a substrate and a mask according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view similar to FIG. 2, illustrating a principle of determining alignment of the substrate and the mask. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating a misaligned state, and FIG. 4 is a view similar to FIG. 3, illustrating a principle for determining alignment of a transparent substrate and a mask. In these figures, the line indicated by the solid arrow indicates the movement path of the light for explaining the alignment principle of the alignment device of the substrate and mask of the present invention, and the same reference numerals refer to the same members.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판과 마스크의 정렬 장치는, 바람직하게는 유기전계발광소자용 기판으로서 사용될 수 있는 기판(111)을 지지하는 제1지지부(110), 이 기판(111) 상에 소정 패턴을 형성하도록 증착 공정에 사용되는 금속 마스크(121)를 지지하는 제2지지부(120), 제2지지부(120)를 이동시키는 구동부(130), 기판(111)과 마스크(121)의 정렬을 확인하기 위한 광을 조사하는 광조사부(140), 조사된 광을 반사하는 반사부(150), 반사된 광의 광거리를 측정하는 광거리 측정부(160) 및 광거리 측정부(160)와 구동부(130)에 전기적으로 연결되어 마스크(121)를 기판(111)에 대하여 정렬시키도록 구동부(130)를 구동하는 제어부(170)를 포함하며, 이러한 구성의 기판과 마스크의 정렬 장치는 소정의 증착 장치 내에 설치될 수 있다.Referring to FIG. 2, the alignment apparatus of the substrate and the mask according to the preferred embodiment of the present invention preferably includes a first support 110 supporting the substrate 111, which may be used as a substrate for an organic light emitting display device. The second support part 120 supporting the metal mask 121 used in the deposition process, the driver 130 moving the second support part 120, and the substrate 111 to form a predetermined pattern on the substrate 111; Light irradiation unit 140 for irradiating light for confirming the alignment of the mask 121, reflector 150 for reflecting the irradiated light, optical distance measuring unit 160 for measuring the optical distance of the reflected light and optical distance And a controller 170 electrically connected to the measuring unit 160 and the driving unit 130 to drive the driving unit 130 to align the mask 121 with respect to the substrate 111. The alignment device of may be installed in a predetermined deposition apparatus.
상기 제1지지부(110)는 증착 대상인 기판(111)을 지지하는 지지부재로서, 도면에는 기판(111)이 제1지지부(110) 상에 단순히 걸쳐 있는 것으로 도시되어 있지만 이러한 도시는 단지 예시적인 것이며, 예컨대 기판(111)을 증착이 수행되는 증착 챔버(미도시) 내에 도입하는 진공흡착수단 등이 상기 제1지지부(110)가 될 수도 있다.The first support 110 is a support member for supporting the substrate 111 to be deposited, and in the drawing, the substrate 111 is shown as simply spanning on the first support 110, but this illustration is merely exemplary. For example, the first support part 110 may be a vacuum suction means for introducing the substrate 111 into a deposition chamber (not shown) where deposition is performed.
상기 기판(111)은 평판 디스플레이 중의 일 예로서 유기전계발광소자(미도시)를 형성하기 위한 기판이며, 도 2에는 도시되지 않았지만 이 기판 상에(도 2에서는 기판(111)의 하방에) ITO 등으로 이루어지고 애노드 전극으로서 기능하는 제1전극층이 형성되고, 이 제1전극층 상에 적어도 발광층을 포함하는 유기발광층이 형성되며, 이 유기발광층 상에 마그네슘, 리튬 등으로 이루어지고 캐소드 전극으로서 기능하는 제2전극층이 상기 제1전극층과 교차하도록 형성된다.The substrate 111 is a substrate for forming an organic light emitting device (not shown) as an example of a flat panel display, and is not shown in FIG. 2, but is formed on the substrate (below the substrate 111 in FIG. 2). And a first electrode layer formed of, for example, an anode electrode, and an organic light emitting layer including at least a light emitting layer is formed on the first electrode layer. The organic light emitting layer is formed of magnesium, lithium, or the like, and functions as a cathode electrode. The second electrode layer is formed to intersect the first electrode layer.
상기 제1전극층은 투명한 절연판 상에 진공 증착이나 스퍼터링에 의해 소정 패턴을 가지도록 형성될 수 있고, 상기 제2전극층은 상기 제1전극층과 유기발광층이 형성된 후 진공 증착 등에 의해 소정 패턴으로 성형될 수 있다. 또한, 상기 유기발광층은 증착, 스핀 코팅, 잉크젯 프린팅 등에 의해 형성될 수 있다. 상기 유기발광층은 적어도 발광층을 포함하는 다중막의 구조를 가지는 것이 바람직하며, 예컨대 제2전극층과 유기발광층 사이에 전자 수송층(electron transfer layer: ETL)이 배치될 수 있고, 제1전극층과 유기발광층 사이에 정공 수송층(hole transfer layer: HTL)이 배치될 수 있으며, 또한 제1전극층과 정공 수송층 사이에 정공 주입층(hole injection layer: HIL)이 배치될 수도 있고, 제2전극층과 전자 수송층 사이에 전자 주입층(electron injection layer: EIL)이 배치될 수도 있으며, 이러한 다중막 구조로 인해 보다 원활하게 정공 및 전자가 유기발광층 내로 수송될 수 있다.The first electrode layer may be formed to have a predetermined pattern by vacuum deposition or sputtering on a transparent insulating plate, and the second electrode layer may be formed into a predetermined pattern by vacuum deposition after forming the first electrode layer and the organic light emitting layer. have. In addition, the organic light emitting layer may be formed by deposition, spin coating, inkjet printing, or the like. The organic light emitting layer preferably has a structure of a multilayer including at least a light emitting layer, for example, an electron transfer layer (ETL) may be disposed between the second electrode layer and the organic light emitting layer, and between the first electrode layer and the organic light emitting layer. A hole transfer layer (HTL) may be disposed, and a hole injection layer (HIL) may be disposed between the first electrode layer and the hole transport layer, and electron injection may be performed between the second electrode layer and the electron transport layer. An electron injection layer (EIL) may be disposed, and this multilayer structure allows holes and electrons to be transported into the organic light emitting layer more smoothly.
한편, 위에서 설명한 구성의 유기전계발광소자는 수동 구동형(passive matrix type)의 일 예로서 설명한 것으로, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 능동 구동형(active matrix type) 발광소자, 상세하게는 능동 구동형 유기전계발광소자의 제조에도 채용될 수 있다. 능동 구동형 유기전계발광소자의 경우에는, 기판 상에 화소의 동작을 제어하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있고, 이 박막 트랜지스터의 소오스/드레인 전극 중의 어느 하나와 접속하는 제1전극층이 형성되며, 유기발광층 및 제2전극층은 위에서 설명한 수동 구동형 유기전계발광소자와 유사한 구성을 가질 수 있다.On the other hand, the organic light emitting device having the above-described configuration is described as an example of the passive matrix type (passive matrix type), the present invention is not limited thereto, the present invention is an active matrix type light emitting device, the details For example, it can be employed in the manufacture of an active driving organic light emitting device. In the case of an active driving type organic light emitting device, a thin film transistor for controlling the operation of a pixel is formed on a substrate, and a first electrode layer is formed to connect to any one of the source / drain electrodes of the thin film transistor. The second electrode layer may have a configuration similar to the passive driving type organic light emitting display device described above.
