KR101825091B1

KR101825091B1 - 마스크 기울기 보정 장치 및 기판 처리 장치

Info

Publication number: KR101825091B1
Application number: KR1020130102478A
Authority: KR
Inventors: 양상희; 백성환; 김무일; 김호암
Original assignee: 에이피시스템 주식회사
Priority date: 2013-08-28
Filing date: 2013-08-28
Publication date: 2018-02-02
Also published as: CN104423146B; TW201508424A; KR20150025170A; TWI544293B; CN104423146A

Abstract

본 발명은 기판에 레이저 패터닝 시키는데 사용되는 마스크의 기울기를 보정하는 장치 및 이러한 마스크 기울기 보정 장치가 적용된 기판 처리 장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시 형태인 기울기 보정 장치는 패턴이 형성된 마스크를 지지하는 마스크 지지체와, 상기 마스크 지지체의 XY면 기울기를 변화시키는 마스크 지지체 이동 수단과, 상기 기판 지지대에 놓이는 기판을 투과한 레이저빔을 촬영하여 레이저빔 투과 영상으로 생성하는 카메라부와, 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상을 벗어난 경우, 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상과 일치하도록 상기 마스크 지지체 이동 수단을 제어하여 상기 마스크의 XY면 기울기를 변화시키는 제어부를 포함한다.

Description

마스크 기울기 보정 장치 및 기판 처리 장치{Apparatus for amending tilt and method for processing substrate}

본 발명은 기판에 레이저 패터닝을 시키는데 사용되는 마스크의 기울기를 보정하는 장치 및 이러한 마스크 기울기 보정 장치가 적용된 기판 처리 장치에 관한 것이다.

유기전계 발광표시장치는 유기전계 발광소자로 사용하는 재료와 공정에 따라 습식공정을 사용하는 고분자형 소자와 증착공정을 사용하는 저분자형 소자로 크게 나눌 수 있다. 고분자 또는 저분자 발광층의 패터닝 방법 중 잉크젯 프린팅 방법의 경우 발광층 이외의 유기층들의 재료가 제한적이고, 기판상에 잉크젯 프린팅을 위한 구조를 형성해야하는 번거로움이 있다. 또한 증착 공정에 의한 발광층의 패터닝 경우 금속 마스크의 사용으로 인해 대형 소자의 제작에 어려움이 있다.

위와 같은 패터닝의 방법을 대체할 수 있는 기술로 레이저 열전사법(LITI : Laser Induced Thermal Imaging)이 사용되고 있다. 레이저 열전사법(LITI)이란 광원에서는 나오는 레이저를 열에너지로 변환하고, 이러한 열 에너지에 의해 패턴 형성 물질을 기판으로 전사시켜 패턴을 형성하는 방법이다. 이를 위하여, 도너필름이 억셉터인 기판 전체를 덮고 있는 형태를 가지고, 도너필름과 기판은 스테이지 상에서 고정된다. 그리고, 라미네이션 과정을 통해 도너필름과 기판은 더욱 합착하게 되고, 라미네이션 후 레이저 전사를 수행하여 패터닝을 완성하게 된다. 즉, 발광층이 미리 형성된 도너필름 혹은 도너기판에 레이저를 조사하면, 발광층이 도너필름혹은 도너기판으로부터 분리되어, 억셉터 기판 쪽에 전사되어 화소가 형성된다.

도 1은 레이저빔을 이용한 기판 처리 장치를 도시한 그림이다.

레이저빔을 이용한 기판 처리 장치(10)는 레이저빔(L)을 발생하기 위한 레이저 소스(300), 레이저 소스(300) 하부에 위치하는 프로젝션 렌즈(400) 및 상기 레이저 소스(300)와 프로젝션 렌즈(400) 사이에 위치하며, 상기 레이저빔(L)을 패터닝하기 위한 패턴이 형성된 마스크(M)를 포함한다.

