KR102109375B1 - 기판 얼라인 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 얼라인 장치에 관한 것으로, 기판에 형성된 타겟 마크 및 오브젝트에 형성된 오브젝트 마크를 이용하여 기판에 대한 오브젝트의 얼라인을 수행하는 기판 얼라인 장치는, 진공챔버의 내부에서 독립적으로 밀폐된 대기압 수용공간을 제공하는 카메라 챔버와, 카메라 챔버의 내부에 제공되며, 타겟 마크 및 오브젝트 마크를 촬영하는 얼라인 카메라와, 카메라 챔버를 진공챔버의 내부에서 이동시키는 챔버이동유닛을 포함하여, 얼라인 카메라의 작동거리를 단축할 수 있으며, 마크에 대한 얼라인 카메라의 포커싱 영역을 조절할 수 있다.

Description

기판 얼라인 장치{DEVICE FOR ALIGNING SUBSTRATE}
본 발명은 기판 얼라인 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 기판처리장치에서 기판과 피대상물(오브젝트)을 얼라인할 수 있는 기판 얼라인 장치에 관한 것이다.
일반적으로 플라즈마 화학 기상 증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition; PECVD) 장비는, 디스플레이 제조 공정 또는 반도체 제조 공정 중에 진공 상태에서 가스의 화학적 반응을 이용하여 절연막, 보호막, 산화막, 금속막 등을 기판에 증착시키기 위해 사용된다.
도 1은 기존 기판처리장치를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기존 기판처리장치는 진공챔버(10), 상기 진공챔버(10)의 내부에 승강 가능하게 제공되며 기판(2)이 로딩되는 서셉터(20)를 포함하며, 서셉터(20)의 상부에는 전극 및 공정가스가 분출되는 샤워헤드(30)가 구비된다.
상기 샤워헤드(30)를 통해 진공챔버(10)의 내부에 공정가스가 공급됨과 동시에 전극에 RF 전원이 인가됨에 따라, 진공챔버(10)의 내부에 공급된 공정가스는 플라즈마화 되어 서셉터(20)의 상면에 안착된 기판(2) 상에 증착될 수 있다.
한편, 기판(2) 상에 각종 막(예를 들어, 절연막, 보호막, 산화막, 금속막)을 특정 패턴 형태로 증착할 경우에는, 기판(2)의 상면에 마스크(4)를 배치하고, 마스크(4)가 배치된 상태에서 증착 공정을 수행함으로써, 기판(2) 상에는 특정 증착 패턴을 형성할 수 있다.
또한, 기판(2) 상에 특정 증착 패턴이 정확히 형성되기 위해서는 기판(2)에 대한 마스크(4)의 위치가 정확하게 얼라인될 수 있어야 한다. 이를 위해 기판(2)의 상면에 마스크(4)를 안착하기 전에, 기판(2)에 대한 마스크(4)의 위치를 정렬시키기 위한 얼라인 공정이 수행될 수 있다.
얼라인 방법 중 하나로서, 기존에는 기판(2)에 형성된 타겟 마크(target mark)와 마스크(4)에 형성된 오브젝트 마크(object mark)를 얼라인 카메라(40)로 촬영하여 비교한 후, 타겟 마크에 대한 오브젝트 마크의 거리 및 방향 오차만큼 기판(2)에 대해 마스크(4)를 이동시켜 얼라인 공정을 수행하는 방법이 제시된 바 있다.
그러나, 기존에는 기판(2)에 형성된 타겟 마크와 마스크(4)에 형성된 오브젝트 마크를 촬영하기 위한 얼라인 카메라(40)가 진공챔버의 외부에 배치됨에 따라, 얼라인 카메라의 작동거리(working distance)가 증가하는 문제점이 있고, 불가피하게 얼라인 카메라로서 긴 작동거리를 갖는 고성능 카메라를 사용해야 하기 때문에, 원가가 상승될 뿐만 아니라 얼라인 제어가 복잡한 문제점이 있다.
또한, 기존에는 오브젝트 마크의 일부가 얼라인 카메라의 포커싱 영역(Field Of View; FOV)의 외측에 배치될 경우에는, 오브젝트 마크를 정확하게 인식하기 어려워 미스 얼라인으로 판단되는 경우가 빈번하게 발생하는 문제점이 있다.
이에 따라, 최근에는 얼라인 정확도 및 효율성을 향상시키기 위한 다양한 검토가 이루어지고 있으나, 아직 미흡하여 이에 대한 개발이 요구되고 있다.
본 발명은 얼라인 정확도 및 효율성을 향상시킬 수 있는 기판 얼라인 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
특히, 본 발명은 얼라인 카메라의 작동거리를 단축할 수 있으며, 원가를 절감하고 제어의 용이함을 제공할 수 있는 기판 얼라인 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 마크에 대한 카메라의 위치(포커싱 영역)를 가변시켜 마크의 인식률 저하에 따른 미스 얼라인을 방지할 수 있는 기판 얼라인 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 구조를 간소화할 수 있으며, 설계자유도를 향상시킬 수 있는 기판 얼라인 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 기판에 형성된 타겟 마크 및 오브젝트에 형성된 오브젝트 마크를 이용하여 기판에 대한 오브젝트의 얼라인을 수행하는 기판 얼라인 장치는, 진공챔버의 내부에서 독립적으로 밀폐된 대기압 수용공간을 제공하는 카메라 챔버와, 카메라 챔버의 내부에 제공되며, 타겟 마크 및 오브젝트 마크를 촬영하는 얼라인 카메라와, 카메라 챔버를 진공챔버의 내부에서 이동시키는 챔버이동유닛을 포함한다. 이러한 구성에 의하여, 얼라인 카메라의 작동거리를 단축할 수 있으며, 마크에 대한 얼라인 카메라의 포커싱 영역을 선택적으로 조절할 수 있다.
