KR20180006311A - 얼라인먼트 마크의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 증착 방법 - Google Patents

얼라인먼트 마크의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 증착 방법 Download PDF

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KR20180006311A
KR20180006311A KR1020170084167A KR20170084167A KR20180006311A KR 20180006311 A KR20180006311 A KR 20180006311A KR 1020170084167 A KR1020170084167 A KR 1020170084167A KR 20170084167 A KR20170084167 A KR 20170084167A KR 20180006311 A KR20180006311 A KR 20180006311A
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Abstract

[과제] 검출 공정에 있어서 얼라인먼트 마크를 검출할 수 없는 경우에, 얼라인먼트 마크가 설치된 기체를 자동적으로 이동시킴으로써, 장치를 정지시키는 일 없이 재차 얼라인먼트 마크의 검출을 시도할 수 있는 얼라인먼트 마크의 검출 방법의 제공.
[해결 수단] 기체 상의 얼라인먼트 마크를 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제1 검출 공정과, 상기 제1 검출 공정 후 이 제1 검출 공정에서의 판정 결과에 기초하여 상기 기체를 이동시키는 제1 이동 공정과, 재차 상기 얼라인먼트 마크를 상기 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제2 검출 공정을 포함하는 얼라인먼트 마크의 검출 방법.

Description

얼라인먼트 마크의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 증착 방법{ALIGNMENT MARK DETECTING METHOD, ALIGNMENT METHOD AND VAPOR DEPOSITION METHOD}
본 발명은 얼라인먼트 마크의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 증착 방법에 관한 것이다.
마스크를 이용하여 기판 상에 패턴 성막을 행하는 경우, 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 마스크와 기판과의 얼라인먼트 처리가 필요하다. 이를 위해, 마스크 및 기판을 처리실 내의 마스크 스테이지 및 기판 스테이지 위에 올려 놓을 때는, 마스크 및 기판의 얼라인먼트 마크가, 얼라인먼트 마크를 촬상하는 카메라의 촬상 범위에 들어가도록 올려 놓고 있다.
일본특허공개 제2004-303559호 공보
그러나, 간혹 얼라인먼트 마크가 카메라의 촬상 범위 내에 들어가지 않거나, 마스크의 얼라인먼트 마크와 기판의 얼라인먼트 마크가 겹치거나 함으로써, 얼라인먼트 마크가 올바르게 검출되지 않는 경우가 있다.
얼라인먼트 마크가 검출되지 않는 경우, 에러로 되어 장치가 정지하여, 사람에 의한 확인 작업이 필요하게 된다.
본 발명은, 전술한 바와 같은 현상을 감안하여 이루어진 것으로, 검출 공정에서 얼라인먼트 마크를 검출할 수 없는 경우에는, 얼라인먼트 마크가 설치된 기체(基體)를 자동적으로 이동시킴으로써, 장치를 정지시키는 일 없이 재차 얼라인먼트 마크의 검출을 시도할 수 있는 얼라인먼트 마크의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 증착 방법을 제공하는 것이다.
기체 상의 얼라인먼트 마크를 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제1 검출 공정과, 상기 제1 검출 공정 후 이 제1 검출 공정에서의 판정 결과에 기초하여 상기 기체를 이동시키는 제1 이동 공정과, 재차 상기 얼라인먼트 마크를 상기 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제2 검출 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 마크의 검출 방법에 관한 것이다.
본 발명은 상술한 바와 같이 함으로써, 검출 공정에서 얼라인먼트 마크를 검출할 수 없는 경우에는, 얼라인먼트 마크가 설치된 기체를 자동적으로 이동시킴으로써, 장치를 정지시키는 일 없이 재차 얼라인먼트 마크의 검출을 시도할 수 있는 얼라인먼트 마크의 검출 방법, 얼라인먼트 방법 및 증착 방법으로 된다.
도 1은 본 실시예의 요부의 개략 설명 사시도이다.
도 2는 본 실시예의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 실시예의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 4는 다른 예 1의 (a)마스크 및 (b)기판의 개략 설명 평면도이다.
도 5는 얼라인먼트 마크가 서로 겹친 상태의 개략 설명 평면도이다.
도 6은 다른 예 1의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 다른 예 2의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 기체와 대상물과의 얼라인먼트의 처리 순서를 나타내는 흐름도이다.
