KR101157286B1 - 구조물을 기판에 정확하게 인가하는 장치 및 방법 - Google Patents

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피터 브리에르
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Abstract

기판이 제공되고, 프로세싱 헤드의 적어도 하나의 스캐닝 설비에 의해 스캐닝 단계에서 이미 상기 기판에 인가된 구조물이 탐지되고, 적어도 하나의 조명 설비가 상기 프로세싱 헤드에 구비되고, 조명 설비는 상기 스캐닝 단계에서 얻어진 정보를 이용함에 의해 조명 단계에서 상기 인가된 래커 구조에 국부적으로 조명을 비추는 방법이 제공된다. 더욱이, 상기 방법을 수행하는 장치가 기술되며, 상기 장치에는 기판 캐리어에 비해 움직일 수 있는 프로세싱 헤드가 구비되며, 상기 프로세싱 헤드는 적어도 하나의 스캐닝 설비 및 적어도 하나의 조명 설비를 포함한다.

Description

구조물을 기판에 정확하게 인가하는 장치 및 방법{METHOD AND APPARATUS FOR ACCURATELY APPLYING STRUCTURES TO A SUBSTRATE}
본 발명은 래커 구조물(lacquer structures)을 기판에 정확하게 인가하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
지금까지, 빛으로부터 구조물을 형성하는 데 이용되는, 래커를 국부적으로 가리는 마스크가 종종 이용된다. 그러한 마스크의 이용은 힘들고 비싸다. 게다가, 각 새로운 구조에 대해, 새로운 마스크가 제조될 필요가 있다. 구조물을 기판에 인가하는 데 있어서 다른 문제는 그 내부에 이용되는 솔벤트 및 래커의 많은 양에 의해 형성된다. 이용자가 맞닥뜨리게 되는 또 다른 문제는 날카로운 외형을 갖는 구조물을 제공하는 것이다. 여러 층들에서의 구조물의 상대적 위치 또한 구조물을 기판에 정확하게 인가하는 데에 중요한 문제이다.
예를 들어, 상기 방법의 응용예는, 예를 들어, OLED, 태양전지, 디스플레이 상의 TFT 구조 등과 같은 전자 부품을 제조하는 방법일 수 있다. 이러한 부품들에 있어서, 연속적으로 인가된 많은 수의 층들로 이뤄진 재료 내부의 구조물들이 서로에 대해 매우 정확하게 위치되는 것이 상당히 중요하다. 여기서, 소위 적어도 2 마이크론, 바람직하게는 적어도 1 마이크론의 오버레이(overlay) 정확도가 요구된 다.
본 발명은 적어도 상기 많은 수의 문제들이 해결되는, 래커 구조물을 기판에 인가하는 방법을 목적으로 한다.
이 목적을 위해, 본 발명은 스캐닝 단계에서, 이미 기판에 인가된 구조물들이 적어도 하나의 조명설비를 구비한 프로세싱 헤드의 적어도 하나의 스캐닝 설비에 의해 탐지되고, 조명 설비는 상기 스캐닝 단계에서 얻은 정보를 이용함에 의해 조명 단계에서 상기 인가된 래커 구조를 국부적으로 밝히는 방법을 제공한다.
상기 프로세싱 헤드의 스캐닝 설비를 이용하여, 이미 인가된 구조물들의 위치들이 매우 정확하게 판단될 수 있어서, 상기 인가된 래커 구조물은 국부적으로 매우 정확하게 조명을 받을 수 있다. 바람직하게는, 상기 프로세싱 헤드는, 위치 판단 정확도에 강하게 선호되는, 상기 스캐닝 및 조명 설비 사이에 직접적인 기계적 결합을 형성한다.
이 문서에서, 상기 용어 "조명(lighting)"은 넓은 의미로 이해될 것이다. "조명"은 가시광 뿐만 아니라 자외선 방사, 적외선 방사, 이온 빔 및 E 빔 처리(treatment)를 의미하는 것으로 이해된다. 상기 조명은, 예를 들어, 상기 래커가 교차결합하거나 솔벤트가 상기 래커로부터 제거되는 점에서, 상기 래커의 구조의 변화를 야기한다. 상기 용어 "래커(lacquer)" 또한 넓은 의미로 이해될 것이다. 가능한 것들은 포토레지스트, 자외선경화(UV-curing) 래커, OLED를 제조하기 위한 목적의 PPV 및 PDOT 등이다.
상기 조명 설비에 의해 수행된 조명 단계를 통해, 섬세하고 예리한 경계를 가진 구조물들이 얻어질 수 있다. 국부 조명 단계는 마스크를 이용한 조명 단계를 의미하는 것이 아니라, 각각 개별적으로 제어가능한 좁은 빔들의 배열 또는 하나의 좁은 빔의 도움으로 상기 래커를 국부적으로 조명하는 것으로 이해된다. 그러한 각각 개별적으로 제어가 가능한, 예를 들어, 레이저 빔, 적외선 빔, 가시광선 빔, 자외선 빔, 이온 빔 또는 E 빔일 수 있는, 좁은 빔들의 배열 또는 하나의 좁은 빔과 함께, 바람직한 구조는 상기 래커 내에 원래 있던 대로 기록될 수 있다. 상기 조명은, 이용된 래커에 따라, 상기 래커가 제거될 필요가 있는 그러한 영역이나, 또는 역으로, 상기 래커가 남아 있어야 할 필요가 있는 그러한 영역 내에서 발생할 수 있다.
