KR20070046375A

KR20070046375A - 기판과 마스크 정렬 장치 및 정렬 방법

Info

Publication number: KR20070046375A
Application number: KR1020050103023A
Authority: KR
Inventors: 최동권; 민치훈
Original assignee: 주성엔지니어링(주)
Priority date: 2005-10-31
Filing date: 2005-10-31
Publication date: 2007-05-03

Abstract

본 발명은 기판과 마스크 정렬 장치 및 정렬 방법에 관한 것으로, 챔버 내부에 배치되어 마스크가 안착되고, x-y-θ 방향으로 움직이는 마스크 정렬부와, 상기 마스크 정렬부와 동력 연결되어 x-y-θ 방향의 구동력을 상기 마스크 정렬부에 인가하는 마스크 구동부와, 기판이 안착되는 기판 지지부와 동력 연결되어 z방향의 구동력을 인가하는 기판 구동부와, 챔버의 외측에 배치되어 줌기능을 통해 다수의 조망영역을 갖고, 기판과 마스크의 정렬 마크를 촬영하는 카메라부 및 상기 카메라부의 촬영 영상에 따라 상기 구동부들의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 정렬 장치 및 이를 이용한 정렬 방법을 제공한다. 이와 같이 본 발명은 카메라부의 조망 영역을 자유롭게 확대 및 축소할 수 있고, 중심 초점을 자유롭게 이동시킬 수 있어 대면적 기판과 마스크의 챔버 삽입시의 정렬 오차에 따른 정렬 마진을 충분히 확보할 수 있어 대면적 기판과 마스크의 정렬을 용이하게 실시할 수 있다.

기판, 마스크, 정렬, CCD, 챔버, 구동부, 마스크 정렬부

Description

기판과 마스크 정렬 장치 및 정렬 방법{Apparatus for aligning substrate and mask, and method of aligning using the same}

도 1은 종래 기술에 따른 기판과 마스크 정렬장치를 갖는 박막 증착 장치의 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 마스크 정렬 장치의 개념도.

도 3은 본 실시예에 따른 마스크 정렬부와 이의 구동을 설명하기 위한 개략도.

도 4는 본 실시예에 따른 카메라부를 설명하기 위한 개념도.

도 5는 카메라부의 변형예를 설명하기 위한 개념도.

도 6은 본 실시예에 따른 기판과 마스크 정렬 장치가 설치된 챔버를 포함하여 구성된 박막 증착 장치의 개념도.

도 7은 본 실시예에 따른 기판과 마스크 정렬 방법의 흐름도.

도 8은 마스크와 기판 간의 거리 조정을 설명하기 위한 흐름도.

도 9a 내지 도 9e는 본 실시예에 따른 정렬마크와 카메라부를 이용한 기판과 마스크의 정렬을 설명하기 위한 도면.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 10 : 챔버 3, 20 : 기판 지지부

4, 30 : 기판 6, 40 : 마스크

110 : 마스크 정렬부 120 : 마스크 구동부

130 : 기판 구동부 140 : 고정 수단 구동부

150 : 카메라부 160 : 제어부

본 발명은 기판과 마스크 정렬 장치 및 정렬 방법에 관한 것으로, 유기 박막 증착을 위해 기판과 쉐도우 마스크를 정렬하는 정렬 장치 및 정렬 방법에 관한 것이다.

유기 EL은 전압을 가하면 스스로 발광하는 유기 발광물질의 특성을 이용하여 원하는 화상을 표시하는 디스플레이이다. 이러한 유기 EL의 기본 구조는 유리 기판 상부에 한 쌍의 투명 전극과 대항 전극을 적층하고 그 전극들 사이에 유기 박막이 삽입된 구조로 이루어진다. 여기서, 유기 박막은 전자와 정공을 운반하고 빛이 발광하도록 정공 주입막, 정공 수송막, 발광막, 전자 수송막 등을 적층한 구조로 제조할 수 있다. 투명 전극과 대항 전극에 소정의 전압을 인가하면, 유기 박막에 정공 및 전자를 주입하고 재결합시킴으로써 여기자를 생성시키고, 이 여기자가 안정화될 때 특정 파장의 빛이 방출된다.

한편, 유기 EL의 제조 방법은 크게 고분자를 용제에 녹여서 코팅하는 방법과 진공중에 단분자물질을 증착하는 방법으로 구분된다. 유기 EL에 사용되는 유기반도체 물질은 습식 또는 건식 식각 등의 방법으로 패터닝하기에는 적합하지 않다.

따라서, 쉐도우 마스크를 사용하여 유기 박막과 전극 패턴을 기판 상에 형성하였다. 즉, 소정의 박막이 형성될 영역을 개방하는 개구부를 갖는 쉐도우 마스크를 증착 물질과 기판 사이에 배치시켜, 개구부에 의해 노출된 기판 영역에만 증착 물질이 증착되어 소정의 박막 패턴을 형성하였다.

이러한 박막 패턴은 다수의 박막 패턴이 서로 인접 배치되거나 적층되어 형성되기 때문에 인접한 박막 층 또는 상하부 층간의 정렬이 매우 중요한 요소로 작용하게 된다. 즉, 상하 층의 박막이 정확하게 적층되지 않거나 인접한 패턴들간에 오정렬이 발생하였을 경우에는 소자의 동작이 불균하여 이를 사용할 수 없을 뿐만 아니라, 또한, 한층의 오정렬로 인해 전체 소자가 동작하지 않게 되는 문제가 발생한다.

도 1을 참조하면, 챔버(1)의 하단에 증착원이 마련된 도가니(2)가 배치되고, 챔버(1)의 상단에 기판(4)과 마스크(6)가 배치된다. 그리고 기판 지지부(3)는 기판(4)의 상부에 위치하여 클립과 같은 고정 수단(5)을 통해 기판(4)의 가장자리 영역 을 지지한다. 또한, 기판 지지부(3)의 상측에는 카메라는 포함하는 정렬 장치(7)가 마련되어 기판(4)과 마스크(6) 간을 정렬한다.

상기의 장비는 하단의 도가니(2)를 가열하여 증착원을 기화하고, 기화된 증착원은 상단에 배치된 마스크(6) 하부의 기판(4)에 흡착되어 유기박막을 형성한다.

