KR20230102433A - In-line deposition system and substrate align method of in-line deposition system - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 탑재된 기판 캐리어가 연속적으로 이동하면서 상기 기판에 대한 공정이 수행되는 인라인 증착 시스템으로서, 상기 기판 캐리어의 상기 기판과 서브 픽셀 형성용 파인 마스크(fine mask)가 얼라인되는 얼라인 챔버 모듈과; 상기 얼라인 챔버 모듈의 후단에 설치되어 상기 기판에 대한 증착을 수행하는 증착 챔버 모듈과; 상기 증착 챔버 모듈의 후단에 설치되어 상기 기판 캐리어와 상기 파인 마스크를 분리하는 마스크 분리 챔버 모듈과; 분리된 상기 파인 마스크를 상기 얼라인 챔버 모듈로 리턴시키는 마스크 리턴 라인을 포함하며, 상기 얼라인 챔버 모듈은, 얼라인된 상기 기판과 상기 파인 마스크의 옵셋 값(offset)을 검출하는 옵셋 검출기를 포함하는, 인라인 증착 시스템이 제공된다.According to one aspect of the present invention, an inline deposition system in which a process for a substrate is performed while a substrate carrier on which a substrate is mounted continuously moves, wherein the substrate and a fine mask for forming subpixels of the substrate carrier are an align chamber module to be aligned; a deposition chamber module installed at a rear end of the align chamber module to perform deposition on the substrate; a mask separation chamber module installed at a rear end of the deposition chamber module to separate the substrate carrier from the fine mask; A mask return line for returning the separated fine mask to the align chamber module, wherein the align chamber module includes an offset detector for detecting an offset between the aligned substrate and the fine mask An in-line deposition system is provided.
Description
본 발명은 인라인 증착 시스템 및 인라인 증착 시스템의 기판 얼라인 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 인라인 증착 시스템에서 테스트 기판에 대한 증착을 수행하지 않고 순환하는 전체 파인 마스크의 옵셋 값을 산출할 수 있는 인라인 증착 시스템 및 인라인 증착 시스템의 기판 얼라인 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an inline deposition system and a method for aligning a substrate of the inline deposition system. More particularly, it relates to an inline deposition system capable of calculating an offset value of an entire fine mask that cycles without performing deposition on a test substrate in the inline deposition system and a method for aligning a substrate of the inline deposition system.
유기 전계 발광소자(Organic Luminescence Emitting Device: OLED)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광현상을 이용하는 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다.Organic Luminescence Emitting Device (OLED) is a self-emitting device that emits light by itself using the electroluminescence phenomenon that emits light when a current flows through a fluorescent organic compound. Therefore, a lightweight and thin flat panel display device can be manufactured.
이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시장치는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 차세대 표시장치로서 대두되고 있다.A flat panel display device using such an organic light emitting device has a fast response speed and a wide viewing angle, and is emerging as a next-generation display device.
유기 전계 발광 소자는, 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 유기층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공열증착방법으로 기판 상에 증착하게 된다.In the organic electroluminescent device, the hole injection layer, the hole transport layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer, which are the remaining organic layers except for the anode and the cathode electrode, are made of organic thin films, and these organic thin films are formed on a substrate by a vacuum thermal evaporation method. will be deposited
진공열증착방법에 의하여 유기 박막이나 금속 박막을 형성하기 위한 장비 시스템으로 클러스터형 증착 시스템이나 인라인 증착 시스템이 적용되고 있는데, 클러스터형 증착 시스템은 여러 유기박막을 형성하기 위하여 복수의 진공 챔버 모듈을 클러스터형으로 만들어서 기판에 대한 유기박막을 증착하는 방식이고, 인라인 증착 시스템은 복수의 공정 챔버 모듈을 일렬로 배열한 상태에서 복수의 기판을 기판 캐리어에 각각 탑재하여 연속적으로 이송시키면서 증착 공정을 수행하는 것이다.A cluster-type deposition system or an in-line deposition system is applied as an equipment system for forming organic thin films or metal thin films by vacuum thermal evaporation. It is a method of depositing an organic thin film on a substrate, and the inline deposition system performs a deposition process while continuously transferring a plurality of substrates to a substrate carrier while arranging a plurality of process chamber modules in a row.
한편, R, G, B 발광 유기물을 증착하여 R, G, B 서브 픽셀을 구성하는 경우, R, G, B 서브 픽셀에 각각 대응하는 파인 메탈 마스크(fine metal mask)를 기판에 얼라인하고, 각 증착 챔버 모듈 내에서 해당 서브 픽셀에 해당되는 발광 유기물에 대한 증착을 수행한다. 이때, 본격적인 기판에 대한 증착을 수행하기 전에, 테스트 기판에 대해 파인 메탈 마스크를 얼라인한 후 증착을 수행해보고 증착 시스템의 말단에 설치되는 PPA(Pixel Position Accuracy) 검사기를 통해 신규 파인 메탈 마스크 각각에 대해 제작 상의 오차, 열에 의한 팽창 등에 의한 옵셋 값(offset)을 측정한다.Meanwhile, when R, G, and B subpixels are formed by depositing R, G, and B light-emitting organic materials, fine metal masks corresponding to the R, G, and B subpixels are aligned on a substrate, In each deposition chamber module, deposition of a light emitting organic material corresponding to a corresponding sub-pixel is performed. At this time, before performing the deposition on the substrate in earnest, the deposition is performed after aligning the fine metal mask with respect to the test substrate, and each new fine metal mask is inspected through a PPA (Pixel Position Accuracy) tester installed at the end of the deposition system. Measure the offset value (offset) due to errors in manufacturing, expansion due to heat, etc.
실제 기판에 대한 증착을 수행할 때에는 테스트 기판의 증착을 통해 얻어진 해당 파인 메탈 마스크의 옵셋 값을 반영하여 기판에 대해 파인 메탈 마스크를 얼라인 함으로써 보다 정밀한 서브 픽셀을 형성할 수 있다.When deposition on an actual substrate is performed, more precise sub-pixels can be formed by aligning the fine metal mask with respect to the substrate by reflecting the offset value of the fine metal mask obtained through the deposition of the test substrate.
그런데, 클러스터형 증착 시스템의 경우에는 각 서브 픽셀에 대응되는 파인 메탈 마스크가 증착 챔버 모듈 내의 얼라이너에 설치되어 있어 한 번의 테스트 만으로 해당 파인 메탈 마스크의 옵셋 값을 산출할 수 있으나, 인라인 증착 시스템의 경우 많은 수의 파인 메탈 마스크가 인라인 증착 시스템 내를 연속적으로 순환하면서 증착을 수행하기 때문에 인라인 증착 시스템 내의 모든 신규 파인 메탈 마스크에 대해 증착을 수행한 후 PPA를 검사하는 경우 파인 메탈 마스크 수만큼의 테스트 기판이 소요되는 문제점이 있다.However, in the case of the cluster type deposition system, the fine metal mask corresponding to each sub-pixel is installed in the aligner in the deposition chamber module, so the offset value of the fine metal mask can be calculated with only one test. However, in the case of the inline deposition system Since a large number of fine metal masks continuously circulate in the inline deposition system to perform deposition, in case of inspecting the PPA after performing deposition for all new fine metal masks in the inline deposition system, the number of test substrates equal to the number of fine metal masks There is a problem with this cost.
본 발명은 인라인 증착 시스템에서 테스트 기판에 대한 증착을 수행하지 않고 순환하는 전체 파인 마스크의 옵셋 값을 산출할 수 있는 인라인 증착 시스템 및 인라인 증착 시스템의 기판 얼라인 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide an inline deposition system capable of calculating an offset value of an entire circulating fine mask without performing deposition on a test substrate in the inline deposition system and a method for aligning a substrate of the inline deposition system.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판이 탑재된 기판 캐리어가 연속적으로 이동하면서 상기 기판에 대한 공정이 수행되는 인라인 증착 시스템으로서, 상기 기판 캐리어의 상기 기판과 서브 픽셀 형성용 파인 마스크(fine mask)가 얼라인되는 얼라인 챔버 모듈과; 상기 얼라인 챔버 모듈의 후단에 설치되어 상기 기판에 대한 증착을 수행하는 증착 챔버 모듈과; 상기 증착 챔버 모듈의 후단에 설치되어 상기 기판 캐리어와 상기 파인 마스크를 분리하는 마스크 분리 챔버 모듈과; 분리된 상기 파인 마스크를 상기 얼라인 챔버 모듈로 리턴시키는 마스크 리턴 라인을 포함하며, 상기 얼라인 챔버 모듈은, 얼라인된 상기 기판과 상기 파인 마스크의 옵셋 값(offset)을 검출하는 옵셋 검출기를 포함하는, 인라인 증착 시스템이 제공된다.According to one aspect of the present invention, an inline deposition system in which a process for a substrate is performed while a substrate carrier on which a substrate is mounted continuously moves, wherein the substrate and a fine mask for forming subpixels of the substrate carrier are an align chamber module to be aligned; a deposition chamber module installed at a rear end of the align chamber module to perform deposition on the substrate; a mask separation chamber module installed at a rear end of the deposition chamber module to separate the substrate carrier from the fine mask; A mask return line for returning the separated fine mask to the align chamber module, wherein the align chamber module includes an offset detector for detecting an offset between the aligned substrate and the fine mask An in-line deposition system is provided.
