KR100719314B1 - 기판 이송 장치 및 기판 상에 유기 박막을 증착하는 장치 - Google Patents

기판 이송 장치 및 기판 상에 유기 박막을 증착하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 전계 발광 소자 제조에 사용되는 증착 장치를 제공한다. 증착 장치는 복수의 챔버들을 가지며, 기판은 지지판에 고정되어 챔버들간 이동된다. 각각의 챔버 내에는 기판 지지체의 직선 이동을 안내하는 이송 가이드가 제공되고, 기판 지지체는 구동기에 의해 이동된다. 기판 지지체의 원활한 이송을 위해 롤러 부재가 제공되며, 롤러 부재는 설비의 유비 보수가 용이하도록 지지판에 설치된다.
증착, 유기 전계 발광 소자, 마스크, 게이트 밸브, 롤러, 기판 이동체

Description

기판 이송 장치 및 기판 상에 유기 박막을 증착하는 장치{APPARATUS FOR TRANSFERRING SUBSTRATE AND APPARATUS FOR DEPOSITING ORGANIC FILM ON SUBSTRATE}
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 처리 장치를 개략적으로 보여주는 사시도;
도 2는 마스크 부착(제거) 챔버의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도;
도 3은 증착 챔버 내부의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도;
도 4는 도 1의 장치에서 공정챔버들의 내부를 보여주는 단면도;
도 5는 기판 이송 장치를 개략적으로 보여주는 평면도;
도 6은 지지판 내부 구조의 일부를 개략적으로 보여주는 단면도; 그리고
도 7은 도 5의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단한 단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
40 : 공정 챔버 42 : 마스크 부착 챔버
44 : 증착 챔버 46 : 마스크 제거 챔버
48 : 증착물질 공급 챔버 110 : 기판 지지체
120 : 지지판 132 : 구동 롤러
134 : 가이드 롤러 140 : 이송 가이드
160 : 구동기 700 : 게이트 밸브
본 발명은 기판을 처리하는 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 챔버 내에서 기판을 이송하는 기판 이송 장치 및 유기 전계 발광 소자 제조에 사용되는 기판 상에 유기 박막을 증착하는 장치에 관한 것이다.
정보 처리 기기는 다양한 형태의 기능과 더욱 빨라진 정보 처리 속도를 갖도록 급속하게 발전하고 있다. 이러한 정보 처리 장치는 가동된 정보를 표시하는 디스플레이 장치를 가진다. 과거에는 주로 디스플레이 장치로 브라운관(cathode ray tube) 모니터가 사용되었으나, 현재에는 액정 표시 장치(liquid crystal display, LCD)가 주로 사용되고 있다. 그러나 액정 표시 장치는 별도의 광원을 필요로 하는 장치로서 밝기, 시야각 및 대면적화 등에 한계가 있어, 최근에는 저전압 구동, 자기 발광, 경량 박형, 넓은 시야각, 그리고 빠른 응답 속도의 장점을 갖는 유기 전계 발광 소자를 이용한 표시 장치가 각광받고 있다.
유기 전계 발광 소자는 유기 박막에 주입되는 전자와 정공이 재결합하고 남은 에너지가 빛으로 발생되는 것으로서 유기 물질의 도펀트(dopant)의 양에 따라나오는 빛의 파장을 조절할 수 있고, 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.
유기 박막을 증착하기 위해 일반적으로 사용되고 있는 장치는 공정챔버들간 기판을 이송하는 하나의 긴 이송챔버와 이송챔버의 아래에 제공되며 증착공정이 수 행되는 증착 챔버를 가진다. 이송챔버에는 이송 가이드가 제공되고, 기판은 기판 지지체에 지지된 상태로 이송챔버 내에서 이동된다. 기판 지지체는 이송 가이드를 따라 직선이동되며, 해당 증착 챔버의 상부에 위치되면 기판을 증착 챔버 아래로 이동시킨다.
그러나 상술한 장치 사용시 이송챔버와 증착 챔버가 각각 제공되므로 공정 수행을 위해 기판은 이송챔버, 증착챔버, 이송챔버로 번갈아 이동되어야 한다. 따라서 공정에 소요되는 시간이 길고, 설비가 대형화되는 문제가 있다.
또한, 상술한 장치에서 이송 가이드 상에 구동 롤러가 설치되고, 기판 이동체는 구동 롤러를 따라 이동된다. 따라서 구동 롤러 등을 유지보수하기 위해서는 기판 이동체를 분리한 후, 이송 가이드로부터 구동 롤러들을 모두 분해하여야 하므로 많은 시간이 소요된다.
