KR20240136736A - Substrate aligning apparatus and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판의 틀어짐을 방지할 수 있게 하는 기판 정렬 장치 및 방법에 관한 것으로서, 기준 마크를 표시하는 기준 마크 표시 장치; 상기 기준 마크를 기준으로 기준 위치에 정렬되는 카메라; 및 상기 기준 위치에 정렬된 상기 카메라가 기판을 촬영하여 상기 기판을 정위치에 정렬시킬 수 있도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지;를 포함하여 기준 마크 표시 장치에서 표시되는 기준 마크로 카메라를 정렬시킬 수 있고, 기준 마크 표시 장치가 백라이트 기능도 구현할 수 있어서 기판을 정밀하게 정확하게 정렬시킬 수 있다.The present invention relates to a substrate alignment device and method capable of preventing distortion of a substrate, comprising: a reference mark display device for displaying a reference mark; a camera aligned at a reference position based on the reference mark; and a substrate stage for supporting the substrate so that the camera aligned at the reference position can photograph the substrate and align the substrate to a correct position; The camera can be aligned to a reference mark displayed by the reference mark display device, and the reference mark display device can also implement a backlight function, so that the substrate can be precisely and accurately aligned.
Description
본 발명은 기판 정렬 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기판의 틀어짐을 방지할 수 있게 하는 기판 정렬 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a substrate alignment device and method, and more particularly, to a substrate alignment device and method capable of preventing distortion of a substrate.
일반적으로 처리액 도포 장치 등 글라스 기판을 정렬시키는 종래의 기판 정렬 장치들은 기판의 틀어짐에 의한 공정 불량을 방지할 수 있도록 기판에 형성된 기판 얼라인 마크를 카메라로 촬영하고, 촬영된 카메라 영상에서 기판 얼라인 마크가 카메라의 기준축과 일치되도록 기판을 지지하는 기판 스테이지를 이동시키는 방식으로 기판을 정렬시킬 수 있었다.In general, conventional substrate alignment devices, such as treatment solution application devices, for aligning glass substrates can prevent process defects due to substrate misalignment by photographing a substrate alignment mark formed on the substrate with a camera and moving a substrate stage that supports the substrate so that the substrate alignment mark in the photographed camera image aligns with the reference axis of the camera. This can align the substrate.
그러나, 이러한 종래의 기판 정렬 방식은, 카메라를 기준으로 기판을 정렬시키는 방식으로서, 만약, 카메라가 틀어지는 경우에는 기판 역시 틀어지는 등 많은 문제점들이 있었다.However, this conventional board alignment method, which aligns the board with respect to the camera, had many problems, such as the board also becoming misaligned if the camera was misaligned.
특히, 카메라가 틀어지는 경우에는 이를 확인하기 어렵기 때문에 공정 불량 현상이 발생될 때까지 작업자가 기판의 틀어짐을 인지할 수 없었고, 이로 인하여 제품의 정밀도가 크게 떨어지고, 이후 공정 불량의 원인을 확인하는 과정에서 카메라의 틀어짐이 발견되는 경우, 설비를 정지시키고, 카메라를 세팅시키는 과정으로 인하여 제품의 생산성이 크게 떨어지는 등 많은 문제점들이 있었다.In particular, since it was difficult to confirm when the camera was misaligned, workers were unable to recognize the substrate misalignment until a process defect occurred, which significantly reduced the precision of the product. In addition, when the camera misalignment was discovered during the process of identifying the cause of the process defect, the equipment had to be stopped and the camera had to be set, which significantly reduced product productivity, and other problems occurred.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 기준 마크 표시 장치에서 표시되는 기준 마크를 이용하여 카메라를 정렬시킬 수 있고, 기준 마크 표시 장치가 백라이트 기능도 구현할 수 있어서 기판을 정밀하게 정확하게 정렬시킬 수 있게 하는 기판 정렬 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.The present invention is intended to solve various problems including the above-mentioned problems, and provides a substrate alignment device and method capable of aligning a camera using a reference mark displayed on a reference mark display device and enabling the reference mark display device to also implement a backlight function, thereby enabling precise and accurate alignment of a substrate. However, these tasks are exemplary and the scope of the present invention is not limited thereby.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 기판 정렬 장치는, 기준 마크를 표시하는 기준 마크 표시 장치; 상기 기준 마크를 기준으로 기준 위치에 정렬되는 카메라; 및 상기 기준 위치에 정렬된 상기 카메라가 기판을 촬영하여 상기 기판을 정위치에 정렬시킬 수 있도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지;를 포함할 수 있다.According to the invention for solving the above-described problem, a substrate alignment device may include a reference mark display device that displays a reference mark; a camera aligned to a reference position based on the reference mark; and a substrate stage that supports the substrate so that the camera aligned to the reference position can photograph the substrate and align the substrate to a correct position.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기준 마크 표시 장치는, 상기 기판 스테이지의 하방에 설치되는 본체; 상기 본체의 상면에 형성되고, 백라이트 조명 장치에 의해 백라이트를 형성하는 백라이트 패널; 및 상기 본체에 형성되고, 적어도 하나의 광원 및 렌즈를 이용하여 상기 백라이트 패널 또는 상기 기판에 상기 기준 마크를 투영하는 프로젝션 장치;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the reference mark display device may include: a main body installed below the substrate stage; a backlight panel formed on an upper surface of the main body and forming a backlight by a backlight lighting device; and a projection device formed on the main body and projecting the reference mark onto the backlight panel or the substrate using at least one light source and lens.