KR100815763B1 - Mask frame and method for aligning of mask frame and mask - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 마스크 프레임을 나타내는 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional mask frame.
도 2는 종래의 마스크 프레임을 나타내는 부분 사시도.2 is a partial perspective view showing a conventional mask frame.
도 3은 종래의 촬영수단에 의해 저장되는 화상. 3 is an image stored by the conventional photographing means.
도 4는 본 발명의 마스크 프레임을 나타내는 단면도.4 is a cross-sectional view showing a mask frame of the present invention.
도 5는 본 발명의 마스크 프레임을 나타내는 부분 사시도.5 is a partial perspective view showing a mask frame of the present invention.
도 6은 본 발명의 촬영수단에 의해 저장되는 화상. 6 is an image stored by the photographing means of the present invention.
♣ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ♣♣ Explanation of symbols for the main parts of the drawing ♣
200 : 촬영수단 210 : 마스크 200: recording means 210: mask
211 : 정렬구멍 220 : 마스크 프레임 211: alignment hole 220: mask frame
221 : 정렬 홈 222 : 돌출부 221: alignment groove 222: protrusion
본 발명은 마스크 프레임 및 이를 이용한 마스크 프레임과 마스크의 정렬방법에 관한 기술로서, 보다 상세하게 정렬구멍을 갖는 마스크와 마스크 하부에 구비 되어 마스크의 정렬구멍보다 큰 정렬 홈 및 정렬 홈의 중앙영역에 돌출부를 갖는 마스크 프레임을 구비함으로써, 마스크와 마스크 프레임의 정렬을 용이하게 할 수 있는 마스크 프레임 및 이를 이용한 마스크와 기판의 정렬방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mask frame and a method of aligning a mask frame and a mask using the same, and more particularly, a mask having an alignment hole and a protrusion provided in the center area of the alignment groove and the alignment groove which are provided below the mask and are larger than the alignment hole of the mask. By providing a mask frame having a, it relates to a mask frame that can facilitate the alignment of the mask and the mask frame and a method of aligning the mask and the substrate using the same.
이하에서는 도면을 참조하여 종래의 기판과 마스크의 정렬방법을 구체적으로 설명한다. Hereinafter, a conventional method of aligning a substrate with a mask will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 종래의 마스크 프레임을 나타내는 단면도이다. 도 2는 종래의 마스크 프레임을 나타내는 부분 사시도이다.1 is a cross-sectional view showing a conventional mask frame. 2 is a partial perspective view showing a conventional mask frame.
도 1 및 도 2를 참조하면, 마스크(110) 하부에 마스크 프레임(120)을 부착시키기 위해서는 우선 마스크(110)를 준비한다. 이때, 상기 마스크(110)는 일반적으로 스테인레스, 니켈, 티타늄 또는 Invar(Fe-Ni Alloy) 등의 얇은 금속으로 형성된다. 1 and 2, in order to attach the
마스크(110)는 마스크 프레임(120)과 정렬을 용이하게 하기 위해, 마스크(110)의 외곽 영역에 정렬구멍(align hole of mask:111)을 형성한다. 정렬구멍(111)은 레이저 또는 에칭법을 통해, 대략 550μm 내지 650μm의 폭으로 천공된다. 마스크(110)의 내부 영역에는 기판(미도시) 상에 증착하고자 하는 패턴의 형상에 따라 다수의 개구부(slot)가 형성된다. The
마스크(110)의 하부에는 마스크(110)의 가장자리를 따라 마스크(110)를 지지하기 위한 마스크 프레임(120)이 위치된다. 마스크 프레임(120)은 마스크(110)에 형성된 정렬구멍(111)과 대응되는 위치에 정렬 홈(align mark of mask frame:121) 을 형성한다. 이에 따라, 정렬구멍(111)과 정렬 홈(121)은 일직선상에 배치되어 마스크(110) 상부에 구비된 촬영수단(100)에 의한 촬영된다. 이러한, 정렬 홈(121)은 인쇄, 노광/현상 공정 및 레이저를 이용하여, 정렬구멍(111)의 폭보다 작은 폭(width)을 갖도록 형성된다. 예를 들어, 정렬 홈(121)은 450μm 내지 550μm의 폭을 갖도록 형성하며, 정렬 홈(121)의 하부면은 경사각을 주어 형성한다. 마스크 프레임(120)은 마스크(110)와 동일 재질의 금속인 스테인레스, 니켈, 티타늄 및 Invar(Fe-Ni Alloy) 중 하나로 형성된다. A
그 다음 마스크(110)와 마스크 프레임(120)을 정렬시키기 위해, 마스크(110) 상부에 구비된 촬영수단(100) 예컨대 CCD(charge coupled device) 카메라에 의해 방출시킨다. 카메라에 의해 방출된 빛은 마스크(110)의 정렬구멍(111) 및 마스크 프레임(120)의 정렬 홈(121)을 통과하여, 정렬 홈(121)의 저면(底面)에 반사된다. 이와 같이 반사된 빛은 촬영수단(100)의 화상으로 저장된다. 이 후, 촬영수단(100)에 의해 저장된 화상을 통해 정렬 홈(121)은 정렬구멍(111)의 정중앙 영역에 정렬된다. Then, in order to align the
도 3은 종래의 촬영수단에 의해 저장되는 화상이다. 3 is an image stored by the conventional photographing means.