그런데 새로운 마스크로 교체되는 경우 기판상에서 레이저빔의 초점 및 위치가 변화되는 문제가 있다. 마스크를 교체하게 되면 마스크의 높이, 기울기, 위치 등이 변화하게 되는데, 이로 인하여 기판에도 레이저빔의 초점 변화 및 위치 변화가 발생된다. 마스크 교체로 인한 레이저빔의 초점 변화 및 위치 변화는 원활한 기판 처리 공정을 진행할 수 없는 원인이 된다.

한국공개특허 2012-0042144

본 발명의 기술적 과제는 마스크 교체가 이루어지더라도 레이저빔의 초점 및 위치가 변화되지 않도록 하는데 있다. 또한 본 발명의 기술적 과제는 마스크 교체가 이루어지더라도 안정적인 기판 처리가 이루어지도록 하는데 있다.

본 발명의 실시 형태인 기울기 보정 장치는 패턴이 형성된 마스크를 지지하는 마스크 지지체와, 상기 마스크 지지체의 XY면 기울기를 변화시키는 마스크 지지체 이동 수단과, 상기 기판 지지대에 놓이는 기판을 투과한 레이저빔을 촬영하여 레이저빔 투과 영상으로 생성하는 카메라부와, 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상을 벗어난 경우, 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상과 일치하도록 상기 마스크 지지체 이동 수단을 제어하여 상기 마스크의 XY면 기울기를 변화시키는 제어부를 포함한다.

또한 마스크 지지체는, 중심이 관통된 제1,2,3,4 꼭지점을 가지는 테두리 형태로서 그 위에 마스크가 올려지며, XY면 기울기가 변화되는 마스크 홀더와, 상부면에서 상기 마스크 홀더를 지지하는 마스크 스테이지와, 상기 마스크 홀더의 각 꼭지점의 Z축 높이를 개별 조절하여 XY면 기울기를 변화시키는 기울기 변화 모듈을 포함한다.

또한 기울기 변화 모듈은, 상기 마스크 홀더의 제1,2,3꼭지점의 Z축 높이를 개별적으로 상승 또는 하강시키는 높이 조절기와, 상기 마스크 홀더의 제4꼭지점과 상기 마스크 스테이지 사이를 연결하는 지지체를 포함한다.

또한 높이 조절기는, 상기 마스크 홀더의 제1꼭지점의 Z축 높이를 상승 또는 하강시키는 제1높이 조절기와, 상기 마스크 홀더의 제2꼭지점의 Z축 높이를 상승 또는 하강시키는 제2높이 조절기와, 상기 마스크 홀더의 제3꼭지점의 Z축 높이를 상승 또는 하강시키는 제3높이 조절기를 포함한다.

또한 본 발명의 실시 형태인 기판 처리 장치는, 기판에 대한 패터닝이 이루어지는 내부 공간을 가지는 챔버와, 상기 내부 공간에 마련되어 기판을 지지하는 기판 지지대와, 레이저빔을 발생하는 레이저 소스와, 상기 레이저 소스와 기판 지지대 사이에 위치하여 패턴이 형성된 마스크를 지지하는 마스크 지지체와, 상기 마스크 지지체의 XY면 기울기를 변화시키는 마스크 지지체 이동 수단과, 상기 기판 지지대에 놓이는 기판을 투과한 레이저빔을 촬영하여 레이저빔 투과 영상으로 생성하는 카메라부와, 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상을 벗어난 경우, 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상과 일치하도록 상기 마스크 지지체 이동 수단을 제어하여 상기 마스크의 XY면 기울기를 변화시키는 제어부를 포함한다.

본 발명의 실시 형태에 따르면 마스크 지지체의 기울기면을 조절 가능하게 됨으로써, 마스크 교체가 이루어지더라도 레이저빔의 초점 및 위치가 변화되지 않도록 할 수 있다.

