KR101688398B1 - 기판 증착 시스템 - Google Patents

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KR101688398B1 KR1020150072813A KR20150072813A KR101688398B1 KR 101688398 B1 KR101688398 B1 KR 101688398B1 KR 1020150072813 A KR1020150072813 A KR 1020150072813A KR 20150072813 A KR20150072813 A KR 20150072813A KR 101688398 B1 KR101688398 B1 KR 101688398B1
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Abstract

본 발명의 실시예에 따른 기판 증착 시스템은, 기판에 유기 전계 발광 소자를 형성하기 위한 기판 증착 시스템에 대한 것으로서, 트랜스퍼 모듈 챔버; 및 트랜스퍼 모듈 챔버를 중심으로 둘레 방향을 따라 배치되며, 트랜스퍼 모듈 챔버로부터 기판을 이송 받아 기판에 대한 증착 공정 및 경화 공정을 실행하는 클러스터 타입의 공정 챔버;를 포함하며, 공정 챔버는, 2개의 기판이 병렬로 배치 가능하며 가운데 영역에 공간을 구획하기 위한 구획벽이 구비되는 챔버 하우징; 챔버 하우징의 각 공간 내에서 기판을 파지하는 척킹부; 및 챔버 하우징 내에서 기판의 일 방향을 따라 이동하며 기판에 유기물을 분사하여 기판에 유기물을 증착시키고 다시 타 방향을 따라 이송하며 기판에 증착된 유기물을 경화시키는 처리 모듈;을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 처리 모듈의 왕복 이동에 의해서 기판의 증착 공정뿐만 아니라 경화 공정도 같이 이루어질 수 있어 기판에 대한 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.

Description

기판 증착 시스템{Substrate deposition System}
기판 증착 시스템 및 그의 기판 증착 방법이 개시된다. 보다 상세하게는, 처리 모듈의 왕복 이동에 의해서 기판의 증착 공정뿐만 아니라 경화 공정도 같이 이루어질 수 있어 기판에 대한 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 기판 증착 시스템 및 그의 기판 증착 방법이 개시된다.
유기 전계 발광소자(OLED, Organic Luminescence Emitting Device)는 형광성 유기화합물에 전류가 흐르면 빛을 내는 전계 발광 현상을 이용하여 스스로 빛을 내는 자발광소자로서, 비발광소자에 빛을 가하기 위한 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량이고 박형의 평판표시장치를 제조할 수 있다. 이러한 유기 전계 발광소자를 이용한 평판표시소자는 응답속도가 빠르며, 시야각이 넓어 차세대 표시장치로서 대두되고 있다.
유기 전계 발광소자는 애노드 및 캐소드 전극을 제외한 나머지 유기층인 정공주입층, 정공수송층, 발광층, 전자수송층, 전자주입층 등이 유기 박막으로 되어 있고, 이러한 유기 박막은 진공 열증착 방법으로 기판 상에 증착된다.
여기서 진공 열증착 방법에 의해 유기 박막이나 금속 박막을 형성하기 위한 장비 시스템으로는, 클러스터형 증착 시스템이 인라인 증착 시스템이 적용되고 있다.
클러스터형 증착 시스템은, 예를 들면 대한민국특허 출원번호 제10-2007-0063691호에 기재된 것처럼, 여러 유기 박막을 형성하기 위하여 복수의 진공 챔버를 클러스터형으로 만들어서 기판에 대한 유기 박막을 증착하는 방식이며 인라인 증착 시스템은 복수의 공정 챔버를 일렬로 배열한 상태에서 복수의 기판을 셔틀에 각각 장착하여 연속적으로 이송시키면서 증착 공정을 수행하는 것이다.
진공 열증착 방법은 진공의 챔버 내에 기판을 이송시키고 일정 패턴이 형성된 마스크를 이송된 기판에 정렬시킨 후 유기물 용기로부터 모노머 형태의 액체 유기물을 증발기로 이송시키고 증발기에서 이 액체 유기물을 기화시키면 기화된 유기물이 진공 챔버 내의 기판에 증착되는 것이다. 아울러 증착이 완료된 기판에 자외선을 조사하여 증착 물질을 경화시키는 공정도 이루어진다.