참고로, 본 발명에서 오브젝트라 함은, 디스플레이 제조 공정 또는 반도체 제조 공정 중에 기판에 대해 정렬이 필요한 피대상물로 이해될 수 있으며, 오브젝트의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 오브젝트는 기판 상에 특정 증착 패턴을 형성하기 위해 기판에 적층되는 마스크를 포함할 수 있다.
카메라 챔버는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 진공챔버 상에서 다양한 위치에 장착될 수 있다. 일 예로, 카메라 챔버는 기판의 하부에 배치되도록 진공챔버의 하부에 장착될 수 있다. 다른 일 예로, 카메라 챔버는 기판의 상부에 배치되도록 진공챔버의 상부에 장착되거나, 진공챔버의 측벽에 장착될 수 있다.
카메라 챔버는 내부에 대기압 수용공간을 제공 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 카메라 챔버는 대기압 수용공간을 형성하는 챔버 몸체, 및 챔버 몸체의 내부에 수용되는 얼라인 카메라가 타겟 마크 및 오브젝트 마크를 견시(viewing)할 수 있도록 챔버 몸체에 형성되는 사이트 윈도우(sight window)을 포함할 수 있다.
챔버이동유닛은 카메라 챔버를 진공챔버의 내부에서 3축 방향(예를들어, X축,Y축,Z축 또는 R축,θ축,Z축)으로 이동시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 챔버이동유닛은 일단은 대기압챔버에 연결되고 타단은 진공챔버의 외측에 배치되는 가동샤프트, 진공챔버의 외측에 제공되며 가동샤프트를 가동샤프트의 축 방향을 따라 직선 이동시키는 직선구동부, 및 진공챔버의 외측에 제공되며 가동샤프트를 회전 구동시키는 회전구동부를 포함할 수 있다.
직선구동부는 가동샤프트를 가동샤프트의 축 방향을 따라 이동시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 직선구동부는, 회전 가능하게 제공되는 스크류부재, 상기 스크류부재를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제1모터, 제1모터의 구동력을 스크류부재로 전달하는 제1동력전달부재, 및 스크류부재의 회전에 대응하여 스크류부재를 따라 직선 이동하며 가동샤프트가 연결되는 가동부재를 포함하여 구성될 수 있다.
회전구동부는 진공챔버의 외측에 구비되어 가동샤프트를 회전 구동시키도록 구성되며, 가동샤프트가 회전함에 따라 카메라 챔버는 X축 및 Y축 방향으로 이동할 수 있다. 경우에 따라서는 카메라 챔버가 X축 직선구동수단 및 Y축 직선구동수단에 의해 직선 이동하며 X축 및 Y축 방향으로 이동하도록 구성하는 것도 가능하다. 회전구동부는 가동샤프트를 회전 구동시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 회전구동부는, 가동샤프트를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제2모터, 제2모터의 구동력을 가동샤프트로 전달하는 제2동력전달부재를 포함하여 구성될 수 있다.
챔버이동유닛의 구조 및 작동구조를 간소화할 수 있도록, 회전구동부는 직선구동부에 구동력에 의해 가동샤프트와 함께 직선 이동 가능하게 제공될 수 있다. 다르게는, 회전구동부 및 직선구동부가 각각 독립적으로 작동하도록 구성하는 것도 가능하다. 일 예로, 직선구동부가 회전 가능하게 제공되는 스크류부재, 스크류부재를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제1모터, 제1모터의 구동력을 스크류부재로 전달하는 제1동력전달부재, 및 스크류부재의 회전에 대응하여 스크류부재를 따라 직선 이동하며 가동샤프트가 연결되는 가동부재를 포함할 수 있고, 회전구동부는, 가동부재 상에 장착되며 가동샤프트를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제2모터, 및 제2모터의 구동력을 가동샤프트로 전달하는 제2동력전달부재를 포함할 수 있으며, 회전구동부는 제1모터의 구동력에 의해 가동부재와 함께 직선 이동할 수 있다.
카메라 챔버는, 얼라인 카메라가 오브젝트의 영역 상에 배치되는 촬영위치, 및 상기 얼라인 카메라가 오브젝트의 영역 외측에 배치되는 비촬영위치로 이동 가능하게 제공될 수 있다. 여기서, 얼라인 카메라의 촬영위치라 함은, 평면 투영시 얼라인 카메라의 포커싱 영역이 오브젝트의 영역에 배치되는 상태로 이해될 수 있고, 얼라인 카메라의 비촬영위치라 함은, 평면 투영시 얼라인 카메라의 포커싱 영역이 오브젝트의 외측 영역에 배치되는 상태로 이해될 수 있다.
카메라 챔버의 촬영위치 및 비촬영위치로의 이동은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 일 예로, 카메라 챔버는 챔버이동유닛에 의해 촬영위치 및 비촬영위치로 이동하도록 구성될 수 있다. 경우에 따라서는, 카메라 챔버가 별도의 이동유닛에 의해 촬영위치 및 비촬영위치로 이동하거나, 촬영위치에서 비촬영위치로 직선 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 가동샤프트는 중공 단면 형태를 갖도록 형성될 수 있다. 아울러, 카메라에 연결되는 카메라 케이블은 중공 단면 형태를 갖는 가동샤프트의 내부를 따라 배치될 수 있다. 또한, 카메라 챔버의 대기압 수용공간에는 쿨링가스를 공급하기 위한 쿨링배관이 연결될 수 있는 바, 쿨링배관은 가동샤프트의 내부를 따라 제공되어 일단은 대기압 수용공간에 배치되고 타단은 진공챔버의 외부에 배치될 수 있다.
그리고, 가동샤프트 상에는 진공챔버와 가동샤프트의 사이를 밀봉하기 위한 밀봉부재가 제공될 수 있다. 밀봉부재로서는 진공 구역(진공챔버 내부)과 대기압 구역(진공챔버 외부)의 경계를 차단할 수 있는 다양한 밀봉수단이 사용될 수 있다. 일 예로, 밀봉부재로서는 마그네틱 씰(magnetic fluid seal)이 사용될 수 있다. 또한, 진공챔버와 가동부재의 사이에는 마감을 위한 커버부재가 제공될 수 있다. 커버부재의 일단은 진공챔버의 외면에 연결되고 타단은 가동부재에 연결될 수 있으며, 가동부재의 이동에 대응하여 진공챔버와 가동부재의 사이에서 신축될 수 있다.