도 1은 레이저빔을 이용한 기판 처리 장치를 도시한 그림이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 마스크 지지체의 결합도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 지지체의 분해도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따라 마스크 스테이지 이동기가 LM 가이드로 구현된 예를 도시한 그림이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따라 높이 조절기의 Z축 길이를 조절하여 마스크 홀더의 제1꼭지점을 Z축 방향으로 상승시키는 모습을 도시한 그림이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 높이 조절기의 Z축 길이를 조절하여 마스크 홀더의 제3꼭지점을 Z축 방향으로 상승시키는 모습을 도시한 그림이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 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. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 기판 처리 장치의 구성을 도시한 도면이다.

기판 처리 장치(10)는, 레이저 소스(300)에서 발생되는 레이저빔을 마스크(M)에 통과시켜 기판(W)에 조사하여, 기판(W)에 형성된 도너 필름의 발광층이 분리되어 기판쪽으로 전사되어 화소 픽셀을 형성시킨다. 이를 위하여 기판 처리 장치(10)는 챔버(100), 기판지지대(200), 레이저 소스(300), 마스크 지지체(500), 마스크 지지체 이동 수단(700), 카메라부(800), 제어부(600)를 포함한다.

챔버(100)는 내부 공간을 가지는 사각형 통 형상으로 제작되나, 이에 한정되지 않고, 다양한 통 형상이 가능하다. 즉, 원통 및 다각형통 형상들이 가능할 수 있다. 내부 공간에 놓인 기판에 대하여 패터닝에 의한 화소 형성이 이루어진다. 챔버의 일 측면 및 타측면 각각에는 기판의 출입을 위한 출입구가 마련되며, 어느 하나의 출입구는 기판 이송 모듈과 연결된다.

챔버(100)의 상부면에는 프로젝션 렌즈(400)가 구비되는데, 프로젝션 렌즈를 통하여 레이저 소스(300)에서 조사되는 레이저빔을 결상하여 기판지지대 상의 기판으로 조사시킨다. 프로젝션 렌즈(400)는 챔버의 상부면에 위치할 수 있지만,이밖에 상부 관통된 레이저빔 조사 통로의 챔버 외부 또는 챔버 내부에 위치할 수 있다.

기판 지지대(200)는 챔버(100) 내부 공간에 배치되며, 기판(W)의 화소 형성면이 상측을 향하도록 지지하며, 기판(W)을 수평 이동 및 승하강시킨다. 이러한 기판 지지대(200)에는 승하강력을 제공하는 수단인 실린더와 연결될 수 있다. 기판 지지대(200)에는 기판(W)이 놓이는데, 기판의 패터닝면인 상부면에는 도너필름이 라미네이션되어 부착되어 있다.

레이저 소스(300)는, 패터닝된 마스크(M)의 개구부를 통과하여 기판(W)의 패터닝면에 레이저빔을 조사한다. 반사경(350)을 더 구비할 수 있으며, 레이저 소스(300)에서 출사된 레이저빔은 반사경(350)에서 반사되어 마스크(M) 방향으로 조사된다. 레이저빔은 마스크(M)의 개구부보다 좁은 영역을 부분적으로 가열할 수 있다. 레이저 소스(300)로서, Ar 레이저, Kr 레이저, 엑시머 레이저 등의 기체 레이저, 단결정의 YAG, YVO4, 포스테라이트(Mg2SiO4), YAlO3, GdVO4, 또는 다결정(세라믹스)의 YAG, Y2O3, YVO4, YAlO3, GdVO4에 도펀트로서 Nd, Yb, Cr, Ti, Ho, Er, Tm, Ta 중 1종 또는 다수 종 첨가한 것을 매질로 하는 레이저, 유리 레이저, 루비 레이저, 알렉산드라이트 레이저, Ti:사파이어 레이저, 구리 증기 레이저 또는 금 증기 레이저 중 1종 또는 다수 종으로부터 발진되는 것을 사용할 수 있다. 레이저빔은 일괄하여 기판 전면(全面)을 조사하는 넓은 면적의 면 형상 빔보다 집광하기 쉬운 라인(line) 형상 빔으로 하는 것이 바람직하다.