이와 같은 구성을 갖는 유기전계발광소자를 제조함에 있어서, 증착 방법을 채택하는 공정에서는 소정 패턴의 전극층 및 유기발광층의 성형을 위해 각 패턴에 대응하도록 다수의 슬릿이 형성된 금속의 마스크가 사용된다. 이러한 마스크는 장방형의 평판 금속 부재로서 증착하고자 하는 대상물의 패턴에 대응하도록 형성된 다수의 슬릿이 이 마스크를 관통하여 형성되어 있다. 도 2에 도시된 마스크(121)는 여러 마스크 중의 일 예로서 도시한 것이며, 제1전극, 유기막층 및 제2전극을 성형하기 위한 마스크 중의 하나가 될 수 있고, 설명의 편의를 위해 소정 패턴을 형성하도록 제공된 다수의 슬릿은 도시되지 않았다. 이러한 마스크(121)는 마스크를 고정하는 마스크 프레임(125)을 통해 제2지지부(120) 상에 탑재되어 상기 기판(111)과의 정렬 작업이 수행된다. 상기 제2지지부(120)는 상기 마스크(121)를 지지하며, 정렬 작업 도중 구동부(130)에 의해 소정 방향으로 이동될 수 있다.In manufacturing an organic light emitting display device having such a structure, a mask of a metal in which a plurality of slits are formed to correspond to each pattern is used for forming an electrode layer and an organic light emitting layer of a predetermined pattern in a process employing a deposition method. Such a mask is a rectangular flat metal member, and a plurality of slits formed to correspond to the pattern of the object to be deposited are formed through the mask. The mask 121 illustrated in FIG. 2 is illustrated as an example of various masks, and may be one of masks for forming the first electrode, the organic layer, and the second electrode. Many slits provided to form are not shown. The mask 121 is mounted on the second support part 120 through a mask frame 125 that fixes the mask to perform alignment with the substrate 111. The second support part 120 supports the mask 121 and may be moved in a predetermined direction by the driving part 130 during the alignment operation.
이러한 마스크(121)를 사용하여 의도하는 대상물을 증착함에 있어서 상기 기판(111)과 상기 마스크(121)는 정위치에 정렬될 필요가 있고, 이 경우 도 1과 관련하여 설명한 바와 같이 상기 기판(111)과 상기 마스크(121)가 접촉된 상태에서 CCD 카메라를 사용하여 정렬 상태를 파악하면, 상기 마스크(121)에 제공된 슬릿에 의한 요철 형상에 의해 상기 기판(111)의 표면이 손상될 가능성이 있을 뿐만 아니라, 신속하고 연속적으로 정렬 작업을 수행하는 것이 어렵게 되나, 본 발명에 따른 기판과 마스크의 정렬 장치에 의하면 기판과 마스크를 접촉시키지 않고서 신속하고 연속적으로 정렬 작업을 수행할 수 있다.In the deposition of the intended object using the mask 121, the substrate 111 and the mask 121 need to be aligned in position. In this case, the substrate 111 as described with reference to FIG. ) And the alignment state using a CCD camera in a state where the mask 121 is in contact with each other, there is a possibility that the surface of the substrate 111 may be damaged by the uneven shape by the slit provided in the mask 121. In addition, the alignment operation of the substrate and the mask according to the present invention is difficult to perform the alignment operation quickly and continuously, the alignment operation can be performed quickly and continuously without contacting the substrate and the mask.
기판(111)과 마스크(121)는 소정 간격(G)을 두고, 즉 상기 기판(111)과 상기 마스크(121)의 상대적 이동시 상기 마스크(121)의 상기 기판(111)에 대향하는 표면(121b)이 상기 기판(111)의 표면에 손상을 주지 않을 정도의 충분한 간격을 두고 서로 평행하게 배치되어 있으며, 기판(111)에 구비된 적어도 하나의 제1정렬홀(111a)과 마스크(121)를 관통하여 형성된 적어도 하나의 제2정렬홀(121a)이 서로 일직선을 이루어 상기 기판(111)과 마스크(121)는 정위치에 정렬될 수 있다. 상기 제1정렬홀(111a)과 상기 제2정렬홀(121a)은 후술되는 광조사부(140)에서 조사된 광이 통과하는 부분으로서 이들 제1 및 제2정렬홀(111a, 121a)은 그 형상이 동일한 것이 바람직하다. 기판(111)의 적어도 제1정렬홀(111a)이 형성된 부분은 불투명할 수 있으며, 도 2에는 상기 기판(110)과 상기 마스크(120)가 서로 정렬된 상태를 도시하고 있다.The substrate 111 and the mask 121 are spaced at a predetermined distance G, that is, the surface 121b facing the substrate 111 of the mask 121 when the substrate 111 and the mask 121 are moved relative to each other. ) Are arranged in parallel with each other at a sufficient interval so as not to damage the surface of the substrate 111, the at least one first alignment hole (111a) and the mask 121 provided in the substrate 111 At least one second alignment hole 121a formed therethrough may be aligned with each other so that the substrate 111 and the mask 121 may be aligned at a proper position. The first alignment hole 111a and the second alignment hole 121a are portions through which the light irradiated from the light irradiation unit 140 to be described later passes, and the first and second alignment holes 111a and 121a have a shape. This same thing is preferable. At least a portion of the substrate 111 on which the first alignment holes 111a are formed may be opaque, and FIG. 2 illustrates a state in which the substrate 110 and the mask 120 are aligned with each other.
기판(111)과 마스크(121)가 서로 오정렬 상태에 있는 것을 도시하는 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판과 마스크의 정렬 장치에 대하여 보다 상세하게 설명한다.An apparatus for aligning a substrate and a mask according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 3 showing that the substrate 111 and the mask 121 are in misalignment with each other.
광조사부(140)는 제1지지부(110)와 연동하고 있다. 따라서, 광조사부(140) 는 제1지지부(110) 상의 일정 위치(예컨대, 기판(111)을 관통해 구비된 제1정렬홀(111a))에 광을 조사할 수 있다. 상기 광조사부(140)는 광원(141)과, 이 광원에서 조사된 광이 통과한 후 반사부(150) 및/또는 상기 마스크(121)의 기판(111)과 대향하는 표면(121b)에서 반사되어 광거리 측정부(160)로 지향되는 반투명경(142)을 포함한다. 이러한 광조사부(140)는 기판(111)의 제1정렬홀(111a)과 일직선을 이루도록 배치되어 있다.The light irradiation part 140 is interlocked with the first support part 110. Therefore, the light irradiator 140 may irradiate light to a predetermined position (eg, the first alignment hole 111a provided through the substrate 111) on the first support 110. The light irradiator 140 reflects the light source 141 and the surface 121b facing the substrate 111 of the mask 121 and / or the reflector 150 after the light irradiated from the light source passes. And a translucent mirror 142 that is directed to the optical distance measuring unit 160. The light irradiation part 140 is disposed to form a straight line with the first alignment hole 111a of the substrate 111.
상기 광원(141)은 기판과 마스크의 정렬 상태를 검출하기 위한 광을 발생시키는 부분으로서 통상의 광원이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 직진성과 집속성이 양호한 레이저를 이용한 광원이 사용될 수 있다. 상기 반투명경(142)은 상기 광원(141)으로부터의 조사광에 대하여 소정 각도를 이루도록 배치되어 있으며, 그 이면(142a)에는 반사율이 50% 정도가 되도록 반투명으로 만들어진 거울면이 구비되어 있다. 따라서, 상기 마스크의 표면(121b) 및/또는 반사부(150)에서 반사된 광은 상기 반투명경의 이면(142a)에서 정반사되어 광거리 측정부(160)에 입사한다.The light source 141 may be a conventional light source as a part for generating light for detecting the alignment state of the substrate and the mask, preferably a light source using a laser having good linearity and focusability. The translucent mirror 142 is disposed to form a predetermined angle with respect to the irradiation light from the light source 141, the rear surface 142a is provided with a mirror surface made translucent so that the reflectance is about 50%. Accordingly, the light reflected from the surface 121b and / or the reflector 150 of the mask is specularly reflected at the rear surface 142a of the translucent mirror and enters the optical distance measuring unit 160.
