KR102227473B1 - 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치는, 챔버, 상기 챔버 내에 위치하며 마스크가 장착되는 마스크 스테이지, 상기 마스크 스테이지의 상부에서 상기 마스크 스테이지의 일방향을 따라 이동하는 지그 및 상기 지그를 이동시키는 레일을 포함하고, 상기 지그와 상기 레일은 상기 챔버 내에 위치할 수 있다. 이에 의해, 마스크 스테이지 등의 평탄도의 이상 여부를 신속하게 파악할 수 있게 되므로, 박막 증착 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.

Description

박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법{Thin film deposition apparatus and method for forming thin film using the same}
본 발명은 증착 공정의 효율이 향상된 박막 증착 장치 및 이를 이용한 박막 형성 방법에 관한 것이다.
다수의 반도체 소자, 표시 장치 등은 복수의 박막을 구비하며, 복수의 박막 중 일부는 특정한 패턴을 가지고 형성될 필요가 있다. 특정한 패턴을 가지는 박막을 형성하는 방법 중 하나로, 마스크를 사용하는 증착 공정이 많이 사용된다. 한편, 마스크를 이용하여 특정한 패턴을 가지는 박막을 형성하기 위해서는, 마스크와 기판 간의 미세한 간격 및 얼라인이 정밀히 제어되어야 하며, 이를 위해서는 마스크를 안착시키는 마스크 스테이지 등의 평탄도를 확보하는 것이 선행되어야 한다.
그러나, 증착 공정 전에 마스크 스테이지 등의 평탄도를 확보하였더라도, 공정 시간의 경과에 따라 마스크 스테이지 등의 평탄도에 변화가 발생할 수 있고, 또한, 챔버 내의 온도의 변화, 진공도의 변화 등에 의해 마스크 스테이지에 틸트 등이 발생할 수 있다.
이와 같이, 마스크 스테이지 등의 평탄도가 변화하거나, 마스크 스테이지에 틸트 등이 발생한 경우는, 형성된 박막 패턴의 불량을 확인한 이후에야 마스크의 이상 여부를 그로부터 추정하여 파악하게 되고, 챔버 내의 진공을 제거한 후, 마스크 등을 챔버로부터 분리한 다음 마스크 등의 이상 여부를 확인하게 되는바, 박막 증착 공정의 효율이 저하될 수 있다.
또한, 기판과 마스크의 얼라인시, 갭 센서와 카메라에 의해 기판과 마스크의 위치정보를 획득하고 있으나, 갭 센서 및 카메라는 외부의 충격, 진공도의 변화 등에 의해 고정된 위치에서 벗어날 수 있다. 이와 같이 기판 및 마스크 등의 얼라인을 위한 원점역할을 하는 갭 센서 및 카메라의 위치가 변동된 경우는, 기판의 정확한 얼라인 정보를 획득하기 어려울 수 있는바, 박막 증착 공정의 신뢰성이 저하될 수 있다.
본 발명의 목적은, 마스크 스테이지 등의 평탄도의 이상 여부를 신속하게 파악하여 박막 공정의 효율을 향상시킬 수 있는 박막 증착 장치 및 그것을 이용한 박막 증착 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 박막 증착 장치는, 챔버, 상기 챔버 내에 위치하며 마스크가 장착되는 마스크 스테이지, 상기 마스크 스테이지의 상부에서 상기 마스크 스테이지의 일방향을 따라 이동하는 지그 및 상기 지그를 이동시키는 레일을 포함하고, 상기 지그와 상기 레일은 상기 챔버 내에 위치할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 레일부는 서로 평행한 한 쌍의 레일들을 포함하고, 상기 한 쌍의 레일들은 상기 마스크 스테이지의 양 측 가장자리를 따라 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지그는 연결부에 의해 상기 한 쌍의 레일들과 연결되고, 상기 연결부는 상기 지그를 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지그는, 상기 지그의 하부 방향으로 레이저를 조사하여, 상기 지그의 하부에 위치하는 구조물에 대한 스캐닝 데이터를 획득할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 박막 증착 장치는 상기 지그로부터 상기 구조물에 대한 스캐닝 데이터를 수신하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 구조물은 상기 마스크 스테이지이며, 상기 레이저는 상기 마스크 스테이지의 상면에 조사되고, 상기 제어부는, 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터로부터 상기 마스크 스테이지의 평탄도 및 틸트를 판별할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마스크 스테이지 상에 상기 마스크가 장착되고, 상기 구조물은 상기 마스크이며, 상기 레이저는 상기 마스크의 일면에 조사되고, 상기 제어부는, 상기 마스크에 대한 스캐닝 데이터로부터 상기 마스크의 평탄도를 판별할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마스크 스테이지의 일측에는 카메라부가 위치하고, 상기 지그는 상기 카메라부의 상부까지 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 구조물은 상기 카메라부이고, 상기 지그는 상기 카메라부로 상기 레이저를 조사하여 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 획득할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터로부터 상기 카메라부의 위치변화를 