본 발명은 다수의 증착 공정을 연속적으로 수행하기에 적합한 새로운 형태의 증착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 장치의 유지보수가 간단한 기판 이동 장치 및 증착 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 유기 전계 발광 소자의 제조에 사용되는 기판 상에 유기박막을 형성하는 장치를 제공한다. 일 예에 의하면, 장치는 직선으로 배열된 복수의 증착챔버들과 각각의 상기 증착챔버 아래에 배치되며 상기 증착 챔버로 유기물질을 공급 하는 증착물질 공급챔버를 가진다. 기판은 기판 이송 장치에 의해 증착 챔버들간 이송된다. 상기 기판 이송 장치는 기판 지지체, 이송 가이드, 그리고 구동기를 가진다. 상기 기판 지지체는 증착면이 아래를 향하도록 기판을 지지하고 상기 증착챔버들간 기판을 이송한다. 상기 이송 가이드는 각각의 상기 증착 챔버 내에 설치되어 상기 기판 지지체의 이동을 안내하며, 상기 기판 지지체는 구동기에 의해 구동된다.
본 발명의 일 특징에 의하면, 상기 기판 지지체는 기판을 지지하는 지지판과 상기 기판 지지체가 상기 이송 가이드를 따라 이동될 때 상기 이송 가이드에 접촉되어 구르는 롤러 부재를 포함하며, 상기 롤러 부재는 지지판에 설치된다. 이는 롤러 등의 보수나 점검시 기판 지지체만을 챔버로부터 분리하면 되므로 설비의 유지보수가 간편하다.
본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 롤러 부재는 상기 이송 가이드의 상부면 또는 하부면을 따라 구르도록 상기 지지판에 결합된 구동 롤러와 상기 이송 가이드의 측면을 따라 구르도록 상기 지지판에 결합되는 가이드 롤러를 포함한다. 상기 구동 롤러는 상기 기판 지지체가 상기 이송 가이드를 따라 원활하게 구를 수 있도록 하며, 상기 가이드 롤러는 상기 지지판이 상기 이송 가이드를 따라 이동되는 도중 상기 지지판이 상기 이송 가이드의 길이방향과 수직한 측방향으로 흔들리는 것을 방지한다.
또한, 본 발명의 다른 특징에 의하면, 상기 지지판의 하부면은 기판이 지지되는 중앙부, 상기 구동 롤러가 설치되는 가장자리부, 그리고 상기 중앙부와 상기 가장자리부 사이에 위치되며 요철이 형성된 제 1굴곡부를 가지고, 상기 이송 가이드의 상부면은 상기 구동 롤러가 구르는 로드부와 상기 지지판의 굴곡부와 대향되는 부분에 위치되며 상기 기판 이동체의 제 1굴곡부에 제공된 요철과 맞물리는 형상의 요철이 형성된 제 2굴곡부를 가진다. 이는 상기 지지판의 가장자리부에서 상기 롤러 부재와 상기 이송 가이드의 접촉으로 인해 발생되는 파티클이 상기 지지판의 중앙부로 유입되는 것을 방지한다.
상술한 예와 달리 상기 구동 롤러는 상기 지지판의 상부면에 설치되고, 상기 가이드 부재는 상기 지지판의 상부에 제공되어 상기 구동 롤러가 상기 가이드 부재의 하부면을 따라 구를 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 상기 구동기는 상기 지지판의 측벽에 형성된 랙 기어, 상기 랙 기어와 맞물리도록 제공되는 피니언 기어, 모터에 의해 회전되는 제 1회전축, 상기 제 1회전축과 수직방향으로 배치되며, 상기 피니언 기어를 회전시키는 제 2회전축, 상기 제 1회전축의 회전력을 상기 제 2회전축으로 전달하는 전달부재를 포함한다. 상기 전달 부재는 상기 제 1회전축을 삽입하는 제 1자성체와 상기 제 1자성체와 접하거나 인접한 위치에서 상기 제 1자성체에 수직하게 배치되며, 상기 제 2회전축을 삽입하는 제 2자성체를 포함한다. 이는 자성체들을 사용하여 상기 제 1회전축의 구동력을 상기 제 2회전축에 전달하므로 기어 조립체를 사용할 때에 비해 파티클이 발생되지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면 도 1 내지 도 7을 참조하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명 의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 실시예에서 기판 이동 장치가 유기 전계 발광 소자(electro-luminescent light emitting device) 제조에 사용되는 기판(3) 상에 유기 박막을 증착하는 장치에 사용되는 경우를 예로 들어 설명한다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며, 기판을 이송하기 위해 롤러를 사용하는 모든 장치에 적용 가능하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 증착 장치(1)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 증착 장치(1)는 복수의 챔버들을 포함한다. 