상기 카메라 챔버가 기판의 상부에 배치되는 구조의 경우에도, 카메라 챔버는, 얼라인 카메라가 오브젝트의 영역 상에 배치되는 촬영위치, 및 상기 얼라인 카메라가 오브젝트의 영역 외측에 배치되는 비촬영위치로 이동 가능하게 제공될 수 있다. 상기 카메라 챔버가 비촬영위치로 이동한 상태에서는 진공챔버의 내부에서 기판 및 오브젝트의 이동이 보다 자유롭게 보장될 수 있다.
한편, 얼라인 카메라를 이용한 얼라인 공정이 완료된 후, 카메라 챔버가 비촬영위치에 배치된다 하더라도, 증착 공정이 수행되는 동안 파티클과 같은 이물질이 카메라 챔버(특히, 사이트 윈도우)에 영향을 줄 수 있는 우려가 있다. 특히, 카메라 챔버가 기판의 상부에 배치되는 구조의 경우, 이물질에 의한 영향이 발생될 우려가 크다. 이를 위해 진공챔버의 내면에는 카메라 챔버가 수용되기 위한 챔버수용부가 형성될 수 있고, 카메라 챔버는 비촬영위치에서 챔버수용부에 수용될 수 있다.
더욱 바람직하게, 증착 공정이 수행되는 동안 파티클과 같은 이물질에 의한 영향을 최소화할 수 있도록, 카메라 챔버에는 쉴드부재(shield member)가 연결될 수 있으며, 카메라 챔버가 챔버수용부에 수용된 상태에서 챔버수용부는 쉴드부재에 의해 차단될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 얼라인 정확도 및 효율성을 향상시킬 수 있
특히, 본 발명에 따르면 진공챔버의 내부에서 독립적으로 밀폐된 대기압 수용공간을 제공하는 카메라 챔버를 이용하여, 진공챔버의 내부에 얼라인 카메라를 배치하고, 카메라 챔버가 챔버이동유닛에 의해 3축(예를들어, X축,Y축,Z축 또는 R축,θ축,Z축) 방향으로 이동할 수 있게 함으로써, 얼라인 카메라의 작동거리를 단축할 수 있으며, 원가를 절감하고 제어의 용이함을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 마크에 대한 카메라의 위치(포커싱 영역)를 가변시킬 수 있게 함으로써, 마크의 일부가 얼라인 카메라의 포커싱 영역의 외측에 배치될 경우에도, 마크의 인식률 저하에 따른 미스 얼라인을 미연에 방지하고, 얼라인 공정을 안정적으로 수행할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 직선구동부에 구동력에 의해 회전구동부가 가동샤프트와 함께 작동될 수 있게 함으로써, 챔버이동유닛의 구조를 간소화할 수 있으며, 챔버이동유닛의 장착에 필요한 공간을 최소화할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 기판처리공정시 발생되는 이물질에 의한 얼라인 카메라의 성능 저하 및 손상을 최소화할 수 있다.
도 1은 기존 기판처리장치를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 기판 얼라인 장치를 설명하기 위한 도면,
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 기판 얼라인 장치의 구조 및 작동구조를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 기판 얼라인 장치로서, 카메라 챔버의 촬영위치 및 비촬영위치를 설명하기 위한 도면,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 얼라인 장치를 설명하기 위한 도면,
도 11은 본 발명에 따른 기판 얼라인 장치로서, 카메라의 위치(포커싱 영역) 가변 상태를 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 이러한 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 기판 얼라인 장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 기판 얼라인 장치의 구조 및 작동구조를 설명하기 위한 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 기판 얼라인 장치로서, 카메라 챔버의 촬영위치 및 비촬영위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 기판 얼라인 장치는, 기판(210)에 형성된 타겟 마크(212) 및 오브젝트(220)에 형성된 오브젝트 마크(222)를 이용하여 기판(210)에 대한 오브젝트(220)의 얼라인을 수행하기 위해 제공되며, 카메라 챔버(310), 얼라인 카메라(320), 챔버이동유닛(330)을 포함한다.
참고로, 본 발명에서 오브젝트(220)라 함은, 디스플레이 제조 공정 또는 반도체 제조 공정 중에 기판(210)에 대해 정렬이 필요한 피대상물로 이해될 수 있으며, 오브젝트(220)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 오브젝트(220)는 기판(210) 상에 특정 증착 패턴을 형성하기 위해 기판(210)에 적층되는 마스크를 포함할 수 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기판 얼라인 장치는, 기판처리장치 상에서 기판(210)의 상면에 오브젝트(220)를 안착하기 전에, 기판(210)에 대한 오브젝트(220)의 위치를 정렬시키기 위해 사용될 수 있으며, 기판처리장치는 진공챔버(110) 및 서셉터(120)를 포함할 수 있다.
상기 진공챔버(110)는 내부에 소정 처리 공간을 갖도록 제공되며, 측벽 적어도 일측에는 기판(210) 및 마스크 등이 출입되기 위한 출입부가 제공된다.
상기 진공챔버(110)의 사이즈 및 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있으며, 진공챔버(110)의 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 일 예로, 진공챔버(110)는 대면적 크기의 기판(210) 및 마스크와 함께 각종 이송유닛이 수용될 수 있는 대면적 처리 공간을 갖도록 제공될 수 있다.
상기 서셉터(120)는 진공챔버(110)의 내부에 상하 방향을 따라 승강 가능하게 제공되며, 서셉터(120)의 상면에는 기판(210)이 안착될 수 있다. 상기 서셉터(120)는 모터와 같은 통상의 구동수단에 의해 상하 방향을 따라 이동될 수 있다.
