KR101297374B1 - 기판 정렬 방법 및 그를 이용한 증착 시스템 - Google Patents

Abstract

기판 정렬 방법 및 그를 이용한 증착 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 시스템은, 기판을 캐리어에 척킹시키는 로더; 상기 기판을 상기 캐리어로부터 언로딩시키는 언로더; 및 상기 로더 및 상기 언로더 사이에 배치되며 상기 기판에 대한 증착 공정이 수행되는 적어도 하나의 증착챔버를 포함하며, 상기 로더는, 상기 기판의 얼라인마크와 상기 캐리어의 얼라인마크를 촬영하기 위한 적어도 하나의 얼라인카메라 유닛; 상기 얼라인카메라 유닛이 포착할 수 있도록 레이저빔을 발생시키는 레이저포인터를 포함한다.

Description

기판 정렬 방법 및 그를 이용한 증착 시스템{METHOD FOR ALIGNING SUBSTRATES AND DEPOSITION SYSTEM USING THEREOF}

본 발명은, 기판 정렬 방법 및 그를 이용한 증착 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 레이저빔을 이용하여 기판을 캐리어에 정확하게 얼라인시킨 후 증착 공정을 수행하는 기판 정렬 방법 및 그를 이용한 증착 시스템에 관한 것이다.

평판표시소자(FPD) 중에서 요즘에 각광받고 있는 OLED는 유기물의 자체 발광에 의해 컬러 화상을 구현하는 초경박형 표시장치로서, 그 구조가 간단하면서 광효율이 높다는 점에서 차세대의 유망 디스플레이 장치로서 주목받고 있다.

이러한 OLED의 제조 공정은 크게 패턴(Pattern) 형성 공정, 유기박막 증착 공정, 봉지 공정, 그리고 유기박막이 증착된 기판과 봉지 공정을 거친 기판을 붙이는 합착 공정으로 나뉜다.

대형 OLED를 제작하는 방식으로는 FMM(Fine Metal Mask, 이하 마스크라 함)을 이용한 직접 패터닝 방식이 주로 사용되는데, 마스크 방식을 적용한 OLED 제작을 위하여 챔버 내에 기판과, 패터닝(patterning)된 마스크를 배치시킨 후에 증착하는 증착 공법이 적용되고 있다.

이러한 증착 공법의 적용에 있어서 택트 타임을 감소시키기 위하여 인라인화된 증착 시스템의 개발이 필요하며 이 경우 기판이 척에 척킹된 상태에서 캐리어에 의하여 증착챔버로 진입하도록 구성하는 방안이 고려되고 있다.

그런데 이때 기판과 마스크의 정확한 정렬을 달성할 수 있어야 한다. 기판이 척에 척킹된 상태에서 캐리어에 의하여 증착챔버로 진입하도록 하는 구성에 있어서는, 기판과 마스크의 정확한 얼라인을 위해서 얼라인카메라 유닛은 기판의 얼라인마크와 캐리어의 얼라인마크를 모두 촬영하여야 한다.

얼라인카메라 유닛을 구성함에 있어서, 카메라의 심도(depth of field)를 벗어난 작업거리(working distance, 이하 'WD'라 함)가 다른 두 대상체(기판과 캐리어)의 얼라인마크를 두 개의 카메라에서 동일한 광축(optical axis)으로 구성하고자 비전 프리즘(vision prism)을 사용할 때에 중심 오차(center position accuracy)가 발생하게 되거나, 카메라의 심도(depth of field)를 벗어난 작업거리(working distance)가 다른 두 대상체(기판과 캐리어)의 얼라인마크를 Z-모션을 이용하여 포커스(focus)를 조절하여 사용할 때 상하 이동 시에 중심 오차(center position accuracy)가 발생하는 문제가 있다.