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 프로젝션 장치는, 카메라 정렬 모드시, 상기 백라이트 패널 또는 상기 기판에 상기 기준 마크가 투영되도록 온(ON)상태로 작동되고, 기판 정렬 모드시, 상기 백라이트 패널 또는 상기 기판에 상기 기준 마크가 투영되지 않도록 오프(OFF)상태로 작동될 수 있다.In addition, according to the present invention, the projection device can be operated in an ON state so that the reference mark is projected on the backlight panel or the substrate in the camera alignment mode, and can be operated in an OFF state so that the reference mark is not projected on the backlight panel or the substrate in the substrate alignment mode.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 카메라를 상기 기준 위치로 이동시키는 카메라 이동 장치; 상기 기판 스테이지를 상기 정위치로 이동시키는 스테이지 이동 장치; 및 카메라 정렬 모드시, 상기 기준 마크 표시 장치에서 표시된 상기 기준 마크를 기준으로 상기 카메라가 정렬되도록 상기 카메라 이동 장치에 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고, 기판 정렬 모드시, 상기 카메라가 상기 기판을 촬영하여 상기 기판이 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 스테이지 이동 장치에 스테이지 정렬 제어 신호를 인가하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the camera movement device for moving the camera to the reference position; the stage movement device for moving the substrate stage to the fixed position; and a control unit for applying a camera alignment control signal to the camera movement device so that the camera is aligned with the reference mark displayed by the reference mark display device in the camera alignment mode, and applying a stage alignment control signal to the stage movement device so that the camera photographs the substrate and the substrate can be aligned to the fixed position in the substrate alignment mode.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제어부는, 카메라 정렬 모드시, 디스플레이 장치에 표시된 카메라 영상에서 카메라 기준축이 이동되어 상기 기준 마크와 일치되도록 상기 기준 마크 방향으로 상기 카메라를 이동시키는 상기 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고, 기판 정렬 모드시, 상기 디스플레이 장치에 표시된 상기 카메라 영상에서 기판 얼라인 마크가 이동되어 상기 카메라 기준축과 일치되도록 상기 카메라 기준축 방향으로 상기 기판 스테이지를 이동시키는 상기 스테이지 정렬 제어 신호를 인가할 수 있다.In addition, according to the present invention, the control unit may apply the camera alignment control signal to move the camera in the direction of the reference mark so that the camera reference axis is moved in the camera image displayed on the display device in the camera alignment mode and matches the reference mark, and may apply the stage alignment control signal to move the substrate stage in the direction of the camera reference axis so that the substrate alignment mark is moved in the camera image displayed on the display device and matches the camera reference axis, in the substrate alignment mode.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기준 마크 표시 장치는, 상기 기판 스테이지의 하방에 설치되고, 상기 카메라는, 촬영축이 상기 기준 마크 표시 장치의 주광축과 일치될 수 있도록 상기 기판 스테이지의 상방에 설치될 수 있다.In addition, according to the present invention, the reference mark display device may be installed below the substrate stage, and the camera may be installed above the substrate stage so that the shooting axis may be aligned with the main optical axis of the reference mark display device.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 기준 마크 표시 장치는, 제 1 카메라가 상기 기판의 일측 모서리를 촬영할 때, 백라이트를 형성할 수 있도록 상기 기판의 상기 일측 모서리와 대응되게 설치되는 제 1 기준 마크 표시 장치; 및 제 2 카메라가 상기 기판의 상기 일측 모서리의 대각선 방향인 타측 모서리를 촬영할 때, 백라이트를 형성할 수 있도록 상기 기판의 상기 타측 모서리와 대응되게 설치되는 제 2 기준 마크 표시 장치;를 포함할 수 있다.In addition, according to the present invention, the reference mark display device may include: a first reference mark display device installed to correspond to one edge of the substrate so as to form a backlight when the first camera photographs the one edge of the substrate; and a second reference mark display device installed to correspond to the other edge of the substrate so as to form a backlight when the second camera photographs the other edge of the substrate in a diagonal direction of the one edge.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 기판 정렬 방법은, (a) 기준 마크 표시 장치를 이용하여 기준 마크를 표시하는 단계; (b) 상기 기준 마크를 기준으로 카메라를 기준 위치에 정렬하는 단계; (c) 상기 기준 위치에 정렬된 상기 카메라가 기판을 촬영하는 단계; 및 (d) 기판 스테이지를 이용하여 상기 기판을 정위치에 정렬시키는 단계;를 포함할 수 있다.Meanwhile, a substrate alignment method according to the idea of the present invention for solving the above problem may include: (a) a step of displaying a reference mark using a reference mark display device; (b) a step of aligning a camera to a reference position based on the reference mark; (c) a step of photographing a substrate using the camera aligned to the reference position; and (d) a step of aligning the substrate to a correct position using a substrate stage.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (b) 단계에서, 상기 기준 마크 표시 장치에서 표시된 상기 기준 마크를 기준으로 상기 카메라가 정렬되도록 제어부가 상기 카메라 이동 장치에 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고, 상기 (d) 단계에서, 상기 카메라가 상기 기판을 촬영하여 상기 기판이 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 제어부가 상기 스테이지 이동 장치에 스테이지 정렬 제어 신호를 인가할 수 있다.In addition, according to the present invention, in the step (b), the control unit may apply a camera alignment control signal to the camera movement device so that the camera is aligned with the reference mark displayed on the reference mark display device, and in the step (d), the control unit may apply a stage alignment control signal to the stage movement device so that the camera photographs the substrate so that the substrate can be aligned at the correct position.