도 3을 참조하면, 상기 촬영수단에 의해 저장된 화소의 전 영역은 마스크(110), 마스크(110)의 중앙 영역에는 마스크 프레임(120)의 정렬 홈(121) 및 정렬 홈(121)과 정렬구멍(111) 사이에는 마스크 프레임(120)의 상부면이 촬영된다. 이때, 정렬 홈(121)의 하부면은 경사면을 갖도록 형성되어 있으므로, 촬영수단으로부터 방사된 빛을 난반사(scattered reflection)시켜 마스크(110)보다 낮은 반사율 을 나타낸다.Referring to FIG. 3, the entire area of the pixel stored by the photographing means includes a
그러나 마스크(110) 및 마스크 프레임(120)이 동일한 물질로 형성되어 촬영수단(100)으로부터 방사된 빛에 대한 반사율이 비슷하게 나타난다. 이와 같이, 마스크(110)와 마스크 프레임(120)의 윤곽이 뚜렷하게 나타나지 않아, 촬영수단(100)은 마스크(110)와 마스크 프레임(120)의 정렬을 올바르게 하지 못하는 문제를 갖는다. However, since the
따라서, 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해소하기 위해 도출된 발명으로, 정렬구멍을 갖는 마스크와 상기 마스크 하부에 구비되어 마스크의 정렬구멍보다 큰 정렬 홈 및 정렬 홈의 중앙영역에 돌출부를 갖는 마스크 프레임을 구비함으로써, 마스크와 마스크 프레임의 정렬을 용이하게 할 수 있는 마스크 프레임 및 이를 이용한 마스크 프레임과 마스크의 정렬방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, the present invention is directed to solving the above-mentioned conventional problems, a mask having an alignment hole and a mask provided below the mask and having an alignment groove larger than the alignment hole of the mask and a protrusion in the center region of the alignment groove. An object of the present invention is to provide a mask frame capable of facilitating alignment of a mask and a mask frame, and a method of aligning a mask frame and a mask using the same.
전술한 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명의 마스크 프레임은 외곽 영역에 적어도 두 개의 정렬구멍이 형성된 마스크 하부에 부착되어 상기 마스크를 지지하는 마스크 프레임에 있어서, 상기 프레임은 상기 정렬구멍과 대응되는 영역에 상기 정렬구멍의 폭보다 큰 정렬 홈이 형성되며, 상기 정렬 홈의 중앙영역에 돌출부가 형성된다. According to an aspect of the present invention, to achieve the above object, the mask frame of the present invention is attached to the lower portion of the mask formed with at least two alignment holes in the outer region in the mask frame for supporting the mask, the frame is An alignment groove larger than the width of the alignment hole is formed in an area corresponding to the alignment hole, and a protrusion is formed in the center area of the alignment groove.
바람직하게, 상기 돌출부의 폭은 상기 정렬구멍의 폭보다 작으며, 상기 돌출부의 높이는 상기 정렬 홈의 높이와 동일하거나, 상기 돌출부의 높이는 상기 정렬 홈의 높이보다 낮다. 상기 마스크 및 상기 프레임은 금속으로 형성되며, 상기 금속은 스테인리스 스틸, 니켈, 티타늄 및 Invar(Fe-Ni Alloy) 중 하나로 형성된다. Preferably, the width of the protrusion is smaller than the width of the alignment hole, the height of the protrusion is equal to the height of the alignment groove, or the height of the protrusion is lower than the height of the alignment groove. The mask and the frame are formed of metal, and the metal is formed of one of stainless steel, nickel, titanium, and Invar (Fe-Ni Alloy).
