KR101530033B1 - 박막 증착 장치 - Google Patents

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Abstract

박막 증착 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 증착 장치는, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정챔버; 공정챔버 내부에 배치되어 기판을 향해 증착물질을 분사하는 증착물질소스유닛; 및 증착물질소스유닛으로부터 이격되고 증착물질소스유닛을 향하도록 배치되어 증착물질소스유닛을 모니터링하는 모니터링유닛을 포함한다.

Description

박막 증착 장치{THIN LAYERS DEPOSITION APPARATUS}
본 발명은, 박막 증착 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 공정챔버 내부의 증착물질소스유닛을 모니터링하여 노즐의 막힘 여부를 파악할 수 있는 박막 증착 장치에 관한 것이다.
일반적으로 기판이라 함은, 플라즈마 디스플레이(PDP, Plasma Display Panel), 액정디스플레이(LCD, Liquid Crystal Display) 및 유기EL(OLED, Organic Light Emitting Diodes)과 같은 평판표시소자(FPD, Flat Panel Display), 반도체용 웨이퍼(wafer), 포토 마스크용 글라스(glass) 등을 가리킨다.
여기서, 평판표시소자(FPD)로서의 기판과, 반도체용 웨이퍼로서의 기판은 상호간 재질적인 면이나, 용도 등에서 차이가 있지만, 기판들에 대한 일련의 처리 공정, 예를 들어 노광, 현상, 에칭, 스트립, 린스, 세정 등의 공정은 실질적으로 매우 흡사하며, 이 공정들이 순차적으로 진행됨으로써 기판이 제조된다.
그리고, 평판표시소자(FPD) 중에서 요즘에 각광받고 있는 유기전계발광표시장치(OLED, Organic Light Emitting Display)는 유기물의 자체 발광에 의해 컬러 화상을 구현하는 초경박형 표시장치로서, 낮은 전압에서 구동이 가능하고 얇은 박형으로 만들 수 있으며, 넓은 시야각과 빠른 응답 속도를 갖고 있고, 그 구조가 간단하면서 광효율이 높다는 점에서 차세대의 유망 디스플레이 장치로서 주목받고 있다.
이러한 OLED는 애노드와 캐소드 그리고, 애노드와 캐소드 사이에 개재된 유기막들을 포함하고 있는데, 여기서, 유기막들은 최소한 발광층을 포함하며, 발광층 이외에도 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 수송층, 전자주입층을 더 포함할 수 있다.
그리고, OLED는 유기막 특히, 발광층을 이루는 물질에 따라서 고분자 유기발광소자와 저분자 유기발광소자로 나누어질 수 있다.
또한, OLED에서 풀 칼라(full color)를 구현하기 위해서는 발광층을 패터닝해야 하는데, 대형 OLED를 제작하는 방식으로는 FMM(Fine Metal Mask, 이하 마스크라 함)을 이용한 직접 패터닝 방식과 LITI(Laser Induced Thermal Imaging) 공법을 적용한 방식, 컬러 필터(color filter)를 이용하는 방식 등이 있다.
그리고, OLED의 제조공정은 크게 패턴(Pattern) 형성 공정, 박막 증착 공정, 봉지 공정, 그리고 유기박막이 증착된 기판과 봉지 공정을 거친 기판을 붙이는 합착 공정이 있다.
여기서, 박막 증착 공정은 증착원에 구비된 증착물질을 기판에 부착시키는 공정으로, 증착원에는, 점 형상의 개구로부터 기체 분자를 분출함으로써 기체 분자를 기판에 부착시키는 포인트 소스형의 증착원과, 포인트 소스형의 증착원을 어레이 형상으로 복수 개 배치하는 것을 통해 실현되는 개구 또는 직사각형의 개구로부터 기체 분자를 분출함으로써 기체 분자를 기판에 부착시키는 리니어 소스형의 증착원이 존재하는데, 리니어 소스형의 증착원은 소스 어셈블리(source assembly)의 형태로 공정 챔버의 일측에 마련된다.
한편, 증착물질을 분사하는 증착원에는 분사노즐이 구비되어 있는데, 분사노즐에 노즐막힘이 발생되면 증착의 균일성을 유지할 수 없어 기판의 불량이 발생되는 문제점이 있다.
대한민국공개특허 공개번호:제10-2002-0086502호(공개일자:2002년11월18일)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 공정챔버 내부의 증착물질소스유닛을 모니터링하여 노즐의 막힘 여부를 파악할 수 있으며, 이를 통해, 기판 불량을 방지하여 생산성과 효율성을 향상시킬 수 있는 박막 증착 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정챔버; 상기 공정챔버 내부에 배치되어 상기 기판을 향해 증착물질을 분사하는 증착물질소스유닛; 및 상기 증착물질소스유닛으로부터 이격되고 상기 증착물질소스유닛을 향하도록 배치되어 상기 증착물질소스유닛을 모니터링하는 모니터링유닛을 포함하는 박막 증착 장치가 제공될 수 있다.