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 (b) 단계에서, 디스플레이 장치에 표시된 카메라 영상에서 카메라 기준축이 이동되어 상기 기준 마크와 일치되도록 상기 제어부가 상기 기준 마크 방향으로 상기 카메라를 이동시키는 상기 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고, 상기 (d) 단계에서, 상기 디스플레이 장치에 표시된 상기 카메라 영상에서 기판 얼라인 마크가 이동되어 상기 카메라 기준축과 일치되도록 상기 제어부가 상기 카메라 기준축 방향으로 상기 기판 스테이지를 이동시키는 상기 스테이지 정렬 제어 신호를 인가할 수 있다.In addition, according to the present invention, in the step (b), the control unit may apply the camera alignment control signal to move the camera in the direction of the reference mark so that the camera reference axis is moved in the camera image displayed on the display device to coincide with the reference mark, and in the step (d), the control unit may apply the stage alignment control signal to move the substrate stage in the direction of the camera reference axis so that the substrate alignment mark is moved in the camera image displayed on the display device to coincide with the camera reference axis.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 여러 실시예들에 따르면, 기준 마크 표시 장치에서 표시되는 기준 마크를 이용하여 카메라를 정렬시킬 수 있고, 기준 마크 표시 장치가 백라이트 기능도 구현할 수 있어서 기판을 정밀하게 정확하게 정렬시킬 수 있으며, 이로 인하여 공정 불량을 감소시킬 수 있고, 카메라가 틀어지더라도 신속하고 정확하게 이를 정렬시킬 수 있으며, 별도의 카메라 정렬 시간 및 설비 중단 시간을 줄여서 생산성을 크게 향상시킬 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to various embodiments of the present invention as described above, a camera can be aligned using a reference mark displayed on a reference mark display device, and since the reference mark display device can also implement a backlight function, a substrate can be precisely and accurately aligned, thereby reducing process defects, quickly and accurately aligning the camera even if it is misaligned, and reducing separate camera alignment time and equipment downtime, thereby greatly improving productivity. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 정렬 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1의 기판 정렬 장치를 확대하여 나타내는 확대 사시도이다.
도 3은 도 1의 기판 정렬 장치의 기준 마크 표시 장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 도 1의 기판 정렬 장치의 카메라 정렬 모드를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1의 기판 정렬 장치의 기판 정렬 모드를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 정렬 방법을 나타내는 순서도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a substrate alignment device according to some embodiments of the present invention.
Figure 2 is an enlarged perspective view showing the substrate alignment device of Figure 1.
Fig. 3 is a cross-sectional view schematically showing a reference mark display device of the substrate alignment device of Fig. 1.
FIG. 4 is a perspective view showing the camera alignment mode of the substrate alignment device of FIG. 1.
Fig. 5 is a perspective view showing the substrate alignment mode of the substrate alignment device of Fig. 1.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a substrate alignment method according to some embodiments of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, various preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments can be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the following embodiments. Rather, these embodiments are provided to more faithfully and completely convey the idea of the present invention to those skilled in the art. In addition, the thickness and size of each layer in the drawings are exaggerated for convenience and clarity of explanation.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is used to describe particular embodiments and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, when used herein, the words "comprise" and/or "comprising" specify the presence of stated features, numbers, steps, operations, elements, elements and/or groups thereof, but do not preclude the presence or addition of one or more other features, numbers, operations, elements, elements and/or groups thereof.
이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to drawings that schematically illustrate ideal embodiments of the present invention. In the drawings, for example, variations in the shapes depicted may be expected depending on manufacturing techniques and/or tolerances. Accordingly, embodiments of the present invention should not be construed as being limited to the specific shapes of the regions depicted in this specification, but should include, for example, changes in shapes resulting from manufacturing.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 정렬 장치(100)를 나타내는 사시도이고, 도 2는 도 1의 기판 정렬 장치(100)를 확대하여 나타내는 확대 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a substrate alignment device (100) according to some embodiments of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the substrate alignment device (100) of FIG. 1 in an enlarged manner.
먼저, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 정렬 장치(100)는, 크게 기준 마크 표시 장치(10)와, 카메라(20)와, 기판 스테이지(30)와, 카메라 이동 장치(40)와, 스테이지 이동 장치(50) 및 제어부(60)를 포함할 수 있다.First, as shown in FIGS. 1 and 2, a substrate alignment device (100) according to some embodiments of the present invention may largely include a reference mark display device (10), a camera (20), a substrate stage (30), a camera movement device (40), a stage movement device (50), and a control unit (60).
기준 마크 표시 장치(10)는, 기준 마크(M1)를 표시하는 프로젝션 기능 및 카메라(20)에서 획득된 영상의 백라이트 기능을 선택적으로 수행할 수 있는 장치일 수 있다.The reference mark display device (10) may be a device that can selectively perform a projection function for displaying a reference mark (M1) and a backlight function for an image acquired from a camera (20).