적어도 1개 이상의 상기 파인 마스크가 상기 얼라인 챔버 모듈, 상기 증착 챔버 모듈 및 상기 마스크 리턴 라인을 따라 순환될 수 있으며, 이 경우, 상기 옵셋 검출기는, 상기 파인 마스크 각각에 대해 옵셋 값을 측정하고 해당 파인 마스크의 아이디와 매칭되는 옵셋 값을 저장할 수 있다.At least one fine mask may be cycled along the align chamber module, the deposition chamber module, and the mask return line, and in this case, the offset detector measures an offset value for each of the fine masks and An offset value that matches the ID of the fine mask can be stored.
상기 얼라인 챔버 모듈은, 상기 기판 캐리어의 상기 기판과 상기 파인 마스크(fine mask)를 얼라인하는 얼라이너를 포함하되, 상기 얼라이너는, 얼라인되는 상기 파인 마스크의 저장된 옵셋 값을 반영하여 상기 기판과 해당 파인 마스크를 얼라인할 수 있다.The align chamber module includes an aligner for aligning the substrate and the fine mask of the substrate carrier, wherein the aligner reflects the stored offset value of the fine mask to be aligned to align the substrate and the fine mask. The fine mask can be aligned.
상기 인라인 증착 시스템은, 상기 얼라인 챔버 모듈 전단에 설치되며, 상기 기판이 상기 기판 캐리어에 탑재되는 기판 탑재 챔버 모듈과; 상기 마스크 분리 챔버 모듈 후단에 설치되며, 상기 기판 캐리어에서 상기 기판을 분리하는 기판 분리 챔버 모듈을 더 포함할 수 있다.The in-line deposition system may include a substrate mounting chamber module installed in front of the align chamber module and in which the substrate is mounted on the substrate carrier; The substrate separation chamber module may further include a substrate separation chamber module installed at a rear end of the mask separation chamber module and separating the substrate from the substrate carrier.
그리고, 상기 기판 분리 챔버 모듈과 상기 기판 탑재 챔버 모듈을 연결하며, 기판이 분리된 상기 기판 캐리어를 상기 기판 탑재 챔버 모듈로 리턴시키는 기판 캐리어 리턴 라인을 더 포함할 수 있다.The substrate carrier return line may further include a substrate carrier return line connecting the substrate separation chamber module and the substrate mounting chamber module and returning the substrate carrier from which the substrate is separated to the substrate mounting chamber module.
상기 옵셋 검출기는, 상기 기판에 얼라인된 상기 파인 마스크의 하면을 촬영하여 이미지를 획득하는 비젼부와; 상기 파인 마스크의 하면을 스캔하도록 상기 비젼부의 위치를 제어하는 위치제어부와; 상기 이미지를 통해 파인 마스크의 옵셋 값을 산출하는 옵셋 산출부와; 상기 파인 마스크의 해당 아이디와 매칭되는 옵셋 값을 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.The offset detector may include a vision unit that acquires an image by photographing the lower surface of the fine mask aligned with the substrate; a position controller for controlling the position of the vision unit to scan the lower surface of the fine mask; an offset calculation unit that calculates an offset value of a fine mask through the image; A storage unit may be included to store an offset value matched with a corresponding ID of the fine mask.
상기 비젼부는, 상기 이미지를 촬영하는 카메라와; 상기 카메라의 렌즈에 대응하여 뷰 포트(view port)가 마련되고, 상기 카메라를 감싸 내부를 대기압(atmospheric pressure)으로 유지하는 ATM 박스를 포함할 수 있다.The vision unit may include a camera for capturing the image; An ATM box having a view port corresponding to the lens of the camera and enclosing the camera to maintain the inside at atmospheric pressure may be included.
상기 위치제어부는, X-Y 방향으로 상기 비젼부의 위치를 제어하는 X-Y 스테이지와; 상기 X-Y 스테이지를 Z 방향으로 위치를 제어하는 Z축 구동부를 포함할 수 있다.The position control unit may include an X-Y stage for controlling the position of the vision unit in the X-Y direction; A Z-axis driving unit for controlling the position of the X-Y stage in the Z direction may be included.
상기 X-Y 스테이지는, X축 방향을 따라 배치되는 LM 가이드와; 상기 LM 가이드의 이동 블록에 Y축 방향으로 탑재되어 상기 LM 가이드를 따라 이동하는 이동부와; 피니언에 상기 비젼부가 결합되며, 상기 이동부의 길이 방향을 따라 설치되는 랙-피니언 기어(rack-pinion gear)을 포함할 수 있다.The X-Y stage includes an LM guide disposed along the X-axis direction; a moving unit mounted on the moving block of the LM guide in the Y-axis direction and moving along the LM guide; The vision unit is coupled to the pinion and may include a rack-pinion gear installed along the longitudinal direction of the moving unit.
상기 비젼부는, 상기 이미지를 촬영하는 카메라와; 상기 카메라의 렌즈에 대응하여 뷰 포트(view port)가 마련되고, 상기 카메라를 감싸 내부를 대기압(atmospheric pressure)으로 유지하는 ATM 박스를 포함할 수 있으며, 이 경우, 상기 X-Y 스테이지는, 상기 ATM 박스의 내부에 위치하며, 상기 피니언에 샤프트가 결합되는 Y축 구동 모터를 더 포함할 수 있다.The vision unit may include a camera for capturing the image; An ATM box having a view port corresponding to the lens of the camera and enclosing the camera to maintain the inside at atmospheric pressure. In this case, the X-Y stage comprises the ATM box. Located inside the, may further include a Y-axis driving motor coupled to the shaft to the pinion.
상기 Z축 구동부는, 상기 얼라인 챔버 모듈을 외측에서 내측으로 관통하여 상하 방향으로 승강되며, X-Y 스테이지에 결합되는 Z축 구동로드와; 상기 얼라인 챔버 모듈의 내부에서 상기 Z축 구동로드를 감싸며 상기 얼라인 챔버 모듈의 관통부와 연통되는 밸로우즈 관(bellows tube)과; 상기 얼라인 챔버 모듈의 외측에서 상기 Z축 구동로드에 결합되는 Z축 구동 모터를 포함할 수 있다.The Z-axis driving unit may include a Z-axis driving rod that passes through the align chamber module from the outside to the inside and moves up and down, and is coupled to an X-Y stage; a bellows tube that surrounds the Z-axis driving rod inside the align chamber module and communicates with the through portion of the align chamber module; A Z-axis driving motor coupled to the Z-axis driving rod may be included outside the align chamber module.
본 발명의 다른 측면에 따르며, 기판이 탑재된 기판 캐리어가 연속적으로 이동하면서 상기 기판에 대한 공정이 수행되는 인라인 증착 방법으로서, 테스트 기판이 인라인 증착 시스템으로 반입되는 단계와; 상기 테스트 기판이 상기 기판 캐리어에 탑재되는 단계와; 상기 기판 캐리어의 상기 테스트 기판과 서브 픽셀 형성용 파인 마스크(fine mask)를 얼라인하는 단계와; 상기 얼라인된 상기 테스트 기판과 상기 파인 마스크의 옵셋 값(offset)을 검출하고, 해당 파인 마스크의 아이디와 매칭되는 되는 옵셋 값을 저장하는 단계와; 상기 기판과 파인 마스크가 얼라인되는 경우, 해당 파인 마스크의 저장된 옵셋 값을 적용하여 상기 기판과 해당 파인 마스크를 얼라인하는 단계를 포함하는, 인라인 증착 시스템의 기판 얼라인 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, an in-line deposition method in which a process for a substrate is performed while a substrate carrier on which a substrate is mounted continuously moves, comprising the steps of: carrying a test substrate into an in-line deposition system; mounting the test substrate to the substrate carrier; aligning the test substrate of the substrate carrier with a fine mask for forming subpixels; detecting an offset value between the aligned test substrate and the fine mask, and storing an offset value matched with an ID of the corresponding fine mask; When the substrate and the fine mask are aligned, a substrate aligning method of an inline deposition system includes aligning the substrate and the corresponding fine mask by applying a stored offset value of the corresponding fine mask.
