KR20190077424A - A mask holder with controlled adjustment - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마스크(3)용 홀더에 관한 것으로, 상기 마스크는, 층의 증착을 상기 마스크(1)의 형태 및 위치에 의해 사전 결정된 표면의 섹션들 상으로 제한하기 위해, 코팅 공정에서 기판(2)의 코팅될 표면상에 놓여 있고, 이때 상기 홀더의 프레임(3)의 섹션들(4, 4', 4'', 4''', 16)은 상기 마스크(1)를 변형하는 변경 가능한 장력에 의해 상기 마스크(1)의 가장자리들(1')에 맞물린다. 다음의 개신들(innovations)이 제공되어 있다: 상기 기판(2)을 기준으로 상기 마스크(1)의 실제-위치를 검출하기 위한 센서(5), 상기 프레임(3)의 하나 이상의 제2 섹션(4')에 대하여 상기 프레임(3)의 하나 이상의 제1 섹션(4)의 위치를 변경하기 위한 조정 부재들(6, 7, 8) 및 상기 장력(Z, Z', Z'', Z''')을 변경함으로써 상기 마스크(1)의 실제-위치를 상기 마스크(1)의 목표-위치 방향으로 변경하기 위해, 제어 장치(9)를 포함하는 제어 회로. 그 밖에 본 발명은, 제어 회로가 사용되는, 상기 마스크의 위치를 조정하기 위한 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a holder for a mask (3), characterized in that in order to limit deposition of the layer onto sections of a predetermined surface by means of the shape and position of the mask (1) (4, 4 ', 4' ', 4' '', 16) of the frame (3) of the holder are located on the surface to be coated of the mask (1 ') of the mask (1). The following innovations are provided: a sensor 5 for detecting the actual position of the mask 1 with respect to the substrate 2, at least one second section (not shown) of the frame 3, 7, 8) for changing the position of the at least one first section (4) of the frame (3) with respect to the longitudinal axis (Z ', Z' To change the actual-position of the mask (1) to the target-position direction of the mask (1) by changing the actual position of the mask (1). In addition, the present invention relates to a method for adjusting the position of the mask, in which a control circuit is used.
Description
본 발명은 마스크용 홀더에 관한 것으로, 상기 마스크는, 층의 증착을 상기 마스크의 형태 및 위치에 의해 사전 결정된 표면의 섹션들 상으로 제한하기 위해, 코팅 공정에서 기판의 코팅될 표면상에 놓여 있고, 이때 상기 홀더의 프레임의 섹션들은 상기 마스크를 변형하는 변경 가능한 장력에 의해 상기 마스크의 가장자리들에 맞물린다.The present invention relates to a holder for a mask, wherein the mask lies on a surface to be coated of the substrate in a coating process, in order to limit deposition of the layer onto sections of a predetermined surface by the shape and position of the mask , Wherein the sections of the frame of the holder engage the edges of the mask by a changeable tension that deforms the mask.
그 밖에 본 발명은 마스크의 위치를 조정하기 위한 방법에 관한 것으로, 상기 마스크는, 층의 증착을 상기 마스크의 형태 및 위치에 의해 사전 결정된 표면의 섹션들 상으로 제한하기 위해, 코팅 공정에서 기판의 코팅될 표면상에 놓여 있고, 이때 상기 홀더의 프레임의 섹션들에 의해 상기 마스크의 가장자리들에 상기 마스크를 변형하는 장력이 제공된다.In addition, the present invention relates to a method for adjusting the position of a mask, said mask being adapted to position the substrate in a coating process in order to limit deposition of the layer onto sections of a predetermined surface by means of the shape and position of the mask Is placed on the surface to be coated, wherein a tension is imparted to the edges of the mask by the sections of the frame of the holder to deform the mask.
본 발명에 따른 장치 및 본 발명에 따른 방법은 기판상에 측면 방향으로 구조화된 층들을 증착하는 경우에 이용되고, 이때 상기 층들을 형성하는 재료는 가스, 특히 증기 형태의 유기 분자들로서 반응기, 예를 들어 CVD- 또는 PVD 반응기의 공정 챔버 내로 유입된다. 가스 형태의 출발 물질들은 상기 기판의 표면상에서 응축 또는 반응하고, 이때 층을 형성한다. 본 발명은 특히, LCD-디스플레이들 또는 OLED-디스플레이들을 제조할 때 사용될 수 있는 장치에 관한 것이다. 이때 사용된 마스크는 웹들(webs)에 의해 분리된 윈도우들(windows)을 구비하고, 상기 윈도우들은 기판의 표면의 서로 분리된 섹션들을 노출시킨다. 이와 같은 표면 섹션들 상에 서로 다른 출발 물질들이 증착되고, 상기 출발 물질들은 전기적 여기 시에 서로 다른 색상들로 발광한다. 상기 마스크는 얇은 측벽의 측면 방향으로 구조화된 금속판으로 구성되고, 마스크 연장 방향으로 상기 마스크의 가장자리 상으로 지향된 장력에 의해 상기 마스크는, 상기 윈도우들이 의도한 위치들에 놓이도록 인장된다. 직사각형 마스크의 가장자리가 고정되어 있고, 서로 다른 위치들에서 상기 마스크 상으로 각각 지향된 장력을 가하기 위해 인장 소자들을 포함하는 마스크 프레임은 US 2014/0158044 A1호가 기술한다.The apparatus according to the invention and the method according to the invention are used in the case of depositing structured layers in the lateral direction on a substrate, wherein the material forming the layers is a gas, in particular organic molecules in vapor form, Into the process chamber of a CVD- or PVD reactor. The gaseous starting materials condense or react on the surface of the substrate, forming a layer at this time. The present invention relates in particular to an apparatus which can be used when manufacturing LCD-displays or OLED-displays. The mask used here has windows separated by webs, which expose discrete sections of the surface of the substrate. Different starting materials are deposited on such surface sections and the starting materials emit different colors in electrical excitation. The mask consists of a metal plate structured in the lateral direction of the thin sidewall and the mask is tensioned by the tension directed onto the edge of the mask in the mask extension direction such that the windows are in their intended positions. A mask frame comprising tensile elements is described in US 2014/0158044 Al for which the edges of the rectangular mask are fixed and to impart a respective directed tension on the mask at different locations.
