KR101243354B1 - Roll to roll type alignment stage apparatus - Google Patents

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KR101243354B1
KR101243354B1 KR1020120139653A KR20120139653A KR101243354B1 KR 101243354 B1 KR101243354 B1 KR 101243354B1 KR 1020120139653 A KR1020120139653 A KR 1020120139653A KR 20120139653 A KR20120139653 A KR 20120139653A KR 101243354 B1 KR101243354 B1 KR 101243354B1
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stage
roll
vacuum chuck
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film
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KR1020120139653A
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신용화
김근정
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주식회사 쓰리디플러스
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Abstract

롤투롤(Roll to Roll) 방식으로 필름이 공급되는 얼라인먼트 스테이지 장치에 있어서, 필름이 안착되는 진공 척은 고정시키고, 진공 척과 이격된 상부에 장착되는 스테이지를 이동시켜 위치 보정을 실시함으로써 필름에 손상이 가해지는 것을 미연에 방지할 수 있는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치는 제1 롤러에 권취되어 있던 필름이 진공 척에서 노광이 실시된 후, 제2 롤러에 권취되는 롤투롤(Roll to Roll) 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치로써, 마스크가 장착되는 스테이지; 상기 스테이지와 이격된 하부에 장착되어, 상기 스테이지와 대응되는 위치로 이송되는 필름을 진공 흡착하는 진공 척; 상기 스테이지의 상면에 부착되어, 상기 스테이지의 위치를 보정하는 위치 보정 모터; 상기 스테이지의 상부에 장착되며, 상기 스테이지와 진공 척 간의 얼라인을 측정하기 위한 CCD 카메라(Charge-coupled device Camera); 및 상기 스테이지의 상부에 장착되어, 상기 스테이지와 진공 척 간의 갭을 측정하기 위한 갭(Gap) 측정용 광센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In an alignment stage device in which a film is supplied in a roll-to-roll manner, the vacuum chuck on which the film is placed is fixed, and the position correction is performed by moving the stage mounted on the upper part spaced apart from the vacuum chuck, thereby preventing damage to the film. Disclosed is a roll-to-roll type alignment stage device that can be prevented from being applied.
The roll-to-roll alignment stage apparatus according to the present invention is a roll-to-roll alignment stage apparatus in which a film wound on a first roller is exposed on a vacuum chuck and then wound on a second roller. A stage on which a mask is mounted; A vacuum chuck mounted on the lower part spaced apart from the stage, for vacuum sucking the film transferred to a position corresponding to the stage; A position correction motor attached to an upper surface of the stage to correct a position of the stage; A charge-coupled device camera mounted on top of the stage and configured to measure alignment between the stage and the vacuum chuck; And a light sensor for measuring a gap which is mounted on an upper portion of the stage to measure a gap between the stage and the vacuum chuck.

Description

롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치{ROLL TO ROLL TYPE ALIGNMENT STAGE APPARATUS}Roll to roll type alignment stage device {ROLL TO ROLL TYPE ALIGNMENT STAGE APPARATUS}

본 발명은 얼라인먼트 스테이지 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 롤투롤(Roll to Roll) 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an alignment stage apparatus, and more particularly, to an alignment stage apparatus of a roll to roll type.

일반적으로, 반도체 웨이퍼 노광장비는 노광공정을 진행할 웨이퍼를 안착시키기 위한 진공 척과, 그 진공 척의 상측에 소정거리를 두고 설치되어 조명계에서 발산하는 광원에 의해 패턴을 웨이퍼에 인식하기 위한 스테이지와, 상기 진공 척에 웨이퍼를 안착시키기 전에 미리 웨이퍼의 정렬 상태를 일정하게 유지해 주는 프리얼라인 스테이지를 포함하여 구성된다. 이때, 프리얼라인 스테이지에서 노광하기 위한 웨이퍼를 플랫존을 기준으로 프리얼라인 정렬 후, 진공 척으로 이송하여 미세정렬을 실시하여 스테이지와의 포커스 조정을 실시한 상태에서 노광공정을 진행하게 된다.In general, a semiconductor wafer exposure apparatus includes a vacuum chuck for seating a wafer to be subjected to an exposure process, a stage for recognizing a pattern on a wafer by a light source provided at a predetermined distance above the vacuum chuck and emitting from an illumination system, and the vacuum It comprises a pre-aligned stage that maintains the alignment of the wafer in advance before the wafer is seated on the chuck. At this time, the wafer for exposure in the pre-alignment stage is subjected to pre-alignment based on the flat zone, and then transferred to a vacuum chuck to perform fine alignment to perform the exposure process while adjusting the focus with the stage.