본 발명의 실시예들은, 카메라의 심도(depth of field)를 벗어난 작업거리(working distance)가 다른 두 대상체의 얼라인 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 나아가 인라인화된 증착 공정을 구현하여 택트 타임을 감소시킬 수 있는 기판 정렬 방법 및 그를 이용한 증착 시스템을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 기판을 캐리어에 척킹시키는 로더; 상기 기판을 상기 캐리어로부터 언로딩시키는 언로더; 및 상기 로더 및 상기 언로더 사이에 배치되며 상기 기판에 대한 증착 공정이 수행되는 적어도 하나의 증착챔버를 포함하며, 상기 로더는, 상기 기판의 얼라인마크와 상기 캐리어의 얼라인마크를 촬영하기 위한 적어도 하나의 얼라인카메라 유닛; 및 상기 얼라인카메라 유닛이 포착할 수 있도록 레이저빔을 발생시키는 레이저포인터를 포함하는 증착 시스템이 제공될 수 있다.

상기 얼라인카메라 유닛은, 상기 기판의 얼라인마크를 촬영하는 제1 카메라; 및 상기 캐리어의 얼라인마크를 촬영하는 제2 카메라를 포함할 수 있다.

상기 얼라인카메라 유닛은, 상기 제2 카메라가 상기 제1 카메라와 광축이 교차되도록 상기 제1 카메라에 인접하여 마련되며, 상기 제2 카메라의 광축 상에 마련되어 상기 제2 카메라의 광축이 상기 제1 카메라의 광축과 동일 선상에 위치하도록 상기 제2 카메라의 광축을 굴절시키는 비전 프리즘(vision prism)을 더 포함할 수 있다.

상기 레이저포인터는 상기 기판의 상부에 마련되거나 상기 캐리어의 하부에 마련될 수 있다.

상기 로더는, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라에 촬영된 레이저 스팟을 기초로 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라의 중심 오차를 산출하는 보정부; 및 상기 보정부로부터 산출된 중심 오차를 반영하여 상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크가 일치되도록 상기 기판 또는 상기 캐리어를 정렬하는 정렬부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라는 에어리어 카메라(area camera)일 수 있다.

상기 얼라인카메라 유닛은, 제1 위치에서 상기 기판의 얼라인마크를 촬영하고 제2 위치에서 상기 캐리어의 얼라인마크를 촬영하는 Z모션 카메라; 및 상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 상하방향을 따라 상호 이격되어 위치하며 상기 Z모션 카메라를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간으로 상호 이동시키는 Z모션 구동부를 포함할 수 있다.

상기 레이저포인터는 상기 캐리어의 하부에 마련될 수 있다.

상기 로더는, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치에서 촬영된 레이저 스팟을 기초로 상기 제1 위치와 상기 제2 위치에서의 중심 오차를 산출하는 보정부; 및 상기 보정부로부터 산출된 중심 오차를 반영하여 상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크가 일치되도록 상기 기판 또는 상기 캐리어를 정렬하는 정렬부를 더 포함할 수 있다.

상기 Z모션 카메라는 에어리어 카메라(area camera)일 수 있다.