챔버들은 로딩 챔버(10), 크리닝 챔버(30), 공정 챔버들(40), 그리고 언로딩 챔버(20)를 포함하고, 각각의 공정 챔버(40)는 마스크 부착 챔버(42), 증착 챔버(44), 그리고 마스크 제거 챔버(46)를 가진다. 각각의 공정 챔버(40)에서 증착 챔버(44)는 하나 또는 복수개가 제공될 수 있다. 마스크 부착 챔버(42) 또는 마스크 제거 챔버(44)에는 각각 마스크들이 저장되는 마스크 챔버(도시되지 않음)가 제공될 수 있다. 또한, 상술한 로딩 챔버(10), 크리닝 챔버(30), 공정 챔버(40), 언로딩 챔버(20) 외에 다른 종류의 챔버들이 더 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 로딩 챔버(10), 크리닝 챔버(30), 공정 챔버(40), 그리고 언로딩 챔버(20)는 순차적으로 일렬로 배치되고, 공정 챔버(40) 내에서 마스크 부 착 챔버(42), 증착 챔버(44), 그리고 마스크 제거 챔버(46)는 동일방향으로 순차적으로 일렬로 배치된다. 공정 챔버(40)의 수는 다양하게 변화될 수 있으며, 예컨대 증착 장치(1)가 유기 전계 발광 소자 제조에 사용되는 장치인 경우, 공정 챔버(40)는 약 20개가 제공될 수 있다. 각각의 챔버에는 내부의 유지 보수 등이 용이하도록 도어(52)가 설치되며, 공정 진행시 챔버 내부가 고진공을 유지하도록 진공펌프(도시되지 않음)가 설치된 배기관(54)이 연결되는 진공포트(도시되지 않음)가 제공된다. 상술한 바와 달리 챔버들의 배열은 다양하게 변화될 수 있다. 예컨대, 장치가 일방향으로 매우 길어지지 않도록 공정챔버들(40)은 'ㄷ'자 형상으로 배열되거나 지그재그 형상으로 배열될 수 있다.
증착 공정이 수행될 기판(3)은 로딩 챔버(10)를 통해 장치(1) 내로 유입되고, 증착 공정이 완료된 기판(3)은 언로딩 챔버(20)를 통해 장치(1)로부터 유출된다. 로딩 챔버(10)로 유입된 기판(3)은 크리닝 챔버(30)로 이송된다. 크리닝 챔버(30)는 플라즈마 또는 자외선 등을 사용하여 기판(3)을 세정하는 공정을 수행한다. 크리닝이 완료된 기판(3)은 마스크 부착 챔버(42), 증착 챔버(44), 그리고 마스크 제거 챔버(46)로 순차적으로 이동된다. 마스크 부착 챔버(42), 증착 챔버(44), 그리고 마스크 제거 챔버(46)의 양 측벽에는 개구(40a)가 형성된다. 기판은 개구(40a)를 인접하는 챔버들로 이동된다. 마스크 부착 챔버(42)에서 일정 패턴이 형성된 마스크(4)가 기판(3)에 부착되고, 증착 챔버(44)에서 기판(3) 상에 박막이 증착되며, 마스크 제거 챔버(46)에서 마스크(4)가 기판(3)으로부터 제거된다. 이후, 기판(3)은 다음 공정 챔버(40)로 이동되며, 상술한 마스크 부착, 증착, 마스크 제거 과정이 계속적으로 반복된다. 공정 챔버(40)에 따라 마스크 부착 및 마스크 제거 없이 증착 공정만 수행될 수 있다. 이 경우 공정 챔버(40)에는 마스크 부착 챔버(42) 및 마스크 제거 챔버(46)가 제공되지 않을 수 있다.
도 2는 마스크 부착 챔버(42) 및 마스크 제거 챔버(46) 내의 구조를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 마스크 부착 챔버(42) 및 마스크 제거 챔버(46) 내에는 마스크 이동기(300)가 제공된다. 마스크 이동기(300)는 상하로 이동가능하며, 마스크(4)는 마스크 이동기(300) 상에 놓인다. 마스크 부착 챔버(42)에서 마스크 이동기(300)가 기설정된 높이까지 이동되면, 후술하는 기판 지지체(110)에 제공된 클램프(도시되지 않음)에 의해 마스크(4)는 기판 지지체(110)에 결합된다. 마스크(4)가 기판 지지체(110)에 결합되기 전, 기판(3)과 마스크(4)의 정렬이 이루어진다. 마스크 제거 챔버(46)에서 마스크 이동기(300)가 기설정된 높이까지 이동되면, 마스크(4)는 기판 지지체(110)로부터 분리되어 마스크 이동기(300) 상에 놓여진다. 상술한 마스크(4)의 결합 및 마스크(4)의 제거를 위한 구조 및 방법은 일 예에 불과한 것으로, 이와는 다른 다양한 구조 및 방법이 사용될 수 있다.