마스크(M)는 레이저 소스(300)로부터 조사되는 레이저빔을 선택적으로 차단 또는 반사하는 광제어 수단이다. 마스크(M)는 레이저빔을 통과시키는 개구부와 레이저빔을 차단 또는 반사시키는 차폐부를 포함하는 패턴을 구비한다. 마스크(M)는 개구부에 증착 재료를 통과시키는 것이 아니기 때문에 증착 마스크와 달리 두껍게 형성할 수 있으며, 마스크(M)를 두껍게 형성함으로써 열의 영향을 쉽게 받지 않고 레이저빔의 회절 발생을 방지할 수 있게 된다. 또한 마스크(M)는 레이저빔의 조사를 견딜 수 있는 재료로 형성될 수 있고, 텅스텐, 탄탈, 크롬, 니켈, 또는 몰리브덴 등의 고융점 금속 또는 이들 원소를 함유하는 합금, 스테인리스 강, 인코넬(inconel), 하스텔로이(hastelloy) 등의 열에 의하여 쉽게 변형되지 않는 저열팽창률의 금속 재료로 형성될 수 있다. 또한 마스크(M)는 기판(W) 위에 부착되는 도너필름에 사용하는 재료와 같은 열팽창 계수를 가지는 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 레이저빔을 조사할 때, 마스크(M)가 가열되더라도 마스크와 도너필름의 팽창을 동일하게 하여 마스크와 도너 필름의 위치 어긋남이 쉽게 발생하지 않도록 하기 위함이다.

한편, 기판 처리 장치(10)는 마스크 기울기 보정 장치를 구비하여 마스크 교체시에 마스크의 초점 및 위치를 기준값으로 보정한다. 마스크의 초점 및 위치를 기준값으로 보정하는 마스크 기울기 보정 장치로서 마스크 지지체(500), 마스크 지지체 이동 수단(700), 카메라부(800), 제어부(600)를 포함한다.

마스크 지지체(500)는 레이저 소스(300)와 기판 지지대(200) 사이에 위치하여 패턴이 형성된 마스크(M)를 지지한다. 마스크 지지체(500)는 기울기 변화 모듈 및 마스크 스테이지 이동기로 구현되는 마스크 지지체 이동 수단(700)에 의하여 X축 이동, Y축 이동, Z축 이동, 회전 이동을 수행할 수 있다. 도 3 및 도 4 및 도 5와 함께 상술한다.

도 3은 마스크 지지체의 결합도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 마스크 지지체의 분해도이며, 도 5는 마스크 스테이지 이동기의 구현 에를 도시한 그림이다.

마스크 지지체(500)는 마스크를 지지하는 마스크 홀더(510)와, 이러한 마스크 홀더를 지지하는 마스크 스테이지(530)와, 상기 마스크 홀더의 각 꼭지점의 Z축 높이를 개별 조절하여 XY면 기울기를 변화시키는 기울기 변화 모듈을 포함한다.

마스크 스테이지(530)는 X축 이동, Y축 이동, 회전 이동하는데, 이러한 이동은 마스크 스테이지 이동기에 의해 이루어진다. 마스크 스테이지 이동기는 다양한 예로서 X축 이동, Y축 이동, 회전 이동을 구현할 수 있는데, 예를 들어 LM(Linear Motor) 가이드로서 구현할 수 있다. 마스크 스테이지 이동기가 LM 가이드로 구현된 예를 도 5에 도시하였는데, LM 가이드에서 Y축 이송대(2)는 LM 가이드 레일(1)을 따라 움직이고, 마스크 스테이지(530)는 Y축 이송대(2)를 따라 X축으로 움직인다. 따라서 마스크 스테이지(530)는 공정 진행 시에 X축 방향뿐만 아니라 Y축 방향을 통하여 적절한 위치에 자리 잡게 된다. 여기서, X축 및 Y축은 2차원 평면을 구성하는 축이다. 또한 마스크 스테이지(530)는 X축 이동 및 Y축 이동 이외에도, 별도의 회전 모터를 구비하여 수평 회전이 가능하도록 구현할 수 있다.