상기 적어도 하나의 증착챔버는 상호 인접하게 배치되어 있는 복수의 증착챔버일 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 의하면, 제1 카메라와 제2 카메라에 의하여 기판과 캐리어의 얼라인마크를 촬영하는 단계; 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라에 의해서 상기 기판과 상기 캐리어에서의 레이저 스팟을 촬영하는 단계; 촬영된 각각의 상기 레이저 스팟을 비교하여 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라의 중심 오차를 산출하는 단계; 및 상기 중심 오차를 반영하여 상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크가 일치되도록 상기 기판과 상기 캐리어를 정렬하는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 또 다른 측면에 의하면, Z모션 카메라에 의하여 제1 위치에서 기판의 얼라인마크와 레이저 스팟을 촬영하는 단계; 상기 Z모션 카메라에 의하여 제2 위치에서 캐리어의 얼라인마크와 레이저 스팟을 촬영하는 단계; 촬영된 각각의 상기 레이저 스팟을 비교하여 상기 제1 위치에서와 상기 제2 위치에서의 중심 오차를 산출하는 단계; 및 상기 중심 오차를 반영하여 상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크가 일치되도록 상기 기판과 상기 캐리어를 정렬하는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법이 제공될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 카메라의 심도(depth of field)를 벗어난 작업거리(working distance)가 다른 두 대상체의 얼라인 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 나아가 인라인화된 증착 공정을 구현하여 택트 타임을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1의 로더의 사시도이다.
도 3은 도 2의 주요부 확대 사시도이다.
도 4는 도 3의 얼라인카메라 유닛의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 5는 도 4의 얼라인카메라 유닛의 작용을 설명하는 사시도이다.
도 6은 도 5에서 각각의 카메라에 찍힌 레이저 스팟의 영상을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 시스템의 로더의 사시도이다.
도 8은 도 7의 주요부 확대 사시도이다.
도 9는 도 8의 얼라인카메라 유닛의 동작을 설명하는 개략도이다.
도 10은 도 9의 얼라인카메라 유닛의 작용을 설명하는 개략도이다.
도 11은 도 10에서 각각 다른 위치에서 촬영한 레이저 스팟의 영상을 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 방법의 순서도이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 정렬 방법의 순서도이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 시스템의 사시도이고, 도 2는 도 1의 로더의 사시도이며, 도 3은 도 2의 주요부 확대 사시도이고, 도 4는 도 3의 얼라인카메라 유닛의 동작을 설명하기 위한 개략도이며, 도 5는 도 4의 얼라인카메라 유닛의 작용을 설명하는 사시도이고, 도 6은 도 5에서 각각의 카메라에 의하여 촬영된 레이저 스팟의 영상을 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 시스템(1)은, 기판(10)을 캐리어(20)에 척킹시키는 로더(100)와, 기판(10)을 캐리어(20)로부터 언로딩시키는 언로더(300)와, 로더(100) 및 언로더(300) 사이에 배치되며 기판(10)에 대한 증착 공정이 수행되는 적어도 하나의 증착챔버(200)를 포함한다.

로더(100)는 기판(10)을 캐리어(20)에 척킹시킨 후 기판(10)이 장착된 캐리어(20)를 증착챔버(200)로 이송시킨다. 기판(10)을 캐리어(20)에 척킹시킬 때, 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크를 일치시킴으로써 기판(10)과 캐리어(20)를 정확하게 정렬할 수 있다.

또한, 도 2 및 도 3을 참조하여 살펴보면, 로더(100)는, 기판(10)의 얼라인마크와 캐리어(20)의 얼라인마크를 촬영하기 위한 적어도 하나의 얼라인카메라 유닛(110)과, 캐리어(20)의 하부에 마련되어 얼라인카메라 유닛(110)이 포착할 수 있도록 레이저빔을 발생시키는 레이저포인터(120)와, 얼라인카메라 유닛(110)에 촬영된 레이저 스팟을 기초로 얼라인카메라 유닛(110)의 중심 오차를 산출하는 보정부(미도시)와, 보정부로부터 산출된 중심 오차를 반영하여 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크가 일치되도록 기판(10) 또는 캐리어(20)를 정렬하는 정렬부(130)를 포함한다.

얼라인카메라 유닛(110)은 로더(100)에 캐리어(20)와 기판(10)을 장착시킬 때 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크를 촬영한다. 기판(10)과 캐리어(20)의 정확한 정렬을 위하여 하나 이상의 얼라인카메라 유닛(110)을 사용하여 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크를 촬영한다.

본 실시예의 얼라인카메라 유닛(110)은, 도 3 및 도 4를 참조하여 살펴보면, 기판(10)의 얼라인마크를 촬영하는 제1 카메라(111)와, 제1 카메라(111)와 광축이 교차되도록 제1 카메라(111)에 인접하여 마련되며 캐리어(20)의 얼라인마크를 촬영하는 제2 카메라(112)와, 제2 카메라(112)의 광축 상에 마련되어 제2 카메라(112)의 광축이 제1 카메라(111)의 광축과 동일 선상에 위치하도록 제2 카메라(112)의 광축을 굴절시키는 비전 프리즘(113, vision prism)을 포함한다.

제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)는 에어리어 카메라(area camera)를 사용하여 일정한 위치에서의 기판(10)과 캐리어(20)를 촬영한다. 기판(10)과 캐리어(20)가 로더(100)에 장착될 때 기판(10)과 캐리어(20) 사이의 거리가 존재하기 때문에 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)는 서로 다른 초점거리를 갖도록 설정된다.