그런데, 종래의 증착 시스템에 있어서는, 기판에 대한 증착 공정과 경화 공정이 각각 개별적으로 이루어지기 때문에 공정에 어느 정도의 택트 타임(tact time)이 요구되는 한계가 있었다.
이에 기판을 증착한 후 경화까지 하는 공정에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 새로운 구조의 증착 장치의 개발이 요구된다.
본 발명의 실시예에 따른 목적은, 처리 모듈의 왕복 이동에 의해서 기판의 증착 공정뿐만 아니라 경화 공정도 같이 이루어질 수 있어 기판에 대한 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 기판 증착 시스템 및 그의 기판 증착 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 다른 목적은, 처리 모듈의 스윙 이동 구조로 인해서 하나의 구획 공간 내에 배치된 기판을 처리한 후 바로 이어서 다음의 구획 공간 내에 배치된 기판을 처리할 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있음은 물론 공정 챔버의 구조를 단순화할 수 있는 기판 증착 시스템 및 그의 기판 증착 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 기판 증착 시스템은, 기판에 유기 전계 발광 소자를 형성하기 위한 기판 증착 시스템에 대한 것으로서, 트랜스퍼 모듈 챔버; 및 상기 트랜스퍼 모듈 챔버를 중심으로 둘레 방향을 따라 배치되며, 상기 트랜스퍼 모듈 챔버로부터 기판을 이송 받아 상기 기판에 대한 증착 공정 및 경화 공정을 실행하는 클러스터 타입의 공정 챔버;를 포함하며, 상기 공정 챔버는, 2개의 기판이 병렬로 배치 가능하며 가운데 영역에 공간을 구획하기 위한 구획벽이 구비되는 챔버 하우징; 상기 챔버 하우징의 각 공간 내에서 상기 기판을 파지하는 척킹부; 및 상기 챔버 하우징 내에서 상기 기판의 일 방향을 따라 이동하며 상기 기판에 유기물을 분사하여 상기 기판에 유기물을 증착시키고 다시 타 방향을 따라 이송하며 상기 기판에 증착된 상기 유기물을 경화시키는 처리 모듈;을 포함하며, 이러한 구성에 의해서, 처리 모듈의 왕복 이동에 의해서 기판의 증착 공정뿐만 아니라 경화 공정도 같이 이루어질 수 있어 기판에 대한 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
일측에 따르면, 상기 처리 모듈은, 모듈본체; 상기 모듈본체에 장착되어 상기 기판으로 상기 유기물을 분사하는 유기물 분사부; 상기 모듈본체에 장착되어 상기 기판 방향으로 자외선을 조사하는 경화부; 및 상기 모듈본체에 장착되어 상기 모듈본체를 상기 챔버 하우징 내에서 왕복 이동시키는 이동부를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 이동부에 의해 상기 모듈본체는 상기 구획벽에 의해 구획된 상기 챔버 하우징의 하나의 구획 공간인 제1 구획 공간에서 다른 하나의 구획 공간인 제2 구획 공간으로 이동 가능하다.