본 발명의 일 면에 따르면, 스캐닝 단계를 통해 얻은 정보는 바람직한 위치에 래커 구조물을 증착하기 위해 또한 이용된다. 이와 같이, 새로운 래커 구조물이 기존의 구조물에 대해 정확하게 위치될 수 있다.
상기 방법을 더 검토하면, 프로세싱 헤드에 잉크젯 프린팅 설비가 제공될 수 있고, 상기 프로세싱 헤드의 잉크젯 프린팅 설비를 이용하여 잉크젯 프린팅 단계에서 상기 기판에 완전한 래커 층 또는 래커 구조물이 인가된다. 바람직하게는, 상기 잉크젯 프린팅 단계에서, 상기 래커는 래커 구조물을 형성하기 위해 국부적으로 인가된다.
이와 같이, 상기 래커의 증착은 유리한 프린팅 기술로 유효하다. 상기 잉크젯 프린팅이 이용되기 때문에, 상기 기판을 래커로 완전히 덮는 대신에, 래커가 훨씬 덜 낭비되는 쪽으로 이용될 수 있다. 이는, 구조물들의 상기 형성이 바람직한 곳에, 상기 래커만이 인가될 필요가 있기 때문이다. 덧붙이면, 본 발명은, 상기 잉크젯 프린팅 설비와 함께, 래커 구조물 대신에 상기 기판에 완전한 래커 층이 인가되는 가능성을 배제하지 않는다.
또한, 이와 같이, 상기 프로세싱 헤드에는 잉크젯 프린팅 설비 및 조명 설비 모두가 제공된다. 그 경우에 있어서, 상기 기판에 대한 프로세싱 헤드의 한 번의 움직임에서, 막 인가된 래커의 조명 및 래커의 이동(delivery)이 실현될 수 있다. 이와 같이, 상기 조명 설비의 위치는, 게다가, 상기 프로세싱 헤드의 위치와 직접적으로 기계적으로 결합된다. 그 결과, 상기 래커의 인가 이후에, 다음으로 상기 조명 설비를 이용하여 상기 래커의 어디가 조명되는지 상당한 정확도로 결정될 수 있다. 상기 프로세싱 헤드 위치의 상기 조명 설비와의 직접적 결합은, 조명 설비가 기판상의 잘못된 위치에서 조명 동작을 수행하는 가능성을 실질적으로 배제한다. 국부 조명단계와 함께, 상기 잉크젯 기술로 인가된 상기 래커의 비교적 부정확한 윤곽이 "잘라내어(cut off)"질 수 있어서, 미세하고 예리한 경계를 갖는 조명된 구조물이 얻어진다.
본 발명에 대해 더 검토하면, 제1 스캐닝 설비가, 상기 기판에 대해 상기 프로세싱 헤드의 움직임의 상대적 방향에서 바라본, 상기 잉크젯 프린팅 설비의 업스트림(upstream)측 상에 및 상기 프로세싱 헤드 상에 구비된 점에서, 상기 잉크젯 프린팅 단계 직전에 스캐닝 단계가 수행될 수 있다.
그러한 스캐닝 단계를 통해, 이미 인가된 구조물들이 상기 기판 상의 어디에 위치하고 있는지가 알려져 있어서, 상기 스캐닝 단계의 바로 다음에, 즉, 프린팅 단계에, 새로운 구조물들이 이미 기판상에 자리하고 있는 이들 구조물들에 대해 정확하게 위치될 수 있다.
그러나, 예를 들어, 상기 래커가 바른 방법으로 모든 곳에 인가되었는지를 판단하기 위해, 막 인가되고 조명된 구조물을 즉시 체크하는 것이 더 유리할 것이다. 이러한 목적을 위해, 본 발명을 보다 구체적으로 살펴보면, 제2 스캐닝 설비가, 상기 기판에 대해 상기 프로세싱 헤드의 움직임의 상대적 방향에서 바라본, 상기 잉크젯 프린팅 설비의 다운스트림(downstream)측 상에 및 상기 프로세싱 헤드 상에 인가된 점에서, 상기 잉크젯 프린팅 단계 직후에 스캐닝 단계가 수행될 수 있다.