적어도 1개 이상의 상기 파인 마스크가 상기 인라인 증착 시스템을 따라 순환되며, 상기 옵셋 값을 저장하는 단계는, 상기 파인 마스크 각각에 대해 옵셋 값을 측정하고 해당 파인 마스크의 아이디와 매칭되는 옵셋 값을 저장하는 단계를 포함할 수 있다.At least one fine mask is circulated along the inline deposition system, and the step of storing the offset value includes measuring an offset value for each fine mask and storing an offset value matching an ID of the corresponding fine mask. steps may be included.
본 발명의 실시예에 따르면, 인라인 증착 시스템에서 테스트 기판에 대한 증착을 수행하지 않고 순환하는 전체 파인 마스크의 옵셋 값을 산출하고, 옵셋 값을 반영하여 기판 캐리어의 기판과 파인 마스크의 얼라인을 정밀하게 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in an inline deposition system, an offset value of an entire fine mask that circulates without performing deposition on a test substrate is calculated, and the offset value is reflected to precisely align the fine mask with the substrate of the substrate carrier. can be done
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 시스템의 얼라인 챔버 모듈을 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 옵셋 검출기의 위치제어부를 도시한 도면.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 옵셋 검출기의 비젼부를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 시스템에서 기판과 파인 마스크의 얼라인 상태를 도시한 도면.
도 6은 도 5의 A 부분을 자세히 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인라인 증착 시스템의 기판 얼라인 방법의 순서도.1 is a diagram for explaining the configuration of an inline deposition system according to an embodiment of the present invention;
2 is a diagram illustrating an align chamber module of an inline deposition system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a position control unit of an offset detector according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a vision unit of an offset detector according to an embodiment of the present invention.
5 is a diagram illustrating an alignment state of a substrate and a fine mask in an inline deposition system according to an embodiment of the present invention.
6 is a detailed view of part A of FIG. 5;
7 is a flowchart of a method for aligning a substrate of an inline deposition system according to another embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.
이하, 본 발명에 따른 인라인 증착 시스템 및 인라인 증착 시스템의 기판 얼라인 방법의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of an inline deposition system according to the present invention and a method for aligning a substrate of the inline deposition system will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description with reference to the accompanying drawings, the same or corresponding components are the same. Reference numbers are given and overlapping descriptions thereof will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 시스템의 구성을 설명하기 위한 도면이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 시스템의 얼라인 챔버 모듈을 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 옵셋 검출기의 위치제어부를 도시한 도면이며, 도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 옵셋 검출기의 비젼부를 도시한 도면이다. 그리고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 인라인 증착 시스템에서 기판과 파인 마스크의 얼라인 상태를 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 A 부분을 자세히 도시한 도면이다.1 is a diagram for explaining the configuration of an inline deposition system according to an embodiment of the present invention. 2 is a view showing an align chamber module of an inline deposition system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a view showing a position control unit of an offset detector according to an embodiment of the present invention. 4 is a diagram showing a vision unit of an offset detector according to an embodiment of the present invention. Further, FIG. 5 is a view showing an alignment state of a substrate and a fine mask in an inline deposition system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a view showing part A of FIG. 5 in detail.
도 1 내지 도 6에는, 인라인 증착 시스템(10), 기판(11), 로드 락 챔버 모듈(12), 파인 마스크(13, 13'), 기판 탑재 챔버 모듈(14), 얼라인 챔버 모듈(16), R 증착 챔버 모듈(18), 마스크 분리 챔버 모듈(20), 마스크 리턴 라인(22), G 증착 챔버 모듈(24), B 증착 챔버 모듈(26), 기판 분리 챔버 모듈(28), 기판 캐리어 리턴 라인(30), 얼라이너(32), 기판 캐리어(34), 기판 캐리어 이송부(36), 옵셋 검출기(38), 비젼부(40), 위치제어부(42), 제어 PC(44), 카메라(46), 대물 렌즈(48), 뷰 포트(50), ATM 박스(52), 피드스루(feedthrough)(54), 제어 케이블(56), X-Y 스테이지(58), Z축 구동부(60), LM 가이드(62), 볼 스크류(64), 모터 박스(66), 이동부(68), 랙 기어(rack gear)(70), 피니언(pinion)(72), Y축 구동모터(74), Z축 구동로드(76), Z축 구동모터(77), 밸로우즈 관(bellows tube)(78), 전극(80), 서브 픽셀용 패턴(82)이 도시되어 있다. 1 to 6, an
