KR101089747B1

KR101089747B1 - 도포 장치의 제어 방법

Info

Publication number: KR101089747B1
Application number: KR20090069216A
Authority: KR
Inventors: 김광현; 신경철; 성원민; 오승훈
Original assignee: 에이피시스템 주식회사
Priority date: 2009-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2011-12-07
Also published as: CN101987317A; KR20110011800A; CN101987317B; TW201105425A; TWI389744B

Abstract

본 발명에 따른 도포 장치의 제어 방법은 상기 노즐을 이용하여 기판상에 도포 물질 패턴을 형성하는 단계, 센서로 기판 상에 광을 조사하여 상기 노즐의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 변화율을 산출하는 단계, 산출된 노즐의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 변화율을 근거로 실제 공정에서 적용하고자 하는 노즐의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 계산하는 단계, 계산된 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값과 설정된 이격 거리 값을 비교하는 단계 및 비교 결과에 따라 센서와 상기 노즐 간의 이격 거리를 조절하여 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 조절하는 단계를 포함한다.

따라서, 본 발명에 의하면 별도의 추가적인 장치 없이 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 측정할 수 있으며, 상기 이격 거리 측정의 정확성을 높일 수 있다. 따라서, 실런트를 도포하는 중에 기판과 노즐 사이의 이격 거리를 일정하게 유지할 수 있으며, 이를 통해 도포 물질 패턴 불량을 방지할 수 있다.

노즐, 실런트, 도포, 센서, 이격 거리

Description

도포 장치의 제어 방법{Method for drawing apparatus}

본 발명은 도포 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 실런트를 도포하는 실 디스펜서의 노즐과 센서 간의 간격을 조절하는 방법에 관한 것이다.

종래에는 표시 장치로 CRT(Cathode Ray Tube)를 사용하였다. 이는 그 부피가 크고 무거운 단점이 있었다. 이에 최근에는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Devicd:LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel: PDP) 및 유기EL(Organic Light Emitting Deivice: OLED)과 같은 평판 표시 패널의 사용이 증대되고 있다. 이는, 경량, 박형 및 저소비 전력을 갖는 특성이 있다.

이와 같은 평판 표시 패널의 경우, 한 쌍의 평판형 기판을 접합시켜 제작한다. 즉, 액정 표시 패널의 제작을 예로 들면, 먼저, 복수의 박막 트랜지스터와 화소 전극이 형성된 하부 기판과, 컬러 필터와 공통 전극이 형성된 상부 기판을 제작한다. 이후에 하부 기판 상에 액정을 적하하고, 하부 기판의 가장자리 영역에 실런트를 도포한다. 이어서, 화소 전극이 형성된 하부기판 면과 공통 전극이 형성된 상부 기판 면이 서로 대향하도록 위치시킨 다음 두 기판을 합착 밀봉하여 액정 표시 패널을 제작한다.

여기서, 상기 실런트를 도포하기 위해서는 도포 장치가 사용된다. 이때, 도포 장치의 실런트 분사 노즐과 기판 사이이 갭을 정밀하게 제어하여야 하는 기술이 요구된다. 즉, 기판과 노즐 간의 갭이 밀착되는 경우에는 도포된 실런트의 패턴 폭이 넓어지고, 패턴의 높이가 낮아진다. 또한, 기판과 노즐 간의 갭이 너무 이격될 경우 기판 상에 도포되는 도포 물질 패턴 폭이 협소해 지고 도포 물질 패턴이 연속적이지 못하고 일부 구간에서 끊어지게 되는 문제가 발생한다.

따라서, 실런트를 기판에 도포하여 도포 물질 패턴을 형성하는 경우, 기판 면이 고르지 않거나 기판 면 상의 일부 영역에 별도의 막층이 형성되는 경우에는 상기 노즐과 기판 사이의 갭이 변화하게 된다.

이에 따라, 최근의 도포 장치는 노즐과 기판 사이이 갭을 측정하는 센서를 더 구비하였다. 이를 통해, 실런트를 도포하는 중에 노즐과 기판 사이의 갭을 주기적으로 측정하여 기판과 노즐 사이의 갭을 일정하게 유지하였다. 이를 통해 도포 물질 패턴 불량을 방지할 수 있었다.

하지만, 도포 장치의 경우 노즐과 센서가 조립 장착되기 때문에, 노즐과 센서 사이의 실제 거리 값이 목표로 하는 값과 차이를 보이게 된다. 물론 노즐의 교체와 같은 작업 중에도 상기 거리 값이 변화하게 된다.