판별할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 박막 증착 장치는, 챔버, 상기 챔버 내에 위치하며 마스크가 장착되는 마스크 스테이지, 상기 마스크 스테이지의 일측에 위치하는 카메라부 및 상기 마스크 스테이지의 상부에서 상기 마스크 스테이지의 일방향을 따라 이동하는 지그를 포함하고, 상기 지그는 상기 카메라부의 상부까지 이동하며, 상기 지그는 상기 지그의 하부 방향으로 레이저를 조사하여, 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터와 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 각각 획득할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터와 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 수신하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터로부터 상기 마스크 스테이지의 평탄도 및 틸트를 판별할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터 및 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 기 설정된 위치 데이터와 비교하여 상기 카메라부의 위치 변화를 판별할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 스테이지의 양 측 가장자리를 따라 배치된 한 쌍의 레일들을 더 포함하고, 상기 지그는 상기 한 쌍의 레일들을 따라 이동할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지그는 연결부에 의해 상기 한 쌍의 레일들과 연결되고, 상기 연결부는 상기 지그를 이동시키기 위한 구동부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 박막 형성 방법은, 지그로부터 마스크 스테이지의 일면으로 레이저를 조사하는 단계, 상기 지그가 상기 마스크 스테이지로부터 반사된 상기 레이저를 수신하여 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터를 획득하는 단계, 상기 지그가 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터를 제어부로 송신하는 단계, 상기 제어부가 상기 지그로부터 수신된 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터로부터 상기 마스크 스테이지의 평탄도 및 틸트를 판별하는 단계 및 상기 마스크 스테이지의 표면이 평탄하다고 판단되는 경우, 후속의 증착공정을 진행하는 단계를 포함하고, 상기 지그는 상기 마스크 스테이지의 상부에서 상기 마스크 스테이지의 일 방향을 따라 이동하며 상기 레이저를 조사할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 지그는 상기 마스크 스테이지의 일측에 위치한 카메라부의 상부까지 이동하고, 상기 지그는 상기 카메라부로부터 반사된 상기 레이저를 수신하여 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 획득할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 지그로부터 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 수신하고, 상기 제어부는 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터 및 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 기 설정된 위치 데이터와 비교하여 상기 카메라부의 위치 변화를 판별할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터는, 상기 마스크 스테이지로의 상기 레이저의 조사시로부터 상기 마스크 스테이지에 의해 반사된 상기 레이저의 수신시까지의 소요 시간을 측정하여 획득할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 카메라부에 대한 상기 스캐닝 데이터는, 상기 카메라부로의 상기 레이저의 조사시로부터 상기 카메라부에 의해 반사된 상기 레이저의 수신시까지의 소요 시간을 측정하여 획득할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 후속의 증착공정은, 상기 마스크 스테이지 상에 마스크를 위치시키는 단계, 상기 마스크 상에 기판을 얼라인 하는 단계 및 증착 소스를 이용하여 상기 마스크의 패턴대로 상기 기판 상에 박막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 마스크를 위친시킨 후에, 상기 마스크의 평탄도를 측정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 마스크 스테이지 등의 평탄도의 이상 여부를 신속하게 파악할 수 있게 되므로, 박막 증착 공정의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 기판의 얼라인 시 원점 역할을 하는 카메라부의 위치가 변동되는 것을 신속하게 파악할 수 있으므로, 박막 증착 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상술한 내용 이외에도, 도면을 참조하여 이하에서 설명할 내용으로부터도 도출될 수 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 3은 도2의 I-I선을 따라 절취한 단면도이다.