상기 서셉터(120)의 상부에는 공정가스를 공급하고 RF 에너지를 공급하는 샤워헤드(130)가 제공될 수 있으며, 샤워헤드(130)로서는 공지된 통상의 샤워헤드가 사용될 수 있다.
상기 오브젝트(220)는 오브젝트 지지대(미도시)에 의해 지지될 수 있으며, 오브젝트 지지대는 통상의 구동수단에 의해 X, Y, Z 방향으로 이동 가능하게 제공될 수 있다.
상기 카메라 챔버(310)는 진공챔버의 내부에서 독립적으로 밀폐된 대기압 수용공간을 제공한다.
상기 카메라 챔버(310)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 진공챔버 상에서 다양한 위치에 장착될 수 있다. 일 예로, 상기 카메라 챔버(310)는 기판의 하부에 배치되도록 진공챔버의 하부에 장착될 수 있다.
상기 카메라 챔버(310)는 내부에 대기압 수용공간을 제공 가능한 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 카메라 챔버(310)는 대기압 수용공간을 형성하는 챔버 몸체(312), 및 챔버 몸체(312)의 내부에 수용되는 얼라인 카메라(320)가 타겟 마크(212) 및 오브젝트 마크(222)를 견시(viewing)할 수 있도록 챔버 몸체(312)에 형성되는 사이트 윈도우(sight window)(314)를 포함할 수 있다.
상기 챔버몸체는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 사각, 삼각 또는 구 등의 형태로 제공될 수 있 챔버몸체의 형상 및 구조에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
상기 사이트 윈도우(314)는 통상의 투명한 재질로 형성될 수 있으며, 얼라인 카메라(320)의 가독성(readability)을 저해하지 않는 한에서 약간의 불투명한 정도를 포함할 수도 있다.
상기 얼라인 카메라(320)는 카메라 챔버(310)의 내부의 대기압 수용공간 상에 제공되며, 타겟 마크(212) 및 오브젝트 마크(222)를 촬영한다. 상기 얼라인 카메라(320)로서는 비젼카메라와 같은 통상의 카메라가 사용될 수 있으며, 얼라인 카메라(320)의 종류 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 다만, 본 발명에서는 얼라인 카메라(320)가 카메라 챔버(310)를 매개로 진공챔버의 내부에 배치됨에 따라 카메라의 작동거리(working distance)를 단축할 수 있기 때문에, 기존과 같이 얼라인 카메라(320)로서 고성능 카메라를 사용할 필요가 없다. 여기서, 상기 카메라의 작동거리라 함은 카메라와 피사체의 사이 거리를 의미한다.
상기 챔버이동유닛(330)은 카메라 챔버(310)를 진공챔버의 내부에서 3축(예를들어, X축,Y축,Z축 또는 R축,θ축,Z축) 방향으로 이동시키도록 제공된다.
상기 챔버이동유닛(330)은 카메라 챔버(310)를 진공챔버의 내부에서 3축 방향으로 이동시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 챔버이동유닛(330)은 가동샤프트(340), 직선구동부(350) 및 회전구동부(360)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 가동샤프트(340)의 일단은 진공챔버의 하부를 관통하여 대기압 수용공간에 배치되는 카메라 챔버(310)에 일체로 연결되고, 타단은 진공챔버의 외측에 배치된다. 일 예로, 상기 가동샤프트(340)로서는 중공 단면 형태를 갖는 중공 부재가 사용될 수 있다.
상기 직선구동부(350)는 진공챔버의 외측에 구비되어 가동샤프트(340)를 가동샤프트(340)의 축 방향(일 예로, Z축 방향)을 따라 직선 이동시키도록 구성된다.
상기 직선구동부(350)는 가동샤프트(340)를 가동샤프트(340)의 축 방향을 따라 이동시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 직선구동부(350)는, 회전 가능하게 제공되는 스크류부재(352), 상기 스크류부재(352)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제1모터(354), 상기 제1모터(354)의 구동력을 스크류부재(352)로 전달하는 제1동력전달부재(356), 및 상기 스크류부재(352)의 회전에 대응하여 스크류부재(352)를 따라 직선 이동하며 가동샤프트(340)가 연결되는 가동부재(358)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스크류부재(352)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 진공챔버의 외면에 회전 가능하게 장착되거나, 진공챔버의 외측에 인접한 구조물에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 또한, 상기 스크류부재(352)로서는 통상의 볼스크류가 사용될 수 있으며, 스크류부재(352)의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
상기 제1모터(354)로서는 통상의 서보 모터가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 여타 다른 통상의 모터가 제1모터로서 사용될 수 있다.
상기 제1동력전달부재(356)는 제1모터(354)의 구동력을 스크류부재(352)로 전달하기 위해 제공되며, 제1동력전달부재(356)로서는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 동력전달부재가 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 제1동력전달부재(356)로서는 통상의 벨트가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 제1동력전달부재로서 통상의 체인 또는 기어 조합이 사용될 수 있다.
상기 스크류부재(352)의 회전은 가동부재(358)의 직선 이동으로 전환될 수 있으며, 가동부재(358)의 직선 이동에 대응하여 가동샤프트(340)가 함께 직선 이동할 수 있다.
상기 회전구동부(360)는 진공챔버의 외측에 구비되어 가동샤프트(340)를 회전 구동시키도록 구성되며, 회전구동부(360)에 의해 가동샤프트(340)가 회전함에 따라 카메라 챔버(310)는 X축 및 Y축 방향으로 이동할 수 있다. 참고로, 본 발명의 실시예에서는 카메라 챔버(310)가 회전구동부(360)에 의해 회전하며 X축 및 Y축 방향으로 이동하도록 구성된 예를 들어 설명하고 있지만, 경우에 따라서는 카메라 챔버가 X축 직선구동수단 및 Y축 직선구동수단에 의해 직선 이동하며 X축 및 Y축 방향으로 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.