이와 같이 노즐과 갭 센 간의 발생하는 이격 거리 차로 인해 센서의 측정 포인트가 변화하게 된다. 즉, 센서가 원치 않는 기판 영역 간의 거리를 측정하게 된다. 이로 인해, 도포 물질 패턴에 변화가 발생하게 된다. 예를 들어, 노즐과 센서 간의 거리 값 차이로 인해 센서가 기판의 실런트 도포 영역에서 기판과 노즐 사이 의 거리를 측정하지 않고, 막층이 형성된 기판 영역에서 기판과 노즐 사이의 거리를 측정하게 되는 문제가 발생한다. 따라서, 노즐과 센서 간의 이격 거리를 정확하게 측정하여야 할 필요가 있다.

종래에는 비젼카메라와 같은 별도의 장치를 이용하여 노즐과 센서 간의 이격 거리를 측정하였다. 하지만 종래와 같은 경우, 노즐과 센서 간의 이격 거리를 측정하기 위한 별도의 비젼카메라가 필요하게 되므로, 디스펜서를 제작하기 위한 비용이 증가되거나 장치의 크기가 커지는 단점이 있다.

상기의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 기판과 도포 수단 간의 이격 거리를 측정하는 센서를 이용하여, 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 측정함으로써, 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 측정의 정확성을 높일 수 있는 도포 장치의 제어 방법을 제공한다.

본 발명은 기판 상에 도포 물질을 도포하는 디스펜서와, 상기 기판과 상기 디스펜서 사이의 이격 거리를 측정하는 센서를 구비하는 디스펜서를 포함하는 도포 장치의 제어 방법에 관한 것으로, 상기 디스펜서를 이용하여 기판 상에 도포 물질 패턴을 형성하는 단계, 상기 센서로 상기 기판 상에 광을 조사하여 상기 디스펜서의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 변화율을 산출하는 단계, 산출된 상기 디스펜서의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 변화율을 근거로 실제 공정에서 적용하고자 하는 디스펜서의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 계산하는 단계, 계산된 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값과 설정된 이격 거리 값을 비교하는 단계, 상기 비교 결과에 따라 상기 센서와 상기 디스펜서 간의 이격 거리를 조절하여, 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 조절하는 단계를 포함한다.

상기 센서로부터 조사되는 광은 기판에 대하여 50˚ 내지 70˚의 일정 각도를 갖도록 하는 것이 바람직하다.

상기 디스펜서를 이용하여 기판 상에 도포 물질 패턴을 형성하는 단계에 있어서, 상기 디스펜서의 높이가 실제 공정에서 적용하고자 하는 디스펜서의 높이와 같도록 조절한 후, 상기 기판에 도포 물질 패턴을 형성한다.

상기 디스펜서의 높이에 따른 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 변화율을 산출하는 단계는, 상기 디스펜서를 상하 방향으로 이동시켜, 상기 디스펜서가 상기 기판에 대하여 적어도 2개의 다른 높이에 위치하도록 하고, 상기 디스펜서의 각 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 각기 측정함으로써, 디스펜서의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 변화율을 산출한다.

상기 디스펜서의 적어도 2개의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 각 이격 거리 값을 이용하여, 실제 공정에서 적용하고자 하는 디스펜서의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 계산한다.

상기 디스펜서의 높이를 H, 상기 디스펜서의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 X로 할 때, H=AX+B 식으로 나타내고, 상기 식을 이용하여 실제 공정에서 적용하고자 하는 디스펜서의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 계산한다.

상기 디스펜서의 각 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 측정하는 단계는, 상기 디스펜서의 높이를 조절하는 단계, 상기 센서를 이용하여 상기 기판 상에 광을 조사하는 단계, 상기 센서를 통해 출사되어 상기 기판 상에 조사된 광 스팟이 위치하는 최초 지점을 가상 좌표의 기준 좌표로 설정하는 단 계, 상기 광을 연속적으로 조사시키는 상태에서, 상기 디스펜서를 이동시킴으로써, 상기 광을 이용하여 도포 물질 패턴의 중심점을 검출하여 가상 좌표에 표시하는 단계, 상기 가상 좌표에 표시된 상기 기준 좌표와 상기 도포 물질 패턴의 중심점 좌표 간의 차이 값을 계산하는 단계를 포함한다.

상기 센서로 도포 물질 패턴의 중심점을 측정하여 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 측정하는 단계는, 상기 디스펜서를 통해 상기 디스펜서의 센서를 이동시켜, 상기 도포 물질 패턴의 최대 두께 지점을 측정하는 단계, 상기 최대 두께 지점의 중심을 상기 중심점으로 설정하는 단계를 포함한다.