여기서, 상기 제2 스캐닝 설비를 통해 얻은 정보를 이용하여, 프린팅이 되었어야 하는 곳에 프린팅 되었는지를 판단할 수 있고, 그렇지 않은 경우, 상기 래커는 제2 프린팅 단계를 통해 바람직한 위치에 여전히 프린팅될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 상기 헤드는 상기 기판의 동일한 영역에 걸쳐서 전진 및 후진하는 움직임을 경험할 수 있다. 일부 영역에 있어서 상기 래커가 아직 인가되지 않았다는 것이 제2 스캐닝 설비를 통해 탐지된 경우, 래커는 상기 후진 움직임에 의해 그러한 영역들에 여전히 증착될 수 있고 조명될 수 있다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 제1 스캐닝 설비가, 상기 기판에 대해 상기 프로세싱 헤드의 움직임의 상대적 방향으로부터 바라봐서, 상기 조명 설비의 업스트림 측 상에서 및 상기 프로세싱 헤드 상에 제공되었다는 점에서, 스캐닝 단계는 상기 조명 단계의 직전에 수행된다.
이와 같이, 상기 기판에 대한 상기 프로세싱 헤드의 한 움직임에서, 상기 인가된 래커 구조물이 국부적으로 조명될 것인지가 판단될 수 있는 한편, 상기 래커의 조명은 상기 프로세싱 헤드의 동일한 움직임에서 수행될 수 있다. 본 발명에 따르면, 제2 스캐닝 설비가, 상기 기판에 대하여 상기 프로세싱 헤드의 움직임의 상대적 방향에서 바라본, 상기 조명 설비의 다운스트림 측 상에 및 상기 프로세싱 헤드에 구비된 점에서, 상기 조명 단계 직후에 스캐닝 단계가 수행된다면 유리하다. 따라서, 상기 제2 스캐닝 설비를 통해 얻은 상기 정보를 이용하여, 조명이 있어야 하는 곳에 제대로 이뤄졌는지가 판단될 수 있고, 만약 그렇지 않은 경우, 상기 래커는 제2 조명 단계를 통해 바람직한 위치에서 여전히 조명될 수 있다. 또한, 이 경우, 이 목적을 위해, 상기 헤드는 상기 기판의 동일한 영역에 걸쳐 전진 및 후진 움직임을 거칠 수 있다. 상기 제2 스캐닝 설비를 통해, 상기 래커가 일부 영역에서 아직 조명되지 않은 것으로 탐지된 경우, 여전히 래커는 상기 후진 움직임을 통해 그러한 영역들에 조명받을 수 있다. 바람직한 조명을 탐지하는 것은, 예를 들어, 상기 래커의 예상되는 변화에 기초하여 발생될 수 있으며, 그러한 변화는 상기 조명의 영향에 따라 실현된다. 그러한 변화는, 예를 들어, 래커의 형태, 구조 및/또는 색상에서의 변화일 수 있다.
제2 스캐닝 단계를 통해 래커가 바람직한 위치에서 조명되었는 지를 탐지하는 것은, 적어도 상기 제2 스캐닝 단계 이전에 래커 증착 단계 역시 수행되었다면, 래커가 바람직한 위치에 증착되었는 지를 탐지하는 것과 물론 조합될 수 있다. 이와 같이, 상기 래커는, 바람직하게는 상기 프로세싱 헤드의 상기 전진 및 후진 움직임 동안, 비교적 빨리 및 정확하게 증착되는 것뿐만 아니라 조명될 수 있다.
더욱이, 상기 제2 스캐닝 설비를 통해 얻은 정보는, 상기 프로세싱 헤드의 위치가 제어되는 수단의 도움으로 측정 시스템으로 다시 되보내질 수 있다. 다음 층에서의 새로운 구조물들이 이전에 인가된 구조로부터 더 제거되는 때, 상기 기판에 걸친 헤드의 움직임 동안 어떠한 직접적 언급도 이전에 인가된 구조물에 대해 이뤄질 수 없기 때문에, 측정 시스템으로의 그러한 피드백은 중요하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 래커 구조물은 상기 기판에 인가된 또는 인가될 재료층 내의 구조물을 생성하기 위한 목적으로 적용될 수 있다.
그러한 프로세스들은 그 자체로 알려져 있고, 예를 들어, 상기 래커 구조물로 부분적으로 덮인 재료층을 에칭해내는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 미국특허 US 3,832,176호(충전 프로세스) 및 US 4,674,174호(리프트오프 프로세스)에 기재된 바와 같은 래커 구조물들 사이에서 및/또는 그러한 래커 구조물들에 재료층을 인가하는 것은 또한 그러한 가능성들 중의 하나이다.
여기서, 상기 재료층은, 예를 들어, 몰리브덴, 크롬 등과 같은 금속, 반도체, 예를 들어, SiOx, SiNx 또는 ITO 등과 같은 유전층일 수 있다. 그러나, 다수의 다른 재료들 또한 가능하다.
본 발명에 따른 방법의 단계들은, 예를 들어, TFT 구조, OLED, 태양전지 등과 같은 전자 부품을 제조하는 방법의 일부일 수 있다.
