KR101365078B1

KR101365078B1 - 진공 증착 시스템

Info

Publication number: KR101365078B1
Application number: KR1020110124827A
Authority: KR
Inventors: 김영민; 전용배; 박민호; 이상문
Original assignee: 주식회사 에스에프에이
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-11-28
Publication date: 2014-02-20
Also published as: KR20120087782A

Abstract

진공 증착 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증착 시스템은, 증착 공정이 이루어지는 진공 챔버; 상기 진공 챔버 내로 기판을 이송 및 정렬하는 기판 이송 유닛; 상기 진공 챔버 내에 정렬된 상기 기판의 하부에서 상기 기판과 마스크가 일치되도록 상기 마스크를 정렬하는 6축 얼라인 시스템을 포함하며, 상기 6축 얼라인 시스템은, 상기 진공 챔버의 내부에 마련되어 상기 마스크를 정렬하기 위한 동작을 수행하는 모션부; 및 상기 진공 챔버의 외부에 마련되어 상기 모션부를 구동시키는 구동부를 포함한다.

Description

진공 증착 시스템{VACUUM DEPOSITION SYSTEM}

본 발명은, 진공 증착 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 마스크를 정렬하는 6축 얼라인 시스템을 포함하는 진공 증착 시스템에 관한 것이다.

최근 정보 통신 기술의 비약적인 발전과 시장의 팽창에 따라 디스플레이 소자로 평판표시소자(Flat Panel Display)가 각광받고 있다. 이러한 평판표시소자로는 액정 표시소자(Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 소자(Plasma Display Panel), 유기 발광 소자(Organic Light Emitting Diodes) 등이 대표적이다.

그 중에서 유기발광소자는 빠른 응답속도, 기존의 액정표시소자보다 낮은 소비 전력, 경량성, 별도의 백라이트(back light) 장치가 필요 없어서 초 박형으로 만들 수 있는 점, 고휘도 등의 매우 좋은 장점을 가지고 있어서 차세대 디스플레이 소자로서 각광받고 있다.

이러한 유기발광소자는 기판 위에 양극 막, 유기 박막, 음극 막을 순서대로 입히고, 양극과 음극 사이에 전압을 걸어줌으로써 적당한 에너지의 차이가 유기 박막에 형성되어 스스로 발광하는 원리이다. 즉, 주입되는 전자와 정공(hole)이 재결합하며 남는 여기 에너지가 빛으로 발생하는 것이다. 이때 유기 물질의 도판트의 양에 따라 발생하는 빛의 파장을 조절할 수 있으므로 풀 칼라(full color)의 구현이 가능하다.

일반적으로 유기물질은 무기물질에 비해 디스플레이 소자로서 작은 구동전압, 높은 휘도 등의 많은 장점이 있어서, 차세대의 디스플레이 소자로서의 가능성과 응용 가능성을 세계적으로 인정받고 있는 상황이다.

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. 이 중에서 현재 상용화되어 있는 기술은 진공증착법이다.

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 감겨 있어 일정량의 전력을 가해주면 용기 주변 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.

특히, 이러한 증착에 앞서 기판상에 전극 또는 유기발광층을 일정 패턴에 따라 증착하여야 하는데 이를 위한 차폐수단으로 사용되는 것이 마스크이다. 즉, 기판상에 원하는 패턴(pattern)모양의 마스크를 접촉시킨 후 증착을 수행하면 원하는 패턴의 전극 또는 발광층을 형성할 수 있다. 즉, 미리 설계된 패턴과 일치시키기 위하여 마스크와 기판의 정렬이 이루어져야 하며, 유리기판 및 마스크에 형성된 정렬 마크(align mark)가 일치되도록 마스크를 이동시킨 후 그 마스크를 기판상에 밀착하여야 한다.

이 때, 모터 등이 진공 챔버 내에 있을 경우 아웃개싱, 발열 등의 문제로 장비에 데미지를 주게되고 진공 챔버 내에 배치될 수 있는 모터는 극히 제한적이어서 큰 마력을 갖는 모터를 배치할 수 없어 큰 하중을 구동할 수 없는 문제점이 있다.

대한민국 등록특허 제10-0780058호 (2007.11.29)

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 진공 챔버 내의 마스크를 얼라인시킬 때 진공 챔버 외부에 모터를 배치함으로써 진공 챔버 내부에 아웃개싱, 발열 등을 방지하고 고용량의 모터를 사용하여 큰 하중을 구동시킬 수 있는 진공 증착 시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 증착 공정이 이루어지는 진공 챔버; 상기 진공 챔버 내로 기판을 이송 및 정렬하는 기판 이송 유닛; 상기 진공 챔버 내에 정렬된 상기 기판의 하부에서 상기 기판과 마스크가 일치되도록 상기 마스크를 정렬하는 6축 얼라인 시스템을 포함하며, 상기 6축 얼라인 시스템은, 상기 진공 챔버의 내부에 마련되어 상기 마스크를 정렬하기 위한 동작을 수행하는 모션부; 및 상기 진공 챔버의 외부에 마련되어 상기 모션부를 구동시키는 구동부를 포함하는 진공 증착 시스템이 제공될 수 있다.

상기 6축 얼라인 시스템은, 상기 진공 챔버 내부에 마련되어 상기 마스크가 장착되는 상부 판넬; 상기 상부 판넬의 하부에 마련되며 상기 상부 판넬을 지지하는 중부 판넬; 및 상기 중부 판넬의 하부에 마련되어 상기 중부 판넬을 지지하는 하부 판넬을 포함할 수 있다.

상기 6축 얼라인 시스템은, 상기 중부 판넬 상에 마련되어 상기 상부 판넬의 높이 방향의 위치와 각도를 조절하는 적어도 하나의 Z축 모듈; 상기 하부 판넬 상에 마련되어 상기 중부 판넬의 길이 방향의 위치를 조절하는 적어도 하나의 X축 모듈; 및 상기 하부 판넬 상에 마련되어 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향의 위치와 각도를 조절하는 적어도 하나의 Y축 모듈을 더 포함할 수 있다.

상기 6축 얼라인 시스템은, 상기 X축 모듈은 상기 하부 판넬 상에 하나가 마련되며, 상기 Y축 모듈은 상기 하부 판넬 상에 상기 하부 판넬의 길이 방향의 양 측면에 한 쌍이 마련되며, 상기 Z축 모듈은 상기 중부 판넬 상에 상기 중부 판넬의 길이 방향의 양 측면에 3개가 마련될 수 있다.

상기 X축 모듈은, 상기 하부 판넬 상에 마련되어 상기 중부 판넬을 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 X축 모션부; 및 상기 진공 챔버의 외부에 마련되며 상기 X축 모션부와 연결되어 상기 X축 모션부를 동작시키는 X축 구동부를 포함하며, 상기 모션부는 상기 X축 모션부를 포함하고 상기 구동부는 상기 X축 구동부를 포함할 수 있다.