이에 따라 종래에는 기판(4)을 고정수단(5)을 통해 기판 지지부(3)에 고정한다. 이후, 마스크(6)를 인입하면서 예비 위치 정렬을 한다. 이는 일차로 마스크(6)와 기판(4)을 동일 위치상에 배치하는 단계로 기구적 정렬을 통해 기판(4) 또는 마스크(6)를 목표로 하는 위치에 오차범위(±0.1mm) 이내의 위치 안에 배치한다. 이후, 기판(4)과 마스크(6) 각각에 형성된 정렬 마크를 이용하여 기판(4)과 마스크(6)를 정렬시킨 다음 이들을 고정한다. 이와같이 예비 위치 정렬된 마스크(6)를 CCD 카메라부를 포함하는 정렬 장치(7)를 이용하여 정렬한 다음 기판(4)과 마스크(6)간을 고정하여 마스크(6)와 기판(4) 사이를 정렬하였다.

하지만, 종래의 경우 기판이 챔버의 상단에 위치해 있기 때문에 자중에 의해 기판이 처지게 되는 문제가 발생한다. 이러한 기판 처짐으로 인해 기판과 마스크 사이 간격이 일정하지 않게 되어 기판 상에 형성되는 패턴이 불균일해지는 문제가 발생한다. 물론 이러한 기판의 처짐을 방지하기 위해 기판 지지부의 진공을 이용하여 기판을 지지하였다. 그러나, 기판을 진공을 이용하여 지지할 경우, 기판 지지부의 구조가 복잡해지고, 진공이 균일하지 않을 경우 기판이 한쪽으로 처지게 되는 문제가 발생한다.

또한, 4세대용의 마스크의 사이즈에서는 무게 자체가 40Kg이상 되므로 기계 적 예비 정렬을 통해 마스크를 목표로 하는 위치상에 오차 범위 내에 배치하기가 매우 힘들다. 이로인해 후속 공정인 CCD를 이용하여 기판의 정렬 마크와 마스크의 정렬 마크를 정렬할 경우 CCD의 조망(viewing) 영역 안에 두 마크가 위치하지 않게 되어 기판과 마스크 간을 정렬하지 못하게 되는 문제가 발생한다. 따라서 종래에는 CCD의 조망 영역 내에 기판과 마스크 상의 정렬 마크가 위치되도록 다수번의 기계적 예비 정렬을 실시하여 공정 시간이 증가되는 등의 생산성이 저하되는 문제가 발생하였다.

더욱이 기판의 사이즈가 4세대(730×920㎟) 이상에서는 기판 자체에 기구적인 힘에 의해 그 휨이 심화되는 문제가 발생하고, 기구적 정렬의 정확도가 높지 못하고 카메라의 조망 영역이 협소하기 때문에 기판과 마스크 상에 형성된 두 정렬 마크 모두가 조망 영역 내에 위치하지 못하는 문제가 발생하게 되어 다수 번의 기구적 정렬을 수행하여야 하거나 심지어는 기판과 마스크 정렬을 위한 공정을 전혀 수행하지 못하는 문제가 발생한다.

따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 카메라에 줌기능과 x-y움직임을 주어 기구적 정렬인 예비 위치 정렬을 실시하지 않고도 대면적 기판과 마스크를 정렬시킬 수 있으며, 모든 구동 장치를 챔버의 외부에 배치시켜 구동 장치에 의한 파티클 발생 문제를 해결할 수 있는 기판과 마스크 정렬 장치 및 정렬 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 챔버 외부에서 상기 챔버 내측 기판 지지부와 동력 연결되는 기판 구동부와, 상기 기판 지지부 상에 배치되고, 마스크가 안착되어 이동 가능한 마스크 정렬부와, 상기 챔버 외부에서 상기 마스크 정렬부와 동력 연결되어 구동력을 상기 마스크 정렬부에 인가하는 마스크 구동부와, 챔버의 외측에 배치되어 복수의 조망영역을 갖고, 기판과 마스크의 정렬 마크를 촬영하는 카메라부를 포함하는 정렬 장치.

여기서, 상기 카메라부의 촬영 영상에 따라 상기 구동부들의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 정렬된 기판과 마스크를 고정하는 고정 수단과 상기 고정수단의 움직임을 제어하는 고정수단 구동부를 더 포함하는 것이 효과적이다. 물론 상기 기판과 상기 마스크 사이 간격을 일정 범위 내로 유지하기 위한 거리 측정부를 더 포함할 수도 있다.

이때, 상기 마스크 구동부는 챔버 외부에 배치되어 지지축에 의해 상기 챔버 내부의 상기 마스크 정렬부와 동력 연결되는 것이 효과적이다. 상기 지지축은 상기 챔버를 관통하되, 지지축에 의한 관통시 챔버 내부의 압력 변화를 방지하기 위한 실링 수단이 구비되는 것이 효과적이다.

상술한 상기 마스크 정렬부와 상기 기판 지지부의 수평도는 ±50㎛이하인 것이 바람직하다.

상기의 카메라부는, 다수의 광학 렌즈를 포함하는 렌즈부와, 상기 광학 렌즈 의 간격을 조절하여 상기 조망 영역을 조절하는 배율조정부와, 상기 조망 영역의 영상을 촬영하는 CCD 카메라와, 상기 CCD 카메라를 x-y 방향으로 구동하는 카메라 구동부 및 상기 CCD카메라를 상기 챔버의 외측에 고정하는 고정부재를 포함하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 CCD 카메라의 일측에 배치되어 빛을 발광하는 발광 수단을 더 포함하는 것이 효과적이다.

상기 카메라부의 상기 조망 영역에 해당하는 상기 챔버의 외벽은 투명한 투광부를 포함하고, 상기 카메라부의 상기 조망 영역에 해당하는 상기 기판 지지부에는 관통공이 형성되는 것이 바람직하다. 물론 상기 투광부는 수정등의 투광성 물질로 제작되고, 상기 투광부를 덮는 덮개 또는 상기 투광부 상부에 퍼지 가스를 분사하여 상기 투광부를 보호하는 것이 효과적이다.

그리고, 상기 기판 구동부는 z 방향의 구동력을 인가하며, 상기 마스크 구동부는 x-y-θ 방향의 구동력을 인가하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 챔버 내부의 마스크 정렬부 및 기판 지지부 상에 정렬 마크가 형성된 마스크와 기판을 각기 안착하는 단계와, 카메라의 제 1 조망 영역에서 제 1 정렬 공정을 실시하는 단계와, 상기 제 1 정렬 공정에 의해 정렬된 상기 정렬 마크와 마스크 정렬 마크의 중심으로 상기 카메라의 초점 중심을 이동하는 단계와, 상기 카메라의 제 1 조망 영역보다 좁은 제 2 조망 영역에서 제 2 정렬 공정을 실시하는 단계와, 정렬된 상기 기판과 마스크를 고정하는 단계를 포함하는 기판과 마스크 정렬 방법을 제공한다.