도 4는 도 1의 박막 증착 장치의 평탄도 측정 방법의 순서를 도시한 순서도이다.
도 5는 도 2의 I-I선을 따라 절취한 다른 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고, 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 명세서에서 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 또는 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명함에 있어 실질적으로 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 그리고 도면에서, 설명의 편의를 위해 일부 구성요소를 생략하거나 과장되게 나타내었다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 도 1의 박막 증착 장치를 개략적으로 도시한 평면도이며, 도 3은 도2의 I-I선을 따라 절취한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치(10)는 챔버(100), 마스크(미도시)가 장착되는 마스크 스테이지(120), 마스크 스테이지(120)의 상부에서 마스크 스테이지(120)의 일 방향을 따라 이동하는 지그(200) 및 기판(미도시)과 마스크(미도시)의 위치정보를 획득하기 위한 카메라부(300)를 포함할 수 있다.
챔버(100)는 마스크 스테이지(120), 지그(200), 증착 소스(110) 등을 수용하고, 증착 공정시 요구되는 진공 등의 압력 분위기를 조성하기 위해 펌프(미도시)가 연결될 수 있다. 또한, 기판(미도시)이 챔버(100) 내로 출입할 수 있도록 하나 이상의 출입구(미도시)를 구비할 수 있다.
마스크 스테이지(120)는 마스크(미도시)가 위치하여 장착될 수 있으며, 증착 공정 중에 마스크(미도시)가 움직이거나 흔들리지 않도록 한다. 마스크 스테이지(120)는 장착되는 마스크(미도시)의 패턴이 노출될 수 있도록 중앙에 개구가 형성될 수 있고, 증착 공정 중 열에 의한 변성 및 파손을 방지하도록 내열성 및 내구성이 높은 재질로 형성하는 것이 바람직하다.
지그(200)는 마스크 스테이지(120)의 상부에서 마스크 스테이지(120)의 일 방향을 따라 이동하며, 지그(200)의 하부 방향으로 레이저를 조사함으로써, 지그(200)의 하부에 위치하는 구조물(예; 마스크 스테이지(120), 마스크(미도시) 등)에 대한 스캐닝 데이터를 획득한다.
지그(200)는 지그(200)의 하부 방향으로 레이저를 조사하는 레이저 조사부(미도시)와 지그(200)의 하부에 위치하는 구조물(예; 마스크 스테이지(120), 마스크(미도시) 등)에 의해 반사된 레이저를 수신하는 레이저 수신부(미도시)를 구비할 수 있다.
예를 들어, 상기 지그(200)의 하부에 위치하는 구조물이 마스크 스테이지(120)일 때, 지그(200)는 마스크(미도시)가 장착되지 않은 상태의 마스크 스테이지(120)의 상부에서 마스크 스테이지(120)의 일방향을 따라 이동하면서 레이저 조사부(미도시)에 의해 마스크 스테이지(120)의 일면(상면)으로 레이저를 조사한다. 또한, 레이저 수신부(미도시)는 마스크 스테이지(120)에서 반사된 레이저를 수신하는데, 이때, 레이저의 조사 시로부터 반사된 레이저를 수신할 때까지의 시간을 측정함으로써, 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터를 획득할 수 있다.
지그(200)에 의해 획득된 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터는 제어부(미도시)로 송신된다. 제어부(미도시)는 챔버(100)의 바깥에 위치할 수 있으며, 지그(200)와 제어부(미도시)는 근거리 통신 또는 케이블에 의해 서로 통신할 수 있다.
제어부(미도시)는 수신된 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터를 분석하고, 이를 레퍼런스와 비교하여 마스크 스테이지(120)의 평편도를 판별할 수 있다.
예를 들어, 지그(200)와 마스크 스테이지(120)의 거리에 따라, 반사된 레이저를 수신할 때까지의 시간 T1이 기 설정된 레퍼런스(Reference) 일 때, 측정된 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터 중 일부가 상기 T1 보다 작은 값을 나타낸다면, 이로부터 그 지점에서 마스크 스테이지(120) 상에 이물질 등이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.
