KR100592917B1 - Organic material depositing apparatus for substrate deflects prevention means - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 유기물 증착을 수행하는 과정에서 내부에 반입되는 기판의 처짐을 방지할 수 있게 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic material deposition apparatus having a substrate deflection prevention means, and more particularly, an organic material having a substrate deflection prevention means to prevent the deflection of a substrate carried therein in the process of performing organic material deposition on the substrate. It relates to a deposition apparatus.
즉, 본 발명은 유기물 증착 장치에 있어서, 외부와 격리되는 내부 공간을 구비하고 있는 증착 챔버; 상기 챔버내의 기판 탑재대 내부에 마련되어 증착 공정이 수행될 기판이 안착되는 기판 고정 홀더; 상기 기판 고정 홀더의 상측에 마련되어 승강되고 기판의 상면 가장자리부를 가압하여 고정시키는 가압 홀더; 상기 기판 고정 홀더의 외측에 구비되어 상기 기판을 정렬하는 기판 정렬 수단; 상기 가압 홀더의 상측 모서리부에 하방을 향하도록 마련되어 공기의 유입 또는 배출에 따라 기판의 가장자리부를 고정, 분리할 수 있도록 상하 왕복 운동하는 제 1구동부; 상기 제 1구동부와 직교된 상태로 마련되어 공기의 유입 또는 배출에 따라 좌우 왕복 운동하여 양단이 고정된 기판의 일측을 인장시켜 처짐을 방지할 수 있도록 일측이 이동되는 기판 고정 홀더와 가압 홀더를 좌우로 왕복시키는 제 2구동부;를 포함한 것을 특징으로 하는 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착장치를 제공한다.That is, the present invention provides an organic material deposition apparatus, comprising: a deposition chamber having an internal space isolated from the outside; A substrate fixing holder provided inside the substrate mount in the chamber, on which a substrate on which a deposition process is to be performed is mounted; A pressing holder provided on an upper side of the substrate fixing holder and configured to press and fix an upper edge of the substrate; Substrate alignment means provided at an outer side of the substrate fixing holder to align the substrate; A first driving part provided upward and downward to reciprocate the upper and lower edges of the pressure holder to fix and separate the edge of the substrate according to inflow or exhaust of air; The substrate fixing holder and the pressure holder are moved from side to side in order to prevent the deflection by tensioning one side of the substrate having both ends fixed by reciprocating left and right according to inflow or discharge of air provided in a state perpendicular to the first driving unit. It provides an organic vapor deposition apparatus having a substrate sag prevention means comprising a;
유기물, 증착 장치, 기판, 처짐, 제 1, 2구동부Organic matter, deposition apparatus, substrate, deflection, first, second drive
Description
도 1은 본 발명에 따른 일실시예의 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착 장치의 전체적인 구성을 도시한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing the overall configuration of an organic vapor deposition apparatus having a substrate sagging prevention means according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예의 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착 장치의 얼라인부를 도시한 평면도이다.FIG. 2 is a plan view illustrating an alignment portion of an organic material deposition apparatus including a substrate deflection prevention means according to an embodiment of the present invention.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착 장치의 기판 처짐 방지 수단의 구동부를 도시한 평면도 및 측단면도이다.3A and 3B are a plan view and a cross-sectional side view showing a drive portion of the substrate deflection prevention means of the organic vapor deposition apparatus provided with the substrate deflection prevention means of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Major Parts of Drawings>
100 : 유기물 증착 장치 110 : 챔버100: organic material deposition apparatus 110: chamber
120 : 플레이트 122 : 고정측판120: plate 122: fixed side plate
124 : 이동측판 126 : 기판 고정 홀더124: moving side plate 126: substrate fixing holder
128 : 가압 홀더 130 : 전달부128: pressure holder 130: delivery unit
140 : 기판 탑재대 142 : 마스크 홀더140: substrate mount 142: mask holder
144 : 마그네트 홀더 146 : 마스크144: magnet holder 146: mask
150 : 위치 고정 실린더 152 : 정렬 실린더150: position fixing cylinder 152: alignment cylinder
200, 200' : 제 1, 2구동부 204 : 고정판200, 200 ': first and second drive unit 204: fixed plate
206: 이동판 208 : 축206: moving plate 208: axis
212 : 벨로우즈 300 : 회동 승강부212: bellows 300: rotating lifting unit
310 : 에어 주입부310: air injection unit
본 발명은 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판에 유기물 증착을 수행하는 과정에서 내부에 반입되는 기판의 처짐을 방지할 수 있게 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an organic material deposition apparatus having a substrate deflection prevention means, and more particularly, an organic material having a substrate deflection prevention means to prevent the deflection of a substrate carried therein in the process of performing organic material deposition on the substrate. It relates to a deposition apparatus.