상기에서 상기 마스크와 상기 기판을 안착하는 단계 이후, 기준점으로부터 상기 기판 사이의 거리를 측정하는 단계와, 상기 기준점으로부터 상기 마스크 사이의 거리를 측정하는 단계와, 상기 측정 결과를 통해 상기 기판과 상기 마스크 사이의 거리를 산출하는 단계 및 상기 기판 지지부를 z-방향으로 구동시켜 상기 기판과 상기 마스크 사이의 거리를 조절하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 카메라의 상기 제 1 조망 영역에서 상기 제 1 정렬 공정을 실시하는 단계는, 상기 카메라의 줌 아웃을 통해 상기 기판과 마스크 상에 형성된 정렬 마크를 인식될 상기 제 1 조망 영역을 확보하는 단계 및 상기 마스크 정렬부를 x-y-θ 방향으로 구동시켜 상기 마스크 상에 형성된 정렬 마스크와 상기 기판 상에 형성된 정렬 마스크를 인접 배치하는 단계를 포함하는 것이 효과적이다. 이때, 상기 제 1 조망 영역은 4.0mm×3.0mm 내지 8.0mm×6.0mm 범위이고, 상기 카메라의 해상도는 ±0.02mm인 것이 효과적이다.

이뿐 아니라, 상기 카메라의 제 1 조망 영역보다 좁은 상기 제 2 조망 영역에서 상기 제 2 정렬 공정을 실시하는 단계는, 상기 카메라의 줌 인을 통해 상기 정렬 마크가 확대된 제 2 조망 영역을 확보하는 단계 및 상기 마스크 정렬부를 x-y-θ 방향으로 구동시켜 상기 마스크 상에 형성된 정렬 마스크와 상기 기판 상에 형성된 정렬 마스크를 정렬하는 단계를 포함할 수도 있다. 여기서, 상기 제 2 조망 영역은 2.0mm×1.1mm 내지 4.0mm×3.0mm범위 이고, 상기 카메라의 해상도는 ±0.003mm 인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따른 기판이 탑재된 로드락 챔버와, 상기 로드락 챔버의 기판을 이송하는 이송 챔버와, 상기 이송챔버로 부터 기판을 공급받아 박막 증착 공 정을 진행하고, 마스크 정렬 장치가 포함된 공정 챔버 및 상기 공정 챔버에 박막 증착을 위한 마스크를 이송하는 마스크 로더를 포함하고, 상기의 마스크 정렬 장치는, 상기 공정 챔버 내부에 배치되어 상기 마스크가 안착되고, x-y-θ 방향으로 이동가능한 마스크 정렬부와, 상기 공정 챔버 외부에 배치되어 상기 마스크 정렬부에 x-y-θ 방향의 구동력을 인가하는 마스크 구동부와, 상기 기판에 z방향의 구동력을 인가하는 기판 구동부와, 상기 공정 챔버의 외측에 배치되어 줌기능을 통해 다수의 조망영역을 갖고, 상기 기판과 상기 마스크의 정렬 마크를 촬영하는 카메라부 및 상기 카메라부의 촬영 영상에 따라 상기 구동부들의 동작을 제어하는 제어부를 포함는 박막 제조 장치를 제공한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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 일 실시예에 따른 기판과 마스크 정렬 장치의 개념도이다.

도 2를 참조하면, 본 실시예에 따른 기판과 마스크 정렬 장치는 챔버(10) 내부에서 마스크(40)가 안착되고, x-y-θ 방향으로 움직이는 마스크 정렬부(110)와, 상기 마스크 정렬부(110)와 동력 연결되어 x-y-θ 방향의 구동력을 인가하는 마스 크 구동부(120)와, 기판(30)이 안착되는 기판 지지부(20)와 동력 연결되어 z방향의 구동력을 인가하는 기판 구동부(130)와, 정렬된 기판(30)과 마스크(40)를 고정하는 고정수단(50)의 움직임을 제어하는 고정수단 구동부(140)와, 챔버(10)의 외측에 배치되어 기판(30)과 마스크(40)의 정렬 마크를 촬영하고, 줌기능을 통해 다수의 조망영역을 갖는 카메라부(150)와, 상기 카메라부(150)의 촬영 영상에 따라 상기 구동부(120, 130, 140)의 동작을 제어하는 제어부(160)를 포함한다.

또한 본 실시예에 따른 기판과 마스크 정렬 장치는 정렬시 기판(30)과 마스크(40) 사이 간격을 일정 범위 이내로 유지하기 위한 거리 측정부(170)를 더 포함한다.

도 3은 본 실시예에 따른 마스크 정렬부와 이의 구동을 설명하기 위한 개략도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 상기에서 마스크 정렬부(110)는 마스크(40)와 동일한 형상의 사각 프레임 형상으로 형성되어 챔버(10) 내부로 삽입된 마스크(40)가 상기 마스크 정렬부(110) 상에 놓이게 된다. 그리고 상기의 마스크 구동부(120)는 마스크 정렬부(110)에 x-y-θ 방향으로의 움직임을 가하는 마이크로 스테이지를 포함할 수 있다. 이러한 마스크 정렬부(110)와 마스크 구동부(120)는 지지축(121)에 의해 동력 연결되는 것이 바람직하다. 상기에서 마스크(40)로는 쉐도우 마스크를 사용하는 것이 바람직하다.

즉, 도면에 도시된 바와 같이 사각 프레임 형상의 마스크 정렬부(110)의 하부 모서리와, 대향하는 양 측면 영역에 다수의 지지축(121)이 접속연장되어 있다. 이를 통해 마스크 구동부(120)의 구동력이 지지축(121)을 통해 마스크 정렬부(110)에 인가되어 기판(30)과 마스크(40) 정렬시 마스크(40)에 x-y-θ 방향의 움직임을 줄 수 있다.

상기의 지지축(121)은 마스크 구동부(120)의 전후좌우 및 회전 운동을 마스크 정렬부(110)에 인가한다. 지지축(121)은 파이프 형태의 막대 형상으로 제작될 수 있다. 이러한 지지축(121)은 다수개의 파이프로 분리되어 구성될 수도 있다. 이를 통해, 다수개의 파이프를 기계적으로 연결하여 마스크 구동부(110)의 구동력(상하, 전후좌우 및 회전 운동)을 변화시켜 마스크 정렬부(110)에 인가할 수도 있다. 즉, 예를 들어 상기 지지축(121)의 각각은 마스크 정렬부(110)에 연결된 상부 지지축과 마스크 구동부(120)에 연결된 하부 지지축과 이들 사이에 연결되어 하부 지지축의 회전을 상부 지지축의 x-y축 이동으로 변환시키기 위한 운동변환부를 포함할 수 있다. 도시된 4개의 지지축(121)이 각각 x-y 방향으로 이동된다면 정렬 마스크(40)의 θ방향의 회전도 달성된다. 그리고 상기 지지축(121)은 도면에 도시된 바와 같이 4개로 한정되지 않고 2개의 지지축 만으로도 마스크 정렬부에 동력을 인가할 수 있다.