따라서, 반도체 소자나 액정 표시 소자 등의 디바이스 제조에서는 노광 장치를 사용하여 포토스테이지나 레티클에 형성된 미세한 패턴의 이미지를 포토레지스트 등의 감광제가 도포된 반도체 웨이퍼나 글라스 플레이트 등의 기판 상에 투영 노광하는 것이 반복하여 실시된다. 투영 노광을 실시할 때에는 기판의 위치와 투영되는 레티클에 형성된 패턴 이미지의 위치를 정밀하게 맞출 필요가 있다. 이 위치 맞춤을 실시하기 위하여 노광 장치는 얼라인먼트 장치를 구비하고 있다. 얼라인먼트 장치는 기판에 형성된 얼라인먼트 마크의 위치를 검출하는 얼라인먼트 센서와, 이 얼라인먼트 센서에 의해 검출된 얼라인먼트 마크의 위치에 근거하여 기판의 위치 맞춤을 실시하는 제어계로 구성된다.Therefore, in the manufacture of devices such as semiconductor devices and liquid crystal display devices, an exposure apparatus is used to project and expose a fine pattern of images formed on a photo stage or a reticle onto a substrate such as a semiconductor wafer or glass plate coated with a photoresist such as photoresist. Is repeated. When performing projection exposure, it is necessary to precisely align the position of the substrate with the position of the pattern image formed on the projected reticle. In order to perform this alignment, the exposure apparatus is provided with the alignment apparatus. The alignment apparatus includes an alignment sensor for detecting the position of the alignment mark formed on the substrate, and a control system for aligning the substrate based on the position of the alignment mark detected by the alignment sensor.

반도체 소자나 액정 표시 소자 등의 제조 과정에서 측정 대상인 기판의 표면 상태(거칠기 정도)가 변화하기 때문에 단일의 얼라인먼트 센서에 의해 기판 위치를 정확하게 검출하는 것은 곤란하며, 일반적으로는 기판의 표면 상태에 맞추어 다른 센서가 사용된다. 얼라인먼트 센서의 주된 것에는 LSA (Laser Step Alignment) 방식, FIA(Field Image Alignment) 방식, LIA(Laser Interferometric Alignment) 방식이 있다.Since the surface state (roughness) of the substrate to be measured changes during the manufacturing process of a semiconductor element or a liquid crystal display element, it is difficult to accurately detect the position of the substrate by a single alignment sensor. Another sensor is used. The main examples of the alignment sensor include a laser step alignment (LSA) method, a field image alignment (FIA) method, and a laser interferometric alignment (LIA) method.

본 발명에 관련된 선행문헌으로는 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0108091호(2012.10.05. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 인라인 타입의 기판 코터 장치 및 그 방법이 개시되어 있다.
Prior arts related to the present invention include Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0108091 (2012.10.05.), Which discloses an inline type substrate coater device and a method thereof.