일반적으로 유기물 표시소자인 EL(Electro luminecence) 표시소자는 반도체 평면표시소자의 하나로서, 다른 평면표시소자와는 달리 완전 고체막으로 구성되어 발열 등이 제한적인 이상적인 구조를 가지고 있다. 또한 EL 표시소자는 자체 냉발광형이라는 장점으로 인하여 산업계에서의 수요가 증가하고 있는 평면표시소자이다. In general, the EL (Electro luminecence) display device, which is an organic display device, is one of the semiconductor flat display devices. Unlike other flat display devices, the EL display device is composed of a completely solid film and has an ideal structure in which heat generation is limited. In addition, the EL display device is a flat display device having an increasing demand in the industry due to its advantages of cold light emitting type.
따라서 현재 학계뿐만아니라 일반산업에서의 연구 개발 분야 중에서도 EL표시소자에 대한 개발 경쟁이 치열하게 전개되고 있다. 일반적으로 유기물질은 무기물질에 비해 디스플레이 소자로서 작은 구동전압, 높은 휘도 등의 많은 장점이 있어서, 차세대의 디스플레이 소자로서의 가능성과 응용 가능성을 세계적으로 인정받고 있는 상황이다. Therefore, the competition for development of EL display devices is fiercely developed not only in academia but also in research and development in general industry. In general, organic materials have many advantages, such as small driving voltage and high luminance, as display devices, compared to inorganic materials. Therefore, the organic materials have a globally recognized potential and application potential as next-generation display devices.
한편 현재까지 개발된 유기박막형성 방법에는 진공증착법(Vacuum Deposition Method), 스퍼터링(sputtering)법, 이온빔 증착(Ion-beam Deposition)법, Pulsed-laser 증착법, 분자선 증착법, 화학기상증착법, 스핀코터(spin coater) 등이 있다. 이중에서 현재 상용화되어 있는 기술은 진공증착법이다. Meanwhile, organic thin film formation methods developed to date include vacuum deposition method, sputtering method, ion-beam deposition method, pulsed-laser deposition method, molecular beam deposition method, chemical vapor deposition method, and spin coater. coater). Among them, currently commercially available technology is vacuum deposition.
여기서 진공증착법이란 진공챔버의 하부에 열증발원과 그 상부에 성막용 기판을 설치하여 박막을 형성시키는 것이다. 진공증착법을 이용한 유기박막 형성장치의 개략적인 구성을 살펴보면 다음과 같다. 우선 진공챔버에 연결된 진공배기계가 존재하며, 이를 이용하여 진공챔버의 일정한 진공을 유지시킨 후, 진공챔버 하부에 배치된 하나 이상의 유기박막재료 열증발원으로부터 유기박막재료인 유기물을 증발시킨다. 유기박막재료의 열증발원은 원통형상 또는 사각형상의 용기로 그 내부에 피성막용 유기물재료를 넣는다. 용기 재료로는 석영, 세라믹 등이 사용되며, 용기부의 주변에는 일정한 패턴의 가열용 히터가 감겨져 있어 일정량의 전력을 가해주면 용기주변 온도가 상승함과 동시에 용기도 가열되어 일정온도가 되면 유기물이 증발되기 시작한다. 온도는 용기 하부 또는 상부에 설치된 온도조절용 열전대에 의하여 검측되어 유기증발재료를 일정한 농도로 유지하여 원하는 증발속도가 얻어지도록 한다. 증발된 유기물은 용기 상부로부터 일정거리가 떨어진 곳에 배치된 유리 또는 웨이퍼 재질로된 기판 표면에 흡착, 증착, 재증발 등의 연속적 과정을 거처 기판 위에 고체화되어 얇은 박막을 형성시킨다. Here, the vacuum deposition method is to form a thin film by installing a thermal evaporation source in the lower portion of the vacuum chamber and a substrate for film formation on the upper portion thereof. Looking at the schematic configuration of the organic thin film forming apparatus using a vacuum deposition method as follows. First, there is a vacuum exhaust machine connected to the vacuum chamber, by using it to maintain a constant vacuum of the vacuum chamber, and then evaporate the organic material of the organic thin film material from one or more organic thin film material thermal evaporation source disposed under the vacuum chamber. The thermal evaporation source of the organic thin film material is a cylindrical or rectangular container in which an organic material for film formation is placed. As a container material, quartz, ceramics, etc. are used, and a heater for a certain pattern is wound around the container part. When a certain amount of electric power is applied, the ambient temperature of the container increases and the container also heats. It begins to be. The temperature is detected by a thermocouple for temperature control installed at the bottom or top of the vessel to maintain the organic evaporation material at a constant concentration to achieve the desired evaporation rate. The evaporated organic matter is solidified on the substrate through a continuous process such as adsorption, vapor deposition, re-evaporation, etc. on the surface of the substrate made of glass or wafer material placed a certain distance away from the top of the vessel to form a thin film.