예컨대, 기준 마크 표시 장치(10)는, 제 1 카메라(20-1)가 기판(1)의 일측 모서리에 형성된 기판 얼라인 마크(M2)를 촬영할 때, 백라이트를 형성할 수 있도록 기판(1)의 일측 모서리와 대응되게 설치되는 제 1 기준 마크 표시 장치(10-1) 및 제 2 카메라(20-2)가 기판(1)의 일측 모서리의 대각선 방향인 타측 모서리에 형성된 기판 얼라인 마크(M2)를 촬영할 때, 백라이트를 형성할 수 있도록 기판(1)의 타측 모서리와 대응되게 설치되는 제 2 기준 마크 표시 장치(10-2)를 포함할 수 있다.For example, the reference mark display device (10) may include a first reference mark display device (10-1) installed to correspond to one edge of the substrate (1) so as to form a backlight when the first camera (20-1) photographs a substrate alignment mark (M2) formed at one edge of the substrate (1), and a second reference mark display device (10-2) installed to correspond to the other edge of the substrate (1) so as to form a backlight when the second camera (20-2) photographs a substrate alignment mark (M2) formed at the other edge diagonally from the one edge of the substrate (1).
카메라(20)는 기준 마크 표시 장치(10)에서 표시되는 기준 마크(M1)를 기준으로 기준 위치에 정렬되는 일종의 영상 획득 장치로서, 제 1 기준 마크 표시 장치(10-1)와 대응되는 제 1 카메라(20-1) 및 제 2 기준 마크 표시 장치(10-2)와 대응되는 제 2 카메라(20-2)를 포함할 수 있다.The camera (20) is a type of image acquisition device that is aligned to a reference position based on a reference mark (M1) displayed on a reference mark display device (10), and may include a first camera (20-1) corresponding to a first reference mark display device (10-1) and a second camera (20-2) corresponding to a second reference mark display device (10-2).
여기서, 기준 마크 표시 장치(10)는, 기판 스테이지(30)의 하방에 설치되고, 카메라(20)는, 촬영축이 기판 스테이지(30)의 모서리홈(E)을 지나서 기준 마크 표시 장치(10)의 주광축과 일치될 수 있도록 기판 스테이지(30)의 상방에 설치될 수 있다.Here, the reference mark display device (10) may be installed below the substrate stage (30), and the camera (20) may be installed above the substrate stage (30) so that the shooting axis may pass through the corner groove (E) of the substrate stage (30) and be aligned with the main optical axis of the reference mark display device (10).
예컨대, 기준 마크 표시 장치(10)는, 기판 스테이지(30)의 하방에 설치되어 기준 마크(M1)을 표시하는 프로젝션 기능과 백라인트 기능을 동시에 수행할 수 있는 Projection Back light Unit(PBLU)일 수 있다.For example, the reference mark display device (10) may be a Projection Back light Unit (PBLU) installed below the substrate stage (30) and capable of simultaneously performing a projection function for displaying a reference mark (M1) and a backlight function.
여기서, 기준 마크(M1)는 카메라(20)를 얼라인 하기 위한 기호로서, 십자 형태나 L자 형태나 동심원 형태 등 다양한 형태의 기준이 될 수 있는 표식이 모두 적용될 수 있다.Here, the reference mark (M1) is a symbol for aligning the camera (20), and any mark that can be a reference in various shapes, such as a cross shape, an L shape, or a concentric circle shape, can be applied.
이러한 기준 마크 표시 장치(10)는 하나의 바디로 구성될 수 있고, 예컨대, 기준 마크(M1)용 LED와 백라이트용 LED를 별도로 구성할 수 있으며, 이들을 선택적으로 사용할 수 있다. 이때 각 기능의 조명은 하나의 렌즈를 공용으로 사용하는 것도 가능하다.This reference mark display device (10) can be configured as a single body, and for example, an LED for the reference mark (M1) and an LED for the backlight can be configured separately, and these can be used selectively. At this time, the lighting for each function can also use a single lens in common.
한편, 기준 마크 표시 장치(10)와 카메라(20)는 수직으로 배치될 수 있는 것으로서, 고정 프레임이나 고정 포스트에 고정되어 위치가 변하지 않게 설치될 수 있다.Meanwhile, the reference mark display device (10) and the camera (20) can be positioned vertically and can be installed so that their positions do not change by being fixed to a fixed frame or fixed post.
또한, 이와는 대응되게 카메라(20)는 카메라 이동 장치(40)에 의해 X축, Y축, Z축 등으로 모터에 의해 자동으로 또는 조절 노브에 의해 수동으로 이동이 가능하게 설치될 수 있다.In addition, correspondingly, the camera (20) can be installed so that it can be moved automatically by a motor or manually by a control knob along the X-axis, Y-axis, Z-axis, etc. by a camera movement device (40).
기판 스테이지(30)는, 기준 마크 표시 장치(10)에서 표시된 기준 마크(M1)에 의해 기준 위치에 정렬된 카메라(20)가 기판(1)을 촬영하여 기판(1)을 정위치에 정렬시킬 수 있도록 기판(1)을 지지하는 일종의 기판 테이블 장치일 수 있다.The substrate stage (30) may be a type of substrate table device that supports the substrate (1) so that a camera (20) aligned to a reference position by a reference mark (M1) indicated on a reference mark display device (10) can photograph the substrate (1) and align the substrate (1) to the correct position.
카메라 이동 장치(40)는 카메라(20)를 기준 위치로 이동시킬 수 있도록 카메라(20)를 X축, Y축, Z축, 쎄타축 등으로 이동시킬 수 있는 매우 다양한 종류 및 형태의 이동 장치일 수 있다.The camera movement device (40) may be a movement device of a wide variety of types and shapes that can move the camera (20) along the X-axis, Y-axis, Z-axis, theta axis, etc. so as to move the camera (20) to a reference position.