상기 래커 구조물은 예를 들어, 자외선 경화 래커와 같은 조명 동작의 영향에 의해 빠르게 경화하는 래커 또는 포토레지스트 구조에 의해 형성될 수 있다. 상기 래커의 구조가, 예를 들어, 적외선 조명을 이용하는 것과 같이 조명을 이용하여 상기 래커로부터 솔벤트를 제거함에 의해 변경되는 것 또한 가능하다.
바람직하게는, 연속적 구조물의 인가에 있어서, 적어도 0.7 마이크론, 보다 구체적으로 적어도 0.4 마이크론의 오버레이 정확도가 달성된다.
이러한 목적으로, 상기 스캐닝 단계에서의 측정은 예를 들어, 간섭측정, 삼각측정 또는 영상 인식에 기초할 수 있다.
매우 정확한 국부 조명이 개별적으로 제어가능한 레이저들, LED들 또는 각 래커가 조명될 수 있는 수단의 도움으로 조절되거나 빠르게 스위치 온/오프 될 수 있는 유사한 조명 수단들의 배열을 이용하여 수행될 수 있다.
본 발명은 특허청구범위 제1항 내지 제18항 중 어느 하나에 따른 방법을 수행하기 위한 장치와 더욱 관련된 것이며, 본 발명에 따른 상기 장치에는 기판 캐리어(carrier)에 상대적으로 움직이는 것이 가능한 프로세싱 헤드가 구비되며, 상기 프로세싱 헤드는 적어도 하나의 스캐닝 설비 및 적어도 하나의 조명 설비를 포함한다.
상기 프로세싱 헤드를 이용하여, 바람직한 구조물은, 예를 들어, 그 바로 전에 인가된 래커 내에 인쇄될 수 있다. 이미 인가된 구조물에 대하여 상기 조명 설비를 구비한 프로세싱 헤드를 정확하게 위치시키기 위해, 상기 프로세싱 헤드는 적어도 하나의 스캐닝 설비를 포함한다. 이러한 적어도 하나의 스캐닝 설비를 이용하여, 이미 인가된 구조물들이 탐지될 수 있어서, 정확한 래커 조명이 상기 조명 설비에 의해 수행될 수 있다.
상기 조명 설비는 적어도 하나의, 그러나 바람직하게는, 예를 들어, 레이저 빔, 적외선 빔, 가시광선 빔, 자외선 빔, E 빔 또는 이온 빔들과 같은 개별적으로 제어가능한 좁은 빔들의 배열을 생성시킬 필요가 있어서, 매우 미세한 구조물들이 매우 높은 정확도로 상기 래커 내에 위치하고 형성될 수 있다.
상기 장치에 대해 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 프로세싱 헤드는 또한 잉크젯 프린팅 설비를 더 구비한다. 그러한 잉크젯 프린팅 설비와 함께, 완전한 래커 층 대신에, 래커 구조물이 형성될 수 있으며, 그 결과 상기 래커 이용을 줄이게 된다.
여기서, 상기 프로세싱 헤드에 대해 상기 기판의 움직임의 상대적 방향에서 바라본, 잉크젯 프린팅 설비의 다운스트림에 제2 조명 설비가 배열되고, 업스트림에 제1 조명 설비가 배열되는, 두 개의 조명 설비들이 상기 프로세싱 헤드에 구비되는 것이 보다 더 바람직하다. 그러한 헤드로, 두 움직이는 방향에서, 래커는 인가될 수 있고, 그 후에 곧장 조명될 수 있다.
더욱이, 상기 프로세싱 헤드는 바람직하게는, 상기 프로세싱 헤드에 대해 상기 기판의 움직임의 상대적 방향에서 바라본, 상기 잉크젯 프린팅 설비의 다운스트림에 제2 스캐닝 설비가 배열되고, 업스트림에 제1 스캐닝 설비가 배열되는, 두 스캐닝 설비를 구비한다. 그러한 헤드로, 상기 래커를 인가하기 전에 및 그 후 즉시 모두에 있어서, 스캐닝은 기판에 대해 상기 헤드의 상대적 움직임 동안 발생할 수 있다. 스캐닝 동안 수행되는 측정들은 상기 프로세싱 헤드의 후진 움직임에서 상기 프로세싱 헤드의 도움에 의한 상기 래커의 이동을 조절하기 위해 이용될 수 있다. 더욱이, 상기 측정들은 조명 설비의 도움에 의해 상기 래커 내의 구조물들을 위치시키는데 이용될 수 있다.
본 발명의 한 양상에 따르면, 이러한 목적을 위해, 상기 프로세싱 헤드는, 상기 프로세싱 헤드에 대해 상기 기판의 움직임의 상대적 방향에서 바라본 적어도 하나의 조명 설비의 다운스트림에 제2 스캐닝 설비가 배열되고 업스트림에 제1 스캐닝 설비가 배열되는 두 스캐닝 설비를 구비한다.