한편, 도 3 및 도 4에 도시된 마스크 홀더(510)는 중심이 관통되어 있는 테두리 형태를 가지는데, 테두리(510a)에 마스크(M)의 가장자리가 걸쳐 안착되어 마스크를 지지할 수 있다. 마스크 홀더(510)의 중심 관통된 영역은 마스크를 통과한 레이저빔이 통과될 수 있다. 물론, 경우에 따라서 마스크 홀더(510)에 마스크(M)를 지지 고정하는 별도의 고정 수단이 더 구비될 수 있다. 마스크 홀더(510)는 제1,2,3,4꼭지점이라는 네 개의 꼭지점을 가지는 사각의 테두리 형태로 구현될 수 있으며, 또는 3개, 5개, 6개의 꼭지점을 가지는 테두리 형태로 구현할 수 있다. 이하 설명에서는 4개의 꼭지점을 가지는 테두리 형태를 예로 들어 설명할 것이나. 그보다 적거나 많은 꼭지점을 가지는 마스크 홀더도 가능할 것이다.

본 발명의 실시예는 마스크 홀더(510)의 XY 평면의 기울기를 변화 가능하도록 한다. XY 평면의 기울기 조절은 마스크 홀더의 꼭지점의 Z축 높이를 개별 조절하여 마스크 홀더의 XY 평면의 기울기를 변화시킨다. 이를 위하여 각 꼭지점의 Z축 높이를 개별 조절하여 XY면 기울기를 변화시키는 기울기 변화 모듈을 구비한다. 기울기 변화 모듈(520)은 마스크 홀더의 제1,2,3꼭지점의 Z축 높이를 개별적으로 상승 또는 하강시키는 높이 조절기(522;522a,522b,522c)와, 마스크 홀더의 제4꼭지점과 마스크 스테이지 사이를 연결하는 지지체(521)를 구비한다. 이러한 높이 조절기(522)는 모터 신장 동작에 의하여 Z축을 따라 길이 방향으로 가변적인 길이 조절되는 모터로서, 길이 방향의 양끝단에 마스크 스테이지(530)와 마스크 홀더(510)의 각 꼭지점이 각각 연결된다. 이러한 길이 조절되는 높이 조절기(522)는 리니어 모터 등 다양한 길이 조절 수단으로 구현할 수 있을 것이다.

높이 조절기(522)는 마스크 홀더(510)의 제1꼭지점의 Z축 높이를 상승 또는 하강시키는 제1높이 조절기(522a)와, 마스크 홀더의 제2꼭지점의 Z축 높이를 상승 또는 하강시키는 제2높이 조절기(522b)와, 마스크 홀더의 제3꼭지점의 Z축 높이를 상승 또는 하강시키는 제3높이 조절기(522c)를 포함한다. 각각의 높이 조절기는, 길이 방향으로 가변적인 길이 조절되는 모터로서 길이 방향의 양끝단에 마스크 스테이지(530)와 마스크 홀더(510)의 각 꼭지점을 각각 연결시킨 구조를 가진다.

제4꼭지점에는 지지체(521)가 구비되어, 마스크 홀더(510)의 제4꼭지점을 마스크 스테이지(530)로부터 지탱한다. 이러한 지지체(521)로서는 탄성력을 가지는 스프링, 또는 탄성력을 가지지 않는 금속바 등으로 구현할 수 있다.