일측에 따르면, 상기 이동부의 구동에 따라 상기 모듈본체가 상기 제1 구획 공간에서 상기 기판의 일 방향을 따라 이동할 때 상기 유기물 분사부로부터 상기 유기물이 분사되어 상기 기판에 대한 증착 공정이 실행되고, 이어서 상기 이동부의 구동에 따라 상기 제1 구획 공간에서 상기 기판의 타 방향을 따라 상기 모듈본체가 이동할 때 상기 경화부에 의해 상기 기판에 대한 경화 공정이 실행되고, 이어서 상기 이동부의 구동에 따라 상기 모듈본체가 상기 제2 구획 공간으로 이동한 다음 상기 이동부의 구동에 의해 상기 모듈본체가 상기 제2 구획 공간을 왕복 이동함에 따라 상기 제2 구획 공간에 배치된 다른 기판에 대한 증착 공정 및 경화 공정이 실행될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 챔버 하우징의 상기 제1 구획 공간 및 상기 제2 구획 공간이 상기 트랜스퍼 모듈 챔버의 가상의 기준점에 대해 방사 방향을 갖도록 상기 챔버 하우징이 형성될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 모듈본체 또는 상기 챔버 하우징의 내벽에는 상기 유기물 분사부로부터 분사되는 상기 유기물 중 상기 기판으로 향하지 않고 부유하는 일부의 유기물을 트래핑하는 컨파인먼트부가 구비될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 트랜스퍼 모듈 챔버는 복수 개 구비되고, 상기 트랜스퍼 모듈 챔버에는 복수 개의 상기 공정 챔버가 둘레를 따라 배치되고, 상기 트랜스퍼 모듈 챔버 간은 상기 기판을 버퍼링하는 버퍼 챔버로 연결될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 트랜스퍼 모듈 챔버의 둘레에는 상기 공정 챔버 내에서 상기 기판을 마스킹하기 위한 마스크가 적층되어 보관되는 마스크 스토커가 배치될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 기판 증착 시스템의 기판 증착 방법은, 상기 트랜스퍼 모듈로부터 상기 기판을 2개의 구획 공간을 구비하는 상기 챔버 하우징의 제1 구획 공간 또는 제2 구획 공간으로 인입하는, 기판 인입 단계; 및 상기 처리 모듈의 구동에 의해 상기 제1 구획 공간 또는 상기 제2 구획 공간 내에 인입된 상기 기판에 대하여 증착 및 경화 공정을 실행하는, 증착 및 경화 단계;를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 상기 증착 및 경화 단계를 마친 후 상기 처리 모듈은 상기 제2 구획 공간으로 이동하여 상기 제2 구획 공간 내에 배치되는 상기 기판에 대한 증착 및 경화 단계를 실행하며, 상기 제2 구획 공간에서 상기 기판에 대한 증착 및 경화 단계 시, 상기 제1 구획 공간 내의 증착 및 경화가 완료된 상기 기판은 상기 트랜스퍼 모듈 챔버로 이송되고 새로운 기판이 상기 제1 구획 공간으로 인입될 수 있다.
일측에 따르면, 상기 처리 모듈은, 모듈본체; 상기 모듈본체에 장착되어 상기 기판으로 상기 유기물을 분사하는 유기물 분사부; 상기 모듈본체에 장착되어 상기 기판 방향으로 자외선을 조사하는 경화부; 및 상기 모듈본체에 장착되어 상기 모듈본체를 상기 챔버 하우징 내에서 왕복 이동시키는 이동부를 포함하며, 상기 증착 및 경화 단계는, 상기 이동부의 구동에 의해 상기 모듈본체를 상기 기판의 일 방향으로 이동하며 상기 유기물 분사부로부터 유기물을 분사하여 상기 기판에 유기물을 증착시키는, 증착 단계; 및 상기 이동부의 구동에 의해 상기 모듈본체를 상기 기판의 타 방향으로 이동하며 상기 경화부로부터 자외선을 조사하여 상기 기판에 증착된 유기물을 경화시키는, 경화 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 처리 모듈의 왕복 이동에 의해서 기판의 증착 공정뿐만 아니라 경화 공정도 같이 이루어질 수 있어 기판에 대한 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 처리 모듈의 스윙 이동 구조로 인해서 하나의 구획 공간 내에 배치된 기판을 처리한 후 바로 이어서 다음의 구획 공간 내에 배치된 기판을 처리할 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있음은 물론 공정 챔버의 구조를 단순화할 수 있다,
도 1은 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 클러스터 타입의 공정 챔버의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 공정 챔버 내에서 처리 모듈에 의해 기판이 증착되고 경화되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 평면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 적용에 관하여 상세히 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 태양(aspects) 중 하나이며, 하기의 기술(description)은 본 발명에 대한 상세한 기술(detailed description)의 일부를 이룬다.
다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 공지된 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.
