KR20110019990A - 기판 정렬 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 정렬 방법에 관한 것으로, 상기 기판의 정렬 마크 식별 유무를 판단하여 상기 판단 결과, 전체 정렬 마크가 식별되는 경우, 상기 기판의 정렬 마크를 이용하여 기판을 정렬하거나, 전체 정렬 마크의 개수 중 절반을 초과하는 정렬 마크가 식별되지 않는 경우, 정렬 오류 신호를 생성하거나, 하나 이상에서 절반 이하의 절렬 마크가 식별되는 경우, 식별된 정렬 마크를 이용하여 식별되지 않는 정렬 마크의 가상 위치를 설정한 이후, 식별된 정렬 마크와 가상 위치의 정렬 마크를 이용하여 기판을 정렬하는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법을 제공한다.
본 발명은 정렬 마크의 인식 여부를 빠르게 판단할 수 있고, 식별되지 못한 정렬 마크의 위치를 예측하고, 예측된 가상의 정렬 마크의 위치를 이용하여 기판을 정렬할 수 있다.
기판, 정렬, 정렬 마크, 예측, 식별, 가상 위치

Description

기판 정렬 방법{Method for aligning a substrate}
본 발명은 기판 정렬 방법에 관한 것으로, 정렬 마크를 이용하여 기판을 정렬하되, 일부 정렬 마크의 위치를 파악하지 못하더라도 기판을 정렬시킬 수 있는 기판 정렬 방법에 관한 것이다.
종래에는 기판 정렬 장치는 기판을 기판 안치부(예를 들어 서셉터 또는 정반) 상에 배치시키거나, 두 기판 간을 정확하게 정렬하기 위해 사용된다.
최근에는 액정 표시 패널(Liquid Crystal Display Device; LCD), 플라즈마 표시 패널(Plasma Display Panel; PDP) 및 유기 EL(Organic Light Emitting Device; OLED)와 같은 평판 표시 패널의 사용이 증대되고 있다. 이와 같은 평판 표시 패널의 경우, 미세 패턴이 형성된 한쌍의 평판형 기판을 접합시켜 제작한다.
따라서, 두 기판 간을 정확하게 정렬시켜 합착하는 기술이 매우 중요하게 작용한다. 이는 이러한 기판들 간의 합착이 패널 공정의 거의 마지막 공정에 해당하기 때문에 두 기판 간의 정렬이 어긋날 경우에는 패널 자체를 완전히 버리게 되는 문제가 발생한다. 그리고, 두 기판 간의 미세 패턴들을 일치시키는 정렬을 하기 위 해서는 매우 정확한 정렬이 수행되어야 한다.
이를 위해 종래에는 기판에 다수의 정렬 마크를 형성하고, 이 정렬 마크를 기준으로 기판에 미세 패턴을 형성한다. 그리고, 미세 패턴이 형성된 두 기판의 정렬 마크를 일치시켜 두 기판간을 정렬하였다.
이때, 종래의 정렬 장치의 경우, 기판쌍에 형성된 모든 정렬 마크가 일치할 경우 정렬 완료로 판단하여 다음 동작(즉, 기판 합착)을 수행하였다. 하지만, 미세패턴 공정시 정렬 마크가 미세한 막에 의해 가려지거나, 정렬 장치의 비젼 시스템의 오동작으로 인해 정렬 마크가 식별되지 못하게 된다. 이와 같이 다수의 정렬 마크 중 일부의 정렬 마크를 식별하지 못할 경우에는 정렬을 완료하지 못하게 된다. 즉, 이러한 상태를 에러로 판단하여 정렬 작업은 물론 다음 동작을 수행하지 못하였다.
또한, 종래에는 이와 같이 정렬 마크를 자동으로 식별하지 못할 경우 수동으로 작업자가 정렬 마크를 찾은 이후에 정렬을 진행하였기 때문에 작업 시간이 길어지게 되고, 생산성이 떨어지는 문제가 발생하였다. 그리고, 수동으로도 정렬 마크를 찾지 못할 경우에는 기판을 폐기하여야 하는 단점이 있다.