그 결과, 상기 래커를 조명하기 전에 및 그 후 곧장 모두에 있어서, 스캐닝은 상기 기판에 대해 상기 헤드의 상대적 움직임 동안 발생할 수 있다. 이 경우, 스캐닝 동안 수행된 상기 측정들은 상기 프로세싱 헤드의 후진 움직임에서 상기 프로세싱 헤드의 도움에 의해 상기 래커 조명을 조절하기 위해 이용될 수 있다. 이와 같이, 조명이 되었어야 하는 위치에 조명이 되었는지가 판단될 수 있고, 그렇지 않은 경우, 상기 래커는 제2 조명 단계를 통해 이상적인 위치에서 여전히 조명될 수 있다.
상기 헤드가 두 스캐닝 설비를 구비하기 때문에, 래커는 더욱이 상기 헤드의 움직임의 두 방향에서 정확하게 조명될 수 있다.
상기 기판을 진동 및 부정확성을 야기하는 유사한 조건으로 가능한 작게 노출되도록 하기 위해, 적어도 상기 방법의 조명 단계 및 잉크젯 프린팅 단계를 수행하는 동안, 상기 기판 캐리어는 정지된 상태인 반면, 상기 고정된 영역에 비해 움직일 수 있도록 하기 위해 상기 프로세싱 헤드를 배열하는 것이 바람직하다.
적어도 하나의 스캐닝 설비로 얻어지는 정보를 처리하기 위해, 또 상기 프로세싱 헤드의 움직임을 제어하기 위해 및 상기 적어도 하나의 조명 설비를 제어하기 위해 구비된 제어수단(control)이 상기 장치에 구비되는 것이 명백할 것이다. 또한, 상기 제어수단은 상기 잉크젯 프린팅 설비의 다양한 노즐들을 제어하기 위해 준비될 수 있다.
상기 스캐닝 설비는 예를 들어, 간섭측정, 삼각측정 또는 영상 인식을 수행하기 위해 구비될 수 있다. 그러한 측정들은 매우 높은 정확도를 제공한다.
상기 적어도 하나의 좁은 빔을 생성하기 위한 상기 적어도 하나의 조명 설비는, 개별적으로 제어가능한 레이저들, LED들 또는 각 래커가 국부적으로 조명될 수 있도록 하는 수단의 도움으로 조절될 수 있거나 빠르게 스위치 온/오프될 수 있는 유사한 수단들의 배열을 포함할 수 있다.
본 발명은 이하의 첨부된 도면을 참고로 하여 실시예와 함께 보다 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 이중 스캐닝 설비 및 이중 조명 설비를 구비한 조합된 잉크젯 프린트헤드의 도식적 사시도를 나타낸 것이다.
도 2 내지 도 14는 수많은 방법들의 단계들을 거치고 있는 기판의 사시도를 우측에, 단면도를 좌측에 각각 나타내고 있다.
도 15는 기판에 인가된 한 층의 재료 내에 구조물을 인가하기 위해 거친 다양한 프로세스 단계들을 도식적으로 나타낸 것이다.
도 1은 기판(S)과, 막대(rod) 모양 배열의 노즐들을 포함하는 잉크젯 프린트헤드(1)를 나타낸 것이다. 상기 잉크젯 프린트헤드(1)의 양 면상에, 막대 모양의 조명 설비(2, 3), 막대 모양의 스캐닝 설비(4, 5)가 상기 잉크젯 프린트헤드(1)에 고정되듯이 연결되어 있다. 각 로드 모양의 조명 설비(2, 3)는 예를 들어, 개별적으로 스위치 온/오프 될 수 있는 점에서, 강도가 개별적으로 조절될 수 있는 LED들, 레이저 등의 배열을 포함한다. 각 로드 모양의 스캐닝 설비(4, 5)는 센서들의 배열을 포함한다. 전체로서의 상기 헤드는 가이드(6, 7)와 베어링으로 장착되고, 상기 헤드가 상기 기판(S) 상으로 움직일 수 있도록 하기 위해 드라이브(8)가 구비된다. 상기 기판(S) 상의 헤드의 움직임에서, 스캐닝 로드(4, 5)를 이용하여, 상기 기판(S)에 이미 인가된 구조물들이 탐지될 수 있으며, 이에 따라, 상기 잉크젯 프린트헤드(1)를 이용하여, 상기 래커가 이상적인 순간에 상기 기판 상에 증착될 수 있어서, 상기 래커의 위치가 상기 이전에 인가된 구조물들의 위치로 조정된다. 또한, 동일한 움직임에서, 상기 래커는 상기 조명 로드(2, 3)를 이용하여 직접적으로 조명될 수 있고, 한편 상기 스캐닝 로드(4, 5)로 탐지된 이미 인가된 구조물들의 위치 또한 이용될 수 있다. 조명 로드(2, 3) 및 스캐닝 로드(4, 5)가 상기 잉크젯 프린트헤드(1)의 양면에 구비되기 때문에, 스캐닝, 프린팅 및 조명의 단계들이 전진 및 후진 움직임 모두에서 수행될 수 있다. 더욱이, 상기 이중 스캐닝 로드(4, 5)의 결과, 상기 프린트되고 조명된 구조는 직접적으로 측정될 수 있고, 선택적으로 측정치들에 기초하여, 제2 프린팅, 조명 및 제2 스캐닝 단계가 상기 제1 프린팅 및 조명 단계에서 인가된 불완전할 수 있는 구조물을 바로잡기 위해 수행될 수 있다.