상기 반사부(150)는 상기 광조사부(140)에서 조사된 광이 법선방향에서 상기 반사부(150)에 입사하도록 배치되어 있다. 이 반사부(150)는 바람직하게는 평면의 거울이 될 수 있다. 따라서, 상기 반사부(150)에 입사한 광조사부(140)로부터 조사된 광은 법선방향에서 입사하고 다시 법선방향으로 반사되어 상기 반투명경의 이면(142a)으로 지향된다.The reflector 150 is disposed so that the light irradiated from the light emitter 140 is incident on the reflector 150 in the normal direction. This reflector 150 may preferably be a planar mirror. Therefore, the light irradiated from the light irradiator 140 incident on the reflector 150 is incident in the normal direction and reflected again in the normal direction to be directed to the back surface 142a of the translucent mirror.
상기 광거리 측정부(160)는 반사부(150) 및/또는 마스크의 표면(121b)에서 반사되어 들어온 광의 광거리를 측정하는 부분으로서, 바람직하게는 광량 측정기가 될 수 있다. 이 광거리 측정부(160)는 제어부(170)와 전기적으로 연결되어 있으며, 광량을 측정하고 측정된 값(예컨대, 광량)을 제어부(170)에 전송하는 기능을 수행한다. 상기 광거리 측정부(160)는 상기 광조사부(140)와 일체로 또는 이에 병행하게 구성될 수 있으나, 도면에 도시된 바와 같이, 상기 광조사부(140)가 광원(141)과 반투명경(142)을 구비하는 경우, 상기 반투명경(142)에 대향하도록, 바람직하게는 상기 반투명경(142)에서 반사되어 들어온 광이 법선방향으로 상기 광거리 측정부(160)에 입사하도록 구성될 수 있는 것이 유리하다.The optical distance measuring unit 160 measures the optical distance of the light reflected from the reflector 150 and / or the surface 121b of the mask, and may be a light quantity meter. The optical distance measuring unit 160 is electrically connected to the control unit 170 and performs a function of measuring the amount of light and transmitting the measured value (eg, the amount of light) to the control unit 170. The light distance measuring unit 160 may be configured integrally or in parallel with the light irradiation unit 140, but as shown in the drawing, the light irradiation unit 140 may include a light source 141 and a translucent mirror 142. ), The light reflected from the translucent mirror 142 may be configured to be incident on the optical distance measuring unit 160 in the normal direction to face the translucent mirror 142. It is advantageous.
위에서 설명한 바와 같이, 광조사부(140)에서 조사된 광은 기판(111)에 구비된 제1정렬홀(111a)과 마스크에 구비된 제2정렬홀(121a)을 순차적으로 통과한 후 반사부(150)에서 반사되고, 이 반사된 광이 광거리 측정부(160)에 입사된다. 도 2를 다시 참조하면, 기판(111)과 마스크(121)가 최적의 상태로 정렬되어 있는 경우, 즉 기판에 구비된 제1정렬홀(111a)과 마스크에 구비된 제2정렬홀(121a)이 일직선을 이루는 경우에는, 광조사부(140)에서 조사된 광은 제1 및 제2정렬홀(111a, 121a)을 순차적으로 통과한 후 반사부(150)에서 반사되고, 이 반사된 광이 광거리 측정부(160)에 입사하고 그 광량이 광거리 측정부(160)에서 측정되어 제어부(160)로 전송된다. 이 경우, 측정된 광량치는 기판(111)과 마스크(121)가 최적 상태로 정렬되어 있으므로 최대의 값을 가진다.As described above, the light irradiated from the light irradiator 140 sequentially passes through the first alignment hole 111a provided in the substrate 111 and the second alignment hole 121a provided in the mask, and then reflects the light. Reflected by the light, the reflected light is incident on the optical distance measuring unit 160. Referring back to FIG. 2, when the substrate 111 and the mask 121 are aligned in an optimal state, that is, the first alignment hole 111a provided in the substrate and the second alignment hole 121a provided in the mask. In this straight line, the light irradiated from the light irradiation unit 140 sequentially passes through the first and second alignment holes 111a and 121a and then is reflected by the reflector 150, and the reflected light is reflected. The light is incident on the distance measuring unit 160 and the amount of light is measured by the optical distance measuring unit 160 and transmitted to the controller 160. In this case, the measured light quantity has the maximum value because the substrate 111 and the mask 121 are aligned in an optimal state.
다시 도 3을 참조하면, 기판(111)과 마스크(121)가 오정렬된 상태에서는 상기 광거리 측정부(160)에서 측정된 값은 도 2와 관련하여 설명된 측정값과 다를 수 있다. 상세하게 설명하면, 기판(111)과 마스크(121)가 오정렬된 상태에서는 광조 사부(140)에서 조사된 광의 일부는 상기 제1 및 제2정렬홀(111a, 121a)을 그대로 통과해 상기 반사부(150)에서 반사되고(도 3의 참조번호 R2), 나머지 일부는 마스크의 표면(121b)에서 반사된다(도 3의 참조번호 R1). 기판(111)과 마스크(121)가 오정렬된 상태에서는, 조사된 광의 진행 방향에서 보았을 때 제1정렬홀(111a)과 제2정렬홀(121a)은 서로 일부 겹쳐져 있거나 혹은 제1정렬홀(111a)의 후방은 상기 마스크(121)의 표면(121b)에 의해 완전히 가려지게 된다. 이러한 상황에서는, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2정렬홀(111a, 121a)을 순서대로 통과한 조사광의 반사부(150)에 의한 반사광(R2)과 제1정렬홀(111a)을 통과한 조사광의 마스크의 표면(121b)에 의한 반사광(R1)은 이들의 광거리가 서로 일치하지 않게 된다.Referring back to FIG. 3, when the substrate 111 and the mask 121 are misaligned, the value measured by the optical distance measuring unit 160 may be different from the measured value described with reference to FIG. 2. In detail, in the state in which the substrate 111 and the mask 121 are misaligned, a part of the light irradiated from the light irradiation part 140 passes through the first and second alignment holes 111a and 121a as it is and reflects the light. Reflected at 150 (reference numeral R2 in FIG. 3), and the remaining portion is reflected at surface 121b of the mask (reference numeral R1 in FIG. 3). In a state in which the substrate 111 and the mask 121 are misaligned, the first alignment hole 111a and the second alignment hole 121a partially overlap each other when viewed in the traveling direction of the irradiated light, or the first alignment hole 111a. ) Is completely covered by the surface 121b of the mask 121. In this situation, as shown in FIG. 3, the reflected light R2 and the first alignment hole 111a by the reflector 150 of the irradiation light passing through the first and second alignment holes 111a and 121a in order. Reflected light R1 by the surface 121b of the mask of the irradiation light which has passed through does not coincide with each other.