상기 센서로 도포 물질 패턴의 중심점을 측정하여 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 측정하는 단계는, 상기 센서를 이용하여 도포 물질 패턴의 선폭을 측정하는 단계, 상기 측정된 도포 물질 패턴의 선폭의 중심을 중심점으로 설정하는 단계를 포함한다.

상기 디스펜서의 높이를 조절하는 단계에 있어서, 상기 디스펜서의 높이가 실제 공정에서 적용하고자 하는 디스펜서의 높이에 비해 높도록 조절한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 기판과 도포 수단 간의 이격 거리를 측정하는 센서를 이용하여, 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 측정한다. 그리고, 상기 측정 값에 따라 센서와 도포 수단 간의 이격 거리를 조절한다. 이로 인해, 별도의 추가적인 장치 없이 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 측정할 수 있으며, 상기 이격 거리 측정의 정확성을 높일 수 있다. 따라서, 도포 물질을 도포 하는 중에 기판과 도포 수단 사이의 이격 거리를 일정하게 유지할 수 있으며, 이를 통해 도포 물질 패턴 불량을 방지할 수 있다.

또한, 별도의 추가적인 장치 없이 센서를 이용하여 상기 센서로부터 기판 상에 조사되는 광 스팟과 노즐 간의 이격 거리를 측정하므로, 디스펜서를 제작하기 위한 비용을 낮출 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치의 개념도이다. 도 2는 실시예에 따른 디스펜서의 단면도이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치는 기판(10)이 안치되는 스테이지(100), 스테이지(100) 상에 안치된 기판(10) 상에 도포 물질을 도포하는 디스펜서(200), 디스펜서(200)를 상하 방향으로 이동시키는 구동부(500), 스테이지(100)와 디스펜서(200)를 수평 방향으로 이동시키는 이송부(300), 상기 이송부(300), 스테이지(100) 및 디스펜서(200)의 동작을 제어하는 제어부(400)를 포함한다. 실시예에서는 도포 물질로 실런트를 사용한다. 물론 이에 한정되지 않고 다양한 도포 물질이 사용될 수 있다.

도포 장치는 스테이지(100)가 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 기판(10)의 가장자리 영역 둘레를 따라 도포 물질 패턴(11)을 형성할 수 있다. 물론 디스펜서(200)가 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 기판(10)에 도포 물질을 도포할 수도 있다. 또한, 스테이지(100)와 디스펜서(200) 모두가 X축 및 Y축 방향으로 이동하여 도포 물질을 도포할 수도 있으며, 스테이지(100)가 일 축 방향으로 이동하고 디스펜서(200)는 타 축 방향으로 이동하여 도포 물질을 도포할 수도 있다. 이때, 이송부(300)는 모터와 레일들을 이용하여 스테이지(100) 및 디스펜서(200)를 이동시킨다. 물론 이외의 다양한 수단을 이용할 수 있다.

디스펜서(200)는 도포 물질 예를 들어, 실런트가 저장된 시린지(212), 내부에 시린지(212)가 장착 고정된 몸체부(213) 및 몸체부(213) 하부에 설치되어 시린지(212) 내에 저장된 도포 물질을 기판(10) 상에 도포하는 노즐(211)을 구비하는 도포 수단(210)과, 도포 수단(210)의 노즐(211)과 기판(10) 간의 이격 거리를 검출하는 센서(220) 및 도포 수단(210)과 센서(220) 사이에 배치되어 센서(220)를 장착 고정시키는 지지부재(230)를 포함한다.

여기서, 도포 수단(210)의 노즐(211) 및 시린지(212)는 몸체부(213)로부터 탈착이 가능하여 상기 노즐(211) 및 시린지(212)의 교환이 가능하다. 또한, 센서(220)는 지지부재(230)로부터 탈착이 가능하고, 상기 지지부재(230)는 도포 수단(210)의 몸체부(213)로부터 탈착이 가능하다. 이때, 센서(220)가 장착 고정되는 지지부재(230)와 디스펜서(210)의 몸체부(213)는 도시되지는 않았지만 결합부재(230) 예를 들어, 나사를 통해 상호 연결될 수 있다. 따라서, 상기 결합부재(230)를 제어하여 지지부재(230)에 장착된 센서(220)와 노즐(211) 사이의 이격 거리를 조절할 수 있다.