도 2 내지 도 14는 본 발명에 따른 방법의 일부인 프로세스의 예들을 나타낸 것이다. 나타내어진 프로세스는 완전히 예시적인 것이며, 특히, 예를 들어, 기판상의 TFT 구조를 제조하는 데 적합하다. 래커 구조물을 인가하기 위한 방법은 또한, 다른 프로세스들, 예를 들어, 미국특허 US 3,832,176 및 US 4,674,174에 기술된 바와 같은 프로세스들에서 이용될 수 있다. 또한, 상기 방법은, 예를 들어 태양 전지와 같은, 전자 부품들을 제조하기 위하거나 OLED를 제조하기 위한 기판에, PDOT 및 PPV 또는 유사한 유기 래커들을 정확하게 인가하기 위해 이용될 수 있다.
도 2는 기판(S)을 나타낸다. 도 3은 상기 기판(S)의 전체 표면에 걸쳐 상기 기판(S) 상에 한 층의 재료(9)를 증착한 이후의 기판을 나타낸 것이다(단계(a)). 다음으로, 도 4는 상기 방법의 잉크젯 프린팅 단계(단계(b))를 거친 이후의 기판(S)을 나타낸 것이다. 일부 잉여(overmeasure)와 함께, 잉크젯 프린팅을 이용하여, 상기 이상적 구조는 예를 들어, 포토 레지스트와 같은 래커 또는 전자방사(자외선, 가시광선, 적외선), E 빔 또는 이온 빔의 영향 아래 그 구조를 변경하는 다른 래커의 형태로 상기 기판에 인가되었다. 상기 래커의 국부적 인가 대신에, 상기 래커의 전면 프린팅 또한 이용될 수 있다. 도 5는 조명 단계(단계 (c))를 거친 이후의 기판(S)을 나타낸다. 확연하게 보이는 것은 상기 조명을 이용하여 인가된 상기 구조물(11)의 예리한 경계(11a)들이다. 다음으로, 도 6은 현상 단계(단계 (d))가 수행된 이후의 기판(S), 즉, 상기 래커가 현상되고, 상기 조명을 받은 래커 가 남고, 조명을 받지 않은 래커 부분이 제거되거나 또는 그 반대인 경우의 기판(S)을 나타낸다. 도 6은 상기 구조가 제공될 재료층(9)이 여전히 완전하게 존재함을 명백하게 나타낸다. 다음으로, 그 결과가 도 7에 도시된 에칭 단계(단계 (e))가 수행된다. 상기 래커 구조(11)가 여전히 남아있는 구조영역을 제외하고는 상기 재료층(9)이 실질적으로 제거되었음이 확연히 관찰된다. 다음으로, 회화(incineration) 단계를 이용하여, 여전히 존재하고 있는 상기 경화된 래커(11)는 제거된다(단계(f)). 그 결과가 도 8에 도시되어 있다. 여전히 남아있는 경화된 래커를 제거하는 것은 솔벤트를 이용하여서도 수행될 수 있다.
도 9 내지 도 14에서, 각각의 단계들 (a) ~ (f)이 상기 기판(S) 및 이전의 재료층(9) 상에 증착된 제2 재료층(12) 내에 구조물을 인가하기 위해 다시 반복된다. 이는 연속적인 재료 층들 내에 인가된 다른 구조물들의 조합을 인가하기 위해 상기 프로세스가 더 많이 반복될 수 있다는 전제 없이 진행된다.
마지막으로, 도 15는 각각 마다 다양한 단계들이 수행되는 프로세싱 스테이션을 각각 나타내는 다수의 블록들을 도식적으로 나타낸 것이다.
블록(a1)에서, 상기 기판(S) 상에의 재료(9)의 증착이 발생한다;
블록(a2)에서, 상기 증착된 재료가 세척된다(이 단계는 모든 재료에 대해 필수적이지 않다);
블록(bc)에서, 상기 프린팅, 조명 및 스캐닝이 발생한다;
블록(d)에서, 상기 래커가 현상되고, 상기 조명을 받은 래커 구조는 남고 조명을 받지 않은 래커 부분은 제거되거나 또는 그 반대이다;
블록(d2)에서, 상기 남은 래커 구조는 더 경화시키기 위해 굽힌다;
블록(e)에서, 초과 재료는 에칭되어 버린다. 여전히 남아 있는 래커 구조 아래에서만, 상기 재료는 의도에 따라 에칭 처리 동안 남게 된다;
블록(f)에서, 상기 남은 경화된 래커 구조는 예를 들어, 회화 단계 또는 솔벤트를 이용하여 제거된다.