또한, 상기 모니터링유닛은, 상기 모니터링유닛에 묻게 되는 상기 증착물질을 가열하도록 가열유닛을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 증착물질소스유닛은, 상기 증착물질을 공급하는 증착물질공급유닛; 및 상기 증착물질공급유닛에 결합되며, 상기 기판을 향하도록 배치되어 상기 기판에 상기 증착물질을 분사하는 증착물질분사노즐을 포함할 수 있다.
또한, 상기 모니터링유닛은, 상기 증착물질소스유닛측을 향하도록 배치되는 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 증착물질분사노즐을 모니터링하는 카메라유닛; 및 상기 카메라유닛의 전면부에 배치되어 상기 하우징에 결합되는 견시창(見視窓)을 더 포함하며, 상기 가열유닛은, 상기 견시창의 표면에 묻어 있는 상기 증착물질을 증발시키도록 상기 견시창으로부터 이격되어 배치될 수 있다.
그리고, 상기 견시창은, 상기 하우징에 고정결합되는 제1견시창; 및 상기 제1견시창으로부터 이격되어 회전가능하게 배치되는 제2견시창을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2견시창의 일측에 배치되는 셔터유닛을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제2견시창의 타측에는, 상기 가열유닛이 이격되어 배치될 수 있다.
또한, 상기 가열유닛으로부터 발산되는 열이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해, 상기 가열유닛을 감싸도록 마련되는 리플렉터를 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 하우징과 상기 견시창 사이에 배치되는 쿨링플레이트를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 쿨링플레이트는 수냉식(水冷式) 또는 공냉식(空冷式)으로 마련될 수 있다.
그리고, 상기 견시창에 결합되어 상기 증착물질이 상기 견시창에 묻는 것을 방지하도록 마련되는 견시창쉴드를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 모니터링유닛은, 상기 증착물질소스유닛측을 향하도록 배치되는 하우징; 상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 증착물질분사노즐을 모니터링하는 카메라유닛; 및 상기 카메라유닛의 전면부에 배치되어 상기 하우징에 결합되되 내측홈이 형성되는 견시창(見視窓)을 더 포함하며, 상기 가열유닛은 상기 견시창에 형성된 상기 내측홈에 삽입될 수 있다.
그리고, 상기 가열유닛이 삽입된 상기 내측홈이 세라믹 몰딩되도록 마련될 수 있다.
또한, 상기 가열유닛이 삽입된 상기 내측홈에 배치되며, 상기 가열유닛으로부터 발산되는 열이 상기 견시창으로 반사되도록 마련되는 삽입배치반사판을 포함할 수 있다.
그리고, 상기 하우징과 상기 견시창 사이에 배치되며, 상기 가열유닛으로부터 발산되는 열이 상기 견시창으로 반사되도록 마련되는 사이배치반사판을 포함할 수 있다.
또한, 상기 하우징은 인바(Invar) 또는 스테인레스 스틸로 마련되어 상기 견시창에 결합될 수 있다.
본 발명의 실시예들은, 공정챔버 내부의 증착물질소스유닛을 모니터링하여 노즐의 막힘 여부를 파악할 수 있으며, 이를 통해, 기판 불량을 방지하여 생산성과 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치의 개략적인 구조도이다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치에서 셔터유닛이 폐쇄되어 있는 모니터링유닛의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치에서 셔터유닛이 개방되어 있는 모니터링유닛의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치에서 모니터링유닛의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치에서 모니터링유닛에 견시창쉴드가 결합된 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 박막 증착 장치에서 모니터링유닛의 개략적인 단면도이다.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
본 명세서에서 사용되는 '일측'과 '타측'의 용어는 특정된 측면을 의미할 수도 있고, 또는, 특정된 측면을 의미하는 것이 아니라 복수의 측면 중 임의의 측면을 일측이라 지칭하면, 이에 대응되는 다른 측면을 타측이라 지칭하는 것으로 이해되어질 수 있음을 밝혀 둔다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 '연결'이라는 용어는, 하나의 부재와 다른 부재를 직접 연결하는 경우뿐만 아니라 하나의 부재가 이음부재를 통해 다른 부재에 간접적으로 연결되는 경우도 포함됨을 밝혀 둔다.