도 1은 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 클러스터 타입의 공정 챔버의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3a 및 도 3b는 도 2에 도시된 공정 챔버 내에서 처리 모듈에 의해 기판이 증착되고 경화되는 과정을 개략적으로 나타낸 도면이며, 도 4는 도 3의 평면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착 시스템(100)은, 직사각 타입의 기판(W, 도 2 참조)에 유기 전계 발광 소자(OLED, Organic Luminescence Emitting Device)를 형성하기 위한 증착 시스템(100)으로서, 서로 이격되어 연속적으로 배치되는 복수 개의 트랜스퍼 모듈 챔버(10, 10a, 10b)와, 트랜스퍼 모듈 챔버(10, 10a, 10b)들 사이에 구비되어 기판(W)에 대한 버퍼링을 수행하는 버퍼 챔버(30a, 30b)들과, 각 트랜스퍼 모듈 챔버에 각각 구비되어 기판(W)에 대한 증착 공정을 실행하는 공정 챔버(110, 110a, 110b)들을 포함할 수 있다.
도 1에 도시된 기판 증착 시스템(100)의 경우, 총 3개의 트랜스퍼 모듈 챔버(10, 10a, 10b)가 구비되고, 각각의 트랜스퍼 모듈 챔버(10, 10a, 10b)에 다른 증착 공정을 수행하는 공정 챔버(110, 110a, 110b)들이 구비되어 있다.
예를 들면, 도 1에서 가장 좌측에 구비되는 트랜스퍼 모듈 챔버(10b)의 경우 총 2개의 공정 챔버(110b)가 구비되고 아울러 마스크가 적층 보관되는 마스크 스토커(20b)가 구비되는데, 이들 공정 챔버(110b)에서는 박막트랜지스터 기판 상에 유기 EL을 증착하는 공정이 이루어질 수 있다.
가운데 트랜스퍼 모듈 챔버(10a)의 경우, 총 4개의 공정 챔버(110a)가 구비되는데, 이 공정 챔버(110a)에서는 유기 EL이 증착된 기판 상에 무기물(inorganic)을 증착하는 공정이 이루어질 수 있다.
그리고, 가장 우측에 구비되는 트랜스퍼 모듈 챔버(10)의 경우, 총 2개의 공정 챔버(110), 즉 본 발명의 일 실시예에 따른 공정 챔버(110)가 구비되고, 그에 인접하게 2개의 마스크 스토커(20)가 구비되어 마스크 교체가 필요한 경우 바로 공정 챔버(110)에 마스크를 제공할 수 있다. 기판(W)에 대한 증착 공정을 수행하는 경우, 대략적으로 어느 정도의 증착 공정 횟수가 차면 마스크를 교체해야 하는데, 본 실시예의 경우 공정 챔버(110)에 바로 인접하게 마스크를 보관한 마스크 스토커(20)가 있어서 마스크 교체를 신속하게 할 수 있다. 공정 챔버(110)에서는 무기물이 증착된 기판(W) 상에 유기물, 즉 폴리머(polymer)를 증착하는 공정이 이루어질 수 있다.
여기서, 기판(W) 상에 무기물, 유기물, 무기물을 교대로 증착함으로써 기판(W)에 대한 증착 공정이 이루어질 수 있다. 다만, 유기 전계 발광 소자의 각 유기층의 필요한 증착 정밀도에 따라 각 트랜스퍼 모듈 챔버(10, 10a, 10b)에 배치되는 공정 챔버(110, 110a, 110b)의 구성을 달리 할 수 있음은 당연하다.
한편, 버퍼 챔버(30a, 30b)는, 서로 인접한 트랜스퍼 모듈 챔버(10, 10a, 10b)를 연결하여 하나의 인라인(in-line) 시스템을 형성하도록 한다. 버퍼 챔버(30a, 30b)는, 도 1에 도시된 것처럼, 트랜스퍼 모듈(10, 10a, 10b) 사이에 배치되며, 기판(W)이 일시적으로 수용되어 트랜스퍼 모듈 챔버(10, 10a, 10b) 내에 구비되는 로봇암(미도시)이 기판(W)을 용이하게 이송할 수 있도록 한다.