상기 회전구동부(360)는 가동샤프트(340)를 회전 구동시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 회전구동부(360)는, 가동샤프트(340)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제2모터(362), 상기 제2모터(362)의 구동력을 가동샤프트(340)로 전달하는 제2동력전달부재(364)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제2모터(362)로서는 통상의 서보 모터가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 여타 다른 통상의 모터가 제2모터로서 사용될 수 있다.
상기 제2동력전달부재(364)는 제2모터(362)의 구동력을 가동샤프트(340)로 전달하기 위해 제공되며, 제2동력전달부재(364)로서는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 동력전달부재가 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 제2동력전달부재(364)로서는 통상의 벨트가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 제2동력전달부재로서 통상의 체인 또는 기어 조합이 사용될 수 있다.
바람직하게, 상기 챔버이동유닛(330)의 구조 및 작동구조를 간소화할 수 있도록, 전술한 회전구동부(360)는 직선구동부(350)에 구동력에 의해 가동샤프트(340)와 함께 직선 이동 가능하게 제공될 수 있다. 다르게는, 회전구동부 및 직선구동부가 각각 독립적으로 작동하도록 구성하는 것도 가능하다. 이하에서는 상기 직선구동부(350)가 회전 가능하게 제공되는 스크류부재(352), 상기 스크류부재(352)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제1모터(354), 상기 제1모터(354)의 구동력을 스크류부재(352)로 전달하는 제1동력전달부재(356), 및 상기 스크류부재(352)의 회전에 대응하여 스크류부재(352)를 따라 직선 이동하며 가동샤프트(340)가 연결되는 가동부재(358)를 포함하고, 상기 회전구동부(360)는, 상기 가동부재(358) 상에 장착되며 가동샤프트(340)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제2모터(362), 및 상기 제2모터(362)의 구동력을 가동샤프트(340)로 전달하는 제2동력전달부재(364)를 포함하며, 상기 회전구동부(360)는 제1모터(354)의 구동력에 의해 가동부재(358)와 함께 직선 이동하도록 구성된 예를 들어 설명하기로 한다.
상기 가동부재(358)의 일단에는 스크류부재(352)를 따라 이동하는 볼너트부(358a)가 형성될 수 있고, 가동부재(358)의 다른 일단에는 제2모터(362)가 장착될 수 있다. 상기 제1모터(354)는 진공챔버의 저면에서 제2모터(362)와 비동축적으로 배치되도록 진공챔버의 저면에 연결된 구조물 상에 장착될 수 있다. 상기 제1모터(354) 및 제2모터(362)의 배치 및 장착 구조는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 도 4와 같이, 상기 제1모터(354)의 구동력에 의해 스크류부재(352)가 회전할 수 있고, 스크류부재(352)의 회전에 대응하여 스크류부재(352)를 따라 가동부재(358)가 직선 이동할 수 있으며, 결과적으로 가동부재(358)에 연결된 가동샤프트(340) 및 카메라 챔버(310)가 Z축 방향을 따라 직선 이동함으로써 얼라인 카메라(320)의 포커싱을 조절할 수 있다. 또한, 상기 오브젝트 마크(222)의 일부가 얼라인 카메라(320)의 포커싱 영역(FOV)의 외측에 배치될 경우에는, 제2모터(362)의 구동력에 의해 가동샤프트(340)를 회전시킴으로써 오브젝트 마크(222)에 대한 얼마인 카메라의 위치(포커싱 영역)를 가변시킬 수 있다.(도 10 및 도 11 참조)
아울러, 도 6을 참조하면, 상기 카메라 챔버(310)는, 얼라인 카메라(320)가 오브젝트의 영역 상에 배치되는 촬영위치(P1), 및 상기 얼라인 카메라(320)가 오브젝트의 영역 외측에 배치되는 비촬영위치(P2)로 이동 가능하게 제공될 수 있다. 여기서, 얼라인 카메라(320)의 촬영위치(P1)라 함은, 평면 투영시 얼라인 카메라(320)의 포커싱 영역이 오브젝트의 영역에 배치되는 상태로 이해될 수 있고, 얼라인 카메라(320)의 비촬영위치(P2)라 함은, 평면 투영시 얼라인 카메라(320)의 포커싱 영역이 오브젝트의 외측 영역에 배치되는 상태로 이해될 수 있다.
상기 카메라 챔버(310)의 촬영위치(P1) 및 비촬영위치(P2)로의 이동은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 방식으로 구현될 수 있다. 일 예로, 카메라 챔버(310)는 챔버이동유닛(330)에 의해 촬영위치(P1) 및 비촬영위치(P2)로 이동하도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 카메라 챔버(310)는 챔버이동유닛(330)의 회전구동부(360)에 의해 회전함으로써 촬영위치(P1) 및 비촬영위치(P2)로 이동할 수 있다. 경우에 따라서는, 카메라 챔버가 별도의 이동유닛에 의해 촬영위치 및 비촬영위치로 이동하거나, 촬영위치에서 비촬영위치로 직선 이동하도록 구성하는 것도 가능하다.
한편, 상기 카메라에 연결되는 카메라 케이블(322)은 중공 단면 형태를 갖는 가동샤프트(340)의 내부를 따라 배치될 수 있다. 물론, 카메라 케이블(322)이 가동샤프트(340)의 외측에 배치되도록 구성하는 것도 가능하지만, 카메라 챔버(310)의 대기압 수용공간의 대기압 상태를 안정적으로 유지할 수 있도록 카메라 케이블(322)은 가동샤프트(340)의 내부를 따라 배치되는 것이 바람직하다.
아울러, 상기 카메라 챔버(310)의 대기압 수용공간에는 쿨링배관(316)이 연결될 수 있으며, 쿨링배관(316)을 통해 카메라 챔버(310)의 내부 공간에는 고온 환경에서 얼라인 카메라(320)를 보호하기 위한 쿨링가스가 공급될 수 있다. 바람직하게 상기 쿨링배관(316)은 가동샤프트(340)의 내부를 따라 제공되어 일단은 대기압 수용공간에 배치되고 타단은 진공챔버의 외부에 배치될 수 있다.