또한, 측정된 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터가 일방향으로 연속적으로 증가하거나 감소하는 결과를 나타낸다면, 이는 마스크 스테이지(120)가 일 방향으로 틸트된 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 증착 공전이 진행되기 전에 마스크 스테이지(120)의 이상 여부를 직접 측정함으로써, 보다 신속하고 정확한 판단과 조치가 가능할 수 있고, 이에 의해 박막 증착 공정의 효율이 향상될 수 있다.
한편, 마스크 스테이지(120) 상에는 마스크(미도시)가 장착되며, 마스크(미도시)에는 기판(미도시) 상에 형성하고자 하는 박막의 특정 패턴이 형성될 수 있다. 마스크(미도시)에 형성된 패턴에 따라 기판(미도시) 상에 박막을 형성하기 위해서는 마스크(미도시)와 기판(미도시) 간의 미세한 간격과 얼라인이 정밀히 제어되어야 한다.
이를 위해 카메라부(300)가 마스크 스테이지(120)의 일측에 위치할 수 있다. 카메라부(300)는, 예를 들어, 갭 센서(미도시)와 카메라(미도시)를 포함할 수 있다. 한편, 설명의 편의상 갭 센서(미도시)와 카메라(미도시)를 통칭하여 카메라부(300)로 지칭하였으나, 갭 센서(미도시)와 카메라(미도시)는 서로 상이한 위치에 있을 수 있다.
갭 센서(미도시)는 마스크(미도시)와 기판(미도시) 간의 간극을 측정하기 위한 장치이며, 카메라(미도시)는 기판(미도시)의 어느 지점에 박막을 형성하여야 하는지를 확인하고, 기판(미도시)과 마스크(미도시)의 위치를 결정하는데 사용되는 것으로, 갭 센서(미도시) 및 카메라(미도시)를 포함하는 카메라부(300)는 기판(미도시)과 마스크(미도시) 간의 얼라인시 원점 역할을 할 수 있다. 즉, 카메라부(300)를 기준으로 기판(미도시)과 마스크(미도시)의 위치가 결정되므로, 카메라부(300)의 위치는 고정되어야 한다.
다만, 외부의 충격, 진공도의 변화 등에 의해 카메라부(300)가 고정된 위치에서 벗어날 수 있다. 카메라부(300)의 위치가 변경된 경우는, 기판(미도시)의 정확한 위치정보를 획득하기 어려우며, 그 결과 원하는 목표지점에서 벗어난 상태로 박막이 증착될 수 있다. 따라서, 공정의 신뢰성 및 효율성을 위해 카메라부(300)의 위치가 변경되었는지를 확인할 필요가 있다.
이를 위해, 상술한 지그(200)가 카메라부(300)의 상부까지 연장되어 이동하며, 지그(200)는 카메라부(300)를 스캔 함으로써, 카메라부(300)의 위치정보를 획득할 수 있다. 즉, 상술한 지그(200)의 하부에 위치하는 구조물이 카메라부(300)이고, 지그(200)는 카메라부(300)로 레이저를 조사하여 카메라부(300)에 대한 스캐닝 데이터를 획득할 수 있다.
일 예로, 카메라부(300)에 대한 스캐닝 데이터는, 카메라부(300)로의 레이저의 조사시로부터 카메라부(300)에 의해 반사된 레이저의 수신시까지의 소요 시간을 측정하여 획득할 수 있다.
획득된 카메라부(300)에 대한 스캐닝 데이터는 제어부(미도시)로 송신되며, 제어부(미도시)는, 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터 및 카메라부(300)에 대한 스캐닝 데이터를 기 설정된 위치 데이터와 비교하여 카메라부(300)의 위치 변화를 판별할 수 있다. 예를 들어, 상기 기 설정된 위치 데이터는 마스크 스테이지(120)와 카메라부(300) 간의 높이 차 D3일 수 있다.