바람직하다고 생각되는 본 발명의 실시형태를, 도면을 기초로 본 발명의 작용을 나타내어 간단하게 설명한다.
본 발명은, 도 8에 도시한 바와 같이, 기체와 대상물과의 얼라인먼트에 있어서, 얼라인먼트 동작에 앞서 기체 상의 얼라인먼트 마크를 검출할 때의 발명으로서, 제1 검출 공정에서 검출 에러라고 판정된 경우에는 제1 이동 공정을 행하고, 계속하여 재차 얼라인먼트 마크를 검출하기 위한 제2 검출 공정을 행한다.
따라서, 얼라인먼트 마크가 검출되지 않음으로써 검출 에러라고 판정되었을 경우, 장치를 정지시켜 사람에 의한 확인 작업을 행하는 일 없이 자동적으로 기체를 이동시킴으로써, 광학 수단에서의 검출 범위 내로 얼라인먼트 마크를 위치시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 제1 이동 공정에 의한 이동에 의해서도 제2 검출 공정에서 검출 에러라고 판정된 경우에는, 제2 이동 공정 및 제3 검출 공정을 더 행할 수 있고, 예를 들어 이동시키는 방향을 각각 다르게 하여 이동 공정과 검출 공정을 반복함으로써 확실히 얼라인먼트 마크를 검출할 수 있다.
[실시예]
본 발명의 구체적인 실시예에 대해 도면을 기초로 설명한다.
본 실시예는, 처리실에서 기판(2) 상에 증발원으로부터 증발한 재료를 마스크(1)를 통해 퇴적시켜 성막을 행하는 성막 장치에 본 발명을 적용한 예이다. 처리실에는, 기판(2)을 지지하는 기구와, 마스크(1)를 지지하는 기구와, 각각의 지지 기구를 이동 제어하는 얼라인먼트 기구와, 증발원이 설치되어 있다.
본 실시예에서는, 도 1에 도시한 바와 같이, 광학 수단으로서의 촬상 카메라(4)를 이용하여 촬상 범위(X) 내의 마스크(1) 상의 얼라인먼트 마크(5)와 기판(2) 상의 얼라인먼트 마크(6)를 검출하고, 이 얼라인먼트 마크(5, 6)를 이용하여 마스크(1)와 기판(2)의 얼라인먼트를 행한 후, 증발원을 이용하여 증착을 행한다.
즉, 본 실시예는, 도 2에 도시한 바와 같이, 2개의 기체(基體)(1) 및 기체(基體)(2)로서의 마스크(1) 및 기판(2)의 얼라인먼트 마크(5, 6)를 검출하는 것으로서, 마스크(1) 및 기판(2)을 마스크 스테이지(3) 및 기판 스테이지에 각각 올려 놓고, 광학 수단에 의해 얼라인먼트 마크(5, 6)를 검출한 후, 얼라인먼트를 행한다. 이 때, 얼라인먼트 마크(5, 6)를 검출할 수 없었던 경우에는, 얼라인먼트 마크(5, 6)를 검출할 수 없었던 마스크(1) 및 기판(2)을 랜덤 이동시켜 검출을 시도하는 것이다.
구체적으로는, 본 실시예는, 마스크(1) 상의 얼라인먼트 마크(5)와 기판(2) 상의 얼라인먼트 마크(6)를 상기 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제1 검출 공정과, 제1 검출 공정 후 마스크(1) 또는 기판(2)을 이동시키는 제1 이동 공정과, 재차 마스크(1) 상의 얼라인먼트 마크(5)와 기판(2) 상의 얼라인먼트 마크(6)를 상기 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제2 검출 공정을 행하여, 얼라인먼트 마크(5, 6)를 검출한다.
계속하여, 검출된 마스크(1) 상의 얼라인먼트 마크(5)와 기판(2) 상의 얼라인먼트 마크(6)와의 상대 위치를 계측하는 계측 공정과, 계측 공정의 결과에 기초하여 마스크(1) 또는 기판(2)을 이동시켜 마스크(1)와 기판(2)의 상대 위치의 조정을 행하는 얼라인먼트 공정을 행한다.