따라서, 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 인식 되지 못한 정렬 마크의 위치를 인식된 나머지 정렬 마크를 이용하여 정렬 마크의 위치를 예측하고, 이 예측된 가상의 정렬 마크를 이용하여 기판을 정렬하여 정렬 에러를 줄일 수 있고, 기판 정렬을 위한 작업 시간의 단축은 물론 생산성을 향상시킬 수 있는 기판 정렬 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 기판을 정렬하기 위한 정렬 장치에 기판을 배치하는 단계와, 상기 기판의 정렬 마크 식별 유무를 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 전체 정렬 마크가 식별되는 경우, 상기 기판의 정렬 마크를 이용하여 기판을 정렬하거나, 전체 정렬 마크의 개수 중 절반을 초과하는 정렬 마크가 식별되지 않는 경우, 정렬 오류 신호를 생성하거나, 하나 이상에서 절반 이하의 절렬 마크가 식별되는 경우, 식별된 정렬 마크를 이용하여 식별되지 않는 정렬 마크의 가상 위치를 설정한 이후, 식별된 정렬 마크와 가상 위치의 정렬 마크를 이용하여 기판을 정렬하는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법을 제공한다.
상기 기판은 사각형 형태의 기판을 사용하고, 기판의 가장자리 영역에 각기 다수의 정렬 마크가 배치되고, 이중 1개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우, 식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 미식별된 정렬 마크의 위치를 식별된 정 렬 마크를 이용하여 산출하는 단계를 포함하되, 미식별된 정렬 마크의 위치 산출은, 식별된 정렬 마크 중 기판 중심을 기준으로 대향하는 2개의 식별된 정렬 마크 간을 연결하는 대각선을 형성하고, 이 대각선을 대향하는 2개의 식별된 정렬 마크를 각기 기준으로 서로 반대 방향으로 45도 회전시켜 만나는 지점의 위치를 미식별된 정렬 마크의 위치로 선택하는 것이 가능하다.
상기 기판은 사각형 형태의 기판을 사용하고, 기판의 가장자리 영역에 각기 다수의 정렬 마크가 배치되고, 이중 1개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우, 식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 미식별된 정렬 마크의 위치를 식별된 정렬 마크를 이용하여 산출하는 단계를 포함하되, 미식별된 정렬 마크의 위치 산출은, 식별된 정렬 마크 중 기판 중심을 기준으로 대향하는 2개의 식별된 정렬 마크와 미식별된 정렬 마크 사이에 위치한 변과 각기 평행하도록 연장된 2개의 가상 기준선을 연장시키고, 연장된 2개의 가상 기준선이 만나는 교점의 위치를 미식별된 정렬 마크의 위치로 선택하는 것이 가능하다.
상기 기판은 사각형 형태의 기판을 사용하고, 기판의 4 꼭지점 영역에 각기 다수의 정렬 마크가 배치되고, 이중 2개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우, 식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 미식별된 정렬 마크의 위치를 식별된 정렬 마크를 이용하여 산출하는 단계를 포함하되, 미식별된 정렬 마크의 위치 산출은, 식별된 2개의 정렬 마크 사이를 연결하는 제 1 가상 기준선을 형성하는 단계와, 상기 제 1 가상 기준선을 상기 식별된 2개의 정렬 마크를 기준으로 각기 반대 방향으로 45도 회전시켜 제 2 및 제 3 가상 기준선을 형성하는 단계와, 식별된 2개 의 정렬 마크와 미식별된 2개의 정렬 마크 사이에 위치한 기판의 변들과 평행한 적어도 1개의 제 4 및 제 5 가상 기준선을 형성하는 단계와, 상기 제 2 및 제 3 가상 기준선과 상기 제 4 및 제 5 가상 기준선들 간의 교점을 미식별된 정렬 마크의 위치로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기판은 사각형 형태의 기판을 사용하고, 기판의 가장자리 영역에 각기 다수의 정렬 마크가 배치되고, 이중 1개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우, 식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 미식별된 정렬 마크의 위치를 식별된 정렬 마크를 이용하여 산출하는 단계를 포함하되, 미식별된 정렬 마크의 위치 산출은, 식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 상기 기판을 적어도 1회 90도 회전시키는 단계와, 회전된 기판의 정렬 마크를 식별하는 단계와, 회전된 이후 식별된 정렬 마크의위치를 저장하는 단계와, 최초 식별된 정렬 마크의 위치를 기준위치로 하여 회전후 식별된 정렬 마크 중 적어도 2개의 영역의 정렬 마크 위치를 일치시키는 단계와, 최초 미식별된 정렬 마크의 영역에 위치하는 회전된 이후 식별된 정렬 마크의 위치를 미식별된 정렬 마크의 위치로 저장하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 기판은 사각형 형태의 기판을 사용하고, 기판의 4 꼭지점 영역에 각기 다수의 정렬 마크가 배치되고, 이중 2개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우, 식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 미식별된 정렬 마크의 위치를 식별된 정렬 마크를 이용하여 산출하는 단계를 포함하되, 미식별된 정렬 마크의 위치 산출은, 상기 기판의 일부에 기준점을 설명하고, 이 기준점을 기준으로 식별된 정렬 마 크의 위치를 저장하는 단계와, 상기 기판을 적어도 1회 90도 회전시키는 단계와, 회전된 기판의 중심과 회전되기 전 기판의 중심을 일치시키는 단계와, 최초 미식별된 정렬 마크의 영역에 위치하는 회전된 이후 식별된 정렬 마크의 위치를 미식별된 정렬 마크의 위치로 저장하는 단계를 포함하는 것이 가능하다.