도 3은 증착 챔버(44) 및 증착물질 공급챔버(48)를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 증착 챔버(44)의 하부면에는 증착물질 공급챔버(48)가 제공된다. 증착물질 공급챔버(48)는 증착 챔버(44)와 일체로 제조될 수 있으며, 선택적으로 증착물질 공급챔버(48)는 증착 챔버(44)와 별도로 제조된 후 증착 챔버(44)에 결합될 수 있다. 또한, 증착물질 공급챔버(48) 내에는 증착물질 공급부재(500)가 제공된다. 증착물질 공급부재(500)는 공급용기(520)와 가열부재(540)를 가 진다. 공급용기(520)는 증착하고자 하는 물질을 수용하며 상부가 개방된 공간을 가진다. 가열부재(540)는 증착물질로부터 플룸(flume)이 발생하도록 공급용기(520)를 가열하여 증착물질에 열을 제공한다.
증착물질 공급챔버(48)에는 진공펌프가 설치된 배관이 연결되는 진공포트(도시되지 않음)가 제공되고, 전방에는 내부의 유지보수가 용이하고 공급용기(520)에 증착물질을 공급할 수 있도록 도어(도 1의 56)가 제공된다. 가열부재(540)로는 코일 형상의 열선이 사용될 수 있으며, 가열부재(540)는 공급용기(520)의 측벽 내에 배치되거나 공급용기(520)의 측벽을 감싸도록 배치될 수 있다. 이와 달리 가열부재(540) 대신 공급용기(520)로 레이저를 조사하는 레이저 조사 부재(도시되지 않음)가 사용될 수 있다. 상술한 예에서는 증착 챔버(44)와 증착물질 공급챔버(48)가 각각 제공되는 것으로 설명하였다. 그러나 이와 달리 증착물질 공급챔버(48)는 제공되지 않고, 증착물질 공급부재(500)는 증착 챔버(44) 내에 배치될 수 있다.
공정이 수행되는 기판(3)이 소형 기판인 경우, 기판 지지체(110)가 증착물질 공급챔버(48)와 대향되는 위치에 고정된 상태에서 증착 공정이 이루어진다. 그러나 공정이 수행되는 기판(3)이 대형 기판인 경우, 기판 지지체(110)가 이송 가이드(120)를 따라 이동하면서 소정영역씩 증착공정이 수행된다. 기판 지지체(110)가 계속적으로 일정속도로 이동되면서 증착공정을 수행할 수 있으며, 기판 지지체(110)가 일정 시간씩 정지하면서 이동되어 증착공정을 수행할 수 있다. 증착 공정이 수행되는 동안, 기판 지지체(110)는 증착 챔버(44) 내에서 왕복이동될 수 있다. 이와 달리 공급용기(520)가 이동되면서 증착이 이루어질 수 있다. 그러나 이 경우 설비 의 구성이 복잡해지므로, 기판 지지체(110)가 이송 가이드(120)를 따라 이동되면서 증착 공정이 수행되는 것이 바람직하다.
공정 챔버(40)는 공급용기(520)의 상부 또는 증착물질 공급챔버(48)의 개구를 개폐하는 덮개(620)를 가진다. 덮개(620)는 증착 공정이 진행되지 않는 동안(증착물질 공급챔버(48)의 상부에 기판(3)이 위치되지 않은 경우) 증착물질로부터 발생된 플룸이 증착 챔버(44) 내로 유입되는 것을 방지한다. 플룸이 증착 챔버(44) 내로 유입되는 경우, 이송 가이드(120) 또는 증착 챔버(44) 내에 설치된 구조물에 증착이 이루어지며, 이들은 후에 파티클로서 작용한다.
증착공정 수행시 증착 물질로부터 발생된 플룸이 기판(3)으로부터 벗어나 기판(3) 상부로 이동되면 플룸이 기판 지지체(110) 또는 다른 구조물에 증착된다. 또한, 플룸이 증착 챔버(44) 내 넓은 영역으로 퍼지면 증착 챔버(44)의 측벽에 형성된 개구(40a)를 통해 이와 인접한 마스크 부착 챔버(42) 또는 마스크 제거 챔버(46) 내로 유입되어 그 챔버들(42, 46)을 오염시킨다. 이를 방지하기 위해 증착 챔버(44) 내에서 기판 지지체(110)에 부착된 기판(3)보다 낮은 위치에 차단판(640)이 제공된다. 차단판(640)은 증착물질 공급챔버(48)의 개구(502)와 대향되는 위치에 일정크기의 개구(642)를 가진다. 플룸은 개구(642)를 통해서 증착 챔버(44) 내 상부로 공급되므로, 증착물질로부터 발생된 플룸이 도달되는 영역은 기판(3) 상의 일정영역으로만 제한된다.