디스펜서(200)는 X축 및 Y축 방향으로 이동하면서 시린지(212) 내의 도포 물질을 노즐(211)을 통해 기판(10)에 도포한다. 이때, 센서(220)는 기판(10)과 노즐(211) 사이의 이격 거리를 측정하고, 그 측정 결과에 따라 구동부(500)를 통해 디스펜서(200)를 상하로 이동시켜 기판(10)과 노즐(211) 상의 이격 거리를 항상 일정하게 유지한다. 이를 통해 기판(10)의 가장자리 둘레를 따라 형성되는 도포 물질 패턴(11)을 일정한 선 형태로 형성할 수 있게 된다.

실시예에 따른 센서(220)는 광 예를 들어, 레이저를 이용한 거리 측정 센서를 사용한다. 이러한 센서(220)는 도시되지는 않았지만 거리 측정용 광을 기판(10)을 향하여 출력하는 발광부(미도시) 및 상기 발광부(미도시)에서 출사된 광이 수신되는 수광부(미도시)로 구성된다. 이때, 발광부(미도시)와 수광부(미도시)는 한 몸체로 이루어지되, 소정거리 이격되어 배치되는 것이 바람직하다.

여기서, 앞선 배경 기술에서 설명한 바와 같이 센서(220)로부터 기판(10) 상에 조사되는 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(11) 간의 이격 거리가 설정된 이격 거리 값을 벗어나는 경우, 도포 물질 패턴(11) 불량이 발생하게 된다.

따라서, 실시예에서는 기판(11) 상에 도포 물질 패턴(11)을 형성하는 실제 공정 단계 전에, 센서(220)로부터 조사되는 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리를 산출한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서의 도포 수단과 센서의 조정 방법 을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4는 실시예에 따른 디스펜서의 도포 수단을 이용하여 테스트 기판 상에 도포 물질 패턴을 형성하는 것을 도시한 도면이다. 도 5 및 도 6은 실시예에 따른 도포 수단의 높이가 H1 일 때, 도포 물질 패턴과 광 스팟 간의 이격 거리를 측정하는 방법을 순서적으로 도시한 도면이다. 도 7은 실시예에 따른 도포 수단의 높이가 H1 일 때, 도포 물질 패턴 및 광 스팟 각각의 좌표를 나타낸 도면이다. 도 8 및 도 9는 실시예에 따른 도포 수단의 높이가 H2 일 때, 도포 물질 패턴과 광 스팟 간의 이격 거리를 측정하는 방법을 순서적으로 도시한 도면이다. 도 10은 실시예에 따른 도포 수단의 높이가 H2 일 때, 도포 물질 패턴 및 광 스팟 각각의 좌표를 나타낸 도면이다.

하기에서는 도 3 내지 도 10을 참조하여 도포 수단(210) 센서(220) 간의 이격 거리 조정 방법에 관해 설명한다.

실시예에 따른 디스펜서(200)와 센서(220) 간의 이격 거리 조정 방법은 먼저, 스테이지(100) 상에 테스트 기판(201)을 배치 시킨다. 여기서, 테스트 기판(201)은 실제 공정에서 사용하는 기판(10)과 동일한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 테스트 기판(201) 상에 도포 물질 패턴(202)을 형성한다(S100). 이때, 도포 수단(210)의 높이가 Ht가 되도록 한 후, 상기 도포 수단(210)으로부터 실런트를 토출하여 상기 테스트 기판(201) 상에 거리 측정용 도포 물질 패턴(202)을 형성한다. 여기서, 실시예에 따른 도포 수단(210)은 상기에서 전술한 바와 같이 도포 물질을 토출하는 노즐(211)이 몸체부(213)의 하부에 장착되어 상기 노즐(211)로부터 기판(201) 상에 도포 물질 패턴(202)이 형성된 다. 따라서, 도포 수단(210)의 노즐(211)의 높이가 기판(201)에 대하여 Ht가 되도록 하는 것이 바람직하다. Ht는 도 1에 도시된 바와 같이 실제 공정에서 기판(10) 상에 도포 물질 패턴(202)을 형성할 때 적용되는 노즐(211)의 높이와 같다. 이는, 실제 공정에서와 동일한 조건에서 테스트 기판(201) 상에 도포 물질 패턴(202)을 형성하기 위함이다. 이때, Ht는 20㎛ 내지 70㎛가 되도록 하는 것이 바람직하다. 그리고 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 테스트 기판(201) 상에 원형 형태의 도포 물질 패턴(202)을 형성하여, 상기 도포 물질 패턴(202)과 광 스팟(203) 사이의 이격 거리를 측정한다. 물론 이에 한정되지 않고, 테스트 기판(201) 상에 소정의 막대(또는 바) 형태의 도포 물질 패턴(202)을 형성할 수도 있다.