WO 2007/133252 A2호에는, 마스크를 마스크 프레임과 연결할 때 온도 조절하는 것이 공지되어 있다. 이 경우, 상기 프레임은 다른 온도로 온도 조절됨으로써, 결과적으로 온도 변경 시에 서로 다른 온도 팽창 계수들로 인해 마스크 표면 내에 측면 방향의 장력들이 형성된다. In WO 2007/133252 A2 it is known to adjust the temperature when connecting the mask to the mask frame. In this case, the frame is temperature-controlled at different temperatures, and consequently, lateral directional tensions are formed in the mask surface due to different temperature expansion coefficients at the time of temperature change.
마스크가 제조될 때 인장되는 마스크를 제조하기 위한 방법은 US 7,765,669 B2호에 공개된다.A method for making a mask that is stretched when the mask is manufactured is disclosed in US 7,765,669 B2.
US 2016/0376703 A1호는 기판의 표면에 대하여 마스크를 조정하기 위한 방법 및 장치를 기술하고, 이때 CCD-센서에 의해 상기 마스크 또는 상기 기판의 레지스터 마크들(register marks)이 검출되고, 나사 스핀들 형태의 조정 부재들에 의해 홀더의 서로 마주 놓인 섹션들의 위치가 변경된다.US 2016/0376703 A1 describes a method and apparatus for adjusting a mask against a surface of a substrate, wherein register marks of the mask or the substrate are detected by a CCD-sensor, and in the form of a screw spindle The positions of the opposing sections of the holder are changed by the adjusting members of the holder.
US 2015/0068456 A1호에는 마스크용 홀더가 공지되어 있다. 상기 홀더는 4개의 프레임 피스(frame piece)를 구비하고, 베이스 플레이트에 대하여 상기 프레임 피스들의 위치는 나사 스핀들 또는 피에조 소자(piezoelement)에 의해 변경될 수 있다.A holder for a mask is known from US 2015/0068456 A1. The holder has four frame pieces, and the position of the frame pieces relative to the base plate can be changed by a screw spindle or a piezoelement.
마스크를 가장자리에서 지지하는 프레임을 온도 조절함으로써 마스크를 인장시키기 위해, 상기 마스크의 재료 및 상기 프레임의 재료는 서로 다른 온도 팽창 계수들을 가질 수 있음으로써, 결과적으로 온도 변경이 상기 마스크의 변형을 야기한다. 목표한 변형에 의해 상기 마스크는 실제-위치에서 목표-위치로 제공될 수 있는데, 그 이유는 장력의 제공에 의해 상기 마스크의 서로 마주 놓인 가장자리 섹션들이 서로 간격을 두고 배치되기 때문이다. 상기 마스크의 가장자리 상으로 지향된 장력을 가하기 위해, 다른 조정 부재들이 제공될 수도 있다. 프레임 및 기판에 대한 서로 다른, 그리고 특히 개별적인 영향들로 인해, 특히 기판 또는 마스크의 온도 조절로 인한 상기 프레임 또는 상기 마스크의 기계적인 변형이 계산적으로 결정되지 않는다.The material of the mask and the material of the frame may have different thermal expansion coefficients, in order to tension the mask by thermally adjusting the frame supporting the mask at the edge, resulting in a temperature change causing deformation of the mask . By the desired deformation, the mask can be provided in a real-position to a target-position, because the provision of the tension causes the opposed edge sections of the mask to be spaced apart from one another. Other adjustment members may be provided to apply a tension directed onto the edge of the mask. Due to the different and especially the individual effects on the frame and the substrate, in particular the mechanical deformation of the frame or of the mask due to temperature regulation of the substrate or mask is not computationally determined.
본 발명의 과제는, 선행 기술에 공지된 마스크용 홀더를 사용에 바람직하게 개선하고, 마스크의 위치 조정을 선행 기술에 비해 개선하는 방법을 제시하는 것이다.The object of the present invention is to provide a method for improving the position of the mask as compared with the prior art, preferably by improving the use of a holder for a mask known in the prior art.
상기 과제는 청구항들에 제시된 본 발명에 의해 해결된다. 종속 청구항들은 단지 병렬 배치된 청구항들에 제시된 본 발명의 바람직한 개선예들을 나타낼 뿐만 아니라, 특히 종래의 홀더를 사용에 바람직하게 개선하는 과제의 독립적인 해결책들도 나타낸다.This problem is solved by the invention as set forth in the claims. The subordinate claims not only represent preferred improvements of the invention presented in the parallelly arranged claims, but also represent independent solutions to the problem of preferably improving conventional holders in use.