본 실시예에 따른 인라인 증착 시스템(10)은, 기판(11)이 탑재된 기판 캐리어(34)가 연속적으로 이동하면서 기판(11)에 대한 공정이 수행되는 인라인 증착 시스템(10)으로서, 기판 캐리어(34)의 기판(11)과 서브 픽셀 형성용 파인 마스크 (fine mask)(13)가 얼라인되는 얼라인 챔버 모듈(16)과; 얼라인 챔버 모듈(16)의 후단에 설치되어 기판(11)에 대한 증착을 수행하는 증착 챔버 모듈(18, 24, 26)과; 증착 챔버 모듈(18, 24, 26)의 후단에 설치되어 기판 캐리어(34)와 파인 마스크(13)를 분리하는 마스크 분리 챔버 모듈(20)과; 분리된 파인 마스크(13)를 얼라인 챔버 모듈(16)로 리턴시키는 마스크 리턴 라인(22)을 포함하며, 얼라인 챔버 모듈(16)은, 얼라인된 기판(11)과 파인 마스크(13)의 옵셋 값(offset)을 검출하는 옵셋 검출기(38)를 포함한다.The
본 실시예에 있어서, 얼라인 챔버 모듈(16), 증착 챔버 모듈(18, 24, 26), 기판 탑재 챔버 모듈(14) 등의 챔버 모듈은, 기판(11)에 대한 프로세스 처리 시 내부가 고진공으로 이루어지는 챔버와, 기판(11)의 프로세스를 위한 챔버 내부에 장착되는 각종 기구를 포함하여, 기판(11)에 대한 프로세스를 수행하는 챔버 형태의 모듈을 의미한다.In this embodiment, chamber modules such as the
본 실시예에 따른 인라인 증착 시스템(10)은, 기판(11)에 대한 개별 공정을 수행하며 서로 연통되도록 배치되는 복수의 챔버 모듈과, 복수의 챔버 모듈에 배치되어 기판 캐리어(34)을 이송시키는 기판 캐리어 이송부(36)를 포함한다. 복수의 챔버 모듈이 서로 연결되는 인라인 증착 시스템(10)의 내부는 고진공 상태로 유지된다.The
이하 도 1을 참조하여, 본 실시예에 따른 인라인 증착 시스템(10)의 각 챔버 모듈에 대해서 자세히 설명한다.Referring to FIG. 1 , each chamber module of the
로드 락 챔버 모듈(12)은, 인라인 증착 시스템(10) 외부에서 대기압 상태에 위치하는 기판(11)을 고진공 상태로 유지되는 인라인 증착 시스템(10) 내부로 진입시키기 위한 챔버 모듈로서, 인라인 증착 시스템(10)에 대해 로드 락 챔버 모듈(12)을 기류적으로 단절시킨 상태에서 대기압 상태로 기판(11)을 진입시키고 밀폐시킨 후 다시 고진공 상태로 만들어 인라인 증착 시스템(10)의 내부로 기판(11)을 진입시키게 된다.The load
기판 탑재 챔버 모듈(14)은, 인라인 증착 시스템(10)으로 진입한 기판(11)을 기판 캐리어(34)에 탑재시키는 챔버 모듈로서, 기판(11)이 탑재된 기판 캐리어(34)가 기판 캐리어 이송부(36)를 따라 인라인 증착 시스템(10)의 내부를 이동하면서 기판(11)에 대한 증착이 수행된다.The substrate
기판 탑재 챔버 모듈(14)은 후술할 얼라인 챔버 모듈(16)의 전단에 설치되며, 기판 탑재 챔버 모듈(14)에서 기판(11)이 탑재된 기판 캐리어(34)는 후단의 얼라인 챔버 모듈(16)로 진입하여 파인 마스크(13)와 정렬된 후 합착되어 얼라인이 이루어진다.The substrate
얼라인 챔버 모듈(16)에서는 기판 캐리어(34)의 기판(11)과 서브 픽셀 형성용 파인 마스크(13)(fine mask)가 얼라인된다. 기판 탑재 챔버 모듈(14)에서 기판(11)이 탑재된 기판 캐리어(34)는 후단의 얼라인 챔버 모듈(16)로 진입하며, 얼라인 챔버 모듈(16)에서 기판 캐리어(34)의 기판(11)과 서브 픽셀 형성용 파인 마스크(13)의 얼라인이 이루어진다.In the
서브 픽셀 형성용 파인 마스크(13)는 전면이 오픈된 오픈 마스크와 대비되는 마스크로서, 하나의 픽셀을 구성하는 R, G, B 서브 픽셀을 형성하기 위해 각 서브 픽셀에 대응되는 서브 픽셀용 패턴(82)이 형성된다.The
파인 마스크(13)는, R 서브 픽셀을 형성하기 위해 R 서브 픽셀의 위치에 상응하여 패턴이 형성된 R 서브 픽셀용 파인 마스크, G 서브 픽셀을 형성하기 위해 G 서브 픽셀의 위치에 상응하여 패턴이 형성된 R 서브 픽셀용 파인 마스크, R 서브 픽셀을 형성하기 위해 R 서브 픽셀의 위치에 상응하여 패턴이 형성된 R 서브 픽셀용 파인 마스크를 포함하며, 각 서브 픽셀의 증착 챔버 모듈(18, 24, 26)을 중심으로 마스크 리턴 라인(22)을 통해 해당 서브 픽셀용 파인 마스크(13)가 순환하면서 새로운 기판(11)에 해당 서브 픽셀을 증착시킨다.The
본 실시예에 따르면, 얼라인 챔버 모듈(16)에는 옵셋 검출기(38)가 내장되어 얼라인된 기판(11)과 파인 마스크(13)의 옵셋 값(offset)을 검출한다. According to this embodiment, the offset
얼라인 챔버 모듈(16)에서는 기판 캐리어(34)에 탑재된 기판(11)과 파인 마스크(13)의 얼라인이 이루어지는데, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 테스트 기판(11)과 서브 픽셀용 파인 마스크(13')가 얼라인되어 합착된 상태에서 옵셋 검출기(38)가 파인 마스크(13')의 옵셋 값을 측정하고 해당 파인 마스크(13')의 아이디(ID)와 매칭되는 옵셋 값을 저장하게 된다.In the
한편, 얼라인 챔버 모듈(16)은, 기판 캐리어(34)의 기판(11)과 파인 마스크(13)(fine mask)를 얼라인하는 얼라이너(32)를 포함하는데, 테스트 기판(11)를 통해 해당 파인 마스크(13)의 옵셋 값이 측정되면, 얼라인되는 파인 마스크(13)의 저장된 옵셋 값을 적용하여 실제 증착이 실행되는 기판(11)과 해당 파인 마스크(13)를 얼라인하여 보다 정밀하게 기판(11)과 해당 파인 마스크(13)를 얼라인한다.Meanwhile, the
도 1을 참조하면, 각 서브 픽셀 증착용 증착 챔버 모듈의 전단에는 각각 기판 캐리어(34)의 기판(11)과 해당 파인 마스크(13)를 얼라인하기 위한 얼라인 챔버 모듈(16)이 각각 배치된다.Referring to FIG. 1 , an
본 실시예에서는 기판 캐리어(34)에 탑재된 기판(11)과 파인 마스크(13)를 얼라인하고 파인 마스크(13)를 기판 캐리어(34)에 부착한 후 기판(11)과 파인 마스크(13)를 탑재한 기판 캐리어(34)가 이송하는 형태를 제시하고 있으나, 파인 마스크가 탑재된 마스크 캐리어(미도시)에 기판과 파인 마스크가 얼라인된 상태에서 기판 캐리어를 마스크 캐리어에 탑재시켜 기판 캐리어가 탑재된 마스크 캐리어가 이송되면서 증착을 수행하도록 구성하는 것도 가능하다. In this embodiment, after aligning the
증착 챔버 모듈(18, 24, 26)은, 얼라인 챔버 모듈(16)의 후단에 설치되어 기판(11)에 대한 증착을 수행하고, 픽셀에 대한 증착이 완료되면 증착 챔버 모듈의 후단에 설치되는 마스크 분리 챔버 모듈(20)에서 기판 캐리어(34)와 파인 마스크(13)를 분리한다. The
본 실시예에서는, 증착 챔버 모듈에서 각 서브 픽셀에 대한 증착을 수행하도록 구성되는데, 도 1을 참고하면, R 서브 픽셀에 대해 증착을 수행하는 R 증착 챔버 모듈(18), G 서브 픽셀에 대해 증착을 수행하는 G 증착 챔버 모듈(24), B 서브 픽셀에 대해 증착을 수행하는 B 증착 챔버 모듈(26)이 선형으로서 배치되고, 각 증착 챔버 모듈의 전단에는 기판 캐리어(34)의 기판(11)과 해당 서브 픽셀에 대응하는 파인 마스크(13)를 얼라인하는 얼라인 챔버 모듈(16)이 각각 배치되어 있다. 그리고, 각 증착 챔버 모듈의 후단에는 각각 마스크 분리 챔버 모듈(20)이 설치되어 각 서브 픽셀에 대한 증착이 완료된 기판 캐리어(34)에서 파인 마스크(13) 분리한다. 분리된 파인 마스크(13)은 마스크 리턴 라인(22)을 통해 얼라인 챔버 모듈(16)로 리턴된다.In this embodiment, the deposition chamber module is configured to perform deposition on each sub-pixel. Referring to FIG. 1, the R
도 1을 참고하면, 마스크 리턴 라인(22)은, 마스크 분리 챔버 모듈(20)과 얼라인 챔버 모듈(16)을 연결하며, 마스크 분리 챔버 모듈(20)에서 분리된 파인 마스크(13)는 전단의 얼라인 챔버 모듈(16)로 리턴되어 새로운 기판 캐리어(34)에 다시 얼라인되어 파인 마스크(13)의 순환이 이루어진다. Referring to FIG. 1 , the
마스크 분리 챔버 모듈(20)과 얼라인 챔버 모듈(16)을 연결하는 마스크 리턴 라인(22)을 배치함으로써 적어도 1개 이상의 파인 마스크(13)가 얼라인 챔버 모듈(16), 증착 챔버 모듈 및 마스크 리턴 라인(22)을 따라 순환하게 되며, 연속적으로 공급되는 기판 캐리어(34)의 기판(11)과 얼라인되어 기판(11)에 대한 증착 공정이 진행된다.By arranging the
본격적으로 기판(11)에 대한 증착 공정이 수행되기 전에, 각 얼라인 챔버 모듈(16)의 옵셋 검출기(38)는, 테스트 기판(11)과 파인 마스크(13)를 얼라인해 봄으로써 각각의 파인 마스크(13)에 대해 옵셋 값을 측정하고 해당 파인 마스크(13)의 아이디와 매칭되는 옵셋 값을 저장두고, 실제 기판(11)에 대해 증착을 수행하는 경우 기판(11)과 얼라인되는 해당 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 반영하여 기판(11)과 해당 파인 마스크(13)를 얼라인함으로써 보다 정밀한 서브 픽셀에 대한 증착을 수행할 수 있다.Before the deposition process on the