한편, 상기 가동샤프트(340)는 진공챔버의 하부를 관통하도록 배치되기 때문에, 진공챔버와 가동샤프트(340)의 사이가 밀봉될 수 있어야 한다. 이를 위해, 상기 가동샤프트(340) 상에는 진공챔버와 가동샤프트(340)의 사이를 밀봉하도록 밀봉부재(410)가 제공될 수 있다.
상기 밀봉부재(410)로서는 진공 구역(진공챔버 내부)과 대기압 구역(진공챔버 외부)의 경계를 차단할 수 있는 다양한 밀봉수단이 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 밀봉부재(410)로서는 통상의 마그네틱 씰(magnetic fluid seal)이 사용될 수 있다.
또한, 상기 진공챔버와 가동부재(358)의 사이에는 마감을 위한 커버부재(420)가 제공될 수 있다. 상기 커버부재(420)는 일단이 진공챔버의 외면에 연결되고 타단은 가동부재(358)에 연결될 수 있으며, 가동부재(358)의 이동에 대응하여 진공챔버와 가동부재(358)의 사이에서 신축될 수 있다. 일 예로, 상기 커버부재(420)로서는 주름관 구조의 벨로우즈가 사용될 수 있으며, 커버부재(420)의 종류 및 특성은 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 적절히 변경될 수 있다.
전술 및 도시한 본 발명의 실시예에서는 카메라 챔버가 기판의 하부에 배치되도록 진공챔버의 하부에 장착된 예를 들어 설명하고 있지만, 다르게는 카메라 챔버가 기판의 상부에 배치되도록 장착될 수 있다.
도 7 내지 도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기판 얼라인 장치를 설명하기 위한 도면이다. 아울러, 전술한 구성과 동일 및 동일 상당 부분에 대해서는 동일 또는 동일 상당한 참조 부호를 부여하고, 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이하에서는 카메라 챔버(310)가 기판의 상부에 배치되도록 진공챔버의 측벽에 장착된 예를 들어 설명하기로 한다. 경우에 따라서는 카메라 챔버가 기판의 상부에 배치되도록 진공챔버의 상부에 장착되도록 구성하는 것도 가능하다.
도 7 내지 도 10을 참조하면, 카메라 챔버(310)가 진공챔버의 측벽에 장착된 경우에도, 챔버이동유닛(330)은, 일단은 대기압챔버에 연결되고 타단은 진공챔버의 외측에 배치되는 가동샤프트(340), 상기 진공챔버의 외측에 제공되며 가동샤프트(340)를 가동샤프트(340)의 축 방향을 따라 직선 이동시키는 직선구동부(350), 및 상기 진공챔버의 외측에 제공되며 가동샤프트(340)를 회전 구동시키는 회전구동부(360)를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 직선구동부(350)는, 회전 가능하게 제공되는 스크류부재(352), 상기 스크류부재(352)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제1모터(354), 상기 제1모터(354)의 구동력을 스크류부재(352)로 전달하는 제1동력전달부재(356), 및 상기 스크류부재(352)의 회전에 대응하여 스크류부재(352)를 따라 직선 이동하며 가동샤프트(340)가 연결되는 가동부재(358)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 스크류부재(352)는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 진공챔버의 외면에 회전 가능하게 장착되거나, 진공챔버의 외측에 인접한 구조물에 회전 가능하게 장착될 수 있다.
상기 제1모터(354)로서는 통상의 서보 모터가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 여타 다른 통상의 모터가 제1모터로서 사용될 수 있다.
상기 제1동력전달부재(356)는 제1모터(354)의 구동력을 스크류부재(352)로 전달하기 위해 제공되며, 제1동력전달부재(356)로서는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 동력전달부재가 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 제1동력전달부재(356)로서는 통상의 벨트가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 제1동력전달부재로서 통상의 체인 또는 기어 조합이 사용될 수 있다.
상기 스크류부재(352)의 회전은 가동부재(358)의 직선 이동으로 전환될 수 있으며, 가동부재(358)의 직선 이동에 대응하여 가동샤프트(340)가 함께 직선 이동할 수 있다.
상기 회전구동부(360)는 진공챔버의 외측에 구비되어 가동샤프트(340)를 회전 구동시키도록 구성되며, 가동샤프트(340)가 회전함에 따라 카메라 챔버(310)는 X축 및 Y축(또는 R축 및 θ축) 방향으로 이동할 수 있다.
상기 회전구동부(360)는 가동샤프트(340)를 회전 구동시킬 수 있는 다양한 구조로 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 회전구동부(360)는, 가동샤프트(340)를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제2모터(362), 상기 제2모터(362)의 구동력을 가동샤프트(340)로 전달하는 제2동력전달부재(364)를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제2모터(362)로서는 통상의 서보 모터가 사용될 수 있으며, 경우에 따라서는 여타 다른 통상의 모터가 제2모터로서 사용될 수 있다.
상기 제2동력전달부재(364)는 제2모터(362)의 구동력을 가동샤프트(340)로 전달하기 위해 제공되며, 제2동력전달부재(364)로서는 요구되는 조건 및 설계 사양에 따라 다양한 동력전달부재가 사용될 수 있다. 일 예로, 상기 제2동력전달부재(364)로서는 통상의 벨트가 사용될 수 있다. 경우에 따라서는 제2동력전달부재로서 통상의 체인 또는 기어 조합이 사용될 수 있다.
바람직하게, 상기 챔버이동유닛(330)의 구조 및 작동구조를 간소화할 수 있도록, 전술한 회전구동부(360)는 직선구동부(350)에 구동력에 의해 가동샤프트(340)와 함께 직선 이동 가능하게 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 제2모터(362)는 가동부재(358) 상에 장착될 수 있으며, 회전구동부(360)는 제1모터(354)의 구동력에 의해 가동부재(358)와 함께 직선 이동할 수 있다.