따라서, 반사광(R1, R2)이 직접 상기 광거리 측정부(160)에 입사하는 경우, 또는 상기 반투명경의 이면(142a)에서 반사되어 상기 광거리 측정부(160)에 입사하는 경우, 측정된 광량치는 도 2와 관련하여 설명한 광량치와는 다르며, 상세하게는 보다 작은 값으로 측정된다.Therefore, the amount of light measured when the reflected light (R1, R2) is directly incident on the optical distance measuring unit 160, or when the reflected light (R1, R2) is reflected from the back surface 142a of the translucent mirror and incident on the optical distance measuring unit 160 Value is different from the light quantity value described with reference to FIG. 2 and is measured to a smaller value in detail.
오정렬된 상태에서 상기 광거리 측정부(160)에서 측정된 광량치는 상기 제어부(170)로 전송되고, 이 제어부(170)가 도 2와 관련하여 설명한 최대의 광량치(또는 기준 광량치)와 다름을 연산한 후 상기 구동부(130)를 구동시키게 된다. 상기 구동부(130)는 마스크(121)가 배치된 평면 방향에서 상기 제2지지부(120)를 상하좌우로 이동시킬 수 있으므로, 상기 마스크(121)는 상기 기판(111)에 대하여 이동하면서 정렬작업이 수행될 수 있다.In the misaligned state, the light quantity measured by the light distance measuring unit 160 is transmitted to the controller 170, and the controller 170 is different from the maximum light quantity value (or reference light quantity value) described with reference to FIG. 2. After driving the driving unit 130 is driven. Since the driving unit 130 may move the second support part 120 up, down, left, and right in the plane direction in which the mask 121 is disposed, the mask 121 moves with respect to the substrate 111. Can be performed.
이 정렬 작업 도중, 상기 광조사부(140)에서는 계속해서 광이 조사되고 상기 광거리 측정부(160)도 계속해서 광량을 측정하므로, 측정된 광량치가 또한 계속해서 상기 제어부(170)에 전송된다. 상기 제어부(170)는 이전에 수신한 광량치와 새로이 수신한 광량치를 비교한다. 새로이 수신한 광량치가 이전에 수신한 광량치에 비해 작아졌다면, 이는 정렬 작업이 반대로 진행되어 기판(111)과 마스크(121)의 정렬이 더 벌어졌음을 의미하는 것이므로 상기 구동부(130)에 반대방향으로 상기 제2지지부(120)를 이동시킬 것을 명령하면 되고, 새로이 수신한 광량치가 이전에 수신한 광량치에 비해 커졌다면, 이는 정렬 작업이 올바르게 진행되고 있음을 의미하는 것이므로 상기 구동부(130)에 현재의 구동을 진행시킬 것을 명령하면 된다.During this alignment operation, the light irradiation unit 140 continuously irradiates light and the light distance measuring unit 160 continuously measures the light amount, so that the measured light amount value is also continuously transmitted to the control unit 170. The controller 170 compares the previously received light quantity value with the newly received light quantity value. If the newly received light quantity value is smaller than the previously received light quantity value, this means that the alignment operation is reversed and the alignment of the substrate 111 and the mask 121 is more widened. In this case, the second support unit 120 may be moved. If the newly received light amount is larger than the previously received light amount, this means that the alignment operation is correctly performed. You can tell it to proceed with the current drive.
상기 제어부(170)에 의한 이와 같은 정렬 작업의 진행 도중, 새로이 수신한 광량치가 상기 제어부(170)에 사전에 입력된 최대의 광량치(즉, 상기 기판(111)과 마스크(121)가 최적의 상태로 정렬된 경우의 광량치)와 동일하거나, 소정의 오차범위 내에 있게되면 상기 구동부(130)에 상기 제2지지부(120)를 이동시키는 것을 정지할 것을 명령하면 되며, 이 때가 상기 기판(111)과 상기 마스크(121)가 최적의 상태로 정렬된 상태가 된다. 결국, 상기 제어부(170)는, 상기 광조사부(140)로부터의 조사된 광의 상기 제1 및 제2정렬홀(111a, 121a)을 통과한 후 상기 반사부(170)에서 반사된 광(R2)의 광거리와, 상기 광조사부(140)로부터의 조사된 광의 제1정렬홀(111a)을 통과한 후 상기 마스크의 표면(121b)에서 반사된 광(R1)의 광거리가 일치하도록, 상기 구동부(130)에 상기 제2지지부(120)를 이동시킬 것을 명령하고 이 구동부(130)에 의해 상기 제2지지부(120)가 이동됨으로써, 상기 마스크(121)는 상기 기판(111)에 대하여 이동되어 기판과 마스크의 정렬이 수행될 수 있다. 이를 위해 상기 제어부(170)는 상기 광거리 측정부(160)에서 측정된 광량치와 기준 광량치를 연속적으로 비교할 수 있도록 프로그래밍될 수 있다.While the alignment operation is performed by the controller 170, the newly received light quantity value is optimally inputted to the controller 170 at the maximum light quantity value (that is, the substrate 111 and the mask 121 are optimal. Light quantity value when the light is aligned in a state of the same state or within a predetermined error range, the driving unit 130 may be instructed to stop the movement of the second support unit 120. ) And the mask 121 are aligned in an optimal state. As a result, the controller 170 passes through the first and second alignment holes 111a and 121a of the light irradiated from the light irradiator 140 and then reflects the light R2 reflected by the reflector 170. The driving unit so that the optical distance of the light source and the optical distance of the light R1 reflected from the surface 121b of the mask after passing through the first alignment hole 111a of the irradiated light from the light irradiation unit 140 coincide with each other. The mask 121 is moved relative to the substrate 111 by instructing 130 to move the second support part 120 and by moving the second support part 120 by the driving part 130. Alignment of the substrate and mask may be performed. To this end, the controller 170 may be programmed to continuously compare the light quantity measured by the light distance measuring unit 160 with the reference light quantity.
도 4는 본 발명에 따른 기판과 마스크의 정렬 장치의 다른 예로서, 투명한 기판과 금속 마스크를 소정 위치에 정렬시키는 경우에 본 발명의 장치가 사용된 것을 도시하고 있다. 도 4에서는, 정렬을 위한 홀이 구비되지 않은 투명한 기판이 채용된다는 것을 제외하고는, 도 2에 도시한 기판과 마스크의 정렬 장치의 구성과 동일하다.4 shows another example of the alignment apparatus of the substrate and the mask according to the present invention, in which the apparatus of the present invention is used when the transparent substrate and the metal mask are aligned in a predetermined position. In FIG. 4, it is the same as that of the structure of the alignment apparatus of a board | substrate and a mask shown in FIG.
도 4는 기판(211)과 마스크(221)가 서로 최적으로 정렬되지 않은 상태를 도시하고 있다. 따라서, 광조사부(140)에서 조사된 후 기판(211)과 마스크에 구비된 정렬홀(221a)을 통과하고 반사부(150)에서 반사된 광(R2)의 광거리와 광조사부(140)에서 조사된 후 기판(211)과 마스크의 표면(221b)에서 반사된 광(R1)의 광거리는 서로 일치하지 않는다.4 illustrates a state in which the substrate 211 and the mask 221 are not optimally aligned with each other. Therefore, after the light is irradiated from the light emitter 140 and passes through the alignment hole 221a provided in the substrate 211 and the mask, the light distance of the light (R2) reflected from the reflector 150 and the light irradiator 140 After the irradiation, the optical distances of the light R1 reflected from the substrate 211 and the surface 221b of the mask do not coincide with each other.