이어서, 센서(220)를 이용하여 노즐(211)의 높이에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 변화율을 산출한다(S120). 이는, 도 5 및 도 8에 도시된 바와 같이 노즐(211)의 높이(H1, H2)를 서로 다르게 하고, 상기 노즐(211)의 각 높이(H1, H2)에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 사이의 이격 거리 값(X1, X2)을 계산한다. 그리고, 이를 H=AX+B와 같은 식으로 나타내어 노즐(211)의 높이에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 변화율을 산출한다. H는 노즐(211)의 높이이고, X는 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 사이의 이격 거리이다. 또한, A 및 B는 노즐(211)의 높이에 따른 도포 물질 패턴(202)과 광 스팟(203) 간의 이격 거리 값의 변화율을 결정짓는 계수를 나타낸다. 이와 같은 A 및 B의 값을 알기 위해서 실시예에서는 노즐(211)의 높이(H1, H2)에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 사이의 이격 거리(X1, X2)를 측정 한다. 그리고 측정된 값을 H=AX+B 식에 적용하여 H1=AX1+B 및 H2=AX2+B 와 같은 방정식으로 나타낸다. 그리고 이를 연립 방정식을 이용하여 풀이하면, 계수인 A 및 B의 값을 산출할 수 있다. 이에, 노즐(211)의 높이에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 변화율을 알 수 있다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시된 바와 같이 구동부(500)를 이용하여 데스펜서(200)를 승강시켜, 노즐(211)이 테스트 기판(201)에 대하여 H1 높이에 있도록 한다. 즉, 테스트 기판(201)과 노즐(211)의 이격 거리가 H1이 되도록 한다. 여기서, H1은 상기에서 설명한 Ht에 비해 큰 값을 가지는 것이 바람직하다. 이는, 노즐(211)이 높이가 Ht 이하일 경우, 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리를 측정하는데 어려움이 있기 때문이다. 즉, 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리를 측정하는 공정 중에 노즐(211)이 테스트 기판(201)을 긁거나, 테스트 기판(201) 상에 도포된 도포 물질 패턴(202)이 노즐(211)의 끝단에 묻을 수 있기 때문이다.

이후, 센서(220)를 이용하여 테스트 기판(201) 상에 광 예를 들어, 레이저를 조사한다. 여기서, 센서(220)로부터 조사되는 광의 조사 각도는 테스트 기판(201)과 50˚ 내지 70˚ 바람직하게는 60˚를 이룬다. 이때, 실시예에서는 도 7에 도시된 바와 같이 센서(220)로부터 출사된 광이 기판(10) 상에 최초로 조사된 지점을 영점(O, O)으로 한다. 이때, 테스트 기판(201) 상에 최초로 조사된 광 스팟(203)의 중심점을 영점(0, 0)으로 하는 것이 바람직하다.

이어서, 도포 물질 패턴(202)의 중심점(O)을 탐색한다. 이를 위해, 도 6에 도시된 바와 같이, 센서(220)를 이용하여 연속적으로 광을 테스트 기판(201) 상에 조사하면서, 이송부(300) 및 제어부(400)를 이용하여 디스펜서(200)를 수평 이동시킨다. 이때, 도포 물질 패턴(202)의 중심점의 탐색은 상기 도포 물질 패턴(202)의 두께를 측정하여 가장 높은 지점을 찾는다. 이를 위해, 전술한 바와 같이 디스펜서(200)를 이동시켜, 센서(220)의 출력 값이 가장 작은 영역을 찾는다. 이와 같이 센서(220)의 출력이 가장 작은 값의 영역이 도포 물질 패턴(202)의 중심점이 된다.

또한, 도시되지는 않았지만, 도포 물질 패턴(202)의 선폭을 측정하여, 상기 도포 물질 패턴(202)의 중심점을 측정할 수도 있다. 이는 테스트 기판(201)에 도포된 도포 물질 패턴(202)은 일정 폭을 갖는 형태로 형성되기 때문이다. 따라서, 센서(220)를 이용하여 도포 물질 패턴(202)의 선폭을 측정하고, 상기 측정된 도포 물질 패턴(202)의 선폭의 중심을 중심점으로 설정함으로써, 도포 물질 패턴(202)의 중심점을 검출할 수 있다.