본 발명이 상기 기술된 실시예에 제한되지 않는다는 것이 자명할 것이다.
매번 숫자들(figures)의 기술은 잉크젯 프린트헤드를 언급한 것인데, 왜냐하면 실시예에서 상기 헤드에는 잉크젯 프린팅 설비(1)가 구비되어 있기 때문이다. 상기 헤드 상에서의 한 주요 설비가 적어도 하나의 조명 설비임이 특허청구범위들로부터 이미 명백한 반면, 다른 주요 설비는 스캐닝 설비이다; 이것이 왜 용어 '프로세싱 헤드'가 특허청구범위에 이용되었는지에 대한 이유다. 따라서, 본 발명은 또한 잉크젯 프린팅 설비뿐만 아니라 적어도 하나의 스캐닝 설비에 부가된 적어도 하나의 조명 설비가 상기 헤드에 구비되는 실시예를 포함한다. 후자의 경우에서, 상기 헤드는, 예를 들어, 조명 헤드로서 언급될 수도 있다.
더욱이, 예를 들어, 상기 기술된 프로세싱 단계들 사이에 프로세싱 단계들이 추가될 수 있다. 여기서, 예를 들어, 상기 회화 단계 이후에 생성된 부산물들을 제거하기 위한 세척 단계가 추가될 수 있다. 또한, 상기 기판의 배향이 될 수 있는 수평 대신에, 예를 들어 수직일 수 있다. 예를 들어, 상기 잉크젯 프린트헤드 대신에, 상기 기판은 움직일 수 있으며, 상기 잉크젯 프린트헤드는 움직이지 않을 수 있다. 앞서 이미 나타낸 바와 같이, 상기 방법은 또한 완전히 다른 프로세스 들, 즉 전자기 방사(적외선, 가시광선 및/또는 자외선), E 빔 또는 이온 빔을 이용한 조명 때문에 구조 변경을 국부적으로 겪는 래커의 정확한 인가가 역할을 하는 프로세스들에서 이용될 수 있다.
상기 장치를 계측하기 위해서는, 기판 대신에 상기 장치 내에 위치한 계측 눈금을 이용할 수 있다.
더욱이, 다른 방식, 예를 들어, 스핀 코팅, 스프레이법 또는 이멀젼(immersion)에 의해 래커 층이 이미 기판에 구비되었을 수 있다.

Claims (31)

  1. 이미 인가된 구조물들을 갖는 기판을 제공하는 것;
    적어도 하나의 스캐닝 설비 및 적어도 하나의 조명 설비를 포함하는 프로세싱 헤드를 제공하는 것;
    기판에 이미 인가된 구조물들을 스캐닝 단계에서 적어도 하나의 스캐닝 설비를 가지고 탐지하는 것;
    기판에 래커 구조를 인가하는 것; 및
    스캐닝 단계에서 얻어진 정보를 이용하여, 인가된 래커 구조를 조명 단계에서 조명 설비를 가지고 국부적으로 조명하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스캐닝 단계에서 얻어진 정보 또한 원하는 위치에 상기 래커 구조를 증착하기 위해 이용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프로세싱 헤드에 잉크젯 프린팅 설비가 더 구비되며, 잉크젯 프린팅 단계에서, 완전한 래커층 또는 래커 구조가 상기 프로세싱 헤드의 잉크젯 프린팅 설비를 이용하여 상기 기판에 인가되며, 상기 잉크젯 프린팅 단계에서, 래커는 래커 구조를 국부적으로 형성하기 위해 인가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 기판에 대해 상기 프로세싱 헤드가 움직이는 방향에서 바라볼 때, 상기 잉크젯 프린팅 설비의 업스트림측에 및 상기 프로세싱 헤드 상에 제1 스캐닝 설비가 구비되어서, 상기 잉크젯 프린팅 단계의 직전에 상기 스캐닝 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 기판에 대해 상기 프로세싱 헤드가 움직이는 방향에서 바라볼 때, 상기 잉크젯 프린팅 설비의 다운스트림측에 및 상기 프로세싱 헤드 상에 제2 스캐닝 설비가 구비되어서, 상기 잉크젯 프린팅 단계의 직후에 상기 스캐닝 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제2 스캐닝 설비를 통해 얻은 정보를 이용하여, 프린팅이 되었어야 하는 위치에 프린팅이 되었는지를 판단하고, 그렇지 않은 경우, 상기 래커는 제2 프린팅 단계에서 상기 원하는 위치에 여전히 프린팅되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기판에 대해 상기 프로세싱 헤드가 움직이는 방향에서 바라볼 때, 상기 조명 설비의 업스트림측에 및 상기 프로세싱 헤드 상에 제1 스캐닝 설비가 구비되어서, 상기 조명 단계 직전에 상기 스캐닝 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 기판에 대해 상기 프로세싱 헤드가 움직이는 방향에서 바라볼 때, 상기 조명 설비의 다운스트림측에 및 상기 프로세싱 헤드 상에 제2 스캐닝 설비가 구비되어서, 상기 조명 단계의 직후에 상기 스캐닝 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 스캐닝 설비를 통해 얻은 정보를 이용하여, 조명이 되었어야 하는 위치에 조명이 되었는지를 판단하고, 그렇지 않은 경우, 래커는 제2 조명 단계에서 상기 원하는 위치에 여전히 조명되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제5항에 있어서,