여기서, 제1 이동 공정은 상기 제1 검출 공정에서 검출 에러라고 판정된 경우에 행한다. 구체적으로는, 마스크(1) 및 기판(2)의 얼라인먼트 마크(5, 6)의 한쪽 또는 양쪽이 상기 광학 수단의 검출 가능한 영역 밖(촬상 카메라(4)의 촬상 범위(X) 밖)에 존재함으로써 검출 에러라고 판정된 경우에, 검출 에러라고 판정된 마스크(1) 및 기판(2)에 각각 행한다. 즉, 제1 이동 공정 및 제2 검출 공정은, 마스크(1) 및 기판(2)에 대해 각각 행해진다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 상기 제2 검출 공정 후, 이 제2 검출 공정에서 검출 에러라고 판정된 경우에 마스크(1) 또는 기판(2)을 이동시키는 제2 이동 공정과, 재차 마스크(1) 및 기판(2) 상의 얼라인먼트 마크(5, 6)를 상기 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제3 검출 공정을 행한다.
이 제2 이동 공정은, 마스크(1) 또는 기판(2)을 적절히 이동시켜 얼라인먼트 마크를 검출하는 공정이지만, 본 실시예에서는, 상기 제1 이동 공정에서 이동시킨 마스크(1) 또는 기판(2)을, 상기 제1 이동 공정에서의 이동 전의 위치로 되돌리고, 상기 제1 이동 공정에서의 이동과는 다른 방향으로 이동시키는 공정이다. 이와 같이 이동 제어함으로써, 기판의 위치 제어가 간단하게 되는 효과를 얻을 수 있다.
본 실시예에 있어서는, 제3 검출 공정에서도 검출 에러라고 판정된 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 검출 에러라고 판정된 마스크(1) 또는 기판(2)의 얼라인먼트 마크(5, 6)가 검출될 때까지, 제2 이동 공정과 마찬가지로, 제n－1 이동 공정에서 이동시킨 마스크(1) 또는 기판(2)을, 제1 이동 공정에서의 이동 전의 위치로 되돌리고, 과거의 이동 공정에서의 이동과는 다른 방향으로 이동시키는 제n 이동 공정과 제n＋1 검출 공정을 반복하여 행한다(n은 3 이상의 정수). 이에 의해, 마스크(1) 또는 기판(2)은, 얼라인먼트 마크(5, 6)가 검출 에러라고 판단된 경우에는 얼라인먼트 마크(5, 6)가 검출될 때까지 랜덤 이동된다.
이상과 같이 함으로써, 장치를 정지시켜 사람에 의한 확인 작업을 행하는 일 없이 자동적으로 마스크(1) 또는 기판(2)을 이동시킴으로써, 촬상 카메라(4)의 촬상 범위(X) 내에 얼라인먼트 마크(5, 6)를 위치시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 실시예는 전술한 바와 같이 구성하고 있지만, 임의의 기체(基體)에 얼라인먼트 마크와는 다른 마크(7)를 설치하는 구성으로 하여도 좋다. 구체적으로는, 도 4에 도시한 다른 예 1과 같이, 기체(基體)(2)로서의 기판(2)에 얼라인먼트 마크(6)와는 다른 마크(7)를 설치하는 구성으로 하여도 좋다.
이 다른 마크(7)는, 상기 광학 수단에 의해 기판(2) 상의 얼라인먼트 마크(6)와 동시에 검출할 수 있는 위치에 설치되어 있다. 구체적으로는, 도 5에 도시한 바와 같이, 얼라인먼트 마크(5, 6)가 서로 겹치는 범위에 있어서 촬상 카메라(4)의 촬상 범위(X) 내에 들어가는 위치에 설치되어 있다.
다른 예 1의 경우에는, 도 6에 도시한 순서로 처리를 행한다. 즉, 도 2에 있어서의 기체(2)의 랜덤 이동 처리 부분을 도 6 내의 점선으로 둘러싸인 플로우로 변경한다.
또한, 다른 예 1에 있어서는, 상기 제1 검출 공정 및 상기 제3 검출 공정은, 상기 마스크(1) 상의 얼라인먼트 마크(5)와 기판(2) 상의 얼라인먼트 마크(6) 및 다른 마크(7)를 상기 광학 수단에 의해 검출하기 위한 공정이다.
또한, 다른 예 1의 경우, 상기 검출 에러는, 도 5에 도시한 바와 같이, 마스크(1) 및 기판(2) 상의 얼라인먼트 마크(5, 6)가 중첩됨으로써 생기는 검출 에러인 경우도 포함한다.