제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)에 의하여 촬영된 영상으로부터 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크가 상호 일치되도록 기판(10) 또는 캐리어(20)의 위치를 보정하여 기판(10)과 캐리어(20)를 정확하게 정렬한다.

비전 프리즘(113)은 제2 카메라(112)의 광축이 제1 카메라(111)의 광축과 동일 선상에 위치하도록 제2 카메라(112)의 광축을 굴절시킨다. 이에 의해서, 제2 카메라(112)가 제1 카메라(111)와 동일한 광축을 가지면서 캐리어(20)의 얼라인마크를 촬영할 수 있다.

다음으로, 도 3을 참조하여 살펴보면, 레이저포인터(120)는, 캐리어(20)의 하부에 마련되어 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)가 포착할 수 있도록 레이저빔을 발생시킨다. 즉, 레이저포인터(120)는 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 광축 상에 마련되어 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 광축을 향하여 레이저빔을 송출하고, 이에 의하여 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)는 레이저 스팟(laser spot)을 촬영한다.

본 실시예에서는 레이저포인터(120)를 캐리어(20)의 하부에 마련하여 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112) 방향으로 레이저빔을 송출하도록 구성하였으나, 이와 다르게 레이저포인터(120)를 기판(10)의 상부에 마련하여 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 광축을 따라 기판(10)을 향하여 레이저빔을 송출하도록 구성할 수도 있다. 이때에는 기판(10)과 캐리어(20)로부터 반사되는 레이저빔을 포착하여 레이저 스팟을 촬영한다.

보정부는, 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)에 촬영된 레이저 스팟을 기초로 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 중심 오차를 산출한다. 도 5 및 도 6을 참조하여 살펴보면, 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)에 촬영된 레이저 스팟의 위치는 서로 일치하지 않는다. 이는 비전 프리즘(113)의 제작 오차에 의하여 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 광축 간에 중심 오차가 발생하게 되기 때문이다. 따라서, 보정부는 도 6에서와 같이 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 레이저 스팟의 위치를 비교하여 보정치를 ΔX, ΔY만큼(총 ΔD만큼) 산출한다.

정렬부(130)는, 보정부로부터 산출된 중심 오차를 반영하여 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크가 일치되도록 기판(10) 또는 캐리어(20)를 정렬한다. 기판(10)과 캐리어(20)를 정렬하기 위해서는 서보모터를 이용하여 제어하는 방법 등 다양한 방법이 사용될 수 있으며 자세한 설명은 생략하기로 한다. 정렬된 기판(10)은 캐리어(20)에 척킹되어 증착챔버(200)로 이송된다.

이와 같이 로더(100)에서 기판(10)과 캐리어(20)가 정렬되면 기판(10)이 척킹된 캐리어(20)는 증착챔버(200)로 이송된다. 증착챔버(200)로 이송된 캐리어(20)는 마스크와 기판(10)이 정확하게 정렬되는 위치에서 고정되며, 이 상태에서 기판(10)에 증착 공정이 수행된다.

증착챔버(200)는 복수개가 연속적으로 배치되어 여러 번의 증착 공정이 기판(10)에 연속적으로 수행될 수 있다.

언로더(300)는 증착 공정을 마친 기판(10)이 이송되는 곳으로 캐리어(20)로부터 기판(10)이 언로딩된다. 증착 공정을 마친 기판(10)은 언로더(300)에서 캐리어(20)로부터 분리되어 다음 공정으로 이송된다.

이러한 구성을 갖는 증착 시스템(1)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저, 로더(100)에서 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크가 일치되도록 정렬하여 기판(10)을 캐리어(20)에 척킹시킨다.

이때, 제1 카메라(111)는 기판(10)의 얼라인마크를 촬영하고 제2 카메라(112)는 캐리어(20)의 얼라인마크를 촬영한다. 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)는 동일 광축을 갖도록 마련되며, 이를 위하여 제2 카메라(112)의 광축 상에 비전 프리즘(113)이 배치된다.