또한, 도면에서와 같이 마스크 정렬부(110)는 챔버(10) 내부에 배치되어 있고, 마스크 구동부(120)는 챔버(10) 외부에 배치되어 있기 때문에 이둘을 동력 연결하는 지지축(121)은 챔버(10)의 일부를 관통하게 된다. 이때, 챔버(10) 내부에서 소정의 공정 진행시 챔버(10) 내부와 외부의 압력차가 발생하게 된다. 이 경우, 지지축(121)이 관통되도록 형성된 챔버(10)의 관통 영역은 별도의 실링 수단(미도 시)을 통해 실링되어 챔버(10) 내부의 압력 변화 발생을 방지할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

물론 상기 마스크 정렬부는 챔버 외부에 배치된 서보 모터(servo motor)에 의해 x-y-θ 방향으로 움직일 수 있다.

다음으로 기판 구동부(130)는 z 방향의 구동력을 기판(30)이 안착된 기판 지지부(20)에 인가하기 위해서 구동축(131)을 통해 기판 지지부(20)와 연결된다. 이때, 상기의 구동축(131)은 기판 구동부(130)의 상하 운동 또는 회전 운동을 기판 지지부(20)에 전달하여 기판(30)과 마스크(40) 정렬시 기판(30)에 z방향의 움직임을 줄 수 있다.

상기에서 마스크(40)는 마스크 정렬부(110) 상에 안착되고 기판(30)은 기판 지지부(20) 상에 안착됨으로 인해 기판(30)과 마스크(40) 간의 정렬을 위해서는 마스크 정렬부(110)와 기판 지지부(20) 사이의 수평도가 매우 중요하다. 따라서, 상기 기판 지지부(20)와, 마스크 정렬부(110)의 수평도는 ±50㎛이하가 되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 기판(30)과 마스크(40)의 정렬을 위해서는 기판(30)과 마스크(40) 사이의 간격을 10 내지 100㎛ 이내로 유지한 상태에서 마스크(40)에 x-y-θ 방향의 구동력을 가하여 정렬을 수행하여야 한다. 즉, 상기 범위를 벗어날 경우에는 마스크(40)에 의해 기판(30) 표면이 손상을 받게 되거나 정렬이 정확히 이루어 지지않는 문제가 발생한다. 따라서, 본 실시예에서는 이러한 거리 간격을 유지하기 위해서 이들간의 간격을 조절하기 위한 별도의 거리 측정부(170)를 더 포함한다. 상기 의 거리 측정부(170)는 챔버(10) 상부에 배치된 거리 측정 센서를 포함하여 기판(30)과 마스크(40)의 최초 로딩 높이를 측정한 다음 이들 간의 거리차를 계산한 후, 기판 구동부(130)를 통해 기판 지지부(20)를 z 방향으로 움직여 기판(30)과 마스크(40) 간의 간격을 목표로 하는 간격으로 유지한다. 이에 관한 구체적인 동작설명은 후술한다. 이때, z 방향의 움직임을 서보 모터로 제어하는 것이 바람직하다.

상기의 고정수단 구동부(140)는 기판(30)과 마스크(40)가 고정되었을 경우 기판 지지부(20) 하부에 위치한 고정 수단(50)을 상승시켜 기판(30)과 마스크(40)를 부착하기 위해 고정 수단(50)에 z방향의 움직임을 가한다. 이를 위해 고정 수단 구동부(140)와 고정 수단(50)은 승강축(141)에 의해 구동력이 전달되고, 고정 수단 구동부(140)는 서보 모터를 포함하여 구성한다. 상기의 기판 고정 수단은 기판 지지부의 양측에 위치하여 균일한 힘으로 마스크와 기판 간을 고정할 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다. 상기의 고정 수단(50)은 자기장을 갖는 영구자석 및 전자석과 같은 자성체를 사용하는 것이 바람직하다. 이는 자성체를 통해 마스크의 재질이 금속으로 되어 있기 때문에 금속을 잡아당겨 고정시킬 수 있다.

다음으로 제어부(160)는 카메라부(150)의 촬영 영상과, 거리 측정수단(170)의 측정 결과에 따라 마스크 구동부(120), 기판 구동부(130) 및 고정 수단 구동부(140)의 움직임을 제어하고, 카메라부(150)의 움직임과 포커싱을 제어한다. 따라서, 제어부(160)는 소정의 정보를 처리할 수 있는 별도의 정보 처리 수단을 더 포함하고, 이러한 정보 처리 수단 내에는 카메라부(150)의 촬영 영상을 처리하는 영상 처리 모듈과, 거리 측정수단(170)의 측정 결과를 처리하는 거리 측정 처리 모듈 과, 각 구동부의 동작을 제어하기 위한 제어신호를 생성 출력하는 제어신호 전송 모듈을 포함한다. 물론 이외에 다양한 모듈등을 더 포함할 수 있다. 이러한 제어부의 동작에 관해서는 후술한다.

도 4는 본 실시예에 따른 카메라부를 설명하기 위한 개념도이고, 도 5는 카메라부의 변형예를 설명하기 위한 개념도이다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 카메라부(150)는 기판(30)과 마스크(40)의 정렬도를 향상시키기 위해 적어도 2개 이상의 카메라부(150)가 챔버(10) 하부에 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 기판(30)의 대각선 방향으로 마주보는 양 모서리 부근에 카메라부(150)가 배치되는 것이 더욱 효과적이다.

상기의 카메라부(150)는 다수의 광학 렌즈를 포함하는 광학 렌즈부(151)와, 광학 렌즈의 간격을 조절하여 조망 영역을 조절하는 배율조정부(152)와, 상기 조망 영역의 영상을 촬영하는 CCD 카메라(153)와, CCD 카메라(153)를 구동하는 카메라 구동부(154)를 포함한다. 또한, CCD카메라(153)를 챔버(10)의 외측에 고정시키기 위한 별도의 고정부재(155)를 더 포함한다.