본 발명의 목적은 롤투롤(Roll to Roll) 방식으로 필름이 공급되는 얼라인먼트 스테이지 장치에 있어서, 필름이 안착되는 진공 척은 고정시키고, 진공 척과 이격된 상부에 장착되는 스테이지를 이동시켜 위치 보정을 실시함으로써 필름에 손상이 가해지는 것을 미연에 방지할 수 있는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is an alignment stage apparatus in which a film is supplied in a roll-to-roll manner, in which a vacuum chuck on which a film is mounted is fixed, and a position correction is performed by moving a stage mounted on an upper portion spaced from the vacuum chuck. By providing a roll-to-roll type alignment stage apparatus which can prevent damage to a film in advance.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 얼라인먼트 스테이지 장치는 제1 롤러에 권취되어 있던 필름이 진공 척에서 노광이 실시된 후, 제2 롤러에 권취되는 롤투롤(Roll to Roll) 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치로써, 마스크가 장착되는 스테이지; 상기 스테이지와 이격된 하부에 장착되어, 상기 스테이지와 대응되는 위치로 이송되는 필름을 진공 흡착하는 진공 척; 상기 스테이지의 상면에 부착되어, 상기 스테이지의 위치를 보정하는 위치 보정 모터; 상기 스테이지의 상부에 장착되며, 상기 스테이지와 진공 척 간의 얼라인을 측정하기 위한 CCD 카메라(Charge-coupled device Camera); 및 상기 스테이지의 상부에 장착되어, 상기 스테이지와 진공 척 간의 갭을 측정하기 위한 갭(Gap) 측정용 광센서;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The alignment stage apparatus according to the embodiment of the present invention for achieving the above object is a roll to roll type of the film wound on the first roller is wound on the second roller after the exposure is performed in a vacuum chuck An alignment stage apparatus, comprising: a stage on which a mask is mounted; A vacuum chuck mounted on the lower part spaced apart from the stage, for vacuum sucking the film transferred to a position corresponding to the stage; A position correction motor attached to an upper surface of the stage to correct a position of the stage; A charge-coupled device camera mounted on top of the stage and configured to measure alignment between the stage and the vacuum chuck; And a light sensor for measuring a gap which is mounted on an upper portion of the stage to measure a gap between the stage and the vacuum chuck.

본 발명에 따른 얼라인먼트 스테이지 장치는 롤투롤 공정을 실시함으로써 자동으로 필름이 이동함에 따라 공수 및 제작비용을 절감하는 효과를 볼 수 있다.Alignment stage device according to the present invention can be seen by the roll-to-roll process to reduce the air transport and manufacturing costs as the film automatically moves.

또한, 본 발명에 따른 얼라인먼트 스테이지 장치는 롤투롤(Roll to Roll) 방식으로 필름이 안착되는 진공 척은 고정시키고, 진공 척과 이격된 상부에 장착되는 스테이지를 이동시켜 위치 보정을 실시함으로써 필름에 손상이 가해지는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, the alignment stage device according to the present invention is fixed to the vacuum chuck on which the film is seated in a roll to roll (Roll to Roll) method, and damage to the film by moving the stage mounted on the upper part spaced apart from the vacuum chuck to correct the position It can be prevented from being applied.

또한, 본 발명에 따른 얼라인먼트 스테이지 장치는 필름의 노광처리 시 CCD 카메라를 통해 스테이지와 진공 척 간의 위치정합 및 갭 측정용 광센서를 통한 갭 측정을 실시하는 것을 통해 정밀한 노광을 실시할 수 있다.
In addition, the alignment stage apparatus according to the present invention can perform precise exposure through performing a gap measurement through the optical sensor for positioning and gap measurement between the stage and the vacuum chuck through the CCD camera during the exposure process of the film.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 스테이지를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 위치정합의 탐색순서를 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view showing a roll-to-roll type alignment stage device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view schematically illustrating the stage of FIG. 1.
3 is a diagram for explaining a search procedure of position registration.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving the same will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, a roll-to-roll type alignment stage device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치를 나타낸 사시도이고, 도 2는 도 1의 스테이지를 개략적으로 도시한 평면도이다.1 is a perspective view showing a roll-to-roll type alignment stage device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view schematically showing the stage of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 도시된 본 발명의 실시예에 따른 롤토롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치(100)는 스테이지(110), 갭 측정용 광센서(120), 위치 보정 모터(130), CCD 카메라(140), 진공 척(150) 및 제어부(160)를 포함한다.
1 and 2, the roll to roll type alignment stage device 100 according to an exemplary embodiment of the present invention is a stage 110, an optical sensor 120 for measuring gaps, a position correction motor 130, The CCD camera 140, the vacuum chuck 150, and the controller 160 are included.