우선적으로 그리고 실질적으로, 마스크의 위치를 조정하기 위해 제어 회로가 사용되도록 제안된다. 본 발명에 따른 제어 회로는 기판을 기준으로 상기 마스크의 실제-위치를 검출하기 위한 센서들을 구비한다. 상기 제어 회로는 또한 프레임의 하나 이상의 제2 섹션에 대하여 프레임의 하나 이상의 제1 섹션의 위치를 변경하기 위한 조정 부재들을 구비한다. 그 밖에 상기 제어 회로는 제어 장치를 구비하고, 상기 제어 장치에 의해, 상기 마스크의 가장자리 상에서 장력을 변경함으로써 상기 마스크의 실제-위치가 목표-위치 방향으로 변경되도록 상기 조정 부재들을 구동 제어하는 조절값들이 생성된다. 상기 제어 회로로는 PID-제어 회로가 고려될 수 있다. 상기 조정 부재들은 서로 마주 놓인 2개의 거리의 간격을 바람직하게 프레임의 하나 또는 복수의 섹션을 온도 변경함으로써 변경한다. 상기 프레임은 직사각형 마스크를 지지하는 직사각형 프레임일 수 있다. 상기 프레임은 서로 마주 놓인 프레임 피스들을 형성한다. 상기 프레임 피스들 중 하나의 프레임 피스를 온도 변경함으로써 상기 프레임 피스의 길이가 변경되고, 그에 따라 상기 프레임의 서로 마주 놓인 2개의 섹션의 간격이 변경된다. 상기 센서들은 바람직하게 광학 센서들이다. 상기 센서들로는 이미징 센서들이 고려될 수 있고, 상기 이미징 센서들은, 상기 프레임의 표면 이미지를 센서, 예를 들어 CCD-센서 상으로 생성하는 이미징 광학계를 포함한다. 이미지 평가에 의해 상기 마스크의 실제-위치 및 특히 상기 마스크의 가장자리 영역의 실제-위치가 검출될 수 있다. 상기 조정 부재들은 바람직하게 가열- 및/또는 냉각 소자들이다. 각각의 프레임 피스는 냉각 채널들 및/또는 가열 채널들을 구비할 수 있다. 단지 냉각 채널들만 존재하거나, 또는 단지 가열 채널들만 존재할 수 있다. 그러나, 프레임 피스의 연장 방향으로 냉각- 및 가열 채널들이 서로 나란히 배치되는 것도 가능하다. 각각의 프레임 피스는 각각의 다른 프레임 피스와 분리되어 온도 조절될 수 있다. 그러나 2개의 프레임 섹션의 간격을 변경시키기 위해, 가열- 및/또는 냉각 소자들 대신에 기계적 수단들이 제공될 수도 있다. 상기 조정 부재들에 의해 서로 간격을 두고 배치되는 섹션들로는 상기 프레임 또는 상기 마스크의 가장자리 구역들이 고려되고, 상기 가장자리 구역들에서 상기 마스크와 상기 프레임은 장력 전달 소자들에 의해 서로 연결되어 있다. 상기 장력 전달 소자들은 핀, 나사 등과 같은 형상 결합 수단들일 수 있다. 그러나, 상기 마스크의 가장자리가 상기 프레임의 섹션과 강제 결합 또는 재료 결합 방식으로 연결되어 있는 것도 가능하다. 본 발명의 하나의 개선예에서, 센서들은 레지스터 마크들과 상호작용한다. 특히 마스크의 코너 영역에 할당되어 있는 제1 레지스터 마크들이 제공될 수 있다. 이 경우, 상기 마스크 내의 윈도우 형태의 개구들이 고려될 수 있다. 기판에 할당되어 있는 제2 레지스터 마크들이 제공될 수 있다. 상기 제2 레지스터 마크들은 상기 기판에 직접적으로 할당될 수 있거나, 또는 상기 기판에 간접적으로 할당될 수 있다. 상기 기판에 직접적으로 할당된 레지스터 마크들은 예를 들어 상기 기판의 코팅될 표면상의 색상 구역들일 수 있다. 그러나 상기 기판에 간접적으로 할당된 레지스터 마크들은 상기 기판을 지지하는 기판 홀더에 의해 형성될 수도 있다. 이와 같은 레지스터 마크들도 시각적으로 구분 가능한 마크들일 수 있다. 상기 레지스터 마크들은 투명한 기판을 통해 광학 센서에 의해 검출 가능하다. 조정 부재들에 의해 상기 레지스터 마크들은 상기 마스크의 가장자리 상으로 가해진 장력의 방향 및 크기를 변경함으로써 합동이 된다. 이는 제어 회로의 제어 장치를 통해 이루어지는데, 상기 제어 장치는 바람직하게 코너 영역들에 배치된 레지스터 마크들의 위치에 따라서 실제값들을 얻고 상기 조정 부재들에 제어 명령들을 출력한다. 상기 마스크는 인바(invar)로 구성될 수 있고, 상기 프레임은 특수강으로 구성될 수 있다. 특수강의 팽창 계수는 유리로 구성된 경우, 기판의 팽창 계수보다 크다. 20℃ 내지 60℃ 범위 내에서 상기 마스크 프레임을 온도 조절함으로써 인바로 제조된 상기 마스크는, 상기 레지스터 마크들이 합동이 되도록 기계적으로 연신될 수 있다. 폐쇄된 제어 구간에 걸쳐서 조정이 이루어짐으로써, 영향 인자들을 계산적으로 결정할 필요가 없다. 상기 센서들에 의해 형성된 측정 장치는, 상기 기판 또는 상기 프레임의 코너들에 배치되어 있는 4개까지의 CCD-카메라로 구성될 수 있다. 상기 코너들에서 기판 및 마스크의 정확한 위치들이 특히 앞서 언급된 레지스터 마크들에 의해 검출된다. 이와 같은 위치들에서 상기 센서들, 특히 상기 카메라들에 의해 서로 다른 열적 또는 기계적 길이 팽창이 검출된다. 이와 같은 값들로부터 상기 제어 장치는 상기 마스크 프레임의 온도의 목표값을 검출한다. 상기 마스크 프레임은 상기 목표값으로 제공된다. 후속하여 상기 센서들에 의해 위치 변경이 검출되고, 추가의 제어 단계에서 상기 목표값으로 가까워지는 실제값의 접근이 향상된다. 이 경우, 상기 프레임의 서로 다른 섹션들은 서로 다른 온도들을 가질 수 있다. 이때 마스크 팽창 및 마스크 위치의 제어는 바람직하게 2개의 단계를 포함한다. 제1 단계에서 마스크 중심과 기판 중심이 서로에 대해 정렬된다. 상기 마스크의 좌표계와 상기 기판의 좌표계의 다른 영점들이 합동이 될 수도 있다. 상기 영점들의 정렬 이후에 마스크 및 기판의 코너들에 배치된 레지스터 마크들이 서로 차이 나면, 제2 단계에서 상기 마스크는 자체 탄성 영역에서, 기판 및 마스크의 상기 레지스터 마크들이 합동이 될 때까지 변형된다. 상기 마스크의 연신을 발생시키는 힘은 기계적으로 이루어질 수 있거나, 또는 상기 마스크 또는 상기 마스크 프레임의 온도 조절에 의해 이루어질 수 있다. 앞서 기술된, 상기 마스크의 특히 2 단계의 위치 조정은 단지 한 번만 실시되고, 기판 교체 시에 단지 개별 마스크 프레임 섹션들의 앞서 검출된 온도들만이 이용된다. 온도 변경함으로써 상기 프레임 섹션들의 간격을 설정하는 것은 능동 가열 또는 능동 냉각에 의해 이루어질 수 있다. 층을 증착시키기 위해 응축 공정에서 기판이 냉각되는 증착 공정에서 온도 조절은 감소한 냉각 출력에 의해 이루어질 수도 있다.Prior and substantially, it is proposed that a control circuit be used to adjust the position of the mask. The control circuit according to the present invention comprises sensors for detecting the actual-position of the mask with respect to the substrate. The control circuitry also includes adjustment members for changing the position of the at least one first section of the frame relative to the at least one second section of the frame. Wherein the control circuit further comprises a control device for controlling the adjustment members such that the actual-position of the mask is changed to the target-position direction by changing the tension on the edge of the mask, Are generated. As the control circuit, a PID-control circuit may be considered. The adjustment members preferably change the spacing of the two distances facing each other, preferably by changing the temperature of one or more sections of the frame. The frame may be a rectangular frame supporting a rectangular mask. The frame forms opposing frame pieces. By varying the temperature of one of the frame pieces, the length of the frame piece is changed, thereby changing the spacing of two opposing sections of the frame. The sensors are preferably optical sensors. Such sensors include imaging sensors, which include an imaging optics for producing a surface image of the frame on a sensor, for example on a CCD-sensor. The actual-position of the mask and in particular the actual-position of the edge region of the mask can be detected by image evaluation. The adjusting members are preferably heating and / or cooling elements. Each frame piece may have cooling channels and / or heating channels. Only cooling channels may be present, or only heating channels may be present. However, it is also possible that the