KR20140139192A - 기판의 모니터링 장치 및 이를 포함하는 모니터링 챔버 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기판의 모니터링 장치 및 이를 포함하는 모니터링 챔버에 관한 것이다. 본 발명에 의한 기판의 모니터링 장치는 내부에 기판이 위치한 챔버의 상부에 장착되고, 기판의 양측 엣지부를 모니터링하여 결함 여부를 검사하는 엣지부 검사 유닛; 및 챔버의 하부에 장착되고, 기판의 전면을 모니터링하여 결함 여부를 검사하는 전면 검사 유닛을 포함할 수 있다. 이와 같은 본 발명에 의하면, 증착 공정을 마친 기판의 상태를 모니터링할 수 있는 장치를 통하여 기판에 스크래치, 크랙이 발생하였는지, 기판에 박막층이 고르게 증착되었는지 등의 결함을 즉각 검사할 수 있다.

Description

기판의 모니터링 장치 및 이를 포함하는 모니터링 챔버{Monitoring apparatus for substrate and Monitoring chamber including the same}

본 발명은 기판의 모니터링 장치 및 이를 포함하는 모니터링 챔버에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증착 공정을 마친 기판을 모니터링하여 기판에 결함이 발생했는지 여부를 검사하기 위한 기판의 모니터링 장치 및 이를 포함하는 모니터링 챔버에 관한 것이다.

유기 전계 발광소자(Organic Light Emitting Diodes: 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.

이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시장치는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 차세대 표시장치로서 대두 되고 있다. 특히, 제조공정이 단순하기 때문에 생산원가를 기존의 액정표시장치 보다 많이 절감할 수 있는 장점이 있다.

유기 전계 발광소자는, 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 구성층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공열 증착방법으로 기판 상에 증착된다.

최근에는 양산성 향상을 위하여 기판의 전처리, 기판의 얼라인, 유기물 증착, 전극 형성 등의 공정을 위한 진공 챔버를 일렬로 배열한 상태에서 복수개의 기판을 셔틀에 각각 장착하여 연속적으로 이송시키면서 기판에 대한 공정을 수행하는 인라인 증착 시스템이 적용되고 있다.

이러한 인라인 증착 시스템에서는 증착 공정을 마친 기판의 상태를 즉각 검사하여 스크래치(Scratch), 크랙(Crack) 등의 결함이 발생하는 것을 방지할 수 있는 검사 장비의 개발이 필요하다.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0007224호

따라서, 본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 증착 공정을 마친 기판을 모니터링하여 기판에 결함이 발생하였는지 여부를 검사하기 위한 기판의 모니터링 장치 및 이를 포함하는 모니터링 챔버를 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 기판의 모니터링 장치는 내부에 기판이 위치한 챔버에 장착되고, 상기 기판의 전면을 모니터링하여 결함 여부를 검사하는 전면 검사 유닛을 포함하고, 상기 전면 검사 유닛에는, 상기 챔버 내부를 조사하기 위한 광원; 및 상기 기판의 상태를 촬영하기 위한 카메라가 설치될 수 있다.

상기 챔버의 상부에 장착되고, 상기 기판의 양측 엣지부를 모니터링하여 결함 여부를 검사하는 엣지부 검사 유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 챔버의 상면에는 상기 기판의 양측 엣지부를 모니터링하기 위한 복수개의 엣지부 검사창이 형성될 수 있다.

상기 전면 검사 유닛은 상기 기판의 진행방향에 대하여 수직한 방향으로 왕복운동 가능하게 장착될 수 있다.

상기 전면 검사 유닛은 상기 기판에 수직한 방향에 대해서 회전가능할 수 있다.

상기 챔버의 하면에는 상기 기판의 전면을 모니터링하기 위한 복수개의 전면 검사창이 복수열로 배치될 수 있다.

인접한 열에 위치한 전면 검사창은 상기 기판의 진행방향에 대하여 서로 엇갈리게 배치될 수 있다.

상기 전면 검사창은 2열로 배치되고, 어느 하나의 열에 배치된 전면 검사창의 사이에 대응되는 부분에 다른 열의 전면 검사창이 배치될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명에 의한 모니터링 챔버에는 상기 기판의 모니터링 장치가 장착될 수 있다.

상기 챔버는 상기 기판에 박막층이 증착되는 증착 챔버일 수 있다.

본 발명에 의하면, 증착 공정을 마친 기판의 상태를 모니터링할 수 있는 장치를 통하여 기판에 스크래치, 크랙이 발생하였는지, 기판에 박막층이 고르게 증착되었는지 등의 결함을 즉각 검사할 수 있다.

또한, 기판의 전면을 검사하기 위해 형성된 전면 검사창을 복수개의 열로 배치하고 인접한 열 간에 서로 엇갈리게 배치함으로써, 최소한의 전면 검사창을 통하여 기판의 검사가 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 모니터링 챔버의 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 모니터링 챔버의 측면도.
도 3은 본 발명의 전면 검사 유닛의 평면도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 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 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

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.