상술한 바와 같이 본 발명은 정렬 마크의 인식 여부를 빠르게 판단할 수 있다.
또한, 본 발명은 인식 즉, 식별되지 못한 정렬 마크의 위치를 예측하고, 예측된 가상의 정렬 마크의 위치를 이용하여 기판을 정렬함으로 인해 정렬 불량 및 정렬 에러를 줄일 수 있고, 기판 정렬을 위한 작업 시간을 단축시키고, 생산성을 향상시킬 수 있다.
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 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 장치의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 기판 정렬 장치는 기판(100)이 안치되는 스테이지(200)와, 스테이지(200) 상의 기판(100)을 X, Y, Z 및 θ 조정하는 캘리브레이션부(300)와, 기판(100)의 정렬 위치를 검출하는 비전 시스템(400)과, 상기 비전 시스템(400)에 따라 상기 캘리브레이션부(300)의 동작을 제어하는 정렬 제어부(500)를 구비한다.
본 실시예에서는 기판(100)으로는 투광성의 기판을 사용하는 것이 효과적이다. 예를 들어 상기 기판(100)으로 유리 기판 또는 플라스틱 기판을 사용할 수 있다. 물론 가요성의 기판을 사용할 수도 있다. 이때, 기판(100)의 일측에는 정렬을 위한 정렬 마크가 형성된다. 즉, 사각형 형태의 기판(100)을 사용하는 경우, 기판(100)의 네 꼭지점 영역에 각기 정렬 마크가 위치한다. 물론 이에 한정되지 않고, 내 변 각각의 중심 영역에 정렬 마크가 마련될 수도 있다. 도면에서는 꼭지점 영역에 정렬 마크가 형성됨을 중심으로 도시되었다. 본 실시예에서는 적어도 2 포인트 이상의 영역에 정렬 마크가 형성되는 것이 효과적이다.
스테이지(200)는 기판(100)을 잡아 줌으로 인해 기판(100) 처리 공정(예를 들어, 액정 적하, 실란트 도포 또는 기판 합착 등)시 기판(100)의 흔들림에 의한 공정 불량을 방지한다. 따라서, 상기 스테이지(200) 상에는 도시되지 않았지만, 액정 적하를 위한 장치, 또는 실란트 도포를 위한 장치 또는 기판 합착을 위한 장치가 마련될 수 있다.
이는 상기의 기판 정렬 장치가 액정 적하 장치와 실란트 디스펜서 장치 그리 고 기판 합착 장치의 일부 구성요소로 포함될 수 있기 때문이다. 물론 액정 적하 장치와 실란트 디스펜서 장치 그리고 기판 합착 장치 외측에 상기 기판 정렬 장치가 부착될 수도 있다. 여기서, 기판 합착 장치 내의 기판 정렬 장치는 상부 기판과 하부 기판 중 어느 하나의 기판에 대해서 X, Y, Z 및 θ 이동시킬 수도 있다.
스테이지(200)는 기판(100)과 동일한 판 형상으로 제작된다. 그리고, 스테이지(200)에는 기판(100) 정렬을 위한 스테이지 정렬 마크(즉, 기준 정렬 마크)가 형성된다. 이를 통해 스테이지(200) 상측에 기판(100)의 위치를 정확하게 정렬할 수 있다. 스테이지의 정렬 마크는 기판(100)의 정렬 마크에 대응하는 위치에 마련된다.
