KR20160062510A - 유기층 증착 장치 - Google Patents

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류승민
정보경
최광혁
이남훈
이종현
신진
여경민
오종한
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삼성전자주식회사
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Abstract

유기막 증착 장치가 제공된다. 상기 유기막 증착 장치는, 기판 상에 유기층을 형성하기 위한 유기층 증착 장치에 있어서, 기판의 형상을 측정하는 형상 측정 센서부, 기판을 제1 방향으로 이송하는 캐리어, 기판으로 증착 물질을 방사하는 증착원, 기판과 증착원 사이에 배치되고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수 개의 패턴 슬릿을 포함하는 마스크, 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 측정하고, 캐리어의 제2 방향의 진직도를 측정하는 카메라, 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 측정하고, 캐리어의 제1 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향의 진직도를 측정하는 거리 측정 센서부 및 측정된 기판의 형상 및 측정된 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 토대로 마스크의 위치를 제어하는 마스크 스테이지를 포함하되, 증착원에 의한 증착 공정은 기판이 캐리어에 의해 제1 방향으로 이송되어 마스크와 거리 측정 센서부 사이를 통과할 때 수행된다.

Description

유기층 증착 장치{Apparatus for organic layer deposition}
본 발명은 유기층 증착 장치에 관한 것이다.
유기 발광 다이오드 (Organic Light-Emitting Diode)는 유기 화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광 현상을 이용하여 자발광하는 표시 소자이다. 유기 발광 디스플레이는 넓은 시야각과 빠른 응답속도를 가지며, 낮은 전압에서 구동이 가능하고, 컨트라스트가 우수하다는 장점으로 인해 차세대 디스플레이로 주목을 받고 있다. 유기 발광 디스플레이는 애노드와 캐소드에서 주입되는 정공과 전자가 유기물 발광층에서 재결합하여 발광하는 원리로 색상을 구현한다. 일반적으로, 유기물 층은 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층으로 구성되며 파인 메탈 마스크 (fine metal mask, FMM)를 이용한 진공 열 증착 공법으로 유기물 패턴이 형성된다(FMM 공법). FMM 공법은 기판과 메탈 마스크 크기가 거의 같은 공법으로 주로 중소형 유기 발광 디스플레이의 제작에 사용되고 있다. 그러나 파인 메탈 마스크를 이용하는 유기층 증착 공법의 경우, 5G  (1100mm x 1300mm) 이상의 대면적 기판에 대한 대형 디스플레이를 제작하기에는 메탈 마스크의 휨 등의 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 기판의 형상을 반영하여 마스크가 장착된 마스크 스테이지의 위치를 보정함으로써 기판과 마스크 사이의 간격 정밀도를 향상시키고, 마스크의 위치를 미리 측정하고 그 측정값을 토대로 마스크의 초기 위치를 결정함으로써, 마스크 면의 측정 에러를 줄일 수 있는 유기층 증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기층 증착 장치의 일 실시예는, 기판 상에 유기층을 형성하기 위한 유기층 증착 장치에 있어서, 기판의 형상을 측정하는 형상 측정 센서부; 기판을 제1 방향으로 이송하는 캐리어; 기판으로 증착 물질을 방사하는 증착원; 기판과 증착원 사이에 배치되고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수 개의 패턴 슬릿을 포함하는 마스크; 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 측정하고, 캐리어의 제2 방향의 주행 오차를 측정하는 카메라; 기판과 마스크 사이의 간격 오차를 측정하고, 캐리어의 제1 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향의 진직도를 측정하는 거리 측정 센서부; 및 측정된 기판의 형상 및 측정된 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 토대로 마스크의 위치를 제어하는 마스크 스테이지를 포함하되, 증착원에 의한 증착 공정은 기판이 캐리어에 의해 제1 방향으로 이송되어 마스크와 거리 측정 센서부 사이를 통과할 때 수행된다.
상기 형상 측정 센서부는, 제2 방향으로 배열된 제1 및 제2 센서를 포함하는 제1 서브 형상 측정 센서부를 포함할 수 있다.
상기 제1 및 제2 센서는, 기판의 제2 방향으로 이격되고 서로 마주보는 외곽 라인을 따라 각각 배치될 수 있다.
상기 제1 서브 형상 측정 센서부는, 제1 및 제2 센서 사이에 동일한 간격으로 이격된 복수의 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 서브 형상 측정 센서부는, 제1 및 제2 센서를 제3 방향으로 고정시키는 지그(jig)를 더 포함할 수 있다.
상기 형상 측정 센서부는, 제1 서브 형상 측정 센서부와 제1 방향으로 이격된 제2 서브 형상 측정 센서부를 더 포함할 수 있다.
상기 기판의 형상은, 캐리어가 기판을 형상 측정 센서부 상을 통과하도록 제1 방향으로 이송하는 것에 의해 측정될 수 있다.
상기 증착원에 의해 방사된 증착 물질은 복수 개의 패턴 슬릿을 통해 기판에 증착될 수 있다.
상기 형상 측정 센서부를 제1 방향으로 이동시키는 구동부와, 구동부를 제1 방향으로 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 캐리어는 기판을 부착하는 정전척을 포함할 수 있다.
상기 마스크는 마스크 스테이지 상부에 장착될 수 있다.
상기 마스크 스테이지는 5축 자유도를 가지고, 5축 자유도는 제2 방향과, 제3 방향과, 제1 내지 제3 방향의 축 각각을 중심으로 회전하는 방향에 대한 자유도를 포함할 수 있다.
상기 카메라는 기판과 마스크 사이의 정렬 오차 중 제2 방향에 대한 오차와 제2 방향의 축을 중심으로 회전하는 방향에 대한 오차를 측정할 수 있다.
상기 카메라는 기판의 정렬마크와 마스크의 정렬마크를 동시에 측정하여 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 측정할 수 있다.
상기 거리 측정 센서부는 기판과 마스크 사이의 정렬 오차 중 제3 방향에 대한 오차와 제1 및 제3 방향 각각의 축을 중심으로 회전하는 방향에 대한 오차를 측정할 수 있다.
상기 형상 측정 센서부와 거리 측정 센서부는 각각 컨포컬 센서(confocal sensor), 레이저 삼각 변위 센서(laser triangulation sensor), 레이저 간섭 센서(Spectral-interference laser displacement sensor), 와전류 센서(eddy current sensor), 정전용량 센서(capacitive sensor) 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
상기 카메라는 복수 개이고, 복수의 카메라는 각각 마스크의 모서리 상에 위치할 수 있다.
상기 거리 측정 센서부는 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부를 포함하고, 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부는 각각 마스크의 모서리 상에 위치할 수 있다.
상기 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부는 제1 방향으로 서로 마주보도록 배치되고, 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부는 제1 방향으로 서로 마주보도록 배치되고, 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부는 각각 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부와 제2 방향으로 서로 마주보도록 배치될 수 있다.
상기 거리 측정 센서부는, 제1 서브 거리 측정 센서부와 제1 방향으로 이격되고 마스크와 비오버랩되는 제5 서브 거리 측정 센서부와, 제3 서브 거리 측정 센서부와 제1 방향으로 이격되고 마스크와 비오버랩되는 제6 서브 거리 측정 센서부를 더 포함하되, 기판은 거리 측정 센서부와 마스크 사이를 통과할 때, 제5 서브 거리 측정 센서부를 최초로 통과하고 제6 서브 거리 측정 센서부를 최후로 통과할 수 있다.
상기 마스크가 제1 및 제5 서브 거리 측정 센서부의 하단을 통과할 때 마스크 스테이지는 기판의 위치와 형상 데이터를 토대로 마스크의 위치를 제어하고, 마스크가 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부의 하단을 통과할 때 마스크 스테이지는 기판의 위치 데이터를 토대로 마스크의 위치를 제어하고, 마스크가 제2 및 제6 서브 거리 측정 센서부의 하단을 통과할 때 마스크 스테이지는 기판의 위치와 형상 데이터를 토대로 마스크의 위치를 제어할 수 있다.
상기 거리 측정 센서부는 기판이 마스크와 오버랩되기 전에 마스크의 위치를 측정할 수 있다.
상기 마스크의 위치는 마스크의 상면을 스캐닝하여 측정된 데이터의 평균값을 토대로 결정될 수 있다.
상기 거리 측정 센서부는 기판이 마스크와 오버랩되기 시작하면, 기판의 위치를 측정할 수 있다.
상기 기판의 위치는 거리 측정 센서부에 의해 측정되는 기판의 상면 또는 하면을 토대로 결정될 수 있다.