상기 X축 모션부는, 상기 중부 판넬의 하부에서 상기 중부 판넬과 결합되며 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련되는 X축 모션블록; 상기 X축 모션블록의 하부에 마련되어 상기 X축 모션블록을 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 X축 LM가이드; 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 상기 X축 LM가이드와 연결되어 상기 X축 LM가이드를 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 제1 볼 스크류; 상기 제1 볼 스크류의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제1 스플라인; 및 상기 제1 볼 스크류와 상기 제1 스플라인의 회전축을 결합시키는 제1 커플링을 포함할 수 있다.

상기 X축 구동부는, 회전 동력을 제공하는 제1 서보모터; 상기 제1 서보모터와 연결되며 상기 진공 챔버 내의 상기 X축 모션부에 동력을 전달하는 제1 피드 스루; 및 상기 진공 챔버의 외벽에 결합되며 상기 제1 피드 스루와 연결되어 상기 X축 모션부의 이동 시 틸트 각을 보상하는 제1 벨로우즈를 포함할 수 있다.

상기 X축 모듈은, 상기 X축 모션블록의 측면에 마련되어 상기 X축 모션블록이 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동하는 변위를 측정하는 X축 리니어 스케일을 더 포함할 수 있다.

상기 Y축 모듈은, 상기 하부 판넬 상에 마련되어 상기 중부 판넬을 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동시키는 Y축 모션부; 및 상기 진공 챔버의 외부에 마련되며 상기 Y축 모션부와 연결되어 상기 Y축 모션부를 동작시키는 Y축 구동부를 포함하며, 상기 모션부는 상기 Y축 모션부를 포함하고 상기 구동부는 상기 Y축 구동부를 포함할 수 있다.

상기 Y축 모션부는, 상기 중부 판넬의 하부에서 상기 중부 판넬과 결합되며 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동 가능하게 마련되는 Y축 모션블록; 상기 Y축 모션블록의 하부에서 상기 Y축 모션블록을 지지하며 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련되는 Y축 이동블록; 상기 Y축 이동블록의 측면에서 상기 중부 판넬의 길이 방향과 경사를 가지도록 상기 Y축 이동블록과 슬라이딩 결합되어 상기 Y축 이동블록을 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동시키는 Y축 LM가이드; 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 상기 Y축 LM가이드와 연결되어 상기 Y축 LM가이드를 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 제2 볼 스크류; 상기 제2 볼 스크류의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제2 스플라인; 및 상기 제2 볼 스크류와 상기 제2 스플라인의 회전축을 결합시키는 제2 커플링을 포함할 수 있다.

상기 Y축 구동부는, 회전 동력을 제공하는 제2 서보모터; 상기 제2 서보모터와 연결되며 상기 진공 챔버 내의 상기 Y축 모션부에 동력을 전달하는 제2 피드 스루; 및 상기 진공 챔버의 외벽에 결합되며 상기 제2 피드 스루와 연결되어 상기 Y축 모션부의 이동 시 틸트 각을 보상하는 제2 벨로우즈를 포함할 수 있다.

상기 Y축 모듈은, 상기 Y축 이동블록의 전면에 마련되어 상기 Y축 이동블록이 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동하는 변위를 측정하는 Y축 리니어 스케일을 더 포함할 수 있다.

상기 Z축 모듈은, 상기 중부 판넬 상에 마련되어 상기 상부 판넬을 상기 상부 판넬의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 모션부; 및 상기 진공 챔버의 외부에 마련되며 상기 Z축 모션부와 연결되어 상기 Z축 모션부를 동작시키는 Z축 구동부를 포함하며, 상기 모션부는 상기 Z축 모션부를 포함하고 상기 구동부는 상기 Z축 구동부를 포함할 수 있다.

상기 Z축 모션부는, 상기 상부 판넬의 하부에서 상기 상부 판넬과 결합되는 Z축 모션블록; 상기 Z축 모션블록의 하부에서 상기 상부 판넬의 높이 방향과 경사를 가지도록 상기 Z축 모션블록과 슬라이딩 결합되어 상기 Z축 모션블록을 상기 상부 판넬의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 LM가이드; 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 상기 Z축 LM가이드와 연결되어 상기 Z축 LM가이드를 상기 상부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 제3 볼 스크류; 상기 제3 볼 스크류의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제3 스플라인; 및 상기 제3 볼 스크류와 상기 제3 스플라인의 회전축을 결합시키는 제3 커플링을 포함할 수 있다.

상기 Z축 구동부는, 회전 동력을 제공하는 제3 서보모터; 상기 제3 서보모터와 연결되며 상기 진공 챔버 내의 상기 Z축 모션부에 동력을 전달하는 제3 피드 스루; 및 상기 진공 챔버의 외벽에 결합되며 상기 제3 피드 스루와 연결되어 상기 Z축 모션부의 이동 시 틸트 각을 보상하는 제3 벨로우즈를 포함할 수 있다.

상기 Z축 구동부는, 상기 진공 챔버의 외벽으로부터 돌출되도록 마련되는 가이드; 및 상기 제3 피드 스루의 양 단부에 개재되어 고정되며 상기 가이드가 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동 가능하도록 결합되는 가이드 하우징을 더 포함할 수 있다.

상기 Z축 모듈은, 상기 Z축 모션블록의 측면에 마련되어 상기 Z축 모션블록이 상기 상부 판넬의 높이 방향으로 이동하는 변위를 측정하는 Z축 리니어 스케일을 더 포함할 수 있다.

상기 Z축 모션부는, 상기 상부 판넬의 하부에서 상기 상부 판넬과 결합되는 Z축 모션블록; 상기 Z축 모션블록의 하부에서 상기 상부 판넬의 높이 방향과 경사를 가지도록 상기 Z축 모션블록과 슬라이딩 결합되어 상기 Z축 모션블록을 상기 상부 판넬의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 LM가이드; 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 상기 Z축 LM가이드와 연결되어 상기 Z축 LM가이드를 상기 상부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 제3 볼 스크류; 상기 제3 볼 스크류의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제4 스플라인; 상기 제3 볼 스크류와 상기 제4 스플라인의 회전축을 결합시키며 회전축의 틸트 각을 보상하는 제1 플렉시블 커플링; 및 상기 제4 스플라인과 상기 Z축 구동부의 회전축을 결합시키며 회전축의 틸트 각을 보상하는 제2 플렉시블 커플링을 포함할 수 있다.

상기 Z축 구동부는, 회전 동력을 제공하는 제4 서보모터; 및 상기 진공 챔버의 외벽에 결합되며 상기 제4 서보모터와 연결되어 상기 진공 챔버 내의 상기 Z축 모션부에 동력을 전달하는 제4 피드스루를 포함할 수 있다.