스테이지(110)의 하면에는 마스크(30)가 장착된다. 이때, 스테이지(110)와 이격된 상부에 장착된 광원(미도시)로부터의 광이 스테이지(110) 방향으로 조사될 때, 스테이지(110)의 하면에 장착된 마스크(30)에 형성된 패턴이 필름(1) 상에 그대로 투영되게 된다.The mask 30 is mounted on the bottom surface of the stage 110. At this time, when the light from the light source (not shown) mounted on the spaced apart from the stage 110 is irradiated in the direction of the stage 110, the pattern formed on the mask 30 mounted on the lower surface of the stage 110 is a film It is projected as it is on (1).

이러한 스테이지(110)는 제1 보정홀(115) 및 제2 보정홀(125)을 구비한다. 이때, 제1 보정홀(115)은 스테이지(110)를 관통하도록 형성되어, 후술할 CCD 카메라(140)와 대응되는 스테이지(110)의 네 모서리에 각각 형성되고, 제2 보정홀(125)은 스테이지(110)를 관통하도록 형성되어, 후술할 갭 측정용 광센서(120)와 대응되는 스테이지(110)의 양측 중앙 가장자리에 각각 형성될 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 제1 및 제2 보정홀(115, 125)의 위치는 설계 목적에 따라 다양한 위치에 장착될 수 있다.The stage 110 includes a first correction hole 115 and a second correction hole 125. In this case, the first correction holes 115 are formed to penetrate the stage 110, respectively, and are formed at four corners of the stage 110 corresponding to the CCD camera 140, which will be described later. It is formed to penetrate the stage 110, it may be formed on each of the central edges on both sides of the stage 110 corresponding to the gap sensor optical sensor 120 to be described later, but is not necessarily limited thereto. That is, the positions of the first and second correction holes 115 and 125 may be mounted at various positions according to the design purpose.

특히, 제2 보정홀(125)은 스테이지(110)에 적어도 2개 이상이 형성되는 것이 바람직한데, 이는 갭 측정용 광센서(120)를 이용하여 스테이지(110)와 진공 척(160) 상호 간이 기울어짐 없이 상호 간의 수평을 확인하기 위해서는 적어도 양측 가장자리를 각각 측정하기 위한 공간을 제공하기 위함이다.
In particular, it is preferable that at least two or more second correction holes 125 are formed in the stage 110, which is mutually simplified between the stage 110 and the vacuum chuck 160 using the optical sensor 120 for gap measurement. This is to provide space for measuring at least both edges in order to check the horizontality between each other without tilting.

갭 측정용 광센서(120)는 스테이지(110)의 상부에 장착되어, 상기 스테이지(110)와 진공 척(150) 간의 갭을 측정하는 역할을 한다. 상기 갭 측정용 광센서(120)는 제2 보정홀(125)과 대응하는 위치에 형성하는 것이 바람직하다.The optical sensor 120 for measuring a gap is mounted on an upper portion of the stage 110 to measure a gap between the stage 110 and the vacuum chuck 150. The gap sensor optical sensor 120 may be formed at a position corresponding to the second correction hole 125.

이러한 갭 측정용 광센서(120)는 제2 보정홀(125)을 통해 진공 척(150)으로 광을 조사한 후, 조사된 광이 진공 척(160) 상면에서 반사되어 갭 측정용 광센서(120)로 돌아오는 시간을 측정하는 방식으로 스테이지와 진공 척 간의 갭을 계산하게 된다. 이에 따라, 스테이지(110)와 진공 척(160) 간의 거리를 측정한 후, 수평을 유지할 수 있도록 위치 보정 모터(130)를 통해 스테이지(110)를 이동시켜 얼라인을 수행하게 된다.
The gap sensor optical sensor 120 irradiates light to the vacuum chuck 150 through the second correction hole 125, and then the irradiated light is reflected from the upper surface of the vacuum chuck 160 to detect the gap sensor 120. The gap between the stage and the vacuum chuck is calculated by measuring the time to return to. Accordingly, after measuring the distance between the stage 110 and the vacuum chuck 160, the stage 110 is moved through the position correction motor 130 to maintain the horizontal alignment.