본 실시예에서는 상기 기판(100)의 정렬 마크와 스테이지(200)의 정렬 마크를 일치시켜 기판(100)을 정렬한다. 물론 상부 및 하부 기판의 합착시에는 상부 기판의 정렬 마크와 하부 기판의 정렬 마크를 정렬하는 것이 바람직하다.
캘리브레이션부(300)는 기판(100)의 미세 소정을 통해 기판(100)을 스테이지(200) 상의 목표하는 위치에 배치한다. 이때, 캘리브레이션부(300)는 기판(100)을 X, Y, Z 및 θ 방향으로 이동시켜 기판(100)의 위치를 정렬한다.
비전 시스템(400)은 카메라부(410)를 통해 기판(100)과 스테이지(200)의 정렬 마크를 촬영하고, 그 결과를 비전 제어부(420)에 제공한다. 비전 시스템(400)은 정렬 마크의 좌표 결과를 저장한다.
정렬 제어부(500)는 비전 시스템(400)을 통해 촬영된 이미지(또는 이미지 데이터)를 이용하여 캘리브레이션부(300)의 동작을 제어한다. 이를 통해 기판(100)의 미세 조정을 수행할 수 있게 된다.
정렬 제어부(500)는 기판 상의 정렬 마크 중 일부의 정렬 마크가 확인 되지 않는 경우, 확인 되지 않는 정렬 마크의 위치를 가상으로 설정하여 정렬을 수행하는 정렬 마크 보상 모듈을 구비한다. 이를 통해 다수의 정렬 마크 중 일부의 정렬 마크가 판독(즉, 확인)되지 않는 경우 발생할 수 있는 에러를 예방할 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 정렬 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
먼저 도 2에서와 같이 기판(100)을 정렬하기 위한 장치에 배치한다(S100). 즉, 본 실시예에서는 도 1에 도시된 바와 같이 기판(100)을 정렬을 위한 스테이지(200) 상에 배치한다.
이어서, 기판(100)의 정렬 마크의 식별 유무를 판단한다(S110). 도 1에 도시된 바오 같이 비젼 시스템(400)을 이용하여 기판(100)의 정렬 마크를 확인한다. 이는 앞선 종래 기술에 설명한 바와 같이 미세 패턴 형성 공정 중에 기판 상의 정렬 마크가 제거되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
판단 결과, 전체 정렬 마크가 식별 되는 경우, 스테이지 정렬 마크(즉, 기준 정렬 마크)와 기판(100) 상의 정렬 마크를 정렬시킨다(S120). 또한, 판단 결과, 절반 개수를 초과하는 정렬 마크가 식별되지 않는 경우에는 정렬 오류로 분리하여 오류 신호를 생성한다(S130). 그리고, 오류 신호가 생성되면 해당 기판은 파기된다.
그리고, 하나 이상 에서 절반 개수 이하의 정렬 마크가 식별되는 경우에는 식별된 정렬 마크를 이용하여 식별되지 않는 정렬 마크의 위치를 가상으로 설정한다(S140). 이어서, 식별된 정렬 마크와 가상으로 설정된 정렬 마크를 스테이지의 정렬 마크(즉 기준 정렬 마크)와 정렬 시켜 기판(100)을 정렬한다(S150).
하기에서는 기판(100)의 정렬 마크의 식별 유무를 판단함을 좀더 구체적으로 설명한다. 도 1에서와 같이 비젼 시스템(400)의 4개의 카메라(410)를 각기 기판(100)의 정렬 마크가 위치한 꼭지점 영역에 위치시킨다. 이어서, 카메라(410)의 초점을 조절하여 정렬 마크가 위치할 영역을 촬영한다. 그리고, 촬영된 영상의 이미지를 분석하여 정렬 마크의 식별 유무를 판단한다. 이미지 분석의 경우, 투명 기판(100)을 사용하는 경우, 정렬 마크는 불투광성의 물질로 제작된다. 이를 통해 촬영시 불투광성 영역의 형태가 입력된 정렬 마크의 형태와 유사(즉, 오차 범위 내에서 동일)하는지 유무를 판단한다.
물론 정렬 마크의 식별 유무는 이에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들어 하나의 카메라를 이용하여 다수의 정렬 마크를 식별할 수 있고, 식별시 육안으로 확인하여 정렬 마크를 식별할 수 있다. 또한, 본 실시예에서는 이러한 정렬 마크의 식별 유무를 판단하는 단계 동안 식별된 정렬 마크의 좌표 값을 판단하고 이 좌표 값들을 저장할 수도 있다.