도 1을 참고하면, 최후단의 증착 챔버 모듈(26)의 후단에 설치되는 마스크 분리 챔버 모듈(20)의 후단에는 기판 캐리어(34)에서 기판(11)을 분리하는 기판 분리 챔버 모듈(28)이 설치될 수 있다. Referring to FIG. 1 , at the rear end of the mask
기판 탑재 챔버 모듈(14)에서 기판(11)이 탑재된 기판 캐리어(34)는 각 서브 픽셀에 대한 얼라인 챔버 모듈(16), 증착 챔버 모듈(18, 24, 26)을 각각 거치면서 기판(11)에 대한 R, G, B 서브 픽셀의 증착이 이루어지고, R, G, B 서브 픽셀이 증착된 기판(11)은 기판 분리 챔버 모듈(28)에서 분리되어 후속의 공정으로 이송된다.In the substrate mounting
기판(11)이 분리된 기판 캐리어(34)는 기판 분리 챔버 모듈(28)과 기판 탑재 챔버 모듈(14)을 연결하는 기판 캐리어 리턴 라인(30)을 통해 다시 기판 탑재 챔버 모듈(14)로 리턴된다. 기판 탑재 챔버 모듈(14)로 리턴된 기판 캐리어(34)는 로드 락 챔버 모듈(12)로 진입된 새로운 기판(11)을 탑재하고 상술한 공정을 연속적으로 수행하게 된다.The
도 2에는 본 실시예에 따른 인라인 증착 시스템(10)의 얼라인 챔버 모듈(16)이 도시되어 있고, 도 3에는 본 실시예에 따른 옵셋 검출기(38)의 위치제어부(42)가 도시되어 있으며, 도 4에는 본 실시예에 따른 옵셋 검출기(38)의 비젼부(40)가 도시되어 있다.2 shows the
이하에서는, 도 2 내지 도 4를 참고하여, 얼라인 챔버 모듈(16)의 내부에 설치되는 옵셋 검출기(38)에 대해 자세히 설명한다.Hereinafter, the offset
본 실시예에 따른 옵셋 검출기(38)는, 기판(11)에 얼라인된 파인 마스크(13)의 하면을 촬영하여 이미지를 획득하는 비젼부(40)와; 파인 마스크(13)의 하면을 스캔하도록 비젼부(40)의 위치를 제어하는 위치제어부(42)와; 이미지를 통해 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 산출하는 옵셋 산출부(미도시)와; 파인 마스크(13)의 해당 아이디와 매칭되는 옵셋 값을 저장하는 저장부(미도시)를 포함한다.The offset
본 실시예에 따른 옵셋 검출기(38)는 얼라인 챔버 모듈(16)의 하부에 설치되어 상부에 위치하는 기판(11)에 얼라인된 파인 마스크(13)의 이미지를 획득하여 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 산출한다.The offset
비젼부(40)는, 기판(11)과 얼라인된 파인 마스크(13)의 이미지를 획득하기 위한 것으로서, 이미지를 촬영하는 카메라(46)와, 카메라(46)의 대물 렌즈(48)에 대응하여 뷰 포트(50)(view port)가 마련되고 카메라(46)를 감싸 내부를 대기압(atmospheric pressure)으로 유지하는 ATM 박스(52)를 포함한다. The
인라인 증착 시스템(10)의 내부는 고진공 상태로서 얼라인 챔버 모듈(16) 내부도 고진공 상태가 유지되는데, 얼라인 챔버 모듈(16) 내부에 위치하는 카메라(46)의 정상적인 작동을 보장하기 위해 본 실시예에서는, 도 4에 도시된 바와 같이, 카메라(46)를 내부가 대기압 상태로 유지되는 ATM 박스(52)로 감싸도록 구성하였다. ATM 박스(52)의 일측에는 투명체로 이루어진 뷰 포트(50)(view port)를 마련하고 뷰 포트(50)를 통해 카메라(46)가 이미지를 촬영할 수 있도록 하였다.The inside of the
ATM 박스(52) 내부의 카메라(46)의 제어 케이블(56)은 ATM 박스(52)의 벽체에 형성되는 기류단절용 피드스루(54)와 얼라인 챔보 모듈(16)의 벽체에 형성된 피드스루(54)를 통해 제어 PC(44)에 연결될 수 있다.The
위치제어부(42)는, 파인 마스크(13)의 하면을 스캔하도록 비젼부(40)의 위치를 제어하기 위한 것으로서, 위치제어부(42)를 통해 넓은 기판에 대응하여 비젼부(40)가 파인 마스크(13)의 하면 전체를 촬영할 수 있도록 한다.The
본 실시예에 따른 위치제어부(42)를 보다 자세히 살펴보면, 위치제어부(42)는, 도 2에 도시된 바와 같이, X-Y 방향으로 비젼부(40)의 위치를 제어하는 X-Y 스테이지(58)와; X-Y 스테이지(58)를 Z 방향으로 위치를 제어하는 Z축 구동부(60)를 포함할 수 있다.Looking at the
X-Y 스테이지(58)는 파인 마스크(13)의 하면에 대해 평행하게 비젼부(40)의 위치를 제어하기 위한 것이고, Z축 구동부(60)는 X-Y 스테이지(58)의 높이를 조절하는 것으로서, X-Y 스테이지(58)의 작동을 통해 파인 마스크(13) 하면 전체를 스캔하고 Z축 구동부(60)의 작동을 통해 카메라(46)의 초점을 조절하여 파인 마스크(13) 하면 전체의 이미지를 획득할 수 있다.The
도 3에는 X-Y 스테이지(58)가 도시되어 있는데, 본 실시예에 따른 X-Y 스테이지(58)는, X축 방향을 따라 배치되는 LM 가이드(62)와; LM 가이드(62)의 이동 블록에 Y축 방향으로 탑재되어 LM 가이드(62)를 따라 이동하는 이동부(68)와; 피니언(72)에 비젼부(40)가 결합되며, 이동부(68)의 길이 방향을 따라 설치되는 랙-피니언 기어(rack-pinion gear)(70, 72)을 포함한다.3 shows an
도 3을 참고하면, LM 가이드(62)는 X축 방향을 따라 길게 배치되고, 이동부(68)는 LM 가이드(62)의 이동 블록에 Y축 방향으로 탑재되어 LM 가이드(62)를 따라 이동하도록 구성된다. 본 실시예에서는 두 개의 LM 가이드(62)를 서로 병렬로 배치하고 이동부(68)의 양단을 두 개의 LM 가이드(62)의 이동 블록에 고정하여 두 개의 이동 블록을 동시에 이동시켜 이동부(68)가 X축을 따라 이동되도록 구성하였다. 본 실시예에 있어서, X축 방향은 기판(11)의 폭 방향 또는 길이 방향을 의미하며, Y축 방향은 X축에 수직인 방향을 의미한다.Referring to FIG. 3, the
이동 블록의 이동을 위해 각각 LM 가이드(62)에는 이동 블록에 나사결합되는 볼 스크류(64)가 배치될 수 있고, 볼 스크류(64)의 회전에 따라 이동 블록이 직선 이동하도록 하였다.For the movement of the movable block, a
볼 스크류(64)의 회전을 위한 구동 모터(미도시)는, 정상적인 작동을 보장하기 위해 LM 가이드(62)의 일단부 설치된 내부가 대기압 상태로 유지되는 모터 박스(66)에 내장하였다.A drive motor (not shown) for rotation of the
이동부(68)에는 길이 방향을 따라 랙 기어(70)를 배치하고, 랙 기어(70)에 치합되는 피니언(72)에는 비젼부(40)를 결합함으로써 피니언(72)의 회전에 따라 비젼부(40)가 랙 기어(70)를 따라(Y 방향) 직선 이동하도록 구성하였다. 피니언(72)에 회전을 제공하는 Y축 구동모터(74)는 정상적인 작동을 보장하기 위해 내부가 대기압 상태로 유지되는 비젼부(40)의 ATM 박스(52) 내부에 배치하였다.The
X-Y 스테이지(58)의 높이를 제어하는 Z축 구동부(60)는, 얼라인 챔버 모듈(16)을 외측에서 내측으로 관통하여 상하 방향으로 승강되며, X-Y 스테이지(58)에 결합되는 Z축 구동로드(76)와; 얼라인 챔버 모듈(16)의 내부에서 Z축 구동로드(76)를 감싸며 Z축 구동로드(76)의 관통부와 연통되는 밸로우즈 관(78)(bellows tube)과; 얼라인 챔버 모듈(16)의 외측에서 Z축 구동로드(76)에 결합되는 Z축 구동모터(77)를 포함할 수 있다.The Z-
Z축 구동로드(76)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 얼라인 챔버 모듈(16)을 외측에서 내측으로 관통하여 X-Y 스테이지(58)에 결합되며, Z축 구동모터(77)의 작동에 따라 Z축 방향으로 승강되어 X-Y 스테이지(58)를 상하 방향으로 이동시킨다.As shown in FIG. 2, the Z-
본 실시예에는 두 개의 Z축 구동로드(76)가 배치된 형태를 제시하는데, 얼라인 챔버 모듈(16)의 외측에 위치하는 Z축 구동모터(77)의 작동에 따라 두 개의 Z축 구동로드(76)가 동시에 승강되면서 X-Y 스테이지(58)를 상하 방향으로 이동되도록 구성하였다.In this embodiment, two Z-
얼라인 챔버 모듈(16)의 외측은 대기압 상태에 있고 얼라인 챔버 모듈(16)의 내부는 고진공 상태가 있기 때문에, 얼라인 챔버 모듈(16)을 관통하여 승강하는 Z축 구동로드(76)를 얼라인 챔버 모듈(16)의 내부와 기류적으로 단절시킬 필요가 있다. Since the outside of the