한편, 이하에서는, 전술한 공정 챔버 중, 가장 우측의 트랜스퍼 모듈 챔버(10)에 배치되어 유기물을 증착하는 공정 챔버(110)에 대해서 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착 시스템(100)의 공정 챔버(110)는, 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 2개의 기판(W)이 병렬로 배치 가능하며 가운데 영역에 공간을 구획하는 구획벽(121)이 구비되는 챔버 하우징(120)과, 챔버 하우징(120)의 각 구획 공간(S1, S2)에서 증착 대상물인 기판(W)을 파지하는 척킹부(130)와, 챔버 하우징(120) 내에서 기판(W)의 일 방향을 따라 왕복 이동하며 기판(W)에 대한 증착 공정 및 경화 공정을 실행하는 처리 모듈(150)을 포함할 수 있다.
먼저 본 실시예의 챔버 하우징(120)은, 클러스터(cluster) 타입으로 내부 공간이 2개의 구획 공간(S1, S2), 즉 제1 구획 공간(S1)과 제2 구획 공간(S2)으로 구획된다. 챔버 하우징(120)의 가운데에 구획벽(121)이 설치되어 제1 구획 공간(S1)과 제2 구획 공간(S2)이 나뉘는데, 제1 구획 공간(S1)과 제2 구획 공간(S2)은 서로의 공정 시 영향을 받지 않도록 완전히 차단된 상태를 유지할 수 있다.
따라서, 제1 구획 공간(S1) 내에서 기판(W)에 대한 증착 및 경화 공정이 진행될 때 제2 구획 공간(S2)은 제1 구획 공간(S1) 내의 조건에 영향을 받지 않고, 아울러 반대의 경우에도 마찬가지이다.
한편, 챔버 하우징(120)은 공정 시 진공 상태를 유지함으로써 기판(W)에 대한 신뢰성 있는 공정이 진행될 수 있다.
도 2를 참조하면, 챔버 하우징(120)은 사각 형상을 갖는 2개의 구획 공간(S1, S2)이 맞닿는 형상을 갖는다. 이러한 구조로 인해 제1 구획 공간(S1) 및 제2 구획 공간(S2)이 트랜스퍼 모듈 챔버(10)의 가상의 기준점, 예를 들면 로봇암이 장착된 부분에 대해 방사 방향을 가질 수 있다(도 1 참조).
이러한 챔버 하우징(120)의 각 구획 공간(S1, S2) 내에는 각각 척킹부(130)가 승강 가능하게 구비된다. 척킹부(130)가 기판(W)을 파지한 상태에서 하강하면 얼라인부(미도시)에 의해 기판(W)이 얼라인되어 챔버 하우징(120)의 각 구획 공간(S1, S2) 내에서 기판(W)은 정확한 위치에 배치될 수 있다.
아울러, 챔버 하우징(120) 내에는 후술할 처리 모듈(150)의 유기물 분사부(151)를 통해 분사되는 유기물, 즉 모노머 중 기판(W)으로 향하지 못하고 챔버 하우징(120) 내에서 부유하는 모노머를 트래핑하는 컨파인먼트부(미도시)가 구비될 수 있다. 유기물이 기판(W)이 아닌 챔버 하우징(120) 내에 부유되는 경우 기판(W)에 대한 증착 공정의 신뢰성이 저하될 뿐만 아니라 챔버 하우징(120) 내부에 오염 문제가 발생될 수 있는데 본 실시예의 경우 유기물 중 일부(증착되지 못하고 부유하는 유기물)를 트래핑할 수 있어 이러한 문제 발생을 방지할 수 있다.
한편, 본 실시예의 처리 모듈(150)은, 도 2 내지 도 4에 도시된 것처럼, 모듈본체(153)와, 모듈본체(153)의 내부 공간과 연통되도록 모듈본체(153)의 상부에 장착되어 기판(W)을 향해 유기물 즉 모노머를 분사하는 유기물 분사부(151)와, 모듈본체(153)의 상부에 장착되어 기판(W) 방향으로 자외선을 선택적으로 조사하는 경화부(155)와, 모듈본체(153)에 장착되어 모듈본체(153)를 챔버 하우징(120) 내에서 기판(W)의 장변 방향으로 왕복 이동시키는 이동부(157)를 포함할 수 있다.