이하에서는 본 발명에 의한 기판의 모니터링 장치 및 이를 포함하는 인라인 증착 시스템의 일 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 모니터링 챔버의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기판의 모니터링 챔버의 측면도이며, 도 3은 본 발명의 전면 검사 유닛의 평면도이다.

이에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 기판의 모니터링 장치는 내부에 기판이 위치한 챔버(10)의 상부에 장착되고, 상기 기판의 양측 엣지부를 모니터링하여 결함 여부를 검사하는 엣지부 검사 유닛(20); 및 상기 챔버(10)의 하부에 장착되고, 상기 기판의 전면을 모니터링하여 결함 여부를 검사하는 전면 검사 유닛(30)을 포함한다.

여기에서 모니터링 장치가 장착되는 챔버(10)는 기판에 박막층을 증착하기 위한 증착 챔버일 수 있다. 또한, 모니터링 장치는 증착 챔버가 아닌 별도의 챔버(10)에 장착될 수도 있다. 즉, 모니터링 장치는 증착 공정을 통해 박막층이 형성된 기판의 상태를 모니터링하기 위한 장치로서, 인라인 증착 시스템 중 증착 공정 이후에 기판을 모니터링하게 된다.

엣지부 검사 유닛(20)은 챔버(10)의 상부에 커버 형태로 장착될 수 있다. 즉, 엣지부 검사 유닛(20)은 챔버(10)의 상부에 착탈 가능하게 결합될 수 있다. 엣지부 검사 유닛(20)은 기판의 양측 엣지부에 대응되는 위치에 각각 장착되는데, 도 1에서와 같이 챔버(10)의 상부 양측에 한 쌍이 장착될 수 있다.

그리고, 엣지부 검사 유닛(20)의 내부에는 진공 상태인 챔버(10) 내부를 밝혀주기 위해 광을 조사하는 광원(22)과, 기판의 양측 엣지부를 촬영하기 위한 엣지부 검사 카메라(24)가 설치된다. 엣지부 검사 카메라(24)는 기판의 상태를 촬영하여 작업자가 기판의 결함을 검사할 수 있도록 한다.

챔버(10)의 상면에는 기판의 양측 엣지부의 검사를 위한 복수개의 엣지부 검사창(14)이 형성된다. 엣지부 검사창(14)은 광원(22)에서 조사된 광이 통과하는 부분으로서, 엣지부 검사 유닛(20)에 대응되는 위치에 각각 형성될 수 있다.

기판은 레일 형태의 셔틀(12)에 로딩되어 이송되는 과정에서 스크래치, 크랙 등의 결함이 발생될 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 이러한 결함을 집중적으로 검사하기 위해 챔버(10)의 상부에 엣지부 검사 유닛(20)을 장착한 것이다.

이와 같이 엣지부 검사 유닛(20)은 기판의 양측 엣지부를 검사하는 역할을 수행하는데, 증착 공정이 이루어진 기판에 대해서 전체적으로 증착 상태를 검사할 필요가 있다. 따라서, 본 실시예에서는 전면 검사 유닛(30)을 추가로 구비토록 하여 엣지부 검사 유닛(20)과 함께 기판의 결함 여부를 정밀하게 검사하도록 하였다.

전면 검사 유닛(30)은 기판의 진행방향에 대하여 수직한 방향으로 왕복운동 가능하게 장착된다. 즉, 전면 검사 유닛(30)은 도 1에서와 같이 왕복운동이 가능하다. 전면 검사 유닛(30)은 왕복운동을 하면서 기판의 전면에 대하여 검사를 하게 되며, 증착 공정을 마친 기판의 박막층의 두께가 불균일한지 여부, 기판에 스크래치, 크랙 등의 결함이 발생하였는지 여부 등을 검사하는 역할을 한다.

그리고, 전면 검사 유닛(30)은 복수개가 배치될 수 있는데, 1열당 1개의 전면 검사 유닛(30)이 배치되는 것이 바람직하다. 이와 같이 전면 검사 유닛(30)을 배치한 것은 기판의 전면을 검사하기 위해 전면 검사창(16)을 기판의 전면에 걸쳐 설치하는 것이 어렵고 내구성도 떨어지는 단점이 있기 때문이다.

전면 검사 유닛(30)은 본 도면에서는 2열로 배치된 전면 검사창(16)의 각 열에 하나씩 배치가 되고, 각 열에 배치된 전면 검사창(16)을 따라 왕복운동이 가능하다. 또한, 전면 검사 유닛(30)은 기판에 수직한 방향에 대해서 소정 각도로 회전이 가능하다. 이와 같이 전면 검사 유닛(30)은 소정 각도로 회전되면서 기판에 증착된 박막층의 두께가 기판 전면에 걸쳐 균일한지 여부를 효과적으로 검사할 수 있다.