구체적으로는, 기판(2) 상의 얼라인먼트 마크(6)가 검출되지 않고 다른 마크(7)만이 검출된 경우에는 얼라인먼트 마크(5, 6)가 중첩되어 있는 검출 에러라고 판정하고, 기판(2)의 얼라인먼트 마크(6)가 촬상 범위(X) 밖에 존재하는 검출 에러라고 판정된 경우와는 다른 처리를 행한다. 또한, 얼라인먼트 마크(6)가 촬상 범위(X) 밖에 존재하는 검출 에러라고 판정된 경우는 전술한 도 2에 도시한 본 실시예와 마찬가지로 처리를 행한다.
즉, 얼라인먼트 마크(5, 6)가 중첩되어 있는 경우에는, 얼라인먼트 마크(6)가 촬상 범위(X) 밖에 존재하는 경우에 비해, 적은 이동량으로 에러를 해소할 수 있기 때문에, 얼라인먼트 마크(6)가 촬상 범위(X) 밖에 존재하는 경우에 이동시키는 이동량보다 적은 거리의 고정량만큼만 기판(2)을 이동시킨다. 따라서, 얼라인먼트 마크(5, 6)가 중첩되어 있는 검출 에러인 경우, 보다 신속하게 에러를 해소할 수 있다. 그 밖에는 본 실시예와 마찬가지로 처리한다.
또한, 전술한 바와 같이 2개의 기체의 얼라인먼트 마크를 검출하는 것이 아니라, 1개의 기체의 얼라인먼트 마크를 검출하는 경우에는, 도 7에 도시한 다른 예 2와 같은 처리 순서가 된다.
즉, 기체(예를 들어, 기판 또는 마스크)를 스테이지에 올려 놓고, 광학 수단에 의해 얼라인먼트 마크를 검출했을 경우에는 처리를 종료하고, 다음의 기체를 스테이지에 올려 놓고 얼라인먼트 마크의 검출을 행한다. 이 때, 얼라인먼트 마크를 검출할 수 없었던 경우에는, 본 실시예(도 2)와 마찬가지로 기체를 랜덤 이동시켜, 검출을 시도하는 것이다.
또한, 본 실시예는, 기판과 마스크의 얼라인먼트를 행하는 예에 대해 설명하고 있지만, 예를 들어, 기판과 잉크젯 헤드와의 얼라인먼트를 행하거나, 전자 기기 등의 프론트 패널과 리어 패널의 얼라인먼트를 행하는 등, 본 발명은 다른 부재의 얼라인먼트에도 이용할 수 있다.
본 발명은 본 실시예에 한정되는 것은 아니며, 각 구성 요건의 구체적 구성은 적절히 설계할 수 있는 것이다.

Claims (19)

  1. 기체(基體) 상의 얼라인먼트 마크를 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제1 검출 공정과,
    상기 제1 검출 공정 후, 이 제1 검출 공정에서의 판정 결과에 기초하여 상기 기체를 이동시키는 제1 이동 공정과,
    재차 상기 얼라인먼트 마크를 상기 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제2 검출 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 마크의 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 검출 공정 후, 이 제2 검출 공정에서의 판정 결과에 기초하여 상기 기체를 이동시키는 제2 이동 공정과,
    재차 상기 얼라인먼트 마크를 상기 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제3 검출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 마크의 검출 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 이동 공정은, 상기 기체를, 상기 제1 이동 공정에서의 이동 전의 위치로 되돌리고, 상기 제1 이동 공정에서의 이동과는 다른 방향으로 이동시키는 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 마크의 검출 방법.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 기체에는 상기 얼라인먼트 마크와는 다른 마크가 설치되어 있고, 상기 제3 검출 공정은 상기 얼라인먼트 마크와 상기 다른 마크를 상기 광학 수단에 의해 검출하기 위한 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 마크의 검출 방법.
  5. 제2항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 이동 공정은, 상기 제2 검출 공정에서 검출 에러라고 판정된 경우에 행하는 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 마크의 검출 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기체에는 상기 얼라인먼트 마크와는 다른 마크가 설치되어 있고, 상기 제1 검출 공정은 상기 얼라인먼트 마크와 상기 다른 마크를 상기 광학 수단에 의해 검출하는 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 마크의 검출 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 이동 공정은, 상기 제1 검출 공정에서 검출 에러라고 판정된 경우에 행하는 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 마크의 검출 방법.