상기 거리 측정 센서부가 기판의 상면을 측정하는 경우, 기판의 위치는 기판의 제3 방향의 폭을 반영하여 결정될 수 있다.
상기 기판의 위치는 기판이 마스크 상부와 오버랩되기 시작하면 실시간으로 측정되어 결정되고, 마스크의 위치는 기판이 마스크와 오버랩되기 전에 거리 측정 센서부에 의해 측정된 값과 마스크 스테이지의 엔코더(encoder) 값을 토대로 결정될 수 있다.
상기 거리 측정 센서부는, 기판과 마스크가 오버랩되기 전에 측정된 마스크의 위치 및 기판과 마스크가 오버랩된 후에 측정된 기판의 위치를 토대로 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 측정할 수 있다
상기 마스크 스테이지를 제어하는 제어부를 더 포함하되, 제어부는 형상 측정 센서부로부터 측정된 기판의 형상과, 카메라 및 거리 측정 센서부로부터 측정된 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 토대로 마스크 스테이지를 제어할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기층 증착 장치의 다른 실시예는, 기판 상에 유기층을 형성하기 위한 유기층 증착 장치에 있어서, 기판의 하단에 배치되고, 기판의 형상을 측정하는 형상 측정 센서부; 기판을 제1 방향으로 이송하는 캐리어; 기판으로 증착 물질을 방사하는 증착원; 기판과 증착원 사이에 배치되고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수 개의 패턴 슬릿을 포함하는 마스크; 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 측정하는 거리 측정 센서부; 및 측정된 기판의 형상 및 측정된 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 토대로 마스크의 위치를 제어하는 마스크 스테이지를 포함하되, 형상 측정 센서부는 제2 방향으로 배열된 제1 및 제2 센서를 포함하고, 제1 및 제2 센서는 기판의 제2 방향으로 이격되고 서로 마주보는 외곽 라인을 따라 배치된다.
상기 기판의 형상은, 캐리어가 기판을 형상 측정 센서부 상부를 통과하도록 제1 방향으로 이송하는 것에 의해 측정될 수 있다.
상기 형상 측정 센서부를 제1 방향으로 이동시키는 구동부와, 구동부를 제1 방향으로 가이드하는 가이드부를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 유기층 증착 장치의 또 다른 실시예는, 기판 상에 유기층을 형성하기 위한 유기층 증착 장치에 있어서, 기판의 형상을 측정하는 형상 측정 센서부; 기판으로 증착 물질을 방사하는 증착원; 기판과 증착원 사이에 배치되고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수 개의 패턴 슬릿을 포함하는 마스크; 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 측정하는 거리 측정 센서부; 및 측정된 기판의 형상 및 측정된 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 토대로 마스크의 위치를 제어하는 마스크 스테이지를 포함하되, 거리 측정 센서부는 제1 내지 제6 서브 거리 측정 센서부를 포함하고, 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부는 각각 마스크의 모서리 상에 위치하고, 제5 서브 거리 측정 센서부는 마스크와 비오버랩되도록 마스크의 일측에 배치되고, 제6 서브 거리 측정 센서부는 마스크와 비오버랩되도록 마스크의 타측에 배치되고, 기판은 거리 측정 센서부와 마스크 사이를 통과할 때, 제5 서브 거리 측정 센서부를 최초로 통과하고 제6 서브 거리 측정 센서부를 최후로 통과하고, 마스크가 제1 및 제5 서브 거리 측정 센서부의 하단을 통과할 때 마스크 스테이지는 기판의 위치와 형상 데이터를 토대로 마스크의 위치를 제어하고, 마스크가 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부의 하단을 통과할 때 마스크 스테이지는 기판의 위치 데이터를 토대로 마스크의 위치를 제어하고, 마스크가 제2 및 제6 서브 거리 측정 센서부의 하단을 통과할 때 마스크 스테이지는 기판의 위치와 형상 데이터를 토대로 마스크의 위치를 제어할 수 있다.
본 발명의 기타 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 증착 장치의 개략도이다.
도 2 및 도 3은 도 1의 기판과 캐리어 간의 결합 관계를 설명하는 도면들이다.
도 4는 도 1의 마스크를 설명하는 사시도이다.
도 5는 도 1의 마스크 스테이지를 설명하는 사시도이다.
도 6은 도 1의 증착원을 설명하는 사시도이다.
도 7은 도 1의 카메라와 거리 측정 센서부를 설명하는 개략도이다.
도 8은 도 7의 거리 측정 센서부와 연결된 제어부의 일부를 설명하는 개략도이다.
도 9 및 도 10은 도 7의 거리 측정 센서부의 배치 방법을 설명하는 도면들이다.
도 11 및 도 12는 도 1의 기판이 평평하지 않은 경우를 설명하는 도면들이다.
도 13 내지 도 21은 도 1의 형상 측정 센서부를 설명하는 도면들이다.
도 22는 도 1의 마스크 스테이지를 제어하는 제어부를 설명하는 개략도이다.
도 23은 도 1의 유기층 증착 장치의 동작 방법을 설명하는 순서도이다.
도 24 내지 도 28은 평평한 기판에 도 23의 유기층 증착 장치의 동작 방법이 적용된 예를 설명하는 도면들이다.
도 29 내지 도 33은 평평하지 않은 기판에 도 23의 유기층 증착 장치의 동작 방법이 적용된 예를 설명하는 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 표시된 구성요소의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)" 또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자나 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자나 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자나 구성요소를 다른 소자나 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자나 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자나 구성요소 일 수도 있음은 물론이다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하에서는, 도 1 내지 도 10을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 증착 장치에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 증착 장치의 개략도이다. 도 2 및 도 3은 도 1의 기판과 캐리어 간의 결합 관계를 설명하는 도면들이다. 도 4는 도 1의 마스크를 설명하는 사시도이다. 도 5는 도 1의 마스크 스테이지를 설명하는 사시도이다. 도 6은 도 1의 증착원을 설명하는 사시도이다. 도 7은 도 1의 카메라와 거리 측정 센서부를 설명하는 개략도이다. 도 8은 도 7의 거리 측정 센서부와 연결된 제어부의 일부를 설명하는 개략도이다. 도 9 및 도 10은 도 7의 거리 측정 센서부의 배치 방법을 설명하는 도면들이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 증착 장치(1)는 캐리어(20), 마스크(30), 마스크 스테이지(35), 증착원(40), 거리 측정 센서부(50), 카메라(60), 형상 측정 센서부(110), 제어부(미도시)를 포함할 수 있다. 제어부(미도시)에 대한 구체적인 설명은 도 22에서 하도록 한다. 여기에서, 기판(23)은 예를 들어 유리 기판일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 증착 장치(1)는 고정된 증착원(40)에 대해서 캐리어(20)를 이용하여 기판(23)을 상대적으로 이동시키는 것에 의해 기판(23) 상에 유기물을 점진적으로 증착시킬 수 있다. 증착원(40)에 의해 방사된 증착 물질은 마스크(30)의 패턴 슬릿을 통해 기판(23) 상에 증착되며, 마스크 스테이지(35)는 기판(23)과 마스크(30) 사이의 정렬 오차를 보정하기 위해 마스크(30)의 위치를 제어할 수 있다. 여기에서, 마스크 스테이지(35)는 형상 측정 센서부(110)에 의해 측정된 기판(23)의 형상 및 거리 측정 센서부(50)와 카메라(60)에 의해 측정된 기판(23)과 마스크(30) 사이의 정렬 오차를 토대로 마스크(30)의 위치를 제어할 수 있다. 유기층 증착 장치(1)의 각 구성 요소에 대한 보다 구체적인 설명은 후술하도록 한다.
구체적으로, 도 2를 참조하면, 캐리어(20)는 캐리어 바디부(21), 기판(23)을 부착하는 정전척(22), 캐리어(20)를 이송하는 선형 모션 구동부(24), 캐리어(20)의 이송 방향을 결정하는 가이드부(25)를 포함할 수 있다. 도 2에는 캐리어(20)와 기판(23)이 분리되어 있는 모습이 도시되어 있다.