상술한 바와 같이 본 실시예에서는 정렬 마크를 사전에 식별함으로 인해 기판(100)의 정렬 마크가 미 식별된 기판을 미리 판단할 수 있다. 그리고, 미식별된 기판 중 정렬 마크에 대한 보상이 가능한 기판(100)을 판단한다. 이를 통해 후속 되는 공정 시간을 단출할 수 있고, 후속 공정의 진행 방향을 용이하게 결정할 수 있다. 예를 들어, 전체 정렬 마크가 식별된 기판(100)의 경우, 바로 기판 정렬 공정을 수행할 수 있고, 절반 이하의 정렬 마크가 검출되지 않는 기판(100)의 경우, 기판 정렬 공정을 수행하지 않고 기판을 폐기할 수 있다.
하기에서는 도면을 참조하여 식별된 정렬 마크를 이용하여 식별되지 않은 정렬 마크의 위치를 가상으로 설정하는 방법에 관해 설명한다.
도 3은 일 실시예에 따른 식별되지 않은 정렬 마크 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
하기에서는 사각형 형태의 기판 상에 4개의 정렬 마크가 배치됨을 중심으로 설명한다. 그리고, 도 3에서는 4개의 정렬 마크 중 하나의 정렬 마크가 식별되지 않음을 중심으로 설명한다.
앞서 언급한 바와 같이 비젼 시스템을 통해 기판 상의 4 지점에서 정렬 마크의 식별 유무를 판단한다. 이때, 도 3에서와 같이 3개의 정렬 마크가 식별되고, 하나의 정렬 마크가 식별되지 않는다.
이때, 정렬 마크 식별 시 식별된 3개의 정렬 마크 즉, 제 1 내지 제 3 정렬 마크(M1, M2, M3)의 위치를 저장한다. 제 1 내지 제 3 정렬 마크(M1, M2, M3)의 위치 결정은 다음과 같다. 정렬 장치는 장치 내부로 로딩되는 기판의 X축의 길이와 Y축의 길이를 계산한다. 상기 계산된 기판의 X축과 Y축의 길이를 기준으로 식별된 3개의 제 1 내지 제 3 정렬 마크(M1, M2, M3)의 위치를 결정한다. 이때, 기판의 중심이 좌표의 중심이 될 수 있다. 물론 기판의 일측 가장자리(즉, 일 꼭지점)가 좌표의 중심이 될 수도 있다. 이와 같이 결정된 제 1 내지 제 3 정렬 마크(M1, M2, M3)의 위치는 앞서 언급한 정렬 제어부(500) 또는 비젼 시스템(400)에 저장한다.
이어서, 식별된 제 1 내지 제 3 정렬 마크(M1, M2, M3)의 저장된 위치를 이 용하여 미식별된 제 4 정렬 마크(M4)의 위치를 결정한다. 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이 대향하는 두개의 식별된 제 1 및 제 3 정렬 마크(M1, M3)간을 연결하는 대각선(L1)을 각 제 1 및 제 3 정렬 마크(M1, M3)를 기준으로 미 식별된 정렬 마크(즉, 제 4 정렬 마크(M4)) 위치 영역으로 회전시킨다. 이는 제 4 정렬 마크가 위치하여야 하는 영역이 본 실시예에서는 두 변이 만나는 꼭지점 영역에 위치하기 때문이다.
이때, 대각선(L1)을 제 1 정렬 마크(M1)를 기준으로 반 시계 방향으로 45도 회전시켜 제 1 가상 기준선(L2)을 형성한다. 그리고, 제 2 정렬 마크(M3)를 기준으로 대각선(L1)을 시계 방향으로 45도 회전시켜 제 2 가상 기준선(L3)를 형성한다. 이어서, 제 1 가상 기준선(L2)와 제 2 가상 기준선(L3) 간의 교점 위치를 산출한다. 이때, 산출된 교점 위치를 미 식별된 제 4 정렬 마크(M4)의 위치로 설정한다.
물론 이에 한정되지 않고, 상기 대각선(L1)을 제 1 정렬 마크(M1)와 미식별된 제 4 정렬 마크(M4) 사이에 위치한 변과 평행하도록 연장시켜 제 1 가상 기준 선(L2)를 형성하고, 제 3 정렬 마크(M3)와 미식별된 제 4 정렬 마크(M4) 사이에 위치한 변과 평행하도록 연장시켜 제 2 가상 기준선(L3)를 형성한다. 그리고, 이 두 제 1 및 제 2 가상 기준선(L2, L3)의 교점 위치를 제 4 정렬 마크(M4)의 위치로 설정한다.