본 명세서에서 사용되는 기판은 평면디스플레이용 기판을 의미하는데, 평면디스플레이란 LCD(Liquid Crystal Display), PDP(Plasma Display Panel) 및 OLED(Organic Light Emitting Diodes) 중 어떠한 것이 적용되어도 좋다.
다만, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해, OLED(Organic Light Emitting Diodes)용 유리기판을 단순히 기판으로 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치의 개략적인 구조도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치에서 셔터유닛이 폐쇄되어 있는 모니터링유닛의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치에서 셔터유닛이 개방되어 있는 모니터링유닛의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치에서 모니터링유닛의 단면도이며, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치에서 모니터링유닛에 견시창쉴드가 결합된 사시도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치(100)는, 기판(800)에 대한 증착 공정이 진행되는 공정챔버(200)와, 공정챔버(200) 내부에 배치되어 기판(800)을 향해 증착물질(900)을 분사하는 증착물질소스유닛(300)과, 증착물질소스유닛(300)으로부터 이격되고 증착물질소스유닛(300)을 향하도록 배치되어 증착물질소스유닛(300)을 모니터링하는 모니터링유닛(400)을 포함한다.
도 1을 참조하면, 공정챔버(200)는 기판(800)의 증착 공정이 진행되도록 마련된다. 즉, 공정챔버(200)에 기판(800)이 배치되면, 증착물질소스유닛(300)이 기판(800)을 향해 증착물질(900)을 분사하게 된다.
여기서, 공정챔버(200)의 내부는 기판(800)에 대한 증착 공정이 신뢰성 있게 진행될 수 있도록 진공 분위기를 형성한다.
이를 위해, 공정챔버(200)의 일측에는 공정챔버(200)의 내부를 진공 분위기로 유지하기 위한 수단으로서 진공 펌프(미도시)가 연결될 수 있다. 여기서, 진공 펌프(미도시)는 소위, 터보 펌프일 수 있다.
도 1을 참조하면, 증착물질소스유닛(300)은 공정챔버(200) 내부에 배치되어 기판(800)을 향해 증착물질(900)을 분사하도록 마련된다.
여기서, 본 실시예의 경우, 기판(800)이 증착물질소스유닛(300)의 상측에 수평으로 배치되고 증착물질소스유닛(300)으로부터 상측의 기판(800)을 향하여 증착물질(900)을 분사하는 것을 통해 증착 공정이 진행되는 수평식 상향 증착 방식이 제시되고 있다.
하지만, 기판(800)을 비롯하여 마스크 등의 구성들이 수직하게 또는 비스듬히 경사지게 세워져 배치된 후 증착되는 수직식 증착 방식에 대해서도 본 발명의 권리범위가 적용될 수 있을 것이다.
그리고, 증착물질소스유닛(300)은 증착물질공급유닛(310)과, 증착물질분사노즐(320)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1을 참조하면, 증착물질공급유닛(310)은 증착물질분사노즐(320)에 결합되어 증착물질분사노즐(320)로 증착물질(900)을 공급하도록 마련된다.
그리고, 증착물질분사노즐(320)은 증착물질공급유닛(310)에 결합되어 기판(800)을 향하도록 배치되며, 기판(800)에 증착물질(900)을 분사하도록 마련된다. 그런데, 증착물질분사노즐(320)을 통해 증착물질(900)이 분사되므로 증착물질분사노즐(320)에는 공정에 사용되지 못한 증착물질(900)이 남아 있을 수 있으며, 이에 의해, 증착물질분사노즐(320)이 막힐 수 있다.
여기서, 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치(100)는 모니터링유닛(400)을 구비하여 증착물질분사노즐(320)의 막힘 여부를 파악할 수 있는 바, 이하, 이에 대해 상세히 설명한다.
도 1을 참조하면, 모니터링유닛(400)은 증착물질분사노즐(320)의 막힘 여부를 파악할 수 있도록, 증착물질소스유닛(300)으로부터 이격되어 증착물질소스유닛(300)을 향하도록 배치될 수 있다.
즉, 모니터링유닛(400)을 통해 실시간 또는 필요시마다 증착물질분사노즐(320)을 모니터링하게 되어 증착물질분사노즐(320)에 노즐 막힘을 파악할 수 있게 된다.
여기서, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 모니터링유닛(400)은 하우징(410)과, 카메라유닛(420)과, 견시창(見視窓,430)을 포함하여 구성될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 모니터링유닛(400)에서 하우징(410)은 증착물질소스유닛(300)측을 향하도록 배치될 수 있다.
여기서, 하우징(410)은 공정챔버(200) 외부에 배치될 수도 있고, 또는, 하우징(410)의 일부가 공정챔버(200) 외부에 배치되고, 하우징(410)의 나머지 부분은 공정챔버(200) 내부에 배치되도록 마련될 수도 있다.