상기 Z축 모션부는, 상기 제4 스플라인과 상기 제2 플렉시블 커플링 사이의 회전축에 마련되는 회전 베어링; 및 상기 회전 베어링을 지지하는 베어링 지지부가 마련되며 상기 진공 챔버 외벽의 내측면에 결합되는 지지 브라켓을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 진공 챔버 내의 마스크를 얼라인시킬 때 진공 챔버 외부에 모터를 배치함으로써 진공 챔버 내부에 아웃개싱, 발열 등을 방지하고 고용량의 모터를 사용하여 큰 하중을 구동시킬 수 있는 진공 증착 시스템을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증착 시스템의 개요도이다.
도 2는 도 1의 6축 얼라인 시스템의 사시도이다.
도 3은 도 2의 다른 방향에서의 사시도이다.
도 4는 도 2의 상판을 제거한 사시도이다.
도 5는 도 4의 다른 방향에서의 사시도이다.
도 6은 도 5의 주요 부분의 확대 사시도이다.
도 7은 도 6의 중판을 제거한 사시도이다.
도 8은 도 4의 주요 부분의 확대 사시도이다.
도 9는 도 8의 중판을 제거한 사시도이다.
도 10은 도 2의 Z축 모듈의 주요부 확대 사시도이다.
도 11은 도 10의 정면도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 증착 시스템에서 Z축 모듈의 주요부 확대 사시도이다.
도 13은 도 12의 평면도이다.
도 14는 도 13의 Z축 모듈의 회전축이 틸트될 때 플렉시블 커플링의 틸트 각 보상을 설명하는 도면이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증착 시스템의 개요도이고, 도 2는 도 1의 6축 얼라인 시스템의 사시도이며, 도 3은 도 2의 다른 방향에서의 사시도이고, 도 4는 도 2의 상판을 제거한 사시도이며, 도 5는 도 4의 다른 방향에서의 사시도이고, 도 6은 도 5의 주요 부분의 확대 사시도이며, 도 7은 도 6의 중판을 제거한 사시도이고, 도 8은 도 4의 주요 부분의 확대 사시도이며, 도 9는 도 8의 중판을 제거한 사시도이고, 도 10은 도 Z축 모듈의 확대 사시도이며, 도 11은 도 10의 정면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 다른 진공 증착 시스템(1)은, 증착 공정이 이루어지는 진공 챔버(10)와, 진공 챔버(10) 내로 기판(2)을 이송 및 정렬하는 기판 이송 유닛(20)과, 진공 챔버(10) 내에 정렬된 기판(2)의 하부에서 기판(2)과 마스크(3)가 일치되도록 마스크(3)를 정렬하는 6축 얼라인 시스템(30)을 포함한다.

도 1을 참조하여 살펴보면, 진공 증착 시스템(1)은 기판(2)에 유기막 등을 증착시키기 위하여 진공 챔버(10) 내부로 기판(2)이 척킹된 정전척(carrier)이 자기부상 레일을 타고 이동된다. 이동 중에 기판(2) 정렬 마크(align mark)와 마스크(3) 정렬 마크를 CCD 카메라로 촬영하여 기판(2)과 마스크(3)의 정렬 마크가 정확하게 일치되도록 기판(2)과 마스크(3)를 최종적으로 정렬(align)한다.

본 실시예에서는 기판 이송 유닛(20)으로 정전척을 사용하고 자기부상 프레임을 사용하여 정전척을 이송시킨다.

6축 얼라인 시스템(30)은 이송되는 기판(2)이 증착 공정에 있어서 마스크(3)와 정확하게 일치되도록 마스크(3)를 정밀하게 얼라인한다. 즉, 6축 얼라인 시스템(30)은 평면방향의 X축 ,Y축, 회전각(θ)을 갖는 요우(yaw)작동의 3개의 자유도와, 수직방향의 Z축, 피치 (pitch)작동, 롤(roll)작동의 3개의 자유도를 자유롭게 조정하여 마스크(3)를 얼라인시킨다.

6축 얼라인 시스템(30)은, 진공 챔버(10)의 내부에 마련되어 마스크(3)를 정렬하기 위한 동작을 수행하는 모션부와, 진공 챔버(10)의 외부에 마련되어 모션부를 구동시키는 구동부를 포함한다. 자세히 후술하겠지만, 모션부는, X축 모션부(410)와, Y축 모션부(510)와, Z축 모션부(610)를 포함하며, 구동부는, X축 구동부(420)와, Y축 구동부(520)와, Z축 구동부(620)를 포함한다.

이와 같이 모션부와 구동부를 진공 챔버(10)를 기준으로 분리함으로써 진공 챔버(10) 내에 모터 등이 있을 경우 발생하는 아웃개싱(outgassing), 발열 등의 문제 발생을 방지할 수 있다. 즉, 동력을 제공하는 구동부를 진공 챔버(10) 외부에 배치함으로써 진공 챔버(10) 내부에서의 공간적 제약을 극복하여 큰 마력을 갖는 큰 모터를 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 모터에서 발생되는 아웃개싱, 발열 등의 문제를 방지할 수 있는 것이다.

6축 얼라인 시스템(30)은, 상세하게는, 상기 진공 챔버 내부에 마련되어 마스크(3)가 장착되는 상부 판넬(100)과, 상부 판넬(100)의 하부에 마련되며 상부 판넬(100)을 지지하는 중부 판넬(200)과, 중부 판넬(200)의 하부에 마련되어 중부 판넬(200)을 지지하는 하부 판넬(300)과, 중부 판넬(200) 상에 마련되어 상부 판넬(100)의 높이 방향의 위치와 각도를 조절하는 적어도 하나의 Z축 모듈(600)과, 하부 판넬(300) 상에 마련되어 중부 판넬(200)의 길이 방향의 위치를 조절하는 적어도 하나의 X축 모듈(400)과, 하부 판넬(300) 상에 마련되어 중부 판넬(200)의 길이 방향과 교차하는 방향의 위치와 각도를 조절하는 적어도 하나의 Y축 모듈(500)을 포함한다.

상부 판넬(100)은 상면에 마스크(3)가 장착되며, 중부 판넬(200)은 상부 판넬(100)의 하부에서 상부 판넬(100)을 지지고, 하부 판넬(300)은 중부 판넬(200)의 하부에 마련되어 중부 판넬(200)을 지지한다.

하부 판넬(300)에는 중부 판넬(200)을 중부 판넬(200)의 길이방향(X축 방향)과 중부 판넬(200)의 길이방향과 교차하는 방향(Y축 방향)으로 이동시키는 X축 모듈(400)과 Y축 모듈(500)이 배치된다. X축 모듈(400)은 1개가 마련되고 Y축 모듈(500)은 한 쌍이 마련된다. 따라서 중부 판넬(200)은 평면상에서의 X축 방향, Y축 방향, 그리고 그 사이의 각도, 즉 요(yaw) 동작에 대하여 자유도를 갖는다.

중부 판넬(200)에는 상부 판넬(100)을 상부 판넬(100)의 높이방향(Z축 방향)으로 이동시키는 Z축 모듈(600)이 배치된다. Z축 모듈(600)은 3개가 마련되는데, 이에 의하여 Z축 방향, 피치 (pitch) 동작, 롤(roll) 동작의 3개의 자유도를 갖는다.

이상과 같은 X축, Y축, Z축 모듈(400, 500, 600)의 배치에 의하여 최종적으로 상부 판넬(100) 상에 배치되는 마스크(3)는 6개 축의 자유도를 가진다. 따라서 기판(2)과 정밀하게 얼라인될 수 있도록 마스크(3)를 정렬할 수 있다.