이후, 도 7에 도시된 바와 같이 센서(220)를 통해 검출된 도포 물질 패턴(202)의 중심점(Xx, Yy)을 가상 좌표 상에 표시한다. 상기 가상 좌표 상에는 테스트 기판(201) 상에 광이 최초로 조사되어 광 스팟(203)의 중심이 위치하는 지점 즉, 영점(0.0)이 함께 표시된다. 따라서, 광 스팟(203)의 중심이 위치하는 영점(0.0)과 도포 물질 패턴(202)의 중심점의 좌표(Xx,Yy)를 각기 검출하면 상기 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 값 X1을 계산할 수 있다. 이때, 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 값 X1은 노즐(211)의 높이가 H1 일 때의 이격 거리 값이다.

그리고, 상기에서 설명한 노즐(211)의 높이 H1과 다른 높이로 상기 노즐(211)의 높이를 변경한 후, 상기 변경된 높이에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 값을 계산 한다.

즉, 먼저 도 8에 도시된 바와 같이 구동부(500)를 이용하여 디스펜서(200)를 승강 또는 하강시켜, 노즐(211)이 높이가 H2가 되도록 한다. 여기서, H2는 상기에서 설명한 Ht에 비해 큰 값을 가지고, H1과 다른 값을 갖도록 하는 것이 바람직하다. 실시예에서는 H1보다 큰 값을 갖도록 H2을 설정한다. 이후, 센서(220)를 이용하여 테스트 기판(201) 상에 광을 조사한다. 이때, 도 10에 도시된 바와 같이 센서(220)로부터 출사된 광이 테스트 기판(201) 상에 최초로 조사된 지점을 영점(O, O)으로 한다. 이때, 테스트 기판(201) 상에 최초로 조사된 광 스팟(203)의 중심점을 영점(0, 0)으로 하는 것이 바람직하다.

이어서, 도포 물질 패턴(202)의 중심점(O)을 탐색한다. 이를 위해, 도 9에 도시된 바와 같이, 센서(220)를 이용하여 연속적으로 광을 테스트 기판(201) 상에 조사하면서, 이송부(300) 및 제어부(400)를 이용하여 디스펜서(200)를 수평 이동시킨다. 이때, 도포 물질 패턴(202)의 중심점의 탐색은 상기 도포 물질 패턴(202)의 두께를 측정하여 가장 높은 지점을 찾는다. 이를 위해, 전술한 바와 같이 디스펜서(200)를 이동시켜, 센서(220)의 출력 값이 가장 작은 영역을 찾는다. 이와 같이 센서(220)의 출력이 가장 작은 값의 영역이 도포 물질 패턴(202)의 중심점이 된다.

이후, 도 10에 도시된 바와 같이 센서(220)를 통해 검출된 도포 물질 패턴(202)의 중심점(Xx, Yy)을 가상 좌표 상에 표시한다. 상기 가상 좌표 상에는 테 스트 기판(201) 상에 광이 최초로 조사되어 광 스팟(203)의 중심이 위치하는 지점 즉, 영점(0.0)이 함께 표시된다. 따라서, 광 스팟(203)의 중심이 위치하는 영점(0.0)과 도포 물질 패턴(202)의 중심점의 좌표(Xx,Yy)를 각기 검출하면 상기 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 값 X2를 계산할 수 있다. 이때, 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 값 X2는 노즐(211)의 높이가 H2 일 때의 이격 거리 값이다.

실시예에서는 노즐(211)의 높이를 H1, H2로 다르게 하여, 상기 각 높이(H1, H2)에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 값(X1, X2)을 측정하였다. 하지만 이에 한정되지 않고 2개 이상의 다른 값으로 노즐(211)의 높이를 조절하여, 상기 노즐(211)의 높이에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 값을 계산할 수 있다.

이와 같이, 노즐(211)의 높이(H1, H2)에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 값을 측정하게 되면, 상기 측정된 값을 바탕으로 노즐(211)의 높이에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202)의 이격 거리 값의 변화율을 알 수 있다. 이를 수식으로 나타내면, H=AX+B가 될 수 있다. 여기서, H는 노즐(211)의 높이이고, X는 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 사이의 이격 거리이다. 또한, A 및 B는 노즐(211)의 높이에 따른 도포 물질 패턴(202)과 광 스팟(203) 간의 이격 거리 값의 변화율을 결정짓는 계수를 나타낸다. 이와 같은 A 및 B의 값을 알기 위해서는 상기에서와 같이 노즐(211)의 높이(H1, H2)에 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 사이의 이격 거리(X1, X2)를 측정하고, 이를 H1=AX1+B 및 H2=AX2+B 와 같은 방정식으로 나타낸다. 그리고 이를 연립 방정식을 이용하여 풀이하면, 계수인 A 및 B의 값을 산출할 수 있다. 이에, 노즐(211)의 높이에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 변화율을 알 수 있다.