일반적으로 유기박막재료의 유기화합물은 증기화되는 증기압이 높고, 가열에 의한 열분해 온도가 증발온도와 근접되어 있어 장시간 안정된 유기증발 속도의 제 어가 용이하지 않아 고속 박막증착이 어려운 문제점이 있다. 또한 진공 챔버 내의 열증발원으로부터 방출되어진 증기화된 유기박막재료는 열증발원 상부의 개구부 형상에 상응하는 형상의 지향성을 갖게되고, 이러한 특성은 증기화된 유기박막재료가 기판 중에서 한정된 좁은 범위내에 국한되어 도달되게 하므로 대면적 기판에 형성되는 균일한 박막을 얻기 힘들다는 문제점이 있다. In general, the organic compound of the organic thin film material has a high vapor pressure vaporization, the pyrolysis temperature by heating is close to the evaporation temperature, so that it is difficult to control the stable organic evaporation rate for a long time, it is difficult to high-speed thin film deposition. In addition, the vaporized organic thin film material released from the thermal evaporation source in the vacuum chamber has a directivity corresponding to the shape of the opening of the upper part of the thermal evaporation source, and this characteristic is limited to a narrow range in which the vaporized organic thin film material is limited in the substrate. It is difficult to obtain a uniform thin film formed on a large-area substrate because it is to be reached.
또한 유기박막의 균일한 박막 형성을 위해 지향성의 보정 수단으로 기판을 일정 속도로 회전시키면서 성막을 수행하는 경우에는, 기판의 회전반경 때문에 증착장비가 그에 상응하는 크기로 대형화된다. 따라서 진공장비의 불필요한 유효면적까지 유기박막이 형성되므로 고가의 유기재료의 사용효율이 매우 떨어지고, 진공장비의 성능이 커져야 하므로 생산성이 저하되고 장비의 단가가 높아진다. In addition, in the case where film formation is performed while rotating the substrate at a constant speed by the directional correction means to form a uniform thin film of the organic thin film, the deposition equipment is enlarged to a corresponding size due to the rotation radius of the substrate. Therefore, since the organic thin film is formed up to the unnecessary effective area of the vacuum equipment, the use efficiency of expensive organic materials is very low, and the performance of the vacuum equipment must be increased, resulting in reduced productivity and higher unit cost.
이렇듯 종래의 진공증착법 기술에서는 유기박막을 이용한 유기발광소자 및 기능성 박막을 응용한 제품을 제조함에 있어서 낮은 성막속도, 낮은 유기재료 사용효율, 유기박막층의 불균일성, 주재료(host재료)와 발색재료(Dopant재료)의 혼합량 미세조정의 어려움, 열증발원 온도조절, 기판의 대형화에 따른 균일한 유기박막의 형성곤란 등등의 여러가지 문제점으로 인하여 고품질의 소자를 저가의 비용으로 제작, 생산하기가 어려운 상황이다.As described above, in the conventional vacuum deposition technique, in forming a product using an organic light emitting device and a functional thin film using an organic thin film, a low film forming speed, low organic material use efficiency, non-uniformity of the organic thin film layer, a main material (host material) and a coloring material (Dopant) It is difficult to manufacture and produce high quality devices at low cost due to various problems such as difficulty in fine-tuning the mixing amount of the material), controlling the temperature of the thermal evaporation source, and difficulty in forming a uniform organic thin film due to the enlargement of the substrate.
종래의 유기물 증착 장치는 내부에서 증착 공정이 수행되는 챔버와, 상기 챔버 내부 상측에 마련되어 기판을 탑재하는 기판 탑재대와, 상기 기판 탑재대에 위치된 기판의 상측에 마련되는 마그네트 홀더와 상기 기판의 하측에 마스크가 구비된 마스크 홀더와, 상기 챔버내 하부에 마련되어 유기물질을 기화시켜 기판으로 증 발시키는 가열부 및 유기물 보트로 이루어지는 구성이었다.A conventional organic material deposition apparatus includes a chamber in which a deposition process is performed, a substrate mounting table provided on an upper side of the chamber to mount a substrate, a magnet holder provided on an upper side of the substrate located on the substrate mounting table, and the substrate. The mask holder is provided with a mask on the lower side, and a heating part and an organic boat provided in the lower portion of the chamber to evaporate the organic material to the substrate.