그리고, 도 4를 참조하면, 카메라유닛(420)은 하우징(410) 내부에 설치되며, 증착물질분사노즐(320)을 모니터링하도록 마련될 수 있다. 그리고, 카메라유닛(420)은 초점이 증착물질분사노즐(320)을 향하도록 기울기의 조절이 가능하게 마련될 수 있다.
즉, 하우징(410)이 증착물질소스유닛(300)측을 향하도록 배치된 후 하우징(410) 내부에 설치되어 있는 카메라유닛(420)의 기울기를 조절하여 카메라유닛(420)의 초점이 증착물질분사노즐(320)에 맞추어지도록 마련될 수 있다.
여기서, 도 1을 참조하면, 카메라유닛(420)이 단수로 배치되어 있지만, 카메라유닛(420)의 개수는 이에 한정되는 것은 아니며, 증착물질소스유닛(300)을 고려하여 필요에 따라 복수로 배치될 수 있다.
그리고, 견시창(430)은 카메라유닛(420)의 전면부에 배치되어 하우징(410)에 결합되도록 마련될 수 있다. 여기서, 전면부는 카메라유닛(420)의 렌즈가 향하는 방향을 의미할 수 있다.
한편, 하우징(410)이 공정챔버(200)의 외부에 배치되고, 견시창(430)이 공정챔버(200)의 외부공간과 내부공간을 연결하는 부분에 설치되어 하우징(410)에 연결되는 경우, 하우징(410) 내부에 설치된 카메라유닛(420)이 견시창(430)을 통해 공정챔버(200) 내부의 증착물질분사노즐(320)을 모니터링하게 된다.
여기서, 공정챔버(200)에서 증착 공정이 진행되는 경우, 기판(800)에 증착되지 못한 증착물질(900)은 공정챔버(200) 내부의 다양한 부분에 묻게 되는데, 증착물질소스유닛(300)을 향하도록 배치되어 있는 이러한 증착물질(900)이 모니터링유닛(400)의 견시창(430)에 묻게 되면 증착물질분사노즐(320)의 모니터링이 방해를 받을 수 있다.
따라서, 견시창(430)에 묻게 되는 증착물질(900)을 제거하거나 또는 견시창(430)에 증착물질(900)이 묻는 것을 방지하는 것이 모니터링에 유리하다.
이를 위해, 증착공정 진행 후 견시창(430)에 묻은 증착물질(900)을 제거할 수도 있고, 또는, 모니터링유닛(400)에 셔터유닛(450)을 설치하여 모니터링시에는 셔터유닛(450)을 개방하고 모니터링을 하지 않는 경우에는 셔터유닛(450)을 폐쇄하도록 마련될 수도 있다.
그리고, 모니터링유닛(400)의 견시창(430)에 묻게 되는 증착물질(900)을 가열하여 제거할 수 있도록, 모니터링유닛(400)의 일측에 가열유닛(440)을 배치할 수도 있다.
즉, 가열유닛(440)은 견시창(430)으로부터 이격되어 배치되며, 견시창(430)으로 열을 전달하여 견시창(430)의 표면에 묻어 있는 증착물질(900)을 증발시키는데, 여기서, 가열유닛(440)은 시스 히터(sheath heater) 또는 할로겐 히터로 마련될 수 있다.
한편, 견시창(430)은 하나로 마련될 수도 있고, 또는, 복수로 마련되어 각각 배치될 수도 있다.
견시창(430)이 복수로 마련되는 경우, 예를 들어, 2개로 마련되는 경우를 고려하면, 견시창(430)은 하우징(410)에 고정결합되는 제1견시창(431)과, 제1견시창(431)으로부터 이격되어 배치되는 제2견시창(432)으로 마련될 수 있다(도 3 및 도 4 참조).
여기서, 도 4를 참조하면, 제2견시창(432)은 회전축(433)에 연결되어 회전가능하게 마련될 수 있는데, 이는, 제2견시창의 일측(432a)에 증착물질(900)이 묻게 되면 제2견시창(432)을 회전하여 가열유닛(440)으로 이동 후 제2견시창(432)에 묻은 가열물질을 증발시키기 위함이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여 이에 대해 설명하면, 도 4를 기준으로 좌측에는 카메라유닛(420)이 하우징(410) 내부에 설치되어 있고, 카메라유닛(420)의 우측에 제1견시창(431)이 설치되며, 제1견시창(431)의 우측에 제2견시창(432)이 설치되어 있다.