cooling-and-heating channels are arranged side by side in the extending direction of the frame piece. Each frame piece can be temperature controlled separately from each other frame piece. However, mechanical means may be provided instead of the heating and / or cooling elements to change the spacing of the two frame sections. Sections spaced apart from each other by the adjustment members are considered edge zones of the frame or mask, wherein the mask and the frame are connected to each other by tension transmission elements. The tension transmission elements may be shape fitting means such as pins, screws, and the like. However, it is also possible that the edge of the mask is connected to the section of the frame by forced or material coupling. In one refinement of the invention, the sensors interact with the register marks. In particular, the first register marks assigned to the corner areas of the mask may be provided. In this case, window-like openings in the mask can be considered. Second register marks assigned to the substrate may be provided. The second register marks may be directly assigned to the substrate, or may be indirectly assigned to the substrate. The register marks directly assigned to the substrate may be, for example, color zones on the surface to be coated of the substrate. However, register marks indirectly assigned to the substrate may be formed by a substrate holder that supports the substrate. These register marks can also be visually distinguishable marks. The register marks are detectable by an optical sensor through a transparent substrate. By means of the adjusting members the register marks are co-ordinated by changing the direction and magnitude of the tension exerted on the edge of the mask. This is accomplished through a control device of the control circuit, which preferably obtains actual values according to the position of the register marks disposed in the corner areas and outputs control instructions to the adjustment members. The mask can be made of invar, and the frame can be made of special steel. The expansion coefficient of special steel is larger than the coefficient of expansion of the substrate when it is made of glass. The mask made by invar by making the mask frame temperature-adjustable within a range of 20 ° C to 60 ° C can be mechanically stretched so that the register marks become coherent. By making adjustments over the closed control period, it is not necessary to determine the influence factors computationally. The measuring device formed by the sensors may comprise up to four CCD-cameras arranged at the corners of the substrate or frame. The exact positions of the substrate and the mask at the corners are detected, in particular, by the aforementioned register marks. In these positions, different thermal or mechanical length expansions are detected by the sensors, in particular by the cameras. From such values, the control device detects a target value of the temperature of the mask frame. The mask frame is provided with the target value. Subsequently, the position change is detected by the sensors, and in the further control step, the approach of the actual value approaching the target value is improved. In this case, different sections of the frame may have different temperatures. The control of the mask expansion and the mask position preferably includes two steps. In the first step, the mask center and the substrate center are aligned with respect to each other. The coordinate system of the mask and other zero points in the coordinate system of the substrate may be combined. If the mask marks and the register marks disposed at the corners of the substrate after the alignment of the zeros are different from each other, in the second step the mask is deformed in its own elastic region until the register marks of the substrate and the mask are cohered. The force for generating the stretching of the mask may be mechanically made, or may be achieved by temperature control of the mask or the mask frame. The previously described two-stage positioning of the mask is carried out only once, and only the temperatures detected earlier in the individual mask frame sections at the time of substrate replacement are used. The spacing of the frame sections by changing the temperature can be achieved by active heating or active cooling. In a deposition process in which a substrate is cooled in a condensing process to deposit a layer, temperature control may be achieved by reduced cooling power.
다음에서 본 발명의 실시예들이 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 제어 회로의 개략도이고,
도 2는 코팅 장치의 몇몇 소자들의 개략도이며,
도 3은 도 2의 커트 아웃 Ⅲ의 부분 확대 단면도이고,
도 4는 마스크 프레임(3)의 평면도이며,
도 5a 내지 도 5d는 마스크 프레임(3) 상에 놓인 마스크(1)의 위치 조정 이전에 커트 아웃 Ⅴa 내지 Ⅴd의 부분 확대 단면도이고,
도 6a 내지 도 6d는 마스크의 조정 이후에 도 4의 커트 아웃 Ⅴa 내지 Ⅴd의 부분 확대 단면도이며,
도 7은 추가 실시예에서 마스크 프레임(3)의 평면도이다.Embodiments of the present invention will now be described.