밸로우즈 관(78)은 얼라인 챔버 모듈(16)의 내부에서 Z축 구동로드(76)를 감싸며 얼라인 챔버 모듈(16)의 관통부와 연통시킴으로써 Z축 구동로드(76)의 작동에도 Z축 구동로드(76)를 얼라인 챔버 모듈(16)과 기류적으로 단절시킬 수 있다. Z축 구동모터(77)는 얼라인 챔버 모듈(16) 외측의 대기압 상태에 설치되어 있어 정상적인 작동이 보장된다.The
옵셋 산출부(미도시)는, 이미지를 통해 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 산출한다. 옵셋 산출부는 얼라인 챔버 모듈(16)의 외측에 마련된 제어 PC(44)에 구현될 수 있는데, 비젼부(40)에 획득한 이미지는 얼라인 챔버 모듈(16)의 기류단절용 피드스루(54)을 통해 외부의 제어 PC(44)로 전송되고, 전송된 이미지를 이용하여 옵셋 산출부에서 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 산출한다. 산출된 옵셋 값과 해당 파인 마스크의 아이디는 제어 PC(44) 내의 저장부에 저장될 수 있다.An offset calculation unit (not shown) calculates an offset value of the
도 5에는 기판 캐리어(34)의 기판(11)과 파인 마스크(13)의 얼라인 상태가 도시되어 있고, 도 6에는 도 5의 A 부분이 자세히 도시되어 있다. FIG. 5 shows an alignment state of the
도 6은 비젼부(40)에서 획득한 이미지의 일부를 간략하게 도시한 도면으로서, G 서브 픽셀용 파인 마스크(13')의 G 서브 픽셀용 패턴(82)을 통해 테스트 기판(11)의 전극(80)이 노출된 상태가 도시되어 있는데, 노출된 해당 서브 픽셀의 전극(80)과 해당 서브 픽셀용 패턴(82)의 어긋난 정도를 측정함으로써 해당 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 산출할 수 있다.FIG. 6 is a diagram briefly showing a part of an image acquired by the
저장부(미도시)는, 파인 마스크(13)의 해당 아이디와 매칭되는 옵셋 값을 저장한다. 각 파인 마스크(13)에는 고유의 아이디(ID)가 부여되어 있고, 이상의 과정을 거쳐 옵셋 값이 측정되면 해당 마스크의 아이디와 이에 매칭되는 옵셋 값을 저장부에 저장한다. 저장부로는 인라인 증착 챔버(10)의 외측에 마련된 제어 PC(44)의 저장 메모리를 활용할 수 있을 것이다.A storage unit (not shown) stores an offset value matched with a corresponding ID of the
이하에서는 도 1을 참고하여, 본 실시예에 따른 인라인 증착 시스템(10)의 작동 방법 및 얼라인 방법을 설명하기로 한다.Hereinafter, referring to FIG. 1 , an operating method and an align method of the
신규의 파인 마스크(13)가 인라인 증착 시스템(10)에 배치된 경우 실제 기판(11)에 대한 증착을 수행하기 전에 테스트 기판(11)을 반입시켜 각 파인 마스크(13)에 대한 옵셋 값을 검출할 필요가 있다. 본 실시예의 경우 테스트 기판(11)에 대한 증착을 수행하지 않으므로 테스트 기판(11)을 회수하여 증착용 기판(11)으로 재활용이 가능하다. When the novel
먼저, 로드 락 챔버 모듈(12)을 통해 반입된 테스트 기판(11)은, 기판 탑재 챔버 모듈(14)에서 기판 캐리어(34)에 탑재된다. 테스트 기판(11)이 탑재된 기판 캐리어(34)는 R 증착 챔버 모듈(18) 전단에 배치되는 얼라인 챔버 모듈(16)로 진입하여 R 서브 픽셀용 파인 마스크(13)와 얼라인된다. R 서브 픽셀용 파인 마스크(13)가 얼라인되면 하단의 옵셋 검출기(38)에서 해당 파인 마스크(10)의 옵셋 값을 검출하고 해당 파인 마스크(10)의 아이디와 옵셋 값을 저장한다. 해당 파인 마스크(13)의 옵셋 값이 산출되면, 기판 캐리어(34)는 R 증착 챔버 모듈(18)의 후단에 있는 마스크 분리 챔버 모듈(20)로 이동하여 기판 캐리어(34)에서 파인 마스크(13)가 분리된다. 분리된 파인 마스크(13)는 마스크 리턴 라인(22)을 통해 다시 전단의 얼라인 챔버 모듈(16)로 이동하여 새로운 테스트 기판(11)과의 얼라인을 대기한다. First, the
파인 마스크(13)가 분리된 기판 캐리어(34)는 다시 G 증착 챔버 모듈(24)의 전단에 배치되는 얼라인 챔버 모듈(16)로 진입하여 G 서브 픽셀용 파인 마스크(13)와 얼라인된다. G 서브 픽셀용 파인 마스크(13)가 얼라인되면 하단의 옵셋 검출기(38)에서 해당 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 검출하고 해당 파인 마스크(13)의 아이디와 옵셋 값을 저장한다. 해당 파인 마스크(13)의 옵셋 값이 산출되면 G 증착 챔버 모듈(24)의 후단에 있는 마스크 분리 챔버 모듈(20)에서 파인 마스크(13)가 기판 캐리어(34)에서 분리되고, 분리된 파인 마스크(13)는 마스크 리턴 라인(22)을 통해 다시 전단의 얼라인 챔버 모듈(16)로 이동하여 테스트 기판(11)과의 얼라인을 대기한다. The
파인 마스크(13)가 분리된 기판 캐리어(34)는 다시 B 증착 챔버 모듈(26)의 전단에 배치되는 얼라인 챔버 모듈(16)로 진입하여 B 서브 픽셀용 파인 마스크(13)와 얼라인된다. B 서브 픽셀용 파인 마스크(13)가 얼라인되면 하단의 옵셋 검출기(38)에서 해당 마스크의 옵셋 값을 검출하고 해당 파인 마스크(13)의 아이디와 옵셋 값을 저장한다. 해당 파인 마스크(13)의 옵셋 값이 산출되면 기판 캐리어(34)는 B 증착 챔버 모듈(26)의 후단에 있는 마스크 분리 챔버 모듈(20)에서 파인 마스크(13)가 분리되고, 분리된 파인 마스크(13)는 마스크 리턴 라인(22)을 통해 다시 전단의 얼라인 챔버 모듈(16)로 이동하여 새로운 테스트 기판(11)과의 얼라인을 대기한다. The
한편, B 서브 픽셀용 파인 마스크(13)가 분리된 기판 캐리어(34)는 후단의 기판 분리 챔버 모듈(28)로 이동하며, 기판 분리 챔버 모듈(28)에서 테스트 기판(11)이 분리되고, 테스트 기판(11)이 분리된 기판 캐리어(34)는 기판 캐리어 리턴 라인(30)을 통해 기판 탑재 챔버 모듈(14)로 리턴된다. 분리된 테스트 기판(11)은 인라인 증착 시스템(10)의 외측으로 반출된다. Meanwhile, the
하나의 테스트 기판(11)에 대해 R 서브 픽셀용 파인 마스크, G 서브 픽셀용 파인 마스크, G 서브 픽셀용 파인 마스크 등 3개의 파인 마스크(13)에 대한 옵셋 값을 검출할 수 있다. 이상의 과정을 반복하여 인라인 증착 시스템(10) 내부에 배치되는 전체 파인 마스크(13) 각각에 대한 옵셋 값을 저장한다.For one
테스트 기판(11)을 통해 인라인 증착 시스템(10) 내부를 순환하는 각 파인 마스크(13)의 옵셋 값이 도출되며, 실제 기판(11)에 대한 증착을 수행한다.An offset value of each
실제 기판(11)에 대한 증착 시에는 상기 과정을 통해 얻어진 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 반영하여 증착 기판(11)과 해당 파인 마스크(13)를 얼라인하고 증착을 수행한다.When depositing on the
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인라인 증착 시스템(10)의 기판(11) 얼라인 방법의 순서도이다.7 is a flowchart of a method for aligning the
본 실시예에 따른 인라인 증착 시스템(10)의 기판(11) 얼라인 방법은, 기판(11)이 탑재된 기판 캐리어(34)가 연속적으로 이동하면서 기판(11)에 대한 공정이 수행되는 인라인 증착 방법으로서, 테스트 기판(11)이 인라인 증착 시스템(10)으로 반입되는 단계와; 테스트 기판(11)이 기판 캐리어(34)에 탑재되는 단계와; 기판 캐리어(34)의 테스트 기판(11)과 서브 픽셀 형성용 파인 마스크(13)(fine mask)를 얼라인하는 단계와; 얼라인된 테스트 기판(11)과 파인 마스크(13)의 옵셋 값(offset)을 검출하고, 해당 파인 마스크(13)의 아이디와 매칭되는 되는 옵셋 값을 저장하는 단계와; 증착 기판(11)과 파인 마스크(13)가 얼라인되는 경우, 해당 파인 마스크(13)의 저장된 옵셋 값을 적용하여 기판(11)과 해당 파인 마스크(13)를 얼라인하는 단계를 포함한다.In the method of aligning the
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 인라인 증착 시스템(10)의 기판(11) 얼라인 방법을 살펴본다.Referring to FIG. 1 , a method of aligning the
먼저, 테스트 기판(11)이 인라인 증착 시스템(10)으로 반입된다(S100). First, the