바람직하게, 상기 카메라 챔버(310)가 진공챔버의 측벽에 장착된 경우에는, 챔버이동유닛(330)의 장착 공간을 최소화할 수 있도록 제1모터(354) 및 제2모터(362)는 진공챔버의 일면에서 동축적으로 배치될 수 있다. 상기 가동부재(358)에는 스크류부재(352)를 따라 이동하는 볼너트부(358a)가 형성될 수 있고, 가동부재(358)의 다른 일단에는 제2모터(362)가 장착될 수 있다. 상기 제1모터(354)는 제2모터(362)와 동축적으로 배치되도록 진공챔버의 외측에 연결된 구조물 상에 장착될 수 있다.
이러한 구성에 의하여, 도 9와 같이, 상기 제1모터(354)의 구동력에 의해 스크류부재(352)가 회전할 수 있고, 스크류부재(352)의 회전에 대응하여 스크류부재(352)를 따라 가동부재(358)가 직선 이동할 수 있으며, 결과적으로 가동부재(358)에 연결된 가동샤프트(340) 및 카메라 챔버(310)가 Z축 방향을 따라 직선 이동함으로써 얼라인 카메라(320)의 포커싱을 조절할 수 있다. 또한, 상기 오브젝트 마크(222)의 일부가 얼라인 카메라(320)의 포커싱 영역(FOV)의 외측에 배치될 경우에는, 제2모터(362)의 구동력에 의해 가동샤프트(340)를 회전시킴으로써 오브젝트 마크(222)에 대한 얼마인 카메라의 위치(포커싱 영역)를 가변시킬 수 있다.(도 10 및 도 11 참조)
상기 카메라 챔버(310)가 기판의 상부에 배치되는 구조의 경우에도, 카메라 챔버(310)는, 얼라인 카메라(320)가 오브젝트의 영역 상에 배치되는 촬영위치(P1), 및 상기 얼라인 카메라(320)가 오브젝트의 영역 외측에 배치되는 비촬영위치(P2)로 이동 가능하게 제공될 수 있다. 상기 카메라 챔버(310)가 비촬영위치(P2)로 이동한 상태에서는 진공챔버의 내부에서 기판 및 오브젝트의 이동이 보다 자유롭게 보장될 수 있다.
바람직하게, 상기 카메라 챔버(310)가 기판의 상부에 배치되는 구조의 경우에는, 얼라인 카메라(320)를 이용한 얼라인 공정이 완료된 후, 카메라 챔버(310)가 비촬영위치(P2)에 배치된다 하더라도, 증착 공정이 수행되는 동안 파티클과 같은 이물질이 카메라 챔버(310)(특히, 사이트 윈도우)에 영향을 줄 수 있는 우려가 있다.
이를 위해 상기 진공챔버의 내면에는 카메라 챔버(310)가 수용되기 위한 챔버수용부(112)가 형성될 수 있고, 상기 카메라 챔버(310)는 비촬영위치(P2)에서 챔버수용부(112)에 수용될 수 있다.
더욱 바람직하게, 증착 공정이 수행되는 동안 파티클과 같은 이물질에 의한 영향을 최소화할 수 있도록, 카메라 챔버(310)에는 쉴드부재(shield member)(316)가 연결될 수 있으며, 카메라 챔버(310)가 챔버수용부(112)에 수용된 상태에서 챔버수용부(112)는 쉴드부재(316)에 의해 차단될 수 있다.
상기 쉴드부재(316)는 챔버수용부(112)를 차단 가능한 다양한 구조 및 형태로 제공될 수 있으며, 쉴드부재(316)의 재질 및 특성에 의해 본 발명이 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110 : 진공챔버 120 : 서셉터
130 : 샤워헤드 210 : 기판
212 : 타겟 마크 220 : 오브젝트
222 : 오브젝트 마크 310 : 카메라 챔버
320 : 얼라인 카메라 330 : 챔버이동유닛
340 : 가동샤프트 350 : 직선구동부
352 : 스크류부재 354 : 제1모터
356 : 제1동력전달부재 358 : 가동부재
360 : 회전구동부 362 : 제2모터
364 : 제2동력전달부재

Claims (21)

  1. 기판에 형성된 타겟 마크 및 오브젝트에 형성된 오브젝트 마크를 이용하여 상기 기판에 대한 상기 오브젝트의 얼라인을 수행하는 기판 얼라인 장치에 있어서,
    진공챔버의 내부에서 독립적으로 밀폐된 대기압 수용공간을 제공하는 카메라 챔버와;
    상기 카메라 챔버의 내부에 제공되며, 상기 타겟 마크 및 상기 오브젝트 마크를 촬영하는 얼라인 카메라와;
    일단은 상기 카메라 챔버에 연결되고 타단은 상기 진공챔버의 외측에 배치되는 가동샤프트와, 상기 진공 챔버의 외측에 배치되어 상기 가동 샤프트를 이동시키거나 회전시키는 구동부를 구비하여, 상기 카메라 챔버를 상기 진공챔버의 내부에서 이동시키는 챔버이동유닛을;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 카메라 챔버는,
    상기 대기압 수용공간을 형성하는 챔버 몸체와;
    상기 얼라인 카메라가 상기 타겟 마크 및 상기 오브젝트 마크를 견시할 수 있도록 상기 챔버 몸체에 형성되는 사이트 윈도우(sight window)를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 진공챔버의 외측에 제공되며, 상기 가동샤프트를 상기 가동샤프트의 축 방향을 따라 직선 이동시키는 직선구동부를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 직선구동부는,
    회전 가능하게 제공되는 스크류부재와;
    상기 스크류부재를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제1모터와;
    상기 제1모터의 구동력을 상기 스크류부재로 전달하는 제1동력전달부재와;
    상기 스크류부재의 회전에 대응하여 상기 스크류부재를 따라 직선 이동하며, 상기 가동샤프트가 연결되는 가동부재를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 구동부는,
    상기 진공챔버의 외측에 제공되며 상기 가동샤프트를 회전 구동시키는 회전구동부를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 회전구동부는,
    상기 가동샤프트를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제2모터와;
    상기 제2모터의 구동력을 상기 가동샤프트로 전달하는 제2동력전달부재를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  7. 제3항에 있어서,
    상기 진공챔버의 외측에 제공되며 상기 가동샤프트를 회전 구동시키는 회전구동부를 더 포함하되,
    상기 회전구동부는 상기 직선구동부에 구동력에 의해 상기 가동샤프트와 함께 직선 이동 가능하게 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 직선구동부는,
    회전 가능하게 제공되는 스크류부재와; 상기 스크류부재를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제1모터와; 상기 제1모터의 구동력을 상기 스크류부재로 전달하는 제1동력전달부재와; 상기 스크류부재의 회전에 대응하여 상기 스크류부재를 따라 직선 이동하며, 상기 가동샤프트가 연결되는 가동부재를; 포함하고,
    상기 회전구동부는,
    상기 가동부재 상에 장착되며 상기 가동샤프트를 회전시키기 위한 구동력을 제공하는 제2모터와; 상기 제2모터의 구동력을 상기 가동샤프트로 전달하는 제2동력전달부재를; 포함하며,