다음으로, 도 9를 참조하여 살펴보면, X축 모듈(400)은, 하부 판넬(300) 상에 마련되어 중부 판넬(200)을 중부 판넬(200)의 길이 방향으로 이동시키는 X축 모션부(410)와, 진공 챔버(10)의 외부에 마련되며 X축 모션부(410)와 연결되어 X축 모션부(410)를 동작시키는 X축 구동부(420)를 포함한다.

이와 같이, X축 모듈(400)은 진공 챔버(10)를 기준으로 X축 모션부(410)와 X축 구동부(420)로 분리됨으로써 X축 구동부(420)에 보다 큰 모터를 사용할 수도 있고 진공 챔버(10) 내에서의 아웃개싱이나 발열 문제 등을 방지할 수 있다.

X축 모션부(410)는, 중부 판넬(200)의 하부에서 중부 판넬(200)과 결합되며 중부 판넬(200)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련되는 X축 모션블록(411)과, X축 모션블록(411)의 하부에 마련되어 X축 모션블록(411)을 중부 판넬(200)의 길이 방향으로 이동시키는 X축 LM가이드(412)와, 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 X축 LM가이드(412)와 연결되어 X축 LM가이드(412)를 중부 판넬(200)의 길이 방향으로 이동시키는 제1 볼 스크류(413)와, 제1 볼 스크류(413)의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제1 스플라인(414)과, 제1 볼 스크류(413)와 제1 스플라인(414)의 회전축을 결합시키는 제1 커플링(415)을 포함한다.

X축 모션블록(411)은 중부 판넬(200)과 결합됨으로써 X축 모션블록(411)이 움직이면 중부 판넬(200)이 움직이게 된다. X축 모션블록(411)은 Y축 방향으로 이동 가능하도록 마련되는데, 이는 Y축 모듈(500)이 중부 판넬(200)에 함께 결합되어있기 때문에 중부 판넬(200)이 Y축 모듈(500)에 의하여 Y축 방향으로 이동될 때 이에 부응하기 위해서이다.

X축 LM가이드(412)는 X축 모션블록(411)을 X축 방향으로 이동시킨다. LM가이드(624)는 X축 방향으로의 이동을 정밀하게 제어할 수 있기 때문에 마스크(3)의 정밀한 얼라인이 가능하다.

제1 볼 스크류(413)는 모터에서 전달되는 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 X축 LM가이드(412)를 X축 방향으로 이동시킨다.

제1 스플라인(414)은 회전축과 연결되어 회전축의 길이 방향으로 신축되어 길이를 보상한다. 그러나 회전축의 회전 운동은 그대로 전달된다.

제1 커플링(415)은 제1 스플라인(414)과 제1 볼 스크류(413)를 연결시켜서 동력을 전달하도록 한다.

X축 구동부(420)는, 회전 동력을 제공하는 제1 서보모터(421)와, 제1 서보모터(421)와 연결되며 진공 챔버(10) 내의 X축 모션부(410)에 동력을 전달하는 제1 피드스루(422)와, 진공 챔버(10)의 외벽에 결합되며 제1 피드스루(422)와 연결되어 X축 모션부(410)의 이동 시 틸트 각을 보상하는 제1 벨로우즈(423)를 포함한다.

제1 서보모터(421)는 회전 동력을 제공하며, 제1 피드스루(422)는 제1 서보모터(421)에서 전달되는 동력을 진공 챔버(10) 내부로 전달시킨다.

진공 챔버(10)와 제1 피드스루(422) 사이에는 제1 벨로우즈(423)가 개재되어 X축 모션부(410)가 이동할 때 X축 구동부(420)와의 이격되는 틸트각을 보상한다. 따라서 X축 구동부(420)가 진공 챔버(10)의 외측에 고정되어 있어도 X축 모션부(410)의 자유도는 보장된다.

또한 X축 모듈(400)은 X축 모션블록(411)의 측면에 마련되어 X축 모션블록(411)이 중부 판넬(200)의 길이 방향으로 이동하는 변위를 측정하는 X축 리니어 스케일(430)을 더 포함한다.

X축 리니어 스케일(430)은 제1 서보모터(421)에 전원 입력시 모터 회전에 따른 X축 LM가이드(412)에 의한 이동량을 확인할 수 있도록 하며, 이에 의하여 산출된 결과로 피드백 제어를 가능하게 한다.

다음으로, 도 7 및 도 9를 참조하여 살펴보면, Y축 모듈(500)은, 하부 판넬(300) 상에 마련되어 중부 판넬(200)을 중부 판넬(200)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동시키는 Y축 모션부(510)와, 진공 챔버(10)의 외부에 마련되며 Y축 모션부(510)와 연결되어 Y축 모션부(510)를 동작시키는 Y축 구동부(520)를 포함한다.

X축 모듈(400)과 마찬가지로, Y축 모듈(500) 또한 Y축 구동부(520)와 Y축 모션부(510)로 분리되어 Y축 구동부(520)가 진공 챔버(10) 외부에 배치됨으로써 Y축 구동부(520)에 보다 큰 모터를 사용할 수도 있고 진공 챔버(10) 내에서의 아웃개싱이나 발열 문제 등을 방지할 수 있다.

Y축 모션부(510)는, 중부 판넬(200)의 하부에서 중부 판넬(200)과 결합되며 중부 판넬(200)의 길이 방향(X축 방향)으로 이동 가능하게 마련되는 Y축 모션블록(511)과, Y축 모션블록(511)의 하부에서 Y축 모션블록(511)을 지지하며 중부 판넬(200)의 길이 방향과 교차하는 방향(Y축 방향)으로 이동 가능하게 마련되는 Y축 이동블록(512)과, Y축 이동블록(512)의 측면에서 중부 판넬(200)의 길이 방향과 경사를 가지도록 Y축 이동블록(512)과 슬라이딩 결합되어 Y축 이동블록(512)을 중부 판넬(200)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동시키는 Y축 LM가이드(513)와, 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 Y축 LM가이드(513)와 연결되어 Y축 LM가이드(513)를 중부 판넬(200)의 길이 방향으로 이동시키는 제2 볼 스크류(514)와, 제2 볼 스크류(514)의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제2 스플라인(515)과, 제2 볼 스크류(514)와 제2 스플라인(515)의 회전축을 결합시키는 제2 커플링(516)을 포함한다.

Y축 모션블록(511)은 중부 판넬(200)과 결합됨으로써 Y축 모션블록(511)이 움직이면 중부 판넬(200)이 움직이게 된다. Y축 모션블록(511)은 X축 방향으로 이동 가능하도록 마련되는데, 이는 X축 모듈(400)이 중부 판넬(200)에 함께 결합되어있기 때문에 중부 판넬(200)이 X축 모듈(400)에 의하여 X축 방향으로 이동될 때 이에 부응하기 위해서이다.

Y축 이동블록(512)은 Y축 모션블록(511)의 하부에서 Y축 모션블록(511)을 지지하며 Y축 방향으로 이동 가능하도록 마련된다.