또한, 카메라부(150)는 도 5에 도시된 바와 같이 고정부재(155)가 하우징 형태로 챔버(10)의 외측에 형성되어 광학 렌즈부(151)와 CCD 카메라(153)를 보호할 수도 있고, CCD 카메라(153)의 양측에는 빛을 발광하는 발광 수단(156)이 배치되어 CCD 카메라(153)의 조망 영역으로 광을 조사할 수도 있다. 이뿐만 아니라 CCD 카메라(153)의 z 위치 세팅용 유닛(미도시)을 더 포함할 수 있고, CCD 카메라(153)의 수평 세팅을 위해 고정부재(155) 하부에 설치된 틸트부(미도시)를 더 포함한다.

상기에서 배율 조정부(152)는 스텝 모터(stop motor)를 사용하여 광학 렌즈간의 간격을 조절하는 것이 효과적이다. 그리고, 카메라 구동부(154)는 CCD 카메라(153)의 x-y 방향의 움직임을 주기 위해 x스테이지(154a)와 y스테이지(154b)를 포함한다.

본 실시에에 따른 카메라부(150)는 챔버(10)의 하부에 위치하여 챔버(10)와 기판 지지부(20)를 관통하여 기판(20) 상에 형성된 기판 정렬 마크(31)와 마스크(40) 상의 마스크 정렬 마크(41)를 인식하고 촬영한다.

이를 위해 도면에서와 같이 카메라부(150) 상부 즉, 챔버(10)의 하부 벽에는 빛이 투과할 수 있는 투광부(11)가 형성되고, 상기 투광부(11)는 빛의 왜곡 현상 없이 빛을 투과할 수 있는 물질로 되어 있는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 투광부(11)로 투명한 수정(quartz)을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 빛의 진행방향에 있는 기판 지지수단(20)에는 소정의 관통공(21)이 형성되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 투광부(11) 상부의 기판 지지수단(20)은 관통공(21)이 형성되어 관통공(21) 영역으로 기판(30)이 노출되도록 한다. 이를 통해 챔버(10) 외부에 배치된 카메라를 통해 기판(30) 상에 형성된 기판 정렬 마크(31)를 인식하고, 또한, 기판(30)을 투과하여 마스크 정렬 마크(41)를 인식할 수 있게 되고 이들을 촬영할 수 있게 된다.

이때, 상기의 챔버(10)의 투광부(11)와 기판 지지수단(20)의 관통공(21)은 CCD 카메라(153)의 조망 영역을 방해하지 않는 크기를 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 카메라부(150)의 조망영역이 조절되기 때문에 조망영역의 최대 범위와 동일하거나 유사한 폭을 갖도록 투광부(11) 관통공(21)을 형성하는 것이 효과적이다.

또한, 상기 투광부(11)를 보호하기 위한 덮개(미도시)를 챔버(10) 내측에 마련하거나 소정의 퍼지가스를 상기 투광부(11) 상에 분사한다. 즉, 상기 정렬 장치를 포함하는 박막 증착 장치는 정렬 공정시에는 투광부(11)를 통해 챔버(10) 내측의 마스크(40)와, 기판(30) 사이의 정렬 마크(31, 41)를 인식하지만, 정렬 공정후의 박막 증착 공정에서는 박막 증착을 위한 원료들이 상기 투광부(11) 상에 증착되어 상기 투광부(11) 상부를 오염시키게 되는 문제가 발생한다. 따라서, 본 실시예에서는 정렬 공정시에는 투광부(11)를 개방하고, 증착 공정시에는 투광부(11)를 차폐하는 덮개를 마련하는 것이 바람직하다. 또한, 증착 공정시에 상기 투광부(11) 상에 퍼지 가스 즉, 비 반응가스를 분사하여 투광부(11) 상에 박막이 형성되지 않도록 하는 것이 바람직하다.

하기에서는 상술한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판과 마스크 정렬 장치를 이용하여 기판과 마스크를 정렬하는 방법에 관해 설명한다.

도 6은 본 실시예에 따른 기판과 마스크 정렬 장치가 설치된 챔버를 포함하여 구성된 박막 증착 장치의 개념도이다. 도 7은 본 실시예에 따른 기판과 마스크 정렬 방법의 흐름도이다.

도 6을 참조하여 박막 증착 장치를 설명하면, 앞서 설명한 기판과 마스크 정렬 장치를 포함하는 공정 챔버(10)와, 상기 공정 챔버(10)와 제 1 게이트(210)로 연결되어 기판(30)을 이송하는 이송 챔버(200)와, 상기 공정 챔버(10)와 제 2 게이 트(310)로 연결되어 마스크(30)를 이송하는 마스크 로더(300)를 포함한다. 물론 상기 이송 챔버(200)에 기판(30)을 제공하는 로드락 챔버를 더 포함할 수 있다.

상기의 도 2 내지 도 6의 장치를 참조하여 도 7의 흐름도에 따른 본 실시예의 기판과 마스크 정렬 방법에 관해 설명하면 다음과 같다.

도 7을 참조하면, 공정 챔버(10) 내부의 마스크 정렬부(110) 상에 마스크(40)를 장착하며, 기판 지지부(20) 상에 기판(30)을 장착한다(S10).

이는 마스크 로더(300)를 통해 공정 챔버(10) 내부로 마스크(40)를 삽입한다. 이후, 마스크 로딩용 핀이 상승하여 마스크(40)를 지지한 다음 마스크 핀이 하강하여 마스크 정렬부(110) 상에 마스크(40)를 장착한다. 한편 이송 챔버(200)의 이송 수단(미도시)을 통해 공정 챔버(10) 내부로 기판(30)을 삽입한다. 기판 지지용 리프트 핀(미도시)이 상승하여 기판(30)을 지지하게 되면 이송 수단은 챔버 외부로 배출된다. 이후 리프트 핀이 하강하여 기판 지지부(20) 상에 기판(30)을 장착한다.