1 is a schematic diagram of a control circuit according to the present invention,
Figure 2 is a schematic view of several elements of a coating apparatus,
3 is a partially enlarged cross-sectional view of the cutout III of Fig. 2,
4 is a plan view of the
5A to 5D are partial enlarged cross-sectional views of the cutouts Va to Vd prior to positioning of the
Figs. 6A to 6D are partial enlarged cross-sectional views of the cutouts Va to Vd of Fig. 4 after adjustment of the mask,
7 is a plan view of the
도 1은 본 발명에 따른 제어 장치의 구조를 개략적으로 보여준다. 직사각형 기판 홀더(10) 상에 직사각형 기판(2)이 놓인다. 상기 기판(2)의 노출된 표면상에 마스크(1)가 놓이고, 상기 마스크는 웹들에 의해 서로 분리되어 있는 복수의 윈도우를 포함한다. 상기 마스크(1)의 마스크 가장자리들(1')은 상기 기판(2) 및 상기 기판 홀더(10)의 측면 가장자리들 위로 돌출한다.1 schematically shows a structure of a control device according to the present invention. A
상기 기판 홀더(10)는, 4개의 프레임 피스(4, 4', 4'', 4''')를 포함하는 직사각형 프레임(3)에 의해 둘러싸인다. 상기 마스크(1)의 측면 연장 방향으로 지향된 장력이 상기 프레임 피스들(4, 4')로부터 상기 마스크(1)로 전달될 수 있도록, 상기 마스크(1)의 가장자리(1')는 상기 프레임 피스(4)에서 상기 프레임(3)과 고정되어 있다.The
상기 4개의 프레임 피스(4, 4', 4'', 4''') 각각에는 냉각 채널(7) 및 가열 채널(6)이 배치되어 있다. 상기 냉각 채널(7)을 통해 냉각 액체가 관류할 수 있고, 상기 가열 채널(6)을 통해 가열 액체가 관류할 수 있다. 상기 채널들(7, 8)을 통해 관류하는 냉각제 또는 가열제의 유량들을 조절함으로써, 각각의 프레임 피스(4, 4', 4'', 4''')의 온도가 개별적으로 설정될 수 있다. 상기 마스크(1)는 인바로 구성되고, 상기 프레임(3) 또는 상기 프레임 피스(4, 4')보다 더 낮은 열 팽창 계수를 가짐으로써, 결과적으로 상기 프레임 피스의 온도 변경은 상기 마스크(1) 상으로 기계적 장력의 변경을 야기한다.A cooling
상기 채널들(7, 8)을 통해 관류하는 상기 냉각제 또는 가열제의 유량들은 제어 장치(9)에 의해 제어된다. 이를 위해, 예를 들어 개폐식 밸브들 또는 제어 밸브들이 제공될 수 있고, 상기 밸브들에 의해 특정 온도로 조절된 냉각제의 유량 또는 특정 온도로 조절된 가열제의 유량이 상기 채널들(7, 8) 내로 제어되어 공급될 수 있다.The flow rates of the coolant or the heating agent flowing through the
특히 CCD-카메라들(5) 형태의 광학 센서들이 제공되어 있고, 상기 광학 센서들에 의해 특히 상기 프레임(3)의 4개의 코너 영역에서 상기 마스크의 위치의 실제값이 검출된다. 이곳에는 도 1에 도시되어 있지 않은 레지스터 마크들(11, 12)이 위치하고, 상기 레지스터 마크들은 상기 마스크(1)의 목표-위치에 도달하기 위해 합동이 된다. 제1 레지스터 마크들(11)은 상기 마스크에 의해 형성되고, 제2 레지스터 마크들(12)은 상기 기판에 의해 형성된다. 상기 CCD-카메라들(5)은 실제값들을 상기 제어 장치(9)에 전달한다.In particular, optical sensors in the form of CCD-
냉각 채널들(7) 또는 가열 채널들(6)을 통해 온도 조절된 액체가 관류하는 앞서 기술된 온도 조절 장치들(7, 6) 대신에, 다른 온도 조절 수단들, 예를 들어 저항 가열기들 또는 펠티에-냉각 소자들(peltier-cooling elements)이 제공될 수도 있다.Instead of the
도 2는, 샤워 헤드 형태의 가스 유입 부재(15)의 가스 배출 개구들로부터 가스 형태의 출발 물질들이 공정 챔버 내로 유입되는 코팅 시스템의 횡단면도를 보여준다. 상기 가스 유입 부재(15)는, 공정 가스 내에 함유된 유기 증기가 응축되지 않는 상승한 온도로 조절된다.FIG. 2 shows a cross-sectional view of a coating system in which gaseous starting materials are introduced into the process chamber from the gas discharge openings of the
기판 홀더(10)는 도시되지 않은 냉각 소자들을 구비하고, 상기 냉각 소자들에 의해, 상기 가스 유입 부재(15) 하부 또는 상부에 배치될 수 있는 상기 기판 홀더(10)는, 상기 유기 증기가 기판(2)의 표면상에 응축되는 온도로 조절되는데, 상기 기판은 상기 공정 챔버 쪽으로 향하는 상기 기판 홀더(10)의 넓은 측면 상에 놓인다.The
상기 기판(2)은 윈도우들(13) 및 상기 윈도우들(13)을 제한하는 웹들(14)을 포함하는 마스크(1)에 의해 덮인다. 상기 기판(2)의 코팅될 넓은 측면 상에 표면이 접하도록 놓이는 섀도우 마스크(shadow mask)가 고려된다.The
도 3은, 마스크(1)를 지지하는 직사각형 프레임(3)의 4개의 가장자리 영역들 중 하나의 가장자리 영역을 보여준다. 상기 마스크(1)의 가장자리(1')는 장력 전달 소자들(17)에 의해 상기 프레임(3)의 프레임 피스(4)와 연결되어 있다. 이 경우, 형상 결합 소자 또는 용점 시임(weld seam)도 고려될 수 있다.Fig. 3 shows one edge region of the four edge regions of the
상기 마스크(1)는 코너 영역에 윈도우로 형성된 제1 레지스터 마크(11)를 구비한다. 상기 기판(2)은 주변에 의해 시각적으로 구분 가능한 제2 레지스터 마크(12)를 구비함으로써, 결과적으로 바람직하게 CCD-카메라가 고려되는 광학 센서(5)에 의해 상기 2개의 레지스터 마크(11, 12)의 위치가 검출될 수 있다.The
도 4는 마스크(1) 또는 서로에 대해 직각으로 놓인 4개의 프레임 피스(4, 4', 4'', 4''')에 의해 상기 마스크(1)를 가장자리(1')에서 고정하는 프레임(3)의 평면도를 개략적으로 보여준다. 도 5a 내지 도 5d는 각각 제1 단계에서 중심 조정되어 기판(2)상에 놓인 마스크(1)의 코너 영역들을 확대하여 보여준다. 상기 마스크(1)의 레지스터 마크들(11, 11', 11'', 11''')의 위치는 상기 기판(2)의 레지스터 마크들(12, 12', 12'', 12''')의 위치와 다르다.Fig. 4 is a cross-sectional view of a
도 6a 내지 도 6d가 보여주는 것처럼, 특히 서로 다른 온도들을 갖는 프레임 피스들(4, 4', 4'', 4''')을 온도 조절함으로써 프레임(3), 특히 프레임 피스들(4, 4', 4'', 4''')의 섹션들을 서로 상대적으로 변위시키면, 장력(Z, Z', Z'', Z''')이 개별적인 방향으로, 그리고 개별적인 강도에 의해 마스크(1)의 코너 영역으로 제공될 수 있고, 그 결과 레지스터 마크들(11, 11', 11'', 11''')은 상기 레지스터 마크들에 할당된 레지스터 마크들(12, 12', 12'', 12''')과 합동이 된다.As shown in Figures 6a to 6d, the temperature of the