따라서 어느 특정 꼭지점의 Z축 높이를 상승 또는 하강시키면, 마스크 홀더의 XY면 기울기가 변화하게 된다. 예를 들어, 도 6에 도시한 바와 같이 제1꼭지점에 구비되어 있는 제1높이 조절기(522a)의 Z축 길이를 늘려서 마스크 홀더의 제1꼭지점 부분을 Z축 방향으로 상승시키면, 다른 꼭지점보다 제1꼭지점이 높게 위치한 마스크 홀더의 XY면의 기울기를 가지게 된다. 이때, 제4꼭기점에 있는 스프링이 늘어나며, 제2꼭지점에 위치한 제2높이 조절기(522b)도 역시 이에 대응하는 높이만큼 상승시킨다. 또한 도 7에 도시한 바와 같이 제3꼭지점에 구비되어 있는 제3높이 조절기(522c)의 Z축 길이를 늘려서 마스크 홀더의 제3꼭지점 부분을 Z축 방향으로 상승시키면, 다른 꼭지점보다 제3꼭지점이 높게 위치한 마스크 홀더의 XY면의 기울기를 가지게 된다. 이때, 마찬가지로 제4꼭기점에 있는 스프링이 늘어나며, 제2꼭지점에 위치한 제2높이 조절기(522b)도 역시 이에 대응하는 높이만큼 상승시킨다.

따라서 마스크 교체 후에 레이저빔의 초점 변화가 발생한 경우, 제1,2,3꼭지점에 구비된 높이 조절기(522)를 제어하여 마스크 홀더(510)의 XY면 기울기를 조절함으로써, 레이저빔의 초점을 원래 상태로 복원시킬 수 있다. 마스크 홀더의 XY면 기울기 변화는 곧 마스크 홀더에 놓인 마스크의 XY면 기울기 변화를 의미하기 때문에, 마스크를 투과하는 레이저빔은 마스크의 기울기 변화로 인해 초점을 교정할 수 있게 된다. 따라서 마스크의 교체 후에도 기존의 마스크가 놓여져 있던 곳에 최대한 근접하게 로딩(loading)이 가능해진다.

한편, 마스크 교체 후에 레이저빔의 초점 변화를 감지하기 위하여, 본 발명의 실시예는 도 2에 도시한 바와 같이 카메라부(800)를 구비한다. 카메라부(800)는 기판 지지대에 놓이는 기판을 투과한 레이저빔을 촬영하여 레이저빔 투과 영상으로 생성한다. 카메라부(800)는 레이저빔이 조사되는 영역에서 기판지지대(200)의 내부에 위치하여 카메라 촬상 센서가 기판을 투과하는 레이저빔을 촬상한다. 따라서 카메라부(800)는 기판(W)을 투과하여 조사되는 레이저빔을 촬상하여 레이저빔 투과 영상을 생성할 수 있다. 카메라부(800)는 적외선(NIR) 카메라, 근적외선(IR) 카메라 등으로 구현할 수 있으며, 경우에 따라서 10배 확대 렌즈, 필터 렌즈 등이 적용될 수 있을 것이다.

제어부(600)는 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상을 벗어난 경우, 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상과 일치하도록 마스크 지지체 이동 수단(700)을 제어하여 마스크 홀더(510)의 XY면 기울기를 변화시킨다. 제어부(600)는 마스크 교체 전에 초점이 맞은 기준 초점 영상을 메모리에 등록해놓는다. 레이저빔은 라인 형태로 조사되기 때문에, 레이저빔의 윤곽선의 콘트라스트가 가장 좋은 상태를 기준 초점 영상으로 결정할 수 있다. 마스크 홀더(510)를 교체한 후 기판을 투과하는 레이저빔을 촬상한 레이저빔 투과 영상이 미리 등록해 놓은 기준 초점 영상을 벗어난 경우, 마스크 홀더(510)의 XY면 기울기를 변화시켜 초점을 일치시키는 것이다. 기준 초점 영상의 대비 비교는, 다양한 방식이 있을 수 있는데, 라인 굵기 비교, 콘트라스트 비교 방식이 있을 수 있다. 라인 굵기 비교는 촬상한 레이저빔 투과 영상의 라인 굵기와 기준 초점 영상의 라인 굵기가 임계치 이상 벗어났는지를 판단하는 방식이다. 또한 콘트라스트 비교 방식은 촬상한 레이저빔 투과 영상의 라인의 콘트라스트가 기준 초점 영상의 라인의 콘트라스트에서 임계치 이상 벗어났는지를 판단하는 방식이다.