위치 보정 모터(130)는 스테이지(110)의 상면에 부착되어, 상기 스테이지(110)의 위치를 보정하는 역할을 한다. 이러한 위치 보정 모터(130)는 스테이지(110)의 상면에 적어도 3개 이상을 장착하는 것이 바람직한데, 이는 위치 보정 모터(130)가 스테이지(110)에 1개 또는 2개 장착될 경우, X-Y-Z의 모든 방향에 대하여 스테이지(110)를 자유롭게 이동시키는 데 제약이 따를 수 있기 때문이다.The position correction motor 130 is attached to the upper surface of the stage 110, and serves to correct the position of the stage 110. It is preferable to mount at least three or more such position correction motors 130 on the upper surface of the stage 110. When one or two position correction motors 130 are mounted on the stage 110, This is because constraints may occur in freely moving the stage 110 in all directions.

이때, 위치 보정 모터(130)는 후술할 제어부(160)의 구동 신호에 따라 스테이지(110)를 X-Y-Z 방향으로 위치 이동시켜 스테이지(110)와 진공 척(150) 간의 위치정렬을 보조하게 된다. 따라서, 스테이지(110)는 위치 보정 모터(130)에 의해 진공 척(160)과의 정밀한 위치 정렬이 이루어질 수 있다.
At this time, the position correction motor 130 moves the stage 110 in the XYZ direction according to the drive signal of the controller 160 to be described later to assist the alignment of the position between the stage 110 and the vacuum chuck 150. Accordingly, the stage 110 may be precisely aligned with the vacuum chuck 160 by the position correction motor 130.

CCD 카메라(140)는 스테이지(110)의 상부에 장착되며, 상기 스테이지(110)와 진공 척(150) 간의 얼라인을 측정하는 역할을 한다.The CCD camera 140 is mounted on the top of the stage 110, and serves to measure the alignment between the stage 110 and the vacuum chuck 150.

이러한 CCD 카메라(140)는 제1 보정홀(115)과 대응하는 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 또한, CCD 카메라(140)는 제1 보정홀(115)을 통해 얼라인 마크(155)를 검출하여 그 데이터를 제어부(160)로 전송하게 된다. 이에 따라, 제어부(160)로부터의 구동 신호를 인가받는 위치 보정 모터(130)는 스테이지(110)와 진공 척(150) 간의 정밀한 위치정렬을 실시하게 된다.
The CCD camera 140 may be formed at a position corresponding to the first correction hole 115. In addition, the CCD camera 140 detects the alignment mark 155 through the first correction hole 115 and transmits the data to the controller 160. Accordingly, the position correction motor 130 receiving the driving signal from the controller 160 performs precise position alignment between the stage 110 and the vacuum chuck 150.

진공 척(150)은 스테이지(110)와 이격된 하부에 장착되어, 상기 스테이지(110)와 대응되는 위치로 이송되는 필름(1)을 진공 흡착하는 역할을 한다. 또한, 상기 진공 척(150)은 CCD 카메라(140)와 제1 보정홀(115)에 대응되는 네 모서리에 각각 형성된 얼라인 마크(155)를 구비한다.
The vacuum chuck 150 is mounted on the lower part spaced apart from the stage 110, and serves to vacuum suck the film 1 transferred to a position corresponding to the stage 110. In addition, the vacuum chuck 150 includes alignment marks 155 formed at four corners corresponding to the CCD camera 140 and the first correction hole 115, respectively.

제어부(160)는 갭 측정용 광센서(120), 위치 보정 모터(130), CCD 카메라(140)의 구동을 제어하는 역할을 한다. 상기 제어부(160)는 스테이지(110)와 이격된 일측에 장착되어 있을 수 있다.
The controller 160 controls driving of the optical sensor 120 for measuring gaps, the position correction motor 130, and the CCD camera 140. The controller 160 may be mounted on one side spaced apart from the stage 110.