신규의 파인 마스크(13)가 인라인 증착 시스템(10)에 배치된 경우 실제 기판(11)에 대한 증착을 수행하기 전에 테스트 기판(11)을 반입시켜 각 파인 마스크(13)에 대한 옵셋 값을 검출할 필요가 있다. 인라인 증착 시스템(10)의 로드 락 챔버를 통해 테스트 기판(11)이 인라인 증착 시스템(10)으로 반입된다.When the novel
다음에, 테스트 기판(11)이 기판 캐리어(34)에 탑재된다(S200). Next, the
인라인 증착 시스템(10)으로 진입한 테스트 기판(11)은 기판 탑재 챔버 모듈(14)에서 기판 캐리어(34)에 탑재된다. 테스트 기판(11)이 탑재된 기판 캐리어(34)가 인라인 증착 시스템(10)의 내부를 이동하면서 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 산출한다.The
다음에, 기판 캐리어(34)의 테스트 기판(11)과 서브 픽셀 형성용 파인 마스크(13)(fine mask)를 얼라인한다(S300). 테스트 기판(11)이 탑재된 기판 캐리어(34)는 증착 챔버 모듈 전단에 배치되는 얼라인 챔버 모듈(16)로 진입하여 서브 픽셀 형성용 파인 마스크(13)와 얼라인된다. Next, the
다음에, 얼라인된 테스트 기판(11)과 파인 마스크(13)의 옵셋 값(offset)을 검출하고, 해당 파인 마스크(13)의 아이디와 매칭되는 되는 옵셋 값을 저장한다(S400). 얼라인 챔버 모듈(16)에서 파인 마스크(13)가 얼라인되면 하단의 옵셋 검출기(38)에서 해당 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 검출하고 해당 파인 마스크(13)의 아이디와 옵셋 값을 저장한다. Next, an offset value of the aligned
적어도 1개 이상의 파인 마스크(13)가 인라인 증착 시스템(10)을 따라 순환될 수 있는데, 이 경우 본 단계에서, 파인 마스크(13) 각각에 대해 옵셋 값을 측정하고 해당 파인 마스크(13)의 아이디와 매칭되는 옵셋 값을 저장한다.At least one
인라인 증착 시스템(10)에는 R, G, B 서브 픽셀을 형성하기 위한 R 증착 챔버 모듈(18), G 증착 챔버 모듈(24), B 증착 챔버 모듈(26)이 선형으로 배치될 수 있고, 각 증착 챔버 모듈 전단에 배치되는 얼라인 챔버 모듈(16)에서 R 서브 픽셀용 파인 마스크(13), G 서브 픽셀용 파인 마스크(13), B 서브 픽셀용 파인 마스크(13) 각각에 대해 옵셋 값을 산출하고 해당 파인 마스크(13)의 아이디와 옵셋 값을 저장할 수 있다.In the
다음에, 기판(11)과 파인 마스크(13)가 얼라인되는 경우, 해당 파인 마스크(13)의 저장된 옵셋 값을 반영하여 기판(11)과 해당 파인 마스크(13)를 얼라인한다(S500). 상기 방법에 따라 인라인 증착 시스템(10) 내부에 배치되는 전체 파인 마스크(13) 각각에 대한 옵셋 값을 저장되면, 실제 증착용 기판(11)에 대한 증착 시에는 과정을 통해 얻어진 파인 마스크(13)의 옵셋 값을 반영하여 증착용 기판(11)과 해당 파인 마스크(13)를 얼라인하고 증착을 수행한다.Next, when the
상기에서는 본 발명의 특정의 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described with reference to specific embodiments of the present invention, those skilled in the art can make various modifications to the present invention within the scope not departing from the spirit and scope of the present invention described in the claims below. It will be understood that it can be modified and changed accordingly.
전술한 실시예 외의 많은 실시예들이 본 발명의 특허청구범위 내에 존재한다.Many embodiments other than those described above are within the scope of the claims of the present invention.
10: 인라인 증착 시스템 11: 기판
12: 로드 락 챔버 모듈 13, 13': 파인 마스크
14: 기판 탑재 챔버 모듈 16: 얼라인 챔버 모듈
18, 24, 26: 증착 챔버 모듈 20: 마스크 분리 챔버 모듈
22: 마스크 리턴 라인 28: 기판 분리 챔버 모듈
30: 기판 캐리어 리턴 라인 32: 얼라이너
34: 기판 캐리어 36: 기판 캐리어 이송부
38: 옵셋 검출기 40: 비젼부
42: 위치제어부 44: 제어 PC
46: 카메라 48: 대물 렌즈
50: 뷰 포트 52: ATM 박스
54; 피드스루(feedthrough) 56: 제어 케이블
58: X-Y 스테이지 60: Z축 구동부
62: LM 가이드 64: 볼 스크류
66: 모터 박스 68: 이동부
70: 랙 기어 72: 피니언
74: Y축 구동모터 76: Z축 구동로드
77: Z축 구동모터 78: 밸로우즈 관(bellows tube)
80: 전극 82: 서브 픽셀용 패턴10: in-line deposition system 11: substrate
12: load
14: substrate mounting chamber module 16: align chamber module
18, 24, 26: deposition chamber module 20: mask separation chamber module
22: mask return line 28: substrate separation chamber module
30: substrate carrier return line 32: aligner
34: substrate carrier 36: substrate carrier transfer unit
38: offset detector 40: vision unit
42: position controller 44: control PC
46: camera 48: objective lens
50: view port 52: ATM box
54; feedthrough 56: control cable
58: XY stage 60: Z-axis drive unit
62: LM guide 64: ball screw
66: motor box 68: moving part
70: rack gear 72: pinion
74: Y-axis drive motor 76: Z-axis drive rod
77: Z-axis drive motor 78: bellows tube
80: electrode 82: pattern for subpixels
Claims (13)
상기 기판 캐리어의 상기 기판과 서브 픽셀 형성용 파인 마스크(fine mask)가 얼라인되는 얼라인 챔버 모듈과;
상기 얼라인 챔버 모듈의 후단에 설치되어 상기 기판에 대한 증착을 수행하는 증착 챔버 모듈과;
상기 증착 챔버 모듈의 후단에 설치되어 상기 기판 캐리어와 상기 파인 마스크를 분리하는 마스크 분리 챔버 모듈과;
분리된 상기 파인 마스크를 상기 얼라인 챔버 모듈로 리턴시키는 마스크 리턴 라인을 포함하되,
상기 얼라인 챔버 모듈은, 얼라인된 상기 기판과 상기 파인 마스크의 옵셋 값(offset)을 검출하는 옵셋 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
An in-line deposition system in which a process for a substrate is performed while a substrate carrier on which a substrate is mounted continuously moves,
an align chamber module in which the substrate of the substrate carrier and a fine mask for forming subpixels are aligned;
a deposition chamber module installed at a rear end of the align chamber module to perform deposition on the substrate;
a mask separation chamber module installed at a rear end of the deposition chamber module to separate the substrate carrier from the fine mask;
A mask return line for returning the separated fine mask to the align chamber module,
The align chamber module may include an offset detector that detects an offset between the aligned substrate and the fine mask.