Y축 LM가이드(513)는 Y축 이동블록(512)을 Y축 방향으로 이동시킨다. Y축 LM가이드(513)는 Y축 이동블록(512)과 측면에서 경사지게 슬라이딩 결합되어 Y축 LM가이드(513)가 X축 방향으로 이동되면 Y축 이동블록(512)은 Y축 방향으로 이동하게 된다. LM가이드(624)는 이동을 정밀하게 제어할 수 있기 때문에 마스크(3)의 정밀한 얼라인이 가능하다.

제2 볼 스크류(514)는 모터에서 전달되는 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 Y축 LM가이드(513)를 X축 방향으로 이동시킨다.

제2 스플라인(515)은 회전축과 연결되어 회전축의 회전 운동은 그대로 전달하면서도 회전축의 길이 방향으로 신축 가능하여 회전축의 길이가 신축되는 것을 보상한다.

제2 커플링(516)은 제2 스플라인(515)과 제2 볼 스크류(514)를 연결시켜서 동력을 전달하도록 한다.

Y축 구동부(520)는, 회전 동력을 제공하는 제2 서보모터(521)와, 제2 서보모터(521)와 연결되며 진공 챔버(10) 내의 Y축 모션부(510)에 동력을 전달하는 제2 피드스루(522)와, 진공 챔버(10)의 외벽에 결합되며 제2 피드스루(522)와 연결되어 Y축 모션부(510)의 이동 시 틸트 각을 보상하는 제2 벨로우즈(523)를 포함한다.

제2 서보모터(521)는 회전 동력을 제공하며, 제2 피드스루(522)는 제2 서보모터(521)에서 전달되는 동력을 진공 챔버(10) 내부로 전달시킨다.

진공 챔버(10)와 제2 피드스루(522) 사이에는 제2 벨로우즈(523)가 개재되어 Y축 모션부(510)가 이동할 때 Y축 구동부(520)와의 이격되는 틸트각을 보상한다. 따라서 Y축 구동부(520)가 진공 챔버(10)의 외측에 고정되어 있어도 Y축 모션부(510)의 자유도는 보장된다.

또한 Y축 모듈(500)은 Y축 이동블록(512)의 전면에 마련되어 Y축 이동블록(512)이 중부 판넬(200)의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동하는 변위를 측정하는 Y축 리니어 스케일(530)을 더 포함한다.

Y축 리니어 스케일(530)은 제2 서보모터(521)에 전원 입력시 모터 회전에 따른 Y축 LM가이드(513)에 의한 이동량을 확인할 수 있도록 하며, 이에 의하여 산출된 결과로 피드백 제어를 가능하게 한다.

다음으로, 도 6, 도 10 및 도 11을 참조하여 살펴보면, Z축 모듈(600)은, 중부 판넬(200) 상에 마련되어 상부 판넬(100)을 상부 판넬(100)의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 모션부(610)와, 진공 챔버(10)의 외부에 마련되며 Z축 모션부(610)와 연결되어 Z축 모션부(610)를 동작시키는 Z축 구동부(620)를 포함한다.

X축 및 Y축 모듈(500)과 마찬가지로, Z축 모듈(600) 또한 Z축 구동부(620)와 Z축 모션부(610)로 분리되어 Z축 구동부(620)가 진공 챔버(10) 외부에 배치됨으로써 Z축 구동부(620)에 보다 큰 모터를 사용할 수도 있고 진공 챔버(10) 내에서의 아웃개싱이나 발열 문제 등을 방지할 수 있다.

Z축 모션부(610)는, 상부 판넬(100)의 하부에서 상부 판넬(100)과 결합되는 Z축 모션블록(611)과, Z축 모션블록(611)의 하부에서 상부 판넬(100)의 높이 방향(Z축 방향)과 경사를 가지도록 Z축 모션블록(611)과 슬라이딩 결합되어 Z축 모션블록(611)을 상부 판넬(100)의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 LM가이드(612)와, 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 Z축 LM가이드(612)와 연결되어 Z축 LM가이드(612)를 상부 판넬(100)의 길이 방향으로 이동시키는 제3 볼 스크류(613)와, 제3 볼 스크류(613)의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제3 스플라인(614)과, 제3 볼 스크류(613)와 제3 스플라인(614)의 회전축을 결합시키는 제3 커플링(615)을 포함한다.

Z축 모션블록(611)은 상부 판넬(100)과 결합되어 상부 판넬(100)을 지지함으로써 Z축 모션블록(611)이 Z축 방향으로 움직이면 상부 판넬(100)이 이에 따라서 승강하게 된다.

Z축 LM가이드(612)는 Z축 모션블록(611)을 Z축 방향으로 이동시킨다. Z축 LM가이드(612)는 Z축 모션블록(611)의 하부에서 Z축 방향으로 경사지게 Z축 모션블록(611)과 슬라이딩 결합되어 Z축 LM가이드(612)가 X축 방향으로 이동되면 Z축 모션블록(611)은 Z축 방향으로 이동하게 된다. LM가이드(624)는 이동을 정밀하게 제어할 수 있기 때문에 마스크(3)의 정밀한 얼라인이 가능하다.

제3 볼 스크류(613)는 모터에서 전달되는 회전 운동을 직선 운동으로 변환시켜 Z축 LM가이드(612)를 X축 방향으로 이동시킨다.

제3 스플라인(614)은 회전축과 연결되어 회전축의 회전 운동은 그대로 전달하면서도 회전축의 길이 방향으로 신축 가능하여 회전축의 길이가 신축되는 것을 보상한다.

제3 커플링(615)은 제3 스플라인(614)과 제3 볼 스크류(613)를 연결시켜서 동력을 전달하도록 한다.

Z축 구동부(620)는, 회전 동력을 제공하는 제3 서보모터(621)와, 제3 서보모터(621)와 연결되며 진공 챔버(10) 내의 Z축 모션부(610)에 동력을 전달하는 제3 피드스루(622)와, 진공 챔버(10)의 외벽에 결합되며 제3 피드스루(622)와 연결되어 Z축 모션부(610)의 이동 시 틸트 각을 보상하는 제3 벨로우즈(623)를 포함한다.

제3 서보모터(621)는 회전 동력을 제공하며, 제3 피드스루(622)는 제3 서보모터(621)에서 전달되는 동력을 진공 챔버(10) 내부로 전달시킨다.

진공 챔버(10)와 제3 피드스루(622) 사이에는 제3 벨로우즈(623)가 개재되어 Z축 모션부(610)가 이동할 때 Z축 구동부(620)와의 이격되는 틸트각을 보상한다. 따라서 Z축 구동부(620)가 진공 챔버(10)의 외측에 고정되어 있어도 Z축 모션부(610)의 자유도는 보장된다.

또한 Z축 구동부(620)는, 진공 챔버(10)의 외벽으로부터 돌출되도록 마련되는 가이드(624)와, 제3 피드스루(622)의 양 단부에 개재되어 고정되며 가이드(624)가 중부 판넬(200)의 길이 방향으로 이동 가능하도록 결합되는 가이드 하우징(625)을 더 포함한다.