스테이지 이동 장치(50)는 기판 스테이지(30)를 정위치로 이동시킬 수 있도록 기판 스테이지(30)를 X축, Y축, Z축, 쎄타축 등으로 이동시킬 수 있는 매우 다양한 종류 및 형태의 이동 장치일 수 있다.The stage moving device (50) may be a moving device of a wide variety of types and shapes that can move the substrate stage (30) along the X-axis, Y-axis, Z-axis, theta-axis, etc. so as to move the substrate stage (30) to a fixed position.
제어부(60)는, 카메라 정렬 모드시, 기준 마크 표시 장치(10)에서 표시된 기준 마크(M1)를 기준으로 카메라(20)가 정렬되도록 카메라 이동 장치(40)에 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고, 기판 정렬 모드시, 카메라(20)가 기판(1)을 촬영하여 기판(1)이 정위치에 정렬될 수 있도록 스테이지 이동 장치(50)에 스테이지 정렬 제어 신호를 인가하는 예컨대, 마이크로프로세서, 중앙처리장치, 연산장치, 회로기판, 인쇄회로기판, 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 개인용 컴퓨터, 스마트폰, 스마트패드, 스마트카메라, 스마트장치, 프로그램이 저장된 저장장치, 명령입력장치 등 각종 제어 장치 또는 전자 장치들이 모두 적용될 수 있다.The control unit (60) applies a camera alignment control signal to the camera movement device (40) so that the camera (20) is aligned with the reference mark (M1) displayed on the reference mark display device (10) in the camera alignment mode, and applies a stage alignment control signal to the stage movement device (50) so that the camera (20) photographs the substrate (1) and the substrate (1) can be aligned to the correct position in the substrate alignment mode. For example, various control devices or electronic devices such as a microprocessor, a central processing unit, an arithmetic unit, a circuit board, a printed circuit board, a computer, a server computer, a personal computer, a smartphone, a smart pad, a smart camera, a smart device, a storage device storing a program, a command input device, etc. can all be applied.
따라서, 이러한 제어부(60)를 이용하면, 카메라 정렬 모드에서, 기준 마크 표시 장치(10)에서 표시된 기준 마크(M1)를 기준으로 카메라(20)를 정렬시키고, 기판 정렬 모드에서, 카메라(20)가 기판(1)을 촬영하여 기판(1)을 정위치에 정렬시킬 수 있다.Therefore, by using this control unit (60), in the camera alignment mode, the camera (20) can be aligned with the reference mark (M1) displayed on the reference mark display device (10), and in the substrate alignment mode, the camera (20) can photograph the substrate (1) to align the substrate (1) in the correct position.
도 3은 도 1의 기판 정렬 장치(100)의 기준 마크 표시 장치(10)를 개략적으로 나타내는 단면도이다.FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a reference mark display device (10) of the substrate alignment device (100) of FIG. 1.
더욱 구체적으로 예를 들면, 기준 마크 표시 장치(10)는, 기판 스테이지(30)의 하방에 설치되는 본체(11)와, 본체(11)의 상면에 형성되고, 백라이트 조명 장치(BL)에 의해 백라이트를 형성하는 백라이트 패널(12) 및 본체(11)에 형성되고, 적어도 하나의 광원(131) 및 렌즈(132)를 이용하여 백라이트 패널(12) 또는 기판(1)에 기준 마크(M1)를 투영하는 프로젝션 장치(13)를 포함할 수 있다.More specifically, for example, the reference mark display device (10) may include a main body (11) installed below a substrate stage (30), a backlight panel (12) formed on an upper surface of the main body (11) and forming a backlight by a backlight lighting device (BL), and a projection device (13) formed on the main body (11) and using at least one light source (131) and a lens (132) to project a reference mark (M1) onto the backlight panel (12) or the substrate (1).
프로젝션 장치(13)는, 카메라 정렬 모드시, 백라이트 패널(12) 또는 기판(1)에 기준 마크(M1)가 투영되도록 온(ON)상태로 작동되고, 기판 정렬 모드시, 백라이트 패널(12) 또는 기판(1)에 기준 마크(M1)가 투영되지 않도록 오프(OFF)상태로 작동될 수 있다.The projection device (13) can be operated in an ON state so that the reference mark (M1) is projected on the backlight panel (12) or the substrate (1) in the camera alignment mode, and can be operated in an OFF state so that the reference mark (M1) is not projected on the backlight panel (12) or the substrate (1) in the substrate alignment mode.
도 4는 도 1의 기판 정렬 장치(100)의 카메라 정렬 모드를 나타내는 사시도이고, 도 5는 도 1의 기판 정렬 장치(100)의 기판 정렬 모드를 나타내는 사시도이다.FIG. 4 is a perspective view showing the camera alignment mode of the substrate alignment device (100) of FIG. 1, and FIG. 5 is a perspective view showing the substrate alignment mode of the substrate alignment device (100) of FIG. 1.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 정렬 장치(100)의 작동 과정을 설명하면, 먼저, 도 4에 도시된 바와 같이, 카메라 정렬 모드시, 디스플레이 장치(D)에 표시된 카메라 영상(P)에서 카메라 기준축(CS)이 이동되어 기준 마크(M1)와 일치되도록 제어부(60)는 기준 마크(M1) 방향으로 카메라(20)를 이동시키는 카메라 정렬 제어 신호를 카메라 이동 장치(40)에 인가할 수 있다.As illustrated in FIGS. 4 and 5, the operation process of the substrate alignment device (100) according to some embodiments of the present invention will be described. First, as illustrated in FIG. 4, in the camera alignment mode, the control unit (60) may apply a camera alignment control signal to the camera movement device (40) to move the camera (20) in the direction of the reference mark (M1) so that the camera reference axis (CS) in the camera image (P) displayed on the display device (D) moves to match the reference mark (M1).