이 경우에도, 도 3과 관련하여 설명한 바와 같이, 제어부(170)가, 광조사부(140)에서 조사된 후 기판(211) 및 마스크의 정렬홀(221a)을 통과하고 반사부(150)에서 반사된 광의 광거리(R2)와 광조사부(140)에서 조사된 후 기판(211)을 통과하고 마스크(221)의 표면(221b)에서 반사된 광의 광거리(R1)가 일치하도록 정렬 작업을 수행하여 기판과 마스크의 최적 정렬을 얻을 수 있다.Also in this case, as described with reference to FIG. 3, after the control unit 170 is irradiated from the light irradiation unit 140, the control unit 170 passes through the alignment holes 221a of the substrate 211 and the mask and is reflected by the reflector 150. After the light is emitted from the light distance (R2) and the light irradiation unit 140 of the light is passed through the substrate 211 and the alignment operation is performed so that the light distance (R1) of the light reflected from the surface 221b of the mask 221 to match Optimal alignment of the substrate and mask can be obtained.
상세하게 설명하면, 도 3과 관련하여 설명한 바와 같이, 제어부(170)가 기준 광량치와 광거리 측정부(160)에서 전송된 광량 측정치를 비교하면서 구동부(130)에 정렬 작업을 명령하고, 이 구동부(130)에 의해 제2지지부(120)가 이동되면서 정렬 작업이 수행될 수 있다. 여기서의 기준 광량치는, 도 3과 관련하여 설명한 기준 광량치와 마찬가지로, 투명한 기판(2112)과 마스크(221)가 최적의 정렬 상태에 있을 때 측정된 광량치의 최대값이다. 또한, 이 경우에도, 측정된 광량치와 기준 광량치과의 차이를 연산하도록 프래그래밍된 제어부(170)는, 정렬 작업 도중 이전에 수신된 광량치에 의해 정렬 작업을 수행하고 재수신한 광량치와 이전 광량치를 비교하여 재수신한 광량치가 이전 광량치보다 작아지면 반대방향으로 제2지지부(120)를 이동시키는 명령을 구동부(130)에 내리고, 이와는 반대로 커지면 계속해서 동일방향으로 제2지지부(120)를 이동시키도록 구동부(130)에 명령을 내림으로써 연속적인 정렬 작업을 수행하면서, 기판(211)과 마스크(221)가 최적의 정렬 상태로 정렬되도록 정렬 작업을 수행할 수 있다.In detail, as described with reference to FIG. 3, the control unit 170 instructs the driving unit 130 to perform an alignment operation while comparing the reference light quantity value with the light quantity measurement value transmitted from the light distance measuring unit 160. The alignment operation may be performed while the second support unit 120 is moved by the driving unit 130. The reference light quantity value here is the maximum value of the light quantity value measured when the transparent substrate 2112 and the mask 221 are in the optimal alignment state similarly to the reference light quantity value described with reference to FIG. 3. Also in this case, the control unit 170 programmed to calculate the difference between the measured light quantity value and the reference light quantity value performs the alignment operation by the previously received light quantity value during the alignment operation, and retransmits the received light quantity value. When the received light quantity value is smaller than the previous light quantity value by comparing the light quantity value, a command to move the second support portion 120 in the opposite direction is given to the driving unit 130. On the contrary, when the light quantity value is larger than the previous light quantity value, the second support portion 120 continues to move in the same direction. The alignment operation may be performed such that the substrate 211 and the mask 221 are aligned in an optimal alignment state by giving a command to the driving unit 130 to move.
한편, 투명한 기판(211)을 사용하는 경우, 투명 기판(211)의 광이 조사되는 표면 상에 소정 형상의 정렬마크(미도시)를 부가하여 정렬 작업을 수행할 수도 있다. 즉, 광조사부(140)에서 조사된 광이 법선방향으로 입사하는 기판(211)의 표면 상에 광을 투과시키지 않는 정렬마크를 부가한다. 이 정렬마크는 마스크(221)에 구비된 정렬홀(221a)의 횡단면 형상과 실질적으로 동일한 것이 바람직하다. 이 경우, 기판과 마스크가 완전히 정렬된 상태에서는 마스크(221)의 정렬홀(221a)은 정렬마크에 의해 완전히 가려져, 정렬홀을 통과하여 반사부(150)에 도달하는 광은 없게 되므로, 이 때 측정된 광량치는 최소 광량치가 된다. 그러므로, 기판과 마스크가 불완전 정렬 상태일 경우 광거리 측정부(160)에서 측정된 광량치는 상기 최소 광량치보다 항상 크게 되는데, 불완전 정렬 상태일 때는, 조사된 광의 진행 방향에 서 보았을 때, 광을 통과시키지 않는 정렬 마크 주위에 정렬홀이 부분적으로 나타나게 되고 이 부분적으로 나타난 정렬홀을 통해 반사부(150)까지 도달되어 반사된 광이 더해져 광거리 측정부(160)에서 측정되기 때문이다. On the other hand, when the transparent substrate 211 is used, the alignment operation may be performed by adding an alignment mark (not shown) having a predetermined shape on the surface to which the light of the transparent substrate 211 is irradiated. That is, the alignment mark which does not transmit the light is added to the surface of the board | substrate 211 which the light irradiated from the light irradiation part 140 enters in a normal direction. This alignment mark is preferably substantially the same as the cross-sectional shape of the alignment hole 221a provided in the mask 221. In this case, in the state where the substrate and the mask are completely aligned, the alignment hole 221a of the mask 221 is completely covered by the alignment mark, so that there is no light that passes through the alignment hole and reaches the reflector 150. The measured light quantity value becomes a minimum light quantity value. Therefore, when the substrate and the mask are in an incomplete alignment state, the light quantity measured by the optical distance measuring unit 160 is always larger than the minimum light quantity value. When the substrate and the mask are in the incomplete alignment state, the light is viewed in the direction of travel of the irradiated light. This is because the alignment hole partially appears around the alignment mark that does not pass through, and the light reflected by reaching the reflector 150 through the partially indicated alignment hole is added and measured by the optical distance measuring unit 160.
따라서, 이와 같이 투명 기판(211)에 마스크의 정렬홀과 동일한 형상의 정렬마크가 부가되는 경우에는, 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 제어부(170)의 제어 방식과는 역으로 제어부에 의한 정렬 작업이 수행된다. 즉, 제어부(170)는 광거리 측정부(160)에서 측정된 광량치가 최소 광량치에 도달할 때까지 구동부(130)에 명령을 내리며, 정렬 작업 도중 광거리 측정부(160)로부터 새로이 수신된 광량치가 이전에 수신된 광량치보다 크면 구동부(130)에 반대방향으로 제2지지부(120)를 이동시킬 것을 명령하고, 새로이 수신된 광량치가 이전에 수신된 광량치보다 작으면 구동부(130)에 동일 방향으로 제2지지부(120)를 이동시킬 것을 명령하여, 기판(112)과 마스크(121)의 최적 정렬을 수행할 수 있다.Therefore, when the alignment marks having the same shape as the alignment holes of the mask are added to the transparent substrate 211 as described above, the alignment by the controller is inversely opposite to the control method of the controller 170 described with reference to FIGS. 3 and 4. The work is performed. That is, the controller 170 commands the driving unit 130 until the light quantity measured by the light distance measuring unit 160 reaches a minimum light quantity value, and is newly received from the light distance measuring unit 160 during the alignment operation. If the light quantity value is greater than the previously received light quantity value, the driving unit 130 is instructed to move the second support unit 120 in the opposite direction, and if the newly received light quantity value is smaller than the previously received light quantity value, the driving unit 130 is provided. The second support unit 120 may be moved in the same direction to perform optimal alignment of the substrate 112 and the mask 121.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판과 마스크의 정렬 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마스크 및 기판의 정렬 방법을 설명하며, 본 방법에서는 도 2의 기판과 마스크의 정렬 장치의 예를 채택한 경우를 예로 들어 설명한다.5 is a flowchart illustrating a method of aligning a substrate with a mask according to a preferred embodiment of the present invention. A method of aligning a mask and a substrate according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 5. In this method, a case in which an example of an alignment device of the substrate and the mask of FIG. 2 is adopted will be described.