정전척(22)은 On/Off 스위치를 통하여 기판(23)을 부착하는 기능을 가진다. 또한 캐리어(20)는 선형 모션 구동부(24)에 의해 선형 모션(linear motion)으로 제1 방향(X)으로 이동할 수 있다. 여기에서, 선형 모션 구동부(24)는 영구 자석을 포함하고, 진공 챔버(미도시) 내에서의 캐리어(20)의 순환 물류 이동을 위하여 캐리어(20) 상면에 위치하여 캐리어(20)를 제1 방향(X)으로 이동시킬 수 있다. 다만, 도 2에서는 캐리어(20)의 이동 방법으로 자석 이동형(moving magnet type) 방법이 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
캐리어(20)의 가이드부(25)는 LM (linear motion) 레일 또는 자기 부상 베어링을 포함할 수 있고, 캐리어(20)의 이송 방향을 결정하는 역할을 수행한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 도 2와 달리 캐리어(20)에 기판(23)이 부착되어 있는 모습이 도시되어 있다. 캐리어(20)의 기판(23) 이송 과정을 간략하게 설명하자면, 로딩 챔버(미도시)에서 기판(23)을 부착한 캐리어(20)는 증착원(40)을 통과하면서 기판(23) 상에 유기물이 증착되도록 하고 언로딩 챔버(미도시)에서 기판(23)을 취출하는 과정을 통해 순환한다.
캐리어(20)에 기판(23)을 부착하고 이송하는 방법은 다음과 같다. 우선, 기판 로딩 챔버(미도시)에서 기판(23)의 상면이 위를 향하도록 기판(23)을 정전척(22) 위에 올려 놓는다. 정전척(22) 상에 올려진 기판(23)은 위치 정렬(align) 과정을 거친 다음 정전척(22)이 On 상태로 변경됨에 따라 정전척(22)에 부착된다. 기판(23)을 부착한 캐리어(20)는 상하 반전 후 물류 라인(미도시)을 따라 제1 방향(X)으로 이동하게 되고 증착원(40)에 의해 방사된 유기층은 기판(23)에 순차적으로 증착된다. 여기에서, 캐리어(20)가 상하 반전후 증착원(40)을 통과할 때 기판(23)은 마스크(30)와 증착원(40)을 마주보도록 위치하게 된다. 캐리어(20)가 제1 방향(X)을 따라 배열된 복수의 증착원(40)을 통과하여 기판(23)에 유기물 증착이 완료되면, 캐리어(20)는 다시 상하 반전이 되고, 정전척(22)이 Off 상태로 변경됨에 따라, 기판(23)이 취출되게 된다. 캐리어(20)는 리턴 구간을 통하여 기판 로딩부(미도시)로 이동하면서 순환 물류 과정을 형성한다. 이때, 도 1에는 하나의 캐리어만이 도시되어 있지만, 이에 한정되는 것은 아니고 복수의 캐리어에 의한 순환 물류가 형성될 수도 있다.
도 1 및 도 4를 참조하면, 마스크(30)는 사각형 모양의 금속 프레임(31)에 제2 방향(Y)으로 배열된 복수 개의 패턴 슬릿(33)을 가진 시트(32)를 용접하여 일체형으로 제작될 수 있다. 마스크(30)의 금속 프레임(31)은 열팽창을 방지하기 위하여 SUS계열(스테인레스 계열) 또는 인바(Invar) 재질을 포함할 수 있다. 여기에서, 시트(32) 역시 금속 재질일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
증착원(40)에서 방출된 유기물은 증착원 노즐(41)과 마스크(30)의 패턴 슬릿(33)을 통과하여 기판(23)에 증착되는데, 이때 시트(32) 상의 패턴 슬릿(33) 위치에 따라 기판(23)에 유기물 패턴이 형성된다. 시트(32) 상의 패턴 슬릿(33)은 FMM 마스크 시트와 같이 금속 에칭법으로 제작할 수 있다. 마스크(30)는 기판(23)과 증착원(40) 사이에 위치하며, 마스크 스테이지(35)의 최상단층(36)에 배치될 수 있다.
도 1 및 도 5를 참조하면, 마스크 스테이지(35)는 마스크(30)의 위치를 기판(23)과 실시간으로 정렬(align)하기 위한 기능을 가질 수 있다. 본 발명의 유기층 증착 장치(1)는 기판(23)이 시트(32)와 일정 정도의 간격을 유지한 상태에서 유기층 증착 공정이 이루어질 수 있도록 동작한다. 즉, 이동하는 기판(23)의 위치를 실시간으로 측정하여 마스크 스테이지(35)를 제어하는 것에 의해 기판(23)과 정렬되도록 마스크(30)의 위치를 보정할 수 있다.
여기에서, 기판(23)을 부착한 캐리어(20)는 이동 중 직선운동 오차를 갖는다. 구체적으로, 캐리어(20)의 주행은 제1 방향(X)에 대하여 수평방향 진직도(straightness) 오차(제2 방향(Y)에 대한 오차), 수직방향 진직도(flatness) 오차(제3 방향(Z)에 대한 오차), Yaw, Roll, Pitch 오차를 유발할 수 있다. 여기에서, Yaw 방향은 제3 방향(Z)의 축을 중심으로 회전하는 방향이고, Roll 방향은 제1 방향(X)의 축을 중심으로 회전하는 방향이고, Pitch 방향은 제2 방향(Y)의 축을 중심으로 회전하는 방향을 가리킨다.
캐리어(20)의 수평방향 진직도 오차 및 Yaw 방향 오차는 마스크(30)와 제2 방향(Y) 및 Pitch 방향 정렬 오차를 유발시키며, 캐리어(20)의 수직방향 진직도 오차와 Yaw 방향 오차 및 Roll 방향 오차는 마스크(30)와 제3 방향(Z)의 정렬 오차를 유발시킨다. 또한, 캐리어(20)의 정전척(22) 면의 가공 정도와 기판(23)의 자중(self weight)으로 인해 정전척(22)에 부착된 기판(23)의 형상은 평평하지 않을 수 있다. 즉, 캐리어(20)의 주행 오차와 정전척(22)에 부착된 기판(23)의 형상으로 인하여 마스크(30)와 기판(23)의 간격은 실시간으로 변할 수 있다.
따라서, 기판(23)이 이동할 때 유기물을 기판(23) 상의 원하는 위치에 증착하기 위해서는 기판(23)의 주행 오차와 평평하지 않은 기판(23)의 형상 오차에 대해 기판(23)과 마스크(30)의 위치를 3차원에서 실시간으로 정렬할 필요가 있다. 이때, 마스크 스테이지(35)는 제2 방향(Y), 제3 방향(Z), Yaw 방향, Roll 방향, Pitch 방향의 5축 자유도 또는 제1 방향(X), 제2 방향(Y), 제3 방향(Z), Yaw 방향, Roll 방향, Pitch 방향의 6축 자유도를 갖도록 구성될 수 있다. 다만 설명의 편의상 본 발명에서는 마스크 스테이지(35)가 5축 자유도를 가지는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
마스크 스테이지(35)는 제3 방향(Z) 축으로 구동하는 단(37a, 37b, 37c)과 XY-방향(제1 및 제2 방향)을 구동하는 단(38a, 38b)으로 분리되어 캐리어(20)의 직선 주행 에러를 보상할 수 있다. 또한 마스크 스테이지(35)는, 기판(23)과 마스크(30)의 정렬 오차 중 제2 방향(Y)과 Yaw 방향 정렬 오차의 경우 카메라(60)로 측정한 값을 기준으로 제어되고, 수직방향 진직도 오차와 Pitch 방향 오차 및 Roll 방향 오차의 경우 거리 측정 센서부(50)를 이용하여 측정한 값을 기준으로 제어될 수 있다. 마스크(30)의 위치 보상 제어 주기는 예를 들어, 1Hz 이상일 수 있고, 바람직하게는 3Hz~7Hz의 제어 주기를 가질 수 있다.
도 1 및 도 6을 참조하면, 증착원(40)은 진공 챔버(미도시) 내부의 마스크 스테이지(35) 아래에 위치하며 유기물 소재를 보관할 수 있다.
구체적으로, 증착원(40)은 내부에 유기물을 보관하는 도가니(42)와, 유기물에 열을 공급하는 가열부(미도시), 증착 물질의 위치와 방향을 제어하는 노즐(41)을 포함할 수 있다.
증착원(40)은 보관하고 있는 유기물 소재를 가열하여 유기물을 증발시킬 수 있다. 증착원(40) 내에서 가열된 유기물은 E-5 Pa 수준 이하의 압력 및 기화 또는 승화 온도 조건에서 노즐(41)을 통하여 방출된다. 노즐(41)은 증발된 유기물이 마스크(30)를 향하도록 배치되고, 노즐(41)을 통과한 유기물은 마스크를 향해 방사된다.
도 7을 참조하면, 거리 측정 센서부(50)와 카메라(60)는 기판(23)과 마스크(30) 사이의 정렬 오차를 측정하기 위해 마스크(30) 상에 배치될 수 있다.