그러나, 상기 프레임 피스들(4, 4', 4'', 4''')의 온도 조절에 의해 각각 장력(Z, Z', Z'', Z''')을 상기 마스크(1)의 각각의 가장자리 에지들 중 하나의 가장자리 에지로 제공함으로써, 결과적으로 상기 마스크의 전체 가장자리에 균일하게 한 방향으로 장력이 가해지는 것도 가능하다. 이때 제어를 위해 사용된 레지스터 마크들도 마스크(1) 또는 기판(2)의 가장자리에 배치될 수 있다. 제어 장치에 의해 상기 레지스터 마크들은 합동이 된다.However, by controlling the temperature of the
상기 레지스터 마크들(11, 11', 11'', 11''', 12, 12', 12'', 12''')의 이와 같은 합동은 제어 회로 내에서 반복적으로 연속하는 제어 단계들을 통해 이루어지는데, 상기 제어 단계들에서 각각 CCD-카메라들(5)에 의해 상기 레지스터 마크들(12, 12', 12'', 12''')에 대하여 상기 레지스터 마크들(11, 11', 11'', 11''')의 실제값들이 검출되고, 후속하여 조정 부재들, 예를 들어 냉각 채널들(7) 또는 가열 채널들(6)을 통해 관류하는 냉각제 유량 또는 가열제 유량은, 상기 실제값이 목표값에 가까워지도록 설정된다. 상기 연속하는 조정 단계들은, 상기 레지스터 마크들(11, 11', 11'', 11''', 12, 12', 12'', 12''')의 충분한 합동이 달성될 때까지 반복된다. 상기 마스크(1)가 정확하게 맞도록 상기 기판(2)상에 놓일 때, 상기 프레임 피스들의 온도들 또는 상기 프레임 피스들 내로 흐르는 상기 냉각제 또는 가열제의 유량들은 저장된다. 그에 따라 상기 마스크의 조정은 단지 한 번만 실시되면 된다. 이 경우, 연속적으로 복수의 기판이 코팅되는 생산 모드에서 상기 마스크가 추가로 사용될 때, 단지 상기 프레임 피스들(4, 4', 4'', 4''')의 검출된 온도들만이 설정되면 된다.This congruence of the register marks 11, 11 ', 11 ", 11' '', 12, 12 ', 12", 12' '' (11, 11 ', 11', 12 '') with respect to the register marks (12, 12 ', 12 " '', 11 '' ') are detected and subsequently the coolant flow rate or the heater flow rate flowing through the adjustment members, for example the
도 7에 도시된 실시예에서, 레지스터 마크들(11, 12)이 제공되어 있는 코너 영역들(16)은 피에조 소자 장치들(8)에 의해, 상기 코너 영역들(16) 사이에서 연장되는 프레임 피스들(4)에 대하여 변위된다. 상기 코너 영역들은, 장력 전달 소자들을 포함할 수 있는 코너 부재들에 의해 형성된다.In the embodiment shown in Figure 7, the
앞에서 기술된 실시예들은 본 출원서에 의해 전체적으로 기술된 발명들을 설명하는데 이용되고, 상기 발명들은 선행 기술을 적어도 다음 특징 조합들에 의해 각각 독립적으로도 개선한다:The embodiments described above are used to illustrate the inventions as generally described by the present application, and the inventions also independently improve the prior art by at least the following combinations of features:
기판(2)을 기준으로 마스크(1)의 실제-위치를 검출하기 위한 센서(5), 프레임(3)의 하나 이상의 제2 섹션(4')에 대하여 프레임(3)의 하나 이상의 제1 섹션(4)의 위치를 변경하기 위한 조정 부재들(6, 7, 8) 및 장력(Z, Z', Z'', Z''')을 변경함으로써 상기 마스크(1)의 실제-위치를 상기 마스크(1)의 목표-위치 방향으로 변경하기 위해, 제어 장치(9)를 포함하는 제어 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는, 마스크(1)용 홀더.A
상기 조정 부재들(6, 7)은 온도 변경에 의해 직사각형 프레임(3)의 서로 마주 놓인 2개의 프레임 피스(4, 4', 4'', 4''')의 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.The adjusting
센서들(5)은 광학 센서들인 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.Characterized in that the sensors (5) are optical sensors.
상기 센서들(5)은 광학 이미징 시스템을 포함하고, 특히 CCD-카메라들인 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.Characterized in that the sensors (5) comprise an optical imaging system, in particular CCD-cameras.
상기 조정 부재들은 가열- 및/또는 냉각 소자들(6, 7)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.Characterized in that the adjusting members comprise heating and / or cooling elements (6, 7).
상기 가열- 및/또는 냉각 소자들(6, 7)은 냉각 액체 및/또는 가열 액체가 관류할 수 있는 서로 분리된 채널들인 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.Characterized in that the heating and / or cooling elements (6, 7) are mutually separated channels through which cooling liquid and / or heating liquid can flow.
상기 조정 부재들은, 특히 상기 프레임(3)의 섹션들(4, 4', 4'', 4''', 16) 사이에 배치되어 있는 피에조 소자들(8)인 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.Characterized in that the adjustment members are piezo elements (8) arranged between the sections (4, 4 ', 4 ", 4", 4 " holder.
상기 마스크(1)는 제1 레지스터 마크들(11)을 포함하고, 상기 제1 레지스터 마크들은 상기 기판(2)이 포함하는 제2 레지스터 마크들(12)과 합동이 될 수 있는 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.Characterized in that the mask (1) comprises first register marks (11) and the first register marks can co-operate with second register marks (12) comprised by the substrate (2) , A holder for a mask.