기판(111) 상에 유기발광층 또는 전극층을 증착하는 공정은 소정 재료를 증발시켜 증발된 재료가 마스크에 구비된 다수의 슬릿을 통과해 기판의 표면 상에 부착되는 공정으로서, 증착 챔버, 증착원, 마스크, 마스크 이동수단, 기판지지수단 등으로 구성될 수 있는 증착 장치를 통해 실행될 수 있다. 기판(111)은 기판이동 수단에 의해 증착 챔버 내로 투입되어 제1지지부(110) 상에 배치되고(S10), 마스크(121)가 제2지지부 상에 배치된다(S20). 이 때, 기판(111)과 마스크(121)는 도 2에 도시된 바와 같이 소정 간격(G)을 두고, 즉 기판(111)에 대한 마스크(121)의 상대적 이동시 마스크(121)의 표면(121b)이 기판(111)의 증착 표면에 손상을 주지 않을 정도의 충분한 간격을 두고 기판(111)과 마스크(121)가 서로 평행하게 배치된다. 그 후, 제1지지부(110)에 대하여 제2지지부(120)가 임시 정렬되어 기판(111)과 마스크(121)의 대략적인 정렬을 수행한다(S30).The process of depositing an organic light emitting layer or an electrode layer on the substrate 111 is a process of evaporating a predetermined material and attaching the evaporated material on the surface of the substrate through a plurality of slits provided in the mask. It can be carried out through a deposition apparatus that can be composed of a mask, a mask moving means, a substrate support means and the like. The substrate 111 is introduced into the deposition chamber by the substrate moving means and disposed on the first support 110 (S10), and the mask 121 is disposed on the second support (S20). At this time, the substrate 111 and the mask 121 are spaced as shown in FIG. 2, that is, the surface 121b of the mask 121 when the mask 121 is moved relative to the substrate 111. The substrate 111 and the mask 121 are arranged in parallel with each other at a sufficient interval such that the) does not damage the deposition surface of the substrate 111. Thereafter, the second support part 120 is temporarily aligned with respect to the first support part 110 to roughly align the substrate 111 and the mask 121 (S30).
다음으로, 기판(110)과 마스크(120)의 정렬 상태를 확인하기 위해 광조사부(140)(광원(141))로부터 기판(111)에 구비된 제1정렬홀(111a)을 향해 광을 조사하게 되고(S40) 광거리 측정부(160)(예컨대, 광량 측정기(160))에서 반사되어 입사한 광의 광량을 측정한다(S50).Next, the light is irradiated from the light irradiation unit 140 (light source 141) toward the first alignment hole 111a provided in the substrate 111 to confirm the alignment state between the substrate 110 and the mask 120. In step S40, the light distance measuring unit 160 (for example, the light amount measuring unit 160) is measured by measuring the amount of light incident on the incident light.
광거리 측정부(160)에서 측정된 광량치는 제어부(170)에 전송되어 제어부(170)에서 정렬 여부가 판단된다(S60). 제어부(170)에는 기준 광량치(이 경우, 최대의 광량치)가 입력되어 있으므로, 전송된 광량치가 이 기준 광량치보다 크거나 같다면, 광조사부(140)에서 조사된 광의 제1 및 제2정렬홀(111a, 121a)을 통과한 후 반사부(150)에서 반사된 광거리(R2)와, 제1정렬홀(111a)을 통과한 후 마스크의 표면(121b)에서 반사된 광거리(R1)가 서로 일치함을 의미하므로, 정렬 작업은 종료되고(S70) 마스크(121)를 기판(111)에 부착하여 후속되는 증착 공정이 수행될 수 있다.The amount of light measured by the optical distance measuring unit 160 is transmitted to the controller 170 to determine whether the controller 170 is aligned (S60). Since the reference light quantity value (in this case, the maximum light quantity value) is input to the controller 170, if the transmitted light quantity value is greater than or equal to this reference light quantity value, the first and second rays of the light irradiated by the light irradiation unit 140 are provided. The optical distance R2 reflected by the reflector 150 after passing through the alignment holes 111a and 121a and the optical distance R1 reflected by the surface 121b of the mask after passing through the first alignment hole 111a. ), The alignment operation is terminated (S70) and the mask 121 is attached to the substrate 111 so that a subsequent deposition process may be performed.
그러나, 전송된 광량치가 기준 광량치보다 작은 경우에는, 즉 광조사부(140) 에서 조사된 광의 제1 및 제2정렬홀(111a, 121a)을 통과한 후 반사부(150)에서 반사된 광거리(R2)와, 제1정렬홀(111a)을 통과한 후 마스크의 표면(121b)에서 반사된 광거리(R1)가 서로 일치하지 않아서 광거리 측정부(130)에서 측정된 광량이 기준 광량치보다 작으므로 단계 S61로 진행하여 정렬 작업을 수행한다. 제어부(170)는 구동부(130)에 제2지지부(120)를 이동시킬 것을 명령하며, 구동부(130)에 의해 제2지지부(120)가 이동되어 마스크(121)가 기판(111)에 대하여 정렬될 수 있다(S61). 이러한 상황에서, 광조사부(140)에서는 계속해서 광이 조사되고 있으며, 광거리 측정부(130)에서도 계속해서 광량을 측정하고 있다(S62). However, when the transmitted light quantity value is smaller than the reference light quantity value, that is, the light distance reflected by the reflector 150 after passing through the first and second alignment holes 111a and 121a of the light irradiated from the light irradiator 140. Since the light distance R1 reflected from the surface 121b of the mask after passing through R2 and the first alignment hole 111a does not coincide with each other, the amount of light measured by the light distance measuring unit 130 is the reference light quantity value. Since it is smaller, the flow advances to step S61 to perform alignment. The control unit 170 instructs the driving unit 130 to move the second support unit 120. The second support unit 120 is moved by the driving unit 130 so that the mask 121 is aligned with respect to the substrate 111. It may be (S61). In such a situation, the light irradiation part 140 continues to irradiate light, and the light distance measuring part 130 continues to measure the light quantity (S62).