한편, 제어부(미도시)는 전송된 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터와 카메라부(300)에 대한 스캐닝 데이터에 의해 동일한 높이에서, 지그(200)와 마스크 스테이지(120) 간의 간격 D1 및 지그(200)와 카메라부(300) 간의 간격 D2를 측정할 수 있으며, 이에 의해 마스크 스테이지(120)와 카메라부(300) 간의 높이 차(D2-D1)를 계산할 수 있다. 이와 같이 계산된 마스크 스테이지(120)와 카메라부(300) 간의 높이 차(D2-D1)를 상기 기 설정된 위치 데이터인 D3와 비교함으로써, 카메라부(300)가 초기 위치에 고정되어 있는지를 용이하게 판단할 수 있다. 따라서, 기판(미도시)의 얼라인 시 원점 역할을 하는 카메라부(300)의 위치가 변동되는 것을 신속하게 파악할 수 있으므로, 박막 증착 공정의 신뢰성이 향상될 수 있다.
또한, 카메라부(300)는 X,Y,Z축으로 움직일 수 있는 통상적인 3축 구동기구를 포함할 수 있다. 따라서, 카메라부(300)의 위치가 변동된 것으로 판단된 경우는 구동기구에 의해 카메라부(300)의 위치를 조정할 수 있다.
한편, 지그(200)는 레일부를 따라 이동할 수 있다. 보다 구체적으로, 레일부는 마스크 스테이지(120)의 양 측 가장자리를 따라 배치된 한 쌍의 레일(210)들을 포함하고, 지그(200)는 연결부(220)에 의해 한 쌍의 레일(210)들과 결합될 수 있다.
한 쌍의 레일(210)들은 예를 들어, 챔버(100)를 가로질러 형성될 수 있다. 이에 의해 지그(200)는 카메라부(300)의 상부까지 이동할 수 있으며, 증착 공정 중에는 증착 공정에 방해가 되지 않도록 지그(200)가 챔버(100)의 일측 가장자리로 이동될 수 있다.
연결부(220)는 레일(210)과 수직하게 형성되며, 지그(200)를 이동시키기 위한 구동력을 생성하는 구동부(미도시)를 포함할 수 있다. 구동부(미도시)는 모터 등을 포함할 수 있다.
도 4는 도 1의 박막 증착 장치를 이용한 박막 증착 공정의 순서를 개략적으로 도시한 순서도로, 보다 구체적으로는 증착 공정 실시 전, 마스크 스테이지(도 1의 120)를 스캐닝 하는 순서를 도시하고 있다. 이하, 도 1 내지 도 3을 도 4와 함께 참조하여, 박막 증착 공정을 설명한다.
박막 증착 공정은, 크게 마스크 스테이지(120)의 평편도를 검사하는 단계 및 후속의 증착 공정을 진행하는 단계를 포함할 수 있다.
마스크 스테이지(120)의 평편도를 검사하는 단계는 도 4에 도시된 바와 같이, 지그(200)의 하부로 레이저를 조사하는 단계(S10), 지그(200)가 반사된 레이저를 수신하는 단계(S20), 제어부(미도시)에 의해 측정된 스캐닝 데이터를 사용하여 거리 변화를 감지하는 단계(S30)를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 지그(200)의 하부로 레이저를 조사하는 단계(S10)는, 지그(200)가 마스크 스테이지(120)의 일 방향을 따라 이동하면서, 지그(200)의 하부에 위치하는 마스크 스테이지(120)로 레이저를 조사하는 것을 의미한다.
반사된 레이저를 수신하는 단계(S20)는 마스크 스테이지(120)에 의해 반사된 레이저를 수신하는 것을 의미한다. 실질적으로, 상기 레이저를 조사하는 단계(S10)와 반사된 레이저를 수신하는 단계(S20)는 지그(200)가 일 방향으로 이동하며 거의 동시에 이루어질 수 있다. 지그(200)는 이와 같은 스캐닝에 의해 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터를 획득하고, 이를 제어부(미도시)로 송신한다.
한편, 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터는, 마스크 스테이지(120)로의 레이저의 조사시로부터 마스크 스테이지(120)에 의해 반사된 레이저의 수신시까지의 소요 시간을 측정하여 획득할 수 있으며, 제어부(미도시)는 이에 의해 마스크 스테이지(120)의 평탄도 및 틸트를 판별할 수 있다.