이러한 구성에 의해서, 챔버 하우징(120) 내에서 고정된 기판(W)의 장변을 따라 이동부(157)의 구동에 의해 모듈본체(153)가 왕복 이동함으로써 기판(W)에 대한 증착과 경화를 수행할 수 있다.
먼저, 모듈본체(153)는 챔버 하우징(120) 내에서 기판(W)의 하부에 장착되는데, 모듈본체(153)의 내부와 유기물 분사부(151)의 분사구(152)는 상호 연통되는 구조를 갖는다.
그리고 모듈본체(153)의 내부 공간은 유기물 즉 모노머를 제공하는 증발기(미도시)와 상호 연결되는 구조를 갖는다. 증착 공정이 이루어지는 경우, 챔버 하우징(120)의 내부 압력은 실질적으로 진공이 되어 증발기의 내부 공간의 압력이 높은 압력을 갖게 되고 이에 따른 압력 차이에 의해 유기물이 모듈본체(153)를 거쳐 유기물 분사부(151)의 분사구(152)를 통해 기판(W) 상으로 분사되어 기판(W)에 대한 유기물 증착이 이루어질 수 있는 것이다.
이 때, 유기물 분사부(151)를 통해 분사되는 유기물이 기판(W)의 전면에 걸쳐 도달해야 되기 때문에, 유기물 분사부(151)의 분사구는 도 4에 도시된 것처럼 기판(W)의 단변에 대응되는 길이를 갖는다. 이러한 구조의 유기물 분사부(151)가 후술할 이동부(157)의 구동에 의해 기판(W)의 장변 방향을 따라 기판(W)의 이쪽으로부터 저쪽 끝까지 이동함으로써 기판(W)에 대한 증착 공정을 수행할 수 있는 것이다.
한편, 본 실시예의 경화부(155)는, 도 3a 및 도 3b에 도시된 것처럼, 모듈본체(153)의 상부에서 유기물 분사부(151)의 측부에 위치된다. 경화부(155) 역시 기판(W)의 단변에 대응되는 길이를 가질 수 있다.
전술한 것처럼, 도 3a에 도시된 바와 같이, 이동부(157)의 구동에 의해 모듈본체(153)가 기판(W)의 장변을 따라 일 방향으로 이동할 때 유기물 분사부(151)로부터 유기물이 분사되어 기판(W)에 대한 증착 공정이 이루어질 수 있다.
이후, 모듈본체(153)는, 도 3b에 도시된 것처럼, 이동부(157)의 구동에 의해 기판(W)의 장변을 따라 반대 방향으로 이동하게 되는데 이 때 경화부(155)로부터 자외선이 조사되어 기판(W) 상에 증착된 유기물을 경화시킬 수 있다. 이 때 모듈본체(153)의 이동 속도를 조절함으로써 기판(W)에 증착된 유기물을 경화시킬 수 있을 정도의 충분한 자외선을 제공할 수 있을 것이다.
한편, 전술한 구성들에 의해 챔버 하우징(120) 중 제1 구획 공간(S1)에 배치된 기판(W)에 대하여 증착 및 경화 공정이 이루어졌다고 하는 경우, 제2 구획 공간(S2)에 배치된 기판(W)에 대해서도 증착 및 경화 공정이 수행되어야 한다. 이 때 각각의 구획 공간(S1, S2)에 각각의 처리 모듈(150)을 구비시킴으로써 기판(W)에 대한 공정을 수행할 수 있을 것이나 이 경우 비용적인 측면에서 불리하고 아울러 장착을 위한 공간이 더 많이 요구되기 때문에 공간 효율성도 저하될 수 있다.
이에 본 실시예의 경우 처리 모듈(150)이 전술한 것처럼 하나의 구획 공간(S1 또는 S2)에서 왕복 이동하는 구조를 가질 뿐만 아니라 제1 구획 공간(S1) 및 제2 구획 공간(S2) 간을 이동할 수 있는 구조를 갖는다.
즉, 처리 모듈(150)의 모듈본체(153)는 이동부(157)로부터 제공되는 구동력에 의해 하나의 구획 공간(S1 또는 S2)에서 기판(W)의 장변을 따라 왕복 이동할 수 있고, 아울러 제1 구획 공간(S1)의 시작 부분 및 제2 구획 공간(S2)이 시작 부분 사이를 오갈 수 있다.