상술한 바와 같은 방식으로 식별되지 않는 정렬 마크의 위치를 설정하고, 설정된 가상의 정렬 마크를 식별된 정렬 마크와 함께 이용하여 기판을 정렬한다.
여기서, 가상의 정렬 마크 영역의 정렬은 다음과 같다. 즉, 저장된 가상의 정렬 마크의 위치가 스테이지 영역에서 식별된 정렬 마크의 중심 위치에 있는지를 이용하여 정렬을 수행한다. 이는 가상의 정렬 마크의 위치는 현재 기판의 일 좌표 지점에 해당한다. 그리고, 이 좌표 지점의 위치가 비젼 시스템에 의해 식별된 스테이지 정렬 마크(즉, 기준 정렬 마크)의 중심 위치에 일치하는 경우, 기판이 정렬됨으로 판단한다.
상기와 같은 방법을 통해 하나의 정렬 마크가 식별되지 않더라도 기판을 정렬시킬 수 있다. 물론 상술 설명은 기판과 스테이지 간의 정렬을 기준으로 설명하였다. 하지만, 본 실시예는 이에 한정되지 않고, 기판과 기판 사이의 정렬에서도 상기의 방법이 적용될 수 있다.
또한, 사각형 형태의 기판 상의 4개의 정렬 마크 중 2개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우에도 기판 정렬을 수행할 수 있다. 이에 관해 도면을 참조하여 설명한다.
도 4는 일 실시예의 제 1 변형예에 따른 식별되지 않은 정렬 마크 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2)만이 식별되고, 제 3 및 제 4 정렬 마크(M3, M4)가 식별되지 않는 경우에 관해 설명한다.
식별되지 않는 정렬 마크에 대한 가상의 위치를 설정하기 위해 먼저, 식별된 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2) 사이를 연결하는 제 1 가상 기준선(L10)을 형성한다. 이어서, 제 1 가상 기준선(L10)을 제 1 정렬 마크(M1)를 기준으로 반시계 방향으로 45도 회전시켜 연장된 제 2 가상 기준선(L20)을 형성하고, 제 2 정렬 마 크(M2)를 기준으로 시계 방향으로 45도 회전시켜 연장된 제 3 가상 기준선(L30)을 형성한다.
이어서, 제 1 정렬 마크(M1)를 지나면서, 제 1 정렬 마크(M1)와 미식별된 제 4 정렬 마크(M4) 사이에 위치한 기판의 일 변과 평행하게 연장된 제 4 가상 기준선(L40)을 형성한다. 제 2 정렬 마크(M2)를 지나면서, 제 2 정렬 마크(M2)와 미식별된 제 3 정렬 마크(M3) 사이에 위치한 기판의 일 변과 평행하게 연장된 제 5 가상 기준선(L50)을 형성한다.
그리고, 제 3 가장 기준선(L30)과 제 4 가상 기준선(L40)의 교점 위치를 제 4 정렬 마크(M4)의 위치로 설정하고, 제 2 가상 기준선(L20)과 제 3 가상 기준선(L30)의 교점 위치를 제 3 정렬 마크(M3)의 위치로 설정한다.
이어서, 이와 같이 설정된 가상의 제 3 및 제 4 정렬 마크(M3, M4)의 위치를 이용하여 기판을 정렬한다.
또한, 본 실시예는 이에 한정되지 않고, 기판을 회전시켜 인식되지 않은 정렬 마크의 위치를 인식한다.
도 5는 일 실시예의 제 2 변형예에 따른 식별되지 않은 정렬 마크 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서는 앞선 도 3의 설명에서와 같이 제 4 정렬 마크(M4)가 식별되지 않았음을 기준으로 설명한다.
먼저, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 기판의 정렬 마크를 식별한다. 이때, 제 1 내지 제 3 정렬 마크(M1, M2, M3)가 식별되고, 제 4 정렬 마크(M4)가 식별되 지 않는다.
이어서, 상기 제 1 내지 제 3 정렬 마크의 위치를 저장한다.
이후에 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 기판을 회전시킨다. 본 변형예에서는 상기 기판을 180도 회전시킨다. 이는 본 변형예의 기판을 직사각형 형태이기 때문이다. 물론 기판이 정사각형 형태일 경우에는 90도만 회전시킬 수 있다.