구체적으로, 거리 측정 센서부(50)와 카메라(60) 아래로 기판(23)이 이송되고, 거리 측정 센서부(50)는 복수 개의 서브 거리 측정 센서부를 포함하며 수직방향 진직도 오차와 Pitch 방향 오차 및 Roll 방향 오차를 측정할 수 있다. 또한 카메라(60)는 복수 개의 카메라를 포함할 수 있고, 복수 개의 카메라는 각각 조명(미도시)과 함께 마스크(30)의 모서리 상에 배치되어 수평방향 진직도 오차와 Yaw 방향 오차를 측정할 수 있다. 뿐만 아니라 카메라(60)는 기판(23)의 정렬마크(미도시)와 마스크(30)의 정렬마크(미도시)를 동시에 측정하여 기판(23)과 마스크(30) 사이의 정렬 오차를 측정할 수 있다.
여기에서, 거리 측정 센서부(50)는 컨포컬 센서 (confocal sensor), 레이저 삼각 변위센서 (laser triangulation sensor), 레이저 간섭 센서 (Spectral-interference laser displacement sensor), 와전류 센서 (eddy current sensor), 정전용량 센서(capacitive sensor) 중 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 8을 참조하면, 도 7의 거리 측정 센서부(50)와 연결된 제어부(155)의 일부가 도시되어 있다.
구체적으로, 거리 측정 센서부(50)는 제어부(155)의 센서 컨트롤러(52)와 연결될 수 있고, 이러한 센서 컨트롤러(52)는 데이터 처리를 위한 전자 장치(예를 들면, PC)(54)와 연결될 수 있다.
제어부(155)에 대한 보다 구체적인 설명은 도 22에서 하도록 한다.
도 9 및 도 10을 참조하면, 거리 측정 센서부(50)의 배치도가 도시되어 있다. 물론 도 9 및 도 10에 도시된 거리 측정 센서부(50)의 배치도는 일 예에 불과하며, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-8)의 개수가 감소 또는 증가할 수 있다. 다만, 설명의 편의를 위해 거리 측정 센서부(50)가 8개의 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-8)를 포함하는 것을 예로 들어 설명하기로 한다.
구체적으로, 거리 측정 센서부(50)는 8개의 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-8)를 포함할 수 있다. 여기에서, 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부(50-1, 50-2) 중 하나는 제거 가능하고, 제7 및 제8 서브 거리 측정 센서부(50-7, 50-8) 중 하나는 제거 가능하다. 다만, 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)는 마스크(30)의 각 모서리 상에 위치하는 것이 바람직하다.
거리 측정 센서부(50)와 마스크 스테이지(35) 사이의 제어 관계를 살펴보면 다음과 같다.
마스크 스테이지(35)는 기판(23)의 위치에 따라 서로 다른 제어 모드를 가진다. 즉, 마스크 스테이지(35)는 기판(23)이 이동할 때 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-4)가 기판을 감지하고 제5 및 제6 서브 거리 측정 센서부(50-5, 50-6)가 Off 상태이면, 제I 제어 모드, 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)가 기판(23)을 감지하면 제II 제어 모드, 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)가 Off 상태이고 제5 내지 제8 서브 거리 측정 센서부(50-5~50-8)가 기판(23)을 감지하면 제III 제어 모드로 제어된다. 이때, 제어 모드란 각각의 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-8)에서 측정된 기판(23)의 위치 값을 기준으로 마스크 스테이지(35)의 위치가 제어되는 것을 의미한다. 여기서 각각의 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-8)에 의해 측정된 값으로 최소자승평면을 구성하여 가상의 기준 제어 평면을 형성하게 된다.
각각의 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-8)는 마스크(30)와 기판(23)의 위치를 각각 측정한다.
구체적으로, 먼저 기판(23)이 마스크(30) 상에 진입하기 전에 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)는 마스크(30)의 위치를 측정한다. 이때 마스크(30) 상면의 거칠기로 인한 측정 에러가 발생할 수 있는바, 측정물인 마스크(30)의 상면을 스캐닝하여 측정된 데이터의 평균값을 토대로 마스크(30)의 위치가 결정될 수 있다. 이 때 마스크 스테이지(35)는, 제2 방향(Y) 또는 제3 방향(Z)의 축을 중심으로 회전하는 방향(Yaw)으로 이동하여 마스크(30)를 움직임으로써 거리 측정 센서부(50)를 이용하여 측정 가능하다.
또한 거리 측정 센서부(50)는 기판(23)이 마스크(30) 위를 진입하여 통과할 때에는 기판(23)의 위치만을 측정한다. 구체적으로, 기판(23)의 상면 또는 하면을 측정하여 기판(23)의 위치를 결정한다. 거리 측정 센서부(50)가 동시에 마스크(30)와 기판(23)의 위치를 측정하지 않는 이유는 마스크(30)와 기판(23)의 간격이 줄어들게 되는 경우, 간격 측정 오차가 증가할 수 있기 때문이다. 또한, 마스크(30) 상면의 거칠기는 마스크(30)의 위치 측정 오차를 유발하는 요인이 된다.
거리 측정 센서부(50)는 마스크(30)와 기판(23)의 위치를 각각 측정한 후, 측정한 데이터를 제어부(도 22의 155)로 제공할 수 있고, 제어부(도 22의 155)는 마스크(30)와 기판(23)의 위치를 기준으로 마스크 스테이지(35)의 위치 제어 입력값을 산출할 수 있다. 이때, 기판(23)의 위치는 거리 측정 센서부(50)가 실시간으로 측정한 값에 의해 결정되며, 마스크(30)의 위치는 기판(23)이 마스크(30) 위를 통과하기 전에 거리 측정 센서부(50)에 의해 측정된 값을 토대로 마스크 스테이지(35)의 엔코더 위치를 참조하여 결정될 수 있다.
정리하자면, 마스크(30)와 기판(23)의 간격을 계산하는 과정의 첫 단계로 기판(23)이 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부(50-1, 50-2) 아래로 진입하기 전에 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)는 초기 마스크(30)의 위치를 측정한다. 또한, 마스크(30)와 기판(23)의 간격을 유지하기 위하여 마스크 스테이지(35)가 제어 주기로 이동하는 동안에는 제3 방향(Z) 축 구동부(도 5의 37a~37c)의 엔코더 값을 기준으로 각 제어 단계에서 마스크(30)의 위치가 업데이트 된다.
즉, 제I 제어모드에서는 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-4)에 의해 측정된 기판(23)에 대한 제어 평면과 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)에 의해 측정된 마스크(30) 위치에 대한 제어 평면을 기준으로 마스크(30)와 기판(23) 사이의 간격이 제어될 수 있다.
여기서, 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-4) 또는 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)의 측정값은 최소자승평면(least square plane)으로 제어 평면을 형성한다.
제II 제어모드에서는 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)에 의해 측정된 기판(23)에 대한 제어 평면과 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)에 의해 초기(기판(23)이 마스크(30) 위로 진입하기 전)에 측정된 마스크(30) 위치에 대한 제어 평면을 기준으로 마스크(30)와 기판(23) 사이의 간격이 제어될 수 있다.
제III 제어모드에서는 제5 내지 제8 서브 거리 측정 센서부(50-5~50-8)에 의해 측정된 기판(23)에 대한 제어 평면과 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)에 의해 초기에 측정된 마스크(30) 위치에 대한 제어 평면을 기준으로 마스크(30)와 기판(23) 사이의 간격이 제어될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 거리 측정 센서부(50)가 기판(23)의 위치를 측정할 때 기판(23)의 상면 또는 하면 모두 가능하나, 기판(23)의 상면을 측정할 경우에는 기판(23)의 제3 방향(Z) 폭을 반영하여 제어 평면을 형성한다.
정리하자면, 앞서 설명한 제어 모드는 일 예이며, 배치된 서브 거리 측정 센서부의 수량에 따라서 제어 모드는 변경될 수 있다. 그러나 각각의 제어 모드에서 제어 평면을 만들기 위해서는 최소 3개의 서브 거리 측정 센서부를 사용하는 것이 바람직하다. 여기서, 제어 평면이란 거리 측정 센서부(50)에 의해 획득된 측정값으로 이루어진 가상의 평면을 의미한다. 즉, 3개의 서브 거리 측정 센서부에 의해 형성된 제어 평면은 3점을 지나는 평면을 형성하게 되고, 4개 이상의 서브 거리 측정 센서부에 의해 형성된 제어 평면은 측정된 4개 이상의 점에 대한 최소 자승 평면을 형성하게 된다.