예를 들면, 제1 구획 공간(S1) 내에 구비된 기판(W)에 대해서, 처리 모듈(150)이 왕복 이동하며 기판(W)에 대한 증착 및 경화 공정을 실행한 다음, 처리 모듈(150)은 제2 구획 공간(S2)으로 이동한 후 왕복 이동하며 제2 구획 공간(S2) 내에 배치된 기판(W)에 대해서도 증착 및 경화 공정을 실행할 수 있다.
여기서, 제1 구획 공간(S1)에서 기판(W) 공정이 진행된 후 제2 구획 공간(S2)에서 기판(W)에 대한 공정이 진행될 때, 동시에 제1 구획 공간(S1)에서는 증착 완료된 기판(W)이 외부로 언로딩(unloading)되고 새로운 기판(W)이 제1 구획 공간(S1) 내로 로딩될 수 있다. 이러한 구조를 통해 처리 공정의 효율성을 높일 수 있다.
본 실시예의 이동부(157)는 유기물 분사부(151) 및 경화부(155)가 장착된 모듈본체(153)를 왕복 이동 및 스윙 이동시킬 수 있는 것이라면 어느 구동 원리도 적용 가능하다.
예를 들면, 이동부(157)가 레일 형식으로 마련되어 모듈본체(153)의 이동이 이루어질 수 있다. 또는 컨베이어 형식으로 이동부(157)가 마련되어 모듈본체(153)의 이동이 구현될 수도 있을 것이다. 또는 모듈본체(153)의 이동이 진동을 최대한 배제한 상태로 선형으로 이루어지도록 이동부(157)가 리니어모터 구조로 마련될 수 있음은 당연하다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 전술한 것처럼 챔버 하우징(120) 내에서 모듈본체(153)를 원활하면서도 정확하게 이동시킬 수 있는 것이라면 이동부(157)의 다른 적용도 가능할 것이다.
한편, 이하에서는, 전술한 구성을 갖는 기판 증착 시스템(100)의 기판 증착 방법에 대해서 다시 한 번 정리하여 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기판 증착 시스템(100)의 기판 증착 방법은, 트랜스퍼 모듈 챔버(10)로부터 기판(W)을 챔버 하우징(120)의 제1 구획 공간(S1)으로 인입시키는 기판 인입 단계와, 처리 모듈(150)의 이동부(157)의 구동에 의해 모듈본체(153)를 기판(W)의 장변 방향으로 왕복 이동시키면서 기판(W)에 대한 증착 및 경화 공정을 실행하는 증착 및 경화 단계를 포함할 수 있다.
아울러, 제1 구획 공간(S1)에 배치된 기판(W)에 대한 공정을 완료한 다음, 처리 모듈(150)을 제2 구획 공간(S2)으로 이동시킨 후, 처리 모듈(150)의 이동부(157)의 구동에 의해 모듈본체(153)를 기판(W)의 장변 방향으로 왕복 이동시키면서 기판(W)에 대한 증착 및 경화 공정을 실행하는 단계가 이루어질 수 있다.
이 때, 제2 구획 공간(S2)에서 기판(W)에 대한 공정이 진행될 때, 제1 구획 공간(S1)에 배치된 기판(W)은 외부로 반출되고 새로운 기판(W)이 제1 구획 공간(S1)에 로딩될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 처리 모듈(150)의 왕복 이동에 의해서 기판(W)의 증착 공정뿐만 아니라 경화 공정도 같이 이루어질 수 있어 기판(W)에 대한 공정의 효율성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
아울러, 처리 모듈(150)의 스윙 이동 구조로 인해서 하나의 구획 공간(S1) 내에 배치된 기판(W)을 처리한 후 바로 이어서 다음의 구획 공간(S2) 내에 배치된 기판(W)을 처리할 수 있어 공정의 효율성을 향상시킬 수 있음은 물론 공정 챔버(110)의 구조를 단순화할 수 있는 장점이 있다.