상기 레지스터 마크들(11, 12)은 상기 마스크(1) 또는 상기 기판(2)의 코너들에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.Characterized in that the register marks (11, 12) are arranged at the corners of the mask (1) or the substrate (2).
센서들(5)에 의해 기판(2)을 기준으로 마스크(1)의 실제-위치가 검출되고, 조정 부재들(6, 7, 8)을 구동 제어하기 위해, 상기 마스크(1)의 실제-위치와 상기 마스크(1)의 목표-위치의 차이로부터 제어 회로에 의해 조절값들이 생성되며, 상기 조정 부재들에 의해 프레임(3)의 하나 이상의 제2 섹션(4')에 대하여 프레임(3)의 하나 이상의 제1 섹션(4)의 위치는, 상기 마스크(1)의 실제-위치가 상기 마스크(1)의 목표-위치에 가까워지도록 변경되는 것을 특징으로 하는, 마스크(1)의 위치를 조정하기 위한 방법.The actual-position of the
조절값은 상기 프레임(3)의 섹션(4, 4', 4'', 4''')의 온도이고, 이때 서로 다른 섹션들(4, 4', 4'', 4''')은 서로 분리되어 온도 조절되는 것을 특징으로 하는, 마스크(1)의 위치를 조정하기 위한 방법.The adjustment value is the temperature of the
특히 직사각형 프레임(3) 또는 직사각형 기판(2)의 코너들에 배치된 제1 레지스터 마크들(11)과 제2 레지스터 마크들(12)은 합동이 되는 것을 특징으로 하는, 마스크(1)의 위치를 조정하기 위한 방법.Characterized in that the first register marks (11) and the second register marks (12) arranged at the corners of the rectangular frame (3) or the rectangular substrate (2) / RTI >
공개된 모든 특징들은 (그 자체로, 그러나 서로 조합된 상태로도) 본 발명에 있어서 중요하다. 그에 따라, 우선권 서류들의 특징들을 본 출원서의 청구항들에 함께 수용할 목적으로도, 본 출원서의 공개 내용에 해당하는/첨부된 우선권 서류들(예비 출원서의 사본)의 공개 내용도 전체 내용적으로 함께 포함된다. 특히 종속 청구항들을 기초로 부분 출원을 실시하기 위해, 종속 청구항들의 특징들은 선행 기술의 독립적이고 진보적인 개선예들을 특징짓는다.All features disclosed (by themselves, but in combination with one another) are important to the present invention. Accordingly, for the purpose of accepting the features of the priority documents together with the claims of the present application, the contents of the priority documents (copies of the preliminary application) attached to the contents of the present application / . In particular to carry out a partial application based on dependent claims, features of the dependent claims characterize independent and progressive improvements of the prior art.
1 마스크
1' 가장자리
2 기판
3 프레임
4, 4', 4'', 4''' 프레임 피스, 섹션 1
5 CCD-카메라
6 가열 장치
7 냉각 장치
8 피에조 소자
9 제어 장치
10 기판 홀더
11 레지스터 마크
12 레지스터 마크
13 윈도우
14 웹
15 가스 유입 부재
16 코너 부재
17 장력 전달 소자
Z, Z', Z'', Z''' 장력1 mask
1 'edge
2 substrate
3 frames
4, 4 ', 4'',4''' frame pieces,
5 CCD camera
6 Heating device
7 Cooling unit
8 Piezo element
9 Control unit
10 Board Holder
11 register mark
12 register mark
13 Windows
14 Web
15 gas inflow member
16 corner member
17 Tension transmission element
Z, Z ', Z'',Z''' Tension
Claims (14)
상기 마스크는, 층의 증착을 상기 마스크(1)의 형태 및 위치에 의해 사전 결정된 표면의 섹션들 상으로 제한하기 위해, 코팅 공정에서 기판(2)의 코팅될 표면상에 놓여 있고, 홀더의 서로 마주 놓인 섹션들은 상기 마스크(1)를 변형하는 변경 가능한 장력에 의해 상기 마스크(1)의 가장자리들(1')에 맞물리며, 상기 기판(2)을 기준으로 상기 마스크(1)의 실제-위치를 검출하기 위한 센서(5), 프레임(3)의 하나 이상의 제2 섹션(4')에 대하여 프레임(3)의 하나 이상의 제1 섹션(4)의 위치를 변경하기 위한 조정 부재들(6, 7, 8) 및 장력(Z, Z', Z'', Z''')을 변경함으로써 상기 마스크(1)의 실제-위치를 상기 마스크(1)의 목표-위치 방향으로 변경하기 위해, 제어 장치(9)를 포함하는 제어 회로를 구비하는 상기 마스크용 홀더에 있어서,
상기 섹션들은 상기 홀더의 직사각형 프레임(3)의 프레임 피스들(frame pieces)(4, 4', 4'', 4''')에 의해 형성되어 있고, 상기 조정 부재들(6, 7)은 온도 변경에 의해 상기 직사각형 프레임(3)의 서로 마주 놓인 2개의 프레임 피스(4, 4', 4'', 4''')의 간격을 변경하는 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.As the holder for the mask 1,
The mask is placed on the surface to be coated of the substrate 2 in the coating process so as to confine the deposition of the layer onto the sections of the predetermined surface by the shape and position of the mask 1, The opposed sections engage the edges 1 'of the mask 1 by a changeable tension that deforms the mask 1 and the actual positions of the mask 1 relative to the substrate 2 (6, 7) for changing the position of the at least one first section (4) of the frame (3) relative to the at least one second section (4 ') of the frame (3) To change the actual-position of the mask 1 to the target-position direction of the mask 1 by changing the tension (Z, Z ', Z'',Z''' (9), characterized in that the mask holder
Said sections being formed by frame pieces (4, 4 ', 4'',4''') of a rectangular frame (3) of said holder, said adjustment members And changes the interval of the two frame pieces (4, 4 ', 4'',4''') facing each other in the rectangular frame (3) by temperature change.
센서들(5)은 광학 센서들인 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.The method according to claim 1,
Characterized in that the sensors (5) are optical sensors.
상기 센서들(5)은 광학 이미징 시스템을 포함하고, 특히 CCD-카메라들인 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.The method according to claim 1,
Characterized in that the sensors (5) comprise an optical imaging system, in particular CCD-cameras.