    상기 제2 스캐닝 설비를 통해 얻은 정보는 상기 프로세싱 헤드의 위치가 제어되는 수단의 도움으로 측정 시스템으로 다시 되보내지는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 래커 구조는, 상기 기판에 인가될 또는 인가된 재료층 내에 구조물을 생성할 목적으로 인가되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 재료층은 금속, 반도체, 또는 유전체층인 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 금속은 몰리브덴 및 크롬으로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 유전체층은 SiOx, SiNx, 및 ITO로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 스캐닝 단계 및 상기 조명 단계는 전자부품을 제조하기 위한 방법의 일부인 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 전자부품은 TFT 구조, OLED, 또는 태양 전지인 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 래커 구조는 포토레지스트 구조에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 래커 구조는, 조명 처리의 영향 아래에 그 구조 또는 조성을 변화시키는 래커에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    연속적 구조물들의 인가에 있어서, 적어도 0.7 마이크론의 오버레이 정확도가 달성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    스캐닝 단계에서, 간섭측정 또는 삼각 측정 또는 영상 인식이 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제1항에 있어서,
    상기 국부적으로 조명하는 것은, 개별적으로 제어가능한 레이저들, LED들, 또는 조절되거나 빠르게 스위치 온/오프될 수 있는 유사한 조명 수단들의 배열을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제1항 또는 제2항의 방법을 수행하기 위한 장치로서,
    기판 캐리어; 및
    기판 캐리어에 대해 이동가능한 프로세싱 헤드를 포함하고,
    프로세싱 헤드는:
    기판에 이미 인가된 구조물들을 스캐닝 단계에서 탐지하도록 구성된 적어도 하나의 스캐닝 설비; 및
    스캐닝 단계에서 얻어진 정보를 이용하여, 인가된 래커 구조를 조명 단계에서 국부적으로 조명하도록 구성된 적어도 하나의 조명 설비를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 프로세싱 헤드는 잉크젯 프린팅 설비를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 장치.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 프로세싱 헤드에 대해 상기 기판이 움직이는 방향에서 바라볼 때, 상기 잉크젯 프린팅 설비의 다운스트림에 구비되는 제2 조명 설비와, 업스트림에 구비되는 제1 조명 설비의, 두(two) 조명 설비가 상기 프로세싱 헤드에 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  25. 제23항에 있어서,
    상기 프로세싱 헤드에 대해 상기 기판이 움직이는 방향에서 바라볼 때, 상기 잉크젯 프린팅 설비의 다운스트림에 구비되는 제2 스캐닝 설비와, 업스트림에 구비되는 제1 스캐닝 설비의, 두 스캐닝 설비가 상기 프로세싱 헤드에 구비되는 것을 특징으로 하는 장치.
  26. 제22항에 있어서,
    상기 프로세싱 헤드에 대해 상기 기판이 움직이는 방향에서 바라볼 때, 적어도 하나의 조명 설비의 다운스트림에 구비된 제2 스캐닝 설비와, 업스트림에 구비된 제1 스캐닝 설비의, 두 스캐닝 설비가 상기 프로세싱 헤드에 구비된 것을 특징으로 하는 장치.
  27. 제22항에 있어서,
    상기 프로세싱 헤드는 고정된 영역에 대해 움직일 수 있도록 배치되며, 상기 기판 캐리어는 적어도 조명 단계가 수행되는 동안 정지된 상태임을 특징으로 하는 장치.
  28. 제22항에 있어서,
    적어도 하나의 스캐닝 설비를 통해 얻은 정보를 처리하기 위해 배치된 제어수단을 구비하며, 상기 제어수단은 또한 상기 프로세싱 헤드의 움직임 및 상기 적어도 하나의 조명 설비를 제어하기 위해 구비된 것을 특징으로 하는 장치.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 프로세싱 헤드는 잉크젯 프린팅 설비를 더 구비하고,
    상기 제어수단은 또 상기 잉크젯 프린팅 설비의 다양한 노즐들을 제어하기 위해 구비된 것을 특징으로 하는 장치.
  30. 제22항에 있어서,
    상기 스캐닝 설비는 간섭 측정, 삼각 측정 또는 영상 인식을 수행하기 위해 구비된 것을 특징으로 하는 장치.
  31. 제22항에 있어서,
    상기 조명 설비는, 개별적으로 제어가능한 레이저들, LED들 또는 각 래커가 국부적으로 조명될 수 있도록 하는 수단의 도움으로 조절되거나 빨리 스위치 온/오프될 수 있는 유사한 조명 수단들의 배열을 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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