전술한 본 발명의 실시예에 따른 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치(100)는 제1 롤러(10)에 권취되어 있던 필름(1)은 진공 척(150)를 통과하며 노광된 후, 제2 롤러(20)로 이동하여 권취된다.In the roll-to-roll type alignment stage device 100 according to the embodiment of the present invention described above, the film 1 wound on the first roller 10 is exposed through the vacuum chuck 150 and then exposed to the second roller. Go to 20 and wind up.

보다 상세하게는, 제1 롤러(10)에 권취되어 있던 필름(1)은 제1 롤러(10)로부터 인출되어 도 1에 도시된 진행방향을 따라 이동하게 된다. 필름(1)의 노광영역이 진공 척(150) 상부에 위치하게 되면 필름(1)의 진행을 멈추고 진공 척(150)에 진공 흡착 등에 의한 방법으로 필름(1)이 고정될 수 있다.More specifically, the film 1 wound on the first roller 10 is taken out of the first roller 10 and moves along the traveling direction shown in FIG. 1. When the exposure area of the film 1 is located above the vacuum chuck 150, the film 1 may be stopped and the film 1 may be fixed to the vacuum chuck 150 by vacuum suction or the like.

그 후, CCD 카메라(140)는 제1 보정홀(115)을 통해 진공 척(150) 상면에 형성되는 얼라인 마크(155)의 위치를 검출한다. 이들 위치 데이터는 제어부(160)로 전송되고, 제어부(150)는 제1 보정홀(115)의 중앙에 얼라인 마크(155)가 위치하도록 스테이지(110)를 이동시켜, 스테이지(110)와 진공 척(150) 간의 위치정렬을 실시하게 된다.Thereafter, the CCD camera 140 detects the position of the alignment mark 155 formed on the upper surface of the vacuum chuck 150 through the first correction hole 115. These position data are transmitted to the control unit 160, the control unit 150 moves the stage 110 so that the alignment mark 155 is located in the center of the first correction hole 115, the stage 110 and the vacuum Positioning between the chucks 150 is performed.

이때, 갭 측정용 광센서(120)는 제2 보정홀(125)을 통해 진공 척(150)으로 광을 조사하여 진공 척(150) 상면에서 조사된 광이 반사되어 돌아오는 시간을 측정한 후, 스테이지(110)와 진공 척(150)간의 거리를 측정할 수 있다.At this time, the optical sensor for gap measurement 120 is irradiated with light to the vacuum chuck 150 through the second correction hole 125 to measure the time when the light emitted from the upper surface of the vacuum chuck 150 is reflected The distance between the stage 110 and the vacuum chuck 150 may be measured.

스테이지(110)와 진공 척(150) 간의 얼라인이 이루어지면, 스테이지(110)와 이격된 상부에 장착된 광원(미도시)으로부터 스테이지(110) 방향으로 광을 조사하여, 스테이지(110)에 장착된 마스크(30)를 통과함으로써, 마스크(30)에 구비되는 패턴과 동일한 형태로 필름(1) 상에 빛이 투영되는 방식으로 노광 공정이 이루어지게 된다.When the alignment between the stage 110 and the vacuum chuck 150 is performed, light is irradiated toward the stage 110 from a light source (not shown) mounted on the spaced apart from the stage 110 and directed to the stage 110. By passing through the mounted mask 30, the exposure process is performed in such a manner that light is projected onto the film 1 in the same form as the pattern provided in the mask 30.

이러한 노광 공정이 완료되면, 진공 척(150)의 진공 흡착을 해제시키게 되고 필름(1)의 다음 노광영역이 진공 척(150) 상면에 위치할 때까지 필름(1)을 진행방향으로 이동시킨다. 이때, 노광이 완료된 필름(1)은 제2 롤러(20)에 권취된다.
When the exposure process is completed, the vacuum suction of the vacuum chuck 150 is released and the film 1 is moved in the advancing direction until the next exposure area of the film 1 is located on the upper surface of the vacuum chuck 150. At this time, the film 1 in which exposure was completed is wound up by the 2nd roller 20.