다음으로 마스크(40)와 기판(30)의 정렬을 위해 둘 사이의 거리를 조정한다(S20). 도 8은 마스크와 기판 간의 거리 조정을 설명하기 위한 흐름도로서 도 8을 참조하여 이둘 사이의 거리 조정에 관해 설명하면 다음과 같다. 먼저 챔버(10) 상부에 위치한 거리 측정 수단(170)을 통해 챔버(10) 상부에서 기판(30) 사이의 거리를 측정한다(즉, 거리 측정 수단(170)과 기판(30) 간의 거리)(S110). 이후, 마스크(40)와 챔버(10) 상부 사이의 거리를 측정한다(즉, 거리 측정 수단(170)과 마스크(40) 간의 거리)(S120). 이후, 제어부(160)를 통해 상기 거리차를 계산하여 초기 장착시의 기판(30)과 마스크(40) 사이의 거리를 산출한다(S130). 이때 기판(30)의 두께와 마스크(40)의 두께를 감안하여 거리를 계산한다. 이후, 초기 장착시의 기판(30)과 마스크(40) 사이의 거리를 참조하여 목표로 하는 거리가 되도록 기판 구동부(130)를 동작시켜 기판 지지수단(20)을 상승한다(S140). 예를 들어 최초 측정시 거리 측정 수단(170)과 기판(30) 간의 거리가 50mm였고, 거리 측정 수단(170)과 마스크(40) 간의 거리가 40mm 였다면 이들 차에 의해 초기 장착시 기판(30)과 마스크(40) 사이의 거리는 10mm가 된다. 따라서 목표로 하는 기판(30)과 마스크(40) 사이의 거리가 0.1mm일 경우에는 기판(30)을 약 9.9mm상승시킨다.

상기의 방법을 통해 기판(30)과 마스크(40) 사이 간격을 100㎛이내가 되도록 한다. 바람직하게는 10 내지 60㎛가 되도록 하는 것이 효과적이다.

이후, 기판(30)과 마스크(40)의 정렬을 실시한다.

도 9a 내지 도 9e는 본 실시예에 따른 정렬마크와 카메라부를 이용한 기판과 마스크의 정렬을 설명하기 위한 도면이다. 하기에서는 도 9를 참조하여 기판과 마스크의 정렬을 설명한다.

도 9a와 같이 기판(30)과 마스크(40)의 정렬을 위해 카메라부의(150) 렌즈(151)와 배율 조절부(152)를 이용한 줌아웃(zoom-out)을 통해 CCD 카메라(153)의 조망 영역을 확대(정렬 마크는 축소)하여 기판(30)과 마스크(40)의 정렬 마크(31, 41)를 인식하고 이후, 도 9b와 같이 제 1 정렬을 실시한다(S30).

상기에서 카메라부(150)의 줌아웃을 통해 기판(30)과 마스크(40) 상에 형성된 정렬 마크(31, 41)가 인식될 정도의 줌 아웃을 하는 것이 바람직하다. 즉, 카 메라부(150)를 순차적으로 줌아웃을 실시하여 카메라부의 조망 영역 내에 기판(30)과 마스크(40)의 정렬 마크(31, 41)가 인식되었을때 줌아웃을 정지하는 것이 바람직하다. 이는 본 실시예의 제 1 정렬에서는 4세대 이상으로 대면적화된 기판(30)과 마스크(40)가 기판 지지부(20) 및 마스크 정렬부(110) 상에 장착될 경우 이들 간의 정렬 오차에 의해 기존의 CCD의 조망 영역을 벗어나는 경우의 문제를 해결하기 위한 것이고, 이렇게 벗어난 기판(30)과 마스크(40)의 정렬 마크(31, 41)를 근접배치시키기 위함이다.

따라서, 줌 아웃을 통해 확대된 조망 영역의 범위는 기판(30)과 마스크(40)의 초기 장착시의 미스 얼라인을 커버할 수 있을 정도의 범위인 4.0mm×3.0mm 내지 8.0mm×6.0mm인 것이 바람직하다. 본 실시예에서는 6.0mm×4.0mm 내지 7.0mm×5.0mm인 것이 더욱 바람직하다. 상기의 범위는 4세대 기판을 기준으로 설정된 범위로, 상기 수치는 기판(30)의 사이즈에 따라 변화될 수 있다. 바람직하게는 상기의 조망 영역의 범위는 기판(30)과 마스크(40)가 기계적 수단을 통해 최초로 로딩될 경우 발생하는 오정렬에 따라 변화되는 것이 효과적이다.

카메라부(150)의 줌 아웃을 통해 상기의 조망 영역 내로 기판 정렬 마크(31)와 마스크 정렬 마크(41)가 인식되면 카메라부(150)는 이를 촬영하여 그 결과는 제어부(160)에 전송된다. 제어부(160)는 촬영 이미지를 이용하여 두 마크 간의 거리를 판단하여 마스크 정렬 마크(41)를 움직여 기판 정렬 마크(31)의 인접 영역으로 이동시킨다. 이를 위해 마스크 구동부(120) 그리고 이와 동렬 연결된 마스크 정렬부(110)를 통해 마스크(40)를 x-y-θ 방향으로 움직여 도 9b에 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크(31)와, 마스크 정렬 마크(41)를 근접배치되도록 한다. 이때 후속 제 2 정렬 시 줌 인(zoom-in)을 통해 좁아진 조망영역 내에 두 정렬 마크가 위치되도록 근접 배치한다.

상기와 같은 제 1 정렬 시 카메라부(150)의 해상도(resolution)는 ±0.02mm인 것이 바람직하다.

상기와 같이 제 1 정렬을 통해 기판 정렬 마크(31)와 마스크 정렬 마크(41)를 근접 배치시킨 다음 카메라부(150)의 초점 중심을 이동하여 초점 중심에 근접배치된 기판 정렬 마크(31)와 마스크 정렬 마크(41)가 배치되도록 한다. 이는 후속 제 2 정렬 시 줌인을 통해 카메라부(150)의 조망영역이 축소(정렬 마크는 확대)되어 정렬 마크(31, 41)가 조망 영역을 벗어나기 때문에 카메라부(150)의 초점 중심을 이동시켜 이러한 문제를 해결할 수 있다. 여기서 카메라부(150)의 초점 중심의 이동은 카메라부(150) 내부의 x, y 스테이지(154a, 154b)를 포함하는 카메라 구동부(154)에 의해 이루어진다.

만일 기판 정렬 마크(31)와 마스크 정렬 마크(41)의 정렬 오차가 발생하지 않았을 경우 즉, 기판 정렬 마크(31)와 마스크 정렬 마크(41)가 카메라부(150)의 초점 중심에 근접 배치되어 있을 경우에는 상기의 제 1 정렬을 실시하지 않을 수도 있다.

이후, 도 9d와 같이 줌 인을 통해 CCD 카메라(153)의 조망 영역을 축소하여 기판 정렬 마크(31)와 마스크 정렬 마크(41)를 확대한 다음, 도 9e와 같이 제 2 정렬을 통해 기판 정렬 마크(31)와 마스크 정렬 마크(41)를 일치시켜 기판(30)과 마 스크(40)를 정렬한다(S50).

상기 조망 영역의 범위는 2.0mm×1.1mm 내지 4.0mm×3.0mm인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 2.5mm×1.6mm 내지 3.5mm×2.6mm인 것이 효과적이다. 이때의 카메라부(150)의 해상도는 ±0.003mm 인 것이 바람직하다.