추가적으로, 각각의 제어 모드에서 서브 거리 측정 센서부의 개수를 증가시키면 제어 평면의 정확도가 높아질 수 있다.
이하에서는, 도 11 및 도 12를 참조하여, 기판의 형상에 대해 설명하도록 한다.
도 11 및 도 12는 도 1의 기판이 평평하지 않은 경우를 설명하는 도면들이다.
캐리어(20)의 정전척(22)에 부착된 기판(23)의 형상은 도 1에서와 같이 이상적으로 평평하지 않을 수 있다.
즉, 캐리어(20)의 가공과 조립 시 정전척(22)은 기판(23)을 부착하는 면에 대한 평면도 공차 (flatness)를 가질 수 있다. 또한, 캐리어(20)의 자중과 열 응력에 의한 캐리어(20)의 변형으로 인하여 정전척(22)에 부착된 기판(23)은 실제로는 평평하지 않을 수 있다.
도 11은 상기와 같은 이유로 평평하지 않은 상태의 기판(23)의 모습을 도시하고 있고, 도 12에서는 이러한 기판(23)의 AA´ 단면의 형상을 도시하고 있다. 예를 들어, 기판(23)의 길이를 L이라고 가정했을 때 δ만큼의 변위(휘어짐)를 가지는 기판(23)의 형상이 나타날 수 있다.
물론 도 12에 도시된 기판의 길이(L) 및 변위(δ)는 일 예에 불과한 것으로 도 12에 도시된 바와 다르게 기판의 일 측이 타 측보다 휘어짐 정도(즉, 변위)가 더 클 수도 있다.
본 발명의 공법에서는 다수개의 캐리어 순환 물류를 통하여 기판을 이송하는데, 캐리어의 종류에 따라 유리 기판의 형상은 다르게 나타날 수 있다. 또한, 시간에 따른 캐리어의 변형으로 인해 동일 캐리어에서도 기판 형상이 서로 다를 수 있다.
이하에서는, 도 13 내지 도 21을 참조하여, 도 1의 형상 측정 센서부에 대해 설명하도록 한다.
도 13 내지 도 21은 도 1의 형상 측정 센서부를 설명하는 도면들이다.
도 13을 참조하면, 기판(23)의 형상 측정을 위한 형상 측정 센서부의 배치도가 도시되어 있고, 도 13에 도시된 케이스는, 형상 측정 센서부(110) 고정 및 캐리어(20) 이동식 측정 방법에 관한 것이다.
즉, 상기 방법(형상 측정 센서부(110) 고정 및 캐리어(20) 이동식 측정 방법)은 형상 측정 센서부(110)의 복수개의 센서(15)가 일 열에 배열되고, 고정된 복수의 센서(15)가 이동하는 캐리어(20)에 부착된 기판(23)의 면을 측정하여 기판(23)의 형상 정보를 취득하는 방법이다.
구체적으로, 기판(23)의 형상을 측정하기 위한 형상 측정 센서부(110)는 일 열에 복수개의 센서(15)가 제3 방향(Z)을 바라보도록 지그(16)에 고정된다. 각각의 센서(10~14)가 위치한 열은 기판(23)의 이동 방향(제1 방향(X))과 수직한 방향(제2 방향(Y))으로 연장된다. 형상 측정 센서부(110)에 포함된 센서의 개수는 기판(23)의 크기에 대응되도록 최소 2개 이상인 것이 바람직하다.
특히, 형상 측정 센서부(110)는 최소한 기판(23)의 최외곽 라인을 측정할 수 있는 2개의 센서(10, 11)를 포함하는 것이 바람직하다. 또한 2개의 센서(10, 11)는 마스크 스테이지(35) 제어를 위한 거리 측정 센서부(50)와 제2 방향(Y)으로 같은 위치에 배치될 수 있다.
최외곽 센서(10, 11) 사이에 위치한 센서(예를 들면, 12, 13, 14)는 기판(23)의 크기에 대응하도록 복수 개를 포함하는 것이 바람직하다. 또한 형상 측정 센서부(110)에 포함된 복수개의 센서(15)는 동일한 간격으로 서로 이격될 수 있다.
도 14 내지 도 16은 도 13의 형상 측정 센서부(110)를 이용한 기판(23)의 형상 측정 방법 및 순서를 나타내는 도면들이다. 즉, 최외곽 센서(10, 11)를 포함한 센서들(15)은 지그(16)에 고정되어 있고, 도 14 내지 도 16과 같이 기판(23)이 형상 측정 센서부(110) 위를 이동함에 따라 기판(23)의 형상이 측정되는 것이다.
도 17을 참조하면, 기판(23)의 형상 측정을 위한 형상 측정 센서부의 배치도가 도시되어 있고, 도 17에 도시된 케이스는, 형상 측정 센서부(110) 고정 및 캐리어(20) 정지식 측정 방법에 관한 것이다.
도 17에 도시된 바와 같이 상기 방법(형상 측정 센서부(110) 고정 및 캐리어(20) 정지식 측정 방법)은 캐리어(20)를 정지시킨 상태에서 N×M 행렬 형태(N은 3 이상의 정수, M은 2 이상의 정수)로 배열되어 캐리어(20) 아래에 고정된 복수의 형상 측정 센서부(110, 115, 120)를 이용하여 기판(23)의 형상을 측정하는 것이다.
이때 복수의 형상 측정 센서부(110)는 기판(23)의 크기에 대응되도록 배치된다. 구체적으로 예를 들어, 복수의 형상 측정 센서부(110)는 3개 이상의 형상 측정 센서부(110)를 포함할 수 있으며, 각각의 형상 측정 센서부(110)는 기판(23)의 최외곽 라인을 측정할 수 있는 센서를 적어도 2개 이상 포함하는 것이 바람직하다.
정리하자면, 도 17에 도시된 형상 측정 센서부(110) 고정 및 캐리어(20) 정지식 측정 방법은 행렬 형태로 배치된 복수의 센서(15)와 대응되도록 캐리어(20)를 정지시킨 후 기판(23)의 형상 정보를 취득하는 것이다. 이때 센서의 개수와 배치에 따라서 기판(23)의 형상에 관한 이산 데이터를 획득할 수 있고, 기판(23)의 연속적 데이터를 획득하기 위해서는 측정된 이산 데이터들을 이용하여 커브 피팅 과정을 수행할 필요가 있다.
도 18을 참조하면, 기판(23)의 형상 측정을 위한 형상 측정 센서부의 배치도가 도시되어 있고, 도 18에 도시된 케이스는, 형상 측정 센서부(110) 이동 및 캐리어(20) 정지식 측정 방법에 관한 것이다.
상기 측정 방법(형상 측정 센서부(110) 이동 및 캐리어(20) 정지식 측정 방법)은 캐리어(20)가 정지된 상태에서 한 열로 배열된 복수의 센서를 포함하는 형상 측정 센서부(110)를 이동시키는 것에 의해 기판(23)의 형상을 측정하는 것이다.
도 18의 경우에도 앞서 설명한 바와 같이, 기판(23)의 형상을 측정하기 위해 일 열에 복수 개의 센서(15)가 제3 방향(Z)을 바라보도록 지그(16)에 고정된다. 복수 개의 센서(15)가 위치한 열은 기판(23)의 이동 방향(제1 방향(X))과 수직한 방향(제2 방향(Y))으로 연장된다. 복수 개의 센서(15)의 개수는 기판(23)의 크기에 대응되도록 적어도 2개 이상의 센서를 포함하는 것이 바람직하다.
이 경우에도, 형상 측정 센서부(110)는 최소한 기판(23)의 최외곽 라인을 측정할 수 있는 센서 2개(10, 11)를 포함하는 것이 바람직하다. 또한 최외곽 센서(10, 11) 사이에 위치한 센서(예를 들면, 12, 13, 14)는 기판(23)의 크기에 대응하도록 복수 개를 포함하는 것이 바람직하다. 물론 최외곽 센서(10, 11) 및 그 사이에 위치한 센서(예를 들면, 12, 13, 14)는 서로 동일한 간격으로 이격될 수 있다.
추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 증착 장치(1)는 형상 측정 센서부(110)가 제1 방향(X)으로 왕복 이동할 수 있도록 구동부(125)와 가이드부(130)를 더 포함할 수 있다.
구동부(125)는 형상 측정 센서부(110)를 제1 방향(X)으로 왕복 이동시키고, 가이드부(130)는 구동부(125)를 제1 방향(X)으로 가이드 할 수 있다.