여기서, 상기 유기물 보트에 증착시킬 유기물질의 적당량을 예측하여 올려놓은 다음 진공 챔버 내부의 압력을 진공 펌프를 사용하여 10-6 torr 정도로 내린다. 이때 유기물 보트는 일반적으로 몰리브덴으로 이루어진다. 그 후 가열부에 전원을 인가하고 온도조절장치를 이용하여 증착물질의 녹는점 근처까지 열을 올린 후, 다시 미세하게 조절하면서 기화될 때까지 온도를 올린다. 이때 서서히 유기물 보트 위의 물질이 증발되기 시작하면 미리 장착되어 있던 셔터를 열어서 증발된 물질 분자들을 기판에 증착시킨다. 이때 셔터는 유기물 보트 위에 있는 유기물질이 기화되기 직전에 잔존하는 불순물들이 기판에 증착되지 못하게 막아주는 역할을 한다. Here, an appropriate amount of organic material to be deposited on the organic material boat is predicted and put up, and then the pressure inside the vacuum chamber is lowered to about 10-6 torr using a vacuum pump. The organic boat is then generally made of molybdenum. After that, power is applied to the heating unit, and the heat is raised to near the melting point of the deposition material by using a temperature controller, and then the temperature is increased until it is vaporized while finely adjusting again. At this time, when the material on the organic boat begins to evaporate, the previously mounted shutter is opened to deposit the vaporized material molecules on the substrate. At this time, the shutter serves to prevent impurities remaining on the substrate immediately before vaporizing the organic material on the organic material boat.
이러한 종래의 유기물 증착장치는 기판을 기판 적재대에 적재시키는 과정에서 대형화된 기판이 자중에 의해 하방으로 처짐에 따라 증착 작업 수행이 어려운 문제점이 있었다.The conventional organic material deposition apparatus has a problem that it is difficult to perform the deposition operation as the large-sized substrate sags downward due to its own weight in the process of loading the substrate on the substrate mounting table.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 기판을 증착시키는 과정에서 자중에 의해 기판의 중심부가 하방으로 처지는 것을 방지할 수 있도록 기판 양측을 고정한 상태에서 일측을 인장시켜 인장력에 따라 기판의 처짐을 방지할 수 있게 한 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착장치를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to tension the one side in the fixed state on both sides of the substrate in order to prevent the central portion of the substrate from sagging downward due to its own weight during the deposition process of the substrate According to an aspect of the present invention, there is provided an organic vapor deposition apparatus including a substrate deflection prevention means capable of preventing a substrate deflection.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 유기물 증착 장치에 있어서, 외부와 격리되는 내부 공간을 구비하고 있는 증착 챔버; 상기 챔버내의 기판 탑재대 내부에 마련되어 증착 공정이 수행될 기판이 안착되는 기판 고정 홀더; 상기 기판 고정 홀더의 상측에 마련되어 승강되고 기판의 상면 가장자리부를 가압하여 고정시키는 가압 홀더; 상기 기판 고정 홀더의 외측에 구비되어 상기 기판을 정렬하는 기판 정렬 수단; 상기 가압 홀더의 상측 모서리부에 하방을 향하도록 마련되어 공기의 유입 또는 배출에 따라 기판의 가장자리부를 고정, 분리할 수 있도록 상하 왕복 운동하는 제 1구동부; 상기 제 1구동부와 직교된 상태로 마련되어 공기의 유입 또는 배출에 따라 좌우 왕복 운동하여 양단이 고정된 기판의 일측을 인장시켜 처짐을 방지할 수 있도록 일측이 이동되는 기판 고정 홀더와 가압 홀더를 좌우로 왕복시키는 제 2구동부;를 포함함으로써, 기판의 증착이 이루어지는 과정에서 기판 탑재대에 탑재되는 기판의 양측을 제 1구동부에 의해 승강하는 가압 홀더로 고정한 다음 제 2구동부에 의해 이동되는 일측을 외측 방향으로 이동시켜 기판을 인장하므로 자중에 의한 처짐이 발생하는 것을 방지하므로 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention provides an organic material deposition apparatus, comprising: a deposition chamber having an internal space isolated from the outside; A substrate fixing holder provided inside the substrate mount in the chamber, on which a substrate on which a deposition process is to be performed is mounted; A pressing holder provided on an upper side of the substrate fixing holder and configured to press and fix an upper edge of the substrate; Substrate alignment means provided at an outer side of the substrate fixing holder to align the substrate; A first driving part provided upward and downward to reciprocate the upper and lower edges of the pressure holder to fix and separate the edge of the substrate according to inflow or exhaust of air; The substrate fixing holder and the pressure holder are moved from side to side in order to prevent the deflection by tensioning one side of the substrate having both ends fixed by reciprocating left and right according to inflow or discharge of air provided in a state perpendicular to the first driving unit. By including a reciprocating second drive unit, by fixing the both sides of the substrate mounted on the substrate mount in the process of the substrate deposition is carried out by the pressure holder to move up and down by the first drive unit one side moved by the second drive unit in the outward direction It is preferable because the substrate is tensioned by moving to and thus sagging due to its own weight is prevented from occurring.