본 발명의 다른 일 측면에 따르면, 본 발명의 마스크 프레임과 마스크의 정렬 방법은 외곽 영역에 적어도 두 개의 정렬구멍이 형성된 마스크를 준비하는 단계와, 상기 마스크 하부와 대응되는 위치에 상기 정렬구멍의 폭보다 큰 정렬 홈 및 상기 정렬 홈의 중앙영역에 돌출부가 형성된 마스크 프레임을 위치시키는 단계와, 상기 마스크 상부 일 측에 상기 마스크와 상기 프레임을 정렬시키기 위한 촬영수단을 위치시키는 단계와, 상기 촬영수단을 이용하여 상기 마스크에 형성된 상기 정렬구멍, 상기 마스크 프레임에 형성된 상기 정렬 홈 및 상기 돌출부의 위치를 검출하여 상기 마스크와 상기 프레임을 정렬시키는 단계를 포함한다. According to another aspect of the invention, the mask frame and mask alignment method of the present invention comprises the steps of preparing a mask having at least two alignment holes formed in the outer region, the width of the alignment holes in a position corresponding to the lower portion of the mask Positioning a mask frame having a larger alignment groove and a protrusion formed in a central region of the alignment groove, and placing photographing means for aligning the mask and the frame on one side of the mask; And aligning the mask with the frame by detecting positions of the alignment holes formed in the mask, the alignment grooves formed in the mask frame, and the protrusions.
이하에서는, 본 발명의 실시 예를 도시한 도면을 참조하여, 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. Hereinafter, with reference to the drawings showing an embodiment of the present invention, the present invention will be described in more detail.
도 4는 본 발명의 마스크 프레임을 나타내는 단면도이다. 도 5는 본 발명의 마스크 프레임을 나타내는 부분 사시도이다.4 is a cross-sectional view showing a mask frame of the present invention. 5 is a partial perspective view showing a mask frame of the present invention.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 마스크 프레임(220)은 외곽 영역에 적어도 두 개의 정렬구멍(211)이 형성된 마스크(210) 하부에 부착되어 상기 마스크(210)를 지지하는 마스크 프레임(220)에 있어서, 상기 프레임(220)은 상기 정렬구멍(211)과 대응되는 영역에 상기 정렬구멍(2110)의 폭(width)보다 큰 정렬 홈(221)이 형성되며, 상기 정렬 홈(221)의 중앙영역에는 돌출부(protrusion:222)가 형성된다. 4 and 5, the
마스크(210)는 마스크 프레임(220)과 정렬을 용이하게 하기 위해, 마스크(210)의 외곽 영역 즉, 마스크(210)의 좌측 및 우측의 가장자리 영역에 정렬구멍(align hole of mask:211)을 형성한다. 또한, 본 발명의 실시 예에서는 정렬구멍(211)을 마스크(210)의 외곽 영역에 형성하였으나, 정렬구멍(211)은 마스크(210)의 모서리 영역에 형성할 수도 있다. 정렬구멍(211)은 마스크(210) 상부에서 레이저 또는 에칭법을 이용하여 형성된다. 정렬구멍(211)은 마스크 프레임(220)의 정렬 홈(211)의 폭보다는 작으며, 정렬 홈(211)의 중앙에 형성된 돌출부(222)의 폭보다는 크게 형성된다. 예컨대, 촬영수단(220)인 CCD 카메라의 해상도가 800X600 일 경우, 정렬구멍(211)은 대략 300μm 내지 500μm의 폭을 갖도록 형성한다. 또한, 마스크(210)의 내부 영역에는 기판(미도시) 상에 증착하고자 하는 패턴의 형상에 따라 다수의 개구부(slot)가 형성된다. 마스크(210)는 스테인레스 스틸(SUS), 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 또는 Invar(Fe-Ni Alloy) 등을 이용하여 형성되며, 얇은 금속으로 형성되는 것이 바람직하다. In order to facilitate alignment with the
마스크(210)의 하부에는 마스크(210)의 가장자리를 따라 마스크(210)를 지지하기 위한 마스크 프레임(220)이 위치된다. 마스크 프레임(220)은 마스크(210)에 형성된 정렬구멍(211)과 대응되는 위치에 정렬 홈(align mark of mask frame:221)이 형성된다. 정렬 홈(221)은 정렬구멍(211)과 일직선상으로 배치됨에 따라, 촬영수단(200)에 의한 촬영이 가능하게 된다. 정렬 홈(221)는 인쇄, 노광/현상 공정, 절삭가공 및 레이저를 이용하여 형성된다. 예를 들어, 정렬 홈(221)은 정렬구멍(211)의 폭보다 크게 대략 600μm의 폭(width)을 갖도록 형성되며, 정렬 홈(221)의 저면(底面) 즉, 하부면은 촬영수단(200)에 의해 방출되는 빛을 난반사시키기 위해 경사각을 주어 형성한다. 또한, 마스크 프레임(220)은 마스크(210)와 동일 재질로 형성된다. A