비전 프리즘(113)에 의하여 제2 카메라(112)의 광축이 제1 카메라(111)의 광축과 일치되도록 굴절되나, 비전 프리즘(113)의 제작 오차에 의하여 작업거리(working distance, WD)가 길수록 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 광축 사이에는 중심 오차(center position accuracy)가 발생하게 된다. 중심 오차는 대략 ±(WD * tan(1.5°))의 범위 내에서 형성된다.

중심 오차가 발생함에 따라 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)는 동일 광축을 갖지 않게 되므로, 동일 광축의 효과를 얻기 위해서는 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 영상을 위치 보정하여야 한다.

제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 영상을 위치 보정하는 방법으로 레이저포인터(120)가 사용된다. 레이저포인터(120)는 캐리어(20)의 하방에서 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)를 향하여 레이저빔을 방출한다. 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)에는 레이저빔에 의하여 레이저 스팟 영상이 촬영된다.

한편, 레이저포인터(120)(120)는 기판(10)의 상방에서 기판(10)과 캐리어(20)를 향하여 레이저빔을 방출하여 기판(10)과 캐리어(20)에서의 레이저 스팟 영상을 촬영할 수도 있음은 상술한 바와 같다.

다음으로, 얻어진 레이저 스팟의 위치를 바탕으로 보정부에서 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 광축 간 중심 오차를 산출한다. 정렬부(130)는 산출된 중심 오차를 반영하여 기판(10)과 캐리어(20)를 얼라인마크가 일치되도록 정확하게 정렬한다.

이와 같이, 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 중심 오차를 산출하여 기판(10)과 캐리어(20)의 정렬시 보정치를 적용하여 기판(10)과 캐리어(20)를 정렬하므로 보다 정밀하게 기판(10)과 캐리어(20)를 정렬할 수 있다.

정렬된 기판(10)과 캐리어(20)는 기판(10)이 캐리어(20)에 척킹된 후, 증착챔버(200)로 이송된다. 증착챔버(200)는 복수개가 연속적으로 마련되어 연속적인 증착공정을 수행하며, 증착공정을 마친 기판(10)은 언로더(300)로 이송되어 언로더(300)에서 캐리어(20)로부터 분리된다.

이와 같이, 본 발명의 증착 시스템(1)에 의하면, 카메라의 심도(depth of field)를 벗어난 작업거리(working distance)가 다른 두 대상체에 있어서 두 카메라(111, 112)의 중심 오차를 반영함으로써 얼라인 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 나아가 인라인화된 증착 공정을 구현하여 택트 타임을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 증착 시스템을 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시 예에 따른 증착 시스템에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 시스템의 로더의 사시도이고, 도 8은 도 7의 주요부 확대 사시도이며, 도 9는 도 8의 얼라인카메라 유닛의 동작을 설명하는 개략도이고, 도 10은 도 9의 얼라인카메라 유닛의 작용을 설명하는 개략도이며, 도 11은 도 10에서 각각 다른 위치에서 촬영한 레이저 스팟의 영상을 나타내는 도면이다.

이들 도면을 참조하여 살펴보면, 본 실시예의 얼라인카메라 유닛(610)은, 제1 위치에서 기판(60)의 얼라인마크를 촬영하고 제2 위치에서 캐리어(70)의 얼라인마크를 촬영하는 Z모션 카메라(611)와, 제1 위치와 제2 위치는 상하방향을 따라 상호 이격되어 위치하며 Z모션 카메라(611)를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간으로 상호 이동시키는 Z모션 구동부(612)를 포함한다.

Z모션 카메라(611)는 에어리어 카메라이며, Z모션 카메라(611)가 제1 위치에 있을 때 기판(60)의 얼라인 마크를 촬영할 수 있도록 초점 거리가 설정된다.

Z모션 구동부(612)는 상하 방향으로 Z모션 카메라(611)를 구동시킨다. Z모션 구동부(612)는 Z모션 카메라(611)를 정밀하게 이동시킬 수 있도록 LM 가이드가 사용된다.

Z모션 구동부(612)에 의하여 Z모션 카메라(611)는 제1 위치로부터 캐리어(70)의 얼라인마크를 촬영할 수 있는 제2 위치로 이동될 수 있다.