또한, 본 발명에서의 제 1구동부와 제 2구동부는 판상의 베이스; 상기 베이스의 상면 양측에 상방으로 직립된 고정판; 상기 고정판에 개재되어 왕복 운동하되 선단 중앙부에 마련된 축이 전방의 고정판을 관통하여 돌출된 이동판; 상기 후방의 고정판과 이동판의 사이에 양단이 고정된 상태로 구비되며 자바라 형상으로 내부에 공기가 충진되면 부피가 증가하여 그 부피의 증가에 따라 축을 전방으로 직진시키 는 벨로우즈; 상기 벨로우즈에 외부에서 유입되는 공기를 주입시키는 공기주입노즐; 상기 벨로우즈에 공기가 배출되어 수축되는 과정에서 복원력을 벨로우즈에 제공할 수 있게 이동판과 고정판의 사이에 구비된 축의 도중에 마련된 스프링;으로 이루어짐으로써, 외부의 압축기에서 공급하는 고압의 공기를 벨로우즈 내부에 주입하여 부피의 증가에 따라 축이 마련된 이동판에 직진성을 부여하고 공기가 배출되면 축상에 마련된 스프링에 의해 복원되므로 바람직하다.In addition, the first driving unit and the second driving unit in the present invention plate-shaped base; Fixing plate upright upright on both sides of the upper surface of the base; A moving plate interposed in the fixing plate and reciprocating but having a shaft provided at the leading end portion thereof protruding through the front fixing plate; A bellows provided at both ends of the rear fixed plate and the movable plate in a fixed state and having a bellows shape, when air is filled in the bellows, the volume is increased to move the shaft forward as the volume increases; An air injection nozzle for injecting air introduced from the outside into the bellows; Spring is provided in the middle of the shaft provided between the moving plate and the fixed plate to provide a restoring force to the bellows in the process of air is discharged to the bellows, and the high-pressure air supplied from the external compressor inside the bellows Injecting imparts straightness to the moving plate provided with the shaft as the volume increases, and when air is discharged, it is preferably restored by the spring provided on the shaft.
또한, 본 발명에서의 제 1구동부와 제 2구동부는 공압식 실린더로 간단한 구조로 직선 왕복운동함에 따라 구동력을 부여하므로 바람직하다.In addition, the first drive unit and the second drive unit in the present invention is preferable because the pneumatic cylinder imparts a driving force as a linear reciprocating motion in a simple structure.
또한, 본 발명에서의 상기 기판 고정 홀더에는, 기판을 정렬하는 기판 정렬 수단이 더 마련됨으로써, 별도의 정렬 장치가 필요하지 않고 기판이 안착되는 동시에 얼라인이 이루어지므로 바람직하다.In addition, the substrate fixing holder of the present invention is further preferably provided with substrate alignment means for aligning the substrate, so that a separate alignment device is not required and the substrate is seated and aligned at the same time.
또한, 본 발명에서의 기판 정렬 수단은 기판의 각변 양단에 각각 마련되되 접한 두변에 위치되는 4개는 왕복운동하며 정해진 위치에서 기준점이 되는 위치 고정 실린더이고, 그 4개와 대향되어 두변에 위치된 다른 4개는 왕복운동하며 기준점이 되는 위치 고정 실린더로 기판에 가압력을 제공하여 기판을 정렬시키는 정렬 실린더인 것으로써, 4개의 위치 고정 실린더의 선단이 기준점이고 그 기준점에 기판의 두 측면이 접촉할 수 있도록 정렬 실린더가 작동하여 위치 고정 실린더 쪽으로 밀어 정렬시키므로 바람직하다.In addition, the substrate aligning means in the present invention is provided on each side of each side of the substrate, each of which is located on the two sides adjacent to the reciprocating motion is a positioning cylinder that is a reference point at a predetermined position, the other opposite the four located on both sides The four are reciprocating and positioning cylinders that serve as reference points, and are alignment cylinders that align the substrates by providing pressure to the substrate. The front ends of the four positioning cylinders are reference points, and two sides of the substrate can contact the reference points. It is preferable to align the cylinder so that the alignment cylinder is pushed toward the positioning cylinder.
또한, 본 발명에서의 위치 고정 실린더와 정렬 실린더는 공압식이다.In addition, the positioning cylinder and the alignment cylinder in the present invention are pneumatic.
이하, 본 발명의 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착장치를 첨부도면을 참조하여 일실시예를 들어 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an organic vapor deposition apparatus having a substrate sagging prevention means of the present invention will be described with reference to the embodiment as follows.