상기 마스크는, 층의 증착을 상기 마스크(1)의 형태 및 위치에 의해 사전 결정된 표면의 섹션들 상으로 제한하기 위해, 코팅 공정에서 기판(2)의 코팅될 표면상에 놓여 있고, 홀더의 서로 마주 놓인 섹션들은 상기 마스크(1)를 변형할 수 있는 변경 가능한 장력에 의해 상기 마스크(1)의 가장자리들(1')에 맞물리는 상기 마스크용 홀더에 있어서,
상기 홀더는 서로 마주 놓인 프레임 피스들(4, 4', 4'', 4''')을 구비한 프레임(3)을 포함하고, 상기 프레임 피스들의 길이는 간격을 변경하기 위해 변경 가능한 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.As the holder for the mask 1,
The mask is placed on the surface to be coated of the substrate 2 in the coating process so as to confine the deposition of the layer onto the sections of the predetermined surface by the shape and position of the mask 1, The opposing sections are for the mask holder to engage with the edges 1 'of the mask 1 by a changeable tension capable of deforming the mask 1,
Characterized in that the holder comprises a frame (3) with opposing frame pieces (4, 4 ', 4 ", 4'''), the length of the frame pieces being changeable And a holder for the mask.
상기 간격을 변경하기 위해 조정 부재들(6, 7)이 제공되어 있는 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.5. The method of claim 4,
Characterized in that adjustment members (6, 7) are provided to change said spacing.
상기 조정 부재들은 가열- 및/또는 냉각 소자들(6, 7)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Characterized in that the adjusting members comprise heating and / or cooling elements (6, 7).
상기 가열- 및/또는 냉각 소자들(6, 7)은 냉각 액체 및/또는 가열 액체가 관류할 수 있는 서로 분리된 채널들인 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.The method according to claim 6,
Characterized in that the heating and / or cooling elements (6, 7) are mutually separated channels through which cooling liquid and / or heating liquid can flow.
상기 조정 부재들은, 특히 상기 프레임 피스들(4, 4', 4'', 4''')의 섹션들 또는 상기 프레임(3)의 코너 부재(16)의 섹션들 사이에 배치되어 있는 피에조 소자들(piezoelements)(8)인 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Said adjusting members are arranged in such a way that they are arranged in the longitudinal direction of the frame member 3, in particular between the sections of said frame pieces 4, 4 ', 4 ", 4" Characterized in that the holder is a piezoelements (8).
상기 마스크(1)는 제1 레지스터 마크들(register marks)(11)을 포함하고, 상기 제1 레지스터 마크들은 상기 기판(2)이 포함하는 제2 레지스터 마크들(12)과 합동이 될 수 있는 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.9. The method according to any one of claims 1 to 8,
The mask 1 comprises first register marks 11 and the first register marks can be co-mingled with the second register marks 12 comprised by the substrate 2 And a holder for holding the mask.
상기 레지스터 마크들(11, 12)은 상기 마스크(1) 또는 상기 기판(2)의 코너들에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 마스크용 홀더.10. The method of claim 9,
Characterized in that the register marks (11, 12) are arranged at the corners of the mask (1) or the substrate (2).
상기 마스크는, 층의 증착을 상기 마스크(1)의 형태 및 위치에 의해 사전 결정된 표면의 섹션들 상으로 제한하기 위해, 코팅 공정에서 기판(2)의 코팅될 표면상에 놓여 있고, 프레임(3)의 섹션들에 의해 상기 마스크(1)의 가장자리들(1')에 상기 마스크(1)를 변형하는 장력이 제공되며, 센서들(5)에 의해 상기 기판(2)을 기준으로 상기 마스크(1)의 실제-위치가 검출되고, 조정 부재들(6, 7, 8)을 구동 제어하기 위해, 상기 마스크(1)의 실제-위치와 상기 마스크(1)의 목표-위치의 차이로부터 제어 회로에 의해 조절값들이 생성되며, 상기 조정 부재들에 의해 상기 프레임(3)의 하나 이상의 제2 섹션에 대하여 상기 프레임(3)의 하나 이상의 제1 섹션의 위치는, 상기 마스크(1)의 실제-위치가 상기 마스크(1)의 목표-위치에 가까워지도록 변경되는 상기 마스크의 위치를 조정하기 위한 방법에 있어서,
조절값은 상기 프레임(3)의 온도이고, 그리고/또는 길이들은 직사각형 프레임(3)의 서로 마주 놓인 프레임 피스들(4, 4', 4'', 4''')인 것을 특징으로 하는, 마스크의 위치를 조정하기 위한 방법.As a method for adjusting the position of the mask 1,
The mask is placed on the surface to be coated of the substrate 2 in the coating process so as to limit the deposition of the layer onto the sections of the predetermined surface by the shape and position of the mask 1, ) Of the mask 1 is provided by the sections of the mask 1 with respect to the substrate 2 by means of sensors 5, 1 from the difference between the actual-position of the mask 1 and the target-position of the mask 1 in order to drive control the adjusting members 6, 7, Wherein the position of the at least one first section of the frame (3) relative to the at least one second section of the frame (3) Adjust the position of the mask to be changed so that its position is close to the target-position of the mask (1) In the method,
Characterized in that the adjustment value is the temperature of the frame (3) and / or the lengths are frame pieces (4, 4 ', 4 ", 4''' A method for adjusting the position of a mask.
상기 프레임 피스들(4, 4', 4'', 4''')의 서로 다른 섹션들은 서로 분리되어 온도 조절되는 것을 특징으로 하는, 마스크의 위치를 조정하기 위한 방법.12. The method of claim 11,
Characterized in that the different sections of the frame pieces (4, 4 ', 4'',4''') are temperature controlled separately from each other.
특히 직사각형 프레임(3) 또는 직사각형 기판(2)의 코너들에 배치된 제1 레지스터 마크들(11)과 제2 레지스터 마크들(12)은 합동이 되는 것을 특징으로 하는, 마스크의 위치를 조정하기 위한 방법.13. The method according to claim 11 or 12,
Characterized in that the first register marks (11) and the second register marks (12) arranged at the corners of the rectangular frame (3) or the rectangular substrate (2) Way.
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