이때, Z모션 구동부(612)는 피칭(pitching) 및 요잉(yawing)에 의한 작동 오차를 갖는다. 즉, Z모션 카메라(611)는 제1 위치와 제2 위치에서 동일 광축을 갖지 않게되므로 중심 오차가 발생하게 된다. 제1 위치와 제2 위치에서의 중심 오차는 작업거리가 길수록 증가하게 되므로 긴 작업거리를 갖는 경우에는 중심 오차의 보정이 필요하다.

이와 같은 중심 오차를 보정하기 위하여, 레이저포인터(620)는 캐리어(70)의 하부에 마련되어 Z모션 카메라(611)를 향하여 레이저빔을 방출한다. 레이저빔에 의하여 Z모션 카메라(611)에는 레이저 스팟이 촬영되며, 제1 위치와 제2 위치에서 촬영된 레이저 스팟을 비교하여 보정부(미도시)에서 중심 오차를 산출한다.

레이저포인터(620)는 기판(60)의 상부에 마련되어 기판(60)을 향하여 레이저빔을 방출할 수도 있다. 이때에도 마찬가지로 기판(60)과 캐리어(70)에 형성된 레이저 스팟을 비교하여 보정부에서 중심 오차를 산출한다.

정렬부(630)는 산출된 중심 오차를 반영하여 기판(60)과 캐리어(70)의 얼라인마크가 일치되도록 정렬한다.

이와 같은 구성을 갖는 증착 시스템(2)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저 Z모션 카메라(611)가 제1 위치에서 기판(60)의 얼라인 마크를 촬영하며 동시에 레이저포인터(620)에 의한 레이저 스팟을 촬영한다.

다음으로 Z모션 카메라(611)가 제2 위치로 이동하여 캐리어(70)의 얼라인 마크를 촬영함과 동시에 레이저포인터(620)에 의한 레이저 스팟을 촬영한다.

제1 위치와 제2 위치에서의 레이저 스팟의 위치를 비교하여 Z모션 카메라(611)의 제1 위치와 제2 위치에서의 중심 오차를 산출한다.

산출된 중심 오차를 반영하여 기판(60)과 캐리어(70)를 얼라인마크가 일치되도록 정렬한다.

정렬된 기판(60)과 캐리어(70)를 증착챔버(700)로 이송하여 증착 공정을 수행하고, 증착 공정을 마친 기판(60)이 언로더(800)로 이송되어 캐리어(70)로부터 언로딩되는 것은 일 실시예와 동일하다.

이와 같이, 본 발명의 증착 시스템(2)에 의하면, Z모션 카메라(611)의 심도(depth of field)를 벗어난 작업거리(working distance)가 다른 두 대상체에 있어서 각각의 위치에 따른 중심 오차를 반영함으로써 얼라인 정밀도를 향상시킬 수 있으며, 나아가 인라인화된 증착 공정을 구현하여 택트 타임을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 이하에서는 전술한 일 실시예의 증착 시스템에 적용되는, 기판과 캐리어의 얼라인 마크가 일치되도록 기판을 정렬하는 기판 정렬 방법에 대해서 상세히 기술한다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 시스템에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 방법의 순서도이다.

도 12를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 방법은, 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)에 의하여 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크를 촬영하는 단계(S100)와, 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)에 의해서 기판(10)과 캐리어(20)에서의 레이저 스팟을 촬영하는 단계(S200)와, 촬영된 각각의 레이저 스팟을 비교하여 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)의 중심 오차를 산출하는 단계(S300)와, 중심 오차를 반영하여 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크가 일치되도록 기판(10)과 캐리어(20)를 정렬하는 단계(S400)를 포함한다.

먼저, 기판(10)을 캐리어(20)에 척킹시킬 때 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크가 일치되도록 정렬하기 위하여 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크를 각각 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)에 의하여 촬영한다.

제1 카메라(111)와 제2 카메라(112)에 의하여 기판(10)과 캐리어(20)를 촬영하는 경우에 두 개의 카메라 사이에 중심 오차가 발생하게 되는데 이를 보정하기 위하여 다음과 같은 단계를 거친다.