본 발명의 바람직한 일실시예의 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착장치는 도 1에 도시된 바와 같이 내부에 기판(S)을 탑재하여 그 기판(S)에 증착이 수행되는 챔버(110)와, 상기 챔버(110) 내부에 구비되어 기판(S)의 측면을 고정하는 제 1구동부(200)와, 상기 제 1구동부(200)와 직교된 상부에 마련되어 처짐이 발생되지 않도록 공압에 의해 인장력을 제공하는 제2구동부(200')와, 상기 챔버(110)의 상면에 구비되어 이 챔버(110) 내부에 마련된 기판(S)에 유기물질을 기화시켜 증발시키는 과정에서 기판(S)에 전체적으로 유기 물질이 분포될 수 있도록 회전시키는 회동 승강부(300)로 이루어진다.The organic vapor deposition apparatus having a substrate sagging prevention means of the preferred embodiment of the present invention, as shown in Figure 1 is equipped with a substrate (S) inside the
여기서, 상기 챔버(110)는 외부와 격리되는 내부 공간을 구비하고 있으며, 일측에 기판(S)이 내부에서 반입 반출될 수 있도록 출입구(도면에 미도시)가 형성되고 상기 출입구를 개폐시키는 게이트(도면에 미도시)가 마련되며, 그 내부에 기판(S)을 위치시키고 기판 (S)상부에 유기박막을 증착시킬 수 있는 구조로 되어 있다.Here, the
그리고, 상기 챔버(110)내 저면 모서리부에 각각 진공펌프(P)가 마련되되 이 진공펌프(P)는 챔버(110)의 내부 압력을 낮추는 구성요소이다. 즉, 기판(S) 표면에 순수한 유기물을 증착시키기 위해서는 챔버(110) 내부의 불순물이 제거된 상태에서 유기물을 증착하여야 하므로, 유기물을 증착하기 전에 증착 챔버(110) 내부의 기체를 흡입하여 제거하는 역할을 한다.In addition, a vacuum pump P is provided at each of the bottom edges of the
이러한 챔버(110)에는 내부 상측에 마련된 플레이트(120)와, 상기 플레이트(120)의 일측에 마련된 고정측판(122)과, 상기 플레이트(120)의 타측에 마련되어 수평으로 이동하는 이동측판(124)과, 상기 고정측판(122)과 이동측판(124)의 하단에 횡방향으로 구비된 기판 고정 홀더(126)와, 상기 기판 고정 홀더(126)와 각각 수평되게 마련되어 상하로 승강하는 가압 홀더(128)와, 기판(S)이 탑재되는 기판 탑재대(140)가 구비된다.The
여기서, 상기 기판 탑재대(140)는 하측이 개구된 단면이 "ㄷ" 형상으로 양측 하단에 횡방향의 마스크 홀더(142)가 구비되고 내부 상측에는 판상으로 자력을 제공하는 마그네트 홀더(144)와 상기 마스크 홀더(142)에 안착되는 마스크(Mask : 146)와, 상기 기판 탑재대(140)내 상측에 마련된 마그네트 홀더(126)와, 상기 기판 탑재대(140)의 양측 저면 가장자리부에 마련된 마스크 홀더(128)와, 상기 마스크 홀더(128)에 안착되는 마스크(130)로 구성된다.Here, the substrate mounting table 140 is provided with a
상기 기판 고정 홀더(126)의 상측에 마련되어 제 1구동부(200)에 의해 승강하는 가압 홀더(128)는 기판 고정 홀더(126)에 안착되는 기판(S)의 상면 가장자리부를 고정한다.The
상기 기판 고정 홀더(126)는 도 2에 도시된 바와 같이 상면과 내측면이 접하는 부분에 단차가 형성되어 그 단차에 기판(S)의 가장자리가 접한 상태로 안착된다. 그리고, 상기 기판 고정 홀더(126)에는 안착되는 기판(S)의 얼라인(Align)을 시킬 수 있도록 기판(S)의 4변 양측에 각각 위치 고정 실린더(150)와 상기 위치 고정 실린더(150)와 대향된 위치에 정렬 실린더(152)가 마련된다.As shown in FIG. 2, the
상기 위치 고정 실린더(150)는 공압에 의해 구동되며 증착하기 위해 적재하는 기판(S)에 기준점을 부여한다.The
상기 정렬 실린더(152)는 공압에 의해 구동되며 기판(S)의 정렬시 기준점이 되는 위치 고정 실린더(150)로 이동시킨다.The