증착 공정 진행시 공정 챔버(40) 내부는 고진공으로 유지한다. 종종 챔버들 중 어느 하나에 이상이 발생되는 경우 챔버 내부를 보수하여야 할 필요가 있다. 보 수는 챔버 내부가 상압으로 유지된 상태에서 이루어진다. 챔버들 내부가 개구(40a)를 통해 연통되어 있으므로, 어느 하나의 챔버에서 보수가 이루어질 때 모든 챔버 내의 압력이 상압으로 변화된다. 보수가 완료된 이후 공정을 시작하기 전에 모든 챔버 내부를 다시 진공으로 유지하여야 하므로 많은 시간이 소요된다. 이를 방지하기 위해 본 발명의 장치(1)는 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 공정챔버들(40)간 경계벽에 형성된 개구(40a)를 개폐하는 게이트 밸브(700)를 가진다.
상술한 구조를 가지는 본 발명에 의하면, 어느 하나의 공정 챔버 내부를 보수할 필요가 있을 때, 보수가 필요한 공정 챔버의 양측벽에 제공된 게이트 밸브(700)를 닫아 보수가 필요한 공정 챔버의 내부가 다른 공정 챔버로부터 격리되도록 한다. 특정 공정챔버의 보수시, 보수가 필요한 공정 챔버의 양측에 배치된 게이트 밸브(700)를 닫든 후 도어(52)를 개방한다. 따라서 보수가 필요한 공정챔버는 상압으로 변화되고, 다른 공정 챔버들은 진공으로 유지된다. 보수가 완료되면, 도어(52)를 닫고 보수가 이루어진 공정챔버 내부를 진공으로 유지한다.
상술한 구조로 인해 공정챔버 내부를 진공으로 유지하는 데 소요되는 시간이 단축되며, 결과적으로 설비 가동률이 향상된다. 상술한 예에서는 게이트 밸브(700)가 공정챔버들(40)간 경계벽에 형성된 개구(40a)에만 제공되는 것으로 설명하였으나, 이와 달리 게이트 밸브(700)는 각각의 공정 챔버들 내 경계벽(예컨대, 마스크 부착 챔버(42)와 증착 챔버(44) 간 경계벽, 및 증착 챔버(44)와 마스크 제거 챔버(46) 간 경계벽)에 형성된 개구들(40a)에 제공될 수 있다.
각 챔버들간, 그리고 챔버 내에서 기판은 기판 이송장치(100)에 의해 이동된 다. 도 5는 기판 이송 장치(100)를 개략적으로 보여주는 평면도이다. 도 5를 참조하면, 기판 이송 장치(100)는 기판 지지체(110), 이송 가이드(140), 그리고 구동기(160)를 가진다. 기판 지지체(110)는 공정 수행시 기판을 지지하고, 챔버들간 기판을 이송한다. 복수의 챔버에서 동시에 공정이 수행될 수 있도록 기판 지지체(110)는 복수개가 제공된다. 이송 가이드(140)는 마스크 부착 챔버(42), 증착 챔버(44), 그리고 마스크 회수 챔버(46) 내에 각각 제공되며, 기판 지지체(110)가 직선이동될 수 있도록 기판 지지체(110)의 이동을 안내한다. 구동기(160)는 기판 지지체(110)가 이동가능하도록 기판 지지체(110)에 동력을 제공한다.
도 6은 도 5의 기판 지지체(110)를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 6을 참조하면, 기판 지지체(110)는 지지판(120)을 가진다. 기판(3)은 그 증착면이 아래를 향하도록 지지판의 하부면에 지지된다. 지지판(120)의 하부면은 중앙부(120a), 굴곡부(120b), 그리고 가장자리부(120c)를 가진다. 지지판(120)의 하부면 중앙부(120a)에는 기판의 부착(sticking)이 용이하도록 접착층(122)이 형성된다. 지지판(120)에는 내부에 형성된 홀들(128)에 삽입되어 상하로 이동가능한 분리 로드(126)가 제공된다. 지지판(120)으로부터 기판(3)의 분리가 용이하도록 접착층(122)의 접착력은 강하지 않은 것이 바람직하다. 상술한 바와 달리 기판 지지체(110)는 클램프(도시되지 않음) 등과 같은 기구적인 구조, 또는 접착층과 기구적인 구조의 조합에 의해 기판을 고정할 수 있다. 또한, 기판 지지체(110) 내에는 자석(124)이 제공되고, 마스크(4)는 금속 재질로 이루어져, 기판 지지체(110)에 결합된 마스크(4)의 일부 영역이 아래로 처지는 것을 방지한다. 자석(124)은 영구자석이 사용되는 것이 바람직하다.
도 7은 도 5의 선 Ⅰ-Ⅰ을 따라 절단한 단면도이다. 도 7을 참조하면, 지지판(120)의 가장자리부(120c)에는 롤러부재(130)가 설치된다. 롤러부재(130)는 이송 가이드(140)와 접촉되어 기판 지지체(110)가 이송 가이드(140)를 따라 원활하게 이동될 수 있도록 한다. 롤러부재(130)는 구동 롤러들(132)과 가이드 롤러들(134)을 가진다. 구동 롤러(132)는 지지판(120)의 하부면 가장자리에 설치되어 이송 가이드(140)의 상부면을 따라 구른다. 가이드 롤러(134)는 지지판(120)의 측면에 설치되어 이송 가이드(140)의 측면을 따라 구른다. 가이드 롤러(134)는 기판(3)의 이송되는 동안, 그리고 마스크(4)나 기판(3)이 지지판(120)에 결합 또는 분리되는 동안 지지판(120)이 측방향으로 흔들리는 것을 방지한다.