이어서, 도 5에 도시된 바와 같이, 기판 정렬 모드시, 디스플레이 장치(D)에 표시된 카메라 영상(P)에서 기판(1)에 형성된 기판 얼라인 마크(M2)가 이동되어 카메라 기준축(CS)과 일치되도록 제어부(60)는 카메라 기준축(CS) 방향으로 기판 스테이지(30)를 이동시키는 스테이지 정렬 제어 신호를 스테이지 이동 장치(50)에 인가할 수 있다.Next, as illustrated in FIG. 5, in the substrate alignment mode, the control unit (60) may apply a stage alignment control signal to the stage movement device (50) to move the substrate stage (30) in the direction of the camera reference axis (CS) so that the substrate alignment mark (M2) formed on the substrate (1) in the camera image (P) displayed on the display device (D) moves to coincide with the camera reference axis (CS).
따라서, 위치가 고정적인 기준 마크 표시 장치(10)를 이용하여 카메라(20)를 먼저 정렬시키고, 정렬된 카메라(20)를 이용하여 기판(1)을 정렬시킬 수 있다.Therefore, the camera (20) can be first aligned using a reference mark display device (10) having a fixed position, and the substrate (1) can be aligned using the aligned camera (20).
이러한, 카메라 정렬 모드와 기판 정렬 모드는 모든 기판(1)에 매회 반복적으로 적용되거나 또는 카메라 정렬 모드 1회에 다수개의 기판(1)들이 정렬되도록 다수회의 기판 정렬 모드가 수행되는 것도 가능하다.These camera alignment modes and substrate alignment modes may be repeatedly applied to all substrates (1) each time, or the substrate alignment modes may be performed multiple times so that multiple substrates (1) are aligned at one time in the camera alignment mode.
즉, 설비 양산 전에 설비 점검 모드에서 기준 마크(M1)를 이용하여 먼저 카메라(20)를 정위치에 정렬시킨 다음, 이후 설비 양산시 기판(1)들을 정렬시킬 수 있다. 이러한 카메라 정렬 모드는 필요에 따라서 수시로 진행하거나 상시 진행하는 것도 가능하다.That is, before mass production of the equipment, the camera (20) can be first aligned to the correct position using the reference mark (M1) in the equipment inspection mode, and then the substrates (1) can be aligned during mass production of the equipment. This camera alignment mode can be performed periodically or continuously as needed.
그러므로, 기준 마크 표시 장치(10)에서 표시되는 기준 마크(M1)를 이용하여 카메라(20)를 정렬시킬 수 있고, 기준 마크 표시 장치(10)가 백라이트 기능도 구현할 수 있어서 기판(1)을 정밀하게 정확하게 정렬시킬 수 있으며, 이로 인하여 공정 불량을 감소시킬 수 있고, 카메라(20)가 틀어지더라도 신속하고 정확하게 이를 정렬시킬 수 있으며, 별도의 카메라 정렬 시간 및 설비 중단 시간을 줄여서 생산성을 크게 향상시킬 수 있다.Therefore, the camera (20) can be aligned using the reference mark (M1) displayed on the reference mark display device (10), and since the reference mark display device (10) can also implement a backlight function, the substrate (1) can be aligned precisely and accurately, thereby reducing process defects, and even if the camera (20) is misaligned, it can be aligned quickly and accurately, and the separate camera alignment time and equipment downtime can be reduced, thereby greatly improving productivity.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 정렬 방법을 나타내는 순서도이다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a substrate alignment method according to some embodiments of the present invention.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 기판 정렬 방법은, (a) 기준 마크 표시 장치(10)를 이용하여 기준 마크(M1)를 표시하는 단계와, (b) 기준 마크(M1)를 기준으로 카메라(20)를 기준 위치에 정렬하는 단계와, (c) 기준 위치에 정렬된 카메라(20)가 기판(1)을 촬영하는 단계 및 (d) 기판 스테이지(30)를 이용하여 기판(1)을 정위치에 정렬시키는 단계를 포함할 수 있다.As illustrated in FIGS. 1 to 6, a substrate alignment method according to some embodiments of the present invention may include: (a) a step of displaying a reference mark (M1) using a reference mark display device (10); (b) a step of aligning a camera (20) to a reference position based on the reference mark (M1); (c) a step of photographing a substrate (1) using the camera (20) aligned to the reference position; and (d) a step of aligning the substrate (1) to a correct position using a substrate stage (30).
또한, 예컨대, (b) 단계에서, 기준 마크 표시 장치(10)에서 표시된 기준 마크(M1)를 기준으로 카메라(20)가 정렬되도록 제어부(60)가 카메라 이동 장치(40)에 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고, (d) 단계에서, 카메라(20)가 기판(1)을 촬영하여 기판(1)이 정위치에 정렬될 수 있도록 제어부(60)가 스테이지 이동 장치(50)에 스테이지 정렬 제어 신호를 인가할 수 있다.In addition, for example, in step (b), the control unit (60) may apply a camera alignment control signal to the camera movement device (40) so that the camera (20) is aligned with the reference mark (M1) displayed on the reference mark display device (10), and in step (d), the control unit (60) may apply a stage alignment control signal to the stage movement device (50) so that the camera (20) photographs the substrate (1) so that the substrate (1) can be aligned to the correct position.