도 3은 위치정합의 탐색순서를 설명하기 위한 도면이다.3 is a diagram for explaining a search procedure of position registration.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 얼라인먼트 스테이지 장치(100)는 스테이지(110)를 회전시켜, 얼라인 마크(155)가 제1 보정홀(115)의 중앙에 위치할 때까지 탐색한다.Referring to FIG. 3, the alignment stage apparatus 100 according to the present invention rotates the stage 110 to search until the alignment mark 155 is positioned at the center of the first correction hole 115.

스테이지(110)가 회전하며 이동하여 최종적으로 얼라인 마크(155)가 제1 보정홀(115)의 중앙에 검출되었을 때 노광처리를 실시한다.The stage 110 rotates and moves to perform an exposure process when the alignment mark 155 is finally detected at the center of the first correction hole 115.

반면에, 얼라인 마크(155)가 제1 보정홀(115)을 통해 검출되지 않은 경우는, 얼라인 마크(155) 검출 불가능의 이상으로써 장치의 처리가 정지될 수 있다
On the other hand, when the alignment mark 155 is not detected through the first correction hole 115, the processing of the apparatus may be stopped due to abnormality of the detection of the alignment mark 155.

전술한 본 발명에 따른 얼라인먼트 스테이지 장치는 롤투롤 공정을 실시함으로써 자동으로 필름이 이동함에 따라 공수 및 제작비용을 절감하는 효과를 볼 수 있다.Alignment stage apparatus according to the present invention described above can be seen by the roll-to-roll process to reduce the air transport and manufacturing costs as the film automatically moves.

또한, 본 발명에 따른 얼라인먼트 스테이지 장치는 롤투롤(Roll to Roll) 방식으로 필름이 안착되는 진공 척은 고정시키고, 진공 척과 이격된 상부에 장착되는 스테이지를 이동시켜 위치 보정을 실시함으로써 필름에 손상이 가해지는 것을 미연에 방지할 수 있다.In addition, the alignment stage device according to the present invention is fixed to the vacuum chuck on which the film is seated in a roll to roll (Roll to Roll) method, and damage to the film by moving the stage mounted on the upper part spaced apart from the vacuum chuck to correct the position It can be prevented from being applied.

또한, 본 발명에 따른 얼라인먼트 스테이지 장치는 필름의 노광처리 시 CCD 카메라를 통해 스테이지와 진공 척 간의 위치정합 및 갭 측정용 광센서를 통한 갭 측정을 실시하는 것을 통해 정밀한 노광을 실시할 수 있다.
In addition, the alignment stage apparatus according to the present invention can perform precise exposure through performing a gap measurement through the optical sensor for positioning and gap measurement between the stage and the vacuum chuck through the CCD camera during the exposure process of the film.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 중심으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 이러한 변경과 변형은 본 발명이 제공하는 기술 사상의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명에 속한다고 할 수 있다. 따라서 본 발명의 권리범위는 이하에 기재되는 청구범위에 의해 판단되어야 할 것이다.
Although the preferred embodiments of the present invention have been disclosed for illustrative purposes, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. These changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be determined by the following claims.

100 : 얼라인먼트 스테이지 장치 110 : 스테이지
115 : 제1 보정홀 120 : 갭 측정용 광센서
125 : 제2 보정홀 130 : 위치 보정 모터
140 : CCD 카메라 150 : 진공 척
155 : 얼라인 마크 160 : 제어부
1 : 필름 10 : 제1 롤러
20 : 제2 롤러 30 : 마스크100: alignment stage device 110: stage
115: first correction hole 120: optical sensor for gap measurement
125: second correction hole 130: position correction motor
140: CCD camera 150: vacuum chuck
155: alignment mark 160: control unit
1 film 10 first roller
20: second roller 30: mask

Claims (10)