한편, 전면 검사 유닛(30)의 내부에는 진공 상태인 챔버(10) 내부를 밝혀주기 위해 광을 조사하는 광원(32)과, 기판의 전면을 촬영하기 위한 전면 검사 카메라(34)가 설치된다. 전면 검사 카메라(34)는 기판의 전면 상태를 촬영하여 작업자가 기판의 결함을 검사할 수 있도록 한다. 여기에서 광원(32)은 입사각, 파장 및 강도의 제어가 가능하다. 또한, 전면 검사 카메라(34)는 전면 검사 유닛(30)과 함께 고속으로 왕복운동하면서 기판의 상태를 촬영하여 작업자가 기판의 결함을 검사할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 전면 검사 유닛(30)은 별도의 검사 박스(36) 내에 설치될 수 있다. 즉, 전면 검사 유닛(30)은 챔버(10)에 직접 장착될 수도 있고, 검사 박스(36) 내에 설치된 상태로 검사 박스(36)가 챔버(10)에 장착될 수도 있다.

한편, 챔버(10)의 하면에는 전면 검사 유닛(30)을 이용하여 기판의 전면을 검사하기 위한 전면 검사창(16)이 형성된다. 본 실시예에서 전면 검사창(16)은 복수개가 열을 따라 일정한 간격으로 형성될 수 있으며, 또한, 전면 검사창(16)은 복수열로 형성될 수 있다.

이와 같이 형성된 전면 검사창(16)을 통해 전면 검사 유닛(30)이 기판의 상태를 검사하게 되는데, 전면 검사창(16)이 일정한 간격으로 이격되기 때문에 왕복운동하면서 검사를 하게 되면 전면 검사창(16) 사이를 검사할 수 없게 된다. 따라서, 본 실시예에서는 도 3에서와 같이 다른 열에 배치된 전면 검사창(16)과 기판의 진행방향에 대하여 서로 엇갈리게 배치되도록 구성한 것이다. 보다 구체적으로 설명하면, 하나의 열에 형성된 전면 검사창(16)의 사이에 대응되는 부분에 다른 열에 형성된 전면 검사창(16)이 배치되도록 하여 기판이 이송되면서 전면을 효과적으로 검사할 수 있도록 한 것이다.

결국, 기판이 이송되는 과정에서 각 열에 배치된 전면 검사 유닛(30)은 고속으로 왕복운동을 하게 되고, 전면 검사창(16)을 통해 전면 검사 카메라(34)가 촬영을 함으로써, 기판의 전면 상태에 검사가 가능하다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 다양한 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

10 : 챔버 12 : 셔틀
14 : 엣지부 검사창 16 : 전면 검사창
20 : 엣지부 검사 유닛 22 : 광원
24 : 엣지부 검사 카메라 30 : 전면 검사 유닛
32 : 광원 34 : 전면 검사 카메라
36 : 검사 챔버

Claims (10)

1. 내부에 기판이 위치한 챔버에 장착되고, 상기 기판의 전면을 모니터링하여 결함 여부를 검사하는 전면 검사 유닛을 포함하고,
   상기 전면 검사 유닛에는,
   상기 챔버 내부를 조사하기 위한 광원; 및
   상기 기판의 상태를 촬영하기 위한 카메라가 설치되는 것을 특징으로 하는 기판의 모니터링 장치.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 챔버의 상부에 장착되고, 상기 기판의 양측 엣지부를 모니터링하여 결함 여부를 검사하는 엣지부 검사 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판의 모니터링 장치.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 챔버의 상면에는 상기 기판의 양측 엣지부를 모니터링하기 위한 복수개의 엣지부 검사창이 형성되는 것을 특징으로 하는 기판의 모니터링 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 전면 검사 유닛은 상기 기판의 진행방향에 대하여 수직한 방향으로 왕복운동 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 기판의 모니터링 장치.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 전면 검사 유닛은 상기 기판에 수직한 방향에 대해서 회전가능한 것을 특징으로 하는 기판의 모니터링 장치.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 챔버의 하면에는 상기 기판의 전면을 모니터링하기 위한 복수개의 전면 검사창이 복수열로 배치되는 것을 특징으로 하는 기판의 모니터링 장치.
7. 제 6 항에 있어서,
   인접한 열에 위치한 전면 검사창은 상기 기판의 진행방향에 대하여 서로 엇갈리게 배치되는 것을 특징으로 하는 기판의 모니터링 장치.
8. 제 6 항에 있어서,
   상기 전면 검사창은 2열로 배치되고, 어느 하나의 열에 배치된 전면 검사창의 사이에 대응되는 부분에 다른 열의 전면 검사창이 배치되는 것을 특징으로 하는 기판의 모니터링 장치.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 기판의 모니터링 장치가 장착되는 모니터링 챔버.
10. 제 9 항에 있어서,
    상기 챔버는 상기 기판에 박막층이 증착되는 증착 챔버인 것을 특징으로 하는 모니터링 챔버.
    

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