지지판(120)의 하부면 가장자리에는 이송 가이드(120)의 길이방향과 동일한 방향으로 삽입홈(132a)이 길게 형성된다. 삽입홈(132a)의 양측면에는 수평방향으로 배치되도록 복수의 고정축들(136)이 설치된다. 고정축들(136)은 삽입홈(132a)의 길이방향을 따라 복수개 설치된다. 상술한 구동 롤러(132)는 각각의 고정축(136)이 삽입되도록 삽입홈(132a) 내에 설치된다. 이와 달리 삽입홈(132a)을 이송 가이드(140)의 길이방향과 동일한 방향으로 복수개 형성하고, 각각의 삽입홈(132a)에 상술한 고정축(136)과 구동 롤러(132)를 각각 설치할 수 있다.
지지판(120)의 측면에는 이송 가이드(140)의 길이방향과 동일한 방향으로 삽입홈(134a)이 길게 형성된다. 삽입홈(134a)의 상부면과 하부면에는 수직방향으로 배치된 복수의 고정축들(138)이 설치된다. 고정축들(138)은 삽입홈(134a)의 길이방 향을 따라 복수개 설치된다. 상술한 가이드 롤러(134)는 각각의 고정축(138)이 삽입되도록 삽입홈(134a)에 설치된다.
지지판(120)의 중앙부(120a)와 가장자리부(120c) 사이에는 굴곡부(120b)가 제공된다. 일 예에 의하면, 지지판의 굴곡부(120b)는 지지판(120)의 이동방향과 동일한 방향으로 길게 형성된 요(凹)부(129a)와 철(凸)부(129b)를 가진다. 요부(129a)와 철부(129b) 각각은 복수개가 반복하여 제공하는 것이 바람직하다. 선택적으로 굴곡부(120b)는 가장자리부(120c)에서 중앙부(120a)를 갈수록 높아지거나 낮아지도록 단차지게 형성될 수 있다.
이송 가이드(140)는 직선으로 이루어지며 2개가 제공된다. 이송 가이드들(140)은 동일 높이에 일정거리 이격되어 서로 나란하게 배치된다. 이송 가이드(140)의 상부면은 굴곡부(140b)와 로드(road)부(140c)를 가진다. 이하, 지지판(120)에 제공된 굴곡부(120b)를 제 1굴곡부라 칭하고, 이송 가이드(140)에 제공된 굴곡부(140b)를 제 2굴곡부라 칭한다. 로드부(140c)는 구동 롤러들(132)이 구르는 면을 제공하도록 평평하게 형성되고, 제 2굴곡부(140b)는 지지판(120)의 굴곡부(120b)와 대응되는 형상을 가진다. 즉, 제 2굴곡부(140b) 중 제 1굴곡부(120b)의 요부(129a)와 대향되는 부분은 철부(149b)로서 제공되고, 제 1굴곡부(120b)의 철(凸)부(129b)와 대향되는 부분은 요(凹)부(149a)로서 제공된다. 상술한 제 1굴곡부(120b)와 제 2굴곡부(140b)의 형상은 구동 롤러(132) 또는 가이드 롤러(134)와 이송 가이드(140)의 접촉으로 인한 마찰, 또는 기판 지지체(110)를 구동시키기 위해 제공되는 구동기(160)의 구성요소들간의 마찰로 인해 발생되는 파티클이 기판(3)이 위치되는 지지판의 중앙부(120a)로 유입되는 것을 방지한다. 또한, 이송 가이드(140)의 측면은 가이드 롤러들(134)이 구르는 면을 제공하도록 평평하게 형성된다.