제 1 정렬을 통해 정렬된 기판과 마스크 정렬 마크(31, 41)는 카메라부(150)의 줌 인을 통해 도 9d에 도시된 바와 같이 확대되어 나타난다. 이렇게 확대된 이미지는 케메라부(150)에서 촬영되어 제어부(160)에 전송된다. 제어부(160)는 전송 이미지를 판독한 다음 마스크 정렬 마크(41)를 x-y-θ 방향으로 움직여 도 9e에 도시된 바와 같이 기판 정렬 마크(31)와 일치되도록 한다.

즉, 챔버(10) 외부에 배치된 마스크 구동부(120)가 구동하여 이와 연결된 지지축(121)에 구동력이 전달되고, 챔버(10) 내부에 배치되어 지지축(121)과 동력 연결된 마스크 정렬부(110)가 지지축(121)에 의해 움직이게 된다. 이때, 마스크 정렬부(110) 상에는 마스크(40)가 장착되어 있다.

이와 같은 제 2 정렬을 통해 기판(30)과 마스크(40)의 정렬 오차가 ±1㎛이내가 되도록 하는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명은 두번의 초점 조정을 통한 두번의 정렬을 실시하였지만 이에 한정되지않고 다수번의 초점 조정과 정렬을 실시할 수 있다. 그리고, 상기의 제 1 정렬 후 기판(30)을 z 방향으로 이동시켜 기판(30)과 마스크(40) 사이의 간격을 50㎛이내(바람직하게는 1 내지 40㎛)로 더욱 줄인 다음 제 2 정렬을 실시하여 기판(30)과 마스크(40) 사이의 정렬 오차를 줄일 수도 있다.

상기와 같은 정렬을 통해 기판(30)을 기판 지지부(20)에 초기 장착후, 기판(30)에는 z-방향으로의 움직임만 가해지기 때문에 기판(30)의 휨 발생이 현격하게 줄어든다. 또한, 카메라부(150)의 조망 영역을 자유롭게 확대 및 축소할 수 있고, 중심 초점을 자유롭게 이동시킬 수 있어 대면적 기판(30)과 마스크(40)의 정렬시 용이하게 사용될 수 있다. 또한, 챔버(10)의 외부에 구동부(120, 130, 140)가 배치되고 이와 동력연결된 축을 통해 기판(30)과 마스크(40)를 정렬함으로 인해 구동부(120, 130, 140)에서 발생하는 파티클 문제를 해결할 수 있다.

상기와 같이 정렬이 완료된 기판(30)과 마스크(40)를 고정 수단(50)을 통해 고정한다(S60). 이는 자기력을 이용하여 마스크(40)를 자기력으로 잡아당겨 기판(30)과 마스크(40)를 고정한다. 즉, 기판 지지부(20) 하부에 위치한 자성체의 고정 수단(50)을 상승시켜 자석에 붙는 금속성의 재질로 제작된 마스크(40)를 자성체의 고정 수단(50)으로 고정시킨다.

여기서, 기판 지지부(20)는 인바(INVAR)계열, SUS계열, Ni계열 등의 재질도 제작되어 고정수단(50)인 자성체가 기판 지지부(20)에서 멀어지면 자장이 약하게 되어 기판(30)과 마스크(40)는 분리되고, 자성체가 기판 지지부(20)에 가까워지면 자장이 강하게 되어 기판(30)과 마스크(40)를 고정하게 된다.

본 발명은 이에 한정되지 않고, 상술한 고정 수단(50) 대신 정전척을 사용할 수도 있다. 이때 정전척을 사용할 경우 금속성의 마스크(40)와의 스파크와 같은 방전 현상을 방지하고 정전력을 향상시키기 위해 금속성의 마스크(40) 표면에 절연성 코팅막을 형성시킬 수도 있다.

상술한 바와 같이 기판(30)과 마스크(40)가 정렬되고, 고정된 후 마지막으로 정렬 상태를 체크한다(S70). 이때, 고정된 후의 기판(30)과 마스크(40)의 정렬 오차가 ±3㎛ 이내일 경우에는 증착 공정을 실시하고(S80), 그렇치 않을 경우에는 고정수단을 분리하고 다시 제 2 정렬을 실시한다(S50).

상기의 증착 공정은 챔버(10) 내부의 원료 공급부(180)로부터 공급된 증착 원료가 마스크(40)에 의해 노출된 기판(30)에 형성되어 증착이 이루어진다.

이후, 자성체의 고정수단(50)을 하강시켜 기판(30)과 마스크(40)를 분리시킨(S90) 다음 소정의 박막이 증착된 기판(30)과 마스크(40)를 챔버(10) 외부로 배출한다(S100).

상술한 바와 같이 본 발명은 카메라부의 조망 영역을 자유롭게 확대 및 축소할 수 있고, 카메라 이동을 통해 정렬 마크를 카메라의 조망의 중심으로 자유롭게 이동시킬 수 있어 대면적 기판과 마스크의 챔버 삽입시의 정렬 오차에 따른 정렬 마진을 충분히 확보할 수 있고 마스크와 기판의 이동을 통해 챔버내에서 자체적으로 대면적 기판과 마스크의 정렬을 용이하게 실시할 수 있어 별도의 챔버 외부에서 이루어지는 기계적 정렬이 필요없게 되므로 공정시간이 단축되고 생산성이 향상된다.

또한, 카메라 조망영역 확대 및 축소와 챔버내 자체 정렬을 통해 정확도와 재현성이 향상된다.

또한, 4세대 이상의 대면적 기판을 챔버내부의 하단에 설치되어 있는 지지수단에 장착함으로 정렬 공정시의 기판의 휨 발생을 방지할 수 있다.

또한, 챔버의 외부에 구동부가 배치되고 이와 동력연결된 축을 통해 기판과 마스크를 정렬함으로 인해 구동부에서 발생하는 파티클 문제를 해결할 수 있고, 챔버 내부의 압력조건을 파괴하지 않은 상태에서 정렬을 수행할 수 있어 압력 변화에 따른 마스크와 기판 위치 변경 가능성을 배제시킬 수 있다.