보다 구체적으로, 측정된 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터 중 일부가 기 설정된 레퍼런스(Reference) 값 보다 작은 값을 나타낸다면, 레이저가 반사되어 되돌아 올 때까지의 시간이 짧아진 것을 의미하고, 이는 그 지점에서 마스크 스테이지(120) 상에 이물질 등이 존재하는 것으로 판단할 수 있으므로, 이에 의해 특정 영역에서 마스크 스테이지(120)와 지그(200) 간의 거리가 변화된 것을 감지할 수 있다(S30). 또한, 측정된 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터가 일방향으로 연속적으로 증가하거나 감소하는 결과를 나타낸다면, 이는 마스크 스테이지(120)가 일 방향으로 틸트된 것으로 판단할 수 있다.
이와 같이, 스캐닝 결과 거리 변화가 감지된 것으로 판단되는 경우는, 마스크 스테이지(120)에 대한 보정을 실시(S40)하고, 상술한 단계들을 재차 반복할 수 있다. 반면에, 거리 변화가 감지되지 않는다면 후속 공정을 진행(S50)하면 된다.
한편, 지그(200)가 마스크 스테이지(120)의 일측에 위치한 카메라부(300)의 상부까지 이동하면서, 상술한 S10 내지 S30의 단계는 카메라부(300)에도 동시에 적용될 수 있다. 즉, 지그(200)는 카메라부(300)에 레이저를 조사하고, 카메라부(300)에 의해 반사된 레이저를 수신하여 카메라부(300)에 대한 스캐닝 데이터를 획득 한 후, 이를 제어부(미도시)로 전송한다.
카메라부(300)에 대한 스캐닝 데이터는, 카메라부(300)로의 레이저의 조사시로부터 카메라부(300)에 의해 반사된 레이저의 수신시까지의 소요 시간을 측정하여 획득할 수 있다. 제어부(미도시)는 상술한 바와 같이, 마스크 스테이지(120)에 대한 스캐닝 데이터 및 카메라부(300)에 대한 스캐닝 데이터를 사용하여, 마스크 스테이지(120)와 카메라부(300) 간의 높이 차를 측정할 수 있고, 이를 기 설정된 카메라부(300)의 위치 데이터와 비교하여 카메라부(300)의 거리 변화를 감지할 수 있다.
이와 같이, 스캐닝 결과 카메라부(300)의 거리 변화가 감지된 것으로 판단되는 경우는, 카메라부(300)에 대한 보정을 실시(S40)하고, 상술한 단계들을 재차 반복할 수 있다. 반면에, 거리 변화가 감지되지 않는다면 후속 공정을 진행(S50)하면 된다.
후속 공정은, 증착 공정으로써, 마스크 스테이지(120)의 상부에 마스크(미도시)를 위치시키는 단계, 마스크(미도시) 상에 기판(미도시)을 얼라인 하는 단계 및 증착 소스(110)를 이용하여 마스크(미도시)의 패턴대로 기판(미도시) 상에 박막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 박막 증착 방법은, 마스크(미도시)를 마스크 스테이지(120) 상에 위치시킨 후, 지그(200)를 이용하여 마스크(미도시)의 표면을 스캔하는 단계;를 더 포함할 수 있다. 이와 관련하여서는, 도 5를 참조하여 후술하기로 한다.
이와 같이, 증착 공정 전에, 마스크 스테이지(120)의 이상 여부를 직접 측정함으로써, 보다 신속하고 정확한 판단과 조치가 가능할 수 있고, 이에 의해 박막 증착 공정의 효율이 향상될 수 있다. 또한, 기판(미도시)의 얼라인 시 원점 역할을 하는 카메라부(300)의 위치가 변동되는 것을 신속하게 파악할 수 있으므로, 박막 증착 공정의 신뢰성이 향상될 수 있다.
도 5는 도 2의 I-I선을 따라 절취한 다른 단면도로, 마스크 스테이지(120) 상에 마스크(130)가 장착된 경우를 도시한다. 즉, 도 5의 마스크 스테이지(120), 지그(200) 및 카메라부(300)는 도 1 내지 도 3에서 도시하고 설명한 바와 동일하므로, 이들의 설명은 생략한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 마스크 스테이지(120)에 마스크(130)가 장착된 경우는 지그(200)의 하부에 위치하는 구조물이 마스크(130)일 수 있으며, 지그(200)는 스캐닝에 의해 마스크(130)에 대한 스캐닝 데이터를 획득할 수 있다.