또한, 예컨대, (b) 단계에서, 디스플레이 장치(D)에 표시된 카메라 영상(P)에서 카메라 기준축(CS)이 이동되어 기준 마크(M1)와 일치되도록 제어부(60)가 기준 마크 방향으로 카메라(20)를 이동시키는 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고, (d) 단계에서, 디스플레이 장치(D)에 표시된 카메라 영상(P)에서 기판 얼라인 마크(M2)가 이동되어 카메라 기준축(CS)과 일치되도록 제어부(60)가 카메라 기준축(CS) 방향으로 기판 스테이지(30)를 이동시키는 스테이지 정렬 제어 신호를 인가할 수 있다.In addition, for example, in step (b), the control unit (60) may apply a camera alignment control signal to move the camera (20) in the direction of the reference mark so that the camera reference axis (CS) is moved in the camera image (P) displayed on the display device (D) to coincide with the reference mark (M1), and in step (d), the control unit (60) may apply a stage alignment control signal to move the substrate stage (30) in the direction of the camera reference axis (CS) so that the substrate alignment mark (M2) is moved in the camera image (P) displayed on the display device (D) to coincide with the camera reference axis (CS).
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, these are merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
1: 기판
10: 기준 마크 표시 장치
M1: 기준 마크
11: 본체
12: 백라이트 패널
BL: 백라이트 조명 장치
13: 프로젝션 장치
131: 광원
132: 렌즈
20: 카메라
30: 기판 스테이지
40: 카메라 이동 장치
50: 스테이지 이동 장치
60: 제어부
D: 디스플레이 장치
P: 카메라 영상
CS: 카메라 기준축
M2: 기판 얼라인 마크
E: 모서리홈
10-1: 제 1 기준 마크 표시 장치
10-2: 제 2 기준 마크 표시 장치
20-1: 제 1 카메라
20-2: 제 2 카메라
100: 기판 정렬 장치1: Substrate
10: Reference mark display device
M1: Reference Mark
11: Body
12: Backlight panel
BL: Backlight lighting device
13: Projection device
131: Light source
132: Lens
20: Camera
30: Substrate Stage
40: Camera Movement Device
50: Stage moving device
60: Control Unit
D: Display device
P: Camera footage
CS: Camera reference axis
M2: Board alignment mark
E: Corner groove
10-1: First reference mark display device
10-2: Second reference mark display device
20-1:
20-2: Second camera
100: Substrate Alignment Device
Claims (10)
상기 기준 마크를 기준으로 기준 위치에 정렬되는 카메라; 및
상기 기준 위치에 정렬된 상기 카메라가 기판을 촬영하여 상기 기판을 정위치에 정렬시킬 수 있도록 상기 기판을 지지하는 기판 스테이지;
를 포함하는, 기판 정렬 장치.A reference mark display device that displays a reference mark;
A camera aligned to a reference position based on the above reference mark; and
A substrate stage that supports the substrate so that the camera aligned to the reference position can photograph the substrate and align the substrate to the correct position;
A substrate alignment device comprising:
상기 기준 마크 표시 장치는,
상기 기판 스테이지의 하방에 설치되는 본체;
상기 본체의 상면에 형성되고, 백라이트 조명 장치에 의해 백라이트를 형성하는 백라이트 패널; 및
상기 본체에 형성되고, 적어도 하나의 광원 및 렌즈를 이용하여 상기 백라이트 패널 또는 상기 기판에 상기 기준 마크를 투영하는 프로젝션 장치;
를 포함하는, 기판 정렬 장치.In paragraph 1,
The above reference mark display device is,
A main body installed below the above substrate stage;
A backlight panel formed on the upper surface of the main body and forming a backlight by a backlight lighting device; and
A projection device formed on the main body and projecting the reference mark onto the backlight panel or the substrate using at least one light source and lens;
A substrate alignment device comprising:
상기 프로젝션 장치는, 카메라 정렬 모드시, 상기 백라이트 패널 또는 상기 기판에 상기 기준 마크가 투영되도록 온(ON)상태로 작동되고, 기판 정렬 모드시, 상기 백라이트 패널 또는 상기 기판에 상기 기준 마크가 투영되지 않도록 오프(OFF)상태로 작동되는, 기판 정렬 장치.In the second paragraph,
A substrate alignment device, wherein the projection device is operated in an ON state so that the reference mark is projected onto the backlight panel or the substrate in the camera alignment mode, and is operated in an OFF state so that the reference mark is not projected onto the backlight panel or the substrate in the substrate alignment mode.