가이드(624)와 가이드 하우징(625)에 의하여 Z축 구동부(620)는 제3 서보모터(621)의 회전시 Z축 모션부(610)의 이동에 의하여 X축 방향으로만 이동하게되고 Y축 및 Z축 방향으로는 이동할 수 없게되어 외부의 힘에 의한 Z축 구동부(620)의 오작동을 방지하고 안정적으로 Z축 모듈(600)이 작동할 수 있게 한다.

또한, Z축 모듈(600)은, Z축 모션블록(611)의 측면에 마련되어 Z축 모션블록(611)이 상부 판넬(100)의 높이 방향으로 이동하는 변위를 측정하는 Z축 리니어 스케일(630)을 더 포함한다.

Z축 리니어 스케일(630)은 제3 서보모터(621)에 전원 입력시 모터 회전에 따른 Z축 LM가이드(612)에 의한 Z축 모션블록(611)의 Z축 방향 이동량을 확인할 수 있도록 하며, 이에 의하여 산출된 결과를 바탕으로 피드백 제어를 가능하게 한다.

이러한 구성을 갖는 진공 증착 시스템(1)의 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.

먼저 기판 이송 유닛(20)에 의하여 기판(2)을 증착 위치에 정렬하고 6축 얼라인 시스템(30)에 의하여 마스크(3)를 기판(2)과 일치되도록 정렬한다.

이때, 먼저 X축 및 Y축 모듈(500)에 의하여 진공 챔버(10) 내부의 마스크(3)를 X축 및 Y축 방향의 위치와 각도(yaw)를 조절하고, Z축 모듈(600)에 의하여 마스크(3)의 Z축 방향의 위치 및 각도(pitch, roll)를 조절하여 마스크(3)와 기판(2)의 정렬 마크를 정확하게 일치시킨다.

정렬된 마스크(3)와 기판(2)이 정렬 마크(align mark)가 일치되었는 지 CCD 카메라로 확인하면서 서보모터에 모션 값을 입력시킨다. 입력된 모션 값만큼의 이동량이 실행되었는 지는 각 축에 마련되어 있는 리니어 스케일로부터 출력 모션 값을 읽어 정확한 모션 값을 측정하여 피드백 제어한다.

이와 같이 기판(2)과 마스크(3)가 정확하게 일치되도록 정렬되면, 증착 소스로부터 증착 물질을 증발시켜 기판(2)에 증착 물질이 증착되도록 한다.

증착이 끝난 후 다시 기판 이송 유닛(20)에 의하여 기판(2)이 진공 증착 챔버의 외부로 이송된다.

이와 같이, 본 발명의 진공 증착 시스템(1)에 의하면, 진공 챔버(10) 내의 마스크(3)를 얼라인시킬 때 진공 챔버(10) 외부에 모터를 배치함으로써 진공 챔버(10) 내부에 아웃개싱, 발열 등을 방지하고 고용량의 모터를 사용하여 큰 하중을 구동시킬 수 있는 효과가 있다.

한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 증착 시스템을 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증착 시스템(1)에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 증착 시스템에서 Z축 모듈의 주요부 확대 사시도이고, 도 13은 도 12의 평면도이며, 도 14는 도 13의 Z축 모듈의 회전축이 틸트될 때 플렉시블 커플링의 틸트 각 보상을 설명하는 도면이다. 도 12 내지 도 14에 있어서, 도 1 내지 도 11과 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며 상세한 설명은 생략하기로 한다.

본 실시예의 진공 증착 시스템은 본 발명의 일 실시예에 따른 진공 증착 시스템(1)과 그 Z축 모듈(600, 700)의 일부 구성에서만 차이가 있으며 나머지 구성은 동일하다. 따라서, 차이가 있는 구성에 대해서 중점적으로 설명한다.

이들 도면을 참조하되 도 1 내지 도 11을 참고하여 살펴보면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 진공 증착 시스템에서 Z축 모션부(710)는, 상부 판넬(100)의 하부에서 상부 판넬(100)과 결합되는 Z축 모션블록(611)과, Z축 모션블록(611)의 하부에서 상부 판넬(100)의 높이 방향과 경사를 가지도록 Z축 모션블록(611)과 슬라이딩 결합되어 Z축 모션블록(611)을 상부 판넬(100)의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 LM가이드(612)와, 회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 Z축 LM가이드(612)와 연결되어 Z축 LM가이드(612)를 상부 판넬(100)의 길이 방향으로 이동시키는 제3 볼 스크류(613)와, 제3 볼 스크류(613)의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제4 스플라인(715)과, 제3 볼 스크류(613)와 제4 스플라인(715)의 회전축을 결합시키며 회전축의 틸트 각을 보상하는 제1 플렉시블 커플링(714)과, 제4 스플라인(715)과 Z축 구동부(720)의 회전축을 결합시키며 회전축의 틸트 각을 보상하는 제2 플렉시블 커플링(716)을 포함한다.

Z축 LM가이드(612)는 Z축 모션블록(611)을 Z축 방향으로 이동시킨다. Z축 LM가이드(612)는 Z축 모션블록(611)의 하부에서 Z축 방향으로 경사지게 Z축 모션블록(611)과 슬라이딩 결합되어 Z축 LM가이드(612)가 X축 방향으로 이동되면 Z축 모션블록(611)은 Z축 방향으로 이동하게 된다.

제4 스플라인(715)은 제3 볼 스크류(613)의 회전축과 연결되어 회전축의 회전 운동은 그대로 전달하면서도 회전축의 길이 방향으로 신축 가능하여 회전축의 길이가 신축되는 것을 보상한다.

제1 플렉시블 커플링(714)은 제4 스플라인(715)과 제3 볼 스크류(613)를 연결시켜서 동력을 전달하며 회전축의 틸트 각을 보상한다.

제2 플렉시블 커플링(716)은 제3 스플라인과 Z축 구동부(720)의 회전축을 연결시켜서 동력을 전달하며 회전축의 틸트 각을 보상한다.

즉, 제1 플렉시블 커플링(714) 및 제2 플렉시블 커플링(716)은, 중부 판넬의 움직임에 따라 Z축 모듈(700)이 이와 함께 이동되어 회전축에 틸트 각이 발생될 때에 도 14에서와 같이 유연하게 휨으로써 회전축의 틸트 각을 보상한다.

이에 의해서, 본 실시예의 Z축 구동부(720)는 진공 챔버(10)의 벽면에 고정되어 안정적으로 동력을 전달할 수 있으며 소음 및 진동 발생을 감소시킬 수 있다.

한편 본 실시예의 Z축 모션부(710)는, 제4 스플라인(715)과 제2 플렉시블 커플링(716) 사이의 회전축에 마련되는 회전 베어링(717)와, 회전 베어링(717)을 지지하는 베어링 지지부(718)가 마련되며 진공 챔버(10) 외벽의 내측면에 결합되는 지지 브라켓(719)을 더 포함한다.

회전 베어링(717)은 제2 플렉시블 커플링(716)과 제4 스플라인(715) 사이의 회전축에 마련되어 회전축을 지지한다. 이는 Z축 모션부(710)에 제1, 2 플렉시블 커플링(714, 716)이 연결되도록 구성함으로써 회전축의 길이가 길어져서 발생하는 회전축의 처짐을 방지한다.