보다 구체적으로, 가이드부(130)는 제1 방향(X)으로 연장된 슬라이드 홈을 포함할 수 있고, 형상 측정 센서부(110)의 지그(16)의 양 단은 가이드부(130)의 슬라이드 홈에 결합될 수 있다. 이에 따라, 형상 측정 센서부(110)는 구동부(125)에 의해 이동시, 보다 안정적으로 가이드부(130)를 따라 이동할 수 있다.
도 19 내지 도 21은 도 18의 형상 측정 센서부(110)를 이용한 기판(23)의 형상 측정 방법 및 순서를 나타내는 도면들이다. 즉, 캐리어(20)가 기판(23)을 부착한 상태로 정지하면, 구동부(125)에 의해 형상 측정 센서부(110)가 가이드부(130)를 따라 제1 방향(X)으로 이동하면서 기판(23)의 면을 측정하게 되고, 기판(23)의 형상을 완전히 측정하게 되면, 다시 도 19의 위치로 형상 측정 센서부(110)는 복귀하게 된다.
이하에서는, 도 22를 참조하여, 도 1의 마스크 스테이지를 제어하는 제어부에 대해 설명하도록 한다.
도 22는 도 1의 마스크 스테이지를 제어하는 제어부를 설명하는 개략도이다.
구체적으로, 제어부(155)는 형상 측정 센서부(110)를 제어하고, 형상 측정 센서부(110)에 의해 측정된 데이터를 제공받는 제1 센서 컨트롤러(51)와, 제1 센서 컨트롤러(51)를 통해서 제공받은 데이터를 기판의 ID별로 저장하는 기판 형상 측정 장치(예를 들어 PC)(161)와, 거리 측정 센서부(50)를 제어하고 거리 측정 센서부(50)에 의해 측정된 데이터를 제공받는 제2 센서 컨트롤러(52)와, 제2 센서 컨트롤러(52)를 통해서 제공받은 데이터를 처리하기 위한 전자 장치(예를 들면, PC)(54)와, 카메라(60)를 제어하는 비전 보드(vision board)(164)와, 카메라(60) 옆에 배치된 조명(61)을 제어하는 라이트 제어부(light controller)(165)를 포함할 수 있다.
기판 형상 측정 장치(161)에 저장된 기판의 ID별 정보는 전자 장치(54)로 제공되고, 전자 장치(54)는 기판 형상 측정 장치(161)로부터 제공받은 데이터와 카메라(60) 및 거리 측정 센서부(50)로부터 제공받은 데이터를 토대로 마스크 스테이지(35)를 제어할 수 있다.
제어부(155)에 의한 마스크 스테이지의 제어 프로세스를 간략히 설명하자면 다음과 같다. 먼저, 제1 센서 컨트롤러(51)에 의해 제어된 형상 측정 센서부(110)는 기판의 형상을 측정한다. 이어서, 형상 측정 센서부(110)는 측정한 데이터를 제1 센서 컨트롤러(51)를 통해서 기판 형상 측정 장치(161)로 제공한다. 기판 형상 측정 장치(161)는 제1 센서 컨트롤러(51)로부터 제공받은 형상 데이터를 기판(23)의 ID별로 저장한다. 기판(23)이 거리 측정 센서부(50) 아래로 진입하여 감지되면 마스크 스테이지(35)는 전자 장치(54)로부터 제공받은 데이터(기판 형상 측정 장치(161)로부터 제공받은 데이터와 카메라(60) 및 거리 측정 센서부(50)로부터 제공받은 데이터)를 토대로 기판(23)과 마스크(30)의 간격을 제어한다.
기판(23)과 마스크(30)의 상대적 위치는 카메라(60)와 거리 측정 센서부(50)에 의해 측정된다. 카메라(60)로 측정한 마스크와 기판 사이의 정렬 오차는 전자 장치(54)로 제공되고, 전자 장치(54)는 카메라(60)로부터 제공받은 정렬 오차 정보를 토대로 마스크 스테이지(35)의 XY-방향(제1 및 제2 방향)을 구동하는 단(Y1-axis(38a), Y2-axis(38b))을 제어하여 마스크 스테이지(35)를 X-Y 평면에서 정렬한다. 즉, 카메라(60)에 의해 측정된 데이터를 이용하여 제2 방향(Y)의 정렬 오차와 제3 방향(Z)을 중심축으로 하는 회전 오차를 정렬할 수 있다. 또한 거리 측정 센서부(50)로 측정한 마스크와 기판의 정렬 오차는 전자 장치(54)로 제공되고, 전자 장치(54)는 거리 측정 센서부(50)로부터 제공받은 정렬 오차 정보를 토대로 마스크 스테이지(35)의 제3 방향(Z) 축으로 구동하는 단(Z1-axis(37a), Z2-axis(37b), Z3-axis(37c))을 제어하여 마스크 스테이지(35)를 정렬한다. 즉, 거리 측정 센서부(50)에 의해 측정된 값을 이용하여 마스크 스테이지(35)를 제3 방향(Z)과 제1 방향(X)을 중심축으로 하는 회전 방향, 그리고 제2 방향(Y)을 중심으로 하는 회전 방향으로 이동시킴으로써 마스크(30)와 기판(23) 사이의 간격 오차를 제어한다.
추가적으로, 전자 장치(54)는 마스크 스테이지(35)로 엔코더(encoder) 값을 피드백 함으로써, 보다 정밀하게 마스크 스테이지(35)의 위치를 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유기층 증착 장치(1)는 기판(23)의 형상을 유기층 증착 공정의 시작 전에 미리 측정하는 형상 측정 센서부(110)를 포함함으로써, 마스크 스테이지(35)의 위치를 제어하는 제어 단계에서 기판(23)의 형상을 반영하여 기판(23)과 마스크(30) 사이의 간격 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한 유기층 증착 장치(1)는 마스크(30)의 초기 위치 및 기판(23)의 위치를 측정하는 거리 측정 센서부(50)를 포함함으로써, 마스크(30)의 위치를 미리 측정하고 그 측정값을 평균화하여 마스크(30) 면의 측정 에러를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 기판(23)과 마스크(30) 사이의 간격 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다.
이하에서는, 도 1, 도 9 및 도 23을 참조하여, 도 1의 유기층 증착 장치의 동작 방법에 대해 설명하도록 한다.
도 1, 도 9 및 도 23을 참조하면, 먼저, 기판(23)을 로딩한다(S100).
구체적으로, 기판(23)은 기판 로딩 챔버(미도시)에서 기판(23)의 상면이 위를 향하도록 정전척(22) 위에 실장된다. 정전척(22) 상에 실장된 기판(23)은 위치 정렬(align) 과정을 거친 후 정전척(22)이 On 상태로 변경됨에 따라 정전척(22)에 부착될 수 있다. 기판(23)을 부착한 캐리어(20)는 상하 반전후 물류 라인(미도시)을 따라 제1 방향(X)으로 이동하게 된다.
기판 형상을 측정한다(S105).
구체적으로, 형상 측정 센서부(110)는, 기판(23)에 유기층이 증착되기 전에 기판(23)의 형상을 측정할 수 있다. 형상 측정 센서부(110)에 의해 측정된 기판(23)의 형상은 기판의 ID별로 분류되어 제어부(155)의 기판 형상 측정 장치(161)에 저장될 수 있다.
마스크 스테이지(35)를 안전 위치에 대기시킨다(S110).
구체적으로, 거리 측정 센서부(50)는, 기판(23)이 마스크(30)를 통과하기 전에 마스크(30)의 위치를 측정한다. 이때, 마스크(30) 면의 거칠기에 의한 측정 에러를 최소화하기 위하여 거리 측정 센서부(50)는 마스크(30) 면의 적어도 0. 0 1mm 길이 이상을 스캐닝하여 그 평균값으로 마스크(30)의 측정 위치를 결정한다. 마스크(30)의 위치는 기판(23)에 진입하기 전에 최초 1회만 측정된다. 이후 마스크 스테이지(35)의 위치는 마스크 스테이지(35) 내부에 내장된 엔코더 신호를 기준으로 움직이게 된다. 거리 측정 센서부(50)가 마스크(30)의 위치를 측정 완료하면, 마스크 스테이지(35)는 안전 위치에 대기하게 된다. 여기에서, 안전 위치는, 진입하고 있는 기판(23)과의 충돌을 여유 있게 피할 수 있는 마스크(30)의 위치를 의미한다. 일반적으로, 기판(23)의 하면으로부터 0.1 mm ~ 1mm의 여유를 갖지만, 안전 위치는 거리 측정 센서부(50)의 측정 범위에 따라 조절 가능하다.
제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부(50-1, 50-2)를 턴온(turn on) 한다(S115).