구동기(160)는 기판 이송체(110)를 직선이동시키기 위한 동력을 제공한다. 일 예에 의하면, 구동기(160)는 제 1회전축(162), 전달부재(163), 제 2회전축(165), 피니언 기어(166), 그리고 랙 기어(167)를 가진다. 제 1회전축(162)은 이송 가이드(140)의 길이방향과 평행하도록 길게 배치된다. 제 1회전축(162)의 일측 끝에는 모터(161)가 장착된다. 제 2회전축(165)은 제 1회전축(162)과 수직하게 복수개가 제공되며, 이송 가이드(140)에 회전가능하게 설치된다. 제 1회전축(162)의 회전력은 전달부재(163)에 의해 제 2회전축(165)으로 전달된다. 전달부재(163)는 제 1자성체(163a)와 제 2자성체(163b)를 가진다. 제 1자성체(163a)는 제 1회전축(162)에 고정되도록 제 1회전축(162)을 삽입한다. 제 1자성체(163a)는 제 1회전축(162)을 따라 복수개가 제공된다. 제 2자성체(163b)는 각각의 제 1자성체(163a)와 수직하도록 제 1자성체(163a)에 인접하게 복수개가 배치되며, 각각의 제 2자성체(163b)는 각각의 제 2회전축(165)을 삽입한다. 각각의 제 2회전축(165)에는 피니언 기어(166)가 제공되고, 지지판(120)의 측면 상단에는 피니언 기어(166)들과 체결되는 랙 기어(167)가 형성된다. 랙 기어(167)는 이송 가이드(140)의 방향과 동일방향으로 길게 형성된다. 제 2회전축(165)에 의해 피니언 기어(166)들이 회전되고, 피니언 기어(166)들의 회전력은 랙 기어(167)에 전달되어 랙 기어(167)가 직선이동된다. 상술한 구조에 의하면, 제 1회전축(162)과 제 2회전축(165)간의 동력 전달을 위해 자성체가 사용되므로 기어 조립체를 사용할 때에 비해 파티클 발생을 방지할 수 있다. 상술한 구동기(160)는 각각의 챔버 내에 제공되며, 각각의 챔버 내에서 독립적으로 구동된다.
공정이 완료된 기판이 기판 지지체(110)로부터 분리되면, 기판 지지체(110)는 다시 처음 위치로 회송된다. 기판 지지체(110)는 회송 가이드(400)를 따라 기판의 부착이 이루어지는 챔버로 회송된다. 회송 가이드(400)는 이송 가이드와 동일한 구조를 가지며, 공정 챔버(40) 내에서 이송 가이드(140)의 상부에 배치된다.
상술한 예에서는 기판 이송 장치가 증착 챔버들 내에 직접 장착되어, 증착 챔버들간 기판의 이송 및 공정의 수행이 동일 챔버 내에서 이루어지는 구조를 가지는 증착 장치를 예로 들어 설명하였다. 그러나 이와 달리 본 발명의 기판 이송 장치는 한국공개특허 2002-72362에 개시된 바와 같이 공정이 수행되는 챔버와 기판의 이송이 각각 이루어지는 챔버가 각각 제공된 장치에도 적용가능하다.
본 발명에 의하면, 이송 가이드를 따라 구르는 구동 롤러와 가이드 롤러가 기판 지지체에 결합되어 있으므로, 롤러 등의 보수나 점검시 기판 지지체만을 챔버로부터 분리하면 되므로 설비의 유지보수가 간편하다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판 지지체에서 롤러 설치부분과 기판을 지지하는 부분 사이에 굴곡진 굴곡부가 제공되므로, 롤러와 이송 가이드의 마찰로 인해 발생되는 파티클이 기판에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 샤프트들간 회전력을 전달하기 위해 자성체가 사용되므로, 기어 조립체를 사용할 때에 비해 파티클 발생을 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 기판을 지지하는 지지체의 이동을 안내하는 이송 가이드가 증착 공정이 수행되는 증착 챔버 내에 제공되므로 설비 면적이 작고, 기판 지지체가 이송 가이드에 장착되어 증착 챔버 내에서 이동되는 도중에 기판의 증착이 이루어지므로 공정이 빠르게 진행된다.
또한, 본 발명에 의하면, 각 공정챔버들간 경계벽에 형성된 개구에는 게이트 밸브가 제공되므로, 하나의 공정 챔버의 유지보수가 이루어지는 동안 다른 공정 챔버들 내부는 계속적으로 진공으로 유지할 수 있다. 따라서 유지보수 완료 후 공정을 계속적으로 진행시 챔버들 내부를 진공으로 유지하는 데 소요되는 시간을 단축할 수 있으므로 설비가동률이 증가된다.