구동부(130)에 구동 명령을 내린 후 소정 시간 동안 제2지지부(120)가 이동된 후 새로이 측정된(S62) 광량치가 제어부(170)에 전송되고, 제어부(170)는 이전에 구동부(130)에 구동 명령을 내린 근거가 된 이전에 전송된 광량치와 새로이 전송된 광량치를 비교한다(S63). 이 비교에 의해, 이전 광량치가 새로이 전송된 광량치보다 크다면, 이는 광조사부(140)에서 조사된 광의 제1 및 제2정렬홀(111a, 121a)을 통과한 후 반사부(150)에서 반사된 광거리(R2)와, 제1정렬홀(111a)을 통과한 후 마스크의 표면(121b)에서 반사된 광거리(R1)가 서로 일치하지 않고 오히려 기판(111)과 마스크(121)의 정렬이 더 벗어나게 됨을 의미하며, 이 상황은 정렬 작업이 반대로 이루어지고 있는 상황이므로, 제어부(170)는 구동부(130)에 이전에 내린 구동 명령에 반대되는 방향으로 구동할 것을 명령한다.After giving a driving command to the driver 130, the second support unit 120 is moved for a predetermined time, and then a newly measured light quantity value is transmitted to the controller 170, and the controller 170 previously controls the driver 130. The previously transmitted light quantity value on which the driving command was given is compared with the newly transmitted light quantity value (S63). By this comparison, if the previous light quantity value is larger than the newly transmitted light quantity value, it is reflected by the reflector 150 after passing through the first and second alignment holes 111a and 121a of the light irradiated from the light irradiation unit 140. The optical distance R2 and the optical distance R1 reflected from the surface 121b of the mask after passing through the first alignment hole 111a do not coincide with each other, but rather align the substrate 111 and the mask 121. This means that the more out, this situation is a situation that the alignment operation is performed in reverse, the control unit 170 instructs the drive unit 130 to drive in the direction opposite to the previously issued drive command.
이 명령에 의해 마스크(121)가 단계 S61에서의 이동 방향과는 반대방향으로 이동되고(S64), 소정 시간 후 단계 S65에서 측정한 광량치가 단계 S64의 광량치보 다 크다면 이것은 정렬 작업이 올바르게 진행되고 있음을 의미하므로, 다시 단계 S60으로 진행하여 최종의 측정 광량치(S62에서의 광량치 또는 S65에서의 광량치)가 기준 광량치보다 크거나 같을 때까지 제어부(170)의 명령에 의해 구동부(130)가 구동되어 제2지지부(120)를 통해 마스크(121)가 기판(111)에 대하여 정렬될 수 있으며, 최종의 측정 광량치가 기준 광량치 이상이 되면 정렬 작업은 종료되고(S70) 후속되는 증착 작업이 개시될 수 있다(S80).By this command, the mask 121 is moved in the direction opposite to the moving direction in step S61 (S64), and if the light quantity value measured in step S65 after the predetermined time is larger than the light quantity value in step S64, this means that the alignment operation proceeds correctly. In the meantime, the process proceeds to step S60 again until the final measured light quantity value (the light quantity value in S62 or the light quantity value in S65) is greater than or equal to the reference light quantity value by the command of the control unit 170. 130 may be driven to align the mask 121 with respect to the substrate 111 through the second support part 120. When the final measured light quantity value is greater than or equal to the reference light quantity value, the alignment operation is terminated (S70). Deposition operation may be started (S80).
도 5는 도 2에 도시된 기판과 마스크의 정렬 장치를 예로 들어 그 정렬 방법을 설명한 것이며, 도 4에 도시된 투명 기판을 사용하는 기판과 마스크의 정렬 방법도 이와 동일할 수 있다. 그러나, 마스크(221)에 구비된 정렬홀(221b)과 실질적으로 동일한 형상을 가지고 광이 투과할 수 없는 정렬마크가 구비된 투명기판(211)이 채용되는 경우에는, 기준 광량치는 최소의 광량치가 될 것이며, 그 정렬 방법은 도 5의 광량 판단 단계(S60, S63, S66)에서의 부등호의 방향이 반대로 되는 것을 제외하고는 도 5의 정렬 방법과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략한다.5 illustrates an alignment method using the alignment device of the substrate and the mask illustrated in FIG. 2 as an example, and the alignment method of the mask and the substrate using the transparent substrate illustrated in FIG. 4 may be the same. However, in the case where the transparent substrate 211 having the alignment mark that is substantially the same shape as the alignment hole 221b provided in the mask 221 and which the light cannot transmit is used, the reference light quantity value is the minimum light quantity value. Since the alignment method is the same as the alignment method of FIG. 5 except that the direction of the inequality in the light quantity determination steps S60, S63, and S66 of FIG. 5 is reversed, a description thereof will be omitted.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판 및 마스크의 정렬 장치 및 정렬 방법에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.As described above, according to the alignment apparatus and the alignment method of the substrate and the mask according to the preferred embodiment of the present invention, the following effects can be obtained.
첫째, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기판과 마스크의 정렬 장치 및 정렬 방법에 있어서는 기판과 마스크가 접촉하지 않는 상태에서 기판과 마스크의 정렬을 수행한다. 따라서, 기판과 마스크의 접촉으로 인한 기판의 손상을 방지하여 기판의 불량 및 이물질 발생 등의 문제가 해결된다.First, in the alignment apparatus and the alignment method of the substrate and the mask according to the preferred embodiment of the present invention, the substrate and the mask are aligned while the substrate and the mask are not in contact with each other. Therefore, damage to the substrate due to the contact between the substrate and the mask is prevented, and problems such as defects in the substrate and generation of foreign matters are solved.
둘째, 기판에 대하여 마스크를 이동시키면서 광거리 측정부에 측정된 광량치를 제어부에서 기준 광량치와 비교하여 정렬 작업을 수행하고 이 기준 광량치에 도달했을 때 기판과 마스크가 최적의 정렬 상태에 있음을 판단하므로, 정렬측정시간이 매우 짧고 단속적이 아니라 연속적으로 정렬 작업 수행될 수 있으며 정렬 공정이 신속하게 처리될 수 있다.Second, while moving the mask with respect to the substrate, the control unit performs the alignment operation by comparing the light quantity measured in the optical distance measuring unit with the reference light quantity value. When the reference light quantity value is reached, the substrate and the mask are in an optimal alignment state. As a result, the alignment measurement time is very short and not intermittent but can be continuously performed and the alignment process can be processed quickly.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

Claims (13)

  1. 적어도 하나의 제1정렬홀을 구비한 기판을 지지하는 제1지지부; A first support part supporting a substrate having at least one first alignment hole;
    적어도 하나의 제2정렬홀을 구비하고, 상기 기판에 소정 패턴을 형성하는 마스크를 지지하는 제2지지부; A second support part having at least one second alignment hole and supporting a mask for forming a predetermined pattern in the substrate;
    상기 제2지지부를 이동시키는 구동부; A driving unit for moving the second support unit;
    상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 향해 광을 조사하는 광조사부; A light irradiation unit for irradiating light toward the first and second alignment holes;
    상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 통과한 광을 반사하는 반사부; A reflector reflecting light passing through the first and second alignment holes;
    상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 통과한 후 반사된 광의 광거리를 측정하는 광거리 측정부; 및 An optical distance measuring unit measuring an optical distance of light reflected after passing through the first and second alignment holes; And
    상기 광거리 측정부 및 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 광거리 측정부로부터 얻은 측정치에 의해 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고, And a control unit electrically connected to the optical distance measuring unit and the driving unit to control the driving unit by a measurement value obtained from the optical distance measuring unit.
    상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 제1정렬홀을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 상기 제어부가 상기 구동부를 구동해 상기 마스크의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 장치.Through the first alignment hole of the light irradiated from the light irradiation unit and the light distance reflected by the mask and the first alignment hole and the second alignment hole of the light irradiated from the light irradiation unit in turn by the reflector And the control unit drives the driving unit to adjust the position of the mask so that the reflected optical distances coincide with each other.