레이저포인터(120)에 의하여 기판(10)과 캐리어(20) 위치에서의 레이저 스팟을 촬영하고, 각각의 레이저 스팟을 비교하여 제1 카메라(111)와 제2 카메라(112) 사이의 중심 오차를 산출한다.

다음으로, 촬영된 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크가 일치되도록 기판(10)을 정렬할 때 산출된 중심 오차를 반영하여 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크가 일치되도록 정렬한다.

이와 같은 방법에 의하여 기판(10)과 캐리어(20)를 정렬할 때 기판(10)과 캐리어(20)의 얼라인마크가 일치되도록 정밀하게 정렬할 수 있고, 중심 오차에 따른 공정 손실을 감소시킬 수 있다.

본 실시예에서는 기판과 캐리어를 정렬하는 방법에 관하여 예를 들었으나 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 이와 다르게 기판과 마스크를 정렬하는 방법 등 다른 공정에서의 기판 정렬 방법에서도 사용될 수 있음은 물론이다.

한편, 이하에서는 전술한 다른 실시예의 증착 시스템에 적용되는, 기판과 캐리어의 얼라인 마크가 일치되도록 기판을 정렬하는 기판 정렬 방법에 대해서 상세히 기술한다. 단, 본 발명의 다른 실시예에 따른 증착 시스템에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 정렬 방법의 순서도이다.

도 13을 참조하여 살펴보면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 정렬 방법은, Z모션 카메라(611)에 의하여 제1 위치에서 기판(60)의 얼라인마크와 레이저 스팟을 촬영하는 단계(S150)와, Z모션 카메라(611)에 의하여 제2 위치에서 캐리어(70)의 얼라인마크와 레이저 스팟을 촬영하는 단계(S250)와, 촬영된 각각의 레이저 스팟을 비교하여 제1 위치에서와 제2 위치에서의 중심 오차를 산출하는 단계(S350)와, 중심 오차를 반영하여 기판(60)과 캐리어(70)의 얼라인마크가 일치되도록 기판(60)과 캐리어(70)를 정렬하는 단계(S450)를 포함한다.

먼저, Z모션 카메라(611)에 의해서 제1 위치에서 기판(60)의 얼라인 마크와 레이저 스팟을 촬영한다.

촬영 후 Z모션 카메라(611)는 Z모션 구동부(612)에 의하여 제2 위치로 이동된다.

이동된 제2 위치에서 Z모션 카메라(611)에 의하여 캐리어(70)의 얼라인 마크와 레이저 스팟을 촬영한다.

다음으로, 촬영된 각각의 레이저 스팟을 비교하여 제1 위치와 제2 위치에서 Z모션 카메라(611)의 중심 오차를 산출한다.

촬영된 기판(60)과 캐리어(70)의 얼라인마크가 일치되도록 기판(60)을 정렬할 때 산출된 중심 오차를 반영하여 기판(60)과 캐리어(70)의 얼라인마크가 일치되도록 정렬한다.

이와 같은 방법에 의하여 기판(60)과 캐리어(70)를 정렬할 때 기판(60)과 캐리어(70)의 얼라인마크가 일치되도록 정밀하게 정렬할 수 있고, 중심 오차에 따른 공정 손실을 감소시킬 수 있다.

본 실시예에서는 기판과 캐리어를 정렬하는 방법에 관하여 예를 들었으나 본 발명의 권리범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 이와 다르게 기판과 마스크를 정렬하는 방법 등 다른 공정에서의 기판 정렬 방법에서도 사용될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 증착 시스템
10 : 기판 20 : 캐리어
100 : 로더 110 : 얼라인카메라 유닛
111 : 제1 카메라 112 : 제2 카메라
113 : 비전 프리즘 120 : 레이저포인터
200 : 증착챔버 300 : 언로더

Claims (13)