구체적으로, 기판(23)이 로딩되어 캐리어(20)에 의해 증착원(40) 상으로 진입하는 위치와 가장 근접한 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부(50-1, 50-2)를 가장 먼저 턴온하여 동작시킬 수 있다.
마스크 스테이지(35)를 제어 준비 위치로 이동시킨다(S120).
구체적으로, 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부(50-1, 50-2)가 기판(23)의 진입을 감지하면, 마스크 스테이지(35)는 제어 준비 위치로 이동하게 된다. 여기에서, 제어 준비 위치는 앞서 설명한 안전 위치보다 거리 측정 센서부(50)와 가까울 수 있다. 다만, 마스크(30)를 통과한 유기물이 미리 정한 패턴과 일치하도록 기판(23)에 증착되어야 하는바, 제어 준비 위치 역시 진입하는 기판(23)과 접촉하지 않도록 이격되어 위치하는 것이 바람직하다.
제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)를 턴온한다(S125).
구체적으로, 마스크 스테이지(35)가 제어 준비 위치로 이동하게 되면, 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)는 턴온될 수 있다.
마스크 스테이지(35)를 제1 위치 제어한다(S130).
구체적으로, 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)가 기판(23)의 진입을 감지하면, 마스크 스테이지(35)는 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-4)의 측정값을 기준으로 기판(23)과 마스크(30)의 간격을 제I 제어 모드로 제어한다. 거리 측정 센서부(50)는 기판(23)의 위치만을 측정하게 되며, 기판(23)의 위치는 기판(23)의 상면 또는 하면을 기준으로 측정될 수 있다. 제I 제어 모드에서는 기판(23)의 위치 정보와 함께 미리 측정된 기판(23)의 형상 정보를 토대로 기판(23)과 마스크(30)의 간격이 제어된다.
제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)를 턴온한다(S135).
구체적으로, 제I 제어 모드가 완료된 후 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)가 턴온될 수 있다.
마스크 스테이지(35)를 제2 위치 제어한다(S140).
구체적으로, 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)에 의해 기판(23)의 진입이 감지되면, 마스크 스테이지(35)는 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)의 기판(23) 위치 측정값을 기준으로 기판(23)과 마스크(30)의 간격을 제II 제어 모드로 제어한다.
제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)를 턴오프(turn off)하고, 제5 내지 제8 서브 거리 측정 센서부(50-5~50-8)를 턴온한다(S145).
구체적으로, 제II 제어 모드가 완료된 후 기판(23)이 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)를 통과하여 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)에 의해 기판(23)이 감지되지 않으면, 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)를 턴오프하고, 제5 내지 제8 서브 거리 측정 센서부(50-5~50-8)를 턴온할 수 있다.
마스크 스테이지(35)를 제3 위치 제어한다(S145).
구체적으로, 제5 내지 제8 서브 거리 측정 센서부(50-5~50-8)에 의해 기판(23)의 진입이 감지되면 마스크 스테이지(35)는 제5 내지 제8 서브 거리 측정 센서부(50-5~50-8)의 측정값을 기준으로 기판(23)과 마스크(30)의 간격을 제III 제어 모드로 제어한다. 제III 제어 모드에서는 제I 제어 모드와 같이, 기판(23)의 위치 정보와 함께 미리 측정된 기판(23)의 형상 정보를 토대로 기판(23)과 마스크(30)의 간격이 제어된다.
제5 및 제6 서브 거리 측정 센서부(50-5, 50-6)를 턴오프한다(S155).
구체적으로, 기판(23)이 제5 및 제6 서브 거리 측정 센서부(50-5, 50-6)에 의해 감지되지 않으면, 제5 및 제6 서브 거리 측정 센서부(50-5, 50-6)를 턴오프한다.
마스크 스테이지(35)를 안전 위치로 이동시킨다(S160).
구체적으로, 제5 및 제6 서브 거리 측정 센서부(50-5, 50-6)를 턴오프)한 후, 마스크 스테이지(35)는 안전 위치로 이동하게 되고 마스크 스테이지(35)의 제어는 종료된다.
이하에서는, 도 24 내지 도 28을 참조하여, 평평한 기판에 도 23의 유기층 증착 장치의 동작 방법을 적용한 케이스에 대해 설명하도록 한다.
도 24 내지 도 28은 평평한 기판에 도 23의 유기층 증착 장치의 동작 방법이 적용된 경우의 마스크 스테이지(35)의 제어 프로세스를 설명하는 도면들이다. 다만, 도 24 내지 도 28에서는 설명의 편의를 위해 기판(23)의 위치가 기판(23)의 하면을 기준으로 측정되는 것으로 가정한다.
도 1 및 도 24를 참조하면, 기판(23)의 위치 F가 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부(50-1, 50-2)의 아래에 진입하기 전의 상태가 도시되어 있다. 이때, 마스크 스테이지(35)는 안전 위치에서 정지 상태로 대기한다.
도 1 및 도 25를 참조하면, 기판(23)이 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-4) 아래에 위치한 경우가 도시되어 있다. 이 때 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-4)의 측정값을 기준으로 마스크 스테이지(35)는 제I 제어 모드로 실시간으로 제어된다.
도 1 및 도 26을 참조하면, 기판(23)이 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6) 아래에 위치한 경우가 도시되어 있다. 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)의 측정값을 기준으로 마스크 스테이지(35)는 제II 제어 모드로 실시간 제어된다.
도 1 및 도 27을 참조하면, 기판(23)이 제5 내지 제8 서브 거리 측정 센서부(50-5~50-8) 아래에 위치하고 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)가 턴오프 상태인 경우가 도시되어 있다. 이 경우에는 제5 내지 제8 서브 거리 측정 센서부(50-5~50-8)의 측정값을 기준으로 마스크 스테이지(35)는 제III 제어 모드로 실시간으로 제어되다.
도 24 내지 도 27에서와 같이 평평한 기판(23)이 지나가는 경우, 제어 간격 (control gap)과 실제 간격(real gap)이 동일할 수 있다. 즉, 기판(23)이 평평할 경우 마스크(30)와 기판(23)의 목표 간격(target)은 일정하게 유지된다. 따라서, 평평한 기판(23)에 상기 3가지의 제어 모드로 유기층 패턴을 형성할 경우, 기판(23)의 위치의 변동에도 불구하고, 기판(23)과 마스크(30) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있다.
도 1 및 도 28을 참조하면, 기판(23)의 위치 B가 제5 및 제6 서브 거리 측정 센서부(50-5, 50-6)의 아래를 빠져나간 후의 상태가 도시되어 있다. 이 경우 마스크 스테이지(35)는 안전 위치로 이동하게 된다.
이하에서는, 도 29 내지 도 33을 참조하여, 평평하지 않은 기판에 도 23의 유기층 증착 장치의 동작 방법을 적용한 케이스에 대해 설명하도록 한다.
도 29 내지 도 33은 평평하지 않은 기판에 도 23의 유기층 증착 장치의 동작 방법이 적용된 경우의 마스크 스테이지(35)의 제어 프로세스를 설명하는 도면들이다. 다만, 도 29 내지 도 33에서는 설명의 편의를 위해 기판(23)의 위치가 기판(23)의 하면을 기준으로 측정되는 것으로 가정한다.
도 1 및 도 29를 참조하면, 기판(23)의 위치 F가 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부(50-1, 50-2)의 아래에 진입하기 전의 상태가 도시되어 있다. 이때 마스크 스테이지(35)는 안전 위치에서 정지해 있다.
도 1 및 도 30을 참조하면, 기판(23)이 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)를 통과하여 제I 제어 모드로 마스크(30)와 기판(23)의 간격이 제어되는 경우가 도시되어 있다. 이때 기판(23)의 형상 정보가 반영되므로 정전척(22)에 부착된 기판(23)이 평평하지 않더라도 마스크 스테이지(35)는 제어 간격(control gap)에 형상 정보를 반영하여 마스크(30)와 기판(23)의 목표 간격(target gap)의 오차를 줄일 수 있다. 즉, 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부(50-1~50-4)로 측정한 기판(23)의 위치에 대한 제어 평면에서 기판(23)의 형상으로 인해 발생하는 간격 오차를 반영하여 기판(23)의 형상 오차를 제거할 수 있다. 따라서 도 30에서와 같이 기판(23)의 위치 F에서의 마스크(30)와 기판(23) 사이의 간격은 목표 간격(Target gap)과 실제 간격(real gap)이 일치하도록 유지될 수 있고, 이에 따라, 기판(23)의 형상으로 인한 영향을 받지 않을 수 있다.