판단결과 임계치를 벗어났다고 판단한 경우, 제어부(600)는 마스크 홀더에 대한 XY면 기울기 보정을 수행한다. 예를 들어, 레이저빔 투과 영상과 기준 초점 영상은 라인 형태로서 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상보다 더 굵은 경우에는, 제어부(600)는 마스크 홀더(510)의 제1,2,3꼭지점 중에서 적어도 어느 하나 이상을 상승시켜 마스크 홀더의 XY면 기울기를 변화시킨다. 마찬가지로 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상보다 더 얇은 경우에는, 제어부는 마스크 홀더의 제1,2,3꼭지점 중에서 적어도 어느 하나 이상을 하강시켜 마스크 홀더의 XY면 기울기를 변화시킨다.

한편, 제어부(600)는 카메라부(800)에서 촬상한 레이저빔 투과 영상이 기준 위치를 벗어난 경우, 마스크 홀더(510)의 XY면 기울기 이외에, 마스크 홀더를 지지하는 마스크 스테이지(530)를 X축 이동, Y축 이동, 회전 이동시킬 수 있다. 즉, 레이저빔 투과 영상이 미리 등록되어 있는 기준 위치를 벗어난 경우, 레이저빔 투과 영상이 기준 위치에 일치하도록 마스크 스테이지 이동기를 제어하여 마스크 스테이지를 X축 이동, Y축 이동, 회전 이동시킬 수 있다. 기준 위치는 기판지지대의 평면 좌표를 기준으로 한 기준 초점 영상의 위치 정보를 말하는 것이다. 초점이 맞았을 때 기판지지대 상의 기판으로 조사되는 라인 형태의 레이저빔의 위치 정보를 기준 위치로 등록해 놓은 후, 마스크 홀더 교체에 따른 레이저빔 위치가 기준 위치에서 임계치 이상 벗어난 경우, 마스크 스테이지를 X축 이동, Y축 이동, 회전 이동시켜 레이저빔의 위치를 조절하는 것이다.

본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술되는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술되는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.

W:웨이퍼 M:마스크
10:기판 처리 장치 200:기판지지대
300:레이저 소스 500:마스크 지지체
600:제어부 700:마스크 지지체 이동수단
800:카메라부