1. 기판을 캐리어에 척킹시키는 로더;
   상기 기판을 상기 캐리어로부터 언로딩시키는 언로더; 및
   상기 로더 및 상기 언로더 사이에 배치되며 상기 기판에 대한 증착 공정이 수행되는 적어도 하나의 증착챔버를 포함하며,
   상기 로더는,
   상기 기판의 얼라인마크 촬영하는 제1 카메라와, 상기 제1 카메라와 광축이 교차되도록 상기 제1 카메라에 인접하게 마련되며 상기 기판의 얼라인마크와 이격된 상기 캐리어의 얼라인마크를 촬영하는 제2 카메라와, 상기 제2 카메라의 광축 상에 마련되며 상기 제2 카메라의 광축이 상기 제1 카메라의 광축과 동일선 상에 위치하도록 상기 제2 카메라의 광축을 굴절시키는 비전 프리즘(vision prism)을 포함하는 얼라인카메라 유닛;
   상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라에 대향되게 배치되되, 레이저 빔을 송출하여 상기 제1 카메라 및 상기 제2 카메라가 각각 레이저 스팟을 촬영하게 하는 레이저 포인트;
   상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크가 실제로 상호 일치하나 상기 비전 프리즘의 제작 오차로 상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크를 향해 송출된 상기 레이저 빔에 의해 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라에 각각 촬영된 상기 레이저 스팟의 위치가 불일치한 경우, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라에 의해 촬영된 영상으로부터 상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크를 일치시키도록, 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라에 각각 촬영된 상기 레이저 스팟을 기초로, 상기 비전 프리즘의 제작 오차에 따른 상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라의 광축 간의 중심 오차를 산출하는 보정부; 및
   상기 보정부로부터 산출된 중심 오차를 반영하여 상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크가 일치되도록 상기 기판 또는 상기 캐리어를 정렬하는 정렬부를 포함하는 증착 시스템.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,
   상기 레이저포인터는 상기 기판의 상부에 마련되거나 상기 캐리어의 하부에 마련되는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 카메라와 상기 제2 카메라는 에어리어 카메라(area camera)인 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
7. 기판을 캐리어에 척킹시키는 로더;
   상기 기판을 상기 캐리어로부터 언로딩시키는 언로더; 및
   상기 로더 및 상기 언로더 사이에 배치되며 상기 기판에 대한 증착 공정이 수행되는 적어도 하나의 증착챔버를 포함하며,
   상기 로더는,
   제1 위치에서 상기 기판의 얼라인마크를 촬영하고 제2 위치에서 상기 기판의 얼라인마크와 이격된 상기 캐리어의 얼라인마크를 촬영하는 Z모션 카메라와, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치는 상하방향을 따라 상호 이격되어 위치하며 상기 Z모션 카메라를 상기 제1 위치와 상기 제2 위치 간으로 상호 이동시키는 Z모션 구동부를 포함하는 얼라인카메라 유닛;
   상기 Z모션 카메라에 대향되게 배치되되, 레이저 빔을 송출하여 상기 Z모션 카메라가 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에서 레이저 스팟을 촬영하게 하는 레이저 포인트;
   상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크가 실제로 상호 일치하나 상기 Z모션 구동부의 피칭(pitching) 및 요잉(yawing)에 의한 작동 오차로 상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크를 향해 송출된 상기 레이저 빔에 의해 상기 제1 위치와 상기 제2 위치에서 상기 Z모션 카메라에 의해 각각 촬영된 상기 레이저 스팟의 위치가 불일치한 경우, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치에서 촬영된 영상으로부터 상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크를 일치시키도록, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치에서 각각 촬영된 상기 레이저 스팟을 기초로, 상기 제1 위치와 상기 제2 위치에서의 상기 Z모션 카메라의 광축 간의 중심 오차를 산출하는 보정부; 및
   상기 보정부로부터 산출된 중심 오차를 반영하여 상기 기판과 상기 캐리어의 얼라인마크가 일치되도록 상기 기판 또는 상기 캐리어를 정렬하는 정렬부를 포함하는 증착 시스템.
8. 제7항에 있어서,
   상기 레이저포인터는 상기 캐리어의 하부에 마련되는 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
9. 삭제
10. 제7항에 있어서,
    상기 Z모션 카메라는 에어리어 카메라(area camera)인 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
11. 제1항 또는 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 증착챔버는 상호 인접하게 배치되어 있는 복수의 증착챔버인 것을 특징으로 하는 증착 시스템.
12. 삭제
13. 삭제

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