상기 카메라를 상기 기준 위치로 이동시키는 카메라 이동 장치;
상기 기판 스테이지를 상기 정위치로 이동시키는 스테이지 이동 장치; 및
카메라 정렬 모드시, 상기 기준 마크 표시 장치에서 표시된 상기 기준 마크를 기준으로 상기 카메라가 정렬되도록 상기 카메라 이동 장치에 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고, 기판 정렬 모드시, 상기 카메라가 상기 기판을 촬영하여 상기 기판이 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 스테이지 이동 장치에 스테이지 정렬 제어 신호를 인가하는 제어부;
를 더 포함하는, 기판 정렬 장치.In paragraph 1,
A camera movement device for moving the above camera to the above reference position;
A stage moving device for moving the above substrate stage to the above fixed position; and
A control unit which, in the camera alignment mode, applies a camera alignment control signal to the camera movement device so that the camera is aligned with respect to the reference mark displayed by the reference mark display device, and, in the substrate alignment mode, applies a stage alignment control signal to the stage movement device so that the camera photographs the substrate and the substrate can be aligned at the correct position;
A substrate alignment device further comprising:
상기 제어부는, 카메라 정렬 모드시, 디스플레이 장치에 표시된 카메라 영상에서 카메라 기준축이 이동되어 상기 기준 마크와 일치되도록 상기 기준 마크 방향으로 상기 카메라를 이동시키는 상기 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고, 기판 정렬 모드시, 상기 디스플레이 장치에 표시된 상기 카메라 영상에서 기판 얼라인 마크가 이동되어 상기 카메라 기준축과 일치되도록 상기 카메라 기준축 방향으로 상기 기판 스테이지를 이동시키는 상기 스테이지 정렬 제어 신호를 인가하는, 기판 정렬 장치.In paragraph 4,
A substrate alignment device, wherein the control unit, in the camera alignment mode, applies the camera alignment control signal to move the camera in the direction of the reference mark so that the camera reference axis in the camera image displayed on the display device is moved to align with the reference mark, and in the substrate alignment mode, applies the stage alignment control signal to move the substrate stage in the direction of the camera reference axis so that the substrate alignment mark in the camera image displayed on the display device is moved to align with the camera reference axis.
상기 기준 마크 표시 장치는, 상기 기판 스테이지의 하방에 설치되고,
상기 카메라는, 촬영축이 상기 기준 마크 표시 장치의 주광축과 일치될 수 있도록 상기 기판 스테이지의 상방에 설치되는, 기판 정렬 장치.In paragraph 1,
The above reference mark display device is installed below the substrate stage,
The above camera is a substrate alignment device installed above the substrate stage so that the shooting axis can be aligned with the main optical axis of the reference mark display device.
상기 기준 마크 표시 장치는,
제 1 카메라가 상기 기판의 일측 모서리를 촬영할 때, 백라이트를 형성할 수 있도록 상기 기판의 상기 일측 모서리와 대응되게 설치되는 제 1 기준 마크 표시 장치; 및
제 2 카메라가 상기 기판의 상기 일측 모서리의 대각선 방향인 타측 모서리를 촬영할 때, 백라이트를 형성할 수 있도록 상기 기판의 상기 타측 모서리와 대응되게 설치되는 제 2 기준 마크 표시 장치;
를 포함하는, 기판 정렬 장치.In paragraph 1,
The above reference mark display device is,
A first reference mark display device installed to correspond to the one edge of the substrate so as to form a backlight when the first camera photographs the one edge of the substrate; and
A second reference mark display device installed to correspond to the other edge of the substrate so as to form a backlight when the second camera photographs the other edge diagonally from the one edge of the substrate;
A substrate alignment device comprising:
(b) 상기 기준 마크를 기준으로 카메라를 기준 위치에 정렬하는 단계;
(c) 상기 기준 위치에 정렬된 상기 카메라가 기판을 촬영하는 단계; 및
(d) 기판 스테이지를 이용하여 상기 기판을 정위치에 정렬시키는 단계;
를 포함하는, 기판 정렬 방법.(a) a step of displaying a reference mark using a reference mark display device;
(b) a step of aligning the camera to a reference position based on the above reference mark;
(c) a step of photographing the substrate by the camera aligned to the reference position; and
(d) a step of aligning the substrate to a correct position using a substrate stage;
A method for aligning a substrate, comprising:
상기 (b) 단계에서,
상기 기준 마크 표시 장치에서 표시된 상기 기준 마크를 기준으로 상기 카메라가 정렬되도록 제어부가 상기 카메라 이동 장치에 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고,
상기 (d) 단계에서,
상기 카메라가 상기 기판을 촬영하여 상기 기판이 정위치에 정렬될 수 있도록 상기 제어부가 상기 스테이지 이동 장치에 스테이지 정렬 제어 신호를 인가하는, 기판 정렬 방법.In Article 8,
In step (b) above,
The control unit applies a camera alignment control signal to the camera movement device so that the camera is aligned with the reference mark indicated by the reference mark display device,
In step (d) above,
A substrate alignment method, wherein the camera photographs the substrate and the control unit applies a stage alignment control signal to the stage moving device so that the substrate can be aligned to the correct position.
상기 (b) 단계에서,
디스플레이 장치에 표시된 카메라 영상에서 카메라 기준축이 이동되어 상기 기준 마크와 일치되도록 상기 제어부가 상기 기준 마크 방향으로 상기 카메라를 이동시키는 상기 카메라 정렬 제어 신호를 인가하고,
상기 (d) 단계에서,
상기 디스플레이 장치에 표시된 상기 카메라 영상에서 기판 얼라인 마크가 이동되어 상기 카메라 기준축과 일치되도록 상기 제어부가 상기 카메라 기준축 방향으로 상기 기판 스테이지를 이동시키는 상기 스테이지 정렬 제어 신호를 인가하는, 기판 정렬 방법.In Article 9,
In step (b) above,
The control unit applies the camera alignment control signal to move the camera in the direction of the reference mark so that the camera reference axis moves in the camera image displayed on the display device to match the reference mark,
In step (d) above,
A substrate alignment method, wherein the control unit applies the stage alignment control signal to move the substrate stage in the direction of the camera reference axis so that the substrate alignment mark in the camera image displayed on the display device moves and aligns with the camera reference axis.
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|---|---|---|---|
| KR1020230030081A KR20240136736A (en) | 2023-03-07 | 2023-03-07 | Substrate aligning apparatus and method |
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Legal Events
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20230307 |
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| PG1501 | Laying open of application |