Claims

패턴이 형성된 마스크를 지지하는 마스크 지지체;
상기 마스크 지지체의 XY면 기울기를 변화시키는 마스크 지지체 이동 수단;
상기 마스크를 투과하고, 기판 지지대에 놓이는 기판의 패터닝면을 투과한 라인 형태의 레이저빔을 촬영하여 레이저빔 투과 영상으로 생성하는 카메라부;
상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상을 벗어난 경우, 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상과 일치하도록 상기 마스크 지지체 이동 수단을 제어하여 상기 마스크의 XY면 기울기를 변화시키는 제어부;
를 포함하는 마스크 기울기 보정 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 카메라부는 상기 기판지지대의 내부에 위치하는 마스크 기울기 보정 장치.
청구항 2에 있어서, 상기 카메라부는 적외선 카메라, 근적외선 카메라 중 어느 하나로 구현하는 마스크 기울기 보정 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 마스크 지지체는,
중심이 관통된 제1,2,3,4 꼭지점을 가지는 테두리 형태로서 그 위에 마스크가 올려지며, XY면 기울기가 변화되는 마스크 홀더;
상부면에서 상기 마스크 홀더를 지지하는 마스크 스테이지;
상기 마스크 홀더의 각 꼭지점의 Z축 높이를 개별 조절하여 XY면 기울기를 변화시키는 기울기 변화 모듈;
을 포함하는 마스크 기울기 보정 장치.
청구항 4에 있어서, 상기 기울기 변화 모듈은,
상기 마스크 홀더의 제1,2,3꼭지점의 Z축 높이를 개별적으로 상승 또는 하강시키는 높이 조절기;
상기 마스크 홀더의 제4꼭지점과 상기 마스크 스테이지 사이를 연결하는 지지체;
를 포함하는 마스크 기울기 보정 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 높이 조절기는, 길이 방향으로 가변적인 길이 조절되는 모터로서, 길이 방향의 양끝단에 상기 마스크 스테이지와 마스크 홀더의 꼭지점을 각각 연결시킨 마스크 기울기 보정 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 높이 조절기는,
상기 마스크 홀더의 제1꼭지점의 Z축 높이를 상승 또는 하강시키는 제1높이 조절기;
상기 마스크 홀더의 제2꼭지점의 Z축 높이를 상승 또는 하강시키는 제2높이 조절기;
상기 마스크 홀더의 제3꼭지점의 Z축 높이를 상승 또는 하강시키는 제3높이 조절기;
를 포함하는 마스크 기울기 보정 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 마스크 지지체 이동 수단은, 상기 마스크 스테이지를 X축 이동, Y축 이동, 회전 이동시키는 마스크 스테이지 이동기를 더 포함하는 마스크 기울기 보정 장치.
청구항 8에 있어서,상기 레이저빔 투과 영상이 기준 위치를 벗어난 경우, 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 위치에 일치하도록 상기 마스크 스테이지 이동기를 제어하여 상기 마스크 스테이지를 X축 이동, Y축 이동, 회전 이동시키는 마스크 기울기 보정 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 레이저빔 투과 영상과 기준 초점 영상은 라인 형태로서 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상보다 더 굵은 경우에는, 상기 제어부는 상기 마스크 홀더의 제1,2,3꼭지점 중에서 적어도 어느 하나 이상을 상승시키는 마스크 기울기 보정 장치.
청구항 5에 있어서, 상기 레이저빔 투과 영상과 기준 초점 영상은 라인 형태로서 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상보다 더 얇은 경우에는, 상기 제어부는 상기 마스크 홀더의 제1,2,3꼭지점 중에서 적어도 어느 하나 이상을 하강시키는 마스크 기울기 보정 장치.
기판에 대한 패터닝이 이루어지는 내부 공간을 가지는 챔버;
상기 내부 공간에 마련되어 기판을 지지하는 기판 지지대;
레이저빔을 발생하는 레이저 소스;
상기 레이저 소스와 기판 지지대 사이에 위치하여 패턴이 형성된 마스크를 지지하는 마스크 지지체;
상기 마스크 지지체의 XY면 기울기를 변화시키는 마스크 지지체 이동 수단;
상기 마스크를 투과하고, 상기 기판 지지대에 놓이는 기판의 패터닝면을 투과한 라인 형태의 레이저빔을 촬영하여 레이저빔 투과 영상으로 생성하는 카메라부;
상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상을 벗어난 경우, 상기 레이저빔 투과 영상이 기준 초점 영상과 일치하도록 상기 마스크 지지체 이동 수단을 제어하여 상기 마스크의 XY면 기울기를 변화시키는 제어부;
를 포함하는 기판 처리 장치.
청구항 12에 있어서, 상기 마스크 지지체 이동 수단은, 상기 마스크 지지체를 X축 이동, Y축 이동, 회전 이동시키는 기판 처리 장치.