도 1 및 도 31을 참조하면, 기판(23)이 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6) 아래에 위치한 경우가 도시되어 있다. 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)의 측정값을 기준으로 마스크 스테이지(35)는 제II 제어 모드로 실시간 제어된다. 제II 제어 모드에서는 제3 내지 제6 서브 거리 측정 센서부(50-3~50-6)에 의해 측정된 4개의 측정점을 기준으로 최소자승평면을 제어 평면으로 형성 제어한다.
도 1 및 도 32를 참조하면, 기판(23)이 제5 내지 제8 서브 거리 측정 센서부(50-5~50-8) 아래에 위치하고 제3 및 제4 서브 거리 측정 센서부(50-3, 50-4)가 턴오프 상태인 경우가 도시되어 있다. 이때, 제5 내지 제8 서브 거리 측정 센서부(50-5~50-8)의 측정값을 기준으로 마스크 스테이지(35)는 제III 제어 모드로 실시간 제어된다. 이 경우에도 기판(23)이 설령 평평하지 않더라도 제어 간격(control gap)에서 기판(23)의 형상 정보를 반영하여 마스크(30)와 기판(23)의 목표 간격(target gap)의 오차를 줄일 수 있다. 즉, 도 32에 도시된 바와 같이 제III 제어 모드에서 평평하지 않은 기판(23)이 지나가는 경우, 기판 B의 위치에서 마스크(30)의 상면과 기판(23)의 하면 사이의 간격은, 제어 간격(control gap)과 목표 간격(target gap)이 일치하도록 유지될 수 있고, 이에 따라, 기판(23)의 형상으로 인한 영향을 받지 않을 수 있다. 상기 제I 제어 모드와 제III 제어 모드에서는 기판(23)의 형상이 실시간으로 마스크(30)와 기판(23) 사이의 간격 제어에 반영되는바, 평평하지 않은 기판이 진입한다 하더라도, 기판(23)의 형상의 영향을 받지 않고 마스크(30)와 기판(23) 사이의 간격이 일정하게 유지될 수 있다.
도 33은 기판(23)의 위치 B가 제5 및 제6 서브 거리 측정 센서부(50-5, 50-6)의 아래를 빠져나간 후의 상태가 도시되어 있다. 이 경우 마스크 스테이지(35)는 안전 위치로 이동하게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
20: 캐리어 23: 기판
30: 마스크 35: 마스크 스테이지
40: 증착원 50: 거리 측정 센서부
60: 카메라 110: 형상 측정 센서부

Claims (10)

  1. 기판 상에 유기층을 형성하기 위한 유기층 증착 장치에 있어서,
    상기 기판의 형상을 측정하는 형상 측정 센서부;
    상기 기판을 제1 방향으로 이송하는 캐리어;
    상기 기판으로 증착 물질을 방사하는 증착원;
    상기 기판과 상기 증착원 사이에 배치되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수 개의 패턴 슬릿을 포함하는 마스크;
    상기 기판과 상기 마스크 사이의 정렬 오차를 측정하고, 상기 캐리어의 상기 제2 방향의 진직도를 측정하는 카메라;
    상기 기판과 상기 마스크 사이의 정렬 오차를 측정하고, 상기 캐리어의 상기 제1 및 제2 방향과 교차하는 제3 방향의 진직도를 측정하는 거리 측정 센서부; 및
    상기 측정된 기판의 형상 및 상기 측정된 기판과 마스크 사이의 정렬 오차를 토대로 상기 마스크의 위치를 제어하는 마스크 스테이지를 포함하되,
    상기 증착원에 의한 증착 공정은 상기 기판이 상기 캐리어에 의해 상기 제1 방향으로 이송되어 상기 마스크와 상기 거리 측정 센서부 사이를 통과할 때 수행되는 유기층 증착 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 형상 측정 센서부는, 상기 제2 방향으로 배열된 제1 및 제2 센서를 포함하는 제1 서브 형상 측정 센서부를 포함하는 유기층 증착 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 센서는, 상기 기판의 상기 제2 방향으로 이격되고 서로 마주보는 외곽 라인을 따라 각각 배치되는 유기층 증착 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 형상 측정 센서부를 상기 제1 방향으로 이동시키는 구동부와,
    상기 구동부를 상기 제1 방향으로 가이드하는 가이드부를 더 포함하는 유기층 증착 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크 스테이지는 5축 자유도를 가지고,
    상기 5축 자유도는 상기 제2 방향과, 상기 제3 방향과, 상기 제1 내지 제3 방향의 축 각각을 중심으로 회전하는 방향에 대한 자유도를 포함하는 유기층 증착 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 카메라는 상기 기판과 상기 마스크 사이의 정렬 오차 중 상기 제2 방향에 대한 오차와 상기 제2 방향의 축을 중심으로 회전하는 방향에 대한 오차를 측정하는 유기층 증착 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 거리 측정 센서부는 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부는 각각 상기 마스크의 모서리 상에 위치하는 유기층 증착 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 마스크 스테이지를 제어하는 제어부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 형상 측정 센서부로부터 측정된 상기 기판의 형상과, 상기 카메라 및 상기 거리 측정 센서부로부터 측정된 상기 기판과 상기 마스크 사이의 정렬 오차를 토대로 상기 마스크 스테이지를 제어하는 유기층 증착 장치.
  9. 기판 상에 유기층을 형성하기 위한 유기층 증착 장치에 있어서,
    상기 기판의 하단에 배치되고, 상기 기판의 형상을 측정하는 형상 측정 센서부;
    상기 기판을 제1 방향으로 이송하는 캐리어;
    상기 기판으로 증착 물질을 방사하는 증착원;
    상기 기판과 상기 증착원 사이에 배치되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수 개의 패턴 슬릿을 포함하는 마스크;
    상기 기판과 상기 마스크 사이의 정렬 오차를 측정하는 거리 측정 센서부; 및
    상기 측정된 기판의 형상 및 상기 측정된 기판과 상기 마스크 사이의 정렬 오차를 토대로 상기 마스크의 위치를 제어하는 마스크 스테이지를 포함하되,
    상기 형상 측정 센서부는 상기 제2 방향으로 배열된 제1 및 제2 센서를 포함하고,
    상기 제1 및 제2 센서는 상기 기판의 상기 제2 방향으로 이격되고 서로 마주보는 외곽 라인을 따라 배치되는 유기층 증착 장치.
  10. 기판 상에 유기층을 형성하기 위한 유기층 증착 장치에 있어서,
    상기 기판의 형상을 측정하는 형상 측정 센서부;
    상기 기판으로 증착 물질을 방사하는 증착원;
    상기 기판과 상기 증착원 사이에 배치되고, 상기 제1 방향과 교차하는 제2 방향으로 배열된 복수 개의 패턴 슬릿을 포함하는 마스크;
    상기 기판과 상기 마스크 사이의 정렬 오차를 측정하는 거리 측정 센서부; 및
    상기 측정된 기판의 형상 및 상기 측정된 기판과 상기 마스크 사이의 정렬 오차를 토대로 상기 마스크의 위치를 제어하는 마스크 스테이지를 포함하되,
    상기 거리 측정 센서부는 제1 내지 제6 서브 거리 측정 센서부를 포함하고,
    상기 제1 내지 제4 서브 거리 측정 센서부는 각각 상기 마스크의 모서리 상에 위치하고, 상기 제5 서브 거리 측정 센서부는 상기 마스크와 비오버랩되도록 상기 마스크의 일측에 배치되고, 상기 제6 서브 거리 측정 센서부는 상기 마스크와 비오버랩되도록 상기 마스크의 타측에 배치되고,
    상기 기판은 상기 거리 측정 센서부와 상기 마스크 사이를 통과할 때, 상기 제5 서브 거리 측정 센서부를 최초로 통과하고 상기 제6 서브 거리 측정 센서부를 최후로 통과하고,
    상기 마스크가 상기 제1 및 제5 서브 거리 측정 센서부의 하단을 통과할 때 상기 마스크 스테이지는 상기 기판의 위치와 형상 데이터를 토대로 상기 마스크의 위치를 제어하고,
    상기 마스크가 상기 제1 및 제2 서브 거리 측정 센서부의 하단을 통과할 때 상기 마스크 스테이지는 상기 기판의 위치 데이터를 토대로 상기 마스크의 위치를 제어하고,
    상기 마스크가 상기 제2 및 제6 서브 거리 측정 센서부의 하단을 통과할 때 상기 마스크 스테이지는 상기 기판의 위치와 형상 데이터를 토대로 상기 마스크의 위치를 제어하는 유기층 증착 장치.

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