  8. 제4항 또는 제6항에 있어서,
    상기 다른 마크는, 상기 광학 수단에 의해 상기 얼라인먼트 마크와 동시에 검출할 수 있는 위치에 설치되어 있는 것인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 마크의 검출 방법.
  9. 얼라인먼트 마크를 갖는 제1 기체 및 제2 기체가 구비되고, 광학 수단을 이용하여 상기 제1 기체 상의 얼라인먼트 마크와 상기 제2 기체 상의 얼라인먼트 마크를 검출하여, 상기 제1 기체와 상기 제2 기체의 얼라인먼트를 행하는 얼라인먼트 방법으로서,
    상기 제1 기체 상의 얼라인먼트 마크와 상기 제2 기체 상의 얼라인먼트 마크를 상기 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제1 검출 공정과,
    상기 제1 검출 공정 후, 적어도 상기 제1 기체 또는 상기 제2 기체를 이동시키는 제1 이동 공정과,
    재차 상기 제1 기체 상의 얼라인먼트 마크와 상기 제2 기체 상의 얼라인먼트 마크를 상기 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제2 검출 공정과,
    검출된 상기 제1 기체 상의 얼라인먼트 마크와 상기 제2 기체 상의 얼라인먼트 마크와의 상대 위치를 계측하는 계측 공정과,
    상기 계측 공정의 결과에 기초하여, 상기 제1 기체 또는 상기 제2 기체를 이동시켜 상기 제1 기체와 상기 제2 기체의 상대 위치의 조정을 행하는 얼라인먼트 공정을 포하하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2 검출 공정 후, 이 제2 검출 공정에서의 판정 결과에 기초하여 상기 제1 기체 또는 상기 제2 기체를 이동시키는 제2 이동 공정과,
    재차 상기 제1 기체 및 제2 기체 상의 얼라인먼트 마크를 상기 광학 수단을 이용하여 검출하기 위한 제3 검출 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제2 이동 공정은, 상기 제1 이동 공정에서 이동한 기체를, 상기 제1 이동 공정에서의 이동 전의 위치로 되돌리고, 상기 제1 이동 공정에서의 이동과는 다른 방향으로 이동시키는 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  12. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 제2 기체에는 상기 얼라인먼트 마크와는 다른 마크가 설치되어 있고, 상기 제3 검출 공정은 상기 제1 기체 상의 얼라인먼트 마크와 상기 제2 기체 상의 얼라인먼트 마크 및 상기 다른 마크를 상기 광학 수단에 의해 검출하기 위한 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 이동 공정은, 상기 제2 검출 공정에서 검출 에러라고 판정된 경우에 행하는 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  14. 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 기체에는 상기 얼라인먼트 마크와는 다른 마크가 설치되어 있고, 상기 제1 검출 공정은 상기 제1 기체 상의 얼라인먼트 마크와 상기 제2 기체 상의 얼라인먼트 마크 및 상기 다른 마크를 상기 광학 수단에 의해 검출하기 위한 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  15. 제9항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 이동 공정은, 상기 제1 검출 공정에서 검출 에러라고 판정된 경우에 행하는 공정인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  16. 제13항 또는 제15항에 있어서,
    상기 검출 에러는, 상기 제1 기체 및 상기 제2 기체 상의 얼라인먼트 마크가 중첩됨으로써 생기는 검출 에러인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  17. 제13항 또는 제15항에 있어서,
    상기 검출 에러는, 상기 제1 기체 및 상기 제2 기체 상의 얼라인먼트 마크의 적어도 한쪽이 상기 광학 수단의 검출 가능한 영역 밖에 존재함으로써 생기는 검출 에러인 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  18. 제12항 또는 제14항에 있어서,
    상기 제2 기체 상의 다른 마크는, 상기 광학 수단에 의해 상기 제2 기체 상의 얼라인먼트 마크와 동시에 검출할 수 있는 위치에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 얼라인먼트 방법.
  19. 처리실에서 기판 상에 증발원으로부터 증발한 재료를 마스크를 거쳐 퇴적시켜 성막을 행하는 증착 방법으로서, 상기 제1 기체 및 상기 제2 기체의 어느 한쪽을 상기 기판, 다른쪽을 상기 마스크로 하여 제9항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 얼라인먼트 방법을 이용하여 기판과 마스크와의 얼라인먼트를 행한 후, 증발원에 의한 증착을 행하는 것을 특징으로 하는 증착 방법.
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