예를 들어, H1이 500㎛, X1이 1.5nm, H2가 700㎛, X2가 1.7mm일 경우, 상기 식 H=AX+B에 의해, 500㎛=1.5amm+b, 700㎛=1.7amm+b가 된다. 이를 연립 방정식으로 풀이하면, A는 1000, b는 -1000이 된다. 따라서, 노즐(211)의 높이 H에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 사이의 이격 거리 X를 수식으로 나타내면, H=1000x-1000이 됨을 알 수 있다. 여기서, A 및 B 값은 노즐(211)과 센서(220) 사이의 이격 거리에 따라 달라진다.

그리고, 실제 본 공정에서 적용하고자 하는 노즐(211)의 높이 즉, Ht를 상기 식(H=1000x-1000)의 H에 대입하여, 이때 기판(10) 상에 조사되는 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 Xt를 산출한다(S120). 예를 들어, 실제 공정에서 노즐(211)의 높이 Ht가 30㎛일 할 경우, 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 Xt는 상기 식에 의해 1.03mm가 된다.

이어서, 실제 본 공정에서 적용하고자 하는 노즐(211)의 높이에 따른 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 값을 계산한 후에, 계산된 이격 거리 값과 설정된 이격 거리 값을 비교한다(S130). 비교 결과 두 값이 동일할 경우에는 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리 조정을 종료한다. 또한, 비교 결과 두 값이 다를 경우에는 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리를 조절한다(S140).

여기서, 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리를 조절은 센서(220)가 장착된 지지부재(230)와 도포 수단(210) 사이를 연결하는 결합부재(미도시)를 통해 미세 거리를 이동시켜 조절한다. 이때, 지지부재(230)와 도포 수단(210) 사이를 연결하는 결합부재(미도시)는 미세 거리를 조절하기 위해 지지부재(230) 및 도포 수단(210)과 결합된 나사산 형태의 X축 및 Y축 몸통을 구비할 수 있다. 즉, 몸통을 회전시켜 센서(220)가 장착된 지지부재(230)를 이동시킬 수 있다. 물론 이에 한정되지 않고, 다양한 미세 거리 조절 수단이 사용될 수 있다. 또한, 노즐(211)을 이동시켜 상기 노즐(211)과 센서(220) 간의 이격 거리를 조절할 수도 있다. 물론 노즐(211)과 센서(220) 모두를 이동시킬 수 있다.

그리고, 노즐(211)과 센서(220)의 이격 거리 조절이 완료되면, 상기에서 전술한 도 4 내지 도 10의 과정을 반복한다. 즉, 조절된 노즐(211)과 센서(220)의 이격 거리에서 도포 물질 패턴(202)과 광 스팟(203) 간의 이격 거리를 측정한다.

이와 같이 본 발명에서는 센서(220)를 이용하여, 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(202) 간의 이격 거리를 산출하고, 상기 측정 값에 따라 센서(220)와 노즐 (211)간의 이격 거리를 조절한다. 이로 인해, 별도의 추가적인 장치 없이 광 스팟(203)과 도포 물질 패턴(203) 간의 이격 거리를 측정할 수 있으며, 상기 이격 거리 측정의 정확성을 높일 수 있다.

실시예에서는 기판 상에 실런트를 도포하는 도포 장치의 제어 방법에 대하 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 다양한 도포 장치에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 도포 장치의 개념도

도 2는 실시예에 따른 디스펜서의 단면도

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 디스펜서의 도포 수단과 센서의 조정 방법을 설명하기 위한 흐름도

도 4는 실시예에 따른 디스펜서의 도포 수단을 이용하여 테스트 기판 상에 도포 물질 패턴을 형성하는 것을 도시한 도면

도 5 및 도 6은 실시예에 따른 도포 수단의 높이가 H1 일 때, 도포 물질 패턴과 광 스팟 간의 이격 거리를 측정하는 방법을 순서적으로 도시한 도면

도 7은 실시예에 따른 도포 수단의 높이가 H1 일 때, 도포 물질 패턴 및 광 스팟 각각의 좌표를 나타낸 도면

도 8 및 도 9는 실시예에 따른 도포 수단의 높이가 H2 일 때, 도포 물질 패턴과 광 스팟 간의 이격 거리를 측정하는 방법을 순서적으로 도시한 도면