그리고, 제2견시창의 일측(432a)에는 셔터유닛(450)이 배치되고, 제2견시창의 타측(432b)에는 가열유닛(440)이 이격되어 배치될 수 있다.
우선, 셔터유닛(450)이 폐쇄되어 있는 경우(도 2 및 도 4 참조), 셔터유닛(450)은 제2견시창(432)에 증착물질(900)이 묻게 되는 것을 방지한다.
그리고, 셔터유닛(450)이 개방되면(도 3 참조), 카메라유닛(420)은 제1견시창(431)과 제2견시창(432)의 겹쳐져서 공통되는 부분, 즉, 제1견시창(431)과 제2견시창의 일측(432a)을 통해 증착물질분사노즐(320)을 모니터링하게 된다(도 4 참조).
이때, 셔터유닛(450)이 개방되어 있으므로 제2견시창의 일측(432a)에 증착물질(900)이 묻을 수 있으며, 소정의 시간이 경과하면 제2견시창의 일측(432a)에 묻은 증착물질(900)로 인해 증착물질분사노즐(320)을 모니터링하는 것이 방해받게 된다.
이 경우, 제2견시창(432)은 회전축(433)을 중심으로 회전하게 되는데, 증착물질(900)이 묻은 제2견시창의 일측(432a)은 회전을 통해 가열유닛(440)에 근접하게 위치하게 되고, 증착물질(900)이 묻지 않은 제2견시창의 타측(432b)은 회전을 통해 제1견시창(431)과 겹쳐져서 공통되는 부분에 위치하게 된다(미도시).
여기서, 제2견시창의 타측(432b)에는 증착물질(900)이 묻어 있지 않으므로, 카메라유닛(420)은 제1견시창(431)과 제2견시창의 타측(432b)을 통해 증착물질분사노즐(320)을 계속 모니터링할 수 있게 된다(미도시).
그리고, 증착물질(900)이 묻은 제2견시창의 일측(432a)은 가열유닛(440)에 근접하게 배치되므로, 가열유닛(440)으로부터 발생되는 열에 의해 증착물질(900)이 증발된다(미도시).
여기서, 제1견시창(431)에 근접하게 위치하고 있는 제2견시창의 타측(432b)에 증착물질(900)이 묻게 되면, 다시 제2견시창(432)을 회전하게 된다.
이 경우, 가열유닛(440)에 의해 증착물질(900)이 증발된 제2견시창의 일측(432a)이 제1견시창(431)에 근접하게 위치하므로, 제1견시창(431)과 제2견시창의 일측(432a)을 통해 증착물질분사노즐(320)을 계속 모니터링하게 된다.
그리고, 증착물질(900)이 묻어 있는 제2견시창의 타측(432b)은 가열유닛(440)에 근접하게 배치되어 가열유닛(440)에서 발생되는 열에 의해 증착물질(900)이 증발된다.
즉, 제2견시창(432)이 회전가능하게 마련되는 것을 통해 제2견시창(432)에서 증착물질(900)이 묻은 부분은 가열유닛(440)측으로 근접하게 회전시켜 증착물질(900)을 증발시키며, 증착물질(900)이 묻지 않은 부분을 통해 증착물질분사노즐(320)을 계속 모니터링할 수 있다.
이에 의해, 증착물질분사노즐(320)의 막힘 여부를 파악할 수 있으며, 이를 통해, 기판(800) 불량을 방지하여 생산성과 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 리플렉터(460)는 가열유닛(440)을 감싸도록 마련되어 가열유닛(440)으로부터 발산되는 열이 외부로 유출되는 것을 방지한다.
여기서, 리플렉터(460)는 스테인레스 스틸 재질로 마련될 수 있으며, 가열유닛(440)으로부터 발산되어 리플렉터(460)로 이동되는 열이 제2견시창(432)측으로 전달되도록, 열을 반사시킨다.
이에 의해, 제2견시창(432)에 묻어 있는 증착물질(900)의 증발이 용이하고 원활하게 진행될 수 있는 효과가 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 쿨링플레이트(470)는 하우징(410)과 견시창(430) 사이에 배치될 수 있다.
전술한 하우징(410) 내부에는 셔터유닛(450)을 구동하기 위한 모터 등의 구동유닛(451)과, 제2견시창(432)을 회전시키기 위한 모터 등의 구동유닛(434)이 설치될 수 있고, 하우징(410)과 공정챔버(200) 사이는 진공과 대기를 구분하기 위해 오링 등으로 실링(sealing) 처리가 될 수 있다.
여기서, 이러한 오링 등의 실링 부재는 고무재질로 마련될 수 있는데, 가열유닛(440)으로부터 발생된 열이 오링 등으로 전달되면 고무재질이 변성되어 실링 역할을 하지 못하게 될 수 있다.