여기서, 기판(S)의 접한 두변에 위치되는 4개는 정해진 위치에서 기준점이 되는 위치 고정 실린더(150)이고, 그 4개와 대향되어 다른 두변에 위치된 다른 4개는 기준점이 되는 위치 고정 실린더(150)로 기판(S)의 측면에서 가압력을 제공하여 기판(S)을 정렬시키는 정렬 실린더(152)이다.Here, the four positioned on the two sides of the substrate (S) in contact with each other is a
상기 가압 홀더(128)는 중앙부가 관통된 판상으로 저면과 내측면에 단차가 형성되어 기판 고정 홀더(126)에 안착된 기판(S)의 가장자리부를 가압하여 유동되지 않게 고정한다.The
여기서, 상기 가압 홀더(128)를 승강하는 제 1구동부(200)는 이 제 1구동부(200)와 가압 홀더(128)의 사이에 마련된 전달부(130)에 의해 왕복 운동하게 된다. 그리고, 상기 전달부(130)는 내측으로 절곡된 상태에서 재차 외측으로 절곡된 형상이다.Here, the
상기 이동측판(124)은 플레이트(120)의 일측 상면에 가이드에 의해 외측 방향으로 자유 이동하며 횡방향으로 설치된 제 2구동부(200')로 하여금 직선 왕복 운 동의 거리를 조절하게 된다.The
상기 마그네트 홀더(144)는 마스크(146)에 자력을 제공하여 기판(S) 하면 즉, 패턴 형성면에 마스크(146)를 밀착시킨다.The
상기 제 1구동부(200)는 도 3a 및 도 3b에 도시한 바와 같이 판상의 베이스(202)와, 상기 베이스(202)의 상면 양측에 상방으로 설치된 고정판(204)과, 상기 고정판(204)에 개재되어 왕복 운동하되 선단 중앙부에 형성된 축(208)이 전방에 위치된 고정판(204)을 관통하여 외부로 돌출된 이동판(206)과, 상기 후방에 마련된 고정판(204)과 이동하는 이동판(206)의 사이에 양단이 고정된 상태로 구비되며 외부에 마련된 압축기(도면에 미도시)에서 제공하는 공기가 내부에 충진되면 부피가 증가하여 그 부피의 증가에 따라 이동판(206)의 축(208)을 전방으로 직진시키는 벨로우즈(212)와, 상기 벨로우즈(212)에 외부에서 유입되는 공기를 주입시키는 공기주입노즐(214)과, 상기 벨로우즈(212)의 공기가 배출되어 수축하는 과정에서 복원력을 벨로우즈(212)에 제공할 수 있게 이동하는 이동판(206)과 후방에 마련된 고정판(204)의 사이에 노출되는 축(208)상에 스프링(216)이 구비된다. 여기서, 상기 스프링(216)의 완충력을 조절하는 완충력조절판(218)이 더 마련된다.As shown in FIGS. 3A and 3B, the
여기서, 상기 제 2구동부(200')는 제 1구동부(200)와 동일한 형상과 동일한 기능을 가지므로 자세한 설명은 생략한다. 다만, 상기 제 1구동부(200)는 종방향으로 고정측판(122)과 이동측판(124)에 고정 설치되어 가압 홀더(128)를 승강시키며, 상기 제 2구동부(200')는 상기 제 1구동부(200)와 직교된 상태로 플레이트(120)의 이동측판(124) 부근에 설치되어 이 이동측판(124)의 상단에 고정된 상태로 공압에 의해 이동측판(124)의 외측방향으로 이동하고 복귀한다.Here, since the
상기 회동 승강부(300)는 챔버(110)의 상면에 설치되며 증착하는 기판(S)에 유기물질을 기화시켜 증발시킬 때 기판(S)에 전체적으로 유기 물질이 분포될 수 있도록 회전하며, 하우징(320)의 내부에서 하방으로 연장되어 그 하단이 챔버(110) 내부에 구비된 기판 탑재대(140)의 상면에 설치되는 제 1중공축(330)과, 상기 제 1중공축(330)의 외부에 마련되어 하단이 마그네트 홀더(144)의 상면에 설치되는 제 2중공축(340)과, 상부에 기판 처짐 방지수단인 제 1, 2구동부(200, 200')와 위치 고정 실린더(150)와 정렬 실린더(152)에 외부의 압축기로부터 공압을 제공하는 에어 주입부(310)가 마련된다.The
상기 제 1중공축(330)의 하단에 마련된 기판 탑재대(140)의 마스크 홀더(142)는 서보 모터(도면에 미도시)의 구동에 의해 상하 이동시키며, 상기 제 2중공축(340)의 하단에 마련된 마그네트 홀더(144)는 실린더(도면에 미도시)에 의해 상하 이동시킨다.The
또한, 기판(S)이 적재된 기판 탑재대(140)를 회동시킬 수 있도록 별도의 회동장치(도면에 미도시)가 더 마련된다.In addition, a separate rotating device (not shown) is further provided to rotate the substrate mounting table 140 on which the substrate S is loaded.