도 10은 실시예에 따른 도포 수단의 높이가 H2 일 때, 도포 물질 패턴 및 광 스팟 각각의 좌표를 나타낸 도면

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 스테이지 200 : 디스펜서

210 : 디스펜서 211: 노즐

212 : 시린지 213 : 몸체부

220 : 센서 300 : 이송부

400 : 제어부

Claims

기판 상에 도포 물질을 도포하는 도포 수단과, 상기 기판과 상기 도포 수단 사이의 이격 거리를 측정하는 센서를 구비하는 디스펜서를 포함하는 도포 장치의 제어 방법에 있어서,

상기 도포 수단을 이용하여 기판 상에 도포 물질 패턴을 형성하는 단계;

상기 센서로 상기 기판 상에 광을 조사하여 상기 도포 수단의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 변화율을 산출하는 단계;

산출된 상기 도포 수단의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 변화율을 근거로 실제 공정에서 적용하고자 하는 도포 수단의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 계산하는 단계;

계산된 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값과 설정된 이격 거리 값을 비교하는 단계;

상기 비교 결과에 따라 상기 센서와 상기 도포 수단 간의 이격 거리를 조절하여, 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 조절하는 단계를 포함하는 도포 장치의 제어 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 센서로부터 조사되는 광은 기판에 대하여 50˚ 내지 70˚의 일정 각도를 가지며 조사되는 도포 장치의 제어 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 도포 수단을 이용하여 기판 상에 도포 물질 패턴을 형성하는 단계에 있어서,

상기 도포 수단의 높이가 실제 공정에서 적용하고자 하는 도포 수단의 높이와 같도록 조절한 후, 상기 기판에 도포 물질 패턴을 형성하는 도포 장치의 제어 방법.
청구항 1에 있어서,

상기 도포 수단의 높이에 따른 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 변화율을 산출하는 단계는,

상기 도포 수단을 상하 방향으로 이동시켜, 상기 도포 수단이 상기 기판에 대하여 적어도 2개의 다른 높이에 위치하도록 하고, 상기 도포 수단의 각 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 각기 측정함으로써, 도포 수단의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 변화율을 산출하는 도포 장치의 제어 방법.
청구항 4에 있어서,

상기 도포 수단의 적어도 2개의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 각 이격 거리 값을 이용하여, 실제 공정에서 적용하고자 하는 도포 수단의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 계산하는 도포 장치의 제어 방법.
청구항 5에 있어서,

상기 도포 수단의 높이를 H, 상기 도포 수단의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 X로 할 때, H=AX+B 식으로 나타내고, 상기 식을 이용하여 실제 공정에서 적용하고자 하는 도포 수단의 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 계산하는 도포 장치의 제어 방법.
청구항 4에 있어서,

상기 도포 수단의 각 높이에 따른 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리를 측정하는 단계는,

상기 도포 수단의 높이를 조절하는 단계;

상기 센서를 이용하여 상기 기판 상에 광을 조사하는 단계;

상기 센서를 통해 출사되어 상기 기판 상에 조사된 광 스팟이 위치하는 최초 지점을 가상 좌표의 기준 좌표로 설정하는 단계;

상기 광을 연속적으로 조사시키는 상태에서, 상기 디스펜서를 이동시킴으로써, 상기 광을 이용하여 도포 물질 패턴의 중심점을 검출하여 가상 좌표에 표시하는 단계;

상기 가상 좌표에 표시된 상기 기준 좌표와 상기 도포 물질 패턴의 중심점 좌표 간의 차이 값을 계산하는 단계를 포함하는 도포 장치의 제어 방법.
청구항 7에 있어서,

상기 센서로 도포 물질 패턴의 중심점을 측정하여 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 측정하는 단계는,

상기 디스펜서의 센서를 이동시켜, 상기 도포 물질 패턴의 최대 두께 지점을 측정하는 단계;

상기 최대 두께 지점의 중심을 상기 중심점으로 설정하는 단계를 포함하는 도포 장치의 제어 방법.
청구항 7에 있어서,

상기 센서로 도포 물질 패턴의 중심점을 측정하여 상기 광 스팟과 도포 물질 패턴 간의 이격 거리 값을 측정하는 단계는,

상기 센서를 이용하여 도포 물질 패턴의 선폭을 측정하는 단계;

상기 측정된 도포 물질 패턴의 선폭의 중심을 중심점으로 설정하는 단계를 포함하는 도포 장치의 제어 방법.
청구항 7에 있어서,

상기 도포 수단의 높이를 조절하는 단계에 있어서, 상기 도포 수단의 높이가 실제 공정에서 적용하고자 하는 도포 수단의 높이에 비해 높도록 조절하는 도포 장치의 제어 방법.