지그(200)에 의해 마스크(130)의 표면을 스캐닝하는 방법은 도 1 내지 도 3에서 설명한 마스크 스테이지(120)를 스캐닝 하는 방법과 동일하다.
즉, 지그(200)가 마스크(130)가 장착된 마스크 스테이지(120)의 일측 방향을 따라 이동하면서 마스크(130)의 일면상으로 레이저를 조사하고, 마스크(130)의 표면에서 반사된 레이저를 수신함으로써, 마스크(130)에 대한 스캐닝 데이터를 획득할 수 있다. 획득된 마스크(130)에 대한 스캐닝 데이터는 제어부(미도시)로 송신되며, 제어부(미도는)는 이에 의해 마스크(130)의 평탄도를 판별할 수 있다.
제어부(미도는)는 일 예로 수신된 마스크(130)에 대한 스캐닝 데이터를 이용하여 마스크(130) 표면을 3차원 영상으로 나타낼 수 있다. 이에 의해 손쉽게 마스크(130)의 평탄도를 판별할 수 있으며, 또한, 마스크(130)의 표면에 존재하는 결함 등을 용이하게 식별할 수 있다.
마스크(130)에 대한 스캐닝 데이터는, 마스크(130)로의 레이저의 조사시로부터 마스크(130)에 의해 반사된 레이저의 수신시까지의 소요 시간을 측정하여 획득할 수 있으며, 제어부(미도시)는 이에 의해 지그(200)와 마스크(130) 간의 거리를 계산할 수 있다. 예를 들어, 마스크(130)의 표면 상에 파티클(P)이 존재하는 경우, 지그(200)와 마스크(130)의 거리가 D4에서 D5으로 감소될 수 있다. 이와는 반대로 마스크(130)에 홈 등과 같은 결함이 있는 경우는, 지그(200)와 마스크(130) 간의 거리가 D4보다 큰 값으로 나타날 수 있다.
이와 같이, 증착 공전이 진행되기 전에 마스크(130)의 이상 여부를 직접 측정함으로써, 보다 신속하고 정확한 판단과 조치가 가능할 수 있고, 이에 의해 박막 증착 공정의 효율이 향상될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10: 박막 증착 장치
100: 챔버
110: 증착 소스
120: 마스크 스테이지
130: 마스크
200: 지그
210: 레일
220: 연결부
300: 카메라부

Claims (23)

  1. 챔버;
    상기 챔버 내에 위치하며 마스크가 장착되는 마스크 스테이지;
    상기 마스크 스테이지 일측에 위치한 카메라부;
    상기 마스크 스테이지의 상부에서 상기 마스크 스테이지의 일방향을 따라 이동하는 지그; 및
    상기 지그를 이동시키는 레일부;를 포함하고,
    상기 지그와 상기 레일부는 상기 챔버 내에 위치하고,
    상기 레일부는 상기 카메라부를 지나 상기 챔버를 가로질러 배치되고,
    상기 지그는, 상기 지그의 하부 방향으로 레이저를 조사하여, 상기 지그의 하부에 위치하는 구조물에 대한 스캐닝 데이터를 획득하는 박막 증착 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레일부는 서로 평행한 한 쌍의 레일들을 포함하고, 상기 한 쌍의 레일들은 상기 마스크 스테이지의 양측 가장자리를 따라 배치된 박막 증착 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지그는 연결부에 의해 상기 한 쌍의 레일들과 연결되고, 상기 연결부는 상기 지그를 이동시키기 위한 구동부를 포함하는 박막 증착 장치.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 박막 증착 장치는 상기 지그로부터 상기 구조물에 대한 스캐닝 데이터를 수신하는 제어부를 더 포함하는 박막 증착 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 구조물은 상기 마스크 스테이지이며, 상기 레이저는 상기 마스크 스테이지의 상면에 조사되고,
    상기 제어부는, 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터로부터 상기 마스크 스테이지의 평탄도 및 틸트를 판별하는 박막 증착 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 마스크 스테이지 상에 상기 마스크가 장착되고, 상기 구조물은 상기 마스크이며, 상기 레이저는 상기 마스크의 일면에 조사되고,
    상기 제어부는, 상기 마스크에 대한 스캐닝 데이터로부터 상기 마스크의 평탄도를 판별하는 박막 증착 장치.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 지그는 상기 카메라부의 상부까지 이동하는 박막 증착 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 구조물은 상기 카메라부이고, 상기 지그는 상기 카메라부로 상기 레이저를 조사하여 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 획득하는 박막 증착 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터로부터 상기 카메라부의 위치변화를 판별하는 박막 증착 장치.