지지 브라켓(719)은 진공 챔버(10) 내측면에 결합되어 회전 베어링(717)을 지지하며, 지지 브라켓(719)이 회전 베어링(717)과 접촉하는 부분에는 회전 베어링(717)의 하부에서 회전 베어링(717)을 지지할 수 있도록 베어링 지지부(718)가 마련된다.

도 12 및 도 13을 참조하면, Z축 구동부(720)는, 회전 동력을 제공하는 제4 서보모터(721)와, 진공 챔버(10)의 외벽에 결합되며 제4 서보모터(721)와 연결되어 진공 챔버(10) 내의 Z축 모션부(710)에 동력을 전달하는 제4 피드스루(722)와, 제4 서보모터(721)와 제4 피드스루(722)의 회전축을 연결시키는 커플링(723)을 포함한다.

제4 서보모터(721)는 회전 동력을 제공하며, 제4 서보모터(721)의 회전축은 커플링(723)을 통하여 제4 피드스루(722)와 연결된다.

제4 피드스루(722)는 제4 서보모터(721)의 회전 동력을 진공 챔버(10) 내부의 Z축 구동부(720)로 전달시킨다. 즉, 제4 피드스루(722)의 회전축은 진공 챔버(10) 내부의 제2 플렉시블 커플링(716)과 연결되어 회전 동력이 전달된다.

본 실시예의 진공 증착 시스템에 의하면, 마스크(3) 정렬 시 중부 판넬의 움직임에 따라 Z축 모듈(700)이 이와 동일하게 이동되면서 Z축 모듈(700)의 회전축에 대하여 발생하는 틸트 각을 제1 플렉시블 커플링(714)과 제2 플렉시블 커플링(716)에 의하여 보상함으로써, Z축 구동부(720)를 진공 챔버(10)에 고정하여 작동시킬 수 있어 진공 챔버(10) 외부에 위치한 Z축 구동부(720) 전체가 움직이면서 소음 및 진동이 발생되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1 : 진공 증착 시스템 2 : 기판
3 : 마스크 10 : 진공 챔버
20 : 기판 이송 유닛 30 : 6축 얼라인 시스템
31 : 모션부 32 : 구동부
100 : 상부 판넬 200 : 중부 판넬
300 : 하부 판넬 400 : X축 모듈
410 : X축 모션부 411 : X축 모션블록
412 : X축 LM가이드 413 : 제1 볼 스크류
414 : 제1 스플라인 415 : 제1 커플링
420 : X축 구동부 421 : 제1 서보모터
422 : 제1 피드스루 423 : 제1 벨로우즈
430 : X축 리니어 스케일 500 : Y축 모듈
510 : Y축 모션부 511 : Y축 모션블록
512 : Y축 이동블록 513 : Y축 LM가이드
514 : 제2 볼 스크류 515 : 제2 스플라인
516 : 제2 커플링 520 : Y축 구동부
521 : 제2 서보모터 522 : 제2 피드스루
523 : 제2 벨로우즈 530 : Y축 리니어 스케일
600 : Z축 모듈 610 : Z축 모션부
611 : Z축 모션블록 612 : Z축 LM가이드
613 : 제3 볼 스크류 614 : 제3 스플라인
615 : 제3 커플링 620 : Z축 구동부
621 : 제3 서보모터 622 : 제3 피드스루
623 : 제3 벨로우즈 624 : 가이드
625 : 가이드 하우징 630 : Z축 리니어 스케일
714 : 제1 플렉시블 커플링 715 : 제4 스플라인
716 : 제2 플렉시블 커플링 717 : 회전 베어링
718 : 베어링 지지부 719 : 지지 브라켓
721 : 제4 서보모터 722 : 제4 피드스루
723 : 커플링