한편, 정렬 홈(221)의 중앙영역에는 돌출부(222)가 형성된다. 돌출부(222)는 정렬구멍(211)의 폭보다 작게 형성된다. 또한, 돌출부(222)의 높이는 정렬 홈(221)의 높이(high)와 같거나 낮게 형성된다. 돌출부(222)는 원형, 타원형, 다각형 중 하나로 형성될 수 있으며, 대략 300μm 보다 작은 폭을 갖도록 형성된다. 이와 같이, 돌출부(222)는 정렬구멍(211)의 폭보다 작게 형성되어 촬영수단(200)으로부터 저장된 화상의 정렬구멍(211) 내부에 형성된다. 또한, 돌출부(222)는 정렬 홈(221)보다 높게 형성되어, 촬영수단(200)에서 방사된 빛에 정렬 홈(221)과 다른 반사율을 나타낸다. 보다 구체적으로, 정렬 홈(221)의 하부면은 경사면을 갖도록 형성되어 촬영수단(200)으로부터 방사된 빛을 난반사(scattered reflection)시켜 검은색 화상으로 나타내고, 돌출부(222)의 표면은 평평하게 형성되어 있으므로, 촬영수단(200)으로부터 방사된 빛을 정반사(正反射)시켜 흰색 화상으로 나타난다. 이와 같이, 정렬구멍(211)은 촬영수단(200)으로부터 방사된 빛을 정반사(正反射)시켜 흰색의 화상으로 나타내고, 정렬 홈(221)의 저면은 경사지게 형성되어 촬영수단(200)으로부터 방사된 빛을 난반사(scattered reflection)시켜 검은색 화상으로 나타내며, 돌출부(222)의 표면은 평평하게 형성되며, 정렬구멍(211)과 같은 흰색의 화상으로 나타냄으로써, 마스크(210)와 마스크 프레임(220)의 정렬을 보다 용이하게 할 수 있다. On the other hand, the
마스크(210)에 형성된 정렬구멍(211)과 마스크 프레임(220)에 형성된 정렬 홈(221)의 정렬상태를 확인하기 위해 촬영수단(200)을 예컨대 CCD(charge coupled device) 카메라를 구비한다. CCD 카메라는 마스크(210) 상부에 배치되어, 마스크(210)를 향해 빛을 방사시킨다. CCD 카메라로부터 방사된 빛은 마스크(210)의 정렬구멍(211)을 통해 마스크 프레임(220)의 정렬 홈(221) 및 돌추부(222)에 반사된다. 이와 같이 반사된 빛은 촬영수단(200)의 화상으로 저장된 후, 정렬구멍(211)의 정중앙 영역에 돌출부(222)를 정렬시킨 후, 마스크(210)와 마스크 프레임(220)의 정렬을 완료한다. In order to confirm the alignment of the alignment holes 211 formed in the
도 6은 본 발명의 촬영수단에 의해 저장되는 화상이다.6 is an image stored by the photographing means of the present invention.
도 6을 참조하면, 촬영수단으로부터 방사된 빛에 의한 마스크(210), 정렬구멍(211), 정렬 홈(221) 및 돌출부(222)의 반사도를 나타내는 화상으로써, 화상의 전 영역은 마스크(210), 마스크(210)의 중앙 영역에는 정렬구멍(211), 정렬구멍(211) 내부에는 마스크 프레임의 정렬 홈(221) 및 정렬 홈(221) 내부에는 정렬 홈(211)의 중앙 영역에 형성된 돌출부(222)를 나타낸다. 이러한 정렬구멍(211), 정렬 홈(221) 및 돌출부(222)는 저면에 형성된 경사부, 높이 및 폭에 따라 촬영수단으로부터 촬영된 화상에 명암차이를 나타낸다. 즉, 정렬구멍(211)은 촬영수단(200)으로부터 방사된 빛을 정반사(正反射)시켜 흰색의 화상으로 나타내고, 정렬 홈(221)의 저면은 경사지게 형성되어 촬영수단(200)으로부터 방사된 빛을 난반사(scattered reflection)시켜 검은색 화상으로 나타내며, 돌출부(222)의 표면은 평평하게 형성되며, 정렬구멍(211)과 같은 흰색의 화상으로 나타낸다. Referring to FIG. 6, the image represents the reflectivity of the
발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시 예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시 예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주지해야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야에서 당업자는 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 정렬구멍을 갖는 마스크와 상기 마스크 하부에 구비되어 마스크의 정렬구멍보다 큰 정렬 홈 및 정렬 홈의 중앙영역에 돌출부를 갖는 마스크 프레임을 구비함으로써, 촬영수단으로부터 방사된 빛에 대한 반사도를 각각 다르게 나타낸다. 이와 같이, 촬영수단에 검출된 화상의 정렬구멍, 정렬 홈 및 돌출부의 명암 차가 나타남에 따라, 마스크와 마스크 프레임의 정렬을 용이하게 한다. As described above, according to the present invention, by providing a mask having an alignment hole and a mask frame provided at the lower portion of the mask and having an alignment groove larger than the alignment hole of the mask and a projection frame in the center region of the alignment groove, Different reflectivity for light. In this way, as the contrast between the alignment holes, the alignment grooves, and the projections of the image detected by the imaging means appears, the alignment of the mask and the mask frame is facilitated.
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