따라서, 하우징(410)과 견시창(430) 사이에 쿨링플레이트(470)를 배치하여 가열유닛(440)으로부터 발생된 열이 하우징(410)으로 전달되는 것을 방지하며, 이에 의해, 실링 부재의 열변형을 방지할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 쿨링플레이트(470)는 수냉식(水冷式) 또는 공냉식(空冷式)으로 마련될 수 있다.
즉, 쿨링플레이트(470) 내부에 물 또는 공기가 흐르는 파이프가 배치되고, 파이프를 통해 물 또는 공기가 쿨링플레이트(470)의 내부를 흐르면서 쿨링플레이트(470)를 식히게 된다.
다만, 전술한 방식은 하나의 예시일 뿐이며, 물 또는 공기를 이용하여 쿨링플레이트(470)를 냉각시킬 수 있는 다양한 구조의 방식이 적용될 수 있다.
한편, 실링 부재가 내열성으로 마련되는 경우에는 쿨링플레이트(470)를 설치되지 않을 수도 있고, 또는 쿨링플레이트(470)가 스테인테스 스틸 재질로 마련되어 가열유닛(440)으로부터 발생된 열이 하우징(410)측으로 전달되지 못하도록 열전달의 방지 역할을 하도록 마련될 수도 있다.
도 5를 참조하면, 견시창쉴드(500)는 견시창(430)에 결합되어 증착물질(900)이 견시창(430)에 묻는 것을 방지하도록 마련된다.
즉, 증착물질(900)이 견시창(430)의 측면으로부터 유입될 수 있는 가능성을 차단하기 위해, 견시창쉴드(500)는 견시창(430)을 둘러싸도록 마련된다.
이하, 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치(100)에서 공정챔버(200) 내부의 증착물질소스유닛(300)을 모니터링하여 증착물질분사노즐(320)의 막힘 여부를 파악할 수 있는 작용 및 효과에 대해 설명한다.
도 1을 참조하면, 모니터링유닛(400)은 증착물질소스유닛(300)을 모니터링하도록 마련되는데, 카메라유닛(420)이 견시창(430)을 통해 증착물질분사노즐(320)의 막힘 여부를 모니터링하게 된다.
여기서, 도 2 내지 도 4를 참조하면, 견시창(430)은 제1견시창(431)과 제2견시창(432)으로 구성될 수 있고, 제2견시창의 일측(432a)에는 셔터유닛(450)이 설치될 수 있는데, 셔터유닛(450)이 개방되면, 카메라유닛(420)은 제1견시창(431)과 제2견시창(432)을 통해 증착물질분사노즐(320)을 모니터링한다.
그리고, 셔터유닛(450)의 개방 후 제2견시창의 일측(432a)에 증착물질(900)이 묻게 되면, 제2견시창(432)이 회전축(433)을 중심으로 회전하게 되며, 증착물질(900)이 묻지 않은 제2견시창의 타측(432b)이 제1견시창(431)에 근접하게 된다.
즉, 카메라유닛(420)은 제1견시창(431)과 제2견시창의 타측(432b)을 통해 증착물질분사노즐(320)을 모니터링하게 된다.
그리고, 증착물질(900)이 묻어 있는 제2견시창의 일측(432a)은 가열유닛(440)에 근접하게 배치되며, 가열유닛(440)으로부터 발산되는 열이 제2견시창의 일측(432a)에 묻어 있는 증착물질(900)을 가열하여 증발시키므로, 제2견시창의 일측(432a)에 묻어 있는 증착물질(900)은 제거될 수 있게 된다.
이후, 제2견시창의 타측(432b)에 증착물질(900)이 묻게 되면, 다시 제2견시창(432)을 회전하며, 증착물질(900)이 제거된 제2견시창의 일측(432a)이 제1견시창(431)에 근접하게 배치되어, 카메라유닛(420)은 제1견시창(431)과 제2견시창의 일측(432a)을 통해 증착물질분사노즐(320)을 모니터링하게 된다.
그리고, 제2견시창의 타측(432b)은 가열유닛(440)에 근접하게 배치되므로, 제2견시창의 타측(432b)에 묻어 있는 증착물질(900)이 증발될 수 있게 된다.
즉, 제2견시창(432)을 회전시키면서 카메라유닛(420)은 증착물질분사노즐(320)을 모니터링하여 증착물질분사노즐(320)의 막힘 여부를 파악할 수 있으며, 이를 통해, 기판(800) 불량을 방지하여 생산성과 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 박막 증착 장치(100)에서 모니터링유닛의 개략적인 단면도이다.