    상기 회전구동부는 상기 제1모터의 구동력에 의해 상기 가동부재와 함께 직선 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  9. 제3항 또는 제5항에 있어서,
    상기 가동샤프트는 중공 단면 형태를 갖도록 형성된 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 가동샤프트의 내부를 따라 제공되며 상기 얼라인 카메라에 연결되는 카메라 케이블을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 가동샤프트의 내부를 따라 제공되어 일단은 상기 대기압 수용공간에 배치되고 타단은 진공챔버의 외부에 배치되는 쿨링배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  12. 제3항 또는 제5항에 있어서,
    상기 가동샤프트 상에 장착되며, 상기 진공챔버와 상기 가동샤프트의 사이를 밀봉하는 밀봉부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 밀봉부재는 마그네틱 씰(magnetic fluid seal)을 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  14. 제4항에 있어서,
    일단은 상기 진공챔버의 외면에 연결되고 타단은 상기 가동부재에 연결되며, 상기 가동부재의 이동에 대응하여 상기 진공챔버와 상기 가동부재의 사이에서 신축되는 커버부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  15. 제1항 내지 제8항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라 챔버는 상기 기판의 하부에 배치되도록 상기 진공챔버의 하부에 장착된 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  16. 제1항 내지 제8항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라 챔버는 상기 기판의 상부에 배치되도록 상기 진공챔버의 상부에 장착된 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  17. 제1항 내지 제8항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라 챔버는 상기 기판의 상부에 배치되도록 상기 진공챔버의 측벽에 장착된 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  18. 제1항 내지 제8항 및 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 카메라 챔버는, 상기 얼라인 카메라가 상기 오브젝트의 영역 상에 배치되는 촬영위치, 및 상기 얼라인 카메라가 상기 오브젝트의 영역 외측에 배치되는 비촬영위치로 이동 가능하게 제공되는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 카메라 챔버는 상기 챔버이동유닛에 의해 상기 촬영위치 및 상기 비촬영위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 진공챔버의 내면에는 상기 카메라 챔버가 수용되기 위한 챔버수용부가 형성되고,
    상기 카메라 챔버는 상기 비촬영위치에서 상기 챔버수용부에 수용되는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 카메라 챔버에 연결되는 쉴드부재(shield member)를 더 포함하고,
    상기 카메라 챔버가 상기 챔버수용부에 수용된 상태에서 상기 챔버수용부는 상기 쉴드부재에 의해 차단되는 것을 특징으로 하는 기판 얼라인 장치.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102314423B1 (ko) * 2017-04-25 2021-10-19 주식회사 원익아이피에스 공정갭관리방법 및 이를 수행하는 기판처리장치
KR102121799B1 (ko) * 2018-11-23 2020-06-11 주식회사 테스 기판처리장치
KR102459945B1 (ko) * 2020-10-21 2022-11-01 아이엠에스(주) 기판처리장치
KR102526458B1 (ko) * 2021-06-01 2023-04-28 주식회사 엘에이티 커넥팅 박스
WO2023234565A1 (ko) * 2022-05-31 2023-12-07 주식회사 애니캐스팅 Ｓ－ｅｃａｍ 프린팅 장치 및 이의 제어방법
CN116180047A (zh) * 2023-03-03 2023-05-30 拓荆科技股份有限公司 一种晶圆加工装置及其控制方法和一种晶圆加工方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050071990A1 (en) * 2002-02-10 2005-04-07 Atsushi Nakamura Electronic-component alignment method and apparatus therefor

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060086321A1 (en) * 2004-10-22 2006-04-27 Advantech Global, Ltd Substrate-to-mask alignment and securing system with temperature control for use in an automated shadow mask vacuum deposition process
CN100573317C (zh) * 2005-03-29 2009-12-23 中国科学院光电技术研究所 连续面形掩模移动光刻曝光装置
KR101156441B1 (ko) * 2010-03-11 2012-06-18 삼성모바일디스플레이주식회사 박막 증착 장치
KR102015872B1 (ko) * 2012-06-22 2019-10-22 삼성디스플레이 주식회사 유기층 증착 장치, 이를 이용한 유기 발광 디스플레이 장치의 제조 방법 및 이에 따라 제조된 유기 발광 디스플레이 장치
KR101436899B1 (ko) * 2012-10-10 2014-09-02 주식회사 에스에프에이 글라스 정렬공급장치
JP6118102B2 (ja) * 2012-12-21 2017-04-19 東京エレクトロン株式会社 基板位置検出装置及びこれを用いた基板処理装置、成膜装置
JP6357312B2 (ja) * 2013-12-20 2018-07-11 株式会社ブイ・テクノロジー 成膜マスクの製造方法及び成膜マスク

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050071990A1 (en) * 2002-02-10 2005-04-07 Atsushi Nakamura Electronic-component alignment method and apparatus therefor

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