그리고, 상기 챔버(110)내 하부에 마련되어 유기물질을 기화시켜 기판(S)으로 증발시키는 가열부(160) 및 유기물 보트(162)가 구비된다.In addition, a
그러므로, 본 발명에 따른 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착장치의 동작 상태는 도 1 및 도 3a, 도 3b에 도시된 바와 같이 외부의 운송수단(도면에 미도시)에 의해 챔버(110)의 일측에 형성된 출입구를 통해 기판 탑재대(140)의 기판 고정 홀더(126)에 안착시킨다. 그리고, 챔버(110)의 출입구를 게이트로 폐쇄시킨후 내부 바닥 모서리부에 마련된 다수개의 진공펌프(P)에 의해 챔버(110) 내부의 기체를 흡입하여 외부로 배출한다.Therefore, the operating state of the organic vapor deposition apparatus having the substrate sagging prevention means according to the present invention is as shown in Figures 1 and 3a, 3b of the
그후, 기판 고정 홀더(126)에 안착된 기판(S)을 고정하기 위해 상측에 마련된 가압 홀더(128)을 하강시킬 수 있도록 고정측판(122)와 이동측판(124)에 설치된 제 1구동부(200)의 벨로우즈(212)의 내부에 공기를 주입시켜 부피가 증가하면 그 부피에 의해 이동판(206)의 축(208)을 전진시키고 전진된 축(208)의 끝단에 마련된 클램프(210)가 전달부(130)를 하강시켜 이 전달부(130)에 설치된 가압 홀더(128)도 하강하며 기판(S)의 상면 가장자리부를 가압하여 고정시키며, 기판(S)이 견고하게 고정되면 이동측판(124)를 이동시키는 제 2구동부(200')에 공기를 주입하여 제 1구동부(200)와 동일한 방법으로 제 2구동부(200')의 축(208)이 전진하고 이동측판(124)를 외측으로 수평 이동시킨다.Thereafter, the
여기서, 상기 기판 고정 홀더(126)와 가압 홀더(128)에 사이에 개재된 기판(S)은 견고하게 고정된 상태이며 이때 이동측판(124)에 마련된 제 2구동부(200')가 작동하여 상기 이동측판(124)을 외측 방향으로 이동시키면 기판(S)의 어느 한 변을 잡아당김에 따라 인장시켜 자중에 의해 발생되는 처짐없이 수평되게 기판(S)을 위치시킨다.Here, the substrate S interposed between the
그리고, 상기 챔버(110)내 저면에 마련된 가열부(160)에 전원을 인가하고 온도조절장치(도면에 미도시)를 이용하여 증착물질의 녹는점 근처까지 열을 올린 후, 다시 미세하게 조절하면서 기화될 때까지 온도를 올린다. 이때, 서서히 유기물 보 트(162) 위의 물질이 증발되기 시작하면 미리 장착되어 있던 셔터(도면에 미도시)를 열어서 증발된 물질 분자들을 기판(S)에 증착시킨다. 이때 셔터는 유기물 보트(162) 위에 있는 유기물질이 기화되기 직전에 잔존하는 불순물들이 기판(S)에 증착되지 못하게 막아주는 역할을 한다.Then, applying power to the
그리고, 상기 승강 회동부(300)에 의해 기판(S)을 회동시켜 전체적으로 유기 물질이 기판(S)에 분포될 수 있도록 회전시킨다. 그리고 나서 기판(S)의 증착이 완료되면 제 2구동부(200')에 존재하는 공기를 배출시켜 축(208)상에 마련된 스프링(216)의 복원력에 의해 이동측판(124)이 복귀하여 기판(S)에 인장력을 제거하며 가압 홀더(128)가 공기가 배출된 제 1구동부(200)에 의해 상승하게 되고 외부의 운송수단에 의해 기판(S)을 외부로 반출한다.In addition, the substrate S is rotated by the lifting
그러므로, 상기 유기물 증착장치(100)의 챔버(110)내에서 증착 작업을 수행할 때 기판(S)의 적재시 그 기판(S)의 대형화에 따른 자중에 의해 하방으로 처지는 것을 방지할 수 있도록 기판(S)을 수평 방향으로 인장시켜 처짐을 방지한다.Therefore, when the deposition operation is performed in the
이와 같은 본 발명의 기판 처짐 방지 수단을 구비한 유기물 증착장치는 챔버 내부에 구비된 기판 고정 홀더에 기판을 안착시키고 상기 기판의 가장자리부 양측을 공압식 제 1구동부에 의해 승강하는 가압 홀더로 고정한 다음, 일측이 이동될 수 있게 마련된 기판 고정 홀더와 가압 홀더가 외측 방향으로 이동시키는 제 2구동부에 의해 자중에 의해 하방으로 처진 기판을 어느 한 방향으로 인장시켜 처짐을 방지하는 효과가 있다.The organic vapor deposition apparatus including the substrate sagging prevention means of the present invention is seated on the substrate holding holder provided in the chamber and fixed to both sides of the edge of the substrate by a pressure holder which is lifted by the pneumatic first drive unit, There is an effect of preventing the deflection by stretching the substrate drooping downward by its own weight in one direction by the second driving part which moves the substrate holding holder and the pressure holder moved outward in one direction.
또한, 상기 기판 고정 홀더에 안착되는 기판을 정렬시키기 위해 각변마다 마련된 복수개의 위치 고정 실린더와 정렬 신린더에 의해 상기 위치 고정 실린더는 기준점을 제공하고 상기 정렬 실린더는 기판중 연결된 어느 두변을 기준점을 향해 이동시켜 기판을 정렬시키는 효과가 있다. In addition, the alignment cylinder provides a reference point and the alignment cylinder provides a reference point by a plurality of positioning cylinders and alignment cylinders provided for each side to align the substrate seated on the substrate fixing holder. There is an effect to align the substrate by moving.
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