이하, 본 발명의 제2실시예에 따른 박막 증착 장치(100)에서 공정챔버(200) 내부의 증착물질소스유닛(300)을 모니터링하여 증착물질분사노즐(320)의 막힘 여부를 파악할 수 있는 작용 및 효과에 대해 설명하되, 본 발명의 제1실시예에 따른 박막 증착 장치(100)에서 설명한 내용과 공통되는 부분은 전술한 설명으로 대체한다.
도 6을 참조하면, 모니터링유닛(400)은 증착물질소스유닛(300)측을 향하도록 배치되는 하우징(410)과, 하우징(410) 내부에 설치되며 증착물질분사노즐(320)을 모니터링하는 카메라유닛(420)과, 카메라유닛(420)의 전면부에 배치되어 하우징(410)에 결합되되 내측홈(436)이 형성되는 견시창(430)을 포함하여 구성될 수 있다.
전술한 바와 같이, 전면부는 카메라유닛(420)의 렌즈가 향하는 방향을 의미할 수 있다.
여기서, 가열유닛(440)은 견시창(430)에 형성된 내측홈(436)에 삽입되어 설치될 수 있다. 그리고, 카메라유닛(420)은 견시창(430)의 중심부를 통해 증착물질분사노즐(320)을 모니터링할 수 있다.
여기서, 가열유닛(440)이 견시창(430)에 직접 열을 제공하면, 가열유닛(440)으로부터 제공된 열이 전도에 의해 견시창(430)의 중심부로 전달되며, 견시창(430)의 중심부에 묻어 있는 증착물질(900)을 증발시켜 제거한다.
즉, 견시창(430)에 증착물질(900)이 묻게 되더라도, 견시창(430)에 형성된 내측홈(436)에 삽입되어 있는 가열유닛(440)으로부터 전도되는 열이 견시창(430)의 중심부에 전달되면, 견시창(430)의 중심부에 묻어 있는 증착물질(900)이 증발되며, 이에 의해, 카메라유닛(420)은 계속해서 증착물질분사노즐(320)을 모니터링할 수 있게 된다.
도 6을 참조하면, 가열유닛(440)이 삽입된 내측홈(436)은 세라믹 몰딩되게 마련될 수 있다.
즉, 세라믹 몰딩에 의해 내측홈(436)에 가열유닛(440)이 삽입된 후 가열유닛(440)의 변형이 방지되고, 또한, 열 전도도를 높여 열효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
그리고, 도 6을 참조하면, 삽입배치반사판(600)은 가열유닛(440)이 삽입된 내측홈(436)에 배치되며, 가열유닛(440)으로부터 발산되는 열이 견시창(430)으로 반사되도록 마련된다.
즉, 내측홈(436)에 삽입된 가열유닛(440)으로부터 발산되는 열은 견시창(430)의 중심부에도 전달되지만, 견시창(430)의 중심부 이외의 부분으로도 전달된다.
여기서, 삽입배치반사판(600)은, 가열유닛(440)으로부터 발산된 후 견시창(430)의 중심부 이외의 부분으로 전달되는 열을 반사하며, 반사된 열이 견시창(430)의 중심부로 전도되도록 마련된다.
그리고, 도 6을 참조하면, 사이배치반사판(700)은 하우징(410)과 견시창(430) 사이에 배치되며, 가열유닛(440)으로부터 발산되는 열이 견시창(430)으로 반사되도록 마련된다.
특히, 견시창(430)의 증착물질(900)이 묻어있는 부분 중에서 견시창(430)의 중심부로 열을 반사시키는데, 사이배치판사판을 통해 반사되는 열은 견시창(430)의 중심부로 복사를 통해 전달될 수 있으며, 견시창(430)의 중심부에 묻어 있는 증착물질(900)을 증발시킨다.
그리고, 카메라유닛(420)이 견시창(430)의 중심부를 통해 증착물질분사노즐(320)을 모니터링할 수 있게 된다.
여기서, 사이배치반사판(700)은 기울기가 조절가능하도록 마련될 수 있는데, 가열유닛(440)으로부터 발산되는 열이 견시창(430)의 중심부로 전달되도록 사이배치반사판(700)의 기울기를 적절히 조절할 수 있다.
한편, 하우징(410)은 인바(Invar) 또는 스테인레스 스틸로 마련되어 견시창(430)에 결합될 수 있다.
즉, 전술한 바와 같이, 가열유닛(440)으로부터 발산되는 열이 하우징(410)에 결합되어 있는 실링부재를 변성시킬 가능성이 있다. 이를 방지하기 위해, 하우징(410)이 인바(Invar) 또는 스테인레스 스틸의 금속으로 마련되어 메탈 실링을 하게 된다.