Claims (9)

  1. 챔버 내에서 기판을 이송하는 장치에 있어서,
    기판 지지체와;
    상기 챔버 내에 설치되며 상기 기판 지지체의 이동을 안내하는 이송 가이드와; 그리고
    상기 기판 지지체를 구동하는 구동기를 포함하되,
    상기 기판 지지체는,
    기판을 지지하는 지지판과;
    상기 지지판에 결합되는, 그리고 상기 기판 지지체가 상기 이송 가이드를 따라 이동될 때 상기 이송 가이드에 접촉되어 구르는 롤러 부재를 포함하고,
    상기 구동기는,
    상기 지지판의 측벽에 형성된 랙 기어와;
    상기 랙 기어와 맞물리도록 상기 지지판에 제공되는 피니언 기어와;
    모터에 의해 회전되는 제 1회전축과;
    상기 제 1회전축과 수직방향으로 배치되며, 상기 피니언 기어를 회전시키는 제 2회전축과;
    상기 제 1회전축의 회전력을 상기 제 2회전축으로 전달하는 전달부재를 포함하며,
    상기 전달 부재는,
    상기 제 1회전축을 삽입하는 제 1자성체와;
    상기 제 1자성체와 접하거나 인접한 위치에서 상기 제 1자성체에 수직하게 배치되며, 상기 제 2회전축을 삽입하는 제 2자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 롤러 부재는 상기 이송 가이드를 따라 구르도록 상기 지지판에 결합된 구동 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 롤러 부재는 상기 지지판이 상기 이송 가이드를 따라 이동되는 도중 상기 이송 가이드의 길이방향과 수직한 측방향으로 흔들리는 것을 방지하기 위해 상기 이송 가이드의 측면을 따라 구르도록 상기 지지판에 결합되는 가이드 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  4. 삭제
  5. 챔버 내에서 기판을 이송하는 장치에 있어서,
    기판 지지체와;
    상기 챔버 내에 설치되며 상기 기판 지지체의 이동을 안내하는 이송 가이드와; 그리고
    상기 기판 지지체를 구동하는 구동기를 포함하되,
    상기 기판 지지체는,
    기판을 지지하는 지지판과;
    상기 지지판에 결합되는, 그리고 상기 기판 지지체가 상기 이송 가이드를 따라 이동될 때 상기 이송 가이드에 접촉되어 구르는 롤러 부재를 포함하고,
    상기 롤러 부재는 상기 이송 가이드를 따라 구르도록 상기 지지판에 결합된 구동 롤러를 포함하며,
    상기 지지판의 상부면 또는 하부면은,
    기판이 지지되는 중앙부와;
    상기 구동 롤러가 설치되는 가장자리부와;
    상기 중앙부와 상기 가장자리부 사이에 위치되며 요철이 형성된 제 1굴곡부를 가지고,
    상기 이송 가이드의 하부면 또는 상부면은;
    상기 구동 롤러가 구르는 로드부와;
    상기 지지판의 굴곡부와 대향되는 부분에 위치되며 상기 기판 이동체의 제 1굴곡부에 제공된 요철과 맞물리는 형상의 요철이 형성된 제 2굴곡부를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 이송 장치.
  6. 유기 전계 발광 소자의 제조에 사용되는 기판 상에 유기박막을 형성하는 장치에 있어서,
    직선으로 배열된 복수의 증착챔버들과;
    각각의 상기 증착챔버 아래에 배치되며, 상기 증착 챔버로 유기물질을 공급하는 증착물질 공급부재와;
    증착면이 아래를 향하도록 기판을 지지하고, 상기 증착챔버들간 기판을 이송하는 기판 지지체와;
    상기 증착 챔버 내에 설치되며 상기 기판 지지체의 이동을 안내하는 이송 가이드와; 그리고
    상기 기판 지지체를 구동하는 구동기를 포함하되,
    상기 기판 지지체는,
    기판을 지지하는 지지판과;
    상기 지지판의 하부면에 결합되며, 상기 지지판이 상기 이송 가이드를 따라 이동될 때 상기 이송 가이드의 상부면에 접촉되어 구르는 구동 롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 증착 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 기판 지지체는 상기 지지판이 상기 이송 가이드을 따라 이동되는 도중 상기 이송 가이드의 길이방향과 수직한 측방향으로 흔들리는 것을 방지하기 위해 상기 이송 가이드의 측면을 따라 구르도록 상기 지지판에 결합되는 가이드 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 증착 장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 지지판의 하부면은,
    기판이 지지되는 중앙부와;
    상기 구동 롤러가 설치되는 가장자리부와;
    상기 중앙부와 상기 가장자리부 사이에 위치되며 요철이 형성된 제 1굴곡부를 가지고,
    상기 이송 가이드의 상부면은;
    상기 구동 롤러와 접촉되는 로드부(road portion)와;
    상기 지지판의 굴곡부와 대향되는 부분에 위치되며 상기 기판 이동체의 제 1굴곡부에 제공된 요철과 맞물리도록 형상지어진 요철이 형성된 제 2굴곡부를 가지는 것을 특징으로 하는 유기 박막 증착 장치.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 구동기는,
    상기 지지판의 측벽에 형성된 랙 기어와;
    상기 랙 기어와 맞물리도록 제공되는 피니언 기어와;
    모터에 의해 회전되는 제 1회전축과;
    상기 제 1회전축을 삽입하는 제 1자성체와;
    상기 제 1회전축과 수직방향으로 배치되며, 상기 피니언 기어를 회전시키는 제 2회전축과;
    상기 제 2회전축을 삽입하고 상기 제 1자성체와 인접한 위치에서 상기 제 1자성체에 수직하게 배치되어, 상기 제 1회전축의 회전력을 상기 제 2회전축으로 전달하는 제 2자성체를 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 증착 장치.
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