이와 같이 기판을 180도 회전시키면 제 1 및 제 3 정렬 마크(M1, M3)의 위치가 서로 바뀌게 되고, 제 2 정렬 마크(M2)가 식별되지 않은 제 4 정렬 마크(M4) 영역에 위치하게 된다.
이어서, 초기 위치값이 저장된 최초 제 1 및 제 3 정렬 마크(M1, M3)의 위치와 회전된 제 1 및 제 3 정렬 마크(M1, M3)의 위치를 일치시킨다. 이때 제 2 정렬 마크(M2)의 위치를 식별되지 않는 제 4 정렬 마크(M4)의 위치로 설정한다.
즉, 위치값이 저장된 최초의 제 1 정렬 마크(M1)의 위치와 회전된 제 3 정렬 마크(M3)의 위치를 일치시키고, 최초의 제 3 정렬 마크(M3)의 위치와 회전된 제 1 정렬 마크(M1)의 위치를 일치시킨다. 이를 통해 최초의 제 2 정렬 마크(M2)의 위치가 미식별된 제 4 정렬 마크(M4)의 위치에 놓여지게 된다.
이후에 기판을 다시한번 회전시켜 기판 정렬 공정을 수행할 수 있다. 물론 기판을 회전시키지 않고, 정렬 공정을 수행할 수도 있다.
도 6는 일 실시예의 제 3 변형예에 따른 식별되지 않은 정렬 마크 보정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서는 4개의 정렬 마크 중 2개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우에 관 해 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이 기판의 정렬 마크를 식별하여 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2) 만이 식별되고, 나머지 제 3 및 제 4 정렬 마크(M3, M4)가 식별되지 않는다.
이와 같이 기판의 정렬 마크를 식별한 이후, 식별된 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2)의 위치를 저장한다. 이때, 기판의 중심을 기준점으로 하여 제 1 및 제 2 정렬 마크(M1, M2)의 위치를 저장한다.
이어서, 도 6 (b)에 도시된 바와 같이 기판을 180도 회전시킨다. 그리고, 회전된 기판의 중심과 이전 기판의 중심을 일치시키고, 회전된 기판의 정렬 마크의 위치를 식별한다. 회전된 후 식별된 제 1 정렬 마크(M1)의 위치가 가상의 제 3 정렬 마크(M3) 위치가 되고, 회전된 후 식별된 제 2 정렬 마크(M2)의 위치가 가상의 제 4 정렬 마크(M4)의 위치가 된다. 이후에 기판을 다시 원래의 상태로 회전시킨 이후에 기판 정렬 공정을 수행한다.
상술한 도 5 및 도 6에서는 기판이 회전됨을 중심으로 설명하였지만 이에 한정되지 않고, 정렬 저장부(500)에 저장된 위치 및 좌표가 회전할 수도 있다.
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.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 정렬 장치의 개념도.
도 2는 일 실시예에 따른 정렬 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 일 실시예에 따른 식별되지 않은 정렬 마크 보정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 일 실시예의 제 1 변형예에 따른 식별되지 않은 정렬 마크 보정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 일 실시예의 제 2 변형예에 따른 식별되지 않은 정렬 마크 보정 방법을 설명하기 위한 도면.