적어도 1개 이상의 상기 파인 마스크가 상기 얼라인 챔버 모듈, 상기 증착 챔버 모듈 및 상기 마스크 리턴 라인을 따라 순환되며,
상기 옵셋 검출기는, 상기 파인 마스크 각각에 대해 옵셋 값을 측정하고 해당 파인 마스크의 아이디와 매칭되는 옵셋 값을 저장하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
According to claim 1,
At least one fine mask is circulated along the align chamber module, the deposition chamber module, and the mask return line;
The inline deposition system of claim 1 , wherein the offset detector measures an offset value for each of the fine masks and stores an offset value matched with an ID of the corresponding fine mask.
상기 얼라인 챔버 모듈은,
상기 기판 캐리어의 상기 기판과 상기 파인 마스크(fine mask)를 얼라인하는 얼라이너를 포함하며,
상기 얼라이너는,
얼라인되는 상기 파인 마스크의 저장된 옵셋 값을 반영하여 상기 기판과 해당 파인 마스크를 얼라인하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
According to claim 2,
The align chamber module,
an aligner for aligning the substrate and the fine mask of the substrate carrier;
The aligner,
The inline deposition system characterized in that the substrate and the corresponding fine mask are aligned by reflecting the stored offset value of the fine mask to be aligned.
상기 얼라인 챔버 모듈 전단에 설치되며, 상기 기판이 상기 기판 캐리어에 탑재되는 기판 탑재 챔버 모듈과;
상기 마스크 분리 챔버 모듈 후단에 설치되며, 상기 기판 캐리어에서 상기 기판을 분리하는 기판 분리 챔버 모듈을 더 포함하는, 인라인 증착 시스템.
According to claim 1,
a substrate mounting chamber module installed in front of the align chamber module and in which the substrate is mounted on the substrate carrier;
The inline deposition system further comprises a substrate separation chamber module installed at a rear end of the mask separation chamber module and separating the substrate from the substrate carrier.
상기 기판 분리 챔버 모듈과 상기 기판 탑재 챔버 모듈을 연결하며, 기판이 분리된 상기 기판 캐리어를 상기 기판 탑재 챔버 모듈로 리턴시키는 기판 캐리어 리턴 라인을 더 포함하는, 인라인 증착 시스템.
According to claim 4,
and a substrate carrier return line connecting the substrate separation chamber module and the substrate mounting chamber module and returning the substrate carrier from which the substrate is separated to the substrate mounting chamber module.
상기 옵셋 검출기는,
상기 기판에 얼라인된 상기 파인 마스크의 하면을 촬영하여 이미지를 획득하는 비젼부와;
상기 파인 마스크의 하면을 스캔하도록 상기 비젼부의 위치를 제어하는 위치제어부와;
상기 이미지를 통해 파인 마스크의 옵셋 값을 산출하는 옵셋 산출부와;
상기 파인 마스크의 해당 아이디와 매칭되는 옵셋 값을 저장하는 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
According to claim 1,
The offset detector,
a vision unit that acquires an image by photographing the lower surface of the fine mask aligned with the substrate;
a position controller for controlling the position of the vision unit to scan the lower surface of the fine mask;
an offset calculation unit that calculates an offset value of a fine mask through the image;
and a storage unit for storing an offset value matched with a corresponding ID of the fine mask.
상기 비젼부는,
상기 이미지를 촬영하는 카메라와;
상기 카메라의 렌즈에 대응하여 뷰 포트(view port)가 마련되고, 상기 카메라를 감싸 내부를 대기압(atmospheric pressure)으로 유지하는 ATM 박스를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
According to claim 6,
The vision part,
a camera for capturing the image;
An inline deposition system comprising: an ATM box having a view port corresponding to a lens of the camera and enclosing the camera to maintain an interior at atmospheric pressure.
상기 위치제어부는,
X-Y 방향으로 상기 비젼부의 위치를 제어하는 X-Y 스테이지와;
상기 X-Y 스테이지를 Z 방향으로 위치를 제어하는 Z축 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
According to claim 6,
The position control unit,
an XY stage for controlling the position of the vision unit in the XY direction;
Characterized in that it comprises a Z-axis driving unit for controlling the position of the XY stage in the Z direction, the in-line deposition system.
상기 X-Y 스테이지는,
X축 방향을 따라 배치되는 LM 가이드와;
상기 LM 가이드의 이동 블록에 Y축 방향으로 탑재되어 상기 LM 가이드를 따라 이동하는 이동부와;
피니언에 상기 비젼부가 결합되며, 상기 이동부의 길이 방향을 따라 설치되는 랙-피니언 기어(rack-pinion gear)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
According to claim 8,
The XY stage,
an LM guide disposed along the X-axis direction;
a moving unit mounted on the moving block of the LM guide in the Y-axis direction and moving along the LM guide;
The in-line deposition system characterized in that it comprises a rack-pinion gear coupled to the vision unit to the pinion and installed along the longitudinal direction of the moving unit.
상기 비젼부는,
상기 이미지를 촬영하는 카메라와;
상기 카메라의 렌즈에 대응하여 뷰 포트(view port)가 마련되고, 상기 카메라를 감싸 내부를 대기압(atmospheric pressure)으로 유지하는 ATM 박스를 포함하고,
상기 X-Y 스테이지는,
상기 ATM 박스의 내부에 위치하며, 상기 피니언에 샤프트가 결합되는 Y축 구동 모터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
According to claim 9,
The vision part,
a camera for capturing the image;
An ATM box having a view port corresponding to the lens of the camera and enclosing the camera to maintain the inside at atmospheric pressure,
The XY stage,
The in-line deposition system further comprises a Y-axis drive motor located inside the ATM box and having a shaft coupled to the pinion.
상기 Z축 구동부는,
상기 얼라인 챔버 모듈을 외측에서 내측으로 관통하여 상하 방향으로 승강되며, X-Y 스테이지에 결합되는 Z축 구동로드와;
상기 얼라인 챔버 모듈의 내부에서 상기 Z축 구동로드를 감싸며 상기 얼라인 챔버 모듈의 관통부와 연통되는 밸로우즈 관(bellows tube)과;
상기 얼라인 챔버 모듈의 외측에서 상기 Z축 구동로드에 결합되는 Z축 구동 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템.
According to claim 8,
The Z-axis drive unit,
a Z-axis driving rod that penetrates the align chamber module from the outside to the inside and moves up and down in a vertical direction and is coupled to an XY stage;
a bellows tube that surrounds the Z-axis driving rod inside the align chamber module and communicates with the through portion of the align chamber module;
And a Z-axis driving motor coupled to the Z-axis driving rod outside the align chamber module.
테스트 기판이 인라인 증착 시스템으로 반입되는 단계와;
상기 테스트 기판이 상기 기판 캐리어에 탑재되는 단계와;
상기 기판 캐리어의 상기 테스트 기판과 서브 픽셀 형성용 파인 마스크(fine mask)를 얼라인하는 단계와;
상기 얼라인된 상기 테스트 기판과 상기 파인 마스크의 옵셋 값(offset)을 검출하고, 해당 파인 마스크의 아이디와 매칭되는 되는 옵셋 값을 저장하는 단계와;
상기 기판과 파인 마스크가 얼라인되는 경우, 해당 파인 마스크의 저장된 옵셋 값을 적용하여 상기 기판과 해당 파인 마스크를 얼라인하는 단계를 포함하는, 인라인 증착 시스템의 기판 얼라인 방법.
An in-line deposition method in which a process for a substrate is performed while a substrate carrier on which a substrate is mounted is continuously moved,
loading the test substrate into the inline deposition system;
mounting the test substrate to the substrate carrier;
aligning the test substrate of the substrate carrier with a fine mask for forming subpixels;
detecting an offset value between the aligned test substrate and the fine mask, and storing an offset value matched with an ID of the corresponding fine mask;
and aligning the substrate and the corresponding fine mask by applying a stored offset value of the corresponding fine mask when the substrate and the fine mask are aligned.
적어도 1개 이상의 상기 파인 마스크가 상기 인라인 증착 시스템을 따라 순환되며,
상기 옵셋 값을 저장하는 단계는,
상기 파인 마스크 각각에 대해 옵셋 값을 측정하고 해당 파인 마스크의 아이디와 매칭되는 옵셋 값을 저장하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 인라인 증착 시스템의 기판 얼라인 방법.
According to claim 12,
At least one fine mask is circulated along the inline deposition system;
In the step of storing the offset value,
The method of aligning a substrate of an inline deposition system comprising measuring an offset value for each of the fine masks and storing an offset value matched with an ID of the corresponding fine mask.
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KR20160136481A (en) | 2015-05-19 | 2016-11-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | Pattern forming method for pixel and pixel position accuracy inspection and the mask for the same |
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