제1 롤러에 권취되어 있던 필름이 진공 척에서 노광이 실시된 후, 제2 롤러에 권취되는 롤투롤(Roll to Roll) 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치에 있어서,
마스크가 장착되는 스테이지;
상기 스테이지와 이격된 하부에 장착되어, 상기 스테이지와 대응되는 위치로 이송되는 필름을 진공 흡착하는 진공 척;
상기 스테이지의 상면에 부착되어, 상기 스테이지의 위치를 보정하는 위치 보정 모터;
상기 스테이지의 상부에 장착되며, 상기 스테이지와 진공 척 간의 얼라인을 측정하기 위한 CCD 카메라(Charge-coupled device Camera); 및
상기 스테이지의 상부에 장착되어, 상기 스테이지와 진공 척 간의 갭을 측정하기 위한 갭(Gap) 측정용 광센서;를 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치.
In a roll to roll type alignment stage apparatus in which a film wound on a first roller is exposed on a vacuum chuck and then wound on a second roller,
A stage on which a mask is mounted;
A vacuum chuck mounted on the lower part spaced apart from the stage, for vacuum sucking the film transferred to a position corresponding to the stage;
A position correction motor attached to an upper surface of the stage to correct a position of the stage;
A charge-coupled device camera mounted on top of the stage and configured to measure alignment between the stage and the vacuum chuck; And
Roll to roll type alignment stage device, characterized in that it comprises a; mounted on top of the stage, the optical sensor for measuring the gap (Gap) for measuring the gap between the stage and the vacuum chuck.
제1항에 있어서,
상기 스테이지 장치는
상기 위치 보정 모터, CCD 카메라 및 갭 측정용 광센서의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치.
The method of claim 1,
The stage device
And a control unit for controlling the driving of the position correction motor, the CCD camera, and the optical sensor for gap measurement.
제1항에 있어서,
상기 필름은
상기 진공 척 상면에서 진공 흡착되어 고정되는 것을 특징으로 하는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치.
The method of claim 1,
The film
Roll-to-roll type alignment stage device, characterized in that the vacuum suction is fixed on the upper surface of the vacuum chuck.
제1항에 있어서,
상기 위치 보정 모터는
적어도 3개 이상 형성되며, 상기 스테이지를 X-Y-Z 방향으로 위치 이동시키는 것을 특징으로 하는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치.
The method of claim 1,
The position correction motor
At least three or more are formed, roll-to-roll type alignment stage device, characterized in that for moving the stage in the XYZ direction.
제1항에 있어서,
상기 스테이지는
상기 스테이지를 관통하도록 형성되어, 상기 CCD 카메라와 대응되는 위치에 배치된 제1 보정홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치.
The method of claim 1,
The stage is
And a first correction hole formed to penetrate the stage and disposed at a position corresponding to the CCD camera.
제5항에 있어서,
상기 진공 척은
상기 CCD 카메라 및 제1 보정홀과 대응하는 위치에 형성된 얼라인 마크를 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치.
The method of claim 5,
The vacuum chuck
And an alignment mark formed at a position corresponding to the CCD camera and the first correction hole.
제6항에 있어서,
상기 CCD 카메라는
상기 제1 보정홀을 통해 상기 얼라인 마크를 검출하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치.
The method according to claim 6,
The CCD camera
The alignment stage device of the roll-to-roll type, wherein the alignment mark is detected through the first correction hole.
제1항에 있어서,
상기 스테이지는
상기 스테이지를 관통하도록 형성되어, 상기 갭 측정용 광센서와 대응되는 위치에 배치된 제2 보정홀을 구비하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치.
The method of claim 1,
The stage is
And a second correction hole formed to pass through the stage and disposed at a position corresponding to the optical sensor for gap measurement.
제1항에 있어서,
상기 스테이지는
상기 위치 보정 모터에 의해 회전하여, 상기 진공 척과 위치정합 및 수평보정을 실시하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치.
The method of claim 1,
The stage is
A roll-to-roll type alignment stage device, which is rotated by the position correction motor to perform position registration and horizontal correction with the vacuum chuck.
제1항에 있어서,
상기 갭 측정용 광센서는
상기 진공 척을 향해 방출한 광선이 상기 진공 척 상면에서 반사되어 돌아오는 속도를 측정하여 상기 스테이지와 상기 진공 척 간의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 롤투롤 타입의 얼라인먼트 스테이지 장치.The method of claim 1,
The optical sensor for measuring gap
And a distance between the stage and the vacuum chuck by measuring a speed at which the light emitted toward the vacuum chuck is reflected from the upper surface of the vacuum chuck to measure the distance.
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