그리고, 인바(Invar) 또는 스테인레스 스틸의 금속은 견시창(430)에 브레이징(Brazing)방식에 의해 결합될 수 있다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 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 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100 : 박막 증착 장치 200 : 공정챔버
300 : 증착물질소스유닛 310 : 증착물질공급유닛
320 : 증착물질분사노즐 400 : 모니터링유닛
410 : 하우징 420 : 카메라유닛
430 : 견시창 431 : 제1견시창
432 : 제2견시창 433 : 회전축
436 : 내측홈 440 : 가열유닛
450 : 셔터유닛 460 : 리플렉터
470 : 쿨링플레이트 500 : 견시창쉴드
600 : 삽입배치반사판 700 : 사이배치반사판
800 : 기판 900 : 증착물질

Claims (16)

  1. 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정챔버;
    상기 공정챔버 내부에 배치되어 상기 기판을 향해 증착물질을 분사하는 증착물질소스유닛; 및
    상기 증착물질소스유닛으로부터 이격되고 상기 증착물질소스유닛을 향하도록 배치되어 상기 증착물질소스유닛을 모니터링하는 모니터링유닛을 포함하고,
    상기 모니터링유닛은, 상기 모니터링유닛에 묻게 되는 상기 증착물질을 가열하도록 가열유닛을 포함하되,
    상기 모니터링유닛은,
    상기 증착물질소스유닛측을 향하도록 배치되는 하우징;
    상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 증착물질소스유닛을 모니터링하는 카메라유닛; 및
    상기 카메라유닛의 전면부에 배치되어 상기 하우징에 결합되는 견시창(見視窓)을 더 포함하며,
    상기 가열유닛은, 상기 견시창의 표면에 묻어 있는 상기 증착물질을 증발시키도록 상기 견시창으로부터 이격되어 배치되되,
    상기 견시창은,
    상기 하우징에 고정결합되는 제1견시창; 및
    상기 제1견시창으로부터 이격되며, 회전축에 연결되어 회전가능하게 배치되는 제2견시창을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 증착물질소스유닛은,
    상기 증착물질을 공급하는 증착물질공급유닛; 및
    상기 증착물질공급유닛에 결합되며, 상기 기판을 향하도록 배치되어 상기 기판에 상기 증착물질을 분사하는 증착물질분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2견시창의 일측에 배치되는 셔터유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2견시창의 타측에는, 상기 가열유닛이 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 가열유닛으로부터 발산되는 열이 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해, 상기 가열유닛을 감싸도록 마련되는 리플렉터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 견시창 사이에 배치되는 쿨링플레이트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 쿨링플레이트는 수냉식(水冷式) 또는 공냉식(空冷式)으로 마련되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  11. 제1항, 제3항 및 제6항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 견시창에 결합되어 상기 증착물질이 상기 견시창에 묻는 것을 방지하도록 마련되는 견시창쉴드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  12. 기판에 대한 증착 공정이 진행되는 공정챔버;
    상기 공정챔버 내부에 배치되어 상기 기판을 향해 증착물질을 분사하는 증착물질소스유닛; 및
    상기 증착물질소스유닛으로부터 이격되고 상기 증착물질소스유닛을 향하도록 배치되어 상기 증착물질소스유닛을 모니터링하는 모니터링유닛을 포함하고,
    상기 모니터링유닛은, 상기 모니터링유닛에 묻게 되는 상기 증착물질을 가열하도록 가열유닛을 포함하되,
    상기 모니터링유닛은,
    상기 증착물질소스유닛측을 향하도록 배치되는 하우징;
    상기 하우징 내부에 설치되며, 상기 증착물질소스유닛을 모니터링하는 카메라유닛; 및
    상기 카메라유닛의 전면부에 배치되어 상기 하우징에 결합되되 내측홈이 형성되는 견시창(見視窓)을 더 포함하며,
    상기 가열유닛은 상기 견시창에 형성된 상기 내측홈에 삽입되되,
    상기 가열유닛이 삽입된 상기 내측홈에 배치되며, 상기 가열유닛으로부터 발산되는 열이 상기 견시창으로 반사되도록 마련되는 삽입배치반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 가열유닛이 삽입된 상기 내측홈이 세라믹 몰딩되도록 마련되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  14. 삭제
  15. 제12항에 있어서,
    상기 하우징과 상기 견시창 사이에 배치되며, 상기 가열유닛으로부터 발산되는 열이 상기 견시창으로 반사되도록 마련되는 사이배치반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은 인바(Invar) 또는 스테인레스 스틸로 마련되어 상기 견시창에 결합되는 것을 특징으로 하는 박막 증착 장치.
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