Claims

증착 공정이 이루어지는 진공 챔버;
상기 진공 챔버 내로 기판을 이송 및 정렬하는 기판 이송 유닛;
상기 진공 챔버 내에 정렬된 상기 기판의 하부에서 상기 기판과 마스크가 일치되도록 상기 마스크를 정렬하는 6축 얼라인 시스템을 포함하며,
상기 6축 얼라인 시스템은,
상기 진공 챔버의 내부에 마련되어 상기 마스크를 정렬하기 위한 동작을 수행하는 모션부;
상기 진공 챔버의 외부에 마련되어 상기 모션부를 구동시키는 구동부;
상기 진공 챔버 내부에 마련되어 상기 마스크가 장착되는 상부 판넬;
상기 상부 판넬의 하부에 마련되며 상기 상부 판넬을 지지하는 중부 판넬; 및
상기 중부 판넬의 하부에 마련되어 상기 중부 판넬을 지지하는 하부 판넬을 포함하는 진공 증착 시스템.
삭제
제1항에 있어서,
상기 6축 얼라인 시스템은,
상기 중부 판넬 상에 마련되어 상기 상부 판넬의 높이 방향의 위치와 각도를 조절하는 적어도 하나의 Z축 모듈;
상기 하부 판넬 상에 마련되어 상기 중부 판넬의 길이 방향의 위치를 조절하는 적어도 하나의 X축 모듈; 및
상기 하부 판넬 상에 마련되어 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향의 위치와 각도를 조절하는 적어도 하나의 Y축 모듈을 더 포함하는 진공 증착 시스템.
제3항에 있어서,
상기 6축 얼라인 시스템은,
상기 X축 모듈은 상기 하부 판넬 상에 하나가 마련되며,
상기 Y축 모듈은 상기 하부 판넬 상에 상기 하부 판넬의 길이 방향의 양 측면에 한 쌍이 마련되며,
상기 Z축 모듈은 상기 중부 판넬 상에 상기 중부 판넬의 길이 방향의 양 측면에 3개가 마련되는 것을 특징으로 하는 진공 증착 시스템.
제3항에 있어서,
상기 X축 모듈은,
상기 하부 판넬 상에 마련되어 상기 중부 판넬을 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 X축 모션부; 및
상기 진공 챔버의 외부에 마련되며 상기 X축 모션부와 연결되어 상기 X축 모션부를 동작시키는 X축 구동부를 포함하며,
상기 모션부는 상기 X축 모션부를 포함하고 상기 구동부는 상기 X축 구동부를 포함하는 진공 증착 시스템.
제5항에 있어서,
상기 X축 모션부는,
상기 중부 판넬의 하부에서 상기 중부 판넬과 결합되며 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련되는 X축 모션블록;
상기 X축 모션블록의 하부에 마련되어 상기 X축 모션블록을 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 X축 LM가이드;
회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 상기 X축 LM가이드와 연결되어 상기 X축 LM가이드를 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 제1 볼 스크류;
상기 제1 볼 스크류의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제1 스플라인; 및
상기 제1 볼 스크류와 상기 제1 스플라인의 회전축을 결합시키는 제1 커플링을 포함하는 진공 증착 시스템.
제6항에 있어서,
상기 X축 구동부는,
회전 동력을 제공하는 제1 서보모터;
상기 제1 서보모터와 연결되며 상기 진공 챔버 내의 상기 X축 모션부에 동력을 전달하는 제1 피드스루; 및
상기 진공 챔버의 외벽에 결합되며 상기 제1 피드스루와 연결되어 상기 X축 모션부의 이동 시 틸트 각을 보상하는 제1 벨로우즈를 포함하는 진공 증착 시스템.
제6항에 있어서,
상기 X축 모듈은,
상기 X축 모션블록의 측면에 마련되어 상기 X축 모션블록이 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동하는 변위를 측정하는 X축 리니어 스케일을 더 포함하는 진공 증착 시스템.
제3항에 있어서,
상기 Y축 모듈은,
상기 하부 판넬 상에 마련되어 상기 중부 판넬을 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동시키는 Y축 모션부; 및
상기 진공 챔버의 외부에 마련되며 상기 Y축 모션부와 연결되어 상기 Y축 모션부를 동작시키는 Y축 구동부를 포함하며,
상기 모션부는 상기 Y축 모션부를 포함하고 상기 구동부는 상기 Y축 구동부를 포함하는 진공 증착 시스템.
제9항에 있어서,
상기 Y축 모션부는,
상기 중부 판넬의 하부에서 상기 중부 판넬과 결합되며 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동 가능하게 마련되는 Y축 모션블록;
상기 Y축 모션블록의 하부에서 상기 Y축 모션블록을 지지하며 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동 가능하게 마련되는 Y축 이동블록;
상기 Y축 이동블록의 측면에서 상기 중부 판넬의 길이 방향과 경사를 가지도록 상기 Y축 이동블록과 슬라이딩 결합되어 상기 Y축 이동블록을 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동시키는 Y축 LM가이드;
회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 상기 Y축 LM가이드와 연결되어 상기 Y축 LM가이드를 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 제2 볼 스크류;
상기 제2 볼 스크류의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제2 스플라인; 및
상기 제2 볼 스크류와 상기 제2 스플라인의 회전축을 결합시키는 제2 커플링을 포함하는 진공 증착 시스템.
제10항에 있어서,
상기 Y축 구동부는,
회전 동력을 제공하는 제2 서보모터;
상기 제2 서보모터와 연결되며 상기 진공 챔버 내의 상기 Y축 모션부에 동력을 전달하는 제2 피드스루; 및
상기 진공 챔버의 외벽에 결합되며 상기 제2 피드스루와 연결되어 상기 Y축 모션부의 이동 시 틸트 각을 보상하는 제2 벨로우즈를 포함하는 진공 증착 시스템.
제10항에 있어서,
상기 Y축 모듈은,
상기 Y축 이동블록의 전면에 마련되어 상기 Y축 이동블록이 상기 중부 판넬의 길이 방향과 교차하는 방향으로 이동하는 변위를 측정하는 Y축 리니어 스케일을 더 포함하는 진공 증착 시스템.
제3항에 있어서,
상기 Z축 모듈은,
상기 중부 판넬 상에 마련되어 상기 상부 판넬을 상기 상부 판넬의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 모션부; 및
상기 진공 챔버의 외부에 마련되며 상기 Z축 모션부와 연결되어 상기 Z축 모션부를 동작시키는 Z축 구동부를 포함하며,
상기 모션부는 상기 Z축 모션부를 포함하고 상기 구동부는 상기 Z축 구동부를 포함하는 진공 증착 시스템.
제13항에 있어서,
상기 Z축 모션부는,
상기 상부 판넬의 하부에서 상기 상부 판넬과 결합되는 Z축 모션블록;
상기 Z축 모션블록의 하부에서 상기 상부 판넬의 높이 방향과 경사를 가지도록 상기 Z축 모션블록과 슬라이딩 결합되어 상기 Z축 모션블록을 상기 상부 판넬의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 LM가이드;
회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 상기 Z축 LM가이드와 연결되어 상기 Z축 LM가이드를 상기 상부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 제3 볼 스크류;
상기 제3 볼 스크류의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제3 스플라인; 및
상기 제3 볼 스크류와 상기 제3 스플라인의 회전축을 결합시키는 제3 커플링을 포함하는 진공 증착 시스템.
제14항에 있어서,
상기 Z축 구동부는,
회전 동력을 제공하는 제3 서보모터;
상기 제3 서보모터와 연결되며 상기 진공 챔버 내의 상기 Z축 모션부에 동력을 전달하는 제3 피드스루; 및
상기 진공 챔버의 외벽에 결합되며 상기 제3 피드스루와 연결되어 상기 Z축 모션부의 이동 시 틸트 각을 보상하는 제3 벨로우즈를 포함하는 진공 증착 시스템.
제15항에 있어서,
상기 Z축 구동부는,
상기 진공 챔버의 외벽으로부터 돌출되도록 마련되는 가이드; 및
상기 제3 피드스루의 양 단부에 개재되어 고정되며 상기 가이드가 상기 중부 판넬의 길이 방향으로 이동 가능하도록 결합되는 가이드 하우징을 더 포함하는 진공 증착 시스템.
제14항에 있어서,
상기 Z축 모듈은,
상기 Z축 모션블록의 측면에 마련되어 상기 Z축 모션블록이 상기 상부 판넬의 높이 방향으로 이동하는 변위를 측정하는 Z축 리니어 스케일을 더 포함하는 진공 증착 시스템.
제13항에 있어서,
상기 Z축 모션부는,
상기 상부 판넬의 하부에서 상기 상부 판넬과 결합되는 Z축 모션블록;
상기 Z축 모션블록의 하부에서 상기 상부 판넬의 높이 방향과 경사를 가지도록 상기 Z축 모션블록과 슬라이딩 결합되어 상기 Z축 모션블록을 상기 상부 판넬의 높이 방향으로 이동시키는 Z축 LM가이드;
회전 운동을 직선 운동으로 변환하며 상기 Z축 LM가이드와 연결되어 상기 Z축 LM가이드를 상기 상부 판넬의 길이 방향으로 이동시키는 제3 볼 스크류;
상기 제3 볼 스크류의 회전축의 길이 방향으로 회전축의 길이를 보상하는 제4 스플라인;
상기 제3 볼 스크류와 상기 제4 스플라인의 회전축을 결합시키며 회전축의 틸트 각을 보상하는 제1 플렉시블 커플링; 및
상기 제4 스플라인과 상기 Z축 구동부의 회전축을 결합시키며 회전축의 틸트 각을 보상하는 제2 플렉시블 커플링을 포함하는 진공 증착 시스템.
제18항에 있어서,
상기 Z축 구동부는,
회전 동력을 제공하는 제4 서보모터; 및
상기 진공 챔버의 외벽에 결합되며 상기 제4 서보모터와 연결되어 상기 진공 챔버 내의 상기 Z축 모션부에 동력을 전달하는 제4 피드스루를 포함하는 진공 증착 시스템.
제18항에 있어서,
상기 Z축 모션부는,
상기 제4 스플라인과 상기 제2 플렉시블 커플링 사이의 회전축에 마련되는 회전 베어링; 및
상기 회전 베어링을 지지하는 베어링 지지부가 마련되며 상기 진공 챔버 외벽의 내측면에 결합되는 지지 브라켓을 더 포함하는 진공 증착 시스템.