  11. 챔버;
    상기 챔버 내에 위치하며 마스크가 장착되는 마스크 스테이지;
    상기 마스크 스테이지의 일측에 위치하는 카메라부; 및
    상기 마스크 스테이지의 상부에서 상기 마스크 스테이지의 일방향을 따라 이동하는 지그;를 포함하고,
    상기 지그는 상기 카메라부의 상부까지 이동하며,
    상기 지그는 상기 지그의 하부 방향으로 레이저를 조사하여, 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터와 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 각각 획득하는 박막 증착 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터와 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 수신하는 제어부를 더 포함하는 박막 증착 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터로부터 상기 마스크 스테이지의 평탄도 및 틸트를 판별하는 박막 증착 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터 및 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 기 설정된 위치 데이터와 비교하여 상기 카메라부의 위치 변화를 판별하는 박막 증착 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 스테이지의 양측 가장자리를 따라 배치된 한 쌍의 레일들을 더 포함하고, 상기 지그는 상기 한 쌍의 레일들을 따라 이동하는 박막 증착 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 지그는 연결부에 의해 상기 한 쌍의 레일들과 연결되고, 상기 연결부는 상기 지그를 이동시키기 위한 구동부를 포함하는 박막 증착 장치.
  17. 지그로부터 마스크 스테이지의 일면으로 레이저를 조사하는 단계;
    상기 지그가 상기 마스크 스테이지로부터 반사된 상기 레이저를 수신하여 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터를 획득하는 단계;
    상기 지그가 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터를 제어부로 송신하는 단계;
    상기 제어부가 상기 지그로부터 수신된 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터로부터 상기 마스크 스테이지의 평탄도 및 틸트를 판별하는 단계; 및
    상기 마스크 스테이지의 표면이 평탄하다고 판단되는 경우, 후속의 증착공정을 진행하는 단계;를 포함하고,
    상기 지그는 상기 마스크 스테이지의 상부에서 상기 마스크 스테이지의 일 방향을 따라 이동하며 상기 레이저를 조사하고,
    상기 지그는 상기 마스크 스테이지의 일측에 위치한 카메라부의 상부까지 이동하는 박막 형성 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 지그는 상기 카메라부로부터 반사된 상기 레이저를 수신하여 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 획득하는 박막 형성 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 지그로부터 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 수신하고, 상기 제어부는 상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터 및 상기 카메라부에 대한 스캐닝 데이터를 기 설정된 위치 데이터와 비교하여 상기 카메라부의 위치 변화를 판별하는 박막 형성 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 마스크 스테이지에 대한 스캐닝 데이터는, 상기 마스크 스테이지로의 상기 레이저의 조사시로부터 상기 마스크 스테이지에 의해 반사된 상기 레이저의 수신시까지의 소요 시간을 측정하여 획득하는 박막 형성 방법.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 카메라부에 대한 상기 스캐닝 데이터는, 상기 카메라부로의 상기 레이저의 조사시로부터 상기 카메라부에 의해 반사된 상기 레이저의 수신시까지의 소요 시간을 측정하여 획득하는 박막 형성 방법.
  22. 제17항에 있어서,
    상기 후속의 증착공정은, 상기 마스크 스테이지 상에 마스크를 위치시키는 단계;
    상기 마스크 상에 기판을 얼라인 하는 단계; 및
    증착 소스를 이용하여 상기 마스크의 패턴대로 상기 기판 상에 박막을 형성하는 단계;를 포함하는 박막 형성 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 마스크를 위친시킨 후에, 상기 마스크의 평탄도를 측정하는 단계;를 더 포함하는 박막 형성 방법.
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