한편, 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 : 기판 증착 시스템
110 : 공정 챔버
120 : 챔버 하우징
150 : 처리 모듈
151 : 유기물 분사부
153 : 모듈본체
155 : 경화부
157 : 이동부
S1 : 제1 구획 공간
S2 : 제2 구획 공간

Claims (11)

  1. 기판에 유기 전계 발광 소자를 형성하기 위한 기판 증착 시스템에 있어서,
    트랜스퍼 모듈 챔버; 및
    상기 트랜스퍼 모듈 챔버를 중심으로 둘레 방향을 따라 배치되며, 상기 트랜스퍼 모듈 챔버로부터 기판을 이송 받아 상기 기판에 대한 증착 공정 및 경화 공정을 실행하는 클러스터 타입의 공정 챔버;를 포함하며,
    상기 공정 챔버는,
    클러스터(cluster) 타입으로 2개의 기판이 병렬로 배치 가능하며 가운데 영역에 공간을 구획하기 위한 구획벽이 구비되는 챔버 하우징;
    상기 챔버 하우징의 각 공간 내에서 상기 기판을 파지하는 척킹부; 및
    상기 챔버 하우징 내에서 상기 기판의 일 방향을 따라 이동하며 상기 기판에 유기물을 분사하여 상기 기판에 유기물을 증착시키고 다시 타 방향을 따라 이송하며 상기 기판에 증착된 상기 유기물을 경화시키는 처리 모듈;을 포함하며,
    상기 처리 모듈은,
    모듈본체;
    상기 모듈본체에 장착되어 상기 기판으로 상기 유기물을 분사하는 유기물 분사부;
    상기 모듈본체에 장착되어 상기 기판 방향으로 자외선을 조사하는 경화부; 및
    상기 모듈본체에 장착되어 상기 모듈본체를 상기 챔버 하우징 내에서 왕복 이동시키는 이동부를 포함하며,
    상기 이동부에 의해 상기 모듈본체는 상기 구획벽에 의해 구획된 상기 챔버 하우징의 하나의 구획 공간인 제1 구획 공간에서 다른 하나의 구획 공간인 제2 구획 공간으로 이동 가능하며,
    상기 이동부의 구동에 따라 상기 모듈본체가 상기 제1 구획 공간에서 상기 기판의 일 방향을 따라 이동할 때 상기 유기물 분사부로부터 상기 유기물이 분사되어 상기 기판에 대한 증착 공정이 실행되고, 이어서 상기 이동부의 구동에 따라 상기 제1 구획 공간에서 상기 기판의 타 방향을 따라 상기 모듈본체가 이동할 때 상기 경화부에 의해 상기 기판에 대한 경화 공정이 실행되고, 이어서 상기 이동부의 구동에 따라 상기 모듈본체가 상기 제2 구획 공간으로 이동한 다음 상기 이동부의 구동에 의해 상기 모듈본체가 상기 제2 구획 공간을 왕복 이동함에 따라 상기 제2 구획 공간에 배치된 다른 기판에 대한 증착 공정 및 경화 공정이 실행되며,
    상기 챔버 하우징의 상기 제1 구획 공간 및 상기 제2 구획 공간이 상기 트랜스퍼 모듈 챔버의 가상의 기준점에 대해 방사 방향을 갖도록 상기 챔버 하우징이 형성되며,
    상기 모듈본체 또는 상기 챔버 하우징의 내벽에는 상기 유기물 분사부로부터 분사되는 상기 유기물 중 상기 기판으로 향하지 않고 부유하는 일부의 유기물을 트래핑하는 컨파인먼트부가 구비되며,
    상기 트랜스퍼 모듈 챔버는 복수 개 구비되고, 상기 트랜스퍼 모듈 챔버에는 복수 개의 상기 공정 챔버가 둘레를 따라 배치되고, 상기 트랜스퍼 모듈 챔버 간은 상기 기판을 버퍼링하는 버퍼 챔버로 연결되며,
    상기 트랜스퍼 모듈 챔버의 둘레에는 상기 공정 챔버 내에서 상기 기판을 마스킹하기 위한 마스크가 적층되어 보관되는 마스크 스토커가 배치되는 기판 증착 시스템.
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