Claims

챔버 외부에서 상기 챔버 내측 기판 지지부와 동력 연결되는 기판 구동부;

상기 기판 지지부 상에 배치되고, 마스크가 안착되어 이동 가능한 마스크 정렬부;

상기 챔버 외부에서 상기 마스크 정렬부와 동력 연결되어 구동력을 상기 마스크 정렬부에 인가하는 마스크 구동부;

챔버의 외측에 배치되어 복수의 조망영역을 갖고, 기판과 마스크의 정렬 마크를 촬영하는 카메라부를 포함하는 정렬 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 카메라부의 촬영 영상에 따라 상기 구동부들의 동작을 제어하는 제어부를 더 포함하는 정렬 장치.
청구항 1에 있어서,

정렬된 기판과 마스크를 고정하는 고정 수단과 상기 고정수단의 움직임을 제어하는 고정수단 구동부를 더 포함하는 정렬 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 기판과 상기 마스크 사이 간격을 일정 범위 내로 유지하기 위한 거리 측정부를 더 포함하는 정렬 정치.
청구항 1에 있어서,

상기 마스크 구동부는 챔버 외부에 배치되어 지지축에 의해 상기 챔버 내부의 상기 마스크 정렬부와 동력 연결된 정렬 장치.
청구항 5에 있어서,

상기 지지축은 상기 챔버를 관통하되, 지지축에 의한 관통시 챔버 내부의 압력 변화를 방지하기 위한 실링 수단이 구비된 정렬 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 마스크 정렬부와 상기 기판 지지부의 수평도는 ±50㎛이하인 정렬 장치.
청구항 1에 있어서, 상기 카메라부는,

다수의 광학 렌즈를 포함하는 렌즈부;

상기 광학 렌즈의 간격을 조절하여 상기 조망 영역을 조절하는 배율조정부;

상기 조망 영역의 영상을 촬영하는 CCD 카메라;

상기 CCD 카메라를 x-y 방향으로 구동하는 카메라 구동부; 및

상기 CCD카메라를 상기 챔버의 외측에 고정하는 고정부재를 포함하는 정렬 장치.
청구항 8에 있어서,

상기 CCD 카메라의 일측에 배치되어 빛을 발광하는 발광 수단을 더 포함하는 정렬 장치.
청구항 1에 있어서,

상기 카메라부의 상기 조망 영역에 해당하는 상기 챔버의 외벽은 투명한 투광부를 포함하고, 상기 카메라부의 상기 조망 영역에 해당하는 상기 기판 지지부에는 관통공이 형성된 정렬 장치.
청구항 10에 있어서,

상기 투광부는 수정등의 투광성 물질로 제작되고, 상기 투광부를 덮는 덮개 또는 상기 투광부 상부에 퍼지 가스를 분사하여 상기 투광부를 보호하는 정렬장치.
청구항 1에 있어서,

상기 기판 구동부는 z 방향의 구동력을 인가하며, 상기 마스크 구동부는 x-y-θ 방향의 구동력을 인가하는 정렬 장치.
챔버 내부의 마스크 정렬부 및 기판 지지부 상에 정렬 마크가 형성된 마스크와 기판을 각기 안착하는 단계;

카메라의 제 1 조망 영역에서 제 1 정렬 공정을 실시하는 단계;

상기 제 1 정렬 공정에 의해 정렬된 상기 정렬 마크와 마스크 정렬 마크의 중심으로 상기 카메라의 초점 중심을 이동하는 단계;

상기 카메라의 제 1 조망 영역보다 좁은 제 2 조망 영역에서 제 2 정렬 공정을 실시하는 단계;

정렬된 상기 기판과 마스크를 고정하는 단계를 포함하는 기판과 마스크 정렬 방법.
청구항 13에 있어서,

기준점으로부터 상기 기판 사이의 거리를 측정하는 단계;

상기 기준점으로부터 상기 마스크 사이의 거리를 측정하는 단계;

상기 측정 결과를 통해 상기 기판과 상기 마스크 사이의 거리를 산출하는 단계; 및

상기 기판 지지부를 z-방향으로 구동시켜 상기 기판과 상기 마스크 사이의 거리를 조절하는 단계를 포함하는 기판과 마스크 정렬 방법.
청구항 13에 있어서, 상기 카메라의 상기 제 1 조망 영역에서 상기 제 1 정렬 공정을 실시하는 단계는,

상기 카메라의 줌 아웃을 통해 상기 기판과 마스크 상에 형성된 정렬 마크를 인식될 상기 제 1 조망 영역을 확보하는 단계; 및

상기 마스크 정렬부를 x-y-θ 방향으로 구동시켜 상기 마스크 상에 형성된 정렬 마스크와 상기 기판 상에 형성된 정렬 마스크를 인접 배치하는 단계를 포함하는 기판과 마스크 정렬 방법.
청구항 15에 있어서,

상기 제 1 조망 영역은 4.0mm×3.0mm 내지 8.0mm×6.0mm 범위이고, 상기 카메라의 해상도는 ±0.02mm인 기판과 마스크 정렬 방법.
청구항 13에 있어서, 상기 카메라의 제 1 조망 영역보다 좁은 상기 제 2 조망 영역에서 상기 제 2 정렬 공정을 실시하는 단계는,

상기 카메라의 줌 인을 통해 상기 정렬 마크가 확대된 제 2 조망 영역을 확보하는 단계; 및

상기 마스크 정렬부를 x-y-θ 방향으로 구동시켜 상기 마스크 상에 형성된 정렬 마스크와 상기 기판 상에 형성된 정렬 마스크를 정렬하는 단계를 포함하는 기판과 마스크 정렬 방법.
청구항 17에 있어서,

상기 제 2 조망 영역은 2.0mm×1.1mm 내지 4.0mm×3.0mm범위 이고, 상기 카메라의 해상도는 ±0.003mm 인 기판과 마스크 정렬 방법.
기판이 탑재된 로드락 챔버;

상기 로드락 챔버의 기판을 이송하는 이송 챔버;

상기 이송챔버로 부터 기판을 공급받아 박막 증착 공정을 진행하고, 마스크 정렬 장치가 포함된 공정 챔버; 및

상기 공정 챔버에 박막 증착을 위한 마스크를 이송하는 마스크 로더를 포함하고,

상기의 마스크 정렬 장치는,

상기 공정 챔버 내부에 배치되어 상기 마스크가 안착되고, x-y-θ 방향으로 이동가능한 마스크 정렬부;

상기 공정 챔버 외부에 배치되어 상기 마스크 정렬부에 x-y-θ 방향의 구동력을 인가하는 마스크 구동부;

상기 기판에 z방향의 구동력을 인가하는 기판 구동부;

상기 공정 챔버의 외측에 배치되어 줌기능을 통해 다수의 조망영역을 갖고, 상기 기판과 상기 마스크의 정렬 마크를 촬영하는 카메라부; 및

상기 카메라부의 촬영 영상에 따라 상기 구동부들의 동작을 제어하는 제어부를 포함는 박막 제조 장치.