  2. 투명한 기판을 지지하는 제1지지부; A first support for supporting a transparent substrate;
    적어도 하나의 정렬홀을 구비하고, 상기 기판에 소정 패턴을 형성하는 마스 크를 지지하는 제2지지부; A second support part having at least one alignment hole and supporting a mask forming a predetermined pattern on the substrate;
    상기 제2지지부를 이동시키는 구동부; A driving unit for moving the second support unit;
    상기 기판 및 마스크를 향해 광을 조사하는 광조사부; A light irradiation unit for irradiating light toward the substrate and the mask;
    상기 기판 및 마스크를 통과한 광을 반사하는 반사부; A reflector reflecting light passing through the substrate and the mask;
    상기 기판 및 마스크를 통과한 후 반사된 광의 광거리를 측정하는 광거리 측정부; 및 An optical distance measuring unit measuring an optical distance of the reflected light after passing through the substrate and the mask; And
    상기 광거리 측정부 및 구동부에 전기적으로 연결되어 상기 광거리 측정부로부터 얻은 측정치에 의해 상기 구동부를 제어하는 제어부;를 포함하고, And a control unit electrically connected to the optical distance measuring unit and the driving unit to control the driving unit by a measurement value obtained from the optical distance measuring unit.
    상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 상기 제어부가 상기 구동부를 구동해 상기 마스크의 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 장치.The light distance reflected by the mask passing through the substrate of the light irradiated from the light irradiating unit and the light passing through the substrate and the alignment hole of the light irradiated from the light irradiating unit in turn coincide with each other, And the control unit drives the driving unit to adjust the position of the mask.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    상기 제1지지부상에 지지된 기판과 상기 제2지지부 상에 지지된 마스크는 소정 거리로 이격되어 위치되며, 상기 마스크는 상기 구동부에 의해 상기 기판에 대하여 이동되는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 장치.The substrate supported on the first support and the mask supported on the second support are spaced apart by a predetermined distance, and the mask is moved relative to the substrate by the driver. Device.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    상기 광거리 측정부는 광량 측정기인 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 장치.And the optical distance measuring unit is a light quantity measuring device.
  5. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein
    상기 광조사부는 광원과 반투명경을 구비하며, The light irradiation part has a light source and a translucent mirror,
    상기 광거리 측정부는 상기 반투명경에서 반사된 광의 광량을 측정하는 광량 측정기인 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 장치.And the optical distance measuring unit is a light quantity measuring device for measuring an amount of light reflected from the translucent mirror.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2,
    상기 광조사부는 상기 제1지지부에 연동되는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 장치.And the light irradiation part is interlocked with the first support part.
  7. 적어도 하나의 제1정렬홀을 구비한 기판을 제1지지부 상에 배치하는 단계; Disposing a substrate having at least one first alignment hole on a first support portion;
    적어도 하나의 제2정렬홀을 구비하고 상기 기판에 소정 패턴을 형성하는 마스크를 제2지지부 상에 배치하는 단계; Disposing a mask having at least one second alignment hole on the substrate, the mask forming a predetermined pattern on the substrate;
    광조사부에 의해 상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 향해 광을 조사하는 단계; Irradiating light toward the first alignment hole and the second alignment hole by a light irradiation unit;
    상기 제1정렬홀 및 제2정렬홀을 통과한 후 반사부에 의해 반사된 광의 광거리를 광거리 측정부에 의해 측정하는 단계; 및 Measuring the optical distance of the light reflected by the reflector after passing through the first and second alignment holes by the optical distance measuring unit; And
    상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 상기 광거리 측정부로부터 얻은 측정치에 의해 제어부가 상기 제2지지부를 이동시키는 구동부를 구동하는 단계;를 포함하는 기판과 마스크의 정렬 방법.Obtained from the optical distance measuring unit such that the optical distance reflected by the mask through the substrate of the light irradiated from the light irradiating unit and the optical distance reflected by the reflecting unit through the substrate and the alignment hole in turn coincide with each other; And driving, by a control unit, a driving unit to move the second support unit by the measured values.
  8. 투명한 기판을 제1지지부 상에 배치하는 단계; Disposing a transparent substrate on the first support;
    적어도 하나의 정렬홀을 구비하고 상기 기판에 소정 패턴을 형성하는 마스크를 제2지지부 상에 배치하는 단계; Disposing a mask on the second support having at least one alignment hole and forming a predetermined pattern on the substrate;
    광조사부에 의해 상기 정렬홀을 향해 광을 조사하는 단계; Irradiating light toward the alignment hole by a light irradiation unit;
    상기 기판 및 마스크를 통과한 후 반사부에 의해 반사된 광의 광거리를 광거리 측정부에 의해 측정하는 단계; 및 Measuring the light distance of the light reflected by the reflector after passing through the substrate and the mask by a light distance measuring unit; And
    상기 광조사부로부터 조사된 광의 상기 기판을 통과해 상기 마스크에 의해 반사된 광거리와 상기 기판 및 정렬홀을 차례로 통과해 상기 반사부에 의해 반사된 광거리가 일치하도록, 상기 광거리 측정부로부터 얻은 측정치에 의해 제어부가 상기 제2지지부를 이동시키는 구동부를 구동하는 단계;를 포함하는 기판과 마스크의 정렬 방법.Obtained from the optical distance measuring unit such that the optical distance reflected by the mask through the substrate of the light irradiated from the light irradiating unit and the optical distance reflected by the reflecting unit through the substrate and the alignment hole in turn coincide with each other; And driving, by a control unit, a driving unit to move the second support unit by the measured values.
  9. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, The method according to claim 7 or 8,
    상기 기판과 마스크의 배치 단계는 이들이 서로 이격되도록 위치시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 방법.And disposing the substrate and the mask comprises positioning them so that they are spaced apart from each other.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, The method according to claim 7 or 8,
    상기 광거리 측정부는 광량 측정기이며, The optical distance measuring unit is a light quantity measuring device,
    상기 구동부 구동 단계는 측정된 광량이 상기 기판 및 마스크가 서로 정렬되었을 경우 측정된 기준 광량치와 다를 때, 이들이 서로 동일하도록 상기 제어부가 상기 구동부를 구동시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 방법.The driving part may include driving the driving part so that the control part drives the driving part so that they are equal to each other when the measured light amount is different from the measured reference light amount value when the substrate and the mask are aligned with each other. How to sort.
  11. 제 10 항에 있어서, The method of claim 10,
    상기 구동부 구동 단계는 측정된 광량치가 상기 기준 광량치보다 작을 때 측정된 광량치가 커지도록 상기 제어부에 의해 상기 구동부를 구동시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 방법.And driving the driver by the controller to increase the measured light quantity when the measured light quantity value is smaller than the reference light quantity value.
  12. 제 11 항에 있어서, The method of claim 11,
    상기 구동부 구동 단계는 제어부에 의한 상기 구동부의 구동 도중 측정된 광량치가 이전에 측정된 광량치보다 작을 때 상기 구동부의 이동 방향을 반대로 하여 상기 구동부를 구동시키는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 방법.The driving unit driving step includes driving the driving unit by reversing the moving direction of the driving unit when the light quantity value measured during the driving of the driving unit by the controller is smaller than the previously measured light quantity value. How to sort.
  13. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, The method according to claim 7 or 8,
    상기 광조사부는 광원과 반투명경을 구비하며, The light irradiation part has a light source and a translucent mirror,
    상기 광거리 측정부는 상기 반투명경에서 반사된 광의 광량을 측정하는 광량 측정기인 것을 특징으로 하는 기판과 마스크의 정렬 방법.The optical distance measuring unit is a light amount measuring instrument for measuring the amount of light reflected by the semi-transparent mirror, the alignment method of the substrate and the mask.
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