도 6는 일 실시예의 제 3 변형예에 따른 식별되지 않은 정렬 마크 보정 방법을 설명하기 위한 도면.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 기판 200 : 스테이지
300 : 캘리브레이션부 400 : 비전 시스템
500 : 정렬 제어부

Claims (6)

  1. 기판을 정렬하기 위한 정렬 장치에 기판을 배치하는 단계;
    상기 기판의 정렬 마크 식별 유무를 판단하는 단계;
    상기 판단 결과,
    전체 정렬 마크가 식별되는 경우, 상기 기판의 정렬 마크를 이용하여 기판을 정렬하거나,
    전체 정렬 마크의 개수 중 절반을 초과하는 정렬 마크가 식별되지 않는 경우, 정렬 오류 신호를 생성하거나,
    하나 이상에서 절반 이하의 절렬 마크가 식별되는 경우, 식별된 정렬 마크를 이용하여 식별되지 않는 정렬 마크의 가상 위치를 설정한 이후, 식별된 정렬 마크와 가상 위치의 정렬 마크를 이용하여 기판을 정렬하는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 사각형 형태의 기판을 사용하고, 기판의 가장자리 영역에 각기 다수의 정렬 마크가 배치되고, 이중 1개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우,
    식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 미식별된 정렬 마크의 위치를 식별된 정렬 마크를 이용하여 산출하는 단계를 포함하되,
    미식별된 정렬 마크의 위치 산출은,
    식별된 정렬 마크 중 기판 중심을 기준으로 대향하는 2개의 식별된 정렬 마크 간을 연결하는 대각선을 형성하고, 이 대각선을 대향하는 2개의 식별된 정렬 마크를 각기 기준으로 서로 반대 방향으로 45도 회전시켜 만나는 지점의 위치를 미식별된 정렬 마크의 위치로 선택하는 기판 정렬 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 사각형 형태의 기판을 사용하고, 기판의 가장자리 영역에 각기 다수의 정렬 마크가 배치되고, 이중 1개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우,
    식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 미식별된 정렬 마크의 위치를 식별된 정렬 마크를 이용하여 산출하는 단계를 포함하되,
    미식별된 정렬 마크의 위치 산출은,
    식별된 정렬 마크 중 기판 중심을 기준으로 대향하는 2개의 식별된 정렬 마크와 미식별된 정렬 마크 사이에 위치한 변과 각기 평행하도록 연장된 2개의 가상 기준선을 연장시키고, 연장된 2개의 가상 기준선이 만나는 교점의 위치를 미식별된 정렬 마크의 위치로 선택하는 기판 정렬 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 사각형 형태의 기판을 사용하고, 기판의 4 꼭지점 영역에 각기 다수의 정렬 마크가 배치되고, 이중 2개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우,
    식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 미식별된 정렬 마크의 위치를 식별된 정렬 마크를 이용하여 산출하는 단계를 포함하되,
    미식별된 정렬 마크의 위치 산출은,
    식별된 2개의 정렬 마크 사이를 연결하는 제 1 가상 기준선을 형성하는 단계와, 상기 제 1 가상 기준선을 상기 식별된 2개의 정렬 마크를 기준으로 각기 반대 방향으로 45도 회전시켜 제 2 및 제 3 가상 기준선을 형성하는 단계와, 식별된 2개의 정렬 마크와 미식별된 2개의 정렬 마크 사이에 위치한 기판의 변들과 평행한 적어도 1개의 제 4 및 제 5 가상 기준선을 형성하는 단계와, 상기 제 2 및 제 3 가상 기준선과 상기 제 4 및 제 5 가상 기준선들 간의 교점을 미식별된 정렬 마크의 위치로 저장하는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 사각형 형태의 기판을 사용하고, 기판의 가장자리 영역에 각기 다수의 정렬 마크가 배치되고, 이중 1개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우,
    식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 미식별된 정렬 마크의 위치를 식별된 정렬 마크를 이용하여 산출하는 단계를 포함하되,
    미식별된 정렬 마크의 위치 산출은,
    식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 상기 기판을 적어도 1회 90도 회전시키는 단계와, 회전된 기판의 정렬 마크를 식별하는 단계와, 회전된 이후 식별된 정렬 마크의위치를 저장하는 단계와, 최초 식별된 정렬 마크의 위치를 기준위 치로 하여 회전후 식별된 정렬 마크 중 적어도 2개의 영역의 정렬 마크 위치를 일치시키는 단계와, 최초 미식별된 정렬 마크의 영역에 위치하는 회전된 이후 식별된 정렬 마크의 위치를 미식별된 정렬 마크의 위치로 저장하는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 기판은 사각형 형태의 기판을 사용하고, 기판의 4 꼭지점 영역에 각기 다수의 정렬 마크가 배치되고, 이중 2개의 정렬 마크가 식별되지 않는 경우,
    식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 미식별된 정렬 마크의 위치를 식별된 정렬 마크를 이용하여 산출하는 단계를 포함하되,
    미식별된 정렬 마크의 위치 산출은,
    상기 기판의 일부에 기준점을 설명하고, 이 기준점을 기준으로 식별된 정렬 마크의 위치를 저장하는 단계와, 상기 기판을 적어도 1회 90도 회전시키는 단계와, 회전된 기판의 중심과 회전되기 전 기판의 중심을 일치시키는 단계와, 최초 미식별된 정렬 마크의 영역에 위치하는 회전된 이후 식별된 정렬 마크의 위치를 미식별된 정렬 마크의 위치로 저장하는 단계를 포함하는 기판 정렬 방법.
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